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文檔簡介

1、寶英煤炭有限責(zé)任公司防治水設(shè)計(jì)方案編制人: 前言3第一章礦井概況4一、礦井概況4二、自然地理6三、礦區(qū)小煤窯開釆情況6第二章礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)及防治水設(shè)計(jì)8第一節(jié)礦井地質(zhì)8一、區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造特征8四、其它開釆技術(shù)條件27第二節(jié)礦井水文地質(zhì)30一、水文地質(zhì)情況30第三節(jié)礦井防治水措施37一、礦井開拓開釆所釆取的安全保證措施37二、防水安全煤巖柱留設(shè)40三、疏水降壓措施44四、井下探放水措施45五、防水閘門51六、注漿堵水措施53九、地表防治水措施55十、災(zāi)害預(yù)防和處理58十一、組織保障措施59前言為進(jìn)一步加大我礦防治水工作,不斷提高我礦防治水能力,有效防范水害事故的發(fā)生,以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng),堅(jiān)持

2、安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針,牢固樹立安全展理念,嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程、煤礦防治水規(guī)定等規(guī)定和要求,認(rèn)真貫徹落實(shí)省安監(jiān)局、煤監(jiān)局關(guān)于煤礦防治水專項(xiàng)治理工作方案的通知精神,加大我礦防治水工作力度,提升我礦防治水能力,有效防范水害事故發(fā)生,特制定本防治水設(shè)計(jì)方案。第一章礦井概況一、礦井概況新疆沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司煤礦隸屬于新疆沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司,礦井位于新疆沙灣縣境內(nèi),東南距沙灣縣城70km,行政區(qū)劃隸屬沙灣縣東灣鎮(zhèn)管轄。新疆沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司煤礦是自治區(qū)煤炭行業(yè)十五規(guī)劃礦井,礦井原名為沙灣縣達(dá)孜梁煤礦,生產(chǎn)能力為9萬t/a。隨著改革開放深入發(fā)展和適合企業(yè)換軌轉(zhuǎn)型的需要

3、,根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存條件和礦井儲(chǔ)量,同時(shí)結(jié)合本礦井自身發(fā)展的需要和市場需求情況,為改進(jìn)釆煤方法,提高礦井裝備水平,擴(kuò)大礦井生產(chǎn)規(guī)模,提高資源利用率,達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。新疆沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司決定把該礦井?dāng)U建成設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬t/a的正規(guī)化礦井。礦井2011年3月開工進(jìn)行60萬噸/年礦井機(jī)械化改造建設(shè),設(shè)計(jì)投資2.0874億萬元,完成投資2.1億元。2014年,礦井生產(chǎn)能力核定為60萬噸/年(自治區(qū)煤炭工業(yè)管理局以新煤行管發(fā)20141218號(hào)文件批準(zhǔn))。1、地理位置:新疆沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司煤礦井田位于沙灣縣城東南70km處,行政區(qū)劃屬沙灣縣東灣鎮(zhèn)管轄。井田中心地理坐標(biāo)

4、:東經(jīng)854720”,北緯435420。礦井向西8km有可四季通行的砂石公路在石場附近與101省道相接,沿101省道柏油公路向北50km在143團(tuán)與312國道相接,沿312國道向東至石河子市30km,向西至沙灣縣12km。交通條件便利。寶英煤礦現(xiàn)有二回供電電源,分別引自天業(yè)南山火電廠變電所和金溝河變電站;現(xiàn)礦井生活用水取自沙灣縣煤礦,礦井生產(chǎn)用水利用經(jīng)處理的井下排水,水量滿足供水需求;本礦區(qū)通訊已接入沙灣縣電信網(wǎng),礦區(qū)亦屬中國移動(dòng)和中國聯(lián)通無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū),對(duì)外聯(lián)絡(luò)方式可靠;改擴(kuò)建礦井為利用原有工業(yè)場地,不需另征土地。井田東西長1.74km,南北寬1.23km,面積約2.14km2o礦井地質(zhì)資源

5、儲(chǔ)量2804.37萬t;礦井可釆儲(chǔ)量1375.83萬t;礦井服務(wù)年限:16.4a;2、礦井開拓開釆:本礦井改擴(kuò)建井型為0.60Mt/ao設(shè)計(jì)提升煤炭釆用專用提升井,輔助提升釆用專用副斜井,風(fēng)井釆用專用回風(fēng)井,礦井布置主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井共三條井筒。三個(gè)井井口均布置在地面工業(yè)場地內(nèi)?,F(xiàn)有系統(tǒng)及生產(chǎn)水平均已經(jīng)形成,現(xiàn)礦井生產(chǎn)水平為+1233m,后期開釆時(shí),須將井筒延伸,因?yàn)橹鞲本茄?煤層施工的,根據(jù)礦區(qū)范圍,主副井可延至+1110m,根據(jù)釆礦許可證最低開釆深度為+1060m,所以,礦井水平劃分兩個(gè)水平。一水平為現(xiàn)有+1233m生產(chǎn)水平,二水平為+1110m。+1223m水平以上釆用上山開釆,

6、上山階段垂高37137m;+1110m+1233m水平之間煤炭資源也釆用上山開釆,上山階段垂高173m,同時(shí)因?yàn)?1110m水平以下的資源量只位于井田西北邊界的BB2煤層當(dāng)中,且儲(chǔ)量較少,在上山開釆布置工作面時(shí),可將此部分資源進(jìn)行回釆。礦井釆用斜井開拓方式,初期直接從副斜井布置區(qū)段石門貫穿各煤層,井下無大巷。后期需延伸主斜井、副斜井及斜風(fēng)井,兼作后期的煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸及回風(fēng)任務(wù),后期也從副斜井布置區(qū)段石門貫穿各煤層,井下也無大巷。全礦井劃分為2個(gè)釆區(qū),其中+1233m標(biāo)高以上為一釆區(qū),+123311)標(biāo)高以下為二釆區(qū)。二、自然地理1、地形地貌井田位于天山北坡的低中侵蝕山區(qū),處于瑪納斯河和水溝

7、河的分水嶺東側(cè),兩山夾一溝是井田的基本地貌。中部為哈拉埃薩依溝,是進(jìn)出井田的通道,南北兩側(cè)為山嶺,切割較強(qiáng)烈。海拔高程13561650mo相對(duì)高差300m左右。2、氣象井田屬準(zhǔn)喝爾盆地南緣北溫帶大陸性干旱氣候區(qū),但因處于天山北麓,緊臨林帶,是北來冷空氣的迎風(fēng)坡,降水受垂直分帶影響,較之準(zhǔn)喝爾盆地濕潤些。據(jù)井田東6千米紅霓溝水文站資料,井田年平均氣溫6C,68月為夏季,7月份平均氣溫22.2C,最高氣溫36.4C,12月至翌年2月為冬季,1月份平均氣溫-11.8C,最低28.8C。5-8月多雨,以六月最多,常成暴雨降落,形成山洪。每年10月降雪,次年3月底,4月初消融,年平均降水量371.79毫

