隆化煤矿初步设计方案说明书说明书.doc

第三章 井田开拓 第一章 井田概述和井田地质特征1.1矿区的地理位置及交通条件1.1.1交通位置隆化井田位于山西省翼城县西部、沁水煤田沁水盆地西南边缘，行政区划属翼城县隆化镇管辖其地理位置为北纬35°38′45″～35°50′00″，东经111°48′45″～112°01′52.5″区内交通十分方便翼城县乡间公路(三级)从选定的矿井工业场地南缘通过，进场公路直接与该公路相接经此公路往西南方向行约6km在北张村与晋（城）～韩（城）公路相连，继而可通向全国各地矿区的工农业生产建设概况：本区工业主要有采煤、焦化、水泥、耐火材料、陶瓷等农作物有玉米、谷子、药材、果品等近年来林牧业有所发展矿区电力供应基本概况：矿区电源一趟引自35kV变电站，另一趟引自翼城县110kv变电所1.1.2 矿区的水文概况井田内无常年性河流，只有几条冲沟在雨季汇集雨水向西流出井田，最终汇入汾河1.1.3 矿区地形 隆化井田属黄土高原地带，地势总体上南北高、中间低，最高点位于井田东南部山包，标高+1105.3m，最低点位于井田西部边界，标高+844.8m，最大相对高差260.5m地貌类型属黄土垣、梁、峁及冲沟，地形复杂，地面切割剧烈，沟谷纵横，地表多为新生界黄土所覆盖，常见有黄土陡岩，黄土峭壁节理发育。

冲沟多呈“V”字型，沟底有零星基岩出露1.1.4矿区气象本区属大陆性气候一年内四季分明，夏季午间较热，早晚凉爽据翼城县气象站资料表明：年平均气温12.5℃左右，一月为零下3.5℃；七月为25.5℃年降水量约550mm，无霜期190d1.2井田地质特征隆化井田位于山西省翼城县西部、沁水煤田沁水盆地西南边缘，行政区划属翼城县隆化镇管辖其地理位置为北纬35°38′45″～35°50′00″，东经111°48′45″～112°01′52.5″1.2.1 地层在普查勘探区内，自南向北，从中奥陶统峰峰组至上二迭统石千峰组地层依次广泛出露于各沟谷中第三、四系地层不整合覆盖在这些不同时代的基岩地层上，构成垣、梁、峁及冲沟等黄土地形本井田地层根据钻探资料和地面出露情况现由老到新叙述如下：1、中奥陶统峰峰组（O2f）本统为煤系地层之基底,出露于井田的西部,呈鱼脊状南北延伸，厚度不祥岩性质纯性脆，含网格状及树枝状宽度不一的方解石脉裂隙、节理均较发育，顶部风化呈土灰色在个别钻孔中见到顶部具薄层状黄铁矿，为本溪组沉积物2、石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合于峰峰组灰岩侵蚀面之上，因受剥蚀面控制，厚度由0～25.98m，平均为10.37m，为海陆交互相沉积。

岩性自下而上为含砾粗粒砂岩、砂质泥岩、薄层泥灰岩（含海百合茎化石）、煤层厚0.5m及黑灰色泥岩下部以灰白、深灰色致密，半硬质鲕状结构的铝土矿为主，浅部夹山西式铁矿，深部为黄铁矿，在铝土层中局部富集，尤以铝土矿底部较多3、石炭系上统太原组（C3t）分布于本井田东西两侧，与下伏本溪组为整合接触以基底砂岩（K1）底至山西组底部砂岩（K7）底为界，该组厚86.88～114.10m，平均为98.38m，为海陆交互相沉积本组是井田内主要含煤地层之一，其层位厚度均较稳定，根据沉积旋回特征分为三段现分述如下：下段（C3t1）：由10号煤层之下第一层砂岩（K1）底至K2石灰岩顶或其上的中粒砂岩底，厚5.51～51.03m，平均为26.95m，由北往南逐渐变厚自下而上岩性为深灰及黑灰色砂岩、泥岩、铝土泥岩、煤层、石灰岩等组成以中粒砂岩、砂质泥岩、石灰岩为主中段（C3t2）：由下段顶至K4石灰岩之上砂岩（相当于七里沟砂岩）底，厚8.65～54.62m，平均为27.28m，岩性为灰、深灰及黑灰色中粒砂岩、砂质泥岩、石灰岩、煤、泥岩等组成，其中以K3、K4上石灰岩及9号煤层沉积稳定上段（C3t3）：由中段顶至山西组底部砂岩（K7相当于北岔沟砂岩）底，厚22.86～76.97m，平均44.15m，岩性多为灰、深灰及黑灰色石灰岩、泥岩、砂质泥岩，中细粒砂岩组成，含薄煤层1～3层。

