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1、中国矿业大学成人教育学院本科生毕业设计第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况1.1.1 位置官地矿位于西山煤田的西山矿区，太原市西南17公里处、行政区划分属太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。地理坐标：东经11212521122407，北纬374137375006。大致为一南北长约10km，东西宽约13公里的梯形，面积44.4974km2 。井口坐标为：二号平峒:X=4188027.05，Y=37623224.57，H=1047.60。1.1.2 交通官地井田地处庙前山，属中山区。井田内沟谷纵横，切割剧烈，地面多为森林覆盖。沟谷山梁间仅有羊肠小道通行。井田内村庄稀少，其间仅有便道连
2、通，交通极为不便，但井田对外交通十分便利，铁路、公路均可经太原市通往全国各大城市，专运铁路线太白支线直达坑口，市郊公路直通矿区。1.1.3地形、地势井田位于山西高原、吕梁山脉中段东翼，由石板头梁庙前山杜儿坪矿扩区之石千峰（海拔1775m）组成的分水岭从井田的西北部穿过。井田内最高峰为西北部之庙前山，海拔标高1865.8m，最低点为井田的东南角，海拔标高1005.0m，最大高差860m。总体为西南高东北低。井田内山高坡陡，沟谷深切成“V”字型，黄土零星分布于缓坡及低洼地带。1.1.4 气象、地震井田地处山西高原中部，属暖温带大陆性季风气候。冬季寒冷少雪，春季干燥多风，夏、秋季雨量集中，四季分明，
3、昼夜温差较大，日照充足。据山西省气象局近四十多年来资料：年平均气温9.5C，最低的1月份平均-7C，最高的7月份平均气温23.7C，无霜期平均170天，初霜期为10月中旬，终霜期 为来年的4月中旬。最大冻土深度80cm。年平均降水量459mm，年最大降水量749.1mm，年最小降水量210.1mm，日最大降水183.5mm。但是也有例外的时候，1996年8月34日特大暴雨发生在以庙前山、石千峰为中心的太原市西山地区一带，据梅洞沟雨量站40小时实测，雨量达314mm，给矿山企业造成了巨大的人员伤亡和经济损失。每年的7、8、9三个月的降水量占全年的62.3。年平均蒸发量1849.3mm，大于年平均
4、降水量的四倍多。年平均风速2.5 ms，多西北风。井田位于太原断陷盆地西侧，据山西省地震局划分，太原市地震烈度为68度。1.1.5 水源、电源1、水源官地矿的河龙湾地区生活用水主要来自汾河自来水厂，官地矿区生活用水来自白矿二号井，工业用水主要使用污水处理站净化后的水。经风峪沟水塔供井下。2、电源官地矿有变电站两座分别是风峪沟、坑口。变电站35KV电源均来自三岔口110KV变电站，经变压器降压至6KV后，坑口变电站主要供地面及选煤厂；风峪沟变电站经由高压电缆，送至井下中央变电所辐射到各配电点乃至采掘工作面。电源线路情况：风峪沟变电站电源线 双回路 杜风西320线路 LGJ31855.856KM杜
5、风东306线 LGJ31855.87KM坑口变电站电源线 双回路 杜官314线 LGJ31852.86KM白官398线 LGJ31853.88KM坑口变电站（6KV） ZQ203150-2.65KM1.1.6 矿井周边小窑分布情况官地井田东部及东南部煤层埋藏浅，开采条件好，交通方便，有部分小煤窑小煤矿主要分布在风峪沟、柳子沟、黄冶沟、九院沟、黄楼沟、神底沟、高家沟附近，开采2号、3号、6号、8号、9号煤层，一般采用平硐或斜井开拓，残柱式开采。截至2006年底，井田内有证小煤矿共39座，关闭废弃的小煤矿21座。现在一部分小煤矿自然淘汰，一部分被强制关闭。第二节 井田地质特征1.2.1 地层区域地
