龍泉礦井田概況及地質特征

1、第一章 井田概況及地質特征第一節(jié) 井田概況一、交通位置龍泉井田（以下簡稱井田）位于山西省中部的婁煩縣境內，新舍科上龍泉下靜游村一帶，行政區(qū)劃屬婁煩縣龍泉鄉(xiāng)管轄。地理坐標:北緯38°085038°1153，東經111°4504111°5058。井田位于婁煩縣城北10km處，忻州靜樂婁煩古交太原公路從井田的東邊界外經過，在忻州、太原兩地分別與同蒲線、石太線鐵路相接。井田煤炭外運初期以公路為主，后期與太（原）古（交）嵐（縣）鐵路同步建設，修建一條與下花園車站接軌的10km長的礦區(qū)鐵路專用線。井田內各村莊之間有縣、鄉(xiāng)級公路相通，交通便利。交通位置詳見圖111。二

2、、地形、地貌本井田位于呂梁山脈的蘆芽山南部的丘陵區(qū)，屬典型黃土梁峁地貌。地勢總體為南高北低，西高東低，最低點位于井田東部邊界處，標高1120m，最高點位于井田西南部邊界處，標高1362m。最大相對高差242m。三、地表水系及其主要河流井田東部的汾河為黃河水系。汾河源于寧武縣管涔山，由東寨經靜樂向南，在本井田外東南（2km左右）注入汾河水庫。汾河水庫歷年最高積水線為1130m。汾河南下至河津注入黃河，匯水面積2799km2。歷年最大流量2230m3/s，最小流量0.19m3/s。井田內較大的河谷為嵐河，在井田東部流過。嵐河源于嵐縣白龍山，經嵐城、東村折而流向東南，在下靜游匯入汾河。全長56.7k

3、m。雨季最大流量874.0m3/s，旱季流量銳減，甚至干涸。歷年平均流量2.25m3/s。井田內龍泉川為嵐河支流，在井田中北部由西邊界流入，匯入嵐河，該河谷全長28km，流域面積約167km2，其上游可見細小泉水，流經奧陶系地段便滲入地下。井田內以第三、四系泉水為主，匯成小溪后在井田內匯入嵐河。四、氣象及地震冬季長而寒冷，夏季短而燥熱，為內陸性半干旱氣候。雨水少且集中在七、八、九三個月。歷年降水量平均為494.3mm，蒸發(fā)量平均為1762.1mm；最高氣溫36.4，最低氣溫零下30.5，歷年平均氣溫8.3。每年十月底開始降雪和封凍，凍土深度為85117cm，至翌年3月底或4月初開始解凍，冰凍期

4、長達160天以上。每年除七、八、九三個月有東南風外，其余皆為西北風，歷年平均風速2.1m/s，最大風速達16m/s，相當78級大風。根據中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖，該區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，地震烈度為度。五、區(qū)域經濟概況井田地處婁煩縣境內，地方經濟主要以農業(yè)為主，主要農產品有小麥、玉米、谷子、山藥、莜麥等。婁煩縣煤炭資源豐富，煤層埋藏較淺，近年來地方煤炭生產及加工業(yè)發(fā)展較快，在地方經濟中已占有較大的比例。六、礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現狀受山西省發(fā)展和改革委員會委托，我院于2007年7月編制完成了山西省晉北煤炭基地嵐縣礦區(qū)總體規(guī)劃。嵐縣礦區(qū)總體規(guī)劃分靜樂區(qū)、婁煩區(qū)和嵐縣區(qū)。嵐縣礦區(qū)為晉北大型煤

5、炭基地六個礦區(qū)之一，行政區(qū)劃屬太原市婁煩縣、忻州市靜樂縣和呂梁市，地跨三市縣。其地理坐標為東經111°39112°18，北緯38°0538°41。嵐縣礦區(qū)西部、南部、東部基本上為自然邊界，北部為人為邊界，與軒崗礦區(qū)相鄰。礦區(qū)南北長67.14km，東西寬56.28 km，礦區(qū)面積約1772.9498 km2，嵐縣礦區(qū)地質儲量3659.795Mt，可采儲量1987.777Mt。根據嵐縣礦區(qū)總體規(guī)劃，礦區(qū)推薦的總建設規(guī)模為25.31 Mt/a。山西省晉北煤炭基地嵐縣礦區(qū)總體規(guī)劃已上報國家發(fā)展和改革委員會，待批。礦區(qū)共規(guī)劃新建大型礦井4座，即：婁煩區(qū)龍泉礦井（5

6、.00 Mt/a），嵐縣區(qū)葛鋪礦井（1.50 Mt/a，后期2.40 Mt/a）、火泉溝礦井（6.0Mt/a），靜樂區(qū)雙路礦井（1.80 Mt/a）。根據山西省煤炭資源整合和有償使用工作領導組辦公室晉煤整合辦核20061號、64號、70號文，三個縣生產礦井煤炭資源整合情況如下：靜樂縣現有生產礦井25座，煤炭資源整合后關閉4座，規(guī)劃地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦21座，規(guī)劃規(guī)模3.48Mt/a。婁煩縣現有生產礦井23座，煤炭資源整合后關閉10座，規(guī)劃地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦13座，規(guī)劃規(guī)模5.01Mt/a。嵐縣現有生產礦井8座，煤炭資源整合后全部保留，規(guī)劃規(guī)模1.62Mt/a。礦區(qū)內共規(guī)劃地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)整合煤礦42座。其中靜樂縣2

