煤矿煤地层地质报告

1、第一章 概述2第一节 井田地理位置、范围及交通2第二节 自然地理3第二章 矿井地质3第一节 地 层3第二节 含煤地层4一、含煤地层4二、煤层对比及标志层5第三节 矿井构造7一、区域构造概况7二、矿井构造8三、矿井构造发育规律12第四节 矿井地质条件分类13一、矿井地质条件分类的必要性13二、矿井地质条件分类评定基础13三、矿井地质条件分类14第三章 煤层、煤质及有益矿产15第一节 含煤性15第二节 煤 层15一、煤层厚度及结构变化15二、煤层间距17第四章 矿井水文地质18第一节 区域水文地质概况18一、含水层段（岩组）划分18二、区域岩溶地下水的补给、径流和排泄19第二节 矿井充水条件19一

2、、矿井的补给水源和含水层19二、矿井的充水水源及补给条件21三、多层充水含水层组内、外边界21第三节 矿井防治水21一、矿井现有排、防水设施及主要防水安全措施的综合评价21二、矿井断电后自动淹没时间22三、其他一般性的防水措施23第四节 矿井涌水量及预计23一、矿井涌水量23二、矿井涌水形式及规律23三、矿井涌水量预计24第五节 防止奥灰突水的条件分析24一、突水条件24二、评价方法25三、奥陶系灰岩含水层对煤层开采的影响25四、奥灰水的防治对策26第六节 水文地质类型27一、水文地质类型评定基础27二、水文地质类型28第五章 开采技术条件28第一节 开拓方式及煤层顶底板条件28一、矿井开拓方

3、式28二、煤层顶底板条件29第一章 概述 第一节 井田地理位置、范围及交通钱家营井田位于河北省唐山市东南约15 km处，开平向斜的东南翼，以井田工业广场为中心，至京山铁路的唐山站和古冶站直线距离分别为14.5 km和16 km，距唐津、唐港高速公路入口8 km。唐乐公路斜穿井田中部，与井田东侧的吕家坨矿业分公司亦有公路直通并与唐乐公路相接，交通非常方便（图1）。图1 开滦钱家营矿业分公司交通位置示意图第二节 自然地理钱家营井田地形东北高西南低，海拔标高介于+7+26 m之间，地形坡度为1。东部于新古河道两侧有高度13 m呈ne-sw向排列的小型沙丘。井田内有沙河、老牛河、幸福河。沙河发源于迁安

4、城西的好树屯，汇集了清凉山东麓一带山地之水，向南进入开平煤田，蜿蜒于唐家庄煤矿，流经吕家坨煤矿与范各庄煤矿之间，回折而向西南，过钱家营、宋家营、小集镇，该河下游无入海口，沙河春季干涸，秋冬贫水，夏季流量较大，洪峰来临多发生于上游山地暴雨之际，1962年测得最大流量为472 m3/s。井田中部的老牛河，为人工开竣，上游从孟家大寨东北流来，在钱家营与阎庄之间汇入沙河。老牛河在小张各庄东与东西横贯的幸福河相联，沙河出现洪峰时，钱家营附近的沙河水，有向老牛河下游倒灌现象。第二章 矿井地质第一节 地 层钱家营井田隶属开平煤田，位于开平向斜的东南翼。开平煤田地层属华北型沉积，古生代地层广泛分布，其中石炭-

5、二叠系为含煤岩系，各系、统间多以整合或假整合接触（表3-1）。含煤地层大多为第四系黄土覆盖，但也有零星出露。表3-1 区域地层表界系统年代组厚度（m）新生界第四系q不整合洼里组0890上古生界二叠系上统280古冶组346下统唐家庄组180大苗庄组79石炭系上统赵各庄组74开平组70中统c2唐山组-平行不整合-马家沟组65下古生界奥陶系中统o2345下统亮甲山组115冶里组203寒武系上统凤山组68长山组48崮山组82中统张夏组120下统馒头组150景儿峪组263元古界震旦系上统迷雾山组1200杨庄组400下统高于庄组600大红峪黄崖关组不整合五台群450太古界前震旦ar说明：据2001全国地层

6、委员会和2004国际地层委员会发布的时代划分方案，石炭纪二分，二叠纪三分，但为了与矿上其他资料吻合方便起见，本次仍沿用旧的时代划分方案。第二节 含煤地层一、含煤地层钱家营井田含煤地层为石炭系上统和二叠系下统，基底为中奥陶统马家沟组灰岩，含煤地层总厚度约为500 m。含煤地层特征与开平煤田其它井田基本相同，含煤地层由老到新简述如下：1石炭系（c）石炭系总厚约200 m。由于沉积原因，缺失石炭系下统，致使石炭系中统与其下伏的奥陶系马家沟灰岩呈假整合接触，石炭系与其上覆二叠系以11煤顶板（含海相动物化石的细粉砂岩组成）的顶面为界。石炭系中、上统的分界面是唐山灰岩 （k3）的顶面。（1）石炭系中统（c

7、2）唐山组（c2）：直接覆于奥陶系灰岩之上，上界为唐山灰岩（k3）顶面，与上覆开平组整合接触，区域上与华北地区的本溪组相对应。本组一般厚约60 m，岩性以紫、绿、灰色的粘土岩和浅灰色粉砂岩为主，仅上部可见细砂岩；下部约26 m，为滨海环境的湖泊相碎屑岩沉积，向上逐渐过渡到海相薄层碳酸盐和过渡相的交替沉积，形成一个逐渐递进相序。（2）石炭系上统（c3）石炭系上统总厚度约135 m，以11煤顶板顶面作为本统与二叠系的分界面，区域上与华北地区的太原组相对应。以赵各庄灰岩（k6）顶面为界，本统又可被划分为开平组和赵各庄组，开平组是重要的含煤地层。开平组（）：下界为k3灰岩顶面，与唐山组呈整合接触，上界

