礦山安全生產(chǎn)技術(shù)

1、礦山安全講座-登封地質(zhì)2009年9月2022/8/191地質(zhì)背景 登封地區(qū)在大地構(gòu)造單元上處于華北地臺(tái)區(qū)西南部，其地層屬于華北地層區(qū)，按中南地層區(qū)劃屬于豫西分區(qū)的嵩山、箕山小區(qū)、本區(qū)太古界、元古界、古生界、新生界均有出露，號(hào)稱(chēng)“五世同堂”。沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖三大巖類(lèi)齊全。基巖區(qū)占全區(qū)面積的五分之四強(qiáng)，地殼具明顯的雙層結(jié)構(gòu)?；子商沤纭⑾略沤缃M成，主要分布在該區(qū)的南北兩側(cè)和東南部地區(qū)，以古老的變質(zhì)巖即片麻巖或結(jié)晶片巖為特征。蓋層由中元古界-三疊系組成，屬穩(wěn)定的海相-海陸過(guò)渡相-陸相沉積巖。三疊系以后側(cè)屬于地臺(tái)階段的山間盆地或斷陷盆地沉積。該區(qū)西半部基底有古老的巖漿巖侵入。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造基底

2、以斷裂為主，褶皺次之。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)發(fā)展過(guò)程中，本地區(qū)地殼活動(dòng)頻繁，巖漿巖活動(dòng)較強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖石變質(zhì)有淺有深，這些都為本市多樣性礦產(chǎn)的形成創(chuàng)造了有利條件。 2地質(zhì)演化史本區(qū)古老的巖石系形成于23億年前，此前，本區(qū)是一望無(wú)際的大海，據(jù)中外地質(zhì)學(xué)家考察，區(qū)內(nèi)巖石發(fā)育完整，在地球發(fā)展歷史上，歷太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，習(xí)稱(chēng)為“五世同堂”。區(qū)內(nèi)有巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的出露，構(gòu)成了中國(guó)最古老的巖系，登封群的“登封朵巖”。地質(zhì)歷史上, 經(jīng)過(guò)23億年的“ 嵩陽(yáng)運(yùn)動(dòng)”，8億年前的“中岳運(yùn)動(dòng)”，5、6億年前“少林運(yùn)動(dòng)”，才結(jié)束了地質(zhì)史上的元古代，進(jìn)入了古生代的寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)。又經(jīng)過(guò)約兩

3、億年，此處地殼上升至海平面以上，因其受風(fēng)化和剝蝕作用，形成了嵩山地區(qū)的含煤地層。兩億三千年前后，中國(guó)的版土上，又發(fā)生了一次延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的地殼運(yùn)動(dòng)，南北廣大地區(qū)的“燕山運(yùn)動(dòng)”，嵩山地區(qū)受到南北方向的推擠，形成了今天的山勢(shì)地貌。 3地質(zhì)礦產(chǎn)工作簡(jiǎn)史 本區(qū)采礦歷史悠久，建國(guó)前區(qū)內(nèi)只有少數(shù)以煤為主的礦產(chǎn)調(diào)查，沒(méi)有系統(tǒng)的地質(zhì)資料，建國(guó)后隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，開(kāi)始對(duì)區(qū)內(nèi)開(kāi)展大規(guī)模的地質(zhì)工作，填制了不少大比例尺地質(zhì)圖，并進(jìn)行了航磁測(cè)量和航空放射性測(cè)量，自60年代以來(lái)有不少的地質(zhì)院校和科研單位相繼在本區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究，區(qū)測(cè)隊(duì)進(jìn)行區(qū)調(diào)，積累了豐富的地質(zhì)資料，并發(fā)現(xiàn)了不少礦產(chǎn)資源，近三十年來(lái)地調(diào)、冶金

4、、煤田等地質(zhì)隊(duì)，對(duì)本區(qū)的鋁、煤、鐵等礦進(jìn)行普查、勘探。其中，50-60年代主要是以鐵、煤為主，部分鋁土礦作了些地質(zhì)工作，70年代以磷礦為主，并全面對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行調(diào)查，登封煤田經(jīng)過(guò)全面會(huì)戰(zhàn)，于1983年提交了煤田地質(zhì)報(bào)告，并經(jīng)過(guò)了驗(yàn)收。對(duì)大冶、王村、費(fèi)莊、平陌、岳爻等處鋁土礦進(jìn)行了詳查或勘探，并提交了地質(zhì)報(bào)告和圖件，90年代初期對(duì)蔣莊、新新、鄭莊等鋁土礦進(jìn)行了詳細(xì)勘查，90年代對(duì)王堂-苗莊鋁土進(jìn)行了詳查。4登封煤田登封煤田，東部跨新密煤田和禹縣煤田。包括馬鞍山（東邊大部）、郭溝、新新、箕山、告城、盧店、大冶、弋彎（大平）、東施村、王莊（西邊小部分）、扒村（西邊大部分）王村、費(fèi)莊、屈溝共14個(gè)井田（勘

