五阳煤矿生产地质报告

山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿生产矿井地质报告报告编制单位：河南省煤炭地质勘察研究院报告提交单位：山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿报告提交时间：2023年12月编制单位：河南省煤炭地质勘察研究院院长：石建平总工程师：牛志刚地质所长：孙锦屏审核：刘传喜主编：孙锦屏副主编：常学军赵洪亮（五阳煤矿）编制人员：地质：王永华（五阳煤矿） 王清（五阳煤矿）史利民（五阳煤矿）孙锦屏刘传喜常学军唐任贤丁长明水文：牛志刚孙保山王维田唐娜新煤质：李元建范云霞制图：河南省煤炭勘察研究院大地公司、GIS研究所制表：范云霞 目录I文字部分TOC\o"1-2"\h\z\u第一章绪论 1第一节修改地质报告的目的、任务和依据 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 9第一节以往生产矿井地质报告及勘探工作 9第二节井田内及井田周边小煤矿开采情况 12第三节矿井地质与矿井水文地质工作 13第四节对原生产（勘查）报告的评价 15第三章矿井地质 16第一节地层 16第二节含煤地层 21第三节构造 21第四章煤层、煤质及其它有益矿产 29第一节煤层 29第二节煤质 32第五章矿井水文地质 45第一节区域水文地质概况 45第二节矿井水文地质条件 48第三节矿区涌水量计算 58第四节矿井重要水害及其防治措施 62第五节供水水源 64第六章开采技术条件 66第一节开采方法与顶底板条件 66第二节特殊开采 68第三节瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性 68第四节环境地质 72第五节地温 73第七章资源/储量估算 74第一节资源/储量估算范围及工业指标 74第二节资源/储量类型划分 74第三节计算方法和参数的拟定 75第四节资源/储量估算结果 76第五节资源/储量的探采对比与运用情况 77第八章结论 80II附图序号图号图名比例尺11-1五阳煤矿地形地质图1：1000021-2五阳煤矿水文地质图1：1000032五阳煤矿煤系地层综合柱状图1：50043五阳煤矿煤岩层对比图1：50054-1五阳煤矿3#煤层底板等高线及资源/储量估算图1：500064-2五阳煤矿15-1#煤层底板等高线及资源/储量估算图1：1000074-3五阳煤矿15-3#煤层底板等高线及资源/储量估算图1：1000085-1五阳煤矿H-H′地质剖面图1：500095-2五阳煤矿Z-Z′地质剖面图1：5000105-3五阳煤矿西大巷实测地质剖面图1：500115-4五阳煤矿南大巷实测地质剖面图1：500125-5五阳煤矿主石门素描图1：500136五阳煤矿井上下对照图1：5000147五阳煤矿3#煤层采掘工程平面图1：5000158五阳煤矿矿井充水性图1：5000169五阳煤矿历年涌水量与降雨量、开采范围变化曲线图1710-1五阳煤矿风井风化带抽水实验综合成果图1：5001810-2五阳煤矿井筒基岩段抽水实验综合成果图1：5001911-1五阳煤矿五-201号钻孔测井曲线图1：2002011-2五阳煤矿五-203号钻孔测井曲线图1：2002111-3五阳煤矿五-204号钻孔测井曲线图1：2002212-1五阳煤矿+760水平主井井筒断面图1：2002312-2五阳煤矿南峰回风立井井筒断面图1：5002413-1五阳煤矿南-1钻孔柱状图1：5002513-2五阳煤矿南-2钻孔柱状图1：5002613-3五阳煤矿南-3钻孔柱状图1：5002713-4五阳煤矿南-5钻孔柱状图1：5002813-5五阳煤矿南-7钻孔柱状图1：5002913-6五阳煤矿南-11钻孔柱状图1：5003013-7五阳煤矿南-12钻孔柱状图1：500序号图号图名比例尺3113-8五阳煤矿南-14钻孔柱状图1：5003213-9五阳煤矿南-17钻孔柱状图1：5003313-10五阳煤矿南-18钻孔柱状图1：5003413-11五阳煤矿南-20钻孔柱状图1：5003513-12五阳煤矿南-21钻孔柱状图1：5003613-13五阳煤矿南-22钻孔柱状图1：5003713-14五阳煤矿南-24钻孔柱状图1：5003813-15五阳煤矿南-25钻孔柱状图1：5003913-16五阳煤矿南-47钻孔柱状图1：5004013-17五阳煤矿南-50钻孔柱状图1：5004113-18五阳煤矿南-51钻孔柱状图1：5004213-19五阳煤矿南-54钻孔柱状图1：5004314五阳煤矿3#煤层等厚线图1：5000III附表（合订本）1．煤层、钻孔、构导致果、小煤矿调查表（附表一）2．煤质化验成果表（附表二）3．水文地质及工程地质附表（附表三）4．煤层储量计算表（附表四）IV附件1．五阳煤矿生产矿井地质条件分类报告2．五阳煤矿生产矿井水文地质条件分类报告3．矿产资源采矿许可证4．炭资源生产许可证5．地质勘查资格证书第一章绪论第一节修改地质报告的目的、任务和依据一、修改地质报告的目的、任务矿井地质及水文地质资料是矿井生产建设的重要基础技术资料，该资料是否完整准确直接关系着矿井的开拓、开采及安全生产。山西省潞安环保能源开发股份有限公司从属的五阳煤矿是一座高产高效的现代化生产矿井，采掘机械化限度较高，这就规定地质工作者所提供的地质及水文地质资料必须更加及时、系统、全面和准确。按照《矿井地质规程》、《生产矿井质量标准化标准》的规定，矿井生产地质报告必须每8～2023修编一次，并经省一级煤炭管理部门审批。五阳煤矿初次编制矿井生产地质报告是在1985年5月至1986年元月间进行的，至今已有近2023之久。由于矿井开拓延深，井田范围的扩大，原生产地质报告中的内容已不能满足现采掘工作的需要，必须尽快对原报告资料进行补充，重新分析研究、编制生产矿井地质报告，以满足新的矿井生产建设的规定。为解决五阳煤矿所急，山西省潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿委托河南省煤炭地质勘察研究院进行矿井地质报告修编，并于2023年7月签定了该项目《技术服务协议》，并明确以下地质任务：1.研究含煤地层层序、特性及其变化规律；研究主采煤层厚度、结构及其变化规律；分析研究构造特性及其组合规律。2.分析评价矿井水文地质、工程地质、环境地质等特性。3.分析评价煤层煤质特性。4.重新估算煤层资源储量，分析煤层的探采对比情况。接受委托后，河南省煤炭地质勘察研究院组织专业技术人员组成生产地质报告编制小组，于2023年7月开始编制《五阳煤矿矿井生产地质报告》，并于2023年12月底提交该成果报告。二、报告编制依据1．DZ/T0215—2023《煤、泥炭地质勘查规范》；2．1984年煤炭工业部《矿井地质规程》；3．山西省煤炭工业局以“晋煤行发[2023]121号”文献颁发的《山西省矿井地质报告编制提纲》；4．《五阳煤矿生产矿井地质报告编制》技术服务协议。第二节井田位置、范围和交通条件一、位置及范围潞安矿区地处山西省东南部，沁水煤田东部边沿中段，地跨长治市、潞城市、襄垣县、屯留县、长子县。山西省潞安环保能源开发股份有限公司从属的五阳煤矿位于潞安矿区北东部边沿，属长治市襄垣县管辖。其地理坐标：东经112°58′25″～113°05′09″，北纬36°26′46″～36°33′47″。