第1章-井田概况及地质特征

1、第一章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置象山井田位于韩城市境内，地处陕西渭北煤田东北部韩城矿区的南侧，距韩城市以西约4km,行政区划归属韩城市柏林、英山等乡管辖。行政区划属陕西省韩城市金城办、板桥乡、巍东乡、薛峰乡管辖，地理座标为北纬35° 25'P35° 31'2东经110° 17'£2110° 24'。51西（安）侯（马）铁路从井田东南缘通过，在韩城火车站至象山煤矿矿井工业广场场地之间建有1.6km专用线。矿井铁路里程西南距西安287kmi东距侯马85km矿井煤炭主要用户之一韩城电厂紧邻

2、矿井井口， 另一主要用户韩城二电亦有专用线与西候线下峪口站连接，运距约30km。矿井公路运输畅通， （北）京昆（明 ）公路、西（安）禹（门口）高速公路由井田南缘通过，韩城至宜川公路从井田中部通过。由矿区向南、向北及向东，乘高速公路及一、二级公路可直达渭南、西安、铜川、宜川及山西各县，交通极为方便交通位置详见图1.1 1。1.1.2 地形地貌井田地形由于受地质构造的控制，在韩城正断层（F1）两侧，具有明显的差异。其东南侧（井田外） ，属山前冲积洪积平原，地形较为平坦，土地肥沃，人口稠密，为主要粮棉产区；西北侧为构造剥蚀低山区，大部为黄士覆盖。由于第三纪以后断层下盘不断上升、下切作用强烈并受地表水

3、长期冲刷侵蚀，形成今日地形陡峻，沟谷纵横，梯田层叠，梁峁蜿蜒的地貌景观。井田内地势整体表现为北西高，东南低。滩子咀西北梁峁处最高，高程+983.8m,以象山铁路桥下潺水河谷为最低，标高+4000地形相对高差达583.8m 一般地形标高在650m左右。UJJrt /.:上,而t*象山煤矿韩城市图1.1-1象山井田交通位置图1.1.3 气象与水文情况本区属大陆性半干旱气候，四季分明，气候温和，降雨量少，蒸发量大是其特征。年平均气温13.5 C,最高气温42.6C,最低气温-14.8C,最大冻土深度为41cmi最大风 力9级，一般为23级，以东北风为主。年平均相对湿度为68.1%近20年来，年降雨量

4、为266.0 709.2mrg平土匀为529.3mrg最大积雪厚度为14cmi降雨量分布不均衡， 多集中于7、 8、 9月份，其中8 月份前后降雨量最大，降水形式多为暴雨和连阴雨，这是区内滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷、地裂缝等地质灾害形成的主要诱发因素之一， 大多数地质灾害多集中在夏秋两季发生。潺水河为井田内唯一主要河流，它发源于宜川县境，横切井田中部，流经芝川注入 黄河。潺水河系常年性河流，补给来源主要为大气降水，次为上游的泉水，流量受季节 性变化的控制，一般22.79n3/s。此外尚有沟谷小溪横切区域地层走向，仅在雨季形成地 表径流，自北向南有老窑沟、灰沟、沙锅渠、山底沟、柳庄沟、轨水沟、

5、西沟、七佛洞 河、北头沟等，均呈东南流向注入黄河。在潺水河中游（井田外）薛峰镇建有薛峰水库，坝顶高程+610m蓄洪量最大43.6Mm, 最小16.0Mm3,正常34.0Mm,在英山沟建有一小型英山水库，可灌溉大片良田。止匕外，潺水河南北两侧山坡上筑有南干渠与红旗渠，水渠水源来自薛峰水库。红旗渠现主要作为韩城市城区生活用水引水渠使用， 需常年输水； 而南干渠因薛峰水库蓄储 水量有限，已多年无水可输。1.1.4 矿区概况韩城矿区开发历史久远，矿井自1958年开始兴建，1970年随着西韩铁路的恢复上马，先后建成属韩城矿务局的5对大中小型矿井，改革开放后开采浅层露头煤的地方小煤矿也大批涌现。本世纪初，

6、因资源枯竭或安全问题，绝大部分小煤矿已经关闭，局内两对中小型矿井也进行了破产改制。现尚保留经过改扩建的下峪口、象山及桑树坪3对大型矿井，总设计生产能力为4.80Mt/a。韩城矿务局主导产品为高热、高灰熔点的优质动力煤和优质配焦瘦精煤，产品除供应韩城电厂外，多远销华东、华中和华南等地，部分出口日本。韩城矿务局截至2011年底，企业拥有资产总额45亿元，年销售收入24亿元。 2011 年全公司生产原煤3.619Mt其中：精煤销量0.8566Mt实现工业总产值20.05亿元；由于受桑树坪煤矿“8.7” 透水事故影响利润总额为-1.09亿元。生产的发电动力煤和冶炼瘦精煤远销华东、华中和华南等地，部分出

7、口日本。 1999年被国务院批准为全国 520户重点企业、 全国煤炭百强企业和陕西省60 家优势企业， 先后荣获 “省级先进企业”、 “重合同守信用企业”、全省十大经济明星企业”、金融资信为AAA级。井田所在的韩城市位于关中平原东北隅，距省会240kmi北依宜川，西邻黄龙，南接合阳，东隔黄河与山西省河津、乡宁、万荣等县市相望。全市国土面积1621km2,耕地 42 万亩，地形地貌为 “七山一水二分田 ”，下辖 7 乡 7 镇、 2 个街道办事处、 276个行 政村，总人口38.5万，其中城镇人口15万。矿产资源丰富，境内有煤炭、石灰石、铁矿石、煤层气、铝矾土、高岭土等矿产资源，其中煤炭储量达1

