鲁班山北矿地质类型划分报告(最终) 40页

四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井地质类型划分报告四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿二0一六年四月 四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井地质类型划分报告编    制：王仕华审    核：地测副总：总工程师：矿    长：编写报告单位：鲁班山北矿地测部编写日期：2016年4月 目录第一章  绪  论5第一节目的、任务和依据5第二节煤矿概况6第三节以往地质工作9第二章  地质构造10第一节地层和含煤地层10第二节地质构造14第三节地质构造复杂程度划分18第三章  煤层、煤质和资源/储量18第一节煤层赋存特征18第二节煤种及煤质变化19第三节煤炭资源/储量估算20第四节煤层稳定程度划分22第四章 瓦斯地质23第一节煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级23第二节矿井瓦斯赋存规律23第三节矿井瓦斯涌出量预测25第四节煤与瓦斯区域突出危险性预测26第五节矿井瓦斯类型划分26第五章水文地质27第一节含水层和隔水层分布规律和特征27第二节充水因素分析，煤矿及周边老空区分布状况29第三节涌水量构成，主要突水点位置、突水量及处理33第四节煤矿开采受水害影响程度和防治水工作难易程度34第五节煤矿水文地质类型划分34第六章工程地质35第一节 岩层软硬程度及其结构特征35第二节 软弱结构岩层的发育程度及分布37第三节 地层的含水性及对边坡稳定性的影响37第四节 工程地质条件类型划分37 第七章  其他开采地质条件37第一节 煤层顶底板特征37第二节 地层产状要素38第三节 陷落柱、冲击地压、地热和天窗等地质灾害危险程度38第四节 其他开采地质条件类型划分38第八章  煤矿地质类型划分结果38第一节 煤矿地质类型划分要素综述38第二节 煤矿地质类型综合评定39第九章  煤矿地质工作建议39附图：1、鲁班山北矿地形地质图1：50002、鲁班山北矿地层综合柱状图1：20003、鲁班山北矿207号勘探线地质剖面图1：50004、鲁班山北矿2号煤层底板等高线和资源/储量估算图1：50005、鲁班山北矿3号煤层底板等高线和资源/储量估算图1：50006、鲁班山北矿7号煤层底板等高线和资源/储量估算图1：50007、鲁班山北矿8号煤层底板等高线和资源/储量估算图1：50008、鲁班山北矿3号煤层瓦斯地质图1：50009、鲁班山北矿8号煤层瓦斯地质图1：500010、鲁班山北矿综合水文地质图1：500011、鲁班山北矿综合水文地质柱状图1：100012、鲁班山北矿207号勘探线水文地质剖面图1：500013、鲁班山北矿采掘工程平面图1：200014、鲁班山北矿井上下对照图1：2000 第一章  绪  论第一节目的、任务和依据为了加强和规范煤矿地质工作，进一步查明矿井隐蔽致灾地质因素，及时处理煤矿地质灾害，有效预防煤矿事故，根据国家安监总局、国家煤监局《关于印发煤矿地质工作规定的通知》（安监总煤调〔2013〕135号）文件的精神，根据《煤矿地质工作规定》第十五条规定，鲁班山北矿对本矿的地质类型进行了调查，提交本报告。一、本次工作主要任务是：（一）、调查研究矿井地层、地质构造，确定地质构造复杂的程度；（二）、调查研究煤层赋存情况，确定煤层稳定性；（三）、调查测定矿井瓦斯含量，确定矿井瓦斯类型；（四）、调查研究矿井水文地质条件，确定矿井水文地质类型；（五）、调查了解矿井煤层顶底板、煤层倾角以及其他特殊地质因素，确定其类型；（六）、根据调查及有关资料，综合分析矿井存在的地质条件，对矿井地质类型进行划分并提出矿井防灾措施。二、报告编写依据 ：（一）、法律、法规、规范和技术标准：1、《中华人民共和国安全生产法》（2002年6月29日第九届全国人大常委会第二十八次会议通过）；2、《中华人民共和国矿山安全法》（1992年11月7日第七届全国人大常委会第二十八次会议通过）；3、《中华人民共和国煤炭法》（1996年8月第八届全国人大常委会第二十一次会议通过）；4、 国家安全监管总局 国家煤矿安监局《关于印发煤矿地质工作规定的通知》（安监总煤调〔2013〕135号）；5、《煤矿防治水规定》国家安全生产监督管理总局第28号令；6、《煤矿安全规程（2011版）》（国家煤矿安全监察局）。（二）、技术资料  1、《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质报告》（1984年8月，141地质队）2、《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井瓦斯地质说明书》和《鲁班山南北矿瓦斯地质工作实施细则》（2009年8月，河南理工大学瓦斯地质研究所）3、《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田鲁班山北矿煤炭资源储量核实报告》（2011年12月，四川省煤田地质局141队）4、《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井水患现状调查报告》（2012年6月，四川省煤田地质工程勘察设计研究院）5、《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿2015年度矿山储量年报》（2015年12月，乐山市佰瑞德地质矿产应用研究有限公司宜宾分公司）6、《鲁班山北矿隐蔽致灾地质因素普查报告》、《鲁班山北矿矿井水文地质类型划分报告》和《鲁班山北矿矿井水患现状调查报告》（2015年7、8月，川南煤业公司鲁班山北矿）7、 鲁班山北矿2015年瓦斯等级鉴定报告 8、《鲁班山北矿保护层开采保护范围及卸压效果研究报告》（2016年3月，四川省煤矿瓦斯（煤层气）工程研究中心）第二节煤矿概况1、矿井基本情况 鲁班山北矿是筠连矿区首期开发的两处矿井之一，是四川省建设西部能源基地的重要矿井，行政区划属四川省筠连县巡司镇。井田位于筠连矿区沐爱勘探区西北部，鲁班山勘探井田范围内巡司背斜轴以北，矿井井口及工业场地设在井田北部的平桥，距巡司镇约3.0km；地面生产系统设在平桥；井田走向长5.9km，倾斜宽3.0km，面积约16.5km2;地理坐标为：东经：104°32′10″～104°40′50″，北纬：28°5′20″～28°10′10″。2、位置与交通 巡司镇有公路通往筠连、高县、平寨、宜宾、巡场、沐爱、礼义、庙坪以及云南的盐津、牛街、昭通等地。由宜珙支线金沙湾站接轨至巡司镇的金筠铁路筠连站位于矿井生产系统的西侧约500m，矿井接轨甚为方便；由金筠铁路经宜宾至内昆线和成渝线可通往成都、重庆等城市，交通较为方便。矿井西南缘的巡司河段，水急滩多，无舟楫之利。 3、地形、地貌 地形地势：井田内地形总的趋势南高北低，因受放射状沟谷的切割，致使地形较为复杂，井田南缘的鲁班山，海拔标高+1143.10m，是井田最高点，最低处为巡司河与南广河交汇处，标高+380m，相对高差700余米，属中山区。煤层出露标高为+425～+840m。在巡司镇附近，茅口组石灰岩广泛出露，大型坡立谷、溶洞、石林均十分发育，形成开阔的溶蚀平地.同时巡司镇又为沐爱自流向斜茅口组地下水的总排泄区，有著名的大鱼洞、冒水井、凉风洞及温泉等泉群出露，水源充沛。4、气象、水文 (1) 气象 本区属亚热带气候。气候温和，湿润，雨量充沛，冬末偶有霜冻及小雪，无霜期340天左右。历年最高气温39.5℃,最低气温-2.5℃，年平均气温17.5℃左右。每年5～9月为雨季，一年内有数次暴雨，多集中分布在7、8月，年最大降雨量为1597.9mm，年最小降雨量为883.4mm，一般为1200mm。(2) 水文 井田内河流不甚发育，较大者为巡司河，发源于大雪山，由南向北流经本区，环绕井田的西、北两侧边缘，上游河谷狭窄，下游两岸稍开阔，较大流量为176.579m3/s（1980年8月25日测定），较小流量为0.376m3/s（1979年4月22日测定）。区内小溪呈放射状向道溪小河及巡司河排泄，道溪河由东往西流经井田南缘，在铁索桥注入巡司河，入口标高+443m。巡司河的最高洪水位标高为+439.7m。工业广场标高在+447.0m～+453.0m之间，主平硐井口标高在+447.0m，均超过巡司河最高洪水位7m以上。巡司镇至主要城镇交通里程见下表表1-1名称终到站里程（km）名称终到站里程（km）铁路金沙湾74公路沐爱15宜宾119平寨36内江240牛街50成都559盐津58重庆525宜宾113公路筠连17内江265金沙湾76成都482 庙坪110重庆435三、四邻关系鲁班山北矿位于鲁班山井田内巡司背斜以北，矿井东以巡司背斜轴为界与鲁班山南矿为邻，西以巡司河为界；浅部：巡司背斜轴至204勘探线以西50m以煤层露头线为界；204勘探线以西50m至巡司河以+350m等高线与红岩煤矿相邻；深部以-200m煤层底板等高线为界。我矿西边红岩煤矿已经停产，东边鲁班山南矿为生产矿井，我矿随时对鲁班山南矿进行资料交换，准确及时掌握南矿的生产情况，确保矿井的安全生产。 矿区交通位置图 第三节以往地质工作本区先后进行过多次不同程度的地质勘查工作，最近的一次勘查成果为一九八四年六月煤炭部四川省煤田地质勘探公司141勘探队编制完成了《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质勘探报告》，以往主要地质工作及成果如下：1、本区地质工作，前人早已足及，但系统的地质工作则始于1957年2月，原西南煤田地质勘探局普查大队六分队在本区做过找煤工作，填有1:10万地形地质图，施工了少数槽探，采了少数样品，提交了《四川长宁、云南盐津煤田地质踏勘报告》，由于工作程度低，仅供普查工作参考之用。