井田范围南以文王山北正断层为界，北至西川正断层，东起五阳煤矿区范围拐点坐标表1-115#煤层拐点15个，标高从830m至250m点号XY点号XY14045500.0038412370.0094042410.0038418000.0024048570.00，38415700.00104038080.0038418000.0034046920.0038414900.00114035600.0038408000.0044046010.0038415560.00124041100.0038408000.0054044785.0038414800.00134041300.0038409300.0064044060.0038415680.00144042780.0038408650.0074043280.0038416400.00154046360.0038411520.0084042720.0038416510.003#煤层拐点28个，标高从830m至250m点号XY点号XYA14035600.0038408000.00A154041640.0038415800.00A24041100.0038408000.00A164041500.0038416280.00A34041300.0038409300.00A174040900.0038416160.00A44042780.0038408650.00A184040750.0038416070.00A54046360.0038411520.00A194040580.0038415720.00A64045500.0038412370.00A204041380.0038415660.00A74044005.0038411060.00A214041600.0038415960.00A84043400.0038412700.00A224040420.0038416070.00A94042500.0038412940.00A234040240.0038415900.00A104042220.038413140.00A244040160.0038415600.00A114042380.0038413680.00A254039850.0038415550.00A124041680.0038414100.00A264038840.0038414060.00A134040800.0038414400.00A274038260.0038415200.00A144041600.0038415440.00A284037320.0038415020.0015-3#煤层露头线（经线38418000），西至经线38408000。南北长约13km，东西宽约10km，面积约为78.36492023年11月6日，中华人民共和国国土资源部以2号颁发的采矿许可证规定的井田范围由155个拐点坐标圈定,兹将3#、15#煤层拐点坐标列下，见表1-1，需扣除的12个小煤矿拐点坐标暂略。该证所核定的矿区面积78.3649km2，开采煤层为3#、15#煤层，生产规模为150万t/年。二、交通条件五阳煤矿交通条件较为便利。太焦铁路线自北而南横穿井田，襄垣火车站、五阳火车站位于井田之内，本矿铁路专用线与五阳站相接。邯长、太焦铁路在长治北站交会。太焦线北接石太、同浦线，南接陇海线。图1—1五阳煤矿交通位置图榆黄公路自本井田穿过，西距208国道1km。五阳煤矿距襄垣城约3km，距长治市约45km。距太原市约215km。潞安矿区的公路网连接着整个矿区，矿区至长治、太原等地均有汽车相通，交通真可谓“四通八达”，见图1—1。长治至各重要城市间距离见表1—2。长治市距各重要城市距离简表表1—2名称起止线铁路/公路距离(km)太焦线长治—太原铁路280太焦线长治—新乡铁路217邯长线长治—邯郸铁路220长太线长治—太原公路250长邯线长治—邯郸公路185长石线长治—石家庄公路长北线长治—北京公路长郑线长治—郑州公路长天线长治—天津公路长西线长治—西安公路第三节自然地理一、地形、地貌潞安矿区位于太行山中段西侧，长治盆地之西部。从属的五阳井田位于矿区东北部。纵观其地貌特性，属黄士高原的低山丘陵地带，地势较为平坦，呈南高北低，西高东低。大多为黄士所覆盖，局部零星出露中奥陶系地层及二叠系地层，冲沟发育。最高点位于本区南文王山北断层附近，海拔为+945.50m，最低点位于漳河河谷，海拔+854.00m，最大高差为91.50m。二、水系本井田重要河流为浊漳河西源和南源，属海河流域漳河水系，浊漳河南源由南而北流经井田南部，其支流有绛河、岚水、淘清河等。浊漳河由西向东流入井田北缘，其支流有淤泥河，南、西二源在井田中央与西源汇合后，由南而北穿越井田，至襄垣城东与浊漳河北源汇合流出五阳井田。三、气象本区属暖温带大陆气候。年平均气温8.9℃，月平均最低气温-6.9℃(一月)，最高气温22.8℃(七月)。年降水量为414～917mm，年平均为583.9mm。年蒸发量为1493.8～1996.3mm，年平均为1731.84mm。降水量多集中在7、8、9三个月。日最大降水量为109.7mm(1972年7月7日)。风向多为西北风，最大风速14～20m/s。冻土期为每年十一月至次年四月，最大冻土层深度为55cm。四、地震情况据GB18306-2023图A1《中国地震峰值加速度区划图》，本区为6级烈度区。第四节生产建设概况一、矿井发展建设五阳煤矿是山西省潞安环保能源开发股份有限公司所属的一座大型现代化矿井，其前身是潞安煤矿，生产能力仅为7万t/年。开采3#煤层，采煤方法为残柱式，手工落煤，人力和蓄力运送，汽绞车提高，通风方式为中央分区串联通风。1954年该矿试用荆笆假顶人工分层采煤法获得成功。1954年6月燃料工业部有关部门会同苏联专家伊利亚森柯来潞安地区调查，规划五阳为改建井田。据该部煤矿管理总局地质勘探局（54）煤地地字第1279号文及（55）煤地地字第213号文，114队对五阳改建井田（七勘探区）进行了精查勘探。于1955年8月提出精查报告，并由华北煤田储量委员会于同年9月批准。后因设计需要，114队又重新编制了该报告，并于1956年6月2日由全国储量委员会第84号决议书批准。五阳矿改建井工程于1956年5月1日竣工投产，其设计能力为90万t/年，设计井田范围仅限于勘探区，面积为10.89km2，总储量约五千万t，服务年限为50年。1963年省煤管局以（63）晋煤基字第135号文献批转煤炭部意见，将十勘探区中大黄庄一号井田，四勘探区四号竖井及三号竖井上部划归五阳井田，井田面积扩大到27km2，储量增长到一亿多吨。1975年省局又以晋煤基字（1975）第243号文和省建委以晋建（75）晋革建字第37号文批准五阳井田+600水平扩建延深初步设计，同时把原四勘探区三号竖井下部及十勘探区二号井田一并划归五阳井田，井田面积增长到69.33km2，储量增长到三亿六千万t。+600水平的延深和扩建工程于1983年竣工，到1985年12月28日矿井扩建工程所有移交生产，矿井的设计能力由90万t/年提高到150万t/年。随着现代化矿井的逐年开采，地质储量逐渐枯竭。为解决储量储备局限性的问题，五阳煤矿1990年4月上报申请将南峰扩区划归其后备区，同年11月省局以统晋煤生字（1990）第1006文批准其上报申请，将南峰扩区划归五阳煤矿开采。因该区工程量局限性，不能满足矿井开拓、延深及设计的需要，故1992年～1996年间潞安矿务局地质处对该区进行了生产补充勘探，共施工钻孔50个，完毕工程量25202.84m，提供新的地质储量为10769万t。1987年潞局地质队施工了南峰扩区回风井检查孔，于同年10月提交了南峰扩区回风井筒检查孔地质报告，由潞局组织的评审批准通过。1998年中煤第十工程处受潞安矿务局的委托对五阳矿南峰扩区回风井进行施工，目前回风井已贯通，通风系统调整后，大大缓解了五阳煤矿采区接替工作的紧张局面。二、矿井生产1．矿井生产能力五阳煤矿1956年建井，1963年投产。建井以来，生产规模不断扩大，设计生产能力从1956年的90万t/年，增至2023年的150万t/年，2023年9月核定生产能力为150万t/年，南丰扩区回风井投入运营后，实际生产能力达成190万t/年。目前拥有职工4959人，从事井下开采有6个采掘队，生产效益良好。2．矿井开拓方式、采煤方法五阳煤矿为立井单水平分区开拓，采煤方法为走向长壁分层开采所有垮落综采放顶法；开采山西组中下部的3#煤层。顶板管理，液压支架支护；回采工作面分为人工假顶分层开采和综采放顶煤。矿井有旧副立井、新主立井、新副立井、北风井、西湾斜井、西山底回风立井、西风井、南丰风井共有9个井筒。