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文档简介

冀中能源峰峰集团有限公司羊东矿地质类型划分报告PAGE4-地质类型划分报告中国煤炭地质总局第二水文地质队目录TOC\o"1-2"\h\z\u1绪论 -1-1.1目的与任务 -1-1.2矿井概况 -2-1.3以往地质工作 -8-2地层构造 -11-2.1区域地质 -11-2.2井田地质 -17-2.3井田构造 -22-2.4地质构造复杂程度划分 -32-3煤层、煤质和资源/储量 -34-3.1煤层赋存特征 -34-3.2煤种及煤质变化 -35-3.3煤炭资源/储量估算 -37-3.4煤层稳定程度划分 -40-4瓦斯地质 -44-4.1煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级 -44-4.2矿井瓦斯赋存规律 -44-4.3瓦斯涌出量预测 -45-4.4煤与瓦斯区域突出危险性预测 -46-4.5矿井瓦斯类型划分 -47-5水文地质 -48-5.1含水层和隔水层分布规律和特征 -48-5.2充水因素分析 -53-5.3矿井涌水量 -57-5.4煤矿开采受水害影响程度和防治水工作难易程度 -59-5.5煤矿水文地质类型划分 -59-6工程地质 -61-6.1岩石工程地质特征 -61-6.2可采煤层顶底板岩石工程地质特征 -61-6.3工程地质条件类型划分 -62-7其他开采地质条件 -63-7.1煤层顶底板特征 -63-7.2地层产状要素 -64-7.3陷落柱、冲击地压、地热和天窗等地质灾害危险程度 -64-7.4其他开采地质条件类型划分 -65-8煤矿地质类型划分结果 -67-8.1煤矿地质类型划分要素综述 -67-8.2煤矿地质类型综合评定 -71-9煤矿地质工作建议 -73-1绪论1.1目的与任务1.1.1目的羊东矿隶属于冀中能源峰峰集团,由羊一、羊二和羊东三部分组成。羊东矿自1959年投产至今已50余年,2001年羊一矿井由于可采储量远远不能满足矿井的生产需要,河北省煤炭工业局冀煤规发字[2002]49号文批准,核销了羊一矿生产能力。目前矿井核定产量为130万t/a。羊东矿经过多年的生产实践和补充勘探等工作,对煤层、构造等揭露,依据《煤矿地质工作规定》(2014年)和冀中能源峰峰集团有限公司对所属煤矿生产的管理要求,需对煤层稳定性、构造复杂程度、瓦斯类型、水文地质类型以及其它开采地质条件等因素等进行综合的分析评价和类型划分,编制《矿井地质类型划分报告》,为采区和工作面的设计、设备选型以及安全开采提供地质依据,服务于矿井的发展战略与远景规划。1.1.2任务在广泛收集羊东井田范围内及周边各种地质资料,包括井田以往地质资料、补充地质勘探及羊东矿建井及生产期间的各种地质资料,进行综合分析评价,编制《冀中能源峰峰集团有限公司羊东矿地质类型划分报告》。报告主要内容包括:1)地质构造复杂程度类型划分;2)煤层稳定性程度划分;3)瓦斯地质类型划分;4)水文地质类型划分;5)工程地质条件类型划分;6)其他开采地质条件类型划分;1.1.3编制依据本次报告编制主要依据:1)《煤矿地质工作规定》(2014);2)《煤、泥炭地质勘探规范》(DZ/T0215-2002);3)《煤矿防治水规定》(2009);4)《煤矿安全规程》(2011);本次报告编制主要参考资料:1)羊东矿井水文地质类型划分报告(2013年);2)羊东井田瓦斯地质图说明书(2010年);3)羊东矿矿井地质报告(2010年);4)羊渠河矿矿井地质报告(1996年);5)羊渠河矿区奥灰水文地质条件与勘探研究报告(1989年);6)峰峰矿区羊东井田精查勘探地质报告(1986年);7)羊东矿煤炭资源储量计算台账(2014年1月1日);8)羊东矿2#、4#煤层采掘工程平面图及其他相关生产地质资料。1.2矿井概况1.2.1位置与交通羊东矿位于峰峰矿区东部,东北距峰峰集团所在地邯郸市30km,西南距峰峰新市区10km,由羊一、羊二井田和羊东井田三部分构成,行政区隶属邯郸峰峰矿区和磁县。主井中心地理坐标为东经114º15΄29″7;北纬36º39΄43″3。羊东矿东距107国道和京广铁路马头站10km,南距邯郸-磁山-马头-邯郸环行铁路新坡车站4km,邯峰公路从井田南部通过,新坡-羊东矿-小屯矿-大淑村矿铁路专用线绕行井田南侧和西侧,交通十分便利,参见图1-1。1.2.2矿井范围及与四邻关系国土资源部于2010年12月核发的《羊东矿采矿许可证》,编号:c1000002010061120066922,界定的井田范围由59个拐点控制(参见表1-1),井田走向长约10~12.3km,倾斜宽约4km,井田面积31.9095km2。有效期:2010年06月01日至2026年06月28日,核定生产能力130万吨/年。羊东矿西以F3断层与大力矿业有限公司为界;西南以F5断层与牛儿庄井田为界;南以F1断层及F6断层为界,北以F2断层和F22断层与新屯井田为界,东以F19断层和各煤层-1100m底板等高线为边界。井田走向长约10~12.3km,倾斜宽约4km,井田面积31.9095km2。羊东矿相邻关系示意图如图1-2。1.2.3自然地理1)地形地貌特征羊东矿位于鼓山东麓,地貌类型属于丘陵与山前倾斜平原过渡类型,地势西高东低,坡度约为11.3‰,最高处位于井田西部上官庄风井附近,标高+180m,最低处位于井田东南部,标高+106m,相对高差74m左右。井田冲沟比较发育,主要包括霍庄羊渠河断裂冲沟、霍庄南台沟、虻牛河、张庄沟、佐城沟等。冲沟宽20~200m,深度5~10m图1-1羊东矿交通示意图表1-1羊东矿井田范围拐点坐标一览表序号纬度(X)经度(Y)序号纬度(X)经度(Y)14042164.258523436.1800314038673.603524661.20924042863.612523436.1752324038573.600524371.208434043178.616523816.1746334038408.598524076.208444043573.621524376.1742344038768.597523746.204554043503.624524929.176930´4038643.659523642.223064043953.630525480.176131´4038368.659523337.219074044078.633525840.176732´4037955.660522647.211084044273.636526178.176833´4037703.661522257.207094044338.638526401.177234´4038073.663522263.2090104044378.638526398.176935´4037939.663522109.2070114044648.644527096.178036´4037913.664522026.2070124044823.649527701.179237´4037760.664521866.2040134044888.653528311.181338´4037629.664521747.2030144044268.651528271.185439´4037453.663521687.2010154043653.646527951.188340´4036993.662521237.1950164043538.645527951.189141´4036753.660521257.1940174043503.651528741.19251´4036583.661520952.1900184043108.648528596.19472´4037456.669520732.1940194042818.647528673.19703´4037