2、1959年原四川省地质局宜宾地质队在巡司河、鲁班山及铁索桥一带进行过以煤、铁为对象的勘探工作，施工钻孔14个，钻尺2551.21m，1960年提交《四川省筠连县兔耳堡、红中凹矿区储量报告（煤、铁）》。该报告经四川省储委1962年审查后，以81号意见书批准为初勘报告。3、1973年至1975年四川煤田地质公司普查队在沐爱勘探区开展了1:2.5万地质普查工作，填绘了1:2.5万地形地质图及水文地质图，施工了槽探，进行了小煤窑编录及采样，于1977年7月提交了《四川省珙长煤田筠连矿区沐爱矿段普查找煤报告》，以川煤地革（1977）168号文批准。4、1979年10月，四川煤田地质公司普查队在上述工作基础上补做了1:5000地质填图及槽探工程等工作，提交了《四川省筠连煤田沐爱勘探区1:5000地质测量报告》。5、1978年4月至1979年8月四川煤田地质公司普查队物探分队又用地面电法手段对本区F1断层做了探测，并于1980年6月编写了《四川省筠连煤田沐爱矿区电法探测断层报告》，公司以川煤地探（1981）032号文批准。6、1977年8月，四川煤田地质公司一四一队会同135队于沐爱勘探区进行了普、详查勘探工作，1981年9月两队合编了《四川省筠连煤田沐爱勘探区详查地质报告》，煤炭部地质局于1982年10月以（1982）煤地地字第325号文批准，为矿区总体设计提供了可靠的地质资料。7、40 1984年8月由四川煤田地质公司141队在以往地质工作的基础上，以机械岩芯钻探为主，综合采用大比例尺航片填图、地面电法、槽探、生产窑调查和老窑访问以及地球物理测井等手段，较好地完成了精查勘探设计所规定的地质任务。取得成绩主要有：井田内可采煤层的层位、厚度、结构及其变化、煤种、变质阶段、物理性质、主要化学特征等已查明，可采边界已圈定；煤层产状、主要褶曲、边界断层、直接充水含水层的富水性和水文地质特征等已查明，提交了《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质报告》，全国矿产储量委员会以全储决字（1985）011号批准。8、2007年7月，四川省煤田地质工程勘察设计研究院编制了《四川省川南煤田筠连矿区鲁班山井田地质灾害调查评价报告》，对鲁班山井田进行地质灾害调查工作，在野外地质调查、收集相关地质资料的基础上，通过对鲁班山井田范围内地质灾害的规模、特征、性质、发育状况、发展趋势、所涉及的范围和影响因素的认真分析和研究，评价各地质灾害体对当地矿山生产、居民生活、国家及人民生命财产安全的影响，对主要地质灾害体提出切实可行的勘察治理方案建议。9、2009年8月，河南理工大学瓦斯地质研究所编制了《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井瓦斯地质说明书》和《鲁班山南北矿瓦斯地质工作实施细则》。10、2011年12月，四川省煤田地质局141队编制了《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田鲁班山北矿煤炭资源储量核实报告》。11、2012年6月，四川省煤田地质工程勘察设计研究院编制了《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿矿井水患现状调查报告》。12、2015年12月，乐山市佰瑞德地质矿产应用研究有限公司宜宾分公司为矿山开展矿山储量动态检测工作，编制提交了《四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿2015年度矿山储量年报》。13、2015年7、8月，我矿编制了《鲁班山北矿隐蔽治灾地质因素普查报告》、《鲁班山北矿矿井水文地质类型划分报告》和《鲁班山北矿矿井水患现状调查报告》并上报古叙煤田公司审批，《鲁班山北矿矿井水患现状调查报告》2015年10月已上报省防治水中心归档。综上所述，矿区的地质工作开展时间较早，矿山积累了一定的地质资料，相关地质资料对矿区的地层，构造，煤层赋存条件，水文地质，开采技术条件等叙述较祥细，地质勘查基本达到精查程度，对矿山的地质工作有一定指导意义。矿井在建设、开拓、采掘生产过程中也揭露和积累了部分地质、水文地质、瓦斯地质资料和防治水工作经验，对矿井下一步地质工作具有一定的借鉴和指导作用。 第二章  地质构造第一节地层和含煤地层一、区域地层筠连矿区位于滇黔褶皱区之娄山褶皱带北缘，西邻雷波隆起。40 地层发育较齐全，且出露良好，除缺失第三系、石炭系、泥盆系及志留系上统外，寒武系及其以上各系均有出露。二、三迭系分布最广，侏罗系、奥陶系和志留系中下统环布其周，寒武系零星出露于外围一些大背斜的轴部，白垩系散布于大向斜的核部，第四系不甚发育，多零星分布于平坝及河谷两侧。二、井田地层井田内出露最新地层为三迭系上统须家河组，最老地层为二迭系下统茅口组，河谷凹地尚有零星第四系分布。现按地层顺序由新至老叙述如下：（一）第四系（Q）零星分布于巡司河两岸及煤系露头附近的平坝地区，由一套松散的砂质粘土、亚砂土、砂砾等堆积而成。一般未经固结，与下伏地层成不整合接触。（二）三迭系（T）1、三迭系上统须家河组（T3xj）出露于井田北部边缘及新街向斜轴部，为一套陆相沉积的砂岩、泥岩夹薄煤，出露厚度大于50m。与下伏雷口坡组呈假整合接触。2、三迭系中统雷口坡组（T2l）呈带状出露于井田北部边缘及新街向斜核部，一般厚212m，为泻湖、蒸发岩台地环境的碳酸盐沉积，据岩性分两段。（1）、二段（T2l2）一般厚79m，岩性以浅灰色白云岩为主，夹薄层灰岩、白云质灰岩等。产少量海相动物化石。（2）、一段（T2l1）一般厚133m。岩性以浅灰色中厚层状～厚层状白云为主，夹薄层白云质灰岩及钙质粉砂岩、泥岩。底部普遍发育一层0.8～1.20m的浅绿色水云母粘土岩（俗称“绿豆岩”），致密、滑腻，岩性特殊，层位稳定，是雷口坡组与嘉陵江组的分界标志。3、三迭系下统嘉陵江组（T1j）平均厚325.94m。广布于井田北部，为一套泻湖，浅海陆棚及滨海碳酸盐类沉积，据岩性分三段：（1）、三段（T1j3）为泻湖及蒸发岩台地相沉积的碳酸盐及蒸发岩，岩性以浅灰色、灰白色薄～中厚层状白云岩为主，夹薄层灰岩及膏溶角砾岩。角砾成份以微晶白云石为主，次为泥岩角砾，分选差，砾径2～50mm不等，棱角状。镜下常见到基质中散布有花瓣状石膏集合体的假晶，底部一层砾岩厚达8m40 左右，以此与嘉陵江组二段分界。水平层理较发育，见有迭层石。厚度变化不大，平均114.73m。（2）、二段(T1j2)为浅海陆棚环境的碳酸盐沉积。岩性以灰色厚层状石灰岩为主，中部夹竹叶状灰岩多层。厚度变化不大，平均160.08m。（3）、一段（T1j1)以前滨～近滨带环境的石灰岩为主，夹少量薄层粉砂岩，见水平层理及波状层理。镜下多见微晶～粉晶及生物碎屑结构。顶部常有一层1.00m左右的砂质泥岩与二段分界。4、三迭系下统铜街子组（T1t）为台地边缘浅滩环境的碳酸盐及陆源碎屑沉积。由东向西成带状出露于井田北部，与下伏飞仙关组为过渡接触。据岩性分两段：（1）、二段（T1t2）岩性为紫红色、黄褐色泥质岩及粉砂岩、细粒砂岩。矿物成份以石英、长石为主，次为玄武岩岩屑等。厚度12.26～21.29m，一般15.09m。（2）、一段（T1t1）浅灰色、紫灰色薄～中厚层状石灰岩、泥灰岩夹薄层钙质粉砂岩，石灰岩以鲕粒结构别具一格，鲕粒为园或椭园形；鲕径0.2～0.5mm，多晶鲕、负鲕，变形鲕均有层理多样，波状层理、水平层理、交错层理等。层面见小型波痕，生场活动遗迹发育，多为斜交和垂直虫管。动物化石丰富，但保存不完整，仅见个体很小的双壳类及腹足类化石，显示高能量的水体环境。物性特征：视电阻率曲线异常、宽度、幅度急剧变化。底部有一中等偏高异常，较特殊，而自然伽玛曲线有一明显的低谷。为铜街子组与飞仙关组的分界标志。5、三迭系下统飞仙关组（T1f）为一套以滨海相为主的紫色陆源碎屑岩建造。广布于井田中部、南部，出露良好，化石丰富，总厚度484.46m，据岩性分四段：（1）、四段（T1t4）以暗紫色薄～中厚层状钙质粉砂央为主。夹薄层细粒砂岩及生物碎屑灰岩。下部30m左右粒度变粗；含铁量增多，颜色变为鲜红色或肉红色，野外极易识别，是划分飞仙关组三、四段的分界标志。波状层理为主，次为透镜状层理。层面见大型波痕。斜交、垂直虫管发育。（2）、三段（T1t3）顶、底各有一层2～6m40 厚的灰绿色粉砂质绿泥石岩与四、二段分界。岩性为灰紫色薄中厚层状钙质粉砂岩，夹多层生物碎屑灰岩。层理以波状层理与水平层理为主，见小型斜层理及楔形交错层理。层面多见波痕。屡见斜交及垂直虫管，海相动物化石十分丰富，（3）、二段（T1t2）岩性以暗紫色中厚层状～厚层状粗粉砂岩及细粒砂岩为主，中上部夹多层生物碎屑灰岩。结构成熟度中等，成份成熟度较低。碎屑颗粒成份以玄武岩屑、斜长石、石英为主，次为绿泥石、褐铁矿、少量海绿石。层理类型多样，以波状层理、楔形交错层理为主，层面见大型波痕。下部20m左右为灰绿色、紫色相间的过渡带，其上30～40m为砖红色含铁粗粉砂岩、细粒砂岩，岩性特殊，易于识别。（4）、一段（（T1t1）上部为灰绿色中厚层状粗粉及细粉砂状绿泥石岩，夹生物碎屑灰岩数层，含钙质结核及黄铁矿晶粒及薄膜；下部为浅绿色绿泥石质泥岩，易风化破碎，富含方解石脉，呈“龙须状”分布，绝大部分揭露钻孔均可见及，形状特殊，层位稳定，可作为地层对比的良好标志；底部普遍发育一层厚0.50m左右的浅灰色生物碎屑灰岩，是与下伏宣威组的分界标志（Ⅰ号标志）。此段岩性除颜色特殊外，矿物成份较之以上各段有明显差异，绿泥石含量高，一般含40%左右，局部可高达80%。动物化石组合也有独特之处，代表三迭系底部特征的王氏克氏蛤化石群占主导地位，综上述，飞仙关组各段岩性、岩相稳定，各段厚度虽有变化，但具有互相消长的关系，使其全组总厚度保持稳定。动物化石组合具有明显的分带性。一、二段以克氏蛤为主，三、四段以正海扇为主，显示出克氏蛤，正海扇两属在繁盛时期的地层层序关系，这一特征在地层对比中具有重要意义。