铜角湾补勘地质报告.docx
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铜角湾补勘地质报告
报告目录
第一章概况……………………………………………………………………………………1
第一节目的与任务……………………………………………………………………1
第二节位置·交通及自然地理………………………………………………………2
第三节以往地质勘探工作……………………………………………………………5
第四节以往钻孔资料利用原理………………………………………………………6
第五节生产矿井和小煤窑……………………………………………………………8
第六节白头狮块段……………………………………………………………………8
第二章地质勘探工作………………………………………………………………………11
第一节勘探方法………………………………………………………………………11
第二节勘探工程及质量评述…………………………………………………………12
第三节测量工作………………………………………………………………………20
第四节测井工作………………………………………………………………………22
第三章井田地质……………………………………………………………………………30
第一节地质……………………………………………………………………………30
第二节构造……………………………………………………………………………37
第三节岩浆活动………………………………………………………………………51
第四章煤层及煤质…………………………………………………………………………53
第一节煤层……………………………………………………………………………53
第二节煤质……………………………………………………………………………56
第五章水文地质……………………………………………………………………………59
第一节井田水文地质条件……………………………………………………………59
第二节矿井用水量及预测……………………………………………………………61
第三节矿井水文地质类型……………………………………………………………65
第六章开采技术条件………………………………………………………………………66
第一节6煤层顶底板岩性情况………………………………………………………66
第二节瓦斯……………………………………………………………………………66
第三节煤尘及煤自燃…………………………………………………………………70
第四节地温……………………………………………………………………………71
第七章矿井地质及探采对比………………………………………………………………72
第一节矿井水平划分…………………………………………………………………72
第二节矿井地质条件分类……………………………………………………………72
第三节探采对比………………………………………………………………………74
第八章储量计算……………………………………………………………………………77
第一节储量计算范围及工业指标……………………………………………………77
第二节储量计算方法与级别划分……………………………………………………78
第三节参数的确定……………………………………………………………………79
第四节储量计算结果…………………………………………………………………80
第九章结论…………………………………………………………………………………91
第一节补勘成果评述…………………………………………………………………91
第二节存在问题与建议………………………………………………………………92
第一章概况
第一节目的与任务
铜角湾矿井是湘永煤矿的骨干矿井，1990年白沙矿务局为使湘永煤矿发挥更好的效益，拟定对该井进行改扩建工程。
