第一章井田概况及地质特征.docx
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第一章井田概况及地质特征
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
本区位于位于山东省兖州市以东约15km,曲阜市西南约10km,属曲阜市和兖州市管辖,主体位于曲阜市陵城镇附近。
经山东省国土资源厅勘探许可登记(许可证号:
3700000110336、3700000340247),井田勘探范围:
东起峄山断层,西至曲阜井田的31勘探线,北以F40断层为界,南以滋阳断层与兴隆庄井田和东滩井田相邻。
其地理坐标为:
东经116°51′11″~116°57′45″,北纬35°28′45″~35°33′30″,勘探面积约32.74km2。
本区位于京沪铁路与兖石铁路的交汇处,京沪铁路从井田西南侧通过,区内有兖州、邹县车站;京九线从本井田西部的荷泽市通过;连接京沪、京九、京广三大南北铁路交通干线的新(乡)兖(州)石(臼所)铁路,通过本区北侧,区内设有兖州、曲阜车站。
铁路可通往全国各地,还可通过石臼港运往海外。
煤炭铁路外运十分方便。
日(照)~东(明)高速公路斜贯本区,东邻104国道和(北)京~福(州)高速公路,区内公路纵横,可直通周围各煤矿及曲阜、兖州、邹城三市,区内田间道路亦可通行汽车,交通十分方便,煤炭地销道路通畅。
水路方面,京杭大运河流经济宁市,构成水上运输通道,煤炭可通过水路运往华东各省市。
交通位置见图1-1-1。
二、地貌水系
区内地势平坦,地面高程在+50—+56m之间,一般为+52—+54m,全区地形东高西低。
沂河位于本区北部,自东向西流过,属泗河的支流,其上游刘家楼建有尼山水库,下游杨庄建有拦河坝。
三、气象
本区位于北温带半湿润季风区,属海洋—大陆性气候,四季分明。
年平均气温13.5℃,月平均最高气温29℃,日最高气温41℃;月平均最低气温-4.11℃,日最低气温-19.3℃。
年平均降雨量632.4mm,降雨多集中于7、8月份,春季雨量少。
年平均蒸发量1719.5mm,年最大蒸发量1819.5mm。
春、夏季多东及东南风,冬季多西北风,平均风速2.9m/s。
历年最大积雪厚度0.15m,最大冻土厚度0.45m。
四、地震
精查地质报告给出本区地震烈度为6度。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)确定:
本区地震动反应谱特征周期为0.40s,地震动峰值加速度为0.05g。
五、矿区开发概况和建材来源
兖州煤田位于山东省西南部,1975年开始大规模建设,目前已形成相当规模的生产能力,隶属兖州矿业集团的有6座矿井——南屯、兴隆庄、鲍店、东滩、北宿、杨村,设计生产能力1375万t,原煤实际年产量在2000万t以上。
划归地方开采的矿井有落陵、太平、里岩、横河、田庄、杨庄、古城、单家村等煤矿,原煤实际年产量近500万t以上。
矿井建设中的钢材、木材、水泥、砖、瓦、砂、石等主要材料主要均可由当地解决。
二、电源及水源情况
1、电源
本区电源充沛,在矿井西约40km处已建有装机容量为300MW的济宁发电厂,在矿井南约30km处已建有装机容量为3600MW邹县发电厂。
本矿井东约2.5km处已建有陵城35kV变电所,其35KV电源一回取自曲阜220/110/35kV变电所,另一回取自薛村110/35kV变电所。
本矿井北约12km处建有110/35kV薛村变电所,其110KV电源一回取自曲阜变电所,另一回接于泗水县至马青220kV变电所的110KV线路上,薛村变电所目前安装了两台31.5kvA变压器。
矿井东北约8km处建有曲阜220/110/35kV变电所,其220kV电源取自于马青220kV变电所和邹县发电厂。
2、水源
据《山东省兖州煤田星村井田勘探(精查)地质报告》,区域内主要含水层有第四系砂砾层松散孔隙水含水层上组及下组、侏罗系含水层、山西组含水层、太原组含水层、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层。
