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综采报告

XX煤矿

综

合

机

械

化

开

采

可

行

性

研

究

报

告

二○一○年三月

第一章矿井概况

第一节矿井地理位置、交通及范围

一、位置

XX煤矿位于桐梓县城南西方向，平距1—13km，矿井井口及工业广场所在地—新场，行政区划隶属桐梓县燎原镇和高桥镇所辖，矿区坐标：

东经106°42′30″～106°47′45″，北纬28°04′00″～28°09′15″。

主斜井井口坐标为：

北京直角坐标：

X=3109633.7，Y=36377796.7，H=+1035m；地理坐标：

东经106°45′23″，北纬28°05′41″。

二、交通

矿区北东端紧邻桐梓县城，渝黔铁路、渝黔公路及崇（溪河）遵（义）高速公路从井田北东边界穿过，渝黔铁路在桐梓县城设有车站，南距省会贵阳226公里，距历史名城遵义59公里，北至西南重镇重庆市246公里。

桐容公路从矿井工业场地边通过，区内东、西两侧有矿山公路或乡村公路与桐梓县城相通，交通较方便，见图1-1。

图1-1交通位置图

三、矿区范围

矿区范围由24个拐点圈定，开采深度由850m至150m标高。

矿区走向长约12.0Km，宽约1.93Km，矿区面积约为23.1446km2。

矿区范围拐点坐标见表1-1。

拐点的极限北京直角坐标[最大值（拐点号）～最小值（拐点号）]：

X=3115995（24）～3106206（20），Y=36381677

（1））～36372480（21）。

表1-1划定矿区范围拐点坐标表

拐点号

X坐标

Y坐标

拐点号

X坐标

Y坐标

3114213

36381677

3108768

36376529

3112757

36380174

3108583

36376213

3112336

36378739

3108888

36376129

3111821

36378166

3109094

36375958

3110830

36378975

3107189

36374451

3110592

36378671

3106765

36374821

3111143

36378151

3106261

36373045

3110734

36377719

3106206

36373045

3111000

36377476

3106512

36372480

3110781

36377236

3109584

36374251

3109813

36376795

3113132

36376847

3109209

36376366

3115995

36379829

第二节含煤地层及储量

一、含煤地层

区内含煤地层为龙潭组（P3l），为一套海陆交互相的含煤沉积，泻湖—潮坪相发育，次为沼泽—泥炭沼泽相和碳酸盐局限台地沉积。

与下伏地层茅口组（P2m）呈假整合接触，与上覆长兴组（P3c）呈整合接触。

含煤岩系主要由泥岩、粉砂质泥岩、细—粉砂岩、泥质粉砂岩、石灰岩及泥灰岩、煤层（线）、铝土质泥岩（硫铁矿层）等组成。

煤系厚6４.40～93.69m，平均79.29m。

其中，含煤7—14层，主要可采煤层为C6、C5、C1等三层煤，其余为不可采煤层。

据本区龙潭组岩性、岩相、古生物和含煤性，本组地层分上、下两段。

下段（P2l1）—龙潭组底界--标三（B3）顶界，主要岩性为铝土质泥岩、泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤层（煤线）、泥灰岩或石灰岩。

