第一章概况.docx

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第一章概况

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

一、井田位置与交通

宁夏京盛煤矿位于灵武市宁东镇（原磁窑堡）境内，宁东煤田鸳鸯湖矿区北部。

地理坐标东经106°43′03″～106°43′58″,北纬38°04′53″～38°06′44″。

采矿许可证证号：

6400000630094。

准采煤层为二、三、四、五煤层，其中主采煤层为二层煤（二号煤层一般厚4.5m,倾角15°～25°），开采深度由1367m至1120m水平标高。

井田南北走向长约2500m，东西倾斜宽约1000m，面积约2.5km2。

井田中部有银（川）青（岛）高速公路和307国道穿过，向西经灵武市和吴忠市利通区可接109国道和大坝电厂铁路专线，向东经盐池县、定边县可达延安、榆林及太原等地。

新建太原至中卫（银川）铁路（简称太中银铁路）从井田南部穿过，交通方便，详见矿井交通位置图1-1-1。

二、地形、地貌、气候及地震

井田北部（307国道以北）地区由白垩系砂岩、砂砾岩的坡积、残坡积及冲积层组成低丘陵，沙丘少见；井田南部（307国道以南）沙丘广布，沙丘多系风成垄状及新月形流动沙丘，间有被植被固定、半固定沙丘，地形低缓平坦，起伏不大。

区内相对高差100m左右。

本区属半干旱半沙漠大陆性气候，年最高温度41.4℃,年最低温度-28℃，

矿井交通位置图1-1-1

年平均降雨量157.3mm，年平均蒸发量1682.8mm，最大冻土深度1.09m。

风集中在春秋季，最大风力为8级，一般为4～5级。

区内无常年性地表径流。

本区地震烈度为7度。

三、煤田勘探情况

1．以往地质勘查工作评述

石油系统从1953年开始，先后利用重磁、地震、电法等地球物理勘探方法在本区开展过石油地质普查工作。

本区煤田地质勘探工作始于1958年，1980年由宁夏煤田地质局提交“宁夏灵武煤田鸳鸯湖—萌城找煤地质报告”，1982年1月原宁夏煤炭工业局（82）宁煤基字第15号批准。

1985年，宁夏煤田地质局根据宁夏煤炭工业厅的指示，对鸳鸯湖勘探区进行了普查勘探工作，于1989年提交“宁夏回族自治区灵武煤田鸳鸯湖矿区普查勘探地质报告”，1990年9月宁夏煤炭工业厅以宁煤基字（90）221号文件批准。

1992年11月宁夏煤田地质局对鸳鸯湖矿区完成详查，提交了《宁夏回族自治区灵武煤田鸳鸯湖勘探区详查地质报告》，1993年4月宁夏煤炭工业厅以宁煤基字（93）61号文件批准。

1996年9月，京盛煤矿施工了三个检查钻孔，当年10月施工了一条探煤井筒。

1997年8月向自治区煤炭工业厅汇报了探煤井筒的施工情况，经煤炭工业厅同意，京盛煤矿于当年8月下旬开工了第二条井筒。

2000年9月15日，宁夏永拓矿业权资产评估事务所提交《宁夏古王一级公路压覆京盛煤矿储量报告》（宁国土资发〖2000〗118号）审查予以批准。

2001年9月，灵武市地质矿产局提交《京盛煤矿占用储量报告》，（宁国土资环发〖2001〗21号）审查予以批准。

2005年6月宁夏煤田地质局提交《宁夏灵武市中国地方煤矿总公司灵武京盛煤矿2004年矿产资源储量检测年度报告》（宁储审发[2006]13号）；

2006年4月有宁夏地质调查院提交《太中银铁路（宁夏境）压覆煤炭资源储量报告》（宁储审发[2006]5号）。

2．近期地质勘查工作

宁夏京盛煤业有限责任公司委托宁夏煤田地质局于2006年11月15日编制完成了《宁夏回族自治区灵武市京盛煤矿煤炭资源储量核实报告》。

其目的是依据前人已有地质资料和矿井开采资料,核实京盛煤矿保有资源储量，为履行矿产资源储量登记手续,并进行采矿权评估提供依据。

该报告利用2005年6月宁夏煤田地质局提交的《宁夏灵武市中国地方煤矿总公司京盛煤矿2004年矿产资源储量检测年度报告》和2006年2月宁夏回族自治区地质调查院提交的《太中银铁路（宁夏境）压覆煤炭资源储量报告》，同时采用京盛煤矿提供的采空区范围，经过综合研究、编制基础图件对该矿已经开采的煤炭储量进行了估算，截止2006年4月30日，获得保有矿产资源储量1374.04万t（其中122b级115.28万t，332级487.48万t，333级771.28万t）。

