【導讀】吉林省九臺市官地煤礦生產(chǎn)勘探報告

　　

【正文】 層 號 27 第五章 礦床開采技術條件 第一節(jié) 概述 一、本次工作 本次工作是在收集 1979 年 11 月提交的《吉林省九臺縣營城煤田官地詳查（最終）地質報告》和 20xx 年 8 月吉林省第五地質調查所提交的《吉林省九臺市營城煤田官地詳查區(qū)礦產(chǎn)資源儲量分割報告》暨《吉林省九臺市官地煤礦礦產(chǎn)資源儲量核 實報告》、《吉林省長春市軍鑫煤礦李家二井礦產(chǎn)資源儲量核實報告》及本次收集的礦井涌水量、瓦斯、煤的自燃情況等資料的基礎上對本礦床開采技術條件進行評價。 二、自然地理 礦區(qū)屬于松遼平原與東南部山區(qū)過渡帶的丘陵地貌，地勢東高西低，地表標高為 ，相對比高為 。區(qū)內水系不發(fā)育，多為雨后地表逕流，并沿溝谷向南流入官地河后再向西流入飲馬河。官地河從礦區(qū)南部經(jīng)過，是季節(jié)性小河，只有雨季才能有水，且流量較小。當?shù)刈畹颓治g基準面位于礦區(qū)西部官地河處，其標高為 。煤層分布標高為 +80～ 300m，目前礦井開采最低標高 35m，探礦坑道揭露最低標高 50m，所以煤層均賦存在當?shù)厍治g基準面以下。 本區(qū)屬北寒溫帶大陸性季風氣候，冬長夏短，冬季最低氣溫38℃，夏季最高氣溫 36℃，年平均氣溫 ℃。春季干旱，雨量多 28 集中在 8 月份，年平均降雨量為 ， 11 月份至來年 3月份為冰凍期，平均凍土層厚度為 。 第二節(jié) 礦區(qū)水文地質條件 一、含水層 第四系上更新統(tǒng)砂礫石孔隙水含水層（ Q3） 礦區(qū)內第四系砂礫石含水層普遍發(fā)育，巖性以礫石為主，厚度～ ， 滲透性強，水位理深一般在 ～ ，單位涌水量 ～ ，屬于中 強富水含水層，地下水化學類型為 HCO3CaMg型， PH 值為 。 白堊系下統(tǒng)泉頭組風化裂隙孔隙水含水層（ K1q） 白堊系下統(tǒng)泉頭組頂部紫色礫巖、砂巖中風化裂隙普遍發(fā)育，形成裂隙孔隙水含水層。該含水層厚度 30～ 87m，一般 50m 左右 ,含水性隨巖性不同而異，一般砂礫巖中含水量大，同時該含水層富水性隨風化裂隙向深部逐漸減弱而減弱。抽水試驗鉆孔單位涌水量為 ～ 178。 m，屬于弱 強富水含水層，該含水 層補給區(qū)為東南部山區(qū)基巖裂隙水和大氣降水。 侏羅系上統(tǒng)沙河子組裂隙孔隙水含水層（ J3sh） 該含水層在本礦區(qū)內普遍發(fā)育，是 4 煤層上部的中粗粒砂巖層和 4 煤層下部的砂、礫巖層，厚度 ～ ，巖性為灰白色中粗粒砂巖及砂礫巖，膠結物為泥質和凝灰質，膠結松散。井下揭露時有潮濕或少量滴水現(xiàn)象。在開采垂深 ，采區(qū)走向長 29 340m，傾向寬 328m 的情況下，平均涌水量 ，屬于弱含水層，地下水化學類型為 C1HCO3ˉ Na 型水。該含水層與地表水無水力聯(lián)系，是可采煤層直接充水含水層 。 二、斷層的富水性 F16斷層為本區(qū)東部邊界正斷層， F18和 F2斷層為本區(qū)內正斷層，斷層破碎帶最大寬度 31m，且均被斷層角礫及斷層泥充填，充填致密。經(jīng)井下開采證實，這三條斷層含水性均較弱，導水性差，井下揭露時，只有潮濕或少量滴水現(xiàn)象，涌水量沒有明顯變化。 三、隔水層 白堊系下統(tǒng)泉頭組紫紅色砂礫巖、泥巖隔水層。該層超覆于煤系地層之上自風化帶以下厚度 ～ ，泥質、凝灰質膠結，隔水作用好，阻止了上部含水層向下部補給，對減少礦井涌水量具有決定性作用。 