刘家梁煤矿生产矿井地质报告

大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿生产矿井地质报告山西省煤炭地质公司二六年五月大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿生产矿井地质报告编 制 单 位山西地宝能源有限公司队 长黄述森编写人白建录经 理张春燕总 工 程师王 飞提 交 单 位山西省煤炭地质公司提 交 时 间2006年5月 太原文 字 目 录第一章 绪论1第一节 编制地质报告的依据、目的和任务1第二节 井田位置、范围和交通条件2第三节 自然地理4第四节 生产建设概况5第二章 矿井地质工作8 第一节 以往勘探工作和矿井地质报告简况8 第二节 井田及周边小煤矿开采情况9 第三节 矿井地质与矿井水文地质工作10 第四节 以往矿井地质报告评价15第三章 井田地质17 第一节 地层17 第二节 含煤地层19 第三节 构造20第四章 煤层、煤质及其它有益矿产25 第一节 煤层25 第二节 煤质28 第三节 其它有益矿产35第五章 矿井水文地质37 第一节 区域水文地质概况37 第二节 矿井充水条件39 第三节 矿井涌水量及预算50 第四节 矿井主要水害及其防治措施54 第五节 供水水源58第六章 开采技术条件59 第一节 开采方法和顶底板条件59 第二节 瓦斯、煤尘和煤的自燃60第三节 地温和地压62 第四节 环境地质63第五节 特殊开采65 第七章 资源/储量估算67 第一节 资源/储量估算范围和工业指标确定67 第二节 资源/储量类型划分68 第三节 资源/储量估算方法与有关参数确定69 第四节 资源/储量估算结果70第五节 探采对比和资源利用情况73第八章 结论75附 图 目 录顺序号图号图 名比例尺11地形地质图及水文地质图1:500022地层综合柱状图1:50033煤岩层对比图1:20044111剖面图1:200054222剖面图1:200064333剖面图1:200074444剖面图1:20008512号煤层底板等高线及资源/储量估算图1:50009523号煤层底板等高线及资源/储量估算图1:500010535号煤层底板等高线及资源/储量估算图1:500011612号煤层矿井充水性图1:500012623号煤层矿井充水性图1:500013635号煤层矿井充水性图1:5000147轩岗矿区奥灰岩溶水等水位线图1:1000015812号煤层采掘工程平面图1:500016823号煤层采掘工程平面图1:500017835号煤层采掘工程平面图1:500018912号煤层井上下对照图1:500019923号煤层井上下对照图1:500020935号煤层井上下对照图1:50002110-1L5号钻孔测井曲线图1:2002210-2L7号钻孔测井曲线图1:2002310-3L10号钻孔测井曲线图1:200附 表 目 录1.钻探工程一览表.1 22.2号煤层钻探与测井成果综合利用表. 3113.3号煤层钻探与测井成果综合利用表.12204.5号煤层钻探与测井成果综合利用表.21295.2号煤层煤芯煤样化验分析成果表.30376.3号煤层煤芯煤样化验分析成果表.38407.5号煤层煤芯煤样化验分析成果表.41538.2号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表.549.3号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表.5510.5号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表.5611轩岗2号煤层（四七尺）铁箱试验结果表.5712轩岗5号煤层（冒丈）铁箱试验结果表.5813.钻孔抽水资料汇总表.596214奥灰水位观测孔动态观测成果表.6315.最近三年矿井排水量统计表.6416.巷道见煤点坐标成果表.6517.资源/储量估算基础表.666818.资源/储量估算成果表.69第一章 绪论第一节 编制地质报告的依据、目的和任务刘家梁煤矿为大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司下属矿，始建于1973年12月，1983年12月28日正式投产，至今已开采生产二十余年，为了加强矿井生产管理，确保安全生产和合理开发井田剩余煤炭资源，根据山西省煤炭工业局关于生产煤矿要定期对矿井生产中积累的地质资料和生产情况进行整理和综合分析，以便更好地指导生产的管理要求，刘家梁煤矿委托山西省煤炭地质公司对其井田范围以往地质成果和矿井实际生产资料进行搜集和整理，并通过综合分析研究编制一套完整的生产矿井地质报告，在为该矿今后的开采生产提供指导和服务的同时，也可满足下一步领取生产许可证的有关要求。