正旺煤业有限责任公司.doc

第一章 概 况第一节 目的任务一、目的任务经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发200931号关于吕梁孝义煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复批准，以山西焦煤集团为主体企业对原山西孝义市柱濮镇鸿源煤矿有限公司、山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司部分资源（国有）进行兼并重组整合，兼并重组后企业名称为山西汾西正旺煤业有限责任公司。2010年3月22日山西省国土资源厅为该矿换发了编号为C1400002009121120046169号采矿许可证，批准开采2-11号煤层，井田面积5.205km2，新增面积0.0500 km2，生产规模120万t/a。为了满足兼并重组整合后矿井设计和建设的需要，该矿委托山西同地源地质矿产技术有限公司编制山西汾西正旺煤业有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告。矿井兼并重组整合后，利用并改造原鸿源煤矿工业场地作为新的工业场地，仍采用立井开拓方式，利用现有主立井，刷大副立井、回风立井开发全井田，采用综合机械化采煤方法。二、主要任务如下1搜集该矿以往地质资料及生产矿井的实际资料，以此为基础编制完整的地质报告；2详细查明井田构造情况，评价井田的构造复杂程度；3进一步研究含煤地层，详细查明开采煤层层数、层位、厚度、结构、可采范围； 4详细查明可采煤层的煤质特征及其变化情况，确定煤类。了解煤的工艺性能，评价煤的工业利用方向；5详细查明直接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、含水空间的发育程度及分布情况，详细了解间接含水层的岩性、厚度、埋藏条件、富水性、含水空间的发育程度及分布情况；详细查明隔水层的特征，分析充水因素，确定矿井水文地质类型；6.查明采（古）空区积水、积气及火区情况；7.详细研究可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层的瓦斯成分和含量，以及矿井瓦斯涌出情况，煤的自燃倾向性、煤的爆炸危险性和地温情况；8对井田内批准开采煤层进行资源/储量估算。三、报告编制依据本报告编制的依据主要有：1.山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发200931号关于吕梁孝义煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复；2.2010年3月29日山西省国土资源厅为该矿换发了编号为C1400002009121120046169号采矿许可证；3.中华人民共和国国土资源部煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）；4.中华人民共和国煤炭工业部矿井地质规程（试行）；5.煤矿防治水规定（国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009.9.21）；6.中国煤炭分类（GB5751-1986）；7.煤炭质量分级（GB/T 15224.1、2、3-2004）；8.矿方提供的批采煤层采掘工程平面图及其它相关生产资料。第二节 位置及交通一、位置山西汾西正旺煤业有限责任公司位于山西省孝义市西南16km处柱濮镇贺南沟村下柱濮村一带，行政区划隶属于柱濮镇，地理坐标为东经：1113648-1113835，北纬370251-370515。2010年3月29日山西省国土资源厅为该矿换发了编号为C1400002009121120046169号采矿许可证，批准开采2-11号煤层，生产规模120万t/a，井田面积由下列19个拐点坐标连线圈定：井田拐点坐标拐点编号西安80坐标北京54坐标XY拐点编号XY14105951.2919555945.57141060001955601524104721.2819555840.57241047701955591034102751.2519554565.56341028001955463544101951.2419554580.56441020001955465054101951.2519555925.58541020001955599564103201.2619555930.57641032501955600074103384.2619556071.58741034331955614184103766.2719556355.58841038151955642594104131.2719556630.589410418019556700104104151.2719556655.5810410420019556725114106091.3019557195.5811410614019557265124106421.3019556940.5712410647019557010134106421.3019555930.5613410647019556000井田东西宽2.630km，南北长4.470km，面积5.205km2，煤层开采深度由869.99m至439.99m。