新安矿设计【含CAD图纸+文档】
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1 目 录 第一章 概述 1 第一节 修编地质报告的依据 目的与任务 1 第二节 井田位置 范围和交通 2 第三节 自然地理 3 第四节 生产建设概况 6 第二章 矿井地质工作 7 第一节 以往地质工作简况 7 第二节 矿井周边小煤窑 9 第三节 矿井地质及水文地质工作 10 第四节 对原地质报告的评述 11 第三章 井田地质 13 第一节 地层 13 第二节 构造 21 第四章 煤层 25 第一节 含煤性 25 第二节 煤岩层对比 29 第三节 可采煤层 34 第五章 煤质及其它有益矿产 39 第一节 煤的物理性质及煤岩特征 39 第二节 煤的化学性质和工艺性能 40 第三节 煤中腐植酸 44 第四节 煤类及煤的综合评价 45 第五节 其它有益矿产 46 第六章 矿井水文地质 51 第一节 区域水文地质概况 51 第二节 井田水文地质条件 53 第三节 矿井水水化学特征及同位素特征 60 第四节 矿井充水因素分析 61 第五节 小浪底水库蓄水对新安矿井的影响 66 第六节 矿井涌水规律及涌水量预计 67 第七节 矿井供水 79 第八节 矿井防治水 80 第七章 探采对比 83 第一节 矿井煤系地层岩性特征 83 第二节 矿井地质构造特征 89 第八章 开采技术条件 96 第一节 煤层顶 底板岩石力学性质 96 第二节 开采方法与煤层覆岩破坏特征 96 2 第三节 瓦 斯 97 第四节 煤的自燃与煤尘爆炸性 99 第五节 地温与矿压 100 第九章 资源 储量估算 102 第一节 资源 储量估算边界及指标 102 第二节 估算方法与参数 102 第三节 资源 储量类别划分条件及估算块段划分原则 103 第四节 资源 储量估算结果 104 第五节 资源 储量增减情况 105 第六节 资源 储量利用情况 106 第十章 结论与建议 108 第一节 本报告编制取得的主要成果 108 第二节 存在问题与建议 109 参考资料 111 3 第一章 概述 第一节 修编地质报告的依据 目的与任务 一 矿井地质报告编制目的 义马煤业 集团 有限责任公司新安煤矿于 1978 年开始筹建 1988 年底建成投产 设计生产能力 150 万吨 年 2004 年核定生产能力 150 万吨 年 自 1982 年河南省煤田地 质勘探公司地质二队提交了 河南省新安县新安井田精查补充地质报告 后 在矿井建 设和生产过程中 根据需要井田内又陆续施工了不同目的不同性质的勘探钻孔 做了三 维地震补充勘探和大量的专题研究工作 所有这些工作都积累了丰富的地质资料 对上 述资料 进行归纳整理 分析研究 重新认识井田内地质构造的展布 煤层赋存条件 煤炭资源 储量 水文地质条件及其它影响矿井生产的地质因素是十分必要与可能的 为更好地指导矿井生产 经义马煤业 集团 有限责任公司批示 由西安集灵信息 技术有限公司在 河南省新安县新安井田精查补充地质报告 的基础上 搜集汇总前期 不同阶段地质勘探资料 采掘生产资料和有关科研成果 综合分析矿井地质规律 编制 新安煤矿矿井地质报告 二 本次报告编制的依据 本次编制报告图件遵循的原则是 尊重事实 综合分析 合理推断 科学评价 使 最终成果资料符合实际 编制的规范依据为 煤 泥炭资源勘探规范 矿井地质规程 矿井水文地质 规程 生产矿井储量管理规程 煤矿地质测量图例 煤田地质图例 及义马煤业 集团公司有关规定要求的实施细则等 资料依据为各时期的勘探成果 物探成果及生产实见资料 三 本次报告编制的任务 1 系统整理已有的各种资料 分析井田地质构造特征 探讨矿井小断层发育特征及 其对矿井生产的影响 2 对二 1煤层赋存条件 变化规律 包括厚度 结构 分岔及缺失 进行分析 3 重新估算二 1煤层资源储量 4 对井田的水文地质条件进行分析 对矿井涌水量进行预计 4 5 通过探采对比 重新认识井田煤系地层岩性特征和地质构造特征 6 对煤层开采技术条件做出评价 7 编制矿井地质图件 提交相关的数字化图件与表格 第二节 井田位置 范围和交通 一 井田位置及范围 新安煤矿位于新安县城以北 15Km 处 石寺镇境内 地理坐标为东经 112 02 30 112 14 00 北纬 34 45 00 34 54 30 见图 1 1 井田范围东以 F29及 F2断层为界 西以第三勘探线为界 浅部以二 1煤层底板 150 米等高线及小煤窑下部边界为界 深部以二 l煤层底板 200m 等高线为界 井田走向长 15 5Km 倾向宽 3 5Km 面积 50 26km2 2001 年申报采矿许可证确定矿区范围由 54 个拐 点组成 其拐点坐标如下 点号 X 坐标 Y 坐标 点号 X 坐标 Y 坐标 1 3852270 37597660 2 3853120 37598380 3 3853340 37598010 4 3853590 37598346 5 3853706 37598460 6 3853800 37598544 7 3854085 37598686 8 3854238 37598890 9 3854428 37599095 10 3854600 37599274 11 3854750 37599430 12 3854700 37599480 13 3854938 37599746 14 3855036 37599646 15 3855202 37599806 16 3855148 37599864 17 3855253 37600015 18 3855530 37600410 19 3855584 37600570 20 3855798 37600760 21 3855935 37600912 22 3856290 37601185 23 3856748 37601692 24 3856885 37601812 25 3857011 37601924 26 