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十采区13、15层煤开采地质说明书接到通知时间:2015年7月26日提交时间:2015年8月25日山东红旗矿业有限公司红旗煤矿技术科审批意见编制人：年月日技术科：年月日安全科：年月日技术矿长：年月日1十采区13、15煤层地质说明书1、十采区13、15层煤开采位置十采区13、15层煤开采位置位于矿井北部，北为F6-1断层（断层呈东西走向，倾角50度，落差5-15m）,南至-350m水平延深主、副暗斜井保护煤柱，西至-210m水平原七采区十三层回风平巷，东至高崖头村保护煤柱线。2、十采区13、15煤层开采范围十采区13、15煤层开采范围在F6-1断层与-350m水平主副暗斜井保护煤柱之间，开采上限-210m，开采下限-350m。13层平均走向长度200m，倾斜长度307m，面积6.29万m2，13层煤煤厚1.2m,，煤容重1.35t/m3，采区内地质储量为10.2万t，可采量8.16万t。15层煤平均走向长度163m，倾斜长度290m，面积4.7万m2，十五层煤煤厚1.0m,煤容重1.35t/m3，采区内地质储量为6.38万t，可采量5.1万t。3、十采区13、15煤层与四邻的关系十采区13、15层北以F6-1断层与原七采区相隔70m,南至-350m水平延深主暗斜井,西部以-210m水平原七采区十三层回风平巷与六采区相邻,东部为高崖头村保护煤柱。4、采区井上、下对照关系。十采区对应地表主要为农田区，平均标高+190m。对应地表西部为西刘上汪村庄，东部为高崖头村,该采区地表没有河流、水体及大的建筑物。5、已有勘探钻孔情况。十采区及附近共有4个钻孔，分别为：149号孔、179号孔、补1号孔、2补4号孔，4个钻孔封孔质量良好。钻孔密度相对较稀，采区内煤层及地质构造的控制程度不高，因此今后需要进一步做适当的补充勘探或巷探。钻孔情况表孔号钻孔坐标四灰13煤15煤终孔xyz厚度厚度厚度标高标高标高深度14958883.76382960.402188.247未达未达未达423.4917958573.69983067.402187.806.370.991.14421.55-218.116-219.27-227.30补158906.29283154.307188.556.361.881.6521.29-285.19-307.05-297.26补458588.29783256.634189.751.00.251.0484.88-257.85-258.1-268.00二、相邻采区的地质及水文地质情况。1、地质情况概述。十采区13层以北的七采区的13层煤于2012年4月份开采结束，15层煤未开采，七采区地质条件较简单，断层相对较少，且无褶皱、陷落柱、岩浆侵入等其它构造。十采区东部以-210m水平原七采区十三层回风平巷与六采区相邻,六采区的13层煤于2014年9月份开采结束，15层煤正在开采，根据开采情况看，地质情况较简单；南部为-350m水平以下部分，位于村庄保护煤柱内尚未开采，地质情况不清。2、水文情况概述。十采区13、15层北部为七采区13层煤采空区，为下山采区，开采时顶板四灰淋水可能形成积水，但十采区13、15煤层与七采区13层煤之间有F6-1断层间隔，十采区13、15层位于断层上升盘，因此开采不受七采区13层煤3采空区积水威胁。采区东部为-350m水平以下区域尚未开采,不存在水害威胁。十采区西部六采区13层已开采完毕，六采区13层为上山采区不具备储水条件，且该采区与十采区有七采区回风平巷相隔并留设了40m防隔水煤柱，无水害威胁。采区南部为-350m水平主暗斜井，无水害威胁。三、十采区13、15层地质构造情况1、煤（岩）层产状及变化情况。十采区受F6、F26等断层影响，煤（岩）层走向呈北东-西南方向，在0-330°之间，倾向偏东向，在60-110°之间，煤（岩）层倾角11°-15°，平均13°。2、构造情况。