寺家庄矿概述及井田地质特征(22页).doc

-寺家庄矿概述及井田地质特征-第 21 页第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置寺家庄矿井位于昔阳县境内，其工业场地位于县城西南约7km处，昔阳县城距阳泉市约30km。本区铁路交通条件优越，石太铁路沿桃河经过阳泉矿区，石太线为阳泉矿区煤炭外运的主要干线，经电气化改造和完善自动闭塞后，年运输能力可达70Mt。另外，阳涉铁路通过本区，该线已全部建成通车，采用内燃机车牵引，并预留电力牵引条件，该线最大年输送能力为17Mt，为阳煤集团部分煤炭分流创造了有利条件，可直接为该矿的建设和煤炭的外运服务，本矿井铁路专用线在阳涉铁路昔阳站接轨，就接轨事宜已达成协议。本区公路交通便利，阳泉至黎城的二级公路通过本区，公路以昔阳县城为枢纽，呈放射状伸向四方，除阳泉至黎城公路外，昔阳至左权、赞皇、寿阳、邢台、长治等均有公路相通，区内公路遍布，97%以上的村庄可通汽车。井田交通位置见图1-1-1。二、地形地貌本井田位于太行山北段西侧，从外围地形来看，西部石千峰地层的地形较高，组成太岳山，东部则为奥陶、寒武系地层组成的太行山脉，昔阳县境内的白羊山、沾岭山、菜岭山均系太行山支脉。沾岭山东部为松溪河流域，一般河窄谷深，沟谷纵横发育，切割甚深。井田内地形为西高东低，最高处为龙王庙山，海拔+，最低点在巴洲乡附近，标高+863m，高低相差750m左右，一般相对高差100200m，属构造剥蚀成因，河谷、高山相间的低中心地形。三、河流及水库本区属海河流域子牙河水系，松溪河及其流经本井田的支流安坪河、巴洲河、洪水河均为该水系。现分述如下：松溪河：发源于和顺县窑上村附近，经昔阳县的杨家坡村南入境，向北经县城东侧，东流至水磨头村，再经井陉、平山县汇入滹沱河，干流在昔阳县境内长，流域面积2，该河受水面积大，河床宽，杜庄至县城一带宽达500800m。平时水少，雨季时一般流量为13m3/s，最大洪峰流量达1200m3/s（1963年8月流经昔阳县城一段），年平均径流量3/s。安坪河（城北河）：该河为松溪河支流，发源于崇家岭奶头山，自西向东在县城东汇入干流，全长，流域面积2，年平均径流量3/s。巴洲河（城西河）：该河发源于闹岭庄附近，自西向东在县城北关处汇入安坪河，全长，流域面积2，年平均径流量3/s。洪水河（城南河）：该河发源于闰家沟，自西南流向东北，在洪水村东汇入松溪河，全长14km，流域面积2，年平均径流量3/s。在河流上游建有多座水库，其中以秦山水库、关山水库较大，秦山水库位于井田中部，现为昔阳县城居民生活用水水源。以上河流实际上均为宽缓的沟谷，平时基本没水，均为季节性河流。四、气象及地震烈度昔阳县属暖温带大陆性气候，一年四季气候变化明显，冬季寒冷，风大少雪；春季日照充足，干旱多风；夏季雨量集中，多冰雹和风灾；秋季时间较短，晴朗凉爽。本区位于山西省昔阳县境内，属暖温带大陆性气候，四季气候变化明显。最高气温，最低气温，全年平均气温。冰冻期为每年10月下旬至翌年4月，最大冻结深度为。年最大降雨量（1963年）, 年最小降雨量（1972年），年平均降雨量，雨量集中在每年的79月份。年平均蒸发量。主导风向为西北风，最大风速可达21m/s,年平均风速约为/s。依据中国地震动参数区划图GB18306和建筑抗震设计规范GB50011，本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为，设计地震分组为第一组。五、矿区内工农业生产概况山西省昔阳县现有5镇7乡共12个乡镇，约423个行政村，全县总户数70117户，总人口24万人，其中农业人口22万人，占91.6%。农作物总播种面积为410685亩，其中粮食作物以小麦、玉米、谷子、高梁、大豆、薯类及杂粮为主，播种面积389049亩；经济作物以棉花、油料作物为主，播种面积10512亩；除此之外还有蔬菜及瓜果类播种面积10963亩。全县果园面积19666亩，以苹果、梨、柿子、红枣、葡萄为主。