胜利煤田东一号露天煤矿煤层对比分析及聚煤规律.docx
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胜利煤田东一号露天煤矿煤层对比分析及聚煤规律
摘要
胜利煤田东一号露天煤矿位于内蒙古自治区锡林浩特市宝力根苏木境内,地理坐标:
东经116°03′01″~116°08′19″,北纬44°00′36″~44°05′12″,南北长8.40km,东西宽5.20km,面积29.12km2。
本论文依据胜利煤田东一号露天矿勘探地质资料,详细论述了可采煤层层位及厚度变化,确定可采煤层的连续性,从地层、构造、对比、聚煤规律等方面入手,对煤层进行对比,对聚煤环境进行分析,从而为整个胜利煤田的今后汇编工作起到重要作用,意义深远。
关键词:
1、胜利煤田2、煤层对比3、聚煤环境分析
一、绪论
(一)目的和意义
本论文依据胜利煤田东一号露天矿勘探地质资料,对煤层进行综合对比分析,对可采煤层层位及厚度变化,确定可采煤层的连续性进行论述,胜利煤田东一号露天矿区是整个煤田最后勘查的区块,煤层对比、聚煤环境分析对整体煤田的沉积环境,煤层赋存研究起到至关重要的作用,本文从地层、构造、对比、聚煤规律等方面入手,对煤层进行分析,从而为整个胜利煤田的今后汇编工作起到重要作用,意义深远。
(二)位置与交通
1、位置
胜利煤田东一号露天煤矿位于内蒙古自治区锡林浩特市宝力根苏木境内,勘查区南边界距锡林浩特市8km。
勘查区范围地理坐标:
东经116°03′01″~116°08′19″,北纬44°00′36″~44°05′12″,南北长8.40km,东西宽5.20km,面积29.12km2。
见相对位置关系图1-1。
2、交通
沿胜利煤田东一号露天矿南行8km进入锡林浩特市,以锡林浩特市为中心,沿S101省道(锡—赛公路)向西370km至赛汉塔拉,沿G207国道(锡—张公路)向南440km至张家口;沿G303国道向东南499km至赤峰;沿S101省道向东北450km至霍林郭勒市,形成四通八达的公路交通网。
铁路通过锡(林浩特)桑(根达来)线(154km)与集(宁)通(辽)铁路相接,并以此与国家铁路网相连。
锡林浩特市建有民航机场,每周有固定航班与北京、呼和浩特市通航。
形成了以公路、铁路为主的方便顺畅的交通网络。
交通位置见图l-2。
图1-1东一号露天矿区相对位置关系图
(三)自然地理与经济况
1、地形地貌
胜利煤田地处内蒙古高原中东部,大兴安岭西延的北坡,地形总体为南高北低、西高东低,属高原丘陵地形,海拔标高970~1326m,相对高差356m。
本区地貌形态较为复杂,区域内地貌形态主要由分布于各断陷盆地周边的构造剥蚀地形、分布于断陷盆地边缘至山前部分的剥蚀堆积地形、分布于断陷盆地中央部分的侵蚀堆积地形、分布于锡林郭靳盟南部及西部的岩熔台地四个地貌单元组成。
本矿区地处胜利煤田中东部的剥蚀堆积地形与低缓丘陵地带。
东一号矿区海拔标高970m~1140m,相对高差170m。
地表遍生牧草而无树木,广袤无垠的草原上零星点缀有牧民的居住点,呈现一派天然草原风光。
2、水文
图1-2交通位置图
特市,最终流入查干诺尔沼泽地自然消失。
年平均流量0.6m3/s,年平均迳流量0.192亿m3(据锡林浩特水文站1958~2006),春汛最大洪峰流量为57.4m3/s(1987年4月7日),水深一般在0.50~1.00m之间。
每年1、2月份为断流期。
本区河水流量的多寡取决于上游水库的控制及降水量的大小。
锡林浩特水库位于锡林浩特市南15km,始建于1958年。
水库总库容为2003万m3,正常蓄水水位标高1013.40m,设计洪水位标高1013.95m,正常水位以下库容1539万m3。
水库弃水时间为每年6月底至9月初,防洪高水位时下泄流量30m3/s。
现库容1360万m3,水位标高1012.00m。
3、气象
工作区气候属于中温带半干旱大陆性季风气候特征,其特点为夏季炎热、冬季寒冷,降水量少、蒸发量大,冬春季多风。
