礦井地質(zhì)學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.doc

礦井地質(zhì)學(xué)課程設(shè)計教學(xué)大綱編號： 實習(xí)周數(shù)：1 周 學(xué)分?jǐn)?shù)： 應(yīng)開學(xué)期：一、課程設(shè)計目的礦井地質(zhì)學(xué)是應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)課程，技能訓(xùn)練是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。目的：分析典型剖面、煤礦井田地質(zhì)背景，使學(xué)生了解影響井田構(gòu)造及其他相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象對煤厚分布的影響，通過分析歸納基礎(chǔ)地質(zhì)資料和地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，總結(jié)出研究區(qū)地質(zhì)條件發(fā)育及分布特征進(jìn)行研究區(qū)煤層厚度等值線和底板等高線，地質(zhì)剖面圖的繪制，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行煤炭資源量計算，鍛煉學(xué)生礦井地質(zhì)說明書的編制和相關(guān)圖件繪制能力。二、課程設(shè)計基本要求本次課程設(shè)計全部安排在室內(nèi)進(jìn)行學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行制圖和報告編寫，任課教師現(xiàn)場指導(dǎo)。由任課教師講授技能訓(xùn)練的目的、內(nèi)容；學(xué)生獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料；要求學(xué)生提交1）相關(guān)數(shù)據(jù)表格及基本圖件2）研究區(qū)礦井地說明書指導(dǎo)教師對學(xué)生提交的表、圖及文字報告要認(rèn)真批閱，評定成績，并簽名、簽日期。三、課程設(shè)計內(nèi)容（1）根據(jù)提供的礦井地質(zhì)資料，分析、歸納研究區(qū)地質(zhì)條件基本特征；（2）繪制圖件：礦井地質(zhì)剖面圖；采區(qū)6煤底板等高線圖。（3）礦井涌水量計算：6煤頂?shù)装逵克?；?）煤炭儲量計算；（5）完成采區(qū)地質(zhì)報告。四、課程設(shè)計內(nèi)容的時間分配 該實習(xí)安排在第五學(xué)期進(jìn)行。實習(xí)時間共為1周；（1）資料查閱和熟悉，1天（2）資料的分析歸納和成圖，2天（3）研究區(qū)礦井地質(zhì)說明書編制，2天五、 課程設(shè)計文字報告要求及其格式采區(qū)地質(zhì)報告班級：地質(zhì)10-4 姓名：崔志劍 學(xué)號：05102062 前 言 課程設(shè)計的背景和任務(wù)第一章 采區(qū)概況第一節(jié) 采區(qū)位置及范圍第二節(jié) 四鄰及井上下對照第三節(jié) 采區(qū)內(nèi)鉆孔情況第二章 采區(qū)地質(zhì)第一節(jié) 地層第二節(jié) 構(gòu)造第三章 煤層與煤質(zhì)第一節(jié) 煤層第二節(jié) 煤質(zhì)第四章 水文地質(zhì)第一節(jié) 水文地質(zhì)條件第二節(jié) 充水因素分析第三節(jié) 涌水量預(yù)算第五章 儲量計算第一節(jié) 資源儲量估算范圍和工業(yè)指標(biāo)第二節(jié) 估算方法與有關(guān)參數(shù)的確定第三節(jié) 儲量估算結(jié)果第一章 采區(qū)概況第一節(jié) 采區(qū)位置及范圍袁莊煤礦位于淮北市東北35公里，徐州市西南20公里，東經(jīng)11657.11171.8，北緯348.73411.2，南北長6.5公里，東西寬1.02.5公里，面積10.7平方公里。井田西為6煤層露頭，西南以NF3斷層與孟莊煤礦為鄰，南以MF1正斷層與毛營子礦為界，東以KF1斷層與沈莊礦接壤，北部以人為邊界與沈莊煤礦相鄰。袁莊井田大致NNE向展布，6煤北翼采區(qū)位于井田的6勘探線以北，采區(qū)面積5.17平方公里。采區(qū)范圍：南以6勘探線為界，北與沈莊礦搭界，拐點坐標(biāo)見表1-1。表1-1 袁莊煤礦6煤勘探范圍拐點坐標(biāo) 點號XY點號XY53784320394985501137862943950146463785295394992201237863743950151473785600394996001337863203950171283785942395002281437852433950126693786387395006761537836683950068110378594239501010378308639500508第二節(jié) 四鄰及井上下對照采區(qū)西部為煤層露頭，南以6勘探線為界，東以KF1斷層與沈莊礦接壤，北部以人為邊界與沈莊礦相鄰。采區(qū)內(nèi)地勢平坦，無基巖出露，全區(qū)均被第四系沖擊層所覆蓋，地面標(biāo)高+35.80m左右。采區(qū)內(nèi)地面分布有小馮莊、丁莊、周行等自然村（原蔡園、牛眠、小李莊等村已搬遷）。