全县的工业发展速度较快，县企业中以燃料、食品、化工、机械、建材工业比重较大。六、井田邻近地方煤矿概况寺家庄井田邻近的地方煤矿有：阳胜、卫东、安坪、坪上、黄岩汇、运裕、麻汇、白羊岭等8座煤矿。邻近地方煤矿情况详见表1-1-1，寺家庄井田与邻近地方煤矿位置关系见图1-1-2。表1-1-1 邻近地方煤矿情况一览表序号矿井名称现开采煤层规模（万t/a）井田面积（km2）开拓方式备注1阳胜煤矿15号45斜井开拓2卫东煤矿15号15现已关闭3安坪煤矿15号4574368斜井开拓4坪上煤矿15号90斜立开拓5黄岩汇煤矿15号90150891斜井开拓6运裕煤矿15号90斜井开拓7麻汇煤业15号30斜井开拓8白羊岭煤矿15号45-90斜立开拓正在扩建七、主要建筑材料供应情况本区内狮脑峰矿岩出露面积广，而且厚度大，可作为井上、下建筑石料，矿井东部大面积奥陶系灰岩出露，可作为井上建筑石料及水泥原料。砖、矸石砖、料石、石子、白灰、水泥等大宗土产材料可由当地供应，除阳煤集团企业处所属厂（场）现有建材供应外，也可选用乡、镇企业的建材产品。外部供应材料主要有：钢材、木材、黄砂、玻璃、高标号水泥、五金材料等。八、地面建（构）筑物及村庄搬迁井田范围内除工业场地及风井场地等新建建筑物外，地面已有的建（构）筑物主要有7个水库和60个村庄。工业场地及风井场地、水库均留设保护煤柱；地面村庄大都较小，但分布分散，给正规工作面布置带来一定的影响，设计对大部分村庄按搬迁考虑。根据需要，矿井投产前需先搬迁野峪村(118户) 和下讲堂村(108户)。目前建设单位已与野峪村及昔阳县乐平镇政府签订村庄搬迁协议。由于矿方未提供井田内所有村庄的详细资料，本次设计无法安排村庄搬迁规划。建议建设单位结合当地的有关规划，根据矿井建设和生产进度，积极做好下讲堂村及其它后续村庄搬迁前的规划和准备工作，以免影响矿井按期投产及今后生产。九、电源、水源情况1、电源昔阳县境内现有坪上110kV变电站一座，距矿井工业场地；另有晋中电力部门刚建成投运的昔阳220kV变电站, 该站位于矿井工业场地以南约处。本矿井的供电电源及供电方案已于2006年6月由晋中供电分公司以“晋中电计字200635号”文给予批复，确定本矿井供电电源由昔阳坪上110kV变电站引一回35kV线路作为施工用电；昔阳220kV变电站建成投运后，由该站引两回35kV线路作为矿井主供电源。2、水源阳泉矿区为缺水矿区，井田内松溪河冲积层孔隙潜水含水丰富、水质良好，但目前开采量较大，不宜再增加开采量；太原组灰岩，主要赋存于浅部，分布范围不大，由于开采水量过大，水位不断下降，故亦不宜多开采；本区地表水库较多，如秦山水库、杨家坡水库、南郝峪水库、关山水库均已通过地下管道联通，水库总容量达2000万m3，现主要用于昔阳县生活及部分工业用水，目前仍有部分供水富裕能力；奥陶系含水层在区内分布较广，岩溶裂隙也较发育，是一良好的供水水源。2005年6月山西省水利厅晋水资2005303号“关于阳泉煤业（集团）有限责任公司寺家庄矿井及选煤厂项目取水许可预申请的批复”，同意本矿开采娘子关地下奥灰水作为生活供水水源，秦山水库水建井期间作为临时施工水源，矿井投产后作为辅助供水水源。第二节 地质特征一、井田地层本区位于沁水煤田的东北边缘。由东向西出露地层由老到新。本井田东部区外大面积出露奥陶系地层；石炭系本溪组、太原组、二叠系山西组地层分布零星；区内二叠系上、下石盒子组地层广泛分布，二叠系石千峰组，三叠系刘家沟组地层出露于本井田西缘；新生界覆于各个时代基岩之上。现就勘探所及从奥陶系至第四系地层分述如下：（一）奥陶系1、奥陶系下统（O1）SYJ-1号孔为水源井，该孔揭露奥陶系下统亮甲山组地层，为石灰岩，灰色，致密坚硬，厚层状，隐晶质结构，局部泥质含量较高。2、奥陶系中统（O2）SYJ-1号孔揭露奥陶系中统地层厚度670m。可划分为峰峰组及上马家沟组、下马家沟组。1) 下马家沟组（O2x）：揭露最大厚度，由白云质灰岩、泥质灰岩、石灰岩组成，块状构造，厚层状，下部含大量蜂窝状溶洞。