为此，以白局设字（1990）第421号文呈报省煤炭厅：
铜角湾矿井因先天不足，矿井逐渐老化，而该井储量较丰富，影响矿井产量主要原因是井筒及提升问题。
如该井实施改扩建，其生产能力最低都能达到15万吨／年，若储量丰富则生产能力可达到21万吨／年。
1991年3月省煤炭厅领导对该井进行了考察后，同意进行改扩建工程。
为配合该井改扩建工程，需进一步落实储量，矿务局以（1991）白局地字第004号便函通知本公司编制《铜角湾井田生产地质补勘设计》。
公司于1991年8月以白局勘字（1991）第047号文向白沙矿务局呈报《铜角湾井田补勘设计》，矿务局以白局地字（1991）第578号文呈报省煤炭厅。
省厅以湘煤地字（1991）第618号文批复，批文主要内容如下：
一、该井深部（-600米水平以上）及北翼耒河附近储量级别较低，断层也存在着多解性，需进一步查明落实，按规定重新计算储量（包括-600~800米水平）。
二、补勘范围：
浅部自-260米水平，深部到-800米水平，北与耒河北岸白鸡洞井田边界相连，南暂定11勘探线，走向长3.7公里，倾向宽1.1公里，勘探面积约4平方公里。
三、重点查明-260米水平以下可采6煤层和局部可采2煤层的赋存情况。
查明F1﹑F2断层的变化规律及其组合关系，对煤层的破坏情况。
查明岩浆岩产出形态及分布范围和对煤层、煤质的影响情况。
查明深部瓦斯和地温变化等开采技术条件。
通过“三带”高度钻孔的施工进一步查明水文地质情况。
四、勘探类型：
鉴于本次补勘是在原勘探线基础上有针对性地加密钻孔，勘探类型同意：
构造类别按第三类复杂，煤层型别按第三型不稳定的第一种情况。
以250~375米线距离圈定B级储量，500米线距离圈定C级储量。
五、工业指标：
煤层最低可采厚度为0.6米，最高灰分≤40%，最低发热量≥12.56MJ／kg。
六、批准工程量：
钻探工程量17孔计13930米；地形图由1:
2000清绘成1:
5000；煤样·瓦斯样96个。
七、补勘工作：
由矿务局组织矿、队充分收集、整理、分析生产井资料，以提高地质报告编制质量。
本次补勘从1992年6月29日进入现场至1996年9月2日结束外业工作，完成钻孔19个，工程量13886.09米，2000年2月提交送审稿。
经矿务局于2000年6月组织审查，根据审查意见进行了修改。
于2000年9月提交报告，提交地质储量（B+C+D）级1139.5万吨，满足了矿山需要，可作为矿井生产设计的依据。
第二节位置交通及自然地理
一、位置：
湘永煤矿铜角湾井田位于湖南永兴县城西南约4公里，滨耒水南岸，属城关镇管辖。
地理坐标，东经113°05′~113°06′，北纬26°07′~26°09′。
区域构造位置处于郴耒煤田永耒向斜南段西翼。
二、交通：
本区交通尚属方便（图略）
区内有简易公路经碧塘乡与省道1833线相接，在鲁塘坳接107线国道，向南可达郴州，向北可至衡阳。
所产原煤用汽车运至永兴县马田镇煤场，经京广铁路用火车外运。
耒水流经井田北端，现一年四季均能通航100吨以下机帆船。
八十年代前，曾有轻便铁路由井口至耒水河边，原煤由此下船运至耒阳。
三、自然地理
（一）地形：
本区属低山丘陵地形，地势呈西南高东北低，最高地形标高365.4米（大湾上），最低标高92.0米（耒河边），一般高差约40~70米。
10勘探线西南出露的“红层”形成许多绝壁、断崖、深壑、天然桥等奇特的地貌景观。
（二）水系：
区内主要河流为耒水，系湘江的支流，在井田北端自东向西流出，横切大冶组，龙潭组地层。
河道宽约200米，河床标高86.53米，最低水位91.53，最高洪水位103.18米，流量26.9~473.0m³／秒，水质属HCO3-Ca型。
耒水上游东江水电站于1986年8月大坝合拢截留，大坝高157米，库容量81.2亿立方米，正常水位285米。