其中以K6灰岩及其之下5m左右的薄层灰岩沉积稳定，其它岩层互为相变尤其K6灰岩常相变为铁质或硅质胶结的黑色泥岩4、二叠系（P）按其岩性特征，含植物化石情况分为山西组、上石盒子组和下石盒子组现分述如下：（1）二叠系下统山西组（P1s）与下伏太原组为整合接触，为本井田主要含煤地层之一以底砂岩（K7相当北岔沟砂岩）底至2号煤层之上的第三层砂岩（K8相当于骆驼脖子砂岩）底为界，厚56.04～77.09m，平均67.98m，岩性由灰白、淡灰、灰～黄、深灰色，以灰白色为主的中、细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层等组成，且以中、细粒砂岩为主层理类型较复杂，富含植物化石，尤以2号煤层之上15m左右的深灰色砂质泥岩中常见保存完整的pleopterissp.cordoitessp.细羊齿、苛达狄木等化石为特征2）二叠系下统下石盒子组（P1x）与下伏山西组为整合接触，自2号煤层之上第三层砂岩（K8相当于骆驼脖子砂岩）底至桃花泥岩顶之上的砂岩（K10）底为界厚50.06～93.98m，平均为79.48m本组岩层出露广泛，多分布于晋普山周围，由黄绿色砂岩、黄绿色、杏黄色、灰色砂质泥岩及泥岩组成砂岩一般具交错层理，但常呈大的透镜体。

顶部有一层灰紫、桃红、淡黄色具鲕粒状铝土泥岩（钻孔中为淡灰色）俗称桃花页岩，作为划分上、下石盒子组地层的辅助标志层但在此区发育很不稳定，常被黄绿色砂质泥岩所代替3）二叠系上统上石盒子组（P2s）与下石盒子组为整合接触，按其岩性特征把上石盒子组分为三段自下而上分述如下：下段(P2s1)：本段自下石盒子组顶界至上石盒子组上部一层黄绿色中粒砂岩底作为与上石盒子中段（P2s2）的分界，厚88.72～109.93m，平均为99.32m，出露于晋普山的周围，分布广泛，岩性以黄绿色砂岩和砂质泥岩、黄绿色砂质泥岩与泥岩互层所组成砂岩为泥质胶结松散，具交错层理，横向变化不稳定，常变薄或尖灭中段（P2s2）：底界为P2s1的顶界，本段顶界常以一层灰白色含砾石，分选性差，硅质胶结的中粗粒石英砂岩作为与P2s3的分界，厚82.07m本段沿山脊呈长条状分布岩性多以黄绿色砂岩及砂质泥岩为主含锰铁质较多，节理面上呈铁锈色，砂岩为泥－铁质胶结，易风化上段（P2s3）：位于上石盒子组中段顶界之上，出露于晋普山顶本段仅保留底部灰白色中、粗粒石英砂岩，硅质胶结、分选差出露不全仅6m左右5、第三系上新统（N2）零星出露于井田外张庄西南土岗及西部环秀村，于口村等地。

岩性为深红—紫红色含锰铁质斑点粘土，呈半胶结状，粘性较好，稍具滑感，厚度出露不全仅2m左右本统沉积于各不同时代的基岩之上，呈明显的角度不整合接触6、第四系（Q）（1）中更新统（Q2）：分布于井田的中部和西南部地层多为红色、淡红色亚粘土，夹有钙质结核1－2层，一般粘性不大，局部含砂质较多，在底部有砂层存在，砂层为黄绿色，呈半胶结状，砂砾成份为二迭系黄绿色砂质泥岩、砂岩等碎块，厚度为15m左右2）上更新统（Q3）：本统地层分布不甚广泛，仅沿沟谷两侧呈长条状分布3）全新统（Q4）：仅分布在沟谷，河床中，由砂土类物质组成，其岩性为冲积洪积物的粘土、砂、砾石等1.2.2构造井田位于沁水盆地西南部，地层总体受一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北东东，倾角0～7°，两翼地层倾角一般为3～8°在井田西部发育一组由两条大型正断层形成的地堑，落差20～140m，宽度约600～700m，南北向贯穿井田其余地段断裂构造较少，井田地质构造总体属简单类型1.2.3岩浆岩本井田未发现有岩浆岩侵入1.2.4水文地质本井田位于沁水盆地的西部边缘，其地表形态呈中间高四周低的侵蚀山丘，井田内无常年性河流，只有几条冲沟在雨季汇集雨水向西流出井田，最终汇入汾河。

