童亭煤礦90萬噸新井設計.doc

童亭煤礦童亭煤礦 90 萬噸新井設計萬噸新井設計 1 礦區(qū)概述及井田地質特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1 交通位置交通位置 童亭井田位于安徽省北部平原、淮北市濉溪縣五溝鎮(zhèn)境內，北距淮北 市約 42km，東距宿州市 30km。西北以趙口斷層與臨渙礦井毗鄰，東以 4 線與楊柳井田相連，南部以孟集斷層、張家斷層、煤層露頭作為技術邊界。 東西走向長 8.58km，南北傾斜寬 2.07km，井田面積約 17.26km2。 童亭井田東距京滬鐵路宿州站約 30km，井田西部 10km 有青阜鐵路通 過符夾線鐵路與京滬鐵路、隴海鐵路干線相接，區(qū)內青蘆支線已建成，礦 井專用線在青蘆支線的小湖集選煤廠站接軌，經(jīng)小周家、周小莊進入礦井 裝車站。公路可直通徐州、宿州、淮南、阜陽、河南永城，正在施工的淮 六公路，穿過本井田；水路方面童亭礦在蒙城設有船運碼頭，交通十分便 利，見圖 1-1。 濉溪縣 淮北市 永城 童亭礦 宿州市 符離集 徐州市 邳縣 徐州市 邳縣 永城 宿州市 淮 北 市 碭山 靈璧 泗縣 固鎮(zhèn) 懷遠 蒙城 蚌埠市 嘉山 澮 河 1：1000000 圖圖 1-1 童亭礦交通位置圖童亭礦交通位置圖 1.1.2 地形、地貌地形、地貌 井田內地勢平坦，地表自然標高+25+28m，相對高差不超過 3m?？?體表現(xiàn)為北高南低之勢，均為 201.50291.67m 的厚層新生界松散層覆蓋。 井田北端有澮河流過，井田內農用溝渠縱橫交錯。 1.1.3 河流及水體河流及水體 井田北端有澮河流過，流量受季節(jié)影響變化較大，雨季可形成內澇， 積水深度 0.50 m。最高洪水位為28.34m，最大洪峰流量為 865m3s（1965 年 7 月） 。 1.1.4 氣象及地震氣象及地震 本區(qū)屬海洋大陸性氣候,冬季寒冷多風,夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。 年平均降雨量為 900mm，最大降雨量為 1481.3mm。年平均氣溫 14.3， 最高氣溫 40.3，最低氣溫23.2。最大積雪深度 22cm，最大凍土深度 15cm。最大風速 20ms，主導風向為東北風。 淮北礦區(qū)位于蘇豫皖三省交界處。東有郯廬大斷裂，西有阜陽麻城 斷裂，北有秦嶺緯向構造帶，南有宿南斷裂（五河利辛斷裂） 。1929 年 11 月 19 日五河縣東北的郯廬斷裂附近發(fā)生 5.5 級地震，裂度為度；1931 年 9 月 26 日在潘集東北部的龍子山斷裂附近發(fā)生 6.25 級地震，震中裂度為 度；1937 年 5 月 13 日在靈璧縣東北部發(fā)生 5.5 級地震，裂度為度； 1937 年 9 月 22 日在濉溪縣青疃與豐渦斷裂之間發(fā)生 4 級地震，1965 年 3 月 15 日在蘆嶺及固鎮(zhèn)長豐斷裂之間發(fā)生 4 級地震；1983 年 11 月 7 日 5 時 9 分，山東菏澤市與東明縣交界處發(fā)生 5.9 級地震，波及淮北礦區(qū)。 根據(jù)國家地震局南京地震大隊 1973 年 9 月的鑒定意見，本區(qū)地震基本 裂度為度。 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟概況礦區(qū)經(jīng)濟概況 本礦地處華東平原，地區(qū)經(jīng)濟較發(fā)達，工農業(yè)基礎好，對能源需求大， 土地肥沃，主要農作物有小麥、玉米、大豆等，工業(yè)主要有煤礦、化肥、 以發(fā)電、農機、食品加工及手工業(yè)等。開發(fā)該井田對加快華東經(jīng)濟區(qū)的建 設和緩解我國能源緊張局面具有重要意義。 1.1.6 水源及電源水源及電源 礦井生活用水及工業(yè)用水水源均取自處理后的淺層地表水；第三系、 第四系第二含水層為礦區(qū)主要飲用水源。 供電電源，從海孜 110KV 變電站引雙回路 35KV 專用供電線路，保證 了礦井雙回主供電電源。 1.2 井田地質特征 1.2.1 井田地質構造井田地質構造 童礦區(qū)處在淮北閘河煤田之南側，童亭背斜西北端。大地構造環(huán)境是 處在華北板塊東南緣的徐宿弧形構造帶上。本區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)魯 西地層分區(qū)，徐州宿縣地層小區(qū)。區(qū)內基巖出露面積很小，僅占總面積 的 3，而絕大部分為新生界地層所覆蓋。 童亭井田位于臨渙礦區(qū)童亭背斜，井田西翼為東高西低的單斜構造， 東翼為南高北低的單斜構造，整體為一軸向北東的較為對稱的寬緩背斜構 造。 現(xiàn)分述如下： 1、褶曲 1） 、童亭背斜 該背斜是童亭井田主體褶曲構造，貫穿整個井田。軸向 NE8316， 向南東及南西傾伏，傾伏角 11，相對淺部較陡，深部較緩，背斜兩翼基本 對稱，淺部翼角 24左右，深部為 12左右。 2、斷層 1） 、趙口斷層（）：正斷層，為趙口斷層較大分支，走向北東向， 傾向南東，區(qū)內走向延伸長度約 5000m，落差 0110m，由西南向東北尖 滅。有三孔控制，地震勘探良好。屬基本可靠斷層。 2） 、張家斷層：正斷層，處于陳樓東南部邊界斷層，走向北東方向， 傾向北西，區(qū)內延伸長度 3500m，落差 100300m，由西南向北東方向變 小。該斷層有兩孔穿過，地震勘探良好、可靠。 