8、03亿吨，已探明 27亿吨，占渭北煤田的35.5%。煤层气资源总量为 2080亿 m3， 达到开采品位的资源量为1907.6 m3， ， 是渭北最大的气田。 水资源得天独厚，境内黄河流程74KM,水资源总量3.6亿m3,可利用量为2.5亿m3。韩城市工业发展起步较早，形成煤炭、电力、焦化、冶金、建材等为支撑的工业生产体系，2006年原煤年产量5.50Mt发电量27亿度，焦炭400万t、水泥50万t,钢铁 100万 t。 2006年，全市工业总产值达143亿元。交通等基础设施日趋完善，境内有108 国道、304 省道、沿黄公路和正在建设的阎禹高速公路。西（安）太（原）铁路穿境而过。2006年全市

9、国内生产总值实现65.26亿元，同比增长17%，地方财政收入完成2.11亿元，金融机构存款余款达60.56亿元，农民人均收入 2496元，城镇居民人均可支配收入 8019元。1.2 矿（井）田地质特征1.2.1 地层井田内地层出露良好，从老到新有太古界涑水群、寒武系中统、奥陶系、石炭系、二叠系、三迭系及第四系。根据野外露头剖面，及钻孔揭露，地层由老至新分述如下：1 .太古界流水群（A rs）为井田最古老的基底岩层， 岩性为肉红色眼球状花岗片麻岩， 含磁铁矿与石英岩脉。原在象山北侧灰沟有零星出露， 现已被采石场废碴掩盖。 井田外在杨山庄和禹门口附近 有较大面积的出露，厚度不详。2 .寒武系中统（

10、C 2）仅出露于象山北侧的灰沟。 岩性为紫红色板状泥岩及深灰色厚层状鲕状灰岩。 与下 伏地层为断层接触，厚度不详。3奥陶系（O）（ 1）下奥陶统（O1）1X台里组（Oy）:以白云岩，灰质白云岩为主，桔黄深灰色，中厚层状，微细晶 结构，质地不均，但较致密坚硬。下部含泥质成分高，夹数层0.10.3m的竹叶状白云岩，局部见垂直溶蚀裂隙，椭圆形溶蚀小晶洞（0=1.卜1.5cm）内有封存水”，洞壁为放 射状方解石晶簇。与下伏地层为断层接触。厚度4070m, 一般45m左右。2）亮甲山组（Q1）:主要为燧石条带白云岩，岩性为黄色、浅灰色，中厚至厚层状， 质地不均，上部含灰质，夹23层23m厚的烟灰乳白色燧

11、石条带，下部含泥质及燧 石结核，团块状，层面极不平整，局部为硅质白云岩，致密坚硬，垂直裂隙发育，被方解石充填。可见缝合线，溶蚀裂隙及小溶洞、溶孔发育。与下伏地层呈整合接触。厚度4263m, 一般52m左右。（ 2）中奥陶统（O2）1）下马家沟组（O2mi）：白云质灰岩、泥灰岩，中夹石灰岩层，中厚层状，质地不均一， 上部常见鸟眼构造，方解石斑晶及大量缝合线。下部夹多层微薄层纤维状石膏及泥岩，并含大量同生角砾，有的似竹叶状，溶裂较发育，见网格状、蜂窝状溶孔及小溶洞，有的被方解石、石膏充填。底部为厚0.30.5m的含砾石英中粗粒砂岩，呈一间断面。与下伏地层呈假整合接触。厚度 55103m, 一般82

12、m左右。2）上马家沟组（O2m2）:上部以白云岩为主（俗称百m岩段），深灰色，中厚层状，下 部以互不等厚的泥灰岩与白云质灰岩互层为主， 褐灰色，中薄层状，含燧石团块及同 生角砾，见大量缝合线，局部含鲕粒及纤维状石膏，溶蚀裂隙及小溶洞发育。与下伏地层呈整合接触，厚度11g 190m, 一般160m左右。3）峰峰组（Of）:上部以深灰色厚层状石灰岩为主，分布不普遍，隐晶微晶结构，质地较均，致密、坚硬、性脆，局部显豹斑构造。溶蚀裂隙较发育，裂隙被方解石、黄铁矿充填，溶洞及溶孔多被泥、砂质充填；下部为泥质灰岩，泥质白云岩互层，中薄 层状，褐灰深灰色，局部呈斑现红色，质地不均，多夹炭质、铝质泥岩薄层，含

13、黄铁 矿团块及同生角砾，显花斑状，裂隙较发育，均为方解石及泥质充填，并见有充填型小溶洞及溶孔。与下伏地层呈整合接触，厚度48127m, 一般83m左右。奥陶系地层总厚度一般在420m左右。4石炭系（C）（ 1）中石炭统本溪组（C2b）本组为海陆交互相沉积，沉积韵律明显，一般不含煤。其岩性底部铝质粘土岩（K1）常含铁质结核及灰岩碎块，下部为灰白色石英砾岩、石英砂岩及含铝质粘土岩（或粘土岩层）。石英砾岩和石英砂岩侧向变化较大，直至尖灭。上部以灰、黄灰、深灰色泥岩和砂质泥岩为主，其顶部夹透镜状灰岩或钙质泥岩， 产丰富的海相动物化石，泥岩中普 遍含有鲕状铁质结核。在泥岩和砂质泥岩中产丰富的植物化石。本

14、组厚度030.48m等，一般厚度415m,因受沉积基底奥陶系灰岩顶面古侵蚀 地形的控制，沉积厚度在区内颇不均衡。（ 2）上石炭统太原组（C3t）该组为本井田主要含煤地层之一，属海陆交互相沉积，厚度19.8异93.07m不等，一般厚度5060mo由于沉积时地壳振荡频繁，且幅度不大，故岩相岩性较为稳定，旋 迥结构十分明显。其岩性可分上、中、下三部，相当于该组第一至第三旋迥的岩性段， 现分别叙述之。下部：相当于C3 1Y 旋迥的层段。以粘土岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，此套岩层普遍含铁质鲕粒及黄铁矿结核，泥岩多含铝质，团块状，层理不显。岩性依次由石英砂岩（或砾岩） 、粉砂岩、粘土泥岩、煤层、泥灰岩（灰岩