1996年永兴县在井田耒水河上段建成低位水电站，现耒阳市正在耒水河下游建低位水电站。
这些水电站对耒水的流量，最高洪水位和最低水位均会发生较大变化。
井田内仅有一条季节性小溪，发源于南部康渚塘，经邓家湾、彭家流入耒水，流量一般为1.5m³／秒，雨季最大流量可达20~30m³／秒，但稍干旱即枯竭。
（三）气象：
气象资料来源于永兴气象站，年最高气温在每年的7、8月份，最低气温在每年的12月份至次年的2月份，最高气温40℃（1971年7月21日）。
最低气温零下7.7℃（1972年2月9日）。
年平均气温一般在17~19℃之间。
雨量的丰沛季节在每年的2月至6月，9月至次年元月雨量显著减少。
年降雨量915.3~1986.8毫米，年平均降雨量为1597.8毫米，最大日降雨量212.0毫米（1997年9月2日），最大年降雨量为1986.8毫米（1997）。
年主导风向为西北风。
历年最大积雪厚度3厘米。
第三节以往地质勘探工作
本区正规地质调查及勘探工作是在新中国成立以后才开展的，1955年10月原中南煤田地质局黄声求工程师协助中南煤田地质局129队组成预查组在永兴、耒阳、资兴等县进行400平方公里地质踏勘工作，用1:
5万军用地图填制1:
5万地形地质图一副，著有永耒煤田预查文字说明书一份，这次预查对整个煤田地层划分、构造特征、含煤情况、煤质、水文等有了总的轮廓了解。
1957年，原中南煤田地质局165队在本区进行普查勘探，施工钻孔14孔，工程量3861米。
同年提交《永兴县湘永矿区铜角湾区地质勘探报告（普查）》，提交B+C1+C2级储量489万吨，其中B级储量26.9万吨。
1964年7月，湖南省煤炭工业局勘探队（现湖南省煤田地质局第三勘探队，以下简称湘勘三队），在本区进行精查勘探，施工钻孔14（其中2个废孔302孔和-901孔），工程量5820.16米（有效量4660.08）。
1965年12月提交《湖南省郴耒煤田湘永矿区铜角湾井田精查报告》，提交A2+B+C1级储量349.25万吨，其中A2级储量35.9万吨，B级储量129.69万吨，A2+B级储量166.59万吨。
1977年8月，湖南省煤田地质勘探公司第一勘探队在本区深部进行详查勘探，施工钻孔23（其中废孔1个1102孔，本次查明4个孔未到6煤层位），工程量15329.39米，有效工程量12096.59米。
1978年12提交《湖南省永兴县永耒煤矿区铜角湾井田深部勘探详查地质报告（最终）》，提交储量B+C+D级663.3万吨，其中B级储量128.9万吨，C级储量415.2万吨，B+C级储量544.1万吨。
历次地质勘探工作情况表
施工单位
报告提交日期
钻探工作量（孔米）
报告名称
提交储量
总工程量
有效工程量
165队
1957
14／3861
6／1523.22
永兴县湘永矿区铜角湾区地质勘探报告（普查）
B+C1+C2级489万吨
湘勘三队
1965.12
14／5820.16
12／4660.08
湖南省郴耒煤田湘永矿区铜角湾井田精查报告
A2+B+C1级349.25万吨
湘勘一队
1978.12
23／15329.36
18／12096.59
湖南省永兴县永耒煤矿区铜角湾井田深部勘探详查地质报告（最终）
B+C+D级663.3万吨
第四节以往钻孔资料利用原理
本井田以往先后有3个队在不同年代，不同勘探阶段上进行过工作：
165队在五十年代施工14孔，湘勘三队在六十年代施工14孔，湘勘一队在七十年代施工23孔，总共施工51孔。
钻探设备和手段、测井设备和手段随着时代的发展而进步，各时期对钻孔质量的评级也不同，因此用现施行的规程、规范重新评定以往钻孔质量不妥。
湖南省煤炭工业厅（1987）湘煤地字第642号文规定：
“在使用原老孔资料是要根据具体情况，不可一律否定。
对过去的资料，只要能判定煤厚可采与否或对煤层底板标高能够起到控制作用，都应充分利用。