其中第四系砂砾层松散孔隙水含水层上组透水性好,富水性强,水质为重碳酸钙型,钻孔单位涌水量2.011l/s·m。
成井深度60~80m,其他含水层单位涌水量较小。
由以上分析可知,第四系砂砾层松散孔隙水含水层上组是本矿井的可供选择的较理想水源。
建议还需进行下一步水文地质勘探,为以后的工作提供充分的资料。
矿井井下水经处理后,作为工业场地生产用水。
第二节地质特征
一、井田地质
(一)地层
本区为全隐蔽式华北型石炭二叠系含煤区,地层由新到老为:
第四系、上侏罗统蒙阴组、上二叠统上石盒子组、下二叠统下石盒子组和山西组、上石炭统太原组、中石炭统本溪组及奥陶系中、下统。
区内钻孔大部揭露到山西组底界及太原组三灰以上地层,揭露下部地层的只有1~2个钻孔,根据钻孔揭露资料,将地层叙述如下:
1、第四系(Q)
本区第四系厚度86.60~236.00m,平均148.21m,井田西部厚东部薄,根据岩性、物性特征可划分为上、中、下三组:
上组:
厚度51.20~87.60,平均65.93m,以灰黄色、褐黄色的砂质粘土、粘土及砂组成。
本组透水性好,富水性强。
中组:
厚度17.10~72.10,平均42.60m,由黄褐色带灰绿色斑块的粘土、砂质粘土及砂砾层组成。
本组富水性弱,为隔水层组。
下组:
厚0~100.30m,平均厚39.68m。
主要由黄褐色及灰绿色粘土、砂质粘土及砂层组成。
本组富水性中等。
第四系为河湖相沉积,与下伏地层不整合接触。
2、侏罗系上统蒙阴组(J3)
全区发育,揭露厚度为480.60m~1011.40m,平均716.24m,以岩性和颜色不同分为上、下两段,分述如下:
上段:
厚236.50~682.10m,平均356.90m。
主要由灰绿色细砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。
钙质、泥质胶结,间夹薄层中砂岩及砂砾岩。
底部常以一层灰色砾岩与下段的暗红色砂岩分界。
下段:
厚279.10~434.90m,平均359.34m。
以暗红色细砂岩为主,间夹紫红色砂质泥岩、粉砂岩,铁泥质胶结,底部为一层含铁质的砂砾岩或粗砂岩。
本组与下伏地层呈不整合接触。
3、二迭系上统上石盒子组及下统下石盒子组、山西组
(1)上石盒子组(P21)
厚度56.70~262.35m,平均厚度181.65m。
主要由杂色泥岩、铝质泥岩、砂岩组成。
其底部往往发育一层铝质泥岩(B层铝土岩),与其下的中细砂岩构成与下组的分界。
本组与下石盒子组为连续沉积,整合接触。
(2)下石盒子组(P12)
本组厚度24.70~67.30m,平均45.95m。
主要由灰绿色、浅灰白色砂岩和灰绿色带紫红色斑块的砂质泥岩、泥岩组成,底部砂岩具泥质包裹体,含植物化石碎屑,下部偶有煤线。
本组与下伏地层呈整合接触。
(3)山西组(P11)
厚度50.58~86.54m,平均厚71.88m,是本区主要含煤地层。
主要由灰至灰黑色的细砂岩、中砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤(2上、2及3煤)组成,其中可采煤层为2上、3煤两层,分别位于本组的中部和下部。
本组与下伏地层呈整合接触。
4、石炭系上统太原组、中统本溪组
(1)太原组(C3)
厚度155.51~171.95m,平均厚162.41m。
由灰色、深灰色、灰黑色的细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、粘土岩及灰色石灰岩和煤层组成。
本组与下伏地层呈整合接触。
(2)本溪组(C2)
本组厚19.90~28.40m,平均厚24.15m。
主要由深灰色泥岩、浅灰或灰绿色夹紫红色斑块的粘土岩、铝土岩和粉砂岩以及石灰岩,并夹有薄煤1~2层。
下部铝土岩较发育,富含菱铁质鲕粒。
本组化石多见于石灰岩中,有小纺锤虫等蜓科化石,以及腕足类、珊瑚、海百合茎等。
本组与下伏地层呈假整合接触。
5、奥陶系中、下统
厚640~660m。
以厚层状石灰岩为主,夹白云质灰岩、泥质灰岩及角砾状灰岩。