3856767 37602173 27 3857068 37602497 28 3857315 37602289 29 3857406 37602234 30 3858150 37602750 31 3858429 37603207 32 3858380 37603278 33 3858693 37603558 34 3858859 37603607 35 3859816 37604432 36 3860247 37604719 37 3859395 37605708 38 3859880 37606160 39 3860305 37606398 40 3861050 37606765 41 3860479 37607413 42 3861898 37608039 43 3862500 37607370 44 3863070 37607680 45 3863676 37608077 46 3863130 37608615 47 3863510 37608960 48 3863860 37609140 49 3859960 37609680 50 3857220 37607650 51 3855720 37605890 52 3852940 37603040 53 3852220 37601526 54 3850682 37599277 5 二 井田交通条件 陇海铁路和洛三高速公路从井田南部经过 由新安县城经庙头至西沃 北冶等 乡镇的县级公路经过井田中部 由南岗火车站至新安井田的专用铁路 18km 支线 为新安煤矿的煤炭外运提供了方 便 见图 1 1 图 1 1 交通位置示意图 第三节 自然地理 一 地形及地貌 本井田属低山丘陵区 地势西高东低 山脉走向大致由南西向北东延伸 最高海拔 处云梦山为 635m 最低海拔处眷兹一带为 200m 左右 相对高差 435m 西北部为低山区 由震旦 寒武 奥陶系地层组成一级分水岭 东部由二叠系坚硬的平顶山砂岩及砂质泥 岩组成不对称的单面山地形 为二级分水岭 北部多由二叠系砂岩 泥岩及砂质泥岩构 成丘陵地带 由于地层倾角平缓 岩石抗风化能力较差 故形成坡缓顶园的山丘 冲沟 较发育 水土流失较严重 畛河河谷地形平缓开阔 基本为 U 字型河谷 但发育不对称 寺村桥以西 南岸 谷坡较陡 冲刷剥蚀较强 北岸谷坡较缓 堆积作用显著 寺村桥以东则相反 河谷阶 6 地具明显的不对称性 一般可划分两级阶地 一级阶地为河漫滩以上第一个平台 主要 由灰黄色砂粘土或砂土构成 一般高出河床 10m 左右 村庄密布 宽度几十米至上百米 地形平坦 二级阶地多沿次一级河谷分布 一般高出河床 20 40m 主要由黄土或砂粘土 组成 局部见砂卵石直接复盖基岩之上 其特征为垂直节理发育 沟谷纵横 另外北部 山顶零星分布有砂卵石层 略有胶结 厚度 1m 左右 高出河床 50 100m 二 水文 流经本井田的主要河流有畛河 次为石寺河与北冶河 属黄河水系 畛河发源于青 野地 流入井田后 经上弧灯村 渠里村 石寺村 磨屋村 李村流入小浪底库区 河 床宽度 200 500m 河道宽度 20 30m 石寺河流入本井田后 在石寺村附近汇入畛河 河床宽度 100 200m 河道宽度 10 20m 北冶河从井田东部流入库区 流向与地层走向 斜交 河床平坦 一般旱季干涸 雨季山洪暴发 洪流量可达 368 58m3 s 1958 年 7 月 1 日 淹没宽度 150m 左右 石寺河和北冶河系畛河支流 因流量小 未单独进行观测 据黄委会仓头观测站畛 河观测资料 流量观测年份为 1956 年至 1967 年 1968 年以后 由于断面淤积快 不固 定 一直未恢复观测 据已获得的资料 历年最大流量 4280 m3 s 1958 年 7 月 17 日 最小流量 0 1 m3 s 1967 年 6 月 28 日 多年平均流量 2 35 m3 s 年平均最大流量 5 73 m3 s 1964 年 年平均最小流量 0 62 m3 s 1959 年 最大年径流量 l 813 亿 立方米 1964 年 最小年径流量 0 1953 亿立方米 1959 年 平均为 0 7408 亿立方米 1976 年竣工的畛河及石寺河堤由石块砌成 高 2m 左右 1982 年 8 月和 1995 年 8 月 两次发生洪水 局部堤段被冲垮 但洪水位仍未超过以往最高洪水位 所以最高洪水位 仍采用 1966 年提交的煤田精查报告的资料 即上游最高标高为 336 55m 下游最低标高 为 201 40m 新安矿井附近最高洪水位标高为 280 70m 小浪底水库位于黄河中游 设计最高蓄水水位 275m 到达设计水位后将覆盖新安井 田 40 的面积 三 气象 本区属于暖温带大陆性季风气候 四季分明 具夏季炎热多雨 冬季寒冷多风的特 征 降雨量较适中 一般为 600 700 a 夏季降雨量占全年的 60 左右 最高年降 雨量为 1282 3 2003 年 最低年降雨量为 373 4 1965 年 平均为 670 1 多 年月平均降雨量见图 1 2 最大月平均降雨量为 275 2 2003 年 7 月份 最大日降雨 7 量 114 8 毫米 1972 年 9 月 1 日 最大连续降雨量 179 2 1980 年 6 月 29 日 7 月 3 日 最大绝对湿度 40 9 毫巴 1967 年 8 月 27 日 最小绝对湿度 0 1 毫巴 79 年 2 月 16 日 冬季气温寒冷 夏季炎热 春秋两季较适宜 最高气温 44 1966 年 6 月 20 日 最低气温 17 1 1969 年 1 月 31 日 年平均气温 14 1 蒸发量最大为 2571 1 a 1965 年 最小为 1547 8mm 1984 年 平均为 2005 a 最大月蒸发 量为 350 3 主导风向为西风或西北风 最大风速 19m s 霜期一般自 9 月至次年 5 月份为 110 至 165 天 年平均为 142 6 天 最多霜月为 12 月份 霜天为 8 5 