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第一章 矿区概述 一、交通位置 嵩明县姑娘桥煤矿位于嵩明县城东南128方向,平距22Km,处于嵩明县牛栏江镇境内。地理坐标(极值)为 东经10307′58″~10308′15″ 北纬2509′48″~2510′04″ 矿区到四营煤矿原矿部约10Km,从四营煤矿原矿部到320国道岔路口有7Km的沥青路面专用公路相通,至昆明市区运距约78公里。交通极为方便(详见插图1-2)。 6 嵩明县四营乡姑娘桥煤矿煤矿矿产资源开发利用方案 二、自然地理 1、地形地貌 矿区位于嵩明县城东南部山区,云贵高原之滇东高原的西部,区内地形起伏不大,属丘陵地带,具中低山构造剥蚀丘陵地貌特征。矿区范围内最高点位于矿区东北部,标高1995米,最低点位于矿区西南角,标高1810米,相对高差185米。 2、气象 本区气候温和舒适,季节性不明显,年平均气温14~15℃,最低气温零下4~6℃,最高气温30℃。降雨量随季节而变化,降雨多集中于6~11月,年平均降雨量约在1247.23-1288.15毫米,风向多为西南,最大风力约达7~8级,植被发育中等,多为灌木林。 3、河流 矿区处于南盘江水系与金沙江水系的分水岭地带,地表水系不发育,在矿区南部有喷水洞暗河出露形成溪流,由西向东流出矿区后注入羊街河,最终注入南盘江。除喷水洞暗河外,矿区还发育有季节性冲沟,一般干枯,无水流,但暴雨时期流量大。 4、地震 嵩明县地处小江断裂带腹地,是历史强震区,据史料记载,1833年曾发生过8.0级地震。从1833年发生的大地震至今,嵩明境内未发生过3.0级以上的地震,为地震平静期。 根据建筑抗震设计规范,该区抗震设防烈度为8度,设计基本加速度值为0.30g,矿区区域稳定性为较不稳定区,因此,矿山建设及开采应据此设防。 5、工农业概况 区内居住着彝、汉、哈尼、拉祜族等民族,经济作物主要以茶叶、甘蔗为主,盛产水稻、黄豆、马铃薯。工业除采煤外,还有茶厂、糖厂、水泥厂及小型砖厂。 三、煤矿现状 三章田煤矿建于1983年,设计生产规模3万t/a,采用平硐开拓。矿井现有主平硐位于井田东面,硐口标高1028.39m。现有回风斜井位于主平硐的北部,距离约365m,井口标高1098.79m。该矿井采煤方法为走向长壁采煤法,采煤工艺为放炮落煤,顶板管理为全部垮落法,人工装车,自然排水。 四、以往地质工作 1、1958年原云南省地质局嵩明地质队在该区进行了地质勘查工作,为该区最早的地质勘查工作,此次工作施工了9个钻孔,提交了云南省嵩明县四营煤田矿区储量报告,报告原提交储量(BC1C2)656.5万吨,后经云南省地质局评审,评审意见文号(62)方地基核字地178号,评审要求对储量重新修改计算,最后计算结果为平衡表内C1C2级储量474.8万吨,其中C1级47.4万吨,C2级427.4万吨;平衡表外10.6万吨。经查评审修改后的储量已列入云南省矿产资源储量表。 2、1961年云南煤田地质勘探公司一九八勘探队在原地质厅嵩明地质队进行的勘探基础上,对该区进行了地质勘探工作,共施工5个钻孔及一定数量的槽探和取样化验工作,提交了云南省四营矿区地质勘探报告,该报告仅对区内分布较广的K2煤层进行了储量计算,估算结果K2煤层C1C2级储量127.749万吨。经查本次工作提交的报告未经过评审,提交的储量也未列入云南省矿产资源储量表。 3、1975年云南省地质局第六地质队对四营矿区进行了专门的水文地质勘探工作,提交了云南省四营煤矿区南井田水文地质补充勘探报告,基本查明了四营矿区水文地质条件。 4、2005年11月,云南省核工业地质调查队对姑娘桥煤矿进行了资源储量核实工作,提交了云南省嵩明县四营矿区姑娘桥煤矿资源储量核实报告,核实矿区探明资源量32.33万吨;消耗资源量8.25万吨;保有122b333资源量24.08万吨,其中(122b)资源量9.86万吨,(333)资源量14.22万吨。核实报告经昆明市矿产资源储量评审专家组评审通过后,昆明市国土资源局已备案(备案号昆国土储备字[2006]35号)。 以上工作,对矿区的地层、构造、煤层、煤质、开采技术条件等均作了评述,为本次资源储量核实提供了可靠的基础地质资料。 