沙河子組煤系地層除 4 煤層之上的砂巖 層和 4 煤層下部砂礫巖層之外均為隔水層，尤其是 3 煤層頂板中的泥巖，厚度為～ ，是較好的隔水層，直接阻止上部地下水向可采煤層中滲入。 四、地下水補給、逕流、排泄條件 礦區(qū)內地下水的補給來源為大氣降水及東南部石咀子一帶地下水的逕流補給，同時礦區(qū)內的地下水又以地下逕流形式由東南向西北流出礦區(qū)匯入飲馬河。此外，垂直蒸發(fā)和礦山排水也是礦區(qū)地下水的另一種排泄方式。 30 五、礦井充水因素分析 本礦區(qū)屬于松遼平原與東南山區(qū)過渡帶的丘陵地貌，礦區(qū)內匯水條件差，地表無水體，第四系砂礫石孔隙水含水層和白堊系風 化殼孔隙裂隙水含水層為間接充水含水層。但是煤系地層上覆巨厚的白堊系下統(tǒng)泉頭組紫紅色隔水層，該隔水層隔水性良好，且形成于礦區(qū)內斷層發(fā)育之后。故第四系砂礫石孔隙水和白堊系風化殼孔隙裂隙水與煤系地層無水力聯(lián)系，礦床充水主要來自煤系地層中的弱富水含水層中的地下水，礦井涌水量較小。采空區(qū)水被井下排出疏干，無積水。 六、礦坑涌水量預測 本礦井為正常生產(chǎn)的年設計生產(chǎn)能力為 60kt 的礦井， 20xx年 1 月至 20xx 年 12 月，在采空區(qū)最大長度 340m，最大寬度 328m，面積約 ，最大開采深度 （最低開采標高 35m，主斜井筒標高 ）時，全年涌水量為 297898m3,平均日涌水量為 。 根據(jù) 20xx年 1 月至 20xx 年 12 月涌水量，用比擬法采用哲才克拉斯諾潑里斯基公式來預測礦區(qū)內主斜井口標高為 ，最低開采標高為 300m時的涌水量。 公式： Q 預 =000 SSFFQ 式中： Q 預 ：擬采區(qū)預測涌水量（ m3/d） Q0:已知礦坑涌水量（ m3/d） 31 F：擬采區(qū)面積（ m2） F0：已采區(qū)面積（ m2） S：擬采區(qū)水位降深（ m） S0:已采區(qū)水 位降低（ m） 結果如下表 51。 表 51 九臺市官地煤礦涌水量估算表 計算公式 已采區(qū)面積 （㎡） 已采區(qū)水位降深（ m） 已知礦坑涌水量（ m3/d） 擬采區(qū)面積（ m2） 擬采區(qū)水位降深（ m） 擬采礦坑涌水量（ m3/d） Q 預 =000 SSFFQ 111520 939748 注：上表計算時采用最大的礦體長度、寬度及降深來計算。 此結果為預計開采深度 時，全礦井煤層全部采完時的最終日 平均涌水量為 ,從近兩年來的礦井排水情況得知，枯水期和豐水期，礦井排水量變化比較穩(wěn)定，此結果可靠。 七、礦床水文地質條件評價 本礦區(qū)煤層埋藏標高為 80～ 300m，均在當?shù)厍治g基準面以下，但礦坑充水來源為侏羅系沙河子組煤系地層中的弱富水含水層，可采煤層上部有 ～ 的泥巖隔水層，可采煤層與第四系砂礫石孔隙水含水層和白堊系風化殼孔隙裂隙水含水層均無水力聯(lián)系， 20xx年日平均涌水量為 。礦區(qū)內 落差大于 15m 斷層 共有 3 條正斷層，且均被井下巷道揭露，斷層富水性弱，不導水 。開采深度為，全礦井煤層全部采完時，最終日平均涌水量為 。原核實報告確定本礦井水文地質條件為簡單類型，本次仍確定為簡單類型，即 I1型。 32 八、供水水源 吉林省九臺市官地煤礦始建于 1996 年，該礦井生產(chǎn)和生活用水，由在本礦區(qū)內主斜井下 150m 水平標高的白堊系泉頭組上部風化殼孔隙裂隙水含水層中水井供水，該井垂深約 60m，涌水量大于 8m3/h，降深不詳，水質較好，完全可以滿足礦區(qū)生產(chǎn)和生活的需要。 