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回采地质说明书

巴里坤银鑫矿业投资有限公司黑眼泉煤矿

NA1103工作面

回采地质说明书

巴里坤银鑫矿业投资有限公司黑眼泉煤矿

2013年4月

前言

NA1103工作面是矿区的首采工作面。

煤矿开采，地测先行，详细准确的地质资料是采矿设计和生产的依据。

为了确保矿区NA1103工作面顺利开采和受综采队的委托，特编制了《NA1103工作面回采地质说明书》（以下简称说明书）及有关地质预报。

《说明书》共七章，主要内容包括：

NA1103工作面概况、煤层概况、地质构造、水文地质及防治水措施、影响回采的其他地质因素、储量计算、总结等。

全书注重地质因素与采区回采的结合，反映了地质工作在采区回采期间的重要作用。

特别是煤层变化与防治水措施，是尤为重要的。

《说明书》在编制的过程中得到了矿总工程师邹玉鑫、生产技术科科长张书瑞、生产技术科副科长张官印、综采队主管技术员王鹏亮等同志的大力支持与指导。

由于编者水平有限，煤矿开采地质因素变化不定。

《说明书》中难免有遗漏和不足，请大家批评指正，以便予以修订、补充和完善。

目录

第一章工作面概况…………………………………………………3

第二章煤层概况……………………………………………………4

第三章地质构造……………………………………………………7

第四章水文地质及防治水措施……………………………………8

第五章影响回采的其他地质因素…………………………………12

第六章储量计算……………………………………………………13

第七章总结…………………………………………………………14

第一章工作面概况

一、地面位置

NA103工作面地表位置位于工业广场东部，地表为戈壁荒漠区，地表标高在+1605.30～+1623.20m。

二、井下位置

NA1103工作面东西为未采动的NA1104及NA1102工作面，南为主、副、风三个井筒及设计停采线，北部为DF1正断层，断层保护煤柱20-120米。

工作面整体呈北高南低，向东倾伏的单斜构造，局部小型褶曲发育，距地表140—135米。

三、回采对地面设施的影响

NA1103工作面所对应的地表无建筑物，无塌陷区，回采过程不会产生地面沉降或松动，故对地面行人、放牧等无影响。

第二章煤层概况

一、煤层厚度及结构

从已掘进完成的NA1103工作面回风顺槽、皮带顺槽、开切眼等井巷的地质素描及NA1103工作面附近的地质勘察钻孔ZK14-3的钻孔资料和各种地质图件进行综合对比、分析得出NA1103工作面最小煤厚2.16m，最大煤厚4.62m，平均煤厚2.94mm，含夹矸0——2层，夹矸单层厚0.14——0.48m。

岩性以炭质泥岩为主，泥岩次之。

煤层厚度相对稳定，结构简单。

二、煤质

1、宏观煤岩组分及类型

颜色均呈黑-褐黑色，条痕色为棕色-棕黑色，为块状、层状及碎屑状结构，具弱沥青光泽、丝绢光泽，平坦状-参差状局部呈贝壳状断口，裂隙较发育，充填方解石，含有少量菱铁矿结核，相对密度1.31;宏观煤岩成分主要有暗煤、亮煤、丝炭，宏观煤岩类型为半暗煤—暗淡型煤。

2、微观煤岩组分及类型

显微煤岩组分以惰质组为主，惰质组以丝质体和半丝质体为主,显微煤岩类型为微镜惰煤-微泥质煤;矿物组成主要为粘土矿物、碳酸盐矿物，粘土矿物呈浸染状或簿层状分布，碳酸盐矿物为方解石脉。