713.671520677.1950204042453.646528716.19964´4038713.678520657.2010214042093.644528623.20175´4038711.677520909.2030224041493.640528396.20496´4039828.682521402.2140234041058.637528276.20747´4040516.685521674.2200244040888.633527676.20618´4040876.689521412.2200254040713.629527291.20579´4041008.689521542.2220264040338.625526831.206410´4041238.690521672.2250274039883.620526436.207911´4041558.690522152.2300284039193.615526071.211212´4041768.689522602.2350294038533.610525801.214613´4041993.688523012.2390304038673.605525031.21052)气象、水文(1)气象本区属半干旱暖温带大陆性季风气候,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨。全年的总体气候特征为:雨量集中,光照充足,无霜期较长,光热资源丰富,降雨主要集中在每年的7~9月。依据峰峰矿区气象站气象观测资料,近十年多年平均降雨量505.9mm,多年平均蒸发量1718mm,5~6月份蒸发量最大。历年最高气温42℃(2005年),历年最低气温-11.1℃(2002年),高温主要出现在每年的7月份,低温多出现在当年的12月份或次年的1月份。风向随季节变化,冬季以北风为主,夏季多东南风,历年最大风速图1-2羊东矿相邻关系示意图(2)水文虻牛河:位于井田南部,自西向东流经井田,井田内长达3km左右,河宽60~200m,深约10m,沟底坡度为11.7‰,主要为峰峰集团大力公司、羊东矿的排水。旱季水量很小,一般仅有1~2m3/min,井田内发育有多条冲沟,雨季时水大,流速迅猛,排水畅通,平时干涸或有小股常流水,除霍庄羊渠河断裂沟由北向南流过井田的西南部外,其余部分冲沟自北西向南东流经整个井田。分述如下:霍庄羊渠河断裂沟:在其地表断裂带处常有水以泉水的方式流出(如羊渠河村有上开泉),汇集而成羊渠河村蓄水库。霍庄南台冲沟:沟宽约30~150m,沟深约4~8m,沟底坡度8‰,井田内长达3km,其上段建有霍庄水库,霍庄南水库(12750m3张庄冲沟:井田内长度约3km,其上段建有张庄北水库(15750m佐城沟:井田内长度约0.7km,建有佐城水库(33750m磨屋冲沟:此沟位于佐城冲沟南部,其上建有磨屋水库(23250m33)地震自公元前230年开始有地震记载以来,历史上临近地区曾发生过多次地震,并波及到峰峰矿区。依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),峰峰矿区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动峰值加速度为0.15g。1.2.4矿井生产与建设情况1)矿井建设情况羊一、羊二井由原北京煤矿设计院设计,根据原精查地质报告提交的地质资料和煤层赋存条件以及地质构造特点,把井田划分为三个矿井,即羊一、羊二、羊三3个矿井,在建井时期,由于原设计方案改变,将羊三归属到羊二矿。羊一矿井于1959年4月1日投产,羊二矿井于1959年9月29日投产。1965年1月两矿合并为羊渠河矿。矿井总设计生产能力为135万t/a。其中羊一设计生产能力90万t/a,羊二设计生产能力45万t/a。矿井投入正常生产后,1970年矿井达到设计能力,1978年矿井产量达到鼎盛时期,统计产量达197.3万t/a。1980年核定生产能力为155万t/a,1992年核定生产能力为120万t/a,1997年核定生产能力为100万t/a,一般年产量保持在120万t/a左右。随矿井生产年限增加,资源/储量减少,矿井生产能力逐年下降。2001年羊一矿井由于可采储量远远不能满足矿井的生产需要,河北省煤炭工业局冀煤规发字[2002]49号文批准,核销了羊一井生产能力。根据煤炭工业邯郸设计研究院编制的《羊东井田矿产资源开发利用方案》和矿井改扩建初步设计,羊东井田设计能力为90万t/a,矿井服务年限75.6年。开拓方案确定为依托羊二井开发羊东井田。利用羊二现有工业场地作为羊东矿工业场地。现井下增加一条-400水平胶带输送机大巷,开凿了佐城回风立井、羊东进风立井和回风立井。2)生产系统矿井采用立井分水平开拓方式,水平石门分层运输大巷,暗斜井延深联络各水平,双翼或单翼开采。羊东矿共有6个水平,即±0、-110、-240、-400水平、-620水平、-850水平,主采煤层为2#煤,配采4#煤,目前开采-620水平的四一区和四二区。3)主采煤层与生产情况目前羊东矿主要开采煤层为2#煤和4#煤。其中,2#煤厚度4.01~7.34m,均厚5.53m,属于结构复杂的稳定可采煤层;4#煤厚度0.62~1.96m,均厚1.20m,属于结构简单的稳定可采煤层。2#煤、4#煤一般为联合布置开采,主要盘区的上、下山布置在4#煤层位,用石门眼连接2#煤。采煤方法为走向长壁式开采。目前,2#煤、4#煤开采深度均达到-1.2.5邻近矿井及老窑开采情况自90年代开始,在羊东矿井田浅部及周边,先后建有小煤矿11个,开采煤层为2#、4#、6#煤,井深一般在70~300m,采煤方法以洞采为主。截止目前,羊东矿井田范围内及相邻小煤矿已全部关闭。为了保护矿井安全生产和国有煤炭资源,按照原峰峰矿务局和当地政府的决定,成立联合执法大队,对井田及周边相邻小煤矿的井下掘进巷道范围、开采层位进行位置监测,结合小煤矿巷道实测和井下钻探、巷探等手段对小煤矿开采破坏范围进行了圈定,并根据圈定范围留设了隔离煤柱、修筑水闸墙、充填巷道等多项预防措施,基本查清了浅部的老空积水位置、范围和积水量。小煤矿分布情况参见表1-2。表1-2羊东矿井田内及周边小煤矿分布一览表序号小煤矿名称井口座标开采煤层建井时间备注XYZ1霍庄一号3864920802+172.8这9个小煤窑仅施工井筒未见煤83.12关闭2霍庄二号3844720894+170.584.1关闭3霍庄三号3862320918+171.385.4关闭4霍庄四号3839221057+170.885.5关闭5霍庄五号3842421045+169.585.6关闭6羊渠河村一号3796820871+156.483.8关闭7羊渠河村二号3743720945+159.685.1关闭8羊渠河村三号3727620943+153.585.2关闭9羊渠河村四号3771320820+155.485.5关闭10邯郸峰峰矿区新坡煤矿3775721859+144.32#~4#83.12关闭11邯郸峰峰矿区南台煤矿3754421738+144.56#84.5关闭1.3以往地质工作1.3.1以往地质工作自1954年开始,先后由前华北地质局地质调查二分队、原地质总局峰峰地质办事处139队、原峰峰矿务局地质勘探队和河北煤炭地质勘探三队进行地质调查和勘探工作,积累了大量的地质、水文地质资料。1)羊一、羊二井田地质勘探工作始于1954年,由前华北地质局地质调查二分队开始野外地质调查。原地质总局峰峰地质办事处139队负责进行地质勘探工作,共施工勘探钻孔37个(包括3个水文孔,二矿井田3个补勘孔),总工程量13633.9m,并于1959年提交《羊渠河井田精查地质报告》。本次勘探受第四系黄土覆盖及钻孔布置工程点稀少的影响,许多较大断层没有得到控制,勘探程度较低。2)由于前期地质勘探工作量较小,对井田地质构造控制程度低。