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咱德煤矿资源储量核实报告

咱德煤矿资源储量核实报告
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云南省曲靖市麒麟区

咱德煤矿资源储量核实报告

曲靖市麒麟区咱德煤矿

二○一○年十一月

云南省曲靖市麒麟区

咱德煤矿资源储量核实报告

申报单位:曲靖市麒麟区咱德煤矿

法定代表:罗长江

报告编制单位:云南地质工程勘察设计研究院

法 定 代 表 人:孟奇猛

总 工 程 师: 李长才

编 制 人 员:吴均、刘开明、王健洪

项 目 负 责:杨自文

审 核 人: 穆勇

提交报告日期:2010年11月

文字目录

摘 要1

第一章 概 况1

第一节 目的和任务1

第二节 位置与交通5

第三节 自然地理和经济状况10

第四节 生产矿井及老窑11

第五节 以往地质工作13

第六节 本次工作情况14

第二章 煤矿地质16

第一节 地 层16

第二节 构 造21

第三节 岩浆岩25

第三章 煤层26

第一节 含煤地层及含煤性26

第二节 可采煤层26

第三节 煤层对比30

第四节 煤的物理性质、化学性质及工艺性能34

二、煤的镜质组反射率36

第五节 煤的可选性45

第六节 煤类及煤的工业用途46

第四章 矿床开采技术条件48

第一节 工作概况48

第二节 水文地质48

第三节 工程地质58

第四节 环境地质66

第五节 小 结72

第五章 矿山开采74

第一节 开采煤层及生产状况74

第二节 探采对比75

第六章 资源储量核实工作质量评述77

第一节 核实方法77

第二节 核实工作质量评述77

第七章 资源储量估算79

第一节 资源储量估算范围及工业指标79

第二节 资源储量的估算程序80

第三节 资源储量估算方法及参数的确定80

第五节 本次资源储量查明估算结果83

第六节 本区占用1-14井详细普查报告中的洒马笔11井田和88

清水沟井田(补充)报告的储量及其对比88

第七节 本次核实结果与2009年核实报告的对比92

第八章 矿床开发经济意义概略研究94

第一节 矿床开发内外部条件94

第二节 矿山开发的主要技术经济指标95

第三节 矿山开发经济效益预算96

第九章 结论98

第一节 主要工作成果98

第二节 存在问题及下步工作建议99

附图目录

图号顺序号图 名比例尺

11曲靖市麒麟区咱德煤矿矿综合图例册

12曲靖市麒麟区咱德煤矿矿地形地质及水文地质图1:5000

23曲靖市麒麟区咱德煤矿煤系地层对比图1:500

34曲靖市麒麟区咱德煤矿上覆地层综合柱状图1:500

35曲靖市麒麟区咱德煤矿煤系地层综合柱状图1:200

46曲靖市麒麟区咱德煤矿1线地质剖面图1:2000

47曲靖市麒麟区咱德煤矿2线地质剖面图1:2000

58曲靖市麒麟区咱德煤矿C8煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

59曲靖市麒麟区咱德煤矿C9煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

510曲靖市麒麟区咱德煤矿C10煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

511曲靖市麒麟区咱德煤矿C11b煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

512曲靖市麒麟区咱德煤矿C14煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

513曲靖市麒麟区咱德煤矿C15b煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

514曲靖市麒麟区咱德煤矿C16煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

515曲靖市麒麟区咱德煤矿C17煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

516曲靖市麒麟区咱德煤矿C19b煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

517曲靖市麒麟区咱德煤矿C21a煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

518曲靖市麒麟区咱德煤矿C21b煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

519曲靖市麒麟区咱德煤矿C23b煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

520曲靖市麒麟区咱德煤矿C24煤层底板等高线暨资源储量估算图1:5000

621曲靖市麒麟区咱德煤矿巷道平面图1:2000

722曲靖市麒麟区咱德煤矿水文地质、工程地质剖面图1:2000

823曲靖市麒麟区咱德煤矿矿坑涌水量预算平面图1:5000

924曲靖市麒麟区咱德煤矿主斜井井巷素描图1:500

附表目录

1、曲靖市麒麟区德煤矿矿区范围拐点坐标表

2、曲靖市麒麟区咱德煤矿煤层煤质分析成果表

3、曲靖市麒麟区咱德煤矿煤层综合成果表

4、曲靖市麒麟区咱德煤矿可采煤层块段资源储量估算表

5、曲靖市麒麟区咱德煤划定矿区范围内矿资源储量汇总表

6、曲靖市麒麟区咱德煤矿煤尘爆炸性、煤自燃倾向性试验成果表

附件目录

1、地质勘查资质证书

2、委托书

3、业主承诺书

4、初审意见书

5、云南省划定矿区范围批复(滇[2010]第174号)

6、云南省曲靖市咱德煤矿采矿许可证

7、云南省曲靖市咱德煤矿煤层煤尘爆炸性及自燃倾向性鉴定报告

8、云南省曲靖市咱德煤矿瓦斯等级鉴定证书

9、曲国土资储备字【2009】175号评审备案证明

摘 要

根据云南省国土资源厅对划定矿区范围批复(滇)[2010]第174号,曲靖市江达煤业有限公司咱德煤矿由原来的0.4872km2变更为0.72km2。开采标高由原来2065m~1985m,变更为2070m~1700m。矿井生产规模由9万t/a变更为15万t/a。本次报告即为变更采矿证及未来矿山资源现状利用调查作依据。

曲靖市麒麟区咱德煤矿为六证齐全的生产矿井,矿区位于曲靖市东南120°方向,平距39km,地处曲靖市麒麟区东山镇境内。划定矿区范围由8个拐点圈定,面积0.72km2,开采标高2070~1700m。地理坐标(经纬度):104°08′02″~104°08′41″;北纬: 25°19′01″~25°19′29″。

曲靖市江达煤业有限公司咱德煤矿委托云南地质工程勘察设计研究院,编制《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》,为煤矿变更采矿证及未来矿山资源现状利用作依据。

经本次核实,矿区构造为中等类型偏复杂,煤层属较稳定,勘查类型为二类二型。矿床水文地质条件为简单类型,工程地质、环境地质为中等类型。

区内可采煤层为低中灰-中高灰、低-中等挥发份,特低-低磷、低-中热值、中-中强粘结性煤。除C21a、C21b、C23b、C24为高硫煤外,其余为特低-中高硫煤。确定全区煤类为焦煤(JM),煤的用途主要用作动力用煤,经洗选后可作炼焦用煤。但高硫煤必须降低含硫量后才能利用。

截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内累计查明资源储量为795万吨,注销资源量47万吨;保有资源储量748万吨(村庄影响带100万吨);其中122b类59万吨,332类88万吨,333类601万吨;其中含硫≤3%累计查明资源储量为500万吨,注销资源量47万吨,保有资源储量453万吨(村庄影响带61万吨);其中122b类59万吨,332类51万吨,333类343万吨;含硫>3%的累计查明资源储量295万吨,保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨);其中332类37万吨,333类258万吨;其中原采矿证范围内含硫≤3%的累计查明资源储量为377万吨,注销资源量47万吨,保有资源量330万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的累计查明资源储量30万吨,保有资源储量30万吨;新扩区含硫≤3%的累计查明资源储量为123万吨,保有资源储量123万吨;含硫>3%的累计查明资源储量265万吨,保有资源储量265万吨(村庄影响带39万吨)。

第一章 概 况

第一节 目的和任务

一、工作目的

云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿,位于曲靖市麒麟区东山镇境内,与清水沟煤矿勘探区、大溪沟煤矿、发兴煤矿、工庆煤矿等相邻,为“六证”齐全的生产矿井,生产规模15万吨/a。曲靖市江达煤业有限公司咱德煤矿(以下简称咱德煤矿)委托云南地质工程勘察设计研究院(以下简称我院),根据煤矿现有生产矿井井巷资料,结合以往综合性资料,编制本次资源储量核实报告。本次工作是在矿区面积由原来的0.4872km2经省国土资源厅同意划定的矿区范围0.72km2,开采控制标高由原来的2065~1985m变更为现在的2070~1700m,生产规模由原来的9万吨/a变更为15万吨/a的基础上,并在现变更的采矿权范围内进行资源储量核实工作,估算煤矿各可采煤层的资源储量,编制《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》,目的是为煤矿变更采矿证及未来矿山资源现状利用调查提供地质依据。

二、工作任务

按照国土资发「2007」26号文规定和《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215—2002)、有关规程、规范的质量要求,结合矿井实际情况及合同的要求进行。具体的工作任务如下:

1、查明生产矿井主要巷道、开采深度、采空区范围,圈定采空或破坏区范围;

2查明可采煤层的层数、层位、厚度、可采范围及其变化情况;评价可采煤层的稳定程度;估算各可采煤层各类别的资源/储量;

3、查明矿井内的构造形态、评价矿区的构造复杂程度;对构造的发育程度、分布范围及对开采的影响作出评述;

4、结合煤矿实际,对煤层对比、研究矿井地质资料进一步综合分析,收集相邻矿井地质、水文、工程、环境地质及其它开采技术条件等资料;

5、对主要可采煤层的煤质特征和工艺性能及其变化情况,作出相应的评价;确定煤类,评价煤的工业利用方向;

6、初步对水文、工程、环境地质及其它开采技术条件作出评价,预测煤矿床开采后,可能引起及出现的主要工程地质问题进行评价;

7、提交《云南省曲靖市麒麟区咱德矿资源储量核实报告》文字、相关图件及成果数字化光盘;

三、原采矿权基本情况

云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿属《云南省矿产资源规划》鼓励开采分区和《曲靖市矿产资源规划》三级矿产资源规划的鼓励开发区域。

采矿许可证号:C5300002009081120031430

采矿权人:云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿

地址:曲靖市麒麟区独木办事处

矿山名称:云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿

经济类型:私营企业

开采矿种:煤

开采方式:地下开采

设计生产规模:9万吨/年

原矿区面积:O.4872k㎡

开采深度:2065~1985m

有效期限:陆年(2009年8月10日~2015年8月10日)

发证单位:云南省国土资源厅

云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿原矿区范围拐点坐标见表-1。

根据云南省国土资源厅划定矿区范围批复(滇)[2010]174号,对云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿划定矿区范围、开采标高、生产规模进行了变更,划定矿区范围的坐标由矿业权核实单位云南华联矿产勘探有限责任院提供。本次对云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿划定矿区范围进行资源储量核实,作为“云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿”变更矿区范围的地质资料依据。划定的矿区范围拐点坐标见表1-2。云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿现矿区范围和划定矿区范围示意图见图1-1。

表1-1 原咱德煤矿采矿权范围拐点坐标表

北京54坐标(3度带)经纬度坐标

拐点编号X坐标Y坐标经度纬度

12801510.0035413226.00104°08′18″25°19′03″

22802106.0035413142.00104°08′14″25°19′23″

32802300.0035413188.00104°08′46″25°19′29″

42802300.0035413892.00104°08′41″25°19′29″

52802226.0035413892.00104°08′41″25°19′27″

62802070.0035413820.00104°08′39″25°19′22″

72801823.0035413674.00104°08′32″25°19′13″

82801823.0035413816.00104°08′39″25°19′13″

92801428.0035413594.00104°08′31″25°19′01″

面积:0.4872平方公里 开采深度:2065m~1985m

表1-2 咱德煤矿划定矿区范围拐点坐标表

北京54坐标(3度带)经纬度坐标

拐点编号X坐标Y坐标经度纬度

矿12801619.0035412802.00104°08′02″25°19′09″

矿22802301.0035412928.00104°08′07″25°19′29″

矿32802300.0035413892.00104°08′41″25°19′29″

矿42802226.0035413892.00104°08′41″25°19′27″

矿52802070.0035413820.00104°08′39″25°19′22″

矿62801823.0035413674.00104°08′34″25°19′13″

矿72801823.0035413816.00104°08′39″25°19′14″

矿82801428.0035413594.00104°08′31″25°19′01″

面积:0.72平方公里开采深度:2070m~1700m

图1-1曲靖市咱德煤矿原采矿证范围和划定矿区关系示意图

第二节 位置与交通

一、位置

云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿为六证齐全的生产矿井,位于曲靖市东南120°方向,平距39km,地处曲靖市麒麟区麒麟区境内。具体位于独木村委会咱德村。周边主要生产矿井有发兴煤矿、大溪沟煤矿、工庆煤矿、叠水等煤矿,各矿井之间无矿界重叠现象(见图1-3矿界关系示意图)。

划定矿区范围呈不规则的四边形,由8个拐点圈定,矿区面积0.72km2,开采标高2070~1700m。地理坐标(极值):104°08′02″~104°08′41″;北纬: 25°19′01″~25°19′29″。

二、交通

云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿位于恩洪矿区清水沟井田中的11井田北东部,矿区交通方便,曲靖市至麒麟区、新村、恩洪等地每天有班车往返。矿区至麒麟区约10km(其中5km为矿区公路)接曲靖—恩洪高等级公路,麒麟区至曲靖65km,至昆明203km。矿区周边交通方便。(详见交通图1-2)。

图1-2 交通位置图

图1-3 咱德煤矿矿界关系示意图

第三节 自然地理和经济状况

一、自然地理

本区属低中山地貌。区内最高点位于矿区东部的山峰,海拔标高2155m,最低标高在西侧咱德村以西的溪沟边,标高2013m,相对高差142m,矿区从南到北地形连绵起伏,地形坡度大都介于15~25°间,属缓坡~陡坡地形。

矿区地处北亚热带,但由于海拔高,具典型的高原季风气候特点。春暖秋凉,冬寒夏温,冬春季干燥多风,夏季多雨湿润。年最高气温34.9℃,最低气温-5.2℃,年平均气温13.8℃。

每年12月至次年2月为霜冻期,偶有降雪现象,2~4月为风季,多为西南风和西风,最大风速23m/s,年平均风速2.8 m/s。年降水量1032~1624毫米,其中6~10月为雨季,约占全年降雨量的80~90%。日最大降雨量为87.5mm,月最大降雨量为116.67mm。年蒸发量为1835.6~2339.2mm。年平均相对湿度为169%。

该区历史上未发生过大于是4.7级的破坏性地震,最大震级为3.9级,根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),曲靖市地震设防烈度属Ⅶ度区。地震加速度0.15g,地震动反应谱特征周期0.45S。

二、经济地理

煤矿所在地为曲靖市麒麟区的优质炼焦煤产地,现有年产3~45万吨的煤矿100家。其中多为年产3~6万吨的小煤矿,均为股份制或私营企业。仅有恩洪煤矿年产30万吨,陆东煤矿45万吨。洗煤厂、焦化厂有若干家,是麒麟区的经济支柱,其它工业不发达。

区内供电属云南滇东电网曲靖电力院供电范围,有三岔220kv,富源1lOkv,小冲沟1lOkv,越州1lOkv变电站,水城电厂及新村矸石发电厂等。区内大部分煤矿已实行了双回路供电系统。各村均已开通了程控电话:中国移动、中国联通、中国电信均已开通移动电话网。

区内居民以汉族为主,杂居少数彝族,除部分人员参加采煤外,大多从事农业生产。农作物主要有玉米,次有水稻、土豆等,粮食可基本自给自足,经济作物以烤烟为主。

第四节 生产矿井及老窑

一、老窑

该区煤炭开采历史久远,小窑主要分布矿区外围,为当地居民零星挖掘供生活用煤,产量甚少。随地方经济的发展,煤炭开采逐年增长,当地居民开始大量开采浅部煤层。据调查,煤窑采煤方法主要为沿煤层走向手镐采煤、自然通风、人工排水,且为季节性开采,规模不大。小煤窑的无序开采对矿区浅部煤炭资源造成严重破坏,随着近期各主管部门实施“关井压产”、煤矿“规模化”,对私挖乱采无证小窑进行了封闭,使有证矿井的生产得到了合理有序正常的发展。

二、生产矿井

矿区生产矿井为咱德煤矿,周边主要生产矿井有发兴煤矿、大溪沟煤矿、工庆煤矿、叠水等煤矿,

1、咱德煤矿:始建于1994年5月,1995年6月正式投产,至今仅开采C16一个煤层。据矿山统计,止2005年5月,共采出原煤约16万吨,采空区消耗资源储量为23万吨。矿山回采率为70%,损失率为30%。2005年6月至2009年3月,共采出原煤约8万吨,采空区消耗资源储量为10.68万吨。矿山回采率为75%,损失率为25%。云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿采用双斜井开拓,现仅开采C16煤层。南翼主井口标高2074.628m,1986m落平;延煤层倾向,继续开拓上山至2006m,在2003、1986m水平拓水平运输巷,每60余m用上山联络,划分采区。副井口标高2099.415m,与主井相距80m,平行开拓至2033m,用上山与主井相连,形成通风系统。北翼主井口标高2030.917m,1991m标高见煤落平沿煤层掘进水平巷。副井口标高2031.49m,与主井平行掘进2003m见煤落平,沿煤层掘进水平巷,每间隔30~60m掘进联络巷道与主井形成通风系统,再向两翼布置采区。云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿现最低开采标高1985m,C16煤层采空面积10.84万m2,干季每昼夜排水量50m3,多用于降尘。雨季最大排水量每昼夜100m3。历年排水量随采空面积增大略有增加

2、发兴煤矿:位于咱德煤矿东部,发兴煤矿自2003年建井,由于地质资料少,在开拓中探煤,至2005年底,共计产煤0.5万吨(全为巷面煤)。2006至2009年3月31日共产煤5.8万吨,采空煤量为8.3万吨。

发兴煤矿现最低开采标高1942m,开拓巷道约1200m,由于地质情况不清,处于探煤阶段,仅在F11-9附近见到零星煤层,临时开采,年产仅几千吨。现每昼夜排水量为25m3,干雨季变化不大。

3、大溪沟煤矿:位于咱德煤矿南部,1994年4月28日成立大溪沟煤矿,1995年3月投产,以斜井形式开采C9煤层,至2005年5月止,开采原煤资源储量约20万吨,矿区北西角由云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿开采。两矿合采C9煤层,现C9煤层资源储量已被采完。下一步大溪沟煤矿拟开采C16煤层。

矿井开采方式为斜井开采,主斜井口标高为2029.98m,副井口标高为2031.93m,最低开采标高1941.60m。巷道回采面积为46902.90m2,由硐口初见水位2008m与开采底界标高之差,得出矿井水位降深为66.4m,矿坑排水主要以水泵抽水,观测流量旱季为45m3/d,雨季流量100m3/d,季节流量变化系数为2.5,斜井岩巷富水性弱,正常情况下只有少量渗水,局部断层破碎带见有小股淋水,矿坑单位面积单位降深涌水量旱、雨季分别为1.445×10-5~3.211×10-5m3/d.m.m2,据调查一般在降雨后10天左右矿井的涌水量达最大值。矿井水文地质条件属简单类型。开采至今,未发生过突水灾害。

第五节 以往地质工作

咱德煤矿位于原恩洪矿区清水沟井田内。清水沟井田是1982年将恩洪矿区5、6-Ⅰ、6-Ⅱ、11、14井田合并后的总称,并包括稍后勘查的12井田的一部分。矿区地质工作始于1938年,先后有多个地勘单位作过不同程度地质工作。

1938年,王竹泉、路兆洽等在矿区内进行过地质调查,编有1:100万及1:20万地质图。对滇东煤田区域性地层、构造、煤层成因有所论述。

1957年,云南省地质局采样队进行了1:5万地质填图,并按4km的间距进行地表工程,探硐及老窑采样,测地层及构造剖面等。

1964年12月云南省地质局第六地质队提交了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》。1978年10月云南省地质局以云地审(1978)1号文审查了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》。报告批准1-14井田C1+C2级储量1029234千吨,表外34399千吨,地质储量101060千吨。

1968年1月,原云南省地质局第6地质队提交了《滇东煤田恩洪矿区11井田精查储量地质报告》。1973年1月17日云南省地质局革命委员会以第6号文批准该报告,批准A+B级储量25731千吨,A+B+C级储量78940千吨,D级储量16171千吨。

1982年12月云南省198煤田地质勘探队提交了《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》。1986年5月23日云南省矿产储量委员会以云储决字第163号批准了该报告能利用储量A+B+C级45470万吨,暂不能利用储量C级2082万吨,保安煤柱储量A+B+C级4344万吨,保安煤柱暂不能利用储量310万吨。

2005年7月云南省198煤田地质勘探队受业主委托,编制了《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿资源储量核实报告》。曲靖市国土资源局以曲国土资储备字[2005]40号备案。批准C14、C15、C16、C18四个煤层保有资源储量122b 120万吨、保安煤柱19万吨、采空区消耗资源储量23万吨。

2009年4月云南省地质工程勘察总院受业主委托编制了《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿资源储量核实报告》。曲靖市国土资源局以曲国土资储备字[2009]175号备案。批准C14、C15、C16、C18、C19a、C19b、C21、C23 C23九个煤层保有资源储量210.39万吨、其中122b类135.15万吨,332(高硫)52.77万吨,村庄压覆资源储量332类22.47万吨。采空区消耗资源储量33.68万吨。

