济源市青铜沟煤矿成矿地质条件研究.doc

1 32 中中 国国 地地 质质 大大 学 北京 学 北京 继继 续续 教教 育育 学学 院院 本科生毕业论文 设计 本科生毕业论文 设计 题题 目目 济源市青铜沟煤矿 成矿地质条件研究 英文题目英文题目 Jiyuan City QingTongGou Study on Metallogenic geological conditions of Coal mine 学学生生姓姓名名 齐海涛 学学 号号 专专 业业 资资源源勘勘查查工工程程 班班级级 批批次次 指指导导教教师师 张张 先先 职职 称称 高级讲师 函函授授站站 郑郑州州工工业业贸贸易易学学校校 2 32 20132013 年年 1 1 月月 中中 国国 地地 质质 大大 学 北京 学 北京 继继 续续 教教 育育 学学 院院 本科生毕业论文 设计 本科生毕业论文 设计 题题 目目 济源市青铜沟煤矿成矿地质条件研究 英文题目英文题目 Jiyuan City QingTongGou Study on metallogenic geological conditions of Coal mine 学学 生生 签签 名名 指导教师签名 指导教师签名 20132013 年年 1 1 月月 3 32 中国地质大学 北京 继续教育学院 本科毕业设计 论文 任务书 学生姓名齐海涛学号专业资源勘查工程 导师姓名张先职称高级讲师单位郑州工业贸易学校 毕业设计 论文 题 目 河南省济源市青铜沟煤矿成矿地质条件研究 毕业设计 论文 主要内容和要求 毕业设计 论文 主要内容和要求 主要内容主要内容 论文通过对河南省济源市青铜沟煤矿成矿地质条件研究 结合化探物探成 果对找矿前景进行了初步 并提出了下一步的工作意见 具体要求 具体要求 1 论文有自己的见解 深入的分析 2 材料可靠说服力强 3 结构严谨 说服力强 4 符合论文编写的规范 毕业设计 论文 主要参考资料 毕业设计 论文 主要参考资料 1 中华人民共和国国土资源部 DZ T0215 2002 煤 泥炭地质勘查规范 出版日 期 2002 12 17 2 国家安全生产监督管理总局 MT T1042 2007 煤炭地质勘查钻孔质量标准 出版日期 2007 10 22 3 国家质量技术监督局 GB T17766 1999 固体矿产资源 储量分类 出版日期 1999 12 01 4 河南省济源市青铜沟煤矿普查报告 河南豫光金铅集团有限责任公司 毕业设计 论文 应完成的主要工作 毕业设计 论文 应完成的主要工作 1 全面收集和综合研究学习相关资料 2 专业基础理论学习 3 认真加工整理完成论文 4 32 毕业设计 论文 进度安排 毕业设计 论文 进度安排 序序 号号 毕业设计 论文 各阶段毕业设计 论文 各阶段 内容内容 时间安排时间安排备注备注 1 1 资料收集阶段资料收集阶段2012 08 2012 092012 08 2012 09 2 2 论文编写论文编写2012 09 2012 102012 09 2012 10 3 3 论文修改 完善论文修改 完善2012 10 2013 12012 10 2013 1 课题信息 课题信息 课题性质 设计 论文 课题来源 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期 2012 08 20 指导教师签名 年 月 日 函授站意见 函授站意见 毕业设计 论文 负责人签名 年 月 日 学生签名 5 32 中国地质大学 北京 继续教育学院中国地质大学 北京 继续教育学院 本科生毕业设计 论文 评语表 指导教师用 姓名 齐海涛学号专业资源勘查工程 指导教师 张先职称高级讲师单位郑州工业贸易学校 设计 论 文 题目 评价项目 具体要求 满分评分 调查论证 能独立查阅文献和从事其它调研 能提出并较好地论述课题的实施方 案 有收集加工各种信息及获取新知识的能力等 10 实验方案 设计与解 决问题的 能力 能正确设计实验方案 独立进行实验工作 如设备安装 调试和操作 等 能正确处理实验数据 结构合理 工艺可行 绘图符合国家标准 及规范 40 工作量 工作态度 按期圆满完成规定的任务 工作量饱满 难度较大 工作努力 遵守 纪律 工作作风严谨扎实 20 论文 设 计 质量 综述简练完整 有见解 立论正确 论述充分 结论严谨合理 实验 正确 分析 处理问题科学 文字通顺 技术用语准确 符号统一 编号齐全 书写工整规范 图表完备 整洁 