1957至1959年对羊一、羊二井田进行了补充地质勘探,共施工钻孔15个,工程量2692.3m3)1954年至1974年峰峰地质办事处139队和119队在羊东井田进行找煤工作,共施工钻孔4个,总工程量3142.62m。随后,在1974年11月至1975年2月,原煤炭部地震队1、2分队在羊东井田进行了地面地震施工,共完成反射波地震测线9条,总长37.375km,控制了普查区的边界,初步查明了区内的构造形态,并提交了《羊渠河井田深部普查区地震勘探报告》。4)从60年代开始至80年代,原峰峰矿务局和羊渠河矿先后对羊一、羊二井田施工了39个补充勘探钻孔,总工程量14054.11m。至此,羊一、羊二井田从1954年初期勘探至80年代初期共施工钻孔91个,总计工程量30380.32m。布置勘探线13条,控制线距500m左右,查明和控制了井田大中型地质构造。5)自1975年10月起,河北省煤田地质勘探公司水文队在羊东井田范围内,进行精查勘探,于1986年7月编制完成了《羊东井田精查勘探地质报告》。共完成1/5000地形地质调查40km2、1/5000水文地质调查80km2、地震勘探20km2、槽探2169m;前后累计施工钻孔173个,进尺154137.72m;浅钻25个,进尺2077.50m;测井钻孔169个,测井总长度149067m;取煤芯样386件,简易可选性样5件,物理机械能样187件,瓦斯样230件,水样35件等。通过本次地质勘探,基本查明了羊东井田内地质条件,大的构造、开采煤层的层数、层位、厚度、结构得到了控制确定,对可采煤质的工艺特性和工业用途进行了评述。1.3..2综合物探1)中煤第一勘探局地质勘查研究院于2000年6月对羊东井田四一区北翼及四二区南翼进行了三维三分量地震勘探工作,勘探面积1.5km2,并于2001年4月提交地震勘探报告。通过补充勘探基本查清了该区-620水平以上地质构造及煤层赋存情况。2)2004年11月由河北省煤田地质局物测地质队对羊东井田第二水平(-620~-850水平)进行了三维地震勘探,勘探面积3.75km2,于2005年6月提交三维地震勘探报告。通过勘探基本查清了-850水平以上地质构造及煤层赋存情况。3)2007年5月由河北省煤田地质局物测地质队对羊东井田四二区北翼进行了三维地震(电法)勘探,勘探面积0.92km2,于2008年5月提交了三维地震勘探报告。通过勘探基本查清了该区地质构造及煤层赋存情况。1.3.3以往水文地质工作自1983年以来,原峰峰矿务局、河北煤田水文地质勘探队及煤科院地勘分院,通过对羊渠河井田及邻近井田的水文地质资料收集与分析,编制了水文地质勘探、试验设计方案。先后施工了井下奥灰放水孔13个,地面奥灰观测孔26个,于1987年元月,在+-0水平、-110水平进行了井下放水联通试验,并提交了《羊渠河矿奥灰水文地质条件与勘探研究报告》。取得了如下主要成果:(1)基本查明了本区-500以浅O2f2+3的层位、厚度、岩性和岩溶发育情况,深化了对研究区的水文地质条件的认识;(2)基本确定了边界断层的性质,井田西部(五矿)为奥灰水的主要补给方向;(3)确定了奥灰导水性、富水性及其变化规律,即奥灰导水性、富水性随深度增大而减弱。但是受放水孔、观测孔的布置范围所限,只查清了羊渠河区-500m1987年前,在该区浅部施工了49个水文地质钻孔,钻探进尺共计20395.99m。2012施工三个奥灰观测孔1.3.4以往地质、水文地质工作评述经过多年的地质、水文地质勘探工作和水文地质试验,以及综合物探技术的成功应用,基本查清了区内构造、可采煤层层数、厚度变化、煤层结构、煤质、岩浆岩分布规律及对其煤层的影响等。浅部区做了一定量的水文地质工作,基本掌握了主要含水层的埋藏、分布和赋存规律,矿井水文地质条件已基本查明,为羊东矿的开拓延伸提供参考依据。目前地质工作可以满足羊东矿井田生产的需要。但随开采延深,还需要进行必要的地质、水文地质补充勘探和试验工作。

2地层、构造2.1区域地质2.1.1区域地层峰峰矿区为半掩盖区,基岩多出露在鼓山、九山山区和边缘地区、丘陵地区的冲沟内,其它地区则被0~40m左右的第四系地层所覆盖(参见图2-1)。图2-1峰峰矿区地层综合柱状图本区西侧外围出露的古老岩系有太古界花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩、元古界石英砂岩、变质安山岩。区内自西向东出露的地层依次有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。地层走向大致呈NNE,倾角10°~20°。石炭二叠系为含煤地层,煤炭资源丰富。铁矿产于奥陶系中统碳酸盐岩与中性岩浆岩体的接触带上。生产过程中勘探揭露地层(与采煤有关的地层)主要为奥陶系中统、石炭系、二叠系、三叠系和第四系地层,主要特征简述如下:1)下古生界奥陶系中统(O2)包括峰峰组三段,上马家沟组三段,下马家沟组二段,俗称三组八段,全统平均厚580m左右。中统下马家沟组(O2X)本组分二段,全组厚120~140m。上段以纯灰岩为主,夹白云质角砾岩和花斑灰岩;下段为角砾状灰岩,下段底部为含砂砾岩及钙质页岩。中统上马家沟组(O2S)本组分三段,全组层厚220~250m。上段以厚层状纯灰岩间夹花斑灰岩及白云质角砾岩为主;中段以厚层纯灰岩为主,含硅质小瘤花斑灰岩;下段为一套角砾岩,角砾多为白云质次为灰质。中统峰峰组(O2f)本组分三段,全组厚140~158m。上段以角砾状灰岩、白云质角砾岩为主;中段以厚层纯灰岩及花斑灰岩为主;下段以白云质角砾状灰岩为主。奥陶系主要以蓝灰及浅灰厚层状灰岩、白云质角砾岩、花斑状灰岩为主,岩溶、裂隙发育,黑龙洞泉群为奥灰水的天然排泄形式。鼓山、九山为奥陶系灰岩的主要裸露区。2)上古生界①石炭系(C)中统本溪组(C2b)假整合于奥陶系之上。本组上部以蛋青色、浅灰色含铝质细砂岩或粉砂岩,黑灰色砂质泥岩和薄层石灰岩组成。内含一至二层厚0.1~0.2m的不可采薄煤。中下部为灰白色、具鲕状结构的G层铝土岩,中夹一层0~3m的石灰岩。底部为山西式铁矿,此矿分布不一,常有消失而为紫红色铁质泥岩代替,含鲕状铝土成份。与下部其接触处常有残留结核。全组厚6~35m,平均厚25m。上统太原组(C3t)整合接触于本溪组之上。本组为峰峰煤田主要可采含煤地层。全组为一套黑、黑灰色砂岩、粉砂岩、夹浅灰色砂泥岩及细砂岩互层,中夹有6~8层薄层海相石灰岩、和煤层组成,属海陆交替相沉积。全组含煤12-15层,可采6层、局部小青可采一层。底部有一层灰白、浅黄色中粒砂岩。灰岩中富含海相动物化石。组厚90~120m,平均厚115m。②二叠系(P)下统山西组(P1S)整合接触于石炭系太原组之上。本组为峰峰煤田主要可采含煤地层之一,属陆相沉积,岩(煤)层亦较稳定,含煤2~5层,可采1~2层。底部的第二层煤大煤(2#煤)为峰峰煤田的主要开采煤层,厚3~6m。岩性上部为深灰、灰色中粗粒砂岩、细砂岩及砂质泥岩为主,砂岩中富含炭质黑线及黑云母片,含有芦木、羊齿、鳞木等植物化石,顶部粉砂岩中具有鲕状结构,偶夹有铁质结核。下部以黑灰色粉砂岩及砂质泥岩为主。底部为稳定的灰白色中细粒砂岩,厚2~3m,称北叉沟砂岩。全组以含大量的植物化石为特征,组厚50~95m,平均60m。下石盒子组(P1X)平行不整合接触于山西组之上,岩性为黄灰、黄棕、紫花斑色粉砂岩及砂质泥岩、细中粒砂岩和粘土泥岩组成,泥岩中含有鲕状结构。底部中粗粒砂岩称骆驼脖子砂岩。本组厚在20~30m。上统上石盒子组(P2S)分为四段一段(P2S1)整合接触于下石盒子组之上。全段以黄绿色或浅灰色的厚层状粉砂岩页岩为主。含有鲕状结构,并夹有薄层灰白色的铝土页岩。厚度在120~160m;二段(P2S2)本段以灰白色、浅灰色中粗粒长石、石英砂岩为主。夹有灰绿及紫色粉砂岩和泥岩。全段厚70~80m;三段(P2S3)本段以灰黄暗紫及灰绿、黄灰色粉砂岩为主。