祁南概述及井田地質(zhì)特征

1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置、及交通祁南煤礦位于安徽省宿州市埔橋區(qū)祁縣鎮(zhèn)境內(nèi)。北距宿州市約23km，南距蚌埠市約70km。礦井北部以第10勘探線與淮北礦業(yè)集團(tuán)桃園礦毗鄰，東部與皖北礦務(wù)局祁東煤礦分界，淺部止于二疊系山西組8煤層露頭；深部以8煤層-700m水平地面投影為界，走向長(zhǎng)約7.8km，寬約0.93?3.55km，礦井面積約24km2。wo?匸OMnsr-iwo?匸OMnsr-i圖1?1礦區(qū)交通位置圖本礦井交通極為方便，京滬鐵路從本區(qū)東北通過，北距宿州站約23km，東距蘆嶺站12.5km；青蘆支線從礦井北部通過，礦井鐵路運(yùn)輸專用線在宋莊站與青蘆鐵路接軌；206國(guó)道宿（州）蚌（埠）段從礦井中部穿過，公路可直通徐州、阜陽、淮北、淮南、河南省永城等地。礦井內(nèi)有淮河支流澮河通過，乘船可進(jìn)入淮河和洪澤湖。1.1.2地形與建筑物概況和地表水淮北煤田位于淮北平原的北部，在地貌單元上屬于華北大平原的一部分，為黃河、淮河水系形成的沖積平原。除肖縣、濉溪、宿縣北部有震旦、寒武、奧陶系巖層出露形成剝蝕殘丘低山外，絕大部分地區(qū)被第四、第三系松散層覆蓋，形成平原地形。低山的海拔標(biāo)高為180?408m,平原地區(qū)標(biāo)高一般為20?50m。地勢(shì)總體上由西北向東南微微傾斜。祁南礦周圍村莊建筑物大多為磚石結(jié)構(gòu),片石基礎(chǔ),磚墻,人字形屋頂或平屋頂,砌筑時(shí)多采用黃泥石灰漿砌筑,水泥砂漿勾縫,抗變形能力較弱。部分房屋為一層磚木結(jié)構(gòu),毛石基礎(chǔ),磚墻和機(jī)瓦屋面,門和窗戶采用平砌磚碹和鋼筋磚過梁，一般3間或4間連在一起，長(zhǎng)度不超過20m。另有少數(shù)房屋為泥土墻草頂,年久失修,抗變形能力極差。祁南礦地勢(shì)較為平坦，北高南低，地面標(biāo)高17.20?23.80m,一般22m左右，礦內(nèi)人工開挖數(shù)條近南北向泄水溝，最大的為澥澮新河，其作用主要是防洪排澇，它們自北向南或由南向北匯于澮河集中排泄。礦內(nèi)的最大地表水體是澮河，它從本礦的中北部斜穿而過，河水自西北流向東南。澮河及其支流和人工溝渠組成了密如蛛網(wǎng)的地表水系。澮河屬淮河的支流，為一季節(jié)性河流。河床蜿延曲折，寬50?150m，深3?5m，兩岸有人工河堤，每年7?9月為雨季，一般流量5?10m3/s，枯水季節(jié)每年10月至次年3月，干旱嚴(yán)重季節(jié)甚至斷流。歷史上澮河最高洪水位為24.5m，近幾年據(jù)水文資料記載，豐水期最高洪水位祁縣閘上游達(dá)20.75m，下游達(dá)20.70m（1984年），枯水期最低水位上游17.22m，下游16.70m。歷年最大洪峰流量臨渙站865m3/s（1965年），固鎮(zhèn)閘1340m3/s（1954年），歷年最低流量為零，歷年平均流量臨渙站7.85m3/s，固鎮(zhèn)閘為23.2m3/s。澮河發(fā)源于河南省商丘地區(qū)，上游由東沙河與包河在臨渙集附近匯合而成，屬中小型季節(jié)性河流，五十年代以來曾發(fā)生過三次較大水災(zāi)，分別為1954年7月17日，1963年6月30日和1965年7月16日，其中1965年水災(zāi)最大，澮河洪峰達(dá)最大流量，本礦所在范圍內(nèi)普遍積水1m左右。1967年新汴河開挖以后，增強(qiáng)了區(qū)域內(nèi)泄洪能力，澮河水從未溢出河床，根除了區(qū)域內(nèi)水患。從水文地質(zhì)圖上看，澮河與各主采煤層露頭線投影成30?60°的角度斜交，但由于有隔水層特別是新生界第三隔水層的存在，使地表水（包括河水）與煤系含水層沒有水力聯(lián)系。目前地表水對(duì)煤礦開采和礦區(qū)建設(shè)沒有危害。1.1.3氣象條件本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風(fēng)區(qū)海洋?