报告内容按照2002年山西省煤炭工业局下发生产矿井地质报告编制提纲拟编，主要任务是：1、进一步研究井田的地质、水文地质情况，查明影响煤矿生产建设的地质因素。2、研究煤层的赋存条件 和可采煤层煤质特征及其变化规律。3、论述煤层开采技术条件。4、分析矿井充水条件，预测矿井涌水量。5、重新估算煤层资源/储量。第二节 井田位置、范围和交通条件一、位置与范围刘家梁煤矿位于山西省原平市轩岗镇西南，行政区划属原平市轩岗镇管辖，其地理坐标为北纬385217 385432，东经1122147 1122702。根据国土资源部2006年3月7日为该矿发放的33号采矿许可证，批准井田范围拐点坐标见表11。（附矿区生产使用1.5度坐标），井田走向长4.65km，倾斜宽3.03km，面积10.2737km2，批准开采2、3、5号煤层。井田北临黄甲堡井田，南至F1断层，东与六亩地井田相邻，西同焦家寨井田交界，相邻关系如图21所示。二、交通条件北同蒲铁路从井田中部经过，距大运干线公路4km，井田北距大同191Km，南距太原161Km，由井田经公路、铁路可直通太原、大同，或经原平通往首都北京，交通运输极为便利（详见交通位置图）。 井田拐点坐标 表11点号国家坐标（6度带）点号矿区坐标（1.5度带）纬距（X）经距（Y）纬距（X）经距（Y）1.11.531.22.302.22.482.90.073.50.633.00.004.04.624.00.005.97.495.00.006.88.086.00.007.67.877.00.008.25.668.00.009.14.739.00.0010.84.3610.00.0011.80.1911.47.3912.74.5312.60.0813.72.3713.44.0414.32.5314.24.6215.19.3115.50.5016.10.2816.00.0017.73.6217.00.0018.21.0218.00.0019.70.1719.60.8020.10.2120.00.0021.28.6021.00.0022.72.7722.00.0023.10.0023.00.0024.67.9124.00.0025.12.0725.00.0026.50.8726.00.0027.64.1227.00.0028.07.4828.00.0029.99.5629.00.0030.19.5930.00.0031.82.6731.00.0032.68.1632.00.0033.24.1133.16.1134.86.3234.00.0035.10.2235.00.0036.49.8436.00.00第三节 自然地理一、地形地貌井田位于管岑山与云中山的交汇处，属侵蚀的中低山地貌。中部为开阔的轩岗河河床，东西两侧沟谷呈树枝状展布。井田西部山高沟深，基岩裸露，地形复杂。中东部大都被黄土覆盖，梁坡较为宽缓。井田总的地势为南高北低。地形最高点为西部边界处山梁，标高1515m，最低点为北部轩岗河床，标高1250m，最大相对高差265m。二、河流水系井田主要河流为轩岗河和后口河。轩岗河发源于宁武县白崖洞以西变质岩山区，流域面积399.8km2，由西南流向东北，全长35.2km，井田内流长3.3km，河床最宽处80m，最窄处15m，属季节性河流，该河流上游段流经寒武奥陶系灰岩地带漏失，至本井田处平时多呈干涸状态，雨季山洪暴发时水量较大。后口河由井田北部边界外流过，流向由西向东，为常年流水，但水量不大。至轩岗镇东南侧与轩岗河汇合，统称阳武河，属滹沱河水系。三、气象本地区属大陆性半干旱气候，夏季短而炎热，冬季长而寒冷，气候变化剧烈，年平均气温低，温差大。年平均气温为8，一般7月份最热，气温最高可达34.80，7月平均气温23左右。1月份气温最低，气温最低可至27.7，1月平均气温9.7左右。年平均降水量为470mm，多集中在7、8、9三个月，约占全年降水量的75左右。年最大降水量760mm，最小降水量162mm。年平均蒸发量为1880.5mm，为年平均降水量的4倍。本区冬春季以西北风居多，夏秋季以东南风为主，风速一般在2m/s左右，最大风速18m/s。霜冻期为10月上旬至翌年4月中旬，全年无霜期150170天，最大冻土深度1.5m。四、地震原平市地震最早记载于宋朝，距今已有两千多年，共发生强烈破坏性地震达十次之多。近代较大地震发生在1952年10月8日27日，原平县连续地震18天，以10月8日第一次为最大，震级达5.5级，之后连续发生余震57次，震源在崞阳至白家湾村附近。