伊川縣魯溝煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告排版版4

1、 伊川縣魯溝村辦二礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報告1、礦井及井田概況1.1礦井及井田基本情況原伊川縣魯溝村辦二礦，位于伊川縣東南35km的半坡鄉(xiāng)政府西南11km魯溝村。行政區(qū)劃隸屬伊川縣半坡鄉(xiāng)管轄，屬村辦集體煤礦。法定代表人：魯武奇。該礦于1984年4月建井，1985年9月投產(chǎn)，限采二1煤層，設(shè)計生產(chǎn)能力0.03Mt/a，2002年技術(shù)改造后，經(jīng)洛陽市煤礦工業(yè)管理局核定生產(chǎn)能力為0.06 Mt/a礦井。該次資源整合，根據(jù)河南省煤炭鋁土礦資源整合領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室文件（豫資源整合辦20052號文），改建后，礦井生產(chǎn)能力0.15Mt/a，按照原煤炭工業(yè)部1994年頒發(fā)的煤炭礦井設(shè)計規(guī)范，該礦屬小型礦井。魯溝

2、村辦二礦開采二1煤層。建斜井1個，豎井2個。主立井一對1.5t箕斗提升，斷面,9.6m2，主立井坐標(biāo)：X：3802147.00，Y：38376730.00，井口標(biāo)高為+542m；副斜井軌道運輸斜長315m，坡度26°,斷面5.1，井口標(biāo)高為+522.316m，井底標(biāo)高+343，副斜井坐標(biāo)：X：3801551.755，Y：38376396.66，方位317°；副立井井深202m，井筒直徑2.4m，井底標(biāo)高+340m，坐標(biāo)：X：3802123.814，Y：38376662.966。礦井開采深度+440m+350m標(biāo)高。1.2位置及交通1.2.1位置及交通伊川縣魯溝煤礦位于半坡鄉(xiāng)

3、政府西南11km的魯溝村西500 m，距伊川縣城約46.5 km，半坡至臨汝鎮(zhèn)公路從礦區(qū)南邊界通過，北14 km與鄭-潼公路相連，西南10 km與洛界公路相連，井田西部有焦枝鐵路，北部有登封礦區(qū)鐵路。西北距焦枝鐵路伊川車站42.5 km，西南距臨汝鎮(zhèn)車站11 km，北距洛界高速公路伊川路口36.5 km，交通十分便利。見交通位置示意圖1-1-1圖111交通位置示意圖 伊川縣魯溝村辦二礦礦區(qū)位于登封煤田寶雨山勘探區(qū)中南淺部，距伊川縣城46.5km，行政區(qū)劃隸屬伊川縣半坡鄉(xiāng)管轄。井田范圍是依據(jù)伊川縣國土資源管理部門關(guān)于伊川縣魯溝村辦二礦儲量核查的申請書和儲量核查礦區(qū)范圍圖中的6個座標(biāo)點圈定（見附表

4、211）。井田地質(zhì)儲量是依據(jù)該次洛陽市礦業(yè)發(fā)展中心提交的該礦井地質(zhì)儲量計算圖而定，該設(shè)計依據(jù)6個座標(biāo)點連線，作為該礦井設(shè)計的合法邊界。井田邊界拐點坐標(biāo)表 表211拐點編號XY拐點編號XY138014303837630043802300383771002380189538376300538019003837702833802563383771876380175438377000井田東西走向最長約1150m，南北傾斜最寬約550m，面積0.4488km2。1.3地形地貌礦區(qū)位于寶雨山井田中部，屬低山丘陵地帶，地勢高低不平，溝谷發(fā)育，地面坡度15°21°。最高標(biāo)高位于礦區(qū)北東部，

5、為+575m，最低標(biāo)高位于礦區(qū)南部，為+498.87m，相對高差76.13m。1.4氣象、水文區(qū)內(nèi)屬暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，據(jù)洛陽氣象站歷年資料：氣 溫：最高氣溫44.4，最低氣溫-21.2，歷年平均氣溫為14。霜凍期為11月底至翌年3月初，凍土最大深度16cm。降水量：年最大降雨量1006.3 mm，最小降雨量420.6mm，年平均降雨量541.55mm，月最大降雨量481.3 mm（2000年7月）。最大連續(xù)降雨天數(shù)9天（1964年4月13日21日）。雨季集中在7、8、9三個月。最大積雪厚度0.16m。蒸發(fā)量：年最大蒸發(fā)量2825 mm（1959年），最小

6、蒸發(fā)量1490.5 mm（1964年）。月最大蒸發(fā)量408.9 mm（1959年7月），月最小蒸發(fā)量40.7 mm（1957年1月）。蒸發(fā)量大于降雨量。濕度和風(fēng)速：平均絕對濕度13.5 mm，平均相對濕度67%。冰凍期一般是12月到來年3月。凍土最大深度22 cm。最大風(fēng)速24 m/s，平均風(fēng)速2.8 m/s。風(fēng)向北西、北西和北東，以北東向為主。1.5地震據(jù)歷史記載，公元前519年到公元1942年的2461年間，區(qū)域內(nèi)共發(fā)生地震84次，河南省發(fā)生的八次大震中，七次對區(qū)內(nèi)有較大破壞，其中，發(fā)生于1552年1月28日與2月17日，1524年2月4日與2月14日，1809年、1820年8月4日的地震

7、，有民舍傾覆，傷人無數(shù)的記載。據(jù)中華人民共和國地震局編制的地震裂度區(qū)劃圖，洛陽地區(qū)地震裂度為六度。1.6礦井排水設(shè)施能力現(xiàn)狀礦井現(xiàn)主要排水設(shè)施，見表1-3。礦井正常涌水量28.7m3/h左右，最大涌水量為114.8m3/h，礦井現(xiàn)有排水設(shè)施的實際最大排水能力為138m3/h，可以滿足礦井的排水需要。為確保水泵、排水管路的正常運行及水倉容積的蓄水量，加強(qiáng)了對排水設(shè)施的維修、維護(hù)及水倉淤泥的清理，具備了抗災(zāi)能力，滿足疏水的要求。5地點標(biāo) 高（米）泵型數(shù)量排水管路單泵額定排水能力（m3/h）電機(jī)功率（KW）最大排水能力（m3/h）最大開泵數(shù)量（臺）水倉容積（m3）泵房+340D8545×5

