杨柳矿12Mta新井设计说明书.doc

第第 1 章章 矿区概述及井田地质特征矿区概述 第一节 矿井概述 1.1.1 矿井位置和矿区地形矿井位置和矿区地形 矿井位于安徽省淮北市濉溪县境内，在濉溪县南部，杨柳集附近是其中心位置，向 东北距宿州市约 21km。 地理座标： 东经：11642151164830 北纬：33 360033 4045 矿井位于淮北平原中部，区内地势平坦，地面标高 25.9828.26m，一般 27m 左右。 矿区内有许多人工灌溉沟渠，近年来植树造林较多，尤其在大小道路两旁，屋前宅后均 已绿树成荫。 1.1.2 交通条件交通条件 本矿井位于淮北平原中部，铁路、公路交通均很便利，如图 1-1 所示。 公路四通发达，可通宿州市、淮北市和蒙城县等地；东侧约 20km 有合（肥）徐（州） 高速宿州出口。 铁路东有京沪铁路线宿州站，西北有濉（溪）阜（阳）铁路经过井田西部的临涣站； 南有青（疃）芦（岭）线，与京沪线在芦岭站接轨。 因此，本区地理位置优越，交通运输方便，矿井具备铁路、公路运输条件。 图图 1-1 杨柳煤矿煤矿交通位置图杨柳煤矿煤矿交通位置图 1.1.3 矿区气候矿区气候 淮北地区属季风暖温带半湿润气候。 春秋季多东北风，夏季多东东南风，冬季多北西北风。平均风速为 3 米/秒，最 大风速可达 18 米/秒。 历年平均气温为 14.4，最低气温（1988 年 12 月 16 日）为-10.9，最高气温(1988 年 7 月 8 日)为 40.3。 历年年平均降雨量为 834mm，雨量多集中在七、八两个月。 无霜期为 208-220 天，冻结期一般在十二月上旬至次年的 2 月中旬，冻结深度为 0.20 米。 1.1.4 矿区水文情况矿区水文情况及工业场地标高及工业场地标高 本区属淮河水系，淮河支流浍河流经矿井西南侧，自西北流向东南，至五河县汇入 淮河。一般河水水位低于地表，只有汛期才出现河水水位高于地表，造成两岸局部内涝， 数天后即可恢复正常水位。历史最高洪水位标高为 28.40m。井田内人工沟渠交错。 濉溪县水务局 2005 年 3 月 8 日提供工业场地附近浍河百年一遇洪水位标高 28.15m， 三百年一遇洪水位标高 28.40m，工业场地附近地面标高约 27.2030m，表明工业场地受 洪水威协，工业场地防洪以标高 28.40m 作为设计计算水位。场地内主要建筑物如井口、 提升机房、35kV 变电所、通风机房等均以 30m 作为防洪设计标高。 1.1.5地震地震 根据建筑抗震设计规范（2008 版）查得，本区属于 46 级地震区，地震烈度为 6 度，抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.10g。 1.1.6地面已有建、构筑物及设施地面已有建、构筑物及设施 地面以村庄和农田为主，无文物古迹、自然保护区、军事防务区、铁路、高速公路、 高压输电线路、油气管道、油气井设施、水库。 第二节。井田地质特征 1.2.1井田勘探程度井田勘探程度 本矿井地质勘查工作始于 1957 年，经历了预查（19571959 年）、普查 （19641970 年）、详查（19711973 年）和勘探（2004.32004.8）四个阶段。累计 完工钻孔 186 个，工程量 109441.64m，抽水试验 8 次。 勘探阶段采用地震、钻探、测井等综合勘查手段，符合本井田的实际情况和矿井生 产建设的实际需要。 通过上述勘探工作，对井田可采煤层构造形态及主要褶曲、断裂、煤层厚度、储量、 煤质、水文地质条件及其它开采技术条件已查明或基本查明。储量计算级别和块段划分 合理。 1.2.2 井田煤系地层概述井田煤系地层概述 本矿井煤系地层被松散层所覆盖，为全隐蔽式井田。总体上，煤系地层的视电阻率 电位、伽玛伽玛、自然伽玛曲线幅值明显高于松散层。煤系地层岩性以砂岩、粉砂岩、 泥岩、煤（天然焦）、岩浆岩等为主。各岩层物性特征如下： 砂岩：视电阻率电位曲线幅值高，伽玛伽玛、自然伽玛曲线幅值低，自然电位曲线 一般呈负异常反映。 泥岩：视电阻率电位曲线幅值低，自然伽玛曲线幅值高，伽玛伽玛曲线幅值较高。 粉砂岩：视电阻率电位、自然伽玛曲线幅值较低，自然电位曲线略有负异常反映。 煤层：本矿井 1、2、3、4、5、6、7、8 煤层为不可采煤层，大多数煤质较差，灰分 较高，且一般为薄层，在视电阻率、伽玛伽玛曲线上呈幅值较高的异常反映。10 煤层为 本矿井可采煤层。未受岩浆侵蚀时，均为高视电阻率、高伽玛伽玛曲线幅值，自然伽玛 低幅值反映，自然电位多呈负异常反映。 天然焦：矿井内 7、8 煤层受岩浆侵蚀较严重，在岩浆侵蚀区及其周围附近多使煤层 变质为天然焦。在各参数曲线上，视电阻率电位曲线幅值极低，一般近于“零线”，自然电 位曲线呈明显的正异常反映，伽玛伽玛曲线幅值略低于高阻煤层。 岩浆岩：视电阻率电位曲线呈高值反映，自然伽玛曲线呈低值反映，自然电位曲线 一般呈负异常反映，一般在岩浆岩顶、底部视电阻率电位曲线幅值极低，自然电位曲线 多呈小的正尖峰异常。 1.2.3 地层概况地层概况 1、区域地层 淮北煤田中的地层类型，属华北型地层范畴，且为其淮河地层分区中之淮北地层小区 （安徽省地层志 1985）。本区岩层出露甚少，多为第三、四系冲、洪积层覆盖。