山西阳泉五矿井田地质特征及可采煤层对比研究1. 地层特征井田内，地层由老至新为奥陶系上石炭统太原组，二叠系下统山西组，下石盒子组， 二叠系上统上石盒子组奥陶系：揭露最大厚度米，为灰岩、白云岩及泥质灰岩组成的浅海相碳酸盐沉积 其上统由于沉积间断而缺失在本区只有中、下二个统中统分三组、六段，本区缺失峰 峰组第三段地层石炭系本溪组：揭露厚～，本组由灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩和一――二层 石灰岩及灰色铝土泥岩组成，为泻湖相沉积偶见一――二层煤线，下层石灰岩较稳定 含燧石结核，铝土泥岩厚～，平均，具鲕状结构下部 AI203 含量较高，底部含较丰富的 团块状黄铁矿，与下伏奥陶系地层呈假整合接触石炭系太原组：为主要含煤地层，厚度～，底部为灰白色中细粒石英砂岩，为太原 组与本溪组的分界标志，该砂岩者厚度及岩性均不甚稳定，时有尖灭和相变为砂质泥岩的 情况中、下部为灰黑色泥岩，砂质泥岩、灰色和灰白色中粗粒砂岩和三层石灰岩及煤层 组成上部为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰白色中粗粒砂岩和煤层组成，煤层从下往 上编号为 16#、15#、14#、13#、12#、11#、9#下、9#、9#上、8#下、8#，其中主要可采煤 层为 15#、8#。
二叠系下统山西组：岩性以灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色、灰白色中细粒砂 岩和煤层组成，全组厚 30m～80m，一般厚 65 米左右，共含煤 6 层二叠系下统下石盒子组：依其岩层风化面的颜色和岩性分为绿色岩层段，黄色岩层 段、砂岩带厚度 91m～207m，一般厚度 150 米左右底部为一层灰色中粒砂岩，以上为 灰色深灰色、灰绿色砂质泥岩，夹不稳定煤线一～二层，中段的底部为一层灰色中粒砂岩， 不稳定以上为灰色、灰黄色砂质泥岩局部夹一――二层中细粒砂岩，上部砂岩带为灰 色中粗粒石英砂岩，间夹薄层砂质泥岩顶部为一层含铁质的铝土质泥岩，稳定，区域内 有对比意义，是上、下石盒子组的分界标志，在尚怡村及对岸山坡出露良好上石盒子组：本组地层在区内广泛出露，分为下、中、上三段中、下段红黄色岩 层段，主要以红黄色砂质泥岩为主，中部有一层较稳定的石英砂岩称为中间砂岩，作为中、 上段的分界标志上段以紫褐色的砂质泥岩为主，夹数层黄灰色中粗粒石英砂岩底部为 一层灰白色厚层状中粗粒石英砂岩，是上下石盒子组的主要分界标志本组在区内出露不 全，据区域资料厚度 390 米左右在本井田内主要标志层为 K1～K13，其中 K1 作为本溪组与太原组的分界，但其不 稳定。
在确定该两组地层分界线时，可以本溪组顶部灰岩作为辅助标志K2、K3、K4 是 全井田稳定的灰岩标志层K7 砂岩有时变化较大，全区共有 22 个点相变为砂质泥岩，相 变点集中于井田的中部当砂岩相变不易确定时，可以 8#煤顶板稳定的海相泥岩顶作为太 原组与山西组的分界标志K8 砂岩为山西组与下石盒子组分界砂岩，有时也相变为砂质泥 岩，分布在本井田中部K10、K12 在区内稳定，分布范围广，是区内划分地层的可靠标 志2. 