冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering1第一章概况1.1自然地理概况1.1.1井田位置与交通东庞矿位于河北省内邱县城西南约10km。京广铁路和京深高速公路、107国道由矿区东侧通过,工业广场至官庄车站8km,距内邱车站10km,运煤专用铁路在官庄车站与京广铁路接轨,储煤场与107国道有公路相连,矿区与邢台市有公共汽车往返,交通方便(图1-1)。深泽深县京衡水栾城赵县元氏赞皇京郝庄宁晋柏乡新河南宫隆尧深道宋家庄广巨鹿广宗南河国高武安广平邯郸市速磁县临漳大名获鹿晋县九线馆陶冠县肥乡魏县永年沙河高邑临城丘县南智丘安阳市线成安邯郸曲周鸡泽平乡任县107庞煤矿东内丘石家庄市京正定无极束鹿冀县清河威县临清邢台市官庄么犭獐野河崇水峪井弪临西安平北京396公里保定244公里石家庄113公里邯郸52公里新乡219公里郑州299公里图1-1交通位置图冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering21.1.2地形地貌特征东庞井田位于太行山东麓中段,地貌类型为山前冲洪积平原,地势平坦,地形西高东低,海拔标高介于+80~+125m之间。1.1.3气象、水文(1)气象据多年气象资料,矿区内多年平均气温14℃左右,最高气温40.7℃,一般出现在七月份(1993年6月26日最高气温40.7℃),最低气温一般出现在12月或翌年1月份(1987年1月最低气温-14.7℃)。多年平均降水量为500mm左右,降水主要集中在每年的7、8、9三个月,一般占全年降水总量的60%左右,近10年来最大降水量出现在2000年,降水量为800mm,历史上最大降水量出现在1963年,1963年8月1日至10日连续10天降雨达到1264.5mm,形成特大洪水。多年蒸发量为1794.9mm。冻结期从11月至翌年2月,最大冻结深度为0.44m,年风向多为西北风,历年最大风速为16.7m/s。(2)水文井田内共发育有三条季节性河流,均属海河流域子牙河水系,河流流向自西向东流入滏阳河,由北向南依次为李阳河、瞎马河(小马河)和白马河。上游修建水库蓄水影响,河床平时干枯无水或存有少量污水,仅在持续降雨期间或上游水库放水时出现短暂水流。1.1.4地震自公元前230年开始有地震记载以来,历史上邻近地区曾发生过多次地震。距离矿区最近,影响最明显的是1966年3月8日5时29分及22日16时19分,邢台市区隆尧县白家寨、宁晋县东汪先后发生6.8级和7.2级强烈地震。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),邢台地区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动峰值加速G为0.15g。1.2矿井概况东庞矿主采煤层为2#煤,煤质为气煤和焦煤,主要用于洗选厂洗选精煤。具有竞争能力强,价格优势大的特点,随着国民经济的持续快速发展,对优质煤炭的需冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering3求将进一步增加,东庞矿的可持续发展将产生巨大的经济效益。1.2.1井田范围东庞井田,南北长约8km,东西宽约5km,呈不规则菱形,井田面积40.8759km2。东庞矿的井田西南以小煤矿、9#煤层隐伏露头和F40断层为界;西北及东北分别至F2及F18断层;东以F22、F19、F34断层为界;东南至F12断层。1.2.2矿井建设与生产系统概况东庞矿井自1977年2月开始建设至1983年12月建成投产,设计与核实生产能力为180万吨,服务年限46年。矿井采用立井、暗斜井多水平开拓,共有-300、-480、-579三个水平。矿井采用主、副井进风,南、北、东风井回风的抽出式通风方式。第二章勘探工程及成果2.1综合物探为查明采区和工作面的构造、煤层赋存和构造发育情况,自20世纪90年代初至今,由河北煤田地质局物测队和中国矿业大学等单位先后对东庞矿五个采区、六个工作面进行了地面电法、三维地震和三维三分量地震勘探等综合物探工作。2.2地质勘探2.2.1地质勘探工作自1958年发现东庞含煤区后,先后由多家勘探单位对东庞井田进行了大量的地质勘探工作,总体上可分为四个勘探阶段。(1)普查阶段(20世纪50年代末和60年代初)1958年139勘探队在平原掩盖区进行找煤工作,发现了东庞含煤区,共施工地质钻孔6个,其中官6孔发现2#煤层,并提交了“找煤总结”一份,并于1959年2月提交了《河北省内邱县东庞煤田地质普查报告》。同年由139勘探队、河北水文队、116勘探队和勘测队所属地震、电法分队,共同对该区进行了综合勘探,共施工钻孔62个,钻探工程量19694.56m。冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering4(2)详查阶段(20世纪60年代)1965年前,由河北煤田地质勘探公司下属的138和139勘探队,对东庞井田进行了详查勘探,共施工钻孔40个,完成工程量16166.42m。(3)精查阶段(20世纪70年代)1972年,原河北省煤田勘探公司一队、二队和原燃化部173队,共同在井田内进行精查勘探,共施工钻孔89个,工程量56428.28m。(4)补充勘探阶段(20世纪80年代以后)根据煤矿生产建设的需要,1986年由河北省煤田水文队对矿井第一、第二水平进行了补充勘探,累计施工钻孔21个,完成工程量13969.72m。1988年至今,为满足矿井生产的要求,针对井田范围内存在的煤层赋存条件不清及构造(包括井田边界断层等)控制不足等问题,先后由物测队,129队和119队等单位在不同时期和地段,增补了87个勘探孔,累计完成工程量37573.73m。截止到目前,东庞井田内共施工各类钻孔299个,累计完成工程量143832.7m,详见表2-1。冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering5表2-1东庞井田各勘探阶段钻探工程量统计表勘探阶段勘探工程量时间(年)总工程量钻孔个数及工程量抽(放)水次数简易抽水次数群孔抽水次数备注孔数(个)工程量(m)地质孔(个)工程量(m)水文孔(个)工程量(m)普查1959~19616219694.565617376.4862318.0814详查1963~19654016166.423212968.8083197.629精查1972~19798956428.288655319.17141009.1116补充勘探1981~19872113969.722113969.72551988~19903910719.093910719.097221奥灰水文孔1992~1995112384.69112384.6911井下奥灰水文孔1988~372446.953322915.9842715.267总计299137595.55194116705.678720889.8869221冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering62.2.2地质勘探工作质量评述东庞井田勘探工作历经了普查、详查、精查和补充勘探四个阶段,各阶段钻探工程质量(不包括奥灰专门水文地质孔及井下奥灰水文地质孔)简述如下:(1)岩、煤芯采取率质量评述找煤、普查阶段煤芯采取质量低劣,在施工的62个钻孔中有40个钻孔的岩芯采取率低于50%,见可采煤层128层次,其中仅28层次煤芯采取率达50%以上;详查阶段共施工钻孔40个,第四系松散层采取率大于50%。见煤系地层钻孔35个,岩芯采取率大于70%的钻孔31个,占88.5%。见可采和局部煤层102层次,采取率大于75%的有89层次,占87.3%。所有见煤钻孔均经测井验证,资料齐全,深度、厚度可靠;精查阶段共施工钻孔89个,第四系按要求取芯13个孔,土、砂层采取率均大于50%。见非煤系地层钻孔80个,其采取率大于50%的钻孔79个,占98.8%。见煤系地层的钻孔79个,采取率大于70%的钻孔72个,占91.1%。见可采煤层291层次,其中煤芯采取率大于75%的有212层次,占72.9%。所有竣工钻孔均经电测井验证,资料齐全、数据可靠、正确;补充勘探阶段先后共施工钻孔99个,所有钻孔均进行了物探测井,符合设计要求,并提交了单孔说明书和钻孔柱状图。从岩、煤芯采取质量统计表中显示,钻探质量精查阶段比普、详查阶段有明显提高,补充勘探阶段质量最佳。(2)孔斜测量1960年以前所施工的钻孔,受当时条件限制,所施工的62个钻孔绝大多数末进行孔斜测量,而其中仅有6个孔(4238、4262、4256、4257、4253、4241)进行了氢氟酸测斜,其测斜结果钻孔最大偏斜度19°39′/367.59m(4262孔);最小3°30′/400.40m(4253孔)。1960年前施工的钻孔孔斜问题严重,对构造的确定和推断、煤层厚度和煤层底板标高的真实性有一定影响。1960~1965年施工的40个钻孔中51、ⅩⅢ1、4、Ⅵ5、13、Ⅹ3、Ⅱ2、冲23、Ⅵ4、Ⅳ7、Ⅻ2、29等12个钻孔进行了电测测斜,其余28个孔均按规程进行了氢氟酸测斜,除少数钻孔(51、4、ⅩⅢ1、、29)孔斜度较大外,其它钻孔斜测均满足规程要求。1972以后所施工的钻孔(不含井下11个放水孔),除东9、东15、东34三个钻孔,因未见煤系地层未测斜外,其余钻孔均按规程要求进行了孔斜测量,凡孔斜超过5°冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering7者均进行了孔斜换算。(3)钻孔封孔情况根据相关的柱状图、附表和文字资料,井田内、外共有88个钻孔未进行封闭或无封孔资料,其中井田内30个,井田外62个,参见表2-2。表2-2东庞井田内未封闭钻孔统计表孔号终孔深终孔层位穿过主要煤层施工单位备注官1412.76上石盒子139队官4502.07上石盒子138队官6492.97山西组2138队无封孔资料官7352.68山西组139队官8215.73太原组138队官9433.14上石盒子139队官13295.33上石盒子139队官14121.89奥陶139队官15309.65奥陶139队官18235.58太原组8、9139队孔内事故官19218.00奥陶邯郸综合队官24554.23下石盒子139队官25330.73下石盒子139队4223472.83上石盒子139队4234597.32太原组139队浅9120.95奥陶139队冲186.70第四系水文队冲226.10奥陶水文队冲3112.99奥陶116队冲4138.30太原组116队冲5145.84下石盒子116队冲6163.63下石盒子水文队冲764.38奥陶水文队冲862.02奥陶水文队冲9158.34及原组7水文队冀中能源股份有限公司东庞矿河北工程大学矿井水文地质勘查报告HebeiUniversityofEngineering8冲16136.51第四系116队冲18229.65奥陶2水文队孔内事故观3434.93奥陶7、8、9水文三队观17343.33奥陶7、8、9水文三队观13419.81奥陶6、7、8、9水文三队2.3水文地质勘探2.3.1勘探期间的水文地质工作在不同的勘探阶段先后施工了87个水文孔(包括水源井),针对不同的含水层分别进行了正式和简易抽水试验以及水质分析,累计各类抽水试验90次,参见附表。其中:对奥灰含水层进行简易抽水试验42次;大青含水层简易抽水试验8次;5~7#煤间砂岩、伏青灰岩含水层简易抽水试验3次;野青灰岩、砂岩含水层和2#煤顶板砂岩裂隙含水层简易抽水试验各4次;下石盒子组底部砂岩裂隙含水层简易抽水试验1次,第四系底部砂卵砾石孔隙含水层简易抽水试验2次;第四系顶部卵砾石孔隙含水层简易抽水试验7次,其余为对断层和其它砂岩含水层的抽水试验。通过勘探期间的简易抽水试验和水质分析,基本了解了各含水层的富水性、导水性能和水化学特征。为查清矿井边界、西南