第三節(jié) 采區(qū)內(nèi)鉆孔情況袁莊礦自上世紀(jì)50年代以來斷續(xù)地進(jìn)行了地質(zhì)勘探，2006年以前多是勘探6煤淺部的煤層，2006年以后加強(qiáng)了6煤層的勘探工作，2007年新增了大量地面和井下鉆孔，2009年又補(bǔ)充施工了2個地面鉆孔和3個井下鉆孔。20072009年施工的鉆孔多為井下鉆孔，除07-觀1、07-1、07-2、09-1、09-2孔進(jìn)行了測井工作外，其余鉆孔均未進(jìn)行測井，僅靠原始判斷。6煤北翼采區(qū)范圍內(nèi)見6煤鉆孔共有60個，每平方公里約有12個鉆孔，所有鉆孔封孔均用水泥、黃沙封孔，封孔質(zhì)量均為合格。3第二章 采區(qū)地質(zhì)第一節(jié) 地層采區(qū)地層屬華北型，受古生代加里東運(yùn)動影響，華北地區(qū)地殼整體隆起，沉積間斷，在中奧陶統(tǒng)與石炭系之間出現(xiàn)了平行不整合，缺失了上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系和下石炭統(tǒng)地層。采區(qū)含煤地層為上石炭統(tǒng)、二疊系上、下統(tǒng)組成。石炭系中、上統(tǒng)不含可采煤層，下二疊統(tǒng)山西組及下石盒子組為主要含煤地層。上二疊統(tǒng)上石盒子組大多不含煤，局部含煤線。二疊紀(jì)后期，受印支及燕山運(yùn)動的影響，本區(qū)地殼上升，遭受剝蝕，石千峰組沒有發(fā)育，三疊系、侏羅系、白堊系、第三系地層缺失。喜馬拉雅運(yùn)動晚期，沉積了第四系松散層。一、古生界（一）奧陶系中統(tǒng)（O2）馬家溝組本區(qū)只揭露馬家溝組頂部，為淺灰色略帶薔薇色致密石灰?guī)r，含燧石結(jié)核，總厚度大于400米。（二）石炭系（C23）1、中石炭統(tǒng)本溪組（C2b）與下伏奧陶系呈平行不整合接觸，厚1122米，一般16米。上部為隱晶質(zhì)石灰?guī)r，夾雜色斑塊泥巖；下部為紫色鐵鋁質(zhì)泥巖，底部含較多的鐵質(zhì)結(jié)核。石灰?guī)r中富含蜒科化石：Ausulina Cylindrcia 筒形紡錘蜒Fusulina Bocki 薄氏克小紡錘蜒2、上石炭統(tǒng)太原組（C3t）與下伏本溪組呈整合接觸，厚125175米，平均140米。頂部巖性為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，中部巖性由淺灰色至灰黑色石灰?guī)r、深灰色泥巖夾淺灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和薄層灰?guī)r組成，局部發(fā)育有不規(guī)則的水平層理和波狀、緩波狀層理，一般含灰?guī)r12層，灰?guī)r中多夾有方解石石脈和燧石結(jié)核。含煤210層，均為薄層煤線，不可采，底部為灰深灰色石英砂巖。太原組頂部第一層灰?guī)r厚1.104.90米，平均2.79米。上部為結(jié)晶灰?guī)r，下部為黃灰深灰色含泥灰?guī)r，是二疊系與石炭系分界的標(biāo)志層（K1），該層層位穩(wěn)定。富含動物化石：Lophocarinophyllum sp. 頂柱脊板珊瑚Doctyoclostus taiyuanfuensis(Gyabau) 太原網(wǎng)絡(luò)長身貝Linoproductus Sinensis(Tscherngschew) 中華線紋長身貝Overtonis sp. 歐爾通貝Crinoidea 海百合莖12層灰?guī)r中三、四、五、十二等4層灰?guī)r較厚，二、四、九、十、十二等5層灰?guī)r含燧石，二、五、七、八、九、十等灰?guī)r頂板或底部的泥巖、砂質(zhì)泥巖中夾有煤線沉積，共8層，煤厚極薄，單層厚00.78米，總厚平均1.8米，分布不穩(wěn)定，煤質(zhì)差，且個別煤線又受巖漿巖烘烤嚴(yán)重，因此均不可采。底部六層灰?guī)r含動物化石有：Triticites sp. 麥粒蜒Quasifusulina longissima(Moeller) 長似紡錘蜒Pseudoschwagerina sp. 假希瓦格蜒Plicatifera sp. 輪褶貝Canerinella sp. 蟹形貝Quasifusulia sp. 似紡錘蜒其它各層灰?guī)r還產(chǎn)有化石：Msrainifera sp.Of.Eohinocnehus sp.第七層灰?guī)r以下的泥巖、砂質(zhì)泥巖中含植物化石：Calamites sp.Pecopteris sp.Areheopteris sp.Cordaites sp.其它各層泥巖和砂質(zhì)泥巖中含植物化石：Cordaites sp. 科達(dá)Pecopteris sp. 櫛羊齒Stigmaria ficoides brongniart 臍根座（三）二疊系（P）與下伏地層太原組呈整合接觸，本區(qū)為主要含煤地層，總厚度大于660米，含煤818層，可采或局部可采煤層4層。1、下統(tǒng)山西組（P1s）自太原組頂部灰?guī)r（K1）頂面向上至下石盒子組鋁土泥巖（K2）底面為止，厚度110.6150.0米，一般厚136.6米。以過渡性沉積為特征。下部為灰色砂巖夾泥巖、砂質(zhì)泥巖、6煤、7煤組成。6煤本區(qū)僅局部可采，7煤僅見于礦井中部個別鉆孔，不可采。見沖刷構(gòu)造，脈狀透鏡狀層理，底部為黑色致密泥巖，上部為灰色細(xì)中粒砂巖、灰黑色紫紅色塊狀花斑狀泥巖，見水平層理、波狀層理。頂部為紫色花斑狀鮞狀泥巖，含鋁土質(zhì)。據(jù)沉積環(huán)境及巖性特征，其可分為上、下兩段。(1)下段：自太原組一灰頂至6煤層，厚42.080.5m，平均56.2m。