矿井30万吨扩能初步设计11.doc

1 井田概况及地质特征1.1井田概况1.1.1交通位置重庆南桐矿业有限公司新田湾煤矿位于四川盆地东南缘万盛区南部的青年镇，地理坐标为东经1064901065045，北纬28504528540。新田湾煤矿开采南桐煤田南段的青羊寺井田，北起庙顶背斜北端（26号勘探线），南至板辽河（14号勘探线），全长7.1km，上至小煤窑下边界,下至-100m，垂高400m,井田面积矿区面积1.0974km2，新田湾煤矿南接兴隆煤矿，北邻南桐煤矿西翼立槽区域。新田湾煤矿距重庆市区130 km，矿部距万盛城区约15km，有矿区公路与万盛兴隆的公路相连，交通较为方便（附图1：交通位置图）。1.1.2地形地貌及河流新田湾煤矿地处四川赤色盆地与黔北高原接壤地带，区域构造位置属川鄂湘黔隆褶带西缘，山脉延伸与地层走向基本一致，大致南北。总体地势由南东向西北逐渐降低，地形标高一般在485840m之间，属中低山地带。井田内的洗布河发源于井田南部山区，蜿蜒于山间槽谷、凹地，相继入蒲河，并綦江，汇长江，归大海。1.1.3气象及地震情况新田湾煤矿区属亚热带季风气候。温暖湿润，四季分明，气候温和，日照充足，雨量充沛，具夏秋多雨，冬春多雾的特点。据万盛区气象站资料，多年平均气温18.4，最高气温44.3(2006年8月21日)，最低气温0.3（1982年12月27日）；多年平均相对湿度79%。多年平均降雨量1038.50mm，历年最大降雨量1470.20mm(1998年)，降雨多集中在每年的59月，可占全年降雨量的66.8372.16%，其中1、2、12月份的降雨量仅占多年平均降雨量的4.235.87%。地震：据重庆市地震办公室鉴定：历史上无强震活动，地震烈度划为6度区。1.1.4矿区经济情况区内人口主要从事农业，次为矿产开发(以煤炭为主),少数从事商业、运输等。粮食及经济作物有玉米、水稻、小麦、油菜等。当地剩余劳动力多，村民渴望兴建煤矿，以带动当地经济发展。1.1.5矿井开采现状新田湾煤矿前身为南桐煤矿三井，设计生产能力为150kt/a，1970年2月由南桐矿务局工程处动工兴建，1974年11月25日建成投产。由于煤炭市场不景气，2003年实施了政策性破产，2004年煤炭市场逐渐复苏，经过资产重组改制，成立了南桐矿业公司新田湾煤矿，经过近几年发展，矿井产量逐年上升。为了实现公司的“二次创业”目标，2008年矿提出“300kt/a”的扩能方案设计，获得了重庆能源投资集团的赞同。矿井开拓方式为平硐+暗斜井，主要生产系统布置在煤层底板茅口灰岩中， +320m（一水平）主平硐：主要担负进风、运煤、运送材料、排水及信号电缆等功能。+320m+506m人车副斜井：主要担负进风、行人、运送材料、电缆及信号电缆、瓦斯抽放、防尘、压风管道的铺设等功能。+320m+180m(二水平)，+180m+40m（三水平），+40m-100m（四水平），分别布置暗斜井两条，一条为暗主斜井，另一条为暗副斜井。各采区从水平集中运输大巷布置一条提料和回风上山，在各阶段的水平用石门揭开煤层布置工作面，并布置一条下煤上山。矿井采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，放炮落煤。掘进岩巷采用YT-29风锤打眼，放炮掘进，耙斗装矸。掘进煤巷采用放炮掘进，人工装煤。矿井现将K1煤层作为解放层，先采K1煤层，再采K2煤层、K3煤层。开采水平布置：+320m以上为一水平，现已开采完毕， +320m+180m为现有采区的二水平，目前暂无采掘活动，扩能后因+180m水平运输大巷取消，现有区域与南扩区域水平划分不统一，矿井只能分区划分水平，南扩区域的+320m+40m为二水平，+40m-100m为三水平；现有采区的+180m+40m为三水平，+40m-100m为四水平，矿井采用多水平分区式布置，矿井（除南扩区域的二水平+320m+40m分四个阶段外）的每个水平分上下两个阶段，阶段垂高70m。 采区走向长为420m左右，从北至南以一石门为界划分采区，一石门以北至采区边界为一采区，一石门至二石门为二采区，依次类推。1.1.6邻近矿井新田湾煤矿南接兴隆煤矿，北邻南桐煤矿西翼立槽区域。 