鮑店煤礦概述及井田地質(zhì)特征

1、1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)交通位置鮑店煤礦位于鄒城、兗州市境內(nèi)，東距鄒城市10.5km，北距兗州市13km，處于兗州煤田中部。東與東灘煤礦相鄰；北與興隆莊煤礦相鄰；西與楊村煤礦相鄰；西南與橫河煤礦相鄰；南部與南屯煤礦相鄰(圖1-1)。鮑店煤礦東側(cè)有京滬鐵路，北側(cè)有兗新鐵路。公路有京福、日東高速公路和104國道、327國道等，交通十分便利(圖1-2)。圖1-1 鮑店煤礦相鄰礦井示意圖1.1.2礦區(qū)氣候條件本區(qū)為溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)，屬大陸海洋間過渡性氣候，四季分明。據(jù)濟(jì)寧、兗州和鄒城氣象局19592004年間觀測(cè)資料，年平均氣溫為14.4，最高年平均16.1(2000年)

2、，最低13.1(1969年)。年平均氣溫，最低月份為1月，平均氣溫為-2；最高月份為7月，平均為29。日最高氣溫為40.7(1960年6月21日)，日最低氣溫為-19(1964年2月17日)。歷年平均降水量712.99mm(19592004)，最大年降水量1263.88mm(1964)，圖1-2 鮑店煤礦交通位置圖最小為269.2mm(1988)。最大月降雨量600.2mm(1957年7月)，最大日降雨量321.9mm(1972年7月6日)。雨季多集中于78月份有時(shí)延至9月份其降雨量約占全年的65%。年平均蒸發(fā)量為2016.4mm，最大為2413.7mm(1966年)，最小為1800.1mm(

3、1980年)。1.1.3礦區(qū)水文情況區(qū)內(nèi)為第四系沖積平原，地形平坦，地面標(biāo)高+40m+46m，地形總趨勢(shì)為東北高西南低，地形坡度極為平緩。鮑店井田西側(cè)和東側(cè)分別有泗河和白馬河流經(jīng)。泗河發(fā)源于新泰市的太平山西部，由東向西流經(jīng)曲阜后轉(zhuǎn)向南西流經(jīng)兗州煤田，全長(zhǎng)142km，流域面積2590km2，河床寬度1001000m，河水流量受降水控制，每年79月最大，3、4月最小。最高水位+44.00m，最大流量4020m3/s(1957年7月24日，據(jù)鮑家店勘探區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告)，最小干涸，河水漲退迅速。屬季節(jié)性河流。白馬河發(fā)源于曲阜市南部，自北東向南西流經(jīng)兗州煤田，全長(zhǎng)72km，流域面積1052km2，原河床

4、寬度10420m，最大流量568m3/s(1972年)，屬季節(jié)性河流。1.1.4當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)狀況當(dāng)?shù)鼐用褚赞r(nóng)業(yè)為主。工業(yè)方面主要是煤炭。由于煤質(zhì)優(yōu)良，煤炭簡(jiǎn)易加工工業(yè)較為發(fā)達(dá)。此外尚有水泥、化肥等工業(yè)。礦井建設(shè)所需一般建材如水泥、砂子、石灰、磚瓦等，均可在當(dāng)?shù)亟鉀Q。鄒城有發(fā)電廠，鮑店礦自備35kV變電所。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1地層綜述鮑店井田含煤地層為石炭-二疊系、屬華北型含煤巖系。地層系統(tǒng)自上而下分別為第四系(Q)、侏羅系(J)、二疊系(P)、石炭系(C)和奧陶系(O)(圖1-3)。1第四系(Q)全厚110.00227.56m，平均170.84m，分上、中、下三組，即Q上、Q中和Q下。上

5、組厚50.5069.10m，平均57.86m，由褐黃色粘土、砂質(zhì)粘土與粘土質(zhì)砂(砂礫)、含粘土質(zhì)砂(砂礫)、砂(砂礫)相間成層組成，以砂質(zhì)粘土為主。粘土類占Q上總厚度的57%，其中分布較多鈣質(zhì)砂姜及少量鐵錳質(zhì)結(jié)核。砂土類成分以石英為主，長(zhǎng)石次之，分選性差，松散。中組厚度50.4284.63m，平均厚度66.29m，由灰綠色、少量棕黃色粘土、砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂礫相間成層組成。上部以砂質(zhì)粘土為主，下部以砂土為主。粘土類占Q中總厚度的65%。下組厚度076.95m，平均40.53m，由灰綠色，灰黃色、灰白色粘土、砂質(zhì)粘土，含粘土質(zhì)砂(礫)等相間組成，分上下兩段：上段主要由粘土質(zhì)砂礫層、粘土層組成；下

6、段以砂層、砂礫層為主，夾粘土質(zhì)透鏡體。砂質(zhì)類占Q下組厚度的59%，主要由石英、長(zhǎng)石組成，分選中等。不整合2侏羅系(J)本井田主要?dú)埓嫔腺_統(tǒng)(J3)，最大殘厚414.73m，平均厚度131.43m，分布于井田的東部，西部缺失。以紫紅色細(xì)砂巖或中細(xì)砂巖為主，間夾細(xì)砂巖與泥巖互層?？蓜澐譃槿危荷隙巫畲髿埡?3.84m，為一套綠灰、紫灰、黃灰色中、細(xì)砂巖，夾紫灰色泥巖、粉砂巖。底部有一層不穩(wěn)定的紫紅色薄層礫巖，礫石主要成分為石灰?guī)r、石英巖，分選差，磨圓不好，為上段與中段的分界層。中段最大殘厚為279.42m，為一套紫紅色粗、中細(xì)砂巖，間夾紫灰色泥巖粉砂巖層。砂巖成分以石英、長(zhǎng)石為主，含少量白云母片