2) 上马家沟组（O2s）：揭露最大厚度，主要为深灰色石灰岩夹薄层白云岩，中、上部具有角砾状构造，底部含不均匀铁质，节理岩溶发育。3) 峰峰组（O2f）：揭露厚度200.00m，平均。上部以灰色、深灰色石灰岩为主，夹白云质灰岩及薄层状白云岩，局部呈角砾状，具波状层理，顶部含团块状黄铁矿。中部为灰色豹皮灰岩及石灰岩夹豹皮灰岩，岩溶、裂隙较发育。底部为石膏带，主要为角砾状泥质白云岩、角砾状泥灰岩夹薄层石膏及纤维状石膏组成。（二）石炭系中统本溪组（C2b）全厚46.00m，平均约。有东南厚、西北薄的变化趋势。平行不整合于奥陶系灰岩之上。主要由浅灰、灰色细砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩及石灰岩组成，夹12层煤线。底部为黄铁矿层，常呈星散状或团块状富集于灰岩及铝土岩中。极不稳定，厚00.90m，平均。地面及浅部氧化为褐铁矿及赤铁矿，称山西式铁矿。其上为G层铝土矿，厚11.20m，平均厚。为浅灰或灰白色，含硅质，铁质较高。有13层石灰岩，质较纯，分布较稳定。上层较薄，厚1m左右；中层普遍压一煤线；下层较厚，约3m左右。本组岩性特点为颜色浅，含铁铝质高，岩性细腻。砂岩多为细砂岩，分选、磨圆也较好。充分显示了过渡相为主的沉积环境特征。（三）石炭系上统太原组（C3t）本组为主要含煤地层之一。以K1砂岩为基底，连续沉积于本溪组之上。全厚143.80m，平均约110m。主要由砂岩、砂质泥岩、泥、海相泥岩、灰岩和煤层组成。含7、81、82、84、9上、9、11、12、13、14、14下、15、16号等13层煤。灰岩34层，15号煤以上三层灰岩，K2、K3全区比较稳定，K4灰岩在井田东部普遍发育，中西部区域零星发育，岩性各具特色，可作为良好标志层。本组地层岩性稳定，全区变化不大，沉积环境差异显著，旋回明显属海陆交替相沉积。灰岩中含蜓及海百合等化石。（四）二叠系下统山西组（P1s）以K7砂岩（第三砂岩）为基底，连续沉积于太原组之上，厚75.5m，平均约61m。主要由灰、深灰，黑灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成。含1、2、3、4、5、6号等6层煤。6号煤顶板泥岩中含星散状、团块状黄铁矿，6号煤上下有迭锥灰岩沉积，属过渡相。6号煤以上地层岩性粒度较粗，岩性变化多为渐变关系，说明沉积环境变化不大。含菱铁矿结核，处于弱的还原环境。总之，本组地层属过渡相陆相沉积。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）底界以K8砂岩与山西组整合接触，顶为K10桃花岩泥顶界面。全厚110150m,分为绿色地层、黄色地层两段。1、绿色地层（P1x1）本段地层特点为下部色调深，为灰黑、深灰、灰色，上部色调浅，为灰、浅灰、绿灰等色；下部岩性粒度较细，多为粉砂岩、砂质泥岩，夹细砂岩、中砂岩薄层；上部岩性粒度较粗，多为中砂岩、粗砂岩，夹细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩；下部含13层煤线。本段地层全厚75.50m，平均60m左右。基底为K8砂岩，厚013.60m，平均。岩性、厚度变化大，不易对比。地面所见为浅灰色、黄绿色厚层状中粗粒长石石英砂岩，底部有小砾石、泥质、硅质胶结，具斜层理，分选磨圆差。有时相变为砂质泥岩。钻孔所见为灰色、深灰色中粗粒砂岩，有时相变为粉砂岩及砂质泥岩。2、黄色地层（P1x2）包括黄色地层和砂岩带，基底砂岩K9，为黄绿色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部含砾石，分选磨圆差，泥质胶结，时夹粉砂岩条带，显波状层理，厚一般10m左右。其上为浅黄、黄绿、灰绿色砂质泥岩，含大的菱铁矿结核，夹灰、黑灰色泥岩条带、煤线及铝质泥岩，并夹数层黄绿色中粗砂岩。上部为砂岩带，由23层黄绿色厚层状粗粒砂岩夹黄色及少量紫斑状砂质泥岩和薄层细砂岩组成。顶部为桃花泥岩K10。