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矿井瓦斯抽采设计与利用方案

责任公司(某煤矿)矿产资源储量核实报告》显示:截止2006年9月底,某煤矿矿区允许开采范围内,煤层保有资源储量(122b+333+2s22类)共1192.6万吨。考虑到矿井在07年~08年的资源动用情况,矿井尚有保有资源储量(122b+333+2s22类)共1050万吨。

第四节 矿井生产能力与服务年限

矿井生产能力:40万吨/年; 矿井服务年限:13年。

第五节 地层特征及煤层赋存

一、地层特征

区内地表出露有三叠系上统须家河组第6段~侏罗系下统自流井组第5段地层,局部零星出露侏罗系中统沙溪庙组地层。矿区勘查钻孔揭露的最老地层为三叠系上统须家河组第3段。

含煤地层为三叠系上统须家河组,属陆相沉积。据本区和相邻勘查区资料,该组地层厚500~570m,平均542m,岩性主要由长石石英砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。地层中含煤层及煤线10余层,可对比煤层4~7层,具有开采价值煤层2~4层。按其含煤性分为上、中、下三个煤组,下煤组在本矿区未予揭露从略。

上煤组:即须家河组第六段(T3xj6),该段以砂质泥岩、泥岩为主,下部10m左右含煤线1~3层,从下至上分别为老顶炭、泡炭、硬炭,其中老顶炭和泡炭仅厚0~0.30m左右,不具工业开采价值。只有硬炭在本区厚0.08~0.59m,为局部可采煤层。

中煤组:即须家河组第四段(T3xj4),为矿区主要含煤层位,该段以砂质泥岩、

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泥岩为主,其底部、中上部、顶部各含一层煤线,仅位于顶部的高炭煤层厚度较大,全区稳定性较高,具工业开采价值。

某煤矿煤ck14钻孔地层柱状图见图1-2。 二、构 造

本区大地构造位于扬子淮地台四川台坳中部荣资威穹窿东段倾没端,地层显示为近水平缓倾斜单斜构造,倾角3°~5°,为近水平岩层。因处于背斜轴部,地层倾向呈放射状圆弧形,从北向南地层倾向由北东东向渐变为正东、南东东向(73o~130°)矿区范围内共有3条断层,均位于矿区东侧,断层走向近南北向,各断层特征分述如下:

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地理位置构造位置资中县公民区大井公社大田湾井位座标井口海拨X:3282044.271 Y:18483189.218H:441.728开钻日期完钻日期72.6.11日72.7.17日设计井深完钻井深487.500米482.800米4设计目的层J 煤系地层底部1荣资威穹窿背斜东侧完钻目的层J14煤系地层中部矮炭底板钻 井目 的勘探J14J16下部硬炭及 顶部高炭煤层地质时代自中侏流井统真厚度(米)假厚度(米)剖面图代纪统层累 计分 层累 计分 层井矿称深层及名岩岩取石芯率级采(%)别75.9%岩 性 描 述 0~2.540米 顶部1.00米为暗紫色风化第四纪泥表土。其下1.20米为黄绿色薄层块状细粒石英砂岩,致密硬,含少量云母细碎片和长石、以硅质作接触式和孔隙式胶结。底部为褐黄色泥质粉砂岩、偶具少量小型泥质充填之裂隙。封孔及孔口标记备 注JJ52 2.540~15.590米15.53013.00015.59013.05064!.960 6.43022.0406.45090.4% 黑灰~灰黑色粉砂质坭岩,为微薄层状坭岩含粉砂和浅灰色硬质细、中砂岩:粉砂质坭岩含云母微细碎片,浅灰白色微细砂质,水平条带较均匀,水平层理较发育,偶具小型纵向及层间裂隙、局部含粉砂较重。下部局部岩芯较破碎。 15.590~22.040米 浅灰色中厚层块状细粒石英砂岩,致密、坚硬、含微量黑色矿物、云母微细碎片,长石和鲜红色细质点,斜层理及微细交错层理较发育,局部含灰、灰录色坭砾,顶部0.53米为中粒长石石英砂岩,较松散、含较多灰黑色坭质、细砾和条带细砾,沿层面为灰黑色坭质充填。上部为硅质胶结,局部微含Ca,下部含Ca,局部为Ca砂岩,多为Ca硅胶结。底部岩芯呈破砾、块状。 22.040~33.880米 上部为灰绿色细砂岩,破碎角砾状和坭质及少量Ca质结核砾石状充填物,下部为灰绿、灰黑色坭岩,为断层坭,可清楚看见岩层陡立,棱角形及破片状,并有砂岩、破碎角砾状及少量 Ca质结核砾石状沿断层裂隙充填,并具角胶结孔象。在井深31.00米为断层面。该段漏水、半小时可漏水238kg。533.76011.80033.88011.8405.25087#8.9905.23039.13040.2@.3001.31040.4401.31065.6%自54.10013.80054.29013.85077.5`.0505.9501.4001.3603.9101.2502.3402.21060.26061.67063.04066.96068.21070.56072.7805.9701.4101.3703.9201.2502.3502.220807094.100?.50?.9?.5% 浅灰白色中厚层状细粒石英砂岩、致密、坚硬、含微量黑色矿物及长石,微细斜及水平层理较发育,局部具少量小型纵、斜向及层间等裂隙。上部为硅质胶结、下部含 Ca,为Ca硅胶结,夹薄层Ca砂岩。顶部0.10米为中粒长石石英砂岩,具断续波状层理,含灰色坭砾,底部岩芯较破碎,并夹0.20米Ca质,次为坭质细砾岩。 39.130~40.440米 灰绿色坭硅质粉砂岩,含少量绿色细坭砾,上部夹有交错状小型裂隙,下部岩芯呈破碎砾石状,底部为Ca质细砾岩。 40.440~54.290米 33.880~39.130米J流561.45062.810266.72067.97070.31072.520 黑灰-灰黑色粉砂质坭岩,含云母微细碎片,多发育砂,坭构成微细水平层理,中夹薄层状坭岩含粉砂,局部含粉砂较重,局部偶含植物叶迹碎片和炭屑,顶部岩芯破碎呈砾石状。 54.290~60.260米 浅灰-浅灰白色中厚层中粒长石石英砂岩,较松散,含黑色矿物和少量云母薄片、具块状,为长石胶结,岩性较均、分选较好,局部具斜层理和少量灰黑色坭质条带细砾、坭砾,尤以底部较富集,以水平间分布居多,夹有少量坭砾团块。 60.260~61.670米 灰绿色坭质粉砂岩,含云母微细碎片,致密、脆。 J4902100.67028.150101.04028.26094.60110 灰绿、紫红色坭岩含粉砂,较硬,普遍含Ca质结核状细砾和少量方解石薄片,Ca质细砾分布不均,局部富集为Ca质细砾岩。 63.040~66.960米 灰绿坭硅质粉砂岩,较硬,含少量黑色矿物和云母细碎片,具微细水平、交错层理,局部偶含少量绿色坭砾和Ca质砾块。 61.670~63.040米120 浅灰白色块状、细砾状Ca质石英中粒砂岩,致密,坚硬,含少量黑色矿物和长石、砾石.以坭质细砾为主,次为Ca质,局部为薄层状细砾岩,并偶含微量分散状细小六方晶体黄化矿。130 66.960~68.210米 68.210~70.560米 灰绿色坭硅质粉砂岩,较硬,含少量黑色矿物和云母薄片,含Ca 、微含Ca,局部为Ca硅质粉砂岩,局部含Ca质细砾和Ca砾块. 70.560米~72.780米 顶部0.20米为浅灰色块状Ca质石英中粒砂岩,其下为浅灰色Ca质石英砂质坭,Ca质细砾岩,间夹角砾岩,局部为细砾状、角砾状Ca质石英中粒砂岩,并含少量黑色矿物。