目录第一章概况 (1)第一节目的任务 (1)第二节10217工作面概况 (2)第二章矿井地质 (4)第一节地层 (4)第二节构造 (4)第三节 10217胶带顺槽区域地质 (6)第三章煤层 (7)第一节含煤性 (7)第二节可采煤层 (7)第四章水文地质 (10)第一节区域水文地质 (10)第二节10217胶带顺槽区域水文地质 (12)第五章瞬变电磁基本原理及仪器参数 (13)第一节基本原理 (13)第二节仪器参数 (15)第三节矿井震波勘探的基本原理 (16)第四节矿井震波勘探的仪器参数 (17)第六章现场施工布置及现场条件 (18)第一节现场施工布置 (18)第二节瞬变电磁现场施工条件 (19)第三节矿井震波现场施工条件 (19)第七章施工工程量预算 (20)第八章提交成果资料 (21)第九章安全技术措施 (22)第一节瞬变电磁施工 (22)第二节矿井震波施工 (22)第三节施工组织 (23)第一章概况第一节目的任务大同市南郊区塔山煤矿,前身为南郊区西万庄乡上窝寨小桦岭煤矿与鸦儿崖乡官窑新井,经同煤技字(92)第123号与同地发(92)第51号文上报省煤资委申批联营,经审查以晋煤资字(1992)第140号文批准联营而组建,成为大同市南郊区塔山联营煤矿,颁发采矿许可证号为D1135号,井田面积1.32km2,批采太原组2、3、5(3-5)、8、9号煤层,生产规模150kt/a,隶属南郊区经营管理。
井田面积和生产规模几经变动,1996年晋煤资字第281号文批准该矿井面积改为3.79km2,矿井设计能力为300kt/a。
2011年4月26日国土资源部换发采矿许可证,证号C1000002009121120050132,批采石炭系煤层,生产规模为2400kt/a,井田面积8.146km2,采矿许可证有效期限30年,自2011年3月31日至2041年3月31日。
本次综合物探技术探测位置位于2号煤层,2号煤层为太原组最上一层煤,分布于井田全部区域,大部可采。
煤层厚度0.10-4.38m,平均3.00m,煤层结构复杂,含夹矸1-5层。
煤层顶板为砂岩或泥岩,底板为粉砂岩或高岭质泥岩。
为了保证10217工作面回采过程中的安全,利用综合物探技术对10217工作面10217胶带顺槽煤层底板3-5号煤层采空区富水性及空间展布情况进行预测预报。
任务如下:1、通过瞬变电磁勘探方法调查10217胶带顺槽22号测点至22号测点前640m范围,煤层底板下方3-5号煤层采空区富水情况;2、通过矿井震波勘探方法调查10217胶带顺槽22号测点至22号测点前640m范围,煤层底板下方3-5号煤层采空区空间展布情况。
图1-1 10217胶带顺槽探测范围示意图第二节10217工作面概况1、地面位置10217工作面对应地面为井沟、珍珠窑沟之间的山坡和沟谷地段,对应地表为低山丘陵、沟谷、冲沟及黄土台地,山脊基岩裸露,植被稀少,地面标高为1425~1675m,平均1550.0m,地面无建筑物。
巷道中部对应地势相对较高,北部、南部对应地势相对较低,煤层埋藏深度419~627m。
2、层间关系2号煤层之上315~340m为四老沟矿开采的侏罗系大同组14号煤层空区,再向上25~35m为侏罗系大同组11号煤层采空区(1949年前旧采空区);2号煤层之下4.41~4.81m为石炭系太原组3-5号煤层采空区。
3、四邻关系工作面北侧隔矿界煤柱与同煤集团白洞煤矿相邻;巷道南侧为1075回风、皮带和辅运三条大巷;西侧隔18m煤柱为10215工作面(现正在回采);东侧为2号倾斜煤层实煤区。
