1、1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概况 位置：潘集三号井位于淮南市洞山西北，离洞山直线距离约 32 公里，地处凤台县城正北，相距 15 公里，行政区划属淮南市潘集区所管辖，井田范围地跨潘集、芦集、田集、贺町四个乡。地形：潘集矿区位于淮河北岸矿井井田范围为淮河冲积平原，区内地势平坦，地面标高+20.0+23.0 米，一般为+21.0 米左右，地势西北高，东南低，坡度约万分之一。居民点分布情况：本矿井居住区选在工业广场的南面，与工业广场紧紧连成一条，居住区地势较高，自然标高约为 22.0 米，一般情况下不受内涝水威胁。矿区工农业生产情况及电力供应：区内土壤大部分为黄土、白浆土，土质贫瘠，农业以
2、小麦、水稻、山芋为主及少量大豆、玉米、高粱等。种植习惯多为二年三熟制。矿井电源：35KV 工广变电所从芦集变电所馈出3457、3459 两路架空线路，线分别长 3.2KM、3.52KM；架空线路型号为LGJ-185，两路电源一路正常运行，一路备用。潘一变馈出 3413 线路经田集机厂后进工广变电所，线路长 7KM，型号为 LGJ-120，3413 线路正常热备用，在工广变电所进线隔离刀闸处断开，作为矿井的保安电源工广变电所分别馈出 3422 线路 5.96KM 至西风井变电所、3423 线路 3.74KM 至东风井变电所，东、西风井变电所之间用 3424 线路联络，在西风井变电所处断开，形成东
3、、西风井变电所的分列运行，3422、3423、3424 线路型号为 LGJ-70，东、西风井变电所构成矿井 35KV 供电网络。距本矿最近的电源为淮南发电厂。本矿井供电源从潘集 220kv 变电所以两路 35kv 线路引来，且双回路供电 。交通:矿区铁路专用线与阜淮线、淮南线连接，向东南经合肥至芜湖，可延伸至沪杭、皖赣线，向西约 90 公里经阜阳至京九线各站，公路 30 公里与 206 国道相接。水运由淮河进入长江，在淮河建有自营码头，专门从事煤炭的水运业务。煤炭主要销往淮南平圩与洛河电厂及江浙一带附：潘三矿交通位置图（图 1.1）图 1.11. 1. 2 矿区气候条件淮河流域地处我国南北气候
4、过度地带，属暖温带半湿润季风气候区。本区属寒温带湿润气候，季节性明显。年平均温度在 15.215.3C 。 之间，极端最高气温 41.4C。 （1959 年 8 月 24 日） ，极端最低气温为零下21.7C（1969 年 1 月 31 日） ，一年中夏季高温（7 月份） ，平均气温为2828.4C，冬季低温（元月份） ，气温平均在 1.2C 左右。风向一般春夏季节多为东南风、东风，冬季多为东北及西北风，风力一般 24 级，最大风力 89 级，平均风速为 3.18m/s,最大风速为20m/s。降雨量的时空分布不均，据合肥煤矿设计院编制的“潘集矿区环境水利及开发影响分析”研究报告质料，泥黑河流域
5、年平均降雨量为 873mm，最大降雨量为 1556mm,最小降雨量为 413mm,雨量分布不均。同年内 78 月的降雨量约占全年的 40%左右。另根据淮南矿区的资料，最大降雨量为462.1mm， （1991 年 6 月） ，最大日降雨量为 218.7mm（1991 年 6 月 14 日）最大小时降雨量为 77.5mm，全年蒸发量为 14001600mm。初霜为 10 月中旬下旬，终霜为 4 月上旬中旬，霜期 91174 天，最长连续 13 天。初雪为 11 月上旬中旬，终雪为 23 月，降雪期为 54127 天，最长连续降雪 6 天，日最大积雪深度为 160mm。冻结始于 12 月，终结于 2
6、 月，最大冻结深度为 30cm,一般为 715cm，消融期 128 天。1. 1. 3 矿区水文情况 淮河是我国的五大水系之一，淮南煤田处于淮河中游两岸，潘集丁集各井田处于淮河左岸的泥河、黑河分流域，泥河发源于凤台县米集，自西北向东南方向穿过丁集、潘三、潘一、潘二 四个井田，由淮南市严家沟入淮，全长 60 公里，茨淮新河开挖以后，流域面积减为 606 平方公里。淮河从井田以南 10 公里处通过，淮河一般水位标高为+17.0m，历史最高洪水位：凤台县峡山口为+25.36m(1954 年) ；李嘴孜为+25.43m(1954 年)，淮河最大流量为 10800m3/s，你和泥河不能通航，自西北向东南
