墩阔坦煤矿初设.pdf
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1、第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置库车县墩阔坦乡煤矿位于库车县阿艾矿区捷斯德里克向斜东端,库车河东岸,距2 1 7国道7 0 0 m,行政区划隶属库车县北山牧场管辖。地理坐标:东径 83 1 4 4 2 -83。1 6,4 7 ;北纬 4 2 1 47 0 3-4 2 1 4 4 5 o2 1 7国道沿库车河西岸穿越本矿工业区及生活区,该矿距库车县1 0 5 k m,距阿克苏市3 2 5 k m,均有柏油公路相通,南疆铁路经库车县通往阿克苏市、喀什市等地,交通方便,交通位置见插图二、地形地貌矿区位于塔里木盆地与天山山脉相结合的过渡地带,属中高山区,地势北高南低,东高西低,地形起
2、伏不平,海拔高度1 80 0 m2 1 4 8m,相对高差3 4 8m,煤层自燃形成色彩斑澜的独特烧岩遍布全区。三、河流井田北侧的斜克纳克河由东向西流入井田西侧的库车河,井田南边的库木什艾肯沟属季节性流水,库车河由北流向南,形成本井田北西南三面深沟环绕的高山地形,区段内北部有一条较大的近东西向冲沟及数条近南北向的冲沟,各冲沟为融雪期和暴雨的泄洪通道,属暂时性流水,库车河年平均迳流量为3.2 8亿m3o四、气象及地震情况矿区属北暖温带大陆性干旱气候,气候干燥,降水稀少,夏季炎热,冬季干冷,年温差和日温差均较大,灾害天气主要为冰雹、洪水及大风引起的沙暴。年平均气温7.6 1 1.5 C,海 拔2
3、0 0 0 m的山区年平均气温6.9 C,7月份为高温季节,平均最高气温2 5.8,1月份为最低气温-8.0。六、七、八月为雨季,九月下旬落雪,十月底冰冻,次年三月解冻,年降水量为7 0.2 m m,年蒸发量约2 85 0 m l n,无霜 期 172266天。库车县位于天山地中海地震活动带,地震较频繁,矿区属IX度地震烈度区。五、小窑分布及开采情况本煤矿在库车河东岸有两个生产井,西岸有一个生产井,邻近有北山牧场煤矿。墩阔坦乡1 号井:现生产井,位于库车河西岸,开采下io。煤层,开采最深水平标高为+1721m。墩阔坦乡2 号井:现生产井,位于库车河东岸二级台地上井田的西边界,沿煤层走向布置,井
4、筒长度127m,井筒倾角2 0 ,见 下10(A3)煤层后,布置沿走向的水平运输大巷,开采上山煤。墩阔坦乡3 号井:已停产一年左右,位于库车河东岸二级台地上井田的西边界,沿煤层走向布置,井筒长度6 9 m,井筒倾角2 0 ,见下 9(A5)煤层后,布置沿走向的水平运输大巷,开采下KA3煤层。墩阔坦乡2 号人行井:位于库车河东岸二级台地上井田的西边界,沿煤层走向布置,井筒长度135m,井筒倾角20。,见 下I O(A 3)煤层后,与 下/A 水平运输大巷联通。墩阔坦乡2 号风井:井筒长度7 2 m,井筒倾角303 5 ,作为开采下1 0 仆3)煤层的回风井。墩阔坦乡3 号风井:井 筒 长 度 1
5、00m,井筒倾角4 5 ,作为开采下 9(A5)煤层的回风井。六、现有水源、电源情况煤矿现生产、生活用水取自库车河。煤矿现生产、生活用电为阿艾水电站,该水电站装机容量250kW和 300 kW各一个机组,同时供五个煤矿供电,该电站距本矿16km,煤矿备用电源为柴油发电机组。第二节地质特征一、地质构造(一)区域地质构造、地层库车山前坳陷地带出露有三叠系(T)、侏 罗 系(J)、白垩系(K)地层,第 三 系(R)地层遍布全区域。1、三 叠 系(T)中 下 统(T-):为一套紫红色、红色砾岩、砂岩为主的磨拉石建造,属于干燥炎热条件下的山麓堆积,与古生界地层不整合或断层接触。上 统(L):下部紫红色砾