五、企业性质 嵩明县姑娘桥煤矿煤矿为证照齐全、合法开采的小型私营煤矿山。 六、编制依据及设计原则 (一)编制依据 1、 2010年3月由云南华鹏爱地资源勘查有限公司编制的云南省嵩明县四营乡姑娘桥煤矿煤矿资源储量核实报告。 2、 2007年6月由云南省昆明市国土资源局矿产资源储量评审中心关于云南省嵩明县四营乡姑娘桥煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明。 3、国土资源部制定的矿产资源开发利用方案编写内容。 4、煤炭工业小型矿井设计规范、相关规程及规范文件。 5、设计委托书。 6、姑娘桥采矿许可证副本。 7、姑娘桥煤矿瓦斯等级鉴定证书。 8、姑娘桥煤矿煤自燃倾向性等级鉴定报告表。 9、姑娘桥煤矿煤尘爆炸性鉴定报告。 (二)设计原则 本着经济合理、技术可行、安全可靠、方便实用及有利于矿井建设的指导思想,资源开发利用方案编制原则如下 1、认真贯彻执行国家矿产资源法和矿产资源开采登记管理办法,按照矿产资源开发利用方案编写内容要求编制。 2、认真贯彻执行国家安全监察局2007年颁布的煤矿安全规程,结合矿井具体情况,根据矿井地质情况及煤层赋存条件,尽量采用与矿井相适应的技术、工艺和设备,使之达到正规的、安全的、稳定的生产,使资源得到充分利用。 3、尽量做到布局合理、生产集中、系统完善、环节畅通,使矿井能够实现以矿养矿,由小到大逐步发展的目的。 4、提高矿井技术装备水平,完善安全设施,充分、合理利用原有井上下工程、设备和设施,降低矿井生产成本,提高经济效益。 5、重视环境保护,采取必要措施,减少矿井生产对环境污染。 昆明煤炭设计研究院 - 71 - 第二章 产品需求及市场预测 一、产品性质及用途 矿区含煤地层为石炭系下统万寿山组(C1w),主要可采煤层(编号K2煤层)位于煤系地层顶部。煤层呈沥青光泽,黑色,粉状、粒状和碎块状,煤岩类型为亮型煤。水分0.23~2.28;灰分14~34;挥发分18~300;硫分2.4~3.0;发热量29.27~33.45MJ/kg,属中至中高灰分、中高硫、高热值煤,煤类为瘦煤。可作良好的动力用及民用煤。 煤炭作为一种热能资源早已被人类开发利用,主要利用在能源、化工和工农业生产生活中。随着国民经济快速发展,对煤的需求量将大幅上涨,为企业开发资源提供了发展空间。 。 二、市场预测 (一)近年煤炭产量及需求量 我国煤炭资源丰富,但主要集中分布于北方,而南方相对较少。云南省属缺油少气地区,能源主要依赖于水电和煤炭资源。 云南省2002年产原煤3066万t,2003年4059万t,2004年5353万t,2005年6350万t,2006年7339万t,每年以千万吨大幅增长,但均全部消费完,还不能满足需要。 该煤矿原煤销售给昆明市马街火电厂及本地生活用煤,供不应求,市场前景较好。本地煤矿产品销售市场好,并能获得较好的经济效益和社会效益。 因此,加快普姑娘桥煤炭资源开发不但可增加地方财政收入,缓解煤炭资源供需矛盾,又益于地方经济的发展。 矿区采煤已多年,路通、电通、水通,采矿设备配套,并有一对现成开采井巷工程,为进一步开采及向深部开拓创造了有利条件。 (二)产品价格 本矿井原煤为褐煤,目前市场价格180元∕吨。根据煤炭市场发展趋势,预计未来市场价格为190元∕吨。 第三章 矿区地质及矿产资源概况 一、矿区总体概况 姑娘桥煤矿位于嵩明县城128方向,平距约22Km,处于嵩明县牛栏江镇境内。地理坐标(极值)东经 10307′58″~10308′15″,北纬2509′48″~2510′04″。面积0.1505Km2。矿区距昆明78Km,交通方便。 二、矿区地质特征 (一)地层 本区地层由老至新出露有震旦系、寒武系下统和中统、奥陶系中统、志留系中统、泥盆系中统、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系,缺失侏罗系及白垩系。 1、震旦系(Z) (1)、澄江组顶部为紫红色泥质砂岩,具杂色泥纹,底为冰积层。 假整合 (2)、灯影灰岩顶部为白云母质灰岩及砂质板岩,底部为白云母质灰岩及长石砂岩。 