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富盛煤矿中长期(5年)防治水规划.docx

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目 录 前 言 - 1 - 第一章 矿井概况 - 3 - 第一节 矿井自然地理概况 - 3 - 第二节 矿井生产概况 - 4 - 第二章 矿井地质与水文地质 - 5 - 第一节 矿区地层 - 5 - 第二节 主要含水层 - 11 - 第三节 主要隔水层 - 12 - 第四节 地下水补给、径流与排泄条件 - 13 - 第五节 地下水动态特征 - 14 - 第三章 矿井充水条件 - 14 - 第一节 矿井水害情况的统计分析 - 14 - 第二节 影响和控制矿井主要充水因素分析 - 24 - 第四章 矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题 - 25 - 第一节 矿井已完成和基本查清的水文地质问题 - 25 - 第二节 矿井近期与中远期分别应查明的水文地质问题 - 27 - 第五章 矿井防治水技术路线及原则 - 29 - 第一节 矿井防治水工作的基本原则 - 29 - 第二节 矿井防治水工作的技术路线 - 30 - 第六章 防治水技术与工程规划 - 30 - 第一节 主要水文地质研究工作 - 30 - 第二节 水文地质补充勘探 - 33 - 第三节 主要监测试验工作 - 34 - 第四节 主要水害治理工程 - 37 - 第七章 防治水规划实施的时间与进度安排 - 42 - 第八章 结论与建议 - 43 - 前 言 富源县原兴路煤矿始建于1999年,生产规模3万吨/年。2002年12月经申请批准,获取了云南省国土资源厅颁发的生产规模为6万吨/年的开采许可证。矿区面积为0.9572Km2。因矿区资源条件较好,为了适应煤炭市场发展和国家产业政策要求继续扩大生产规模,延长矿山服务年限,富盛煤矿有限责任公司向国土资源主管部门提出申请,原兴路煤矿一号井变更为富盛煤矿。2006年1月获云南省国土资源厅批准新颁发的开采许可证,更名为富盛煤矿,生产规模6万吨/年,2015年技改为30万吨/年,开采标高:1950m至1450m,矿区面积0.9572km2。 本井含煤层有M7、M9、M11、M16、M21、M22、M23等7层煤层,主采M7、M9、M11、M16煤层。 矿区地表水系不发育,中西部为分水岭,区内及邻近地表水体主要为补木河、龙潭河、小溪等。矿区地表水属于珠江水系南盘江流域,矿区北部有小溪、南东面外围有补木河、北东面外围有龙潭河。补木河由南向北径流与龙潭河汇合后流入块泽河。小溪由南向北转由西向东径流,于矿区东北角注入龙潭河。龙潭河由北西向南东转东西向径流与补木河汇合后注入块泽河。矿区及邻区内地表水体分述如下: 1、补木河:处于矿区东南侧外围约400m处,自南向北流经阿令德东边~补木等地,汇水面积约40km2,河床宽约20~30 m,标高1774.8~1793.0 m,河床主要切穿龙潭组、长兴组、卡以头组和飞仙关组等地层。旱季流量为230L/s,雨季流量为6620 L/ s,洪水位一般高于常水位0.8~1.2m,属于一般水量较大,暴涨暴落的山区常年流水河流。对矿床充水无直接影响。 2、龙潭河:发育于该区北东部外侧,距矿界150m,环绕于1957m山峰之西、北、东麓,在小河边村庄附近与东西向径流的小溪交汇一起,转向东汇入补木河。龙潭河河床宽10m左右,最大水深约3m左右,河床在矿区附近切割了玄武岩、龙潭组、长兴组、卡以头组等地层及F4、F6断层,切割长度1050m,标高1778.0~1770.0m,旱季流量39L/s,雨季流量1350L/ s。对矿床充水有一定影响。 3、小溪:位于该区北端,呈东西向横切煤系地层及F1、F2、F3、F6断层,于小河边村之东汇入龙潭河,小溪标高1785~1820m,旱季无水,雨季流量2.5~15L/ s。对矿床充水有影响。龙潭河和小溪均横切过F1、F2导水断层,将沟通含水层间的水力联系。 井口及工业广场远离上述的河流并高于历年洪水位,不存在灌井事件。在断层导水的情况下对矿井生产产生不利影响,矿井充水水源主要以顶板淋水为主,矿井正常涌水量14.8m3/h,最大涌水量22m3/h,在顶板破碎带与地表水沟通时,会对矿井安全生产有一定的影响。随着矿井采掘工程的延伸,矿井水害问题不容忽视。 