地质特征本区处于该是扶构造的散开部位南部为沾尚――武乡――阳城北北东向褶带，该 褶带是沁水块坳的主体，主要出露二叠系、三叠系地层由一系列不同级别褶皱组成的复 式向斜在昔阳县之西，沾尚以南、以老庙山为核心是一个弧形褶曲组成的小型莲花状构 造本区地层总的走向为北西――北北西向，倾向南西，倾角 5°～10°，受区域构造控制， 区内总的构造线方向为北北东及北东向主要发育一些短轴褶曲及稀疏小断层由于地层比较宽缓两个短轴褶曲之间往往形成一个鞍部区内断层规模小，落差较大的多为逆断 层，以下将区内主要构造分述如下：断层：区内共有较大断层 14 条：F1 为区内较大的逆断层，位于首采区内北部及南 部控制程度高，北部贵-20 号孔落差为 47 米，南部落差变小，79-15、79-16、79-17 号孔依 次落差为 32m、29m、 ，巷道中见该断层落差为 23～32 米，往南逐渐消失，在 79-13 号孔 见断层并伴随有陷落柱。
钻孔中见断层部位在大原组石灰岩之中断层中部落差大，但控 制程度低地面未见该断层出露F2 断层控制程度高，钻孔控制层位在大原组底部，南部 5-34 号孔见断层并伴有陷落柱F8 为区内又一较大的逆断层，控制程度高，附近地面见有 陷落柱其余断层基本控制可靠，或地面可见，因落差较小，或未涉及煤层，因此对煤层 影响不大褶曲：区内共有大小褶曲 29 条，绝大多数走向为 NE-NNE 向，延伸长度最大公里陷落柱：区内陷落柱十分发育，除西北部地面少见以外全区共见较大陷落柱 169 个，最大直径 150 米，倾角一般 75°～80°地面陷落柱特征明显：地层层序混乱，局部出 现新地层产状与周围岩层明显不同有陷落柱的钻孔，岩芯破碎，测井曲线反映不正常， 有次生胶结角砾岩等特征3. 含煤性及可采煤层 区内主要的含煤地层为二叠系下统山西组及石炭系上 统太原组山西组一般厚度 65 米含局部可采煤层 2 层，含不可采煤层 1 层，含煤系数 5% 太原组一般厚度 114 米含可采集局部可采煤层 5 层总厚米，含煤系数%主要可采煤 层有 8#、15#二层，局部可采煤层有 3#上、8#、9#上、9#下、12#五层。
各煤层特征列表如 下：4. 煤质特征本区各煤层的颜色呈钢灰色、金属光泽，条痕呈黑――灰黑色，条带状结构，层状 构造，具内外生裂隙，裂隙中均有矿物质充填，贝壳状、眼球状及阶梯状断口，各煤层平 均视密度在～之间据阳泉矿务局生产矿井资料各煤层的显微硬度多在 50kg/mm2 以上. 可磨性好，抗碎强度高，热稳定性好从生产大样资料中得知，粒煤以上各级占 50%左右， 粉煤约占 37%，其余为矸石及黄铁矿本区各煤层多以光亮型、半亮型煤为主，少数为半 暗型煤太原组煤富含黄铁矿结核各煤层均为无烟煤其镜煤平均最大反射率在%～% 之间5. 可采煤层对比研究本区煤层特征较明显，大多数煤层对比困难不大，特别是太原组中下部煤层有稳定 的石灰岩层标志，无论从间距、厚度等方面都可确定，因此，本次对比的重点为 K4 灰岩 以上煤层煤层对比的方法及依据主要有标志层、层间距、测井曲线特征、煤质特征、沉 积旋徊特征、砂体变化以及煤层本身厚度，顶底板特征等，各主要可采煤层综合对比K4 灰岩以下煤层按照前述对比特征易于对比，如：15#煤位于太原组底部，第一旋 徊之中，K2 灰岩以下 20 米左右，属厚煤层，夹矸层较多，曲线异常幅值高，厚度大，硫 分含量较高，对比可靠。
