南五采区说明书Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:21883507
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:26.93KB
南五采区说明书Word文档下载推荐.docx
《南五采区说明书Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《南五采区说明书Word文档下载推荐.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
生
产
影
响
程
度
地面建筑、设施等:
采区范围内地面村庄较多,小张庄、小胡庄、牛楼,还有部分乡村公路,其余为大量农田。
地形(地貌、植被、地层出露情况等):
区内地形平缓,地面标高为+30.1m~+32.6m,地表均为第四纪黄土层覆盖,有大量农田。
水系及地面水范围:
该地面没有水系及河流通过采区边界范围。
采掘影响及破坏程度:
工作面回采后,地面会出现塌陷区,对地面建筑及公路造成一定破坏。
内
质
勘
探
概述:
南五采区有20、21、22、23等四条勘探线控制、勘探孔7个,各勘探孔情况见表:
孔号
煤层
见煤底
板标高
煤厚
终孔
层位
覆盖层
厚度
煤层顶基岩厚度
封孔质量
备注
2010
-402.46
3.92
K3
332.20
97.7
80年已封(合格)
甲级
X21-3
-465.37
4.41
333.27
159.98
88年已封(合格)
X21-4
-503.22
3.33
335.00
194.45
2207
-414.51
1.96
329.17
116.16
79年已封(合格)
2209
-519.23
2.12
C3下
322.47
221.52
X23-2
-455.75
3.00
K3
324.91
131.98
7603
-485.92
2.22
02
354.67
154.67
77年已封(合格)
乙级
二、地 层 及 标 志 层
层
南五采区主采二2煤层,该组煤层赋存于二叠系山西组地层中部,山西组主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤层组成,厚度约126.2米。
该组地层与下伏石炭系上统太原组呈整合接触,与上覆下石盒子组呈整合接触。
主
要
标
志
K3标志层(L12灰岩):
位于太原组顶部,距二2煤层底板约39.65m,主要为生物碎屑灰岩,厚度为0.51~3.78m,平均为2.15m,以含大量海百合茎化石为主要特征。
K4标志层:
位于下石盒子组底部,为灰白色或浅绿色具有紫色花斑状的鲕状泥岩,含少量铁质鲕粒,局部有方解石细脉。
厚度为5.2m~9.4m,平均8.2m,层位稳定,易于对比。
三、 煤层
煤
赋
存
根据区内7个钻孔的资料,南五采区二2煤层煤厚变化为1.96m~4.41m采区煤层较厚,平均煤厚2.99m,二2煤层可采性指数Km=1.0,煤层厚度变异系数r=31.7%,属于较稳定煤层。
据地质勘探资料表明,煤层厚度区域内变化较小,且含有碳质泥岩、泥岩夹层,呈简单-较复杂煤层结构;
根据区内煤层赋存特点,结合区外(2011钻孔)及(X20-1钻孔)推断,区内煤层可能存在沉积变薄带及天然焦发育情况,该采区可能受沉积变化或岩浆侵入的影响,导致部分地段煤层沉积变薄,部分地段受岩浆侵入变质成天然焦,影响储量评估、煤质及正常回采。
稳定性评价
煤层名称
煤厚
(m)
倾角
(0)
结构
Km
r
稳定性
平均
2.99
12
简单-较复杂煤层
1.0
31.7%
较稳定
最小~最大
1.96~4.41
6~18
四、煤质
物
理
特
性
煤层
颜色
光泽
硬度
容重
煤岩类型
黑色
玻璃
0.92
1.43
光亮~半亮型
工
业
指