15、）或钙质泥岩、粉砂岩等组成。底部为灰至灰白色厚层状石英砂岩， 较稳定， 夹砂质泥岩或粉砂岩透镜体，产丰富的植物化石，可与山西太原晋祠砂岩相对比，为本组之底界。在侧向上可相变为石英砾岩，在浅部露头处以狮山和灰窑沟发育最好。 11 号煤层位于该旋迥偏顶部， 煤层顶板为泻湖 海湾相泥灰岩（或石灰岩）钙质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，色深，薄层状，含海相动物化石和生物碎屑（已钙化）甚多，有硫化氢臭味，是对比 11 号煤层的辅助标志层，有时还相变为泻湖相波浪带相的石英砂岩，石英质粉砂岩。中部：相当于C2 2 旋迥的层段，以海相石灰岩及钙质岩为主，间有少量泥岩、石英砂岩、粉砂岩，含有数层不稳定之薄煤层。岩性依次

16、为石英砂岩（或石英质粉砂岩） ，黑色泥岩，间夹煤层和粘土岩，顶部为石灰岩，富含海相化石，色黑质纯，裂隙充填方解石脉，含黄铁矿结核，该灰岩层位稳定，井田内普遍有所沉积，一般一三层，层面含炭质，分岔合并现象普遍。石灰岩中夹7、 8 号煤层，石灰岩之下为9、 10 号煤层。灰岩与 11 号煤层间距稳定，一般十米左右，是本井田煤层对比的良好标志（K2） 。上部： 相当于C3 3 旋迥的岩性段。 岩性主要以灰黑色粉砂岩， 砂质泥岩、 粘土 泥岩为主。 51、 52号煤层仅次于该旋迥偏顶部， 6 号煤层位于该旋迥偏低部，在靠近马沟渠井田的北部边界附近该旋迥顶部 5 1号煤层及其上下一部分地层被古河床冲刷。

17、在检 48 号钻孔与 218 号钻孔连线周围该旋迥顶部湖泊相泥岩被古河床冲刷，使河床相砂岩（即山西组底部砂岩）与5 1号煤层呈冲刷接触。51号煤层之下一套10多米厚的灰黑色砂质泥岩普遍含数层透镜状 （或薄层） 菱铁矿、 菱铁矿砂岩， 并含较多黄铁矿结核，系标准的湖沼相沉积，是对比5 1号煤层的良好标志层（K3） 。5二叠系（P）（ 1）下二叠统山西组（P1S）本组为井田另一主要含煤地层， 属纯陆相沉积， 岩性主要为硬质砂岩及石英硬砂岩，其次为粘土泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，上中部夹2、 3 号煤，其中 3 号煤为可采煤层。其旋迥结构十分明显， 由下而上可划分为三个旋迥， 每个旋迥皆从河床相开始，依

18、次为河漫相、湖泊相、沼泽相、泥炭沼泽相至湖泊相结束。3、 2 号煤层分别位于第一、第二旋迥偏顶部，第三个旋迥在本井田不含煤。本组底部为石英硬砂岩，中厚厚层状，中细粒结构为主（局部有粗粒） ，灰色，主要成分由石英、燧石组成，其次为长石，并含大量的泥质和炭质物碎屑，它们多为条带状或不规则状（常形成层理） ，含大量的白云母和黄铁矿结核。胶结物多为泥质，亦有钙质，该层常具明显的直线型斜层理及泥岩包体，为典型的河床相砂岩。硬质砂岩分别为2、 3 号煤层的顶板，一般为灰色，主要成分为石英、长石及石英岩屑，其次含较多的炭质和泥质物岩屑，暗色矿物少量，层面含大量的白云母，胶结物 多为泥质胶结，亦有钙质胶结，该

19、层具有明显的斜层理，亦有断续水平层理。在上述砂岩之间所夹粉砂岩，一般颜色较深，成分复杂，由石英、岩屑组成，含炭质，具水平及缓波状层理，沿层面有大量植物碎屑分布，粘土岩多为煤层顶板，层理不显，团块状，含植物根化石，煤层顶板多为黑色砂质泥岩，含大量植物化石。该组与下伏地层呈整合接触。厚度 17.5腔77.47m 一月厚4555ml（ 2）下二叠统下石盒子组（P1sh）本组为陆相沉积， 相当于以往划分的山西组的上半部分地层。 发育两个旋回，依次为河床相、河漫相、湖泊相。岩性为灰、灰绿色硬质砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩互层，中下部夹黑色泥岩，色深；上部有灰绿色、紫杂色砂质泥岩或泥岩，含铁质鲕粒。同上覆

20、地层岩性相似， 说明古气候和沉积环境的递变。 两个旋回底部为浅灰色中粗粒砂岩， 常具明显的河床相斜层理。 砂岩较山西组砂岩复杂， 重矿物增多， 砂粒滚圆度较差，为钙质或泥质胶结； 粉砂岩矿物成分主要为石英或硅质碎屑， 含粘土质胶结物及泥质条带状夹层，构成岩石的层状构造，具斜波状、波状、水平层理，为河漫相沉积，或与细砂岩互层，为湖泊相沉积。该组与下伏地层呈整合接触，厚度13.500- 70.18n不等，一般厚度4050mo（ 3）上二叠统上石盒子组（P2sh）本组在井田中部均有出露， 包括过去划分的上下石盒子组地层， 由一套陆相杂色碎屑岩组成，说明当时气候已明显趋于干燥，其中底部为一层10m多的