6、岩、泥岩互层为主,砂岩、粉砂岩次之;上部以灰绿、绿色、灰黄色粉砂、粉砂岩、泥岩为主,夹透镜状菱铁矿及薄层炭质泥岩的深水湖相及河床相的沉积,地 层 总 厚 度 9 3 81 9 2 3 m。2、侏 罗 系(J)上统:主要有褐红色砾岩层,鲜红色厚层状泥岩、砂质泥岩夹白色粉砂岩,棕灰绿、灰白色泥岩、粉砂岩、油页等杂色条带,地层厚度 1 0 0 41 2 0 6 m。中统:下部为一套深灰、灰绿及紫红色砾岩、砂岩、砂质泥岩、泥灰岩、炭质泥岩及煤层;上部为灰黄、灰绿及紫红色砂质泥岩、砂岩、炭质泥岩、菱铁矿及煤层,地层厚度7 3 8 1 9 2 2 m。下统:下部为灰色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及灰白色中粗砂岩
7、和煤层;上部为一套巨厚层灰色、灰黄色砾岩、砂砾岩、砂岩组成,夹有粉砂岩、泥岩及薄煤层,地层厚度6 7 91 4 4 7 m。3、白 垩 系(K)下白垩系(K,):上部棕红、灰褐色砂岩、砂质泥岩;底部为砾岩、厚层状质坚硬,倾角陡的像城墙,地层厚度1 4 1 92 4 1 6 m。上白垩系(K2):粉红色、浅棕色、紫红色砂岩及砾岩等组成,胶结松散,厚度165250m。4、第三系(R)老第三系(E):上部为红褐色砂岩、砂质泥岩,夹薄层石膏;下部为灰褐色砾岩,厚度约210955m。新第三系(N):为褐色、棕色、灰绿色、浅灰色砂质泥岩夹薄层石膏及粉红色,地层厚度17565678n1。第四系(Q):为冲洪
8、积层和山麓堆积的砂砾石及砂土,厚度0212m。(二)矿区地质构造1 .地层矿区内出露地层由老到新有上三叠统黄山街组(T G、下侏罗统塔里其可组(J Q、第四系(QJo上三叠统黄山街组(T3ll)灰黄、灰绿色、黄绿色粉砂岩、泥岩、细砂岩呈不等厚互层状,夹菱铁矿薄层,水平层理发育,上部见有炭质泥岩、煤线或薄煤层,未见底,厚度不详。下侏罗统塔里其可组(Jl t)上 段(J J):区内大面积分布,但基本呈烧变岩出露,部分可识别为中粗砂岩、粉砂岩,烧变岩约50m;下部浅黄灰、白色巨厚层状长石石英砂,分选中等,局部含砾粗砂岩,夹有细砂岩,厚约30 m,该砂岩全区分布较稳定;砂岩之上有下8煤层,区内大部分自
9、燃,可见未自燃的残留煤层,下下6号煤层基本遭剥蚀没有保留或部分遭受火烧殆尽,地层厚度约84m。下 段(J 7):区内分布于陡崖底与库木什艾肯沟,多被上覆烧变岩崩积物所掩盖。岩性以黄灰、浅灰、深灰色粗砂岩、中砂岩、粉砂岩为主,含下8、下 八 下山、下口、下五层煤,其中,下8在本井田内基本火烧殆尽,下 9、下 I。部分火烧。底部有灰绿色、灰黄色中粗砂岩与下伏地层分界,局部呈冲刷接触,地层厚度166.54m。第四系上更新统一全新统区内主要分布于西部库车河东岸二级台地之上,及南部库木什艾肯沟一带,由冲洪积层、风积层、火烧崩积层构造。岩性以松散砂土、砾石、黄土及烧变岩崩积物为主,分选差,通水性好,地层厚
