屯留礦地質(zhì)概況(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1井田概況及建設(shè)條件1.1 井田概況1.1.1 交通位置屯留井田位于山西省屯留、襄垣縣境內(nèi)，潞礦集團的西部，礦區(qū)對外交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長（治）鐵路和太（原）洛（陽）公路。太焦鐵路經(jīng)礦區(qū)東部由北向南通過，太焦鐵路的夏店站距潞礦集團約7 km，距五陽站16 km。以夏店站為起點距太原市約230 km，距焦作市約204 km，距邯鄲市約216 km。本礦選煤廠裝車站距邯長鐵路長治北站約29 km。屯留礦井在潞礦集團西南23 km處的后莊村北，距長治市約35 km，距常村礦約11 km。屯留縣城在井田東南部6 km處，有公路通往太原、臨汾、長治等市。交通比較

2、方便。礦井交通位置見圖1-1。圖1-1礦井交通位置1.1.2 地形地勢屯留井田位于太行山中段西側(cè)，長治盆地西部。井田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋。北部西部邊緣為高原丘陵地帶，沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜，僅溝底有零星基巖出露。中部絳河由西向東流入漳澤水庫，形成河谷階地。南部及工業(yè)場地附近地形較平緩，總體上地勢為西北高，東南低，井田內(nèi)最高點在北部的老干莊東南的白云山(1113.1 m)，最低點在屯留縣南側(cè)1 Km的絳河河灘處(906.3 m)，工業(yè)場地和東風(fēng)井場地地面標(biāo)高在十950970 m之間。礦區(qū)主要河流為濁漳河(由南向北)、西漳河(由西向東)匯合于五陽村；井田范圍內(nèi)主要河流為絳河，為海河水系濁漳河的支流。由

3、西向東穿越井田，注入漳澤水庫，其流量為0.37 m3/s5.06 m3/s。井田西北余吾鎮(zhèn)北側(cè)有一條交川河，流量為0.02 m3/s0.17 m3/s，屬季節(jié)性小河。另外，在工業(yè)場地東北部有“七一”水庫，庫容量為l.07Mm3，工業(yè)場地西北有一賈莊水庫。1.1.3 氣象及地震本區(qū)屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫8.9 ，日最高氣溫37.4 ，最低氣溫-29.1 。年平均降水量為583.3 mm，最大917.0 mm，最小414.0 mm，雨季集中在7、8、9三個月，日最大降水量109.7 mm。年平均蒸發(fā)量為1755.3 mm(高于降水量2.01倍)；最高為1996.3 mm，

4、最低為1502.1 mm。年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季風(fēng)向為東南風(fēng)，最大風(fēng)速為17 m/s，最大風(fēng)壓為350 Pa。冰凍期為每年10月末到翌年4月，最大凍土深度為0.75 m。根據(jù)1990年國家地震局對屯留、襄垣縣地區(qū)地震基本烈度的劃分意見，本區(qū)地震基本烈度為6度。1.1.4 煤礦發(fā)展簡史潞安礦區(qū)在沁水煤田的東部邊緣，解放前即有小窯開采，五十年代末國家投資大規(guī)模開發(fā)，礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井共5對，總規(guī)模為11.2 Mt/a。1988年礦區(qū)原煤產(chǎn)量突破10 Mt，已跨入千萬噸級大型礦區(qū)行列。1991年潞安礦務(wù)局晉升為國家一級企業(yè)。1.1.5 礦區(qū)所在地的經(jīng)濟概況潞礦集團為我國煤炭工業(yè)的重要企業(yè)，地處山西省

5、長治市。長治市位于山西省東南部，是連接晉、冀、豫三省的重要通道。全市總面積13896平方公里，其中市區(qū)面積334平方公里。平均海拔1000 m，最高處2453 m?，F(xiàn)長治市轄十三縣、區(qū)(長治、潞城、屯留，長子、壺關(guān)、平順、黎城、武鄉(xiāng)、襄垣、沁縣、沁源縣、城區(qū)、郊區(qū))，人口312萬人，其中市區(qū)人口61萬人。長治農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越，全市耕地面積456萬畝，其中水地面積100.2萬畝；全市宜林面積735萬畝，實有林地585萬畝；宜牧面積480萬畝，已開發(fā)草場271萬畝。長治地下礦藏資源豐富，現(xiàn)已探明有開采價值的礦藏有煤、鐵、錳、鋁、硫磺、石灰石、石膏、石英、大理石等40多種，其中預(yù)測煤炭埋藏量為906