21、灰白色厚层状中粗粒砂岩，含砾石及泥岩包体，分选性和滚圆度差，层位稳定，普遍有所沉积，斜层理发育，是典型的河床相沉积，其上有一层10m左右的紫杂色泥岩或砂质泥岩，含大量的铁质鲕粒，团块结构，俗称 “桃花泥岩 ”，在全区为一明显的标志层（K5）。该组与下伏地层呈整合接触，一般厚度为300m。（ 4）上二叠统孙家沟组（P2s）该组相当于过去划分的孙家沟组的第一段和第二段， 分布于井田的中深部， 该组属陆相碎屑岩建造，下部及中部以厚层灰绿色、灰色砂岩为主，与一套暗紫色砂质泥岩、粉砂岩互层，其宏观特征明显易于辨别；底部普遍有一层灰白色、灰绿色中粗粒砂岩，厚达3050m,含石英砾石及泥岩包体甚多，成份以石

22、英、长石为主，含暗色矿物，颗粒分选不好，硅泥质胶结，致密坚硬，大型直线型斜层理发育，为典型的河床相沉积，地表露头多以悬崖峭壁出现；其上部为猪肝色泥岩，薄层状，含钙质结核及薄层石膏，水平层理发育，显示了干燥内陆闭塞湖泊相沉积的特点。 在该层泥岩之下，普遍发育有2 3 层浅灰色泥灰岩，外观极为明显。与下伏地层呈整合接触。一般厚度220m。6三迭系（T）（ 1）下三迭统刘家沟组（T1l）岩性以淡红色中厚层细粒砂岩为主，夹泥岩及粉砂岩薄层，具水平及波状斜层理，层面常见龟裂和波痕，厚度约150m。（ 2）下三迭统和尚沟组（T1h）岩性主要为珠红色具团块状构造之砂质泥岩或粉砂岩，中夹薄层灰绿色砂岩，含钙质

23、结核，厚度约120m,含叶肢介化石。7第四系（Q）（ 1）更新统（Q2 3）主要为砂土、亚砂土组成，俗称 “黄土 ”。广泛发育于山梁及低凹地带，与下伏地层呈不整合接触。厚度0100m不等。（ 2）全新统（Q4）为近代冲积和坡积物， 多分布于沟谷及其两侧地段， 与下伏地层呈不整合接触。厚度020nl1.2.2 地质构造本井田边浅部构造较为复杂，褶皱和断裂发育。而井田中深部基本上为一北东南西向，倾角平缓的单斜构造形态， 除沿走向和倾向均有一定的起伏外，还出现一些幅度不大的短轴背、向斜。现对井田内的褶皱和断裂叙述如下。按目前的井田边界，除F19、 F20 正断层与清峰岭背斜三条大中型构造位于井田边界

24、内外，其余大中型构造均在井田边界之外。地表大中型构造对煤层开采影响不大。1 褶曲构造（ 1）竹园向斜位于竹园村附近，在地表上无任何迹象。区内42、 S37、 167、 152、 207、 117、 208、209、 154、 218 号等钻孔，对该向斜的起伏幅度、延伸方向及长度均有严密的控制。在11号煤层底板等高线图上反映最明显，近南北向展布，延伸0.8kmy结合117号钻孔资料和剖面图以及3、 5、 11 号煤层底板等高线图分析，该向斜与古构造形成的奥陶系灰岩面起伏有关，随后又继承了原有的构造，故一方面在奥灰岩面低凹处的 117号孔沉积了厚达20.34m的11号煤层；另一方面褶曲幅度由下而上

25、逐渐减弱，11号煤层起伏40m左右， 5 号煤层起伏 10多米，而3号煤底板等高线图上已无反映。（ 2）象山背斜展布于象山狮山边缘地带，为奥陶系灰岩组成，轴向NESW, SW端位于狮山附近。翼部倾斜30°左右，该向斜位于井田之外，对煤层无影响。（ 3）上山底背斜展布于山底一带的浅部，为上石盒子组地层组成。轴向NNlSSW；翼部倾角平缓，其两端分别为F3 正断层和F4 正断层切割。该背斜对煤层影响甚微。（ 4）王庄背斜展布于井田南部的浅部，为奥陶系灰岩组成，局部地带表现于本溪组底部地层中。轴向NNESWVV其两端均被卓I城正断层（F1）所切，翼部倾角30°左右。（ 5）王庄沟

26、背斜展布于井田南部的浅部，为下二叠统山西组地层组成，轴向NNlSSW；翼部倾角30°左右，其北端为F3 正断层所切割，南端延至王庄沟附近消失，该背斜对浅部煤层有局部影响，在煤层底板等高线图上有明显反映。（ 6）英山背斜展布于井田南端浅部英山、 轨水沟至簸箕掌一带， 为奥陶系灰岩及石炭二叠系地层组成，轴向NNlSSW；轴面倾向SE,向南倾没于石千峰组地层中。在英山平恫附近，两翼倾角4050°,向南逐渐变缓，该背斜 NE端为F1正断层所切，在各煤层底板等高 线图上也有明显反映。（ 7）清峰岭背斜展布于井田南端洞坡庙至西沟一带，为石盒子组地层组成，轴向北东南西，轴面微向东南方向倾

27、斜， 在七佛洞河、 小塬头沟出露清晰，在67、英 5 号孔附近褶曲幅度变小，表现微弱。据钻孔资料证实，该背斜轴沿走向有波状起伏，以清峰岭附近为最高，向NE端倾伏；在英8、英9号孔之间出现鞍部。该背斜浅部为F21正断层所切。2 断 层（ 1） 韩城正断层（F1）位于井田东南边部外， 在马沟渠、 象山、柳庄河沟口均清晰可见由奥陶系灰岩构成的断层面。断层走向N4g70°E,倾角6070°,倾向南东。上盘为第四系黄土覆盖，下 盘切割奥陶系灰岩。据钻孔资料证实，断距至少在500m以上。（ 2） 七佛洞正断层（F2）展布于井田南端浅部的北头沟至检子凹一带，在七佛洞河、北头沟、西沟、检子