区内发 育的地层由老到新为震旦系（Zz）、寒武系（）、奥陶系（O1+2）、石炭系（C2+3）、 二叠系（P）、三叠系（T）、侏罗系（J）、白垩系（K）、古近系（E）、新近系（N）、 第四系（Q）。在地层层序中，除部分在区域上缺失外，一般发育比较齐全，各地岩性和 厚度虽存在一些差异，但均可对比。区域内主要地层，地层层序、厚度及岩性特征见表 1-1、表 1-2。 表表 1-1 区域地层（部分）简表区域地层（部分）简表 界系统岩组名称厚度 (m)主要岩性 大 礅 组515粉砂质粘土与粘土质粉砂互层 全新统 怀 远 组2050粉砂质粘土，粘土质砂，砂砾石 上更新统茆 塘 组1535砂质粘土，细粉砂，含钙质结核（砂礓）及铁锰质小球 中更新统潘 集 组4060砂质粘土与含砾粗砂，中细砂互层 第 四 系 下更新统蒙 城 组67197细粉砂，砂质粘土，时呈互层 上新统明化镇组598745粉砂岩，粉砂泥岩，中砂岩，泥质粉砂岩，含铁锰质结核新 近 系 中新统馆 陶 组243305泥岩与泥质粉砂岩互层，细砂岩，含砾粗砂岩 始新统界 首 组513粉砂质泥岩与细砂岩，泥质粉砂岩互层 新 生 界 民 古 近 系 古新统双 浮 组692714细砂岩与泥岩、粉砂质泥岩互层 上统张 桥 组400中细粒砂岩，含砾砂岩，砂质泥岩和粉砂岩等白 垩 系 下统新 庄 组99562中细粒砂岩、泥岩、泥质粉砂岩为主，夹粉砂岩和灰岩 黑石渡组78190砂质页岩、页岩夹砂岩；中细粒长石石英砂岩，含砾砂岩侏 罗 系 上统 毛坦厂组450为一套陆相基性火山岩和火山碎屑沉积岩 和尚沟组123泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩或含砾细砂岩 中 生 界 三 叠 系 下统 刘家沟组193313石英砂岩、粉砂岩夹薄层砂质泥岩和层间砾石岩 表表 1-2 区域地层（部分）简表区域地层（部分）简表 界系统岩组名称厚度 (m)主要岩性 石千峰组310中粗粒长石石英砂岩或砂岩，粉砂岩，泥岩，含钙质结核 上统 上石盒子组150660粉砂岩，泥岩，砂岩和煤层组成 下石盒子组139305泥岩，粉砂岩，中、细砂岩和煤层组成；下部含铝质泥岩 二 叠 系下统 山 西 组31140泥岩，粉砂岩，砂岩及煤层 上统太 原 组110150灰岩，砂岩，泥岩，炭质泥岩及薄层煤层石 炭 系 中统本 溪 组340泥岩，铝质泥岩，局部夹薄层灰岩 中统老虎山组3441灰质白云岩，白云岩，夹薄层中厚层灰岩 马家沟组150200豹皮状白云质灰岩，灰岩 萧 县 组250灰岩，白云质灰岩，灰质白云岩 贾 汪 组318杂色页岩，泥质白云岩，白云质灰岩 奥 陶 系 下统 韩 家 组20白云岩，硅质条带白云岩 凤 山 组108196含泥质白云岩，白云质灰岩，含灰质白云岩夹薄层灰岩 长 山 组2166鲕状白云质灰岩，豹皮状、竹叶状灰岩 上统 崮 山 组2887薄中厚层鲕状含白云质灰岩，灰岩 张 夏 组177265中厚层鲕状白云质灰岩，具豹皮状构造，局部含叠层石 中统 徐 庄 组84146鲕状含白云质灰岩，灰岩，石英砂岩 毛 庄 组1337页岩，灰岩，粉砂岩，含白云质灰岩 馒 头 组249325灰岩，泥质灰岩，豹皮状、鲕状、竹叶矿灰岩，杂色页岩 古 生 界 寒 武 系 下统 猴家山组3650含砾砂质灰岩，泥灰岩，白云岩，砾岩，豹皮状灰岩 沟 后 组116中粒石英砂岩，泥灰岩，白云岩，含燧石结核 金山寨组23页岩，细砂岩，灰岩，含叠层石 望 山 组 山 组 473泥质条带白云质灰岩，页岩，含燧石结核灰岩 上统 史 家 组401中厚层条带状白云质灰岩，泥灰岩，页岩，含铁钙质结核 魏 集 组319灰岩，钙质页岩，泥灰岩，含叠层石灰岩 张 渠 组135378灰岩，含白云质灰岩，钙质页岩，结晶白云岩，含叠层石 九顶山组 山组 61113灰岩，白云岩，底部夹竹叶状灰岩 倪 园 组 园 组 370泥质条带灰岩，灰质白云岩及泥、砂质白云岩 四顶山组22343薄厚层灰岩，白云岩，钙质页岩 九里桥组150钙质粉砂岩，泥岩，白云质灰岩，灰岩，含叠层石 上 元 古 界 震 旦 系 下统 四 十 里 长 山 组 24巨厚层细粒含铁、钙质石英砂岩，钙质页岩 2、矿井地层 杨柳煤矿及其邻近煤矿均未见基岩裸露。经钻探揭露，新生界松散层下伏地层自下 而上分别为：奥陶系的马家沟组老虎山组；石炭系的本溪组、太原组；二叠系的山西 组、下石盒子组、上石盒子组。石炭二叠系皆为含煤地层，本矿井仅以二叠系含煤地 层为主要勘查对象。地层自下而上为： 1）奥陶系（O2lO1m） 矿内杨 1、杨 3、杨 5 等 5 个孔揭露，揭露厚度 2.718.83m。岩性为灰褐色，灰棕 色层状石灰岩，微晶结构，致密性脆，裂隙发育，质不纯，具豹皮状构造，顶部见少量 黄铁矿结核。 2）石炭系（C） （1）、中统本溪组（C2b） 矿内有杨 7、杨 9 两个钻孔揭露，揭露厚度 9.7717.73m。岩性为：灰白色、紫红色 铝质泥岩，富含铝质，致密性脆，含少量菱铁鲕粒；灰到深灰色细粉砂岩，含较多泥质， 见黄铁矿结核分布不均，顶部含细砂质，具明显的薄层理。 与下伏奥陶系呈假整合接触。 （2）、上统太原组（C3t） 矿内有 14-7 和 14-12 两孔揭露，揭露总厚度为 133.88m。岩性以浅灰色石灰岩为主， 次为深灰色泥岩、粉砂岩和少量砂岩。石灰岩总厚 70.53m，占本组地层总厚度的 53%。 石灰岩大多富含动物化石，其中二四灰含燧石结核。 