赵庄二井建井地质报告

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1、第一章概论山西省晋城无烟煤矿业集团有限责任公司赵庄煤矿于2005年5月17日取得了采矿权，赵庄煤矿总面积144.1336KR2,生产规模为600万吨/年。因其矿区东部为相对独立区域，为合理开采煤炭资源，晋城无烟煤集团公司申请将赵庄井田东部区域划出，新开办独立的二号井生产系统，开采范围面积平方公里，工业储量7675万吨。根据省政府办公厅晋政办发200249号文件规定，经省煤炭工业局研究报省政府批准，同意晋城无烟煤集团公司开办赵庄二号井，批准开采3号煤层，井田面积13.426km2，设计生产规模90万t/a。鉴于上述情况，晋城煤业集团委托北京圆之翰煤炭工程设计有限公司编制了赵庄煤矿二号井可行性研究

2、报告及赵庄煤矿二号井工程初步设计。山西省煤炭工业局组织专家在太原分别对报告和设计进行了审查，同意初设意见。初设批复后，赵庄煤矿二号井开始破土动工，现已接近竣工。本矿在建井期间拟提升能力为167万t/a，预计于2009年11月10日首采面安装结束，具备试生产条件。赵庄二号井为了下一步工作的需要，特委托山西煤炭地质114勘查院，在原勘探报告的基础上，结合三维地震、建井期间揭露的地质情况，编制山西省晋城矿区赵庄二号井建井地质报告。根据矿方确定：首采区范围为太焦铁路以东的区域。第一节位置和交通赵庄二号井位于山西省长治市西南侧，行政区划隶属长子县慈林镇，西起西张沟，东至南张村，南起瓦窑沟，北至秦家庄。其

3、地理坐标为：东经1125415-1125800，北纬355939-360100，由以下13个坐标点圈定。1.X=Y=2.X=Y=3.X=Y=4.X=Y=5.X=Y=6.X=Y=7.X=Y=8.X=Y=9.X=Y=10.X=Y=11.X=Y=12.X=Y=13.X=Y=矿井南北约2.00km,东西约7.00km,面积13.426km2,设计生产规模90万t/a。太焦铁路从矿井的中部通过，东距长晋二级公路和长（治）-晋（城）高速公路4km,本矿井有长治-高平柏油公路，各乡村间均有简易公路相通，交通颇为便利（详见交通位置图1-1）。第二节以往地质勘查工作赵庄二号井地处山西省沁水煤田中部，本矿井具有较

4、长的地质勘查工作历史，但系统工作从1958年开始，现将工作叙述如下:交通位置图图I-4U占殳中豪市太瓜市介休市交口工3国道9眄通安阳市比例尺. 碑1仃公里年-1959年间，山西煤田地质勘探114队在进行长治南北普查时,在本矿区内施工普查钻孔1个，钻探进尺526.34m，1959年12月提交了沁水煤田长治南北普查区地质报告，山西省煤管局地质勘探局复审技术委员会于1962年8月28日以第002号决议书审批通过该报告。年-1986年间，山西煤田地质勘探114队在长治南详查区施工时，在本矿区内施工详查钻孔2个，钻探进尺1298.13m。1987年10月提交了长治勘探区详查地质报告，1988年2月10日

5、山西省煤炭工业管理局以第8801号文批准了该报告。年-1991年间，山西煤田地质勘探114队在高平矿区赵庄详查区施工时，在本矿区内施工详查钻孔3个，钻探进尺1914.06m。1991年底提交了赵庄详查地质报告，1992年山西省煤炭工业管理局以晋煤决字（1992）第3号文批准了该报告。年-1986年间，山西省地质矿产局212队在布村-张店普查勘探时，在本矿区内施工钻孔2个，钻探进尺1214.92m，1986年山西省地质矿产局212队提交了山西省长治市布村-张店普查地质报告，但未见其审查批准书。年-2005年间，山西煤田地质勘探114队在赵庄二号井施工时，在本矿区内施工精查钻孔20个，钻探进尺99

6、67.53m。其中水文孔3个。2005年7月提交了赵庄二号井3号煤层勘探地质报告，2005年11月由山西省煤炭工业局以晋煤规发2005第925号文批准了该报告。批准的3号煤层煤炭资源储量为76260Kt。工程质量本报告利用钻孔共计28个，分别按煤炭部78及86两个标准进行评级，可靠钻孔28个（其中以78标准进行评级的8个孔：甲级孔1个、乙级孔6个、丙级孔1个；煤层评级3号煤层优质层3个，合格层2个，不合格层3个。以86标准进行评级的20个孔：特级孔7个、甲级孔13个，煤层评级3号煤层优质层12个，合格层7个，不可采1个）。测井质量评级甲级孔26个，乙级孔1个，一个参考。煤层评级3号煤层优质层2

7、5个，合格层1个，参考层1个，1层不可采。矿区范围内的28个钻孔，奥陶系终孔的6个，本溪组终孔的1个，15号煤下终孔的2个，9号煤下终孔的1个，（石灰岩终孔的1个,3号煤下终孔的17个。所利用的全部钻孔均按要求自孔底向上封至3号煤层顶上15-40m,风化带自基岩下80m向上封闭20-40m,孔口封5米并埋石桩，各封闭段均采取样品检验合格。60年以前所施工的钻孔，因资料残缺，封孔质量无法评价。第三节老窑和火区的分布本矿井内无生产煤矿和老窑，在矿界南有慈林山煤矿，西部为赵庄煤矿，北部为正在兴建的下霍井田。详见图（1-2）慈林山煤矿：位于长子县东田良镇管辖，属长治市煤管局下属国营企业。1957年投入