8、为k6灰岩（赵各庄灰岩）的顶面，呈整合接触，一般厚约60 m。本组岩性以粉砂岩为主，粘土岩比唐山组亦有所减少，砂岩含量增加，在岩相组合上属海相薄层泥质碳酸盐和过渡相粉砂质-砂质沉积物的交替沉积，每一旋回由海相-过渡相-海相沉积。本组赋存有三层灰岩，由下而上为k4、k5和k6灰岩，含煤六层，即13、14-1、14-2、14-3、14-4及15煤，均属局部可采。赵各庄组（）：下界为k6灰岩顶面，上界至11煤顶板含海相动物化石的细粉砂岩顶面，一般厚约70 m。本组岩性以粉砂岩和砂岩为主，煤层和粘土岩次之，岩相组合特征为过渡相的泻湖、三角洲和滨海湖泊的粉砂-砂质沉积与浅海薄层粘土质沉积物的交替沉积，以

9、过渡相为主，由于地壳振幅小，比之前两组地层接近于大陆相，沉积环境比较稳定，有利于煤层的聚积和形成。本组含11、121/2、12-1和12-2煤四层。2二叠系下统（p1）二叠系与下伏石炭系呈整合接触，下界为11煤顶板粉砂岩的顶面，上界为a层铝土质粘土岩的顶面。以a层铝土岩的顶面为界，把二叠系分为上统和下统。下统一般厚约300m，分上下两组，上组称唐家庄组，下组称大苗庄组，其中大苗庄组是主要含煤地层，与其下伏的赵各庄组呈整合接触。大苗庄组（）：本组厚约70 m，区域上与华北地区的山西组相对应。上界为5煤顶板的中、细砂岩底面，与其上覆地层呈河床冲刷接触，常使5煤遭受冲蚀。本组为过渡相粘土岩和陆相碎屑

10、岩的交替沉积，大陆冲积相已开始出现。含煤六层，即5、6、61/2、7、8和9煤，其中7煤和9煤厚度较大，为层位稳定的主要可采煤层。唐家庄组（）：下界为5煤顶板的中细砂岩底面，上界为a层铝土质粘土岩顶面，一般厚220 m左右，井田内局部受剥蚀，本组属陆相沉积，河流活动极为活跃，除了在河流期交替的短暂时期有一些滞水盆地还原湖相粉砂质和泥质沉积物外，很少见有典型湖泊型的沉积物，岩性以粗碎屑砂质岩类为主，由于地壳逐渐趋向隆起，河流活跃，迁徙频繁，已不利于煤层堆积。本组大致可分三段，每一岩段由河床相粗碎屑物起到滞水盆地（湖）细碎屑物止，反映了三次河流活动的大周期。二、煤层对比及标志层1煤层对比井田内岩性

11、及煤层的发育情况与开平煤田其它各矿区基本相同。含煤地层中标志层也较明显，主要煤层层位相对较稳定，因此，煤层对比可靠（图3-1）。井田内可采和局部可采煤层共8层，即5、61/2、7、8、9、11、12-1和12-2煤，其中主要可采煤层为7、9、12-1煤，均属复杂结构的中厚-厚煤层。2标志层井田标志层较多，其中主要标志层叙述如下：g层铝土岩：沉积在奥陶系灰岩的古风化壳上，上部常为浅灰色，下部为浅灰、灰白和紫色，岩性致密，细腻有滑感，具有分布不均匀的菱铁质鲕粒，含黄铁矿结核及散晶体，全区稳定，总厚平均5 m。k1 灰岩：灰-深灰色，略具褐色，质地较纯，富含海百合茎及腕足类等化石含黄铁矿结核，层位稳

12、定，厚度平均 1.50 m，下距奥陶系顶面约30 m。k2 灰岩：深灰-黑灰色，有时微发褐色，致密，质地较纯，层面有时附沥青质，含海百合茎及腕足类化石，层位较稳定，厚度平均1.15 m，下距k1约15 m。k3 灰岩（唐山灰岩）：浅灰褐色，中厚层状，质地坚硬，含大量筵科、珊瑚、海百合茎和腕足类等化石，并含豆状黄铁矿结核及沥青质膜，厚度较大，层位稳定，是含煤地层中沉积幅度较大的一次灰岩沉积，厚度平均 3.58 m，下距k2约15 m。k4 灰岩：褐灰色，致密，坚硬，质不纯，富含海百合茎及腕足类及筵科化石，偶见黄铁矿散晶，层位不稳定，常变为浅海相粉砂岩。厚度平均1.39 m，下距k3约20 m。k

13、5 灰岩：灰-深灰色，含泥质生物碎屑灰岩，时而相变为钙质粉砂岩，本层灰岩常为14-1煤直接顶板或间接顶板，厚度平均为1.15 m，下距k4灰岩约30 m。k6 灰岩（赵各庄灰岩）：深灰色，质不纯、含硅质，富含海百合茎及腕足类化石，裂隙多被方解石脉充填，并可见黄铁矿散晶，厚度平均为1.00 m。有时被上部三角洲相冲刷，下距k5灰岩约15 m。12-1煤顶板腐泥质粘土岩：灰黑色，条痕褐色，岩性极细，均一，油脂光泽，具贝壳状断口，含黄铁矿薄膜，该层顶部粉砂岩中富含海相动物化石，其上部为含钙质的粉砂岩，仅井田中部及西南部明显，层位较稳定。11煤顶板腐泥质粘土岩：黑色，条痕棕褐色，质纯而均一，油脂光泽，

