【正文】 組及上統(tǒng)上石盒子組地層。井田內(nèi)賦存的地層主要有奧陶系中統(tǒng)峰峰組，石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組及第四系地層。現(xiàn)由老至新分述如下：①、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)。本組地層區(qū)井田內(nèi)沒有出露，僅北山勘探時的4個鉆孔(1號、8號、9號、12號)揭露該組地層。巖性為深灰色石灰?guī)r，致密堅硬，裂隙普遍發(fā)育，大多被方解石脈充填，含星散狀黃鐵礦，在該組侵蝕面上巖石顏色多為褐色、黃色。②、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)，本組地層區(qū)井田內(nèi)沒有出露，平行不整合于奧陶系灰?guī)r之上。主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色中、細(xì)粒砂巖及石灰?guī)r組成，夾薄煤或煤線23層，含薄層石灰?guī)r23層，中、下兩層較穩(wěn)定，中層石灰?guī)r上下常發(fā)育有煤線。底部為“山西式”鐵礦及G層鋁土礦，層位穩(wěn)定，可做為區(qū)域?qū)Ρ葮?biāo)志。③、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)，本井田內(nèi)西部和北西的溝谷中均有出露，主要由灰黑色泥巖，砂質(zhì)泥巖，灰白色砂巖及3層石灰?guī)r及煤組成，含煤4層，分為三個巖性段。K1砂巖位于本組底部，是太原組與本溪組分界砂巖，為灰色巖屑石英砂巖，成分以石英為主。本組共含3層可采煤層，1115下號煤層均為穩(wěn)定煤層。主要標(biāo)志層，自下而上分別為K1砂巖、KKK4石灰?guī)r。K1砂巖局部常相變?yōu)榧?xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖，砂巖裂隙填充物有方解石，有時底部含菱鐵質(zhì)鮞粒。K2石灰?guī)r為深灰色生物碎屑泥晶灰?guī)r，中厚層狀。，，常夾燧石及包裹體，這兩層灰?guī)r間偶含一層砂巖。④、二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)。本井田內(nèi)東部的溝谷中有出露，連續(xù)沉積于太原組之上。主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，淺灰色中、粗粒砂巖及煤層組成，含砂巖35層，主要為石英砂巖。K7砂巖為本組一下伏太原組的分界砂巖，以細(xì)粗粒砂巖為主。本組含煤線4層，均為不可采煤層。K7砂巖為本組主要標(biāo)志層，呈厚層狀。硅質(zhì)膠結(jié)，碎屑定向排列，平行層理或波狀層理，底部一般為砂質(zhì)泥巖與砂巖互層，中部夾一層細(xì)砂巖。⑤、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)按巖性特征分為上、下兩段：本組地層區(qū)井田內(nèi)大部溝谷中均有出露。下段(P1x1)：K8至K9砂巖底。上部主要由灰、灰白、灰黑色泥巖夾中－細(xì)粒砂巖及不穩(wěn)定薄煤線組成。底界K8為灰、黃綠色中厚層狀中粒砂巖，成份以石英、長石為主。K8砂巖：灰，灰白色中砂巖，成份以石英為主，局部相變?yōu)榧?xì)砂巖。上段(P1x2)：。主要巖性為灰黃、灰白、灰綠色砂質(zhì)泥巖和粗細(xì)粒砂巖，底界K9砂巖為黃綠色厚層狀中粗粒砂巖，K9砂巖：以細(xì)砂巖為主，局部為中，粗砂巖。頂部為灰綠色、黃綠色夾紫紅色的鋁質(zhì)泥巖，含鐵質(zhì)鮞粒(俗稱桃花泥巖)，層位較穩(wěn)定，特征明顯，是上、下石盒子組分界輔助標(biāo)志層。⑥、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)區(qū)內(nèi)揭露最大厚度100m。本組地層區(qū)井田內(nèi)北部的山梁上和南部的溝谷中均有出露，以K10砂巖為底界，K10中砂巖：黃色，厚層狀中粒砂巖。該組以灰黃色、黃綠色砂巖、泥巖、紫紅色砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，與下伏地層整合接觸：⑦、第四系中上更新統(tǒng)(Q2+3)。本組地層區(qū)井田內(nèi)大部的山坡和山梁均有出露，巖性主要為灰黃色亞砂土、亞粘土組成，垂直節(jié)理發(fā)育。井田內(nèi)含煤地層由石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組組成?