新田湾煤矿至2008年底止，累计生产原煤4173kt，平均生产122kt/a，2008年生原煤165kt。新田湾煤矿井田范围内浅部共有六个小煤矿，从北向南分别为烂凼煤矿、均田煤矿、炭窝煤矿、盛达煤矿、黄水凼煤矿和堰口煤矿。除黄水凼煤矿年生产能力为6.0万吨，其余各矿生产能力为3万吨，除黄水凼煤矿和堰口煤矿开采F17断层以南原生煤体外，其余各矿开采新田湾煤矿F17断层以北残留煤柱。烂凼煤矿采矿许可证开采标高为+699m330m,开采新田湾煤矿庙顶背斜西翼接近背斜轴浅部的K1、K2、K3、K4煤层残留煤柱，目前开采标高为+370m,其矿坑水进入新田湾煤矿+320m一区。 均田煤矿采矿许可证开采标高为+660m330m,开采新田湾煤矿+320m主石门煤柱的K1、K2、K3、K4煤层的残留煤柱，目前开采标高为+460m,其矿坑水排入新田湾煤矿。 炭窝煤矿采矿许可证开采标高为+695m+330m,开采新田湾煤矿+320m主石门煤柱以南K1、K2、K3煤层的残留煤柱，目前开采标高为+427m,其矿坑水排入新田湾煤矿。 盛达煤矿采矿许可证开采标高为+600m+427m,开采新田湾煤矿四六区接近F17扭褶带的K1、K2、K3煤层的残留煤柱，05年曾下到+330m水平，目前开采标高为+450m,其矿坑水排入新田湾煤矿+320m六石门。 黄水凼煤矿采矿许可证开采标高为+600m+320m,开采F17扭褶带原生煤体K1、K2、K3煤层，目前开采标高为+410m,其矿坑水部分排入新田湾煤矿+320m六石门，是新田湾煤矿+320m南茅口的主要水源，平均涌水量为100t/h。堰口煤矿开采云峰山扭褶带南至板辽河以北K1、K3煤层，目前开采标高为+460m,煤质为贫煤。1.1.7矿区工程地质条件、是否属于国家保护区情况（森林公园、文物古迹、自然保护区、风景名胜区）等矿区范围内基岩弱风化,矿区内无滑坡等大的地质灾害,工程地质条件简单,矿区内无森林公园、文物古迹、自然保护区、风景名胜区。1.1.8现有电源、水源情况一、电源情况新田湾煤矿35kV变电站两回35kV电源引自万盛南桐电厂。该厂为南桐矿业有限责任公司自备电厂，装机容量250MW，该厂电网分别与当地电力系统连接。35kV变电站两回35kV电源，分别为桃新回和桃新回，采用35KV架空线进入地面变电站，再变为6KV电源。在正常情况下，地面变电所二回路电源线采用分列运行方式供电。地面6KV变电所位于35KV变电所的底层，变压器6KV配电室开关间为电缆连接。地面变电所为单母线分段结构，一回路运行，另外一回路带电备用。新田湾煤矿35kV变电站电源容量、可靠性等均满足矿井扩能要求。矿井采用6KV下井，下井电缆沿副井井筒敷设，目前为6回，扩能后从地面变电所-100m中央变电所新敷设1回电缆，分别向井下四个水平供电。二、水源情况矿井生活用水来自万盛汤家沟水库，经南桐煤矿管路系统分接进入+320m水洞平硐，在水洞平硐内敷设DN100管路引水至+320m副井下车场附近给水泵房，安装水泵将水排至地面+506m工业广场上部+537.6m标高500m3高位水池。生产用水来自井下+320m水平矿井水，通过水泵排至地面+522m标高的2个高位消防水池，容量分别为500m3和200m3。生产生活用水通过水池安装各类管网输送到各自用水点。1.2地质特征1.2.1地质构造一、地 层区域内除泥盆系、石炭系和第三系地层缺失外，寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系地层均有出露。新田湾煤矿井田范围内，出露地层最早为二叠系下统铜矿溪组，最新地层为三叠系中统雷口坡组。第四系冲积、残积层仅分布于地形低洼、冲沟及河谷两岸。含煤地层为二叠系上统龙潭组。现将地层由老至新描述如下：1、二叠系下统茅口组（P1m），厚度揭露不全。灰、棕灰、浅灰色厚层、巨厚层粉晶至细晶灰岩；生物碎屑灰岩，顶部58m含较多方解石脉及少量燧石结核。2、二叠系上统龙潭组（P2l），厚80.7866.23m，平均73.20m。为碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩及有机岩组成。