8、米,1978年最高達(dá)553.7毫米。年平均蒸發(fā)量1881.65毫米,平均潮濕系數(shù)為0.2B3煤層,主斜井沿B3煤層布置,在平巷中反穿石門開釆Bi煤層。Bi煤層開釆+1429m標(biāo)高,B3煤層開釆至+1415m標(biāo)高。向井筒西部單翼開釆至井田邊界。3)三利井釆用斜井開拓,開釆B.,B2煤層,主斜井沿&煤層布置,在平巷中穿石門,見0后開釆艮煤層。Bi煤層開釆至+1375m標(biāo)高,B?煤層開釆至+1400m標(biāo)高。走向開釆范圍井筒東翼810m,西翼590mo4)昌盛井釆用斜井開拓,開釆B,煤層,主斜井沿B煤層布置,現(xiàn)己開至三水平(+1359m標(biāo)高),向井筒東部單翼開采。走向長500m。2、礦井9萬t/a改擴(kuò)

9、建概況礦井9萬t/a改擴(kuò)建設(shè)計(jì)為一對(duì)斜井開拓,混合斜井釆用單鉤串車混合提升,礦井工業(yè)場地位于哈拉埃薩依溝內(nèi)BiB3煤層露頭附近。兩個(gè)井筒均沿B?煤層布置,井筒落底(井底車場)水平標(biāo)高為+1243mo在完成相關(guān)設(shè)計(jì)審批后,礦井9萬t/a規(guī)模改擴(kuò)建工作于2005年6月動(dòng)工,現(xiàn)已完成井筒、井底車場等井巷工程,地面土建以及設(shè)備安裝工程已完成,并已通過驗(yàn)收。2、老窯情況井田一帶原有生產(chǎn)礦井5個(gè),為達(dá)孜梁煤礦二號(hào)井、達(dá)孜梁煤礦三號(hào)井、三利煤礦、昌盛煤礦、新疆屯河投資股份有限公司沙灣縣煤礦,均為年產(chǎn)3萬噸/年的礦井。達(dá)孜梁煤礦二號(hào)井、達(dá)孜梁煤礦三號(hào)井、三利煤礦、昌盛煤礦的釆權(quán)權(quán)均為沙灣縣寶英煤炭有限責(zé)任公司

10、所有,井田東部的新疆屯河投資股份有限公司沙灣縣煤礦的釆礦權(quán)為新疆屯河投資股份有限公司所有。達(dá)孜梁煤礦區(qū)一帶已經(jīng)開釆的煤層有Bl、B2、B3、B5共4層。其中達(dá)孜梁煤礦二號(hào)井開采B5煤層,現(xiàn)已開至四水平(1300米標(biāo)高),東巷長650米,西巷長470米;達(dá)孜梁煤礦三號(hào)井開釆Bl、B2、B3煤層,順B3煤層開平巷和斜井,在平巷中反穿石門見Bl、B2后開釆B1煤層,B1煤層開釆1429米水平,B3煤層開釆至1412米水平;三利煤礦開釆Bl、B2煤層,B1煤層開釆至1375米水平,在平巷中穿石門,見B2后開釆B2煤層;昌盛煤礦順B3煤層開斜井,開釆了三個(gè)水平,現(xiàn)釆1359米水平,開釆東翼煤層,巷道長5

11、00米;新疆屯河投資股份有限公司沙灣縣煤礦順B3煤層開平巷和斜井,在平巷中反穿石門見Bl、B2后開釆Bl、B2煤層,B3煤層現(xiàn)已開至1250米水平,開采西翼煤層,西巷長550米。第二章礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)及防治水設(shè)計(jì)第一節(jié)礦井地質(zhì)一、區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造特征1)、地層(一)區(qū)域地層區(qū)域地層屬天山一興安嶺地層區(qū),以南西側(cè)的F1斷裂為界,南 為北天山地層分區(qū)伊林哈比爾地層小區(qū),為中石炭統(tǒng)前峽組(C2qx)的淺海一濱海相碎屑沉積。斷層以北為準(zhǔn)卩葛爾盆地地層分區(qū)瑪納斯地層小區(qū),主要發(fā)育中生界的地層,由南而北分述如下:1、上二迭統(tǒng)一下三迭統(tǒng)倉房溝群(P2Tlch)分布在區(qū)域的南西側(cè),構(gòu)成水溝鼻狀背斜的最老地層,

12、地層總體傾向北北東,傾角50-60O主要巖性為紫紅色礫巖、砂巖和泥巖。與石炭系前峽組(C2qx)為斷層接觸,地層可見厚163米。2、三迭系中一上統(tǒng)小泉溝群(T2-3xq)在區(qū)域南西部呈帶狀展布,西部構(gòu)成水溝鼻狀背斜的兩翼,地層總體傾向北北東,傾角西緩東陡40-60O巖性主要為灰黃色含瑪瑙礫巖以及砂巖、頁巖、泥巖等,局部含劣質(zhì)煤。與下伏上二迭統(tǒng)一下三迭統(tǒng)倉房溝群(P2Tlch)呈整合接觸,地層厚100-577米。3、侏羅系侏羅系是區(qū)域的含煤巖系,瑪納斯河一石場一帶是準(zhǔn)南煤田的侏羅系地層沉積中心,地層厚達(dá)4323-4823米。自下而上分為三統(tǒng)六組。、下統(tǒng)八道灣組(Jib)分布在區(qū)域西段瑪納斯河河?xùn)|

13、,組成紅溝背斜的軸部和水溝鼻狀背斜的翼部,岀露寬度較大,是區(qū)域性的含煤組。主要巖性為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖、礫巖及23層薄一中厚煤層,底部有一層數(shù)米厚的粗砂巖、砂礫巖為其分界標(biāo)志。與下伏三迭系中一上統(tǒng)小泉溝群(T2-3xq)呈整合接觸,地層總厚達(dá)1000米。(2)、下統(tǒng)三工河組(Jis)分布在區(qū)域南側(cè)及瑪納斯河以東,因受紅溝向斜和紅溝背斜的影響,呈S型撓曲橫貫全區(qū)。主要巖性為深灰色、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖與砂巖互層夾灰白色中粗砂巖,巖石中水平層理發(fā)育。為湖相沉積的不含煤組,與下伏的八道灣組(Jib)呈整合接觸,地層厚171600米。(3)、中統(tǒng)西山窯組(J2x)分布在區(qū)域中部,由西

14、向東橫貫全區(qū),受紅溝背斜的影響,地層呈S型撓曲展布。主要巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖、砂礫巖及煤層,本組是區(qū)域上的主要含煤組。石場一帶(包括本井田)是準(zhǔn)南煤田西山窯組的沉積中心,地層厚度超過千米,以煤層間距較大、煤層層數(shù)多、單層厚度小為本區(qū)域特征,可釆煤層及局部可釆煤層達(dá)30余層,可釆總厚4050米,以中厚煤層居多,一般在1.53米,最厚達(dá)5.64米。本組下部為厚達(dá)80120米的砂、礫巖層,底部以一層淺灰色、灰白色的中粗砂巖與三工河組分開,與下伏的三工河組(Jis)呈整合接觸,地層厚1503米。(4)、中統(tǒng)頭屯河組(J2t)分布在區(qū)域以北,呈北西西一南東東向橫貫全區(qū),連續(xù)沉積在西