在砾岩之石英砂中,可见微量长石,局部含少量分散状及微块状黄铁矿。下部含Ca成份较高,并夹一薄层灰岩,底部为灰绿、紫红色Ca坭质角砾岩,为坭质和接触式胶结。 72.780米~101.040米 顶部1.68米为紫红、灰绿色坭岩,较纯,质脆易碎,含方解石薄片局部含Ca质结核和小蚌壳化石及介壳碎片、蚌壳化石较完整。 其下为灰、褐灰、深灰色薄层状细、隐晶质石灰岩,中夹灰、灰绿、深灰色坭灰岩和灰绿、紫灰色坭岩,石灰岩质细坚硬,较纯、具纵、横向缝合线构造和裂隙,均以横向分布居多,在裂隙中由绿坭充填、层间为绿坭和细砾充填、局部夹灰质细砾及角砾岩,局部含方解石碎薄片,在中下部局部具少量纵向裂开面。坭灰岩硬 较坚硬,局部含坭质较重,中夹薄层石灰岩,接近底部坭灰岩中含灰质角砾,并夹细砾岩,坭岩较硬、脆,含方解石细脉及薄片,局部含Ca微含Ca,坭岩多分布该段中上部。底部1.270米为灰绿色Ca,坭质细砾岩,含坭质140井157.560161.27056.8903.710158.150161.87057.110. . .. . .. . .. . .1503. . .. . .. . .3.72016064100%很重,为坭质胶结,含Ca微含Ca,越是接近底部含坭质越重,细砾减少。石灰岩,坭灰岩170中局部含少量燧石。 101.040~158.150米 紫红色夹薄层灰绿色坭岩,松软,有剧烈煮沸式涌水现象,一般冒出井口5-10公分,其涌水井深在106米左右。 158.150~161.870米 浅灰白色薄层块状Ca硅质粉砂岩,致密,坚硬,含微细黑色矿物长石和云母微细碎片,具微细水平,交错,褶皱等层理,含少量绿坭细砾,一般细砾被溶蚀呈小孔穴。3180J3186.290189.33023.5203.0403.660186.990190.040193.71023.6103.0503.670190490.5?.3!92.990 161.870~163.380米 上部为坭质粉砂岩,下部为粉砂质坭岩,二者渐变,含Ca微含Ca均为灰绿色,较硬。上部具微细水平层理,含微细黑色矿物和云母细碎片,下部夹坭岩。 163.380~186.990米 暗紫一紫红色坭岩,质松软、中夹薄层状灰绿色粉砂质坭岩及坭质粉砂岩。 186.990~190.040米 暗灰绿、深灰色粉砂质坭岩夹坭质粉砂岩渐变层,含云母微细碎片,较硬、脆,局部微含Ca,局部含粉砂较重,并渐变为坭质粉砂岩、顶部为Ca坭硅质粉砂岩。200210 190.040~193.710米 浅灰色薄层状硅质,Ca硅质粉砂岩互夹层,中夹薄层状,深灰色粉砂质坭岩、均致密、硬、坚硬,含少量微细黑色矿物、长石和云母碎片,二者持发育断续波状,斜向,交错,羽状,褶皱状等层理。沿层面多含云母细碎片和黑色物。在井深190.74米 涌水量有新增大。统JJ2219.45026.460220.27026.560220399%2 193.710~220.270米 暗紫-紫红色坭岩、质松软,中夹灰绿色粉砂质坭及坭质粉砂岩。 220.270~224.110米 顶部为褐灰色石灰岩、含粉砂,越是向下所含粉砂质增多,渐变为Ca硅质粉砂岩,均为块状,致密、坚硬。上部暗绿灰色粉砂质坭岩,含粉砂重,致密硬,接近中部夹一层浅紫色坭岩,质纯,含褐黄、灰绿色斑点和团块。中部为角砾岩,成份以褐灰色灰质为主。次为灰绿色粉砂岩,分布不规则,二者呈混合胶结体,多为次圆状及砾块状,但大小不均(3--0.5公分),其角砾岩底部为褐灰、深灰色石灰岩及坭灰岩。下部灰绿色坭硅质块状粉砂岩,硬,含少量灰质细砾及砾块,但局部较松散。该段石灰岩亦不显著。 224.110~249.180米 暗紫-紫红色坭岩,质较松软,中夹薄层状粉砂质坭岩及灰绿色坭质粉砂岩。 249.180~257.530米 灰绿、绿灯灰色中层状石英细砂岩,夹粉砂岩,至底部为中砂岩渐变为粗砂岩,均致密、硬、较坚硬,含少量黑色矿物和微量长石,上部含较多绿坭砾,为条带状和砾块状,多沿层间和水平向分布,局部集为坭砾岩。中部具不显著斜层理夹斜交层理,并夹粉砂岩。下部渐变为中、粗砂岩,岩性不均,为棱角和次棱角状,含灰色条带状和棱角状坭砾,其长石含量增多。 257.530~269.600米 灰绿夹褐紫色粉砂质坭岩,坭质粉砂岩渐变、致密、较硬、硬、局部夹坭岩含粉砂,中部为坭质粉砂岩,具块状,并夹一薄层浅灰色细粒石英砂岩底部为褐紫色和灰绿色粉砂质坭岩,含砂较重。23012402248.25024.970249.18025.0702503-4256.5708.320257.5308.350260572.20%生罗268.00011.430269.00011.47097.7'0香277.3809.380278.4209.420280395.9%J6287.7801293.270293.520294.820304.560307.2705.4900.2501.3009.7402.710294.370294.620295.930305.710308.4305.5100.2501.3109.7802.72031030010.400288.86010.44029042-33-45496.7??.5?.9?.9Q00% 269.600~278.420米 黑灰-灰黑色坭岩和粉砂质坭岩,上部以坭岩为主夹粉砂质坭岩,坭岩较软,多含粉砂,含植物叶迹和根部化石,并以碎片居多.