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河南煤化集团焦煤公司方庄二矿地质构造与矿井突水关系

河南煤化集团焦煤公司方庄二矿地质构造与矿井突水关系

曹树凯尚广岭

(河南平禹煤电有限责任公司四矿河南·禹州452570)

中图分类号:TD742文献标识码:A文章编号:1672-7894(2013)06-0098-02

摘要断裂构造破坏了含水层的连续性,使不同含水层水间构成垂向上的水力联系,断裂构造是否对矿井充水有影响,主要同断裂结构面力学性质及开采煤层所处位置有关。关键词地质构造地板承压水导水突水

On the Relationship between Geological Structure and Water Bursting in Mine in Fangzhuang Second Mine of He'nan Coal Group Coking Coal Company//CaoShukai,ShangGuangling

AbstractThefaultstructuredestroysaquifercontinuity,andconstitutesaverticalhydraulicconnectionbetweendifferentaquiferwater.Whetherfaultstructuresinfluenceminewaterin-rushismainlyrelatedtothemechanicalpropertiesofthefracturestructureandthelocationofminedcoalseam.

Key wordsgeologicalstructure;floorconfinedwater;hydraulicconductivity;waterbursting

河南煤化集团焦煤公司方庄二矿是一个水害威胁严重的矿井,矿井自1980年以来,共发生17次突水现象,最大突水量达69.8m3/min,平均12.53m3/min,突水来源主要为底板承压水。查明突水原因及规律,对于安全生产具有重要意义。本文讨论了区域地质构造对突水的重要影响及控制作用。

1矿井概况

河南煤化集团焦煤公司方庄二矿位于焦作矿区北东部,焦作市修武县方庄镇境内。矿井建于1969年,1980年12月投产,设计生产能力为45万吨/年。井田东以九里山断层,南以方庄断层,西以二1煤层风氧化带,北以F3断层为界。面积6.1801km2。开采范围为小庄断层与方庄断层之间。

矿井开采煤层为二1煤,该煤层厚度稳定,一般4~6m。煤层结构简单,仅局部含一层夹矸,是全区可采的稳定厚煤层;顶底板以砂质泥岩和泥岩为主。矿井采用立井分水平开拓,分为二个水平开采,一水平标高-170m,二水平标高-480m。目前,生产集中在-400m以浅,-480m以下正在开拓。

近几年矿井正常与最大涌水量分别在21.4m3/min和35.0m3/min左右,最大突水量为69.3m3/min。

2地质概况

2.1地层

矿井位于太行山南麓山前冲积、洪积平原区。本区属华北地层区太行山地层小区,主要出露有前寒武系、古生界、中生界、新生界等地层。

前寒武系为一套黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪片岩及斜长角闪变粒岩、石英砂岩、泥岩等,厚22.00~175.00m。

下古生界包括岩性为竹叶状灰岩、鲕状白云岩、泥质灰岩、紫红色泥岩、灰岩和白云质灰岩等,总厚约510.0m。与下伏震旦系地层呈假整合接触。上古生界为一套海陆交互相含煤沉积,岩性主要为铝土质泥岩、石灰岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层,一般厚100.0m左右。

中生界岩性主要为灰绿色砂岩、灰紫色砂质泥岩,夹两层灰褐色油页岩。厚度不详,与下伏二叠系地层呈整合接触。

新生界广泛分布于太行山前及平原地区,厚度及物性变化较大,主要由粘土、砂质粘土、粗砂及砾石组成,下部新近系沉积物经受了轻微的固结和成岩作用,钻孔揭露最大厚度960.0m,与下伏地层呈角度不整合接触。

井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。太原组为一煤组,含煤6层;山西组为二煤组,含煤7层。开采煤层为二1煤。

2.2构造

焦作矿区属于华北板块板内的太行构造区,主要构造形迹以高角度正断层为主,组成地堑、地垒和掀斜断块。煤田北依太行断隆,南邻开封拗陷,东为汤阴断陷,故煤田内断裂构造严格受上述三大构造的影响与控制,伴有褶曲及小型逆断层,见图3-1。在太行断隆、开封拗陷和汤阴断陷三大构造的影响下,焦作矿区内又派生出凤凰岭断层、朱村断层、九里山断层、峪河断层等二级断裂。这些断裂构造构成了煤田的基本构造格架。

作者简介:曹树凯(1975-),男,助理工程师,河南平禹煤电有限责任公司四矿副总工程师。

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