正确 设计 论文 有 应用价值 20 译文 翻译准确 通顺 文笔流畅 译文数量符合要求 5 创新 工作中有创新意识 对前人工作有改进或突破 或有独特见解 5 是否同意参加答辩 总分 评语 6 32 指导教师签字 年 月 日 中国地质大学 北京 继续教育学院 本科生毕业设计 论文 评议表 评阅人用 姓名 齐海涛学号专业资源勘查工程 评阅人 张先职称高级讲师单位郑州工业贸易学校 设计 论 文 题目 评价项目 具体要求 满分评分 调查论证 能独立查阅文献和从事其他调研 有收集 加工及综合各种资料 信 息及获取新知识的能力 10 实验方案 设计与解 决问题的 能力 设计 实验方案科学合理 数据采集可靠 综合分析的正确 合理性 计算的正确性 方案论证的充分性 解决实际问题的能力 图纸的 绘制与技术要求符合国家标准 规范及要求 40 工作量 工作态度 工作量饱满 有一定难度 20 论文 设 计 质量 综述简练完整 有见解 立论正确 论据充分 结论严谨合理 文理 通顺 技术用语准确 图表规范 论文结果有应用价值 20 译文 翻译准确 通顺 文笔流畅 译文数量符合要求 5 创新 对前人工作有改进或突破 或有独特见解 5 总分 评语 7 32 评阅人签字 年 月 日 8 32 中文摘要 河南省济源市王屋乡青铜沟矿区 由河南豫光金铅集团有限责任公司依法竞 标取得探矿权 受河南豫光金铅集团有限责任公司的委托 我队围绕该矿区的含 煤性 煤资源情况 是否具有开发的价值等开展了煤 普查工作 通过前阶段普查工作 基本确定了矿区的地层层序和含煤地层时代 确定了本区主要可采煤层二1煤层的存在 基本查清了二1煤层浅部的厚度 和其分布范围 对区内主要可采煤层二1煤层煤岩成分 结构 构造及煤质特征基本了解 初步确定了该区二1煤为中灰 特低硫 高热值无烟煤 贫煤 可作为动力 民 用煤 本次工作完成的各项工作任务如下 1 1 万地质测量 14km2 1 500 地质剖面测量 3 条 b 物探测量 共完成剖面 15 条 激电测深点 109 个 控制面积 6 1 平方千米 施工钻孔 4 个 钻探进 尺 1647 81 米 煤质分析 4 个 已达到 规范 及设计要求 经对邻近钻孔资料分析和本次区内二维地震勘查及钻探验证 初步确定了地 层层序及含煤时代 本区属石炭 二叠系含煤岩系 关键词关键词 煤炭 调查 二叠系 青铜沟 济源市 9 32 Abstract Jiyuan City Henan Province wangwu Township Qing tong ditch mine Henan Yuguang Gold b Geophysical Survey completed profile 15 the IP sounding point 109 the control area of 6 1 square kilometers construction drilling 4a drilling footage of 1647 81 meters 4 coal analysis has reached the specification and design requirements Adjacent borehole data analysis and the region two dimensional seismic surveys and drilling verify preliminary determine the stratigraphic sequence and coal bearing age this belonged to the Carboniferous and Permian coal bearing strata Key words Coal Investigation Permian Qing tong ditch Jiyuan City 10 32 目 录 1 绪 论 1 1 1 目的与任务 1 1 2 矿区位置 交通 1 1 2 1 矿区位置 1 1 2 2 交通概况 1 1 3 自然地理 经济状况 2 1 3 1 自然地理 2 1 3 2 经济概况 2 1 4 以往工作评述 2 1 5 本次工作情况 3 2 区 域 地 质 4 2 1 地层 4 2 1 1 太古宇 Ar 4 2 1 2 下元古界 Pt1 4 2 1 3 中元古界 Pt2 4 2 1 4 古生界 Pz 4 2 1 5 中生界 Mz 5 11 32 2 1 6 新生界 Kz 5 2 