巴里坤三塘湖山南火石泉生产地质报告

巴里坤三塘湖山南火石泉生产地质报告 第一章 概 况 第一节 目的和任务 随着市场经济的发展新疆巴里坤哈萨克自治县对工业用煤民用煤的需求量迅速增加原有煤矿的生产能力不能满足经济增长和人民生活的需求特别是民用煤缺口更大为解决全县经济发展对煤炭紧张需求这一矛盾巴里坤山南火石泉农牧开发有限责任公司向巴里坤县人民政府提出了在三塘湖煤田兴办煤矿的申请报告县人民政府及县矿管局县煤炭局对该公司的申请报告进行了研究同意在巴里县北部三塘湖乡奎苏二矿和乡镇企业煤矿之间扩建一座年产6万吨的生产矿井为保证建井的需要须进行煤矿生产地质工作 根据《矿井地质规程》和《煤炭资源地质勘探》的要求本次生产地质工作的主要任务是 1查明区内地层层序及含煤地层时代 2查明区内地质构造形态了解并掌握可采煤层层数层位厚度结构及分布变化规律查明了瓦斯煤尘煤层顶底板岩石物理力学性质煤的自燃规律 3了解区内的自然地理条件第四纪地质及水文地质状况 4计算BCD级储量其中BBCD不少于2030 根据上述任务和山南火石泉农牧开发有限责任公司三塘湖煤矿筹建处的委托该项目自九七年八月十三日开赴工作区野外作业十月上旬转入室内报告编制十月底完成了生产地质报告的编制工作现报请上级有关主管部门审批 第二节 位置和交通 工作区位于新疆维吾尔自治区巴里坤哈萨克自治县三塘湖西东距三塘湖乡人民政府17公里南距巴里坤县城110公里东南距哈密市240余公里 工作区范围东起奎苏乡第二煤矿西边界西至乡镇企业局煤矿东边界南起2号煤层底板露头线以南400米北至2号煤层底板以北400米工作区东西长226公里南北宽085公里面积192平方公里详见附图DS9702 地理坐标 东经 93?13′30〃--93?16′30〃 北纬 44?20′--44?21′ 工作区至三塘湖乡人民政府及巴里坤县城均有简易砂石公路相通即将修通的巴里坤县至老爷庙口岸的公路将给煤矿生产带来福音由巴里坤县城至哈密市有沥青公路通达交通比较方便详见附图DS9701 第三节 自然地理 工作区位于三塘湖盆地南缘属戈壁准平原地貌海拔高最高为899米最低为8717米相对高差253米地势较为平坦 区内无地表迳流也无地下水露头分布临近三塘湖乡上湖地带石炭系有天然泉点分布属裂隙泉水当地农民筑坝蓄水用于农业灌溉和发电驻军某部在石炭纪地层钻井取水饮用水质尚好 本区属于大陆性干旱气候冬季严寒无雪夏季酷热有阵雨降雨量稀少蒸发量特大为降水量的112倍其详细气象资料见表11注此资料由巴里坤县气象局提供为三塘湖气象站1960年1980年资料详见附表二1980年以后原三塘湖气象站已撤销 气象资料统计表 表11 气温?C 量 mm 蒸发 量 mm 风 情 冻 高 最 低 平 均 天数 七级以上 ms 平均风速 ms 风 向 解冻 日期 冻土深度 平均 平均 最多 频率 403 -285 8 339 17855 1155 27 59 西 21 10月20日 次年3月25日 三塘湖乡为农业区分上湖中湖下湖三个居民点人口约二千人其中以下湖居民点人口和耕地最多农作物主要为哈密瓜玉米和小麦居民区内建有小型水电站一座供居民照明用电 另根据自治区地震局资料工作区地处6度地震烈度带 第四节 矿井和小窑 工作区东部边界以东15公里处有奎苏乡第二煤矿该煤矿建于一九九二年年产量约3万吨立井开拓采深110米共开采2层煤其中2号煤为主采煤层开采长度约2000米采煤落后回采率仅为45矿井涌水量为240m3d工作区西部边 界以西500米处有巴里坤县乡镇企业局煤矿一座该煤矿始建于一九八五年年产煤量约115万吨立井开拓采深110米共开采3层煤其中2号煤为主采煤层开采长度约1000米采煤方法为后退式仓柱法回采率较低为30矿井涌水量为30m3d 工作区中部有许多小立井但由于各种原因开采2030米左右被迫停产这些小窑已全部封死 第五节 以往地质工作 1959年新疆煤炭工业管理局地质勘探局158队在三塘湖一带进行过区域地质调查工作并编绘有120万地形地质图详见附图DS9702对区内地质构造地层及煤层分布状况有过概略性的评述并将其含煤地层确定为中下侏罗系的上八道湾层J122上 1992年由新疆煤田地质局一六一地质队在工作区边界以东2公里的奎苏乡第二煤矿进行了煤田地质工作编制了新疆维吾尔自治区巴里坤县三塘湖煤矿的生产地质报告对奎苏乡第二煤矿的地层煤层和煤质进行了详细的评述和论证 工作区的煤田地质工作是在以往地质工作的基础上进行了大量的野外地质调查结合钻探槽探测井和野外地质填图通过煤质化验岩石力学性质试验等手段掌握了大量的第一手资料的基础上进行综合分析后编制了这份生产地质报告 勘探工作 第一节 勘探方法 一勘探手段的选择 