煤层及孔号
Mad
Ad
Vdaf
St,d
Qb,daf
煤类
二2煤层
1.44
13.76
7.67
0.72
35.08
WY
1.77
19.36
10.54
0.75
35.28
2.15
24.79
12.27
0.38
34.73
PM
2207-1
1.21
24.90
13.59
0.46
34.95
2207补
0.82
10.42
11.67
0.54
36.18
1.04
19.92
14.42
0.68
16.18
12.64
0.65
35.47
五、煤层顶底板
类别
岩石名称
厚度(m)
主要岩性特征
顶
板
基本顶
细砂岩
2.797~8.57
5.68
浅灰色,薄层状,由石英和长石及少量的星点状白云母组成,具有缓波状水平层理及交错层理,局部具有斜波状层理,钙质胶结,夹有较多的碳泥质条带,中部局部含铁质岩屑。
直接顶
泥岩
0.68~10.99
5.84
深灰色,薄层状,底见大量黄铁矿及钙质薄膜方解石脉,见植物叶化石。
底
直接底
砂质泥岩
0.44~3.96
2.65
深灰色,块状,水平层理,顶部有0.28m泥岩,碳质程度较高,夹有较多的钙质薄膜,往下含砂量渐渐增高,夹有浅灰色粉细砂条带,层理面有较多的碳化物,附有较多星点状黄铁矿薄膜。
基本底
粉砂岩
1.34~12.7
7.02
深色~灰黑色,微薄层状,含泥质,局部含少量白云母,见水平层理,中部颗粒较粗,有细纱包体,底部垂直裂隙发育,钙质和黄铁矿充填,顶部夹有0.11m菱铁质结核。
变
化
南五采区二2煤层直接顶板多为泥岩,厚度0.68~10.99m,平均5.84m;
直接底主要以砂质泥岩为主,厚度0.44~3.96m,平均2.65m,基本底均为粉砂岩,平均厚度为7.02m。
煤层顶底板赋存稳定,根据现有地质勘探资料结合多年工程实践,该区西部X20-1钻孔附近发育天然焦,南部2011钻孔附近存在沉积变薄区,影响到区内煤层变化;
其它虽然钻探煤厚数据资料有较大变化,但不影响到区内煤层发育变化的趋势分析。
六、地质构造(含陷落柱、岩浆岩及古河床冲刷等)
征
南五采区位于王苇坑向斜的轴部,受王苇坑单斜向斜影响使该区煤层走向由东北至西北。
倾向北西西的单斜向斜构造,向南至露头区进入杨庄背斜;
局部发育次一级褶皱,地层倾角较缓。
本区实见地质构造较多,但控制精度不够,据地震资料解译显示,区内大小断层较多,据三维地震勘探表明,区内断层有10条,落差≥15m以上的有2条,最大的一条为F11断层,落差为0~15m,5~10m的断层有5条,5m以下的断层有3条。
其中四条断层(F13、F105、F11、)对回采影响最大。
另外,本区附近钻孔X20-1存在煤层变质成天然焦区域,2011钻孔附近存在沉积变薄区域。
编号
构造
性质
产状(褶曲轴面)
实见位置及控制情况
走向
(º
)
倾向
落差
F13
正断层
177~188
267~278
60~70
0~15
钻探工程与三维地震控制
DSF33
176~186
266~276
70
0~3
三维地震控制
DSF28
191
281
DSF27
242~236
28~34
0~5
DSF20
160~166
DSF4
107
17
0~10
DSF10
71~93
341~3
F11
13~177
266~281
DSF25
200~205
290~295
DSF14
9
216
0~2
断层规模统计
断层落差
H≥15m
15m>H≥10m
10m>H≥5m
H<5m
断层名称
F13、F11
DSF25、DSF2、DSF2、DSF10
DSF28、DSF14、DSF33
条数
2
1
4
3
比例
20%
10%
40%
30%
七、水文地质
基
本
南五采区位于王苇坑向斜的轴部,受单斜构造与向斜构造影响使该区东北部煤层走向变为近东北向,倾向西北。
总体为一走向北北东,倾向北西西的向斜构造,局部发育宽缓的次一级褶曲,地层倾角较缓。
