甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿
水文地质条件分析报告
生产技术部
二〇一三年一月
甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿
水文地质条件分析报告
1、矿井及井田概况
1.1、井田位置
魏家地井田位于白银市平川区宝积乡境内，公路四通八达，交通极为方便，矿区铁路由长征站经过本井田到红会矿区。矿井距兰州市150Km，距白银市80Km。地理坐标：东经104°52′～104°58′，北纬36°40′～36°43′。
井田范围：西以Ⅸ勘探线及F46断层线与大水头和宝积山井田为界。东以ⅩⅨ勘探线为界，南至煤层与F1-2断层相切线，北以F46断层线与煤层相切线为界，走向长7.5km，平均宽2.8km，井田面积21Km3。
1.2 地形地貌
魏家地煤矿所在的宝积山矿区，地处宝积山盆地的东南部。宝积山盆地为一两端高中间低的狭长山间盆地。盆地以西为喀拉玛山，以东为老爷山，均系海拔2000～2200m的中高山。盆地北面由西向东为宝积山－尖山－老爷山，南面为刀楞山和红山，均系海拔1700～1800m以上的中低山。老爷山最高为2023m，刀楞山最高为1751.0m，红山最高为1760.0m。盆地内部其西部、东北部和东南部多为低矮的丘陵，由罗家川至尖山、党家水一带较为开阔，东南端和西北端较高，向中间倾斜，西段宝积山煤矿—大水头煤矿一线最低。高程1712.0～1570.0m，比高142m。两侧山系以构造剥蚀地貌为主，大部分基岩裸露，盆地内部多为剥蚀堆积地貌。丘陵区除盐锅台至党家水一带有少部分基岩出露外，大部分被黄土所覆盖。开阔平缓地带多为第四系洪冲积松散沉积层。
魏家地煤矿矿权范围处于宝积山盆地东南部，其东北面为由尖山和老爷山所组成的中山区，地势由西北往东南逐渐升高，坡度亦由西北往东南逐渐变陡，高程1748.4～1609.0m，比高139.4m。主副井口标高：1640m。
1.3气象、水文
本区属大陆性半干旱气候，其特点是干旱少雨、多风，变化剧烈。据驻矿区兰州空军靖远站（原名打拉池场站）气象台，自1971年至1990年的气象资料：矿区年平均最高气温24.7℃（最高达36.5℃），年平均最低气温-9.20℃（最低为-29.7℃），年平均气温7.6℃。年降水量65.8～537.3mm，平均268.7毫米,且多集中在7、8、9三个月，年蒸发量高达1449.1～1955.3毫米,为降水量的5.4～7.1倍。年平均日照时数为2430小时.11月开始结冻,结冻深度为60～100厘米。春季为多风季节,风力一般为5～6级,风速多在2～5米/秒(1980年4月26日瞬时最大风速高达42米/秒),风向夜间多北东,白天多南西。
本区属黄河水系。区内无常年地表径流，宝积山盆地两侧中低山小型冲沟比较发育，尖山和老爷山的冲沟自北而南，刀楞山和红山的冲沟自南而北汇聚成较大的沙河。最大的有两条沙河，由东北向西南的磁窑沙河及由东向西的党家水沙河，均源于盆地以北几公里以外的尖山和老爷山，这些沙河分别与魏家地以西的罗家川沙河、黑水沙河在大水头汇聚于贺家川沙河，至东湾附近汇于黄河。这些沟谷及沙河平时干涸无水，仅在雨季暴雨来临时才有短暂洪流。
1.4 矿井排水设施能力现状
目前矿井排水系统完善，采用多级排水。井下有中央和西下两个排水泵房。西一轨道上山、运输机上山汇集的西一采区部分涌水、西二采区涌水汇入西下泵房，从南风井排出。西一回风上山汇集的西一采区部分涌水，
东一、北一采区涌水，主、付立井涌水汇入中央泵房从付井排出。
中央泵房有两个水仓、3台水泵，2台水泵工作，1台水泵备用。技术测定每台水泵平均小时排水量为450m3/h，水仓总容量为5700m3。沿副井井筒安装∮273mm排水管路2趟（1趟工作，1趟备用），排水高度约600m。
西下泵房有两个水仓、2台水泵，1台水泵工作，1台水泵备用。技术测定每台水泵平均小时排水量为150m3/h，水仓总容量为3550m3。沿西一轨道上山、1260东中巷、南风井井筒安装∮259mm排水管路1趟，排水高度约600m。
矿井正常涌水量120m3/h，矿井最大涌水量277m3/h。排水管理维护制度健全，各种运行、维护、检查、事故记录完备。
2、矿井水文地质分析
2.1、 区域水文地质
矿区气候干旱，年平均降水量为238.2毫米，区内无常年性地表水流和地表水体，仅有两条间歇性沙河，在暴雨时有水流，雨后很快消失。矿区为一向南倾斜的自流水盆地，魏家地井田则位于向斜自流水盆地东南部中段，井田内最低侵蚀面标高1590m，煤层赋存于1350～850m水平,煤层开采最低1070m水平。本井田无地下水系统。
2.2 、井田边界及其水力性质
井田边界：西以Ⅸ勘探线（人为边界）及F46断层线与大水头和宝积山
井田为界。东以ⅩⅨ勘探线为界，南至煤层与F1-2断层相切线，北以F46断层线与煤层相切线为界。
宝积山矿井位于向斜（原宝积山向斜）北翼浅部，含水层出露良好，为自流水盆地的北部补给区。矿井正常涌水量为176m3/h，最大涌水量206.5
m3/h。井筒穿过Ⅲ含水层的下部及Ⅱ含水层，两含水层总涌水量为173 m3/日。巷道涌水量主要来自Ⅰ含水层，按设计产量其富水系数为1.344,单位涌水量为0.00003074T/s. m3。
大水头矿井位于自流水盆地南部补给区，含水层出露良好，大气降水可直接补给。矿井开采地段是矿区Ⅲ含水层富水性最强的地段，矿井正常涌水量80~120 m3/h，最大涌水量180m3/h。矿井水主要来自Ⅱ含水层，其次为老空积水。按设计产量其富水系数为0.386,单位涌水量为0.0000108T/s. m3。
魏家地井田的矿床充水条件与现有两个生产矿井的充水条件相似，即矿井水主要来自Ⅱ及Ⅰ含水层。含水层的补给条件及富水性均较现有两个生产矿井差，即魏家地井田水文地质条件较两个生产矿井更为简单。但魏家地矿井生产规模大，相对涌水量将依次增加。
因此井田边界无水力联系。
2.3、 含（隔）水层
一、含（隔）水层的划分
矿区为一向南倾斜的自流水盆地，魏家地井田则位于向斜自流水盆地东南部中段，组成盆地的地层有：上部为上侏罗统苦水峡组（J3k），其下部
为中侏罗统新河组（J2x）和中侏罗统窑街组（J2y）。侏罗系地层之上各沙河
中分布有第四系洪冲积层（Qh），由下至上有四个含水层和三个隔水层。各
含水层主要靠自流水盆地西南部中侏罗统地层露头区接受大气降水向东径流补给，之间无水力联系。
二、含水层
1、中侏罗统窑街组砂岩裂隙含水层（Ⅰ含水层）
位于窑街组3层煤底板以下至上三迭统以上层段。上部以中、粗粒砂
岩为主，夹细、粉砂岩及砂质泥岩；下部由细砾岩组成，泥质胶结，疏松。魏家地井田平均厚度49.50m，钻孔单位涌水量0.00045－0.00075L/ s·m，渗透系数0.000788－0.00112m/d，为富水性极弱的含水层。
2、中侏罗统新河组底部（1层煤顶部）砂岩裂隙含水层（Ⅱ含水层） 即“K3”砂岩。岩性为粗、中粒砂岩，中夹砂质泥岩及泥岩。砂岩为泥
质胶结，比较坚硬，局部松散，裂隙较发育，部分被高岭土充填。平均厚度44.4m。为富水性极弱的含水层，钻孔单位涌水量0.00188－0.00594L/s·m，渗透系数0.00516－0.0169m/d。
3、中侏罗统新河组中段砂岩裂隙含水层（Ⅲ含水层）
俗称“草黄色砂岩段”。岩性以砂岩为主，与泥质岩类及粉砂岩成互层状。砂岩为砂、泥质胶结，部分为硅质胶结，裂隙较发育，井田平均厚度80.5m。为富水性极弱的含水层。单位涌水量0.00512－0.412L/s·m，渗透系数0.00709－0.854m/d。
4、第四系洪积潜水含水层（Ⅳ含水层）
由洪积、冲积的碎石、砂砾石、砂、粉砂等组成。在基岩裸露地区，可通过岩层露头补给其他含水层，厚0.50－32.25m，涌水量随季节而变化。为弱富水含水层。
三、隔水层
1、中侏罗统窑街组顶部隔水层（一隔水层）
位于窑街组煤系地层顶部，由煤层及其顶、底板粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和炭质泥岩组成，隔水性良好。
2、中侏罗统新河组下段隔水层（二隔水层）
位于Ⅱ含水层以上。主要由粉砂岩、砂质泥岩和泥岩组成，隔水性较好。
3、中侏罗统上段和上侏罗统隔水层（三隔水层）
中侏罗统新河组上段（J2
2x）（俗称“油页岩段”）和上侏罗统苦水峡组
（J3k）。下部主要由灰绿色泥岩、砂质泥岩夹页岩及油页岩组成。上部主要
为紫红色泥岩夹砂岩。总厚度达数百米。隔水性良好。
四、断层的含水性
1、F46断层
F46断层位于魏家地井田北部边缘，属压扭性逆断层。由于强烈挤压，
岩石裂隙被泥质物充填而成为隔水断层。因F46断层正位于宝积山向斜的轴
部，而将向斜自流水盆地一分为二，南半部面积较大，北半部面积较小。
2、F3断层
F3断层位于魏家地井田中部，属压扭性逆断层。与F46断层形成对冲格
局，剖面上为一“楔形”，由于强烈挤压滑动，岩石裂隙被泥质物充填而成为隔水断层。
3、F1－2断层
F1－2断层基本构成了井田的南部边界，性质与F3断层相似，但断层面平
缓，将F3断层截断并掩盖，断层不导水。
4、其他断层
魏家地井田还有F48 、F49 、F50，均为压扭性中小断层，均隐伏于地下，
断层不导水。
图5 水文地质剖面图
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2.4、 矿井充水条件
魏家地煤矿采矿权范围有：地面人工湖、工业广场水暖队院外的2个工业蓄水池和1个污水池，一个废弃小煤矿，还有当地农民开挖“断层煤”的露头时形成的矿坑，两个露天矿坑均有积水。
一、充水水源
1、地面人工湖底产生裂隙将蓄水导入矿井引起的充水
地面人工湖平面位于矿井西三采区运输大巷北侧100m，13线与加12线之间，面积2412m2,水深约2m，蓄水约4824m2。人工湖底标高1630m。
人工湖范围：
（1）X1=4064520.0 Y1=18491924.0 Z1=1633.7
（2）X2=4064467.8 Y2=18491905.1 Z2=1633.7
（3）X3=4064533.0 Y3=18491976.0 Z3=1633.7
（4）X3=4064507.0 Y3=18491933.0 Z3=1633.7
2、地面工业蓄水池及污水池产生裂隙将蓄水导入井下引起的充水 工业广场水暖队院外有2个工业蓄水池，蓄水共约1600㎡×2＝3200㎡；1个污水池，蓄水约500㎡，位于井下副井车场北绕道。
3、地面废弃小窑将积水导入矿井引起的矿井充水
平面位置在西三采区运输大巷南部，F3断层北部，加12线223钻孔南约
90m，井口坐标:4064261.05,491658.15,1641.79, 方位260°,坡度25°,井筒深度150m,开采水平1578，距魏矿的开采垂直深度约500m，该井筒有一定积水，矿上采取措施进行抽排。
4、巷道揭露Ⅰ含水层引起巷道充水
该含水层位于煤层底板以下，除了部分井筒和主要大巷揭露该含水层外，一般巷道不通过该含水层。虽然Ⅰ含水层的富水性极弱，补给条件有
限，多为含水层中的静储水，但当井巷工程揭露到该含水层时，其瞬时涌水量还是比较大的。
5、张性小断层引起矿井充水
因断层的导水性使各含水层发生了水力联系，当井巷工程揭露到断层带时，会引起矿井充水。
6、顶板跨落引起的矿井充水
工作面回采后引起顶板冒落，产生破碎带及裂隙，使Ⅱ、Ⅲ含水层的水通过冒落破碎带和冒落裂隙进入工作面而引起矿井充水。
7、受采动影响使未脱干的矿井灌浆水导入采掘工作面引起的矿井充水 魏矿可采煤层为一、三煤层，一、三煤层层间距9.25～56.8m，平均32.57m。由于煤层可自燃，为防一煤层采空区或穿煤巷道发火，本矿井对一煤层采空区进行了黄泥灌浆的防灭火方法，但灌浆积水不可能全部脱干。
8、生产用水
由于矿井掘进、采煤、运煤、过程中的喷雾、降尘水和打钻等各种生产用水的增加，加大了矿井的充水量。
二、充水通道
第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含水层静贮水通过巷道揭露，采空区冒落破碎带和冒落裂隙引起矿井充水。
采掘区域内相邻、上下空间采空区灌浆积水通过巷道、采空区冒落破碎带、冒落裂隙引起矿井充水。
地表雨季洪水通过采动塌陷裂缝引起矿井充水。
三、充水强度
矿井第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含水层没有补给水源，富水性极弱，各含水层中的静储水无水力联系，根据矿井近二十年的开采情况，含水层中的静储水通过巷道揭露，采空区冒落破碎带和冒落裂隙引起矿井充水强度很小，只有
井巷工程刚揭露到含水层时，其瞬时涌水量较大。采掘区域内相邻、上下空间采空区灌浆积水及钻孔积水通过巷道、采空区冒落破碎带、冒落裂隙引起矿井充水强度较大，预计采空区灌浆积水较多区域，其强度在1.0MP左右。
由于矿井地表气候干燥，年降雨量仅为200～325mm，地表雨季洪水相对较少，其通过采动塌陷裂缝引起矿井充水强度较小。只有出现极度灾害暴雨气候，地表雨季洪水通过采动塌陷裂缝引起矿井充水强度增大。
2.5、井田及周边地区老窑水分布状况
在整个魏家地矿区，除靖远煤电公司魏家地煤矿外，还有靖远煤电公司宝积山煤矿和大水头煤矿，均属国有大、中型企业。
本地区煤矿开采小窑主要分布于宝积山、刀楞山和党家水一带，但由于设备简陋，技术落后，其开采范围主要集中在煤层的浅部，产量也很低。但改革开放以来，随着商品经济的发展，乡镇小煤矿如雨后春笋般迅猛发展，在宝积山、刀楞山和党家水一带有几十个小煤矿开采。随着设备的改进，生产技术的提高，开采深度也越来越深，产量也显著增加，在部分地区形成了小煤矿群采之势，并形成与国有煤矿抢夺资源的局面，从而对国有矿井的生产和安全造成严重威胁。由于小煤矿的乱采滥挖，给国家资源造成了不可弥补的损失。经过清理整顿，将刀楞山、宝积山和党家水一带除保留少数3万吨/年小煤矿外，将其他所有小煤矿全部关闭（详见图6 矿井与小窑分布图）
图6 矿井与小窑分布图
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魏家地煤矿所在的魏家地井田位于宝积山矿区的东南部，井田覆盖层厚度大，煤层埋藏较深，一般在1350m水平标高以下，小煤矿开采未波及到井田煤矿，对井田煤层未造成破坏。党家水煤矿、宝顺煤矿、富利煤矿及福隆煤矿的平面位置虽在魏家地煤矿矿权内，根据各煤矿2006年的核实报告，其开采的煤层是F1－2“断层带煤”。
平川区党家水煤矿、宝顺煤矿、富利煤矿及福隆煤矿的平面位置虽在魏家地煤矿矿权内，根据各煤矿2007年的检测报告，其开采的煤层是F1－2“断层带煤”，各矿核定采深均不相同。现将以上小煤矿与魏家地煤矿1层煤之间埋深情况分述如下：
1、平川区党家水煤矿
白银市平川区党家水煤矿采矿许可证号：6200000430250，由甘肃省国土资源厅颁发，核定开采深度为1670～1470m水平标高，面积0.683115km2，生产能力3万吨/年，所开采的煤层为“断层煤”。 于1995年3月投产， 2003年6月，由兰州煤矿设计研究院进行“煤矿技术改造方案设计”，2004年完成了技术改造。2005年取得采矿许可证。
煤矿矿权平面范围内，煤层最浅埋深为1484m水平标高，即允许开采的200m垂深内有186m内没有煤层赋存，实际只允许开采14m垂深，在该深度范围资源储量已大部被采完,所剩少部分资源储量基本为井巷的保安煤柱资源量。2006年甘肃省矿产资源储量评审中心根据复核报告所提供的依据将开采深度划定为1450m水平。党家水煤矿范围内“断层带煤”的最低标高1450m， 1层煤顶板的最高标高1240m，即“断层带煤”距离1层煤的间距（垂深）210m，对1层煤未造成影响。矿权范围由以下拐点坐标圈定：
（1）X1=4062600 Y1=18493916
（2）X2=4062180 Y2=18493604
（3）X3=4061400 Y3=18494525
（4）X4=4061850 Y4=18494910
2、白银市平川区宝顺煤矿