2 构造 5 2 2 1 断层 5 2 2 2 褶皱 5 2 3 岩浆岩 7 3 矿 区 地 质 8 3 1 地层 8 3 1 1 太古界 Ar 及下元古界 Pt1 8 3 1 2 奥陶系中统 O2 8 3 1 3 石炭系 C 8 3 1 4 二叠系 P 8 3 1 5 三叠系 T 10 3 1 8 第四系 Q 10 3 2 构造 10 4 煤 层 与 煤 质 12 4 1 煤层 12 4 1 1 含煤性 12 4 1 2 可采煤层 12 4 1 2 煤层对比 12 4 2 煤质 13 4 2 1 物理性质及煤岩特征 13 4 2 2 煤的化学性质 13 12 32 4 2 3 煤的工业用途 14 5 结 论 17 5 1 本次工作取得的主要地质成果 17 5 2 建议 17 致 谢 18 参考文献 19 1 32 1 绪 论 1 1 目的与任务 河南省济源市王屋乡青铜沟矿区 由河南豫光金铅集团有限责任公司依法竞标取得探矿 权 受河南豫光金铅集团有限责任公司的委托 我队围绕该矿区的含煤性 煤资源情况 是 否具有开发的价值等开展了煤普查工作 主要任务如下 a 确定矿区的地层层序和含煤地层时代 b 初步查明矿区构造形态 初步评价其构造复杂程度 c 通过物探 钻探等手段 初步查明可采煤层层位 厚度和主要可采煤层的分布范围 大致确定可采煤层煤类和煤质特征 初步评价工作区可采煤层的稳定程度 d 调查矿区自然地理条件 大致了解矿区水文地质条件 环境地质现状 e 大致了解矿区开发建设的工程地质条件和煤的开采技术条件 f 估算可采煤层推断的和预测的资源量 1 2 矿区位置 交通 1 2 1 矿区位置 矿区位于济源市西王屋乡 距济源市约 25km 行政区划隶属济源市王屋乡湾村 庭芳村 管辖 矿区范围西自小有河 愚公河 东到后店房 北起青铜沟 南至下营地 面积约 12 1km2 2 32 1 2 2 交通概况 矿区位于王屋乡政府东北部约 3 5km 处 济源市到山西省的干线公路 省道 312 通过 王屋乡 王屋乡距济源市 29km 乡到矿区有柏油公路相通 正在筹建的济 源 运 城 高 速 从王屋乡通过 交通极为便利 详见交通位置图 1 1 3 自然地理 经济状况 1 3 1 自然地理 矿区位于太行山中的王屋山山区 总体地势北高南低 海拔高程最高 800m 最低 440m 相对高差 360m 区内基岩裸露 植被不发育 地形切割中等 沟谷纵横 有利地表水 排泄 矿区西为小有河 为一季节性河流 中有大店河 常年有水 平常水量较小 雨季形成 急流 自北向南流入黄河 本区属半干旱大陆性季风型气候 一年四季分明 日最高气温 40 最低 14 年平 均气温 15 年降水量 600 700mm 7 9 月份为雨季 12 月 次年 2 月份为冰冻期 最大 冻结深度为 300mm 本区所在地属邢台 河涧地震带焦作 济源地震危险区 其地震烈度划分为 7 度 图 1 交通位置图 3 32 1 3 2 经济概况 区内主要是农业人口 经济不发达 经济以农业为主 主要农作物有玉米 小麦 油菜 棉花等 经济作物主要为烟叶 辣椒等 工业主要为采矿业和炼焦业 是王屋乡的主要产业 采矿业也是当地农民致富的主要渠道 区内水电能满足矿业开发需要 1 4 以往工作评述 本区资源以煤为主 其次为铁矿和铜矿 从五十年代至今 曾有多家地质单位先后在此 开展地质工作 1959 年 1961 年原河南豫 09 队在铁山河对铁矿进行了初步勘探 提交了 河南省济源 县铁山河矿区勘探报告 在矿区南侧有 6 个钻孔穿过含煤地层 见煤层厚度 0 80 1 95 米 1960 年河南豫 09 队 在清虚宫普查评价铜矿 矿区南侧有两个钻孔穿过含煤地层 在 封门口断层上盘见煤系 厚度 4 49 8 36 米 1960 年河南省地质局区测队在本区开展了 1 20 万区域地质测量 1973 1980 年 河南省地质局地质二队普查分队进行了包括本区在内的河南省济源县 沁阳县北部地区的 1 5 万区域地质测量 提交了 河南省济源县 沁阳县北部地区区域地质 调查报告 对本区含煤地层进行了系统的阐述 1983 年河南省地质矿产局地质二队 对包括本区在内的济源县封门口 铁山河一带进行 了煤矿地质普查 提交了普查总结 1985 年 为配合全国煤炭资源远景调查工作 河南省地质矿产局地质二队对包括本区在 内的济源西部进行了煤炭资源远景地质调查 以上情况说明本区地质工作程度高 为本次工作提供了充分的地质依据 1 5 本次工作情况 我队接受委托后 