第一章 矿（井）田地质概况1.1 矿（井）田位置及交通1.1.1 交通位置王家山煤矿 位于靖远县城北约 60km,宝积山矿区 西北约10km,行政区划 属白银市平 川区王 家山镇 和东升乡管辖。 面积约 8.3421km 2，地理坐标为 ：东 经 104 8 06 104 5312 ，北纬 36 5135 36 3 14 。靖远煤 业有限 责任公 司取得王家山煤 矿的采矿权 , 国土资 源部 2001 年 12 月26日颁发了采矿许 可证，开 采深度标高 为1780 850m,有效期自 2001年 12月至 2017 年12月。王家山 煤矿西北 距 国道 309 线约 2.5km 。 铁路由白（银） 宝（ 积山）线的长征车站接轨，经旱 平川、水泉，至煤矿工业广 场有专用线。矿区内的公 路、简易公路纵 横交 错， 交通 甚为 方便。交通 位置如图 1.1图1.1 交通位置图地形地貌矿区地 处干旱 区，地形复杂。地形陡 峻，最高点位于 枸条岘，标高2021.7m , 最低点位于下红湾 ，标高1815.0m ,相对高差206.7m ,水洞沟 以西基岩裸 露， 属剥蚀构造 地貌，王家山向斜两翼 形成相向的单面山，由于沿 张性构 造裂隙易于向下 切割侵蚀，故横向沟谷发育。随着 向斜的倾没，岩层逐渐被 黄土覆盖；水洞以 东主要为 黄土丘陵 区，相对高差较小 ，一般20 50m。1.1.3 气象及水文情况矿区气 候属内 陆半沙 漠 干旱气 候气温：月平均-924 C,最低-1823 C,最高达3538 C,年平均7.9 9.2 C。夏季酷热，冬 季严寒，春、夏、秋季昼夜温差1016 C降水量：年平均量在 187374mm之间，平均250mm左右.多集中于 7、8、 9 三个月,降水量占 全 年的 50 60%,常 形 成暴雨 。蒸发 量：年平 均14391782mm,平均1655mm,为降水量 的6.6倍。湿度 ：年平均 55 64%，4、 5 月 份最干燥 ，为 41 60%，711 月份湿 度在 58 75%之间。风向 ：除夏 、秋季 有 东南风 外，其 他时间多西 北风， 风力 2 4 级，最 大达 6 8 级，全年平 均 风速 1 1.4m/s 。每年 11 月至次 年 3 月为 冻结 期，最 大冻结深 度 93cm。区内无 常年流 水，仅 有两条砂河在每年 7 9 月雨季期间山洪暴发才有短 暂的暂时性流水。一 条是 苦水 峡 砂河，发 源于矿 区东南部的 小井子 沟，由 南向 北穿过矿区中部，经胶泥崖村、大红沟、北滩，与咸水河汇合，至中卫注入黄 河；另一 条是孔家沟砂河，由李家坪向西流经矿区南侧，在33、 107 号孔附近折向西南，经石碑 子沟、 旱平川， 流 入黄河 。矿区以 南的变 质岩裂 隙水沿 F1 断裂带溢出， 在苦水峡砂河上游形成水质良好，但水量甚小的 上升泉 ，最小涌 水量 0.175L/S ，最大 涌水量 为 1.112L/S由于受Fi断裂带中断层泥的阻滞，进入孔家沟砂河后形成地下潜流，潜水面深 310m,对河床中分布的各个水井进行了不定期观测，水量不大，如李家 坪水井的涌水量为 20.39m 3/d 。矿区 概况1. 矿区 开发情况王家山 矿区开 采历史 久远，在 建井时， 井田浅部 的小窑已具 备相当 规模。 为了协调与地方的 关系，省 委、省政府 先后多次从 生产矿井不 同位置 划给地方 资源2501.84万t，从1550m水平以下资源内划给地方资源 储量1806.0万t。经煤业 公司调 查，王 家山矿区 原有各类 地方小煤 窑（乡村、 个体、 其它） 43 个，通 过多次关井 压产的整 顿，部分 小窑已被 关闭、封停 ，现保 留 24 个小 煤矿持有合法证件 ，但仍 存在 一 证多井、超层越 界、乱 挖滥采、侵占大矿 资源 的现象。