前言内蒙古星光煤炭集团有限责任公司一号井(以下简称“星光一号井”),2011年11月由原“伊盟西部煤炭工业运销公司一矿”更名,该矿井隶属于内蒙古星光煤炭集团有限责任公司,行政隶属鄂托克旗棋盘井镇管辖。
星光一号井是一座生产矿井,矿井设计生产能力60万t/a。
根据国家安监总局、煤矿安全监察局《煤矿防治水》相关规定,矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究,编制矿井水文地质类型划分报告,并确定本单位的矿井水文地质类型。
矿井水文地质类型及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度,也决定了矿井防治水工作的难易程度。
它关系到矿井开拓方式的选择和采掘系统的布置,从而影响到矿井的总体规划和设计,防治水工作的投入直接影响到矿井建设和运行成本,因此开展矿井水文地质类型划分工作具有十分重要的现实意义。
开展矿井水文地质类型划分,分析和评价矿井开采受水害危害程度,排查矿井水害隐患,防患于未然,经济合理地搞好矿井防治水工作,可大幅提升矿井防治水技术能力,实现矿井安全、有序、高效生产。
为此,内蒙古星光煤炭集团星光一号井依据《煤矿防治水规定》,编制《星光一号井矿井水文地质类型划分报告》。
本报告是在内蒙古星光煤炭集团星光一号井初步设计、井田内钻孔勘察、中国地震动参数区划图、水文物探工程及钻探验证等获得的地质、水文地质资料的基础上编制的。
严格依据《煤矿防治水规定》中矿井水文地质类型划分的具体要求,对各项内容认真进行分析研究,使矿井水文地质类型划分更加符合本矿的实际情况,编写了矿井水文地质类型划分报告。
矿区地质构造中等,直接、间接充水含水层的含水空间以裂隙为主,富水性弱~中等;补给源为贫乏的大气降水,据此将矿区水文地质类型划分为第二类第一~第二型,即裂隙充水矿床,水文地质条件中等型。
第一章井田概况一、交通位置内蒙古星光煤炭集团星光一号井位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇,行政区划属鄂托克旗管辖。
井田交通条件方便,北距乌海市海渤湾区约33KM,西北距离乌海市海南区约16KM,东至鄂托克旗棋盘井镇约8KM。
本矿井的主要外运通道为109国道和215省道,井田中部已有运煤公路与上述公路相连,井田距离东侧109国道约5KM,西北距离215省道约15km,公路均为沥青路面。
井田距离主要铁路集装站分别为:碱柜65km,新地50km,公乌素8km,拉什仲庙3.5km。
交通位置详见图1-1-1。
二、地形地貌井田内地形总体北高南低,东高西低,最高点位于井田北部,海拔标高1327.8m,最低1258.6m,最大海拔标高差69.2m,一般相对高差30m左右。
井田内地貌具侵蚀性丘陵地貌特征。
三、水系地表水除少量补给地下水外,其余沿白云乌素沟流向北西,经阿不且亥沟注入黄河。
东部黑龙贵沟宽60~70m,向南与棋盘井沟相汇,流向西南注入黄河。
本区大小沟谷均为干谷,但在雨季山洪暴发时有洪流。
交通位置图1-1-1四、气象及地震本区属半沙漠干旱高原大陆性气候;冬季寒冷,夏季炎热,春秋干燥,日温差大。
最高气温36.2℃,最低气温-30.4℃,年平均降水量247.7mm,且多集中在7、8、9三个月内,年蒸发量3132.1mm~3919.3mm,平均3486.1mm,蒸发量是降水量的10倍以上。
常年以西北风为主,平均风速 3.2m/s,最大风速24m/s,最大冻土深度1.24m。
