第一章 矿区概述及井田地质特征第一节 矿区概述一 、矿区地理位置张集煤矿位于江苏省徐州市西北铜山县刘集镇境内，距徐州市22km东经：116°50′46″～116°57′42″ 北纬： 35°05′22″～ 35°08′57″本区北面是丘陵山区区内大部分为陆地，仅少部分湖区地面标高+33.14 m～+40.81 m，湖底标高+32.00 m左右，地势为东高西低的湖泊和滨湖冲积平原，地形坡度千分之一左右井田内42勘探线以东基本为陆地，以西地处独山湖区，为沼泽和浅水区，芦苇、渔塘、沟渠等纵横交错，地形较复杂张集煤矿距徐州市22km，徐州市地处京沪、陇海铁路两大动脉的交汇点，张集煤矿铁路专用线与经过矿区内的徐沛铁路相联，徐沛铁路在夹河寨与西陇海干线接轨；张集煤矿至唐沟公路与徐沛、徐丰公路衔接，可与苏北、皖北、鲁南、豫东各县联接，矿区周围乡村公路四通八达；京杭大运河从矿区东侧15km左右通过，交通较为方便（见交通位置图 图1-1）图1-1 张集煤矿交通示意图二、矿区气候条件最大1245.8 mm（1964年），年平均气温13.5度，最低气温-18度，，最大冻土深度14厘米，最大风速29 m/s，主要风向为东南风。
三、矿区的水文情况本区为废黄河冲积平原，地势平坦，略向东北倾斜，坡度为1/5000，地面标高一般在+36.0m左右，在17勘探线以西废黄河故道，地势增至+43.0m左右地表岩性主要为黄泛堆积的砂质粘土或粘土质砂由于区内地势平坦，地表径流条件较好，大气降水以蒸发及地表径流为主要形式排泄，余下部分滞缓地渗入地下区内主要河流有废黄河、桃园河及顺堤河，另外还有若干人工沟渠江苏省与安徽省分界的废黄河，其流向由西北向东南流入京杭大运河，该河道河槽标高+37.5m左右，河堤标高+43.0m左右，最高洪水位+36.3m（1993年7月1日）顺堤河位于矿区北部，沿废黄河堤东侧呈北西～南东向展布，宽约20～30m，深2m左右，流经工业广场北侧，在官地附近与桃园河交汇桃园河位于矿区的北部，呈东西向展布，宽约30m，深2m左右，由西向东流入京杭大运河，河槽较浅，雨季泄洪，为季节性河流据徐州气象台的汇编资料，本区属南温带的鲁淮区，具有长江流域与黄河流域气候的过渡性质，接近北方气候的特点，气候温和，光照充足年降水量尚充沛，春秋季短，冬夏季长，冬寒干燥，夏热多雨常有寒潮、霜冻、旱风、冰雹等灾害性天气出现工业及居民用水的水源、水质及供应情况：张集煤矿井下防尘用水主要取井下太原组四灰溶隙水，地面生活及工业用水主要取井下奥陶系马家沟灰岩水即奥灰水。
张集煤矿目前职工有3808人，加上工人村居住的家属总计有9110人左右，依据《江苏省工业和城市生活用水定额》标准，矿区地面生活及工业用水量为1612m3/d奥灰水质符合国家卫生标准，可以直接作为生活饮用水第二节 井田地质特征张集煤矿井田总体为一单斜构造，地层走向基本为北东、北北东向，倾向总的为北西向地层倾角浅部较陡，局部近似直立井田内发育二个背斜一个向斜即张集背斜、姚庄背斜和李庄向斜褶曲发育程度为Ⅱ类一、煤层特征本井田含煤地层为上石炭统太原组（C3）和下二叠统山西组（P11）全区含可采、大部可采煤层3下、12下、16煤层共三层可采煤层平均纯总厚9.33 m，可采含煤系数5.0％ 山西组含煤2层（3上、3下煤层），因其位于含煤地层上部的山西组，所以称为上组煤其中3上煤层剥蚀殆尽，井田内有3个钻孔见到3上煤层（ZY1、ZY7、41-15），且有2个钻孔（ZY1、41-15）可采，但不能相连成片3下煤层在赋存区内全部可采太原组共含煤16层（4、6、9、11、12上、12上＇、12下[12下1、12下2］、14、15上、15下、16、17、18上、18下）其中煤12下全区大部可采、煤16全区可采，因它们位于含煤地层下部的太原组，又称为下组煤。