二、交通条件井田北西距S321省道和南同蒲铁路介休阳泉曲支线兑镇火车站均为4km，其间有县乡级相连，交通极为便利（交通位置图）。 第三节 自然地理一、地形、地貌井田位于吕梁山中段之东麓，地形地貌属黄土高原低山丘陵区，由黄土脊、峁和（东西向、北东-南西向）大型冲沟相间组成。大型山脊、梁峁延展方向多为北东向，脊峁部多为黄土和红土覆盖，地势较为平坦，沟谷为北东向或南东-北西向，大多地势陡峻，谷底多有多有基岩出露和冲积物堆积。井田内地势陡峻极为复杂，最高点位于井田西南部山顶，标高为1054.70m，最低点位于西北部沟中，标高为865.00m，相对高差为189.70m。二、水文本区属黄河流域汾河水系。井田内无常年性河流，大沟谷为季节性水流，平时为干谷，有的有泉水补给，但流量微小，雨季水量聚增，形成洪水激流。井田北部边界外有兑镇河，东部边界外有柱濮河，均为季节性河流，汇入井田东部张家庄水库，最后经文峪河进入汾河。三、气象本区属暖温带大陆季风型气候，四季分明，温差较大，雨量集中。春秋干燥，风沙较大，夏季酷热多雨，冬季寒冷干燥。根据历年气象计录资料：日平均气温7-8月最高，极端最高气温达40，12月下旬至次年1月最低，为-23.1，年平均气温10.2。平均年降水量456.6mm左右，最大年降水量671.81mm，最小降水量373.2mm，降水多集中在7、8、9月份；平均年蒸发量1870.2mm左右。11月15日前后开始结冰，次年3月初解冻，最大冻土深度830mm，无霜期180天左右，最大积雪厚度18cm。平均风速2.1m/s，最大风速18.7m/s。四、地震本区位于山西省临汾原平强震带，在霍州、洪洞一带发生5级以上地震多起。据史料记载，1291年（元朝）临汾地震死亡万余人。1303年9月25日洪洞、赵城一带发生8级地震，震中烈度度，在赵城、洪洞、临汾三县地裂成渠，村堡迁移，死亡20余万人，伤数十万人。1556年（明朝）永清地震也十分剧烈，1979年介休地震，本区亦有较强震感。据中华人民共和国标准GB50011-2001建筑抗震设计规范，本区属烈震区，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。第四节 周边矿井及小窑井田北与山西汾西正城煤业有限责任公司相邻，东北与山西汾西正令煤业有限责任公司相邻，北部、东南部、南部、西部均为山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司井田。（见四邻关系图1-4-1）1.山西汾西正城煤业有限责任公司该矿由山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司、山西汾西集团有限责任公司高阳煤矿、山西孝义红花沟煤业有限公司、山西孝义南尾沟煤业有限公司兼并重组整合而成，其中山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司、山西孝义红花沟煤业有限公司、山西孝义南尾沟煤业有限公司位与本井田相邻。（1）山西孝义红花沟煤业有限公司:位于井田东北部，为兑镇镇办煤矿，建于1999年，井田面积为0.9701km2，生产能力9万t/a。批准开采1、2号煤层，现开采2号煤层，为立井开拓，采煤方法壁式炮采，低瓦斯井，矿井涌水量为50m3/d 。与本井田无越界开采现象。（已关闭）（2）山西孝义南尾沟煤业有限公司：位于井田东北部，为兑镇镇办煤矿，采矿许可证号：1400000721871，建于1996年，井田面积为2.0054km2，生产能力15万t/a。批准开采1、2号煤层，现开采2号煤层，为立井开拓，采煤方法壁式炮采，低瓦斯井，矿井涌水量为80m3/d 。与本井田无越界开采现象。（已关闭）（3）山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司：（下边叙述）。2. 山西汾西正令煤业有限责任公司该矿始建于1985年，1986年投产。本矿批准开采2、3号煤层，2004年扩界后，该矿进行改扩建，现为基建矿井，准备开采2号煤层，生产能力30万t/a。该矿井下采用长壁式采煤，机械化采煤工艺，液压支柱支护，箕斗提升，设备型号为JTK-1.2，功率55KW，运输大巷为皮带运输，双速绞车运料、运矸。通风方式为中央并列式，通风设备型号为BK54-411型，功率30KW2，风量1800m3/min。最大涌水量为300m3/d,最小涌水量为120 m3/d，平均涌水量为200m3/d，与雨季有关。防爆矿灯照明。根据煤矿提供矿井瓦斯绝对涌水量2.53 m3/min，相对涌出量4.0 m3/min，属低瓦斯矿井。与本井田无越界开采现象。3. 山西汾西矿业集团水峪煤矿有限责任公司该矿于1959年建井，1966年1月投产，设计能力90万t/a。于1977年达产，开采水平为+800水平，分为五个采区开采井田水峪区煤炭资源。