天 年平均 霜天数为 33 8 天 最大冻土深 18 图 1 2 新安县气象要素综合时程曲线图 四 地震 据洛阳地区地震办公室提供的资料 本区属 5 级地震区 震中烈度为 6 7 度 曾影 响新安矿区的地震有 1272 年甘肃古浪 8 级大地震 波及新 8 安县柿凹一带 出现十几公里长的地裂 裂缝走向大致呈 NW70 80 和 NE10 两组 1556 年陕西华县大地震 洛阳地区受影响较严重 洛阳有重修尚清宫之传说 1640 年 4 月洛阳 5 级强震 纬度 34 42 经度 112 30 震中烈度 6 1847 年 3 月渑池 5 级强震 纬度 34 48 经度 111 48 震中烈度 6 1960 年 3 月 1 日 21 时 20 分 新 安 县 3 5 级 弱 震 纬 度 34 48 经 度 112 14 1960 年 5 月 7 日 8 时 39 分 孟 津 西 3 5 级 弱 震 纬 度 34 51 经 度 112 18 1980 年 12 月 3 日 西阳 3 1 级弱震 墙上挂钟被甩下 猪圈墙倒塌 城崖地 新安 伊川断裂 走向 NW45 是一条正在活动的断层 沿其有多处温泉 出露 老地层震旦系冲到第三系红层上 渑池 义马 石井处于该断层的三角地带 地 震频率较高 该断层在井田西部边界经过 地震发生的可能性存在 应加以提防 第四节 生产建设概况 新安煤矿矿井设计由河南煤炭设计院承担 设计年生产能力为 150 万吨 设计服务 年限 83 1 年 1978 年 12 月开始建矿 1988 年 12 月建成投产 2004 年核定生产能力 150 万吨 年 原煤产量 127 4 万吨 矿井开拓方式为斜井双翼双水平上下山开拓 水平为 150m 50m 水平为 50m 150m 采区开拓前进式 工作面回采后退式 目前开采 25 水平 有 11 采区 12 采区 13 采区 14 采区四个生产采区及 15 开拓采区 采煤方法 采用走向长壁倾斜分层炮采采煤方法 走向长壁炮采放顶煤采煤方法和 走向长壁综采放顶煤 轻放 采煤方法 通风方式采用分区混合抽出式通风 现有三个进风井 四个回风井 新安煤矿储量丰富 但煤层赋存条件 开采技术条件复杂 存在瓦斯大 透气性低 地压高 顶板差 及水文地质条件复杂等不利的开采因素 对资源回收影响较大 自投 产以来 矿井平均回收率为 57 采区平均回收率 75 截止到 2004 年底矿井累计生产 原煤 900 8 吨 本次储量核算结果为 矿井工业储量为 21591 2 万吨 可采储量 15383 9 万吨 其 中工业储量增加 341 8 万吨 可采储量减少 1079 8 万吨 据本次核算的矿井储量和矿井 目前实际生产能力 按备用系数 1 4 计算 矿井剩余服务年限为 78 年 9 第二章 矿井地质工作 第一节 以往地质工作简况 1956 年 原中南煤田地质勘探局 149 队进入本区进行调查与勘探 完成 1 25000 地 质测量 418 平方公里 提出了远景评价报告 继而进行了槽探 井探 浅钻和老窑调查 等工作 在完成 1 5000 地质测量的基础上 采用钻探与电测井相结合的方法进行精查 勘探 于 1958 年提交了 河南省新安煤田石寺 胜利矿 梁庄井田精查地质报告 1965 年由冶金 601 队提交了贾沟铝土矿地质报告 原中南煤管局煤田地质局 127 勘探队于 1965 年 5 月进入该区进行精查重勘 于 1966 年 3 月提交了 河南省新安县新安煤田北冶矿区精查地质报告 1979 1981 年由河南省建井四处在新安井田施工了井筒检查孔 5 个 1981 年 1982 年由河南省煤田地质勘探公司地质二队对该区进行精查补充勘探并提 交了 河南省新安县新安井田精查补充地质报告 1984 1985 年由河南省煤田地质勘探公司物测队对新安煤矿采用电法找水进行试验 并提交总结报告 1986 1989 年由原煤炭部水源开发队对新安煤矿吃水水源进行勘探并交 河南省新 安县新安煤矿找水勘探报告 历年钻探工作量及钻孔等级情况见表 2 1 10 项目 表 2 1 钻探工作量及钻孔等级统计表 钻孔等级 终孔层位数 施工单位 施工时间 竣工 孔数 完成工 作量 米 甲 乙 丙 甲 乙占 未达二 1煤层位 底1PC3 C2 O2 O1 149 队 56 58 年 48 16475 68 1 5 32 4 6 127 队 65 66 年 6 2397 86 1 4 1 83 2 3 1 建井四队 79 81 年 5 1554 61 4 1 100 5 地质二队 81 82 年 65 21337 50 61 3 1 98 54 1 8 2 焦作局 95 96 年 11 4164 95 11 11 义马局 99 2000 年 5 917 11 5 5 井 田 内 合计 124 46847 71 82 8 2 97 1 5 88 8 20 2 149 队 56 58 年 18 5045 39 12 3 3 127 队 65 66 年 2 642 09 2 1 1 地质二队 81 年 1 659 08 1 1 井田周围 参与二 1 煤层储量 计算 合计 21 6346 56 3 13 3 4 1 总计 145 53194 27 88 8 2 97 1 5 10 1 11 24 3 范 围 范围 11 第二节 矿井周边小煤窑 一 小煤窑概况 新安矿井田走向长 15 5 公里 上部小煤窑从西到东依次为 渠里煤矿 渠里西煤矿 洞子崖二矿 河南煤矿 渠东煤矿 石寺新矿 幺屋煤矿 东厦一矿 东厦二矿 北冶二 矿 寺河一矿 寺河二矿 黄沙坪二矿 五一煤矿 振兴煤矿 随着小浪底蓄水水位的提 高 上部许多小煤窑被淹没 黄河水将沿着采空区通道进入东沙一矿 东沙二矿 造成东 沙一矿 东沙二矿淹井 查阅历史资料 这些被淹没或将被淹没的矿井一般开采水平为 200 250m 包括 平地窑矿 新发矿 新济矿 新洛矿 横山联矿 许村矿 许村东 矿 高崖矿 高崖二矿 陈湾煤矿 五道庙沟煤矿 