薛湖煤矿1.5Mta新井设计.doc

1、1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1交通位置薛湖矿井位于河南省永城市北部，属永城市管辖。地理坐标为东径11617301162830，北纬340530341000。井田中心南距永城市23，西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利，如图1.1。陇海铁路位于矿区北部，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区南部通过，西部有京九铁路，由青阜线青町车站接轨的矿区铁路专用线已建成

2、投入运营，并在陈四楼矿为薛湖矿井留有接轨位置。1.1.2地形、地貌本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低。最高海拔标高+40.2m，最低+32.3m，一般+36+38m。1.1.3河流及水体本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为46.6m3/s，最高水位标高为+39.70m。其余均为季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。1.1.4气象地震本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量877.4mm，年最大降水量1518.6mm，年最小降水量为556.2mm，降水多集中于7、8、9三个月。多年平均蒸发量为

3、1811.12mm，蒸发量大于降水量。每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为+ 41.5，最低气温为-23.4，年平均气温+14.4。夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速3.4m/s，最大风速20m/s。冰冻期为每年11月初至翌年3月底，最大冻土深度为0.21m。永城市属郯城庐江地震带影响范围，地震烈度小于6。据有关记载，公元925年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。1668年山东郯城曾发生8.3级地震，永城市受到地震影响。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区位于地震烈度度区。图1.1 薛湖矿井交通位置图1.1.5矿区经济概况永夏矿

4、区地处黄淮平原北部。矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料为主，农业以种植小麦、玉米、大豆等为主，经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。矿井建设所需钢材、木材从外地采购，经铁路和公路直接运至工业场地，砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应。本区地处黄淮冲积平原的北部，土地肥沃，人口稠密，在矿区范围内分布有薛湖乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等40多个大大小小的村庄，征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响。神火集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施，可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务。1.1.6水源及电源区内第三、四系松散孔隙承压水含水层，砂层厚度大，分布稳定，富水性较好，

5、水质符合饮用标准，可作为矿井供水水源。另外，井下排水经处理后也可作为矿井供水水源。永城市水利局对矿井生产、生活用水、取水已给予批复。本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约41km已建成属神火集团管理的神火中心220kV变电站。1.2井田地质特征1.2.1井田地质构造本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。本区地层产状在西部为近南北向北西西向，向西倾斜；中部走向北西至87勘探线转为近东西向，向北倾斜，倾角在浅部为25左右，深部一般为510，沿走向及倾向均有小型起伏；

6、62勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向基本上为北50东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾斜。本区断裂构造较发育，主要发育北东向和近东西向两组断层，均为高角度正断层，中部发育北东向和近东西向断层；西部以近东西向为主。本区发育的主要褶曲有5个，即北西向的聂奶庙背斜、薛湖向斜，近南北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜。本区局部发育岩浆岩，主要分布在井田东部66勘探线以东及西部87勘探线以西，岩浆岩侵入范围各煤层中不同，二2煤岩浆岩侵入范围较大，可采煤层被吞蚀或部分吞蚀，残留部分也往往大部变质成不可采的天然焦。1.2.2地层永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小

7、区，新生界松散沉积物覆盖全区，为一掩盖型煤田。依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为：中奥陶统马家沟组(O2m)、中、上石炭统本溪组(Cb)、太原组(C3t)、下二迭统山西组(P1sh)与下石盒子组(P1x)、上二迭统上石盒子组(P2S)、石千峰组(P2sh)及新近系(N)、第四系(Q)。见图1.21.奥陶系中统马家沟组（O2m）主要为浅灰、灰色隐晶质细晶质中厚厚层状石灰岩，上部含黄铁矿，岩溶裂隙较发育，本区仅有少数钻孔揭露，揭露最大厚度38.86m。2.石炭系（C）（1）石炭系中统本溪组（C2b）本组上部由灰深灰色砂质泥岩及泥岩组成，偶夹二层薄层泥灰岩；下部为灰灰白色铝土质泥岩或铝土岩，

8、含菱铁质鲕粒，具滑感；底部有紫花色铝土泥岩，含较多的铁质鲕粒和结核。本组地层厚1623m，平均厚19m，与下伏马家沟组呈平行不整合接触。（2）石炭系上统太原组（C3t）由薄中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含薄煤34层，据区内钻孔揭露,未见到可采煤厚点。全组共含石灰岩911层，单层一般厚35m，厚者可达14m。本组地层厚135142m，平均139m。与下伏本溪组呈整合接触。3.二叠系（P）（1）二叠系下统山西组（P1sh）该组为本区主要含煤地层，即二煤段。自二1 1煤底板砂岩至下石盒子组底鲕状铝土质泥岩（K4）底，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。含煤34层，分布于中下部，其中二2煤

9、是本区主要可采煤层。本组地层厚68109m，平均92m，与下伏太原组呈整合接触。（2）二叠系下统下石盒子组(P1x)自K4鲕状铝土质泥岩底至K7中粒砂岩底，为本区主要含煤地层之一。由泥岩、铝土泥岩、砂岩、粉砂岩与煤层组成。本组地层平均厚404m，与下伏山西组呈整合接触。据煤、岩层组合特征可分为三、四、五三个煤段。（3）二叠系上统上石盒子组（P2s）自K7中粒砂岩底至“平顶山砂岩”底，主要由灰绿色、灰色、紫花色泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成，地层厚约350m，与下伏下石盒子组呈整合接触。据煤、岩层组合特征分为六、七两个煤段。（4）二叠系上统石千峰组（P2sh）本区石千峰组地层揭露极少，地层厚度不