大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明，冬季寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)宿州市氣象局1980?1998年觀測(cè)資料，平均氣溫14.6°C，最高氣溫40.3°C，最低氣溫-12.5°C。年平均降雨量756mm，雨量多集中在7、8月份。最大凍土深度0.17m，年平均風(fēng)速2.2m/s，最大風(fēng)速20m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|?東北風(fēng)。無霜期210?240天。凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬。1.1.4水文條件本礦自精查報(bào)告提出以后，在1986年和1989年由安徽煤田地質(zhì)三隊(duì)施工了8個(gè)井口檢查孔。松散層均進(jìn)行了全取芯，取芯質(zhì)量較高，并進(jìn)行了二次抽水試驗(yàn)，分別為2~3煤間砂巖和32~4煤間砂巖（K3）,抽水試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)質(zhì)量均為合格。在4個(gè)孔取樣做了巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，在2個(gè)孔取樣做了粘土類土工試驗(yàn)。1991年又由安徽煤田地質(zhì)水文隊(duì)進(jìn)行了水源勘探，共施工鉆孔33個(gè)。其中抽水孔5個(gè)，觀測(cè)孔19個(gè)，專門取芯孔4個(gè)。鉆探進(jìn)尺4014.3m，取芯進(jìn)尺2901.03m，取芯總長(zhǎng)度2406.42m，平均采取率83%。這28個(gè)孔綜合驗(yàn)收均為優(yōu)質(zhì)。同時(shí)作抽水試驗(yàn)5次，其中一含一次，二含二次，三含上段抽水2次（一次為大口徑抽水）。按現(xiàn)行《供水水文地質(zhì)勘察質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》驗(yàn)收，5次抽水試驗(yàn)均為優(yōu)質(zhì)。表1.1祁南煤礦水文、工程地質(zhì)工程量統(tǒng)計(jì)表、、、時(shí)間—工稈量項(xiàng)目丄精查期及以前井口檢查孔水源勘探孔合計(jì)鉆孔抽水試驗(yàn)（次）新生界第一含水層（組）112新生界第二含水層（組）224新生界第三含水層（組）224新生界第四含水層（組）442-3煤含水層（段）113-4煤含水層（段）3146-9煤含水層（段）2210煤上下含水層（段）11太原組1-4灰含水層（段）11斷層（F。、F9）22合 計(jì)182525松散層取芯孔（個(gè)）全 取 芯2583366底含取芯132132全 取 芯2583366底含取芯132132界面取芯5252無 芯124124巖、土樣（組）5611水樣（個(gè)）21526水質(zhì)細(xì)菌分析樣（個(gè)）358建礦以后，進(jìn)行了礦井涌水量觀測(cè)。對(duì)較大的突水點(diǎn)進(jìn)行了記錄，有的取樣進(jìn)行了水質(zhì)化驗(yàn)。1997年礦方施工了四含觀測(cè)孔97-觀1，進(jìn)行了注水試驗(yàn)。1999年在井下工作面施工了1021-探1、1021-探2及1021-探3三個(gè)探水孔和102-觀1、102-觀2兩個(gè)觀測(cè)孔。前三者為太原組二灰探查孔，后二者為太灰上段觀測(cè)孔,鉆探進(jìn)尺共計(jì)558m。同時(shí)對(duì)受灰?guī)r水威脅的10煤層1023、1024工作面進(jìn)行電法勘探工作，主要目的是查明隱伏導(dǎo)水構(gòu)造及可能突水區(qū)。另外還在祁縣閘對(duì)澮河水位進(jìn)行了觀測(cè)，取得了兩年的澮河水位觀測(cè)資料。祁南礦井主要充水含水層為：新生界第四含水層（組）、煤系砂巖裂隙含水層（段）和10煤層底板灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）。底板埋深190.00?403.75m,含水層厚0?33.80m,平均10.1m。