6、億噸，已探明儲量346億噸。長治工業(yè)基礎(chǔ)較好，是山西能源重化工基礎(chǔ)的重要組成部分和輕工業(yè)基地。主要工業(yè)門類有：煤炭、電力、治金、機械、化工、醫(yī)藥、建材等；主要工業(yè)產(chǎn)品有：原煤、電力、鋼材、焦炭、水泥、軸承、洗衣機、鍛壓設(shè)備、中藥制劑、生化藥品、防爆電器、健身器械、鋸條、化肥、鐵合金、生鐵等。2001年，長治市國內(nèi)生產(chǎn)總值達到185億元，其中第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值28億元；第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值101億元；第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值58億元。財政總收入17.91億元，農(nóng)民人均純收入2427元，城鎮(zhèn)居民可支配收入5244元。1.1.6 水源和電源（1）水源礦井工業(yè)用水采用井下排水處理后復(fù)用。生活用水原準(zhǔn)備取自常村礦井水源地奧

7、灰水，用約10.5 km的長距離輸水管送到礦井工業(yè)場地。由于生活飲用水水源過遠(yuǎn)，目前，潞礦集團正在礦井工業(yè)場地與礦井東風(fēng)井場地之間進行水源勘探，積極查明第四系底礫層及中奧陶系O2f、O2S等地層的水文情況，如其水量、水質(zhì)能滿足飲用水要求和標(biāo)準(zhǔn)，則優(yōu)先利用其作為礦井飲用水源。（2）電源長治地區(qū)有華北電網(wǎng)主力電廠漳澤電廠一處，處于漳澤水庫大壩東約2.5 km，現(xiàn)裝機已達1000MW。長治北有220kV變電站一座，容量290MVA，電壓為220/110/35kV，目前以220kV線路與霍縣電廠（400MW）、漳澤電廠并網(wǎng)，該變電站為電力系統(tǒng)的樞紐變電站。礦區(qū)現(xiàn)有電源三處：西白兔電廠，規(guī)模（36+12

8、）MW；長治電廠裝機23MW；五陽礦坑口熱電廠裝機225MW。常村礦設(shè)有110kV變電站，是礦區(qū)的一座中心變電所，電源兩回引自位于常村礦井東南約3 km的辛安開閉所，兩回引自五陽電廠，裝置3臺31.5MVA變壓器，電壓為110/35/6kV。本礦井電源條件可靠。1.2地質(zhì)特征1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造表 1-1井田地層特征表地層地層代號地層厚度最小最大平均簡 要 特 征系統(tǒng)組第四系Q0139.4844.53為黃褐色含砂亞粘土夾粉砂、細(xì)砂、中砂及粗砂和礫石組成，頂部為耕植土。三疊系下統(tǒng)劉家溝組T1L53.38淺棕色細(xì)砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥巖二疊系上統(tǒng)石千峰組P2sh192上部為紫紅色泥巖，夾灰色結(jié)核灰

9、巖；中、下部為黃綠、磚紅色中及粗粒砂巖上石盒子組P2S523.50470503.17上部為灰綠紫紅色灰黃、灰白砂巖與泥巖互層；中部為泥巖、粉砂巖和細(xì)、中粗砂巖；下部為灰色粘土泥巖與砂巖互層下統(tǒng)下石盒子組P1X4579.6063.57頂部為鋁質(zhì)泥巖，含錳、鐵質(zhì)；中部為中粒砂巖夾細(xì)粒砂巖，中、下部為細(xì)砂巖與泥巖互層，偶見薄煤層；底部為中粒砂巖，含菱鐵質(zhì)結(jié)核山西組P1S43.4064.1051.15為上部主要含煤地層，本組上部及中部為粉砂巖、中粒砂巖及砂質(zhì)泥巖;中下部為3號煤層;下部為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖石炭系上統(tǒng)太原組C3t91.38123.46103.59為下部含煤地層，巖性為泥巖、粉砂巖、砂巖、石