本组地层含石灰岩 12 层，中下部各层石灰岩之下发育有薄煤层，含煤 610 层，总 厚 3.12m。煤层薄而不可采。 顶部一灰，浅灰色，方解石晶体粗大，富含动物化石，薄而稳定，是本矿重要的对 比标志层。 与下伏本溪组呈整合接触。 3）二叠系（P） （1）、下统山西组（P1S） 下部以太原组顶部一灰之顶为界，上界为铝质泥岩之底，地层厚 98.6139.5m，平 均 117.9m。岩性由砂岩、砂、泥岩互层、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 10 煤层（组）， 煤层发育较好。为本矿主采煤层之一。与下伏太原组呈整合接触。 （2）、下统下石盒子组（P1X） 下界为铝质泥岩之底，上界为 3 煤下 K3砂岩之底。地层厚 208.7262.3m，平均 231.8m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩、铝质泥岩及煤层组成。泥岩、粉砂岩灰深灰色， 4 煤层附近具少量紫斑，并含较多菱铁鲕粒；5 煤层附近具姜状、瘤状菱铁结核。砂岩主 要集中于 58 煤之间。 与下伏山西组呈整合接触。 （3）、上统上石盒子组（P2SS） 下界为 K3砂岩之底，上界为平顶山砂岩之底。本矿揭露厚度 549.39m(04-41 孔)。岩 性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。自下而上砂岩石英含量减少，泥岩、粉砂岩颜色 变杂，紫色、绿色增加。含 1、2、3 三个煤层（组），该煤层都不可采。 与下伏下石盒子组呈整合接触。 4）新近系（N） 与下伏二叠系呈不整合接触。厚度 65108m，平均为 89m。 （1）、上新统（N2） 下部以残积洪积为主，厚度 022.20m，一般厚 7m，岩性较复杂，为深黄、灰白、 灰绿、棕红等杂色砂砾、粘土砾石、细砂及粘土质砂、砂质粘土，呈互层状，局部地段 较发育。 上部以湖相滨湖相沉积为主，厚度 2.439m，平均 20m。岩性由灰绿色、灰黄色、 棕黄色厚层粘土及砂质粘土间夹 18 层砂或粘土质砂组成。富含钙质及钙质结核，除在 中部地段与二叠系煤系地层直接接触厚度较小外，一般均分布较稳定。 （2）、中新统（N1） 下部以河湖相沉积为主，厚度 11.161.9m，平均 48m。由棕黄、浅黄、灰白色中细 砂及粉砂和粘土质砂间夹 23 层粘土及砂质粘土所组成。 上部以浅黄色、浅棕红色粘土及砂质粘土组成，富含钙质及铁锰质结核，其顶部为 一沉积古剥蚀面，亦是新近系与第四系的分界线，厚度 2.126.7m，平均厚度 14m。 5）第四系（Q） 该地层假整合于上第三系之上，厚度 6195m，平均 79m 左右。 （1）、更新统（Qp） 下部由浅黄、棕黄色细砂、粉砂及粘土质砂，间夹 35 层砂质粘土及粘土组成，并 含有较多钙质结核和铁锰质结核，属河漫滩河间阶地沉积相，厚度 7.834m，平均 30m。 上部由土黄、褐黄及浅黄色砂质粘土及粘土夹 13 层薄层砂及粘土质砂组成，含较 多砂姜块及铁锰质结核，为一沉积间断古剥蚀面。该层段分布稳定，厚度 5528.5m，平 均厚度 15m。 （2）、全新统（Oh） 本统属河漫滩相超河漫滩相沉积，分布稳定，厚度 28.541.9m，平均 34m。土黄、 灰黄及浅灰色，由粉砂、细砂及粘土质砂夹 23 层砂质粘土及粘土组成。顶部 0.5m 为 深灰色耕植土，埋深 35m 处富含钙质结核及砂姜块，在埋深 20m 左右为褐黑色有机质 腐殖质层，含较多动物化石碎片。 3、含煤地层 本矿含煤地层为石炭系、二叠系。石炭系煤层薄而不稳定，开采技术条件复杂，为 不可采煤层，未作为主要勘查对象。二叠系含煤地层自下而上为山西组、下石盒子组、 上石盒子组。 1）二叠系含煤地层特征 （1）、下统山西组（P1S） 厚度 98.6139.5m，平均 117.9m，含 10 煤层（组），据沉积环境和岩性特征以 10 煤层为界分为上、下两段。 下段：自太原组一灰顶至 10 煤层底，厚度 49.172.4m，平均 60.9m。底部为深灰 色、灰黑色泥岩或粉砂质泥岩（海相泥岩），向上为粉砂岩、砂岩。近 10 煤处为浅灰色 细粒砂岩和深灰色粉砂岩、泥岩组成的砂泥岩互层（页片状砂岩），波状、透境状、混 浊状层理发育，层面上有白云母片。具底栖动物通道，含菱铁质结核和黄铁矿晶体。 上段：自 10 煤层至本组顶界（铝质泥岩之底），厚度 43.575.7m，平均 58m。 岩性为砂岩、粉砂岩和泥岩。10 煤层为本矿主要可采煤层之一，其顶板长石石英砂岩， 为 10 煤层直接或间接顶板,浅灰色，中细粒，局部见具深灰色泥质包体，因而亦称“花砂 岩”，局部可相变为砂泥岩互层。本段的上部发育一层长石石英杂砂岩，灰灰绿色，中 粗粒，填隙物含量高，胶结疏松，称为“泡砂岩”。 本组含植物化石有:弱楔羊齿、太原栉羊齿、东方栉羊齿、桫曲栉羊齿、弧曲栉羊齿、 多脉带羊齿、带科达、菱齿叶 （2）、下石盒子组（P1X） 厚度 208.7262.3m，平均 231.8m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和铝质泥岩及煤层组 成。为本矿主要含煤段，含 4、5、6、7、8 等五个煤层（组），都为不可采煤层。本组 底部铝质泥岩:浅灰灰白色，具紫色、黄色花斑，含菱铁鲕粒，层位较稳定。