具体分布情况为：在王 家山煤 矿一号井 周边实测有 8 个矿 13 个井口， 二号井周边实测有 11 个矿 14 个井口，五号井周边有 5 个矿 7 个井口，各小煤 矿的开采能力都在 3 万吨以上， 有的能力达 10 万 t ，由于小矿开采 技术条件差、 回采率低，对资源 破坏量 非 常大。另外，井田内煤层大多为急倾斜煤层，而划出的资源均在井田浅部，使划 出资源的下部形成 相当数 量的呆滞 煤量。也使 王家山煤矿 生产能 力、矿井服 务 年限等受到较大影 响。2. 矿区 经济 情况本区以农业为主，农产品主要有小麦、谷物、豆类等，由于干旱多风，产 量均较低工业方面，有矿区所属各煤矿，以及矿区辅助和附属企业事业单位等，还 有靖远县所属厂矿 及定西 陶 瓷厂、煤 矿等企业 ，国 家重点 建设工程靖 远电厂 二 期工程已竣工，靖远矿区供水工程亦完工交付使用。整个靖远矿区水、电、路、 通讯等都已形成系 统和 综合能力 。3. 矿井 建设 和生 产所 需主 要 材料的来 源主要 建筑材料 ，除钢 材以外， 水 泥、砖 瓦、砂石、 白灰等 均为本地生 产， 可就近购买。4. 水源 、电 源及 劳动 力来 源本矿井 由靖远 矿区净 水 厂供水。靖 远矿区 净水厂设在 黄河北 岸，取黄 河水 为水源，经过净化 后供整 个矿区。 该 水厂日 处 理水量 54000m3/d ，可向王家 山 矿井供水 9900m3/d ，能够满足该矿井集中生产 用水。黄河水 通过、 过滤、 消毒等手 段 处理后 ， 水质符 合国家生活 饮用水 标准。 该水总硬度约为 11.8德国度，Ph值约为7.8，浊度3度。本矿井井下水的矿化度非常高,不宜作为生活水源,但该水可以满足灌浆 用水的水质要求 ,因而可 以用 来制水泥浆 。矿区内 现有靖 远电厂（140万kW）0王家山矿有 35KV变电所。运输条件良 好，矿区铁路专用 线和矿 区 公路均 已 通达井 口 工业广 场。综上所 述，本 矿井的 供水、供 电 、运输 等 外部建 设条件良好 05. 矿藏 市场 供需 情况近年来，王家山煤矿利用原有小矿井的产能，大力推广综采放顶煤等采煤 新技术，加之煤炭行情利好，目前已是产销两旺，利润大增（表8-7 ）0本矿井但也比1999年技改项 目设计所依据的不含 税综合价107.88元/t要高。至于块 煤，由于供民用，目前井口售价为 280290元/t,但本矿井块煤 率偏低（土 1%。1.2 矿（井）田地层及地质构造1.2.1 地层王家山 矿区地 层主要 有下志留 统马营沟 群（Sn）上三叠统南营儿群 （Tsnn）, 中侏罗统窑街组（ J2y）， 中侏罗统新河组（ J2x）， 上侏罗统苦水峡组（ J3k）， 下白垩统河口群（Ki nk）、上第三系（N）和第四系（Q）。下志留统为中生界基 底地层，上三叠统常为煤系基底，中侏罗统窑街组为主要含煤地层。在矿区南 部Fi断层带中局部有残留的泥盆系及石 炭系地层，此外，在 矿区南 北的外侧布 有上第三系红层。1.2.2 构造1. 断裂 构造王家山 煤矿区 地质构 造的主要 特点是：以断裂 为主，褶 皱为辅 。但中深 部 区域主要为向斜构 造，即 王家 山 向斜。该 向斜由 中生界地层 构成，向西抬起 收 拢，向东倾伏撒开 ，渐被第四系覆盖，长约10如，向斜轴 走向北60。70。西,局部近东西向，两翼地层产状不同，北翼地层在幻勘探 线以西 走向为北75。西，倾向南西，倾角 25。40 幻勘 探线以东 渐转为北80。东，向南南 东倾，倾角 40 60， XV 勘探线以东更陡，达 60以上；南翼地 层走向 为 北 60西，倾向 北东，倾角 35 66，局部直立、倒转，为一南陡北缓、轴 面南 倾的不 对称 向斜。