区内含煤地层出露零星第四系大面积覆盖厚度小于3米地形较平坦且 分布有封闭的小窑几处据此条件本次生产地质工作采用12000比例尺地形填图槽探岩芯钻探地球物理测井采样及矿井调查等相结合的方法 采用槽探对地表煤层露头及浅部地层构造煤层厚度及结构进行揭露钻探工程对深部地层及煤层变化进行控制掌握并完成煤芯采样工作 孔深在100米以上的钻孔均进行测井验证进行全孔岩煤层解释提供钻孔偏斜和方位角资料 本次工作遵循由已知到未知先地表后地下由浅而深由疏而密逐步控制的施工原则取准了第一手资料达到了勘探的目的满足了规范要求获得了良好的地质效果 二勘探类型和工程布置原则 根据地质填图槽探和矿井地质调查资料本区为一向北倾斜的单斜构造地层倾角57?--60?主要可采煤层2号结构单一厚度分布较为稳定因此勘探类型确定为一类二型按照煤炭资源地质勘探规范要求本次生产地质工作基本线距确定为1000米圈划B级储量最大控制垂深225米储量计算最低水平600米对主要可采煤层2号底板控制在675米水平左右用450米线距的槽探控制露头的摆动范围由于通过奎苏二矿及西部500米的乡镇企业局煤矿的调查判定在2号煤层下部的3号煤层不可采所以在钻孔时对3号煤层没有进行考虑 各项勘探工程布置原则具体为 1钻探工程 在工作区布设勘探线二条钻孔3个其中以西部的?线为主剖面线布设钻孔2个分别控制浅部及深部地层和煤层变化状况并取得对煤层风化带确定的指标在东部?线布设钻孔一个用以控制掌握深部地层及煤层变化并在此线布设 槽探用以控制煤层露头及其摆动范围详见附图DS9703 2槽探工程 主干槽探布设于?勘探线附近并且通过奎苏二矿的二条主槽探揭露煤层厚度结构及地层接触关系并依据规范要求沿煤层走向布设了加密短槽间距为225450米控制煤层露头摆动范围在侏罗系与石炭系的断层接触面上布设槽探1个了解其接触关系及断层产状详见附图DS9703 本次生产地质工作布设探槽10条其中探煤探槽9条探构造探槽1条 3其它工程 施工钻孔全部进行也简易的水文观测对其中的两个超过100米深的钻孔进行了测井验证对1号2号煤层采集了煤样14个进行物理性质和化学性质等项目的测定和分析工作 第二节 勘探工程量及质量评价 本次生产地质工作量完成情况见表21 工作量完成情况一览表 表21 项 目 位 备 注 Km2 352 地形测量 Km2 192 12000 地形地质填图 Km2 192 12000 槽探 M3 47500 共10处 m 43834 钻孔3个 个 14 岩石力学样 粘土样 小窑调查 个 2 瓦斯样 二勘探工程质量评述 1地形测量 施测高程及平面点500余个编绘了12000地形图经检查验收所施测的地 形图轮廓清晰各种地物及地貌准确图上各种符号较为规范精度满足了120001500大平板仪测量规范要求 2控制测量 利用工作区附近国家一二四等三角点作为工作区平面和高程控制的依据坐标系统为1954年北京坐标系1956年黄海高程系统详见附表一区内970197029703三个控制点采用小三角法蔡司010经纬仪水平角观测三个测回图根控制各点采用北光厂J6级仪器水平角观测一个测回图型为线型锁和单三角形高程控制均采用北光S3水准仪进行等外水准测量测量精度均达到测量规范要求共完成控制测量35Km2 3工程测量 1剖面测量采用北光J3经纬仪进行测量用交会法求得起始点与控制点间的距离和方位用北光J3经纬仪极坐标法布施于实地距离二次读数正倒镜定向水平角垂直角用一个度盘测定剖面长度闭合差可达12000高程校差为02米检查角观测值与坐标反算值差为42秒 2钻孔及其它地质点井点测量均在首级图根控制点的基础上利用北光J2级经纬仪定位其精度达到二级图根点的要求 4地质填图 在建立地层层序掌握地层标志的基础上布置地质观测点填绘地质地形图填写图比例尺为12000填图方法采用走向追索和剖面穿越相结合的全仪器法进行即用经纬仪测定方位红外测距仪测距离配合小平板仪在野外圈定地质露头地层界线和构造线填图地质点密度根据地质勘探范围和地层变化情况而定在地层变化处及地形较复杂地段适当加密在大面积第四纪掩盖及地形平缓处适当稀疏 各地质点观测内容均有卡片详细记录 本次地质填图对第四纪划分到统对含煤地层划分到段非含煤地层划分到组地质填图面积为192Km2地质点340个密度达177个 Km2经野外实地验收质量合格基本达到12000地质填图规程要求详见附图DS9703 5钻探工程 施工钻孔3个工程量43834米均按设计要求进行施工并对超过100米深的钻孔进行了测井验证使用水泥砂浆对钻孔进行封闭依照部颁煤田勘探钻孔质量对3个钻孔进行质量评定其中特级孔1个甲级孔2个特甲级孔率达到100各钻孔质量状况详见表22表23技术资料详见附图DS9710DS9711DS9712和附表四 钻探工程质量一览表 表22 孔 号 煤 层 采取 率 孔 斜 终孔 层位 简易 水文 钻孔 封闭 原始 记录 其 它 钻孔 级别 优质 合格 不合格 合计 ?