黑山露天可研说明书.pdf

第一章矿区概况及煤田地质特征第一节矿区概况一、矿区地理位置、隶属关系及交通情况新疆广汇黑山露天矿有限公司黑山煤矿位于托克逊县西北边缘，行政区划属托克逊县管辖地理坐标：东经 :87 °30′31.4″～87°31′32.5″；北纬:43 °13′43.5″～43°14′24.1″煤矿向东有 13km 简易道路与乌鲁木齐至艾维尔沟矿区的公路相接，由此往北与乌鲁木齐市相接，距离约70km；向东与兰新铁路盐湖东站公路相接，距离约50km；向南与艾维尔沟矿区及南疆铁路鱼尔沟车站公路相接，距离分别约40km 和 70km；外部交通尚属方便交通位置 见插图 1—1—1二、矿区内工农业生产概况及劳动力矿区地处戈壁荒漠山区，自然地理环境恶劣，矿区内除煤炭生产经营以外，无其它工农业生产矿区内无其它农副业， 所需生活用品及煤矿生产资料均由乌鲁木齐市或艾维尔沟矿区 拉运主要工业产品为煤炭，主要供应吐鲁番地区、巴州地区、乌鲁木齐市及艾维尔沟矿区三、矿区电源、水源及建筑材料来源1．电源由于矿区附近现尚无高压电源经过，矿山目前采用2×75KW、柴油发电机组作为该矿的供电电源2．水源矿区内 现无供水水源，生活与工业用水均取自矿区以东3.5km 处的阿其布拉克泉，用汽车拉运。

3．建筑材料来源矿山建设所需钢材、水泥、砖、木材等均可由乌鲁木齐或托克逊县采购四、矿区开发历史及现状矿区开采始于 1987年，主要集中在 4 号煤层露头带 1 号沟以西原有黑山煤矿，开采西山窑组 4号煤层浅部及露头带的生产斜井一处，另有露天采场一处，均于1990 年 3 月开工建设当年共生产原煤5万 t 生产斜井斜长 78m ，垂深 29m ，开采水平为 +2592m 露天采场剥离、采煤均系机械化作业另有废斜井一处，废立井一处，废平硐两处1 号沟以东的小露天采煤场， 1990 年夏以前由新疆化肥厂自产自用，后由托克逊县河东乡经营，系人工加手推车剥采，时采时停五、矿区地 形及水文地质1．地形特征矿区地处天山中段以北的山间谷地北依约喀坑艾代山，南临末日洛克山、黑山东西较开阔，地势北高南低，西部略高于东部最低海拔 +2570m，最高海拔 +2760m，相对高差 190m1 号沟与 4 号沟呈北西——南东向汇入 5 号沟沟谷常年干涸，只在降暴雨时才出现短暂洪流2．区内河流、湖泊分布区内水系不发育， 无地表河流及泉水，只有降暴雨时出现短暂洪流六、气象 及地震1．气象属性及一般特征矿区属大陆性干旱及高寒气候。

冬季少雪，但同时受地形垂直分带的制约，夏季多 阵雨、冰雹2．气象变化情况据艾维尔沟气象站资料，最高气温39.5℃，最低气温 -26.1℃3．降雨量及蒸发量全 年 降雨 量152.2mm，90%集 中 在 6～ 9 月 ，年 蒸 发量 达2105.4mm，60%集中在 5～9 月4．主要风向及最大风速全年以西风为主， 次为西北风，一般风力小于 3 级，最大可达 7～8 级，多出现在冬春季具有干、寒、多变及多风之特点5．最大冻结深度及冻结和解冻日期、最大积雪厚度等矿区每年十月份开始冰冻，次年五月份解冻，冻结期7 个月，冻土深度 1.5～2.0m最大积雪深度为0.64m（1979年 9 月 26 日） 6．地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306——2001），该区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.4s对应的地震基本烈度为Ⅶ度第二节矿区地质构造及煤层产 状特征一、含煤地层程序及地质年代和成因矿区出露地层有侏罗系水西沟群三工河组上段（J1s2） 、西山窑组下段（ J1s1） 、第四系全新统坡积（Q4dl） 、冲洪积物（ Q4alp） 由老到新分述如下：a、侏罗系水西沟群三工河组上段（J1s2）分布于矿区北缘，地层可见厚度29m（未到底） 。