因此,需要研究和评价矿井开采水文地质条件,分析开采受水害威胁程度,提出针对性的防治水工作内容,指导矿井防治水工作有序进行,确保矿井生产安全。为此,特制定近五年的防治水总体规划。 本规划是在收集井田已有地质和水文地质资料,分析矿井水文地质条件和存在的水文地质问题的基础上,针对富盛煤矿的水文地质特征,结合矿井采掘规划提出的。规划的主要内容包括: 1、矿井防治水基本原则和技术路线; 2、矿井日常水文地质工作内容与要求; 3、井田水文地质补充勘探; 4、老窑探放水; 5、放水试验; 6、采煤工作面底板突水预测预报; 7、采煤工作面底板原位应力测试; 8、防治水治理改造工程; 9、矿井防排水系统改造; 本规划在实施过程中收集了矿井已有地质、水文地质资料,分析了矿井水文地质条件,确定了矿区存在的水文地质问题,并针对富盛煤矿的水文地质特点,结合矿井2017年-2021年的采掘计划,提出了富盛煤矿防治水规划基本原则,确定了富盛煤矿防治水技术路线。从矿井日常水文地质工作要求、矿井地下水观测网建设、矿井水文地质条件补充勘探、工作面水文地质条件探查、防治水工程安排、矿井防突水保障信息系统以及防治水技术难题研究等方面全面规划了富盛煤矿今后的防治水工作。但由于原有的水文地质勘探程度较低,观测资料不足,井下揭露面积较小,开拓范围有限,因此有些认识不一定准确,需要进一步证实。由此导致的工程布置的不适当性在所难免。 防治水规划 第一章 矿井概况 第一节 矿井自然地理概况 一、井田位置及范围 一、 矿区位置 矿区位于富源县城190°方向,直距约23Km,地处富源县墨红镇境内。其采矿证范围由10个拐点圈定,地理坐标(1954北京坐标系,极值):东经:104º12′35″~104º13′09″北纬:25º27′54″~25º28′49″;矿区面积0.9572km2,开采标高1950-1450m,有效期自2006年1月23日至2014年1月23日。采矿许可证号:C5300002011011120106618。矿区有公路相连,距墨红镇7km,距离富源县城36Km,至曲靖111Km,至昆明268Km。富源有高等级公路、铁路与国内交通网连接。交通较方便。详见交通位置图图1-2-1。 二、矿界关系 矿区呈不规则多边形,呈南北向展布,位于补木勘区西侧边界附近。与该矿相邻的矿有:北东面的补木煤矿,平距约80m;东面的双福煤矿,平距约65m;南东面的沿河煤矿与本矿毗邻;南面的东兴煤矿,平距约200m。上述4矿的矿界无重叠交叉现象,不存在矿权纠分问题。富盛煤矿M16煤层储量估算范围,占有补木勘区西面的小部分。富盛煤矿与相邻矿区关系见插图1-2-2。富盛煤矿资源储量估算均在矿权范围内,其拐点坐标见表1-2-1。 富盛煤矿采矿证范围拐点坐标表 表1-2-1 1954年北京坐标系 1980年西安坐标系 点号 X Y 经 度 纬 度 点号 X Y 矿1 2818945.00 35420800.00 104º12′44″ 25º28′29″ 矿1 2818886.67 35420720.18 矿2 2819050.00 35420905.00 104º12′48″ 25º28′33″ 矿2 2818991.67 35420825.18 矿3 2819560.00 35421145.00 104º12′56″ 25º28′49″ 矿3 2819501.67 35421065.17 矿4 2819375.00 35421380.00 104º13′05″ 25º28′43″ 矿4 2819316.67 35421300.18 矿5 2818230.01 35421500.00 104º13′09″ 25º28′06″ 矿5 2818171.67 35421420.18 矿6 2817850.00 35421405.00 104º13′06″ 25º27′54″ 矿6 2817791.66 35421325.19 矿7 2817935.20 35421220.30 104º13′00″ 25º27′56″ 矿7 2817876.86 35421140.48 矿8 2818031.50 35421220.80 104º12′60″ 25º28′00″ 矿8 2817973.16 35421140.98 矿9 2818033.00 35421009.40 104º12′52″ 25º28′00″ 矿9 2817974.66 35420929.58 矿10 2818250.00 35420540.00 104º12′35″ 25º28′06″ 矿10 2818191.66 35420460.18 备 注 矿区面积0.9572Km2,开采标高1950-1450m。 