7、等，多為泥質(zhì)膠結(jié)，松散，發(fā)育交錯(cuò)層理。泥巖多具泥裂現(xiàn)象。下部含一層具泥質(zhì)包體的細(xì)砂巖。下段最大殘厚為78.16m，一般厚20m左右，以綠灰、紫灰色細(xì)砂巖為主，夾綠灰色粉砂巖、泥巖互層，層面分布白云母片。砂巖中含泥質(zhì)包體，多為泥質(zhì)膠結(jié)，偶產(chǎn)植物化石碎片。底部有一穩(wěn)定的雜色底礫巖。該層底礫巖主要由石灰?guī)r組成，含少量石英巖、燧石及鐵質(zhì)泥巖等；礫石呈次圓狀、次棱角狀，分選較差，鐵泥質(zhì)膠結(jié)。與下伏二疊系不整合接觸。不整合3二疊系(P)和石炭系(C)由于二疊系和石炭系的分界已經(jīng)確定在十一灰?guī)r頂界面，所以太原組一分為二：太原組中上段為二疊系、下段為石炭系。為了敘述方便，石炭-二疊系按組分別敘述。(1)下石盒

8、子組(P1xs)下石盒子組在本井田保存不全，最大殘厚146.22m，平均厚45.75m。以雜色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，間夾灰灰綠色粗、中至細(xì)砂巖，不含煤，偶見植物化石如大羽羊齒、科達(dá)木等。本組底部普遍發(fā)育一層灰灰白色粗砂巖、含礫砂巖，為山西組與本組的分界砂巖。與下伏山西組整合接觸。 整合(2)山西組(P1sh)為本井田的主要含煤地層，厚度94.04143.85m，平均厚度123.57m，含有厚度大且穩(wěn)定可采的3煤(3上煤、3下煤)和局部可采的2煤。山西組主要沉積特點(diǎn)是以中粗細(xì)碎屑巖為主夾可采煤層和淺色泥質(zhì)沉積。由山西組底界至2煤間主要為河控淺水三角洲沉積，分流河道砂體發(fā)育，但多呈透鏡狀，厚度變化

9、較大。分流河道中粗砂巖或含礫砂巖，與其下伏巖層多呈沖刷接觸。共含煤3層，其中3上煤和3下煤厚度較大，穩(wěn)定可采。在井田北部和西部，3上和3下煤合并為3煤，厚度一般大于8m，含12層分布不穩(wěn)定的夾石。2煤為不穩(wěn)定煤層，局部可采。山西組上部以雜色鋁質(zhì)泥巖夾數(shù)層灰灰綠色中細(xì)砂巖，為河流湖泊相沉積。3煤頂板砂巖中發(fā)育大型交錯(cuò)層理，橫向上多相變?yōu)榉凵皫r或粉細(xì)砂巖互層。底板多為厚度不大的深灰色泥巖或粉砂巖及粉細(xì)砂巖互層或鋁質(zhì)泥巖，發(fā)育植物根系化石。若底板為粉砂巖或粉細(xì)砂巖互層，則發(fā)育混濁狀層理、波狀層理、互層層理和生物擾動(dòng)構(gòu)造。頂板中見有植物碎片和葉部化石。與下伏太原組整合接觸。整合(3)太原組(P1t+C

10、2 t)太原組厚度168.73196.30m，平均180.12m。以灰色粉砂巖和深灰色泥巖為主，間夾灰灰綠色中砂巖、灰色粘土巖、石灰?guī)r和煤層，為較為典型的海陸交替型含煤沉積。共含煤22層。含有石灰?guī)r12層，其中三灰和十下灰，厚度大，全區(qū)穩(wěn)定，為本區(qū)的主要標(biāo)志層。其他薄層石灰?guī)r，亦可作為輔助標(biāo)志層。本組地層主要沉積特點(diǎn)是：石灰?guī)r與深灰色泥質(zhì)巖交互出現(xiàn)，沉積旋回結(jié)構(gòu)十分明顯。太原組在垂向上具有較好的三段性：太原組底至十下灰底，局部存在薄煤層，均不可采；十下灰底至三灰底，為典型的海陸交替層段，薄層石灰?guī)r層交互發(fā)育，小旋回發(fā)育；三灰底至太原組頂界面為碎屑巖段，以潮坪中細(xì)至細(xì)碎屑巖與泥質(zhì)沉積為主、夾數(shù)層

11、極薄而不穩(wěn)定的煤層。與下伏本溪組整合接觸。整合 (4)本溪組(C2b)厚度37.2863.17m，平均厚度47.21m，以灰色石灰?guī)r為主，間夾雜色鋁質(zhì)泥巖、紫色鐵質(zhì)及鋁土巖等，偶夾薄煤層，不可采。共含灰?guī)r34層，其中頂部的十二灰多含菱鐵質(zhì)，厚度變化較大；十三灰頂部多呈礫巖或相變?yōu)槟鄮r；十四灰呈灰乳白色，呈致密狀，厚度雖有變化，但層位較穩(wěn)定，含小螺蜒科及腕足類化石，可作為輔助標(biāo)志層。以十二灰頂界面為界，與太原組呈整合接觸。與下伏奧陶系呈假整合接觸。 假整合 灰?guī)r12層，煤層目前均不可采。圖1-3 鮑店井田地層綜合柱狀圖4奧陶系(O)據(jù)區(qū)域資料，奧陶系中、下統(tǒng)(缺失上統(tǒng))總厚在740m以上，共劃分

