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1 晋城蓝焰煤业股份有限公司 成庄矿生产矿井地质报告 二 Oxx 年九月 2 目录 第一章 绪 论 1 第一节 修编地质报告的依据目的任务 1 第二节 井田位置 范围和交通条件 2 第三节 自然地理 3 第四节 生产建设概况 4 第二章 矿井地质工作 6 第一节 地质报告及勘探工作简况 6 第二节 井田内及井田周边小煤矿开采情况 12 第三节 矿井地质与矿井水文地质工作 14 第四节 对原勘探地质报告的评价 20 第三章 矿井地质 21 第一节 地层 21 第二节 含煤地层 24 第三节 构 造 25 第四章 煤层 煤质及其它有益矿产 41 第一节 煤层 41 第二节 煤质 45 第三节 其它有益矿产 52 第五章 矿井水文地质 54 第一节 区域水文地质概况 54 第二节 矿井充水条件 56 第三节 矿井涌水量及预算 60 第四节 矿井主要水害及其防治措施 63 第五节 供 水 69 3 第六章 开采技术条件 70 第一节 开采方法与顶底板条件 70 第二节 特殊开采 71 第三节 瓦斯 煤尘和煤的自燃 73 第四节 环境地质 77 第五节 地温和地压 78 第七章 资源 储量估算 79 第一节 资源 储量估算范围和工业指标 79 第二节 资源 储量类型划分 79 第三节 资源 储量估算方法与有关参数的确定 81 第四节 资源 储量估算结果 82 第五节 资源 储量的探采对比与利用情况 85 第八章 结 论 88 4 第一章 绪 论 第一节 修编地质报告的依据目的任务 成庄矿是由邯郸煤矿设计院设计的年产 400 万 t 的国家重点建设项目 1989 年 12 月 20 日开工建设 1997 年 9 月 19 日建成投产 根据晋煤规发 2005 256 号文件 关于 2005 年省属煤炭集团及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定的批复 意见 2005 年成庄矿井核定生产能力为 800 万 t a 2004 年实际生产能力达 569 8 万 t 成庄矿是国有大型煤矿 建矿以来为国家提供了大量的优质无烟煤 俗称 兰花 炭 有力地支援了国家的经济建设 在生产过程中 积累了大量的矿井地质 水 文地质 三维地震勘探 生产补充勘探 环境保护等方面的地质资料 为了加强成 庄矿矿井地质工作 保证煤炭资源的合理开发与利用 适应煤炭生产发展的需要 根据中华人民共和国地质矿产行业标准 煤 泥炭地质勘查规范 DZ T0215 2002 需重新核实矿井资源储量 编制成庄矿生产矿井地质报告 根据山西省煤炭工业局下发的 生产矿井地质报告编制提纲 的通知 晋煤行 发 2003 121 号文 国有重点煤矿和设计能力 15 万 t a 以上的地方国有煤矿 矿 井 每 8 年重新编制一次 生产矿井地质报告 的要求 晋城蓝焰煤业股份有限公 司成庄煤矿委托太原理工大学编制 山西省晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄煤矿生 产矿井地质报告 双方于 2005 年 1 月 15 日签定了 合同书 并明确了技术要求 太原理工大学依据山西省煤炭工业局下发的 生产矿井地质报告编制提纲 晋 煤行发 2003 121 号文 中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ TO215 2002 煤 泥炭地质勘查规范 2003 年 3 月 1 日执行 以及相关专业的有关规范 规程 在收 集 整理从勘探到煤矿开拓生产过程中各类地质资料的基础上 结合最新的科技成 果 历时 8 个月 编制完成了本报告 本报告计有文字报告书 1 本 各类图件 18 种 70 张 附表 1 本 21 种 5 第二节 井田位置 范围和交通条件 一 井田位置与范围 成庄煤矿 以下简称井田 位于沁水煤田南翼 晋城市西北 20km 处 跨泽州 和沁水两县 工业广场位于泽州县下村镇史村 地理坐标为北纬 35 34 11 35 39 50 东经 112 36 06 112 43 49 井田范围 根据中华人民共和国国土资源部于 2002 年 10 月 14 日颁发的成庄矿 采矿许可证 副本 证号 1000000220020 有效期限 28 年 9 个月 2002 年 10 月 至 2031 年 7 月 开采深度 730 420m 标高 成庄矿由以下拐点坐标圈定 1 X 3949827 00 Y 19648262 00 2 X 3949854 00 Y 19650022 00 3 X 3949024 00 Y 19654336 00 4 X 3948519 00 Y 19654344 00 5 X 3948097 00 Y 19656221 00 6 X 3945501 00 Y 19654570 00 7 X 3944787 00 Y 19654961 00 8 X 3944627 00 Y 19654954 00 9 X 3944074 00 Y 19656773 00 10 X 3943021 00 Y 19655909 00 11 X 3943976 00 Y 19654894 00 12 X 3944226 00 Y 19654900 00 13 X 3944270 00 Y 19654509 00 14 X 3942817 00 Y 19654381 00 15 X 3942891 00 Y 19653970 00 16 X 3942297 00 Y 19653709 00 17 X 3941830 00 Y 19653286 00 18 X 3939437 00 Y 19652462 00 19 X 3941596 00 Y 19645166 00 成庄井田北至大阳井田南界 南至寺河井田北界 东以煤层露头及小窑为界 西与潘庄井田为邻 东西长约 10 0km 南北宽约 9 7km 面积 74 3338km2 