新疆昌吉市小草湖煤矿井田地层及地质构造分析论文_张海东

新疆昌吉市小草湖煤矿井田地层及地质构造分析论文_张海东

摘要:国家西部大开发的政策,给新疆经济发展带来了大机遇,将大大促进和带动新疆经济大发展。新疆煤炭资源量占全国六分之一,随着国家西气东输,西电东送的经济政策不断出台,天山北坡经济带将以矿业开发为主促进电力飞跃发展。以此推动新疆工农业生产大发展,同时玛纳斯电厂二期工程及红雁池电厂二期工程上马,将为首府及周边工农业发展营造良好的电力基础,电力要发展,煤炭须先行,但目前可供煤矿开发的煤炭储量已远远满足不了需要,因此急需勘探可满足大中型煤矿生产的煤炭基地。基于此,本文对疆昌吉市小草湖煤矿井田地层及地质构造进行分析。

关键词:煤矿井田地层;地质构造;分析

1工程概述

四井田位于乌鲁木齐市西部准南煤田头屯河区,头屯河中游西侧硫磺沟煤矿区西部,行政区划分隶属昌吉市硫磺沟镇管辖。

工作区范围:东起原详查勘探线33线(热气泉),西止原详查勘探线45线(哈萨坟南沟),东西走向长6.8千米,南北倾向宽1.55千米,勘探区面积为10.54平方千米。

需要说明是本工作区范围原南界是以各煤矿矿界为界,根据新国土资发[2004]681号文<<关于昌吉硫磺沟四井田矿界划分的意见>>,其意见:+825米标高以下由新矿集团建设年产240万吨矿井,+835米标高以上做为昌吉监狱煤矿和其他规划矿井的开采范围,中间10米(垂高)做为矿界保安煤柱,胜利煤矿已预划的矿区范围维持不变,对本工作区范围原南界进行调整,调整的后面积仍维持原面积不变。

2地质构造分析

2.1地质工作分析

1985~1990年,新疆煤田地质局161队在硫磺沟头屯河区进行了普查、详查勘探工作及外围找煤工作并编制了《准南煤田头屯河区详查地质报告》,历时五年时间。查明了区内主要构造形态,控制了可能影响井田划分的构造。进一步研究了煤系地层,初步查明了可采煤层的层数、层位、厚度、结构、可采范围及煤质特征。在勘探线上控制了主要煤层的露头和火烧区范围。初步查明了水文地质特征及有益矿产。计算了煤层和粘土矿的储量。是本项目设计的主要地质依据。

2002—2003年新疆煤田地质局一六一队在本勘探区周边地区为“十五”规划改扩建九万吨煤矿井进行的小煤矿生产地质勘探工作,查明了规划九万吨煤矿井的开采现状。其中小草湖煤矿勘查程度已达到精查程度可满足改扩建年产吨的井型。另外三井田精查地质报告也为建设大型矿井创造了良好条件。

2.2井田地质分析

中新代的准噶尔盆地,赋存有诸多矿产,其中煤是主要矿产之一,盆地南缘的乌鲁木齐山前坳陷称为准南煤田,由准噶尔坳陷中央深断裂与准噶尔南缘断裂联合控制了成煤期后的构造形变和改造,产生煤田一系列褶断构造带。本次勘探工作区位于准南煤田的东南区段,属喀拉扎构造区,其主体构造是阿克德向斜,呈北东南西向展布,含煤地层为中侏罗统西山窑组。

井田范围内大面积基岩出露与少量第四系覆盖层。基岩出露和钻孔揭露的地层有侏罗系中统西山窑组、头屯河组、上统齐古组及第三系地层。

2.2.1中侏罗统西山窑组(J2x)

全区均有出露,可分为下段和上段。

下段(J2x1):为一套湖泊相、湖滨相、泥炭沼泽相沉积含煤碎屑岩沉积建造,岩性为灰色、深灰色粉砂岩、砂岩、泥岩,炭质泥岩及煤层组成,是本区的主要含煤地层,含煤5~16层,煤层总厚度37.34~52.10米。其中含可采煤层4层(组),可采煤层总厚度31.14~48.91米,平均可采总厚度37.33米。底部以一层灰白色中细砂岩与下伏三工河组分界整合接触,含蕨类似杪椤科孢子和苏铁类花粉化石。地层厚225米。