上述各项地质工作,对本区范围及其周边的地层、构造、含煤性、煤层、煤质、水文地质、工程地质、灾害地质特性、矿山分布、勘查开发规划布局等情况有了一定的了解,为本次变更后资源储量初步核实工作奠定了良好的基础。

第六节 本次工作情况

本次工作,按照现行《煤、泥炭地质勘查规范》,(DZ/T0215-2002)结合有关规程、规范及甲乙双方协商签定的工作合同,我院组织地质项目组,在原《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿资源储量核实报告》的基础上,多方收集有关资料,并详细了解矿井范围、地层、构造、煤层、煤质、井巷等综合特征后,在矿区面积0.72km2,开采标高2070~1700m的采矿权范围内进行资源储量核实工作,最终完成《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》的编制,可为煤矿变更采矿证及未来矿山资源利用现状调查提供初步的地质依据。本次资源储量核实编制工作总的经费为15万元,由业主出资。分别占用了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》中的洒马笔11井田,1978年10月云南省地质局以云地审(1978)1号文审查了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》。报告批准1-14井田C1+C2级储量1029234千吨,表外34399千吨,地质储量101060千吨。

1982年12月云南一九八煤田地质勘探队提交的《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》国家探明的资源储量,经云南省矿产储量委员会以云储决字第163号批准了该报告能利用储量A+B+C级45470万吨,暂不能利用储量C级2082万吨,保安煤柱储量A+B+C级4344万吨,保安煤柱暂不能利用储量310万吨。

本次工作从2010年10月开始,2010年11月底进行室内资料综合整理,编制资源储量核实报告,于2010年12月初提交资源储量核实报告送审。完成工作量见表1-3。

表1-3 完成工作量表

项 目单 位工 作 量

1:5000地形地质及水文地质图修测km20.75

井巷观测m800

修编地质剖面图张3

修编1:5000底板等高线及资源储量估算图张13

收集采掘工程平面图张1

编制资源储量核实报告文字说明书件1

第二章 煤矿地质

第一节 地 层

一、区域地层

咱德煤矿位于恩洪复式向斜西翼南段近轴部的11井田的北部。区域地层出露较齐全,由老至新主要有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系地层。其中以石炭、二叠、三叠系地层分布最广,其余为零星分布。第三系、第四系地层零星分布于河床两岸、平坝、山坡及山间低凹处;古生界、中生界地层主要分布在广大山地、丘陵地带。各地层的主要特征见表2-1。

表2-1 区域地层简表表

界系统组段代号厚度(m)主要特征

新生界第四系全新统Q20-15冲积、坡积、残积亚粘土、砂砾层及耕植土

更全统Q10-﹥52紫红,黄褐色河湖相砾石层夹含砾粉砂

第三系上第

三系N0-﹥136紫红色砂质泥岩夹砾石,上部为湖沼相灰黑、紫灰色粘土夹褐煤。

下第

三系E0-﹥727紫红色砂岩,夹粉砂岩,含石膏1-3层。

中生界三叠系上统T30-﹥166灰黄、褐色、中厚层状长石石英砂岩,夹灰色、紫色砂岩及炭质泥岩,产瓣鳃化石。

中统法郎组T2f>15-300浅灰、灰白色、薄至中厚层状细晶白云岩,下部夹灰质白云岩,上部夹角砾状岩偶产腕足。

关岭组第三段T2g3116-352灰至深灰色泥质灰岩夹灰岩,下部蠕虫状、瘤状灰岩夹薄层灰岩,产瓣鳃类化石。

第二段T2g2140-720黄色页岩、紫色泥质粉砂岩、灰绿色灰质泥岩、泥质粉砂岩夹泥质白云岩,产瓣鳃类化石。

续表2-1

界系统组段代号厚度

(m)主 要 特 征

中生界三

系中统关岭组第一段T2g1250-350上部灰至灰白色厚层白云岩夹少量灰岩,下部灰至深灰色灰岩夹条带状泥质灰岩。

下统永宁

镇组第二段T1y23-216上部为浅灰色中厚层状白云岩,下部为浅灰色薄至中厚层状白云岩夹泥岩,偶产瓣鳃。

第一段T1y173-695浅灰色中厚层状灰岩,中下部夹紫色薄层砂岩、泥岩,产瓣鳃及菊石。

组第四段T1f430-65紫红色泥岩、粉砂质泥岩。

第三段

第二段T1f2+3135-213紫、紫灰色薄至中厚层状岩屑砂岩夹含铜砂岩。中上部产瓣鳃。

第一段T1f145-70紫红色泥岩、夹粉砂质泥岩,含较多的蠕虫状方解石晶粒。

卡以

头组T1k60-140灰绿色厚层状粉砂岩、细粒砂岩。

界二 叠

上统宣威

组P2x186-300灰、灰黄色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩含煤层,顶部含钙质结核,底部为铝质泥岩或玄武砾岩,含煤12~13层。

峨眉

山组P2β65-597暗绿、淡绿色玄武岩、夹集块岩、火山角砾岩及紫红色凝灰岩,顶部偶夹薄煤层。

下统茅口组

P1m337-500灰、深灰色灰岩夹白云岩,偶含燧石团块、产蜓。

栖霞组P1q37-127灰、深灰色中厚层灰岩,产蜓。

梁山组P1 L35-227灰黑色泥岩、炭质泥岩及石英砂岩夹薄煤。

石 炭 系

上统马平组C3mp70-125浅灰、灰白色厚层灰岩,上部夹白云质灰岩,产蜓、藻。

中统黄龙组C2hn30-648浅灰、灰白色厚层灰岩,中下部夹白云岩,产蜓及菊石。

下统摆佐组C1b35-162浅灰、灰白色、厚层白云质灰岩、灰岩,产腕足。

大塘组C1d55-134深灰色中厚层白云质灰岩、泥质白云岩。底部为粉砂岩、炭质泥岩及石英砂岩。产珊瑚。

岩关组C1y0-112灰、深灰色中厚层含泥质灰岩夹白云岩。下部富含燧核,产珊瑚。

泥盆

系中上统宰格组D2-3zg0-757灰色厚层白云岩,夹泥质白云岩。下部夹泥岩,顶部为灰色含泥质灰岩,夹白云质灰岩,产介形虫。

二、矿区地层

根据相邻矿区《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》资料和野外工作,矿区出露地层自北向南由老至新依次有:二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)、宣威组(P2x)、三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。分述如下:

(一)二叠系上统(P2)

1)二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)

分布矿区外围,已由钻孔揭露。厚度大于150m,岩性为灰绿色玄武岩,具气孔及杏仁状构造,其中主要矿物有基性斜长石,绿泥石,方解石等,杏仁状为绿泥石,方解石充填,上部常有灰或紫色的凝灰岩。于茅口灰岩之上和宣威煤组之下呈假整合接触关系。

2)二叠系上统宣威组(P2x)

分布于矿区中部,由一系列粉砂岩、粘土岩、细砂岩夹煤层组成的连续沉积含煤岩系:地层厚度204.00~264.00m,平均237.00m,按岩性组合,特征不同划分为三段,现分述于后。

1、宣威组第一段(P2x 1)

分布矿区外围,厚58.00~90.00m,平均厚71.00m,下至P2β顶界,上至C16煤层底板,岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、砾岩、泥岩及煤组成。

中下部以细粒砂岩,粉砂岩、泥岩为主,上部夹少量煤层,其中泥岩中含大量鲕状菱铁矿。全段属于河流相,泛滥盆地、湖泊、沼泽相沉积,局部出现了短暂的泥炭沼泽相沉积。

上部以泥质粉砂岩、泥岩为主,夹细粒砂岩及薄煤,属沼泽相、湖泊相沉积。局部夹有极薄层状菱铁岩,含少量团块状、似层状黄铁矿。该段内共含煤11层,其中可采煤6层(C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层)与下伏地层呈假整合接触。

2、宣威组第二段(P2x2)

分布于矿区东北部,自C16煤层底至C8煤层顶,地层厚71.00~86.00米,平均厚度82.00米,全区的主要开采煤层均集中在此段。以泥岩、泥质粉砂岩为主,夹粉砂岩、细粒砂岩及煤层,

中部以泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主。该段沉积是为主要成煤期。上、下部沉积时,沼泽相、泥炭沼泽相最为发育,形成了主要煤层。该段内共含煤10层,其中可采煤层7层(C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16等层),多为半暗一半亮型煤,其煤层厚度大、稳定、煤质最佳。

3、宣威组第三段(P2x3)

分布矿区中部及北部外围。自C8煤层顶至C1煤层顶,地层厚75.00~88.00米,平均厚度84.00米,岩性为浅灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粘土岩夹煤层、煤线组成。局部夹薄层菱铁岩。该层含煤7层,为不可采煤层,煤层均为块状的暗淡至半暗淡型煤。

(二)三叠系下统(T1)

1)、卡以头组(T1k)

分布于矿区东部,断层F11-1附近。地层厚80.00~91.00米,平均厚度87.00米,,下部岩性主要为灰绿色薄层状细砂岩、粉砂岩、泥岩互层。风化后呈球状片壳薄层,具水平层理及斜交层理,产丰富的腹足类及少量植物化石碎片。中部主要岩性为绿色、天兰色厚层状粉砂岩、局部夹紫色粉砂岩条带组成;上部为灰绿色粉砂岩及泥质粉砂岩或粉砂质泥岩。与下伏地层整合接触。

2)、飞仙关组(T1f)

为滨海及浅海相紫红色砂、泥岩沉积,总厚度353.00~429.00m。平均385.00m,根据动物化石与岩性分为四段,其中第三、四段合并成一段。

1、飞仙关第一段(T1f1)

分布矿区外围东部。厚度95.00~123.00m。平均108.00m,岩性为紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,夹紫灰色细砂岩及紫红色泥岩,含丰富条带状紫灰色钙质粉砂岩及透镜状,椭圆状钙质粉砂岩包体,局部含蠕虫状方解石,底部为紫灰色细砂岩或粉砂岩,内含球状含砂钙质结核及滚圆度极佳的紫红色泥砾。底部偶见动物化石。本段地层易风化剥蚀,地貌上常呈低缓山丘。与下伏地层呈整合接触。

2、飞仙关第二段(T1f2)

分布矿区外围。厚度62.00~82.00m。平均70.00m,岩性为紫色泥岩、粉砂岩、细-中粒砂岩不等厚互层,岩屑成分以单斜辉石、斜长石、玄武岩屑为主。铁泥质胶结。层理复杂,大型斜层理为主,下部及顶部发育水平层理及小型交错层理,含丰富的瓣鳃类、腕足类动物化石,局部含孔雀石等氧化铜矿物,夹紫红色粉砂岩、粉砂质泥岩,具斜层理,底部含菱角状的紫红色泥砾,岩性坚硬,地面常呈陡崖,中部及顶部砂岩较厚,多显大型斜层理。含丰富的、保存完美的动物化石。与下伏地层呈整合接触。

3、飞仙关第三、四段(T1f3+4)

分布矿区西部。厚度196.00~224.00m。平均207.00m,岩性为灰色薄层细砂岩与灰紫色、绿黄色薄层状粉砂质泥岩互层,含砂质包体,局部含钙质,间夹灰色、灰绿色粉砂岩及中厚层细砂岩。水平层理发育,含球状钙质结核及蠕虫状,方解石以及紫色粉砂质同生砾岩。岩性松软,地貌上常呈低平的缓坡。含丰富的保存完好的动物化石。与下伏地层呈整合接触。

(三)第四系(Q)

分布于冲沟两侧及平坝之中。厚度0.00~20.00m。平均10.00m,岩性为褐红色红粘土、黄灰色碎石、灰色、褐黄色粉砂质粘土、砂砾等组成厚0~20m不等。

第二节 构 造

一、区域构造

大地构造位置,该区属滇东台褶带曲靖台褶束的一部分,该区处于南岭东西构造带西段的北缘,西与川滇南北向构造带毗邻,按贵州省地质局所编盘县幅1/20万地质图该区属于普安山字型前弧西翼反射弧弧顶西翼一部分,区域构造比较复杂,北东向、北北东、南北向或近于东西向断裂均存在。从地质力学观点看,不仅有山字型构造。华夏系构造,亦有华夏式构造,东西向构造及南北线构造。这些构造以互相穿插,切割、交接等复合形式出现。总体而言,该区域内是以新华夏系最为发育,表现有一系列的轴向为北北东向的褶皱和走向北北东-南南西向断裂最为普遍,见图3-1区域构造纲要图。

图3-1 区域构造纲要图

二、矿区构造

根据恩洪矿区清水沟勘探资料:矿区地层总体呈一个走向近南北,向东倾斜,倾角平缓(5~15°)的单斜构造,地层由P2β、P2x、T1k、T1f组成。区内构造特征,主要以断层构造为主,褶皱构造次之。

1、断层

F11-1:为南北向逆断层,倾向85~90°,倾角50~78º,浅部较陡,深部变缓,向北延出矿区外,区内长750m,上盘出露地层为宣威组,下盘出露地层为飞仙关组。据恩洪矿区清水沟勘探资料可知:往南至5-1线附近与F11-65相交后消失,垂直断距达580m。往南逐渐变小,属经向压性构造,结构面挤压现象明显,平面上,断层呈舒缓波状,破碎带宽1-20m,时宽时窄,破坏性较大。

F11-3为南北向正断层:为巷道揭露断层,倾向75~90°,倾角50~78º,垂直断距28.7m,区内长850m。对矿区煤层破坏有影响。

F2-14为东西向逆断层:位于矿区北部边缘,区内长500m。倾向345~355°,倾角55~68º,垂直断距11.5m,走向近东西,往西与F11-3相交后消失,往东与F11-4相交后消失,对矿区煤层无影响。

F11-24为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,区内长400m。倾向110~120°,倾角50~78º,垂直断距61.34m,横切F11-4断层,往南与F11-3相交后消失,对矿区煤层有影响。

F11-4为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,区内长450m。倾向110~120°,倾角30~33º,垂直断距89.71m,被F11-24断层切断,往南与F11-3相交后消失,对矿区煤层有影响。

2、褶皱

矿区内主要分布次级的咱德向斜、土桥背斜,现分布叙述如下:

(1)咱德向斜,位于矿区西部,F11-1西侧,轴向北北东,往北延出矿区外。深部轴向略向北偏转,矿区内长约700余米,枢纽平直,大致对称,西翼倾角8~26°,延伸矿区外围东翼的北段稍陡且被F11-1切断,因而形态不明显。

(2)土桥背斜:位于矿区中部,轴向北东,向北伸出矿区外,区内长1000m左右,走向与F11-1相同,东翼地层较缓,靠近断层处较陡,矿区构造为中等偏复杂类型。

第三节 岩浆岩

区域内峨眉山玄武岩分布普遍,全区厚大于150m,属裂隙式喷发,岩石多为拉斑玄武岩,形成于晚二叠系。岩性为暗绿色、绿色玄武岩,具气孔,杏仁状构造,中夹0.80~20米不等的紫色凝灰岩3~5层。

第三章 煤层

第一节 含煤地层及含煤性

该区含煤地层为二叠系上统宣威组(Px)地层,总厚204.00~264.00m,平均237.00m,含煤21层,可采13层,煤总厚8.32~38.68m,平均煤层厚21.75m,含煤系数9.00%。可采煤层总厚7.11m~29.64m,平均厚16.32m,可采含煤系数7.00%。本矿区可采煤层主要集中在宣威组一、二段,煤层编号参照恩洪矿区清水沟勘探区煤层编号。现将分述如下:

1、宣威组第一段(P2x1):厚约58.00~90.00m,平均厚71.00m。含煤11层,煤层总厚2.91m~17.78m,平均厚9.2m,含煤系数13%。其中可采6层,编号为(C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层),共6层。可采煤层总厚2.91m~14.72m,平均厚7.44m,可采含煤系数10.00%。

2、宣威组第二段(P2x2):厚约71.00~86.OOm,平均厚82.00m。含煤10层,煤层总厚4.62m~16.82m,平均厚9.88m,含煤系数12.00%。其中可采煤层7层(C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16),可采煤层总厚4.20m~14.92m,平均厚8.88m,可采含煤系数11.00%。

第二节 可采煤层

矿区可采煤层为13层。即C8、 C9、 C10 、C11b 、C14、C15b 、C16 、C17 、C19b 、C21a、 C21b 、C23 、C24共13层(详见表3-1 可采煤层特征一览表)。与清水沟井田精查(补充)地质报告中的计算煤层编号相同,但比清水沟井田减少了C3、C14b、C15a、C19a等4层煤层,其原因是本次矿区内不可采。各煤层主要特征分述如下:

一、C8煤层

位于宣威组第二段(P2x2)顶部,全区可采,上距T1k地层底界75.00m;下距C9煤层平均15.00m。顶板为灰色粉砂岩夹细砂岩;底板为灰色泥岩。煤类为焦煤,属较稳定煤层,属结构简单的薄煤层。可采厚度0.24~1.95m,平均1.05m。控制工程数7个,其中可采工程数6个。含夹矸1~2层,厚0.09~0.11m。中深部及矿区北部赋存较差。属全区可采煤层。

二、C 9煤层

位于宣威组第二段(P2x2)中部,上距C8煤层平均15.00m;下距C10煤层平均6.50m。顶板为灰色薄层状粉砂岩;底板为灰色泥岩。煤类为焦煤。为深黑色半光亮型煤,为全区赋存最好的中厚煤层,可采厚度0.13~3.00m,平均1.69m,变化不大,结构简单,属较稳定煤层。控制工程数8个,其中可采工程数7个。无夹矸,F11-1以东煤层发育更好。属大部分可采煤层。

三、C10煤层

位于宣威组第二段(P2x2)中部,上距C9煤层平均6.50m;下距C11b煤层平均10.00m。顶板为灰色粉砂岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。为光亮-半光亮型煤,煤层较稳定,可采厚度为0.97~1.87m,平均1.18m,结构简单,控制工程数9个,其中可采工程数7个。偶含夹矸1层,厚0.00~0.02m。F11-1以西煤层不稳定,局部出现尖灭和较多不可采。属局部可采煤层。

四、C11b煤层

位于宣威组第二段(P2x2)中部,上距C10煤层平均10.00m;下距C14煤层平均12.00m。顶板为粉砂质泥岩;底板为砂质泥岩。煤类为焦煤。为深黑色半光亮型煤,煤层厚度由西向东减薄,属较稳定煤层,结构较简单,可采厚度0.79~1.55m,平均1.04m。控制工程数10个,其中可采工程数7个。含夹矸1层,厚0.00~0.16m。属局部可采煤层。

五、C14煤层

位于宣威组第二段南部(F11-3与F11-4之间),上距C11b煤层平均12.00m;下距C15b煤层平均8.70m。顶板为粉砂岩;底板为砂质泥岩。煤类为焦煤。为半亮-半暗型煤,属较稳定煤层,厚度变化小,属薄煤层。煤层结构简单,可采厚度一般为0.64~1.32m,平均0.88m。控制工程数11个,全部可采。偶含夹矸1层,厚0.00~0.12m。属全区可采煤层。

六、C15b煤层

位于宣威组第二段(P2x2)顶部,上距C14煤层平均8.70m;下距C16煤层平均5.00m。顶板为灰色粉砂质泥岩;底板为砂质泥岩。煤类为焦煤。为半光亮型煤,硬度小,性脆。结构中等,属较稳定的中厚煤层。主要可采厚度0.43~1.60m,平均1.10m。控制工程数10个,其中可采工程数9个。含夹矸0~2层,厚0.06~0.08m。属全区可采煤层。

七、C16煤层

位于宣威组第二段(P2x2)底部,上距C15b煤层平均5.00m;下距C17煤层平均13.00m。顶板为粉砂质泥岩;底板为灰泥岩。煤类为焦煤。为半光亮型煤,属全区可采的较稳定煤层,结构简单,煤质和煤层厚度次于C9煤层。可采厚度1.00~2.87m,平均1.94m。控制工程数13个,全为可采工程数。含夹矸0~2层,厚0.01~0.11m。

八、C17煤层

位于宣威组第一段(P2x1)上部,上距C16煤层平均13.00m;下距C19b煤层平均22.50m。顶板为灰色粉砂质泥岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。为半亮及半暗型煤,结构简单,属不稳定煤层。可采厚度0.69~1.20m,平均0.95m。控制工程数9个,其中可采工程数5个。偶含夹矸1层,厚0.00~0.12m。属大部分可采煤层。

九、C19b煤层

位于宣威组第一段(P2x1)上部,上距C17煤层平均22.50m;下距C21a煤层平均10.00m。顶板为灰色粉砂质泥岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。为半亮型煤,结构复杂,属较稳定煤层。F11-1以西及11-4线以北发育较差,可采厚度0.48~1.49,平均1.09m。控制工程数9个,其中可采工程数7个。含夹矸1层,厚0.06~0.37m。属全区可采煤层。