8、3臺133mm2趟46901383300 表1-3 礦井排水設(shè)施能力現(xiàn)狀表 2、以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作評述2.1勘探工作簡況原伊川縣魯溝村辦二礦于1984年4月建礦，1985年9月投產(chǎn)，現(xiàn)生產(chǎn)能力為0.15Mt/a，主要開采寶雨山井田中淺部塊段。礦井位于登封煤田寶雨山井田的中南邊緣。寶雨山井田在五十年代由原中南煤田地質(zhì)局125隊進(jìn)行了詳查。六十年代，又由河南省冶金煤炭廳地質(zhì)勘探第三隊進(jìn)行了補(bǔ)充勘探，并于八十年代由河南省煤田地質(zhì)二隊編寫河南省登封煤田寶雨山井田精查地質(zhì)（儲量）報告書（最終報告），國營寶雨山何莊煤礦先后在井田的西、東部建井，至今已開采多年。魯溝村辦二礦也已經(jīng)營數(shù)年。故本區(qū)地質(zhì)研究程

9、度較高。現(xiàn)礦區(qū)范圍為0.4488km2，為查明有關(guān)情況，特委托洛陽市礦業(yè)發(fā)展中心于2005年9月對礦區(qū)范圍重新進(jìn)行了地質(zhì)（儲量）核查，經(jīng)計算礦區(qū)二1煤地質(zhì)保有儲量189.5萬t。并提交了河南省伊川縣魯溝村辦二礦資源儲量核查報告。該礦區(qū)地質(zhì)勘探程度較高，資源可靠。2.2礦井地質(zhì)工作1、地質(zhì)編錄與說明書的編制依據(jù)礦井生產(chǎn)地質(zhì)規(guī)程及實際生產(chǎn)需要，編制了采區(qū)設(shè)計說明書、掘進(jìn)巷道和回采工作面說明書，并隨生產(chǎn)進(jìn)度，對巷道、回采工作面進(jìn)行測量、編錄，做到及時上圖與建立臺帳，此項工作，為指導(dǎo)礦井建設(shè)和生產(chǎn)、地質(zhì)條件的分析及制定各項措施奠定了基礎(chǔ)。2、地質(zhì)圖件編制除按礦井生產(chǎn)地質(zhì)工程編制了：地形地質(zhì)圖、煤系地層

10、綜合柱狀圖、煤巖層對比圖、礦井地質(zhì)剖面圖、煤層底板等高線與資源儲量估算圖、采掘工程平面圖、巷道剖面圖等，還依據(jù)生產(chǎn)實際需要，編制了構(gòu)造綱要圖、煤厚等值線圖、礦井涌水量與相關(guān)因素曲線圖，此項工作，不僅為指導(dǎo)礦井生產(chǎn)布局、采區(qū)與采面設(shè)計，以及合理開發(fā)、利用煤炭資源提供了基礎(chǔ)依據(jù)，同時為礦井生產(chǎn)規(guī)范化管理奠定了基礎(chǔ)。3、井下探測為查明煤層賦存特征、厚度變化規(guī)律，準(zhǔn)確確定斷層位置，采用了井下巷探、物探、鉆探等方法和手段，該項工作，對正確指導(dǎo)生產(chǎn)布局、采掘生產(chǎn)，避免采掘過程中產(chǎn)生不必要的損失、提高生產(chǎn)效率和資源回收率及礦井安全生產(chǎn)起到了良好效果。4、礦井地質(zhì)管理建立與完善了圖件、文字、報表和臺帳等文獻(xiàn)資

11、料及資源/儲量的規(guī)范化管理，為指導(dǎo)煤炭資源合理開發(fā)、利用，保證煤礦穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。2.3礦區(qū)地震勘探工作2.3.1勘探方法與手段 1、勘探類型礦區(qū)位于華北板塊南部的嵩箕構(gòu)造區(qū)、穎陽一蘆店向斜的南翼西段，屬寶雨山井田中段淺部，為一單斜構(gòu)造。地層走向50°，傾向320°，傾角1522°,一般18°。礦區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造。綜上所述，伊川縣魯溝村辦二礦的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。2、勘探方法與手段井田屬全掩蓋區(qū)，勘探方法與手段，20世紀(jì)50年代勘探，主要采用了巖芯鉆探，并配合生產(chǎn)井調(diào)查，巖芯鑒定，煤芯煤樣化驗分析等。由于當(dāng)時國家建設(shè)急需煤炭，要求

12、加快勘探速度，因此，在勘探過程中未明確劃分階段，但在勘探工程布置與施工時，采用了由淺至深循序漸進(jìn)的原則。20世紀(jì)70年代之后補(bǔ)充勘探，主要采用了鉆探與物探測井。2.3.2勘探工程質(zhì)量1、鉆探工程質(zhì)量經(jīng)對區(qū)內(nèi)勘探與補(bǔ)勘鉆孔統(tǒng)計分析，20世紀(jì)50年代施工鉆孔，由于限于當(dāng)時的技術(shù)條件，無物探測井驗證，但鉆探工程全部采用了全取芯鉆進(jìn)。20世紀(jì)70年代之后施工鉆孔，配有視電阻率與伽馬測井驗證。（1）煤芯采取率經(jīng)對主采煤層鉆孔見煤點統(tǒng)計，煤芯長度采取率偏低，見表2-1。表2-1 煤芯長度采取率煤層名稱統(tǒng)計見煤點個數(shù)項 目煤芯長度采取率10010090908080707050<50二17見煤點數(shù)112