8、生产，采用一对斜井开拓，开采山西组3号煤层，设计能力30万t/a，采用走向长壁式单体液压支护，金属网假顶全垮落发采煤，矿井面积18Kmi开采水平+913nl当前年产量为10-20万吨，资源已近枯竭，日排水量2040-3504ml,相对瓦斯涌出量为4.97m3/t，属低沼气矿井。未发生过煤尘爆炸和煤的自燃现象。赵庄煤矿：隶属于山西晋城无烟煤（集团）有限责任公司，国有独资企业，面积为144.1336km2,生产能力为600万t/a,排水量为5000m3/d,为高瓦斯矿井勘探程度相关位置图k20000a1-2本矿区北部下霍井田为三元煤业股份有限公司规划矿井，勘探工作已完毕，正在建井阶段，预计设计生产

9、能力在150万t/a左右。经过以往多次地质勘查和本次建井施工，在矿区内未发现有火区存在。第四节补充地质工作为更好地控制首采区内的小构造发育状况和煤层的起伏形态，河南煤田地质局物探测量队在2004年9月一2005年6月间先后两次对本矿首采区和西一盘区进行了三维地震勘探。一、2004年9月一2004年11月间在首采区进行了三维地震勘探，勘探区面积2.20km2,首采区三维地震范围由下列18个坐标点圈定：详见表1-1表1-1占八、X坐标Y坐标占八、X坐标丫坐标13987550538750103987300540135239875505388501139869855401353398713253885

10、0123986985541255439871325388951339868655412555398698553889514398686553982063986985539130153985890539820739875305393201639857855394458398753854063817398686553944593987300540635183986865538745（一）完成工程本次三维地震勘探野外数据采集纯工作日为16天。设计物理点1678个，三维线束20束，其中生产线束物理点1628个，试验物理点40个，勘探面积2.2km2;实际完成物理点1753个，三维结束21束，其中生产线

11、束物理点1690个，试验物理点49个，物理点超了75个。达到了合同要求。详见表1-3（二）质量评价本次共获得野外试验记录49张，小折线记录14张，生产记录1690张，经大队三级验收：试验记录、小折线记录，全部合格。生产记录中甲级记录937张，甲级率乙级记录753张，乙级率%废品4张，废品率%合格率。高于煤炭煤层气地震勘探规范和合同要求。表1-2内容项目、数量物理点（个）与设计物理点比较线束21束1690多62小折射714多4试验点549多9合计1753多75二、2005年4月一2005年6月间在西一盘区又进行了三维地震勘探，勘探区面积2.023km2,西一盘井三维地震范围由下列9个坐标点圈定：

12、详见表1-3表1-3占八、号部定3度带部定6度带面积2(Km)X坐标Y坐标Y坐标X坐标13987550538750.43223987540536830.13933986150536830.54843986150537500.70253986900538740.44163987160538740.43773987160538150.29883987460538150.67793987460538750.818（一）完成工程由于受当地村民的阻拦，本次三维地震勘探野外数据采集纯工作日仅为11天。本次共完成地震线束12束，生产物理点1374个;试验点11个，试验物理点57个；全区共完成物理点1431个

13、，比设计少504个，详见表1-4表1-4分类数目物理点与设计物理点比较试验点11个57多7个线束生产12束1374少511个合计1431少504个（二）质量评价本次共获得野外原始记录1431张，其中试验记录57张，经大队三级验收：试验记录全部合格；生产记录1374张，甲级记录1146张,占%乙级记录237张，占%废品一张，占总体质量较好，甲级率完全满足规范要求。第五节矿井设计概况本矿井的开拓方案由北京圆之翰煤炭工程设计有限公司完成，并与2006年10月10日山西省煤炭工业局以晋煤办基发2006731号文件批复，井田面积13.426Km2,批准开采煤层为3号煤，设计可采储量万吨。设计生产能力为9

14、0万t/a。设计服务年限年。为了使井筒及工业广场尽量少占压煤柱，地面生产区地址选在了太焦铁路以西田良河以东区域内。距离太洛公路200nl距离东田良火车站2.0km,距离赵庄矿井和赵庄坑口电厂约4.0km。本次矿井设计有主立井、副立井和东回风立井3个井筒。井筒技术特征及装备如下所述。（1）主立井主立井：（X=3987089Y=538772H=净直径D=5.0m,净断面S=19.63nt垂深482.5m。根据该区地质条件及水文地质条件，表土段采用冻结法施工，基岩段采用普通法施工。表土段支护为双层复合井壁钢筋砼支护，支护厚度800mm；基岩段为砼支护，支护厚度400mm。主立井井筒内布置一对四绳箕斗

