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1、第 1 章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述矿区概述1.1.11.1.1 井田位置井田位置井田位置位于吕梁市离石区北部下安村一带，行政区划属吕梁市离石区管辖，其地理坐标为东经 11105541110753，北纬 373318373454。井田范围由以下 9 个坐标点依次连线圈定（6带坐标）：1X= Y=2、X= Y=3、X= Y=4、X= Y=5、X= Y=6、X= Y=7、X= Y=8、X= Y=9、X= Y=井田形状为不规则形，东西宽约 2.9km，南北长约 2.5km，井田面积 6.4km2。1.1.21.1.2 交通条件交通条件永宁煤矿位于吕梁市离石区北部，南距吕梁市离石区 12
2、km。矿区向西有简易公路与国道 209 公路干线相衔接；向南经吕梁市约 13km 可达 307 国道公路和军渡离石汾阳高速公路；向西南 17km 可达孝柳铁路交口集运站，向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市。交通极为便利（见交通位置图）。1.1.31.1.3 地形与地貌地形与地貌井田位于吕梁山西侧，地表大面积为黄土掩盖区，经长期切割冲蚀，沟谷纵横，地形复杂，为中山区。纵观井田，为西高东低的剥蚀黄土地貌，以黄土梁、峁为主，沟谷较发育，井田内发育三条大型沟谷（东沟）位于井田北、中、南部，自北西向南东方向发育。沟谷两侧由于不断的侵蚀形成许多小冲沟。井田内最高点位于井田中西部山顶上，高
3、程为 1223.7m；地形最低点位于井田东南部的河谷阶地，高程为 935.5m，相对高差达 293.2m。1.1.41.1.4 水系水系井田内无常年性河流发育，仅在雨季时，沟谷中汇集雨水形成洪流，流入北川河，北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河。本区属黄河流三川河水系。1.1.51.1.5 气象与地震气象与地震该区位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候，其特点为四季分明，昼夜温差大，冬季少雪干旱，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多。据 19821990 年离石县城关镇气象资料，年最大降水量为 744.8mm（1985 年），最小降水量为 327.3mm（1986 年），年平均降水
4、量 507.0mm，降水量多集中在7、8、9 三个月；最高气温 32.5，最低气温-21.7，年平均气温 8.9。年蒸发量为 14821941mm，蒸发量大于降水量。每年 11 月份结冰。次年 3 月份解冻。最大冻土深度 0.85m，全年无霜期平均为 186d。冬季多西北风，夏季多东南风，最大风速日平均值为 3.1m/s。据山西省地震局发布的地震烈度表，本区属六级烈度区。据史料记载，1829 年（清道光九年三月）离石地区曾发生过 5级以上地震。震中在离石区东部。1.2 井田地质特征井田地质特征1.2.1 地层地层井田范围内地表基岩大部出露，二迭系上统石千峰组、上石盒子组，二迭系下统下石盒子组地
5、层在井田内有出露，石炭系中统本溪组、奥陶系中统峰峰组在井田外侧西部有出露。根据井田内地层出露情况及井田内钻孔、井筒揭露情况，对井田地层由老到新分述如下：1、奥陶系中统峰峰组（O2f）为含煤地层之基底，为灰色、黑灰色，厚层状石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩，厚度约 80100m，平均 90m。2、二、石炭系中统本溪组（C2b）本组地层岩性为灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、灰色粘土岩、浅灰色石灰岩及灰白色、深灰色碎屑状铝土矿。其底部铝土矿及粘土岩中含黄铁矿结核，含植物化石。厚度 27.0548.71m，平均 32.80m。与下伏地层呈平行不整合接触。三、石炭系上统太原组（C3t）本组地层由灰白色各粒级砂岩、灰色