根据国家建筑抗震设计规范（GB500112001），原平市地震烈度属8度区。第四节 生产建设概况刘家梁煤矿为大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司下属煤矿。轩岗煤电有限责任公司前身即轩岗矿务局，2003年并入大同煤矿集团，刘家梁煤矿为其所属煤矿之一。该矿由山西省煤炭设计院1972年完成设计，1973年开工建设，1983年12月28日正式投产。矿井开拓方式为立井单水平，设计生产能力90万t/a，1994年达产，2005年实际生产煤量130万t。根据山西省煤炭工业局晋煤规发2005256号文件关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定的批复，刘家梁煤矿核定生产能力为180万t/a。矿井开拓方式为立井单水平（965m水平）开拓，现分三个采区开采，即东采区、西采区和西二采区，同时开采2、3、5号煤层。主副井为立井，井口位于井田中北部136号钻孔附近，另外在井田东南边界附近和东北边界外，布置两个风井，均为斜井，分别负责西采区和东采区的回风任务。井下采煤方法为走向长壁式，采用机械化综采，通风方式为中央分区式，通风方法为机械抽出式。提升容器为DC9/1104箕斗、运输方式为1t、3t矿车，由架线机车牵引。顶板支护形式：井筒和大巷采用料石砌碹，其它巷道采用光爆锚喷、金木或木棚支护。井下运输大巷在5号煤层底板，即965m水平，上下煤层间以斜巷联络，现采区均属上山区。矿井现涌水量为568.8576.9m3/h，平均572.8 m3/h。井下建有中央水仓和二期水仓，用水泵从水仓向地面抽排。据2004年度矿井瓦斯等级鉴定结果，瓦斯相对涌出量为10.83 m3/t，属高瓦斯矿井。该矿各井筒特征见下表。井筒特征表 表12井口井口坐标（x/y）井口标高（m）井型方位坡度斜（垂）深（m）井筒形状断面积（m2）主井.79.751271.00立井368.20圆形21.23付井.56.581271.30立井340.30圆形34.20东风井.00.001279.79斜井23225154.00半圆拱7.90西风井.00.001372.00斜井21923483.50半圆拱8.01第二章 矿井地质工作第一节 以往勘探工作和矿井地质报告简况一、以往地质勘探工作轩岗矿区早在20世纪30年代就开始了各种地质调查工作，而系统的地质勘探工作则始于50年代，其中主要的勘探工作有：1、1954年5月1956年5月，原华北煤田地质勘探局119队和143队先后在刘家梁井田进行了精查勘探工作，共施工钻孔30个，总进尺8016.91m。1956年7月由143队提交了“山西省宁武煤田轩岗矿区刘家梁井田精查地质报告”。提交地质储量1.5亿t。2、1973年10月1977年10月，轩岗矿务局钻探队在井田内施工钻孔3个（135、136、236号钻孔）。总进尺1255.16m。3、1978年6月至1979年10月，原山西省煤田地质勘探三队在刘家梁井田进行了补充及扩大区勘探工作，施工钻孔32个，进尺14035.33m。利用以往施工钻孔21个，合计钻孔53个，总进尺20551.83m。1979年10月底提交了轩岗矿区刘家梁井田补充及扩大区地质报告，同年12月山西省煤管局以第7909号决议书批准该报告，批准表内储量2209l.2万t。4、1991年1月1991年3月，为满足刘矿改造扩建需要，山西煤田地质勘探115队在刘家梁井田扩区进行了补充勘探工作，施工钻孔3个，进尺2206.95m，1991年6月提交山西省宁武煤田轩岗矿区刘家梁井田扩大区地质报告，为刘家梁煤矿以后的改造扩建提供了新的资料。上述历次勘探在刘家梁井田及邻近共施工53个钻孔，从搜集到的相关资料看，总体质量尚可，其中1978年以前施工钻孔质量较差，钻探成果均未测井验证，有部分打薄打丢煤层现象。19781979年施工钻孔，钻探质量亦不高，钻孔甲乙级率仅43.8，但钻探成果均进行了物探测井验证，且测井质量较好，钻孔测井质量甲乙级率达100，因此钻孔综合质量尚好。从钻孔煤层质量看，据统计资料，井田新旧钻孔共穿过0.50m厚煤层点248层次，综合验收甲乙级层次196层次，占80左右，煤层质量尚好。另外，历次勘探工作中还进行了钻孔煤芯取样和化验及含水层抽水试验等相关工作，取得了一系列试验成果，为井田的进一步研究和开发积累了丰富资料，也为本次矿井地质报告编制提供了可靠依据。二、以往矿井地质报告编制情况1996年6月轩岗矿务局刘家梁矿自行编制了轩岗矿务局刘家梁矿矿井地质报告，具体编制情况详见本章第四节详述。第二节 井田及周边小煤矿开采情况本井田内无其它小煤矿开采，仅有后河煤矿主斜井进入300余米。