山西省煤炭工业局于 2005 年 6 月 9 日颁发的成庄矿煤炭生产许可证 副本 证号 G040502004G3 矿井生产能力 800 万 t a 有效期限 2005 年 6 月 9 日至 2007 年 12 月 30 日 二 交通条件 太 原 焦 作 铁路由井田东 10 余 km 处通过 侯 马 月 山 铁路 从西南约 7km 处通过 矿井有铁路专用线经古书院矿与太焦铁路接轨 距古书院矿 18km 207 国道 太原 洛阳 在成庄矿东侧约 20 多 km 处通过 晋 城 长 治 晋 城 阳 城 晋 城 焦 作 长 治 邯 郸 太 原 6 长 治 高速公路已建成通车 交通极为便利 图 1 1 第三节 自然地理 一 地形地貌 本井田地形为低山 丘陵区 沟谷发育 中部高 东 西部低 最高点标高为 1146 5m 最低标高为 691 3m 相对高差为 455 2m 东部长河西岸有黄土覆盖 西 部沁河东岸也有黄土覆盖 中部山区森林发育 井田内村庄位于黄土冲沟两侧或山 顶低洼处有黄土覆盖的地方 河谷两侧为侵蚀堆积地形 形成河漫滩及以上的三级 阶地 7 图 1 1 成庄矿交通位置图 二 水文 水系属黄河流域沁河水系 井田内主要河流为长河 为沁河支流 由东北向西 南从井田东缘流过 史村河 河底河等为长河支流 由西北向东南注入长河 为季 节性水流 另外 井田东侧的长河河谷内建有南庄水库 井田内的史村河 河底河的上游 分别建有刘村 常坡两座水库 三 气象 8 晋城市属暖温带大陆性气候 四季分明 温暖宜人 日照充足 无霜期长 据晋 城市气象站资料 年平均气温 11 极端最低气温 22 8 1956 年 1 月 21 日 极端 最高气温 38 6 1967 年 6 月 4 日 雨季为 7 8 9 三个月 平均年降水量 622 7mm 最小 295 9mm 1965 年 最大 1010 4mm 1956 年 平均年蒸发量 1783mm 四 地震 根据 中国地震烈度区划图 1990 划分 本井田属地震烈度区 度区 根据 中国地震参数区划图 GB18306 2001 本区所属地震动峰值加速度分区为 0 05g 第四节 生产建设概况 成庄矿于 1989 年 12 月 20 日开工建设 于 1997 年 9 月 19 日正式验收移交投产 原设计生产能力 400 万 t a 设计服务年限 94 年 2005 年核实生产能力为 800 万 t 2005 年原煤产量实际达到 800 万 t 矿井现开采 3 号煤层 采用斜井 主井混合 开拓方式 综合机械化开采 采煤方法为走向长壁 综合机械化 全垮落开采工艺 井筒向两翼推进的采区前进式开采 回采工作面使用 MG450 1020 WD1 和 MG400 920 WD 型双滚筒联合采煤机组 ZFS5400 17 33 型液压支架 ZPT5800 19 32 排头 排尾架 两部 SGZ880 2 400 型刮板输送机和 SSJ1200 2 200 型皮带输送机 成庄矿共开凿 9 个井筒 即主斜井 副斜井 1 2 3 号进风立井 1 2 3 号回风立井和南翼措施斜井 原成庄井田设计为两个水平 640 和 550 水 平 根据整个井田设计只留一个水平 640 分为五个盘区 一盘区 二盘区 三 盘区 四盘区 五盘区 目前矿井只开采 3 号煤层 一盘区已回采完毕 五盘区还 未开拓完毕 二 三 四盘区正在开采 矿井目前矿井通风方式为分区式通风 1 风井有三个进风井 主井 副井 排矸 井 和一个回风井 2 风井有两个进风井 南翼措施井 2 进风井 和一个回风立井 3 风井有一个进风井 3 进风井 和一个回风立井 3 回风立井 矿井建有永久瓦 斯抽放系统和安全监测监控系统 系统运行稳定可靠 目前矿井有三个回采队伍 综采一队 综采二队 综采准备队 五个掘进队伍 9 综掘一队 综掘二队 综掘三队 综掘五队 掘锚队 矿井主提升胶带输送机采用德国凤凰公司生产的强力钢丝胶带机 为国内先进 设备 供电系统 矿井电源来自集团供电公司 110KV 站 其中 35KV 配电室 405 406 开关带排矸井 35KV 站 407 408 开关带 3 风井 35KV 站 矸井 35KV 站 配有三台 8000KVA 主变 两台运行一台备用 为井下中央变电所 矸井主扇 压 风机和排矸井主提升机提供双回路电源 南翼井 35KV 站配有两台 12500KVA 变压 器分列运行 为 2 主扇风机房 四盘区提供双回路电源 3 风井 35KV 站配有两台 12500KVA 变压器分列运行 为 3 主扇风机房提供双回路电源 110KV 站 6KV 配电 室为洗煤厂 井下主水泵房 副井绞车提供双回路电源 排水系统 目前井下主要排水泵房共有六个 其中主排水泵房设于副井底 原 主 付水仓容积 3480 m3 排水系统最大排水能力为 1350m3 h 排水水泵型号为 D450 60 4 共三台 新扩建水仓容积 2000 m3 新增排水水泵两台 扩建后矿井 最大排水能力将达到 2250 m3 h 第二章 矿井地质工作 第一节 地质报告及勘探工作简况 1959 1975 年曾多次在本井田内及外围进行过地质勘探工作 为矿井开发与建设 10 提供了可靠的地质资料 成庄井田面积为 74 3338km2 其中东部 49 88km2 为精查区 西部 24 51 km2 为备用区 备用区只进行了详查勘探 井田内以往地质勘探工作如下 1959 年晋城煤矿筹备处 152 队提交了 阳城矿区普查地质报告 1962 年复审 降为概查地质报告 本井田属概查区的东北部分 同年施测了 1 1 万地形地质图 772 6 km2 1962 年复审分别降为 1 2 5 万与 1 5 万精度使用 1965 年 5 月 1966 年 6 月 114 队在长河区进行了普 详查勘探 提交了 长河 勘探区普 详查地质报告 本井田属长河勘探区之东北部分 山西省煤管局于 1966 年 12 月以第 8 号文批准普详查地质报告 1966 年 2 月 114 队在本井田 未包括备用区 进行精查勘探施工 同时进行了 成庄区水源勘探及 