28、凹等均有出露。上下盘分别为石千峰组和上石盒子组地层。据英14、英 10、英 11 号等钻孔的控制，垂直断距由南西向北东有规律变小（英 11浅部为220ml英10号孔附近为 170m,英8和英15孔之间为40m,英5和67号孔之间为20m,至英14号孔附近消失）， 南西端同F12相交。断层走向NESW；倾向SE,倾角5060°,其走向沿区域两组剪切 面略有转折，并有追踪性质。该断层对浅部煤层有一定的破坏作用。（ 3） F3 正断层展布于下山底边缘地带。 在下山底沟里可见山西组底部地层同中上部地层接触， 断 层走向SN,倾向E,倾角60°左右，断距约5060m,其北端消失于山底

29、寨子山梁附近， 南端与韩城正断层（F1）相交。（ 4） F4 正断层展布于下山底一带，并向NE延展至狮山一带，在上山底沟、下山底沟和沙锅渠均有出露，分别表现于石盒子组至太原组地层中。断层走向以 NEE-SWW为主，局部转 折为NNESSVV倾向SE,倾角50°以上，断距3050m不等，其北端于F6正断层相交， 南端在上山底山梁附近消失，该断层对煤层影响不大。（ 5） 上山底村正断层（F6）展布于井田浅部的上山底至狮山一线， 在上山底沟、 下山底沟、 沙锅渠、 北涧西沟、狮山东坡等均有出露。断层走向与F4 相似，切割地层的层位不一，因而上下盘地层接触各异。在山底村一带表现于山西组地层中

30、，在沙锅渠、狮山附近，则为奥陶系灰岩同太原组底部地层或太原组底部同山西组中上部地层接触， 断层面倾向SE， 倾角 45° 以上，断距最大者达100m以上，一般为3050m左右。其两端皆与韩城正断层（Fi）相交， 在沙锅渠附近被F4和F7切割。（ 6） 涧西正断层（F7）出露于北涧西村西沟，走向由SN转为NN卜SSW倾向SEE,表现于山西组地层中，南端与F1 相交，向北逐渐消失。（ 7） 牛家坡正断层（F12）展布于井田南端边部西沟至小塬头一带，大部分为黄土覆盖，但地貌上反映明显，仅在东沟清晰可见。断层走向基本为 NESW向，在英7号孔以东往东偏转，倾向SE, 倾角60°左右

31、。据英7号孔控制结果，垂直断距在 200m以上，其北东端与Fi正断层相 交，该断层为井田浅部的自然边界。（ 8） 西沟正断层（Fi4）展布于西沟沟口附近。断层走向 NEESWW倾向SSE,倾角60°左右。据英16号 孔控制结果，垂直断距在3040m左右，其西南端同Fi2相交。（ 9） Fi7正断层地表未见出露，仅在英山平峒井下1301 巷道南端，见5-1 号煤层顶板砂岩同3 号煤层底部以下地层接触， 3 号、 5-i 号煤层在同一巷道相同的标高出现。据分析为一走向斜交的正断层（兼平移性质） ，尚待开采过程中进一步探明其性质。（ 10） 张家岭正断层（Fi8）展布于东泽村至张家岭、柏树

32、村一线，地表出露明显，其中张家岭沟出露最好，断层走向NElSWW；倾向SSE,倾角4550°,断于石千峰组、刘家沟组地层中，最大 断距160nl往NE方向断距逐渐变小。根据14& 175两孔控制，在井田深部边界外消 失。（ 11） F19正断层展布于张家岭至郑家崖一线，方向与F18平行，断层倾向SE,倾75 7580°,断于上石盒子组和石千峰组地层，断距约 100m左右，断层北东端消失于214号孔附近。（ 12） F20 正断层在东岭村和岭底村附近均有出露。 断于石千峰组的上部及刘家沟组地层， 断层走向与F19断层平行，但倾向西北，倾角 75°左右，断距约

33、50m,断层的东北端消失于18& 179两钻孔连线附近。（ 13） F21 正断层展布于红砂咀附近，断于石千峰组地层中，断层走向SN,倾向WN皿 倾角60°以上，断距30m左右，其南端同F12相交。（ 14） 莲 花山逆断层（F5）展布于井田浅部潺水河至柳庄河一线，延伸4.5km,断层走向NESW,倾角2045°,倾向NW。斜断距变化较大，由60180m不等，垂直断距一般在 4050m左右。 其NE端插入象山奥陶系灰岩中，南端插入柳庄河以南的灰岩中，在山底村一带分别被 F3 和 F4 断层切割。根据地面观察和地面资料分析，该断层是在上述王庄背斜和象山背斜的西北翼发生

34、的，由于上述背斜近轴部岩层倾角陡急，翼部岩层倾角平缓，而F5 逆断层又呈波状起伏切过背斜的不同部位， 因而地层和煤层在浅部表现缺失， 在深部表现重复，在 3 号、 5-1 号、 11 号煤层底板等高线图均有一条带状的重复带。在其展布方向控制该断层确切层位的钻孔有：45、46、象10、53、55、象15、217、象20、58 号钻孔。结合附近资料分析， 对该断层的控制是比较严密的。 该断层因垂直断距不大，对煤层破坏不甚严重。仅在6 剖面线浅部，由于断层面波状起伏，倾角缓陡不一，同时11 号煤层有拖拉现象，在剖面出现最大垂直断距达280m的特殊情况。（ 15） F8 逆断层出露于象山东南坡的灰沟，