78 煤组 间石英杂砂岩为 81或 82煤层直接顶板，灰灰白色，中细粒结构，常具粉砂岩、泥岩薄 层或相变为砂泥岩互层，水平层理发育。7 煤上长石石英砂岩为 7 煤层直接或间接顶板， 浅灰色、中细粒，含菱铁鲕粒并显示斜交层理、楔状层理。 本组含植物化石有：简脉栉羊齿、弧束羊齿、基缩原始乌毛蕨、带科达、剑瓣轮叶、 舌瓣轮叶 （3）、上统上石盒子组（P2SS） 矿内 04-41 孔揭露地层厚度 549.39m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 1、2、3 三个煤层（组），均为不可采煤层。按煤组可分为四段： 3 煤组下：厚度 4768m，平均 57.3m。由砂岩、粉砂岩和泥岩组成。底部 K3砂 岩，浅灰灰白色，中粗粒结构，成分以石英为主，表面具风化长石形成的蜂窝状构造， 具韵律层理和斜层理。硅质胶结，性坚硬。粉砂岩、泥岩为灰色，下部色杂有紫斑，含 分布不均的菱铁鲕粒和铝质。 32 煤组间：厚度 93.5133m，平均 107.5m。由浅灰灰色砂岩和灰深灰色具 紫色黄色花斑泥岩、粉砂岩组成。底部（3 煤组上约 20m 左右）紫斑消失。 砂岩由下而上石英含量减少，长石含量增加，依次为浅灰色中细粒石英砂岩，浅灰 色细中粒长石石英砂岩，灰深灰色细粒长石砂岩。各层砂岩均含少量电气石、锆石、 金红石等重矿物。 21 煤组间：厚度 6390.5m，平均 71.9m。岩性以杂色粉砂岩、泥岩为主，间夹 砂岩。粉砂岩、泥岩灰灰绿色，具紫色黄色花斑，局部含菱铁鲕粒和铝质，砂岩自下 而上岩屑含量增加，下为长石砂岩，上为岩屑石英砂岩。含少量电气石、金红石及铁质 矿物。 1 煤组上：据 04-41 揭露孔。为一套杂色岩系，由泥岩、粉砂岩、砂岩组成。泥岩、 粉砂岩灰灰绿色，具暗紫色花斑，泥岩质不纯，含粉砂质。砂岩自下而上填隙物含量 增加，一般25%而为杂砂岩，下为石英杂砂岩，上为长石石英杂砂岩，含少量电气石。 本组含植物化石：狭带羊齿、斑轴带羊齿、太原带羊齿、简脉栉羊齿、东方栉羊齿、 纤细栉羊齿、镰刀栉羊齿、弱楔栉羊齿、单网羊齿（未定种）、波缘单网羊齿、肾长蕨、 少叉枝脉蕨、基缩原始乌毛蕨、纤细轮叶、剑瓣轮叶、多叶瓣轮叶、带科达、脐根座卵 石籽。 2）二叠系含煤地层沉积环境 通过对钻孔岩芯成因标志描述，综合确定砂体形态。通过对沉积构造、矿体形态、 古生物、地球化学、测井曲线（岩、煤层物性特征）、煤岩特征、煤层顶底板岩性等的 综合研究，对本矿二叠系含煤地层沉积环境进行了综合分析，得出如下初步结论： 晚石炭世末期，两淮地区发生了大规模的自北而南的海退，在此基础上，二叠系沉 积了一套以三角洲为主体的三角洲相与泻湖海湾潮坪相互交替的地层。 （1）、早二迭世早期山西组 以 10 煤为界分为上下两部分，下部为泻湖海湾潮坪沉积，上部为三角洲沉积。10 煤 下沉积物具下细上粗之层序。底部为海相泥岩、粉砂岩；向上过渡为具波状水平层理的 砂、泥岩互层或砂岩、粉砂岩互层，间或发育中细粒砂岩，具斜层理、缓波状层理。沉 积相依次为泻湖相、潮坪相，在潮坪扩展的同时海水退出。潮坪沉积为 10 煤层的成煤沼 泽提供了一个宽广底平的良好聚煤场所。10 煤层成煤环境为滨海平原泥炭沼泽。10 煤层 沉积作用发生于海水退出之后，基本上不受海水影响。 10 煤层之上是以三角洲平原相为主的三角洲沉积体系，沉积物为砂岩、粉砂岩。砂 岩具交错层理，夹泥质包体；泥岩、粉砂岩多具水平层理。砂岩以分流河道砂岩为主， 对下伏地层有明显的冲刷作用。 （2）、早二迭世晚期下石盒子组 本组以 6 煤为界分上、下两部分。下部自底部铝质泥岩至 6 煤顶以三角洲平原沉积 为主，上部至顶界（K3砂岩之底）以堡岛体系为主。 6 煤以下三角洲平原发育，沉积物为砂岩、粉砂岩、泥岩和煤，植物化石丰富，含煤 层数多，含煤性好，为本矿主要含煤段，含 6、7、8 三个煤层（组）。8 煤组煤层层数多， 一般 23 层，煤层较稳定。7 煤层一般 12 层，煤层稳定。6 煤层（组）层数多，不稳 定，尖灭，相变明显。这三个煤组成煤环境均为三角洲平原泥炭沼泽。 6 煤组以上为一套堡岛沉积体系，沉积物为砂岩、粉砂岩、泥岩和煤，含较多菱铁鲕 粒。含 4、5 两个煤组，含煤性较差。5 煤组上下以泻湖海湾沉积为主，4 煤组以潮坪沉 积为主，4、5 煤组成煤环境分别为淡水植被泥炭沼泽和泥炭坪。 （3）、晚二迭世早期上石盒子组 本组可分为 3 煤下以三角洲平原为主的三角洲体系和 3 煤上堡岛体系。 3 煤下三角洲体系，以三角洲平原为主，在三角洲平原上发育成煤沼泽，沉积 3 煤层 （组），成煤环境稳定，含煤性较好。 3 煤上发育大量灰绿色、紫色岩石，波状层理发育。含 1、2 两个煤层（组），成煤 环境均为泥炭坪。 综上所述，本区以 三角洲沉积体系为主， 堡岛体系与三角洲体系 相互交替出现。在潮坪 基础上发育的滨海平原 泥炭沼泽及三角洲平原 泥炭沼泽是聚煤的良好 场所，对成煤有利，含 煤性较好。 图图 1-2 杨柳煤矿综合柱状图杨柳煤矿综合柱状图 1.2.4 井田地质构造井田地质构造 井田位于童亭背斜东翼北端。地层走向在浅部为近于南北向，向东倾斜的单斜构造， 地层倾角 1520；深部次一级褶曲较发育，主体上呈向东延深，地层倾角 510，较 平缓。井田内断层较发育，其中，查出断层 2 条，都为正断层。井田几乎不受岩浆活动 的影响。 