12、7段。本區(qū)中統(tǒng)厚450470m，主要為灰至褐灰色的厚層狀石灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、夾泥灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖。下統(tǒng)以鈣質(zhì)白云巖為主，與下伏寒武系呈整合接觸。1.045.78.52.8下段：含煤16上、17、18上，目前條件下均不可采。圖1-4鮑店井田含煤地層層段1.2.2煤系地層鮑店井田含煤地層主要為山西組和太原組（圖1-4）。山西組為井田內(nèi)的主要含煤層組。以山西組2煤之上的一薄煤層之頂層面為界可劃分為兩段：下段為含煤段，稱為“上組煤”，發(fā)育厚度大且全井田穩(wěn)定可采的3煤(3上、3下煤)和局部可采的2煤。上段為不含煤段。太原組為井田的另一重要含煤層組，其主要可采煤層集中在太原組下段，稱為“下組煤”

13、。太原組巖性主要由深灰灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)至中粒砂巖、石灰?guī)r和薄煤層的互層組成。共含石灰?guī)r12層，其中以三、五、十下灰最為穩(wěn)定，二、八、九灰較為穩(wěn)定，是井田含煤地層層位對(duì)比的良好標(biāo)志層。其余薄層灰?guī)r也具有一定的層位對(duì)比意義。太原組含煤22層，其中16上、17、6和18上煤為局部可采煤層，但目前條件下不適合開采，可作為礦井的備用儲(chǔ)量，以待以后開采。其余煤層均為不可采煤層。含煤地層巖石類型主要有砂巖、粉砂巖、泥巖和石灰?guī)r等。1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造鮑店井田為一軸向北東、向北東傾伏的不完整傾伏向斜構(gòu)造，屬兗州向斜構(gòu)造的中段。井田范圍內(nèi)含煤地層傾角一般2°13°，局部達(dá)20

14、6;，在斷層附近變化較大，個(gè)別可達(dá)50°。經(jīng)地震探測(cè)發(fā)現(xiàn)，井田主要構(gòu)造分布有較大變化，但落差較大的斷層仍然多分布于井田邊界，而井田內(nèi)部不甚發(fā)育。井田內(nèi)部地層波狀起伏，褶曲具寬緩短軸傾伏特點(diǎn)，因而，含煤地層走向變化較大。鮑店井田主要構(gòu)造見表1-1。1.斷層（1）鋪?zhàn)訑鄬佑膳d隆莊井田延伸而來，正斷層，張性。走向近SN，傾向SWW，傾角75°，落差083m，井田內(nèi)延展長(zhǎng)度2300 m。鮑店煤礦和興隆莊礦井下揭露，該斷層破碎帶充填較密實(shí)，不含水，導(dǎo)水性差，該斷層兩側(cè)地層傾角局部變陡為2140°，斷層帶破碎，裂隙和擦痕發(fā)育。(2)鋪?zhàn)又鄬訛殇佔(zhàn)訑鄬拥闹鄬樱龜鄬?，張性?/p>

15、走向近SN，傾向NWW，傾角52°，落差1215m，延展長(zhǎng)度320 m。(3) 大馬廠斷層為井田內(nèi)部發(fā)育的斷層，逆斷層。走向NEE，傾向NWW，傾角5362°，落差020m，屬可靠斷層。斷層兩側(cè)地層傾角上盤為46°，下盤為7080°，牽引現(xiàn)象不明顯，但滑面發(fā)育，擦痕顯著，發(fā)育剪節(jié)理。表1-1 井田大中型斷層情況一覽表序號(hào)斷層名稱產(chǎn)狀落差(m)性質(zhì)控制工程與控制程度走向(°)傾向(°)傾角(°)1鋪?zhàn)訑鄬咏黃NSWW75083正由鮑7、鮑10控制，地震勘探。查明2鋪?zhàn)又鄬咏黃NNWW521215正三維地震勘探控制。查明3大馬

16、廠斷層NEENWW5362020逆鮑11、三維地震勘探控制。查明4V-F1NWSW58015逆三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。5V-F2NENE68038正三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。6V-F3NWNE70013正三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。7V-F4近SNE408012.1逆正三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。8V-F8NWSW80710正三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。9V-F9NEENWWNNWNNE7584018正三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。10V-F10NESE7176040正由鮑14、鮑15控制。三維地震勘探，有待于今后開采證實(shí)。(4)V-F4南段逆斷層，北段

17、正斷層。走向近SN，傾向E，傾角40°，落差012.1m，延展長(zhǎng)度600 m。(5)V-F9正斷層。走向NEENWW，傾向NNWNNE，傾角7584º，落差018m，延展長(zhǎng)度約410m。為三維地震勘探新發(fā)現(xiàn)斷層，有待于今后開采證實(shí)。(6)V-F10正斷層。走向NE，傾向SE，傾角7176º，落差040m，延展長(zhǎng)度約1280m。為三維地震勘探新發(fā)現(xiàn)斷層，有待于今后開采證實(shí)。(7)V-F8走向NW，傾向SW，傾角80°，落差710m，正斷層。(8)V-F1逆斷層。走向NW，傾向SW，傾角58°，落差015m，延展長(zhǎng)度為160m。為三維地震勘探新發(fā)現(xiàn)

18、斷層，有待于今后開采證實(shí)。(9)V-F3正斷層。走向NW，傾向NE，傾角為70°，落差013m，區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度為370m。為三維地震勘探新發(fā)現(xiàn)斷層，有待于今后開采證實(shí)。(10) V-F2正斷層。走向NW，傾向NE，傾角68°，落差038m，區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度為910m。為三維地震勘探新發(fā)現(xiàn)斷層，有待于今后開采證實(shí)。2.褶皺構(gòu)造本井田內(nèi)地層走向變化較大，由兗州向斜南翼的南東東向至橫河一帶的向斜北翼，折轉(zhuǎn)為北東向或近南北向，傾角為2°13°，局部達(dá)20°，斷層附近個(gè)別可達(dá)50°。井田內(nèi)寬緩褶曲發(fā)育、總體特點(diǎn)是不緊閉，褶皺幅度小。井田內(nèi)主要褶曲控制