以后该矿从1982年2003年进行了两次改扩建，生产能力已达400万t/a。矿井采用斜井盘区式开拓，采煤方法为放顶煤综采、高档普采。矿井通风方式采用中央边界抽出式，新鲜风流经副井进入各采区，乏风从工作面进入采区回风巷，经风井主扇排出地面。矿井运输设备主要有可弯曲刮板运输机、强力皮带输送机及矿车。运料由副井井底车场进入各采区各工作面。井下运煤由皮带或刮板运输机从工作面进入采区煤仓，由采区煤仓集中装车由电机车运入井底煤库，而后由主井强力皮带输送机运至地面。矿井排水设备：1号中央泵房配备DF280-433型主水泵三台（工作、备用、检修水泵），电机功率160kW，排水管直径219；2号中央泵房配备DF450-604型主水泵三台（工作、备用、检修水泵），电机功率500kW，排水管直径325。矿井水由井下中央水仓排至地面。2006年矿井瓦斯绝对涌出量3.57m3/min，相对涌出量0.58m3/t，二氧化碳绝对涌出量19.36m3/min，相对涌出量3.15m3/t。鉴定级别为低瓦斯矿井。各可采煤层煤尘均有爆炸性，2号煤层为不易自燃煤层，9、10+11号煤层为容易自燃煤层。据水峪煤矿在改扩建过程中揭露及生产中掌握的资料，井田内上组煤采空区积水量大，对下部煤层的开采极为不利。 水峪煤矿东部宜兴扩区回风大巷从本井田北部和中部通过，其它地方与本井田均无越界开采现象。第五节 地质勘查及矿井地质工作一、以往地质工作1.汾西矿区地质工作开展较早。1917年1952年，先后有候德封、王竹泉、盛金章等老一辈地质工作者进行过大区域（包括本矿区）的不同比例尺的地质矿产调查，采集岩石、矿物及化石标本，划分了地层，为以后的工作打下良好基础。2.1954年1955年，地质部山西省办事处燃料地质队在本区进行过地质调查工作，并收集了大量的资料。编制有山西省汾河流域孝义霍县间煤田普查报告及山西省汾阳县石庄镇附近煤田普查报告。附有必要图件，内容较为丰富、详实，为以后进一步勘探提供了主要依据。3.1958年1960年，山西省煤管局地质勘探局144队，先后在本区做精查地质勘探及水源勘探工作，其勘探主要手段为野外地质填图以及钻探工作。先后提交了偏店兑镇间水源勘探报告及“水峪”、“旺家垣”等精查报告。经过复审后认为均未达到最终报告要求，需要补充勘探或重新勘探。4.1962年5月1963年3月，山西省煤炭工业局地质勘探局119队对水峪煤矿水峪区进行了补充勘探，其勘探手段主要是野外地质填图以及钻探工作，提交了山西省霍西煤田汾孝矿区水峪井田最终地质报告（精查补充勘探），1964年1月山西省储委以100号决议书批准。5.1964年，山西省煤炭工业管理局地质勘探局119队对旺家垣、瓜沟井田进行精查勘探，其勘探手段主要是野外地质填图及钻探工作，提交了山西省孝义县汾孝矿区旺家垣、瓜沟井田最终地质报告（精查），1965年4月5日山西省储委以114号决议书批准。6.1983年，汾西矿务局生产勘探队对交子里勘探区进行精查勘探，勘探手段主要是野外地质填图及钻探工作，提交了山西省霍西煤田汾孝矿区交子里勘探区精查地质报告。7.1990年1月，汾西矿业集团水峪煤矿在以往地质工作的基础上，结合矿井探采两方面地质资料进行对比、分析并加以总结，编制完成了汾西矿务局水峪煤矿矿井地质报告。1990年1月，山西煤管局对该报告进行了评审，报告符合规程要求，达到了编制目的，予以批准。1992年2月，山西煤炭工业管理局统晋煤生字1992第73号文批复审查意见。8.1995年4月，中国煤田地质总局119勘探队对宜兴井田进行精查勘探，勘探手段主要是野外地质填图及钻探工作。提交了山西省霍西煤田汾西矿区宜兴井田勘探（精查）地质报告。本井田位于旺家垣、瓜沟井田东部，勘探期间在井田内及周边施工有旺-4、旺-7、旺-21、旺-23、旺-25、旺-27、旺-28、旺-30、旺-32、旺-33、旺-34十一个钻孔，以上钻孔均为本次报告编制所利用。二、矿井地质工作及本次勘查工作（一）矿井地质工作该矿自建井以来，配合采掘工作，其矿井地质与矿井水文地质工作也在不断地进行着，积累了一定的矿井地质与矿井水文地质资料，本次工作通过搜集、整理并分析研究这些资料，对其不足之处补做了部分地质工作，使矿井地质与矿井水文地质工作更进了一步。1.矿井地质、测量工作该矿测量工作由本矿专职测量技术人员完成。井筒、主巷及主要巷道采用经纬仪施测，利用三角网加密控制，先测得近井点做联系测量，然后采用井下导线逐点实测，部分采掘巷道用罗盘结合皮尺作简易测量，其精度达到规范要求，质量基本可靠。回采工作面的编录：回采工作面的编录是提供回采工作面地质说明书的主要地质基础。本矿对采区进行了简单的编录，沿巷道煤壁进行连续观察，实测煤厚、煤层结构、顶底板岩性，将所揭露的地质构造、涌水量、瓦斯等情况记录在册。矿井地质资料整理：本矿建立了地质构造、巷道见煤点等台帐。2.矿井水文地质工作井田内地表河流不发育。矿井生产能力为30万t/a时，矿井正常涌水量600m3/d，最大涌水量为780 m3/d，主要以顶板淋水和井筒渗水为主，现开采15号煤层，随着采空面积的增大，可能会引起矿井涌水量的变化，今后还应注意加强矿井水文地质工作。