在收集并详细研究以往地质资料基础上 通过 1 10000 地质简测 物 探和钻探工程验证 证实本区二叠系山西组中的煤 其质量能满足煤的一般工业指标要求 发现了煤矿体 本次工作完成的各项工作任务如下 a 1 1 万地质测量 14km2 1 500 地质剖面测量 3 条 b 物探测量 共完成剖面 15 条 激电测深点 109 个 控制面积 6 1 平方千米 c 施工钻孔 4 个 钻探进尺 1647 81 米 d 煤质分析 4 个 4 32 2 区 域 地 质 该区位于华北地台山西台隆南缘 中条隆起区东部 地层分区属华北地层区山西分区的 太行小区 区内地层发育较为齐全 区内出露的地层由老到新主要为太古宇 元古界 古生 界寒武系 奥陶系及石炭系 二叠系 地表大部分为第四系所覆盖 区域构造中 发育有北 西向或近东西向的正断层以及宽缓的向斜褶皱 并伴有小型断层 2 1 地层 2 1 1 太古宇 Ar 主要分布于区域东部 封门口断层以北 下部由绿泥片岩 石英黑云片岩 石英绢云片 岩 斜长角闪岩 角闪岩等组成 上部为一套混合岩化浅粒岩 变粒岩 混合片麻岩为主夹 绿泥石片岩 黑云片岩 角闪片岩 角闪岩 地层厚度大于 2549 米 2 1 2 下元古界 Pt1 主要分布在封门口断层以北区域 自下而上分为银鱼沟群 铁山河群 双房群 岩性以 5 32 变质的沉积岩为主 有变质砂岩 石英片岩 绢云母片岩 绿泥片岩等 以及变质的岩浆岩 如角闪片岩 斜长角闪片岩 片麻岩和混合岩化浅粒岩 变粒岩等 地层厚度大于 2000 米 2 1 3 中元古界 Pt2 主要分布于区域的西北部 自下而上依次为熊耳群和汝阳群 汝阳群由砾岩 砂岩 含 砾粗砂岩 石英砂岩 页岩碎屑泥质沉积等组成 熊耳群则以安山岩 中性火山熔岩及火山 碎屑岩组成 地层厚度大于 3000 米 2 1 4 古生界 Pz 本区缺失志留系和泥盆系 其他地层均有分布 2 1 4 1 寒武系 主要分布于区域的东部 主要为一套以海相碳酸岩建造为主的沉积 产三叶虫化石 与 下伏地层呈不整合接触 地层厚度大于 800 米 2 1 4 2 奥陶系中统 O2 沿封门口断层零星出露 出露岩层主要为马家沟组灰岩 白云质灰岩 白云岩及泥灰岩 与下伏寒武系及上覆石炭系呈平行不整合接触 地层厚度 90 100 米 2 1 4 3 石炭系 C 主要以铝土质泥岩为主的湖沼相过度到滨 浅海相沉积 及一套海陆交互相含煤沉积岩 系 由灰岩 砂岩 砂质泥岩 煤线 煤组合而成 灰岩中见燧石结核 灰岩中产大量的蜓 科类 腕足类及珊瑚类化石 与下伏奥陶系平行不整合接触 地层厚度 2 16 米 2 1 4 4 二叠系 P 主要分布于区域的封门口断层和西阳河断层以南 下部为灰 灰黑色 黄绿色砂岩 砂 质泥岩 泥岩 上部为浅灰 灰白色中粗粒长石石英砂岩 浅灰 灰 绿色细砂岩 砂质泥 岩 深灰色泥岩 暗红色 鲜红色石英砂岩 砂质页岩 泥灰岩 下部山西组为本区主要含 煤岩系 与下伏石炭系整合接触 地层厚度大于 1000 米 2 1 5 中生界 Mz 中生界地层主要分布于区域南部 出露地层主要有三叠系 白垩系地层 与下伏古生界 地层整合接触 地层厚度大于 1000 米 2 1 5 1 三叠系 T 三叠系包括中下统二马营群 中统延长群油坊庄组 主要由黄绿色 灰黄 黄色长石石 英砂岩 紫色泥岩 钙质粉砂岩 细砂岩组成 2 1 5 2 白垩系 K 主要分布在杏树凹一带 与下伏三叠系地层呈角度不整合接触 其岩性由红色疏松砂砾 岩 砂质页岩 红色泥状粘土质页岩 灰白色粉砂质疏松状砂质及黄灰色薄层状灰岩组成 6 32 2 1 6 新生界 Kz 该界地层广泛分布于邵源向斜 地层发育较完整 从上而下有第四系和上下第三系的沉 积 与下伏中生界地层呈角度不整合接触关系 2 1 6 1 第三系 E 根据岩性特征 自下而上为砖红色至紫红色厚层巨砾及砂砾岩 砖红色厚层中细粒长石 石英砂岩 粉砂岩 紫红色泥岩 紫灰 棕红色砂质粘土岩夹灰黄色中细粒长石石英砂岩 泥灰岩 出露厚度 114 141 米 2 1 6 2 第四系 Q 本系地层分布于邵源向斜及低山丘陵区的河流两岸 山麓边缘盆地之中 主要为残 坡 积物 冲 洪积物组成 2 2 构造 区域位于华北地台山西台隆南缘 中条山断隆带的东部 区内以高角度断层及平缓开阔 的褶皱为特征 图 2 2 2 1 断层 区内主要发育有北西向 近东西向 北北西向 北北东向断层 区域内主要断层性状简 述见区域主要断裂构造一览表 表 2 1 2 2 2 褶皱 区内褶皱形态开阔平缓 