6、层露出情况西山煤田位于山西陆台太岳南北经向构造带与阳曲盂县东纬向构造亚带联合部位的东南隅，是镶嵌在“祁吕贺”山字形构造东翼内带与汾河盆地之间的一个石炭、二叠系含煤盆地，古老的岩系广布于煤田西部，北端形成西北部高高抬起，向南倾斜的不完整的盆地。前寒武系及上古生界寒武、奥陶系在煤田西侧、北端广布，构成吕梁山脉主体和煤系底盘。煤田东、东南部由于断裂抬起，奥陶系地层也有出露。煤田内石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组，三叠系下统刘家沟组、和尚沟组、中统二马营组出露良好。新生界第三、第四系不整合覆盖于较老的基岩之上。井田地层官地井田位于西山煤田东北隅，地层
7、出露由东往西，由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组及峰峰组；石炭系中统本溪组及上统太原组；二叠系下统山西 组、下石盒子组，上统上石盒子组及石千峰组；三叠系下统刘家沟组；第四系地层不整合覆盖于各时代地层之上。现将井田地层简述如下：一、古生界（Pz）（一） 奥陶系（O）发育有奥陶系中统上马家沟组和峰峰组，为含煤岩系之基底。主要出露于井田东南部外围风峪沟及东北部虎峪沟。1、上马家沟组（O2s）上马家沟组分为三段，本井田只揭露中段（O2s2）和上段（O2s3），最大厚度约250m。中段为深灰色、灰黑色厚巨厚层豹皮状石灰岩，致密、坚硬，夹角砾状白云质灰岩、泥质白云岩。上段主要为深灰色薄层状石灰岩、白云质灰
8、岩，夹泥灰岩和石膏。2、峰峰组（O2f） 下部主要由灰色、浅灰色角砾状石灰岩、泥灰岩和白云质灰岩组成，本组厚117142m，平均134m。官地井田位于西山煤田东北隅，地层出露由东往西，由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组及峰峰组；石炭系中统本溪组及上统太原组；二叠系下统山西 组、下石盒子组，上统上石盒子组及石千峰组；三叠系下统刘家沟组；第四系地层不整合覆盖于各时代地层之上。（二） 石炭系（C）1、本溪组（C2b）与下伏奥陶系呈平行不整合接触，为一套海陆交互相含煤地层。按其岩性不同，可分为上下两个段，下部为铁铝岩段，上部为半沟段。本组厚18.5029.66m，平均25.75m。（1）铁铝岩段本段沉
9、积在奥陶纪古风化壳上，厚度变化较大。底部为红褐色铁矿层（山西式铁矿），厚度1.03.7 m。中上部为浅灰灰白色厚层状铝土岩（G层铝土矿），成层性良好，岩性、厚度变化较大，粘土矿物以伊利石及后生高岭石为主，厚度5.77.2 m。（2）半沟段主要由深浅灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩等细碎屑岩石组成，与砂岩、石灰岩互层，夹有煤线。一般夹有14层透镜状石灰岩，厚度变化较大，统称半沟灰岩。2、太原组（C3t）与下伏本溪组呈整合接触，为一套海陆交互相含煤地层，本组厚71.88102.23m，平均厚84.46m。1）晋祠段底部以灰白色细中粒石英杂砂岩（晋祠砂岩K1）与下伏地层整合接触，其上为深灰色含黄铁矿、
10、菱铁矿结核的砂岩、粉砂岩，灰黑色泥岩，含不稳定煤层12层，顶部为岩性、厚度变化较大、层位不稳定的灰岩。（2）毛儿沟段由灰色细粒石英杂砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。 （3）东大窑段由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。1、山西组(P1s)下伏太原组整合接触，为一套陆相及过渡相含煤地层。由深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、碳质泥岩及煤层组成，底部为灰白色细粗粒石英杂砂岩(北岔沟砂岩K5)。2、下石盒子组(P1x)自骆驼脖砂岩（K6）底始至K8砂岩底止，厚71.30121.00m，平均100.45m。与下伏山西组地层整合接触。根据岩性不同可分为上、下两段