其它均为不可采煤层有的虽有可采点但连不成片，无工业价值各煤层特征如表1.1所示:表1－1张集煤矿可采煤层特征表可 采 煤 层 一 览 表 表1-1煤层名称煤 层夹 石全井田厚度(m)可采区平均厚度 m (点数)稳 定 程 度结构间距(m)层数(点)两极厚度(m)及岩性最小～最大平均(点数)可采系数(%)厚度变异系数(%)稳定性最小～最大平均(点数)点面积3下3.70～8.357.14(7)7.14(7)10010021稳定～较稳定较简单84.85~100.2492.55(2)1～3(5)0.02～0.37炭质泥岩、泥岩、炭质砂岩12下0.45～1.531.12(8)1.21(7)889529较稳定简单1～2 (4)0.02～0.25炭质泥岩、泥岩、粉砂岩40.06~49.8245.37(3)160.61～1.651.03(10)1.07(9)10010027较稳定简单1(1)0.15黄铁矿结核二、 水文地质特征图1-2 地质综合柱状图1）含水层由下至上各含含水层如下（一）第四系含水层第四系为河湖相沉积，主要物源为井田北部寒武系基岩和东北部的花岗篇麻岩丘陵风化产物。
井田内第四系厚74.05～92.13 m，平均85.46 m，根据第四系钻探、测井资料，按岩性组合，可划分为上部含水层段、中部隔水层段和下部含水层段1．上含水层段：厚36.33～58.80 m，平均46.53 m，岩性由粘土、砂质粘土、粘土质砂及砂层组成，颜色呈淡黄色、棕黄色，含砂2～7层，一般3～4层，砂层累厚3.00～26.00 m，平均12.93 m，砂层成分以长石为主，组织松散，富水性强，据滕北钻孔抽水试验资料，单位涌水量为1.474～3.436 L/s.m，水化学类型为重碳酸钙型，矿化度0.215～0.312 g/L，富水性强2．下含水层段：厚0～33.00 m，平均为17.05 m，岩性由粘土、砂质粘土、粘土质砂和砂砾层组成，颜色呈灰色、棕灰色、浅黄色、灰绿色，含砂最多可达8层，砂层累厚0～14.65 m，平均6.61 m，成分以长石、石英为主，一般粘土含量较高，组织紧密砂层连续性较上段差，平面展布面积也较小，富水性较弱据滕北级索井田抽水试验资料，单位涌水量0.000201 L/s.m，水化学类型为硫酸氯化钙钠型，矿化度1.383 g/L，富水性较弱二）侏罗系上统砂砾岩含水层井田内20孔揭露，最大残厚931.49 m（ZY7号孔），按岩性和物性特征由下至上分为三段，第一、二段砂砾岩层为含水层组，第三段粉砂岩、砂质泥岩夹细粒砂岩层为相对隔水层。
1．侏罗系上统二段砂砾岩含水层二段厚61.30～117.15 m，平均94.42 m，由灰绿色、灰紫色、粉、细粒砂岩为主，底部含1～2层砾岩，多为2层，砾岩厚2.80～18.10 m，平均12.27 m，砾岩成分以石英、石灰岩为主，次为岩浆岩、泥岩、砂岩，细粒砂屑充填，钙泥质胶结，砾石磨园度、分选性均较差，砾径5～70 mm该段细粒砂岩、砾岩为主要含水层段，井田内仅37-31号孔发现漏水，漏水孔率6.7％，该含水层在精查勘探中未发现漏水点，ZY7号孔在不漏水的情况下进行抽水试验，在抽水试验进行6.5小时后抽干据滕北区域资料，侏罗系二段砾岩富水性较强2．侏罗系上统一段砂砾岩一段厚60.25～116.10 m，平均89.27 m岩性以紫红色粉、细粒砂岩、砾岩为主，底部发育1～2层砾岩，多为1层，砾岩厚1.70～21.00 m，平均9.81 m，砾岩成分以石英岩、石灰岩为主，岩浆岩、泥岩、砂岩次之，砾径5～30 mm，分选性差～中等，泥钙质胶结，主要含水层为细粒砂岩和砾岩，全井田19孔揭露，2孔漏水，漏水率13.3％，其中砾岩漏水1孔，占漏水孔数的50％，据ZY1、ZY3号孔注水试验资料，单位涌水量0.0000096～0.000697 L/s.m，渗透系数0.00001248～0.002447 m/d，富水性弱。