-01 2 2 特 甲 甲 甲 甲 甲 ?-01 2 2 特 特 特 特 特 特 特 特 ?-02 2 2 甲 甲 甲 甲 甲 甲 甲 甲 钻孔煤层质量一览表 表23 孔 号 煤层 号 煤厚 米 煤芯长度采取率 m m 质量 顶末 底初 深度差 厚度差 ?-01 1 205 83 018 005 010 010 合格 2 2306 93 000 015 054 074 合格 ?-01 1 384 92 002 000 094 000 优质 2 2567 96 000 004 071 000 优质 ?-02 1 413 85 010 020 合格 2 2642 94 015 015 合格 6槽探工程 施工主干探槽1条加密探槽5条探3号煤探槽3条探构造探槽1条工程总量475立方米 探槽深度一般为0535米见基岩后下挖深度以保证清晰观测煤层顶底板岩层分界面接触关系并能以准确测定产状为准各探槽与岩层走向基本垂直竣工后随即进行地质编录编录厚度大于05米的岩层均单独分层记录并绘制了槽探素描和帮底展开图详见附图DS9713DS9714及附表三 7地球物理测井 对超过100米深度的?--01?--01两钻孔进行了地球物理测井对这两个 钻孔钻探质量进行了评价对全孔地层进行分析测井使用的仪器是渭南煤矿专用设备厂生产的模拟系列测井仪器施测曲线有伽玛伽玛GG人工放射曲线1条天然伽玛GR放射曲线1条视电阻率NR电性曲线1条自然电位SP电性曲线1条?--01?--01两孔相距较近测井参数基本相同 两测井钻孔的2号煤层较厚煤质稳定按部颁规范煤层大于35米并无夹矸可不作150放大曲线 从已测的测井测斜资料来看该两孔资料完全按照[93]地部颁发的测井规范要求测井质量均达乙级以上该测井施测的三种物性参数定性可靠深度厚度等误差均符合甲级标准详见附图DS9715DS9717及附表五 8采样及分析化验工作 各种样品采集工作均按照煤炭资源地质勘探规范和采样规程进行对所有施工钻孔见至可采煤层均采集了煤样各样品均使用铁筒塑料袋蜡封包装并及时送交化验部门样品质量达到规范要求所采集样品全送到有化验资质的化验室进行分析测试测试成果可靠详见附表六 9水文地质工作 本区干旱少雨无地表水系水文地质条件简单按照煤炭资源地质勘探规范普查阶段对水文地质工作的要求本次生产地质报告对工作区水文地质工作主要以分析施工钻简易水文资料为主并在地质填图中对地表粗颗沉积物进行了较详尽的描述 通过对钻孔简易水文资料的分析初步掌握和了解了漏水段地层的厚度深度和岩性并结合地层岩性分层记录初步划分了含水层的层位和厚度 对邻近生产矿井和旧井进行了调查和访问获得了较系统的水文地质资 料采用水文地质比拟法预测了首采区第一水平780米矿坑涌水量分析了充水因素指明了矿井供水水源方向 第三章 地 层 在1959年由158队进行的区域地质调查中将三塘湖区的侏罗系地层自上而下划分为中上侏罗系齐古统J23中下侏罗系头屯河统J12中下侏罗系上八道湾层J12及中下侏罗系下八道湾层J2但经本次野外实地调查结合区域地质煤田预测资料及161队1992年所编制的生产地质报告资料对地层层序岩性及含煤性等特征研究分析认为原地层划分与标准地层剖面不统一此次地质工作把标准剖面与实测地层认真对比对地层进行了统一划分见表31 表31 新疆煤管局地质勘探局158队 新疆哈密矿务局勘察设计院 一九九七年 第四系 全新统Q4 全新统Q4 Q3 Q3 N N 中上侏罗系齐古统J2-33 石树沟群 上侏罗统喀拉扎齐古组 J1-22 J2t J1-22上 中侏罗统西山窑组J2X J2X2 J2X1 J1-22下 J1S C 石炭系 下石炭统黑山头组C1h 区 域 地 层 三塘湖地区出露地层由老到新有石炭系侏罗系第三系和第四系详见附图DS9704现分别简述如下 分布广泛在三塘湖至察尔汗一带均有大片出露属二石炭统黑山头组C1h 2侏罗系J 出露稀少发育地层有侏罗系上中统石权沟群喀拉扎组齐古组头屯河组及水西沟群西山窑组和三工河组地层岩性为山麓相河流相湖滨相湖滨沼泽相及湖泊相的褐红紫红灰绿灰黑色砾岩粗砂岩中砂岩粉砂岩泥岩炭质泥岩及煤层西山窑组为含煤地层各组之间均为整合接触在地表未发现三工河组出露侏罗系中统西山窑组地层与下伏石炭系呈断层接触侏罗系地层总厚度达1000余米 3第三系R 发育地层有上下第三系其中下第三系F主要出露分布于条湖以东察汗泉一带岩性为绿色黄绿色泥岩为主地表呈风蚀地貌厚度约50米与下伏地层呈角度不整合接触 