宝顺煤矿于2005年取得由甘肃省国土资源厅颁发的采矿许可证号，采矿许可证号：6200000540228，核定开采深度为1650～1550m水平标高，生产能力3万吨/年，所开采的煤层为“断层煤”。 于2001年3月投产， 2003年6月由兰州煤矿设计研究院进行“煤矿技术改造方案设计”，2004年完成了技术改造。 矿权范围：西起ⅩⅣ勘探线以东20 m，东至ⅩⅣ勘探线以东110—150m；南北夹于F2与F30断层露头带之间，东南与富利煤矿为邻。矿权范围东西长90—130m，南北宽130m，面积0.0142km2。“断层煤”的最低标高1550m， 1层煤顶板的最高标高1100m，即“断层煤”距离1层煤的间距（垂深）450m。对1层煤未造成影响。矿权范围由以下拐点坐标圈定：
（1）X1=4062885 Y1=18493670
（2）X2=4062860 Y2=18493910
（3）X3=4062760 Y3=18493815
（4）X4=4062765 Y4=18493590
3、福隆煤矿于2005年10月9日取得采矿许可证，由甘肃省国土资源厅颁发，采矿许可证号（6200000520142），核定采深1520～1480m标高，生产能力3万吨/年。煤矿始建于1988年，1989年12月正式建成投产。所开采的煤层为“断层煤”。“断层煤”的最低标高1550m， 1层煤顶板的最高标高1100m，即“断层煤”距离1层煤的间距（垂深）450m。对1层煤无影响。矿权范围由以下拐点坐标圈定：
（1）X1=4062885 Y1=18493670
（2）X2=4062860 Y2=18493910
（3）X3=4062760 Y3=18493815
（4）X4=4062765 Y4=18493590
4、白银市平川区富利煤矿
富利煤矿于2005年12月16日取得采矿许可证，由甘肃省国土资源厅颁发，采矿许可证号（6200000540229），核定采深1650～1400m标高，生产能力3万吨/年，面积0.0292km2，所开采的煤层为“断层带煤”。 于2001年3月投产， 2003年6月，由兰州煤矿设计研究院进行“煤矿技术改造方案设计”，2004年完成了技术改造。
富利煤矿附近新11号孔穿过F1-2断层带见到“断层煤”，煤厚1.80米，
“断层带煤”的最低采深1400m，而1层煤顶板的最高标高1059m，即“断层煤”的下限距离1层煤的间距（垂深）341m，对1层煤无影响。矿权范围由以下四个拐点坐标圈定：
（1）X1=4063218 Y1=18493117
（2）X2=4063090 Y2=18493060
（3）X3=4062998 Y3=18493230
（4）X4=4063140 Y4=18493300
综合上述，魏家地煤矿矿权平面范围内分布的四家小煤矿均开采的是“断层带煤”，各煤矿核定开采的下限距离1层煤顶板最小210m，最大为450m, 对井田1煤层未造成破坏,积水情况不详。
2.6 矿井充水状况
一、矿井涌水情况
魏家地矿建井时期，据1983年的水文统计资料，主井的涌水量7.6m3/h,付井涌水量9.7m3/h,主付井及巷道涌水总量35～38m3/h。
魏家地煤矿自投入生产以来，随着生产规模的扩大，矿井的涌水量不断增大，据该矿历年的矿井涌水量统计结果，矿井中涌水量大部分来自灌浆脱
水，占47% ，次为生产用水占33%，含水层涌水仅占20%。
二、矿井充水含水层
根据以上矿井涌水量，该矿井的主要充水含水层为Ⅱ含水层，即中侏罗统新河组底部（1层煤顶部）砂岩裂隙含水层，富水性较弱，多为裂隙中的静储量，随着采掘工作面的向前推进，含水层中的水渗漏进入巷道，2007～2008年年平均涌水量20.7～22.6 m3/h，变化不大。从2007～2008
年矿井涌水量的变化趋势看，全年各月份的涌水量两极差值较大，是灌浆和生产用水引起的变化，含水层涌水量较稳定，由此说明Ⅱ、Ⅲ含水层之间无水力联系，即无断层导水的可能性。
煤矿已开采深度为1070m水平，根据2007～2008年矿井水文观测资料，2007年矿井平均总涌水量112.8 m3/h，其中西一采区46.3 m3/h，西二采区34.0m3/h，北一采区16.8m3/h，主井涌水量7.6m3/h，副井涌水量8.1m3/h。除去灌浆脱水和生产用水，含水层实际涌水量112.8×20%=22.6 m3/h。2008年前10个月矿井平均总涌水量103.4 m3/h，其中西一采区31.5 m3/h，西二采区40.7m3/h，北一采区15.5m3/h，主井涌水量最大7.6m3/h，副井最大涌水量8.1m3/h。除去灌浆脱水和生产用水，矿井含水层实际涌水量103.4×20%=20.7 m3/h。
三、供水水源
取自于黄河水源的供水管道已铺设至魏家地煤矿，供生活及一般生产使用。灌浆用水则取自矿井排水循环和工业蓄水使用。
3、采掘工作面水文地质条件分析
3.1矿井采掘活动基本情况
矿井采掘活动现有西一采区、西二采区和东一采区、北一采区。西一
采区、西二采区、东一采区为生产采区，北一采区为准备采区。
西一采区生产水平为1260、1180、1150、1070四个水平，现有一个采煤面。
西二采区生产水平为1070一个水平，现有一个采煤面，一个掘进面。 东一采区现有一个掘进面，一个采煤面。
北一采区现有两个岩巷掘进面和一个煤巷掘进工作面。
3.2、采掘工作面水文地质条件分析
一、1302工作面水文地质情况分析：
1、一煤层1112采空区的灌浆积水
根据2011年2月24日通灭部提供的1112采空区未脱干的灌浆积水为7986m3。机道顶部距离采空区42~60m，东部间距小，西部逐渐增大，根据掘进期间探放水情况，该采空区内无明显积水。
2、三煤层2301采空区积水
2301采空区内的积水情况复杂，综合分析有以下因素：
1）2301回采期间及结束后进行的黄泥灌浆积水；
2）2301工作面发火期间所注的水量；
3）根据2301两道掘进、回采期间巷道顶部滴、淋水较大，三煤层顶板淋水量；
4）地面党家水沙河雨水或绿化用水通过开采沉陷裂隙渗入采空区的积水量，尤其今年雨季期间降雨较丰富；
5）2301初采阶段顶板垮落引起1304采空区未脱干的灌浆积水涌入量； 根据掘进期间探放水情况，虽然已累计脱出采空区积水112514m³，但工作面内仍有积水，回采时仍需加强探测。
3、三煤层顶板静贮水：
根据2301采掘期间巷道顶部滴淋水现象较明显，该区域三煤层顶板含水较丰富。
4、三煤层底板含水层积水：
三煤层底板为矿井富水性极弱的第Ⅰ含水层，根据三煤层巷道掘进期间的情况有底板渗水。
二、2302工作面水文地质情况分析：
1、一煤层2102采空区的灌浆积水
2102采空区内的积水情况复杂，综合分析有以下因素：
1）2102回采期间及结束后进行的黄泥灌浆积水；
2）2104回采期间及结束后进行的黄泥灌浆积水；
3）一煤层顶板矿井第Ⅱ含水层水。
2、三煤层顶板含水层水：
根据2302采掘期间巷道顶、底部滴淋水现象较明显，该区域三煤层顶板含水较丰富。
3、三煤层底板含水层积水：
三煤层底板为矿井富水性极弱的第Ⅰ含水层，根据三煤层巷道掘进期间的情况有底板渗水。
三、本年度其他采掘工作面不受水害威胁。
4、水文地质条件分析总结
虽然我矿水文地质条件中等，但是矿井水文地质条件并不是一尘不变的，而是随着矿井采掘活动的不断扩大，在不断的发生变化，由简单逐渐变为复杂。
根据目前矿井田水文地质条件分析，矿井采掘活动范围内井下水害主要为：
1）局部地段（断层发育、向斜轴部）含水层的静贮水；
2）采空区未脱干的灌浆积水；
矿井采掘活动范围内地面水害主要为：
1）由于矿井开采，地表下沉形成塌陷区，雨季期间洪水沿采空区上部地面的塌陷裂隙、坑、洞，涌入井下形成灾害水体。
2）矿井周边小煤窑开采形成灾害水体；
3）雨季期间，洪水对地面建筑物的灾害；
第一节 井田位臵、范围和交通条件
一、井田位臵与范围
凤凰山矿位于晋城市区北侧5km处, 行政区区划属晋城市城区北石店镇和泽州县巴公镇管辖。据山西省国土资源厅2002年10月14日为该矿发放的1000000220021号采矿许可证，井田范围由28个坐标点连线圈定（拐点坐标详见附表15）。井田北以杨庄－北堆村连线为界，南和古书院矿相接，东与王台铺矿为邻，西至白马寺逆断层，井田东西宽约4.3km，南北长约7.5km，面积29.3485km。
二、交通条件
井田东侧2km处有太（原）－焦（作）铁路、太（原）－洛（阳）公路和晋（城）－长（治）高速公路通过，井田至太焦铁路晋城北站间有矿区专用铁路连接。井田南侧7km处有晋（城）－阳（城）、晋（城）－焦（作）高速公路通过，西侧30km处有侯（马）－月（山）铁路通过。井田处交通可谓四通八达。由井田经由铁路、公路向北可到长治、太原，向南可至焦作、郑州，向西可达侯马、西安，交通运输十分便利（详见交通位臵图）。
第三节 自然地理
2
一、地形地貌
井田位于太行山西侧，泽州盆地北端，地表呈现为侵蚀的低山－丘陵地貌。井田内沟壑纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。总观井田，北部和东南部基本为第四系黄土覆盖，属丘陵区，中南部基岩大片出露，地势相对较高，为低山区。井田总的地势为南高北低，西高东低。地形最高点位于南部边界处山梁，标高1018.6m。最低点位于东北边界处，标高762.4m，最大相对高差356.2m。
二、河流水系
本区属黄河流域沁河水系。
井田内河流主要有四义河和车渠河，分别位于井田北部和南部，均属季节性河流，分别由西向东穿过井田汇入丹河。另外，为了抗旱蓄水，井田内先后建有水库、水池多处，由于多年干旱失修，大多数除雨季外，常年无水。常年有水的较大水库有：东四义人工湖，位于东四义村南，库容量52万m，山耳东水库，位于山耳东村东，库容量147万m，车渠水库，位于大车渠村东南，库容量45万m。
四义河发源于二仙掌，经柏杨坪、李庄、山耳东、四义、巴公、泊村流入丹河，全长9.5km，径流面积20km，流量0.0074～0.675L/s。车渠河发源于小车渠，经大车渠、北石店、水东流入丹河，井田内长1.5km，径流面积6 km，流量22333
0.018～0.214 L/s。两河的共同特点是，旱季上游基岩泉水补给地表水，雨季河水泛滥，淹没一级阶地，因此，水量变化非常大。
三、气象
本区属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据晋城市气象站资料，年平均气温11℃，极端最低气温－22.8℃（1956年1月21日），极端最高气温38.6℃（1967年6月4日）。雨季为6、7、8三个月，平均年降水量622.7mm，最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm，最小1393.3mm（1989年），最大2428.3mm（1965年），年蒸发量是降水量的2～3倍。本区冬、春季多西北风，夏、秋季多东南和南风，风力一般3～4级，最大6级左右。每年10月中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150～180d。最大冻土深度43cm。
四、地震
根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），晋城市为6度地震烈度区。
据史料文献记载，晋城市从未发生过5级以上的破坏性地震，而外围强震（6级以上）的波及则造成过不同程度的破坏，如1303年9月山西洪洞8级地震和1695年5月临汾8级地震，使晋城市居民死伤甚重，房屋破坏无数，上世纪60年代初邢台地震，晋城市有较为强烈的震感。
第二章 矿井地质工作
第一节 以往矿井地质报告及勘探工作简况
一、以往勘探工作
1、华北煤田地质勘探局地质调查队一分队在打了少量钻孔和填绘1/5万地形地质图的基础上，于1956年12月提交了《白马寺区普查报告》。
2、1957年12月和1958年6月，华北煤田地质局152地质勘探队分别提交了《白马寺Ⅰ区精查地质报告》和《白马寺Ⅱ区精查地质报告》。施工中共布臵13条勘探线，钻孔75个，勘探面积104.01km。由于工程量不足，主要构造形态控制不够，在60年代报告复审时降为详查。
3、1958年华北煤田地质局152队在巴公镇露天勘探区施工钻孔42个，工程量2453.55m，提交了《晋城巴公露天精查地质报告》，1959年山西省储委以决议书20号批准该报告。1962年复审时定为基本合格，1964年再审时定为合格报告，并将露天开采改为矿井开采。
4、1963年5月山西省煤炭工业管理局地质勘探局114队对巴公井田进行补充勘探，补钻2个，工程量297.08m，提交了《沁水煤田晋城矿区巴公井田地质勘探最终报告书（精查补充）》。
2
5、1962年5月～1963年6月，山西煤炭工业管理局地质勘探局114队按Ⅱ类Ⅰ型补钻39个，于1964年4月提交了《晋城四义井田精查补充报告》，井田面积21km。1964年6月山西煤炭工业管理局地质技术委员会以决议书第6号文批准该报告。批准储量A2＋B+C1级储量26090.1万t，A2＋B级储量17456.8万t，A2＋B级占A2＋B+C1级的66.9％。
凤凰山矿井田北与巴公井田毗邻，为白马寺Ⅰ区和四义井田的一部分。上述历次勘探成果为凤凰山矿的资源开发和进一步勘探、研究提供了丰富的资料，亦为本次地质报告的编制提供了可靠依据。
二、以往矿井地质报告编制情况
1、为满足现代化矿井建设和地质测量标准化的需要和大型煤矿8～10年编制1次矿井地质报告的要求，凤凰山矿收集整理井田历次地质勘探成果及矿井生产过程中积累的地质、煤质、水文等资料，于1990年8月编制了《晋城矿务局凤凰山矿井地质报告》。山西煤炭工业管理局以统晋煤生字（1991）第676号文批准了该报告，并被评为省局的优质矿井地质报告，批准储量A+B级28860.3万t，A+B+C级38252万t，A+B级占A＋B＋C级的75.4％。
2、2003年10月，山西煤田水文地质229队为凤凰山矿编制了《晋城蓝焰煤业股份有限公司凤凰山矿矿井地质报告》。报告在1990年《晋城矿务局凤凰山矿矿井地质报告》2
基础上进行修编，共提交井田保有资源/储量14906万t，其中探明、控制储量9898万t，占总资源/储量的66％。
第二节 井田内及周边煤矿开采情况
一、 古窑情况
井田内小煤矿开采历史悠久，主要有三处古窑集中分布区：
1、巴公镇西、东四义村以北，东、西寺庄一带，面积约1.34km；
2、古洞焉村一带，面积约0.206 km；
3、西四义村东窑岭地区，古窑面积约0.173 km。 古窑区总面积约1.719 km，古窑井口约109处，均采3号煤层。古窑年长日久，多数坍塌或为积水淹没，是凤矿生产的大隐患。
二、井田内生产小煤矿
据凤矿调查资料，井田内先后共建有32个生产小煤矿，其中正规批准的15个，私开的17个，均开采3号煤层，现在部分小煤矿已关闭停产。这些小煤矿大部分是1984～1985年先后开办的，经多年开采，采空区均有不同程度积水，对凤矿下组煤的开采存在一定影响。
三、周围生产矿井
2222
凤凰山矿周围分布有两个大型生产矿井，即东界外为王台铺矿，南界外为古书院矿，均为晋城蓝焰煤业股份有限公司所属矿，现开采3、9号煤层，采用机械化综采，为现代化国有大型煤矿。
五、矿井水文地质工作
1、水文地质观测及资料收集
（1）地面井、泉、河流观测
建矿以来，不间断地进行了地表水观测，包括井、泉、河流、水位、水量的观测，并取样进行了化验分析；岩溶水源井地下水位观测及涌水量调查统计，调查了解第四系潜水动态、岩溶水动态变化以及采煤和地表水、地下水相互之间的影响关系。
（2）井下水文地质观测
中央水仓观测和盘区定范围观测相结合，定期、定点观测，建立观测台帐，及时掌握和分析井下涌水规律，为水文预报积累资料。
（3）矿井涌水量观测和统计
观测统计了矿井涌水量及其相关资料，通过编制矿井涌水量、降雨量、采出煤量、掘进进尺的相关曲线图，及时修改、补充矿井充水性图，为综合分析提供资料。
（4）古窑、小煤矿调查
调查了解了部分古窑、小煤矿资料，内容包括开采范围、积水情况，随时掌握其生产发展动向，了解其对本矿采煤的影响，为矿井探、放水提供依据。
（5）15号煤层局部存在带压开采问题
井田中西部Z1、Z2、Z4向斜轴部属15号煤层带压区，其压力来源于奥陶系岩溶水。必要时应开展区域水文地质综合调查，辅以岩溶水勘查，研究岩溶发育规律，摸清岩溶水强径流带或岩溶管通带的分布情况。采煤掘进时，研究制定具有针对性的截（堵截水源）排（疏降）措施方案，注重突水与隔水层岩性、厚度、水压、构造及采矿关系的探查和研究，不断寻求突水规律。
（6）注重岩溶陷落柱发育规律和导水性的探查和研究，不断寻求突水规律。