该层下距3下煤层2.74～61.78 m，平均19.95 m，因此该含水层在3下煤冒裂带高度影响范围内，为开采3煤层的直接充水含水层三）山西组3下煤层顶底板砂岩含水层3下煤层顶板砂岩厚2.22～26.47 m，平均9.62 m，底板砂岩厚1.40～4.00 m，平均2.43 m，均以细粒砂岩为主，局部为中、粗粒砂岩和粉砂岩，裂隙局部发育，充填方解石脉，勘探阶段未发现漏水点精查勘探该层与侏罗系一段砂砾岩混合抽水一次，单位涌水量0.0006602 L/s.m，渗透系数0.001603 m/d，矿化度0.582 g/L，水化学类型为氯化硫酸钠镁型，富水性较弱四）太原组石灰岩含水层1．三 灰厚6.20～8.30 m，平均7.24 m，裂隙发育，常充填方解石，并发育小溶洞，充填小灰岩块及燧石块，为方解石胶结井田内10孔揭露，仅37-32号孔漏水，漏水孔率10％，漏水点标高-659.43 m据ZY5号孔抽水试验资料，单位涌水量0.000394L/s.m，渗透系数0.004442m/d，矿化度0.536g/L，水化学类型为氯化硫酸钠型2．五、八、九灰五灰厚1.13～2.34 m，平均1.88 m，井田内8孔揭露，无漏水孔；八灰厚1.30～3.71 m，平均2.23 m，井田内12孔揭露，无漏水孔，据北徐楼井田资料，静止水位标高为32.86 m，单位涌水量为0.0000196 L/s.m；九灰厚0.62～1.94 m，平均1.43m，井田内9孔揭露，无漏水孔。
3．十下灰十下灰厚2.80～5.97 m，平均4.01 m，井田内10孔揭露，无漏水孔，据北徐楼井田资料，单位涌水量0.000621～0.00989 L/s.m，静止水位标高6.44～7.26 m，水化学类型为硫酸钾钠型，矿化度4.259 g/L五）中奥陶统石灰岩井田有3孔揭露，其中37-20号孔漏水，最大揭露厚度35.05 m（37-31号孔），局部裂隙发育，且充填方解石北徐楼井田35-22号孔在奥灰全漏的情况下，抽水试验一次，静止水位标高6.99 m，单位涌水量0.111 L/s.m，水化学类型为硫酸钙钠型，矿化度 4.215g/L2）矿井涌水量本矿井最大涌水量为314m3/时，正常涌水量为200 m3/时三、瓦斯，煤尘及自燃1）瓦斯井田内各煤层瓦斯测定资料，可采煤层瓦斯含量均较低，CH4（含重烃）最大含量和成分分别为0.25 g/cm3和11.23％（ZY1孔3下煤层）,所以本矿井通风工作比较简单2）煤尘和煤的自燃根据本井田内对各可采煤层所做的自燃发火结论（见下表），以及参考邻区“五号井田”资料，表明 3上、3下、12下、16煤层均有自燃发火倾向，因此在生产过程中各可采煤层均应防止煤的自燃。
煤 层 自 燃 测 试 成 果 一 览 表 表1-2煤 层取样点数△T自 燃 发 火 结 论3上22～3730(2)易自燃发火(1)、不易自燃发火(1)3下75～1812(7)不易自燃发火(3)、不自燃发火(4)12下37～2714(3)易自燃发火(1)、不自燃发火(2)16223～2424(2)不易自燃发火(2)第二章 井田境界及储量第一节 井田境界 张集煤矿西始江苏省与安徽省省界；东至纬线3808000；南。