5、探區(qū)）。登封煤田屬石炭二迭紀(jì)含煤地層，箕山以西連續(xù)出露較好，而告城和盧店多被紅層（三疊紀(jì)和第三紀(jì)地星）掩覆，僅見(jiàn)零星分布為半掩蓋型煤田，本區(qū)屬華北型聚煤區(qū)，缺失早石炭世沉積，含煤地層有石炭系上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及上統(tǒng)的上石盒子組，總厚度為661.23米，含煤56層，分屬九個(gè)煤組，見(jiàn)表III-4。煤層總厚度為11.5米，含煤系數(shù)為1.74%，二1煤層是本區(qū)的主要可采煤層，五3煤層為大面積可采煤層，一1、一3、一5、二1，二2、四3、六2、七2煤層屬局部可采，其它煤層均不可采煤層，可采煤層的總厚度為8.08米，可采含煤系數(shù)為1.22%。5登封煤田煤田為一寬緩不完整的向斜構(gòu)造，向

6、斜構(gòu)造走向在東金店以西為東西向，往東轉(zhuǎn)為北東向，以弧頂向南突出的弧形，嵩山背斜的南翼和大紅寨背斜北翼穎陽(yáng)-盧店向斜含煤地區(qū)，大部分區(qū)段內(nèi)被斷層所隔開(kāi)。登封煤田南翼煤系地層出露與保存較完整，構(gòu)造簡(jiǎn)單一中等，為本煤田勘探主體，而北翼受月灣（太后廟）斷層破壞，僅有零星煤系出露，如石道北的月灣，盧店北焦家溝、閻溝、北新莊等地，但面積小，構(gòu)造復(fù)雜，煤層受破壞嚴(yán)重，月灣（大后廟）斷層構(gòu)造煤田北部自然邊界，郭溝正斷層構(gòu)造煤田南部的控制斷層。 6登封煤田區(qū)內(nèi)含煤地層呈帶狀展布于縣城東部及南西部600-700m高的低山區(qū)，東西長(zhǎng)約50公里，南北寬約7-15公里，含煤地層有600平方公里，約占登封總面積（1219

7、平方公里）的一半，其中-100M水平線以上基本可靠的預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約26億噸，-1000-2000m水平為遠(yuǎn)景（推斷）儲(chǔ)量，遠(yuǎn)景較為可觀。目前各煤層儲(chǔ)量計(jì)算淺部原則上以風(fēng)化帶及老窯采空區(qū)為界，淺部以相應(yīng)控制程度的煤層低板高為界（五3煤為-350m，四3煤為-400m，二1煤為-600m，二21煤為合并線，一煤組為-200m），登封煤田共探明儲(chǔ)量15.54億噸。7登封煤田登封煤炭的總儲(chǔ)量大于15.54億噸。本區(qū)煤種牌號(hào)主要有貧、瘦、焦三種，貧煤和局部的無(wú)煙煤產(chǎn)于太原組和山西組煤層，瘦煤和主焦分別分布于上石盒子組四煤組和五煤組，均屬動(dòng)力煤。二1煤質(zhì)為低一中灰，特低一中硫、低磷、高熔點(diǎn)粉狀貧煤，可選性中等

8、、機(jī)械強(qiáng)度特低、化學(xué)活動(dòng)性弱，熱穩(wěn)定性較好，結(jié)渣性中等，可作動(dòng)力用煤。五3煤層為富灰，特低硫、高熔點(diǎn)的瘦一主焦煤，可選性極差，屬極難選煤，無(wú)洗選價(jià)值，應(yīng)以動(dòng)力用煤為主。 8登封煤田以開(kāi)采技術(shù)條件看，本區(qū)主要可采煤層二1煤直接頂板西部以砂質(zhì)泥巖，中部以砂巖，東部以斷層破碎帶為主，因此告城及盧店區(qū)二1煤層直接頂板巖性混雜松軟易碎，屬于極易冒落的頂板，其它區(qū)屬于中等冒落頂板。底板為巖性致密的泥巖及砂質(zhì)泥巖，少部分為砂巖和炭巖和炭質(zhì)泥巖。開(kāi)采技術(shù)條件有利、頂、底板易于管理，除個(gè)別鼓底現(xiàn)象外，一般很少冒頂。五3煤頂板常為泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖，底板為泥巖及粉-中細(xì)砂巖，開(kāi)采技術(shù)條件有利、頂、底板易于管理。一煤頂?shù)装宥酁榛規(guī)r，部分為細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖均不存在復(fù)雜的開(kāi)采技術(shù)問(wèn)題。9登封煤田區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單一中等，直接充水巖層為層間裂隙巖溶水，東部水