1.山西朔州赛格煤业有限公司于2006年5月委托山西煤炭地质公司编制完成《山西省朔州市平鲁区地方国营木瓜界煤矿资源整合矿井地质报告》,该资源整合矿井地质报告由山西省煤炭工业局晋煤规发[2006]762号文批复通过。
2.山西地宝能源有限公司2010年8月编制的《山西朔州平鲁区森泰煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》报告,查明了井田的构造形态、含煤地层特征;基本探明了井田的水文地质条件;评价了工程地质条件复杂程度。山西省煤炭工业厅2010年9月16日下发晋煤规发【2010】1037号文“关于山西朔州平鲁区森泰有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”,对该地质报告进行批复。 2.2 地质概况 2.2.1 地层
本井田位于宁武煤田北端平朔矿区的北部,平藩城精查区西部。井田内均被黄土覆盖。据井田内和周边钻孔揭露情况,井田内地层由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组,石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组、下石盒子组及上第三系上新统、第四系中上更新统。
井田范围内含煤地层为石炭系上统太原组。 1、石炭系上统太原组(C3t)
本组含4号、6号、8号、9号、10号、11号共6层煤,根据含煤性可分为三段:
下段:为K2砂岩底至9号煤层顶,为一套砂岩、泥岩、细砂岩、煤层组成的含煤层段,含9、10、11号煤层,11号煤层顶板为砂岩或泥岩,煤层层位稳定,是在潮坪和潮坪砂坝的基础上发育起来的泥炭沼泽,煤以暗煤为主,硫含量较高,9号煤层沉积厚度大,结构复杂,煤岩类型以亮煤为主,在煤层中可见透镜状黄铁矿、菱铁矿结核,9号煤层为半咸水三角州前缘和三角州成煤环境的产物。
中段:为6号煤层顶至9号煤层顶,为一段厚层砂岩间夹薄层泥岩、砂质泥岩及煤层之交互沉积带,中间沉积了6号、8号煤层,中厚砂岩为三角州分流河道沉积,在其两侧洪泛盆地或支流前端,局部地方发育了沼泽,沉积了不稳定的6、8号煤层。
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上段:含4号煤层,4号煤层具厚度大,结构复杂,夹多层高岭石夹矸,具低硫的特点,为发育在三角州平原洪泛盆地上的淡水泥炭沼泽,造成夹矸发育,灰份稍高。
综上所述,井田主要含煤地层为石炭系上统太原组。其主要特点是含可采煤层多,且厚度大,分布稳定,反映了石炭系太原期在井田一带形成了良好的成煤环境,其广泛分布的泥炭沼泽环境非常适宜植物生长,且延续时间长,从而堆积形成了厚度较大,全区稳定可采的4号、9号和11号煤层。
表2-1 煤 层 特 征 表
煤 层 号 厚度 最小~最大 平均 (m) 5.15~13.60 10.57 间距 最小~最大 平均 (m) 结构 (夹矸) 稳定 性 可采 性 顶板 岩性 底板 岩性 4 37.52~53.65 44.39 简单~复杂 (0~5) 较简单~极复杂 (2~7) 稳定 全区 可采 粗砂岩 砂质泥岩 泥岩 炭质泥岩 粗砂岩 砂质泥岩 炭质泥岩 泥岩 砂质泥岩 粗砂岩 砂质泥岩 泥岩 粗砂岩 泥岩 砂质泥岩 粗砂岩 泥岩 砂质泥岩 粗砂岩 9 8.70~18.55 12.89 14.82~27.20 18.57 稳定 全区 可采 11 2.50~7.15 4.53 较简单 (1~3) 稳定 全区 可采 2.2.2 构造
本井田位于二铺向斜东部,井田总体构造为褶曲构造,褶曲开阔平缓。井田内地层总体产状为走向北西,倾向北东和南西,倾角1°—4°。
此外,据矿井井下巷道揭露,发现有2条正断层。 (一)褶曲 1、S1背斜
位于井田中部,原山西朔州赛格煤业有限公司中部,轴向北西向,向南倾伏,两翼基本对称,地层倾角1°—4°,背斜轴在井田内延伸长度为3300m。
2、S2向斜
位于S1背斜东部,原山西朔州赛格煤业有限公司东部,轴向北西向,向南倾
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伏,两翼基本对称,地层倾角2°—4°,向斜轴在井田内延伸长度为3400m。
(二)断层
1、F1正断层位于井田南部,走向NE 倾向SE,倾角70o,落差9m。由井下巷道揭露,井田内延伸长度770m。
2、F2正断层位于井田东南,走向NE,倾向NW,倾角70o 落差5m,由井下巷道揭露,井田内延伸长度350m。 2.3 矿井水文地质情况 2.3.1 井田地表水体及河流
井田内无大的河流,由于强烈的侵蚀切割,形成多条黄土冲沟,其上游呈“V”字型,下游是“U”字型。大小沟谷平时干枯无水,唯雨季时才汇集洪水沿沟排泄至七里河。 2.3.2 井田含水层
(1)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层
该含水层组为上马家沟组,据区域地质资料,该层平均厚度约160m左右,岩性以石灰岩为主,其次为白云质灰岩、泥灰岩等,其岩溶不太发育,仅见细小的溶孔及裂隙,主要含水层为上马家沟组中上段含水岩组。