12#煤位于太原组中部，K3 与 K4 之间，第二旋徊之中，位于 K4 灰岩下 5 米左右，一般有一层稳定的夹矸，硫分含量偏高12#煤虽然层位稳定，但可采范 围不大，仍属局都可采的薄煤层K4 为高电阻率低伽马，其下为 11#煤，仅为一煤线，具 有高伽马异常，曲线组合特征明显且稳定，可作为 12#煤的物性标志K4 灰岩之上煤层，对比较困难但 K4 以上的 8#煤，为区内仅次于 15#煤的主要可 采煤层，9#煤组及 6#煤局部可采，有必要在对比方面多找一些依据9#煤组，分 9#下、9#、9#上煤，均位于 K4 至 S2 砂岩的旋徊之中，9#下煤距 K4 灰 岩顶 5 米左右，底板为泥岩，顶板为砂岩，在本区的中部发育，视电阻率异常中等，伽马高异常突出，煤层顶底板常有伽马高异常厚度不均匀，局部厚度可达米可采区平均厚 度米，厚度较大的部位集中在 9、10、11 线的中段，一般不含夹矸，或局部一层夹矸9# 煤位于 S1 砂体的枝杈部位，9#上与 9#下中间，多不发育，仅见薄煤层、煤线或炭泥岩， 层位也不太稳定9#上煤距下部 K4 灰岩 21 米左右，距顶部 K7 砂岩 22 米左右，S1 砂体 之上，S2 砂体之下，在本区北部发育，向南尖灭、缺失。
最大厚度米，可采区平均厚度米， 结构较简单，或有一层夹矸底板多为泥岩，顶板或间接顶板为砂岩，所以底板电阻率低 而伽马值高，而顶板电阻率高而伽马值低，见电测井曲线示意图8#煤组发育在 S2 砂岩及 K7 砂岩之间，8#下煤沉积于 S2 砂岩之上，一般不可采， 也不稳定，常变薄尖灭，顶板以砂质泥岩为主，底板砂岩或砂质泥岩，上距 K7 砂岩 12 米 左右，下距 K4 灰岩 30 米左右8#煤全区大都稳定可采最明显的标志是顶板的海相泥岩， 视电阻率幅度不高，伽马伽马曲线幅值很低，自然伽马曲线煤层顶面较高，有时为明显高 异常，而向上幅值渐低，成明显的倒松塔形有 1～3 层夹矸，最大厚度可达米.平均厚度 米，上距 K7 砂岩 8 米左右由于 S2 砂体变薄尖灭，在本区西北部有一 8#、9#煤合并区， 向西北延伸入二矿扩区山西组煤层发育情况，远不如太原组，仅 6#煤在全区可采范围较大6#煤发育在 K7 砂岩之上，山西组第一旋迥之中底板为 K7 砂岩，顶板为砂岩因此，由于顶板的冲 刷作用往往使 6#煤缺失，物性特征与 8#煤截然不同，视电阻率高而自然伽马值低一般一 层夹矸，煤层最大厚度可达米，可采区平均厚度米，以中灰，中――富硫煤为主，但 6#煤 无机硫含量高，脱硫率最高。
同一旋迥中有不稳定的 5#煤，零星分布，无对比意义4#煤位于 6#煤之上 14 米左右，发育在山西组第二旋迥之中，4#煤局部地区发育， 且煤层较厚，但面积不大，大部分地区不可采该煤层间接顶板多为砂岩，煤层多位于高 阻砂岩之下，底板多为泥岩、砂泥岩，视电阻率及伽马幅值较低，而自然伽马较高与 4# 煤处于同一旋迥之中的 3#煤层，分上、下两层，两层煤间距最大米，有时合并，3#下煤仅 零星可采3#上煤仅北部可采，最大厚度可达米，可采区平均厚度米3#煤在山西组上部 煤层中，伽马异常幅度最高，3#煤顶底板一般为较厚层砂岩，在视电阻率曲线上位于很宽 的高异常中间的凹中，伽马伽马异常突出，易于辨认煤质特征明显属中灰、低硫煤 2#煤及 1#煤处于第二旋徊之中，2#煤常分为二层薄煤层，层位稳定，但无可采点，1#煤是 山西组最上一层煤，距 K8 砂岩 3 米左右。