11、：（1）下段(P1x1)由深灰色细粒砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，夹不稳定煤线。底部为浅灰色、黄灰色中粒石英杂砂岩（骆驼脖砂岩K6），具有球状风化及铁质氧化圈特征，厚0.7025.44m，平均7.58m。（2）上段（P1x2）本段地层出露于井田东部。底部为黄绿、灰绿色中粗粒砂岩（K7），岩石坚硬，钙质胶结，分选差，岩性变化较大，有时相变为粉砂岩或砂质泥岩，厚0.8422.62m，平均9.22m。3、上石盒子组（P2s）与下伏下石盒子组地层整合接触，广泛出露于井田中部。按其岩性组合特征分为上、下两段：（1）下段（P2s1）底部为灰绿、黄绿色砂砾岩粗中粒砂岩（K8），结构疏松，孔隙度大，具交错层理，碎
12、屑成分复杂，泥质充填或钙质胶结，风化后呈灰白色，厚6.036.20m，平均17.88m，为一明显的分界标志层。（2）上段（P2s2）底部为黄绿色、灰绿色含砾中粗粒砂岩（K9），粒序层理、交错层理发育，碎屑成分以石英为主，含长石和少量燧石，钙质胶结或泥质充填，厚2.2026.00m，平均9.46m。4、石干峰组（P2sh）与上石盒子组连续沉积。主要出露于井田西部庙前山一带。底部为紫红色中粗粒砂岩或砂砾岩（K10），厚6.5011.60m，平均厚8.95m。下部为紫色杂砂岩，胶结较疏松，呈砂糖状。中上部为紫红色中厚层状中细粒石英长石砂岩与砖红色砂质泥岩、粉砂岩互层。顶部夹数层结核状、扁豆状淡水灰岩
13、。本组厚117.70119.0m，平均118.35m。中生界（Mz）三叠系（T）本井田仅发育三叠系下统刘家沟组，与下伏石千峰组呈整合接触。出露于井田西部庙前山一带，在井田外围发育有三叠系下统和尚沟组和三叠系中统二马营组。刘家沟组（T1l）底部为暗紫色含砾中粗粒砂岩（K11），磨圆度好，分选性差，交错层理发育，泥质充填，砾石多为石英或燧石碎屑，厚4.507.70m，平均6.10m。三、新生界 （Kz）第四系（Q）与下伏地层呈不整合接触。厚度020m，一般小于5m。1、中、上更新统（Q23）下部为灰黄色黄土，色较浅，土质松软，垂直节理发育。上部为浅灰黄色黄土，疏松，颗粒较均匀，以粉砂为主，呈块状，
14、大孔隙显著，垂直节理发育。分布于山顶或山坡上。厚015m。2、全新统（Q4）由冲积或洪积的浅黄色亚粘土、亚砂土、砂砾石层组成，分选性差。主要分布在河床、沟谷中。厚度一般小于5m。综上所述，井田内地层旋回结构清晰，标志层特征明显，煤层层位稳定，各组段岩性组合、岩层颜色等都有较大区别。本溪组以含铁铝岩类为特征。太原组为一套砂岩、页岩夹灰岩和煤层的海陆交互相含煤地层，同时，6号、7号、8号和9号煤层厚度和层位也可作为明显的对比标志。山西组为一套由黑色页岩、砂岩、泥岩及煤线组成的河流三角洲、潮汐平原相沉积，底部以厚层状细粗粒石英杂砂岩（K5）与太原组分界，2号和3号煤层也可作为明显的对比标志。因此，井
15、田内煤岩层对比主要采用标志层对比法和煤层特征对比法，配合组段的特有颜色、岩性组合特征和层间距以及古生物组合特征等。地层的划分对比可靠，特别是煤系的划分和主要煤层对比可靠。1.2.2 地质构造西山煤田位于“祁吕贺”山字型构造东翼与新华夏系的复合部位。井田位于西山煤田东北隅，西部受煤田内部褶曲构造、东部受北北西三家庄断层组，北部受杜儿坪断裂带，南部受晋祠、清徐断裂带的制约。总体上看，地层走向大致北西南东，向南西倾斜，倾角4-23，一般小于10。井田内部以褶曲构造为主，轴向多呈“S”形及反“S”形，伴生较多小断层，浅部尤为明显，致使井田内地层走向，在局部范围内变化较大，这在煤层底板等高线上反映尤为明显。井田内断层除边界断层外，主要集中分布于东北部，地表及井下揭露断层大多为走向北东或北西向的高角度正断层。落差大于20m者稀少，绝大多数分布在井田边缘，做为矿与矿的天然分界，多有派生羽状断层与其呈锐角相交。中小型断层发育，在井田东北部尤为显著，逆断层发育程度远不及正断层，井下采掘过程中多见层间逆断层，逆断层走向皆为南北或北北西向，倾角均小于45，落差大于5m左右，走向长度300-1000m，在位于断层面处的上下盘煤层，
