2、灰分(Ad)
原煤灰分产率为12%~25%,一般在18%左右;属中灰煤。煤灰化学成分主要为SiO2、Al2O3、和Fe2O3,SiO2含量一般在40%以上。煤灰熔点一般在1250‵以上,属高熔灰分。
3、挥发分产率(Vd)
煤的无水无灰基挥发分在10.46%~26.67%之间,一般14%左右,属贫煤。 4、硫分(Std)
煤9、煤10-1原煤含硫在1.5%~2.5%之间;经筛选后硫分含量相对下降。 5、磷分(Pd)
各煤层原煤磷分含量均小于0.019%,属特低磷煤。 6、发热量(Qb)
煤层弹筒发热量均在25MJ/Kg以上。
综上所述,井田各煤层煤属中硫、低磷、低灰~中灰、特高热值煤,煤质类型为贫煤。受岩浆岩侵入影响,井田内部分地段煤层、煤质发生一定变化。
第三节 其它有益矿产
矿井没有提交过勘查报告,所以没有关于共(伴)生有益矿产的资料。 矿井采矿发现,9煤层的底板粘土岩可以作陶瓷原料利用。矿井没有专门开采该层粘土矿,采煤时将其作为废石运往矸石山。当地居民从矸石堆上通过手选挑选出矿石,作为地板砖原料进行销售,价格30-40元/吨。该层粘土矿厚度1.5m左右。
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第五章 矿床开采技术条件
第一节 水文地质
一、区域水文地质概况
济东煤田整体为一走向近东西,倾向北东的单斜构造。东界为禹王山断裂,断裂以东发育互层状产出的粉砂岩、砂质泥岩,导水性和富水性较差,与煤田内各含水层基本无水利联系。
煤田南部由由南向北分布寒武系、奥陶系等地层,组成中低山区,最高点海拔800余米,构成煤田南部地表分水岭。煤田中部为由上二叠统地层组成的低山残丘,多呈孤山分布。区内重要河流为小清河、巴漏河、绣江河等水系,由南向北流入小清河;其中巴漏河为季节性河流,只在每年雨季有水,其他季节干涸。
主要的区域断裂由东向西依次为禹王山、宋家庄、明水、文祖、郭店、卧牛山等断层。这些断层走向多呈北西向或北东向,东倾或西倾,倾角750左右,将整个煤田切割成若干地堑、地垒断块。其中明水断层导水性强,形成百脉泉、眼明塘等上升泉群,泉水汇成绣江河,水质清冽可口;近年来由于降雨量较小,加之工农业用水对地下水的大量开采,导致泉水几乎干涸。
区域主要含水层有:
1、中奥陶统马家沟组灰岩含水层
厚度大于800m,细分为六个岩性段;顶部八陡段厚约100m,含水丰富,与煤系地层相距较近,对煤层开采影响较大。马家沟组灰岩在煤田南部广泛出露,组成中低山,直接接受大气降水补给;岩层岩溶裂隙发育,含水层补给条件好,动储量丰富。
2、 月门沟群太原组灰岩含水层
煤田内太原组含灰岩六层,分别为徐家庄灰岩、一灰~五灰。
徐家庄灰岩厚6m~10m,一般在8m左右,下距奥灰含水层20m左右,在构造发育地段两者可直接接触,因此徐灰与奥灰具有密切的水力联系。徐灰上距煤10-1约30m左右,在构造破坏地段对其开采影响较大。
一灰~五灰在煤田南部有隐伏露头,浅部岩溶裂隙发育,接受第四系沙砾层水补给,为矿井的直接充水因素。向深部岩溶裂隙迅速减弱,对矿井生产影响较小。
3、月门沟群山西组砂岩含水层
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山西组煤3、煤4顶板均发育中~细粒砂岩,有时为粗砂岩,总厚30m左右,为裂隙承压含水层,为煤3、煤4开采的直接充水含水层。
4、第四系沙砾层含水层
煤田内第四系广泛分布,厚度数米~数十米;岩性主要为沙土、沙砾石、砾石等,透水性好,直接接受大气降水补给,是煤田内各含水层的重要补给水源。
二、矿井水文地质 (一)矿井充水条件 1、地表水系