，F(xiàn)根據(jù)北山詳查時的9號鉆孔和礦井井巷工程揭露資料，太原組地層根據(jù)其巖性組合及含煤性可分為三段，從下至上分別如下：①、太原組下段(C3t1)，從太原組底部的K1砂巖至15號煤層頂板之間的一段地層，本段地層以石英砂巖、砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖為主，頂部為15號煤層，中部為砂質(zhì)泥巖，底部為K1中細(xì)砂巖，現(xiàn)由上而下分別介紹如下：15號煤：穩(wěn)定全區(qū)可采，含02層夾矸。泥巖：灰色，深灰色，局部夾細(xì)砂巖，含大量植物根葉化石。15下號煤：穩(wěn)定全區(qū)可采，含01層夾矸。砂質(zhì)泥巖：以灰色，灰黑色為主，水平層理發(fā)育，含少量植物化石。泥巖：灰色，局部夾細(xì)砂巖，含大量植物根葉化石。，K1中細(xì)粒砂巖：灰色，成分以石英為主，為良好的標(biāo)志層。②、太原組中段(C3t2)，從K2底板至K4頂板，本段主要由113號煤和KKK4石灰?guī)r、砂巖和泥巖組成，現(xiàn)由上而下分別介紹如下：K4石灰?guī)r：灰色，灰黑色，含動物化石，質(zhì)純，堅硬上部夾薄層泥灰?guī)r。12號煤：黑色，強(qiáng)玻璃光澤，不含夾矸，不穩(wěn)定不可采。細(xì)砂巖：灰色，深灰色，細(xì)砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。泥巖：黑色，灰色，薄層狀，含少量砂質(zhì)。K3石灰?guī)r：灰，灰黑色，含動物化石，貝殼狀斷口。13號煤：黑色，強(qiáng)玻璃光澤，不含夾矸，；較穩(wěn)定大部可采。泥巖：灰黑色，黑色，夾薄層炭質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖。中砂巖：淺灰，灰色中細(xì)粒，成分以石英為主由下而上粒度漸粒，分選性中等。泥巖：黑灰色，泥質(zhì)為主，含大量植物化石，局部夾薄層砂質(zhì)泥巖。K2石灰?guī)r：灰色，深灰色，致密堅硬，貝殼狀斷口，塊狀結(jié)構(gòu)。③、太原組上段(C3t3)從K4石灰?guī)r頂板至K7砂巖底板的一段地層，，巖性組合由泥巖和砂巖組成，現(xiàn)由上而下分別介紹如下：砂質(zhì)泥巖：灰白色，含少量根化石，局部夾薄層細(xì)砂巖，脈狀理層，含暗色巖屑。K5中砂巖：灰白色，成分以石英為主，脈狀層理，分選性差。④、山西組(P1s)，巖性主要為中細(xì)粒砂巖，泥巖與煤層交替出現(xiàn)為特征，25號煤分布其間，現(xiàn)由上而下分別介紹如下：中細(xì)砂巖：灰色，淺灰色，含粘土質(zhì)，含植物化石，中厚層狀。局部夾薄層泥巖，上部有不穩(wěn)定的2號煤層，。3號煤：不穩(wěn)定，不可采。砂質(zhì)泥巖：灰色，深灰色，局部夾泥巖，水平層理。4號煤：不穩(wěn)定，不可采。泥巖：灰色，灰黑色，夾薄層炭質(zhì)泥巖，水平層理含植物莖葉化石。5號煤：不穩(wěn)定，不可采。中砂巖：局部為細(xì)砂巖，成分以石英長石為主，含少量白云母。細(xì)砂巖：深灰色，灰黑色，夾中砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖。K7中砂巖：灰白色，成分以石英為主，向下粒度變粗，厚層狀，水平層理至斜層理。二、構(gòu)造井田總體構(gòu)造為走向北東向，向南東方向傾斜的單斜構(gòu)造,地層傾角在5176。14176。之間，一般8176。在此基礎(chǔ)上北部發(fā)育了寬緩的背向斜各1個，向斜位于原興安井田南東部，軸向北東東，井田內(nèi)延伸約1500m；背斜位于原山西峰威煤業(yè)井田中部，軸向北北東，井田內(nèi)延伸約700m；井田內(nèi)發(fā)育三條正斷層，十個陷落柱。 本井田斷層對煤層的整體性破壞較大，斷層帶附近對煤質(zhì)有不同程度的影響。井田地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度，從現(xiàn)有的揭露的情況看，屬簡單構(gòu)造，對采區(qū)的正常布置有一定的影響，未開采區(qū)在大斷層附近有可能出現(xiàn)派生、次生的小構(gòu)造，雖井田內(nèi)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)陷落柱和斷層，不具有富水性和導(dǎo)水性，但今后生產(chǎn)過程中仍要堅持做到“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則。