15、，冷弯方管钢罐道，担负矿井的煤炭提升，兼进风。（2）副立井副立井:（X=3987039Y=538802H=净直径D=,净断面S=,垂深。根据该区地质条件及水文地质条件，表土段采用冻结法施工，基岩段采用普通法施工。表土段支护为双层复合井壁钢筋砼支护，支护厚度900mm基岩段为硅支护，支护厚度450mm副立井井筒内布置一宽一窄双层双车罐笼、梯子间及下井管缆，冷弯方管钢罐道，担负矿井的人员和材料提升，兼进风及安全出口。（3）东回风立井东回风立井:（X=3986655Y=539718H=539718）净直径D=5.0m，净断穿过的第四系表土层62.9m,其中有3层、总厚11.15m的流沙层，基岩风化带

16、发育深度小于120nl第四系与基岩风化带、上石盒子组与下石盒子组、山西组最大涌水量分别为1322m3/d、971m3/d、71m3/d。东回风立井表土层仅有2m厚的粘土，基岩风化带、下石盒子组与山西组最大涌水量分别为3961m3/d、362m3/d。东回风立井的表土层、基岩风化带和设计采用普通法施工，都需要进行注浆堵水，支护方式为厚度500mm勺钢筋混凝土；基岩段采用普通法施工，支护方式为厚度400mm勺现浇混凝土。本矿井设计首采区为太焦铁路以东，为立井开拓，为471m一个水平，开采3号煤层，由井底向南布置上仓胶带斜巷、总轨道巷到矿井中央；再沿3号煤层顶板、避开已探明的陷落柱、东西方向分别向东

17、西两翼各布置三条开拓大巷，一直布置到矿井的东界和西界，开拓大巷兼盘区巷道，两翼开采，其中中间一条为胶带巷兼进风、两侧分别为轨道巷兼进风和回风巷。+471m水平主运输巷为钢丝绳芯胶带输送机，材料大巷为无极绳连续牵引车和调度小绞车配合运输。采用抽出式通风方式，通风系统为分区式通风系统，副立井、主立井进风，东回风立井回风，矿井总风量为108n3/s,通风负压为：。地面主压风机房采用4台EAS-150G/20空压机，单台供风能力为20m3/min,三运一备，向井下及筛分楼各用风地点供风。第六节矿井建设情况赵庄二号井从2004年9月立项，到2006年10月正式开工建设，各种行政许可手续已基本办理完毕，工

18、程建设也接近收尾阶段，大部分单位工程已经完成并具备使用条件。已完成主要工作量如下：1 .提升系统：主立井井筒垂深437.5m（主立井井口至箕斗装载水平胶带巷），井筒内装备1对9t四绳箕斗，担负矿井原煤提升任务，年提升能力为a。2 .通风系统：主通风采用对旋轴流风机,属国内90年代中期开发的新产品，已在国内矿井得到大量的应用，其两级叶轮既是工作轮又互为导叶，提高了风机运行效率，通风机设有回流环，有效地消除了喘振。3 .排水系统：本矿井采用单水平开采直接排水系统，副立井井底附近设有井底水仓和水泵房，选用五台D155-67X9型水泵，额定流量为155n3/h,额定扬程为603nl电动机功率为450k

19、W电压为10kV。二台工作，二台备用，一台检修。设计水仓有效长度为270ni净断面9.1m2,有效容量2457m3,设计水仓富裕系数2,满足矿井安全规程要求。排水管选取直径273无缝钢管。为了节约管材，井筒管路分为0273x12和0273x9两种规格，共两趟，一趟工作，一趟备用。更具性能测试，平均单台水泵的排水能力为130n3/h,则矿井排水系统正常排水能力为260m/h最大排水能力为520m3/h,完全满足要求。排水管路沿副立井敷设，矿井涌水排至地面经处理后排放。排水高度482.5m。4 .压风供配系统：地面压气站选用四台EAS-150G/20型空压机，单台供风能力为20m3/min,实际使

20、用时，三台工作，一台备用。三台总供风能力为60n3/min,完全能够满足生产用风。选用。159X6无缝钢管将压缩空气从副立井送往井下用气地点。管道在地面采用焊接连接且埋地敷设，在井筒中采用套管焊接连接，在井下采用柔性管接头连接。EAS-150G/20型空气压缩机参数见表1-5。空气压缩机参数表表1-6井下风动工具数量表表1-5用气地点设备耗气里(m3/min台)工作压力(MPa)总耗气里(m3/min)名称工作台数掘进面风镐112凿岩机439单体锚杆钻机4412混凝土喷射机1587大巷维护混凝土喷射机1587压缩方式螺杆式排气量20m3/min排气压力功率110kW电压380V传动方式联轴器传

21、动供气含油量W3PPM2600kg冷却方式风冷式噪音7578dB(A)5 .采煤方法：本矿井采用中型综采放顶煤采煤法，工作面生产能力为60100万t/a,支架重量为1011t。机械化程度高，生产效率高，安全好管理，工作面效率可以达到18t/工，工作面回采率可以达到85%该工艺在低瓦斯矿井中，优势较大，适合煤层厚度变化大的煤层，万吨掘进率低。6 .主运输巷：+471m水平皮带大巷为锚网喷支护，净断面面积16.70m2,已完成长度825m+471m水平轨道大巷为锚网喷支护，净断面面积16.70m2,目前已完成长度695m+471m水平回风巷为锚网喷支护，净断面面积16.70m2,目前已完成长度87