（7）加强“三防”工作，设立专门机构、抢险队伍、医务救护、运输通讯及有关科室（队）。防洪抢险的材料、设备，备有专用仓库，按时充填地表塌陷的裂缝。井下有配套的防排水工程。每年有探放水工作计划，并经自检、局检，检查“三防”措施落实情况，责任到人、到位、到现场，确保矿井安全。
2、水文地质预测预报
一般预测预报在采区、工作面地质说明书中阐明，对特
殊情况随时预报。在矿井地测标准化的同时，完善水文年报和月报工作。年报主要内容是整个矿井年涌水量的预测预报，在开采范围内的重点水灾、水害地点，防探水措施、计划。月报主要内容是预报各工作面的涌水量、涌出方式、性质、积水地点、防排水措施，对生产的影响程度，做到早计划早安排。提高预报准确率，防止重大水害事故的发生。
第三章 矿井地质
第一节 地层
凤凰山井田位于沁水煤田东南部、晋城矿区东部，井田内广为第四系黄土覆盖，基岩出露面积约占井田面积的25％，主要分布于中南部的山梁及部分沟谷地段，大部分为下石盒子组及上石盒子组中、下部地层。现结合区域资料与钻探资料，由老至新分述如下：
一、 奥陶系中统（O2）
1.下马家沟组（O2x）
以中厚层状石灰岩为主，下部夹泥质灰岩和含石膏的泥质角砾状灰岩，中下部岩溶发育，呈蜂窝状小溶洞相互连通，一般可见岩溶比较发育的层段1～3层，溶洞内可见黄褐色沉淀物。最高的岩溶层距奥灰顶界264.27～377.00m，岩溶层段总厚8.70～64.59m，平均31.69m。本组钻探揭露最大厚度178.32m。
2.上马家沟组（O2s）
以浅灰～深灰色致密性脆的厚层状石灰岩为主，次为泥质灰岩，具方解石细脉。本组厚177.04～254.13m，平均207.96m。
3.峰峰组（O2f）
以深灰色坚硬致密的厚层状石灰岩及角砾状灰岩为主，砾石成分较复杂。本组厚42.79～86.13m，平均68.38m。出露于白马寺逆冲断层以西。
二、 石炭系（C）
1.中统本溪组（C2b）
以灰白色铝土质泥岩为主，夹薄层砂质泥岩及细粒砂岩，局部夹薄层灰岩。为一套以泥岩为主的泻湖海湾相沉积。底部为山西式铁矿。本组厚4.06～22.25m，平均9.65m。与下伏峰峰组呈平行不整合接触。
本组灰岩中产较丰富的动物化石：
蜓：
Fusulinlla bocki 薄克氏小纺锤蜒
Fusulina quasicylindrica compacta 似筒形纺锤蜒卷亚种 Beedeina sp 比德蜓（未定种）
2.上统太原组（C3t）
为井田主要含煤地层之一，由深灰色～灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩、煤层组成，属三角洲和碳酸盐岩台地沉积。含煤11层，一般6～8层，可采2层（9号、15号）。含石灰岩5～10层，一般5层。本组厚59.73～98.77m，平均83.23m。底部以K1砂岩与本溪组呈整合接触。
本组产丰富的动、植物化石：
Eotriticiees paramontiparus 拟大旋脊始麦蜓
Triticites noinskyi 诺英斯基氏麦蜓
Pseudoschqwagerina huabeiensis华北假希瓦格蜓
Pseudofusulina firma 坚固假纺锤蜓
Sphaeroschawagcrina subrotunta 亚圆球形希瓦格蜓
Robustochawagerina sp. 壮希瓦格蜓（未定种） Schwagcriona sp. 希瓦格蜓（未定种）
牙形刺：Streptognathodus oppletus 长隆脊曲鄂齿刺 植物:Lepidodendron posthumii 斜方鳞木
Neuropteris ovata 卵脉羊齿
Cathaysiodendrom incetum 不定华夏木
Tingia hamagguchii 菱齿叶
Calamites sp. 芦木（未定种）
Pecopteris sp. 栉羊齿（未定种）
三、 二叠系（P）
1.下统山西组（P1s）
为井田主要含煤地层之一。由灰白色～深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层组成，属三角洲平原和泻湖、湖沼沉积。一般含煤4层，其中3号煤层为主要可采煤层。本组厚46.94～78.22m平均64.25m。底部以k7砂岩与太原组呈整合接触。
本组产丰富的植物化石：
Emplectopteris triangularis 三角织羊齿
Taeniopteris sp. 带羊齿（未定种）
Emplectopteridium alatum 翅编羊齿
Lepidodendron sp. 鳞木（未定种）
Sphenophyllum sp. 楔叶（未定种）
Calamites sp. 芦木（未定种）
Lonbatannularia sp. 瓣轮叶（未定种）
2.下统下石盒子组（P1x）
由灰色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，局部夹1～2层煤线及铁锰质结核。属淡水的浅湖～滨湖相沉积。顶部含铝质泥岩，富含鲕粒，俗称“桃花泥岩”，层位稳定，分布广泛，是良好的标志层。底部为灰、深灰色细～中粒长石石英砂岩（K8）。本组厚68.22～97.53m，一般78.12m。与下伏山西组呈整合接触。
本组中、下部产丰富的植物化石：
Lepidophloios sinensis 中国鳞皮木
Sphenophyllum emarginatum 微缺楔叶
Calamites undulates 波助芦木
Taeniopteris tingii 线带羊齿
Emplectoperis triangularis三角织羊齿
Cathaysiopteris whitei 华夏羊齿
3.上统上石盒子组（P2s）
本组属陆相河流和湖泊沉积。据岩性组合可分为三段：
一段（P2s）：井田中部广为分布。由黄绿、灰绿、紫红色细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。底部为中～粗粒长石石英杂砂岩（K10），泥质胶结，具交错层理。与下伏下石盒子组呈整合接触。本组厚72.10～90.01m，一般85.78左右。
二段（P2s）：井田内广泛出露。由杏黄色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，夹数层中厚层状粗粒长石石英杂砂岩。中部夹厚0～0.50m的锰铁矿层。本段厚90.60～98.31m，一般96.51m。
三段（P2s）：出露于井田山梁处。以灰绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹薄层状细粒砂岩。顶部泥岩中夹燧石条带。因受剥蚀，所见最大厚度为23.00m左右。
四、 第三系上新统（N2）
由红色粘土和亚粘土组成。土质细腻，塑性好。含锰铁质结核。厚0～10m。与下伏地层呈角度不整合接触。
五、 第四系（Q）
1、中更新统（Q2）
由红色亚粘土、砂砾层组成，砂砾层呈半胶结或不胶结，分选不良，磨圆度差。厚0～25m。与下伏地层呈角度不整合接触。
2、上更新统（Q3）
由黄色、灰白色、灰黑色亚粘土、亚砂土及砂土组成，垂直节理，含多量腐植质及钙质结核。厚0～15m。与下伏地321
层呈角度不整合接触。
3、全新统（Q4）
分布于较大沟谷之中。由亚砂土、砾石组成，分选不好。厚0～10m。与下伏地层呈角度不整合接触。
第二节 含煤地层
井田内含煤地层主要为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）。
一、太原组（C3t）：为井田主要含煤地层之一，由深灰色～灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩 、煤层组成 。含煤11层，自上而下编号为5、6、7、8－1、8－2、9、10、11、12、13、15号，其中可采2层（9、15号）。发育5～10层石灰岩，一般6～7层，由下而上分别称为K2、K3、K4、K4上、K5、K5、K6。每层石灰岩之下均有煤层赋存，是良好的对下
比标志。本组厚59.73～98.77m，平均83.23m。据岩性、岩相组合可分为三段：
（一）一段（K1砂岩底～K2灰岩底）：厚度4.50～16.90m，平均8.54m。
1、K1砂岩：厚0～2m，平均0.80m。。灰～深灰色细粒石英砂岩，硅质胶结，坚硬。在本井田不甚发育，有时相变为砂质泥岩、泥岩。
2、K1砂岩顶～15号煤层底：厚0～9.40m，平均4.27m。灰色铝土质泥岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩，构成15号煤的直接底。
3、15号煤层：俗称“臭煤”。厚1.35～5.50m，平均2.33m。为井田内主要可采煤层之一。
本段主要为泻湖、潮坪、潮道及沼泽沉积。
（二）二段（K2灰岩底～K4灰岩顶）：厚度22.83～42.12m，平均31.90m。
4、K2石灰岩：厚1.28～17.85m，平均9.11m。深灰色，致密性脆，夹燧石条带，中部含泥质。裂隙中充填有方解石细脉。含丰富的动物化石。厚度大且稳定，是岩、煤层对比的主要标志层之一。
Pseudoschwagerina huabeiensis 华北假希瓦格蜓
Pseudofusulina firma 坚固假纺锤蜓
Quasifusulina compacta 紧卷似纺锤蜓
Sphaeroschwagerina quadratiodes 近方形球希瓦格蜓
5、K2灰岩～K3灰岩底：厚2.10～17.05m，平均5.18m。上部为灰色细粒砂岩，含石英、云母及黑色矿物；中下部为黑灰色砂质泥岩、泥岩互层夹煤线，有时相变为细粒砂岩或粉砂岩。顶部夹0～0.50m煤线（13号煤），极不稳定。
6、K3石灰岩：厚0～5.50m，平均2.68m。深灰色，致密坚硬，偶夹燧石条带，含黄铁矿。裂隙被方解石充填。产动
物化石。有时相变为砂质泥岩。
Triticites simplex minuta 简单麦蜓微小亚种
Quasifusulina cayeuxi 凯佑氏似纺锤蜓
Schwagerina postcallosa 后硬皮希瓦格蜓
7、K3灰岩顶～K4灰岩底：厚4.10～27.28m，平均8.46m。深灰～灰黑色细粒砂岩与砂质泥岩互层。顶部含不稳定的11号煤，厚0～0.46m。中部含不稳定的12号煤，厚0～0.44m。
8、K4石灰岩：厚0～4.99m，平均1.48m。深灰色，坚硬致密，质不纯，具星点状黄铁矿。有时相变为泥岩。含丰富的动物化石。
Schubertella pusilla 细小苏伯特蜓
Boultonia cheni 陈氏布尔顿蜓
Quasifuslina sp. 似纺锤蜓（未定种）
本段主要为下三角洲平原～前缘和碳酸盐台地沉积。
（三）三段（K4灰岩顶～K7砂岩底）
9、K4灰岩顶～9号煤层底：厚0.66～12.33m，平均2.51m。灰黑色砂质泥岩，炭质高岭石粘土岩，遇水易软化膨胀。
10、9号煤层：俗称“半香煤”。厚0.80～6.00m，平均
1.70m。黑色，以半亮煤为主。为主要可采煤层之一。
11、K4石灰岩：厚0～3.65m，平均0.96m。深灰色，为9号煤直接顶，不稳定，有时相变为砂质泥岩。含植物化石。
Schubertella lata elliptica 宽松苏伯特蜓椭圆亚种
上
Quasifusulina concave 凹似纺锤蜓
12、中粒砂岩：
厚3.77～13.71m，平均6.21m。灰～深灰色，上部夹砂质泥岩。
13、砂质泥岩：厚0.82－2.50m,平均1.12m。深灰～灰黑色。
14、8号煤层：厚0～0.50m。
15、砂质泥岩、砂岩：厚1.15～5.20m，平均2.78m。下部为灰色细粒砂岩或中粒砂岩；上部为灰黑色砂质泥岩。底部有时含不稳定的石灰岩或泥质灰岩。
16、8号煤层：厚0～0.45m。
17、砂岩、砂质泥岩、泥岩：厚8.73～23.21m，平均12.72m。灰～黑灰色，底部有时含1～2层很不稳定的石灰岩(K5)。
18、7号煤层：厚0～0.45m。
19、K5石灰岩：厚0.40～10.89m，平均3.58m。深灰色，致密坚硬，含方解石脉及小斑晶，产丰富的动物化石。层位稳定，为良好的标志层之一。
Boultonia willsi 威尔斯氏布尔顿蜓
Quasifusulina pseudocayeuxi 假凯佑氏似纺锤蜓
Schwagerina pseudoexilis 假弱希瓦格蜓 下-1-2
20、K5灰岩顶～K6灰岩底：厚2.13～13.28m，平均9.57m。
以灰黑色砂质泥岩为主，夹薄层泥岩及细粒砂岩。顶部有一薄煤（5号煤），厚0～0.40m。产植物化石。
21、K6石灰岩：厚0～3.02m，平均0.86m。深灰色，夹似层状燧石。不稳定，有时相变为细～中粒砂岩、砂质泥岩或硅质层。
22、K6灰岩顶～K7砂岩底：厚0.49～7.42m，平均4.37m。灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，薄～中厚层状，中部夹一层不稳定薄煤层（5号煤层），含植物碎片化石。
本段又可分为三个层段，即K4顶～K5顶、K5顶～K6顶、K6顶～K7底，前两部分为完整的海退～海进层序，后者与山西组构成一个海退型层序。K4顶～K5顶属三角洲平原～前缘及局限台地沉积，煤层发育与三角洲河道的迁移废弃关系密切，9号煤层为发育在三角洲平原上的泥炭沼泽沉积，一般在支流间湾处发育较好，废弃河道上煤层较薄。K5顶～K6顶属低能的河口湾、潮坪、泻湖沉积。K6顶～K7底前三角洲沉积。
本组总的说来，属三角洲相和碳酸盐台地相沉积。 K1砂岩为分流河道沉积，向上逐渐过渡到泻湖、湖沼环境，最后形成闭流沼泽，发育了15号煤层。由于水流不畅，处于还原环境，利于黄铁矿的形成，所以15号煤含硫量较高。
随着海侵范围逐渐扩大，三角洲停止向前生长，破坏了
三角洲平原的发育，形成了碳酸盐台地相沉积。以后海水退却，岸进作用加强，碳酸盐台地逐渐变成以河流搬运为主的三角洲相沉积，其顶部为三角洲泥炭沼泽沉积，形成一些厚度不大、层位稳定的煤层。当海侵开始，又逐渐变为碳酸盐台地的浅海环境。由于当时地壳振荡运动频繁，形成了多个三角洲－碳酸盐台地相的沉积旋回。
二、山西组（P1s）
为井田主要含煤地层之一。由灰白色～深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层组成。含煤4层，自上而下编号为1、2、3、4号，其中3号煤为主要可采煤层。本组厚46.94～78.22m，平均64.25m。
23、K7砂岩：厚1.01～11.08m，平均5.07m。深灰色薄层状细粒砂岩，具波状层理。有时相变为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。
24、K7砂岩顶～4号煤层底：厚6.11～16.08m，平均
8.90m。深灰～灰黑色砂质泥岩、泥岩，生物扰动构造发育，含植物碎片化石。
25、4号煤层：厚0～0.23m。极不稳定。
26、4号煤层顶～3号煤层底：厚4.15～9.07m，平均
6.75m。顶部为黑灰色泥岩，含炭质及植物化石碎片，厚1～3m；中部为薄层状细粒砂岩、粉砂岩，厚1.50～2.60m。
27、3号煤层：俗称“香煤”。厚4.54～9.63m，平均6.10m。
黑色，以亮煤为主，具似金属光泽，贝壳状断口，质硬。属稳定可采煤层，是良好的对比标志。
28、泥岩、砂质泥岩：厚0～33.34m，平均5.49m。灰黑色，有时与粉砂岩、细粒砂岩呈互层状。产植物化石碎片。
29、砂岩：厚0～26.78m，平均9.24m。灰～灰白色细～中粒砂岩，成分以石英为主，岩屑次之，含白云母片及炭屑。为3号煤的老顶。
30、砂质泥岩：厚3.38～14.95m，平均8.45m。灰～灰黑色，夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物化石碎片。
31、2号煤层：厚0～0.47m，极不稳定。
32、砂质泥岩：厚2.69～5.00m，平均4.07m。灰～灰黑色，夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物碎片化石。
33、1号煤：厚0～0.28m，极不稳定。
34、泥岩：厚0～7.90m，平均3.20m。灰黑色，夹砂质泥岩和粉砂岩。产植物碎片化石。
