里王庙煤矿266采区地质说明书学士学位论文.docx

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里王庙煤矿266采区地质说明书学士学位论文

目录

目录…………………………………………………………………………………1

第一章矿井概述……………………………………………………………………3

第一节位置范围及交通………………………………………………………3

一．位置…………………………………………………………………………………3

二．范围及四邻关系………………………………………………………………………3

三．交通……………………………………………………………………………………3

第二节自然地理状况……………………………………………………………4

一．自然地理………………………………………………………………………………4

二．地形地貌………………………………………………………………………………5

三．气象、水文……………………………………………………………………………5

四．地震、新构造运动与地温……………………………………………………………5

第三节生产建设…………………………………………………………………6

一．井型及生产能力………………………………………………………………………6

二．井田周边小煤窑分布情况……………………………………………………………7

第二章井田地质……………………………………………………………………8

第一节地质构造演化及分布特征………………………………………………8

一．井田沉积类型…………………………………………………………………………8

二．井田构造演化及分布特征……………………………………………………………8

第二节煤系地层…………………………………………………………………9

第三节井田地质………………………………………………………………11

一．褶皱…………………………………………………………………………………12

二．断层…………………………………………………………………………………12

第四节岩浆活动………………………………………………………………12

第三章井田煤层、煤质……………………………………………………………13

第一节煤层……………………………………………………………………13

一．煤层特征……………………………………………………………………………13

二．煤层对比……………………………………………………………………………14

第二节煤质……………………………………………………………………15

一．煤的物理性质及煤岩特征…………………………………………………………15

二．煤的化学性质……………………………………………………………………16

三．煤的牌号及用途…………………………………………………………………17

四．其他有益矿产……………………………………………………………………17

第三节可采煤层………………………………………………………………17

第四章井田开采技术条件………………………………………………………19

第一节矿区水文地质…………………………………………………………19

一．煤系地层含水特性………………………………………………………………19

二．矿井充水因素分析………………………………………………………………19

三．充水通道…………………………………………………………………………20

四．矿井涌水量………………………………………………………………………20

五．矿井排水设施能力现状…………………………………………………………20

第二节矿井瓦斯………………………………………………………………22

一．瓦斯情况……………………………………………………………………………22

二．煤层瓦斯……………………………………………………………………………22

三．地质构造对瓦斯赋存的影响………………………………………………………23

四．矿井瓦斯涌出资料统计及分析……………………………………………………25

第三节其它开采技术条件……………………………………………………26

一．煤尘与煤的自燃……………………………………………………………………26

二．地温…………………………………………………………………………………26

三．矿井煤炭储量………………………………………………………………………27

第五章采区概况…………………………………………………………………28

第一节采区位置与邻近采区关系……………………………………………28