中部夹数层灰黄绿色中粒砂岩。底部为含砾砂岩。全段厚80~90m;四段(P2S4)本段以灰白色及暗紫、棕红、紫红色粉砂岩为主。夹多层紫绿色中粗粒砂岩。底部为灰白色厚层状含砾粗砂岩。全段厚度在90~130m。上统石千峰组(P2sh)整合接触于上石盒子地层之上。本组上部为紫红色砂质泥岩薄层钙质细砂岩,砂岩中富含云母,有交错层理,并夹有石灰质结核。中部有数层灰绿色泥岩。下部为紫褐色粘土页岩及粉砂岩,含钙质结核。底部含有砾岩。本组全层厚210~270m,平均厚为250m。3)中生界三叠系(T)①下统(T1):包括刘家沟组及和尚沟组,全统以紫红色及浅紫红色细砂岩夹暗紫色薄层泥岩组成。本统全层厚平均790m。下统和尚沟组(T1h)本组假整合于下覆地层之上,以富含同生卵砾为特征,厚度在290~480m左右。岩性为暗紫色、紫红色薄层至厚层状细砂岩为主、夹薄层粉砂岩。下统刘家沟组(T1L)本组整合接触于下组地层之上。厚度较稳定在270~230m左右,岩性以紫红、暗紫色板状细砂岩厚层细砂岩,中夹数层紫红色底部细砂岩中含同生砾石。②中统流泉组(T2L)全组为一套黄色和灰黄色厚层状中粒砂岩,局部具斜层理,中间夹薄层不稳定紫绿色细砂岩和一层绿色页岩,底部为2~3m的黄绿、紫绿色纸片状泥岩。厚度106~225m,平均厚200m。4)新生界①第三系(R)角度不整合于三迭系之上,厚度不稳定,由0~190m,平均120m。岩性以疏松的黄色、白色中粗粒泥岩或细砂岩,红粘土和灰黄绿色粉质粘土等相间组成。②第四系(Q)不整合接触于下覆各地层之上,全层厚0~60m、平均30m。为黄色、灰黄色或稍带红色及黄色粘土,黄土组成,黄土中偶夹有石灰质结核及微小砾石。岩浆岩主要分布在峰峰矿区北部,在利泰公司与薛村矿东西一线以北地区,均有大面积出露。其分布方向以北北东呈长条带状侵入,但每个条带可清楚表现一段较强烈一段较微弱,这与北北东主干断裂构造和断裂破碎带完全一致,并沿它们发育方向或附近侵入较强烈,远者较微弱。主要岩性为:闪长岩、花岗闪长斑岩、正长斑岩。2.2.2区域构造特征峰峰矿区大地构造位置位于中朝准地台(I)、山西断隆(II)、太行山拱断束(III)、武安凹断束(Ⅳ)的东南部,东太行山山前深断裂,于华北断拗(II)的临清台陷(III)毗邻。从区域资料分析,自中生代以来,本区先后经历了两次来自不同方向挤压应力的构造运动。中生代晚期至燕山运动期间,太平洋—库拉板块向西北俯冲于华北板块之下,因俯冲带不断消融使地温、升高而造成地幔上拱,使其东部变为活动大陆边缘。太行山深断裂表现异常活跃,太行山区开始慢慢隆起,同时在隆起上升过程中遭受剥蚀。随着燕山运动的加剧,挤压应力不断增强,塑性较强的沉积盖层形成轴向近NE的褶皱以及与其配套的NNW和NNE向两组断裂构造。随着挤压应力的进一步增强,以及北西向挤压应力和地幔上拱的联合作用下,导致NE~NNE向断裂大规模活动,并伴随发生大量岩浆活动。新生代喜山运动时期,由于印度板块与欧亚板块碰撞,构造应力场发生改变,挤压应力转为EN~SW向。由于该区域主要处于NW~SE向拉张应力场中,新生的断裂和复合断裂的活动剧裂,后期断裂追踪、改造、贯通先期断裂,并受到先期断裂的限制,使区域构造更加复杂。此次构造运动期间,太行山深断裂以西继续抬升并遭受剥蚀,以东的平原区大幅度下降,并形成了巨厚的新生界沉积物。两期不同方向挤压应力构造运动的结果,致使峰峰矿区主体构造线方向呈NNE~NE展布,控制矿区构造格架的大型褶皱为鼓山—紫山背斜。该背斜将矿区分为东西两部分,西侧为武安—和村向斜,东侧为向SEE缓倾的单斜,在此基础上发育极为宽缓的小型褶曲。1)断层矿区内断裂构造密集,以NNE及NE走向断层最发育,NWW向次之,NW向仅以小断裂形式出现。不同走向的断层相互切错,将煤系分割成若干小型地垒、地堑及阶梯状单斜断块组合等构造形态。断层发育具有以下特点:①断层性质以正断层占绝对优势,煤田勘探揭露的数百条断层中,仅发现羊东井田和梧东井田各有一条小型逆断层;②断层具有多期活动性,多数为压扭性正断层;③断层平面组合多为“S”形,反映扭动走滑特点。2)褶皱矿区内较大褶皱为鼓山复背斜,它以滏阳河为起点,其背斜轴向南呈近于南北,向北渐变为北10°东左右,延伸到局电视塔以南略有倾伏,后被断裂所切割,其走向偏向西北。鼓山背斜以东总的来看为单斜构造,但发育着斜裂式的次一级的小型背向斜,并呈规律地分布在各井田之中。主要包括:牛薛穹隆(北15°东),大力公司背斜(北34°东),一矿穹隆(北12°~15°东),大峪背斜(北10°东),再向东由北至南有:薛村向斜(北10°东),黄沙穹隆(北18°东),牛儿庄向斜(北20°东)等。鼓山复背斜与九山之间,为和村—孙庄向斜,它有许多小型椭圆形向斜呈串珠状联接起来,并在它们的两翼发育着成排成列的背向斜构造。向斜构造东翼有:彭城向斜(北10°东)、街儿庄背斜(北30°东)、界城背斜(北15°)。西翼有:大沟港背斜(北15°东)、王看背斜(北10°东)、王风向斜(近南北)。向西又有胡村背斜(北20°东)、南山背斜(北20°东)、三合背斜(北25°东)、都党背斜(北15°东)、观台向斜(北15°东)。鼓山复背斜两翼的背向斜,除和村—孙庄向斜随鼓山山势从北部向南由北东~北西~北北东~北西转动外,其它的背向斜的轴向同样以倾伏端向东摆动,而东南端恰与之相反。排列以北北东及北东方向,大致呈雁行排列形式,成行成列地分布在矿区。3)区域陷落柱陷落柱一般受区域构造条件裂隙分布规律控制,其发育程度是构造规律的反映。截止到现在,矿区共发现了上百个陷落柱,大小悬殊,形状各异。其在平面上的特点大致上呈串珠状形式出现,分布方向为北北东向、北东向和近东西向。2.2井田地质2.2.1井田地层羊东井田位于太行山支脉-鼓山东麓,为一掩盖区,局部出露的岩层多分布在地表冲沟和地形突起的丘陵地带。出露的岩层有二叠系上统上石盒子组、石千峰组,三叠系下统刘家沟组及和尚沟组地层。根据精查地质勘探钻孔揭露的资料,井田范围内各时代地层由老到新依次为奥陶系中统、石炭系中统和上统、二叠系、三叠系(羊东)及第四系。各时代地层特征由老到新简述如下:1)奥陶系中统(O2)为浅海相沉积的浅灰、灰色或紫红色的厚层状石灰岩含数层白云质灰岩组成,厚度在580m以上,层次齐全,可分性明显,划分为三组八段。自下而上为下马家沟组(分为二段)、上马家沟组(分三段)和峰峰组(分三段),以整合关系覆盖于寒武系之上。①下马家沟组(O2x)下马家沟一段(O2x1):岩性为角砾岩,顶部为薄层纯灰岩。上部灰色角砾岩,成分以石灰质为主,白云质次之。底部为钙质泥岩,夹泥灰岩或薄层白云质灰岩。该层厚度变化较大,约为38~65m,平均厚度64m。下马家沟二段(O2x2):岩性以深灰色花斑灰岩和纯灰岩为主,夹有5~6层厚度0.13~0.20m的石膏,石膏晶体大小不一,呈方形或圆形,俗称麻点灰岩,其岩性稳定,可作标志层。中部为深灰色花斑灰岩,中厚层状花斑为绛红色呈云雾状,俗称云雾灰岩。该层厚度90~115m,平均厚度110m。②上马家沟组(O2s)上马家沟一段(O2s1):岩性以浅红色、灰黄色白云质角砾状灰岩为主。底部为黄绿色钙质页岩与薄层泥质、白云质灰岩互层,层理明显,风化后呈碎片状。该层厚度25~55m,平均厚度43m。上马家沟二段(O2s2):顶部为深灰色中厚层纯灰岩,含有5~6层燧石层,呈链状分布,向下逐渐变为花斑灰岩。上部为薄层致密纯灰岩与薄层泥质白云质灰岩互层;中下部为厚层花斑灰岩与纯灰岩互层;底部为厚层状纯灰岩,层内普遍含有燧石结核。该层厚度100~150m,平均厚度125m。上马家沟三段(O2s3):顶部为粉红色白云质灰岩或泥质灰岩,层理发育,分布稳定。上部为深灰色薄层纯灰岩、白云质灰岩及红色条带状花斑灰岩;中部为灰色中厚层纯灰岩,时而夹薄层花斑灰岩、白云质角砾岩。