对煤层和煤系地层有破坏作用。
综上所述本矿区构造复杂程度应属中等。
E、 煤层及煤质
a、煤层
矿区范围主要含煤地层有三叠系上统安源组三丘田段(T3a)、三叠系 上统安源组紫家冲段(T3a)。本矿井范围三丘田段仅含不可采薄煤层,主 要含煤地层为三叠系上统安源组紫家冲段(T3a),出露于杉窝煤矿矿区南 部、西部,主要为深灰色粉砂岩夹灰黑色泥岩,灰色石英砂岩,燧石岩屑,中细角砾岩,夹煤层、炭质泥岩组成,产大量植物化石,平均厚度204.16m。紫家冲段含煤地层可分为 9 层。
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(1)、三家冲段底至 6 煤顶,厚 8.93~46.55m,平均 32.99m。深灰色粉砂岩夹灰黑色泥岩,夹 1~4 层细砂岩,顶部多为灰色砾岩,6 煤为局部可采煤层厚 0~1.40m,平均 0.57m。
(2)、煤底至 5 煤层顶,厚 11.22~40.77m,平均 30.33m。深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主,夹一层灰色石英细砂岩或中砾岩。5 煤厚 0~1.27m,平均 0.53m,见有零星可采点。
(3)、煤层底至 4 煤层顶,厚 12.39~78.77m,平均 43.05m。灰黑色粉砂岩为主,夹 1~6 层灰色石英细砂岩及一层中砾岩。4 煤层厚 0~1.73m,平均厚 0.69m,为局部可采煤层。
(4)、4 煤层底至中部砾岩顶,厚 5.14~28.00m,平均 13.13m。以灰黑色、深灰色粉砂岩为主,夹灰黑色泥岩,夹砂质条带及薄层细砂岩。
(5)、中部砾岩,厚 1.53~39.14m,平均 12.05m。灰色、深灰色细~中角砾岩,砾石成分以燧石为主,次为石英、硅质岩屑,砂岩屑,硅质胶结,夹薄层粉砂岩。为辅助对比标志层。
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(6)、中部砾岩底至 3 煤顶,厚 15.72~31.18m,平均 22.56m。深灰色粉砂岩,夹泥岩、细砂岩。3 煤厚 0.30~2.36m,本区平均 1.5m。为全区大部分可采煤层。
(7)、3 煤底至 2 煤顶,厚 6.56~35.19m,平均 16.85m。以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主,夹一层灰色石英细砂岩或砾岩。2 煤层厚0.30~1.80m,本区平均 0.81m,为本区主要煤层,局部可采。
(8)2 煤底至 1 煤顶,厚 6.34~27.21m,平均 14.65m。1 煤一般为炭质泥岩为主夹煤线,一般厚 0.50m。
(9)1 煤底至大冶组顶,厚 6.34~23.45m,平均 14.90m。灰色粉砂岩,含鲕粒细砂岩及砂质粉砂岩组成,产大量植物化石。
其中本矿井主要可采煤层为 2 煤、3 煤。
2 煤为杉窝煤矿主要可采煤层,该煤层位于紫家冲段下部,与 3 煤层间距 6.56~35.19m,平均 16.85m,煤层顶底板均为深灰色、薄层状粉砂岩,煤层结构简单,较稳定,煤厚 0.30~1.80m,平均 1.51m。
3 煤为杉窝煤矿主要可采煤层,该煤层位于紫家冲段中下部,上距中部砾岩底界 15.72~31.18m,平均 22.56m,与 4 煤层的间距为 47.74m,煤层顶底板均为深灰色薄层状粉砂岩,煤层结构简单,较稳定,煤层厚度
0.30~2.36m,平均 1.5m。
(b)、煤质
肉眼观察为深灰至灰黑色,具似金属光泽,条痕深黑色,以粉煤为主,少量块煤,断口参差状,宏观煤岩组分以亮煤为主,少量暗煤、镜煤、宏观煤岩类型为半亮至光亮型。原煤煤质资料见表。
煤层煤质分析结果表:
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煤层 编号 水份 Mad 灰份 Ad (%) (%) 挥发份 Vdaf (%) 全硫 St, d (%) 发热量 Qnet,d MJ/kg 1.47 ~ 2.10 1.72 14.07 ~ 31.89 7.77 ~ 10.77 0.61 ~ 1.44 27.33 ~ 29.51 3 煤 22.77 8.67 0.93 27.96 2 煤
1.33 12.77 6.94 0.75 31.29 (c)、煤的工业牌号及利用方向
通过鉴定, 2 号煤层属低中灰分、低硫分、特高热值煤;3 号煤层中灰分、低硫分、高热值煤。2、3 号煤类均为无烟煤。主要作民用燃料,块煤可作合成氨原料。