三、关于煤层变薄带的说明

在掘进NA1103工作面皮带顺槽和回风顺槽时发现几处煤层变薄带，分别是：

回风顺槽1050——1115m，最小煤厚1.50m；回风顺槽1130——1150m，最小煤厚1.20m；回风顺槽1230——1270m，最小煤厚1.50m：

皮带顺槽1703——1800m，最小煤厚0.80m；皮带顺槽1250——1330m，最小煤厚1.50m。

根据井下实际观测与煤层沉积的连续性与稳定性规律，分析认为这是两处连续的煤层变薄带（详细位置见附图：

NA1103工作面平面位置图）造成煤层变薄的原因有以下2种可能

1、燕山运动说

根据井下实际观测，煤层底板有受挤压的现象，本矿区煤层为A1煤层，形成于侏罗纪早期，根据地质资料记载，当时为燕山运动早期，岩浆活动频繁。

NA1103工作面煤层变薄处底板受岩浆侵入的影响向上抬升，由于当时煤层正处于成煤阶段的第一阶段：

腐泥化阶段，腐泥质软受到挤压，故煤层变薄。

2、成煤环境说

根据《黑眼泉煤矿地质报告》相关内容，A1煤层为泥炭沼泽相沉积，NA1103工作面煤层变薄处地势较高，在湖平面上升期的低能沼泽中，形成没所需的有机质含量达不到成煤的要求，没有形成煤。

故煤层变薄。

四、关于煤层破碎带的说明

在掘进NA1103工作面皮带顺槽和回风顺槽时有两处煤层冒顶区：

回风顺槽905.00m——940.00m；皮带顺槽1103——1130m。

根据井下实际观测与煤层沉积的连续性与稳定性规律，分析认为这是一处连续的煤层破碎带（详细位置见附图：

NA1103工作面平面位置图）造成煤层破碎的原因可能为：

地壳运动导致煤层破碎。

五、煤层顶底板

根据井下实际观测与《黑眼泉煤矿地质报告》相关内容，A1煤层伪顶为炭质泥岩、直接顶为泥质粉砂岩；直接底为泥岩、老底为砂岩。

A1号煤层顶板砂岩类：

自然块体密度2.14－2.68g/cm3，含水率0.16－2.54%，饱和状态下单轴抗压强度平均1.7-42.2Mpa，饱和状态下抗剪强度0.7-16.30Mpa，抗拉强度0.3-7.4Mpa，软化系数0.06-0.70，性质为不稳定型顶板，遇水软化性强。

A1号煤层底板砂岩类：

自然块体密度2.33－2.58g/cm3，自然含水率0.38－1.80%，饱和状态下单轴抗压强度平均2.9－54.4Mpa，饱和状态下抗剪强度1.5-6.8Mpa，抗拉强度0.4-3.6Mpa，软化系数0.08-0.70，性质为不稳定型底板，遇水软化性强。

A1煤层及顶底板岩性柱状图见附图：

NA1103工作面地质综合柱状图。

第三章地质构造

一、单斜

从已掘进完成的NA1103工作面回风、皮带顺槽素描及三维地震勘探成果资料看，NA1103工作面煤岩层整体呈现倾向南东的单斜构造，倾角为22°--28°；走向有一定起伏，大致为344°-180°之间。

二、断裂

根据三维地震勘探结果显示，NA1103工作面所处范围主要有DF1一条大断层，DF1断层处在工作面最北端开切眼附近，在井田最北端，断层走向NWW，倾向为SSW，倾角40°～50°，落差80～160m，落差东部大、西部小，属较可靠正断层。

局部地方发育数条较小断层。

总体评价首采区断裂构造发育程度简单。

第四章水文地质及防治水措施

根据现有地质资料分析，回风顺槽、皮带顺槽在施工时无明显涌水，地表地势平坦，区内无常年地表径流。

一、主要水文地质特征：

1、充水含水层

本区A1号煤层直接充水水源为下侏罗统三工河组裂隙承压含水层（H1）,和下侏罗统八道湾组含水层（H2），两含水层被下侏罗统三工河组下部相对隔水层相隔（G2），但A1号煤层直接充水水源为含水层（H2），由于G2隔水层导水性差，H1与H2含水层不具水力联系。