根据锡林浩特气象站1960年~2010年气象观测资料,工作区多年平均气温为2.6℃,年平均最低气温出现在一月份,为-19.1℃,最低气温为-39.0℃(1969年12月27日),年平均最高气温出现在七月份,为21.4℃,最高气温为39.4℃(2010年7月25日)。
无霜期短,一般在106~139d。
平均冻土深度2.51m,最大可达2.91m(1970年3月1日、1970年3月8日)。
多年平均降水量272.1mm,年最大降水量481.0mm(1974年),年最小降水量121.1mm(2005年)降水量多集中在6、7、8三个月内,占年降水量的65~75%。
多年平均蒸发量为1772.7mm,年最大蒸发量可达2270.1mm(2001年),年最小蒸发量为1307.1mm(2003年),最大蒸发量是最小蒸发量的1.74倍。
且主要集中在4、5、6、7、8月,约占全年蒸发量的72%左右。
工作区风速大、风力强,大风天数多,持续时间长。
根据锡林浩特气象站资料,冬春季节多5~6级风,平均风速3.4m/s。
最大风速达36.6m/s(1963年6月12日,最大风速的风向为W),多为西南风。
冻结期为10月初~12月上旬,解冻期为翌年3月末~4月中旬,最大冻土深度为2.89m。
4、地震
依据《中国地震动参数区划图》(GB18306--2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,对照地震烈度为Ⅵ度。
5、经济状况
锡林浩特市素有“草原明珠”之称,是锡林郭勒盟行政公署所在地,为全盟政治、经济、文化和交通中心,全市辖7个乡、6个国营农牧场和6个街道办事处,总面积18750km2,市区面积16km2,是一个以蒙古族为主体,汉族居多数,有蒙、汉、回、满等17个民族聚居的少数民族地区的新兴草原城市。
煤电及畜牧业是区内主体。
区内经济结构发生了重大变化,以畜牧、煤炭、石油、电力、稀有金属、旅游为经济发展框架,形成了门类比较齐全、布局较为合理的具有地方特色的民族工业体系。
伴随着改革开放不断深入,锡林浩特市实施大集团战略,先后引进了神华集团、华能北方联合电力公司、北国投集团、大唐国际、香港协鑫集团等企业,目前在建煤炭项目原煤年产能力80.0Mt。
当地的生活用水取自于地下水和河水,目前尚能满足现状,但未来矿山的开采及电厂的建设可能会带来供水水源不足的问题,本着“合理开采、化害为利”的原则,考虑露天疏排地下水的复用,同时建议寻找新的水源地,做为补充供水水源,以保证未来矿山建设的需要。
锡林浩特市现有两个电厂,装机容量120MW,在勘查区西南部的110KV、220KV变电站与蒙东电网相联,距矿区东南5km正在建设500KV变电站,电力充盈,可以保证矿区基建及生产用电。
二、地质背景
(一)地层条件
胜利煤田古生代地层区划为华北地层大区,内蒙古草原地层区,锡林浩特—磐石地层分区。
中、新生代地层区划为滨太平洋地层区,大兴安岭—燕山地层分区,博克图—二连地层小区。
胜利煤田为一隐伏煤田,区内出露的地层有古生界志留~泥盆系、二叠系下统;中生界侏罗系上统兴安岒群;白垩系下统巴彦花群;新生界第三系上新统及第四系。
煤田盆地基底由志留—泥盆系和二叠系地层组成,外围有侏罗系、白垩系地层出露。
见表2-1。
东一号露天矿揭露地层有中生界侏罗系白音高老组、白垩系下统扎赉诺尔群大磨拐河组(K1d)和伊敏组(K1y);新生界新近系(N2)及第四系(Q)。
1、白垩系下统大磨拐河组(K1d)
盆地内普遍发育,主要为灰、深灰色泥岩、粉砂岩夹细砂岩、粗砂岩及灰白色砾岩。
本地层为含煤地层,煤层均发育在盆地北部,揭露厚度为29.12-599.71m,与下伏侏罗系上统白音高老组呈角度不整合接触。
岩石地层单位
代号
厚度(m)
接触
关系
界
系
统
组
新生界
第四系
全新统
现代堆积物
Q+N
79.00~159.00
不整合
平行不整合
不整合
不整合
不整合
更新统
新近系
上新统
