根据《河南省地震历史资料》记载,本区域内曾发生过40余次地震,其中破坏性较大的是公元119年3月10日汜水(并入荥阳市)地震,震中烈度为八度,震中在洛阳附近,据今最近的一次是1973年12月14日发生在巩义的3级有感地震。上述历次地震对本区均有波及。
按照《中国地震动参数区划图》(2001)划分,本区地震动峰值加速度为0.05,对应基本烈度为Ⅵ度。故本区的抗震强度应按Ⅵ度以上强度考虑。
第四节 整合矿井及周边井窑情况
生达矿业的前身长景矿业发展有限公司由三个年产六万吨的小煤矿整合而成,在现矿区中西部有两个废井,原矿周边的源丰煤矿(已关闭)所采原煤区域在我矿西部,对我矿现开采区域无威胁。
第五节 矿井地质勘探资料评价及存在问题
一、地质勘探资料的评价
三李井田详查地质报告对含煤地层作了较深入的研究和探讨,地层对比清楚;查明了主要可采煤层二1煤的厚度、结构、煤质及可采范围,煤层对比可靠;查明了井田内含水层的水文地质条件;对煤层顶板、底板、瓦斯、煤尘、自燃等其它开采技术条件作了大量的研究工作,结论可靠;储量计算方法和选用的各处参数合理,储量计算结果可靠。本区属三李井田中段浅部,构造简单,矿井开采技术条件相对也比较简单,再加上该矿及邻近矿井开采揭露地质资料,综合分析认为,该井田已达到精查勘探程度,基本可以作为矿井设计及建设的依据。
二、存在问题及建议
1、三李井田为地温异常区域,虽然本矿目前不存在地温热害问题,但在深部进行采掘时仍然需要进行观测。
2、虽然本矿位于煤层露头附近,为低瓦斯矿井,但据荥巩煤田二1煤层瓦斯赋存特征和生产实践,二1煤层瓦斯含量普遍较高,本矿及多数矿井都发生过瓦斯事故,建议加强通风及瓦斯管理工作。
3、本矿二1煤层底板受滑动构造的影响,受到破坏,顶板隔水性能较差,矿井涌水量较大,又存在老窑及采空区,建议加强防治水工作。
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第二章 矿井地质
第一节 区域地质简况
(一)地层
1、含煤地层及构造情况 (1)含煤地层
本区在大地构造位置上位于嵩山隆起东部,区域地质构造展布呈东西向,以高角度正断层为主,次为皱褶。地层主要是沉积岩石,属华北型石炭系,二叠系含煤地层。区内地层标志层较多,地层中富含动植物化石,为地层对比提供了可靠的依据。区域内以沉积矿产为主,煤炭资源蕴藏丰富。
(2)本矿区为沉积岩地层,其中含煤地层为石炭纪、二叠纪,全部为第四纪冲击层所覆盖。以下将本区地层由老到新分别叙述徐如下:
①奥陶系中统马家沟组(O2m) ②石炭系(C)
上统本溪组(C3b):为浅灰至深蓝色铝土岩,微密质纯具滑感,具豆状或鲕状结构,含黄铁矿结核。本组厚度平均10m左右,厚度变化大与下伏地层成平行不整合接触。本组地层不含煤。
上统太原组(C3t):下界为本溪组铝土岩顶,与本溪组呈连续沉积,上界止于L9石灰岩(或变相为菱铁质泥岩)顶面。据钻孔揭露,本组地层厚度平均103.10m,由一套属于海陆交互相形成的灰色、深灰色灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成,本组岩性组合特征明显,自下而上可分为下部灰岩段、中部泥砂岩段、上部灰岩三段。
下部灰岩段:自一1煤底至L4灰岩顶,平均厚21.60m。下部L1~L4灰岩和一1~一L4灰岩分布稳定,常合并为1~2层,含燧石结核、燧石条带,并富含海百合茎和假系瓦格蜓化石,可作为本组的重要标志层。
中部砂泥岩段:自L4灰岩顶至L7灰岩底,平均厚58.40m。下部为砂岩及泥岩组成,中部由深灰色中厚层状灰岩、泥岩组成,上部由灰色泥岩、砂质泥岩组成,局部加有细砂岩,有时加煤线。
上部灰岩段:由L7、L9三层灰岩和一8煤组成,平均厚23.10m。下部的L7-8灰岩呈灰色,致密坚硬,夹燧石条带,层位稳定。L7灰岩较厚,L8灰岩较薄,两层灰岩
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间加一薄层泥岩或一8煤。顶部的L9灰岩极不稳定,沿走向有时变为薄层菱铁质泥岩,其顶部即为上覆山西组的分界面。
③二叠系(P)
底界为石炭纪太原组L9灰岩顶面,上界至于金斗山砂岩底面,与山下伏地层连续沉积,含煤地层总厚度610m,分上下两统八个煤组,本矿区主要保留有山西组和部分下石盒子组地层,上部地层被剥蚀。
下统山西组(P1sh):本组地层是属于海退过程中形成的一套滨海相沉积地层,上界止于三煤组底部的砂锅窑砂岩底面,主要以砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成,其显著的特点是:岩层的颜色普遍较深,砂岩发育,层面上含有较多的白云母片,具炭质面,发育水平层理,为本组的重要标志层之一,也是煤层计区域地层对比的良好标志层之一。本组地所含的二1煤层,层位稳定,为本矿的开采对象,其本身也是一个良好的标志层,本组地层厚度平均81.70m,与太原组地层呈连续沉积。