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上段(J2x2):河流相、湖滨相、沼泽相沉积,岩性为灰色、灰绿色砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩夹有薄煤层,底部巨厚层的含砾层粉砂岩,俗称“豆腐渣砂岩”,为上下段分界标志,地层厚度296米。

2.2.2中侏罗统头屯河组(J2t)

主要分布于本区中部,局部被第四系覆盖,为一套山麓相、冲洪积相、河流相、湖泊相沉积,岩性由灰绿色、紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩组成,统称为“杂色岩系”,地层总厚500米。

根据岩性可划分为上下两段。

下段(J2t1):由紫红色、褐红色、灰绿色粉砂岩、泥岩组成杂色条带,中夹黄绿色细砂岩,组成底部为一层厚层状灰绿色含砾粗砂岩、砂砾岩,是与西山窑组地层分界标志层,整合接触,地层厚度260米。

上段(J2t2):暗红色、褐红色粉、细砂岩及泥岩互层为主,中夹凝灰质砂岩条带,地层厚度240米。

2.2.3上侏罗统齐古组(J3q)

主要出露于勘探区北部,为一套山麓相和冲洪积相沉积,地层总厚570米。

下段(J3q1):由紫红色、暗红色中夹灰绿色泥岩、粉砂岩不均匀互层为主组成,中夹多层蔷薇色凝灰质粉砂岩,底部一层凝灰质粉砂岩为与下伏头屯河组分界标志层。地层厚350米,与下伏头屯河组地层呈整合接触。

上段(J3q2):以砖红、褐红色粉砂岩、泥岩不均匀互层为主,夹有细砂岩,底部为粉红色凝灰质粉砂岩,为上下段分界标志层,地层厚220米。

2.2.4上更新统(N2)

在本区中部及西部出露。岩性以灰色,灰黄色泥岩、砂质泥岩、砾岩、细砂岩为主,地层厚度56~88米,与下伏地层呈角度不整合接触。

2.2.5第四系(Q4)

区内分布较少,发育于呈现代河床,现代冲沟及河谷阶地,以松散矿土和砾石为主,分选差,次棱角状,透水性好,与下伏地层不整合接触。

2.3井田构造

本勘探区位于阿克德向斜南翼,地层走向为北东~南西向走向。为一向北西倾斜倾向310°。的单斜构造,地层倾角,含煤地层在15°~25°之间,而分布于北部非含煤地层的地层倾角一般在24°~35°之间,在区内未发现其它断裂及挠曲褶皱构造,构造简单。

结论:

煤矿是宝贵的矿产资源,被称为“工业的食粮”,在社会经济建设和工业生产中发挥着重要的作用。我国拥有丰富的煤炭资源储量,但由于大多深埋地下,所以开采的难度比较大,开采中也必然会受到煤田地质构造的制约。煤田地质构造按照其复杂程度可分为简单构造、中等构造和复杂构造等几种类型,复杂程度越高的地质构造下煤炭开采的难度越大,对开采的技术要求也更高。例如,裂隙、断层等复杂地质构造对煤矿回采率和工作面布置都有很大的影响,不仅恶化了井下工作环境,还造成了煤层顶板的不稳定,增加了井下顶板冒落、涌水等事故发生的可能性,限制了煤炭资源的开发,对煤矿安全生产构成极大威胁。因此,我们在煤矿开采前必须要摸清该地区的煤田地质构造,掌握其复杂程度,才能在科学指导下合理设计巷道和工作面,做好相应的技术准备工作,为煤炭资源开发利用和煤矿安全生产提供保障。

参考文献

[1]李昱臻.山东兖州鲍店煤矿地质特征及放顶煤采矿系统研究[D].成都理工大学,2016.

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[3]魏永明,蔺启忠,肖磉,陈玉,王钦军,刘庆杰,魏显虎.新疆西准噶尔地区不同尺度地质构造的遥感标识特征及找矿意义[J].大地构造与成矿学,2015,39(01):76-92.

论文作者:张海东

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/17

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