7、流经井田中部，雨季淮河水位高于泥河水位时，两岸低洼地带易形成内涝，内涝积水时间往往长达 100 天以上，据 1951 年至 1984 年统计，内涝水位超过+20.0m 高程的有 8 年，泥河最高洪水位（青年闸） ，1991 年 7 月 9 日 13 时达 21.87m,1991C 年 7 月 10 日 8 点为 21.94m，黑河最高水位：1991 年 7 月7 日 9 时达 22.44m。在井田西南部还有一条架河西干渠，属农田灌溉用的人工河，河流宽 1760 米，自西北流向东南。农业及居民用水的水源、水质：矿井及居民供水水源为第四系上部含水组，取用第四系上部含水层的下段厚 5060 米作为供
8、水水源，水源井供水，成井深度 100m 左右。潘三矿水源井 11 座，其中工业场地 5 座，生活区 4 座，东风井 2 座。水质类型为 HCO3Na 和 HCO3CaMgNa 型，矿化度 0.2280.437g/L，总硬度 12.1218.49Ha,PH 值 7.78.0,氟含量 0.10.8 毫克 /升。主要水文地质参数：单位涌水量为 3.5893.077L/S.m;导水系数648.75598.38m2/d,渗透系数为 9.10511.437m2/d,储水系数为（6.63.8）10-4,越流系数为（4.335.54）10 -4。潘三矿设计生产、生活及消防用水量为：14350m 3/d，其中，
9、工业场地用水量 6100m3/d,东风井用水量 2050m3/d,西风井用水量 1700m3/d,居民区用水量4500m3/d。水质分析表（表 1.1）样品号项目 单位1 2 3 4 5 6 7 8 9杂菌总数个/ml 200 30 800 1600 120 10 100 40 -大肠菌群个/ml 2380 230 2380 2380 230 9 950 9 -氨氮Nmg/L - - - - - - - - -亚硝酸盐mg/L - 0.0005 0.0001 - 0.003 - 0.0002 - 0.0003耗氧量mg/L 1.84 1.22 2.08 2.30 1.25 1.4 1.74 -
10、 1.81砷 mg/L - 0.0001 0.0002 0.0004 - - 0.0002 - 0.0004氟化物mg/L 0.80 0.60 0.60 0.60 0.30 0.5 0.44 - 0.44说明与综合评价1、资料来源：潘集水源井井水卫生鉴定书 ，蚌埠市卫生防疫站，食卫字第80069 号，1982 年 11 月 9 日表 1.11.2 井田地质特征井田地形、勘探程度及地层概述井田地形：潘三井田属淮河冲积平原，地形平坦，地面标高为+20.0+23.0m，一般为+21.0m，泥河贯穿于井田中部，由西北向东南流入淮河。流域内一般地面高程为+19+24m,下游为一开阔洼地，洼地最低高程为+
11、16m ，+20m 以上高程以上地面逐渐平展开阔。煤系地层概述：本区全为第四系地层所覆盖，属全隐蔽井田，第四系地层厚 186484m，含煤地层为石炭二叠系，煤系下伏为寒武奥陶系地层。一 、石炭系上统太原组（C3）:石炭系上统太原组低部有 46m 厚的铝土质黏土岩，该层岩性为浅灰色微带青色，具紫红及锈黄色花斑，局部具鲕粒状结构，鲕粒分布不均，该层下部为质较纯的浅灰色黏土岩。除底部这层铝土质黏土岩以外，岩层由灰色灰岩，黏土岩，砂质黏土，细至中砂岩组成，共含灰岩 13 层，灰岩总厚 53m 左右。局部地区有小型火成岩侵入。太原组属本区含煤层之一，地层总厚 122m。二 、二叠系（P）：二叠系自下而上