假整合 2、寒武系(є) (1)、沧浪铺组顶部为棕黄色或深灰色云母质页岩及砂质页岩,底部为棕色砂岩。 假整合 (2)、石田组灰色或灰黑色,中-细粒结晶灰岩、泥质灰岩。厚50-200米。 假整合 3、奥陶系中统(O2) 汤池组棕黄色中-细粒砂岩夹黄绿色云母质页岩,厚40-60米。 假整合 4、志留系中统(S2) 上村组紫色或黄绿色页岩与砂质页岩,厚约60米。 假整合 5、泥盆系下统(D1) 顶部为黑色或黄绿色页岩,中部为灰色泥质灰岩,底部为棕黄色云母质页岩,厚约160米。 假整合 6、石炭系(C) (1)、石炭系下统宰格组(C1Z)下部为深灰色中厚层状结晶灰岩,含石燕化石;中部为浅灰色致密灰岩,局部含砂岩;上部为灰白色粗粒结晶白云质灰岩。厚190-230米。 (2)、石炭系下统万寿山组(C1W)底部为灰绿色粘土页岩,夹2-3层深灰色致密砂质灰岩,含煤0~1层;中部为深灰色细粒石英砂岩,粉砂岩,砂质粘土,含植物化石,含可采煤1-3层;上部为石英砂岩。厚36-106米。 (3)、石炭系下统上灰岩组(C1S)下部紫红色泥岩,偶夹薄层灰岩、砾岩;中上部浅灰色致密结晶灰岩,含珊瑚、蜓科化石。厚50~110m。 假整合 (4)、石炭系中统土桥组(C2t)下部杂色铝土页岩、豆状铝土矿;中部深灰色粉砂岩、页岩,含0~3层劣煤,均不可采;上部石英砂岩。厚2~56m。 (5)、石炭系中统黄龙山灰岩组(C2h)底部灰白浅灰结晶白云质灰岩;中上部灰色致密结晶灰岩。厚110~145m。 (6)、石炭系上统马平组(C3m)灰白色致密块状灰岩,厚50~94m。 7、二叠系(P) 1、二叠系下统阳新灰岩组(P1)底部为黑色沥青质灰岩,中部为深灰色致密灰岩,上部为灰色致密结晶灰岩。厚152~391m。 假整合 2、二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2)为灰褐、棕红等玄武岩。 假整合 或不整合 8、三叠系(T) 分布于向斜轴部,底为紫褐色砾岩层,砾石以玄武岩为主,中部为紫色块状或中厚层状细砂岩,上部薄层状粗砂岩,具交错层理。厚约400米。 不整合 9、第三系 洪积层,湖相沉积。厚100~160m。 假整合 10、第四系 为坡积层,残积层。厚0~30m。 矿区及邻近周边出露地层的岩性特征由老至新分述如下 1、石炭系下统宰格组(C1Z) 出露于矿区东南部边缘,下部为浅~深灰色中厚层状结晶灰岩,局部肉红色泥质灰岩夹黄绿、紫红色页岩,底为角砾岩。中上部为灰白色致密灰岩,顶为深灰色硅泥质灰岩,平均厚44m。 2、石炭系下统万寿山组(C1W) 出露于矿区东南部,下部为灰~深灰色灰岩及白云质灰岩,底为灰绿色铝土夹泥质灰岩透镜体;中部为灰~深灰色砂岩、砂质页岩及炭质页岩,含煤层1层;上部多为浅灰色薄层状的石英砂岩、粉砂岩。万寿山组厚度在四营矿区较大范围内,变化较大,由南向北变薄,最薄仅20余米,在本矿区内,万寿山组厚度一般较稳定,平均约46m。 3、石炭系下统上灰岩组(C1S) 与万寿山组为整合接触,出露于矿区中部,中下部为厚层状紫红色泥质白云岩,夹薄层灰岩、砾岩;上部浅灰色致密结晶灰岩。含珊瑚、蜓科化石。平均厚123m。 4、石炭系中统黄龙组(C2h) 该组地层出露于矿区西北部,与下伏地层呈假整合接触关系,岩性一般为浅灰色灰岩,组织致密,性脆,岩溶、溶洞发育。顶部夹中粗粒结晶白云质灰岩。平均厚80m。 5、石炭系上统马平组(C3m) 出露于矿区外西北部,岩性为灰白色、浅灰色致密块状灰岩。厚70-80m。 (二)构造 本区就大地构造而言,位于滇桂台向斜,滇东台凹之东南部,康滇山字型构造,前面弧立之东翼。 区内地质构造为一向斜构造(此向斜为明良向斜),向斜翼部出露有震旦系地层,轴部则是二叠系地层,轴面倾向为N15W,两翼近于对称,岩层倾角北段较陡约50左右,南部平缓约25~35之间。 区内的断裂发育,因受来自近东、西方向水平挤压的作用,主要构造线呈南、北方向展布。 矿区位于明良向斜东翼北段,原四营矿区最南端,构造比较简单,为一单斜构造。岩层走向N20~30E,倾向NW,倾角20~30。 1、褶曲 矿区仅有小型褶曲,且发育于煤层露头部份,一般延续不长,断续出现,涉深较浅,对深部煤层影响较小。 