趙官煤礦礦井初步設(shè)計(jì)

1、第一章 井田概況第一節(jié) 井 田 概 況一、位置與交通一、位置及交通趙官井田位于山東省西北部，以區(qū)內(nèi)的趙官鎮(zhèn)為中心。其地理座標(biāo)為：東徑11630001163630，北緯362800至363330。本井田屬黃河北煤田的一部分，根據(jù)國(guó)土資源部劃定礦區(qū)范圍批復(fù)（國(guó)土資礦劃字200732號(hào)），趙官礦井范圍由十三個(gè)座標(biāo)拐點(diǎn)圈定（見礦井范圍坐標(biāo)表）。其東與長(zhǎng)清井田分界，西與邱集煤礦毗鄰，南到13層煤露頭，北以探礦權(quán)邊界。走向長(zhǎng)約9km，傾向?qū)捈s7km，面積約為59.2079km2。行政區(qū)劃屬德州市齊河縣管轄。 礦井范圍坐標(biāo)表點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)14044917.0020457067.008404

2、0332.0020463145.0024044008.0020457156.0094042653.0020464051.0034042950.0020456855.00104047661.0020464800.0044038830.0020454890.00114047635.0020461205.0054037874.0020454702.00124046731.0020461202.0064038280.0020456368.00134044896.0020458208.0074038704.0020461576.00本井田位于京滬鐵路西側(cè)，距京滬線晏城車站30km，北部有309國(guó)道，井田

3、內(nèi)有324省道與其連通，工業(yè)場(chǎng)地距324省道僅300m。自本礦井到濟(jì)南不足50km。黃河流經(jīng)本井田東南部。水陸交通均較方便。詳見交通位置圖(見圖)。 三維區(qū)二、地形地貌本井田地處華北大平原南部，為黃河沖積平原，地貌形態(tài)受黃河影響甚大。井田內(nèi)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高一般為+27+32m，西北略低，東南略高，坡度為0.51。三、河流我國(guó)最大的水系之一黃河自西南向東北方向流經(jīng)本井田東部。井田內(nèi)有引黃灌渠與之相通。井田內(nèi)水系較發(fā)育，溝渠縱橫，主要為引黃灌溉渠系。區(qū)內(nèi)主要河、渠為黃河及老巴公河。（1）黃河：本井田東部自西南向東北方向徑流，內(nèi)溝渠與黃河貫通。（2）老巴公河：井田西部近南北向通過，是齊河重要排灌河

4、道，承擔(dān)著趙官、仁里集、潘店等鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田灌溉蓄水功能，在趙官鎮(zhèn)設(shè)有節(jié)制閘，蓄水量為21萬m3，擬建工程排水量21361.1m3/d，由于老巴公河蓄水量較小，部分排水量通過老巴公河進(jìn)入趙牛新河，趙牛新河祁莊、務(wù)頭設(shè)節(jié)制閘，總蓄水量362萬m3。四、氣象及地震1、氣象本區(qū)為溫帶季風(fēng)大陸性氣候。年平均氣溫13.4，年平均最高氣溫19.0，月均最高氣溫33.9（1959年7月），日最高氣溫41.2（1960年6月21日）。年平均最低氣溫8.7，月最低氣溫-10.4（1963年1月），日最低氣溫-22.0（1959年12月21日），多年最低氣溫月為1月（-6.7），常年1月平均氣溫為-2.5。最大凍土深度

5、47cm(1977年2月)。年平均降雨量為619.4mm，降雨量多集中在7、8月份，春季偏少，多有夏澇、春旱，有時(shí)晚秋也出現(xiàn)旱象。年平均風(fēng)速2.9m/s，最大風(fēng)速20.0m/s。冬春季多東北風(fēng)，夏秋季多為南風(fēng)偏西。本地區(qū)年平均相對(duì)濕度為66%，最小相對(duì)濕度（1月）為2%，最大相對(duì)濕度（8月）為81%。2、地震根據(jù)現(xiàn)行的中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（2001）和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）的規(guī)定，本礦井工業(yè)場(chǎng)地地震設(shè)防烈度為6度（設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g）。五、文物古跡齊河縣重點(diǎn)保護(hù)文物龍山文化遺址尹屯遺址在晏城西南3.5km處，不在井田范圍內(nèi)，本井田周圍無重要文物保護(hù)目標(biāo)。六、

6、運(yùn)輸條件本井田位于京滬鐵路西側(cè)，距京滬線晏城東站30km，北部有309國(guó)道，井田內(nèi)有324省道與其連通，工業(yè)場(chǎng)地距324省道僅300m。自本礦井到濟(jì)南不足50km。交通運(yùn)輸較方便。本礦井交通非常便利。七、電源條件趙官鎮(zhèn)井田位于濟(jì)南、聊城兩市中間，礦井電源充足可靠，在趙官礦井以南2.5km處有趙官35kV變電站，該站設(shè)35kV進(jìn)線一路，在趙官鎮(zhèn)以北16km處有一座運(yùn)行中的110kV焦廟變電站，站內(nèi)設(shè)備先進(jìn)，主變壓器容量能夠滿足礦井的供電要求。再者趙官井田距濟(jì)南、聊城電廠均在50km左右，可做為今后礦井后備電源。故礦井電源落實(shí)可靠，而且靠近電廠，供電質(zhì)量也有保證。礦井電源落實(shí)可靠。八、通訊通訊網(wǎng)絡(luò)

7、發(fā)達(dá)。濟(jì)南市、齊河縣均已建有程控交換機(jī)，國(guó)家、山東省、地區(qū)間的通訊光纜已開通，縣局至各鄉(xiāng)鎮(zhèn)局開通光纜線路，移動(dòng)無線通信網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)“無縫覆蓋”。九、水源條件井田內(nèi)第四系、上第三系砂礫層富水性較強(qiáng)，水質(zhì)較好。井田內(nèi)對(duì)第四系及上第三系均進(jìn)行過抽水試驗(yàn)，礦化度0.65081.428g/L，水質(zhì)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。礦層水埋藏淺，分布廣泛，適合分散或集中供水?？勺鳛楸揪锏墓┧?。礦井水經(jīng)處理后，能滿足礦井生產(chǎn)用水。十、區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)概況井田內(nèi)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主，盛產(chǎn)小麥、玉米、花生、棉花、豆類、水稻等，林木有楊樹、柳樹、榆樹、槐樹等，果樹以棗、蘋果為主。該地區(qū)礦產(chǎn)資源、水資源豐富，工業(yè)以造紙、建材、化工、醫(yī)藥、紡

