井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置五阳煤矿南峰扩区位于襄垣县境内,潞安矿区北中部,五阳井田西部,东以 淤泥河保安煤柱为界,南至王文山北断层,北以小黄庄断层为界,西至经线 38403800线与南峰井田深部相连,南北长约4.0 km,东西宽长约7.0 km,面积 为 28.0 k m'五阳矿井交通便利,太焦铁路贯穿全区,南经新乡与京广、陇海线相连,北 至太原可达石大线及同蒲线,距襄垣车站3.5 km,五阳车站2.5 km.208国道经扩区西约2 km处自北而南经过,榆黄公路横跨井田东部,东有邯 长公路,南有长临公路,区内交通可谓交通便利、四通八达附:交通位置图 1-1-1二、地形地势五阳井田地处襄垣盆地的东南部,属黄土丘陵地带,地形起伏较缓,呈西高 东低之趋势,黄土冲沟及河流阶地发育全区广为第四系黄土所覆盖,靠近漳河 两岸零星地段出露有石盒子地层,区内最高点位于西北部,标高为939.6m,最 低点位于西漳河与淤泥河交汇处,标高为865.3m,高差74.3m.三、河流、湖泊等分布情况区内发育主要河流为西浊漳河,西浊漳河自西向东流经扩区北部,河床开阔, 阶地发育,常年流水,为区内最大河流,该河流经付村村东时形成一约400mX 500m 的小型水库, 八五年测得其流量为 0.680m3/s. 区内另一条河流为淤泥河,系 浊漳河支流, 自南而北流经本区, 在东李村汇入浊漳河, 流量较小, 为季节性河流, 八一年十月测定流量为 360 m3/h.四、气象及地震情况本区属大陆性气候,一年四季分明,根据襄垣县气象资料统计 : 年最大降水 量为826.6 mm(71年),年最小降水量为279.8 mm (50年),年蒸发量为1648.2 mm.雨季多集中在七、八、九三个月,蒸发量大于降水量•夏季最高温度38.1°C, 冬季最低温度-29.1 C,年平均温度9C,最冷月平均温度-8C.冰冻期多在十月 末开始,次年四月开始解冻,冻土平均厚度0.55m,年主要风向为南风,最大风速路漳•村000002长太县 垣县■留图置位通交区扩峰南田井阳五20m/s,年平均风速2m/s.根据山西省(78)省震字第29号文,襄垣县地震烈度为6°C.五、煤田开发历史五阳煤矿兴建于1956年,1963年投产,后经扩建到1985年时,设计生产 能力为 150 万吨/年,实际生产能力已达到 220 万吨/年。
生产水平有两个,第 一水平+728.4已基本采完,第二水平+568为该矿井主要生产水平,到1994年底 可供开采地质储量为 2668.1万吨,服务年限仅为 7年为此急需向深部延伸或 扩大井田范围,增加地质储量五阳煤矿为立井上下山开拓方式,采煤方法为走向长臂倾斜分层全部冒落 式开采,至1990年开始采用开天窗放顶煤一次采全高新工艺五阳煤矿南峰扩区原属于南峰井田,1990年4月五阳矿上报申请,同年 11 月省局以统晋煤生字(1990)第 1006 号文批准划归五阳矿开采本区煤层埋藏深,广为第四系黄土所覆盖,区内无小窑开采六、矿区经济状况五阳煤矿隶属于山西省著名国有企业潞安集团,该企业生产设备先进,规模宏 大,经济效益好煤炭是该矿区的支柱产业,除煤矿以外,该区还有煤焦化厂, 煤炼油厂,煤电厂等较多的煤炭相关产业农业主要以冬小麦为主加之该区交 通便利,各种企业较多,所以经济发展迅速,经济状况较好七、 文物古迹和其他地面建筑物等情况本井田区域内无文物古迹,无高大及重要建筑物,所以这方面对井田开拓没 什么影响八、 水源和电源本次地质勘探共采取五个钻孔的 14 个水样,水样分别取之于 3#煤下伏 K2、 K3、K4、K5 含水层中。
