地测矿志地.doc

第四篇 地质与勘探第一章 煤田勘探第一节 自然地理地形与地貌：肥城煤田区域为一四面中低山环绕，向西南开阔的盆地地形,四周出露的中低山，高程为+300+522m,为盆地的自然分水岭。盆地中部为第四系覆盖的平原地貌，绝对高程自东向西为+120+70m，地势由东向西南方向倾斜。曹庄井田属肥城煤田一部分，位于肥城煤田东部，处在北部山麓与平原交接带，地势北高南低，绝对高程+142 +102m。地表水系：井田境内主要有四条季节性河流，由东至西分别为月庄河、仪仙河、马庄河、尚古庄河，皆由北向南流入煤田南部的康王河，康王河由东流向西南汇入汶河。气候类型：本区地处暖温带半湿润季风性气候区，四季明显，春夏两季多东南风，秋冬两季多北风，历年最大风速19m/s。历年(1958年2005年)平均降水量为653.1mm，年平均蒸发量为1753.7mm。全年52%的降水都集中在78月份,统计资料表明1978年降雨量最大,为972.7mm,7月份最大降雨量达 567.0mm，为近百年未遇特大洪水，水位高于河床2.9m(东二铁路桥下河床)。历年极端气温-20+39.6C，历年平均气温为12.9，年平均最高气温为14.6，春秋两季昼夜温差变化较大。矿区地震强度为里氏六级。附：曹庄井田位置图4-1-1-1曹庄井田位置图图4-1-1-1第二节 煤田的发展与普查1956年1月，华东煤田地质勘探局技术员吴宜生、胡鸿运等4人在肥城、平阴一带踏勘，填绘了1：50000地质草图和地质剖面图。同年6月，华东煤田地质勘探局第二普查队队长柏玉光，技术员高耐在本区又进行较详细填图找矿工作，历时两个月，填绘了1：50000地质图和实测地质剖面图。年底，提出踏勘报告，说明有煤存在。1957年3月16日，华东煤田地质勘探局123队，来肥城进行勘探工作，利用了三个月的时间，先后打了10个钻孔，探明有煤存在。1957年12月，华东煤田地质勘探局122队提出肥城煤田普查设计，并开始普查勘探和地质调查工作。普查时采用3001000m的勘探线距，并绘制了1：10000综合地质图。1958年6月，122队提出肥城煤田普查报告。第三节 精查勘探1958年6月，122队在提出肥城煤田普查报告的同时，编制了肥城煤田第二、三勘探区精查设计，随即进入精查勘探。122队认为肥城煤田稳定，标志层明显，构造中等，属二类一型的隐蔽煤田。因此，采取地质测量和钻探同时并举的方法（以钻探为主）。勘探线距为10001500m。1958年9月15日，122队提出肥城煤田二、三区精查地质报告。第四节 补充精查勘探1959年，本区在建井过程中，发现构造勘探很差、水文资料严重不足，由122队进行了第一次补充勘探，并于1959年9月，提出三区补充勘探报告。1962年，三区补充勘探报告复审后，认为该报告在水文、构造和储量上都存在问题，仍不能满足矿井建设要求，经山东省储委技术委员会（62）第一次会议决议，列为补充勘探，由122队立即组织施工，并经山东省煤炭工业管理局1962年基建平衡会议研究决定，先由122队在同年9月提出东二井田中间资料（不包括水文），以满足矿井建设急需。嗣后，又经山东省煤田地质勘探公司决定，将东二井田未完补充勘探工程移交给121队进行施工。121队依据本井田为二类一型、构造中等、煤层煤质稳定、水文地质条件复杂类型，采用500500m勘探网进行精查补充勘探。重点是查清水文地质条件，控制构造以及了解下组煤风氧化带界限。1963年9月20日，由121队提出肥城煤田东二井田补充勘探最终地质报告（精查）。勘探期内共施工钻孔142个，完成钻探工程量31310.5m。第五节 生产勘探针对以往各勘探阶段存在的问题，为进一步控制井田内的主要构造，查清煤层赋存情况和水文地质条件等，根据一孔多用的基本原则，自1964年12月26日矿井投产以来，由肥城矿务局（后改名为肥城矿业集团有限责任公司）钻探先后施工了97个钻孔，总计23952.32m。其中：一、生产钻孔：为加密勘探网距， 提高煤系地层的勘探控制程度，在井田深部施工了10个孔，5108.41m。为查清煤层露头的赋存形态和风化的情况，合理确定回采上限，在上组煤露头附近施工了10个孔，932.2m。根据现生产水平的需要， 在构造和地层控制点较稀远的地区，填补了11个孔，3402.98m。根据防治水工作的需要，为查清水文地质条件，建立水文长期观测网带，施工了24个孔，5047.51m。