采区地质说明书
金河煤矿地质说明书 1 矿井概况及井田特征
1.1 矿区概况
1.1.1 地理位置与交通
金河煤矿地处盘县西北部的柏果镇小寨村境内,直距盘县城关镇25公里,距柏果火车站4.0公里,盘西支线、盘(县)水(城)公路从矿区东部边界外侧通过,交通较方便,见交通位置图1-1。
图1-1 交通位置图
1.1.2 自然环境
金河煤矿位于盘县煤田盘西矿区。矿区内地貌属高原低中山地貌,区内地势总体上中部高,四周低。最高海拔点为矿区中部的大坡山顶,标高+1816.20m;最低海拔点为矿区东北角的拖长江河谷出口地带,标高约+1510m;最大高差306m左右。区内地层受向斜构造影响,总体倾向南西、南及东,倾角变化大,为13~65°,整体呈单面山地貌,矿区侵蚀基准面标高+1510m。矿区内,煤系地层的上覆飞仙关地层于西北、东、西南三面出露较广,其岩性由细碎屑岩组成,抗风化能力差异较大,在长期风化作用下,形成了中山槽谷及溶蚀盆地,沟壑发育。
1.1.3 矿区气象
矿区内气候属亚热带温凉季风气候,气候温和,降水丰富,湿度大,年相对湿度为78%,日照少,东南风多,并有冰雹、暴雨等灾害天气。
根据盘县气象局观测资料,区内年平均降水量为1382.9mm,每年降水分布不均,6~9月为雨季,月平均降水量在150mm以上,雨季降水量占全年降水量的77%;11月~次年3月为枯水季节,月平均降水量小于40mm,枯水季节降水量仅占年降水量的10%。年平均降大雨至暴雨12~15天,日最大降水量达148.8mm,时最大降水量66.4mm。最高气温30℃,最低气温-5℃,冰冻期为每年12月、1月。年平均蒸发量为1083.6mm。
1.1.4水系河流
井田地表水系属珠江流域北盘江水系拖长江支流。井田地表水系部发育,矿区东部为拖长江,距离矿区最近距离110m,一般280m,河水流量随季节变化极明显,雨季增大,旱时减小,流量为0.147-3.189m3/s,洪水位标高为+1516m。
1.1.5 工农业情况
井田内经济以农业为主,电力均由变电站供给;农作物以玉米、马铃薯为主,少量水稻;经济作物以油菜、烤烟为主;牧业以饲养牛、猪、
鸡等为主;商业为以交换日用品零售业和小商铺为主,有少量加工坊及汽车修理铺。
1.1.6 矿区地震情况
据国家地震局颁发的《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》及《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)“附录A:我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”规定,区内抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g。
1.2 井田地质特征
1.2.1 井田地质特征 1.2.1.1 地面标高
井田范围内地面标高自+1525—+1603m,标高差为78m。 1.2.1.2 井田勘探程度
本矿处于盘关向斜西翼北端,该区开展过不同程度的地质勘查工作。 贵州省煤田地质勘探公司一一二队于1965年—1966年在大田坝井田进行了精查勘探,并于1966年11月提交了《盘县煤田盘关向斜西翼北端大田坝井田精查报告》。
1977年1月贵州省煤田地质勘探公司一五九队开始进行精查补充勘探,于1979年底提交了《贵州省盘县特区盘西矿区大田坝井田精查补充勘探报告》,由原贵州省煤炭工业局于1980年1月审查批准,批文为“黔煤发(80)字第270号文”。
2003年5月,贵州省煤田地质局159队对金河煤矿进行了勘查地质工作,提交了《贵州省盘县煤田大田坝井田金河煤矿勘查地质报告》,由贵州省国土资源厅于2003年8月组织专家评审,并经“黔国土资储函[2003]264号”批复备案。
2011年5月,贵州省煤矿设计研究院对该矿进行了勘查地质工作,
以《盘县煤田盘关向斜西翼北端大田坝井田精查补充勘探地质报告》为基础编制,于2011年8月提交了《贵州省盘县柏果镇金河煤矿资源/储量核实报告》,由贵州省国土资源勘测规划研究院于2011年9月组织专家评审,并经“黔国土资储备字[2011]215号”批复备案,矿区地质勘查程度达到勘探。
1.2.1.3 煤系地层特征
1.2.1.4 煤田的成因及生成年代