2、断层 F1断层位于矿区南部,平移正断层,走向东西,倾向北,倾角70。矿区南部煤层均已采空,保有煤炭资源储量分布在矿区西北部,断层对矿区保有炮炭资源的开采无影响。 综上所述,矿区地质构造复杂程度属简单类型。 (三)煤层及煤质 1、煤层 本区煤系地层为石炭系下统万寿山煤组(C1W),下伏地层为宰格灰岩,上伏地层为上灰岩,煤系地层一般含煤层1-3层(自下而上编号为K1、K2、K3),矿区含K2可采煤层一层,平均煤厚1.95m。煤系地层平均厚度为46m,含煤系数为4.24。 矿区范围内仅有K2一层可采煤层,其特征详见表2-1。 表2-1 可采煤层特征一览表 煤层 编号 煤层厚度(m) 煤层结构 (夹矸层数) 顶底板岩性 稳定性 可采程度 顶板 底板 K2 结构简单 含透镜状夹矸一层 页岩或泥岩 页岩 较稳定 全区可采 K2煤层 K2煤层赋存于煤系地层中部,产状290-310∠20-30;顶板主要为炭质页岩及粘土岩,底板为页岩、砂质页岩;煤层厚度1.75~2.00m,平均厚1.95m,矿区内煤厚度化不大;煤层结构简单,含透镜状夹矸1层,岩性为粘土质页岩及炭质泥岩。 矿区可采的K2煤层属全区可采较稳定煤层。 2、煤质 因以往勘查工作在姑娘桥矿区范围内没有采样化验工程,且以前的化验项目不齐全,本次工作在四营矿区共计补采了7件煤层样进行分析化验,其中姑娘桥煤矿开采的K2煤层,分别在姑娘桥、爱国、马宗岭煤矿区各采取1件煤样。本次主要以补采的3件煤样分析化验结果对矿区煤质进行评述。 (1)煤的物理性质及煤岩特征 矿区煤层呈黑色,粉状、粒状和碎块状,具油脂至玻璃光泽。结构为均一状结构,局部为碎片镶嵌状结构。阶梯状断口,次生裂隙发育,常为方解石、细晶黄铁矿充填。 煤岩显微镜下鉴定结果有机组份中以镜煤化物质为主,含量大约占80以上,丝炭半丝炭化物质约占10~15,具有木质结构的物质很难发现。煤层上部及下部丝炭化基质体仅有少量出现,中部丝炭化基质体分布最为普遍,多呈不规则之片状、块状镶嵌于镜煤化基质体中。无机组分以粘土矿物(主要为炭质页岩)为主,硫化物矿物(黄铁矿)次之,煤层中部矿物杂质分布较多,多呈碎屑状,含量约8~10。 宏观煤岩类型为光亮型煤。 (2)煤的化学性质 矿区开采的K2煤层煤质指标详见煤质综合成果表(附表1),主要指标特征综述如下 1、工业分析 水分(Mad)原煤0.36~0.40,平均0.38;浮煤0.38~0.42,平均0.40。 灰分(Ad)原煤11.20~15.62,平均13.77;浮煤4.97~5.94,平均5.54。 挥发分(Vdaf)原煤19.88~23.86,平均22.21;浮煤18.85~19.47,平均19.20。 2、发热量 高位发热量(Qgr.ad)原煤29.49~31.97,平均30.59;浮煤34.02~34.47,平均34.21。 低位发热量(Qnet.ar)原煤28.59~31.03,平均29.68,为特高热值煤。 3、胶质层、粘结性 胶质层指数(X)25.0~38.0mm,平均30.0mm。 胶质层粘数(Y)4.0~12.5mm,平均7.5mm。 粘结指数(G)76。 4、有害元素 全硫(St.d)原煤1.98~2.43,平均2.20;浮煤1.81~2.02 ,平均1.92。原煤为中高硫煤,浮煤为中硫煤。浮煤比原煤平均降低12.73。 磷(P,d)原煤磷含量0.001~0.002,平均0.0017。属特低磷煤。 砷(AS.d)原煤砷含量3~7ug/g,平均5ug/g。属二级含砷量。 5、元素分析 碳(Cdaf)含量浮煤84.47~89.14,平均86.74。 氢(Hdaf)含量浮煤0.63~0.71,平均0.67。 氧硫[(OS)daf ]含量浮煤5.78~8.40,平均7.47。 6、微量元素 锗(Ge,d)含量原煤2~3ppm,平均2.67ppm。含量低。 镓(Ga,d)含量原煤8~9ppm,平均8.67ppm。含量低。 7、煤灰成分 煤灰成分以SiO2为主,次为Al2O3及Fe2O3。 2)煤的工业用途 综合上述资料,依据中国煤炭分类国家标准(GB5751-86),矿区K2煤层为低中灰、中高硫、特低磷、二级含砷、特高热值煤,煤类属焦煤,代号JM,数码15。 