10、灰?guī)r及煤層。9、12、15-2、15-3號煤層位于本組的下部中統(tǒng)本溪組C2b2.5033.6012.70上部為泥巖、粉砂巖互層，中、下部為粘土泥巖及磚灰色鋁質(zhì)泥巖，底部局部發(fā)育有透鏡狀鐵礦層奧陶系中統(tǒng)峰峰組Q2f一般20m局部195205.85198.80為含煤地層之基底，上部為灰深灰色石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、中部為灰色石灰?guī)r，下部為灰色、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r（1）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造潞安礦區(qū)位于沁水煤田東部中段，處于華北斷塊區(qū)呂梁太行斷塊沁水塊坳東部次級構(gòu)造單元的沾尚武鄉(xiāng)陽城北北東向褶曲帶中段，晉獲斷裂帶西側(cè)。礦區(qū)主體部分為新生代疊加的長治新裂陷，屯留井田位于新裂陷西北部。（2）地層井田內(nèi)及其外圍廣為第四系黃

11、土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝地層出露。井田內(nèi)地層從新至老有第四系(Q)、三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1L)、二疊系上統(tǒng)石千峰組(P2sh)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1S)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Q2f)。其特征見表1-2。1.2.2 井田地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)主構(gòu)造線近南北，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角315o。表 1-2主要褶曲特征表順序褶曲名稱位置產(chǎn)狀走向傾角(度)長度(Km)1坪村向斜位于井田西

12、部，北自賈莊，往南經(jīng)岳底、坪村至西莊，貫穿全井田SN716.52余吾背斜位于余吾鎮(zhèn)東側(cè)，北自李村東，往南經(jīng)余吾鎮(zhèn)、魏村至吳家莊SN東部11西部716.53余吾向斜位于井田中部，北自北莊，往南經(jīng)秦莊被F27正斷層所截SN7164蘇村背斜位于井田東部，北自安溝村西經(jīng)劉村、后蘇村、屯留縣城往南為F24所截北段偏N800E中、南段SN東部9西部515.55屯留向斜靠近井田東邊界，北自板箱莊，往南經(jīng)東河北在堰槽村被東賈正斷層所截北段偏W中、南段SN710.5井田內(nèi)揭露的斷層共33條，其中正斷層10條，逆斷層23條。落差大于30 m的斷層有9條(包括井田南、北邊界斷層)，3010 m的斷層有20條，落差小

13、于10 mm的有4條。斷層特征詳見表1-3。表 1-3斷層特征表序號名稱性質(zhì)產(chǎn)狀最大落差(m)延展長度(km)控制點數(shù)及品級查明程度備注傾向傾角(度)ABC1余吾西逆斷層逆E35332.90311基本查明含1個孔褶曲以北北東南北向為主，貫穿全井田的褶曲自西向東依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及屯留向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構(gòu)成井田內(nèi)煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東鄧向斜和墻則背斜。井田主要褶曲特征見表1-3。此外，井田內(nèi)有陷落柱6個，其主要特征見表1-4。1.2.3 水文地質(zhì)（1）含水層及其水文地質(zhì)特征井田內(nèi)鉆孔揭露的含水層為10層，其中中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙

14、含水層()、二疊系下統(tǒng)山西組3號煤頂板砂巖裂隙含水層組()、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層()對建井和開采3號煤層有一定影響，第四系孔隙含水層()對立井施工有較大影響。其它5個含水層屬弱含水層，對礦井開采影響甚微。對礦井施工和開采有影響的5個含水層自下而上分?jǐn)⑷缦拢?）中奧陶統(tǒng)峰峰組O2f石灰?guī)r巖溶裂隙含水層()本含水層埋藏深度為512.21m799.29 m，含水層厚度平均198.8 m，由灰?guī)r、泥巖等組成。上部60 m巖溶裂隙不發(fā)育，下部有串珠狀小溶孔；但連通性差。結(jié)合區(qū)域和井田資料分析，井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙含水層富水性弱，水循環(huán)交替滯緩，地下水滯流或逕流不暢，但因受構(gòu)造影響，局部有富水的可能。井田內(nèi)

15、奧灰延深孔除701號孔因發(fā)生孔內(nèi)事故外，其余見明顯含水層的鉆孔水位標(biāo)高均與區(qū)域水位標(biāo)高一致(600 m)而未見明顯含水層的鉆孔則水位標(biāo)高差異較大，詳見表1-5。2）二疊系下統(tǒng)山西組含水層組()本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括K7()、3號煤層頂板()及K8砂巖裂隙含水層，厚4.4734.31 m，平均22.23 m，巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，該含水層是3號煤層直接充水含水層。根據(jù)抽水試驗及鄰礦排水資料，該含水層富水性弱。表 1-5有關(guān)鉆孔奧灰水靜水位標(biāo)高表見明顯含水層未見明顯含水層孔號701903908110185348535853670690290611021406水位標(biāo)高(m)690.5