飞仙关组与下休宣威组为连续沉积。（三）、二迭系（P）区内二迭系比较发育，广泛出露于井田南部。分上、下两统，上统包括宣威组、峨眉山组；下统含茅口组、栖霞组和梁山组。1、二迭系上统宣威组（P2x）宣威组为海陆交替相的含煤、铁沉积，根据含矿特征又分上、下两段。上段以含具有工业价值的无烟煤为特征（称为含煤段），岩性以陆源碎屑为主，夹可采煤层及数层生物碎屑灰岩。产植物化石及海相动物化石；下段不含可采煤层，以泥、砂岩为主。平均厚139.44m。与下伏峨眉山组呈假整合接触。2、二迭系上统峨眉山组（P2β）一般厚度为118.27m，呈带状出露于井田南部的煤系地层外围。具有东薄西厚之势，西部的巡司河实测厚度为160.80m，。顶部普遍发育一层厚薄不一的浅灰色、灰褐色凝灰岩或角砾状凝灰岩（2～20m）。40 其下即为所称的新鲜玄武岩，铁表色、灰绿色，致密坚硬，具杏仁、气孔状构造，柱状节理发育。矿物成份以基性斜长石为主次为玄武玻璃质、辉石、绿泥石、白太石，榍石等。中部普遍夹有一层1～6米厚的浅灰色凝灰质泥岩，疏松，显层状，局部可见植物碎片化石，说明玄武岩具有间歇性喷发的特征。其底部普遍发育一层1.00m左右的浅灰色、灰白色高岭石粘土岩。矿物成份以高岭石为主，可能与茅口组顶部风化有关。3、二迭系下统茅口组（P1m）出露于井田南缘巡司镇附近，为浅海陆棚环境的碳酸盐沉积，岩性为灰色厚层～巨厚层状微晶～粉晶石灰岩，含燧石结核。厚357m。三、含煤地层含煤地层沿用传统的“宣威组”一名，时代属晚二迭世，平均厚度139.44m，呈带状出露于井田南部的柏香林、朝天洞、桃子坪、付家湾一带。为一套陆相、海陆交替相的含煤、铁建造。根据含矿特征，以9号煤之底界将煤组分为上、下两段。上段称宣威组上段（P2x2），下段称宣威组下段（P2x1）。上段顶界为Ⅰ号标志之底，以含具工业价值的煤层为特征，简称“含煤段”，平均厚度42.72m，属滨海平原环境（或称湖坪环境）的含煤沉积。下段底界为玄武岩之顶，上界为9号煤之底。以不含可采煤层、仅含透镜状菱铁矿为标志。简称“含矿段”，平均厚度96.72m，属冲积平原环境的陆源碎屑沉积。第二节地质构造一、区域构造（一）区域构造特征筠连矿区位于川南煤田西段。东西两侧分别与川黔、川滇南北构造带相邻，北接新华夏系第三沉降带——四川盆地南缘，为盐津——威信东西构造带的组成部分。（二）、沐爱勘探区构造特征沐爱勘探区位于筠连矿区中段，落木柔背斜北翼（见插图4-1）。区内构造形态主要表现为一系列北东至北北东向的宽缓褶曲，伴生有同方向的断裂构造。横亘勘探区中部的F1、F2断层将勘探区分成南、北两部分。二、井田构造鲁班山井田位于沐爱勘探区的西北隅，F1断层北侧，东接新街向斜，西隔水茨坝向斜与筠连鼻状背斜相望，巡司背斜斜贯井田中部。（一）井田基本构造特征为一宽缓而简单的北东向背斜（巡司背斜）构造，伴生有稀疏的断层。总的面貌是井40 田边缘较复杂，井田内部较简单，较大断层均分布在井田边界地区，井田内部仅受小断层影响。地层产状受巡司背斜控制。倾角多在5～25度间。在巡司背斜北西翼，地层总体走向在208勘探线以西，301勘探线以东为近东西；208勘探线与301勘探线间为N65°E。倾角也稍有增大（25～27度），为本井田（除褶曲转折端外）地层产状变化最大之区段。巡司背斜南东翼地层总体走向为20°～50°E，倾角10～20度。经1：5000比例尺航调填图，井田内共填绘褶曲12条，其中巡司背斜（B33）是井田的主干构造，新街向斜（S40）是井田的东部边界构造，其余次级小褶曲多分布在井田边缘一带，规模小，对煤层无影响。共填绘地表断层22条，且大部分分布在边缘地带。其中落差>30m者1条（F1），落差在20～30m者7条（F70、F54、F67、F68、F69、F100、F112），落差<20m者14条。按断层性质分：正断层12条，逆断层10条。22条断层中，切煤断层仅有4条（F1、F54、F86、F100），其它断层对煤层均无影响。切煤断层中，F1断层为井田的南部边界构造，F54、F86发育在煤层露头附近，它们对今后煤层开采不造成多大影响。对开采有影响的仅有井田内部的F100断层。另外根据勘探施工的139个钻孔（包括借用新场井田9个钻孔）的统计资料，共揭露隐伏断点39个，其中对煤层有影响的断点38个，造成地层重复或缺失达20m以上的断点3个（f538、f539、f503），10～20m者9个，＜10m者27个。按性质分，造成地层重复40 的断点10个，造成地层缺失的断点29个。综上述：本井田地层产状平缓（以缓倾斜为主），煤系中无火成岩侵入，井田构造表现为一简单背斜，井田内部落差>20m的切煤断层仅有F100断层及311-3孔的f503断点（f503已位于下山水平）。规模较大的断层多发育在井田边缘一带，对今后开采无甚影响。据此，将本井田的构造复杂程度定为第二类——中等构造类型。(二)、巡司背斜（B33）斜贯井田中部，南自巡司附近，经鲁班山南麓的高塝、庙坪至朱家沟北侧消失，全长约13公里。轴向由N70°E向北转到N30°E（井田内多为N40°E左右），轴面略向北西倾斜，倾角85～90度。枢纽向北东倾伏，倾伏角5～10度，核部出露最老地层为茅口组，两翼主要为中、下三叠统及上二叠统，北西翼倾角稍大，为20～25度，南东翼稍缓，为10～20度。在井田外围，背斜轴部及两翼的雷口坡组、嘉陵江组及铜街子组中，发育有一些较小规模的层间褶皱，这些褶皱只影响浅部地层，对煤层无影响。巡司背斜是本井田的主干构造，它对地层产状，煤层底板等高线及次一级构造的组合方向均起控制作用，成为井田内的构造骨架。对此褶曲，井田内沿背斜轴的211号勘探线共施工钻孔16个，进行了严密控制，两翼也有足够的钻孔控制，对褶曲的形态，展布及起伏变化规律和对煤层的影响等均已查明。（三）、断层1、F100断层位于井田边界中部208-8与209-2号孔连线北侧，全长700m左右。西段露头不清楚，系推断位置。断层走向N80°W，倾向南西，倾角50°～60°，北盘相对下降，南盘相对上升，为逆断层，落差为20～25m。此断层是井田内部较大的切煤断层，它造成了各煤层的重复，对煤层开采有一定程度的影响。沿走向有208-8、208-12、209-2三个钻孔严密控制（三孔揭露断层标高分别为578.96m、700.63m、585.28m）。通过地表填绘，钻孔控制，对此断层的规模、产状及变化规律均已查明。该断层对三采区中段西翼工作面布置影响较大。见插图4-4。2、F54断层分布于井田西端煤层露头线附近，呈北东向延伸，全长约550m。断层倾向南东，倾角50度，落差20～25m。北西盘相对上升，南东盘相对下降，为正断层。此断层地表迹象明显，深部有202-1钻孔控制。断层规模小，延伸不远即消失，仅对煤层的浅部开采有影响。3、f1断层位于井田中部207—2与208—40 2号孔连线之间，为隐伏逆断层，全长约480m左右，井巷中有三处控制，地表未见出露。断层走向N43°W，倾向南东，倾角40°～60°，北盘相对下降，南盘相对上升，落差大于27m，造成8号煤层重复三次，该断层为逆冲断层，其附近次生、伴生小型断层及挠曲发育，对煤层开采有一定程度的影响。（四）、滑坡井田内发育有五个滑坡：生基坪滑坡（H40）、付家湾滑坡（H41）、烂田口滑坡（H42）、柏香树滑坡（H43）石堰沟滑坡（H44）。其中，付家湾滑坡、柏乍树滑坡及烂田口滑坡，对煤层有一定影响。现将它们的特征分述如下：（一）烂田口滑坡分布在巡司背斜轴部的大竹林，烂田口、桃子坪及苟猪塝一带，滑体几度掩盖煤层露头线。西端被第四系掩盖，面积约0.90km2。滑床地层为飞仙关组一段和宣威组上段，滑体地层为飞仙关组一、二段和宣威组上段。滑体最大厚度达160m。由于滑坡规模较大，滑床切割较深，因而对煤层有一定影响。局部地段直接破坏了煤层，如在321、322号孔中，宣威组上段所有可采煤层均被刨蚀。208-1号孔，1、2号煤被刨蚀。其它钻孔揭露滑床层位均在飞仙关组，对煤层无甚影响，只是因滑动影响，局部岩、煤芯稍有破碎现象。此滑坡经过地表填绘，深部有九个钻孔控制，对滑坡的形态及对煤层的影响程度均已查明。三采区目前已进入二、四区段回采，该滑坡对生产无直接影响。（二）柏香树滑坡分布在巡司河边煤层露头附近，面积约0.11km2。经215号孔证实，滑体最大厚度约60m，滑体和滑床地层为飞仙关组一段与宣威组上段。40 此滑坡在201号勘探线附近破坏了2、3号煤露头线，但因规模小，滑床切割不深，对煤的开采无影响。（三）付家湾滑坡分布在井田西南端付家湾附近。滑体最大厚度约30m左右，面积0.03km2。滑体地层为飞仙关组一段，滑床地层为宣威组上段。此滑坡掩盖煤层露头线100m左右。但因分布在煤层露头附近，规模小，对煤层开采无多大影响。第三节地质构造复杂程度划分川南煤田筠连矿区鲁班山井田内地质构造复杂，中小型断层极其发育，主要以斜交正断层为主，对煤矿生产建设有着较大影响。巡司背斜是鲁班山井田的主干构造，它对地层产状、煤层底板等高线及次一级构造的组合方向均起控制作用，成为井田内的构造骨架。根据生产揭露本矿井地质构造应属于中等～复杂类型。截至2015年6月共揭露落差大于5m的断层26条（同时影响3、8号煤层计为一条），其中正断层21条，逆断层5条；其中大于10m的断层6条（正断层3条，逆断层3条）。对综采工作面的布置和采掘生产影响极大。建议及时对矿井地质构造规律、构造特征等进行综合分析、总结，采用物探、钻探等手段提前予以探明。根据矿井井下实际揭露情况，鲁班山北矿矿井含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，中小型断层极其发育，不受岩浆岩的影响，对采区的合理划分和采煤工作面连续推进有一定影响。依据《煤矿地质工作规定》第十一条规定，本矿井地质构造复杂程度划分为中等类型。 第三章  煤层、煤质和资源/储量第一节煤层赋存特征一、含煤岩系特征矿区含煤地层为二叠系上统宣威组，平均总厚139.44m。含煤10余层，煤层总厚一般为7.79m，含煤系数为5.6％。