桃花泥岩厚一般58m，为浅灰、灰紫色铝质泥岩，具网格状节理，含大量铁质鲕粒且不均匀，地面风化后呈褐红色斑块，颜色鲜艳，如桃花绽开，故名“桃花泥岩”。加之其上、下岩层颜色区别明显，故作为上、下石盒子组的分界标志十分理想。桃花泥岩上部有时出现一层锰铁矿结核层，厚1.00m，较稳定，亦可作为辅助标志。全段厚82.50m，平均75m左右。（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）区内大面积出露。标志层K12狮脑峰砂岩常呈悬崖峭壁，围绕山脊呈带状分布。该组区内出露总厚225450m，分为红黄色地层及褐色地层两段。1、红黄色地层（P2s1）与下石盒子组地层连续沉积。下部以桔黄、黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩为主，夹薄层黄绿色、灰绿色中细粒砂岩组成，砂岩厚度变化较大，一般呈透镜状。上部以黄绿色中粗粒砂岩为主，夹黄褐色、暗紫色砂质泥岩及泥岩条带，偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层，富含植物叶片化石。并夹不稳定的锰铁矿13层，厚者可达，本段地层厚155.10m,平均140m。2、褐色地层（P2s2）基底为K12狮脑峰砂岩，厚2560m，一般50m左右。由23层灰绿色中粗粒砂岩夹黄绿、灰紫、灰绿色砂质泥岩组成。下层砂岩较厚，底部含砾分选磨圆均差，硅质、泥质胶结，坚硬，具板状斜层理及楔形交错层理。砂岩层数及厚度从勘探区中部向南有变少变薄的趋势。其上为一套以暗紫、紫灰色为主，夹黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩，间夹黄绿色薄层状细砂岩及中厚层状中粗粒长石石英砂岩。顶部距K1358m处有一层黄绿、黄白色厚层状含砾粗砂岩，泥质胶结，极疏松，称“豆腐渣砂岩”，较稳定，可作为K13的辅助标志。本段全厚318.40m，平均300m。（七）二叠系上统石千峰组（P2sh）厚160.20m，平均150m左右。基底砂岩K13为暗紫色、厚层状含砾粗砂岩，厚7.00m。下部疏松，含大量砾石，顶部微红色，胶结坚硬。有时相变为中砂岩及砂质泥岩。其上为一套紫色、鲜红色砂质泥岩，夹紫、灰紫色细中砂岩组成。中、上部砂质泥岩中夹57层灰紫色结核状、似层状淡水灰岩。顶部一层发育较好，厚2.50m，并含大量燧石结核，有时相变为中砂岩，定为K14标志层，以其顶面与三叠系刘家沟组（T1l）分界。（八）三叠系下统刘家沟组（T1l）出露于本井田外西侧，厚度不详。为一套砖红色，薄板状及中厚层状细砂岩组成。水平层理发育、常见波痕、泥裂构造。（九）第四系（Q）不整合覆盖于各时代基岩之上，分布于山顶、山坡及沟谷中。本井田东部分布面积广，厚度大，中、西部分布零星，厚度小。1、中更新统离石黄土（Q2）：由红棕色，红黄色黄土状亚砂土及亚粘土组成，并含有钙质结核。2、上更新统马兰黄土（Q3）：为浅黄、黄灰色亚砂土或细砂土。孔隙度大，垂直节理发育，底部含钙质结核。中、上更新统总厚020m。3、第四系全新统（Q4）：主要分布于安平河、巴洲河及洪水川等较大沟谷中。为现代冲积、洪积物。由砂、卵石及粉砂土组成。最大厚度27m，一般厚515m。二、含煤地层本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二迭系下统山西组，其中主要含煤地层为石炭系上统太原组及二迭系下统山西组，含煤地层总厚171m，共含煤18层，煤层总厚，含煤系数约8%左右。石炭系上统太原组厚143.80m，平均厚约，主要岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及灰色砂岩组成。含煤12层，其中可采煤层4层，为本区中主要含煤地层。按其岩性、岩相特征分为上、下两段，其中下段自K1砂岩底至K4灰岩顶，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16号共7层煤，15号煤全区稳定可采，其它煤层无开采价值；上段自K4顶至K7底，厚约35m左右，由灰、深灰、灰黑色泥岩、砂岩及浅灰色细砂岩、中粗砂岩组成，含8、9两个煤组共6层煤，其中81、84、9号煤具有开采价值。