鹤济公司区域补充勘探设计地质资料 14页

鹤济公司区域补充勘探设计说明一、鹤济公司区域介绍济源鹤济矿业投资管理有限公司在济源兼并重组的15家煤业公司位于济源市的四个不同地区，分布为克井地区7个，下冶、大峪地区4个，邵源地区3个，王屋山地区1个，矿区总面积24.4337mk2，合计保有储量5826.12万吨，其中可采储量2467.20万吨。由于各地区原勘探程度较低，缺少水文地质资料，特别是下冶、大峪，邵源，王屋山三地区，原有勘探钻孔较少，且多数为以勘探黄铁矿为主的钻孔，顺便对煤层进行了探测，多数查不到钻孔成果资料，加上这些地区的矿井剩余储量较少，部分矿井实际储量与备案储量出入较大，急需对这些矿井进行扩储，这些矿井周边均有不同级别的探矿权范围，一般为普查阶段，对矿井扩大储量非常有利，但由于勘探程度较低，多数储量级别为（333）或（334？），不利于下一步安全管理，因此需要进行补充地质及水文地质勘探。（一）区域地层济源煤田属于华北地层区，山西及豫西分区、渑池—确山及太行山两小区。根据区域钻孔和井筒揭露，以地层沉积层序和接触关系，由老到新有：奥陶系中统马家沟组（O2m）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1 sh）、二叠系下统下盒子组（P1x）、二叠系上统石盒子组（P2s）、新生界新近系（N）和第四系（Q）。其中石炭系～二叠系为本区主要含煤地层。1、奥陶系中统马家沟组（O2m）部分山区有出露，根据钻孔资料，主要由灰白色、深灰色致密灰岩及角砾状灰岩组成，厚度大于10m。2、石炭系（C）（1）上统本溪组（C2b）地表出露于上窑头断层北侧的芬沟一带，主要由深灰～灰色粘土岩及砂岩组成，局部含炭质及黄铁矿。本组厚2.0～5.0m。根据钻孔资料，本溪组平行不整合于奥陶系之上。（2）上统太原组（C2t）为一套海陆交互相沉积建造。由4～6层灰岩、砂岩、泥岩互层组成。含一1煤和一3煤，煤层厚度分别为0.66～1.21m、0～0.80m。根据矿区钻孔及煤矿开采资料，一1煤层厚度稳定，大部分可采，一3煤层不可采。该组顶部的硅质泥岩为太原组与山西组分界的标志层。 区域资料显示下部灰岩段含大量蜓、腕足、珊瑚、牙形刺、海百合茎、苔藓虫化石等生物碎屑。排列杂乱无章，个体大小不一，风暴作用形成的丘状层理较发育，并含有大量Zoophycos痕迹化石；中部砂泥岩段岩性主要由成熟度较高的石英砂岩组成，具大型板状交错层理，冲洗交错层理；上部灰岩段主要以深灰色泥岩、砂质泥岩为主。中下部富集大量的腕足类化石。可见波状、透镜状层理。含较多的黄铁矿结核及晶体。局部含较多植物化石碎片。本组厚36.2～59.60m，与本溪组呈整合接触。3、二叠系（P）（1）下统山西组（P1s）为一套河湖相沉积建造。由砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩及煤线组成。底部为炭质泥岩夹薄层砂岩（泥岩段），含菱铁矿结核，植物化石碎片，断口平坦；下部为灰白色中～细粒长石石英砂岩（大占砂岩段），发育二3、二4煤层，其中二4煤层厚0.07～1.01m，为本区开采煤层，交错层理发育，层面含大量白云母碎片及炭质薄膜和煤屑，偶含砾石，夹透镜状炭质泥岩。据区域资料本段含较多黄铁矿结核，底部含大量泥岩包体；中部由泥岩、砂岩互层（香炭砂岩段），砂岩特征为灰~浅灰色中~细粒长石石英砂岩，正粒序，具交错层理；上部斑杂色泥岩（小紫泥岩段）夹灰色细粒砂岩及高岭土矿层，上下部含鲕粒，中部深灰色泥岩含大量植物化石碎片，局部发育波状层理。该组总厚56.80～95.10m，一般60～80m。与太原组呈整合接触。（2）下统下石盒子组（P1x）地表广泛分布。主要岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩互层。