1、第 1 章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置本设计的东荣三矿位于黑龙江省集贤煤田的东南端,行政区划分归属集贤县。西南距福利屯 48 km ,距双鸭山市为 56km。铁路在东荣矿区南部边缘外 3km 处通过,交通较为方便。详见图 11 交通位置图。图 11 交通位置图1.1.2 地形地势井田属高河漫滩,地势低平,地理位置在三江平原的西南部,地表标高为+55+78m,井田东部有双鸭山,标高为+164.7m, 西依索利岗山,标高为+207.9m,南临完达山,北面广阔平坦。本设计井田内没有大的河流,只几条季节性河流,从西南方向流入本区。近年来,随着工农业生产的发展,在井田内修筑了
2、一些排水渠道,致使地面的湿地面积有所减少。1.1.3 气象及地震情况本设计井田属于寒温带大陆性气候。夏季气温较高为CC,冬季寒冷,年平均最低气温为CC,最低气温可达C。年降水量为mm,年蒸发量为 1095.5mm年平均风速为 m/s,最大风速可达 24 m/s,风向多偏西风。每年十月至次年五月为冻结期,最大冻结深度为 1.55 mm。井田内没有大地震记载。1.1.4 矿区及邻矿的生产建设和规划情况本矿区南北长 4.5 km, 东西宽 3km,面积为 13.5km2,东荣矿区总体设计规划用一对井进行开发总规划为:双鸭山矿业集团距本区约 42 km, 双鸭山矿业集团现有生产矿井 8 对,全局共有
3、6817 位职工。本井田内没有生产、在建及停闭的矿井,也没有小煤窑,但在井田外的西南方约 15km 处有正在生产的双鸭山矿务局集贤煤矿。1.1.5 矿区的经济情况本设计矿区的农业,工业基础薄弱,双鸭山矿业集团距本区较近,可以借助老区的力量建设新区,人力资源及材料供应条件都是良好的。双鸭山地区现有区域变电站两座及正在兴建的大型火力发电厂一座。在矿区总体设计阶段,供电方案已达成协议,所以供电站容易解决。1.2 地质特征1.2.1 矿区范围内的地层情况本设计井田的地层走向为 EW,倾向为 S,倾角为 14。地层厚度为450650m。表土及风化带厚度约 2063m,表土中无流沙岩。岩层多由细砂岩及中砂
4、岩构成。详见图 12 煤层综合柱状图。41.5岩 性 描 述灰 色 细 砂 岩黑 灰 色 粉 砂 质 砂 岩细 中 砂 岩 , 水 平 层 理粉 砂 岩 夹 粗 砂 岩粉 砂 岩 夹 粗 砂 岩 , 深 灰 色中 砂 岩 , 细 砂 岩细 砂 岩细 砂 岩 , 粉 砂 岩 夹 中 砂 岩粉 砂 岩粗 砂 岩中 砂 岩 , 细 砂 岩 , 灰 黑 色细 砂 岩 夹 中 砂 岩焦 煤 , r=1.40粗 砂 岩焦 煤 , r=1.37地层厚(m)煤层煤层号 8.573828219.65283.20179.3160柱 状地 层 系 统界 系 统中生界 侏 侏罗 罗系 统上 21焦 煤 , r=1.4
5、459焦 煤 , 3焦 煤 , r=1.4粗 砂 岩图 12 煤层综合柱状图1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造本设计井田范围内的主要地质构造为断层,有极少数的向斜和背斜,其中断层共有 7 个,铅直地层断距在 2080m 之间,都是倾向断层。详见表 11 断层特征表。表 11 断层特征表基本特征序号 断层 号与煤层走向关系 走向 倾向 倾角 性质 落差(m)延展情况可靠程度1 F48 斜交 N20E 80SE 60 逆 170 全区 可靠2 F45 斜交 N25E 75S 58 逆 95 全区 可靠3 F29 斜交 N35E 30S 75 正 95 全区 可靠4 F20 斜交 N60E