二叠系下统山西组（P1s）厚75.50m，平均61m左右。与太原组连续沉积。主要由灰黑色泥岩，砂质泥岩、浅灰色铝质泥岩、中粗砂岩组成。该煤组共含煤6层，其中3、6号达到可采厚度，但可采范围很小，且零星分布，该组煤层均不可采。三、地质构造本井田基本呈一单斜构造，构造复杂程度中等。井田走向为西北，向西南倾斜，地层比较平缓，倾角一般为5°10°，局部褶曲地段倾角12°20°，区内以背、向斜交替出现的褶曲构造为主；断层相对较少，一般落差多在20m以内；井田北部陷落柱较发育，对煤层破坏较为严重。从整个井田来看，构造复杂程度中等。主要地质构造分析如下：1、褶曲区内褶曲发育，轴向主要为近南北向及北东向两组，其次有北西向及东西向。南北向的一组褶曲主要分布于中、东部，构成本区的基本构造形态。主要特征为排列紧密，间距约1000m，两翼不对称，向斜东翼较陡，倾角可达20°，西翼较缓，倾角一般为10°左右；背斜轴部开阔，产状平缓。北东向的一组褶曲，主要分布于勘探区的西北及东南，主要特征为排列较疏，间距约1500m，两翼多不对称，南东翼较陡，北西翼较缓。主要褶曲特征见表1-2-1。2、断层区内断层相对较少，落差也不大，多为走向北东及北北东，倾向北西之正断层。集中分布在勘探区的东部及东南边界附近。井田范围内共有大小断层24条，除井田边界的断层外，井田内断层落差均在10m以内。3、陷落柱全井田124km2范围内已探出的陷落柱共33个，陷落柱的形态多为近圆形及椭圆形，最小直径10m，一般直径为2050m，陷壁角为62°83°，一般为80°。应当指出：陷落柱具有一定的隐蔽性，除地表出露和勘探钻孔遇到的陷落柱外，没有出露到地表的陷落柱就难于探清。在今后的地质工作中，要采取多种勘探手段取得可靠地质资料，掌握本井田的陷落柱发育情况及分布规律，为采掘提供更切合实际的资料。表121 主要褶曲特征表序号褶曲名称褶曲轴方向两翼倾角延伸长度（m）备注WE1蒙家峪向斜SN4°7°5°7°11002野峪背斜SN4°11°4°14°50003寺凹向斜SN2°16°6°20°60004崇家岭背斜N40°E4°5°6°16°17005杏庄向斜N40°E8°15°8°20°6300区内6杏庄背斜N45°E7°9°3°13°45007龙眼向斜N65°E5°15°5°20°55008白村背斜近SN转N40°E10°511°28009杏庄东背斜N10°E6°11°6°10°130010石亭背斜N20°-50°E4°7°6°12°300011石亭向斜N10°-40°E6°12°6°10°400012司家沟背斜N80°E6°12°5°15°210013上秦山向斜N70°E5°9°5°10°160014马家沟向斜N50°E4°9°8°25°1800区内15任家瑙背斜N 30°W5°13°5°18°150016居仁向斜N 45°W5°11°8°12°310017蛇沟背斜N 55°W6°9°4°5°70018蛇沟向斜N 55°W46°47°90019毛家沟背斜N 45°W4°15°5°17°260020毛家沟向斜N 50°E6°11°7°11°110021台沟背斜N 40°E转N30°E4°13°6°10°1500区内四、煤层1、不可采煤层3号煤：位于K8砂岩下20m左右，下距6号煤28m左右。全区大面积尖灭及不可采，仅在L45、L79、L7号孔附近有一片可采区，L118、L116、M68、M88、1275号孔5处为孤立见可采点。煤层自然厚度0.102.51m，平均。可采厚度0.802.51m，平均。结构简单，一般含一层夹石，岩性为砂质泥岩，有时为细砂岩，厚0.100.63m，比较稳定。顶板为粉砂岩，底板泥岩及细砂岩。属零星可采极不稳定煤层。6号煤：位于K7砂岩上4m左右。全区大面积不可采及尖灭。仅在毛家沟村、居仁村一带分布有两片可采区，可采面积约9km2。