【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 象 本區(qū)屬亞寒帶大陸性氣候，冬季漫長(zhǎng)而寒冷，春季干燥風(fēng)大，夏季濕潤(rùn)短促，秋季氣溫驟降，年降雨量小，蒸發(fā)量大，年平均降水量為 ，年平均蒸發(fā)量為 ，年平均氣溫為 ℃ ,最低氣溫為 ℃ ，最高氣溫為 2 +℃ ，年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速為 23 m/s，風(fēng)向多為西北，降雪期為每年 9月到翌年的 5月中旬，結(jié)凍期為每年 10月至翌年 4月末，凍結(jié)厚度一般在 3m 左右 ，并有島狀永久凍土層。本地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（ g）為 ，對(duì)照地震裂度為 6度。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 大雁煤田位于新華夏系第三隆起帶（大興安嶺隆起帶）的西坡，第三沉降帶的東緣，在海拉爾盆地的五九 — 南屯凹陷中段，大雁煤田為一向斜構(gòu)造，即大雁 — 扎尼河向斜。向斜軸的方向?yàn)?N40176。 ～ 80176。 E，傾向北西，傾角 15176。 ～30176。向斜的淺部比較陡，一般傾角在 15176。 ～ 20176。，中部略緩，深部平緩，呈一向北西傾斜而為斷裂所破壞的單斜構(gòu)造。 區(qū)內(nèi)出露地層主要為古生界泥盆系上統(tǒng)大民山組（ D2d）的 蝕變安山巖、酸性熔巖、薄層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂礫巖；中生界白堊系下統(tǒng)龍江組（ K1l）的下部中酸性熔巖段、上部凝灰碎屑巖段，梅勒?qǐng)D組（ K1m）的酸性熔巖和碎屑巖、大磨拐河組（ K1d）的凝灰碎屑巖、泥巖、砂巖、煤層及伊敏組（ K1y）的泥巖、粉砂巖及煤層；新生界第四系（ Qh）的松散沉積物。 本區(qū)域地層時(shí)代、厚度、巖性及化石屬種等情況，詳見(jiàn)“ 表 11 區(qū)域地層一覽表”。 3 表 11 區(qū)域地層一覽表 區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，地層基本是單斜狀產(chǎn)出。斷裂方向以近東西向的走向斷裂及南北向斷裂為主。大雁煤田內(nèi)無(wú)巖漿侵入。 界 系 統(tǒng) 組 符號(hào) 厚 度 （ m） 巖 性 變 化 情 況 新 生 界 第 四 系 海拉爾組 Qh 657 上 部為 黑色 腐植 土和 黃色 風(fēng)成 砂 ，下部 為 粘 土 ，亞 粘和 砂礫 。 中 生 界 白 堊 系 下 統(tǒng) 伊 敏 組 K1ym 33250 主 要為 泥巖 和粉 砂巖 ，夾細(xì) 、中 、粗砂 巖、煤層 及碳 質(zhì)泥巖 。與 下部 地層整 合 接 觸 。 大 磨 拐 河 組 K1d 20220 為 主要 含煤 組，含 4 個(gè)煤 層，編號(hào) 為：2 3 3 36 煤 層。 梅勒?qǐng)D組 K1m 50370 上 為泥 巖、砂巖 和薄煤 層，中為 中基性 熔 巖 ， 下 為 泥 巖 夾 玄 武 巖 和 薄 煤層。 龍 江 組 K1lj 50120 上 部為 凝灰 碎屑 巖 ，下 部為 中酸 性熔巖。 古 生 界 泥盆系 上 泥盆統(tǒng) 大 民 山 組 D3d 不詳 主要為蝕變安山巖、酸性熔巖、薄層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖。 4 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 大雁煤田內(nèi)斷層大部分是向南傾斜，與煤系地層傾向相反，造成含煤地層在平面上重復(fù)出現(xiàn)，沿傾斜方向呈階梯狀抬起。四礦主要斷層情 況詳見(jiàn)“ 表 12 主要斷裂構(gòu)造”表。 表 12 主要斷裂構(gòu)造 本區(qū)褶曲構(gòu)造簡(jiǎn)單，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)見(jiàn)，僅在 25～ 26勘探線之間賦存一背斜褶曲，其曲扭方向?yàn)?N40176。 