1、湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书1一、采区位置 2二、地形地貌及水系 21、地形地势 22、*采区地表水系 2三、地质特征 2四、构造与断层 4五、煤层与煤质 51、煤层 52、煤质 5（1）煤的物理性质 5（2）煤的化学性质 5（3）煤种及变质特点 6（4）煤的可选性 6（5）煤质及工业用途 6（6）煤类 6六、开采技术条件 61、瓦斯 72、煤尘与自燃 73、地温 7七 、 水 文 地 质 条 件 7l、主要含、隔水层 8(1)第三、四系砂砾石含水层 8(2)二 1煤顶板砂岩含水层 .8(3)二 1煤层底板隔水层 .8(4)太原群上段灰岩含水层 8(5)太原群下段灰岩含水
2、层 8(6)本溪组铝土质泥岩隔水层 8(7)奥陶系灰岩含水层 92、充水因素分析 93、水文地质条件和矿井涌水量 94、断层对矿床充水影响 105、地下水、地表水与大气降水之间的关系 106、开采引起地质灾害 10八、*采区可采储量 101、采区范围 102、采区资源储量 115、本采区内水文观测孔较少，开采时需打一个深部水文长期观测孔。 12九、附图 12湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书21 采区地质说明书采区概况一、采区位置1 采区东面以 49 勘探线为界（49 线以东为无煤区） ，西面以 45勘探线为界，南面以-80 水平为界，北至-380m 煤层底板等高线。划定范围走
3、向长约 1.8km，倾斜宽度 0.44km，面积约 0.8km2。二、地形地貌及水系1、地形地势*采区地形较平坦，属山丘与平原地区之间的丘陵地，地势大致南高北低，东高西低。大部分为新生界第四系黄土层所覆盖，并被山间地面水冲刷为近似南北向狭窄而深的冲沟（一般为 20m） 。2、*采区地表水系本区南部为嵩山，属山前冲积小平原，地势南高北低。地表被东西向近水平发育的第四系黄土覆盖，受山洪水冲刷，南北向冲沟较发育，沟深而狭窄，形成了东西交通的主要障碍。本矿新工广东西两侧均为冲沟，沟深 1015m。地表冲沟有利于大气降水及矿坑水排泄，地表径流条件良好。三、地质特征根据钻孔揭露，地层由老到新有：寒武系、中
4、下奥陶系、中上石炭本溪组、太原组、下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、石千峰组及第四系。除寒武系、奥陶系地层沿矿区南部湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书3山坡边缘广泛出露外，其余均为零星出露。*采区无基岩出露地面。1、寒武系（）:主要为碳酸盐岩沉积，岩性有灰岩、白云质灰岩及白云岩。2、中、下奥陶系（O 1-2）：灰色灰岩，白云岩。3、中石炭本溪组（C 2b）：铁铝层，以铝土矿、铝土页岩组成，一般厚 12m。4、上石炭太原组（C 3t）：为海陆交互相含煤沉积地层，根据其岩性组合特征分为三段，自下而上为下部灰岩段：一般厚 24m，由煤层及石灰岩、泥岩、砂质泥岩组成，含煤
5、四层（一 1一 4） ；中部砂岩段：一般厚 40m，由深灰色中细粒砂岩、砂质泥岩组成夹薄层石灰岩，含煤三层（一 5一 7） ；上灰岩段：一般厚 18m，由石灰岩、黑色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩组成，含煤二层（一 8一 9） ，上部 L9灰岩顶界与二叠系分界。5、二叠系（P）：与石炭系整合接触，总厚 820m。（1） 、下二叠统山西组（P 1s）: 一般厚 60m,为一套过渡相为主的含煤地层，分四段。二 1煤段：泥砂岩及煤层组成，一般厚 17m，内含 12 层煤，其中二 1煤层为主要可采煤层；大占砂岩段：为长石石英砂岩，一般厚 15m，为标志层之一；香炭砂岩段：长石石英砂岩、泥岩组成，一般厚 3