勘探 线以西向斜轴被F21断层切断。井田内以 走向断层为 主，发 育于井田西南部的北倾断层有F21断层，F14断层是沿次级背 斜轴错断形 成，西起水洞沟，至加刘勘探线以东消失，长3.5 km，勘探线以西走向北80。西，以东呈近东西向，倾向南或西南， 倾角67。85。，为一高角度逆冲断层，破碎带宽27m,断层距 1060m,中间大，两端小。F21断层位 于王家山向 斜轴部，西起I勘探线以西，大致沿向斜轴延伸，至毗勘探线以东偏向向斜轴以南，一直向东伸至矿区以外。通过矿井 的这一段 走向呈 65西，倾向 南西，倾角 80，浅部有时直立或向北东倾，使 断层 呈微向北凸 的弧形，南西盘向 上逆冲 ，将王家 山向斜轴切割破坏。通过矿 井的这一 段断距约 45100m， 西小东大。2. 褶皱 构造陇西系 乌鞘岭 六盘山主褶 带逶迤通 过靖远北 部。靖远煤 田便形 成于褶带中古变质岩体的低洼地带 。 受陇西 系 所左右 ， 区域主 要构造形迹 多呈北 5060西方向。 有如下主要构造：松山一响泉山一黄家洼山隆褶带：走向长约80km，主体由下 古生界及震旦亚界变质岩组成，总体 走 向北 50 西 。宝积山复向斜：位于松山一响泉山一黄家洼山隆褶 带的南 侧，为一南翼受到破坏的不完整复向斜 ， 主轴呈 北 50西方向， 走向长 约 37km。王家山复向斜：位于松山一响泉山一黄家洼山隆褶 带北侧，为一南陡北缓的不对称复向斜，主轴 走向北 60 70西。青石 山半环 状构造 ：位于 宝积 山矿区与 红会矿区之间，由青石山西侧弧形断层及其所包围的下奥 陶统变质 岩 花岗岩 组 成。北滩新生代拗陷：位于王家山复向斜以北，在王家山矿区 以F15断层为界与隆褶带 分开靖远 新生代 拗陷：位于宝 积山复向 斜 以南，为靖远 静宁拗 陷带的一部 分。3. 岩浆 岩侵 入岩浆岩 主要分 布在矿 区以南的 寿 石山、红 会将军坟滩 及崛吴 山北坡，主要 岩性为花岗岩和花 岗闪长 岩，对矿 区 煤系没 有 影响。1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质1. 煤层本区的主要含煤地层为中侏罗统窑街组（J2y），厚116m,含煤五层,平均 总厚30.67m，含煤系数26%;其次为中侏罗统新河组（J2X）第一段，平均总 厚64m,含煤两层，平均总厚2.99m，含煤系数4.7%。各煤层由上到下编号为: 1 层煤， 2上层煤， 2层煤， 2下层煤， 3层煤和 4层煤，其 中， 2层煤 和 4层 煤为主要可采煤层 ， 厚 度 大，较 稳 定，且 分布面积广 ; 3 层煤为 局部可 采层， 分布面积较大，厚度较薄，变化亦较大;其余煤层更不稳定，多呈透镜状。此外， 4层煤向 南由 于相 变，发生分叉，变薄，以至尖灭，在深部形成4下层煤;另在深部钻孔中 4下层煤 以下尚有 12层透镜状煤层 ，偶达 可采厚度以 上。煤系含 煤性的 变化规 律比较明 显:南 翼不如北 翼，西端 不及东 端。北翼 西部又较东部含煤性差，勘探线以西含煤系 数平均为17.9%，低于北翼平均数， 以东平均为 28.1%， 高于 北翼平均数。 全区平 均为 19.7%一） 1 层 煤位于中 侏罗统新 河组第一段，即第川旋回的顶 部，煤层薄而变化大，多不 可采， 呈透镜状。 全区共有 31 个 孔见到此 层煤。达可采厚 度以上 的有 12 个孔， 纯煤真厚最大 1.60m ,主要分布在幻-刘勘探线间，多为单一结构或含一层夹矸， 最多含三层夹矸，夹 矸最 多小 于 1m， 1 层煤 常相变为 灰黑色炭质 泥岩、泥岩或 砂质泥岩