12、分为山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。其中山西组，下石盒子组和上石盒子组为含煤地层，合计厚 762m，含煤 40 余层，可采煤层 5 层，煤层总厚 33.13m，含煤系数 4.3%,可采煤层分布于山西组、下石盒子组和上石盒子组的下部。石千峰组不含煤，厚 270m。二叠系山西组和石盒子组含煤地层总厚约 762m,共分为七个含煤段，现分述如下：1. 山西组（P1 1）：即第一含煤段，厚 77m，底部为灰色致密泥岩，富含腕足类化石，系海湾沉积，其上为深灰色砂质泥岩与薄层细砂岩组成砂页岩互层，含较多云母片及菱铁结核，常见波状、缓波状及斜层理，上部以砂岩、粉砂岩为主，间夹泥岩，下部含煤两层（1、
13、3 煤） ，因岩浆侵入，影响煤层厚度及间距变化大，煤层局部变质为天然焦。2. 下石盒子组（P1 2）:即第二含煤段，厚 135m，底部为胶结松散的灰白色中粗砂岩及含砾砂岩。 （骆驼钵砂岩） ，具冲刷现象，含炭质及泥岩体，向上为厚约 5m 左右的含铝质泥岩，有时含花斑，为主要标志层之一，中上部为粉砂岩、细砂岩和泥岩，51 与 42 煤层间发育砂页岩互层，具底栖动物通道。3. 上石盒子组（P2 1）：包括第三第七含煤段，总厚 550m。（1）第三含煤段厚 110m，底部以 9 煤顶灰白色细中粒砂岩与第二含煤段分界，中部以泥岩、砂质泥岩为主，局部含鲕粒，上部以泥岩为主，夹薄层细砂岩，含煤 4 层。（
14、2）第四系含煤段厚 106m，底部为灰白色较坚硬的中砂岩或石英砂岩，下部有 12 层花斑状泥岩，分布稳定，为主要标志层之一，中上部以灰色泥岩为主，夹薄层砂岩含煤 56 层，是主要含煤段之一，其中 13-1 煤为本区主要可采煤层。（3）第五煤段，厚 70m ，以青灰色为主要特征，岩性以泥岩、粉砂岩为主，夹细砂岩，下部有 23 层花斑状泥岩，分布稳定，为主要标志层之一。砂岩、粉砂岩及砂质泥岩时有交替出现，构成互层状，具波状及透镜状层理，含煤 4 层，其中 16-1，16-2 煤局部可采。（4）第六含煤段厚 105m，由灰色、灰绿色及青灰色粉砂岩、砂岩及泥岩组成。19 煤附近常有薄层燧石层，中下部含
15、海绵骨针化石，含煤 4 层，多不稳定。（5）第七含煤段，厚 159m，主要为深灰色，局部青灰色泥岩、粉砂岩及中细砂岩。岩性变化较大，常具缓波状层理，局部含泥质包体，含煤 45 层，极不稳定，其厚度及煤质变化大。勘探程度：查明了主要煤层的层位、层数、厚度、结构、可采边界、控制了主要煤层露头位置，采用了煤层间距、煤组间的岩石性质、煤层组合、煤层结构、煤层发育程度、顶底板岩性、植物化石、标志层及电测曲线等对比依据，主要煤层对比可靠，次要煤层对比比较可靠。该井田中等煤层属稳定较稳定，采用 750 米勘探线距，浅部孔距较少构造，地震采用 375m500m的测网，故勘探程度较高：1. 严密控制了井田构造形
16、态。对北部井田边界和背斜轴以及 F1 断层在平面上的位置有了严密的控制，查明了井田内落差大于 30 米的断层，对主要煤层的底板等高线已做了控制。2. 查明了主要可采煤层的位置，层数、厚度、结构、可采边界及变化规律，控制了主要煤层的露头位置。3. 确定了可采煤层的工业牌号，查明了煤质及其变化情况，了解了技术加工特性，工业利用方向，可供动力、配焦、化工之用。4. 查明了井田内含、隔水层的含水性、隔水性、各含水层的厚度、水头标高、水温、水质及单位涌水量，以及地表水与地下水的水力联系。5. 基本查明了井田内火成岩的分布范围，产状及对煤层、煤质的影响。6. 煤层顶底板物理力学性质、瓦斯、地温、煤层爆炸、
17、煤的自燃等均取得充分数据。井田地质构造一 井田区域构造潘谢矿区位于淮南复向斜内部，范围比较大。潘集背斜为潘谢矿区的东区。潘三矿位于潘集背斜的南翼西段（九十五勘探线） 。井田总体上是一单斜构造，地层走向北西西南东东，倾向南偏西，倾角一般 5。 10 。 ，在九十线间浅部地层倾角达 30。 50 。 。因为受区域性南北向挤压作用，井田内发育有次一级的褶曲构造。井田内断裂构造比较发育，浅部断裂构造较深部发育，下部煤层中端裂构造较上部煤层中发育。浅部受断裂构造作用，地层倾角增大，局部达 30。 50 。 甚至直立。井田西部背斜轴部的山西组煤层伴有岩浆体侵入。综合评价本井田地质构造，其复杂程度属中等二