有2层石灰岩或泥灰岩作为标志层。

本段顶部的石灰岩或泥灰岩为标志层三（B3）、本段中部的石灰岩或泥灰岩为标志层二（B2），C1煤层的底板为铝土质泥岩为标志层一（B1）。

本段含煤1～5层，其中C1煤层为主采煤层，其余煤层为不可采煤层。

厚度26.96～47.00m，平均厚31.55m。

上段（P2l2）——由B3顶界至长兴组（P3C）底界，中夹2～3层泥灰岩或石灰岩，其中上部有标志层5（B5）、4（B4）。

主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩和煤层。

含煤3～9层，其中C6、C5煤层大部可采，C4煤层零星可采。

厚31.2～57.33m，平均厚47.74m。

其综合柱状图如图1-2所示。

图1-2煤系综合柱状图

二、煤层特征

本区主要可采煤层有3层，自下而上分别编号为C1、C5、C6煤层。

现将各煤层分述于后：

C6煤层：

位于P3l2上煤组的上部，煤层厚度变化大，煤厚0.00～4.87m，平均1.72m（40个点）。

可采面积占全井田的73％，煤类单一，煤质变化中等,但全层含硫量3.98％。

C6煤层属大部可采的较稳定型煤层。

直接顶板一般为泥岩、粉砂质泥岩,局部为0～0.10m的炭质泥岩（伪顶），老顶为B4灰岩；直接底板为一般为粘土岩、泥岩、细砂岩。

C5煤层：

位于P3l2的中部，可采面积占全井田的80％。

在可采采范围内，煤厚0.84～3.55m，平均1．53m（43点）。

煤层结构简单，煤类单一，煤质变化中等。

直接顶板即为C6煤层的底板，局部为0～0.10m的炭质泥岩（伪顶），一般为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩；直接底板为一般为粘土岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。

就全区而言，C5煤层为大部可采的较稳定型煤层。

C1煤层：

位于P3l1底部，B1之上，层位稳定，煤层厚度变化较大。

煤层厚0.24～3.36m，平均1.33m（51个点），煤质变化中等。

直接顶板局部为0～0.10m的炭质泥岩（伪顶），一般为砂质泥岩、粉砂岩；直接底板为一般为含硫铁矿的铝质粘土岩（硫铁矿层）。

C1煤层属全区可采的较稳定煤层。

通过统计《勘探报告》中煤层综合成果表，得出各煤层不同煤厚所占比例如表1-2所示。

表1-2各煤层不同煤厚所占比例统计表

三、储量

我矿煤炭资源储量估算范围内：

C1、C5、C6煤层煤炭资源总量为9799.9万吨（+850~+150m煤炭资源量为9151.1万吨，+850m以上煤炭资源量为648.8万吨），其中探明的内蕴经济资源量（331）1747.2万吨，控制的内蕴经济资源量（332）1118.9万吨，推断的内蕴经济资源量（333）6933.8万吨。

按先期开采水平统计，+620m水平以上3479.6万吨，其中（331）1448.9万吨，占本水平总资源量的41.6%；（332）699.2万吨，（331）+（332）=2148.1万吨，占本水平总资源量的61.7%；各煤层资源量统计如表1-3所示。

表1-3各煤层资源量统计表（单位：

万吨）

标高

煤层编号

331

332

333

334

总计

+850m

以上

55.1

87.0

142.1

24.8

239.8

264.6

131.8

40.8

69.5

242.1

+850m

至

+620m

285.4

257.1

320.4

862.9

360.1

243.6

422.6

1026.3

646.8

102.6

192.2

941.6

+620m

至

+350m

194.1

223.1

787.9

1205.1

196.6

1274.8

1471.4

104.2

892.8

997

+350m

至

+150m

946.9

897.4

802.5

合计

1747.2

1118.9

6933.8

9799.9

第三节地质特征

一、区域地层

据1:

20万区域地质调查报告桐梓幅（H-48-XXXV）的（地质部分）的资料，本区域内地层发育较齐全，自老至新出露地层为震旦系灯影组至下第三系和第四系，其中缺失泥盆系、石炭系，志留系缺失中、上统，第四系零星分布。

二、区域构造特征

本井田位于1：

20万区域地质图桐梓幅的东南部，区域大地构造位置处于川黔南北向构造带与北东向构造带交接复合部位。

南北向构造带从东往西主要构造形迹主要有宽阔坝（红光）向斜、坟坝向斜、三岔背斜、后井坪（茅坝）向斜等；北东-南西向的主要构造形迹主要有桑木场背斜、新站向斜、官店向斜、老堡山向斜、三合场背斜、茅台向斜、九坝背斜、仁怀背斜、周市坝（高桥）向斜、长岗向斜、娄山背斜等。