分析结果整体呈碱性,为无侵蚀性水据《矿井水文地 质规程》规定,大型矿井用水量在每产一吨煤为 0.3-0.5吨之间按平均预计涌 水量计,年产 150万吨的吨煤涌水量为:每小时原煤产量:150X 104/ (3 60 X 24) =173 . 6t/h计吨煤涌水量:459.20三173.6=2.64t/h因为大型矿井生产需水时最大为吨煤 0.5 吨水,因此井下涌水量能满足生产 用水用水可以自给自足矿区附近有较多煤电厂,电力充足电源主要靠国家统一分配第二节 地质特征一、地质构造本勘区系潞安矿区五阳井田,潞安矿区属沁水煤田,位于其中东部边缘据 以往资料及新近资料,将区域地层的发育情况简述如下:1•奥陶系下统(O)1地层厚度为64m-209, 一般厚度130m中上部为浅灰色中厚巨厚层状石灰岩, 含燧石条带几结核白云石,下部为泥质白云岩类夹竹叶状白云岩与下伏地层为 整合接触2. 奥陶系中统下马家沟组(O x)2本组厚度为37m-213m,一般厚度为120m中上部岩性为青灰色中厚巨厚层 状石灰岩,下部为角砾状泥灰岩,浅灰黄绿色钙质灰岩3. 奥陶系中统上马家沟组(O s)2本组厚度为170m-308m, —般厚度120m。
中上岩性为灰色白云质泥灰岩类泥 质灰岩,灰黑色中厚层状豹皮灰岩夹泥灰岩,下部为灰绿色或角砾状泥灰岩4. 奥陶系中统峰峰组(0 f)2该组厚度为0m-176m,一般厚度为120m岩性为浅灰色中厚层状豹皮灰岩, 灰白,灰黄色薄层状白云质灰岩,夹灰黑色中厚层状灰岩5. 石炭系中统本溪组(C b)2该组厚度为0m-35m,一般厚度为20m岩性以浅灰色铝土泥岩为主,并发育 有石灰岩灰白色岩性砂岩,夹有煤线底部有山西式铁矿透镜体,与下伏地层为 假整合接触6. 石炭系上统太原组 (Ct)3该组厚度为82m-142m, —般厚度为90m岩性以灰白色砂岩及灰色粉砂岩, 泥岩为主发育石灰岩 46层,煤 1015 层底部为灰白色中厚层状砂岩与下伏 地层为整合接触7. 二叠系下统山西组(Ps)1该组厚度为36m-68m,—般厚度为60m岩性以灰白色中细粒砂岩,灰岩泥 岩,砂质泥岩及粉砂岩发育煤层14层底部以灰白色中或细粒砂岩为底界 与下伏地层整合接触8. 二叠系下统下石盒子组(P x)1该组厚度为 48m-78m. 一般厚度为 65m. 顶部为杂色鲕状铝土泥岩俗称桃化 泥岩,中部为灰白色中细粒砂岩,下部为黄绿色砂岩,夹灰色泥岩,底部以灰白 色中细粒砂岩为底界,与下伏地层整合接触。
9. 二叠系上统上石盒子组(P s)2地层厚度为410m-550m顶部为黄绿色砂岩与紫红色泥岩互层中上部为杂 色泥岩砂质泥岩中粗粒砂岩以及黄绿色中粒砂岩灰色泥岩下部为具紫色斑状的 黄绿色砂质泥岩,紫红色泥岩底部为灰白色厚层状中粗粒砂岩与下伏地层整 合接触10. 二叠系上统石千峰组(P sh)2地层厚度为22.00m-217.00m,—般厚度为150.00m岩性黄绿色厚层状中粗 粒砂岩与紫红色泥岩互层顶部发育有淡水灰岩及薄层石膏岩与下伏地层整合 接触11. 三叠系下统刘家沟组(Tl)1地层厚度为115m-595m,—般厚度为400m岩性为浅灰紫红色中厚层状细粒 砂岩,夹紫红色泥岩与下伏地层整合接触12. 三叠系下统和尚沟组(T h)1地层厚度为131m-474m,—般厚度为250m岩性为紫灰色中厚层状细粒砂岩, 夹紫红色泥岩与下伏地层整合接触13. 三叠系中统二马营组(T er)2地层厚度为600m.上部为紫红色泥岩砂质泥岩夹细粒砂岩中部为紫红色砂 质泥岩夹浅绿色中厚层状中粗粒砂岩与下伏地层整合接触14. 三叠系中统铜川组 (Tt)2地层一般厚度为550m上部为紫红色砂质泥岩,夹中细粒砂岩。