18、井田构造特征1 褶曲：井田内有一组向西倾斜的次一级褶曲，即东岗营次级向斜和叶集，两者轴向大致平行，近于东西向，与潘集背斜轴呈 15。 20 。 角，夹角相交，向西倾伏，倾伏角 2。 3 。 两褶曲贯穿全井田，主要在第一水平内展布。2 断层：根据勘探资料，井田内共有 44 个钻孔见断点 50 个，地震断点 80个，结合井巷资料，共组合成 15 条断层，其中正断层 9 条，逆断层 6 条。（附断层概况表）主要断层特征表产状次序断层名称 走向 倾向 倾角落差（米）性质备注1 F1 90 120。 SW 70 80。5070 正 向东伸入一、四井向西伸入丁集2 F1-1 95 110。 SE 60 7
19、1。 25115 正 向东深入一号井3 F22 85 SE 60 80。 035 正4 F42 79 SE 77 15120 逆 向西伸入丁集5 F47 75 87。 SE 70 72。 2090 正6 F39 82 87。 SE 52 54。 1525 正 向东深入一号井7 F19 78 SE 71 72。 035 正8 F24 93 100。 SW 75 77。 4045 逆 向西伸入丁集9 F4-1 90 120。 SSW 74。 1220 逆10 F49 87 100。 近 SW 58 71。 1590 逆 向东伸入四井田11 F21 92 106。 SW 60 70。 20 正12
20、F1222 123 133。SW 55。 810 逆13 F48 180 E 50 2025 正14 F52 88 96。 近 S 60 1030 正15 F55 69 74。 NW 65 1030 逆3 岩浆岩井田范围内见岩浆岩钻孔 41 个侵入层位从 C3 至 8 煤，主要为 1、3 煤层位，影响 1、3、4-1、4-2、8 煤，岩浆岩的厚度最大 77.79m，最薄为4.07m 最深为 890.50m。侵入方式主要为顺层侵入，并呈小型岩床产出。对煤层的破坏作用主要表现为：冲开煤层，使煤层结构复杂，间距增大，局部煤层变薄或被吞蚀，使煤的变质程度增高，岩浆岩附近煤层大部变质为天然焦。岩浆岩的时
21、代属燕山期，岩性主要为灰白色细晶岩及煌斑细晶岩。井田的水文地质特征含水层特征：本区主要含水层有新生界第四系砂层孔隙含水层，煤系砂岩裂隙含水层和灰岩岩溶裂隙含水层三种类型。1. 第四系厚度变化比较大，总厚 186.54m483.55m，由东南向西北增厚。由上、中、下三个含水组和一个隔水组组成，在自然状态下，由深层自流承压水向表层潜水类型过度，以缓慢的层流形式自西北向东南流动，流速缓慢，近于停滞状态。2. 二叠系砂岩裂隙含水层 二叠系中砂岩层较多，分布于煤层、泥岩、砂质泥岩之间，富水性较弱，含水性与裂隙发育程度有关，补给水源贫乏，富水性与渗透性弱，以静储量为主。3. 石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层
22、 组厚 122 米左右，含灰岩 1213 层，灰岩平均厚为 57.67m，占组厚 47%。太原组灰岩为一非均质的弱含水层，且以静储量为主。4. 奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层 以厚层白云质灰岩为主，间夹泥质灰岩及角砾状灰岩，岩性致密，岩溶不甚发育且不均，富水性弱中等。矿井涌水量：1991 年 7 月编制的潘集三号井修改初步设计简要说明中预计涌水量为：最大涌水量为 1000m3/h,正常涌水量为 750m3/h。排水设计包括灌浆水和井筒淋水 50m3/h,则矿井最大水量为 1050m3/h，正常涌水量为750m3/h，目前矿井正常涌水量约为：320m 3/h。井下岩层地温特性： 据实测井温资料，该井第
