第一章 矿井概况
第一节 矿井概况及地质特征
一、隶属关系、地理位置
新庄孜煤矿隶属淮南矿业(集团)有限责任公司。矿井田位于安徽省中部淮南市西部,八公山东麓。其地理位置:东经116°46′38″,北纬35°36′41″。
二、井田范围
新庄孜煤矿南起Ⅸ线新谢井田技术边界线,与谢家集一矿毗邻;北至李Ⅴ线新李井田技术边界线,与李嘴孜矿接壤。井田平均走向长5.40km,倾斜宽 3.75 km,井田面积约17.7861km2。
三、矿井投产时间,设计生产能力、核定能力
新庄孜煤矿始建1947年,同年投产,距今已有60多年的开采历史。矿井投产后不断进行了生产补充勘探工作,先后进行了多次延深扩建,设计生产能力1.9Mt/a。2005年8月,煤炭工业合肥设计研究院编制完成了《淮南矿业(集团)有限责任公司新庄孜矿井技术改造和扩建工程初步设计》,技术改造和扩建工程设计生产能力为400万吨/a,该工程于2008年12月20日完工,安徽省经济和信息化委员会以“皖经信煤炭函[2009]545号”文予以竣工验收批复。2012年12月,安徽省经济和信息化委员会、安徽煤矿安全监察局以皖经信煤炭函【2011】14号“关于公布安徽省高瓦斯与瓦斯突出煤矿生产能力复核结果的通知”复核新庄孜煤矿生产能力为4.0Mt/a。
四、证照情况
新庄孜煤矿“证照”情况具体见下表
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表1-1-1 新庄孜煤矿“证照”情况一览表
证件名称 证号 发证机关 安徽煤矿安全监安全生产许可证 (皖)MK安许证字〔2014〕0027 察局 中华人民共和国采矿许可证 C1000002011011120107095 国土资源部 安徽省经济和信煤炭生产许可证 203404050228 息化委员会 淮南市工商行政工商营业执照 340400000059172(1-1) 管理局 安徽省经济和信矿长安全资格证 第12134011310290号 息化委员会 安徽省经济和信矿长资格证 MK340400253 息化委员会 2013.9.10-2016.9.9 2012.11.10-2015.11.9 长期 2011.9.1-2035.8.31 2005.4.11-2030.12.29 2014.12.29-2017.12.28 有效时限
五、地质概况
1、井田构造
本井田煤岩层地处阜凤断层(F1)和舜耕山推覆断裂的夹块之中。新庄孜矿浅部(-880m以上)总体呈单斜构造。地层走向N40°W,倾向NE,倾角变化大,为10~55°。地质构造主要以断裂构造为主,局部发育有小型褶曲。控制整个井田构造形态的是F6~F7和F10-5~F11-9两条断层组,属Ⅱ序次断裂构造,在本井田内属大型断裂构造,延展方向N60°~80°W,倾向SSE,倾角45~60°,均为右旋正断层。其次井田内还发育次一级断裂构造,多为斜切正断层,逆断层少见。常见“多”字型构造形态。矿井深部(-880m以下)地质构造格局出现了新的变化。矿井总体呈“单斜构造+小型褶皱构造”,斜切和近走向发育的逆断层逐渐增多,地层倾角局部变
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缓。
2、开采煤层及分组划分
矿区煤系地层为距今2.8~2.3亿年前的二叠系。开采煤层为二叠系含煤地层的下统山西组、下石盒子组,上统上石盒子组(石千峰组不含煤)。总厚度931.19m,含煤40余层。自下而上分为A、B、C、D、E五个含煤组,七个含煤段,见下表。D、E组煤因煤层薄,煤质差,加之赋存不稳定,所以本矿没有开采。
表1-1-1 二叠系含煤地层分组、分含煤段表
统 分 组 E 上统 上石盒子组 含煤段 七 六 670 D 五 C 下石盒子组 山西组 合计 四 三 186.5 B 二 74.69 931.19 A 一 106 74.69 931.19 104 103 80.5 含煤段厚度(m) 345 118 含煤层数 名 称 4 22~25 4~7 21~18 4~7 16~17 4 12~15 5 10~11 11 4~9 3 1~3 35~41 26~1 含煤层厚 度(m) 2.10 2.9 1.2 7.2 9.49 15.71 3.69 42.29 含 煤 系 数 0.6 2.5 1.0 7.0 11.8 14.8 4.9 4.5 下统 煤层特征表见附表1 3、瓦斯
本矿井为煤与瓦斯突出矿井。2014年瓦斯等级鉴定结果表明:绝对瓦斯涌出量为178.77m3/min,相对瓦斯涌出量为27.8m3/t;C13、B11b、B10、B8、B7a、B6、B4、A3、A1煤层为突出煤层。
