矿区概述及井田地质特征.docx

1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置钱家营矿位于河北省唐山市丰南区钱家营镇，地理坐标为北纬39°33'、东经 118°28'。矿区内有铁路与京山线古冶车站和林西矿业有限公司接轨，铁路交通方 便有公路干线通过井田，公路交通十分方便，属京、津、唐三角区，距北京、天 津均为100km。见图1-1。1.1.2 地形地貌本地区地势平坦，井田范围内全被第四系冲积层所覆盖，地势低平，东北高， 而西南低，标高介于726m之间，地形坡度1/1000。东部于新古河道两侧有高 度13m呈北东南西向排列的小型沙丘。1.1.3 气象及地震矿区为大陆性季风气候，春季东风和西风交替出现，气候干燥少雨；夏、秋 两季东南和南风常由海面带来潮湿空气，使矿区多雨；冬季因受西伯利亚蒙古一 带冷气压影响多西北风，气候寒冷干燥。矿区内由11月至翌年3月为冻结期， 冻结深度为1.0至1.5m，最高气温在零上27°至37°，最低气温在-29°至-34°，全 年气温平均为零上2.0°，年降水量为370mm至631mm，全年主导风向多为西北、 东南，风力3至4级。根据开滦矿务局地震办公室1991年5月31日提供的钱 家营矿区地震基本烈度评定报告，钱家营矿区地震基本烈度为七度。1.1.4 地表水文情况井田内有沙河、老牛河。沙河发源于迁安城西好树屯，汇集清凉山东麓一带 山地之水向南流去，过巍峰山凤凰山间的山谷，进入开平煤田。蜿蜒于唐家庄 矿业有限公司，流经吕家坨矿业公司与范各庄矿业之间，回折而向西南，穿过钱 家营、宋家营、小集镇，而泄入苇泊洼地内。井田范围内有沙河自井田北部流向西南，流向与地层走向大致一致，河面开 阔，水力坡度较小，仅为1%2%。冬春河水近于干涸，只排泄矿井水。夏秋流 量显著增大，汛期有时泛滥，流量随上游北部山区降雨量而变化。最高水位为 1.9m。图1-1 交通位置图1.1.5 水源及电源工业用水和生活用水主要取自第四系冲积层水和矿井井下分流的清水，基本 上形成了一套集中供水系统，矿区水资源比较丰富，可满足工业用水和生活用水 的需要。进入本矿区中央变电站的电源线共计四趟，其中 2 趟电网是吕家坨变电站 35KV输电线，接矿中央变电站馈送至一水平，另外2趟是开滦林西电厂35KV 输电线，经过中央变电站馈送至一水平。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造1.2.1.1 井田大中型构造特征1、区域构造概况钱家营井田位于开平煤田之开平向斜的东南翼，开平煤田位于燕山南麓，受 新华夏系构造的控制，是一个北东向的大型复式含煤向斜构造。它包括了开平向 斜、车轴山向斜、荆各庄向斜和西缸窑向斜四个含煤构造。开平向斜为一大型不 对称向斜构造，轴向在南部为北东40°，到北部古冶以东逐渐转成近东西向，其 西北翼地层陡立至倒转，东南翼地层平缓而多褶曲，自北而南有杜军庄背斜、吕 家坨背斜、范各庄向斜、毕各庄向斜、南阳庄背斜、高各庄向斜、李辛庄向斜、 刘唐保背斜和深港向斜等褶曲，它们的轴向都与主向斜斜交，构成了“边幕式” 褶曲。2、井田大中型构造特征1）钱家营井田东端为毕各庄向斜西翼和小张各庄向斜西翼，向西依次为南阳 庄背斜、高各庄向斜，再向西逐渐过渡到井田中部的单斜区，此单斜构造向西南 延展约12公里，又开始出现褶曲，自东向西依次为李辛庄向斜、刘唐保背斜。井田西端为深港向斜东翼。2）井田内褶曲线性排列明显，如南阳庄背斜，延展长度达7公里，长宽比为 3:1。各褶曲轴向都与主向斜轴（开平向斜）斜交。褶曲多呈不对称状：背斜东 南翼倾角较大，一般20°左右；西北翼倾角平缓，一般10°左右；向斜则相反， 东南翼倾角缓，西北翼倾角大。3）井田构造以褶曲为主，断裂为辅，断层以倾向或斜交为主，且大中型断层 多伴生在褶曲轴部和褶曲区与单斜区过渡带。