14、平坦状及贝壳状断口，东部发育，西部相变为粘土岩。6煤顶板粉砂岩：深灰-灰黑色，致密，质地均一，具海百合茎及腕足类化石，含黄铁矿散晶及褐灰色泥质或菱铁质结核，层位稳定。a层铝土岩：淡青、浅灰和紫红色为主，岩性致密，性脆，细腻，具鲕状构造，常夹粉砂岩薄层，层位较稳定，但厚度变化大，一般310 m，局部被顶板河床相砂岩所冲刷。第三节 矿井构造一、区域构造概况钱家营井田隶属于开平煤田，位于开平向斜的东南翼。开平煤田位于燕山南麓，是一个北东向的大型复式含煤向斜构造，开平煤田在大地构造分区上属级构造单元，它位于i级构造单元中朝准地台之上，级构造单元燕山沉降带内，由燕山旋回造成的盖层构造唐山、蓟县陷褶束（级

15、构造单元）中的一个复式含煤向斜。其东侧与山海关台拱（级构造单元）为邻；南部则伸入华北断坳（级构造单元）之中。钱家营矿业分公司0图3-2 开平煤田构造略图开平煤田包括了开平向斜、车轴山向斜、荆各庄向斜、西缸窑向斜四个含煤构造，其中开平向斜与车轴山向斜皆属于长轴向斜，中间隔卑子院隐伏背斜，三者构成了煤田的骨架构造。荆各庄向斜、西缸窑向斜为开平向斜西北翼的凤山-城子庄背斜隆起后，从主向斜分异出去的次一级褶曲构造（图3-2）。 煤田内褶曲线性排列明显，开平向斜长宽比约为5:1，延展长度达60 km以上，车轴山向斜也在25 km以上。褶曲多呈不对称状，向斜西北翼急陡、乃至倒转；东南翼平缓，背斜则恰好相反

16、。褶曲轴面向西北方向倾斜，且偏居一侧。开平煤田的断裂亦较发育，一般在急陡翼压性走向逆断层发育，还发育有较多具剪切性质的斜交断层。在煤田的南侧与西侧发育有晚近活动的新生界断裂，某些断层的落差可达数千米，并控制了巨厚的新生界沉积。开平向斜为一大型不对称向斜构造，轴向在南部为ne40，到北部古冶以东逐渐转成近we向，其北西翼地层陡立乃至倒转，伴有大型的走向逆断层；而南东翼地层平缓而多褶曲，并发育一定数量的断层，且以正断层为主，其自北而南发育的次级褶曲有：杜军庄背斜、吕家坨背斜、范各庄向斜、毕各庄向斜、南阳庄背斜、高各庄向斜、李辛庄向斜、刘唐保背斜和深港向斜等褶曲，它们的轴向都与主向斜斜交，构成了“边

17、幕式”褶曲。开平向斜中断层以压性-压扭性逆断层为主，地层倾角一般为1015，很少有大于30。二、矿井构造钱家营井田位于开平向斜东南翼的南段，占据了从毕各庄向斜到刘唐保背斜约15 km的地段。井田构造以褶曲为主，断裂为辅。图3-3 钱家营井田构造略图本井田在构造上可划分三个不同的构造地段，东北部褶曲区、中部单斜区和西南部褶曲区以及东北部-中部、中部-西南部两个过渡区（图3-3）。东部为毕各庄向斜西翼和小张各庄向斜西翼，向西依次为南阳庄背斜、高各庄向斜，再向西逐渐过渡到井田中部的单斜区，此单斜构造向西南延展约12 km，又开始出现褶曲，自东向西依次为李辛庄向斜、刘唐保背斜，西部为深港向斜的东翼。井

18、田内褶曲线性排列明显，各褶曲轴向都与主向斜轴（开平向斜）斜交。褶曲多呈不对称状，背斜东南翼倾角较大，一般20左右，西北翼倾角平缓，一般10左右；向斜则相反，东南翼倾角缓，西北翼倾角大。断层以倾向或斜交为主，且大中型断层多伴生在褶曲轴部和褶曲区与单斜区过渡带。从钱家营矿地质剖面图上也可看出相应的特征（图3-4、3-5）。1主要褶曲构造按上述三个不同构造地段分别叙述井田主要褶曲：（1）东北部褶曲区从毕各庄向斜西翼向西南延展到剖面附近，地层几经褶曲弯转。因深部褶曲较多，浅部较少，故呈一扇形，一系列褶曲自东向西为：毕各庄向斜：位于井田最深部，在小水波、毕各庄、董各庄一线。轴向由南部n15w，到北部转成

19、n50w，呈一ne向凸出的弧形。且向斜枢纽亦有起伏之势，毕36孔与钱12孔为两个低点，以其为中心有一个封闭的椭圆形盆地。向斜宽约4 km，长约8 km，在整个开平向斜东南翼中，呈盲肠状向南突出。两翼倾角都不大，西、南翼均不超过25，东翼一般为1015。王各庄鞍状构造：位于王各庄村北，北为吕家坨背斜，南为南阳庄背斜，西为小张各庄向斜，东为毕各庄向斜。故南北方向地层向内倾斜，东西方向则向外倾斜，即南北高，东西低，呈马鞍状。倾角甚缓，翼部也不超过15。小张各庄向斜：位于小张各庄村北，属井田深部构造，由12-1煤 -900 m以深等高线勾绘情况看，轴向由东部n70w，转到西部的n85w，且呈向北凸出的