在生产过程中，专门技术人员随时对井下的涌水情况及其变化作了观测记录，设立台帐，根据涌水量变化情况，及时向地面抽排，以保证井下安全生产。井田内2、9号煤层已采空，在下山部位存在积水，因此在煤层开采时，对采空积水要及时查明，要注意及时疏排采空积水，确保矿井安全。3.综合图件采掘工程平面图：该矿技术人员在搜集整理以往地质资料的基础上，依据矿井实际测量资料和开采情况编制采掘工程平面图，该图反映出截至2010年底的井下巷道布置、采空范围及地质构造等实际情况，资料准确、精度高，能够满足本次编制兼并重组矿井地质报告的需要。（二）本次工作在本次报告编制过程中，充分搜集了以往地质资料，开展实地调查，对搜集和调查的资料进行了综合分析和研究，并与矿井采掘情况对比验证、严格按兼并重组整合矿井地质报告编制提纲进行编写。1.搜集了旺家垣、瓜沟井田进行精查勘探时施工的11个钻孔资料。2.见煤点数据为矿井采掘巷道实际揭露，由矿方和本公司测量人员进行了实测。3.煤层采掘工程平面图采用矿方提供的最新资料。4.矿井涌水量为矿方观测资料。5.瓦斯鉴定，煤尘爆炸性和自燃倾向性等数据均为上级和有资质部门的检验或鉴定成果。6.对井下小窑破坏区、采（古）空区积水和火区进行了查明和预测。三、井田地质勘查程度评价（一）地形地质地质图本次使用的地形地质及水文地质图系矿方提供。该图由煤田航测遥感公司航测队于1988年测绘完成，采用1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，中央子午线111，基本等高距5m，其地形、地物清晰，精度可靠。地质部分是在上述1：5000地形图的基础上，采用以追索法为主，穿越法为辅，仪器标定，展绘到1/5000地形图上，重新着色绘制而成，填图单位到组（段），质量较好。本次同地源公司地测人员进行了现场修测，并将其坐标系统换算为1980西安坐标系，配有1954北京坐标系统，可满足本报告使用。（二）井田地质勘查程度评价 1.钻探及测井以往历次勘探的钻探工程和工作量表 表1-5-1 项 目阶段钻探工程工作量/个数物探测井工作量/个数施工单位霍西煤田旺家垣井田精查390.05m/2383.50m/2山西省煤炭工业局地质勘探局144队（1958-1960年）霍西煤田旺家垣瓜沟井田精查1929.28m/91810.74m/9山西省煤炭工业局地质勘探局119队（1962-1964年）合计2319.33m/112194.24m/11本次报告利用了山西省煤炭工业管理局地质勘探局144队1960年对旺家垣井田进行精查勘探时施工的2个钻孔和119队1964年对旺家垣、瓜沟井田进行精查勘探时施工的9个钻孔，所有钻孔均按当时标准进行了验收。钻探质量：11个孔全部为乙级孔，乙级孔率为100%；打穿可采煤层43层次，打丢3层，优质（O）9层，合格() 31层。优质、合格率93%。测井质量：11个孔全部为乙级孔，乙级孔率为100%；测井见可采煤层43层，优质（O）9层，合格() 32层，废品（）2层，优质、合格率95%。钻探测井质量尚可，能满足本次编制报告需要。2.封孔本次有利用的钻孔均按规范要求进行了封孔，质量合格。以上收集到11个钻孔资料，并结合井巷工程，综合分析，井田地质控制程度达到了勘探程度，满足本次兼并重组整合报告编制需要。第二章 矿井地质第一节 区域地质简况一、区域地质1.区域地层本井田位于霍西煤田的北部，汾孝矿区旺家垣、瓜沟井田精查勘探区的东部。地层出露较齐全，由老到新为古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，以中奥陶系地层为基底。区内山梁部分及部分沟谷底部普遍被第四系地层覆盖，一些沟谷底部及其两侧可见上第三、四系地层分布。附：区域地层简表(2-1-1) 。2.区域构造本区位于山西省中部，霍西煤田的北部，西有吕梁复式背斜，东有霍山背斜。根据山西省区域地质志，霍西煤田属于吕梁山块隆东南部之四级构造单元：阳泉曲汾西盆状复向斜，分布在孝义市阳泉曲汾西县及以南一带。总体展布方向为北北东向，长约140km，宽约45km，面积约6300km2，是组成吕梁山块隆的主体构造之一，广泛发育石炭二叠系含煤地层。不同级别不同形态的褶曲构成了煤田的基本格架，并以高角度正断层为主，次一级的褶曲发育是煤田的一大特点。本区地质构造受祁吕贺“山字型”构造、华夏系构造以及汾河凹陷的控制，燕山运动构成了该区地质构造的基本轮廓。3.岩浆岩区域内未有岩浆体侵入现象。 