二、工程钻孔：为了下组煤通风，新付井延深和采区上、下山的需要，共施工了12个孔，1859.28m。三、生产工程专用孔：生产工程中，由于特殊工程的需要，施工了6个排水孔；17个注浆孔；2个电缆孔，1个工业用水排水孔和5个煤气孔,共计31个,7306.67m。附:各阶段勘探工程量表4-1-5-1各阶段勘探工程量表 表4-1-5-1施工单位勘探阶段工程量其中地质孔水文孔抽水电测井122队精查(1958年前)孔3231119m49979480797189083次1303第一次补 勘(1959年)孔30282226m527593461842657512次3826第二次补勘1960年1962年孔5757/51m17258281725828/126901963年孔23185519m3779152376151403099次2210局钻探队生产补勘65年2005年孔977324451m23952.3219119.4748328510次1390963总 计孔2392073212156m55263.1848180.2970825224次3294163第二章 水 源 勘 探第一节 普 查 肥城煤田位于肥城单斜构造盆地中，为一被第四系松散沉积覆盖的全隐蔽式煤田。盆地四周环山，标高为+300+500m，构成地表水系的天然分水岭。整个盆地中部为由北东向西南缓倾斜的平原，康王河由北东向西南流经盆地中央，于盆地西南口排出，属季节性河流，天然状态下地下水和地表水一样从盆地区内得到大气降水的补给，流经盆地中央从西南排出，使整个盆地内地下水形成一个由补给到径流，排泄完整的水力系统。 曹庄井田处于北部山麓与平原交接带，地势北高南低，绝对高程+102+142m。境内主要有四条季节性河流，即月庄河、仪仙河、马庄河、尚古庄河由北而南流入康王河。 19571963年，华北煤田地质勘探局122队及121队对肥城煤田进行了精查勘探，并提出了精查地质报告。曹庄井田为二类一型、构造中等、煤层煤质稳定、水文地质条件复杂型矿井。 井田内含煤地层为石炭二迭系，下二迭统的山西组与上石炭统的太原组为上下两个含煤组，总厚度248.7m，为近海型煤系。含煤十六层，可采煤层有1、3、6、7、8、9、102、11等八个煤层。井田构造特征为一以断层为主的单斜构造。地层大致倾向北，倾角040，一般为817。地层走向近东西，至井田西深部向北弯转，倾向亦由北变东，形成倾伏向斜构造。 主要含水层有第四系孔隙潜水含水层，四灰含水层，本溪组徐家庄灰岩，奥灰。第四系潜水含水层含水丰富，主要接受当地大气降水的补给，同时也接受北部、东北部裂隙水 补给，在盆地西南部转为地表水流出盆地。底部有一层 5-25m厚的粘土层，有良好的隔水性与下覆含水层无水力联系。四灰为静储量，无側向及垂向补给，易于疏干。五灰含水层下距奥灰平均15m左右，多数因构造与奥灰发生水力联系，富水性具有明显的不均一性。奥灰在盆地南、西、东南及西北部的中高山区大面积接露，裂隙洞穴发育，大气降水易垂直下渗，补给中部平原第四系下的隐伏奥陶系石灰岩，地下水转为水平流动，先东南流向西北然而转向西南。据以上资料分析，煤系地层上下部各存在一个强含水层，上部是第四系潜水含水层，下部为奥灰含水层，因第四系潜水随季节性变化明显，水质为HCPO3-、CL-Ca2+、Na+型，易受污染，故矿区水源的取水层位选择为奥灰。1962年9月23日1963年2月20日，在曹庄矿宿舍东部靠近奥灰露头附近,施工了东二64号水源孔，单位涌水量q=4.46l/s.h，含水丰富，水质优良，供曹庄煤矿宿舍区生活用水及工业广场生产生活用水，并建一座水塔向扬庄矿老宿舍供水。钻孔具体参数为X:4010680.68 Y: 20477614.77 Z:103.24 m，孔深为155.4m，q=446l/s.h，钻进奥灰水位为88.64m，稳定水位为41.71m。 第二节 初 步 普 查 为进一步查清矿区水文地质条件，建立长期动态观测网，圈定水源地。1975年至今由局钻探队共施工地面五灰观测孔13个，奥灰观测孔7个，井下五灰孔503个，奥灰孔8个。进行分区放水或几个块段进行联放试验26次。1988年4月，参加了“东四矿联合放水试验”并进行了示踪试验、综合物探、电算、测温、水化学分析，基本查清了五灰的富水性、径流条件，五灰接受奥灰的主要补给地段，断层的导水性，含水层与隔水层的赋存情况，含水层的水质，降水量与各含水层的关系、动态特征 ，并进行了水文块段的划分。