邢台市邢台矿及伍仲矿采空区探测报告

河北省邢台市金牛能源股份有限公司邢台矿—邢台市羊范镇伍仲矿采空区探测报告序言河北金牛能源股份有限公司邢台煤矿（以下简称邢台矿）是国有大型煤炭企业，行政区除南部及东西两侧分别隶属沙河县管辖外，其余均归邢台市管辖，在省内乃至华北地区煤炭产业中具重要地位。开采历史长，原煤产量高，为全隐蔽型矿井，煤系上覆下覆地层。邢台矿始建于1961年11月，1968年10月1日正式投产，设计生产能力90万吨/年，1975年达到设计生产能力之后，进行了第一期挖潜技术改造，开凿了西风井工程，扩建了井底车场绕道，增设了井下缓冲煤仓，东翼北区改用了皮带运输等，使矿井生产能力由90万吨/年提高到了140万吨/年，1980年7月，原邢台矿务局、邢台煤矿联合组成了矿井生产能力核定小组，对矿井综合生产能力进行了查定，结果为：在西风井投产后，矿井设计综合能力为120万吨/年，矿井挖潜能力为140万吨/年。1984年5月开始，邢台矿为实现产量翻番和较长时期稳定，开始对矿井生产环节进行改造，即调整开拓布置及井下运输系统改造、疏排水系统的改造和主井提升系统改造等。1985年，邢台矿生产原煤182万吨，实现了产量按设计能力翻番的目标，之后，产量一直保持翻番水平。2003年，邢台矿原煤产量达160万吨。目前邢台矿主要开采2#煤和5#煤。矿区内构造复杂，断层、褶皱与陷落柱发育较多。河北邢台市羊范镇伍仲煤矿位于邢台市西南部，邢台矿II矿西侧，为冲积层覆盖的全隐蔽型煤矿，周围无小煤窑和老窑，东邻邢台煤矿，主要开采下组煤，煤层埋藏较浅，地质构造相对复杂，与邢台矿井田有大断层形成的地垒相隔，1976年邢台县自筹资金在本区开办“伍仲煤矿”，邢台市拟建15-21万吨矿井。目前正拟建的邢汾高速公路A3、A4方案路线由北向南依次途经伍仲矿区和邢台矿区，但地下采空区边界不明，采空区可能对公路的建设带来安全隐患，为确定两矿采空区边界，为高速公路路线方案的选择、安全施工及地基预处理提供依据，邢汾高速公路筹建处（甲方）决定对A3、A4方案路线途经区周围进行地面物探工程，并委托河北省地勘局第十一地质大队（乙方）来承担本项目。我队在认真分析该区相关资料及对测区进行详细踏勘的基础上，对探测区域进行物探测点的布置，于2009年8月3日开始施工，野外施工共历时25天，完成瞬变电磁法测线23条，物理点572个，活性炭测氡法测线23条，测点494个，在施工过程中严把质量关，采集到了较好的原始数据。在数据处理过程中严格按照《规范》进行，实行目标处理，并结合多种方法、多种参数对电法数据进行精细处理、解释，获得了客观、真实反映实际的电法多参数综合资料解释图件，地质解释成果真实、可靠，于2009年9月8日完成本报告的编制工作。第一章概况第一节矿区范围及勘查边界一、矿区及勘查区范围金牛能源股份有限公司邢台矿位于河北省邢台市西南部，地理坐标为：东经114°24′15″～114°30′34″，北纬36°58′31″～37°03′53″。矿区范围由以下29个坐标拐点圈定，矿区面积31.9218km2。拐点坐标详见表1-1：表1-1邢台矿矿区范围拐点坐标表序号XY序号XY1409401038537150164103740385445452409448038538833174103540385440803409454038540335184103155385435554409489038540670194101980385421905409540038540985204102280385423706409627538541310214100730385402457409682038541670224099080385389808409773038541920234099205385386009409841538541950244098730385381901040989053854227025409799038537815114099485385428452640970003853721012410106038543340274096330385367501341018803854388528409568538536535144102690385445202940939203853600515410390538545305邢台市羊范镇伍仲煤矿位于邢台市西南部，地理坐标：东经114°22′52″～114°24′39″，北纬36°58′42″～37°00′36″，南北长3.5km，东西宽2.5km，面积约3.5km2。矿区范围有以下10个拐点圈定，拐点坐标详见表1-2：表1-2伍仲矿矿区范围拐点坐标表序号XY序号XY1409543535363556409519835340002409426535353777409589035348593409493235343148409658735359384409481335339359409734035361455409525235342521040977723536574图1-1物探勘查区范围示意图二、工作依据及技术标准本次勘查依据的规范规程主要有：（1）《地面瞬变电磁法技术规程》DZ/T0187-1997；（2）《煤炭电法勘探规范》MT/T898-2000；（3）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001；（4）《地球物理勘查图图式图例及用色标准》DZ/T0069-1993；（5）《地球物理勘查技术符号》GB/T14499-1993；（6）原煤炭部颁布的《煤田地质勘探安全规程》（7）《中华人民共和国核行业标准—氡及其子体测量规范》EJ/T605-911992-03-01；第二节勘探区位置交通及自然地理条件一、位置交通邢台矿和伍仲矿均位于河北省邢台市西南部，邢台矿行政区除南部及东西两侧分别隶属沙河县管辖外，其余均归邢台市管辖。伍仲矿行政区划属邢台县管辖。