在礦井西北部礫巖分布區(qū)，礫巖的厚度為3.09?28.80m,平均16.53m。第四含水層厚度變化大,界面形態(tài)波狀起伏,巖性也各不相同,富水性強(qiáng)弱差異較大,第四含水層大部分地段屬弱含水層,水量較小,但礫巖分布區(qū)西部邊界不清,在礦區(qū)內(nèi)分布面積雖不大,但水量較為充沛。礦井涌水水源主要是煤系砂巖裂隙水。新生界四含礫巖水在留設(shè)防水煤柱的情況下,不會(huì)成為礦井直接充水水源。灰?guī)r巖溶裂隙水在突水時(shí)會(huì)對(duì)礦井涌水量產(chǎn)生較大影響。預(yù)計(jì)一水平礦井正常涌水量為190m3/h，最大涌水量為400m3/h；目前每月觀測(cè)的礦井涌水量約為180m3/h。據(jù)本礦1998年以來礦井涌水量觀測(cè)資料,1998年礦井涌水量月平均126.3m3/h,1999年月平均181m3/h,1998年8月?2000年7月兩年內(nèi)礦井正常涌水量月平均為167.36m3/h，最大涌水量為1999年9月的涌水量199.8m3/h。表1.298年至2000年礦井涌水量觀測(cè)統(tǒng)計(jì)表 單位：m3/h年比12345678910111219981011041081081081101121131201601761951999162.7164.4174172.1173.4176.4177.9175.4199.8199.5198.4197.62000197.4196.4134.5135.4137.2139.3140.81.1.5地震宿縣礦區(qū)位于華北板塊東南緣。東有郯廬大斷裂,西有阜陽-麻城斷裂北有秦嶺緯向構(gòu)造帶,南有五河-利辛斷裂。據(jù)歷史資料記載,安徽北部一帶自公元925年以來發(fā)生有感地震40余次,其中1960年以來本區(qū)發(fā)生較大的地震有7次。根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖查得,本區(qū)屬4-6級(jí)地震區(qū),地震烈度為7度。表1.3近年來淮北地區(qū)有感地震統(tǒng)計(jì)表時(shí)間1965.3.151971.7.131973.9.22:1979.3.21981.12.2()1983.11.71999.1.12震中位置固鎮(zhèn)靈壁臨奐固鎮(zhèn)固鎮(zhèn)菏澤利辛地震級(jí)別4.03.34.55.03.05.94.21.1.6水源及電源祁南礦井電源取自南坪集變電站。該變電所以220V輸電線踟與淮北電廠相聯(lián)，淮北電廠與淮南電廠職網(wǎng)。礦井供水水源為新生界松散層一、二含水層，該層埋藏深度較淺，分布廣，江河日下比較豐富，水質(zhì)符合要求。為了充分利用地下水資源，設(shè)計(jì)采用井下排水處理后，作選煤廠補(bǔ)充水及工業(yè)場(chǎng)地的生產(chǎn)及部分生活用水。1.2礦井地質(zhì)特征1.2.1井田地質(zhì)構(gòu)造祁南煤礦位于宿南向斜西南部，為一走向近似南北轉(zhuǎn)至東西、向西南凸出、傾向東至北的弧形單斜構(gòu)造，中部及東部發(fā)育次一級(jí)褶曲，軸向基本上與地層走向一致。礦井內(nèi)地層傾角西部及北部略陡，一般為9.5。?12.4。；中部及東部較緩，一般為6.4。?10。。根據(jù)礦井勘探及生產(chǎn)揭露的地層情況分析，礦井構(gòu)造較為發(fā)育，已查出褶曲為張學(xué)屋向斜，落差20m及20m以上的斷層3條，其中F8及F9斷層落差70m,錯(cuò)斷新生界地層，為一新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。祁南煤礦屬于淮北煤田宿縣礦區(qū)，宿縣礦區(qū)四周被大的斷裂切割，東南西北方向分別為固鎮(zhèn)—長(zhǎng)豐斷裂、光武—固鎮(zhèn)斷裂、豐渦斷裂和宿北斷裂，它們均為正斷層，大多充填較好，一般能起到隔水作用，形成網(wǎng)格狀水文地質(zhì)單元，其水文地質(zhì)條件受四周的大斷裂所控制，宿縣礦區(qū)位于該水文地質(zhì)單元的東部。祁南礦則位于宿縣礦區(qū)宿南向斜西翼南部的轉(zhuǎn)折端，為一走向近似南北轉(zhuǎn)至東西，向西凸出，傾向東至北的弧形單斜構(gòu)造，其地表為巨厚的新生界松散層所覆蓋，以下地層依次為二迭系石千峰組，上、下石盒子組、山西組，基底為石炭系太原組及奧陶系石灰?guī)r。