其岩性为以深灰色细砂岩为主，夹粉砂岩及中砂岩b、侏罗系水西沟群西山窑组下段（J1s1）全区分布，地层平均厚度310.64m（未到底） ，是区内主要含煤地层与下伏地层三工河组上段（J1s2）呈整合接触岩性为一套山间盆地滨湖相沉积的碎屑岩1) 4 号煤层底板以下上部以灰白色粉砂岩为主， 夹泥岩及砂砾岩薄层，顶部含一薄煤层（5 号煤层）及炭质泥岩，下部以粗砂岩为主，底部含砾石地层平均厚度 120.57m2) 4 号煤层顶板以上上部以灰色粗砂岩为主，含煤3 层（1～3 号） ，下部以细砂岩、中砂岩为主，不含煤地层平均厚度164.05mc、第四系全新统坡积物（Q4de）全区均有分布，可见厚度0～9.40m，与下伏之西山窑组下段呈不整合接触主要由坡积碎石、砂土及基岩残积物组成d、第四系全新统冲洪积物（Q4alp）分布于勘探区东南边缘及5 号沟，可见厚度0～4m 以上，与下伏之各时代地层均呈不整合接触主要由冲洪积砾石及砂土组成二、矿区内褶区和断层等主要地质构造的性质、构造要素、分布情况及其对煤层产 状的影响1．构造矿区位于天山纬向褶皱带中段之后峡断陷盆地东部，呈—南倾的单斜构造， 地层走向 95°左右，地层倾角 14°～21°，一般为 15°，个别地表点倾角较大，没有断层及岩浆分布，构造简单。

2．烧变岩主要分布于 4 号煤层顶板露头线以南，自西面横贯全区，南北向水平宽度 100～460m， 垂深 0～115m， 真厚度 0～50m， 标高为+2602～+2717m，根据岩石烧变程度可细分为烧变岩带及烘烧岩带烧变岩带：近 4 号煤层顶板露头展布，水平宽度100～300m，垂深 0～102m，真厚度 0～30m，标高为+2614～+2717m，呈鲜红及砖红色，裂隙发育，岩石风化差异明显，岩石破碎，原岩以中粒砂岩为主3．烘烤岩带分布于烧变岩带以南，水平宽度100～200m，垂深 0～28m，真厚 0～20m，标高为 +2602～+2630m呈淡红及杂色，表层风化剥蚀严重，以中粗粒砂岩为主，可见岩石层理，4 号煤层底板的灰白色粉砂岩，在局部露头地段亦有轻微烘烧现象此外，在矿区北部一带的山岭上，见有零星散布的玻晶状及流纹状岩块，为原始煤层自燃后残留的熔融状顶板岩层其分布区亦称之为熔融岩带三、含煤系地层主要煤层数目及其产状特征1．煤层矿区位于后峡断陷盆地东部， 含煤地层为侏罗系水西沟群西山窑组下段（ J2X1） ，地层总厚 310.64m（未到顶）含煤 5 层，自上而下编为 1、2、3、4、5 号煤层，煤层总厚40.81m，煤层有益厚度40m，含煤 12.9%，1～4 号煤层全区可采，煤层总厚40.43m，有益厚度39.62m，5 号煤层不可采。

4 号煤层为主要可采煤层，总厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤层总厚占全区煤层总厚的75.3%，该煤层结构简单，原始煤层厚度变化甚微，属稳定型煤层黑山煤矿开采范围内共含煤4 层，即 2～5 号；其中 2、3 号分布在矿区的西南边缘，特厚的4 号煤层占煤矿区煤层总厚的81.8%各煤层特征见 1－2－1 表煤层特征表表 1－2－1 煤 层 编 号煤层总厚 (m) 有益厚度 (m) 可采厚度 (m) 层间距 (m) 夹矸 层数煤层 结构煤层稳 定性两极值 ————— 平均值两极值 —————— 平均值两极值 ———— 点数 ( 个 ) 两极值 ————— 平均值5 0.23～0.52 —————0.38 0.23 ～0.52 —————0.38 0 简单不稳定2.50 ～6.10 —————4.30 4 24.82～34.16 —————24.82～33.62 —————30.16 ————0～3 简单稳定30.72 30.16 6 89.03 ～98.01 —————93.52 3 3.69～4.00 —————3.85 3.69 ～3.90 —————3.80 3.80 ————2 0～1 简单稳定 5.00～13.00 —————9.00 2 2.21 ～3.0 —————2.61 2.21 ～3.00 —————2.61 2.61 ————2 0 简单稳定38.00 1 2.75～3.75 —————3.25 2.35 ～3.75 —————3.05 3.05 ————2 0～3 简单较稳定2．煤层死火区矿区内 4 号煤层有死火区，具体分布于 4 号煤层顶板露头线以南；由西向东横贯全区；其南北向水平宽度为0～460m ，垂深为 0～115m ，火区深部标高为 +2602～+2641m ，一般深部标高为 +2625m左右。