1.2.1.2 井田主要构造描述1、南阳庄背斜1）特征：长轴状背斜，轴向在南阳庄附近呈近南北向，到岭上庄附近急剧转 成近东西向，呈向东北方向凸出的弧形，两翼不对称，西翼倾角10°左右，东翼 倾角20°左右。往深部褶曲幅度变小，于煤12的-1100m底板等高线附近趋于消 失。褶曲浅部发现有F4、DF4、DF4三条大型逆断层。2）控制程度：延展长度达7公里，褶曲浅部煤12的-700底板等高线以浅有 16 个地面钻孔，井下钻探、巷探和二维地震、瞬变电磁等物探方法进行综合探 测控制，背斜形态得到了较好的控制，而深部仅有钱46、钱101、钱85三个地面 孔控制，背斜形态控制不严密，有大中型断层伴生的可能，影响工作面的布置甚 至影响采区的合理划分，有待进一步探测控制。2、高各庄向斜1）特征：井田中深部构造，轴向北80°西，南翼倾角10°左右，北翼13°左右， 轴部伴生有F11逆断层和F17正断层。2）控制程度：延展长度约3.5公里。钱77、钱81、钱45、钱9、钱40和钱 水19共6个地面钻孔控制，向斜深部控制较差。3、李辛庄向斜轴向北40°西，两翼不对称，东北翼倾角12°左右，西南翼20°左右。延展长 度超过4公里，钱78、钱86、钱88共3个钻孔控制，向斜形态控制不严密，其 中钱78孔揭露向斜轴部有3断层（落差31m），当然还有其它大中型断层伴生 的可能，严重影响着采区的正常划分，采区设计前必须进一步及时勘探查明。4、刘唐保背斜轴向北75°西，东北翼倾角20°左右，西南翼倾角13°左右，此背斜褶幅比两 侧向斜大，在煤层底板等高线图上，可见呈“舌状”向主向斜内拱出。与李辛庄向 斜相似，东南部较紧闭，而向深部较宽缓。其西部为深港向斜。延展长度超过 15公里，仅褶曲深部有钱93、钱94、钱95和钱96共4个孔控制，背斜控制极 不严密，且有大中型断层伴生的可能，采区设计前必须进一步勘探控制。5、主要断层到1998年年底井田内共有187个地面钻孔，查出断层26条，其中落差50 30m的断层4条，3010m的断层10条，10m以下的断层11条，落差不明者1 条，详见表1和附表一。项别落差(m)50303010<10合计条数35513其中正断层34512逆断层0101表 1钱家营井田断层概况表1.2.1.3 对井田内大中型构造的认识勘探及采掘实践表明：井田内主要褶曲都伴生有大中型断层，尤其褶曲轴部 和褶曲区与单斜区过渡带断层密集，断层落差较大，远离这些区域断层规模和密 度较小。以南阳庄背斜浅部为例，其轴部伴生有F4、DF4A、DF4B三条逆断层 (落差依次为32m、18m、12m)，同时在大中型断层两侧还有较宽的断层影响带， 中小型断裂发育，煤层顶板稳定性极差，如F4逆断层仅下盘影响带宽约100 200m，不仅影响了采区工作面的合理布置，而且极大影响了工作面高产高效采 掘。1.2.1.4 矿井地质构造复杂程度评定以上论述表明，钱家营井田大中型断层不多且很少互相切割交叉，地层产状 变化不大，有少量宽缓褶皱，大中型构造复杂程度应属类。1.2.2 煤系地层及其层组划分钱家营井田位于开平煤田东南翼的西南段，煤系地层的时代属于石炭系上统 和二迭系下统。基盘地层为中奥陶统马家沟组石灰岩。煤系地层总厚度约为 500m。含煤十几层，煤层总厚达19.79m，含煤系数3.96%，地层特征与开平煤 田其它井田基本相同，现由老至新，从煤系的基盘奥陶系中统描述如下：1、奥陶系中统马家沟组(O2)：本组为岩性单调、质纯的碳酸盐相沉积。以厚层状，灰褐淡玖瑰色豹皮状 灰岩为主，夹白云岩和薄层状白云质灰岩。后者多赋存在本组地层的上部。井田 内共四个钻孔揭露了该层，最厚达95.53m。根据岩芯观察其顶部大约40m以浅 部分属古风化壳，最顶部约20m风化程度甚强，常具黄褐色斑状杂色，向下逐 渐减弱。