曹庄井田位于第二水文块段，东以F23断层为界，西以F16断层为界，北以F2断层为界，南至五灰隐伏露头。根据疏水过程所显示的 导水与阻水性，将井田划分为四个水文地质块段。附五灰水文地质块段图4-2-2-1一、CF7断层以东至F30断层为第I水文块段 二、CF3断层与CF7断层之间为第II水文块段 三、CF3断层以西至F16断层为第III水文块段四、F30断层至F23断层的地塹区为第水文块段 其中第I水文块段构造十分发育，补给充沛，地块破碎，中发育一陷落柱，是井田内五灰水最丰富的地区，是井田内奥灰补给五灰的主要地区。井田内有两条主要导水断层，一是第I水文块段的CF7断层，二是第II水文块段的CF3断层，这两条段层是井田内奥灰补给五灰的主要集中通道。 五灰水文地质块段图图4-2-2-1通过以上资料分析，把补给充沛水质优良的奥灰含水层作为主要取水含水层，把第I、II水文块段奥灰顶板标高-200m以上的区域圈定为水源地，且奥灰富水性由浅至深呈减弱趋势。因此宿舍区生活用水主要选在宿舍附近，埋藏较浅的奥灰露头附近，工业广场及井下生产用水主要选在井下-120m以上标高位置。据此在宿舍区施工了7个水源孔。 第三节 详细勘探奥陶系灰岩厚度巨大，含水性强，为进一步查清奥灰含水段的空间位置及岩溶发育规律。据1988年东四矿联合放水实验资料，从岩溶组和特征、化学成分、裂隙特征、溶隙特征 为化分原则，对奥陶系灰岩含水层从上到下进行了划分，初步分析为5个含水层。其中，第二个和第三个含水段富水性强，为主要含水段，第四、五含水段亦为区域性含水段，但因埋藏过深，不易施工。第一含水段，区域性特征不明显，属于局部含水层段。具体情况见附表4-2-3-1附奥灰含水段划分表4-2-3-1奥灰含水段划分表 表4-2-3-1地层含水层主 要 特 征系组段层号厚度（m）含水性奥陶系峰峰组上段132.81弱岩性由砂级颗粒碎屑的石灰岩岩石和结晶结构的白云岩类岩石组成,且多被充填。229.67强岩性由砂级颗粒碎屑的石灰岩岩石和结晶结构的白云岩类岩石组成及结晶结构的白云岩石组成，张性裂隙发育，含水丰富，本段含水层不具有区域性特点。392.20 弱 岩性由砂级颗粒碎屑的石灰岩岩石及生物结构的碳酸盐类岩石组成，空隙不发育，含水性弱。下段4121.45强岩性由砂级颗粒碎屑的石灰岩岩石和结晶结构的白云岩类岩石组成，夹有生物结构及隐晶微粒结构碳酸盐类岩石组成，岩溶发育，含水丰富，为一区域性含水段。上马家沟组上段下段5165.08 弱 岩性由生物结构碳酸盐类岩石组成，夹有隐晶微粒结构石灰岩类岩石，岩溶不发育，不含水。下马家沟组上段632.08强岩性以砂级颗粒碎屑的石灰岩岩类岩石为主，夹有结晶结构的白云岩类岩石，孔隙较发育，含水行强。783.36弱岩性以砂级颗粒碎屑的石灰岩岩类岩石和结晶结构的白云岩类岩石组成，夹有生物结构及隐晶微粒结构碳酸盐类岩石组成，岩溶不发育，含水性弱。中段831.94强岩性以隐晶微粒结构和砂级颗粒碎屑的石灰岩岩类岩石为主，岩溶发育，含水丰富，为一区域性的含水段。下段992.13弱岩性由隐晶微粒结构，砂级颗粒碎屑的石灰岩岩类岩石和结晶结构的白云岩类岩石组成。裂隙多被充填，没有发现岩溶。1023.75强岩性以结晶结构的白云岩类岩石为主，岩溶非常发育，以蜂窝状容孔为主，含水丰富。为一区域性的含水段。11154.28弱岩性由结晶结构的白云岩类岩石及泥质角砾岩组成，岩溶虽较发育，但含水性弱。治理组上段下段 第四节 供 水 一、水质评价 （一）、生活饮用水水质标准 。附：生活饮用水水质标准表4-2-4-1 生活饮用水水质标准表 表4-2-4-1项 目标 准物理指标色浑浊度臭和味肉眼可见物色度小于1.5度，不得呈现其它异色小于5度不得有异臭、异味不得含有化学指标PH 值总硬度（以CaO计）铁锰铜锌挥发酚类阴离子合成洗涤剂6.5 8.5250mg/L0.3mg/L0.1mg/L1.0mg/L1.0mg/L0.002mg/L0.3mg/L毒理指标氟化物氰化物砷硒汞镉铬（六价）铅1.0mg/L0.05mg/L0.04mg/L0.01mg/L0.001mg/L0.01mg/L0.05mg/L0.1mg/L细菌学指标细菌总数大肠杆菌1ml水中求超过100个1L水中不超过3个游离性余氯在接触30min后，应不低于0.3mg/L，集中式供水除出厂水应符合上述要求外，管网末端水不低于0.05mg/L（二）、工业用水水质标准。