下部为紫 红灰绿色厚层状中粒砂岩,局部夹灰绿灰紫色砂质泥岩与下伏地层整合接触15. 三叠系上统延长组(Ty)3地层厚度为30m138m. —般厚度为50m岩性为紫红,灰绿色中厚层状中细 粒砂岩泥岩夹淡水灰岩与下伏地层整合接触16. 上第三系(N)地层厚度为 5m-268m. 以棕红色粘土砂质粘土为主,底部为砾岩层在武乡 县张村为厚层灰绿灰黑色粘土,粉砂与薄层泥质灰岩互层,并夹油质岩与下伏 地层不整合接触17. 第四系(Q)其厚度为 0m-330m. 岩性为棕黄色淡黄色亚粘土,含砂质粘土亚砂土夹钙质 结核及砾石与下伏地层整合接触五阳煤矿南峰扩区广为第四系黄土所覆盖,仅在漳河两岸及中南部冲沟地带 有二叠系石盒子组地层 3 出露根据钻孔资料及地质填图成果,现将本扩区地层 发育情况由老到新叙述如下:1•奥陶系中统上马家沟组(O s)2本区钻孔揭露最大厚度为99.27m,岩性为深灰色厚层状石灰岩浅灰色白云 质灰岩,泥灰 岩,局部夹石膏层2. 奥陶系中统峰峰组(Of)2该组厚度为120m左右岩性为浅灰色深灰色厚层状石灰岩,灰色厚层状白 云质灰岩,夹 灰色中厚层状泥灰岩与下伏地层整合接触3. 石炭系中统本溪组(Cb)2该组厚度为4.50m-15.80m,平均厚度10.30m.岩性以灰色块状铝土泥岩为 主,局部发育有灰白色中厚层状细粒石英砂岩灰色砂质泥岩以及底部山西式铁矿层。
与下伏地层假整合接触.4. 石炭系上统太原组(Ct)3该组厚度为95m-139m,平均厚度101.55m.是本区主要含煤地层之一其岩 性主要为灰色、灰黑色石灰岩,灰色、灰白色细、中、粗粒石英砂岩,灰色、灰 黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,夹8-15层煤,其中可采煤层1-7层底部以一 层灰白色中、细粒砂岩或粉砂岩与本溪组分界属典型的海路交互相沉积,旋回 结构明显,但其岩性岩相较为复杂本组发育四层较稳定的石灰岩及一层局部发 育不稳定的石灰岩由下向上叙述如下:K石灰岩:厚度为4.819.85,平均厚度7.70.为深灰色厚层状隐晶质石灰2 岩,含星散状黄铁矿,中下部夹 12 层薄层状燧石结构层层位稳定,是可靠的 对比标志产动物贝壳化石K 石灰岩:厚度为 1.503.85,平均厚度 2.65为深灰色中厚层状隐晶质石3灰岩,层位稳定.K 石灰岩:厚度为 1.696.35,平均厚度 4.05为深灰色厚层状隐晶质石灰4 岩,底部泥质含量高层位稳定,产动物贝壳化石K 石灰岩:厚度为0504.37,平均厚度2.46为深灰色中厚层状隐晶质石灰5岩,层位稳定. 为太原组上部良好的对比标志,产动物贝壳化石K 石灰岩:厚度为0.21.37,平均厚度0.67.局部发育,层位不稳定。
65. 二叠系下统山系组(Ps)1该组厚度为39.20m-73.00m,平均厚度57.48m.是本区主要含煤地层,岩性 主要为灰白色,灰色中细粒石英砂岩,灰色灰黑色粉砂岩砂质泥岩泥岩,夹 14 层煤其中中下部的3号煤层为主要可采煤层,厚度为2.20m-4.90m,平均厚度 为 3.75m. 顶板一般为灰黑色砂质泥岩,局部变为灰白色细粒石英砂岩底版多 为黑色泥岩,局部变为灰白色细粒石英砂岩其余岩层均为不可采煤层底部以 一层灰白色中厚层状细粒石英砂岩或中粒石英砂岩与太原组分界与下伏地层太 原组整合接触6. 二叠系下统下石子组(Px)1该组厚度为40.58m-149.60m,平均厚度81.26m顶部为一层紫红色紫灰色 等杂色含鲕粒的厚层状铝质泥岩或砂质泥岩俗称桃化泥岩,中下部为灰色泥岩砂 质泥岩灰色灰白色浅黄色细中粗粒石英砂岩底部以一层灰白色厚层状中细粒石 英砂岩局部为粗粒石英砂岩与山西组分界与下伏的山西组整合接触.7. 二叠系上统上石盒子组(P2s)该组厚度为103.6m-557.80m,平均厚度为280.46m岩性为紫红紫灰等杂 色泥岩或砂质泥岩,灰色灰白色黄绿色细中粗粒石英砂岩底部以一层灰白色厚 层状细中粒石英砂岩与下石盒子组分界。