1 10000 地质测量 面积 127 km2 同年 12 月 114 队提交 成庄 井田精查地质报告 山西省煤管局于 1969 年 8 月以 69 晋革煤地字第 1 号文批 准精查报告 1973 年 2 月 1973 年 12 月 114 队在长河区进行详查勘探 并提交 长河勘探 区详查地质报告 山西省煤管局于 1974 年 4 月以 02 号文批准 1974 年 8 月 1975 年 9 月 114 队在本井田 未包括备用区 进行了精查补充地 质勘探 并提交了 成庄井田精查 补充 勘探地质报告 山西省煤管局于 1977 年以第 1 号文批准 1995 年 5 月晋城矿务局地测处调绘 山西煤田地质综合普查队 1995 年 10 月采 用航测成图 完成了井田 1 5000 地形地质图 不包括备用区 1989 年 12 月 1997 年 3 月由中煤三十一处和川煤九处施工井筒检查孔 7 个 钻探总进尺 1315 32m 以上各次勘探在本井田内共施工钻孔 90 个 其中备用区施工钻孔 8 个 钻探总 进尺 34860 77m 1997 年 6 月山西煤田地质勘探 148 队利用已有资料编制并提交了 晋城矿务局成庄矿建井地质报告 山西煤管局 厅 于 1997 年 8 月 5 日以晋煤 生字 1997 第 885 号文批准 矿井投产后 于 1997 年 8 月 2004 年 12 月由晋煤 集团勘探队和设计院地测公司 施工生产补充钻孔 35 个 钻探总进尺 16040 61m 至此 全井田共施工钻孔 125 个 总进尺 50901 38m 各次勘探所完成的工作量见表 1 1 成庄井田以往勘探工程量情况表 表 1 1 工作量 工程项目 施工日期 孔数 进尺 m 施工单位 备 注 11 阳城详查 1959 8 3 718 68 152 队 全取芯 未测井 长河普 详查 1966 6 12 3756 73 114 队 全取芯 3 个 半取芯 9 个 长河详查 1973 12 12 5933 39 114 队 全取芯 2 个 半取芯 6 个 成庄精查 1966 7 14 5401 58 114 队 全取芯 1 个 半取芯 9 个 不取芯 4 个 成庄水源勘探 1966 6 3 635 61 114 队 全取芯 成庄精查 补充 1975 9 39 17099 46 114 队 全取芯 4 个 半取芯 21个 不取芯 14 个 井筒检查孔 1989 12 1997 3 7 1315 32 中煤三十一处 和川煤九处 全取芯 补充钻孔 1997 8 2004 12 35 16040 61 晋煤勘探队 半取芯 总计 125 50901 38 三维地震勘探工作及验证情况 成庄矿自 1997 年 9 月至 2004 年底 为了准确探明井田内地质构造发育情况以 及为采掘衔接提供地质依据 共委托江苏物测队 山西综普队 河北物探队 山西 省第六工程地质勘察院等勘探单位累计进行过九次三维地震勘探工作 三维地震勘 探对准确探明构造性质和合理安排采掘衔接起到了积极作用 对三维地震勘探成果 通过采掘生产揭露 井下坑透 井下钻探等多种方式进 行了验证已经验证完的情况如下 二盘区南部 施工单位 河北物探队 施工时间 2003 年 9 月 勘探范围 1 X 3943512 Y 19516311 3 X 3940925 Y 19515970 2 X 3941038 Y 19516210 4 X 3943610 Y 19515560 区域面积 1 99km2 勘探结果 查明了勘探区域内煤层和褶曲特征 共查出 3 个隐伏陷落柱 DX 17 DX 18 DX 19 和 4 条断层 DF 1 2 DF 2 2 DF 3 2 DF 4 3 验证情况 2315 面验证面积为 0 5 km2 用坑透加钻探方法确定出五个异常区 其中一个因为回采已经通过该区域 验证为矸石包体 而三维地震显示为隐伏陷落 柱 未断开 3 号煤 二盘区北部 施工单位 山西省第六勘探院 施工时间 2004 年 9 月 勘探范围 X 3943828 Y 19515169 X 3945122 Y 19515621 X 3943655 Y 19515073 X 3944866 Y 19516186 区域面积 0 98km2 勘探结果 查明了勘探区域内煤层和褶曲特征 查出 2 个陷落柱 12 DX 13 DX 14 和一条断层 验证情况 2316 工作面验证面积为 0 2 km2 共揭露出陷落柱 2 个 X 65 DX 13 一个 DX 13 勘探结果已经显示出位置 另一个 2231 巷道揭露 X 65 长轴 31m 短轴 26m 发育范围较小 坑透出 1 条断层 F 23 与地震相符 三盘区东部 施工单位 江苏物探队 施工时间 1998 年 4 月 1999 年 1 月 勘探范围 X 3944476 Y 19517968 X 3946845 Y 19519523 X 3944520 Y 19517570 X 3944490 Y 19517690 区域面积 1 1km2 勘探结果 共探测出 11 个陷落柱 X 32 X 33 X 39 X 44 X 45 X 50 X 51 X 53 X 59 X 62 验证情况 3303 验证面积 0 34 km2 确定 1 个陷落柱 X 32 3304 工作面验证 面积 0 46 km2 确定 4 个陷落柱 X 44 X 45 X 51 X 56 两个工作面确定出 1 条断 层 F 17 三盘区中部 施工单位 江苏物探队 施工时间 1999 年 10 月 2000 年 7 月 勘探范围 X 3944727 Y 19516851 X 3947172 Y 19518456 X 3947539 Y 19517896 X 3944996 Y 19516225 区域面积 1 78km2 勘探结果 勘探区内确定 3 个陷落柱 X 48 X 61 DX 12 控制程度高 另外区 外半覆盖区域探测出 2 个 DX 10 DX 11 另探测出 2 个断层 DF 12 DF 6 1 验证情况 其中 3308 