翟镇煤矿地质材料.docx
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翟镇煤矿地质材料
1矿井概述
1.1矿区概述
1.1.1交通位置
翟镇煤矿位于新泰市翟镇境内。
地理座标东经117°37′05″～117°41′30″、北纬35°54′51″～35°57′00″，井口坐标：
X=3979330.00，Y=20559820.00，Z=+180.7。
现具体范围以中华人民共和国国土资源部2003年3月所批复的18个拐点坐标所圈定范围为准（表1-2-1）,面积约13.5811km2，开采深度由-180m至-810m标高。
东距新泰9km，西距泰安70km，新泰至泰安的二级公路，从井田中部穿过，与磁莱线谷里站相距13km，有铁路专用线相通，交通便利表1-1交通位置示意图
1.1.2地形地貌
新汶煤田南有蒙山山脉（+200～+580m），北为莲花山山脉（标高+200～+900），构成两大分水岭，古代花岗片麻岩、寒武系石灰岩组成中低山区，其内侧则由奥陶系、石炭二迭系、第三系构成了东西呈现条带状，宽达1～10km的平缓阶地型丘陵地带，标高+150～+240m，地形坡度0.0005～0.075，小汶河纵贯凹地中部，由东向西流向大汶口与大汶河汇流。
翟镇煤矿位于小汶河北岸，其北部九王山（标高+294.1m）、榆山（标高+308.10m）、井山（标高+203.50m）由奥陶系灰岩及第三系砾岩组成，标高+200～308m，向南地形逐渐平缓，地面标高由+200m变为+170m。
矿井东南边缘地形又稍高，构成了南、北、东三面高、中间低的丘陵地形。
1.1.3水文及气象情况
矿井内无大的河流和积水区，西部的迈来河发源于莲花山东北部，从矿井西南侧由北向南汇入小汶河，河宽50～150m，流经本矿区仅0.9km，为季节性河流，冬春无水，对本矿基本无影响。
另在马家峪，小王家寨北一带，有自太古代片麻岩及第三系地层中形成的较大冲沟流经本区中部，向南汇入小汶河，其沟上游窄下游宽，向南即形成河面，一般宽30～50m，流经本区长约4km，上游多由砂砾石组成，下游多淤积成流沙，每到山洪暴发，水漫河床，流量较大。
1971年11月6日测得0.46～1.62m3/min，查后数小时流量迅速减少，常年上游由奥灰及第三系砾岩泄水，形成较小溪流，春冬干枯无水，系季节性小溪流。
本区气候温和无严寒酷热，为半湿润的北温带气候，年平均气温13～13.7℃。
全年主要风向为东北及西南风，最大风速14.3m/s（1954年4月9日）。
历年平均降水量830.0㎜，最高月降水量509.3㎜，最低月降水量为0㎜。
年总蒸发量1514.1㎜～1789.0㎜，最高月蒸发量293.9㎜，最小月蒸发量30.6㎜。
一般结冰日期为11月至翌年3月，冻土深度0.4～0.8m。
根据2001年中国地震动参数区划图（GB18306-2001），新泰市地震基本烈度值为0.1～0.15g。
1.1.4矿区概述
翟镇煤矿由新汶矿务局设计处与济南煤矿设计院设计，1983年12月25日开工建设，1993年12月23日投产，设计能力为年产120万吨，设计服务年限59.5年。
2003年核定能力165万吨/年，2005年核定生产能力190万吨。
1.2井田地质及煤层特征
1.2.1井田境界
1996年生产地质报告确定矿区边界位置具体是：
北以本矿工业广场保护煤柱线及DF23断层与望新煤矿为界；东北以320号、313号钻孔与座标点（X=3978080，Y=20563020）连线与王家寨煤矿为界；东南以第5勘探线，F16及F7断层与良庄煤矿毗邻；西南以F10断层与协庄煤矿相邻；西北以F22断层和33、35、7、340、343号钻孔连线及泉189、23号钻孔连线与小港煤矿相邻，煤矿东西平均长约4.75km，南北平均宽约3.1km，面积约14.7km2。