区域地层简表 表2-1地层系统厚度(m)主要岩性特征界系统组最小最大新生界第四系全新统0-42洪积-冲积砾石、砂砾石及次生黄土更新统马兰组0-133棕黄褐黄色黄土质砂粘土夹砂土、砂质粘土离石组0-95灰黄-褐黄色、砂质粘土，亚砂土形成陡立的黄土沟谷上第三系上新统静乐组0-15棕红、棕黄色粘土、亚粘土夹钙质结核保德组0-448砾石及棕红色砂质粘土古生界二叠系上统石千峰组0-215紫红色中-细粒长石砂岩，夹薄层泥岩及泥灰岩碎块上石盒子组245-548分三段，上、中段以灰紫色砂岩、泥岩为主，下段以灰绿色砂岩为主下统下石盒子组70-159分二段，上段以灰绿色长石石英砂岩为主，下段以灰绿、灰黑色砂岩为主，含植物化石山西组35-78灰黑色、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及煤层石炭系上统太原组78-140灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩砂岩及三四层石灰岩及煤中统本溪组20-43灰-深灰色砂岩，泥岩、砂质泥岩、灰岩及薄煤层，底部铝土岩及山西式铁矿奥陶系中统峰峰组100-239分二段，上段厚层石灰岩，下段厚层状及角砾状石膏、白云质灰岩，泥灰岩上马家沟组150-310深灰色角砾状豹皮状石灰岩下马家沟组83-156深灰色中厚层状石灰岩下统75-154深灰色厚层状石灰岩寒武系190-300二、区域含煤特征区域内含煤地层主要为太原组与山西组，总厚约175m，含煤13层，煤层总厚约11m，含煤系数约6.3%。山西组含1、2、3号煤层，其中2号煤层为全区稳定可采煤层， 1、3号煤层为不稳定局部可采煤层。太原组含有4、5、6、7上、7、8、9、10、11号煤层，下部9、10、11号煤为全区稳定可采煤层，上中部4、5、6、7号煤为局部可采煤层，也不稳定。其余为不稳定不可采煤层。区内多为炼焦用煤。煤的变质程度呈北西-南东向由深变浅。矿区内贫煤、瘦煤，焦煤，肥煤均有。水峪 、柳湾和兴跃南部偏店一义棠间太原组焦煤，山西组煤为肥煤，西南部为肥煤，而山西组局部有焦煤。山西组煤属中灰、特低硫煤；太原组煤9、10号煤属低-中灰、中高硫煤；11号煤为高灰、低硫煤。第二节 矿井地质一、地层本井田位于霍西煤田汾西矿区。煤系地层的基底为奥陶系灰岩，在其上部沉积了石炭系、二叠系地层及第三、第四系红、黄土层。煤系地层与奥陶系为平行不整合接触。井田大部分地区被红黄土覆盖，在沟谷中出露有太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组地层，根据勘探及生产揭露，井田地层由老至新如下：（一）奥陶系（O）1奥陶系中统上马家沟组（O2s)位于峰峰组之下，与峰峰组为整合接触。井田内勘探钻孔均未揭露。井田内地表无出露，依据区域地质资料，由灰色、深灰色厚层状石灰岩、泥灰岩、夹灰红色白云质灰岩、白云岩等组成。岩性致密坚硬性脆，裂隙为方解石脉状充填。2奥陶系中统峰峰组（O2f)井田内地表无出露。地层厚度130.96156.10cm。平均厚度139.70m。下段主要由灰色、浅灰色海相石灰岩、泥灰岩、石膏、泥质白云岩及晶粒灰岩组成。上段主要为深灰色粉晶石灰岩或微晶粒灰岩，下部夹薄层泥灰岩或灰质白云岩，裂隙及小溶洞发育，多被方解石脉状充填。（二）石炭系1石炭系中统本溪组（C2b）该组地层沉积于古侵蚀面之上，与下伏奥陶系灰岩呈假整合接触。地层厚度20.4832.14m，平均厚度26.31m。主要为黑色泥岩、粉砂岩、浅灰-灰色铝质泥岩夹岩屑石英砂岩及不稳定生物碎屑泥晶灰岩组成，上部局部夹薄煤一层，厚度薄且不稳定。底部为夹有团块状黄铁矿的铝土泥岩，具内碎屑或鲕状结构，有时含有铁质团块(即G层铝土和山西式铁矿层位)。铝土岩以突出的伽玛异常为特征。本组含石灰岩12层，厚度变化大，层位不稳定，石灰岩中产有蜓科等动物化石。2石炭系上统太原组（C3t)是井田内主要含煤地层之一。地层厚度78.4698.356m，平均83.92m，主要由灰白、灰黑、黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩、深灰色生物屑泥晶灰岩和煤层组成。其中7、9、10+11号煤为全区稳定可采煤层，其余为零星可采或不可采煤层。含K2、K3、K4三层石灰岩，发育稳定（K4灰岩在井田西北部官窑村附近相变为砂岩），是全井田地层对比标志层。底部灰白色中-粗粒石英砂岩(K1)特征明显，但发育不稳定，有时相变为泥岩或粉砂岩。与下伏地层整合接触。现分段叙述如下：一段（C3t1）：由K1砂岩底至K2灰岩底，21.4028.30m，平均25.39m，以深灰黑色泥岩为主，夹粘土质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、局部夹粉砂岩。底部为灰色细粒砂岩（K1），常相变为粉砂岩，含煤3层，为9、10+11、12号煤，其中9、10+11号煤层为全区稳定可采煤层。二段（C3t2）：由K2灰岩底至K4灰岩顶，41.5064.30m，平均46.90m，以深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩、夹细粒砂岩、粉砂岩，有灰深灰色灰岩3层，含煤3层（7上、7、8），均不可采。三段（C3t3）：K4灰岩顶至K7砂岩底，3.4018.00m，平均11.63m，为深灰深黑色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩，含煤层2层（4、5），均为不可采煤层。（三）二叠系1二叠系下统山西组（P1s）为井田内主要含煤地层之一，地层厚度37.39m49.73m，平均厚度43.56m。主要由灰黑色泥岩、褐灰色粉砂岩、含大量菱铁质鲕粒及岩屑石英砂岩、泥岩和煤层组成。岩性变化较大，下部多为砂岩、泥岩，泥岩中常夹有菱铁矿结核，风化后成为铁锈色。