准格尔旗煤层地质特征(孙家壕)

准格尔旗地质特征一、地质构造与煤层1、地层及地质构造区域地层区域地层详见“准格尔煤田区域地层一览表”。煤田区域地层一览表地层单位岩性组合界系统组代号新生界KZ第四系全新统Q4风积层：由黄褐色、浅黄色细砂，粗粉砂堆积而成，层厚约2〜5m。冲洪积层：砂砾石，砂土及中〜细砂，层厚约2〜10m。残坡积层：砂土，石块，成分随母岩而异，层厚约0〜3m。与下伏地层呈不整合接触。上更新统马兰组Q3m由浅灰黄色、黄褐色黄土组成，含钙质成分，具垂直节理。厚度0〜100m。与下伏地层呈不整合接触。第三系上新统N2上部为红色砂质粘土，夹多层钙质结核，下部为红色粉砂，夹钙质结核，底部有一层不稳定的砾石层，含三趾马化石。厚度约51.00m，与下伏地层呈不整合接触。中生界MZ下白垩统志丹群K1Zh上部以红色，紫红色砂岩为主，夹砾岩及泥岩：下部为紫灰色砾岩。厚度〉390m，与下伏地层呈不整合接触。三下统和T1h岩性为棕红色、砖红色粉砂岩，粉砂质泥岩，夹浅灰色中

叠系尚沟组细砂岩，横向变化较大。厚度＞165m。与下伏地层呈整合接触。刘家沟组T1L岩性以浅灰微带红色、粉红色中〜细砂岩为主，具交错层理，夹棕红色及砖红色粉砂质泥岩，厚度257〜385m。与下伏地层呈整合接触。古生界PZ叠系上统石千峰组P2Sh上部为棕红色粉砂质泥石、泥石、砂质泥石，夹灰绿长石石英砂岩；下部以黄绿色〜灰绿色砂砾岩、中粗粒砂岩为主，夹红色〜棕红色砂质泥岩。厚度＞170m，与下伏地层呈整合接触。上石盒子组P2S上部以暗紫色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹砂岩及灰白色含砾粗砂岩；中部为暗紫色、灰黄色泥岩及砂质泥岩，中夹细砂岩；下部为灰白、灰绿及黄绿色中粗砂岩，夹砂质泥岩。厚度〉290m，与下伏地层呈整合接触。准格尔煤田区域地层一览表地层单位岩性组合界系统组代号古生界PZ叠系下统下石盒子组P1X上部为黄绿、灰色中粗粒砂岩及紫色粉砂岩、粘土质泥岩、细砂岩，中部为黄褐色及绛紫色中粗粒砂岩、细砂岩、砂质泥岩及泥岩互层，下部为灰白、黄褐色中粗粒砂岩及细砂岩，夹粘土质泥岩及泥岩，厚度约119.00m，与下伏地层呈整合接触。

山西组P1S上部为浅灰色，灰色粉砂岩、泥岩、粘土岩及各粒级砂岩互层，夹薄煤层；下部以浅黄色〜灰白色厚层状长石石英砂岩为主，夹粘土岩、泥岩及煤层等。该组含1、3、4、5号煤层，厚度38.45〜95m，平均约70m。与下伏地层呈整合接触。上部以巨厚的6号复煤层为主，其顶底板为灰黑色粉砂岩、泥岩、粘土岩，间接顶底板为中粗砂岩。中部以深灰色泥石、粉砂石、细砂石及白色石英粗砂石为主，含8、9、10号煤层，局部夹中粗粒砂岩，煤田南部发育2层灰石炭系上统太原组C2t岩。下部为灰黄色，灰色石英砂岩及灰色〜深灰色泥岩与砂质泥岩，夹1〜2层厚约1〜3m的灰岩及煤线。灰岩由南往北变薄尖灭；底部以灰色、紫色粘土岩与铝土岩为主，夹砂岩，铝土岩与华北“G”层铝土岩相当，富含黄铁矿结核，底部时有鸡窝状褐铁矿（山西式铁矿），厚度18.90〜130.47m，平均90m。与下伏地层呈假整合接触。下马家沟组以浅灰色、棕灰色薄层泥灰岩及浅灰色厚层状灰岩呈不等厚互奥下统O1m层，间夹黄绿色溥层泥灰岩、生物碎屑灰岩及褐黄色豹皮灰岩，底部为白色中细粒石英砂岩，厚约8〜97m，与下伏地层呈整合接触。