局部含少量零星炭屑和亮煤屑,顶部局部为黑色坭岩含炭质及较多炭化植物碎片,下部以粉砂质坭岩为主夹坭岩,局部偶含菱化质团块和结核,底部含粉砂很重。 278.420~288.860米 上部为浅绿、灰色含坭质块状石英细砂岩,致密硬,微含黑色矿物和长石,至中部渐变为浅灰色石英中砂岩,较松散,其含坭质和黑色矿物略有增多,二者岩性不均,多为坭硅质胶结。下部为灰色中至粗粒长石石英砂岩,含坭质重,松散、脆、岩性仍不均,含黑色矿物和微量云母细碎片,以坭质胶结为主,次为长石胶结,孔渗性较好,岩芯微具咸味,其灰黑色坭砾多为长条状和砾块状,但分布不规则,并含较多微斜向和水平向脉状煤屑,多呈断续微波式和褶皱式分布,其层间多为薄煤块和矽化木,中夹0.20-0.30米两层灰黑色坭岩和一层砂,坭质和少量煤屑混合物,底部砂岩质纯。 288.860~294.370米 灰黑-黑色粉砂质坭岩,坭岩夹一薄层深灰色坭质粉砂岩,含植物叶迹碎片和少量根部化石,偶含较完整杼羊应叶迹化石,局部含少量零星状亮煤屑和炭屑。坭岩多含粉砂,底部黑色坭岩含菱化植物碎片和微量炭质,较具有滑动构造,粉砂质坭岩含云母微细碎片,局部偶含少量菱化质。 294.370~294.620米 为硬炭岩煤层,附小柱状。 (1)顶板为上述底部黑色坭岩,与煤直接接触。(2)煤0.25米,为半暗--半亮煤,含镜煤可达30%左右,质轻,不染手,上部脆,含炭化植物叶迹碎片,偶含少量黄铁矿结核,断口较平整,质佳,下部致密,较硬、断口平整,质较次。(3)底板为褐灰黑色坭岩,质较纯,较软,含较多炭化植物叶迹碎片和炭化根部化石,含星状亮煤屑。50KG水坭球3米40KG河沙2米0.5米谷草笆架桥井深288米为50KG水泥球3米井深291米为40KG河沙2米井深293米为0.5米谷草坝架桥。320330338.230389.23030.9601.000339.510340.51031.0801.0003405594.9% 9550360溪370380J 294.620~295.930米 上部为上述煤层直接底板之褐灰黑色坭岩,含有矽化炭木,下部为灰黑色粉砂质坭岩,含粉矿较重,较硬,并含云母微细碎片及植物根部化石和少量零星状亮煤屑,与下伏砂岩为突交接触。在井深295.270米采为0.006米泡炭,为半暗煤夹含镜煤,质轻较佳。 295.930~305.710米 灰-浅灰色厚层状含坭质石英细砂岩夹粉砂岩,较致密、硬,含少量黑色矿物,长石和微细云母碎片,为坭质胶结,次为硅质胶结。岩性较均,多为次圆状,含少量炭化植物叶碎片,炭屑多沿层面分布,其下部由炭质条带构成微细斜层理和断续微波式斜层理,底部含较多不规则的断续脉带状亮煤条带。 305.710~308.430米 顶部0.40米为黑色坭岩,含较多炭化植物碎片,局部微含炭质,偶含少量零星亮煤屑,灰黑色粉砂质坭岩,脆,含云母微细碎片和少量炭化植物碎片,偶含亮煤屑和菱铁质,在粉砂质坭岩夹黑色坭岩含粉砂,底部含粉砂较重,较硬,渐变坭质粉砂岩。与下伏地层为小型渐变接触。 308.430~339.510米 浅灰白色厚层状夹中层状,具块状长石质石英中砂岩,中至粗砂岩夹细砂岩,顶部4.50米为细砂岩夹粉砂岩、细砂岩致密硬,中,中至粗砂岩脆,含黑色矿物,微含黑、白云母碎片,多为硅质胶结,孔渗性较好,分选中等,间断具斜层理夹水平层理,局部为水平 薄饼状 ,中下部含不规则亮煤条带及薄煤块,底部含坭砾,岩芯具微咸味,有汽体涌水现象。 339.510~340.510米 褐灰色Ca质粉砂质坭岩,硬,含少量黄Fe质,具有17-20条裂隙,其宽度为0.1-0.4毫米,以横向分布居多,为泥质充填, 340.510~398.650米 浅灰白色中砂岩夹细砂岩,岩性基本同前,细砂岩为Ca质胶结,局部中等发育斜层理及斜交层理,局部含少量泥砾,局部特别发育水平薄饼状,并含不规则亮煤条带及薄煤状,有不大汽体涌水现象,岩芯具微咸味,在井深394米为1.24米灰黑色粉砂、质坭岩。 398.650~410.140米 中上部为深灰、黑灰色粉砂、质坭岩夹灰黑色坭岩及浅灰色粉砂岩,粉砂质坭岩硬,含较多条块状及薄层状粉砂岩,具褶皱、羽毛及斜层理,层理大小不均,局部含植物叶迹碎片极根部化石和少量矽化木枝杆及亮煤条块。下部为粉砂质坭岩及坭岩渐变层,局部含菱Fe质及微含炭质,底部为灰色粉砂质坭岩渐变为绿灰色坭质粉砂岩。 410.140~473.240米5397.15057.920398.65058.140390540088.508.60011.450410.14011.490410486.1B0430440450460纪代统471.460472.46062.8601.000473.240474.24047063.1001.0004808.5604-52-384.6% 89H0.9908.530482.8003-4J 93D90100KG水坭球7米井深446.24米为100KG水泥球封顶板7米1500岩芯9.56米井深473.24米岩芯垫底9.56米井深482.8米510 14