由于地层倾角缓，煤层厚度大，覆盖层较薄，因此煤层呈现表层状况，燃煤厚度自露头往深部明显变薄（34.16～0m ） ，一般为 10m左右；仅在 4 号沟北端以西见有煤层全厚燃尽，煤层顶、底板直接接触的现象；但自露头往深部，残留煤层急剧增厚，一般为 25m左右死火区残留煤层顶部的风化带煤层分布范围与死火区相伴，风化带煤层厚度为 2m ，全区稳定四、煤层顶、底板岩石性质及其与煤层的接触关系详查勘探区地层平缓， 4 号煤层露头附近上覆岩层均已风化，裂隙发育，岩石破碎，该处煤层顶板虽极不稳定，但却利于露天开采之剥离工作其分布范围与综合地形地质图所勾绘的火烧范围一致根据岩石物理力学性质试验规程（部颁标准）规定的采样标准及设计要求，在西— 1 号孔采取 4 号煤层顶、底板岩样结果评价4 号煤层顶、底板岩石工程地质特征该孔 4 号煤层顶板为中砂岩， 厚度 1.36m，性脆破碎， 裂隙发育，其上部岩石为中、厚层状粉砂岩、细砂岩交替出现，裂隙发育粉砂岩天然状态单向抗压强度77.7MPa，细砂岩饱和状态单向抗压强度61.6MPa，煤层直接顶板为粉砂岩，厚度1.06m，裂隙发育岩芯破碎，老底为粗砂岩，厚度3.88m，具有裂隙 ，饱和状态单向抗压强度48.6MPa，从煤层顶板岩样试验结果分析，抗压强度指标较高，但岩层裂隙发育， 岩石破碎， 可见 4 号煤层顶、底板，岩层稳定性均较差。

五、煤层结构、矸石夹层的产状、煤层埋藏深度和出露情况、上复第四纪松散岩层厚度分布和风化带及氧化带的变化情况4 号煤层为主要可采煤层，总厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤层总厚占全区煤层总厚的75.3%，该煤层结构简单，无夹矸，原始煤层厚度变化甚微，属稳定型煤层北起煤层底板死火区，风化带下限及采空区边缘，南到煤层底板+2450m 水平，东、西至矿区边界（即1、4 沟）+2680～2450m，煤层最大埋藏垂深为230m4 号煤层全区出露第四系松散岩层分布于全区，可见厚度0～9.4m，与下伏之西山窑组呈不整合接触，主要岩性为坡积碎石、砂土及基岩残积物组成4 号煤层风化带深度： 井田内从地表向下垂深8.5m，在死火区内当上覆基岩厚度大于6.5m 时，均从残留煤层顶 板向下垂深 2m 比较适宜六、剥离岩石种类和特征剥离地层主要为侏罗系水西沟群西山窑组下段（J2X1）4 号煤层顶板岩石、 4 号煤层顶板以上岩层及第四系全新统冲洪积物4 号煤层顶板为中砂岩，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙发育，其上部岩石为中、厚层状粉砂岩、细砂岩交替出现，裂隙发育粉砂岩天然状态单向抗压强度77.7MPa，细砂岩饱和状态单向抗压强度61.6MPa，煤层直接顶板为粉砂岩，厚度1.06m，裂隙发育。

4 号煤层顶板以上岩石： 上部为灰色粗砂岩为主， 含煤 3 层（1～3 号煤层）第四系全新统冲洪积物由冲洪积砾石及砂土组成六、其它有益矿物的赋存情况及其开采价值出露于矿区内外的西山窑组砂岩，是较好的建筑材料， 矿区建筑物均以此 作为墙基，分布于沟谷的砂砾岩及南倾坡地的细砂，亦是建筑用水泥砂 浆之良好配料矿山开采对砂岩无影响， 目前无开采价值第三节水文地质特征一、 矿区内河流、地下水露头及地下水系动态观测资料一般情况，对露天开采的影响该矿区位于天山纬向褶皱带中段之后峡断陷盆地东部，海拔高程为+2570～+2760m，地势北高南低，向东倾斜；北边为单面山，南部为丘陵，冲沟发育，矿区内坡上与岩层倾向一致矿区南西约。