裂隙中见有浅灰杂色铝土岩充填，系属石炭系中统G层铝土岩沿裂隙 填入的堆积物。本组厚度约300m。2、石炭系(C)：分上、中两统，下统缺失。下界为奥陶系中统马家沟组石灰岩顶面，两者呈 假整合接触。上界为煤11顶板一含海相动物化石之细粉砂岩顶面。与上复的二 迭系呈整合接触。总厚一般约200m。(1)石炭系中统一唐山组(C2)：直接复于奥陶系灰岩之上。上界为唐山石灰岩(K3)顶面。一般约60m。本统地层以紫、绿灰色的粘土岩和浅灰色粉砂岩为主，仅上部可见细砂岩。 本统下部厚约26m为滨海环境的湖泊相碎屑岩沉积。向上逐渐过渡到海相薄层碳酸盐和过渡相的交替沉积。形成一个逐渐递进的相序。本统标志性岩层自 下而上有G层铝土岩和三个薄层灰岩。(2)石炭系上统(C3)：分上下两组。下组称开平组，上组称钱家营组。上组是重要的含煤地层。本 统一般厚约135m。3、二迭系下统(P1)：下界以煤11顶板之粉砂岩顶面，与钱家营组呈整合接触。上界A层铝土质 粘土岩顶面，部分地区有冲刷面。本统地层一般厚约300m，分上下两组。下组 称大苗庄组；上组称唐家庄组。其大苗庄组是主要含煤地层。(1)大苗庄组(P11 )：上界为煤5顶板的中、细粒砂岩底面。此间为一古河床的冲刷面，常使煤5 遭受剥蚀的迹象。如林88孔煤5厚度为0m，钱34厚0.11m。本组厚约70m。 本组地层为过渡相粘土岩和陆相碎屑岩的交替沉积。大陆冲积相己开始出现。含 煤六层，即煤9、煤8、煤7、煤 、煤6和煤5。其中煤7和煤9厚度较大，为 层位稳定的主要可采煤层。标志层：煤6顶板粉砂岩：深灰一黑灰色。致密，质 地均一。具海百合茎及腕足类化石。含黄铁矿散晶及褐灰色泥质或菱铁质结核。 层位稳定。(2)唐家庄组(P11 )：下界为煤5顶部的中、细砂岩底面，与下伏大苗庄组呈冲刷接触，上界为A 层铝土质粘土岩顶面。一般厚度220m左右。井田内局部受剥蚀。本组地层属陆 相堆积，河流活动极为活跃，除了在河流期交替的短暂时期有一些滞水盆地湖相 的粉砂质和泥质沉积物外，很少见有典型湖泊相的沉积物。岩性以粗碎屑砂质岩 类占绝对优势。由于地壳逐渐趋向隆起，河流活跃，迁徙频繁，已不利于煤层堆 积。本组地层大致可分三段。每一岩段由河床相粗碎屑物起到滞水盆地(湖)细 碎屑物止，反映了三次河流活动的大周期。4、二迭系上统(P2)：分上下两组。下组称古冶组，上组称洼里组。本统厚度大于722m。(1)古冶组( )：下界为A层铝土岩顶面，呈冲刷接触。上界为淡黄色底砾岩底面。亦是冲 刷接触。一般厚约430m。本组属纯陆相沉积。岩性以灰白、紫灰色中粗粒砂岩 为主，间夹紫色粉砂岩和粘土岩。砂岩成份单一。泥硅质或硅质胶结。粉砂岩 或粘土岩多呈团块状构造。有时含褐铁矿结核。本组中部含一层铁质粘土岩(A 层)，是全区主要标志层之一。该层下约4050m处粗砂岩中有同心环状层理(称 李泽岗格同心环)。再下是厚层的硅质中、粗砂岩。分选性甚好。质地坚硬，俗 称“磨石砂岩”。厚度一般在10m以上。本组下部的粉砂岩中，常含羊齿及苛达 树等化石。(2)洼里组( )：下界为底砾岩底面，上界不清，厚度大于500m。井田内钱12孔所见287m。与古冶组呈冲刷接触。本组地层岩性主要为紫色、紫红色粉砂岩间夹细砂岩，有 时夹中砂岩和粘土岩。组成细带状构造。底部为暗紫色或灰绿杂色砾岩，有时相 变为中粗砂岩。以石英为主，次为燧石、紫色岩屑。分选不良。泥硅质胶结。 本组属陆相沉积。显示由河床相粗碎屑物湖滨波浪带或浅湖相细碎屑沉积特 征。5、新生界复盖层（第三、第四）：本界地层不整合于各时代地层之上。厚度由北部钱47孔的82m往西南逐渐 增厚，至钱84孔达800m，平均每公里厚度递增42m。等厚线大致呈东西方向伸 展。井田西南部大致以钱73钱88钱98诸孔联线为界，此线以南，复盖层厚 度均超过600m，经部分取芯鉴定，下部似有第三系沉积物，其岩性为灰绿黄 绿色半固结状的砂岩，粉砂岩和粘土岩。