本组属三角洲平原亚相和泻湖、湖沼相沉积。 K7砂岩为分流河道沉积。随着海平面的下降，沉积了一套以泥岩、粉砂岩为主的细粒沉积物。后由于地壳相对稳定，为煤炭沉积提供了良好的条件，发育了稳定性好、厚度大、含硫低的3号煤层。以后，地壳相对上升，被上三角洲平原分流河道、决口扇、溢岸沉积所覆盖。这些溢岸、决口沉积对分流间湾进行充填，沉积物以细～中粒砂岩为主，间夹砂
质泥岩和不稳定之煤层，由于泥炭沼泽分布有限，又近碎屑岩沉积体系，故形成薄而不连续的煤层（1、2号煤），不具工业价值。
第三节 构造
一、区域构造简述
山西省地处华北古板块西部，根据《山西省区域地质志》按断块构造学说的划分方案，晋城矿区位于吕梁－太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚－武乡－阳城北北东向褶带南段。
沁水块坳是山西省最大的四级构造单元，总体呈北北东向展布。沁水块坳是一个被断裂围限的矩形断块，主体部分出露二叠系和三叠系，周缘翘起，下古生界出露。沁水块坳形成于中生代，是受水平挤压形成的坳陷。相对周缘构造单元而言，沁水块坳较稳定，变形强度由边缘向内减弱。块坳主体部分发育开阔的北北东向短轴褶曲，两翼岩层倾角一般小于20°，边缘断层多为逆冲性质，尤其是东西两侧边缘均向外侧逆冲，显示了水平挤压特征。
沁水块坳东侧以晋（城）－获（鹿）断裂带与太行山块隆相接。该断裂带是一条区域性的大断层，省内延展超过320km，总体走向北北东。有迹象表明，晋获断裂带生成时
间较早，中生代燕山运动中“死而复苏”，表现为由西向东移的逆冲断裂带。由于变形强度的差异，尤其是后期隆升剥蚀和改造的差异，晋获断裂带表现为分段特征。黎城以北基岩露头区，逆冲断裂保存完好，变质岩基底逆冲于下古生界之上。黎城以南线形构造仍然十分清楚，南段庄头断层至晋城之间地表出露为由古生界组成的线形褶皱，而白马寺逆冲断层即是其组成部分。
本井田处于沁水块坳东南侧，紧靠晋获断裂带东缘，而白马寺逆冲断层即井田的西部边界，构造形态与其密切相关。
二、井田构造
受区域性东西向水平挤压运动影响，井田内除西部边界处白马寺逆冲断层外，主要构造形迹为北北东向的宽缓褶曲，伴生有落差5m以下小型断层和陷落柱（见构造纲要图）。现分别叙述如下：
（一）褶曲
井田内褶曲比较发育，共发育中小型褶曲9条，其中3条背斜，6条向斜。由于受近东西向挤压运动影响，褶曲轴向大都呈北北东向，仅个别为北北西向。褶曲幅度一般不大，两翼地层较为平缓，倾角多在2～5°之间，局部可达12～25°。现将规模较大的褶曲构造叙述如下：
1、山耳东北向斜（Z1）
位于井田西部山耳东村北东， 延展长3.7km。 轴向N15°～20°E，西翼陡立，倾角12°～25°，东翼宽缓，倾角5°～6°，为不对称向斜。
2、山耳东向斜（Z2）
位于井田西部二仙掌村东至山耳东村一线，井田内长约3.5km。轴向近N5°～15°E，西翼陡立，倾角10°～22°，东翼宽缓，倾角3°～5°，为不对称向斜。
3、兴王庄西背斜（Z3）
位于井田中南部兴王庄村西至二仙掌村东，井田内长约3.8km。轴向N5° ～ 30°E，东翼倾角4°～ 8°，西翼倾角6°～12°。
4、兴王庄向斜（Z4）
位于兴王庄村至小车渠村北,长2.1km。 轴向N5° ～15°E，西翼倾角8°～18°，东翼倾角7°～10°。
5、四义背斜（Z5）
位于大车渠村西至东四义村北，长7.0km。轴向N25°W转N30°E，西翼倾角5°～8°，东翼倾角4°～14°。
6、官庄向斜（Z6）
位于井田东北部官庄村西至兴王庄村东，延伸长度5.4km，轴向N10°～30°W，西翼倾角7°～9°，东翼倾角5°～7°。
7、Z7背斜
位于井田东北部官庄村东， 延伸长度2.5km， 轴向N35°～50°E，西翼倾角5°～7°，东翼倾角4°～6°。
8、Z8向斜
位于井田南部小车渠村西，延伸长度1.3km，轴向N5°～25°W，两翼倾角4°～6°。
9、Z9向斜
位于井田南部小车渠村，延伸长度1.5km，轴向N10°～15°W，两翼倾角7°～9°。
除上述规模较大褶曲外，井田内还发育一些短轴向背斜，不再一一赘述。
井田褶曲统计表 表3－1
（二）断层
井田较大的断层为西部边界处的白马寺逆断层，南端由晋城以南晋普山区延至本井田，向北又伸展到巴公井田，为井田边界断层，断层落差40m，属区域较大断层。断层处均被第四系黄土覆盖，但根据井田西南边界处李家庄和柏揭坪村东西两侧地层出露情况，其西侧200m处为奥陶系灰岩，而东侧300m处则为上下石盒子组地层，推测中间应有断层通过。为了控制断层走向位臵，勘探时布臵了231A、凤37、凤51、凤53、凤16和514号等构造控制孔，使该断层在井田处的走向延伸位臵大致得到了控制。
除上述较大逆断层外，凤矿在3、9号煤层开采中还发现了40余条小断层，大部属正断层，少量为逆断层，走向延伸长度70～480m不等，垂向延展深度不大。据3、9号煤层揭露情况，所见断层并无上下对应延伸关系，均属垂向延伸有限的层间小断层。初步分析推测，当时地壳在遭受东西向水平挤压应力的作用下，伴随着一系列中小型褶曲的形成，在岩性相对较为软弱的煤层处，当应力超过煤层及其顶底板可塑性极限时便产生了大量小的断裂和错动，当巨大的水平挤压力在井田西部边界处形成纵向延伸数公里的白马寺大型逆冲断层后，随着地壳运动能量的释放，水平挤压力逐渐减弱消失，于是便形成了众多水平延伸长度不大，纵向延展深度有限的小型断裂，由于错动作用主要发生在构造应
力减弱消失的过程中，故小断层大部属正断层，其中12条为逆断层。现将落差2.4m以上断层列表如下（表3－2）。
断层一览表 表3－2
（三）陷落柱
井田内陷落柱较发育，在开采3号煤层时发现40个陷落柱（X1～X40），开采9号煤层时发现10个陷落柱（X41～X50）（见表3－3）。
井下所见陷落柱一览表 表3－3
陷落柱集中分布在井田中东部，局部密集，开采时曾在一个工作面连续发现5个陷落柱，陷落柱水平断面大都呈椭圆形，个别为近圆形，陷落范围大小不一，长轴多在10～133m之间，短轴为5～61m左右，单个水平断面积可达120～7145m。陷落柱纵断层一般为倒锥体状，上小下大，陷壁角为60～80°左右。陷落中心岩性杂乱，岩块多具棱角状，大小不一，与陷壁地层界线清晰。据开采情况，陷落柱体内一般无水，陷壁与陷落柱体接触紧密，未见明显导水作用。
三、构造对煤层开采的影响评述 1、构造复杂程度
如前所述，受区域东西向挤压运动的影响，井田地带除西部边界处发育一条较大逆冲断层（F1）外，井田主要构造为随此逆断层伴生的轴向与逆断层近似平行，即基本呈北北东向延伸的褶曲构造，背斜、向斜相间而布，使煤层底板呈现为宽缓的波浪起伏。与此同时，岩层软弱部位如煤层处还形成一些落差不大的小断层（落差均在5m以下）及一些中小规模的陷落柱，总的来说井田构造复杂程度表现为大部简单，西部中等的区段性特点。
2、构造对煤层开采的影响 （1）断层
井田主要断层为西部边界处的白马寺逆断层，为井田西部自然边界，断层断距40m左右。因系边界断层，对井田内
2
煤层开采影响不大。
关于井田内发育的小断层，据该矿开采3、9号煤层情况，采掘过程中3、9号煤层巷道先后共发现40余条小断层，大部属正断层，少量为逆断层，断层落差0.30～4.80m，走向延伸长度70～480m，垂向延伸距离不大，均属层间小断层。特别是井田西部靠近白马寺逆断层附近，由于受逆断层影响，距白马寺逆断层300－500m范围之内小断层特别发育，局部断层密集分布，无法进行机械化综采工作面布臵，使该地段煤层不能开采。从3、9号煤层情况分析，推测这些小断层一般不会延深至15号煤层。但从构造形成的机理类比推断，井田15号煤层处很可能像3、9号煤层一样，也发育一些小型层间断层，给15号煤层机械化综采工作造成一定影响。但断层具体发育情况尚待进一步做工作予以探测和研究。
（2）褶曲
井田内共发育较大褶曲9条，其中除位于西部边界附近的山耳东北东向斜（Z1）和山耳东向斜（Z2）因西翼受白马寺逆断层影响煤层倾角较陡，分别达22°和25°左右外，其余褶曲幅度均不大，两翼地层倾角大多在3～6°左右，比较平缓，对煤层开采影响不大，但在西部Z1、Z2向斜西翼，由于煤层倾角较大，加之参考3号煤层情况推测该地段小断层可能比较发育，将会对该地段煤层开采造成一定困难。
（3）陷落柱
根据3、9号煤层开采情况，井田内共发现陷落柱50个，主要分布在井田中东部，陷落柱范围大小不一，最大者水平断面积可达7145m左右，由于陷落柱一般多呈倒锥体向下延深，各陷落柱至15号煤层处其陷落面积将会有所扩大，会给该地段的煤层开采带来一定影响。另据3、9号煤层开采情况，采掘巷道揭露到这些陷落柱时，一般均无大的涌水现象，未对开采生产造成大的影响。但今后在带压区开采时，仍要注意陷落柱附近水文地质变化情况，防范个别陷落柱存在导水性而导致奥灰岩溶水突入巷道造成水害事故。 2
第四章 煤层、煤质及其它有益矿产
第一节 煤层
一、含煤性
井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m，含煤14层，煤层总厚14.25m，含煤系数为10.07％。
山西组厚58.25m。含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤层总厚7.08m，含煤系数为12.15％。其中1、2、4号煤层均不可采，唯3号煤层为主要可采煤层，平均厚6.10m，可采含煤系数为10.47％。
太原组厚83.23m。 含煤10层，编号为5、6、7、8、8、9、11、12、13、15号，煤层总厚7.17m，含煤系数为
8.61％。其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。可采煤层总厚4.03m，可采含煤系数为4.84％。
二、可采煤层
可采煤层情况详见表4－1。 －2－1
可采煤层情况一览表 表4－1
井田范围3号煤层已基本采空，9号煤层亦进行了部分开采。本报告主要研究对象为下组15号煤层，现将15号煤层赋存情况叙述如下：
15号煤层：
位于太原组底部，直伏于K2石灰岩之下，上距9号煤层29.00m左右。煤层厚度1.35～5.50m,平均2.33m。煤层厚度在大部地段变化不大，一般多在1.60～2.50m之间变化。煤层厚度变化较大的为井田西北部局部地段，变厚原因为夹矸增多增厚之故。如487号孔因上部夹石增厚为1.33m致煤层趋于分叉而使总厚度达到5.50m。487号孔南侧凤33号孔则因夹石增多为4层，且上下两层夹石增厚为0.43m和0.65m使煤层总厚度达到5.17m。另凤33号孔东侧之凤22号孔亦
因夹石增厚为0.80m致煤层总厚度达到3.54m。但上述煤层厚度异常变化范围较小，就井田总体来说，15号煤层应属基本稳定煤层。煤层厚度变化情况详见15号煤层等厚线图。
该煤层结构中等，一般含夹矸1～2层，局部增至3层夹矸，个别孔点则不含夹矸或偶含4层夹矸（凤33号孔），夹矸岩性多为泥岩、炭质泥岩，夹矸厚度大都在0.10～0.50m左右，局部增厚致0.80～1.33m（凤22号孔、487号孔）。
15号煤层直接顶板为K2石灰岩，厚度1.28～17.85m，层位稳定。煤层底板为灰～深灰色泥岩、铝质泥岩，局部有黑色炭质泥岩伪底。
第二节 煤质
根据历次勘探资料，井田15号煤层主要煤质特征如下：
一、物理性质和煤岩特征
15号煤层外观颜色为黑灰色、条痕黑色，似金刚光泽，断口呈贝壳状、参差状，含黄铁矿结核，裂隙中充填有方解石脉。煤岩成分以亮煤、镜煤为主，暗煤和丝炭次之。宏观煤岩类型以光亮型煤为主，次为半亮，半暗型煤，少量为暗淡型煤。比重为1.56～1.84，平均1.69。硬度为普氏4°左右。
二、化学性质和工艺性能
1、化学性质
15号煤层的主要化学性质见表4－2。
（1）水分（Mad）原煤 0.46～ 4.96％, 平均1.97%， 浮煤 0.38～ 3.62％，平均1.45％；
（2）灰分（Ad） 原煤 9.98～30.60％，平均19.18％， 浮煤 3.15～ 8.91％，平均5.68％。 原煤灰分的变化特点为北部和中南部较高，北中部凤51、107、凤47和216号孔一带及西南部凤84、凤56号孔处较低。灰分最高点为南部凤87号孔处，原煤灰分高达30.60％，灰分最低点为西南部凤87号孔，原煤灰分为
9.98％，原煤灰分变化情况详见灰分等值线图。
（3）挥发分(Vdaf)原煤4.88～9.92％，平均 6.76％， 浮煤3.44～7.08％，平均5.05％；
（4）全硫（St.d）原煤1.30～9.17％，平均3.55％， 浮煤0.55～2.36％，平均1.23％。 原煤全硫的变化趋势为南高北低，硫分最高点为中部凤52号孔，原煤全硫高达9.17％。硫分最低点为北部凤46号孔处，原煤全硫为1.30％。硫分主要以硫化铁硫为主，约占82％，井田高硫区（硫分大于3％）约占井田面积的40％左右，主要分布于井田中南部。
（5）磷（Pd）浮煤0.001～0.0282％，平均0.0046％；
（6）固定碳（FC）61.78～84.55％，平均73.50％。
（7）元素分析：
碳（Cdaf）90.47～94.46％，平均93.06％；
氢（H daf）2.40～3.71％，平均2.92％；
氮（N daf）0.80～1.03％，平均0.89％；
氧（O daf）1.14～3.67％，平均2.20％。
2、煤的工艺性能
（1）粘结性与结焦性
15号煤层的坩锅粘结性多数为1，少量为2，胶质层Y值为0，结焦性很弱。
（2）发热量
15号干燥基高位发热量为23.00～31.65MJ/kg，平均27.31 MJ/kg，属中等热值～特高热值煤。
（3）灰熔融性
煤灰成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，分别占36.80％、24.70％和20.55％。煤质熔融性软化温度（ST）1180～>1500℃，属低～难熔灰分煤。
三、煤的可选性
根据相邻王台铺矿矿井地质报告资料，15号煤层可选性评价如下：
1、筛分试验
根据筛分试验，在＋25mm粒级以上灰分递增，而厚随着粒度的减小，灰分和硫分产率呈锯齿状变化，起伏不定，＋
100～＋50mm级筛上物产率为37.64％。
2、浮沉试验
根据浮沉试验资料，绘制15号煤层可选性曲线如图4－1，其观察曲线入基本呈平滑斜线下降，说明煤中矿物质含量的高、低部分不易分开。按照中国煤炭可选性评定标准（MT56-81），采用“分选比重±0.1含量法”评定，15号煤层可选性评定结果如表4－3。
15号煤层可选性评定结果表（±0.1含量法） 表4－3
四、煤类和煤的工业用途
1、煤类划分
根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）划分，以浮煤挥发分（Vdaf）和氢含量（ Hdaf）为分类指标，井田15号煤层浮煤挥发分(Vdaf)3.44～7.08％,氢含量（ Hdaf）为
2.40～3.71%,煤类大部为无烟煤二号，仅个别点（504号孔和201号孔）为无烟煤三号。
2、煤的工业用途
井田15号煤层为特低灰～高灰、中硫～高硫、特低磷～低磷，中～高热值的无烟煤，经洗选后，灰分有大幅度降低，
可降至8.91％以下，硫分亦有明显降低，浮煤平均硫分可至
1.23％左右。
因此，15号煤层经过一般洗选降低灰分和硫分后，可用作动力用煤或高炉喷吹用煤及工业合成氨用煤。
五、煤的风化与氧化
井田内15号煤层埋藏较深，据钻孔揭露资料，未发现井田内15号煤层有风化氧化现象。
第三节 其它有益矿产
一、锰铁矿
位于上石盒子组中段底部，厚0.20～0.80m。在大车渠村北、东村西北、王庄村西均有出露，多呈透镜状分布，不甚稳定。铁含量在25％左右。
二、山西式铁矿
位于本溪组底部，层位稳定，但厚度变化大，多呈鸡窝状。为褐铁矿和赤铁矿，含铁43％左右。
三、黄铁矿
位于15号煤层底板或15号煤层底部，有时在15号煤层底板0.50m以下，层位基本稳定（即在15号煤层底板上下跳动），似层状，厚0.80～1.20m。当地有人规模开采，冶
炼硫磺。
四、石灰岩
井田西部二仙掌、柏杨坪、李庄、山耳东西有广泛出露，储量约18亿m，质纯。可作建材和水泥原料。建议加强化验测试，以便向化工原来进军。
五、风氧化煤
在巴公镇以西、山耳东向斜西翼边缘、白马寺逆断层东侧3号煤层露头处分布有风氧化煤。据1990年《凤凰山矿井地质报告》，巴公镇以西、山耳东向斜西翼边缘风氧化煤储量约200多万t，可用于制作腐植酸和氢氟酸氨。