(1)斷層F8斷層正斷層，為北二采區(qū)南部邊界。走向北西西，傾向南南西，傾角70。，落差由淺向深逐漸變小，直至尖滅。走向長(zhǎng)度1.8km。地震有12條測(cè)線控制，斷點(diǎn)異常顯示清晰；有141、1418、1417三孔穿過，其中141和1418兩孔為斷層產(chǎn)狀控制孔，視傾角為37。，為查明斷層。另外，在斷層露頭附近新地層厚度變化很大，可能為F8斷層的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成的陡坎。陡坎的走向長(zhǎng)度約1000m。F9斷層正斷層，為南三采區(qū)南一帶區(qū)邊界。走向北北東,傾向北西西,傾角45。?70。，由南向北逐漸變陡，落差0?70m，由南向北變小，走向長(zhǎng)度2.1km。有36條地震測(cè)線控制，時(shí)間剖面上標(biāo)準(zhǔn)反射波同相軸發(fā)生相位錯(cuò)動(dòng)明顯，有 15-166、16-178、補(bǔ)213、補(bǔ)222、補(bǔ)223、補(bǔ)212六孔穿過，其中補(bǔ)213和補(bǔ)212兩孔為斷層產(chǎn)狀的控制孔，8條地質(zhì)剖面控制，為查明斷層。3)BF34斷層逆斷層，位于本礦的東南角。走向北東，傾向北西，傾角55°，落差0?50m，由南往北逐漸變小，控制長(zhǎng)度1.8km。有6條地震測(cè)線控制，D3線斷點(diǎn)，在時(shí)間剖面上T10反射波同相軸發(fā)生重復(fù)。該斷層由D3線兩個(gè)鉆孔定層位，L2線引導(dǎo)同層位和其它測(cè)線閉合而推斷出來的。祁南煤礦地層綜合柱狀圖.■—或■-飪-SF士雖r二-700本組歩屋蟲平均222m.巖性申呃巖、希砂巖-砂巖和煤展沮成? 砸?guī)r“希砂巖灰列舷芭，愎民脫富會(huì)欄甑化石及苴謹(jǐn)片.底舛為鋁貢呃巖」我祝色到乳E&.莊紫責(zé)色走堪.真繭粒択逹徇』畜含話貢^3展住旌董巖性孌化平.大.?是戌奸的巖苦 TDtlXL.I"=tl至如毋圧屋1耳r古aX.:主，局知見電拒粒，白2研下迅€有交京的壟書，各蕓或豈考tEiin「4煤組上砂巖】駅亡色n成粉主要以石芙為主“注質(zhì)曲蛙.亠4-石煤迪■可彩巖」灰白色已越孤成甘告性電迴?..壬李這0：斗;■吩皇祠.匝対史翌丙掃央戍咼茅掃址旳艮u.唾噴皎空」巖性堅(jiān)理，E霽層理，慝世不穩(wěn)走.—卜-]]3.卻7煤組向強(qiáng)巖」逮駅至孰?yún)[色i牛1■■■—至勻粒＞嘆細(xì)屮菱罄吊粧起朮層理□尢以惜大捋空交建展理為亙輔在、4_7?呂煤擔(dān)間強(qiáng)巖淺灰至灰日也，卡到切粒，眞舷色若砂巖、施巖純理及第第」3示成平至菱滾狀層理，咼卻為互底狀、王日煤粗下矽巖我灰魚」窯告不知?jiǎng)t舷魚睿4、壬「7.在班亍農(nóng)懇；組〕.其=a儀704-■fltiozzu+■峻底為較穂定型可■釆煤層d4r5T3E.名了”9^?煤層為不可采煤懇?■圖1.2 煤層綜合柱狀圖(2)地層礦井范圍無巖層出露，均為巨厚松散層覆蓋，經(jīng)鉆孔揭露地層有石炭系、二疊系、第三系和第四系，地層厚度大于1400m，由老至新概述如下：石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)本礦未完全揭露，據(jù)鄰區(qū)祁東礦26-276鉆孔資料，厚度192.81m。巖性由淺海相石灰?guī)r及過渡相的灰色砂巖、深灰色粉砂巖、泥巖和薄煤層組成。其中以石灰?guī)r為主、占本組地層厚度的40%左右。石灰?guī)r有8~14層,一般11~12層。石灰?guī)r編號(hào)自上而下為一灰二灰。其中三灰、四灰、十二灰三層灰?guī)r厚度較大，全區(qū)較為穩(wěn)定。頂部一灰厚度一般2?3m,頂部含泥質(zhì)，富含動(dòng)物化石及其碎屑,細(xì)晶~粗晶結(jié)構(gòu),是下部煤組對(duì)比的重要標(biāo)志層。2） 二疊系（P）下統(tǒng)山西組（P1s）厚度120?165m，平均135m，以125?150m為多。