图1-2-2 富源县富盛煤矿生产勘探矿界关系示意图 三、煤层赋存情况 该矿区煤层按厚度达到工业指标(最低可采厚度大于0.7m)的可采煤层为:M7、M9、M11、M16、M21、M22、M23煤层共7层,均属全区稳定至较稳定煤层,也是本次资源储量估算的主要可采煤层(见表3-3-1)。 主要可采煤层特征一览表 表3-3-1 煤层 编号 煤层厚度(m) 夹矸情况 煤层稳 定性 全层厚 纯煤厚 层数 厚度(m) 两极值 平均值(点) 两极值 平均值(点) 两极值 两极值 M7 2.57~1.21 1.79(14) 2.48~1.11 1.70(14) 3 0.09~0.03 稳定 M9 2.66~0.44 2.13(23) 2.66~0.44 2.08(23) 0 0 稳定 M11 1.40~0.73 1.23(11) 1.35~0.73 1.19(10) 1-0 0.06~0.04 较稳定 M16 1.89~1.18 1.60(15) 1.81~1.1 1.54(14) 1-0 0.10~0.03 稳定 M21 2.77~0.84 1.95(13) 2.64~0.84 1.86(13) 1-0 0.21~0.01 较稳定 M22 3.17~0.75 1.70(9) 2.13~0.75 1.51(9) 5-0 0.51~0.04 较稳定 M23 3.63~1.09 2.83(9) 3.48~1.09 2.67(9) 5-0 0.61~0.01 较稳定 M7煤层:位于龙潭组第二段顶部,煤层层位稳定。有14个工程点控制,全部点可采。煤层厚1.21~2.57m,平均为1.79m,为块状及粉状半亮型煤,煤层结构较简单,见夹矸1~3层,厚0.03~0.09m,上夹矸为隐晶质高岭石泥岩,下夹矸为粗晶质高岭石泥岩,特征明显。煤层稳定,厚度变化不大,属全区可采的中厚煤层。 M9煤层:位于龙潭组第二段中偏上部,上距M7煤层18.85~33.50m,平均24.03m。23个工程点控制,矿区南东角界外ZK1601孔不可采,其余点可采。煤层厚0.44~2.66m,平均为2.13m,为块状亮型煤,煤层结构单一,顶板为薄层菱铁岩与薄层状粉砂质泥岩等距互层,底板多为灰白色泥岩。煤层稳定,厚度变化不大,属全区可采的中厚煤层。 M11煤层:位于龙潭组第二段中部,上距M9煤层底板9.10~37.48m,平均22.91m。煤厚0.73~1.40m,平均厚1.19m,为块状及粉状半亮型煤,有11个工程点控制,全部点可采。煤层结构较简单,含0~1层泥岩夹矸,厚0.04~0.06m,煤层稳定,属全区可采的薄煤层。 M16煤层:位于龙潭组第一段顶部,上距M11煤层底板18.35~39.35m,平均28.83m。有15个工程点控制,全部可采。煤厚1.18~1.89m,平均厚1.61m,为块状半亮型煤,煤层结构简单,一般在中部见0.03~0.10m厚的棕灰色中~粗高岭石泥岩夹矸1层。直接顶板为粉砂质泥岩夹炭质泥岩,近煤层顶富含大量炭化植物碎片。属稳定型全区可采煤层。 M21煤层:位于龙潭组第一段中偏下部,上距M16煤层底板20.60~53.07m,平均38.78m。有13个工程点控制,全部点可采。煤厚0.84~2.77m,平均厚1.95m,为块状及粉状半亮型,煤层结构简单,一般在中部含0.01~0.21m厚的泥岩夹矸1层,煤层稳定、厚度有一定变化,全区可采,顶板常为一套中厚层状长石~石英细砂岩。局部近煤层顶板出现厚度不大的粉砂质泥岩夹薄层状菱铁岩或1~2个薄煤层。 M22煤层:位于龙潭组第一段中下部,上距M21煤层底板7.42~9.50m,平均8.15m。有9个工程点控制,全部点可采。煤层厚度0.75~3.17m,平均1.70m,为粉状~块状半亮型,结构较复杂,在煤层中常具0~5层泥岩夹矸,夹矸厚度0.04~0.51m。煤层厚度有一定变化,煤质有一定变化,煤层较稳定全区可采。 M23煤层:位于龙潭组第一段下部,是含煤地层最底部的一层可采煤层。上距M22煤层底板4.14~16.18m,平均11.62m。有9个工程点控制,全部点可采。煤层厚1.09~3.63m,平均厚2.83m,具粉状及块状半亮~半暗型煤,结构较复杂,含泥岩夹矸0~5层,夹矸厚0.01~0.61m。