22、5m目前，提升、通风、排水、压风供配系统等九大永久系统已经投运，通讯及监测监控系统临时投运，永久机房正在进行装潢、安装，地面主要生产、生活设施已全部建成、投运，附属设施、工程正在完善中。矿井两个“专项”、六个“专篇”验收工程已全面启动。预计1303首采工作面轨道回风顺梢和外回风顺梢在2009年10月30日结束，首采工作面圈出第七节探采对比一、煤层本次重点工作放在了首采区，由于西部也作了三维地震工作，所以本次对全矿区的主要可采煤层作了储量估算。本矿井在建设阶段发现3号煤层深度、厚度及结构、底板标高等与原勘探阶段有所不同，但变化不大，本次进行了综合采用，并对3号煤层平面图略作了修改，（变化情况见表

23、1-7）。探采对比变化情况表表1-7孔（井）号煤层号钻探深度钻探厚度孔口标高厚相差深相差原采用现采用备注测井深度测井厚度井检孔3=钻探钻探主立井3井检孔西北30米付立井3井检孔东南20米4702孔3=钻探测井=东回风井34702孔北东8米二、构造本矿井在建设阶段，井下巷道揭露的断层有13条，全部为正断层，其中最大的一条DF3正断层，断距约18ml延伸长度720米；另一条DF5正断层，断距最大约为，延伸长度520米。其余均为小于10米的断层。这是报告的不同之处。三、煤质建井期间在1303进风顺槽采取3号煤层煤样，由山西煤矿矿用安全产品检验中心测试，3号煤层原煤水分（Md）为%原煤灰分（A）为%原

24、煤挥发分（Vf）为原煤全硫（S,d）为4702号孔与1303进风顺梢较近，3号煤层原煤水分（Md）为%原煤灰分（A）为%原煤挥发分（Vf）为%原煤全硫（S,d）为1303进风顺梢采取3号煤层煤样原煤灰分（A）为%4702号孔原煤灰分（A）为%降低了%其它化验情况基本一致。第二章矿井地质构造本矿井大地构造位置处于我国东部新华夏构造体系第三隆起带的中段，亦即太行山隆起褶断带,该带系一西缓东陡的大型复背斜隆起，北段逐渐往NE弯曲，南段往SW及至往西扭转，总体延伸方向为N2030E,它与其它隆起带和沉降带彼此平行，并呈雁行排列，作为分界构造的晋获褶断带位于沁水坳陷和太行山隆起带之间。矿井位于晋（城）-

25、获（鹿）褶断带南段的主要构造形迹长治大断裂的西侧，西临武乡-阳城坳褶带。矿井内构造受新华夏构造体系的控制，其构造形迹呈“多”字型排列规律，矿井总体呈一走向NNE、倾向NW、倾角3-8的单斜构造，地层平缓，倾角较小，在此基础上伴有宽缓褶曲和少量断裂及陷落柱。断层附近地层倾角达15度以上。区内大部分被第四系松散层覆盖，基岩零星出露。现根据以往钻孔揭露和本次补充三维地震勘探将主要构造分述如下：一褶曲构造本矿井内发现大小褶曲10条，其中延伸长度大于1000m有9条,小于1000mW1条。现将其特征叙述如下：1、南张背斜：位于本矿井东部，北部与长治矿区下霍井田的东张村东背斜相接，呈“S型展布，经南张村，

26、向西南延长，被庄头断层切割，伸出区外，区内全长1550m轴向北20度东，两翼基本对称，西翼倾角5度，东翼倾角3度。本背斜两翼倾角均较小对煤层破坏较轻。2、南张向斜：位于本矿井东部，北起南张经4101孔、4701孔东，向南至瓦窑沟西伸出矿井外，矿井内长约3000m走向北50度东，两翼不对称，西缓东陡，西翼倾角5度，东翼倾角10度。3、应城背斜：位于应城西部，4702孔附近，北起南张村西，向南在应城村东南部尖灭，矿井内长约1550m轴向北40-60度东，两翼基本对称，北翼倾角4-5度，南翼倾角5-7度；为三维地震控制的可靠背斜，对煤层破坏不大。4、应城向斜：位于本矿井东北部，分布于应城村，北起应城

27、村北部，在应城村南附近尖灭。矿井内长约950ml轴向北30度东，两翼基本对称，西翼倾角3度，东翼倾角5度。本向斜两翼倾角均较小，对煤层破坏较轻。5、布村背斜：位于本矿井中东部，北起应城村西，经布村东，向西南伸出矿井外，井内长约1800ml轴向北40度东，两翼基本对称，西翼倾角6度，东翼倾角5度，对煤层破坏不大。6、布村向斜：位于矿井中东部，北起长子县玛钢厂北，经布村西到东田良西呈“S”型展布，轴向为北20-30度东，区内全长1900m，矿井中部由北东向转为正北方向，向北伸出矿井外，中部由南偏西转为正南方向，向南延伸出矿井外。两翼不对称，西翼倾角3-4度，东翼倾角5-8度。为三维地震控制的可靠向