上第三系N在三塘湖东西北均有分布岩性为一套棕色浅红色泥岩组成可见厚度100米常超覆不整合于其它地层之上 第四系Q 区内分布广泛超覆沉积于各组地层之上发育地层有上更新统Q3和全新统Q4 上更新统Q3岩性为紫色戈壁砾石成份复杂其中混杂有白色黄色浅红色玛瑙石岩层松散未胶结厚约15米与下伏地层呈超覆不整合接触 全新统Q4分布于现代冲沟灌木杂草周围厚度约3米为现代冲洪积物和风成砂土与下伏地层呈假整合或超覆不整合接触 第二节 工作区地层 区内出露地层有石炭系黑山头组C1h侏罗系水西沟群西山窑组J2x石树沟群头屯河组J2t第四系上更新统Q3详见DS9706DS9707现由老到新分述如下 该地层分布于工作区南缘岩性为灰色灰绿色和灰褐色砂质灰岩钙质砂岩粉砂岩为主底部为角砾岩中性火山碎屑岩及碎屑岩与下伏地层接触关系不明厚度不详 二中下侏罗统水西沟群三工河组J1s 该地层在工作区未见出露根据以住资料其岩性以湖相灰绿色粉砂岩为主夹淡红绿色泥岩与下伏地层呈断层接触厚度不详 三中下侏罗统水西沟群西山窑组J2X 分布于工作区中部地表有零星出露为含煤地层根据煤层露头和槽探工程素描及岩性特征将其分为上下两段并分述如下 1下段J2X1为本区含煤段岩性以深灰色灰黑色粉砂岩泥岩为主夹薄层硅质胶结坚硬细砂岩中砂岩和菱矿含煤层3层其中含可采的和大部分可采的煤层2层煤层厚度1237米其中2号煤层结构单一煤层稳定厚度为11531321米可作为工作区的标志层根据区测资料该段底部普具一层灰白色中粒砂岩与下伏三工河地层呈整合接触本段地平均总厚度11640米 2上段J2X2岩性以湖相湖滨相灰灰绿色细粉砂岩泥岩及中砂岩为主夹有不稳定的粗砂岩或砂砾岩底部有一灰黄色泥质胶结厚层粗砂岩和中砂岩岩性稳定厚2025米可作为工作区的标志层进行煤岩层对比与下伏地层分界本段地层平均总厚度3400米 四中上侏罗统石树沟群头屯河组J2t 分布于本工作区北部仅有零星出露为非含煤地层岩性灰绿黄绿色砂岩杂色泥岩粉砂岩为主中夹砾岩泥灰岩及菱铁矿层含有硅化木属河流相及干旱湖相沉积底部具一厚层砂岩与下伏西山窑组分界呈整合接触地层平均总厚度8950 米 五第四系上更新统Q3 第四章 地 质 构 造 第一节 区域地质构造 三塘湖区位于天山褶皱带东段北侧三塘湖拗陷南缘其拗陷最早形成天海西期其基底由石炭纪地层组成该拗陷历经燕山运动和喜马拉雅运动褶皱和断裂构造不断发生使得区内地层和矿产受到不同程度的破坏其主要构造有详见附图DS9702 1三塘湖复式向斜 展布于三塘湖区北部向斜轴向呈北西南东向发育有不同褶曲幅度的次一级向背斜向北可延至中蒙边界 该复式向斜地层组成以中新生代地层为主地层倾角不南翼缓北翼陡 2F1逆断层 断层东起察汗泉向西延至西庙一带断层走向北西西南东东向断层面倾向南西倾角53?--70?此断层切割了中下侏罗统地层在地表及浅部致使下石炭统黑山头组地层与为侏罗统西山窑组地层接触在乡镇企业局煤矿西区F1断层将3号煤层切割断距约4米倾向204?倾角45?在东庙以西受断层牵引致使局部含煤地层直立或倒转现象 分布于三塘湖区上下湖之间走向北东南西向平推断距在下湖为6Km在上湖为1Km并使得F1逆断层错开 4F3平推断层 该断层位于三塘湖以东沈家庙一带与F2平推断层近平行为北东南西向 平移断距不大于2Km 第二节 工作区地质构造 工作区位于三塘湖复式向斜中次一级西庙向斜之南翼及F1逆断层北盘为北倾单斜构造地层组成为西山窑组头屯河组及齐古组喀拉扎组地层倾角51?--60?构造简单详见附图DS9702DS9706DS9707 第五章 煤层煤质及其它有益矿产 第一节 煤 层 一含煤性 本区含煤地层为西山窑组含煤建造位于该组下段J2X1一共含煤3层自上而下编号为123号见表51 表51 煤层编号 煤层真厚度 米 最小最大 夹矸层数 煤层真间距 米 最小最大 备 注 1 085207 154 8 0或1 173433 296 8 局部可采较稳定 2 8081321 1015 9 0 全区可采稳定 38>0503330 3180 3 3 0(56077 0(683 2 不可采极不稳定 1号煤层由于沉积和构造作用的影响在地表部分探槽揭露为不可采层向深部煤层增厚平均厚154米为局部可采煤层煤层较稳定 ,号煤层根据探槽和钻孔控制反映出浅部较深部厚西区比东区厚沉积环境好是工作区稳定的特厚煤层平均厚度为1015米为主采煤层35米以西约28米 068米煤层级不稳定不可采 1237米含煤地层总厚度17240米其含煤系数为718见表52 煤 特 征 表 5-2 含煤地层总厚米 煤层层数 可采厚度米 煤层总厚度米 可采含数系数 不可采 总数 17240 