15、山窯組(J2x)地層之上,地表以一層灰黃色、淺灰色粗砂巖、砂礫巖、礫巖與下伏的西山窯組(J2x)分界。主要巖性為灰綠色、紫紅色、粉紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾細(xì)砂巖、中砂巖、含礫砂巖,為一套半干旱條件下的湖相沉積,地層厚824米。(5)、上統(tǒng)齊古組(J3q)呈北西西一南東東條帶狀展布于區(qū)域的北東側(cè),連續(xù)沉積在頭屯河組(J2t)地層之上。底部以一層灰黃色中砂巖與頭屯河組(J2t)分界,其上2030米有一層厚23米的紫紅色凝灰質(zhì)砂巖,延伸穩(wěn)定,是區(qū)域性的特有標(biāo)志層。該組的主要巖性為一套紫紅色、紫褐色、棕紅色、褐色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖不均勻互層夾綠色、黃綠色、紫褐色中細(xì)砂巖,砂巖厚度

16、一般2-5米。是干旱、氧化環(huán)境形成的河湖相沉積,地層厚600-900米。(6)、上統(tǒng)喀拉扎組(J3k)呈北西西一南東東向展布于區(qū)域的東北部,連續(xù)沉積在齊古組(J3q)地層之上。主要巖性為山麓河流相沉積的棕紅色、紫褐色礫巖夾粗砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。紫褐色礫巖成份復(fù)雜,沉積巖、火山巖、變質(zhì)巖、礫石均有,礫石大小懸殊、分選差、磨園差為其特有標(biāo)志。本組地層多形成高山陡壁,地層厚132.82305米。4、白堊系下統(tǒng)吐谷魯群(Kltg)出露于區(qū)域的東北角,底部以一層灰綠色、黃褐色細(xì)砂巖與喀拉扎組(J3k)分界。下部巖性主要為厚層狀泥巖夾細(xì)砂巖,中上部為紫色厚層狀泥巖夾綠灰色中厚層狀泥巖及淺綠灰色細(xì)砂巖

17、、粉砂巖。與下伏喀拉扎組(J3k)地層為平行不整合一不整合接觸,地層厚434一668米。5、第四系(Q)(1)、上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3apl)沿河流階地分布,由砂礫及亞砂土組成,厚080米。(2)、全新統(tǒng)風(fēng)成黃土及現(xiàn)代沖積層風(fēng)成黃土分布于山頂、山坡上,厚030米,沖積層沿河流兩岸分布,厚010米。區(qū)域地層巖性特征接觸關(guān)系見表1-3-1o表1-3-1區(qū)域地層簡表界系統(tǒng)名稱代號(hào)接觸關(guān)系巖性巖相厚度(米)新生界第四系現(xiàn)代沖積層10全新統(tǒng)風(fēng)成黃土Q/o/30殘坡積層Q件10上更新統(tǒng)沖洪積層B8.B9o各煤層在地表火燒,其中Bl、B2、B3煤層在局部未燒,有零星露頭,其它煤層在地表均全部火燒。含煤性井田

18、位于西山窯組下部地層分布區(qū),各類工程控制下含煤段(J2x2)中大于0.3米的煤層17層,煤層平均總厚25.23米,按該段地層總厚193.44米計(jì),含煤系數(shù)為13.0%o將其中10層可釆煤層和1層(B5)不可釆煤層,至下而上編號(hào)為Bl、B2、B3、B4、B5、B5、B6、B6、B7、B8、B9,可釆、局部可釆煤層平均總厚為21.97米,可釆系數(shù)為87.l%o鉆探工程控制中含煤段(J2x3)中大于0.3米煤層10層,煤層總厚11.25米,按該段控制厚度179.43米計(jì),含煤系數(shù)僅6.3%0將其中延續(xù)較好的煤層至下而上編為BIO、Bll、B12、B13、B14、B15、B16oB10為灰分不可釆,B

19、11及其以上煤層在井田范圍內(nèi)均已火燒,井田范圍內(nèi)不可釆。煤層特征井田內(nèi)共含可釆、局部可采的編號(hào)煤層10層,自下而上編號(hào)為Bi、B2、B3、Bi、B5、B(/、BoB?、B&、B90B.煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚煤層,頂板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、含炭泥巖、高炭泥巖,局部夾1層泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、含炭泥巖、炭質(zhì)泥巖夾砰。煤層厚度在1.32-2.04m之間,平均厚度為l.66m,平均可釆厚度為l.59m,為穩(wěn)定煤層。(2)B?煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的薄中厚煤層,頂板為細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、含炭泥巖,底板為含礫粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、含炭泥巖,局部夾有1層泥質(zhì)粉砂巖、含炭泥巖

20、、高炭泥巖夾砰。煤層厚度在0.23-2.10m之間,平均厚度為1.25m,平均可釆厚度為1.34m,為較穩(wěn)定煤層。(3)B.3煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚煤層,頂板為細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,局部夾有13層泥質(zhì)粉砂巖、含炭泥巖、炭質(zhì)泥巖夾砰。煤層厚度在1.52-3.30m之間,平均厚度為2.34m,平均可釆厚度為2.29m,為穩(wěn)定煤層。(4)B.,煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的薄中厚煤層,頂板為粗砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,不含夾砰。煤層厚度在0.52-2.52m之間,平均厚度為1.95m,平均可釆厚度為19m,為較穩(wěn)定煤層。(5)B-

21、煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚煤層,頂板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,底板為細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖,局部夾有1層泥質(zhì)粉砂巖夾砰。煤層厚度在1.702.85m之間,平均厚度為2.18m,平均可釆厚度為2.17m,為穩(wěn)定煤層。(6)B6煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的薄中厚煤層,頂板為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、高炭泥巖,局部夾有12層泥質(zhì)粉砂巖、高炭泥巖、炭質(zhì)泥巖夾砰。煤層厚度在0.76-1.89m之間,平均厚度為1.17n),平均可釆厚度為1.33m,為較穩(wěn)定煤層。 2()(7)B6煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚厚煤層,頂板為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖,底板為粗砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,局部

22、夾有12層含炭泥巖、炭質(zhì)泥巖夾砰。煤層厚度在1.507.85m之間,平均厚度為2.80m,平均可釆厚度為2.72m,為較穩(wěn)定煤層。(8)B?煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚厚煤層,頂板為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,底板為細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、高炭泥巖,局部夾有1層高炭泥巖、高炭泥巖夾砰。煤層厚度在1.97-5.64m之間,平均厚度為4.31m.平均可釆厚度為4.13m,為較穩(wěn)定煤層。該煤層西翼現(xiàn)在已經(jīng)完成掘進(jìn),煤層局部有變薄辿現(xiàn)象,平均厚度為2.9米。(9)Bs煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚煤層,頂板為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、高炭泥巖,底板為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,不含夾砰。煤層厚度在1.85-2.97m之間,平