20、弧形，规模与幅度不大，为一宽缓的向主向斜深部倾伏的向斜。两翼倾角相近，约10左右。南阳庄背斜：为一长轴状背斜，位于南阳庄、和罗各庄至碾子庄一线。轴向在南阳庄附近呈近南北向，到岭上村南钱20孔附近，急剧转成近ew向，呈向ne方向凸出的弧形。两翼不对称，西翼倾角较缓，为10左右；东翼较陡，1820左右。枢纽向主向斜深部倾伏，往深部，幅度变小而逐渐消失。该背斜延展长度达7 km，褶曲浅部发现有f4、df4a和df4b三条大型逆断层。高各庄向斜：位于高各庄小屯一线，属于井田中深部构造，轴向n80w，南翼倾角为10左右，北翼13左右。该向斜延展长度约3.5 km，轴部伴生有f11逆断层和f17正断层，向

21、主向斜深部倾没至消失，向斜轴部被碾子庄断层所切。（2）中部单斜区自第至与剖面间，地层走向较平稳，呈sw-ne方向延展，为一单斜构造。地层走向n40e，以倾角1216向北西倾斜，在单斜区的西部和中部未发现断层。仅在第剖面附近，单斜和褶曲区的过渡带内断层较发育。（3）西南部褶曲区中部单斜区向西南延到大田港附近，地层走向由sw转向se，后又转折回来，从而构成一向斜构造，称李新庄向斜。以后地层连续转折，向西依次构成了刘唐保背斜、深港向斜：李新庄向斜：走向n40w，枢纽向主向斜沿nw方向向深部倾伏。两翼不对称，东北翼倾角约12，西南翼约20，延展长度超过4 km，为一宽缓的向斜构造。刘唐保背斜：位于刘唐

22、保庄、范庄附近。背斜轴向n75w，东北翼倾角约1620，西南翼约1214，枢纽向主向斜深部倾伏，此背斜褶幅比两侧向斜大，呈“舌状”向主向斜内拱出。与李辛庄向斜相似，东南部较紧闭，而向深部较宽缓。其西部为深港向斜，延展长度超过15 km。深港向斜：位于姚庄、深港至于家庄一带，轴向近东西向。两翼倾角相近，均为12左右，亦向nw方向倾伏，抬起的南东端由钱89、钱84、钱93等孔圈闭，颇为紧闭。2断层构造（1）大、中型断层本井田构造样式以宽缓的褶曲为主，以伴生的断层为辅。在勘探面积81 km2井田内，共有202个地面钻孔，查出控制程度较高的断层26条，其中落差5030 m的断层6条（f1、f2、f3、

23、f4、f5、f6），3010 m的断层7条（f7、f8、f10、f11、f12、f13、f14），10 m以下及其落差不明的十余条。采掘实践同时表明，井田内发育大中型断层，且主要断层都是褶曲附近的伴生断层。尤其褶曲轴部和褶曲区与单斜区过渡带断层密集，断层落差较大，远离这些区域断层规模和密度较小。以南阳庄背斜浅部为例，其轴部伴生有f4、df4a、df4b三条逆断层（落差依次为32 m、18 m、12 m），同时在大中型断层两侧还有较宽的断层影响带，中小型断裂发育。（2）矿井小断层钱家营井田断层构造复杂，井下小构造非常发育。由于每一个小构造的产状都要受到局部因素的干扰，如：岩性不均一，岩层面和早期

24、构造变形的影响等。所以，为了突出总体构造的代表性产状，采用地质统计方法，分别做了钱家营矿井下小正断层和逆断层的走向玫瑰花图。研究揭示钱家营矿的总体小断层走向优选方位为nnw向和近sn向，此外还存在一组近we向和一组ne向的断层，这与正断层的优选方位相类似；逆断层相对方向多变，表现断层发育机理的复杂性，主要有五个优选方位，即：近sn向，近we向，nw向，nne向和nee向，受断层运动的影响，在逆断层两侧常伴有较明显的牵引现象。a b c钱家营矿井下小断层走向玫瑰花图（a-正断层；b-逆断层；c-总体）钱家营井田内的断层以正断层为主，逆断层相对较少。3岩浆岩侵入（1）岩浆岩分布根据区域勘查，在开平

25、煤田范围内，于开平向斜东南的唐家庄、林西、吕家坨与范各庄诸矿均有岩浆岩的分布。井田精查阶段，仅有4个地面孔见到岩浆岩。地面补充勘探钻孔见岩浆岩的比例大幅提升，钱补3、钱补13、钱水27、钱补17，钱补31、钱水27、钱补14等共七个孔揭露了岩浆岩，使得井田内发现岩浆岩的钻孔达到了11个。这些钻孔集中分布于矿井西翼，岩浆岩深度约在230830 m之间，厚度介于0.1033.50 m，在基岩面上，5、6、7、9、12-1煤煤层中或顶或底有侵入，侵入层位集中于含煤地层的12煤附近和5煤附近，其中钱补17的12煤、钱5孔的9煤、钱19孔的7煤全部变成天然焦，并且由西南向东北（沿地层倾向）侵入层位由浅而

26、深。（2）实际巷道见岩浆岩资料：钱家营井田自1988年投产以来，分别在1683运道、八采一中、二中和2872e探巷1672、1673中实见岩浆岩。（3）岩浆岩产状、种类及其成分根据揭露的资料，矿井所见的岩浆岩多为岩墙（煤层内也发现有少量岩脉和岩床），岩墙厚度0.402.50 m，走向为偏北；岩墙浸入部位多在褶皱构造脆弱之外，或沿断层由深部向上侵入。所见岩浆岩为具气孔构造的辉绿岩，为基性浅层浸入岩浆岩。结构、构造、结晶次序及次生变化：斑状结构，基质是不典型的间粒结构及间隐结构。气孔为次生矿物方解石及绿泥石充填，其后发生强烈的绿泥石化，使斑晶及基质的斜长石普遍为绿泥石所交代，次生矿物方解石的裂隙及