根据《中国地震动参数区划图》(GB-18306-2001),本区地震动峰值加速度(g)为0.20,对照烈度8度。
1976年9月23日在北纬39º59′30″,东经106º27′00″的巴音木仁发生过一次6.2级地震,震源深35km,乌海市一带有强烈震感。
五、矿井周边煤矿情况星光一号井的周边矿井很多,与其相邻的矿井南有正兴白云乌素煤矿,设计生产能力1.20Mt/a,矿井目前正开采下煤组16号煤层,矿井目前实测正常涌水量30m3/h;东南有正丰双欣煤矿,设计生产能力0.90Mt/a,矿井目前正开采上煤组8、10号煤层,井下最大排水量小于2000m3/d;南有双欣正丰井工煤矿,该矿井高程低于我矿井,北有东风前矿八号井、鄂托克旗金欧煤矿,均为露天煤矿;西有荣兴西来峰煤矿、中科宝诚煤矿矿。
本矿井与周边矿井无矿界纠纷,也无越界开采现象。
第二章地质特征一、区域地质1、地层桌子山煤田是石炭二叠纪含煤建造,主要含煤地层为石炭系上统太原组(C2t)和二叠系下统山西组(P1s)。
其区域地层特征见表1-2-1。
2、构造本区大地构造单元属以千里山、桌子山为主体,出露长度80余公里,轴向近于南北,背斜西翼地层出露较完全,在千里山沟中见有NEE向之断层将背斜横切,致使太古界千里山群地层突起。
背斜轴部由于后期剥蚀、冲刷,北部的千里山群形成沟壑纵横的低山,而南部则发育为陡峭的高峰,其上均覆盖奥陶系桌子山组灰岩。
背斜西翼产状平缓,倾角小于15°,东翼被桌子山东麓大断裂切割牵引,地层较陡,倾角大于25°,形成一个东陡西缓的不对称背斜。
区域构造纲要详见图1-2-1。
二、井田地质(一)井田地层井田位于白云乌素Ⅰ勘探区的东北部,根据内蒙古义民资源勘查与环境检测有限责任公司编制的《内蒙古自治区桌子山煤田白云乌素Ⅰ勘探区伊西一矿(整合)煤炭资源储量核实报告》,本矿井地质特征简述如下:1、奥陶系下统(O1):为石炭~二叠系煤层之基底。
按岩性特征及动物化石,分下部岩段及上部岩段。
桌子山组(O11):分布在本井田东北侧煤层露头外的山上,为兰灰色厚层状石灰岩,致密质纯,含有直角石等头足类化石,约厚200m以上。
三道坎组(O12):分布在本井田西侧西来峰逆断层以西。
为深灰色薄层石灰岩、黄绿色薄层状砂泥岩、钙质泥岩及薄层灰岩。
全层厚大于400m。
桌子山煤田区域地层表2、石炭系(C):本井田的主要含煤地层。
本溪组(C2b):以灰白色致密坚硬的石英砂岩及薄层灰黑色泥岩组成,夹薄煤1~2层,一般不可采。
底部与奥陶系平行不整合的接触面上有鸡窝状山西式铁矿。
砂岩颗粒由下而上有变细趋势,厚度变化较大,全层厚度6.61~34.63m,平均厚23.04m。
太原组(C2t):为本井田主要含煤地层。
组成岩性为砂泥岩,煤层及中、细砂岩。
本组下段地层含煤丰富,共含煤五层,13、14、15、16、17号层,称丙煤层。
本段岩石粒度较细。
上段地层含煤较少,煤层也薄,细中砂岩逐渐增多。
厚度由56.57~87.04m,平均67.46m。
3、二叠系(P):是本井田含煤地层之一,根据岩性特征,颜色等将其分为上下两统。
下统(P1):根据岩性特征及含煤情况又分为山西组及下石盒子组。
(1)山西组(P1s):为本井田主要含煤地层段,含煤四层,7、8、9、10号层,合称乙煤组,富煤层段在本组下段,含煤稳定,中上部多以中、粗砂岩夹砂质泥岩组成。
根据富煤情况及岩性特征,将此组又分为四个岩性段(P1s1~P1s4),各段岩性分述如下:第一岩段(P1s1):其岩性下部为灰色、灰白色砂岩、粘土岩及砂质泥岩,与煤层互层,含8、9、10号三个煤层,称为“乙煤组”或“中煤组”。