底部为灰白色厚层状长石石英砂岩，厚4..00~11.50m ；下部以灰白、灰绿和紫红色泥岩为主，夹粉砂岩薄层，厚35～42m；中部以灰～灰白色砂岩为主，夹灰绿色紫斑泥岩，厚40～43.60m；上部为灰白色砂岩与灰绿色紫斑泥岩互层，厚度大于70m。该组总厚度130~180m，与下伏山西组呈整合接触。其底部的细粒砂岩（砂锅窑砂岩）和砂岩之上的灰白色高岭土泥岩是与山西组分界的良好标志层，由区域资料可知砂锅窑砂岩段含较多泥质细砾，具较多明显的冲刷现象，上分层为灰色细粒岩屑石英砂岩，中部含大量深灰色泥质包体。（3）中统上石盒子组（P2s）：按岩性组合可分为上、下两段下段为黄绿色长石石英砂岩、灰白色石英砂岩、黄绿色泥质粉砂岩、泥岩、紫红色及少量灰黑色泥岩形成的薄厚不等的韵律沉积。段厚147~215m。与下石盒子组呈整合接触。该段顶部含七2煤，煤层厚0.6~1.5m，该煤层灰分含量大于40％，多为当地民用煤开采利用。上段的中下部为黄绿色含砾长石石英砂岩与黄～紫色泥岩互层，上部为灰白色～褐黄色砂岩夹薄层泥岩，顶部灰白色厚层状长石石英砂岩。因风化剥蚀，地层出露不全。可见厚度0~150m。该段底部的长石石英砂岩沉积稳定，特征明显，是上下段的分层标志。4、第四系（Q） 分布于山脊及沟谷两侧，主要由冲洪积及残坡积黄土及砂砾石等组成，厚0～30m。二、含煤地层本区含煤地层主要为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，详述如下。1、太原组（C2t）太原组为一套海陆交互相沉积，煤层形成于海浸的高潮阶段，由于海平面在不断的上升，而泥炭沼泽堆积的速度则远不及海平面上升的速度，所以泥炭沼泽持续时间不长即被海水浸漫，又开始了碳酸盐的堆积，故太原组煤层厚度较小，且常夹于灰岩之间。所以，太原组含多层石灰岩和煤层，煤层赋存于各灰岩之下，石灰岩多为煤层顶板。区内钻孔揭露太原组上段厚25.43m，一8煤厚0～0.26m，平均0.15m。据本区勘探报告资料，平均65.14m，岩性由石灰岩、泥岩、砂质泥岩和煤层组成，含一1、一2、一8煤等煤层，其中一3煤为偶尔可采。根据其岩性组合特征，由下而上分为三段：①下部灰岩段：平均厚17.20m，下自一1煤层底板，上至L4石灰岩顶，岩性为灰、深灰色中厚层状含生物碎屑灰岩为主，夹泥岩和薄煤层。含1～4层石灰岩，L1较发育，含一1、一2、一4煤，其中一1煤厚度0～2.5m,山区普遍可采；一3煤厚0～1.19m，平均0.63m，偶见可采点。一4煤不可采。②中部砂泥岩段：平均厚32.80m，下自L4 石灰岩顶，上至一7煤层底板，岩性由灰色细～中粒石英砂岩（胡石砂岩）、泥岩及砂质泥岩组成，偶夹L6灰岩透镜体，偶含一5、一6煤，均不可采。③上部灰岩段：平均厚35.28m，下自一7煤层底板，上至二1煤底板砂岩底，下部为L7灰岩，上部为薄层灰岩（L8、L9）、泥岩及菱铁质泥岩。灰岩中含丰富的海相动物化石，其中L7灰岩较发育，含燧石结核，平均厚6.0m。含一7、一8煤，均不可采。2、山西组（P1sh）山西组为一套砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层的沉积组合，底部为具波状层理和交错层理的煤底砂岩段（Ser），其上为层位稳定的二1煤层。山西组为本区主要含煤地层，底部的二1煤层为全区大部可采煤层。下自二1煤底板砂岩底，上至砂锅窑砂岩底，厚72.65～78.36m，平均75.32m。二1煤层为本区主要可采煤层。根据其岩性组合特征，自下而上分为四段：①二1煤段：平均厚23.28m，下自太原组顶部，上至大占砂岩(Sd)底，下部为深灰色—灰黑色砂质泥岩、泥岩及硅质泥岩。二1煤厚2.52～8.00m，平均4.72m，属厚煤层，二1煤煤厚分布较稳定，结构简单。