黄玉川地质概况

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1、地质概况井田大部被第四系黄土和风积砂所覆盖， 只有局部的梁顶或冲沟中才有基岩出露，但仅为非煤系地层。根据地表出露及钻孔揭露，井田地层层序自下而上为：下奥陶统亮甲山组、中奥陶统马家沟组，中石炭统本溪组、上石炭统太原组，下二叠统山西组、下石盒子组，上二叠统上石盒子组、石千峰组，新近系上新统，第四系上更新统及全新统的近代沉积。现从老至新叙述如下：一、中下奥陶统（ O1+2）1下奥陶统亮甲山组（ O1L） ：为浅海相沉积，岩性上部为浅黄色、黄色中厚层状白云质灰岩，夹薄层状泥质、钙质白云岩，呈自形半自形细晶结构，中含黑色棕黑色燧石结核及条带。下部为灰黄色薄层白云质灰岩、白云岩，夹竹叶状白云岩，常见氧化褐

2、铁矿斑点。致密，性脆，风化后呈黄褐色，化石少见，孔隙、喀斯特溶洞发育，常见方解石充填，井田南部198、200 号钻孔揭露到该层。本次补勘OM3 、OM4 、OM5 、OM6 均揭露该层。2中奥陶统马家沟组（O2m ） ：为浅海相沉积，是煤系地层的直接基底。岩性上部为浅灰色石灰岩， 中厚层厚层状， 微晶质结构； 下部为薄层状灰岩、豹皮状灰岩，含较多的砂质、粘土质，底部夹灰白色石英砂岩。见有明显的溶蚀现象，富含动物化石。二、中石炭统本溪组（ C2b）为一套浅海过渡相细碎屑岩沉积，假整合于奥陶系之上。 出露于黄河沿岸及较大沟谷中。下部为浅灰、暗紫色铝土岩、铝土质粘土岩，块状构造，相当于华北G层铝土矿

3、，层厚 06m ，不稳定，常相变为砂泥岩、泥岩。底部富含铁质结核，局部形成鸡窝状铁矿层。相当于著名的“山西式铁矿”。中部为灰黑色砂泥岩、泥岩、 灰白色细粗粒石英砂岩， 含铁质，硅质胶结，坚硬致密。上部以深灰色、灰黑色泥岩、粘土岩为主，夹透镜状灰岩、泥灰岩12层，偶夹 12 层煤线，粘土岩富含黄铁矿结核。灰岩呈黄褐色、富含海相动物化石及生物碎屑。本组地层厚度 14.6249.72m，平均厚 22.25m，全井田分布， 与下伏地层中奥陶统呈假整合接触，井田内无出露。三、上石炭统太原组（ C2t ）为过渡相陆相沉积， 是井田内主要含煤地层， 含煤 5 层，为 6上、6、8、9、10号煤。根据岩性组合

4、特征，本组可划分为上下两个岩段：下段（C2t1 ） ：从太原组底部砂岩 （K1）底板至 6 号煤底部砂岩 （K2）底板。以灰黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩、粘土岩夹多层砂岩为主。含煤3 层，为 8、9、10 号煤，可称为下煤组，下煤组各层煤结构复杂，常变薄，以至尖灭，间距变化较大。 8 号煤层不可采， 9 号煤层全井田大部可采， 10 煤层极不稳定，不可采。该段岩性及厚度在走向上、倾向上变化均很大。底部为深灰、灰白色细粗粒石英砂岩（K1） ，属滨海相沉积，较稳定，硅质胶结，富含铁质，坚硬致密，具大型斜层理、交错层理，是太原组与本溪组分界标志层。上段（ C2t2） ：从 6 号煤底部砂岩（ K2）底

5、板至山西组。以6 号煤及其顶底板粘土岩、泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色透镜状砂岩。含煤2 层为 6上及 6 号煤层，可称为中煤组，煤层厚度大，较稳定，全井田可采。6上与 6 号煤层之间夹透镜状砂岩，系6 号煤层发育期的河流沉积物。6 号煤下部为灰白色粗砂岩（K2） ，局部夹薄层泥岩及煤线， 粗砂岩为中粗粒结构， 分选一般，磨圆度差。本组地层厚度 44.6080.53m，平均厚度 58.94m，全井田分布， 厚度变化小，较稳定。与下伏地层本溪组（C2b）整合接触。四、下二叠统山西组（ P1s）为陆相碎屑岩沉积，亦为本井田主要含煤地层，含煤2 层，为 4、5 号煤层，可大致划分为三段：下段（P1s1）