陶系亮甲山O1L以灰黄色、浅黄色薄层状灰岩为主，夹竹叶状白云岩及含燧石条带的白云岩，厚度54〜66m，与下伏地层呈整合接触。冶里组O1Y由灰白、黄褐色、黄灰色厚层及中厚层状结晶灰岩组成。出露厚约50m。井田地层本矿井地表大部被第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在沟谷中零星出露，根据区内钻孔及邻区钻孔揭露并结合野外观察结果综合分析，孙家壕煤矿地层由老至新特征如下：中下奥陶统（O1）、上石炭统太原组（C2t）、下二叠统山西组（P1S）、下二叠统下石盒子组（P1x）、下白垩统志丹群（K1Zh）、第三系红土层（N2）、第四系（Q）。地质构造A、 地质构造孙家壕煤矿位于窑沟背斜西翼，总体构造形态为单斜构造，地层走向与窑沟背斜轴向基本一致，倾向北西，地层倾角＜15°，孙家壕煤矿内未发现断层，构造复杂程度属简单类型。B、 岩浆岩孙家壕煤矿位于准格尔煤田的北部，在孙家壕煤矿中部东沟北侧的支沟中，可见灰黑色、灰绿色细晶〜隐晶质玄武岩岩清出露，据钻孔揭露玄武岩岩清位于下白垩统志丹群（K1Zh）底部砾岩中，上覆砾岩与其为沉积接触。岩清厚度0〜16.53m，一般9m左右。玄武岩厚度与其底板标高成消长关系，其形成受燕山运动的影响。玄武岩地下通道及岩基位于孙家壕煤矿西北部，在东孔兑普查区553号孔至532号孔附近。目前尚未发现玄武岩体对煤层及煤质有影响。2、煤层1、含煤地层及含煤性太原组（C2t）为本区的主要含煤地层，含煤5层且均为可采煤层，即6上、6、8、9上、9号煤层，6号、8号、9号煤层全区可采；6上煤层为6号煤层分叉形成，为赋存区全部可采煤层；9上煤层由9号煤层分叉形成，为赋存区全部可采煤层；本组煤层平均总厚为38.52m，地层平均总厚为71.27m，含煤系数为54%，含煤性好。2、煤层情况1-6煤层：位于太原组（C2t）的上岩段的中部，全区发育，煤层厚度为5.82〜27.96m，平均为18.54m。为全区可采煤层。煤层结构复杂，含3〜19层夹砰，一般含10层夹砰，夹砰岩性一般为泥岩和粘土岩。6号煤层厚度变化较大、结构复杂、煤类单一，煤层层位稳定，煤层稳定程度为较稳定型。煤层顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、粘土岩；底板岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩。煤层埋藏深度67.95〜378.25m。四、水文地质条件（一）区域水文地质概况准格尔煤田位于鄂尔多斯高原东北部，地形西北高，东南低。西北部塔哈拉川上游标高1366m，南部壕米土乞坨标高870m，最大高差496m，标高一般在1050〜1250m之间。黄河由北向南流经煤田东部，煤田内各大沟谷水流最终流入黄河。较大的沟谷自北向南有孔兑沟、龙王沟、黑岱沟、哈尔乌素沟、罐子沟及十里长川等，延展方向多斜交或垂直地层走向。各支沟多呈树枝状分布，向源侵蚀为主。横断面多呈“V”字型，属于侵蚀性黄土高原地貌。各大沟谷的上游多有泉水流出，至中下游形成小溪。雨季山洪暴发，流量大而历时短促。各大沟谷也是排泄煤田内大气降水和地下水的主要通道。岩承压水则以地下迳流排泄为主。（二） 井田水文地质特征孙家壕煤矿位于准格尔煤田北段中西部。地表大面积被黄土层覆盖，由于受水流风蚀等影响，区内沟谷纵横交错，水土流失严重，植被极不发育，具典型的黄土高原地貌特征。