本次收集了邻近矿山西中煤潘家窑煤业有限公司井田内PJY-101号水文孔资料(X=4369613.65,Y=19614689.90,H=1305.17),约距井田南6.5km左右,终孔深度536.65m,抽水试验水位降深0.36m时,单位涌水量3.903L/s·m,渗透系数36.53742m/d,水位标高1056.67m;矿化度720.67mg/l,总硬度475.81mg/l,水质类型HCO3—Ca·Mg,为强富水性含水层。
根据此水位标高按0.2‰水力坡度推测,本井田内水位标高为1057~1058m左右。
(2)太原组砂岩裂隙含水层
位于4~9号煤层之间,岩性为粗、中、细砂岩、粉砂岩及砂砾岩,厚度约44.00m,沉积稳定,为层间裂隙水,据相邻矿茂华万通源煤矿407号钻孔水文地质资料表
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明,该含水层静止水位113.68~119.71m,水位标高为1262.53~1268.56m,单位涌水量为0.0034~0.0056L/s.m,渗透系数为0.186~0.797m/d,为主要含水层,据相邻矿茂华万通源煤矿232号水文孔资料揭露,该层静止水位32.57~65.97m,水位标高为1245.80~1279.20m。该含水层富水性中等。
(3)山西组砂岩裂隙含水层
该含水层主要为山西组底部的K3砂岩含水层和山西组上部两层砂岩的含水层,K3砂岩岩性主要为中粗砂岩,含有砾石,厚约8.00~14.50m,其它上部两层砂岩中、粗、细砂岩,为层间裂隙水,据相邻矿茂华万通源煤矿232水文孔和407钻孔资料,这两层含水层静止水位为18.06~88.27m,水位标高为1293.71~1321.14m,单位涌水量为0.0051~0.10L/s.m。含水层富水性弱~中等。
(4)下石盒子组砂岩裂隙含水层
主要为下石盒子组底部厚层状中、粗砂岩,零星出露于较大沟谷中,其砂岩裂隙发育,钻孔冲洗液漏失严重,据安太堡精查区资料,水位标高1228.21~1268.40m,地表出露泉水流量0.014~0.33 L/s,为弱富水性含水层。
(5)第三、四系砂砾孔隙含水层
井田内广泛分布,砂砾层大部位于第三、四系下部,地下水补给来源主要为大气降水,据安太堡精查区资料,该含水层静止水位10.32~11.06m,单位涌水量为0.021~0.041L/s·m。含水层富水性弱。 2.3.3 主要隔水层
主要为本溪组,厚度30.00~50.00m,其中泥质岩岩性致密,细腻,具有良好的隔水性能,为阻隔奥灰岩溶水与上部含水层水力联系的重要隔水层。其次,相间于各砂岩含水层之间厚度不等的泥岩,粘土岩亦可起到一定的层间隔水作用。 2.3.4 含水层的补给、径流、排泄条件
第四系孔隙含水层主要接受大气降水的补给,向地表及下伏基岩风化壳含水层排泄。基岩风化壳含水层,主要接受大气降水及沟谷处地表水的补给,局部可以得到第四系孔隙水的补给,通过裂隙向下伏岩层入渗,由于沟谷的切割,局部又以泉的形式排泄。
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煤系地层各含水层接受上伏含水层的补给顺层运移,在无构造沟通或人为破坏区,各含水层相对独立,水力联系差,地下水主要以层间运移为主。在构造带附近由于裂隙发育,含水层中的水形成垂向补给。
下伏奥灰岩溶含水层在井田内无出露,主要接受含水层侧向补给,岩溶水向东南径流至神头泉排泄。 2.3.5 井田内老窑水分布情况
井田内4、9号煤层已有大面积采空区,据本次调查,在采空区低洼处,存在不同程度积水。
由下面公式估算可知:4号煤层在山西朔州赛格煤业有限公司煤矿西部2003—2004年采空区内积水面积约S1=24500m2,积水量约Q1=24747m3;西部2002—2003年采空区内积水面积约S2=14150m2,积水量约Q2=15293m3;西部1984—1986年采空区内积水面积约S3=15350m2,积水量约Q3=16590m3;中部1994—1997年采空区内积水面积约S4=11600m2,积水量约Q4=11717m3;中部1979—1983年采空区内积水面积约S5=18750m2,积水量约Q5=20265m3;东部1987—1995年采空区内积水面积约S7=11775m2,积水量约Q7=11893m3。在山西朔州万通源万平煤业有限公司煤矿西部1992—1995、2004年采空区内积水面积约S6=19475m2,积水量约Q6=18688m3。
9号煤层在山西朔州赛格煤业有限公司煤矿西部2004年采空区内积水面积约S1=3375m2,积水量约Q1=3763m3;西部1998—2000年采空区内积水面积约S2=13250m2,积水量约Q2=14775m3;西部1991—1998年采空区内积水面积约S3=21475m2,积水量约Q3=23861m3;西部2004年采空区内积水面积约S4=15475m2,积水量约Q4=17194m3;中部2003—2004年采空区内积水面积约S5=27725m2,积水量约Q5=22404m3;中部2000年采空区内积水面积约S6=3600m2,积水量约Q6=3636m3;东部2000年采空区内积水面积约S9=2800m2,积水量约Q9=2545m3。在山西朔州万通源万平煤业有限公司煤矿西部2004—2006年采空区内积水面积约S7=7200m2,积水量约Q7=9454m3;西部2002—2006年采空区内积水面积约
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