H1含水层岩性褐红色、杂色砂砾岩为主，其间夹有薄层状粉砂岩及泥岩，砾石成分主要为变质岩和花岗岩岩屑，磨圆度较好，直径一般为1-5cm，钙质胶结，H1含水层平均厚度167.35米。

H2含水层上部为一套粗粒相砂岩夹有薄层的砂砾岩，位于A1号煤层顶老顶段，H2含水层平均厚度15.12米。

2、区内地下水形成的自然条件及补、径、排

矿区及工作面所处位置为四面环山的盆地地形,位于次一级山间盆地之中,盆地四周为石炭、二叠系地层,构成沉积盆地的基底,在盆地西南部发育有一系列呈线形分布的泉眼,其延伸方向即为盆地边缘断裂在地表的出露延伸,为地下水的流动提供了通道,地势南西高，北东低，地下水由南向北流动。

其次盆地与周边山系为不同的水文地质体系，主要赋存构造及风化裂隙水,其冰雪融水及山区大气降水是盆地地下水的主要补给源。

3、影响充水的因素；

工作区地处干旱环境，属微湿度带。

蒸发量远远大于降水量，降水对矿床的充水，微乎其微。

但矿区范围内无气象长期观测记录。

因此，不能排出可能出罕见的暴雨形式的集中降水，易在工作面对应地表低洼处形成暂时性水体，可以通过裂隙充水，对工作面产生一定影响。

井田内无开采基础资料，综上分析，工作面水文地质条件主要取决于含水层富水特征、覆岩导水裂隙发育高度等。

4、回采过程中涌水分析及预测

（1）涌水水源

前已述及本区主要充水含水层为A1煤层顶板一套粗粒相砂岩夹有薄层的砂砾岩，岩性呈褐红色、杂色的砂砾岩。

该工作面为首采工作面，周围没有老空水，因此，本工作面主要的涌水水源为A1煤顶板砂岩水。

（2）涌水量预计及涌水对回采工作影响程度预测

涌水量预算中采用不同的动力学公式预算，经比较直线隔水边界巷道系统涌水量预算公式预算结果与总体水文地质特征相吻合，数据可靠，工作面最大涌水量为0.21m3/s，对工作面回采影响不大。

NA1103工作面水文地质条件较简单。

巷道掘进中包括A1煤层及其顶底板处于G2隔水层中，主要包括：

煤层自身裂隙水、底板砂岩的裂隙水。

二、防治水措施

1、水害隐患排查措施

（1）井下水灾排查

1）采区井下水害隐患排查的责任人，每天对各地点淋水情况认真观察，如有异常，立即查明原因处理，确保井下正常维修和生产。

2）采区所有工作人员，在工作中如发现采区有透水的象征和异常，及时向有关领导汇报。

3）雨季前对井下水仓进行一次清挖，确保足够容量。

（2）地面水害排查

1）每年雨季到来之前，把平面可能积水的低洼地及时进行充填，对常年排水沟进行清理，确保大雨无存水，无下灌现象，使洪水沿排水沟顺利向下游排水。

2）防治水小组，防治水抢险领导小组，雨季切实做好防汛工作，做到水害预测预报工作，以确保全年防治水工作万无一失。

2、地面防治水措施

（1）每年年初由矿长组织生产技术科、安检科、机电科、对矿井井下、地面进行全面检查，研究制定防汛、防排水计划，同时开始检修井下主要水泵，清理水仓和疏通排水沟，列出施工图表，安检科监督检查，督促落实整改到位。