本井田内自下而上划分为中奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系太原组裂隙含水层、二叠系山西组裂隙含水层、上、下石盒子组裂隙含水层和第三、四系孔隙潜水等三大类型五个含水组，这五个含水组情况分述如下1、中奥陶统石灰岩O2为本区主要含水层，区内未发现井泉，含水层分布在古侵蚀面以下较远，是本层岩溶发育的重要特点如L-24号孔距古侵蚀面86.80m，L-17号孔距古侵蚀面102.42m，水位标高+632.85～+684.66m，为丰富含水层2、上石炭统太原群K2石灰岩出露于南部沟谷中，出露泉量0.062～0.485L/s（102、203号断层泉流量2.97～4.42L/s）为充气带裂隙水钻孔抽水量0.00229L/s·m，一般消耗量0.02m3/h牢寨井田区南部，如L-7、 L-8、L-24号孔距K2石灰岩虽全部漏水，但埋藏在地下 水位+634m以上，故仍为较弱含水层3、下二迭统山西组砂岩含水层分布在尧都～上石门等地，一般流量小于0.33L/s，为较弱含水层4、上二迭统上石盒子组含水层为裂隙孔隙水，除中部K12砂岩在北、东部出露，泉流量为0.50～3.35L/s，为丰富含水层外，其余各砂岩的泉流量都不超过1L/s，为较弱含水层。

下二迭统下石盒子组含水层为覆盖在2号煤层顶板上的K8砂岩，裂隙不佳L-24号孔仅见1m左右的裂隙带抽水涌水量0.0015L/s，出露泉流量0.04～0.138L/s，为较弱含水层个别泉（52号等）由于受小窑采空区积水的补给，流量达10.26L/s5、 第四系全新统砂层Q4 厚约10m，主要分布在史伯河、两坂河、西白驹、杨家庄的一级阶地水位标高+640～+838m，根据小河口水库资料，渗透系数250m/d，北东～南西流向，为丰富之空隙潜水第四系上更新统砂砾层Q3分布在杨家庄、东白驹、东史伯等沟谷内水位标高+740～+905m，出露泉流量0.14～1.14L/s，为丰富含水层第四系中更新统砂砾层Q2主要分布在隆化垣上，水位标高+1106～+689m，为当地居民主要水井供水水源，地下水流向与地形、地貌密切相关，出露泉流量0.05～0.60L/s，为较弱之水隙潜水第三系上新统砾石层N2分布在隆化垣南北冲沟中，半胶结，出露泉流量0.02～0.45L/s，为较弱空隙水奥陶纪灰岩在本区东南部，中条山东北部西治村雪泉岭大面积出露，受水面积约30km2，形成补给区，本区4个孔奥陶纪水位观测，高差51.81m，地下水流向为南东～北西。

各含水层在垂直方向上无水力联系，如K2与O2水位高差6.69m，奥陶纪含水层分布距古侵蚀面较远，非裂隙溶洞部分还起着隔水墙的作用K8砂岩为上部煤层（1、2号）主要充水层，对煤层的充水影响极小；下部煤层（9、10号）以K2石灰岩为主要充水层，根据对含水层的分析，含水较弱，充水影响也较小；奥陶纪石灰岩地下水在无断裂贯通的情况下，无充水影响本区落差大于50m的断层2条，均位于井田西缘断层导水性取决于断层带充填物及两侧地层岩性，泥岩一般含水性较弱，石灰岩则较强，故不能排除落差较大的断层附近有引起矿井突然涌水的可能因此在开采过程中，应对其留设足够的保安煤柱 综合上述，上组煤层（1、2号）和下组煤层（9+10号）水文地质条件都比较简单，由此初步推测隆化井田水文地质条件也比较简单根据地质报告提供的矿井涌水量计算结果，矿井达到1.5Mt/a设计生产能力时，预计矿井正常涌水量150m3/h，最大涌水量为250m3/h1.3 煤层的埋藏特征1.3.1煤系地层井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤11层，煤层总厚10.9m，含煤系数9.1%主要可采煤层为山西组2号煤层和太原群9+10号煤层。

1.3.2 可采煤层2号煤层：结构简单、埋藏稳定，直接顶为泥岩或炭质。