松河煤礦井田概況及地質(zhì)特征

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松河、淤泥河除枯季流量較小外，上游大型廠礦企業(yè)較多，水質(zhì)污染較嚴(yán)重。處理后，可作該礦井選煤廠生產(chǎn)用水補(bǔ)充水源。（2）娃都水庫娃都水庫位于該礦井工業(yè)場(chǎng)地副斜井井口西北面水平距離約2.82km，距礦井生活區(qū)水平距離約1.40km。庫容量52萬m3，原主要為地方約200畝農(nóng)灌用水，現(xiàn)已不再作為灌溉用水，在征得地方政府主管部門的同意后，可作該礦井生產(chǎn)、生活消防用水水源?？上虻V井工業(yè)場(chǎng)地及生活區(qū)自流供水。（3）井下水1—5貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，該礦井下正常涌水量為480m3/h，最大涌水量為1086m3/h，經(jīng)混凝沉淀消毒處理后，可作該礦井選煤廠、瓦斯抽放站生產(chǎn)用水及井下消防灑水。綜上所述，本礦井的水源是有保障的。２、現(xiàn)有電源松河礦井地處貴州省盤縣北部，貴州西部電網(wǎng)覆蓋該地區(qū)。盤縣的主要電源點(diǎn)是盤縣電廠和紅果220kV變電所，其中：盤縣電廠：裝機(jī)容量5某200MW。以兩回220kv線路通過普定220KV變電所接入貴州電網(wǎng)，兩回220KV線路向興義220KV變電所供電，一回220KV線路向水城220KV變電所供電。紅果220KV變電所：其電源為開斷盤縣電廠至興義220KV變電所的一回220KV線路。其主變?yōu)?某150MVA.。為解決松河煤礦及其選煤廠等的用電，電力部門于2006年新建淤泥110kV變電所，主變壓器容量為2某50MVA，110kV電源“π“接盤電～老教場(chǎng)110kV線路。老教場(chǎng)110kV變電所另以一回110kV線路與紅果220kV變電所相連。綜上所述，本區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)合理，供電電源可靠，能夠?yàn)樗珊拥V井提供可靠的供電電源。第二節(jié)地質(zhì)特征一、井田地層井田內(nèi)出露地層由老到新為：二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（P2β）、龍?zhí)睹航M（P2l）、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）、永寧鎮(zhèn)組（T1yn）、第四系（Q）。二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（P2β）：平均厚700.8m，分為三段：第一段（P2β1）：厚約630m，以墨綠色玄武巖為主，頂部及中部夾有紫紅色凝灰質(zhì)泥巖；第二段（P2β2）：厚4.50～39.0m，平均16.6m，由深灰色粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及煤層組成，含植物化石；第三段（P2β3）：厚12.0～59.0m，平均35.4m，由凝灰質(zhì)粉砂巖1—6貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院層、玄武巖層、凝灰?guī)r層組成。二疊系上統(tǒng)龍?zhí)睹航M（P2l）：厚322～384m，平均341m，分為上、中、下三段：下段（P2l1）：以24號(hào)煤層頂界為其上界，厚67.0～109.0m，平均83.0m，含煤9～22層，平均15層，271、272、291、292、293號(hào)等可采煤層分布于中、下部，本段巖性以深灰至黑灰色的粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖為主；上段（P2l3）：由1（1+3）號(hào)煤層頂板至12號(hào)煤層頂板，厚94.0～132.0m，平均115.0m。本段巖性在全井田比較穩(wěn)定，以灰色、灰綠色中厚層狀細(xì)砂巖、粉砂巖為主。本段含煤9～18層，平均13層，1＋3、4、51、62、9、10、11等可采煤層均勻分布在本段。三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）：平均厚476.0m，與其下伏地層為整合接觸，按巖性分為上、下兩段。