8、織、家具、機(jī)械、電子、食品、工藝美術(shù)等十大類為主，工業(yè)以地方小工業(yè)為主，2005年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值90億元，地方財(cái)政收入4.24億元。 區(qū)內(nèi)多為農(nóng)業(yè)人口、勞動(dòng)力充足。十一、主要建筑材料供應(yīng)條件礦井建設(shè)所需主要建筑材料，除鋼材、木材需外地采購?fù)猓溆嗟乃?、磚、瓦、沙、石等均可由當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)解決供應(yīng)。十二、鄰近礦區(qū)開發(fā)情況趙官井田屬山東省黃河北煤田的一部分，位于該煤田的中西部。該井田作為獨(dú)立的新建井開發(fā)，黃河北煤田無總體開發(fā)規(guī)劃。井田西鄰的邱集煤礦于1990年開工建設(shè)，1998年產(chǎn)煤，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.45 Mt /a，目前正在改擴(kuò)建，擴(kuò)建后的生產(chǎn)能力為0.90Mt /a。濟(jì)西煤礦由省司法局開

9、發(fā)，現(xiàn)正在建設(shè)中。濟(jì)陽煤礦正在生產(chǎn)，這將為本礦井的開發(fā)建設(shè)提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。此外，本煤田東北部的濟(jì)東礦區(qū)和東部的濟(jì)（寧）北礦區(qū)都早已建井開采，也可做為本井田建井開發(fā)的參考。第二節(jié) 井田地質(zhì)概況一、井田境界 根據(jù)國(guó)土資源部劃定礦區(qū)范圍批復(fù)（國(guó)土資礦劃字200732號(hào)），趙官礦井范圍由十三個(gè)座標(biāo)拐點(diǎn)圈定（見劃定礦區(qū)范圍坐標(biāo)表），井田走向長(zhǎng)約9km，傾向?qū)捈s7km，面積約59.2079km2。 劃定礦區(qū)范圍坐標(biāo)表點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)14044917.0020457067.0084040332.0020463145.0024044008.0020457156.0094042653.002046

10、4051.0034042950.0020456855.00104047661.0020464800.0044038830.0020454890.00114047635.0020461205.0054037874.0020454702.00124046731.0020461202.0064038280.0020456368.00134044896.0020458208.0074038704.0020461576.00二、地質(zhì)構(gòu)造（一）地層1、區(qū)域地層黃河北煤田地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)的一部分。石炭-二疊系假整合于奧陶系石灰?guī)r之上。煤系基地奧陶系和寒武系出露于黃河南岸的長(zhǎng)清至平陰一帶，組成

11、中低山、丘陵區(qū)。石炭二疊系含煤地層則被相當(dāng)厚的第四系、新近系所覆蓋，成為隱蔽煤田。石炭二疊系含煤地層發(fā)育較好，煤炭資源較為豐富。詳見區(qū)域地層簡(jiǎn)表。2、井田地層本井田為全隱蔽的華北型石炭、二迭系煤田。煤系以中、下奧陶地層為基底，沉積了中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二迭統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二迭系上石盒子組，其上覆蓋是第三系和第四系，詳見圖。本區(qū)地層自上而下分述如下：（1）第四系(Q)厚71.30106.00m，平均89.7m。上部為黃沙近代淤積的粉砂土和黃土，中下部以砂質(zhì)粘土和粘土為主，粘土呈半固結(jié)狀，可塑性強(qiáng)，隔水性好，夾砂數(shù)層。底部有一不穩(wěn)定的灰、褐黃色砂礫層與上第三系分界，礫石成份以

12、石灰?guī)r為主，巖漿巖、石英巖次之，混雜大量粗砂及粘土。與上第三系呈角度不整合接觸。（2）上二迭統(tǒng)上石盒子組（P21）石盒子在本井田鉆孔最大揭露殘厚281.60m。屬干旱條件下的內(nèi)陸河床相及湖泊相沉積。主要由紫紅、灰綠、灰黃、淺灰色等雜色粘土巖，粉砂巖及灰白、灰綠色砂巖組成。以底部灰綠色鮞狀鋁土巖（B層）下的粗砂巖底界與下石盒子組分界。（3）下二迭統(tǒng)下石盒子組（P12）厚29.8869.87m，平均47.93m。以陸相沉積為主，主要分布在井田的北部，主要由灰綠色砂巖、雜色粘土巖組成，局部夾灰色至深灰色粘土巖及粉砂巖。底部常以一層灰白色中粗砂巖與山西組分界，二者為連續(xù)沉積。（4）下二迭統(tǒng)山西組（P1

13、1）厚66.20113.90m，平均97.62m。為陸相及海陸過渡相沉積，為本井田含煤地層之一，主要分布在本區(qū)的中及西北部。由灰、灰綠色、灰白色中、細(xì)砂巖，灰、深灰色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成。煤層集中于中下部，井田內(nèi)僅見3、4煤層，4煤層局部可采。以4、5煤層之間最下一層砂巖底界與太原組分界，二者為連續(xù)沉積。（5）上石炭統(tǒng)太原組（C3）厚142.80174.65m，平均163.23m。本組屬典型的海陸交互相沉積，是本井田主要含煤地層。由深灰、灰黑色泥巖、粉砂巖以及中、細(xì)砂巖、薄層石灰?guī)r及煤層組成。夾石灰?guī)r五層，由上而下依次為一、二、三、四、五灰。其中一灰和四灰全區(qū)發(fā)育，厚度比較穩(wěn)定，