六、高岭石粘土岩
9号煤层底板为泥岩或炭质泥岩，疏松易碎，遇水软化后呈泥糊状。据1991年山西省地矿局采样分析资料（表4－4、表4－5），岩石成分除炭质外，主要矿物为高岭石（约占50～70％），次要矿物为水云母和石英，少量矿物为重晶石和黄铁矿，微量矿物有：锆石、石榴石、透闪石。通过化验和岩矿鉴定（表4－4），9号煤底板可称高岭石粘土岩。可分为2层，上层（紧靠煤层）厚约20cm，因Fe2O3和SO3偏高，作为高岭石利用有困难。但20cm以下的粘土岩，根据国家颁布的耐火粘土一般工业指标衡量，可作耐火材料（但应补测耐火度）。作为陶瓷原料，则须除碳、除硫后方可利用。
3
15号煤层的底板为高岭石粘土岩和绿泥石粘土岩。据1991年山西省地矿局采样分析资料（表4－6、表4－7），虽然上部约4m的高岭石粘土岩质量优于下部4m厚的绿泥石粘土岩，但要剔除其较高的铁、硫后方可利用。只有局部地段达到硬质粘土级标准，可作优质耐火材料。
9号煤层底板岩石化学成分表（％） 表4－4
9号煤层底板岩石矿物成分表 表4－5
15号煤层底板岩石矿物成分表 表4－6
15号煤层底板岩石化学成分（％） 表4－7
第五章 矿井水文地质
第一节 区域水文地质概况
一、地表水体
本区属黄河流域沁河水系。
东部丹河是沁河的一条最大支流，发源于高平市赵庄北之丹朱岭，流经高平市、泽州县，在河南省沁阳县北金村汇入沁河。河流总长120km，流域面积3620km。丹河上游修建有水库多座，其中任庄水库容积最大，控制流域面积1240 km，库容总量可达8400万m。另外，还有其它小型水库多座。任庄水库以南至水东间为丹河河水渗漏河段，地表水补给地下水。
西部沁河主干发源于沁源县北绵山东泉岭，流经沁源、安泽、沁水、阳城、泽州县境内，于河南省武陟县南部汇入黄河。
凤凰山井田位于丹河中上游地带，居丹河西岸。
二、区域地下水概况
晋城矿区地下水属三姑泉域地下岩溶水系统，位臵在泉域中上部径流带。三姑泉为散泉，较大泉眼有石青泉、马尾泉、郭壁泉、土坡泉、白洋泉、小会泉、乡北泉、水掌泉等。泉水总流量20世纪80年代以前在7.2～10m/s左右，平均3232
3.45m/s。
三、姑泉域西北边界以丹河流域分水岭为界；东北部可溶岩区以地形、地下分水岭为界；东部可溶岩区以夺水－黄金窑－马圈一带地形、地下分水岭和太行山东部的众多小型地下分水岭与焦作泉域分界；西边界南段以高平－晋城断裂带为界，北段主要以地表分水岭为界，局部与延河泉域沟通；西南边界为晋城小山字型构造前弧的西段，该段东西向地堑构造有一定阻水作用。总之，泉域边界基本与丹河流域边界一致，面积约2813.48km。地理范围包括晋城城区、高平、陵川、泽州等县市。
泉水补给方式：1.东部大面积裸露可溶岩区降水入渗补给；2.西部砂岩区地表径流线状渗漏补给，包括任庄水库以下至小会，河水入渗及任庄水库漏水，据统计资料，日均漏失量5926.8m。
岩溶水动力场：在泉域东侧地下水以5.5‰～6‰的水力坡度向中部集中，在晋城以北（包括本井田）广大区域内，水力坡度1‰，晋城以南，泉域地下水进入排泄区，水力坡度变陡，为8.7‰。中部水力坡度较小，区域面积巨大，约100km，地下岩溶水丰富。据25号水源井2000年观测资料，水位标高580m，出水量可达2000 m/d。
区域地下水，除上述深部奥灰岩溶水外，还有中上部石炭系薄层～中厚层石灰岩裂隙岩溶水和二叠系砂岩裂隙水32323
及第四系松散层孔隙水。第四系松散层水属潜水，其余大都属承压水。仅当位于浅部风氧化带时，因层间隔水性遭受破坏而呈风化裂隙潜水存在。
三、含水层段的划分：
1、第四系砂砾孔隙含水层
主要分布于盆地及河、沟谷地带，含水量软弱，靠大气降水及季节性水流补给，仅供当地农村人、畜用水。在无污染地区，水质一般良好，多为重碳酸〃硫酸－钙〃鎂型水，PH值7.12～7.8左右，总硬度181.62～309.42mg/L。
2、二叠系砂岩裂隙含水层组
二叠系含水层主要是厚层砂岩裂隙含水，在二叠系分布较广的山区，其沟谷及两岸常有下降泉出露，泉水出自砂岩层中，水量随季节变化很大。在无污染地区，水质良好，常作为当地供水水源。水质类型为重碳酸〃硫酸（盐酸）－钾钠〃钙〃镁型，PH值7.4～7.8，总硬度：专门水文孔资料56.16～237.6mg/L，井下资料428.04mg/L。
3、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组
石炭系含水层分布在层位稳定、厚度大、岩溶裂隙较为发育的厚层石灰岩中，其富水性变化也很大。一般与石灰岩所处位臵及岩溶发育程度又与地形地貌、地质构造、地下水动力条件有关。所以，富水地段多分布于盆地、沟谷及地质构造较为发育地区。区内在上覆地层厚度大于50m，且距河
谷较远的地段，往往富水性很小。水质多为重碳酸〃硫酸－钙镁水，局部受煤系地层中尤其是煤硫分的影响，水质发生变化，多为硫酸〃碳酸－钙〃镁型水。PH值7.4，总硬度122.76～309.42mg/L。
4、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组
主要赋存于奥陶系统下马家沟组石灰岩中。该组石灰岩厚度巨大，岩溶裂隙发育，溶蚀强烈，层位稳定，补给充分，富水性极强。地下水总的径流方向是自东北、北部向南流动，富水性也由北向南渐渐变好。中部好于北部，南部好于中部。相对隔水层为中奥陶统底部之含石膏脉的泥质角砾灰岩。水质类型属重碳酸－钙型或重碳酸〃硫酸－钙〃镁型水，PH值7～7.5左右，总硬度162.6～441.07mg/L。中奥陶统混合抽水单位涌水量一般为0.65～5L/s.m，最大可达15～23L/s.m。
上述4个含水层组，在一定的地质条件下会发生水力联系。如地质构造发育导通各含水层时，或相对隔水层较薄弱、缺失时，各含水层之间会有互相补给情况发生。多数情况是上层水补给下层水，只有下部含水层水头高于上层含水层水头，且有联系渠道时，才有可能发生下层地下水补给上层水的情况。
第二节 矿井充水条件
一、地表水体
凤凰山矿位于丹河中上游西岸，井田内发育有四义河和车渠河均属季节性河流。四义河位于井田北部，全长9.5km，流量0.0074～0.675L/s，车渠河位于井田南部，流量0.018～0.214L/s，井田内长1.5km。两河穿越井田后分别向东汇入丹河。为了抗旱蓄水，井田内先后建有水库、水池多座，其中常年有水的较大水库为：东四义人工湖，库容量52万m，山耳东水库，库容量147万m，车渠水库，库容量45万m。
二、井田主要含水层
1、第四系冲积层孔隙含水层
第四系孔隙潜水分布于四义河、车渠河等地段。含水量较为丰富，在河床地带水量大，远离河床则变小。一般含水层埋藏浅，直接接受大气降水补给，受季节影响大。井田内1检钻孔和井田附近巴公水井抽水资料，单位涌水量为0.0057～3.17L/s.m，渗透系数0.143～0.798m/d，水质类型为HCO3〃SO4-Ca型水。PH值7.1～7.5，潜水位深1.35～6.95m。村民人畜用水多采自该潜水层，水质硬度小，基本符合GB5749－85饮用水标准。
2、风化壳裂隙含水层
风化壳主要发育于二叠系地层裸露区或浅埋地带，风化壳深度30～50m，裂隙随埋藏深度增加而减弱。一般地形较高处比较低处发育。其含水性多与地表汇水面积及风化壳底部隔水层的隔水能力有关，水量大小不等。据215、253、510、333
1检、2检等水文孔抽水资料，其单位涌水量为0.0034～0.90L/s〃m，渗透系数为0.0075～1.94m/d，水位标高775.85～820.41m。
3、二叠系砂岩裂隙含水层
二叠系含水层主要为3号煤层老顶砂岩及石盒子组砂岩，含水性较弱。据215号孔和井田附近450号钻孔抽水资料，单位涌水量为0.00035～0.059L/s〃m，渗透系数0.0017～0.342m/d。水质类型为HCO3－K〃Na型水，水位标高708.10～778.97m。
4、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组
石炭系含石灰岩5～7层，其中含水层主要为K2、K5石灰岩。K5灰岩含水层厚0.40～10.89m。据2检孔和510孔抽水试验资料，单位涌水量为0.006～0.07L/s.m，渗透系数0.129－1.56m/d。K2灰岩含水层厚1.28～17.85m，是15号 煤层的直接顶，据钻孔抽水试验，单位涌水量0.00058L/s.m左右。渗透系数0.0038m/d。水质类型为HCO3－Ca〃Mg型水，PH值7.3，水位标高762.40～768.50m。由于埋藏较深，太原组灰岩含水性较弱。
5、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组
本井田奥陶系中统以中厚层状石灰岩为主，夹薄层泥质灰岩。富水段主要是下马家沟组灰岩。钻孔中见有1～3层溶洞发育的层段，厚约35～40m，钻孔初期水位标高600m以
上。近十余年，由于气候因素及人工大量开采，奥灰水位呈逐年下降趋势。根据井田内4号水源井成井资料和1990年观测资料，该水源井奥灰水位由1977年633.20m至1990年下降为598.40m，水位下降达34.80m。经凤矿最近对井田东南部5个水源井进行调查，其奥灰水位标高为572.45～582.55m，平均579.35m，比1990年又下降近20m。井田处奥灰水位埋深约300～400m，根据凤矿水源井奥灰水位最新观测资料和区域奥灰水水力坡度（1‰）推测，井田处奥灰水位准标高约579～586m左右，流向由北向南。参考邻区资料，奥灰单位涌水量5.00～14.22L/s.m。另据凤矿水源井资料，单井出水量1053～2174m/d，总硬度162.6～441.07mg/L，水质类型为低矿化度HCO3〃SO4－Ca〃Mg型水，是本区的主要供水水源。
三、隔水层
1、本溪组及15号煤层底板泥质岩隔水层组。本溪组平均厚度9.65m，本溪组至15号煤底平均厚度5.07m，主要由泥岩、铝质泥岩组成，岩性致密，细腻，不透水，为阻断奥灰水进入15号煤层的主要隔水层组。
2、石炭二叠系泥质岩层间隔水层。在石炭、二叠系各灰岩、砂岩含水层之间均分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩。岩性致密，不透水，可起到良好的层间隔水作用。但位于浅部地带时，因受风化作用影响，其隔水性能将受到破坏，甚3
至消失。
四、构造对水文地质条件的影响
井田内无大的断裂构造，只在开采中发现一些落差5m以下的小断层，一般无涌水现象。
西部白马寺逆冲断层属井田边界断层，断层面与15号煤层接触标高为560～750m。奥灰水位标高579m左右。大部地段奥灰水位低于15号煤层底板标高，只是凤53号钻孔附近15号煤层与白马寺断层接触处，煤层底板标高为560m，低于奥灰水位标高，存在奥灰水沿断层带突入15号煤层的可能性。开采中应加强防范。
井田内陷落柱发育，开采3号煤层时发现陷落柱40个，开采9号煤层时发现10个，地表无痕迹。陷落柱分布无规律，它属奥灰岩溶塌陷形成。凡遇陷落柱的地方，煤层均遭破坏。虽然根据3、9号煤层开采情况，所遇陷落柱基本不涌水，但今后开采15号煤层时，在15号煤层底板标高低于奥灰水位580m的地段由于属带压开采，有导通奥灰水的可能。因此，在底板标高580m以下块段，如Z1、Z2、Z4向斜轴部开采15号煤层时，对已发现的陷落柱，均应进行探测，先探后采，并留设防水煤柱。对开采中发现的新陷落柱要谨慎对待，防止透水事故的发生，确保安全生产。
五、矿井充水因素分析
1、地表水
煤矿地质报告
地质报告, 报告, 实习报告
目 录
一、前言
------------------------------------------------------------------------------
-2
二、实习地区地质概况----------------------------------------------------------3
1. 地层
-----------------------------------------------------------------------------3
2. 构造
-----------------------------------------------------------------------------6
4. 水文地质及工程地质现象--------------------------------------------------9
三、主要收获和建议
-------------------------------------------------------------11
四、附图
------------------------------------------------------------------------------
-13
一、 前言
为了巩固教学和学习成果，让我们对各个地层的结构岩石特征有个深刻的认识。于2009年11月22日至25日进行了地质野外实习，实习地区为重庆市北碚地区。北碚地区地处四川盆地东南部，位于重庆市西部主城区以北，市区西北郊的缙云山下、嘉陵江畔。介于东经106°18′～106°41′，北纬29°38′24″～30°05′09″之间。东接渝北区，南连接沙坪坝区，西接璧山县，北邻合川区。全区幅员面积755.Km2，区内辖有17个镇、2个街道
办事处。
嘉陵江是流经北碚最大的河流，北碚段长45.1Km，支流有璧北河、黑水滩河、龙凤溪、马鞍溪、明家溪等。最高洪水位214m，最低枯水位176.61m，水系丰富，全区水资源总量为42676.55万亿m3，理论发电量13423千瓦。北碚属亚热带季风湿润气候、热量丰富、雨量充沛，有春早、夏热、秋短、冬迟特征。最高气温39℃，最低气温1℃，年平均气温18℃. 重庆地处四川盆地东南部、长江与嘉陵江的汇合处。重庆交通发达，在陆路方面既有川渝、成渝、襄渝等铁路交汇于此，又有遂渝高速、121国道、渝合高速公路贯穿境内。重庆是中国西部唯一集水陆空运输方式为一体的交通枢纽，横贯中国大陆东西和纵穿南北的几条铁路干线、高速公路干线在重庆交汇，3000吨级船队可由长江溯江至重庆港，重庆江北国际
机场是国家重点发展的干线机场。
通过这四天的实习,加深了我对地质这门课的认识,让我从书本中走了出来,亲眼见到了真实的地质现象,了解了断层、背斜和滑坡等重要的地质现象,亲自观察了和体验了各种岩石
的分布和形态。实习对我们即将来开展的工作来说具有十分重要的意义：
1.实习使课堂所学理论和基本知识与实习地区实际相结合，巩固和加深课堂知识；
2.培养我们运用已学知识分析和解决问题的能力；
3.通过实习，使我们学习到一些基本的野外观察、记录、罗盘测产状、野外阅地质图等基
本方法；
4.培养我们吃苦耐劳、不畏艰险的革命精神；严肃认真、实事求是的科学精神；热爱专业、
勤奋学习的良好思想。
实习共进行了四天，沿四条路线进行了观察、实习：
第一天，11月22日，星期日，天气：晴。
路线：朝阳桥→白庙子→水文站→江北水泥厂→张飞洞（观音寺）。
第二天，11月23日，星期一，天气：晴。
路线：朝阳桥→金钗背。
第三天，11月24日，星期二，天气：晴。
路线：朝阳桥→白庙子
第四天，11月25日，星期三，天气：晴。
路线：上午，朝阳桥→干洞子→水岚垭→黄桷镇；
下午，金刚碑→北温泉
二、 实习地区地质概况
北碚属西南坳褶带，华蓥山隔挡式复背斜帚状弧形构造区重庆狐一部分。牛鼻峡、温汤峡、观音峡三个背斜与转龙、歇马、静观三个向斜自东南向西南相间平行排列，嘉陵江从西北向东南横流而过。境内由低山槽、山麓裸丘、浅丘和沿江河谷构成。区内平均海拔200～400m,金刀峡最高山顶为区内海拔最高处，其海拔高度为1342m,最低处为童家溪处境，出境处海
拔175m。
(一)、地层
区内出露的地层由二叠系到第四系，期间缺失白垩系和第三系的地层。二叠系和三叠系中、下统均为海相地层，三叠系中统以上的所有地层均为陆相沉积物。现由老到新叙述如下：
1.二叠系（P）
该区域最古老地层为二叠系上统长兴组（P2Ch），观察点位于水文站，为观音峡背斜核部。长兴组岩层厚度约为90m～100m，岩性为灰色中～厚层状到块状隐晶质灰岩，普遍含致密的燧石结核，呈杂乱状分布。本层内含腕足类、有孔虫类、珊瑚动物化石，说明本地层为海