7、1座，婁煩縣13座，嵐縣8座。礦區(qū)建設總規(guī)模25.31 Mt/a，其中新建礦井規(guī)模15.20 Mt/a，地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)整合煤礦規(guī)模10.11 Mt/a。龍泉礦井是嵐縣礦區(qū)新建的四座礦井之一。龍泉礦井井田范圍及建設規(guī)模與礦區(qū)總體規(guī)劃一致，符合國家產業(yè)政策。七、電源條件：龍泉礦井的供電電源從擬建的婁煩220 kV變電站引取，變電站與礦井建設時間同步。因此，礦井電源可靠。八、水源條件：本井田奧陶系中統(tǒng)馬家溝組的巖溶裂隙水量豐富，水質較好，可在溝谷兩岸打深井取水，作為礦井永久生活水源。處理后的井下排水可作為礦井生產水源。礦井水源可靠。九、其他建設條件礦井建設所需的鋼材、水泥等材料太原即可供應，木材需從外地購

8、進，磚、石、砂等材料當地即可解決。第二節(jié) 地質特征一、地層、地質構造一）地層本井田基本全部被第三、四系松散層所覆蓋，只在東部及北部的溝谷中零星出露有二疊系上統(tǒng)上石盒子組一段和二段及石千峰組地層，其它地層均為鉆孔揭露，現由老至新分述如下：1、奧陶系中統(tǒng)（O2）奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）：上部以青灰色、深灰色石灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，局部層段巖溶發(fā)育，以豹皮狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r為主，中夾角礫狀灰?guī)r，O2面下40余米及140到150m左右含有兩層石膏帶。鉆孔最厚揭露達277.50m，相當于該組中、上段層位。2、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合于馬家溝組灰?guī)r之上，厚21.6039.20m，平均27.50

9、m。下部以灰白、淺紫紅色鋁土泥巖為主，中夾不穩(wěn)定的粘土層；底部為褐黃色極不穩(wěn)定的山西式鐵礦；上中部為灰、灰白、灰綠色泥巖、砂質泥巖、鋁質泥巖、夾薄層石灰?guī)r、薄煤層和石英細粒砂巖。3、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）太原組為本井田主要含煤地層，由K1砂巖底至K4砂巖底。厚110.64127.39m，平均厚116.00m。與下伏本溪組整合接觸。其上下為兩個不同特色的含煤組，其間以標志層K3砂巖把兩者分開。太原組下組自K1砂巖底至K3砂巖底，可分為五小段：K1砂巖至11號煤頂板泥灰?guī)r，主要由細粒砂巖、砂質泥巖、薄煤層和泥灰?guī)r組成，11號煤和泥灰?guī)r不甚發(fā)育。11號煤上部泥灰?guī)r頂至10號煤頂板石灰?guī)r，主要由砂

10、質泥巖、泥巖、薄煤層和石灰?guī)r組成，石灰?guī)r不甚發(fā)育。10號煤上部石灰?guī)r頂至L1石灰?guī)r，由粘土巖、砂質泥巖、9號煤、L1石灰?guī)r組成，L1石灰?guī)r基本全井田發(fā)育。L1灰?guī)r頂至L2灰?guī)r，由砂質泥巖、粉砂巖（或細粒砂巖）、8號煤、L2石灰?guī)r組成，L2石灰?guī)r基本全井田發(fā)育。L2灰?guī)r頂至K3砂巖底巖，由粉砂巖、砂質泥巖、細粒砂巖、7號煤和L3灰?guī)r組成，L3灰?guī)r基本全井田發(fā)育。以上這五個不同的層段，從巖性、巖相分析，可劃分為五個小旋回：從第一旋回到第五旋回地殼升降速度緩慢，并且有規(guī)律地逐步降升形成一個完整的中旋回，聚煤作用從開始到發(fā)育至結束，也是一個完整的聚煤過程，因此在旋回中部形成了較厚的9號煤層，而在其上下

11、部形成較薄的煤層。此組為海陸交互相含煤建造。K3砂巖為灰白色厚層細粗粒砂巖，局部含小礫石，為河床相沉積。厚度及巖性變化大。厚019.23m，平均13.40m。太原組上組自K3砂巖底至4號煤頂部，可分為兩段：K3砂巖至5號煤頂，由中、細粒砂巖、砂質泥巖、煤層和泥巖（鈣質泥巖）組成。由泥巖頂部至4號煤頂部，由砂質泥巖、粉砂巖、細粒砂巖和4號煤組成，有較多的植物化石。從巖性巖相分析可劃為一個完整小旋回和一個不完整小旋回。后期地殼升降頻繁，波動較大，致使上部遭受沖刷，形成一個不完整的旋回。4、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）山西組為井田內另一含煤地層，自K4砂巖底至K5砂巖底由45層灰白色中細粒砂巖和35層

12、薄煤層及深灰色、灰黑色砂質泥巖、泥巖組成。厚34.0760.20m，平均厚52.00m。從巖相分析，河床相砂巖發(fā)育，純陸相沉積的連續(xù)性常被中斷，含煤性很差，所以形成一些多而薄的煤層。與下伏太原組整合接觸。K4砂巖為灰白色細、中粒砂巖，層面上炭質富集，厚度巖性變化大，有時相變?yōu)樯百|泥巖或泥巖。5、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）自K5砂巖底至K6砂巖底。與下伏山西組整合接觸，厚82.97123.90m，平均厚106.00m。本組由灰色、灰綠色、灰黃色、灰白色、灰紫色砂巖、泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、鋁質泥巖組成，頂部常含有一層夾有大量紫色斑塊的鋁土質泥巖，下部常含有煤線和薄煤層，底部K5砂巖，厚1.0

