地质调查及水文分析报告

陕西省府谷县工农联营煤矿 地质调查及水文分析报告

府谷县工农联营煤矿 二0一二年八月

一、 工农联营煤矿配合区地质 整合区位于陕北侏罗纪煤田的东北部，神府矿区三道沟井田的东南侧。整合区地表大部分被新生界松散沉积物所覆盖，仅在较大沟谷连续出露中侏罗统延安组第一、第二段。结合地质填图及钻探资料，区内地层由老至新依次有：下侏罗统富县组（J1f）、中侏罗统延安组（J2y）、新近系上新统静乐组（N2j）、第四系中更新统离石组（Q2l）、全新统冲积层Q41al+pl、Q42al+pl、风积层Q42eol。

二、 整合区构造 （一）断层、褶皱及岩浆岩 整合区位于鄂尔多斯次级构造单元陕北斜坡的东北部，区内地质构造简单，未发现较大断裂、褶皱及岩浆活动痕迹，局部发育宽缓的波状起伏。总体构造形态为一向南南西缓倾的单斜层，倾向约192°，倾角小于1°。 （二）节理及裂隙 区内发育北西西和北东向两组节理，节理倾角平均70°～80°，但节理密度小，在沟谷边坡及陡坎上易诱导基岩崩塌。 此外，整合区内局部地段发育烧变岩，由于煤层自燃真空垮塌，造成岩石破碎，发育大量节理、裂隙；在基岩顶界面之下，受第四系风化作用，形成20～30m风化裂隙带。上述因素导致区内上部基岩孔隙度加大，结构松散，是地下水的良好通道。 （三）主采煤层底板形态 由5-2煤资源量估算图可以看出，该煤层底板较平直，总体为一向南南西缓倾的单斜层，仅在K2—K4勘查线之间可见同沉积型的轴向近南北向的宽缓波状起伏。该煤层沿倾向平均降深幅度约12.5m/km，平均倾角约0.72°。 三、煤层的自燃及烧变特征

整合区地处陕北黄土高原的梁峁区，地形支离破碎，树枝状冲沟发育，侵蚀切割严重，各煤层均处于当地侵蚀基准面以上，为煤层的自燃提供了外在条件；各煤层均属低变质阶段的烟煤，自燃倾向高，易于氧化，使着火点温度降低，这些内在因素为煤层的自燃提供了便利条件。 据本次地质填图野外调查，5-1、5-2号煤层煤层露头主要沿较大沟谷两侧分布，仅个别地段见及煤层自燃烧变现象，另外，结合整合区以北三道沟井田勘探成果资料可知，煤层自燃深度一般为5～15m。由于整合区内煤层自燃分布范围及深度均极其有限，对煤矿的实际生产影响甚微，故本次勘探对其未予以圈定。 四、可采煤层 区内延安组共含可采煤2层，编号自上而下为5-1、5-2号。 一、煤层特征综述 （一）煤层产状、厚度及结构 区内煤层总体形态规整，均呈简单的层状产出，层位稳定，除局部因后期剥蚀作用变薄或不可采外，总体在剖面上呈趋势性渐变，无明显的膨缩突变现象。煤层产状受区域构造和古地形条件的控制，整体为向南南西缓斜的单斜层，倾向192°，倾角0.7°左右。 煤层的厚度按规范中的有关标准划分，5-1、5-2号煤层均为中厚煤层。 5-2号煤层普遍含1层厚0.12～0.27m的夹矸，岩性主要为泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩；5-1号煤层除个别钻孔（Z403）含1层厚0.69m的泥岩夹矸外，一般不含夹矸。煤层结构简单。 煤层顶板以泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主。底板以粉砂质泥岩、粉砂岩为主，泥岩和细砂岩次之。 （二）煤层的盖层厚度及相对埋深 煤层的盖层由新生界松散层和中生界基岩两部分组成，其厚度的变化主要受地形条件的控制，次受地层产状的制约。整合区主要以黄土梁峁区为主，地形切割强烈，高差相对较大。地形总体西部高于东部，中部高于南北。整合区内煤层的盖层厚度以西南部的Z202孔最大（134.15m，5-2号煤层），北部Z304孔最小（29.85m，5-1号煤层）。 以整合内最低侵蚀基准面（整合区北部阳湾川沟道内）的海拔标高近似值1080m作为埋深起算零点，统计出5-1号煤层的相对埋藏深度-50.28～-29.42m，5-2号煤层的相对埋藏深度-27.28～-7.61m。两煤层均处于区内最低侵蚀基准面之上，表明本区煤层的埋深相对较浅。 （三）煤层的稳定性 根据规范中的有关规定，结合本区实际情况，对各可采煤层的稳定程度进行了综合评价（表3-2）。 整合区内5-1、5-2号煤层基本全区可采，层位稳定，厚度变化小，结构简单，煤类单一，以不粘煤（BN31）为主，极少量长焰煤（CY41），煤质变化程度小。 均属稳定型煤层。 二、可采煤层分述 可采煤层主要特征一览表 表3-2