底部為深灰色、灰黑色泥巖或粉砂巖，向上巖石粒度逐漸變粗，近6煤層處發(fā)育一層淺灰色葉片狀砂巖，具波狀、透鏡狀、混濁狀層理，層面上多白云母片，具底棲動物通道，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦顆粒。(2)上段：自6煤層至鋁質(zhì)泥巖，厚48.681.7m，平均65.1m。巖性由砂巖、粉砂巖和泥巖組成。再向上發(fā)育一層灰灰綠色長石石英砂巖，其膠結(jié)疏松，俗稱泡砂巖。本組中部含可采煤層6煤層；下部含7煤層，一般不可采。本組與下伏地層太原組呈整合接觸。本段含植物化石有：Sohenooteris tenuis 弱楔羊齒Pecopteris taiyuanensis 太原櫛羊齒Pecopteris orientalis 東方櫛羊齒Pecopteris cyathea 桫曲櫛羊齒Pecopteris arouata 弧曲櫛羊齒Taeniopteris multinervis 多脈帶羊齒Crodaites orincipalis 帶科達(dá)Tingia hamuguchii 菱齒葉2、下統(tǒng)下石盒子組（P1xs）與下伏山西組連續(xù)沉積，為主要含煤段，自鋁土泥巖底面向上至上石盒子組K3砂巖底面（灰綠色、灰白色細(xì)中粒石英砂巖），厚186.6239.8米，一般厚210米。底部鋁土質(zhì)泥巖，俗稱鋁土，厚1.104.90米，一般2.70米。該巖石呈灰白色或銀灰色，貝殼狀斷口，有滑感，比重較大，質(zhì)地較純。粘土礦物主要是高嶺石，其次為云母，有時含菱鐵礦鮞粒。該段層位穩(wěn)定，是5煤下部標(biāo)志層（K2），為湖泊相化學(xué)沉積。該組分為上下兩段，下段含煤，上段不含煤，分界線為2煤層頂部中粗粒砂巖底面，即最終勘探報告與三水平勘探報告中石盒子組與下石盒子組的界線。下段厚100.3128.93米，一般112.70米。巖性下部為本礦井主要含煤段，含煤412層，其中31煤層發(fā)育較好，為主采煤層；32和4煤層僅局部可采，層間距較??；2煤和5煤發(fā)育較差，沉積厚度薄，全區(qū)不可采。底部以灰色細(xì)中粒砂巖為主。上部為灰黑色泥巖夾細(xì)中粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，砂巖成份以石英、長石為主。層理類型復(fù)雜，發(fā)育有斜層理、波狀層理等。上段厚86.3110.9米，一般97.0米，巖性以灰黑色、灰綠色、紫紅色等雜色泥巖和淺灰色長石石英砂巖為主，夾有深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，發(fā)育有小的間斷的波狀、緩波狀和不規(guī)則的水平層理，含豐富的植物葉部、根部化石，化石保存較好。本段含植物化石有：Pecopteris hemitelioides 簡脈櫛羊齒Fascipteris hallei 弧束羊齒Protoblechnum contracta 基縮原始烏毛蕨Cordaites principalis 帶科達(dá)Lobatannularia ensifolia 劍瓣輪葉Lobatannularia lingulata 舌瓣輪葉3、上統(tǒng)上石盒子組（P2ss）與下石盒子組為連續(xù)沉積，目前上界不清，本井田揭露325.6米，以陸相沉積為特征，從K3砂巖底板向上至第四系沖積層呈不整合接觸。根據(jù)巖性變化可以分為上、中、下三段，下段K3砂巖至1煤頂板，厚103.8159.7米，平均130.0米。巖性由淺灰色灰色長石石英砂巖、深灰色灰綠色粉砂巖、灰黑色紫黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。泥巖中含紫色斑塊，發(fā)育有平行層理、斜層理，頂部有12層煤線，不可采，含豐富的植物化石。中段厚度79.8122.80米，一般100.0米。巖性上部為灰色長石石英砂巖，深灰色粉砂巖，發(fā)育有板狀、槽狀交錯層理；中部以灰色、紫灰色泥巖為主，含紫色斑塊及菱鐵礦鮞粒，發(fā)育有波狀層理，含植物化石；下部為細(xì)中粒石英砂巖、粉砂巖，未見層理，含植物化石不多。上段厚度75.3117.40米，一般95.6米。巖性頂部為灰黃色、灰紫色風(fēng)化泥巖等，上部為灰白色、灰綠色細(xì)中粒砂巖、粉砂巖、夾深黑色暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖；下部為紫色黑色泥巖、花斑狀泥巖夾深灰色泥巖，局部發(fā)育有斜層理、波狀層理，含植物化石碎片，未見完整的植物化石。本段含植物化石：Taeniopteris angustifolia狹帶羊齒Taeniopteris szei斑軸帶羊齒Taeniopteris taiyuanensis太原帶羊齒Pecopteris hemilelioides簡脈櫛羊齒Pecopteris orientalis東方櫛羊齒Pecopteris tenuicostata纖細(xì)櫛羊齒Pecopteris anderssonii鐮刀櫛羊齒Sphenopteris tenuis弱楔櫛羊齒Gigantonoclea sp.indet單網(wǎng)羊齒（未定種）Gigantonoclea lagrelii波緣單網(wǎng)羊齒Chiropteris reniformis腎長蕨Cladohlebis ozakii少叉枝脈蕨Protoblechnum contracta基縮原始烏毛蕨二、新生界第四系（Q）與下伏地層呈不整合接觸，厚度29.866.8米，平均厚44.2米。其巖性：頂部為表土覆蓋層，上部為灰黃色粉砂土、砂土、亞砂土；中部為粘土層，有時局部有粉砂土；下部為粘土夾礫石層，中部含砂層，底部局部為礫石層。