3） 、孟集斷層：正斷層，走向南西方向，傾向北西，區(qū)內延伸長度 3500m,落差 250500m，該斷層有兩孔穿過，地震勘探良好、可靠。 地層： 童亭井田屬華北型沉積,含煤地層假整合于奧陶系灰?guī)r之上。含煤地層 為石炭系和二疊系。其下的泥盆系、志留系，其上的三疊系、侏羅系、白 堊系地層缺失。含煤地層上部被第三紀和第四紀沖積層所覆蓋，平均厚度 達 228m。地層層序自下而上為奧陶系中下統(tǒng)老虎山嘴馬家溝組；石炭系 中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒 子組、石千峰組；第三紀上新統(tǒng)；第四紀的更新和全新統(tǒng)。 現(xiàn)將井田內揭露的地層自下而上簡述如下： 1、奧陶系（o） 中奧陶統(tǒng)老虎山組及馬家溝組(O2t、O1m)：據(jù)臨渙井田 030 孔揭露厚 27.00 米，巖性為灰淺灰色中厚巨厚層豹皮狀白云質灰?guī)r及石灰?guī)r，細 晶質結構，方解石自形程度較高。 2、石炭系(C) 1）中石炭統(tǒng)本溪組(C2)：據(jù)臨渙井田 039 孔，臨水孔資料，地層厚 3.8 米，巖性為銀質泥巖，灰白色，紫紅色，致密性脆，含少量菱鐵粒。 2)上石炭統(tǒng)太原組(C3)： 據(jù)臨渙井田 039 孔揭露地層厚度 140.12 米。 由灰淺灰色石灰?guī)r，灰色西砂巖，灰深灰色粉砂巖，深灰色泥巖組成。 3、二迭系(P) 1)下二迭統(tǒng)山西組(p11)：本組地層厚 95.9170 m，平均 138m。是井 田主要含煤地層。巖性為泥巖、粉砂巖、細粒砂巖、中粒砂巖，夾有簿層 炭質泥巖 12 層，泥巖，粉砂巖為深灰色，具水平層理。細中粒砂巖呈 灰灰白色，以石英為主，次為長石。 2)下二迭統(tǒng)下石盒子組(P12)：本組地層厚 87152m，平均 121m。是 井田主要含煤地層。巖性為粉砂巖，泥巖，中粒、細粒砂巖，以粉砂巖和 泥巖為主，粉砂巖，泥巖，呈灰灰綠色，泥巖中帶有紫色，黃色斑紋。 3)上二迭統(tǒng)上石盒子組(P21)：本組地層厚 169269m，平均 219m。該 組與下伏下石盒子組整合接觸。上以中粒結構巨厚灰色石英砂巖，頂面與 石千峰組為界，基本是一套陸相沉積，巖性以雜色底細碎巖為主。 4)上二迭統(tǒng)石千峰組(P22)：本組地層厚 140m，巖性（無煤段）：以赤 紅色細砂巖、粉砂巖為主，夾深赤褐色泥巖、粉砂巖、細砂巖。石千峰組 與新生界上新統(tǒng)呈假整合接觸。石千峰組與上石盒子組呈整合接觸。 4、第三系（R） 本組地層厚 123m 以灰?guī)r為主，其中夾有 12 層簿層細砂、粉砂巖, 上新統(tǒng)與石千峰組呈假整合接觸。 5、第四系（Q） 1） 、下更新統(tǒng)（Q1）：本統(tǒng)層厚 54m,由淺黃色、土黃色細砂、肉紅色 粉砂及棕紅色頁巖組成.下更新統(tǒng)假整合于中上更新統(tǒng)之上。 2） 、中上更新統(tǒng)（Q2+3）：本統(tǒng)地層厚 30m，由土黃色、棕黃色、棕 紅色夾少量灰綠色斑塊的粘土和砂質粘土。 3） 、全新統(tǒng)（Q4）：主要由淺黃色，土黃色粘土和砂質粘土組成，厚 度平均為 30m。詳見圖 1-2 圖圖 1-2 地質綜合柱狀圖地質綜合柱狀圖 童亭井田自下而上沉積了山西組、下石盒子組和上石盒子組含煤地層， 總厚 348585m，平均 478m。詳見表 1-1 。 表表 1-1 童亭井田含煤層地層厚度統(tǒng)計表童亭井田含煤層地層厚度統(tǒng)計表 地層名稱厚 度（m）平均厚度（m） 上石盒子組169269219 下石盒子組87152121 山 西 組92.6164138 1、山西組含煤地層 本組地層厚本組地層厚 95.9170 m，平均 138m。井田內地層厚度較 穩(wěn)定，沿走向方向變化小，沿傾向方向，淺部及露頭受風化剝蝕嚴重，向 下趨于穩(wěn)定。 2、山西組地層主要由泥巖、砂巖及煤組成，含煤 2 層，編號為 1011 煤其中 11 煤組呈薄層狀，有 12 個分層，均不可采。10 煤為不可采。本 組底部為海相沉積，中上部主要為過渡相沉積。 3、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 與山西組連續(xù)沉積，平均厚為 121m。其下部以灰灰白色粉砂巖、泥 巖為主，其底部有一層穩(wěn)定的鋁質泥巖（K2）與下伏山西組為界，厚度 1.098.89m，平均 3.98m，巖性特征明顯，層位、厚度穩(wěn)定，易于鑒別， 顏色灰淺咖啡色，性脆、貝殼狀斷口，并含有較多的菱鐵鮞子。其上部 以 3 煤層下 6070m 處一層細中粒砂巖（K3）底面與上石盒子組為界。過 渡相、陸相沉積，巖性主要為灰深灰色粉砂巖、泥巖及砂巖。上部泥巖 中含紫色、黃色斑紋，局部含有菱鐵鮞粒。 本組為主要含煤地層，含煤層 5、6、7、8、等煤層（組） ，其中 5、6、煤層不可采，7、8 煤層為主要可采煤層,位于本組中下段。 4、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s） 與下石盒子組整合接觸，平均厚度 219m； 2 煤及 2 煤以上地層未見。 上以粉砂結構厚度大于 50m 的巨厚層灰色石英砂頂面與石千峰為界，基本 是陸相沉積。 上段：由泥巖、粉砂巖，細粒、中粒砂巖組成，是以灰色石英為主的 中粒砂巖、灰色粉砂巖，灰灰綠帶紫斑的泥巖為主，上段底部有 1 煤層 （組） ，含有 13 個薄煤層，全井田均不發(fā)育也不可采。 下段：主要由粉砂巖、泥巖組成，中粒、細砂巖次之。