矿区位于盘县煤田盘西矿区大田坝井田,含煤地层为上二叠统龙潭组,属海陆交互相沉积,变质程度高,出露于矿区西部边缘及东北部边缘外,厚200~230m;由于受大田坝向斜影响,区内含煤地层总体呈向斜构造,东、北、西部分别倾向南西-南-东,倾角变化大,东部18~45°,北部13~65°,西部18~60°,中部一般19°左右。
1.2.2 井田的水文地质构造 1.2.2.1 大中型断层
该矿区周边断层较多,其中落差大于等于30m的有4条(F21、F23、
F24、F241),落差小于30m而大于等于15m的有4条(F28、F218、F2215、F2216),其它断层落差均小于15m,见表1-3-2。
F21正断层:位于矿区南东边缘外,为大田坝井田与月亮田井田的分界断层。走向N30~70°E,长约4800m;倾向SE,倾角60~75°,由西向东逐渐变陡;落差100m左右,破碎带宽5~7m。
F23直立断层:位于矿区北西边缘外。走向N30°E(地表走向N30°E,倾向SW,倾角76°),落差100m左右,破碎带宽1.0m左右。
F24直立断层:位于矿区西部边缘。断层走向:Ⅲ线以南为SN向,Ⅲ线以北N20~40°E,走向长约4100m;断层面近直立,以平推为主,东或南东盘向南运动;大田坝向斜轴以北落差100m,以南落差60m左右,破碎带宽0.2m。
F241隐伏逆断层:位于矿区西北部边缘,地表未见出露。走向N26°E,倾向SE,倾角67°,落差80m左右,破碎带宽约3m。
F28正断层:位于矿区西部边缘。走向N10°E,长约1100m;倾向SW,倾角50°;落差18m左右。
F218隐伏逆断层:位于矿区中东部,地表未见出露。走向N45°E,长约400m;倾向SE,倾角70°左右;落差25m左右。
F2215隐伏逆断层:位于矿区北部边缘外,地表未见出露。走向S58°E,长约200m左右;倾向NE,倾角80°左右;落差22m左右。
F2216隐伏正断层:位于矿区北部边缘外,地表未见出露。走向S56°E,长约350m左右;倾向NE,倾角60°左右;落差17m左右。
F2216隐伏正断层:位于矿区西部,地表未见出露。
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1.2.2.2 褶曲
该矿区内及其边缘附近主要褶皱有大田坝向斜和毛寨背斜。
⑴大田坝向斜:贯穿矿区北东部,为一不完整的向斜构造,西翼被断层F23、F24所切割,东端止于F21断层。轴向NW~SN向,向SN倾没,倾角10~15°。两翼不对称,西南翼倾向NEE, 地表倾角:煤系底部50~70°,Ⅲ线以北的部分底层发生倒转;煤系至T1f1为30~50°;T1f2为15~25°。北东翼倾向SSW,地表倾角30~40°,但55~66号钻孔一线,沿T1f1与T1f2分界线出现一岩层变陡带,一般倾角60~80°。向斜轴面倾向NE,倾角75°左右。
⑵毛寨背斜:位于矿区东北边缘外,背斜轴与大田坝向斜轴平行,南西翼即为大田坝向斜北东翼,向南东倾没。
1.2.2.3 陷落柱
金河煤矿地质资源储量核实报告未提供该矿及邻近矿井陷落柱资料,设计建议矿井补做地质工作,探查清楚矿井及邻近矿井陷落柱发育情况,以便指导矿井建设和生产。
1.2.3 井田的水文地质特征
区域内有拖长江汇水型水文地质单元,拖长江系珠江水系,处北盘江上游,其高差大,水流急,下切力强。
地层主要为可溶岩与非可溶岩两大类组成,石炭系的马平群、二叠系的栖霞组、茅口组、三叠系的永宁镇组、关岭组二、三段属可溶岩类,岩溶发育,地下水埋深中等,富水性强。关岭组一段属可溶岩类,岩溶不甚发育,地下水埋深中等,富水性中等。二叠系的梁山组、峨嵋山组、龙潭组、三叠系的飞仙关组属非可溶岩类,其裂隙发育有限,富水性、导水性均弱。
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地下水的补给来源以大气降水为主。在可溶岩地区大气降水通过落水洞、漏斗等迅速灌入地下,补给地下水。在非可溶岩地区,大气降水则沿岩石的细小裂隙或孔隙渗入地下,补给地下水。
地下水的迳流、排泄受岩性、构造及地形地貌的控制,在可溶岩地区多为暗河及管道集中迳流,以泉及暗河出口的形式于河谷断层谷地、可溶岩与非可溶岩接触带排出地表;在非可溶岩地区,地下水多沿裂隙、孔隙呈隙流及分散流的方式迳流,以下降泉及分散流的形式排泄于沟谷等地势低凹处。
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综合柱状图
比例尺 1:500