矿区处于邵源向斜北翼 现将邵源向斜叙述如下 向斜位于邵源镇北部 向斜轴走向近东西向 核部为第三系 白垩系 经山西东阳 邵 源段凹北部至杏树凹一带 翼部为三叠系 二叠系 由于邵源向斜北部受西阳河断层影响 地层大幅上升 使得北翼倾角较大 南翼倾角小 7 32 8 32 2 3 岩浆岩 区域内岩浆岩不甚发育 侵入岩一般为规模不大的岩床 岩脉及岩株出露 区内以铁山 河闪长岩岩体规模较大 长 1500 米 宽 400 米 厚 180 米 平面上呈近南北向分布 细粒 变质闪长岩类岩体见于白岩山一带的白岩山组中 喷出岩可分为熔岩和火山碎屑岩两类 均 为中元古界喷出岩 分布于黄背角一带 岩性为辉石安山岩 角闪安山岩 安山岩 英安岩 火山角砾岩 凝灰岩 形成了中元古界的地层 表 2 1 区域主要断裂构造一览表 断层名称走向倾向倾角 长 度 km 断 层 特 征 封门口正断 层 南西 47 70 33 济源西部矿区地质构造矿产分布及现代地 貌特征的主干断层 断层走向 290 305 南 西盘下降 北东盘上升 断层带宽度 50 100 米 断距最大可达 5000 米 铜罗正断层南西60 8 娘娘腰以西出测区 向东经大鼓石 四道沟 至铜罗 北东盘上升 南西盘下降 走向 285 320 天台山北正 断层 南西 68 75 21 于西水沟西约 2 千米处消失 向东经水沟口 桶沟 北罗顶等地至胡板岭东出测区 断层 走向变化较大 奄沟正断层 南西 南 75 10 经紫徽宫 奄沟 沟冷至神沟交于封门口断 层 水平移动距离 400 米 垂直断距约 300 米 走向 200 300 翟沟正断层南西 70 80 8 后狐窝附近与封门口断层相交 向东经翟沟 双房村北至石灰沟 北东盘上升 南西盘下 降 断层走向 300 左右 獭凹正断层 北 西 向 南西 70 80 8 后狐窝西与封门口断层相交 向东经獭凹至 赵盘为第四系覆盖 为一高角度断层 断层 走向 300 左右 北东盘上升且向西移 南东 盘下降且向东移 西阳河正断 层 近东 西向 南 40 60 12 横跨煤窑沟矿区的主要断层 断层自张家坪 以西进入山西省地界 向西经秋泊 史家窑 至白坡被第四系 下第三系覆盖 南盘下降 垂直断距西部小东部大 北寨附近可达 3000 米以上 断层同时具平推性质 南盘相 对向西平移 黄背角正断 层 北北 东向 南西 南 40 8 上工北出测区 向南西经黄背角 大鼓石 平凹出图 断层走向变化较大 平面上有四 个拐点 北西盘上升 南东盘下降 垂直断 距在黄背角一带大于 1000 米 银洞坪正断 层 北北 西向 南西 西 50 65 7 银洞坪以北出测区 向南经小沟背至西水沟 附近被天台山北断层切断 西盘下降 东盘 上升 断层走向 340 350 9 32 3 矿 区 地 质 3 1 地层 矿区内主要出露地层有太古界 下元古界 奥陶系中统 二叠系 三叠系及第四系 石 炭系仅在钻孔中见到 地表未出露 第四系多在沟谷和山梁上分布 现由老至新分述如下 3 1 1 太古界 Ar 及下元古界 Pt1 分布于矿区北部封门口大断层以北的中高山区 为老变质岩系 太古界在本区主要出露为林山群迎门宫组上段 Ary2 岩性主要为灰白杂色混合岩化变 粒岩 混合花岗岩 石英岩 绢云石英片岩 绿泥片岩及含铜变粒岩 下元古界主要在本区西北角分布 出露地层为幸福园组 Pt1x 和赤山沟组 Pt1c1 2 岩性主要为 下部绢云石英片岩夹石英岩 大理岩 中部为绿泥片岩 绢云片岩夹变质砂岩 透镜状大理岩 上部为石英岩 变质砂岩 长石砂岩 绢云片岩 绿泥片岩夹变质砂岩 大 理岩 透镜状磁 赤铁矿 地层出露厚度大于 1400 米 3 1 2 奥陶系中统 O2 主要分布于矿区北部封门口断层沿线 呈北东向透镜状展布 该地层北接太古界 元古 界地层 南邻二叠系地层 为断层接触关系 主要岩性为灰 灰黑色厚层致密状灰岩 白云 质灰岩及白云岩 其中夹灰色泥质白云岩及泥灰岩 断层附近岩石破碎 节理发育 厚度大 于 300 米 3 1 3 石炭系 C 在矿区没有出露 仅在 3 个钻孔中见到 其与下伏奥陶系地层为断层接触关系 3 1 3 1 石炭系本溪组 C2b 钻孔资料 下部为粘土岩 上部为铝土质泥岩 炭质泥岩 地层厚度 4 56 9 22 米左 右 平均 6 75 米 3 1 3 2 石炭系上统太原组 C3t 钻孔资料 常见 1 3 层生物碎屑灰岩与砂岩 泥岩 炭质泥岩互层组成 局部含煤线和 薄煤层 地层厚度 13 98 119 32 米 平均厚度 75 05 米 