其他一些可采点分布零星，面积甚小。煤层自然厚度0.122.55m，平均；可采厚度0.802.55m，平均。结构简单，一般不含夹石，有时含一层或二层夹石，夹石最大厚度，岩性为泥岩。顶板为泥岩或砂质泥岩，其上有5号煤层时，常为含铝质泥岩，底板为砂质泥岩。属零星可采极不稳定煤层。12号煤：位于K4灰岩下3m左右，除井田西南部，南掌城至小南郝峪一带有尖灭区外，全区分布广泛。煤层自然厚度0.121.50m，平均。煤层层位稳定。虽个别点厚度达到可采，但分布范围甚小，仍属不具经济价值之属零星可采极不稳定煤层。顶板岩性多为炭质泥岩，底板岩性为粉砂岩，有时为细砂岩。2、可采和局部可采煤层81号煤：位于K7砂岩下7m左右，下距84号煤层9m左右。在南掌城、司家沟及赵家庄一带81、84号煤层合并，厚度达左右。东南一带有一片不可采区及零星尖灭点。煤层厚度为0，平均（L87为 ，M82为）；含矸厚度平均；可采厚度0.80，平均。结构简单，一般不含夹石，有时含一层或二层夹石，厚0.04，岩性为泥岩或炭质泥岩。顶板多为砂质泥岩或海相泥岩，底板为粉砂岩，有时为砂质泥岩。属局部可采的不稳定煤层。84号煤：位于S2砂岩之上，81号煤下3.30，平均。在中东部可采，在井田西北角冀家庄至石亭、武家庄至龙眼沟及东北角毛家沟、西南角L115孔附近出现尖灭点，南部出现大面积不可采区。煤层厚度为0（L37为 ，1021为），平均；含矸厚度平均，可采厚度0.80，平均。寺家庄、野峪、南掌城一线以南，为不可采及尖灭区。一些可采点也有的连成小片（如：L107、1140、1127、1131、L111、L112、1353、1130孔）,但分布零星。煤层不可采有两种情况：一种为沉积环境对成煤不利使煤层变薄；一种为所含夹石加厚，分出83、84号煤层。煤层结构较简单，一般含一层夹石，有时含二层。夹石厚0.06，岩性多为炭质泥岩或泥岩。直接顶板多为炭质泥岩，其上为粉砂岩或砂质泥岩。底板常为S2细砂岩。煤层灰分较高，顶部多有左右的劣质煤。属局部可采的不稳定煤层。9号煤：位于K4灰岩之上10m左右，距84号煤2.5020.80m，平均。9号煤距15号煤50.477.3m，平均。可采区主要分布在井田北、东部，南部出现尖灭及不可采区。煤层厚度为0（L61为 ，1223为），平均；含矸厚度平均；可采厚度0.80，平均。结构简单，一般不含夹石，有时含一层或二层夹石，厚0.04，岩性为泥岩。顶板多为泥岩，有时为粉砂岩；底板为泥岩或砂质泥岩。有时为S1细中砂岩，属大部可采的较稳定煤层。15号煤：位于K2灰岩下18m左右。属全区稳定可采的厚煤层。石亭、北掌城一带较薄，北部上庄一带最厚。煤层厚2.79（L12为 ，1262为），平均，含矸厚度平均。一般含夹石二至四层，最多可达六层，夹石岩性为泥岩及炭质泥岩，顶板为砂质泥岩或粉砂岩。底板常为炭质泥岩，有时为砂质泥岩或粉砂岩。15号煤层软分层位于顶板下左右，一般厚0.15，局部可增到0.5以上。属全区可采的稳定煤层。各可采煤层特征详见表1-2-2。表1-2-2 各可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)最小最大平均夹石层数煤层间距(m)最小最大平均稳定性顶/底板岩性可采性8102不稳定砂质泥岩/粉砂岩局部可采8402不稳定炭质泥岩/细砂岩局部可采902较稳定泥岩/泥岩大部可采1526稳定砂质泥岩/炭质泥岩全区可采五、煤质1、物理性质本区各煤层颜色多为深灰色、钢灰色，条痕黑灰黑色，金刚光泽或强玻璃光泽；条带状结构，层状构造3之间，一般硬度较大。各煤层宏观煤岩组分多以亮煤为主，夹暗煤及丝炭条带。宏观煤岩类型以光亮型、半亮型煤为主，少数为半暗型煤。本区煤的变质阶段为阶段，煤种单一，属无烟煤三号。从变化规律来看，横向变化不甚明显，同一煤层自南向北变质程度有所增高；从垂向上看变化较为显著，由上而下变质程度逐渐增高。2、煤的化学性质81号煤层：原煤水分（Mad）0.70%3.14%，平均1.51%。原煤灰分（Ad）6.31%49.72%，平均23.01%；浮煤灰分（Ad）3.61%13.26%，平均9.21%。