本段常見化石有：Arconaia coneorta 扭船形蚌Cuneoprsis Baclauri 巴氏楔葉Bovidaeindet ?？频菺yranlus sp. 小旋螺Bithynia sp. 豆螺第二節(jié) 構(gòu)造從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造看，本區(qū)屬新華夏系第二隆起帶中段西側(cè)與秦嶺東西向構(gòu)造帶東段的復(fù)合部位，徐宿聯(lián)合弧的東翼，其構(gòu)造線的方向為北北東向。閘河煤田為一復(fù)式向斜構(gòu)造，東為皇藏峪復(fù)式背斜，西為蕭縣復(fù)式背斜。袁莊井田位于閘河復(fù)式向斜的北部，由牛眠向斜、大莊背斜和施莊向斜三個次級褶曲組成(圖2-1、表2-1)，控制著井田的整個形態(tài)。一、褶曲構(gòu)造牛眠向斜：位于井田中部和北部，占據(jù)井田的大部分面積，為本勘探區(qū)的主要褶曲構(gòu)造。該向斜軸向3040，6線南10左右。兩翼巖層傾角不一，上陡下緩，西陡東緩，為一不對稱平緩褶曲。井下1、3、4、1、2采區(qū)均已揭露該向斜軸，軸部煤層近水平，軸中心線稍高，兩邊低洼，軸寬3050米，是典型復(fù)式向斜特征。圖2-1 井田構(gòu)造綱要圖表2-1 袁莊煤礦褶曲構(gòu)造情況一覽表名稱位置軸向、傾伏角兩翼地層傾角控制程度牛眠向斜井田北部和中部6線以北3040，6線以南10，傾伏角511。西翼較陡3045深部稍緩1525東翼較平緩1525。為一不對稱平緩長軸褶皺，向斜東翼沿走向被 KF1斷層切割，向斜底部6煤層最大埋深-720米，控制可靠。施莊向斜井田南部軸向630傾伏角916西翼傾角1525，東翼傾角2032，向斜兩翼傾角均為上陡下緩從10線向南傾伏，南部被MF1斷層切割，本井田呈一扇形向南開放，北部被大莊背斜切割。大莊背斜井田東部牛眠和施莊向斜銜接部位軸向285350傾伏角715兩翼巖層傾角均較平緩，一般為1227為一平緩褶曲背斜。南翼被MF1斷層切割，東部為煤層露頭位置。施莊向斜：位于本勘探區(qū)的南部，從10線向南傾伏，南被MF1斷層所切割為井田邊界。本井田呈一扇形向外開放，北部為牛眠向斜、大莊背斜和施莊向斜的交匯處，軸向630。向斜兩翼傾角均為上陡下緩，西翼傾角1535，東翼傾角2032，傾伏角916。本井田向斜底部最大埋深-580米左右。井下9、7和1采區(qū)均已揭露該向斜軸，軸部煤層近水平，寬度3040米。大莊背斜：位于本勘探區(qū)的南部。軸向285350，傾伏角715，兩翼巖層傾角較平緩為1227，為一平緩褶曲背斜。南翼被MF1斷層切割，東部為煤層露頭位置。牛眠向斜等三個褶曲控制了整個井田形態(tài)，造成井田內(nèi)煤層走向變化較大，影響區(qū)的正常劃分及工作面正常布置，最短的工作面走向長僅170米，最長的工作面長可達(dá)800米。加之工作面內(nèi)小型褶曲較為發(fā)育，根據(jù)礦井地質(zhì)規(guī)程有關(guān)地質(zhì)條件分類中褶曲構(gòu)造復(fù)雜程度標(biāo)準(zhǔn)，可將本井田褶曲復(fù)雜程度綜合評定為類。二、斷裂構(gòu)造本井田大中型斷層共10條，按斷層性質(zhì)分：正斷層8條，逆斷層2條。其中分布在井田邊界作為自然邊界的有6條，如：東部邊界的KF1、KF2、KF5斷層，南部邊界的MF1、MF4斷層，西部邊界的NF3斷層（表2-2）。表2-2 井田大中型斷層統(tǒng)計表斷層名稱位置性質(zhì)產(chǎn)狀落差（m）延展長度(m)確定依據(jù)及控制程度走向傾向傾角KF1東部邊界正12302822957080723285000礦內(nèi)K50,75-2，75-6，780，75-16，770-3孔揭露,基本控制KF2KF1附近正2329367700151100770-1，770-2地層缺失，75-16孔地層傾角變化大，可靠性差。KF5KF1附近正22292800201000K48孔中K26煤間距大20米，6煤連線不正常，有538米深處有錯動面及角礫巖,控制較可靠。MF1南部邊界正87911771817076821183000N28-1孔地層缺失，巖芯破碎，760-1，N29，73-3，75-20，N21，763-1煤層不連續(xù)，東段控制可靠。MF21采區(qū)逆132010311056630302500M77，M65，M84孔煤層重復(fù)，井下采區(qū)及大巷實見，控制可靠。MF3東南角正8090170180707602052071-2，N28-1，N28孔間煤層不連續(xù)，E3111回風(fēng)巷，3111，3113軌道巷實見,控制可靠。MF4西南角正85951751857002080069-8，763-1孔煤層不連續(xù)，可靠性差。MF59采區(qū)正4561135151630206009采區(qū)上山及車場及3192工作面實見，控制可靠。NF3西南邊界逆175180859057605557907500水1-2，764地層重復(fù)，煤層不連續(xù)，65-3孔過斷層，控制可靠。E2F1E1E2采區(qū)正8535580031800E1-145，-175集中巷及31110切眼內(nèi)實見，控制基本可靠?，F(xiàn)對井田內(nèi)主要斷層分述如下：KF1正斷層：井田東部邊界斷層，傾向北西，傾角7080，落差72328米，井田內(nèi)具780、781-2、75-6、75-2等鉆孔控制，為查明斷層（圖2-2）。圖2-2 4線KF1斷層控制示意圖MF2逆斷層：位于牛眠向斜西翼，傾向東，傾角5663 ，落差028m，區(qū)內(nèi)有M77、M94、M65等鉆孔控制，井下也多處揭露，如正石門一號軌道上山和副井見到該斷層，三水平車場，1上部一階段石門、1上部采區(qū)上山和沉淀池均揭露，為查明斷層（圖2-3）。