曾送样于省公司化验室鉴定，岩样为细 砂岩故未发现孢粉，无法确定其时代，暂划入新生界复盖层。本界地层由各种粒 级的砂、卵石，砾石及粘土和亚粘土组成。地 层 系 统 界系统组段地层柱状地层煤层厚度编号地层特征化 石该组地层为河床相砾岩,以灰绿，浅紫,紫灰色为主。砾石成分主要为安山岩,凝灰岩,其次为硅质灰岩,燧石等，统组(J2)(J2h)14131211109876下5段古冶奥下生4321中后 城分选极差,磨圆度呈圆-次棱角状,砾!个别大于110 mm充填物成份主要为长石,石英及岩岩屑 等， 质,砾岩南厚北薄,东厚西薄。次为泥上部以河床,河漫相沉积为主间有牛轭湖1相00,厚上约段：米,其岩性以灰绿色砾岩,砂砾岩及砂岩，志紫色粉砂岩, 仅个大别同锥叶蕨砂质粘土岩组成。在井田南部为杂色不含煤地层孔见17号煤,粉砂岩,砂质粘土央中含有较多钙质,呈团块锯齿似拖弟蕨状、网状,局部变为灰色,含为植物茎化石,砂砾岩，砾岩其砾石成份多为燧石,硅质灰岩,分选磨圆面积均差，砾微尖径枝脉蕨一般220毫米,泥砂质胶结。中部以河流、湖泊交互相为主,间夹有泥沼炭泽沼清晰狭轴穗（比较种）泽相，厚约130米,为杂色含煤层段以紫色与灰色交互下，段平：面上以杂色地层为主，仅西中堡北东,西庄一带为 煤段,其余地方含相变化大其岩性特征与上段基本 10.11.12.13.号14等煤层,煤层对比困难10,.仗11号煤局部侧生似木贼致,含霍尔新芦木（比较种）可采。下部为河流相,湘潭湖泊相与沼泽相交互,其岩性底大部同锥叶蕨为7号煤顶板,灰白色中粗粒长石砂岩,碎屑成份以长主,次为石英,云母及岩屑,泥质胶结、松散、易碎石为亚锥叶蕨（比较种）相变为细中粒砂岩,为河床、河漫相沉积,局部煤层冲膜刷蕨，型锥叶蕨（比较种） 8号煤极为深灰色粉砂质粘土岩细微质软,含植8.9物化石号煤层沉积,在横向上局部被杂色、紫色地层9所号代煤在并田西部白草村一带可采,并9号多煤在层顶板之上陶里界系统组(O)(O1)(O1y)36-159 95替,斯式锥叶蕨现,杂紫色地层,含煤段与杂紫色地层间,部分钻孔出 美丽锥叶蕨见有黄色,粉色等似古风化面岩石返色特征,并且岩石倾下缓现象在井田中部多处出现,表现了上、下段间 沉积,到局部似微角度不整合接触。角有上裂叶陡爱博拉契蕨由连续纤柔枝脉蕨（比较种）上部以湖滨三角湖相沼泽相泥炭沼泽相为主,间夹有狭叶尼尔桑羽叶 河流相沉积,岩性为浅灰至灰白色楞砂岩。粉砂岩为主,间来件灰白色 石砂岩,深灰色粉砂质粘土岩,含5、6、7号煤层,局部发育5- 。粉细砂岩,碎屑成份以长石为主,约占%石50英6占0 3040%岩屑及 它成份占10%左右,胶结物以泥质为主，交为菱铁抽,钙质,含碎片化石以及菱铁质核,黄铁矿散晶多具波状层理同,7号煤 较稳定,大部可采,局部被冲刷,6号煤为中厚煤层,较稳定, 顶板为深灰色块状砂质粘土岩,含较多的植物化石及菱铁质 层稳定,为厚一巨厚煤层，其顶板为灰色,细中粒长石砂岩 含较多炭化植物碎屑及泥质屑等。下部以湖泊相为主,岩性多以粉砂岩,砂质粘土岩,间夹 薄层,较上部粒度楞,颜色深坚硬致密,含有1.2.3.4号煤层,中粗奥粒勃长鲁契夫似银杏1 61号煤其 纤细拜拉（比较种） 植物碎屑,为薄煤狭层叶,拟刺葵全区可采，结核5号坚煤直茨康诺司基叶,西表伯面利肮亚脏费,尔干蚌交型亚种细局、部中发近砂育中岩费尔干蚌有11.31等煤层,但1-1、2、3-1号煤层均不可采。4号煤层的薄煤层,中部有1020厘米夹矸同上部35米粉砂质粘土岩为较稳定中含较小多型动延安蚌植物化石。3号煤为不稳定的薄煤层，其顶板多发育炭质粘寺岩及其之 上的灰白色细中砂岩1号煤为较稳定的可采煤层,含12炭质粘土岩夹矸，其顶板多为薄层状粘土岩，局部为细砂岩，含较多动 植物化石，底部为杂色含灰岩角砾的鲕状粘土岩，逾近基底含砾量 增加颜色亦杂，为残积相沉积，与基底呈角度不整合接触。