35、奥陶系灰岩由NW向SE逆冲于中寒武统地层之上。断层走向NNWSSE,断层面倾角50°以上，断距不详，两端与F1相交。（ 16） F10逆断层F8 平行，也为高角度逆断层，唯断层面倾向SE,太古界流水群花岗片麻岩逆冲于中下寒武统紫色泥岩之上，具两端与F2相交。（ 17） Fii逆断层展布于井田南端浅部轨水沟西沟一线，地表延伸1.5km,沿走向由NE向SW斜切各时代地层，分别断于奥陶系、太原组、上下石盒子组地层中，以轨水沟出露最清晰，在断层面附近(下盘)有构造透镜体及小型帚状构造出现，可以佐证上盘由 NW 向SE方向逆推，断层走向N60°E,倾角3050°,斜断距10

36、0m左右，其南北两端分别 消失于上石盒子组和奥陶系石灰岩中。据分析，由于断层呈波状起伏，在浅部当断层面倾角小于地层倾角，地层表现缺失，在深部断层面倾角大于地层倾角，则地层表现重复。据英1、英14、英2 等钻孔控制结果，在钻孔中上石盒子组地层均有缺失，由此可以佐证该断层仅通过上覆地层而未切割深部煤层，因而对区内煤层无破坏作用。究其原因，可以从构造应力进行分析，该断层系由扭力作用而成，由于石盒子组地层为一套粉砂岩、泥岩为主的柔性岩层组成，加之向深部岩层倾角平缓，应力减弱，断层必沿层面滑动而消失其中。（ 18） Fi5逆断层展布于井田南端英1 号附近地段，为一隐伏构造，地表未见出露。据英1、英13号

37、孔控制结果，确证其为一倾向SE的逆断层，在剖面上与F11逆断层呈共腕的关系出现， 英1号孔中5-1号、11号煤层重复，垂直断距2530m左右。关于该断层的延展方向因 其附近施工的英18、111 62、65号等孔均未发现断层通过的迹象，故认为与F11平行。据分析，该断层形成于倒转褶曲一翼的转折部位，推断其延长范围不大，即行消失。（ 19） F16逆断层该断层为另一隐状构造， 地表未见出露， 仅显示于煤层底板等高线图上，展布于英15号孔附近，在英15号孔中11号煤层发生重复，垂直断距3040m,断层面倾向北西、 其展布方向不详。3大中型构造发育规律( 1)本井田边部因受燕山期构造应力的强烈挤压及喜

38、山期构造应力的引张作用，地质构造较为复杂，褶曲、断裂发育，岩层倾角陡急，达3060°不等，上面述及的褶曲和断裂绝大部分都集中在边浅部宽 0.5km左右的狭窄条带范围内；而向井田中深部由 于主压应力与引张应力的逐渐减弱， 构造较为简单， 除有宽缓的褶曲外， 岩层倾角平缓， 一般在10°以下，基本呈一北东南西向展布的单斜构造。(2)井田内主要褶曲轴向为NNE与NE向，幅度均在10余m左右，均为短轴背向 斜。(3)在褶皱形成过程中同时形成的压性、压扭性逆断断层主要有：F5、 F8、 F10、F11、F1& F1S F16等。断层走向以NNE或NE向为主，倾向NE或SE,基

39、本同各区段 地层走向展布一致。 因受多期构造应力的不同作用， 先期形成的逆断层和褶皱受到后期 构造应力的改造和破坏作用，使得构造形态发生转变，形成一些正断层。其中落差在200m以上的断层有F1、F2、F12,走向NE,倾向SE,属主干断层；落差介于 3080m 之间的断层有F6、F9 F14,走向NNE或NEE东泽断层组则构成井田西北方向深部边 界，主要断层有：F19 F18,走向NEE,倾向SSE,倾角5080°,落差分别为160m> 100m,向东北端消失；F20同上述断层走向一致但倾向相反，倾角75°,落差50m,断层北东端消失在本区深部边界之处。(4)井田大型

40、断层走向与主要褶曲轴向均呈NESW向展布，断层断距大，延伸长，并与次级断层和褶曲构造呈斜列雁行状排列，或构成 “入 ”字型构造体系。1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质本井田为石炭二迭系含煤建造，含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，其中山西组地层厚度17.56- 77.47m, 一般4555m,含煤3层，煤层总厚3.00簿 含煤系数5%。煤层自上而下编号为1、 2、 3号煤层，其中可采煤层仅为3号煤层，2号煤层属局部零星可采，1号煤层为不可采煤层。太原组地层厚度19.85-93.07m, 一般5060m,含煤 10层，煤层总厚度9m,含煤系数13.4%煤层自上而下编号

41、为4、5-1、5-2、6、7、8、9、 10、 11、 12号煤层。其中5-1、 11号煤层为较稳定的可采煤层。井田煤系地层总厚度98.6入175.26mf均128.45m共含煤13层，煤层平均总厚14.98m 总含煤系数为11.6既。可采煤层平均总厚7m,可采含煤系数为8.14%。其主要可采煤层 特征如表1.3-1。主要可采煤层特征一览表表 1.3-1煤层编 号取小取人 平均厚度m煤层间距m煤层结构煤层稳定性5 10 12.28结构简单一般0-1层夹肝，部分2稳定3354夹肝110.09 20.344结构较复杂，含夹肝06层夹叶 不等，一般23层较稳定1、5一1号煤层：为井田另一主采煤层，位

42、于太原组（C3- 3）第三旋迥偏顶部，上距 3号煤层20 25m平均22m,下距11号煤层一般为2041m,平均35nl煤层埋深75.91875.85m煤 层底板标高-18.0入434.86m煤厚为0.1 12.28日 平均2.71m 标准差0.71,变异系数 为0.26,可采区内煤厚为0.9112.28m平均2.90m该煤层一般含01层夹什，部分 含23层夹什。平面上51号煤层在井田总体呈现出由南向北厚薄不等相间变化的特点。从南而北可分出2个煤厚在12m的带，4个煤厚在23m的带及2个煤厚在34m的带。煤厚总体的 展布方向呈近东西向。仅在井田浅部边界一带，因受构造挤压影响，煤厚局部呈现NE1