北冶村一矿 滩子沟二矿 马门沟一 矿 滩子沟煤矿 同安煤矿 黄沙坪煤矿 寺河二矿等 老窑最大开采深度为 90 120m 左右 巷道掘进长度一般为 100 300m 最长 900m 小煤窑井下相互贯通情况 经初步调查 仓头乡高崖煤矿与高崖二矿 高崖二井 水 流沟煤矿 1 2 号井贯通 其均与五一煤矿贯通 五一煤矿与黄沙坪煤矿贯通 黄沙坪煤 矿与寺河三矿 八七煤矿 梁庄联办矿 梁庄二矿 横山联办矿 新洛煤矿 新济煤矿贯 通 寺河三矿与八七煤矿贯通 八七煤矿与寺和二矿 梁庄二矿 梁庄联办煤矿贯通 寺 河二矿与寺和煤矿贯通等 一直通至石寺镇和我矿上部相邻的东沙一矿 而该矿已于 1998 年与新安煤矿 11 采区上部采空区串通并发生透水 因此 一旦一个小井进水 东沙 一矿淹井就不可避免 必然波及新安煤矿 二 对新安煤矿影响较大的小窑情况 1 东沙一矿位于新安井田 11 采区上部 开采二 1 煤层 1998 年越界开采与新安煤矿 沟通 破坏井田边界煤柱 2 石寺新矿位于新安煤矿 12 采区上部 开采 1 煤层 1998 年因为越界开采与新安 煤矿 12121 工作面相透 将其矿井水泄入新安煤矿 至今仍有 20 30m3 h 水量泄入新安煤 矿井下 3 渠里东煤矿位于新安煤矿 14 采区上部 开采二 1 煤层 历史上曾越界开采 破坏 井田边界煤柱 1999 年该矿与其上部老空区相透 老空区水通过新安煤矿 14 采区上山西 部进入新安煤矿 水量达 600m3 h 给安全生产造成了严重的威胁 为此新安煤矿被迫投 入资金 200 多万元在沟通位置施工了一道水闸墙 后来在其东区开采过程中又与新安煤矿 12 14011 工作面相透 4 洞子崖二矿位于新安煤矿 14 采区以西 开采二 1 煤层 新安煤矿 14 采区以西尚 未开采 暂未对新安煤矿构成直接的威胁 5 渠里煤矿 渠里矿多经西井 建达煤矿位于新安煤矿 14 采区以西 开采二 1 煤层 新安煤矿 14 采区以西尚未开采 暂未对新安煤矿构成直接的威胁 历史上部分生产矿井的生产情况见附表 新安井田位于新安倾伏向斜之北翼 为一平缓的单斜构造 地层产状平缓 并伴有一 定数量的断层 确定本井田构造复杂程度属于中等 类 第三节 矿井地质及水文地质工作 矿井地质部门紧跟采掘进度 服务于煤矿生产 做了大量工作 矿井地质工作主要采 用巷探工程 井上下钻探 物探 煤电钻探测等手段 查明采掘区域内的地质构造 煤层 赋存状态及煤层的可采范围等地质情况 根据实际生产中揭露的地质资料 及时地对原有 的各种地质图件进行补充和修正 完善各种图件 自煤矿开工建设以来 共收集绘制井下巷道剖面超过 9 万米 工作面素描图约 8 万米 井下探煤厚点约 30000 多个 同时根据采掘工程不同时期的需要 提供各类地质说明书 135 份 其中 采区地质说明书 9 份 工作面掘进地质说明书 66 份 工作面回采地质说 明书 60 份 在矿井地质工作中 根据生产需要 为查明影响煤矿生产的各种地质因素 进行了 一系列的生产勘探工作 诸如钻探 巷探和物探 利用井下小钻机探测煤层 隐伏地质构 造 探放老空区积水和瓦斯 含水地段等发挥了较大作用 为提高对地质变化的预见性 井上 下物探作为一种新的矿井地质工作手段 受到了普遍的重视和应用 新安煤矿先后 与多个科研机构和高等院校合作 利用无线电波透视 地震槽波法 直流电法等方法 在 井下进行过多项物探工作 取得了较好的成果 自煤矿开工建设以来 针对矿井地质与水文地质还做了大量的专题研究工作 主要有 1988 1989 年由河南省有色冶金一队对新安井田的铝土资源进行勘察并提交勘察报 告 1995 1996 年在新安矿特大突水事故后由焦作矿务局水文地质勘探工程公司共施工 13 了注浆孔及检查孔 11 个 1998 年由水利部黄河水利委员会勘测规划设计研究院就黄河小浪底水库对新安煤矿 淹没影响的进行了补充说明 1998 年由水利水电规划设计总院就小浪底水库蓄水后对新安煤矿造成的影响进行调 查并提交调查报告 1999 2000 年由义马煤业集团地质勘探公司进行了新安煤矿地面与井下水文观测孔 的施工 共施工钻孔 5 个 1999 2000 年由河南省煤田地质局物测队对新安煤矿东五采区即 15 采区进行了三维 地震勘探并提交 义马煤业集团新安煤矿东五采区三维高分辨地震勘探报告 2001 年 5 月由焦作工学院就小浪底水库蓄水后新安的水文地质条件变化进行分析并 提交 小浪底水库蓄水后新安矿区充水条件演变及预测 报告 2001 年 6 月由北方交通大学对新安煤矿东大巷 西大巷等部分地段围岩地质情况及 水闸墙各地段的围岩情况进行了雷达探测并提交了 新安煤矿巷道围岩雷达探测报告 2001 年 8 月 煤炭工业技术委员会提交了 新安煤矿防治水技术途径与工程规划方 案 报告 2002 年由焦作工学院提交了新安井田 二 1 煤层瓦斯赋存规律及矿井瓦斯防治技术研 究 报告 1996 年以来 新安煤矿购置了 WKT E 型坑透仪 DZ 电法仪 音频电穿透仪及其 它物探设备对新安煤矿进行日常地质勘探并提交各类报告近百份 相关的专题研究还很多 在此不一一列举 第四节 对原地质报告的评述 1981 年 1982 年由河南省煤田地质勘探公司地质二队对该区进行精查补充勘探并提 交了 河南省新安县新安井田精查补充地质报告 自煤矿开工建设以来 通过对比分析 我们对原报告有了更深的认识 一 精查地质报告 的主要成果 精查地质报告 取得以下主要成果 1 基本查明了井田内煤层的层数 层位 厚度 结构和主要煤层的可采范围 基本 查明了精查范围内煤层浅部的断切位置 精查范围煤层储量计算基本可靠 14 2 向斜构造的控制程度基本可靠 对井田内落差大于 20m 的断层基本控制 对 F58 F 29断层的控制程度较高 其产状 落差已基本查明 3 精查范围内水文地质勘探工程质量可靠 各含 隔水层的水文地质特征 补 迳 排条件 水力联系及矿井充水的主要途径论述充分 结论可靠 4 煤质分析数据可靠 