14、特征明顯，是煤層對(duì)比的重要標(biāo)志。本組含煤9層，由上而下為5、6、7、8、9、10、11、13、14層煤，主要可采煤層11、13煤層賦存在五灰以下。14層煤底板以一層石英細(xì)砂巖與本溪組分界。為連續(xù)沉積。（6）中石炭統(tǒng)本溪組（C2）厚20.6656.05m，平均32.42m。井田中部較厚，兩翼漸薄。本組為一套海陸交互相沉積。由灰黑色泥巖、粉砂巖、灰色粘土巖、石灰?guī)r、砂巖、鐵鋁質(zhì)泥巖、雜色粘土巖等組成。頂部六灰為一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r；中部徐家莊灰?guī)r常含燧石結(jié)核及海相動(dòng)物化石，厚度大且穩(wěn)定（7.7012.40m，平均10.03m），是本區(qū)良好的標(biāo)志層；下部見鐵鋁質(zhì)鮞狀泥巖及雜色粘土巖。偶夾薄煤層（15、

15、16層煤），一般不可采，無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。與下伏奧陶統(tǒng)呈假整合接觸。（7）奧陶系中下統(tǒng)（O1+2）井田內(nèi)鉆孔最大揭露厚度63.91m。主要以淺灰、灰、灰褐色中厚層狀石灰?guī)r為主。具豹皮狀，產(chǎn)珠角石化石，間夾多層黃灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰綠色泥巖及深灰色粉砂巖。多見溶洞及溶蝕現(xiàn)象，裂隙較發(fā)育，多數(shù)被方解石充填。為煤系地層的主要充水含水層。根據(jù)井田外圍出露情況，全厚可達(dá)800m左右 地層系統(tǒng)主要巖性特征第四系（Q）新近系（N）古近系（E）二疊系 （P）由土黃、棕黃、灰綠色粘土夾黃白色松散砂礫組成，局部砂礫層可膠結(jié)成巖。 0500m上部棕黃、棕紅、灰綠、紫色粘土、泥巖夾土黃、淺棕色粉砂-細(xì)砂巖、含礫砂巖。下部紫紅、

16、棕紅、灰綠色泥巖夾粉-中砂巖、底部灰白色含砂礫巖。1635m上部為淺灰色粉砂巖、泥巖及灰-灰綠色砂巖，其次為雜色泥巖、泥灰?guī)r。下部為紫紅、紅色粉砂巖，泥質(zhì)細(xì)砂巖等。 1700m石盒子統(tǒng)（P2）上石盒子組上部為紫紅、灰綠色粘土巖，夾灰白色中砂巖；中部為致密堅(jiān)硬的厚層狀石英砂巖夾雜色泥巖；下部為灰、紫色等雜色粘土巖，泥巖和灰綠色砂巖。底部為A層鋁土巖。 425m下石盒子組以灰白色長(zhǎng)石砂巖和灰色泥巖為主，上部有紫色粘土巖出現(xiàn)，偶夾紫色石英質(zhì)砂-砂礫巖。 120m月門溝統(tǒng)（P1）山西組灰色、灰白色中細(xì)粒長(zhǎng)石礫巖、粉砂巖夾泥巖，含煤56層，可采及局部可采煤層24層。為區(qū)內(nèi)重要含煤地層。 87m太原組灰色

17、-深灰色泥巖、粘土巖與砂巖互層。砂巖多為粉、細(xì)粒狀，為粘土質(zhì)膠結(jié)的長(zhǎng)石砂巖。夾薄層海相石灰?guī)r5層，含煤層1014層，可采及局部可采煤層7層左右，為本區(qū)主要含煤地層142235m石炭系（C）奧陶系（O12）上統(tǒng)（C2）本溪組紫色、灰色泥巖、粉砂巖、砂巖。含石灰?guī)r2層，底部具山西式鐵礦層位和G層鋁土巖的發(fā)育。2068m上部為青灰色厚層石灰?guī)r，豹皮狀石灰?guī)r夾泥灰?guī)r和角礫狀石灰?guī)r。下部為白云質(zhì)石灰?guī)r和白云巖，含燧石結(jié)核和條帶。 800m區(qū)域地層簡(jiǎn)表 井田地層地質(zhì)綜合柱狀圖二、 井田煤層情況1、含煤性本井田含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)山西組，平均總厚度260.85m。其中山西組含煤14層，均為不穩(wěn)

18、定煤層，其中4煤層局部可采。太原組地層平均總厚163.23m，共含煤9層，平均總厚度8.15m，含煤系數(shù)5%，其中可采4層（第7、10、11、13層），平均總厚度6.49m，可采含煤系數(shù)為4%。另外5、6、8、14煤層只有個(gè)別點(diǎn)達(dá)可采厚度并零星分布，無開采價(jià)值。依據(jù)太原組可采煤層的位置，可分為上、下兩組：上組7、10煤層位于太原組中部，下組11、13煤層位于下部。2、可采煤層本井田可采及局部可采煤層共5層，分述如下：、4煤層：位于山西組下部，下距山西組底界15.2844.89m，平均22.90m。下距5煤層22.0457.99m，平均33.21m。煤厚01.39m，平均0.54m，屬不穩(wěn)定煤層

19、，可采范圍內(nèi)的變異系數(shù)0.19。頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖，底板細(xì)砂巖，分布在井田的中部1628勘探線之間，可采面積約3.60km2。、7煤層：位于太原組中上部，上距一灰14.9325.30m，平均18.69m；上距5煤層38.50m47.10m，平均42.52m；下距8煤層9.7916.57m，平均13.33m。頂板為泥巖，底板為粘土巖、粉砂巖。煤厚01.42m，平均厚0.83m，西南部沉缺，可采系數(shù)92%，可采范圍內(nèi)的變異系數(shù)0.22；夾石01層，可采面積34.5km2，屬較穩(wěn)定煤層。中部20-3、134號(hào)鉆孔附近被巖漿巖吞蝕。、10煤層：位于太原組中部，上距二灰9.4216.33m，平均12.