10、度070m,一般 13.20mo2构造井田位于捷斯德里克向斜东端的北翼,Ds勘探线已接近该向斜的翘起端,地层走向从西向东南近东西近到北东向变化,再向东是该向斜的东部端点,区内北部深沟以北地层倾角在2 7 左右,南部向轴部方向倾角变缓5。10。,基本呈一向南倾的单斜构造,断裂构造不发育;南部库木什艾肯沟之南近向斜轴部发育有两条小逆断层,走向北东南西向,断面北西倾,断 距 50余米,对本井田影响不大。二、煤层及煤质1、煤层井田内含主要煤层5 层,自上而下编号为下8、下 9、下 S 下 1 2、下 13,煤层总厚度22.74m,其中可采煤层为下9、下 I。、下 1 2、下.3,各煤层特点分述如下:下
11、 9:墩阔坦乡煤矿3 号井及北山牧场煤矿东井开采煤层,煤层结构简单,厚 度 2.54.5m。煤层由西向东逐渐变薄,煤层遭火烧严重,顶板为灰白色中砂岩、细砂岩,底板为深灰色细砂岩,含炭屑,为较稳定煤层,主要分布于3 号井以南,受火烧影响,可采范围不大。下 I。:墩阔坦乡煤矿2 号井及库车河西边的1 号井开采该煤层,煤层结构简单,无夹砰,厚 度 5.44.5m,一 般 厚 度 6.17m,属稳定煤层,距上部下9煤 层 间 距 19.5m,顶板为灰白色中细砂岩,底板为深灰色粉砂岩。下1 2:煤层结构简单,无夹肝,厚度4.255.55m,一般厚度5.1m,属稳定煤层,距上部下I。煤层间距22.24m,
12、老顶为厚层灰白色中砂岩,直接顶板为薄层灰黑色粉砂岩,底板为深灰色粉砂岩。下1 3:煤层结构简单,无夹肝,厚度2.022.21m,一般厚度2.11m,属稳定煤层,距上部下1 2煤层间距13.62m,一 般 在11.0712.26m,顶板为灰白、深灰色粉砂岩及细砂岩,底板为深灰色粉砂岩。煤层特征见表煤层特征表表 1 -2T煤层煤层厚度(m)煤层间距(m)夹肝层数顶底板岩性稳定性最小最大平均最小最大平均顶板底板下92.84.53.319.5019.5中-细砂岩粉砂iJU一石较稳定下1()5.46.926.170中砂岩砂砾岩粉砂1X1石较稳定21.65 22.8322.24下124.255.555.1
13、0细砂岩粉砂岩细砂石稳定11.07 20.9713.62下132.022.212.110粉砂岩细砂岩粉砂iJU一石稳定2、煤质各煤层为特低灰、特低硫、特低磷、弱粘结微膨胀熔融粘结、低熔、高发热量的煤。煤种以下9煤层为界,以上为长焰煤,以下为气煤,个别点为弱粘结、中粘煤,可作为动力用煤和炼焦配煤。煤质特征表见表1-2-2.三、开采技术条件1、煤层顶底板根据地质报告提供资料,下9号煤层顶板为灰白色中砂岩、细砂岩,底板为深灰色细砂岩;下10号煤层,顶板为灰白色中细砂岩,底板为深灰色粉砂岩;下 口 号煤层,老顶为厚层灰白色中砂岩,直接顶板为薄层灰黑色粉砂岩,底板为深灰色粉砂岩;下 13号煤层,顶板为灰
14、白、深灰色粉砂岩及细砂岩,底板为深灰色粉砂岩。煤质特征表表1-2-2原煤分析()精煤(%)挥 发 份V.d a f粘结指数煤分类灰分A.d水份M.i d挥发份V.d a f全硫S t.(1发热量Q b.d发热量Q b.d a f符号数码下 99.5 61.8 73 8.4 10.2 63 0.163 3.3 93 9.3 902 5C Y12下 105.8 31.923 9.7 30.4 23 1.7 93 3.7 63 9.148 2 8 6Q M4 5下 129.3 41.5 43 9.920.993 0.7 33 3.8 93 8.4 98 7 8 9Q M4 5下 1312.3 61.