下段（Tp）俗稱綠色層，上段（T1f）俗稱紫色層；下段（Tp）：厚100.0～180.0m，平均145.0m，巖性為灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖；上段（T1f）：厚248.0～711.0m，平均476.0m，巖性由紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等組成。三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）：平均厚248.0m，本井田只出露永寧鎮(zhèn)組第一段和第二段：第一段（T1yn1）：厚137m，由深灰色、灰色的薄～中厚層石灰?guī)r和泥灰?guī)r組成；第二段（T1yn2）：厚111m，由土黃色、深紅色粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖組成。第四系（Q）：本井田第四系不發(fā)育，雖覆蓋較廣，但厚度不大，以殘積、坡積和沖積、亞砂土為主，多未膠結(jié)，厚度一般在6.0m以內(nèi)。地層特征詳見表1—2—1。1—7貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院二、地質(zhì)構(gòu)造1、區(qū)域構(gòu)造盤縣煤田大地構(gòu)造位于滇黔桂臺(tái)向斜黔西南臺(tái)凹，煤田內(nèi)構(gòu)造大致有北西向和北東向兩組。北西向的褶皺有土城向斜、照子河向斜、白秧坪背斜和西龍背斜；北東向的褶皺有盤關(guān)向斜、水塘向斜、盤南背斜、舊普安向斜和大平地向斜，本井田位于土城向斜北翼中段。土城向斜：軸向從西向東由北西65°轉(zhuǎn)為東西向，軸線向南突出成弧線形，長(zhǎng)50km，寬2～3km。核部出露地層為中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組。向斜南西翼被一條走向斷層切割，局部見含煤地層。南西翼地層傾角27～68°，北東翼地層傾角平緩，一般為10～35°，西端及東南端斷裂比較發(fā)育。本區(qū)內(nèi)斷裂按方向可劃分為北西、北東、東西、南北等四組，斷裂組合成束展布，較大的有雞場(chǎng)坪—魯那斷裂帶、照子河斷裂帶、盤縣斷裂帶，其中雞場(chǎng)坪—魯那斷裂帶位于土城向斜中部，略呈北東—北東東向展布，傾向南東或北西，傾角30～80°，落差50～500m，由數(shù)條斷層組成，以逆斷層為主，對(duì)含煤地層破壞性大。2、井田構(gòu)造本井田位于土城向斜北翼中段，為一單斜構(gòu)造，地層走向北60°西，傾向南西。地層傾角：F34號(hào)斷層以西（走向長(zhǎng)約3.5km）及F33號(hào)斷層以東（走向長(zhǎng)約1.0km）為20～25°；F34～F33號(hào)斷層之間（走向長(zhǎng)約8.0km）為25～35°，其中B39～B45勘探線之間（走向長(zhǎng)約3.0km）地層傾角大于30°。井田內(nèi)共查出斷層108條，查明產(chǎn)狀的有50條，以高角度走向以北東—北東東向正斷層為主，傾角一般45～80o。在查出的108條斷層中落差大于30m斷層23條，0.72條/km2；落差20～30m的12條，0.38條/km2；其余均小于20m，2.3條/km2。在B45線附近，以F19斷層為主，西以F56、F162、F56、東以F100為界，由大小28條斷層組成走向約800m的斷層帶，除F19外，其它斷層均切割上、中煤組，其中，大于等于30m的斷層有9條。井田內(nèi)從西向東，F(xiàn)35、松河及鐵路煤柱，F(xiàn)34、F9、F19斷層帶，F(xiàn)33、茨21、茨18，淤泥河煤柱，將煤系上中煤組劃分為8個(gè)塊段。這些斷層中最1—8貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院小斷距為30m（F9），其它均大于50m。塊段走向長(zhǎng)度分別為600m、700m、2350m、2600m、2200m、400m、950m、2150m。F35、松河及鐵路煤柱、F34、F9、F33將煤系下煤組劃分為5個(gè)塊段。這些斷層中最小斷距為30m（F9），其它均大于50m。塊段走向長(zhǎng)度分別為450m、900m、5300m、2900m、3100m。