即6个立井，3个斜井。其中4个进风井，2个回风井，此外3个井筒辅助进风兼作安全出口。重要运送大巷布在+600m水平，划分7个采区（表1-3）。现有2个工作面，4个掘进工作面，其中3个综掘工作面，1个炮采工作面。工作面推动长度为800～2023m，工作面长度为150～200m，煤层厚度一般为5.80～6.49m，采高为2.80～3.00m，放顶煤高度为3.00～3.69m。综采工作面进、回风顺槽采用工字钢梯形棚支护或锚杆、锚索联合支护。开切眼采用木棚或锚网索联合支护，高度为3.0m，宽度为6.50～7.00m3．通风、排水系统通风采用分区对角机械抽出方式，9个井筒有4个为重要进风井，有2个为回风井。矿井总风量为13408m3/min，总回风量为13639m3/min。北风井主扇型号ZBY—2.4，380kW，西风井主扇型号ZK60—4No28，480kW，南风井主扇型号BDK60—8—No29，2排水系统有两套。其一是+600水平井下污水排水系统，均通过大巷流入中央水仓（容积为2023m3），再由水泵排到地面供五阳热电厂使用；其二是+760水平外运装火车上仓上仓皮带工作面溜子外运装火车上仓上仓皮带工作面溜子给煤机地面煤仓提高箕斗装载峒室给煤机装载峒室井底煤仓主皮带采区煤仓采区皮带 给煤机地面煤仓提高箕斗装载峒室给煤机装载峒室井底煤仓主皮带采区煤仓采区皮带落煤皮带落煤皮带落地落地推煤机推煤机下仓皮带下仓皮带图1-2井上下运送系统流程图水系统，运用专用管道将清水集中在井下清水仓中，然后经中央泵房排到地面清水池供职工和附近农村生活饮用。矿井+760水平排水能力为450m3/h，正常涌水时排水设备运营时间为19.2h，最大涌水时排水设备运营时间为10.13h；+600水平排水能力为450m3/h，正常涌水时排水设备运营时间为15.73h，最大涌水时排水设备运营时间为8.26h3．提高、运送系统提高系统涉及+600水平主立井提高系统和副立井提高系统。主立井提高系统担负着原煤提高。主立井采用JKM—3.25×4(Ⅱ)型塔式多绳摩擦轮提高机，安装12吨双箕斗，提高能力为384t/h。副立井提高系统为混合提高系统，用于升降人员、材料和矸石。提高方式为双钩单层罐笼提高，提高高度为320m。采用苏联2JK—3.5/20-1.7B双滚筒缠绕式提高机，运送系统分原煤运送系统和辅助运送系统,原煤运送系统采用胶带输送机运送,辅助运送系统采用电机车及调度绞车牵引普通1t或2.5t矿车机道运送。井上下运送系统见流程图1-2。第二章矿井地质工作第一节以往生产矿井地质报告及勘探工作一、以往地质工作潞安矿区煤田地质普查工作最早是在1920232月，由王竹泉在山西省东南部榆次、和顺、长治、晋城等地进行了地质矿产调查，并著有《山西省东南部地质矿产报告》。1954年6月由燃料工业部有关部门会同苏联专家伊利亚森柯到潞安现场踏勘，将潞安矿区划分为八个勘探区。四、七、十勘探区属五阳井田。四区精查勘探由华北煤田地质局114队于1954年6月到1955年8月完毕，并于1955年10月提交了精查报告。经地质局全国矿产储量委员会于1955年11月30日第46号决议书批准。本次勘探手段为地面钻探，共施工钻孔28个，钻探工作量为9030.47m，各钻孔均采用氢氟酸进行钻孔弯曲度测量，最大弯曲度不超过6度，一般在1度～4度之间，钻孔均未评级。勘探面积为10.25km2，钻孔密度为2.7个/km2，提供3号煤层A+B+C级储量为8509.22万t。其中A级为4006.31万t，B级为1681.52万t，高级储量的比例为66.84%。七区精查勘探工作由华北煤田地质局114队于1955年至1956年完毕，并于1956年3月提交精查报告，经地质局全国矿产储量委员会于1956年6月第84号决议书批准。本次勘探方法为地面钻探，共打钻孔24个，钻探工作量为3369.93m。除浅部钻孔外均进行了测斜工作，测得的钻孔弯曲度均未超过2度，钻孔未评级。勘探面积为9.93km2，钻孔密度为2.4个/km2。提供3号煤层A+B+C级储量为2158.35吨，其中A级为965.75吨，B级为1124.17万t，高级储量的比例为96.83%。十区精查勘探工作由华北煤田地质局114队于1955年至1958年完毕，并于1958年10月提交精查地质报告。但因该精查报告是在华北煤田勘探局调查二队的普查资料基础上只作了少量工作编制而成的，事实上并未进行精查勘探工作，故该报告未被批准。此后潞局地质队及114队又对该区进行了一些补充勘探，并在1969年4月由矿务局地质科提出了该区的精查地质报告，并由省煤管局批准。此间的勘探方法采用地面钻探，共施工钻孔96个，钻探工作量为18374.91m，钻孔未评级。勘探面积为31.28km2，钻孔密度为3.1个/km2，提供了3号煤层，A+B+C级储量为21999.8万t。1960年至1991年间，为了满足五阳煤矿生产的需要，潞局地质队及114队相继进行了系列的小型生产补充勘探，并提交了相应的生产补充勘探地质报告，由矿方审查验收。勘探方法均为地面钻探，共施工钻孔223个，钻探工程量为65497.83m，大部分钻孔进行了质量评级，未增长新的储量。随着五阳煤矿的逐年开采，地质储量不断减少，为解决其储量局限性的问题，五阳煤矿1990年4月上报申请将南峰井田划归为其后备区，同年11月省局以统晋煤生字（1990）第1006号文批准五煤阳矿的上报申请。但因该区钻孔密度为1.2个/km2，高级储量的比例为14.4%，其勘探限度不能满足矿井开拓、延伸及设计的需要。故1992年3月五阳煤矿委托长治市地质测量研究会提出了南峰补充勘探设计。按设计规定，潞局地质处在1992年～1996年间对该区进行了补充勘探，勘探方法为地面钻探，共施工钻孔50个，钻探工程量为25202.84m，所有钻孔进行了数字测井，除构造孔外的所有钻孔进行了孔斜换算。并进行了钻孔评级，其中特级孔22个，甲级孔24个，乙级孔4个，特甲级孔率为92%。勘探面积为13.5km2，钻孔密度为5个/km2，提供3#煤层A+B+C级储量为10768.61万t。其中A+B级储量为6933.33万t，C级储量为3835.28万t，高级储量所占比例为64%。截止2023年，本井田及其周边范围内，累计共施工钻孔及共完毕工作量情况不详。本报告共搜集到422个钻孔坐标，煤层综合成果表共录取377个（附表一）。据3#煤层采掘过程中历年收集的地质资料，与勘探阶段的成果对比分析，各勘探阶段中提供的钻孔资料可靠，查明的总体构造形态、煤质变化、煤种分布、瓦斯情况及储量计算基本与实际相吻合。但局部煤层底板等高线变化较大，10m以下的断层除钻孔碰到外不易被发现，涌水量预测与实际相差较大。二、以往水文地质工作原《五阳矿生产地质报告》编于1985年，随着采掘深度的不断加深，原有的结果已不能对的指导生产的安全进行，85年之后五阳矿做了大量的相关工作。1954年6月～1956年8月华北煤田地质局四队对潞安煤田四勘探区进行精查勘探时，施工专门水文地质孔两个（422主孔、430观测孔），抽水6层（组）次；1967年7月～1968年7月潞安矿务局对五阳井田大黄庄区进行的补充勘探中进行了1层次（57号钻孔、太原群K1+K2混合抽水）；1985年中国煤田地质总局第一水文地质队按“煤水勘地字（85）165号”规定，对辛安泉域西流王曲子泉域进行了供水水文地质勘探，重要完毕1/50000水文地质测绘300km2、水文地质钻探24126m/33孔、抽水实验45层次（其中群孔抽水2次，多孔抽水8次，单孔抽水25次，简易抽注水10次），并完毕河流渗漏量观测2段、钻孔水位观测27孔。