十、C21a煤层

位于宣威组第一段(P2x1),上距C19b煤层平均10.00m;下距C21b煤层平均1.50m。顶板为灰色粉砂质泥岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。属半暗型煤,结构复杂。属不稳定煤层。可采厚度0.34~1.53m,平均1.05m。控制工程数9个,其中可采工程数6个。含夹矸1~3层,厚0.11~0.28m。属大部分可采煤层。

十一、C21b煤层

位于宣威组第一段(P2x1),上距C21a煤层平均1.50m;下距C23b煤层平均15.00m。顶板为泥质粉砂岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。属半暗-半光亮型煤,煤层厚度变化大,结构复杂,属不稳定煤层。可采厚度0.24~3.37m,平均1.68m。控制工程数9个,其中可采工程数6个。含夹矸1~3层,厚0.25~0.36m。中深部及其余区段,出现较多不可采区及尖灭区。无规律可寻。属大部分可采煤层。

十二、C23b煤层

位于宣威组第一段(P2x1)底部,上距C21b煤层平均15.00m;下距C24煤层平均4.00m。顶板为粉砂岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。属半暗-半亮型煤,属不稳定煤层,厚度变化不大,结构复杂,可采厚度0.60~3.30m,平均1.48m。控制工程数8个,其中可采工程数7个。含夹矸1~3层,厚0.05~0.17m。属大部分可采煤层。

十三、C24煤层

位于宣威组第一段(P2x1)底部,上距C23b煤层平均4.00m;下距玄武岩(P2β)地层底部平均10.00m。顶板为粉砂质泥岩;底板为泥岩。煤类为焦煤。属暗淡-半暗型煤,属不稳定复煤层,厚度变化大,结构复杂,可采厚度0.50~1.80m,平均1.21m。控制工程数9个,其中可采工程数7个。含夹矸1~2层,厚0.08~0.65m。属大部分可采煤层。

表3-1 可采煤层特征一览表

煤层编号煤层可靠控制点数可采煤层控制点数

煤层厚度两极值平均值结构复杂程度夹矸厚度

两极值煤层

间距煤层厚度变化特征可采程度稳定程度

C8760.24-1.95

1.05简单0.09~0.1115.00有明显规律大部分可采较稳定

C9870.13-3.00

1.69简单无有明显规律局部可采较稳定

6.50

C10970.97-1.87

1.18简单0.00~0.02有明显规律局部可采较稳定

10.00

C11b1070.79-1.55

1.04简单0.00~0.16有明显规律

有明显规律全区可采较稳定

12.00

C1411110.64-1.32

0.88简单0.00~0.12有明显规律全区可采较稳定

8.70

C15b1090.43-1.60

1.10中等0.06~0.08有明显规律全区可采较稳定

5.00

C1613131.00-2.87

1.94简单0.01~0.11有明显规律全区可采稳定

13.00

C17950.69-1.20

0.95简单0.00~0.12有明显规律大部分

可采不稳定

22.50

C19b970.48-1.49

1.09复杂0.06~0.37有明显规律全区可采较稳定

10.00

C21a960.34-1.53

1.03复杂0.11~0.28无规律可寻大部分

可采不稳定

1.50

C21b960.24-3.37

1.68复杂0.25~0.36无规律可寻大部分

可采不稳定

15.00

C23b870.60-3.30

1.48复杂0.05~0.17无规律可寻大部分

可采不稳定

4.00

C24970.50-1.80

1.21复杂0.08~0.65无规律可寻大部分

可采不稳定

综上所述:矿区煤层厚度有一定变化,,C21a以下煤层无规律可寻,其余变化规律明显,结构简单~复杂,煤类单一,煤变质程度中等,全区可采,因此,矿区煤层为以较稳定为主的煤层类型。

第三节 煤层对比

一、对比方法

矿区岩煤层的沉积旋回、岩性组合特征,在宏观及微观上均表现各异,为本次煤层对比工作提供了依据,特别是煤层中具有高岭石夹矸存在,使煤层对比的可靠性大大提高。本次对比方法采用标志层结合岩性组合、地球物理测井曲线特征综合对比。

二、标志层特征

1、B1标志层

位于卡以头组底部,为厚约10m的绿色至浅灰色砂岩和薄层菱铁矿互层,菱铁矿单层厚度一般1-2cm,下距C1煤层5m左右有一动物化石层, C1煤层含隐晶高岭石夹矸。系对比一号煤良好标志。

2、B2标志层

为C3煤层上部及下部围岩,一般由细砂岩、粉砂岩组成,测井DLW曲线,反映特征。

3、B3标志层

位于C4与C5煤层之间,为浅灰色砂质泥岩,含分布均匀的绿泥石鲕粒。

4、B4标志层

为C6煤层直接顶板的黑色页岩,致密,厚约0.5m,风化后呈页片状。其上2m左右为一含动物化石层。

5、B5标志层

位于C8煤与C9煤之间,为薄层灰色粉砂岩和薄层菱铁矿互层,一般厚15m左右。菱铁矿单层厚度一般5cm,含完整的大羽羊齿化石,系划分C8、C9煤层良好标志。同时C9煤层厚度大、煤质好、结构简单,煤层下部含一层1-2公分稳定的隐晶高岭石夹矸,全区稳定,是对比C9煤层的良好标志层。

6、B6标志层

为C11b煤层中棕色微薄层状显晶高岭石夹矸,一般3-5cm厚。

7、B7标志层

C14煤层下部或下分层含一薄层粗晶高岭石夹矸;煤层的下分层比上分层薄的结构也较特征。

8、B8标志层

C16煤层下部夹显晶高岭石夹矸;位于C16煤层以下0.5-2.5m处(一般2m左右),为质纯细腻具贝壳状断口的黑色页岩,地表风化呈页片状,厚度由几厘米至几十厘米,全区稳定,系对比C16煤层的可靠标志层。

9、B9标志层

位于C17之下,为一厚层灰色粉砂岩夹细砂岩,一般厚度36m,东部厚而西部薄。砂岩上部夹薄煤层(C17号煤层、C18号煤层)此标志层在测井线上反映明显。

10、B10标志层

位于C23a煤层之上,为灰色中厚层状细砂岩及中粒杂砂岩,碎屑成分主要为玄武岩岩屑及粘土岩,粗粒岩屑的长轴沿层理定向排列,富含碳质及星散状黄铁矿,并夹粗粒砂岩,俗称“芝麻石”,层位不稳定,厚度6m左右。

11、B11标志层

位于龙潭组底部,为灰色至灰白色铝土岩,含星散状黄铁矿,一般厚度3m。全区稳定。

上述11个标志层中B1、B5、B8、B11为全区稳定标志层;B4(在地表)B6、B7、B9为较稳定标志层;B2、B3、B10为不稳定标志层。

2、岩性标志及其他对比标志

(1)在C9煤层上下各5~10米处,夹0.50~4.00米厚的紫色泥岩,特征明显,层位稳定,是进行C7、C9煤层对比的又一可靠依据,也是一般钻孔揭穿可采煤层段的终孔的可靠依据。

(2)C1煤层是宣威组最上面的一个煤层、由此向上已无煤出现,这也是识别C1煤层的主要特征之一。

(3)卡以头底部10~15米范围内往往含多量圆球状,椭球状钙质结核,有时密集成层,而且层位稳定,也是识别C煤层的重要辅助标志。

(4)煤组对比法C1、C2、C3三个编号煤层间距小,成组出现在煤系第二段上部,只要找到一个煤层,其它也就确定了。C5、C6、C7三个编号煤层间距亦小,成组出现在第二段的下部,只要找到一个煤层,其余也就确定了。这些也是识别编号煤层的又一个辅助标志。

(5)利用煤质进行对比,如C6煤层,一般较弱,煤质较佳。

(6)C3~C5煤层之间为不含可采煤层段,厚约40米左右。据此,亦可作为上、下两个煤层组的进行对比的辅助标志。

(7)C2煤层以下2~4米处,往往有一小薄煤出现,可以帮助识别C2煤层。

(8)利用顶底板岩性做参考进行对比, C1煤层直接顶板为细粒砂岩或粉砂岩,也是对比标志。

3、测井曲线对比法:根据清水沟勘探区C1、C2、C3、C5、C6、C7两组煤层资料,在11线以西,其视电阻率曲线幅值自上而下变小,呈斜坡状形态;在11线以东侧呈中间高两头低的“山字”型形态,是很好的对比标志。

综上所述,矿区含煤地层的煤层对比依据与区域含煤地层建造中煤岩层对比的依据基本吻合,全区岩、煤层对比可靠。

三、 煤层层间距对比

1. C14 ~C15b煤层间距:2.4~23.96m,平均8.70m。

2. C15b~C16煤层间距:1.13~12.21m,平均5.00m。

3. C16 ~C17煤层间距:4.91~27.08m,平均13.00m。

4. C17 ~C19a煤层间距:8.08~38.07m,平均21.00m。

5. C19a ~C19b煤层间距:0.50~7.23m,平均1.50m。

6. C19b ~C21a煤层间距:2.11~20.41m,平均10.00m。

7. C21a ~C21b煤层间距:0.50~8.61m,平均1.50m。

8. C21b ~C23b煤层间距:1.34~18.03m,平均4.00m。

9. C23b ~C24煤层间距:1.30~28.80m,平均10.00m。

从煤层对比柱状看,层间距对比较稳定。

本次从上述两种方法对煤层进行了对比,表明本区煤层对比可靠。

第四节 煤的物理性质、化学性质及工艺性能

一、煤的物理性质及煤岩特征

经过野外及以往资料细观察和鉴定,矿区从上至下所有煤层均为黑色,条痕为深棕色。块状至水平层理,外生裂隙发育,裂隙中充填方解石脉及薄煤,加盐酸剧烈起泡,内生裂隙少见。

该矿区的煤为沥青~弱玻璃光泽,呈细条带结构,阶梯状及参差状断口,煤的 硬度介于指甲和小刀之间。经简易火焰燃烧试验,本矿区的煤较易然,熔融膨胀性能较弱,烟青长,火焰为黄红色,略长,残渣呈块状及片状。

(一)宏观煤岩类型

煤的宏观类型通常根据煤的平均光泽强度,各种煤岩组分的数量比例和组合化情况进行划分。矿区可采煤层以暗煤为主,亮煤次之,镜煤呈细条带状产出,暗煤呈基质状,其中夹镜煤、亮煤细条带状及丝炭透镜体。其宏观煤岩类型为半暗型煤。

(二)煤的显微组分和显微煤岩类型

根据清水沟井田1501、1505、1502等3个钻孔及几个生产矿井中的C1、C2 、C3、C6、 C7、和 C9煤层共计25个煤粉光片微煤岩鉴定及镜质组反射率的测定的资料,对本区煤矿进行评述,(见表3-2)。现将各种显微组分的构成及其特征综述于后:

煤岩显微组分及镜质组反射率测定成果表 表3-2

煤层编号

点数有机组分(%)无机组分(%)镜质组最大反射率(%)

0max

镜质组壳质组丝质组半镜

质组粘土类硫化物碳酸盐氧化硅

C1/658.512.421.97.267.61.7615.115.50.685

C2/556.612.21.39.260.532.2721.8515.420.695

C3/261.511.620.66.359.850.423.5816.180.708

C5/247.815.131.056.170.40.957.4521.250.707

C6/357.416.519.07.149.280.5836.2513.890.740

C7/358.012.721.87.570.950.8318.519.710.747

C9/259.1512.217.2511.572.541.5424.421.510.794

1、有机显微组分

(1)镜质组:为有机组分的主体。主要由基质镜质体、结构镜质体及条带状均质镜质体构成,另外有少量团块状镜质体,及由较多碎屑镜质体、碎屑惰性体、壳质组分和较多矿物质构成的混合基质,说明该区为一个动荡的活水、覆水泥炭沼泽成煤环境。

(2)壳质组:主要由厚壁角质体、大孢子体及树脂体构成,小孢子体及薄壁角质体亦有出现,它们多赋存于基质体或混合基质体中。

(3)丝质组:主要由碎屑惰性体、半丝质构成,其次有丝质体、微粒体及粗粒体,亦出现少量菌类体。

(3)半镜质组:主要为结构半镜质体。在有机组分中的含量最少。

2、无机显微组分

主要由粘土、硫化物、氧化物和碳酸盐岩矿物组成。

(1)粘土类:主要呈微粒集合状及胞腔充填状出现,前者多聚集成细条带状、透镜状、藕节状及波形条纹状,与有机质相间出现,且平行层理方向延伸,亦有呈杂散微粒出现的后者一般呈微粒状充填于植物细胞腔之中。这种形式赋存的粘土矿物,常常使煤很难洗选。

(2)硫化物:罗木矿区属纯陆相冲积平原成煤,煤中硫化物含量很少,其多呈星点状或莓粒状赋存于有机质中,尚有以板片状充填在植物胞腔中,或沿裂隙充填的黄铁矿脉。

(3)碳酸盐类:主要为菱铁质颗粒和方解石脉。前者杂散于镜质体中,后者可见于植物胞腔中。

(4)氧化硅类:主要为0.005mm大小的次菱角状及尖角状石英微粒,零散分布于基质镜质体中。

3、显微煤岩类型

将详查阶段的煤岩组分测定结果进行统计,各煤层样的有机显微组分的平均值,如表3-2。从上到下镜质组(含半镜质组)略有减少。惰性组略有增加,壳质组以C6煤层最高。

按《国际显微煤岩类型分类》方案(据E·施塔赫1975年),罗木矿区各煤层的镜质组、壳质组、惰性组均>5%,以镜质组为主,显微煤岩类型应为微三组混合煤型中的微暗亮煤。

按我国地质科学院1966年提出的《腐植煤的显微煤岩类型分类》方案,矿区煤层的镜质组均在65~80%之间,应为混合暗亮煤。

二、煤的镜质组反射率

根据以往勘探资料,本次详查阶段测定镜质组最大反射率0max在0.693~0.796%之间,属Ⅱ变质阶段,即低变质气煤阶段。从C1~C6煤层,其反射率呈现逐渐增加的趋势,说明矿区煤的变质程度是由上而下增加的详见表3-3。

煤的有机显微组分含量统计表 表3-3

煤号

组分C1C2C6C7C9

镜质组(%)79.577.473.574.870.6

壳质组(%)11.413.117.414.512.2

惰性组(%)9.19.59.110.717.2

从表3-3可知,矿区主要可采煤层显微煤岩类型多为腐植煤、亮暗煤,镜质组分中等偏高,为70.6~79.50%,壳质组分含量较多,矿物组分含量一般为11.4~17.4%。

二、煤的化学性质及工艺性能

本次因工作时间及各方面因素,未采煤样进行分析化验,借用恩洪矿区清水沟煤质化验结果,根据分析成果进行了煤质评价。现将主要可采煤层的化学性质、工艺性能及煤类分述如下:分析成果见表3-4。

1、工业分析

(1)水分(Mad)

C8煤层原煤为1.14~5.30%,平均2.7%,净煤2.01~6.91%,平均3.90%;C9煤层原煤为1.23~2.95%,平均2.19,净煤1.14~5.73%,平均3.44%;C10煤层原煤为1.10~5.46%,平均2.39,净煤1.76~7.57%,平均3.41%;C11煤层原煤为1.17~3.00%,平均2.26,净煤2.06~5.40%,平均3.57%;C14煤层原煤为1.24~6.30%,平均3.76,净煤2.01~6.91%,平均3.90%;C15b煤层原煤为2.23~2.95%,平均2.40,净煤1.04~4.73%,平均2.44%;C16煤层原煤为1.00~3.46%,平均1.39,净煤1.56~6.57%,平均2.42%;C17煤层原煤为1.07~2.00%,平均1.16,净煤1.06~4.40%,平均3.37%;C19b煤层原煤为1.24~3.30%,平均2.65,净煤1.01~5.91%,平均4.90%;C21a煤层原煤为1.13~1.95%,平均1.19,净煤1.44~2.73%,平均2.44%;C21b煤层原煤为1.15~2.46%,平均2.29,净煤1.36~5.57%,平均4.41%;C23煤层原煤为1.36~4.40%,平均3.37,净煤1.06~3.40%,平均3.37%;C24煤层原煤为2.16~3.40%,平均3.17,净煤1.16~2.40%,平均2.17%;以上煤层均属特低全水分煤。

(2)灰分(Ad)

C8煤层原煤为13.08~30.54%,平均21.36%,净煤10.61~11.56%,平均11.00%;C9煤层原煤为8.64~26.94%,平均14.80%,净煤6.43~12.04%,平均8.10%;C10煤层原煤为13.73~33.69%,平均24.36%,净煤1.38~17.037,平均9.39%;C11煤层原煤为15.41~32.66%,平均22.20%,净煤7.97~13.99%,平均10.37%;C14煤层原煤为13.26~27.30%,平均20.78%,净煤0.47~14.23%,平均9.21%;C15b煤层原煤为14.23~38.69%,平均20.78%,净煤6.23~10.29%,平均8.31%;C16煤层原煤为12.71~31.04%,平均18.96%,净煤6.23~10.29%,平均8.31%;C17煤层原煤为13.26~27.30%,平均20.78%,净煤0.47~14.23%,平均9.21%;C19b煤层原煤为9.18~35.91%,平均17.48%,净煤13.6~16.23%,平均14.30%;C21a煤层原煤为42.7~10.48%,平均13.75%,净煤6.34~16.34%,平均8.51%;C21b煤层原煤为12.32~32.64%,平均22.25%,净煤5.86~12.46%,平均9.16%;C23煤层原煤为12.94~33.10%,平均22.80%,净煤5.90~11.13%,平均8.23%;C24煤层原煤为22.26~39.42%,平均31.33%,净煤7.12~11.08%,平均14.00%;以上煤层中除C9、C16、C19b、C21a为低中灰煤;C24为中高灰煤外,其余均为中灰煤。

(3)挥发分(Vdaf)

C8煤层原煤为15.85~22.15%,平均19.82%,净煤17.01~21.15%,平均20.16;C9煤层原煤为16.9~21.01%,平均18.97%,净煤17.1~21.04%,平均18.93;C10煤层原煤为16.70~24.80%,平均19.27%,净煤10.95~21.55%,平均15.1%;C11b煤层原煤为13.32~19.48%,平均17.31%,净煤16.2~19.76%,平均17.66%;C14煤层原煤为12.03~21.36%,平均17.91%,净煤15.1~20.20%,平均18.05;C15b煤层原煤为14.22~20.12%,平均17.20%,净煤14.1~19.42%,平均16.99;C16煤层原煤为12.06~14.1%,平均17.00%,净煤14.4~18.96%,平均16.79;C17煤层原煤为12.03~21.36%,平均17.91%,净煤15.1~20.20%,平均18.0%;C19b煤层原煤为13.1~18.42%,平均15.83%,净煤14.8~17.68%,平均15.3%;C21a煤层原煤为14.6~18.30%,平均16.02%,净煤12.7~16.70%,平均15.08;C21b煤层原煤为13.07~19.36%,平均15.74%,净煤11.60~17.25%,平均14.05;C23b煤层原煤为12.13~19.15%,平均16.85%,净煤12.3~16.31%,平均13.80;C24煤层原煤为17.17~22.86%,平均18.90%,净煤14.8~17.60%,平均16.30%;以上煤层除C8为中等挥发份外,其余均属低挥发份煤。

2、煤的元素组成

(1)主要元素

碳(Cdaf):原煤为81.36~82.41%,精煤为82.73~83.37%,变化不大。

氢(Hdaf):原煤为5.14~5.22%,精煤为5.29~5.40%,变化甚微。

氧(0daf):原煤为10.91~11.98%,精煤为9.45~10.21%。

氮(N daf):原煤为1.41~1.54%,精煤为1.63~1.73%。

(2)有害元素

①.硫(St,d)

C8煤层原煤为0.09~0.24%,平均0.17%,净煤0,16~0.25%,平均0.21,属特低硫煤;C9煤层原煤为0.13~0.77%,平均0.19%,净煤0.15~0.22%,平均0.18,属特低硫煤;C10煤层原煤为0.11~0.31%,平均0.15%,净煤0.05~0.24%,平均0.17%,属于特低硫煤;C11b煤层原煤为0.13~0.45%,平均0.19%,净煤0.15~0.85%,平均0.29%,属特低硫煤;C14 煤层原煤为0.09~0.20%,平均0.15%,净煤0.14~0.21%,平均0.16%,属特低硫煤;C15b煤层原煤为0.21~4.92%,平均2.05%,净煤0.22~1.27%,平均0.91%,属中高硫煤;C16煤层原煤为0.19~5.96%,平均1.34%,净煤0.21~1.82%,平均0.66%,属低中硫煤;C17煤层原煤为0.09~0.20%,平均0.15%,净煤0.14~0.21%,平均0.16%,属特低硫煤;C19b煤层原煤为0.13~4.99%,平均2.70%,净煤1.64~1.82%,平均1.36%,属中高硫煤;C21a煤层原煤为6.91~21.90%,平均8.90%,净煤0.18~2.60%,平均1.96,属高硫煤;C21b煤层原煤为2.11~8.81%,平均5.49%,净煤1.04~2.51%,平均1.87,属高硫煤;C23b煤层原煤为2.37~8.87%,平均5.13%,净煤1.08~3.40%,平均0.17,属高硫煤;C24煤层原煤为0.44~10.81%,平均7.31%,净煤2.05~3.31%,平均2.15%,属高硫煤。