43、SWt向。英5号钻孔属井田煤层厚度最大的钻孔，煤层厚度达 12.28m比较特殊。经查 阅钻探成果资料，该处煤层顶、底板岩石和夹肝的倾角差异很大（15。、35。、66 ）,推测为一构造点造成的煤厚异常现象。井田煤层不可采区主要有三处：一处位于南部英10与英14f占孔所在区，属构造挤压形成的不可采区，面积较小；一处位于北部边界邻近马 沟渠井田处，属河流冲刷形成的无煤带；另一处位于井田中部211、21& 207、209检4& S3野号孔所在的地区，属古河床冲刷煤层变薄区。冲刷带走向NEESWW同，长度2000m宽150300nl其它地区煤层厚度均在可采厚度之上。 但向南部煤层为逐渐变

44、薄。该煤层为中厚厚煤层，厚度变化较小，且规律性明显，结构较简单，煤类较单一， 以贫煤为主，煤质变化小，为较稳定的全区大部可采中厚煤层。煤层顶板岩性主要为河床相中细粒长石石英砂岩，集中分布于12R 20& 15& 117604 40号诸孔以南，6&英6、英21号诸孔以北的广大地区。该砂岩含泥岩包体及黄铁矿结核，含云母片多为其特征，也有直接顶板为粉砂岩、泥岩及砂质泥岩等。煤层底板为沼泽相浅灰色团块状粘土泥岩。 当发育有5 2号煤层时，5 1号煤层底板为灰黑色砂质泥岩。2、 11 号煤层11号煤层位于太原组下部，为太原组唯一可采煤层。上距5一1号煤层35m左右，下距奥灰岩顶面

45、19m左右。煤层埋深108.53913.15m煤层底板标高-58.1A488.72m煤 厚为0.0" 20.34m 平均4.47m；煤层可采区内厚度在 0.8520.34m之间，可采厚度平均 4.73m标准差2.47,变异系数为0.55,含夹肝06层，一般23层，该煤层为中厚 厚煤层，厚度变化较小，且规律性明显，结构较复杂，煤类单一，以贫煤为主，煤质变 化小，为较稳定的全区可采煤层。在平面上煤层厚度有一定变化规律可循，总体表现出由南向北由薄逐渐变厚，由浅而深由薄变厚的特点。在井田南部，煤厚普遍在23m左右，到最南部的英山一带，煤厚变薄至12m问。而在井田北部，煤厚最厚可达58m。沿南

46、北方向，根据煤厚的变化 幅度大小，可把煤厚分为厚薄不同的四个带，即南部煤厚在13m的相对薄煤带，中部煤厚在34m及45m的相对中厚煤带，北部潺水河以北煤厚超过5m的厚煤带。井田内 的不可采区主要位于南端深部边界区段的英 21、英6、$2阴钻孔范围。井田煤厚最大点 为位于中部潺水河岸的117t孔，煤层厚度达20.34m煤层顶板多为砂质泥岩、钙质泥岩或粉砂岩，其次为灰岩、泥灰岩。煤层底板为粘 土泥岩。1 物 理性质区内各可采煤层的物理性质相近，均属变质程度高的烟煤。煤层呈黑色，略带钢灰色彩。51、 11号煤层较不易燃烧，烟焰短，熔融很不完全，略膨胀，着火点据少量资料约在380400c左右。视密度1

47、.35 1.43g/cmi,真密度一般为1.53kg/crm。2化学性质（ 1） 空气干燥基水分（Mad）各煤层原煤空气干燥基水分（Mad）为0.112.77%综合平土值在0.841.08尤问, 以5号煤层较高，其余煤层相对稍低。浮煤水分综合平均值0.971.45%表明本区煤经110空气干燥后，部分煤样的水分有所降低，但是还有部分煤样的水分高于原煤水分，说明经110轻度烘干的煤样，遇空气湿润或遇水，仍具有较强的吸附能力，水分仍可回复到原有含量。换言之，烘干对煤的孔隙及吸水能力没有大的改变。因此烘干后的煤样应避免再次与水接触或与湿润的空气接触。参照«中国煤炭行业标准 煤的全水分分级（

48、MT/T850 2000），标准确定，本区各煤层均应属特低全水分煤。（ 2） 干燥基灰分（Ad）5一1号煤层：灰分产率在9.5738.80双|司，综合平均值为20%4艮据GB/T15224.12004煤炭质量分级第 1 部分：灰分标准，属中灰煤。经1.4 密度液洗选后，浮煤灰分产率大幅度降低，在4.0入15.51%之间，综合平均值为8.53%达特低灰煤级别。平面分 布：井田内以中灰分煤区为主，低灰煤区呈孤立点状零星分布，而高灰煤仅分布于井田西部及北部井田边界处。11号煤层：原煤灰分产率在13.1737.62诙问，综合平均值为24.05%根据GB/T15224.1 2004煤炭质量分级第 1 部

49、分：灰分标准，属中灰煤。经 1.4密度液洗选后，浮煤灰分产率大幅度降低，在6.0218.71%fc间，综合平均值为12.02%达低灰煤级别。平面分布：井田内以中灰分煤区为主，高灰煤区主要分布于井田西南角。 （ 3）挥发分51号煤层原煤挥发分产率在10.63-21.74噫问，综合平均值为15.32%浮煤挥发分产率 在10.48- 15.50噫问，综合平均值为13.24%属低挥发分煤。11号煤层原煤挥发分产率在10.88-22.64噫问，综合平均值为15.23%浮煤挥发分产率 在10.3卜17.50噫问，综合平均值为12.82%属低挥发分煤。本井田各层煤浮煤挥发分由上至下逐渐降低， 变质程度逐渐增