历时7年，于1992年11月提交了“山西省潞安矿区（北区）供水水文地质详查报告”；1989年5月，由潞安矿务局与中国煤矿水害防止水专业委员会专家组合作编制了《潞安矿务局五阳矿水文地质补充勘探工程设计》；1994年7月，由潞安矿务局委托中国煤矿生产技术服务公司编制了《五阳煤矿（含扩大区）水文地质补勘工程设计及矿井深部防止水害的分析结识与建仪》；2023年终，潞安矿业集团公司地质处提交了《五阳煤矿矿井生产地质报告》；1990～2023年由焦作矿业集团水文地质勘探公司与潞安矿业集团五阳煤矿对该区进行了水文地质补勘工作中，完毕地面专门水文钻孔19个，并对其进行了水位观测和注水实验，总进尺7434.73m，且在南峰扩大区建立了太灰水观测孔5个（总进尺2709.30m），井下太灰水测压、放水孔8个，总进尺617.59m，并于此外，近几年来为使煤炭生产安全进行，五阳矿还与焦作矿务局多次合作，设立了分区防水闸门，改善了采区排水系统，提出了一些分区隔离措施，从事实上做了大量工作。三、搜集和参考的地质资料本次所搜集和参考的以往地质资料如下：1．《潞安七区精查地质报告》，华北煤田地质勘探局114队，1956年3月。2．《潞安四区精查地质报告》，华北煤田地质勘探局114队，1955年10月。3．《潞安十区精查地质报告》，华北煤田地质勘探局114队，1958年10月。4．《五阳井田大黄庄精查补勘地质报告》，潞安矿务局地质队，1969年。5．《五阳煤矿西山底补勘地质报告》，潞安矿务局地质队，1976年2月。6．《五阳井田大黄庄区生产补钻报告》，潞安矿务局地质队，1976年2月。7．《五阳井田51、71采区补钻报告》，潞安矿务局地质队，1980年。8．《五阳井田七三采区补钻报告》，潞安矿务局地质队，1981年。9．《五阳井田双区补钻报告》，潞安矿务局地质队，1982年。10．《五阳井田53、54采区补钻报告》，潞安矿务局地质队，1983年。11．《南峰精查地质报告》，山西煤田地质勘探114队，1985年9月。12．《五阳井田五二采区地质报告》，潞安矿务局地质队，1988年。13．《五阳井田七五采区地质报告》，潞安矿务局地质队，1988年。14．《五阳煤矿矿井生产地质报告》，潞安矿务局地质队，1986年元月。15．《潞安矿区地质概况》，潞安矿务局地质队，1990年3月。16．《五阳矿南峰扩区电法勘探报告》，湖北省地质勘察基础工程公司，1993年4月。17．《五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告》，潞安矿务局地质处，1996年3月。18．山西省襄垣县五阳煤矿矿产资源储量检测年度报告2023年10月。19．五阳矿提供的有关采掘、地质、水文地质、储量、开采技术条件等资料。20．其它可收集到的有关区域地质、水文地质及生产小窑等资料。2023年潞安矿务局地测处编制的《五阳煤矿矿井生产地质报告》未经审批，但内容较全面，引用和搜集的资料较丰富可靠，也为本次所参考。第二节井田内及井田周边小煤矿开采情况据五阳矿现有的资料，目前井田内共有小煤矿31个，其中，已关闭16座，在采15座。小煤矿多分布在井田的北、东及东南部边沿地带，见五阳煤矿地形地质图。从其分布的位置和五阳矿目前的开采情况看，只要小煤矿严格按照圈定的矿界开采，均不会对大矿的安全生产构成直接的影响。城关镇兴庄煤矿、城关镇联营煤矿、金星煤矿、西关村煤矿、王家庄煤矿分布在小黄庄断层以北的区域，均开采山西组3#煤层。由于小黄庄断层的天然阻隔，其开采对本矿的安全生产不会够成威胁。东山煤矿、东山底红星煤矿、芦沟村煤矿、西山底联矿、天仓煤矿、大道二坑煤矿、七五矿二坑口、崔家庄煤矿、襄林煤矿、果园村军办煤矿等位于五阳矿报废采空区内，除芦沟村煤矿（已关闭）开采太原组15-3#煤层外，其余矿均开采山西组3#煤层。只要小煤矿不越界开采也不会对矿井的安全生产导致影响。此外城关镇十字道煤矿地处小黄庄断层以南紧靠小黄庄断层的部位，开采山西组3#煤层。从目前的情况看，若小煤矿不越界开采同样也不会影响大矿的安全生产。但从以往的情况看，小煤矿越界开采比较严重，并且时有发生，给大矿的安全生产导致了很大的麻烦。如1988年与1993年五阳煤矿的井下特大透水事故就是因小煤矿的越界开采导致的。因此，在以后对小煤矿的管理中要接受这血的教训，对小煤矿严格管理，形成定期检查制度，发现问题，及时解决，排除隐患，防患于未然，保证大矿的安全生产。第三节矿井地质与矿井水文地质工作矿井地质工作是煤炭资源开发运用必不可少的基础工作，其任务是收集编录完整准确的地质资料，为矿井的建设，开采和生产提供可靠的地质依据。此项工作贯穿于建井的开始至开采结束之整个过程，并且它是保证煤矿安全生产的一项极为重要的工作。建矿至今40数年来，矿井地质工作一直遵循为煤矿生产建设服务的宗旨，严格按照《矿井地质规程》的规定，坚持现场收集资料系统完整和室内综合分析科学合理，使原有的地质资料得到了不断补充和完善，进而也使地质工作更好地指导煤矿生产。一、地质工作方法本矿地质人员在工作中，以过去各勘探阶段的地质报告和生产补充勘探地质报告资料为基础，结合井下巷道地质观测点，井下钻探及井下物探等到手段收集的地质资料进行综合分析研究，并根据矿井生产的实际需要，编制出矿井生产所必需的各种地质说明书和各类地质图件，并对生产中也许出现的各种地质及水文地质异常或灾害作出了预测预报。为井下采掘工作提供了可靠的地质报告，也为矿井的正常开采打下了坚实的基础。二、矿井地质资料的收集编录1.地质点的观测重要运送大巷、石门、穿过煤系地层的巷道均设地质观测点进行观测，正常岩层的巷道每20m（煤层巷道每100m）设一观测点，揭露地质构造时随时设点观测。各观测点的描述内容按《矿井地质规程》规定进行，若必要时在井下绘制巷道素描草图。2.地质构造点的观测在井下巷道的掘进过程中揭露的地质构造均设点进行观测，对碰到的岩溶陷落柱要根据巷道揭露和井下煤层布孔进行控制，拟定其位置，并绘制草图。对碰到的断层进行走向、倾角、落差的测定，并绘制草图以便室内整理。井下煤岩层物理力学性质实验：为满足机械化采煤和岩移特性观测的需要，掌握井田煤系地层中煤岩层物理力学性质，于1978年，在井下采集了3#煤层及其顶底板成套标本，委托武汉长江水利电力科学研究院进行了岩煤样物理力学性质实验。为综采设备的选型以及顶板管理提供了依据。3.矿井水文地质观测建立建全了井上下水文观测系统。定期到附近的襄垣县气象站收集气象资料。对流经本井田的地表河流均设立观测站，观测其最大流量，最小流量以及经井田渗透量。对巷道揭露的各含水层及出水点作具体的观测记录，并在井下具有代表性的地点设立观测点，观测矿井涌水量。根据掌握的水文地质资料进行分析研究，在井下划分出安全区、危险区，为矿井水的防治工作提供了参考。4.地质及水文地质资料的整理把矿井生产过程中收集到的地质、水文地质资料及时整理归档，并绘制出各种相关的图件，并把对采掘工作有影响的地质构造和水文地质异常点及时填绘在采掘工程平面图上，以便进行综合分析，制定合理的采掘方案。三.矿井地质工作对生产的指导矿井地质工作的中心任务是为生产服务，其工作重点是尽也许地运用各种手段获取更详尽的地质及水文地质资料，通过度析研究、结合生产的具体情况，编制出掘进地质说明书，采区地质说明书，回采工作面地质说明书以及服务于矿井生产的各种地质及水文地质图件。使矿井生产有据可依，真正发挥了矿井地质工作在生产中的参谋作用。1.掘进地质说明书的编制根据已掌握的地质及水文资料，提供掘进地段的位置及相邻关系，绘制掘进巷道所穿过各岩煤层的剖面图，说明重要构造的影响，提供水文资料，预计涌水量及掘进注意事项，并附煤层底板等高线图。2.采区地质说明书的编制以各种地质报告、补钻资料及井巷开拓资料为基础，按照采区划分进行编制，其内容涉及采区位置、范围、四邻关系、地表特性、埋藏深度、煤层煤质、围岩特性、顶底板岩性厚度、地质构造、水文地质情况及采区地质，可采储量和存在问题，注意事项等。附图：煤层底板等高线图（1：2023）采区综合煤岩层柱状图（1：500）采区上、下山及石门预测剖面图3.工作面掘进地质说明书的编制以本采区及其周边实见地质资料为基础进行编制，其内容为掘进地段的位置、相邻关系、构造影响、煤层、煤厚、煤质、顶底板岩性、水文情况及掘进注意事项。并附煤层底板等高线图及煤岩层柱状图。4.回采工作面地质说明书的编制重要以工作面四周切割巷道实见资料为依据进行编制。