②.磷(P,d)

C8煤层原煤为0.002~0.003%,平均0.0025%;C9煤层原煤为0.008~0.033%,平均0.019%;C10煤层原煤为0.002~0.017%,平均0.01%;C11b煤层原煤为0.005~0.009%,平均0.007%;C14 煤层原煤为0.003~0.015%,平均0.008%;C15b煤层原煤为0.006~0.007%,平均0.0065%;C16煤层原煤为0.004~0.014%,平均0.008%;C17煤层原煤为0.006~0.007%,平均0.0065%;C19b煤层原煤为0.008~0.015%,平均0.011%;C21a煤层原煤为0.003~0.006%,平均0.005%;C21b煤层原煤为0.01~0.03%,平均0.02%;C23b煤层原煤为0.001~0.015%,平均0.008%;C24煤层原煤为0.006~0.008%,平均0.007%。上述煤层除C9、C19b为低磷煤外,其余为特低硫煤。

4、工艺性能

(l)、发热量(Qgr,ad)

C8煤层原煤Qgr,ad为18.32~25.32KJ/kg,平均21.89 KJ/kg,净煤为28.93~29.87KJ/kg,平均29.54 KJ/kg;C9煤层原煤Qgr,ad为19.31~24.02KJ/kg,平均21.31 KJ/kg,净煤为28.29~29.78KJ/kg,平均28.98KJ/kg;C10煤层原煤KJ/kg为18.92~26.06 KJ/kg,平均22.86 KJ/kg,净煤28.59~31.12 KJ/kg,平均29.78 KJ/kg;C11b煤层原煤Qgr,ad为16.99~23.80KJ/kg,平均21.02KJ/kg,净煤为29.25~29.61KJ/kg,平均29.43KJ/kg;C14 煤层原煤Qgr,ad为16.22~22.32KJ/kg,平均18.89 KJ/kg,净煤为18.93~26.87KJ/kg,平均24.44KJ/kg;C15b煤层原煤Qgr,ad为16.31~22.02KJ/kg,平均20.21 KJ/kg,净煤为28.29~29.78KJ/kg,平均28.98KJ/kg;C16煤层原煤Qgr,ad为18.92~26.06KJ/kg,平均22.86 KJ/kg,净煤为24.59~32.12KJ/kg,平均28.78KJ/kg;C17煤层原煤Qgr,ad为14.89~22.60KJ/kg,平均18.02 KJ/kg,净煤为24.25~28.61KJ/kg,平均26.43KJ/kg;C19b煤层原煤Qgr,ad为14.32~22.32KJ/kg,平均16.69 KJ/kg,净煤为28.93~29.78KJ/kg,平均29.54KJ/kg;C21a煤层原煤Qgr,ad为19.31~24.02KJ/kg,平均21.31KJ/kg,净煤为28.29~29.78KJ/kg,平均28.89KJ/kg;C21b煤层原煤Qgr,ad为18.92~26.06KJ/kg,平均22.86 KJ/kg,净煤为28.59~31.12KJ/kg,平均29.78KJ/kg;C23b煤层原煤Qgr,ad为16.99~23.80KJ/kg,平均21.02 KJ/kg,净煤为29.25~29.61KJ/kg,平均29.43KJ/kg;C24煤层原煤Qgr,ad为114.99~22.80KJ/kg,平均18.02KJ/kg,净煤为29.25~29.61KJ/kg,平均29.43KJ/kg;以上煤层除C10、C21b为中热值煤外,其余均为特低热值煤。

(2)、粘结性

1)粘结指数(GR·I)

C8煤层原煤GR·I为33.0~65.0,平均59.9,Y为12~25,平均16.96mm;C9煤层原煤GR·I为20.06~66.0,平均55.0,Y为9~22,平均13.93mm;C10煤层原煤GR·I为46.3~66.8,平均60.4,Y为9~25.5,平均16.37mm;C11b煤层原煤GR·I为38.4~64.8,平均58.63,Y为7~22.5,平均14.64mm;C14 煤层原煤GR·I为32.0~63.0,平均50.0,Y为7~20,平均13.32mm;C15b煤层原煤GR·I为25.06~66.0,平均52.0,Y为7~29,平均11.32mm;C16煤层原煤GR·I为42.3~56.8,平均54.4,Y为12~28,平均16.96mm;C17煤层原煤GR·I为28.4~44.8,平均42.63,Y为9~22,平均13.93mm;C19b煤层原煤GR·I为22.0~62.0,平均54.0,Y为9~25.5,平均16.37mm;C21a煤层原煤GR·I为24.06~62.0,平均58.0,Y为7~22.5,平均14.64mm;C21b煤层原煤GR·I为40.3~54.8,平均52.4,Y为7~20,平均13.32mm;C23b煤层原煤GR·I为26.4~42.8,平均40.63,Y为7~19,平均11.32mm;C24煤层原煤GR·I为21.4~44.8,平均38.65,Y为6~18,平均12mm;以上煤层除C14为中粘结性煤外,其余均为中强粘结性煤。

4)、煤灰熔融性

煤灰的软化温度(ST)为1259~1328℃,属中等软化温度至较高软化温度灰。

5、煤类

矿区可采煤层精煤挥发分(Vdaf)为10.15~20.16%,GR.I为50.00-60.40,Y平均>10mm;按平均值,煤层属焦煤类。

由于采区范围小,结合前人成果资料分析,煤类由西往东,由北(浅部)往南(深部),变质程度有增高的趋势。

表3-4 咱 德 煤 矿 煤 质 分 析 结 果 表

煤层数 项目

净煤Mad

(%)Ad

(%)Vdaf

(%)GR.L结胶性指数值

(洗煤)

Y(mm)St.d

(%)Pd

(%)Qgr.ad

KJ/gQnet.ar

KJ/gTar.d

(%)ST

℃CdafHdafNdafOdaf+Sdaf

C8原煤30.54-13.80

21.36(5)22.15-15.85

19.82(5)0.24-0.09

0.17(5)0.003-0.002

0.0025(5)30.59-26.86

28.48

净煤10.61-11.56

11.00(5)21.15-17.01

20.16(5)25-12

16.96(5)0.25-0.16

0.21(5)

C9原煤26.94-8.64

14.80(6)21.01-16.91

18.97(6)0.77-0.13

0.19(6)0.033-0.008

0.019(6)31.22-29.32

30.20

净煤12.04-6.43

8.10(6)21.04-17.14

18.93(6)22-9

13.93(6)0.22-0.15

0.18(6)

C10原煤33.69-13.73

24.36(6)24.80-16.70

19.27(6)0.31-0.11

0.15(6)0.017-0.002

0.01(6)29.82-22.91

26.43

净煤17.037-1.38

9.39(6)21.55-10.95

15.10(6)25.5—9

16.37(6)0.24-0.05

0.17(6)

C11b原煤32.66-15.41

22.20(4)19.48-13.32

17.31(4)0.45-0.13

0.19(4)0.009-0.005

0.007(4)43.5-26.36

27.63

净煤13.99-7.97

10.37(4)19.76-16.16

17.66(4)22.5-7

14.64(4)0.85-0.15

0.29(4)

C14

原煤27.30-13.26

20.78(6)21.36-12.03

17.91(6)0.20-0.09

0.15(60.015-0.003

0.008(6)30.81-27.38

28.75

净煤14.23-0.47

9.21(6)20.20-15.17

18.05(6)20-7

13.32(6)0.21-0.14

0.16(6)

C15b原煤38.69-14.23

20.78(6)20.12-14.22

17.20(6)4.92-0.21

2.05(6)0.006-0.007

0.0065(6)43.5-26.36

27.63

净煤10.29-6.23

8.31(6)19.42-14.13

16.99(6)19-7

11.32(6)1.27-0.22

0.91(6)

C16

原煤31.04-12.71

18.96(8)12.06-14.05

17.00(8)5.96-0.19

1.34(8)0.014-0.004

0.008(8)29.22-27.61

28.54

净煤10.29-6.23

8.31(8)18.95-14.48

16.79(8)25-12

16.96(8)1.82-0.21

0.66(8)

C17原煤27.30-13.26

20.78(4)21.36-12.03

17.91(4)0.20-0.09

0.15(4)0.006-0.007

0.0065(4)30.81-27.38

28.75

净煤14.23-0.47

9.21(4)20.20-15.17

18.05(4)22-9

13.93(4)0.21-0.14

0.16(4)

继续上表 咱 德 煤 矿 煤 质 分 析 结 果

煤层数 项目

净煤Mad

(%)Ad

(%)Vdaf

(%)GR.L结胶性指数值

(洗煤)

Y(mm)St.d

(%)Pd

(%)Qgr.ad

KJ/gQnet.ar

KJ/gTar.d

(%)ST

℃CdafHdafNdafOdaf+Sdaf

C19b

原煤35.91-9.18

17.48(8)18.42-13.09

15.83(8)4.99-0.13

2.70(8)0.015-0.008

0.011(8)4.35-26.36

17.63

净煤16.23-13.6

14.30(8)17.68-14.77

15.27(8)25.5—9

16.37(8)1.82-01.64

1.36(8)

C21a原煤42.7-10.48

13.75(7)18.30-14.60

16.02(7)6.91-21.9

8.90(7)0.006-0.003

0.005(7)31.21-4.31

29.89

净煤16.34-6.34

8.51(7)16.70-12.79

15.08(7)22.5-7

14.64(7)2.60-0.18

1.96(7)

C21b

原煤32.64-12.32

22.25(6)19.36-13.07

15.74(6)8.81-2.11

5.49(6)0.01-0.00

0.00117.63-26.74

24.43

净煤12.46-5.86

9.16(6)17.25-11.60

14.05(6)20-7

13.32(6)2.51-1.04

1.87(6)

C23b原煤33.10-12.94

22.80(7)19.15-12.13

16.85(7)8.78-2.37

5.13(7)0.001-0.015

0.008(7)26.13-10.16

24.56

净煤11.13-5.90

8.23(7)16.31-12.37

13.80(7)19-7

11.32(7)3.40-1.08

0.17(7)

C24原煤39.42-22.26

31.33(7)22.86-17.17

18.90(7)10.81-0.44

7.31(7)0.006-0.008

0.007(7)23.84-10.16

18.69

净煤11.08-7.12

14(7)17.60-14.84

16.30(7)18-6

12(7)3.31-2.05

19.5(7)15.04-10.16

13.24

第五节 煤的可选性

本次工作,未采取煤的简易可选性试验样,借用了恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告中的C9、C14、C15、C16煤层筛分浮沉试验资料,对本次煤层进行评价。(见表3-5)。

筛分浮沉试验成果表 表3-5

煤层号筛 分 结 果块 煤 浮 沉 结 果

精 煤中煤产率(%)等级

块煤(%)粉煤(%)比重t/m3产率%等级Ad(%)

C987.2612.74-1.472.97优等8.9825.43难选

-1.588.71优等10.789.69易选

C1485.0314.97-1.430.90低等10.4065.18很难选

-1.566.29良等15.7129.82难选

C1579.6620.14-1.414.79低等8.1962.31很难选

-1.538.12低等14.4138.98很难选

C1677.2122.79-1.436.65低等8.3241.46很难选

-1.560.99良等11.9817.12中等可选

C9煤层炼焦试验中,原煤Ad13.74%,St,d0.16%;焦炭Ad11.40%,St,d0.5%;精煤Ad6.91%,St,d0.18%;焦炭Ad14。11%,St,d0.19%。产生率达80%,抗碎强度M40为 75.8%,耐磨强度M10为8%。

C16炼焦试验中,原煤Ad 24.31%;St,d 1.70%;精煤Ad 6.56%;St,d 0.61%。焦炭Ad 18.07%;St,d 0.67%。产焦率达76.6%,抗碎强度M40为70.8%,耐磨强度M10为11.2%。

综合以上资料,核实区的C14、C15精煤回收率<40%,为很难选煤,C18煤层精煤全硫(St,d)>1%,属特高热值煤,适宜作为动力用煤。C9煤层回收率优等,易选,半工业试验精煤Ad为6.91%。St,dA为0.18%,机械强度较好。C16煤层回收率良,中等可选,半工业试验精煤Ad为6.56%,St,d为0.61%,机构强度较好,均可单独炼焦。灰、硫含量见图3-1。

第六节 煤类及煤的工业用途

一、煤类

根据恩洪矿区清水沟(补充)精查化验综合成果,依据中国煤炭分类国家标准(GB5751—86),按可采煤层煤质的各项平均值为划分依据,矿区可采煤层煤类见表3-6。

咱德煤矿煤层煤类标准值对照表 表3-6

煤层编号浮煤VdafGR·I结胶性指数值(洗煤)

Y(mm)煤类

C820.1655.916.96焦煤(JM)

C918.935513.93焦煤(JM)

C1015.1560.416.37焦煤(JM)

C1117.6658.6314.64焦煤(JM)

C1418.0550.0013.32焦煤(JM)

C15b16.9952.0011.32焦煤(JM)

C1616.7054.4016.96焦煤(JM)

C1718.0552.6313.93焦煤(JM)

C19b15.2754.0016.37焦煤(JM)

C21a15.0858.0014.64焦煤(JM)

C21b14.0552.4013.32焦煤(JM)

C23b13.8050.6311.32焦煤(JM)

C2416.3058.6512.00焦煤(JM)

二、煤的工业用途

根据各煤层的煤质成果及当前国家对炼焦用煤,即配煤后的有害杂质:灰分小于10%、硫份小于1.0%、磷份小于0.01%的具体要求,确定煤层经洗后,可供炼焦配煤使用,其小于1.0或0.5mm粒级的煤泥,参与浮选洗选后,也可以作为炼焦配煤使用,上述煤层的中煤及其它各煤层,宜作为动力用煤。因此,煤的工业用途,以作燃料、发电用煤为宜,也可作炼油及气化用煤。目前云南省沾益化肥厂将本矿区的煤(约1/4)比例和别处的焦炭及烟煤惨在一起,作为合成氨的原料用煤,也是可以的。但对于含硫量>3%的高硫煤层,必须进行除硫试验,降低含量后,才能使用,而且不能直接烘烤食品。

三、其它有益矿产

在矿区煤系及上下围岩地层中均未发现具有工业价值的有益矿产,在煤系地层和煤层中伴生的硅、铁、铝、锰等品位较低,无工业综合利用价值。

四、上覆地层中的灰岩

本区T1y1中的灰岩,可作建筑材料。

第四章 矿床开采技术条件

第一节 工作概况

本次工作的矿床开采技术条件,主要采用本次收集生产矿井巷道及恩洪矿区清水沟勘探报告资料,任务是详细查明矿区的水文地质、工程地质及其它开采技术条件,目的是为矿山生产及扩建提供开采技术条件方面的地质依据。其手段是在充分利用清水沟勘探矿区成果的基础上,通过对矿区内老窑、生产矿井及邻区生产矿井水文、工程地质等进行综合调查分析。完成主要工作量见表4-1。

矿区水文地质、工程地质的勘查工作,均严格按《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB/12719-91)的要求进行,各项工作均符合规范要求,达到了工作目的。

水文地质、工程地质、环境地质完成工作量表 表 4-1

项 目单 位工 作 量

水文地质、工程地质测量、填绘

环境地质调查1:5000km20.75

井巷观测m800

第二节 水文地质

一、矿区水文地质

一)地形地貌及地表水及气候特征

本区属构造侵蚀低中山地貌。区内最高点位于矿区东南的山峰,海拔标高2155m,最低标高在北西侧溪沟边,标高标高2013m,相对高差142m,矿区从南到北地形连绵起伏,地形坡度大都介于15~25°间,属缓坡—陡坡地形。

区内沟谷较多,但地表水系不发育,仅有一条季节性溪流(大溪沟)。溪流最终流入篆长河,属珠江水系。

矿区位于独木水库以东,平距约2.5km,在独木水库径流区内,由于地形起伏不平,沟谷发育,有利于地表迳流排泄,地下水接受大气降水补给条件差。

矿区地处温带,但由于海拔高,具典型的高原季风气候特点。春暖秋凉,冬寒夏温,冬春季干燥多风,夏季多雨湿润。年最高气温34.9℃,最低气温-5.2℃,年平均气温13.8℃。

每年12月至次年2月为霜冻期,偶有降雪现象,2~4月为风季,多为西南风和西风,最大风速23m/s,年平均风速2.8 m/s。年降水量1032~1624毫米,其中6~10月为雨季,约占全年降雨量的80~90%。年蒸发量为1835.6~2339.2mm。年平均相对湿度为169%。日最大降雨量为87.5mm,月最大降雨量为116.67mm。

二)含隔水层特征

据2009年储量核实报告及恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告资料,将区内各含、隔水的特征由新到老简述如下:

1.第四系(Q)砂砾石土孔隙弱~中等含水层

第四系(Q):主要分布在矿区外围沟谷两侧及缓坡地带,厚度0.00~20.00m。平均10.00m,以冲积、洪积、坡积、残积及滑坡体的砂砾层、含砾砂土、耕植土等组成。含孔隙潜水。在矿区北东见两个泉点出露,流量0.425~0.303l/s,出露标高2033m。由于其厚度薄、分布有限,含水性普遍较弱,为弱孔隙含水层。

2、下三叠统飞仙关组二、三段(T1f3+4)隔水层

分布矿区西部。厚度196.00~224.00m。平均207.00m,岩性为灰色薄层细砂岩与灰紫色、绿黄色薄层状粉砂质泥岩互层,含砂质包体,局部含钙质,间夹灰色、灰绿色粉砂岩及中厚层细砂岩;水平层理发育,含球状钙质结核及紫色粉砂质同生砾岩。该地层含丰富的保存完好的腕足类化石。在矿区外围南部,断层F11-1附近出露一泉点,流量0.028l/s,出露标高2026m。。该地层主要接受大气降水补给,沿坡向径流,沿沟谷低洼处排泄。由于该地层富水性弱,因其远离矿床,对矿床充水一般无直接影响。

3、下三叠统飞仙关组第二段(T1f2)弱裂隙含水层:

分布矿区外围北东部。厚度62.00~82.00m。平均70.00m,岩性为紫色泥岩、粉砂岩、细-中粒砂岩不等厚互层,岩屑成分以单斜辉石、斜长石、玄武岩屑为主。此段下部及顶部岩层水平层理及交错层理发育,含丰富的瓣鳃类、腕足类动物化石,局部砂岩中见孔雀石侵染。

据清水沟勘探资料。该套地层岩性裂隙率0.16~1.24%,泉水流量0.0025~0.68l/s,地下径流模量3.15l/s.km2。富水性弱,可视为相对隔水层。对矿床充水影响甚微。

3、下三叠统飞仙关组第一段(T1f1)隔水层:

分布矿区东部外围。厚度95.00~123.00m。平均108.00m,岩性为紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,夹紫灰色细砂岩及紫红色泥岩,含丰富条带状紫灰色钙质粉砂岩及透镜状,椭圆状钙质粉砂岩包体,局部含蠕虫状方解石,底部为紫灰色细砂岩或粉砂岩,内含球状含砂钙质结核及滚圆度极佳的紫红色泥砾。底部偶见动物化石。本段地层易风化剥蚀,地貌上常呈低缓山丘。地貌常呈平缓裸露的馒头状小山或缓坡,偶见泉水出露,但流量很小,富水性弱,为良好相对隔水层。对矿床充水影响甚微。

4、下三叠统卡以头组(T1k)砂岩弱裂隙含水层:

分布于矿区南部,断层F11-1附近。地层厚80.00~91.00米,平均厚度87.00米,,下部岩性主要为灰绿色薄层状细砂岩、粉砂岩、泥岩互层。风化后呈球状片壳薄层,具水平层理及斜交层理,产丰富的腹足类及少量植物化石碎片。中部主要岩性为绿色、天兰色厚层状粉砂岩、局部夹紫色粉砂岩条带组成;下部主要岩性为暗绿色厚层状细砂岩。有时中上部夹紫色粉砂岩,项部偶含少量玛瑙石,具水平层理。与下覆地层整合接触。

由于岩性较坚硬而耐风化,地貌形态常呈陡坡及单面山。据清水沟勘探资料可知:裂隙率0.2~2.8%,含裂隙水,泉水流量0.01~3.06l/s。钻孔单位涌水量0.0039~0.044l.s.m。水质属HCO3~Ca型淡水。