13、019.00m，厚度變化極大，平均厚7.00m，為灰色中粗粒砂巖，含大量巖屑和暗色、綠色礦物。6、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）：根據巖性的不同將本組分為兩段：1）一段（P2s1）自K6砂巖底至K7砂巖底。厚224.04273.00m，平均厚250.00m。零星出露于井田東南部。下部50.0060.00m，由灰綠色、黃綠色、中粗粒砂巖、與厚層狀蘭灰色、灰綠色泥巖、砂質泥巖互層間夾薄層紫色泥巖。底部K6砂巖厚1.3829.73m，平均厚11.00m，為黃綠色中粗粒砂巖，泥質膠結，分選不好，交錯層理發(fā)育。中部厚100.00m左右，由灰綠色、黃綠色、紫色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、細粒砂巖等組成，由上往

14、下色相條帶明顯，頂部細粒砂巖堅硬，相變大。上部厚約80.00m，以蘭灰色、紫色砂巖、砂質泥巖和泥巖呈互層狀產出現，砂巖中含泥質包裹體和小礫石。本段含化石有聯合櫛羊齒，東方櫛羊齒等化石。2）二段（P2s2）自K7砂巖底至K8砂巖底。厚110.00130.00m，分上下兩部分。零星出露于井田東部。下部厚60.00m左右。由紫色、暗紫色泥巖、砂質泥巖及黃綠色中細粒砂巖等組成。底部K7砂巖厚2.9025.30m，平均厚7.00m，為灰綠色、黃綠色中細粒砂巖，分選磨圓皆差，相變大。上部厚50.0055.00m，以葡萄紫色為主的各種紫色泥巖、砂質泥巖及黃綠色砂巖等組成。底部砂巖厚10.0015.00m，為

15、淺黃色、黃綠色中粗粒砂巖，常含小礫石。7、二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）自K8砂巖底至K9砂巖底。與下伏上石盒子組地層整合接觸，厚148.00m。零星出露于井田北部邊界處。由紫紅色、暗紫色、磚紅色砂巖、砂質泥巖、粉砂巖等組成。底部砂巖K8厚約22.00m，為灰白色、黃綠色粗粒砂巖、泥質膠結、松軟、具斜層理，砂巖底部含有以燧石為主的小礫石。8、三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1L）本組全厚450m，井田內未出露。以暗紫色、紫紅色、淡灰色中厚層狀中細粒砂巖為主，中夾砂質泥巖、粉砂巖薄層以及泥質團塊。底部砂巖K9厚約5.00m，為灰紫色、厚層狀粗粒含礫長石石英砂巖，具交錯層理，含泥質團塊，在其上方常有兩層亮紫

16、紅色砂質泥巖和泥巖薄層為其特征。9、第三系上新統(tǒng)靜樂組（N2）與下伏基巖呈不整合接觸，井田內出露較多，分布于溝谷及其兩側。厚10.0060.00m，一般35.00m，由棕紅色、淺紫紅色粘土、亞粘土等組成，內含砂質和砂土透鏡體或砂土層，亦有不成層的鈣質結核。底部為砂礫層，礫石成分以石灰?guī)r為主。含三趾馬牙齒等化石。10、第四系中、上更新統(tǒng)（Q2+3）與下伏基巖呈不整合接觸。厚0110.00m，一般厚40.00m。下部厚060.00m，一般20.00m，通稱離石黃土，為淡棕紅色含砂粘土，內含不連續(xù)鈣質結核層和古土壤層，紅、黃相間，常形成柱狀垂直節(jié)理，產狀受古地形控制。上部厚050.00m，一般約20

17、.00m，通稱馬蘭黃土，由淡黃色亞砂土、亞粘土等構成，結構松散，顆粒均勻，具大孔隙，廣泛分布于井田內山坡、高峁之上。11、第四系全新統(tǒng)（Q4）厚約020.00，為現代河流沖積物，分布于井田嵐河、龍泉河谷內。由卵石、礫石、砂、再生黃土等構成。二）區(qū)域構造寧武煤田基底歷經多次地殼變動。呂梁、五臺兩個結晶基底的形成，奠定了寧武煤田的雛形，在該煤田發(fā)展過程中，呂梁、五臺地塊對地應力邊界條件的變化起著控制作用。從南部構造發(fā)育情況來看，主要有兩個構造型式：北東南西斜列雁行式排列和北東南西褶皺帶，兩者的復合重合即構成祁呂賀山字型構造體系的東翼前弧的中段。煤田西部外圍永安東村馬坊北北東向褶皺帶與雁行式褶皺帶復

18、合：煤田內：嶺底社安鋪向斜和張臣下靜游向斜等一組北東南西向褶皺重合在山西北中部多字型構造之一寧武凹陷之上。三）井田地質構造本井田基本為全掩蓋區(qū)，根據煤層底板等高線圖及鉆孔資料，地層總體走向為北西，傾向北東，傾角小于15°，在此基本礎上發(fā)育有一條向斜和一條背斜及6條斷層，未見陷落柱?，F對褶曲及斷層分述如下：（一）褶曲1、上靜游背斜：位于井田的東南部，上靜游村西南，軸向北東，兩翼傾角基本一致，傾角10°左右，從井田的東南邊界外延伸到井田內，延伸長度2.5km。煤層底板等高線圖上顯示明顯。2、梁兒上向斜：位于井田的東南部，梁兒上村東，與上靜游背斜平行產出，軸向北東，兩翼傾角基本一