19、情況見表1-2。表1-2 井田內(nèi)主要褶曲控制情況表褶曲名稱幅度(m)軸向?qū)挾?m)主 要 特 征 及 控 制 情 況兗州向斜50807580°2400由鮑12、鮑13、鮑14等鉆孔控制。鮑家廠背斜8055°400北翼被大馬廠斷層切割。翼部發(fā)育次一級(jí)的褶曲。小南湖向斜5065°1000向北東深部至前樊莊附近消失井田內(nèi)褶曲各分述如下：(1) 鮑家廠背斜該背斜位于井田中南部，軸向55°，幅度80m，最大寬度為400m。背斜兩翼基本對(duì)稱，為一由西南向北東方向傾伏的背斜。北翼被大馬廠斷層切割。翼部發(fā)育次一級(jí)的褶曲。(2)兗州向斜位于井田的中南部，為兗州煤田主要向斜

20、，主軸向北東75°80°，向北東傾伏，延伸入東灘井田后被嶧山斷層限制。褶曲幅度5080m，寬度2400m，高寬比為0.020.03，為寬緩向斜。 (3)小南湖向斜位于井田北部，軸向65°，幅度50m，寬度為1000m，延伸長(zhǎng)度6300m，高寬比0.05，為寬緩向斜，向北東深部至前樊莊附近消失。除上述主要褶曲外，井田內(nèi)尚發(fā)育幅度不等，延伸不遠(yuǎn)，影響范圍不大的若干個(gè)小型褶皺構(gòu)造，但全為寬緩褶曲構(gòu)造。3.巖溶陷落柱到目前為主，鮑店井田內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱。4.巖漿巖侵入鮑店井田內(nèi)至今沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入情況。1.2.4井田水文地質(zhì)特征井田內(nèi)主要含水層有：第四系上組、下組砂

21、及砂礫層，侏羅系上統(tǒng)砂巖，山西組3煤頂?shù)撞可皫r，太原組第三、十下層石灰?guī)r，本溪組第十四層石灰?guī)r，奧陶系石灰?guī)r。其中直接充水含水層為侏羅系上統(tǒng)砂巖(井田東南部)，山西組3煤頂?shù)撞可皫r和太原組第三、十下層石灰?guī)r。各含水層之間的隔水層為粘土、粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖和泥巖等，水力聯(lián)系較差，補(bǔ)給條件不好。1.含水層（1）第四系砂層第四系總厚110.00227.56m。平均厚度170.84m，東南薄西北厚，含水層與隔水層相互交錯(cuò)，透鏡體比較發(fā)育，巖性變化復(fù)雜。按顏色、巖性和富水性劃分為上、中、下三組。1）上組厚50.5069.10m，平均厚57.86m。厚而較穩(wěn)定的含水層46層，厚11.7040.90m，平均2

22、5.44m，以棕黃色砂(砂礫)及含粘土砂(砂礫)為主，含水豐富。地表徑流和降水可通過含水層露頭或垂直滲透補(bǔ)給淺部含水層，補(bǔ)給排泄條件良好，單位涌水量0.4222.395L/s.m，滲透系數(shù)7.7619.97m/d，礦化度0.280.37g/L，水質(zhì)類型屬HCO3-Ca型水。水位標(biāo)高+25.29m。由于中組的相對(duì)隔水作用，上組與下組以及基巖各含水層無直接的補(bǔ)排關(guān)系。礦井開采對(duì)上組水基本無影響。2)下組厚076.95m，平均厚40.53m。由淺灰白至灰綠色粘土、砂質(zhì)粘土及粘土質(zhì)砂(砂礫)、砂(砂礫)等組成。主要含水層為含粘土砂(砂礫)和砂(砂礫)，厚而較穩(wěn)定的含水層有34層。厚0.9043.35m

23、，平均厚24.05m。下組上部為由較穩(wěn)定的含粘土砂礫與砂質(zhì)粘土所組成的弱含水組；下部以穩(wěn)定的含水較豐富的細(xì)砂及砂礫層為主，中夾粘土透鏡體，隨著總厚度的加大，此透鏡體逐漸過渡為條帶狀，且層次增多和增厚，對(duì)下部砂層及基巖風(fēng)化帶能起到隔水作用。本組為孔隙承壓水，單位涌水量0.521.143L/s.m，滲透系數(shù)3.897.10m/d，礦化度0.310.48g/L，以HCO3-Ca·Na型水為主。目前觀測(cè)到的水位標(biāo)高為-83.48m(Q下-2，2005年12月22日)-45.33m(Q下-16，2005年12月22日)。(2)侏羅系上統(tǒng)砂巖(以下簡(jiǎn)稱紅層)井田內(nèi)殘厚0414.73m，平均131

24、.43m，西部風(fēng)化缺失，東部呈東厚西薄的楔狀體。分上、中、下三段。上段為一套灰綠、紫灰、黃灰色中細(xì)砂巖，夾有綠灰、紫灰色粉砂巖相泥巖薄層，最大殘厚73.84m，僅分布于井田的東南部。中段以紫紅及棕紅色的粗、中細(xì)砂巖為主，間夾泥巖薄層。本段膠結(jié)疏松，高嶺土化現(xiàn)象明顯，最大殘厚279.42m。下段為灰綠、紫紅色細(xì)砂巖和紫灰、綠灰色粉砂巖、泥巖互層，底部為紫紅色底礫巖，最大殘厚78.16m，一般厚20m左右。(3)山西組砂巖包括3煤頂部砂巖和底部砂巖，均屬孔隙裂隙承壓水，以3煤頂部中粒砂巖含水層為主。3煤頂部砂巖一般厚度12m，單位涌水量0.0004730.0131L/s×m，滲透系數(shù)0.

