长武县亭南精查地质报告电子版Word格式.docx
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第三章地层刘洪森
第四章构造覃必成
第五章煤层田善学
第六章煤质成永康
第七章水文地质赵铭
第八章其他开采技术条件成永康赵铭刘军占王俊峰
第九章储量计算陈广成
第十章其它有益矿产付兴华
第十一章矿床经济技术评价田善学
第十二章结论田善学
第一章概况1
第一节目的与任务1
第二节位置与交通2
第三节自然地理3
第四节矿井及小窑4
第五节以往地质工作5
第二章勘探工作6
第一节勘探方法6
一、勘探手段的选择6
二、勘探类型的确定和勘探工程布置6
第二节勘探工程及质量评述7
一、地形图7
二、地质填图及水文地质填图8
三、工程测量9
四、钻探工程11
五、测井工作13
六、水文地质勘探工作15
七、采样化验工作18
第三章地层21
第一节矿区地层21
第二节井田地层21
一、三迭系上统胡家村组21
二、侏罗系21
三、白垩系下统志丹群26
四、上第三系中新统小章沟组27
五、第四系27
第三节含煤地层28
一、下含煤段28
二、中含煤段29
三、上含煤段30
第四章构造31
第一节矿区构造31
第二节井田构造32
一、井田构造特征32
二、构造对煤系、煤层的控制作用32
第五章煤层33
第一节含煤性33
第二节可采煤层34
第三节煤层对比35
第六章煤质37
第一节物理性质和煤岩特征37
一、煤的物理性质37
二、煤岩特征37
三、煤的变质程度38
第二节化学性质和工艺性能38
一、化学性质38
二、工艺性能46
第三节可选性49
一、筛分试验49
二、可选性评价50
第四节煤质及工业用途52
一、煤质研究程度评述52
二、工业用途52
第七章水文地质54
第一节矿区水文地质概况54
第二节井田水文地质条件56
第三节充水因素分析63
第四节矿井涌水量预算65
第五节供水水源72
第八章其它开采技术条件73
第一节生产矿井的开采技术条件73
第二节岩石工程地质特征74
第三节瓦斯、煤尘和煤的自然倾向78
第四节地温82
第五节环境地质83
第九章储量计算89
第一节储量计算范围及指标89
第二节储量计算方法89
第三节储量级别划分91
第四节储量计算结果92
第十章其它有益矿产95
第十一章矿床经济技术评价96
第一节概述96
第二节矿井开拓与基本数据98
第三节矿井开发的企业经济评价99
第十二章结论103
附图附表
附图:
顺序号图名比例尺图号
1区域地质图1:
1000001
2长武县亭南井田地形地质图1:
100002
3长武县亭南井田水文地质图1:
100003
4综合柱状图1:
500
1:
2004
5水文地质综合柱状图1:
5005
61-1′勘探线剖面图1:
50006
72-2′勘探线剖面图1:
50007
83-3′勘探线剖面图1:
50008
94-4′勘探线剖面图1:
50009
10亭南井田水文地质剖面图
(倾向)1:
500010
11亭南井田水文地质剖面图
(走向)1:
500011
12煤层对比图1:
20012
13亭南井田8煤层底板等高线及储量计算图1:
1000013
14亭南井田T9号钻孔J1-2y
含水层抽水试验综合成果图14
15亭南井田164钻孔K1Z1+2
含水层抽水试验综合成果图15
16亭南井田S1号钻孔K1z1+2
含水层抽水试验综合成果图16
17亭南井田S2号钻孔K1z2图
含水层抽水试验综合成果图17
18亭南井田S17号钻孔K1z2
含水层抽水试验综合成果图18
19磨子沟观4泉动态观测曲线图19
20亭南井田2-2′线测井曲线对比图1:
20020
21亭南井田4-4′线测井曲线对比图1:
20021
228煤层等厚度图1:
1000022
238煤层顶板冒落裂隙带等值线图1:
1000023
248煤层顶板冒落裂隙带顶面宜君底等值线图1:
1000024
258煤层原煤灰分产率等值线图1:
1000025
268煤层原煤全硫含量等值线图1:
1000026
278煤层瓦斯含量等值线图1:
1000027
28T1号钻孔柱状图28