6、、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，含植物化石。为主要含煤地层之一，厚度 76.8698.52m，平均 86.87m。与下伏本溪组地层为整合接触。四、二迭系下统山西组（P1s）本组地层岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。地层厚度 57.063.0m，平均总厚度约 58.96m，与下伏地层呈连续沉积。五、二迭系下统下石盒子组（P1x）本组地层岩性由灰白浅黄色各粒级砂岩，灰色黄绿色砂质泥岩、泥岩组成。地层厚度 74.2083.50m，平均总厚度约 79.71m，与下伏地层呈连续沉积。六、二迭系上统上石盒子组（P2s）本组地层岩性由浅黄黄绿色各粒级砂
7、岩，杂色、砖红色、紫色砂质泥岩、泥岩组成。地层最大残留厚度约 140m，与下伏地层呈连续沉积。七、第三、四系（N+Q）上部淡黄色黄土、砂土、亚砂土、质软、疏松、垂直节理发育，局部含砾石层。厚度一般为 010m，平均 8.50m 左右。中部为棕黄色砂土、粘土、棕红色粘土，含条带状钙质结核层，厚度一般为 040m，平均 25m 左右。下部为棕红色砂质粘土，砾石层夹有钙质结核，底部见半胶结砾石层，砾石为石灰岩及少量片麻岩。与下伏地层呈角度不整合接触。厚度一般为 40170m 左右。1.2.2 含煤地层含煤地层井田内含煤地层为石炭系上统太原组（C3t）及二迭系下统山西组（P1s），现分述如下：一、石炭
8、系上统太原组（C3t）该组地层为 K1 砂岩之底至 L5 灰岩之顶，为一套海陆交互相含煤沉积，岩性由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，本组平均厚度约 86.87m。共含煤 5 层，自上而下编为6、7、8、10、11 号，其中，10 号煤层为全井田可采煤层，其余煤层不稳定，不可采，本组地层底部发育一层较稳定的中粒砂岩（K1），与下伏本溪组地层呈整合接触。二、二迭系下统山西组（P1s）该组为一套陆相碎屑含煤地层，岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成， 本组平均厚度 58.96m，共含煤 7 层，自上而下为 01、02、03、2
9、、3、4、5 号，其中，4#煤层为井田稳定可采煤层，5 号煤层为大部可采煤层，03 号煤层为局部可采煤层，其它为不可采的薄煤层，本组地层底部发育一层稳定的中粒砂岩（K2），与下伏太原组呈整合接触。1.2.3 井田构造井田构造井田构造简单，总体为一宽缓向斜，向斜轴轴向为近南北向。岩层走向为北东南西向，地层倾角 38之间。井田内断层、陷落柱不发育，未见岩浆岩侵入现象。井田构造类型为简单，一类。1.3 煤层及煤质煤层及煤质1.3.1 煤层煤层一、含煤性井田内含煤地层为山西组、太原组，主要含煤地层为太原组，现将其含煤性自上而下叙述如下：（一）山西组（P1s）本组共含煤 57 层，自上而下为 01、02
10、、03、2、3、4、5 号，其中，4#煤层为井田稳定可采煤层，5 号煤层为井田稳定大部可采煤层，03 号煤层为局部可采煤层，其它为不可采的薄煤层，煤层平均总厚 3.84m，本组平均厚度58.96m，含煤系数 6.51%。（二）太原组（C3t）为井田内主要含煤地层，共含煤 5 层，煤层编号 6、7、8、10、11 号，井田内 10 号煤层稳定可采煤层，6 号煤层不稳定零星可采，其余煤层不稳定不可采煤层（7、8、11 号煤层）。根据井田内钻孔揭露，太原组平均厚 86.87m，煤层平均厚 5.43m，含煤系数达 6.37%。二、可采煤层井田内稳定可采煤层有 4、5、10 号，不稳定局部可采煤层 03
11、、6 号煤层，井田内批准开采煤层为 4、5、10 号。自上而下分述如下：14#煤层位于山西组中下部，下距 5 号煤层约 15.20m。厚度 1.481.97m，平均厚度 1.62m,不含夹矸，属稳定可采煤层。顶板为中砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩。25 号煤层位于山西组下部，下距太原组 10 号煤层 50.30m 左右，厚度 0.311.39m,一般为 1.02m 左右，含 01 层夹矸，属稳定大部可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。310 号煤层10 号煤层赋存于太原组下段中部，厚度一般为 2.507.30m，平均 4.34m，发育 04 层夹矸，稳定可采，顶板为 L1 灰岩；底板为细砂岩、砂质泥