6、1m；小紫斑泥岩段：由灰绿色泥岩、紫斑泥岩、灰色粉砂岩组成，一般厚 13m。（2） 、下二叠统下石盒子组（P 1x）: 一般厚 81m,下部砂锅窑砂岩，厚 14m，为石英砂岩，底部含小砾石和泥质包体，为标志层；湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书4上部为紫色、紫色斑块状泥岩、一般厚 18m，含泥土质为标志层。（3） 、上二叠统上石盒子组（P 2s）:本组厚度一般为 568m，一下伏下石盒子组为整合接触，主要由暗紫色、紫色泥岩、砂质泥岩及灰白色、灰绿色粗粒砂岩组成。（4） 、上二叠统石千峰组（P 2）：厚度 450m，由紫红色砂岩、泥岩、砂质泥岩组成，泥岩和砂质泥岩中含钙质及少量铝
7、土质。6、新生界（C Z）第四系（Q）:与下伏地层呈不整合接触，厚 0200m,西厚东薄，由黄土、卵石、沙、粘土组成。四、构造与断层*采区位于嵩山背斜北翼，为一缓倾斜的单斜构造。岩层走向呈北东东南西西，倾向北。1622，平均 18。1、孙家坡正断层（F22）孙家坡正断层（F22）, 位于孙家坡西，为该矿井东部边界，断层走向 40，倾向北东，南东盘下降，落差约 30m。地表无出露，依据 5102 孔与 5103 孔、5202 孔与 5203 孔之间煤层不连续证实断层存在。F22断层周围为无（薄）煤带，且留有断层煤柱，对矿井的开采无影响。2、根据 2008 年末深部采区三维地震勘探报告，*采区范围
8、内无落差大于 10 断层。只有少数小断层，情况如下：（ 1） 、 DF102正 断 层位 于 *采 区 西 部 ， 区 内 延 展 135 米 ， 走 向 67， 倾 向 337， 倾 角60-70 度 ， 落 差 0-3 米 。 该 断 层 控 制 较 可 靠 。湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书5（ 2） 、 DF105正 断 层位 于 *采 区 中 部 ， 设 计 轨 道 下 山 以 西 ， 区 内 延 展 300 米 ， 走 向155， 倾 向 65， 倾 角 60-70， 落 差 0-7 米 。 该 断 层 控 制 较 可 靠 。五、煤层与煤质1、煤层井田含煤地层主要
9、有太原群、山西组、下石盒子组及上石盒 子组 ， 属 于 多 煤 组 多 煤 层 地 区 ， 共 含 煤 五 组 13 层 煤 ， 煤 层 总 厚 10.72m， 含煤系数 1.25，而井田内仅二 1煤层为主要可采煤层，其它煤层均为不可采或局部可采。根据*采区内 7 个钻孔资料，二 1煤层位于山西组下部，下距太原群上段灰岩 1220m，全层厚 09.24m，平均厚 5.2m。煤层结构简单，含夹矸一层，局部二层。夹矸厚 0.20.6m，岩性以炭质泥岩、泥岩和砂质泥岩。二 1煤层为“三软”煤层。2、煤质（1）煤的物理性质二 1煤层呈深黑色，条痕黑色，玻璃光泽，具参差状及土状断口，煤岩成份以亮煤为主，
10、暗煤次之，间夹少量镜煤线理条带及微量丝炭，呈镶嵌状及条带状分布，宏观煤岩类型多为半亮型。煤层多具粉状及鳞片状结构，层状构造，裂隙发育，充填物多为高岭土及碳酸盐类矿物。（2）煤的化学性质因煤岩有机物质较高，故灰分较低。二 1煤平均灰分为 16.87%左右，常见值在 1018%之间，为中灰分煤层。煤灰成分以二氧化硅湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书6和三氧化二铝为主。原煤全硫含量较低，其变化范围在 1.00%以下，平均为 0.53%左右，属低硫煤。磷的含量在 0.0010.038%之间，平均 0.014%，属低、中磷煤。灰分、硫分、磷分沿走向、倾向变化不明显，规律性不强。平均分析结
11、果见表 1-2-1。平均分析结果表表 1-2-1项目 Ad Std Pd Qb.d Ydaf T2单位 % % % MJ/kg % 结果 16.87 0.53 0.014 28.75 6.52 1254（3）煤种及变质特点根据对原煤可燃基挥发分和镜煤平均最大反射率的测试结果，挥发分（V）为 3.86，Y 值为零。镜煤平均最大反射率（Rmax）为 5.84，煤的变质程度应属无烟煤 VII2变质阶段。（4）煤的可选性由于本区煤层比重大，按国际使用 1.4 或 1.5 比重液洗选，精煤回收率特低，一般洗不出精煤。（5）煤质及工业用途根据煤质化验结果综合，二 1煤层属低中灰、低硫、低磷、低砷、高熔粉状