已查明了可采煤层的煤质特征和变化情况 合理划出了煤类 界限 对煤的综合利用评价正确 5 对矿井开采条件评价基本可靠 测温成果可靠 二 精查地质报告 中存在的问题 1 对影响煤层变化的小断层和层间挠曲控制程度较差 对实际生产的影响未做出合 理的评价 2 对周边小煤窑的分布情况及其对新安矿的影响评价较差 3 钻探揭露的奥灰岩孔较少 特别在中下部 由于其富水性不均 对富水地段控制 程度低 对奥灰岩的突水性认识不足 4 对局部可采煤层控制程度与评价与实际揭露出入较大 导致开采过程中出现一些 不可采地段 5 由于时间的关系 未涉及到小浪底水库蓄水对新安矿水文地质的影响 6 由于受到勘探条件的限制 对矿床水文地质条件的分类与实际生产有较大的出入 15 第三章 井田地质 第一节 地层 出露于井田周围以及钻孔揭露的地层有 寒武系 奥陶系 石炭系 二叠系和第四系 奥陶系 二叠和第四系地层 由老至新简述如下 一 奥陶系 O 一 下奥陶统冶里组 O 1 下部为浅灰色白云质灰岩 厚 210m 上部为浅灰色石灰岩夹燧石条带及泥灰岩和紫 色 黄色泥岩 厚 20m 二 中奥陶统马家沟组 O 2 由灰色 青灰色厚层状石灰岩组成 上部含铁质较高 常呈淡红色 厚 0 80m 平 均厚 63m 二 石炭系 C 平行不整合于中奥陶统之上 缺失下石炭统 总厚 37 80m 平均厚 49 08m 一 中石炭统本溪组 C 2 底部偶见黄铁矿层 不稳定 呈透镜体 仅 1606 孔见到 下部为浅灰色铝土质泥岩 含星散状黄铁矿晶粒 上部为具鲕状或豆状结构的灰色铝土岩 局部夹薄层砂质泥岩 含 植物化石碎片 为井田内重要有益矿产之一 即 G 层铝土 本组厚 3 25m 平均厚 9 08m 二 上石炭统太原组 C 3 与本溪组呈连续沉积 由浅海相灰岩夹过渡相的砂岩 砂质泥岩及泥炭沼泽相的煤层 组成 为典型的海陆交互相沉积 含灰岩 2 5 层 含煤一组 名一煤组 2 8 层煤 本组厚 34 55m 平均厚 40m 1 底部砂泥岩段 由灰白色中 粗粒石英砂岩和灰黑色砂质泥岩组成 其底部含一 l煤层 局部有上分层 以一 1煤层底界与本溪组分界 本段厚 2 5m 8 55m 平上一 1 均厚 4m 产化石 Lepidodendron sp 鳞木未定种 16 2 顶部灰岩段 L 1 4 为灰 深灰色中厚层状石灰岩 局部含燧石结核及大量动 物化石 灰岩一般有 2 3 层 仅在 1007 孔 1104 孔和付 1102 孔中见到四层 中夹薄煤 三层 名一 2 一 3 一 4 煤层 本段在全井田发育 厚 4m 17 47m 平均厚 10m 产化石 Quasifusulina sp 纺锤蜒未定种 Pseudoschw agerina sp 假希氏格蜒未定种 Schw agerina sp 希瓦格蜒未定种 Triticites sp 麦粒蜓未定种 Canlnia sp 犬齿珊瑚未定种 Bothropyllum sp 沟珊瑚未定种 3 中部砂泥岩段 为灰白色薄层细砂岩 中砂岩 深灰色泥岩及砂质泥岩 含黄铁 矿结核 中夹不稳定薄煤一层 一 5煤 偶有上分层 煤 本段厚 10 02 13 55m 上一 5 平均厚 10 50m 有自南西向北东变薄趋势 产化石 Lepidodendron sp 鳞木未定种 Neuropteris sp 脉羊齿未定种 Cordaites sp 科达未定种 4 上部灰岩段 自下而上岩性为 L6灰岩 极不稳定 仅在井田中部钻孔中见到 其 下为不稳定的一 6煤层 L 7 灰岩 为深灰色 局部夹有薄层硅质条带 含大量动物化石 其下为稳定的一 7煤层 全井田发育 灰岩顶为 0 8m 左右灰黑色硅质泥岩 俗称铁里石 坚硬 节理发育 局部夹硅质灰岩透镜体 全井田发育 稳定 厚 3 73m 8 39m 平均 厚 7 66m 为井田内重要标志层之一 上部为灰黑色泥岩 砂质泥岩夹薄层硅质泥岩 2 3 层 中夹薄煤两层 一 8 一 9 煤 本段厚 13 41m 17 41m 平均厚 15 50m 所产化石经南京古生物研究所鉴定的有 Chonetes tenuilirata Chonetes sp 戟贝未定种 三 二叠系 P 本井田二叠系地层划分各报告均有出入 具体划分情况见表 3 1 本报告采用 1982 年 补勘报告地层划分方案 内分山西组 下石盒子组 上石盒子组 平顶山组及土门组 各组之间以及与下伏太 17 原组连续沉积 含煤七组 二煤组 八煤组 其中六煤组段和八煤组段不含煤 本系地 层厚度平均为 828 35m 表 3 1 新安煤田石炭二迭系地层划分表 标 志 层 1957 年远景 评价报告 1966 年精查 报告 1982 年补勘 报告 1977 年煤田 地质图说明书 石 千 峰 组 T1 石 千 峰 组 T1 土 门 组 32P 石 千 峰 组 32P 平顶山砂岩 马头山组 2P 平顶山组 2 马头山组 2 上 段 21 P 上 段 21 P 上 石 盒 子 组 12 下 段 1 上 石 盒 子 组 12 下 段 12 上 石 盒 子 组 12P 石 盒 子 统 P2 下 石 盒 子 组 21P 下 石 盒 子 组 21P 下 石 盒 子 组 21P 田家沟砂岩 四 1煤层底板 泥岩四煤组 底板砂岩 大紫泥岩砂 锅窑砂岩 大紫砂岩 俗称小紫砂 岩 二 1煤底板砂 岩硅质泥岩 铁里石 L7灰 岩 山 西 统 P1 山 西 组 1P 山 西 组 1P 山 西 组 1P 18 太 原 组 3C 太 原 组 3C 太 原 组 3C 太 原 组 3C 一 下二叠统 P 1 分山西组和下石盒子组 总厚 114 201m 平均厚 151 03m 山西组 为本井田主要含煤建造 下以二 1 煤层底板砂岩底界与太原组分界 上以1 大紫泥岩之底为顶界 共含煤五层 称为二煤组 其中二 1 煤层位于本组下部 全井田发 育 大部分可采 二 3 煤层为偶尔可采 标志层有二 1 煤层底板砂岩 S e 大占砂岩 S d 全组厚 5lm 90m 平均厚 71 