坪上煤矿探放水设计及安全措施.docx

坪上煤矿探放水设计及安全措施坪上煤矿探放水设计及安全措施第一节第一节矿井水文地质条件分析矿井水文地质条件分析一、地层矿区内出露地层有第四系(Q)、三叠系下统大冶组(Tldy)、二叠系上统长兴组(P2ch)、下窑组(P2x)、龙潭组(P2l)、二叠系下统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)。现将井田地层由新至老分述如下：1、第四系(Q)岩性主要为黄色亚粘土、亚砂土夹硅质灰岩、灰岩及泥岩碎块，主要分布于井田北西、南东边缘的缓坡部位。厚 0.0010.00m。2、三叠系下统大冶组(T1dy)按岩性组合特征分为三段。本组地层总厚度1 50m。大冶组第三段(T1dy3)：灰色中厚层状灰岩。大冶组第二段(T1dy2)：粉红色薄中层状泥灰岩。大冶组第一段(T1dyl)：黄绿色、绿色薄层状钙质页岩。3、二叠系上统长兴组(P2ch)按岩性组合特征可分为上、下两段。长兴组上段(P2ch2) ：白色灰白色厚层状白云岩，粗粒结晶结构，风化后表面粗糙。厚 44.0m。长兴组下段(P2chl)：上部为浅灰灰色中厚层厚层状含硅质结核灰岩，结核呈不规则的团块状，分布不均匀，微粒结构；下部为浅灰深灰色中厚层状灰岩类薄层状硅质灰岩条带，微粒结构，风化后表面呈褐红色，底部为灰岩与条带状硅质灰岩互层，且水平层理发育。厚 138.03m。4、二叠系上统下窑组(P2x)按岩性组合特征可分为上、下两段。1 下窑组上段(P2x2) ：黑灰色黑色薄层状白云质、灰质泥岩，泥晶结构，节理较发育，含菊石化石，顶部为炭质页岩，底部夹 24 层薄层状灰岩。厚14.76m。下窑组下段(P2x1) ：上部为灰白色白云岩，微粒结构，厚 1.303.60m，中部为浅灰色灰色厚层状含硅质结核灰岩，硅质结核呈不规则团块状；下部为灰灰黑色生物碎屑泥岩夹 12 层含生物碎屑灰质白云岩。厚 40.65m。5、二叠系上统龙潭组(P21)上部为炭质泥岩，厚 0.050.20m，其下为煤层，厚0.551.51m，煤层之下为含黄铁矿炭质泥岩，厚 0.100.20m，再下部为含黄铁矿高岭石粘土岩。厚 1.34.8m。6、二叠系下统茅口组(P1m)灰白色、浅灰色厚层状灰岩，含生物碎屑，生物结构，缝合线构造，顶部含有星点状黄铁矿。厚度180m。7、二叠系下统栖霞组(P1q)上部为深灰色厚层状瘤状灰岩，瘤状体为有机质钙质，泥质组成，局部夹薄层状炭质灰岩，中部为黑色厚层状灰岩，含少量燧石结核，下部黑色有机质瘤状灰岩与炭质页岩构成互层。厚度97m。详见图 2-1-2 煤系地层综合柱状图。图图煤系地层综煤系地层综合柱状图合柱状图二、构造(一)区域地质概况矿区位于咸丰向斜北西翼、咸丰压扭性断裂破碎带的北西侧，井田内为一残留的次一级向斜构造，向斜南东翼地层被咸丰断裂带所破坏和改造，靠近轴部尚保留一部分地层，向斜北西翼地层为矿区主要赋矿（煤）地层，呈带状北东向分布，地层倾向南东，但由南向北有所变化，地层走向由南东渐转向北东，南部地层产状倾向 140150，倾角 20；中部地层产状倾向 100，倾角 27；北部地层产状倾向 3470，倾角 1020。区内 I号勘探线及其附近处于构造小隆起带，岩层及煤层倾角变大，一般在40左右。由于矿区位于咸丰压扭性断裂破碎带北西边缘，断裂构造发育，矿区周围及其内部主要断裂构造共计五条，现分述如下：F1 断层：分布在矿区东缘，南起刘家岩，北至大河寨一带，走向北东 30，断距较大，致使二叠系上统及三叠系下统地层与泥盆系上统及志留系上统等老地层直接接触，断层面倾向北西，倾角为 6 5，为一压扭性断层。F2 断层：分布在矿区北端李家田一带，走向北东，倾向南东，倾角不明，亦为压扭性断层。F3 断层：分布在矿区西部老鸦坑一带，走向北东 10，性质不明，此断层位于煤层露头线之外，因此对矿区无影响。F4 断层：分布于三号钻孔附近，向南与 F1 以锐角相交，断层面倾向南西，倾角为 80左右，向北尖灭，长度约为 1000m，此断层在一号勘探线上煤层底板垂直断距为 29m，在 0 号勘探线上煤层底板垂直断距为 43m。F5 断层：分布在二号与三号钻孔之间，即大坑一带，向南推断(因浮土掩盖)亦以锐角交于 F1 之上，断层面倾向北西，倾角为 70左右，向北尖灭，长度为 1200m，此断层在 I 号勘探线上煤层底板垂直断距为 15.1m，在 O 号勘探线上煤层底板垂直距38m 左右，致使 ZK20 钻孔之煤层底板提高 40m 左右。综上所述，井田内褶皱形态简单，断层 F1、F2、F3 构成了井田自然边界，断层 F1对煤层起了一定的破坏作用，但分布在井田的东缘且长度有限，对上山煤层无影响，F1 断层使东侧煤层底板提高 40m 左右(ZK20 煤层底板比 ZK2 提高 36.15m)，为本区增加了部分上山煤，所以区内断裂构造对煤层的