第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况1.1.1、交通位置本井田位于江苏省徐州市铜山县境内，距徐州市约 22 公里交通：铁路，徐沛路与陇海铁路在该井田南部相交，铁路专用线与徐沛铁路在刘集站接轨公路，井田东部有徐沛公路通过，矿用公路在唐沟站与徐沛公路连接，交通极便交通位置图见图 1－1 大 运 河张 集 矿沙 塘 13.8云 龙 湖板 河 大 刘 庄 矿 卧 牛 山眼 防 所 徐 州 徐 州7.九 里 山南 岗 杨 屯刘 集 小楼矿矿 河 夹 庞 庄 矿张 徐 州卧牛矿新河矿 王 庄 矿杭咤 城 京图 1－1 交通位置图1.1.2、地形地势本井田地貌属黄淮冲积平原，地表岩性性主要以黄淮堆积的亚粘土地势平坦，地面标高为+35 ～+45 米，微向东及北东倾斜，地面坡度为0.1%，矿区内无洪水，内涝现象1.1.3、河流湖泊矿区内地表水系重要有废黄河和桃园河两条河流废黄河，斜穿井田西南部，呈北西-东南延展，河道宽浅，河床大部分干枯，为季节性河流两岸筑有防洪堤坝，堤坝标高+43 米～+44 米.桃园河，为一条季节性河流，由西向东流入京杭运河，只有尾端和支流伸入井田东部，河道较浅，讯期泄水，排涝，旱期断流。
在井田以东约 15 公里，有徐州地区最大地表水体微山湖（全湖面积644 平方公里）湖面水位常年标高+31 米～+33, 最高洪水位 36.9 米（1957年） 自 1958 年以来，微山湖大堤多次进行培修，堤顶标高一般增高到+38.5 米～ +39.5 米,堤宽为 6 米～10 米,同时开挖了京杭运河疏竣了流通河道，兴建了配套、节制、灌溉等工程基本上解决了洪水危害1.1.4、矿区气候条件1、矿区气候性质及气温变化：据地质报告提供徐州气象站资料：本矿区气候属南温带鲁淮区，具有长江与黄河流域气候的过度性质，但接近北方气候的特点气候温和，四季明显，日照充足，春秋季短，入冬和回暖较早，冬寒干燥，夏热多雨春秋干旱突出，并伴有寒潮、霜冻、风雪、台风、冰雹和暴雨等灾害性天气出现气温：历年年平均为 14.2 摄氏度，最高气温 40.6C， （1972 年 6 月 11日） ，最低温度零下 22.6 摄氏度（1969 年 2 月 6 日） ，35.2 摄氏度以上高温天数年平均为 11 天，零下 10 摄氏度的低温年平均 6 天2、雨季时间、年平均及最大降雨量：据徐州气象站 1951-1982 年资料，历年平均降雨量 866.7 毫米，最大降雨量出现在 1962 年，达 1360 毫米，最少降雨量出现于 1953 年，仅为595.2 毫米。
降雨量多集中在每年夏季的 6-8 月，平均为 511.2 毫米，占全年降雨量的 59%，年平均降雨为 32 天，暴雨日年平均仅为 4 天，日最大降雨量为 255.5 毫米3、结冰及解冻日期、最大冻结深度、最大积雪厚度：据徐州气象站资料，本区河港封冻日期，平均在 12 月底-1 月低最早 12月 15 日，最晚为 1 月 30 日历年最大冻土厚度为 24 厘米（1968 年 1 月 2日） ，最早解冻日期为元月 1 日、 （1974 年） ，最晚为 2 月 21 日（1957）年，平均解冻日期为 1 月 22 日，最大积雪厚度为 25 厘米（1964 年 2 月 15 日） 4、全年最大频率风向和最大风速：本区历年四季风向均为偏东风为主，ENE 频率为 13%，年平均风速为 30米/秒，年平均大风日为 15.3 天，3～4 月最多，最大风速为 19.3 米/秒（1952 年 5 月） ，瞬时最大风速曾达 12 级台风直接影响本区平均 3-5 年一次，而台风倒槽影响本区较多，年均有一次，多出现在 8-9 月常常带来暴雨1.1.5、地震及地震烈度：据国家地震局南京地震大队（1977 年编制的《江苏地震》中记载，江苏记载地震开始于公元前 179 年至公元 1982 年，发生有感地震 600 多次，破坏地震 29 次，其徐州附近发生有感地震 36 次，破坏性地震 4 次，其中最大 2 次，即一次发生于公元 1668 年 7 月 25 日，震中山东省郯城，震级 8.5级，震中烈度 12 度，当时铜山（徐州）城市建筑倾覆过半，远近压死者不计其数。
