赵官井田岩浆岩侵入特征及对煤层开采的影响
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赵官井田岩浆岩侵蚀特征对瓦斯赋存影响规律研究摘要:赵官井田内地质构造发育,有断层、褶曲、裂隙,并有三层岩浆岩侵入。
工作面内小断层发育,引起煤层破坏、粉化、增厚、减薄等变形作用和煤的降解、缩聚等变质作用的产物,造成瓦斯异常。
赵官矿井为高瓦斯矿井,也是黄河北煤田新开发矿井,研究井田内岩浆岩侵蚀对瓦斯赋存的影响,通过对地质构造的分析,预测瓦斯赋存分布规律,有计划的进行防治,提高薄煤层工作面单产和安全生产具有重要意义。
关键词:岩浆岩侵蚀;瓦斯赋存规律;安全生产赵官矿井于2009年10月正式投产,矿井设计生产能力90万吨/年,设计服务年限48年。
本井田可采煤层及局部可采煤层五层,主要开采煤层为7、10、11煤层,矿井现开采-415m水平7煤层,矿井地面标高在+30.00m左右,采用三个立井、集中大巷、石门开拓方式,水平沿煤层布置上、下山开采。
采用走向长壁式采煤法,全部陷落法管理顶板,后退式开采。
1井田地质条件简述1)地层本井田位于黄河北煤田的中西部,为全隐蔽的华北型石炭~二叠系煤田,煤系以中、下奥陶系地层为基底,沉积了中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二迭统山西组、下石盒子组,上二迭统上石盒子组,上覆新近系和第四系。
2 )煤层赋存及瓦斯条件a煤层井田含煤地层为上石炭统太原组和下二迭统山西组,平均总厚度260.85m。
其中山西组4煤层局部可采。
太原组地层平均总厚163.23m,共有4个可采煤层,分别为7、10、11、13煤层,煤层中以薄煤层为主。
矿井现开采煤层为7煤层,煤厚0~1.42m,平均厚0.83m,西南部沉缺,属较稳定煤层。
b 煤质由于本区煤层受岩浆岩侵入影响较大,煤质变化较大,煤种牌号复杂。
区内5个可采煤层共有弱粘煤、不粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、贫煤、无烟煤10个煤种,另外第11层煤还有部分天然焦。
总体上7层煤以贫煤为主,次为无烟煤;第10、11、13层煤以无烟煤为主,次为气煤、气肥煤、贫煤。
总说明一、矿井概况1、矿井位置和隶属关系(1)项目名称:新汶矿业集团有限责任公司赵官矿井及选煤厂(2)隶属关系:赵官矿井及选煤厂隶属于新汶矿业集团有限责任公司,是该公司的新建矿井。
(3)所在位置:赵官矿井位于山东省西北部,隶属齐河县。
矿井东距京沪线晏城东站30km,北部有309国道,距济南近50km,矿井建设地点在齐河县赵官镇。
2、设计编制的依据(1)新汶矿业集团公司关于委托编制赵官矿井及选煤厂初步设计的函。
(2)山东煤田地质局第三勘探队编制的《山东省黄河北煤田赵官镇井田勘探(精查)地质报告》。
(3)国土资源部国土资认储字[2002]243号文《〈山东省黄河北煤田赵官镇井田勘探(精查)地质报告〉矿产资源储量认定书》。
(4)山东中煤物探测量总公司编制的《新汶矿业集团公司赵官矿井首采区三维地震勘探报告》和《新汶矿业集团公司赵官矿井西一采区三维地震勘探设计》。
(5)新汶矿业集团地质勘探有限责任公司编制的《赵官煤矿主井、副井检查孔地质报告》。
(6)山东科技大学编制的《新汶矿业集团公司赵官矿井综合水文地质报告》;(7)国家环境保护总局文件“关于山东新汶矿业集团有限公司赵官矿井环境影响报告书的批复(环审[2006]438号);(8)国土资源部划定矿区范围批复(国土资矿划字[2007]32号)。
(9)中华人民共和国国土资源部文件“关于赵官矿井及选煤厂项目建设用地预审意见的复函”(国土资预审字[2007]289号)。
(10)山东省水利厅文件“关于对山东新矿赵官矿业有限公司建设项目水土保持方案的批复”。
(11)齐河县水务局证明:“关于《新汶矿业集团公司关于请求提供赵官镇井田历年最高洪水位数据的函》的复函”。
(12)齐河县水资源管理委员会文件齐水资[2004]01号“关于对‘新汶矿业集团公司关于拟建赵官煤矿申请利用地下水源的函’的复函”。
(13)煤矿项目安全评价备案申请表及专家评审意见。