翟镇井田是深部井田，井田内没有老窑、古空，只是在原井田内，划出三个地方矿，根据（79）鲁煤地字929号文将井田西部划归小港煤矿开采；根据（85）鲁煤基字24号文、（86）鲁煤基字287号文将井田东北部划归新建新泰市王家寨煤矿；根据（96）鲁煤管生字689号文将本矿工厂煤柱线以北划归新泰市望新煤矿开采。
小港矿于1969年建矿，设计年产30万吨，开采范围：
西以11号勘探线，东以泉189号和23号钻孔连线，北以F22断层，南以35、7、340和343号钻孔连线为界，划给小港矿的地质储量为1584.0万吨。
王家寨矿于1985年建矿，1996年投产，开采范围：
西以F20、F22断层，北以F11断层，东以304、305钻孔连线，南以F21断层及320、313号钻孔为界，划给王家寨的地质储量为5225.7万吨，两个地方矿井田范围见附图，矿井基本情况见地方煤矿开采情况调查表。
望新煤矿96年11月开始进行设计论证，开采范围西以泉189、23号钻孔连线；北以F22、F21断层；东北以320、313号钻孔连线；南以翟镇矿工厂煤柱线及F23断层为界,96年省煤管局112[96]鲁煤管生字689号文划出望新矿地质储量1470.3万吨。
三个地方矿与翟镇矿井田边界清楚，在划给地方时都签订了开采协议书，对其范围，煤柱留设及开采过程中出现的地表变形塌陷的处理等问题均做了规定，需要采取的措施是双方须留足边界煤柱，并需要及时调查填绘三个地方矿在边界附近的开采情况，防治越界开采，避免由此带来的一系列危害。
1.2.2井田地层及地质构造
本区含煤地层属华北型石炭～二叠系海陆交互相含煤沉积，基底为中、下奥陶统石灰岩。
现将井田地层系统自下而上分别简述如下:
1、奥陶系（下统和中统O1+2）：
厚约800m，下部棕色、灰色白云质厚层状结晶灰岩，中部含燧石带及结核，上部除下段含有厚层状灰岩及泥岩互层外，其它均为厚层致密块状灰岩。
顶部裂隙及溶洞发育，内含头足类及三叶虫等化石。
2、上石炭统本溪组（C2b）：
厚40～64m，一般50m，主要由粉砂岩，粘土岩及石灰岩组成，含薄煤，不可采。
3、上石炭太原组（C2t）：
厚175～205m，一般190m，属海陆交互相沉积，由灰到灰黑色泥岩、粉砂岩和砂岩互层及灰色中细粒砂岩组成，并夹有2～5层石灰岩，共含12煤层，可采者5层。
4、下二迭山西组（P1）：
厚0～85m，平均70m，主要由砂岩、粉砂岩、粘土岩及煤层组成，共含煤四层（1～4），可采者两层（2、4）。
5、上二迭统石盒子组（P2）：
井田内残存0～180m，平均120m，一般南厚北薄，井田东南部最厚，羊村次背斜保留较少，井田西北部遭受剥蚀，局部被剥蚀殆尽，主要由浅灰、灰绿色及杂色粘土岩、粉砂岩组成，井田西北部残存砂岩多变为红棕色，系干燥气候环境下形成的大陆冲积相沉积。
含有多脉带羊齿、大羽羊齿等化石。
6、第三系官庄组（R）：
钻孔最大揭露厚度664.5m，位于井田西北部（七采）。
该层厚196.0～664.5m，一般南薄北厚，平均386.0m，主要为砖红色粉砂岩、细砂岩、泥岩及砾岩层。
成分以石英为主，赭红色粘土胶结，较疏松，砾石成分以片麻岩、石灰岩、闪长岩为主，分选性较差，大者几十个cm，小者1cm。
砾石本身厚度及层数变化较大，最多达数十层，最厚一层可达40m，向北有增厚趋势，在F11～F12间砾石层厚度达几百米，砾石大者1.0m，小者0.1m，是一极好的含水层。
7、第四系（Q）：
一般厚0～18m，以土黄色砂质粘土为主，河流两岸分布有流沙层。
现将本井田主要构造分述如下：
（一）褶曲：
本区次级褶曲较发育，具有宽缓短轴倾没特点，轴向基本和新汶向斜大致吻合。
1、羊村次背斜：
位于井田西南部，西起F10断层，东至F5断层，为次一级褶曲，背斜轴向近东西，宽1.5Km，长3Km，其背斜顶部东西两端分别为F5及F10断层切割，北翼西翼被F2断层切割，破坏了背斜的整体性，背斜的南部倾角一般11～12°，轴部比较平缓6～10°，北翼靠近F2断层区段，倾角达20～30°，形·成一较为平缓的背斜构造，南部因F4断层切割关系，岩层形似波浪状，形成一似与背斜轴平行的向斜构造。