煤 层 编 号 5-1 5-2

含煤 情况 ≥0.1m 最小－最大 0.15～2.20 1.28～2.71 平均 1.54 2.33 见煤点 15 12 见煤率(%) 100 100 极差(m) 2.05 1.43 标准差 0.52 0.37 变异系数(%) 34.74 16.03

可采 情况 ≥0.80m 最小－最大 1.11～2.20 1.28～2.71 平均 1.64 2.33 可采点 14 12 可采范围 面积(Km2)/占全整合区面积比例(%) 大部可采 5.9784/7.0348 84.98 大部可采 6.4/7.0348 90.98 极差(m) 1.09 1.43 标准差 0.36 0.37 变异系数(%) 22.12 16.03

直接 顶板

厚度(m) 0.32～11.02 0.69～9.11

岩性 泥岩、粉砂质泥岩为主，次为粉、细-中砂岩和炭质泥岩。 粉砂岩、细砂岩为主，泥岩、粉砂质泥岩次之。

夹矸 层数 个别1层 普遍含一层 厚度(m) 0.69 0.12～0.27

岩性 泥岩 泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩

直接 底板

厚度(m) 0.85～16.02 0.20～16.39

岩性 泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主，少量泥质粉砂岩。 泥岩、粉砂岩为主，少量细砂岩。 埋深 (m) 最小－最大 29.85～116.68 51.72～134.15

一般 60～90 80～110 底板高程(m) 1100～1127 1083～1112 煤层结构 简单 简单 厚度变化情况 小 小 煤层稳定程度 稳定 稳定 降幅深度(m/Km) 11.74 12.50 倾向（°） 220 192 倾角（°） 0.67 0.72 煤 类 不粘煤 不粘煤

各煤层主要特征详见表3-2，现将其特征简述如下： （一）5-1号煤层 呈层状产于延安组第一段上旋回的顶部，层位稳定，分布广泛，是区内主要 可采煤层和本次工作的主要目的层之一。该煤层在整合区内除北部被剥蚀（局部自燃）外，基本全区可采，可采面积5.98km2，约占井田面积的85.0%。煤层可采厚度变化在1.11～2.20m之间，平均1.64m，标准差0.36，变异系数22.12%。煤层厚度由整合区中南部向西北、东北增大，变化规律明显(图3-1)。