工业用途应作为炼焦或配焦用煤,但由于属极难选煤类,硫份高,故不能做炼、配焦用煤,可作为优良的动力用煤及普通燃料。 (3)伴生矿产 矿区煤系地层内含锗、镓等稀有元素,但含量极低,不具工业价值。 三、煤层开采技术条件 (一)、矿区水文地质条件 1、矿区地形与地表水的特征 矿区位于嵩明县城东南山区,所处的地貌类型为剥蚀的高原山地,丘陵地形。基岩裸露、岩溶发育,山脉走向与岩层走向一致,呈北北东向展布,地势北高南低,坡度1040海拔19951810米,相对高差185米,沟谷发育,切割较深,利于地表水和地下水的排泄。 矿区处于南盘江水系与金沙江水系的分水岭地带,地表水系不发育,在矿区南部有喷水洞暗河出露形成溪流,由西向东流出矿区后注入羊街河,最终注入南盘江。除喷水洞暗河外,矿区还发育有季节性冲沟,一般干枯,无水流,但暴雨时期流量大。 喷水洞暗河是整个四营矿区的最大岩溶泉,出露洞口位于本矿区西南角,洞口标高1816.51米,流量变化受大气降水控制,一般雨后12-24小时流量即显著增大,最大流量6214.9升/秒,干季最小流量为367.5升/秒。 本区气候温和,降水量充沛,年降水量为1247.23-1288.15毫米,降水多在6~11月,占全年降水量的92.9。大气降水是本区地下水的主要补给来源。 矿区最低侵蚀基准面为喷水洞口(标高1816.51米),本次核实矿区保有的煤炭资源储量分布标高为1820~1720米。分布在最低侵蚀基准面以下。 2、矿区含水层与隔水层的特征 1、石炭系下统宰格灰岩组(C1z)岩溶裂隙含水层 该组为含煤组的基底,为肉红色、深灰色、浅灰色之厚层状白云质灰岩,一般厚44米。顶部及下部夹数层透镜状或似层状灰绿色泥岩,中、上部岩性较纯,溶洞及岩溶裂隙发育,较丰富的岩溶裂隙水,但富水性不均一。泉水流量0.1-70升/秒,渗透系数0.0161-0.0295米/昼夜。水质为重碳酸盐硫酸盐钙镁质水。 2、石炭系下统万寿山煤组(C1w)裂隙弱含水层 上段为浅灰色薄层状石英砂岩;中段为灰-深灰色灰粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粘土岩互层,含煤1层,是主要含矿段;下段为灰-深灰色中厚层状灰岩及白云质灰岩,夹灰黑色粘土岩。厚46米。岩性复杂,含、隔水层相间,总体来看,属弱裂隙含水层。水质为硫酸盐重碳酸盐钙镁质水。 3、石炭系下统上灰岩组(C1s)隔水层 该组为万寿山煤组之上覆地层,岩性主要为厚层状白云质结晶灰岩。氧化钙(CaO)含量仅18.79左右,二氧化硅含量达35.78左右,厚123米,钻孔揭露,岩芯完整,未发现溶洞及溶孔,裂隙多为闭合状,经钻孔抽水验证,为良好的隔水层。 4、石炭系中统黄龙灰岩组(C2h)岩溶含水层 为厚层状致密、性脆、质纯的石灰岩,厚80米,呈岩溶发育的温床,岩溶发育,溶斗、溶洞、落水洞分布普遍,大气降水全部流入地下,补给岩溶含水层。本区最大的岩溶泉喷水洞就位于此层,流量0.37/6.22米3/秒,钻孔单位涌水量为0.189~0.368升/秒米,渗透系数为0.2933~1.805米/昼夜。水质为重碳酸盐钙镁质水。该层溶洞裂隙、溶洞发育,含水丰富,位于万寿山煤层组之上,距可采煤层33.87~72.00米,对矿坑充水有威胁,但它是矿坑充水的间接因素。 可采煤层产于万寿山煤层组中,对开采有影响的主要含水层为上部黄龙灰岩,下部宰格灰岩。其它含水层距可采煤层远,且有隔水层相隔,对开采无直接影响。 3、地质构造对地层含水性的影响 F1断层位于矿区边缘,由南浩以北延至那庄田以南,在矿区范围内长5Km,走向北北西南南东,为正断层,倾角45~60。北段和中段断距小,南段断距大,由几十米增至数百米,属基底活动性的派生断裂。对矿床充水影响不大。 F2断层位于矿区东部1号线至16号线之间,长0.90km,走向北北西南南东,为正断层,倾角45~68。断距较小,60 m以内,在断层带附近ZK39孔抽水,单位涌水量0.0066 m3/s.m;断层带无泉水出露,由此推测F2断层含水性弱。 F3断层位于矿区西部1号线至5号线之间,长0.70m,走向北北西南南东,倾向东,为一隐伏正断层,倾角75~78,断距26~100 m左右。