该采区水文地质条件中等,主要充水含水层为二2煤层顶底板砂岩裂隙水含水层与太原组上段灰岩含水层组,其中直接充水含水层为二2煤层顶底板砂岩裂隙水,赋水性一般;
间接充水含水层为太原组上段灰岩含水层组,受岩浆活动影响,该段岩溶裂隙发育,连通性较好,接受水源补给充沛,赋水性好,间接充水含水层L12灰岩上距二2煤底板39.65m。
二叠系砂岩裂隙承压含水层组分为两段:
下石盒子组三22煤顶板砂岩裂隙含水层段,单位涌水量为0.004611/s.m,渗透系数0.0357m/d,水质为SO4-Na型,以静储量为主,属弱含水层;
山西组二2煤顶板砂岩裂隙含水层段,单位涌水量为0.0003131/s.m,渗透系数0.00149m/d,水质为SO4-Na型,以静储量为主,属弱含水层。
二叠系岩溶裂隙承压含水层组分为三段:
太原组上段灰岩岩溶裂隙承压水含水层组,本组厚度57m左右,含水层由L12一L7共6层灰岩组成,累计均厚27.5m,其中L9层位稳定,岩溶裂隙较为发育,水蚀现象明显。
单位涌水量q=0.006~5.5511/s.m,渗透系数K=0.013~11.48m/d,平均渗透系数K=3.89m/d,属中等~强含水层组;
太原组下段灰岩岩溶裂隙承压水含水层组,本组厚度在65m左右,含水层由L6~L2共5层灰岩组成,累计平均厚度22.97m,其中以L2为最厚,一般13m左右,层位稳定。
溶蚀裂隙较为发育,并见有小溶洞,水蚀现象明显。
渗透系数K=2.53~7.72m/d。
属中等~强含水层组。
奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水含水层组,厚度不详,井田内最大揭露厚度101.09m,灰岩厚度较大,岩溶裂隙发育不均,局部见有小溶洞,水蚀现象明显,q=1.2761/s.m,K=4.416m/d,属中等~强含水层组。
该区第三、四系冲洪积覆盖层厚300.73~354.67m,二2煤至基岩面0~221.52m。
充
水
因
素
威
胁
南五采区主要充水因素有:
1、太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层水:
该层段岩溶裂隙较发育,水蚀现象明显,水源补给较充沛,赋水性好,不易疏干,为重要的间接充水含水层。
该含水层水压为1.6~4.47Mpa,其安全隔水层厚度需26.67~74.5m,而本区二2煤底板下距L12灰岩顶板39.65m,且该相对隔水层段还含有二2煤层底板砂岩含水层段,其相对隔水层远小于安全隔水层厚度,回采时底板扰动破坏后,太原组灰岩承压水可能沿采动裂隙导入回采工作面,对工作面安全回采影响较大。
2、二2煤层顶底板砂岩裂隙水:
该段砂岩厚约38m,赋水性较好,是采掘工作面的直接充水水源。
顶底板砂岩裂隙水均以静储量为主,易于疏干;
底板砂岩裂隙水在太原组灰岩含水层段底板注浆充填加固改造时,同时也将底板砂岩裂隙水含水层段加以改造;
因此,该段受采动影响,其涌水量对工作面安全采掘有一定影响。
3、断层水:
根据矿井揭露断层工程实践,断层含水与导水的可能性较少,但考虑到采动后断层附近相对隔水层厚度变薄、断层活化等因素影响,不排除断层导水可能。
4、钻孔水:
区内钻孔全部封孔,且封闭合格。
涌
量
预
测
依
据
最大涌水量
765m3/h
正常涌水量
103m3/h
1、南五采区二2煤层最大涌水量的计算采用比拟法计算:
比拟法:
Q=Q0(FS/F0S0)1/3
Q0(2202最大涌水量):
350m3/h
F0(2202开采面积):
13.3万m2
S0(观1水位降深):
22.0m
F(南五区域开采面积):
S((南五区域水位降深):
30.0m(根据井下水文观测孔实际降深确定)
经计算南五采区最大涌水量Q=765m3/h
2、南五采区二2煤层正常涌水量的计算采用廊道法计算:
廊道法:
Q=LK(2H-M)M/R0
L为积水单元廊道长度,为2484.0m
K为渗透系数,取0.0186m/d
H为水位降深450m,
M为含水层厚度,38m
R0为影响半径,R0=10HK1/2
经计算南五采区二2煤层顶底板砂岩水正常涌水量Q=103m3/h。
3、南五采区太原组上段灰岩水是本区采矿活动的间接充水水源,太原组灰岩涌水量采用大井法计算:
Q=2.73KMS/(LogR0-Logr0)
K为渗透系数,取3.89m/d
M为含水层厚度,27.5m
S为水位降深,根据南翼三联巷里水文观测孔1.2Mpa,假定水位降至-545时,取120.6m
r0为引用半径,r0=(F/Π)1/2,取569.24m
R为影响半径,R=10SK1/2,取2378.60m
R0为引用影响半径,R0=R+r0
经计算南五采区太灰水涌水量为2055m3/h。
4、汇总分析:
因大井法是从稳定流解析法演算而来,受各种制约与影响因素较多,其涌水量测算偏差较大。
而南五采区与北二采区首采工作面(2202工作面)水文地质条件相似,因此确定用比拟法预测南五采区最大涌水量,用集水廊道法预测南五采区正常涌水量;
因此是:
南五采区正常涌水量103m3/h,最大涌水量765m3/h。
防
治
建
议
措
施
1、太原组上段灰岩岩溶裂隙含水层水,是回采工作面重要的间接充水水源,其上安全隔水层厚度较小,对回采工作面安全回采影响较大,需要在工作面回采前进行底板注浆充填加固改造,增加二2煤层底板下相对隔水层厚度,以保证底板发育的裂隙受采掘活动影响后不能导通太灰水而进入回采工作面。
2、二2煤层顶底板砂岩裂隙水,是采掘工作面的直接充水水源,二2煤层采掘工程导致涌水对采掘工作面安全生产有一定影响,这两个含水层段水资源的静储量与涌水量有限,因此,只需构建必要的疏排水系统保障安全疏排水即可。
3、根据断层水水害影响分析,这就需要在F13、F11、F105等较大断层附近按照防水隔离煤柱要求事先留设防水隔离煤柱,采掘过程中要及时编制补充地质勘探设计,实施针对性注浆充填改造措施,确保安全采掘。
4、采掘过程中穿越钻孔前,要注意透水预兆,及时进行超前探测,防止钻孔可能突水。
5、回采工作面形成后要进行井下瞬变电磁法探测,有针对性实施底板注浆充填加固工程改造。
6、煤层露头25m范围内防隔水煤柱严禁采动,防止地表水溃入井下。
7、巷道穿过较大断层时,必须先探测后确定穿越方案,防止可能突水事故。
8、本区内没有水文长期观测孔,应考虑在南翼大巷施工延伸过程中合理布置井下水文长期观测孔。
八、影响生产的其它地质因素
瓦斯
南五采区为新生产区域,瓦斯含量较低,属瓦斯矿井,但2209钻孔瓦斯含量9.6m3/t,存在局部瓦斯异常,2101胶带顺槽掘进期间绝对瓦斯涌出量为0.756m3/min。
煤尘
煤尘具有爆炸危险性,煤尘爆炸指数为13.3%。
自燃
煤层不易自燃发火。
地温
地温:
本区二2煤底板温度25℃~30℃。
本区地热梯度正常。
地压
地压:
9.58MPa~14.92Mpa
九、储 量
计
算
南五采区储量计算范围如下:
北至南翼胶带运输大巷保护煤柱。
南至二2煤层露头保护煤柱。
西至南翼胶带运输大巷保护煤柱。
东至南一采区边界保护煤柱。
参
数
本采区二2煤层储量类别划分为:
探明的(可研)经济基础储量(111b)、控制的经济基础储量(122b)、推断的内蕴经济资源量(333),井田边界煤柱、采区边界煤柱、井巷保护煤柱、煤层露头保护煤柱、断层保护煤柱均不计算可采煤量,采区回收率按80%计算。
计算参数:
南北走向长:
东西倾向长:
820m
二2煤层储量平面积:
全区二2煤层平均厚度:
2.99m
容重:
1.43t/m3
探明的(可研)经济基础储量(111b)+控制的经济基础储量(122b):
资源储量281.35万吨,可采储量225万吨。