55m 按本组岩性特征分述如下 底部 由灰黑色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩及主要可采煤层 二 1 煤 组成 一般厚度 为 9 04m 二 1 煤层底板砂岩为深灰色薄层状粉砂岩及细砂岩 夹灰黑色薄层泥岩 砂质 泥岩 以富含黄铁矿结核 具波状及透镜状层理 显条带状构造为其特征 为本组标志层 之一 厚度为 0 5 55m 平均厚度 2 99m 二 1 煤层厚 0 18 88m 平均厚 4 22m 在煤 层与底板砂岩之间有一层泥岩或砂质泥岩伪底 下部 为灰 灰白色或深灰色厚层状中粒石英砂岩 俗称大占砂岩 为二 l 煤直接 顶板 层面富集白云母片 含黄铁矿结核及泥质包体 与煤层接触处尚可见到煤屑 具斜 层理及平行层理 12 及 19 勘探线钻孔中见其分岔为两层 中夹深灰色砂质泥岩并含煤一 层 名二 2 煤 本层厚 0 96m 33 65m 平均厚 17 41m 为本组重要标志层 中部 为灰 浅灰色中粒砂岩 灰及深灰色粉 细砂岩夹深灰色泥岩及砂质泥岩 含煤三层 二 3 二 4 二 5 煤 二 3 二 4 煤偶见可采点 分布于下部深灰色含黄铁矿及 菱铁矿之砂泥质岩和泥岩中 二 5 煤位于顶部深灰色泥岩中 二 4 二 5煤之间的一层灰及 浅灰色中 细粒砂岩 称香炭砂岩 成分以石英为主 含黄铁矿 菱铁矿结核及泥质包体 具斜层理 泥质胶结 本段厚 29 62m 上部 为灰 浅灰及灰绿色细一中粒砂岩 泥质胶结 具斜层理 局部相变为深灰 色砂质泥岩 本段厚约 9 98m 本组产化石 Stigm aria ficoides 脐根座 Sphenophyllum verticillatum 轮生楔叶 Plagiozam ites oblongifolius 椭园斜羽叶 19 Tingia ham agukii 菱齿叶 Pecopteris cyathea 桫椤栉羊齿 P m arginata 厚缘栉羊齿 P P arcuata 弧曲栉羊齿 P A orientalis 东方栉羊齿 Neuropteridium coreanicum 朝鲜羽羊齿 Alethopteris norinii 麻座延羊齿 Em plectopteridium alatum 翅编羊齿 Taeniopteris m ultinervis 多脉带羊齿 Cladophlebis sp 枝脉蕨未定种 Cordaites principalis 带科达 2 下石盒子组 本组底界为大紫泥岩之底 上界止于四 1煤底板泥岩 岩性为21p 紫红色砂质泥岩 泥岩浅灰色细 中粒砂岩 含极不稳定且不可采的薄煤三层 三 1 三 2 三 3 称三煤组 标志层有大紫泥岩 N d 四煤组底板砂岩 S s 全组厚 63m 111m 平均厚 79 48m 按岩性组合特征分述如下 底部 为大紫泥岩 具明显紫斑 大部含铝质 局部为铝土质泥岩并含菱铁质鲕粒 部分钻孔中相变为含黑斑的灰色砂质泥岩或粉砂岩厚度为 0 23 50m 一般厚 6 63m 下部 为灰 浅灰色局部为灰绿色的细一中粒砂岩和灰紫色砂质泥岩 含三 1煤层 俗称紫灰煤 砂岩成分以石英为主 具斜层理 底部含泥质包体并偶见细砾岩 砂质 泥岩含铝质及菱铁质鲕粒 三 1煤层即位于此层中 本段厚约 16 68m 中部 为灰色粉砂岩及紫褐色砂质泥岩 含劣质煤一层 三 2 煤 粉砂岩具断续波 状层理 部分钻孔中相变为厚层状中粗粒砂岩具斜层理 砂质泥岩层底部产舌形贝 顶部 含三 2煤层 产植物化石 本段厚约 24 63m 上部 为紫褐色及灰紫色砂质泥岩 局部见紫斑 含铝土质 间夹具不明显断续波 状层理的薄层粉砂岩 偶见由灰紫色砂质泥岩相变为深灰色的砂质泥岩中产植物化石 夹 不稳定的三 3煤层 本段厚 17 24m 顶部 由灰及浅灰色细中粒砂岩及粉砂岩组成 粉砂岩局部相变为紫灰色砂质泥岩 含黄铁矿结核 平均厚 6 91m 其下伏之中厚层状细中粒砂岩即为四煤组底板砂岩 成分 以石英为主 顶部具波状层理 下部具斜层理 局部见含有泥质包体及菱铁质鲕粒 平均 20 厚 7 39m 本组产化石 Lingula sp 舌形贝未定种 Lepidodendron polygonale 封印鳞木 Sphenophyllum sp 楔叶未定种 Stigm aria ficoides 脐根座 Pecopteris sp 栉羊齿未定种 Psygmophyllum sp 掌叶未定种 Cordaites sp 科达未定种 二 上二迭统 P 2 分上石盒子组 平顶山组及土门组 总厚 653 07 713 11m 平均厚 678 00 m 1 上石盒子组 上界止于平顶山砂岩之底 含煤五组 四 五 六 七 八12P 煤组 共含煤 11 层 本组厚为 365 07m 414 11m 平均厚 385m 1 上石盒子组下段 上界止于田家沟砂岩 St 之底 含四 五 六煤组 12 共 8 层煤 本段厚 181m 213m 平均厚 203 07m 下部四煤组段 岩性为灰 深灰色砂质泥岩 泥岩夹粉砂岩 细砂岩或中砂岩透镜体 含 黄铁矿结核 产丰富的植物化石 夹薄煤五层 四 1 四 5煤 均不可采 本段厚 54 5m 71 70m 平均厚 64m 产化石 Lepidodendron oculus felis 猫眼鳞木 Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶 L lingulata 舌瓣轮叶 L heianensis 平安瓣轮叶 Plagiozam ites oblongifonlius 椭园斜羽叶 Tingia ham agukii 菱齿叶 Sphenopteris tenuis 纤弱楔羊齿 Pelopteris P arcuata 弧曲栉羊齿 P cyathea 桫椤栉羊齿 P A orientalis 东方栉羊齿 21 P nervosum 密脉栉羊齿 Gigantonoclea lagrelii 