第一章井田概述和井田地质特征.docx

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第一章井田概述和井田地质特征

第一章井田概述和井田地质特征

第一节井田概况

一、交通位置

霍州矿物局李家昴煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处，行政区划上跨山西省洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡。

地理座标：

北纬36°21′27″-36°25′39″，东经111°21′20″-111°24′49″。

二、自然地理

霍州矿物局李家昴煤矿位于吕梁山脉东麓，地势高低起伏，森林多覆盖于山峰之顶及山的阴坡。

总观全区中部低东西两侧高，最高点位于井田东南角底，海拔标高为1301m，相对高差240m，属中高山区。

区内的中社沟、多是小溪青流，自西向东流，据推测总流量为0.02m³/s，夏、秋季流水量较大，受季节影响明显。

区内气候为大陆性气候，四季分明，具有冬季严寒、少雪多风，夏季暑热干旱，春季多风，秋季凉爽多雨等特点。

年平均气温8.5-10℃,最热月气温21-23℃，最冷月气温-5__-7℃，极端最高气温35.5-38.5℃，极端最低气温-20.5—23.5℃，无霜期170-195d，霜冻期为10月上旬至来年四月中旬，冻土深度103cm，每年7、8、9三个月为雨季，年降水量为600mm左右。

据有关历史记载，该区地震频繁。

在六百年前的1303年9月17日元大德年间，曾发生过烘洞、赵城8级大地震；1695年，襄陵、临汾发生8级大地震，涉及洪洞一带。

地震烈度据《中国地震烈度区划图》确认为7度。

三、水源情况

本井田末进行过专门的水文地质及专门水文孔钻探，因此，结合以往资料以及生产矿井实际情况，本次工作又进行地面调查和坑下调查。

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

系

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

系

上

统

上石

盒子

组

一段

42.00~220.50/180.00

P2s1

一段下部

标志层

0.80~10.94/5.55

K10

下

统

下石

盒子

组

64.95~115.10/95.00

P1x

P1x底部

标志层

1.10~8.54/5.09

K8

骆驼脖子砂岩

山西

组

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

系

上

统

太

原

组

二、三段

48.52~67.84/59.98

C3t2+3

二段下部

标志层

0~9.18/4.45

K2

一段

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

统

本溪

组

17.92~30.65/22.00

C2b

奥陶

系

中

统

>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）

最小~最大

平均

煤层

结构

稳定性

可采

情况

顶板

岩性

底板

岩性

标志层

岩性

下石

盒子

组

K8

1.10-8.54

5.09

长石石

英砂岩

0-13.80

4.50

山

西

组

1

0.79-2.59

1.89

简单

稳定

全井田

可采

泥岩、

砂质泥

岩

泥岩、

砂质泥

岩

0.52-12.00

2

3.5-5.6

4.2

简单

稳定

全井田可采

泥岩、

砂质泥

岩

泥岩、

砂质泥

岩

3

0-0.30

0.15

简单

不稳定

不可采

泥岩

砂质泥

岩

K7

0.50-6.17

2.34

中细

砂岩

太

原

组

5

0-0.30

0.10

简单

不稳定

不可采

砂质

泥岩

泥岩

6

0-0.40

0.20

简单

不稳定

不可采

泥岩

细砂岩

6下

0-0.55

0.30

简单

不稳定