山西阳泉南庄煤炭集团公司南庄煤矿技术改造初步设计 第一章 井田概况及地质特征第一章 井田概况及地质特征第一节 井 田 概 况一、交通位置南庄煤矿地处沁水煤田阳泉矿区南东部边缘，位于山西省阳泉市南2.5km处阳（泉市）平（定县）二级公路从南庄煤矿工业场地北东方向1.5km处通过，与阳泉市南外环路相接，南庄煤矿居住区东距阳泉市南外环路仅300米，由南外环路可与307国道相连太（原）旧（关）高速公路在南庄煤矿东西两侧8～10km分别有平定和坡头两个出入口，经太旧高速公路可通往河北、山东等地石（家庄）太（原）铁路从南庄煤矿北边3km处（阳泉车站）通过，南煤集团铁路专用线与石太铁路的白羊墅车站接轨，线路全长7.5km综上所述，南庄煤矿外部交通条件极为便利，详见交通位置图1－1－1二、自然地理南庄井田位于太行山中部西侧，地处山西高原东部之山岳、丘陵地带，区内山势急缓不一，河谷纵横，地表基岩广泛出露，形成侵蚀型低山丘陵地貌地面标高在+690～+1128m之间，相对高差438m井田内无大河通过，仅有山沟小川，平时无水。
三、气象及地震情况本区属大陆性气候，气候干燥：最高气温为40.2℃，最低气温为-25℃，年平均气温为10.7℃；年最大降水量为886.4mm，最小降水量240.4mm，平均降水量为566.0mm，最大积雪厚度20.5cm；冰冻期为11月至次年3月，冻土层深度为0.5～0.7m春冬多西北风，夏季多东南风，秋季多西风，最大风速24米/秒图1-1-1 交 通 位 置 图根据1993年《山西省城市（县城）地震基本烈度表》，本区地震设防烈度为Ⅶ度四、矿区煤炭生产情况阳泉市位于山西省东部，工业以煤炭开采、耐火工业为主，还有火力发电、电解铝工业等农业以种植类为主，主要农业物为玉米、谷子等阳泉市的煤炭开采历史悠久，是全国最大的无烟煤基地其中：阳煤集团是阳泉最大的无烟煤生产企业，2002年原煤产量达18Mt；南庄煤炭集团公司、司法部监狱管理局荫营煤矿和固庄煤矿，生产能力均在1.0～2.0 Mt/a南庄煤炭集团公司下属南庄煤矿和大阳泉煤矿，核定生产能力：南庄煤矿0.9Mt/a，大阳泉煤矿0.75Mt/a；2002年原煤产量达1.85 Mt，其中：南庄煤矿1.2Mt，大阳泉煤矿0.65 Mt。
集团公司建有机械修配厂等附属企业，同时依托阳煤集团技术力量及装备，可以满足集团公司的发展需求第二节 地 质 特 征一、地层及构造(一) 地层年代及地层特征南庄井田位于沁水煤田阳泉矿区东南部边缘，地表基岩大面积出露，结合钻孔揭露情况，井田内沉积地层主要有奥陶系中统（Q2）、石炭系（C）、二迭系（P）和第四系（Q），由下而上分述如下：1．奥陶系中统（Q2）(1) 下马家沟组：本组厚210～375m，主要为黄灰色薄层状泥晶白云岩、泥灰岩、泥岩、白云岩、和石膏夹层及花斑状石灰岩组成2) 上马家沟组：本组厚120～250m，主要由黄色薄层泥晶白云岩、灰质白云岩、中厚层泥晶灰岩、花斑状灰岩、生物屑灰岩组成，局部夹石膏层3) 峰峰组：本组厚110～300m主要由白云岩、白云质石灰岩、泥灰岩、生物碎屑灰岩、花斑状灰岩组成2．石炭系（C）(1) 中统本溪组（C2B）：平行不整合于奥陶系之上本组地层由泥岩石、砂质泥岩石、石灰岩、细砂岩、铝土泥岩等组成底部与奥陶系石灰岩相接触处，有一层鸡窝状之褐铁矿及赤铁矿，即“山西式铁矿”，本组厚平均48.5m，井田内没有出露，仅少数钻孔穿过本组地层。