与下伏地层整合接触8•第四系(Q)其厚度为0m-70.40m.,平均厚度为26.30m上本区的主要覆盖层岩性为 棕黄色浅黄色亚粘土含砂质粘土,夹姜石层,顶部为耕植土与下伏地层不整合 接触潞安矿区位于华北断块区吕梁-太行断块沁水块坳东部次级构造单元沿尚 -武乡-阳城北北东向褶带中段,晋获断裂带西侧.晋获断裂带对矿区构造格局的 形成和发展具有重要的控制作用. 矿区主体构造方向与晋获断裂带一致 ,呈北北 东向展布,区域性地层走向亦为北北东 -北东向,向西缓倾,沿走向和倾向均呈波 状起伏,形成宽缓的短轴褶曲 ,轴向北北东-北东东,两翼地层倾角仅几度到几十 度.区内主要构造形式为断裂构造,构造格局具有东西分带,南北分段的规律.由 东向西,构造变形强度增加,短裂形式由以北东-北东东正断层为主演变为北北东 -南北向逆断层为主.沿南北方向,分别以文王山地垒和二岗山为界,可分为北、 中、南三段北段南部文王山北断层与西川断层之间,由宽缓褶曲和正断层组成北北东向 构造带,此带向东延伸可能跨越晋获断裂带,向西延伸可穿越沁水盆地,因而具 有区域性意义,扩区位于此带矿区范围内的东北部北段北部即西川断层以北的 主体构造格架由北北东向宽缓褶曲组成。
扩区内总体构造形态为北东东向宽缓褶曲(褶曲轴向西缓倾)伴有高度正断 层1•褶曲扩区内褶曲为北东东向,其中以中部的天仓向斜构成扩区煤层的基本形态 天仓向斜西自扩区外,往东经杨家沟至西李村,东延至五阳矿区,横贯全扩区, 区内约4km,东部为西大巷正断层错断轴向北东东,两翼对称,倾角约12 °, 局部达15枢纽轴略有起伏,西陡东缓本向斜构成了区内煤层基本起伏形 态沿走向有 9 条勘探线控制,已查明2. 断层扩区内总共有9条断层,全为正断层,主要分布于南北边界一带,走向以北 东东-北东向为主,倾角70°〜80°,其中两条断距较大的正断层,分别构成扩 区的南北边界北部边界小黄庄正断层和与之半生的崔家庄 3号正断层构成小型 地堑南部变界文王山断层则与3-1上、下正断层构成阶梯状断层,并亦与之伴 生的东周正断层构成地堑构造,此外扩区中部有三条正断层这些正断层是在剖 面共轭剪破裂发展起来的“Y”型共轭正断层,以北东向一组发育(附图3)应 是新第三纪北北西-南南东向引张力与重力联合作用的产物 1)小黄庄正断层该断层为扩区北边界,自西向东经官道,小黄庄,张家庄,区内长约1.4km, 全长大于13km,走向北东东,倾向南东,倾角70°。
断距由西向东逐渐变小, 区内断距290m,沿走向有3-6,72,87等钻空揭露,已查明 2)崔家庄 3 号正断层该断层位于付村,张家庄南一线,区内约1.5km,全长约10km,走向北东东, 倾向北西,倾角70°断距由东向西渐小,最大断距约20m沿走向有地震测线, 3-4, 82 等孔控制,已查明 3)南峰正断层位于南丰村,大黄庄南一线,区内长约2km,全长约3km,走向北50°东, 倾向南东,倾角75°,断距由东向西渐小,至南-45号钻孔尖灭,区内最大断距 70m有地震侧线和钻孔控制,已查明 4)西大巷正断层位于果园,南峰沟,西李村一线,区内约5km,走向北50°东,倾向南东, 倾角75°,断距由东向西渐小,区内最大断距60m有地震测线及五-193等孔 控制,已查明5)果园东断层位于南峰沟南,向西为西大巷正断层所截区内约1.3km,全长约1.8km 走向近东西,倾向北北西,倾角75°,断距由西向东渐小,最大断距15m,有南-51 号钻空控制,五阳矿井下巷道揭露6)东周正断层位于韩家庄南,东周村一线,横贯扩区长约2.2km,全长约4.2km走向北 东东,倾向南西,倾角75°,断距中部小(约12m),东西部大(28-30m),沿走 向由五-198,南-23,南-44 等孔控制,已查明。