13、111比 例0.140.140.290.140.140.14比 例0.480.140.140.140.14 （2）封孔質(zhì)量勘探鉆孔采用水泥砂漿對可采與局部可采煤層頂?shù)装暹M(jìn)行了封閉，從生產(chǎn)揭露情況，未發(fā)生因鉆孔引起的透水事件，表明鉆探質(zhì)量基本可靠。（3）孔斜由于井田區(qū)內(nèi)煤層埋藏一般在500m深度以內(nèi)，未見鉆孔超斜現(xiàn)象。2、采樣與測試分析勘探期間，對煤芯煤樣、巖樣、煤塵與瓦斯均進(jìn)行了化驗與測試分析、抽水試驗與水質(zhì)分析等項工作，采樣方法與分析參數(shù)，基本達(dá)到了勘探規(guī)范要求。經(jīng)生產(chǎn)實踐與煤的利用途徑表明，所確定煤的物理化學(xué)性質(zhì)與工藝性能，煤塵爆炸危險性與煤的自燃傾向性及含水層特征基本正確。2.3.3可靠

14、程度不同階段施工的鉆孔，盡管工程質(zhì)量存在一定的缺陷，但對查明煤層層數(shù)，煤層賦存特征，煤厚及其變化規(guī)律，煤質(zhì)特征，構(gòu)造分布特征及開采技術(shù)條件起到了主導(dǎo)作用，經(jīng)對提供的資料統(tǒng)計與分析研究認(rèn)為：1、原有的單孔資料大部分基本上可以利用，在利用這些資料時，采取了：（1）無芯鉆孔和煤芯采取率較低的鉆孔，以電測井資料為準(zhǔn)；（2）無電測井資料的鉆孔，以鉆探資料為準(zhǔn)；（3）無測斜資料的鉆孔作直孔處理；（4）未量取巖層傾角的鉆孔，巖層傾角從剖面圖或平面圖取得。2、經(jīng)勘探與補(bǔ)勘工作，井田區(qū)內(nèi)，工程密度已達(dá)到了勘探階段規(guī)范要求，構(gòu)造位置與基本特征，煤層厚度及變化規(guī)律控制較嚴(yán)密，煤質(zhì)與開采技術(shù)條件已基本查明，可作為礦井

15、生產(chǎn)布局的主要依據(jù)。3、所確定的煤層層數(shù)，煤層厚度、結(jié)構(gòu)及煤質(zhì)特征可靠，煤層對比清楚，達(dá)到了勘探報告的要求。4、勘探報告對地表水系觀測較祥，并做了簡易水文孔抽水試驗、水質(zhì)分析等，所闡述的各含水層（組）富水性以及對采掘生產(chǎn)的影響程度，經(jīng)開采實踐證明，其分析基本正確，各種試驗參數(shù)較為可靠。2.4礦井水文地質(zhì)工作1水文觀測自礦井生產(chǎn)以來，堅持了對各含水層水文觀測孔水位動態(tài)不間斷的觀測，為分析研究地下水的充水因素、補(bǔ)徑流條件及采取有效的防治措施提供了可靠的依據(jù)。2、水文地質(zhì)條件分析研究通過研究分析礦區(qū)與礦井水文地質(zhì)特征，提出了礦區(qū)水文地質(zhì)單元的劃分、確定了寒武、石炭與古近系、新近系灰?guī)r含水層富水性與含

16、水層之間的水力聯(lián)系、斷層的導(dǎo)水性及地下水的補(bǔ)徑排條件，對礦井涌水量與變化情況的確定，以及制定礦井水防治措施奠定了良好的基礎(chǔ)。3、收集與積累了當(dāng)?shù)貧v年降水資料和洛陽氣象站降水資料，建立與完善了礦井水文地質(zhì)圖、礦井充水性圖、礦井涌水量與各充水因素相關(guān)關(guān)系圖、地下水水位圖等基礎(chǔ)圖件及水文觀測臺帳和相關(guān)文獻(xiàn)資料，為礦井水的分析研究及水文地質(zhì)技術(shù)管理奠定了良好基礎(chǔ)。4、針對礦井地下水量，為綜合利用地下水資源，在礦井涌水點采取水樣，并對水樣進(jìn)行了水化學(xué)特征和供水水質(zhì)測試化驗分析，礦井水的有效利用，取得了較好的社會、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。3、地質(zhì)概況3.1地層礦區(qū)地表均為第四系覆蓋，根據(jù)礦井揭露資料及河南省煤田地

17、質(zhì)二隊對寶雨山勘探區(qū)的精查地質(zhì)報告，地層由老至新有寒武系崮山組（3g）、石炭系上統(tǒng)本溪組（C3b）和太原組（C3t）、二疊系下統(tǒng)山西組（P1sh）和下石盒子組（P1X）以及第四系等。現(xiàn)將范圍內(nèi)的地層，由老至新敘述如下：1） 寒武系崮山組（3g）為一套灰色厚至巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾薄層泥巖與礫屑灰?guī)r，頂部溶洞發(fā)育。厚度一般173.00182.30m。與下伏地層連續(xù)沉積。2) 石炭系（C）本區(qū)缺失下、中統(tǒng)，僅有上統(tǒng)地層沉積。平均厚48.30m。與下伏寒武系崮山組呈平行不整合接觸。（1）上統(tǒng)本溪組(C3b)灰至深灰色鋁質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖，含黃鐵礦結(jié)核，偶夾古占煤。底部為山西組鐵礦。本組平均厚8.00m左

18、右，與下伏地層呈平行不整合接觸。（2）上統(tǒng)太原組(C3t)為一套海陸交互相的含煤地層，依據(jù)巖性組合和沉積環(huán)境，劃分為上、中、下三段。平均厚37.44m，與下伏地層呈整合接觸。a、下段灰?guī)r段：自一1煤層底板灰?guī)r至L4灰?guī)r頂界，由灰至深灰色石灰?guī)r及礫屑灰?guī)r夾薄層泥巖、煤層（一1一4）組成。平均厚8.90m。b、中部碎屑巖段：自L4灰?guī)r頂界至一7煤層底界，為灰白色薄層狀細(xì)粒砂巖及透鏡狀石灰?guī)r（L5、L6）、深灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖，含黃鐵礦結(jié)核，中夾不穩(wěn)定薄煤兩層(一5、一6)。厚16.00m。c、上部灰?guī)r段：自一7煤段至二1煤層底板砂巖底界。自下而上巖性為L7深灰色石灰?guī)r，局部夾薄層狀硅質(zhì)條帶，層位穩(wěn)