在接近 3 煤組 時，有一層明顯的灰色深灰色粉砂巖與淺灰淺灰綠色細砂巖組成的互 層具薄層狀，具有水平層理。本段含有 2 煤、3、4 煤，均不可采。 1.2.2 水文地質水文地質 本區(qū)為新地層覆蓋達 200 多米的隱伏煤田，地表河流屬淮河水系。井 田內地勢平坦，地面標高+2030m，平均27m 左右。在井田東北部有季 節(jié)性河流澮河，河流流量和水位受大氣降水控制，雨季河流水位上漲，流 量突增，枯水期河水水量較小甚至干涸；在井田南部有一條人工開挖的溝 渠孟溝。澮河最高洪水位為28.34m（1965 年） ，最大洪峰量為 865m3/s， 井田內澇積水深度為 0.50m。自 1967 年開挖了新汴河后，增強了泄洪能力， 澮河水從未溢出河床，基本上消除了區(qū)內水患。由于本區(qū)巨厚新地層有良 好的隔水層，地表水系對井下生產無直接影響。 1、主要含水層（組） 1） 、第三、第四系新地層含水層（組） 、第一含水層（組） 該層埋深 2.1941.72m，兩極厚度 7.8223.27m，平均 14.80m。巖性 主要由淺黃、土黃色粉砂、細砂、粘土質砂組成，夾 23 層薄層砂粘土， 本含水層分布比較穩(wěn)定，但厚度變化大，砂質較均，含水性強，據(jù)童亭礦 水源井資料，靜水位標高一般為25.25m，單位涌水量 q1.07Lsm，滲 透系數(shù) K12.25md，水質類型為 HCO3KNaMg，礦化度為 0.47gl，單井涌水量 3540m3h，水質類型較好。該含水層水為礦區(qū)飲 用水水源。本組地下水受大氣降水和地表水直接補給，地下水運動處于積 極交替帶。 、第二含水層（組） 該層埋深 54.8096.55m，兩極厚度 3.1028.50m，平均 14.1m。巖性 主要由黃、暗黃色粉砂、細砂、粘土質砂組成，其中夾有 23 層粘土和砂 質粘土。該含水層（組）砂層結構松散，厚度變化大。在河床相沉積砂層 較發(fā)育，富水性較強；漫灘相沉積地段砂層不發(fā)育，富水性較弱。據(jù)童亭 礦水源井資料，靜水位標高一般為 25.125.6m，q0.3911.068Lsm，滲透系數(shù) K4.236.71md， 水質類型為 SO4HCO3KNa,該含水層水現(xiàn)為礦區(qū)主要飲用水水源。本 含水層以區(qū)域層間徑流補給為主。 、第三含水層（組） 該層埋深 89.80168.30m，兩極厚度 4.1547.60m，平均 22.92m。巖 性主要由土黃色、淺棕紅色、灰綠色粉砂、細砂、中砂、粘土質砂組成， 夾 34 層薄層砂質粘土，將該層分為上下兩個分層，上段砂層較發(fā)育，單 層厚度大，結構松散，分布穩(wěn)定，富水性強。下段砂層不發(fā)育，單層厚度 小，泥質含量高，多為粘土質砂，富水性較上段弱。據(jù)童亭礦 89觀 3 孔 及臨渙礦區(qū)水源初勘3 抽水試驗資料，靜水位標高 25.7826.78m，q0.0430.575Lsm，滲透系數(shù) K0.4653.51md，富水性弱中等，水質類型為 SO4HCO3KNa 或 SO4ClKNa，本含水層以區(qū)域層間徑流補給為主，基本不受井下 排水影響。 、第四含水層（組） （以下簡稱“四含” ） 該層埋深 187.23291.67m，兩極厚度 023.0m，平均 8.71m。本含水 層直接覆蓋煤系地層之上，巖性主要由深黃色、棕紅黃色砂礫、粗砂、細 砂、粉砂、粘土質砂及砂質粘土、鈣質粘土組成。其厚度受古地形控制， 變化較大，分布不穩(wěn)定。在 18 線以西為 1015m；18 線以東僅 5m 左右， 但在 11 、110 孔附近砂礫層較厚，達 18.721.7m。據(jù) 117、西 192 孔抽水 試驗資料，靜水位標高一般為 25.7926.23m，q0.02060.353Lsm，滲透系數(shù) K0.11273.01md，水質類型為 SO4CaMg 型，礦化度為 3.644gl，全硬度 81.32 德國度。四含巖性為粘土質砂、粘土夾礫石、細砂、 礫石、粘土、細質粘土相互出現(xiàn)的組合結構關系，各種粒級不同的巖性相 互摻雜，反映四含分選性差的特點。據(jù)資料分析和測試結果，四含沉積物 壓密度高，孔隙小，釋水能力弱，滲透性差，按水文地質分類，四含屬弱 含水層。 2） 、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段） 本區(qū)該含水層（段） ，從巖性上看，是由灰?guī)r、細砂、粉砂巖、泥巖等 組成的海陸交互相沉積，區(qū)內僅有 11、059 兩孔揭露全部太原組，全組總 厚 131m，含石灰?guī)r 5 層，石灰?guī)r總厚 62m ，占全組總厚的 47，其地下 水主要貯存和運移在石灰?guī)r巖溶裂隙網(wǎng)絡之中，灰?guī)r富水性從淺部向深部 逐漸減弱。 3） 、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，位于太原組灰?guī)r之下，遠離煤系 地層，主要巖性為灰、淺灰、灰白色灰?guī)r，致密、性脆、質純，井田內無 揭露全層的鉆孔，總厚度不詳。11、059、西 32 孔三孔揭露厚度為 1.6714.74m，鉆探揭露時西 32 孔發(fā)生漏水現(xiàn)象。區(qū)域資料表明，該層淺 部裂隙發(fā)育，富水性強，據(jù) 91-觀 9 孔、臨渙礦6 孔，童亭背斜水源孔抽 水試驗資料，靜止水位標高 21.41m，q0.13111.29Lsm，滲透系數(shù) K1.0717.92md，水質類型為 SO4ClCaMgNa 型，可見奧陶 系灰?guī)r巖溶裂隙含水層富水性不均一，在淺部露頭裂隙發(fā)育，含水極豐富。 