上部为灰白色,银灰色,中厚层状石灰岩,白云质灰岩， 夹灰色薄层状条带灰岩及竹叶状砾状灰岩,局部溶洞发育,量 大溶洞直径6.50米,有二层溶洞分布,其间距5米左右,溶洞内 多充填泥砂质及角砾,该层顶部见有绿色泥质灰岩。下部为灰白色中厚层状石灰岩夹泥质条带及白云质灰岩薄层,岩溶不发育,仅在灰岩层面见有小溶孔。次正形（未定种）1.2.3 水文地质1、大气降水矿区年降水量在350-800mm之间，由于巨厚冲积层的存在，阻隔了大气降 水与矿坑涌水之间的联系，矿井涌水量基本不受季节影响。2、地表水系矿区地表水系主要包括沙河、老牛河、幸福河、矿井采动塌陷积水坑以及一 些人工排水灌溉沟渠。矿井采动塌陷坑积水量随开采面积的扩大而增加，到1997 年末最大积水量为 3344971m3。所有地表水体均直接补给潜水 层，但与煤系含 水层均无直接水力联系。根据矿井开采以来涌水量观测数据分析，地表水与矿井 涌水量无联系。3、矿井直接充水含水层及其主要特征。矿井直接充水含水层包括第含水层（煤12底至煤14顶砂岩裂隙含水层）、 第含水层（煤5底至煤12顶砂岩裂隙含水层）、第含水层（煤5顶板砂岩裂隙含 水层）。（1） 第含水层煤12至煤14砂岩裂隙含水层，含水性中等，局部较强，是矿井主要充水水 源之一。该含水层主要参数为：单位涌水量0.0197-0.0566 l/s.m，渗透系数0.150 10.707m/d，目前井田内观测到的最低水位为-480m（钱水24），其水质类型为重碳 酸钠型或硫酸钠钙型，矿井揭露该含水层长时间涌水后沉淀黄褐色胶状物质。（2） 第含水层煤5底至煤12顶砂岩裂隙含水层，含水性弱，工作面揭露时只出现局部滴、 淋水现象，单位涌水量为0.0160.0584 l/s.m，渗透系数为0.1541.742m/d，水 质类型为重碳酸钠型。（3） 第含水层煤5顶至A层砂岩裂隙含水层，从煤5向上依次分为三段（VA、VB、VC）， 含水性中等，局部较强，是矿井主要充水水源之一，已采工作面中最大涌水量达 2.1m3/min（1375东工作面），该含水层主要参数为：VA段单位涌水量为0.0603 0.228 l/s.m，渗透系数为4.526m/d。第含水层水质类型为重碳酸钠型或硫酸重 碳酸镁钠型，工作面揭露该含水层涌水后沉淀乳白色胶状物质。4、矿井间接充水含水层及其主要特征矿井间接充水含水层包括第含水层（奥陶系灰岩岩溶含水层）、第含水层 （煤14到K3含水层）、第含水层（A层至基岩顶界面含水层）、第含水层（冲积 层含水层）。（1） 第含水层奥陶系灰岩岩溶含水层，该含水层含水丰富，单位涌水量为2.146 l/s.m，渗 透系数为182.714m/d，其水质类型为硫酸重碳酸钙镁型。在井田范围内，奥陶系 灰岩距煤12-1在140180m左右，此范围地层由粘土岩、薄层灰岩、砂岩互层 组成，正常情况下奥陶系灰岩含水层水对采掘开工程不构成直接威胁。（2） 第含水层煤14至K3（唐山灰岩）含水层，含水性弱，单位涌水量为0.0455 l/s.m，渗透 系数0.261 m/d，水质类型为硫酸钙镁型。（3） 第含水层A层至基岩顶界面砂岩裂隙含水层，含水性弱，单位涌水量为0.040.0196 l/s.m，渗透系数为0.02480.211m/d，水质类型为重碳酸钠钙型或重碳酸钠型。（4） 第含水层第四系冲积层孔隙含水层，在井田范围内冲积层厚度由东北部80余米向西 南变厚至800余米，由砂、粘土、卵砾石互层组成，由上往下共分五个含水层组， 其中第四承压含水层（E）与煤系地层直接接触，其厚度变化为0130m，西 南部最厚达270m，含水性较强，单位涌水量为1.0161.385 l/s.m，渗透系数为 8.30120.626 m/d，水质类型为重碳酸钙型或重碳酸钙镁型，受矿井开采影响， 其水位由建井前的+10m左右下降至目前的-30余米（最深达-60余米）。