泊江海子煤矿矿井地质条件评定及分类
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鄂尔多斯市泊江海子矿井田煤层特征分析作者:周晓晨来源:《西部资源》2021年第04期摘要:泊江海子矿井田位于东胜煤田的西北,属于鄂尔多斯盆地的重要组成部分,区域聚煤条件良好。
研究表明:井田内以褶皱构造为主,断层规模小,断距小,对煤层破坏不大;井田内含煤地层稳定,厚度大,含煤层数较多,可采煤层厚度稳定,其中,全区可采煤层2层,大部可采煤层1层和局部可采煤层3层,显示井田区域煤炭资源潜力较大;煤岩以低变质烟煤为主,含有较低的灰分和全硫,具有较高的利用价值。
关键词:井田地质特征;煤层特征;泊江海子矿1.矿井地质1.1地层泊江海子矿井位于东胜煤田的西北边缘,地层由老至新发育有:①中三叠统二马营组紫色泥岩、灰色和浅灰色砂岩和粉砂岩;②上三叠统延长组为一套灰绿色中—粗粒砂岩,局部含砾,其顶部在个别地段发育有一层薄层杂色砂质泥岩,该组为煤系地层的沉积基底;③中—下侏罗统延安组是矿井内的主要含煤地层,主要由一套浅灰、灰白色各粒级的砂岩,灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层组成,可进一步分为三段[1-2]:第一岩段从延安组底界至5-1煤层顶板,地层厚度40.90~106.78m,平均69.97m,岩性为灰白色中粗粒石英砂岩、细粒砂岩、粉砂岩及深灰色砂质泥岩、泥岩互层,含5、6煤组,含煤1~5层,其中5-1煤层为区内主要可采煤层;第二岩段从5-1煤层顶板至3-1煤层顶板,以灰白色中、细粒砂岩、深灰—灰黑色砂质泥岩、泥岩为主,该岩段含3、4两个煤组,含煤5层,其中3-1和4-2煤层为矿井内主要可采煤层,3-1下、3-2、4-1煤层为矿井内次要可采煤层;第三岩段从3-1煤层顶板至延安组顶界,为深灰色粉砂岩、砂质泥岩,该岩段含2煤组,含煤1~2层,为不可采的薄煤层[3];④中侏罗统为矿井内的次要含煤地层,下部为浅黄、青灰色中、粗砂岩,局部夹粉砂岩、砂质泥岩及薄煤层,1煤组在区内的个别钻孔赋存,不可采;上部岩性主要为紫红色、杂色砂质泥岩、泥岩与灰绿、黄绿色粉砂岩互层;⑤下白垩统志丹群以灰绿、浅红色砾岩为主;⑥第四系厚度变化较大,厚度0~49.80m,平均16.77m。
环境工程2019·04100Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究探。
随着时代的发展,目前还发展出了一种三维高密度电阻率成像探测技术。
图1显示了高密度电阻率法的实际应用案例。
3.综合物探法实际运用案例(1)浅层近水平采空区地面综合物探(a)DZ1线浅层地震法反射时间剖面(b)TEM3线瞬变电磁法视电阻率剖面A-推断积水采空区:B-推断采空区图2 浅层地震法反射时间剖面和瞬变电磁法视电阻率剖面的对比图某煤矿中主要存在3-2煤层和4-2煤层。
3-2煤层的平均厚度为3.05m,平均埋深约为53m。
4-2煤层的平均厚度约为2.72m,这两层煤都属于近水平煤层。
为了更好地探明3-2煤层内部的采空区和积水范围,可以采用浅层地震法和瞬变电磁法来进行综合物探。
采用法国生产的428XL地震仪来进行测试。
地震仪的道距为4m,接收的道数为48道,排列的长度为300m,在物探的过程中采用重锤中间激发的方法来激发,整体叠加次数为11次,最小炮距和最大炮距之间跨度为8m-100m。
浅层地震法反射的时间剖面和TEM视电阻率剖面的对比度如图2所示。
运用专业的仪器进行测量,在3-2煤层的地方,其反射波的能量正明显的消失和减弱,甚至会出现波形缺失和紊乱的现象,所以可以推测确实存在采空区。
而又因为250-360m 存在低阻的反映,所以推断确实存在1处采空区。
而在之后的370-820m的位置确实存在高阻反映,则推断此处存在采空区。