1、断层 总数 2 条。落差50m 的断层 1 条，50m落差10m 的断层有 1 条,均为正断层，均 较可靠。详见断层情况一览表 1-3。 表表 1-3 断层情况一览表断层情况一览表 断点控制 序 号 断层编号 性 质 走向倾向 倾角 (度) 落差(米)延展长 度(m) 个 数 A B C 可靠程 度 1大牛家断层正NEESSE 60 70 351752200 12 0 8 6 2 8 6可靠 2戴庙断层正 NE- NEE NW- NNW 50 75 2030700 14 2 8 2 3 5 2 5 可靠 2、岩浆岩 本井田未发现岩浆岩和陷落柱分布。 1.2.5 井田水文地质特征井田水文地质特征 淮北煤田位于淮北平原的北部，在地貌单元上属于华北大平原的一部分，为黄河、 淮河水系形成的冲积平原。除肖县、濉溪、宿州北部有震旦、寒武、奥陶系岩层出露形 成剥蚀残丘低山外，绝大部分地区被第四、上第三系松散层覆盖，形成平原地形。低山 的海拔标高为 180408m，平原地区标高一般为 2050m。地势总体上由西北向东南微 微倾斜。 本区河流均属淮河水系的一部分，主要有濉河、新汴河、沱河、浍河及涡河等，它 们自西北流向东南汇入淮河，流经洪泽湖然后入海。这些河流均属季节性河流，河水受 大气降水控制，雨季各河水上涨，流量突增。枯水期间河水流量减少甚至干涸。各河年 平均流量 3.5272.10m3/s，年平均水位标高为 14.7326.56m。 井田内地势较平坦，地面标高+26+28m，一般+27m 左右。区内人工沟渠纵横，其 作用主要是防洪排涝，它们自北向南流入浍河。 浍河从本勘探区西南部外围流过，自西北流向东南。浍河及其支流和人工沟渠组成 了密如蛛网的地表水系。浍河是淮河的支流，属中小型季节性河流，区内五、六十年代 曾发生过三次较大水灾（1954 年 7 月 17 日、1963 年 6 月 30 日，1965 年 7 月 16 日）， 其中 1965 年 7 月的水灾最大，据临涣浍河水文站观测，当时最大洪峰流量为 865 m3/s， 本地区普遍积水，最高洪水位标高 28.40m，但 1967 年新汴河开挖以后，增强了区域内泄 洪能力，浍河水从未溢出河床，根除了本地区水患，目前地表水对煤矿开采和矿区建设 没有危害。 淮北煤田是被新生界松散层所覆盖的全隐伏型煤田。整个煤田是以孔隙水和裂隙水 为主要充水水源的矿床，在正常情况下，水文地质条件大多属于简单或中等偏简单类型， 个别矿井水文地质条件也可为复杂类型。 杨柳井田属于淮北煤田临涣矿区，该矿区四周被大的断裂切割，东南西北方向分别 为固镇长丰断裂、光武固镇断裂、丰涡断裂和宿北断裂，它们均为正断层，大多充 填较好，一般能起到隔水作用，形成网格状水文地质单元，其水文地质条件受四周的大 断裂所控制，临涣矿区位于该水文地质单元的中部。临涣矿区构造形态主要为一背斜即 童亭背斜，本井田则位于童亭背斜的东翼北部。 1、松散层含、隔水层（组、段） 本井田位于童亭背斜东北端，含煤地层均被新生界松散层所覆盖，松散层由第四系 和上第三系组成，其厚度受古地形控制，两极厚度为 85.00196.50m。松散层按其岩性 组合特征及区域水文地质剖面对比，自上而下可划分为四个含水层（组）和三个隔水层 （组）。 1）、第一含水层（组） 自地表垂深 35m 起，底界深度 28.541.90m，一般 34m 左右，含水砂层厚度 14m 左右。上部近地表 0.5m 左右为黑色耕植土壤，埋深 35m 处富含钙质结核和铁锰质结核， 主要岩性由浅黄色、浅灰色粉砂、细砂、粘土质砂夹薄层粘土、砂质粘土组成，据相邻 孙疃井田 25-3 孔抽水试验，静止水位标高为+23.94m，q=0.86l/s.m， k=3.0401m/d，富水 性较强。矿化度 0.344g/l，全硬度、暂时硬度均为 13.89 德国度，PH 值为 7.7，属重碳酸 镁钠钙型，水质较好，可作为饮用水源，是井田内居民生活用水及农田灌溉的最好水 源，其缺点是埋藏较浅，易于污染。一含水以大气降水及地表水补给为主，区域层间径 流补给次之。 2)、第一隔水层（组） 底界深度 40.6062.20m，一般 50m 左右。隔水层有效厚度 5.5023.70m，平均 12m。主要由暗黄色及棕黄色砂质粘土、粘土夹薄层或透镜状砂层组成，分布较稳定，隔 水性能大部分较好，局部地带由于其隔水层较薄，使其具有弱透水性。 3)、第二含水层（组） 底界深度 66.7085.20m，一般 80m 左右。含水砂层厚度 5.5028m，平均 18m。岩 性主要由细砂、粉砂、粘土质砂夹粘土或砂质粘土薄层组成。二含砂层厚度变化大，分 布不太稳定。据本井田内杨 1 孔抽水资料，S=8.61m，静止水位标高为 +21.80m，q=1.142l/s.m，K=7.029m/d，矿化度为 1.418g/l，全硬度 31.48 德国度，其中永 久硬度为 11.29 德国度，PH 值为 7.9，为硫酸重碳酸钠钙型水。二含水质较差，富水 性较好。二含地下水以区域层间径流补给为主，只在一隔薄弱地带，接受一含水的越流 补给。 4)、第二隔水层（组） 底界深度 85.00107.20m，一般 95m 左右。隔水层有效厚度 2.1027.30m，平均 12m。岩性主要由中厚层状粘土、砂质粘土夹薄砂层组成，局部含有砂礓块。本组粘土结 构致密，塑性较强，大部分地带隔水性能较好。 