29T2号钻孔柱状图29
30T3号钻孔柱状图30
31T4号钻孔柱状图31
32T5号钻孔柱状图32
33T6号钻孔柱状图33
34T7号钻孔柱状图34
35T8号钻孔柱状图35
36T9号钻孔柱状图36
37T10号钻孔柱状图37
38T11号钻孔柱状图38
39T12号钻孔柱状图39
40T13号钻孔柱状图40
41T14号钻孔柱状图41
附表:
(一)亭南井田钻探工程测量成果表
(二)亭南井田钻孔钻穿地层一览表
(三)亭南井田8煤层综合成果表
(四)亭南井田8煤层煤质化验成果表
(五)亭南井田8煤层简易筛分浮沉试验成果表
(六)亭南井田8煤层其他样品试验成果表
(七)水文地质成果表(两册)
(八)钻孔封闭情况一览表
(九)亭南井田钻孔井斜、井温测量成果表册
第一章概况
第一节目的与任务
为了加快彬长矿区开发步伐,振兴长武县经济,长武县人民政府经陕西省煤炭厅(89)482号文件批准,根据西安煤矿设计院提出的《陕西省长武县煤矿亭南井田开发意见》,在彬长矿区亭南拟建年产90万吨的中型矿井。
我队根据长政发(90)009号文件和陕西省煤田地质勘探公司多种经营公司1990年2月26日指示精神,于三月底编制出亭南井田勘探设计。
共布置钻孔17个,加备用工作量,原设计总进尺9605米。
1990年4月13日,陕西省煤炭厅地方煤炭工业管理局主持审批,陕煤地发(90)27号文件《对“彬长矿区亭南井田勘探(精查)设计”的批复》意见中指出:
本着既能满足设计要求,又可节约勘探工程的原则下顺利完成前期工作,推动长武县经济发展。
批准钻孔14个,勘探工程总量为7005米。
亭南井田精查是以地方煤矿建设的需要出发,由长武县投资、一八六队全面承包的一项勘探任务。
因此,地质任务、勘探网度、高级储量分布及施工要求,依据当前国家储委颁发的《规范》结合地方煤矿建设的实际情况,重点解决先期开采地段的地质问题。
目的是为满足对井筒、水平运输大巷的选择和先期开采地段的划分提供可靠的地质资料。
据此,亭南井田勘探的主要地质任务是:
①查明主要可采煤层的层数、层位、厚度、结构和可采范围。
②查明可采煤层的煤质特征及其变化情况,进一步了解可采煤层的工艺性能,对煤的工业用途作出评价,了解煤矸石的质量及其变化情况。
③查明直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水位、水质、富水性或导水性。
基本查明直接充水含水层含水空间的发育程度和分布情况。
④查明直接充分含水层与可采煤层之间隔水层的厚度、岩性组合及物理力学性质。
查明直接充水含水层、间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系,以及地下水补给,排泄条件等。
⑤基本查明直接充水含水层向矿井充水的途径、评价矿井充水因素。
预计先期开采地段的涌水量。
⑥详细了解主要可采煤层的瓦斯成分、含量及分带情况,煤的自燃趋势和煤尘爆炸危险性,详细了解可采煤层及其顶底板的工程地质特征及主要井巷的工程地质条件。
⑦初步查明恒温带的深度、温度、地温梯度及其变化,查明一、二级高温区的分布范围。
⑧计算A+B+C级储量。
根据中型矿井要求,其中A级储量不少于先期开采地段总储量的30%,A+B级储量不少于先期开采地段总储量的60%,A+B级储量不少于全井田总储量的35%。
我队于1990年5月初开工,11月中基本完成各项勘探任务。
共完成钻孔14个,总进尺7023.55米(其中包括水文钻孔1个,进尺448.58米)。
采集各种样品181个,岩石物理力学性质试验样11组。
当年12月底完成报告编制工作,提交A+B+C+D级储量18951万吨。
其中A+B级储量占总储量的52%。
附图41份,附表9种,文字说明一份,按期完成了各项勘探任务。
第二节位置与交通
亭南井田位于长武县亭口镇西南部。
地理坐标为东经107°
52′30″~107°
57′45″,北纬35°
04′45″~35°
06′00″。
其范围是:
北界通过175号孔及44号孔北1350米连线分别交于东界及西界煤层零点线;
南界以132号孔南400米及164号孔南1100米连线(即3883500米纬线)分别交于东界及西南无煤区;