4、煤层根据10215工作面2#煤层回风大巷实际揭露的地质资料分析推断10217工作面煤层为复杂结构,煤层中普遍含有两层夹矸,夹矸单层厚度分别为0.05~0.10m,岩性为褐色高岭质泥岩及炭质泥岩。
2号煤层为太原组最上一层煤,煤层厚度0.10-4.38m,平均3.00m,煤层结构复杂,含夹矸1-5层。
煤层顶板为砂岩或泥岩,底板为粉砂岩或高岭质泥岩。
5、地质构造10217工作面位于井田东部边缘,巷道所在区域呈一单斜构造赋存,煤层有波状起伏,因2号煤层整体趋势为北西部较低,南东部较高,故巷道趋势也为北部较低,南部较高,其巷道底板标高为970.0~1055m,平均1013m。
由于工作面东侧受构造挤压影响,会波及10217胶带顺槽,造成煤层倾角局部增大。
根据10215工作面实际揭露的地质资料分析、推断在10217两顺槽巷的相应位置分别将揭露12条正断层,即F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12断层。
由于东部煤层受构造应力的影响向上卷起为一构造发育区域,预测巷道内可能出现新的断层,且裂隙较发育。
6、主要水文地质地质问题1)奥灰岩溶水主要为灰岩承压水。
灰岩承压水含水层为寒武系—奥陶系石灰岩含水层组。
2)顶板砂岩裂隙水3)同层10215工作面采空区积水。
4)底板3-5号煤层小煤窑采空积水。
第二章矿井地质第一节地层井田内西部多为黄土掩盖,东部地层出露较多,井田内发育地层由老到新为:太古界集宁群、寒武系、奥陶系下统亮甲山组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、侏罗系下统永定庄组、中统大同组、云岗组、第四系中、上更新统和全新统。
现自下而上叙述如下:一、上太古界集宁群(Arjn)二、寒武系(∈)三、石炭系(C)1、中统本溪组(C2b)2、上统太原组(C3t)四、二叠系(P)1、下统山西组(P1s)2、下统下石盒子组(P1x)3、上统上石盒子组(P2s)五、侏罗系(J)1、下统永定庄组(J1y)2、中统大同组(J2d)3、中统云冈组(J2y)六、第四系(Q)1、中上更新统(Q2+3)2、全新统(Q4)第二节构造一、区域构造大同煤田位于天山~阴山纬向构造带的南侧,新华夏系第三隆起带上。
东与大同盆地接壤,以口泉山脉为界,西邻经向构造带的西石山脉,南以洪涛山背斜为界,与宁武煤田隔山相望,在构造形态上为一开阔向北东倾伏的向斜构造,南东翼倾角较陡,边部煤层露头地段倾角一般大于60度,局部直立倒转,北西翼倾角较小,中部、西部倾角较平缓,大多在10度以下,由于受构造的影响,向斜轴总体走向为北东30-50度,见图2-1。
2-1 大同煤田构造形态示意图二、井田构造塔山煤矿位于大同煤田中东边缘地段,属大同向斜中东翼,井田内为一走向北东N30º-45ºE,倾向北西的单斜构造,东部煤层露头一带地层倾角大,由30º-80º,局部有倒转现象,向西部逐渐转向平缓,倾角在2º左右。
井田构造见图2-2。
2-2 井田构造纲要图第三节 10217胶带顺槽区域地质本次探测位置为2号煤层1021胶带顺槽22号测点至22号测点前640m处,2号煤层为太原组最上一层煤,煤层厚度0.10-4.38m,平均3.00m,煤层结构复杂,含夹矸1-5层。
煤层顶板为砂岩或泥岩,底板为粉砂岩或高岭质泥岩。
煤层底板距离3-5号煤层顶板2-5m。
第三章煤层第一节含煤性井田内赋存侏罗系煤层和石炭二叠系煤层,侏罗系大同组煤层多已采空关闭,二叠系山西组主要为极不稳定的山4号煤层,该煤层局部被煌斑岩破坏,现井田内零星分布。