2 1 3 1169 1237 728 二煤层对比 本区煤层对比是通过钻探槽探和测井所取得的资料经综合分析研究结合煤层所具有的形象特征和间距变化经及底板岩性特征等进行对比详见附图DS9705现分述如下 1煤层厚度特征1号煤层平均厚154米属薄煤层2号煤层平均厚度1015米属特厚煤层两煤层厚度具有明显的差异 2煤层间距特征1号煤层和2号煤层之间间距最小为173米最大为433米间距较稳定层间岩性为深灰色泥岩夹薄层坚硬灰色细砂岩 3煤层顶底板岩性特征2号煤层底板为一层灰白色含粘土质的泥岩细腻具滑感是一标志层 4测井曲线形态特征由于本区煤层和围岩物性差异明显测井曲线一目也然1号煤层为高幅值系带状2号煤呈高值系箱形 三可采煤层 本区可采煤层两层自上而下为1号煤层和2号煤层平均煤层总厚度为1169米 1号煤最小厚度085米最大厚度207米平均厚度154米为局部可采煤层煤层结构简单属较稳定煤层该煤层由于受沉积和构造作用的影响在倾向上浅部薄而深圳特区部厚在走向上表现为东部薄而西部厚煤层顶棉线为湖沼相泥岩或者粉砂岩底板多为粉砂岩夹薄层泥岩通过槽探钻探工作可知煤层控制程度较严研究程度较高 2号煤层最小厚度728米最大厚度1321米平均煤厚1015米属全区均可采煤层结构单一属稳定的特厚煤层煤层变化规律是沿倾向浅部薄而深部较厚沿走向东部薄而西部较厚煤层顶板岩性为灰黑色粉砂岩夹薄层泥岩细砂岩底板为灰白色含粘土质泥岩分布普遍并且较稳定是一标志层该煤层是主要可采煤层控制严密研究程度亦较高 可采煤层的控制程度和煤层厚度及间距变化情况见表53 表53 见煤点 TC8 TC9 ?-01 TC10 TC11 ?-01 ?-02 TC12 TC13 TC14 平均 1号煤 085 191 108 191 130 192 207 100 154 层间距 249 173 433 433 286 280 279 280 296 2号煤 808 1057 1153 834 876 1284 1321 1273 728 1015 第二节 煤 质 一物理性质及煤岩特征 1肉眼观测 结构及构造成规划层状产出以条带状和线理状结构为主 颜色及光泽黑色条痕呈黑褐色呈块状风化后变为灰黑色呈粉沫状含丝炭高者黑度深极易污手光泽暗淡 燃烧情况易燃火焰为黄红化烟少无沥表味膨胀不明显燃烧后为灰白色粉沫无煤渣 节理节理较发育有两组充填有次生的黄铜矿黄铁矿 致密度比较致密而坚硬脆度小 断口呈参差状和平整状或贝壳状 显微类型为半光亮型和暗淡型 2煤岩特征 2号煤的有机质主要由丝炭化组分和凝胶化组分组成而半凝胶组分和稳定组分含量较少凝胶组分为凝胶化基质体结构镜煤偶尔可见半凝胶化组分为半凝胶化基质体和半木质镜煤丝炭化组分主要有胞腔排列的丝炭及胞腔排列无规则的木质镜煤丝炭丝炭化组分和半木质化基质体无机质中经粘土类居多呈片状单独存在有机质呈浸染状或不规则状1号煤岩显微类型为暗煤类2号煤为亮煤暗煤类反射率测定结果确定其变质程度为0变质阶段煤岩组分鉴定情况见下表54 煤岩组分鉴定成果表 表54 采 样 点 号 煤层号 有机质各组 反射率 凝胶化组分 半凝胶化组分 丝炭化组分 稳定且分 有机质 无机质 粘土类 硫化物类 碳酸盐类 氧化硅类 其它 ?-01-全 371 32 420 15 838 16(2 15(4 0(2 0(2 0(2 02 045 ?-01-2分 88 64 783 04 939 6(1 5(5 0(4 0(2 046 ?-01-4分 139 86 712 04 941 5(9 5(1 0(4 0(2 0(2 046 加权平均 2 112 74 751 04 940 6(0 5(3 0(4 0(1 0(2 046 ?-02-4分 694 45 386 13 938 6(2 5(4 0(6 0(2 047 总平均 1 371 32 420 15 938 16(2 15(4 0(2 0(2 0(2 0(2 045 总平均 2 403 60 569 09 939 6(1 5(4 0(5 0(1 0(1 01 047 3矿物质 煤层中含有较多的矿物质有方解石黄铁矿黄铜矿和石英碎屑分布于煤层裂隙中 二化学性质工艺性能及煤种 1灰熔点12号煤层灰熔点均属易熔组酸性炉渣大致耐火度DT12号煤层分别为1140?1129?灰熔点ST为1170?