相地层。站在观音峡背斜核部水文站位置，可看见张节理发育。该组岩层产状为174°∠24°，与三叠系下统飞仙关组有时呈整合接触关系，有时呈假整合接触关系。
2.三叠系（T）
三叠系在本区域内分布最广，多出露于背斜构造上。厚度与岩性变化较明显。
（1）下统（T）：包括飞仙关组和嘉陵江组。飞仙关组主要为粘土岩类夹石灰岩，嘉陵江
组为石灰岩和白云岩组成。他们均属海相沉积。嘉陵江组共包含4个岩性段。
A．飞仙关组（T1f）：飞仙关组据其岩性特征共分为5个岩性段，总厚度约为550m，其中第一、三、五段为含煤段。飞仙关组为浅海相的页岩、钙质页岩、泥灰岩、泥质灰岩、石灰岩等岩石组成。分布于背斜构造的轴部，形成中央山脊。本组地层以柔性的粘土岩为主，
反映在地貌上多呈缓坡地形或馒头形的孤山。
第一段（T1f1）：该段总厚度大约为100m，下部为紫色薄层状泥灰岩夹青灰状泥质页岩。中部为暗紫色薄到中厚层状泥灰岩夹紫色钙质页岩。上部为暗紫色厚层状到块状泥灰岩。该段岩层可观察到断面为平坦状或贝壳状断口，表明该段岩层形成过程为快速沉积。本段
与上二叠系长兴组有时呈整合接触关系，有时呈假整合接触关系。
第二段（T1f2）：本段厚度为35m左右。上部夹紫色钙质页岩和泥灰岩，顶部为鲕状灰色石灰岩，下部为薄层状浅紫色泥质石灰岩。本层岩性和厚度的横向变化大，产状为
135°∠43°。本段内有节理发育。
第三段（T1f3）：本段厚度为200m左右，主要为紫色页岩，中间夹条带状、薄层状泥质灰
岩、生物碎屑岩等。中下部为灰色泥质灰岩夹紫红色钙质页岩。
第四段（T1f4）：本段厚度为100m左右，下部为浅灰色到灰绿色泥质石灰岩和石灰岩。中部为钱灰色厚层状隐晶石灰岩，有时夹鲕状石灰岩和虫迹灰岩的薄层。上部为浅灰至灰色厚层状到块状的鲕状石灰岩。本段地质条件较好，可做水泥原料。该段产状为148°∠43°。
第五段（T1f5）：本段厚度为70m左右，主要为紫色泥灰岩、钙质页岩和灰色泥质石灰岩构成，岩性较软弱。本层下部为紫色钙质页岩夹灰色薄层状泥质石灰岩，中部为浅灰色中厚层状泥质灰岩，夹少量钙质页岩。上部为紫色钙质页岩，夹灰色薄层状到中厚层状的泥
质灰岩和石灰岩。
B．嘉陵江组（T1j）：该组为一套浅海相得碳酸盐岩层，含有丰富的石膏、岩盐等矿床。
其岩性特征可分为四个岩性段，总厚度为500～520m左右。
第一段（T1j1）：本段厚度约200m左右，主要为浅灰色、灰色薄层状到中厚层状隐晶致密结构泥质石灰岩，其含泥量在5～25%之间，岩层顶底部含泥量较多，中部含泥量相对较少。
在本段可观察到平坦状或贝壳状断口。本段岩层产状为140°∠40°。
第二段（T1j2）：本段厚度约80m左右，下部为浅灰至灰白色薄层至中厚层状白云岩与白云质石灰岩，夹一层紫色和绿色钙质页岩和泥灰岩。上部以浅灰色至灰色中厚层状灰岩为主，夹有白云岩和灰质白云岩。本段内可观察到较多的岩溶角砾岩，角砾化现象明显。角砾岩成分主要为石灰岩和白云岩碎块，其中石灰岩占绝大多数，胶结物为灰质和白云质。
该段存在张型角砾岩，多孔、含水，可观察到溶洞，溶洞内岩溶水流至嘉陵江。
第三段（T1j3）：本段厚度约100m左右，有的地方超过100m，以浅灰色中厚层状隐晶结构石灰石为主，夹少量的白云质石灰岩、虫迹灰岩等。本段岩层面可观察到波痕现象，表明
为浅海沉积环境。
第四段（T1j4）：本段厚度约100m左右，以白云岩和盐溶角砾岩为主，深部含石膏，是北
碚区域内主要的石膏矿产层。
以上三叠下统内，各组、段之间地层均为整合接触。
(2) 中统雷口坡组（T2l）：本层主要为灰白色～黄灰色厚层状灰质白云岩与灰褐色钙质页岩组成不等厚的互层。白云岩坚硬，风化后为淡黄色，风化面为粉砂状；钙质页岩页理发育，风化后为褐色泥状。雷口坡组底部以一层水云母粘土岩（绿豆岩）的底界与嘉陵江组呈整合接触。雷口坡组深部含石膏，与T1j4同为北碚区域内主要的石膏矿产层。本层与上
统须家河组之间一般为假整合接触。
（3）上统须家河组（T3xj）：该组主要为一套陆相沉积的含煤地层，由于所含的厚层状长石石英较多，抵抗风化、剥蚀的能力较强，故在背斜构造的两翼成对称出现，分布方向与构造方向一致，形成锯齿状的外山。其岩性可分为六个岩性段，其中第一、三、五段为含
煤段，含煤层一般较薄。
须家河组底界与三叠系中统的雷口坡组呈假整合接触。在分界处可以观察到该两组分界面起伏不平，分界面上有灰白至黄灰色的高岭土质粘土或底砾岩（粒径＞2mm，成分：黄色部分为石英，黑色为燧石，硅质胶结，含少量Fe）存在。粘土层中有时可以看见下伏岩层的
石灰岩角砾。下面就第一段和第二段进行描述。
第一段（T3xj11）：该段为含煤地层，为浅灰色砂质页岩和灰黑色碳质页岩夹薄煤层（每层厚度约为20～30m）。本层夹有少量砂质泥岩，底部有粘土层和底砾岩（粒径＞2mm，成分：黄色部分为石英，黑色为燧石，硅质胶结，含少量Fe）存在。本层可观察到下降泉。
第二段（T3xj12）：为浅灰至灰色厚层状石英砂岩，风化后为黄灰色。产状测量为
300°∠80°。
图No：1为须家河组、雷口坡组以及嘉陵江组部分地层剖面图。
3. 第四系更新统江北砾石层（Qp）：其上部为江北砾岩，由岩层和砾石层组成。该岩层以北碚黄桷树一带为典型，由于水动力的作用，该岩层呈层状定向排列分布，扁平面向上游方向倾斜，砾石倾斜方向跟水流方向相反。江北砾岩主要成分为白色脉状石英（风化后略带黄色）、灰色细石英砂岩碎块和黑色燧石构成，钙质胶结。图No：2为黄桷镇东阳嘉陵
江大桥边距桥墩大约40m处江北砾岩剖面图。
（二）、构造
北碚地区为华蓥山分支式褶皱及川东宣汉——重庆平行褶皱束的南延部分。主要特征是，背斜褶皱紧密，向斜褶皱宽缓，构成隔挡式构造（组合形态）。褶曲两翼不对称，轴面扭转弯曲，枢纽呈波状起伏，变化大，高点多，枢纽时起时落，轴线向南分支明显，向被收敛合并。在地质构造上 ,北碚区为西南地台、川东南坳褶带、华蓥山隔挡式复被斜帚状弧
形构造区重庆弧的一部分。
断层在实习区内较发育，主要为纵向逆断层，其走向与构造线方向基本一致，属压扭性断裂，多分布在背斜轴部及倾没端，其次为横向正断裂，属张性断裂。压扭性断裂规模大，
延伸长，观音峡背斜西翼白庙子断层就是一例。
区内节理较发育，受构造部位及岩性的双重控制。从构造来说，多发育在背斜轴部，近轴部倒转翼部、褶皱倾没端以及断层旁侧。从岩性来看，多发育在脆性岩石比较密集的地方。
如白庙子附近的观音峡背斜倾伏部位的P2ch的燧石灰岩。
1. 褶曲构造
北碚区内背斜、向斜相间排列，多呈北东方向延伸，一般在倾角10°～25°。现就其主要
构造描述如下：
（1）观音峡背斜。观音峡背斜是华蓥山褶皱带中的主干褶皱束，位于中央，北起三江坝，南至长江猫儿峡，长约95Km，大致呈NE25°方向展布，向南受南北构造归并呈NE5°左右，
枢纽波状起伏，轴面弯曲、扭转。
两翼依次为对称出露有P2L、P2Ch、T2j、T2l、Txj等，为一狭窄不对称的枢纽背斜。其中从朝阳桥过来的一段观音峡背斜剖面素描示意图如图（1）所示，图中从左到右分别是T1j4、
T2l、T3xj、T3xj1、T3xj2等。其中1、3、5为含煤层，2、4、6为石英砂岩。
（2）温塘峡背斜。位于观音峡背斜西侧。在北温泉一带可观察到，温塘峡背斜南东翼倾角较陡（倾角大约80°左右），北西翼倾角相对较缓，顶部趋于缓和水平，局部呈箱型形状。
具体见图No：3所示。
2. 断层
该区域断层多分布在挤压应力最强的的背斜轴部及倾向较陡或近于倒转的近轴翼部、向斜部位相对较少，以走向压性逆断层为主、横向正断层次之。现将实习时所见断层分别进行
描述。
（1）新坪子金钗背逆断层
该断层呈NE25°方向延伸，倾向南东，断层面弯曲，倾角变化大。压性特征明显。具体如剖面图No:4所示。破裂面上可观察到擦痕和阶步。从擦痕和阶步特征可看出，上盘T1f1
逆冲在下盘T1f2之上。观察到该断层的主要证据有以下几点：
a. 上盘T1f1于金钗背位置突然中断，不连续；
b．断层面附近有断层泥、断层角砾存在；
c．断层上盘岩层老，下盘岩层新，T1f1逆冲压在下盘T1f2之上；
d．断层下盘有牵引褶曲现象，其弯曲突出方向显示了下盘的移动方向。
（2）白庙子断层
白庙子断层为华蓥山断裂带的组成部分，沿NE20～35°方向延伸，该断层位于观音峡背斜西翼。该断层发生在T1f3和T1f4之间，T1f3和T1f4突然中断，错开。上盘T1f3逆冲到下盘T1f4之上，老岩层盖在新岩层之上。在断层面还可以观察到牵引现象的发生，下盘向下突，上盘上突。牵引现象指示，上盘上升，下盘下降。由两个大致平行的断裂面之间夹
层呈“S”装接触。具体见图No：5所示。
（3）观音峡背斜核部轴部断层
该断层位于白庙子断层移动，断层面倾向南东，其走向大体与褶皱轴线一致，破碎带明显。
有次级小断裂，牵引现象普遍，断层上盘P2Ch含燧石结核石灰岩逆冲到下盘T1f1泥灰岩
之上。具体见图No:6。
(4)新坪子——二绞车逆断层
位于观音峡背斜西翼T1f1和T1f2地层之间。断层上盘T1f1紫色厚层块状泥灰岩逆冲到下盘T1f2薄层鲕状灰岩上。上盘拖拉现象明显，下盘岩层产生小型弯曲，局部倒转。具体见
图No：7所示。
（5）新坪子断层（新坪子点）
该断层点位于白庙子和水文站之间的新坪子。在该断层面，T1f1和T1f2突然中断、错开。在断层面上可以观察到破碎带。断层上盘T1f1盖在下盘T1f2之上。牵引现象明显，下盘向下突，上盘上突。牵引现象指示，上盘上升，下盘下降。断层裂隙层可见作竖立定向排
列的角砾石。如图No：8所示。
3. 节理
该区域节理较为发育，多分布在褶皱构造的轴部、近轴翼部以及断层的两侧。在白庙子码头的T1f2所构成的小褶曲部位节理发育明显，在这里可以观察到较为明显的横张节理和纵
张节理，横张节理和纵张节理相互穿插切割。
（三）、矿产
北碚地区矿产资源储藏丰富，有煤、石膏、石灰石、白云石、石英砂、方解石、硫铁、磷铁、耐火粘土等，另外还有砂岩、河沙、卵石等。区内非金属矿储量大、品味高。其中石
灰石20亿吨、石膏10亿吨、煤上亿吨。
1. 煤
区内主要含煤地层为须家河组（T3xj）第一、三、五段，煤层多，煤质佳，但煤层薄，
大多煤层厚度在0～60m之间。
2. 白云石矿
产于该区的雷口坡组(T1l1)层位中，多分布在观音峡背斜的两翼，呈似层状，MgO含量一般在18—20%，储量丰富，质量优良。它是钢铁工业的主要辅助原料，小南海，北碚文星场，
水南垭都在开采。
3. 石英砂矿
在本区为石英砂岩，多产于须家河组上部,矿层厚一般在5—8米,SiO2的含量在98%以上,
各出露地带都在开采,是重庆地区玻璃的主要原料。
4. 石膏
本区内主要产于三叠系下统嘉陵江组第四段（T1j4）和雷口坡组，区内石膏含量丰富。
5. 石灰石矿
主要产于该区的飞仙关组与嘉陵江组层位中，多分布在观音峡背斜的两翼或轴部中， 储量
丰富，质量优良。 它是钢铁工业的主要溶剂原料，也是建筑材料的主要材料。
（四）、水文地质及工程地质现象
本区进行过1/20 万正规的水文地质几工程地质测量。大量资料证明:水文地质较为简
单，出露多为中生代沉积岩，兼有二选系和第四系,岩性为碳酸盐,碎屑岩和松散堆积三类。由于受构造变动和地质营力的长期影响，其各类地下水是地质条件有所变动，地形、地貌
特征对含水的形成也有影响。
区类气候湿热，雨量充沛,地表泾流丰富,地下水不断得到补充。由于降雨在时间上，四
季不均匀性特征,岩溶水和裂隙水随季节而变化。
1.地下水的类型：
1）.本区以碳酸盐岩溶水为最充沛，多呈条带状分布在背斜轴部或翼部的嘉陵江组石灰岩
中。顺构造方向作，多以泉，暗河等形式出露。故泉水点和暗河多。
2）.层水间:由于该区多以厚层碎屑岩石和粘土类(页岩、泥岩)以及煤层相间分布，故具层间水性质,主要分布于背斜翼部和披盖厚的轴部，以沿层运动为主，少部分向自流盆地泾流，
排泄于横切河谷及煤硐。水量稳定,流量不大为其特征。
3）.裂隙长:多分部在岩性为红色泥岩夹不稳定的砂岩透镜体和内陆湖泊碎屑沉积的地层中，地貌上诚丘陵和低山地带，流量小，富水程度底,地下水不据大区域循环为特。
4）.孔隙水:主要分布于河漫滩及各阶级的砂砾，卵砾石孔隙之中，含水性受岩性控制，富水程度取决于堆积物的高低和切割形态，受江。河水量的影响，各阶级地含水性不一为其
特点。
5）.地下暗河：地表的水垂直往下流（垂直循环带） ；漏到一定程度则有水平溶洞（季节变化带），形成不规则的水网；r溶洞下有一水平循环带，常年有水，冬少夏多；水平循环
带下有深部循环带，水流向长江。如图 NO：9。
2 地下水质及化学特征：
当前由于工业不断发展，工业用水逐年增大，大量废水、污水不断地向地下渗透，严重影响地下水的水化学性能。为了人民的身体健康，加强环境保护、生活用水的要求一定要符合标准，查明地下水水质是一项重要任务。实习区内主要水化学类型：重碳酸钙型、硫酸盐型、混合型等，阳离子为Ca+、Na+、Mg+，阳离子为Hco3-、so4-、Co3-、Cl-，离子含
量都有所不同，分布地带也不一样。
3ֽ 实习区内温泉(北温泉)特征：
1）.多出露与峡谷地带，分布标高多在180—320米的水平标高上。
2）.温泉的出口地层为嘉陵江组，个别的在须家河组中。
3）.温泉多沿层面和节理、裂隙面流出，少数与断层有关。
4）.一个温泉往往有多个出露点(北温泉就有就九个)。
5）.水温一般在30--40℃，最低27 ℃，最高47℃，同一出露点,水温各有差
异。 6）.但个泉点流量为1—38
升/秒，多数在10升/秒内，全群流量多在100升/秒以下。
7）.温泉的动态变化较稳定，多于降雨量分配有明显关系
4、实习区（文笔沱）地质滑坡特征
滑坡是地表斜坡上的岩土体在重力作用下及其他因素影响下，沿着贯彻地表的破裂面向下
滑移的地质现象。可以分为三个阶段：蠕变阶段、快速滑移阶段、渐渐变慢，最后停止滑
移阶段。
影响滑坡的因素：
（1） 内因：①、岩性，后层状比较均匀比较稳定的边坡不易滑坡，薄层的较软弱泥岩、页岩、变质岩中的片岩、板岩、千枚岩等易产生滑坡。②、构造（主要是断裂构造），断层节理发育易产生滑坡，断层节理倾向与斜坡倾向一致且断层节理倾角大于斜坡倾角，不易产生滑坡，若断层节理倾角小于斜坡倾角，易产生滑坡。③、地形，较陡的地形边坡
存在时，坡度大于200时一产生滑坡。
（2） 外因：①.地表水和地下水的影响。②.震动（地震）③.人为工程活动（不
合理的）。
（3） 处理方法：①绕避；②去荷载（减重）；③加固（挡墙、抗滑桩）；④头重
脚轻用反压发；⑤挖盲沟；⑥修引水沟等。
本区温泉系地下深处碳酸盐含水层中之岩溶水受压，沿构造裂隙上升而形成。水温主要来源于地热(随温度增高而增高)。水文地质与石膏层有一定的联系。符合垂直分布规律，区内各背斜构造隆起高度不一，且同一背斜构造高点多，倾没频繁，而长江，嘉陵江河流对背斜横向深切，嘉陵江组出露分布广泛，而上下又有厚大的隔水层，构造上有极好的自流
盆地条件，这是区内温泉形成和出露的主要原因。
有关地质构造和地质营力等因素所决定的地形、地貌和岩体稳定性。碎屑岩在该区分布广泛，碳酸盐岩次之松散岩组多沿河床及斜坡分布，相互组合均有差异。通过不同类型基岩及力学试验分析表明: 碎屑岩为半坚硬和坚硬岩石类；粘土泥岩类性软，抗分化能力弱、抗压、抗剪能力低；夹层砂岩随坚硬，而厚度不够稳定；碳酸盐岩系属可溶性岩石，易受地下水的溶解侵蚀，形成岩溶洞、暗河，同时，本区构造比较复杂，背斜褶皱紧密，隆起较高；河流深切，形成峡谷,地形坡度较陡，因此去内滑坡，崩塌也较普遍。为此，在进行建筑、工程施工时都得先进行工程地质普查、勘探、查明滑坡、地表，自然边坡变形破坏以及石灰华、地下暗河，岩溶的分布规律、特征,以及采用必要的防止措施和处理方法。以免对房屋建筑、平硐、巷道、桥梁、水坝坝基工程施工造成不必要的经济损失，为提高建
设事业的经济效益而努力。
三、主要收获和建议 ：
我们这次的"笃行"尽管只有短短四天时间而且条件很艰苦，不过我们从中实在学到了不少东西，能把所学的知识运用到实习中更使我们提高了继续学习的热情。本次实习令我们加深了对地质学的了解，更深刻认识到了学习地质学的意义，巩固了学习成果，体会到"学以致用”的道理，并且学会了一定的考察地质的方法要领和细节。例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法和工具的使用，一些考察的细节如做笔记应该用铅笔等等，学会基本的考察报告的写法，充分认识到地质考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察公司煤矿地区地质的兴趣，这些都将对我们日后