附：工业用水水质标准表4-2-4-2 表4-2-4-2 工业用水水质标准表项目标准锅炉用水（火管锅炉）0.5MPa1.5MPa总碱度总硬度（德国度）溶解氧游离CO2石油（煤油、汽油）pH值400 1000201mg/L0mg/L10mg/L不低于6.5空气压缩机冷却水pH值浑浊度暂时硬度（德国度）含油量有机物含量水温不低于6.5100 150mg/L一般不大于125mg/L25mg/L不超过10 25洗煤用水悬浮物含量悬浮物粒度pH值总硬度清水不超过去400，循环水不超过100mg/L洒水除尘不大于0.3其余不超过0.7mm6 910毫克当量/L井下洒水用水悬浮物含量悬浮物粒度pH值大肠菌指数湿式凿岩不超过50，一般洒水不超过200mg/L不大于0.3mm6 9每升水中不超过3个 二、需水量的确定。需水量由三部分组成：一是宿舍区生活用水；二是矿工业广场生产、生活用水；三是井下生产防尘用水。 （一）、宿舍居民区生活用水。 Q1=Ka1m1 其中： a1居住区最高日用水量，取a1=130L/人 .日 m1 宿舍区居居住人数，m1=11176(人) K 备用系数,K=1.2 Q1=Ka1m1=1.213011176 1743m3/h 每天集中供水时间为8小时 故： q1=Q1/h=1743/8=218m3/h （二）、矿业广场生产生活用水。 1、电厂用水 根据实际用水，需水量为280m3/h; 其中循环水量为90m3/h 正常补给用水q2=190m3/h 2、洗煤厂洗煤用水 Q3=K1K2a3m3 其中：K1备用水系数，K1=1.2 K2正常循环水补给系数，K2=0.3 a3 每入洗一吨煤最大用水量，a3 =1.5m3/t m3 每天洗煤最大吨数,m3=4000t/d 故： q3=1.20.31.54000=21600m3 /d=90m3 /h 3、生活用水 Q4=Ka4m4 其中：K备用系数，K=1.2 a4最高日用水量， a4=60L/人.日 m4 每天最多工作人数，m4=2000（人） 故：q4=Q4/h=144/8=18m3/h 综上所述：工业广场生产生活用水为 q4=q2+q3+q4=190+90+18=298m3/h （三）、井下生产防尘用水： 按生产1吨煤0.4m3/t计算 q5=a5m5 其中：a5生产1吨煤最高用水量 a5=0.4m3/t m5矿井每小时平均生产能力 m5=180t/h 故 q5=a5m5=0.4180=72m3/h三、供水水源 附：曹庄煤矿宿舍区及工业广场、井下生产、生活供水表4-2-4-3曹庄煤矿宿舍区及工业广场、井下生产、生活供水表 表4-2-4-3 水源层孔(井)名称地 点水位(m)水 量（m3/h）水质情况水泵型号供水范围 奥 灰 水源1、2、5号宿舍东水源地2005年+471+2号200、5号206符合生活饮用水卫生标准SD12*10SDJ160*12宿舍区11176人生活饮用水及水暖锅炉用水水源3号宿舍西2005年+4792符合生活饮用水卫生标准10J80*5水源4号宿舍中部2005年+47140符合生活饮用水卫生标准250JQC140*11水源6号宿舍南部2005年+47140符合生活饮用水卫生标准250JQC140*11水源6II宿舍北部2005年+47140符合生活饮用水卫生标准250JQC140*11奥I、III井下小槽石门95+88符合生活饮用水卫生标准地面工业广场生产生活用水奥IVNO.6硐室 42符合生活饮用水卫生标准地面工业广场生产生活用水奥-360m泵房2005年+47150符合生活饮用水卫生标准自然供水井下生产及防尘用水第四系冲积层老风井大井马庄注浆站内20井下灭火注浆用水矿井混合水井下-120m水仓付井东侧老泵房2740总硬度：15.06(德)，PH值=8.0，悬浮物48mg/L。B122*5三台200D43*7四台补充洗煤厂用水1442m3/h井下-480m水仓木场东北角2000DM500-5711:四台补充3#注浆站注浆用水 四、水资源评价 曹庄煤矿居民区生活用水主要为地下奥灰水，井下排污水经加工处理后，用做电厂及洗煤用水。