19、定，全區(qū)發(fā)育，平均厚7.13m。其下為一7煤層，區(qū)內(nèi)大部可采，煤厚0.8m2.8m，平均1.85m，L7灰?guī)r頂為一薄層灰黑色硅質(zhì)泥巖，含有海綿骨針；上部為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及不穩(wěn)定石灰?guī)r（L8），夾薄層硅質(zhì)泥巖23層，中夾薄煤一層（一8），不可采。厚12.54m。3) 二疊系（P）本區(qū)僅保存下統(tǒng)山西組及下石盒子組三、四、五煤段，厚287.69m，與下伏地層連續(xù)沉積。（1）二疊系下統(tǒng)山西組（P1sh）自二1煤層底板砂巖（Ser）之底至砂鍋窯砂巖（Ss）之底，本組厚79.63m。按巖性特征分四段敘述如下：a、二1煤層段：自二1煤層底板砂巖（Ser）底至大占砂巖（Sd）底。巖性為灰、深灰色泥巖、砂

20、質(zhì)泥巖以及砂巖、粉砂巖及煤層。砂巖中含炭質(zhì)條帶及黃鐵礦結(jié)核。含煤三層（二0、二1、二2），其中二1煤層為主要可采煤層，區(qū)內(nèi)煤厚0.818.96m，平均3.43m。本段厚約12m。b、大占砂巖段：從大占砂巖（Sd）底至香炭砂巖（Sx）底。巖性主要為砂、泥巖互層。含煤兩層（二2、二3），極不穩(wěn)定。底部的大占砂巖（Sd）以石英砂巖為主，較穩(wěn)定。層面含大量白云母碎片。本段厚約20m。c、香炭砂巖段：從香炭砂巖（Sx）底至瑤嶺砂巖（Sy）底。主要巖性為灰至淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)中粒砂巖，偶夾二3煤層。本段厚約30m。d、小紫泥巖段：自瑤嶺砂巖（Sy）底至砂鍋窯砂巖（Ss）底。巖性主要為紫灰及淺紫色泥巖

21、、砂質(zhì)泥巖、砂巖。泥巖中鋁質(zhì)成分較高，本段厚17.63m。（2）二疊系下統(tǒng)下石盒子組三煤段（P1x1）本段紫砂鍋窯砂巖（Ss）底至四底砂巖（S4）底。底部為灰、淺灰色及灰綠色細(xì)、中粒砂巖，俗稱砂鍋窯砂巖（Ss）；下部為大紫泥巖（Md），具明顯紫斑，含鋁質(zhì)，局部為鋁質(zhì)泥巖并含菱鐵質(zhì)假鮞；中部為灰、淺護(hù)送，局部為灰綠色細(xì)中粒砂巖、粉砂巖及灰綠色砂質(zhì)泥巖，含不可采薄煤一層（三1）；上部為紫褐色及灰綠色砂質(zhì)泥巖，局部見紫斑，間夾薄層粉砂巖及不穩(wěn)定的三3煤層。本段產(chǎn)豐富的植物化石。平均厚71.71m。（3）二疊系下統(tǒng)下石盒子組四煤段（P1x2）自四底砂巖（S1）之底至四、五煤段分界砂巖之底。巖性為灰、深

22、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖夾粉砂巖、細(xì)粒砂巖或中粒砂巖透鏡體，含黃鐵礦結(jié)核，產(chǎn)豐富的植物化石，含不可采帶薄煤八層（四0四7），局部地段四6煤層頂板、四7煤層底板見海綿骨針。本段平均厚72.61m。（4）二疊系下統(tǒng)下石盒子組四煤段（P1x3）自四、五煤段分界砂巖底至五、六煤段分界砂巖底。底部四、五煤段分界砂巖為灰色厚層狀中粒巖屑砂巖；中部為灰至深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層細(xì)粒長石石英砂巖，含煤六層（五1五6），僅五3煤層可采，其余均不可采。上部為灰色中粒砂、灰色泥巖、紫斑泥巖。本段平均厚63.74m。4) 第四系（Q）區(qū)內(nèi)廣泛分布以角度不整合于各老地層之上。頂部為耕植土及黃土，中、下部為粘土、亞粘土及疏松

23、礫石層，厚032.00m，平均9.48m。3.1.1 含煤地層1、煤層本礦區(qū)含煤地層為石炭上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組，兩主要含煤地層平均總厚117.07m，含煤12層，煤層平均總厚13.18m，含煤系數(shù)11.26%，其中石炭系上統(tǒng)太原組，平均地層厚約37.44m，含煤8層，煤層平均總厚2.1m，含煤系數(shù)5.61%；二疊系下統(tǒng)山西組，平均地層厚約79.63m，含煤4層，煤層平均總厚11.08m，含煤系數(shù)13.91%。其中賦存于二疊系下統(tǒng)山西組的二1煤層為該礦開采煤層。二1煤層厚0.818.96 m，平均厚3. 43m，煤層是厚、薄層產(chǎn)出，厚度是北厚南薄。本礦開采礦體為二1煤層，該煤層賦存于二疊

24、系下統(tǒng)山西組下部的大占砂巖與二1煤層底板砂巖之間。上距香炭砂巖（Sx）28m。經(jīng)寶雨山井田精查勘探，標(biāo)志層明顯，層位及層間距相對穩(wěn)定，對比可靠。本礦區(qū)煤厚0.818.96m，平均3. 43m，全區(qū)可采。煤層結(jié)構(gòu)簡單，區(qū)域上厚度變化較大，短距離內(nèi)有增厚變薄現(xiàn)象，煤厚的變化主要是聚煤前沉積環(huán)境影響所致。屬較穩(wěn)定型煤層。二1煤層直接頂板為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，間接頂板為中、細(xì)粒砂巖。直接底板主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖，間接底板為細(xì)粒砂巖。322、煤質(zhì)（一）煤的物理性質(zhì)二1煤為黑色、條痕黑色，具金屬光澤，參差狀斷口。煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之。因受構(gòu)造影響，多以粉狀、鱗片狀產(chǎn)出，為層間擠壓、揉搓的