本組巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10、11兩個(gè)煤組，10煤層上偶含薄煤線。10煤層為本礦井主要可采煤層之一，11煤層一般不可采且不穩(wěn)定。與下伏地層整合接觸。下統(tǒng)下石盒子組（P1x）地層厚度變化較大，兩極值為215?260m，平均232m，全區(qū)以220?230m為主。含4、6、7、8、9五個(gè)煤層（組）含煤10?13層，煤層總厚11.4m。本組為本礦井主要含煤段。巖性主要由砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖和煤層組成。砂巖多在63?9煤層（組）間和4煤（組）上。4煤層（組）附近可見保存較完整的植物葉部化石，且多含鮞粒。底部鋁質(zhì)泥巖是本區(qū)穩(wěn)定的巖煤層對(duì)比的標(biāo)志層。與下伏地層呈整合接觸。上統(tǒng)上石盒子組（P2ss）地層厚度大于680m，含煤1、2、3三個(gè)煤層（組）。巖性主要由淺灰、灰、灰綠、灰紫色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。成煤條件自3煤層（組）向上經(jīng)2煤層（組）至1煤層（組）逐漸變差，煤層的可采性從主采到可采到不可采。巖石粒度由細(xì)變粗。層理類型由下部緩波狀層理漸變?yōu)榻诲e(cuò)層理。巖石中的黑云母含量，自下而上也逐漸增多。中、下部可見較多植物化石碎片。與下伏地層整合接觸。3） 第三系（R）據(jù)鉆孔巖性巖相組合特征，化石孢粉資料與有關(guān)地層剖面對(duì)比，劃分區(qū)內(nèi)第三系如下：漸新統(tǒng)（E3）與下伏二迭系呈不整合接觸，厚度0?54.56m，平均40m。巖性較復(fù)雜，主要為礫石、砂礫、礫巖、粘土夾礫石、粘土質(zhì)粘、鈣質(zhì)粘土及泥灰?guī)r等。本統(tǒng)為殘積、坡積、堆積物，其巖性受基巖古地形控制。低洼地帶形成迴水灣湖相物質(zhì)，以鈣質(zhì)粘土、泥灰?guī)r、粘土為主，含少量粘土質(zhì)砂層，泥灰?guī)r、鈣質(zhì)粘土水平性強(qiáng)，在一定范圍內(nèi)分布穩(wěn)定，可作為對(duì)比依據(jù)。本統(tǒng)上段（頂部）棕黃色粘土、砂質(zhì)粘土中可明顯見有沉積間斷所形成的剝蝕淋濾淀積層，構(gòu)成沉積間斷古剝蝕面，可作為本統(tǒng)組合特征，也為與其上地層分界標(biāo)志。中新統(tǒng)（N1）厚68.20?185.55m，以灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土為主，塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定，具45°靜壓滑面，在下部砂質(zhì)粘土中富含鈣質(zhì)團(tuán)塊和少量鐵錳質(zhì)結(jié)構(gòu)。本統(tǒng)為廣闊的湖心相和湖邊緣相沉積物，巖相組合特征與江蘇泗洪下草灣下段一致，其層位相當(dāng)。上新統(tǒng)（N2）總厚26.20?132.40m。下部厚23.60?97.60m,以細(xì)砂、中細(xì)砂、中砂為主，次為粉砂及粘土質(zhì)砂，夾3?7層粘土和砂質(zhì)粘土。含有1?3層鈣質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂巖，其下含泥量增高，混雜粘土碎屑及粘土球，為河湖交替相沉積物中的標(biāo)志。上部厚2.80?34.80m,以棕紅色粘土和砂質(zhì)粘土為主，可塑性好，分布不穩(wěn)定，頂部含有較多鐵錳質(zhì)結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核，淋濾網(wǎng)紋發(fā)育，構(gòu)成一較大的沉積間斷古剝蝕面，可作為第三、第四系的界線。4）第四系（Q）更新統(tǒng)（QP）總厚80m左右，與第三系呈假整合接觸。下部厚17.33?51.40m，砂層與粘土、砂質(zhì)粘土呈互層狀，以河間階地沉積物為主，砂層不發(fā)育，且多呈薄層狀，只在河漫灘地段砂層發(fā)育，構(gòu)成3?4個(gè)沉積旋迴。