井田四周均为轩岗煤电有限责任公司所属大矿，井田北界外为黄甲堡矿，已资源枯竭而报废，东南边界外为六亩地矿，也已报废，井田东北边界外为六亩地矿里沟井田，现开采5号煤层。井田西南边界外为焦家寨矿，现开采2、3、5号煤层。上述各矿均为轩岗矿务局下属矿，生产管理正规，未发现有越界开采情况，但在本矿2号煤层开采中，曾在井田东北边界附近遇到古窑采空破坏区积水，并进行了排放，共排放积水约2万m3。说明井田东北边缘过去曾有古窑开采，今后在该地段开采3、5号煤层时应严密监测井下水文地质情况变化，防范穿透古空区积水造成水害。第三节 矿井地质与矿井水文地质工作刘家梁煤矿为国有中型企业，生产管理正规，配备有先进的地质测量仪器设备和专职工程技术人员，配合矿井生产需要，做了一系列矿井地质和矿井水文地质工作。为矿井生产提供了指导工作。一、矿井测量工作1、基本控制测量刘家梁矿基本控制导线是按7级敷设的， 东风井近井点东1、东2， 西风井近井点为中1、中2、中3， 主付井近井点为付2、付9，井下基本控制导线由近井点通过总回风巷、主要轨道运输巷、运输平巷相闭合。观测仪器：蔡司O10OA方法：测回法测回数：两测回，两次对中边长测量：（1）经过鉴定的50m钢尺悬空丈量 （2）下煤组主要上下山是采用光电测距仪测量测量精度：必须符合煤矿测量规程的有关技术规定。2、采区导线测量采区导线，以主要轨道巷、皮带运输巷、进风上山基本控制导线为起始点，将30级导线点敷在采区轨道上山、皮带上山形成闭合导线或附合导线，并将30级复测支导线敷设在回采工作面的回风、进风巷，工作面贯通后，再进行闭合式附合导线测量，导线闭合差必须在煤矿测量规程规定的范围内。水平角测量采用复测法或测回法，量边采用经过比长的50m普通钢尺凭经验拉力，每次错动钢尺位置，以不同起点读三次，互差不得超过3mm的方法丈量，三次平均值做为最终边数据。3、高程测量高程测量一般在水平大巷采用水准仪测量。测量仪器：S3水准仪。主要上下山及工作面一般采用三角高程测量，用正倒镜测回法，与平面控制测量同时进行。评价：经过多年来的生产实践证明，各级平面、高程控制导线布设合理，能满足生产要求，只是全矿井导线未做整体平差，有待计算。单独闭合导线精度很高，在10000分之一之上。4、日常测量工作日常测量工作，主要是标定开拓、准备回采巷道的中腰线，开口标定采用罗盘仪、经纬仪标定，掘进48m后用经纬仪精确标定，中线延伸采用经纬仪或激光指向仪，巷道掘进80m左右后延长一次采区导线，腰线用半圆仪、水准仪、经纬仪标定。二、图件绘制矿井投产后，从工程处接收的是用原图纸经裱糊成标准图幅的1/2000采掘工程平面图和1/500施工图。1986年开展质量标准化工作，先后绘制了1：5000和1/2000各煤层采掘工程平面图及井上下对照图12份；1/500工业广场平面图1份；1/5000井田地形图1份；图纸均使用0.1mm毛面聚酯薄膜，内容精度按规程及煤矿测量图例绘制。1990年又采用了铅字盖字，各种图种齐全，内容均满足生产需要。三、井巷及地面建筑物保护煤柱的留设由于各种条件的限制，未建立岩移观测站，故无本矿区岩层移动参数，各类保护煤柱的留设是依据轩岗地字（1989）第29号文规定的参数80，45，85，（为煤层倾角）留设。西采区上煤组2122工作面回采完后，由于受采动影响及其上部地质构造复杂，造成附近前坡村村民房屋塌陷92间，面积14164平方米。1993年矿上赔偿前坡村房屋塌陷费达106万元。房屋塌陷后，矿上邀请矿务局及原平市有关单位领导和技术人员实地进行了勘查，经分析一致认为矿上布置的2号煤工作面设计规范，给前坡村留设了保安煤柱，并没有越界开采。出现上述情况，一方面与井下采煤有关，另一方面系因前坡村下部地质构造复杂所致。故矿务局在轩局基字（1998）第156号文中要求，在今后的工作面设计中，应加大村庄、建筑物等设施的保安煤柱。因此根据本区的实际地质构造和岩性的特征，参考西安煤矿设计院规定的关于煤柱留设的各种参数，采用类比法，确定本矿各类煤柱留设参数为：45 75 750.8四、井下地质观测和资料编录刘家梁矿井投产至今已二十一年，主要开采965水平东西两个采区上煤组2号、3号煤层和下煤组5号煤层。从回采和掘进工作面揭露情况看，影响煤矿生产的主要地质及水文地质因素为：层间小型断层，老窑积水和底板奥灰水。对这些影响因素的确定，主要靠井下实地调查和钻探，工作方法简单，手段也比较落后。日常地质工作：地质人员深入井下对掘进、回采工作面进行编录，对采掘巷道揭露断层等构造现象进行认真观测和记录，并测量其产状、位置。上井后整理、清绘、上图、入帐，这些资料作为提供“三书”的主要地质依据。同时，为了更好地指导生产，当好煤矿生产的尖兵，加强了地质资料的综合分析，及时提出了预测预报。