瓦斯地质报告doc(3)

2020-05-06 11:12

为半暗型煤。

2、9煤层:黑色,沥青~玻璃光泽,呈条带状、粒状结构,以亮煤为主,少量暗煤、镜煤,为半亮型煤。

3、10-4煤层:黑色,沥青~玻璃光泽,条带状~线理状结构,层状结构。夹薄层状黄铁矿或黄铁矿透镜体,以亮煤为主,次为镜煤,暗煤,为半亮型煤。

上述可采煤层,在岩浆岩附近,常变质为天然焦,呈钢灰色,粒状、块状或柱状结构,硬度较大。

1.5.2煤质特征及变化规律

区内可采煤层的煤质情况,对主采煤层5、9、10-4煤层采样化验,其主要指标化验情况如下:

5层煤:灰分(Ad):17.43,水分0.68,挥发分14.51. 9煤层:灰分(Ad):33.61,水分1.06,挥发分17.75. 10煤层:灰分(Ad):16.37,水分2.4,挥发分12.64.

多次化验情况分析,各可采煤层灰分在本井田范围内变化不大。5煤层属中灰、中硫、特低磷、无粘结性煤,9、10煤层属中灰、富硫、特低磷、无粘结性煤。

1.5.3煤种及其用途

井田内开采煤种工业牌号为贫煤,因其粘结性差,挥发分低,只用作火力发电用煤和少量民用煤。

1.5.4有害成份

井田内煤层主要有害成份为硫化铁(黄铁矿)。硫化铁在煤层中分为片状或块状存在,现采煤层中含量较大的有5煤层和9煤层。煤层中部分硫化铁可用人工拣选的方法选出。

1.5.5变质规律及变质作用类型

变质规律:煤的变质与岩浆岩的侵入息息相关,煤层中只要有岩浆岩侵入就伴有天然焦现象,由于岩浆岩的侵入而使10煤层大面积失去了开采价值。可采煤层自下而上其变质程度有降低的趋势。

变质作用类型:从本区的煤质分布情况及煤的变质规律来看,其变质类型主要有:接触变质、深成变质和区域岩浆热力变质。

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岩浆岩与天然焦的分布关系正是接触变质的特征标志。纵向上自下而上的变质程度的降低,本区煤的最高变质阶段达不到气化阶段,而本区煤的最低牌号为贫煤,其原因是深成变质和区域岩浆热力变质相迭加的结果。

从上述煤变质的规律和变质作用类型来看,影响本区煤变质的主要因素是岩浆活动。

1.6 岩浆岩

龙泉井田的岩浆活动比较强烈,对煤层的破坏也较严重,从岩浆岩的侵入方式上来看,主要有岩墙和岩床两种。互相平行或者呈雁行式排列的许多岩墙是本区岩浆岩空间分布的一种主要形态,其次是较大片分布的岩床和沿断层向两盘伸出的舌状岩床。岩性主要是基性辉绿岩和中基浅成辉长斑岩。从岩浆活动的时代来讲,为北北东向挤压和北西向挤压构造以后燕山期活动中~晚期侵入。从岩浆活动的部位看北部较剧烈,南部次之,中部较差,井田深部比浅部剧烈;从岩性上看,基性浅成侵入岩(辉绿岩)比中基性的浅成侵入岩(辉长斑岩)发育。沿断层上升的基性岩浆粘度小,易于造成大片岩床,而中基岩浆粘度较大,有时形成舌状岩床,因而辉绿岩较辉长斑岩危害大。从岩浆岩的相互穿插关系看辉绿岩侵入较早,辉长斑岩后期侵入。

按岩浆岩的侵入方式及对煤层的破坏情况叙述如下: ㈠岩墙

本井田岩墙较发育,分布较均匀,已开采煤层均有揭露,颜色多为灰绿色,其延展方向在135~160之间,倾角在65~85之间,一般75。岩墙的宽度1~12m,一般4m。岩墙两侧均有规模不同的舌状岩床侵入煤层,对煤层造成一定破坏。5煤层以上影响较小;9、10煤层侵入较宽,有的地段达30m以上。