19、致，傾角5°左右，從256號孔北發(fā)育，向南西延伸出井田邊界外，井田內延伸長度2.2km。煤層底板等高線圖上顯示。（二）斷層根據中國煤炭地質總局水文物測隊2007年7月編制的龍泉礦井首采區(qū)一塊段三維地震及電發(fā)勘探報告和山西省煤炭地質物探測繪院2007年6月編制的龍泉礦井首采區(qū)二塊段三維地震及電發(fā)勘探報告。共發(fā)現斷層26條，詳見表121。（三）陷落柱根據中國煤炭地質總局水文物測隊2007年7月編制的龍泉礦井首采區(qū)一塊段三維地震機電發(fā)勘探報告和山西省煤炭地質物探測繪院2007年6月編制的龍泉礦井首采區(qū)二塊段三維地震機電發(fā)勘探報告。共發(fā)現7個陷落柱。1、X1陷落柱位于勘探區(qū)西部偏北，長軸走向

20、N60°W，4#、9#煤層均見，4#煤層長軸直徑約90m，9#煤層長軸直徑約100m，在抽取的時間剖面上有4個斷陷點，其中A級2個，B級1個，C級1個，該陷落柱在時間剖面上陷落柱特征較明顯，平面也有顯示，但形狀不規(guī)則,不符合陷落柱形狀特點,屬控制較差陷落柱。表121 斷層一覽表斷層編號最大落差(m)延展長度(m)性質走向傾向傾角控制情況導水性備注F1960115逆N17ºWS73ºW52º屬可靠斷層不導水一塊段F26765100逆N63ºWS27ºW58º屬可靠斷層不導水一塊段F31214520540正N64ºES

21、26ºW74º屬可靠斷層導水一塊段F434065正N40ºEN40ºW75º不導水一塊段F51214520550正N63ºEN27ºW73º屬可靠斷層不導水一塊段F69200正N45ºWN45ºE70º屬較可靠斷層導水一塊段F78180190正N50ºEN40ºW70º屬控制較差斷層導水一塊段F81418930正N57ºEN33ºW70º屬可靠斷層導水一、二塊段F968175270逆N50ºES40ºW57

22、º屬控制較差斷層層間局部導水一塊段F1055090正N53ºEN37ºW70º屬較可靠斷層不導水一、二塊F11320正N69ºWN21ºW70º一、二塊F123222269正N47ºWN43ºE70º二塊段F133158正N65ºEN25ºW70º二塊段F148149221正N56ºES34ºE65º控制可靠不能判定二塊段F154186正N29ºES61ºW70º二塊段F164215正N67ºWN

23、23ºE65º二塊段F174290正N19ºEN4ºWS71ºEN86ºW75º二塊段F185400正SNN34ºWWS56ºW70º層間局部導水二塊段F192112正N3ºEN87ºW75º二塊段F204238正N12ºES78ºE70º二塊段F214122正N64ºWN26ºE75º二塊段F224253正N21ºEN78ºW75º二塊段F234247正N6ºEN8

24、4ºW70º二塊段F244225正N83ºEN7ºW75º二塊段F253207正N79ºWS11ºW65º二塊段F264210正N9ºEN81ºW65º二塊段2、X2陷落柱位于勘探區(qū)西部偏北，長軸走向N33°W，4#、9#煤層均見，4#煤層長軸直徑約35m，9#煤層長軸直徑約40m，在抽取的時間剖面上有3個斷陷點，其中B級1個，C級2個，該陷落柱在時間剖面上有陷落柱特征，平面也有顯示，但不明顯,屬控制較差的陷落柱。3、X3陷落柱位于勘探區(qū)東南部，長軸走向N43°E，

25、4#、9#煤層均見，4#煤層長軸直徑約60m，9#煤層長軸直徑約70m，在抽取的時間剖面上有3個斷陷點，其中B級2個，C級1個，該陷落柱在時間剖面上有陷落柱特征，平面也有顯示，但形狀不明顯,屬控制較差的陷落柱。4、X4陷落柱位于勘探區(qū)西部邊界，區(qū)內平面形態(tài)近橢圓形，剖面形態(tài)反漏斗狀，長軸方向N61°W，短軸方向N29°E；在4#、7#、9#煤層上的長軸長度分別為146m、150m、153m，在4#、7#、9#煤層上的短軸長度分別為105m、118m、132m。圖6-19-1為X4陷落柱綜合水文地質剖面圖，可以看出，該陷落柱在7#、9#煤頂板及奧灰頂部灰?guī)r中富水，在4#煤頂板

26、不富水。分析該陷落柱導水。5、X5陷落柱位于勘探區(qū)西北部，平面形態(tài)近橢圓形，剖面形態(tài)反漏斗狀，長軸方向N45°E，短軸方向N45°W；在4#、7#、9#煤層上的長軸長度分別為50m、706m、85m，在4#、7#、9#煤層上的短軸長度分別為25m、47m、61m。圖6-19-4為X5陷落柱綜合水文地質剖面圖，從圖中可以看出，X5在各主要煤層頂板及奧灰頂部灰?guī)r中均不富水，該陷落柱的導水性不能判定。6、X6陷落柱位于勘探區(qū)西北部，平面形態(tài)近橢圓形，剖面形態(tài)反漏斗狀，長軸方向N16°W，短軸方向N74°E；在4#、7#、9#煤層上的長軸長度分別為223m、24