”三十多年来生产矿井开采的范围越来越大，一些钻孔也被查明。
因此，本次补勘利用老孔的原则是：
一、在本井田内能利用的钻孔在附表上登记入册。
二、能利用的钻孔全部上地形地质图、煤岩层对比图、剖面图、储量图等综合性图纸。
三、储量计算上，凡未开采的区域内，能利用的钻孔的煤层点均参加计算。
具体利用情况简述如下：
165施工队14孔，在本井田内能利用6孔（即CK3、CK5、CK7、CK9、CK11、CK13）。
这些孔均在报废水平内，故在构造形态的分析上使用，不对其评级。
湘勘三队施工14孔，除302孔和-901孔为废孔不利用外，其余的孔均利用，其中102孔、202孔、401孔和901孔在未开采区段内，其余参加储量计算。
湘勘三队和湘勘一队参与储量计算的孔仍按原级别评定，因为这些钻孔主采煤层“三芯”采取率符合规定，或经过测井验证并放炮确定，孔斜大于5°均进行孔斜换算，其它钻探原始资料齐全。
第五节生产矿井和小煤窑
铜角湾矿井于1957年建成投产，设计能力为15万吨／年，1980年核定能力为9万吨／年。
主井为竖井，副井为斜井的开拓方式，两翼对角式通风，多水平开采，截止1999年末共产原煤318.6万吨，最高年产量为16.5万吨（1960年）最低产量为3.86万吨（1974年），一般年产量为7~9万吨。
主采煤层为6煤层。
分6个水平，即第一水平+50~-70米，第二水平-140米，第三水平-260米，第四水平-380米，第五水平-500米和第六水平-600米。
第一、二水平早已报废，第三水平于1999年末报废，现生产水平为第四水平。
由于主井井筒为非正规标准和提升设备老化而影响其产量。
井田内老窑开采历史悠久，老窑痕迹随处可见，特别是沿6煤层露头线老窑密布，规模不一，据现资料，最大规模的老窑为火箭老窑，开采长约100米，垂深66米，开采主井+80米水平以上残煤，因通风不良于1964年停办，现有生产小窑1个，名称为竹鸡冲小窑，位于7线附近，开采+50米水平以上煤层，年产量为4千吨左右。
对矿井主要隐患是增加涌水量。
第六节白头狮块段
白头狮井位于铜角湾井和白鸡洞井之间，南邻耒水与铜角湾井相邻，北以F7断层与白鸡洞井相接，走向长约1.2公里。
该井是湘南开采历史悠久的矿井之一，据访问，1932年由资本家开办，主、付井均为竖井，垂深220米（-105米），其下为暗斜井，开采最深为-333米水平，开采面积约为0.37平方公里。
估计产煤500万吨，其中1949年至1960年矿井报废为止，产原煤286.8万吨。
主采6煤层，煤厚由1.17米至29.85米，平均厚6.7米。
因开采深度增大，运输提升困难，井下温度过高等原因而停采。
1956年8月该井-333米水平相对瓦斯涌出量测定：
CH4为41.72m³／t.d，CO2为22.24m³／t.d，属低瓦斯矿井。
最大涌水量为212.3m³／h，一般为75.8m³／h。
1991年10月，491水文观测孔测定老窑水位为103.05米，而此时耒水水位为91.66米。
老窑水位高于耒水水位11.39米，二者之间无明显的连通。
预算老窑积水量为179万立方米。
1979年湘勘一队提交《湖南省永兴县永耒煤矿区白鸡洞井田深部勘探详查地质报告（最终）》中，提交该块段储量240.8万吨（其中B级45.8万吨，C级167.7万吨，D级26.3万吨）。
以及表外C级82.4万吨，D级26.5万吨。
1989年根据省煤炭工业厅“白头狮井田合并于白鸡洞井深部开发的方案，利用白鸡洞生产系统开发白头狮块段深部的指示，该块段储量均划入白鸡洞井田。
由于白鸡洞延深水平储量不可靠，接连两个采区落空从而停止合并开发方案。
1992年白沙矿务局勘探队（即本公司前身），提交《湖南省永兴县湘永煤矿区白鸡洞井田生产补充勘探地质报告》时，核定该块段储量为175.5万吨。
其中B级105.1万吨，C级70.4万吨。
表外C级储量45.5万吨。