23、均厚度為2.07m,平均可采厚度為2.07m,為較穩(wěn)定煤層。(10)B。煤層為一結(jié)構(gòu)簡單的中厚厚煤層,頂板為粗砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,底板為泥質(zhì)粉砂巖,局部夾有1層炭質(zhì)泥巖夾肝。煤層厚度在1.31-3.92m之間,平均厚度為2.03m,平均可釆厚度為2.03m,為較穩(wěn)定煤層。2)煤質(zhì)特征:1.煤的物理性質(zhì)及煤巖特征各煤層物理性質(zhì)基本相同,煤層多為瀝青光澤弱瀝青光澤,黑色,易染手,條痕黑褐色,節(jié)理不太發(fā)育,性脆易碎,鉆孔中取出的煤芯樣大多呈粉末狀,很難見到塊狀,塊狀的煤樣斷口以參差狀為主,局部可見貝殼狀。宏觀煤巖成份以亮煤、絲炭為主,暗煤、鏡煤次之,煤層號(hào)B,b2b3Bib5B/Bg

24、B;視相對(duì)密1.39-1.301.39-1.301.54-1.371.36-1.331.56-1.341.54-1.421.36-1.271.46-1.34度(ARD1.34(5)1.34(5)1.43(5)1.34(3)1.40(5)148(2)1.33(5)1.41(3)煤層號(hào)Bs視相對(duì)密度(ARD)1.38(2)1.4-1.31.38(3)表1-3-3宏觀煤巖類型屬半暗淡型煤。各煤層密度見表1-3-3各煤層密度統(tǒng)計(jì)表汁兩極值I平均值樣點(diǎn)各煤層宏觀煤巖組份大致相同,以暗煤為主,絲炭次之,亮煤較少,鏡煤微量,條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,宏觀煤巖類型為半暗半亮煤。各煤層顯微煤巖組份中有機(jī)質(zhì)組份占81

25、.6-97.4%,平均93.2%,無機(jī)質(zhì)組份為2.69.7%,平均4.8%。井田內(nèi)各煤層顯微煤巖類型均為微鏡惰煤。井田內(nèi)煤的成因類型為腐植煤類。井田內(nèi)各煤層變質(zhì)程度均較低,為III階段。2.化學(xué)性質(zhì)工業(yè)分析水份(Mm):各煤層原煤水份差異不大,全區(qū)平均煤層水份兩極值為1.80-2.40%,平均2.01%,各煤層水份均小于5%,均為低水份煤?;曳?AQ:井田內(nèi)煤層原煤灰份變化較大,Bi煤層原煤灰份在3.04-21.79%間,屬于特低灰中灰煤。B2煤層原煤灰份在5.8025.56%間,屬于低灰份中灰煤。B3煤層原煤灰份在7.24-18.90%間,平均為10.17%,屬于低灰份低中灰煤。煤層原煤灰份

26、在5.1012.98%間,平均為7.84%,總體屬于低灰份煤,局部為低中灰煤。Bs煤層原煤灰份在6.05-18.11%間,平均為10.89%,總體為低中灰煤,局部為低灰份煤。BJ煤層原煤灰份在7.04-30.13%間,平均為16.55%,總體為低中灰煤,局部為中高灰份煤。B/煤層原煤灰份在4.84-21.17%間,平均為14.16%,總體為低中灰煤,局部灰份較高。Bg煤層原煤灰份在6.86-16.50%間,平均為10.52%,屬于低灰份低中灰份煤。B/煤層原煤灰份在7.7626.69%間,灰份變化較大,平均為14.06%,總體屬于低中灰煤,個(gè)別點(diǎn)灰份較高。B8煤層原煤灰份在7.02-14.16

27、%間,平均為10.28%,屬于低灰份低中灰煤。B9煤層原煤灰份在6.2012.39%間,平均為10.41%,屬于低灰份低中灰煤。揮發(fā)份(Vdaf):B,煤層原煤揮發(fā)份平均為39.03%,精煤揮發(fā)份平均為38.34%,屬于高揮發(fā)份煤必2煤層原煤揮發(fā)份平均為37.64%,精煤揮發(fā)份平均為37.05%,屬于高揮發(fā)份煤。B煤層原煤揮發(fā)份平均為34.16%,精煤揮發(fā)份平均為33.16%,總體上屬于中揮發(fā)份煤。Bi煤層原煤揮發(fā)份平均為37.16%,精煤揮發(fā)份平均為36.85%,屬于高揮發(fā)份煤。Bs煤層原煤揮發(fā)份平均為37.14%,精煤揮發(fā)份平均為36.67%,屬于中揮發(fā)份高揮發(fā)份煤。B/煤層原煤揮發(fā)份平均

28、為36.55%,精煤揮發(fā)份平均為38.32%,屬于中揮發(fā)份高揮發(fā)份煤。B6煤層原煤揮發(fā)份平均為39.20%,精煤揮發(fā)份平均為37.76%,屬于高揮發(fā)份煤。Bg煤層原煤揮發(fā)份平均為38.54%,精煤揮發(fā)份平均為33.50%,屬于中揮發(fā)份高揮發(fā)份煤。Bi煤層原煤揮發(fā)份平均為38.14%,精煤揮發(fā)份平均為38.34%,屬于高揮發(fā)份煤。煤層原煤揮發(fā)份平均為36.15%,精煤揮發(fā)份平均為35.30%,屬于中揮發(fā)份高揮發(fā)份煤。B,煤層原煤揮發(fā)份平均為36.61%,精煤揮發(fā)份平均為36.98%,屬于高揮發(fā)份煤??傮w來看,井田內(nèi)各煤層揮發(fā)份均較高。各煤層原煤工業(yè)分析見表l-3-4o(2)元素分析井田內(nèi)各煤層原

29、煤的碳(如)含量為82.1390.47%,平均83.40%,氫(瓦話)含量為3.175.50%,平均5.09%;氮(恥)含量為0.861.28%,平均1.05%;氧+硫(0偵+$處)含量為5.2111.90%,平均為10.36%。精煤的碳(Cw)含量為82.5890.98%,平均83.86%;氫(FU)含量為3.095.49%,平均5.32%;氮(NG含量為0.891.16%,平均1.05%;氧+硫(0&+S頓)含量為4.8611.10%,平均9.78%o(3)有害組分一-硫、磷井田內(nèi)各煤層硫含量低,B,B2Bi、B5.B/、B6、B6.B?、B9煤層原煤全硫均小于0.5%,均屬特低硫煤,B:

30、3、Bh煤層原煤全硫均大于0.5%,B3為0.65%,B8為0.52%,屬于低硫分煤,其他地方均小于0.5%,均屬特低硫煤。原煤全硫(Sn)中,各煤層除B7煤層外均以有機(jī)硫(S.d),其次為硫化鐵硫(Sp.d),硫酸鹽硫(Sm)少量,其中原、Bs、B?煤層不含硫酸鹽硫?qū)#?B?煤層以硫化鐵硫(Sp.D為主,其次為有機(jī)硫(S。、)。B,B2、B:,、Bi、B5煤層原煤磷含量為0.0000.008%間,屬特低磷煤;B9煤層原煤磷含量為0.0070.012%,平均為0.009%,總體屬特低磷煤,局部為低磷煤;B5、B6、B&、B?、B8煤層原煤磷平均含量的兩極值為0.0050.046%,總體屬低磷煤

31、,局部為特低磷煤。 #表 1-3-4各煤層工業(yè)分析成果統(tǒng)計(jì)表煤層號(hào)原煤(%)精煤(%)水份Mad灰份Ad揮發(fā)份VDad水份Mad灰份Ad揮發(fā)份VDadB,2.76-1.2821.79-3.0442.75-36.712.34-1.265.75-3.1241.01-35.952.03(12)9.47(12)39.03(12)1.81(10)3.40(10)38.34(10)b24.78-1.3625.56-5.8042.85-30.522.20-1.416.14-2.3239.94-30.522.16(11)12.68(11)37.64(11)1.78(10)4.38(10)37.05(10)B3

32、2.38-1.2618.90-7.2435.57-28.313.28-1.385.01-2.7935.42-30.851.91(8)10.72(8)34.16(8)2.10(8)3.59(8)33.16(8)B.2.16-1.4812.98-5.1038.84-35.152.24-1.545.06-3.4637.78-35.701.95(6)7.84(6)37.16(6)1.85(6)3.98(6)36.85(6)B53.95-0.8218.11-6.0540.89-30.412.42-0.866.88-3.6540.17-28.671.80(8)10.69(8)37.14(8)1.75(8)

33、4.72(8)36.67(8)如2.40-0.8230.13-7.0440.89-27.682.41-1.505.96-4.6540.35-34.711.80(5)16.55(5)36.55(5)1.87(3)5.29(3)38.32(3)歸2.42-1.5221.17-7.8440.69-38.063.68-1.169.80-4.3738.61-37.151.83(6)14.16(6)39.20(6)1.94(4)6.02(4)37.76(4)2.57-1.0916.50-6.8644.03-32.322.80-1.155.95-3.9342.12-32.711.90(8)10.52(8)3

34、8.54(8)2.00(7)4.76(7)33.50(8)Bv2.56-1.3126.69-7.7640.60-36.022.62-0.855.68-3.9339.82-36.251.97(5)13.40(5)38.14(5)1.78(5)4.99(5)38.34(5)Bb2.78-1.6014.16-7.0239.39-32.102.68-1.636.15-3.3636.72-31.412.36(4)9.79(4)36.15(4)2.34(4)4.73(4)35.30(4)Bq2.77-1.6712.39-6.2037.36-35.412.84-1.538.00-2.6238.26-36.0

35、62.40(5)10.36(5)36.61(5)2.24(5)6.24(5)36.98(5) 工業(yè)性質(zhì)(1)發(fā)熱量(Qb.a)B3Bi、B5、B6、B8B9煤層發(fā)熱量均大于27.OOMJ/kg,均屬特高熱值煤;Bi、B2、B6,、Bi煤層發(fā)熱量總體大于27.OOMJ/kg,屬于特高熱值煤,在局部發(fā)熱量在24.01-27.OOMJ/kg間,屬于高熱值煤;B5煤層發(fā)熱量在22.6631.60町/kg間,平均為27.83MJ/kg,屬高熱值一特高熱值煤,局部為中高熱值煤。(2)粘結(jié)性粘結(jié)性指數(shù)以圍、B?最高,平均在2024,其他煤層多在10左右。焦渣特征以&最好,為膨脹熔融粘結(jié)(6)局部有膨脹熔融粘

36、結(jié)(7),B?、Bs次之,為不熔融粘結(jié)(4)不膨脹熔融粘結(jié)(5),其他多為弱粘結(jié)(3)和粘著(2)??偠灾飪?nèi)煤層具有弱的粘結(jié)性。各煤層原煤發(fā)熱量及粘結(jié)性見表l-3-5o(3)煤的低溫干餡Bg煤層焦油產(chǎn)率為12.1%,屬于高油煤,Bi煤層焦油產(chǎn)率在11.012.9%間,屬于富油高油煤,B煤層焦油產(chǎn)率在11.6-13.0%間,屬于富油高油煤,B。煤層焦油產(chǎn)率在7.013.1%間,屬于富油高油煤,B2.B9煤層焦油產(chǎn)率在712%間,屬于富油煤,B3、B5B7煤層焦油產(chǎn)率在4.511.7%間,屬于含油富油煤。(4)煤灰成分根據(jù)測試成果,Bi、B2、Bi、B5、B6、B7、B8、B9煤層為鈣鐵質(zhì)灰

37、份,B,煤層為鐵質(zhì)灰份,B&煤層為鈣質(zhì)灰份。(5)煤灰熔融性B6,煤層灰熔點(diǎn)較高,為高熔灰分,Bi、B2、B3、B4、B5、B6、B8煤層灰熔點(diǎn)介于低高熔灰分之間,B?煤層灰熔點(diǎn)較低,為低熔灰分,B,煤層灰熔點(diǎn)介于易熔低熔灰分之間。煤層號(hào)發(fā)熱lQb.d(MJ/kg)發(fā)熱S:Qb.daf(MJ/kg)粘結(jié)性原煤精煤原煤精煤粘結(jié)指數(shù)焦渣特征原煤精煤39.86-26.0831.3833.4132.4833.0533.8732.8032.67344934.2834.4355928745746爪31.7924.4229.0733.2832.5132.8233.7431.2933.26345434.263

38、4.4020110724524B.31.1728.9229.6033.4233.1233.2533.9033.1033.16347234.1634.3917-035-23523B.32.2831.0231.1633.3431.7032.8634.1233.5133.83345934.3434.341315624735岳32.3027.0629.9032.9731.9632.3234.3832.6233.47343233.8334.1216111524635Bs*31.6022.6627.8334.0734.0232.1434.0032.4333.303407-34.8234.05L227523

39、534IV31.1226.0128.4732.9332.9132.9233.8032.8133.38344934.4334.4615410624:;,4Be30.97-27.5028.6033.0732.3232.6533.6932.9933.363-14233.9634.1764010523524430.9424.0728.9732.7132.2232.4633.6932.8433.44343633.9734.1711071-?3524位30.6028.3329.9632.4032.3432.3833.5632.9133.21340533.4633.8216033-22423Bv31.562

40、9.1929.9633.2631.3731.9434.1032.9733.42349133.7733.90423523表1-3-5各煤層原煤發(fā)熱量及粘結(jié)性統(tǒng)計(jì)表有害元素地殼中氯的豐度值為0.013%,砰的豐度值為1.81X10七各煤層氯平均含量在0.0210.030%之間,碑平均含量在2X10-65X106間,各煤層中氯、碑含量均高于地殼豐度值。煤的風(fēng)氧化帶井田地表垂深6.18m以上為風(fēng)化帶,6.18-7.73m為風(fēng)化帶至氧化帶的過渡區(qū),7.73m以下為氧化帶與正常煤之間的過渡帶,其煤質(zhì)與正常煤己無大的區(qū)別。煤種及工業(yè)用途B】、B2.B/、B/、B,煤層為長焰煤(42CY),B,、B,B8圍煤