上部厚7?29.93m，以暗黃色、棕黃色粘土和砂質(zhì)粘土為主，夾有2?3層砂層，富含鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷的古剝蝕面，為目前淮北地區(qū)區(qū)分更新統(tǒng)與全新統(tǒng)的界線。全新統(tǒng)（Qn）厚28m，與更新統(tǒng)呈假整合接觸。下部以細(xì)粉砂層為主，夾薄層粘土，中、上部以粘土夾薄層砂為主，垂深18?22m地段的灰色砂層或黑灰色粘土質(zhì)砂層中富含腐植質(zhì)及螺蚌碎片。本統(tǒng)在礦內(nèi)屬于平原超河漫灘相及牛軛湖相沉積物。近地表為褐黑色耕植土壤，垂深3?5m為砂質(zhì)粘土，含鈣質(zhì)砂礓結(jié)核。沿澮河兩岸低洼地帶，沉積有棕紅色近代黃泛淤積的粘土層。本統(tǒng)共有2?4個(gè)較明顯的沉積旋迴組合。（3）含煤地層本礦井含煤地層為石炭二疊系，鉆孔揭露總厚度達(dá)1000m以上，為一套連續(xù)的海相、過渡相及陸相碎屑巖和可燃有機(jī)巖沉積。因石炭系煤層在本區(qū)不穩(wěn)定且不可采，不作為研究對(duì)象1） 二疊系下統(tǒng)山西組（P1S）下段（一灰?11煤層）厚度22?33m，平均27m。以深灰色?灰黑色泥巖和細(xì)粉砂巖為主，夾不穩(wěn)定淺灰色砂巖或砂泥巖互層。細(xì)粉砂巖和泥巖為均一塊狀，夾細(xì)砂巖薄層可見水平層理。細(xì)粉砂巖中常含長(zhǎng)條狀菱鐵質(zhì)結(jié)核，底部泥巖中偶見動(dòng)物化石碎屑。所含11煤層在本區(qū)為不穩(wěn)定薄煤層。中段（11?10煤層間）厚度25?40m，平均33m，全區(qū)比較穩(wěn)定。巖性以砂巖和砂泥巖互層（葉片狀砂巖）為主，少量粉砂巖。砂巖為淺灰白色，礦物組分以石英為主，含長(zhǎng)石，分選一般，磨園較差，具緩波?波狀層理。砂泥巖互層以灰白色細(xì)砂巖與灰黑色粉砂巖或泥巖，呈薄層狀交互組成，多呈緩波?水平狀層理，局部波狀層理，具底棲動(dòng)物通道等為其特征。砂巖中局部菱鐵質(zhì)富集。所含10煤層（組）為不可采煤層上段（10煤層之上）該段厚度45?68m，平均58m。巖性以砂巖為主，夾粉砂巖和泥巖。砂巖主要為淺灰~灰白色細(xì)~中粒長(zhǎng)石石英砂巖，具交錯(cuò)層理。接近10煤層常見一層巖屑砂巖，膠結(jié)松散，中?粗粒結(jié)構(gòu)，交錯(cuò)層理，局部見平行層理。2） 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1X）中、下部富煤段，6煤層（組）至9煤下鋁質(zhì)泥巖。厚度90?125m，平均110m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖和煤組成，植物化石豐富，含煤層數(shù)多，含煤性好，是本礦井主要含煤段，含6、7、8、9四個(gè)煤層（組）。其中72和8號(hào)煤層為主要可采煤層，其余均為不可采煤層。底部為鋁質(zhì)泥巖，其顏色為淺灰白色，夾有紫、黃、綠色花斑，具鮞狀結(jié)構(gòu)，鮞粒分布不均勻，成份為菱鐵質(zhì)。由于本段以三角洲平原相沉積為主，所含煤層在局部區(qū)域不同層位遭受到不同程度的分流河道侵蝕，導(dǎo)致煤層不穩(wěn)定或大面積缺失或不可采。上部含煤段，本段自6煤層（組）以上至K3砂巖底。厚度108?132m，平均117m左右，巖性主要由灰?深灰色泥巖、粉砂巖、淺灰色砂巖及煤層組成。在粉砂巖和泥巖中，含較多鮞狀和姜狀菱鐵質(zhì)結(jié)核。本段含煤性較差，僅含4煤層（組），不可采。在4煤層（組）附近見較多植物化石。3） 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2S）本礦井范圍內(nèi)未見頂界面，揭露地層厚度〉600m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成。含1、2、3個(gè)煤組，均為不可采煤層。3煤組下,自K3砂巖底?3煤組。厚度17?50m，平均30m左右，自北向南該段厚度略有增大趨勢(shì)。巖性以砂巖和泥巖為主，少量粉砂巖。底部K3砂巖為灰白色，中?