4、水文地质
(1)根据2013年最新修编的《淮南矿业集团新庄孜煤矿矿井水文地质类型划分报告》,本矿井水文地质类型属中等类型。
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(2)本矿井含水层由第四系砂层孔隙含水层、二叠系煤系主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层、石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层和寒武系石灰岩岩溶裂隙含水层组成。各含水层特性见表1-1-2。
表1-1-2 新庄孜矿含水层特性表
含水层(组) 名 称 层厚(m) 中寒武系灰岩含水层(组) 92.5 奥陶系灰岩 含水层(组) 250 3上石炭系太原组灰岩 含水层(组) 120 C3、C3灰岩3下二叠系砂岩 含水层(组) 840 第四系砂层 含水层(组) 12.2~63.6 上奥灰缺失,下大多为灰岩性及水文特性 白色白云质灰岩,并含有少量燧石结核 奥灰主要以白云质灰岩为主,O2、O、O2三段溶蚀、溶槽、溶沟均甚发育,其深、宽均>0.5m 2426富水性较强,对开采A组煤威胁很大,C3、C3、C3、C681135A3、B8、B11b、C13、砂层含水层D18、E25槽顶板为脉状静储量含水层(组),局部裂隙发育,揭露导水断层时易出水。 (组)以粉砂为主,细砂次之,富水性不均匀,砂层水与淮河水有直接补给关系。 灰岩中下部含生物碎屑达40%裂隙不发育,起隔水作用。 单位涌水量(L/s·m) 水质类型 富水性 HCO3-Ca·Mg 强 HCO3-Ca·MgCl-K+Na 强 1.167 C3-Ⅰ:q=0.18~0.24 HCO3-Ca·MgHCO3-K+Na 中等 0.007~0.094 0.172~0.826 HCO3-K+Na 弱 HCO3-Ca·Mg中等 (3)2014年实测矿井正常涌水量430m3/h,最大涌水量490m3/h。 5、其他开采条件 (1)工程地质条件
本矿是以层状碎屑岩类为主的矿床,开采条件具有地层岩性复杂,局部产状陡倾;断层较发育、软岩分布范围广、埋深大、地压高的特点,属
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典型的“三软、两高”煤层(即顶软、底软、煤软、地压高、瓦斯含量高)。
C13、B11b、B10、B8、B7a、B6、B4、A3、A1煤层为突出煤层,以及C14、B9煤层为高瓦斯煤层,对开采的影响尤其严重。
A1、A3煤层底板太灰岩溶水具有较大的静水压力,影响A1、A3煤层的开采。主采煤层顶底板局部存在有软弱夹层及断层破碎带,施工条件变差,易发生工程地质问题。
(2)煤尘爆炸
各煤层均具有明显火焰,火焰长度均在50mm以上,最大达300mm,有爆炸危险性,抑制煤尘爆炸的最低岩粉量为25~60%。开采煤层的爆炸指数为33.07%~37.5%,其中:C13-33.13%,B11b-35.01%,B10-33.52%,B9-33.46%,B8-33.07%,B7a-35.12%,B6-35.71%,B4-34.17% A3-37.5%,A1-36.33%。因此,大都属有爆炸危险性的煤层,要做好防尘抑爆工作。
(3)煤的自燃发火倾向
各主采煤层煤的吸氧量在0.50~0.78cm3/g之间,按《煤自燃倾向性色谱吸氧量鉴定法》标准划分,煤的自燃倾向等级属容易自燃~自燃。本矿井所有煤层均具有自燃发火的倾向,大都属Ⅱ类自燃。A3煤层接近Ⅰ类自燃;B6煤层局部属Ⅲ类,不易自燃。发火期一般为3~6个月。发火时通常表现为CO超标,有煤油味等。
(4)地温
新庄孜矿恒温带深度为30m,温度为16.8℃。七水平地温梯度2.20~2.26℃/百米,平均地温梯度2.21℃/百米。
随着开采深度的增加,地温也随着增加;特别是构造对地温的影响比较大,具有一定的分区性。特别是F10-5、F11-9断层组两盘地温有明显的差异。F10-5断层下盘500m深度以上的地温梯度平均为1.34℃/100m;500~800m深度的地温梯度平均为:1.67℃/100m;850~1000m深度地温梯度平均为:3.27℃/100m。F11-9断层上盘500m深度以上地温梯度平均为0.6℃
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