矿井瓦斯抽采设计与利用方案

图1-2 某煤矿煤ck14实际钻进剖面图

1、某逆断层(F1):

此断层起于矿区南侧黎子沟,断层总体走向为北东10°。向北经暗洞坡、某,至瓦窑坝后走向转为北东80°左右,通过金竹湾至三块石与三块石断层(F2)交合后,沿正北方向延出区外。断层全长6400m,倾向南东,倾角17°左右,断距2~45m。其中某~水竹坡之间断距最大(±45m),上盘大安寨灰岩与下盘凉高山砂岩直接接触;水竹坡~三块石一段,断距一般25m左右;水竹坡附近大安寨灰岩出现倒转现象。

该断层具一定程度的导水性,矿井在II~V勘探线间采煤活动中,发现离断层越近,矿坑涌水量越大,证实该断层在该段导水作用较强。

2、三块石逆掩断层(F2):

断层起于矿区南侧外围吊脚楼附近,走向北西5°,向北经大竹山、乌龟山、桂花水库、巴巴店、水口庙至三块石与Fl断层交合。矿区内断层走向长5400m,倾向北东,倾角25~30°,断距10~30m。在三块石断层交会处断距达62m,断层倾角36°。

3、天星桥逆掩断层(F3):

断层起源于矿区南侧双汇塘附近,走向为南东175o,向南经熊家坳、大田湾、糖房、天星桥东侧,直至付家大院延伸出矿区之外,井田内长度约4500m。断层倾向北东,倾角35o,断距5~35m,由北向南断距逐渐增大。

区内断层均位于矿区东侧边缘附近,对矿山整体布局、开采无直接影响,区内主要由近水平的单斜地层组成。

故本区地质构造属较简单~中等复杂程度。

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