采区北部为F6-1断层、中型断层F26，根据-350m水平十采区11层煤揭露分析，采区内小型断层比较发育，对开采有一定影响。F6-1：走向88°，倾向358°，倾角35～50°落差稍小在5-15m，该断层东西向贯穿全矿井，在巷道掘进中也有实际揭露，属查明断层。F26：走向92°左右，倾向182°，倾角60°，落差15m，该断层经过勘探线控制和巷道揭露，控制程度基本可靠。该采区内无褶皱、陷落柱、岩浆侵入等其它构造。3、构造给本采区准备及开采带来的影响。F6-1、F26断层作为本次开采十采区的主要断层，在它们的附近可能派生一些小型断层，对十采区13层煤及15层煤的开采造成了一定影响。4小型断层较多，对掘进造成了一定影响，尤其会对回采工作造成了一定的难度和降低煤炭回采率。四、煤层及其顶底板和煤质情况1、煤层稳定程度的评价。根据正在准备的十采区11层煤掘进巷道揭露观测，发现有多条中小断层，影响回采率，煤层可采性指数：K=0.8，以此证实十采区13层、15层的煤层沉积稳定程度一般。因此评价十采区13层、15层煤均为基本稳定煤层。2、煤层赋存情况。根据对十采区13层煤、15层煤钻孔及井巷揭露，该区域中小断层分布较多，对采掘存在一定影响，煤层赋存情况基本稳定。（1）、13层煤位于太原组下部，上距11层煤为37.5m，下距15层煤为10m左右。一般厚度0.9～1.8m，平均厚度1.2m，煤层结构复杂，中上部夹有一层较稳定的串珠状炭质砂岩夹矸，厚度0.30～0.50m，煤层硬度系数f=2.0～3.5。煤层沉积稳定，玻璃光泽，局部暗淡，断口阶梯平整状，夹有晶体黄铁矿，单轴抗压强度为18MPa。13层煤煤质一般，玻璃光泽，局部暗淡，富含硫分，以亮煤、暗煤为主，属半光亮型煤，断口呈阶梯平整状，内生裂隙发育，煤质具体情况如表：13煤层主要煤质指标表5项目煤层水份（wf)%灰份（Ag)%硫份（SQg)%磷（Pg)%发热量（QDTr)MJ/Kg挥发份（Vr)%视密度（g/cm3)含油率（Tf)%13层煤3.619.544.59＜0.001122.6437.681.3519.17煤13与煤15平均间距10m。（2）、15层煤位于太原组下部，上距13层煤为10m左右，下距16层煤为2m左右。一般厚度0.7～1.8m，平均厚度1.06m，为复杂结构稳定煤层，该煤层中部夹有一层20～30cm的灰白色泥质岩，是识别15层煤的重要标志。宏观煤岩成分为半亮型煤，呈黑色，玻璃光泽，坚固系数为硬度f=5.0,断口呈阶梯状或贝壳状，单轴抗压强度为18MPa。15层煤属低灰、富硫、低磷、高挥发份、较强粘结性的气肥煤，煤质具体情况如表：15煤层主要煤质指标表项目煤层水份（wf)%灰份（Ag)%硫份（SQg)%磷（Pg)%发热量（QDTr)MJ/Kg挥发份（Vr)%视密度（g/cm3)含油率（Tf)%15层煤3.619.605.14＜0.006622.6737.681.3519.17煤15与煤16间距2.0m，下距徐灰13.94m，与煤13间距10m。3、煤层顶、底板情况及各煤层的层间距。（1）13层煤顶底板岩性：第四层灰岩：厚2.37～10.14m，平均7.37m，为13层煤直接顶板（老顶）。6可分为3～4个分层，上部为浅灰色至灰褐色，质不纯，含泥质，厚1.5m，中部为灰色质纯灰岩，厚3m左右，含炭质及方解石脉和黄铁矿，下部为深灰色灰岩，夹2～3层燧石。该层灰岩层位稳定，裂隙发育并多为方解石充填，含丰富的海百合茎腕足类等动物化石。直接底板为泥质岩，厚度0.5m左右，深灰色，呈鳞片状，松散破碎，其下为厚0.4m的14层煤。老底为厚8.7m的浅灰色泥质岩,胶结致密,泥质胶结,含大量褐灰色菱铁矿结核,直径1-4mm.含植物化石。（2）15层煤顶底板岩性：直接顶板为灰色泥灰岩,厚0.3m，含珊瑚及海百合及其它动物化石。老顶为厚8.7m的浅灰色泥质岩,胶结致密,泥质胶结,含大量褐灰色菱铁矿结核,直径1-4mm.含植物化石。直接底板为深灰色泥质岩,厚2.0m，粘土质较多,有不规律的植物化石，其下为厚度0.85m的16层煤。