由于含水層（段）遠離煤系地層，在一般情況下對礦井無充水影響，若井 巷工程遇斷層或導水陷落柱，奧灰水可直接涌入礦井，造成淹井，是礦井 開采的重要隱患。 2、主要隔水層 1） 、第一隔水層（組） 該層埋深 29.0074.33m，兩極厚度 6.2036.58m，平均 17.50m。巖性 主要由淺黃、土黃色、淺棕色砂質粘土、粘土為主，夾 23 層薄層狀細砂、 粉砂及粘土質砂，富含鈣質、鐵錳質結核及砂礓塊?？伤苄暂^強，隔水性 能較好，但局部隔水層厚度較小，具有弱透水性。 2） 、第二隔水層（組） 該層埋深 65.00128.75m，兩極厚度 5.0043.5m，平均 19.31m。巖性 主要由棕黃色、灰綠色、淺棕紅色粘土、粘土砂質組成，夾 13 層砂及粘 土質砂，粘土質純致密，粘性和可塑性強，隔水性能較好。該層分布較穩(wěn) 定，但局部地段隔水層厚度較小，具有弱透水性，從而將構成新生界松散 第二、第三含水層（組）地下水之間的越流補給條件。 3） 、第三隔水層（組） 該層埋深 144.00277.67 m，厚度分布不穩(wěn)定，12 線以西厚度 55.065.0m，平均 61.63m；12 線以東隔水層厚度 19.5048.10m，平均 34.50m；孟集斷層南部受斷層影響，厚度可達 120 m。其巖性主要由粘土、 砂質粘土和少量鈣質粘土組成，致密塊狀，上部以灰綠粘土為主，夾淺棕 黃色、棕紅色粘土；下部以棕黃、棕紅色粘土為主，夾有少量淺灰綠色粘 土，其上部粘土內可清晰見到灰綠色與淺棕黃色相互摻雜組成的花斑結構。 三隔粘土質純致密，粘性和可塑性強，塑性指數(shù)達 21.537.5，具有膨脹性， 膨脹系數(shù)達 1013.7，粘土礦物多屬高嶺石族和蒙脫石族。據(jù)抽水資料： 單位涌水量為 0.0000629Lsm，滲透系數(shù)為 0.000045md，滲透性能極 弱，隔水性能較好，有效地阻隔了區(qū)內大氣降水、地表水和上部一、二、 三含水層水對四含水的垂向補給。 4） 、8 煤至太原組第一層灰?guī)r隔水層（段） 該段正常厚度 112181m，平均 177m。上部多為砂泥巖互層、粉砂巖， 下部為海相泥巖，粉砂巖夾少量細砂巖。巖性致密、完整，裂隙不甚發(fā)育， 隔水性能好。 礦井涌水量：礦井年平均涌水量為 3.3m3/min，最大涌水量為 4.6 m3/min。 1.2.3 其它有益礦物其它有益礦物 1、高嶺巖礦 本井田煤系地層中，具有含鋁泥巖供 9 層，其中鋁質含量較高，可稱 為高嶺巖礦的僅 1 層。平均 3.39m。 2、稀散元素 該井田各可采煤層中均含有稀有分散元素鎵（Ga） 、鍺（Ge）和放射性 元素鈾（U）經(jīng)化驗分析，其含量均很低，無利用價值。 1.2.4 地質勘探程度地質勘探程度 童亭井田 19551959 年由原華東 120 勘探隊進行普查找煤， 19641965 年原華東煤炭工業(yè)基建公司第三勘探隊勘探，19731974 年安 徽省煤田地質第三勘探隊又進行了詳細勘探；并相應提交了臨渙、孫疃 普查資料 、 童亭地區(qū)普查報告及臨渙勘探區(qū)精查地質報告 。同時， 部直屬電法隊、省煤田物測隊于 1957、1961、1964、1974 年在此區(qū)進行了 電法、地震勘探工作，分別提出：渦陽、蒙城、宿縣電法報告 、 韓 村五溝地震勘探報告 、 宿西地區(qū)電法報告（詳查） 、 童亭地區(qū)地震報 告及西童亭精查中間資料 ；1969 年省煤田地質三隊在進行韓村一井田 精查勘探中，又有 3 個孔落入童亭井田區(qū)域內，精查勘探前，共施工鉆孔 79 個（含陳樓 42 個） ，工程量達 38625.67m，地震測線長 113km。 1975 年 6 月1977 年 9 月，省煤田三隊和物測隊在上述工作基礎上， 對童亭井田進行了精查地質勘探及補充地震勘探工作。1977 年 10 月兩隊提 交了童亭井田精查勘探綜合地質報告 ，并經(jīng)原兩淮煤炭基地建設會戰(zhàn)總 指揮部批準。精查期共施工鉆孔 58 個，工程量 32498.36m，地震測線長 68km。 1979 年 10 月 1 日礦井開工后,由于施工巷道揭露地質構造和煤層賦存 情況與精查報告提供資料出入較大,原安徽煤炭工業(yè)公司以皖煤設字(84) 0726 號文批準童亭礦首采區(qū)補孔 9 個。1984 年 9 月至 1985 年 5 月省煤田 三隊在首采區(qū) 1421 勘探線間施工鉆孔補 1補 9，總工程量 5700.41m，1985 年 7 月提交“童亭礦首采區(qū)補鉆地質資料”。1989 年 11 月 30 日礦井投產后，原淮北礦務局勘探隊于 1990 年、1991 年、1993 年、 1998 年先后對三四、八三、八四、八五采區(qū)進行生產補勘，建立臨渙區(qū)“四 含”、 “太灰”、 “奧灰”水位觀測網(wǎng)，共施工鉆孔 28 個，其中地質鉆孔 16 個， 水文觀測孔 12 個（報廢 1 個） 。 1999 年安徽省地質礦產局以地礦1999120 號文批準將原楊柳井田 4 線 以西部分(稱陳樓塊段)劃歸童亭礦開采，面積約 9.7km2。由于陳樓塊段未 進行精查勘探，經(jīng)淮北礦務局要求，安徽煤田地質三隊于 1997 年 8 月編制 了淮北礦務局童亭礦陳樓塊段詳查（首采區(qū)精查）補充地質設計 ，安徽 煤田地質局于 1997 年 9 月 7 日以皖煤地字1997136 號文對該設計作了批 復。