第二次发生于 1937 年 8 月 1 日，震中山东荷泽，震级 7 级，震中烈度 9 度，本区处于波及影响范围，房屋摇动，旧房坍塌 50 余间，伤亡 20余人，按国家地震局烈度区划，规定徐州建筑物按地震烈度 7 度设防，重要建筑物按 8 度设防1.1.6、临近矿井其临近矿井东有年产 120 万吨的张小楼煤矿和年产能力为 120 万吨的庞庄煤矿，东北有年产 90 万吨的坨城煤矿和年产能力为 90 万吨的柳新矿西北有年产能力的 120 万吨的马坡矿1.1.7、水源和电源1、水源：该矿以前曾利用距工业广场 2.9 公里的 59-41 号钻孔建成水源井，该水源虽水量能满足需要，但水质经多次化验，因硫酸根离子、氧化物及铁的含量较多，引用危害极大，已经停用现在取用的饮用水取自井下-300 水平太原群灰岩水2、电源：工业广场内建 110/25/6KV 变电所一座，有坨城电厂 110KV供电第二节 地质特征1.2.1、井田地形本矿区位于黄淮冲击平原，地势平缓，微向东及北东倾斜，地面标高+35 米～ +45 米，地面坡降为千分之一 1.2.2、井田的勘探程度张集井田从 1957 年至 2000 年共施工地震详查测线 51 条，测长 121.57公里，地震测线 49 条，测长 105.67 公里。
地质钻孔 179 个，工程量134000 米1、以往勘探工作：（1）57～59 电法勘探，资料无法收集；（2）1975 年 12 月～76 年 4 月，江苏地勘公司在张集进行地震详查勘探；（3）1974 年～1976 年江苏煤田地探四、二队在张集精查勘探，提出了《江苏省张集勘探区精查地质报告（最终） 》 ；2、建井后补充勘探工作：（1）1984 年为验证物探效果，在张集东采区施工 4 个验证孔，工作量2587.38 米；（2）1994 年为查明矿下部采区边界断层位置，7 煤构造形态及煤层厚度变化情况进行勘探1.2.3、地质构造1、煤田和井田地质构造及其关系本井田位于新华夏第二隆起带西侧，丰沛隆起带南侧，起构造以新华夏为主，受郯庐带的影响，形成了张集背斜，李庄背斜，姚庄背斜一组褶皱和断裂带在井田的西南部由于燕山运动早期华夏系再次活动的加剧了原有的断裂，构成了火岩层侵入通道，形成井田西南部，成岩株状入侵，使围岩拱起，媒质受热变坏，呈细脉状，岩株状侵入附近的太原组和本溪组地层中，对本区煤层起了破坏性作用燕山运动后期，受郯庐断裂带左行扭动影响，是本井田东南部边界断层 F1 下盘想西北急骤下降，落差很大，并以西部火成岩为砥柱，形成向西南收敛，向东北撇开。
由于紧密的褶皱和层见的强烈的滑动，从而是有的煤层变的很薄，尖灭2、地质年代、地层层序、沉积厚度和岩石特征：徐州煤田处于丰沛隆起的南侧，张集井田属于徐州九里山外围煤田，夹于鲁西和两淮煤田之间，根据地质物探资料、井田地层、下奥陶系贾汪组、小家屿组、马家沟组、中奥陶系白土组、石炭系本溪组和太原组、二叠系山西组、上下是石盒子组、石子峰组及第四系现就对煤系地层及第四系地层按生成次序概述如下：1、 系中统本溪组，吼 8.03～22.68 米，平均厚度 14.33 米，属滨海沉积其岩性为：上部为“十四”层灰白色石炭夹灰绿粘土层，富含黄铁矿结核，中下部为绿色泥岩，和杂粉沙岩及薄层砂岩，底部为紫红色铁质泥岩和残余铁矿曾，与下地层曾平行不整合接触2、石炭系中统太原组，厚 123.33～187.16 米，平均 153.78 米，本组属滨海平原海陆交互相沉积，有石灰岩、粉沙岩、泥岩、粘土层、中细沙岩几煤层组成，含石灰岩十三层，各层在全区比较的稳定，尤以一、四、九、十、十二层灰岩特别突出，为本区标志层本组含煤 16 层，均为薄煤层，基本上都不可采，只有ⅨⅩ层在全区内稳定可采其煤层赋存变化，沿走向自东向西变薄，沿倾向，浅薄深厚。