纯灰岩内有数层燧石层,呈串珠状,俗称“层瘤状灰岩”;下部为巨砾角砾岩,角砾大小悬殊,含头足类化石。该层厚度60~90m,平均厚度74m。③峰峰组(O2f)峰峰一段(O2f1):本段岩性复杂,以角砾状灰岩为主,间夹石灰岩、白云质灰岩、泥岩,局部可见石膏岩,泥质成分含量较高,裂隙不发育,可见小溶洞。该层厚度约40~70m,平均厚度55m峰峰二段(O2f2):由灰色、深灰色厚层状石灰岩和花斑灰岩组成,偶夹薄层角砾状灰岩和白云质灰岩。石灰岩质纯、性脆,花斑为浅灰色,成分为白云质灰岩。该层裂隙、溶洞发育,含头足类和腕足类化石,厚度约85~95m,平均厚度90m峰峰三段(O2f3):岩性以浅灰色、灰色角砾状石灰岩和石灰岩为主。间夹薄层白云质灰岩。角砾状石灰岩,角砾大小不一,成分为石灰岩,泥质充填,质较纯。本段厚度15~30m,平均厚度28m2)石炭系中统(C2)本溪组(C2b):海陆交互相沉积,岩性以灰至黑灰色砂质页岩和浅灰色、紫红花斑色铝土泥岩为主。上部为浅灰色、灰色铝土泥岩及粉砂岩,含不稳定煤层0~2层,俗称尽头煤,厚度0~0.45m,平均0.33m;中部为灰色铝土泥岩,夹薄层不稳定石灰岩0~1层,厚0~2.90m;下部为灰色铝土泥岩,富含鲕粒;底部为不稳定的山西式铁矿,多呈结核状或透镜状,时为紫红色铁质泥岩。本组层厚5~27m,平均15.0m,与奥陶统峰峰组呈假整合接触。3)石炭系上统(C3)太原组(C3t):岩性以灰色至黑灰色粉砂岩、薄层灰岩、泥岩为主,含薄层灰岩5~9层,多为煤层顶板。该层为井田内主要含煤地层,含煤12~15层,可采5层,局部临界可采2层,煤层底板多为粉砂岩、砂质泥岩,富含植物化石。本组层厚105~130m,平均厚度120m,底部以相当于“晋祠砂岩”的粉砂岩,细砂岩为底界,与本溪组呈整合接触。4)二叠系下统(P1)①山西组(P1s)本层上部由深灰、灰色中细粒砂岩及粉砂岩组成,粉砂岩多含铝土质,具鲕状结构及菱铁质结核;中部及下部以灰黑、深灰色粉砂岩、泥岩、砂泥岩互层,灰色中粒砂岩及煤层组成。含煤1~4层,可采煤层一层(2#煤),该煤层厚度大且稳定,为本井田主要可采煤层。本层厚度63~85m,平均厚度75m。以大煤底板以下的“北岔沟砂岩”为地层分界线,与太原组呈整合接触。②下石盒子组(P1x)上部中部为灰绿色、紫花色粉砂岩及铝土岩。下部浅灰、灰色粉砂岩、铝土泥岩,具鲕状结构,夹灰绿、浅灰色中细砂岩,具密集的鲕粒,并夹薄层浅灰色中细粒砂岩。底部为一层浅灰、灰色中细砂岩,含菱铁质,风化后呈褐灰色,比重大,具假鲕粒,俗称“骆驼脖子砂岩”,为山西组地层的分界线,为一重要标志层。该岩层距大煤一般为75m。另外在分界砂岩附近,根据颜色的深浅、铝土质成分及鲕粒的大小,可以较准确的确定层位,预计大煤深度。本组层厚37~72m,平均厚度65m。5)二叠系上统(P2)①上石盒子组(P2s)地层分为五段。上石盒子一段(P2s1):上部为灰绿、浅灰色中粒砂岩,夹灰、暗紫带黄斑及紫花色粉砂岩及铝土泥岩,稍含鲕粒;中下部为灰绿、浅灰色砂岩、粉砂岩、夹紫花色泥岩;下部为紫红、暗紫、乳白色、紫花色、具鲕状或豆状结构花斑铝土泥岩,俗称“桃花泥岩”,颜色鲜艳,层位稳定,易于识别,一般距大煤110m,为本区主要标志层之一;底部为灰绿、浅灰中粗粒砂岩,自上而下粒度逐渐变粗,上部细粒砂岩常具鲕状结构,底部含石英、燧石质砾石及泥岩团块。本段厚度160~190m,平均厚度170m。上石盒子二段(P2s2):岩性以灰白色中粗粒砂岩为主,层间夹暗紫、灰绿、紫色粉砂岩和铝土泥岩,具鲕状结构。底部为一层厚层状含砾粗砂岩,自上而下粒度逐渐变粗,含大量石英、燧石砾石、粉砂岩包裹体,沉积韵律明显,底部凸凹不平,河床相冲刷现象明显,砂岩厚度变化甚大,厚度在15~40m之间,一般厚度20m。本组孔隙度大,富水性较强。本段厚度105~135m,平均厚度115m。上石盒子三段(P2s3):岩性以灰绿、紫花色粉砂岩、泥岩为主,具上、中、下三组灰绿、灰白色中细粒砂岩,以中部一组最稳定,厚度大,粒度粗。中上部夹3~4层硅铝质泥岩,分层厚0.1~0.3m,结构致密,性脆,菱形节理发育;底部为灰绿、灰白、紫色中粒砂岩,自上而下粒度逐渐变粗,分选性差,含小砾石,该砂岩不甚稳定。本段厚度100~130m,平均厚度115m。上石盒子四、五段(P2s4+5):顶部为紫、蓝紫色粉砂岩,含灰白色钙质结核,具硅质条带。上、中、下有三层灰绿、灰色、灰白色含砾中粗粒砂岩,成分以石英、斜长石、肉红色正长石为主,其砾石成分以石英、燧石、正长石为主,砾石大小不一。距石千峰组60m左右有一层中粗粒砂岩比较稳定,作为P2S5底界砂岩,其余为灰绿、紫红色粉砂岩。砂岩中普遍含肉红色正长石,为其独特之处。本段厚度150~165m,平均厚度158m。②石千峰组(P2sh)石千峰一段(P2sh1):上部为紫红、暗紫色粉砂岩、钙质泥岩与浅灰、青灰、灰白色泥灰岩互层(泥灰岩层段),厚度约20m;中、下部为暗紫、紫红色粉砂岩、泥岩,富含灰白、暗紫色瘤状钙质结核。灰紫色中细粒砂岩,以石英、斜长石、肉红色正长石为主,自上而下粒度逐渐变粗,红色矿物增多;下部为泥灰岩,呈竹叶状,有时为紫灰色网格状,裂隙发育;底部为灰紫、黄绿杂色中粒砂岩,层位稳定,一般在其底部含石英、燧石、肉红色正长石、泥岩团块之砾石,铁硅质胶结,坚硬。泥灰岩层段和杂色砂岩为本段标志之一,本段层厚140~160m,平均厚度150m。石千峰二段(P2sh2):上部为紫红色粉砂岩与浅紫色细粒砂岩互层,自上而下粉砂岩逐渐加厚,波状层理发育,层理面含云母碎片,层厚约30m;中、下部为紫红色泥岩,厚度约45m,含灰白色钙质结核,小溶洞发育,具0.01~0.02m厚的石膏层。本段厚度70~86m,平均厚度78m。6)三叠系下统(T1)三叠系地层在羊一、羊二井田缺失,羊东井田范围内存在。①刘家沟组(T1l本组在西北部及东北部有较大面积出露,岩性以浅紫、棕色板状薄层、厚层细粒砂岩为主,夹薄层粉砂岩及十数层细砾岩(由泥岩碎块、细粒砂岩团块,钙质泥质胶结而成),其厚度0.2~2.0m,斜层理发育。砂岩中普遍含扁圆状同生砾石,底部和上部砾径较小,中部砾径较大,一般以3~8cm为最多。砾石多顺层面或平行层面分布,有的在砂岩中存积,有的呈似层状赋存,另外具泥裂和波痕。本组地层厚度大于477m。②和尚沟组(T1h)在东古佛村东北有零星出露,由紫红色粉砂岩、泥岩及浅紫色、棕色细粒砂岩组成,区内出露不全,厚度220~234m。7)第四系(Q)由黄土、粘土、砂土、砂砾层及半胶结状砂岩和砾岩组成,厚度0~56m,一般厚度10m。2.2.2含煤地层羊东矿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组成,现由老至新分述如下:1)石炭系中统本溪组(C2b)海陆交互相沉积,岩性以灰至黑灰色砂质页岩和浅灰色、紫红花斑色铝土泥岩为主。上部为浅灰色、灰色铝土泥岩及粉砂岩,含不稳定煤层0~2层,俗称尽头煤,厚度0~0.45m,平均0.33m;中部为灰色铝土泥岩,夹薄层不稳定石灰岩0~1层,厚0~2.90m;下部为灰色铝土泥岩,富含鲕粒;底部为不稳定的山西式铁矿,多呈结核状或透镜状,时为紫红色铁质泥岩。本组层厚5~27m,平均15.0m2)石炭系上统太原组(C3t)岩性以灰色至黑灰色粉砂岩、薄层灰岩、泥岩为主,含薄层灰岩5~9层,多为煤层顶板。该层为井田内主要含煤地层,含煤12~15层,可采5层,分别为4#、6#、7#、8#、9#煤。,煤层底板多为粉砂岩、砂质泥岩,富含植物化石。本组层厚105~130m,平均厚度120m,底部以相当于“晋祠砂岩”的粉砂岩,细砂岩为底界,与本溪组呈整合接触。3)二叠系下统山西组(P1s)本层上部由深灰、灰色中细粒砂岩及粉砂岩组成,粉砂岩多含铝土质,具鲕状结构及菱铁质结核;中部及下部以灰黑、深灰色粉砂岩、泥岩、砂泥岩互层,灰色中粒砂岩及煤层组成。