奥灰水虽有较丰富的补给来源，但随着煤炭工业生产用水的增多及大气降水的减少，地下水奥灰水位总体上呈逐年降低趋势。因此我们必须掌握地下水活动规律，采取合理的防治手段，合理开采地下水，保护奥灰水源地，保证水源地持续正常供水，以满足矿区生产、生活建设需要。第三章 煤田地质第一节 煤田形成肥城煤田所在地区距今25亿年至40亿年前的太古代为一片汪洋大海,接受沉积形成古老岩层,经吕梁运动后成为基地。这个时代的地层经多次地壳运动和岩浆活动已强烈褶皱，形成厚度很大，变质较深的一套变质岩系。距今6亿年至25亿年的元古代，该区处于宁静状态，受风化剥蚀作用，地形由高峰逐渐变为低平。到了早古生代，距今6亿年地壳开始下降变为浅海，沉积厚1500m的寒武系、奥陶系灰岩，构成煤系基盘。中奥陶系后地壳上升隆起，受长期风化剥蚀，地形变为准平原状态。缺失志留纪、泥盆纪和下石炭纪，地壳又开始普遍下降接受沉积，这时地壳时升时降，小震荡频繁，但运动均衡，处于时海时陆且气候温湿，陆上植物繁茂，大量鳞木，古羊齿植物遍布，在滨海沼泽低洼地带，植物堆积形成海陆交替相的上石炭系太原组较稳定、薄而多的煤层，区内可采而稳定的7、8、9、102煤层，就是这时形成的。到二迭纪，海水开始撤退，该区为一广阔、内陆盆地之沼泽环境，气候温暖潮湿，雨量充沛，鳞木、苛达树及羊齿植物密布，植物大量堆积形成厚度大而稳定的山西组3煤层和薄而不稳定的1、2煤层。早二迭纪后期石盒子组时，地壳已全面上升成为干热的内陆盆地，沉积了石盒子组杂色碎屑物质，至此终止了煤的聚积。中生代中期发生燕山运动，煤盆地遭受破裂瓦解。开始地层向北倾斜，后被北、东、西断裂切割解体，北、东、西三面地块抬起，而中间地块陷落下去。解体后全区处于风化剥蚀环境。抬起地块的煤系地层被剥蚀殆尽，露出煤系底盘寒武系、奥陶系和古老太古代地层，陷下去的地块在剥蚀面以下的煤系地层保存了下来，成为今天的肥城煤田，风化剥蚀一直延续到新生代开始，所以缺失三迭系、侏罗系、白垩系的沉积。新生代早期局部沉积第三系砖红色地层，到第四纪全区普遍接受砾石、砂土的堆积，将石炭二迭系地层全部被掩盖起来。第二节 地层本井田煤系地层上覆22.2127.0m厚的第四系，下伏厚约800m的奥陶系地层。二迭系的山西组与石炭系的太原组为上、下含煤组，两个含煤组总厚为248.70m，含煤十六层，可采煤层有1、3、6、7、8、9、102、11共计八层，其中6、11煤层为暂不能利用储量。地层由老到新分别叙述如下：一、太古代秦山群Ar秦山群主要为花岗片麻岩组成，厚度不祥,生成于20亿年前，受五台、吕梁运动，与上覆寒武系地层呈不整合接触。二、寒武系寒武系地层距今56亿年沉积生成，厚约700m。其下统主要为紫色页岩及薄层灰岩；中、上统为青灰色厚层灰岩夹有竹叶状及鲕状灰岩，该地层与上覆奥陶系地层呈整合接触。三、奥陶系O奥陶系地层距今4.45亿年，厚约800m。下奥陶统主要为白云质灰岩，夹有燧石条带；中奥陶统马家沟组以厚层状灰岩及白云质灰岩为主，峰峰组以石灰岩为主，夹有数层泥灰岩及泥岩。上统缺失。奥陶系地层与上覆石炭系地层呈假整合接触。四、石炭系C石炭系地层距今2.803.5亿年，厚约183.05m，缺失石炭系下统。中石炭统本溪组厚28.33m，下部以杂色泥岩为主，夹有薄层石灰岩与13层煤线；上部以第五层石灰岩为主，是主要含水层及标志层。上石炭统太原组厚154.72m，为下含煤组，含煤十一层，可采煤层有6、7、8、9、102、11共6层，含一、二、三、四层石灰岩，三灰不含水，其余均为弱含水层。本统为海陆交替相，以粉砂岩、粘土岩、细砂岩及石灰岩为主，沉积稳定，容易对比，石炭系地层与上覆二迭系地层为整合接触。五、二迭系P二迭系地层距今2.302.80亿年，厚约444.04m。 下二迭统山西组厚93.98m，为上含煤组，含煤四层，可采煤层有1、3煤层。本统为过渡相，以砂岩、粉砂岩为主，有少量粘土岩。 下二迭统下石盒子组厚62.06m，主要岩性以杂色粉砂岩为主,中下部夹有灰白色中粗粒砂岩一三层，沉积不稳定。 上二迭系上石盒子组厚288m，主要岩性为杂色粉砂岩、泥岩及中、粗粒砂岩。 二迭纪后经受燕山运动,使二迭系地层与上覆第四系地层呈不整合接触。 六、第四系Q 第四系地层距今为0.020.03亿年，厚约22.2127m，南薄北厚，上部有12层含水砂层与粘土质砂层交替成层，不稳定，下部以不透水或微弱透水的含砾粘土与粘土层为主，底部与基岩接触的粘土层含有块状砾石，含水性弱。