其中2号煤层厚度0.90m2.72m，平均厚度1.79m，为全区稳定大部可采煤层；3号煤层厚度0m1.70m，平均0.60m，为不可采煤层。其余煤层为零星可采或不可采煤层。底部褐灰色细粒岩屑石英砂岩(K7)，与下伏地层整合接触。2二叠系下统下石盒子组（P1x）K8砂岩底至K10砂岩底，地层厚度79.52m132.00m，平均厚度108.91m。主要由岩屑长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。上部以黄绿色泥岩、砂岩及细中粒砂岩为主，中部以黄绿色中粗粒厚层砂岩为主，夹黄色、黄灰色泥岩及砂质泥岩。K9为黄绿色粗砂岩，成份以石英长石为主，泥质胶结，下部为黑灰色泥岩、砂质泥岩夹薄层细砂岩，砂质泥岩中含丰富的羊齿、芦木等植物化石，孢粉组合特征与山西组接近。底部有薄煤12层，煤层不稳定常尖灭。K8砂岩为黄色中粒砂岩，成份以石英长石为主，泥质胶结，厚度变化大，含大量菱铁矿碎屑，沿层面富集，具炭化面及小型交错层理。K8之上细砂岩中，经镜下鉴定有海绿石，粒径0.250.1mm，是重要的指相矿物。泥岩、砂质泥岩自然伽玛值与下伏山西组同类岩层相近，但明显高于上覆上石盒子组下段的的同类岩层。3二叠系上统上石盒子组(P2s)井田西南沟谷中出露该组地层，最大殘留厚度182m。主要由灰绿-灰白色长石石英砂岩、灰绿紫红色及杂色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。底部灰绿-灰白色中粒长石石英砂岩，常含石英燧石细砾(K10)，厚度0.75m19.20m，平均6.33m，为上下石盒子组分界标志，其上部约20m左右有一层含铝质泥岩致密细腻。该段砂质泥岩、泥岩伽玛值偏低，自然伽玛基线明显低于下伏下石盒子组。底部铝质泥岩自然伽玛高值突出，以此可进行地层对比。（四）上第三系上新统（N21+ N22）不整合于下伏基岩之上，地层厚度039.60m，平均厚度24.54m，地表沟谷中有出露。主要为棕黄、棕红色粘土、砂质粘土，局部夹砂砾层，粘土中多含钙质结核，局部富集。（五）第四系（Q）1. 中更新统（Q2）区内广泛分布，岩性为灰黄色亚砂土，疏松，具大孔隙，垂直节理发育，常形成独特的黄土地貌。底部往往具一层灰褐色、棕红色古土壤层。厚度为0-25.0米。2. 全新统（Q4）区内沟谷中有少量沉积，为近代冲、洪积层，厚度为0-8.00米。二、含煤地层井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，各组地层如下。（一）石炭系上统太原组：为井田内主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组地层之上。地层厚度78.46m98.35m，平均厚度83.92m，为障壁岛-碳酸盐台地沉积体系，上部及下部为碎屑岩沉积，中部为清水与混水交替沉积，一般发育四个沉积旋回。岩性主要为灰黑色黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩、深灰色生物屑泥晶灰岩和煤层。其中7、9、10+11号煤为区内稳定可采煤层，其余为零星可采或不可采煤层。底部K1砂岩，厚度0.65m2.23m，平均厚度1.18m，灰白色细、中粒结构，其结构成份成熟度均较高，分选好，石英含量在95%以上，硅质胶结。显微镜下石英颗粒表面纯净，可见次生加大现象，特征明显易于辨认，是良好的对比标志层，但其稳定性较差，有时相变为粉砂岩或泥岩，与下伏本溪组整合接触。该组中部三层生物屑泥晶灰岩K2、K3、K4层位稳定，含丰富的动物化石，特征明显，可作为对比标志层。K2灰岩：位于该组下部，距K1砂岩14.70m36.22m，一般23m左右，为9号煤层的直接顶板，厚度6.85m13.70m，平均厚度11.50m。深灰色，有时夹一薄层泥岩，含大量生物化石及碎片，其中以蜓含量最高，尤以底部特别富集。夹燧石结核及透镜体，具生物遗迹化石、丘状层理、滞积层、粒序层理等风暴沉积特征。K3灰岩：为8号煤层直接顶板，厚度4.208.25m，平均厚度5.55m，上距K4灰岩约8m，下距K2灰岩约17m。灰-深灰色，含大量生物化石及碎片，以海百合茎为主，含蜓科化石。微体化石牙形刺有横越曲颚刺新种、瓦宝恩曲颚刺、纤细曲颚刺。据景家沟露头发现腕足类化石有4种。K4灰岩：为7号煤层直接顶板，厚度2.70m6.80m，平均3.78m。为深灰色生物屑泥晶结构，顶部常含有泥质，含大量海相动物化石及碎片，如腕足类、海百合茎，有孔虫等，并有大型藻迹、虫孔等遗迹化石，据283号孔样品鉴定含蜓、微体化石牙形刺及细长曲颚刺等化石。太原组地层植物化石也相当丰富，在景家沟露头发现有丁氏厥、卵脉羊齿、镰脉羊齿等。基本上能反映出晚石炭世植物特征。太原组岩层物性特征：泥岩自然伽玛较高，视电阻率低。砂岩视电阻率较高，自然伽玛为低值反映。石灰岩视电阻率为高峰型，而伽玛、声速为低异常，自然伽玛为低值。煤层视电阻率、伽玛伽玛、声速呈高峰反映，7、9、10+11、12号煤自然伽玛为低异常，其中5号煤顶部及顶板泥岩自然伽玛高值突出，是良好的物性标志。