25、001290.211m/d，礦化度0.371.46g/L，水質(zhì)類型為HCO3-Na型水。目前水位標(biāo)高為-95.30(P-3孔，2005年12月22日)-284.68m(2002-1孔，2005年12月22日)。3煤底部砂巖，以粉砂巖、細(xì)砂巖互層為主，一般厚度15m，單位涌水量0.000198L/s×m，滲透系數(shù)0.004m/d，礦化度0.440.75g/L，水質(zhì)類型HCO3-Na。(4)太原組第三層石灰?guī)r(三灰) 本井田三灰厚3.558.52m，平均厚6.24m，為灰白至深灰色石灰?guī)r，含海百合莖、蜓及腕足類化石，致密堅(jiān)硬，中部有燧石結(jié)核。在井田中部有分層現(xiàn)象，其上分層為淺灰綠色生物碎

26、屑石灰?guī)r，厚1.00m左右。淺部和構(gòu)造帶附近富水性較好、屬巖溶裂隙承壓水。單位涌水量0.0001110.309L/s×m，滲透系數(shù)0.000868.946m/d，礦化度0.471.04g/L，為HCO3-Na型水。(5)太原組第十下層石灰?guī)r(十下灰)本井田十下灰厚4.139.42m，平均厚5.62m，為深灰色石灰?guī)r致密、堅(jiān)硬、質(zhì)純，含有較多的蜒類化石，并含燧石結(jié)核。下部含較多炭泥質(zhì)條帶。淺部和構(gòu)造帶附近富水性好屬溶洞裂隙承壓水。根據(jù)楊村井田資料，單位涌水量0.00450.247L/s×m，滲透系數(shù)0.07946.158m/d，礦化度0.430.93g/L，水質(zhì)類型屬HCO3

27、-Na·Ca水。楊村煤礦在礦井大巷開拓時(shí)期，涌水點(diǎn)較多。南屯煤礦由于下組煤開采排水，2004年底十下灰水位下降至-154m。(6)本溪組第十四層石灰?guī)r(十四灰)厚6.9510.60m，平均厚9.03m，層位穩(wěn)定，為乳白色至淺灰色石灰?guī)r，含蜒類和小螺化石。下部含有紫色鐵質(zhì)泥巖和鋁土巖，屬裂隙承壓水。楊村井田勘探時(shí)期的D66號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料，原始水位標(biāo)高+38.31m，單位涌水量0.137L/s×m，滲透系數(shù)1.579m/d，礦化度0.23g/L，屬HCO3·Cl-Na·Ca型水。根據(jù)楊村井田多個(gè)孔抽水試驗(yàn)成果，十四灰的滲透性由西而東呈逐漸減小的趨勢(shì)。十四灰

28、為下組煤開采的重要充水含水層。楊村煤礦由于礦井排水，水位持續(xù)下降，L14-2、L14-6、L14-7、L14-9、L14-10等觀測(cè)孔2005年12月20日觀測(cè)到的水位分別為-3.74m、-51.65m、-78.61m、-81.57m、-88.27m。(7)奧陶系石灰?guī)r(奧灰)根據(jù)區(qū)域資料，奧陶系中統(tǒng)厚約450470m，為灰白色至青灰色石灰?guī)r，塊狀、致密、質(zhì)純、性脆，頂部夾灰綠色鋁質(zhì)泥巖薄層，洞穴比較發(fā)育，主要含水帶在頂界面以下50m，屬裂隙溶洞水。根據(jù)楊村煤礦水位觀測(cè)資料，奧灰水在正常情況下不受采礦生產(chǎn)的影響，水位變動(dòng)具有區(qū)域性和季節(jié)性，20012002年，由于受干旱氣候影響，水位有所下降；

29、2003年以來，由于降雨量增大，奧灰水位有所回升。3-2、O-3、O-4、O-5等觀測(cè)孔2004年12月20日觀測(cè)的水位分別為+31.16m、+31.23m、+32.21m、+28.99m。由于奧灰是區(qū)域性強(qiáng)含水層，厚度大，水壓高，因此，對(duì)下組煤開采有一定威脅。2.隔水層組(l)第四系中組隔水層組中組厚50.4284.63m，平均厚66.29m，由灰綠色、棕黃色粘土、砂質(zhì)粘土與粘土質(zhì)砂、粘土質(zhì)砂礫層等相間組成。中組砂層內(nèi)粘土含量較高，粘土層所占比例較大；粘土類厚度占本組厚度的65%，較穩(wěn)定的粘土層有56層，厚28.8966.55m，平均厚47.73m。本組隔水性能良好，能有效地阻隔第四系上組水

30、的下滲補(bǔ)給。(2)太原組泥巖、鋁質(zhì)泥巖隔水巖組太原組三灰至十下灰平均間距在100m以上。主要由灰深灰色粉砂巖，棕灰至深灰色鋁質(zhì)泥巖、泥巖和灰灰綠色中砂巖、細(xì)砂巖組成，中夾薄層不穩(wěn)定石灰?guī)r5層和薄層不可采煤層11層。其中的粉砂巖、泥巖及鋁質(zhì)泥巖為良好的隔水層組，可有效地阻隔三灰與十下灰之間的水力聯(lián)系。(3)17煤到十四灰鋁質(zhì)泥巖隔水巖組17煤至十四灰，厚24.6848.86m，平均厚度35.90m，沉積地層以鋁質(zhì)泥巖及粉砂巖為主。正常地段，對(duì)17煤的開采可起到良好的隔水作用，但在沉積厚度變薄及斷裂構(gòu)造部位需引起重視。(4)十四灰至奧灰泥巖隔水巖組十四灰至奧灰泥巖隔水巖組，厚13.2522.47m