㈡岩床

本井田内岩床较发育,颜色为灰~浅灰色。主要侵入井田北部的10煤层,一般沿井田断层侵入煤层,深部侵入各煤层中,破坏面积较大,在井田中、下部煤层侵入范围较大。

本区岩浆活动的主要特点是:

1、岩浆活动有穿层侵入和顺层侵入两种形式,穿层侵入形成岩墙,顺层侵入形成岩床。

2、岩墙发育是其一大特点,岩床分布面积大是影响煤层开采的一大因素。 3、岩性以基性岩为主,而岩床的岩性则以中基性岩为主。 4、岩浆活动对煤层破坏程度是:5、9煤层较轻,10煤层较严重。

综上所述,井田内岩浆活动比较剧烈。井田北部比南部剧烈,深部比浅部剧烈,对下

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组煤的侵蚀破坏比上组煤剧烈。沿井田走向共查明岩墙5条,延展方向135~160°,岩墙宽1~12m,岩墙两侧往往有不同规模的舌状侵入,对煤层造成30m~40m的严重破坏。对10煤层破坏最大,对5、9煤层侵蚀范围小,仅零星分布。岩浆侵入范围大,对煤层破坏较严重。

1.7矿井水文地质概况

淄博(章丘)矿区位于山东中部胶济铁路(淄博至明水段)之南,泰(山)鲁(山)山脉以北。地形南高北低,由南部的中低山向中部的残山丘陵和北部的山前倾斜平原过渡,是山地、丘陵、平原、河谷等诸类地貌景观齐全的地区。形成三个汇水条件独立的水文地质单元。东为淄博盆地,西为埠村盆地,中间为岭子至明水斜地。

淄博盆地:东、南、西三面环山,向北开阔,形成簸状地形,南部鲁山主峰海拔+1108.3m,北部南定井田标高+50m,相对高差超过1000m。在盆地边缘自北东而南西,以明祖山(+354.4m)、青崖顶(+953.9m)、明石崖(+991.7m)、鲁山(+1108.3m) 、葫芦棚顶(+759.0m)、王鲁山(+587.5m)、燕子山(+531.0m) 、禹王山(+797.8m)为地形分水岭。上述分水岭所构成的淄博盆地汇水面积达2438km2,有两条主要河流:淄河和孝妇河。

含水层主要有四大类:第四系松散孔隙含水层,煤系以上碎屑岩裂隙含水层,煤系中的石灰岩及砂岩含水层,煤系基底碳酸盐岩岩溶裂隙含水层。

第四系松散孔隙含水层:不整合于各老地层之上,直接接受大气降水和地表河水的补给,在矿区南部是各基岩含水层的重要补给源之一,在矿区北部有些地段又接受基岩承压水补给。在河流附近及矿区北部沉积厚度较大的地段,含水丰富。

煤系以上碎屑岩裂隙含水层:侏罗系、三迭系及二迭系石盒子组的砂、砾岩裂隙含水层,大面积出露地表,直接接受大气降水补给,并通过构造带接受碳酸盐岩强承压含水层的补给,含水较丰富,水质大都较好。矿区中煤系以上最主要的碎屑岩裂隙含水层,是上石盒子组的奎山段中、粗粒石英砂岩(通称奎山砂岩),厚度约50m,裂隙发育,含水丰富。

本井田位于淄博向斜东翼中段,南翼浅部与西河煤矿相邻,北翼北部与淄博矿务局寨里煤矿北大井相邻,深部与光正公司(原石谷煤矿)相邻,南翼深部与西河煤矿和石谷煤矿相邻,东以煤层露头为界,由于构造影响,有大面积的奥陶系石灰岩出露。现西河煤矿、石谷煤矿均正常生产,均留设矿井边界防隔水煤(岩)柱。地表有般阳河从井田中部自南向西北流过,受区域水文地质特征的影响,2007年矿井平均涌水量为90m3/h,最大涌水量为150m3/h。因此,本矿井是一个水文地质条件中等矿井。

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1.7.1地表水

般阳河从井田中部地表自南向西北流过,单位流量0.502~5.64 m3/s,平均流量0.34 m3/s,该河随旱、雨季节而变化,旱季断流,为季节河,平均年流量约为0.058亿m3。历年来最高洪水位+154.0m。该河离含水层露头较远,河床与可采煤层的最小距离为80m,对矿井开采影响不大。