另外，加强了井下钻探工作，2号煤层要求点、行距控制在30m以内，5号煤层不超过20m，探煤点的准确率要求达到90以上。对煤层开拓规划提供了较好的指导作用。五、矿井水文地质工作本井田水文地质条件复杂，各可采煤层大部位于奥灰水位以下，属于带压开采。据该矿资料，从建矿到2003年底，先后共发生18次奥灰突水。其中涌水量最大的一次为1986年5月29日西大巷交岔处，水量达348.55m3h。奥灰水对矿井生产造成了很大影响。为了查明刘家梁井田奥灰水文地质条件及奥灰含水层的水文地质参数并预计矿井涌水量，从而为该矿选择奥灰承压水防治方法和技术途径提供可靠依据，轩岗矿务局决定对刘家梁井田进行奥灰水文地质勘探放水试验。该勘探放水试验项目，于1986年4月由煤科总院西安分院与轩岗矿务局共同编制，钻探工程于1987年8月开始施工，地面观测孔由轩岗矿务局钻探队施工，共完成钻孔12个，总进尺5283.64m。其中刘矿井田内6个钻孔，进尺3080.98m。井下放水孔钻探工程由河北峰峰矿务局孙庄矿钻探队承包完成，共施工4个钻孔，进尺546.11m。1990年12月放水试验结束。1992年5月由煤炭科学总院西安分院和轩岗矿务局共同提交了山西省轩岗矿务局刘家梁矿奥灰水专门水文地质勘探报告，报告通过对放水试验和周围矿井的水文地质调查和综合分析，认为刘矿奥灰突水的主要原因是奥灰含水层与煤层之间的隔水岩层遭受构造（如裂隙、节理等）破坏而丧失隔水作用，导致奥灰水沿隔水层构造裂隙涌入煤层，此结论符合实际。目前威胁矿井安全生产的主要水害除奥灰地下水外，古窑积水也是不可忽视的因素之一。如该矿在2号煤层东采区2113工作面发现有古窑积水区，经采取探放措施，成功排放古窑积水2万m3，保证了矿井正常生产。另外，为了随时了解井下奥灰水量的动态变化，有关技术人员坚持每日三次对井下涌水量及地面奥灰水文观测孔进行动态观测工作。每半年填绘一次涌水量与相关因素曲线图及奥灰水位动态曲线图加以分析，以水情水害预报方式指导生产。综上所述，该矿地测人员配合生产需要做了较多的矿井地质和矿井水文地质工作。今后仍应继续加强这方面工作，以便为矿井安全生产提供及时有效的技术服务。第四节 以往地质报告评价1996年6月，轩岗矿务局刘家梁矿自行编制了轩岗矿务局刘家梁矿地质报告。该矿井地质报告基本按照1995年原山西省煤炭工业厅下发生产矿井地质报告编制提纲编制。报告内容比较详细充实，特别对多年来生产中积累的各种原始资料进行了认真整理和综合分析，丰富了报告内容，对该矿其后的开采生产起到了一定的指导作用。该矿井地质报告的不足之处是：1、部分章节内容稍有欠缺，如“第七章 开采技术条件”中“第二节 瓦斯、煤尘和煤的自燃”叙述中，各煤层煤的自燃倾向性均无采样试验资料，致相关结论及依据不够充分。2、储量计算中对工程点煤层资料的利用情况未作说明，从本次搜集到的钻孔煤层资料看，1978年以前施工钻孔，部分煤层质量较差，属不合格品，不能参与储量计算，报告中实际如何利用应做说明。第三章 井田地质第一节 地层刘家梁井田地表为黄土半掩盖区，基岩多出露于井田西部，地层由老到新依次为古生界奥陶系、石炭系、二叠系及新生界第四系。简述如下：一、奥陶系中统峰峰组（O2f）本组为含煤岩系之基盘，与上覆地层呈平行不整合接触。顶部有一层角砾状灰岩。上部为泥灰岩与厚层石灰岩互层，中部为豹皮状石灰岩，底部为白云质灰岩和灰岩，夹黄绿色钙质泥岩。厚度为70.00m左右。二、石炭系（C）1、中统本溪组（C2b）上部为黑色泥岩、砂质页岩和灰白色石英砂岩；中部为灰黑色砂质泥岩，夹13层不稳定灰岩和煤线；下部为山西式铁矿、铝土泥岩，本组厚度12.0051.00m，平均30.00m左右。2、上统太原组（C3t）为海陆交替相含煤地层，岩性由灰黑色泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩、灰白色石英砂岩和57层煤层及12层石灰岩组成。底部以一层灰白色中粗粒砂岩（K1）与本溪组分界。本组厚度96.00116.00m，平均厚度106.00m。三、二叠系（P）1、下统山西组（P1s）：井田含煤地层之一，由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩和泥岩组成，夹13层煤线，底部以一层中粒灰白色厚层状粗粒砂岩（K2）与太原组分界。本组厚度为35.0058.20m，平均45.00m。2、下统下石盒子组（P1x）：该组分为二段。下段（石滩段）由灰色、黄绿、灰绿色泥岩和砂岩组成，厚度32.0060.00m，平均50.30m；上段（道子沟段）以黄绿色厚层砂岩、黄绿色和紫红色砂质泥岩为主，夹少量灰绿色泥岩，厚度65.5096.50m，平均81.30m。