羊村次背斜为矿井先期开采地段，通过实际开采揭露，大的褶曲形态基本如上所述。
但因断层发育，严重影响生产，如F2断层将一采原设计四个正规面缩为2个半面，将二采区缩至原来的1/4。
采区内小断层发育，以北东断层带最发育，沿背斜轴向倾角变化不大，但在靠近F10断层150m范围内，分支断层密集，煤层倾角变陡最大30～40°，几乎无法回采，说明F10、F2断层在背斜发展期已经形成。
2、大港向斜：
西起大港村，东至王家寨村，其轴向N70°E和F22断层大体平行，轴部长达6km。
由于断层的破坏构造形态不完整；西部较窄1km左右，东部则宽达2～3km，西部为一向西倾斜的倾没向斜，倾角10～12°；中部倾角5～10°为一平缓走廊，靠近F22倾角变大，近20°；东部为一较完整的短轴向斜，翼部倾角在12～16°，但也有大于20°者。
井巷工程揭露为大港向斜的中段，通过四采石门揭露地层较平缓，两端煤层标高相差仅5m，但仍具有向斜特征，分析原因，主要是因中部发育落差35～60m的F1断层，造成轴部受力情况改变，中部拱起所致。
（3）李家庄鞍部构造：
位于大港向斜和葛沟桥倾伏向斜之间，面积约2Km2，煤层埋藏较浅。
有313号钻孔证实，2煤埋深-250～-400m；6煤埋深-450～-550m。
鞍部呈NE方向,该区段因四条NNE向断层（F16～F19）切割，形成一组阶梯状的断裂构造，破坏了其鞍部的基本构造形态。
（4）羊村以东地层较平缓，但多受F5～F8断层的切割，构造较为复杂，煤层虽然赋存较浅，但其底板等高线多呈弧形弯曲，且因断块面积小，使开采工程较难进行。
该段面积约1.6Km2，倾角3～4°，向东北倾伏，与羊村次背斜相对应。
（二）断层：
通过多年的探采对比，证实断层的分布有较大变化，原F1、F2断层不存在，新增新F1、F2断层，在井底车场揭露F6断层，钻孔揭露断层55余处，占全区钻孔的35%，其中穿过落差30m以上者26个，占穿断层孔的47%。
结合勘探期及邻近矿井资料综合分析，本井田共揭露大中型断层（落差大于20m）17条，延展总长度36240m，平均1.1条/Km2，平均长度2131.8m。
其中查明的4条，基本查明的8条，控制差的4条（详见表3-1）。
现将主要断层分述如下：
（1）F1：
位于井田西部四采区，从四采中部斜穿过，走向235～260°，倾向325～350°，倾角80°，落差0～60m。
延伸长度约3000m，预计向东部尖灭，西部推断为被F10断层所拦截。
该断层在354号孔下部有一分支断层，四采区石门揭露落差35米，倾角80°，断层带1.2m；五采配电峒室揭露倾角80°，断层带宽2.2m。
五采下车场及上山均实际揭露该断层，预计落差50m，后组五采区集中轨道下山和集中运输下山均揭露该断层，断层带宽度1.0米，落差98～100米，在四采西部探巷实见断层带宽0.5m，倾角80°，落差45m。
该断层在四采石门与五采配电峒室之间已基本控制，但四采石门以东及五采配电峒室以西部分其延展方向，均为预测，属基本查明断层。
（2）F2：
位于羊村次背斜北翼，一、二采区下部边界，走向210～260°，倾向300～350°，倾角80°，落差0～60m，中部大向两边变小，延展长度2650m。
在一采上山揭露落差12～15m，倾角80°；二采上山揭露落差30m，倾角80°；由四采回风道及1203W运输巷控制落差达60m，后组五采区回风通道揭露该断层，落差60米。
该断层在一采西部，二采区分为二条断层，附生断层落差5～10m，该断层在二采西部折向西南，二采区段落差10～35m，倾角75～80°，另外在二采区二、四层顺槽均揭露该断层。
该断层走向、落差、尖灭位置在上组煤多处巷道、探巷实际揭露，控制程度可靠，属查明断层。
（3）F4断层：