具水平、波状、砂纹及潮汐层理等沉积构造，富含黄铁矿、菱铁矿晶粒和结核及动、植物化石。根据岩性组成特点和含煤情况的差异，整个煤系岩性可分三部分。下部：由铝质泥岩至M9煤层底，厚约26m，为灰色中厚层细砂岩、粉砂岩；深灰、灰黑色泥岩；灰岩、泥质灰岩及浅灰、棕灰色铝质泥岩和煤层组成。含局部可采的M11煤层和不可采的M10、M12煤层。此段有透镜状、席状砂体发育，砂体占整个层段厚度的40%。中部：由M9煤层底至标志层（B4）底，厚约25m，为深灰、灰黑、灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤层组成，上部夹有一层灰岩或泥质灰岩（B3），平均厚1.21m。含可采的M6-3（M6-3）、M7-2（M7-2-3）、M8煤层，属主要含煤层段。煤层厚度占整个层段厚度的2530%。上部：由标志层（B4）至煤系顶界，厚约22m。为灰、深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰岩、泥灰岩、泥质灰岩组成，夹粉砂岩或细砂岩，仅含不可采的M5煤层，此段碳酸盐岩占整个层段厚度约4550%。3、二叠系上统长兴组（P2c），总厚48.47m，共分两段。长兴组一段（P2c1），厚24.8518.33m，平均21.51m。深灰、灰黑色中厚至厚层灰岩；生物碎屑灰岩及泥质灰岩，具浓沥青味，上部含少量燧石结核；下部夹12层深灰、黑灰色钙质泥岩、砂质泥岩，厚0.300.50m。长兴组二段（P2c2），厚29.9324.65m，平均26.96m，浅灰、灰色厚层、巨厚层灰岩、生物碎屑灰岩。顶部有23层0.050.10m绿灰色粘土岩，具缝合线构造，具沥青味。4、三叠系下统玉龙山组（T1y），总厚128.89m共分三段。玉龙山组一段（T1y1），厚44.2134.62m，平均38.77m。灰绿、灰色薄层、中厚层泥灰岩及钙质泥岩。水平层理发育，顶部为0.501.50m具有方解石脉充填呈“龙须状”的钙质泥岩，稳定发育于全矿区；底部由数层厚度0.050.15m绿灰色水云母粘土岩夹薄层灰岩组成，厚0.501.00m，是具有二叠系与三叠系化石混生的过渡带。玉龙山组二段（T1y2），厚63.8845.27m，平均54.28m。为灰色中厚层状粉晶石灰岩、泥质石灰岩，显水平层理，夹泥质条带，具少量方解石脉。玉龙山组三段（T1y3），厚44.2830.57m，平均35.84m。顶部为灰色中厚层状鲕状灰岩，厚45m，中、下部为绿灰色厚层状泥质灰岩夹灰色灰岩。5、三叠系下统飞仙关组（T1f），总厚183.51m，共分两段。飞仙关组一段（T1f1），厚128.60109.44m，平均120.42m。紫红色钙质泥岩夹浅灰色薄层灰岩，具泥质条带，水平层理发育。底部为紫红、灰绿、灰色钙质泥岩、泥灰岩及泥质灰岩互层，厚89m。飞仙关组二段（T1f2），厚76.9250.02m，平均63.09m。灰绿、紫红色泥岩及钙质泥岩，夹浅灰色灰岩条带；底部为灰色中厚层状灰岩，厚1.02.0m。6、三叠系下统嘉陵江组（T1j），总厚728.17m，共分六段。嘉陵江组一段（T1j1），厚74.4652.23m，平均66.32m。深灰、灰、浅灰色厚层至中厚层状灰岩及鲕状灰岩，底部为绿灰色泥灰岩及泥质灰岩，厚45m。嘉陵江组二段（T1j2），厚46.8533.19m，平均39.24m。灰、浅灰色厚层至中厚层状灰岩及鲕状灰岩，底部为灰色泥灰岩及泥质灰岩。嘉陵江组三段（T1j3），厚38.4129.47m，平均35.03m。暗紫色钙质泥岩及泥岩，夹灰色薄层至厚层灰岩，泥质灰岩数层啊，水平层理发育，底部为绿灰色中厚层状泥灰岩。嘉陵江组四段（T1j4），厚34.4627.18m，平均29.97m。灰色中厚层灰岩，夹泥质灰岩及泥质条带，顶部为薄层灰岩及钙质泥岩。嘉陵江组五段（T1j5），厚168.61m。灰、深灰色中厚层状及薄层状灰岩，夹泥质条带及鲕状灰岩。嘉陵江组六段（T1j6），厚389.00m。灰、浅棕灰色厚层状灰岩，白云质灰岩及白云岩，夹巨厚层状岩溶角砾状灰岩，下部为浅棕灰色白云质角砾状灰岩和白云质灰岩。