沈阳煤业（集团）有限责任公司红阳三矿
防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 第二节 矿井水文地质概况
红阳煤田为浑河、太子河冲积平原掩盖下的古生代煤田。本煤田位于新华夏系第二巨型沉降带中的下辽河断陷的东坡，与东西向太子河坳陷带的复合部位。具有华夏系及新华夏系构造体系的构造特点。煤田内“多”字型构造发育。
1.2.1 矿井地层
本区为第四系冲积层的全掩盖区，区内地层简单，沉积稳定。地层自上而下为第四系、侏罗系、二迭系、石炭系、奥陶系。奥陶系地层为本区煤系地层的基底。现由新至老简述如下：
（1）第四系（Q）
主要为冲积洪积、相及河漫相，湖沼相堆积，岩性为砂、砂砾、砾石夹少量粘土、亚粘土、亚沙土及淤泥组成，总厚度115～190m。与下伏地层呈不整合接触。
（2）新第三系（N）
由黄褐色、灰绿色泥岩、砂岩、砂砾岩组成，固结比较疏松，呈半成岩状态，偶夹薄层木质褐煤。厚0～57m。
（3）侏罗系上统大明山组(J3)
本组地层不整合超覆沉积在上古生界不同层位上，区内由东向西厚度逐渐加大。其岩性分为三段：
上段：梨树沟层。为一组灰色、灰绿色泥岩、灰白色凝灰岩，夹薄层砂岩、粉砂岩、泥岩及浅灰色泥岩。本组厚度大于100m。
中段：小岭火山岩层。以中酸性安山岩、流汶岩、安山质集块岩、凝灰岩为主，间夹薄层紫红色粉砂岩。
下段：小东沟层。以紫色厚层粉砂岩为主，夹薄层灰绿色杏仁状玄武岩。底部有20m左右的灰岩质砾岩。
（4）二迭系(P)
1下统下石盒子组(P12)：○按照岩性组合特征以中部B层粘土层为界，分为上
下两段，厚度230m。
上段：紫色、杂色泥岩、粉砂岩、粘土岩和灰绿色砂岩组成，顶部有紫色、
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防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 淡灰色A层粘土岩；底部有灰色具鲕状结构的B层粘土岩，厚度0～100m。
下段：底部以青灰、灰绿色厚层砂岩为主，夹薄层黑灰色粉砂岩及泥岩互层；其上为灰绿色厚层砂岩，具斑状结构，含植物叶化石，厚度0～130m。
2上统山西组(P11)：该组为本区主要含煤地层之一，含煤七层(层号1～7)。○
三煤和七煤在本区南部F19断层与F33断层相交部位局部可采。本组地层岩性主要由灰色、灰黑色中细砂岩、粉砂岩与泥岩互层，夹粘土及煤层组成。并夹一层海相泥岩，厚度为110m。
（5）石炭系(C)
1上统太原组(C3)：○该组为本区主要含煤地层，含煤七层(层号8～14)，其中
12、13号煤为可采层，两煤层间仅夹一层厚4.57m的黑灰色细砂岩。该组岩性组合特征可分为：上部黑色泥岩夹薄层灰岩段，中部砂岩段及下部含煤段和底部砂岩段（该层底部为D层耐火粘土）。厚度一般为85m。
2中统本溪组(C2)：平行不整合于奥陶统马家沟组之上。该组地层按岩性大○
致可分为上下两段，总厚约150.00m。上段由5～7层薄层灰岩和浅灰绿色砂岩，黑色粉砂岩互层组成；下段以黑色、灰色、紫色粘土质泥岩为主，夹灰绿色砂岩、粘土岩、灰色石灰岩及黑色泥岩，底部为山西式铁矿及G层耐火粘土。
（6）奥陶系(O)
中统马家沟组(O2)：该地层为煤系地层基底，据红阳三矿地质报告中提到，奥灰厚约400m。由深灰色、褐色厚层状石灰岩，夹灰白色泥质灰岩及白云质石灰岩组成。
1.2.2 地质构造
红阳三井区为一轴向北东35゜～45゜，向南西倾伏，西翼宽缓，东翼窄陡的不对称宽缓倾伏背斜。背斜轴3゜～7゜，西翼倾角5゜～10゜，东翼F19断层以东倾角为25゜～40゜，地层走向受倾伏背斜控制，呈半环形，向东、南东、南、西南倾，形成宽缓的扇形分布。
（1）断层
区内构造以断层为主，按其发生时期及构造形迹和分布区域可分为三组。区内主要断层见表1-1（红阳三矿断层分布见图1-2）。
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F1层 O2组 O2C2b15背O4S1斜 2西 OC2b202C2b21312-12-1819Ⅰ31312-212-11tF53F52′翼 断 O216F51O14C2bFFP5554C2bF121171312-212-1P1tC2b131′2′CF49O2O2F19F12b3′Q19F33C2bP1tS12P1t15061507P1t7Q165′Q15Q14 组1508 层6150915107′P2x872151122785Q11 断71512151323921 斜 东 翼Q9 斜89910111213P1s151515169701514Q7 轴F60F58Q8Q6Q58′9′ 部Q4Q3Q2Q1733954P2x24F19P2x3410′F62背151715191518背F593565FF6612′11′13′14′2587614S4S51520F6826P2x272832P3s33ⅠP3s29S13F19P3sS7S6F63031P3sh0ⅡS9S8 断 层P3sP3sh21P1s3F34F57F59Ⅱ'5Q136′红阳二井正断层符号逆断层符号背斜符号钻孔23原井田边界及拐点批复后井田边界及拐点2Ⅱ(1)(2)岩浆岩侵入体2′整合地层界线12P2x二叠系中统下石盒子组二叠系下统山西组P3sh二叠系上统石千峰组二叠系上统上石盒子组P1t二叠系下统太原组石炭系上统本溪组32Ⅱ′剖面线倾斜剖面线走向剖面线12煤露头线P1sP3sC2b图1-2 红阳三矿断层分布图