南与“黔中隆起”相邻。

图1-3桐梓幅区域地质构造纲要图

（据贵州省煤田地质局著.徐彬彬、何明德主编,2003年出版的《贵州煤田地质》一书中（贵州省黔北区构造纲要图）编辑而成

三、井田地质

本井田及邻近区出露的地层由老至新有：

二叠系中统茅口组，二叠系上统龙潭组、长兴组，三叠系下统夜郎组、茅草铺组，三叠系中统松子坎组及第四系地层，见表1-4。

表1-4井田地层简表厚度单位:

系

统

组

段

代号

地层厚度

平均厚（点数）

第四系

0.5-10

三叠系

中统

松子坎组

T2s

出露不全

＞210

下统

茅草铺组

第二段

T1m2

220-270

260

第一段

T1m1

186.02-196.21

190.17（3）

夜郎组

第四段

T1y4

98.19-139.95

106.72（14）

九级滩段

T1y3

157.12-180.31

166.64（21）

玉龙山段

T1y2

122.84-139.32

128.85（25）

沙堡湾段

T1y1

2.21-7.26

3.83（26）

二叠系

上统

长兴组

P3c

53.21-68.71

59.89（26）

龙潭组

上段

P3l2

31.20—56.49

47.74（3）

下段

P3l1

26.96-47.00

31.55（39）

中统

茅口组

P2m

出露不全，厚度不详

矿区内出露地层岩性特征从老至新描述如下：

（1）、茅口组（P2m）：

分布于勘查区南东部。

为一套浅灰、灰色厚层至块状细晶灰岩，含生物屑，夹少量白云质灰岩，上部含燧石结核或燧石团块，具缝合线构造。

区内出露不全，出露厚度大于100m。

（2）、龙潭组（P3l）：

分布于勘查区南东部，为区内含煤、含硫铁矿岩系。

由深灰、灰、灰黑色薄—中厚层泥岩、砂质、粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、细—粉砂岩、灰岩、泥灰岩、煤层（线）、硫铁矿等组成。

自下而上含煤层（线）6～14层。

其中，含C6、C5、C1等3层主要可采煤层。

根据岩性组合特征，从下至上可分为两个段，段间为连续沉积。

煤系厚64.40～93.69m，平均79.29m。

与下伏茅口组地层为假整合接触。

（3）、长兴组（P3c）：

分布于勘查区内南东部。

下部为灰、深灰色中厚层泥灰岩夹粘土岩；中上部为灰—深灰色中厚层泥晶灰岩夹燧石灰岩、生物屑灰岩及泥质灰岩。

厚53.21～68.71m，平均59.89m左右，与下伏地层龙潭组为整合接触。

（4）、夜郎组（T1y）：

分布于勘查区内中部。

主要由一套碳酸盐岩及碎屑岩组成。

平均厚406.02m左右，与下伏地层长兴组为整合接触。

根据岩性组合特征，从下至上可分为四个段，段间为连续沉积。

①第一段（T1y1）：

即沙堡湾段。

为灰绿、黄绿色薄层粘土岩夹中厚层钙质粘土岩及泥灰岩。

厚2.21～7.26m，平均3.83m左右。

②第二段（T1y2）：

即玉龙山段。

底部为浅灰、灰色中厚层泥灰岩与粘土岩不等厚互层；中上部为灰、浅灰色中厚层泥晶灰岩为主，夹少量泥质灰岩；近顶部为灰色厚层—块状细晶灰岩。

厚122.84～139.32m，平均128.85m。

四、井田构造

（1）、地层产状

本井田位于周市坝（高桥）向斜南东翼中部，为单斜构造。

地层走向25勘查线以北为N45～50°E，25线以南N30°E，倾向北西，倾角5°～35°度。

地层总体倾角变化情况是：

走向上，由矿区南西往北东逐渐变缓（南西部朝门一带，倾角为20°～30°度左右，北东部范家坪一带，倾角10°～20°左右）；倾向上地表及浅部较缓，倾角变化5°～10°度左右，深部较陡达25°～30°，南端个别达35°。