(二)地质构造
本区地处滋阳断层和峄山断层的下降盘,煤系埋藏较深,一般在900m以下,越向北越深。
根据断层的切割情况和构造特征的差别,以F50为界,将本区划为东、西两区。
东区的独立形态类似一个不完整背斜的转折端,总体为向东倾伏的单斜构造,受F50、峄山断层等的影响,局部发育次一级褶曲,倾角一般为25°左右,区内断层发育。
西区由褶曲幅度不大的两个背斜、一个向斜组成,在西南部还发育几个短轴褶曲,总的走向方向为北西南东向,倾向北北东,倾角小于15°,一般在10°左右,属于缓倾斜地区。
构造情况分述如下:
1、褶曲
(1)大雪向斜
位于井田东北部,轴向近南北,轴线长1600m,褶曲幅度约80m,形态较完整。
(2)星10南背斜
位于井田西区东南部F50及滋阳断层相交处,轴向北西~近南北向,轴线长2000m,褶曲幅度约90m,受断层切割形态不完整。
(3)陵城向斜
位于井田中部,轴向北东向,轴线长4200m,褶曲幅度南部60m,北部较小,形态较完整,受断层切割轴线不连续。
(4)果庄西背斜
位于井田西部,轴向北西~近南北向,轴线长4000m,褶曲幅度约50m,受断层影响形态不完整。
2、断层
井田内断层发育,地震解释断点1074个,钻探见断点23个,共组合断层126条,全
表1-3-1主要断层情况一览表
断层名称
断
层
性
质
断层落差(m)
断层产状
区内延展长度
(m)
测线条数
断点个数
断点级别
穿过钻孔数
控制
程度
走向
倾向
倾角
(°)
A
B
C
DF1
正
30~50
NW
NE
70
800
1
1
1
较可靠
DF2
正
0~15
NW
NE
70
750
2
2
2
较可靠
DF3
正
0~30
NW
SW
70
1100
2
2
2
可靠
DF4
正
0~18
NW
NE
70
1050
2
2
2
可靠
DF5
正
30~40
NW
SW
70
1250
2
2
2
可靠
DF6
正
10~40
NW
NE
70
3300
7
7
3
2
2
较可靠
DF7
正
20~65
EW~SN
N~E
70
2750
4
5
3
2
可靠
DF8
正
0~80
NW~N
SW~W
70
2750
5
5
2
2
1
较可靠
DF11
正
10~80
NW
SW
70
1900
5
5
1
3
1
较可靠
DF13
正
0~20
SN
E
70
750
1
1
1
较可靠
DF18
正
0~15
NNW
NEE
70
1100
2
2
2
可靠
DF20
正
0~25
NE
SE
70
1400
3
3
3
较可靠
DF21
正
0~20
NEE
S
70
900
1
1
1
DF22
正
0~60
SN~NW
E~NE
70
5600
4
4
4
可靠
DF23
正
0~20
NW
SW
70
900
1
1
1
DF24
正
20~30
SN
E
70
800
1
1
1
DF25
正
0~30
NW
NE
70
4470
4
4
3
1
可靠
DF28
正
20~40
NWW
NNE
70
1500
2
2
2
可靠
DF30
正
20~40
EW
S
70
1250
2
2
1
1
较可靠
F1
正
400~800
NW
NE
70
10000
9
9
9
4
可靠
F5
正
0~80
NW
SW
70
800
3
3
1
2
较可靠
F14
正
15~150
NW
SW
70
7000
13
13
8
4
1
可靠
F50
正
180~260
NE
NW
65
3800
4
4
2
1
1
2
可靠
F57
正
0~60
NW
SW
70
1700
2
2
2
2
可靠
F1-1
正
110~130
NW
NE
70
2300
1
1
1
可靠
F1
正
0~158
NW~EW
NE~N
60~70
1000
17
17
7
10
可靠
F1-3
正
0~47
SN~EW
E~N
60
1300
18
18
11
7
较可靠
F14
正
0~37
NW
SW
40~60
2000
39
39
16
23
可靠
F57
正
28~145
SN
W
32~50
3500