31、，平均為16.55m。該隔水巖層以鐵質(zhì)泥巖和鋁土巖為主，為一良好的隔水巖組。正常地段，可以有效地阻隔奧灰與十四灰的水力聯(lián)系。但由于兩者間距較小，斷裂構(gòu)造等部位兩者往往直接對(duì)接，需引起高度重視。3.井田涌水量原精查報(bào)告根據(jù)鮑家店勘探區(qū)的鉆孔抽水試驗(yàn)資料，對(duì)3煤頂?shù)装迳皫r進(jìn)行了礦井涌水量計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為：3煤礦井正常涌水量為270m3/h，最大涌水量390 m3/h。其中最大不均勻系數(shù)為K=1.213。1.3煤層特征1.3.1總體特征本井田主要含煤地層為石炭-二疊系山西組和太原組，平均總厚303.69m，共含煤25層，其中全區(qū)穩(wěn)定可采煤層有山西組的3煤(在井田南部，分為3上和3下煤)，局部可采煤層

32、有山西組的2煤等。煤層平均總厚度為16m，含煤系數(shù)5.1%，其中，可采和局部可采煤層平均總厚12.7m，含煤系數(shù)4.1%。山西組主采的第3煤層在井田北部和西部合為一層煤，煤厚平均8.50m；在井田中、南部分岔為3上、3下兩層，平均厚度分別5.70m和2.80m。主要可采煤層中又以3煤(包括3上和3下煤)厚度大，埋藏淺，水文地質(zhì)和其它開采條件比較簡(jiǎn)單，是先期開采和綜采的主要對(duì)象。山西組含煤3層，其中：2煤和3煤(3上、3下)位于山西組中下部，3煤全區(qū)可采，為本井田主采煤層；2煤局部可采，有沖刷和沉缺區(qū)。太原組含煤22層，即：4、5、6、7、8上、8下、9、10上、10下、12上、12中、12下、

33、14、15上、15下、16上、16下、17、18上(具兩個(gè)分層)、18中和18下煤，目前條件下均不可采。1.3.2可采煤層分述可采煤層是煤礦開采的主要對(duì)象，掌握各可采煤層及其頂?shù)装逄卣?，?duì)于有效地指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)和煤炭資源儲(chǔ)量管理具有重要的實(shí)際意義。以下分煤層進(jìn)行論述和分析。各可采煤層的厚度、間距、結(jié)構(gòu)情況詳見表1-3。13煤位于山西組下部，分布于井田的北、西部，下距6煤39m左右，距三灰48m左右，間距比較穩(wěn)定。分岔區(qū)的3上和3下煤另述之。3煤厚度大而且穩(wěn)定，厚度7.6011.83m，平均厚度8.50m，絕大部分見煤點(diǎn)厚度在8m以上。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含03層不穩(wěn)定夾石，夾石巖性一般為炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)

34、粉砂巖、細(xì)砂巖，厚度一般0.021.00m。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。3煤直接頂板主要為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，其次為泥巖，一般厚度為1.3016.0m，老頂以中細(xì)粒砂巖為主，以及細(xì)粉砂巖及粉細(xì)砂巖互層，厚715m，裂隙較為發(fā)育。局部有偽頂，一般為泥巖、鋁質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚0.050.10m左右。直接底板為鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖、粉細(xì)砂巖互層，厚度1.1015.0m，向下為中細(xì)粒砂巖和粉細(xì)砂巖互層，偶見偽底，巖性為鋁質(zhì)泥巖，厚0.040.25m不等。表1-3 可采煤層一覽表煤層名稱厚 度(m)最小最大平均(點(diǎn)數(shù))煤層間距(m)最小最大平均結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性含 夾 石可采情況層數(shù)巖性厚度(m)3上3.807.035.

35、70(67)簡(jiǎn)單穩(wěn)定03炭質(zhì)泥巖鋁質(zhì)泥巖粉砂巖0.020.60可 采0.7015.428.753下2.304.522.80(33)簡(jiǎn)單穩(wěn)定03炭質(zhì)泥巖粉砂巖細(xì)砂巖鋁質(zhì)泥巖0.030.06可 采37.6011.838.50(100)簡(jiǎn)單穩(wěn)定03炭質(zhì)粉砂巖炭質(zhì)泥巖細(xì)砂巖0.020.06可 采23上煤位于山西組下部，在井田南部的3煤分岔區(qū)，上距2煤0.7022.33m，下距6煤47m左右，距三灰56m左右，間距較為穩(wěn)定。3上煤厚度大且穩(wěn)定分布，厚度3.807.03m，平均5.70m，絕大部分在5m以上。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含03層不穩(wěn)定夾石，夾石巖性為炭質(zhì)泥巖、粉砂巖或鋁質(zhì)泥巖，厚度0.020.06m。屬

36、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。3上煤直接頂板主要為粉砂巖，其次為泥巖等，少量中粗砂巖，一般厚度1.704.80m，老頂以中細(xì)砂巖、粗砂巖、粉細(xì)砂巖互層等組成，厚度9.70m左右裂隙較為發(fā)育，局部見偽頂，一般為泥巖、鋁質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度0.140.37m。直接底為泥巖或鋁質(zhì)泥巖，個(gè)別為中砂巖，厚度3.007.00m。老底為中細(xì)砂巖，厚7.2010.60m。偶見偽底，一般為粉砂巖、炭質(zhì)泥巖，厚度為0.100.28m。33下煤位于山西組下部，上距3上煤0.7015.42m，下距6煤39m左右，距三灰48m左右，間距較為穩(wěn)定。3下煤厚度較大且穩(wěn)定，厚度2.304.52m，平均2.80m，絕大多數(shù)見煤點(diǎn)在3m