7、三叠系中统雷口坡组（T2L），分布于井田外围，地质图内出露厚度不全。岩性为浅灰、深灰色薄层至厚层状白云质灰岩，生物碎屑灰岩及钙质白云岩，夹黄绿色钙质泥岩，底部为深灰、黄绿色水云母粘土岩（俗称绿豆岩）。8、第四系全新统（Q4）：残、坡积粘土，杂色,夹砂砾石土，一般厚3.0m左右。本井田基本为一隐伏井田，仅在东部沿羊叉河两岸金鸡岩附近长兴组和龙潭组中上部地层呈天窗出露，煤系地层出露长约2km，其余均为三叠系地层覆盖。最新地层为下三叠系系嘉陵江组、第四系残坡沉积物、冲积物仅零星分布于地形凹陷及河谷两岸。二、构造新田湾煤矿开采南桐乌龟山倾伏背斜南端错列、续接的庙顶背斜两翼（东翼即平土向斜西翼）煤层，目前主要开采西翼煤层。井田的总体构造格架可概括为：一个褶皱庙顶背斜，两个次级扭褶带黄水凼扭褶带和云峰山扭褶带。1、褶皱庙顶背斜为一东翼宽缓，西翼紧凑的不协调背斜，背斜轴向，由北向南由25逐渐变为N12E0N45E，即平面上的S形，浅部轴面倾角75，西翼地层倾角7040E，目前新田湾煤矿的开采区域为庙顶背斜西翼，南至20号勘探线，北至背斜轴转折端即26号勘探线。2、扭褶带（1）、黄水凼扭褶带 (F17扭褶带)黄水凼扭褶带：在地面主要以断裂形式表现，煤系地层内则以褶皱为主。黄水凼扭褶带内的主要断层为F17断层。F17断层：根据勘探资料，F17断层位于23号勘探线与18号勘探线之间，性质为走向张扭性正断层，发生在栖霞组地层中，北起沙子田，向南经过响岩，笔架山到乾弯小学附近结束。长达2500米，地表出露多为第四系土层覆盖，很不明显，仅在20勘探线附近造成陡壁，在深部有25、24、23、29、28号钻孔控制，断层走向N20E，同岩层走向呈小锐角关系，断层面西倾，倾角5040，最大断距近40米。新田湾煤矿已采区尚未完全揭露原定F17断层，但六采区由于受到该带的影响，中小型构造频繁出现。“1506”+410m探巷向南作240米处曾遇到一产状和原定F17相近的断层，落差20米，为正断层，使得岩层错乱，茅口灰岩和K1、K2煤层混在一起，巷道失去前进的方向。按资料，+320m水平“1606”探巷离六石门24米处应遇到原定F17断层面，但实际作了130米仍没有遇到该断层面，只是出现了煤层产状急剧变化，倾角由西倾变为东倾，裂隙十分发育。+320m四石门探巷工程沿K2煤层以30度坡度向南下座近152米，标高+270米，发现小构造发育，巷道多次出现煤岩相互穿插现象。按资料，K2煤层在+110m四石门以北40m应遇原定F17断层，但是，现已从四石门向南作了近150m仍未遇见，只是从四石门开始，煤岩层已发生倒转，变为了东倾。K1煤层在+110m四石门以北30m应遇原定F17断层，但是，现已从四石门向南作了200m仍未遇见该断层，只是从四石门开始，煤岩层已发生倒转，变为了东倾，且从140m处开始压薄，变为煤线。根据一三六地质队NZK12钻孔资料，证实F17断层带有南移下推并往深部断距逐渐减小的趋势。在产生F17断层的同时，其附近产生一组平行断层，由F32、F40、F41、F42组成，只有F32在南端出露地表，余者都为隐伏断层。它们与F17断层共同组成F17扭褶带。该扭褶带与煤层交线呈南高北低约以2040倾伏角向北倾伏。影响煤层范围走向长600800米，倾斜长约160米，切割煤层长度约3000米。该扭褶带上部切割茅口灰岩，中部破坏煤系，下部可能影响长兴，向深部，其影响程度明显减弱。F32断层：走向逆断层。位于21勘探线与18勘探线之间，亦发生于栖霞组地层中，在1918勘探线一带出露地表，其余部份为隐伏，但深部有23、25、29号钻孔所见，产状与F17断层相一致，断距为30米，由南向北逐渐增大。F40断层：正断层。发生于P2 l 地层中，深部在F32断层之下部，有23、25两钻孔见到，长达700米左右，产状与F32相一致。断距20米左右，向南则变小。F41断层：逆断层。发生于井田北端，猪窝荡与万家垭口以北之间，全长达500米，断层产状大致为30583，在万家垭口以北，T1f2与T1f1接触并有明显的牵引现象。该断层切割庙顶背斜，该断层的次级构造十分发育，生产揭露，在距主断面的200m水平三采区，出现f301、f302断层。