(14)国家安全生产监督管理总局办公厅《关于报送内蒙古李家壕等煤矿建设项目安全核准结果的函》安监总厅煤监函[2007]123号。
岩浆侵入对煤层及瓦斯成藏的影响探究随着我国煤矿开采业的不断发展,煤矿开采工作的标准和要求有了进一步的提高。
煤矿开采中岩浆侵入的区域是煤层瓦斯较为突出的危险区域之一,我国煤矿开采中矿井受地质条件的影响,常常会受到岩浆的侵入而形成很大的危害。
本文主要对岩浆侵入对于煤层及瓦斯成藏的影响进行了分析探讨。
标签:岩浆侵入煤层瓦斯成藏我国的煤矿矿井较多且分布均匀,地质条件又较为复杂,煤矿开采很容易受到岩浆侵入的影响。
岩浆侵入会对煤层的变质程度、裂隙发育等特性造成很大的影响,同时也会导致煤层及煤层中瓦斯的突出参数发生改变,对于岩浆侵入的规律以及对煤层的影响研究工作可以对煤矿开采提供科学的参考依据,有利于煤矿开采工作的顺利进行。
1岩浆侵入的综合分析1.1岩浆侵入的通道分析岩浆是地球上地幔产生的物质,它的温度和压力都比较高,它的侵入方式一般是向上侵入,大多数情况下,它的侵入通道是褶皱和断层以及软弱煤层,一般是按照压力最小的方向运动的。
通常情况下,作为岩浆上升通道的断层越大,那么岩浆来源就越丰富,沿着断层倾向侵入煤层的岩浆深入的越远,其分布的面积就越大;岩浆沿断层通道侵入煤层,向煤层上山方向比下山方向易于扩散。
1.2岩浆侵入的产状分析岩浆的侵入产状主要有岩墙、岩床、岩盖、岩脉、岩株、岩基等形式。
而在实际的煤矿开采中,岩墙和岩床是最常见的两种,前者是以断层或者是节理来作为侵入的通道,斜交或垂直于煤层,穿插在煤系中,它在平面是以条带状出现的,宽度是几十厘米到几米不等;后者主要是沿煤层顶板或者是煤层的底板侵入的,但是也可以沿煤层中间侵入或吞蚀整个煤层,它的形态主要有层状、串珠状、浑圆状、树枝状等。
1.3岩浆选层侵入的特征分析相对于其他岩层来说,煤层具有硬度小、孔隙度大的物理特性,对于岩浆的侵入防御能力较低,顶部和底部密封性较好,加上煤层的导热性比较差,岩浆侵入的热量和气体不容易及时的向外散发。
而煤层之外的其他岩石一般都相对致密,在受热后,体积会发生膨胀,对岩浆的侵入有很好的防御效果,因此在含煤地层中,岩浆的侵入会首先选择煤层侵入。
1 井田概况及井田地质特征矿区概况1.1.1 位置及交通赵官井田位于山东省西北部,以区内的赵官镇为中心。
其地理座标为:东径116°30′00″~116°36′30″,北纬36°28′00″至36°33′30″,本井田属黄河北煤田的一部份,探矿权记录范围见赵官井田范围直角坐标点表1-1-1。
本井田位于京沪铁路西侧,距京沪线晏城东站30km,北部有309国道,井田内有324省道与其连通,工业场地距324省道仅300m。
自本矿井到济南不足50km。
黄河流经本井田东南部,可航行500t级船只。
水陆交通均较方便,本矿井交通超级便利。
其东与长清井田分界,西与邱集煤矿毗邻,南到13层煤露头,北以探矿权边界。
走向长约9km,偏向宽约7km,勘探面积约为59.2079km2。
行政区划属德州市齐河县管辖。
详见交通位置图(图1-1-1)。
表1-1-1 赵官井田范围直角坐标点图1-1-1赵官矿井交通图示意1.1.2地形地貌本井田地处华北大平原南部,为黄河冲积平原。
井田内地势平坦,地面标高一般为+27~+32m,西北略低,东南略高,坡度为‰~1‰。
我国最大的水系之一—黄河自西南向东北方向流经本井田东部。
据济南洛口水文站观测记录,1958年7月23日特大洪峰时水位达到+32.08m,流量为11800m3/s。
区内有引黄灌渠与之相通。
井田内水系较发育,沟渠纵横,主要为引黄浇灌渠系。
区内主要河、渠为黄河及老巴公河。
一、黄河:本井田东部自西南向东北方向径流,区内沟渠与黄河贯通。
二、老巴公河:井田西部近南北向通过,是齐河重要排灌河道,承担着赵官、仁里集、潘店等乡镇农田浇灌蓄水功能,在赵官镇设有控制闸,蓄水量为21万m3,拟建工程排水量21361.1m3/d,由于老巴公河蓄水量较小,部份排水量通过老巴公河进入赵牛新河,赵牛新河祁庄、务头设控制闸,总蓄水量362万m3。
1.1.3 气象及地震一、气象本区为温带季风~大陆性气候。