6、 ：从底部的粗砂岩（ K3）至本段顶部泥岩。粗砂岩段以灰白色、黄褐色粗粒长石、石英砂岩为主，含砾，局部为砂砾岩，具大型斜层理，磨圆度较好，分选性较差，砾径一般为0.5 1cm ，最大可达 3cm左右，含岩屑或煤线，泥质、粘土质胶结，坚硬致密。浅部局部地段遭受风化后呈疏松状，砂岩全井田较稳定，对下伏地层有冲刷现象，为山西组与太原组的分界标志层。中段（P1s2） ：从 5 号煤底部粗砂岩至4 号煤底板粘土岩。由灰白色、灰黑色中细粒砂岩、砂质泥岩、粘土岩和泥岩组成，含煤2 层，为 4、5 号煤层，可称为上煤组。 4 号煤层较稳定，全井田可采，5 号煤层不稳定，大部可采。煤层间距较近， 砂岩坚硬致密，

7、 含菱铁矿结核， 泥岩、粘土岩含大量植物化石。上段（P1s3） ：从 4 号煤顶部粗砂岩至下石盒子组底部粗砂岩（K4） 。岩性为深灰、灰白色中粗粒砂岩，夹粘土岩、泥岩、粉砂岩，砂岩致密坚硬，含云母片及菱铁矿结核。顶部发育一层粘土岩或砂质粘土岩，深灰杂色，具鲕状结构。本组地层厚度 81.85147.53m，平均厚 109.82m，全井田分布， 厚度变化小，较稳定，本组地层厚度西部薄，东部厚，南部薄，北部厚，最大厚度在井田西北角。与下伏地层太原组（C2t）整合接触。井田内无出露。五、下二叠统下石盒子组（P1x）为内陆盆地砂泥质沉积，划分为上下两段。下段（P1x1） ：为黄褐色砂岩与紫色、 杂色粘土

8、岩互层， 粘土岩具鲕状结构，品位不高。底部为含砾粗砂岩（K4） ，厚层状，斜层理发育，胶结中等，成为与山西组的分界标志。上段（P1x2） ：以紫色、黄绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹中厚层状砂岩。上下两段以中部含砾粗砂岩为界。粗砂岩厚层状，斜层理发育。本组地层厚度 45.82199.05m，平均 86.25m，全井田分布，与下伏地层山西组（ P1s）整合接触，井田内无出露。六、上二叠统上石盒子组（P2s）为内陆盆地砂泥质沉积， 其岩性上部为暗紫色泥岩、 砂质泥岩及灰白色含砾粗砂岩，中部为灰黄色泥岩、砂质泥岩，局部夹细砂岩，下部为灰绿色中粗砂岩，夹暗紫色泥岩。本组地层厚 7.80 215.96m，平均

9、 78.01m，与下伏地层呈整合接触。 井田内沟谷两侧广泛出露。七、上二叠统石千峰组（ P2sh）上部以砖红色砂质泥岩和泥岩为主， 夹灰色、灰绿色砂岩，分选磨圆较好，胶结疏松；下部以黄绿、灰绿色中粗砂岩和含砾粗砂岩为主，夹棕红色粉砂岩、砂质泥岩，具大型斜层理，泥岩中常见灰绿色斑点，砂岩中夹紫红色、灰绿色泥质团块。本组地层厚 29.22 222.83m，平均 120.55m，与下伏地层呈整合接触。 主要分布于井田内田家石畔挠曲以西，在沟谷中有出露。八、新近系上新统（ N2）红色棕红色钙质红土层， 含砂质及钙质结核， 层理明显，在本井田发育较普遍。本组地层厚度 5.5965.50m，平均厚 16.

10、63m。与下伏地层不整合接触，零星出露于各沟谷两侧。九、第四系（ Q ）上更新统马兰组（ Q3m） ：淡黄色、黄褐色粉砂质黄土，夹粘土层，粒度均匀，垂直节理发育， 含钙质结核。全井田分布， 厚 1.6087.69m，平均 20.03m。不整合于下伏地层之上。全新统（ Q4） ：为洪积、残坡积之松散砂粒、泥砂及风积砂。厚度不一，一般 05m左右，全井田大面积分布。含煤地层本井田属华北石炭、二叠纪煤田，处于华北聚煤坳陷的北部，成煤古地理环境接近内蒙古陆边缘。晚石炭世古地理环境为三角洲冲积平原，地壳下降幅度和泥炭沼泽堆积保持长期平衡，故沉积了有巨大经济价值的太原组厚煤层。随着时间的推移，早二叠世古地

11、理环境转为山前冲积平原，冲积物特别发育，泥炭沼泽相趋于结束，故山西组含煤性较差。太原组（ C2t ）为井田内主要含煤地层，含煤5 层，即 6上、6、8、9、10 号煤层。其中可采煤层 3 层，6上、6 号煤层全部可采； 8 号煤层不可采，个别见煤点虽可采，但分布不连续；9 号煤层在井田西部8线以西缺失，东南角不可采，全井田大部可采； 10 号煤层全井田不可采。本组煤层总厚为21.29m，地层平均总厚为 58.94m，含煤系数为 36。山西组（ P1s）含煤 2 层，均为可采煤层，即4、5 号煤层，4 号煤层全井田可采， 5 号煤层全井田大部可采。 本组煤层厚度为5.00m，地层平均厚度为109