7) 3-1 上、3-1 下正断层 位于草场南,平行于文王山北正断层,走向北东东,倾向北西,倾角 75°3-1上正断层全长约1.5km,断距约17m,3-1下正断层,全长约2km,断距28m 由 3-1 号孔揭露 8)文王山北正断层 为扩区南部边界,位于东周-西周村一带,东延五阳煤矿与晋获断裂带相交; 西至李村在红石沟村与文王山南断层相交,区内长2.2km,全长约35km,走向北 80°东,倾向北西,倾角75°,区内最大断距500m,为奥陶系石灰岩与上二叠 上石盒子组接触五阳矿有水 102-2 号孔,五-65 号孔揭露,地表有多处露头, 已查明主要断层特征表断层名称性质走向倾向倾角(度)落差小黄庄正断层正断层北东东南东70o105m崔家庄3号正断层正断层北东东北西70o20m南峰正断层正断层北50o东南东75o70m西大巷正断层正断层北50o东南东75o60m3-1 上、3-1 下正断层正断层北东东北西75o17m果园东断层正断层近东西北北西75o15m东周正断层正断层北东东南西75o12m文王山北正断层正断层北80°东北西75o500m附:地层综合柱状图 1-2-1二、煤层及煤质本区主要含煤地层为石炭系上统太原组(C t)及下统山西组(P S)。
现分别简 31述如下:1•石炭系上统太原组(Ct)3 该组为一典型的海陆交互相沉积,并且形成形成四个明显的旋回韵律结构其厚度为95.00m-139.00m,平均厚度101.55m岩性为灰色深灰色石灰岩, 灰色灰白色细中粗粒石英砂岩,灰黑色粉砂岩,砂质泥岩,泥岩及煤层其中夹 8-15层煤,发育四周稳定的石灰岩(K、K、K、K)及一层不稳定的石灰岩(K )2 3 4 5 6测井物性反映:煤层一般为高电阻低密度低伽玛石灰岩为高电阻高密度低伽玛 因此标志明显产有植物化石碎屑及动物化石该组共含煤为8-15层按煤层编号顺序分述如下:6#煤层:厚度0-1.16m,平均厚度0.70m位于K5石灰岩之上,层位不稳定 下距K5石灰岩7m左右.8#煤层:厚度为0-0.90m,平均厚度0.44m位于K5石灰岩底板之下,层位 不稳定9#煤层:厚度为2.40-4.20m,平均厚度3.25m位于K5、K4石灰岩之间, 层位稳定,为该区主要可采煤层上距K5石灰岩12m左右.10#煤层:厚度为O.llT.OOm,平均厚度0.46m位于K5、K4石灰岩之间, 层位不稳定下距 K4 石灰岩 6m 左右11#煤层:厚度为2.30-4.20m,平均厚度为3.20m。
位于K4、K3之间,层位 稳定,为该区主要可采煤层上距K4石灰岩6m左右12#煤层:厚度为0-0.70m,平均厚度0.33m位于K3石灰岩底板之下,层 位不稳定13#煤层:厚度为0.40-1.44m,平均厚度0.77m直接下伏于K2石灰岩底板 之下,层位不稳定15#煤层:厚度为0.40-1.00m,平均厚度0.76m位于K2石灰岩之下约5m,1层位不稳定15#煤层:厚度为0.20-0.75m,平均厚度0.53m位于K2石灰岩之下约8m2左右,层位稳定15 #煤层:厚度为0.44-0.92m,平均厚度0.59m位于K2石灰岩之下约10m,3层位不稳定,局部可采该组单孔煤层平均厚度为8.70m,含煤系数为8.6%2.二叠系下统山西组(P s)1该组为陆相沉积:其厚度为39.20m-73m,平均厚度57.48m岩性为灰色粉 砂岩砂质泥岩泥岩灰白色中细粒石英砂岩及煤层其中夹煤层 14层中下部发 育的3号煤层为全区稳定的可采煤层,厚度为2.20m-4.90m,平均厚度为3.75m. 测井物性反映:煤层表现为高电阻低密度低伽玛由于3号煤层发育稳定且厚度 大,其本身即为明显的标志层产植物化石碎屑该组共含煤1-4层。