50、高； 同一煤层由浅部向深 部变质程度也逐渐增高。具清晰的水平分带性。（ 4）干燥基全硫5 1号煤层原煤硫分含量在0.405.35%之间，综合平均值为1.61%属中高硫煤（GB/T15224.22004煤炭质量分级第2部分：硫分）；浮煤硫分含量在0.384.98%之间，综合平均值为0.98%，属中硫煤级别。平面分布：井田内绝大部分为中高硫煤区和中硫煤区，次为低硫煤区，特低硫煤区及高硫煤区则呈孤立点状零星分布。11号煤层原煤硫分含量在0.629.96%之间，综合平均值为4.27%属高硫煤(GB/T15224.22004煤炭质量分级第2部分：硫分)；浮煤硫分含量在0.466.99%之间，综合平均值为

51、3.70%仍属高硫煤级别。(5)有害元素煤中有害元素测定统计见表1.3 2。工业分析测试统计成果见表1.3 3。表1.3 2原煤中有害元素测定指标煤层'、一P, d (%)As, ad (ppm)F, ad (ppm)Cl, d (%)50.002-0.2630.036 (94)1-115 (15)86-756244 (15)0.018-0.0620.041 (15)110.001-0.1170.253 (99)1-94 (24)118-360223 (24)0.005-0.0820.038 (24)3.煤类5一1号煤层：粘结性较差，粘结指数 5%,浮煤挥发分(Vdaf 13.24%煤

52、类主要为 贫煤(PM1D。11号煤层：粘结性较差，粘结指数 5%,浮煤挥发分(Vdafi 12.95%煤类主要为 贫煤(PM1D。3.煤的用途(1)发电厂煤粉炉用煤本井田5一1号煤层不经洗选可直接用作火电厂、各种工业锅炉的燃料。11号煤层因硫分超标须经过洗选减硫后方可使用。(2)水泥回转窑用煤根据国家标准GB7563B勺规定，水泥回转窑对用煤质量要求：粒度 06mm的粉煤、 025mm的混末煤、050mm的混煤、613mm的粒煤，灰分 25%,全硫 3%。本井 田 5 1 号煤层是最佳选择。（ 3）常压固定床煤气发生炉用煤本井田51 号煤煤化程度高，无粘结性，灰分较低。化学反应较强，热稳定性好

53、，发热量高，全硫含量低、煤灰软化温度高。所以适宜常压固定床煤气发生炉用煤。 11 号煤层因全硫超标而不宜做为高炉喷吹用煤。1.3.5 水文地质条件1.3.5.1 地表水潺水河横穿井田，源于黄龙山大岭山脉主脊东侧的青化川一带，全长86kmi流域面积795.8km, 197展1973年上游建成薛峰水库后，节制了流经井田的天然流量。198异 1989年实测断面流量，最大 146.50 m/s,最小0.085 m3/s,多年平均0.856 m3/s。在奥灰岩 段河水有明显的漏失现象。其它沟谷多有小溪， 雨季形成地表径流， 枯水季节流量极小甚至断流，均由西北向东南径流，在井田以东并入潺水河，最后流入黄河

54、。薛峰水库位于井田西北外围的潺水河上游，距象山矿的直线距离约10.5km汇水面 积528.3km,总库容4360万m3,有效库存约3000万m3,坝高52m,坝顶标高614m,坝 址及库区为三叠系刘家沟组地层。由于该水库土法建造，每逢雨季皆向下游报警避险，对矿井生产有一定影响。1.3.5.2 地下水根据含水层岩性及充水空间性质将区内地下水分为松散层孔隙水、 基岩裂隙水及岩 溶裂隙水三大类型。1.3.5.2.1 第四系松散层孔隙潜水全新统潜水主要赋存于砂卵砾石层中， 沿河谷呈狭窄的带状断续分布， 范围小， 含水层总厚度一般不大于10m,透水性良好，与河水有密切的水力联系，水位埋藏浅，为孔隙潜水，

55、水量与所处的地貌部位有关，富水性弱 中等。本次水文地质测绘在该层共调查水井2眼，潜水位埋深1.723.44m标高436.59-437.08m水温12.3C；出露泉点3个，流量0.012.32 L/§平均0.78 L/§水质属HCQ SO-Na C理，矿化度小于lg/匕更新统黄土主要分布于梁峁顶部， 岩性以砂质粘土为主， 底部夹有细砂薄层，大孔隙，垂直节理发育。 地下水主要赋存于黄土及其底部所夹细砂层孔隙裂隙中，由于分布位置较高，富水性弱。该层共调查水井 23眼，潜水位埋深1.7” 70.00m平均31.33m 标高559.0A 769.51m 平均666.99m平均水温13

56、.3C。出露泉点8个，流量0.022.03 L/s,平均 0.11 L/s 水质属 HCO-Ca N型或 HCOCa Mg。1.3.5.2.2 基岩裂隙水主要为各层组砂岩裂隙含水层，其富水性由各层砂岩岩性、厚度、埋藏条件、构造破坏程度等因素所控制。因构造及岩性关系，一般砂岩中裂隙较发育，且张开性好，泥岩中裂隙多细微闭合，由于各砂岩层间均被525m的砂质泥岩、泥岩等相对隔水层所隔，加之各含水层水位不一，水质不同，因之在自然条件下，基本上形成无水力联系的复合含水层，各含水层特征如下：1 .三迭系下统和尚沟组（T1h於水层组仅在井田西部边界的李家峪出露， 岩性以棕红色砂质泥岩、 泥岩及粉砂岩为主，裂 隙不发育，富水性弱。2 .二迭系下统刘家沟（T1L）组含水层组分布于井田西部，岩性以暗紫色细-中粒砂岩为主，夹数层紫色粉砂岩及砾岩薄层，底部岩性较粗且含砾。 区内钻孔在钻至该组砂岩时， 均有不同程度的漏水现象，从地表露头观测，该层裂隙发育，有 SW265, NW355两组主要剪切裂隙，赋水条件良好，水量