同时出现NE、NW与SN三组断层，致使三采区受到严重破坏，但对下一水平没有大的影响。由以上众多矿井生产地质资料不难看出，当工程所到处，本应见到原定F17大断层的位置，却没有见到，而反映出来却是地层产状的急剧变化，即褶曲形式。可见原定F17大断层当定“F17扭褶带”（或称挤压构造带）为宜。其在不同岩性组合中，反应形式是不同的，在地表，尤其是刚性地层中，主要反应为断裂构造形式，而在煤系地层，尤其是柔性岩层在中，则反应为以褶曲为主，断裂为辅的构造形式。以此认识来指导我们的矿井生产，也许更加合理。（2）、云峰山扭褶带: 云峰山扭褶带：北起17号勘探线，南止15号勘探线，影响煤层约1000m，17号勘探线煤层东倾5070，16号勘探线煤层直立，15勘探线煤层西倾80，再向南至井田边界变小为40。该扭褶带对煤层破坏不很严重，但地应力集中，煤与瓦斯威胁严重。（3）、断层：F12断层：逆断层。南起于沙子田茅口石灰岩中，向北切割煤层露头，穿过白家湾水池，于长兴石灰岩第一层与第二层间经过，两岩层显著减薄，产状不一致。然后以北东方向从6号孔西边经过，至独子沟西，再向北东方向延伸，为第四纪浮土所盖，情况不明。此断层在25线6号孔、26线2号孔均有出露。全长2000m，倾向东，倾角6669，从地表露头很容易看出，斜交走向，以水平位移为主，可称右行斜交同向平移断层。F12断层延至深部，把平土向斜西翼南端部分或庙顶背斜东翼南端部分煤层切断。F29断层：走向逆断层。发生于井田南段的长兴灰岩中，在1716勘探线一带出露地表，其余部份为隐伏，全长1100米，在深部有33、15号钻孔所见，倾角为60度左右，向深部逐渐变缓，断层走向与岩层走向相一致，断距为20米，由南向北逐渐增大。（三）、井田地质构造特征由于特定的边界条件和特定的协调条件区域构造应力场，井田内主要构造型式是“剖面S形”扭褶构造起控制作用。在S形扭褶构造拐弯处产生扭褶带（断层与褶皱的组合），对煤层破坏较严重。岩层产状，因地而异且有规律可寻，井田北翼即19号勘探线以北，其岩层走向为N20E，在+200m标高以上，岩层西倾，倾角为70度左右。至中部岩层逐渐过渡到直立，再至东倾，以致完全倒转；往下至深部（50m左右）又逐渐变为直立，最后，仍恢复向西倾斜之正常状态。平面上，1918勘探线一带岩层方向突然变为N10W左右，形成一个尖端向西突出的大拐弯，但不远岩层逐渐向东倾，倾角达40度，向南逐渐变陡，以至延展到云峰山附近达直立，到了中部逐渐向东弯曲，剖面上深部仍恢复向西倾之正常状态。总的来看，井田北端19勘探线以北地表出露的岩层是“S形”上部弧形的上段，岩层正常以陡倾角向西倾，19勘探线以南地表出露的岩层是“S形”上部弧形的下段，层位倒转，以较陡的倾角向东倾斜。可见上述“S形”是一个逐渐变化的过程，决不能孤立的来看，即不论它们之间怎样在变，由正常层位变为剧烈的倒转，往下再由倒转变为正常层位，其间都要经过直立阶段，这就不难看出，其间存在着明显的过渡形态。前已提及青羊寺井田地质构造，从横剖面图看是一个“S形”，是由上部向西突的弧形和下部向东突出的弧形两段弧形组成，在弧形最大的地方，发生最大和最多的断层。本井田地质构造有如下特点：浅部构造复杂，表现形式以断裂为主，褶皱为辅，强度较大。向深部其强度逐渐减弱，以褶皱为主，断裂为辅。总之，本区之所以存在着这种现象，是与区内构造形态（S形）是相互联系着的。井田北段，S形上部弧形转褶点是愈向北愈深，所以在深部断层出现较多，井田南段S形下部转褶点，即出露地表，因而浅部构造比较复杂，可见，S形弯曲发展规律是由北向南（19勘探线附近）逐渐抬起。从上面阐述可以看出，新田湾煤矿地质构造是较复杂的，褶曲形式特殊，断层繁多。井田北段深部有许多隐伏构造，形成一组以F17、F32两断层为主的扭褶带，发生于1922勘探线之间，其走向与地层走向以小夹角相交，轴面倾角在50度左右，对深部煤层破坏较严重，由钻探已得到证明，随“S形”由北向南逐渐抬高，其与地层的切割线之标高亦随之抬高。