底部有10~15m灰绿色或深灰色砂质泥岩及泥岩,岩性致密,为一良好隔水层,在自然状态下,中上部弱含水带与煤系无水力联系,但当下伏煤层大面积开拓后,由于塌陷裂隙的沟通,将转为直接充水含水层。

3、宣威组第三段(P2x3) 弱裂隙含水层:

分布矿区南部,自C8煤层顶至C1煤层顶,地层厚75.00~88.00米,平均厚度84.00米,岩性为浅灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粘土岩夹煤层、煤线组成。局部夹薄层菱铁岩。该层含煤7层,为不可采煤层,煤层均为块状的暗淡至半暗淡型煤,对矿床充水有一定影响。

7 、宣威煤组第二段(P2x2) 弱裂隙含水层:

分布于矿区北部,自C16煤层底至C8煤层顶,地层厚71.00~86.00米,平均厚度82.00米,全区的主要开采煤层均集中在此段。以泥岩、泥质粉砂岩为主,夹粉砂岩、细粒砂岩及含煤层,

中部:以泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主。该段沉积是为主要成煤期。上、下部沉积时,沼泽相、泥炭沼泽相最为发育,形成了主要煤层。该段内共含煤10层,其中可采煤层7层(C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16等层),多为半暗一半亮型煤,其煤层厚度大、稳定、煤质最佳。

据清水沟勘探区对该地层进行抽水试验可知:裂隙不发育,富水性较弱,据1503孔抽水资料,水位标高2073.85米,涌水量Q =0.077 升/秒,单位涌水量q =0.00128升/秒· 米,对矿床充水有影响。

8 、宣威组第一段(P2x1) 弱裂隙含水层:

分布矿区外围,厚58.00~90.00m,平均厚71.00m,下至P2β顶界,上至C16煤层底板,岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、砾岩、泥岩及煤组成。

中部以细粒砂岩,粉砂岩、泥岩为主,上部夹少量煤层,其中泥岩中含大量鲕状菱铁矿。全段属于河流相,泛滥盆地、湖泊、沼泽相沉积,局部出现了短暂的泥炭沼泽相沉积。

上部以泥质粉砂岩、泥岩为主,夹细粒砂岩及薄煤,属沼泽相、湖泊相沉积。局部夹有极薄层状菱铁岩,含少量团块状、似层状黄铁矿。该段内共含煤11层,其中可采煤6层(C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层)

该地层富水性较弱,裂隙不发育,泉最大流量0.039 l/s,属极弱含水层。对矿床充水有影响。

9 、峨嵋山玄武岩组(P2β)弱裂隙含水层:

分布矿区外围,厚度大于150m,岩性为灰绿色玄武岩,具气孔及杏仁状构造,其中主要矿物有基性斜长石,绿泥石,方解石等,杏仁状为绿泥石,方解石充填,上部常有灰或紫色的凝灰岩。表面浅部可见些小裂隙,泉水多从这些地带,呈零星出露。水位标高2128.99 m;最大流量0.140l/s;该含水层为弱承压含水层。对矿床充水无影响

上述各含水层均接受大气降雨补给,以季节性泉的形式排泄,一般地表与地下水不发生水力联系,仅卡以头组及煤系含水层由于构造变形作用可能使地下水将成为矿床充水的间接和直接充水水源。

三)构造带水文地质特征及其对矿床充水的影响

该矿区内断层共5条,其中对现矿井生产巷道主要影响的为4条, F11-1、F11-3,其余断层参照相邻矿区及地表调查,影响甚微。现将主要影响断层叙述如下:

F11-1断层:位于矿区西部.倾向85~90°,倾角50~78º,浅部较陡,深部变缓,向北延出矿区外,上盘出露地层为宣威组,下盘出露地层为飞仙关组。据恩洪矿区清水沟勘探资料可知:往南至5-1线附近与F11-65相交后消失,垂直断距达580m。往南逐渐变小,属经向压性构造,结构面挤压现象明显,平面上,断层呈舒缓波状,破碎带宽1-20m,时宽时窄,破坏性较大。下盘(T1f3+4)偶有泉出露,岩性为紫红色.薄层状,粉砂岩,表面风化较碎,泉最大流量为0.028升/秒,出露标高:2026米,(泉3 ),目前为村民饮用,受四季影响较大,丰季流量增大,枯季减小,补给主要以大气降水为主,导水性弱。

F11-3位于矿区中部,为南北向正断层:横穿矿区,倾向85~88°,倾角50~78º,垂直断距28.7m,走向近南北,倾向近东,长>1500m。据主斜井揭露,破碎带宽度1.0~10m,由砂泥质及粉砂岩碎块和断层泥组成,断层破碎带为泥质胶结,结构致密,有裂隙水流出,但流量不大,对煤层开采有一定影响。

F11-24为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,倾向120~135°,倾角50~78º,垂直断距61.34m,横切F11-4断层,往南与F11-3相交后消失,切割宣威组、卡以头组地层。断层破碎带为泥质胶结,充填方解石脉,无明显含水迹象。

F11-4为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,倾向80~110°,倾角50~78º,垂直断距89.71m,中部被F11-24断层切断,往南与F11-3相交后消失,切割宣威组、卡以头组地层。由砂泥质及粉砂岩碎块和断层泥组成,结构致密,泥质胶结,沿断层带无泉水出露,为阻水断层,对上盘煤层开采基本无影响。

综上所述,以上断层发育于裂隙含水层中,虽能局部沟通宣威组中含水层,但未沟通强含水层和地表水,故对未来开采影响不大。

四)矿区生产矿井及其邻近生产矿井水文地质情况

本次工作,对矿区及其邻近的生产煤矿进行了较为详细矿井水文地质调查,现将各生产矿井水文地质情况具体分述如下:

咱德煤矿矿井开采方式为斜井开采,原主斜井口标高为2074.628m,现巷道开采标高1985m。巷道控制面积为182526m2,由主斜井初见静止水位标高2018.90m与目前矿井最低开采水平标高1985之差,求得出矿井水位降深为33.90m,矿坑排水主要以水泵抽水,2009年7月~2009年12月观测,矿井涌水量雨季最大为100 m3/d,旱季为50 m3/d,斜井岩巷富水性弱,正常情况下只有少量渗水,局部断层破碎带见有小股淋水,矿井单位面积、单位降深涌水量最大为1.62×10-5 m3/d.m2.m;正常为8.08×10-6m3/d.m2.m 。矿井水主要来自煤层采空区上方裂隙含水层,主要接受大气降水补给。矿井属小水矿井,矿井水文地质条件属简单类型。

大溪沟煤矿:矿井开采方式为斜井开采,主斜井口标高为2029.98m,副井口标高为2031.92m,最低开采标高1941.60m。巷道回采面积为46902.90m2,其巷道控制面积为46902.90米2,矿井初见水位为2008.00米,矿井涌水量45米3/昼夜,雨季113米3/昼夜,目前矿井充水因素为旱季仅仅是煤系含水层正常出水量。雨季充水还包括大气降水。雨季为旱季的2.5倍。矿井属小水矿井,矿井水文地质条件属简单类型。

五)地表水对矿床充水影响

矿区仅有一条季节性溪沟(大溪沟),由东向西流经矿区边缘,实测流量12.5~28.5L/s,对矿床充水无影响。矿区内各含水层主要接受大气降水的补给。

六)地下水补给排泄条件及其动态变化

由于矿区处在篆长河与快泽河分水岭的南坡,地形高峻,自然条件有利于地下水和地表水的排泄,地下水主要靠大气降雨补给,其动态变化,严格受大气降雨的控制,具有雨季集中补给长年排泄的特点,最低水位和最小径流量值出现在每年干季的4~5月间,多数泉水干枯,溪沟断流。雨季则泉水星罗棋布,矿坑涌水量出现洪峰值。

矿区浅部风化裂隙带是接受大气降雨渗入的唯一通道,因此在浅部露头区地下水往往呈裂隙潜水。在垂深50m以上,地下水交替循环强烈,而向深部逐渐过渡为极弱裂隙承压水,单位涌水量随埋藏深度的增大逐渐变小。一般垂深200m以下,地下水交替循环缓慢,含水性微弱,说明本区大气降雨渗入后未以泉水排出。区内无明显补给区、径流区和排泄区之分。

综上所述,由于矿区内地下水主要靠大气降雨补给,地下水及地表水排泄条件良好,直接充水含水层富水性不强,断层富水性及导水性均差,因此矿区水文条件属以裂隙充水为主的简单矿床。

七)矿床充水因素分析

(1)直接充水含水层:矿井开采初期系统涌水量主要为煤系上、中两含水带的疏干,但当矿井初具规模,由于塌陷裂隙的产生,破坏了煤系上覆隔水带,此时卡以头组弱裂隙含水带也将转为直接充水含水层。上述直接充水含水层,由于富水性不强,补给边界有限,经长时间疏排,流量将逐渐减少。

(2)大气降雨的渗入量。矿井开采初期,尤其在浅部,其深度一般为30-50m,主要为大气降雨沿风化裂隙带的渗入。开采中后期,由于大面积回采,塌陷不断扩大,大气降雨及塌陷区汇水范围内的地表径流沿塌陷渗入侧是矿井主要充水因素。

(3)矿山开采揭穿导水断层或导水断裂带附近地层时,断层带水可能对矿坑充水。

(4)老窑积水

矿区小煤窑开采历史悠久,尤其在浅部可谓是星罗棋布。据历次调查,开采煤层最多为C8、C9、C10煤层。井型以斜井为多,也有少数平硐,采掘巷道长度一般为50-80m,少数大于200m,除少数平硐外,多数斜井均有积水,因此在浅部开采,如坑道揭穿老坑将导致突水。

八)矿区水文地质类型

矿区为多煤层矿床,资源储量多位于当地侵蚀基准面以下,直接充水,含水层主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩组成,呈互层状含隔水相间沉积,富水性弱。区内各含水层之间正常情况下,无水力联系。间接充水含水层卡以头组,富水性弱。

区内断层发育,断层的富水性及导水性均较弱,对矿井充水无大的影响。区内无大的地表水体,主要为季节性溪流,对矿床充水无影响。矿区煤炭开采历史久远,矿区外围分布有多个老窑、废窑,这些老窑主要开采浅部煤层,大部分小窑硐口均已被炸封或自然垮塌,难以具体了解积水情况,矿井在今后的开采过程中,应采取措施,预防因大面积采动,导致采空冒落带导通浅部老窑水溃入矿井而发生水害事故。

综上所述,矿区水文地质条件类型属以裂隙含水层直接充水为主的简单等类型。

三、矿井涌水量预算

本次矿井涌水量预算工作,完全采用咱德煤矿多年开采的C16煤层巷道水文资料。

一)预算原则、范围及边界

咱德煤矿建矿于1994年5月,1995年6月正式投产,至今仅开采C16一个煤层。原矿区面积0.4872km2,开采深度自+2065~+1985m,变更后矿区面积0.72km2,开采深度自+2070~+1700m标高,巷道网络已有一定规模,据矿区实际情况, C19b以下煤层为高硫,故以C19b煤层,F11-1上盘最低标高1850m为矿井未来涌水量预算标高,并对矿坑进行涌水量预测。

矿井涌水量预算范围:北部及南部,东部以矿界为边界,西部以C8煤层与F11-1断层上盘交点连线为界,所圈定的范围,总面积508725m2(见涌水量预算平面图)。

二)预算方法及计算公式选择

矿区无钻孔抽水试验工作量,但有较为完善的巷道开拓系统,矿区北翼有材料斜井、通风井,南翼有主斜井、通风井及人行平硐,南、北翼巷道网已联通。上述各矿井矿床充水因素、水文地质条件与涌水量预算区基本一致,因此、涌水量预算可采用水文地质比拟法预算。本次涌水量预算采用主斜井的水文地质资料作比拟矿井。

从矿区生产矿井及相邻生产矿井的涌水情况分析,矿井涌水量与水位降深呈成曲线关系,与开采面积呈正比关系,因此,矿井涌水量预算公式为:估算公式为:=Q0··

式中::未来1850m开采水平时预算的矿井涌水量(m3/d);

0:咱德煤矿主井旱、雨季排水量(m3/d);旱季50m3/d;雨季100 m3/d

F:未来1850m开采水平时的矿井开采面积 (m2);即:508725m2。

S:未来1850m开采水平时矿井水位平均降深(m),采用主斜井初见静止水位标高2018.90m与预算水平1850m之差求得。即:2018.90m-1850m=168.90m。

F0:咱德矿主井目前开采巷道控制面积(m2);即:182526m2。

S0:咱德煤矿主井目前开采水平时的平均水位降深,采用主斜井初见静止水位标高2018.90m与目前矿井最低开采标高1985m之差求得。即:2018.90m-1985m=33.90m。

三)矿坑涌水量预算结果

将以上各项参数代入计算公式,计算结果见表4-2

表4-2 水文地质比拟法涌水量预算成果表

预算水平目前生产矿井

排水量(0)F0S0FS预算矿井

涌水量()

旱季雨季正常最大

1850m50m3/d100m3/d182526m233.90m508725m2168.90m311m3/d622m3/d

四)涌水量预算结果评述

矿井涌水量预算采用水文地质比拟法预算,参与预算的各种参数:水位降深、涌水量等来源于本次调查的实测成果及矿井开采实际排水资料,预算面积则根据采掘工程图、煤层底板等高线图求取,数据较为可靠。本次涌水量预算以咱德煤矿主斜井的开采系统进行比拟,从计算结果分析,雨季最大涌水量预算结果相对误差较大,旱季正常涌水量预算结果相对误差较小,其主要原因是旱季各矿井涌水以消耗含水层的静储量为主,而雨季矿井涌水除消耗含水层的静储量外,雨水尚沿开采塌陷裂隙直接进入矿坑,由于各矿井开采的充分程度、开采深度的差异,雨水沿开采塌陷裂隙渗入矿坑的量也不同,因此,雨季最大涌水量的相对误差相应较大,属正常现象,同时也证实了本次涌水量预算的计算方法是合理的,计算结果可靠。由于主斜井的南翼采区和材料斜井北翼采区巷道相通且开采较为充分,因此本次矿井涌水量预算结果采用主斜井的南翼采区和材料斜井北翼采区巷道控制的面积比拟所得数据(正常涌水量为311m3/d;最大涌水量为622m3/d)为计算结果,计算结果不包括老窑、断层突水量。供矿山开发设计时参考。

五)、矿区供水水源

经调查,矿区无常年性河流,属缺水区,矿区生活用水取自矿区井口以南三叠系飞仙关裂隙水。实测流量为0.028L/s。但因未采水样化验,故水质及各种有害元素无参考数据,但从泉水流出情况看,水质好,无污染,但必须烧沸后才可以饮用。并作简单消毒、沉淀处理后,作为矿区供水水源。

第三节 工程地质

一、工程地质岩组

根据矿区矿体围岩的主要岩石类型、岩体结构及工程地质特征,现将各岩组工程力学特征评价如下。

(一)第四系(Q)松散软弱岩组(1)

分布于冲沟两侧及平坝之中。厚度0.00~20.00m。平均10.00m,岩性为褐红色红粘土、黄灰色碎石、灰色、褐黄色粉质粘土、砂砾等组成厚0~20m不等。结构松散,土体稳定性差,在潜水位以下,常形成饱水砂砾层,在河谷坡角地带易形成滑坡,矿井口、地面建筑应避开该层位斜坡地带,井巷穿越应加强支护,对井巷有少量影响。

(二)下三叠统飞仙关组三、四段(T1f3+4)层状岩类软弱半坚硬岩组(Ⅱ2)

分布矿区西部。厚度196.00~224.00m。平均207.00m,岩性为灰色薄层细砂岩与灰紫色、绿黄色薄层状粉砂质泥岩互层,含砂质包体,局部含钙质,间夹灰色、灰绿色粉砂岩及中厚层细砂岩。水平层理发育,含球状钙质结核及蠕虫状,方解石以及紫色粉砂质同生砾岩。岩性松软,地貌上常呈低平的缓坡。含丰富的保存完好的动物化石。引用相邻清水沟矿区资料:钻孔岩芯多呈柱状或短柱状,RQD值65~90%,平均77%,岩体完整性中等至较完整。岩体质量中等,发育有 II、III、IV级结构面,在重力作用下易形成滑动面,造成规模不等的滑坡。由于该岩组属煤系上覆地层,远离矿床,对矿床开采无直接影响。

(三)下三叠统飞仙关组一段(T1f2)层状岩类半坚硬岩组(Ⅱ1)

分布矿区外围东部。厚度62.00~82.00m。平均70.00m,岩性为紫色泥岩、粉砂岩、细-中粒砂岩不等厚互层,岩屑成分以单斜辉石、斜长石、玄武岩屑为主。铁泥质胶结。层理复杂,大型斜层理为主,下部及顶部发育水平层理及小型交错层理,含丰富的瓣鳃类、腕足类动物化石,局部含孔雀石等氧化铜矿物,夹紫红色粉砂岩、粉砂质泥岩,具斜层理,底部含菱角状的紫红色泥砾,岩性坚硬,地面常呈陡崖,中部及顶部砂岩较厚,多显大型斜层理。含丰富的、保存完美的动物化石。

(三)下三叠统飞仙关组一段(T1f1)层状岩软弱半坚硬薄岩组(Ⅱ)

分布矿区外围东部。厚度95.00~123.00m。平均108.00m,岩性为紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,夹紫灰色细砂岩及紫红色泥岩,含丰富条带状紫灰色钙质粉砂岩及透镜状,椭圆状钙质粉砂岩包体,局部含蠕虫状方解石,底部为紫灰色细砂岩或粉砂岩,内含球状含砂钙质结核及滚圆度极佳的紫红色泥砾。底部偶见动物化石。本段地层易风化剥蚀,地貌上常呈低缓山丘。呈条带状出露,岩体抗风化能力差,地形地貌常呈缓坡和鞍部,引用相邻清水沟矿区资料:钻孔岩芯RQD值60~88%,平均75%,岩芯多数呈柱状、短柱状,局部为碎块状,根据北部邻区补木勘区二矿段勘探资料。其泥岩类自然抗压强度12~31.4 MPa,平均19.67 MPa,软化系数0.47~0.75,内摩擦角37.2~37.8º。多属软弱岩石,岩体完整性中等,稳定性差,在局部地段可能形成滑坡,造成一定工程地质问题,对矿床开采有一定的影响

(四)下三叠统卡以头组(T1k)层状岩类半坚硬~坚硬岩组(Ⅲ)

分布于矿区南部,断层F11-1附近。地层厚80.00~91.00米,平均厚度87.00米,,下部岩性主要为灰绿色薄层状细砂岩、粉砂岩、泥岩互层。风化后呈球状片壳薄层,具水平层理及斜交层理,产丰富的腹足类及少量植物化石碎片。中部主要岩性为绿色、天兰色厚层状粉砂岩、局部夹紫色粉砂岩条带组成;下部主要岩性为暗绿色厚层状细砂岩。有时中上部夹紫色粉砂岩,项部偶含少量玛瑙石,具水平层理。与下覆地层整合接触。

地层节理或裂隙发育,主要有走向250°与180°两组,近于正交,倾角40°~70°。地表裂隙率3~4.5%,裂隙面平直,部份为泥质物充填,深部多见方解石细脉穿插或充填。地貌上易形成小陡坎、陡崖或产生较小规模崩塌。

出露部位地貌上常形成陡坡或陡崖,地表多呈球状风化,节理裂隙发育,引用相邻清水沟矿区资料6个钻孔岩石物理力学样测试成果,细砂岩饱和抗压强度45.2~64.3MPa,平均52.76MPa,多属半坚硬岩石。粉砂岩饱和抗压强度30.5~65.1MPa,平均51.18MPa,多属半坚硬岩石。粉砂质泥岩饱和抗压强度10.3~19.7MPa,平均12.55MPa属软弱岩石,钻孔岩芯RQD值60~91%,平均79%,岩芯除局部细砂岩呈长柱状外,多数为短柱状,总体岩石基本质量属中等,岩体完整性为中等~较完整,岩体质量中等,对矿床开采有一定影响。

(五)二叠系上统宣威组 (P2x) 层状岩类半坚硬与软弱相间岩组(Ⅳ):

分布在矿区北部,由一系列粉砂岩、粘土岩、细砂岩夹煤层组成的连续沉积含煤岩系:地层厚度204.00~264.00m,平均237.00m。以层间裂隙为主,局部地段具构造裂隙与风化裂隙混杂,无明显规律,走向40°~180°,裂隙间被沙、泥质物充填,一般无胶结,深部见方解石穿插或充填。因裂隙发育,兼岩石具薄层结构,岩石呈碎块状,碎裂状,故开采过程中易发生冒顶,垮塌等不良地质作用。