波缘单网羊齿 Chiropteris cf kaw asekii 卡氏掌蕨比较种 中部五煤组段 下部为灰 浅灰色中粒砂岩 局部为粗砂岩 中部为紫红色砂质泥 岩 具明显紫斑 上部为灰黑色泥岩 砂质泥岩 夹薄煤三层 五 l 五 2 五 3 厚 47 80 55 60m 平均 52m 产化石 Sphenopteris sp 楔羊齿未定种 Sphenophyllum sp 楔叶未定种 Lobatannularia lingulata 舌瓣轮叶 L ensifolia 剑瓣轮叶 L heianensis 平安瓣轮叶 Pecopteris marginata 厚缘栉羊齿 P P arcuata 弧曲栉羊齿 P anderssonii 镰刀栉羊齿 Com psopteris sp 蕉羊齿未定种 Gigantopterides 大羽羊齿类 Cordaites sP 科达未定种 上部六煤组段 为灰 紫灰色砂质泥岩 夹不稳定粉砂岩 局部夹有灰色砂质泥岩 细砂岩或中砂岩薄层及透镜体 厚 78 70 85 70m 平均 82 2m 产化石 Chiropteris reniform is 肾掌蕨 2 上石盒子组上段 含煤两组 七 八煤组 仅七煤组含煤三层 本段21 P 厚 158m 194m 平均厚 181 25m 底部田家沟砂岩 St 为灰白 浅灰色中粗粒砂岩 底部为细砾岩 主要成份为 石英和长石 含泥质包体 具斜层理 硅质胶结 韵律结构明显 为本井田重要标志层之 一 厚 1 08m 15 60m 平均 6 05m 下部七煤组段 岩性自下而上为 紫色 紫灰色砂质泥岩夹紫灰色粉砂岩及灰白色细 砂岩 灰 深灰色砂岩质泥 泥岩 含薄煤三层 七 1 七 2 七 3 灰色具明显紫斑结 构的砂质泥岩 紫灰色砂质泥岩夹薄层粉砂岩及灰白色细砂岩 上部夹四层海绵岩及三层 22 含海绵骨针的硅质泥岩 七 2 煤层顶板常发育一层中砂岩 七 1 煤层底板含舌形贝化石 为辅助标志层 本段厚 57 40m 84 30m 平均厚 67m 产化石 Lingula sp 舌形贝未定种 Specula sp 海绵骨针 Lepidodendron szeianum 斯氏鳞木 L polygonale 封印鳞木 L acutangulum 锐角鳞木 Annularia mucronata 尖头轮叶 Lobatannularia multifolia 多叶瓣轮叶 Taeniopteristingia 线带羊齿 Psygm ophyllum multipartium 多裂掌叶 Stigm aria ficoides 脐根座 中上部八煤组段 岩性自上而下为 灰色中粒砂岩 局部相变为砂质泥岩夹细砂岩 灰 深灰色砂质泥岩 局部含植物化石碎片 紫灰色 灰紫色砂质泥岩 紫斑泥岩夹数层 灰 灰白色细 中粒砂岩 底部砂质泥岩中夹一层硅质泥岩 其中含海绵骨针碎屑 30 厚 99 52m 124 10m 平均 108 20m 产化石 Specula sp 海绵骨针 2 平顶山组 岩性为灰白 浅灰色中粗粒石英砂岩 中夹 2 3 层紫红色砂2P 质泥岩 具大型斜层理 硅质胶结 节理发育 底部局部见一层砾岩 为井田内重要标志 层之一 Sp 厚 65 76m 平均 70m 产化石 Calam ites sp 芦木未定种 3 土门组 岩性以紫红色砂质泥岩为主 夹黄绿色砂岩及紫红色石英细砂岩 32P 厚约 223m 四 第四系 Q 角度不整合于各系地层之上 由河床砾石及表土层组成 厚 0 50m 平均 12m 与下伏地层不整合 接触 23 第二节 构造 一 褶皱 新安井田位于新安倾伏向斜之北翼 为一平缓的单斜构造 向斜轴向近东西 向东倾 伏 北翼倾角平缓 一般为 7 11 南翼倾角不明 地层走向大致为北东向 倾向南 东 二 断层 井田内规模比较大的断层主要有 F58 F 2 和 F29 三条断层 均为井田边界断层 1 F 58 断层 又称龙潭沟断层或岸上断层 为斜交正断层 位于矿区西南部边界龙潭 沟 山神庙一带 走向 N40 50 W 倾向 NE 倾角 70 80 落差由北向南为 50m 200m 地表断层迹象明显 由龙潭沟 山神庙一带为多个地质点控制 均见奥陶系 灰岩与太原群地层接触 在矿区内二 1 煤 0m 标高以上 已有 302 孔穿过本断层 该断层 基本控制 2 F 2 断层 亦称许村断层 为斜交正断层 自学村经 80 号孔附近过畛河经陈湾南 沟 石家门外向东延展 走向近 EW 倾向 N NNE 倾角 65 70 落差 150 200m 为井田东北部边界断层 3 F 29 断层 为斜交正断层 该断层在地表自老大沟经眷庄村延伸至畛河后交于 F2 为井田东北部边界断层 地表所见落差 25m 50m 走向 NNW 倾向 SWW 倾角 65 70 勘探中有补 8 补 9 补 10 及 3501 钻孔等地质点控制 除了上述主要边界断层外 井田周边尚发育一些规模不等的断层 落差大多为 5 35m 延伸长度一般在 1000m 范围之内 表 3 2 断层分布与特征具有以下特点 以正断层为主 在统计的 27 条断层中 有 25 条正断层 2 条逆断层 逆断层见 于井田北部的丘沟和张窑院两地 在地表均表现为煤系地层底部的奥陶系灰岩与本溪组地 层被错开 断层产状 断层走向以斜交方向为主 其次为走向方向 沿倾向最少 断层倾向 表现为向两个相反的方向倾斜 断层倾角大多在 60 70 之间 断层落差 在统计的 27 条断层中 断层平均落差 18m 落差小于 10m 的断层有 11 条 占统计断层总数的 41 落差小于 20m 的断层有 19 条 占统计断层总数的 70 24 落差在 20m 以上的断层总共只有 8 条 占统计断层总数的 30 落差大于 35m 的断层总共 只有 4 条 占统计断层总数的 14 8 表 3 2 新安煤矿断层统计表 编号 位置 性质 走向 倾向 倾角 落差 m 主要特征 F110 丘沟东 40 310 5 二 1煤被错开 F33 贾沟 60 