第二节采区与地表关系及勘探情况…………………………………………28

第三节采区要素………………………………………………………………28

第六章采区地质…………………………………………………………………29

第一节煤层及煤质……………………………………………………………29

第二节地质构造………………………………………………………………29

第七章采区开采技术条件………………………………………………………30

第一节水文地质情况…………………………………………………………30

第二节煤层顶、底板及沼气情况……………………………………………30

第三节煤层瓦斯地质…………………………………………………………30

第八章采区储量…………………………………………………………………32

第一节采区生产能力…………………………………………………………32

一．生产能力……………………………………………………………………………32

二．采区服务年限………………………………………………………………………32

第二节储量……………………………………………………………………33

第九章安全技术措施……………………………………………………………34

第一节防治水安全技术措施…………………………………………………34

第二节瓦斯防治水安全技术措施……………………………………………34

第三节“一通三防”治理安全技术措施……………………………………35

第四节第四节其它安全措施…………………………………………………36

第十章问题及建议………………………………………………………………37

附图…………………………………………………………………………………37

第一章矿井概述

第一节位置范围及交通

一．位置

里王庙煤矿位于湖南省耒阳市东南19km处的小水镇内，属于国有重点煤矿，隶属于湖南省煤业集团红卫矿业公司。

地理坐标为东经112°53′01″～54″,北纬28°17′08″～18′48″。

二．范围及四邻关系

红卫矿业公司里王庙煤矿西以井田6煤层露头线为界，东至坦里井田，北至枫树下断层（龙家山矿南边界），南至坦家冲井田。

南北走向长3.2km，东西倾向宽0.78km，面积约2.4107km2。

三．交通

京广铁路从矿区西侧通过。

在耒阳火车站以南2.5km的浪石坪站接轨处，建有白沙矿区专用运煤耒新支线，该支线经过本井田设有红卫站，到浪石坪站15km。

107国道紧邻京广铁路，且与之并行，在矿区西部可见京珠高速公路，在耒阳市有京珠高速公路的出入口。

矿区公路北通耒阳、西到小水镇、均与107国道、京珠高速公路相连，南通清水铺水运码头，耒水流经本井田附近清水铺镇。

耒水常年可通航10～20t机船。

交通位置见图1-1-3

图1-1-3里王庙煤矿交通位置图

第二节自然地理状况

一．自然地理

本区属于低山丘陵地区，冲沟发育，地形起伏较大。

井田内地势西部煤层露头地带较高，东部较低，最高标高在39线附近的大路冲，208.54米，最低标高在井田西北角池塘附近，93.70米。

最大相对高差114.84米。

本区主要河流为耒水，是湘江的主要支流之一，其清水铺码头距本井田7公里。

本井田内有一条满洲小溪，自南向北贯通本井田，小溪的补给水源为大气降水、山间溶滤水和老窑积水。

小溪中部第42勘探线到第46勘探线之间有一“麒麟山水库”，库容量为48750立方米。

区内四季分明，年降雨量，最大为1870.90mm，最小为1030.00mm，历年最高气温41.5℃，最低气温-7.7℃，年平均气温16.1～18.2℃，适应植物、农作物生长。

里王庙矿井建于1958年，1966年投产，设计生产能力15万吨/年，1991年核定能力12万吨/年。

矿井开拓方式为底板斜井开拓，现生产为-125m和-250m两个水平，矿井通风方式为对角式通风。

二.地形地貌

里王庙煤矿属于湘南低山丘陵地貌，冲沟发育，地形起伏大，利于山洪排泄，矿内西部煤层露头地带较高，东部较低。

地表海拔标高最高+208.54m，最低为+93.7m，海拔相对高差30～50m，最大相对高差114m。

地表主要为山地与油茶林，在冲积发育地带为稻田与沼泽。

三.气象、水文

1．气象

矿区地处湘南亚热带季风气候地区，大气降雨量充沛，季节性非常明显，年降水量960.91～2247.6mm，每年3月～6月为丰雨期，每年9月～1月为枯雨期。

2．水文

里王庙矿井田内地表水系发育，主要有一条季节性小溪和一个水库。

满洲小溪：

自南向北贯通本井田，南端在大冶灰岩之上，在46～47勘探线之间横穿煤系地层后沿铁路向北，流至枫树下后折北东汇入耒水，该小溪为季节性小溪，雨季流量为6.06m3/s，暴雨时洪水位线为+96m。