②大占砂岩段：平均厚23.57m，下自大占砂岩(Sd)底，上至香炭砂岩(Sx) 底，岩性为灰～深灰色中细粒岩屑长石石英砂岩，层面含大量大白云母片、炭屑，该砂岩层位稳定，标志明显。上部为深灰色砂质泥岩、泥岩，偶含二3煤。③香炭砂岩段：平均厚16.51m，灰—灰黑色细、中粒砂岩，局部含菱铁质鲕粒及黑色泥质包体，层面含较多白云母碎片及炭质，为二1煤层辅助标志层。④小紫泥岩段：平均厚11.96m，下自香炭砂岩顶，上至砂锅窑砂岩(Ss)底，为灰—深灰色砂质泥岩、泥岩，含暗斑。泥岩含铝土质和菱铁质鲕粒（俗称“小紫泥岩”），是主要辅助标志层之一，为划分山西组的辅助标志层。三、区域构造特征济源煤田位于华北板内区南部、根据河南省构造分区，属太行构造区的太行断隆、狂口断隆及嵩箕构造区的开封拗陷的接合部位，因此本区直接受上述三个断块的影响与控制（见图1）。在上述三个断块的影响与控制下，本区总体构造形态为一地层走向北北西-南南东，倾向北一北东东的单斜构造。地层倾角一般较平缓，l5º左右，局部较陡（69º）区内褶曲较少断裂较发育．主要褶曲有7个，以王屋向斜、天台山背斜、常坪向斜，后郑坪背斜，常平向斜，捏掌向斜等，规模较大。区内断裂形式主要为正断层，近东西向为主，次为北西向，北东向和近南北向，初步查明本区有落差等于大于50米的断层72条，落差小于50米断层11条，其中区内一级断层 l条，Ⅱ级断层3条。断裂多集中在煤田西部及北部，构造复杂类型属二类，在板内区域性断裂的影响控制下，根据构造组合和地层出露特征，本区构造可进一步划分为三个构造块段，按河南省构造分区，封门口断层以北属太行山断隆小区，区内部分称克井区。构造特征以东西向断裂为主，褶曲稍次。西承留断层以西称狂口断崖小区，区内部分称王屋区，以北东东和北西向断裂为主，褶曲次之。西承留断层以东，封门口断层以南属济源—开封拗陷的西段部分，区内部分称轵城盆地。据电法资料，区内以北东东向断裂为主，褶曲次之（见图2）。现将煤田构造分述如下：图1济源煤田构造背景示意图 图2济源煤田构造纲要图1、褶曲：在克井区褶曲以中型向背斜为主，在后期构造作用下，在向背斜内产生NE、NW及SN向次级褶曲；在王屋区，以王屋大向斜为主，并在其南翼有少量SN向复合型中，小型褶曲。（1）天台山背斜：位于克井区西南部。该背斜中西部发育较好，向东于武山乡附近尖灭或隐伏于第三、四系盖层之下，向北西方向进入山西省境内，背斜轴于玉皇庙附近被封门口断层等切割破坏，区内走向长约45km。背斜轴为Ardn、Pt1地层，向两翼依次变为Pt2、02等地层。南翼受封门口断层，西洋河断层影响，地层出露不全。北翼倾向NNE-N，倾角4～39º，南翼倾向SSW～S，倾角12º～69º。在天台山背斜轴NE方向150～500m处，有一倒转背斜，其轴向与天台曲背斜轴平行，称安坪背斜。倾向SW，走向NW，走向长约6km。该背斜应属于天台山背斜的次级褶曲。 （2）常平向斜位于克井区EN部，该向斜为一走向近EW的宽缓向斜，东端进入焦作煤田，西端于112º30"附近尖灭，区内走向长约50km。向斜轴为O2、C2地层，向两翼依次为O2地层，北翼倾向南，倾角3º～27º，南翼倾向北，倾角3º～40º。该向斜东部具小型南北向复合型褶曲，属后期构造作用形成．（3）捏掌向斜该向斜位于虎村预测区西部，走向近南北，北端交于盘古寺断层(F1-1)，南端交于封门口断层(F1)，走向长约4km，东翼倾角约14º～27º，西翼倾角22º～39º，为一向南倾伏向斜。（4）王屋向斜位于王屋区北部，向斜轴走向EW-SE，向斜西部进入山西省境内，东部被封门口断层切割，区内走向长约35Km．向斜北翼陡南翼缓，为—不对称向斜，其原因为后期封门口断层牵引所致，北翼倾向S～SW，倾角12º～69º，翼宽0～5km，南翼倾向N～NE，倾角4º～25º。