高层位为三段,岩性为砂岩、粉砂岩互层。与下伏下石盒子组呈整合接触。
1.2.2 地质构造
本井田总体上为伴随有宽缓波曲的单斜构造,地层在第17勘探线以北走向近南北,倾向东。17线以南走向为北东。地层倾角15o~30o 左右。
1、褶曲
在南部沿20线有较明显的向斜,轴向约北70°西。其次,在F4以西的浅部地段17线及12线附近也具有短轴向斜的特征。
2、断层
井田内除6805孔见一逆断层外,其余均为高角度的正断层。断层倾角一般为65°~70°东,以断层走向论,大体上可分为两组。14线以北为北北西走向外,其余均为北北东走向。其南部多为北东走向。根据地质报告,全区已经探清和基本探清的断层共有5条,其中对矿井开采具有较大影响的有F1、F2、F3三条断层。以上断层特征详见断层特征一览表1-2-1。
表1-2-1 断层特征一览表
断层 断层 断层 断层产状 探明 编号 F1 F2 F3 性质 正 正 正 落差 100 30 48 走向 N30oE N40oE N20oE 倾向 SE SE SE 倾角 30o~50o 30o~50o 30o~50o 程度 已探清 已探清 已探清 3、火成岩侵入情况及对煤层和开采的影响
根据钻孔揭露,上至上石盒子组,下到中奥陶统,各时代地层均有火成岩侵入。井田内火成岩岩体在厚度和个数上,总的趋势为由南向北变薄、尖灭和减少,说明火成岩由南向北侵入,但与F4断层有关的亦有由西向东侵入迹象。
火成岩的产状基本为似层状,只在个别地点存在非似层状岩体,产状为岩盖或岩墙,分析可能是火成岩沿裂隙或小断层侵入形成。
火成岩侵入井田内各时代地层中,因其属浅层侵入,温度不高,同时厚度不大,仅对岩层产生低变质作用。因此,对地层而言,火成岩促使加大岩层厚度和煤层间距,有火成岩侵入的地层如果将火成岩厚度减去,与正常的地层或煤层厚度和间距相等或基本相等。
火成岩对煤层的影响和破坏情况如下:
对1、2号煤层因侵入面积小,火成岩为煤层顶板,仅使煤层变薄和挤厚,未吞蚀煤层,因此,对1、2号煤层影响和破坏程度很小。
对8、9号煤层,因与火成岩接触较普遍,对煤层影响和破坏极为严重,煤层常被吞蚀而形成无煤带或部分挤压吞蚀使煤层形成不可采地带,严重地破坏了煤层的连续性和完整性,使可采煤层的面积和资源量大幅度减少,加上底部奥灰水的威胁,8、9号煤层已无法布置正常的工作面,故本设计将8、9号煤层的资源量列为不能利用的资源量。
1.2.3 矿井水文地质条件
本井田煤层埋藏较深,覆盖层厚,水文地质条件相对简单。本区初期开采上部煤层时,水文地质类型属于坚硬裂隙岩层水为主的水文地质条件中等的矿床;当开采下三层煤时,则为以裂隙岩溶岩层水为主的水文地质条件复杂的矿床。
1、含水层
本矿井自奥陶系灰岩至第四系冲积层共划分为7个含水层,自上而下分别为第四系卵石层、二迭系石盒子组砂岩、山西组大煤顶板砂岩、太原群野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩及奥陶系灰岩含水层,分述如下:
1)第四系卵石层含水层
卵石层厚度6.45~94m,一般50~60m,总的趋向南、北厚,中部及西部薄,间夹3~4层粘性土透镜体,卵石层一般为粘土所胶结,富水性较弱,单位涌水量为1.784~
3.883Lm.s。
2)二迭系石盒子组砂岩含水层
本含水层可分为石盒子组三段砂岩和石盒子组一、二段砂岩两组。
石盒子组三段砂岩为灰白色中、粗粒砂岩,硅质及泥质胶结,底部为粗粒砂岩,含小砾石,厚度较稳定,一般在40m左右,漏水孔多分布在此层。为一富水性弱的含水层。
石盒子组一、二段砂岩为灰绿色及深灰色中、细粒砂岩,分布有2~4层。为一富水性弱的含水层。大多为回采塌陷后,下部砂岩层水将渗至矿坑充水。
3)山西组2号煤顶板砂岩含水层
本含水层为2号煤层直接或间接顶板,层位不稳定,厚度变化较大,厚0~19m,一般6~8m。为富水性弱的承压裂隙含水层。
4)野青灰岩含水层
野青灰岩厚度0~2.78m,一般厚0.8~1.1m。砂岩以浅灰色细、中粒砂岩为主,在井田南北部厚,中部厚度变薄,本层为富水性弱的溶洞裂隙承压含水层。
5)伏青灰岩含水层
本层厚度0~4.49m,一般厚度2.5~3.5m,厚度稳定。该层透水性较差。为一富水性中等的裂隙水含水层,单位涌水量为0.0345Lm.s。
6)大青灰岩含水层
本层厚度0.6~8.54m,一般厚度5~6m,厚度变化较大,裂隙发育。为一富水性中等的裂隙含水层,单位涌水量为0.0699Lm.s。
7)奥陶系灰岩含水层
本层钻孔揭露厚度0.4~160.53m,一般厚度5~15m。在钻孔揭露的六、七、八段中,七段富水性强,灰岩岩溶裂隙发育极不均匀,呈多层状,垂向变化大,水平较稳定。八段岩溶裂隙发育,但多被铝土充填。六段为相对隔水层。本层为富水性强的裂隙含水层,单位涌水量为1.65Lm.s。
2、隔水层
在各含水层之间,普遍赋存有良好的相对隔水层。
1)井田东部覆盖层下段普遍分布15~70m的土类(粘土、砂质粘土、砂土)隔水层,层位较稳定,连续性也好,隔水性能良好。可阻挡地表水及潜水向煤系含水层的直接补给。
2)二迭系石盒子组砂岩与山西组2号煤顶板砂岩含水层间,赋存有40~50m左右的泥质岩层,这组岩层厚度稳定,岩石完整。在正常的情况下能够起到良好的隔水作用。
3)2号煤顶板砂岩、野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩各含水层之间均赋存有30~40m的粉砂岩、胶结致密的细粒砂岩及裂隙不发育的火成岩,可视为隔水层。
4)大青灰岩下距奥灰一般为37m左右,岩性主要为粉砂岩及铝土泥岩,穿插有火成