在斷距小于20m的斷層中，對(duì)開采影響大的有F3（11采區(qū)）、F13（12采區(qū)）、F163（13采區(qū)）、茨18（14采區(qū)）、茨15（14采區(qū)），這些斷層都斜切了煤系的上煤組。井田內(nèi)雖有一些落差較大的斷層，但從其分布情況來看，一般為采區(qū)或井田邊界斷層，采區(qū)內(nèi)部斷層少且小，而有的落差較大的斷層只切割了上煤組或上煤組幾層煤，對(duì)煤層開采影響較小。查出的斷層中有44條隱伏斷層，這些斷層絕大多數(shù)只為單孔所見，說明本井田小斷層比較發(fā)育，將對(duì)煤層回采產(chǎn)生不利的影響。井田構(gòu)造復(fù)雜程度屬Ⅱ類中等構(gòu)造類型。松河礦井主要斷層特征詳見表1—2—2。松河礦井地質(zhì)構(gòu)造詳見圖1—2—1。三、煤層特征1、煤層井田內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)睹航M和峨嵋山玄武巖組第二段。上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖第二段含煤地層：厚4.5—39.0m，平均1—9貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院16.6m，含煤總厚0～7.15m，平均2.44m。含煤系數(shù)14.7%；其中可采煤層1層，平均厚1.51m，煤層厚度有一定變化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？刹擅簩泳哂幸韵绿攸c(diǎn)：1）分岔合并現(xiàn)象普遍。除9、12、15號(hào)煤層全井田穩(wěn)定外，其它均存在不同程度的分岔合并現(xiàn)象，分岔合并變化地段大多位于38～B42線（11～12采區(qū)之間）及52～55線（14采區(qū)西部）；2）煤層層數(shù)多，厚薄相間，以薄煤層為主；3）層間距近，上、中煤組和下煤組的煤層間距一般幾米到十幾米。主要標(biāo)志層特征詳見表1—2—3?？刹擅簩犹卣髟斠姳?—2—4。1～18號(hào)煤層變化詳見圖1—2—2煤層風(fēng)氧化帶深度為距地表垂深40.0m。2、煤質(zhì)井田內(nèi)煤的變質(zhì)程度從上到下、從西到東逐漸增高。井田內(nèi)共計(jì)焦煤、肥煤、瘦煤三種。獲得的工業(yè)資源儲(chǔ)量中，焦煤占87.5%；肥煤占3.3%；瘦煤占9.2%。1）硫份各煤層原煤硫分鉆孔樣平均值為0.19%～4.73%，其中51（F9斷層以東部分）、271、291、293、32號(hào)煤層原煤平均硫分均大于3%，為高硫分煤；1+3、4、9、10、12號(hào)煤層原煤為中高硫煤，292號(hào)煤層原煤為中硫分煤，11號(hào)煤層原煤為低中硫煤，62、18、272號(hào)煤層為低硫煤，15、16、17號(hào)煤層為特低硫煤。總的來看，原煤硫分呈現(xiàn)上、下煤層高中間煤層低的規(guī)律，煤中硫的存在形態(tài)：特低硫、低硫煤以有機(jī)硫?yàn)橹?，中硫、高硫煤以黃鐵礦硫?yàn)橹鳌?）灰份各煤層原煤灰分鉆孔樣平均值為17.41%～30.20%，除16、17、18號(hào)為低中灰煤，51為中高灰煤外，其余各煤層均為中灰煤?？傮w來看，沿垂深方向，各煤層原煤灰分呈現(xiàn)上、下高，中間低的規(guī)律。3）磷份各煤層原煤鉆孔樣平均值為0.0035%～0.0224%，各煤層均為低磷和特低磷煤。1—10貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院4）發(fā)熱量各煤層原煤鉆孔樣平均值為34.91MJ/kg～36.20MJ/kg，精煤為35.87MJ/kg～36.63MJ/kg。各煤層均屬高熱值煤。5）揮發(fā)份各煤層精煤揮發(fā)分鉆孔樣平均值為17.19%～26.06%，18號(hào)煤層以下各煤層為低揮發(fā)分煤，以上各煤層為中揮發(fā)分煤。揮發(fā)分從上到下逐漸減小，其變化規(guī)律與煤種的漸變規(guī)律基本相符。6）膠質(zhì)層最大厚度（Y值）從上到下，膠質(zhì)層最大厚度有逐漸減小的明顯規(guī)律，與井田內(nèi)從上到下各煤層變質(zhì)程度逐漸增高的規(guī)律相一致。按平均值其變化范圍為24.0～10.0mm。