麒麟山水库：

位于42和46勘探线之间，6煤层-250水平上方，井田内零星分布着20多处小山塘。

四、地震、新构造运动与地温

本区为少震区，仅于1640年冬发生过一次4级地震，震中位于永兴县至郴州市一带。

近期发生有感地震二次，一次于1974年10月21日，震级1.6级，另一次是1975年9月27日，震级1.1级，属弱震区。

据GB18306-2001《中国地震参数区划图》，本区地震动峰值加速度<0.05g，地震动反映谱特征周期值为0.35s，对应地震基本烈度为VI度区。

新构造运动不强烈，主要表现为震动性的不均匀抬升运动，造成山体侵蚀与剥蚀，目前趋于较稳定期。

据已获地温资料，未发现地温变化异常区。

距地面60m内地温温度变化大并随地面气温变化而变化，地温增温率为1.5℃/100m。

第三节生产建设

一．井型及生产能力

里王庙煤矿始建于1958年9月，1966年11月正式投产，设计生产能力为150kt/a，2007年核定生产能力为110kt/a。

从2008、2009、2010年三年的实际产量可知，目前矿井的实际产量为90kt/a左右。

里王庙煤矿矿井开拓方式为斜井——集中底板运输巷开拓。

主井筒倾角30°，井口标高+118.3m，井底标高-125m，斜长448m；副斜井井筒±0水平以上倾角为35°，±0m～－125m水平倾角为30°，井口标高+132.8m，井底标高为-125m，斜长484m。

主井提升方式采用双钩斜井串车提升，提升绞车型号为25M2500/1220-2A，主井是矿井的主要提升运输井筒，担负煤炭、矸石、材料的上下任务。

副井提升方式为斜井人车提升，担负上、下井人员的运输任务。

全矿井划分为三个水平，其中±0m～+60m水平已开采完毕，-125m～±0m水平、-125m～-250m水平为目前生产水平。

二．井田周边小煤窑分布情况

目前，本矿井周边三个小煤矿：

洲里村一矿、公平镇四矿、泗门洲镇煤矿，其都与里王庙矿都已相通。

具体为：

洲里村一矿贯通了里王庙矿南一风井风道±0处；公平镇四矿贯通里王庙矿246一轨-60m标高处，246二轨-30m标高处和-60m水平石门；泗门洲镇矿贯通里王庙±0老供水工程处。

第二章井田地质

第一节地质构造演化及分布特征

一.井田沉积类型

红卫矿区煤层煤系属于龙潭煤系。

龙潭煤系是华南地区重要的含煤地层之一。

湘赣地区位于华南板块东南部，紧邻华南加里东褶皱带。

由于受雪峰、江南和武夷等古隆起的限制，以陆源碎屑沉积为主的龙潭煤系呈北东向沿南昌—萍乡—耒阳一带分布。

聚煤环境多样化，但主要类型为滨海平原和滨海三角洲。

滨海平原型龙潭煤系主要发育于赣中一带，其岩性、岩相和含煤性均呈北东向带状分布。

煤系厚度从东南向西北递减，一般厚100～200m；富煤层位随之降低。

安福—丰城—乐平为一个明显的北东向富煤带。

滨海三角洲型主要分布于湘中、湘中南等地，由于沉积速率高，堆积了大量的砂质沉积，因此煤系厚度大，砂岩含量高，是研究区含煤性较好的地区。

耒阳—郴州一带自早二叠世晚期粗碎屑岩沉积到晚二叠世早期煤系沉积，显示三角洲沉积层序的特征。

二.井田构造演化及分布特征

　　茅口组晚期，红卫矿区煤层煤系跟龙潭煤系一样在东吴运动的构造背景下发育起来的。

其含煤性和富煤带均受NE向构造控制，发育在碰撞隆升的陆地前缘滨海地带，与海岸线大致平行展布。

随着碰撞效应的前移，聚煤古地理环境、沉积类型和富煤带显示向NW规律性迁移。

而且一系列NE向展布的含煤盆地发育明显的不对称性：

SE翼陡，含煤厚度大；NW翼缓，含煤厚度小。

这些情况也暗示后期微板块的碰撞方向是由SE持续指向NW的。

龙潭煤系地层发育后又经历了晚三叠世的印支运动使得华南板块与华北板块碰撞，发生整体差异隆升，但研究区以坳陷沉降为主，断裂活动较弱。

在凹陷处堆积了较厚的地层，使龙潭煤基本完成了深成变质作用，达到气煤阶段。

由于煤层埋深较大，所以煤层气的散失比较微弱，缺乏分区现象。

第二节煤系地层

井田内煤系地层为二叠系龙潭组上段，由中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成，平均厚度约202.55m。