3、系山西组，厚 71.6～159.61 米，平均为 108.92 米，本组为滨海冲积沉积，含煤碎岩相与太原组呈整合接触，其岩性为：上部为泥岩，中细砂岩组成，偶夹 1～2 层煤线中部为 B、C 层煤含煤段， ，有中粗、细粒石英砂岩，粉沙岩及煤层组成下部由粉沙岩与细砂岩互层及泥岩组成4、系石盒子组，全组厚为 156.9～274.5 米，平均 218 米，本组含煤广布分布，其底部以灰绿或灰白色含砾中粗砂岩与山西组整合接触，含煤构造为海陆冲击平原陆相含煤碎岩沉积，其岩性：上部由粉沙岩、泥岩夹薄层中细砂岩组成，中部以中厚层中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，偶加煤线，下部为中组煤含煤段，有粉砂岩、粘土岩、中细顺眼及煤层组成，含煤 1-8层，一般四层，煤层总后为 3 米左右，均为不可采煤层5、二叠系上石盒子组，全组厚为 323.40～586.35 米，平均为 426.91米，井田内大部分钻孔揭露，其底部以含砾、粒砂岩与下层呈整合接触含煤屑及碎岩沉积岩相主要为泥岩粉砂岩、含砾粗砂岩，偶见薄煤6、第四系：有下更新统、中更新统、上更新统及全更新统组成由东南往西北方向逐渐加厚总厚度在 93.59～170.30 米之间，其岩性由粉砂岩、淤泥质沙质粘土、粘土及砂岩等组成。
1.2.3、地质构造1、构造形态本井田总体成单斜构造，地层走向由东向西为：北东向，近东西渐变为北西向；井田东北部出现近南北向，上煤层露头在西部走向近南北，地层总体向南倾，倾角为 9~14º，倾角由浅向深逐渐减小，至井田南部及较大断层附近倾角又开始变大2、断裂构造本井田中部及东部断裂构造简单，断层稀少，而西南部构造发育复杂，有一大的正断层，落差比较大，两侧节理较发育3、褶皱构造井田内发育着次一级的宽缓褶皱，褶曲比较发育，且具有短轴宽缓的特点，特别是井田西部、南部褶曲更发育，褶曲轴向成北东东至近东西向，与区域褶曲轴向基本一致综上所述，井田地层产状变化有一定的规律性，基本上随褶皱轴向变化而变化，与淮阴山脉的走向、倾向大体一致，其倾角具有浅大深小的特点，背斜平缓,本井田属于地质构造简单,倾角平缓,以波状起伏为主的Ⅱ类井田1.2.4 井田的水文地质张集煤矿位于半封闭的腾县背斜储水构造水文地质单元的西南侧，本区是一个相对封闭的断块型水文地质构造煤系第四系含水层组与煤系地层各含水层的水力联系较弱，断层导水性较弱，为含水层之间水力联系不密切，加之煤系地层埋深较大深部地下水循环缓慢，补给不良，排泄不畅 《矿井水文地质规程》中矿井水文地质条件分类标准，张集井田属于水文地质条件简单型的矿井。
矿井充水来源主要是山西组砂岩裂隙水，太原组灰岩岩溶裂隙水目前，张集煤矿正常涌水量为 86m3/h矿井最大涌水量平均为正常矿井涌水量的 1.3 倍1、含水层与隔水层（1）第四系地层，井田内发育完全，由下更新统、中更新统、上更新统及完全更新统组成，由东南向西北逐渐增厚，总厚度为 93.59～163.65 米按沉积时代，由新到老叙述如下：全新统，为黄河泛滥相和湖沼相沉积，厚度 13.5～18.45 米之间，主要有黄色含粘土粉岩、砂质粘土、淤泥质砂质粘土组成，据邻取、区抽水资料，单位涌水量为 0.0076 升/秒每米，水位标高+31.226～41.3714 米季节性变化，水质属弱碱性及硬淡水上更新统埋藏深度为 31.69～39.60 米，厚度为 16.4～22.20 米，为冲积相湖沼相沉积，有黄褐、砖红色粘土、砂质粘土及粉细杉组成底部见分散浆块，厚度稳定，粘土 1～6 层，总厚 5.65～15.30 米，平均 10.48 米单位涌水量为 0.36～0.91 升/秒每米属弱碱性，弱矿化度极硬水中更新统，埋藏深度为 67.7～87.51 米，厚度 32.69～48.09。