按煤层编号顺序分述如下:1 #煤层:厚度为0-0.7m,平均厚度0.41m位于本组顶部,层位极不稳定, 下距 3#煤层约 30m2#煤层:厚度为0-0.70m,平均厚度0.38m位于本组中上部,层位极不稳 定下距3#煤层15m左右3#煤层:厚度为2.20m-4.90m,平均厚度3.75m位于本组中下部,其厚度大,层位稳定下距分界砂岩(K ) 10m左右7该组单孔煤层平均厚度为 6.94,含煤系数为 12.07%. 该区主要可采煤层为 3#、9#、11#煤层:1. 3#煤层:位于山西组中下部,厚度2.20-4.90m,平均厚度3.75m,含夹 矸0-2层,煤层倾角在4之间,平均5o,厚度大且稳定,是全区稳定的主要 可采煤层2. 9#煤层:位于K、K石灰岩之间,厚度为2.40-4.20m,平均厚度为3.25m,54含夹矸0-1 层,煤层倾角在 4之间,平均 5厚度变化大,层位稳定,为全 区发育可采煤层3. 11#煤层:厚度为2.30-4.20m,平均厚度为3.20m位于K、K之间,煤43层倾角在4之间,平均5o,层位稳定,为该区主要可采煤层上距K石灰岩46m 左右其余, 6#、 8#、 10#、 13#、 15#等煤层在全区虽局部达可采高度,但根据《煤 炭资源地质勘探规范》第二章、第二节、第 2、 3、 4 条规定均为不可采煤层。
可采煤层特征表煤层煤层厚 度(M)煤层间距(M)夹石围LJU 岩稳定性倾角容量(t/m3)最小最大平均60层数顶板底板3#2.204.903.75无0硬硬稳定5o1.359#2.404.203.25无0硬硬稳定5o1.4012011#2.304.203.20无0硬硬稳定5o1.40本区煤层按中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)可划分为贫煤(PM)、贫瘦 煤(PS)与瘦煤(SM)煤的变质作用类型以深成变质为主,即随煤层赋存深度的 增大,煤的变质程度增高全区煤质稳定,煤类分布简单,可作为配煤炼焦和动力用煤使用1. 煤的物理性质各煤层均为黑色,条带状结构,条痕为灰黑色其物理性质见表6-1另外 本次施工还在南-8 与南-44 号孔采取 3#煤煤心样作了散密度、安息角与摩擦角 测试据测试结果,散密度为849-950Kg/m?,安息角为37.2-37.3度,摩擦角为 20-24 度均以亮煤为主,暗煤次之,夹少量镜煤,丝炭条带, 9#、15#煤层见 有黄铁矿结合据南-14 号孔鉴定资料, 3#煤层镜质组为 87.3%,半镜煤组为 1.6%,丝质组为 11.1%矿物含量不高,仅为 4.1%,其中黏土为 3.5%,硫 化铁类占有 0.6%。
2. 煤的化学性质及工艺性能本区对3#煤作了较多的采样测试,现将有关测试结果叙述如下:3#煤TS+6 为 79.5-97.5%,平均90.1%,属热稳定性好的 3#煤可磨性指数变化在 109-128 之间,属易磨碎煤采用落下试验法试验,大于 25mm 级煤占 71.9%,属高强度 煤从试验结果看,3#煤焦油产率(Tar,ad)在1.05-2.60%之间,平均1.62%, 属含油煤,不宜作为低温用煤半焦产率为 89.38-92.82%,干馏总水份产率 (Water,ad)为0.62-2.88%3#煤葛金焦型以B、C两种类型为主,仅南-49号 孔为 A 型本区 3#煤硫份含量低,发热量高,为良好的动力用煤和炼焦配煤太原组 煤层由于含硫较高,不宜直接作动力用煤使用,但经过洗选加工降低煤中硫份含 量后,可以作为动力用煤使用,也可供民用和作为工业锅炉中的掺烧煤三、瓦斯及煤尘情况据了解,本局所属漳村、五阳、王庄与石圪节矿目前开采深度较浅、均属低 沼井未发现瓦斯爆炸及突出事故3号煤层平均甲烷含量为7.12ml/g.r其最 大值为17.47 ml/g.r瓦斯成分以甲烷为主,重烷微量据瓦斯成分可将本井田 划分为沼气带和氮气-沼气带。