工作面验证面积为 0 62 km2 验证一个陷落柱 X 48 3309 工作面验证面积为 0 75 km2 验证了一个陷落柱 X61 3308 工作面北部因为为岳南煤矿越界巷道破坏区 且该面已经进行了回采 所 以未进行验证 三盘区西部 施工单位 山西省第六地质工程勘察院 施工时间 2003 年 2 月 9 月 勘探范围 X 3947586 Y 19517930 X 3944986 Y 19516219 X 3945339 Y 19515686 X 3947934 Y 19517391 13 区域面积 1 99km 2 勘探结果 查明了勘探区域内煤层和褶曲特征 查出 12 条正断层 DF 1 1 DF 2 1 DF 3 1 DF 4 1 DF 4 2 DF5 1 DF 7 1 DF 8 DF 9 DF 10 DF 11 DF 12 和 9 个陷落 柱 DX 1 DX 2 DX 3 DX 4 DX 5 DX 6 DX 7 DX 8 DX 9 验证情况 因未布置采掘工作面 所以暂时无法进行验证 四盘区东部 施工单位 山西省综普队 施工时间 1999 年 7 月 2000 年 6 月 勘探范围 X 3940380 Y 19515730 X 3938648 Y 19515049 X 3939041 Y 19514049 X 3940773 Y 19514721 区域面积 2 0km2 勘探结果 查明了勘探区域内煤层和褶曲特征 查出 4 条正断层 F 21 F 22 F 27 F 28 和 3 个陷落柱 X 41 X 42 X43 验证情况 在该勘探区内 4307 工作面验证面积为 0 15 km2 共验证一个陷落 柱和两个断层 其中 F27 大小有误差 X42 位置准确 F 28 较正确 四盘区东部 施工单位 山西省综普队 施工时间 2004 年 4 月 勘探范围 X 3940773 Y 19514729 X 3938955 Y 19514020 X 3939525 Y 19512600 X 3941342 Y 19513395 区域面积 2 99km2 勘探结果 共探测出 3 条断层 F 27 F 28 F 29 验证情况 在该勘探区域内 4307 工作面可以验证的区域面积约 0 16 km2 共 揭露一个陷落柱 X 64 和两条断层 F 27 F 28 其中 X64 未勘探出 F 27 与勘探结果相 比 断距大 走向长度较长 有误差 四盘区北部 施工单位 山西省综普队 施工时间 2004 年 勘探范围 X 3943436 Y 19514311 X 3941268 Y 19513591 X 3943176 Y 19515241 X 3940997 Y 19514912 区域面积 2 55km2 14 勘探结果 共探测出 9 个陷落柱 DX 20 DX 21 DX 22 DX 23 DX 24 DX 25 DX 26 DX 27 DX 28 和 3 条断层 DF 5 2 DF 6 2 DF 7 2 验证情况 因未布置采掘工作面 所以暂时无法进行验证 五盘区南部 施工单位 山西省第六地质工程勘察院 施工时间 2004 年 2 月 9 月 勘探范围 X 3943312 Y 19514844 X 3945190 Y 19515584 X 3945547 Y 19514516 X 3943648 Y 19513768 区域面积 2 28km 2 勘探结果 查明了勘探区域内煤层和褶曲特征 查出 3 个陷落柱 DX 14 DX 15 DX 16 验证情况 因未布置采掘工作面 所以暂时无法进行验证 三维地震验证情况见成庄矿三维地震勘探成果验证情况明细表 1 2 结论 从以上分析可以看出 后期三维地震勘探资料成果要比前期准确 三维地震勘探对长轴和短轴大于 30m 的陷落柱控制程度较高 大部分位置相 符 有一定偏移 对断距大于 3m 走向长度大于 40m 的断层控制较好 三维地震勘探区边界的半覆盖区域的构造 控制程度较差 根据实际揭露和 探测情况 往往有遗漏 根据地表情况看 三维地震勘探在地形较为平缓区域的探测效果较好 对于 地表情况较复杂的区域 如陡坎 植被发育的区域 由于受地貌和植被的影响 勘 探成果 断层 陷落柱 所在位置也可能会发生偏移现象 三维地震勘探成果确定出构造后 井下还必须用其他物探方法 井巷工程和 钻探等探测手段进行补充勘探和验证 最终确定是否发育有构造 三维地震勘探对煤层破碎区 应力集中区 瓦斯积聚区的控制程度差 这些 区域目前主要用坑透和钻探方法探测 由于三维地震勘探对断层和陷落柱控制程度较好 因此建议今后在井田未开 采区加强三维地震勘探工作 15 成庄矿三维地震勘探成果验证情况明细表 表 1 2 勘探成果 验 证 情 况 勘探区 施工单位 施工时间 勘探 面积 km2 陷落柱 断层 工作面 验证面积 km 2 陷落柱 断层 大小和位置 准确率 2315 0 5 1 0二盘区 南部 河北物探 队 2003 9 1 99 4 隐伏 4 DX1 隐伏陷落柱未断开 3 煤 但发育有矸包 较一致 90 2316 0 2 2 1二盘区 北部 山西省第 六勘探院 2004 9 0 98 2 1 多出一个陷落柱 31 26m 其余均相符 但 大小有差异 70 3303 0 34 1 1三盘区 东部 江苏 物探队 1998 4 1999 1 1 1 11 0 3304 0 46 4 1 多出一条断层 70 3308 0 62 1 X48 相符 3309 0 75 1三盘区 中部 江苏物探 队 1999 10 2000 7 1 78 5 区内3 个 2 X61 相符 90 4307 0 15 1 2 4302 4303 0 24四盘区 东部 山西省综普队 1999 7 2000 6 2 0 3 4 F27 大小有误差 X42 位置准确 F28 较正确 90 四盘区 西部 山西省综 普队 2004 4 2 99 3 4307 0 16 1 2 F27 大小有误差 F28 较正确 90 三盘区 西部 山西省第 六勘探院 2003 9 1 99 9 12 无 