20、77m；下距三灰0.204.26m，平均1.25m。煤厚01.70m，平均0.84m；可采面積36.60km2，西部12勘探線131號(hào)鉆孔附近及東部24-6、32-3號(hào)鉆孔處不可采，可采系數(shù)81%，可采范圍內(nèi)的變異系數(shù)0.24，屬較穩(wěn)定煤層。夾石01層，頂板為深灰色泥巖，底板為灰色粉細(xì)砂巖及灰?guī)r（三灰）。、11煤層：位于太原組下部五灰之下，是本井田主要可采煤層，原始沉積厚度0.712.92m，平均1.73m，可采系數(shù)100%，可采范圍內(nèi)的變異系數(shù)0.26。但受巖漿巖侵入影響，井田西部和深部大部被吞蝕或焦化，可采性變差，屬不穩(wěn)定煤層。初期采區(qū)附近，幾乎未受巖漿巖侵入影響，保持了原沉積厚度，為穩(wěn)定

21、可采區(qū)。一般含一層炭質(zhì)砂巖夾石，厚0.110.57m，頂板為灰色石灰?guī)r，底板為泥巖?？刹擅娣e27.80km2。、13煤層：位于太原組底部，為本井田主要可采煤層，上距11煤2.309.12m，平均6.87m。厚度0.974.31m，平均厚2.32m，可采系數(shù)100%，可采范圍內(nèi)的變異系數(shù)0.31。全井田可采，可采面積60.10km2，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，大部含23層夾石，多者可達(dá)5層，屬穩(wěn)定可采煤層。頂板為深灰色泥巖，底板為灰色粘土巖或粉砂巖。可 采 煤 層 特 征 表煤層名稱煤 層夾 石可采區(qū)厚度(m)最小最大平均(點(diǎn)數(shù))煤層間距(m)最小最大平 均結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性層數(shù)主要巖性40.001.390

22、.54(30)51.6890.4簡(jiǎn)單不穩(wěn)定局部可采70.701.420.95(50)75.5232.6351.61簡(jiǎn)單較穩(wěn)定大部可采01巖質(zhì)泥巖100.701.700.90(52)43.4341.459.17簡(jiǎn)單較穩(wěn)定大部可采01泥巖、巖質(zhì)泥巖110.712.921.73(75)50.942.309.12簡(jiǎn)單不穩(wěn)定穩(wěn)定淺部可采03炭質(zhì)泥巖炭質(zhì)粉砂巖泥巖130.974.312.32(77)6.87復(fù)雜穩(wěn)定全區(qū)可采05粉砂巖泥 巖炭質(zhì)泥巖表 各 煤 層 工 業(yè) 指 標(biāo) 表 煤層 數(shù)值項(xiàng)目47101111（焦）13工業(yè)分析Mad(%)原煤1.744.563.01(7)1.064.202.28(29)

23、1.084.262.32(30)0.866.152.25(22)3.766.774.95(7)0.906.002.95(41)精煤1.401.342.44(7)0.964.342.11(29)0.804.232.03(30)0.865.191.96(21)3.456.205.07(7)0.496.632.69(41)Ad(%)原煤14.9928.9621.10(7)15.1734.3824.97(29)10.8232.4824.21(29)7.0322.6214.55(22)10.7625.0618.09(7)9.9230.8319.77(41)精煤4.0910.047.07(7)4.7520

24、.5111.23(29)5.7514.079.56(30)3.839.415.43(22)4.9611.117.86(7)4.6010.686.93(41)Vdaf(%)原煤6.8613.3210.34(7)8.5135.5117.51(29)7.4846.8422.73(30)4.1643.7427.18(22)2.557.394.32(7)4.1542.8521.93(41)精煤5.2512.789.59(7)5.3434.6516.04(29)3.7244.8221.29(30)2.6442.5626.91(22)2.305.333.85(7)3.2043.5321.19(41)全硫St

25、.d(%)原煤0.521.310.83(7)1.503.662.28(27)1.595.322.92(21)1.534.783.25(22)2.043.402.94(7)1.865.173.41(41)精煤0.300.770.63(7)0.761.771.13(29)0.843.121.54(30)0.613.132.26(22)0.983.481.87(7)1.292.872.29(41)磷Pd(%)原煤0.0080.0460.024(5)0.0040.0240.011(19)0.0030.0100.007(6)0.0020.0250.007(13)0.0040.0080.006(3)0.0

26、040.0250.009(20)精煤0.0040.0220.015(5)0.0010.0180.005(9)0.0010.0050.003(6)0.0010.0140.004(10)0.004(2)0.0010.0130.004(17) 煤層 數(shù)值項(xiàng)目47101111（焦）13發(fā)熱量Qb.ad(MJ/kg)原煤23.3130.6127.46(7)21.1129.1125.32(29)21.3132.1325.71(28)24.0333.2728.58(22)23.4129.0026.09(7)22.5431.2226.54(41)精煤31.2632.8632.25(3)29.7132.3831

27、.19(11)29.9232.7431.15(7)27.8834.7732.46(17)29.3431.1330.24(2)20.0834.1331.35(27)元素分析Cdaf(%)精煤89.7194.1292.02(7)84.4792.2489.00(27)82.3893.8888.07(26)82.1992.6086.56(19)90.6195.4192.87(7)82.9695.1288.33(38)Hdaf(%)精煤2.744.873.91(7)2.425.744.37(27)2.0560.24.61(26)0.965.864.36(19)1.262.472.27(7)2.335.9

28、74.07(38)Ndaf(%)精煤1.523.501.95(7)1.562.071.86(26)1.151.851.70(26)0.851.581.38(19)1.081.561.36(7)1.101.561.43(37)軟化溫度ST()134014001377(3)124014001293(23)113014001228(22)114013901201(12)112011901163(5)117314001286(21)焦油產(chǎn)率Tar(%)0.571.711.07(6)0.6411.202.88(25)0.2621.525.72(24)0.3914.577.68(16)0.4614.586