25、構(gòu)造煤，具擦痕與摩擦鏡面。視密度為1.37t/m3，孔隙度712左右。煤中的有機(jī)組分占90.9，其中鏡質(zhì)組67.5，半鏡質(zhì)組20.3，惰性組3.1；無機(jī)組分為9.1，其中泥質(zhì)物占7.7，硫化物占1.2，硫酸鹽及氧化物類含量低微。（二）煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能a 化學(xué)性質(zhì)1)灰分（Ad）原煤灰分產(chǎn)率平均21.32，屬中灰煤；經(jīng)1.4密度液浮選，浮煤灰分8.22，降灰分率為48.6左右。灰熔融軟化溫度平均為1327，屬高熔灰分。2) 硫分（St,d）原煤全硫含量0.70，屬低硫煤。3) 磷（P）、砷（As）原煤中磷含量平均0.015，屬低磷煤。砷含量平均2.2ppm，作為食品加工對人體影響不大。4)

26、 發(fā)熱量原煤受到基恒容低位發(fā)熱量（Qnet,ar）為24.43MJ/kg。（三）元素成分二1煤層有機(jī)元素主要有：碳、氫、氮、氧和硫。據(jù)浮煤分析結(jié)構(gòu)，干燥無灰基碳含量90.84，氫4.23，氮1.465,氧加硫3.47。煤中有機(jī)元素碳含量隨著煤的編制程度增高而增加，氫則隨著碳的增加而減少。3斷層礦區(qū)位于華北板塊南部的嵩箕構(gòu)造區(qū)、穎陽一蘆店向斜的南翼西段，屬寶雨山井田中段淺部，為一單斜構(gòu)造。地層走向NWSE，傾向320°，傾角1522°,一般18°。礦區(qū)范圍內(nèi)無斷裂構(gòu)造。綜上所述，伊川縣魯溝村辦二礦的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。 4、構(gòu)造對礦井生產(chǎn)的影響礦井由于受區(qū)域

27、構(gòu)造應(yīng)力場的影響，褶皺與斷裂構(gòu)造不發(fā)育褶皺：主要以分布在井田下部，其影響范圍約0.3Km2，褶皺構(gòu)造雖較寬緩，但對工作面布置、運輸、排水等產(chǎn)生一定影響；3.4巖漿巖井田及相鄰礦井尚未見巖漿巖存在。4、區(qū)域水文地質(zhì)4.1地表水體區(qū)內(nèi)無地表水體。4.2地下水補(bǔ)、徑、排條件1、補(bǔ)給條件補(bǔ)給區(qū)主要位于礦區(qū) 寒武系灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r出露區(qū)，以及被第三、四系覆蓋的淺部 ,由于受構(gòu)造和風(fēng)化剝蝕的影響，裸露的寒武系灰?guī)r，并沿地表形成大小不等的丘陵地貌，其巖溶裂隙較發(fā)育，易于接受大氣降水的入滲.見圖4-3。圖4-3 礦區(qū)地下水補(bǔ)給示意圖2、徑流與排泄條件寒武系、石炭系太原組灰?guī)r，直接或間接接受大氣降水和地表水補(bǔ)給

28、后，由淺至深徑流，中深部地下水順地層走向由西北經(jīng)F16斷層向西南徑流，由于斷層的阻隔作用，地下水大致以150m等水位線有礦井排泄。當(dāng)巖溶裂隙地下水接受降水和地表水體入滲補(bǔ)給后，大部分由礦井疏水排泄，少部分被人工開采作為供水水源。二疊系砂巖孔隙裂隙含水層，在露頭區(qū)或淺部直接或間接接受大氣降水補(bǔ)給后，受地形和地層產(chǎn)狀的影響，一部分在溝谷排泄，一部分由礦井排泄。5、礦井水文地質(zhì)5.1井田邊界及其水力性質(zhì)礦區(qū)北部與寶雨山、東部與魯溝八礦、西部與魯溝煤礦相連，均為人為邊界。井田位于礦區(qū)井田南部煤層露頭與新近系泥灰?guī)r分布區(qū)，以及煤層露頭以南寒武系灰?guī)r裸露區(qū)，是構(gòu)成大氣降水和地表水的主要補(bǔ)給區(qū)；井田北部F1

29、6正斷層，構(gòu)成礦區(qū)及井田北部自然隔水邊界，在其影響下，致使礦區(qū)地下水被阻隔之后，沿F16斷層南西盤向南東方向徑流，因此，井田范圍內(nèi)，不僅是礦區(qū)和礦井地下水的主要補(bǔ)給區(qū)，同時處于礦區(qū)地下水徑流帶本礦含水層之間，存在的水力聯(lián)系，其主要形式如下：5.1.1新近系泥灰?guī)r與含水層之間水力聯(lián)系泥灰?guī)r含水層分布于井田淺部，超覆在中、上寒武統(tǒng)、太原組合山西組地層之上，厚度不大，巖溶裂隙不發(fā)育，導(dǎo)水性較弱，井田南部與中、上寒武統(tǒng)灰?guī)r接觸地段導(dǎo)水性不強(qiáng)，滲透系數(shù)僅為0.0004870.622m/d。 上述說明，新近系泥灰?guī)r導(dǎo)致含水層之間的水力聯(lián)系直接影響各含水層向礦井充水的大小。5.1.2含水層之間通過弱隔水層以

30、越流形式產(chǎn)生水力聯(lián)系本溪組鋁土泥巖隔水層，厚度小變化大，隔水性差。當(dāng)疏排太原下部灰?guī)r地下水時，中、上寒武統(tǒng)灰?guī)r地下水在其靜水壓力下，通過鋁土質(zhì)泥巖薄弱隔水地段產(chǎn)生越流補(bǔ)給礦井水：太原組中部砂、泥巖隔水層厚度變化大，中夾穩(wěn)定的中、粗粒砂巖，隔水性較差。同樣，礦井疏排太原組上部灰?guī)r地下水時，在隔水層薄弱地段產(chǎn)生越流造成太原組下部灰?guī)r地下水補(bǔ)給礦井水。5.1.3地表水下滲與地下水之間有水力聯(lián)系有兩條季節(jié)性沖溝自北向南走向，雨季排洪時對地下水有補(bǔ)給作用。5.2含水層依據(jù)礦井調(diào)查并結(jié)合區(qū)域勘探資料，結(jié)核本區(qū)巖性及含水性、地下水的貯存及埋藏條件，對開采一7、二1煤層影響較大的含水層有：1、寒武系灰?guī)r含水層