3、上统上石盒子组（P2s）根据岩性组合特征该组可分为三段。下段（北第沟段）由杂色泥岩、黄绿色砂岩组成，底部以黄绿色含砾砂岩（K4）与下石盒子组分界，本段厚度为49.3054.30m，平均51.80m左右；中段（前坡段）为紫色砂质泥岩、杏黄色砂岩，厚度为53.30m114.30m，平均87.30m；上段（轩岗段）为紫色中粗粒石英砂岩和杂色泥岩组成，厚度为176.10229.10m，平均203.00m。4、上统石千峰组（P2sh）：下部由35层浅黄绿色中粗粒砂岩组成，夹葡萄紫色泥岩和砂质泥岩；上部主要以砖红色泥岩为主，间夹46层紫灰色中粗粒砂岩，在砖红色泥岩中夹多层蓝绿色团块状、串珠状淡水灰岩。厚度为176.10229.10m，平均厚度203.00m。井田内该组上部多被剥蚀。四、第四系（Q）1、上更新统（Q3）马兰黄士，不整合于老地层侵蚀面之上。为黄色亚砂土、亚粘土，垂直节理发育，含钙质结核，局部含有砾石。厚度为045.23m，平均22.60m。全新统（Q4）为现代河流相沉积物，上部为次生黄土和砂土层，下部为松散的砂砾和卵石层，厚度032.96m，平均16.50m。第二节 含煤地层井田内含煤地层主要为山西组和太原组。分述如下：一、太原组（C3t）为一套海陆交互相含煤建造，是本井田主要含煤地层，全组厚度96116m，平均106m。根据岩性组合特征，可划分上、下二段：下段（C3t1）:由K1砂岩底至4号煤层顶板灰岩顶，厚度5560m。本段底部以K1砂岩与本溪组分界，其上为灰黑色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩、细砂岩，夹一层不稳定薄煤层。之上为6号煤层，厚度04.65m，为较稳定大部可采煤层。6号煤层之上为一套灰色中粗粒石英砂岩，砂岩之上为本区主要可采的5号煤层。5号煤层之上为一套深灰色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩和三层石灰岩的交互沉积，夹有12层不稳定薄煤层，岩性旋回结构较为明显。上段（C3t2）:由4号煤层顶板灰岩至K2砂岩底，厚度4156m。本段底部为一层灰白色中粗粒砂岩带，其上为一层不稳定薄煤层。煤层之上为一套深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩，有时夹一层不稳定薄层石灰岩。之上为一层灰白色中细粒砂岩，砂岩之上为本组两层主要可采煤层，即2号、3号煤层，煤层间岩性为深灰色泥岩和灰色中细粒砂岩。从太原组含煤地层的岩性、岩相和沉积旋回特征等可以看出，石炭纪后期井田一带地壳升降频繁，滨海三角洲和浅海沉积环境交替出现。特别是多次发育为良好的泥炭沼泽聚煤环境，先后沉积了本区普遍可采和2、3、5号煤层。二、山西组（P1s）太原期之后，地壳振荡频率趋缓，并开始缓慢抬升，本区逐渐演变为纯陆相滨海三角洲和滨海平原环境，沉积了一套陆相碎屑岩含煤地层。由于山西组泥炭沼泽相对稳定性差，延续时间短，故沉积煤层不稳定，厚度大都不可采。第三节 构造本井田范围内基本上为一单斜构造，地层走向NE，倾向NW，倾角510，伴生有走向断层和次级波状起伏。（1）断层本井田已经发现断层150余条，均为正断层，断层落差一般小于5m。从成因上分析,这些小型断层可分为两种类型，一种是大中型断层的伴生断层；另一种是层间滑动产生的层间断层。这两种小断层在空间的展布具有不同的规律性。伴生小断层多分布在大中型断层的两侧，二者走向基本一致，与岩层走向斜交。在大中型断层附近，伴生小断层多，远离则少。2号煤层中伴生小断层较多，5号煤层中较少。层间滑动断层在5号煤层中较为发育，由于层间滑动，使5号煤层发生塑性流动，煤层减薄或增厚。煤层直接底板泥岩或砂质泥岩也受滑动挤压影响，厚度变化较大，造成底板高低起伏。5号煤层顶底板脆性岩层因滑动断裂，形成层间断层，顶断底不断或底断顶不断。顶底板脆性岩层插入煤层中，形成一些空间展布不规则的岩体，成为本区5号煤层中层间断层的一种特殊形式穿刺构造，一般以底板穿刺为主。井田内落差5m以上的断层有10条，现将落差5m以上断层和延伸长度相对较长的落差5m以下断层叙述如下：F1正断层：位于井田东南边界外，由南部焦家寨井田延伸至本井田附近，于刘家梁村东消失，走向延伸长度5600m。断层走向N4050E，倾向NW，倾角5570，落差3260m。F2正断层：位于F1断层西北侧，二者近于平行，相距60150m。F2断层走向NE40E，倾向NW，倾角55-70,走向延伸长度2000m，井田内延伸800m，落差1.522m，本矿2号煤层西采区2122工作面见此断层。