1997年湖南省矿产资源委员会以湘矿资决（1997）第06号文《白鸡洞矿井闭坑地质报告审批决议书》中，把该块段储量归入铜角湾井田。
第二章地质勘探工作
第一节勘探方法
一﹑勘探类型的确定：
根据前三次勘探成果和生产矿井实际开采资料，本井田煤系地层呈单斜产出，倾斜至急倾斜。
F1断层（永耒向斜西翼区域性大断层）和F3断层（为F1断层的分支断裂）纵贯本井田，落差大，使地层严重缺失。
生产矿井-260米水平在北翼，走向约1000米，还发现2条断层，落差也接近20米，一个复式背向斜，伴有岩浆岩。
依据资源勘探规范和矿井地质条件分类标准，其地质构造类别为第三类复杂。
井田主采6煤层，根据勘探钻孔统计，穿过6煤层层位55点，见煤点为52点。
其中可采点45点，不可采点7点，平均煤厚3.69米，可采性指数0.82，变异系数126%。
结合矿井生产资料，穿过6煤层点为77点，其中零点3点，不可采点9点，可采点65点，平均煤厚3.40米，可采性指数0.84，变异系数122%，根据资源勘探规范，其煤层型别为第三型不稳定，按矿井地质条件分类，则为四类极不稳定煤层。
综上所诉,铜角湾井田勘探类型为三类三型，矿井地质条件分类为Ⅳ-ⅢaⅣe。
二、勘探手段及网度的选择：
井田为低山丘陵地形，白垩系红层复盖在煤系地层之上，以及龙潭组煤系地层受F1断层的影响地表仅出露6煤组以下地层。
有前三次资源勘探的资料和矿井第三水平（-260米水平）以上已开采完，因此本次补勘在充分利用生产矿井资料和以往勘探的资料基础上，采用钻探工程为补勘工作的主要手段。
勘探方法仍以原勘探线为基础，在井田北翼增加3条勘探线即-0线、0线和-1线。
根据省煤炭工业厅（1991）湘煤地字第618号文批复所确定井田勘探类型，仍采用原250米~500米的勘探线距，可满足6煤层储量级别圈定的要求。
三、钻孔密度及工程布置：
井田内以往历次勘探共施工钻孔51孔，其中有效钻孔36孔，本次补勘施工钻孔19孔，其中有效钻孔16孔，合计共施工钻孔70孔，其中有效钻孔52孔，有效钻孔密度为每平方公里13孔，符合《矿井地质勘探规范规定》三类井田每平方公里不超过20孔和《矿井地质规程》规定四类井田原则上每平方公里不超过30孔的规定。
为满足近期生产的需要，布置补勘工程重点是在井田-380米水平以下的中部，圈定级别为B级储量，这样尽可能保证延深水平主要采区的储量可靠，部分工程布置在井田北翼的耒水两岸，查证是否存在断裂，为“水体下”采煤提供资料。
第二节勘探工程及质量评述
一、勘探工程量
（一）补勘工程量：
1992年6月29日进入本井田施工，于1996年9月2日结束野外作业，完成工程量情况见表2-1。
表2-1：
补充勘探工作量
项目
单位
工作量
机械眼芯钻探
孔／米
19／13886.09
测井
实测米
8736.25
地形图清绘
平方公里
6.75
采
样
煤芯煤样
个
8
瓦斯样
个
1
井温测量
孔
1
（二）历次勘探工作量：
前三次资源勘探和本次补勘工程量，见。
表2-2：
历次勘探工程量表
项目
单位
工程量
备注
机械岩芯钻探
165队
孔／米
14／3861
有效孔6／1523.22
湘勘三队
14／5820.16
有效孔12／4660.08
湘勘一队
23／15329.36
有效孔18／12096.59
本次
19／13886.09
有效孔16／11287.06
合计
70／38896.61
有效孔52／29566.95
槽探
立方米
2073
湘勘三队1673m³，
湘勘一队400m³
测井
湘勘三队
条件米
27073.61
165队无资料
湘勘一队
实测米
6386.0
本次
实测米
8736.25
165队
1／5千地质测量
平方公里
3.9
另外“湘勘三队剖面测量8671米
湘勘三队
1／5千地质测量
平方公里
5
1／5千地质测量
平方公里
5
1／5千水文测量
平方公里
5