12、无烟煤。以动力和民用煤为主。（6）煤类根据GB575186煤炭分类标准，以浮煤干燥无灰基挥发份（Vdaf）值、粘结指数（ G）值，胶质层最大厚度（Y）值为主要指标，辅以镜煤最大反射率值、焦渣特征，结合区域煤类分布特征，湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书7本井田二 1煤层煤类为无烟煤。六、开采技术条件1、瓦斯根据河南省煤炭工业局文件河南省煤炭工业局关于 2003 年国有煤矿瓦斯等级鉴定报告的批复 ，*矿相对瓦斯涌出量为3.39m3/t，绝对瓦斯涌出量为 0.89m3/min，为低瓦斯矿井。*煤矿勘探最终地质报告中预测-200m 以浅低瓦斯矿井，-200m 以深为高瓦斯矿井，最大可
13、达到 10m3/t.d。而本矿井开采深部至-230m 水平，故为了安全起见，设计按高瓦斯考虑。2、煤尘与自燃根据煤炭科学研究总院重庆分院于 2004 年*矿煤样测定结果，二 1煤属无爆炸危险性的煤层。煤层自燃等级为三类，属不易自燃煤层。3、地温根据河南*煤矿西段二 1煤层资源储量核查报告 ，核查区没有测地温资料，仅在小井有 2 个钻孔测温资料，测温深度281336m，平均测温深度 308.50m，其结果见表 4-3。地温梯度值在 0.99/1001.67/100 米，平均地温梯度为1.33/100 米。深部是否有地温异常区，应予以注意。地温梯度值表表 4-36805 孔 6809 孔深度（m）
14、 地温梯度/100 深度（m） 地温梯度/100336 0.99/100 281 1.67/100七 、 水 文 地 质 条 件*矿区南缘的嵩山、玉带山为黄河与淮河的分水岭，矿区处于湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书8分水岭北侧的斜坡地带，雨季大气降水流向北注入伊洛河，属黄河流域。煤系地层上部被第三、四系松散地层覆盖，间接接受大气降水补给，地下水流向西北。水文地质条件属中等类型。l、主要含、隔水层(1)第三、四系砂砾石含水层主要由砂、砾石组成，第四系砂砾石含水性强，单位涌水量O02174245lsm，渗透系数 O185621md，水位深度995328m，是民井取水的主要水源。第
15、三系底部的砾石，含水性较弱。(2)二 1煤顶板砂岩含水层由山西组的大占砂岩和下石盒子组的砂锅窑砂岩组成，大占砂岩厚 1020m，砂锅窑砂岩厚 1030m，砂岩均为裂隙承压水，但含水性弱，是二 1煤顶板直接充水含水层，易于疏排。(3)二 1煤层底板隔水层介于二 1煤层与太原群上段灰岩之间，岩性由泥岩、砂质泥岩组成，厚 520m，一般 843m，其层位稳定，有一定隔水能力。(4)太原群上段灰岩含水层由 L6L 8灰岩组成，其中 L7灰岩发育完整，厚度大，层位稳定，一般厚 512m，平均 7m 左右。全区（偏桥、郭村、夹沟）共有 134个钻孔揭露该含水层，仅 8 个孔漏水，占 597，含水性极不均一
16、。该含水层含水较弱，单位涌水量 O004O964lms，距二 1煤层底板 20m 左右，是二 1煤层底板直接充水含水层。(5)太原群下段灰岩含水层由 L1L 4灰岩组成，厚度 1018m，一般 12m，全区 46 个钻孔揭露，有 9 个孔漏水，占 1957。本井田范围 4902 孔于孔深405406m 穿见溶洞，其岩溶发育不均，含水性较上段灰岩强。湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书9(6)本溪组铝土质泥岩隔水层由铝土岩和铝土质泥岩组成，厚度 4108m，其层位稳定，岩性致密，节理裂隙不发育，隔水能力强，正常情况下，可阻隔太原群灰岩和中奥陶系灰岩之间的水力联系。(7)奥陶系灰岩含
17、水层由隐晶质灰岩组成，揭露厚度一般 46m 左右，岩溶裂隙发育不均，含水性与透水性亦有差异，单位涌水量O009761074lsm，渗透系数 O0123711md，矿区南部广泛出露，直接受大气降雨补给。2、充水因素分析本次改造主要开采-82m 水平以深煤炭，其远离煤层露头和浅部采空区，故第三、四系含水层水和浅部采空区水对未来生产基本没有影响。二 1煤层充水因素主要来自于煤层顶、底板的直接充水含水层。顶板砂岩含水层一般含水较弱，易疏排。底板太原群上段灰岩含水层距二 1煤层较近，虽含水性弱，但不均一，矿井设计主要巷道均沿该层灰岩布置，起到积极的疏排作用，底板灰岩水是矿井充水和疏排的主要对象。太原群下