28、斜。本向斜西缓东陡，轴部对煤层破坏较重。7、东田良背斜：位于矿井中部，北起长子玛钢厂西，经井检孔西到东田良北，呈“S”型展布，轴向为北5度东，矿井内全长1900m，北部由北偏西转为北偏东10度伸出矿井外，南部由南偏东转为南偏西延伸出矿井外。两翼不对称，西翼倾角4度，东翼倾角1215度。本背斜两翼倾角不对称，轴部对煤层破坏极大。8、郭家庄背斜：位于矿井西部，北起荒脑地西，经兴旺庄到西张沟村东，呈“S”型展布，轴向北55度东，全长3300ml北起兴旺庄村，由东北方向转为北偏东10度，延伸出矿井外，南部经西张沟村东，南偏西40度延伸出矿井外，两翼基本对称，西翼倾角3度，东翼倾角5度。本背斜两翼倾角均

29、较小对煤层破坏较轻。9、郭家庄向斜：位于矿井东北部，轴向由北西西转为北东东向，呈“S”型展布，西部轴向北20度西，向西延伸出矿井外，东部轴向北40度东，向东延伸出矿井外，全长2300ml两翼对称，西翼倾角3度，东翼倾角3度。本向斜两翼倾角均较小对煤层破坏较轻。10、西田良向斜：位于西田良与秦家庄一线，轴向NNE,两翼倾角3-8度，矿井内全长1200m,向斜的轴部被F2-1正断层切割，破坏了向斜的完整性。为三维地震控制的较可靠向斜。本向斜两翼倾角均较小对煤层破坏较轻。二、断裂构造目前通过地面物探和三维地震勘探以及坑探，在本矿井发现的大小断层共计41条，全为正断层，落差大于或等于30m的断层有两条

30、；大于20m的有一条；大于或等于10m的断层有4条，其余34条均为小于10m的断层。其中错断3号煤层38条，同时错断3号和15号煤层有12条，错断15号煤层有19条。1. 兴旺庄南正断层（F2）：由西南东北穿过整个矿井，是本矿井内最大的一条断层。走向NE倾向SE倾角7080度。矿井内最大落差30ml控制长度1310nl落差两端小，中间大。同时错断3号和15号煤层。此断层为控制可靠的正断层。见图2-1。2. 庄头正断层：是一条区域大断层，位于本矿井的东南边界，往东延伸与长治断层斜交，全长26kmi矿井内长约500米，倾向北北西，倾角75度，落差290m矿井外有钻孔控制，矿井内无钻孔控制正断层：为

31、F2断层的分支断层，它走向NE,倾向SE,倾角70,区内最大落差25m,延伸长度800nl该断层同时错断3号和15号煤层，T3、5波错断明显，断点清晰可靠（见图2-2）,按40mx80m的网格剖面统计，控制该断层的断点共计21个，其中A级断点17个，占%；B级断点7个，占%；此断层为控制可靠的正断层以下为落差较小的断层，落差较小的断层不再缕述。见表2-1、表2-2.WHi妙HmUI.h nn iphiMk.“Eii，“川i Ei .M“；J i 1H b | f W+ f * I *5兴旺庄南正断层（F2）在时间剖面上特征图2-134F2-1断层在时间剖面上特征图2-215号煤层断层特征一览表

32、表2-2断层名称性质走向倾向倾角落差延展长度错断煤层断点级别可靠程度庄头正断层正断层NNENNW75，290260003-15可靠兴旺庄正断层F2正断层NESE7020-3013103-1516A+8B可靠F2-1正断层NESE70258003-1514A+7B可靠DFi正断层NESE8051103-152A+1B可靠DF2正断层NESE800-107303-151B可靠DE正断层NNENWW75187203-154A+2B+1C可靠DF4正断层NNWNEE7031403-15DE正断层NENW705203-154A+3B可靠DE正断层NNESEE7031103DR正断层NNWNEE70315

33、03DR正断层NNWSEE703703DF1o正断层NENW65615032A+1B可靠DF1i正断层NNESEE704803DF14正断层NESE70419032A+2BDFI5正断层NNENWW7031803-152A+2BDF16正断层NENW703903A+BDFI7正断层NENW65157303-1513A+5B可靠DF18正断层NESE7031503-152A+2BDFl9正断层NESE70547036A+5B+2C可靠DF2o正断层NNENNW7031203-151BDF2i正断层NENW7032031BDF23正断层NENW70314032A+BDF24正断层NNWSWW706

34、1603A+B+C较可靠fl正断层NNE603可靠f2正断层WSW503可靠f3正断层NWNE603可靠f4正断层NWSW50一43可靠f5正断层NWNE5023可靠f6正断层NWSW40可靠f7正断层NWNE403可靠f8正断层NWNE553可靠f9正断层NWSW353可靠f10正断层NENW403可靠f11正断层NENW403可靠f12正断层NENW603可靠f13正断层NESE703可靠断层名称性质走向倾向倾角（度）落差（m）延展长度（m）错断煤层断点级别可靠程度庄头正断层正断层NNENNW75290260003-15可靠兴旺庄正断层F2正断层NESE7020-3013103-1516A

