腐殖酸普查报告正文文档格式.docx
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6
3勘探线剖面图
7
新疆乌鲁木齐市达板城二十里店腐植酸用风化煤资源/储量估算平面图
附表目次
册号序号附表名称页号
附表新疆乌鲁木齐市达板城二十里店腐植酸用风化煤普查报告
样品分析、测试成果表及资源量计算表
1化学分析成果表
(1)
2、平行断面法资源量计算表
(2)
3、平行断面法资源量计算总表(3)
第1章前言
1.1目的任务
为满足新疆乌鲁木齐市晖峰腐植酸厂进行有机制肥实际的需要,新疆乌鲁木齐市晖峰腐植酸厂(甲方)特委托新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队(乙方)在乌鲁木齐市达坂城区农机站煤矿矿界范围内进行风化煤地质普查工作,为该公司有机复合肥原料提供可靠的地质依据。
2007年12月7日,双方于签订了对该普查区进行普查工作的《合同》。
乙方依据《煤、泥炭地质勘查规范》【DZ/T0215-2002】和工程合同要求编制了《新疆乌鲁木齐市达坂城二十里店腐植酸用风化煤普查报告》。
完成的主要实物工作量如下:
1、1:
1000地形测量 0.1km2
2、1:
1000地质填图0.1km2
3、1:
500剖面测量280m
4、采样5件
工作方法是采用1:
1000地质测量、剖面测量和样品分析测试等手段,初步查明普查区地层、构造、风氧化煤的分布、产出特征,探求风氧化煤资源量,为进一步工作提供地质依据。
1.2位置与交通
1.2.1位置和交通
普查区位于达坂城区,地处乌鲁木市东南,距市中心约九十余千米,行政区划属乌鲁木齐市管辖。
地理坐标:
东经:
88°
14′32″-88°
14′53″北纬:
43°
22′48″-43°
22′59″
普查区范围坐标(探矿权坐标)表1
拐点坐标
直角坐标
地理坐标
X
Y
经度
纬度
S1
4806112.40
15600797.70
14′38″
S2
4805932.31
15601138.12
14′53″
22′53″
S3
4805774.63
15600915.32
14′43″
22′48″
S4
4806048.70
15600663.56
14′32″
22′57″
S5
4806112.10
15600775.20
14′37″
普查区东西长390米,南北宽237米,面积0.07平方千米。
考虑到普查工作所控制的矿体规模、矿石质量和开采技术条件等因素,拟定普查区矿山开采范围东西长370米,南北宽约80米,面积为0.03平方千米,开采标高1149-1093米。
拐点坐标见下表。
拟采区范围坐标
4806079.36
15600717.86
14′34″
22′58″
4805958.59
15600854.93
14′40″
22′54″
4805814.31
15600971.39
14′45″
22′49″
普查区与拟采区范围示意图
1.2.2交通情况
兰新铁路、312国道及吐—乌—大高等级公路自本区南缘通过。
达坂城镇至各乡、牧场的沥青公路呈北东、南西向,此外,区内各村之间,各煤矿之间简易公路四通八达,交通条件极为方便(详见交通位置图)。
1.3自然地理与经济概况
普查区位于天山山脉博格达山南麓的柴窝堡凹陷东南部。
三面环山、南临盐湖,地势总体上是北高南低,东高西低,海拔高程在1155米—1120米之间,相对高差35米,属低山丘陵地带。
区内冲沟河流均呈近南北向排列,整体上各沟谷相连形成似树枝状及“V”字状。
本区属大陆型气候,年最高气温可达38℃,最低气温可达零下30℃左右,日温差较大,雨季多集中在6—8月份,降雨量不大,该地区最显著的气候特点就是全年几乎天天有风,一般风力4—5级,最大风力7—8级,风向多为西北风。
该地区经济以畜牧业为主,农业以种植小麦、玉米、葵花等农作物。
另外本地还盛产优质大豆。
达坂城镇处于南北疆交通要道,商贸运输业较发达,为南北疆过往车辆的交通驿站,东沟有特产红鳟鱼养殖基地,自然经济、地理条件优越。
1.3矿业权设置情况
新疆乌鲁木齐市晖峰腐植酸厂在该区办理了探矿权登记,勘查许可证证号:
6500000733410,有效期为:
2007年8月14日至2008年8月14日,图幅号K45E004017,面积0.07平方千米。
探矿权证拐点坐标表
1.4以往地质工作程度
该地区先后有一些单位进行过程度较低的地质工作,已收集与本次工作有关的资料有:
1、1960年原西北煤田地质局156队在西起乌鲁木齐河东至大河沿,北至博格达山南麓,南至克拉乌成山及奇尔石斯套山北麓,东西长124千米,南北宽16—35千米,面积约3556平方千米的范围内进行过1:
10万的地质测量,填绘有1:
10万的地质草图,面积约3000平方千米。
经过研究分析后认为,该资料由于受当时历史条件的限制,资料的可靠程度较低,仅存部分可供参考。
2、1997年至2001年6月新疆煤田地质局156勘探队在乌鲁木齐县达坂城区进行了找煤地质勘探。
在445平方千米的范围内,共完成钻孔23个累计进尺12320米,槽探5000立方米,提交了《新疆维吾尔自治区乌鲁木齐县达坂城找煤报告》。
该报告初步确定了普查区地层层序,含煤地层时代;
大致了解了普查区构造形态,含煤地层分布的范围、煤层层数、煤层的一般厚度和埋藏深度,煤类和煤质的一般特征;
预测了煤炭资源量。
2002年3月26日新疆煤田地质局以新煤地地发[2002]40号文批准:
“各类工程质量可靠,勘探控制程度达到了找煤阶段的要求。
”
1.5矿井与小窑
普查区内无矿井生产,周围亦无其他小窑开采,但在区内沿煤层露头有采挖历史,采挖形成长305米,宽40米的露天坑,对地表环境造成很大破坏。
1.6本次工作情况
依据设计及合同要求,2007年12月新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队及时组织项目组奔赴普查区全面展开野外勘探工作,完成工作量见下表。
实物工作量统计表:
工程名称
单位
工作量
备注
实际完成
地形测量(1:
1000)
Km2
0.1
地质填图
剖面测量
m
280
试验
风化煤样
个
工程测量
项目前期工作,首先进行了地质填图和地质剖面(1、2、3线)的测量,对露天坑断面进行了编录,对15号煤层进行了控制,了解其厚度,同时在露天坑断面采取了腐植酸样品。
截止2008年4月,项目工程经历了4个月的紧张施工,克服了严寒和大风,全面完成了合同约定的工程量,项目进行过程中,我队曾多次会同甲方对已完野外工程分期分批检查验收,保证了第一手资料的可靠性。
取得的主要成果:
确定了普查区地层层序,初步查明了普查区构造形态,初步查明了浅部风化煤分布及特征情况。
普查区内大面积第四系覆盖,含风化煤地层为侏罗系中统西山窑组。
区内地层为一单斜,总体上向北东倾斜,倾向51°
,倾角65°
。
走向上近于北东。
本次普查工作严格执行了项目工程勘查设计和《固体矿产地质勘查规范总则》【GB/T13908-2002】。
报告编制遵照《固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范》【DZ/T0033-2002】编写。
第2章区域地质
2.1区域地层
区域内出露的地层有古生界泥盆系、中生界三叠系、侏罗系、白垩系及新生界第三系、第四系。
由新到老列表如下:
地层时代
主要岩性描述
新生界
第四系
主要以冲洪积砂,砾石,亚砂土为主,其次为冰
碛层,沼泽沉积及化学沉积层
冲碛层多分布于海拔700米以上低山丘陵区,沼泽沉积分布于达坂城南柴窝堡湖以北及东,化学沉积则分布于柴窝堡以东的东盐池组成岛状盐及硅。
第三系
浅棕,苍棕,浅红色砾岩,砂质泥岩,粉砂岩红
色沉积层。
中生界
白垩系
紫红,灰绿,黄褐色砾岩,砂岩,砂质泥岩呈条带状。
分布于区域的东部和中部。
侏罗系
上—中统为红色层,中—下统为灰白,灰绿黄绿,深灰色等含煤碎屑岩沉积。
其中西山窑组为主要含煤地层。
三叠系
黄绿色,灰绿色,紫红色砾岩,砂岩,泥岩夹薄层煤线及炭质泥岩。
广泛分布于区内的中、北部。
古生界
泥盆系
上部为硅质板岩,砂岩,千枚岩等,下部为中基性火山碎屑岩夹少量酸性熔岩。
主要分布于区域南边的中、高山区。
2.2区域构造
普查区位于北天山褶皱带中部,柴窝堡中新生代凹陷区东部。