顶板岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹薄~中厚层状菱铁岩。煤层厚度有一定变化,煤质也有一定变化,煤层较稳定全区可采。 上述各可采煤层,按煤层厚度划分以中厚煤层为主,薄煤层次之,中厚煤层有M7、M9、M16、M21、M22、M23等6层;属薄煤层的有M11煤层1层。M21煤层以上可采煤层厚度变化不大,煤层稳定,M21煤层以下可采煤层厚度变化较大,结构较复杂,煤层较稳定。 第二节 矿井生产概况 一、矿井生产现状 富盛煤矿扩建矿井 新扩建主斜井:井口坐标:X:2818097.610,Y:35421143.688,高程H:1840.0m,井口方位:120°,坡度21°,在1724.1m处落平后往北与1720m运输巷连接。,已改扩建完成 新扩建副斜井:井口坐标:X:2818121.649,Y:35421033.825,高程H:1870.18m,井口方位:α:119°,坡度β:25°,目前处于施工中。 专用回风井:位于矿区中北部,2勘探线中段位置,始建于2011年6月,井口坐标:X:2818937.237,Y:35421103.011,高程H:1870.00m,井口方位:α:19°,坡度β:25°,目前处于施工中。 二、开拓方式 矿井开拓方式为:斜井多水平采区开拓。 三、水平、采区划分 矿井开采水平共分两个水平,即+1770为第一水平,+1723为第二水平。现生产水平为M21号煤水平,本水平布置一个采区。 三、开采方法 井田内采用采区式开采,开采顺序为采区前进式,区内后退式,工作面采煤方法采用走向长壁区内后退式全部垮落法采煤。 四、采掘工艺 采用高档普采采煤工艺:工艺流程为机械落装运煤,单体柱配合铰接顶梁支护;采用为“两采一准”的作业方式。 掘进工艺有炮掘和机掘,炮掘工艺流程为打眼放炮、人工装车运输,机掘工艺为机掘机装、溜子皮带运输,锚网梁索联合支护。 现生开采M21号煤,采煤工作面在中部布置111101炮采工作面,矿井现有2个掘进工作面:110901运输顺槽和回风顺槽掘进工作面。 第二章 矿井地质与水文地质 第一节 区域地质 一、区域地层 区域出露地层从老至新依次为:震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系,地层累计厚度约10900m。缺失了志留系、泥盆系下统、白垩系、第三系。其中,以二叠系、三叠系地层分布较广,分布有大面积的石炭、二叠系茅口组(P1m)、三叠系永宁镇组(T1y)、个旧组(T2g)灰岩、白云质灰岩,二叠系峨眉山玄武岩组 (P2β)、龙潭组(P2l)、长兴组(P2c)和三叠系卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)地层。主要含煤地层为下石炭纪万寿山煤组、二叠系下统梁山组和二叠系上统龙潭组、长兴组。 二、区域构造 矿区处于扬子准地台西南边缘,滇黔凹褶束;云南山字型构造第二道弧(石屏建水弧)之滇东台褶带。区域构造处于压扭性弧岛状构造带上,富源~弥勒断裂带及平关~阿岗断裂带之间。夹持于该两条区域断裂带之间的是一轴向近南北,整体呈北北东向展布的复式向斜构造。褶皱及断裂发育,并具有西南撒开,北东旋扭收敛的特点。区域构造自西向东主要有富源-弥勒断裂、恩洪复向斜、平关-阿岗断裂。现将主要区域构造分述如下(见图2-1-1)。 1、富源-弥勒断裂带:规模大,南西起于弥勒城北,经箐口、迤山、磨盘山一线向北东延至贵州六枝境内,全长大于240km,地层断距大于2000m,断裂面为压扭性。在断层的东南盘地层变化大,褶曲发育并伴有北西向次级断裂带。从矿区附近穿过,距矿区西部直线距离仅为 1500m~2000m,南东盘地层为二叠系上统长兴组煤系地层、三叠系卡以头组、飞仙关组、永宁镇组地层,北西盘出露地层为:在山顶局部出露二叠系底部梁山组煤系地层,大部出露石炭系灰岩。缺失了龙潭组煤系地层、峨眉山玄武岩和栖霞、茅口灰岩。 2、恩洪复向斜:夹于富源―弥勒断裂与平关-阿岗断裂之间,轴向呈近南北向,东翼宽缓,西翼较陡,两翼次级褶皱构造及压扭性、张扭性走向断裂发育。富盛煤矿(区)即处于恩洪复向斜中北部北西翼法乌向斜构造中。 3、平关—阿岗断裂:为恩洪复向斜东翼,全长大于100km,地层断距大于1000m,断裂面为压扭性,次级羽状断裂发育,溶蚀、陷落、洼地发育,阿岗坝子即由该断层形成。 