27、边缘部分也被充填或包围。（4）岩浆岩复杂程度评定井田内仅局部区域受到岩浆岩侵入影响（预计对八采区影响极大），但侵入层位多变，部分煤层局部失去开采价值，岩浆岩复杂程度属类。并且对钱家营矿目前投入回采的八采区影响不可低估。因井田内岩浆岩规律性尚未掌握，勘探工程对岩浆侵蚀煤层造成的煤层破坏程度尚不能较好控制，局部煤层可能失去开采价值。三、矿井构造发育规律钱家营井田内发育了两个褶皱较集中区，分别位于东北、西南两端，且褶曲轴线都具有向东、向北凸出的弧形特征，而且都有向北散开向南收敛的趋势，构成了类似旋扭构造中的“帚状构造”型式，东北端的被称为“林子里帚状构造”，西南端的称“刘唐保帚状构造”。它们都是由压

28、性结构面（褶曲轴面）构成的，外旋层在东侧做逆时针扭动的旋扭构造目前采掘的一、二、三采区均位于东部褶曲区，三个采区掘进实见断层密度5煤层较少，平均0.7条/km。7煤和12煤较多，密度分别为3.7条/km和3.9条/km，9煤层断层极为发育，密度达到6.3条/km。矿区断层以正断层为主。由断层点落差范围分布（图3-11和表3-4）发现正断层和逆断层的落差分布范围有明显特征，无论是正断层还是逆断层，落差主要分布在1.04.0 m范围，而落差1.02.0 m占绝对优势，落差1.0 m和4.0 m的分布均较少，特别是正断层表现更明显，而逆断层落差在5.06.0 m的占有一定比重。第四节 矿井地质条件分

29、类一、矿井地质条件分类的必要性矿井地质条件分类针对生产矿井技术管理的特点和需要，按开采地质条件的综合复杂程度，对矿井、采区和采面进行类别上的划分，从地质角度促进矿井生产的科学管理和宏观调控。是生产部门制定采掘规划，安排各类采面接替，选择采掘方法，考核各项计划与经济指标的重要依据，也是地质部门明确地质工作要求，合理配备人员和设备，评定地质工作数量和质量的重要准则。矿井地质条件的分类对建立矿井地质工作的科学管理、合理部署矿井地质勘探，促进矿井地质工作的定量化和规范化，都将起到一定的推动作用。二、矿井地质条件分类评定基础矿井地质条件分类以地质构造的复杂程度和煤层的稳定程度为主要指标，其他开采地质条件

30、，如顶底板、煤层倾角大小等为辅助指标。每项指标均按其复杂程度和对生产的影响大小分为四个类别，表3-5。表3-5 各项地质因素复杂程度的标准地质因素代号类类类类地质构造复杂程度断层a大、中型断层很少大、中型断层不多，且很少相互切割交叉大、中型断层较多，或断层虽不多，但相互切割交叉大、中型断层相当发育，或断层相互切割比较严重褶皱b地层产状单一很少有波状起伏地层产状变化不大，有少量宽缓褶皱地层产状变化较大，褶皱比较发育，或有一定数量的紧密褶皱地层产状变化很大，紧密褶皱发育岩浆侵入对煤层的影响c没有或很少受岩浆侵入的影响仅局部地段受到岩浆侵入的影响，其规模不大，形状较规则，对煤层影响不大岩浆侵入范围较

31、大，侵入体数量较多，形态不规则，对煤层的破坏比较严重侵入体数量多，影响范围大，侵入层位多变，形状复杂，对煤层破坏严重，部分煤层已失去开采价值煤层稳定程度d稳定和比较稳定煤层的储量占全矿井储量的80%以上，其中固定煤层储量所占比一般不小于40%稳定和比较稳定煤层的储量占全矿井储量的60-80%稳定和比较稳定煤层的储量占全矿井储量的45-60%不稳定煤层和极不稳定煤层的储量占全矿井储量的55%以上其它开采地质条件复杂程度顶底板e煤层的顶底板平整，顶板的完整性好，裂隙不发育顶底板较平整，只局部有凹凸不平，顶板较完整、裂隙不很发育顶底板凹凸不平，顶板裂隙比较发育，岩性比较松软破碎顶底板凹凸不平，顶底板

32、岩性松软、破碎、裂隙发育倾角f大部分倾角在15以下大部分地区倾角在15-30其它特殊地质因素g简单较简单较复杂复杂三、矿井地质条件分类钱家营井田大中型断层不多且很少互相切割交叉，查出控制程度较高的断层26条，其中落差5030 m的断层6条（f1、f2、f3、f4、f5、f6），3010 m的断层7条（f7、f8、f10、f11、f12、f13、f14），10 m以下及其落差不明的十余条，地层产状变化不大，有少量宽缓褶皱，主要有：毕各庄向斜、王各庄鞍状构造、小张各庄向斜、南阳庄背斜、高各庄向斜；西南部褶曲区有：李新庄向斜、刘唐保背斜、深港向斜，单斜区占到矿井范围的很大一部分，局部地段受到岩浆侵入

33、的影响，其规模不大，形状较规则，均为岩墙产出，对煤层影响不大，据此将矿井地质条件划为abc；从整各井田来看，矿井地质条件分类为-abcdef。第三章 煤层、煤质及有益矿产第一节 含煤性煤系总厚度约500 m，含煤二十余层，煤层总厚度达19.83 m，含煤系数3.97%。可采与局部可采煤层总厚度达16.23 m，可采含煤系数3.25%，其中要以大苗庄组和赵各庄组最高（表4-1）。表4-1 钱家营井田煤层情况表地层煤层煤层总厚（m）含煤系数（%）代号组厚度（）（m）可采煤层不可采煤层煤线层数煤层名称层数煤层名称唐家庄22023、431.090.49大苗庄7055、61/2、78、91619.181