附：曹庄井田地层综合柱状图4-3-2-1。 曹庄井田地层综合柱状图图4-3-2-1第三节 构造曹庄井田位于肥城煤田东部，为一以断层为主的单斜构造。地层大致倾向北，倾角040，一般为817。地层走向近东西，到井田西深部向北弯转，倾向亦由北变东，形成倾伏向斜构造。井田东部边界处由F23与F30号断层组成地堑构造。北部以F2号断层构成井田的控制边界。井田地质条件为ad f型，属二类矿井。一、褶曲由于北部边界断层F2牵引所致，井田西深部地层走向弯转约90，形成一个不对称的倾伏向斜。其枢纽方向与F2断层走向大致平行。轴部地层倾角较小，一般为510，靠近F2断层一翼的地层倾角逐渐增大至40。揭露资料表明：褶曲轴部小断层及裂隙发育，且走向与褶曲轴迹线大致平行或呈小角度斜交，地应力较大。二、断层本井田构造复杂程度属中等。东部断层纵横切割，构造较复杂；西部构造相对较简单。井田内落差大于5m的断层共揭露37条，其中正断层27条，逆断层10条。落差大于20m的断层有13条，平均每平方公里有大中型断层1.32条，长度2050m，对采区的正常划分有一定影响。井田内主要断层按其走向的延展方向，大体可分为三组：一组为北东840；另一组为北西1040；其次是近走向断层。倾向断层及斜交断层较为发育，走向断层稀疏。从断层的形态上看，倾向断层和与地层走向夹角较大的斜交断层，一般走向平直，延伸距离长，切割较深；走向断层走向多呈弧线状，倾角较小，延伸距离短，切割较浅。从岩性组合上看， 1、7煤层皆为薄煤层，且顶底板岩性主要由质细、性脆的厚层粉砂岩构成，易形成断裂构造，因而这两层煤中的小断层就比其它层发育。断层两盘的相对位移规律：走向断层多为南升北降，倾向断层及与地层走向夹角较大的斜交断层多为东升西降。大部分断层的断层面特征表现为水平擦痕，只有北东方向的低角度逆断层表现为垂直擦痕。本井田的构造组合特征是：小断层、小褶曲受大中型构造的控制，而大中型构造又是受区域构造的控制。井田内除F27、F28和CF28断层无揭露点，只以钻孔控制所推断，其余断层均有钻孔、巷道揭露和控制，查明程度较高，井田边界大断层亦有一定数量的钻孔穿过与控制。三、陷落柱与岩浆岩本井田下组煤东南露头处揭露陷落柱一个。陷落柱平面形态似椭圆型，在8煤层长轴是48m，短轴是24m；在9煤层的长轴是51m，短轴是26m，柱体冒高及深度尚未查清。岩浆侵入现象井田内目前尚未发现。 见曹庄井田构造纲要图4-3-3-1。曹庄井田构造纲要图 图4-3-3-1第四节 煤层 本井田含煤地层为石炭二迭系，可采煤层共有8层，即：1、3、6、7、8、9、10211层,其中1、6、7、11层为薄煤层， 8、9、102层为中厚煤层，3层为厚煤层。除1层较稳定，6、11层极不稳定外，其它层皆为稳定煤层。由于6层局部可采， 11层局部可采且严重受五灰、奥灰水威胁，因而这两层被划分为暂不能利用储量。附：可采煤层特征表4-3-4-1。可采煤层特征表表4-3-4-1煤层名称煤层厚度（m）小大平均煤层结构稳定程度煤层距离（m）夹石厚度夹石层数复杂性Kmr%评定10.641.410.94(43)简单0.9319较稳定9.2125.0219.2233.597.405.42(52)0.022.6114复杂115稳定118.8145.8129.38600.850.51(55)简单0.1841极不稳定7.0618.0110.470.831.591.18(56)0.050.2912复杂0.9817稳定25.2843.732.5681.032.441.78(58)0.10.621复杂118稳定8.7618.0713.5790.882.241.36(69)0.040.341简单117稳定1.703.32.481020.902.501.96(69)0.031.312复杂115稳定4.212.88.86110.351.140.74(29)0.11简单0.5933极不稳定第五节 煤质曹庄井田含煤地层为近海型煤系,下二迭山西组为过渡相沉积,煤层的煤岩类型以半暗型煤为主；上石炭统太原组为海陆交替相，各煤层以半亮型煤为主。煤的工业牌号：1、3、6、7、11煤层为气煤，8、9、102煤层为肥煤。煤的可选性等级为中等可选。