圖2-3 5線 MF2斷層控制示意圖MF3正斷層：靠近南部邊界，為MF1的伴生斷層，該斷層控制可靠，其產(chǎn)狀和MF1斷層相似。N28-1和N28孔煤層不連續(xù)，71-2孔31煤層底板標(biāo)高-82.70米，而在該孔西北沿走向相距55米的3111軌道巷標(biāo)高為-59.17米，顯然煤層不連續(xù)。巷道實見有東一3111工作面-29米回風(fēng)巷，3111工作面-60米軌道巷及3113工作面-100軌道巷。MF5正斷層：位于施莊向斜西翼，勘探鉆孔未有控制，井下揭露地點有9采區(qū)上部車場、軌道上山及3192工作面聯(lián)巷等，下部尖滅3192工作面內(nèi)，該斷層落差大，走向延伸短，控制可靠。井田斷層的特征：斷層走向主要為NE向、NNE向及近EW向三種。受二級褶曲控制，斷層與褶曲軸向近似平行或垂直，傾向一般向向斜軸方向，與地層傾向相一致，即為順向斷層，如KF1、MF2、NF3斷層等；斷層以正斷層為主，逆斷層次之，正斷層一般傾角較大，為7080；大中型斷層附近，有一定范圍的斷層影響帶，伴隨著小斷層發(fā)育，如靠近KF1、KF2斷層上盤的E1、E2、3采區(qū)等。三、采區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷層采區(qū)內(nèi)發(fā)育有兩條較大斷層，即KF1正斷層和MF2逆斷層，此外，采區(qū)內(nèi)KF1、MF2斷層附近還發(fā)育有小型派生斷層，如5F1斷層、4F1斷層和KF5斷層（表2-3）。表2-3 采區(qū)內(nèi)斷層情況一覽表斷層名稱性質(zhì)產(chǎn)狀落差（m）延展長度（m）控制程度走向傾向傾角KF1正12-30282-29570-8072-3283600查明KF2正12-30282-29567-700-153600查明MF2逆13-20103-11056-630-282500查明4F1正60330360-8440查明KF5正22292800-181000基本查明5F1正45315350-7930基本查明袁莊井田小斷層普遍發(fā)育，受主構(gòu)造控制，斷層方向較明顯，但井田內(nèi)大中型斷層少見，不影響采區(qū)的正常劃分，根據(jù)礦井地質(zhì)規(guī)程有關(guān)地質(zhì)條件分類的規(guī)定，綜合評定本采區(qū)斷裂構(gòu)造類型為類。褶曲采區(qū)內(nèi)的褶曲構(gòu)造主要為牛眠向斜，該向斜走向NE向，走向延展范圍貫穿整個采區(qū)，采區(qū)內(nèi)軸向3040，向斜軸南北兩端傾伏角呈511，向斜底部6煤層最大埋深-720米，向斜東翼沿走向被KF1斷層切割。在6煤的勘探過程中，通過09-2孔、06-19孔、06-20孔更進(jìn)一步控制了采區(qū)內(nèi)的向斜軸部形態(tài)。陷落柱本礦正在回采的31212工作面，在無預(yù)兆的情況下，揭露一古陷落柱構(gòu)造（2#陷落柱），嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全。該陷落柱位于牛眠向斜軸部，平面形狀似圓形，平均直徑45m（圖2-4）。與柱體相接部位的煤層及其頂?shù)装瀹a(chǎn)狀正常，無明顯變化。但距柱體15m范圍內(nèi)，連續(xù)發(fā)育落差不足1m的小斷層多條，且均為正斷層。斷層面頃向面向柱體，小斷層的斷層面走向近似于柱體邊緣相切。 圖2-4 2#陷落柱剖面示意圖 此外，在3煤的開采過程中，采區(qū)范圍內(nèi)還揭露一個陷落柱（1#陷落柱），該陷落柱位于牛眠向斜西翼，平面形狀似圓形，平均直徑約15m（圖2-5），不導(dǎo)水。與柱體相接部位的煤層及其頂?shù)装瀹a(chǎn)狀正常，無明顯變化。圖2-5 1#陷落柱剖面示意圖 四、巖漿巖侵入（一）巖漿巖體的分布和產(chǎn)狀本井田巖漿巖不太發(fā)育，燕山期區(qū)域巖漿活動的第一次和第三次巖漿活動在井田邊界零星見到。在北部邊界零星鉆孔及巷道見到。巖漿巖的分布與綠源公司煤礦的巖漿巖體相鄰，故本區(qū)的巖漿巖應(yīng)屬綠源公司煤礦巖漿巖體的延伸邊緣部分。井田北部的783、M94、K47、K56孔及綠源公司煤礦792孔也見到閃長玢巖侵入到6煤層及其上下巖層中，呈巖床狀侵入。k50孔、09-2孔也揭露6煤層已變?yōu)樘烊唤?，另?144機(jī)巷停頭位置見有閃長玢巖侵入到31煤層頂板，造成31煤層變質(zhì)成天然焦，綠源公司煤礦甲采區(qū)313（S）機(jī)巷南也見到巖漿巖侵入煤層及底板造成煤層質(zhì)成天然焦，說明巖漿巖已從6煤層侵入到31煤層，并基本證實原下采區(qū)與4采區(qū)交界部位有一寬約2050米的火成巖巖墻。根據(jù)沈莊6煤工作面開采揭露情況可基本控制該處巖墻的影響范圍，而其它地段巖墻的影響范圍則是由3煤所揭露的火成巖侵入邊界外推20m。（二）巖漿巖的巖性特征花崗斑巖：乳白、灰白黃綠等色，斑狀結(jié)構(gòu)，侵入煤層時多使煤層變成天然焦，并使巖漿巖內(nèi)有天然焦捕虜體，顏色變成灰白色或黃綠色。斑晶以石英為主，具油脂光澤，次為長石，多風(fēng)化呈土狀；基質(zhì)為細(xì)晶或隱晶質(zhì)的石英或長石類。閃長玢巖：灰綠色及暗灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為長石或角閃石，基質(zhì)為斜長石含少量石英及磁鐵礦，有方解石脈穿插。巖漿巖對煤層煤質(zhì)的影響：由于巖漿巖侵入煤層，造成煤層變薄或被吞蝕，不可采范圍增加。