29、.34(29)粘結(jié)指數(shù)GR-10(7)0837.6(29)09726.4(30)0.09970.3(16)0.0(2)09837.99(41)膠質(zhì)層厚度Ymm0(7)0192.5(29)0.024.57.0(29)0.031.015.0(19)0.0(5)028.9010.81(41)表（續(xù)） 各 煤 層 工 業(yè) 指 標(biāo) 表 三、水文地質(zhì)（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況黃河北煤田淺部自西南向東北由旦鎮(zhèn)（邱集）、趙官鎮(zhèn)、長(zhǎng)清、袁莊、濟(jì)西、齊東六個(gè)勘探區(qū)（井田）組成。它們均處于奧灰水的徑流區(qū)。煤田的南部為大面積的寒武系石灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r組成的裸露山區(qū)，出露面積約1080km2。在煤田與灰?guī)r裸露山區(qū)之間為地

30、勢(shì)平坦的奧灰隱伏露頭區(qū)，覆蓋層由新近系和第四系組成。覆蓋層的厚度0300m，從山區(qū)至煤田，覆蓋層的厚度逐漸增大。南部裸露山區(qū)的灰?guī)r雨季接受大氣降水補(bǔ)給，然后又順著傾向補(bǔ)給黃河北煤田，是煤田內(nèi)各含水層的補(bǔ)給區(qū)。在奧灰隱伏露頭區(qū)內(nèi)，由于巖溶裂隙發(fā)育，并接受石灰?guī)r山區(qū)含水層的補(bǔ)給，富水性極強(qiáng)，形成了揚(yáng)莊、平安店、長(zhǎng)孝等大的水源地，有些地方地下水以泉的形式出露于地表。揚(yáng)莊水源地供水18萬m3/d，平安店水源地供水20萬m3/d，長(zhǎng)孝水源地供水13萬m3/d。井田范圍內(nèi)奧灰具有明顯的垂直分帶現(xiàn)象：在煤田的淺部，巖溶裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)；隨著奧灰埋藏深度的增大，富水性變?nèi)酰坏瑫r(shí)奧灰富水性也具有明顯的不均

31、勻性，深部也存在一定的富水區(qū)和強(qiáng)徑流帶。根據(jù)抽水試驗(yàn)資料，濟(jì)西勘探區(qū)的奧灰單位涌水量0.00061.24L/s.m，礦化度0.3g/L，水質(zhì)類型為HCO3CaMg型；袁莊勘探區(qū)的奧灰單位涌水量0.0471.39L/s.m，礦化度0.3g/L，水質(zhì)類型為HCO3CaMg型；長(zhǎng)清井田的奧灰單位涌水量0.3162.158L/s.m，礦化度0.4g/L，水質(zhì)類型為HCO3CaMg型；趙官井田的奧灰單位涌水量0.0032.919L/s.m，礦化度0.5g/L，水質(zhì)類型為HCO3SO4CaMgK+Na型；旦鎮(zhèn)井田的奧灰單位涌水量0.0611.5069L/s.m，礦化度0.58g/L，水質(zhì)類型為HCO3SO

32、4CaMg型。可見，整個(gè)煤田范圍內(nèi)奧灰普遍存在富水性不均一，局部富水性中等強(qiáng)的區(qū)域，加之較大的靜水壓力，奧灰水嚴(yán)重威脅著下組煤（11、13煤）的開采。（二）井田水文地質(zhì)趙官井田西起F8斷層，東至F4斷層，北部以F11及F11-1為界，南部至煤系露頭?？刹擅簩拥装鍢?biāo)高在-200-1500m。井田內(nèi)的含水層自上而下主要有：新生界砂層，山西組砂巖、太原組一五灰、徐灰和奧灰以及巖漿巖。主要隔水層為新近系和二疊系石盒子組粘土巖和煤系中各層粉砂巖、粘土巖及泥質(zhì)巖。除局部受不整合接觸或斷層破碎帶影響導(dǎo)致各含水層之間或含水層與煤層之間直接接觸或隔水層變薄外，正常情況下各含水層之間無直接的水力聯(lián)系，組成華北型多

33、層結(jié)構(gòu)的地下水類型。但各含水層和煤層淺部均存在隱伏露頭，煤系及其下部含水層在露頭附近與新近系含水層產(chǎn)生一定水力聯(lián)系；此外，徐灰和奧灰間距較小，水力聯(lián)系密切。在剝蝕面附近煤系及其下部含水層由于遭受了長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕，在地下水的長(zhǎng)期作用下，巖溶裂隙比較發(fā)育，富水性明顯變強(qiáng)，因此，各含水層一般淺部富水性較強(qiáng)，向深部逐漸變?nèi)?。本井田新生界砂礫層屬煤層開采的間接充水含水層，對(duì)煤層開采無直接影響；山西組砂巖、太原組一五灰屬煤層開采的直接充水含水層，對(duì)煤層開采有直接影響。其中山西組砂巖富水性弱，易于疏干，對(duì)4煤開采影響較??；各層灰?guī)r中除二灰、三灰富水性較弱外，其他均含水豐富，部分巖漿巖局部含水也較豐富。徐灰和

34、奧灰雖然屬于下組煤開采的間接充水含水層，但由于距離下組煤近，含水豐富，水壓高，易造成底鼓突水，對(duì)下組煤開采有嚴(yán)重威脅，因此，本井田水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜。1、含水層（1）第四系含水砂礫層區(qū)內(nèi)第四系全層厚71.30106.00m，平均89.70m，主要由砂層、砂質(zhì)粘土及粘土組成。含水層主要由數(shù)層細(xì)砂、中砂、粗砂及砂礫組成，砂層較松散，透水性好，含水性較強(qiáng)。井田內(nèi)28-3號(hào)孔第四系單孔抽水一次，水位標(biāo)高+28.68m，單位涌水量位0.0044L/s.m，礦化度0.6508g/L，水質(zhì)類型為HCO3SO4Ca型。本井田第四系下距煤系125.90252.10m，平均191.60m，與煤層間有新近系和石盒