F、水文地质
a、地表水系
杉窝煤矿矿区属低山丘陵地貌。山势陡峭,地形相对高差大,矿区范围内最大相对高差 559.5m,地表植被茂盛,冲沟发育。矿区范围内无地表水体,在开采范围以东 500m 处,建有前古塘水库,坝址海拔高程 630m,最大水面 0.054km,库容 25 万 m,汇水面积 1.5 km,对杉窝煤矿开采范围无影响。
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b、含水层
(1)、第四系孔隙含水层,灰色至杂色坡积物、残积物,由砾石、砂土、亚砂土、亚粘土组成,厚 0~10m,含水微弱,主要为孔隙自由水,局部具承压性质,有泉水出露,但旱季多干涸,受大气降水补给,地下水动态随季节变化较大,一般对煤矿的生产影响不大。
(2)、、中部砾岩裂隙含水层:紫家冲段中部砾岩,以杂色中角砾岩为主,夹粗砂岩及粉砂岩,含孔隙,裂隙水,厚 1.53~39.14m,走向变化
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不大,沿倾向往深部有变薄的趋势,含水性差,在井下巷道中有滴水现象。
C、隔水层
(1)、三家冲段隔水层:岩性以灰黑色泥岩为主,含少量粉砂质泥岩,夹薄层细砂岩,岩性致密,裂隙少,不含水,不透水,位于主要煤层的上方,总厚 272.20m,是良好隔水层。
(2)、三叠系下统大冶组隔水层:由灰黄~灰绿色硅泥质灰岩,板状泥岩组成厚约 300m,是三叠系上统安源组含煤地层的沉积基底,是良好隔水层。
d、矿坑充水条件
(1)大气降水:是杉窝煤矿矿坑充水的主要因素,矿坑涌水量与大气降水有很强的相关性,矿坑涌水量随大气降水的变化而变化。雨季矿坑涌水量可以是旱季的 3~5 倍。
(2)老窿采空区水:由于老窑采空区多与地表连通,大气降水很容易沿采空区顶部裂隙进入井下,部分采空区、老窿形成了含水体,是矿坑充水的重要因素。
(3)中部砾岩裂隙水:中部砾岩厚度不大,含水较弱,对矿坑充水影响不大。
e、断层导水性
杉窝煤矿区范围内发育一组走向正断层,断层断距(落差)不大,末发现这组走向正断层有连通区域含水层的迹象。
总上所述,杉窝煤矿区范围内水文地质条件中等,大气降水为主要的矿坑充水因素,由于矿区范围内老窑开采历史悠久,老窑开采深度不明,采空区、老窿可能形成较大的含水体,是煤矿生产的一大隐患,因此,在煤矿生产过程中,要加强探放水工作,尤其是生产巷道接近老窿和开采边
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界,要采取必要的安全措施。
f、预计矿坑涌水量
根据矿井储量地质报告提供的资料,本区矿坑涌水量为:正常涌水量为 10m/h,正常涌水量为 15m/h,在扩界后的范围内设计采用比拟法估算 +270m 水平开采区的涌水量。
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计算公式为 式中:
Q0(目前水量):
Q=Q0× F F0
3正常涌水量 10m/h 最大涌水量 15m/h 2
3
F0(杉窝煤矿目前开采平面积)=63640m;
F(杉窝煤矿+270m 以上储量计算平面积)=116480m;计算结果:
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Q 正常= Q=10× 11648063640 =13.5m/h Q 最大= Q=15× 11648063640 =20.3m/h
考虑受深部断层的影响,矿井水量可能有所增加,设计按照正常涌水 量为 15m/h,最大涌水量为 25m/h。
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3
3
3
g、矿井水文地质类型
根据矿井储量报告及矿井水文地质类型划分报告,设计认为本矿区水
文地质勘探类型为二类二型,即以裂隙充水为主的水文地质条件中等类型
的矿床。
综上所述:地质报告及矿井水文地质类型划分报告,认为本区为直接
含水层含水空间特征及直接含水层的富水性、补给条件,本矿区水文地质
条件为中等。设计结合矿井地质报告及水文地质类型划分报告综合分析,
本区水文地质条件中等,大气降水为主要的矿坑充水因素,由于矿区范围
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