太原组四个沉积旋回中，海进海退序列明显，其煤层形成于两种沉积序列：（1）障壁岛后侧泥炭坪成煤序列煤层形成于障壁岛后侧泥炭环境，其成煤特点为层位稳定分布广，厚度变化大，常与下伏砂体成错位关系，本区5、8号煤层即形成于这类环境。（2）泻湖泥炭坪成煤序列煤层形成于泻湖靠陆一侧的泥炭坪环境，其成煤特点为分布面积广，层位稳定，厚度大，井田西部硫分含量高，7、9、10+11号煤均形成于这类环境。（二）二叠系下统山西组(P1s)为区内主要含煤地层之一，与下伏太原组地层整合接触，厚度37.3949.73m，平均厚度43.56m，主要为灰黑色泥岩、粉砂岩、褐灰色含大量菱铁质鲕粒及碎屑的岩屑石英砂岩和煤层。其中2号煤为稳定可采煤层，3号为不稳定的局部可采煤层，其余为零星可采或不可采煤层。底部为一层浅褐灰色岩屑砂岩，一般为细粒结构，逆粒序层理，含菱铁矿碎屑，层面富集云母碎片，厚度变化较大，具河口砂坝相沉积特征，为与下伏太原组分界的砂岩。K7砂岩电阻率异常不太高，但曲线形态下高上低，特征明显。3号煤层电阻率、伽玛伽玛、声速曲线高异常突出，自然伽玛低值明显，煤层单一。2号煤层在电阻率，伽玛伽玛、声速曲线上异常突出，自然伽玛低值显示，为识别2号煤的标志。自太原组沉积后期地壳上升，形成了山西组陆相河控建设性浅水三角洲沉积体系，由于水体较浅，区内仅发育有三角洲平原及前缘沉积，主要沉积亚相有：河口砂坝相、支流间湾相、分流河道相、天然堤相、决口扇相、湖泊相、沼泽相(闭流沼泽相，覆水沼泽相，泥炭沼泽相)、泛滥平原相、泥炭坪相。山西组发育有明显的3个沉积旋回中，其垂向上有两种沉积序列，即下部三角洲前缘沉积序列，中上部三角洲平原沉积序列。三角洲前缘沉积序列中，煤层形成于支流间湾上的泥炭环境，由于支流间湾本身受着河口砂坝的限制，一般与其平行成条带状，因此所形成的煤层其厚度常与底部砂体成错位关系。当泥炭坪随着三角洲的向前推移，向河口砂坝及三角洲平原扩展时，可形成大面积的煤层。本区3号煤即形成于这种环境。 三角洲平原沉积序列中，煤层一般形成于湖泊与沼泽环境及废弃河道内。影响因素比较复杂，煤层厚度的变化主要受成煤前沉积基底的地势及分流河道发育范围和横向迁移诸因素控制。而成煤后，次一级旋回分流河道的冲刷破坏作用，也是一种重要因素。区内1、2号煤形成于此环境。三、构造井田位于吕梁山复背斜东翼，总体为一宽缓的背斜构造，背斜轴向北东-南西，西翼地层倾角3-6，东翼地层倾角6-8，在井田内延伸3300m，地表填图控制。井田西部和东部发育三条正断层，F1断层落差2030 m，F2断层落差10 m，F3断层落差2m，均为地表填图和井巷控制。井田内未发现陷落柱，未见岩浆侵入现象。井田构造类型为简单。断层特征表表2-2-2断层编号位置性质走向倾向倾角（）落差（m）延伸长度（m）F1东部正NESE7520-503000F2西部正NESE80104300F3南部正NESE702500第三章 煤层、煤质及有益矿产第一节 煤层一、含煤性井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组平均厚度43.56m，含煤4层，编号自上而下为1、2、3、3下号煤层，2号煤层为可采煤层，其它均为不可采煤层，含煤总厚度2.58m，含煤系数5.74%。可采煤层总厚度约1.79m，可采含煤系数4.11%。太原组平均厚度83.92m，含煤8层，编号自上而下为4、5、7上、7、8、9、10+11、12号煤层，其中7、9、10+11号为稳定可采的薄煤层至厚煤层；4、5、7上号为不稳定不可采煤层；太原组煤层平均总厚11.06m，含煤系数为13.20%。可采煤层总厚度10.49m，可采含煤系数12.50%。二、可采煤层1.2号煤层（六尺煤）位于山西组上部，下距7号煤层25.0161.10m，平均43.54m，煤层厚度0.902.72m，平均1.79m，含01层夹矸，结构简单，煤层顶板一般为砂质泥岩，底板一般为泥岩。为稳定的全区可采煤层，井田内已全部采空。2.7号煤层（铜三尺）位于太原组中下部，K3、K4灰岩之间，上距2号煤层25.0161.10m，平均43.54m,煤层厚度0.70m1.35m，平均厚度1.00m，含02层夹矸，结构简单较简单，煤层顶板一般为灰岩，底板一般为泥岩，为稳定的全区可采煤层。3.9号煤层（毛四尺）位于太原组下部，K2灰岩之下，上距7号煤层32.3354.50m，平均39.19m,煤层厚度1.14m2.34m，平均厚度1.64m，不含夹矸，结构简单，煤层顶板一般为灰岩，底板一般为泥岩，为稳定的全区可采煤层，井田内已大部采空。（五）10+11号煤层（丈八煤）位于太原组下部，10、11号煤层在本井田内合并为一层。上距9号煤层0.471.27m，平均0.87m,煤层厚度6.28m11.49m，平均厚度7.85m。含夹矸24层，结构较简单复杂, 煤层顶板一般为泥岩，底板一般为泥岩，属全区稳定可采煤层。在矿井生产中常见较稳定夹矸34层。夹矸层位较稳定，变化有规律可寻，对分层开采具有指导作用。煤层节理、层理均较发育。井田内可采煤层特征见表3-1-1。