该矿批准开采煤层与实际开采煤层一致。
井田内主要可采煤层为石炭系太原组煤层,井田内太原组地层厚73.50-97.60m,一般厚为87.48m,主要可采煤层分布稳定,该组在本井田内共含煤8层,煤层平均总厚为29.70m,含煤系数34%,其中可采煤层为2、5(3-5)、6、7、8、9号六层,其它为薄而不稳定,仅零星赋存,工业价值不大。
第二节可采煤层现将井田内可采煤层自上而下分述如下:2号煤层:为太原组最上一层煤,上距山西组底部(K3)砂岩0-9.00m,平均8.28m,分布于井田全部区域,大部可采,见图4-1。
煤层变异系数为0.06%,属稳定型,煤层厚度0.10-4.38m,平均3.00m,煤层结构复杂,含夹矸1-5层,现为该矿主采煤层,煤层顶板有伪顶、直接顶、老顶。
伪顶区内零星分布,岩性为炭质泥岩、泥岩,厚0.1-0.3m;直接顶岩性为粉砂岩、砂质泥岩,厚一般在2-5m;老顶以砂砾岩、粗砂岩为主,局部为中细砂岩,厚2-18m。
底板岩性为粉砂岩,高岭质泥岩,厚1-4m。
5(3-5)号煤层:上距2号煤层1.55-6.67m,平均4.35m,全井田均有赋存,井田内与3号合并,变异系数为0.16%,属稳定煤层,煤层厚度15.72-26.77m,平均17.93m,西厚东薄见图4-2,结构极复杂,夹矸一般为5-11层以上,岩性多为高岭质泥岩或炭质泥岩,煤层顶板有伪顶、直接顶、老顶。
伪顶区内零星分布,岩性为泥岩、砂质泥岩,厚0.2-0.5m;直接顶岩性为高岭质泥岩、炭质泥岩,厚3-5m;老顶岩性为中粗砂岩,厚6-15m。
底板岩性为砂质泥岩、泥岩,厚0.8-3.20m。
6号煤层:上距5(3-5)号煤层0.60-8.84m,平均3.35m,在井田中部赋存,仅在井田北部可采,煤层厚0-2.57m,平均1.11m,见图4-3,可采性指数0.71,为不稳定局部可采煤层,煤层结构简单,局部含夹矸一层,煤层顶板为直接顶。
直接顶岩性为砂质泥岩和高岭质泥岩,厚1.2-3.5m。
底板岩性为泥岩、细粒砂岩,厚1.5-3.65m。
7号煤层:上距6号煤层1.70-9.59m,平均4.66m,赋存于井田中部,煤层厚0-3.92m,平均1.72m,见图4-4,变异系数0.66%为不稳定局部可采煤层,煤层结构较简单,含夹石1-3层,煤层顶板有直接顶、老顶。
直接顶岩性为泥岩,厚0.8-2.7m;老顶岩性为细粒砂岩,厚2.3-3.74m。
底板岩性为砂质泥岩、高岭质泥岩,厚1.1-3.15m。
8号煤层:上距7号煤层16.18-28.29m,平均20.96m,8号分布于全井田,为主要可采煤层,煤层厚度 1.47-7.45m,平均 3.91m,由南向北厚度变薄,见图4-5,煤层结构较简单,含夹矸1-2层,变异系数为0.43%,可采性指数1,属稳定型煤层,煤层顶板有直接顶、老顶。
直接顶岩性为砂质泥岩、泥岩及粉砂岩,厚3-10m;老顶以中粗砂岩为主,局部为砂砾岩,分布稳定,厚3.5-10.8m。
底板为粉砂岩或泥岩,厚0.53-3.45m。
9号煤层:上距8号煤层1.50-13.50m,平均7.59m,部分地区中夹8下煤层,一般厚度较薄,9号煤厚为0-5.84m,平均1.80m,广泛赋存于全井田,厚度变化大,东部含夹矸,往西南变薄为零,西部边缘为高灰份煤,变异系数为0.77%,可采性指数0.84属较稳定型煤层,顶板为粉砂岩或粗砂岩,一般厚1.70m,底板为炭质泥岩或高岭质泥岩,厚度1.5m左右。