原煤挥发分（Vdaf）6.38%18.20%，平均10.25%；浮煤挥发分（Vdaf）3.46%11.16%，平均7.52%。原煤全硫含量（St,d）0.53%7.86%，平均2.72%；浮煤全硫含量（St,d）0.48%1.48%，平均0.75%。磷含量（Pd），平均0.010%。属中灰、中高硫、低磷煤。该煤层灰分、硫分在区内变化规律如下：井田西部以低灰煤为主，北东及中东部以中灰煤为主，东南部高灰煤为主，分布两块小面积灰分大于40%的高灰区。井田西北部为原煤全硫大于3.00%的高硫区，全区以中高硫煤为主，东部零星分布大于3.00%的高硫区域。北东部及中部硫分含量较低。84号煤层：原煤水分（Mad）0.44%3.40%，平均1.46%。原煤灰分（Ad）10.24%49.77%，平均25.99%，是全区灰分最高的煤层；浮煤灰分（Ad）4.12%16.38%，平均9.96%。原煤挥发分（Vdaf）5.84%20.60%，平均10.87%；浮煤挥发分（Vdaf）6.26%9.05%，平均7.52%。原煤全硫含量（St,d）0.20%4.11%，平均0.73%；浮煤全硫含量（St,d）0.34%1.72%，平均0.55%。磷含量（Pd）平均0.010%。属中灰、特低硫、低磷煤。该煤层原煤灰分、全硫含量平面分布规律如下：全区以中灰煤为主，北部及东部零星分布大于40%的高灰煤。北、中部以特低硫为主，局部分布低硫区。在南部有全硫大于3.0%的高硫区，呈东西向分布。9号煤层：原煤水分（Mad）0.49%3.58%，平均1.64%。原煤灰分（Ad）10.01%33.40%，平均17.89%；浮煤灰分（Ad）4.68%11.91%，平均8.88%。原煤挥发分（Vdaf）5.16%20.76%，平均8.92%；浮煤挥发分（Vdaf）6.32%8.51%，平均7.37%。原煤全硫含量（St,d）0.35%6.59%，平均1.81%。磷含量（Pd）平均0.003%。属中灰、中高硫、特低磷煤。该煤层原煤灰分、全硫含量平面分布规律如下：在井田北部、中东部分布大面积的低灰区，其他区域以中灰煤为主，零星分布孤立的灰分大于29%的高灰点。在井田北东部及中部以中高硫煤为主，首采区以中硫煤为主，零星分布孤立的高硫煤点。15号煤层：原煤水分（Mad）0.37%4.61%，平均1.90%。原煤灰分（Ad）2.80%36.24%平均16.86%；浮煤灰分（Ad）1.66%10.44%，平均6.89%。原煤挥发分（Vdaf）6.39%16.44%，平均8.96%；浮煤挥发分（Vdaf）5.18%8.55%，平均6.91%。原煤全硫含量（St,d）0.48%3.61%，平均1.25%。磷含量（Pd）平均0.037%。属中灰、中硫、低磷煤。该煤层原煤灰分，全硫含量平面分布规律如下： 井田北部以中灰煤为主，中、南部以低灰煤为主，在东南部有个别灰分大于29%的高灰煤点。井田北部以低、中硫煤为主，南部以中高硫为主。各可采煤层主要煤质指标见表1-2-3。3、煤的工艺性能1) 发热量81、84号煤原煤干燥基高位发热量(Qgr,d)平均24.720MJ/kg、24.248MJ/kg，均属中热值煤；15号煤干基高位发热量(Qgr,d)平均28.061MJ/kg，均属高热值煤。2) 可磨性本区各煤层可磨性指数在5463之间，可磨性较差。3) 抗碎强度各煤层煤样的抗碎强度试验，石块落下法大于25mm级筛上物为67%71%，属高强度煤。4) 煤对二氧化碳反应性各煤层的还原率在950时为19.26%35.86%，在1100时均在50%左右，表明本井田煤对二氧化碳的反应性比较差。