内容涉及工作面位置、四邻关系、地表特性、埋藏深度、工作面构造影响、煤层结构、厚度、顶底板岩性、煤质、瓦斯、煤尘、工作面水文地质、充水因素预计、开采最大和正常涌水量及工作面地质可采储量，开采建议和注意事项。附图：煤层底板等高线图（1：2023）工作面煤层剖面图（1：2023）工作面煤岩层柱状图（1：200）工作面地形图（1：2023）直接顶、巷顶岩层分布和等厚线图。矿井生产实践证明，通过对上述各种地质说明书及相关图件的编制，基本上可以满足生产的需要，起到了矿井地质工作应有的作用。但是，由于五阳矿地质条件相对比较复杂，局部地段因地质构造的影响，底板起伏变化较大，与实际相差较远，经常给矿井地质工作带来被动局面，这是矿井地质工作以后要着重解决的问题。第四节对原生产（勘查）报告的评价五阳煤矿核定范围内具代表性报告，一是1986年潞安矿务局地质队提交的《五阳煤矿矿井生产地质报告》，二是1993年3月潞安矿务局地质处提交的《五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告》。兹对其作概略评价。一、《五阳煤矿矿井生产地质报告》1986年元月潞安矿务局地质队提交的《五阳煤矿矿井生产地质报告》，为潞安矿务局审批通过，但具体审批意见不详。该报告对原五阳煤矿区内的勘探方法、勘探类型、工程质量、地质构造、煤层、煤质、水文地质条件和开采技术条件等进行了具体的论述，对3#煤层进行了储量估算，评价比较合理，结论基本对的。但限于当时的勘探和揭露限度，报告在地质构造和水文地质方面的分析研究与客观上有所偏差。二、《五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告》1993年3月潞安矿务局地质处提交的《五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告》，为山西省煤工业局以晋煤局生字（1996）第129号文献所批复。重要批复意见如下：1．五阳井田（南峰）扩区位于五阳矿原矿区之西，东西宽3.0km，南北长4.5km，面积13.5km2。2．该次补勘，采用了物探与钻探相结合的综合勘探手段；拟定了扩区地质构造为中档；估算了重要可采煤层3#、可采煤层15#和局部可采煤层9#的储量。3．该次勘探基本查明了扩区的地质构造形态为宽缓的褶曲和高角度正断层，构造线方向为北东东，地层倾角为10°左右。查明了重要可采煤层（3#）的赋存形态、结构、煤质，对可采煤层进行了储量估算3#，提高了高级储量比例。拟定了3#煤层为中灰、特低硫、高发热量、高熔点瘦煤-贫煤；15#煤层为中灰、中硫、中-高发热量、高灰高熔点之贫煤。其本查明了重要可采煤层的开采技术条件，对扩区的水文地质做了一定的工作。4．文字报告中应根据现有资料充实水文地质部分的内容，特别是奥灰水的带压开采问题和构造导水性分析的内容，划分出带压开采的范围和带开采的安全区、过渡区、危险区。第三章矿井地质第一节地层一、区域地层五阳井田属潞安矿区。潞安矿区位于华北地台山西台背斜，沁水煤田中东部边沿。地层发育与华北地台其它地区同样，结晶基底为太古界、下远古界地层，其上发育了寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三迭系、侏罗系、上第三及第四系等地层，缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、白垩系、下第三系等地层。区域内各时代地层均有所出露。据以往地质资料区域地质资料将寒武系以新地层，由老到新简述如下：1．寒武系（∈）该系地层在五阳井田内无出露，重要分布在左权、襄垣、平顺等地。与下伏元古界地层呈不整合接触。厚约486m1）寒武系下统（∈1）该统缺失馒头组、仅发育毛庄组。重要为紫红色页岩与紫红色白云质泥质灰岩互层，夹表灰色中厚层状右灰岩、鲕状灰岩；底部为一层底砾岩。，厚约35～90m。2）寒武系中统（∈2）徐庄组（∈2x）：下段重要为紫红色页岩、细砂岩夹薄层石灰岩、鲕状灰岩。上段重要为浅灰色中厚至薄层状石灰岩、泥质条带灰岩等。厚度一般为58～90m。张夏组（∈2z）：底部为薄层泥质条带灰岩或薄层灰岩、泥质灰岩。其上重要为浅灰至深灰色薄至厚层状灰岩、石灰岩，下部夹紫红色页岩。一般厚约170m3）寒武系上统（∈3）崮山组（∈3g）：重要为灰、灰黄色薄至中厚层状泥质条带灰岩或竹叶状灰岩，夹黄绿色钙质页岩及生物碎屑灰岩。厚度一般为40长山组（∈3c）：重要为紫红、灰紫色中厚层状竹叶状灰岩夹泥质条带灰岩或薄层白云质灰岩。厚度约7～22m凤山组（∈3f）：重要为灰、灰白色厚层状中至粗晶白云质灰岩。一般厚约1002.奥陶系（O）1）奥陶系下统（O1）本统厚度为65～210m，一般厚度130m。中上部为灰色中厚、巨厚层状白云岩，下部为泥质白云岩夹竹叶状白云岩。与下伏地层为整合接触。2）奥陶系中统下马家沟组（O2X）本组厚度多37～210m，一般厚度120m，中上部为青灰色中厚、巨厚状石灰岩，下部为角砾泥灰岩和铝质灰岩。3）奥陶系中统上马家沟组（O2S）本组厚度170～310m，一般厚度230m，中上部为灰色白云质泥灰岩、泥质灰岩，灰黑色中厚层状豹皮灰岩。下部为灰绿色泥灰岩或角砾状泥灰岩。4）奥陶系中统峰峰组（O2f本组厚度为55～289m。岩性为浅灰色中厚层状豹皮灰岩，灰白色白云岩夹灰黑色中厚层状灰岩。3.石炭系（C）1）石炭系中统本溪组（C2b）该组厚度2～35m，一般厚度20m。岩性以铝土泥岩为主，并发育有石灰岩，少量砂岩，夹有煤线。底部有山西式铁矿透镜体赋存。与下伏层呈平行不整合接触。2）石炭系上统太原组（C3t）本组厚度80～150m，一般厚度100m，为重要含煤地层之一。岩性由灰黑色，灰色泥质岩，砂岩，发育4～6层石灰岩，含煤10～15层，底部为灰白色中厚层状砂岩（K1）。与下伏地屋呈整合接触。4.二叠系（P）1）下统山西组（P1s）该组厚度为36～135m，一般厚度60m，为重要含煤地层之一。岩性灰黑色，灰色泥质岩，灰白色中、细粒砂岩及煤层组成。发育1～4层煤。底部以K7灰白色中或细粒砂岩为界。与下伏地层呈整合接触。2）二叠系下统下石盒子组（P1x）该组厚度48～78m，一般厚度65m。顶部为杂色鲕状铝土质泥岩（桃花泥岩），中部为浅灰色中粒、细粒砂岩，下部为杏黄色砂岩、泥岩、灰色泥岩，偶夹煤线，底部灰白色中、细粒砂岩（K8）。与下伏地层呈整合接触。3）二叠系上统上石盒子组（P2s）该组厚度400～550m，一般厚度520m，上部为杂色砂岩及紫红色泥岩，中部为杂色砂岩、泥岩及黄绿色中粒砂岩灰色泥岩，下部为紫色、杂色、黄绿色泥质岩组成，底部为灰白色厚层状中粗粒砂岩、灰绿色砂岩（K10）。与下伏地层呈整合接触。4）二叠系上统石千峰组（P2sh）该组厚度22～217m，一般厚度150m。岩性以黄绿色厚层状中、粗粒砂岩与紫红色泥岩互层，上部发育，有淡水灰岩及薄层石膏层。仅在屯留井田西部有2个钻孔完整接露，最大厚度192m。与下伏地层呈整合接触。5.三叠系（T）1）三叠系下统刘家沟组（T1l本组厚度为115～595m，一般厚度400m。岩性重要由浅灰、紫红色薄～中厚层状中-细粒砂岩和紫色泥岩组成。仅在屯留井田有2个钻孔见及，最大厚度53.39m。与下伏地层呈整合接触。2）三叠系下统和尚沟组（T1h）本组厚度130～475m，一般厚度250m。岩性重要由紫灰色砂岩和紫红色泥岩组成。与下伏地层呈整合接触。3）三叠系中统二马营组（T2er）地层一般厚度600m。岩性重要由紫红色泥岩，砂质泥岩、浅绿色厚层状粗砂岩组成。与下伏地层呈整合接触。4）三叠系中统铜川组（T2t）厚度一般为55m。上部为红色砂质泥岩，夹细粒砂岩，下部为紫色、灰绿色厚层状中粒砂岩和灰绿、灰紫色砂质泥岩。与下伏地层呈整合接触。5）三叠系上统延长组（T3y）厚度30～138m，一般厚度50m。岩性由紫红、灰绿色中厚层状中、细粒砂岩，粉砂岩，泥岩夹淡水灰岩组成。与下伏地层整合接触。6.侏罗系（J）区域西北部有零星出露。