2) 上统太原组（C3T）：在井田东部有零星出露，与下伏本溪组为连续沉积，为一套海陆交互含煤地层全组厚116.8～139.0m，平均厚121.25m岩性由泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩及煤层组成3．二迭系（P）(1) 下统山西组（P1S）：连续沉积于下伏太原组之上，井田东部有出露，为一套碎屑含煤建造岩性由砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成全组厚42.0～72.0m，平均厚56.68m2) 下统下石盒子组（P1X）：为一套碎屑岩沉积，与下伏山西组呈整合接触，大片出露于井田梁坡之处，依据岩性和颜色分为三段① 绿色地层：主要由砂质泥岩、砂岩组成，底部砂岩是Ks标志层本段厚50～60m，平均厚度56.0m② 黄色地层：主要由灰色、深灰色、紫灰色砂质泥岩及黄绿色砂岩组成底部砂岩是K9标志层，本段厚45～68m，平均厚60m③ 砂岩段：主要由黄绿色、灰白色中砂岩夹灰绿色、紫色砂质泥岩及铝土泥岩组成本段厚40～52m，平均厚42m3) 上统上石盒子组：本组分为三个层段，下段由紫灰、灰绿色砂质泥岩石夹中、粗砂岩组成；中段底部为中～粗砂岩层位且厚度较稳定，称中间砂岩，是K11标志层；上段底部为厚层灰白色砂岩，称狮脑峰砂岩，是标志层。
本组地层在井田内大面积出露且大面积地层遭受剥蚀，残留厚度平均220m4．第四系（Q）零星分布于不同地质时代的地层之上，分为中、下更新统，上更新统及全新统中、下更新统主要由红黄色砂质粘土，含灰白色钙质结核，垂直节理发育全新统分布于河沟中，为现代冲积层第四系厚0～31.19m不等二) 含煤地层井田内主要含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，分述如下：1．山西组（P1S）：为本井田主要的含煤地层之一，岩性以灰～深灰色泥岩、砂质泥岩间夹灰色、灰白色砂岩为主含煤3～6层，分别为1、2、3、4、5、6、号其中3、6号煤层为较稳定的局部可采煤层，其余均为不可采或零星可采煤层本组厚42.0～72.0m，平均厚56.68m本组煤层的特点是：顶底板岩性变化较大，厚度两极值相差很大，如3号煤厚度为0～2.40m，6号煤厚度为0.31～1.80m原因是由于在二迭纪初，海水退出，及当时地壳升降幅度变化大，不但使煤层厚度两极值变化较大，而且各地层之稳定程度亦较差2．太原组（C3t）：是本井田主要的含煤地层，为一套海陆交互相含煤地层。
岩性以深灰～黑色泥岩、砂质泥岩间夹灰白～深灰色砂岩和深灰色石灰岩为主，含煤6～8层，分别为8、9、10、11、12、13、14、15号煤，其中12号煤较稳定，大部可采，15号煤稳定全区可采，其余为零星可采和不可采煤层，本组厚116.8～139.0m，平均厚121.25m本组与太原西山标准剖面对比，可分为三个岩层组合段1) 下段：是底界砂岩（K1）至15号煤层（丈八煤）之底，厚度14.34m左右，底部K1 砂岩整合于本溪组之上，为灰白色细～中粒砂岩，厚度6.19m左右2) 中段：15号煤层至猴石灰岩（K4），厚度为61.6m左右由三层海相石灰岩石，碎屑岩及煤层组成自下而上灰岩为：四节石灰岩（K2），厚3.40～6.13m，平均厚4.89m；钱石灰岩（K3），厚1.40～5.36m，平均2.95m；猴石灰岩（K4），厚0.36～2.36m，平均1.53m煤层自下而上为15号煤（丈八煤）、14号煤（四节石下煤）、13号煤（钱石下煤）、12号煤（四尺煤）、11号煤（猴石下煤）煤层其中15、12号煤层为全区可采煤层3) 上段：由K4石灰岩顶面至8号煤层老顶第三砂岩（K7），平均厚度45.31m。