地层由老到新划分6个煤组即7煤组、6煤组、5煤组、3煤组、2煤组、1煤组。

1、7煤组：

层组厚约55.30m，共分四小层。

（1）砂质泥岩：

深灰～灰黑色，薄层状，水平层理。

含菱铁质结核夹细砂岩条带，产植物化石，下部夹一～三层粉砂岩，本层厚约7.30m。

（2）中细粒砂岩：

灰色，薄～中厚层状，致密坚硬，水平层理为主，石英含量高。

局部过渡为粉砂岩或砂质泥岩，厚约17.0m，顶部为7煤层。

（3）砂质泥岩及粉砂岩：

深灰色～灰黑色，薄层状，水平层理。

含少量菱铁质结核，本层厚约23.0m。

（4）砂质泥岩、泥岩：

深灰色～灰黑色，薄层状，水平层理及斜层理。

偶夹炭质泥岩，局部过渡为粉砂岩或细砂岩，产植物化石，本层厚8.0m左右。

2、6煤组：

层组厚21.58～47.78m，平均34.94m。

（1）6煤层：

黑色，以粉煤为主少量块煤，似金属光泽，半光亮型，粒状结构，条带状构造。

常呈“煤包”形态产出。

结构较简单，偶见夹矸一～三层，夹矸厚度0.01～0.35m。

6煤层为主要可采煤层，厚0～35.20m，平均4.86m。

6煤层在该区域内厚0.07～11.5m,平均厚2.47m。

（2）砂质泥岩：

深灰色、灰黑色，薄至中厚层状，水平层理及缓波状层理，局部见小型斜交层理。

含菱铁质结核及厚度小于0.41m的一层极不稳定煤层或煤线、炭质泥岩。

夹灰～深灰色中厚层状的中细粒砂岩及粉砂岩，局部过渡为粉砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚20.90～44.70m，平均30.08m。

3、5煤组：

层组厚11.39～33.41m，平均20.64m。

分以下几层：

（1）5煤层：

灰黑色，块状为主，少量粉末状，偶见条带状，半金属光泽，半光亮型。

硬度较大，结构简单，局部可采，厚0～2.01m，平均0.60m。

在该区域内，5煤层为不可采。

（2）砂质泥岩：

深灰色～灰黑色，薄～中厚层状，水平层理及缓波状层理。

含菱铁质结核夹炭质泥岩及一层极不稳定煤层，本层局部过渡为粉砂岩或中细粒砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚0～26.50m，平均10.50m。

（3）中细粒砂岩：

浅灰色、灰色，中厚层状，小型斜层理及缓波状层理。

成分以石英为主，长石次之。

有时见石英脉穿插，岩性坚硬。

局部过渡为粉砂岩或砂质泥岩，本层有时尖灭，厚0～17.18m，平均5.0m。

（4）砂质泥岩：

深灰色，薄～中厚层状，水平层理及缓波状层理。

含透镜状菱铁质结核，夹不稳定煤一层或煤线、炭质泥岩。

局部过渡为粉砂岩或中细粒砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚0～21.71m，平均4.54m。

4、3煤组：

层组厚16.60～46.90m，平均33.94m。

分以下几层：

（1）3煤层：

灰黑色、钢灰色，条带状、性脆易碎。

上部以块煤为主，下部为粉煤，结构简单，本井田较发育，厚0～1.33m，平均0.50m。

（2）砂质泥岩：

深灰～灰黑色，薄～中厚层状，水平层理及缓波状层理。

含少量菱铁质结核，局部过渡为粉砂岩，产植物及碎屑化石。

本层厚0～27.83m，平均5.0m。

（3）中细粒砂岩：

浅灰色、灰色，中厚层状，斜层理及缓波状层理。

石英含量高，硅质胶结，致密坚硬。

夹砂质泥岩及极不稳定二层煤，厚0～0.80m，局部过渡为砂质泥岩。

本层厚0～47.0m，平均22.50m。

（4）砂质泥岩：

深灰色，薄层状，水平层理及缓波状层理。

含少量菱铁质结核，局部过渡为细砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚0～16.50m，平均5.94m。