31、；2、太原組灰?guī)r含水巖；3、山西組砂巖含水層；4、下石盒子組砂巖含水層；5、第四系含水層。隔水層有：1、本溪組鋁質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖隔水層；2、太原組隔水層；3、二1煤層頂板隔水層。分述如下：（一）含水層根據(jù)地層的巖性及一7、二1煤層的相對位置及地下水賦存條件，該礦區(qū)分五個含水層。1、寒武系灰?guī)r含水層主要由崮山組白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖。厚層狀，巖性堅硬致密，巖溶裂隙發(fā)育，且不均一。據(jù)區(qū)域資料，該含水層地下水靜止水位標(biāo)高370.93434.37m，降深10.7570.91m，涌水量為0.0153.426升/秒，單位涌水量0.0014180.319升/秒·米，滲透系數(shù)為0.0004870.622m

32、/日。該含水層含水性及透水性極不均一，含巖溶裂隙承壓水。為二1煤層底板間接充水含水層。地下水水質(zhì)類型以HCO3CaMg型為主，HCO3NaCa型次之，水溫1323.5，礦化度0.2390.486克/升，總硬度5.2617.02德國度。2、太原組灰?guī)r含水層1）太原組下段灰?guī)r含水層由L1L6灰?guī)r組成。平均厚度一般4.00m，L1灰?guī)r較發(fā)育，層位較穩(wěn)定。據(jù)寶雨山井田1802孔抽水資料，水位降低46.29m，抽水10分鐘，總水量僅有108升，水位恢復(fù)緩慢。該含水層含水性弱，導(dǎo)水性差，地下水位埋藏較深，含巖溶裂隙承壓水。該層頂部至一7煤層底板間距一般為1030m，屬一7煤層底板直接充水含水層。為二1煤層

33、底板間接充水含水層。2）太原組上段灰?guī)r含水層由L7L8灰?guī)r組成，其中L7和L8灰?guī)r較發(fā)育，層位亦較穩(wěn)定，厚度一般為16.70m左右，據(jù)1405孔抽水資料，該含水層地下水靜止水位標(biāo)高408.51m，埋深34.92m，涌水量0.072升/秒，單位涌水量0.00115升/秒·米，滲透系數(shù)為0.00976米/日。其含水性及透水性較弱，且極不均一，含巖溶裂隙承壓水，該層為一7煤層頂板直接含水層，為二1煤層底板直接充水含水層。水質(zhì)類型為HCO3CaMg型為主，HCO3NaCa型次之，礦化度0.2350.435克/升，總硬度5.115.46德國度。3、山西組砂巖含水層以大占砂巖、香炭砂巖為主，巖性

34、為灰白色中、粗粒砂巖，裂隙不發(fā)育，厚043.00m，平均20.00m。據(jù)區(qū)域資料，該層含水性弱，透水性差，且不均一；當(dāng)其裂隙發(fā)育時含水性較強(qiáng)，屬孔隙裂隙承壓水含水層。據(jù)1701孔資料，該含水層地下水靜止水位標(biāo)高452.78m，涌水量0.147升/秒，單位涌水量0.00315升/秒·米，滲透系數(shù)為0.0351m/日。水質(zhì)類型為HCO3Na型，水溫1822，礦化度0.3800.861克/升，總硬度2.5838.47（德國度）。該層為一7煤層頂板間接充水含水層。亦為二1煤層頂板直接充水含水層。4、下石盒子組砂巖含水層由中粗粒砂巖和細(xì)粒巖組成，砂巖總厚323m，含孔隙、裂隙承壓水，為二1煤層

35、頂板間接充水含水層 ，亦是一7煤層間接充水含水層，但相距一7煤層較遠(yuǎn)，影響不大。5、第四系含水層以坡積、洪積或沖積沙礫石層為主。多分布于溪溝兩側(cè)，厚度一般小于10m。由于溝谷發(fā)育，分布面積廣泛，厚度較薄，含泥質(zhì)，故含水性較弱，水量不大。動態(tài)隨季節(jié)變化顯著，以孔隙潛水為主。因此開采其下煤層時，要注意地表水對礦井的影響，應(yīng)加強(qiáng)涌水量預(yù)測。5.3隔水層1、本溪組隔水層由鋁質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖組成平均厚8.66m。巖性致密，層位穩(wěn)定，隔水條件良好。正常情況下可阻止寒武溪灰?guī)r水與太原組灰?guī)r水層之間發(fā)生水力聯(lián)系。但在構(gòu)造破壞條件下或該層的薄弱地帶，有可能失去隔水作用。2、太原組隔水層指L4和L6灰?guī)r之間的泥巖、

36、砂質(zhì)泥巖和粉細(xì)粒砂巖，平均厚11.83m。該層段巖石致密，層位穩(wěn)定，節(jié)理裂隙發(fā)育較差，正常情況下可阻止太原組上、下段灰?guī)r含水層之間的水力聯(lián)系，煤層底板隔水層。3、二1煤層頂板隔水層系指二1煤層之上的山西組砂巖之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖，總厚度一般30m左右。透水性差，層位穩(wěn)定，一般可阻止山西組與其以上含水層發(fā)生水力聯(lián)系。5.4礦井充水條件5.4.1礦井充水水源1、充水水源1）地表水及第四系潛水本區(qū)地表水、地下水動態(tài)受降雨支配，大氣降水是本區(qū)地表水和地下水的主要補(bǔ)給來源。影響大氣降水滲透補(bǔ)給地下水的，除大氣降水本身外，本區(qū)的構(gòu)造地形、巖性等對降雨入滲補(bǔ)給有較大影響。故礦井涌水量隨季節(jié)變化較大，一般雨季