0 尚未 验证 四盘区 北部 山西省综 普队 2004 2 55 9 3 无 0 未验证 五盘区 南部 山西省第 六勘探院 2004 9 2 28 3 无 0 未验证 注 1 工作面验证面积一栏为该工作面在勘探区域内的全部面积 包含工作面内未开采的区域 2 准确率 一栏的计算值为估算 依据为该工作面内的已验证区域 不包含工作面内未验证区域和其它未布置工作面区域 16 第二节 井田内及井田周边小煤矿开采情况 目前成庄矿开采 3 号煤层 因小煤窑乱采滥挖 矿井储量破坏严重 安全生产 受到极大威胁 井田东部由于煤层埋藏浅 易于开采 小煤矿分布较多 目前 在 井田内及周边生产的地方煤矿有 15 座 私开矿没有 吊销采矿证及生产许可证的小 煤窑 1 座 关闭的小煤窑 1 座 详见图 2 1 这些小煤窑均开采 3 号煤层 现将小窑 情况介绍如下 小 窑 分 布 图 图 2 1 17 1 岳南煤矿 位于井田东北部 采矿许可证号为 1400009944640 属晋城市 地方国营 开凿三个井筒 主 副 风 面积 8 7km2 年产原煤 24 万 t 2 杨庄煤矿 位于井田东部杨庄村 采矿许可证号为 1400000230869 属泽 州县下村镇办煤矿 面积 0 13km2 开凿 2 个井筒 主 副 地质储量 123 万 t 年产原煤 10 万 t 3 史村煤矿 位于井田东部史村 采矿许可证号为 1400000221054 属泽州 县下村镇史村办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 0 59km2 地质储量 223 万 t 年产原煤 6 万 t 4 段都煤矿 位于井田东部段都村 采矿许可证号为 1400000230846 属泽 州县大东沟镇段都村办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 1 97km2 开采 3 号煤 层 地质储量 1713 万 t 年产原煤 21 万 t 5 西山联营煤矿 位于井田东南角 采矿许可证号为 1400000331858 属晋城 市大东沟镇办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 2 128km2 开采 3 号煤层 地质 储量 1246 万 t 年产原煤 21 万 t 6 峪南煤矿 位于井田东南角 采矿许可证号为 1400000230805 属晋城市 大东沟镇峪南村办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 0 86km2 地质储量 786 万 t 年产原煤 5 万 t 7 郭河煤矿 位于井田西北部五盘区内 于 2002 年关闭 采矿许可证号为 1400000230805 属泽州县大东沟镇郭河村办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面 积 0 8km2 地质储量 720 万 t 年产原煤 21 万 t 8 祥和煤矿 位于井田东南部 2003 年采矿许可证和生产许可证被吊销 9 山西天地王坡煤业有限公司 位于井田北部矿界以外 采矿许可证号为 1400000210151 属泽州县办煤矿 开凿 4 个井筒 主 副 风 回收 面积 11 05km2 10 南坪煤矿 位于井田东南角矿界外 采矿许可证号为 1400000230814 属 晋城市大东沟镇南坪煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 11 西王庄煤矿 位于井田东南部矿界外 采矿许可证号为 1400000231043 属晋城市大东沟镇西王庄村煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 12 刘村煤矿 位于井田东部矿界外 采矿许可证号为 1400000230847 属晋 18 城市下村镇刘村煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 13 野马煤矿 位于井田西北角矿界外 采矿许可证号为 1400000041087 属 晋城市办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 1 92km2 14 西陈庄煤矿 位于井田北矿界外 采矿许可证号为 1400000230870 属泽 州县办煤矿 开凿 2 个井筒 主 副 面积 1 66km2 15 岳城联营煤矿 位于井田西南角矿界外 属沁水县 面积 0 63km2 成庄矿各个盘区均不同程度地受到地方小煤窑越界开采威胁 如一盘区的史村 煤矿和刘村煤矿 三盘区的杨庄煤矿 岳南煤矿等 四盘区的西山联营煤矿和祥和 煤矿 五盘区的野马煤矿等 特别是四盘区的小煤矿比较集中越界现象严重 对矿 井安全生产造成了隐患 目前主要采取综合措施进行防范 如定期联系各级政府对 井田周边小煤窑井下采掘巷道进行实测 发现越界及时举报 井下施工巷道进行拦 截 采用综合物探和钻探手段来探查小煤窑采空区范围等 以此保护国家资源不被 破坏和消除安全隐患 第三节 矿井地质与矿井水文地质工作 成庄矿投产 8 年来 能够正常开展矿井地质 矿井水文地质及矿井测量工作 并在未采区进行了补充钻探和三维地震勘探 对煤矿生产起到积极地保障作用 一 补充勘探工作 为探明断层 陷落柱和褶曲的发育情况 成庄矿在地面实施了 9 次三维地震勘 探工作 主要有二盘区南部三维地震勘探 面积 1 99 km2 三盘区西部三维地震勘 探 面积 1 99 km2 四盘区东部三维地震勘探面积为 2 0 km2 四盘区东部三维地 震勘探 面积 2 99 km2 二盘区北部三维地震勘探 面积 0 98km2 三盘区东部三维 地震勘探 面积 1 10km2 四盘区北部三维地震勘探 面积 2 55km2 五盘区南部三 维地震勘探 面积 2 28km2 三盘区中部三维地震勘探 面积 1 78km2 主要查明了 这 9 