5、2煤组：

层组厚18.09～51.10m，平均28.36m。

分以下几层：

（1）2煤层：

灰黑色，粉末状为主，块状次之，结构简单，含硫量高，常见星点状黄铁矿，不甚发育，有时为炭质泥岩，厚0～1.31m，平均0.27m。

（2）泥岩、砂质泥岩：

俗称“2煤结核泥岩”，深灰色、灰黑色，薄层状，水平层理。

偶夹细砂岩或粉砂岩，含较多的透镜状菱铁质结核，并有较多的星点状、团块状黄铁矿。

产瓣鳃类、螺类动物化石，且多被黄铁矿交代，俗称“金瓣”、“金螺”，本层厚17.80～50.10m，平均28.09m。

6、1煤组：

层组厚20.36～46.30m，平均29.37m。

1煤层在本井田不发育。

该煤组分以下几层：

（1）细砂岩：

俗称“薄层砂岩”，灰色、浅灰色，薄层状，水平层理及缓波状层理。

成分以石英为主，硅质胶结，岩性坚硬。

层面常见蠕虫状及坑点状象形印模，局部夹粉砂岩及砂质泥岩，本层厚0～29.50m，平均22.75m。

（2）砂质泥岩：

深灰色，薄层状，缓波状层理及水平层理，含透镜状菱铁质结核及瘤状、星点状黄铁矿。

底部夹一层极不稳定薄煤层，厚0～0.90m，平均厚0.40m即为1煤层，本层厚0～17.43m，平均6.62m。

第三节井田地质构造

一．褶皱

里王庙煤矿内煤层为一单斜构造。

矿井南边煤层的走向为大致为0°～10°，北边煤层走向大致为0°～20°。

矿井地层倾向东，倾角为20°～58°，平均倾角为26°，仅在地表有小幅度的褶曲。

二．断层

里王庙井田构造中等，断层不甚发育，已发现有枫树下断层（F1）和F4。

枫树下断层（F1）露头线位于大隆组、龙潭组和大冶组，有一定山地工程和地质点控制。

1.枫树下断层（F1）

位于井田北端，为井田的北部边界，属北盘下降、南盘上升、倾向北东的正断层，水平断距100-160米，垂直断距100米，倾角60°左右，走向为北西至南东，走向长约1100米。

