第一章井田概述和井田地质特征Word下载.docx
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经调查,开采11号煤层,矿井充水因素为煤层顶板渗水,与季节有关,本次将山西组水文地质条件定为简单类型,因太原组水文地质资料欠缺,现暂难做出评价。
第二节地质特征
一、地层
李家峁煤矿区位于山西地台吕梁山背斜的东翼,霍西煤田的西南部,在井田范围内出露的地层由老至新为:
奥陶系中统、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组、上统上石盒子组及第四系中更新统、上更新统、全新统。
地层层序见表2-1。
现由老至新叙述如下:
一、奥陶系中统(O2)
在井田东部外围沙洼煤窖附近有出露,岩性以深灰色中厚层状石灰岩及白云质石灰岩为主,多致密坚硬,含较多方解石细脉,在井田范围内未出落。
厚度>
100m。
二、石炭系中统本溪组(C2b)
以平行不整合覆盖于奥陶系中统之上,在井田内未出露,为海陆交互相的沉积构造。
底部往往为不稳定的窝子状山西式铁矿及铁铝质泥岩,下部多为铝土泥岩,只在南部有鲕状铝土矿出现,厚度小,变化大,质量差;
中部为深灰色泥质灰岩,在井田北部较发育,南部尖灭,产小纺锤蜓,似筒形纺锤蜓及海百合茎等动物化石;
上部为灰,灰黑色泥岩,偶夹煤线,泥岩中夹不稳定的结核状菱铁矿,产卵脉羊齿、鳞木等植物化石。
本组厚度17.92-30.65m平均22.00m.
三、石炭系上统太原组(C3t)
与下伏本溪组为整合接触,分布于井田的东部边缘,是一套海陆交互相沉积构造,为本井田主要含煤地层之一。
主要岩性由深灰色中细粗粒的石英砂岩,沙质泥岩、石灰岩、泥质灰岩、泥岩、粘土岩、灰质泥岩夹煤线和煤层等组成。
具有多次的海侵海退韵律。
本组厚度90.50-106.28m,平均98.00m.太原组中几个主要标志层由下而上分别为K1、K2、K3、K4、K5和K6,其中K1、K5为砂岩,K2、K3、K4、K6一般为石灰岩或泥质灰岩,局部相变纬纱岩或泥岩。
各标志层之中以K1和K2最为稳定。
本组沿走向略有北薄南厚的变化趋势,而在倾向上变化较小。
表1—2—1地层层序表
地层单位
填图单元
备注
系
统
组
名称
最小~最大/平均厚(m)
代号
第
四
全新统
0~5.00
Q4
上更新统
0~8.00
Q3
中更新统
0~31.00/6.84
Q2
二
叠
上
上石
盒子
一段
42.00~220.50/180.00
P2s1
一段下部
标志层
0.80~10.94/5.55
K10
下
下石
64.95~115.10/95.00
P1x
P1x底部
1.10~8.54/5.09
K8
骆驼脖子砂岩
山西
21.64~30.55/27.00
P1s
底部标志
层
0.50~6.17/2.34
K7
北岔沟砂岩
石
炭
太
原
二、三段
48.52~67.84/59.98
C3t2+3
二段下部
0~9.18/4.45
K2
24.55~45.61/37.63
C3t1
一段下部标志层
0.40~5.17/2.45
K1
晋祠砂岩
中
本溪
17.92~30.65/22.00
C2b
奥陶
>
100
O2
四、二叠系下统山西组(P1s)
在井田东部广泛出露,与下覆太原组呈整和接触,自K7砂岩之底至K8长石石英砂岩底面,为一套黄绿,灰白色的长石石英砂岩及灰、灰褐色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩夹菱铁矿结核及煤层、煤线等交互出现的岩性组合,基本反映出湖沼相沉积建造。
为井田内主要含煤地层之一,赋存有1、2、3号煤层。
地层厚度21.64~30.55m,平均30.00m.在走向上呈出北厚南薄,而沿倾向则有着东厚西薄的变化规律。
1号煤层顶板泥岩及砂质泥岩中产三角织羊齿、截楔轮生楔叶等植物化石等。
五、二叠系下统下石盒子组(P1x
大面积出露于井田的东部、东北部及北部的沟谷中,与下伏地层呈整和接触,底部以K8长石石英砂岩(骆驼脖子砂岩)为分界标志。
本组岩性由灰白、黄绿色长石石英砂岩、灰色泥岩、紫白色砂质泥岩及泥岩交互组成,基本为一套河湖相的沉积建造。
底部K8砂岩呈灰白色、淡黄白色,全区稳定,厚度1.10~8.54m,平均5.09m,下部夹1-2层煤线,反映出下部有短暂的湖沼相沉积,砂质泥岩与泥岩中富产朝鲜丽羊齿、简脉栉羊齿、粗枝栉羊齿、畸楔叶、椭圆斜羽叶等植物化石。
上部或近顶部有杂色(紫红、粉、葡萄红、黄绿色)泥岩或粘土岩,局部夹薄曾铁猛矿,由于多种颜色混杂,貌似桃花,故称“桃花泥岩”,全区稳定。
本组厚度64.95-115.10m,平均95.00m.