35、子組粘土巖隔水層，屬間接充水含水層，對(duì)煤層開采無直接影響。（2）新近系新近系厚125.90252.10m，平均191.60m，巖性以粘土為主，含砂數(shù)層，底部局部以砂礫層與基巖接觸。新近系砂層中含有粘土，含水較弱。共有104個(gè)鉆孔揭露新近系，有4個(gè)孔露水，漏水孔率僅為4。新近系單孔抽水一次，水位標(biāo)高+28.65m，單位涌水量為0.0736 L/s.m，礦化度1.4284g/L，水質(zhì)類型為SO4Ca。新近系下距4煤間距一般大于150m，中間有石盒子組和山西組粘土巖、粉砂巖等隔水層，屬間接充水含水層，對(duì)煤層開采無直接影響。但在井田淺部新近系與煤系以及徐、奧灰呈不整合接觸，在剝蝕面附近與煤系等含水層有

36、一定的水力聯(lián)系，成為礦井的直接充水含水層，對(duì)煤層開采生產(chǎn)有一定的影響。（3）山西組砂巖山西組總厚66.20113.90m，平均97.62m。其中砂巖約占40左右，單層厚度一般215m，總厚3040m，主要有4煤老頂厚度較大，巖性一般以細(xì)砂巖夾粉砂巖為主，局部為中粗砂巖。大部分粉、細(xì)砂巖粘土礦物含量較高，裂隙不發(fā)育，含水性差，僅部分中粗砂巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，具有一定含水性。（4）太原組一五灰一灰：淺灰深灰色，質(zhì)較純，局部含泥質(zhì)。厚03.OOm，平均1.81m。以往井田揭露一灰漏水孔率為9，水文補(bǔ)勘及主、副井檢查孔共有5孔揭露一灰，厚度1.752.70m，漏水孔率20，累計(jì)施工61個(gè)孔，漏水孔6個(gè)，

37、漏水孔率10，補(bǔ)3號(hào)孔消耗量較大，為0.42m/h，井田內(nèi)抽水試驗(yàn)3次，單位涌水量0.1694L/s.m，為富水性中等的巖溶裂隙承壓含水層。西南部相鄰的邱集煤礦實(shí)際揭露資料，一灰最大出水量60m3/h，曾造成井筒淹井事故。本井田一灰下距7煤層14.9325.30m，平均18.69m，是開采7煤層的頂板直接充水含水層。 二灰：褐灰色，裂隙稍發(fā)育，頂部質(zhì)不純，含泥質(zhì)，厚度02.55m，平均1.78m。井田內(nèi)沒有二灰單層抽水試驗(yàn)資料。初步推斷，本區(qū)二灰應(yīng)為富水性弱中等的巖溶裂隙承壓含水層。二灰下距10煤9.4216.33m，平均12.77m，二灰含有裂隙水，是采10層煤的頂板直接充水含水層。 三灰：

38、褐灰色，質(zhì)不純，頂部含有泥質(zhì)，裂隙稍發(fā)育，厚度03.70m，平均1.95m。在水文補(bǔ)勘階段及主、副井檢查孔共有5個(gè)鉆孔揭露三灰，厚度085335m。簡(jiǎn)易水文觀測(cè)資料未發(fā)現(xiàn)明顯消耗及漏水現(xiàn)象?？辈殡A段有66個(gè)鉆孔揭露三灰，6個(gè)鉆孔漏水，漏水孔率9。三灰富水性與一灰、二灰基本相似，但比一灰、二灰富水性稍弱。井田內(nèi)10煤至三灰間距0.204.26m，平均1.25m。三灰為開采10煤層的底板直接充水含水層。采10煤時(shí)，局部直接揭露三灰。四、五灰：四、五灰的間距為020.60m，平均4.09m，多為薄層泥巖，在井田的南部間距為0，即四、五灰合層，向東北間距加大，由于其間距較小，可視為一個(gè)含水層。四灰，灰

39、色，質(zhì)不純，局部夾有泥巖，平均厚度5.53m，巖芯中見有小溶洞。五灰，淺灰色，裂隙發(fā)育，充填或半充填方解石，有時(shí)含少量泥質(zhì)，平均厚度1.66m，井田內(nèi)有80個(gè)鉆孔揭露四、五灰，15個(gè)鉆孔漏水，漏水孔率為19。并田內(nèi)有18-5號(hào)鉆孔對(duì)其進(jìn)行抽水試驗(yàn)，單位涌水量02997L/s.m，富水性中等。水質(zhì)類型為重碳酸鉀鈉型。水文補(bǔ)勘階段及主副井檢查孔共5個(gè)鉆孔揭露四灰，均未發(fā)現(xiàn)明顯消耗及漏水現(xiàn)象，但副井檢查孔流量測(cè)井表明具有較大的涌水量。井田內(nèi)四灰上距10煤層24.2050.86m，平均37.15m，采10煤層時(shí)四灰薄弱地段可能有底鼓涌入礦井。五灰為11煤層的直接頂板，與13煤的間距2.3011.69m

40、，平均8.78m。采11、13兩層煤時(shí)，四、五灰在冒裂帶范圍內(nèi)。（5）本溪組徐灰灰白、褐灰色，局部發(fā)育小溶洞，厚7.7012.40m，平均10.03m。井田內(nèi)以往有22個(gè)鉆孔揭露徐灰，有2孔漏水，露水孔率9，都分布在井田南部露頭，往煤田深部徐灰富水性減弱。井田內(nèi)以往徐灰單孔抽水試驗(yàn)2次，水位標(biāo)高+30.2331.93m，單位涌水量0.00350.0085 L/s.m，礦化度0.33332.358g/L，水質(zhì)類型為SO4CaMgK+Na型。該兩抽水孔徐灰底板標(biāo)高分別為-558.69m和-772.15m，巖心完整，不漏水，說明徐灰在-550m以深巖溶不發(fā)育，含水層補(bǔ)給條件較差，富水性弱。井田內(nèi)徐灰