北天山褶皱带以华力西旋回为主旋回,开始于早泥盆世,结束于早二叠世末,自三叠纪开始,进入中、新生代发展阶段形成了巨厚的山前坳陷和山间坳陷沉积层,大致分为五个构造层:
印支构造层,早、晚燕山构造层,早晚喜山构造层,最终形成八个三级构造单元,即五个复背斜和三个坳陷组成,它们是阿拉套复背斜,博格达复背斜,喀乎力克复背斜,依克哈比尔尕复背斜和觉路格复背斜以及乌鲁木齐山前坳陷、吐鲁番—哈密坳陷和博乐山间坳陷。
普查区所在的柴窝堡坳陷为吐鲁番—哈密坳陷的次一级坳陷,其北为博格达复背斜,南为阿拉套复背斜,构造线以东西向展布为主,北东、南西向次之,均属天山纬向构造带体系。
2.3普查区地质特征
2.3.1地层
普查区大部为第四系上更新统~全新统的冲洪积层覆盖,仅零星出露有侏罗系中统西山窑组(J2x),现分述如下:
2.3.1.1侏罗系中统西山窑组(J2x)
出露在普查区西南部,岩性为深灰色、灰黑色细砂岩、粗砂岩;
浅色、灰白色厚层状砂砾岩、中砂岩,灰绿色粉砂岩,深灰色粉砂质泥岩、炭质泥岩及煤层。
含15号煤层,该煤层浅部风氧化,变质成腐植酸,是本次工作的主要研究对象。
全区地层平均厚度470米,与下伏三工河组地层整合接触。
2.3.1.2新生界第四系全新统—上更新统(Q4)
在区内大面积分布,主要由砾石、砂土层以及粗砂杂乱松散堆积而成。
砾石成分复杂,分选性差,磨圆度较好,据以往钻探资料,该层多以砾石、砂砾石为主。
厚度约为5-10米。
2.3.2构造
普查区为一向北东倾斜的单斜构造,倾向北东51°
-61°
,倾角61°
-76°
,平均65°
未见断层。
2.3.3岩浆岩
普查区内无岩浆岩出露。
第3章矿体特征
3.1煤岩特征
3.1.1风化煤
普查区有风化煤一层,编号15号,全区有5个控制点,厚度4.00-10.36米,平均6.62米,最厚达到10.36米,由东向西变薄,结构简单,不含夹矸,风化煤底板为深灰色、灰黑色细砂岩,顶板为浅色、灰白色厚层状砂砾岩、中砂岩。
风化煤倾向北东51°
3.1.2风化煤物理特征
风化煤呈灰黑—黑褐色,煤不易燃烧,呈条带状,均一状,粒状或粉状结构,层状构造,风化煤比重为1.36吨/立方米。
3.1.3风化煤煤岩特征
宏观煤岩成分:
以亮煤为主,丝炭、镜煤、暗煤次之,宏观煤岩类型以半亮型为主,半暗型次之。
风化煤的总成份主要由有机质类镜质组,惰质组,半镜质组和无机质类粘土类组成,显微煤岩类型为暗亮煤,成因类型为腐植煤类,根据煤岩鉴定其显微煤岩类型为微镜惰煤。
经测定镜煤最大反射为0.47-0.51%,变质阶段属(0-I)阶段。
3.1.3风化煤的化学组成
工业分析(水份、灰份、挥发份、固定碳、全硫、焦渣特征、发热量、腐植酸)见表3-1。
15号风化(原)煤水份含量在7.84—11.76%之间,平均9.84%,含量中等;
灰份含量在11.10—32.20%之间,平均23.11%,属中低灰腐植酸煤;
挥发份在42.27-55.75%之间,平均47.91%,属高挥发份;
固定碳含量在25.97-42.88%之间,平均36.17%;
全硫0.24-0.98%,平均0.48%,属中低硫;
焦渣特征2,发热量11.64-18.84MJ/kg,属低发热量;
腐植酸含量35.4-43.2,平均39.94%,属中腐植酸煤。
15号煤层风化煤腐殖酸化验表表3-1
煤层
编号
样品
原煤
Mad(%)
Ad(%)
Vdaf(%)
焦渣
特征
固定碳(FCad)
全硫(St,ad)
Qb.d(MJ/kg)
Qgr,ad(MJ/kg)
腐殖酸(HAd)
视密度
(ARD)
15
W08-24
7.84
15.96
46.15
40.98
0.42
18.46
18.39
39.4
W08-25
9.28
11.10
47.38
41.90
0.36
18.90
18.84
43.2
W08-62
9.57
25.72
42.27
42.88
0.40
14.25
14.19
35.4
1.36
W08-63
11.76
32.20
48.04
29.12
0.24
11.93
11.89
40.3
W08-64
10.76
30.55
55.75
25.97
0.98
11.75
11.64
41.4
3.2风化煤(腐植酸)的成因
3.2.1风化煤的成因