50
50
27
21
2
2
可靠
F50
正
173~245
SN
W
40~50
1100
98
48
11
37
可靠
F57-1
正
10~68
NW
SW
50~55
1100
25
25
7
17
1
可靠
F51
正
>1000
NE
NW
45~55
3000
65
65
61
4
可靠
F58
正
15~44
NE~SN
NW~W
30~40
1250
25
26
18
8
可靠
F59
正
0~166
SN
E
50~60
2200
45
45
28
17
可靠
F59-1
正
26~85
NE
SE
60
1000
38
38
25
13
较可靠
F60
正
5~105
SN
NW~W
31~50
1800
6
6
1
5
较可靠~
可靠
F60-1
正
0~17
SN~NE
300
3
3
2
1
可靠
续表1-3-1主要断层情况一览表
断层名称
断
层
性
质
断层落差(m)
断层产状
区内延展长度
(m)
测线条数
断点个数
断点级别
穿过钻孔数
控制
程度
走向
倾向
倾角
(°)
A
B
C
DF38
正
0~80
NNE
SEE
60~65
3300
4
4
2
2
可靠
DF38-1
正
0~30
NW
NE
60
250
19
19
9
10
可靠
DF39
正
0~123
NE~SN
E
55~65
2500
67
68
43
25
可靠
DF40
正
260
SN~NW
E~NE
65~70
700
21
21
12
9
可靠
DF41
正
4~30
SN
W
55~60
550
12
12
5
6
可靠-较可靠
DF42
正
0~22
SN
W
65~70
380
8
8
7
1
可靠
DF43
正
10~12
SN
W
55~60
250
6
6
2
4
可靠
DF45
正
28~32
NW~EW
NE~N
55~60
850
16
16
12
4
可靠
DF50
正
0~20
NNW
NEE
60
100
3
3
1
2
较可靠
DF53
正
0~28
EW
N
60
400
4
4
1
3
较可靠
DF54
正
5~12
NEE
SSE
60
120
3
3
2
1
较可靠
DF55
正
0~20
NW
NE
60
400
8
8
2
6
较可靠
DF62
正
0~20
SN
E
60
150
3
3
1
2
1
可靠
DF63
正
0~28
NNE
SEE
65
200
4
4
2
2
可靠
DF64
正
5~20
NW
NE
50~55
230
4
4
3
1
可靠
DF65
正
0~33
NNE~NE
SEE~SE
65~70
1050
22
22
15
7
可靠
DF66
正
0~12
NE~EW
SE~S
45~55
450
6
6
3
3
较可靠
DF71
正
0~12
SN
W
60
700
14
14
4
10
较可靠
DF72
正
0~25
NE
NW
50~60
200
4
4
2
2
可靠
DF73
正
23~27
EW
S
60
180
3
3
3
较可靠
DF74
正
3~12
NE
SE
60
180
3
3
1
2
较可靠
DF82
正
0~10
NWW
SSW
60
140
3
3
2
1
较可靠
DF80
正
0~40
SN~NW~SN
E~NE~E
55~60
800
16
16
6
10
较可靠~可靠
DF80-1
正
0~12
NW
NE
55
150
3
3
1
2
较可靠
DF81
正
0~12
NWW
NNE
60
230
3
3
2
1
较可靠
DF83
正
0~16
EW
S
60
110
3
3
3
较可靠
DF84
正
0~32
SN~NW
W~SW
60
350
7
7
1
6
可靠
DF85
正
0~12
NE
NW
60~65
260
5
5
2
3
可靠
DF93
正
0~23
EW~NW
S~SW
60
400
6
6
6
较可靠
DF98
正
0~14
SN~NE
E~SE
60
600
11
11
2
9
较可靠
DF101
正
0~12
NE
SE
60
220
3
3
2
1
较可靠
DF102