34、3.11赵各庄70311、12-1、12-21121/217.0510.07开平60413、14-1、14-2、14-322.424.03c2唐山6010.090.15c250088819.833.97第二节 煤 层一、煤层厚度及结构变化1可采及局部可采煤层井田内可采煤层和局部可采煤层有5、61/2、7、8、9、11、12-1和12-2煤。建井至今，井田一水平（-600水平）回采煤层集中于5、7、9和12-1煤。8煤仅局部可采，且煤厚变化较大，煤层灰分较高，伪顶发育，属不稳定煤层。61/2、11和12-2煤绝大部分不可采，属极不稳定煤层，表4-2。5煤：时而变薄出现不可采地段，钱34、47、5

35、1、18、64孔及林88孔附近均不可采；19号剖面以西稳定性好，厚1.392.00 m；一水平西翼大部分不可采；东翼仅局部变薄不可采，井田内为不稳定煤层。局部有夹矸12层，为复杂结构，在全区形态变化如图4-1。7煤：沉积稳定为井田内主要可采煤层之一，复杂结构，含夹矸23层，为炭质粘土岩或粘土岩，井田内为稳定煤层， 118煤：不可采地段主要在第7剖面以东，吕53孔钱44、16、51孔和林88孔等及中部的钱64附近不可采；第21号剖面以西至井田边界为7煤和8煤合区，局部有夹矸12层，多为粉砂岩或为粘土岩，为复杂结构，一水平大部分不可采，且煤层厚度变化较大。井田内为不稳定煤层，在全区形态变化如图4-

36、3。9煤：钱55孔和苗4孔附近出现不可采地段，可采的为中厚煤层，向北和东方向有变薄的趋势。局部有夹矸12层，为复杂结构，一水平生产实践发现，煤层厚度变化不大，但煤层沉积基底不平，局部顶底板小断层密集，煤层完整性受到极大破坏。井田内为较稳定煤层，在全区形态变化如图4-4。11煤：不可采面积较大，主要在第3号剖面以东，中部钱26、60、73等孔附近均系零星可采地段，井田内为极不稳定煤层。局部有夹矸1层，为复杂结构。12-1煤：为井田内中厚-厚煤层，向北至吕家坨区有变薄趋势。井田内为较稳定煤层，局部有夹矸12层，为复杂结构。在全区形态变化如图4-5。12-2煤：简单结构，局部有夹矸1层。钱井2钱东3

37、线以东达可采厚度，但但-450以下有分叉变薄现象，据2石门揭露的几个见点大多在2 m左右。井田内为极不稳定煤层。表4-2 钱家营矿可采及局部可采煤层厚度，结构变化及稳定性煤层煤层厚度（m）煤层结构稳定性最小最大平均50.003.931.42复杂结构，局部有夹矸12层不稳定71.667.173.24复杂结构，含夹矸23层，为炭质粘土岩或粘土岩。稳定80.003.391.25复杂结构，局部有夹矸12层，多为粉砂岩或为粘土岩。不稳定90.354.402.20复杂结构，局部有夹矸12层。较稳定110.002.230.78复杂结构，局部有夹矸1层。极不稳定12-10.397.842.29复杂结构，局部有

38、夹矸12层。较稳定12-20.002.401.58复杂结构，局部有夹矸1层极不稳定2不可开采煤层3煤：第48剖面的钱37、103，林87孔，北折至钱58、77、105孔及第1222剖面间的钱96、75苗9、10孔达可采，一般厚0.700.80 m，其它地段均不可采。4煤：全井田仅有三个可采地段，分布1113剖面间，厚0.721.22 m，第1516剖面间的钱69苗9孔厚0.610.09 m。西部第1820剖面间，厚0.650.90 m。东部仅钱77、7、36三孔达可采。6煤：可采范围在第48剖面间的钱10077吕53钱42吕34孔一带，厚0.620.87 m，第1112剖面的钱5钱18苗8一带

39、厚0.620.97 m，钱12及林88等单孔可采。向北至吕家坨区，厚度及范围均有加大的趋势。121/2煤：全井田共34个钻孔穿过相应层位，仅3个钻孔见煤。钱64、104孔厚度分别为1.04 m和0.89 m。14-1煤：全井田共34个钻孔穿过相应层位，只有钱井1、钱16两孔厚分别为1.08 m和0.99 m，其余均不可采。14-2煤：全井田有34个孔穿过本层，仅7个孔见煤。厚度达可采者有钱11、林86两孔，两厚分别为0.80 m和1.52 m。研究表明，钱家营矿的不可采煤层的一般以复杂结构煤层为主（表4-3）。表4-3 钱家营矿不可开采煤层厚度，结构变化及稳定性煤层煤层厚度（m）煤层结构稳定性

40、最小最大平均301.070.69复杂结构，局部具夹矸12层不稳定401.220.40复杂结构，偶有夹矸12层不稳定601.150.39复杂结构，偶有夹矸12层较稳定121/201.040.83简单结构不稳定14-101.080.27复杂结构，偶有夹矸12层不稳定14-201.520.54复杂结构，两个孔有夹矸1层不稳定二、煤层间距本井田各煤层间由于砂岩厚度变化较大，成为各煤层间距变化的主要影响因素。即砂岩增厚时煤层间距亦随之增大。现将其各主要煤层间距简述如下：（1）5煤至7煤：间距为17.8848.75 m，平均为32.56 m。在钱81孔以西、钱51钱7、钱5钱18及钱65苗7一带，间距较大