三、井田含煤地層及可采煤層含煤性井田內(nèi)主要含煤層地層為山西組和太原組。，含煤8層，%。，含煤4層，即11115下號，%；，含煤4層，即5號，%。主要可采煤層為1115下號。本井田批采的6和9號煤層沒有賦存?？刹擅簩?3號煤層(三尺炭)位于太原組中部，K3灰?guī)r之下， m，不含夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單,煤層頂板為灰?guī)r，底板為泥巖。屬大部可采的穩(wěn)定煤層。15號煤層(丈八煤)位于太原組中下部， m ,，井田內(nèi)各鉆孔見此煤層。厚度穩(wěn)定，煤層頂板為灰?guī)r，底板也為砂質(zhì)泥巖。局部含03層夾矸, 煤層結(jié)構(gòu)較簡單,全井田可采。為穩(wěn)定的主要可采煤層之一。15號下煤層。，含01層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單,煤層層位穩(wěn)定，為全井田可采煤層，煤層頂?shù)装寰鶠槟鄮r。詳見可采煤層特征表：可采煤層特征表煤層號厚度最小最大平均（m）間距最小最大平均（m）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性頂板巖性底板巖性13—簡單穩(wěn)定大部可采石灰?guī)r泥巖15較簡單穩(wěn)定全井田可采石灰?guī)r砂質(zhì)泥巖15下簡單穩(wěn)定全井田可采泥巖泥巖煤層對比太原組各段煤層對比，主要依據(jù)煤層層位、標(biāo)志層及煤層間距，輔以煤層結(jié)構(gòu)、厚度及頂?shù)装鍘r性等。煤層對比，太原組標(biāo)志層層多而明顯，且距煤層近，各煤層層位穩(wěn)定，厚度變化不大，層間距離也小，因此煤層對比可靠。四、水文地質(zhì)地表水系井田內(nèi)無大的地表水體。井田內(nèi)主要河流黑河屬汾河水系澗河支流，發(fā)源于榆次境內(nèi)北部罕山，向西南至鳴謙東入澗河。黑河為季節(jié)性河流，河床坡度大，受大氣降水影響大，只在洪水期有山洪短暫流過，流入澗河。主要含水層(1)、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層井田內(nèi)沒有出露，屬埋藏型，含水層巖性主要以石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，一般情況下奧陶系中統(tǒng)上、下馬家溝組巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，峰峰組灰?guī)r富水性相對較弱。據(jù)《山西榆次北山興安煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》中數(shù)據(jù)，上、下馬家溝組單井涌水量約5002000t/d。水化學(xué)類型一般為HCO3型。2001年榆次區(qū)水利局在烏金山鎮(zhèn)西沙溝村施工的水井，位于本井田西南方向，，2007年榆次區(qū)水利局在烏金山鎮(zhèn)長條堰村施工的長條堰水井，位于本井田東北方向，實(shí)測奧灰水靜止水位標(biāo)高774m，本井田15下號煤層?xùn)|南角最低底板標(biāo)高800m，高于奧灰水水位標(biāo)高，不存在奧灰水突水問題。(2)、碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層。據(jù)《山西榆次北山興安煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》中數(shù)據(jù)，含水層主要是太原組的三層灰?guī)r和砂巖，灰?guī)r裂隙、溶隙較發(fā)育，富水性中等。山西組和太原組混合抽水結(jié)果：單位涌水量q＝，滲透系數(shù)k＝，水化學(xué)類型屬HSCNM型。(3)、碎屑巖類裂隙含水層含水層以中粗粒砂巖為主，厚度較大，但區(qū)內(nèi)厚度變化大，補(bǔ)給條件差，富水性弱，根據(jù)ZK9004號孔抽水試驗(yàn)結(jié)果：單位涌水量q＝，滲透系數(shù)k＝，水化學(xué)類型屬HSCMN型。(4)、松散巖類孔隙含水層含水層主要由第四系沖洪積物組成，僅在黑河溝谷中出露。由于出露較高，連續(xù)性差，很少有泉水形成，民井出水量也小于10m3/d，富水性極弱。隔水層井田內(nèi)的隔水層主要為山西組、下石盒子組，各含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層以及石炭系中統(tǒng)本溪組泥巖隔水層。