次三维地震勘探区以内的落差 5m 以上的断层 轴长 20m 以上的陷落柱和波幅 5m 以上的背向斜 通过井下验证 可靠程度较高 在矿井采掘过程中 对地面补充的煤田孔 水文孔和三维地震勘探资料进行了 充分利用 有效地控制了 3 号煤层中褶曲 陷落柱和断层等地质构造 为采掘衔接 安排和矿井安全生产提供了重要地质依据 19 二 矿井地质 建井投产以来 发现井田内短轴褶曲 小断层及小型陷落较为发育 给开拓布 置和生产带来一定的困难 因此 成庄矿加强了矿井地质工作 按矿井地质规范要求 岩巷掘进按 20m 点距布设地质观测点 在回采工作面按 20m 20m 的网度进行煤厚探测 3 号煤层按 50m 100m 的点距进行观测 对探测 点 观测点的煤 岩层产状 煤层结构 厚度 岩性均进行了认真描述 整理 分 析 并填写台帐或卡片 对所有落差 0 3m 的断层进行了现场追踪观测 并及时整 理分析 填写台帐和卡片 所有观测点的个数和观测内容均达到了矿井地质规范的 要求 对井田内古窑范围及积水情况 小煤矿生产情况及可能对矿井造成的危害 地 面及地面建筑物的破坏 地表水系 水体的破坏及其它影响因素等进行观测 分析 研究并整理记录在册 一般情况下 每年调查 2 3 次 特殊情况随时发现随时调查 建井 8 年以来未发生过重大地质灾害 地质三书的编制 采区说明书 重点说明采区范围和邻近采区的情况及与地面 的关系 采区内的断层 褶曲 陷落柱 煤层结构 煤岩特征及变化 煤厚变化及 储量 瓦斯 顶底板岩性 厚度和变化情况 并对采区内的含水层水 古窑积水 地面水等影响采区涌水量的因素做出预测 对生产中可能遇到的地质及水文地质问 题提出解决办法 并附采区煤层底板等高线及储量估算图 地形地质图 采区地质 剖面图 地层综合柱状图及钻孔柱状图等 掘进工作面地质说明书 叙述工作面及顶底地质层位 岩性 厚度变化 水文 条件 构造特征等情况 附巷道预想剖面图 巷道平面位置图 井上下对照图 煤 层综合柱状图 回采工作面地质说明书 说明回采工作面的位置与相邻工作面及地表的对应关 系 煤层产状 厚度变化 储量 煤层结构变化 顶底板岩性 预测地质构造 工 作面水文地质情况 突水和涌水发生的可能 涌水量的预算及防治水的措施 对瓦 斯的相对涌出量 煤尘的爆炸危险及煤的自然趋势作出评价 计算各级各类储量 并附煤层底板等高线图 井上下对照图 构造素描图 巷道实测剖面图 煤层综合 柱状图等 三 矿井测量工作 20 一 平面和高程控制 成庄井田地面四等三角控制网系 1986 年至 1987 年由晋城矿务局地测处测量队 施测的 它是 等三角点武神山 原庄 吕管沟和 等三角点金章背 伊候山 西 方山等六个三角控制点下布设的四等全面网 为加强三角网的边长控制 在耿山 马头山 原庄 下麓 王庄 史村 史村 近井点等四条边上加测了光电测距 在 平差时作为基线条件加入平差计算 控制网平面坐标系统为晋城矿区 1 5 带独立坐标系 中央子午线为 112 30 投 影在矿区 700m 平均高程面上 1987 年 7 月晋城矿务局委托山西煤田地质局综合普查队使用 SHA P PC 1501 型袖珍电子计算机进行平差 用共轭斜量法迭代式进行解算 应用 BJWPC 3 软件 边 角三角网平差程序 平差结果 测角中误差为 2 1 单位数中误差为 1 9 边长相对中误差小于 1 73000 高程系统为 1956 年黄海高程系 井田内有山西煤田地质系统在勘探各阶段用几 何水准方法测定的 17 个直接水准点 做为三角控制网的三角高程起标点 三角高程 采用逐渐趋近法进行平差 平差结果三角高程中误差平均值为 0 04m 最大值为 0 07m 因晋城矿区 1 5 带独立坐标系统控制网只能控制晋城矿区生产区以及成庄 寺 河部分井田 若再往西向寺河 成庄 潘庄井田发展 精度无法保证 为满足晋城 矿区西区煤炭生产建设需要 于 1992 年晋城矿务局与中国测绘学会矿山测量专业委 员会 山西煤田地质局综合普查队共同合作 在对晋城西区改换平面坐标系统进行 了技术论证的基础上 又请示山西煤管局同意后 晋城矿务局以晋煤地字 1994 第 222 号 西区统一采用部定 3 带平面坐标系统的通知 下发各单位 要求从 1994 年 7 月 1 日起 凡是在晋城矿区西区进行的地形测量 工程测量 地面及井下设计 施工均采用部定 3 带坐标系统 部定 3 带坐标系统 是由山西煤田地勘一队对山西省南部煤田地区控制网进行 统一改化后于 1976 年建立的 由于山西省南部煤田所处的地理位置 尤其是晋城矿 区处于中央子午线 111 和 114 两个 3 投影带的分带子午线 112 30 附近 为避免 跨带计算和适应矿区生产建设的需要 建立了 3 带分带子午线 112 30 为中央子午线 的高斯投影平面直角坐标系 并选择以黄海平均海水面的大地水准面为投影面 它 与矿区 1 59 带独立坐标系的不同之处就是投影面选取的不一致 因该坐标系中央子 21 午线的选取也不同于国家 3 带 故称之为部定 3 带 同时 从 70 年代起山西煤田 地勘一队 144 队 以及综合普查队在晋城矿区西区施测的 1 5 千 1 1 万航测地 形图 地形地质图以及提交的各井田的地质报告 均采用部定 3 带坐标系统 也可 以说采用部定 3 带坐标系统 也是为方便应用已有的地测成果和成图资料 在对晋城矿区西区改换平面坐标技术论证过程中 作为晋成矿区西区控制网施 测单位的山西煤田综合普查队为晋城矿务局提供了一套晋城矿区西区重新平差的部 定 3 带坐标系统控制网成果 此成果是在晋城矿务局 1976 年成果的基础上 又将 山西煤田综合普查队 1987 年在潘庄井田施测航测作业时加测的 3 带三角点连测资 料 潘庄井田控制网资料以及晋城矿务局在 1986 年至 1987 年施测的成庄井田控制 网资料 一起于 1992 年 7 月重新进行计算平差 平差计算采用山西煤田地质综合普 查队和阜新矿院共同研究的 控制测量数据与数据处理系统 软件 在 AST 386 微 机上完成 这套成果精度高 点位中误差均小于 5cm 边长相对误差小于 