含煤1~4层,可采煤层一层(2#煤),该煤层厚度大且稳定,为本井田主要可采煤层。本层厚度63~85m,平均厚度75m。以2#煤底板以下的“北岔沟砂岩”为地层分界线,与太原组呈整合接触。井田含煤地层平均总厚约210m,含可采煤层6层,即2#、4#、6#、7#、8#、9#煤。羊东井田范围内共含煤17层,煤层总厚度16.75m,含煤系数8.0%,其中,上石炭统太原组地层含可采煤层5层(4#、6#、7#、8#、9#煤),煤厚7.24m,可采煤层含煤系数5.4%;下二叠统山西组地层中,含可采煤层一层(2#煤),厚度为5.53m,可采煤层含煤系数7.4%。2.3井田构造羊东井田基本构造形态为一走向NNE,倾向SEE的单斜构造。井田范围内断层较为发育,褶皱、陷落柱次之。总的构造趋势为井田北部及南部断层较发育,走向以NNE、NEE向为主,倾向NW或SE,倾角一般为60~70°,西北部及中部有小型褶曲发育,参见图2-2羊东矿井田构造纲要图。2.3.1断层经过多次勘探和井下巷道、工作面揭露,井田内断层非常发育。羊东井田范围内经地质勘探揭露落差大于羊东井田范围内经地质勘探揭露落差大于5m的断层91条,落差小于5m的断层160余条,所控制的断层除F32断层为逆断层外,其余为正断层。参见表2-1和2-2。羊一、羊二井田范围内断层走向以NEE、NNE向为主,其次为NNW向,断层倾角一般为60°~70°。羊东井田范围内断层发育特征与羊一、羊二井田基本一致,走向以NEE、NNE向为主,倾向NW或SE,倾角一般为60°~70°。断层分布主要集中在北部及西南部,北部及西南部为复杂的地垒构造块段,断层多呈入字型、雁行型、帚状排列。小断层在井田内十分发育,破坏了煤层完整性,影响采区正常划分和回采工作面布置。1)羊一、羊二井田主要断层基本特征F1断层:为井田东南部边界,走向N60º~30ºE,倾向SE,倾角70º,落差90~600m。断层西南与F5断层相切割,一直延伸向泉头境内,北东方向其落差逐渐变小。井下-240水平野青南大巷揭露,被钻孔171、172、151、152、821和143孔控制。冀中能源峰峰集团有限公司羊东矿地质类型划分报告图2-2羊东矿羊东井田构造纲要图冀中能源峰峰集团有限公司羊东矿地质类型划分报告表2-1羊一、羊二井田断层情况统计表(落差≥10m)断层编号产状落差(m)走向长度(m)走向倾向倾角(º)F1N60º~30ºESE7090~6002850F2N60ºENW60150~5003850FYR4N50ºENW45~601.5~853220FR5N40º~50ºENW45~5510~343350FYR6N75ºESE60502400FY7N50ºESE55402750FR7N50ºENW55101200FY8N45ºENW60401200FR9N45ºESE7010~221600FY10N55ºESE70401550FYR11N50ºENW50~6020~402200FY12N50ºENW5533500FR13N45ºENW55362000FY19N60ºENW5520~401000S1-4组N45º~50ºESE6070~1301550FY18N55ºENW6022700FR10N60ºESE6520550FR38N13ºWNE6510750F3N20ºENW601342750FYR8N30ºENW45-6018~603200FY6ˊN30ºESE65232400FY7ˊN25ºESE6021600FY9N10ºENW5518~55660FR13N20ºENW60152000FYR11N20ºESE60222700FY16N35ºENW6015800F5N15ºWSW60100~4002400FY15N6ºESW5520700FY14N6ºWSW6020950FR15N35ºENW4420600FR16N39ºENW4820650FR17N73ºENW5520600FR18N38ºENW55201450FR19N40ºENW7010550F312N28º-60ºESE45221250F313N55ºESE5020550表2-2羊东井田断层情况统计表落差(m)条数编号比例(%)≥10012F1、F2、F6、F7、F9、F15、F16、F17、F19、F21、F22、F241950~10015F18、F18-1、F10、F20、F26、F29、F30、F22-1、F2-1、F13、F14、F7-1、F21-1、F36、F17-12430~5013F3、F3-1、F5、F10-2、F18-2、F33、F27、F34、F35、F46、F28、F40、F22-22320~3018F1-1、F10-1、F11、F31、F23、F41、F49、F50、F25、F37、F38、F39、F43、F44、F45、F47、F48、F4229<203F8、F12、F325F2断层:为羊一、羊二井田北部边界断层,走向为N60°E,倾向NW,落差150~550m,向西南方向延伸至五矿井田内。井下-290野青探巷、-240大巷、东北区大巷、64080溜子道、里6264溜子道、6280、82里三角等处均已揭露,北东向深部被107、108、90、91、803、801等钻孔控制。FYR4断层:走向N50°E,倾向NW,倾角45°~60°,落差85m。断层上下盘2#煤均回采完毕,控制程度高,准确可靠。FR5断层:走向N40°~50°E,倾向NW,倾角45°~55°,落差10~34m。二坑井底石门,-110大巷、-240大巷、-400大巷等多处揭露,控制程度高,准确可靠。FYr6断层:走向N75°E,倾向SE,倾角60°,落差50m。一坑-110东南区、二坑8211工作面和8215工作面揭露,控制程度较高。FY7断层:走向N50°E,倾向SE,倾角55°,最大落差40m,一坑南翼上山揭露,控制程度较高。FY8断层:走向N50°E,倾向NW,倾角60°,落差40m,一坑霍庄斜井揭露。FR9断层:走向N45°E,倾向SE,倾角70°,落差10~22m。二坑8212、8221、8223工作面及-400大巷等处揭露,控制程度较高。FY10断层:走向N55°E,倾向SE,倾角70°,落差40m。一坑南三、南四地区、-73下山转折走向变为南北向。FYR11断层:走向N50°E,倾向NW,倾角50~60°,落差20~50m。南翼-110大巷、-240大巷、上、中、下6287、6291、6297集中石门等多处揭露,控制程度高,准确可靠。FY12断层:走向N50°E,倾向NW,倾角55°,落差33m。一坑南区-110大巷,向北东向延伸与FYR6断层交汇。FR13断层:走向N45°E,倾向NW,倾角55°,落差36m,断层延伸至羊东井田。8209、8211等工作面、-240大巷、三水平主副斜下山、-400大巷等多处揭露,控制程度高,准确可靠。FY19断层:走向N60°E,倾向NW,倾角55°,落差20~40m。一坑上官庄风井、里6264工作面揭露,控制程度较高。ES03断层:走向N50°E,倾向NW,倾角55°,落差35m。6691探巷、风道等多处揭露,控制程度较高。S1-4组断层:其走向N45°~50°E,倾向SE,倾角55°,落差70~130m。南四盘区、-73盘区及6691探巷多处揭露,控制程度高,准确可靠。F3断层:为井田边界断层,走向为N20°E,倾向NW,倾角60°,落差15~134m。在两端分别于F5和F2断层交汇处走向发生改变,落差变小,井下多处揭露,控制程度高。FYR8断层:走向N30°E,倾向NW,倾角45~60°,落差18~60m。断层南端与FYR4相交北端与F2断层相交,控制程度较高。F5断层:为本井田与二矿边界断层,走向为N15°W,倾向SW,倾角60°,落差100~400m。南端落差大,北端落差小,并有一分支延伸至五矿井田内,另一分支走向变为N20°E与F3断层相交,层由钻探及巷道等多处控制,控制程度较高。