41、層為不粘煤(31BN),B5、B6煤層為弱粘煤(32RN)o總而言之,井田各煤層是以長焰弱粘煤為主體的過渡型煤種,具有低灰低中灰煤、特低硫、特低磷低磷、高熱值特高熱值、富油高油等特點(diǎn),可作為優(yōu)質(zhì)的工業(yè)動(dòng)力用煤和生活用煤,也可作為煉油或氣化用煤。四、其它開釆技術(shù)條件1、煤層頂?shù)装?)工程地質(zhì)巖組及特征井田內(nèi)主要有第四系松散巖類和侏羅系沉積碎屑巖類,按巖石堅(jiān)固性前者為松散巖組,后者分為硬質(zhì)及軟質(zhì)巖組。各工程地質(zhì)巖組分布與厚度與地層劃分一致。2)頂?shù)装鍘r石的巖性特征各煤層頂?shù)装鍘r石種類基本相同,偽頂?shù)装鍨楹磕鄮r、炭質(zhì)泥巖和高炭泥巖,直接頂?shù)装宥酁槟鄮r一粉砂巖,除B2、B。、B7Bs煤層局部有砂巖老

42、底外,其它煤層少有老頂?shù)?,各煤層間也多為同類巖石。含炭泥巖、炭質(zhì)泥巖和高炭質(zhì)泥巖:灰黑色、黑色泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層狀、葉片狀、鱗片狀構(gòu)造,層理發(fā)育、泥質(zhì)膠結(jié)、松散。含炭540%,炭屑多沿層面分布,結(jié)合力差。這類巖石厚度數(shù)厘米至數(shù)十厘米,分布不普遍,主要構(gòu)成煤層的偽頂和偽底。泥巖、粉砂質(zhì)泥巖:灰色、灰黑色泥狀粉砂狀結(jié)構(gòu),薄層至中厚層狀構(gòu)造。粉砂質(zhì)泥巖含1540%的粉砂,成份以石英為主,長石少量,粒徑0.001-0.1mm,含有少量炭屑。泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖:灰色、泥狀、粉砂狀、球粒狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。粒徑0.01-0.1mm,成份以石英為主,長石次之,泥鈣質(zhì)膠結(jié)。中細(xì)砂巖:灰色、灰白色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)

43、造,粒徑0.10.5mm,砂屑占7585%,膠結(jié)物為鈣質(zhì)泥質(zhì),這類巖石很少,多以互層形式出現(xiàn),厚度多小于血。粗砂巖、砂礫巖:灰色、灰白色,砂狀、砂礫狀結(jié)構(gòu),厚層狀塊狀構(gòu)造,分選差,磨園較好,砂礫占8590%,膠結(jié)物主要為泥質(zhì),次為鈣質(zhì),充填或接觸式膠結(jié),多呈層間夾層出現(xiàn)。從巖石的物質(zhì)成份,膠結(jié)物,膠結(jié)方式和結(jié)構(gòu)構(gòu)造能夠看出巖石內(nèi)部聚合力一般,層間結(jié)合力較差。3)巖石物理力學(xué)性質(zhì)及煤層頂?shù)装鍘r石穩(wěn)定性評(píng)價(jià)煤層底板巖石物理力學(xué)試驗(yàn)成果見表1-3-7。構(gòu)成煤層直接頂?shù)装宓哪鄮r粉砂巖類巖石,其飽和抗壓強(qiáng)度為12.8-54.4Mpa,屬次軟次硬巖石。軟化系數(shù)0.320.72,易軟化。抗拉強(qiáng)度2.138.

44、3Mpa,較經(jīng)驗(yàn)值偏低,內(nèi)摩擦角1135。,較經(jīng)驗(yàn)值低。凝聚力中等偏低。據(jù)此判斷,此類巖石屬抗拉、抗剪斷能力較低、易軟化的次軟次硬巖石。中細(xì)砂巖類巖石的天然抗壓強(qiáng)度在66.33-114.44Mpa,與經(jīng)驗(yàn)值相符。其飽和抗壓強(qiáng)度為23.6-79.3Mpa,大多數(shù)為次軟次硬巖石,個(gè)別單點(diǎn)為極硬巖石。軟化系數(shù)0.53-0.58,易軟化,僅ZK0301孔控制的B9底禺頂巖性為細(xì)砂巖時(shí),軟化系數(shù)0.83,不易軟化??估瓘?qiáng)度為1.70-6.70Mpa,較經(jīng)驗(yàn)值偏低。內(nèi)摩擦角16-35.5,較經(jīng)驗(yàn)值低。凝聚力1.83-13.2,屬中等偏低。據(jù)此判斷,此類巖石屬抗拉、抗剪斷能力中等偏低、易軟化的次軟次硬巖石。

45、粗砂巖、砂礫巖類巖石的干燥抗壓強(qiáng)度稍高于經(jīng)驗(yàn)值,飽和抗壓強(qiáng)度為49.6356.64Mpa,屬次硬巖石,軟化系數(shù)0.420.48,易軟化??估瓘?qiáng)度為1.82-2.01Mpa,較經(jīng)驗(yàn)值偏低。直剪切強(qiáng)度9.2513.24Mpa,據(jù)此判斷,此類巖石屬抗拉、抗剪斷能力中等偏低、易軟化的次硬巖石。綜上所述,井田范圍內(nèi)各煤層頂?shù)装鍘r石均屬穩(wěn)固性一般差的類別,工程地質(zhì)條件屬中等的類型。2、瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫3()瓦斯根據(jù)2016年8月對(duì)井田內(nèi)沙灣縣寶英煤礦生產(chǎn)井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果如下:寶英煤礦相對(duì)瓦斯涌出量l.02m7t,絕對(duì)瓦斯涌出量1.32m7min,相對(duì)二氧化碳涌岀量1.2作/丄絕對(duì)二氧化碳涌出量

46、56m7min,礦井為瓦斯礦井。煤塵爆炸性各煤層煤塵爆炸性測試結(jié)果詳見表1-3-9。各煤層煤塵爆炸性分析表表1-3-9煤層號(hào)煤層爆炸性指數(shù)計(jì)算爆炸性試驗(yàn)爆炸性結(jié)論原煤揮發(fā)份Vdar(%)固定碳FCd(%)指數(shù)(%)火焰長度(mm)巖粉量(%)B,39.4137.4938.3383.8783.0383.3731.5040085有爆炸性B;,36.0612.2928.2086.8483.8984.4725.03400805567有爆炸性B,38.8412.9832.5084.0783.5083.8227.94400806068.7有爆炸性B540.8910.7133.4383.4782.5882.