⑴、山西組、下石盒子組泥巖隔水層，分布于各碎屑巖類含水層之間，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，在井田內(nèi)連續(xù)性較好，在自然狀態(tài)下，能起到較好的隔水作用。⑵、本溪組隔水層，包括太原組煤系地層底部及本溪組全部地層，巖性由鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖組成，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田內(nèi)煤系地層與奧灰水間良好的隔水層。地下水的補(bǔ)、逕、排條件⑴、巖溶地下水井田外圍西北部有奧陶系灰?guī)r裸露，是巖溶地下水的補(bǔ)給區(qū)，其補(bǔ)給來源主要是大氣降水；巖溶地下水接受補(bǔ)給后，由西向東、東北向運(yùn)動，最終排向娘子關(guān)泉。娘子關(guān)泉由十一個主要泉組成，分布在自程家到葦澤關(guān)約7km長的河漫灘及階地上，出露標(biāo)高360392m。本井田屬娘子關(guān)泉域巖溶水徑流區(qū)。其排泄除娘子關(guān)排泄外，近年來人工開采也成為其主要排泄方式之一。⑵、碎屑巖類裂隙水二疊系砂巖含水層及石炭系太原組石灰?guī)r含水層的補(bǔ)給，主要是裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，其次還接受溝谷中洪水的線狀滲漏補(bǔ)給，徑流方式各巖層裂隙水沿巖層傾向方向向東南運(yùn)動，礦區(qū)附近的官山、趙家坡和西沙溝煤礦，三者位置接近巖層的傾向方向，處于下游的西沙溝煤礦涌水量最大，趙家坡煤礦次之，而最上游的官山煤礦水量較小，排泄途徑有三個，當(dāng)溝谷切割較深時，形成小泉水排出地表；排向山前補(bǔ)給盆地松散含水層，山前斷裂帶的民井開采和煤礦礦坑排水。⑶、松散巖類孔隙水其主要補(bǔ)給來源是大氣降水，接受補(bǔ)給后，一般沿溝谷向下游運(yùn)動，流向與地表水基本一致，其排泄方式除蒸發(fā)排泄外，主要是人工開采或補(bǔ)給下伏基巖裂隙含水層。充水因素分析（1）地表水井田內(nèi)雖溝谷縱橫，但均屬季節(jié)性溪流，這些溝谷河床寬80300m，河床坡度大，均受大氣降水影響，除了雨季洪水期水量大外，一般無水。主要工業(yè)場地附近的最高洪水位位于井田南部的黑河溝谷中，標(biāo)高約1030m，高于這些井口附近的最高洪水標(biāo)高。工業(yè)廣場等主要建筑物也高于附近河谷的最高洪水位。地表水一般不會對煤層形成充水影響。（2）頂板以上覆含水層裂隙水該礦批采11115下號煤層。太原組、山西組含水層為直接充水含水層。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，均屬弱富水含水層。據(jù)煤礦開采15號煤層情況，井下涌水量為10～20m3/d，對礦井生產(chǎn)影響不大。（3）采空區(qū)積水生產(chǎn)礦井的采空區(qū)主要在開采11號煤層，原興安煤礦的13號煤層采空區(qū)主要位于井田東南角，原峰威煤礦的15號煤層采空區(qū)主要位于井田西北部、原興安煤礦的15號煤層采空區(qū)位于井田中東部、15號煤層已絕大部分采空。采空區(qū)有積水，從底板等高線圖看井田東南部向斜軸部低、局部的低凹地區(qū)都易于積水。下一步開拓、回采到這些采空區(qū)附近時要注意其積水。構(gòu)造對開采的影響本井田內(nèi)發(fā)育有3條斷層和10個陷落柱，這些斷層性質(zhì)為張性正斷層，其破碎帶具有一定的儲水性和導(dǎo)水性。采掘到斷層時，煤層發(fā)軟發(fā)濕，淋頭水稍有增大，過斷層后，涌水量恢復(fù)正常。井下采掘接近陷落柱，有時有涌水量稍微增大的情況，進(jìn)入陷落柱內(nèi)部后，涌水量減少，僅見柱內(nèi)充填物發(fā)濕，穿過陷落柱后，涌水量恢復(fù)正常。礦井在生產(chǎn)過程中除了注意已揭露斷層陷落柱、廢棄井巷等導(dǎo)水構(gòu)造，還要加強(qiáng)對隱伏構(gòu)造的研究，一定要執(zhí)行經(jīng)審批的探放水措施，預(yù)防水害事故的發(fā)生。礦井涌水量從以往經(jīng)驗(yàn)看，本區(qū)的枯水期在每年的12月到來年2月，平水期在每年3月至5月、11月至12月。豐水期在每年的6月至10月,從現(xiàn)有收集的數(shù)據(jù)看平水期涌水量為146m3/d,豐水期涌水量為433m3/d,但礦井涌水量的增加一般滯后豐水期12個月。五、瓦斯、煤塵及煤的自燃2010年4月山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心編制了《山西榆次北山興安煤