的学习乃至工作起到积极的作用。
这次实习使我懂得了对煤矿地质的一般了解方法，主要有以下几点：
1. 在辩证唯物论指导下，遵循“实践-----认识-----实践”的认识过程。
2. 对我们所要了解的地方作周密的观察和调查，并做实验，掌握相关资料。
3. 在积累资料的基础上提取有用的精华，归纳总结出规律，将感性认识上升为理
性认识。
4. 然后，再用所得的理性认识去指导生产实践，是实践中检验、充实和完善，使
之更加符合实际要求。
5. 不能机械的照搬谋种模式，要因地制宜，以辩证的观点抓住本质进行分析、归
纳和总结。
地 质
第一节 地 层
一、区域地层
本区黔北煤田西部，其区域地层划分可依据黔北煤田区域地层简表。区域出露地层由老至新有：寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系。区域地层缺失志留系、泥盆系、石炭系，其余各地层均有出露，其中以二叠系、三叠系地层分布最广。见表3-1-1。
表3-1-1 区 域 地 层 简 表
二、矿区地层
矿区及周边出露的地层有二叠系中统茅口组(P2m)、龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)、三叠系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。矿区出露地层特征见下表2-1-2。
表2-1-2 矿 区 地 层 简 表
现由老至新分述如下： （一）二叠系中统（P2） 茅口组（P2m）
出露于矿区西北部及矿界外北侧。主要为浅灰色～深灰色中厚层状～厚层状泥晶—亮晶灰岩，具缝合线构造，产珊瑚类、蜓等动物化石。本组出露不全，出露厚度大于100m。与上覆龙潭组呈假整合接触。
（二）二叠系上统（P3） 1．龙潭组（P3l）
出露于矿区北部，该区含煤地层，为一套海陆交互相的碎屑岩沉积。岩性由灰色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩、
煤层及少量灰岩组成。具水平层理、波状层理、交错层理，产腕足类、瓣鳃类、等动物化石，产大羽羊齿、鳞木等植物化石及植物化石碎片、煤核等。组内连续沉积，含煤一般17层左右，可采煤层5层， 4、15煤层为主要可采煤层，9、14、16煤层为局部可采煤层。4煤层位于该组中上部，厚1.42～2.96m，平均厚1.83m，距上覆长兴组31.55～43.85m。15煤层位于龙潭组底部，厚0.62～2.41m，平均厚1.25m。 16煤层厚0.48～1.00 m，平均厚0.73m，距15煤层2.26～6.77m。组厚89.70～142.60m，平均厚115.69m。与下伏地层呈整合接触。
2．长兴组（P3c）
出露于矿区北部，呈东西展布。主要由深灰色中厚层状灰岩、燧石灰岩组成，含燧石结核。顶部夹1～2层黄绿色蒙脱石泥岩，底部为0.47～6.40m不等的溶洞，充填物由燧石结核及砂泥组成。产腕足类及瓣鳃类动物化石，见中华准全形贝Enteletina Sinensis(Huong)等。本组地层在地表上常呈一陡崖、陡坡。厚度21.80～28.67m，平均23.10m。与下伏地层呈整合接触。
（三）三叠系下统（T1） 夜郎组(T1y)
广泛分布于本区南部。岩性主要为灰绿色、灰色、紫灰色、灰紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等，具缓波状层理、交错层理，产瓣鳃类、腕足类动物化石。组内连续沉积，与下伏地层呈假整合接触。厚度不全。根据岩性分为三段：
沙堡湾段(T1y1 )：主要为浅灰色夹深灰色粉砂质泥岩，产舌形贝等
动物化石。底部具水平层理及产植物化石碎片。厚度13.59～13.73m，平均为13.66m。
玉龙山段(T1y2 )：岩性主要为灰色、灰绿色泥质灰岩，夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。本次钻孔未揭穿，其厚度不详。
九级滩段(T1y3)：岩性主要为紫色、灰紫色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，夹灰色薄层状泥质灰岩。区内出露厚度不详。
（四）第四系(Q)
分布广泛，主要由松散的崩塌物、坡积物、沟谷冲积物、粘土等组成，厚度0.95～13.90m，一般6.88m。与下伏地层呈不整合接触。
三、地层研究程度
1．组的划分
大方地区二叠系、三叠系地层组的划分主要根据古生物群的面貌。采取槽探古生物标本经南京古生物研究所鉴定，组的划分与贵州省区域地层表相符。
2．段的划分
各段的划分主要依据岩性特征进行划分，段的分界线附近都有可靠的岩性标志层。地表及钻孔揭露的夜郎组地层分界线明显，准确性较好；含煤地层中有可靠的岩性、物性标志层，位置准确。
3．层的划分
根据岩石宏观特征的区别来划分各岩层。含煤地层中不同岩性的岩层，凡厚度大于0.50m者都单独分层，煤层及有意义的标志层则无论厚度大小都单独分层，分层鉴定以《含煤岩系标准岩芯鉴定手册》为标准。
总的说来，矿区地层的组、段对比可靠，层的划分较细，研究程度能够满足详查阶段的要求。
第二节 构 造
一、区域构造
本矿区构造位置位于扬子准地台(一级单元)黔北台隆(二级单元)遵义断拱(三级单元)毕节北东向构造变形区(四级单元)的南缘，处于马场东西向构造带与毕节南北向构造带交汇部位，主要构造线表现为近东西向。见图2-2-1。
图2-2-1 区域构造纲要示意图
矿区现今构造形迹主要定型于燕山运动。褶皱以北北东向为主，北部有北东和近南北向褶皱。断裂则以北东向为主，与褶皱走向大致平行，仅南部有东西向断层发育。井田位于杨子板块川滇黔盆地黔北断拱飘儿井向斜北部。倾角16～50°。
二、矿区构造
煤矿区位于瓢儿井向斜北端西北翼，为一缓倾斜单斜构造，地层走向EW，倾向S，倾角14°~19°。沿走向方向，地层倾角变化不大。从浅部到深部，地层倾角由缓变陡。区内见次一级小褶曲，北西、北东部断裂稍发育。
区内断层稍发育，在井田北西部的F1及北东部的F2、F3、F4断层。因断层均分布于井田深部或外围，所以对煤层开采有一定的影响。402、501钻孔中对F4有揭露。
1．F1断层：
由纸浆池向西南进入本区西北部拐点A附近，向西南部延伸，长约1000m。走向北东－西南，倾向北西，倾角65°左右，断层性质为逆断层，地层断距为30～180m。断层西南部地表长兴组灰岩与茅口组灰岩直接接触。
2．F2断层：
由坡头上向区外由南向北部延伸。断层走向南东－北西，倾向南西，倾角63°，断层性质为正断层，切割龙潭组及茅口组地层，地层断距约30m。
3．F3断层：
发育于矿区内，由两岔水至坡头上北交于F2断层，走南西－北东，倾向近北西，倾角73°左右，断层性质为正断层，地层断距约20～30m左右。
4．F4断层：
由矿区内中部ZK02钻孔附近，经501钻孔向区外北东延伸，走南西－北东，倾向近北西，倾角60°左右，断层性质为正断层，地层断距约30～50m，切割夜郎组玉龙山－沙堡湾段、长兴组、龙潭组、茅口组地层。钻探施工402、501钻孔揭露，402钻孔中断失4号煤层，断距约50m，501钻孔中断失长兴组灰岩，断距约30m。
5．F402断层：
为402钻孔揭露的局部小构造， 4煤层受其影响，被断薄。 综上所述，本区为一单斜构造，局部断层较发育，以正断层为主，地层产状沿走向和倾向均有一定变化，无岩浆岩影响，构造复杂程度属第二类—中等构造。
第三节 煤 层
一、含煤性
矿区内含煤地层为龙潭组，厚度89.70～144.60m，平均119.54m。龙潭组厚度从图2-3-1中看出，其变化方向是：由南向北变薄，1、2勘查线浅部最薄达89m，中部3勘查线较为厚，在130m左右。岩性由灰色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩、泥灰岩、煤层及少量泥灰岩组成。产腕足类、瓣鳃类等动物化石，含大羽羊齿、
鳞木等植物化石及植物化石碎片等。本次报告中未对该组进行分段。组内连续陆相沉积，含煤一般17层左右，可采煤层5层，为4、9、14、15、16煤层，其中4、15为主要可采煤层。
图2-3-1 龙潭组厚度等值线
二、可采煤层
(一)全区可采煤层
全区可采煤层2层，即4、15煤层，现简述如下： 1．4煤层
位于P3l上部，上距标一(长兴组灰岩)底界38m左右，下距9煤层18m左右，煤层厚度0.87～2.96m，平均1.60m，采用厚度0.87～2.96m，平均1.60m，不含夹矸，为单一煤层，结构简单，厚度变化不大，较稳
定。
顶板：直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩，间接顶板为泥质粉砂岩，强度一般。厚度一般为3.00m。
底板：直接底板为厚2.00m左右的泥岩。 2．15煤层
位于P3l下部，上距14煤层11m左右，下距16煤层4.00m左右，煤层厚度0.64～2.41m，平均1.54m，采用厚度0.64～1.53m，平均1.13m，含夹矸0～2层，厚度变化较大，较稳定。
顶板：直接顶板为粉砂质泥岩或泥岩，间接顶板为泥质粉砂岩，厚度一般为5.00m。
底板：直接底板为厚2.00～5.00m左右的泥岩。 (二)其它可采煤层
矿区内有9号大部可采煤层及14、16号零星可采煤层，现简述如下：
1．9号煤层
位于P3l中部，上距4煤层平均18m，煤层厚度0.39～1.64m，平均0.88m，采用厚度0.39～1.20m，平均0.70m，一般不含夹矸，仅401、402孔见1层夹矸，结构简单，全区大部可采，矿区中部沿3勘探线不可采，厚度变化较大，较稳定。
顶板：直接顶板为粉砂质泥岩或泥岩，强度低，厚度一般为1.00m，间接顶板为泥岩，强度低，稳定。一般厚度为3.50m。
底板：直接底板为泥岩、粉砂质泥岩，强度较低，水稳性差。厚度
一般为2.00m。
2．14号煤层
位于P3l中下部，上距9煤层平均34m，下距15煤层11m。煤层厚度0.28～2.04m，平均1.01m，采用厚度0.28～1.24m，平均0.79m，含夹矸0～3，结构较复杂，全区局部可采，厚度变化大，不稳定。
顶板：直接顶板为粉砂岩，强度较大，厚度一般为5.00m，间接顶板为泥质粉砂岩，稳定。一般厚度为2.00m。
底板：直接底板为粉砂质泥岩、泥岩，强度较低，水稳性差。厚度一般为3.00m。
3．16号煤层
位于P3l底部，上距15煤层平均4m，下距茅口组灰岩4.7m。煤层厚度0.48～1.00m，平均0.73m，采用厚度0.48～1.00m，平均0.70m，含夹矸0～1，结构简单，全区局部可采，厚度变化大，不稳定。
顶板：直接顶板为粉砂质泥岩，强度较低，厚度一般为2～5.00m，间接顶板为15煤层顶板。一般厚度为5.00m。
底板：直接底板为铝土质泥岩，局部为0.50m的泥岩，强度较低，水稳性差。厚度一般为1.40～10.00m。间接底板为茅口组灰岩。
三、煤层对比
(一)对比方法和依据
煤层对比的主要依据是标志层、煤岩层特征。在岩性方面，可选择层位厚度较稳定的灰岩、泥质灰岩、动物化石层为标志，在局部选择岩性组合作标志；在煤层特征方面，依据煤层的厚度、结构、夹石、煤质
及煤层组合关系，并结合测井曲线等进行对比。
(二)对比标志 1．岩性标志层
根据岩性特征，矿区内可建立较稳定的标志层3个，简述如下： 标一：为长兴组燧石灰岩，深灰色，中厚层状，含团块状燧石结核，厚21.80～28.67m，平均23.10m，全区稳定。下距4煤层平均38m。
标二：为4煤层，位于位于含煤地层上部，煤层厚度0.87～2.96m，平均1.60m，下距9号煤18m左右，不含夹矸，为单一煤层，结构简单，厚度变化不大，较稳定。
标三：为铝土质泥岩，位于位于含煤地层底部，厚1.43～10.05m，平均4.73m，全区发育稳定，气孔状及块状构造，含丰富的豆状、蠕虫状及云雾状黄铁矿。
2．煤层特征 (1)煤层间距
矿区内煤层间距有一定的规律，4号煤层位于P3l上部，为区内第1层可采煤层；9号煤层位于P3l中部；4、9号煤层之间间距18m左右；14号煤层上距9号煤层34m左右，下距15号煤层11m左右；15号煤层下距16号煤层4m左右，上距14号煤层11m左右，16煤层龙潭组最底部的一层煤。各主要煤层的间距变化不大，利用煤层间距对比较可靠。
(2)煤层结构
矿区内各煤层结构具有一定特征：4、9、16煤层结构简单，大部分
结构单一或夹一层夹石，14、15号煤层结构较复杂，间距近及物性特征明显，泥岩夹矸层数及厚度变化大。据此也可以对煤层进行对比。
(三)对比结论
以上述方法对比可采煤层，矿区内可采煤层层位较稳定，但是亦受地层倾角变化及煤层自身结构、厚度变化影响，总的来说矿区主要可采煤层对比较可靠。
四、煤层风氧化带
本矿区未进行煤的风、氧化样采取和测试，钻孔揭露的30m左右的浅部煤层，从宏观煤岩特征及物性特征来看，煤层无风化现象。其煤质资料与正常煤层测试的Mad、Ad、Qgr,d、Vdaf、真密度、视密度的指标都在各可采煤层测试值范围内，结果说明煤的风氧化带下界在煤层露头下25米至35米之间。
因此确定，本矿区沿煤层露头向深部平推30m为煤层风氧化带下界，煤层露头与煤层风氧化带下界间为煤层风氧化带。
第四节 煤 质
一、煤的物理性质
矿区内各可采煤层为黑色；块状、粉粒状为主，少量碎块状；各可采煤层主要为中－细条带状结构，玻璃、沥青光泽为主，似金属光泽为辅；断口主要为参差状，少量阶梯状、平坦状；内生和外生裂隙较发育，充填薄膜状、网状、脉状方解石，含少量结核状、透镜状、浸染状、星点状、瘤状黄铁矿。
二、煤岩类型
(一)宏观煤岩类型
宏观煤岩成分及类型：全矿区各可采煤层多以亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤和丝炭条带，煤岩类型主要为光亮型煤、半暗型煤，半暗～半亮型煤，少量半亮～半暗型煤和暗淡型煤。
各主要可采煤层的真相对密度、煤的视相对密度详见表2-4-1。
(二)微观煤岩类型
根据煤岩鉴定资料，煤的显微组分含有机组分和无机组分，有机组分又可分为镜质组和惰质组两大类；无机组分以粘土矿物为主，微观煤岩类型为微镜惰煤。区内选择302钻孔4、14、15煤层作煤岩鉴定分析，根据煤岩资料（见表2-4-2、2-4-3），对煤层的显微煤岩特征有进一步了解，煤层的显微煤岩特征如下：
1．有机显微组分
（1）镜质组（J）：75.42~86.99%。 （2）惰质组（S）：13.01~24.58% 2．无机显微组分
（1）粘土类：4.76~7.37%。 （2）氧化物类：2.88~12.14%。 （3）硫化物类：0.19~0.49%。
（4）碳酸盐类：2.32~3.27%。 （三）煤的变质阶段
镜煤最大反射率：2.91（4煤层）～2.98%（15煤层），平均2.95 %，显微硬度：平均为3.11kgf/mm2，4煤为3.05kgf /mm2，14煤层3.13kgf /mm2，15煤3.14kgf /mm2，煤的变质阶段：4、14、15均为Ⅶ1阶段。
表2-4-2 微 观 煤 岩 组 分 特 征 表
四、化学性质
各煤层煤质特征见表2-4-4。 1． 水分（Mad）
原煤水分：全矿区可采煤层以9煤层最低，平均为0.43%；4煤层最高，平均为1.63%。
浮煤水分：16煤层最低，平均为0.53%；14煤层最高，平均为1.45%。 2．灰分（Ad）
全矿区各可采煤层原煤平均灰分介于21.68%～36.71%，根据《煤炭质量分级、第1部分：灰分》GB/T 15224.1—2004的规定，全矿区煤层除14号煤层为高灰煤外，其余煤层均为中灰煤。
浮煤灰分：全矿区各可采煤层灰分平均值在8.60%～11.04%之间，详见煤质特征表2-4-3。
3．全硫(St,d)
矿区内各可采煤层实测原煤全硫(St,d)平均值在0.34%(9煤层)～3.18%(16煤层)之间，折算后硫分平均值在0.31%(9煤层)～3.05%(16煤层)之间，全区平均为1.23%。根据《煤炭质量分级、第2部分：硫分》GB/T 15224.2—2004的规定，9、14煤层为特低硫煤，4煤层为低硫煤，15煤层为中高硫煤，16煤层为高硫煤。
浮煤全硫(St,d)：全矿区可采煤层浮煤全硫平均值为0.86%，最低为0.34%(9煤层)，最高为1.69%(15煤层)。(各煤层原、浮煤硫分平均值详见煤质特征表)。