可采煤层4层，为2、3、7、8号煤层，可采煤层总厚度一般为5.54m，煤层走向为近东西向，倾角5°～25°。二、煤层特征2号煤层：下距3号煤层2.03～11.23m，平均5.83m，煤层总厚0.38～2.14m，一般0.86m；纯煤厚0.38～1.94m，一般0.80m；采用厚度0.38～1.94mm，平均0.80m40 ，局部含夹矸1～2层，夹矸厚0.08～0.13m，一般0.10m，煤层厚度变化较大。顶板主要为泥质岩、砂岩；底板主要为砂岩类组成。3号煤层：下距7号煤层11.15～26.63m，平均18.43m。煤层总厚0.48～2.26m，一般1.0m；纯煤厚0.48～2.26m，一般0.85m；采用厚度0.48～2.26mm，平均0.90m，局部含夹矸1层，夹矸厚0.13～0.20m，一般0.20m，该煤层在可采区内厚度变化较大。其顶板主要为砂岩，含少量泥质岩；底板主要为砂岩、泥质岩。7号煤层：下距8号煤层0.08～13.82m，平均3.70m，煤层总厚0.30～2.93m，一般1.30m；纯煤厚0.30～2.93m，一般1.10m；采用厚度0.30～2.93mm，平均1.20m，不含夹矸。煤层顶板主要为砂岩、泥岩、泥质砂岩，其强度较好，但有—层0.05～0.15m的炭质泥岩和泥岩组成的伪顶。底板在平硐水平以上主要为泥质岩类。平硐水平以下主要为砂岩类，有一薄层状的，由炭质泥岩或灰黑色泥岩组成的伪底。8号煤层：本矿主要可采煤层，全区可采。煤层总厚0.60～7.01m，一般3.3m；纯煤厚0.60～5.73m，一般2.9m；采用厚度0.60～5.73mm，平均3.0m，局部含夹矸1～4层，夹矸厚0.03～1.03m，一般0.10m，煤层厚度变化不大，属较稳定煤层。煤层顶板主要以砂岩、泥质砂岩，有一层0.02～0.2m的伪顶；底板除个别地方为砂岩外，基本上由泥质岩组成。7、8号合并煤层：主要分布于本矿南东部位。煤层总厚3.42～3.69m，一般3.5m；纯煤厚3.04～3.42m，一般3.3m；采用厚度3.04～3.42m，一般3.3m，局部含夹矸1~2层，夹矸厚0.16～0.3m，一般0.20m，煤层厚度变化不大。煤层顶板主要以砂岩、泥质砂岩为主，底板多为粘土岩。综上所述，矿区内3、8号煤层为全区可采的稳定煤层，2、7号煤层赋存条件变化较大，属于局部可采的不稳定煤层，为局部可采煤层。第二节煤种及煤质变化据《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质报告》，2、3、7、8号煤层煤质特征如下：2号煤层：灰黑～黑色暗淡型煤，以暗淡为主夹少量亮煤条带，块状结构。原煤水份（Mad）1.78，灰份（Ad）24.21～49.98％，平均35.85％；挥发份（Vd）5.16～7.21％，平均6.26；固定碳（Fcd）92.79～94.84％，平均93.74％；全硫含量（St.d）0.22～2.00％，平均为0.48％，发热量（Qgr.vd）17.1～26.6MJ/kg，平均21.7MJ/kg，属高灰、低～中高硫无烟煤。40 3号煤层：黑色中暗型煤，以暗煤、亮煤为主夹少量镜煤条带及线理状丝炭体，块状结构。原煤水份（Mad）1.86％，灰份（Ad）22.63～48.15％，平均33.4％，挥发份（Vd）4.89～7.81％，平均6.33％，固定碳（Fcd）95.11～92.19％，平均93.67％，全硫含量（St.d）0.40～6.23％，平均2.48％，发热量（Qgr.vd）16.5～26.5MJ/kg，平均22.42MJ/kg属中高硫、高灰无烟煤。7号煤层：灰色～黑色半暗或暗淡型煤，以暗煤，亮煤为主少量镜煤条带结构较简单，局部为双层结构、块状、层状构造，原煤水份（Mad）2.03％，灰份（Ad）22.97～48.35％，平均34.14％，挥发份（Vd）4.81～7.45％，平均6.15％，固定碳（Fcd）92.55～95.19％，平均93.85％，全硫含量（St.d）0.28～11.48％，平均4.25％，发热量（Qgr.vd）16.6～26.5MJ/kg，平均22.42MJ/kg，属高灰、高硫无烟煤。8号煤层：黑色暗淡～半亮～光亮型煤、宏观煤岩县三分性，上分层为暗淡型，中分层为半亮型，下分层为光亮型，成为以亮煤为主，夹镜煤条带，富含黄铁矿结核及薄膜，内生裂隙发育、煤质好、块状、层状构造、条带状、层状为复煤层结构。原煤水分（Mad）2.13％（合层区）；灰份（Ad）17.55～39.16％，平均26.79％，挥发份（Vd）4.81～7.23％，平均6.20％，固定碳（Fcd）92.77～95.19％，平均93.80％，全硫含量（St.d）0.64～7.70％，平均4.03％，发热量（Qgr.vd）20.5～28.3MJ/kg，平均25.48MJ/kg，属高硫、中灰无烟煤。鲁班山北矿所采煤层属无烟煤（WY03），按煤质特征及工艺性能，各煤层均可作工业用煤或民用煤。第三节煤炭资源/储量估算一、资源储量类型的确定原则矿山已取得有效的采矿许可证且开采多年，虽未进行专门的可研和预可研评价，也应视为矿山在现行市场条件下开采是经济的。本次资源储量类型的确定主要参照了2011年资源储量核实资料：由于本矿山位于精查井田中控制的A+B级储量分布区，地质构造复杂程度中等，2、3、7、8号煤层较稳定，井田勘查类型列为二类二型，故本次原则上将各煤层井巷控制较好、经500m线距、小于500m线上孔距的保有资源储量列为探明的经济基础储量（111b）类，由1000m线距、500~1000m线上孔距控制及影响同时无井巷控制的保有资源储量列为控制的经济基础储量（122b）类；达不到上述要求以及受不可采区影响的块段列为推断的资源量(333)类；对受古滑坡体影响而被限制开采的资源、河流保安煤柱等均沿用2011年资源储量核实资料列为探明的次边际经济资源量（2S11）类；动用资源储量为探明的经济基础储量（111b）类。二、动态检测结论40 （一）、经核实，截止2015年10月底，本矿山范围内2、3、7、8号煤层煤炭资源储量估算结果为：1、累计查明资源储量11254.9万吨，其中(111b)3397.3万吨，(122b)6270.5万吨，（333)1302.1万吨，(2S11)285.0万吨。矿区平面及采高范围内累计查明10788.4万吨，其中(111b)3397.3万吨，(122b)6064.0万吨，（333)1062.2万吨，(2S11)275.1万吨。矿区平面内、采高外累计查明456.3万吨，其中(122b)206.5万吨，(333)239.9万吨，(2S11)9.9万吨。2、保有资源储量9369.9万吨，其中(111b)1512.3万吨，(122b)6270.5万吨，（333)1302.1万吨，(2S11)285.0万吨。矿区平面及采高范围内保有8913.6万吨，其中(111b)1512.3万吨，(122b)6064.0万吨，（333)1062.2万吨，(2S11)275.1万吨。矿区平面内、采高外累计查明456.3万吨，其中(122b)206.5万吨，(333)239.9万吨，(2S11)9.9万吨。3、动用资源储量(111b)1885.0万吨(其中2015年度动用77.4万吨)。矿区平面及采高范围内动用(111b)1885.0万吨。矿区平面内、采高外动用(111b)0.0万吨。矿区平面内、采高外动用(111b)0.0万吨。各煤层资源储量情况表表3-1煤层代号资源储量类别资源储量类型（111b）（122b）（333）（2S11）小计（万吨）合计（万吨）2动用资源储量采高内288.5288.5288.5采高外0.0保有资源储量采高内102.81080.6387.240.41611.01622.3采高外9.11.90.311.3累计查明资源储量采高内391.31080.6387.240.41899.51910.8采高外9.11.90.311.33动用资源储量采高内393.3393.3393.3采高外0保有资源储量采高内416.71427.387.855.81987.62033.7采高外30.515.10.546.1累计查明资源储量采高内810.01427.387.855.82380.92427.0采高外30.515.10.546.17动用资源储量采高内176.8176.8176.8采高外0.0保有资源储量采高内316.9576.3587.270.31550.71615.440 采高外10.051.23.564.7累计查明资源储量采高内493.7576.3587.270.31727.51792.2采高外10.051.23.564.78动用资源储量采高内1026.41026.41026.4采高外0保有资源储量采高内675.92979.80108.63764.34098.5采高外156.9171.75.6334.2累计查明资源储量采高内1702.32979.80108.64790.75124.9采高外156.9171.75.6334.2（二）、矿山2015年度产煤约65.42万吨，动用资源储量77.4万吨，护巷煤柱及落煤损失等共计约11.98万吨，工作面损失率约为15.5%，属正常损失，回采率约为84.5%，基本符合相关要求。矿山先采2、3号煤层、后采7、8号煤层，开采顺序合理，井巷布设也基本按照开发设计方案实施。（三）、矿区范围内保有资源储量9369.9万吨，扣除矿区范围内限制开采的资源量（2S11）类275.1万吨及矿区平面内、批准开采标高下的资源量456.3万吨后，实际保有资源储量8638.5万吨，若按矿山开发利用方案设计的矿井回收率74.1%，资源储量备用系数按1.4计，可为90万吨/年的规模矿井服务约50.8年。第四节煤层稳定程度划分1、煤层稳定性定性、定量评定 本矿井主采煤层为3、8号煤层，煤层厚度有一定变化，但规律性明显，3号煤层结构简单，8号煤层结构复杂，局部含夹矸1～4层，煤层属于无烟煤，全区绝大部分为可采煤层，约占全矿井资源/储量的67.1%以上，可采边界规则。