(2)深层倾斜采空区地面综合物探方法某煤矿其中的2煤的平均厚度约为8.36m,4煤的平均厚度为11.12m,煤层的倾斜角度的跨度为22-60度,平均的倾斜角度为37度。
正因为该煤矿内部的小煤窑肺部积水范围不明,所以可以采用瞬变电磁法和可控的音频大地电磁法来全面进行采空区的综合物探。
在本次煤矿探测的过程中,主要采用PROTEM67瞬变电磁仪和V8多功能电法仪来进行综合物探。
泊江海子煤矿矿井地质条件评定及分类作者:李乾刘雷来源:《科技创新与应用》2016年第15期摘要:矿井地质条件分类是以地质构造复杂程度和煤层稳定程度为主要依据,以其它开采技术条件为辅助依据,采用分项评定的方法。
通过对泊江海子井田的分项评定和综合评定,得出其矿井地质条件类型。
关键词:矿井地质条件分类;地质构造;煤层稳定性;开采技术条件1 井田概况本矿井位于东胜煤田的西北部边缘,其构造形态总体为一走向东西,向北倾斜的单斜构造,地层倾角1~3°,地层产状沿走向及倾向均有一定变化,但变化不大,局部倾角达10°。
褶曲构造较为发育,主要有台石村西向斜、于家村西背斜、苏家村北向斜、泊江海子矿西背斜和泊江海子矿南背斜等。
矿区内断层不甚发育,三维地震解释断层15条。
区内无岩浆岩侵入。
综合评价矿井构造属简单类型。
2 矿井地质构造复杂程度评定2.1 断层根据区域构造特征及本矿构造应力特点,本矿三维地震区解释断层15条,其中NDF1为逆断层,其余为正断层。
落差10m以上的断层1条,大于等于5m小于10m的断层2条,大于等于3m小于5m小断层2条,小于3m小断层10条。
断层走向以北东向为主,北西向发育较少。
落差大于等于3m的断层按可靠程度分:可靠断层2条,较可靠断层3条。
上述断层加上与断层伴生的小褶曲,牵引和层滑构造也会不同程度的破坏煤层的稳定性,改变煤层原生空间关系,将给矿井生产造成一定的影响。
因此,断层复杂程度评定为Ⅰ类。
2.2 褶曲本矿总体构造形态为一走向东西,向北倾斜的单斜构造,地层产状变化不大,褶曲构造较为发育,但起伏不大。
因此,褶曲复杂程度评定为Ⅰ类。
2.3 岩浆岩本矿井未发现岩浆岩侵入现象。
因此,岩浆侵入影响构造复杂程度评定为Ⅰ类。
综上所述,影响本矿井构造发育的主要因素为断层,因此,综合评定本矿地质构造复杂程度为褶曲Ⅰa。
3 煤层稳定性的评定本报告评价煤层稳定性指标有:煤层的可采性指数(Km),煤厚变异系数(γ)、面积可采率(%),并结合煤层结构、可采区的连续性和可采点的分布特征综合评价。
泊江海子煤矿矿井地质条件评定及分类探讨黄治富【摘要】主要以地质构造的负载程度和煤层的稳定程度为主要的依据来全面进行矿井地质条件的分类.再以其他开采技术和条件为基础,采用合适的分项评定方法来对泊江海子井田进行全面的评定,并在之后归纳出合适的矿井地质条件.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】2页(P100-101)【关键词】泊江海子;煤矿矿井;地质条件;评定策略;探讨策略【作者】黄治富【作者单位】山西新景矿煤业有限责任公司山西 045000【正文语种】中文【中图分类】T1.泊江海子煤矿概况泊江煤矿位于东胜煤田的西北部边缘,整体为东西走向,属于向北倾斜的单层构造,地层的倾斜角度浮动在3度左右。
虽然地层的走向和倾向都会存在一定的变化,但是整体变化不大。
此外,褶皱曲面的构造比较发达,主要包括于家村西背斜、苏家村北向斜和泊江海子矿南背斜等。
从相关资料的内容来看,一共有15条三维地震带,且区域内部没有岩浆对其侵入。
2.地形与河流泊江海子煤矿位于鄂尔多斯高原的西北部,且本身属于区域性麦分水岭。
整体地形呈现南高北低的趋势,而从整体走向来看,又主要变为西高东低的走势整个煤矿的最高点位于井田的西北部,最低点位于井田中部UN21号孔附近,最大地形的标高差为133.56m,一般的地形海拔标高则徘徊于+1430和+1380之间。