东界以42号孔东650米及164号孔东350米连线为界;
西以8煤零点线为界。
井田东西长约5km,南北宽约3km,面积约15km2。
北为孟村井田,南为大佛寺井田,东为小庄坡井田。
西兰公路经过井田东北。
以亭口镇为中心,东至彬县县城20km,距西安170km,与关中西部各县市连接。
西至长武县20km,与宝(鸡)~庆(阳)公路相交,可与宝鸡及甘肃陇东各县沟通。
拟建中的西卫(西安~中卫)铁路通过井田东部,未来的铁路建设对井田开发十分有利。
(见图1~1)。
交通位置图图1~1
第三节自然地理
泾河由北向南流经井田东部,黑河由西北向东南流经井田东北隅,在亭口镇东侧注入泾河。
井田地形属塬川地貌,西南高,东北低。
河谷地面标高约850米,低于塬面150~200余米。
泾河、黑河为井田内主要河流,水量丰富。
泾河平均流量83088m3/日,黑河平均流量4003m3/日。
另外,磨子沟、田家沟流量较小。
本井田地处中纬带高塬区,属暖温带半干旱大陆性气候。
年平均气温11℃左右,1月份最低,平均-7℃;
7月份最高,平均29.8℃。
霜期一般在10月中旬至次年4月中下旬,无霜期170~180天。
冰冻期一般在12月上旬至次年2月下旬,冻土层最大厚度为36cm。
年平均降水量561.3mm,蒸发量大于900mm,7、8、9三个月为雨季,总降水量为333.6mm,其中9月份降水量为123.6mm,每年3~5月份为季风期,最大风速为12.7米/秒。
据记载,区内无破坏性地震,历史上曾受到甘肃海原地震及陕西华县大地震波及。
根据国家地震局(78)震发科字第111号文件所附的《中国地震烈度区划图(1/300万)》,本区地震烈度为六级。
第四节矿井及小窑
亭南井田为全掩盖式井田,煤层埋藏较深,无小窑开发历史。
井田东南15公里处有彬县乡办水帘洞、火石咀煤矿,均是1976年后新建矿井,其生产情况如下:
水帘洞煤矿:
1976年由彬县水帘乡兴办,位于水帘沟内的虎伸沟,立井开拓,井筒深93.90米。
采8煤层,煤厚7.50~9.00米。
西大巷长1000米,北下山300米。
采区布置于西北,采掘方式为后退冒落式,井下采用22千瓦风机通风,防爆灯照明,安装30m3/时水泵排水,年产10万吨。
所采8煤厚度大,结构简单,煤质好,生产正常。
火石咀煤矿:
1976年由彬县城关镇兴办,位于彬县城西刘家湾,立井开拓,井筒深157米。
采8煤层,煤厚3.70~5.00米,东大巷长350米,西大巷长800米,南上山350米。
其采掘方式,通风、排水及照明等与水帘洞煤矿相同,年产8万吨。
8煤层向东南分岔,结构复杂,夹矸增多,煤质变差。
在西大巷开采下山煤时,煤层增厚,煤质变好。
第五节以往地质工作
建国后,先后有石油、煤田等单位在彬长矿区及其外围进行了大量的地质工作,其中我队从1974年以来在本区开展了系统的煤田地质勘探工作,提交了普、详查地质报告3件,这些资料为本矿区建设开发总体规划提供了依据。
本井田位子彬长矿区中部,勘探程度较高,井田内共施工普、详查钻孔7个,总进尺3829.23米。
其中水文钻孔2个,进尺935.11米。
分别达到甲级孔5个,乙级孔1个,丙级孔1个。
甲乙级孔率占85.7%。
打穿煤层12层次,其中8煤共8层次,经验收达到甲级煤层5层,乙级煤层2层,丙级煤层1层,该丙级煤层为42号普查钻孔8煤上分层(8-1),经测井验证,煤层厚度资料可靠。
以上工作为本次勘探提供了可靠的依据,该报告也充分引用了以往对地层构造、煤层、煤质的研究成果。
第二章勘探工作
第一节勘探方法
一、勘探手段的选择
亭南井田煤层埋深400米以下,因此,勘探手段以钻探工程为主,配合地质填图、地球物理测井、工程测量、采样化验等手段,完成设计提出的各项勘探任务。
二、勘探类型的确定和勘探工程布置
(一)勘探类型的确定
1、井田构造类别:
本井田南部为路家~小灵台背斜轴部,北为孟村向斜南翼,因而为南部高、北部低,总体为一北西向倾斜的单斜构造,为简单类型。
2、井田煤层型别:
井田内除个别地段见有5、7煤层外,8煤层为唯一可采煤层。
其特征为:
1分布面积大。