断层线大部分与者干河一致,破坏了含煤组(N12)地层,导致地表水与地下水发生水涌水力联系,对矿床充水有一定影响。在断层带附近ZK25钻进中发生,井口涌水量0.093 m3/s。 F4、 F5、F6等断层,一般活动于渐新世末期至中新世初期,规模小,对矿区含煤地层无大的破坏。F5断层带附近地表有少量泉水出露,推测F5断层含水性弱。 4、生产矿井及老窑积水 本区煤炭开采历史悠久,开采范围不大,据访问与调查,三章田煤矿及周边老窖情况大部份老窑沿煤层露头开采几十至一百米左右。开采方式为平硐和斜井,其延伸的方向有限,沿露头没有产生大的塌陷裂隙,因此大气降水沿塌陷裂隙流入矿坑造成老窑积水增加的可能性不大。建议在今后的开采过程中,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,加强水源分析,加大安全检查、监督力度。 5、地下水的补给、迳流、排泄及水文地质类型 矿区地形东高西低,有利于自然排水,煤层和顶、底岩层含水性弱,煤层顶板有较厚的隔水层,顶底岩层较稳定,地质构造简单。但大部分煤层埋藏于当地最低侵蚀基准面965m(者干河水面)以下,具有一定静水压力。向斜西翼主煤层距者干河较近,少部分煤层直接埋藏于河床之下,者干河对矿床充水影响较大;F3断层对矿床充水有一定影响。 6、矿井涌水量预测 裂隙发育地段是地下水富集地带,地下水以裂隙为通道涌出,大气降水与矿井涌水量关系密切。根据三章田煤矿资源储量核实报告采用“大井法”公式进行计算,矿井正常涌水量为1028.22m3/d,最大涌水量为2056.44 m3/d。 综上所述,本区水文地质类型划为一类二型,即以孔隙裂隙含水充水为主的中等类型。 (二)、工程地质条件 矿区开拓井巷涉及到的主要地层为石炭系下统宰格组、万寿山煤组、上灰岩组和石炭系中统土桥组及黄龙灰岩组。其岩石工程地质特征简述如下 1、石炭系下统宰格组(C1Z)层状岩类坚硬岩组 岩性以灰岩为主,夹少量页岩。结晶和块状结构,岩石致密坚硬,浅部岩溶发育,深部岩溶不发育,无溶蚀溶洞,PQD55.8、岩体较完整,饱和抗压强度48.2~53.6MPa,平均51.0 MPa。该组地层位于煤系地层万寿山组之下,深部岩石工程地质性能稳定,稳固性好,巷道穿越一般不需支护,对矿床开采影响不大。 2、石炭系下统万寿山组(C1W)软硬相间岩组 岩性为灰岩、砂岩、页岩相间分布,总厚约45米。其中灰岩、砂岩组成坚硬岩组,占总量的2/3,岩石致密坚硬;页岩和煤层组成软弱岩组,占总量的1/3。主要可采煤层分布于该岩组中部,其伪顶板为炭质泥岩、泥岩,厚约0.20~0.60m,不稳定,易塌落,但直接顶板为砂岩、粉砂岩,一般自然抗压强度29.3~71.6MPa,平均56.6MPa,饱和抗压强度为21.1~56.0MPa,平均46.76MPa,为半坚硬岩石,PQD值一般为40.3~65.9,平均值为55.5,岩石质量劣~中等。可采煤层底板为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩,属软弱岩石,PQD值一般为22.5,岩石质量劣,遇水易软化变形。 上述岩石共同组成不等厚互层软硬相间的工程地质岩组,总体不甚稳固,对矿床开采有直接影响。在巷道中节理发育部位易产生冒顶及片邦,砂质泥岩,泥岩及炭质泥岩遇水会软化,发生塑性变形,稳固性差,巷道遇此应重点支护。 3、石炭系下统上灰岩组(C1s)层状岩类坚硬岩组 该组为煤系地层万寿山组之上覆地层,岩性为厚层状白云质结晶灰岩,岩石致密坚硬,坑道穿越一般不需支护,对矿床开采影响不大。 4、石炭系中统土桥组(C2t)及黄龙灰岩组(C2h)坚硬岩组 岩性以砂岩、灰岩为主,致密坚硬,稳固性好,对矿床开采影响不大。 井巷围岩稳固性评价 矿区煤系地层为石炭系下统万寿山组,下伏地层为宰格灰岩,上伏地层为上灰岩,开拓巷道围巷主要以灰岩为主,岩石致密坚硬,稳固性好,一般巷道不需支护。井巷围岩稳固性良。 煤层及其顶、底板围岩稳定性评价 可采煤层为黑色层状结构,易染手、松软、破碎,稳定性差,巷道掘进至煤层时易垮塌。 煤层伪顶板炭质页岩、泥岩,不稳定,易塌落。直接顶板为砂岩、粉砂岩,为半坚硬岩组,相对较稳固。 