35、+8B可靠F2-1正断层NESE70258003-1514A+7B可靠DF正断层NESE8051103-152A+1B可靠DE正断层NESE800-107303-151B可靠DF3正断层NNENWW75187203-154A+2B+1C可靠DF,正断层NNWNEE7031403-15DE正断层NENW705203-154A+3B可靠DE?正断层NENW70316015DE3正断层NNWSWW70421015DE5正断层NNENWW7031803-152A+2Bdr7正断层NENW65157303-1513A+5B可靠DE8正断层NESE7031503-152A+2BDF20正断层NNENNW7

36、031203-151BDF25正断层NESE703120152BD号正断层NENW703160152BDF27正断层NNENWW706240152A+2B可靠DF28正断层NEESSE703200152A+2B+CDF29正断层NNWSWW70615015A+B+C较可靠以上小型断层分布有一定的规律性，延伸方向与褶曲的轴向基本上一致，断距有些虽然说不很大，但它却破坏了煤层的连续性，对煤层的破坏也是不容忽视的。另本次据坑道揭露，把DF、DF5、DF的参数略加修改，详见表2-1。三、陷落柱通过三维地震勘探在矿井内解释陷落柱11个，同时陷落3号煤层和15号煤层的有10个（X1、X2、X3、X4XSX

37、&内、X8、X9、X11）,直径都大于25m一个只陷落15号煤层（X10）。陷落柱具体特征见表2-3。四、岩浆岩本矿井内未发现有岩浆体的侵入。综上所述本矿井构造属简单陷落柱控制程度一览表表2-3名称长轴方向长轴长度(m)控制面积(mi)断点级别可靠程度陷落煤层备注X1160/11525600参考3号、15号工业广场北部X290/808100参考3号、15号应城村西部X3NNW75/4228223A+2B+1C可靠3号、15号矿井西北部X4NNE120/7841344A+3B+4C较可靠3号、15号矿井西北部X5N58/4422844A+2B+1C可靠3号、15号矿井西部X6NNW90/6549

38、378A+1B可靠3号、15号矿井西部X7NNW100/7364774A+4B+2C可靠3号、15号矿井南部X8NNW60/4622904A+2B+1C较可靠3号、15号矿井东部X9N52/5019352A+1B+3C较可靠3号、15号矿井西南部X10NNW39/3310712A+2B可靠15号矿井西部X11130/253250参考3号、15号矿井东部X1260/221319可靠3号、15号1303回采工作面第三章地层、煤层及煤质第一节地层及含煤地层一、地层本矿井含煤地层为晚古生代石炭-二叠系，大部为第四系所覆盖。现依据赵庄二号井3号煤层勘探地质报告，将各地层由老到新简述如下：（ 一）奥陶系中

39、统（O2）为煤系地层基底，钻孔揭露厚度143.97m（4602号孔）。峰峰组（O2f）:据长治详查资料，厚-200m,平均176.21m,主要由石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩夹石膏层组成。（ 二）石炭系（C）（ 、中统本溪组（C2b）与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触。厚11-13.20m，平均11.90m。主要为一套泻湖一潮坪为主的浅灰-深灰色的铝质泥岩、砂质泥岩沉积，夹石灰岩及薄煤层，底部主要为含铁泥岩，含菱黄铁矿结核和大量动植物化石。1. 上统太原组（C3t）矿井内主要含煤地层之一，厚-110.00m,平均97.17m,为一套海陆交互相沉积。主要由灰深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及石灰岩组成，

40、层理构造发育，动植物化石丰富。按岩性组合特征划分太原组可分为三段。2. 三）二叠系（P）3. 山西组（P1s）为矿井主要含煤地层之一，本组厚-65.20m,平均。底部以K7砂岩与下伏地层呈整合接触，由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，中部为本井主要可采的3号煤层赋存部位。本组以色浅、含砂成分较高、交错层理发育、生物扰动构造多、植物化石丰富为特点。属滨海三角州沉积。4. 下石盒子组(P1x)K8砂岩底一Ko砂岩底，厚-76.72m,平均62.79m。以(砂岩与下伏地层整合接触。主要为浅灰色深灰色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩，顶部常含一较稳定的带紫斑的鲕粒铝质泥岩，俗称“桃花泥岩”。5. 上石盒子组(P

41、2s)井内在西部出露，钻孔最大揭露厚度168nl仅出现中段和下段，底部K10砂岩与下伏地层呈整合接触。本组地层由灰绿、紫红砂质泥岩、泥岩、灰白、黄绿色中粗粒砂岩组成。(四)第四系(Q)包括中更新统、上更新统和全新统，井内广泛分布，钻孔最大揭露厚度97.11m,主要由亚砂土、亚粘土、粘土、砂组成，底部含砾石层。根据首采井地震资料，新生界厚度总体规律为东部厚,西部较薄，厚度变化范围在0-97.11m之间均厚在41.94m。二、煤系地层(一)含煤性本矿井内主要含煤地层为山西组和太原组，含煤6-13层，含煤地层平均总厚135.92m,煤层平均总厚11.34m,含煤系数%可采煤层平均总厚7.09m,可采