16、1661.74656.31657.31657.69659.35658.70674.79726.78667.10693.88767.963）基巖風(fēng)化帶裂隙含水層()由于基巖風(fēng)化程度受構(gòu)造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響，其富水性差異較大，裂隙發(fā)育程度也不同，厚度一般為5070 m，沿絳河兩岸可達150 m，由于被第四系覆蓋，此含水層局部具承壓性，局部地段直接與第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系或出露地表，受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時，涌水量達278 m3/h。4）第四系孔隙含水層()除井田北部基巖裸露區(qū)外廣泛分布，由北到南逐漸加厚，最大厚度達139.48 m，平均44.53

17、m，由粘土、砂質(zhì)粘土及粗粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發(fā)育程度而定，井田內(nèi)水位動態(tài)變化受大氣降水影響明顯。（2）井田內(nèi)主要隔水層1）石炭系上統(tǒng)太原組底部及中統(tǒng)本溪組隔水層由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差，厚度為8.3244.45 m，平均20.76 m。不整合于峰峰組灰?guī)r巖溶裂隙含水層之上，阻隔其與上覆含水層的水力聯(lián)系。2）二疊系砂巖含水層層間隔水層主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為0.5017.22 m，透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。（3）斷層及陷落柱的導(dǎo)水性斷層井田內(nèi)主要斷層有北邊界文王山南正斷層，南邊界西魏正斷層及其附近東賈、F24、

18、F25正斷層，對初期開采無影響。井田北中部有余吾、前蘇村逆斷層，斷距分別為1098 m和46 m，經(jīng)抽水試驗，均顯現(xiàn)隔水性質(zhì)，但由于抽水試驗位置有局限性，不排除該斷層局部導(dǎo)水的可能性。（4）含水層的補給、逕流、排泄條件井田內(nèi)除二疊、三疊系有零星出露外，其余均被第四系覆蓋。第四系含水層主要接受大氣降水的補給，其次是與下伏基巖風(fēng)化帶的相互補給，在河谷中以泉的形式排泄?；鶐r風(fēng)化帶含水層，主要接受第四系及大氣降水的補給，在井田中南部第四系覆蓋區(qū)具有一定承壓性，沿絳河兩岸可自流。煤層直接充水含水層為山西組、太原組含水層。井田內(nèi)均無出露，補給條件差，且與上覆風(fēng)化帶、第四系含水層，下伏奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水

19、層均有一定厚度的隔水層相隔，含水層組中夾數(shù)層隔水層形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，若無構(gòu)造溝通或未遭受破壞，則各含水層相對獨立，水力聯(lián)系微弱。地下水運動主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。（5） 鄰近礦井的水文地質(zhì)特征1）常村礦井1995年投產(chǎn)，開采+520 m水平，現(xiàn)礦井排水量在1000 m3/d以上，大巷穿過陷落柱時只有滲水現(xiàn)象。2）王莊礦井目前開采+630 m水平，其充水水源主要為3號煤層頂板砂巖裂隙含水層及下石盒子組砂巖裂隙含水層。歷年來，隨著開采面積的增大和深度的增加，涌水量相應(yīng)變大，當(dāng)涌水量增加到一定數(shù)值時，便有變小的趨勢。（6）井田充水因素3號煤層主要受其頂

20、板砂巖裂隙含水層的影響，由于開采時形成導(dǎo)水裂隙帶，最大導(dǎo)水裂隙帶為116.27 m。因此，可溝通下石盒子組K8K10砂巖裂隙含水層組，使其成為間接充水含水層。但導(dǎo)水裂隙帶均未到達基巖風(fēng)化帶底界。根據(jù)鄰近五陽礦7307工作面河下試采資料，深厚比大于22即可以安全采煤，而沿絳河兩岸的鉆孔資料表明，其深厚比均大于30，因此，在無其它因素影響下，絳河水潰入工作面的可能性不大。但在通過F3、F13及F20逆斷層和陷落柱附近時，應(yīng)防止絳河水進入工作面。受斷層的影響，局部奧灰?guī)r溶裂隙含水層抬升，縮短了奧灰與煤層的間距或使3號煤層與奧灰直接接觸，加之奧灰?guī)r溶水高水頭壓力的作用，奧灰?guī)r溶裂隙含水層在局部地段也可