根据煤层稳定性定性分析，3、8号煤层均评定为稳定煤层。 2、矿井煤层稳定程度划分 结合矿井多年生产过程中煤层揭露情况，根据《煤矿地质工作规定》中第十二条煤层稳定性定性定量评定结果，矿区内3、8号煤层为全区可采的稳定煤层，2、7号煤层赋存条件变化较大，属于局部可采的不稳定煤层，为局部可采煤层；所采煤层均属无烟煤，按煤质特征及工艺性能，各煤层均可作工业用煤或民用煤。3、8号煤层资源/储量占矿井资源/储量比例为67.1%。综上所述，鲁班山北矿煤层稳定程度划分为中等类型。40 第四章 瓦斯地质第一节煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级一、煤层瓦斯参数（一）瓦斯压力：2号煤层在标高为+528～+651m内（埋深195～299m）的瓦斯压力为0.25～0.513MPa；3号煤层在标高为+523~+646m内（埋深202～304m）的瓦斯压力为0.25～0.615MPa；8号煤层在标高为+495～+417m内（埋深230～483m）的瓦斯压力为0.45～1.6MPa。（二）瓦斯含量：2号煤层在标高为+528～+651m内（埋深195～307m）的瓦斯含量为8.5143～9.8432m3/t；3号煤层在标高为+523～+646m内（埋深202～477m）的瓦斯含量为8.8702～11.6729m3/t；8（7）号煤层在标高为+417～+655m内（埋深230～483m）的瓦斯含量为9.0382～15.6377m3/t。（三）瓦斯含量梯度：2、3、8（7）号煤层瓦斯梯度分别为0.00931、0.01043、0.0197m3/t/m，2、3、8号煤百米瓦斯含量梯度分别为0.931、1.043、1.97m3/t/100m。（四）煤层透气性系数：2号煤层在标高为+528m（埋深195m）透气性系数为27.571264m2/（MPa2.d）；3号煤层在标高为+523～+453m（埋深202～477m）内的透气性系数为5.535203～9.233426m2/（MPa2.d）；8（7）号煤层在标高为+495～+417m（埋深230～483m）内的透气性系数为0.262441～1.021728m2/（MPa2.d）。（五）煤层坚固性系数（f）：2号煤层坚固性系数为1.43，3号煤层坚固性系数为1.82，8号煤层坚固性系数为1.62。（六）瓦斯放散初速度（Δp）：2号煤层瓦斯放散初速度为21，3号煤层瓦斯放散初速度为24，8号煤层瓦斯放散初速度为20。二、瓦斯等级矿井2006年元月开始竣工投产，2006年至2013年矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，2014年元月3日正式升级为煤与瓦斯突出矿井（川安监函[2014]2号），矿井每年按规定进行了瓦斯等级鉴定，2015年矿井瓦斯等级鉴定报告反映，矿井绝对瓦斯涌出量58.96m3/min，矿井相对瓦斯涌出量42.45m3/t。第二节矿井瓦斯赋存规律40 对煤层瓦斯主要影响有褶曲构造、断裂构造、煤层埋深、顶板泥岩厚度、煤层厚度及结构变化、煤质、水文地质条件。现将影响煤层瓦斯的各个因素和瓦斯赋存规律叙述如下：一、地质构造对瓦斯赋存的控制（一）褶曲构造主要受巡司北背斜的控制，在井田范围内，褶曲变形自北向南增大，以致构造煤的发育，自北向南趋于增强；向斜槽线的起伏变化，使煤层埋深在井田中部最大，最有利于瓦斯保存，向南向北煤层埋深变浅，有利于煤层瓦斯向地表逸散。（二）断裂构造鲁班山井田内，断层主要为NE～NNE向展布的逆断层，并以NNE向逆断层最发育。已揭露的61条断层均为走向压扭性断裂，其中，33条断层在地表有不同程度的暴露，其余28条隐伏在地表以下；对煤层有较大破坏的断层11条，落差大于30m的20条，15～29m落差的17条，小于15m落差的24条。各断层在平面上多平行排列，剖面上呈叠瓦式分布。在鲁班山北矿，断裂构造对瓦斯赋存具有重要影响：一方面，断裂构造对煤层及其顶底板造成破坏，影响了瓦斯在煤层中运移，对瓦斯产生积聚或释放作用；另一方面，断层附近伴生和派生构造发育，导致煤层破碎，构造煤增多，煤层厚度发生较大变化，瓦斯分布不均，局部产生应力集中和高压瓦斯。此外，断层的不同组合形式，对瓦斯的赋存和煤与瓦斯突出的危险性也有很大影响。由于断层上盘逆冲在下盘之上，上盘煤层大多变形强烈，构造煤发育，下盘煤层相对稳定，但煤层埋藏深度增大，有利于瓦斯积聚。二、煤层埋深对瓦斯赋存的影响根据鲁班山井田勘探钻孔、地形图和煤层底板等高线图，绘制了煤层埋藏深度等值线图。结合对回采工作面瓦斯资料统计获得的煤层瓦斯涌出量数据，确定了煤层绝对瓦斯涌出量与煤层埋深具有线性正相关关系，并以相关系数0.87满足回归方程。结合以上资料得出，煤层绝对瓦斯涌出量随埋深增加而增大，涌出量梯度为3.66m3/min/100m。三、顶板泥岩厚度对瓦斯赋存的影响为了分析8号煤层围岩对瓦斯涌出的影响程度，统计了8号煤层顶板20m厚度内的泥岩厚度，并绘制了泥岩厚度等值线，在此基础上分析了8号煤层顶板20m厚度内的泥岩厚度与瓦斯涌出量的相关关系，确定了煤层绝对瓦斯涌出量（y）与8号煤层顶板20m厚度内泥岩厚度（x）间的线性回归方程，进而表明煤层绝对瓦斯涌出量与煤层顶板泥岩厚度具有线性正相关关系。从瓦斯地质图上可以得出，鲁班山井田北端，向斜东翼顶板泥岩较西翼厚，瓦斯涌出量东翼比西翼大；鲁班山田南端则与北端相反。四、煤层厚度及结构变化8号煤层属中厚煤层，厚度2.2～5.1m，平均4.06m，结构复杂40 ，在横向上煤层有一定的变化。根据对8号煤层厚度的统计数据，分析了煤层绝对瓦斯涌出量（y）与煤层厚度（x）间的相关关系，从而确定煤层厚度对煤层瓦斯绝对涌出量具有一定的影响。煤体结构是指煤层在后期改造中所形成的结构。煤体的破坏程度一方面可以说明煤体对瓦斯赋存的影响程度，另一方面也表明了煤体抵抗外力破坏的能力。在遭到地应力作用而破碎的煤体中，裂隙增多，煤颗粒的表面积增大，从而煤体吸附瓦斯的能力成倍增加。然而在地应力作用下，裂隙变小而杂乱无章，使煤层的透气性降低，从而形成了高瓦斯区或瓦斯集中带，在这些地段较正常区瓦斯要大。五、煤质煤质包括煤岩类型、煤化程度及煤质指标等几个方面，其在横向上的变化往往是造成煤层瓦斯赋存差异性的主要因素之一。由于8号煤层煤质属无烟煤，煤质变化不大，在此未做进一步的工作。但在矿井采掘的过程中还需要注意积累这方面的资料，并分析其对瓦斯赋存的影响。六、水文地质条件赋存在含煤岩系及围岩中的地下水，与煤层瓦斯同属流体，它们的运移和赋存都与煤、岩层的孔隙、裂隙通道有关。地下水的运移，一方面驱动着裂隙和孔隙中瓦斯的运移，另一方面又带动了溶解于水中的瓦斯一起流动。因此，地下水的径流有利于瓦斯的逸散。同时，水吸附在孔隙和裂隙的表面，还减弱了煤对瓦斯的吸附能力。在煤层及围岩中，地下水和瓦斯所占的空间往往是互补的，表现为水大的地带瓦斯小，水小的地段瓦斯大。第三节矿井瓦斯涌出量预测采用瓦斯地质图法对8号煤层进行瓦斯涌出量预测。此方法是在矿山统计法的基础上，系统收集、整理建矿以来地质资料和瓦斯资料，尤其是回采工作面每日的瓦斯浓度、风量和抽放量的基础上，统计回采工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量，经过分析、整理，去伪存真后展示在瓦斯地质图上，同时考虑地质资料划分出不同级别的瓦斯区域，研究矿井瓦斯地质规律，进行瓦斯涌出量预测。根据鲁班山北矿最近两年的瓦斯日报表、产量和风量报表，分别统计分析了1338工作面和28714工作面瓦斯涌出量。根据前述绝对瓦斯涌出量随埋深增加而增大的回归分析，采用瓦斯地质图法对8号煤层进行了瓦斯涌出量预测。煤层埋深550m处的瓦斯涌出量趋势值是5m3/min；煤层埋深686m处的瓦斯涌出量趋势值是10m3/min；煤层埋深823m处的瓦斯涌出量趋势值是15m3/min。40 第四节煤与瓦斯区域突出危险性预测煤与瓦斯突出是多种因素共同作用下产生的复杂动力现象，采用单一指标难以进行准确预测，必须考虑多种因素共同作用效应，因此，为了准确分析评估鲁班山北矿各煤层的突出危险性，按照《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》（AQ1024-2006）和《防治煤与瓦斯突出规定》的相关规定，采用单项指标评价方法。煤层突出危险性评价单项指标有煤层瓦斯压力值、瓦斯含量值、瓦斯放散初速度指标（△p）值、坚固性系数（f）值、煤的破坏类型。判断煤层突出危险性的临界值应根据矿井的实测资料确定，如无实测资料时，则参照相关规定，各煤层选取有代表性的取样点，实测值及各单项突出危险性临界值及汇总如下附表4-1。参数测试结果及临界值对比表表4-1煤层破坏类型瓦斯放散初速度△p（mmHg）坚固性系数f瓦斯压力P（MPa）瓦斯含量W（m3/t）临界值Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤0.50.74W≥8实测值2号煤Ⅴ211.430.5139.12503号煤Ⅴ241.820.511.67298号煤Ⅴ201.621.615.6377通过测试数据反映，2、3、8（7）号煤层钻孔取芯所得煤样破坏类型属第Ⅴ类型，均具备煤与瓦斯突出危险性；瓦斯放散初速度均大于10，但坚固性系数测值大于0.5，说明鲁班山北矿煤质较硬，但煤体瓦斯放散快；2、3、8（7）号煤层瓦斯含量均大于8m3/t，瓦斯含量较大，尤其是主采煤层8号煤瓦斯含量相对更大；2、3号煤测点瓦斯压力小于0.74MPa，8（7）号煤测点13采区+450m变电所测得瓦斯压力小于0.74MPa，但8（7）号煤测点1378底抽巷（间接法）、142轨道石门硐室均大于0.74MPa，说明主采煤层8（7）号煤具有深部突出危险性相对更大的特点。第五节矿井瓦斯类型划分通过矿井实际生产揭露，结合最新矿井瓦斯等级鉴定报告，得出瓦斯参数。