本区主要可采煤层 3 号煤下距 9、 11 号煤较远, 上覆的1、 2号煤厚度小,且不稳定分析3号煤层开采过程中,瓦斯涌出来源 将主要来自开采层本身据南-5、南-11 号等孔的测试结果, 3 号煤层之煤尘属有爆炸危险从试验 结果看,本区3号煤△ Tl-3(还原样与氧化样燃点之差)在4-17°C之间,属不自燃煤层精查勘探在三个钻孔中进行了简易井温测量,由于井内受地下水纵向水流的 影响,使整个井段地温梯度为零,(即地温不随深度增加)其他未发现井温异常四、水文地质本次扩区地质勘探工作,自九二年五月开始至九五年底结束,历时三年半多, 加之以前地质勘探工作,扩区图幅范围共有钻孔 90 个,其中太灰水长期观测孔 6 个.揭露地层自上而下有:第四系覆盖层,二叠系上二叠统上石盒子组、下二叠统下 石盒子组、山西组,石灰系上石灰统太原组,局部发育有本溪组及奥陶系灰岩地层. 共揭露主要含水层 11 层,11 层含水层可分为三个类型:(一)3#煤底部灰岩裂隙、 溶洞式含水层,(二)3#煤底部砂岩裂隙、孔隙式含水层,(三)第四系风化壳孔隙式 含水层.发现及钻探验证的断层有:果园东断层、南峰断层、西大巷断层、崔家庄 断层、小黄庄断层、东周断层、3-1 上、下断层 、文王山北断层及六个岩溶陷 落柱.现将各含水层分述如下:1. 奥陶系 K 灰岩含水层1本区层厚600m左右,扩区南部边界文王山有露头,区内钻孔揭露最大厚度 202m 左右,揭露岩性上部为泥晶质灰岩,局部夹薄层泥质灰岩,中部为一层厚层 状石膏层,下部为白云质灰岩,原始水位标高+688.53m,最近水位(九零年水 I0-2)+661.29m,涌水量q=6.77L/s.m,渗透系数k=3.168m/d,距 3#煤间距 130.7m,2为裂隙溶洞式富含水层.2. 太原组 K 灰岩含水层2该区为上石灰统太原组底部灰岩含水层, 局部含燧石, 为 13#煤直接顶板, 裂 隙发育,但多被方解石充填,含海相动物化石,碱性水质,水质类型CISO -KNa水,4本区厚度4.81-8.85m,平均厚度7.7m,涌水 量q=5.5x10-4L/s.m,渗透系数 k=0.0054m/d,静止水位 +664.43m,距 3#煤间距 91.7m.3•太原组K3灰岩含水层本组为上石灰统太原组中下部一层薄一中厚层状灰岩,裂隙溶洞式含水层, 含方解石晶体及细脉,节理发育,含动物化石,碱性水质,区内厚1.5-3.85m, 平均厚度2.6m,边区单孔水IC3-1-3注水试验,涌水量q=7.5x10-4L/s.m,渗透 系数k=0.0075m/d,水位标高+676.40m,距3#煤间距78.2m.4太原组k4灰岩含水层本层含水层为上石灰统太原组中部含水层,区内呈中厚层状,节理发育,含 动物化石,碱性水质,区内厚1.69-6.35m,平均厚度4m,据IC3-1-3号孔注水 试验,涌水量q=0.00124L/s.m,渗透系数k=0.0056m/d,静止水位+686.56m, 距3#煤间距62.7m.5。