3.2.1.1风化煤的成因
风化煤是指暴露于地表或位于地表浅部的煤层,在大气中长期受到阳光,雨雪,冰冻和风沙等系列气候条件的影响而产生的一种含有大量再生腐植酸的变质煤。
经过风化的煤,颜色变浅,光泽变暗,质地变松甚至成粉末状。
煤层的风化是煤长期受到大气中、地下水中各种综合因素影响的结果,煤的大分子结构变小并产生大量的再生腐植酸。
风化作用不仅是年轻的煤的浅部煤层会受到风化,即使年老的无烟煤的煤层露头也会风化;
甚至能生成分子量更低的大量黄腐酸。
煤层的风化作用一般以褐煤,长焰煤和不粘结煤较明显,它的主要作用一般是由于水份和气体的大量逸出而使煤块碎裂形成风化腐植酸煤,本矿属风化烟煤。
第4章水文地质及开采技术条件
4.1水文地质
区域北、东、南三面环山,地势北高南低,东高西低,属低山丘陵区。
区内冲沟均呈近南北向排列,共有十余条大小河流,均发育于白杨河及以东地区。
河道多变,成网状,河水流向由北而南,最后汇集于后沟。
河流发育于北东部的中高山区,补给源为山区大气降水和高山融雪水,夏季山区降雨、降雪均形成洪流,河流流量有很强的季节性,一般小于1立方米/秒。
6—8月为丰水期,河流流量明显增大,1996年7月达坂城地区遭百年不遇的强暴雨袭击,整个达坂城镇均在洪水位线以下,公路、铁路被冲断,中断交通达1个月之久,河流最大流量达550立方米/秒以上。
普查区位于北天山褶皱带中部,柴窝堡中新生代凹陷区东部,海拔高程在1155米—1120米之间,相对高差35米,属低山丘陵地带。
本区属大陆型气候,年最高气温可达38℃,最低气温可达零下30℃左右,日温差较大,雨季多集中在6—8月份,降雨量不大,该地区最显著的气候特点就是全年几乎天天有风,一般风力4-5级,最大风力7-8级,风向多为西北风。
15号煤层上部的风化煤是本次工作的对象,由于区内降雨量有限,河流水成为区内含风化煤矿床地下水的重要的补给源。
第四系全新统冲洪积与河水水力联系密切,直接接受地表水的补给,而冲洪积层又与各基岩含水层呈不整合接触,而与各含水层发生水力联系。
以上因素构成风化煤矿床围岩地下水的直接充水水源。
水文地质类型属简单型。
地下水的流向受地形的制约,与河流流向一致,由北向南渗透,最后汇集于后沟、盐湖、柴窝堡湖。
未来普查区供水水源可考虑普查区西面10km的窝堡湖。
4.2开采技术条件
4.2.1普查区工程地质岩组
由于普查区(面积0.07km3)大面积第四系覆盖,厚度5-10米,西山窑组地层零星出露,风化煤矿床主要位于普查区内垂深30米以上层段,风化煤围岩多为粉砂质泥岩、粉砂岩类,质软,层理面较发育,局部有节理、裂隙。
直接顶板砂岩类饱和状态下单向抗压强度多小于5MPa,抗张及抗剪切强度接近或略低于经验值,属不稳定型顶板;
软化系数多小于0.75,岩石质量等级为易软化的较软岩—极软岩,围岩稳固性差。
其直接底板粉细砂岩类,饱和状态下单向抗压强度多小于5Mpa;
抗张及抗剪切强度接近或略低于经验值,属不稳定型顶板(据新疆乌鲁木齐县达坂城找煤报告)。
其工程地质类型当属层状岩类简单型。
4.2.2露天矿场边坡稳定性及建议边坡角
未来矿床开采方式拟为露天开采,宜加强风化煤矿床围岩管理,加强边坡支护工作,防止风化煤矿床围岩坍塌。
露天矿边坡形成过程中,其内部原始应力状态随之发生变化,引起应力重分布,边坡为适应这种重新分布的应力状态而达到新的平衡,将发生不同形式的变形破坏,这是边坡演变的内因。
而使边坡外形、内部结构以及所处的应力状态发生不断变化的各种自然或人为因素则是推动边坡发展变化的外因。
影响边坡稳定的不利因素:
圆弧形滑坡:
易发生基岩风化带中;
构造裂隙及风化卸荷裂隙:
使边坡岩土体破碎,改变边坡的岩土体结构和力学特征,即降低坡体的抗平衡能力从而影响边坡稳定;
水(地表水、地下水、大气降水)冲蚀坡脚,增大下滑力(静水动水压力增大、浮托力增大,边坡体重力增大引起),减少抗滑力(减少岩土体物理力学性);
开挖边坡脚,坡体上部加载(静载-建筑物、弃碴、动载-车辆震动等),边坡下采矿等人类活动等等,改变边坡的应力状况和临空状况,从而改变坡体形态;
在露天采矿中,边坡放线不合理造成系列新的拉张缝或使原裂隙因卸荷等原因张开度加大延续性加强;