煤的灰分产率为5.0538.46%，平均灰分7煤层最高，为32%， 1煤层最低，为14%， 发热量为19.4830.68MJ/kg,平均发热量1煤层最高,为29.54MJ/kg,7煤层最低,为19.51MJ/kg。挥发分为34.9546.21%,平均挥发分以9煤层最高,为45.26%,3煤层最低,为37.34%。煤的含油率颇高，按其等级属富油和高油，但因煤的粘结性较强，对低温干镏不利。煤的结焦性尚佳，能获得较多的大粒度焦块，唯机械强度较差是其缺点。煤的有害成分有硫和磷,全硫量平均为0.62(3层)3.32%(8层)，山西组煤以低硫煤为主,太原组以高硫煤为主。磷含最较低，对煤的利用影响不大。第六节 伴生资源 本井田煤的伴生元素有鎵、锗、钒，大都未达到工业标准。傢含量虽一般能达到工业品位，但由于勘探时采点少不能圈定矿体储量。第七节 储量 一、累计查明的资源储量山东省矿产储量委员会于1963年9月20日审查肥城煤田东二井田（曹庄煤矿）补充勘探地质最终精查报告，1963年11月，山东省储量委员会以（63）第六号文审查批准东二井田（曹庄煤矿）地质储量11423.90万吨，基础储量8787.40万吨，资源量2636.50万吨。截至2005年底，地质储量7102.5万吨，基础储量4846.2万吨，资源量2256.30万吨，累计探明储量11193.0万吨。二、截止2005年历年资源储量动用情况截止2005年底：累计动用4090.6万吨，累计采出3147.8万吨，累计损失942.8万吨，矿井回采率77%；地质储量7102.5万吨，基础储量4846.2万吨，资源量2256.30万吨，累计探明储量11193.0万吨。附：2005年底资源储量情况表4-3-7-1；附：历年资源储量动用情况统计表4-3-7-2。2005年底资源储量情况表 表4-3-7-1 单位：万吨分 类标 准资源储量编码截止2004年底保有2005年度变化量截止2005年底保有采出量损失量勘探增减（+-）1234567矿产资源储量分类储量1112584.3118.62465.7121122基础储量111b4876.1118.618.64738.9121b122b2M112M212M22107.3107.3资源量2S11153.9153.92S212S222102.42102.4331332333 历年资源储量动用情况统计表 表4-3-7-2 单位：万吨年份动用量采出量损失量矿井回采率%1964年13.513.501965年42.839.92.893.41966年70.967.03.195.61967年69.066.72.396.61968年56.852.93.993.11969年34.732.52.293.61970年73.068.64.494.01971年93.489.04.495.31972年105.395.79.690.91973年96.289.56.793.01974年22.520.52.091.11975年75.867.48.488.91976年84.973.111.886.11977年90.679.211.487.41978年115.596.219.383.31979年119.595.723.880.11980年93.265.727.570.51981年86.361.924.471.71982年101.865.036.862.91983年80.662.618.077.71984年91.765.426.371.31985年98.971.227.772.01986年88.261.926.370.21987年85.759.026.768.81988年109.364.744.659.21989年88.561.826.769.81990年138.868.670.249.41991年102.977.625.375.41992年126.384.741.667.11993年139.983.056.959.31994年109.680.629.673.51995年91.577.014.584.21996年124.580.344.264.51997年116.879.936.960.91998年123.575.348.268.41999年92.875.517.381.42000年107.286.720.580.82001年145.0108.037.074.52002年156.1120.735.478.32003年152.2125.826.482.72004年138.4118.819.685.82005年137.2118.618. 