47、9428.72400200333855061.7有爆炸性W38.4982.8631.72400200300755565有爆炸性Bo39.9337.0238.4883.8531.46400805065有爆炸性B740.6022.0235.0786.8381.3983.7429.52400267555053有爆炸性由表中可知,井田內(nèi)各煤層火焰長度多數(shù)大于400mm,個(gè)別為200400剛,撲滅火焰所須的巖粉量均大于50%,各煤層爆炸指數(shù)均大于10%,由此可知,井田內(nèi)煤層的煤塵均具有爆炸性危險(xiǎn)。在開采過程中要注意煤粉的含量,應(yīng)盡量降低巷道和工作面中煤塵的含量,作好相對(duì)應(yīng)的安全防范措施。以防止煤塵及瓦斯

48、爆炸造成人員傷亡的事故發(fā)生。煤的自燃傾向井田煤層自燃傾向性測試成果詳見表l-3-lOo從表中看,Bi、B&煤層為易燃煤層,B?、B3、B,i、B5、Be、B9煤層為不易自燃煤層,B,為很易自燃煤層。礦井開釆過程中必須制定防治煤層自燃的措施,控制煤層的暴露面積和暴露時(shí)間,預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。第二節(jié)礦井水文地質(zhì)一、水文地質(zhì)情況1、1.區(qū)域水文地質(zhì)概況地貌與氣象本區(qū)位于準(zhǔn)南煤田西段,天山北麓低中山區(qū),海拔標(biāo)高+980+1650m,區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,切割深度150670nb地表坡度大,故溝谷成為大氣降水的良好排泄通道。區(qū)內(nèi)干旱、少雨,年平均降水量371.79mm,年平均蒸發(fā)量1881.65mm,潮濕系數(shù)僅

49、0.2,處于濕度過低帶,氣象因素對(duì)地下水的形成不利。綜上所述,大氣降水對(duì)地下水的補(bǔ)給作用微弱。地表水除水溝河、瑪納斯河外,別無常年性地表水流。水溝河:發(fā)源于達(dá)子廟流經(jīng)石場滅跡于紫泥泉子。主要靠融雪水次為大氣降水及地下水補(bǔ)給。流程短,流量僅17.2L/s(1486m3/d),融雪期及暴雨后水量可增大十倍左右?,敿{斯河:發(fā)源于天山北坡,消失于瑪納斯湖,主要由融雪水補(bǔ)給,次為地下水和大氣降水補(bǔ)給。年平均徑流量9.735億虻,七、八月為洪水期,平均流量分別為106.70和98.625m7so10月至3月枯水期流量僅4.37614.788m7s0年平均流量30.9m3/so巖性構(gòu)造侏羅系巖層為湖沼相與河

50、湖相沉積。巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主,中夾泥巖、中粗砂巖和薄層礫巖,呈粗細(xì)相間多韻律結(jié)構(gòu)出現(xiàn),泥鈣質(zhì)膠結(jié)??傮w為向北傾斜的單斜構(gòu)造,中部、東部未發(fā)現(xiàn)構(gòu)造斷裂帶,西部石場煤礦的斷層具有隔水性。從巖性構(gòu)造看,對(duì)地下水補(bǔ)給、儲(chǔ)存、運(yùn)移不利。區(qū)域主要含、隔水層水文地質(zhì)特征西山窯組及與其緊密相關(guān)的三工河組、頭屯河組及第四系和燒變巖等地層分布區(qū)的水文地質(zhì)特征如下:(1)三工河組(Jis):呈條帶狀分布于區(qū)域南部,由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及中一粗砂巖組成,厚度100米,無泉點(diǎn)岀露,據(jù)石場煤礦鉆孔抽水資料單位涌水量小于0.001升/秒米。富水性微弱,隔水性能良好。(2)西山窯組(J2x):分布于區(qū)域中間部位為主要

51、含煤地層,巖性以粉細(xì)砂巖為主,中間夾數(shù)層中一粗砂巖、砂礫巖,底部為砂礫巖,其中粗砂巖石為主要含水層。出露厚度628-1100米。主要可釆含煤段的地下水位標(biāo)高以處于分水嶺附近的榆樹溝煤礦為最高,向東西兩側(cè)逐漸降低,單位涌水量均小于0.1升/秒米,屬弱富水性范圍。西山窯組下部砂礫巖透水性、富水性相對(duì)較好,但對(duì)主含煤段有隔水層相隔,沒有水力聯(lián)系。榆樹溝下游有泉水出露,流量0.303升/秒。(3)頭屯河組(J2t):分布于區(qū)域北側(cè),主要由粉砂巖、細(xì)砂巖和泥巖組成,夾中厚層粗砂巖,厚度大于500米,泉水稀少,流量小于0.001升/秒米,富水性弱,為弱含水巖層。(4)第四系:多數(shù)分布于山頂、山坡上及溝谷中

52、,以松散堆積為主并夾有大量砂土,一般厚度3-5米,透水性較好,但不具備儲(chǔ)水條件,為透水不含水層。僅在水溝河兩側(cè)有條帶狀潛水分布,據(jù)石場133孔抽水試驗(yàn)資料:含水層厚度44.50米,地下水位埋深23.48米,單位涌水量0.0115升/秒,滲透系數(shù)0.1米/日,屬貧水區(qū)。 (5)燒變巖:分布于榆樹溝礦區(qū)內(nèi),煤層火燒后,頂?shù)装鍘r石被燒結(jié)烘烤,體積收縮,裂隙發(fā)育,有利于地下水補(bǔ)給。局部火燒洼地深度可達(dá)185.57米,是地下水的主要儲(chǔ)集部位,與其連通的生產(chǎn)井排水量可達(dá)87.5立方米/日?;馃龑恿严稘撍植加诿簩又希瑢?duì)釆煤威脅很大。區(qū)域地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件本區(qū)在水文地質(zhì)分區(qū)中屬地下水補(bǔ)給區(qū)。地勢(shì)南

53、高北低,在地層延伸方向上中間高兩側(cè)低,所以水溝河與瑪納斯河是淺部地下水的排泄通道,只對(duì)河水位以下的地下水有補(bǔ)給作用。南部三工河組隔水巖層,隔斷了高山區(qū)基巖裂隙水對(duì)本區(qū)地下水的補(bǔ)給,大氣降水則成為本區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源。區(qū)內(nèi)氣候干旱、降水量少、蒸發(fā)量大,加之巖層透水性弱,所以地下水補(bǔ)給、徑流條件很差。本區(qū)北側(cè)有頭屯河組地層,地下水順層向東西兩側(cè)排入河流并流出區(qū)外。另區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)礦井排水也是地下水排泄的主要方式之一。(一)井田水文地質(zhì)井田位于水溝河與瑪納斯河之間分水嶺東側(cè)約1km,屬瑪納斯河流域。該河流經(jīng)紅溝礦區(qū)水位標(biāo)高+980m,為本區(qū)域最低侵蝕基準(zhǔn)面。礦床開釆時(shí)不受河水影響。1.含(隔)水層的