1.2.4 其它有益矿物境内矿产资源丰富，主要有煤、铁、石灰石、耐火粘土等。1.2.5 地质勘探程度钱家营矿井田面积35.6km2，补勘14个地面孔，工程量6551.22m；井下地 质孔7724.2m；井田内的主要构造形态和煤层情况已基本清楚，矿井各个区域的 勘探程度均属于精查，可以满足矿井开采的要求。1.3煤层特征1.3.1 煤层的结构、厚度和一般特征井田内可采和部分可采煤层共8层，计有煤5、煤6-1/2、煤7、煤8、煤9、 煤11、煤12-1、煤12-2。其中主要可采煤层为煤7、煤9、煤12-1，均属复结构 的中厚厚煤层。详见表1-1。表1-1 钱家营井田可采煤层沉积特征表煤层 称煤层厚度 最小最大平均（点数与上一煤层 距最小最）平均（点数间大 发 育 情 况）煤层结构稳定性煤503.931.42(98)17.88 48.7时而变薄出现不可采,钱地34段、 547、51、18、64及林88孔附近 不可采.19号剖面以（西乙区）稳定 性好,厚1.392.00m.均一般为单一结,时构 有夹石12层.不稳定 一水平西翼大部分 采,东翼仅局部变 可采.煤71.667.17 5.2(113)23.56(83 0.2017.39沉积稳定为井田内主要 煤层之.一复结构,含夹石23 可层,采为炭质粘土岩 粘土岩.或 稳定煤803.391.25(95)6.34(94)1.2311.31不可采地,主段要在第7剖面以; 吕53孔钱44、16、51孔和 88孔等及中部的64钱附近不 采.第21号剖面以西至井田 煤7、8合区.东一般为单一结,时构 可有夹石12层.多为 边粉界砂岩或为粘.土不稳定 一水平大部分不, 且煤层厚度变化, 目岩前本煤层尚无回 作面.煤90.355.20 2.20(101)6.26(95)5.2718.12为井田内较稳,可定采的中厚 煤层,向北和东方向有变 趋势.钱55孔和苗4孔附近出 不可采地. 段薄的单一结,构时有夹 现 石12层.较稳定 一水平生产实践, 煤层厚度变化,不但 煤层沉积基底,不局 部顶底板小断层, 煤层完整性受到极 坏.发现 大密集大破采较大煤1102.230.78(105)10.69(952.7734.26不可采面积较,主大要在第3号剖 面以东.中部钱26、60、73等孔 近均系零星不可采地附单一结构，时有段 1层夹石极不稳定 一水平仅局部可煤12-0.396.411 2.99(105)15(90)为井田内中厚厚,向煤北层至 家坨区有变薄.趋势吕一般为单一结,时构 有夹石12层.较稳定 煤层厚度局部变化1.3.2 可采煤层及局部可采煤层稳定性建井至今我矿一水平回采煤层集中于煤5、煤7、煤9、煤12-1。煤8仅局 部可采，且煤厚变化较大、煤层灰分较高，伪顶发育。煤11绝大部分不可采， 均属极不稳定煤层。已采工作面稳定性评价指标如下：表1-2 工作面煤层稳定性评价表57912煤 厚0.53.01.67.170.63.20.65.21.652.23.2可采指数0.971.00.970.99变异指数22.2418.8627.4328.69综合评定稳定稳定较稳定较稳定对井田煤层稳定性结合一水平采掘情况和精查勘探结论评价如下：井田内煤 7为稳定煤层，煤9、煤12-1为较稳定煤层，煤5、煤8为不稳定煤层，煤11 属极不稳定煤层。井田内稳定和较稳定煤层储量占全井田储量的77.2%。矿井地质规程规定稳 定和比较稳定煤层储量占全矿井储量的6080%，则煤层稳定程度属类，据此 钱家营井田煤层稳定程度属类。1.3.3 煤层对比钱家营井田煤系地层的时代属于石炭系上统和二迭系下统，基底地层为中奥 陶统马家沟组石灰岩，煤系地层总厚度约为 500m，含煤十几层，煤层总厚达 19.79m，含煤系数3.96%，地层特征与开平煤田其它井田基本相同。