新密市鑫兴煤业有限公司矿井水文地质调查报告 2.区域地质与矿井地质
2.区域地质与矿井地质
2.1区域地层
本区地层区划属华北地层区嵩箕小区,区域地层从老到新发育有太古界-元古界,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界三叠系,新生界第四系。大地构造位置位于昆仑——秦岭纬向构造带的东延部分,在嵩山背斜与凤后岭背斜之间的新密复式向斜构造北翼,区域构造行迹以高角度正断层为主,次为褶皱,并发育有大范围的滑动构造。区域内以沉积矿产为主,煤炭蕴藏量丰富。本地区无岩浆岩发育。
2.2矿井地层
本矿区为沉积岩地层,大部为第四系冲积层所覆盖。根据钻孔和矿井揭露,地层由老至新有:奥陶系(O2m)、石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)地层,其中主要含煤地层为石炭系、二叠系,。以下将本区地层由老到新分别叙述如下:
(一)、奥陶系中统马家沟组(O2m):以灰色、致密质纯的灰岩为主,上部为兰灰色厚层状石灰岩,致密,下部为灰黄色泥质灰岩,本组地层区域资料显示,厚约50m左右,与下伏寒武系地层呈平行不整合接触。
(二)、石炭系(C)
本井田缺失下石炭统,上石炭统厚70米。
1.中石炭统本溪组(C2b):与下伏奥陶系呈平行不整合接触,地层平均厚度8.14m,由灰~深灰色铝土岩组成,具豆状或鲕状结构,致密质纯具滑感,局部含丰富黄铁矿晶体。
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2.上石炭统太原组(C3t):下界为本溪组铝土岩顶,与本溪组呈连续沉积,上界止于L9石灰岩(或相变为菱铁质泥岩)顶面。据钻孔揭露,本组地层平均厚度80m左右,由一套属于海陆交互相形成的灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。按其岩性组合特征,可将太原组分为三段,即:下部灰岩段、中部砂泥岩段及上部灰岩段。下部灰岩段:自一1煤底至L4灰岩顶。为第一、二、三、四层灰岩和一1至一4煤。L1~L4灰岩分布稳定,全区发育,常合并为1~2层,含燧石结核、燧石条带,并富含海百合茎和假希瓦格蜓化石,可作为本组的重要标志层。中部砂泥岩段:自L4灰岩顶至L7灰岩底。上部由灰~深灰色中厚层状泥岩、砂质泥岩和一7煤组成,局部夹有鲕状泥岩或中、细粒砂岩,含白云母片及植物化石。上部灰岩段:由L7-8、L9三层灰岩和一8煤及泥岩、砂质泥岩组成。下部的L7-8灰岩呈深灰色,致密坚硬,夹燧石条带,层位稳定。L7灰岩较厚,为7.50m;L8灰岩较薄,厚3.00m;两层灰岩间夹一薄层泥岩或一8煤。顶部的L9灰岩极不稳定,有时相变为厚约0.10~0.50m的薄层菱铁质泥岩,其顶部即为与上覆山西组的分界面。本组地层与上覆二叠系地层呈呈连续沉积。
(三)、二叠系(P)
底界为上石炭统太原组L9灰岩顶面,上界止于金斗山砂岩底面,与下伏地层呈连续沉积,含煤地层总厚度1000.00m,分上、下两统八个煤组,各煤段间均以砂岩标志层分界。本矿区主要保留有下统的山西组、下石盒子组地层,上部地层被剥蚀缺失。
1.下二叠统山西组(P1S):本组地层是属于海退过程中形成的一套滨海相沉积地层,上界止于砂锅窑砂岩(Ss)底面,平均厚度87m,主要以砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成,其显著特点是:岩层的颜色普遍较深,砂岩发育,层面上含有较多的白云母片,本组地层富含菱铁质结核。本组
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地层下部所含的二1煤层,层位稳定,为本矿的开采对象,其本身也是一个良好的标志层。
二1煤层老顶大占砂岩(Sd)也是地层、煤层对比的良好标志层之一,岩层厚度变化大,全区发育,有时为二1煤层直接顶板。层厚7.00m,下距二1煤层顶0~15.50m左右。
2.下二叠统下石盒子组(P1X ):本组包括三、四、五、六煤组,下自山西组顶,上界止于田家沟砂岩(St)底面,平均厚度310米。岩性主要以砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤线组成。与下伏山西组呈连续沉积,三煤组附近的砂锅窑砂岩段,普遍发育,平均厚约9.63m左右。该标志层位于下石盒子组底部,岩性为灰色细中粒砂岩(顶部为细砂岩),泥质胶结,主要成份为石英及长石,含大量云母及暗色矿物,分选好,磨园度差,局部夹泥质条带,距二1煤层约75m,是地层、煤层对比的重要标志层之一。
