河南永华能源焦村矿技改工程报告正式版

河南永华能源焦村矿技改工程嵩山新井井筒检查孔成果报告中国煤炭地质总局一二九勘探队2006年4月报告名称：河南永华能源焦村矿技改工程嵩山新井井筒检查孔成果报告编制单位：中国煤炭地质总局一二九勘探队队长：徐培武总工程师：刘福胜技术部主任：刘军正参加编制人员：地质：伍新民徐冬生王化耀李向华水文：王莹李建国张良义煤质：汪江测井：刘付光杜翔邓小勃测绘：孟利辉制图：石俊清李秀菊目录第一章概况………………………………………………………1第二章目的任务与技术要求……………………………………2第三章勘探任务完成情况………………………………………5第一节钻探工作……………………………………………6第二节测井工作……………………………………………7第三节水文地质工作………………………………………10第四节工程地质工作………………………………………11第五节瓦斯、煤尘和煤的自燃……………………………11第四章地质及水文地质…………………………………………13第一节地质简况……………………………………………13第二节构造…………………………………………………14第三节井筒水文地质条件…………………………………14第四节水力联系……………………………………………18第五章井筒工程地质条件………………………………………19第一节主井…………………………………………………19第二节副井…………………………………………………20第三节风井…………………………………………………20第六章井筒涌水量计算…………………………………………25第一节水文地质参数………………………………………25第二节井筒涌水量计算方法………………………………25第七章矿井涌水量预算…………………………………………33第一节水文地质参数………………………………………33第二节首采区矿井涌水量预计……………………………33第八章结论………………………………………………………38附图附表1第一章概况一、工程概况河南永华能源有限公司基于焦村矿技改工程嵩山新井的开发建设需要，拟建主、副、风井3个井筒，为此，设计施工三个井筒检查孔，为井筒施工提供可靠的地质资料，并满足未来矿井建设生产的需要。根据有关规定及设计部门意见，主副井检查孔地面位置定于设计主、副井筒中心连线上。设计主井检查孔坐标为：X=3826255.000，Y=38396530.000，井筒内径5.00米；设计副井检查孔坐标为：X=3826330.000，Y=38396450.000，井筒内径6.00米；设计风井检查孔坐标为：X=3824830.7373，Y=38395793.2488，井筒内径4.50米。为保证工期与施工质量，河南永华能源有限公司以邀请招标方式择优选择施工单位，中国煤炭地质总局一二九勘探队在招议标会议中一举中标，双方［河南永华能源有限公司、中国煤炭地质总局一二九勘探队］于2005年11月20日签定施工合同。合同约定主井检查孔设计深度为730米，终孔于奥陶系灰岩40米；副井检查孔设计深度为660米，终孔于太原组L7灰岩；风井检查孔设计深度为330米，终孔于太原组L7灰岩；总工期为100天；施工质量达到《矿山井巷工程施工及验收规范》规定的各项标准，具体技术要求见第二章：目的任务与技术要求。井检孔施工于2005年11月26日开钻，到2006年04月30日为止，已完成全部野外施工任务，并编制完成本成果报告提交建设方。二、交通条件主副井检查孔位于偃师市府店镇韦窑村西南隅，洛阳-登封302省道东侧，府店镇距洛阳约56公里，交通便利。2第二章目的任务与技术要求一、井筒勘查的任务通过施工井筒检查孔，查清井筒地质、水文地质、工程地质情况，准确提供井筒穿越岩层的岩性、厚度、结构、构造、物理力学性质以及断层破碎带等工程地质资料；准确提出各含水层（组）的岩性、厚度、埋深、岩石裂隙、破碎发育程度及部位，塌孔位置及严重程度；地下水水质、水位、水压；对主要含水层要分别进行抽水试验并预计涌水量；为确定井筒位置及施工方案提供科学技术依据。