37、以上。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含03層不穩(wěn)定夾石，夾石巖性為炭質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖或鋁質(zhì)泥巖，厚度為0.030.06m。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。3下煤直接頂板主要為粉砂巖、泥巖和細(xì)砂巖，老頂為中細(xì)粒砂巖，最大厚度為15.42m。直接底板為鋁質(zhì)泥巖、泥巖，厚度1.1015.00m，向下為中細(xì)粒砂巖和粉細(xì)砂巖互層。偶見偽底，一般為鋁質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度0.140.23m。1.3.3煤巖煤質(zhì)1.物理性質(zhì)和煤巖特征(1)煤的物理性質(zhì)山西組3煤為瀝青弱玻璃光澤，厚層狀，亮、暗煤含量較高，絲炭次之。(2)顯微煤巖特征山西組煤層顯微標(biāo)志明顯(表1-4)。表1-4 各層煤顯微煤巖特征表 項(xiàng)目煤層有機(jī)組分(%)無機(jī)組分

38、(%)點(diǎn)數(shù)煤巖類型鏡質(zhì)組+半鏡質(zhì)組絲質(zhì)組穩(wěn)定組有機(jī)組分3上60.4834.934.6096.683.312亮暗暗亮煤369.2726.034.7095.644.408暗 煤注：據(jù)精查報(bào)告2.煤質(zhì)特征及主要煤質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律本井田各煤層均屬變質(zhì)階段的氣煤。原煤灰分煤層均屬低灰至中等灰分。山西組煤層低硫。各煤層均為低磷，低熔高熔灰點(diǎn)，中高發(fā)熱量。據(jù)精查報(bào)告所取鉆孔煤芯樣分析，各層煤主要指標(biāo)的變化規(guī)律較明顯(表1-5)，下面分述之：(1)水分(Ma，d)自上而下逐漸減低，水分含量為2.271.68%。主采煤層3煤井下采取煤樣，測(cè)得全水分(Mt)含量為2.5%左右。(2)灰分(Ad)原煤灰分煤層平均值

39、在12.4018.84%之間；精煤灰分平均值在4.108.09%之間，屬低灰中灰分煤層。表1-5 各煤層煤質(zhì)特征統(tǒng)計(jì)表煤層項(xiàng)目3上3Ma，d(%)原1.742.832.27(22)0.982.981.90(79)精1.082.942.15(22)1.543.062.22(79)Ad(%)原9.3021.5214.38(22)9.4321.6813.98(79)精4.677.205.75(22)4.568.306.08(80)Vdaf(%)原36.0538.7237.64(22)34.7540.6437.72(79)精37.4439.6338.15(22)35.9841.2838.45(80)S

40、t，d(%)原0.510.850.65(6)0.410.780.56(46)精0.380.680.57(6)0.350.530.48(44)Qb，daf(MJ/kg)32.6534.9133.55(3)30.8033.8533.20(38)Qgr，d(MJ/kg)26.5227.0726.77(3)25.3730.2727.74(38)Y(mm)7109(22)81310(80)粘結(jié)指數(shù)4646煤類QMQM (3)揮發(fā)份(Vdaf)各層煤精煤揮發(fā)份平均在38.1544.24%之間，各層煤精煤揮發(fā)份平均在38.1544.24%之間，山西組的2、3上和3煤的平均值分別為39.66%、38.15%及

41、38.45%。(4)發(fā)熱量(Qb，daf)山西組煤層發(fā)熱量平均為32.6633.55MJ/kg。(5)灰成份各層煤灰成份均屬酸性化學(xué)物，其灰碴呈酸性。山西組2煤的SiO2+Al2O3含量高達(dá)87.09%，3上煤和3煤分別為85.27%及76.10%，二者含量也很高?；也瓿仕嵝?表1-6)。表1-6 各煤層灰成分比較表指 標(biāo)煤 層灰熔點(diǎn)(ST)()灰成分(%)級(jí)別SiO2+Al2O3Fe2O3+CaO+MgO2140587.097.66高熔3上132585.2713.04高熔3下、3129676.1014.16高熔注：據(jù)精查報(bào)告表(6)灰熔點(diǎn)煤中灰成分中SiO2+Al2O3的含量直接影響到煤灰熔

42、融溫度。煤灰分中的SiO2含量與煤灰熔融溫度成正比，而與Al2O3含量成反比。山西組煤層灰熔點(diǎn)在12961405，屬高熔灰。本井田主要煤層以高熔灰為主。(7)灰性指數(shù)據(jù)各層煤灰成分的堿酸比計(jì)算結(jié)碴指數(shù)，按美國機(jī)械工程學(xué)會(huì)對(duì)煤灰特性的分類，結(jié)渣指數(shù)<0.6為低的，0.62.0為中等的，2.02.6為高的，>2.6為嚴(yán)重的。山西組煤層結(jié)碴指數(shù)屬低的 (表1-7)。表 1-7各層煤結(jié)碴指數(shù)煤層項(xiàng)目23上3下、3堿酸比0.090.150.19結(jié)碴指數(shù)*0.070.09等級(jí)低低*結(jié)碴指數(shù)依據(jù)興隆莊資料(8)硫分(St，d)山西組煤層屬特低硫煤，平均含量<1%。脫硫系數(shù)采用各煤層匯總成果