全井田普遍发育,可采面积15.04km2,占井田总面积的98.7%。
2厚度变化幅度大。
8煤层厚度1.00~21.05米,21个见煤工程点全部可采,其中薄煤层1个点,占4.8%,中厚煤层5个点,占23.8%,厚煤层15个点,占71.4%。
达到8米以上的特厚煤层10个点,占47.6%。
以井田分布面积分析:
薄煤层0.7km2,占4.7%,中厚煤层1.60km2,占10.6%,厚煤层12.74km2,占84.7%,其中特厚煤层9.17km2,占61%。
3厚度变化规律明显。
一般背斜较薄,向斜较厚,沿走向相对稳定。
4结构简单至复杂。
8煤层一般为单一煤层,局部由两个分煤层组成。
根据以上特征,按现行规范8煤层为较稳定型煤层。
因此,本井田勘探类型为一类二型。
(二)勘探工程布置
根据井田勘探类型按1986年国家储委颁发的《煤田地质勘探规范》要求,又结合地方煤矿建设的实际情况,布置勘探工程基本网度是:
1、根据煤层厚度走向变化小、倾向变化大的特点,走向上线距定为750米,倾向上孔距定为500米左右控制A级储量。
2、以1500米线距、1000米左右孔距控制B级储量。
3、以3000米线距、2000米左右孔距控制C级储量。
根据上述原则和设计部门的意见,精查勘探是在详查基本线距的基础上,以主导剖面第4勘探线为准,垂直走向向两侧布置了四条勘探线(即1-1′、2-2′、3-3′、4-4′)。
钻孔主要布置在先期开采地段,控制A级储量,重点是解决先期开采地段的地质问题。
共施工钻孔14个,加上普、详查钻孔7个,共使用钻孔21个,平均每平方公里1.4个,其中A级储量区每平方公里4.8个,个别钻孔因受地形条件的影响,偏离勘探线略大。
第二节勘探工程及质量评述
亭南井田共施工钻孔21个,总进尺10852.78米,其中精查钻孔14个,进尺7023.55米,邻近井田钻孔10个,进尺6095.94米。
各类工程量见表2~1。
各勘探工程质量评述如下:
一、地形图
本报告使用的1:
10000地形图是1977年航空摄影,由陕西省煤田物测队于1983年按国家测绘总局制定的航测区、外业规范调绘成图。
采用1954年北京座标系,1956年黄海高程系,依据1980年出版煤炭专业图式成图,其等高距为10米。
经省煤田地质勘探公司检查验收合格,成图精度及质量可满足精查用图要求。
二、地质填图及水文地质填图
本区水文地质条件较简单,地表水文点出露稀少,因而地质填图及水文地质填图同步进行。
系我队采用航空摄影地质填图方法编制成图。
航摄像片是由中国人民解放军驻太原市第二飞行大队1977年6~12月拍摄的7714航区照片,照片比例尺1:
9000,18×
18像幅,其飞行质量符合规范要求。
表2~1
控制测量
10秒小三角点2个
全长4.57km
岩石物理力学性质试验样
11组
水T9层孔
工程测量
21个
精查钻孔14个
煤芯样
97个
精查阶段50个
施工钻孔
总进尺10852.73m(包括水文钻孔3个,进尺1383.69m,精查钻孔14个,进尺7023.55m,其中水文钻孔1个,进尺448.58m)
简易可选性样
2个
2个钻孔(T4、T11)
瓦斯样
24个
精查19个
电测井
精查钻孔14个,实测米6610.36m
煤岩样
15个
精查阶段12个
井温测量
9个
精查钻孔7个
粒度分析样
8个
孔斜测量
铝土质泥岩样
12个
抽水试验
9层次
精查勘探1层次
矸石泥化样
4个
2个钻孔
水化学成分
全分析样
30个
顶底板微量元素样
64个
精查阶段47个
填图按1:
10000精度要求进行,航填作业依据1981年部颁《1:
10000、1:
5000煤田航空摄影地质填图规程(试行)》,于1983年完成外业工作,内业成图由陕西省煤田物测队在航空摄影1:
10000测图的基础上二次投影编绘,精度符合航空地质填图规程要求。
井田内仅在沟谷中有基岩出露,出露地层为洛河组,北部边缘见及华池环河组,地层产状平缓。
其余广大面积均为第三、第四系覆盖。
结合本区地层影像特征,对区内第三、第四系界线,因影像特征明显,采取室内判释,野外验证的方法,对其余地质界线,则以野外实地调绘为主。