二、煤层及煤质（一）煤 层新田湾煤矿含煤地层为晚二叠系龙潭组，与下伏地层茅口组呈假整合接触，与上覆地层长兴组呈整合接触，平均厚度85m，含煤6层，其编号为K1、K2、K3、K4、K5、K6煤层，其厚度分别为0.94m、0.93m、2.57m、0.40m、0.19m、0.15m，含煤系数平均为6.09%，井田范围主采煤层为K3、K2、K1层，可采层平均厚度4.44m，可采含煤系数平均为5.22%。K1煤层：位于煤系底部，其直接顶为一厚约1.83米左右的钙质页岩，老顶为石灰岩；直接底为一层特征明显的厚约4.33米的铝土角砾岩，老底为茅口灰岩。K1煤层为一简单结构的薄煤层，厚度约0.051.2米，平均厚度0.94米，属较稳定型煤层，在本矿井范围内全部可采。K2煤层：位于煤系下部，属薄煤层，其直接顶为1.37米左右的钙质页岩，直接底为5.47米左右的砂质页岩。K2煤层平均厚度为0.93米，煤层结构简单，属较稳定型煤层，在本井田内大部分可采。K3煤层：位于煤系中部，结构简单，属中厚煤层，是该煤系的主要可采层。其直接顶为7.78米左右的砂质页岩；伪底为粘土岩，含植物根部化石，直接底为4.88米的砂页岩。4煤层平均厚度为2.57米，全井范围内可采。K1煤层：深黑色，亮煤至暗煤，亮煤为主，暗煤次之。条带状结构，层状构造，含黄铁矿结核。K2煤层：深黑灰色，半亮半暗型煤。条带状结构，层状构造，参差状断口。硬度较大，富含黄铁矿结核。K3煤层：深黑色，亮型煤，玻璃光泽，均一结构，层状构造，贝壳状断口，内外裂隙发育，硬度较低。（二）煤 质根据2008年由重庆市南桐地质勘察设计公司编制的新田湾煤矿修编地质报告中得知:煤的变质程度是由北向南逐渐增高，其煤质也发生了变化。新田湾煤矿K1、K2、K3煤层煤质种类主要有贫煤（PM）、焦煤（JM）两类。18勘探线以南则主要为贫煤（PM）。但是，根据一三六地质队的补充勘探煤质资料及矿业公司在黄水凼煤矿取样检测资料可知，新田湾煤矿焦煤（JM）主要分布在17勘探线以北，17勘探线以南则主要为贫煤（PM）。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性和地温新田湾煤矿由于煤层倾角较大,煤层中瓦斯含量较高（见表121）。在+320m水平的开采中未发生过煤与瓦斯突出，只在构造影响的厚煤层多次出现瓦斯超限和煤层抽心现象；但进入+180m水平开采以来，一区+235+245m斜石门接穿K3（4#）煤层时发生煤与瓦斯突出，突出煤量136吨，涌出瓦斯200079m3，因此，1987年7月南桐矿务局把该井K3（4#）煤层定为突出煤层，该矿也定为突出矿井。根据2008年矿井瓦斯等级鉴定结果知，矿井的相对瓦斯涌出量为37.38m3/t，最大相对瓦斯涌出量为42.62m3/t，瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。表121 瓦斯有关参数一览表煤 层吸 附 常 数瓦斯压力(Mpa)瓦斯放散初速度(p)煤坚固性系数瓦斯含量(m3/t)abK1（6#）23.330.1183.25120.4113.6K2（5#）20.650.0912.45110.52112.5K3（4#）30.150.1684.15150.3418.7根据2008年由重庆市南桐地质勘察设计公司编制的新田湾煤矿修编地质报告中得知:矿井测定的煤尘爆炸指数为22.430.0%，各煤层均具有爆炸危险性。根据2008年由重庆市南桐地质勘察设计公司编制的新田湾煤矿修编地质报告中得知: K1煤层，原样着火温度（T）393，氧化样（Tb）376，还原样（T0）395。试验结果属类，属于不易自燃。K2煤层，原样着火温度（T）388，氧化样（Tb）349，还原样（T0）389。试验结果属类，属于自燃。K3煤层，原样着火温度（T）385，氧化样（Tb）348，还原样（T0）386。试验结果属类，属于容易自燃煤层。 矿井煤层自燃发火期短，一般36个月，各煤层中发火期最短的为主采煤层K3（4#）煤层，其发火期不足1月。根据2008年由重庆市南桐地质勘察设计公司编制的新田湾煤矿修编地质报告中得知：根据对12个孔进行的简易测温结果显示，恒温带标高+564.25m，增温带标高+514.17m，地温梯度1.172.11/100m，预计+40m、-100m水平开采时，地温分别为27.48、30.43。