54、劃分井田共劃分4個(gè)含(隔)水層(段),見表l-3-6o表1-3-6含(隔)水層(段)劃分一覽表地層代號(hào)含(隔)水組編號(hào)含(隔)水層(段)編號(hào)含(隔)水層(段)名稱QQ嚴(yán)I第四系透水不含水層J2XII中侏羅統(tǒng)西山窯組孔隙裂隙弱含水層J】SIII下侏羅統(tǒng)三工河組相對(duì)隔水層IV燒變巖裂隙潛水含水層(1)第四系透水不含水層(I)由上更新統(tǒng)風(fēng)積(。3引)黃土、全新統(tǒng)殘坡積(Q)碎石和全新統(tǒng)洪沖積(Q嚴(yán))碎石組成。風(fēng)成黃土和殘坡積碎石零星分布在山頂及山坡上,洪沖積碎石則分布于溝谷底部。其中除黃土厚度局部可達(dá)10m左右之外,其余均在05m范圍之內(nèi)。這些松散堆積物雖透水性較好,但不具備儲(chǔ)水條件,為透水不含水層

55、。(2)中侏羅統(tǒng)西山窯組孔隙裂隙弱含水段(II)呈條帶狀分布于井田中部,以泥巖粉砂巖為主,夾砂巖、礫巖和煤。厚度161.16-198.44m,含水層厚度10.2432.22口,平均22.93mo地下水以承壓形式賦存于巖石的孔隙裂隙中。根據(jù)ZK201孔抽水試驗(yàn)資料,降深48.53m,滲透系數(shù)0.000307m/d,單位涌水量僅0.000073L/s.m,根據(jù)ZK0301孔抽水試驗(yàn)的資料,降深11.01m,滲透系數(shù)0.000854m/d,單位涌水量0.00054L/sm。為極弱含水段。水化學(xué)類型為SONa、S0iClNa型,礦化度2.4369.607g/L,水質(zhì)較差。(3)下侏羅統(tǒng)三工河組相對(duì)隔水

56、段(III)分布于井田東南,巖性主要為泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖,井田內(nèi)僅出露其上部,厚度大于270m。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料,該層在紅溝至石場兩礦區(qū)之間普遍存在,隔水性能良好,沒有泉水出露。(4)燒變巖裂隙潛水含水層(IV)燒變巖位于煤層之上,火燒程度以B,Bb煤層較大,其余煤層較小或未燒,I線以東是燒變巖裂隙潛水的主要分布區(qū)。II線火燒下界標(biāo)高+1232m,為最低點(diǎn),構(gòu)成火燒洼地,其中裂隙潛水以儲(chǔ)存量為主。巖石被燒結(jié)烘烤后體積收縮,裂隙發(fā)育。據(jù)在地表釆集的擾動(dòng)樣,測得孔隙度29.66%41.15%,給水度21.33%30.0%。因?yàn)槭艿匦?、火燒?qiáng)度和分布位置的影響,富水性也有差異。地下水與地表水及各

57、含水層(段)間的水力聯(lián)系(1)地下水與地表之間的水力聯(lián)系井田內(nèi)沒有常年地表水流,僅在溝谷中因?yàn)榇髿饨邓纬傻臅簳r(shí)性地表水流對(duì)地下水有少量補(bǔ)給,大多數(shù)都沿一定的地形坡度順沖溝向下部渲瀉。地層中地下水位標(biāo)高由西向東ZK102孔為+1515.2301,ZK201孔為+1418.06m,本井田以東的紅溝井田JKT孔為+1072.05m,ZK102孔為+1020.80m,沿地層走向依次降低,且均高于瑪納斯河水位,天然條件下地下水補(bǔ)給河水,二者聯(lián)系密切。(2)各含水層(段)間水力聯(lián)系因?yàn)镮II隔水段的存在,且第II為極弱含水段,又沒有構(gòu)造破碎帶溝通,各含水層(段)間沒有水力聯(lián)系。僅IV含水段分布于煤層之上

58、,其中裂隙潛水順層下滲補(bǔ)給其它含水段。地下水化學(xué)特征井田地下水化學(xué)類型有以下幾種類型。C1-SO.-Na型:泉水出露于II弱含水段,由基巖風(fēng)化帶裂隙潛水及大氣降水補(bǔ)給,pH值7.5,礦化度3.117g/L,為中性咸水。HC03SO.,-C7Na型:來源于溝谷底部的基巖風(fēng)化帶裂隙潛水,pH值7.5,礦化度3.386g/L,為中性咸水。S04-ClgNa型:由火燒層裂隙潛水補(bǔ)給,pH值7.5,礦化度3.312g/L,為中性咸水。S0.-C7-Na型:分布于煤系地層中,pH值7.5-8.b礦化度9.50ll40g/L,為中性或弱堿性的咸水或鹽水。C7-S04-Na型:分布于煤系地層中,pH值7.57

59、.7,礦化度11.42-11.58g/L,為中性鹽水。S0Na型:由基巖風(fēng)化帶裂隙潛水及大氣降水補(bǔ)給,pH值8.14,礦化度2.437g/L,為弱堿性微咸水。以上資料說明,基巖風(fēng)化帶裂隙潛水及火燒層裂隙潛水因?yàn)榱严栋l(fā)育,雖補(bǔ)給條件欠佳,但循環(huán)相對(duì)較快,水質(zhì)稍好,礦化度2.4373.386g/L,為中性微咸咸水;煤系地層中,因?yàn)閹r石多以泥質(zhì)類巖石為主且以互層形式出現(xiàn),地層滲透性差,補(bǔ)給、徑流條件欠佳,地下水運(yùn)移遲緩甚至處于停滯狀態(tài),礦化度9.5011.58g/L,水質(zhì)很差,為中性或弱堿性的咸水或鹽水。地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件賦煤地層地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件因?yàn)榫飪?nèi)沒有常年地表水流,第II

60、含水段富水、導(dǎo)水性均較差,使得上部含水段的地下水不能下滲,第III隔水段又隔斷了下部含水層及南部山區(qū)與區(qū)內(nèi)含水層之間的水力聯(lián)系,所以大氣降水是基巖孔隙裂隙承壓水的主要補(bǔ)給來源。暫時(shí)性地表水流、火燒層裂隙潛水和基巖風(fēng)化帶裂隙潛水沿含水層下滲也是地下水的補(bǔ)給來源。煤系地層主要由泥質(zhì)類巖石及砂巖和煤組成,裂隙不發(fā)育,所以透水性和富水性都很弱,地下水徑流條件不佳,運(yùn)移遲緩,排泄途徑有順層排入瑪納斯河和礦井疏干排水兩種方式。燒變巖裂隙潛水補(bǔ)給、徑流、排泄條件燒變巖裂隙發(fā)育,易接受大氣降水、融雪水和地表暫時(shí)性水流的補(bǔ)給。尤其是溝谷底部,暫時(shí)性水流向這里匯集并沿裂隙下滲,是燒變巖裂隙潛水的有利補(bǔ)給部位。雨季

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