1 47000 符合四等三角控制网测量规范要求 能充分满足晋城矿区西区施测大比 例测图和井下大型贯通需要 1992 年 5 月晋城矿务局地测处测量队为满足成庄矿生产建设需要 又加密了矿 区工业广场近井网 成庄矿近井点 风井 王庄 标石点位破坏 三个控制点的点 位精度达到四等三角点精度 这为井上下连测提供了便利条件 1993 年晋城矿区西 区进行了航摄 1994 年开始施测成庄井田航测外业 1995 年底采用部定 3 带完成 成庄井田 1 2000 1 5000 航测地形图 1 5000 航测地形地质图已印刷完毕投入 使用 根据晋煤地字 1994 第 222 号通知精神 成庄井下测量控制网于 1997 年 4 月经山西矿院进行平差换带计算 由原矿区独立 1 5 带改换为部定 3 带 这样完成 了成庄矿井上下测量成果统一采用部定 3 带的工作 二 成庄矿井上下联系测量工作 成庄矿井下建井工程由川煤九处 中煤三十一处两个单位施工 川煤九处施工 主 副斜井及中央一 二盘与南翼巷道 三十一处施工中央回风井 排矸井及北翼 巷道 两个单位独立施工 主 副井联系测量于 1988 年 2 月进行 以成庄矿近井网 的 王庄一近井点 作为起算边 采用经纬仪导线测量 三角高程测量延伸至井下 测量方法及精度达到规程要求 回风井联系测量 于 1990 年 12 月以成庄矿近井网 王庄一风井 作为起算边 钢丝传递坐标 高程 井下起始边陀螺定向 测量方法及精度达到规程要求 22 三 井下控制测量 1 井下平面控制 井下基本控制导线 布设在井下主要巷道内 即主 副斜井和南北翼辅运大巷 回风巷及胶带机巷 布设要求符合煤矿测量规程要求 共布设永久导线点 27 个 测量 方法 限差严格按 煤矿测量规程 要求 7 级导线精度进行 内业计算按规程要求 边长加入各项改正 采区控制导线布设在井下盘区及一般次要巷道中 测量方法 限差及内业计算 严格按 煤矿测量规程 15 级导线要求进行 导线测量用 J2 经纬仪 010A 010B 配检定钢尺 光电测距仪施测 仪器定期 检校 2 井下高程控制 井下高程控制点 布设在巷道两帮或导线点上 布设要求严格按 煤矿测量规 程 要求进行 共布设高程控制点 52 个 在水平主要巷道中 采用水准测量 在倾斜巷道中采用三角高程测量 方法 限差及内业计算严格按规程要求进行 仪器采用 S3 级水准仪 配普通水准尺或 J2 经 纬仪配小钢卷尺进行 仪器定期校验 四 内业计算及平差处理 不管是导线测量 还是水准测量 各项限差及闭合差严格按规程限差要求 只 有达到要求后 才进行内业计算 对于复测支导线 水准 闭 附合导线 水准及 时进行简易平差 作为下次延伸导线 水准的起始资料 五 两单位资料联测 为了检查两施工单位测量资料的正确性 于 1996 年 5 月对两单位资料进行了联 测 联测结果 方位闭合差为 16 相对闭合差为 1 30602 点位闭合差为 0 115m 高程闭合差为 0 068m 六 精度评价 对两个外施工单位的测量精度 我们于 1996 年 10 月进行了初步评定 根据多 个双次观测值 求得川煤九处测角误差 m 4 7 三十一处测角中误差 m 5 5 两施工单位的导线相对闭合差均小于 1 8000 都能满足井下 7 级导线要 求精度 于 1997 年 4 月 经山西矿院对全矿井下基本控制导线网进行了整体平差 求得 23 测角误差为 5 6 点位最大误差为 4 43cm 并进行了换带计算 这样成庄矿井下测 量资料由原矿务局独立 1 5 带坐标系统换成部定 3 带的坐标系统资料 实现了井上 下资料统一使用 从以上几条可以看出 成庄矿无论是井上 还是井下 测量控制系统完全满足 煤矿测量规和 的要求 完全可以服务于未来矿井生产 四 矿井水文地质工作 一 水文地质观测及资料收集 1 地面井 泉 河流观测 建矿以来 不间断地进行了地表水文观测 包括井 泉 河流水位 水量的观 测 并取样进行化验分析 岩溶水源井地下水位观测及开采量调查统计 掌握第四 系潜水动态 岩溶水动态变化 了解采煤和地表水 地下水相互之间的影响关系 2 井下水文地质观测 井下水文地质观测采用中央水仓观测和盘区水仓观测相结合 定期观测 建立 观测台帐 及时掌握和分析井下涌水规律 为水文预报积累资料 3 矿井涌水量资料收集及处理 收集整理了矿井涌水量及其相关资料 通过编制矿井涌水量 降雨量采出煤量 掘进进尺的相关曲线图和及时修改 补充矿井充水性图 为矿井水文地质预报提供 了基础资料 4 古窑 小煤矿调查 调查了古窑 小煤矿资料 内容包括开采范围 积水情况 随时掌握其生产发 展动向 了解其对本矿采煤的影响 为矿井探 放水提供依据 5 3 号 9 号和 15 号煤层存在带压开采问题 在井田西部 3 号 9 号和 15 号煤层带压开采的压力来源于奥陶系岩溶水 对这 三层煤的开采已构成严重威胁 因此有必要编制 专门的水文地质报告 有必要搞 清带压开采区的构造发育情况 有必要开展区域水文地质综合调查 辅以岩溶水勘查 研究岩溶发育规律 搞清本区岩溶水水位标高 绘制出准确的等水位线图 准确计 算出 3 号 9 号和 15 号煤层底板隔水层厚度并准确计算出煤层底板承受的奥灰岩溶 水压力 准确计算煤层底板突水系数 在采煤掘进时 研究制定具有针对性的截 堵截水源 排 疏降 措施方案 注重突水与隔水层岩性 厚度 水压 构造及 采矿关系的探查和研究 不断寻找突水规律 24 6 注重岩溶陷落柱发育规律的研究 寻求防治措施和途径 7 加强 三防 工作 设立专门机构 抢险队伍 医务救护 运输通风及有关科 室 队 防洪抢险的材料 设备 备有专用仓库 按时充填地表出现裂缝和塌陷 井下有配套的防排水工程 每年有探放水工作计划 并经自检 局检 省检 检查 三防 措施落实情况 责任到人 到位 到现场 确保矿井安全 二 水文地质预测预报 一般预测预报在采区 工作面地质说明书中阐明 对特殊情况随时预报 在搞 好矿井地测标准化的同时 完善水文地质年报和月报工作 年报主要内容是整个矿 井年涌水量的预测预报 在开采范围内的重点水灾 