41、至11煤層間距23.9747.83m，平均36.08m，徐灰至13煤間距20.6630.66m，平均26.48m。-450m水平徐灰水的靜水壓力4.80MPa，這組隔水層強(qiáng)度不夠，采11、13煤時(shí)，會(huì)底鼓出水。水文補(bǔ)勘階段有6孔揭露徐灰，有1孔漏水，漏水孔率17，漏水鉆孔在井田南部露頭附近，漏水點(diǎn)標(biāo)高-267.85m。水位標(biāo)高+30.45m，單位涌水量平均1.709 L/s.m，滲透系數(shù)平均18.35m/d，影響半徑平均487.47m，礦化度0.52g/L，水質(zhì)類型為HCO3Ca型,富水性強(qiáng)?？傮w來看，徐灰應(yīng)為富水性中等的巖溶裂隙承壓含水層，徑流補(bǔ)給循環(huán)條件較好，特別在井田淺部富水性更強(qiáng)；井田

42、深部徐灰的富水性雖然有所減弱，但水壓增高，而且局部存在富水區(qū)域，富水性很不均一。徐灰可能成為四、五灰等其他直接含水層的補(bǔ)充水源，是開采下組煤的間接底板充水含水層，對(duì)下組煤開采有一定的影響，必須引起足夠重視。（6）奧灰淺灰灰色，致密堅(jiān)硬，局部巖溶裂隙發(fā)育。井田內(nèi)勘查階段有22個(gè)鉆孔揭露，有4個(gè)孔漏水，漏水孔率18，4個(gè)漏水孔中，除28-3孔底板標(biāo)高為-600.39m，其余3孔埋藏均較淺?？辈殡A段共進(jìn)行單孔抽水試驗(yàn)3次，水位標(biāo)高+29.45+31.70m，單位涌水量0.00190.1517 L/s.m，礦化度0.31463.0152g/L，水質(zhì)類型為HCO3CaMg、HCO3K+Na和SO4CaM

43、g型，富水性弱至中等。奧灰上距徐灰7.62m，距13煤層為43.34m，距11煤層為50.21m。開采11、13煤層時(shí)，奧灰將以底鼓突水形式威脅安全開采。水文補(bǔ)勘階段有6孔揭露奧灰，揭露厚度4.50108.75m有2孔漏水，漏水孔率33。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，水位標(biāo)高+30.00m，單位涌水量平均2.919 L/s.m，滲透系數(shù)平均18.68m/d，影響半徑平均276.8m，礦化度0.50g/L，水質(zhì)類型為HCO3CaMg型，富水性強(qiáng)。綜合評(píng)價(jià)，本區(qū)奧灰總體為富水性中等的巖溶裂隙承壓含水層，徑流補(bǔ)給循環(huán)條件較好，特別是在井田淺部富水性更強(qiáng)，深部雖然富水性有所減弱，但水壓增高，且厚度大、區(qū)域富水性強(qiáng)，

44、在縱向和橫向上含水性極不均一。因此，下組煤開采時(shí)，對(duì)奧灰的影響應(yīng)引起足夠的重視，保證礦井安全生產(chǎn)。（7）巖漿巖井田內(nèi)巖漿巖分布廣泛，巖漿巖在冷凝過程中，產(chǎn)生了大量裂隙，后期的構(gòu)造活動(dòng)更形成了大量構(gòu)造裂隙，具有了足夠的儲(chǔ)水空間。井田內(nèi)巖漿巖共分三層：上層巖漿巖：主要侵入山西組的2、3、4煤層，厚度4.7564.80m，平均34.32m。有38個(gè)鉆孔揭露，5個(gè)孔漏水，漏水孔率13，漏水點(diǎn)分布于西北部邊界，本層巖漿巖對(duì)采煤影響不大。中層巖漿巖：主要侵入5煤層，厚20.6553.85m，平均38.88m。有25個(gè)鉆孔揭露，2個(gè)孔漏水，漏水孔率8，此層巖漿巖含水豐富，但由于5煤層不可采，所以對(duì)采煤影響不

45、大。下層巖漿巖：厚4.5495.37m，平均62.25m。常侵入四、五灰層位，與四、五灰有一定的水力聯(lián)系，對(duì)開采11煤層有一定的影響。共有58個(gè)鉆孔揭露，2個(gè)孔為穿透，10個(gè)孔漏水，漏水孔率17。其中主、副井檢查孔雖然未穿透本次巖漿巖，但流量測(cè)井均表明呈現(xiàn)大量涌水狀態(tài)，涌水量分別大于0.92L/s和14.833L/s，說明含水豐富，對(duì)采煤必將產(chǎn)生一定影響。根據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文資料，三層巖漿巖的富水性不均一，漏水段一般分布在巖漿巖的頂?shù)撞浚貏e是下層巖漿巖，漏水部位基本上是在五灰與巖漿巖的接觸部位上。由于各層距離煤層均較近，屬直接充水含水層；由于一般含水性較弱，裂隙連通性差；徑流補(bǔ)給循環(huán)條件不良，水

46、量小、易疏干，對(duì)煤層開采影響不大，但在巖漿巖富水區(qū)段，或構(gòu)造破碎帶，特別是與其他含水層產(chǎn)生水力聯(lián)系時(shí)，涌水量將大大增加，對(duì)煤層開采的影響會(huì)明顯加大。2、隔水層井田內(nèi)揭露的隔水層很多，主要的隔水層組有兩個(gè)，即新近系隔水層組和下伏隔水層組。（1）新近系隔水層組：位于新近系的中部和上部，巖性以粘土為主，分布普遍、厚度大，塑性強(qiáng)，遇水易膨脹，為強(qiáng)隔水層。在新近系平均近200m的地層中，粘土類共占80以上，以不整合關(guān)系覆蓋在其他基巖以上。第四系、新近系砂層水靜止水位均在地表一些，而在新近系中下部粘土隔水層以下的各基巖含水層，靜止水位最高高出地表0.503.29m。由此可見，新近系底部粘土層隔水性能良好，