粗粒，成分以石英為主，次為長(zhǎng)石，硅質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理，層面可見蜂窩狀構(gòu)造，礦井內(nèi)大部發(fā)育。泥巖中含少量鋁質(zhì)。該段不含煤，偶見薄煤層或炭質(zhì)泥巖。3~2煤組間，3煤組底?2煤組。厚度65?126m,平均110m。3煤組上、下所含3?5層薄煤層均不可采。本段巖性由砂巖、灰紫或灰綠色粉砂巖、泥巖和煤層組成。砂巖相對(duì)較少，砂泥巖比一般為0.23，上下部泥巖中含少量菱鐵鮞粒。2~1煤組間，2煤組底?1煤組。厚度變化大50~120m,一般在80m左右。巖性以雜色粉砂巖、泥巖、砂巖和煤層組成。2煤組含煤3?9層，煤分層間距較大，煤層一般不可采。該段上部巖性多為灰綠色細(xì)砂巖，夾紫斑泥巖，下部為灰綠色夾紫斑泥巖，底部含少量菱鐵鮞粒。1煤組上，包括1煤組及其以上地層。礦井內(nèi)地層厚度〉400m。巖性為一套雜色泥巖、粉砂巖、砂巖組成。粉砂巖中具以顏色和成分不同而顯示的緩波狀層理，砂巖中可見交錯(cuò)層理，中上部砂巖粒度較下部粗且雜質(zhì)增多。本段下部1煤組含煤2?7層，均不可采。1.2.2井田水文地質(zhì)特征（1）含水層情況1）新生界第四含水層（組）本礦大部分地帶四含富水性較弱，但礫巖區(qū)含水性強(qiáng)。四含水可通過淺部裂隙帶，斷層破碎帶和塌陷裂隙帶進(jìn)入礦坑，與煤系砂巖裂隙水有一定的水力聯(lián)系，是淺部煤層開采的主要補(bǔ)給水源。正常地段在合理留設(shè)防水煤柱的情況下對(duì)礦坑無突水威脅，但要防止礫巖水直接進(jìn)入礦井。對(duì)四含水的防治，采取合理留設(shè)防水煤柱，控制回采上限標(biāo)高的方法。2）煤系砂巖裂隙含水層（段）煤系砂巖裂隙水是礦井的直接充水水源，由于砂巖裂隙發(fā)育不均一，一般富水性較弱，以靜儲(chǔ)量為主，補(bǔ)給量不足，近幾年發(fā)生幾次砂巖裂隙突水，呈現(xiàn)出衰減趨勢(shì)，后逐漸變?yōu)榱芩⒌嗡?。但隨著礦井長(zhǎng)期開采，要防止老塘積水潰泄威脅礦井安全生產(chǎn)。3）灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）太灰和奧灰?guī)r溶裂隙發(fā)育不均，富水程度不一，但總體上講，是富水含水層，正常情況下對(duì)煤層開采無直接充水影響，但當(dāng)遇斷層使煤層與灰?guī)r對(duì)口接觸或其間距縮短或是遇封閉不良鉆孔等情況，灰?guī)r水有可能突入礦井。隨著采掘的延深，加之灰?guī)r水壓高的影響，灰?guī)r的可能突水性大大增加，對(duì)灰?guī)r可能突水地帶，隔水層薄弱地帶，開采10煤時(shí)必須采取疏水降壓或底板加固等措施。太灰和奧灰水的防治是本礦防治水工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（2）涌水量預(yù)算結(jié)果評(píng)述礦井涌水水源主要是煤系砂巖裂隙水。新生界四含礫巖水在留設(shè)防水煤柱的情況下，不會(huì)成為礦井直接充水水源?；?guī)r巖溶裂隙水在突水時(shí)會(huì)對(duì)礦井涌水量產(chǎn)生較大影響。預(yù)計(jì)一水平礦井正常涌水量為190m3/h，最大涌水量為400m3/h。1.3煤層特征1.3.1煤層本礦井含煤地層屬二疊系下統(tǒng)山西組，下石盒子組和上石盒子組。含煤地層厚度約940m,含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等11個(gè)煤層（組）含煤30余層。可采煤層為8煤層?？刹擅簩悠骄偤穸葹?.2m。根據(jù)本礦井對(duì)距基巖界面垂深10m以內(nèi)27個(gè)點(diǎn)的綜合分析結(jié)果，確定風(fēng)化帶下界為距基巖界面垂深5m。據(jù)基巖界面垂深20m以內(nèi)32個(gè)煤芯煤樣測(cè)試資料，各煤層的氧化程度隨其與基巖界面的垂深距離作有規(guī)律變化，距基巖界面<10m時(shí)，氧化作用十分明顯，10?15m較明顯，15?20m時(shí)則不明顯。因此本礦井氧化帶的下限確定為基巖界面下垂深20m。（1）可采煤層情況分述本礦井有可采煤層一層，8煤層為礦井主要可采煤層。現(xiàn)將可采煤層表述如下：8煤層位于下石盒子組下部，上距72煤層7?15m,平均10m。煤層厚度為4.78?7.0m，平均6.5m，煤層以厚煤層為主。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以單一煤層為主，局部含一層泥巖夾矸。煤層頂板以砂巖為主，其次為粉砂巖；底板以砂巖為主。8號(hào)