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1.3 煤层特征
矿区内含煤地层为龙潭组,厚度200~230m,平均215m,含煤45层左右,总厚度5.38~44.09m,平均总厚度36.21m,含煤系数16.84%。区内可采及局部可采煤层16层,为2、6上、7上、8、10、12、14下、16上、181上、182、19、23上、23下、24、25、30上号煤层,总厚度5.15~36.23m,可采含煤系数8.81%。6、10、12、16上、181上、19号等煤层为全区可采煤层,2、14下、23上、30上号煤层为大部分可采煤层,7上、8、182、23下、24、25号煤层为局部可采煤层,根据煤层厚度及其变异系数、可采率、煤类多少等特征, 12号煤层为稳定煤层,2、6、10、16上、181上、19、23上、30上号等煤层为较稳定煤层,7上、8、14下、182、23下、24、25号等煤层为不稳定煤层,各可采煤层特征详见表1-3-3,现将各可采煤层分述如下:
2号煤层:位于龙潭组上部,上距标一6.32~15.95m,平均10.17m,下距标二4.50~10.50m,平均6.30m。煤层一般厚度0.30~2.65m,平均1.49m,顶板为细砂岩、泥质粉砂岩,底板为粉砂质泥岩、泥岩。一般含夹石1~3层,结构简单。为大部可采煤层,矿区仅52、72孔揭煤厚度不可采,对比可靠,较稳定。
6上号煤层:位于龙潭组上部,上距2号煤层9.00~35.80m,平均20.83m,下距标三2.00~6.50m,平均3.25m左右。煤层一般厚度0.78~2.28m,平均1.21m,顶板为粉砂岩、粉砂质泥岩,底板为粉砂岩、粉砂质泥岩。一般含夹石1~2层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,较稳定。
7上号煤层:位于龙潭组上部,上距6上号煤层6.23~24.57m,平均10.86m,下距标四2.50~11.50m,平均7.20m。煤层一般厚度0.29~1.73m,平均0.71m,顶板为细砂岩、粉砂岩,底板为泥岩、粉砂质泥岩。一般含夹石0~1层,结构简单。矿区东、南西部不可采,为局部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
8号煤层:位于龙潭组中上部,上距7上号煤层2.50~11.50m,平均7.20m,标四为其直接顶板。煤层一般厚度0.23~0.96m,平均0.67m,顶板为粉砂岩、细砂岩,底板为粉砂质泥岩、粉砂岩。一般含夹石0~1层,结构简单。矿区东、中西部不可采,为局部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
10号煤层:位于龙潭组中上部,上距8号煤层1.50~18.69m,平均9.25m,下距标五1~5m,平均3m。煤层一般厚度0.29~2.91m,平均1.32m,顶板为粉砂质泥岩、底板为粉砂岩、细砂岩。一般含夹石0~1层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,较稳定。
12号煤层:位于龙潭组中上部,上距10号煤层11.50~27.50m,平均18.23m,标六为该煤层夹石及其顶板。煤层一般厚度0.60~3.88m,平均2.20m,顶板为泥岩、粉砂岩、细砂岩,底板为粉砂质泥岩、泥岩。一般含夹石0~2层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,稳定。
14下号煤层:位于龙潭组中部,上距12号煤层5.0~20.12m,平均10.19m,上距标七2.50~10m,平均5.69m。煤层一般厚度0.43~0.99m,平均0.73m,顶板为泥岩,底板为泥岩、粉砂岩。一般含夹石1~2层,结构简单。矿区东北及南西部不可采,为大部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
16上号煤层:位于龙潭组中部,上距14下号煤层6.0~26.14m,平均14.92m。煤层一般厚度0.60~2.63m,平均1.32m,顶板为细砂岩、泥质粉砂岩,底板为粉砂质泥岩。一般含夹石1~3层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,较稳定。