两矿区东侧有京广铁路通过，东北距邢台火车站7km，东距小康庄车站4km，东南距沙河市车站9km，并有煤矿专用铁路线与矿区沟通，此外，公路以邢台市为中心四通八达，矿区之间公路及村庄之间简易公路纵横交错，交通十分便利。图1-2邢台矿矿区交通位置图二、自然地理条件邢台矿和伍仲矿区位于华北平原西缘，区内地形平坦，地面标高+70～+105m，高差仅30m。该区属海河流域，区内地表水系不甚发育，主要有七里河、沙河。七里河位于邢台矿区（经过伍仲矿区）北部，全长约68km，上游黄店以上流量为8000～0.15m3/s，在北会以下变为潜流，计算平均渗漏量为0.346m3/s，矿区内常年干涸，河床宽300～500m，雨季偶有流水。沙河位于邢台矿区（经过伍仲矿区）南部，上游分南、北两支，南支又名渡口川，发源于沙河县蝉房，全长35km，渡口以上常年有水，流量9786～0.24m3/s，上游在八里庙附近变为潜流，1975年8月22日在佐村实测漏失量2.00m3/s，北支又称朱庄川，起源于邢台县白鹿角，全长50km，上游朱庄以上常年有水，流量8360～0.068m3/s，平均3.96m3/s，至东坚固附近变为潜流，1975年8月22日实测漏失量4.18m3/s，在矿区内属季节性河流。现已分别在七里河、沙河上游修建了东川水库、朱庄水库和东石岭水库，用于防洪和灌溉，库容量分别为0.09、4.16、0.68×108m3。本区属温带大陆性气候，四季分明。据邢台气象站1954～1987年观测资料，最高气温41.8℃（1961年6月12日），最低温度-22.4℃（1958年1月16日），（注：伍仲矿位于邢台矿以西，矿区交通条件基本相同）年平均气温13.2℃。最大年降水量为1269mm（1963年）最小年降水量222.9mm（1986年），年平均降水量532.7mm，蒸发量年平均为1887.0mm，大于降水量。春末夏初多风，南风为主，北风次之，年平均风速为2.0m/s。矿区内雨季集中在7～9月份，占全年降水量的65～75％，丰水年与枯水年降水量相差3～5倍，并存在10年左右的气象周期，从而形成了地下水“集中补给”的条件。自1972年以来，受全球性气候变化的影响，区内年平均气温与蒸发度逐年增高，降水量和相对湿度逐年减少。矿区属地震活动区，历史上多次发生过地震，其东边的隆尧县曾于1966年3月8日发生过7.2级地震。第二章、地质概况及地球物理特征第一节、地质概况一、地层邢台矿与伍仲矿区全部被新生界第四系松散沉积层覆盖，第四系与下伏各地层呈不整合接触。根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况，本区自下而上有奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、新生界第四系（Q）。矿区内各地层由老至新描述如下：一、奥陶系（O）1、奥陶系中统（O2）峰峰组（O2f）主要岩性为厚层状灰黄、深灰、灰色石灰岩，局部层段为花斑状、角砾状白云质石灰岩夹泥质石灰岩，区域厚度400m～500m，本矿区钻孔揭露厚度0.17～234.5m。峰峰组化石以头足类为主，其次为牙形石。二、石炭系（C）1、石炭系中统（C2）本溪组（C2b）底部为褐灰色、浅紫红色铝土岩及铝土质泥岩，含菱铁质鲕粒及结核，其上为1～2层浅灰色中厚层状石灰岩夹薄煤1层，为10号煤，俗称尽头煤。上部为深灰色粉砂岩、泥岩，致密，呈水平层理，含植物化石。区域厚度20m～25m，本组在矿区内钻孔揭露厚度1.61～25.67m，平均12.98m。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。该组含大量蜓类、小有孔虫及牙形刺化石：蜓类：FusulinakonnoiF.cylindricalPseudostaffella牙形石：IdiognathodusdelicatesLigonodinasp.Hindeodellasp.2、石炭系上统（C3）太原组（C3t）由深灰、灰色泥岩、粉砂岩，灰、灰白色砂岩及四层灰～深灰色石灰岩组成，含煤8～14层，其中9号煤是主要可采煤层，该组为矿区主要含煤地层。区域厚度约150m，本矿区钻孔揭露厚度117.50m～159.00m，平均厚度134.35m。与下伏太原组呈整合接触。本组含蜓、小有孔虫、腕足类、牙形刺、珊瑚等动物化石，在泥岩粉砂岩中含植物化石，主要有：蜓科：QuasifusulinalongissimaQ.compactaSchwagerinanobilisS.japonica牙形石：StreptognathodusfuchengensisAnchignathodus珊瑚：Lophocarinophyllumacanthiseptum腕足类：DityoclostustaiyunfuensisEomarginferapusillaMarginifereorientalisM.linchengensis三、二叠系（P）1、二叠系下统（1）山西组（P1s）主要由深灰、灰、黑色粉砂岩、砂质泥岩，灰至灰白色砂岩组成，含煤3～5层，其中2号煤为本矿主要可采煤层。本组为矿区主要含煤地层。钻孔揭露厚度39.47m～84.70m，平均厚60.04m，与下伏太原组呈整合接触。本组含猫眼鳞木、耳脉羊齿、中国瓣轮叶、星轮叶、芦木、带科达等植物化石，主要有：EmplectopteristriangularisAnnulariamucronataA.stellataSphenophyllumthoniiLobatannulariaensifoliaTaeniopterismultinervisCallipteridiumkoraiensePecopteristaiyuanensis（2）下石盒子组（P1x）主要岩性为浅黄、灰黄、土黄色中～细粒砂岩、粉砂岩、泥岩，夹土黄、紫红、花斑状铝土质泥岩，铝土质泥岩含铁质，具鲕状结构。区域厚度约180m～208m，矿区内钻孔揭露厚度42.00m～119.80m，平均77.19m，与下伏山西组呈整合接触。本组含植物化石：Pecopterissp.Pecopterish