41、，均在40 m以上；钱9钱44孔一带，间距最小，为1720 m；其它地段为2530 m。在-600水平切面图中，第45剖面的5煤和7煤间，显示为透镜状，与处于南阳庄背斜西翼有关。于钱38孔与钱41孔之间产生次一级波褶曲（即钱38孔附近为一小向斜，向北西倾，钱41孔亦存在一小向斜，向南东倾）。两孔之间为一过渡带，地层倾角平缓，故显示为透镜状。（2）7煤至8煤：间距为017.39 m，平均为6.34 m。在本井田内存在合区与分区的现象。在第1720剖面， 7煤与8煤间夹薄层炭质粘土岩或粘土岩，致使两煤层合区，其两侧间夹透镜状砂岩又使两煤层分开。煤层厚度由浅部的0.445.28 m，向深部有变薄（0

42、.392.21 m）的趋势。煤层层数由浅部的25个分层至深部的46个分层。夹矸厚度由浅部向深部逐渐增厚，且层数显著增加。在合区两侧恰好相反。（3）8煤至9煤：间距为1.2317.39 m，平均为6.34 m。间夹粘土岩、粉砂岩和细中砂岩。砂岩多在中上部，厚度约占一半。在第68剖面间距变小，砂岩变薄，且渐变为粉砂岩。（4）11煤至12-1煤：间距为2.7734.26 m，平均为15.24 m。间夹粉砂岩、粘土岩、细-中砂岩和腐泥质粘土岩。砂岩多居中上部，在钱47、钱8124孔一带及第1112剖面，因无砂岩存在，间距明显变小。（5）12-1煤至14-1煤：间距为31.1083.47 m，一般为65

43、70 m。在钱601724、49、32孔及钱11孔一带，南部钱50等孔，间距均在70 m以上。主要由砂岩及粉砂岩组成。凡间距变小的地段，砂岩厚度明显变薄；反之变厚。第四章 矿井水文地质第一节 区域水文地质概况钱家营井田位于开平向斜东南翼的西南段，石炭系、二叠系含煤地层隐伏于新生界巨厚冲积层之下。新生界地层的厚度由东北部边界的100 m左右向西南逐步增加，在苗8孔-钱69孔连线以东，一般以每公里4050 m的幅度加厚；向西基岩面显著变陡，厚度以每公里70120 m的幅度增加，至西部边界厚度达800 m。西部地区新生界地层下部有时呈半胶结状，局部成硬岩，其间的砂、砾卵石层中富含孔隙水。奥陶系岩溶灰

44、岩构成含煤地层的基底，含煤地层主要由砂岩和粘土岩组成，地下水以裂隙水的形式主要赋存于钙质和硅质胶结的刚性厚层砂岩之中。一、含水层段（岩组）划分井田范围内共分7个含水层，由下往上依次为奥陶系灰岩岩溶含水层（）、k3（唐山灰岩）至14煤底板薄层灰岩裂隙含水层（）、14煤顶板至12煤底板砂岩裂隙含水层（）、12煤顶板至5煤底板含水层（）、5煤顶板至a层铝士岩底板砂岩裂隙含水层（）、a层铝土岩顶板至基岩面砂岩裂隙含水层（）和第四系冲积层孔隙含水层（）。其中第含水层又分三段，由下往上依次为a、b、c，第含水层由上往下又细分5层，依次为a、b、c、d、e。其中第、第、第含水层为矿井直接充水含水层，第、第、

45、第、第含水层为矿井间接充水含水层。二、区域岩溶地下水的补给、径流和排泄沙河在井田东部流过，只在雨季山洪暴发时才有较大的水量（最大为472 m3/s），平时水量很小，甚至断流。含煤地层由于新生界地层的掩盖，其中又有隔水的粘土层相隔，特别是中部粘土层（第二隔水层）分布十分稳定，厚度常在10 m以上、所以地表水不能补给含煤地层。唐山灰岩（k3）底至奥陶系灰岩间5070 m内，主要由隔水的粘土岩组成（其中k1至奥陶系灰岩间3040 m段内全部为隔水的粘土岩）。奥陶系灰岩水不能直接补给含煤地层。但是在邻近大断层处，由于无充填物的羽毛状断裂的伴生，奥灰水在局部向煤系有一些补给将存在可能。冲积层底部含水层直

46、接覆于含煤地层之上。含煤地层顶部具有较厚的强风化带，强风化带的厚度为0.9830.19 m，由于强风化带透水性差，对冲积层水向含煤地层的正常补给起了一定的阻滞作用，降低了向含煤地层的补给强度。由于厚冲积层的掩盖，且不受季节因素的控制，煤系含水层在煤田东北部露头处接受冲积层的补给后，在层间迂回流动，经西南部露头处（排泄区）再返回冲积层。 井田的西南部本来是煤系地下水的排泄区，当钱家营建井后，煤系含水层水位大幅度的下降，原来的排泄区成为矿井排水的补给区。地下水的循环条件发生明显的变化。第二节 矿井充水条件一、矿井的补给水源和含水层1补给水源（1）大气降水矿区年降水量在350800 mm之间，由于巨

47、厚冲积层的存在，阻隔了大气降水与矿井涌水之间的联系，矿井涌水量基本不受季节影响。（2）地表水系矿区地表水系主要包括沙河、老牛河、幸福河、矿井采动塌陷积水坑以及一些人工排水灌溉沟渠等。所有地表水体均直接补给潜水层，但与煤系含水层均无直接水力联系。根据矿井开采以来涌水量观测数据分析，地表水与矿井涌水量无联系。2矿井直接充水含水层矿井直接充水含水层包括第含水层（12煤底至14煤顶砂岩裂隙含水层）、第含水层（5煤底至12煤顶砂岩裂隙含水层）、第含水层（5煤顶板砂岩裂隙含水层）。（1） 第含水层12煤至14煤砂岩裂隙含水层，含水性中等，局部较强，是矿井主要充水水源之一。该含水层主要参数为：单位涌水量0.