第二节 矿区地质 矿区位于原“大河煤矿区补木勘探区”南侧西面矿段边界F12断层西侧,北起龙潭河与小溪交汇处,南止滴水,东至F4断层西侧附近,西至六采平与滴水之间,具体位置由10个矿界拐点控制,详见云南省富源县富盛煤矿地形地质、水文地质及工程地质图。 一、矿区地层 矿区出露地层,由老至新依次为:二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)、龙潭组(P2l)、长兴组(P2c),三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(Tlf),第四系(Q),现分述如下。 (一)、二叠系上统(P2) 1、峨眉山玄武岩组(P2β) 岩性为暗绿灰色、灰色块状玄武岩、玄武质凝灰岩组成。呈细晶等粒结构,具杏仁状构造,属一套火山岩建造。矿区北东面F3断层上盘及矿界外有出露,厚度大于100m。 2、龙潭组(P2l) 上以M7煤层顶板为界,下至玄武岩分界线,厚93.90~265.75m,平均171.29m。厚度有一定变化,为矿区内主要含煤层段,含煤9-25层,煤层总厚6.68~28.05m,平均厚度17.45m,含煤系数10.19%。其中编号煤层16层,厚度0~3.63m,含可采及局部可采煤层7层,可采煤层总厚6.24~18.09m,平均厚度为13.23m,可采含煤系数7.72%。据岩性、含煤性及沉积旋回特征将龙潭组分为二段。 (1)、龙潭组第一段(P2l1):上至M16煤层顶板,下至峨眉山玄武岩组顶界,厚43.76m-148.79m,平均90.32m。主要岩性为灰色薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩间夹薄层状菱铁岩、泥岩,底部见0.15-1.5m的灰白色铁铝质、铝土质泥岩,该层层位稳定,但厚度变化较大。下部M21~M24煤层一段,煤、岩层层位、厚度变化大,岩性为深灰色粉砂岩夹凝灰质泥岩、粉砂质泥岩,含鲕状菱铁质结核及大量结核状、线理状黄铁矿结核。中部M21~ M22煤层,其厚度及层位稳定,二层煤层间距小,一般8-10m,呈双联煤层出现为特征,为本段的主要对比标志。其上为一套较厚的细砂岩夹粉砂岩、泥岩,厚20m~30m,含1~3层不稳定薄煤层,煤岩层厚度变化较大,顶部M16煤层厚度层位稳定。 本段含煤6-11层,一般7层左右,煤层总厚4.20~14.39m,平均厚度9.75m,含煤系数10.79%。编号煤层厚度在0.00m~3.63m之间,平均厚度为1.22m,该段煤层特点是中下部硫分偏高,局部含硫量(St,d %)大于3%,其中可采煤层 4层(M16、M21、M22、M23等层)。与下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触。 (2)龙潭组第二段(P2l2):上至M7煤层顶板,下至M16煤层顶板,厚50.14-116.96m,平均80.92m,主要岩性为灰色薄层状泥质粉砂岩、粉砂岩、间夹薄层状菱铁岩及泥岩。 本段含煤4-8层,煤层总厚2.48~13.42m,平均厚度为7.65m,含煤系数9.45%。是矿区含煤地层中可采煤层较集中的含煤段,含全区可采煤层M7、M9、M11等3层,可采煤层总厚2.38~6.63m,平均厚度为5.15m,可采含煤系数6.36%。主要可采煤层位于本段的中上部及下部,为较稳定煤层;局部可采煤层分布在该段中上部的M10煤层及中下部的M12、M13、M14、M15煤层为全区不可采的较稳定煤层。 3、长兴组(P2c):上至卡以头组底界,下至M7煤层顶板,厚51.90-118.21m,平均84.62m。岩性为灰色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩夹薄至中厚层状菱铁质粉砂岩、灰色泥岩、炭质泥岩,含植物化石,含煤8~14层,一般9层左右,多集中于本段中部,煤层总厚度为1.17~7.65m,平均厚度为3.90m,含煤系数4.61%。该段中上部M2+1 、M3及中下部的M5 、M6 煤层层位较稳定,但厚度变化大,局部可采。其余煤层均为0.5m以下的薄煤层,不可采,是含煤地层中不可采的层段。与下伏P2l2地层整合接触。 (二)、三叠系下统(T1) 1、卡以头组(T1k): 为含煤地层直接上覆地层,出露于矿区西南部及东部矿界附近,ZK501钻孔揭露不全,根据富盛煤矿原采用补木勘区钻孔资料及3、4勘探线剖面控制厚度在71.00-108.95m之间,平均厚度93.03m。