所以矿井+360m标高以下各采掘工作面的温度均会超过26，故矿井各水平的开采均应采取相应的降温措施。四、水文地质（一）、概况该矿井田内有四条地表小溪，四条地下暗河，五个汇水洼地（见表1223），充沛的大气降雨，裸露的含水层在井田内广布，被断层强烈切割的石灰岩，良好的地下水排泄条件构成溶洞、溶斗发育，暗河畅通无阻的水文地质单元。因区内地表无较大的水体和常年性河流，地下水主要由大气降水补给，经含水层内运移到+320m水平，再经该水平运输大巷排泄至南桐水处理厂。表121地 表 河 流河流名称流速m/s坡度()水位变幅流量m3/h板辽河2.2331.39577.90-568.1217769洗布河2.332.61497.77048金鹅洞3.255523114下岩洞5396613表122 地 下 暗 河名称长度m流量m3/h层位进出口标高白家湾-老槽房850107P2c575-556沙子田-广山弯280247P1m552-545广山弯-+320P6250939P1m550-320黄水凼-长五间1340P1m593-575表123 汇 水 洼 地名称汇水面积Km2流量m3/h层位标高白家湾0.35870P2c P2L+580沙子田0.16250P1m+553广山湾0.392917P1m+535黄水凼0.25P1m+604更古坝4.153114P1m+580井田内的板辽河主要发源于煤系底部的志留系地层，总体上由东向西垂直煤系穿过矿区，均属季节性河流，流量见表121。（二）、含、隔水层矿井充水的主要含水层是煤系顶部的长兴灰岩含水层和底部的茅口灰岩含水层，特别是茅口灰岩在井田内出露面积3.532 km2，出露标高+500+837m。该层喀斯特非常发育，溶洞、溶斗、溶道发育甚多。矿井含水层特征见表124。表124 含水层特征简表含水层岩性厚度（m）出露面积（Km2）原始水位（m）泉水情况含 水 性 简 述P1m石灰岩3003.532380-450有为岩溶裂隙含水层，Q:0.000052-0.000981/s.m;K:0.00103-0.073m/d。水质为CI-Na型。坑道中揭露出较多的古岩溶。该含水性较强，水压甚高。为矿井充水的主要含水层。P2c石灰岩651.1390-460有为岩溶裂隙含水层，Q:0.0069-0.121/s.m；K:0.0227-0.78m/d。该层位于煤系顶部，该含水性极不均匀。 井田隔水层为煤系地层，岩性复杂，以砂质页岩为主，可视为隔水层。（三）、 矿井充水因素（1）矿井水源从勘探和生产揭露的水文地质资料分析：长兴灰岩含水层及茅口灰岩含水层为矿井充水的重要水源，大气降水是矿井充水的主要水源,暴雨后，矿井涌水量急剧增加。（2）充水通道 矿井煤层开采后，易产生塌陷，塌陷导水裂隙带达到长兴灰岩或茅口灰岩（地层倒转地段）含水层，溶洞、溶斗、溶道广布，构造裂隙，成为大气降水和含水层水进入矿井的通道，随着煤层的开采，采动裂隙导通上部采空区积水，随之进入矿井。（3）矿井涌水量与各种因素的相关性矿井涌水量由采掘涌水量与水位降低、采空面积、大气降水有关。据资料，涌水量与采空面积的关系有两种情况;一是采空面积增大，涌水量绝对值增大，原因是由于采空面积扩大，塌陷导水裂隙带所涉及含水层范围广所致；二是同一水平开采初期采空一定面积时，涌水量急剧增大，尔后采空面积增大，涌水量趋于稳定，原因是由于采空一定面积后，塌陷导水裂隙带开始形成并达到煤系顶部长兴灰岩或茅口灰岩含水层，静储量被大量疏排之故。总之，采掘系统涌水量随采空面积扩大而增大，增大的幅度具阶段性和时间性。涌水量与降雨量峰谷一一对应，二者关系密切，降水量与涌水量的比值约8.5:1。历年的观测资料表明，新田湾煤矿的年平均涌水量是随着年降雨量的增大而成线性关系增加，大气降雨在短时间内就能补给矿井，使矿井涌水量聚增，并在12h左右出现最大值，可见大气降水是矿井的主要补给源。同时良好的地下水排泄条件加快了地下水的循环，使溶道之间水力联系更加密切，可见该矿地下水的活动方式为直线式的管道流。（四）、矿井涌水量新田湾煤矿以F17断裂带为界，将F17断裂带以北叫北翼，F17断裂带以南叫南翼。