由于巖漿作用，造成附近煤層焦化或變質(zhì)程度增加，使煤層變?yōu)樘烊唤够驘o煙煤。巖漿的侵入造成煤層頂?shù)装逶馐芷茐?，巖石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，有時可溝通各含水層的水力聯(lián)系，增加了回采難度。五、古河床沖刷6煤層沉積環(huán)境為濱海平原泥炭沼澤（圖2-6），成煤前的潮坪沉積為6煤層的形成提供了一個寬廣底平的良好聚煤場所，因此煤層發(fā)育好，厚度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡單，局部分岔為2層。在6煤層的成煤作用中止后，三角洲體系的沉積廣泛推進(jìn)，進(jìn)而為分流河道砂體或河口沙壩的沉積，煤層部分或全部被古河流沖刷，使煤層不連續(xù)地分布于各地段，以煤島的形式保存下來，其厚度基本上代表了原生厚度。煤層頂板為灰黑色或灰白色細(xì)中粒砂巖，底板為灰黑色條帶狀砂質(zhì)泥巖或泥巖。圖2-6 6煤層成煤層序圖根據(jù)6煤層的沉積環(huán)境，以及相關(guān)的鉆孔和井巷資料，分析認(rèn)為6煤層遭受古河流沖刷，往往造成6煤及其頂板泥巖直接被沖刷，替代為粗砂巖、中砂巖或細(xì)砂巖沉積（圖2-7）。圖2-7 鉆孔揭露6煤層被沖刷特征第三章 煤層與煤質(zhì)第一節(jié) 煤層一、6煤層井田含煤地層主要位于下石盒子組和山西組，其中下石盒子組含煤6層，主采煤層1層，局部可采煤層2層，自下而上分別為5、4-2、4-1、3-2、3-1、2煤層，總厚度4.58米，可采厚度4.36米；山西組含煤2層，自下而上為7煤、6煤，7煤厚0.22米，為不可采煤層，6煤為局部可采煤層，可采區(qū)內(nèi)平均厚度1.28米。6煤層位于山西組的下部，下距K1 4280.5米，一般為56米左右，上距K2 48.681.7米，一般為65米左右，厚度02.50米，可采區(qū)內(nèi)平均厚1.28米，煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般為單層，僅個別孔如M94、09-2孔地段分叉為兩層，煤層僅局部可采，可采區(qū)主要分布在5線以北，煤層頂板以泥巖為主，砂巖、粉砂巖主分布在無煤或薄煤區(qū)，可采指數(shù)為80.95%，變異系數(shù)為46.23%，為不穩(wěn)定煤層。從投產(chǎn)至今采了2個不正規(guī)工作面，經(jīng)井下實際揭露，煤層厚度變化較大。煤層頂板以砂巖、粉砂巖為主，局部為泥巖。煤層底板多為泥巖和粉砂巖。6煤層的分布比較穩(wěn)定，與相鄰的標(biāo)志層間距如下：6煤層K2：最小間距48.6米；最大間距81.7米；平均間距65.1米。6煤層K1：最小間距42.0米；最大間距80.5米；平均間距56.2米。二、6煤層對比本井田位于淮北煤田的中北部，含煤巖系沉積環(huán)境穩(wěn)定，地層厚度、煤層間距、煤層厚度都具有一定的穩(wěn)定性。巖煤層組合、標(biāo)志層、巖礦組合、古生物化石分帶特征明顯，為煤層對比提供了較充分的依據(jù)。1、標(biāo)志層（1）太原組頂部第一層石灰?guī)r（一灰）：淺灰色，方解石晶體粗大，富含動物化石及碎屑。（2）6煤層下砂泥巖互層（頁片狀砂巖）：淺灰色細(xì)砂巖與深灰色灰黑色泥巖、粉砂巖互層，薄層狀、水平狀、透鏡狀、混濁狀層理發(fā)育，具底棲動物通道。（3）6煤層上長石石英砂巖：為6煤層直接或間接頂板。淺灰色，中細(xì)粒，有時含深灰色泥質(zhì)、粉砂質(zhì)包體，俗稱“花砂巖”。（4）3-2煤下鋁質(zhì)泥巖：灰白色、乳白色、具紫色花斑。常含菱鐵鮞粒，富含鋁質(zhì)，性脆。2、煤層（組）間距各煤層（組）的間距有一定變化，但具有相對穩(wěn)定性，對鄰近鉆孔對比具有重要意義，各煤層（組）間距情況見表3-1。表3-1 井田各煤層（組）間距統(tǒng)計表煤 層 號3244K2K266C3最小間距41048.642.0最大間距212881.780.5平均間距151665.156.23、煤巖層組合特征不同煤層組的巖煤層組合存在著差異，各具不同的特征，因而可為煤層對比的依據(jù)。（1）3煤組：位于2煤組下12m左右。含煤13層，多為2 層，煤層較厚，相距近，其中第一層發(fā)育較好，為3-1煤，全區(qū)可采，3-2煤層位于3-1煤層下3米左右，局部可采，3-1煤層與3-2煤層在局部合并。（2）4煤組：位于鋁質(zhì)泥巖上部，3-2煤層下421m,平均15m，含煤13層，一般2層，二者間距較大，約3m，常夾砂巖。（3）6煤組：上距鋁質(zhì)泥巖65m左右，下距太原組一灰頂界56m左右，含煤1層，局部可采，其下15米左右，發(fā)育一層薄煤層（7煤層），常相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖或尖滅缺失，煤層薄，無可采煤層，煤層極不穩(wěn)定。4、古生物化石本礦含煤地層多含植物化石且具分帶性。3、4煤組頂板常見櫛羊齒、大羽羊齒、科達(dá)、弧束羊齒、鱗木等化石。下部6煤組頂板常見楔羊齒、菱羊齒、科達(dá)、蘆木等。利用植物化石確定煤層層位具有一定的意義。5、煤層對比可靠性評價依據(jù)巖煤層組合形態(tài)、煤組結(jié)構(gòu)、煤層（組）間距、巖性標(biāo)志層等特征綜合確定6煤層對比可靠性。山西組6煤層，位于K1與K2標(biāo)志層之間，距離上、下標(biāo)志層間距變化不大，對比可靠程度高。因K2鋁土全井田分布，是最可靠的標(biāo)志層，向下至6煤層中間無煤層；6煤層極個別地段出現(xiàn)2層，對比中選擇了發(fā)育比較好的上分層。