根据《煤矿地质工作规定》第十条对矿井瓦斯类型划分，煤与瓦斯突出矿井或按照煤与瓦斯突出矿井管理，评价鲁班山北矿瓦斯类型为极复杂类型。40 第五章水文地质第一节含水层和隔水层分布规律和特征根据含水层特点分孔隙含水层、裂隙含水层和岩溶含水层三种类型。主要现将含水层水位标高和单位涌水量等参数特征及主要隔水层分布介绍如下：一、第四系孔隙含水带多为亚砂土、亚粘土、砂砾组成。一般厚5～8m，零星分布在深沟、河谷两岸阶地及低凹地区，透水性好，含水不丰富，旱季水量微小或干枯，属局部季节性含水带。二、三叠系裂隙、岩溶及溶隙含水层(一)、须家河组（T3xj）裂隙含水层：以碎屑岩为主，分布在巡司河两岸，出露标高+385m～+861.2m，调查泉11个，流量0.1～1.38l/s，含水性中等。(二)、雷口坡组（T2L）溶隙、裂隙含水层：为中厚～厚层状白云岩类石灰岩，厚211.84m，分布在矿井井田的北部，面积达8.45km2，出露标高+403m～+821.2m，调查泉22个，流量0.101～4.0l/s，透水性较强。（三）、嘉陵江组（T1j）岩溶含水层：为块状石灰岩、白云岩及白云质石灰岩，厚325.94m，分布在矿井井田北部，面积15.75km2，出露标高+405m～+832.8m。岩溶发育，受水条件好，透水性强，大气降雨补给。补排区距离近，流程短，水量变化大。调查岩深点46个，泉53个，流量0.1～5.0l/s，含水不丰富。（四）、铜街子组（T1t）岩溶、裂隙含水层：上部为紫色及黄褐色薄层岩及泥岩，厚15.09m。下部为灰色及浅灰色薄至中厚层状石灰岩，厚126.01m。分布在矿井井田东偏北，岩深较发育，为含水性较强的岩溶、裂隙含水层。面积5.24km2，标高+410～+841.2m，调查泉8个，流量0.1～3.508l/s。水位标高+410～+685.68m，据区域水文地质资料，若有岩溶塌陷与断裂破坏时，与嘉陵江组含水层有水力联系。上述雷口坡组溶隙、裂隙，嘉陵江组岩溶，铜街子组岩溶、裂隙含水层虽受水条件好，透水性较强，但与煤层间有500m厚的飞仙关组地层托垫，开采后含水层之水不会进入矿井。（五）、飞仙关组（T1f）裂隙含水层：该组裂隙含水层，广泛分布于井田的中部及南部，厚484.46m。出露面积21.34km2，标高+415～+1143.1m。根据含水性分为三个含水段：1、飞仙关组三、四段（T1f3+4）裂隙含水层四段以中厚层状粉砂岩为主，间夹薄层细粒砂岩及生物碎屑灰岩，厚120.01m。三段为中厚层状钙质粗、细粉砂岩夹多层生物碎屑灰岩，厚85.16m。出露面积13.31km240 ，标高+415m～+1143.1m。调查泉8个，流量0.1～0.2l/s。水位标高+415m～+962.89m。经钻孔简易抽、放水试验，单位涌水量为0.2829～0.869l/s·m，水质为HCO3′—ca″质水。属富水性中等的层间裂隙含水层。2、飞仙关组二段（T1f2）裂隙含水层以中厚层状～厚层状粗粉砂岩及细粒砂岩为主，中上部夹多层生物碎屑灰岩，顶部为暗紫色细粉砂岩，厚20～30m，视为隔水层。底部10余米为泥岩及细粉砂岩。全层厚197.46m。出露面积7.64km2，标高+415～+1100m。泄水条件较好。大气降雨是补给水源。调查泉2个，流量0.1～0.473l/s。抽水试验两层次，单位涌水量0.00109～0.1737l/s·m。计算渗透系数0.00059～0.124m/d。水位标高+416.13～+799.07m，简易放水试验5层次，Q：0.125～11.643l/s，q：0.063～0.8455l/s·m。该层除巡司河谷及新街向斜轴部富水性较强外，一般富水性弱～中等。因计算的冒落裂隙带高度接近此层底部，故本层有可能由间接充水含水层转变为直接充水含水层。3、飞仙关组一段（T1f1）裂隙弱含水层该层上部为中厚层状粗粉砂至细粉砂状绿泥石岩，下部为浅绿色绿泥石质泥岩，厚81.83m。分布面积1.17km2，出露标高+415～+925m。调查泉4个，流量0.534～1.451l/s。水量受大气降雨的控制。抽水试验两层次，单位涌水量：0.0144～0.1294l/s·m。计算渗透系数：0.01672～0.19713m/d。水位标高+421.14～+760.77m，简易放水试验5层次，Q：0.014～0.7067/s，q：0.01049～0.5048l/s·m，水位标高：+477.94～+701.54m。含水性受地形地质构造及水文地质条件的影响，属层面裂隙弱含水层。本层处于矿井顶板冒落带及裂隙带范围，是直接充水含水层。三、二叠系裂隙、岩溶含水层分布于巡司河北岸，形成反向坡岩壁之下的坡麓，呈缓丘及岩溶洼地。（一）宣威组（P2x）裂隙含水层：上段（含煤段）为灰色、深灰色泥岩及粗、细粉砂岩组成，厚42.72m，含可采煤层。下段（含矿段）为灰、浅灰色粘土岩及粗、细粉砂岩互层夹中厚层状细粒砂岩、菱铁矿透镜体，厚96.72m。出露标高+425～+840m，沿煤层露头小窑开采悠久，并掘有斜巷，垂深20m左右。小窑充水以顶板淋水为主。调查泉、井、废弃小窑28处，流量：0.008～1.743l/s。水量受大气降雨控制。抽水试验2层次，单位涌水量：0.01372～0.05581l/s·m，渗透系数0.00796～0.04306m/d。水位标高+429.06～+730.51m。放水试验8层次，Q：0.022～4.092l/s。q：0.0087～0.58l/s·m。从全区看，除浅部风化裂隙带和塌陷裂隙带含水性较强外，该层含水性普遍较弱，为矿井直接充水含水层。（二）、峨嵋山组（P2β40 ）裂隙弱含水层：为浅灰、深灰、铁青色致密块状玄武岩，厚109.67～160.8m，出露在井田的南端，面积2.24km2，标高+429～+730m。调查泉5个，流量0.01～0.372l/s。水量受大气降雨控制，旱季干枯。含水性除构造裂隙带及风化裂隙带较强外，一般含水性较弱，是良好的隔水层。抽水试验3层次，单位涌水量：0.003157～0.5075l/s·m，渗透系数：0.00197～0.4556m/d，水位标高+432.31～+524.5m。（三）、茅口组（P1m）岩溶强含水层：为浅灰色厚层～巨厚层状石灰岩，厚357.23m，出露面积3.52km2，标高+429～+683.9m。该含水层地表岩溶发育，泉水丰富，并有代表深层地下水的盐泉、温泉出露。调查泉8个，流量0.02～241l/s，泉水露头最低标高+428.44m（温泉），抽、放水试验2层次，单位涌水量0.92648～6.388l/s·m，渗透系数0.3697～2.1311m/d。该含水层上距可采煤层甚远，又有玄武岩及宣威组下段相隔，其岩溶水对矿井充水无关。第二节充水因素分析，煤矿及周边老空区分布状况一、矿井充水因素分析 矿坑充水水源主要为大气降水、地表水、地下水与老窑积水四大水源。上部水平及下部水平的浅埋地段矿坑充水水源主要为大气降水和老窑及采空区积水，而下部水平的主要充水水源为上覆水平采空区积水及含水层水。二、充水水源及充水强度(一)大气降水大气降水是地表水和地下水的主要补给源，制约着地表河流及矿井涌水的流量动态变化。本区年降雨量883.4～1597mm，7、8月份多暴雨。在一般情况下，大气降水主要通过浅部风化裂隙、构造裂隙及采空塌陷裂隙补给矿井，成为矿坑的直接充水水源。此外，持续降雨会增加对地下水的补给，而导致矿井涌水量的增加，因而大气降水是矿床浅部充水直接水源。深部地处矿区中深部，大雨或暴雨时大量地表水向低洼的采空塌陷区汇集，灌入矿坑使矿井浅部水平涌水量猛增，甚至造成灾害。但是，只要上部水平保持排水系统畅通，按要求预留防(隔)水煤岩柱，大气降水对下部生产水平充水影响较小，随着开采水平的延深其影响程度将进一步减小。(二)地表水矿区井田范围内地表多为季节性冲沟和坡地，在平谷地带有少量水池。矿区内主要有4条季节性溪沟(罗家沟、藿麻沟、孙家沟和麻地沟)和三个水池(烂田口、长冲、杨柳水池)。1、罗家沟：位于矿区的西南边界，发育源头为巡司背斜轴部的大坡头，先向北后向南流出矿区，经小溪坝注入巡司河，地层为三迭系下统飞仙关组(T1f)。矿区内流经长度约40 2.0km，沟床宽0.2～2.3m，源头标高1050m，入口标高400m。常年有水，枯水期一般流量40～50m3/h，洪水期最大流量400m3/h，水量受大气降水明显。2、藿麻沟：位于矿区的西南边界，发育源头为巡司背斜轴部的烂田口，向南汇入巡司河，地层为三迭系下统飞仙关组(T1f)。矿区内流经长度约1.7km，沟床宽0.2～1.2m，源头标高900m，入口标高412m。常年有水，枯水期一般流量20～30m3/h，洪水期最大流量240m3/h，水量受大气降水明显。3、孙家沟：位于矿区的西南边界，发育源头为巡司背斜轴部南侧的太山碑，向南汇入巡司河支流道溪河，地层为三迭系下统飞仙关组(T1f)。矿区内流经长度约1.9km，沟床宽0.2～1.3m，源头标高875m，入口标高480m。常年有水，枯水期一般流量10～20m3/h，洪水期最大流量150m3/h，水量受大气降水明显。4、麻地沟：位于矿区的西南边界，发育源头为巡司背斜轴部南侧的麻地湾，向南汇入巡司河支流道溪河，地层为三叠系下统飞仙关组(T1f)。矿区内流经长度约1.7km，沟床宽0.2～1.0m，源头标高775m，入口标高480m。麻地沟水量受大气降水明显影响，平时水量较少，一般流量5～10m3/h，最大流量80m3/h。5、烂田口、长冲、杨柳水池：均在地表平坝地带，作为附近居民牲畜饮用水储备点。常年有水，蓄水量受大气降水影响。烂田口水池正常蓄水量600m3，最大蓄水量2000m3；长冲水池正常蓄水量6000m3，最大蓄水量15000m3；杨柳水池正常蓄水量10000m3，最大蓄水量25000m3。（三）地表水对矿井生产影响1、罗家沟其上游支流在矿区内流经标高范围1025～700m，切割了煤层的直接充水含水层飞仙关组第二段和第三段地层，流经区域距煤层的垂向距离为150～350m，煤层开采导水裂隙带影响高度为35～145m，对煤层顶板有间接的补给关系，对今后三采区的煤层开采有较大影响。