18 1上号煤层:位于龙潭组中部,上距16上号煤层6.00~20.00m,平均12.78m,标八为该煤层夹石。煤层一般厚度0.60~2.63m,平均1.32m,顶板为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,底板为泥岩。一般含夹石0~3层,仅56、65孔夹石增多,为5、8层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,稳定。
18 2号煤层:位于龙潭组中下部,上距18 1上号煤层4.00~18.50m,平均14.85m。煤层一般厚度0~0.99m,平均0.65m,顶板为粉砂岩、细砂岩,底板为粉砂质泥岩、泥岩。一般含夹石0~1层,结构简单。矿区西、东及南部不可采,为局部可采煤层,对比不可靠,不稳定。
19号煤层:位于龙潭组中下部,上距18 2号煤层4.00~12.00m,平均7.23m,标九为该煤层及其底板。煤层一般厚度0.19~1.83m,平均1.32m,顶板为粉砂质泥岩、粉砂岩,底板为泥岩。一般含夹石0~2层,结构简单。为全区可采煤层,对比可靠,较稳定。
23 上号煤层:位于龙潭组中下部,上距19号煤层13.50~24.63m,平均18.85m。煤层一般厚度0.24~1.34m,平均0.89m,顶板为泥岩粉砂岩、粉砂质泥岩,底板为泥质粉砂岩、粉砂岩。一般含夹石0~2层,结构简单。矿区中部不可采,为大部可采煤层,对比可靠,较稳定。
23 下号煤层:位于龙潭组中下部,上距23 上号煤层4.50~7.50m,平均5.50m,标十为该煤层顶板。煤层一般厚度0~1.32m,平均0.78m,顶板为泥岩,底板为泥岩、粉砂质泥岩。一般含夹石0~2层,结构简单。矿区西、西南及南部不可采,为局部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
24号煤层:位于龙潭组中下部,上距23 下号煤层5.50~11.50m,平均8.18m,标十一为该煤层顶板。煤层一般厚度0~3.14m,平均1.22m,顶板为粉砂质泥岩、泥岩,底板为泥岩。一般含夹石0~1层,结构简单。矿区东部大部部可采,为局部可采煤层,对比可靠,不稳定。
25号煤层:位于龙潭组下部,上距24号煤层2.00~7.00m,平均3.81m。煤层一般厚度0~1.33m,平均0.79m,顶板为泥岩,底板为泥岩、粉砂质泥岩。一般含夹石0~2层,结构简单。矿区西、东及东南部不可采,为局部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
30上号煤层:位于龙潭组底部,上距25号煤层25.5~40m,平均31.93m,下距龙潭组底界4.0~12.65m,平均8.56m。煤层一般厚度0~2.19m,平均0.97m,顶板为泥岩、粉砂质泥岩,底板为泥岩、粉砂岩。一般含夹石0~2层,结构简单。矿区64、52、73孔不可采,为大部可采煤层,对比较可靠,不稳定。
表1-3-3 矿区可采及局部可采煤层特征表
2 井田境界和储量
2.1 井田境界
金河煤矿位于盘县西北部柏果镇小寨村境内。根据贵州省国土资源厅于2007年12月颁发的《采矿许可证》(证号为
[1**********]63),其地理位置为东经
104°29′29″—104°30′25″,北纬
25°57′52″—25°58′35″。矿区边界由10个拐点圈定(拐点坐标见表1-2-1),形状为一不规则多边形。矿区南北最大长度最大长度约1.64Km,东西最大宽度约1.55Km,面积1.1443 Km2。
表矿区范围拐点坐标表
矿井工业资源/储量计算表
2.3 井田可采储量
表2-1-4 设计可采储量汇总表 单位:万t
3 矿井生产能力、服务年限及工作制度
3.1 生产能力及服务年限
本矿井设计可采储量1785.88万t。考虑1.3的储量备用系数,按30万t/a生产能力计算,矿井服务年限达45.8a;按45万t/a生产能力计算,矿井服务年限30.53a。从矿井服务年限上看,30万t/a生产能力服务年限对于扩建矿井来说过长,45万t/a生产能力较为合适,因此设计该矿井生产规模为45万t/a。
本矿的可采储量为1785.88万t ,储量备用系数取1.3,按0.45Mt/a规模计算,则矿井的服务年限为:
服务年限=可采储量/(井型×储量备用系数)=1785.88 /(45×1.3)=30.53a
该矿为扩建矿井,其服务年限满足煤炭工业矿井设计规范2.25第三条规定。