第一章井田概况及地质特征Word文件下载.docx

1、五、该矿的地形与气象：本区属中低山丘地带，井田内基岩大面积裸露，黄土覆盖面少，地形复杂。整体地势呈中部高四周低、冲沟发育，沟向为东向或西向，最高点位于井田中南部的黄峰脑，海拔1213.7m，最低处位于井田北角的灵芝沟内，海拔970m，相对高差为243.7m。矿区内向东有小南河、小孩沟、西山沟、灵芝沟，向西有神峪沟、大坝渠沟等沟渠，平时干涸无水，雨季为排洪通道。该区属大陆性气候，四季分明，冬春多风，夏秋多雨，气候比较干燥，降雨量多集中在7、8月份，年平均降雨量500618毫米，年平均气温8.7，一月份最低，平均气温为-6.7，七月最高，平均气温为22.3；霜冻期为9月下旬至次年4月，无霜期约15

2、0天，最大冻土深度0.8m。第二节 井田地质特征一、井田位置、勘探程度及地层跃进煤矿北邻西沟煤矿，南接固庄煤矿，西面为土塔煤矿与刘家村煤矿。本区位于沁水煤田的阳泉矿区北部。区域内出露地层由老至新依次有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组；下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、石干峰组及不整合于新老地层之上的第三系、第四系松散沉积物，其中太原组、山西组为本区主要含煤地层。井田内地层由老至新有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石盒子组，上二叠统上石盒子组及第四系。根据矿井巷道揭露和井田内及附近钻孔资料，现将井田内地层自下而上分述如下：（一）奥陶系

3、中统峰峰组（O2f）本组为煤系地层之基底。岩性主要为海相浅灰色厚层石灰岩，岩性致密、坚硬、质纯性脆。灰岩中常含有泥质及铁质而呈土黄或浅红色的斑点，故称“豹皮灰岩”。本层灰岩是良好的建筑及烧石灰材料。（二）石炭系中统本溪组（C2b）本组假整合于上马家沟组灰岩之上，岩相为海陆交互相沉积，底部为褐黄色、赤红色山西式铁矿层，矿体不规则，呈鸡窝状或扁豆状分布。铁矿层之上为浅灰白色G层铝土页岩，中上部为灰黑色砂质泥岩、细砂岩、石灰岩层，常夹有23层薄煤层。本组厚度5060m，平均53.5m。（三）石炭系上统太原组（C3t）本组与本溪组连续沉积，为一套海陆交互相含煤沉积建造。岩性主要为黑色泥岩、砂质泥岩、细

4、砂岩、石灰岩及煤层，其中石灰岩34层，与砂岩、泥岩、煤层有规律地相互交替出现，构成明显的海侵与海退岩序。本组为区内主要含煤地层，厚度90125m。平均厚113.5m。（四）二叠系下统山西组（P1s）与太原组地层连续沉积，以厚层状中粗粒石英砂岩（K7）为界，属陆相沉积。主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层交互成层产出。但全井田内全为煤线或薄煤层，极不稳定，均不可采。厚度35.063m。平均厚51.5m。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）本组为陆相沉积，以黄绿色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，由下而上分为灰绿色地层、浅黄色地层，区内零星出露，厚约0150m，平均110m。（六）二叠系上统上石盒子组（P2s

5、）本组为陆相沉积，以紫色、杂色泥岩、砂质泥岩及黄绿色中粗粒砂岩组成，厚约0100m，平均65m。（七）第四系（Q2+3）该地层井田内不发育，主要为黄土、红土、砂砾层。黄土位于红土之上，二者之间常夹有一层砂砾层，黄土呈淡黄褐色，具有一定层理，垂直节理发育，有孔隙并保存有植物痕迹，含有钙质结核。砂砾层常位于红土之上，砾石成分较为复杂，有砂岩、灰岩、泥岩等，直径大小变化于0.500.80m之间，厚度025m，一般厚10m左右。二、地质构造 本区位于沁水煤田北端边缘，属沁水块坳缘翘起带（大地构造单元按山西省区域地质志1982年所划分），区域构造以东西向褶皱带派生有北东向，近东西向断裂为基本特征。据井下

6、巷道揭露及地表填图，本井田主要由两组宽缓的背斜向斜构造组成，发育3个陷落柱，此外，在井田北部发育2条正断层，现分述如下：1、向斜：位于井田东部。轴向北东一南西向，两翼基本对称，倾角79，一般82、背斜：位于井田西南部，轴向近东西向，倾角平缓，一般倾角583、F1正断层：位于井田北部，据井下巷道揭露，落差为10m，倾角80，断层走向近东西向，倾向南，为南盘下降，北盘上升的正断层，井田内延深长度约1320m左右。F2正断层：位于15号煤层井田北界，系该矿北界的天然矿界，走向近东西向，倾向北，为北盘下降，南盘上升的正断层，落差20m，倾角80，井田内延伸750米，东西两端延伸出井田。4、陷落柱：K9