1、标志层:(1) G层铝土岩：沉积在奥陶系灰岩的古风化壳上。上部常为浅灰色，下部 时为浅灰、灰白和紫色。岩性致密，细腻有滑感。具分布不均匀的菱铁质鲕粒。 含黄铁矿结核及散晶体。全区稳定，总厚平均5m。(2) K1石灰岩：灰一深灰色略具褐色，质地较纯，富含海百合茎及腕足类 等化石含黄铁矿结核。层位稳定，厚度平均 1.50m。下距奥陶系顶面约30m。(3) K2石灰岩：深灰一黑灰色，有时微发褐色，致密，质地较纯。层面有时附沥青质。含海百合茎及腕足类化石。层位较稳定，厚度平均约1.15m，下距 K1约15m。(4) 3 石灰岩(唐山石灰岩)：浅灰褐色，中厚层状，质纯坚硬。含大量 筵科、珊瑚、海百合茎和腕足类等化石。并含豆状黄铁矿结核及沥清质膜。厚度 较大，层位稳定，是煤系地层中沉积幅度较大的一次灰岩沉积，厚度平均 3.58m。 下距2约15m。(5) 4 石灰岩：褐灰色，致密，坚硬，质不纯。富含海白合茎及腕足类及 筵科化石。偶见黄铁矿散晶。层位不稳定，常相变为浅海相粉砂岩。厚度平均 1.39m。下距3约20m。(6) K5石灰岩：灰一深灰色，含泥质的生物碎屑石灰岩，时而相变为钙质 粉砂岩。本层灰岩常为煤14-1直接顶板或间接顶板。厚度度平均为1.15m。下 距4石灰岩约30m。(7) 6 石灰岩(钱家营石灰岩)：深灰色，质不纯、含硅质，富含海白合 茎及腕足类化石。裂隙多被方解石脉充填，并可见黄铁矿散晶，厚度平均为 1.00m。有时被上部三角洲相冲刷，下距5石灰岩约15m 。(8) 煤12-1顶板腐泥质粘土岩：灰黑色，条痕褐色。岩性极细，均一，油脂 光泽，具贝壳状断口，含黄铁矿薄膜。海相动物化石富集于该层顶部粉砂岩中。 其上部为含钙质的粉砂岩，仅井田中部及西南部明显。层位较稳定，本水平西部 不具腐泥质。(9) 煤11顶板腐泥质粘土岩：黑色，条痕棕褐色。质纯而均一，油脂光泽， 平坦状及贝壳状断口，本水平东部发育，西部相变为粘土岩。(10)煤6顶板粉砂岩：深灰一灰黑色，致密，质地均一，具海白茎及腕足 类化石。含黄铁矿散晶及褐灰色泥质或菱铁质结核。层位稳定。(11) A层铝土岩：淡青、浅灰和紫红色为主。岩性致密，性脆，细腻，具鲕 状均造。常夹粉砂岩薄层，层位较稳定，但厚度变化大，一般3 10m，局部被 顶板河床相砂岩所冲刷。2、物性特征钱家营井田各煤层均属腐植质煤，通过肉眼鉴定，颜色一般为黑色；条痕 褐灰色；呈眼球状断口；呈条带状粒状及片状结构，少数为粉状。煤岩组分以亮 煤为主，镜煤及丝炭少见，煤岩类型一般为光亮型，次为半暗型。表1-3 钱家营井田各主要可采煤层物理特征一览表煤 层颜色光泽煤岩组分煤岩 类 型结构 构 造块度硬度容重其它煤5黑色玻璃光 泽亮煤为主，暗 煤较少，偶见 丝炭。光亮半 亮层状及 片状。粉状1.01.3具粘土岩 微薄层煤7灰黑 色及 灰色弱玻璃 光泽亮煤暗煤夹 镜煤条带。光亮半 暗层状及 块状。碎块1.51.4性脆具黄 铁矿散晶煤8黑色弱玻璃 或金钢 光泽亮暗煤偶见丝 炭。半亮暗 淡同上。块状1.01.4具黄铁矿 散晶煤9黑色玻璃光 泽亮煤为主，暗 煤次之，具镜 煤条带及丝 炭。光亮半 暗颗粒状 结构， 块状构 造。碎块1.01.4具黄铁矿 散晶1.3.4 煤质1、煤层中有害成分(见表1-4)表1-4 钱家营井田各主要可采煤层工业指标一览表煤 层WrAgVrCrSgQPgQY工业牌号51.0810.7931.6884.380.760.007854926FM70.9323.5132.0885.450.610.071816325QF，FM 1/3JM81.0120.7733.5783.690.680.034825332QF，FM 1/3JM， JM90.9118.3431.2883.841.330.016830131QF，FM110.8913.3134.7184.372.710.013831434FM12-10.9316.5832.4583.921.390.021837630FM1） 灰分原煤： 煤5、煤11分别为10.79%，10.31%属于低灰；煤7、煤8、煤9、 煤12-1分别为23.51%，20.77%，18.34%，16.58%，属于中灰。