大兴矿矿区概述及井田特征

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1、1矿区概述及井田特征1.1矿井概况1.1.1矿区概述大兴矿隶属于铁法煤业集团责任有限公司。于1980年4月筹备，一九八一 年一月开始破土动工，于1990年11月投产，设计年产量为300万吨/年，采用 竖井开拓，以一600 m作为第一开采水平，为了避免生产组织发生矛盾，也为了 更好地保证煤炭销售质量，我矿本着四层煤和七层煤相互配采原则，在采煤方法 上采用了走向长壁和倾斜长壁两种方式，顶板冒落方式为自然挎落。此外在加强 煤炭储量管理，提高煤炭资源回收率方面也做了大量工作，具体表现在如下几个 方面：第一、采区合理集中，使原来的13个采区合并为9个采区，因而减少了盘 区的开拓，准备巷道的护巷煤柱及盘区

2、隔离煤柱。第二、缩小了采区隔离煤柱的宽度。第三、合理选择综采架型，减少了厚度及落煤损失。现生产采区为北一、北二、南一、南五四个采区1.1.2交通位置大兴井田位于铁法煤田的西南部，隶属辽宁省调兵山市小明镇所辖。地理坐 标为：东经 12333151233635，北纬 422136422527。矿区东部有长（春）一大（连）铁路，可由铁岭车站及沈阳一大青专次列车 直通该矿区，并且在矿区各井田均有矿用铁路线相连。另外该区有沥青路面公路 多条，四通八达，相距铁岭市约32 km,每天有通往沈阳、抚顺、彰武等地的客 车，另有通往沈阳、辽阳的列车，交通运输十分便利，如图1-1。1.1.3地形、地貌该井田的地貌成

3、因类型可分为剥蚀堆积和冲洪积两种类型。第一种地貌成因 类型，由残坡积层和坡洪积层组成。位于 井田西南角的孤山子一带。是由残坡 积层所构成的低山丘陵，地面标高一般为75104.6 m，最大地面相对高差29.6m，而在东北部左家岗子和西南部后孤山子一带，则由坡洪积层所构成的平缓平 原，地面标高一般7083.00 m左右，最大地面相对高差13.00 m。第二种地貌成因类型，由冲洪积层组成。位于井田中部的四家子一带，是由该层所构成的较高平坦平原，地面标高一般64.3075.00 m左右，最大相对高差10.70 m。总之 该井田地面标高64.30104.60 m，最大相对高差40.3 m，平均地面标高7

4、3.14 m， 一般相对高差8.84 m。七间房等s即井子多平国华铺火央矿祭牛务i %冯贝堡告八、探州区於西堡钟y 潮土子做晓南铺ri -&段虫，/L可教神蕾场OZO-3图1-1大兴矿井交通位置图1.1.4河流及水体该井田内无较大河流，仅在井田中部有两条季节性小河，一是辽河屯小河， 另一个是四家子小河，两条小河都是雨季河水增多，枯季几乎断流。1.1.5气象地震在气象条件上，本区处于平原内，多风少雨，春旱冬寒，属大陆性气候，一 般春、秋、冬三季多风，冬季多西北风，春季多西南风，大至89级，小至2 3级，有“三天不刮，不叫铁法”之说法。降雨多集中在每年的七、八份，年降雨 量最大达到1065.8 m

5、m （1959年）。蒸发量最大值达到2028.4 mm （1962年）。 年平均气温7 C左右，最高达到35.8 C （1962年6月16日），最低达到一34.3 C （1965年1月11日）。历年冻土深度一般在110 cm左右，冻土一般时间为当年 10月至翌年5月，本区地震强度6级左右。1.2井田及其附近地质特征1.2.1井田地质构造1.2.1.1区域构造铁法盆地所处一级构造体系位置即新华夏系第二沉降带和纬向构造天山一 阴山断隆带（东端）交接复合部位。在省内的具体构造体系位置是：新华夏系松 辽凹陷南端（下辽河凹陷北端）和东西向构造赤峰一开原隆起带东端（俗称内蒙 地轴）交接复合部位。是纬向构造