详见附表六 2化学性质详见附表六 1号煤层平均原煤灰分含量为509原煤干燥无灰高位发热量为3223MJKg粘结指数为0原煤全硫含量平均为068各项指标均无明显变化规律 该煤层根据中国煤炭分类标准按其挥发份指标和粘结指数划分属不粘结煤种最新分类数码为2131属特低灰特低硫高发热量低灰熔点的动力用煤和民有煤 2号煤层平均原煤灰分含量为566原煤干燥无灰高位发热量为3208MJKg粘结指数为0原煤全硫含量平均为027据现有资料分析尚无明显变化规律该煤层属不粘结煤种属特低灰特低硫高发热量低灰熔点的良好动力用煤和民用煤 三煤的风化 由于区内覆盖层较薄气候干旱少雨煤的风化主要受物理风化作用的影响特别是在Tc10Tc14之间2号煤层风化特别历害但煤层在埋深37米左右各项工业指标趋于正常煤质稳定而无变化即达到了煤层风化的下限据此煤层内化带深度确定为从地表以下垂深东区为20米西区为37米全区平均为30米厚 第三节 其它有益矿产161队分析资料镓的含量为0004达到一般工业边界品位和指标除此之外其它稀散元素含量均无工业价值 第六章 水 文 地 质 第一节 区域水文地质概况 本区地处天山褶皱带工业区段北侧三塘湖凹陷面缘属大陆性干燥气候区区域地下水唯赖量寡的大气降水地下水迳流按其地势由面西向东北运移排泄方式除以泉水排泄外主要耗损于蒸发其含水状况依据岩性组合和含水层性质分述如下 一石炭系裂隙含水层 展布于区内南部岩性主要为钙质细砂岩粉砂岩砂质灰岩中性火山碎屑岩岩层致密坚硬裂隙发育由于F1断层为逆断层具有阻水作用因此在本区南部F1断层以南有天然泉点分布是当地居民耕种和饮用的唯一水源 二侏罗系孔隙裂隙含水层 地层分布主要为侏罗系喀拉扎组齐古组头屯河组西山窑组三工河组其岩性为陆相碎屑建造以粉砂岩泥岩中粗粒砂岩为主其补给来源主要以接受大气降水为主其次还有通过上覆第四系砂砾石层作为传导垂直渗透补给给水微弱 三第四系孔隙含水透水层 区内分布广泛岩性以戈壁冲积砂砾石和砂土层为主透水性好局部地段含水大部区域属透水而不属于含水层 第二节 工作区水文地质条件 区内第四系广泛分布其岩性多以戈壁砂砾石为主厚度00 5米属透水而不属于含水层主要是接受有限的大气降水作传导垂直下渗补给下部基岩含水层无较大水文地质意义 一头屯河组孔隙裂隙含水层 地表多呈零散出露于区内北部岩性以褐红色紫红色干旱湖相的粉砂岩泥岩为主在该组底部普遍有一层厚约数米的钙泥质胶结的砂砾岩该岩层通过小面积接受大气降水及第四系垂直渗透补给予而具有微弱含水性属孔隙裂隙含水层是煤矿矿床间接充水含水层 二西山窑组孔隙裂隙含水层 地表也多呈零散状出露于勘探区中部岩性以泥岩粉砂岩及细砂岩为主在该组的中上部根据钻探地表槽探及地质填图资料普遍有一层厚32米左右泥质 胶结中粗砂岩在小范围内接受大气降水在上覆第四系垂直下渗及上部岩层风化裂隙作用下有一定含水性属孔隙裂隙含水层也是未来井下开采之重要充水含水层对于该含水层根据岩性相合特征及钻孔简易水文资料依其地下水循环条件可分为上下两个含水带 1上部水经常循环带 因该区域气候干燥年平均7级以上大风为115天岩层风化强烈受大气降水补给从钻孔简易水文资料分析?--01孔?--02孔在15米以上基本无水位并且位于工作区西部500米处的乡镇企业局煤矿在建井初期井筒涌水量最高达700m3d其上部水经常循环带厚度达70米 2下部水缓慢循环带 对于工作区南部石炭纪地层并未发现天然泉水出露又由于南部的F1逆断层又起一定隔水作用故对未来矿井充水基本无影响 对于隔水层带的分布根据外事探及地表槽探资料在头屯河组含水层及西山窑组含水层之间都有巨厚的泥岩粉砂岩分布最大厚度达30米左右且西山窑组基岩孔隙裂隙含水层距煤层顶板20米范围内有厚层粉砂岩分布起到一定隔水作用但由于本区各种裂隙尤其风化裂隙较为发育从而使隔水层受到一定程度的破坏隔水性能减弱 依据上述水文地质条件按照煤炭资源地质勘探规范要求对水文地质类型划分的标准本区域属二类一型水文地质条件简单 第三节 充水因素分析 井田内既无地表水系亦无地下水露头其矿床充水唯赖于有限的大气降水的垂直渗透为主要补给来源年平均降水量339mm水文地质条件简单从乡镇企 业局煤矿水文地质状况来看本区含水层对矿磨擦充水不具制约条件在未来建井初期对风化裂隙水静储量疏干后其正常矿坑涌水将不足以影响对矿体的开发 第四节 矿坑涌水量预测 设定首采水平为780米水位降低8810米钻孔水位21米地表高程88910 乡镇企业局煤矿开采深度70米水位降低50米开采面积9900平方米涌水量为30m3d该井已延深至120米垂深未发现涌水量增大 根据上述条件工作区首采区矿坑涌水量预测采用矿坑涌水量与开采面积成直线关系与开采深度呈非直线关系的计算公式 F1 S1 Q1 Q F S 其中Q1未来矿坑涌水量m3d Q 乡镇企业局煤矿矿井涌水量30m3d F1未来首采区开采面积20642725 m2 F 乡镇企业局煤矿矿井开采面积9900 m2 S1未来矿井水位降深88910-780-21 8810米 S 乡镇企业局煤矿矿井水位降深70-20 