23、一水平（-650 米）附近（-628 米-677 米左右）井温值为 32.3C。 37.6C 。 ，平均为 34.55C。 。该水平以下地温增温率平均为 3C。 /百米。且轴部偏高并与火成岩分布无关。1.3 煤层特征煤层的埋藏条件：本井田主要地质特征为表土层厚，煤层埋藏深，厚186.54483.55m 的第四系新地层覆盖于煤系地层之上。该井田为一走向大致北系南东，倾向南西的单斜构造，并发育了明显的次级 背、向斜构造，浅部断裂构造亦相当发育，且有火成岩侵入，故使地层产状变化较大。矿井东翼浅部煤层倾角一般为 5。 30 。 ，局部因断层牵引可达 30。 50 。 ，甚至达 80。 以上。矿井西翼浅
24、部倾角较缓为 5。 15 。 ，整个矿井深部倾角都逐渐变缓至 6。 左右。矿井可采煤层共 5 层，分别是 17-1、16-2、16-1、13-1、和 1 煤，总厚9.16m，其中 17-1、16-2、16-1 和 1 煤煤层极不稳定，因而不参与矿井储量计算，现将各可采煤层赋存情况叙述如下：17-1 煤层：极不稳定煤层。厚度 0.302.86m，平均 0.66m。煤厚一般由东向西变薄，十二线以西不可采，以东有不可采区零星分布，为局部可采煤层。结构简单，一层夹矸率 18.7%，仅一个见煤点含二层夹矸，其岩性为炭质页岩及泥岩。煤层顶板主要为泥岩及粉砂岩，底板主要为泥岩、砂质泥岩。16-2 煤层：不稳
25、定煤层。厚度 02.41m，平均 0.88m。线以东不可采区位于650m 以上，线以西不可采区主要分布于600m 以下，为局部可采煤层。结构简单，煤层夹矸率 5.51%，其岩性为炭质页岩及泥岩。煤层顶板主要为粉细砂岩及砂质泥岩，底板主要为砂质泥岩、泥岩。16-1 煤层：极不稳定煤层。厚度 02.30m，平均 0.79m，煤厚自浅部向深部变薄或尖灭。不可采区位于-线以东500m 以下，该线以西分布在600m 或650m 以下，为局部可采煤层。结构简单，一层夹矸率 12%，其岩性主要为炭质页岩。煤层顶板以砂质泥岩为主，少量粉细砂岩，底板为泥岩。13-1 煤层：稳定煤层。厚度 0.946.83m，平
26、均 4.0m，井田东翼采区相对较厚，平均 4.2m，西部稍薄，平均 4.0m，为全区可采煤层。结构简单，一般有 12 层夹矸，位于煤层顶部或底部，其岩性为炭质泥岩及泥岩。煤层顶板为泥岩及粉细砂岩，底板为砂质泥岩与泥岩。1 煤层：不稳定煤层。厚度 0.218m，平均 2.83m。岩浆岩一般侵入于煤层中或煤层顶部，局部变质天然焦。线650m 以上，线730m以上局部被吞蚀，为大部可采煤层。结构较简单，部分含一层夹矸，岩性为炭质页岩。煤层顶板为砂质泥岩，少量粉细砂岩。底板为砂页岩互层及泥岩煤的特征：井田煤层赋存稳定，煤层自燃倾向性属易自燃很易自燃，自然发火期为 36 个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为
27、27%。本矿井是设计新建矿井，矿井相对瓦斯涌出量为 10.26m3/t，属高瓦斯矿井。井田内可采煤层煤质稳定，除局部因受火成岩影响变为天然焦、贫煤、瘦煤、或焦煤外，煤层均属低硫、低磷、中灰份部分高灰份、中等可选性的富含焦油的气煤。一般原煤发热量都大于 6000 卡/克，灰熔点，适合作动力用煤和炼焦配煤，及化工用煤使用。附：煤层特征表、煤层综合柱状图煤层主要特征表（表 1.2）表 1-3厚度 顶底板岩性最小最大序号煤层名称平均间距（ m） 结构变异系数%可采指数 稳定性 可采性 容重 顶板 底板 备注02.411 16-20.38 简单 62.9 0.66 较稳定局部不可采 1.39 泥岩 泥岩02.31 3.02 16-10.76 简单 73.4 0.55不稳定较稳定局部可采 1.49 砂质泥岩 泥岩0.946.8333.03 13-14.0简单复杂 29.0 0.99 稳定 可采 1.39泥岩、中细砂岩 泥岩0.546.464 12.93218.5 较简单 47.4（45.5）0.96（0.96）稳定 局部可采 1.47 砂质泥岩 泥岩 西部多为天然焦0.32.865 17-10.6671.0 较简单 不稳定较稳定 局部不可采 1.45 粉砂岩粘土岩 粘土岩