47、使大氣降水、地表水、第四系砂層和上新近系上部與中部的砂層水不能進(jìn)入礦井。（2）下伏隔水層組：即13煤以下至徐灰、奧灰之間的隔水層組，也叫壓蓋隔水層組。13煤與徐灰之間的隔水層組厚20.6634.66m，平均26.48m，其巖性主要為泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖。厚度薄，強(qiáng)度不夠，在開采13煤層時(shí)不能夠抵抗住徐灰水的高壓，會(huì)引起底鼓突水。如果徐灰發(fā)生底鼓突水，則又會(huì)引起奧灰底鼓突水，所以在開采13煤層之前先處理好徐灰水和奧灰水。3、斷層含、導(dǎo)水性趙官井田含煤地層中隔水層較厚，含水層較薄，而且石灰?guī)r含水層中的巖溶裂隙發(fā)育極不均勻，往煤田深部有減弱的趨勢(shì)，加上井田內(nèi)構(gòu)造又相對(duì)簡(jiǎn)單，所以鉆孔直接揭露段富水點(diǎn)的

48、概率極低。鉆孔穿過斷層帶時(shí)也未發(fā)現(xiàn)有沖洗液漏失或明顯消耗。這說明井田內(nèi)斷層帶本身的含水性較弱，導(dǎo)水性也較差。但斷層的含、導(dǎo)水性極不均一，同一斷層的不同部位和不同地段，往往存在很大的差異，在同一斷層上，斷層兩盤巖層含水或隔水性能不同時(shí)，斷層的含導(dǎo)水性也不同。因此在生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)斷層含、導(dǎo)水性引起足夠注意，特別是在斷層對(duì)盤為含水層時(shí)應(yīng)留足防水煤巖柱，確保安全生產(chǎn)。4、地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件分析（1）地下水的垂向補(bǔ)給、徑流、排泄條件井田內(nèi)發(fā)育厚達(dá)200m左右的新近系地層，具有較好的隔水性，較好地隔斷了煤層含水層與地表水及大氣降水的直接水力聯(lián)系。含煤地層內(nèi)發(fā)育多層粉砂巖、粘土巖隔水層，正常情況下隔斷了

49、各含水層之間的水力聯(lián)系。但在不整合面附近，松散層水可能與煤系和徐、奧灰含水層有一定的水力聯(lián)系，但由于本井田新近系含水性較差，補(bǔ)給量有限。井田內(nèi)斷層含、導(dǎo)水性較弱，而且勘探證實(shí)井田內(nèi)斷層一般不切割松散層，不會(huì)導(dǎo)致煤系含水層與地表水和淺層地下水發(fā)生明顯水力聯(lián)系，但可能導(dǎo)致煤系含水層在局部與徐灰、奧灰發(fā)生水力聯(lián)系。井田內(nèi)煤層地層底部、可采煤層之下發(fā)育一定厚度的粉砂巖、粘土巖隔水層，正常情況下山西、太原組含水層與徐灰、奧灰水力聯(lián)系不甚密切。但在較大斷層附近，這種水力聯(lián)系局部有一定程度的存在；另外受采動(dòng)破壞、礦壓和高水壓等因素的聯(lián)合影響，會(huì)導(dǎo)致斷層活化或煤層底板隔水層的隔水性能變?nèi)?，水力?lián)系增強(qiáng)。（2）

50、地下水的徑向補(bǔ)給、徑流、排泄條件井田內(nèi)含煤地層產(chǎn)狀較平緩、上覆有厚層隔水層，導(dǎo)致煤層含水層和奧灰均缺乏天然露頭補(bǔ)給和排泄途徑，故深部地下水的天然徑流不暢。勘探證實(shí)井田淺部各含水層富水性較強(qiáng)，向深部變?nèi)酰缓畬佑蓽\至深存在一定的水力聯(lián)系，在礦井投產(chǎn)后淺部含水層水將向深部補(bǔ)給。由于奧灰為區(qū)域強(qiáng)含水層，賦存范圍廣、厚度大、古巖溶發(fā)育、富水性不均一，存在一定程度的徑向水力聯(lián)系。5、井田的邊界條件井田的西部邊界為F8斷層，與邱集煤礦相鄰，F(xiàn)8斷層落差10m40m，本井田內(nèi)為斷層下盤，所以井田內(nèi)的徐、奧灰含水層與邱集煤礦的四、五灰含水層對(duì)接，所以西部邊界F8斷層為非導(dǎo)水邊界；井田的東部為F14斷層，

51、落差065m，局部為導(dǎo)水邊界。 井田南部以奧灰隱伏露頭為邊界，接受奧灰含水層的補(bǔ)給，為補(bǔ)給邊界。6、水文地質(zhì)類型本井田屬北方型石炭、二迭系巖溶裂隙充水礦床，儲(chǔ)水構(gòu)造為自流水單斜。井田內(nèi)主要充水含水層有第四系含水砂層、太原組一、二、三、四、五灰，巖漿巖、本溪組徐灰及奧灰，上述諸含水層富水性中等至較強(qiáng)。開采上組煤（煤7、煤10）時(shí)，直接充水含水層為一、二、三灰，同時(shí)四、五灰有底鼓突水威脅，各含水層富水性中等，屬三類二型，即富水性中等的巖溶裂隙充水礦床。開采下組煤（煤11、煤13）時(shí)，直接充水含水層為四、五灰、徐灰及奧灰，四、五灰及徐灰富水性中等 （q=0.2997L/s.m），奧灰富水性中等至強(qiáng)，屬三類二三型，即富水性中等至強(qiáng)，水文地質(zhì)條件中等至復(fù)雜的巖溶裂隙充水礦床。礦井生產(chǎn)時(shí)將受徐灰及奧灰底鼓突水的嚴(yán)重威脅，應(yīng)引起足夠的重視。7、充水因素分析（1）地表水系我國(guó)最大的水系之一黃河自西南向東北方向流經(jīng)本井田東南側(cè)，井田內(nèi)有引黃灌渠與之相通，為本