正断层，位于井田西南部，三采区以南，近东西走向，250～282°，倾向北340～12°，倾角70°，落差0～70m，东部落差大，向西延展1890米即行尖灭。
东部被F6断层所拦截，该断层有53、347、22、11号孔穿过。
3205E轨道巷和3205E轨道探巷均揭露该断层，断层带宽度2.3米，落差69米，控制程度较可靠，属查明断层。
（4）F5断层：
正断层，位于井田中部，走向近南北175～185°，倾向265～275°，倾角70°，落差0～55m，延展长度2000m，落差南小北大，在351号孔处进入F6断层，12号孔附近尖灭，有351、53、19、59号孔穿过断层，控制程度基本可靠，属基本查明断层。
（6）F6断层：
正断层，位于井田中部，走向北西335～350°，倾向65～80°，倾角70°，落差0～100m，本井田有23、8、344、51号孔穿过，322～323号孔对孔控制，孔距520m，在-400水平井底车场巷道实见落差60m，在本井田延展长度4000m，进入良庄井田后500m与F6-1断层合并，边界落差40m，该断层在良庄井田已被4202运输巷、4203运输巷实际揭露。
中间落差大，向北尖灭。
该断层落差延展方向已经清楚，控制程度可靠，属查明断层。
（7）F7断层：
正断层，位于井田东南部边界，走向340°，倾向70°，倾角70°。
本井田延展900m，落差0～35m，向井田内西北方向尖灭，向东南良庄矿井增大，本区有316号、328号孔控制，良庄矿井有良91-5、良91-7孔穿过。
并且四采上山和4206回风巷的两个探巷也已实际揭露，控制程度基本可靠，属基本查明断层。
（8）F8断层：
正断层，位于井田东南部，走向330～360°，倾向240～270°，倾角70°，落差0～90m，在本井田延展2800m，进入良庄井田400m后被F7断层所截断，边界落差30m，向北有尖灭趋势，在21号孔附近尖灭，中部落差大，达90m。
376号孔穿过两个小分支断层，延展700～1000m即与主干断层合并，一个落差15m，一个落差40m，均为正断层，至北部董家庄附近又分支一小断层，即F8-2断层，落差0～25m，延展600m后即尖灭。
该断层有21、332、339、14、336、16号孔穿过，控制程度较可靠，属查明断层。
（9）F9断层：
正断层，落差0～20m，走向330°，倾向670°，倾角70°，井田边界落差20m，预计向本井田西北方向延展170m后尖灭，本井田无控制点，但在良庄井田已多处实际揭露，4202探巷实测落差17m，4201运输巷实测落差36m，4201回风巷实测落差4m，该断层在本井田属控制程度差断层。
（10）F10断层：
正断层，南部边界断层，北西走向，本井田走向300～320°，倾向210～230°，倾角70°，落差60～350m，在本井田延展5750m，西部落差大，东部落差小，为断层本身分叉现象所造成。
该断层有52号穿过，25、48号孔对孔控制，孔距382m；37、28号孔对孔控制，孔距320m；353、9号孔对孔控制，孔距400m。
11线以东控制好，以西控制差，属基本查明断层。
（11）F10-1断层：
正断层，为F10断层的分支断层，位于井田东南部，走向320°，倾向230°，倾角70°，在本井田内延展1900m，落差60～90m，有52、良91-1号孔对孔控制，孔间距305m；有10号孔控制其摆动，52号孔、12号孔对孔控制，孔距485m，该断层控制程度基本可靠，属基本查明断层。
（12）F16断层：
正断层，位于井田东北部，走向北东257°，倾向347°，倾角70°，落差0～65m，延展2400m，中间落差大，向两边尖灭，该断层有315号孔穿过及7条地震线控制，控制程度基本可靠，属基本查明断层。
（13）F19断层：
正断层，斜穿井田东部，走向260°，倾向170°，倾角70°，落差0～90m，中间落差大，两边落差小，延伸长达3000m，向西延伸至F6断层，在本区延展2300m，边界落差近40m。