27、0m、258m，在4#、7#、9#煤層上的短軸長度分別為88m、101m、122m。圖6-19-3為X6陷落柱綜合水文地質剖面圖，可以看出，該陷落柱在各主要煤層頂板均不富水，在奧灰頂部灰?guī)r中富水。分析該陷落柱局部導水。7、X7陷落柱位于勘探區(qū)中北部，平面形態(tài)近橢圓形，剖面形態(tài)反漏斗狀，長軸方向N46°W，短軸方向N44°E；在4號、7號、9號煤層上的長軸長度分別為198m、206m、220m，在4號、7號、9號煤層上的短軸長度分別為68m、78m、88m。圖6-19-2為X7陷落柱綜合水文地質剖面圖，從圖中可以看出，X7在各主要煤層頂板及奧灰頂部灰?guī)r中均不富水，該陷落柱的導

28、水性不能判定。（四）巖漿巖井田內未見巖漿巖。綜上所述，井田地質構造復雜程度為簡單類，其構造對井田煤層、煤質、水文地質及其它開采技術條件影響不大。二、煤層及煤質一）煤層井田內主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤11層，編號為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，其中山西組3層（1、2、3號），太原組8層（411號），可采煤層均發(fā)育在本組。煤系地層總厚168.00m，煤層平均總厚22.35m，含煤系數 13.3%，主要可采煤層總厚19.25m，可采含煤系數為11.5%。井田內可采煤層共3層，編號為4、7、9號，均發(fā)育在太原組，分述如下： 1、4號煤層（俗稱丈八煤）：位

29、于太原組頂部，厚1.708.20m，平均6.47m，是本井田主要可采煤層之一。煤層結構較簡單，一般含3層夾矸，最多達8層，夾矸一般為泥巖或炭質泥巖，厚度變化總的趨勢是，井田的東南部薄，厚度在6m以下，其它地段均在6m以上，僅在西南部的61、252、254號3個孔小于6m，厚度在4.945.88m，該層在井田西北部分叉，分叉后主煤層厚度一般在1.522.60m之間。頂底板巖性多為砂質泥巖或泥巖。屬全井田可采的穩(wěn)定煤層。2、7號煤層：位于L3灰?guī)r下6.00m左右，煤層0.702.00m，平均1.10m，結構單一，偶含一層夾矸，厚度變化不大。頂板多為砂質泥巖、粉砂巖，有時L3灰?guī)r為其直接頂板，底板多

30、為細粒砂巖或砂質泥巖。屬全井田可采的穩(wěn)定煤層。3、9號煤層（俗稱三丈六）：位于太原組中下部，是本井田另一主要可采煤層，厚5.3515.48m，平均11.68m，有時下部分叉。夾矸一般24層，而且多出現在煤層上下部，夾矸最多達8層，結構較簡單，厚度變化無規(guī)律可循，最薄的孔為井田東南部的261號孔，厚5.35m，其余厚度變化不大，厚度在11m左右，最厚的孔為井田東北部的71、262號孔，厚度在15m以上。頂板為L1石灰?guī)r，底板多為泥巖或砂質泥巖。屬全井田可采的穩(wěn)定煤層。總之，4、7、9號煤層均為全井田可采的穩(wěn)定煤層?？刹擅簩淤x存特征詳見表122。表122 可采煤層特征表煤層號見煤點厚度最小最大平均

31、（m）煤層間距最小最大平均（m）夾石層數結構可采系數（%）穩(wěn)定性4100穩(wěn)定7100穩(wěn)定9100穩(wěn)定（二）煤質1、煤的物理性質1）煤的物理性質和宏觀煤巖類型煤的顏色為黑色，玻璃光澤，條痕為褐色，亮煤中內生裂隙發(fā)育，比重隨灰分含量不同而異，斷口為階梯狀或參差狀，主要為條帶狀結構，塊狀構造。主要的4、7、9號煤詳細情況見表1-2-3。表1-2-3 煤巖類型、組分情況表 煤號煤巖類型煤巖組分夾石性質比重4半暗暗淡型由暗煤和少量亮、鏡煤條帶組成不均一塊狀炭質泥巖灰分高比重大7半亮光亮型亮、鏡煤和極少量暗煤，組成似條帶狀結構比重小9半暗半亮型由亮煤和鏡煤與暗煤條帶組成炭質泥巖、泥巖比重較小其它薄煤層多為

32、半暗暗淡型煤，以暗煤為主，夾有少量亮煤或鏡煤細條帶，煤巖組分變化較大，灰分高，比重大。2）顯微煤巖特征（1）顯微煤巖類型4號煤：亮暗煤、暗煤、礦化煤常見，亮煤少見。7號煤：亮煤呈均一狀或與暗煤組成條帶狀。9號煤：暗亮煤為主，亮煤暗煤次之。（2）顯微煤巖組分顯微煤巖組分含量及特征見表124。表124 顯微組分含量綜合表 組分煤號有 機 組 分（%）無 機 組 分（%）鏡質組半鏡質組半絲質組穩(wěn)定組粘土類硫化鐵硫酸鹽化合物小計4原40.614.042.13.3019.40.200.500.1020.2精56.112.928.327.02.42.47原62.25.525.37.007.000.100.

