吉新煤矿开采地质条件分析.docx

吉新煤矿开采地质条件分析【摘要】本文通过对吉新煤矿主采煤层的岩性和厚度、地质构造条件、工程地质和水文地质条件以及瓦斯地质特征的分析研究了地质条件对煤矿开采带来的问题为矿区今后的建设及安全生产提供参考性建议。【关键词】地质条件；吉新煤矿；开采；地质构造0引言吉新煤矿位于吉木萨尔县城西南约20km处是兖矿集团在新疆地区规划建设的第一座现代化矿井合理分析该矿的地质条件对布置井巷工程和主采工作面有指导意义。1地质概况吉新煤矿位于天山东段北麓、准噶尔盆地南缘主要为构造剥蚀低山丘陵地形。基岩出露较好井田内出露地层主要有中生界下侏罗统八道湾组（J1b）中生界下侏罗统三工河组（J1s）和第四系冲洪积物（Q3-4pal）。2主采煤层厚度特征及煤质2.1主采煤层矿井含煤地层为下侏罗统八道湾组该组地层属滨湖-泥炭沼泽相沉积是井田主要的含煤岩系。井田含煤层8层主要可采及大部可采煤层四层分别为A3+4、A6、A7、A8其中A6煤层为特厚煤层平均厚13.45米；A7煤层为厚煤层平均厚度为4.81米；A3+4、A8煤层为中厚煤层平均厚度分别为4.93、1.35米。2.2煤质以往勘探工作在主要可采煤层中采取了煤岩样煤岩组成以亮煤-半亮型煤为主其次为暗煤和丝炭。暗煤多为薄层状、不规则分布。煤的无机组分含量较低。主要成分为浸染状或薄层状的粘土类矿物其次为少量碳酸盐矿物、氧化硅类矿物。矿区内可采及大部可采煤层有四层主采煤层A6厚度大结构简单属稳定-较稳定煤层。煤层煤质变化较小发热量较高有害元素含量较低是优质、气化发电用煤。也可做工作锅炉配煤及民用煤。另外本区煤层大部分地段焦油产率较高属高油煤可也作为低温干馏用煤之原料。3地质构造特征井田大地构造位置属准噶尔凹陷南缘乌鲁木齐山前凹陷之泉子街凹陷水溪沟向斜与石场沟向斜北翼煤系地层整体表现为一走向NW、倾向SW的单斜构造。根据三维地震资料在井田中南部发育有轴向近EW的褶曲。分别叙述I号向斜和II号背斜。井田内断层较发育根据三维物探资料查出井田内断层45条。其中正断层13条逆断层32条。落差大于20m的断层有6条；落差大于10～20m的有7条；落差5～10m的有21条；落差0～5m的有11条。可靠断层23条；较可靠断层18条；控制程度较差断层4条。矿井地质构造的分布规律：井田内断层的展布方向受I号向斜和II号背斜制约断层多发生在地层的向斜与背斜处且受挤压现象明显应力相对集中根据实际揭露矿井依然分为构造简单区（DF16以北构造中等区（DF16与DF32之间）和简单区（DF32断层以东）。4工程地质特征以往勘探采用数字测井技术在钻孔中测得声速资料和室内岩体力学性质指标求得不同岩石的物理力学性质数据取得了较多的有关煤层及其顶底板岩石物理力学性质的资料。通过对矿区内的各主采煤层顶、底板岩石物理力学样的综合对比分析可知矿区各煤层的顶、底板岩石饱和抗压强度值大多小于20Mpa属软岩其抗剪强度值在4.1-11.1Mpa之间抗拉强度在0.88-4.2Mpa之间RQD在70%-90%之间其力学指标均很差总体上说明矿区内各煤层的顶、底板岩石稳固性属不稳定的类别工程地质条件属中等的类型。需特别强调的是矿区内各煤层的顶、底板岩石主要结构形式为薄层状、碎块状及片状层理和节理等结构面发育岩石内部聚合力较小层间结合力较弱且主要可采煤层标高均位于矿区地下水位以下在此状态下区内各煤层的顶、底板岩石因受地下水的影响强度降低且极易软化甚至崩解。而通过钻探获取的煤芯样品多为粉末状少量碎块状亦属不稳定岩层。5瓦斯地质特征在以往勘探施工的见煤钻孔中共采集瓦斯煤样28个主要对A8、A7、A6、A3+4号煤层的瓦斯成分和瓦斯含量进行了测试详见表1。表1瓦斯成果分析表（两极值）由分析结果看出该煤矿瓦斯含量一般在0.028-2.368ml/g之间；平均0.73ml/g。底部煤层一般瓦斯含量略高于顶部。矿井瓦斯等级为低瓦斯等级。6水文地质条件通过井田内以往资料可知煤矿井下主要是顶板进水其次是煤层中渗水由此说明基岩裂隙水为矿床充水的重要因素之一。除上述两种矿床充水的重要因素之外火烧层中孔隙潜水和老窑积水的亦有可能对矿床充水。矿井涌水量最大值3945m3/d（164.38m3/h）作为矿井最大涌水量平均值2144m3/d（89.33m3/h）作为矿井正常涌水量。区内大部分含水层均为弱含水层矿区火烧区部分为烧变岩透水含水层矿井煤矿床为裂隙充水矿床水文地质类型为中等类型、含煤岩层通过地