王長雙(兗礦東華建設有限公司地礦建設分公司,山東 鄒城 273500)
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石拉烏素煤礦地質類型評價
王長雙
(兗礦東華建設有限公司地礦建設分公司,山東鄒城273500)
摘 要:本文對石拉烏素煤礦地質類型進行了介紹,通過地層、地質構造、煤層穩定程度、瓦斯類型、水文地質類型、煤層頂底板特征、地層產狀、陷落柱、地溫等對煤礦地質類型進行了綜合評定。
關鍵詞:地層;構造;瓦斯;水文地質;地層產狀
石拉烏素井田屬于東勝煤田,井田內大面積被第四系風積沙所覆蓋,局部有白堊下統地層出露。井田內地層由老至新發育有:三疊系上統延長組(T3y)、侏羅系中下統延安組(J1-2y)、侏羅系中統直羅組(J2z)、侏羅系中統安定組(J2a)、白堊系下統志丹群(K1zh)和第四系(Q)。
現有勘探資料顯示本井田未發現斷層,井田總體構造形態為一向北西傾斜的并發育有次一級波狀起伏的單斜構造,地層傾角小于4°; (1)斷層。井田內以往地質勘探時期施工的鉆孔未揭露斷層,首采區(一期)三維地震勘探區內未發現落差≥5m的斷層,未發現落差≥3m的斷點。據現有勘探資料分析,斷層不影響采區的合理劃分和采煤工作面的連續推進; (2)褶皺。石拉烏素井田總體構造形態為一向北西傾斜的并發育有次一級波狀起伏的單斜構造,首采區(一期)三維地震勘探在勘探區內解釋波幅≥10m的褶曲2個,傾角2~4°。據現有勘探資料顯示,據現有資料分析,褶皺不影響采區的合理劃分和采煤工作面的連續推進; (3)巖漿巖。本區無巖漿侵入,沒有受巖漿巖的影響,不影響采區的合理劃分和采煤工作面的連續推進。
井田總體構造形態為一向北西傾斜的并發育有次一級波狀起伏的單斜構造,地層傾角小于4°,區內未發現斷層,亦無巖漿巖侵入體。根據《煤礦地質工作規定》中地質構造復雜程度劃分標準,石拉烏素井田地質構造復雜程度為簡單類型。
井田內含煤地層為侏羅系中、下統延安組(J1-2y),該組地層厚度280.24~360.59m,平均312.84m。含煤層10~25層,煤層自然厚度22.78~39.19m,平均厚31.20m;含煤系數10.0%。由地質剖面圖及巖煤層對比圖、儲量圖來看,在縱向上有上部及下部煤層較厚、中部較薄,在平面上總體反映為由北向南煤層普遍有增厚的趨勢。
石拉烏素井田可采煤層9層。穩定煤層有2-2上、4-1、6-2煤層共3層,較穩定煤層有2-1、2-2中、3-1、4-2中、5-1和5-2煤共6層。穩定煤層的資源儲量占礦井保有資源儲量的55.8%,大于40%,穩定和較穩定煤層的資源儲量占礦井保有資源儲量的99.5%,大于80%。因此,本井田煤層穩定程度綜合評價為簡單型。
根據建礦設計對礦井瓦斯涌出進行預測結果,礦井相對瓦斯涌出量最大為0.05m3/t,礦井絕對瓦斯涌出量為0.08m3/min。按照《煤礦瓦斯等級鑒定暫行辦法》(2011)規定,初步鑒定本礦井為瓦斯礦井。
根據煤層瓦斯樣測定成果,礦區范圍內煤層瓦斯含量低,甲烷含量為0-0.06ml/g(0-0.06m3/t),平均含量為0-0.02ml/g(0-0.02m3/t);按照《煤礦地質工作規定》第十條礦井瓦斯類型劃分,煤層瓦斯含量小于4m3/t,礦井瓦斯類型為簡單型。
石拉烏素煤礦先期開采2-2上煤層,直接充水含水層為侏羅系中下統延安組碎屑巖類承壓水含水層、侏羅系中統直羅組含水層,間接充水含水層為白堊系下統志丹群含水層、上更新統薩拉烏素組孔隙潛水含水層、全新統風積砂層孔隙潛水含水層、三疊系上統延長組碎屑巖類承壓水含水層。礦井直接充水含水層富水性弱,間接充水含水層富水性弱~強。本井田內及周邊無老窯,故不受相鄰煤礦老空水的影響。預測礦井先期開采2-2上煤層正常涌水量為1079m3/h,最大涌水量為1619m3/h。石拉烏素煤礦井下發生淋水突水現象4次,風井井底清理斜巷硐室有一處出水點,最初測得水量為34.62m3/h。其他三處出水量小于30m3/h。正常情況下,礦井開采主要水害為含水層水害,在以后生產時也將有突水現象產生,不排除有發生較大頂板涌水的可能。本礦井為在建礦井,隨著礦井建設工作的開展,對礦井水文地質的認知將不斷深入,對主要水害的防治水工作將逐步開展,根據開采受水害影響的分析,預測防治水工作易于進行。
綜上所述,按《煤礦防治水規定》第十一條礦井水文地質類型劃分的依據和原則,石拉烏素煤礦先期開采2-2上煤層礦井水文地質類型為復雜型。
(1)煤層頂底板。本井田煤層的頂底板為軟弱-半堅硬巖層,抗壓強度為20.83-59.03MPa。煤礦范圍內沒有發現大的構造破碎帶。第四系(Q)松散層分布廣泛,結構松散,厚度較大,基巖的風化剝蝕作用相對較弱。即以碎屑巖類為主,第四系(Q)松散層次之,層狀結構及松散結構,巖體各向異性,力學強度變化大。煤層頂底板條件為中等類型.;(2)地層產狀。本井田屬近水平巖層,總體構造形態為一向北西傾斜的并發育有次一級波狀起伏的單斜構造,地層傾角小于4°。地層產狀屬簡單類型;(3)陷落柱。本井田內至今未發現巖溶陷落柱。屬簡單類型;(4)地溫。本井田地溫梯度2~3.60℃/100m。本井田地溫屬“地溫正常有害區”。屬中等類型;(5)地壓。本井田無地壓沖擊現象。綜上所述,煤層頂底板條件為中等類型;地層產狀屬簡單類型;巖溶陷落柱屬簡單類型;地溫屬中等類型;地壓屬簡單類型。石拉烏素煤礦其他特殊地質因素確定為中等類型。
石拉烏素井田地質構造復雜程度為簡單類型;煤層穩定程度為中等類型;瓦斯類型為簡單類型;水文地質類型為復雜類型;煤層頂底板工程地質條件為中等類型;地層傾角小于4°,為簡單類型;其他特殊地質因素為中等類型,根據就高不就低的原則,石拉烏素礦井地質類型綜合評定為復雜類型。
參考文獻:
[1]《煤礦地質工作規定》(2013).
[2]《煤礦防治水規定》(2009).
[3]《煤礦床水文地質、工程地質及環境地質勘查評價標準》(MT/T 1091-2008).
作者簡介:王長雙(1987-),男,山東鄒城人,工程師,主要從事:地質勘查工作。
DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.061