煤層為較穩(wěn)定煤層。表1.4各煤層(組)間距統(tǒng)計(jì)表煤層號(hào)123326162637172891011C3最小間距(m)679015541141.579562520最大間距(m)104116196151143211525994030平均間距(m)80103170962771016753327表1.5煤層特征表煤層穿過點(diǎn)數(shù)(個(gè))巖漿侵入占八、、煤厚(m)煤層結(jié)彳構(gòu)合計(jì)見煤可采不可采沉缺斷缺不采用最小?最大平均夾矸層數(shù)結(jié)構(gòu)類型12>2840312388144.78?7.06.26簡(jiǎn)單1.3.2主采煤層圍巖性質(zhì)各主采煤層圍巖性質(zhì)參見表1.6。表1.6主采煤層圍巖性質(zhì)煤層煤層特征頂板主要巖性底板主要巖性巖性厚度(m)巖性厚度(m)8較穩(wěn)定，全礦可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，少數(shù)孔見一層夾矸偽頂少，泥巖直接頂：砂巖、粉砂巖老頂:細(xì)、中砂巖0-0.981-5.05.15-17.52直接底：泥巖、粉砂巖老底：泥巖、粉砂巖1.01-4.785.14-251.3.3煤的特征本礦井各可采煤層主要為中灰、高灰融點(diǎn)、低硫、低磷的中變質(zhì)階段的氣煤、肥煤及1/3焦煤等。其粘結(jié)性能較好，可選性一般較差。自建井以來，礦井生產(chǎn)原煤灰分一般在35%以下，銷售煤灰分28?33%，發(fā)熱量在5000大卡/公斤左右。(1)煤的物理性質(zhì)

礦井內(nèi)各可采煤層物理性質(zhì)不盡相同，但距離接近的煤層（組）之間，其物理性質(zhì)比較接近，茲列表說明；見表1.7。表1.7煤組的物理性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表\煤組性質(zhì)上煤組Q）中煤組（61~9）下煤組（10）天然隹XJ八、、八顏色灰黑?黑V八、、 八、、黑八、、黑八、、鋼灰條痕棕黑IZJN八、、乂宀SZIm棕黑?黑黑八、、黑八、、光澤瀝青?玻璃玻璃強(qiáng)玻璃似金屬結(jié)構(gòu)條帶狀條帶狀條帶狀構(gòu)造層狀層狀層狀層狀塊度塊粉末、碎塊粉末、碎塊塊內(nèi)生裂隙較發(fā)育發(fā)育發(fā)育視密度1.40?1.421.37?1.431.32?1.331.64堅(jiān)固性較硬韌較脆較脆硬斷口參差狀參差?階梯狀階梯狀參差狀（2）煤巖特性各煤層宏觀煤巖特征比較接近，尤其煤組間更不易區(qū)分，其宏觀煤巖特征及微煤巖組分平均含量見表1.8表1.8煤組宏觀煤巖特征表\煤組特征\上煤組（23?32）中煤組（61?9）下煤組（10）組分亮暗煤為主亮煤為主，暗煤次之亮煤為主，暗煤次之類型半亮?半暗煤半亮煤半亮煤（3）煤的化學(xué)性質(zhì)1）揮發(fā)分各煤層屬中揮發(fā)分上限?高揮發(fā)分下限，縱向上有遞減趨勢(shì)。揮發(fā)分產(chǎn)率與煤層相對(duì)深度有良好的相關(guān)性。揮發(fā)分在橫向上的變化，各煤層均顯示出由北向南逐漸遞減，72煤呈現(xiàn)較有規(guī)律的帶狀分布。2）水分原煤平均水分以23煤層最高，為1.99%。其它煤層均在1.25?1.60%之間，且不同煤類（天然焦除外）水分變化不大。3）灰分需要說明的是32煤層夾矸較多，主要為泥巖，原煤灰分是在采樣過程中去除夾矸后的灰分產(chǎn)率。如果不除去32煤層的夾矸，商品煤灰分產(chǎn)率可達(dá)36%左右，比純煤灰分產(chǎn)率高出約12%。夾矸各煤層的精煤灰分產(chǎn)率由上至下有降低趨勢(shì)，基本上在9%,10煤層明顯低于其它煤層，在6?7%左右。4）硫分本礦井除32煤層外，其余各煤層原