根据矿区采取煤层煤质试验成果，各可采煤层灰分变化较小，除14煤层为高灰煤外，其它煤层均为中灰煤，各可采煤层原煤平均灰分介于21.68%～30.56%之间。
各可采煤层原煤灰分、硫分在平面上的变化如下： (1) 4煤层
灰分(Ad)：介于17.85%～30.37%之间，平均21.96％，为中灰～高灰煤。矿区绝大部分为中灰煤，高灰煤仅302钻孔为30.37％；硫分(St,d)：介于0.19%～1.97%之间，平均0.73％，折算后平均硫分为0.63%，属特低硫～中高硫煤。矿区大部分为特低硫煤，分布于矿区的北部及深部，中高硫煤分布在矿区东北部及西北部，其余为中硫煤。详见图2-4-1。
(2) 9煤层
灰分(Ad)：介于19.03%～27.21%之间，平均23.12％，全区为中灰煤。硫分(St,d)：介于0.31%～0.37%之间，平均0.34％，折算后硫分平均为0.31%，属特低硫煤。
图2-4-1 4煤层灰分、硫分等级图
(3) 14煤层
灰分(Ad)：介于22.38%～36.71%之间，平均30.56％，为中～高灰煤。中灰煤分布于矿区东北部，其余均为高灰煤；硫分(St,d)：介于0.40%～0.59%之间，平均0.48％，折算后硫分平均为0.48%，属特低～低硫煤。矿区东北部为特低硫煤，。
(4) 15煤层
灰分(Ad)：灰分变化不大，介于17.95%～25.35%之间，平均21.68％，全区为中灰煤；硫分(St,d)：介于1.38%～5.87%之间，平均为2.68%，折算后硫分平均为2.43%，属中硫～高硫煤。矿区北部的中部为中硫煤，往深部硫分逐渐增大。详见图2-4-2。
图2-4-2 15煤层灰分、硫分等级图
(5) 16煤层
灰分(Ad)：27.59%，为中灰煤；硫分(St,d)：3.18%，折算后硫分为3.05%，属高硫煤。说明该煤层只采了1个钻孔样品。
表2-4-4 煤
质 特 征 表
平均值（点数）
19
最小值～最大值
平均值（点数）
20
最小值～最大值 平均值（点数）
21
平均值（点数）
22
综上所述，全矿区煤层灰分平均为23.86%，属中灰分煤；硫分平均为1.35%，经折算硫分平均为1.23%。其中9、14煤层为特低硫煤，4煤层为低硫煤，15煤层为中高硫煤，16煤层为高硫煤。
剖面上：全矿区各可采煤层原煤灰分变化范围较小，平均灰分介于21.68%～36.71%之间，平均灰分为23.17%，属中灰分煤。原煤硫分折算后平均介于0.31%～3.05%之间，各可采煤层平均硫分为1.35%，其中9、14煤层为特低硫煤，4煤层为低硫煤，15煤层为中高硫煤，16煤层为高硫煤。图2-4-3。
图2-4-3 各可采煤层煤质特征图
4．各种形态硫
原煤全硫(St,d)平均含量为1.35%，硫化铁硫(Sp,d)含量为0.01%，硫
酸盐硫(Ss,d)含量为0.00%，有机硫(So,d)含量为0.44%，这表明原煤中的硫主要是以的有机硫形式存在，硫化铁硫较少，只占总硫分的0.81%。说明原煤中的硫不易选。
同一煤层中原煤全硫和浮煤全硫的试验结果可以说明原煤经洗选后硫分的降低程度见表2-4-5.。从表中可知，原煤中的硫经洗选后有较大的降低，降硫率众1.04%～75.16%，且含硫量越高降硫率越大，高硫分煤可洗选为中低硫煤，中硫煤亦可洗选为低硫分煤。
5．挥发分(Vdaf)
原煤挥发分产率：最高为11.76%，最低为6.48%，全区平均为9.32%。根据《煤的挥发分产率分级》MT/T849-2000标准规定，该矿区煤层均为特低挥发分煤，仅16煤层为低挥发分煤。
浮煤挥发分产率：最高为8.42%，最低为6.67%，全区平均7.35%。 6．固定碳含量(FCd)
据各可采煤层测定的原煤水分、灰分及挥发分产率，计算出各基准固定碳含量百分值。根据《煤的固定碳分级》MT/T561-1996进行分级。见表2-4-6。
(二)元素分析
矿区部分可采煤层作了煤的元素分析，其分析结果，各项指标都比较稳定，变化幅度较小。各煤层原煤碳含量最小90.63%，最大91.37%；氢含量最小为3.58%，最高为3.67%，平均为3.61%；氮含量最低1.11%，最高1.17%；硫加氧含量最低为3.85%，最高为4.61%。
(三)其它有害元素
1．原煤磷(P)：全矿区含量在0.014%～0.022%之间，平均为0.018%。根据MT/T562-1996《煤中磷分级》标准的规定，全矿区可采煤层属低磷分煤(LP)。
2．原煤砷(As)：全矿区含量在1.20～2.5×10~4%之间，平均含砷(As)量为1.20～2.4×10-4%。根据MT/T803-1999《煤中砷含量分级》标准的规定进行，属一级含砷煤(ⅠAs)。
3．原煤氯(Cl)：全矿区含量在0.013%～0.019%之间，平均为0.016%。根据MT/T597-1996《煤中氯含量分级》标准的规定，全矿区可采煤层均属特低氯煤(SLCI)。
4．原煤氟(F)：全矿区含量在10～135×10-6，平均为50×10-6。根据MT/T966-2005《煤中氟含量分级》标准的规定，4、9、14煤层属特低氟煤（(SLF)，15号煤层为中氟煤(MF)。
5．煤灰中的二氧化锰(MnO2)含量在0.017～0.332%之间，平均为0.082%。各可采煤层煤中和煤灰中的MnO2含量均较低，对环境污染较少。
(四)稀散、放射性元素
1．原煤锗(Ge)全矿区含量在0.7～1.6×10-6之间，平均为0.9×10-6。 2．原煤镓(Ga)全矿区含量在9～164×10-6之间，平均为90.5×10-6。 3．原煤铀(U)全矿区含量在3～6×10-6之间，平均为5×10-6。 4．原煤钍(Th)全矿区含量在1～3×10-6之间，平均为2×10-6。 5．原煤五氧化二钒(V2O5)：全矿区含量在80～240×10-6之间，平均为140×10-6。
以上伴生元素含量均达不到最低工业品位，无利用价值。
(五)煤灰成分及其评价
原煤灰成分主要以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主，平均含量分别为50.50%、23.21 %、9.54 %，占灰成分总量的83.25%，其它含量占有的比例不大，最小为二氧化锰0.082%。详见表2-4-7。
该矿区各可采煤层的平均结渣指数为1.98，为中等结渣煤层，其中6号煤层为严重结渣煤；16、22、27、30、31、32号煤层为中等结渣煤。
五、煤的工艺性能
1．煤的发热量
(1)发热量是评价煤炭质量的重要指标，尤其是动力用煤。 原煤干燥基高位发热量介于22.255MJ/kg～29.150MJ/kg，平均值为26.567MJ/kg，干燥基低位发热量介于18.563MJ/kg～23.518MJ/kg，平均值为22.532MJ/kg。
根据《煤炭质量分级、第3部分：发热量》GB/T 15224.3—2004的规定，14、16煤层属于中热值煤，4、9、15煤层属高热值煤。
(2)浮煤发热量
矿区内各可采煤层浮煤干燥基高位发热量在32.128 MJ/kg～33.049MJ/kg，平均为32.683MJ/kg。详见煤质特征表。
2．碳酸盐二氧化碳(CO2)：矿区内碳酸盐二氧化碳含量多＜2%。 3．灰熔融性软化温度(ST)：各可采煤层煤灰软化温度介于1220℃～1350℃之间，平均为1285℃。属中等软化温度灰。
灰熔融性流动温度(FT)：煤灰融性流动温度为1430～>1500℃，平均为1465℃。根据《煤灰流动温度分级标准》MT/T853．2-2000的规定，属较高流动温度灰。
4．可磨性指数(HGI)：根据《煤的哈氏可磨性指数分级》MT/T852-2000标准规定，15煤层为极易磨煤；4煤层为易磨煤。
5．煤的泥化试验
各煤层顶、底板岩石的煤层的夹石进行泥化试验，计5件/2孔。其试验结果为：该矿区4、14、15煤层顶板、底板及夹石平均泥化比5.00%～6.00%。属较易泥化煤。其余煤层顶、底板及夹石平均泥化比均<5.00%，属不易泥化煤。见附表二。
6．热稳定性(TS)；仅16煤层作热稳定性试验，其TS+6为75.6%，TS6-3为17.3%, TS-3为7.0%。根据《煤的热稳定性分级》MT/T560-1996标准的规定，为高热稳定性煤(见表2-4-3煤质特征表)。
六、煤类
各可采煤层浮煤干燥无灰基挥发分5.36~8.83%，平均值为6.04%，浮煤干燥无灰基氢含量平均为3.19%.根据中国煤炭分类国家标准(GB5751—86)确定。该矿区煤层为无烟煤三号(WY3)。见表2-4-3。
七、煤的可选性
(一)煤的浮煤回收率
矿区内各可采煤层浮煤回收率平均值为40.95%，15煤层最大为47.67%，其次是4煤层为43.85%，14煤层最小为26.82%。按煤的理论浮煤回收率评价矿区内可采煤层煤的浮煤回收率，4、9、15煤层为中等可选，14、16煤层为极难选煤。
(二)煤的简易可选性
本次勘探中，由于煤样达部到简选样要求，因此未未进行可选性样试验，希望在以后煤矿开采建设中补做该项工作。
第五节 煤的工业用途评价
矿区内各煤层均具有广泛用途，主要为动力用煤，民用煤，火力发电。还可用于小型高炉炼铁、竖式石灰窑烧制石灰，煤矸石可考虑作水泥、低温烧制地板砖。本矿区煤层硫分主要为硫铁矿硫，较易脱除，在开采利用方面可对煤进行洗选脱硫或作配煤，以降低煤中硫分含量，达到合理利用资源，可避免对资源的浪费，并减少煤燃烧后所产生的二氧化硫对大气的污染和对锅炉、管道的腐蚀。
第六节 其它有益矿产
矿区内矿产丰富，除煤外，还有粘土、黄铁矿、石灰岩、稀散元素及煤层气等。粘土可烧制砖、瓦、钻探用泥浆及其它民用；石灰岩广泛分布，当地老乡用之作烧石灰原料及建筑石料，当地水泥厂亦用之作原材料。
一．煤层中的稀散、放射性元素
1．原煤锗(Ge)全矿区含量在0.3～1.6×10-6之间，平均为0.9×10-6。 2．原煤镓(Ga)全矿区含量在9～164×10-6之间，平均为90×10-6。 3．原煤铀(U)全矿区含量在3～6×10-6之间，平均为4.7×10-6。 4．原煤钍(Th)全矿区含量在1～3×10-6之间，平均为1.3×10-6。 5．原煤五氧化二钒(V2O5)：全矿区含量在80～240×10-6之间，平均为140×10-6。
二、黄铁矿：部分煤层及夹石中黄铁矿较多，黄铁矿在煤中赋存形式多为结核状、及蠕虫状星散状，可作副产品炼制硫磺，其开采价值在后面章节中单独叙述。
三、铝土岩：该矿层主要位于含煤地层底部，含泥质，一般为铝土质泥岩，全矿区发育，一般厚度为样化验。
4.00m，无专门开采价值，未进行采
资源储量估算
第一节 资源储量估算工业指标
根据《煤、泥炭地质勘探规范》(DZ/T0215－2002)附录E表E.2煤炭资源量估算指标的规定：煤矿内煤层倾角为12～15°，综合一般地区无烟煤可采厚度标准，最低可采厚度采用0.80m、最高灰分(Ad)为40%、最高硫分(St,d)为3%、最低发热量(Qnet,d)为22.1MJ/kg。
第二节 资源储量估算范围、对象
本次资源储量估算范围：整个矿区范围。各主要可采煤层均以矿区边界为界或风氧化带下界为界估算资源量。
参加资源储量核实的煤层为4、15共2层煤。矿区内的其它零星可采或不可采煤层，未参与资源储量估算。上述煤层中，4、15煤层的个别点原煤干基全硫平均值大于3%，其资源量未进行单独列出。
第三节 资源储量估算方法选择依据
资源储量估算方法，依据《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215－2002)执行。采用煤层底板等高线地质块段法进行资源量估算。估算公式为：
Q=S×N×d÷cosα
式中：Q-资源量(t) S-块段平面投影面积(m2) N-块段煤层平均厚度(m) d-煤层视密度(t/m3)
α-块段煤层平均倾角
第四节 资源储量估算参数确定
1．面积：在MAPGIS应用程序中，利用面积命令在煤层底板等高线及资源量估算图上进行量取，一般量取2～3次，取其算术平均值。
2．视密度： 各算量煤层的视密度为钻探所取煤芯样化验成果的平均值，由于各煤层只采取了一个样，化验测试结果偏高，因此其视密度值取矿区其它可采煤层视密度的一般值。见表5-4-1。
3．倾角：在煤层底板等高线及资源量估算图上，用块段内等高线的平距及高差计算倾角，再结合钻孔煤、岩芯及地表岩层的倾角，取几个倾角的平均值作为块段的倾角。
4．厚度：取块段内及附近工程可靠见煤点的厚度(真厚)计算其算术平均值，作为块段内煤层的平均厚度。
第五节 采空区边界圈定
由于矿区内目前没有生产矿井，矿区范围内的可采煤层多且均有出露，原来老窑形成的采空区大多在风氧化带范围内，所以本次工作，没有圈定采空区。
第六节 块段划分
资源储量估算块段的划分，原则上以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界。相应的控制程度，是指在相应密度的勘查工程见煤点连线以内或在连线之外以本种基本线距的１/４~１/２的距离所划定的全部范围。
跨越断层划定探明的和控制的块段时，均应在断层的两侧各划出30m～50m的范围内作为推断的块段。断层密集时，不允许跨越断层划定探明的或控制的块段。
小构造发育的地段，不应划定探明的或控制的块段。探明的或控制的块段不得直接以推定的老窑采空区边界、风氧化带边界或插入划定的煤层可采边界为边界。
块段编号按控制程度在煤层底板等高线及资源储量估算图上由上～下、由左～右、由高级至低级进行编号。
第七节 资源储量类型确定条件
矿区内煤层以较稳定类型为主，构造复杂程度属中等。按《固体矿产资源/储量分类》(GB/T17766－1999)要求，根据煤层的工程控制程度将本区煤炭资源划分为探明的内蕴经济资源量(331)、控制的内蕴经济资源量(332)、推断的内蕴经济资源量(333)三个类别。
331类别：在较稳定煤层中划分，工程线距为500m、孔或点距<500m，经济意义为内蕴经济的。
332类别：在较稳定煤层中划分，工程线距为1000m、孔或点距
<1000m，经济意义为内蕴经济的。
333类别：较稳定煤层中以2000m、孔距<2000m线距圈定，经济意义为内蕴经济的。
另外，资源量的类别划分还遵循下述原则：(1)探明的(331)及控制的(332)内蕴经济资源范围内，断层两侧留设30m断层煤柱，将其估算为推断的内蕴经济资源量(333)；(2)插入的煤层可采边界与探明的(331)内蕴经济资源接触时，外推30m圈定推断的内蕴经济资源(333)；(3)煤层风氧化带内未估算资源量。
第八节 资源储量估算结果
截至2010年2月底，矿区范围内的煤炭资源量共1085万吨。其中：探明的内蕴经济资源量(331)348万吨；控制的内蕴经济资源量(332)59万吨；推断的内蕴经济资源量(333)678万吨。331+332资源量占总资源量的37.5%。见表5-1。
煤矿水文地质条件分析
[摘要]本文通过对煤矿水文地质特征、充水因素及充水机理的分析，确定了该井田水文地质条件类型，研究构造破碎带导水性，划分水文地质区段，科学预测，重点防范，为矿井安全生产奠定基础。
【关键词】水文地质条件；许家坊矿区；含水层；地下条件分析
1、井田水文地质条件
许家坊矿区内主体构造为向西煤层+100m以上，已处在水位以上，形成透水边界，主要充水为地表水、及煤层顶板砂岩水。中西部煤层在+100m水平以下，承压水压0~4MPa，受到不同程度底板水威胁，因此煤矿井水边界条件是: 南北边界为导水补给，东部透水，西部为径流带。
1.1 地表水、地下水以及断层水。矿区内无地表水体，仅在矿区西北部有季节性溪沟，雨季流量同大气降水联系紧密。
1.2 地下水。根据水特征、岩性组合以及水力性质等因素，将矿区内各含水层（表1）、隔水层划分如下：
表1 含水层及厚度一览表
地层代号 含水层名称含 含水层厚度/m 富水性
Q 孔隙含水层 0~20 弱
T1 f 岩溶裂隙含水层 170
P3c+d 岩溶裂隙含水层 33 中
P3l 裂隙含水层 251 弱
P2m 岩溶水含水层 100 强
1.2.1散层孔隙含水层（Q）。由残积、坡积物组成，岩性主要为黄色、黄褐色粘土砂土、砂粘土及碎石土等。厚度0m~20m。主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟附近，其特点是孔隙度大，透水性好，受降雨补给明显，为浅层孔隙含水层。由于厚度不大，富水性弱，为弱含水层。