21、能成為3號煤層的充水水源之一。如余吾逆斷層，前蘇村逆斷層，文王山南正斷層，東賈及F24、F25正斷層等位置。（7） 礦井涌水量計算范圍為初期采區(qū)，開采煤層為3號煤層北至7勘探線，南至12勘探線，東為井田邊界，西以經(jīng)線為界，面積約2.6107 m2。正常涌水量采用水文地質(zhì)比擬法結(jié)果，取533 m3/h，最大涌水量按800 m3/h考慮。1.2.4其它有益礦產(chǎn)（1）石灰?guī)r太原組含石灰?guī)r39層，層位較穩(wěn)定的有K2、K4、K5三層石灰?guī)r。石灰?guī)r厚09.45 m，一般厚7.28 m，1406孔采樣測試其CaO含量為52.34%。作為建筑材料和煅燒石灰用。（2）鋁質(zhì)泥巖鋁質(zhì)泥巖主要分布在本溪組中下部。厚0

22、0.75 m，一般厚6.85 m。經(jīng)對22個孔采樣測試，Al2O3含量23.2654.35%；平均36.31%。SiO2含量25.2849.60%，平均40.46%。鋁硅比值0.9，未達鋁礦工業(yè)品位要求。但703、1104號孔鋁質(zhì)泥巖Al2O3含量較高，其值分別為54.35%和51.42%，鋁硅比值達2.15和4.4，屬局部富集。（3）鐵礦分布在本溪組內(nèi)的鐵礦，多是結(jié)核狀、透鏡狀夾于其它巖層中，厚03.90 m，不穩(wěn)定，經(jīng)部分鉆孔采樣化驗，F(xiàn)e2O3含量為34.1251.50%，平均44.59%，1059、804、1602三孔全鐵含量30.7336.87%，達貧礦品位，局部富集。太原組上部的菱

23、鐵礦多呈結(jié)核狀、厚度極不穩(wěn)定，不具工業(yè)開采價值1.3 煤層特征1.3.1 煤層表 1-6可采煤層煤層地質(zhì)特征表地層煤層編號煤層厚度m最小最大一般煤層結(jié)構(gòu)層間距m最小最大平均煤層穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性可采情況煤的容重(t/m3)頂板底板二疊系山西組P1s35.007.255.99簡單，含夾矸13層50.4873.1261.83穩(wěn)定泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖全井田可采1.39自上而下的煤層特征為：3號煤層位于二疊系山西組下部，為上煤組，平均厚8.08 m，煤層穩(wěn)定，頂板一般為泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，底板為黑色泥巖、粉砂巖，老底為中細(xì)粒砂巖。夾矸03層，一般1層，厚0.27 m，屬結(jié)構(gòu)簡單至較簡單煤層。1.3.

24、2 煤質(zhì)3號煤層主要為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點灰份貧煤，僅在礦井西部邊界部分為無煙煤。1.3.3 瓦斯潞礦集團漳村、五陽、石圪節(jié)、王莊四對生產(chǎn)礦井目前開采深度較淺，均屬低瓦斯礦井，未發(fā)生過瓦斯爆炸及突出事故，煤層埋藏較深的常村礦為高瓦斯礦井。根據(jù)屯留井田勘探(精查)地質(zhì)報告有關(guān)瓦斯含量資料和3號煤層甲烷含量等值線圖，采用撫順煤科分院的科研成果“分源計算法預(yù)測礦井瓦斯涌出量”的計算方法，經(jīng)計算屯留礦井的相對瓦斯涌出量為12 m3/t(但在礦井的初期開采區(qū)域，礦井的相對瓦斯涌出量為9.28 m3/t)。所以，屯留礦井屬高瓦斯礦井。（1）鉆孔煤層瓦斯在歷次地質(zhì)勘探中，共對近100個鉆孔用解吸法進行了瓦斯采樣，井田內(nèi)主要煤層瓦斯含量與成分測定結(jié)果統(tǒng)計見表1-7。據(jù)煤層瓦斯成分，本井田瓦斯分帶應(yīng)為沼氣帶，僅局部為氮氣沼