表1-2-3 各可采煤层主要煤质指标表煤号Mad%Ad%Vdaf%Qb,dafMJ/kgQgr,dMJ/kgSt,d%Pd%Cdaf%Hdaf%Ndaf%As(ppm)81原 煤1.51(89)10.25(89)34.78(84)24.720(82)91.88(69)3.66(69)1.17(70)浮 煤1.41(81)7.52 (81)35.79(6)0.010(34)84原 煤1.46(66)25.99(64)10.87(65)34.11(59)24.248(59)浮 煤1.46(61)9.96(61)7.52(61)0.55(58)0.010(31)9原 煤1.64(81)8.92(81)35.26(72)27.496(72)91.96(74)3.63(74)1.23(74)8(1)浮 煤1.61(77)7.37(77)0.003(36)15原 煤1.90(115)8.96(115)34.97(99)28.061(99)92.35(99)3.49(99)1.23(99)(1)浮 煤1.70(106)6.91(106)0.037(46)5) 热稳定性各煤层热稳定性（Ts+6）均大于70%，一般在85%96%之间，热稳定性好。各煤层TS+6均大于70.0%，根据煤的热稳定性分级标准MT/T560-1996，各煤层属高热稳定性煤。6) 结渣性结渣性试验结果表明，大于6mm级灰渣的结渣率均大于25%，属强结渣煤。4、煤的可选性1) 筛分试验对寺家庄矿井及邻近的运裕、坪上地方煤矿生产大样15号煤筛分试验结果表明，大于25mm级的煤，占全样的30.47%，煤质较硬，块煤产率较高。各级煤质特征：Mad0.97%2.11%，Ad6.73%27.66%，平均17.47%。灰分随粒级的减小而逐渐增大。寺家庄及邻区15号煤筛分试验主要成果见表1-2-4。表1-2-4 寺家庄及邻区15号煤筛分试验主要成果表各级数量（%）各级煤质特征等级（mm）含矸煤纯煤Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St,d(%)Qgr,d(MJ/kg)TRD+10010050+5050252513+131366331-13合计2、浮沉试验寺家庄矿井15号煤浮沉试验结果见表1-2-5。当浮煤灰分为5%时，理论分选密度是g/cm3，±0.1产率为0.75%。扣除低密度物后±0.1产率为3.10%，属易选煤。表1-2-5 寺家庄矿井15号煤浮沉试验成果表密度级(g/cm3)产率(%)质量累 计浮 物沉 物密度(g/cm3)产率(%)灰分(%)全硫(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)合计5、煤的工业用途评价本区各煤层煤质优良，具有发热量大、洗后灰份低、硫及磷有害物质含量少等特点，是良好的动力及民用用煤。如果因地制宜，将原煤加工洗选，使浮煤Ad小于10%、St,d小于1%、Pd小于0.010%、Vdaf小于10%，可达到目前我国高炉喷吹用煤的主要煤质指标。六、水文地质1、区域水文地质该区位于娘子关泉域，属娘子关泉水文地质单元。系统边界：东界自东固壁乡向南经白羊峪、闫庄至左权附近，以下奥陶统灰岩区域性相对隔水层为界；由东固壁向北经东回乡、槐树铺至苇泽关断层一带，以地表分水岭为界。北界自苇泽关断层起经黄统岭乡、东庄头、破夫恼、王村一带，以地表分水岭及断层为界。西北部以东山背斜及断层为界，分布于东梁、大威山一线。西南界自袁家恼、马首一线，大致以奥陶系灰岩顶面埋深1000m为界。西界以地表分水岭为界，自北向南刁乌楞、沾尚乡、老庙山、焦山寨、紫荆山一带。南界以左权中学清漳河以南一带，以岩溶地下水分水岭为界。根据岩性，奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层可分为下马家沟组、上马家沟组、峰峰组三个含水段。主要含水段为下马家沟组及上马家沟组厚层灰岩，而峰峰组多处于区域性岩溶水位之上的垂直渗入带。中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层主要岩性为中厚层灰岩、花斑灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩，各组底部泥灰岩为相对隔水层。灰岩裸露区接受大气降水的直接入渗补给，其次为流经灰岩区的河流渗漏及少量裂隙水的