上部为棕黄土,下部为河卵石层和砂质粘土夹砾石。 2、矿区构造
矿区位于秦岭东西向构造带北亚带东部,风后岭背斜和荥巩背斜之间,新密复向斜西端南翼,超化背斜北翼。矿区主体构造形态为一宽缓背斜,轴向NW~SE,向东南倾伏,两翼倾角7~20°,矿区内二1煤层底板有起伏,形成小型褶皱;发育走向近东西的高角度正断层和低缓角度的滑动断层为主。现将本区的主要地质构造详述如下:
⑴、断裂
①、大隗滑动构造(F8)
为矿区北部边界断裂,是一条区域性低缓角度具滑动性质正断层,由登封延展于此,走向北西,倾向北东,倾角上陡下缓20~60°,断层面以下地层连续,即所谓“上断下不断”,二被铲蚀。
该断层在矿区内及附近已有王2、王6、3922、18-1等孔控制,基本查明。
②、樊寨断层(F7)
为矿区南部边界断层,该断层在西部分叉为两支。西端在河西村西与核桃树窝断层相交,向东经王村、东店、樊砦南出本区继续向东延展。断层走向NW,倾向NE,倾角60°,落差150~170m,为一南升北降的正断层,证据是:
河西村西出露有太原群胡石砂岩和砂质泥岩夹薄灰岩的露头,倾向北东。倾角25°,向东260m出露有山西组大占砂岩的露头,中间显然有断层通过,落差约60m。
矿区西南部电1水井二1煤底标高+32.00m,电2水井二1煤
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煤层局部
底标高+110.00m,落差约80m。矿区南部煤层向南倾斜,电3水井二1煤底标高+108.90m,而3602孔二1煤底标高+138.70m,显然中间有断层通过。
4001孔孔深78~177m见断层破碎带。四煤组砂泥岩与二煤层相接触,落差150m。樊寨断层在矿区范围内已基本控制。
③、核桃树窝断层(F14)
位于矿区的西部,断层走向NW,倾向NE,倾角60°落差约50m。该断层平面位置摆动不大,基本可靠。
⑵、褶曲
本区发育的褶曲是王村背斜,王村背斜位于矿区的中部,轴向110°,向东倾伏,南翼倾角7°~15°,北翼15°~20°,枢纽部略有起伏,在3621孔附近出现鞍部。
结合区域构造情况,矿区构造复杂程度为中等。 ⑶、岩浆岩
本区未见岩浆活动及岩浆岩。 3、煤层
本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组、下石盒子组,含煤地层总厚294.51m,共计含煤12层,煤层总厚10.14m,含煤系数为3.44%。其中赋存于山西组下部的二1煤层和太原组底部的一1煤层为主要可采煤,详见3-1。
煤层发育情况一览表
表3-1
煤组 含煤地层 名称 下石盒子组 四煤组 层数 2 四1、四2 均不可采 含煤煤层编号 可采性 1
三煤组 1 三1 不可采 山西组 二煤组 1 二1 全区可采 一1煤局部可一1、一4、一5、一6一太原组 一煤组 9 7、一8、一9 采,其余不可采
本区主要可采煤层为二1煤层,一1煤层局部可采。
二1煤层位于山西组下部,顶板为灰色长石石英细砂岩,层面富含炭屑和白云母,俗称大占砂岩,直接顶板为泥岩和砂质泥岩。二1煤层为全区可采煤层,煤层埋深60~178m,赋存标高为+95~-127。煤厚为0.1~21.57m,平均厚4.62m,在大隗滑动构造附近受构造挤压后煤层突然增厚,出现特厚点。煤层结构简单,仅3922孔含夹矸2层,夹矸分层厚均为0.69m。
综上所述,区内二1煤层层位稳定,全区大部可采,受褶曲影响局部厚度变化较大,结构简单,结合区域二1煤层发育情况,综合评价本区二1煤层应属较稳定煤层。
4、煤质
⑴、.煤的物理性质
二1煤层为灰黑色,多呈粉状,少量呈片状、鳞片状,偶见块状。抗碎强度低,易碎、污手、金刚光泽。因受后期构造应力作用,煤层原生结构受到破坏,层理不清,质软松散,滑面、摩擦镜面及擦痕比较明显,揉搓现象较严重。煤的真密度为1.49t/m3,视密度为1.40t/m3。
(2)、煤的化学性质
①、煤的元素组成
二1煤浮煤有机元素以碳元素为主,占91.55~92.15%,平均91.97%;次为氢元素,占4.28~4.49%,平均4.40%;氮元素为1.52~1.57%,平均1.55%;氧与硫之和为3.22%。
②、水分(Wd)
二1煤原煤水分含量为0.32~1.29%,平均0.85%。 ③、灰分(Ad)
二1煤原煤灰分为9.89~19.38%,平均14.32%,属低灰煤;浮煤灰分为4.46~10.71%,平均7.01%。灰分平均降低7.31%,降灰率为51%,浮煤回收率平均为28%。
④、硫分(St,d)
二1煤原煤全硫含量为0.29~0.43%,平均0.36%,属特低硫煤,浮煤全硫为0.29~0.36%,平均0.33%,经洗选后,全硫含量变化不大,表明煤中硫分组成以有机硫为主。
⑤、磷
二1煤原煤磷含量为0.025%,属低磷分煤。 ⑥、砷
二1煤原煤砷为1.0×10-6,为一级含砷煤。 ⑶、煤的工艺性能 ①、挥发分(Vdaf)
二1煤浮煤挥发分平均为14.32%,属低挥发份煤。 ②、发热量(Qgr,v,d)
区内无二1煤原煤低位发热量测试资料,二量为28.86MJ/kg,为高热值煤。
③、煤灰成分及其熔融性
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煤原煤高位发热
二1煤煤灰成分以硅、铝氧化物为主,次为氧化钙,氧化铁等含量较少。
由于煤灰成分中硅、铝氧化物等难熔组分所占比例较高,故其煤灰软化温度相对较高,为>1400℃,二1煤煤灰属较高软化温度灰。
④、煤的粘结性
二1煤浮煤胶质层最大厚度为0mm,因此,区内二1煤无粘结性。
⑷、煤类的确定
从二1煤显微煤岩组分及保存完好结构镜质体的细胞结构来看,成煤植物是高等木本植物,均属腐殖煤。
根据《GB5751—86》煤炭分类标准,以浮煤干燥无灰基挥发份(Vdaf)值和粘结指数G为主要指标,辅以镜煤最大反射率值确定煤类:
二1煤浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)为14.32%,粘结指数G为2,镜煤最大反射率R0max=2.19%,故确定二1煤为贫煤。
⑸、煤质及煤的工业用途
本区二1煤为低灰、特低硫、低磷、高热值、较高软化温度灰之粉状贫煤,可做为动力用煤,也可做为民用燃料。
5、其它有益矿产 ⑴、铝土矿
主要赋存于石炭系上统本溪组地层中,呈层分布,层位稳定。岩性为浅灰色铝质泥岩,致密,坚硬。其成分主要为一水硬铝石。据4008孔分层取样测定,本溪群铝土质泥岩厚8.95m,Al2O3为