F3正断层：位于南部137号钻孔南侧，由2号煤层西采区掘进巷道发现，断层走向N60E，倾向NW，倾角70，落差15m，为F3正断层的派生断层，于103号孔南与F3正断层交汇，推测延伸长度1000m以上。F4正断层：位于井田南部F3断层北侧，由2号煤层西采区掘进巷道发现，断层走向N60E，倾向NW，倾角65，落差8m，延伸长度不详。F5正断层：位于东采区北部，东运输大巷和采掘巷道均见此断层，断层走向N25E，倾向NW，倾角65，落差3.5m，延伸长度800m。F6正断层：位于F5断层西北侧，由井下采掘巷道揭露。断层走向N28E，倾向NW，倾角60，落差4m，延伸长度1000m。F7正断层：位于井田南部L35号孔南侧，由焦家寨井田延入本井田南部，断层走向N65E，倾向SE，倾角70，落差5m，井田内推测延伸长度700m左右。F8正断层：位于井田南部L34号孔南侧，由焦家寨井田延入本井田，断层走向N68E，倾向NW，倾角70，落差7m。F9正断层：位于西部边界附近，为地表出露地层，见石千峰组砂岩错断，断层走向N40E，倾向NW，倾角6575，落差57m，延伸长度1350m。F10正断层：位于F9断层东南侧，为地表出露断层，见上石盒子组、石千峰组地层错断。断层走向N45E转N10W，呈向东鼓凸之弧形延展，断层倾向NW，倾角6475，落差37m。延伸长度2300m。F11正断层：位于F10断层东侧，为地表出露断层，断层走向N05E，倾向W，倾角70，落差310m，延伸长度1180m。F12正断层：位于F11断层东侧，为地表出露断层，断层走向N3E，倾向NW，落差5m，延伸长度350m。（2）次级褶曲依据地表基岩产状和勘探钻孔控制成果及井下采掘巷道揭露资料，井田地层在总体向北西倾斜的单斜基盘上，发育有一些次一级宽缓波状起伏，幅度均不大。其中起伏较明显的为西采区上山巷东侧有一宽缓向斜，轴向NW - SE，两翼倾角56，对巷道渗水有明显汇聚作用。但对采区划分及工作面布置基本没有影响。（3）节理通过对井下巷道揭露各种岩层的观测，不同岩层节理规模和发育程度不同，砂质泥岩或薄层砂岩中节理比较发育。在2号和5号煤层顶、底板砂质泥岩和砂岩中，一般发育两组共轭张性节理，节理间距51Ocm，宽度O.llcm，横向延伸长，相互切割、拦截，构成棋盘格式网状结构。节理倾角较大（均大于45），张开性好，将顶板切割成菱形块状，生产过程中顶板容易冒落，增加了采掘工作面支护的难度。综上所述，本井田地质构造以单斜构造为主，小断层较发育，但未见陷落柱和火成岩侵入体，总体分析井田构造复杂程度属中等类。第四章 煤层、煤质及其它有益矿产第一节 煤层一、含煤性井田含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组。本溪组和山西组不含可采煤层。太原组共含煤68层，其中全区可采及局部可采煤层共5层，自上而下编号为2号、3号、4号、5号和6号。太原组厚度92116m，平均105.7m。其中，煤层总厚度为20.01m，含煤系数为18.9。可采煤层总平均厚度为19.28m，可采含煤系数为18.2。井田内各可采煤层特征分述如表41：可采煤层特征表 表41煤层号煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构（夹矸数）变异系数()可采指数（K）稳定性可采性顶板岩性底板岩性23.206.465.204.009.206.60复杂（06）12.21稳定全区可采泥岩砂质泥岩中粗砂岩中细砂岩砂质泥岩30.662.001.33简单（02）17.70.98稳定基本可采泥岩砂质泥岩中细砂岩21.1032.6025.60401.740.85简单（0）72.10.45极不稳定局部可采泥岩砂质泥岩中细砂岩14.0021.5017.3055.8113.269.70复杂（08）24.11稳定全区可采泥岩粉细砂岩泥岩中细砂岩0.1313.756.00604.652.20简单（02）66.80.93不稳定大部可采泥岩砂质泥岩泥岩铝质泥岩二、可采煤层2号煤层：位于太原组顶部，上距山西组底界砂岩（K2）05m，K2砂岩对该煤层有后期冲刷现象。煤层厚度3.206.46m，平均为5.20m。厚度沿走向变化不明显，沿倾向略有加厚趋势。可采性指数Km=1，煤厚变异系数12.2，为全区稳定可采煤层。煤层结构复杂，一般含夹石24层，L34号孔多达6层。夹石单层厚度一般不大于0.60m，局部地段（如112号孔）增厚达2.47m。夹石岩性一般为泥岩、砂质泥岩或炭质泥岩。煤层直接顶板多为泥岩或砂质泥岩，老顶为中粗砂岩，有时老顶砂岩与煤层接触，成为直接顶板。底板多为中细砂岩，局部为砂质泥岩。 