人工爆破震动造成原有稳定边坡拉裂,稳定性累积降低或直接触发已处于危险的边坡发生失稳。
顶帮就岩石本身的组成、致密程度、力学强度等各方面都不如底帮好,加之软弱层较多,极易风化破碎,节理裂隙较发育,破坏了岩体结构的完整,降低了边坡岩体的强度,是对边坡稳定不利的主要因素,加之外因作用的促使,碎屑物可能会经常散落坡角,局部可能会影响运输工作。
但顶帮岩层的倾向与边坡角为逆向,从岩层的赋存情况看,对边坡稳定又是一个有利因素。
据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)推荐的边坡岩体等效内摩擦角标准值,边坡岩体类型为Ⅳ类,等效内摩擦角为55-35°
,折减系数取0.80-0.85,本次工作建议边坡角为55°
,开采底盘宽度为15米。
第5章勘探工作
5.1勘探方法及勘探手段的选择
2.1.1勘探方法
由于工作区面积小,矿产规模小,工作主要是探求风化煤的资源量,因此,在实际工作中参照《固体矿产地质勘查规范总则》【GB/T13908-2002】中的要求,普查区内地表工作以地质测量为主,同时运用工程揭露煤层露头,并利用以往的地质资料和煤层风氧化带样品测试成果,确定普查内煤层风氧化带的深度,以探求风化煤的资源量。
1.为初步查明矿区构造形态,确定含煤地层的分布范围,地质界线和煤层在平面上的分布特征及露天坑范围,进行了1:
1000地形地质测量工作。
2.为进一步研究含煤地层,初步查明可采煤层的层数、层位、厚度、结构和可采范围,测制了三条勘探线地质剖面,配合区内露天坑对煤层的揭露,基本了解了普查区内各煤层煤质特征,确定了风氧化带深度。
3.为查明煤层中的腐植酸含量及其它化学性质特征,采集样品5件,按要求做全了所需的测试项目。
4.为初步查明普查区的水文地质条件,开展了普查区水文地质调查。
5.2.2 勘探类型
普查区主要构造形态是盐湖—二十里店单斜,倾角一般在65°
左右。
构造属简单。
普查区煤层变化较大,但有规律可循。
15号风化煤厚度4.00-10.36米,平均6.62米,至1线处达到10.36米,由东向西变薄,为较稳定煤层。
故综合确定普查区勘查类型为一类二型。
5.2勘查工程及质量评述
5.2.1测量工作及质量评述
5.2.1.1任务及目的
为满足我队在新疆乌鲁木齐达坂城农机站煤矿进行风化煤普查工作,2007年12月2008年3月间,在普查区内进行了加密控制导线测量,1:
1000比例尺地形图数字测图的施测和成图工作、地质填图及各类地质普查工作。
2.2.1.2工作区已有测量成果、成图资料分析利用情况
(一)、测量工作方法及质量评述
(1)、作业依据:
<
1>
地质矿产部《地质矿产勘查测量规范》(GB18341—2001)
2>
全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2001
3>
1:
500、1:
1000、1:
2000地形图图式(GB/T7929-1995)
4>
根据本地区的实际情况而编写的“技术设计书”
2.2.1.3控制测量:
该测区采用1954年北京坐标系,中央子午线为87度,3度带第29带坐标,1956年黄海高程系。
因测绘面积较小又属小比例尺测图,固本测区不考虑投影变形等因素。
按规范要求共布设E级GPS点2点。
平面及高程控制网一个。
平差结果,E级GPS网:
三维自由网平差点位单位权中误差为0.0069米,基线相对误差最大为1:
77722(M01-M02);
二维约束平差后点位单位权中误差为0.0021米,相对误差最大为1/80569(M01-M02)。
精度满足规范要求。
E级GPS网高程拟合中误差最大(M02)为21.66mm。
控制点成果如下:
M01、X4805806.951Y600770.799H1150.291;
M02、X4805962.381Y600719.282H1157.282。
2.2.1.4地形测量
(一)、本测区1:
1000比例尺地形图测量采用数字化成图的方法进行测量,即外业用全站仪采集数据并手工绘制草图,内业计算机成图,基本等高距为1m。
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