目前在6煤层底部岩层中掘进两条走向平巷均未发现该断层。

断层地表露头有一探槽及推12号、推13号、推14号三个手摇孔控制。

2.F4断层

为一走向逆断层，倾向东，基本上位于深部的坦里井田，仅在浅部至露头有小部分位于本井田，且对本井田煤层无影响，故不再详述。

第四节岩浆活动

根据《里王庙矿井田地质勘探报告》及矿井投产以来的地质资料显示：

里王庙矿井区域内煤层没有岩浆岩的侵入。

第三章井田煤层、煤质

第一节煤层

一．煤层特征

龙潭组上段含煤层厚202.53米，含煤5层，从上至下编号为1、2、3、5、6，含煤系数为3.1%。

6煤层大部分可采，是本井田的主要可采煤层，5煤层为局部可采煤层，1、2、3煤层为不可采煤层。

1煤层：

位于1煤组上部，顶板为砂质泥岩，底板为薄层状砂岩。

钻孔过层位15点，见煤4点，全部集中在井田北翼。

煤厚0-0.36m,平均0.05m，变异系数为227%。

煤层结构简单，属于极不稳定煤层。

2煤层：

距1煤层44-68.50m，平均53.10m。

顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩。

钻孔穿过层位19点，见煤10点，其中可采3点，煤厚0-1.31m，可采性指数为16%，变异系数134%，煤层构简单，属于极不稳定煤层。

3煤层：

距2煤层16.60-46.90，平均33.4m。

顶板多为中细粒石英砂岩，底板为泥质砂岩。

钻孔穿过层位22点，见煤17点，其中可采7点，煤厚0-1.33m,平均0.5m，可采性指数为32%，变异系数73%，煤层结构简单，属于极不稳定煤层。

5煤层：

距3煤10.7-33.25，平均20.04m。

顶板为砂质泥岩，局部变相为细砂岩，底板为砂质泥岩。

钻孔穿过层位22点，见煤22点，其中可采17点；井下观测44点，其中可采28点。

煤厚0-2.01m，平均0.77m。

可采性指数68%，变异系数47%，煤层结构简单属于不稳定煤层。

6煤层：

距5煤20.9-44.7m，平均30.08m，顶板为砂质泥岩或粉砂岩，底板为砂质泥岩，局部为细砂岩、粉砂岩。

钻孔穿过层位22点，见煤22点，其中可采18点；煤厚0-35.2m，平均4.0m，可采性指数为90%变异系数为107%，属于极不稳定煤层，趋向不稳定煤层。

里王庙矿井开采40多年来，其矿井水文地质条件简单，涌水量小，除1992年7月，因小煤窑井口标高低于满洲小溪最高洪水位，暴雨使小溪水位上涨，溪水从小煤窑口灌入井下而造成一次淹井外，其它年份均未发生过矿井水灾害。

二．煤层对比

井田含煤地层的岩性、岩相及厚度比较稳定，构造中等，物性反应较好，煤岩层对比可靠。

（一）、直接对比法

煤层厚度特征：

6煤层厚度大，平均煤厚为4.0m，其它煤层厚度较小，2、3煤层最大厚度小于1.33m，其平均厚小于可采最低厚度，5煤层最大厚度小于2.01m，其平均厚度为0.77m。

（二）、间接对比法

1、标志层及物性特征：

自上而下标志层有：

大隆组底部的白云质灰岩，龙潭组上段1煤组的薄层砂岩、2煤组的结核泥岩、3煤组上部的石英砂岩、5煤组的“指状”结核泥岩、6煤层底板砂岩。

（1）、大隆组底部的白云质灰岩：

灰色、深灰色、至密坚硬，比重大，方解石脉多。

物性特征：

视电阻率呈单一高峰，伽玛及人工伽玛幅值最低。

（2）、1煤组薄层砂岩：

灰色薄层状为主，水平层理、缓波状层理，成分以石英含量最高，硅质胶结，致密坚硬，层面可见波痕、雨痕。

物性特征：

视电阻率曲线呈从上至下由高到低的多峰值。

（3）、2煤结核泥岩：

深灰色、灰黑色，含大量透镜状、扁豆状菱铁质结核，产瓣鳃类动物化石，常被黄铁矿交代为“金瓣”，是对比2煤层位的良好标志。

（4）、3煤顶板石英砂岩：

灰色、中厚层状为主，缓波状层理，硅质胶结，石英普遍具有次生加大现象。

物性特征：

视电阻率曲线呈高幅值，下界面陡，伽玛及人工伽玛曲线幅值低，呈方块状。

（5）、5煤组结核泥岩：

含似层状、“指状”菱铁质结核，产完整的大羽羊齿化石。

（6）、6煤层底板砂岩：

灰白色，中厚层状，成分为石英、长石、云母，硅质胶结，节理发育，厚度不大，是对比6煤层的辅助标志。

物性特征：

视电阻率曲线呈不规则的有高有低的“锯齿”型，顶底幅值较低，中间较高。

（7）、6煤层由于顶底板均有一段砂质泥岩或粉砂岩，在视电阻率曲线上反映为其底幅值均低，而煤层幅值稍高，易于辨认。

2、动植物化石：

2煤层顶板产瓣鳃类动物化石，5、6煤层顶板产完整的大羽羊齿化石。

3、层间距：

井田内各煤层间距比较稳定，厚度变化不大。

5煤与6煤之间的平均距离为30.08m。

综合以上资料，煤层比较为清楚，可靠。

第二节煤质

里