48、01970.0566 l/sm，渗透系数0.15010.707 m/d，其水质类型为重碳酸钠型或硫酸钠钙型，矿井揭露该含水层长时间涌水后沉淀黄褐色胶状物质。（2） 第含水层5煤底至12煤顶砂岩裂隙含水层，含水性弱，工作面揭露时只出现局部滴、淋水现象，单位涌水量为0.0160.0584 l/sm，渗透系数为0.1541.742 m/d，水质类型为重碳酸钠型。（3） 第含水层5煤顶至a层砂岩裂隙含水层，从5煤向上依次分为三段（a、b和c），含水性中等，局部较强，是矿井主要充水水源之一，已采工作面中最大涌水量达2.1 m3/min（1375东工作面），该含水层主要参数为：单位涌水量为0.06030.

49、228 l/sm，渗透系数为4.526 m/d。第含水层水质类型为重碳酸钠型或硫酸重碳酸镁钠型，工作面揭露该含水层涌水后沉淀乳白色胶状物质。3矿井间接充水含水层矿井间接充水含水层包括第含水层（奥陶系灰岩岩溶含水层）、第含水层（14煤到k3含水层）、第含水层（a层至基岩顶界面含水层）、第含水层（冲积层含水层）。（1） 第含水层奥陶系灰岩岩溶含水层，该含水层含水丰富，单位涌水量为2.146 l/sm，渗透系数为182.714 m/d，其水质类型为硫酸重碳酸钙镁型。在井田范围内，奥陶系灰岩距12-1煤在140180 m左右，此范围地层由粘土岩、薄层灰岩、砂岩互层组成，正常情况下奥陶系灰岩含水层水对采

50、掘开工程不构成直接威胁。（2） 第含水层14煤至k3（唐山灰岩）含水层，含水性弱，单位涌水量为0.0455 l/sm，渗透系数0.261 m/d，水质类型为硫酸钙镁型。（3） 第含水层a层至基岩顶界面砂岩裂隙含水层，含水性弱，单位涌水量为0.040.0196 l/sm，渗透系数为0.02480.211 m/d，水质类型为重碳酸钠钙型或重碳酸钠型。（4） 第含水层（冲积层含水层）第四系冲积层孔隙含水层，在井田范围内冲积层厚度由东北部80余米向西南变厚至800余米，由砂、粘土、卵砾石互层组成，由上往下共分五个含水层组，其中第四承压含水层（e）与含煤地层直接接触，其厚度变化为0130 m，西南部最厚

51、达270 m，含水性较强，单位涌水量为1.0161.385 l/s，渗透系数为8.30120.626 m/d，水质类型为重碳酸钙型或重碳酸钙镁型。二、矿井的充水水源及补给条件开采时地下水和地表水往往会以不同形式和程度涌入矿井巷道内，即矿井充水。井田范围内无地表小窑，矿井的主要充水水源是矿井直接充水含水层水、矿井开采形成的老塘水或老巷水以及封闭不良钻孔水。12煤至14煤砂岩裂隙含水层，含水性中等，局部较强，是矿井主要充水水源之一；5煤顶板砂岩裂隙含水层，含水性中等，局部较强，也是矿井主要充水水源之一，已采工作面中最大涌水量达2.1 m3/min（1375东工作面）。随着矿井采动范围的增大，老塘积

52、水和老巷积水区域日益增多，解除老塘水患的工作量越来越大。近十年来，每年都有多个工作面必须进行老塘或老巷探放水，老塘或老巷积水成为矿井充水的重要因素。三、多层充水含水层组内、外边界钱家营矿区从剖面上看，具有相互间水力联系密切的多层孔隙、裂隙和岩溶裂隙充水含水层组，一般可划分为3个主要充水含水层组：（1）煤系充水含水层组；（2）中奥陶统巨厚层碳酸盐岩充水含水层；（3）第四系松散孔隙充水含水层组。 各个充水含水层组在平面上具有不规则的空间分布、非均质和各向异性特征、复杂的边界位置和边界条件。地下水在各充水含水层组中的水力类型和径流特征均随时、空而变。各岩溶充水含水层的储水空间主要以溶蚀裂隙为主，岩溶

53、发育相对均匀，相互间水力联系密切，抽（注）水试验能形成完整统一的降落漏斗，岩溶水运动基本符合多孔介质渗流理论。由于薄层灰岩含水层厚度有限，且常被断层切割成较封闭的各种有限规模的断块，故影响矿床充水的严重程度主要取决于是否得到下伏中奥陶统灰岩水或浅部隐伏露头部位第四系强含水层的补给。当它们无水力联系时，矿床充水来源主要以消耗薄层灰岩静储量为主，对矿井安全生产威胁不大。但当薄层灰岩含水层通过垂向导水内边界与奥灰含水层或者通过越流于松散孔隙含水层发生水力联系时，一般造成矿坑涌水量明显增大且稳定。前者水力联系的密切程度取决于薄层灰岩与奥灰含水层之间的隔水层厚度和岩性。第三节 矿井防治水一、矿井现有排、

54、防水设施及主要防水安全措施的综合评价1矿井现有防、排水设施矿井在-450辅助水平、-600水平和-850水平分别设有泵房，在副井以及东、西风井井筒分别设有梯子间，供发生重大水害事故时人员撤离使用。2矿井主要防水安全措施（1）留设防水安全煤柱；（2）严格坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则；（3）采、掘、开活动尽可能远离或不揭露强含水层；（4）引进先进的物探技术，超前查明导富水构造存在及分布情况；（5）建立专业防治水机构，积极开展防、治水工作。3矿井涌水量分布及现有排水设施的综合能力（1）-450辅助水平从建井至目前情况看，-450水平最大涌水量为14.71 m3/min（1980年8月），该水平水仓实际容量3294 m3，中央泵房设水泵6台，水泵型号皆为knd450-609，排水管路419 mm三趟，负责将-30