2)羊东井田主要断层基本特征F1断层:为羊东井田西部边界,走向由西南N35°E转向N60~40°E,倾向SE,倾角65°~70°,落差170~20m,延展长度4800m。171、172、161、羊5、151、152、1405等25个孔及槽探点Z10、地质点124、地震点Ⅱ、Z03等工程严密控制,控制程度高,准确可靠。F2断层:为羊东井田边界及分区边界断层,走向N55°~70°E,倾向NW,倾角40°~65°,落差500~40m,延展长度5000m。8653、101、108、107、92、91等27个钻孔及槽探Z242、Z36、Z42、地质点244、262、地震点Z05、Z07,-240大巷、-290野青大巷、羊二庄斜风井等工程严密控制,控制程度高,准确可靠。F3断层:走向N45°~65°E,倾角65°~70°,落差20~30m,延展长度3100m。1004、909、94、807、83、809、711、74、64、1001等钻孔及地震Ⅳ、Z05线控制,控制程度高,准确可靠。F6断层:为羊东井田南部边界断层,并与F9组成西潘村地堑,走向西南为N50°E过16线转向N70°E到近EW。倾向SE,倾角50°~70°,落差500~410m,西南过17线延伸区外,往北东过15线延伸区外,延展长度1700m。有173、174、163、159钻孔及槽探Z3、Z45、Z46和加Ⅰ、Ⅰ两地震线控制,控制程度高,准确可靠。F10断层:断层走向N20°~30°E,倾向NW,倾角50°~60°,落差20~80m,由南向北逐渐变小至尖灭,西南部过17线延伸区外,延展长度3700m。156、147、149、144、148、1403、136、1301、129、1109、1107钻孔及Ⅱ、Z02地震线控制,控制程度高,准确可靠。F11断层:走向N50°~60°E,倾向NW,倾角60°~70°,落差20~30m,向西南延伸到羊东矿,向北东经苗庄过11线交于F1,延展长度2300m。8009、133、123、1108、1103钻孔及地质点122控制,控制程度高。F15断层:走向由N55°E转向近EW,倾向SE,倾角60°~70°,落差30~100m,延展长度4100m。9′Z2、66、69、55、56、51、42等孔控制,余者为推断。F16断层:为羊东井田内分区断层,走向由西南N35°E到8线逐渐转向近EW,倾向NW,倾角30°~65°,落差160~500m,西南交于F2断层,往北东经老佐城、上蒋村,南过4线延伸区外,延展长度5500m。8653、107、902、903、904等孔、地质点315、316、317、318、槽探Z29及地震线Z09、Z10等工程控制,控制程度高,准确可靠。F17断层:位于佐城~东古佛以西的地堑块段,走向N70°E,倾向SE,倾角60°~70°,落差130~170m,向西南经10线延伸到区外,向东北经上蒋村过7线交于F22断层,延展长度3000m。10Z6、79钻孔及地质点292、309、336孔控制,余者为地层对比,控制程度较高,断层较可靠。F18断层:位于羊东井田西南部与F18-1、F18-2组成断层束,走向N20°E,倾向SE,倾角70°,落差40~60m。向西南过16线交于F1,往北东过14线交于F1断层,延展长度1700m。162、161、153、154、1401、146孔控制,控制程度较高,断层较可靠。F18-1断层:位于羊东井田西南部,走向N60°~65°E,倾向SE,倾角65°~70°,落差50m,向西南过17线交于F1断层,向北东过14线尖灭(非煤系),煤系过14线交于F10断层,延展长度1700m。171、172、173、161、162、154、153钻孔及槽探Z4、Z8、Z9控制,除14线为141与144两孔地层对比外,余者均有两个以上钻孔严密控制,控制程度高,准确可靠。F19断层:为羊东井田东部边界断层,走向N30°E过9线逐渐转向N60°~80°E,倾向SE,倾角58°~68°,落差110~180m,向南过15线交于F6断层,往东北经西彭厢、东彭厢过7线延伸区外,延展长度4600m。157、1404、145、137、138、120、97、87等孔、地质点467、479、槽探Z44及地震线Z02、2、Ⅱ、Z03、Ⅳ、Z05、Z07等工程控制,控制程度高,断层可靠。F21断层:位于羊东井田北部,走向N70°E,倾向SE,倾角62°~70°,落差60~140m,向西南过7线交于F2断层,向东北过6线交于F16断层,延展长度800m。67、羊21、704钻孔、槽探Z31西控制,控制程度高,断层可靠。F22断层:为羊东井田北部边界断层,走向N60°~80°E,倾向NW,倾角50°~65°,落差50~365m,向西南过10线延伸区外,向东北经上蒋村过2线延伸区外,延展长度5700m。901、902、81、703、10Z3等孔及地质点333控制,断层可靠。F24断层:位于羊东井田北部地堑块段,走向N60°~70°E,倾向SE,倾角60°~70°,落差40~100m,非煤系交F2断层,向西南过10线交于F16断层,往东北过7线交F16断层,延展长度2200m。91、72、10Z7、地341钻孔控制,断层较可靠。F26断层:位于羊东井田西南部,走向N35°~50°E,倾向NW,倾角60°~70°,落差45m,两端分别过16、14线交于F1,延展长度1500m。153、1406两孔控制,断层较可靠。3)断层分布规律羊东井田构造复杂,断层发育,通过对多年来勘探和采矿资料分析,井田范围内断层发育规律如下:=1\*GB3①断层性质:井田精查勘探、采区地震勘探以及生产过程中发现很多条断层,大部分为张性高角度正断层;=2\*GB3②断层走向:井田内断层走向上可分为三组。第一组NNE向最为发育,其次为第二组NEE向,第三组NNW向不发育。总的构造趋势为北部及南部有数条断层束组成的复杂断裂带,中部断裂构造比较简单;=3\*GB3③断层倾向:井田断层一般倾向NW、SE;=4\*GB3④断层倾角:断层倾角一般为60°~70°,部分大断层倾角较缓;=5\*GB3⑤断层平面组合特征从断层组合形态来看,总体上平面组合特征以F1、F2、FYR4、FYR6、FY7、FR7、FY8、F3、F5等断层组成的帚状排列。大型断层往往成为“帚”状的主干,其余断层构成“帚”状形态的主体。低序次断层与高序次断层往往以锐角相交,但不切过高级次断层,从而形成“入”字型构造。一般低级次断层是与其斜交的高级次断层的分支断层,往往在交点附近低序次断层的落差较大,随着远离交点,落差逐渐减小,以至尖灭。=6\*GB3⑥断层剖面组合特征井田内断层的剖面组合型式主要表现为阶梯式、地堑式和地垒式三类。=7\*GB3⑦断层特征总结总的构造趋势为北部及南部有数条断层束组成的复杂断裂带,中部断裂构造比较简单。从断层组合形态来看,北部及西南部为复杂的地垒构造块段,余者有小型褶曲及小断层,断层多呈入字型、雁行型、帚状排列。纵贯羊东井田的主要断层有:F1、F2、F3、F6、F7、F9、F10、F15、F16、F17、F18、F19、F22等13条,其中F9、F7井田边界断层;F1、F2、F10、F16、F19、F22等断层为井田边界或分区边界断层。2.3.2褶皱羊东矿井田基本构造形态为一走向为NNE,倾向为SEE的单斜构造。井田范围内褶皱较发育,共揭露12个,其中羊一、羊二井田范围内揭露6个,羊东井田范围内揭露6个。这些褶皱比较宽缓,个别褶皱的两翼岩层倾角达25°。主要褶皱基本特征及控制情况叙述如下:羊渠河村背斜:位于羊渠河村南沿,轴向SE~NW向,枢纽倾向东,轴长约300m,幅度15m,背斜两翼岩层倾角平缓,为一缓背斜构造。霍庄南台向斜:西北端由霍庄风井向东南贯穿“201”,南三、南二、负七十三数个盘区,轴向NW~SE,轴向长1500m,两翼最大倾角25°,幅度30m。