含煤地层倾角12°～29°，一般22°。

（2）、断层

井田内仅在北东部的油草池南东土槽湾一带，发育一条小断层。

走向近东西，倾向北，倾角70°度左右，走向长约500m。

确定为正断层，地层断距15m左右。

对煤层无破坏作用。

补充勘探中仅在24-1孔中发现一条隐伏的逆断层，编号F1。

F1断层走向近于南北，走向长约500m，倾向北西，倾角大于岩层倾角，造成B3灰岩组重复，垂直断距15～16m，为一走向逆断层，破坏了24～25线间标高+700～+800m以上的C1、C5、C6煤层的完整性。

根据勘探报告资料，我井田范围内仅发现两条断层，且对我矿开采影响较小，地质构造较简单，但由于该区域内含煤地层龙潭组（P3l），为一套海陆交互相的含煤沉积，泻湖—潮坪相发育，次为沼泽—泥炭沼泽相和碳酸盐局限台地沉积，地质构造较海相沉积复杂，煤层厚度不稳定，煤系地层内发育的构造较多，对综采有一定的影响。

第四节矿井水文

一、区域水文地质概况

1、地形地貌

本区位于川黔南北向构造带与北东向构造带交接复合地带，山脉走向大致与地质构造、地层走向一致。

地表大面积出露有碳酸盐岩和碎屑岩、粘土岩三大岩类。

在溶蚀、侵蚀、剥蚀综合作用下，形成陡崖、凹地、沟槽、丘坡等岩溶峰丛地貌。

地势高低错落，海拔高度在1321.3m（井田中部小曹东侧山头）～565m（井田南西端的官塘河床）之间，相对高差756m左右，属中低山～中山侵蚀、剥蚀岩溶峰丛地貌。

2、气候

本区属亚热带季风湿润气候区。

年平均降水量1011.21mm,降水多集中在5～10月，年最高气温37.5℃（7～8月），年最低气温-6.9℃（12月～次年1月），年平均气温15.0℃，四季明显；年平均蒸发量968.80mm；雷电每年出现平均约51天，属于多雷暴地区；冰冻期每年在3.5天左右，冻土深度历史最高为35mm。

3、地表水系及水文地质单元的划分

本区山脉呈北东～南西向展布。

（最高山峰海拔1312.2m，山峰由北至南排列，呈北低南高态势）并逶迤形成高桥河和官塘河地表自然分水岭。

以分水岭为界，可划分为两个水文地质单元。

即高桥河小流域水文地质单元和官渡～官塘河小流域水文地质单元，井田处于官渡～官塘河小流域水文地质单元内。

官渡～官塘河由北东→南西流经井田南东面，接受井田内泉流、沟槽泄水及大气降水的补给，在井田南西角缘井田西界折向北西交会于高桥河，蜿蜒西流，汇入乌江，本区属乌江水系。