12、岩。三、煤层对比1对比方法和依据本区含煤地层太原组和山西组沉积旋回清楚，岩性、岩相各具特色，标志层特征明显，横向稳定性好，地层厚度、间距、岩性变化不大，规律性较好，岩性组合及测井曲线有一定的规律，加之各煤层厚度、结构及煤质变化具有一定的规律，为煤层的对比提供了可靠的依据。2各煤层对比标志14#煤层位于山西组中下部，下距 5 号煤层约 15.80m，下距 L5 灰岩约 18.5m；上距 K4 中粒砂岩 40.5m 左右。厚度 1.481.97m，平均厚度 1.62m,不含夹矸，属稳定可采煤层。顶板为中砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩。25 号煤层位于山西组下部，下距太原组 10 号煤层 50.30m
13、左右，厚度 0.311.39m,一般为 1.02m 左右，含 01 层夹矸，属稳定大部可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。下距 L5 灰岩约 1.5m310 号煤层10 号煤层赋存于太原组下段中部，厚度一般为 2.507.30m，平均 4.34m，具有 04。下距 K1 砂岩约 27.6m，综上所述，各煤层对比标志明显，对比结果可靠。1.3.2 煤质煤质一、物理性质及煤岩特征本次生产矿井地质报告的编制对物理性质及煤岩特征引用山西省离石区白家庄煤矿扩建勘探（精查）地质报告中资料，叙述如下：（一）煤的物理性质：各煤层主要为黑色、褐黑色，条带状结构，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为 23，有一定韧性，不规
14、则状，阶梯状断口，比重稍大；内生裂隙发育。（二）煤岩特征1、宏观煤岩特征：各煤层的宏观煤岩特征基本相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤，镜煤、少量丝炭、宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。条带状结构，线理状结构，层状构造，次为均一状结构，块状构造。2 微观煤岩特征：4、10 号煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之；其中有机组分中又以镜质组为主，丝质组次之，无机组分主要为粘土岩，少量石英及硫化物类。镜质组油浸最大反射率（RMax）：4#煤为 1.36%，10 号煤为1.311.59%，平均 1.49%。二、煤的化学性质和工艺性能根据钻孔资料和该矿采样分析结果，对井
15、田 4、5、10 号煤层化学性质和工艺性能评述如下：4#煤层水分（Mad）：原煤 0.393.76%；平均 1.09%浮煤 0.481.29%；平均 0.84%灰分（Ad）：原煤 14.7732.04%；平均 18.43%；浮煤 3.219.10%；平均 6.85%。全硫（St.d）：原煤 0.430.48%；平均 0.46%；浮煤 0.470.56%；平均 0.52%。挥发分（Vdaf）：原煤 20.3427.70%；平均 22.19%；浮煤 21.1730.27%；平均 24.25%磷（Pd）：原煤 0.004%。发热量（Qvd.grd） ：原煤 31.12MJ/kg；胶质层厚度（Y）13
16、.020.5mm。粘结指数（GR.I）87.594.2。元素分析中的碳（Cdaf）氢（Hdaf）氮（Ndaf）和氧（Odaf）分别为 90.41%、4.79%、1.49%和 2.73%。据煤炭质量分级GB/T152242004 标准，该煤层属特低灰低灰、低硫、低磷、高热值、强粘结性焦煤。5 号煤层水分（Mad）：原煤 0.560.98%；平均 0.78%浮煤 0.501.30%；平均 0.74%灰分（Ad）：原煤 17.6330.23%；平均 23.40%；浮煤 0.5916.49%；平均 11.80%。全硫（St.d）：原煤 0.280.61%；平均 0.46%；浮煤 0.630.72%；平均 0.68%。挥发分（Vdaf）：原煤 14.4127.23%；平均 19.22%。浮煤 20.3123.97%；平均 22.80%。磷（Pd）：原煤 0.005%；浮煤 0.002%。发热量（ Qvd.grd）：原煤 3