3号煤层：位于2号煤层以下6.60m左右，层位稳定，结构简单，全区基本可采，厚度0.662.00m，平均为1.33m。可采性指数Km=0.98，煤厚变异系数17.7。顶板为泥岩、砂质泥岩；底板多为中细砂岩，局部为泥岩。4号煤层：位于3号煤层以下25.60m左右。煤层厚度01.74m，平均为0.85m。可采性指数Km=0.45，煤厚变异系数72.1，为局部可采极不稳定煤层。顶板为泥岩、砂质泥岩；底板多为中细砂岩，局部为泥岩或砂质泥岩。5号煤层：上距4号煤层平均间距17.30m。煤层厚度5.8113.26m，平均为9.70m。可采性指数Km=1，煤厚变异系数24.1，为本区主要稳定可采煤层。煤层结构复杂，一般含夹石25层，局部多达8层。夹石单层厚度一般不大于0.40m。煤层顶板多为泥岩，局部为粉砂岩、细砂岩；底板多为泥岩，局部为中细砂岩。6号煤层：位于5号煤层之下，与5号煤层最大间距13.75m，沿倾向间距逐渐变小，直至合并。6号煤层厚度04.65m，平均为2.20m。可采性指数Km=0.93，煤厚变异系数66.8，为大部可采的不稳定煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为薄层灰岩；底板多为泥岩，砂质泥岩或铝土泥岩。三、 煤层对比本井田太原组为一套海陆交互相沉积，旋回结构明显，可采煤层层位稳定，厚度大，层间距变化幅度小，为煤层层位确定提供了对比依据。2号煤层处于太原组之顶部，煤层顶板（老顶）为一层灰白色厚层状中粗粒石英砂岩，分选性和磨圆度良好，含较多的黑色矿物，有时含黄铁矿结核，为良好的标志层（K2）。2号煤层具有含硫量低、厚度大、结构复杂等特征，且煤层顶板为K2砂岩，容易与其它薄煤层相区别，故对比可靠。3号煤层位于2号煤层以下6.60m，煤层厚度及层间距变化甚小，层位稳定，结构简单，全区基本可采，故对比可靠。4号煤层位于3号煤层之下25.60m左右，顶板有时为薄层石灰岩，特征明显，易于对比。5号煤层厚度大、结构复杂、含硫量高、煤质松软，根据其所在层位很容易识别，故对比可靠。6号煤层位于5号煤层之下，层间距变化较大，但有规律可循，沿倾向有合并之势。此外，6号与5号煤层之间有一层褐色中粗粒石英砂岩，所以对比亦属可靠。第二节 煤质根据钻孔煤芯煤样化验资料和该矿采样分析结果，现将井田各煤层煤质情况叙述如下：一、煤的物理性质与煤岩特征本井田主要可采煤层的物理性质与煤岩特征如下：2号煤层：黑色，硬度大，普氏系数f=3.51，耐磨性好，不易破碎。容重l.44，堆密度l.137 t/m3。宏观煤岩类型为半暗暗淡型，宏观煤岩组分以暗煤为主，亮煤次之，镜煤仅以中细条带夹于其中，呈暗淡或沥青光泽。平坦状或阶梯状断口，内生裂隙不发育。显微煤岩组分中，丝质组和稳定组含量高，镜质组偏低。矿物成分含量较高，以粘土为主，黄铁矿、石英、方解石次之。3号煤层：黑色，结构简单，脆度较大，普氏系数f=2.8，易破碎。容重1.35，堆密度O.96 t/m3。宏观煤岩类型为半暗半亮型，煤岩组分以暗煤和亮煤为主，镜煤次之。条带状结构明显，玻璃光泽，内生裂隙发育。显微煤岩组分中，镜质组含量高，丝质组和稳定组含量少。矿物成分含量少或中等，以粘土为主。5号煤层：黑色，煤质松软，普氏系数f=0.7，属易碎特软煤层。容重1.4，堆密度O.94 t/m3。5号煤层在区域地质作用下，发生塑性流动，原生的煤层结构遭到破坏。宏观煤岩类型为半暗半亮型，上部为半暗型和半亮型煤，下部为半亮型煤和光亮型煤。宏观煤岩组分以亮煤为主，暗煤和镜煤为次，含少量丝炭。显微煤岩组分中，镜质组含量高，丝质组偏低，稳定组最少。矿物成分含量中等，以粘土为主。二、煤的化学性质和工艺性能1、煤的工业分析刘家梁矿各煤层工业分析结果见表42。 各煤层工业分析成果表 表42 煤层23456Ad（%）原煤27.9737.9728.2419.28-45.5625.7616.23-26.3621.5016.25-37.1325.6833.19-35.5734.38浮煤8.95-12.9911.098.09-11.919.969.75-11.1510.435.95-11.979.746.55-11.239.39Vdaf（%）原煤30.04-35.2034.7031.40-44.7235.8932.48-36.1134.6928.10-35.6530.8529.84-33.4731.66浮煤30.15-37.5434.7430.37-37.6735.2433.35-36.3134.8426.37-33.1528.9933.13-34.2033.67St，d（%）原煤0.26-1.670.550.41-3.351.561.21-4.542.060.67-2.931.640.34-1