石灰系太原组 k5 灰岩含水层 本组为上石灰统太原组上部灰岩含水层,区内呈一薄至中厚层状,裂隙发育, 大都被方解石脉充填,局部含动物化石裂隙、孔隙式含水,区内厚度0.5-4.34m, 平均厚度2.5m,据水IC3-1-3号孔注水试验,静水位标高为+697.76m,涌水量 q=0.00124L/s.m,渗透系数 k=0.132m/d,距 3#煤间距 28.7m6 二叠系下统山西组 k7 砂岩含水层该含水层是二叠系下山西组底界砂岩含水层,以中细粒砂岩为主,局部为砂泥岩及粉砂岩,本区内含水层厚1.5-14.0m,平均厚度6.5m,涌水量 q=0.0714L/s.m,渗透系数 k=0.132m/d,距 3#煤间距 8.5m7. 二叠系下山西组 3#煤顶板砂岩含水层该含水层位于山西组中上部,是3#煤老顶砂岩,为3#煤开采的直接充水含 水层,区内为中一厚层状、中一细粒岩含水层,钻探岩芯部分裂隙发育,但多被 方解石充填,钙质、硅质胶结,富水性较强,区内厚0-24.5m,平均厚度8m, 单位涌水量q=0.0714L/S・M,渗透数k=0.0132m/d,距3#煤间距4.0m.8. 二叠系下统下石盒子组 k8 砂岩含水层 该组含水层为下石盒子组与山西组的分界砂岩,区内呈中一厚层状,中细粒石英砂石,节理发育富水性较强,区内厚0.5-10.8m,平均厚度4m,静止水位 标高+856.53m,涌水量q=0.0714L/S.m,渗透系数k=0.132m/d,距3#煤间距 36.4m。
9. 二叠系下统下石盒子组中上部 k9 砂岩含水层区内呈中厚层状,中粗粒砂岩,分选中等,磨圆度差,多为钙质胶结,局部 结构松散,孔隙裂隙含水,区内厚1.4-13.9m,平均厚度6.5m,静水位标高+856.53m,单位涌水量q=0.0714L/S.m,渗透系数k=0.132m/d,距3#煤间距 50.4m10. 二叠系上统上石盒子组k10砂岩含水层该含水层为上下石盒子组分界砂岩,区内呈厚层状中细粒砂岩,以中粒为主, 局部发育细粒,分选差,孔隙式含水为主区内厚1.4-1.9m,平均厚度7.6m,静 水位标高+856.53m,单位涌水量q=0.0714L/S.m,渗透系数k=0.132m/d,距 3#煤间距 50.4m11. 第四系风化壳含水层西扩区广为黄土覆盖,全区厚薄不均,下伏风化壳发育深度约在50米左右, 这些构成^一号含水层,区内黄土覆盖厚度3.65-52.59m,平均厚度26.3m,风化 壳约有50m该层含水层平均厚度79m左右,静止水位不等,涌水量 q=0.3185L/s・ m,渗透系数一般为 k=1.112m/d,距 3#煤间距 335.8m经钻探揭露3号煤层上覆含水层主要有五层,下伏含水层主要有六层, 区内构造发育,且有岩溶陷落柱。
在以往的采掘过程中,矿井涌水量主要由上覆 含水层下伏含水层一般不对矿井生产产生影响但在以往生产中发生过四次点 出水情况,与现在一般涌水量相比,出水量较大,最大达12-1 7 /min,这些出 水点大都是掘进揭露太灰岩时形成的而西扩区 3#煤埋深大,底板承压高,因 此有可能发生底板突水事故,在开采西扩区时,顶、底板含水层都可能对矿井形 成危害西扩区构造比较复杂,展布于西扩区的构造有:果园东断层、南峰断层、 西大巷断层、小黄庄断层等,这些断层断距大都大于30 m,且全为张性断层, 均有可能成为含水层的导水通道另外西扩区揭露的岩溶陷落柱有六个,并且五 阳矿以前也遇到过岩溶陷落柱导通底板含水层造成底板突水的先例(84年4月 份的6号陷落柱突水)但本次勘探及以前的勘探对构造导水没有做深一步的工 作,因此无法对这些构造导水性做进一步评价,建议在以后西扩区生产时一定要 在超前查明构造充水情况下进行生产五、地质勘探存在的问题1. 矿井涌水量的计算,均采用邻区水文参数,计算结果精度不高,仅供参考2. 勘探对构造导水性未做进一步的工作,无法对构造的导水性做出评价由于本区主要煤层标高均位于太灰水和奥灰水水位以下,属压带开采煤层建议生产单位在查明构造冲水条件的前提下,安全生产。