第三節(jié) 工程地質條件 一、巖組的劃分 本區(qū)巖組主要分為松散巖組和薄層狀巖組。 松散巖組 主要由腐殖土、粘土、亞粘土及砂礫石組成，全區(qū)普遍發(fā)育，厚度 ～ ,質地松散，普遍含水。 薄層狀巖組 （ 1）白堊系下統(tǒng)泉頭組，由紫紅色砂礫巖、泥巖組成，厚度～ ，巖石膠結程度差，較松散，分布于煤系地層之上，屬于半堅硬巖石，對煤層開采無影響。 （ 2）侏羅系上統(tǒng)沙河子組，厚度 ～ ，巖性為粗砂巖、細砂巖、頁巖、泥巖、凝灰?guī)r，其中可采煤層底板多為 ,砂巖，膠結程度較好，致密堅硬，屬于堅硬巖石。煤層頂板多為泥巖、頁巖，薄層狀，層理發(fā)育。根據(jù)九臺市 營城煤礦測試數(shù)據(jù)，泥巖抗拉強度，抗壓強度 ，抗剪強度 ，軟化等級 ；砂巖抗拉強度 ～ ,抗壓強度 ～ Mpa，抗剪強度 ～ 33 Mpa，軟化等級 ～ 。泥巖為軟弱巖層，砂巖為軟弱～半堅硬巖層。在井下開采時，頂板較好管理。 二、構造條件 經(jīng)勘探、開采揭露，礦區(qū)內共有 3 條正斷層，現(xiàn)均被井下開采（探巷）揭露，落差 50118m，斷層帶內均被斷層角礫及斷層泥充填為碎裂巖組。該斷層是在煤系地層沉積后形成的，對煤層具有破壞作用。對礦床 的開采具有一定影響。 三、鉆孔封閉情況 在鉆孔封閉方面，經(jīng)檢查孔內水泥凝固良好，木塞位置基本準確，封閉區(qū)段可靠，但也發(fā)現(xiàn)個別孔段，由于孔徑變大，使水泥下沉，煤層具有漏封現(xiàn)象，具體情況不詳，在今后開采時要采取錯施，先探后采。 四、礦床工程地質條件評價 本礦區(qū)煤層頂?shù)装鍘r石為砂巖、泥巖、頁巖，屬于軟弱～半堅硬巖石，經(jīng)過 15 年開采證實，煤層頂?shù)装遢^好管理，對礦床開采影響不大。礦區(qū)內有落差大于 15m 以上的斷層 3 條，且均已被井下巷道揭露，斷層對煤層開采具有一定影響，且礦區(qū)內鉆孔封閉時，具有煤層漏封現(xiàn)象。所以礦區(qū)內工程 地質條件為中等類型，即Ⅱ 2型。 第四節(jié) 環(huán)境地質條件 一、礦區(qū)穩(wěn)定性 據(jù)國家地震局有關資料，受伊～舒地震帶影響，本礦區(qū)位于地 34 震烈度Ⅶ度帶，地震動峰值加速度為 分區(qū)，地震趨勢較弱，屬較穩(wěn)定地區(qū)，但建筑物要按地震動峰值加速度為 分區(qū)設防。 本區(qū)為丘陵地區(qū)，沒有較大的沖溝，歷來沒有發(fā)生過滑坡、崩塌及泥石流等自然地質災害，比較穩(wěn)定。地表均為耕田，自然狀態(tài)下環(huán)境地質條件良好。本區(qū)煤層較薄，經(jīng)多年開采證實，沒有引起地表塌陷及水質污染現(xiàn)象。 二、瓦斯及煤塵 根據(jù)吉林省能源局文件“吉能審批【 20xx】 32 號”《關于新春煤礦和官地煤礦礦井瓦斯等級鑒定結果的批復》。 本礦井 20xx 年瓦斯相對涌出量為 ，絕對涌出量為 m3/min，是低瓦斯礦井。 煤塵有爆炸性。煤的自燃發(fā)火期為 12 個月，是二類自燃煤層。 三、礦床環(huán)境地質條件評價 本礦井地處地震動峰值加速度為 ，地震烈度為Ⅶ度的較穩(wěn)定的丘陵地區(qū)，無自然地質災害發(fā)生，煤層薄且開采強度不大，無地表塌陷和地質環(huán)境的污染。本礦井為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，煤層是二類自燃煤層，故環(huán)境地質條件為簡單類型 I3 型。 