42、含煤系数%山西组：为主要含煤地层之一，地层总厚-65.20m,平均54.87m,一般含煤2-3层，煤层平均总厚4.62m,含煤系数主要可采煤层3号煤层位于本组中下部，其余煤层为极不稳定的薄煤层，不具工业开采价值。3号煤层总体属泻湖潮平沉积体系。太原组：主要含煤地层之一，地层总厚-110.00m,平均97.17m。含煤6-10层，自上而下编号为5、8-1、8-2、9、10,11、12、13、14、15号煤层，煤层平均总厚度6.72m,平均含煤系数均可采煤层平均总厚3.52m,可采含煤系数为%其中15号煤层全区稳定可采，其余煤层为零星可采或不可采。按沉积旋回及岩性组合特征，本组可分为三段：下段(C

43、/):从K砂岩底-K2灰岩底，平均厚度20.12m,以灰-灰黑色泥岩为主，夹钙质泥岩、泥灰岩，局部夹粉砂岩，含煤2-3层，其中15号为主要可采煤层。15号煤层为泻湖末期沼泽化后的泥炭沼泽沉积所成，并很快又被泻湖沉积覆盖(主要为含已黄铁矿化的小个体腕足、瓣鳃动物化石的泥灰岩或钙质泥岩)而得以保存。14号煤层位于本段顶部。属泻湖沉积。中段(CJ):由“灰岩底-K4灰岩顶，平均厚33.96m,为灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩，夹细粒砂岩和粉砂岩，有石灰岩、泥灰岩4-5层，含煤3层，均不可采。本段垂向上有三个明显的海退-海进旋回，即三个“三角洲前缘-三角洲平原-碳酸盐台地”序列。上段(C3t3):由K4灰岩

44、顶-K7砂岩底，平均厚度53.45m,为7灰-灰黑色的泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩，见石灰岩或泥灰岩2-3层，夹不稳定的煤层5-7层，均不可采.本段为一个完整的海退-海进序列，与一个海退序列组成。中段及上段均属碳酸盐台地-滨海三角洲交互沉积第二节煤层表3-1煤层特征一览表注：层位稳定系数=(见煤点数+泥炭点数)/总点x100%90稳定；90-60较稳定；30-60不稳定；30含煤层段煤层号煤层厚度(m)最小-最大煤层间距(m)最小-最大稳定性可采性系数(%)沉积层位煤层结构变异系数(Cv)煤层类型可采系数可采性平均平均山西组1较稳0不可采284较稳12不可采稳定简单稳定92大部可采太原组段

45、557不稳0不可采较稳33不可采极不稳定0不可采较稳14不可采不稳0不可采段1183较稳0不可采较稳0不可采较稳0不可采段14稳定简单不稳17一日令牛可采稳定较复杂稳定大部可采极不稳定。变异系数Cv:稳定；较稳定；不稳定；极不稳定。可采系数=可采点/见煤点X100%90全区可米，45-90局部可米；45不可米一、可采煤层:本矿井可采煤层2层，分别为3、15号煤层，其中3号煤层厚度大且稳定，煤质优良，为主采煤层。赋存情况详见表3-1。1、3号煤层位于山西组下部，上距K8砂岩35-46.78m,平均40.10m。下距15号可采煤层平均87.61m.煤层厚-6.61m,平均厚4.26m。含泥岩、炭质

46、泥岩夹研0-4层，一般1-2层，以距底板约0.50m左右的一层较为稳定（厚度-0.30m。可采系数92%煤层顶板为深灰岩泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩。底板为黑色泥岩、砂质泥岩，深灰色粉砂岩。该煤层井田西部变化大，其中两个孔变薄不可采。另外一个孔出现了3号煤分叉现象。其余全部可采，结构简单，厚度变化不大，属稳定型全区可采煤层。控制及研究程度均较高。3号煤层在本井田的西北部和西田良村因河流同生冲蚀作用使3号煤层变薄。s34Mxk#ptsivhx*ww凶!2、15号煤层位于太原组一段底部，下距七石灰岩-4.44m,平均4.03m。煤层厚-5.30m,一般厚-5.30m,平均厚2.83m。含0-

47、3层夹研,夹研-1.68m,结构较复杂，纯煤厚-3.97m,平均2.67m。属稳定型大部可采煤层控制及研究程度均较低煤层顶板为泥灰岩、钙质泥岩或泥岩，底板为泥岩，砂质泥岩。二、煤层对比矿井内含煤地层厚度变化不大，标志层及主要可采煤层较为稳定。煤层主要采用标志层及其层间距法，辅以地层的物性特征加以对比。各主要煤层对比标志如下：3号煤层：位于山西组中下部，以煤层本身厚度大，结构简单，层位稳定为特征，是很好的对比标志区别于其它煤层。物性反映特征明显，视电阻率电位曲线呈高幅值笋状，伽玛一伽玛曲线呈箱形，对比可靠。14号煤层：K石灰岩下伏，该煤层零星可采，对比可靠。15号煤层：位于K灰岩下4.03m左右

48、，顶板以泥灰岩、泥岩为主，且含大量黄铁矿，煤层厚度大，结构复杂，全区稳定，本身可作为对比标志，视电阻率曲线呈掌状，伽玛一伽玛曲线呈四指形。该煤层属稳定可采煤层，对比可靠。第三节煤质一、煤的物理性质和煤岩特征3、15号煤层均为黑色，条痕为灰黑色，其它物理性质见表3-23、15号煤层物理性质一览表表3-2项目煤百克-一光泽真（相对）密度视（相对）密度断口内生裂隙3玻璃光泽金刚光泽参差状、阶梯状较发育15玻璃光泽金刚光泽参差状、阶梯状较发育（二）宏观煤岩特征3、15号煤层均以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带。细-中条带状结构，层状构造。3号煤层属半亮一光亮型煤。15号煤层含黄铁矿结核及散晶，属半亮-半