補充勘探共施工鉆孔 8 個，工程量 3157.70m。在補充勘探前，有鉆孔 42 個，其中找煤 4 個孔，普查 6 個孔，詳查 32 個。 為探明陳樓塊段首采區(qū)的煤層賦存和地質構造狀況，1999 年集團公司 決定對其進行地震勘探（三維和二維） 。2000 年 10 月安徽煤田地質局物探 測量隊提交了童亭礦陳樓塊段首采區(qū)地震勘探報告 ，其中三維測線 13 束，施工面積 5.63km2；二維測線長 17.58km。全區(qū)共完成工作量 3504 個 物理點。經(jīng)地震勘探后，區(qū)內煤層分布形態(tài)及地質構造展布均與地勘成果 有較大變化，為進一步指導設計與施工提供了較全面的地質資料。 經(jīng)以上各階段勘探工作，童亭礦共施工鉆孔 174 個，總工程量 91955.79m（其中檢查孔 4 個） ，測井 52650.33m（未包括找煤期鉆孔及 16 個生產補孔）,抽水 12 次，啟封 5 孔，采取煤芯樣 380 個，簡易可選性煤樣 33 個，機械力學測驗樣 51 個，水樣 6 個。 井田內先后施工鉆孔 174 個，前兩個階段，全取芯鉆進。自 1967 年后， 隨著測井技術的提高，采取了取芯、無芯和分段取芯相結合的鉆井方法。 各時期鉆探工 程量見表 1.2。 表表 1.2 童亭井田各時期鉆探工程量一覽表童亭井田各時期鉆探工程量一覽表 鉆 孔 日 期 1.3 煤層特征 1.3.1 煤層煤層 本井田含煤地層厚為 478m，含煤 11 層?？刹擅簩?2 層，編號為 7、8 煤，總厚 4.3 m，含煤系數(shù) 1.71%。其中下石盒子組地層厚 121m，含可采 煤層 7 煤，平均厚度 2.3m，含煤系數(shù) 3.16%；山西組地層厚 138m，含可采 煤層 8 煤，平均厚 4.37m，含煤系數(shù)為 3.17%；井田內可采煤層 2 層，傾角 920，一般 14，煤質較軟。 1、可采煤層情況分述 下石盒子組煤層 本區(qū)內有可采煤層 2 層，7 煤、8 煤層為礦井主要可采煤層. 7 煤位于下石盒組下段，本井田主要可采煤層之一,結構一般較簡單。 上距 6 煤層平均 14m；下距 8 煤層 35m 左右，煤層厚度平均 2m，煤質較軟。 8 煤層位于下石盒子組下段，下距山西組 20m，上距 7 煤層 25m 左右。 其煤厚平均 2.0m。煤層以單一煤層為主,構造簡單，煤層賦存穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計， 8 煤含煤面積為 17.25km2，可采面積約 17.06km2，占含煤面積的 96，穿 過層位孔 107 個，見煤總數(shù) 106 個，局部含一層夾矸（僅有 4 孔揭露） ，夾 鉆孔數(shù)（個）工程量（m）施工單位備 注 5559（找煤）83574.27華東 120 勘探隊全取芯 6465（普查）104129.36華東第三勘探隊全取芯 6774（詳查）6130922.04華東第三勘探隊分段取芯 7577（精查）5832498.36華東第三勘探隊分段取芯 8485（補勘）95700.41華東第三勘探隊分段取芯 90（生補）53071.39局勘探隊分段取芯 91（生補）53521.69局勘探隊分段取芯 93（生補）31342.38局勘探隊分段取芯 97（陳樓精查）83157.70省第三勘探隊分段取芯 98（生補）31928.62省第三勘探隊分段取芯 檢查孔 4(其中陳樓風井 1 個) 2109.57省第三勘探隊全取芯 總 計17491955.79 矸多為泥巖，煤層頂板以層狀砂巖為主，砂泥巖互層，粉砂巖次之，底板 以泥巖為主，少量粉砂巖和砂巖。詳見表 1-3。 表表 1-3 童亭煤礦可采煤層一覽表童亭煤礦可采煤層一覽表 見煤點缺失點兩極厚度 m煤 層 編 號 穿 層 點 數(shù) 可 采 不 可 采 可采 指數(shù) 變異 系數(shù)% 平均厚度 m 結構類型 710710610.992.02.8簡單穩(wěn)定 811611420.981.82.2簡單穩(wěn)定 2、不可采煤層 1） 、上石盒子組不可采煤層 本組含 4 個不可采煤層，即 1、2、3、4 煤層。1、2 煤層位于上石盒子 中部；3、4 煤位于上石盒子下部；4 煤組下距 5 煤 80m 左右，上距 1 煤組 72m 左右。 1 煤組厚平均 0.34m。 ，其頂板、底板巖性以泥巖、粉砂巖為主。 2 煤組一般由 16 層薄煤層或煤線組成，厚平均 0.34m。 3 煤組厚平均 0.45m。 ，其頂板、底板巖性以泥巖、粉砂巖、細砂巖為 主 4 煤組厚平均 0.60m。 ，其頂板、底板巖性以頁巖、粉砂巖為主。均不 可采，無工業(yè)價值。 2） 、下石盒子組煤層 本組不可采煤層有 5、6、7 煤層，共 3 層。 （1） 、5 煤層 位于下石盒組上部，上距 4 煤平均 80m，下距 6 煤平均 19m，一般由 15 個薄煤層組成，局部為炭質泥巖，厚度 00.85m，平均 0.51m，全區(qū) 不可采，無工業(yè)價值，其頂板以泥巖、粉砂巖為主。 （2） 、6 煤層 位于下石盒子中部，上距 5 煤層 19m 左右，下距 7 煤層 14m，由 16 個分煤層組成。厚平均 0.58m，煤層結構復雜，全井田內均達不到開采厚度， 其頂?shù)装逡阅鄮r為主，粉砂巖次之。 3、山西組煤層 1）. 10 煤 位于山西組下部，本井田主采煤層之一，其下距太原組一灰 112181m，平均 147m，上距 K2 標志層底板 22m 左右。井田范圍內含煤 面積 17.26km2，見煤孔 116 個（斷失孔 5 個除外） ，其中不可采孔 2 個，占 見煤鉆孔總數(shù)的 1.72。