330 67 35 C2与 O2呈断层接触 F32 贾沟东 40 130 70 35 P12紫色泥岩与大占砂岩断层接触 F31 石寺西侧 50 140 70 20 P12紫色泥岩与 P11断层接触 F30 梁庄 45 315 75 20 石盒子组中部错动长 410m F47 仑西沟 70 40 340 70 70 P12紫色泥岩不连续 F41 学村西南 走 向 正 断 层 55 45 80 10 F2分支 P 12紫色泥岩不连续 F55 丘沟 315 45 35 30 逆断层 O 2灰岩盖在 C2之上 F35 窑院东 10 280 75 25 逆断层 O 2与 C2被错开 F19 石寺河 320 50 70 30 O2被错开 F36 上孤灯正西 倾 向 正 逆 断 层 310 40 65 40 O2与 C2断层接触 F37 丘沟西北 350 260 65 20 O2与 C3顶部接触 F56 丘沟北 290 20 不详 10 O2与 C2铝土质泥岩断层接触 F34 西岭界 320 230 70 25 O2与 C2断层接触 自 F36 向 NE 延 伸F57 南岭 60 330 不详 5 C2不连续 F13 簸箕凹岭 0 270 70 2 10 北端 P11和南端石盒子组本身错动 F51 0 90 70 15 山西组与石炭系断层接触 F45 马家坡 290 20 80 15 上石盒子组四煤组不连续 F42 瓜皮岭 280 190 70 6 四煤组不连续 地表长 750m F100 陈湾村头 290 200 5 上石盒子组地层不连续 F103 3702 孔东 北 320 230 5 P21上部砂岩断开 F104 赵家坡 340 250 82 12 P21本身错动 F105 无粮店 333 243 4 6 七煤组被错开 F106 280 190 50 8 七煤组被错开 F108 北沟东 342 252 60 20 P21本身错动 向北延展到狂口区 F109 梁庄东 300 210 5 P21本身错动 长 600m F48 仑西沟 斜 交 正 断 层 355 85 75 15 山西组本身被错开 25 断层空间分布极不均匀 成组成群发育 井田西南部靠近 F58 断层附近 有 15 条 断层 占统计断层总数的 56 井田东北部靠近 F29 和 F2 断层附近 有 10 条断层 占统计断层总数的 37 而在井田内广大区域只发育有 2 条断层 而且落差均较小 反映出边界断裂对新安井田内断层分布 落差及产状具有明显控制作用 井田内生产中揭露的断层情况在第七章中叙述 三 节理 根据对井田内煤系地层节理的观察 统计与分析 煤系地层节理发育具有如下 主要特征 1 节理性质 节理均为剪性 节理面光滑平直 节理面紧闭 无充填 平面上延伸较远 部 分节理面宏观上较为平直 但近处观察 节理面比较粗糙 具张剪性特征 未见张 性节理 2 根据对 21 个节理点及全区节理观测 图 3 2 岩层中只发育两组共轭节 理 一组 NE 向 主要呈剪性 一组 NW 向 具有张剪性特征 节理面倾角近直立 节理倾向规律性不明显 3 节理与岩性的关系 从野外观测情况来看 节理主要形成在脆性岩层中 虽然单条节理在平面上延 伸较远 但在垂向上严格受岩层层面控制 节理遇到层面突然终止现象十分普遍 节理终止方式主要有 终止在单一岩层内 而且与层面直交 切穿几个单一岩 性岩层 并终止于岩层层面 切穿几个单一岩性岩层 一端终止在岩层层面 另 一端终止在某一岩层内 各单一岩性岩层节理之间没有必然联系 图 3 2 节理产状玫瑰花图 a 走向 b 倾向 a b 26 4 节理面特征 当发育两组节理时 通常一组较发育 节理面光滑平直 完全是剪性特征 在 节理面上可见一组近水平擦痕和近直立的阶步 擦痕的倾角一般小于 15 通常 10 左右 另一组发育则较差 具有张剪性特征 擦痕 阶步不发育 5 节理间距与岩层厚度关系 根据对中 粗粒砂岩中层厚与节理间距的统计 岩层厚度与节理间距之间呈正 比关系 其比值为 0 8 1 1 岩层厚度越大 节理间距也越大 图 3 3 同一岩 层厚度在同一测量点与节理的对应关系比较一致 变化不大 但在不同测量点差别 较大 这一特征在露头剖面上观测非常清楚 图 3 3 NW SE 节理间距与岩层厚度关系图 4 4 NW SE节 理 间 距 与 岩 层 厚 度 关 系 0 25 50 75 100 125 150 0 50 100 150 200 岩 层 厚 度 cm 节理 间距 c m 27 第四章 煤层 第一节 含煤性 本井田含煤地层有太原组 山西组 下石盒子组及上石盒子组 属多煤组多煤 层地区 含煤地层总厚约 576m 共含煤六组 计 28 层煤 煤层总厚 7 30m 含煤系 数 1 27 全井田仅二 1 煤层大部分可采 其它煤层均属不可采或偶尔可采 可采 煤层二 1 煤平均厚 4 22m 可采含煤系数 0 73 见表 4 1 表 4 1 新安井田含煤性简表 煤层名称及编号 赋存情况含 煤 地 层 煤组 名称 标志 层 地方名称 原报告编 号 本报告 编 号 发育情况 可采情况 备注 平顶山组 Sp 八煤组 七煤组 烟炭 1烟灰 2 1 煤 21煤 七 3 七 2 七 1 偶见 常见 常见 不可采 偶尔可采 偶尔可采 连不成片上段 六煤组 St 五煤组 中三 五 3 五 2 五 1 偶见 偶见 常见 不可采 不可采 不可采 二 迭 系 上 统 上 石 盒 子 组 下 段 四煤组 连五 3 连五 2 连五 1 6 煤 7 煤 8 煤 四 5 四 4 四 3 四 2 四 1 偶见 常见 偶见 常见 偶见 不可采 不可采 不可采 不可采 不可采 三煤组 Ss Nd 紫夹煤 9 煤下 石 盒 子 组 二 迭 系 下 统 山 西 组 二煤组 Sd Se 大煤 10 煤 112煤 123煤 134煤 二 5 二
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