【正文】 、東、南三面被低山包圍， 頗有山前扇狀地景觀。井田 北部地面標(biāo)高 +(較高 ) ，南部 地面標(biāo)高為 +(較低 )，地面坡度為 3％荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 108 頁(yè) 4％，傾向陡河。從東往西有巍山（＋ 290m）、鳳山（＋ 180m）、小梁山（＋ 100m）和菀豆山（＋ 38m），由菀豆山向西南傾沒于平原之下。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢(shì)逐漸增高。在井田北約 7公里為由震旦紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青龍山一帶相匯合。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致，井田內(nèi)地勢(shì)平坦。 唐山屬半大陸性地區(qū)氣候，夏季炎熱多雨，冬季嚴(yán)寒凜烈，氣溫變化較大。 井 田地質(zhì)特征 井田勘探程度 （ 1）物探 自 1998 年以來，荊各莊礦綜合運(yùn)用各種物探方法對(duì)井下各個(gè)異常區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證解釋和推斷，提前進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，確保了礦井的安全生產(chǎn)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2）鉆探 1998 年以來新增地面鉆孔有 2個(gè)，表 。 表 荊各莊礦 1998年以來新增地面鉆孔表 鉆孔名稱 鉆孔性質(zhì) 開孔日期 終孔日期 終孔層位 終孔深度（ m） 鉆孔位置 荊 50 水文長(zhǎng)期觀 測(cè)孔兼地質(zhì) .14 .15 8煤直接頂 劉官屯村西北，玉豐洗煤廠西南 側(cè)墻外13 m 荊 60 水文長(zhǎng)期觀 測(cè)孔兼地質(zhì) .01 .06 11煤底板 東新莊村東，距村東墻外 15 m 19992020 年間所完成的荊 50 和荊 60 兩個(gè)鉆孔質(zhì)量均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。沖積層采用無芯鉆進(jìn)，基巖層全部取芯，取芯質(zhì)量較好，達(dá)到且超過設(shè)計(jì)要求，累積取芯段長(zhǎng)度 m，累積采長(zhǎng) m，采取率 %～ %，平均采取率 %。每個(gè)孔的注水段清孔后都進(jìn)行了注水前靜止水位觀測(cè)和三次水位抬高的注水試驗(yàn)及注水后的恢復(fù)水位觀華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)一般部分 第 11 頁(yè) 共 108 頁(yè) 測(cè)。封孔質(zhì)量可靠，取 樣驗(yàn)證合格，達(dá)到封閉鉆孔質(zhì)量要求。此外，為保證鉆孔的直度，鉆進(jìn)過程中除使用加重鉆具操作給壓適當(dāng)外，每個(gè)孔都進(jìn)行了兩次電測(cè)井斜工作，每個(gè)孔的孔斜都達(dá)到了煤田鉆孔孔斜特級(jí)孔標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3）地質(zhì)測(cè)量 荊各莊礦測(cè)量平面坐標(biāo)系統(tǒng)為 1954 年北京坐標(biāo)系統(tǒng)，采用特殊投影帶，其中央子午線為東經(jīng) 118176。 30′。為防止橫坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，則橫坐標(biāo)加 500 km。 井田首級(jí)控制為 1977 年由陜西設(shè)計(jì)院布設(shè)和施測(cè)的三等中心多邊形網(wǎng)，四等插點(diǎn)加密。 1981 年在此基礎(chǔ)上又布置施測(cè)了 5小三角網(wǎng)。 1992 年測(cè)設(shè)了工業(yè)廣場(chǎng) 5級(jí)控制導(dǎo)線。由于受 采煤塌陷影響和人為破壞，原有控制點(diǎn)已不能滿足礦山井上下生產(chǎn)的需要。1995 年由煤科總院唐山分院測(cè)設(shè)了三個(gè) GPS 四等點(diǎn)。 1998 年 5月又在礦區(qū)外圍布設(shè)施測(cè)了 7個(gè) GPS四等控制點(diǎn)，各控制點(diǎn)均為混凝土灌制。其中辦公樓點(diǎn)為原 5小三角點(diǎn)，三角點(diǎn)的高程均系 1956 年黃海高程系統(tǒng)，采用幾何測(cè)量的方法，按四等水準(zhǔn)測(cè)定。 1969 年～ 1973 年先后施測(cè)了礦區(qū) 1:2020 地形圖及工業(yè)廣場(chǎng)平面圖， 1983～ 1984年重測(cè)了井田范圍內(nèi) 1:2020 地形圖 40 km2。工業(yè)廣場(chǎng) 1:500 平面圖 11 幅，至今已逐年填繪至 14 幅。由于地形 地物的變化很大， 1992 年又由中煤航測(cè)遙感局航測(cè)隊(duì)對(duì)礦區(qū)內(nèi)40 km2范圍進(jìn)行了航測(cè)。 通過 1978 年兩井定向?qū)⒌孛嫫矫孀鴺?biāo)系統(tǒng)傳遞到井下，并在 1985 年在井下進(jìn)行了陀螺定向，采用長(zhǎng)鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高，將地面高程系統(tǒng)傳遞到井下。因此，我礦井上下采用國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)及高程系統(tǒng)。 