3 1 4 二叠系 P 二叠系地层在本区出露不全 其划分方法沿用 1 20 万洛阳幅地质测量报告 将本系划分为上下两统 共四组七段 与下伏地层石炭系呈整合接触 3 1 4 1 下统山西组 P1s 本组地表出露不全 在矿区北部沿封门口断层零星出露 为一套过渡相沉积 本组岩性 以黄绿 灰绿色粉砂质泥岩 粉砂岩 夹泥岩及长石石英砂岩 其下部为煤层 二1 厚度 10 32 为 2 00 5 22 米 上复长石石英砂岩 中夹粉砂质泥岩 层面有较多大白云母片 具交错 层理 厚 21 06 米 俗称大占砂岩标志层 向上部为泥岩 粉砂岩及小紫斑泥岩 夹有多层 煤线和含大量植物化石碎片 上部含铁铝质泥岩断续出露 本组厚度最厚大 95 85 米 至湾村东仅 20 米 3 1 4 2 下统下石盒子组 P1x 本组地层在矿区沿封门口断层呈条带状出露 岩性为黄绿色 灰白色长石石英砂岩 石 英砂岩 黄绿色粉砂岩及黄夹灰色泥岩互层 中下部连续沉积五个逐渐增大的韵律层 中部 夹多层煤线 上部有数层含铁铝质粉砂岩与铝土页岩 底部为一层青灰 灰黄色 中粗粒 长石石英砂岩 砂锅窑砂岩 主要成分为石英 次为长石 岩屑和菱铁质鲕粒 硅质胶结 为主 含泥质包体 局部含砾 发育槽状交错层理 此砂岩底部与山西组分界 是重要的分 层标志 该组厚 83 08 184 17 米 3 1 4 3 上统上石盒子组下段 P2s1 在矿区呈条带状出露 与封门口断层走向一致 本段岩性由黄绿色长石石英砂岩 灰白 色石英砂岩 黄绿色泥质粉砂岩 泥岩 紫红色及少量灰黑色泥 页 岩 形成厚薄不等的 韵律沉积 本段中上部夹煤线及劣质煤扁豆体 底部 1 米左右黄绿色 灰白色长石石英砂岩 底部具含砾透镜体 及其上面的含铁铝质粉砂岩 铝土页岩 作为上下石盒子组的分界标 志 此层沉积不稳定 岩石成分 厚度均有变化 该段地层厚度 174 99 米 3 1 4 4 上统上石盒子组上段 P2s2 该段在矿区北部与下伏地层一样呈条带状出露 岩性主要为含砾长石石英砂岩 中粗粒 石英砂岩 砂页岩互层 泥岩 其特征是 颗粒由粗到细 含砾砂岩到泥岩 颜色由浅而 深 灰白到紫红色 厚度由大到小组成三个沉积旋迴 本段下部的灰白色厚层中粗粒石英 砂岩和长石石英砂岩 底部常含 5 10 厘米的砾石和复砾岩 俗称平顶山砂岩 岩石坚硬 发育斜层理 地貌标志常形成陡峭山梁和单面山 厚 71 14 米 是上石盒子组上下段的良好 分层标志 本段地层厚度 106 75 米 3 1 4 5 上统石千峰组下段 P2sh1 该段在矿区与下伏地层一样呈带状出露 岩性底部为紫红色钙质含砾岩屑砂岩 厚约 2 米 是与上石盒子组上段的分界的标志层 中上部紫红色泥岩夹灰绿 灰白色钙质粉砂岩与 紫灰色砂状白云岩 夹层厚 5 10 厘米左右 似层状 风化后形成串珠状凸起 是地质测量 的明显标志层 本段地层厚度 45 98 米 11 32 3 1 4 6 上统石千峰组中段 P2sh2 本段主要在矿区中部出露 岩性大致可分为三大层序 下部紫灰色粉砂质泥岩 粉砂岩 夹页岩 中部肉红色石英砂岩 粉砂岩为主夹紫红色页岩 上部为砖红色泥岩 粉砂岩及粉 砂质泥岩互层 其特征 下部粉砂质泥岩及粉砂岩中暗紫红色页岩频繁出现 厚 5 50 厘 米不等 中部肉红色向石英岩过渡的石英砂岩 质硬 地形上形成凸起和陡坎 普遍存 在 上部红色泥岩中灰绿色斑状 疙瘩状 钙质结核大量产出 是区分上下段的明显特征 其底部为 1 米左右灰色细粒长石石英砂岩 砂岩底有一层 8 厘米左右的含砾钙质砂岩 沉积 稳定 是与下段的分层标志 本段地层出露厚度大 厚为 341 69 米 3 1 4 7 上统石千峰组上段 P2sh3 本段主要出露在矿区中部 岩性主要是由灰紫色长石砂岩 粉砂岩及鲜红色粉砂质泥岩 泥岩组成三个沉积旋迴 且以其鲜红底颜色区别于上下地层 其底部夹灰白色中厚层长石石 英砂岩 长石砂岩 在节理中充填有钙质 风化后为白色粉沫状 地表呈现灰白色 标志明 显 另外此岩层厚约 7 米 底部局部含砾 是中上段较好的分层标志 本段地层厚度 198 35 米 3 1 5 三叠系 T 三叠系地层在矿区南部大面积分布 主要出露中下统二马营群 T1 2er 与下伏二叠系 石千峰组呈整合接触 本群岩性从上到下为灰绿色及黄绿色厚层 巨厚层中 细粒长石砂岩与厚层暗紫色 紫 红色泥岩 页岩构成良好的沉积韵律 重复八次 每个韵律厚度 30 156 米 大小不等 而 每个韵律上部的泥岩 页岩又由此一级小韵律组成 厚 2 6 米 本群下部为数十米 