6、20S 30 逆 95 全区 可靠5 F9 斜交 N20E 25S 45S 逆 95 全区 可靠6 F10 斜交 N55E 32S 20S 逆 95 全区 可靠7 F12 斜交 N19-47W N48-60E 30 逆 15 全区 可靠区内构造形态以南西向倾斜的单斜和断裂为主,断层又以 NW 向 SE 倾斜,并行排列的张扭正断层为主,在 5、6 线之间 5B 处有一条背斜,无岩浆侵入体。1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征设计井田内有五层可采煤,煤层赋存不太深,倾角在 12 14,详见表12 煤层赋存特征表。表 12 煤层赋存特征表围岩序号煤层名称层间距(m)顶板 底板煤的牌号 硬度 视密度
7、煤层稳定性 煤厚(m)倾角1 2# 泥岩 粉沙岩气-肥气煤中硬 1.4 较稳定1.7 142 4# 粉沙岩粉沙岩焦煤 中硬 1.37 较稳定1.5 133 9#3010020中细岩细砂岩焦煤 中硬 1.4 较稳定2.2 13.53 12# 中细岩细砂岩焦煤 中硬 1.4 较稳定1.9 12.54 14#30泥岩 细砂岩焦煤 中硬 1.4 稳定 1.55 141.2.4 岩石性质、厚度特征各煤层顶底板的厚度一般都大于 8m,煤层顶板多为粉砂岩,细砂岩;底板多为砾岩及粉砂岩。1.2.5 井田内的水文地质情况本设计井田范围内地形大部分属漫岗,标高在+80+120m 之间,井田西部及南部为丘陵水文地质
8、区,北部及中部为河谷水文地质区。岩层的富水性主要取决于构造裂隙的发育和补给条件,浅部各煤层除大气降水补给地表强风化带外,没有其他来源,由于岩层裂隙发育程度而减弱,所以岩层的富水性有明显的垂直分带。由于岩性的不同,岩层的含水性极不均匀,不但存在着分带规律且有分层规律。详见煤层特征表 1-2;岩石的物理性质指标表 1-3;岩石力学强度指标表 1-4。表 1-3 岩石的物理性质指标表岩石 类型颗粒密度(g/cm3)块体密度(g/cm3)空隙率n(%)吸水率(%)软化系数KR凝灰岩 2.56-2.78 2.29-2.50 1.5-7.5 0.5-7.5 0.52-0.86砂岩 2.60-2.75 2.
9、20-2.71 1.6-28.0 0.2-9.0 0.65-0.97泥灰岩 2.70-2.80 2.10-2.70 1.0-10.0 0.5-3.0 0.44-0.54表 1-4 岩石力学强度指标表抗压强度 c(MPa)抗拉强度 t(MPa)摩擦角()内聚力C(MPa)砂岩 20-200 4-25 35-50 8-40泥灰岩 10-100 2-10 15-30 3-20由资料提供的涌水量可以看出,只有大气降水通过强风化带渗入井下,补给单一,采掘工程一般不受水害影响,防水工作较简单,故水文地质条件属简单型。1.2.6 瓦斯、煤尘及煤的自燃性矿井瓦斯绝对涌出量为 6m3/min,相对涌出量为 1.
10、43m3/t,属低瓦斯矿井。煤的自燃发火期为 68 个月。1.2.7 煤质、牌号及用途本设计矿井内煤属低磷、低硫、中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤,其中 1/3 焦煤占 40%,发热量一般在 65007500k。1.物理性质:井田内煤层多为半亮煤及半暗煤,水平层状构造,垂直节理发育,结构致密,玻璃光泽,距状或平面断口,含有少量的木质镜煤、丝炭,且发鲜红色,形态分子结构不归整,镜下可见无机物,有石英碎屑及菱铁矿物等。比重在1.381.50g/cm 3之间,摩氏硬度约 3。2.化学性质及煤种:其煤质变化规律符合希尔特定律: (1)煤的变质程度随着深度的增加而提高。(2)挥发分随着深度的增加而降低,上
11、部的 2#、4 #两层为 1/3 焦煤,下部的 9#、12 #、14 #三层均为焦煤。3.煤的工艺特性:煤层属中低灰份,灰份多为内在灰份,系二氧化硅、氧化铁等,氧化镁、氧化钙较少,故灰熔点可达 1250以上。4.用途:一般作为配煤炼焦使用。1.3 勘探程度及可靠性本矿井的勘探分普查、精查、补堪和深部补堪四类。勘探程度详见下表 如表 1-5 表 1-5 勘探程度表钻孔 利用钻孔时间 施工单位 勘探程度孔数 米数 孔数 米数1984 204 勘探队 精查 18 7091.68 18 7091.681988 204 勘探队 精查 48 14189.11 44 12708.68总计 245 89270.61 234 85435.30