7、：位于井田北部，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角7580K13：位于15号煤层井田北部东界，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角7580K35：位于井田西南角矿界处，呈圆形，轴长约80m，陷落倾角7580综上所述，井田内没有大中型断裂，也无岩浆岩侵入，虽以褶曲构造为主，但煤层稳定，倾角平缓。发育的小断层和陷落柱对采区的合理划分也影响不大。故井田内地质构造复杂程度为一类。三、水文地质（一）地表水井田内无大的地表积水和河流，发育的冲沟多属雨季排洪通道，平时干涸无水。（二）含水层根据已获得的水文地质资料，奥陶系石灰岩、太原组石灰岩、二叠系砂岩以及松散冲积层为本区含水层，水文地

8、质条件亦较复杂。l、奥陶系石灰岩含水层为煤系地层之基底。岩性主要为厚层状石灰岩，岩性坚硬、质纯，含有方解石脉，普遍有被水侵蚀溶解现象，风化面有小溶洞存在，钻孔揭穿该灰岩时，冲洗液漏失严重，孔内不返水，水位立即下降，甚至漏到底。根据119队精查勘探资料，该区奥陶系石灰岩卡斯特溶洞发育，水量丰富，但水位较深，水位标高在650米左右。又据滴水崖村深井调查，该奥灰水位标高约610米。上覆本溪组地层以泥岩为主，形成很好的隔水层，阻止了上部含水层与奥陶系石灰岩的水力联系。2、太原组灰岩、砂岩含水层本组地层发育三层含水层，即K2石灰岩、K3、K4石灰岩及砂岩含水层，其中K2灰岩含水性最强。1）、K2灰岩：井

9、田发育良好，一般分为三层，中间被黑色泥岩所分隔，其顶部为厚达5m以上的泥岩及砂质泥岩，底板有时为一层厚度小于2m的泥岩与15号煤层接触，有时则为15号煤层直接顶板，纯厚度一般412m，溶洞较发育。该灰岩在本区埋藏较浅，钻探过程中，冲洗液漏失严重，经抽水与物探测水试验对比，该层石灰岩单位涌水量0.0150.192L/s.m，渗透系数0.132.13m/d。该层补给条件良好，富水性弱到中等。2）、K3、K4灰岩：位于太原组中、上部，为13号及11号煤层之顶板。厚度28M，岩性坚硬，钻孔中有被水溶蚀，或为方解石脉充填现象，有漏水现象。其厚度及含水性不及K2灰岩，钻探过程中，冲洗液消耗量为0.020.

10、52m3/h，但埋藏浅，易接受地表降水之补给，故亦是本区含水层之一。3）砂岩含水层：太原组砂岩以中细粒石英砂岩为主，厚度较大，裂隙发育，含水性较强，埋藏深度不大，易接受地表降水之补给，亦是井田内主要含水层之一。3、二叠系砂岩含水层包括山西组和上下石盒子组，岩性以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。其中砂岩层数多，厚度大，以中细粒为主。为局部含水岩层，与大气降水有密切关系，钻探过程中，冲洗液消耗量为0.090.35m3/h。井田内该层位较高，构成山峰山坡，处于当地侵蚀基准面以上，仅靠大气降水的补给，含水层厚度虽大，但泄水条件良好，为透水岩层。4、第四系红土，黄土冲积层含水层仅分布于井田西北部，厚度大，主要

11、接受地表降水补给，含水性强，为当地居民饮用及农田灌溉之主要水源地。根据冠沟村前水井抽水实验结果，涌水量1.85L/s，渗透系数为20m3/h。水量较丰富。综上所述，井田内水文地质条件属简单中等类型，3号煤层为顶板进水为主的裂隙充水矿床，属二类一型，6号煤层为顶板进水为主的岩溶裂隙充水矿床，属三类二型。5、含水层补、径、排条件区域内地下水的主要补给来源为大气降水和地表河流。奥陶系灰岩含水层的补给主要靠露头区大气降水以及流经河流的直接补给，沿溶洞、裂隙向深部迳流。其上各含水层的补给则主要靠相互间的裂隙渗透。浅部地层风化裂隙较为发育，渗透能力相对增强，又与第四系潜水联系较密，故含水性较下部略强。第四

12、系松散层含水层主要靠大气降水以及河流的直接补给，受季节性影响明显。7、矿井涌水量该矿现开采3和6号煤层，井下水量不大，日涌水量约60100m3，水源主要来自井筒淋水和采空区积水，工作面一般无水。采用富水系数法预算其涌水量：其富水系数采用0.130.22m3/t，可知其涌水量预计为260440m3/d，其中正常涌水量为250m3/d，最大涌水量为500m3/d。8、供水水源 第三节 煤层的埋藏特征一、煤层的赋存特征：该井田走向长2.1km,倾向长2.2km,倾角为2.2，为近水平煤层，埋藏深度由870m至840m.井田含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组。太原组为一套海陆交互相沉积建造，煤层