井田西界外河床最低标高为+565m，为当地最低侵蚀基准面。

官塘河流入矿区切割始点河床标高为+909m，洪水位标高为+916m。

4、区域含、隔水层（组）的划分

根据本区地层的岩性、水文地质特征及其与井田的关系等因素，二叠系地层可划分为2个岩溶含水层（组），2个碎屑岩、粘土岩隔水层（组）。

现列简表（见表1-5）叙述如下：

表1-5区域含、隔水层划分简表

地层单位

地层

代号

层段厚度

（m）

分布

位置

水文地质特征简述

含（隔）水层

系

统

组

段

富水性

性质

二

叠

系

上

统

长

兴

组

P3c

40～69

井田中偏

南东部

薄～厚层状石灰岩，岩溶、裂隙发育。

倾向北西，倾角15～35°。

中等

含水层

龙

潭

组

P3l

64～90

井田南东部

薄～中厚层状粘土岩、炭质粘土岩、细～粉砂岩、粘土质粉砂岩、煤、硫铁矿、和铁矿等，倾向北西，倾角15～35°。

隔水层

中

统

茅口

组

P2m

312～533

井田南东部

中厚～厚层状石灰岩为主，岩溶、裂隙、地下暗河发育。

倾向北西，倾角15～35°。

强

含水层

栖霞

组

P2q

下

统

梁山

组

P1l

0～12

井田南东部外

页岩、铝土岩

隔水层

二、矿井充水因素分析

矿井充水因素主要包括大气降水、长兴岩溶水、茅口岩溶水、老窑水和封闭不良的钻孔水。

现对各种充水因素分析如下：

1、大气降水—间接对矿井充水

大气降雨是矿井主要的充水源之一。

大气降雨一部份通过地表大面积基岩露头、溶蚀裂隙及溶洞、溶斗、落水洞等通道补给含水层，然后再涌入矿井，成为矿井间接的充水水源。

2、煤系顶板长兴水—导水裂隙对矿井充水

长兴组含水层是矿井顶板直接充水含水层，富水性中等。

长兴灰岩含水层为矿床顶板直接充水含水层。

受导水裂隙带的影响，对矿床充水影响较大。

长兴岩溶水在采矿过程中将成为矿井主要充水水源之一，主要对C5、C6煤层的开采构成威胁。

3、茅口灰岩水—岩溶管道流对矿井充水。

茅口灰岩总体富水性相对较弱，大的岩溶管道和地下暗河发育程度相对较低，地下水主要以岩溶-裂隙水形式涌入矿井，形成矿井充水水源。

在大巷掘至煤系与茅口灰岩分界面附近时，揭穿岩溶水的机率相对较大。

4、老窑水—溃入对矿井充水

现有的四家生产小煤矿（几乎全部包容已经废弃的老窑范围），采空区积水也是矿床充水来源之一，对未来矿床开采构成一定的溃水威胁。

必须坚持“预测预报，有凝必探，先探后掘，先治后采”十六字原则。

5、封闭不良的钻孔水对矿井充水的影响—溃入对矿井充水

绝大部分封孔质量良好，个别钻孔封孔质量较差时，含水层地下水将会通过钻孔溃入井下造成突水。

三、矿井涌水量预算

根据《XX煤矿补充勘探报告》，经计算，预计+620m水平矿井正常涌水量365m3/h，最大涌水量1183m3/h。

第五节瓦斯

一、瓦斯含量

根据地质报告，我矿开采的各煤层平均瓦斯含量为：

C6煤层26.17m3/t；C5煤层12.84～30.43m3/t，平均含量为21.74m3/t；C1煤层12.96～19.78m3/t，平均含量为16.52m3/t。

三、瓦斯分带

1、按抚顺煤研所关于瓦斯风化带的划分方法，以每克可燃物质2毫升甲烷含量相对应的深度为准，其上为瓦斯风化带。

C6煤层瓦斯风化带距地表垂深45m左右；C5煤层瓦斯风化带距地表垂深63m左右；C1煤层瓦斯风化带距地表垂深59m左右，按抚顺煤研所的划分方法结合CH4＜70%，确定C6、C5、C1煤层瓦斯风化带距地表垂深约60m，其余段为瓦斯带。