5)、第三含水层（段） 底界深度 103.70164.40m，一般 140m 左右。含水砂层厚度 5.2034.00m，平均厚 度 21m。岩性主要由中砂、细砂、粘土质砂夹粘土或砂质粘土组成，局部夹有细砂岩 （盘）。本组一般中部有厚粘土层将含水层分为上下两段，上段一般比下段砂层厚度大， 含水性也相对比下段好。三含总体上看，含水层厚度变化大，含水性不均一，部分地带 含水较丰富。据相邻生产矿井抽水资料，三含富水性一般为中等，但水质相对较差。三 含除在局部二隔薄弱地带接受二含补给外，大部分地带以层间径流补给为主。 6)、第三隔水层（组） 底界深度 121.00182.50m，隔水层有效厚度 2.4039.00m，平均 15m。主要由灰绿 色、棕黄色粘土及砂质粘土夹薄砂层组成，中下部部分地段见有钙质粘土。上部粘土质 纯，具 45 静压滑面，中下部粘土钙质含量增多，局部呈半固结状。本组的粘土层以厚层 状为主，可塑性好，膨胀性强，除位于中部及东南部的部分孔三隔有效厚度少于 10m 外， 本组在全矿井大部分地带普遍厚度为 1039m，是矿井内良好的隔水层（组）。 三隔的厚度在矿井的露头地带杨 1 孔和杨 2 孔一线在 12.533.4m 之间，根据各生产 矿井的经验，可以阻挡位于其上的各含水层之水下渗，而三隔厚度小于 10m 的地带主要 分布在杨 4、杨 5、杨 6 和杨 12 孔所位于的地带，该地带位于本矿井的中部，距主采煤 层的垂直距离或水平距离均较远，故矿井内的三隔在大部分地带可以阻挡其上的一、二、 三含和地表之水与四含水的水力联系。 7)、第四含水层（组） 底界深度 121.00196.50m，一般为 168m 左右，含水层有效厚度 016.10m，平均 4m。含水层主要由粘土质砂、粉砂、砂砾等组成。从总体上看，7 线以东四含厚度绝大 部分为 05m，只有个别钻孔四含厚度为 5.207.20m；7 线以西，四含比东部发育，四 含厚度在 10m 以上的范围较大，个别钻孔四含厚度达到 15.0016.10m。从四含的岩性上 看，一般泥质含量大，多数为残坡积物，加之厚度总的来说不大，分布不稳定，故其含 水性较弱。 杨 6 孔和杨 8 孔一线四含露头带，其厚度较大，有关资料显示，四含厚度为 4.912.8m，平均为 7m。最厚的两片在 6-1（12.40m）和 5-5（16.1m）孔附近。而矿井 内大部分地带四含厚度均在 05m 之间。 据矿井内杨 9 孔四含抽水试验，静止水位标高为 +23.10m，S=53.11m，q=0.002382l/s.m，K=0.0404m/d，矿化度为 1.185g/l，水质类型为重 碳酸硫酸钠镁类型，水温为 22。 2、二叠系可采煤层间含、隔水层（段） 二叠系岩性主要由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层等组成，并以泥岩、粉砂岩为主。砂 岩裂隙一般不发育，即使局部地段裂隙发育，也具有不均一性，结合区域抽水试验资料， 单位涌水量 q 大多小于 0.ll/s.m。从总体上看煤系砂岩裂隙含水性较弱。 1）、13 煤上隔水层（段） 除部分钻孔缺失此地层外，厚度大多大于 100m，岩性为泥岩、粉砂岩、砂岩相互交 替，以泥岩、粉砂岩为主，砂岩裂隙一般不发育，穿过该层段只有个别钻孔发生冲洗液 漏失现象，说明此层段的隔水性能较好。 2）、34 煤间含水层（段） 一般厚度 70100m。3 煤顶底板有中、细砂岩分布，厚度一般为 510m，在 32煤 下 4565m 距离下有一层灰白色中、细粒砂岩即 k3砂岩，厚 040m，平均 23m，分布 较稳定，该层段砂岩裂隙发育不均。钻探时有 9 个孔分别在 3 煤上、下砂岩中发生冲洗 液漏失现象，漏失量 2.5526.25m3/h，说明此层段部分地带砂岩裂隙较发育。开采时应 注意加强探放水工作。 3）、45 煤下隔水层（段） 此层段间距为 50100m，以深灰、灰色粉砂岩、泥岩为主，夹 24 层砂岩。岩性 致密完整，裂隙不发育，穿过该层段的钻孔只有个别孔发生冲洗液漏失现象，其隔水岩 层厚度一般为 40m 左右，故该层段隔水性能较好。 4）、78 煤上下含水层段 此层段间距为 5070m,其中 7 煤层、8 煤层顶底板岩性部分为中、细砂岩或岩浆岩， 含水层厚度一般为 2040m 左右。砂岩裂隙一般不太发育，其含水性较弱，野外钻探施 工时，有 3 个孔在 7 煤上下砂岩和岩浆岩发生漏水。据本井田两个孔对 7-8 煤组顶底板砂 岩抽水试验，静止水位标高为 +22.912+24.667m，s=42.5042.20m，q=0.009080.009254l/s.m，k=0.014970.012006 m/d，矿化度为 1.0561.131g/l，水质为重碳酸钠型，水温为 2223。 5）、8 煤下10 煤上隔水层（段） 主要岩性为泥岩、铝质泥岩及粉砂岩，其中铝质泥岩两极厚度 110m，一般厚 3m 左右，该层段隔水层厚 3050m，裂隙不发育，隔水性能较好。 6）、10 煤上下砂岩裂隙含水层（段） 该含水层段一般由 24 层中、细砂岩以及岩浆岩组成，厚度 20m 左右，裂隙一般不 太发育，野外施工时在 76孔 10 煤上下岩浆岩发生漏水现象。