下石盒子组(P1X):本组地层包括三、四、五、六这四个煤组,下界自山西组顶,上界止于七煤底砂岩底面,岩性主要以砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤线组成。三煤组地层底部的砂锅窑砂岩厚9.0m,为灰白色中砂粒砂岩(顶部为细砂岩),砂质胶结,主要成分为石英及长石,含大量云母及暗色矿物,分选好,磨圆度差,局部夹泥质条带,距二1煤层约60m。本组地层总厚度约300m,上部部分地层遭受剥蚀而残留较薄,残留地层平均厚度约113m与下伏山西组地层呈连续沉积。 ④古近系(R):灰白色、黄绿色泥灰岩,厚度平均61.0m,具小溶洞,底部常夹一至两层红色砂岩及粘土砾石层,与下伏地层呈不整合接触。
⑤新近系(Q):本组地层总厚度约34.00m,为疏松黄土层,下部含少量砾石,覆盖于古近系泥灰岩之上。
第二节 区域/井田地质构造
一、区域地质构造
该区在大地构造上位于昆仑~秦岭纬向构造带北亚带的东延部分,在荥密背斜与龙坡寨背斜之间的新密复式向斜北翼,区域主体构造以近东西向的高角度正断层为主,次为褶皱。区域发育地层主要有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和第四系,其中以石炭、二叠系为含煤地层。区域矿产以煤为主。
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二、井田地质构造
本区位于三李勘探区西南边角地带,呈一单斜构造,地层走向68~115°,倾向338~25°,地层倾角18~23°。井田南部为一1、二1煤层露头,矿区内发育有一条下申河断层,为一条北升南降的正断层,该断层走向115°,倾向205°,倾角70°,断层落差20~35m,延伸长度大于1.5km,该断层在矿区无控制点,控制程度较差。本矿在开采二1煤层中没有遇见其它断层,但并不表明区内无小断层构造存在,在今后的矿井开采中予以注意。
结合三李勘探区构造发育情况,确定该矿井构造复杂程度属中等。 矿区无岩浆活动。
第三节 区域含煤特征
本矿区位于三李勘探区中段浅部,煤层埋深较浅,上覆有效地层厚度小,构造简单,矿井开采技术条件相对也比较简单。二1煤层局部有0.2~0.5m厚的泥岩、炭质泥岩伪顶,随采随落。直接顶多为砂质泥,老顶为中粒砂岩,抗压强度为64.1MPa,为较稳定性顶板,工程地质条件较好。但本矿顶板压力较大,应加强支护。
二1煤层底板无伪底,直接底板为泥岩、砂质泥岩,抗压强度较低,抗压强度为23.7MPa,属较稳定性底板,生产过程中应注意支架滑沉及遇水膨胀等现象。
第三章 煤层、煤质及地质特征
第一节 煤层
一、含煤性
本区含煤地层总厚约246m,划分为四个含煤地段,共计含煤7层,煤层总厚度约5.1m,含煤系数为2.07%。其中以赋存于山西组下部的二1煤为主要可采煤层,太原组底部的一1.42%。
二、主要可采煤层
1、 二1煤层:赋存于山西组下部,为本区主要可采煤层。煤层埋深85~340m,底板赋存标高为+125~-90m。煤厚0.1~8.0m,平均2.50m。顶板为中细粒砂岩,间接底板为细粒砂岩。该煤层层位稳定,结构简单,全区普遍可采,结合区域煤
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煤层为局部可采煤层,可采煤层厚度3.50m,可采含煤系数
层发育情况确定煤层稳定程度为较稳定煤层。
2、一1煤层:赋存于太原组底部,为本区主要可采煤层。煤层埋深145~388m,底板赋存标高为+60~-140m。煤厚0.38~1.27m,平均1.07m。直接顶板为L1灰岩,局部有伪顶;底板为铝土质泥岩、铝土岩。该煤层层位基本稳定,结构较简单,全区普遍可采,结合区域煤层发育情况确定煤层稳定程度属不稳定煤层。
第二节 煤质及其用途
一、煤质特征:
本区以往勘查中取得煤质资料较少,结合各类鉴定资料,对本矿二1煤层特征简述如下 :
1、物理性质和煤岩特征
二1煤为黑色,金属光泽,层理不甚明显,次生裂面发育,并具擦痕及磨擦面,断口参差状,机械强度特低,且易污手,多呈粉状产出。煤层真密度1.52t/m3,视密度为1.45 t/m3。较易燃,局部含少量结核状的硫化物。
显微煤岩组分特征:二1煤宏观煤岩成分以亮煤为主,镜煤和丝炭少量。镜鉴结果表明:其有机组成分一般在81%左右,且以镜质物为主,镜质组最大反射率为R0max=2.25%,无机组含量一般在10%左右,主要以粘土类矿物,约占无机组分的88%,并呈透镜状、条带状或薄层状分布,次为黄铁矿、方解石等矿物。 2、化学性质及工艺性能 (1)煤层主要化性质: 二1煤层
水分:原煤水分(Mad)为1.69%;
灰分:原煤灰分(Ad)平均为17.02%,浮煤平均为15.06%;
挥发分(Vdaf):原煤干燥无灰基挥发分平均为7.80%,浮煤干燥无灰基挥发分平均为7.18%;
全硫(St.d):原煤全硫含量为0.32%,属低硫煤; 全磷(Pd):原煤全磷含量为0.023%,属低磷煤;
原煤有机物以碳元素为主,含量92.4%,氢含量为2.94%,氮元素平均为1.06%;
原煤干基恒容高位发热量(Qgr.v.d)为31.68MJ/kg属高热值煤;
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