推断的内蕴经济资源量(333):
资源储量89.73万吨,可采储量71.78万吨。
采区合计:
资源储量371.08万吨,可采储量296.78万吨。
其它合计:
采区内尚有断层保护煤柱资源储量32.17万吨;
采区外有采区边界煤柱15.88万吨与煤层露头保护煤柱4.56万吨,均未核算计入本采区的煤炭资源储量。
储
础
汇
总
块段级别
平面积
(m2)
平均厚度
(t/m3)
地质储量
(万t)
回收率
(%)
可采储量
111b-1
22736.89
2.765
3.9
80
3.12
111b-2
13298.39
2.165
4.33
3.46
111b-3
85379.7
2.1
25.64
20.51
111b-4
66780.75
23.23
18.58
111b-5
51171.64
2.68
19.61
15.6
111b-6
175051.59
2.564
64.18
51.34
111b-7
7246.65
2.0
2.07
1.66
111b-8
71047.20
2.53
25.7
20.56
111b-9
19062.95
2.715
7.4
5.92
111b-10
17637.36
2.94
7.42
5.94
111b-11
102857.78
2.51
36.92
29.54
122b-1
1266.49
3.0
0.43
122b-2
10951.32
3.07
4.81
3.85
122b-3
94409.77
2.126
29.71
23.77
122b-4
1111.22
0.31
0.25
122b-5
44329.42
2.86
18.77
15.02
122b-6
65529.19
3.11
2.91
2.33
122b-7
10508.22
333-1
52236.53
2.85
21.29
17.03
断层煤柱
333-2
25883.95
10.88
8.70
333-3
103896.19
2.21
32.83
26.26
333-4
177636.68
2.24
56.90
45.52
储
分
析
各类煤柱:
留设断层防水保护煤柱32.17万吨(未核算)、采区边界煤柱15.88万吨(未核算)、煤层露头保护煤柱4.56万吨(未核算)。
三下采煤:
部分为村庄下压煤。
厚薄煤层比例:
本采区二2煤层属中厚煤层。
十、存在问题和建议
1、采区地面有村庄,随着采掘工程施工,有可能造成地表塌陷,影响建筑物安全,建议村庄搬迁。
2、出于防治水工作需要,建议本区回采工作面设计与施工时考虑伪斜上山掘进布置,做好后巷排水水沟,实现采掘开工作面涌水自流;
并在不能自流地段的低洼地带及时构建排水系统,保障疏排水安全。
3、断层及煤层露头附近裂隙带局部可能赋水,要及时做好补充地质勘探与超前探放水工作,超前拿出针对性的探放水施工方案,保障采掘生产安全。
4、根据资料分析,该区在煤层露头及风氧化带附近可采煤层的基岩厚度有可能小于规定的厚度,回采时要注意防范顶板支护安全。
5、本区虽先后经地质勘探、三维地震勘探,但对有些断层控制精度不够,尤其是三维地震勘探提供的断层,经多年采掘验证,可靠性差;
应做好采掘过程中的补充地质勘探工作,提高储量勘探研究程度。
6、本区内二2煤层存在煤层分合区现象,由于钻探及三维地震勘探控制精度受限,应在今后采掘施工过程中进行必要的控制勘探,以提高储量级别,确保采掘衔接合理,实现安全生产。
7、由于地质钻孔多采用小口径钻进,煤质化验项目因取样量不足受限,煤质部门应在采掘过程中及时采制样化验,确保标煤回采持续达标。
8、因断层保护煤柱与采区边界煤柱储量较大,考虑到其技术经济利用价值,建议采用注浆充填加固改造不含水或不导水的断层,采取防治水安全技术措施
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 采区 说明书