据本井田 04-23 孔对 10 煤 上下砂岩抽水试验，静止水位标高为+15.51m，s=66.24m，q=0.0086l/s.m，k=0.02502m/d , 富水性较弱，矿化度为 0.357 g/l，水质为重碳酸钠类型，水温为 23。 7）、10 煤下太原组一灰间隔水层（段） 该层段岩性主要为泥岩和粉砂岩，夹 13 层砂岩，部分地带有砂泥岩互层，岩性较 致密。其正常间距（真厚）为 49.1968.63m，一般 60.1m 左右，由以上统计可以看出， 在正常情况下开采 10 煤，此层段隔水性能较好。 3、岩浆岩 本井田未发现岩浆岩和陷落柱分布。 4、太原组石灰岩岩溶裂隙含水层（段） 区内有两孔穿过了太原组地层，综合二孔资料，本组总厚 133.88m，有石灰岩 13 层， 石灰岩厚度为 71.1m，占太原组总厚的 53%。石灰岩单层厚度为 0.6015.88m，其中第三、 四、五层和第十三层灰岩厚度较大。太灰的富水性不均一，富水性强弱，取决于岩溶裂 隙发育程度，一般规律是浅部一至四层灰岩岩溶裂隙较发育，其富水性比深部强。 据地质报告，抽水试验 q=0.0097970.08551l/s.m，富水性较弱。矿井初期开采 10 煤 层，根据已经施工的东翼 4 个探水孔（打到四灰），太灰均无水。但应根据采掘范围的 扩大，做进一步的探水工作，确保生产安全。 5、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段） 勘探区内杨 6 和杨 7 等孔揭露了奥陶系，见奥灰 3.848.83m，奥灰为浅灰棕灰色 厚层状石灰岩，岩溶裂隙较发育。据区域资料，奥陶系灰岩总厚度 500m 左右，浅部岩溶 裂隙发育。另据孙疃井田外围浅部 1974 年施工的水源孔抽水试验资料，静止水位标高为 +25.40m，s=1.37m，q=11.29l/s.m，k=17.92m/d，矿化度为 1.303g/l，水质为硫酸重碳 酸氯化物钠钙类型。由上述资料看，奥灰含水性强，导水性好，但在正常情况下，奥 灰远离主采煤层，一般对煤层开采无直接充水影响。 6、断层的富水性和导水性 区内断层较发育，基本查明、查出或推断断距大于或等于 30m 的断层 2 条，均为正 断层。断层破碎带主要为张扭性类型，破碎带岩性较为混杂，主要以泥岩、粉砂岩及少 量砂岩为主，局部夹炭质泥岩或煤，勘探区内在野外钻探时，穿过不同层位的断层破碎 带均未发生冲洗液大量漏失的现象。 据本勘探区东对戴庙断层抽水试验，q=0.00736l/s.m，k=0.0132m/d，水质类型为重碳 酸、氯化物钠、镁类型。由以上资料可以看出断层抽水，涌水量较小，其水化学成分 也与其它含水层不同，这说明断层与其它含水层水力联系不密切，导水性较差。 7、岩溶陷落柱 本区未发现岩溶陷落柱。但相邻矿井任楼矿井曾出现岩溶陷落柱引起的淹井事故， 故在生产过程中应进一步加强有关工作。 第三节。煤层特征 1.3.1 可采煤层特征可采煤层特征 本区含煤地层为二迭系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组，含 9 个煤层 （组）。自上而下为：上石盒子组，含 1、2、3 三个煤层（组），含煤 4-9 层，均为不可 采煤层；下石盒子组含 4、5、6、7、8 煤层（组），含煤 6-12 层，均为不可采煤层；山 西组含 10 煤层（组），含煤 1-2 层，10 煤为本矿主采煤层。 本区含煤地层总厚约 900m 左右，煤层总厚 12.60m，可采煤层平均总厚 4.5m，含煤系 数 1.4%左右。 依据煤层的可采指数和可采面积指数综合确定本区 10 煤层为较稳定煤层。其他煤层均 为不稳定煤层。 本区煤层自上而下分别为：31、32、51、72、81、82、10 计 7 层（见表 1-4）。 1、31煤层 位于上石盒子组下部，下距上石盒子组底界 K3砂岩约 57m。煤厚 02.22m，平均 0.92m。穿过点 128 个，可采点 20 个，不可采点 78 个。为不可采的不稳定薄煤层。煤层 结构简单，以单一煤层为主，大部分含有夹矸，夹矸多为泥岩。 2、32煤层 位于上石盒子组下部，上距 31煤层 010.45m。厚 01.5，平均 0.6m，为薄煤层。 穿过点 129 个，可采点 23 个，不可采点 106 个。以单一煤层为主，大部分含有夹矸。煤 层顶板以泥岩为主，砂岩在西部有大片分布，粉砂岩极多。32煤层为不可采煤层。 3、51煤层 位于下石盒子组中部，上距上石盒子组底界 K3砂岩约 113m。煤厚 02.66m，平均 0.79m，为薄煤层。穿过点 152 个，可采点 30 个，不可采点 122 个。在 5-6 线至 7 线间的 南部煤层发育较好，其余区段煤层发育较差，并且被不可采区分隔形成较零星的小区段。 煤层结构复杂，绝大多数为单一煤层，大部分见煤点含有夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。 煤层顶板以泥岩为主，砂岩和粉砂岩主要分布在大牛家断层北侧。煤层底板多为泥 岩。 51煤层成为不可采的不稳定薄煤层，其成因：主要是原始沉积发育不良，另加后期 岩浆侵入的影响。 4、72煤层 位于下石盒子组下部。下距下石盒子组底界铝质泥岩底板 45m 左右。煤厚 01.11m，平均 0.5m，为薄煤层。穿过点 152 个，可采点 20 个，不可采点 132 个，其中 见岩浆岩点 46 个。