（2）雨季到来之季，全面检查一次，特别是对主、副井口、地面工业广场建筑物，尤其是地面变电所等重要建筑物。

找出不足，堵塞漏洞，并组织抢险队，做好抢险准备。

（3）调度室在雨季到来期间，天天收听天气预报，并出示板牌做好气候突变的应急准备，检查防汛器材准备情况、交通车辆、通讯设施情况。

（4）办公室在雨季要加强对地表、河流、冲沟等的检查，密切注意采空区地面塌陷，对采空区地面塌陷裂缝应及时调查并组织充填。

（5）安检科、地测科定期收集、调查和核对采区水文资料，在雨季前将其对采区造成的危害程度调查清楚，并拿出处理方案。

（6）雨季要做好防洪准备，备足材料，严防地表水灌入采区，清挖好工业广场水沟，“雨季三防”领导小组在下雨期间认真值班、坚守岗位。

（7）水仓、沉淀池和的淤泥应及时清理，必须在每年雨季前清理一次。

（8）经常检查地面矿井排水沟，严防地面水渗入井下。

3、井下防治水措施

（1）施工设计要根据地测人员提供的资料，留足防水隔离煤柱、矿井边界放水煤柱、断层防水煤柱等，在回采期间严格按设计施工。

（2）做好井下水文地质预测预报工作，对工作面有突水危险的区域，安检科、地测科人员要提前做好详细调查。

井下探放水有完整的设计。

第五章影响回采的其他地质因素

一、瓦斯

矿井为低瓦斯矿井，掘进回风顺槽时瓦斯涌出量为2.434m³/min，与地质报告相符。

预计回采工作面瓦斯含量为：

2.434m³/min。

二、煤尘

采区内A1煤层的火焰长度总体为200～300mm，岩粉量为55～80%，具有爆炸性。

三、煤的自燃性

采区内A1煤层ΔT为15～23℃，煤层氧化程度1.8～43.8%，属易自燃煤层。

四、地温

采区属地温正常区，区内无地温异常，平均地温梯度1.1～1.2℃/hm。

五、地压

采区属大地静力场型，工作面北部构造发育区，应力集中。

六、普氏硬度（f）

煤层f=1～2，夹矸f=1.5～2，直接顶f=1.5～3，直接底f=1.5～3。

第六章储量计算

NA1103工作面储量计算表

工作面

编号

工作面长（m）

推进长

（m）

煤厚

（m2）

容量（t/m3）

基础储量

（t）

回采率

（%）

NA1103

193.5

2100

2.94

1.31

1565000

95

一、计算范围：

最东端至皮带顺槽内帮，最西端至回风顺槽内帮，最北端至开切眼，最南端至设计停采线。

二、储量计算：

工业储量：

156.5万t。

设计采高2.94m，回踩率95%，煤层破碎带损失量5.68万t。

设计采出煤量：

156.5×95%-5.68=143.00万t。

第七章总结

综上所述，NA1103工作面地质条件简单，但仍有部分地质因素对采区回采工作造成了一定的影响，给回采带来不便。

为了在回采的过程中将地质因素对回采工作的不利影响降到最低，有以下几点建议希望在回踩过程中能够执行。

1、根据地质报告及采样化验煤采区煤层属于易自燃煤层、煤尘具爆炸性，在回采的过程中一定要加强通风、洒水降尘管理和建设，认真贯彻落实“一通三防”措施。

2、施工过程中，如遇煤层薄弱带及有裂隙存在时，富水性相对大，其抽排水系统要在作业规程中说明。

3、在遇见断层和煤层破碎带时，应提前做过断层、煤层破碎带设计，并超前做探放水试验。

过断层和煤层破碎带时如出现涌水量突然增大现象，要立即停止施工组织撤人，向矿调度室、安检科汇报。

作业规程中要严格遵照“预测预报，有掘必探，先探后采，先治后采。

”原则进行探放水设计并附安全技术措施，原则上探放水孔超前距不能小于30米。

4、在雨季汛期和春季气温回升来临之前，严格按《防治水规划》《雨季三防》等相关规定、措施中的要求做好防治水措施。

5、在回采过程中及时抽排老空积水和巷道中的积水。

6、工作面北部地质构造发育，顶板稳定性较差，在回采的过程中一定要做好支护工作。

附图：

1、NA1103工作面平面位置图

2、NA1103工作面地质综合柱状图