本区的地形多呈现沙漠地貌,大部分地区存在较多的风积沙,第四系内部地形分布异常广泛。
志丹群的基岩仅仅在西北部的地区零星出现。
整个区域的内部不仅植被稀疏,而且多属于半荒漠地区。
区域内部仅存在名为鸡沟河的季节性沟谷,但是在枯水季节一般都呈现干涸的状态。
但是在雨水充沛的季节,则可以形成短暂的溪流,如果水量较大,则可以形成流量很大的洪流,主要从西北方向流向东南方向。
3.矿井地质构造复杂程度测评(1)断层分类尤其需要根据区域内部构造特点和煤矿构造应力特点来解释断层的存在。
附件4矿井地质条件评价分类表序号项目评价类别状况描述一断层Ⅰ大、中型断层很少,每平方公里内不超过一条,对采区的正常划分不受影响。
Ⅱ大、中型断层不多,每平方公里内一般不超过一条,对采区的正常划分影响不大。
Ⅲ大、中型断层较多,超过每平方公里一条,未超过的常呈互相交叉切割,对采区的正常划分影响较大。
Ⅳ大、中型断层相当发育,或断层条数虽然不多,但互相切割严重,对采区正常划分受到限制影响颇大。
二岩浆侵入活动Ⅰ没有或很少有岩浆侵入体出现。
Ⅱ仅在井田局部出现侵入岩体,但规模不大,一般为岩墙、岩脉或小型岩盘,形状单一规则,不影响采区与采面的划分与布置。
Ⅲ侵入岩体分布范围较广,数量也多,吞蚀面积较大,形状不规则,对采区内采面布置影响很大。
Ⅳ侵入岩体量多面广,超过全井田二分之一,侵入层位不稳定,形状比较复杂,大部分煤层被吞蚀薄化或遭全部破坏或受接触变质,推动开采价值。
矿井地质条件评价分类表(续一)序号项目评价类别状况描述三褶皱Ⅰ全井田内煤层产状稳定,很少有波伏起伏,不影响采区的正常划分。
Ⅱ井田在部分产状稳定,仅有少量次一级褶皱存在,对采区的正常划分,影响不大。
Ⅲ煤层产状变化较大,次一级褶皱比较发育,或有一定数量的紧密褶皱存在,对采区划分有较大影响。
Ⅳ煤层产状变化很大,紧密褶皱发育,严重影响对采区的正常划分。
四顶底板Ⅰ一般比较平直稳定,顶板岩石的完整性好,硬度中等,节理不发育。
(完整)Ⅱ一般比较平整,仅局部出现凹凸不平,顶板岩石完整性中等,节理不很发育。
(块裂)Ⅲ顶底板起伏大,常凹凸不平,顶板岩石完整性较差节理发育,松软破碎。
(碎裂)Ⅳ顶板凹凸不平,岩性较软顶板岩性松软破碎,节理发育完整性极差,极易冒落。
(松散)矿井地质条件评价分类表(续二)序号项目评价类别状况描述五其它(陷落柱)Ⅰ一般不出现诸如陷落柱等的地质破坏。
Ⅱ偶有冲蚀沙窗,陷落柱等的地质破坏。
Ⅲ常有较多的诸如陷落柱、沙窗、淤泥贯入等地质破坏。
Ⅳ煤层大面积的遭到陷落柱等地质破坏,构成采掘的严重威胁。
泊江海子煤矿矿井地质条件评定及分类
矿井地质条件分类是以地质构造复杂程度和煤层稳定程度为主要依据,以其它开采技术条件为辅助依据,采用分项评定的方法。
通过对泊江海子井田的分项评定和综合评定,得出其矿井地质条件类型。
标签:矿井地质条件分类;地质构造;煤层稳定性;开采技术条件
1 井田概况
本矿井位于东胜煤田的西北部边缘,其构造形态总体为一走向东西,向北倾斜的单斜构造,地层倾角1~3°,地层产状沿走向及倾向均有一定变化,但变化不大,局部倾角达10°。
褶曲构造较为发育,主要有台石村西向斜、于家村西背斜、苏家村北向斜、泊江海子矿西背斜和泊江海子矿南背斜等。
矿区内断层不甚发育,三维地震解释断层15条。
区内无岩浆岩侵入。
综合评价矿井构造属简单类型。
2 矿井地质构造复杂程度评定
2.1 断层
根据区域构造特征及本矿构造应力特点,本矿三维地震区解释断层15条,其中NDF1为逆断层,其余为正断层。
落差10m以上的断层1条,大于等于5m 小于10m的断层2条,大于等于3m小于5m小断层2条,小于3m小断层10条。
断层走向以北东向为主,北西向发育较少。
落差大于等于3m的断层按可靠程度分:可靠断层2条,较可靠断层3条。
上述断层加上与断层伴生的小褶曲,牵引和层滑构造也会不同程度的破坏煤层的稳定性,改变煤层原生空间关系,将给矿井生产造成一定的影响。