近百米底黄绿色长石砂岩 其底部可见不稳定的钙质砾岩 厚约 0 2 米左右 砾石成分多为灰岩 砾径 0 5 1 0 厘米 半滚园状 可作为与石千峰组的分 层标志 颜色上一红一绿 地貌上一陡一缓 是区分二叠系石千峰组的明显特征 本群厚度大于 600 米 3 1 8 第四系 Q 主要分布在矿区底山梁和沟谷中 由亚粘土 砂砾层及坡积物组成 厚度 1 77 米 3 2 构造 矿区位于走向北西西封门口断层南部 岩层均呈单斜产出 倾向南西 倾角一般为 30 55 平均 43 区内构造主要为断层 且不太发育 主要有封门口断层和白铜沟断层 出露于矿区北部 12 32 另外在矿区东边部可见一些次级小断层 3 2 1 封门口断层 封门口断层位于矿区北部 两端延伸出图 是一条区域性大断层 总长 17 千米 在矿 区长 6 6 千米 断层地貌标志明显 断层带内树丛茂密 断层北侧太古界 元古界地层形成 陡壁和断层三角面 远处可见 封门口断层走向 100 125 倾向南西 倾角 60 73 南盘下降 北盘上升 南盘出露二叠系砂岩 泥岩和页岩 北盘出露太古界元古界变质岩 二叠系与太古界 元古 界为断层接触 二者之间的局部地段夹奥陶系中统灰岩 白云岩 其与上下地层均为断层接 触 断距最大可达 5000 米 为高角度正断层 该断层控制了煤层的分布 3 2 1 白铜沟断层 白铜沟断层位于矿区北西 是封门口断层的次级断层 长度约为 3 5 千米 两端与封门 口断层相接 断层走向北西 北西西 倾向南西 南南西 倾角 60 70 断距约 80 120 米 断 层北盘为奥陶系中统灰岩 白云岩 南盘为二叠系山西组和下石盒子组砂岩 泥岩和页岩 断层北盘上升 南盘下降 为高角度正断层 13 32 4 煤 层 与 煤 质 4 1 煤层 4 1 1 含煤性 矿区主要含煤地层为二叠系山西组 为一套河湖相沉积建造 主要由砂岩 泥岩 粉 砂岩及煤层组成 地层总厚度 95 85 米 可采煤 1 层 煤层平均厚 3 46 米 含煤系数为 3 61 在下石盒子组和山西组中见有数条煤线 煤线厚为 0 03 0 20 米 在石炭系太原 组中见有煤层和煤线 煤层含硫高 媒质差 4 1 2 可采煤层 本矿区可采煤层只有一层 即二叠系山西组大煤 二1煤 区内二 1 煤层全区可采 其 它煤层均不可采 现将本区的二 1 煤层特征简述如下 本区二 1 煤层赋存于山西组下段 呈层状产出 上距下石盒子组底部的含砾长石石英砂 岩 80 100m 煤层厚 2 00 5 22 米 平均厚为 2 37 米 煤层厚度较稳定 受断层影响 接 近断层煤层厚度变化稍大 该煤层沿走向呈豆荚状产出 沿倾向向下逐渐变厚 矿区内煤层 走向为北西 南东向 倾向 200 210 倾角 30 50 根据钻孔资料 煤层浅部产 状较陡 向深部逐渐变缓 煤层结构简单 无夹矸 顶板为细 中粒厚层砂岩 页岩 底板 为砂岩 变质岩 区内共施工 4 个钻孔 全部见到可采煤层 见煤情况详见下表 表 4 1 表 4 1 青铜沟矿区钻孔见煤结果表 见煤深度 米 钻 孔 编 号 孔口标 高 米 自至 煤层厚度 煤层真厚 度 煤层 倾角 煤层底板标 高 米 备注 ZK101565339 60342 913 312 1749 222 09 二1 ZK50159571 7176 935 223 3550 518 07 二1 ZK701579364 74366 742 001 5838 212 26 二1 ZK901520129 14132 513 372 3845 387 49 二1 4 1 2 煤层对比 本区含煤地层的岩性 岩相变化不大 且标志层多 煤层与标志层的间距相对较稳定 地质构造不复杂 可采煤层只有一层 层数较少 因而煤层对比比较简单容易 因此本次对 比主要采用标志层 煤层及岩性组合等对比方法 现分述如下 14 32 4 1 2 1 标志层对比 矿区主要标志层自老至新有本溪组铝土质泥岩 底部含硫铁矿 标 1 太原组含蜓科 海百合茎 腕足化石 局部含燧石团块灰岩 标 2 山西组的层面含大量云母片的大占砂岩 标 3 下石盒子组的砂锅窑砂岩 主要成分长石石英 硅质胶结 底部含砾 标 4 且 含砾 标 5 上石盒子组上段的平顶山砂岩 为巨厚层状中粗粒长石石英砂岩 石英占 80 硅质胶结 具大型板状交错层理 地貌上常形成陡峭山梁和单面山 标 5 以上这些 都是煤层和煤组对比的良好标志层 4 1 2 2 煤层及岩性组合特征对比 由于原始沉积条件的差异 各煤组中煤层之间的岩性组合各不相同 