① 背斜轴部断层组
由东北向延伸的F59、F60号断层为主干和派生的F34、F57、F58号断层及
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北部煤层露头部位的F48、F49号断层组成。井田中部F59、F60号断层南北纵
组P1sP1sF64o2奥陶系中统马家沟组岩浆岩βμF63897F56F48Q17Q18P1t4′P1tP1sF1 沈阳煤业（集团）有限责任公司红阳三矿
防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 贯井田中部背斜轴上。该断层落差最大70 m，与派生断层一起，使井田构造复杂化，对煤层破坏较为严重。北部断层只破坏煤层露头和浅部煤层的连续性。 ② 背斜东翼断层组
大致以轴向平行的F19号断层为主，派生断层F33、F63、F64、F62、F65、
F66、F68、F19组成。F19号断层呈舒缓波状，从井田东部向西南延伸，北部最大落差大230 m，向南逐渐减少，构成了井田东部的自然境界。 ③ 背斜西翼断层组
走向北东的F1号断层在本井田西侧通过，与区内的F52、F53、F54、F55、
F56号等派生断层组成。背斜西翼断层组破坏了西翼地层，致使煤层走向与区内煤层走向垂直相交，煤质变为无烟煤。
表1-1 红阳三井区主要断层一览表
断层 F59 F60 F34 F48 F49 F19 F19-2 F33 F58 F1 F52 F53 F54 F55 F56 走向/゜ NE30 N30E N2W N70E N40E N40E N40E — N70E N40-50E N30-50E N20W N60W — — 倾向 NE NW NE NW NW SE SE SE NW NW NE NE NE NE、SW NE 性质 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 倾角/゜ 45～80 80 80 80 60～80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 延展长度/km 3.5 3.5 1.5 1 8 1.5 1 2 不详 2 1 不详 0.5 20 落差 /m 76 52 27 <30 <30 120～230 40 >50 80 不详 70 50 175 110 30 第- 8 -页 SHENYANG BRANCH OF CHINA COAL RESEARCH INSTITUTE
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防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 （2）陷落柱
陷落柱位于7-7′勘探线中段1032号孔处。1032号孔在孔深766.06m-862.46m中生界J3地层中，见有主要由紫红色粉砂岩、安山岩、安山质凝灰岩以及安山岩中裹有大量古生代地层的灰岩、砂岩角砾等捕掳体所组成的岩石组合。1032号钻孔与周边约100m间距的钻孔相比，其中生界J3的深度相对下降约100 m。穿过此层段后，见有正常地层层位，并与两侧钻孔无明显断迹而呈正常连接。故解释本孔处为环状断层，中间陷落为落差100m。
（3）岩浆岩
本区岩浆活动主要有两期：
一期为燕山期，呈多次间歇喷发之火山岩，由中、酸、基性岩流，即安山岩、流纹岩、玄武岩和一些火山碎屑岩组成，构成本区上侏罗统大明山组地层中段，一般对煤层煤质无影响。
另一期为喜山期，为基性浅层侵入岩即辉绿岩。辉绿岩呈岩床和岩脉产出，分别侵入到煤系地层和煤层中，不同程度的破坏煤层和煤质。在本区共有50个钻孔所见。分布范围有东北区、西区、西南区和南区，尤其在东北区辉绿岩对煤层破坏极为严重（红阳三矿辉绿岩分布见图1-3）。
①东北区：辉绿岩分布在F33号断层以南，F48、F19号断层之间, 呈岩床侵入到12、13和7号煤层及顶板岩层中，-700m水平以上,面积约3km2,为33个钻孔所见。岩床分布范围内,局部煤层被吞蚀或煤质变为天然焦, -700m水平以上几乎全部遭到破坏,使其失去经济价值。
②西部区：辉绿岩分布在6-6′～8-8′勘探线间,呈岩脉侵入到12、13号煤层间,有8个孔见此辉绿岩,部分吞蚀煤层或使煤层变为天然焦。
③南区：辉绿岩分布在14-14′勘探线以南,面积约1 km2,有4个孔见到，呈岩床侵入到12煤及顶板岩层中,822号孔12煤层受侵蚀变为天然焦。
④西南区：辉绿岩分布在9-9′～10-10′勘探线西部。呈岩脉侵入到3号煤层上部裂隙中,面积约1 km2，对煤层煤质无影响。
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