43、，各煤層硫酸鹽硫含量極少。山西組煤層全硫低，以有機(jī)硫?yàn)橹?，黃鐵礦硫?yàn)檩o，但兩者含量相差不大。太原組煤層黃鐵礦硫?yàn)橹?，有機(jī)硫次之。脫硫的難易程度主要取決于有機(jī)硫與黃鐵礦的相對(duì)比例以及黃鐵礦硫在煤中的賦存狀態(tài)。由于有機(jī)硫含量較高，而黃鐵礦又多呈星散狀或細(xì)脈浸染狀賦存，因此脫硫較難。太原組煤層脫硫后多為中硫級(jí)，部分為富硫級(jí)。表1-8 各主要煤層含硫份及脫硫系數(shù)表項(xiàng)目煤層St，d(%)各種硫()級(jí) 別脫硫系數(shù)Sp，dSs，dSo，d20.87(3)0.270.010.59特低硫173上0. 55(2)0.220.020.31特低硫123下、30.56(14)0.350.020.19特低硫14注：括號(hào)中

44、的數(shù)字為測(cè)定點(diǎn)數(shù)(9)磷本井田各煤層均屬低磷特低磷(見表1-9)。表1-9 各主要煤層含磷情況統(tǒng)計(jì)表項(xiàng) 目煤 層磷 分級(jí)別脫磷系數(shù)原 煤精 煤20.0068(11)0.0028(1)特低733上0.0119(4)0.0118(2)低263下、30.0195(38)0.0061(4)低26注：脫磷系數(shù)參考興隆莊礦資料(10)煤的元素分析主要由碳、氫、氮、氧、硫等元素組成(見表1-10)。1)碳是煤中有機(jī)質(zhì)的主要成分，也是煤中含量最多的元素，平均含量為82.38%。2)氫各煤層中氫的含量比較穩(wěn)定，平均變化于5.495.80%之間，其中18上、17和2煤含量略高，3煤含量相對(duì)較低，主要是其中絲質(zhì)組含

45、量較高引起的。1-10各主要煤層煤中主要元素組成含量 項(xiàng) 目煤 層元素分析()CdafHdafNdafOdaf+Sdaf281.84(5)5.76(5)1.49(5)10.91(5)3上83.05(5)5.57(5)1.48(5)9.90(5)3下、383.33(33)5.49(33)1.49(33)9.64(33)注：括號(hào)中數(shù)字為統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)，由精查資料整理3)氮各煤層中氮的含量也很穩(wěn)定，平均值在1.381.50%之間，上組煤層略高于下組煤層。3.煤的工藝性能(1)結(jié)焦性山西組2、3煤膠質(zhì)層厚(Y)910mm，平均9.5mm左右，坩堝粘結(jié)性46。 (2)煉焦性由低溫干餾試驗(yàn)測(cè)焦油產(chǎn)率：山西組的2

46、、3煤屬富油煤。由于未作葛金干餾試驗(yàn)，故未取得煤炭結(jié)焦性(葛金焦型)。碳?xì)浔壤髅簩泳?lt;16，揮發(fā)分大于35%。(3)氣化性本井田各煤層未作有關(guān)氣化用煤測(cè)試項(xiàng)目(如結(jié)碴性、煤對(duì)CO2反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性等)?，F(xiàn)據(jù)鄰近煤田相對(duì)應(yīng)的煤層試驗(yàn)資料說明煤的氣化性：據(jù)濟(jì)寧煤田試驗(yàn)資料表明，山西組3煤為中等結(jié)碴。CO2反應(yīng)性：當(dāng)試驗(yàn)溫度在900950時(shí)，各煤層的CO2分解率(a)均小于6%。今后應(yīng)進(jìn)行煤氣化、液化等有關(guān)指標(biāo)的測(cè)試，以便對(duì)礦井煤炭的綜合利用作出全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)。表1-11 各主要煤層煤的氣化性煤 層項(xiàng) 目23上3下、3焦油率Tar，ad(%)11.55(12)10.25(8)10.68(4

47、2)半焦(%)75.50(15)78.30(8)77.45(42)級(jí) 別富油富油富油粘結(jié)力11(2)13(13)C/H14.21(5)14.91(5)15.18(33)注：括號(hào)內(nèi)數(shù)字為統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)(4)煤類劃分原精查地質(zhì)報(bào)告將所有煤層劃歸為氣煤(QM)，沒有再進(jìn)行細(xì)分。按1986年10月頒發(fā)的中國煤炭分類方案(GB5751-86)國家標(biāo)準(zhǔn)，以揮發(fā)份(Vdaf)和粘結(jié)指數(shù)(G)為主，膠質(zhì)層厚度(Y)、奧亞膨脹度(b)為輔導(dǎo)指標(biāo)，依據(jù)鮑店煤礦化驗(yàn)室提供的3煤的揮發(fā)份指數(shù)為43，確定煤類為QM43。4.可選性精查報(bào)告僅就有限的幾個(gè)孔進(jìn)行簡(jiǎn)單可選性試驗(yàn)，其結(jié)果是3上和3煤分選比重為1.5。5.瓦斯、煤塵和煤的自燃(1)瓦斯資源勘探時(shí)期采用集氣式瓦斯采煤器，測(cè)得主采煤層3、瓦斯分析結(jié)果(表1-12)。表1-12 資源勘探時(shí)期瓦斯成分鑒定成果煤層試樣數(shù)瓦 斯 成 份(%)瓦斯含量cm3/gCH4CO2N2H2CH4CO2391.0659.640.2327.7813.5798.710.4998.770.0130.64540.0010.47673煤屬于氮?dú)鈳?，C