33、207.3精73.45.515.35.803.703.79原55.661.036.22.109.50.900.900.1011.4精63.45.8028.91.902.50.102.60由上表可以看出，4號煤層鏡質組分偏低，絲質組分偏高，穩(wěn)定組分多，以各種暗煤為主組成半暗暗淡型，灰分高，比重大，硫分低，為陸相淺復水河流泥炭沼澤相沉積的產物。7、9號煤鏡質組高，絲質組偏低，穩(wěn)定組分少，以各種亮煤為主組成半亮光亮型，灰分低，比重小，硫分高，為濱海深復水小滯流泥炭沼澤相產物。2、化學性質根據井田內煤質化驗資料，按照現行中國煤炭分類標準（GB/T575186）劃分本井田煤類為：4號煤層為低灰、低硫、低

34、磷、中熱值、難選的氣煤（QM）；7號煤層為低灰、中高硫、特低磷、高熱值的氣煤（QM）和肥煤（FM）；9號煤層為低灰、中高硫、低磷、高熱值、易選的氣煤（QM）和肥煤（FM）。本井田各可采煤層經1.4的比重液洗選后，即可作為較好的煉焦配煤，也可用于動力、民用、化工等用煤?；瘜W性質詳見125。1）水分（Mad）4號煤：原煤水分0.28-2.19%，平均1.21%；浮煤水分0.36-1.97%，平均1.19%。7號煤：原煤水分0.33-3.00%，平均1.20%；浮煤水分0.22-1.88%，平均1.13%。9號煤：原煤水分0.35-2.74%，平均1.16%；浮煤水分0.42-1.77%，平均1.0

35、0%。2）灰分（Ad）本井田3層可采煤層均為煉焦用煤，按照GB/T15224.1-2004標準中的冶煉用煉焦精煤的灰分分級對本井田各可采煤層敘述如下：4號煤：原煤灰分6.62-39.69%，平均28.68%，最小點為井田南部邊界處259號孔，為特低灰，最大點為井田中部LB6號孔（圖5-1）。井田中部及西部窄長地段為高灰煤，其余為中灰煤；浮煤灰分4.58-17.16%，平均9.04 %，為特低灰高灰煤，以低灰煤為主。7號煤：原煤灰分6.95-38.32%，平均20.49%，最小點為井田西南部58號孔，為特低灰，最大點為井田北部85號孔為38.32%（圖5-2），為高灰煤。低灰煤零星分布于井田西南

36、部、中部及南部，其余絕大部分地段為中灰煤；浮煤灰分4.35-12.64%，平均6.36%，為特低灰中灰煤，以低灰煤為主。表125 煤 質 特 征 表 項目 煤層編號479Mad(%)原煤0.28-2.191.210.33-3.001.200.35-2.741.16浮煤0.36-1.971.190.22-1.881.130.42-1.771.00Ad(%)原煤6.62-39.6928.686.95-38.3220.4910.65-31.4619.93浮煤4.58-17.169.044.35-12.646.364.50-11.466.50Vdaf(%)原煤29.02-39.0733.0828.33

37、-42.4236.1228.17-38.7032.32浮煤24.84-37.1534.2428.10-41.5336.1628.37-35.3031.86St,d(%)原煤0.27-1.310.510.32-5.721.551.05-2.861.67浮煤0.46-1.040.590.58-2.421.201.13-1.891.47Pd(%)原煤0.017-0.0550.0330.008-0.0940.0270.014-0.0280.020浮煤0.003-0.0760.0260.001-0.0370.0090.007-0.0460.022Qgr,d(MJ/kg)原煤19.115-28.56923

38、.53821.423-32.32928.42222.433-31.22727.229浮煤28.996-32.06331.10832.989-33.40733.21932.509-33.21032.949GR·I浮煤32-615452-646059-6461Y(mm)浮煤9.0-26.016.515.5-3925.412.7.0-35.321.9煤類QMQM、FMQM、FM9號煤：原煤灰分10.65-31.46%，平均19.93%，最小點為井田東南部角1號孔，最大點為井田南部257號孔（圖5-3）。低灰煤及高灰煤零星分布于井田內，其它絕大部分地段為中灰煤；浮煤灰分4.50-11.46%

39、，平均6.50%，為特低灰中灰煤，以低灰煤為主。3）硫分（St,d）按照GB/T15224.2-2004標準中的冶煉用煉焦精煤的硫分分級對本井田各可采煤層敘述如下：4號煤：原煤硫分0.27-1.31%，平均0.51%，最小點為井田中部73號孔，最大點為井田南部283號孔，井田內除238號孔硫分大于1%，其于均小于1%；浮煤硫分0.46-1.04%，平均0.59%，為低硫分中硫分煤，以低硫分煤為主。7號煤：原煤硫分0.32-5.72%，平均1.55%，最小點為井田中南部281號孔，最大點為井田中西部LB3號孔（圖5-4）。特低硫及高硫煤零星分布，其變化規(guī)律為從井田東南部到井田北部由低硫煤逐漸變?yōu)?/p>

40、中高硫煤，且以中高硫煤為主；浮煤硫分0.58-2.42%，平均1.20%，為低硫分煤高硫分煤，以中高硫煤為主。9號煤：原煤硫分1.05-2.86%，平均1.67%，最小點為井田北部LB5號孔，最大點為井田西界處的55號孔，以中高硫煤為主；浮煤硫分1.13-1.89%，平均1.47%，為中硫分煤高硫分煤，以中高硫煤為主。4）揮發(fā)分（Vdaf）按照MT/T849-2000標準對本井田各可采煤層敘述如下：4號煤：原煤揮發(fā)分29.02-39.07%，平均33.08%；浮煤揮發(fā)分24.84-37.15%，平均34.24%，為中等揮發(fā)分煤高揮發(fā)分煤，以中高揮發(fā)分煤為主。7號煤：原煤揮發(fā)分28.33-42.