15、5 33 5.0 50.3 73 0.0 03 4.2 33 5.115 4 4 2Q M1/2 Z N3 3 3 42、瓦斯:现生产矿井巷道内瓦斯含量较低,正常通风情况下C H 4浓度不超过0.2%,C0?浓度一般不 大 于 0.2%;钻孔瓦斯煤样测值CH”一般在 0.12-1.48ml/g 可燃质,CO2含量 1.84-10.56ml/g 可燃质,凡一般在89.2998.35m l/g可燃质,根据矿井实际开采情况及地质报告提供的瓦斯含量分析,本矿井属低沼气矿井。3、煤尘爆炸危险性:经测定,煤层火焰长度400 mm,岩粉含量6065%,煤尘具有爆炸危险性。4、煤的自燃性:据化验测试成果分析,
16、井田内下9、下 I。属不自燃煤层,下 12煤层属不易自然发火煤层,下”煤 层 f 未作鉴定。但生产矿井地面堆积煤的自然发火期一般为36 个月。四、水文地质按岩性、含水性等水文地质特征,本井田划分四个主要含水组:(一)第一含水组第四系洪积、坡积孔隙含水层,主要分布于南界库木什艾肯沟和西界库车河阶地之中,由冲积、洪积、坡积物组成;库木什艾肯沟在东部第四系地层之上覆盖有垮落的岩石及烧变岩,岩层东薄西厚,钻孔揭露为9.4411.66m。(二)第二含水组1.塔里奇克组下段含水层灰白、灰黄色中砂岩,以石英、长石等矿物为主,局部含有砾石,该含水层位于当地侵蚀基准面之上,富水性极弱。2.塔里奇克组下段含水组根
17、据含水层富水性,划分两个亚组:下I。煤层至下8煤层顶板孔隙一裂隙含水组岩性为灰一灰黄色中、粗砂岩,胶结一般,裂隙发育,大气降水为唯一补给源,因其位于侵蚀基准面1780m之上,故含水微弱。下 煤 层 至 下I。煤层顶板孔隙一裂隙含水组岩性为粗、中细砂岩及煤层,胶结一般,粒度变化较大,大部分位于当地侵蚀基准面之上,富水性较弱,D3-1钻孔抽水试验显示,单位涌水量为0.0971/sm,渗透系数为0.268m/d。(三)第三含水组各煤层火烧层含水层,呈东西向条带状展布,受煤层火烧垮落、烘烤影响,裂隙极发育,贯通性极好;稳定水位均在钻孔火烧段底界处或接近该处,因其在侵蚀基准面之上,大气降水为唯一补给源,
18、补给条件差,富水性较弱。(四)第四含水组三叠系上统构造裂隙含水层,在本区内零星出露,为灰绿一黄绿色粉细砂岩、泥岩,其补给源以山区冰雪融水及大气降水为主,因其与侏罗系下统煤层之间存在较好隔水层,对煤层开采影响较弱。本区水文地质条件为简单一中等,基岩地层富水性较弱,第四系、地层富水性随季节变化而变化,部分煤层位于当地侵蚀基准面之上,地下水补给条件较差。生产矿井开采最低标高+1790m,矿井涌水量为30m3/d,据地质报告提供资料,利 用“大井法”计算,预计矿井涌水量:1 3 7.2 5 m:/h o五、地质勘探程度及存在问题1、地质莽原勘探工作通过钻探、槽探工程施工等为主要手段,并结合收集、分析、
19、调查生产矿井的开采资料,编制了该地质报告,经本次勘查工作,基本查清了井田内可采煤层的层位、层数和厚度、水文地质情况、开采技术条件等,能够满足9万t/a矿井设计的要求。2、存在的问题:、由于勘探程度低控制程度不够,地质报告确定的煤层火烧范围不准确,给设计带来一定困难。若能将设计的平胴开拓方案中平胴附近地质情况查清,平嗣方案有成立的可能;、地质报告中提供的两种矿井涌水量计算结果差值较大,且未最终确定涌水量,经与地质勘探部门协商,取两种矿井涌水量计算的平均值作为设计的依据,若在实际生产中,矿井的涌水量与设计确定的涌水量有较大的差别,应重新确定排水设施和设备。(3)、据地质报告提供的鉴定资料,井 田
20、内 下 八 下 a 属不自燃煤层,下1 2煤层属不易自然发火煤层,但设计的主采的下1 3煤层发火期未作鉴定。另一方面井田内各煤层均有程度不同和范围大小不一的古火区,地面煤炭存放3至6个月就自燃发火,给矿井设计防灭火措施带来一定的的困难。第三节市场调查分析一、市场预测库车县墩阔坦乡煤矿生产的煤主要销往阿克苏地区、喀什地区,作为当地集中供热以及居民生活用煤。南疆地区经济的发展长期以来受能源的制约,属缺煤地区,特别是喀什地区属严重缺煤地区。随着西气东输工程的开工建设,南疆地区急需要建设一批火力发电厂、石油加工、食品加工、建材等企业,新疆巴州和阿克苏地区是新疆石油主要生产地,西气东输工程由新疆的库车开