37、比旱季涌水量大1.54倍。開采過程中要及時充填開采造成的地面裂陷，以防止地表水滲入井下。2）老窯水礦區(qū)內(nèi)分布有老窯且多有積水。雖已對老窯水進(jìn)行了疏排，但在老窯采空區(qū)附近采煤時還應(yīng)嚴(yán)防老窯水突入礦井。3）地下水（1）二1煤層頂板承壓含水層二1煤層直接頂板含水層由中粗粒砂巖組成，巖性致密，裂隙不發(fā)育，補(bǔ)給水源不足，富水性弱，開采過程中易于疏排，但在淺部煤層隱伏露頭附近及頂板冒落帶與第四系含水層溝通的情況下，汛期將有一定的影響，生產(chǎn)中應(yīng)留設(shè)足夠的防水安全煤柱，以防患于未然。（2）二1煤層底板承壓含水層該含水層厚度較小，巖溶裂隙不甚發(fā)育，加之與二1煤層之間有較連續(xù)的隔水層存在，其水源補(bǔ)給條件差，富水性

38、較弱，導(dǎo)水性差，一般情況下，對開采二1煤層影響不大，但在隔水層薄弱地段或受斷裂構(gòu)造的影響，與下伏寒武系灰?guī)r含水層溝通時則可能引起底板突水。（3）老采空區(qū)積水本區(qū)淺部有本礦采空區(qū)和鄰近采空區(qū)，這些采空區(qū)大小不一，形狀極不規(guī)則，在長期降雨滲透補(bǔ)給中匯集了一定的水量，一旦揭露則來勢猛，水量大，危害嚴(yán)重。故在鄰近積水區(qū)域開采時，要堅持先探后進(jìn)，防止老采空區(qū)積水流入礦井，危及礦井生產(chǎn)安全。2、充水通道1）滲入性通道：指第四系松散層與基巖風(fēng)氧化帶的節(jié)理、裂隙與煤礦床連通時，往往具有經(jīng)常性充水現(xiàn)象，水量一般不大。2）潰入性通道：主要指斷裂、大裂隙等。該通道若把地下水或老窯水導(dǎo)入礦井，可能會將造成淹井事故。5

39、.4.2含水層水礦井開采實踐表明，對礦井充水有影響的含水層主要有：石炭、寒武系灰?guī)r巖溶裂隙含水層水、新近系泥灰?guī)r巖溶裂隙含水層水，次為煤層頂板砂巖孔隙裂隙含水層水和第四系松散層孔隙含水層水。寒武系灰?guī)r巖溶裂隙含水層水：上述分析表明，該含水層淺部巖溶裂隙有一定的發(fā)育，在露頭帶及埋藏的淺部，通過巖溶裂隙直接構(gòu)成與大氣降水的聯(lián)系通道。該含水層位于煤系地層基底，下距二1煤層底板為52.9063.50m，為煤層底板間接充水含水層，同太原組灰?guī)r含水層雖構(gòu)成水力聯(lián)系，但是不構(gòu)成兩煤段底板充水的主要水源。石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層水：上述分析研究表明，該含水層屬弱富水性，補(bǔ)給條件差，雖然通過巖溶裂隙可與下

40、伏寒武系灰?guī)r含水層水溝通，但對礦井充水影響不大。煤層頂板砂巖孔隙裂隙含水層水：位于二1煤段頂板砂巖含水層，盡管為弱富水性，但在煤層埋藏的淺部，以及回采冒落裂隙帶，可直接或間接受大氣降水及新近系泥灰?guī)r巖溶裂隙含水層水的補(bǔ)給。新近系泥灰?guī)r巖溶裂隙含水層水：在井田淺部，沿煤層露頭兩側(cè)呈東西條帶狀超覆于寒武系、石炭系和山西組地層之上，通過巖溶裂隙可直接接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，而后補(bǔ)給下伏各含水層，構(gòu)成礦井充水的主要間接水源之一。第四系松散層孔隙含水層水：井田范圍內(nèi)，普遍發(fā)育，可直接接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，在滲透性較好的砂礫層段或富水區(qū)，一是直接補(bǔ)給下伏各含水層；二是通過冒落裂隙直接構(gòu)成對礦井充

41、水。綜上所述，礦井水補(bǔ)給水源主要為大氣降水，尤其是強(qiáng)降水或連續(xù)的大氣降水及泄洪產(chǎn)生的地表水，導(dǎo)致礦井涌水量驟增，礦井涌水量與大氣降水和地表水量大小呈同步增大或減小的變化規(guī)律。5.4.3、導(dǎo)水通道通過對礦井涌水量變化情況及其相關(guān)因素分析研究，區(qū)內(nèi)礦井水與含水層之間，含水層與大氣降水和地表水體之間，均存在密切的相互關(guān)系，其導(dǎo)水形式主要通過以下途經(jīng)：（1）巖溶裂隙導(dǎo)水通道依據(jù)區(qū)內(nèi)含水層巖性特征，巖溶裂隙導(dǎo)水通道主要有：寒武系巖溶裂隙導(dǎo)水通道、石炭系灰?guī)r巖溶裂隙導(dǎo)水通道和新近系泥灰?guī)r巖溶裂隙導(dǎo)水通道。寒武系灰?guī)r巖溶裂隙導(dǎo)水通道：上述分析研究表明，區(qū)內(nèi)寒武系灰?guī)r露頭帶及其井田淺部，巖溶裂隙發(fā)育，不僅構(gòu)成

42、大氣降水與地表水的主要補(bǔ)給通道，而且是地下水徑流的主要途經(jīng)。石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙導(dǎo)水通道：煤層露頭帶其井田+150m標(biāo)高以上的淺部，巖溶裂隙發(fā)育，不僅構(gòu)成同大氣降水的聯(lián)系，而且構(gòu)成補(bǔ)給下伏寒武系灰?guī)r水的主要通道。該含水層水量大、水源充沛，其主要因素是同上伏大氣降水及下伏寒武系灰?guī)r含水層水構(gòu)成了水力聯(lián)系。新近系泥灰?guī)r構(gòu)成含水層之間水力聯(lián)系的主要通道：泥灰?guī)r含水層分布于井田淺部，厚度不大，但巖溶裂隙發(fā)育，具有一定的導(dǎo)水性。由于超覆在各含水層之上，構(gòu)成寒武系與石炭系灰?guī)r及煤層頂板砂巖含水層主要的補(bǔ)給水源之一。（2）裂隙導(dǎo)水通道主要表現(xiàn)在二1煤段底部砂質(zhì)泥巖及太原組底部鋁土泥巖隔水層，是否構(gòu)成煤層