根据设计文件及工程项目合同书约定，井筒检查孔的勘探任务如下：（一）查清水文地质条件1、井筒穿过的各单层含水层的岩性、厚度、埋深和岩性特征、岩石结构、构造；裂隙、岩溶形态及空间分布；断层及破碎带的位置及其发育程度；各基岩含水层之间的水力联系，进行水质、水温测定。2、确定井筒涌水量计算所需要的参数，包括各含水层厚度、天然水位，抽水水位降深值、涌水量及确定影响半径、渗透系数、导水系数、富水性等。3、精确预报井筒穿过的各单层含水层和全井的涌水量。（二）查明地质及工程地质条件1、查明地层层位、厚度、岩性及构造特征。2、查明井筒穿过矿层的有害气体涌出情况。3、按设计部门要求提供表层、岩层物理力学指标；样品试验项目如下：（1）砂层：颗粒成分；湿度；容重；密度；孔隙度；渗透系数；内摩擦角。3（2）土层：容重；比重；湿度；孔隙度；可塑性；内摩擦角；附着力；抗压强度；湿陷性；膨胀性；沉陷性及表土层的承载能力，膨胀系数。（3）岩层：容重；抗压强度；普氏硬度系数；岩石摩擦角；凝聚力系数；单向抗压、抗拉强度；泊松比。二、具体技术要求及主要任务根据招标文件要求，拟选择钻探、地球物理测井、抽水试验、煤样化验、瓦斯测试、岩石物理力学试验、简易水文观测及流量测井等手段，进行综合勘探。该井筒检查钻孔的主要任务为：1、查明井筒穿过地层的每一分层的层位、层厚、埋深及岩性。2、检查孔应全孔取芯，并应用物探测井法核定层位；采取率要求为：冲积层和基岩中不小于75%；矿层破碎带、软弱夹层及砂层中不小于60％。3、在检查钻孔穿过的二1煤层顶板150m以下岩层，每层应至少采取一个样品，进行物理力学性能测定；当岩层成分变化大、层厚超过5m时,应适当增加取样数目。可采煤层顶、底板应单独取样。二1煤顶板150m以上岩层根据需要取样，进行物理力学性能测定。4、层厚接近1m及以上的样品，均应进行物理力学性能测定，测定项目应符合有关规定。5、检查孔穿过表土、基岩风化带、各基岩主要含水层（组）、应分层进行抽水试验。查明井筒穿过的含水层和隔水层的数量、厚度、深度、岩性特征、查明含水层裂隙及抽水试验段的水位、水量、渗透系数、影响半径，查明地下水质、水温等水文特征，含水层之间及其与地表水的水力联系，预测井筒穿过的各主要含水层（组）的涌水量。46、查明井筒穿过的基岩风化带的层位、岩性、厚度、起止标高、风化程度、裂隙发育情况、含水性及富水性，及与冲积层之间的水力联系情况。7、检查孔施工后按规定测斜，其偏斜率应控制在1.5%以内。8、查明沿井筒中心线的完整地质剖面，查明井底水平的岩性组成、岩层稳定性、裂隙发育程度及受力情况，并根据精查报告及地震资料对井底地段地质构造和岩层稳定性进行综合分析评价。9、检查孔的地质报告需包含：（1）沿井筒中心线的预测地质剖面图。（2）井筒、检查孔布置及附近二1煤层底板等高线平面图。10、检查孔设计与施工，应严格遵循国际GBJ213-90《矿山井巷工程施工及验收规范》以及其他有关技术规定，满足井筒的施工需要。5第三章勘探任务完成情况主、副、风井检查孔采用GPS全球定位系统最终测定孔位，坐标分别为：主井检查孔——X=3826250.380，Y=396540.929，H=315.524；副井检查孔——X=3826320.023，Y=396460.646，H=303.561；风井检查孔——X=3824829.969，Y=395800.827，H=310.204。任务完成情况及工程质量详见表3—1。勘探工程完成情况一览表表3－1项目单位设计工程量（m）实际完成工程量（m）主井检查孔钻探米730753.27物探测井实测米730746抽水试验层次44岩（土）物理力学性质试验样组9591水质全分析样件44煤芯煤样件11瓦斯样件11副井检查孔钻探米660668.62物探测井实测米660666抽水试验层次33岩（土）物理力学性质试验样组8083水质全分析样件33煤芯煤样件11瓦斯样件11风井检查孔钻探米330298.21物探测井实测米330290抽水试验层次33岩（土）物理力学性质试验样组岩、土样各30组土样18组；岩样18组煤芯煤样件11瓦斯样件116已完成的各项工程，经过自检，全部符合设计文件及合同规定，质量良好，满足井筒设计要求。