该系缺失下统和上统，仅发育中统黑峰组。岩性为灰黄色厚层状含砾粗中粒砂岩，局部夹砾岩及紫红、淡绿色砂质泥岩。厚度为30～254m。与下伏三迭系呈不整合接触。7.上第三系（N）厚度5～268m。岩性以棕红色粘土、砂质粘土为主，底部为砾石，在武乡县张村为厚层状灰绿、灰黑色粘土，粉砂与薄层泥岩互层，并夹油页岩。与下伏地层呈角度不整合接触。17.第四系（Q）厚度0～300m为棕黄、淡黄色亚粘土，含砂质粘土，亚砂土夹钙质结核及近代冲积层—砂、砾石及泥土组成。与下伏地层呈角度不整合接触。二、井田地层本井田广为第四系黄土所覆盖，局部地带有二叠系地层零星出露，南部边沿地带有奥陶系地层出露。据以往和新近地质资料，本井田发育的较新地层有奥陶系、石炭系、二叠系、第四系等地层，现由老到新叙述如下：1.奥陶系中统上马家沟组O2s井田钻孔揭露最大厚度为99.27m，岩性为深灰色巨厚层状石灰岩，浅灰色白云质灰岩、泥灰岩。局部夹石膏层。石灰岩呈豹皮状，含珠角石、腹足类，有孔虫等化石，分布于井田南部文王山北断层下。2.奥陶系中统峰峰组O2该组厚度为120m左右，岩性为浅灰、深灰色厚层状石灰岩，灰色厚层状白云质灰岩，夹灰色中厚层状泥灰岩。与下伏地层呈整合接触。3.石炭系中统本溪组C2b该组厚度3.5～29.92m，平均8.5m。岩性以灰色块状铝土泥岩为主，局部发育灰白色中厚层状细粒石英砂岩，灰色砂质泥岩，底部为山西式铁矿层。有时见及不稳定的薄煤层或煤线。井田东南郭庄附近有出露4.石炭系上统太原组C3t本组厚度89.2～139m，平均厚度103m。是本区的重要含煤地层之一。岩性重要为灰、灰黑色石灰岩，灰、灰白色细～粗粒石英砂岩，灰、灰黑色粉砂岩，砂质泥岩，泥岩，夹8～15层煤，其中可采煤层1～7层。泥岩多含铁质结核及植物化石碎片，致密坚硬；砂岩有时常相变为砂质泥岩及泥岩。本组发育四层较稳定的石灰岩及一层局部发育不稳定的石灰岩，属典型的海陆交互相沉积，旋回结构明显，且岩性岩相较为复杂。与下伏地层呈整合接触。5.二叠系下统山西组P1s本组厚度59.20～85.85m，平均厚度约70m。是本区重要含煤地层，岩性重要为灰白、灰色中-细粒石英砂岩，灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩互层，含植物化石碎片，含煤1～4层。其中下部的3#煤层为重要可采煤层，平均厚度5.73m，底部以一层灰白色中厚层状细或中粒石英砂岩（K7）与太原组分界，6.二叠系下统下石盒子组P1x本组厚度83.46～151.90m，平均厚度约110m。岩性变化较大，顶部为紫红、紫灰色等杂色含鲕粒厚层状铝质泥岩，砂质泥岩。（俗称桃花泥岩）中，底部为灰白、灰色石英砂岩为主（K8）7.二叠系上统上石盒子组P2s本组厚度一般在300m左右。岩性由紫红、紫灰等杂色泥岩或砂质泥岩及灰、灰白和黄绿色石英砂岩组成。为半干热气侯条件下，冲积平原沉积。与下伏地层呈整合接触。8.第四系Q其厚度0～80.17m，平均约32.73m。是本井田重要覆盖层，岩性为棕黄、浅黄色亚粘土，含砂质粘土，夹姜结石层,局部有砾石,顶部为植耕土，近漳河一带为古河床及河漫滩沉积。与下伏地层鉴于本井田历次地质资料的地层划分标准不甚统一，本次地层划分主以2023年《五阳煤矿矿井生产地质报告》中的地层划分为标准进行统一，区域地层基本与此一致。五阳井田历次进行分采区精查，补勘精查，对煤系地层的控制限度较高，但对含煤地层系统研究较差，特别是对本井田含煤地层沉积环境缺少系统的分析研究。第二节含煤地层本区重要含煤地层为石炭系上统太原组（C3t）及二叠系下统山西组（P1s），现分述于下：一、石炭系上统太原组（C3t）：该组为一套典型的海陆交互相沉积，并形成四个明显的旋回韵律结构，其厚度为89.2～139m，平均厚度103m，岩性为灰色、深灰色石灰岩，灰色、灰白色细、中、粗粒石英砂岩，灰黑色粉砂岩、砂质泥岩，泥岩及煤层。其中夹8～15层煤，发育四层稳定的石灰岩（K2、K3、K4、K5、）及一层不稳定的石灰岩（K6）。测井物性反映：煤层一般为高电阻、低密度、低伽玛。石灰岩为高电阻、高密度、低伽玛。因此标志明显。该组产植物化石碎屑及动物化石。二、二叠系下统山西组（P1s）：该组为陆相沉积，其厚度为39.20m至85.85m，平均厚度约60m，岩性为灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、灰白色中、细粒石英砂岩及煤层。其中夹煤1～4层。中下部发育的3#煤为全区稳定的可采煤层，厚度为1.50m～7.90m,平均厚度为5.73m。测井物性反映：煤层表现为高电阻、低密度、低伽玛。由于3#第三节构造一、区域地质构造潞安矿区处在我国东部新华夏构造体系第三隆起带中段，即太行山段。在这个一级隆起带上发育有二级隆起与凹陷，由东向西有晋（城）——获（鹿）断褶带，武（乡）——阳（城）凹褶带等，它们彼此平行呈雁行排列。总体延伸方向为北20°～30°东，局部地段因受其它构造体系的影响略偏北，现简述如下：1.晋（城）～获（鹿）断褶带北起河北省的获鹿，向南经昔阳县的皋落各和顺县的表城、左权县、黎城县的拐镇、芳泉、泽城、潞城市的西井、南委泉、西柏会和长治市的东侧，一直向南延伸经高平市至晋城市以南，长约250km，宽20～50km，总体走向呈北25°东复式背斜。2.武（乡）～阳（城）凹褶带重要展布于和顺、左权、屯留、阳城一线以西；圣山、樊寺山、沁源、安泽一线以东的广大区域内。总体为一复式向斜。重要构造形迹是由二叠系，三叠系岩层组成的一系列彼此平行的褶皱，规模较小，一般长20～30km，最长40km，均系平缓开阔的褶曲，两翼倾角多为10°，最大达20°。向斜较背斜更为开阔。另一方面是局部地段发育的压性断裂，一般为高角度正断层，其延伸方向均为北25°东。潞安矿区处在武～阳凹褶带中段，晋～获断裂西侧。晋～获断裂对矿区构造格局的形成和发展具有重要的控制作用。矿区主体构造线方向与晋～获断裂带一致，呈北北东～北东东向。沿南北方向分别以文王山地垒和二岗山地垒为界分为北、中、南段。北段南部文王山断层与西川断层之间，由宽缓褶曲和正断层组成的北东东向的构造带，五阳井田位于该构造带内，北以西川断层为界，南以文王山北断层为界。二、井田构造五阳井田处在上述二级构造带之间，受晋～获断褶带的控制和武～阳凹褶带的影响重要形成低档，低序次的构造。本井田的基本构造特性为：向南西倾伏宽缓褶曲，伴有大中型、高角度正断层和次一级的小型断裂，构造线方向大体为北东东和北东方向褶曲；地层总体倾向南西，倾角一般为10°；地下3#煤层层位附近呈带状分布有陷落柱（见构造纲要图4-1）。1.褶曲井田内重要褶曲是天仓向斜，与其伴生的次级褶曲由北向南有：崔村向斜、大郝沟向斜、十字道背斜、五阳背斜、东周背斜。其轴向除崔村向斜为北北东向外，其余均为北东东向。天仓向斜横贯井田中央，为本井田的控制性构造。褶曲的共同特点是：向西倾伏，两翼倾角5°～20°，一般10°左右，仅天仓向斜和崔村向斜靠近枢纽部分有大于20°甚至达25°。天仓向斜幅度在100m以上，其它在20m至80m之间。小黄庄断层以北至西川断层之间由崔村向斜和大郝沟向斜构成煤层的基本形态，而小黄庄断层以南至文王山北断层之间以中部的天仓向斜构成井田的基本形态。兹将重要褶曲叙述如下：（1）崔村向斜：位于井田北部，向斜两翼分别为西川断层和东南上断层截切。向斜轴部南西端自王家庄断层、下峪村、崔村至西川东部附近，向北略偏西方向呈弧线弯曲延伸出区。轴向为北东35°～40°，向西南倾伏，两翼岩层较陡，东南翼约20°，西北约18°，幅度在50m左右，区内延伸约3.（2）大郝沟向斜：位于王家庄断层南，小黄庄断层北，经兴庄村南，大郝沟村附近向东北延伸，向斜轴在兴庄附近为北75°东，过铁路东转为北65°东。轴部西端为山西组地层往东逐渐变为太原组地层，两翼对称，倾角10°左右，分别为王家庄断层和小黄庄断层切割，长约7.图4-1五阳煤矿构造纲要图（3）天仓向斜：位于井田中部，横贯东西，为井田内部一级控制性构造。东经东李村至甘村北过天仓村，向西延伸出区外。