10 煤層煤層薄度，平均 0.6m，煤層厚度變化不大， 結構簡單。 10 煤頂板多為層狀粉砂巖，局部為泥巖、細砂巖，所有的鉆孔及實揭資 料表明，10 煤層為穩(wěn)定的煤層，也是本井田的主要不可采煤層。 2）.11 煤層 位于山西組底部，上距 10 煤層一般 28m，下距 K1 太原組 22m 左右， 一般有 12 個分層，厚度平均 0.69m，層位分布較穩(wěn)定，全井田內均達不 到開采厚度，頂?shù)装宥嘁院Ｏ喾凵皫r或泥巖為主。 1.3.2 煤層頂、底板煤層頂、底板 3 號煤層：直接頂一般為厚 1.298.4m 的粉砂巖及粉砂質泥巖，老頂 為 3.655.63m 的細砂巖；直接底一般為 1.507.69m 細砂巖、砂巖。 51號煤層：頂板在 16-17 線以西、西 4 線以東以泥巖為主；16-17 線與 西 4 線之間以粉砂巖、細砂巖為主，局部為泥巖，其直接頂厚度一般為 0.51.8m，屬類頂板，老頂為厚度 1.152.20m 的細砂巖，底板為 3.9611.15m 的泥巖。 52號煤層：頂?shù)装寰阅鄮r為主，局部為粉砂巖頂板為 3.9611.5m 的 泥巖，直接底為 4.8926.85m 的泥巖，老底多為粉砂巖，厚度為 7.2330.93m。 7 號煤層：頂板以泥巖為主，局部為粉砂巖，偶見 0.10.3m 的炭質泥 巖偽頂。直接頂厚度一般 1.256.24m，老頂為 1.676.93m 的中細砂巖， 其直接頂初次垮落步距為 13m，周期來壓不明顯，直接底為 0.439.92m 的泥巖。 8 煤頂?shù)装?偽頂：灰色泥巖或炭質泥巖，常與煤層分界不清，多缺失，極易冒落， 平均厚 0. 05m。 直接頂：以頁巖、泥巖為主，灰色，致密塊狀，含砂量由下向上逐漸 增大，中上部含大量完整植物化石，裂隙發(fā)育，易冒落，平均厚 7.2m。井 田東西兩翼巖性差別不大；其頂板分類定為類。 老頂：淺灰色灰色中砂巖，裂隙較發(fā)育,不易冒落，厚度平均 4.19m。 直接底：由粉砂巖組成，主要為灰灰白色。厚度平均 7.43m。 老底：由中砂巖組成，主要是灰灰白色。厚度平均 8.36m。 10 煤頂?shù)装?直接頂：以灰色泥巖為主，致密性脆，塊狀，由下向上含砂量逐漸增 大，裂隙較發(fā)育，硬度 34 度，厚平均 13.65m。頂板分類應定為類。 老頂：以粉砂巖為主，灰白色，塊狀，厚平均 33.74m。 直接底：以泥巖為主，灰色，含砂少，致密，泥質膠結，厚平均 10.51m。 老底：砂泥巖互層，深灰色砂質泥巖和薄層狀灰色細砂巖迭層出現(xiàn)， 以薄層砂質泥巖為主，遇水易膨脹，平均厚 8.49m。 1.3.3 煤質煤質 1.煤的物理性質 本井田各煤層均為黑色，一般是油脂光澤玻璃光澤，以塊狀粉末狀 為主，少量為鱗片狀，質地較軟，比重輕，常具線理狀、條帶狀結構，內 生裂隙發(fā)育。宏觀煤巖類型多為半亮型光亮型，顯微煤巖類型主要是亮 型和亮暗型。 2.煤巖特征 據(jù) 1977 年精查報告資料，顯微煤巖組分均以凝膠化組分為主，其次是 絲炭及絲炭化組分。穩(wěn)定組分一般都可見到，但煤的變質程度較高時，其 特征趨向和凝膠化組分一致。凝膠化組分主要為均一狀的凝膠化基質，有 時含少量木炭、木質鏡煤等形態(tài)分子。絲炭半絲炭化組分，以絲炭半 絲炭基質為主，其次為焦炭半絲炭基質。木質鏡煤半絲炭以及絲炭碎片 體等殘余植物組織，穩(wěn)定組分中以小孢子、大孢子最為常見；此外，樹脂 體、角質層以及樹皮等也有存在，鏡下幾乎皆有條帶狀結構。 煤中礦物雜質主要為粘土類，其次為硫化物、碳酸鹽及其它礦物。粘 土礦物一般呈細小質點和包裸體分散分布或夾層分布。硫化物、碳酸鹽等 礦物呈微晶、微粒鑲嵌或浸染狀分布于有機物之中。煤質資料詳見表 1- 4、1-5。 表表 1-4 可采煤層有機巖組分定量統(tǒng)計表可采煤層有機巖組分定量統(tǒng)計表 凝膠化組 分 半凝膠 化組分 絲炭化及 半 絲炭化組 穩(wěn)定組分 有機質總 和 變 質 階 段 類 別 煤 層 分 7 50.4080.80 67.58(11) 0.309.20 4.45(11) 11.2032.90 19.87(11) 0.808.30 4.16(8) 86.4098.80 91.59(11) 8 34.1070.30 53.25(15) 3.2018.00 10.11(15) 12.0054.10 29.63(15) 0.209.80 3.96(11) 82.5096.90 92.87(11) 注：表中 “”表示：平均（點數(shù)） 。 表表 1.5 可采煤層有害組分化驗成果表可采煤層有害組分化驗成果表 水分(%)灰分(%) 原煤精煤原煤精煤 7 1/3JM QM 0.481.64 1.27(13) 0.531.69 1.16(13) 10.7629.38 19.31(13) 6.3010.96 8.27(13) WY 1.011.23 1.12(2) 1.69(1) 21.8130.71 26.26(2) 9.66(1) 8 1/3JM FM 0.411.76 0.98(24) 0.521.25 0.91(23) 10.7326.68 15.14(24) 5.088.85 6.36(23) 全硫(%)磷(%) 原煤精煤原煤精煤 7 1/3JM QM 0.320.96 0.63(10) 0.470.62 0.56(7) 0.0050.017 0.0098(3) 0.00280.0046 0.0040(4) WY 81/3JM FM 0.140.73 0.37(20) 0.260.50 0.35(12) 0.0040.007 0.0051(3) 0.00080.0083 0.0024(12) 1.3.4 瓦斯瓦斯 1、根據(jù)以前礦井瓦斯等級鑒定，本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量較 小，約為 3m3/t,本礦井通風工作相對比較簡單。 