煤层结构简单，以单一煤层为主，大部分含有夹矸，为不可采煤层。 5、81煤层 位于下石盒子组下部，下距下石盒子组底界铝质泥岩底板约 30m 左右。煤厚 00.87m，平均 0.5m，为中厚煤层。穿过点 154 个，可采点 28 个，不可采点 126 个，其 中见岩浆岩点 71 个。煤层结构简单，绝大多数为单一煤层，大部分含有夹矸，为不可采 煤层。 6、82煤层 为本井田主要可采煤层，位于下石盒子组下部。下距下石盒子组底界铝质泥岩底板 25m 左右。穿过点 154 个，可采点 23 个，不可采点 115 个，其中岩浆侵蚀点 21 个。煤 层厚 01.6m，平均 0.7m。 煤层结构较简单，多以单一煤层出现，大部分含夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。 煤层顶板以砂岩、粉砂岩为主，泥岩分布较广。砂岩、粉砂岩分带较明显，为不可 采煤层。 7、10 煤层 为主要可采煤层，位于山西组的中部，上距铝质泥岩约 55m。下距太原组一灰顶界 面约 60m。煤层厚 3.86.43m，平均厚 4.5m，以厚煤层为主。穿过点 163 个，可采点 126 个，不可采点 21 个，岩浆侵蚀点 18 个。煤层原生结构简单，基本不含夹矸。 煤层顶板以砂岩、泥岩为主，粉砂岩零星分布。在井田的西部有一砂岩带。在 6 线 以东、7-8 线以西大部分为岩浆侵蚀区。 表表 1-4 煤层间距统计表煤层间距统计表单位：m 煤层号1-22-3232-5151-7272-8282-1010-C3 最小间距6393.514342.522.555.751 最大间距90.513318875.5438768.3 平均间距71.9107.5174.559.332.573.858.4 1.3.2 煤的特征煤的特征 本区煤层自上而下分别为：31、32、51、72、81、82、10 计 7 层，其中本矿井主要可 采煤层为 10 煤层。 本矿可采煤层为二迭纪山西组和上下石盒子组沉积的煤层，区域变质阶段应属- 级阶段的气煤1/3 焦煤。由于后期受岩浆岩的广泛侵入，使各煤层在距岩浆远近不同而 出现了不同的变质程度，其变质阶段从，甚至阶段的无烟煤天然焦。 中低变质阶段的烟煤（气煤贫煤）为低中灰分中灰分煤；特低硫分低中硫分 煤；特低磷低磷煤，具中热值高热值；煤灰为高熔难熔灰；结渣指数低；各煤层 属中高挥发分煤；具中等强粘结性；具良好的结焦性；各煤层可选性评定为易选极 难选煤。 1、主要可采煤层物理性质和煤岩特征 各煤层沉积环境相近，煤的物理特征相似，一般为黑色，少量灰黑色，条痕褐黑色； 油脂光泽弱玻璃光泽；无烟煤和天然焦由于煤层受岩浆侵入烘烤而变质，其颜色为深 灰钢灰色；条痕深灰铅灰色；玻璃光泽金刚光泽。烟煤多为粉状、碎块状、鳞片 状，51煤多为块状；无烟煤、天然焦为粉状块状。烟煤性软，天然焦性硬，燃烧有爆 裂现象。烟煤视比重较轻，一般为 1.301.45；无烟煤、天然焦则一般1.5，高者可达 2.0 以上。 宏观煤岩类型，烟煤以亮煤、暗煤为主，夹镜煤线理-条带，半亮-半暗型，无烟煤、 天然焦煤岩类型多不清。 烟煤在镜下可见条带状结构，以凝胶化基质和镜煤为主，其次有丝炭化、角质化分 子和树皮。51煤层和 10 煤层有的以丝炭化角质亮暗煤和暗煤为主。 无烟煤和天然焦镜下观察结构已遭破坏，组分不清。仅个别偶见残留的丝炭角质 化分子，具熔融和软化现象。 矿物杂质以泥质为主，以块状、条带状、分散状、浸染状分布其中，有的可见碳酸 盐矿物和黄铁矿等。 煤的镜质组反射率（Romax），烟煤为 0.741.20 之间，属变质阶段，无烟煤、 天然焦反射率在 1.52.0，属甚至更高阶段。 2、主采煤层煤的化学性质 原煤灰分：10 煤层为 12.8732.93%，平均值为 15.85%，属低中灰分煤，精煤灰分 是原煤经 1.40 比重液洗后测定的，灰分普遍有所下降，平均两极值为 6.9310.39%，以 10 煤层最低。 原煤硫分：全硫含量平均值在 0.301.33%，10 煤层全硫平均值均36%，火焰长度在 70800mm，具有爆炸 危险，需通入 2085%岩粉方可抑止其爆炸。据煤矿技术操作规程提供的煤尘爆炸 经验公式 K=V100/（V+Fc），计算出本井田烟煤部分的煤层煤尘爆炸指数（K 值）为 28.9940，皆大于 15，可以确定本井田各煤层皆具有煤尘爆炸危险性。 无烟煤和天然焦煤尘爆炸指数（K 值）为 7.459.31，均2.1），目前尚不能用于工业炼铝，质纯者可达软质粘土和半软质粘土 。由于其中有害组分 Fe2O3含量过高，经过工业处理，未来可能有利用价值。 铝质泥岩中的锗（Ge）未达工业品位；镓（Ga）含量为 3046ppm，平均 38ppm， 大于铝土矿中 Ga20ppm 的边界工业品位，因铝质泥岩暂未能开发，镓也不能利用；另 外对部分样品测试了铀（U），含量甚微45）0.50.60.60.40.40.5 最低灰分%4050 本矿井设计对 10 煤层进行开采设计，它的平均厚度为 4.5m，基岩无出露，均为巨厚 新生界松散层覆盖。 本次储量计算是在精查地质报告提供的 1：5000 煤层底板等高线图上计算的，储量 计算可靠。 采用块段法计算工业储量。 地质块段法就是根据一定的地质勘探或开采特征，将矿体划分为若干块段，在圈定 的块段法范围内可用算术平均法求得每个块段的储量。煤层总储量即为各块段储量之