岩性由灰白～深色砂岩、黑色泥岩、深灰色砂质泥岩及煤层组成煤层由下向上为10、9、8号煤，均为不可采或零星可采煤层9号和8号煤层下，分别发育有一层细～中砂岩，即K5 、K6标志层本组旋回结构明显，灰岩标志层发育稳定，地层、煤层极易对比本组中段各煤层厚度的极值差很小煤层厚度较大的15、12号煤，其顶板一般皆是黑色泥岩说明当时离海较远，而厚度较薄的13、14号煤，其直接顶板均为石灰岩，说明当时离海很近，当时地壳稍有下降，即为海水所淹没，煤层受到洗刷本组上段各煤层厚度极值相差很大，煤层结构复杂，且规律性较差这是由于石炭纪末，海水退出及当时地壳升降幅度变化大所致三) 构造井田位于沁水坳陷东部边缘的北段区域地层基本呈单斜构造，走向大致为北北东，向南西西倾斜在此单斜上伴以小园丘形或马鞍形的小褶曲，形成幅度不太大的波状起伏，地层倾角不大，一般在10°左右，构造线（断层及褶曲轴）以北东向为主，少数为北西向断层不多，一般落差在20m以内，陷落柱较发育由于本井田位于沁水煤田阳泉矿区的东南边缘，通过地表露头和钻孔及矿井巷道揭露，井田内主要地质构造如下：1．褶曲(1) S1背斜：位于井田南部边界附近，轴向为SW～SE，在井田内延伸约1000m。
两翼倾角较小，在5°左右2) S2向斜：位于井田南部，S1背斜北部，轴向NWW～NW延伸1000m左右，两翼倾角在5°左右3) S3背斜：位于井田中部，轴向近于SN，贯穿井田中部，西翼倾角较大，为6°～10°，东翼倾角为4°～9°4) S4向斜：位于井田之东北部，轴向为NNW～SSW，贯穿全井井田两翼倾角为3°～9°除上述褶曲外，井田内还有一些小的波状起伏2．断层据地表调查和矿井巷道中掘进揭露，南庄井田内九采区有一较大断层，断距32.9～67.7m对开采有较大影响，其余断层断距均小于10m，对煤层开采无大的影响南庄井田和大阳泉井田揭露断层详见表1－2－1和表1－2－23．陷落柱又称柱状陷落，煤矿称无炭柱据地面调查及井巷揭露，南庄井田内已发现陷落柱50多个其直径为10～20m，主要分布于井田中部据地面调查及井巷揭露，大阳泉井田只发现一个陷落柱，其直径为60m但井田南部贵石沟井田陷落柱较发育，在南庄井田南部（原大杨庄井田）可能存在陷落柱，对煤层的开采将有一定的影响表1－2－1 南庄煤矿揭露断层一览表断层编号断层产状落差(m)延伸长度(m)断裂煤层性质走向倾向倾角F1N63°ENW64°4～64703、6、12、15正断层F2N50°ENW45°3.514015正断层F3N38°ENW55°3.211015正断层F4N37°ENE70°1.59015正断层F5N53°ENW55°2.28515正断层F6N83°ENW46°0.5～0.929015正断层F7N72°ESE50°0.817015正断层F8N38°ESE58°2.228015正断层F9N25°ESE55°331015逆断层F10N25°ENW45°1.613015正断层F11N34°ESE50°95006、12、。