W，翼角為 7176。，其附近煤巖層節(jié)理較發(fā)育。從總體上看，斷層較為發(fā)育 ，本區(qū)構(gòu)造條件屬于中等，斷層性質(zhì)均為張扭性正斷層，有逢斷必正的 規(guī)律 。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開(kāi)采的煤層主要位于白堊系下統(tǒng)大磨柺河含煤組，本組共有中厚煤層 4層 ，為了 便于區(qū)別 ，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、容重和頂?shù)装迩闆r分層詳見(jiàn)下表“ 表 13 可采煤層特征表” 順序 名稱(chēng) 性質(zhì) 斷層面 走向 斷層面 傾向 傾角 （ o） 落差 （ m） 水平斷 距 (m) 1 F5 正 NE SE 30～ 48 20～ 62 12～ 42 2 F6 正 EW S 35～ 45 15～ 50 0～ 7 3 F7 正 SN EW 10～ 20 25～ 80 7～ 36 5 表 13 可采煤層特征表 序號(hào) 煤層名稱(chēng) 煤層厚度（ m） 層 間 距 （ m） 傾角（ 186。） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬 度 （?） 容重 （ t/m3） 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最小～最大 頂板 底板 平均 1 17 20 7 中砂巖 粉砂 巖 褐煤 穩(wěn)定 2 19 6 中粗砂 巖 細(xì)砂 巖 褐煤 較穩(wěn) 定 16 3 26 6 細(xì)砂巖粉砂巖 細(xì)砂 巖 褐煤 較穩(wěn) 定 25 4 31 7 中粗砂 巖 細(xì)砂 巖 褐煤 穩(wěn)定 巖 石性質(zhì)及厚度特征 礦區(qū)內(nèi)煤層頂、底板均為泥巖或粉砂巖，膠結(jié)較差，遇水膨脹 ,有底鼓的傾向，易產(chǎn)生冒頂，礦山開(kāi)采時(shí)要留設(shè)一定厚度的煤皮假頂及底煤，同時(shí)需加強(qiáng)支護(hù)，并留有足夠的保安煤柱，切實(shí)做好頂、底板管理工作。 本區(qū)煤層圍巖 較硬 ,硬度在 2～ 3 之間。各煤層頂、底板依據(jù)勘探資料及井下生產(chǎn)實(shí)見(jiàn)做如下敘述： 區(qū)內(nèi)煤層頂?shù)装鍘r石約有 85%以上為泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖及細(xì)砂巖組成， 15%以下為粗砂巖及含礫砂巖組成。據(jù)肉眼鑒定，這幾種巖性均由泥質(zhì)或凝灰質(zhì)膠結(jié)，松散破碎。由于煤層較軟、抗壓強(qiáng)度低，極不利于巷道及采面支 護(hù)，容易使巷道變形和支護(hù)困難。 巖石性質(zhì)見(jiàn)“表 14 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表”。 表 14 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 6 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 大雁煤田位于大興安山脈西北麓，屬于海拉爾盆地的一部分，煤田的南北兩側(cè)由火成巖組成，地表標(biāo)高一般在 +650m 左右，由于是后期剝蝕（侵蝕）構(gòu)造的影響構(gòu)成了 現(xiàn)代低山 ～ 丘陵地形，大雁煤田內(nèi)沒(méi)有主要河流通過(guò)，四礦井田位于大雁煤田的東南部，勝利河由東南向西北流經(jīng)四礦井田的西南部后匯入海拉爾河。 本區(qū)含水層以煤系風(fēng)化裂隙帶含承壓水為主，風(fēng)化帶以下為煤系風(fēng)化裂隙含水層為輔。本區(qū)第四系地層基本無(wú)水，但卻是大氣降水及火山巖裂隙水滲入補(bǔ)給煤系地層含水層的良好通道。 本區(qū)含水層以煤系風(fēng)化裂隙帶含水層為主，風(fēng)化帶以下煤系孔隙含水層為輔。本區(qū)第四系基本不含水（僅在井田西部砂礫層含水），但卻是大氣降水滲入煤系地層含水層的良好通道。 