老底为厚7.0m的粘土岩,浅灰色,胶结致密,含植物化石。五、水文地质情况1、地表情况：十采区地面相对位于西刘上旺以东及高崖头村以西，地面对应区域均为农田。无河流及积水区，地势平坦。煤系上部第三纪红色粘土岩在该区厚150m左右，不含水，为很好的隔水层，经开采证实，大气降水和地下潜水对该采区开采无水害威胁。2、区内含水层：区内主要含水层有四灰、徐草灰、奥灰（1）、四灰：为13层煤直接顶板，位于太原下部，上距11层煤37m左右，下距15层煤10m左右，厚度平均7.37m，在中上部常见有海百合茎和腕足类化石，在下部常见有笔石和贝壳类化石，裂隙和小溶洞较发育，但多被方解石7充填，层位较稳定，全区普遍发育。正常条件下富水性中弱，补给条件弱。根据临近七采13层煤开采揭露情况分析，四灰水呈淋水的形式出现，随后枯干，说明只是裂隙静态水，对采掘工程影响不大。（2）、徐草灰：徐灰厚5.5m，草灰厚11.0m，中间有2～10m的粘土岩相隔，可视为一综合含水层，距13底板30.54m，富水性较强，水质属硫酸钾钠型。以静水为主，由于断裂构造的导水作用，徐草灰水是四灰主要补给水源。目前矿井徐草灰水位为-278.3m，水压为0.81MPa（2015年10月观测）。根据《煤矿防治水规定》用突水系数法，计算开采13层煤受徐草灰水威胁情况：P=TM=0.06×30.54=1.83MPa（183m）-278.3-181=-459.3m根据以上计算正常情况下开采-450m水平以上的13层煤，不会存在徐草灰突水的可能，本次十采区开采最低标高为-350m，故不存在徐草灰突水的可能。同理计算15层煤受徐草灰水威胁情况：P=TM=0.06×19.85=1.19MPa（119m）-278.3-119=-397.3m根据以上计算正常情况下开采-390m水平以上的15层煤，不会存在徐草灰突水的可能，本次十采区开采最低标高为-350m，故不存在徐草灰突水的可能。（3）、奥灰：是煤系地层基底，厚800m左右，上距13层煤底板平均49m，富水性中等至较强，水质属硫酸钾钠钙型。以静水为主，由于断裂构造的导水作用，奥灰水是四灰、徐草灰的主要补给水源，目前矿井奥灰水位为8-265.7m，水压为0.94MPa（2015年10月观测）。根据《煤矿防治水规定》用突水系数法，计算开采13层煤受奥灰水威胁情况：P=TM=0.06×49=2.94MPa（294m）-265.7-294=-559.7m根据以上计算，低于矿井开采最低标高，因此正常情况下开采13层煤，不会存在奥灰突水的可能。同理计算15层煤受奥灰水威胁情况：P=TM=0.06×38.67=2.32MPa（232m）-265.7-232=-497.7m根据以上计算，低于矿井开采最低标高，因此正常情况下开采15层煤，不会存在奥灰突水的可能。3、断层水：十采区13层煤、15层煤位于F6、F6-1、F6-2、F26断层之间，局部断层上升盘造成徐草灰及奥灰含水层抬升，通过裂隙可能导通含水层，因此采掘过程中应加强断层探查工作，探明断层导水情况，做到先探后掘、先治后采。4、老空水：十采区13、15层北部为七采区13层煤采空区，为下山采区，开采时顶板四灰淋水可能形成积水，但十采区13、15煤层与七采区13层煤之间有F6断层间隔，十采区13、15层位于断层上升盘，因此开采不受七采区13层煤采空区积水威胁。其他西、南、东部无采空区，也不存在老空水威胁。5、钻孔水十采区及附近共有4个钻孔，分别为：149号孔、179号孔、补1号孔、补4号孔，根据钻孔资料4个钻孔封孔质量良好，对采区无水害影响。96、采区涌水量情况预计根据-210m水平六采区开采情况，开采面积为1.98万㎡，实际涌水量为0.009m3/h。采用面积类比法分析计算，预计十采区13、15层水文地质条件较简单，正常涌水量为0～0.05m3/h，最大涌水量为0.11m3/h。7、防治水措施。加强水文情况观测，发现有出水征兆，及时分析处理，对于出水点，及时观测