3、上二叠统上石盒子组(P2S):下自田家沟砂岩(St)底面,上至石千峰组下段(平顶山砂岩)底界。厚度约230米,本组地层包括七、八、九三个煤段,与下伏下石盒子组地层呈整合接触。岩性由浅灰、深灰、灰绿色及紫灰色泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、中粗粒砂岩、炭质泥岩及煤层的互层组成。七煤段顶部的田家沟砂岩(St),岩性为浅灰色、灰白色中厚层状中粗粒长石石英砂岩,硅质胶结,分选性差,具交错层理及韵律层理,底部常含泥质团块及石英质细砾,是上、下石盒子组的分界标志层。
4、上二叠统石千峰组(P2Sh):下至平顶山砂岩底界,上至三叠系金斗山砂岩底界,与下伏地层呈整合接触,厚度大于370米,按岩性组合特征划分为上、下两段。下段岩性以浅灰色-灰白色厚层状中-粗粒长石石英砂岩为主,硅质胶结,坚硬,分选中等-差,具交错层理,俗称平顶山砂岩,平均厚约60米,为区域性标志层。上段岩性上部以灰黄色、紫红色粉砂岩为主,含铁质结核,具交错、波状层理。中部为灰色、紫红色泥岩、
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砂质泥岩夹中细砂岩薄层,具虫孔构造,水平、波状层理较发育。下部以浅灰色、灰白色中厚层状中粗粒长石石英砂岩为主,夹紫红色、灰绿色砂质泥岩,具板状、契状层理,厚约310米。
(四)、三叠系下统(T1q):上部以褐红、紫红色泥岩、砂质泥为主,夹薄层粉细砂岩,含钙质结核。下部为紫红色厚层状中细砂岩,铁质、硅质胶结,分选中等,具大型板状交错层理,层位稳定,俗称金斗山砂岩,是良好标志层之一,总厚度大于370米。
(五)、新生界第四系(Q):区内分布广泛,下部为砾石;上部为黄土层。平均厚度23.17m左右,与下伏地层呈角度不整合接触。
2.3区域构造
本区位于新密煤田“米村-牛店”勘探区外围,属新密复式向斜构造带内的北翼,从剖面图上看,本矿区地层基本上呈一单斜构造,地层走向100°-150°,倾向190°-240°,地层倾角6°-24°。矿区南部发育一滑动构造(芦F1),受其影响区内含煤地层大部分组段保存不全,滑体下发育有1个高角度正断层(土桥沟正断层),由此本区构造复杂程度为中等构造。
兹将本区主要构造分述如下:
(1)土桥沟正断层:位于本矿区北中部,为北升南降正断层,断层面走向110°-125°,倾向200°-215°,倾角70°,落差约150m左右。
(2)滑动构造(芦F1):总体走向110°-160°,倾向200°-250°,断距80-260米,沿煤层顶板顺层滑动,向东南延伸至区外。区内及周边多个钻孔均见到断点,受其影响含煤地层大部分保存不全。经与区域资料对比区内滑动构造属区域性滑动构造(芦F1)。
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2.4 煤层及煤质
1、含煤性
本矿区内含煤地层为上石炭统太原组、下二叠统山西组和上下石盒子组地层,,含煤地层总厚627米,共九个煤组,共计含煤12层。煤层平均总厚度8.95m,含煤系数为1.43%。可采煤层平均总厚度8.56m,含煤系数为1.36%。
2、可采煤层
下二叠统山西组下部的二1煤层,是本矿的开采对象,在本区内二1
煤层全区发育,大部可采,结构简单,层位稳定。矿区内揭露二1煤层局部偶见夹矸。煤层走向100°~145°,倾向190~235°,倾角6~24°,表现为单斜构造。
二1煤层距其上部的大占砂岩0-10m, 二1煤层顶板为砂质泥岩、泥岩或细砂岩,底板一般为砂质泥岩,煤层上部标志层明显,层位稳定,对比可靠。本矿二1煤层最厚7.30m,最薄0m,平均厚度5.05m,表现为自北东部煤层露头至西南方向逐渐变薄的规律,其原因为成煤前沉积环境以及后期构造的改造作用。矿区内煤层赋存标高为-240~+190m,埋深30~485m,属较稳定煤层。
3、煤层对比
本次煤岩层对比主要采用了标志层、层间距、煤岩组合、煤层煤质等对比方法,本矿区山西组二1煤层,对比依据充分,对比可靠。
二、煤质
据本矿煤质资料和邻区王庄井田资料可知: 1、物理性质和煤岩类型
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