图3-1 5-1号煤层厚度(米)等值线图 煤层埋深29.85～116.68m，一般60～90m，底板标高变化在1100～1127m之间。煤层向南西倾斜，倾向220°，降深幅度平均11.74m／km，平均倾角0.67°。煤层结构简单，一般不含夹矸，仅在整合区东北部Z403钻孔中夹1层0.69m的泥岩夹矸。煤层的顶板岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主，粉砂岩、细-中砂岩、炭质泥岩次之；底板主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩，少量泥质粉砂岩。煤层与其顶底板均为明显接触。 该煤层层位稳定，厚度变化不大且规律明显，煤类单一，煤质变化小，煤层结构简单，属大部分可采的稳定型中厚煤层。 （二）5-2号煤层 呈层状产于延安组第一段下旋回的顶部，层位稳定，分布广泛，是区内主要可采煤层和本次工作的主要目的层之一。该煤层在整合区内除北部被剥蚀（局部自燃）外，基本全区可采，可采面积6.40km2，约占井田面积的91.0%。煤层厚度变化在1.28～2.71m之间，平均2.33m，标准差0.37，变异系数16.02%。煤 层厚度总体上由东北向西南增大，变化规律明显(图3-2)。 图3-2 5-2号煤层厚度(米)等值线图 煤层埋深51.72～134.15m，一般80～110m，底板标高变化在1083～1112m之间。煤层向南南西倾斜，倾向192°，降深幅度平均12.50m／km，平均倾角0.72°。煤层普遍含1层0.12～0.27m的夹矸，夹矸岩性主要为泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩，局部地段不含夹矸，煤层结构简单。煤层的顶板岩性以粉砂岩、细砂岩为主，次为粉砂质泥岩和泥岩；底板主要为泥岩、粉砂岩为主，少量细砂岩。煤层与其顶底板均为明显接触。 该煤层层位稳定，厚度变化不大且规律明显，煤类单一，煤质变化小，煤层结构简单，属大部分可采的稳定型中厚煤层。

五、煤质 （一）物理性质及宏观煤岩类型

区内各煤层煤的物理性质变化不大，均为黑色，条痕褐黑色，沥青-弱沥青光泽和少量丝绢光泽，阶梯状、参差状、少量棱角状断口，硬度中等，性脆，内生裂隙较发育、外生裂隙不发育，内外生裂隙常被方解石和黄铁矿薄膜充填。条带状结构，层状构造。5-1号煤层视密度为1.33～1.34t／m3，平均1.34t／m3，5-2号煤层视密度为1.35～1.37t／m3，平均1.36t／m3。各煤层以半光亮型煤为 主，少量半暗淡煤（表4-1）。 各煤层物理性质及宏观煤岩特征一览表 表4-1

煤层编号

物理性质 宏观煤岩特征 宏观

煤岩 类型 颜色 视密度t/m3 光泽 断口 内外生裂隙 矿物质 赋存情况 结构 构造

5-1 黑色，条痕褐-褐黑色 1.34 沥青-弱沥青光泽 阶梯状、参差状 内生裂隙较发育，外生裂隙不发育 内外生裂隙常被 方解石、黄铁矿 薄膜充填，局部 含黄铁矿结核 中-宽条带状结构，层状构造 阶梯状、参差状 断口 以半光亮煤为主，少量半暗煤

5-2 黑色，条痕褐黑色 1.36 沥青-弱沥青光泽，少量丝绢光泽 阶梯状、参差状 内生裂隙较发育，外生裂隙不发育 内外生裂隙充填 方解石、黄铁矿 薄膜，局部含黄 铁矿结核 中-细条带状结构，少量线理状结构，层状构造 阶梯状、参差状断口，少量棱角状断口 以半光亮煤为主，半暗煤次之

（二）煤的化学性质

（1）、工业分析 各煤层煤质分析综合统计成果见表4-4。 各煤层煤质分析结果统计表 表4-4

煤层 工业分析(%) 全硫 St,d% 全硫St,d （基准) 各硫 水分Mad 灰分Ad 挥发分Vdaf Ss Sp So

5-1 原 1.14-8.61 7.35(9) 4.80-17.75 9.13(9) 23.50-38.91 35.12(9) 0.26-0.45 0.31(9) 0.21-0.35 0.26(9) 0.01-0.02 0.01(5) 0.04-0.04 0.04(5) 0.21-0.30

0.25(5)

浮 3.23-7.99 4.35(9) 3.45-4.88 3.95(9) 34.25-37.65 35.65(9) 0.26-0.36 0.30(9) 0.20-0.27 0.23(9) 0.01-0.05 0.02(5) 0.03-0.03 0.03(5) 0.20-0.32 0.26(5)