因此,断层复杂程度评定为Ⅰ类。
2.2 褶曲
本矿总体构造形态为一走向东西,向北倾斜的单斜构造,地层产状变化不大,褶曲构造较为发育,但起伏不大。
因此,褶曲复杂程度评定为Ⅰ类。
2.3 岩浆岩
本矿井未发现岩浆岩侵入现象。
因此,岩浆侵入影响构造复杂程度评定为Ⅰ类。
综上所述,影响本矿井构造发育的主要因素为断层,因此,综合评定本矿地质构造复杂程度为褶曲Ⅰa。
3 煤层稳定性的评定
本报告评价煤层稳定性指标有:煤层的可采性指数(Km),煤厚变异系数(γ)、面积可采率(%),并结合煤层结构、可采区的连续性和可采点的分布特征综合评价。
见表1。
3-1煤层:煤层厚度0.21~7.26m,平均3.87m,为薄~厚煤层;Km为0.91,γ为50%,面积可采率为95%,结构简单;本煤层为本矿的主采煤层,连续性好,故评为稳定煤层。
4-2煤层:煤层厚度0~3.06m,平均1.27m,为薄~中厚煤层;Km为0.55,γ为70%,面积可采率为61%,结构简单;连续性较好,故评为较稳定煤层。
5-1煤层:煤层厚度0~4.25m,平均2.80m,为薄~厚煤层;Km为0.95,γ为33%,面积可采率为96%,结构简单;连续性好,故评为稳定煤层。
3-1下煤层:煤层厚度0~1.30m,平均0.75m,为薄煤层,Km为0.56,γ为37%,面积可采率为26%,结构简单;可采区连续性较差,故评为不稳定煤层。
3-2煤层:煤层厚度0~2.07m,平均0.59m。
以薄煤层为主,Km为0.38,γ为74%,面积可采率为36%,结构简单;可采区的连续性较差,故评为不稳定煤层。
4-1煤层:煤层厚度0~2.20m,平均0.60m,以薄煤层为主,Km为0.20,γ为60%,面积可采率为22%,结构简单;可采区连续性较差,故评为不稳定煤层。
综上所述,本矿可采煤层有3-1、3-1下、3-2、4-1、4-2、5-1计6层,其中3-1下、3-2、4-1为不稳定煤层,4-2为较稳定煤层,3-1、5-1为稳定煤层。
稳定和较稳定煤层的资源储量占总资源储量的89%,稳定煤层的资源储量占总资源储量的77%,故综合评定本矿煤层稳定程度为较稳定型。
即Ⅰd。
4 其它开采地质条件复杂程度
4.1 煤层顶底板
顶底板较平整,较完整,裂隙不很发育。
属Ⅱ类。
4.2 倾角
本矿井构造形态总体为一走向东西,向北倾斜的单斜构造,地层倾角1~3°,地层产状沿走向及倾向均有一定变化,但变化不大,局部倾角达10°。
煤层倾角
为Ⅰ类。
4.3 其它特殊地质因素
4.3.1 瓦斯:本矿井瓦斯含量低,在可采煤层的97个合格样品中,瓦斯含量(CH4,daf)最大值仅为0.49m3/t,各煤层平均瓦斯含量(CH4,daf)在0.05~0.08m3/t之间。
各煤层瓦斯含量与煤层埋深关系不大。
4.3.2 煤尘爆炸:本矿井各可采煤层均具有爆炸危险性。
4.3.3 煤的自燃:据《内蒙古银宏能源开发有限公司泊江海子煤矿补充勘探地质报告》,本矿井煤层自燃倾向性为Ⅱ类易自燃煤层。
4.3.4 地温:本矿井恒温带深度在60~120m左右,恒温带地温10.7~16.2℃;12个简易井温孔的地温梯度1.23~1.58℃/100m,平均1.48℃/100m,属地温正常区,未来井下开采无地热危害。
综上所述:其它特殊地质因素属Ⅱeg类。
5 结束语
本矿地质构造复杂程度为Ⅰa,煤层稳定程度为Ⅰd,煤层顶底板Ⅱe,其它开采地质条件复杂程度为Ⅱg。
矿井地质条件综合评定为Ⅱ-Ⅰa,Ⅰd,Ⅱeg。
参考文献
[1]安徽省煤田地质局第三勘探队.内蒙古鄂尔多斯泊江海子煤矿建井报告[R].2014.
[2]煤矿地质工作规定[S].安监总煤调[2013]135号.
[3]徐开礼,朱志澄.构造地质学[M].北京:地质出版社,1989.
[4]李增学.煤地质学[M].北京:地质出版社,2009.
刘雷(1983-),男,安徽界首人,地质高级工程师,现在安徽省煤田地质局第三勘探队从事煤田地质工作。