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一采区地质说明书

3.碎屑岩类裂隙含水岩组
该含水岩组包括二叠系、三叠系的所有地层。岩性以砂岩、泥页岩互层为主。该地层大面积分布在区域中西部,三叠系地层多分布在湫水河以西,多被第三、四系松散层所覆盖,仅在沟谷中有零星出露。该含水岩组赋存基岩裂隙水,含水层以砂岩裂隙和风化裂隙为主,在沟谷切割深处多形成泉水,一般泉流量小于1.0L/s,属弱富水含水层,在接近地表的基岩,风化裂隙,富水性明显增强,局部为中等富水含水层。水质类型多为HCO3·SO4—
煤层特征表
煤层
编号
煤层厚度(m)
层间距
(m)
夹 矸
层 数
顶板岩性
底板岩性
结构
稳定性
最小~最大平均值
最小~最大
平均值
5
4.91~6.25
5.55
49.50~54.35
51.40
0~2
砂质泥岩粉砂岩
砂质泥岩粉砂岩、细砂岩、
简单~较简单
稳定
8
3.24~3.50
3.32
0~2
砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩
石灰岩、粉砂岩
疏通防洪沟渠。本矿现各生产井口标高均高于当地最高洪水位,但每年雨季前,必须疏通各井口附近排洪沟渠,以确保万无一失。
回填塌陷、地裂缝。尤其在井田内的2条沟谷中,雨季须设重点监测和防治水工作区。随着今后采掘范围的继续扩大,采煤方法的提高,地表可能会出现更大规模的采空区塌陷、地裂缝,须定期检查,一旦发现,立即组织回填密实,以防洪水沿采空区塌陷、地裂缝灌入井下工作面。
一、二采区下伏:a、b、c
a.石炭系上统太原组含水层组
本组岩性除泥岩、砂质泥岩、各粒级砂岩及煤层外,还发育主要由5-6层海相石灰岩组成,除9号煤层底板的石灰岩发育不稳定外,其余5层发育稳定。根据ZK1-1、ZK1-2、ZK3-1号水文孔对太原组抽水试验:单位涌水量0.0031—0.0070L/s.m,渗透系数0.0154—0.1255m/d,水位降深36、24-53.09m,水位标高864.13—881.37,富水性弱。水质类型为SO4·HCO3—Ca·Na型或HCO3·SO4—Na型,矿化度1116-1236mg/L。
b、中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水岩组
本组为煤系地层之基底,根据ZK1-1、ZK1-2、ZK3-1号钻孔揭露情况,局部发育小溶洞,发育不规则裂隙,并充填有方解石脉或泥质岩类,富水性弱。对峰峰组抽水实验单位涌水量为0.0035-0.0055L/s.m,透水系数为0.0110-0.0139m/d,水位下降深为40.42-42.74m,水位标高为798.43-804.06m,富水性弱。
综上所述,二采区5号煤层顶、底板岩石属不稳定—中等稳定类顶板,底板属松软-较坚硬类底板。
第四章 水文地质
第一节 采区水文地质条件
一、二采区域含水层
含水层按其含水类型可分为以下四个类型:
1.碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组
本组由寒武系和奥陶系地层组成,岩性以白云质灰岩、鲕状灰岩、竹叶状灰岩、豹皮灰岩等各种灰岩为主,总厚度约620m,在区域东部呈南北条带状展布。该含水岩组富水性中等-强,一般单泉流量大于1.0L/s,属中等-强富水含水层。岩溶地下水由东北、东、东南三个方向排向柳林泉群。
山西省东江煤业集团有限公司
二采区地质说明书
水害防治中心
二采区地质说明书
为满足矿井设计和生产需要,依据《山西省东江煤业集团有限公司生产矿井地质报告》、矿井勘探钻孔资料及临近地质揭露资料,编制了二采区地质说明书。
第一章 概
根据井田的走向长度和煤层赋存条件,开拓二采区东、西两翼,向北部前进式开拓,均为综掘工作面。煤层倾向为西北,煤层呈东高西低趋势,煤层倾角为2。地貌类型以侵蚀的黄土梁、峁为主,其次为黄土冲沟。井田内地势总体为南高北低。地形最高点为井田东部边界处山梁,标高1082.50m,地形最低点为井田北部边界处沟谷,标高865.00m最大相对高差217.50m。
采区内无常年性河流,仅在采区中部、东北部发育2条主冲沟,均由东南向西北倾斜,但属于季节性洪水沟,仅在雨季有短暂洪水从沟中流过。
石炭系、二叠系、三叠系地层具有含水层、隔水层相间成层的特点,对大气降水及地表水的补给存在不利因素,特别是深部岩层裂隙不发育,接受大气降水和地表水主要受地形限制,在切割较深处以裂隙下降泉的形式排出地表,只有少量垂向补给深部含水层。
上第三系、第四系松散岩类孔隙含水层多沿山坡及沟谷低凹地带分布,主要接受大气降水及基岩风化裂隙水补给,向地形低凹处和下伏地层排泄。该含水层具有透水性强、富水性强弱不均的特点。
第三节 煤层顶底板
一、二采区5号煤层岩性多为砂质泥岩、粉砂岩及泥岩和中粒砂岩:其中直接顶多为砂质泥岩、粉砂岩,直接顶为砂质泥岩时密度平均2.52g/cm³,平均软化0.75,抗压平均强度57.7MPa;老顶多为中粒砂岩和泥岩。老顶为中粒砂岩时,密度平均为2.68g/cm³,软化系数0.88,抗压平均强度35.7MPa
井田内新老钻孔均有,如果钻孔封孔不良,将成为各可采煤层顶板以上各含水层的导水通道。因此,对钻孔附近的采掘工程,要对钻孔留设保安煤柱;同时生产过程中要密切注意、研究井田内隐伏构造的导水性,以防水害事故的发生。