第一节钻探工作对井检孔的岩芯采取率、孔斜、煤层质量等分别进行检查验收，符合合同、相关规范和设计要求。1、岩芯采取率岩芯采取情况详见表3－2。井筒检查钻孔岩芯采取情况表表3－2主井检查孔基岩厚度（m）747.62芯长（m）605.57总采取率（%）81副井检查孔基岩厚度（m）666.40芯长（m）520.10总采取率%78风井检查孔第四系厚度（m）114.50芯长（m）82.07总采取率（%）72基岩厚度（m）181.71芯长（m）139.97总采取率（%）772、煤层情况本次三个井检查孔均穿见可采煤层1层，为二1煤层。通过资料对比确定二1煤层综合采用钻探成果，其中，主井检查孔二1煤层深度621.39～627.92m，煤层底板标高为-312.296m，伪厚6.53m，真厚6.40m，采长6.53m，煤芯长度采取率100％；副井检查孔二1煤层深度634.46～640.46米，煤层底板标高为-336.899m，伪厚6.00m，真厚5.83m，采长5.65m，煤芯长度采取率94％；风井检查孔二1煤层深度259.05～260.35m，煤层7底板标高为+49.854m，伪厚1.30m，真厚1.25m，采长0.75m，煤芯长度采取率58％；3.封孔情况：本次三个井检孔均按设计要求进行全孔封闭，并按设计要求在井口埋暗标，水泥抗压强度均达到设计要求。其中风井检查孔孔深266～176m范围之间残留108mm止水管材90m。第二节测井工作1、测井仪器设备本次测井使用的仪器是美国MT—Ⅲ型数字测井系统，该测井系统测井方法多、组合程度高、性能稳定可靠，是目前煤炭系统先进的仪器设备，设备组成见表3—3。测井仪器设备表表3—3设备名称型号产地数字测井系统MT—III美国煤探管XAM/XAP美国声波探管CLM/CLP美国井温探管MLM/MLP美国电测探管RLM/RLP美国井斜仪JJX—3A上海仪器厂2、测井项目及曲线质量本次测井工作根据《煤田地球物理测井规范》的技术要求及本次井筒检查孔施工技术要求进行，精确提取各种测井参数，完成了设计的各项测井任务。井筒检查孔测井解释成果与钻探成果基本吻合，测井参数齐全，技术条件合理，原始数据记录完整、准确，测井曲线反映正常，煤、岩层物性特征明显，易于识别，质量可靠，按现行《煤田地球物理测井规范》进行验收，均评为甲级，满足设计要求。1、钻孔偏斜率施工过程中均按设计要求进行测斜和纠偏。钻孔测斜成果详见表3—4。8根据测斜成果计算，主井检孔井检孔段钻孔偏斜量为8.20米，偏斜率为1.01%，控制在1.5%以内；副井检孔井检孔段钻孔偏斜量为9.40米，偏斜率为1.38%。控制在1.5%以内；风井检孔井检孔段钻孔偏斜量为3.46米，偏斜率为1.2%。控制在1.5%以内，均符合合同、有关规范及设计要求。详见测斜成果表。测斜成果表（主井检查孔）表3—4.1点号孔深（m）顶角方位点号孔深（m）顶角方位004001°220°5004501°10′230°10010′5001°20′230°15020′5501°20′240°20040′6001°30′240°25050′6501°30′240°30050′7001°40′230°3501°220°7461°50′230°测斜成果表（副井检查孔）表3—4.2点号孔深（m）顶角方位点号孔深（m）顶角方位004001°105°5004501°10′105°10005001°20′102°15005501°20′105°20040′6001°30′110°25050′6501°30′110°30050′6601°30′110°3501°100°测斜成果表（风井检查孔）表3—4.3点号孔深（m）顶角方位点号孔深