区内地形起伏不平，南北高中部低。最高处位于孙家壕煤矿南部店梁附近，海拔标高1297m；最低处位于孙家壕煤矿中部S10号钻孔附近，海拔标高1160m，最大高差137m。基岩出露于地形切割较深的沟谷之中，主要为下白垩系志丹群（K1zh）地层。孙家壕煤矿内居民点分散，饮用水多为旱井储存雨水或取于沟谷出露的少量泉水。黄河流经孙家壕煤矿的东侧,雨季最大流量为5150m3/s,干枯季节最小流量为48m3/s,一般流量在230〜3390m3/s,水位标高968.53m。孙家壕煤矿内最大的沟谷为哈拉七太沟、纳林沟，均为黄河的支沟，属季节性沟溪，一般旱季干涸无水或有少量溪流，雨季可形成洪水，水流最终汇入黄河。区内水井较少，多为旱井。水井水位一般在1〜3.5m，水深2〜9m，出水岩层为下白垩系志丹群（K1zh）和二叠系下石盒子组（P1x）砂岩。泉水各沟谷均有出露，流量较小，一般为0.014〜0.325L/s。水库零星分布于较大沟谷中，规模较小，水源来自各沟谷上游泉水和大气降水。（三） 矿床充水因素分析1、气候及地形、地貌条件孙家壕煤矿气候干燥，降水稀少，年蒸发量是年降雨量的5〜8倍。降雨多集中在7〜9三个月内，易形成集中排泄，渗入地下很少。地表大面积被第四系风积砂及黄土层覆盖，植被稀少，地形切割强烈，有利于地表水和地下潜水的排泄。属侵蚀性黄土高原地貌特征，不利于地下水的储存。2、地层及地下水、地表水条件孙家壕煤矿地质构造简单，无断层、地层平缓。相对含水的砂岩类岩层不同深度地分布于各地层中，接受上部潜水的下渗补给和深部的迳流补给。各含水层虽或多或少含有裂隙水，但以静储量为主，补给贫乏，直接充水含水层单位涌水量V0.01L/s・m。区内大多数钻孔钻至煤系地层即开始漏水，漏水岩石多为含砾粗砂岩、粗砂岩及煤层。多数钻孔水位在百米以下或无水位，说明孙家壕煤矿地下水位随着钻孔深度的加深而下降。孙家壕煤矿内无大的地表水体，仅在沟谷中由于大气降水而形成间歇性水流，地表径流量很小，部分深沟中有泉水涌出，但流量很小。各大沟谷之地表水均为间歇性溪流，只有雨季才可形成洪流，且历时短促，与地下水联系不大。黄河虽流经孙家壕煤矿东缘，但距孙家壕煤矿较远，经较多资料分析，不会灌入孙家壕煤矿。3、奥陶系岩溶水孙家壕煤矿个别钻孔揭露了奥陶系地层，揭露厚度0.24〜16.73m。综合准格尔煤田南部详查区资料得知：该地层岩溶发育程度不均，其主要形状表现为溶蚀裂隙，次为溶洞，以垂直与顺层发育的两组溶蚀裂隙为主，含水性因地而异，且该地层埋藏较深，加之上覆地层本溪组粘土岩及泥岩隔水性良好，在正常情况下，奥陶系岩溶水不易补给煤系地层，除煤系地层底部隔水层破坏例外。（四） 矿井涌水量预算勘探报告未提供矿井用水量，预计孙家壕煤矿达到设计生产能力3.0Mt/a时矿井正常涌水量为70m3/h，最大涌水量为120m3/h。（五） 水文地质类型孙家壕煤矿煤系地层为上石炭统太原组（C2t）及下二迭统山西组（Pls），岩性由粒度不同的砂岩、砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层组成。各岩层不同程度的发育着孔隙、裂隙，充水空间较发育。但因补给水源比较贫乏，主要充水含水层富水性弱，钻孔抽水试验单位涌水量qV0.01L/s・m，地下水位多在百米以下。且孙家壕煤矿内地质构造简单，地层平缓，无断层及岩浆岩侵入