岩性为黄绿色、灰绿色至深灰绿色中厚层状细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成。地表风化裂隙发育,底部5-10m为浅灰绿色泥质粉砂岩,夹黑色植物碎屑及灰白色硅质条带和舌形贝化石,与下伏P2c地层整合接触。 2、飞仙关组(Tlf): 为一套海滨相紫红色砂、泥岩沉积,出露于矿区南西角,岩性主要为紫红色薄层状泥岩、粉砂岩、细砂岩,呈不规则状互层或夹层产出。该组地层总厚度296.02m。根据岩性组合及生物化石的差异,将其划分为三个段,即Tlf1 、Tlf2、Tlf3。现分述如下: (1)飞仙关组第一段(Tlf1):出露于矿区南西部,据ZK501钻孔及富盛煤矿以往地质资料,厚度在71.34m~97.54m之间,平均厚度为84.44m,岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹泥质粉砂岩薄层,显水平层理,含白色蠕虫状方解石垂直层面分布,中下部极为发育。底部具1.50-3.18m浅紫红色、暗绿色中厚层状钙质长石岩屑细砂岩,显交错层理,粒度分选较好。以下伏T1k地层整合接触。 (2)飞仙关组第二段(Tlf2):紫红色、紫灰色薄~中厚层状中细粒细砂岩、夹粉砂岩,泥质粉砂岩薄层,含钙质结核及泥砾,中上部较富集,局部风化后形成孔洞,厚度94.08~113.24m,平均103.66m。岩石性硬,风化后常形成陡崖,地貌特征明显。底部为紫灰色中厚层状细砂岩、夹粉砂岩、泥岩。 (3)飞仙关组第三段(Tlf3):出露于矿区南西角,厚度在69.65 ~146.18m之间,平均厚107.92m。主要由紫灰、暗紫灰色薄层状粉砂岩为主,间夹泥质粉砂岩薄层。中上部夹薄层泥灰岩及少量泥岩层理类型复杂,以大型斜层理为主,中下部夹细砂岩薄层及条带,具水平层理与小型交错层理。底部2.08m为泥质粉砂间夹0.05~0.12m钙质细砂岩(3~5层)含丰富的克氏蛤动物化石。 (三)、第四系(Q) 主要分布于矿区北面及南东面外围河谷两侧及平坝间,岩性为褐色、褐红色粘土、黄灰色碎石、灰色、褐黄色粉砂质粘土、砂砾等组成,区内可进一步分为冲、洪积层、残坡积物及滑坡体。厚0~17.03m不等。与下伏地层呈不整合接触。 矿区地层简表 表2-2-1 地 层 系 统 地 层 厚 度 及 岩 性 描 述 系 统 组 段 厚度(m) 岩性描述 接触 关系 第四系 全新 统 Q 0-17.03 主要由坡积、洪积、冲积及部份湖沼沉积的砾石、砂、亚粘土及粘土组成。 不整合 三 叠 系 下 统 永宁 镇组 T1y1 >50 灰色薄-中厚层状泥晶-细晶灰岩,具少量断续波状泥质纹层,夹数层鲕状灰岩,中、下部产瓣鳃类、菊石化石。 整合 飞 仙 关 组 T1f3 69.65-146.18 107.92 紫红色中厚层状粉砂岩夹泥质粉砂岩薄层。下部以紫红色泥质粉砂岩为主,向上粒度渐粗,由泥质粉砂岩向粉砂岩、细砂岩过渡。含丰富的瓣鳃类。 整合 T1f2 94.08-113.24 103.66 紫灰、暗紫、紫红色中厚层状细砂岩为主,间夹粉砂岩、泥质粉砂岩薄层。以交错层理为主,见波痕。含赤铁矿颗粒,俗称“辣椒面”。 整合 T1f1 71.34-97.54 84.44 上部岩性为紫红色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩互层为主。下部岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹泥质粉砂岩薄层,含大量穿插层理的白色蠕虫状方解石。 整合 卡以 头组 T1k 71.00-108.95 93.03 为黄绿色、灰绿色薄厚层状细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,底部夹数层灰白色硅质条带和舌形贝动物化石。 整合 二 叠 系 上 统 长 兴 组 P2C 51.90-118.21 84.62 为浅灰色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩夹菱铁岩、灰色泥岩、炭质泥岩及煤层。 整合 龙 潭 组 P2l2 50.14-116.96 80.92 为灰色薄层状泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹菱铁岩、泥岩薄层及煤层。 