地下水有較完整的循環(huán)系統(tǒng) ,即 :補(bǔ)給、徑流、排泄過(guò)程天然狀態(tài)下，地下水總的徑流方向是由東 南 向 西北 ，也就是由東 南 補(bǔ)給，排泄于西 北 方向，井田內(nèi)地下水的水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3Ca水，礦化度為 355～ 412mm/l3。 名稱(chēng) 容重 102 kg/cm3 孔隙度 壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/cm3 彈性模量kg/cm3 砂巖 5 25 2 20 8 1 10 礫巖 5 15 1 15 8 2 8 泥炭巖 2 7 5 10 灰?guī)r 5 20 5 20 1 8 5 10 頁(yè)巖 1630 1 10 1 2 8 石英長(zhǎng)石 15 35 6 20 6 20 7 本區(qū)的含水層可分為如下四類(lèi)：第四系孔隙含水層、煤系風(fēng)化裂隙帶含水層、煤系內(nèi)孔隙含水層及煤層裂隙含水層。 地質(zhì)特點(diǎn) （ 1） 、本礦區(qū)地下水埋藏較淺，主要以煤層裂隙水為主。 （ 2） 、煤層中裂隙發(fā)育，導(dǎo)水性強(qiáng)。 （ 3） 、第四系地層有較厚的粘土分布，對(duì)大氣降水的補(bǔ)給起到一定隔水作用。 （ 4） 、本礦區(qū) 地勢(shì)較高，第四系地層水量不大，且補(bǔ)給條件較差，易于疏干。 四 礦水文地質(zhì)類(lèi)型為 :中等。 沼氣及煤塵及煤的自燃性 礦井瓦斯含量及煤塵爆炸指數(shù)較低，煤的自然發(fā)火期為 3～ 6個(gè)月 ，瓦斯涌出量非常小。隨著深度增加，瓦斯涌出量逐漸增加，不同煤層瓦斯含量也有不同。 主要可采煤層 CH4 平均含量為 ，可燃質(zhì)、 CO2 各煤層平均含量為，可燃質(zhì)各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2為主， CO2次之， CH4最少，本礦瓦斯相對(duì)涌出量為 ，屬于低瓦斯礦井。 根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù) 15～ 23%之間，該礦開(kāi)采的煤層屬于 不 易 發(fā)生 爆炸危險(xiǎn)的煤層。 本區(qū)煤樣的燃點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果為原樣燃點(diǎn)為 253℃ ， 還原樣燃點(diǎn)為 265℃ ， 氧化樣燃點(diǎn) 256℃ ，說(shuō)明煤的燃點(diǎn)比較低。本區(qū)煤種為褐煤，煤化程度低、燃點(diǎn)比較低，極易風(fēng)化成粉末和碎塊，煤層含水分又較高，煤炭采出后堆積在一起，因濕度較大，煤堆很容易發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到臨界值時(shí)，就會(huì)發(fā)生煤的自燃。井下煤層裸露點(diǎn)封閉或通風(fēng)不及時(shí)，也會(huì)發(fā)生煤層的自燃現(xiàn)象。本區(qū)煤層自燃發(fā)火期為 3－ 6個(gè)月。 礦井總體為 Ⅱ 級(jí)自然發(fā)火礦井。 本區(qū)恒溫深度 16～ 26m，溫度 6℃ ,從地溫測(cè)量成果計(jì)算分析，本區(qū)平均地溫梯度為 ℃ /100m,平均地?zé)嵩鰷芈蕿?℃，地溫梯度小于 3℃。本區(qū)基本屬于地溫正常區(qū)。但隨著開(kāi)采深度的增加，地溫將有所升高 ,給生產(chǎn)安全帶 8 來(lái)負(fù)面影響。 根據(jù)地壓觀測(cè)資料，煤巖層在斷層附近特別破碎，特別是在大斷層附近表現(xiàn)的尤為明顯。隨著開(kāi)采深度的增加，地壓增大。 煤質(zhì)及牌號(hào)及用途 本區(qū)所有煤層其物理性質(zhì)共性明顯，差異不大，一般多為黑褐 黑色，條痕淺褐色 褐色，具 有瀝青光澤，多屬暗淡（或半暗淡）型煤。結(jié)構(gòu)單一或呈條帶狀，常見(jiàn)條帶狀結(jié)構(gòu)或木質(zhì)結(jié)構(gòu)，具層狀或塊狀構(gòu)造，斷口平坦，個(gè)別呈參差狀斷口，外生裂隙發(fā)育。