7）粘結(jié)指數(shù)從上到下，粘結(jié)指數(shù)有逐漸減小的規(guī)律，但就鄰近煤層來說，其規(guī)律沒有Y值明顯，其平均值的范圍為90.4～59.5。8）煤的可選性在δp=1.4時(shí)，各煤層均為極難選；δp=1.5時(shí)，除15號(hào)煤為難選，其余均為中等可選；δp=1.6時(shí)，各煤層均為易選；δp=1.7時(shí)，各煤層及入選原煤均為極易選。當(dāng)理論精煤Ad=12.5%時(shí)，各煤層均為易選及極易選；當(dāng)理論精煤Ad=11.0%時(shí)，各煤層均為中等可選及難選；當(dāng)理論精煤Ad=10.0%時(shí)，各煤層均為極難選。本礦生產(chǎn)灰分在10%左右的洗精煤，分選比重一般在1.4左右，各可采煤層的可選性均為極難選。主要可采煤層精煤為優(yōu)質(zhì)煉焦用煤，中煤可作為動(dòng)力煤。煤層灰分、全硫分比較詳見圖1—2—3。四、水文地質(zhì)特征本區(qū)為單面山地形，煤系地層分布在走向槽谷和谷地邊坡上，槽谷中小溪和谷地邊坡之沖溝是排泄地表水的渠道，排泄條件好。1、含（隔）水層特征：峨眉山玄武巖組（P2β）為煤系的基底地層，出露高程為＋1636m～區(qū)外＋2500m以上，巖性主要由玄武巖、凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)角礫巖組成，含裂隙水或孔洞裂隙水，是井田直接充水的弱含水層，本段內(nèi)發(fā)現(xiàn)的地面泉點(diǎn)32個(gè)，以玄武巖第一段（P2β1）為主，27個(gè)泉點(diǎn)；玄武巖1—11貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院第二段（P2β2）由粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖和煤層組成，是隔水層段；玄武巖第三段（P2β3）由玄武巖、凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)角礫巖組成，本段賦存裂隙水，一般含水性弱。龍?zhí)睹航M（P2l）由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成。細(xì)砂巖、粉砂巖是礦井直接充水的弱含水層，在本組中出露泉水35個(gè)系下降泉。綠色層（Tｐ）為飛仙關(guān)組下段，巖性以綠色細(xì)砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，是礦井直接充水含水較弱的地層；紫色層（T1f）為飛仙關(guān)組上段，巖性以綠色細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖位主，含裂隙水，是礦井直接充水的弱含水層；永寧鎮(zhèn)組（T1yn）該層裂隙溶洞水與煤系相隔飛仙關(guān)組厚約766m，與礦井充水無大的影響。2、構(gòu)造富水性斷層水：井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)斷層108條，地表出露65條，其余全部為隱伏斷層，地表觀察較大斷層的斷層帶1.5～3.0m不等，一般已膠結(jié)，擠壓較緊密，在一般自然條件下，基本查明區(qū)內(nèi)斷層同屬含水微弱或?qū)俨缓畬?dǎo)水的封閉性斷層。3、地表水、地下水補(bǔ)給、排泄條件及動(dòng)態(tài)地表水，井田內(nèi)松河、淤泥河及它們的上游支流，都屬雨源型河流，沒有較大的地下水作為源頭，一般暴雨后1～2小時(shí)河溪水暴漲，枯季流量甚微，河水接受大氣降水補(bǔ)給，并隨大氣降水變化而變化。在自然狀態(tài)下，地表水補(bǔ)給地下水，地下潛流轉(zhuǎn)而又變成明流。4、充水因素分析因此，區(qū)內(nèi)露頭區(qū)屬以大氣降水為主要補(bǔ)給水源的裂隙直接充水1—12貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院礦床。深部主要直接充水水源為煤系地層裂隙水。5、水文地質(zhì)類型評(píng)述：煤組上覆、下伏為厚度較大的相對(duì)隔水層，直接充水含水層為煤組細(xì)砂巖、粉砂巖水，巖石裂隙微小，含水弱，較大的地表水體均分布在井田邊緣地帶。