整合 P2l1 43.73-148.79 90.37 为灰色薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹菱铁岩、泥岩薄层及煤层。 假整合 峨眉山玄武岩 P2β >100 为深绿—墨绿色致密块状玄武岩夹杂色凝灰岩,玄武岩中具气孔、杏仁状构造,气孔多充填有白色、暗紫色方解石晶体。 二、矿区构造 (一)褶曲 矿区位于区域构造法乌向斜的东翼,总体为一走向北西~南东向的次级背斜构造,区内断层较发育,其F3断层西翼为本区的主体范围,向西或南西西方向倾斜的单斜构造,地层倾角20~40度,往深部倾角逐渐变缓一般为10~24度,局部28度,受构造的影响,在矿区内以南北向断层为主,矿区南面东西向断层次之,地层被断层切割后呈小断块。F3断层以东地层产状朝东,倾角多在18~20度,深部变缓,属次级破背斜的东翼。 (二)断层 区内共查出断层4条,编号分别为: F2、F3、F5、F6,断层断距均大于30m,其中2条为正断层,2条为逆断层,现分述如下。 1、F2正断层: 位于矿区中部,走向北北东或近南北向,倾向西,倾角50-60°,断层经小河边—电讯塔—杨家沟西,纵贯全区,区内出露长度1400 m,往南延伸出矿界交于F3断层,往北延伸出矿界与F3相交继续延伸,断层倾角较缓,断距较小,一般在30~40 m之间,断层两盘小断层较发育,地层产状有一定变化,断层下盘上升出露P2c、P2l、T1k地层,上盘下降出露P2c、P2l、T1k地层,为一张性正断层,地表6个点控制,深部PD1、PD2石门巷道2个点控制,断层位置可靠。断层往深部延伸切穿区内可采煤层,对煤层开采影响较大。 2、F3逆断层:位于矿区东部,走向近南北,倾向西,倾角60~80°,区内出露长度1550 m,断距80~150m,断层往北1勘探线位置被第四系掩盖后继续延伸出矿界后交于F2断层。往南4勘探线附近被一滑坡体掩盖后继续出露延伸出矿界。该断层大致与F2断层平行,断层下盘出露P2l2、P2c、T1k地层,上盘出露地层P2l为上盘上升的逆断层,造成P2l1下部地层在地表缺失,P2l1与下盘P2l2、P2c、T1k接触,两盘地层产状相反,东盘地层产状变陡。地表有5个地质点控制,控制位置较可靠。断层往深部延伸至含煤地层底部,对煤层开采影响较大。 3、F5正断层:位于矿区南部南西角,走向北东东—南西西,倾向南南东,倾角70度,该断层往东延伸交与F3断层上盘,往南西被F2断层切割,切割部位被滑坡体掩盖,经滴水村北面延伸出矿界交F1断层,断层北盘(上升盘)出露地层P2l、P2c、T1k、T1f1,南盘(下降盘)出露地层P2l、P2c、T1k、T1f1、T1f2、T1f3,在断层两盘附近受断层影响地层产状变化较大,次级褶皱发育。断层区内出露长度800m,地层断距30—50m。深部延伸到含煤地层的底部,在4勘探线以南对煤层开采有一定影响。地表8个点控制,位置较可靠。 4、F6逆断层:位于小河边村东面,夹持于F3、 F4断层之间,走向北北东—南西,倾向北西西向,倾角80度,往北延伸出矿界被第四系掩盖,往南延伸交于F3断层,区内延伸长度200 m,地层断距50m,断层上盘出露P2l2地层,下盘出露P2l1、P2l2地层,断层两盘地层倾向相反。地表2个点控制,位置可靠,在北东角部位对M9~M21煤层开采影响小。 另外,将矿区西侧外围的F1、东侧外围的F4断层简述如下: 1、F1正断层:位于矿区西侧边界附近的边界断层,走向北北东,倾向北西西,倾角75度,是矿区的边界断层,东盘(下盘)上升出露地层为P2l、P2c、T1k、T1f,西盘(上盘)出露T1y地层,断层断距大于150m,往南北延伸长>3000m,为张性正断层,破碎带宽2~6m,见成份杂乱的不规则角砾及透镜状煤包,地表出露清楚,有5个地质构造点控制,深部有ZK501钻孔控制,在钻孔中主要断失了卡以头组(T1k)的中下部及长兴组(P2c),龙潭组第二段(p2L2)上部,断层位置可靠。对区内深部煤层开采无大的影响。 2、F4正断层:位于矿区东面矿界外,走向北北东近南北,倾向北西西,倾角25度,往北延伸在1勘探线附近被第四系掩盖,往南延伸在补木村西侧通过被第四系滑坡体掩盖,出露长度大于2000 m,地层断距50~100m,变化较大。断层上盘出露地层P2l、P2c、T1k地层,下盘出露 P2β、P2l、P2c、T1k地层,在1勘探线附近造成局部P2l2上部地层缺失,在小河边村附近煤系地层与下伏玄武岩地层接触。