四、瓦斯压力、梯度

1、瓦斯压力

补勘在25-1、31-1、26-1孔和27-2孔实测瓦斯压力见表1-6。

1-6瓦斯压力测试成果表

钻孔编号

煤层编号

距地表垂深（m）

瓦斯压力（Mpa）

见煤点高程（m）

26-1

627.42

5.77

+938.4

27-2

742.82

6.21

+817.2

25-1

583.11

3.82

+586.8

31-1

620.76

3.97

+389.9

25-1

628.28

3.37

+542.2

31-1

681.66

3.19

+332.8

2、瓦斯压力梯度

根据26-1、27-2钻孔实测的C6煤层瓦斯压力计算出压力梯度，262.3m/Mpa、C5煤层251m/Mpa。

C1煤层两测点瓦斯压力深处比浅处小，故无法计算压力梯度。

五、煤的坚固性系数、瓦斯放散初度、吸附常数

根据补勘报告提供的各煤层的坚固性系数、瓦斯放散初度、吸附常数见表1-7。

1-7坚固性系数、瓦斯放散初度、吸附常数测试成果表

煤层

编号

瓦斯放散初度（△P）

坚固性系数（f）

吸附常数

孔隙率

F（%）

真密度

TRD

视密度

ARD

24-2C6

29.109

0.2

30.693

0.925

4.61

1.52

1.45

24-2C5

21.356

0.3

38.329

0.748

4.55

1.54

1.47

兴隆C5

12.353

0.4

25.263

1.012

10.9

1.56

1.39

24-2C1

18.333

0.3

30.588

0.812

4.61

1.52

1.45

桥头C1

8.739

0.4

27.376

0.85

9.55

1.57

1.42

六、瓦斯赋存因素分析

1、煤岩特征

井田各煤岩特征见表1-8，C6煤层煤岩组分为亮煤组成，次为镜煤，夹少许暗煤、丝炭。

硬度最小，内生裂隙较发育，易成粉末状（破坏类型Ⅳ），致使其孔隙与吸附瓦斯表面积增大，是瓦斯富集的有利部位。

据钻孔测得煤层平均瓦斯含量C6煤层26.17ml/g.r。

C5、C1煤层较坚硬，部分呈块状裂隙不甚发育，测得平均瓦斯含量C5煤层21.74ml/g.r、C1煤层16.52ml/g.r，均较C6煤层低。

表1-8各煤层主要煤层煤岩特征表

煤层

特征

厚度

1.72m

1.43m

1.33

颜色

黑色

灰黑色

光泽

似金属光泽

比重

1.44

1.47

1.48

煤层结构构造

主要为单一煤层,具厚薄不等的条带状结构,不规则层状构造，挤压柔皱、裂隙发育。

主要为单一煤层，具条带状结构，层状结构。

为复合煤层，夹石居中下部，厚0.03～0.21m。

具细～中条带状结构，不规则层状构造。

硬度

1°

1.5°

1.5°～2°

脆度

较大，为易碎煤

较小

煤层包体

富含FeS2结核及晶粒

含FeS2结核及晶粒

煤岩成分

亮煤、镜煤组成，少许暗煤丝煤薄层。

以亮煤为主，镜煤、暗煤少量。

煤岩类型

半亮型

半暗型

半亮型

软分层

厚0.6～0.8m，具鳞片碎屑状，粉末状结构。

下1.0m内，具碎屑状，粉状结构。

夹石层上下0.1～0.20m内，具碎屑状结构。

煤层破坏类型

粉碎煤（Ⅳ）

强烈破坏煤（Ⅲ）

破坏～强烈破坏煤（Ⅲ）

4、煤层厚度

在其地质条件相同的情况下，厚度大，瓦斯生成量多，如C6煤层可采范围内平均厚2.01m（包括夹矸，下同）、C5煤层厚1.53m、C1煤层厚1.33m属中厚煤层，其平均厚度C6煤层比C5、C1煤层厚，致使C6煤层瓦斯含量较C5、C1煤层高。

5、煤层埋深

煤层埋深是控制瓦斯含量很重要的地质因素，区内煤层瓦斯含量总体上同一煤层有随埋深的增加而增大的规律，如C6煤层24-1孔煤层底板井深301.5m，瓦斯含量（CH4）18.06ml/g.r，24-2孔煤层底板井深428.13m，瓦斯含量（CH4）28.00ml/g.r；又如C1煤层24-1孔煤层底板井深379.62m，瓦斯含量（CH4）12.96ml/g.r，24-2孔煤层底板井深482.57m，瓦斯含量（CH4）19.34ml/g.r，瓦斯含量随埋深增加规律明显。

七、瓦斯含量、突出倾向性预测

1、瓦斯含量预测

（1）、瓦斯含量梯度

根据同一煤层瓦斯含量有随煤层埋深而增高的规律，用筛选后的各测点进行相关分析，经相关性检验在95%概率的情况下相关性显著。

瓦斯含量递增梯度如下：

C6煤层：

含量梯度43.01（m／

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