49、暗型煤。（三）显微煤岩特征矿井内43034702t孔采样对3号煤层进行了显微煤岩鉴定见表3-3）3号煤层显微组分定量统计一览表表3-3煤层有机组分（%）无机组分（%反射率Rmax(%镜质组惰质组壳质组粘土类硫化铁类碳酸盐类其它小计3号煤层镜质组以基质镜质体为主、其次为均质镜质体，半镜质体多为结构状。含量变化为%平均惰质组含量不高，在%L间，平均半丝质体多于丝质体，多为氧化丝质体，火焚丝质体少有。矿物含量变化在%L间，平均以粘土为主，多为分散状、条带状、部分浸染状，分散在有机质中。（四）煤变质程度矿井内煤变质程度较高。3号煤层镜煤最大反射率在%!间。综合煤化学与煤岩学各项指标分析，本矿井煤变质阶

50、段属VI,相应的煤类为贫煤。二、化学性质、工艺性能及煤类（一）各煤层的一般煤质特征矿井内3号、15号煤层化验指标汇总如表3-4。现将矿井内3号煤层主要煤质特征分述如下（对各煤层灰分、硫分、发热量质量分级按GB/、GB/、GB感行）：号煤层原煤水分（Md）为%平均%浮煤水分（Md）为%平均原煤灰分（Ad）为%平均%为低灰一中灰分煤。浮煤灰分（人）为%平均%以低灰分煤为主，中灰分煤分布在矿井南部（表3-4）。各煤层煤质化验汇总表表3-4煤层号315工Md(%)原煤业分析浮煤Ad(%)原煤浮煤Vdaf(%)原煤浮煤有害成分S,d(%)原煤浮煤Pd(%)原煤浮煤发热量Qgr,v,d(MJ/kg)原煤浮

51、煤粘结指数（Gr,I）浮00元素分析（浮）Cdaf(%)Hdaf(%)Odaf(%)Ndaf(%)煤灰成份分析FezQ+CaO+MgO+K+NS2O(%)SiOz+Al2O3+TiO2(%)STC13651233（原）视（相对）密度浮煤回收率（）煤类PMPM注：括弧内为统计点数原煤挥发分（Vdaf）为%平均%浮煤才发分（Vdaf）为%平均%为低挥发分煤。原煤硫分母皿）为%平均为特低硫低硫煤。浮煤硫分（St，d）为%平均%以特低硫煤为主，4302、4303、4804号孔附近为低硫分煤（图3-3）。从各种硫测试结果看3号煤层以有机硫为主，因此，洗选后，煤中硫分含量无明显降低（表3-5）。3号煤层各

52、种硫测试结果统计表表3-5煤层号$,d(%S,d(为So,d(为3号煤层原煤浮煤注：括弧内为统计点数。煤灰成分分析：以酸性二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（Al2。）为主，其次为碱性三氧化二铁（FezQ）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO港成份。其中二氧化硅（SiO2）含量为%平均%三氧化铝（Al2O）含量为%平均煤灰熔融Ii软化温度（ST）大于1365C,属较高软化温度灰。根据煤灰成分计算，3号煤层碱酸比为，结渣指数为，结污指数为。建井期间在1303进风顺梢采取3号煤层煤样，由山西煤矿矿用安全产品检验中心测试，3号煤层原煤水分（ML）为%灰分（A）为挥发分（小）为%全硫（S,。为号煤层原煤水

53、分（ML）为%平均%浮煤水分（Md）为%平均原煤灰分（Ad）为%平均，为中灰一高灰分煤。浮煤灰分（Ad）为%平均原煤挥发分（Vdaf）为%平均I%浮煤才发分（Vdaf）为%平均%为低挥发分煤原煤硫分（St,d）为%平均%为高硫煤。浮煤硫分（St,d）为%平均（二）元素分析各煤层碳（Cdaf）含量变化在区间，氢（Hdaf）含量变化煤灰成分分析：以酸性二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（ALQ）为主，其次为碱性三氧化二铁（FezQ）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO潜成份。其中二氧化硅（SiO2）含量为%平均为三氧化二铝（ALQ）含量为%平均%煤灰熔融Ii软化温度（ST）为1233Co为较低软化温度灰。（二）元素分析3号、15号煤层碳（Cdaf）含量变化在IL间，氢（Hdaf）含量变化在%之间，氧（Odaf）含量变化在IL间，氮（Ndaf）含量变化在区间，变化不大。3号煤层碳（Cdaf）、氢（Hdaf）、氧（Odaf）、氮（Ndaf）均比15号煤层高（表3-6）。（三）煤中其它有害元素各煤层有害元素含量汇总见表3-6各煤层有害元素含量一览表表3-6元素名称煤层号磷(P)%氟(F)X10-6氯(Cl)%神(As)X10-63磷：3号煤层原煤磷（P）含量为%平均%浮煤磷（P）含量