21、始,该地区正处在经济高速增长期,煤炭消耗量大。根据 新疆煤炭工业”十五”结构调整规划和 新疆维吾尔自治区电力工业发展规划安排,“十五”至“十一五”期间,阿克苏地区开工建设火电厂装机总容量为105万 k W,年需煤量总计为325.74万 t。2005年煤炭规划产量库车为171万 t/a,2000年该县煤炭实际生产能力46.5万 t/a o 预测阿克苏、克州、喀什三地州煤炭需求2005年为432.7万3净增用煤量为181.99万 t。二、市场调查根 据 新疆煤炭工业“十五”结构调整规划,克孜勒苏柯尔克孜自治州2000年实际生产煤炭10.46万 t,本地区煤炭年消耗量30万 3煤炭消耗市场缺口 19
22、.54万 3该州从阿克苏地区调进煤炭20万 t。喀什地区煤炭消耗量85万 3 2000年该地区实际生产煤炭14.83万 t,煤炭消耗市场缺口 70.17万 3该地区调进阿克苏地区市场煤炭约 70万 to根 据 新疆维吾尔自治区电力工业“十五”发展规划,20002010年阿克苏地区将建设总装机4X 12.5万 kW 机组的库车火电厂,”十五”期间完成装机2X 12.5万 k W,年净增电力用煤60万 3喀什地区火电厂“十五”期间扩建1义5 万 kW 机组,年净增电力用煤15万 3”十五”期间年净增电力用煤量137.1万 to三、市场分析为缓解煤炭紧张,俄霍布拉克90万 t/a的矿井已经开工建设,
23、该矿井生产的煤炭主要供电力用煤,但该矿井的建设还不能满足“十五”期间年净增电力用煤量的需要,新疆喀什地区是南疆严重缺煤地区,该地区煤炭生产受资源条件的限制,生产的煤炭远不能满足本地区工农业生产的需要,煤炭消耗市场缺口 70.17万 t,其主要煤炭来源由阿克苏地区调进。库车县2000年煤炭实际生产能力46.5万 t/a,与煤炭需求量相差较大,急需扩建一批矿井来满足市场需求。根 据 新疆煤炭工业”十五”结构调整规划确定该矿生产能力9万t/a.o该矿与华陇铁路煤炭公司签定每年12万t/a的煤炭供销合同,与当地砖石签定每年2.5万t/a的煤炭供销合同,另外本矿煤炭还销往新和县,喀什和当地牧民及居民生活
24、用煤3万t/ao年生产9万t已不能满足实际需要量。该矿扩建市场前景比较好。第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界根据地质报告,井田西起D 1 勘探线以西3 5 0 m,耀 D 3 勘探线以东 9 5 0 m,南起库木什艾肯沟,北至煤层露头,东西走向长2.4 3 k m,南北宽1.0 5 k m,井田面积2.6 1 k m2o根据采矿许可证(证号:6 5 0 0 0 0 0 23 0 7 25)确定该矿井田境界见表2-1-1 o井田境界拐点坐标表表2十1占 号八、-J3 度带6 度带X(m)Y(m)X(m)Y(m)S 14 6 8 0 3 3 51 4 6 8 5 3 8 54 6 7
25、8 1 6 828 4 3 7 7 4 3S 24 6 8 1 5 0 01 4 6 8 6 0 0 04 6 7 9 3 1 528 4 3 8 4 0 0S 34 6 8 1 5 0 01 4 6 8 8 1 3 54 6 7 9 23 528 4 4 0 5 3 1S 44 6 8 0 5 0 01 4 6 8 8 1 3 54 6 7 8 23 628 4 4 0 4 9 6S 54 6 8 0 5 0 01 4 6 8 7 0 0 04 6 7 8 27 628 4 3 9 3 6 2S 64 6 8 0 3 3 51 4 6 8 6 5 0 04 6 7 8 1 2828 4 3
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