支流流经区域与F100断层相交切，溪沟水会通过断层破碎带直接对矿井充水。2、卜家沟其上游支流在矿区内流经标高范围1050～875m，切割了煤层的间接充水含水层飞仙关组第三段地层，流经区域距煤层的垂向距离为200～400m，煤层开采导水裂隙带影响高度为35～145m，对煤层顶板有间接的补给关系，对应井下是二采区的采空区，实际观测矿井涌水量比一、三采区小，降雨后24小时矿井涌水量剧增，在1.5～2天内可达高峰，雨后3～5天则恢复正常涌水量，说明卜家沟对矿井充水有影响。3、大洞沟其上游支流在矿区内流经标高范围985～850m，切割了煤层的间接充水含水层飞仙关组第三段地层，流经区域距煤层的垂向距离为200～300m，煤层开采导水裂隙带影响高度为35～145m，对煤层顶板有间接的补给关系40 ，对应井下是一采区的采空区，实际观测矿井涌水量比二采区大，说明大洞沟对矿井充水有一定影响。(四)地下水如前述，煤层顶部含水层为飞仙关组第一段和第二段裂隙含水层，飞仙关组裂隙含水层属富水性弱～中等，补给条件差。煤层开采后，含水层中的地下水通顶部采动导水裂隙对矿井进行充水，飞仙关组含水层裂隙水是矿井坑道涌水的主要来源，随着矿井煤层开采面积不断增大，涌水也不断增加。但该水主要是增大矿井涌水量，引发突水的可能性不大，因而矿井受顶板裂隙水威胁小。煤层底板含水层为茅口组石灰岩含水层，该含水层富水性强，且为承压含水层。但该含水层距离煤层垂距较远，与煤层间隔由宣威组(P2x)和峨嵋山组(P2β)，一般不直接对矿井进行充水。但该层可通过断裂、构造裂隙对矿坑水形成越层补给，巷道一旦揭穿断层时可引起突水事故发生。(五)断层水本井田填绘断层22条，有9条分布在井田内，余者均发育在井田的边缘地带。对采矿有影响的只有井田内部的F100断层。另有钻孔中发现38个切煤断点。矿区范围内除F1、F54、F100三条断层外，无大、中型断层切割地表。井田边界的F1断层，具有规模大，倾角陡（60～85度），破碎带宽（10～50m），切割深、落差大等特点，断层两盘对口部位是茅口组，导水性强。因此在F1断层及井田东南角的道溪小河附件需设置防水煤柱，以防止矿井充水。F100逆断层地表出露于208-8、209-2号钻孔一线北侧，全长700m左右，落差20～25m，为井田内部较大的切煤断层，对三采区中部西翼工作面的影响极大。钻孔揭穿破碎带时，水位及消耗量均未发现异常。F54正断层规模小，仅对煤层的浅部开采有影响。以上所述，本井田地质构造简单，发育在井田内部的断层规模小，富水性弱，不是矿井充水的主要因素。目前断层水对矿井有一定影响。（六）生产矿井采空区积水鲁班山北矿一采区各煤层已基本采空，二采区只剩28714工作面、三采区各煤层正在回采。工作面运输巷和回风巷大致沿煤层走向布置，因而煤层回采后，其顶部岩层极易发生冒落，引起巷道堵塞，造成各煤层工作面下部机巷积水，特别是8号煤层采空区成为矿井主要积水区，这是因为8号煤层处于各煤层底部，采空以后顶板冒落裂隙带直接影响到7号、3号、2号煤层采空区，上部煤层的采空水通过冒落裂隙带下渗至8号采空区范围内形成了积水，所以8号煤层的开采易遭受上部采空水的威胁，是本矿采空水的重点防范煤层。矿井必须加强采空区、旧巷低洼处的调查，采区和区段之间严格按规定留设隔离煤柱，严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的综合探放水原则，从而杜绝水害事故的发生。40 三、充水通道综合来看，井田内无大的裂隙带，地表第四系厚度较薄，大部分断层富水性弱，导水性差因此，本区主要充水通道是煤层开采后形成的导水裂缝带，煤层顶底板砂岩水主要是通过开采后形成的导水裂缝带及大巷和石门揭露后进入矿井形成充水。“充水水源”部分已经叙述了各种充水水源如何通过导水裂隙、构造裂隙等充水通道进入矿井。另外，区内封闭不良钻孔也是充水通道之一。若钻孔不封闭或封闭质量不好，就能沟通多个含水层，使各含水层组间产生水力联系，井下一旦揭露将使大量的混合水导入矿坑，对矿井构成重大的隐患。因此，今后采掘至钻孔附近时应加强“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防御措施。对于已知未封孔或封孔质量不好的钻孔应根据《四川省煤矿防治水细则(暂行)》的要求留设防隔水煤(岩)柱。四、矿井防治水工作建议（一）要按《四川省煤矿防治水细则》的相关要求定期开展矿井水患现状调查工作；（二）作好关键部位的防治水(断层水、老采空区水、钻孔水、砂岩裂隙含水层水、汛期地表水)；（三）留够防水安全煤岩柱；（四）对地表沉陷区进行必要的治理；（五）保持上部水平排水系统正常运转；（六）深部近地表采区加强对小煤矿采空区的监测；（七）加强防治水工作管理；（八）各煤矿应编制相应的防治水工作规划等。五、小煤矿（老窑）采空区积水 井田范围及周边废弃老窑较多，老窑均处于煤层露头，季节性冲沟旁或半山腰，距离公路较远。这些老窑开采煤层为3、7、8号煤层，开采深度沿煤层走向多数不到200m，采空区为垮矸和积水所充填。废弃小窑多为平硐开拓，浅部地段已采空，开采时间较长，且多有积水。由于这些废弃小窑无正规设计和详细现场实况资料，因此，在这些废弃小窑附近进行采掘活动时，制定相应安全措施，防止突水或误穿事故发生。目前北矿一采区+450m以上已全部回采完毕；二采区也只剩最后一个工作面在开采；三采区浅部工作面已回采完，正在布置五区段回采工作面，受老窑积水的威胁减弱。随着煤矿的开采，采空区积水面积将不断加大，对矿井存在较大安全隐患，该项为中等类型。 随着矿井开采面积的增大、地表开采裂隙的增加和静止水位将逐渐降低，涌水量将有增大。预计开采+450m标高以上矿井涌水量：最大涌水量(Qmax)901m340 /h、正常涌水量(Q平均)485m3/h。第三节涌水量构成，主要突水点位置、突水量及处理北矿建矿以来共发生过11次异常涌，其中6次是上覆飞仙关组一、二段弱含水层、含水层涌水；4次是本矿采空区涌水；1次是小窑采空区涌水。（详见鲁班山北矿异常涌水一览表）。鲁班山北矿异常涌水一览表表5-1序号时间（年月日）位置涌水量（m3/h）涌水水源涌水通道直接原因主要影响12005.8.10夜班1811风巷西头5.0顶板裂隙导通采空区积水断层裂隙导水施工锚杆眼时流出对掘进施工有较小影响22006.3.6-122312工作面25.0飞仙关组一、二段裂隙弱含水层、含水层顶板裂隙断层导水回采顶板初次来压、断层影响影响回采6天32008.6.17-7.12348工作面机巷以上20m20.0飞仙关组一、二段裂隙弱含水层、含水层顶板裂隙断层导水回采顶板初次来压、断层影响影响回采2天42008.11.4-101835机巷18.01823、1811采空区积水顶板裂隙导水连续降雨,采空区来压、阶段煤柱被压垮影响回采6天52006.1.21夜班1335、1336机巷3.5飞仙关组一、二段裂隙弱含水层、含水层断层裂隙导水施工地质钻孔5月16日早班恢复掘进62006.9.161802探煤上山15.0老窑采空区积水探放水孔施工探放水孔72007.5.28中班2336工作面补探煤下山8.02224工作面采空区积水断层裂隙导水遇断层导通现场排水工作组织不力，影响生产4天82012.12.6夜班1313机巷9.0飞仙关组一、二段裂隙弱含水层、含水层断层裂隙水施工锚杆、锚索12月7日早班恢复掘进92013.7.1夜班皮带运煤斜井50.0断层裂隙水断层裂隙水遇断层导通现场排水工作组织不力，影响生产3天102014.7.22夜班1353机巷12.0飞仙关组一、二段裂隙弱含水层、含水层断层裂隙水施工锚索7月25日早班恢复掘进112015.7.13夜班1358机巷15.0断层裂隙1353采空区积水断层裂隙水施工锚索现场排水工作组织不力，影响生产1天40 综合以上情况，本项属简单类型。 第四节煤矿开采受水害影响程度和防治水工作难易程度一、 本矿井涌水点的充水水源主要为煤层顶板砂岩裂隙水，这些含水层水沿着构造裂隙带及回采放顶冒落裂隙带直接向矿井充水，但是其水量较小，补给较差。矿井排水系统设计能力能满足矿井涌水量的要求，加强日常管理和维护可以保证矿井的正常排水。 二、 生产过程中在查明积水范围、安全设施和措施到位的情况下应积极加以疏放，对于积水量较大且较集中区域，建议根据采掘计划集中疏放，对于零星积水区也应严格执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，保证矿井安全生产。 综上所述，矿井防治水工作重点为采区煤层顶板砂岩裂隙水、采空积水的探查，防治水工作难易程度为中等。 第五节煤矿水文地质类型划分根据《煤矿防治水规定》第十一条表2-1矿井水文地质类型划分对照表的内容对照北矿实际现状划分如下：一、井田区域地下无暗河、溶洞，地表无大型湖泊、沟壑等水体，矿井含水层和涌水性质简单，补给条件一般，补给水源为大气降雨。飞仙关组一段（T1f1）裂隙弱含水层处于矿井顶板冒落带及裂隙带范围，是直接充水含水层；抽水试验两层次，单位涌水量：0.0144～0.1294l/s·m。因计算的冒落裂隙带高度接近飞仙关组二段（T1f2）裂隙含水层底部，故本层有可能由间接充水含水层转变为直接充水含水层；抽水试验两层次，单位涌水量0.00109～0.1737l/s·m。从全区看，除浅部风化裂隙带和塌陷裂隙带含水性较强外，宣威组（P2x）裂隙含水层含水性普遍较弱，为矿井直接充水含水层；抽水试验2层次，单位涌水量：0.01372～0.05581l/s·m。0.1＜单位涌水量q≤1.0属中等类别。二、老窑和生产小矿已调查清楚，基本掌握存在老空积水的位置、范围、积水量，没有大的水患威胁。目前矿井一采区已开采结束、二采区进入最后一个区段最后一块工作面回采、三采区已进入三、四区段开采，废弃老窑（井筒）对矿井生产无直接影响。矿井主要水患为本矿老塘、采空区、旧巷积水，相邻的南矿、红岩煤矿采空区积水等，对矿井安全生产仍有一定威胁。矿井及周边老空水分布状况分析结果属中等类别。