13、稳定，标志层明显，易与全区对比，含煤8层，分别为6、8、9上、9下、11、12、13和15号煤层，其中6、3号煤层为全区稳定可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。其中3号煤层最小厚度为2.4m,最大厚度为4.3m,平均厚度为3.3m;6号煤层最小厚度为3.4m,最大厚度为5.5m,平均厚度为4.4m。3号煤层与6号煤层的最小层间距为10m，最大层间距为20m，平均间距为15m。二、煤层围岩性质：根据地质报告资料，本矿采取了3号、6号煤层顶底板力学试验样，并送往山西省煤田地质研究所进行了测试，其结果为3号煤层：底板砂质泥岩自然抗压强度1.5MPa，抗拉强度0.70MPa，普氏硬度系数0.15；顶板

14、中砂岩自然抗压强度7.6MPa，抗剪切强度3.11MPa，抗拉强度1.40 MPa，普氏硬度系数0.75，碎胀系数为1.1。6号煤层：底板中砂岩自然抗压强度12.5MPa，抗剪切强度2.01MPa，抗拉强度1.10MPa，普氏硬度系数1.26；顶板泥岩、中砂岩自然抗压强度20.3MPa，抗剪切强度 7.25MPa，抗拉强度4.12MPa，普氏硬度系数1.85，碎胀系数为1.15。3号煤层：顶板为中砂岩，厚1.707.95m，平均4.40m，底板为砂质泥岩，厚3.509.70m，平均5.73m，其顶底板平整较坚硬，裂隙不发育，开采地质条件属e。顶板为中砂岩，厚1.553.80m，平均2.71m，

15、底板为中砂岩3.509.70m，平均5.73m，其顶底板平整较坚硬，裂隙不发育，开采地质条件属e。三、煤的性质及品种：（一）煤层的结构井田内可采煤层共2层，分别为3号和6号煤层，分述如下：位于山西组下部，平均3.30m左右，下距6号煤层约10-20m，平均15m，煤层厚2.4-4.3m，平均3.30m，结构简单，为稳定可采煤层，其顶板为中砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩。位于太原组上部，煤层厚3.45.5m，平均4.4m，其间夹一层厚达0.551.55m的泥岩夹矸，为稳定全区可采煤层。顶板为K7中砂岩泥岩，有一层泥岩伪顶，底板为K6中砂岩。各可采煤层的厚度，煤层间距及其变化特征见表1-2-1。表1-

16、2-1 煤层埋藏特征表煤层编号煤层厚度（m）层间距（m）含夹矸数稳定性可采性顶底板岩性备注最小-最大平均顶板岩性底板岩性1 0.1 0.40.32.4 - 4.33.3不稳定全不可采泥岩20.3 0.80.55中砂岩、泥岩1.4 4.32.93稳定全区中砂岩、砂质泥岩3.1 5.24.141.1 1.51.36.0 8.0750.5 0.80.653.0 5.063.4 5.54.4中砂岩81.1 1.31.214.1 16.715.4919.3 21.720110.5 1.20.6石灰岩16.4 18.417121.1 1.21.1520.0 22.121130.3 1.018.4 20.1

17、19.3156.95 8.607.93细砂岩（二）煤的物理性质及化学性质和工艺性能3号和6号煤层物理性质和煤岩特征基本相近。都呈黑色、灰黑色块状或粉末状，金刚光泽，具阶梯状，棱角状断口，具有一定的韧性，内生裂隙不发育。条带状、线理状结构，块状或层状构造。宏观煤岩类型以半光亮型煤为主，少量的光亮型煤和暗淡型煤。煤岩组份以亮煤为主，夹有镜煤条带和少量暗煤。根据本矿煤层煤样化验资料和119队勘探报告中煤芯煤样化验资料，矿井可采煤层煤质特征见表1-2-2。 （三）煤的含瓦斯性及瓦斯等级根据盂县煤炭工业局盂煤（2004）10号文件，瓦斯相对涌出量为16.13m3t.d；CO2相对涌出量为3.57m3t.

18、d。矿井为高瓦斯矿井。随着井田煤层的开采，开采深度之增加，开采面积的增大，开采规模的增大，矿井瓦斯含量会逐渐增加，有可能出现瓦斯局部富集现象，因此在建设和生产中应加强对瓦斯的防治工作。 （四）煤的自然性及自然发火期根据山西省煤炭工业局综合测试中心2003年10月14日提供测试结果，15号煤层吸氧量为1.1779cm3g，自燃等级为I级，为容易自燃煤层，自然发火期为6个月。据生产矿井调查，该矿区地温无异常现象。（五）煤层的爆炸性及爆炸指数根据山西省煤炭工业局综合测试中心2003年10月14日提供测试结果，15号煤层煤尘有爆炸危险性（六）煤的工业分析、牌号及用途表1-2-2 煤的工业分析表 煤层煤

19、水分灰分挥发分全硫发热量煤种原煤0.60.714.124.5520.2912.5019.5213.08贫煤精煤0.40.50.496.1411.297.9211.9018.8012.650.610.6735.92136.3036.0420.352.272.1615.2121.5116.3313.7415.4214.130.731.010.870.631.010.946.446.926.6512.3514.240.490.700.6133.4136.57636.526根据井田地质资料，煤类划分按中国煤炭分类国家标准（GB575l86）划分。3号煤层为中灰、特低硫、高发热量之贫煤，可作为动力、民用煤；6号煤层为中灰、特低硫、高发热量之贫煤，可作为动力、民用煤。