6、受新华夏系切割所形成的断陷盆地。该区所指 边界，北及南部分别为东西向卧牛石一开原和老河土一珠尔山背斜构造，西为新 华夏系调兵山背斜，东为新华夏系西营盘一龙王庙背斜，为一西翼陡、东翼缓、 南北间较平缓的盆状构造。这种构造格局使盆地呈北北东方向较长形轮廓，前震 旦系构成了盆地基底，为中生代含煤建造提供了良好场所。就其盆地的形成、发 展和后期变化，始终受新华夏系构造控制。因此，区内的构造和建造都反映出受 到新华夏系构造控制的特征。除此之外，在盆地形成 之前的纬向构造对其盆地 的形成、发展也有一定影响和干扰，因而两种构造体系处于相对凹陷，不断复合 迭加，造成本区中生界地层沉积较厚，分布广泛。1.2.1

7、.2井田构造大兴井田位于铁法煤田的西南部，该井田据目前已有的勘探成果表明，为一 南北开阔，东西狭窄的盆形。井田北翼平缓，倾角一般在58之间，南翼较陡， 倾角一般在2032之间，东翼平缓伸至晓南井田，西翼转陡约40，井田的南 北两端向上抬起。井田构造与区域构造规律一致，主要构造线呈NNE向。井田 内断层比较发育，同时相伴生的还有一些起伏不平的短轴背向斜构造。下面从断 层和褶曲两方面具体阐述一下大兴井田构造特点：1、断层井田内断层构造比较发育，共发育大小断层（落差5米）30条，断层密度 1.31条/平方公里，其中边界断层10条，井田内20条。按断层的可靠程度分， 其中可靠断层12条，较可靠断层10

8、条，不可靠断层8条。井田内的20条断层 除了 F49号断层做为上、下水平分界外，其余断层均发育在一水平内。通过分析， 我们发现大兴井田内断层的分布有一定的规律性，断层本身也有一定的显著特 征，表现为：a、断层产状顺地层或斜交地层走向多，延伸距离较短，一般多为高角度断层，倾角在5565之间；b、断层的断距中间大，两端变小，并在短距离内消失，说明它们的存在不 是孤立的，而是应力失稳转移的结果，其断层消失点亦是应力释放转移集中到另 一薄弱环节的同类构造上，反映出断层斜列短小弧形展布特征；c、F43、F44、F47三个大断层具有700900 m的等距性；d、井田内辉绿岩多以断层为溢出通道；e、断层的分

9、布对煤层的结构也有着明显的影响，例如，F47、F49号断层以 西，煤层增厚，结构变为复杂，而在其东侧则相对变薄、简单些；f、截止目前为止尚未发现逆断层，不论是边界断层还是井田内的断层，从 其性质来看均为正断层，并且所有已揭露的断层均无明显的破碎带；g、有些断层为同沉积断层，如F2、F3-1断层等。h、断层的展布方向以北偏东、北偏西为主。其中，北偏东向有15条，北偏 西向有7条。2、褶曲本区的褶曲主要有N2采区向斜，N3采区背斜，S1采区马鞍型构造，S4采 区及S5采区向斜。向斜的轴向近南北向，背斜的轴向近东西向，小型宽缓是二 者的共同特征，不会给生产带来太大的影响。我们这里着重论述一下南一采区

10、马 鞍型构造：成因分析：铁法煤田是纬向构造受新华夏系切割所形成的不对称的单面断陷 盆地，东缓西陡，轴向呈NNE向，但对盆地的形成和发展起主导作用的仍是新 华夏系构造。整个盆地的形成始终接受着南北对、侧向挤压的作用，在这样的应 力场的作用和控制下，形成了铁法盆地和盆地内低级别的短轴褶曲，如晓南背斜， 大兴向斜，大隆背斜等。随着初次压性结构面的进一发展，大兴向斜渐渐低洼，晓南背斜渐渐隆起， 当隆起到一定程度时，背斜顶部中和面以上由于地层弯曲处于顺层拉伸状态。在 背斜顶部将派生出局部应力场。在这样的应力场的作用下，背斜顶部将出现与主 张应力82垂直的二次纵张裂面，这就是F2、F3-1、F35等断层的