玉山煤矿位于济东煤田西南部,井田属丘陵地貌,地势西高东低;井田内除北部有一处小水库外,地表无大的水系,冲沟较发育,径流条件好。
亭山水库常年有水,附近各煤井抽出的地下水,全部排人该水库。 2、含水层和隔水层
本矿井开采煤层四层,即煤3、煤4、煤9、煤充水含水层为其顶底板砂岩;煤9、煤
10-1
10-1。煤3、煤4赋存于山西组,直接
的主要充水含水层为一灰和二灰。对矿井生
产有间接影响的含水层有第四系沙砾层、徐家庄灰岩、奥陶系灰岩。
(1)直接充水含水层 ①山西组砂岩含水层
煤3顶板发育1-3层砂岩,厚20m左右,裂隙较发育,为裂隙承压含水层。,煤3、煤4之间发育数层中细粒砂岩,有时为粗砂岩,总厚度10~30m左右,砂岩裂隙较发育,为裂隙承压含水层。这些砂岩在浅部接受第四系砂砾层水补给。山西组砂岩含水层为煤3、煤4开采的直接含水充水层,涌水量一般在20~30m3/h。
②第一层石灰岩含水层
为煤9顶板,厚度3.00m~4.50m,一般4m左右。。据邻区抽水资料,水质类型为SO4Cl-CaMg型水;单位涌水量在0.002~6.49L/s2m,渗透系数1.56~18.31m/d,富水性不均匀,可由弱含水层变化为强含水层。井田开采矿井涌水量一般在30~60m3/h;由于矿井生产抽水,目前该含水层水位已经降至-165m左右水平。
③第二层石灰岩含水层
位于煤9之上,距煤912m左右。灰岩厚1.30m~3.60m,一般在2.50m左右;岩溶较发育,含水性中等至较弱。对煤9开采有充水危害。
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(2)、间接充水含水层 ①第四系沙砾层含水层
赋存于第四系松散堆积物下部,厚10m左右,为孔隙含水层,直接接受大气降水补给,含水丰富。该含水层可通过煤系中各含水层露头及构造带补给煤系各含水层。
②徐家庄灰岩含水层
位于煤10之下,上距煤10-1平均 35m左右,下距“奥灰”20m左右。厚6.00~10.26m。岩溶裂隙发育,富水性中等到强。开采煤10-1时,由于水压及底板采动影响,在隔水层较薄或构造薄弱带,可能造成底板突水;为煤10-1开采的间接充水含水层。目前水位标高约+50m左右。
2002年9月山东科技大学地科学院、章丘市煤炭局、章丘市曹范镇经委编制的《山东省章丘市曹范镇玉山煤矿、宋家埠煤矿、于家埠煤矿、小驼沟煤矿生产矿井地质报告》按突水系数法对本含水层进行了评价。计算煤9、煤10-1的突水系数(Ts)分别为0.55、1.2;煤9在-200m以上开采正常情况下没有徐灰突水威胁;煤
10-1在-250m
以上开采时
突水系数在矿井地质规程规定的临界值附近,存在徐灰突水危险,尤其在构造破坏地段,这种威胁更加严峻。
徐家庄灰岩突水系数采用公式
Ts?P
M?Cp式中: Ts — 突水系数
P — “徐灰”水头压力(MPa) M — 隔水层厚度(m) Cp — 矿压破坏深度(m)
当“徐灰”水位标高在+50m左右,10-1煤开采水平最深为-250m,故P=3Mpa。矿压破坏带深度,按本地区多年实践经验,取10m,于是得Ts=1.2。按矿井地质规程,临界突水系数0.6-1.0,该区10-1煤徐灰水突水系数接近临界值,存在突水危险。尤其在构造破坏地段,其突水威胁更大。
煤9在-200m以上开采,用上述方法计算突水系数为0.55。在正常情况下没有“徐灰”突水威胁,但在构造发育地带,临近突水临界值,因此在煤9开采时,应注意构造发育地带的水文地质变化情况。注意防水。
玉山一号煤矿,在开采煤10至-90m巷道时,曾遇断层发生“徐奥水”突水,淹没矿井事件。因此应引以为戒。
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