往深部延伸至煤系底部,由于倾向往西对M11煤层以下有影响,地表有7个点控制及4条剖面控制,控制点位置较可靠。 综上所述:由于矿区位于NNE—SSW向的新华夏系构造带多条断层夹持的断块内。矿区外围西面据ZK501钻孔揭露控制F1断层为走向南北,倾向西的正断层,地层断距150m,矿区东面外围的F4断层及矿区内F3断层地层断距大于50m,矿区内F2、F5、F6地层断距小于50m。根据井下调查表明,矿区F2断层上、下盘均伴有稀少的小型断层,断面倾向以北西为主,北东断裂规模次之,一般断距为1~10m,常形成叠瓦状的断层组被F2断层切割后可采煤层忽隐忽现。根据上述情况矿区构造类型属于中等偏复杂。断层情况详见表2-2-1。 富盛煤矿断层特征一览表 表2-2-1 断层编号 断层 性质 断层位置 产 状 规 模 控制 情况 断层接触关系 上盘地层 下盘地层 主要特征及影响煤层开采程度 查明 程度 走向 (°) 倾向 (°) 倾角 (°) 区内 长度 (m) 断距 (m) F2 正 位于矿井中部,经小河边—电讯塔—杨家沟西纵贯全区 NNE或 S—N NWW 或W 50-60 1400 30-40 地表6个点控制,石门2个点控制。 上盘:P2l、P2c、T1k 下盘:P2l、P2c、T1k 断面产状较缓,断距较小,但两盘小断层较发育,巷道见破碎带3~5m,见砂岩角砾。对煤层开采影响较大。 探明 F3 逆 位于矿井东面,矿界 附近,纵贯全区 S—N W 60-80 1550 80-150 地表6个点控制 上盘:P2l2、P2c、T1k 下盘:P2β、P2l1、P2l2、P2c 、T1k 上盘老地层与下盘新地层接触,两盘地层产状相反,下盘产状边陡,断层附近3~5m破碎带。 对煤层开采影响较大。 基本 查明 F5 正 位于矿井南面, 滴水-补木学校以北 NEE—SWW SSE 70 800 30-50 地表8个点控制 上盘:P2l2、P2c、T1k、T1f1 下盘:P2l1、P2l2、P2c、T1k、T1f1。 西端交于F1断层,且T1k与T1f2接触,东端交于F3断层,M9煤层明显错移,中部被F2.断层切割。对煤层开采有一定影响。 基本 查明 F6 逆 位于边村东面,夹持斜交于F3-F4两断层之间。 NE—SWW NW 80 200 50 地表2个 点控制 上盘:出露P2l2 下盘:出露P2l1、P2l2 断层上、下盘地层倾向相反,南端交于F3断层下盘,北端被第四系掩盖。对煤层开采影响较小。 初步 查明 二、滑坡体(Qdel) 1、位置、形态、规模 滑坡体位于矿区南面,在主井与副井的北面位置,纵长300m,横宽约50-70m,呈北西~南西~南东向的长椭圆体,面积约0.021Km2,4勘探线所控制滑坡体深度约35 m,对上部含煤地层中的M7、M9、M11、M16均有滑动现象,为浅层牵引式土质滑坡,对煤层开采影响不大。 2、物质组成 滑坡体为第四系残坡积物组成,成份多为粉砂质粘土夹灰绿色、灰色粉砂岩碎块,下部由泥质粉砂岩及煤包组成。 3、滑坡体特征 滑坡体经长期侵蚀,表征多已消失,但与滑坡所在地相比,滑坡体物质成分截然不同,具有明显异地物质成分,皆为自上而下顺滑所致,在前缘沟谷中切割较深部位可见滑动痕迹面及滑动角砾,滑坡体内产状变化较大,煤层明显位移错开、急扭,显示出滑坡移动或挤压影响的特征。 4、滑坡体成因分析 滑坡体前缘冲沟雨季洪水侧方浸蚀,沟壁垮塌,土体饱水,容重增大失稳,沿土石分界面向沟谷方向滑移形成。滑坡体前缘剪出口堆积物已被沟水冲失完。滑坡现处于稳定状态,与主、副斜井及风井口有沟谷相隔,且井口位置较高,对井口危害性较小。 第三节 主要含(隔)水层 一、矿区含(隔)水层 矿区出露的含水层主要为裂隙含水层、孔隙含水层,据地层时代从新至老分述如下: 1、第四系(Q)孔隙含水层 主要为第四系松散风化残积、冲积物构成,厚度0~17.03m,主要受大气降水的补给,雨季有泉水出露,流量为0.02l/s,季节性变化明显,对矿床充水有一定影响。 2、三叠系下统永宁镇组(T1y)灰岩、砂、泥岩岩溶含水层 出露于矿区西部外围F1断层上盘,岩性主要为灰色薄层状灰岩,厚度>50m,岩溶发育,富含岩溶裂隙水,处于矿区外飞仙关组三段之上的盖层,局部对矿区开采有一定的影响。 3、三叠系下统飞仙关组第二、三段(T1f2+3)砂、泥岩裂隙含水层 岩性主要为紫红色、暗紫色薄层状细砂岩、粉砂
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