湘勘一队1／5千地质图修测
平方公里
3.6
本次1／5千地形图清绘
平方公里
6.75
本次井温测量
孔
1
采样
煤芯煤样
个
92
165对11个，湘勘三队45个，湘勘一队28个，本次8个
瓦斯样
个
8
湘勘一队7个，本次1个
煤岩样
个
4
湘勘三队
煤层样
个
4
湘勘三队
水样
个
31
湘勘三队27个，湘勘一队4个
岩矿样
个
286
湘勘三队6个（其中岩浆岩3个），湘勘一队280个
二、勘探工程质量
（一）地形图、地质图
1、地质图检测：
铜角湾井田地表地质构造简单，井田地表绝大部分为白垩纪红层，煤系地层仅出露龙潭组煤系地层6煤组及以下地层。
F1断层在地表有出露，F3断层为隐伏断层是F1断层的分支断裂。
生产矿井开采查明F1断层位置基本正确，因此本次补勘未进行地质图修编。
2、更新地形底图：
原1:
5000地形图为六十年代初期测绘。
距今30多年与现地貌、地物相比则变化较大，本次补勘选用1987年白沙矿务局测量队手测的1:
2000地形图为底图，用复照缩小成1:
5000地形图，再以人工方法清绘成新的地形图。
其精度达到规范要求。
3、井田边界变动:
（1）井田南翼往南略有扩大，井田边界下限为-600米水平，根据省煤炭工业厅湘煤地字（1991）第618号文批复扩大到-800米水平。
（2）在本报告地形地质图完成后，湖南省矿产资源委员会湘矿资决（1997）第06号文批示，把白头狮块段划入本井田。
因此井田北翼边界跨过耒水至白鸡洞井田F1断层。
由于地形地质图已完工，故白头狮块段的有关图纸均单独出现。
4、综合柱状图:
原地形地质图上缺综合柱状图。
本次按规程要求增添了综合柱状图。
5、地质界线检测：
以往地质报告对构造解释和层位确定基本正确，本次补勘主要修正的是F3断层性质，原判定F3断层为逆断层,F3上、下盘均有6煤层赋存，根据白鸡洞井田补勘报告的结论和铜角湾矿井生产实践证实以及本次补勘钻孔查实，F3断层应为正断层，F3断层上盘的煤层应是2煤层和3煤层，F3断层的上、下盘之间缺失部分地层。
故修改了断层的性质和6煤层底板等高线。
（二）钻探工程
1、钻探工程量：
省煤炭工业厅湘煤地字（1991）第618号文批准工程量17孔／13930米。
实际完工19孔／13886.09米，孔数增加2个，其原因是493孔因孔内事故达到为查明主采煤层目的而增加495孔，091孔的6煤层为不可采点，为查实不可采取范围而增加-191孔。
钻探工程量未超过批准量是有2个原因造成，即部分钻孔提前见6煤层，其次是3个孔即493孔、495孔和397孔未达到终孔层位。
2钻探工程量
（一）钻孔质量：
按煤炭工业部1987年颁布的《煤田勘探钻孔工程质量标准》执行。
有效钻孔16孔，其中特级钻孔5孔，佳绩钻孔9孔和乙级钻孔2孔。
见表2-3。
钻孔质量级别表表2-3
级别
数目
孔号
%
特级
5
191,091,1091,196，-192
31
甲级
9
492，-193、293、494、593、793、893
56
乙级
2
092、594
13
小计
16
特甲级率为87%
（2）钻孔各单项质量
①煤层质量：
主采六煤层，钻孔见煤16层次，可采13层次。
可采13层次中优质10层次，合格3层次，优质、合格率为100%。
6煤层总钻厚137.73米。
煤芯采长总长为119.61米，煤芯平均采取率86.8%，重量采取率70.3%。
6煤层和其它各煤层质量情况见表2-4。
钻孔煤层质量情况一览表表2-4
煤层号
穿过煤层点数
优质（层）
合格（层）
不合格（层）
优质合格率（%）
煤层钻厚（米）
煤芯采长（米）
煤芯长度采取率（%）
煤芯重量（kg）
没心重量采取率（%）
2
可采
3
2
1
100%
7.97
2.43
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