2、煤的自燃 據(jù)煤炭科學研究總院、重慶分院分別于 1992 年 7 月、1999 年 7 月、1999 年 10 月對我礦 7、8 煤層有關于煤的自燃傾向的報告，童亭礦 7、8 煤自燃 項 目 煤 傾向屬類，容易自燃。依據(jù)精查地質報告提供的測定結果，52煤自 燃傾向屬類不易自燃發(fā)火的煤層（見表 1-6） 。 3、煤塵的爆炸性 據(jù)精查期鉆孔取樣試驗結果及煤科院重慶分院 1990 年以來有關我礦煤 塵爆炸性鑒定報告，本井田 7、8 煤層均屬有爆炸危險的煤層。 表表 1-6 煤的燃點測定成果表（精查期）煤的燃點測定成果表（精查期） 據(jù)精查期鉆孔取樣試驗結果及煤科院重慶分院 1990 年以來有關我礦煤 塵爆炸性鑒定報告，本井田 3、51、52、7、8、10 煤層均屬有爆炸危險的 煤層，見表 1-7。 表表 1.7 煤塵爆炸性鑒定報告表煤塵爆炸性鑒定報告表 工業(yè)分析（）爆炸性試驗 試樣編 號 采樣 地點 MadAadVdafVad 火焰長 度 （mm ） 抑制煤塵爆 炸最低巖粉 量(%) 爆炸性 結論 90爆 1 324 機巷 1.4820.3723.4730.0240070 90爆 2 51煤 上山 1.4316.6524.2729.6340075 90爆 3 711 機巷 1.7513.8726.6131.5440075 90爆 4 811 機巷 1.6917.6124.4030.2440070 92爆 1 1013 軌道 巷 1.0310.3625.1328.3535060 99爆 69 347 工作 面 1.6614.4431.3526.3040075 99爆 70 729 風巷 0.9317.4727.9722.8238070 99爆 71 8211 軌道 巷 4.7520.6024.7018.4435070 99爆 72 1018 工作 面 1.3114.7527.2622.8840075 有煤 巖爆 炸性 燃 點 孔號 煤層 名稱 樣品止 深(m)原樣() 氧化樣 () 還原樣() 氧化程 度 （） 自燃發(fā) 火傾向 1657502.13366366369100 類不 自燃發(fā) 火 西 2118647.5636236036771 類不 自燃發(fā) 火 西 21310341.67369364369 類不 自燃發(fā) 火 備 注 鑒定單位：煤炭科學研究總院重慶分院 （后四樣鑒定日期：1999.10.25 取樣日期：1999.9.7） 2.井田境界和儲量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范圍井田范圍 本井田煤層為緩傾斜煤層，井田境界采用垂直劃分法，本井田劃分的 原則有： 1) 井田范圍儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產能力相適應； 2) 保證井田有合理的尺寸； 3) 充分利用現(xiàn)有的自然條件劃分井田； 4) 合理規(guī)劃礦井的開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關系。 根據(jù)以上規(guī)則和礦區(qū)總設計任務書的要求，結合煤層的賦層情況，地 質構造，開采技術條件，并保證各井田都有合理的尺寸和邊界，童亭礦的 邊界劃分如下： 東部邊界：礦井東為楊柳煤礦； 西部邊界：礦井西以孟集斷層與臨渙煤礦相鄰； 北部邊界：礦井北為趙口斷層； 南部邊界：礦井南為煤層露頭。 2.1.2 開采界限開采界限 童亭井田自下而上沉積了山西組、下石盒子組及上石盒子組含煤地層， 總厚 348585m，平均 478m。詳見表 2-1。 表 2-1 童亭井田含煤層地層厚度統(tǒng)計表 地層名稱厚 度（m）平均厚度（m） 下石盒子組169269219 山 西 組87152121 太 原 組92164138 開采上限:7 號煤層以上無可采煤層； 下部邊界:8 號煤層以下無可采煤層。 2.1.3 井田尺寸井田尺寸 井田的走向最大長度為 10Km，最小長度為 7.40Km，平均長度為 8.58Km。井田傾斜方向最大長度為 3.8Km，最小長度為 0.86Km，平均長度 2.07Km。煤層的傾角最大為 35，最小為 9，東翼平均為 14，西翼平均為 13。本井田水平面積的計算采用 AutoCAD 中面積查詢的方法獲得：井田 水平面積為： s=17.75（km）2 井田賦存狀況示意圖如圖 2-1。 圖圖 2-1 井田賦存狀況示意圖井田賦存狀況示意圖 2.2 礦井工業(yè)儲量 2.2.1 儲量計算基礎儲量計算基礎 1.根據(jù)童亭井田地質勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算； 2.依據(jù)煤炭資源地質勘探規(guī)范關于化工、動力用煤的標準：計算能 利用儲量的煤層最低可采厚度為 0.8m，原煤灰分不大于 40%。計算暫不能 利用儲量的煤層厚度為 0.5m； 3.