41、42%，平均36.12%；浮煤揮發(fā)分28.10-41.53%，平均36.16%，為中高揮發(fā)分煤高揮發(fā)分煤，以中高揮發(fā)分煤為主。9號煤：原煤揮發(fā)分28.17-38.70%，平均32.32%；浮煤揮發(fā)分28.37-35.30%，平均31.86%，為中高揮發(fā)分煤。5）磷（Pd）按照 MT/T562-1996標準對本井田各可采煤層敘述如下：4號煤：原煤磷0.017-0.055%，平均0.033%；浮煤磷0.003-0.076%，平均0.026%，為特低磷中磷分煤，以低磷分煤為主。7號煤：原煤磷0.008-0.094%，平均0.027%；浮煤磷0.001-0.037%，平均0.009%，為特低磷煤低磷分

42、煤，以特低磷煤為主。9號煤：原煤磷0.014-0.028%，平均0.020%；浮煤磷0.007-0.046%，平均0.022%，為特低磷煤低磷分煤，以低磷分煤為主。6）元素分析4號煤：碳含量83.61-85.85%，平均85.22%；氫含量5.07-5.27%，平均5.17%；氮含量1.46-1.78%，平均1.60%；氧含量6.90-8.69%，平均7.60%。7號煤：碳含量84.38-86.87%，平均85.61%；氫含量5.07-5.60%，平均5.41%；氮含量1.32-1.56%，平均1.49%；氧含量5.18-7.97%，平均6.37%。9號煤：碳含量85.91-87.52%，平均

43、86.68%；氫含量4.96-5.19%，平均5.08%；氮含量1.41-1.51%，平均1.48%；氧含量4.65-6.05%，平均5.44%。三、其它開采技術條件一）瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫1、瓦斯本次補勘在11個鉆孔中采取了4、7、9號煤層瓦斯樣39個，各煤層CH4含量及瓦斯成分見表126。表126 各煤層瓦斯含量及成分情況表 煤號甲烷含量(ml/g·可燃質)瓦斯成分（%）CH4CO2N2C2-C841.87-11.666.04(13)15.84-87.9855.38(13)0.59-18.624.99(13)10.22-79.7239.58(13)0-1.8630.417

44、(13)71.07-14.497.72(8)24.66-97.4070.35(8)1.39-9.775.82(8)1.21-72.2423.58(8) 0-2 0.250(8)93.30-12.837. 69(18)34.51-91.8767.74(18)3.02-8.715.57(18) 5.02-58.7826.51(18)0-1.4650.180(18) 備注：括號內的數據為樣品個數1）4號煤：瓦斯含量1.87-11.66 ml/g·可燃質、平均6.04 ml/g·可燃質；瓦斯成分CH4 15.84-87.98%、平均55.38%，CO2 0.59-18.62%、平均

45、4.99%，N2 10.22-79.72%、平均39.58%，C2-C8 0-1.863%、平均0.417%。根據瓦斯成分本煤層處于氮氣沼氣帶到沼氣帶，以氮氣沼氣帶為主。2）7號煤：瓦斯含量1.07-14.49ml/g·可燃質、平均7.72ml/g·可燃質；瓦斯成分CH4 24.66-97.40%、平均70.35%，CO2 1.39-9.77%、平均5.82%，N2 1.21-72.24%、平均23.58%，C2-C8 為0-2.000，平均0.250%。根據瓦斯成分本煤層處于氮氣沼氣帶到沼氣帶，以氮氣沼氣帶為主。3）9號煤：瓦斯含量3.30-12.83 ml/g·

46、;可燃質、平均7.69 ml/g·可燃質；瓦斯成分CH4 34.51-91.87%、平均67.74%，CO2 3.02-8.71%、平均5.57%，N2 5.02-58.78%、平均26.51%，C2-C8 0-1.465%、平均0.180%。根據瓦斯成分本煤層處于氮氣沼氣帶到沼氣帶，以氮氣沼氣帶為主。各煤層相對礦井瓦斯涌出量估計值如下：4號煤層，區(qū)間值9.06-12.08m3/t，一般情況下最大值14.50m3/t；7號煤層，區(qū)間值11.58-15.44m3/t，一般情況下最大值18.53m3/t；9號煤層，區(qū)間值11.54-15.38m3/t，一般情況下最大值18.46m3/t；

47、由以上可知，本井田屬高瓦斯礦井。2、煤塵爆炸性與煤的自燃：1）煤塵爆炸性井田內235、277號孔做過煤層的煤塵爆炸性測試，其結見表127。表127 煤塵爆炸性試驗結果表 孔號煤號工 業(yè) 分 析火焰長度(mm)巖粉用量(%)結論MadAdVdaf23573.2126.3938.2240080強爆炸91.5120.3433.8240070爆炸27741.2624.0232.7240070爆炸90.9410.5433.3740070爆炸本次補勘在LB2、LB3、LB4、LB6號孔中采取了4、7、9號煤層煤塵爆炸性測試樣，測試結果各煤層均有爆炸危險性（表128）。2）煤的自燃：本次補勘在LB8號孔中采

48、取了4、7、9號煤層自燃樣進行了自燃傾向性檢測，檢測情況見表129。檢測結果表明，井田4、7號煤層自燃傾向性等級為類，屬自燃；9號煤層自燃傾向性等級為類，屬容易自燃。3）地溫本次補勘在LB1、LB2、LB3、LB4、LB6、LB8號孔中均進行了簡易井溫測量，經計算地溫梯度為0.591.62/100m，平均1.07/100m，屬地溫正常區(qū)。表128 煤塵爆炸性試驗成果表 孔號煤號煤塵爆炸性火焰長度（mm）加巖粉量%爆炸性LB242065.0有LB29>40080.0有LB346075.0有LB3920070.0有LB44315.0有LB441030.0有LB478060.0有LB49907