2.井下防治水建议
加大临时排水系统能力,保证具备能够排出包括钻孔出水和正常涌水的能力。
合理进行开采布局,采用正确的开采方法。煤层开采顺序和井巷布置应首先布置在水文地质条件相对简单区域。井筒及井底车场应布置在地层完整且不易透水处。
b. 第四系和上第三系松散岩类孔隙含水层
·第三系上新统砾石层多为弱含水层,多出露于沟谷中,单井出水量一般小于10m³/d。
第四系中、上更新统广泛分布于井田内,因其间含水层出露高,连续性差,补给条件差,且受季节性变化影响较大,富水性微弱。
二、井田构造
二采区位于华北板块鄂尔多斯板块内拗陷带鄂尔多斯东缘板块拗柳林鼻状块凸东部,受区域构造影响,本井田总体上为一走向北东,倾向北西的单斜构造,地层较为平缓,倾角为2°—10°,一般在5°左右。井田未发现褶皱曲、断层及陷落柱,亦未发现岩浆岩侵入现象。地质构造属于简单类。
二、二采区上伏:a、b
a.二叠系山西组和上、下统石盒子组砂岩裂隙含水岩组
该含水层组主要以细、中粗粒砂岩为主,含水层裂隙不发育,且补给条件差,故富水性弱。据井田外西南约7km原胜利煤矿精查报告,单位涌水量0.0025-0.067L/s·m,渗透系数0.0031-0.20m/d,水位标高844.75-950m,水质类型为SO4· HCO3—Na·Mg型,矿化度0.6-1.0g/L。
采区走向长走向长1153m,倾向长2020m,面积2.329km²;采区采用长壁式综采放顶煤,由于开采强度较大,地表出现了地裂隙,除此之外,未发现其他地质灾害。
第二章 地质构造
一、地层
井田内出露和钻探控制的地层有:三叠系中上统小泉沟群(T2+3xq)、侏罗系下统八道湾组(J1b)、侏罗系下统三工河组(J1s)、侏罗系中统西山窑组(J2x)、侏罗系中统头屯河组(J2t)及第四系全新——中更新统(Q2、Q3、Q4)。
Na·Ga型,矿化度>1g/L。
4.松散岩类孔隙含水岩组
包括上第三系上新统和第四系全新统、中上更新统地层,由松散沉积物组成。
上第三系上新统地层主要分布在沟头和沟谷两侧。岩性主要为红色粘土,底部为砂砾石层。含水层以砂砾石层为主,红色粘土中也有垂直裂隙,含有一定地下水,但水量很小,一般单泉流量小于1.0L/s,属弱富水含水层。
三、二采区煤质特征为:5号煤层浮煤挥发分(Vdaf)均介于25.93%~30.48%之间,粘结指数(GR.I)为68~89,胶质层最大厚度(Y值)为5.0~21.0mm,故井田内5号煤层煤类划分以1/3焦煤(1/3JM)为主,少量焦煤(JM)。
四、采区内5号煤层煤类以1/3焦煤为主,少量焦煤;8、9号煤层煤类均为焦煤,根据上述煤质特征,工业用途主要作为炼焦用煤
SO4·CL—Na·Ca或CL·SO4—Na·Ca型。
c、中奥陶统上马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水岩组,
为5#煤以下最主要的含水层组。由石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩及溶洞中次生沉积物等组成,井田内主要含水层为上马家沟组上段及下段和下马家沟组上段几层石灰岩。据ZK3-1-1号供水文孔抽水试验资料,单位涌水量为0.1271-0.1323L/s·m,渗透系数0.1820-0.2074m/d,水位降深为6.48-17.38m,水位标高801.37m,富水性中等。矿化度2675mg/L,总硬度1155.65 mg/L,PH值8,水质类型为Cl·SO4-Na·Ca型。Zk1-2号水文孔马家沟含水层稳定水位标高为796.77。综述,井田内中奥陶统上马家沟组含水层水位标高在797.8m-806.3m之间。
2.碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组
主要指石炭系下统太原组地层,该组地层含有稳定的5-6层灰岩,分层厚度3—7m,灰岩赋存段40m左右,本组地层出露范围很小。该含水层富水性差异较大,属富水性弱至中等含水层。一般在浅埋区,尤其在河谷地带,补给条件好,因而富水性较强;而在深埋区,富水性弱甚至不含水。水质类型变为HCO3·SO4—Ca·Mg型,矿化度1g/L左右。
5号煤层底板岩性多为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩及石灰岩:其中直接底板多为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩。底板为泥岩时,密度2.61g/cm³,软化系数0.49抗压平均强度48.3MPa;老底多为中细粒砂岩或石灰岩。老底为中细粒砂岩时,密度2.7g/cm³³软化系数0.30抗压强度1.54x10⁴MPa
石炭、二叠系各含水层之间的泥岩、砂质泥岩也具有良好隔水性能,是煤系地层各含水层之间相对重要的隔水层。
三、区域地下水的补、径、排
区内可溶岩裸露区面积为1238km²,形成地下水主要补给区。寒武系、奥陶系灰岩为区内富水性相对较强的含水层,主要接受北部、东部的灰岩裸露区及半裸露区大气降水补给,局部接受沟河地表水渗透补给及上覆各含水层的越流补给,集中向西南、西柳林泉群方向排泄。
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