3．矿井设计情况

京盛煤矿于1997年由西安设计研究院设计，该设计得到原宁夏煤炭工业厅的批准，矿井设计生产能力为15万t/a，矿井服务年限48.5年。

设计采用一对斜井开拓全井田，600mm轨距蓄电池电机车牵引0.75m3V型矿车运输，采用走向长壁倾斜分层金属网假顶下行陷落采煤法，抽出式通风。

目前，全矿只有一个炮采工作面。

主采二层煤，二层煤为厚煤层。

第二节地质特征

京盛煤矿位于鄂尔多斯盆地西缘，地层区划属马家滩小区，古生代地层被广泛发育的中、新生代地层掩盖，埋藏较深。

一、地层

本井田位于鸳鸯湖背斜的东翼，背斜轴向在该矿范围内呈近南北向，轴部地层为三叠系，翼部地层为侏罗系。

区内第四系广泛发育，基岩仅零星出露。

（一）三叠系上统白芨芨沟群（TB）

为一套河湖相杂色碎屑岩沉积，由黄绿色、灰绿色砂岩夹灰、深灰色粉砂岩、泥岩组成。

仅见顶部，厚度不详。

（二）侏罗系（J）

中上侏罗统发育，自下而上划分为延安组、直罗组、安定组。

1、中统延安组（Jy）为河流—湖泊三角洲相沉积，是主要的含煤地层。

岩性为灰、灰白色长石石英砂岩、灰及灰黑色粉砂岩、泥岩、煤层及少量含铝土质泥岩。

含煤30余层，可采16层。

地层厚度300m左右，与下覆三叠系呈假整合接触。

2、中统直罗组（Jz）为河流—湖泊相沉积，由灰绿、兰灰、灰褐色夹紫斑的中细粒砂岩、粉砂岩及少量粗砂岩、泥岩组成。

砂岩成熟度低、分选差。

厚约430m,与延安组呈假整合接触。

3、上统安定组（Ja）为一套干燥气候条件下的河流、湖泊相红色细碎屑沉积。

岩性以灰褐色、紫红色、紫褐色粉砂岩、泥岩为主，夹灰白色、灰绿色细粒、中粗粒砂岩。

总厚190m左右，假整合于直罗组之上。

（三）白垩系下统志丹群（K1zd）

为一套近陆源区的冲、洪积、坡积粗碎屑岩沉积，主要发育在京盛煤矿北部的14勘探线附近。

岩性为一套灰白、浅红色及灰色砾岩夹薄层砂岩。

超覆不整合于安定组之上，厚度在1404孔以西为7～35m。

经野外调查，白垩系仅分布于银（川）青（岛）高速公路以北地区，公路京盛煤矿段及其以南无白垩系发育。

（四）第三系

岩性紫红色亚粘土及红土组成，不整合于下伏各老地层之上。

（五）第四系（Q）

为松散堆积，下部为冲积砾、卵石及砂层，上部为风积砂土层，总厚0～10m。

二、地质构造

井田主体处于鸳鸯湖背斜构造的东翼，为一近南北走向的单斜构造，倾向南东。

地层较平缓，第15勘探线附近为25°左右，第4勘探线附近25°，向北至第14勘探线附近13°左右。

岩层倾角约21°左右。

地层及煤层延展连续完整，没有较大断裂发育，构造简单。

三、煤层及煤质

1、煤层

煤系地层延安组含煤20～30层，平均煤层总厚27.96m，含煤系数9.5％。

批准京盛煤矿开采的煤层为上部含煤组的二、三、四、五煤层的浅部。

各煤层特征如下：

二煤：

为主要可采煤层，厚度大，变化小，结构简单。

井田中部第4勘探线附近厚4.78m,北部第14勘探线附近厚5.22m，南部第15勘探线附近厚4.37m。

井田内平均厚4.80m，局部见夹矸，厚0.36m。

三煤：

煤层厚度较小，南部第15勘探线厚1.09m,第4勘探线厚度1.22～1.56m,北部第14勘探线浅部1403孔见煤厚1.73m,向深部1404孔厚度仅0.47m,变为不可采。