49、5.0有LB49540.0有LB642545.0有LB69210.070.0有表129 可采煤層自燃傾向性檢測情況表 孔號煤號吸氧量（cm3/g）自然傾向性等級自然傾向性LB840.65類自燃70.55類自燃90.73類容易自燃二）巖石工程地質特征井田內可采煤層為4、7、9號，據鉆孔揭露和礦井調查，其頂底板情況如下：4號煤層的頂板為砂質泥巖、粉砂巖，局部為中細粒砂巖，巖性較硬，屬中難冒落；底板為砂質泥巖及中細粒砂巖，穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定，遇水不易膨脹。7號煤層頂板多為粉砂巖及砂質泥巖，巖性較硬，屬中等冒落；底板多為中細粒砂巖，穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定，遇水不易膨脹。9號煤層頂板為泥灰?guī)r、石灰?guī)r，巖性堅硬難冒落

50、；底板為鋁質泥巖、粉砂巖，因粘土質含量大，具可塑性，遇水膨脹，穩(wěn)定性差，常因其底鼓而影響巷道運輸。由于小斷層影響，節(jié)理走向與巖煤巷道掘進方向關系重大，據生產礦井調查，平行節(jié)理布置巷道，側片幫冒頂不斷發(fā)生，巷道維護困難，可見小構造的存在對礦井生產甚為重要。本次補勘在LB1、LB3、LB7、LB8號孔中采取了巖石物理物理力學樣共49組送驗。巖石自然狀態(tài)抗壓強度（MPa）：粗粒砂巖5.9，中粒砂巖6.6-43.5，細粒砂巖21.0-46.3，粉砂巖10.4-34.3，砂質泥巖3.6-39.1，泥巖3.2-14.3，石灰?guī)r21.0-41.3。據龍泉精查地質報告資料，各可采煤層頂底板力學性質見表1210

51、。 表1210 可采煤層頂底板力學性質情況表 頂底板 巖石名稱物理性質4號煤7號煤9號煤頂板底 板頂 板底板頂板底板中砂巖中砂巖粉砂巖粉砂巖砂質泥巖細砂巖泥灰?guī)r粘土泥巖抗壓強度kg/cm2964970988108711276301521抗拉強度kg/cm22249普氏系數f1010101111615四、水文地質一）井田水文地質條件（一）主要含水層：1、第四系全新統(tǒng)砂礫石層孔隙含水層主要分布在嵐河及其及支流溝谷之底。厚度020m，巖性以礫石、卵石為主，它受地下水和地表水雙重補給。2、第三系礫石層孔隙含水層其上部為紅色粘土，內有35層鈣質結核，以上層滯水為主，水量小，常有小泉滲出。礫石層位于底部，

52、分選不良，有少量巖屑混于其中，因下伏基巖補給條件和所處位置的不同，其富水性變化很大。河谷內泉水較多，流量為0.014-2.97L/s。3、上石盒子組砂巖裂隙含水層含水層主要為K6等中粗粒砂巖，上部砂巖厚度及巖相變化較大，主要為灰綠、黃綠色中粗粒砂巖，地表有小泉水滲出。底部（K6）砂巖為灰白色中粗粒砂巖。據LB3、LB4號孔非煤系基巖抽水試驗，單位涌水量0.032-0.10L/s·m，滲透系數為0.058-0.23m/d，水位標高1120.78-1181.13m，含水層富水性弱。水質類型為HCO3K+Na·Ca型和HCO3·CLK+Na型，礦化度0.410.42g/

53、l，總硬度為56.03109.36mg/l(CaCO3計)。4、山西組砂巖裂隙含水層主要由4-5層灰白色中細粒砂巖組成，彼此被隔水層隔開，巖性變化大。5、太原組含石灰?guī)r溶蝕裂隙水層主要為L1、L2、L3石灰?guī)r及K3砂巖，L2石灰?guī)r較純，裂隙發(fā)育不勻，厚36m，層位及厚度變化不大，L1多為泥灰?guī)r，一般厚0.5m左右，最厚達3m。據LB3、LB4號孔太原組及以上基巖抽水試驗，單位涌水量為0.025-0.10L/s·m，滲透系數為0.035-0.12m/d，水位標高為1124.98-1180.28m。從試驗結果看，各含水層富水性弱。水質類型為HCO3K+Na·Ca型和CL

54、3;HCO3K+Na型，礦化度0.370.68g/l，總硬度為33.63112.40mg/l(CaCO3計)。6、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r為本井田主要含水層，由厚層石灰?guī)r、白云質灰?guī)r、豹皮灰?guī)r及薄層鈣質泥巖組成。巖溶發(fā)育程度因巖性、構造裂隙的不同而有極大差異。富水性受巖溶發(fā)育程度及水文地質條件控制，一般來說，構造裂隙發(fā)育段，巖溶率增高，富水性增大。據LB3、LB4號孔峰峰組與上馬家溝組混合抽水試驗，單位涌水量0.010.18L/s.m，滲透系數為0.0170.26m/d，水位標高1125.381147.08m，富水性弱到中等。水質類型為HCO3K+Na型和SO4·HCO3Ca型，礦化度0.320.59g/l，總硬度為55.53379.94mg