11、雏形。伴随 F2断层的发展，断层上盘不断下降，于是在南一采区形成了近东西向的背斜。 与此同时，在主压应力83的作用下，在105方位上将逐步形成二次压性构造形 迹一近南北向的向斜，背斜横跨迭加于向斜之上，从而形成了大兴井田特有的马 鞍型构造。马鞍形构造的提出扩大了采区和工作面的有效面积，减少了煤炭资源 的损失，提高了资源回收率，为矿井生产带来了巨大的经济效益。1.2.2地层1.2.2.1区域地层铁法煤田属于中生代侏罗系陆相沉积煤系地层，位于松辽盆地的东南侧，地 势较平坦，除元古代地层在煤田西侧以低山形势出露外，其它地层几乎全被第四 系沉积层所覆盖，前震旦系变质岩系构成铁法煤田的基底，其上依次沉积

12、了侏罗 系地层、白垩系地层及第四系沉积物，整个煤田南北长为29.5 km，东西宽为17.4 km，面积为513.3 km2，累计探明储量为22亿吨。1.2.2.2井田地层井田地层皆同区域地层，地表仅出露有黑云母安山岩，粗面岩，正长斑岩， 其它均被第四系所掩覆。据钻孔资料所见有中生界侏罗系、白垩系及新生界第四系，由下而上分述如 下：（一）中生界（MZ）1、侏罗系上统阜新组（J3F），为井田内唯一含煤地层，本组分为四段：（1）底部砂砾岩段（J3F1）该段赋存较深，仅于煤田北部柏家沟及三家子局部地区有出露。下部以灰绿 色、暗褐色砂砾岩为主，分选不好，砾石成分以花岗片麻岩、石英岩砾为多，砾 径一般为2

13、025 cm，最大1 m左右。上部以灰色、深灰色砂岩为主，夹有砾岩， 组成成分较杂，砾径一般0.55 cm，具波状及斜波状层理。该段厚约500 m左 右。（2）下含煤段（J3F2）由灰黑色、灰白色、灰色砂岩、泥岩和煤层、炭泥岩组成。仅在井田西部和 南端岩石为杂色，深灰色的粗砂岩，含砾砂岩及砂砾岩和少许泥岩、煤层，其岩 石碎屑以长石、石英岩为主，泥质胶结，并有辉绿岩呈复式岩床侵入。该 段厚 约 130200 m，一般厚 160 m。产有 Coniopteris （布列雅一锥叶蕨）、Nilssonia（东方焦羽叶）等植物化石。该段共含煤22层，分别为121、12 2、12上、12、13 1、13、

14、14 1 1、14 12、141、14 2、15 2 1、15 2 2、1523、152、15 3 1、15 3、16 1、162、16 上、16、17 1、17 2煤层，其中12、13、14 1、15 2、16层煤为本井田主要可采煤层，其余均 为局部可采煤层。（3）中部砂岩、泥岩段（J3F3）本段为灰白色、灰色细砂岩夹粗砂岩、泥岩组成，层理发育，胶结致密，硬 度略大，厚度4070 m，一般50 m左右。（4）上含煤段（J3F4）由灰、灰白、灰黑色砂岩、泥岩、含砾砂岩、砾岩及煤层组成，夹有菱铁矿 结核体，具斜波状层理。局部亦有辉绿岩呈复式岩床侵入该段。该段厚150300 m，一般约200 m左

15、右。产有Coniopteris等化石。该段共含煤23层，分别为2 一1、2 2、2 3 1、2 3、3 3、4 2 1、4 2 2、4 2 3、4 2 上、4 2、6、721、722、723、72 上、72、8、92、9 3、9、10 一1、10 2煤层，其中2 3、4 2、7 2、8、9为本井田主要可采煤层，其余 均为局部可采煤层。2、白垩系下统孙家湾组（K1S），本组最大特征是以颜色区分为两段：（1）下部灰绿色砂岩段（K1S1）夹有灰色粗砂岩、泥岩及不等粒砂砾岩层，泥质胶结，厚度300 m左右，并 与侏罗系呈假整合或平行不整合接触。（2）上部紫色砂岩、砾岩段（K1S2）本段以紫色为最大特征，以不等粒砂砾岩、砾岩和砂岩组成，间夹薄层泥岩， 胶结为泥质松软。本井田该层多被无芯钻进，厚约150300 m。（二）新生界第四系（Q）：上部由黄色或灰褐色的亚粘土所组成，含少量铁锰质结核， 全井田皆有分布。下部以砂、砂砾石为主，中夹砂层，底部较粗，一般砾径5 mm 左右，平均厚度15 m左右，与白垩系呈不整合接触。围神形皆鄱z-l ffl