43、與含水層，以及含水層間的水力聯(lián)系，主要取決于隔水層的厚度、裂隙發(fā)育程度及水壓。開采實踐表明，礦井開采的二1煤段煤層，煤層底板含水層水沒有出現(xiàn)充水現(xiàn)象。（3）斷裂構(gòu)造導(dǎo)水通道井田斷裂構(gòu)造分布在井田下部，經(jīng)對其成因及斷裂結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)分析，以壓性或壓扭性為主，經(jīng)鉆孔與采掘?qū)嶋H揭露，斷層及其斷層破碎帶富水與導(dǎo)水性均較差，構(gòu)不成對礦井充水威脅。其主要依據(jù)，一是井巷工程在揭露斷層帶時，未見突水與涌水現(xiàn)象；二是經(jīng)對穿過斷層面或斷層帶的鉆孔統(tǒng)計，僅見個別孔斷層旁側(cè)上下盤有漏水現(xiàn)象。但是采掘過程中，仍然應(yīng)注意防治小型斷裂構(gòu)造引發(fā)突水。5.5井田及周邊地區(qū)老窯水分布狀況本礦井老空水：二1煤段煤層，回采后的工作面

44、已封閉，老空水對現(xiàn)采區(qū)影響不大；據(jù)對最近幾年已回采的工作面涌水量構(gòu)成分析，枯水和豐水期差別較大，其主要原因是受大氣降水補(bǔ)給影響，采空區(qū)水量季節(jié)性變化較大，但對現(xiàn)開采采區(qū)影響不大。相鄰礦井老空水：同本礦相鄰的礦井，北部寶雨山礦、西為魯溝煤礦、東為魯溝八礦，均以開采二1、一7煤段煤層為主，礦井間均按規(guī)范要求，留設(shè)有井田永久保護(hù)煤柱，對礦井充水無影響。5.6礦井充水狀況（1）礦井處于技改時期，涌水量沒有增大的趨勢，由于在技改過程中不斷進(jìn)行治理，近幾年，涌水量呈逐漸下降趨勢，見下表。 20052009年礦井實測涌水量年份涌水量（m3/h）最大與最小涌水量（m3/h）最大與平均涌水量（m3/h）備注最大

45、最小平均差值比值差值比值2005772140563.6371.92006803039502.6411.952007762239543.45372.052008712036513.55351.972009692033493.45362.09（2）礦井涌水量同大氣降水量，呈同步增大和減小的變化規(guī)律，時間差48個小時左右。礦井涌水量受季節(jié)性影響較大，每年出現(xiàn)12次最大峰值。（3）隨礦井排水，地下水位略有下降，但下降幅度較小。（4）由于區(qū)內(nèi)受大氣降水的補(bǔ)給，水位季節(jié)性變化較大，如2009年最低和最高水位標(biāo)高分別為249.57（m）和252.9（m），變化幅度3.33m（3月和11月）。6、對礦井開采受

46、水害影響程度和防治水工作難易程度6.1對礦井開采受水害影響程度經(jīng)對礦井開采的二1煤層突水和涌水量及其變化分析，礦井開采的二1煤段煤層，直接突水與充水水源主要以煤層頂板砂巖水和底板太原組灰?guī)r水為主，次為老空水，礦井正常與最大涌水量分別在30m3/h左右和75m3/h。對礦井安全生產(chǎn)構(gòu)成不同程度的威脅，其突水特征及對礦井開采影響程度如下： 煤層主要突水點統(tǒng)計表編號突水時間突水位置突水水源導(dǎo)水通道初始水量（m3/h）最大水量（m3/h）備注12003.11.5運輸上山100米處右?guī)土严?22004.7.22軌道上山80米處頂板裂隙332004.3.2812021上巷50米處左幫裂隙542004.3.

47、28原7礦風(fēng)井底 頂板裂隙8 二1煤層突水特征煤層頂板砂巖水：（1）在初期采面和巷道中，一般以砂巖孔隙滲水和局部裂隙帶淋水為主，回采后形成導(dǎo)水冒裂帶，導(dǎo)致砂巖導(dǎo)水性增強(qiáng)，造成導(dǎo)水裂隙帶集中淋水（約占75左右）；（2）巷道突水點一般初始水量相對較大，但涌水量增加不大；采面突水點初始水量小，隨著導(dǎo)水冒裂帶溝通上部含水層充水，而涌水量隨之增大；煤層底板石炭系太原組上部灰?guī)r水：（1）突水水源主要為太原組L2灰?guī)r水。（2）充水通道一般為巷道掘進(jìn)、放炮揭露灰?guī)r巖溶裂隙，（3）突水初始水量小、壓力大，而后水量遞增出現(xiàn)最大涌水量；（4）涌水量較穩(wěn)定，3.206.01m3/h。老空突水：在回采過程中，采面突水點

48、多數(shù)受老塘水的側(cè)向補(bǔ)給，有時形成老塘突水。具有水量不大、消減快的特點，初始水量達(dá)2.36m3/h。，一般可持續(xù)23個月即干枯。6.2防治水工作難易程度 1、技術(shù)評價 根據(jù)水文地質(zhì)條件分析，近年來在開發(fā)二1煤層工作面掘進(jìn)和回采中，工作面都發(fā)生不同程度的出水現(xiàn)象。因此，在施工中首先考慮的是工作面建立和完善防排水系統(tǒng)，包括礦井排水系統(tǒng)及工作面掘進(jìn)過程臨時排水系統(tǒng)，確保所有工作面能夠安全施工。2、經(jīng)濟(jì)評價、安全生產(chǎn)方面：杜絕了礦井突水事故發(fā)生，大大提高了礦井防突能力，減輕了一線職工對突水威脅的心理壓力，穩(wěn)定了職工隊伍，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。、涌水量方面：從礦井涌水量變化特征來看，在同等條件下綜合防治水治理后，礦井涌水量逐年減少。 由于自開采初期至今，在防治水工作上下了很大功夫，投入了大量防治水安全資金，認(rèn)真落實了煤礦安全規(guī)