轴向北75°东，向西南倾伏，倾伏角约10°左右，两翼岩层倾角10°～20°之间，一般为10°。北翼较南翼陡，仅在靠近枢纽部分有大于20°达25°左右。历次勘探和井下巷道及生产实践控制查明。（4）十字道背斜：位于井田中部小黄庄断层以南，天仓向斜以北。西自矿区外往东经付村至马家窑过大黄庄，十字道村向东延伸出矿区外。呈平缓倾角5°～13°南翼10°～13°。向斜轴在付村附近为北75°，在大黄庄附近为北85°东，十字道以东转为北70°左右，一般起伏50～100m，东部精查控制查明,生产实践研究证实，西部南峰扩区补充勘控制查明。（5）五阳背斜：位于井田东南部，西起洛江沟村北的五—149号钻孔附近，经范家沟村北过五阳村南部，延伸出井田东部边界，轴向约北75°东，与天仓向斜大体平行，向西南倾伏，两翼倾角平缓，北翼12°，南翼7°左右，为一不对称褶曲。西山底区精查控制查明，煤层底板等高线可清楚显示。（6）东周背斜：位于井田西南，西自井田外经东周村到五—201钻孔往东背斜逐渐减弱。轴向北75°东，两翼产状不对称，北翼陡约10°，南翼缓约7°左右。南峰扩区补勘控制查明。2.断层在褶曲形成过程中，由于背斜轴部张引力的作用发育有高角度正断层，构成地垒、地堑构造，它们是五阳井田常见的断层组合形成，直接控制和影响含煤岩系的分布，发育规律和煤层开采。井田控制性断层从北向南：西川正断层、王家庄正断层、小黄庄正断层、崔家庄3#、2#、1#正断层、文王山北正断层落差均大于100m，落差100～10m的中型断层有：东南上正断层、仓上1#、2#正断层、西王桥正断层、南峰正断层、西大巷正断层、果园正断层、东周正断层等。详见报告附表一。区内共揭露大小断层198条：其中正断层195条、逆断层3条。按落差大小记录：大于50m11条，大于10～50m17条，5～10m的27条，1～5m断层有81条，小于1m的断层62条。均不同限度地影响生产。除个别逆断层外，均为高角度正断层,断层倾角65°～85°,一般为70°～75°。断层延伸方向分两组，其中重要一组为NEE向，常在N60°～85°E之间，一般为N70°～80°E；现将重要断层简述如下：（1）西川正断层：为井田北部自然边界，走向北50°东，倾向东南，倾角70°，落差125～200m，北侧上升南侧下降。（2）东南上正断层：位于井田北部，西起王家庄煤矿向东经东南上村与赵家庄之间至西河底村西北尖灭，延伸长度约4.5km，倾角70°，落差20～47m，北侧下降南侧上升，与西川断层构成一地堑构造。（3）王家庄正断层：位于井田北中部，由西向东经兴庄村和王家庄村，倾向北西，倾角70°，落差王家庄村东80m左右，到兴庄村附近猛增到240m，区内延伸5.1km。（4）小黄庄断层：位于井田北中部，横贯井田东西，经管道村，小黄庄村，张家庄村总体走向北75°东，过襄垣火车站呈缓“S”型弯曲，倾向南东，一般倾角70°，落差变化较大，小黄庄以西约290m左右，小黄庄村附近为85m，到崔家庄以北变为110m左右，由西向东逐渐减小，与王家庄断层构成一地垒构造。沿走向上有3—6、72、87、五—217、五—31、五—45等钻孔控制，已查明。（5）崔家庄3#正断层；位于付村、马家庄、张家庄村南一线，走向北75°东，倾向北西，倾角70°，落差由西向东增大，西部20m，中部增到70m，东部约50m，全长大于10km（6）崔家庄2#正断层：位于井田中东部，崔3#断层南，过崔家庄村向东在五—4号钻孔不远尖灭。该断层在五—78钻孔和29号孔之间分叉，一支以原方延伸约80m左右尖灭，向东延伸出井田。走向北75°东，倾向南东，倾角75°，落差西部约10m，中部100～165m，东部约210m，落差由西向东逐渐增大。另一支向南偏西呈凹型延伸，落差由40～45m变为20m左右，过铁路于崔家庄3#断层附近尖灭，五—78、五—28、82号钻孔控制，已查明。（7）崔家庄1#正断层：位于崔家庄村南，走向北75°东，倾向北，落差由东向西渐小，崔家庄以东130m，以西为40m，向西与崔2#断层相交后不远尖灭，向东延伸出3#煤层露头。（8）仓上正断层（1#、2#）：位于仓上村南，由西向东延伸切割露头线穿出井田，走向北80°东，倾向南，倾角60°左右，落差由东向西渐小，一般为8～60m，过铁路不远尖灭，井下巷道揭露、控制。已查明。（9）西王桥正断层：位于西王桥村东，走向北85°东，倾向南，倾角75°，落差最大40m，西端分叉尖灭，长约1.5～2km，井下巷道揭露，控制已查明。（10）南丰正断层：位于南丰村南、大黄庄、十字道村南一线，大黄庄村西走向为北50°东，倾向东南，倾角70°，落差60～75m，大黄庄村东，走向北82°东，倾角70°，落差7～25m，东在西王桥村北附近分叉尖灭，西在南—45号钻孔附近尖灭。有地震测线和钻孔控制，井下生产巷道揭露，已查明。（11）西大巷正断层：位于南峰沟，西李村一线，东过西大巷在五—194孔附近尖灭，西在南峰村东尖灭，全长约3km，走向北50°东，倾向东南，倾角75°，落差一般为12（12）果园东断层：位于南峰沟村南，向西为西大巷断层截断，向东过7506工作面尖灭，全长约2km，走向近东西，倾向北北西，倾角75°，落差由西向东减小，最大15m，有南—51和7506工作面控制，已查明。（13）东周正断层：位于韩家庄、东周村南一线，区内长约4.2km，向西穿出井田西界，向东与文王山北断层相交尖灭。走向东西，倾向南，倾角75°，落差中部小约12m，东、西部大28～60m，沿走向有五—198、南—23、南—44等孔控制，已查明。（14）文王山北正断层：为井田南部边界，位于东周，西周村一带东延伸出井田与晋获断裂相交，西至李村在红石沟与文王山南断层相交，走向北80°东，倾向北西，倾角75°，区内最大落差500m，沿走向有水I02-02、五—64、五—68号孔揭露，地表多处出露，控制限度较高，为已查明断层。由于大多数构造为沉积后期地壳运动形成，区内又无岩浆侵入，因此对本区煤质变化不产生影响。3.陷落柱五阳井田内岩溶陷落柱较发育，从目前钻探和生产资料来看，岩溶陷落柱重要集中在天仓向斜轴两侧，共发现51处，其中井下揭露42个，钻孔揭露2个，电法勘探发现7个，横截面大多呈椭园形，长短轴比一般为20:17，长轴多垂直于底板等高线，即与构造线方向近垂直，短轴则平行于构造线方向。柱体截面大小不一，最大可达97750m2,一般为4400m2,接触面呈锯齿状，常以75°～85°倾角的反漏斗状向深部延伸。已揭露的陷落柱多在403～450m水平以浅，因大部分处在奥灰水位之上，所以一般无水。从揭露的陷落柱分析①陷落柱密集分布于天仓向斜轴附近约600m的范围内，与向斜轴中和面以下的拉张性破碎带有关，有助于地下水的流动及岩石崩塌而形成陷落柱。②陷落柱长轴方向多与向斜轴垂直，这与拉张断裂有关，在平面上陷落柱相对密集。③陷落柱附近常伴有小断层，如6#与25#陷落柱。④陷落柱接触面呈锯齿状。⑤柱体内岩性杂乱无章，大小不等，产状不好，岩性胶结不好。⑥陷落柱个别渗水，如25#陷落柱，打钻微渗水，27#、28#陷落柱漏水，特别是6#陷落柱1984年发生突水。⑦陷落柱相对下沉距离30～80m。⑧柱体内掘进巷道压力大、易发生底鼓，如2#陷落柱。⑨南-16钻孔在420m揭露陷落柱，上段420～496m，软岩层较破碎，破碎层段岩芯采用率82%，496m以下岩芯产状明显紊乱，倾角30°～90°不等，说明重力下流作用较大。⑩沿陷落柱接触带煤层变得破碎，松软，其产状变化不大。在地形、地貌上无明显特性。4.节理裂隙井田内常见和断裂方向一致的两组裂隙，一组为北70°～80°东，另一组为北90°～120°东，夹角30°～40°，多呈隐裂隙和闭口裂隙。风化裂隙在基岩风化面35～40m深度内很发育，多以开口状出现，裂隙面呈缓波状，有时平直光滑，裂隙带多被一些泥质充填。5.河流冲刷井田内河流原生冲刷在3#煤层中上部，岩性多为中粒灰白、灰黑色砂岩，呈不规则包裹于煤层中，其特点是煤层伪顶及底板正常，煤层结构正常，在东三、东二、东四采区均可见到。