大氣降水是主要間接水源，充水水源簡(jiǎn)單，屬裂隙類水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。6、礦井涌水量設(shè)計(jì)根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告（精查）對(duì)礦井涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果，并且考慮礦井生產(chǎn)工藝增加的水量，采用水文地質(zhì)比擬法計(jì)算礦井涌水量如下：正常涌水量：480m3/h；最大涌水量：1086m3/h。五、其它開采技術(shù)條件1、工程地質(zhì)特征區(qū)域以碳酸鹽巖為主，抗壓等力學(xué)指標(biāo)較好，一般情況下不會(huì)引起工程地質(zhì)問題，勘探區(qū)松散層(Q)大暴雨后有時(shí)局部地段有滑動(dòng)。主要可采煤層頂、底板巖性為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰?guī)r、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等，巖性、厚度及其組合關(guān)系具有復(fù)雜多變性，且同一巖性的力學(xué)強(qiáng)度變化頗大，穩(wěn)定性也具有復(fù)雜多變性。2、瓦斯本井田1+3～18號(hào)煤層瓦斯含量為0.74～12.91ml/g·Υ，平均8.19ml/g·Υ；27～32號(hào)煤層為0.5～7.53ml/g·Υ，平均3.58ml/g·Υ。處于同一構(gòu)造單元的土城煤礦（類比礦井）煤層自然瓦斯含量在+1500m標(biāo)高以上為7.2m3/t,+1500m標(biāo)高以下大于11m3/t。生產(chǎn)實(shí)踐表明：瓦斯相對(duì)涌出量歷年均大于10m3/t（1986年為22.4m3/t,1991年為39.33m3/t，2004年為30.5m3/t）,1990年1月6日，垂深343m，12號(hào)煤層144運(yùn)輸石門發(fā)生一次放炮后延期突出，突出煤量306t，04年礦井瓦斯絕對(duì)涌出量達(dá)140m3/mim以上，且曾發(fā)生過瓦斯爆炸及煤與瓦斯突出事故。根據(jù)本井田可利用的28個(gè)瓦斯測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果并結(jié)合同一構(gòu)造單元鄰近的土城礦實(shí)際瓦斯情況，本井田屬煤與瓦斯突出礦井。1—13貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院3、煤塵本井田所有可采煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)。4、煤的自燃本井田1+3、4、51、62、9、10、12、16、272、291、32號(hào)煤層為較易自燃煤層；15、17、18、292等煤層為不易自燃煤層。5、地溫本井田地溫正常。6、沖擊地壓狀況在盤江礦區(qū)的礦井生產(chǎn)中，沒有發(fā)生過沖擊地壓。本礦煤層埋藏較淺，為長(zhǎng)壁式開采，井下開采產(chǎn)生沖擊地壓的威脅不大。但本礦井由于存在較多斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造，煤層分叉、厚度變化等局部異常構(gòu)造帶及采動(dòng)應(yīng)力迭加等因素，具有發(fā)生沖擊地壓的可能性。另外，在煤柱附近開采和放炮產(chǎn)生的震動(dòng)也可能發(fā)生沖擊地壓。針對(duì)礦井有沖擊地壓的可能性，設(shè)計(jì)選擇了煤層從上往下的開采順序，首先開采保護(hù)層、將井筒和大巷布置在穩(wěn)定巖層玄武巖中，結(jié)合防塵需要進(jìn)行煤層注水、回采和掘進(jìn)避免應(yīng)力疊加、巷道采用錨噴等柔性支護(hù)、采煤工作面采用全部冒落法管理頂板等有利于避免沖擊地壓發(fā)生的措施。六、其它有益礦物的勘探程度、賦存情況、儲(chǔ)量、品位及變化規(guī)律，其工業(yè)用途及開采價(jià)值井田內(nèi)鎵以外的稀散元素在煤層頂、底板與矸石及鋁土巖中的含量均達(dá)不到工業(yè)邊界的品位。鎵在煤層頂、底板與矸石及鋁土巖中的含量大多數(shù)達(dá)到工業(yè)邊界的品位，頂、底板及矸石一