三、目前矿井最大涌水量(Qmax)760m3/h、最小涌水量(Qmin)270m3/h、正常涌水量(Q平均)410m3/h，涌水主要是采煤冒落裂隙带的飞仙关组含水层裂隙水。四40 、到目前为止，我矿采掘工作面没有发生揭穿暗河、溶洞引发突水、漏穿老窑或采空区、顶板涌水淹没工作面等灾害事故。五、位于矿井+450m水平以上采掘区域，采用水沟导水至主平硐排水沟，自流出地面，对于局部积水不能自流排出的区域，采用机械排水排至正常水沟自流；位于+450m水平以下采掘区域，施工临时水仓、井底水仓等积水设施，利用水泵抽放至主平硐排水沟，自流出地面，井底水仓及边界水仓，安装符合《煤矿防治水规定》要求功率工作泵和备用泵，矿井防治水工作比较简单，较易实施。综上所述，本矿井水文地质复杂程度属中等水文地质类型。第六章工程地质第一节 岩层软硬程度及其结构特征一、 工程地质特征 矿区出露地层为出露的地层由新至老为：三叠系上统须家河组、中统雷口坡组、下统嘉陵江组、铜街子、飞仙关组、二叠系上统宣威组、峨嵋山组、下统茅口组，矿区内含煤地层为二叠系上统宣威组。现对各组地层岩性的工程地质特征及稳定性分别评述如下： (一)第四系岩性主要以沙土和冲积物组成，该类岩石岩质较软。(二)三叠系1、上统须家河组(T3xj)出露于井田北部边缘及新街向斜轴部，为一套陆相沉积的砂岩、泥岩夹薄煤，出露厚度大于50m。与下伏雷口坡组呈假整合接触。2、中统雷口坡组(T21)呈带状出露于井田北部边缘及新街向斜核部，一般厚211.84m，为泻湖、蒸发岩台地环境的碳酸盐沉积。3、下统嘉陵江组(T1j)广布于矿区北部，为一套泻湖，浅海陆棚及滨海碳酸盐烃沉积，平均厚325.94m。4、下统铜街子组(T1t)为台地边缘浅滩环境的碳酸盐及陆源碎屑沉积。由东向西成带状出露于井田北部，与下伏飞仙关组为过渡接触。5、下统飞仙关组(T1f)40 飞仙关组各段岩性、岩相稳定，各段厚度虽有变化，但具有互相消长的关系，使其全组总厚度保持稳定。动物化石组合具有明显的分带性。一、二段以克氏蛤为主，三、四段以正海扇为主，显示出克氏蛤，正海扇两属在繁盛时期的地层层序关系，这一特征在地层对比中具有重要意义。飞仙关组与下伏宣威组为连续沉积。(三)二叠系(P2)区内二迭系比较发育，广泛出露于井田南部。1、上统宣威组(P2x)宣威组为海陆交替相的含煤、铁沉积，根据含矿特征又分上、下两段。平均厚139.44m。与下伏峨眉山组呈假整合接触。(1)第二段(P2x2)以含具有工业价值的无烟煤为特征(称为含煤段)。岩性以深灰色砂岩、泥质岩、煤层及少量生物碎屑灰岩组成，含煤7～9层，具有工业价值者4层(2、3、7、8号煤)。(2)第一段(P2x1)不含可采煤层，以泥、砂岩为主，夹多层透镜状菱铁矿或菱铁矿绿泥石为特征，称“含矿段”。仅产植物化石。2、峨眉山玄武岩组(P2β)一般厚度为118.27m，呈带状出露于井田南部的煤系地层外围。具有东薄西厚之势，西部的巡司河实测厚度为160.80m。顶部普遍发育一层厚薄不一的浅灰色、灰褐色凝灰岩或角砾状凝灰岩(2～20m)。其下即为所称的新鲜玄武岩，铁表色、灰绿色，致密坚硬，具杏仁、气孔状构造，柱状节理发育。矿物成份以基性斜长石为主次为玄武玻璃质、辉石、绿泥石、白太石，榍石等。中部普遍夹有一层1～6m厚的浅灰色凝灰质泥岩，疏松，显层状，局部可见植物碎片化石，说明玄武岩具有间歇性喷发的特征。其底部(茅口组风化面上)普遍发育一层1.00m左右的浅灰色、灰白色高岭石粘土岩。矿物成份以高岭石为主，可能与茅口组顶部风化有关。物性特征：视电阻率曲线呈低谷，自然伽玛曲线低于基线上，出现一较高异常，以此作为茅口组与峨眉山组的分界标志，二者呈假整合接触。3、下统茅口组(P1m)出露于井田南缘巡司镇附近，为浅海陆棚环境的碳酸盐沉积，岩性为灰色厚层～巨厚层状微晶～粉晶石灰岩，含燧石结核。厚357m。富含海相动物化石及其碎屑。其中以蜓类为主，次为腕足、菊石等。根据生产实况，本井田内除峨眉山玄武岩岩坚硬外，其他岩石岩质均较软。40 第二节 软弱结构岩层的发育程度及分布软弱结构岩层主要为二叠系上统宣威组泥岩。第三节 地层的含水性及对边坡稳定性的影响第四系碎屑岩残积、坡积土层，一般具可塑性，厚度薄厚不一，局部山体地段裸露基岩。由砂岩、泥岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积物，土层厚度不大，缓坡及沟谷中稍厚，土质多为碎石土、砂土、粉质粘土，土体呈松散或半固结状，分选性、胶结性差，土体较松散，透水性较好，土体强度弱，压缩性高，受力后土体沉降量大，边坡容易失稳，不适宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作为工程建筑地基。第四节 工程地质条件类型划分综上所述，煤层顶底板较平整，局部凹凸不平，顶板较完整，局部裂隙较发育，岩性局部区域比较松软破碎。根据《煤矿地质工作规定》中第十条规定将本矿区工程地质条件类型划分为中等。在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防安全事故发生。第七章  其他开采地质条件第一节 煤层顶底板特征2号煤层：在主平硐以上顶板主要为泥质岩类，平硐以下砂岩比例大，底板主要为砂岩类组成。3号煤层：顶板主要为砂岩,局部有少量泥质岩出现，底板主要为砂岩类，但在平硐以上又以泥质岩类为主。7号煤层：顶板主要为砂岩、泥岩、泥质砂岩,其强度较好,但有一层0.05～0.15m的炭质泥岩和泥岩组成的伪顶。底板在平硐水平以上主要为泥岩类，平硐水平以下主要为砂岩类，有一薄层状、由炭质泥岩或灰黑色泥岩组成的伪底。8号煤层：直接顶板为深灰色砂质泥岩、泥岩，厚0.25～1.20m，因顶板岩体中节理裂隙发育，构成软弱结构面，岩体自撑能力极小，特别是当煤层大规模开采形成临空面后，在岩体自重压力和放炮振动影响下，易发生冒顶现象。40 据矿山介绍，沿脉巷道片帮、冒顶现象中等。煤层直接底板为浅灰色粘土岩或泥岩，厚0.50～2.40m，因粘土岩单轴饱和抗压强度低，软化系数0.3～0.4，岩体质量差～坏，遇水易产生塑性变形，特别是矿山井巷排水条件差时，巷道积水，使底板粘土岩易产生底鼓现象。据矿山介绍，矿井8号煤层沿脉巷道每月鼓胀高度约10cm。矿山工程地质条件类型属中等类型。第二节 地层产状要素本区地层产状较平缓，岩层倾角5°～25°，本项属中等类型。第三节 陷落柱、冲击地压、地热和天窗等地质灾害危险程度本矿地温未发现高温异常，属地温正常区。矿井未发现陷落柱和天窗等不良地质体，也未发现有冲击地压等地质危害。本项属简单类型。 第四节 其他开采地质条件类型划分综上所述，根据《煤矿地质工作规定》中第十条规定本矿井顶底板为中等类型，倾角为中等类型，其他特殊地质因素属简单类型，根据划分依据就高不就低原则，煤矿其他开采地质条件类型划分为中等类型。第八章  煤矿地质类型划分结果第一节 煤矿地质类型划分要素综述鲁班山北矿矿井含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，中小型断层极其发育，不受岩浆岩的影响，对采区的合理划分和采煤工作面连续推进有一定影响。矿区内3、8号煤层为全区可采的稳定煤层，2、7号煤层赋存条件变化较大，属于局部可采的不稳定煤层，为局部可采煤层；所采煤层属无烟煤，按煤质特征及工艺性能，各煤层均可作工业用煤或民用煤。3、8号煤层资源/储量占矿井资源/储量比例为67.1%。矿井为煤与瓦斯突出矿井；煤层顶底板较平整，局部凹凸不平，顶板较完整，局部裂隙较发育，岩性局部区域比较松软破碎；井田区域地下无暗河、溶洞，地表无大型湖泊、沟壑等水体，矿井含水层和涌水性质简单，补给条件一般，补给水源为大气降雨;40 目前矿井一采区已开采结束、二采区进入最后一个区段最后一块工作面回采、三采区已进入三、四区段开采，废弃老窑（井筒）对矿井生产无直接影响。矿井主要水患为本矿老塘、采空区、旧巷积水，相邻的南矿、红岩煤矿采空区积水等，对矿井安全生产仍有一定威胁；目前矿井最大涌水量(Qmax)760m3/h、最小涌水量(Qmin)270m3/h、正常涌水量(Q平均)410m3/h，涌水主要是采煤冒落裂隙带的飞仙关组含水层裂隙水。煤层走向为近东西向，倾角5°～25°；矿区内无陷落柱、冲击地压、地热和天窗等不良地质危害。第二节 煤矿地质类型综合评定 根据调查分析结果，鲁班山北矿地质构造复杂程度为中等，煤层稳定程度为中等，瓦斯类型为极复杂，水文地质类型为中等，其他开采地质条件为中等。根据《煤矿地质工作规定》煤矿地质类型划分依据按就高不就低的原则，本矿矿井瓦斯类型划分为极复杂类型，因此，确定鲁班山北矿地质类型划分为极复杂类型矿井。第九章  煤矿地质工作建议1、在实际采掘生产过程中揭露多条断层，断层边缘瓦斯含量较高，要进一步加强瓦斯的监测及分析工作，做好瓦斯的检测、抽排放及综合利用工作。对井田北边煤层埋藏较深的部位应加强瓦斯专项勘探工作，为下一阶段的开采提供充足的地质资料。2、由于未对岩石性质做研究，所查阅的资料较少，所以本次地质类型划分报告中工程地质板块的编制还存在诸多的不足，在今后的工作中需进一步对软硬岩石进行分析。3、本矿和周边小煤矿旧巷、采空区积水是矿井安全生产的主要隐患之一。据调查：该井田西部外围红岩煤矿，采空范围不详，采空区积水、积气情况不清楚，今后采掘过程中应严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止采空区积水对矿井安全生产造成危害；防止煤层开采形成的导水裂隙带沟通浅层地下水及采空区积水，雨季要做好地面塌陷及地裂缝的充填工作。4、本矿井下出水点水质监测次数较少，严格按要求取样化验。增加化验次数。5、井田水文地质工作研究程度较低，有条件在今后生产中进行补充水文地质勘探工作。6、目前工程技术人员流失严重，导致矿井基础地质工作开展困难，建议公司、矿要想办法招收、储备相关专业人才，并加强培训教育工作，确保矿井能安全正常生产。40