第二節(jié) 煤質(zhì)根據(jù)2007年初安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊提交的袁莊礦北部6煤采區(qū)報告，采區(qū)內(nèi)6煤層的煤質(zhì)特征如下：一、物理性本區(qū)各煤層肉眼鑒定多為半亮型，半暗型、暗型、煤極少。一般呈亮黑色，條痕褐色，珍珠光澤，含鏡煤組分多者呈玻璃光澤，均一條帶結(jié)構(gòu)，一般性脆，節(jié)理發(fā)育，故易碎呈片塊狀，在煤層頂部常見條帶狀結(jié)構(gòu)清晰的塊狀煤。煤的硬度為6煤、4煤較硬、31煤稍軟，32煤最小。二、煤巖特征（一）宏觀煤巖特征根據(jù)鉆孔煤芯鑒定資料，本區(qū)各煤層宏觀煤巖成份均以亮煤為主，暗煤次之，可見鏡煤條帶。宏觀煤巖類型屬半亮型。（二）顯微煤巖特征本區(qū)顯微煤巖成果資料較少，根據(jù)礦井地質(zhì)報告煤巖鑒定結(jié)果，有如下特征：以鏡質(zhì)組為主，含量為61%，其次為惰質(zhì)組，含量為19%左右，殼質(zhì)組物質(zhì)含量為19%左右。鏡質(zhì)質(zhì)組中主要為無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡質(zhì)體，基質(zhì)鏡質(zhì)體呈寬條帶狀分布；偶見結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體等。惰質(zhì)組物質(zhì)組，包括絲質(zhì)體、粗粒體。 三、煤的化學(xué)特征和工藝性能（一）化學(xué)特征（見表3-2）1、水 分（Mad）本區(qū)6煤層水分含量比較穩(wěn)定，一般在1.452.17%之間，平均為1.82%。2、灰 分（Ad）本區(qū)6煤層灰分在8.8520.67%之間，平均13.16%，屬于低灰煤。3、揮發(fā)份（V）本區(qū)6煤層揮發(fā)份在37.0338.96%之間，平均為38.12%；3、硫（St.d）、磷（Pd）本區(qū)6煤層全硫的含量在0.330.67%之間，平均0.50%，為特低硫煤；磷的含量小于0.01%，為特低磷煤。4、元素分析（1）碳（Cdaf）本區(qū)6煤層中碳的含量較穩(wěn)定，一般均在80.20%82.41%之間，平均為81.31%左右。（2）氫（Hdaf）本區(qū)6煤層中，氫的含量較穩(wěn)定，一般在6.60%左右窄幅波動。（3）氮（Ndaf）本區(qū)6煤層氮的含量也較穩(wěn)定，最大1.79%，一般在1.521.79%之間，平均為1.66%左右,平面及縱向上均無明顯的變化規(guī)律。（4）氧+硫（O+S）daf本區(qū)6煤層中，氧加硫含量的和一般在8.1510.50%之間。表3-2 袁莊煤礦煤層化驗成果表項 目313246原煤凈煤原煤凈煤原煤凈煤原煤凈煤Mad（%） 最大4.64.53.283.323.433.62.17最小0.171.071.481.171.461.591.45平均2.252.331.182.312.382.471.821.84Ad（%）最大34.8816.522.011.2336.69.3920.67最小2.003.810.42.55.23.78.85平均18.88.516.67.619.17.513.166.60Vdaf（%）最大42.338.8739.037.948.333.038.96最小9.830.89.330.2930.340.337.03平均32.135.129.835.040.337.5638.1237.40St.d（%）最大0.550.580.630.70.880.90.67最小0.210.350.380.450.340.380.33平均0.400.470.480.550.590.680.50Qb.daf(MJ/Kg)最大34.6434.7734.7335.6133.9735.0633.95最小20.1925.8028.3530.5926.1830.4330.84平均32.9633.1633.1333.5832.2733.61 32.62X(mm)最大49.046.045.059.049最小19.010.024.018.039平均33.031.532.535.344Y(mm)最大16.622.519.014.518.514最小7.578.010.04.09平均12.012.8211.513.113.012.210.67（二）工藝性能1、發(fā)熱量6煤層原煤空氣干燥基彈筒發(fā)熱量的最大值為30.48/MJ/Kg，最小值為25.75MJ/Kg，平均值為28.83MJ/Kg；干燥基彈筒發(fā)熱量的最大值為30.95/MJ/Kg，最小值為26.23MJ/Kg，平均值為29.01MJ/Kg；空氣無灰基彈筒發(fā)熱量的最大值為33.95/MJ/Kg，最小值為30.84MJ/Kg，平均值為33.55MJ/Kg，干燥基高位發(fā)熱量（Qgr.d）為32.62 MJ/Kg，為特高熱值煤。2、膠質(zhì)層指數(shù)膠質(zhì)層厚度統(tǒng)計結(jié)果表明，本區(qū)6煤層膠質(zhì)層厚度為9.014.0mm，平均為10.67mm，表現(xiàn)出較強(qiáng)的粘結(jié)性能。焦炭最終收縮度（X）6煤層焦炭最終收縮度的最小值為39mm，最大可達(dá)49mm，平均在44.0mm，表明6煤層在結(jié)焦后收縮度很大，焦炭易碎，其抗碎性與耐磨性均較差。因此，在本區(qū)6煤層難以單獨(dú)煉焦，只能作為煉焦配煤。