煤层底板为灰褐色页岩、砂质页岩及炭质页岩,遇水易软化膨胀,会发生“底鼓”现象,稳定性差,对煤层开采影响较大。 综上所述,可采煤层伪顶的炭质泥岩、泥岩随采煤易掉落,直接顶板一般为砂岩、粉砂岩,相对较稳固,但其抗压强度较低,矿井采煤回采后会陷落,有时会有冒顶、片邦现象,巷道需支护,可采煤层底板为泥岩及炭质泥岩,在坑道水浸泡下易软化膨胀,致使巷道变形、坑木折断,矿山开采应引起注意。总之,巷道掘进至煤层及顶、底板时须进行支护。 矿区工程地质类型的确定 矿区工程地质岩组类型主要以坚硬岩组为主,围岩稳固性较好,断裂构造带较发育,矿区水文地质条件为中等偏简单,可采煤层顶板易垮塌,需支护,底板易产生底鼓等不良工程地质现象。综上所述,矿区工程地质条件属中等类型。 (三)、环境地质条件 1、地震 嵩明县地处小江断裂带腹地,是历史强震区,据史料记载,1833年曾发生过8.0级地震。从1833年发生的大地震至今,嵩明境内未发生过3.0级以上的地震,为地震平静期。 根据建筑抗震设计规范,该区抗震设防烈度为8度,设计基本加速度值为0.30g,矿区区域稳定性为较不稳定区,因此,矿山建设及开采应据此设防。 2、有害元素 矿区煤系地层及围岩中的有害元素主要为硫,开采的煤层属中高硫,全硫含量一般为1.98~2.43。污染主要表现在煤层中有害组份经水洗淋入渗污染地下水。因此,在未来的矿山建设与生产中必须严格按照环保部门的要求做好环境保护工作,并对采矿活动中引起的环境地质灾害问题加以高度重视。 3、环境质量 矿山未来开采会对矿区原生地质环境有一定影响。如采空区塌陷,将导致地表开裂;矿坑排水中含煤粉尘和SO42-含量较高,随意排放会对矿区地下水、地表水造成污染,故矿坑排水需净化处理后才能排放。矿山在采掘过程中,排出的夹矸及废石若任意堆放沟谷,雨季易诱发泥石流灾害,故应集中堆放,并采取可靠的拦挡措施。 综上所述,矿区环境地质条件属中等类型。 (四)、其它开采技术条件 1、瓦斯 2008年1月14日,云南省煤炭工业局对姑娘桥煤矿进行了瓦斯检测鉴定工作,颁发了“瓦斯等级鉴定证书”(见附件)。鉴定检测结果矿井最大相对瓦斯涌出量为3.53m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为0.2m3/min,最大相对二氧化碳涌出量为3.47m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为0.2m3/min,根据煤矿安全规程第133条,该矿井为低瓦斯矿井。 虽然瓦斯检测鉴定矿井为低瓦斯矿井,姑娘桥煤矿及周边煤矿在历年开采中均未发生瓦斯爆炸事故,但瓦斯在开采过程中危害性很大,故在开采过程中绝不能麻痹大意,特别是随着开采深度的加深,不排除瓦斯局部富集的可能性。所以,开采时应加强瓦斯检测,加强通风管理,避免发生瓦斯爆炸事故。 2、煤层自燃 姑娘桥煤矿开采的煤层,经鉴定(见附件)自燃倾向性为自燃。矿山在开采过程中应采取有效的措施防止煤层自燃,而更要准备有灭火措施和设施,保障安全生产。 3、煤尘爆炸性 姑娘桥煤矿委托江西煤矿矿用安全产品检验中心进行过煤尘爆炸性鉴定,鉴定结果姑娘桥煤矿送检煤层具有煤尘爆炸性危险。矿山在开采中应注意除尘工作,预防煤尘爆炸。 4、地温 矿井开采过程中未发现地温异常。 四、矿产资源储量 (一)储量核实范围经本次核实姑娘桥煤矿划定矿区范围内,位于矿区南边煤层均已采空,采空区消耗资源储量14万t;其中2005年核实报告以前消耗资源储量8.25万吨,以后消耗资源储量5.75万t。 据调查统计,姑娘桥煤矿历年共采出原煤11.4万t(详见表4-1),本次核实估算的历年消耗资源储量14万t,据此计算矿山采矿回收率为81。 表4-1 姑娘桥煤矿历年产量统计表 单位万t 时间 产量 备注 2005年以前 6.2 2005年核实报告资料 2006年 1.5 2007年 2.1 2008年 1.6 合 计 11.4 (二)资源量估算工业指标 1、最低可采厚度1.75m; 2、最高可采灰分(Ad)40; 3、最高可采硫分(St,d)3; 4、最低发热量(Qnet,ad)10.5MJ/kg。 (三)计算方法及参数 矿区属嵩明县四营煤矿区的一小部分,1958年原云南省地质局嵩明地质队提交了云南省嵩明县四营煤田矿区储量报告,本次将姑娘桥煤矿采矿权范围按拐点坐标投放于该“储量报告”储量计算图上,经核实,在姑娘桥煤矿采矿权范围“储量报告”未计算储量。即本矿区没有占用国家出资探明的上表储量。 区煤层属倾斜煤层,倾角一般在25~30,故采用煤层底板等高线地质块段法估算资源量。 计算公式T SH/cosαD 式中 T估算资源量(万t) S块段平面积Km2 H煤层平均真厚度(m) D煤块体重(t/m3) α煤层倾角 (四)资源储量核实结果 截止2008年10月31日,矿区范围内共计查明资源储量31万吨;采空区采损资源储量14万吨;保有资源储量17万吨,其中122b基础储量9万t,333资源量8万t。(详见表6-1) 表6-1 嵩明县姑娘桥煤矿资源储量核实估算结果申报表 (保有资源储量估算截止2008年10月31日;单位原煤万吨) 煤层 累计查明资源储量 采损资源储量 保有资源储量 122b 333 合计 122b 122b 333 合计 K2 23 8 31 14 9 8 17 备注建议可采系数0.81,按此将表中122b基础储量可换算为122预可采储量,供管理工作登记、统计使用。 6.9本次与2005年核实报告资源量对比 姑娘桥煤矿采矿证范围内,2005年云南省核工业地质调查队进行过资源储量核实工作,编制了云南省嵩明县姑娘桥煤矿资源储量核实报告,本次与2005年核实报告资源储量对比详见表6-2。 表6-2 嵩明县姑娘桥煤矿本次核实与2005年核实报告资源储量对比表 保有资源储量本次截止2008年10月31日,2005年核实报告截止2005年3月31日;单位原煤万吨 分类编码 本次核实报告 2005年核实报告 增 减 数 查明资 源储量 采损资 源储量 保有资 源储量 查明资 源储量 采损资 源储量 保有资 源储量 查明资 源储量 采损资 源储量 保有资 源储量 122b 23 14 9 18.11 8.25 9.86 4.89 5.75 -0.86 333 8 8 14.22 14.22 -6.22 -6.22 合计 31 14 17 32.33 8.25 24.08 -1.33 5.75 -7.08 由上表可知,本次资源储量核实比2005年核实报告减少资源储量1.33万t。减少原因本次新增了1个坑道见煤工程参予资源储量估算,增加工程后,使得块段煤层平均厚度有所降低(2005年核实报告煤层平均厚2.00m,本次煤层平均厚1.95m),故资源储量减少,但变化不大。 五、对地质勘探报告的评述 (一)、核实报告在对姑娘桥矿区进行矿井地质、工程地质、水文地质、环境地质以及煤层特征、煤质特征进行了调查和论述,对煤矿的生产经营及技术经济进行现场调查、井下采掘进行实测的基础上,结合“详查报告”的地质资料编制而成,资料可靠,对矿山开采具有一定的指导意义。 (二)、姑娘桥煤矿资源储量核实报告在煤层底板等高线上采用地质块段法进行储量计算,合理可行;储量级别划分基本合理,各种计算参数采用基本正确,储量计算结果基本可靠。 (三)、核实报告中的工程、水文和环境地质条件多为定性描述,无量化指标,建议在生产过程中适当补充。 (四)、在煤层叙述部分,提到1~8号线,而矿区内8层煤的底板等高线暨资源储量估算图上只有1、4、5勘探线,应统一。 (五)、姑娘桥煤矿资源储量核实报告中提到资源储量估算的煤质指标为全硫(St,d)小于3%,但在资源储量核实结果内却出现了全硫(St,d)大于3%的资源储量121.82万t,前后不符。本设计未把硫分大于3%的资源储量纳入到该矿井保有资源储量内。 第四章 建设规模及产品方案 一、开采范围及可采储量 1、开采范围 嵩明县姑娘桥煤矿持有2006年云南省国土资源厅颁发的采矿许可证,证号5300000630694,有效期3年,自2006年8月至2009年8月,划定矿区面积0.1505Km2,开采深度由1820m~1720m标高,矿区平面范围共有5个拐点圈定,拐点坐标详见表1-1。 表1-1 嵩明县姑娘桥煤矿整合前矿区范围拐点坐标表 拐点 编
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