硬度在 1～ 3之間（摩氏硬度），具較強(qiáng)韌性，煤的比重 ～ 之間，平均 ～ ；煤的容重在 ～ 之間，平均～ 。 根據(jù)本區(qū)各煤層進(jìn)行磨片鏡下鑒定結(jié)果表明，本區(qū)煤巖組分以凝膠化物質(zhì)為主，其次是絲質(zhì)炭化物質(zhì)，以及含量不高的穩(wěn)定組分和礦物雜質(zhì)。礦物以泥質(zhì)和浸染狀粘土為主，石英顆粒次之。 本區(qū)各煤層的化 學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，根據(jù) 4 個(gè)計(jì)量煤層的煤芯煤樣化驗(yàn)結(jié)果，其煤質(zhì)指標(biāo)如下： 水分（ Wt）： % ～ %，平均 %； 灰分 (Ad)： % ～ %，平均 %； 揮發(fā)分（ Vdaf） %～ %，平均 %，屬高揮發(fā)分。 粘結(jié)性：屬弱粘結(jié)性。 本區(qū)煤種牌號(hào)單一，區(qū)內(nèi)各煤層其坩堝粘結(jié)性幾乎都是 1，煤化程度低，均屬褐煤，其中 2 32 號(hào)煤層屬低灰分煤， 31號(hào)煤層屬于高灰分外， 36號(hào)煤層屬于中灰分煤。從平面上看，本區(qū)內(nèi)煤層的主要煤質(zhì)指標(biāo)灰分產(chǎn)率（ Ad）值隨深度變化 不大，揮發(fā)分產(chǎn)率（ Vdaf）值隨著深度加大而降低的趨勢(shì)。 本區(qū)煤的發(fā)熱量（ ）平均為 ，灰分（ Ad）平均為 %，硫（ ）平均為 %，灰熔點(diǎn)（ ST）為 1380176。，屬中灰，特低硫，高熔點(diǎn)煤。 本區(qū)煤種為褐煤，煤的灰分產(chǎn)率較高，干燥基發(fā)熱量較低，全硫含量為低硫煤，本區(qū)煤可供 發(fā)電 、 鍋爐用煤 和 民用生活燃料用煤。 9 第 2 章 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田周邊情況 井田北部以煤層露頭標(biāo)高線為界，南（深部）以 F6 斷層 為界，西以正 F5斷層為界；東以正 F7斷層為界 ，井田境界內(nèi)無(wú)三下一上開(kāi)采。 井田境界 確定的依據(jù) （ 1） 井田范圍、儲(chǔ)量要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。 （ 2） 井田要有合理的尺寸以保證各個(gè)開(kāi)采水平有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限。 （ 3） 充分利用自然等條件確定井田境界。 （ 4） 井田要有合理的 開(kāi)采范圍，便于礦井的發(fā)展 。 井田未來(lái)發(fā)展情況 井田范圍內(nèi)煤層由大雁四礦進(jìn)行開(kāi)采， 由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)原因?qū)τ诰锷畈康目碧綌?shù)據(jù)很少，隨著科技的進(jìn)步在技術(shù)上對(duì)井田深部進(jìn)行精確探查，可能發(fā)現(xiàn)新的可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告和井田地質(zhì)精查報(bào)告計(jì)算 井田 地質(zhì)儲(chǔ)量（能利用儲(chǔ)量和 10 暫不能利用儲(chǔ)量）、礦井工業(yè)儲(chǔ)量（精查中的“ A、 B、 C” 三級(jí)儲(chǔ)量 ） 、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量等。 Zc =S H r/cosθ 式中 Zc—— 井田 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； S—— 塊段面積 ， km2； H—— 塊段總厚度， m； r—— 煤的容重 ， t/m3； θ —— 為煤層平均傾角 ， 176。 。 Zc= (+++) ? = Z=(ZcP) C 式中 Z—— 可采儲(chǔ)量， Mt Zc—— 工業(yè)儲(chǔ)