该断层有341、4号孔穿过，317、333孔对孔控制，孔距365m，控制程度基本可靠，属基本查明断层。
（14）F22断层：
正断层，为井田西北部边界断层，走向262°，倾向172°，倾角70°，落差80～360m，西部大，东部小，该断层本井田延展1440m，落差360m，有泉49、33号孔对孔控制，孔距440m，在泉沟井田有泉29、泉43、泉115、泉199等多个钻孔控制。
小港矿井下巷道也有多处揭露该断层，该断层属基本查明断层。
（15）F23断层：
正断层，为井田北部边界断层，走向285°，倾向15°，倾角70°，落差0～25m，区内延展1100m，进入望新矿井延展870m后尖灭，中间落差大，向两边尖灭。
该断层有一条地震测线控制；有41、321号孔对孔控制，孔距425m，控制程度差，属控制差断层。
（16）F27断层：
正断层，位于井田西北部，走向235～240°，倾向325～330°，倾角70°，落差0～45m，为F22断层的分支，延展长度1200m，由小港矿边界向本区延展1000m后，向西尖灭，该断层仅有33号孔穿过，控制程度较差，为控制差的断层。
表1-1主要断层特征一览表
序号
断层
编号
断层产状要素及性质
控制情况
控制程度
性质
走向
倾角
倾向
落差
长度
1
F1
正断层
235。
～270。
80．
325。
～360。
0～60
3000
四采石门揭露落差35m，断层带宽1.2m；四采探巷揭露落差45m，断层带宽0.8m；五采配电峒室，五采下车场、上山也均揭露了该断层，断层带宽2.2m，预计落差50m。
基本查明
2
F2
正断层
210。
～260。
80．
300。
～350。
0～60
2650
一采上山揭露落差12m；二采上山揭露落差30m；四采回风通道，1203运输巷控制落差60m；2202运输巷控制落差35m；2201回风巷揭露落差12m；另外1203运输巷施工了5个探巷均揭露了该断层。
查明
3
F4
正断层
250。
～282。
70．
340。
～12。
0～70
1890
该断层由53、347、22、11号钻孔穿过，断层性质、落差、摆动范围、延展方向均已清楚。
查明
4
F4-1
该断层由347、363号钻孔穿过，断层性质、落差、摆动范围、延展方向均已清楚。
查明
5
F5
正断层
175。
～185。
70．
265。
～275。
0～55
2000
该断层由351、53、19、59号钻孔穿过，断层性质、落差、摆动范围、延展方向均已清楚。
基本查明
6
F1
正断层
335。
～350。
70．
65。
～80。
0～100
4000
该断层由23、8、344、51号钻孔穿过；322、323号钻孔控制，控距520m；-400水平井底本场巷道实见，落差60m。
查明
7
F2
正断层
340。
70。
70。
0～35
900
翟镇井田由316、328号钻孔穿过；在良庄井田由良91-5、良91-7号钻孔穿过，良庄矿回采上山和4206回风巷的两个探巷均揭露了该断层。
基本查明
8
F4
正断层
330。
～360。
70．
240。
～270。
0～90
2800
该断层由21、332、339、14、336、16号钻孔穿过；其中332、339、14号钻孔分别穿过2-3点在西北方向有一分叉断层F8-2，由364号钻孔穿过，落差25m。
查明
9
F4-1
正断层
330。
70．
60。
0～20
170
本井田无控制点，但在良庄井田已多处实际揭露。
4202工作面探巷实见落差17m，4201运输巷实见落差36m，4201回风巷实见落差4m。
控制差
10
F5
正断层
300。
～320。
70．
210。
～230。
60～350
5750
该断层由52号孔穿过，25、48号孔对孔控制，孔距382m，37、28号对孔控制，孔距400m。