精煤：煤5、煤8、煤9、煤11、煤12-1在10%以内，为5.037.94%，煤 7为12.62%。2） 硫分原煤：煤11为2.71%属富硫煤，其它煤层为0.611.39%属低硫煤。精煤：经洗选后煤7，煤8比原煤略有升高，其它煤层除煤11降幅较大外 略有降低，含量为0.661.45%，属低硫煤。3） 形态硫煤11，煤12-1以黄铁矿为主，其余煤层以有机硫为主。4） 磷勘探中化验成果多为单孔单样，仅供参考。煤7、8略高，分别为0.071%、 0.034%，其它煤层为0.0070.021%。洗选后各煤层平均值低于0.015%。2、煤层发热量、粘结性指数等，见表8。3、煤种分布井田以肥煤为主，气煤次之，焦煤甚少。井田煤种分布特征具明显的分带规律。由浅部向深部，煤的变质程度逐渐增 高，其排列依次为气煤、肥煤至焦煤。条带大致呈北50°60°东向延展。其中以 肥煤条带最宽，延展最长，所占面积最大，为井田的主要煤种。气肥、肥气煤及 气煤分布于井田的南及西南边缘浅部。第15号剖面以西至井田边界，因精查取芯钻孔较少，煤种确定尚需进一步 做工作。另外，目前各采动煤层化验结果表明，煤种多为1/3焦，见表9，今后 补勘应加强煤质化验工作。4、煤质变化井田内煤的物理性质、煤质及煤岩等特征沿走向及倾向变化均不大，但井田 西部（钱5、钱19、钱23、钱补13、钱补17及钱水27孔一带）局部因受火成岩影 响，煤层变成天然焦。表1-5 近期钱家营采动煤层煤质化验情况一览表煤层 名称灰分（%）煤灰成分（%）煤种 牌号取祥 地点原生生产SiO2AL2 O3Fe2O3CaOMg OK2ONa2OTiO2SO254.8234.2241.2535.304.007.101.420.120.221.364.321/3焦13521153W718.7434.5047.6340.801.862.841.240.100.161.511.581/3焦13751275912.2536.0352.8429.173.721.631.770.150.261.081.951/3焦辅293 129212-19.6633.039.0832.5913.975.171.780.150.150.994.54肥煤辅222 12231.3.5 瓦斯精查中对矿井瓦斯等级没能做出确切评价，只是据邻矿资料进行了预测：-700以浅二级沼气，二级CO2矿井；-700以深属三级沼气矿井。目前-600水平 随采掘深度增加，发现瓦斯经常超限，二水平采掘前，应及时对矿井瓦斯等级做 出确切评价，为采掘风量合理设计提供依据。1.3.6 煤尘及煤的自然发火1、依据煤层取样，经实验室大管状煤尘爆炸性鉴定仪鉴定，本矿井煤尘爆 炸指数为5.219.81%，煤尘无爆炸危险性。2、煤的自然发火情况经测定煤9和煤12-1有自燃发火倾向，投产后曾在一采煤12-1巷道发生煤 层自燃现象。3、地温井田内共有38个钻孔进行了地温测量，其中-600水平有17个，-850水平4 个，-1050水平11个，-1050水平以深6个。1) -550水平温度变化在 16.630.6之间，一般为 2026.7。地温梯度在 0.55 3.5/100m，一般在1.42.9/100m。2) -850水平温度变化在18.534之间，平均22.5，西翼深部钻孔钱56钱59钱 65一带为地温高梯度区(近2/100m)，呈条带状与地层走向基本一致，钱59 和钱60钻孔一带地温高达30，向深部地温增加，向浅部地温减小。地温等值 线自西向东，由北东向到7号剖面以东弯转成近南北向。