正
10~25
EW~NE
S~
60
600
9
9
6
3
可靠
DF103
正
0~16
SN
E
60
120
6
6
1
5
较可靠
DF104
正
0~18
NE~NNE
SE~SEE
60
140
6
6
5
1
可靠
DF110
正
0~15
NE
SE
60
500
10
10
5
5
可靠
DF114
正
0~12
NE
NW
50~60
200
4
4
3
1
可靠
F61
正
0~40
SN
E
60
250
5
5
3
2
可靠
为正断层,落差大于100m的9条,落差50~100m的10条,落差20~50m的30条,落差10~20m的30条,落差小于10m的47条。
根据断层走向可划分三组,即北西向、北东向和近南北向。
3、岩浆岩
本区施工钻孔未见有岩浆岩,邻近井田也未发现岩浆岩。
二、煤层
本区为华北型石炭、二迭系含煤地层,主要含煤地层为太原组和山西组,平均总厚234.29m,共含煤21层,煤层平均总厚13.96m,含煤系数为6.0%。
区内可采、局部可采煤层共6层,厚11.11m,占煤系地层总厚的4.7%。
其中山西组的3煤为主要可采煤层,平均厚7.20m,占区内可采煤层总厚的65%。
山西组厚50.58~86.54m,平均厚度71.88m,为过渡相、陆相沉积。
含煤3层,主要分布在该组的中下部,自上而下为2上煤、2煤、3煤,煤层平均厚8.21m,含煤系数11.4%;其中2上煤、3煤为可采煤层,可采总厚8.01m。
3煤为全区主要可采煤层,2上煤局部可采煤层。
太原组为海陆交互相沉积,厚155.51~171.95平均厚度162.41m,共含煤18层。
煤层平均总厚为5.75m,含煤系数3.5%。
6、16上、17煤全区可采或大部可采,15上煤偶达可采,分布局限。
井田内主要可采、局部可采煤层有2上、3、6、15上、16上、17煤层,可采煤层总体情况见表1-3-2。
三、煤质
(一)煤的化学性质
1、灰分
各煤层均为低中灰煤。
据原煤灰分标准差,17煤层为灰分变化大的煤层,其它煤层为灰分变化小的煤层。
各煤层灰成分及其特征见表1-3-3。
表1-3-2可采煤层特征表
煤层
名称
见煤点情况
厚度(m)
间距(m)
结
构
可采
情况
稳
定
性
见
煤
点
数
可采情况
断
失
点
最大-最小
平均厚度
最小-最大
平均
可
采
不可
采
2上
22
12
6
4
0~1.59
0.80
11.98~36.75
23.80
32.70~37.12
34.80
64.50~78.93
74.23
38.85~45.99
43.06
4.27~9.40
7.33
简单
部分可采
较稳定
3
22
17
5
4.59~9.25
7.15
简单
全区可采
较稳定
6
10
6
2
2
0.64~0.90
0.78
简单
部分可采
较稳定
15上
9
2
5
2
0.20~0.89
0.57
简单
局部可采
不稳定
16上
8
8
0.74~1.21
0.87
较简单
全区可采
较稳定至稳定
17
8
5
2
1
0.62~1.10
0.88
较简单
大部可采
较稳定
表1-3-3各煤层煤灰成分分析一览表
煤层
项目
2上
3
6
15上
16上
17
煤
灰
成
分
分
析
(%)
SiO2
47.52~53.13
50.44(3)
40.87~46.30
43.24(5)
33.87~51.06
38.77(4)
37.41~38.56
37.99
(2)
43.48~49.17
48.80
(2)
35.36~39.82
37.59
(2)
Al2O3
28.86~33.46
31.41(3)
31.00~34.31
31.03(5)
16.93~23.02
20.83(4)
14.03~14.63
14.33
(2)
8.67~17.64
13.16
(2)
17.53~18.02
17.78
(2)
Fe2O3
4.83~8.02
6.53(3)
4.09~5.47
4.65(5
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