第五節(jié) 開采技術 條件評價 該礦床雖然煤層埋藏在當?shù)厍治g基準面一下， 無地表水體， 第四系砂礫石孔隙水含水層和白堊系風化殼孔隙裂隙水含水層為間 35 接充水含水層，為弱富水含水層。 第四系砂礫石孔隙水和白堊系風化殼孔隙裂隙水與煤系地層無水力聯(lián)系。礦井涌水量小，采空區(qū)水被井下排出疏干，無積水，故水文地質條件為簡單型。 本礦區(qū)煤層頂?shù)装鍘r石為砂巖、泥巖、頁巖，屬于軟弱～半堅硬巖石，煤層頂?shù)装遢^好管理，對礦床開采影響不大落差大于 15m 斷層均已被井下巷道揭露，斷層對煤層開采具有一定影響，工程地質條件為中等類型。 本礦井地處地震動峰值加速度為 ， 地震烈度為Ⅶ度的較穩(wěn)定的丘陵地區(qū)，無自然地質災害發(fā)生，煤層薄且開采強度不大，無地表塌陷和地質環(huán)境的污染。本礦井為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，煤層是二類自燃煤層，故環(huán)境地質條件為簡單類型。 開采技術條件是以工程地質問題為主的中等類型礦床，即Ⅱ 2型。 第六章 勘查工作質量評述 第一節(jié) 勘查方法與工作布置 一、勘查方法 本次工作依據(jù)吉林省國土資源廳“吉礦勘備字【 20xx】 11 號”批準的《吉林省九臺市官地煤礦生產(chǎn)勘探實施方案備案證明》，我們首先收集了 1979 年 11 月吉林省煤田地質勘探公司 203 隊提交的《吉林省 九臺縣營城煤田官地詳查（最終）地質報告》和 20xx 年 8 月吉林省第五地質調查所提交的《吉林省九臺市營城煤田官地詳查區(qū)礦產(chǎn)資源儲量分割報告》暨《吉林省九臺市官地煤礦礦產(chǎn)資源儲量核實報 36 告》、《吉林省長春市軍鑫煤礦李家二井礦產(chǎn)資源儲量核實報告》，同時對該礦井下巷道見煤點厚度進行了現(xiàn)場測量和收集，然后根據(jù)生產(chǎn)勘探實施方案，采用井下巷探和煤層煤樣檢驗相結合的方法進行勘查。 二、工作布置 根據(jù)井下實際情況，依據(jù)《煤、 泥炭地質勘查規(guī)范》和 20xx 年 8月提交的核實報告，本次采用的勘查類型和控制的工程間距與核實報告相同。 礦區(qū)內構造復雜程度為中等類型， 3煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型， 4 煤層穩(wěn)定程度為不穩(wěn)定類型。本次 以主要可采煤層（ 3煤層）為主，采用 500m 的工程間距圈定探明的基礎儲量 111b， 以 1000m的工程間距圈定控制的基礎儲量 122b，以 20xxm 的工程間距圈定資源量 333，并兼顧控制斷層。為此本次沿 3 煤層和 4煤層底板分別布置了六條斜巷。同時根據(jù)需要收集和實測井下巷道見煤點厚度，并采取部分巷道可采見煤點煤層煤樣，最后根據(jù)本次生產(chǎn)勘探成果和收集的地質資料，沿用 20xx 年核實報告中的工業(yè)指標進行資源儲量估算，并說明資源儲量變化 原因。 第二節(jié) 資料的來源及其可靠性 一、資料的來源 本次共施工探巷六條，完成巷探工程量 ，煤層煤樣檢驗8 個，實測巷道點 12 個，收集巷道點 16 個。收集礦區(qū)內已往鉆孔資料 10 個，收集已往 3 煤層和 4煤層煤芯煤樣 11 個，同時收集了近年 37 來井下瓦斯、涌水量等資料。 二、工程質量及其可靠性 （一）、勘探工程質量 本次勘探工程質量 （ 1）巷探工程質量 根據(jù)生產(chǎn)勘探實施方案，本次施工的探巷斷面規(guī)格均為高 ，底寬 ，頂寬 ，共完