霍庄南台背斜:与霍庄南台向斜大致平行,两轴间距250~400m,背斜轴西北端由霍庄村下部经6205、南三、南二到负七十三盘区,轴长为1000m,幅度25m,两翼煤层倾角18°。六二马鞍型构造:其背斜轴大致与F3断层平行,轴线与F3断层相距约100m,背斜轴沿马峰煤柱附近向东穿越整个六二区,直达上官庄风井,轴长1100m,是一个枢纽两端高,中间低的双倾复背斜,褶皱幅高为30m,两翼倾角为18°。东北区背斜:其背斜轴方向变化大,总体为N50°E,枢纽穿过整个东北区,NE向倾伏,背斜幅度不大,两翼岩层倾角平缓,约为10°,轴长1500m。佐城村向斜:轴向近EW向,SE向倾伏,幅度和跨度都较大。羊东井田11-12剖面间向斜:为一缓向斜,轴向为EW,两翼煤岩层走向分别为N40°W和N50°E。羊东井田8-9剖面间背斜:该背斜较为宽缓,轴向为S80°E,两翼煤岩层走向分别为N60°~80°E和N25°W。羊东井田7-8剖面间向斜:该向斜较为宽缓,轴向为N85°E,两翼煤岩层走向分别为N5°~30°E和N45°E。负七十三穹隆构造:位于负七十三盘区,中间向上隆起,四周下降,形成一平缓的穹隆构造,幅度30m,岩层最大倾角17°。8463穹窿构造:位于8463工作面北翼溜子道418点、运料巷308点以北,中间向上隆起,四周下降,形成一平缓的穹隆构造,岩层倾角5°左右。8463向斜:位于8463工作面南翼溜子道418点、运料巷308点以南,其向斜轴从溜子道30点至运料巷300点与301点之间穿过该工作面,轴向由近EW向转为NW向。2.3.3岩浆岩在W21水文孔曾经在进入奥灰五段时,遇见了正长角闪煌斑岩的岩浆侵入体,在侵入体周围的奥灰中,有明显呈现大理岩化的变质现象。目前为止,羊东井田采掘过程中未发现岩浆岩的侵入。2.3.4陷落柱目前,在羊东矿涉及的井田范围内共揭露陷落柱24个,其中羊一、羊二井田5个,羊东井田19个,主要分布于羊一、羊二井田南部的±0~-240水平和羊东井田北部的-380~-630水平。所揭露的陷落柱本身不导水,富水性差,但存在隐伏导水陷落柱发育的可能性。陷落柱基本特征参见表2-3和2-4。表2-3羊一、羊二井田陷落柱统计表序号实见位置所在水平及直径大小备注1羊一南四±0水平最大直径200m出露于羊渠河村西南2羊一南翼6号总回风道±0水平最大直径30m见于6#煤36305、6405工作面±0水平最大直径25m48232、8232、8632工作面-110水平最大直径20m58805钻孔-240水平最大直径180-550m仅为钻孔揭露表2-4羊东井田陷落柱统计表名称揭露位置长轴短轴X1-8457-1Y=24561.9X=41277.6Z=-530.48457抽放巷揭露5340X2-里8456-1Y=25307X=42790Z=-377.8里8465配溜子道揭露14065-70X3-8460-1Y=25027X=41658Z=-615.3T8460溜子道揭露7451X4-里8460-1Y=25300X=42348Z=-547.0里8460运料巷揭露4525X5-8460-2Y=24942.1X=41731.5Z=-612.38460回采揭露9055X6-8460-3Y=24969.7X=41822.2Z=-608.68460回采揭露6255X7-里8460-2Y=25405X=42480Z=-514.8里8460抽放巷揭露6248X8-里8460-3Y=25474X=42595Z=-509.5里8460溜子道揭露2620X9-里8460-4Y=25764X=42778Z=-565.5里8460溜子道揭露4525X-8258-10Y=25031X=42035Z=-5528258溜子道揭露3829X11-8463-1Y=25225X=41253Z=-684.78463溜子道揭露2318X12-YDNH-1Y=26593.2X=41522.3Z=-796.5羊东副井南翼回风大巷揭露4734X13-8465-1Y=25309.7X=40991.7Z=-689.18465溜子道揭露12578X14-8465-2Y=25428.8X=40932.6Z=-690.18465溜子道揭露3836X15-8465-3Y=25189.1X=41105.0Z=-701.38465溜子道揭露2818X16-8463-2Y=25127.94X=41089.37Z=-709.48463配溜子道揭露3517X17-8463-3Y=25102.6X=41074.1Z=-699.58463配溜子道揭露37.514.5X18-850回风-2Y=26510.5X=41551.3Z=-795.4-850回风大巷揭露52.438.9X19-8466-18466工作面抽放巷303点前11m揭露30232.4地质构造复杂程度划分2.4.1地质构造复杂程度划分依据依据《煤矿地质工作规定》第十一条之规定,地质构造复杂程度划分依据以断层、褶皱、岩浆岩等影响采区合理划分因素为主。地质构造复杂程度的评定,原则上以大、中型断层、褶皱和岩浆岩侵入等三个因素中复杂程度最高的一项为准。其综合评定标准是:地质构造不影响采区的合理划分和采煤工作面的连续推进划分者为简单构造;地质构造对采区的合理划分和采煤工作面的连续推进有一定影响为中等构造;地质构造影响采区合理划分,只能划分出部分正规采区者为复杂构造;由于地质构造复杂而很难划分出正规采区者为极复杂构造。2.4.2地质构造复杂程度评定1)断层根据目前煤炭地质勘探、三维地震勘探和矿井实际揭露,井田内断层非常发育,羊东井田范围内经地质勘探揭露落差大于5m的断层91条,落差小于5m的断层160余条,所控制的断层除F32断层为逆断层外,其余为正断层。根据目前煤田地质勘探、三维地震勘探和矿井实际揭露统计情况,井田内落差大于5m的断层91条,落差小于5m的断层160余条,大于5m断层平均密度2.85条/km2,平均断层长度2645m/km2,这些断层相互切割,影响采区正常划分和煤层开采,依据《煤矿地质工作规定》中地质构造因素复杂程度的评定标准(以下均采用此评定标准),该项评定为复杂。2)褶皱井田内地层总体较为平缓,地层倾角10°~25°左右,仅发现12个开阔褶曲(羊一、羊二井田6个、羊东井田6个),对采区划分影响较小,采煤工作面的连续推进有一定影响。依据《煤矿地质工作规定》对各项地质因素复杂程度评定标准,该项评定为中等。3)火成岩根据目前资料井田范围内基本不受火成岩影响,依据《煤矿地质工作规定》对各项地质因素复杂程度评定标准,该项评定为简单。根据上述情况,依据《煤矿地质工作规定》对各项地质因素复杂程度评定标准,井田地质构造复杂程度类型综合评定为复杂地质构造。

3煤层、煤质和资源/储量3.1煤层赋存特征井田内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,井田含煤地层平均总厚约210m,含可采煤层6层,即2#、4#、6#、7#、8#、9#煤,羊东井田范围内共含煤16层,煤层总厚度16.75m,含煤系数8.0%。现把本井田主要可采煤层赋存特征分述如下:1)2#煤该煤层赋存于石炭系上统太原组地层内,煤层厚度4.01~7.34m,一般厚度6.0m。含夹矸三层,其中夹矸厚度变化悬殊,最薄0.01m,最厚可达33m(详见图3-12煤厚度等值线图),使煤层分叉变薄,上分层(2上)厚度一般为2.5~3.5m,下分层(2下)厚度一般为0~3.9m。为复杂结构煤层,2#煤煤层直接顶板为黑灰色粉砂岩,底板为灰黑色粉砂岩含泥质及炭质,为稳定型可采煤层。下距4#煤层23~40m,一般37m。图3-12#煤层厚度等值线图2)4#煤该煤层赋存于石炭系上统太原组地层内,4#煤层厚度为0.8~2.1m,一般厚度1.2m,结构简单。4#煤煤层直接顶板为0.7~2

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