六、二叠系上统上盒子组(P2s)
井田内保留一段。
广泛分布于井田的西部和中部,与下伏地层连续沉积,为一套黄绿、杏黄色长石石英砂岩及黄绿、紫红色砂质泥岩与泥岩叠次出现,互为夹层的广阔湖盆河流相沉积。
上部夹1-2层猛铁矿薄层。
砂岩中常含猛铁矿透镜体,含砾砂岩中砾石成分为滚圆度良好的各色石英岩及燧石。
泥岩或砂质泥岩中的紫红、暗紫红与灰绿、黄绿色不规则团斑相互混杂为特征。
区内保留地层厚度42.00-220.50m,平均180.00m.
七、第四系(Q)
由中更新统、上更新统和全新统组成,岩性为黄土、红色土及残、坡、冲积松散物组成,在森林及灌木覆盖区以内以腐植土为主,分布于山梁及各沟谷中。
中更新统为浅红色亚砂土、亚粘土,厚度0-31.00m,平均6.84m。
上更新统为土黄色亚砂土、亚粘土,厚度0-8.00m.
全新统为杂色砂、砾石堆积物,厚度0-5.00m.
二、地质构造
霍州李家昴煤矿区位于霍西煤田西南部,在区域构造上处于祁吕弧翼外带的西缘,在南王家萍至马家庄和吉家庄至山头区域大段裂西侧,居克城碾子腰向斜中的王家庄向斜中段。
井田构造线方向同区域构造线方向一致,成北北东——北东向。
井田内只有褶曲构造发育,褶曲开阔平缓,伴有次一级波状起伏。
井田内地层总体产状为走向N25-30°
E,倾角5-10°
,局部可达26o。
先将井田内的3个主要褶曲构造简述如下:
1、杏凹向斜(S78):
位于井田的中部,自井田南部进入本区,轴向南西-北东,井田内长度3000m,地表两翼岩层倾角3-10°
,为井田的主要向斜之一。
2、后麻峪背斜(S79):
位于杏凹向斜之东,呈北东向沿展,大致同杏凹向斜相平行,井田内延伸3300,两翼倾角3-10度,为井田内主要褶曲之一。
3、金山沟向斜:
位于井田东部,呈北东-北北东向延伸,本向斜波状起伏较明显,于井田东北部变缓后,再向北称为S9向斜,井田内延伸4200m.向斜倾角,西翼5-10°
,局部最大为14°
左右,东翼8-15°
,局部达26°
,具有西缓东陡的形态特征,为井田内又一次级褶曲。
总的说来,该区以方向单一的宽缓褶曲为主要构造形态,少见断层和陷落柱,构造属于一类偏复杂类型.
三、煤层及煤质
(一煤层
1、含煤性
该井田内含煤地层主要为二叠系下统山西组和石系上统太原组。
山西组含煤3层,分别为1,2,3号煤,其中3号煤层不稳定,1、2号煤层为稳定煤层;
山西组煤层平均厚度6.64m.地层平均厚度30.00m.含煤系数为13.1%
2、可采煤层
井田内含煤地层共含有12层煤,其中含可采煤层4层:
山西组的1,2煤层为全井田可采煤层,太原组的11号煤层为基本可采煤层,太原组的10号煤层为大部分可采煤层,现将设计的11号煤层叙述如下:
11号煤层:
位于太原组的下部,距10号煤层底板1.70-3.00m。
煤层厚度3.11-4.98m,平均3.75m。
为层位稳定、全井田可采煤层。
煤层顶底板均为泥岩、砂质泥岩。
表1-2-2煤层特征表
地层
单位
煤层号
及标志
层编号
厚度(M)
最小~最大
平均
间距(M)
煤层
结构
稳定性
可采
情况
顶板
岩性
底板
1.10-8.54
5.09
长石石
英砂岩
0-13.80
4.50
山
西
1
0.79-2.59
1.89
简单
稳定
全井田
泥岩、
砂质泥
岩
0.52-12.00
2
3.5-5.6
4.2
全井田可采
3
0-0.30
0.15
不稳定
不可采
泥岩
0.50-6.17
2.34
中细
砂岩
5
0.10
砂质
6
0-0.40
0.20
细砂岩
6下
0-0.55
0.30
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