10、详。区内仅发育石千峰组第一段地层，以灰灰白色，厚层状，中粗粒石英砂岩为主，夹有灰绿色细砂岩及粉砂岩。该段地层厚107121m，平均114m，与下伏上石盒子组地层呈整合接触。4.新生界（KZ）（1）新近系（N）新近系下部（N1）：属河湖相沉积，厚度180250m，与下伏各地层呈角度不整合接触，可分为上下二段。下段（N1 1）：以土黄、棕黄、灰绿色粘土、亚粘土为主。底部普遍发育一层灰白色，俗称“钙质层”的亚粘土，含14层粉砂、细砂，厚度变化幅度为030m，呈透镜体状。该段地层厚35127m，平均90m，埋藏深度280300m。上段（N2 1）：由浅黄、棕黄色中细砂、图1.2 地质综合柱状图亚砂土和

11、灰黄、灰绿色亚粘土、粘土组成，含钙质和铝土质。砂层松散,单层厚度大,粒度粗,泥质含量少,砂层510层，厚度60100m。该段地层厚110160m，平均135m。埋藏深度165300m。新近系上部（N2）：属河湖相沉积，厚度4573m，平均厚60m。主要由土黄、灰黄、棕黄、亚粘土、粘土夹砂层透镜体组成，富含大小不一的砾石与姜结石。本段地层以高可塑性粘土为主，砂层一般24层，厚度625m，埋藏深度100165m。（2）第四系（Q）更新统（Q13）：属冲洪积相沉积，厚度4678m，平均厚65m，与下伏新近系地层呈整合接触。以土黄、黄褐、浅黄色亚粘土为主，夹亚砂土及粉砂、细砂透镜体。含砂层37层，厚度

12、1235m，亚粘土中姜结石富集。埋藏深度35100m。全新统（Q4）：属冲积相沉积，厚度一般为2030m，平均厚25m。由灰黄、土黄色亚砂土夹灰黄、褐黄色亚粘土、粘土组成,含小砾石及姜结石,薄层粉、细砂层呈透镜体状,亚粘土中夹12层灰褐色含腐植质的“黑土”，含大量田螺、蜗牛化石。1.2.3水文地质薛湖井田位于永城复背斜西翼北段，处在区域径流区带。F112正断层落差 90m，切割聂奶庙背斜轴部，使区外东部背斜轴部相对富水区的奥陶系地层与区内煤系地层对接，应为勘探区的供水边界；西部为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，岩溶发育程度随深度减弱，地下水径流迟缓，但考虑到灰岩顶面1000m深

13、度距离首采区较远，可视为无限边界；北部亦为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，相对较封闭，可作为相对隔水边界。南部为聂奶庙背斜轴部的灰岩隐伏露头区，但新生界隔水层的覆盖，客观上削弱了上部灰岩含水层的富水程度，因此为无限边界。井田内无常年流水河流，王引河在勘探区东北边界穿过，1956年实测最大流量46.6m3/s，最高水位标高39.70m，平时水量较小。位于勘探区中、西部的白河、韩沟两条暂时性水流，自北向南注入沱河，旱季经常干枯无水。地表水体距离煤层垂直距离一般大于400500m，并且有巨厚新生界阻隔，因此地表水对煤层开采无影响。区内含水层自上而下划分为：新生界含水层（组）；基岩风化

14、带含水层；二叠系下石盒子组、山西组砂岩含水层；石炭系太原组上段灰岩含水层；石炭系太原组下段灰岩含水层；奥陶系灰岩含水层。共计六个含水层，描述如下：（1）新生界含水层（组）新生界松散岩类含水层西部厚，东部薄，厚度110.67m445.10m，平均值358.08m。主要砂层含水层埋藏深度分别为第四系全新统035m和新近系含水层150300m。全新统含水层属潜水，孔隙水储存较为稳定，补给迅速。含水层埋藏深度一般2535m，地下水位较浅，一般34m，单位涌水量q1.582.55 l/sm，渗透系数k6.3611.88m/d，富水性强。动态受季节影响变化明显，水位年变化幅度2.222.67m，水质良好，

15、直接受大气降水的补给，地下水循环交替条件好，动态变化幅度大。新近系含水层属深层承压水。由中细砂层、粉砂、亚砂土组成，含深层孔隙承压水，砂层厚度大，一般60100m，赋存稳定，地下水径流方向自西北流向东南，水位标高34.5735.57m，单位涌水量0.1291.31 l/sm，渗透系数1.702.07m/d，该含水层因第四系更新统和新近系上部隔水层的阻隔，正常情况下，浅层水和大气降水难于垂直下渗补给，据邻区资料，地下水动态变化不大，年变幅度较小，不易受污染，矿化度1.1291.390g/l，总硬度98.32118.02，氯化物含量203g/l，水化学类型为HCO3ClSO4Na型，PH值8.08.2。（2）基岩风化带含水层区内117个钻孔简易水文地质观测统计，漏水孔18个，占总数的15.4%。8016孔山西组二2煤层顶板风化带抽水，单位涌水量0.000388 l/sm，渗透系数0.00182m/d，富水性较弱，水位标高29.90m。（3）下石盒子组、山西组二2煤顶、底板砂岩裂隙承压含水组由中粒、细粒砂岩组成，厚度915m，砂岩致密，裂隙不发育，单位涌水量为0.000007580.00195 l/sm，渗透系数k0.00007