水害地点 防探水措施 计划 月报主要内容是预报各工作面的涌水量 涌出方式 性质 积水地点 防排水措施 对生产的影响程度 作到早计划早安排 提高预报准确率 防止重大水害事故的发 生 第四节 对原勘探地质报告的评价 1976 年 3 月山西省煤炭工业管理局地质勘探一队提交了 山西省沁水煤田晋城 矿区成庄井田煤矿精查 补充 勘探地质报告 该报告是对建井以前的地质 水文 煤层 煤质 其它开采技术条件等方面的资料 进行综合分析 对比和研究 内容 较为丰富 报告设置合理 岩 煤层对比可靠 该报告基本达到了预期目的 编制本报告时 首先对 成庄井田精查 补充 勘探地质报告 和 成庄矿井 建井地质报告 进行了认真的研读 分析和对比 评价如下 根据储发 1986 147 号 文 煤炭资源地质勘探规范 的要求 原地质勘探报告和建井地质报告把本区勘探 类型列为一类一型是正确的 3 号 9 号和 15 号煤层 A B C 级储量级别的圈定是 正确的 报告中提供的基础资料可以满足本次生产矿井地质报告编制的要求 工程 质量可靠 水文地质条件和开采技术条件评价基本正确 煤层结构和厚度跟井下实 际采掘对比误差不大 小于 0 35m 原勘探报告对 3 号和 9 号煤层露头线及风氧化 带控制程度不够 但风氧化带位于工业广场和东部小煤矿开采区内 对本矿煤层开采 无影响 本次按经井下采掘揭露的情况 对 3 号煤层底板等高线进行了修改 修改 后的 3 号煤层底板等高线与原勘探报告 3 号煤层底板等高线比较 3 号煤层底板标 高最大误差为 8 20m 一般不超过 5m 向背斜轴线位置基本一致 据此可知 勘探 阶段对褶曲的控制程度较高 25 本井田小型断层及陷落柱比较发育 但是勘探阶段对此控制不够 这是由当时 的勘探技术条件所决定的 由于原地质勘探报告中使用的勘探方法和勘探类型正确 勘探工程质量 地质 构造和煤层质量可靠 因此 计算出的资源储量是可靠的 第三章 矿井地质 第一节 地层 本井田由东向西 岩层从老到新 现分述如下 一 奥陶系中统下马家沟组 O 2x 以中厚层状石灰岩为主 下部夹泥质灰岩和含石膏的泥质角砾状灰岩 中下部 岩溶发育 呈蜂窝状小溶洞相互连通 一般可见 1 3 层 洞内可见黄褐色沉淀物 本组岩溶发育 含水丰富 是矿区水源的重要取水层段 本组厚度约为 178 32m 二 奥陶系中统上马家沟组 O 2s 以浅灰 深灰色致密性脆的厚层状石灰岩为主 次为泥质灰岩 具方解石细脉 本组厚 177 04m 254 13m 平均 207 96m 富水性弱于下马家沟组 三 奥陶系中统峰峰组 O 2f 以深灰色坚硬致密的厚层状石灰岩及角砾状灰岩为主 砾石成分较复杂 在个 别钻孔中见到顶部具薄层状黄铁矿 为本溪组沉积物 本组厚 42 79m 86 13m 平 均 68 38m 四 石炭系中统本溪组 C 2b 平行不整合于峰峰组灰岩侵蚀面之上 因受剥蚀面控制 厚度由 0m 9 76m 平均 7 86m 以灰白色铝土质泥岩为主 夹薄层砂质泥岩及细粒砂岩 局部夹薄层 灰岩 为一套以泥岩为主的泻湖海滩相沉积 底部为山西式铁矿 在井田东部边界 外 有零星出露 五 石炭系上统太原组 C 3t 为井田主要含煤地层之一 K 1 石英砂岩 相当于晋祠砂岩 底界或相当层位至 K7 砂岩底 与下伏本溪组成整合接触 由灰色中 细粒砂岩 灰黑色粉砂岩 泥岩 26 砂质泥岩 石灰岩 煤层组成 属海陆交互相沉积 自下而上 K2 K 3 K 5 三层石灰 岩普遍发育 层位稳定 含煤 10 层 一般 6 8 层 可采 2 层 9 15 号煤层 本 组厚 77 52m 112 07m 平均 91 98m 在井田东部边界附近有零星出露 六 二叠系下统山西组 P 1s 为井田主要含煤地层之一 K 7 砂岩底或相当层位的粉砂岩至 K8 砂岩底 与下 伏太原组呈整合接触 由灰白 灰色中 细粒砂岩 灰黑色粉砂岩 砂质泥岩 泥 岩及煤层组成 为滨岸过渡相沉积 含煤 1 3 层 其中 3 号煤层为主要可采煤层 本组厚 39 45m 73 08m 平均 49 83m 在成庄 段都 坪头一带有零星出露 七 二叠系下统下石盒子组 P 1x K8 砂岩底至 K10 砂岩底 与下伏山西组呈整合接触 由灰色 灰绿色砂岩 砂 质泥岩 泥岩组成 局部夹 1 2 层煤线及铁锰质结核 属淡水浅湖 滨湖相沉积 顶部为含铝质泥岩 富含鲕粒 俗称 桃花泥岩 层位稳定 分布广泛 是良好的 标志层 K 8 砂岩为灰 深灰色细 中粒长石石英杂砂岩 本组厚 62 70m 121 51m 平均 93 00m 八 二叠系上统上石盒子组 P 2s 以 K10 砂岩底界与下石盒子组分界 属陆相沉积 全组厚 547 60m 600 49m 一般 567 78m 按岩性组合可分为三段 下段 P 2s1 岩性主要由杏黄 黄绿 灰绿 紫红色细粒砂岩 砂质泥岩 泥 岩组成 底部为中 粗粒长石石英杂砂岩 K 10 泥质胶结 具交错层理 与下伏 下石盒子组呈整合接触 本段厚 287 60m 310 49m 平 297 78m 中段 P 2s2 岩性主要由杏黄 黄绿 灰绿色粗 中 细粒砂岩 灰绿色 紫 红色粉砂岩 泥岩组成 夹数层中厚层状粗粒长石石英杂砂岩 中部夹厚 0m 0 50m 的锰铁矿层 本段厚 200m 230m 平均 210m 上段 P 2s3 岩性主要由黄绿色 灰绿色 细粒砂岩 灰绿色 暗紫色粉砂岩 及泥岩组成 为本区出露的最新岩层 全层出露不全 仅在大尖山 二尖山 方山 李街村一带有零星出露 因受剥蚀 所见厚度 60 00m 左右 九 第四系 Q 27 沿长河各沟谷 两侧山坡及山梁均有大面积分布 角度不整合于不同岩层之上 中更新统 Q 2 下部为浅红色至暗红色砂质粘土 夹铁锰质薄层 半胶结至不胶结 中部为灰 黄色砂砾层 上部为红色砂质粘土 含钙质结核 厚 0m 23 00m 平均 16 00m 与下伏地层呈角度不整合接触 上更新统 Q 3 灰黄色亚砂土中夹钙质结核 垂直节理发育 孔隙度大 底部有灰黄色未经胶 结的砂砾层 厚 0m 8 90m 平均厚 5 00m