依據(jù)國務院過函（1998）5 號文關于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控 制區(qū)有關問題的批復內容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫 份大于 3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量； 4.儲量計算厚度：夾石厚度不大于 0.05m 時，與煤分層合并計算，復雜 結構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的 50%時，以各煤分層總厚度作 為儲量計算厚度； 5.井田內主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產狀平緩，勘探工程分布 比較均勻，采用地質塊段的算術平均法。 6.煤層容重：7 號煤層容重為 1.40t/m3，8 號煤層容重為 1.40t/m3。 2.2.2 井田地質勘探井田地質勘探 19641965 年原華東煤炭工業(yè)基建公司第三勘探隊勘探，19731974 年安徽省煤田地質第三勘探隊又進行了詳細勘探；并相應提交了臨渙、 孫疃普查資料 、 童亭地區(qū)普查報告及臨渙勘探區(qū)精查地質報告 。 1969 年省煤田地質三隊在進行韓村一井田精查勘探中，又有 3 個孔落入童 亭井田區(qū)域內，精查勘探前，共施工鉆孔 79 個（含陳樓 42 個） ，工程量達 38625.67m，地震測線長 113km。 1975 年 6 月1977 年 9 月，省煤田三隊和物測隊在上述工作基礎上， 對童亭井田進行了精查地質勘探。1977 年 10 月兩隊提交了童亭井田精查 勘探綜合地質報告 ，并經(jīng)原兩淮煤炭基地建設會戰(zhàn)總指揮部批準。精查期 共施工鉆孔 58 個，工程量 32498.36m，地震測線長 68km。 1984 年 9 月至 1985 年 5 月省煤田三隊在 1421 勘探線間施工鉆孔補 1補 9，總工程量 5700.41m，1985 年 7 月提交“童亭礦補鉆地質資料”。 1999 年安徽省地質礦產局以地礦1999120 號文批準將原楊柳井田 4 線 以西部分(稱陳樓塊段)劃歸童亭礦，面積約 9.7km2。安徽煤田地質三隊于 1997 年 9 月 7 日補充勘探共施工鉆孔 8 個，工程量 3157.70m。在補充勘探 前，有鉆孔 42 個，其中找煤 4 個孔，普查 6 個孔，詳查 32 個。 2.2.3 工業(yè)儲量計算工業(yè)儲量計算 本次儲量計算是在童亭井田精查勘探綜合地質報告及童亭礦補 鉆地質資料的基礎上，儲量計算可靠。 礦井主采煤層為 7 號、8 號煤層由于井田邊界形狀不規(guī)則，但煤層賦存 較為均勻，因此采用 AutoCAD 中查詢面積的方法得到井田的平面面積。 工業(yè)儲量由下式確定： Zg=17.75MR/cos14 2-1 式中： Zg-井田工業(yè)儲量，萬 t； M煤層厚度，m；M=4.3； R-煤的容重，t/m3 R=1.35。 Zg=10619（萬 t） 2.3 礦井可采儲量 2.3.1 安全煤柱留設原則安全煤柱留設原則 1.工業(yè)場地、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星 分布的村莊不留設保護煤柱； 2.各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場 地、村莊煤柱。巖層移動角為 =65、=65、=65，表土層移動角為 45； 3.維護帶寬度：工業(yè)場地維護帶 15m；村莊 10m；風井場地 20m； 4.斷層煤柱寬度 30m； 5.井田境界煤柱寬度為 20m； 6.煤層露頭為 50m； 5.工業(yè)場地占地面積，根據(jù)煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說 明中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標見表 2-2。 將工業(yè)廣場定為長 400m，寬 360m。 表表 2-2 工業(yè)場地占地面積指標工業(yè)場地占地面積指標 井 型（萬 t/a）占地面積指標（公頃/10 萬 t） 240 及以上1.0 120-1801.2 45-901.5 9-301.8 2.3.2 礦井永久保護煤柱面積損失礦井永久保護煤柱面積損失 1.井田邊界保護煤柱 井田邊界保護煤柱留設 20m 寬，則井田邊界保護煤柱損失量為 336.70 萬 t。 2.斷層保護煤柱 斷層煤柱留設 30m 寬，則斷層保護煤柱損失量為 293 萬 t 。 3.工業(yè)廣場保護煤柱 工業(yè)廣場按級保護留圍護帶寬度 15m，工業(yè)廣場面積由表 2-1 確定， 取 13.5 公頃。工業(yè)廣場保護煤柱如圖 2-3。則工業(yè)廣場保護煤柱損失量為 807 萬 t。 4.大巷保護煤柱 以大巷中心為基點，大巷兩側的保護煤柱寬度各為 30m，則大巷保護 煤柱損失量為 351.7 萬 t。 5.井筒保護煤柱 主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內，風井井筒保護煤 柱在大巷保護煤柱范圍內，故井筒保護煤柱損失量為 0。 6.防水煤柱 由于松散層第四系含水層直接覆蓋煤系地層上,礦井在淺部開采時,必須 留設合適的防水煤柱,防止礦井突水。 煤 圖圖 2-3 工業(yè)廣場保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱 導水裂隙帶的高度由下式確定： H=100M/（1.6M+3.6）