3、粘結(jié)指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果表明，本區(qū)6煤粘結(jié)指數(shù)為60.276.0，平均為70.4，屬強(qiáng)粘結(jié)煤。四、煤炭分類按照中國煤分類（以煉焦煤為主）方案；本區(qū)為氣煤類。依照中華人民共和國國家GB575186中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)， 6煤層僅取5個樣，除09-2孔為1/3焦煤外，其余均為氣煤。五、煤質(zhì)特征及工業(yè)用途本區(qū)6煤層，一般屬低灰分、特低硫、特低磷、特高發(fā)熱量及強(qiáng)粘結(jié)性煤。鑒于上述煤質(zhì)特征，本區(qū)6煤層洗中煤可作工業(yè)鍋爐用煤，洗精煤可作為煉焦配煤使用。第四章 水文地質(zhì)第一節(jié) 水文地質(zhì)條件一、含、隔水層（組、段）特征1、新生界含、隔水層（組）特征本區(qū)煤系均被新生界松散層所覆蓋，據(jù)利用的21個鉆孔資料統(tǒng)計，松散層厚度為34.0866.80m。按本礦剖面對比和巖性組合可分為一個含水層（組）和一個隔水層（組）。第四系上部含水層（組）：一般自地表垂深35m起，底界深度一般25m左右。含水砂層厚度大多在15m左右。巖性主要由淺黃色、淺灰色粉砂、粘土質(zhì)砂組成，局部為細(xì)砂，夾有砂質(zhì)粘土、粘土薄層。本組分布穩(wěn)定，其上部為潛水，下部為弱承壓水，據(jù)本礦抽水資料q=0.56-1L/s.m，K=4.21m/d，水質(zhì)為HCO3Cl-MgCa型，礦化度為0.491g/l，PH值7.07.3。第四系底部隔水層（組）：底界深度一般50m左右。隔水層一般厚度20m左右。該組主要為粘土夾礫石。本組分布較穩(wěn)定，隔水性能較好。2、二疊系煤系含、隔水層（段）區(qū)內(nèi)二疊系含煤地層主要由泥巖、粉砂巖、砂巖及煤層組成，以泥巖、粉砂巖為主，整個二疊系含水層含水性較弱，含、隔水層（段）無明顯界限可分，只能依靠地層剖面巖性與礦內(nèi)主要可采煤層間的關(guān)系劃分為如下含、隔水層（段），自上而下分別為：基巖風(fēng)化帶含水層（組）石盒子組上部隔水層（組）石盒子組砂巖裂隙含水層（組）石盒子組下部隔水層（組）35煤含水層（組）鋁質(zhì)泥巖隔水層（組）6煤層砂巖裂隙含水層（組）6煤下至太原組隔水層（組）以上各含水層（組）中以砂巖裂隙含水為主，據(jù)鉆孔資料及井下生產(chǎn)實際揭露情況，二疊系砂巖裂隙水主要以靜儲量的形式賦存于砂巖層裂隙之中，受構(gòu)造控制。砂巖裂隙一般不發(fā)育，即使局部地段裂隙發(fā)育，也具不均一性，抽水試驗單孔單位涌水量一般較小。據(jù)本礦建礦以來的井下出水點統(tǒng)計，屬于煤系砂巖裂隙出水的大于10m3/h共20多次，最大出水量為87m3/h，其突水量變化規(guī)律是開始較大，隨時間增長，衰減較快，最后大多呈淋水或滴水狀態(tài)，只有個別出水點出水時間較長。本區(qū)主采6煤，據(jù)礦內(nèi)對6煤頂?shù)装迳皫r抽水試驗，q=0.001260.01055l/s.m，K=0.001330.0122m/d，礦化度2.16g/l，水質(zhì)為SO4Cl-NaCa類型。從以上資料可以看出本區(qū)主采煤層頂、底板砂巖裂隙含水性不均，水量不太豐富。3、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（組）太原組灰?guī)r富水性不均一，其富水性強(qiáng)弱，取決于巖溶裂隙發(fā)育程度，一般規(guī)律是淺部露頭帶巖溶裂隙發(fā)育，富水性比深部強(qiáng)，即使在同一深度，其巖溶裂隙的發(fā)育程度也具不均一性，但一般情況下是1-4層灰?guī)r溶裂隙較發(fā)育，其中3、4灰局部巖溶裂隙較發(fā)育，富水性較好。本礦太原組灰?guī)r巖性為灰白色細(xì)粗粒結(jié)晶狀灰?guī)r與泥巖及砂質(zhì)泥巖互層，灰?guī)r共有12層，多呈薄層狀，分層厚014.8m，累計厚度約63.54m，含水層總厚度164m左右，為灰?guī)r裂隙溶洞含水，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，該含水層含水不均一，富水性隨埋深增加而減弱，如埋深在115273m區(qū)間，q=0.745L/s.m，而在448520m區(qū)間，q=0.012L/s.m，同時，處在同一標(biāo)高，該含水層之富水性比其它二疊系各含水層強(qiáng)。K=0.095960.7161m/d，水質(zhì)類型為SO4Cl-NaCa型，礦化度1.161.23g/l，硬度11.826.2德國度，PH值=7.27.7。本區(qū)07-觀1孔1-4灰注水試驗， q=0.0556L/s.m，K=0.1966m/d；09-2鉆孔壓水試驗，q=0.00200.0036L/s.m，平均q=0.0027 L/s.m K=0.00550.011m/d，平均K=0.99787m/d，屬弱富水性含水層。4、主要隔水層（1）下統(tǒng)山西組泥巖或粉砂巖6煤底板隔水層主要為山西組深灰色、灰黑色泥巖或粉砂巖，向上巖石粒度逐漸變粗，近6煤層處發(fā)育一層淺灰色葉片狀砂巖，具波狀、透鏡狀、混濁狀層理，層面上多白云母片，具底棲動物通道，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦顆粒。厚42.080.5m，平均56.2m。巖層的隔水性能沒有相關(guān)測試指標(biāo)反映。（2）太原組1、2灰?guī)r層綜合本礦井的相關(guān)資料和鄰近朔