686.4第八节 开采技术条件一、顶底板条件(一)、顶板1煤层直接顶为粉砂岩，厚010.22m，性脆，节理发育，f=4。局部地段老顶中砂岩直接和煤层接触。初垮距离56m，初压步距31m。为中等稳定顶板。来压明显，老顶为级。3煤层直接顶为粉砂岩，厚018.17m，性脆，节理发育，f=4。局部地段老顶中砂岩直接与煤层接触。初垮距离1216m，初压步距1822m。为中等稳定顶板。来压明显，老顶为级。7煤层伪顶为炭质页岩，厚0.10.2m，层理发育，易垮落，f=2；直接顶粉砂岩，厚4.0717.55m，性脆，节理发育，f=34。初垮距离1015m，初压步距1824m。为中等稳定顶板。来压不明显，来压与平时的载荷百分比为136%，老顶为级。8煤层顶板石灰岩，厚3.628.62m，坚硬,裂隙发育,f=8。灰岩底部有透镜状层理，构成复合顶板，大面积悬露易冒落。初垮距离1822m，垮落时有稳沉现象，为中等稳定顶板，初压步距2024m。来压与平时载荷百分比为225%，来压强烈，老顶为级。9煤层顶板粉砂岩，厚1.2715.75m。局部顶板为泥灰岩，厚02.69m。初垮距离1520m，为中等稳定顶板。来压与平时的载荷百分比为133202%，来压明显，初压步距2025m，来压强度为级。102煤层顶板为薄层煤、岩构成的复合顶板，厚度2.48m。易破碎，强度低，f=3。初垮距离56m，初垮步距12m，为不稳定顶板。来压与平时的载荷百分比为120%，来压不明显，老顶为级。（二）、底板1、3煤层的直接底为灰褐色粘土岩，厚约1m，富含植物根部化石，f=3。其下是深灰色粉砂岩，性脆，f=34。对煤层开采影响较小。7煤层的直接底为砂粉互层或粘土质细砂岩，厚度为0.808.55m，f=34。回采期间，初压和周压时易产生底鼓。8煤层的直接底是灰白色粘土岩，厚0.4m，遇水易软化，造成支柱钻底。向下是灰白色细砂岩，f=45。9煤层的直接底为薄层煤、岩所构成，平均厚2.48m，强度较低，f=3。102煤层的直接底是灰白色粘土岩，厚0.989.07m，f=3，遇水易软化，造成支柱钻底。二、瓦斯、煤尘和煤的自燃情况（一）、本井田属低瓦斯、高二氧化碳矿井。瓦斯含量为0.10.4%，瓦斯相对涌出量为0.185.54m3t，二氧化碳相对涌出量5.2024.38m3t。瓦斯成份：CH4占1.525%，CO2占120%，N2占5597.5%。瓦斯涌出特征是均匀缓慢地涌出，即普通涌出式。至今，未发生煤与瓦斯突出。（二）、煤尘：井田内1、3、7、8、9、102各煤层均有爆炸危险。附：煤尘爆炸性指数表4-3-8-1 表4-3-8-1 煤尘爆炸性指数表煤 层1层3层7层8层9层102层煤尘爆炸性指数37.5439.7241.9243.6241.7241.59（三）、煤的自燃：井田内1、7、8煤层无自燃发火倾向。3、9、102煤层有自燃发火倾向，其自燃发火期为612个月。三、地温和地压（一）、地温：本井田开采范围位于地壳浅部增温带内，受地表温度的影响不大。现开采深度为260600m.地表年平均温度为12.9。井下工作区在春秋季节的温度为1921=4m，m，f=3。随着开采深度的增加，温度略有升高。（二）、地压：根据生产实践，井巷地压显现的主要规律是受构造的控制，也与围岩性质有关。大多数在断层交叉地段及向斜轴部。现开采范围内，随开采深度增加，地压逐渐增大。第四章 矿井水文地质第一节 区域水文地质概况肥城煤田位于肥城断陷单斜自流水盆地的北侧，四周为泰山系花岗片麻岩及寒武、奥陶系石灰岩构成的中低山，山脊为盆地的天然分水岭。大气降水一部分渗入第四系潜水含水层，一部分汇入康王河，由东向西南迳流；另一部分由煤田东、南、西部山区出露的奥陶系石灰岩溶隙中进入自流水盆地内，地下水与地表水迳流方向基本一致，从西南口泄出。其补给、迳流、排泄为一完整独立的地下水系统，丰水期为7-9月，地下水高水位期在8-来年2月；枯水期在2-6月，地下水低水位期在3-7月，正常情况下五灰水位随奥灰同步同幅升降。曹庄井田位于煤田东部上游迳流区及滞水区中 。 附：区域水文地质示意图4-4-1-1区域水文地质示意图 图4-4-1-1第二节 含水层及含水性一、地表水系 井田内有水库两个，塌陷区积水坑17个，四条季节性小河，由北向南流，注入康王河。最高洪水