后生冲刷在煤层上部常见伪顶，直接顶被河床、河漫滩冲刷，沉积有中细粒砂岩和砂质泥岩，含少量植物化石，具层理。其特点是：面积大，顶板薄，无伪顶，顶板岩性多为砂岩，在东二、东三、东四采区均可见到。6.构造复杂限度综上所述，影响本井田煤层构造复杂限度的因素重要为断层和褶曲，陷落柱、河流冲刷次之，节理裂隙一般对巷道支护方式和支护参数的选择影响较大，不会对煤层开采有大的影响。到目前为止，井田内发现落差大于50m的断层11条,10～50m的断层17条，密度为0.35条/km2；小于10m的断层170条，密度为2.15条/km2；总计198条。向、背斜6条，轴向为北东东。以上构造分布和产状有一定规律。井田内发现陷落柱50个，密度为0.63个/km2,分布较有规律。井下煤层附近偶见河流冲刷通过以上分析，依据《煤、泥炭地质勘查规范》，拟定井田构造复杂限度为中档。三、井田地质构造的探采对比分析勘探阶段拟定的落差大于30m的断层，通过采掘工程的验证，除个别部位与实际不符外，基本上与实际相吻合。落差小于10m的断层（除钻孔碰到外），钻探一般不易发现，这就给采掘工作带来了一定限度的影响，甚至导致浪费工程和丢煤。如五一采区，准备布置两个综采工作面，在巷道掘进时，碰到一条断距为8m左右的断层，结果报废两条巷道近700m。73采区，因构造因素布置的四个工作面比原计划退回100～200m，导致浪费巷道工程300多m，丢煤11万t。在76轨道与南峰风井的巷道贯通过程中，由于勘探资料对西大巷断层位置推测的误差给贯通工作导致了一定的影响。勘探阶段拟定的五阳背斜轴，天仓向斜轴，经采掘证实，基本与实际相符。勘探过程中叙述的东、西王桥有两个环状陷落群，井下揭露的1#无炭柱位于东王桥陷落群内，揭露的2#、9#、23#无炭柱位于西王桥陷落群内。南峰补勘阶段拟定的南—3陷落柱，其长轴约为50m，而井下巷道揭露其长轴约为270m。到目前为止，井下揭露的陷落柱为42个,发现其分布规律大部分沿天仓向斜轴展布。勘探时未发现煤层冲刷带，采掘过程中揭露的冲刷带重要集中在东二、三两个采区，其延伸方向重要为南东～北西向，多达10条，最宽为100m，一般为10m多，冲刷深度达1m左右。在北一采区，1515工作面有一条长500m，宽为5～8m，冲刷最大深度为2m多的冲刷带。这些冲刷带给采煤带来了一定的困难，同时对煤质导致了一定的影响。由此可以看出，构造对矿井开采的影响比较大，在此后的勘探中，要以解决构造问题为重要的目的，选择合适的勘探方法，力求达成满意的地质效果。第四章煤层、煤质及其它有益矿产第一节煤层一、含煤性井田内的煤层重要分布在二叠系下统的山西组和石炭系上统太原组。各地层层位及特性表表4—1地层单位煤层编号厚度(M)层间距(M)发育限度可采性稳定性开采状况层位厚度山西组P1s1#局部局部不稳定不稳定8.862#偶尔不可采不稳定不稳定18.273#全区可采稳定稳定主采26.20太原组C3t6#局部局部稳定不稳定5.438#局部偶尔不稳定不稳定10.379#局部局部不稳定不稳定9.3310#局部局部不稳定不稳定12.2611#局部偶尔较稳定不稳定3.8012#局部局部稳定不稳定7.6014#大部局部稳定不稳定23.50151#全区大部稳定不稳定拟采1.72152#大部局部稳定不稳定1.90153#全区可采稳定较稳定拟采共含煤13层，涉及可采煤层2层,大部可采煤层1层,局部及偶尔可采10层,总厚度13.31m，含煤系数8.17%；其中，3#、15-1#、15-3#煤层为采矿证批准开采的煤层，本次均对其储量进行了估算，平均总厚度8.62m，可采含煤系数5.07%。各煤层层位及特性见表4—1。二、可采煤层1．3#煤层：位于山西组中下部，厚度1.50～7.90m，平均厚度5.75m，最薄点位于井中东部的五157孔，全区总体上稳定，无明显变化趋势(参见附图42五阳煤矿3#煤层等厚线图)，风化带内可见最小煤厚为0.22m。含夹矸0～2层，夹矸厚度最大0.10m，最小0.01m，平均0.06m，纯煤厚度5.69m。夹矸岩性多为炭质泥岩，少数为泥岩。煤层顶板岩性为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。底板岩性为黑色泥岩、粉砂岩。属结构简朴。该煤层全区稳定可采且厚度大，为本井田正在开采煤层，因此对该煤层的控制研究限度均很高。据上分析,拟定2．15-1#煤层：位于太原组下部，上距K2灰岩5m左右，厚度0.10～1.90m平均0.92m,不稳定。含夹矸0～1层，一般夹矸厚度小于0.03m，岩性多为炭质泥岩，顶底板岩性多为泥岩，砂质泥岩。层位较稳定，井田内仅南峰扩区多不可采。控制研究限度均较高。据上分析,拟定3#煤层为不稳定型。3．15-3#煤层：与15-1#同属15#煤组，位于太原组下部，上距K2灰岩10m左右，厚度0.74～2.92m，平均1.59m,较稳定。含夹矸0～3层，厚度0.05～0.20m平均厚度0.15m，局部呈透镜状厚度近0.47m。夹矸岩性多为炭质泥岩，顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩。煤层层位稳定，全区可采，该煤层的控制及研究限度均较高。据上分析,拟定3#煤层为较稳定型。其余6#、8#、9#、11#、12#、14#、15-2#煤层在全井田内属局部和偶尔可采。根据现行《煤、泥炭地质勘查规范》及有关规定,均属不可采煤层。三、煤层对比井田内含煤地层沉积稳定，岩性组合及地球物理性质具有一定的规律，标志层、煤层自身特性明显。各煤层对比重要是采用标志层法，另一方面运用煤层与围岩的物理差异及层间距作为辅助依据。重要标志层有：K2、K3、K4、K5石灰岩，K6石灰岩（燧石层），K7砂岩，3#煤层，K8砂岩，其中，K6、K7、K8砂岩作为辅助查标志层参与煤层对比。重要标志层特性见表4—2：现将本井田煤层对比（参见表4—1）简述如下：1#煤层：位于山西组顶部，层位不稳定，下距3#煤33m左右，上距K8砂岩4m左右。对比限度可靠。2#煤层：位于山西组上部，层位不稳定，下距3#煤约16m左右，上距K8砂岩20m左右。3#煤层：位于山西组中下部，厚度大且层位稳定。物性反映明显，一般呈高电阻，低密度，低伽玛。自身为良好的对比标志层。上距K8砂岩约36m左右。下距K5石灰岩约33m左右。对比限度可靠。重要标志层特性表表4—2地层单位标志层代号岩性厚度(M)层间距(M)发育限度稳定性备注P1xK8中粒砂岩全区较稳定36.69P1s3#煤层全区稳定10.10K7细中粒砂岩全区较稳定0太原组C3tK6石灰岩偶尔不稳定6.30K5石灰岩局部较稳定38.45K4石灰岩全区稳定6.83K3石灰岩全区稳定11.09K石灰岩全区稳定3.68151#煤层全区稳定4.77153#煤层全区稳定6#煤层：位于K5灰岩之上，K6燧石层之下，层位稳定，下距K5石灰岩6m左右。对比限度可靠。8#煤层：直接伏于K5石灰岩下，层位不稳定，对比限度可靠。9#煤层：位于K5、K4石灰岩之间，层位不稳定。上距K5石灰岩11m左右，下距K4石灰岩26m左右，对比限度可靠。10#煤层：位于K5、K4石灰岩之间，层位不稳定，上距K5石灰岩30m左右，下距K4石灰岩7m左右。11#煤层：位于K4、K3石灰岩之间，层位较稳定，上距K4石灰岩6m左右。对比限度稳定可靠。12#煤层：直接伏于K3石灰岩之上，层位稳定，对比限度可靠。14#煤层：直接伏于K2石灰岩之下，层位稳定，对比限度可靠。15-1#煤层：位于K2石灰岩之下，层位稳定，上距K2石灰层5m左右。对比限度可靠。15-2#煤层：位于K2石灰岩之下，层位稳定，上距K2石灰岩7m，对比限度可靠。15-3#煤层：位于K2石灰岩之下，层位稳定，上距K2石灰岩10m左右，对比限度可靠。本次煤层编号重要参照最新勘探成果和五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告等资料，采用统一的煤层及标志层编号。煤层对比存在的问题：①由于历次勘探的限度、