可采煤层特征表表3-1-1地层编号煤层厚度(m)最小最大平均间距最小最大平均结构(夹矸)顶板岩性底板岩性稳定性可采情况太原组20.90-2.721.7925.01-61.1043.54简单（0-1）砂岩、泥岩泥岩砂质泥岩稳定全区可采70.70-1.351.00简单-较简单（0-2）灰岩泥岩砂质泥岩稳定全区可采32.33-54.5039.1991.14-2.341.64简单（0）灰岩泥岩砂质泥岩稳定全区可采0.47-1.270.8710+116.28-11.497.85较简单-复杂（2-4）泥岩泥岩、砂质泥岩稳定全区可采三、煤层对比从含煤地层沉积情况来看，太原组为海陆交互相沉积，旋回明显，主要标志层明显，煤层稳定且发育良好，可采煤层是在海退和海侵过程中形成的。本区又处于滨海波浪带，因此，太原组9号煤层的顶板K2灰岩有明显的原生冲积构造。山西组含煤岩系为陆相沉积，旋回规律性较差，岩相顺序及煤层沉积均不稳定。太原组含煤地层含煤程度较高，其岩性主要为黑灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成，与下伏地层呈整合接触。本组所含主要可采煤层有9、10+11煤层，标志层有K2、K3、K4灰岩，稳定可对比。9号煤层平均厚度1.64m，其顶板为K2灰岩标志层，K2灰岩厚度6.85m13.70m，平均厚度11.50m，为青灰色质较纯之厚层灰岩，裂隙溶洞发育。10+11号煤层在本区合并为一层，厚度6.28m11.49m，平均厚度7.85m，与9煤层相距约0.87m左右。K3灰岩标志层厚度4.20m8.25m，平均厚度5.55m，青灰色纯灰岩，裂隙溶洞比较发育。K4灰岩标志层厚度2.70m6.80m，平均厚度3.78m，在区内有尖灭现象或相变为砂岩。K2与K3之间夹有8（上铜二尺）、8下（下铜二尺）号煤层，为不稳定之不可采煤层，K3与K4之间夹有7上（上铜三尺）、7号（下铜三尺）煤层，其中7号煤层层位较稳定，厚度变化较大，为局部可采煤层，7上号为不可采煤层。K4灰岩与山西组底K7砂岩之间夹有5号（底四尺）、4号（鬼四尺）煤层，均为不可采为煤层。太原组中各主要煤层均受K2、K3、K4灰岩标志层的控制，层位稳定，易于对比。山西组一般含煤七层，位于标志层K7-K8砂岩之间。其中2号煤层为稳定可采煤层，其余为不稳定零星可采或不可采煤层。2号煤层厚度0.90m2.72m，平均厚度1.79m,上距K8砂岩约620m,一般为10m。K8砂岩厚0.40m11.99m,平均3.75m，岩性为褐灰色中砂岩，成份以石英长石为主，泥质胶结。K7砂岩厚度0.22m11.40m，平均厚度2.98m，灰白色石英砂岩，胶结良好，在露头处呈白色细中粒砂岩，全区不稳定，不易对比。山西组煤层对比主要依据是标志层、煤层层位、层间距及煤层结构、顶底板岩性等，一般不如太原组煤层易于对比。第二节 煤质一、物理性质山西组煤层为黑色，玻璃光泽，条痕褐黑色，条带状、均一状结构，块状构造。2、3号煤裂隙发育，局部具方解石脉，含泥质结核，偶见黄铁矿薄层及结核。常见参差状、棱角状、平坦状断口。太原组煤层为黑色、深黑色，条痕浅黑色、灰黑色，玻璃光泽为主，条带状、均一状结构，层状构造。富含黄铁矿结核，内外生裂隙发育。9号煤多充填方解石脉，性软、易碎。10+11号煤含夹矸06层，偶见植物化石碎片。各可采煤层真密度和视密度见表3-2-1。可采煤层真密度和视密度 表3-2-1煤层编号237910+11真密度TRD1.451.441.491.381.46视密度ARD1.381.301.451.341.37据宜兴曹村详查地质报告，煤的物理性质测定结果：安息角：9、10+11号煤为3737.5摩擦角：9号煤为27.9，10+11号煤为32.5散煤视密度：9、10号煤为0.820.878t/m3，11号煤为1.036t/m3。 (一)宏观煤岩特征各煤层宏观煤岩特征无明显差异，山西组煤层以光亮煤及半亮煤为主，太原组以半亮煤为主，次为暗淡煤。2、3号煤以光亮煤及半亮煤为主，块状，具暗煤条带，煤质较好，内生裂隙发育，镜煤比例较多。7号煤上部为半亮煤或暗淡煤为主，下部以半亮煤为主。9号煤以半亮煤为主，夹薄层条带，煤质较好，质轻、易碎。10+11号煤中上部煤质较好，以半亮煤为主，夹暗煤条带，下部煤质较差，含黄铁矿结核，以暗淡煤为主。 (二)显微煤岩特征1显微结构山西组煤层多为丝炭木质镜煤的暗亮煤，太原组煤层多为丝炭木质的亮暗煤及丝炭木质的暗亮煤、镜煤式的暗亮煤，暗煤和粘土矿化的暗煤。2有机显微组分详、精查勘探中，对各主要可采煤层进行了系统的采样及煤岩鉴定工作，各主要可采煤层有机组分中均以镜质组含量最高，半丝质组、丝质组含量次之。根据详、精查勘探资料，本区各煤层有机组分含量较高，且以镜质组含量最高，除2、2下煤层低于90%以外，其余煤层均高于90%，9号煤高达96.55%。无机组分含量比较低，粘土矿物只有2、2下号煤层高于10%，其余煤层均低于10%，各煤层其它无机组分均很少。由此可以分析，本区煤层在选煤过程中，煤岩组分对选煤工艺及用于配煤炼焦不会产生很大影响。各可采煤层煤岩鉴定结果见表3-2-2。 可采煤层煤岩鉴定结果汇总表 表3-2-2煤层编号有 机 组 分 (%)无 机 组 分 (%)镜质组