翼宽大于15km。受喜山期、燕山期构造影响，向斜东部二1煤层沉降垂深最大达2000m以上。（5）前村背斜 位于王屋区西南部，为王屋向斜南翼次级复合褶曲。背斜轴走向Nl0°E，走向长约4km，西翼倾向W～NW，倾角7°～15°，东翼倾向E～NE，倾角6°～16°。为一宽缓向北倾伏褶曲。区内的规模较大的东西向断层往往切割了南北向断层，同时也对煤层的连续性构成了破坏，造成局部煤层开采地质条件恶化。区内的褶曲对煤层结构及煤厚产生较大的改造作用，使局部开采技术条件复杂化。二、补充勘探方法的选择及依据按照《矿井地质规程》及《煤泥炭地质勘查规范》，选用物探、钻探相结合的原则合理布设钻孔，力争达到效益最大化。三、补充勘探说明1、补充勘探面积：四地区合计需补勘面积为17.1mk2，其中克井地区2.5mk2；下冶、大峪地区7.0mk2；邵源地区6.5mk2；王屋山地区1.1mk2。2、扩大区资源补充勘探：由于鹤济公司兼并重组的十五对小煤矿储量较少，克井地区原来小煤矿多，开采历史长，几乎没有可开发利用的后备资源，王屋山周边有两块大的整装煤田均在风景区附近，不具有扩界条件，而下冶、大峪及邵源地区小煤矿相对较少，开发历史短，还有大量的后备资源可开发利用。为此，鹤济公司依据河南省矿产资源整合领导小组“ 关于支持省骨干煤炭企业兼并重组煤矿资源配置有关问题的通知”，豫资源整合办【2011】2号文件精神，本着开发方便、就近配置、减少投资和边角小块段配置给现有的部分矿井开采、整装大块段建设新井开发的原则，进行资源配置。但由于配置区勘探程度较低，需进行补充勘探。3、补充勘探布孔（布线）参数：勘探线（孔）的布置原则严格按照《矿井地质规程》及《煤泥炭地质勘查规范》要求，点、线距离控制在300m～500m之间，勘探后储量级别达到111b至122b，可满足矿井设计需要。每个区域布置3～4个水文观测孔，对地下水位进行动态水文观测，条件成熟后按装水位自动观测系统，实现水位自动观测。3、补充勘探时间安排本次勘探关系到鹤济公司生产过程中安全生产，及部分矿井后期采掘接替。特别是需要施工的水文观测孔，由于各煤业公司缺少水文地质资料，无法确定主要含水层的水头压力，一旦恢复生产，潜在许多安全隐患，必须尽快施工。计划2011年8月份开始，到2013年12月结束。4、补充勘探资金及来源本次补勘预计施工钻孔120个（其中水文观测孔17个，地质孔113个），计累计进尺约56860m，地质孔按1100元/m,水文孔按1300元/m计算，预计费用为6431.6万元。三维地震勘探面积17.1mk2，按160万元/km2 计算，预计费用为2736万元。瞬变电磁探测面积17.1mk2，按80万元/km2计算，预计费用为1368万元,三项合计费用为10532.6万元；扩大区补勘预计施工钻孔37个（其中水文观测孔1个，地质孔36个），计累计进尺约15340m，地质孔按1100元/m,水文孔按1300元/m计算，预计费用为1698.6万元。三维地震勘探面积8.206mk2，按160万元/km2计算，预计费用为1312.96万元。瞬变电磁探测面积8.206mk2，按80万元/km2计算，预计费用为656.48万元。三项合计费用为3668,04万元；总计14200.64万元，全部由国债资金支付。附表：1、济源鹤济矿业投资管理有限公司补充勘探工程量、资金预算一览表。2、济源鹤济矿业投资管理有限公司扩大区补充勘探工程量、资金预算一览表。附图：1、济源鹤济矿业投资管理有限公司下冶、大峪地区补充勘探钻孔及扩大区补充勘探钻孔布置图。2、济源鹤济矿业投资管理有限公司邵源地区补充勘探钻孔扩大区补充勘探钻孔布置图。3、济源鹤济矿业投资管理有限公司王屋山地区补充勘探钻孔布置图。 4、济源鹤济矿业投资管理有限公司克井地区补充勘探钻孔布置图。