18、段灰岩和奥灰含水层离二 1煤层较远(40m 左右)，其间有良好隔水层存在，正常情况下对煤层开采无较大影响，但遇有断层构造或隔水层薄弱地段，就构成了对二 1煤层的充水威胁，生产当中应探明这些区域，进行防范。本井田从钻探和浅部生产揭露看，构造不发育，仅在井田东部边界有一断层存在，沿该断层形成了宽大的无煤区，故该断层对开采无影响。本矿 1990 年改造已实施的井下工程，下山掘进 320m(一 200m水平)底板灰岩曾发生过突水，为此改造工程被迫停工，已施工的井湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书10巷工程保护性淹没至今。由于矿井发生过底板突水，虽然突水量不大，但足以引起重视。3、水文地
19、质条件和矿井涌水量地质报告提供区域和本井田水文地质条件中等，主要充含水层为底板灰岩岩溶裂隙承压水。根据河南省煤田地质二队于 2006 年 7 月提供的河南*矿涌水量预算情况说明 ，*矿正常涌水量为 550m3/h，最大涌水量为1100m3/h。4、断层对矿床充水影响断层和断层带一般富水性、导水性较强，对矿床充水具有一定影响，对地下水的运移、赋存和阻隔起了控制作用。根据核查报告，在技改矿井范围内未发现断层存在，尽管如此，采煤过程中，如发现小型断层仍应引起高度重视，以免发生水患。5、地下水、地表水与大气降水之间的关系大气降水是地下水和地表水的主要来源，动态变化完全受降水因素所控制，具有明显的季节性
20、和周期性，井田内沟谷发育，大气降水易于排泄，对地下水的补给不利。各含水层的含水性除与构造、岩性条件有关外，主要与出露地表的位置和面积大小有关。中、下奥陶统灰岩出露面积大，大气降水升补给量大，故含水性较强，山西组砂岩和太原群灰岩大部分为第四系地层所覆盖，不能直接受大气降水补给，因而补给条件差，含水性较弱。6、开采引起地质灾害该区地处低山丘陵地带，煤矿开采会造成地面产生塌陷、地裂缝等地质灾害，尤其是洪流顺地裂缝溃入矿井，造成淹井事故。矿湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书11方应特别注意上述灾害的发生，采取有力的防范措施。八、*采区可采储量1、采区范围*采区东面以 49 勘探线为界（
21、49 线以东为无煤区） ，西面以 45勘探线为界，南面以-82 水平为界，北至-230m 煤层底板等高线。划定范围走向长约 1.8km，倾斜宽度 0.44km，面积约 0.8km2。2、采区资源储量设计根据核查报告中的储量计算图和矿方提供的采掘工程平面图计算该井田资源储量，采用核查报告中的储量计算方法。计算标准为二 1煤层最低可采厚度 0.6m，夹矸大于 0.05m 要剔除，二 1煤容重 1.51t/m3。根据储量计算图中数据，保有资源储量 385 万吨。本区二 1 煤平均煤厚 3.2m，为中厚煤层，采区回采率取 80%，矿井工业资源储量 385 万吨，减去各类永久煤柱损失后，再乘以采区回采率
22、，得出矿井可采储量为 292 万吨，九、存在的问题及建议：1、-200m 以深为高瓦斯矿井，最大可达到 10m3/t.d。而本矿井开采深部至-230m 水平，故为了安全起见，设计按高瓦斯考虑。-200m 以下时瓦斯的赋存量及涌出量将有所增大，需加强瓦斯的治理工作。在矿井在生产过程中，也必须严格按照煤矿安全规程的有关规定，加强通风和通风设施的管理，搞好瓦斯的预测预报，以确保矿井的安全生产。2、地质报告中未见钻孔封孔质量的叙述，建议施工单位在施工规程中注意。3、本区水文地质条件中等，煤层底板所承受的承压含水层的水头压力将更大，增加了防治水的难度。巷道过断层构造带时要进行探放水设计或进行防水加固。矿井的涌水量较大，在矿井的生产过湘能矿业集团下河坝矿业有限公司 1 采区地质说明书12程中，应备足降排水设备，严格执行“有掘必探，先探后掘，先探后采”的探放水原则，确保矿井的生产安全。4、该矿井虽为低瓦斯矿井，但在矿井在生产过程中，也必须严格按照煤矿安全规程的有关规定，加强通风和通风设施的管理，搞好瓦斯的预测预报，以确保矿井的安全生产。5、本采区内水文观测孔较少，开采时需打一个深部水文长期观测孔。九、附图