50米 依此Q1 83000 m3d 对于该预测成果我们认为在基本相同水文地质条件下采用比拟法可基本反映本煤矿矿坑涌水量实际状况且预测值属于矿坑排水正常范围之内其预测结果可靠可作为未来矿井建设的初步设计依据随着矿井开拓的长期抽排其正常矿坑涌水量将有所减小 第五节 供水水源 一距工作区以东18公里驻军某部现建有供水井一个水质尚好可作为未来煤矿供水水源程序地 第七章 开采技术条件 三塘湖山南火石泉煤矿建在三塘湖乡奎苏第二煤矿与乡镇企业局煤矿之间三个矿的地层煤层结构变化不大岩石物理力学性质瓦斯煤尘煤的自然及环境地质变化也不大因此本章主要依据1992年新疆宽田地质局161勘探队所收集的资料和这次在工作区所收集的地质资料整理如下 第一节 生产矿井末采技术条件概况 邻近的乡镇企业局生产矿井为一年产15吨的小矿建矿生产至今井下采煤技术条件无数据记录据调查访问和实地观察资料主要开采2号煤顶板为粉砂岩底板为泥质岩顶棉线粉砂岩坚硬抗压易于管理底板铝质泥岩见水膨胀不易管理瓦斯含量低微未发生过瓦斯煤尘爆炸事故煤的自燃时有发生发火期为36个月煤层有微小错力不影响生产奎苏第二煤矿的各项开采条件亦和乡镇企业局煤矿相同 第二节 岩石工程地质特征 区内第四系覆盖层松散无胶结厚度小对井筒建设无影响主要可采煤层2号顶板为粉砂岩不易破碎厚度达数米节理裂隙不发育岩石物理力学试验成果见表71从单向搞压强度419Mpa分析属于中等易冒落性顶板煤层底板为一层粘土质泥岩见水膨胀容易造成底鼓现象造成对巷道的破坏 表71 项 目 天然视密度gcm3 含水率 Mpa 单向抗拉强度Mpa 直剪切强度 Mpa 软化系数K 顶板 246 170 1232 4192 231 432 044 底板 236 171 1375 1975 116 458 008 注岩样由西部乡镇企业局煤矿采集 为2号煤层顶底板 瓦斯煤尘和煤的自燃 根据对钻孔可采煤层取样化验分析1号2号煤层瓦斯含量CH4为零CO2为 01034毫升克可燃物质属低瓦斯煤层详见表72 表72 采样地点 煤层编号 采样深度 米 瓦斯含量 ml克可燃质 瓦斯成份 CH4 CO2 CH4 CO2 N2 Vdaf Mad Ad I-01 1 1193-12030 000 034 000 3991 6009 4144 334 2199 CO2-N2 I-01 2 12367-12507 000 012 000 692 9308 2848 452 738 CO2-N2 I-01 3 12927-13177 000 021 000 1147 8853 2928 408 601 CO2-N2 注I-01孔为本井田东边界以东1500米的I勘探线的01钻 孔 煤的自燃倾向根据分析成果煤的着火点温度T为43?595?此数值大于 40?其自燃性等级应属于易自燃发火煤详见表74 煤尘爆炸试验成果表 表7--3 煤层号 样 号 火焰长度MM 论 备 注 1 ?-01 ,40000 6500 有爆炸性 ?-01为本井田东边界500米?勘探线上的01孔 ?-01-1分 40000 5000 有爆炸性 2 ?-01-2分 40000 5000 有爆炸性 2 ?-01-3分 40000 6500 有爆炸性 煤层自燃倾向试验成果表 表7-4 煤 层 号 样 号 火 点 ? 论 氧化样 原样 还原样 ,T 氧化程度 ?-01-1分 30500 5950 353 易燃 2 ?-01-2分 29800 32500 4300 6200 易燃 第四节 环境地质 钻孔煤芯采样化验成果中2号可采煤层中有害元素砷的含量最大为2个ppm氟的含量最大为35个ppm最小为18个ppm氯的含量最大可达0015最小为0008见表75 另根据地震局资料工作区地处6度地震裂度带区后期矿井对煤层的开 采势必会产生采空区在地震活动作用下易造成地面下沉和形成采空塌陷破坏煤矿矿区地貌建议矿方在今后矿井开采中要合理规划采区增强地面建筑的提高运输大巷的抗震强度对地面下沉要定期观测对采空塌陷坑要及时回填减少环境危害 煤中有害元素成果表 表7--5 煤层号 采样号 Fad PPM ASad PPM Cld 备注 2 I-01-1分 2400 100 0011 I-01为本井田东边界1500米的I勘探线上的01勘探孔 2 I-01-2分 1800 000 0010 2 I-01-3分 2600 100 0015 2 I-01-4分 2900 200 0008 2 I-01-5分 3500 200 0011 第八章 储 量 计 算 第一节 井田范围 该井田范围东界为TC8西界为TC14西30米南界为2号煤层露头北界为煤层等高线600米水平投影至地表界线井田东西长226公里南北宽016公里面积036平方公里井田四个拐点坐标为 S2 X 491251600 Y 51899600 S3 X 491264200 Y 51910200 S4 X 491144300 Y 52104800 第二节 储量计算范围及指标 参加储量计算的煤层为1号2号两层计算的边界两个煤层相同南界为煤层600米水平线储量计算垂深为28900米东界为?