但在京盛煤矿准采范围内仍较稳定，结构亦简单，井田内平均厚1.22m，与二煤相距15m左右。

四上煤：

厚度小，变化大，第4勘探线厚0.14～0.44m,第14勘探线厚0.47m。

向深部煤层厚度增大，如第4勘探线407孔厚度达1.53m，第14线1404孔厚0.8m，井田内平均厚0.68m，为不可采煤层。

四煤：

厚度变化较大，在京盛煤矿准采范围内，南部第15勘探线厚2.27～2.43m,第4勘探线厚0.55～1.39m,北部第14线厚0.8m,向深部明显变厚，井田内平均厚1.50m，煤层结构简单，与三煤间距20m左右。

五煤：

属较稳定的薄—中厚煤层，第4勘探线厚0.98～1.18m,第14勘探线厚0.93～2.26m,第15勘探线厚1.95～2.02m，井田内平均厚2.0m，未见夹矸，与四煤间距约30m。

2、煤质

鸳鸯湖矿区煤质优良，为中灰、中硫、特低磷、较高发热量、易选至中等易选煤，煤类以不粘结煤为主，浅部还分布有长焰煤。

在京盛煤矿的开采范围内，+1120m标高以上，二煤、三煤、四煤属长焰煤，五煤为不粘煤。

各煤层煤质指标及精煤元素分析结果见表1-2-1和表1-2-2。

各煤层煤质特征一览表表1-2-1

煤层

Vdaf

Ad

St,d

P

Mad

Qnet,d

煤类

二煤

37.60

15.21

2.35

0.003

5.23-16.29

24.1

长焰煤

三煤

39.65

15.83

1.93

0.004

4.53-17.93

24.85

长焰煤

四煤

38.99

21.83

1.76

0.003

5.66-17.43

21.41

长焰煤

五煤

36.84

10.38

1.51

0.003

4.31-16.98

23.38

不粘煤

注：

发热量单位为MJ/Kg，其它为％。

各煤层精煤元素分析统计表表1-2-2

煤层

Cdaf

Hdaf

Ndaf

Odaf

H/C

二煤

77.37

4.38

0.88

15.75

5.7

三煤

75.73

4.33

1.05

16.33

5.7

四煤

78.03

4.33

0.94

16.20

5.7

五煤

77.35

4.49

0.93

16.34

5.8

注：

均为百分数平均值。

（一）煤的物理性质

各煤有机组分含量较高，均在90％左右。

其中镜质组和半镜质组占55～60％左右。

其次为丝质组，含量占23.9％～42.9％,平均值为33.7％,无机组分含量低，平均值在10％以内。

（二）煤的化学性质

根据本地区精煤挥发份产率，发热量，粘结指数及透光率等指标，确定本区煤为长焰煤，不粘煤二类。

⑴、元素分析：

上煤组（1—7）碳含量在78％左右，氢含量在4.4％左右，氮含量小于1％。

氧含量在16％左右。

⑵、有害成分：

a水分：

原煤水分较高，各煤层平均含量在8.33～11.56％之间，均属中水分煤层，精煤水分平均在7％左右，同样为中水分煤。

b灰分：

原煤灰分平均为10.42～14.62％为低中灰煤。

（二煤）灰分平均值13.72％为低中灰煤。

c硫分：

三、四、五煤属中硫煤层，二煤层属中高硫煤层。

二煤层全硫平均值在1.91％左右。

d磷分：

均为特低磷。

（三）工艺性能：

⑴、原煤发热量：

各煤层干燥基高位发热量平均值在26MJ/Kg左右。

⑵、可磨性：

均属可磨性较差煤。

⑶、热稳定性：

各煤热稳定性平均值在62.4～81.4％之间，为较高热稳定性煤和高热稳定性煤。

⑷、结渣性：

为中等结渣性。

⑸、低温干馏：

各煤平均焦油产率为3.54～6.13％左右。

各煤层均为含油煤，未达工业品位，无利用价值。

（四）煤质主要特征：

⑴、主要工业指标：

本矿井所采煤为低中灰、中硫、低磷、较高发热量、中等水分，长焰煤、不粘煤。

⑵、对二氧化碳的反应性和热稳定性良好，其结渣性为中等～强结渣。