上部岩性以灰色、灰白色砂质泥岩及灰黄色中粗粒砂岩为主,含砂质泥岩。
井田内该岩段厚度约23m。
第二岩段(P1s2):岩性以灰白色中粗粒砂岩为主,夹灰黑色砂质泥岩、泥岩,含煤线,层位相当于5号煤层,很不稳定,仅局部发育,呈薄煤层或煤线。
该岩段底部粗砂岩局部含砾。
核实区内零星出露,厚度约34m。
第三岩段(P1s3):据区域资料,岩性以灰黄绿色砂质泥岩、泥岩为主,夹细砂岩、粉砂岩及1~2层薄煤,相当于2、3号煤层位,局部发育,呈薄煤或煤线,称甲煤组(或上煤组)。
核实区范围内厚度约15m。
第四岩段(P1s4):据区域资料,其岩性下部以灰白色、局部风化面呈浅褐红色中粗粒砂岩为主,该层砂岩底部含砾石。
中上部岩性为灰黑色粉砂岩、砂泥岩互层夹不稳定的砂质粘土岩。
零星出露厚度约20m。
(2)下石盒子组(P1x):为灰白色巨厚层状中~粗粒砂岩夹少量灰绿色砂质泥岩组成。
根据岩性将此组分为三个岩性段(P1x1~P1x3)。
本组不含煤。
本组厚度较稳定,总厚在200m左右。
上统(P2):为一套紫红、灰紫、灰绿等杂色砂泥岩,砂质粘土岩及中、粗砂岩组成。
由于本统岩层胶结松软,易风化剥蚀,只在中部分水岭的山上有零星残存。
4、第四系(Q):本井田北部的白云乌素沟、黑龙贵沟及其它本井田内小的冲沟内多被此层覆盖。
洼地上多为黄土、砂土及风积砂。
阶地上为半胶结及松散砾石层。
河床内多为沉积砾石或砂粒,厚度0~10m。
(二)构造白云乌素I勘探区位于桌子山煤田南部,星光一号井井田位于白云乌素Ⅰ勘探区的东北部,井田范围内地质构造因受区域地质构造的控制,由两个次级背斜和一个向斜组成,总体为一向南西倾斜的单斜构造。
地层倾角平缓,一般6~10°,局部受断层影响可达40°。
褶曲是井田构造形态的主要控制因素。
井田周边断层稀少,以高角度正断层为主,走向为近东西向。
1、褶曲(1)A5背斜:即黑龙龟背斜位于井田东部边界和黑龙龟逆断层西侧。
走向NNE至SEE,为一东陡西缓的不对称背斜,在井田内长约1300m,西翼平缓倾角5°~10°,东翼可达20°以上,地表出露完整,控制程度较好。
(2)S5向斜:位于井田中部,相距黑龙龟背斜1300m。
走向近似于黑龙龟背斜,东翼倾角9°,西翼倾角5°,在井田内长约2000m,地表出露完整,控制程度较好。
(3)A6背斜:位于井田西部,与S5向斜相距530m~700m,走向近SN,井田内长约830m。
东翼倾角9°,西翼倾角5°,地表出露完整,控制程度较好。
2、断层(1)黑龙龟逆断层:位于井田东边界,走向近SN,倾向W,倾角51 °~67°。
落差38~32m,向南逐渐变小,地表北段出露明显,有钻孔和探槽控制。
(2)F58正断层:位于井田东北外30号钻孔南,走向EW,倾向S,倾角75°,最大落差12m,地表出露明显,有构65和构222号孔控制。
(3)F25正断层:位于井田北部外8557号钻孔西,走向NE50°,倾向NW,倾角62°,最大落差12m,向两端逐渐消失。
有构219和构220探槽揭露。
(4)F59正断层:位于井田西北部边界8520号钻孔南,走向EW,倾向北,倾角78°,落差3m,走向长950m。
(5)F40正断层:位于井田南部8530钻孔南,走向SW80°,倾向N,倾角73°,落差3m,走向长300m,在井田内尖灭。
(6)F26正断层:位于井田南部边界外,8566钻孔附近,走向SW80°,倾向N,倾角82°,落差3m,走向长2600m。