引用相邻清水沟矿区资料:岩芯较破碎,多呈短柱状或碎块状,完整性较差,RQD值42~58%,平均50%,岩石物理力学测试成果,粗砂岩、细砂岩饱和抗压强度16.6~49.7MPa,平均40.32MPa,粉砂岩类饱和抗压强度22.3~51.0MPa,平均35.97MPa,属半坚硬岩石。泥质粉砂岩类饱和抗压强度14.1~30.7MPa,平均21.88MPa,粉砂质泥岩饱和抗压强度4.72~32.0MPa,平均17.86Mpa,软化系数0.40~0.53,内摩擦角35.7~38.6º,属软弱岩石。总体上全段多以粉砂质泥岩为主,具多层软弱层,II、III、IV级结构面发育,岩体完整性较差~中等,岩体质量差,矿井开采巷道易发生冒落、底鼓等围岩变形破坏。对矿床的开采有直接的影响。

二、断层构造带工程地质特征及其对开采的影响

矿区出露5条断层,根据现开采巷道揭露的断层。现将揭露断层叙述如下:

F11-1:为南北向逆断层,倾向85~90°,倾角50~78º,浅部较陡,深部变缓,向北延出矿区外,上盘出露地层为宣威组,下盘出露地层为飞仙关组。据恩洪矿区清水沟勘探资料可知:往南至5-1线附近与F11-65相交后消失,垂直断距达580m。往南逐渐变小,属经向压性构造,结构面挤压现象明显,平面上,断层呈舒缓波状,破碎带宽1-20m,时宽时宰,破坏性较大。由砂泥质及粉砂岩碎块和断层泥组成,胶结较差、岩体呈碎裂状结构,岩体质量差、岩体完整性稳定性差,对井巷围岩稳定性有一定影响。大部分可产生冒落垮塌,对矿床开采有不同程度的影响。

F11-3位于矿区中部,为南北向正断层:横穿矿区,为巷道揭露断层,倾向85~88°,倾角50~78º,垂直断距28.7m,走向近南北,倾向近东,对矿区煤层破坏有影响。断层破碎多为角砾岩、糜棱岩及断层泥,胶结较差、岩体呈碎裂状结构,岩体质量差、岩体完整性、稳定性差,断层对矿床围岩的完整性及稳定性造成了一定的影响,开采中井巷围岩易发生冒落、片帮等围岩变形破坏,给井巷维护造成了较大的困难,是该区工程地质条件复杂的主要因素之一,必须予以高度重视。

F11-24为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,倾向120~135°,倾角50~78º,垂直断距61.34m,横切F11-4断层,往南与F11-3相交后消失,切割宣威组、卡以头组地层。断层破碎带为泥质胶结,结构致密,破碎带多为角砾岩、糜棱岩及断层泥,胶结较差、岩体呈碎裂状结构,岩体质量差、岩体完整性稳定性差,对井巷围岩稳定性有一定影响。大部分可产生冒落垮塌,对矿床开采有不同程度的影响。

F11-4为北东南西向正断层:横穿矿区东南部边缘,倾向80~110°,倾角50~78º,垂直断距89.71m m,被F11-24断层切断,往南与F11-3相交后消失,切割宣威组、卡以头组地层。泥质物充填,一般无胶结,深部见方解石穿插或充填。因裂隙发育,兼岩石具薄层结构,岩石呈碎块状,碎裂状,故开采过程中易发生冒顶,垮塌等不良地质作用。

终上所述:断层对矿床围岩的完整性及稳定性造成了一定的影响,开采中井巷围岩易发生冒落、片帮等围岩变形破坏,给井巷维护造成了较大的困难,是该区工程地质条件复杂的主要因素之一,必须予以高度重视。

三、生产矿井工程地质特征

咱德煤矿范围内共有2个斜井,两个风井。开采时间长、规模及延伸较大。矿区可采煤层C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24共13层。现主要开采C16煤层,平均厚度为1.94m。当主斜井穿越F11-3,岩巷在风化带及破碎带稳定性较差,需坑木支护及石料砌巷。断层带、泥岩破碎带遇水易软化。南回风巷穿越F11-24时,其一侧具有片邦、冒落现象。支护破碎带一般3架箱/m,正常巷道1架箱/m。煤层伪顶为0.1m左右的砂质泥岩,局部夹条带状黄铁矿。一般采煤10天后即会片折脱落。顶板为粉砂质泥岩,较坚固完整,局部有冒顶垮塌现象。正常煤巷干燥无水,遇有裂隙发育及小断层时,具滴水、淋水现象。底板为浅灰色泥质粉砂岩,遇水软化,并具塑性变形而产生一定的底鼓现象,一般约30~50cm/月。矿井一般两年要清理一次。

综上所述,矿床围岩总体完整性较好,稳定性一般为中等至差。风化带、断层带及岩石破碎带会产生局部小范围的片帮、冒顶。并伴有渗水、淋水。采煤10天后即片折脱落。生产矿井的工程地质条件为中等。

四、生产矿井工程地质评价

(一)煤层顶底板岩性及工程地质特征

煤层顶底板岩性以细砂岩为主,泥岩、砂质泥岩次之。各煤层的直接顶板常有一层厚度小于0.3m的碳质泥岩,紧贴煤层极易破裂,在回采过程中,将随采随落。顶板多为不坚硬岩性,较破碎。在施工过程中,常见冒顶现象,多发生在巷道转弯、交叉处。一般冒顶高度在1.5~4m之间。顶板压力较大,侧压力较小,回采工作面虽已采用直径17~18公分圆木支柱,有时在一天之内,梁头或腿子仍有连续折断多架现象,个别可达120架以上。无论顶板或底板岩层,抗压强度不高,在回采工作面,有时由于顶板压力大。使腿子长度1.6~2.0m的木支架,有三分之一长度被压入底板岩层中,造成工作困难。但是从目前开采C16煤层来看,一般的腿子。可不必使用假木鞋或水泥地墩。矿区可采煤层顶底板的岩石工程地质特性,根据恩洪矿区清水沟补充勘探区岩石物理力学实验样可知:抗压强度除部分菱铁岩或菱铁质粉砂岩大于400kg/cm2外,多数介于200~400kg/cm2之间,属不坚硬岩性。孔隙度除部分泥岩或砂质泥岩大于10%外,其它岩性一般均小于10%,软化系数除C9、C11、C23煤层顶底板细砂岩或粉砂岩大于0.7外,其余均属极易软化岩性。另据钻孔揭露,主要可采煤层直接顶底板有 部分薄层泥岩或碳质泥岩,由于厚度薄,一般均小于0.45m,将随采随落;直接顶底板小于0.50m者占26%m,底板占25%,顶板占15%。另据生产矿井实际观察。煤层顶板经放炮后,毛发状裂隙密集,裂隙率一般为1-3%,直接底板为泥岩或砂质泥岩者,一般遇水膨胀,多出现底鼓现象。

综上所述。矿区煤层顶底板工程地质条件较差,尤其在断层密集的破碎带更为严重。

(二)井巷围岩的稳定性评价

本次工作未取岩石物理力学样,引用清水沟井田勘探区的岩石物理力学分析样,按照"矿区水文地质工程地质勘探规范“GB12719-91”相关规定,对本矿区进行了定量评价。

1、岩体质量系数法

采用岩体质量系数Z对矿床围岩进行评价,其公式为:

Z=I×f×S

式中:Z——岩体质量系数;

I——岩体完整系数(用钻孔RQD平均值代替);

f——结构面摩擦系数(用层状结构的一般值0.4—0.5);

S——岩块坚硬系数(用S=计算);

Rc——岩块饱和轴向抗压强度(采用各岩组试验平均值MPa)。计算系数取值及计算结果见(表4-3)

表4-3 矿床围岩岩体质量系数法评价表

岩体

层位结构

类型RQD值岩组饱和

抗压强度

Rc(MPa)结构面摩

擦系数f岩体

质量

系数z岩体质

量等级岩体完整性评价岩体稳定

性评价

T1f2+3II10.77480.51.8一般较完整较好

T1f2I20.7519.670.40.59一般中等差

T1kI20.7913~530.50.5~2.1一般较完整较好

P2x2II20.424.7~510.350.07~0.75极坏~一般差差~中等

P2x1Ⅱ20.584.7~510.350.1~1.04坏~一般差差~中等

2、岩体质量指标法

采用岩体质量指标M,对矿床围岩进行评价,其公式为:

M = RQD×Rc /30

式中:M——岩体质量指标;

Rc——岩块饱和轴向抗压强度(用试验成果平均值MPa);

RQD——全部钻孔相应层位的RQD平均值。

计算参数的取值及M值计算结果见(表4-4)。

岩体质量系数法、岩体指标法计算结果为:煤系地层上覆岩层工程地质岩组的岩体质量为一般,岩体完整性为中等~较完整,岩体的稳定性为中等~较稳定。煤层围岩岩体质量为坏~一般,岩体完整性为差,稳定性为差~中等。

表4-4 矿床围岩岩体质量指标法评价表

岩体

层位结构

类型RQD值

%平均饱和抗压强度

Rc(MPa)岩体

质量指标

M岩体

质量岩体

完整

性评价岩体

稳定

性评价

T1f3+4II177481.23良较完整较好

T1f2I27519.670.49中等中等中等

T1kI27913~530.34~1.39中等~良中等较好

P2x2II2424.7~510.07~0.71差差差~中等

P2x1Ⅱ2584.7~510.091~0.99差差差~中等

五、矿区工程地质条件类型

矿区内煤系上覆地层以层状岩类软~半坚硬岩组为主,岩体完整性为中等~较完整,岩体基本质量坏~一般,岩体稳固性中等~较稳定。煤系地层井巷围岩及煤层顶底板均属层状岩类软弱~半坚硬岩组,尤其区内主含煤段地层以软弱岩层为主,间夹半坚硬岩组,具多层软弱层,完整性差,稳定性差~中等。

区内构造发育,对矿床围岩破坏性大。据生产矿井调查,顶板冒落常见,顶压侧压均大,多采用密集支护,底板因多以泥岩为主,底鼓现象常见。综上所述区内工程地质条件属以层状岩类为主的中等类型。

第四节 环境地质

一、地震及新构造运动特征

咱德煤矿区属曲靖市麒麟区管辖,历史记载表明,该区历史上未发生过大于4.7级以上的破坏性地震,的最大震级为3.9级。不属于强地震活动区,区域较稳定,无活动性断裂存在。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),曲靖市地震设防烈度属Ⅶ度区,地震加速度值0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s。矿山各工程设施及建筑物需按此地震烈度设防。

矿区地处古扬子准地台边缘,属北北东向构造—新华夏构造体系,区域构造为由一系列北北东向平行的开阔短轴褶曲和高角度压性逆冲断层组成。构造线轴向20º左右,少数30º,无新构造活动性断裂存在,地表河谷多呈“V”型,一般少见阶地。新构造运动以大面积抬升为主,活动不激烈,区域上属于较稳定的地台区,新构造活动对工程建筑设施的影响或危害性相对较小。

二、矿区目前存在的自然地质灾害及环境污染问题

一)地质灾害

本次调查核实区内未发现大型滑坡、泥石流、塌陷、地裂缝等地质灾害。仅在矿区边缘及外围发现有零星小滑坡,因滑坡面积小、规模小、对矿山建设和开采无影响。但在未来扩大开采规模,因大面回采造成山体失衡,引发滑坡或地面塌陷,但规模有限灾害性较小。加之矿区边缘有季节性溪沟,有可能为泥石流的形成提供物质条件,因此必须加强监测,对塌陷区要及时回填绿化,防止地质灾害发生。

二)大气环境及有害物质

矿区内麒麟区有炼焦厂及洗煤厂等大的污染源,另有矿井通风排放的瓦斯和粉尘会对大气造成一定的污染,污染程度较轻,大气环境总体良好。据清水沟勘探区煤样化验资料,原煤全硫含量0.14~5.74%,磷(P,d)0.002~0.008%,有害物质含量C19b煤层以上相对较低,C19b煤层以下为高硫,含硫相对高,对环境有一定影响。由于矿坑水随意排放及矸石堆放,无序堆放。经氧化和降雨淋漓分解部分有害物质,对矿区水环境形成一定的污染,因此,应加强环保意识,对矿坑水进行化验达标排放,对矸石堆按设计规划堆放。

三、瓦斯、煤尘爆炸、煤的自燃及地温

(一)、瓦斯

根据历年云南省煤炭工业局瓦斯等级鉴定资料,从2004~2009年开始,正式经过云南省煤炭工业局批准的矿井瓦斯等级鉴定。

矿区连续6年瓦斯等级鉴定均为高瓦斯矿井,矿井相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量都呈递增变化趋势。上述两种瓦斯涌出量发生变化的主要原因可能是因开采区域的扩大、开采水平的延伸所致。因此今后随着开采规模和开采水平的延深瓦斯含量将可能随之增大,生产中要注意观测矿井瓦斯涌出量变化情况,严格执行《煤矿安全规程》,防止瓦斯事故的发生。本次由于各种原因,仅收到了2年(2008年-2009年)瓦斯等级鉴定附件,其余查阅云南省煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果汇总表资料,见(表4-5)。

表4-5 矿井历年瓦斯等级鉴定情况表

年份矿井最大相对

瓦斯涌出量

(m3/t)矿井最大绝对

瓦斯涌出量

(m3/min)鉴定月工作日

(天)矿井

瓦斯等级

CH4CO2CH4CO2

2004年11.203.600.670.2230高

2005年27.005.462.0050.39830高

2006年30.28165.22813.15480.544630高

2007年39.8026.2214.8370.75630高

2008年26.212.346.720.6030高

2009年34.804.356.880.8630高

1、地质因素对瓦斯的影响及建议

国内外研究资料表明,影响瓦斯含量的地质因素为:煤的变质程度,围岩和煤层的渗透性、地质构造、地下水活动、煤层厚度。根据矿区瓦斯含量变化规律,结合矿区地质特征,现分述影响井田瓦斯含量主要地质因素为:

①煤的变质程度:煤对瓦斯的吸附能力与煤的变质程度有关,随着煤变质程度的增高,吸附能力亦随之增高。矿区煤类属焦煤,瓦斯含量有增高的趋势。

②围岩和盖层的封闭条件:矿区内煤层围岩,有数百米碎屑岩沉积,并以多旋回的砂岩和泥岩呈互层状,构造裂隙并不发育,形成良好的盖层,封闭条件较完整,为瓦斯的保存创建了外部环境。

③、地质构造:矿区构造发育,浅部煤层出露地段,煤层中的瓦斯容易往外逸散,相对含量比较小。断层可以给瓦斯通路,使瓦斯容易散失,同时也是瓦斯聚集区。矿区内系多煤层地区,煤层间距小,有些断层可以成为通路,使上部煤层残存的瓦斯相对增高。有些断层的某一部位,也可以起遮挡作用,使煤层的瓦斯含量相对增高。矿区断层以压性或扭性断层为主,封闭性能较好,同时地层富水性弱,径流条件差,游离瓦斯不易排放及运移,加之地层倾角平缓,波状起伏发育,这都给瓦斯的赋存提供了有利条件。

④地下水活动:煤层中的瓦斯都呈吸附和游离状态,吸附瓦斯占据了煤的孔隙,如地下水活动通畅,即可挤排吸附瓦斯和溶解游离瓦斯。瓦斯随地下水的流动而排放。而矿区煤层及其上下围岩富水性弱,渗透性差,这也是瓦斯得以保存主要因素之一。

⑤煤层厚:煤层厚度越大瓦斯含量越高。煤层厚薄的变化,除了原生沉积因素外,还受后期构造改造作用的影响。矿区内除C9-C16煤层等主要属中厚到厚煤层外,其他煤层多属薄煤层,下部属结构复杂煤层,总厚度较大,往往呈煤组出现,加之矿区构造复杂,断层两盘往往使煤层厚度加大,由于断层切割破坏,使煤层走向急剧变化,这些急剧变化处也是构造应力聚集增高处,因此对中厚以上煤层容易发生煤和瓦斯突出。

2、建议

根据历年矿井瓦斯等级鉴定数据可知:矿井相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量都呈递增变化趋势。将来随开采水平的延深有可能升为瓦斯突出矿井,在开采深部煤层时,严格执行《煤矿安全规程》及国家有关规范规定,应进一步加强通风管理,搞好瓦斯监测及常规检测,防止瓦斯集聚,杜绝瓦斯窒息和爆炸事故,同时在有条件时委托有资质单位进行井下“煤与瓦斯”突出试验。

3、煤尘爆炸:该矿可采煤层共有13层C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层。由于本次资金和各方面因素,没采取煤层样进行爆炸性分析。引用了云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿于2009年8月云南省煤矿安全计量监测站对C16煤层进行煤尘爆炸性鉴定结果,鉴定结果见表4-6。

咱德煤矿煤尘爆炸性鉴定成果表

表4-6

号报告

日期煤层工业分析(%)爆炸性试验爆炸性

结论

水分

Mad灰分

Ad挥发分火焰长度

(mm)抑爆岩粉量

(%)

Vdaf

12009.8.20C161.209.4817.954060有煤尘爆炸性

根据鉴定报告分析:本矿煤层有煤尘爆炸危险。预测该矿在今后开采过程中有发生煤尘爆炸危险。因此必须遵守相关规定,积极采取防尘措施。

4、煤的自燃倾向性:由于本次资金和各方面因素,未采取煤层样进行自燃倾向性分析。引用了2009年8月云南省煤矿安全计量监测站对C9煤层进行煤自燃倾向性鉴定结果,煤层的鉴定结果见表4-7。

咱德煤矿煤层自燃倾向性鉴定成果表 表4-7

号报告

日期煤层工业分析(%)真相对密度TRD

g/cm3吸氧量ml/g.干煤自燃性

结论

水分Mad灰分Ad挥发分Vdaf全硫St,ad

12009.8.20C90.3816.0117.820.321.400.62Ⅲ类不易自燃

根据鉴定报告分析:本矿煤层为Ⅲ类不易自燃煤层。但在今后生产中必须遵守相关规定,加强防灭火工作。

5、地温:据地表调查,矿区附近3km距离的独木水库边有一低温热泉出露,水温20°~30,表明区域有地温异常区段。但核实区通过对区内钻孔简易测温,煤系地层随深度增加无地温异常增高及突变现象,只随钻孔深度加深而逐渐增温,平均增温率1.93/1OOm,最大段2.8℃/lOOm,低于理论值3℃/lOOm。该区属地温正常区、无热害地段。

煤矿在今后的开采过程中,要经常性喷雾洒水防尘,保持喷雾洒水系统的完好性;运输巷道、煤炭转载点等定期进行人工清扫,并将堆积的煤尘和浮煤及时清除;加强通风管理,控制巷道风速,防止煤尘飞扬;采取有效措施杜绝火源,严格控制生产中可能发生的热源;隔(抑)爆措施,采用隔爆水棚(隔爆水袋)作为隔爆措施;对井下电气设备及保护装置选择矿用防、隔爆型;井下电气设备和测量仪器仪表检修、搬迁,不得带电作业。必须制定火灾的防治措施,加强火源管理及监控,设置必要的防火墙,建立消防系统,编制相应的防灭火设计,制定火灾事故应急预案;矿井必须制定井上、下防火措施,必须采用不燃性材料建筑,必须符合国家有关防火的规定

四、环境地质现状及类型确定

由于邻区或周边矿山分布较密,因开采已导致局部水质变化和局部地表变形开裂、塌陷,但规模不大,区内无大热害,地表水与地下水水质总体良好,无其它环境地质隐患,地质环境质量中等。

1、矿区地处地震设防烈度七度区,历史上从未发生过大的破坏性地震(1955年以来),属较稳定区域。

2、矿区内未发现滑坡体,崩塌、泥石流等地质灾害现象现状不发育。

3、矿区内部分煤层有害组份含量高,矿山开采对地质环境有一定影响。

4、矿区矿井属高瓦斯矿井,煤尘有爆炸性危险,煤层属Ⅲ类不易自燃煤层,地温属正常区,无热害地段。

综上所述,矿区地质环境质量属中等类型。

五、矿床开采对环境的影响评价及未来环境预测

矿区地处高原山地地带,地形切割较强烈,植被较好,矿区开发的大面积回采,可能造成地面开裂、沉降和塌陷,有可能引发滑坡和崩塌等地质灾害,矿井长期排水可造成地下水位下降,地表井泉干枯,矿井排渣废矸石中有害成分在大气降水的淋漓作用下可分解出S、As、P有害元素而污染地表水。矿井排水中也含有一定的有害元素及化合物而污染地表水,因此矿区开发中应建立地质灾害观测网,加强生态环境保护,防止地质灾害的发生。同时对采矿中的“三废”更应做好规划,做到矿渣废石有序堆放,矿井排水应经去污净化处理后达标排放,以免造成大气、地表水体和地下水的污染。

第五节 小 结

本次核实工作,依原核实报告为基础,通过1/5千水文地质修侧,重点调查生产矿井水文地质工程地质现状,结合收集相邻矿区水、工、环资料,经综合分析从新评价了核实区水、工、环及其它开采技术等,取得主要成果如下:

1、 区内主要可采煤层资源储量均位于当地侵蚀基准面以下,地表水、断层水对矿床充水影响不大,主要含水层为富水性弱,地下水的补给源为大气降水,补给条件差,水文地质条件属以弱裂隙含水层充水为主的简单类型。报告已“比拟法”为主,预算1850m全矿区涌水量,计算结果可靠可作为改扩建初步设计依据。

2、矿区属于层状岩类半坚硬为主,岩层厚度稳定,属层状岩类,软硬相间,风化作用较强,节理较发育,煤层直接顶底板以粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主,岩石稳定性较差,多见冒顶、片帮、底鼓等不良工程地质问题,工程地质条件中等。

核实区内地震设防烈度为七度区,资源储量埋藏浅,目前开采水平基本处于瓦斯风化带,属高瓦斯矿井,随着开采水平的延深,具有明显增高的趋势,煤层具爆炸性,不易自燃,区内及大气环境因矿山开发将存在一定程度污染,但危害程度较轻,大气环境、生态环境、水环境总体良好,但由于区内地质环境脆弱,扩大开采后如不加强环境保护,有可能恶化地质环境。综合多种因素。区内地质环境质量属中等。。

二、存在问题及建议

1、 由于原报告核实区内工作程度不高,无专门水文地质测试,本次核实工作受工作量、工作周期的限制,未能系统取得矿坑涌水量成果,仅根据矿山提供资料进行预算,建议今后加强矿井水文地质工作,及时修正计算成果,以便指导生产。

2、本次核实工作,各类样品偏少,多数引用清水沟勘探资料,尤其工程力学样、煤尘爆炸、煤尘自燃倾向。瓦斯及“双突”样,严重影响客观的评价,建议补充一定样品,根据新成果再评价开采技术条件,指导生产管理。

3、由于核实区地处高原山区,地质环境脆弱,加之矿山分布密集,加强环境意识,按规划设计生产尤为重要。

第五章 矿山开采

第一节 开采煤层及生产状况

一、开采煤层

矿区估算资源储量的煤层为C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24共13层煤。根据调查,矿区内现主要开采煤层为C16煤层。

二、开采方式、开拓系统及采煤方法

矿山开采方式为坑采。

咱德煤矿采用双斜井开拓,现仅开采C16煤层。南翼主斜井口标高2074.628m,1986m落平;延煤层倾向,继续开拓上山至2006m,在2003、1986m水平拓水平运输巷,每60余m用上山联络,划分采区。副井口标高2099.415m,与主井相距80m,平行开拓至2033m,用上山与主井相连,形成通风系统。北翼主斜井口标高2030.917m,1991m标高见煤落平沿煤层掘进水平巷。副井口标高2031.49m,与主井平行掘进2003m见煤落平,沿煤层掘进水平巷,每间隔30—60m掘进联络巷道与主井形成通风系统,再向两翼布置采区。

1)开拓系统:

采用斜井开拓。主斜井布于煤层底板下方,工作面→下顺槽→石门→水平运输大巷→主斜井→地表工业广场。

2)采煤方法:

咱德煤矿范围内煤层倾向平缓,煤层较稳定,采用壁式采煤,矿车运输。

工作面下端与下顺槽相连,回采原煤从工作面下顺槽到运输大巷装车运到地表,工作面上端与上顺槽相贯通,上顺槽与回风上山相接,回风巷上山沿-倾向布于煤层中与风井贯通,各采区均在煤层中沿倾向布一回风上山,形成分区式通风。

每采区在回风上山两翼布置壁式回采区作面,工作面沿煤层倾斜方向布置,一般长40m,采用放炮落煤,手工选除矸石后,工作面用木柱支撑,采空区采用全部垮落法进行管理。

通风系统:矿井采用抽出式通风:主斜井→运输大巷→石门→工作面→回风巷→风井。

产品方案:本矿生产原煤,主要供曲靖电厂作动力用煤

三、矿山生产状况

咱德煤矿建矿于1994年5月,1995年6月正式投产,至今仅开采C16一个煤层。据矿山统计, 2005年5月,共采出原煤约16万吨,矿山回采率为70%,损失率为30%。2005年6月至2010年11月,共采出原煤为47万吨。矿山回采率为75%,损失率为25%。上述消耗资源储量,正式注销的为原清水沟井田报告中储量原C级9万吨;恩洪矿区1-14井田详细普查报告中的洒马笔11井田储量C1级6万吨、C2级13万吨,其余清水沟井田未计算储量,故仅作为参考数据;1-14井田详细普查报告中的洒马笔11井田由于计算厚度不同,故采空区数据有差异。

第二节 探采对比

一、地层及构造

咱德煤矿开采情况表明,区内地层系统与清水沟勘探区一致,本次借用了清水沟勘探资料,经核实矿区属单斜构造形态,地层、煤层的倾角变化情况基本正确。矿区范围内断层发育,其中F11-1断层,延伸方向与实际开采情况一致,断层相隔间距小且相对均匀,对矿区内的煤层分布、煤炭开采有一定影响,其中在开采巷道内发现F11-1断层,其走向、断距、倾角与恩洪矿区清水沟井田勘探区资料基本一致。

二、煤层及煤质

根据本次核实情况,矿区内的主要可采煤层有C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C2413层,煤层编号、煤质、煤层厚度采用清水沟(补充)地质报告的资料。

三、原地质工作评述

通过本次工作,对恩洪矿区清水沟井田勘探资料及原《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》及相关资料进行了全面了解,并对矿山相关资料进行收集和分析、对比。通过对比认为本次提交成果与其工作程度基本相符。

第六章 资源储量核实工作质量评述

第一节 核实方法

一、核实手段的选择

矿区属低中山地貌,相对高差142m,煤层埋藏较浅,属半裸露式矿区,地形坡度一般5~17°,总的地势是南高,北低,地形切割较为剧烈,煤矿为多年生产矿井,资料较为齐全,本次未上山地及钻探工程,故核实手段,在2009年核实报告的基础上,充分利用已有矿井及周边矿井资料,选择现有生产矿井的巷道进行调查,并收集有关以往综合性等资料为主,配合1:5000地质图进行调查等手段进行。

二、勘查类型和工程间距的确定

矿区为半裸露区,部分煤层地表露头较好。矿区巷道揭露了C16、C8、C9、煤层,现开采C16煤层,其余C10、C11b、C14、C15b、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层引用清水沟井田钻孔资料。可采煤层以较稳定为主。

区内地层产状17O°~200°∠5°~17°,沿走向东陡西缓,为一单斜构造;据地表工程,采矿巷道及两钻孔揭控,区内大于5Om的断层发现5条,位于北东部且基本位于北东侧边界,而对可采煤层影响较大的断层为F11-1,属中等偏复杂构造类型。据上述特征,确定矿区勘探类型为二类二型。

根据矿区地形、地质特征,按勘查类型的特点,确定达到勘查工程间距主要可采煤层按250~500m为控制的地质可靠程度,500~1000m为推断的地质可靠程度,以1000m以上工程线距圈定预测的地质可靠程度。

第二节 核实工作质量评述

一、测量工作质量评述

本次未进行测量工作,核实的各类图件,主要收集2009年云南省地质工程勘察总公司院编制的《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》的图件和矿方提供的图件基础上完成的。核实区地形图为1:5000的地形图,该图采用为1954年北京坐标系,1956年黄海高程系,等高距为5m,本次用手持GPS对地形图现场进行了修测。图件符合相关规范要求。可满足本次工作和矿山今后技术工作的需要。

二、采样、样品加工、化验及质量评述

本次工作未采取煤层样,核实区内煤质资料借用清水沟井田勘探区煤层样的化验资料,能基本满足本次核实工作对煤质工作的要求。

三、核实工作综合整理资料质量评述

本次工作所收集的资料均为经过有关评估机构评审合格的地质报告,已收集到的地质资料数据较为准确可靠。井巷资料多为煤矿提供,获取地质資料可靠。

各项工作做到系统化、规范化,以现场收集观测研究为主,结合室内综合整理,对照规范及合同的要求进行工作。

本次核实资源储量估算工作,以规范、规程为依据,按工程控制程度对矿区内可采煤层进行了资源储量估算,所估算的方法及参数选择恰当,估算资料齐全,依据充分,分布较为合理,结果可靠。

核实报告内容齐全,分析研究方法正确,所有图件内容充实、美观、可靠、计算结果精确,能满足本次资源储量核实的要求。

第七章 资源储量估算

第一节 资源储量估算范围及工业指标

一、资源储量估算范围

云南省198煤田地质勘探队,于1982年提交了《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》,勘探区有6个井田组成,共计算C3、C8、C9、C11b、C14、C14b、C15a、C15b、C16、 C17、C19a、C19b、C21b、C21a、C21b、C23a、C24 17层煤层,其中本矿区内可采煤层为(C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24)13层煤层。

本次核实报告参与资源储量估算煤层为C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24共计13层煤层。与清水沟井田精查(补充)地质报告计算煤层编号相同。

按照采矿权设置范围确定资源储量估算范围:东、南、西、北均以采矿证面积为边界,资源储量估算面积为0.72km2,估算标高为2070m~1700m。(见表7-1)。

咱德煤矿资源储量估算范围拐点坐标表

表7-1

北京54坐标(3度带)

拐点编号X坐标Y坐标

估12801619.0035412802.00

估22802301.0035412928.00

估32802300.0035413892.00

估42802226.0035413892.00

估52802070.0035413820.00

估62801823.0035413674.00

估72801823.0035413816.00

估82801428.0035413594.00

面积:0.72平方公里开采深度:2070m~1700m

二、估算工业指标的确定

咱德煤矿煤层为焦煤,煤层倾角为5~15°之间,总体小于25°,根据《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215-2002)和国土资源部国土资函[2007]40号关于印发《<煤、泥炭地质勘查规范>实施指导意见》的通知,本次工业指标与原清水沟井田精查(补充)报告一致。具体一般工业指标如下:

(1)最低可采厚度≥0.70m;

(2)最高灰分(Ad)40 %;

(3)最高硫分(St.d) 3%。

第二节 资源储量的估算程序

1、保有资源储量按照现行规范的要求,对原采矿证范围及新扩区分别划分块段进行估算,其参数按现有钻孔、井巷资料,其分类编码按照勘查类型。

2、注销资源储量为采空区面积分割法,按其占用原清水沟井田精查(补充)报告的储量,其参数、级别按原报告不变。

3、累计查明资源储量为上述保有资源储量与注销资料储量之和,其包括原储量级别和新的分类编码两种。

4、1982年原恩洪矿区清水沟井田精查(补充)报告为国家出资探明矿产地。占用其资源储量为划定矿区范围,以面积分割法进行估算,其参数、储量级别按原报告不变。但从中要将已采部分的各级别储量,未变部分的各级储量分开。

第三节 资源储量估算方法及参数的确定

一、估算方法及方式

根据煤层为层状矿床,煤层倾角5~15°之间的实际条件,故采用煤层平面投影等高线地质块段法估算资源储量。估算公式如下:

估算公式为:

式中:——块段资源储量(万t);

S——块段水平投影面积(万m2);

H——块段煤层平均真厚度(m)

D——煤层体积质量(t/m3)

α——块段煤层平均倾角(°)。

二、参数确定的方法及依据

1、工程点煤层采用厚度的确定

(1)煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸并入煤分层中统一计算。

(2)夹矸厚度等于或大于最低可采厚度时,煤分层视为独立煤层。夹矸厚度小于煤层最低可采厚度,且煤分层厚度又等于或大于夹矸厚度时,将煤分层厚度相加,作为采用厚度。

(3)对个别异常特厚煤层点则按该点及相邻周边工程采用厚度平均值作为该异常点的采用厚度。单工程采用煤层厚度:参与资源储量计算单工程采用煤层厚度系剔除≥0.05m夹矸厚度的纯煤层厚度。

2、块段煤层厚度的确定

块段煤层厚度采用该块段内及邻近见煤工程点厚度或内插边界可采点厚度的算术平均值。当块段内煤厚工程点分布不均时,可将密集工程点厚度先平均取值,然后再与其它工程点计算块段平均值(即二次平均)。

3、块段煤层平均倾角的确定

同一大块段内在煤层底板等高线图上根据等高线稀密程度直接量取等高线平距与相应高差经计算取平均值求得。对不易直接量取倾角的块段,则可在垂直地层走向的剖面图上直接量取。

4、块段平面积及资源储量估算手段

用AutoCAD软件的面积求取功能,在资源储量估算图上直接求取块段面积,所得数据准确、可靠。

5、煤层风氧化带及采空区与老窑破坏区的圈定

本次未采风氧化带样,根据邻区清水沟矿区资料:

煤层露头垂深30m以内基本为老窑破坏区或采空区。为此本次资源储量估算自煤层露头按倾向平推50m为风氧化带界限,有小煤窑的地段沿采空区下推20m为风氧化带边界线及小窑破坏区进行扣除,以此作为煤层资源储量估算的上界。此外,矿区各煤层的采空区基本按原报告确定。

6、断层影响带的圈定:根据资源储量估算图上断层所处位置,两侧各留50m降级带。类别定为333资源量。

7、体重值的选定

本次未采取煤层体重样,引用清水沟井田精查报告体重样。C8、C10、C14、C15b、C16、C19b煤层体重值:1.35t/m3;C9、C11b煤层体重值:1.30t/m3; C17、煤层体重值:1.40t/m3; C21a、C21b、C23b 、C24煤层体重值:1.45t/m3。

8、村庄影响带的圈定

本次以村庄为中心,村庄边界外推50m,作为村庄影响带资源储量。

9、紧靠最低可采厚度和紧靠风氧化带的地段作为降低资源储量类别的地段加以圈定。

第四节 保有资源储量类别确定和块段划分依据

一、保有资源储量类别确定

本区构造复杂程度为中等偏复杂类型,可采煤层以较稳定为主。矿区经多年开采证明,故在原采矿证范围内(即开采标高2065-1985m)非影响带,达到控制的地质可靠程度比照可行性研究,确定为基础储量。估算122b类;属原采矿证范围外的新扩区,包括各类影响带,定为内蕴经济资源量。达到控制的、推断的地质可靠程度,分别估算332、333类。其中:

1、受井巷且控制程度达到基本勘查工程间距的250~500m范围为控制的地质可靠程度。

2、仅有稀疏工程控制且控制程度达到基本勘查工程间距的500~1000m范围为推断的地质可靠程度。

二、块段划分依据

本次资源储量估算的块段划分,按工程间距、勘探线,断层、风氧化带、紧靠最低开采厚度及紧靠风氧化带等为块段划分为依据。其中对原采矿证范围及新扩区分别划分块段。

第五节 本次资源储量查明估算结果

一、占用量

①占用《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》中的洒马笔11井田资源量:C1+C2级储量390万吨,其中已采(C1+C2)19万吨,未采371万吨。其中含硫量≤3%的C8~C19b等9个煤层占用C1级储量121万吨,已采6万吨,未采115万吨;C2级储量269万吨,已采13万吨,未采256吨;②占用原清水沟井田精查(补充)报告中的C级储量272万吨,其中已采部分9万吨,未采部分263万吨。其中含硫量≤3%的C8~C19b等9个煤层占用C级储量170万吨,已采部分9万吨,未采部分161万吨;含硫量≥3%C21a~C24等4个煤层占用C及储量102万吨,均属未采部分。见表7-2。

表7-2 曲靖市麒麟区咱德煤矿占用原国家探明报告储量结果表

单位:原煤万吨

范围St,d煤层占用恩洪矿区清水沟井田精查报告储量占用恩洪煤矿区1-14井田普查报告占用资源量合计

原C级煤层原C1级原C2级合计

已采未采合计已采未采已采未采

原采矿证范围

≤3%C81414C831366781

C92626C9505076

C101414C10014

C11b1616016

C141515C14353550

C15b1919C1514324665

C1692231C166311395990

C171717017

C18323249

C19a26224848

C19b1818C19b13405371

合计9161170611513256390560

>3%C21a202020

C21b242424

C23b444444

C24141414

合计0102102102

总计9263272611513256390662

备注本次统计占用《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》中的量为原采矿证内资源量,因新扩区占用资源量在最低开采标高1700m以下,估未统计;占用《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告全为原采矿证范围内资源量。

二、划定矿区范围内保有资源储量估算结果

截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内含硫≤3%累计保有资源储量453万吨(村庄影响带61万吨);其中122b类59万吨,332类51万吨,333类343万吨;含硫>3%的累计保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨);其中332类37万吨,333类258万吨;其中原采矿证范围内含硫≤3%的保有资源量330万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的保有资源储量30万吨;新扩区含硫≤3%的保有资源储量123万吨;含硫>3%的保有资源储量265万吨(村庄影响带39万吨)。见表7-3。

三、划定矿区范围内注销资源储量估算结果

截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内含硫≤3%累计注销资源量47万吨,全为原采矿证范围内资源量。见表7-3。

表7-3 曲靖市麒麟区咱德煤矿原采矿证范围、新扩区资源储量估算表

截止日期:2010年11月30日 单位:原煤万吨

范围St,d煤层累计查明资源储量注销资

源储量保有资源储量

注销资

源储量保有资源储量合计全区其中: 村庄影响带

122b332333

122b332333合计332333合计

原采矿证范围≤3%C8  2020  2020 11

C9  3838  3838 44

C10  1717  1717

C11b  2121  2121

C1413734541373454718

C15b179436917943699211

C1647291915110472919156319 19

C17  3232  3232 99

C19b 21416 21416279

合计47593723437747 5937234330372461

>3%C21a  66    66

C21b  99    99

C23b  1010    1010

C24  55    55

合计  30 30   30 30

全区4759 37 264 4074759 37 264 360 37 24 61

新扩区≤3%C8  77   77

C9  33   33

C10  22   22

C11b  22   22

C14  33  33

C15b  1010   1010

C16 71623  71623

C17  2222   2222

C19b 74451  74451

合计 14109123  14109123

>3%C21a 7 46 53  7 46 532 7 9

C21b 6 46 52  6 46 522 6 8

C23b 10 66 76  10 66 762 7 9

C24 14 70 84  14 70 843 10 13

合计 37 228 265   37 228 265 9 30 39

全区 51 337 388   51 337 388 9 30 39

全区总计47 59 88 601 7954759 88 601 748 46 54 100

四、划定矿区范围内累计查明资源储量估算结果

划定矿区范围内,累计查明资源储量为上述保有资源储量与注销资源储量之和。

截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内累计查明资源储量为795万吨,注销资源量47万吨;保有资源储量748万吨(村庄影响带100万吨);其中122b类59万吨,332类88万吨,333类601万吨;其中硫≤3%的累计查明资源储量为500万吨,注销资源量47万吨;保有资源量453万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的累计查明资源储量295万吨,保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨),详见表7-4。

表7-4 曲靖市麒麟区咱德煤矿划定矿区范围内估算资源储量结果表

截止日期:2010年11月30日 单位:原煤万吨

范围含硫量煤层累计查明资源储量注销资源储量保有资源储量

注销资源储量122b332333合计全区其中: 村庄影响带

122b332333合计332333合计

划定矿区范围≤3%C8 2727  2727 11

C9 4141  4141 44

C10 1919  1919

C11b 2323  2323

C1413737571373757718

C15b179537917953799211

C1647292631133472926318619 19

C17 5454  5454 99

C19b95867 95867279

合计4759513435005951343453372461

>3%C21a7 5259  7 52592 7 9

C21b6 5561  6 55612 6 8

C23b10 7686  10 76862 7 9

C2414 7589  14 75893 10 13

合计37 258 29537 258 295 9 30 39

全区475988601 795 475988601 748 46 54 100

五、划定矿区范围的开采标高2070m以上、1700m以下的矿界外资源储量

截止2010年11月30日,咱德煤矿开采标高2070m以上含硫≤3%的累计查明资源储量为47万吨(村庄影响带1万吨),1700m以下范围内含硫≤3%的累计查明资源储量为539万吨;含硫>3%的累计查明资源储量266万吨。详见表7-5。

表7-5曲靖市麒麟区咱德煤矿矿界外(2070m以上、1700m)核实保有资源储量结果表

截止日期:2010年11月30日 单位:原煤万吨

St,d +2070m以上+1700m以下全区其中村庄影响带

煤层333村庄影响带333小计332333小计332333合计333

≤3%C84614720 202047671

C9   35701053570105

C10   183755183755

C11b   163551163551

C14   143145143145

C15b   183957183957

C16   34721063472106

C17   153348153348

C19b   163652163652

合计461471863535391864005861

>3%C21a    32 32 3232

C21b   35 82 1173582117

C23b    46 46 4646

C24   21 50 71215071

合计   56 210 266 56 210 266

总计46 1 47 242 563 805 242 610 852 1

第六节 本区占用1-14井详细普查报告中的洒马笔11井田和

清水沟井田(补充)报告的储量及其对比

一、本区占用以往报告的储量

1964年12月云南省地质局第六地质队提交了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》。1978年10月云南省地质局以云地审(1978)1号文审查了《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》。报告批准1-14井田C1+C2级储量1029234千吨,表外34399千吨,地质储量101060千吨。