井田开发历史悠久,浅部煤层都已采空,大气降水沿煤层露头和地表斑纹渗入矿井。特别是雨季,洪水沿河沟、斑纹下渗,使矿井涌水量增加。

1.7.2主要含水层

本井田与煤层开采有关的含水层主要有五组,详见表1.1,自下而上叙述如下: ㈠寒武系和奥陶系石灰岩含水层组(∈+O):

⒈寒武系(∈):上、中、下统地层齐全,总厚度736m左右。其岩性主要为一套浅海相页岩,碳酸盐岩地层。各统、组间均呈整合接触。

⒉奥陶系(O):总厚821.6m。主要为一套海相碳酸盐岩地层,与寒武系呈整合接触。奥陶系下统(O1)厚606.57m,下部以白云质灰岩为主,中部以厚层豹皮灰岩为主,上部以质纯厚层灰岩为主。奥陶系中统(O2)厚215.03m,下部以泥灰岩为主,上部以厚层纯灰岩为主。

主要含水层特征表

表1.1

富水性 含水层名称 层厚(m) 单井水量(m/h) 突水点水量(m/h) 第四系孔隙含水0~47.5 层 山西组 32~33 0.48~6 给水源之一 主要是大气降水补给 主要是大气降水补给。砂岩粒度大,裂隙发上石盒子组 20~64 3.6~15 育。 太原统薄层灰岩裂隙含水组 11.5~ 17.7 的导水性,受上部采空区积水补给。 一、二、三、四、五灰富水性差,具有一定 主要是大气降水补给是各基岩含水层的补 33备 水文地质特征 注 10

本组含水层主要受大气降水、冲积层水及奥徐家庄灰岩裂隙7.6~18.2 岩溶含水组 1.8~57.7 6~117.6 突水性强,有区段性,采后如遇断层破坏及采动影响会引起与奥灰水力联系。 奥陶系灰岩岩溶821.6 裂隙含水层组 60~138 57~696.6 +179.4m,该灰岩裂隙发育。 是突水性最强的含水层。水位+43.5~ 灰水经破碎带补给,水位 –130~+44.7m, 井田南部的F1断层和井田北部的F12断层切穿了奥灰的补给区和承压区,大大加强了两者之间的水力联系,使深部的奥灰含水仍然十分丰富。

㈡中石炭系徐家庄石灰岩含水层该层组多为两层,上层较薄,厚度0~6.86 m,下层较厚,一般5.10~10.5m,两层间距在0.55~5.77 m。其岩性多呈黑灰色至青灰色致密灰岩,含燧石团和瘤状黄铁矿结核。两层灰岩间有粘土页岩和砂岩。徐灰的补给水源一是地面露头受大气降水补给,二是奥灰水通过断层裂隙补给。一遇大、中型断层切割,便与奥灰发生水力联系,是造成10煤层开采底板突水的主要原因和条件,对10煤层的开采也构成威胁。

在以往的10煤层开采过程中发生过1次徐灰突水,徐灰已直接参入矿井突水,见表1.2。

徐灰钻孔水文资料统计表

表1.2

地点或孔口 -100m -145m -100m(1080采-145大巷 --145水平孔 号 疏14~疏16 疏6、疏7、疏13、 疏31 1020防尘孔 疏23~疏25 钻孔 5 5 1 1 4 水量(m3/h) 38.5~57.7 9~18.5 5.76~14 25.2 9.5~37.9 水 压 1.2~1.8 0.5~1.03 0.4~0.98 3.5 0.98~3.9 钻孔单位涌水0.089 0.05 0.04 0.02 0.027 备 注 1.7.3隔水层

本井田主要含水层为石炭系底部的徐家庄灰岩和奥陶系灰岩,含水性强,二者相距15.5~33.3m,平均30m,均为隔水性良好的页岩、铝土页岩和铁质页岩,其中以铝土页岩隔水性较好,但因厚度仅有1~5m,虽隔水性较好,但强度低,难以承受较大的水头压力。页岩细致,层理不明显,裂隙不发育,且厚度较大,与铝土页岩组合起到一定的阻隔

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