勘探线往东外延500米西界为 由?勘探线以西760米东西长2260米南北平均宽度160米详见附图DS9708DS9709 对煤层最低可采厚度的确定因属非炼焦用煤且倾角为60?最低可采厚度确定为085米最高可采灰分为40风化带下限由煤层露头向下垂深30米 风化带单独参加储量计算不计入表内储量 第三节 储量计算方法 计算方法采用煤底板等高线平面投影块段法分块段分水平计算储量用求积仪求面积拉三次面积后取算术平均值块段内煤层厚度采用块段或相邻块段工程见煤点厚度的算术平均值根据化验资料1号煤容重为1372号煤为容重136采用平面投影计算储量块段煤层倾角是根据已知资料的煤层倾角确定为60?又由于煤层倾角大于15?以煤层真厚度和斜面积计算储量计算公式Q SMARD式中Q为储量万吨M为煤层厚度mARD为煤层容重tm3S为斜面积万m2 第四节 储量级别划分 储量级别划分在1000米线距内用钻孔及探槽所控制的范围按水平圈划B级储量对勘探线间680米水平以下按水平圈划C级储量对?勘探线外部分740米水平以上840米水平以下按水平圈划C级储量对?勘探线外部分680米水平以上780水平以下圈划C级储量其余圈划D级储量对煤层风化带计算储量但不列入表内储量本次储量计算最大面积为3229万平方米其中1号煤计算面积3083万平方米2号煤计算面积3229万平方米详见附图DS9708DS9709 第五节 储量计算结果 表内储量B级30989万吨 D级31017万吨 BCD级118785万吨 其中BBCD261 风化带储量14549万吨 B级量7712万吨 C级量18289万吨 D级量5393万吨 BCD级量31394万吨 其中BBCD246 BCBCD828 储量计算成果详见附表七八九十十一十二和十三 从上述储量计算结果可以看出工作区表内地质储量为118785万吨其中B级储量为30989万是高级储量占总地质储量的261BC级储量占总地质储量的739符合煤炭资源地质勘探规范要求780米水平地质储量为31394万吨其中B级储量为7712万吨为高级储量占该水平地质储量的246BC级储量占该水平储量的828亦符合煤炭资源地质勘探规范的要求可做为小煤矿设计的依据和第一水平780米生产煤炭的依据 第九章 结 论 第一节 勘探成果评价 本次生产地质工作针对小煤矿勘探的特点着重于地质填图槽探揭露以及旧窑和邻近小煤矿的调查并辅以钻孔控制和采集各种样品化验分析经过野外工作和室内资料整理分析研究全面地完成或超额完成了勘探设计所确定和各项任务 通过工作查明了工作区地层层序和含煤地层时代了解了结构复杂程度查明了构造形态进一步研究了含煤的可采范围了解了可采煤层的煤质特征确定了煤种评价了煤的工艺性能和利用方向并确定了煤的风化界线了解了自然地理条件调查了邻近生产矿井水文地质情况对于地下水的补给排泄及充水因素进行了分析并预测了首采区坑道系统涌水量提供了供水水源方向初步了解了煤层瓦斯状况对其它有益矿产的赋存情况进行了了解并搜集了资料 综上所述上所述本次工作所收集的资料是丰富的研究程度较高编制完成了3万字的这份生产地质报告完成了控制测量352Km2地形测量192Km2地质填图192Km2槽探工程475m3钻探工程43834m测井钻孔两个煤芯采样化验14个小煤窑调查两处进行野外水文地质调查提供附图17张附表一份18份提供工作区煤炭地质储量118785万吨其中高级储量即B级储量30989万吨高级储量占总储量的261符合矿井地质规程和煤炭资源地质勘探规范对兴建小煤矿的要求提供的地质资料可靠可作为年产69万吨矿井设计和生产的依据 第二节 存在的问和对今后工作的建议 1对F1逆断层的走向延伸主要是参照120万区测资料和1992年新疆煤田地质局161队所编写的资料本工作区内该断层控制点稀疏 2西山窑组含煤地层下伏之三工河组地层因受工作量所限未进行钻探控制其层组划分仅依据120万区测资料 33号煤层因受工作量所限地表露头及邻近矿井资料无开采价值未进行钻探控制 4依据本次小范围勘探资料分析该区煤层厚度大较稳定是煤质较好的动力用煤和民用煤建议进一步扩大勘探范围查明煤炭资源分布状况 5该区水源匮乏为保证煤矿开发和发展的需要建议在工作区外围进行 水文地质工作寻找较理想的供水水源地 1