⑶、灰熔点低，且为酸性灰，是理想的熔渣性煤。

⑷、显微煤岩组分以镜质组和丝质组为主，含量在80％以上。

煤岩类型主要是丝质亮暗煤和丝质暗亮煤。

⑸、属易选和中等易选煤。

（五）煤的工业用途

本区二、三、四、五煤煤质优良，灰成分中硅铝氧化物所占比例不大、灰熔融性好，灰粘度不高，为较理想的熔渣煤。

化学性质为我国最好煤之一。

⑴、动力用煤：

适用于火力发电用煤。

但因煤燃点低，易自然发火，易破碎，不适应于长距离运输。

⑵、蒸汽机用煤：

中硫、较高挥发分，作为多山洞的铁路地段运输机车用煤更为合适。

由于灰熔点低，灰渣易结块，影响炉蓖通风，因此可与粘结煤混合，作为机车用煤。

⑶、用作一般工业锅炉用煤，效果比较好。

⑷、其它工业和化工用煤：

可作高炉喷吹燃料用煤，同时也可作水煤浆，以煤代油，也可做活性炭原料用煤。

⑸、气化用煤：

用煤粉进行气化，作为制造合成氨原料。

⑹、制作化肥及民用燃料煤。

四、水文地质

本井田水文地质条件简单，井田内主要有三个含水层。

1、第四系含水层组

第四系广泛发育，厚度一般5～10m，地下水主要赋存于风积沙层中，水位埋深一般1～5m，水位、水量随季节变化。

白芨滩古河道从井田南端通过，含水区中段宽2Km，两端狭窄，面积约27.16Km2，静储量为18621480m3，动储量为1039.43m3/日。

2、中侏罗统直罗组底部至延安组2号煤层顶板砂岩含水层组。

岩性为中、粗粒砂岩，一般厚28m左右，层位稳定。

505孔抽水试验：

单位涌水量0.988L/S.m,渗透系数0.07612m/d。

3、2号煤层至6号煤层间砂岩含水层组

本含水层组层位稳定，有砂岩、泥岩和煤组成。

砂岩厚度一般75m左右。

1805孔抽水试验，单位涌水量0.0068L/S.m，渗透系数0.007517m/d。

五、开采技术条件

1、瓦斯

根据宁夏煤炭工业局宁煤局发[2007]61号文件，本矿井瓦斯等级为低瓦斯、低二氧化碳矿井；矿井瓦斯绝对涌出量为0.4m3/min，瓦斯相对涌出量为1.09m3/t；矿井二氧化碳绝对涌出量为0.3m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.82m3/t；

2、煤的自燃倾向性

各煤层容易自燃，自然发火期为1～3个月。

3、煤尘

根据宁夏煤炭工业局宁煤局发[2007]61号文件，该矿煤尘具有煤尘爆炸性，煤尘爆炸指数为38.92%。

4、水文地质条件

京盛煤矿井田充水条件与邻近的磁窑堡煤矿、灵新煤矿、羊场湾煤矿等相同，均为二类一型的特点，通过对京盛煤矿井田矿井涌水量采用比拟法（主要参照磁窑堡煤矿）计算，京盛煤矿改扩建后，矿井正常涌水量为64m3/h，最大涌水量为99m3/h。

5、煤层顶底板

二层煤:

直接顶为厚4m左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层泥岩伪顶；老顶为厚28m左右的粗砂岩；底板为厚10m左右的粉砂岩和细砂岩。

三层煤:

直接顶为厚2m左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层炭质泥岩伪顶；底板主要为粉砂岩，细砂岩次之，厚度2～6m。

四层煤:

煤层顶板主要为粉砂岩和细砂岩，厚度3～13m；底板多为粉砂岩和细砂岩，厚度5～12m。

五层煤:

煤层顶板多为粗、中粒砂岩，细砂岩次之，最薄12m以上，最厚达34m；底板多为粉砂岩和细砂岩，厚度4～10m。

6、地质勘探程度及存在的问题

本次对京盛煤矿做改扩建工程初步设计，首要条件是矿井要有满足改扩建要求（矿井服务年限）的煤炭资源储量。

京盛煤矿从1996年开始建设至今，已基本掌握了矿井开采范围内的煤层赋存情况和地质特征。

2006年11月，宁夏煤田地质局编制完成了《宁夏回族自治区灵武市京盛煤矿煤炭资源储量核实报告》。

该报告对京盛煤矿煤炭资源储量重新进行了核实，从资源储量和勘探精度上基本满足本次改扩建工程初步设计的需要。