此外还有73-25、74-26、73-30地震线控制。
基本查明
11
F10-1
正断层
320。
70．
230。
60～90
1900
该断层由52、良91-1号孔对孔控制，孔锯305m，52、12号孔对孔控制，孔锯485m。
控制差
12
F16
正断层
257。
70。
347。
0～65
2400
该断层由315号孔穿过，摆动方向73-22、73-24、73-5、73-6号地震线控制。
基本查明
13
F19
正断层
260。
70．
170。
0～90
2300
该断层由341、4号孔穿过，317、333号孔对孔控制，孔距365m。
基本查明
14
F22
正断层
262。
70．
172。
360
1440
翟镇井田由泉49、33号孔对孔控制，孔距440m，泉沟井田由泉29、泉43、泉115、泉199、泉180等多个钻孔控制，小港矿井下巷道也已多处揭露该断层。
基本查明
15
F23
正断层
285。
70。
15。
0～25
1100
该断层由41、321号钻孔对孔控制和73-22号地震线控制。
控制差
16
F27
正断层
340。
70．
70。
0～45
900
该断层由33号孔穿过，为F22的一条分支断层。
控制差
1.2.3煤层及煤质
煤系地层的沉积时代为石炭～二迭纪，全区厚度较稳定，最小240m，最大480m，平均364m，共含煤20层，其中，本溪组含煤四层（17～20），均不可采；太原组含12煤层（5～16），可采五层（6、11、13、15、16），山西组含煤四层（1～4），可采者二层（2、4），其中2煤、4煤、11煤为稳定煤层，6煤、16煤为极不稳定煤层，13煤为不稳定煤层，15煤为较稳定煤层，煤层总厚度9.34m，含煤系数2.6%。
井田西北部遭受剥蚀，深达6煤。
现将各含煤地层由老至新叙述如下：
1、石炭系中统本溪组：
厚40～64m，一般50m，井田东部、中部及羊村次背斜较厚，向南向北有变薄趋势。
以徐灰上部一层石英质细砂岩与太原组分界。
底部为紫色泥岩及铝土岩（G层铝土）或为铁质泥岩（山西式铁矿层），主要由粉砂岩、粘土岩及石灰岩组成，含薄煤，均不可采，上部以粉砂岩为主，并夹有两层石灰岩。
下层为草埠沟灰岩，厚度变化大且有分层现象，一般厚9m，内含铁质小结核，成块砾状，所以也叫疙瘩状石灰岩，上层徐家庄石灰岩，稳定，厚约15m，内含条带状、扁豆状或薄层状的燧石结构，并夹数个薄层泥质粉砂岩，将该层石灰岩分成1～2个分层，在石灰岩中含有动物化石：
珊瑚、纺锤蜓及腕足类等；植物化石：
鳞木。
2、石炭系上统太原组：
厚175～205m，平均190m，一般东薄西厚，羊村次背斜较厚，向南向北偏薄。
属海陆交互相沉积，由灰至灰黑色泥岩、粉砂岩和砂岩互层及灰色中细粒砂岩组成，并夹有2～5层石灰岩，其中一、四灰稳定，厚度变化不大，一灰3m左右，四灰7m左右。
其它尚有不稳定厚度变化较大的二灰及薄层泥灰岩，前者3m左右，多被砂岩冲刷尖灭，后者0.7m左右，多相变成泥岩，为15层煤顶板，11煤底板有时见有薄层泥灰岩，在矿区西部曾发现过。
本组共含12煤层（5～16），可采者五层（6、11、13、15、16），其中6煤极不稳定，部分可采；11煤稳定可采；13煤不稳定，大部分可采；15煤较稳定，大部分可采；16煤极不稳定仅部分可采。
而其它7、8、9等煤层不稳定，仅个别点达可采厚度。
含煤总厚度5.5m。
本群旋回结构及粒度韵律较清晰，为典型的海陆交替相沉积。
含动物化石有：
太原府石燕、太原府长身贝、优美纲格长身贝、后槽唧贝、顶筛珊瑚、长似纺锤虫等。
植物化石有：
博次须鳞木、羊齿、假卵形脉羊齿、楔叶木、轮木等。
经钻孔揭露红层侵蚀到6煤层位，太原群地层部分遭受剥蚀。
3、二迭系下统山西组：
厚0～85m，平均约70m，
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