中生界
白垩系
下统
伊敏组
K1y
315.05~622.75
大磨拐河组
K1d
56.45~不详
侏罗系
上统
白音高老组
J3b
>3734
古生界
二叠系
下统
P1
680~3550
志留系
S+D
>2363
泥盆系
表2-1区域地层层序表
2、白垩系下统伊敏组(K1y)
为本区主要含煤地层。
盆地内普遍发育,该地层具有含煤系数大、煤层厚、资源储量大、剥采比小的特点。
主要岩性为煤层、灰、灰白色粉砂岩、泥岩、细砂岩、粗砂岩、砾岩。
砂岩和泥岩内普遍发育水平层理、小型波状层理和小型斜层理,局部见粒序层理,内含大量炭屑和植物碎片化石。
地层厚度为110.36-622.75m,平均416.72m。
与下伏白垩系大磨拐河组呈平行不整合接触。
厚度变化趋势总体为南部薄,北部厚,北部又以中东部最厚。
3、新近系+第四系(N+Q)
新生界新近系和第四系为松散地层,全区分布。
岩性主要由浅黄~灰黄色粉砂、表土和亚粘土以及杂色砂砾及粗、中、细砂组成。
含植物碎屑、根须。
厚79.00-159.00m,平均厚度125.41m。
(二)构造条件
胜利煤田位于二连盆地群~乌尼特拗陷西部边缘隆起带的中部,北为查干敖包-阿荣旗深断裂带,南以西来庙-达青牧场大断裂与腾格尔坳陷为界,西邻苏尼特隆起带,东邻大兴安岭隆起带,属锡林浩特北部新华夏系弧形构造体系。
受新华夏系扭应力影响,形成了多字形构造。
东一号露天矿主体构造形态为一走向NE50°的两翼不对称的宽缓向斜。
发育断层6条。
地层较稳定,煤层发育好,地层倾角除因断层切割而发生变化外,一般为0~12°。
西北翼地层岩性复杂,煤层短距离内分叉、变薄甚至尖灭。
见图2-1。
图2-1胜利煤田东一号露天矿区构造纲要图
(三)煤层特征
本区含煤地层为白垩系伊敏组(k1y)、大磨拐河组地层(k1d),从钻探揭露情况来看,含煤地层发育有15组煤层,含煤19层。
其中伊敏组自上而下发育有1煤组、2煤组、3煤组、4煤组、5煤组、6煤组、7煤组、8煤组、9煤组、10煤组、11煤组,大磨拐河组自上而下发育有12煤组、13煤组、14煤组、15煤组。
含煤地层厚度最小32.35m,最大901.36m,平均231.81m,煤层总厚度最小0.55m,最大340.73m,平均66.63m;含煤系数28.74%。
伊敏组含煤地层发育11个煤组,含煤15层。
有可采煤层9层,分别为4、5、6、6下1号、7、8、9、10、11煤层。
不可采煤层6层,分别为1、2、3、5下、6上1、6下2号煤层,大磨拐河组含煤地层发育4个煤组,各煤组均为单一煤层,12、13、14、15煤层均只发育在勘查区北部范围。
可采煤层共计13层,自上而下分别是4、5、6、6下1、7、8、9、10、11、12、13、14、15号煤层,5、6煤层属全区可采煤层,4煤层属大部可采煤层,6下1、7、8、9、10、11、12、13、14、15煤层属局部可采煤层。
其他各煤层均属不可采煤层。
以下对主要可采煤层4、5、6煤进行简要叙述,以利于煤层对比分析。
4号煤层:
煤层最小厚度0.62m,最大厚度46.68m,平均15.51m。
煤层最小可采厚度1.56m,最大可采厚度44.26m,平均12.43m。
煤层结构简单—复杂,有188个点含夹矸,含1层夹矸19个点,含2层夹矸21个点,含3层夹矸29个点,其余各点含多层夹矸,夹矸成分以泥岩为主,其次是炭质泥岩,个别为细粒砂岩、中粒砂岩、粗砂岩、粉砂岩等。
顶板岩性以泥岩为主占61%,其次为炭质泥岩12%、粉砂岩占9%,个别为细粒砂岩、粗粒砂岩、粉砂岩等。
煤层底板岩性主要为泥岩占52%,其次为细粒砂岩占17%、炭质泥岩占10%,个别为中粒砂岩、粗粒砂岩、砂质泥岩等。
发育面积24.55km2,可采面积24.39km2,为大部可采煤层。
埋深114.85~449.30m,平均188.32m。
煤
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