从而形成了各煤组 的独特结构 为煤组和煤层对比提供了一条主要途径 现将一煤组和二煤组煤岩层组合特征 简述如下 一煤组 为一套典型的海陆交互相沉积 岩性组合特征为底部铝土岩段 下部灰岩段 中部砂泥岩段 上部灰岩段 顶部泥岩段 一1煤赋存于下部灰岩段 L1 灰岩下 灰岩压煤为 一煤组特征 利用此对比方法简便 结果可靠 本区一煤组多受断层影响 煤层遭受破坏 二煤组 为一套河湖相沉积 区域上大占砂岩之下为大煤 二1煤 砂岩压煤为二煤组 的特征 本区外围地质工作程度高 矿区范围小 煤层层数少 在钻孔中利用标志层 特征岩性 层确定煤组和煤层 对比结果可靠 4 2 煤质 4 2 1 物理性质及煤岩特征 本区二1煤呈黑色 似金刚光泽 玻璃光泽 细条带状结构 质软 较疏松 块状 粉 末状构造 以粉末状为主 煤岩成分以亮煤 暗煤为主 次为镜煤 少量丝炭 宏观煤岩类 型为半暗 半亮型煤 煤岩镜下特征详见 表 4 2 4 2 2 煤的化学性质 本矿区煤质分析结果见表 表 4 3 从表 4 3 中可知 本区二1煤原煤煤灰分 Ad 含量 15 38 18 72 平均值 16 68 属中灰分煤 全硫 St ad 含量 0 33 0 57 平均值 0 46 属特低硫煤 发热量 Qnet v ar 27 73 230 28MJ kg 平均 28 95MJ kg 属高热值煤 水分含量 0 68 1 46 平均 1 01 属低水分煤 挥发分 Vad 8 61 15 79 平均值 10 55 视相对密 度 ARD 1 44 1 48 平均 1 46 根据上述特征本区二1煤应为无烟煤 贫煤类 15 32 表 4 2 煤岩鉴定结果表 送样编号 青 901 1 ZK901 煤层 二1煤层 镜 下 描 述 该样镜下鉴定特征如下 镜质组 以碎屑镜质体为主 基质镜质体次之 少量 均质镜质体 惰质组 以碎屑惰质体为主 丝质体次之 可见粗粒体 矿物 以粘土矿物为主 以呈浸染状分布为主 少量成团块状分布 可见粘土 矿物充填于有机质胞腔中 方解石次之 以充填于有机质裂隙中为主 少量呈团块 状分布 可见方解石充填于有机质胞腔中 黄铁矿少量 以充填于有机质裂隙中为 主 少量呈颗粒状分布 可见粒径大小不一的颗粒状氧化硅类矿物 显微组分组 矿物 镜 质 组 半 镜 质 组 惰 质 组 壳 质 组 合 计 粘 土 类 硫 化 物 类 氧 化 硅 类 其 他 合 计 镜质 体最 大反 射率 Romax 测 定 结 果 61 9 26 0 87 99 40 61 5 12 1 4 2 3 煤的工业用途 根据本区二1煤煤质分析结果 二1煤为中灰 特低硫 高热值的无烟煤 贫煤 根据不 同部门的特定要求 可作为动力用煤和民用煤 表 4 3 青铜沟矿区煤质分析结果表 检 验 结 果 检 验 项 目 ZK101 1 二1煤 ZK501 1 二1煤 名 称符 号 计 量 单 位 原 煤原 煤 浮 煤 水 分 Mad 0 681 020 64 灰 分 Aad 16 8515 766 74 挥 发 分 Vad 15 799 077 91 固 定 碳 Fcd 66 6874 15 84 1 7 变形温 度 DT 1500 1500 软化温 度 ST 1500 1500 半球温 度 HT 1500 1500 灰熔 融性 流动温 度 FT 1500 1500 16 32 砷 As 10 6 1 410 氯 Cl 0 0340 052 0 02 0 有害 元素 磷 P 0 0040 45 0 05 9 最终收 缩度 Xmm25 5 5 0 胶质层 厚度 Ymm15 0 0 0 曲线形 状 之字型 平滑 下降 胶 质 层 熔合情 况 部分熔合 粉状 粘结指数 G85 视相对密度 ARD1 481 45 二氧化 硅 SiO2 49 2344 12 三氧化 二铝 Al2O3 38 7739 62 三氧化 二铁 Fe2O3 3 085 09 氧化钙 CaO 6 087 66 煤灰 成分 氧化镁 MgO 0 880 52 低位发热量 Qgr adMJ kg28 5530 28 33 7 8 全 硫 St ad 0 570 520 38 硫铁矿硫 Sp ad 0 010 12 硫酸盐硫 Ss ad 0 560 01 备 注 续表 4 3 青铜沟矿区煤质分析结果表 检 验 结 果 检 验 项 目 ZK701 1 二1煤 ZK901 1 二1煤 名 称符 号 计 量 单 位原 煤原 煤 浮 煤 水 分 Mad 0 861 461 34 灰 分 Aad