此次分水平、分翼预计是在对F17断裂带留设防水煤柱，不受F17断裂带水的影响；有效留设与上部小煤矿的矿界防水煤柱及板辽河防水煤柱，不受其充水影响的前提下进行的。同时考虑新田湾煤矿地面新近修建了不少防洪工程，且效果明显，综合各种矿井涌水影响因素，现将新田湾煤矿分水平、分翼及全矿分别进行涌水量预计如下：表125新田湾煤矿涌水量预计统计表项目最大月平均涌水量（m3/h）正常涌水量（m3/h）备注+320m+180m水平315195+320m+40m水平500358+320m-100m水平649465+320m-100m水平北翼413295+320m-100m水平南翼474338-100m地表全矿25381072五、其他有益矿产铝土页岩赋存于二叠系龙潭组煤系底部。厚度约5m,主其Al2O3含量仅30.42%。而SiO2含量高达45.06%，品位不高，因此本区铝土页岩不适合于炼铝用,可用作做耐火材料。 石灰岩在矿区是出露最广、厚度最大,可作建材和天然水泥原料。黄铁矿主要赋存于煤系地层中，在煤层及煤层顶底板均有侵染状，星点状和结核的黄铁矿赋生，在煤炭加工过程中，可以回收利用。六、地质勘探程度及存在问题井田于1956年12月由四川地质局綦南地质队开始普查工作，对本区进行了详细地质测量，填绘了1:5000地形地质图、1:10000水文地质图，并投入了槽探、钻探、取样等一系列工作， 1959年5月上旬完成勘探，并提交了四川省南桐煤田青羊寺井田地质精查报告。基于青羊寺井田深部的勘探程度不够，四川省矿产储量委员会将其降为详查。2007年由136地质队施工了4个地质钻孔，此外，未进行其他勘探工作。存在问题有：1、新田湾煤矿要进入南翼进行开采，必须过F17扭褶带，由于F17扭褶带的特殊性及所掌握资料的局限，建议在施工过程中用物探、巷探等方法进一步摸清其空间展布规律（位置、形态、规模、性质、带内小构造组合情形），尤其是含水性等。为以后的工作提供更加具体的方法。2、由于新田湾煤矿特殊的水文地质单元，其涌水量预计是采用水文地质比拟法进行的，但是，由于南北翼存在着差异，南翼资料较少，其值可能存在一定的偏差，有待以后不断分析、修正。加强矿井水文地质工作，切实做好井上下防治水工作，尽量减少矿井充水源和改善、控制充水通道。322 井田开拓2.1井田范围、储量及水平设置一、井田境界矿井位于南桐煤田青羊寺井田范围，矿区现有井田边界为：南起号勘探线的板辽河，北止于XXV号勘探线以北275m，扩能后的井田北翼边界将扩至平土向斜东翼约120m，井田全长7.1km，上部至小煤窑下边界,下至-100m标高，矿区面积1.0974km2。开采二叠系龙潭煤系K1、K2、K3煤层。矿井上部有烂凼、均田、炭窝、盛达、黄水凼5个小煤矿开采浅部的残留煤柱。矿区范围由34个拐点坐标圈定。南桐矿业有限责任公司新田湾煤矿开采范围拐点坐标表 拐点号XY拐点号XY13199960363881481831932653638722523199525363879401931933453638713033199100363878002031933153638735043198730363877552131936403638764053198320363877202231938953638770563198075363875162331943103638775073197330363873352431943803638775083196545363876122531944053638772893196015363876382631946003638773010319460036387630273196650363876821131943683638763328319688036387612123194190363876122931971753638747513319397036387450303197380363875031431937503638718031319829536387750153193492363868023231992903638809516319338536387045333199375363881601731932803638713034319975036388328二、煤炭资源储量