1982年云南省198煤田地质勘探队提交了《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》,A+B+C级储量计2186.98万吨,共计算C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤层13层。

本次资源储量核实,咱德煤矿划定矿区范围内占用《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》中的洒马笔11井田C8、C9、C10、C14、C15、C16、C18、C19b、C19a煤9层(开采标高2070~1700m)和原《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》中C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24煤13层(开采标高2070~1700m)。《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》中的洒马笔11井田的重叠面积:36268711 m2,其中采空区占用面积44.44 m2;《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》的重叠面积:290492m2,其中采空区占用面积21.05 m2。分别所占用资源储量是在原地质报告的基础上,对原报告计算煤层进行占用分割估算,其计算参数与原报告保持一致,原估算储量级别保持不变。只是对面积进行了分割。重叠资源储量估算坐标及面积见表7-6、7-7。

二、本次核实结果与占用清水沟井田报告储量的对比

估算结果,在咱德煤矿划定矿区范围共占用《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》中的洒马笔11井田报告中的C1+C2级储量390万吨,其中已采部分19万吨,未采部分371万吨。其中含硫量≤3%的C8~C19b等9个煤层占用C1级储量121万吨,已采部分6万吨,未采部分115万吨;C2级储量269万吨,已采部分13万吨,未采部分256吨,详见表7-8。

原清水沟井田精查(补充)报告中的C级储量272万吨,其中已采部分9万吨,未采部分263万吨。其中含硫量≤3%的C8~C19b等9个煤层占用C级储量170万吨,已采部分9万吨,未采部分161万吨;含硫量>3%C21a~C24等4个煤层占用C及储量102万吨,均属未采部分。详见表7-8。

本次核实的划定矿区范围内累计查明量比占用量增加177万吨。①比占用清水沟井田占用量增加了567万吨,其中硫量≤3%的增加330万吨,含硫量>3%增加237万吨;增加的主要原因是,划定矿区范围的估算面积0.72km2比占用原精查(补充)报告计算储量的占用面积大得多,煤层厚度比原来有所增加;②比1-14井田中的洒马笔11井田增加了405万吨,其中硫量≤3%占用量增加了110,含硫量>3%增加了295万吨。增加的主要原因是,划定矿区范围的估算的煤层比占用井田估算的煤层数多,面积比占用原报告计算储量的重叠面积大得多,煤层厚度比原来有所增加。

三、分割估算、对比结果质量评述

本次资源储量分割占用、估算工作,以规范、规程为依据,按勘探工程控制程度,对勘查区内的可采煤层,与以往报告相对应,进行了资源储量分割,参数与原报告一致,对原有报告级别进行了合理的对应对比。按相应类别进行了对比,所分割占用的方法及参数选择恰当,资料齐全,依据充分,结果可靠。

表7-6本次划定矿区范围与恩洪煤矿区1-14井田中的洒马笔11井田计算储量重叠范围拐点坐标表

点号纵坐标(X)横坐标(Y)

(1)2802058.24335413180.589

(2)2802058.8535413323.15

(3)2801499.2535413455.18

(4)2801481.7335413613.52

(5)2801823.0035413816.00

(6)2801823.0035413674.00

(7)2802070.0035413820.00

(8)2802226.0035413892.00

(9)2802300.0035413892.00

(10)2802101.74235413155.110

(11)2802300.0035413192.249

重叠面积:362687m2

表7-7本次划定矿区范围与恩洪矿区清水沟井田计算储量重叠范围拐点坐标表

点号纵坐标(X)横坐标(Y)

(1)2802056.98 35412882.92

(2)2802058.85 35413323.15

(3)2801499.25 35413455.18

(4)2801481.73 35413613.52

(5)2801823.00 35413816.00

(6)2801510.00 35413226.00

(7)2801516.99 35413225.07

(8)2801619.00 35412802.00

重叠面积:290492m2

表7-8 曲靖市麒麟区咱德煤矿本次核实结果与占用原恩洪矿区清水沟井田精查报告和原恩洪煤矿区1-14井田普查报告储量对比表

单位:原煤万吨

范围St,d煤层本次核实累计查明资源储量占用恩洪矿区清水沟井田精查报告储量占用恩洪煤矿区1-14井田普查报告占用资源量合计查明量与占用量对比

已采资源量122b332333合计煤层原C级煤层原C1级原C2级合计

已采未采合计已采未采已采未采

原采矿 证范围≤3%C82727C8 1414C8   323246-19

C94141C9 2626C9   505076-35

C101919C10 1414C10    014+5

C11b2323C11b 1616     016+7

C141373757C14 1515C14   353550+7

C15b1795379C15b 1919C15 14 324665+14

C1647292631133C1692231C166311395990+43

C17 5454C17 1717     17+37

C18 31 366767-67

C19a 26 224848-48

C19b95867C19b 1818C19b 13 405371-4

合计475951343500合计9161170 611513256390560-60

>3%C21a75259C21a 2020      20+39

C21b65561C21b 2424      24+37

C23b107686C23b          +86

C24147589C24 1414      14+75

合计37258295合计  5858       +237

总计4759886017959219228611513256390618+177

本次统计占用《云南省恩洪矿区清水沟井田精查(补充)地质报告》中的量为原采矿证内资源量,因新扩区占用资源量在最低开采标高1700m以下,估未列入表内;占用《云南省曲靖市专区恩洪煤矿区1-14井田详细普查报告》洒马笔11井田中的资源量全部为原采矿证内资源量,无新增资源量。

第七节 本次核实结果与2009年核实报告的对比

一、矿区扩界前后资源储量情况

截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内累计查明资源储量为795万吨,注销资源量47万吨;保有资源储量748万吨(村庄影响带100万吨);其中122b类59万吨,332类88万吨,333类601万吨;其中含硫≤3%累计查明资源储量为500万吨,注销资源量47万吨,保有资源储量453万吨(村庄影响带61万吨);其中122b类59万吨,332类51万吨,333类343万吨;含硫>3%的累计查明资源储量295万吨,保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨);其中332类37万吨,333类258万吨;其中原采矿证范围内含硫≤3%的累计查明资源储量为377万吨,注销资源量47万吨,保有资源量330万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的累计查明资源储量30万吨,保有资源储量30万吨;新扩区含硫≤3%的累计查明资源储量为123万吨,保有资源储量123万吨;含硫>3%的累计查明资源储量265万吨,保有资源储量265万吨(村庄影响带39万吨)。

咱德煤矿在2009年4月委托云南省地质工程勘察总公司编制了《云南省曲靖市咱德矿资源储量核实报告》,核截止2009年5月,原采矿证范围内含硫≤3%的累计查明资源储量191.30万t,保有储量157.62万t,注销资源储量33.68万吨。其中122b类135.15万t;333类22.47万t;含硫>3%的累计查明资源储量52.77万t,保有储量52.77万t。其中332类52.77万t。

本次含硫≤3%保有储量比原储量核实报告保有储量多295.38万吨;含硫>3%保有储量比原储量核实报告保有储量多242.23万吨;其原因如下:①是因为本次资源整合后矿区面积扩大。估算面积增大。②矿井经过多年的开采,采空区面积有所增加;③原储量核实报告估算了9层煤层资源储量,本次估算了13层煤层资源储量,煤层数有所增加。④本次各煤层厚度借用了清水沟井田的钻孔资料,且煤层厚度较原平均煤层厚度有所增大。详见资源储量变化对照表7-9。

表7-9 曲靖市麒麟区咱德煤矿本次核实与2009年核实报告保有资源储量对比表

St,d本次报告保有资源储量(万吨)2009年核实报告保有资源储量(万吨)两者保有量的差值

煤层122b332333合计煤层122b332333合计

≤3%C8  2727     +27.00

C9  4141     +41.00

C10  1919     +19.00

C11b  2323     +23.00

C141373757C1413.48 5.1818.66 +38.34

C15b1795379C1529.51 7.2936.80 +42.20

C1629263186C16  5.875.87 +80.13

C17  5454     +54.00

C1843.38 3.2546.63 -46.63

C19a23.41  23.41 -23.41

C19b 95867C19b25.37 0.8826.25 +40.75

合计5951343453 135.15 22.47157.62+295.38

>3%C21a 7 5259C21 13.45 13.45 +106.55

C21b 6 5561

C23b 10 7686C23b 17.78 17.78 +68.22

C24 14 7589C24 21.54 21.54 +67.46

合计 37258295合计  52.77 52.77+242.23

全区5988601748 135.1552.7722.47210.39+537.61

截止日期:本次为2010年11月30日,2009年报告为2009年5月 单位:原煤万吨

第八章 矿床开发经济意义概略研究

第一节 矿床开发内外部条件

一、内部条件

1、煤炭资源储量条件:本次工作,截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内累计查明资源储量为795万吨,注销资源量47万吨;保有资源储量748万吨(村庄影响带100万吨);其中122b类59万吨,332类88万吨,333类601万吨;其中含硫≤3%累计查明资源储量为500万吨,注销资源量47万吨,保有资源储量453万吨(村庄影响带61万吨);其中122b类59万吨,332类51万吨,333类343万吨;含硫>3%的累计查明资源储量295万吨,保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨);其中332类37万吨,333类258万吨;其中原采矿证范围内含硫≤3%的累计查明资源储量为377万吨,注销资源量47万吨,保有资源量330万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的累计查明资源储量30万吨,保有资源储量30万吨;新扩区含硫≤3%的累计查明资源储量为123万吨,保有资源储量123万吨;含硫>3%的累计查明资源储量265万吨,保有资源储量265万吨(村庄影响带39万吨)。以上资源储量可满足拟建小型矿井的生产服务年限。

2、煤炭资源的地质条件:矿区总体为一向南东倾斜的单斜构造,煤层倾角一般5~15°,属缓倾斜煤层,断层发育,断层对煤矿开采有一定的影响。可采煤层厚度大,总体属较稳定型煤层,较有利于煤矿的开采。

3、煤质条件:区内可采煤层为低中灰-中高灰、低-中等挥发份,特低-低磷、低-中热值、中-中强粘结性煤。除C21a、C21b、C23b、C24为高硫煤外,其余为特低-中高硫煤。确定煤类为焦煤(JM),煤的用途主要用作动力用煤,经洗选后可作炼焦用煤。

4、水文和工程、环境地质条件:水文地质条件属简单类型、工程地质及地质环境质量属中等类型,对煤矿的开采制约性小,但开采技术条件较为复杂。由于受断层的影响和破坏,煤层顶板岩石会比较破碎,易产生冒顶及突水的可能性发生,因此,煤矿在今后的开采过程中,要加强预测与防范,杜绝安全事故的发生。

二、外部条件

咱德煤矿地处滇东腹地,水、电、路、通讯设施完善,随着国家对“三无”小煤矿的进一步整顿及西电东送的实施,煤炭资源的开发前景将会更为广阔,所生产的原煤可作为动力用煤直接销售,亦可经自建的洗选厂、焦化厂深加工后再行销售。矿井已生产多年,拥有一批经验丰富的一线工人、企业管理人员和成熟的开采技术经验,这些都为矿山煤炭资源的开发提供了较为有利的外部条件。总之,矿区煤炭资源的开发已具有了良好的内、外部条件。

第二节 矿山开发的主要技术经济指标

一、可采资源储量

按《煤矿设计规范》,计算矿区可采资源储量应先从资源总量(331+332+333)中扣除村庄、河流等压煤及断层影响带煤柱资源储量,然后按非压覆区资源储量计算。服务年限按含硫≤3%资源储量进行计算。

333类资源储量可信度系数取0.7,工作面回采率按85%计算,扣除井巷和矿界煤柱等损失后,矿井的综合利用率按75%计算,因此,矿区内可采资源总量=(122b+332类+333类×资源储量的可信度系数) ×矿井综合利用率=(59+51+343×0.7)×75% =263万吨;矿区内122b、332类可采资源储量=(122b+332)×综合利用率=(59+51)×75% =83万吨;

二、矿山生产规模及服务年限

咱德煤矿为生产多年的生产矿井,设计年生产能力15万吨井型。

矿山服务年限按公式T=计算:

式中:T—矿井或水平服务年限(a)

Z—可采资源储量(万t)

A—矿山设计年生产能力(万t/a)

K—储量备采系数,综合勘查区地质条件取1.5

按15万t/a规模的井型计算,其服务年限全矿井为12年。

三、开拓方式、开采方法及选矿方法

1、开拓方式:由于矿区煤层埋藏相对较浅,煤层倾角缓,浅部煤层已采空,矿区范围小,结合地面地形、外部运输条件、煤层赋存情况、井口及工业场地位置选择,目前煤矿已采用多对斜井开拓,主井担负矿井煤炭提升,副井担负矿井辅助提升、人员通行及回风,采用中央并列式、对角式混合通风。

2、开采方法及回采工艺:根据煤层的赋存及开采技术条件,可采用走向壁式后退式进行回采。回采过程中,采用放炮落煤,全垮落法管理顶板。

3、选矿方式:根据煤层可选性评价等级,在不同粒度条件下洗选排矸,可在自建的选煤厂,采用振动跳台法和重油浮选法选煤,以降低煤炭的灰分及硫分,更好地满足客户对煤产品的需求,分级增加煤炭产品的附加值,提高煤矿的经济效益。

四、矿山吨煤生产成本及煤产品价格

据煤矿及附近周边生产矿井的调查访问,目前,原煤市场平均销售价约为480元/吨,生产综合成本为300元/吨(包括人员工资、税收、电费、贷款利息、采矿权价款、折旧维修等),吨煤纯利润为180元。

第三节 矿山开发经济效益预算

一、吨煤利润

按目前原煤吨煤销售价格480元/吨,吨煤生产综合成本300元/吨计算,其吨煤利润=吨煤销售价-吨煤综合成=480-300=180(元/吨)。

二、单位产品利润率

单位产品利润/单位产品销售价:180/480=37.50%。

三、年利润

矿井生产规模,按15万吨井型计算,则年利润=年产量×吨煤利润=15×180=2700(万元)。

四、总利润

总利润=年实现利润×全矿井服务年限=2700×12=32400(万元)。即总利润为3.24亿元。

五、投资效果分析

根据矿山的生产规模,若煤矿年产15万吨,一年生产300天,日产原煤500吨,按人均日产原煤2吨计算,可解决300人的就业机会,一方面能为当地经济发展和市场繁荣,将增加煤炭的供给,缓解用煤紧张局势,增加地方财政收入,解决当地农村的富余劳动力,也可解决当地的民用燃料,还可带动其他产业的发展,对天然林保护和水土保持起到积极的促进作用;另一方面,煤矿的正常生产,会给投资者带来较丰厚的经济回报,其经济和社会效益是显而易见的。

由于煤炭市场经济变化大,不确定因素较多,不确定性分析项目,在计算期内可能发生变化的因素有:固定资产投资、经营成本、产量变化、煤层资源储量及地质情况的变化、销售价格、物价因素、安全措施及国家宏观政策调控等,从而影响煤矿正常有序的发展。

第九章 结论

第一节 主要工作成果

咱德煤矿煤炭资源储量的核实工作,是按有关规范、规程的要求,结合合同规定,在原《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿资源储量核实报告》的基础上,并收集有关以往综合性等资料,圆满完成了工作任务,最终编制《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》。

一、取得的成果

1、基本查明了矿区的含煤地层为宣威组(P2x),矿区内各主要可采煤层的层数、层位、厚度、可采范围及其变化特征。确定煤层稳定程度总体属较稳定型。

2、基本查明了矿区为一向南东倾斜的单斜构造,地层倾角一般5~15°。区内构造发育,未发现岩浆岩侵入。确定矿区的地质构造复杂程度属中等类型。

3、确定矿区煤层类型:区内可采煤层为低中灰-中高灰、低-中等挥发份,特低-低磷、低-中热值、中-中强粘结性煤。除C21a、C21b、C23b、C24为高硫煤外,其余为特低-中高硫煤。确定煤类为焦煤(JM),煤的用途主要用作动力用煤,经洗选后可作炼焦用煤。

4、基本查明矿区水文地质条件属简单类型、工程地质及地质环境质量属中等类型,对其它开采技术条件作出了评价,初步评价了水文、工程、环境地质及其它开采技术条件对煤矿开采的影响。

5、对矿山开发作出了概略研究评价。收集、实测矿井主要巷道及由煤矿提供的综合资料。

6、本次报告初步获C8、C9、C10、C11b、C14、C15b、C16、C17、C19b、C21a、C21b、C23b、C24可采煤层共13层煤, 截止2010年11月30日,咱德煤矿允许开采划定范围内累计查明资源储量为795万吨,注销资源量47万吨;保有资源储量748万吨(村庄影响带100万吨);其中122b类59万吨,332类88万吨,333类601万吨;其中含硫≤3%累计查明资源储量为500万吨,注销资源量47万吨,保有资源储量453万吨(村庄影响带61万吨);其中122b类59万吨,332类51万吨,333类343万吨;含硫>3%的累计查明资源储量295万吨,保有资源储量295万吨(村庄影响带39万吨);其中332类37万吨,333类258万吨;其中原采矿证范围内含硫≤3%的累计查明资源储量为377万吨,注销资源量47万吨,保有资源量330万吨(村庄影响带61万吨);含硫>3%的累计查明资源储量30万吨,保有资源储量30万吨;新扩区含硫≤3%的累计查明资源储量为123万吨,保有资源储量123万吨;含硫>3%的累计查明资源储量265万吨,保有资源储量265万吨(村庄影响带39万吨)。

二、报告提交结论及质量评述

1、勘查控制程度:根据矿井地质构造特征和主要可采煤层稳定程度,确定的勘查类型正确,基本工程间距选定恰当,控制程度较高,提交的各类别资源储量空间分布和所占比例适当,能满足目前煤矿开采的需要。

2、工作质量:本次工作根据煤矿现有生产矿井地质资料及原储量核实报告和相邻矿区勘探资料,结合收集的以往综合性资料对煤矿资源储量进行核实。方法合理,质量较好,符合有关规程、规范的要求,各种地质成果较可靠。

3、综合评述:本次工作所提交的《云南省曲靖市麒麟区咱德矿资源储量核实报告》,报告章节较为齐全,内容比较丰富,结论明确,报告附图、附表完备,清晰美观,精度与质量较高,文图表统一,能满足有关规程、规范、规定及合同的要求。报告的提交,可满足矿山变更采矿证地质依据。

第二节 存在问题及下步工作建议

1、经本次工作认为,矿区属半裸露式矿床,煤层埋藏较浅,煤层倾角缓,面积虽小,但煤炭资源储量较大,有一定的潜在经济价值,对煤矿范围内相对可采的薄煤层,望煤矿在今后的生产中予以综合利用。

2、煤矿开采历史悠久,在今后矿井开采过程中,应加强矿井地质工作,取全、取准第一手资料,为矿山的生产、安全工作作出正确指导,望作适量的地质补充工作。煤矿在今后的生产实践中,仍须作必要的探采工作,积累煤层变化资料指导生产。

3、矿井地表煤层露头及浅部,有较多老窑及生产矿井开采,由于历史久远,采空区的准确位置较难确定,老窑的采空面积及积水情况,准确程度及可靠性稍差,在一定程度上影响煤矿的开采。望煤矿在今后的开采中,特别要注意开采范围及积水情况,并引起高度重视,不要越界开采,以防止地表水、断层水及采空区积水溃入矿坑,造成涌水及淹井事故。

4、煤矿在今后的开采过程中,应搞好矿井巷道的支护,加强矿井通风、瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温监测工作,注意环境污染、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害防治工作,应作好矿山地质及安全预防工作,确保安全生产。

5、区内为多煤层赋存区,矿井充水因素的分析,缺乏较为详细可靠的资料核实,望未来矿山延深开采时,加强矿井充水的预测和防治工作,经常观测矿坑涌水量,进一步查清矿井涌水量与采空范围、深度等因素的关系,指导矿井开采工作。

6、煤矿的正常生产,要注意煤炭资源的综合利用,统筹安排,加强环境保护与资源开发协调发展,注意煤炭生产与可持续发展的关系,保持生态平衡等工作。

7、本次《云南省曲靖市麒麟区咱德煤矿矿资源储量核实报告》所估算资源储量的煤层数及其厚度,为煤矿局部所见矿井巷道工程控制点,对于不能进入的巷道,煤层厚度资料为煤矿提供或利用原有报告资料,故所估算的资源储量可能会与实际有出入。

8、本次工作在井巷调查中发现,尚有其他可采煤层存在,今后需按有关政策的要求,补做详细的矿井地质勘查工作,进一步加密工程控制,以提高本矿区的煤炭资源储量及类别,为煤矿下一步扩大再生产和建井设计提供必要地质资。

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