12、.82m，含煤系数为 5。井田内见到可采煤层5 层，即 4、5、6上、6、9 号煤层，现自上而下分述如下：4 号煤层：位于山西组中部，为井田内主要可采煤层，煤厚1.60 5.85m，平均 3.35m，含夹矸 15 层，一般为 2 层，全井田可采。煤层在北部HY11号孔最厚，达 5.85m，在 Y9号孔处最薄 1.60m，其它部位煤层发育比较均一，一般 24m左右，煤层总体上由东向西有增厚的趋势。煤层稳定类型确定为较稳定煤层。5 号煤层：位于山西组中部，煤厚04.50m，平均 1.65m，含夹矸 15层，一般为 2 层，与 4 号煤层间距 1.10 11.45m，平均 5.79m，大部可采。煤层

13、由中部向两边呈逐渐变薄趋势，以致不可采，西南部最厚，煤厚变化较大，连续性较差，煤层稳定类型确定为不稳定煤层。6上号煤层：位于太原组上部，为井田内主要可采煤层， 煤厚 2.45 20.25m，平均 12.37m， 含夹矸 112层， 一般为 36层， 与 5号煤层间距 35.0170.81m，平均 58.28m，全井田可采，煤层向西、向南有逐渐变厚趋势，厚度变化不大，煤层稳定类型确定为较稳定煤层。6 号煤层：位于太原组中部，为井田内主要可采煤层，煤厚2.27 9.31m，平均 5.77m， 含夹矸 19 层， 一般为 13 层， 与 6上号煤层间距 0.40 24.02m，平均 8.47m，全井

14、田可采。 煤层在井田西部较薄， 东部较厚 , 南北部厚 , 中间薄，煤层稳定类型确定为较稳定煤层。9 号煤层：位于太原组下部，煤厚07.35m，平均 3.15m，含夹矸 16层，一般为 23 层，与 8 号煤层间距 1.5514.10m，平均 5.59m，除井田西部一条带及东南一小角不可采外，其余大部可采，煤层在西部、南部较厚，东部较薄，厚度变化较小，为较稳定煤层。煤层顶底板物理性质本井田对 HY11 、HY13 、Y14、Y16号钻孔可采煤层顶板以上30m ，底板以下20m范围内进行了岩石采样工作， 做了岩石物理力学性质试验， 其试验结果， 可作为综合评价本井田煤层顶底板稳定性的参考依据（试

15、验结果见附表五） 。为对比方便，根据试验结果，按岩性分别进行统计汇总，详见黄玉川井田岩石物理力学试验成果汇总表（表6-2-1) 。根据岩石单轴极限抗压强度 （R ）分级标准：软弱的 30MPa ，半坚硬的 3060MPa ，坚硬的 60MPa 。试验结果表明，井田内岩石强度总体是：细粒岩石要比粗粒岩石抗压、 抗剪强度大，各类岩石抗压强度 30MPa 的占 68% ； 3060MPa的占 32% 。说明本井田煤系地层各类岩石多数为软弱岩石，次为半坚硬岩石。三、岩石质量等级本井田对 13 个钻孔 273 个层次（点）做了岩石质量RQD 值统计工作，经统计对比看，岩石质量RQD 值整体上无一定规律性

16、，从浅到深哪个等级的都有。一般浅部岩石和煤层附近薄层岩石RQD 值为级 ( 岩体完整性差 )，其它层段的岩石一般以级居多 ( 岩体中等完整 ) ，其次为级 ( 岩体较完整 )，见黄玉川井田钻孔岩石质量等级统计表（6-2-2 ） 。从表中可直接看出，岩石质量RQD 值主要在 5090% 之间，即岩石质量以中等的好的为主， 岩体以中等完整较完整为主。具体岩石质量RQD 值描述，详见 Y4、Y6、Y7、Y8、Y9、Y11、Y13、Y14、Y15、Y16、Y18、HY11 、HY13号钻孔综合柱状图。黄玉川井田岩石物理力学试验成果汇总表序号岩石名称物理性质抗压强度 （MPa ）普氏系数软化系数抗拉强度（MPa ）真密度 kg/m3视密度 kg/m3孔隙率 (%) 含水率 (%) 吸水率 (%) 天然容重 kg/m3吸水 状态自然 状态1 砾岩26442687 22862416 88313.54 0.02 0.20 2.57 4.59 23482454 6.3 25.3