同时,对井田内出露的水文点(井、泉、河流等)和洪水位线均进行了实地调绘,并作了详细观测记录。
野外调绘主要沿沟谷两侧追索布点,辅以路线穿越,平均每平方公里定点5.07个。
由于定点主要集中在基岩出露的沟谷中,且地层影像清晰,因而基岩出露界线控制精度高。
野外调绘刺点连线均在立体镜下进行,刺点孔径0.07~0.1mm以内,无双孔现象,点位影像误差小于0.3mm,线条勾绘误差0.5mm。
调绘片连接无错漏和不衔接现象。
内外业成图均符合有关规程要求。
三、工程测量
亭南井田附近,已有国家四等点一个,5秒点两个。
为了满足井田工程测量要求,在井田内布设了一条由咀头塬三角点到亭北5秒点10秒级附合红外距导线。
本井田测量工作依据煤炭部颁发的《煤炭资源勘探工程测量规程》作为测量各项工作的作业依据。
本井田采用1954年北京座标系统,1956年黄海高程系统。
资料来源于陕西省煤田物测队及本队。
各项测量计算成果均在高斯投影面三度带上进行。
1、10秒级附合导线
10秒级附合导线,由咀头塬三角点起闭至亭北5秒小三角点,全长4.57km。
中间导线埋石点2个,各项观测限差,依据规程中有关规定执行,对于测距边外业进行了气象改正,内业进行了两项投影改正,计算精度符合规程要求,可作为本井田工程测量起算数据使用,导线相对闭合差达1/10万高程路线闭合差0.02米。
2、孔位测量
本井田内新施工钻孔,均由设计图上进行实际放样。
据钻孔的实际位置结合施工条件和地质需要,有个别孔位进行了调整。
孔位定测,依据规程要求,采用前方交会法和红外测距双支线法进行,各观测要求依据规程中有关规定进行。
3、内业计算
对外业手簿作了详细检查,无误后进行内业计算。
对红外测距边长进行了两项投影改正,使用PO—1500机进行内业计算。
规程中规定钻孔测定精度与勘控点精度要求相同,平面位置计算点位移差不得超过1米,两组座标较差不得超过2米,高程最大较差不得超过0.80米,最后成果取其中数。
4、成果评定
精查施工钻孔14个,施测精度见表2-2。
各项外业观测成果经过内业计算,其成果精度均符合规程要求,可提供本井田提交报告使用。
详见附表
(一)。
表2-2
孔号
施测方法
两组座标较差
高程最大较差
X
Y
T1
红外双支线
0.01
T8
0.03
T2
0.02
T9
0.07
T3
0.09
T10
T4
0.08
0.04
T11
T5
T12
T6
红外双支线前交检查
T13
T7
T14
四、钻探工程
精查钻孔14个,总进尺7023.55米,均按部颁标准进行验收评级。
达到特级孔11个,甲级2个,乙级1个,特甲级孔率占92.9%。
现对各单项质量叙述如下:
(一)煤层
精查阶段共打穿8煤18层次,总厚114.05米。
参加验收17层,总厚113.25米,采取煤芯长度102.21米,平均长度采取率90.3%;
应采煤芯重量221.35kg,实际煤芯重量194.39kg,平均重量采取率87.8%。
达到优质煤层14层,合格煤层2层,不合格煤层1层,其中优质与合格煤层占94.1%。
不合格煤层为T1号孔8煤层,本井田8煤层物性特征明显,不合格煤层经测井验证,深度、厚度、结构依据测井资料综合确定,其厚度、深度资料可靠。
详见附表(三)。
(二)岩层
精查设计对岩层钻探质量作出如下要求:
白垩系非煤系地层,采用钻探判层和测井解释,综合确定岩层的深、厚度,岩芯采取率不作具体要求。
含煤地层岩芯采取率大于65%,其余各组地层岩芯采取率大于55%。
达到上述要求,单项验收评为甲级,如果超过要求10%时,则单项验收为特级。
若不足要求时,则单项验收为乙级。
在14个钻孔中,煤系地层岩芯采取率一般大于85%,非煤系地层岩芯采取率一般大于70%(见表2-3)。
(三)孔斜
井田施工钻孔均进行了系统测斜,并依据1986年部颁标准进行验收评级,其单项成果均达到特级。
由孔斜造成煤层底板高程误差提高最大0.99米。
表2-3
地层
J2a
J2z
J1—2y
J1f
T3h
采取率(%)
67~92
- 配套讲稿:
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