煤系地質(zhì)特征 荊各莊井田 含煤地層為 石炭系上統(tǒng)和二 疊 系下統(tǒng)，基底為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r， 含煤 地層特征與開平煤田其它井田基本相同 ，本階段所揭露的地層有變化的地段主要在 9煤以上至 6煤及 122 煤以下至 15煤，其層間距及巖性不同，含 煤地層由老到新簡(jiǎn)述如下： （ 1）奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（ O2） 本組為巖性單一、質(zhì)純的碳酸鹽巖相沉積，以厚層狀灰褐色 淡玫瑰色的豹皮狀灰?guī)r為主，夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。后種巖石多賦存于本組地層上部。根據(jù)巖芯觀察，其頂部大約 50 m 以上部分屬古風(fēng)化帶，最頂部 20 m 風(fēng)化程度甚強(qiáng)，常呈土黃色，向下漸弱，巖石呈黃灰斑狀雜色。在風(fēng)化殼中，溶孔溶洞發(fā)育，部分層段呈蜂窩狀，時(shí)有鉆具陷落荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 108 頁(yè) 發(fā)生。含水性甚強(qiáng)，裂隙及孔洞內(nèi)有淺灰 淺黃色鋁土巖充填物，這是鑒定古風(fēng)化殼的重要證據(jù)。 （ 2）石炭系（ C） 下界為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r頂面， 兩者為平行不整合接觸。上界為 11 煤頂板含海相動(dòng)物化石之泥巖頂面。該層與上覆的二疊系呈整合接觸。本組一般厚度為 210 m。 ①石炭系中統(tǒng) —— 唐山組（ C2） 直接覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上，上至 K3 唐山灰?guī)r頂界面，一般厚度 75 m。本統(tǒng)以粘土巖和粉砂巖為主，各種巖石大致百分比如下：粘土巖占 %，粉砂巖占 %，砂巖占 %，石灰?guī)r占 %。本組巖相變化是由濱海湖泊相碎屑沉積過渡為海相灰?guī)r沉積，交替出現(xiàn)三個(gè)沉積旋回，即：Ⅰ Ⅰ Ⅰ 3，形成一個(gè)漸進(jìn)的相序。本組中含三層薄層石灰?guī)r，均含有豐富海相 動(dòng)物化石，由下而上簡(jiǎn)稱為 K K K3 石灰?guī)r。第一層灰?guī)r K1 出現(xiàn)在距奧陶灰?guī)r頂界面大約 38 m 處，第二層石灰?guī)r K2 出現(xiàn)在 K1 之上12 m 處，第三層石灰?guī)r K3出現(xiàn)在 K2之上大約 25 m 處，稱之為唐山灰?guī)r，該層灰?guī)r呈淺灰褐色，中厚層狀，質(zhì)純，厚 m 左右，厚度大，層位穩(wěn)定，含有大量的蜓科和珊瑚化石，易于同其它巖石相區(qū)別。 ②石炭系上統(tǒng)（ C3） 分上下兩組，下組稱開平組 C31 ，上組稱趙各莊組 C32 。上組是荊各莊礦井田重要的含煤地層，本統(tǒng)一般厚度為 135 m。 開平組 C31： 下限為唐山灰?guī)r K3 頂板，呈整 合接觸，上限為趙各莊灰?guī)r K6 之頂板，亦是整合接觸。本組一般厚度 m，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，各種巖石所占的百分比為：粘土巖 %，粉砂巖類占 %，砂巖類占 %，石灰?guī)r占 %。巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。包含Ｉ Ｉ Ｉ 6 三個(gè)較大的旋回，每一旋回都是由海相石灰?guī)r起經(jīng)過渡相沉積，又覆為海相沉積。 本組內(nèi)賦存三層石灰?guī)r，由下而上命名為 K K K6，其中 K5 石灰?guī)r為深灰色泥質(zhì)生物碎屑巖，時(shí)而接近鈣質(zhì)粘土巖。特點(diǎn)是含灰白色 的動(dòng)物介殼，富集成層，與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細(xì)帶狀，形成明顯的水平層理和水平波狀層理，極易區(qū)別于其它石灰?guī)r。厚度薄但比較穩(wěn)定，一般為 ～ m，平均 m。在 K5 石灰?guī)r底板，賦存三華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)一般部分 第 13 頁(yè) 共 108 頁(yè) 個(gè)煤層即： 14 煤一般厚度為 ～ m，平均 m； 15 煤甲一般厚度為 ～ m； 15煤乙一般厚度為 ～ m，平均 m，局部達(dá)到可采。本組比較突出的特點(diǎn)是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列。 趙各莊組 C32： 下限為趙各莊灰?guī)r K6頂板，上限為 11 煤頂板泥巖之頂界面。 一般厚度為 60 m，本組為重要的含煤地層。 本組以粉砂巖為主，其次為砂巖，各種巖石所占百分比如下：粉砂巖類 %，砂巖類 %，煤層 %，粘土巖 %。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相交替沉積，同時(shí)在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。 自沉積趙各莊灰?guī)r K6之后，海水大規(guī)模后退，而每次海進(jìn)的幅度都比較小。該階段沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，是成煤的最好時(shí)期。本組含煤層 5層，即： 121/2煤、 122煤、121 煤、 121 煤上煤線、 11 煤。但都為不可采煤層。 （ 3）二疊系下統(tǒng) P1 下界為 11 煤頂 板之泥巖頂面，為整合接觸。上界為 A層礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕掉。本統(tǒng)一般厚度為 m，分上下兩組，上組稱唐家莊組，下組稱大苗莊組，其中大苗莊組是重要的含煤地層。 ①大苗莊組 P11 上限為 5煤頂板的中粗粒砂巖底界面，此層位受古河流沖刷，沖蝕的下切深度并不相同，在井田西部不僅 5煤受剝蝕， 8煤、均受不同程度的影響。下限為 11煤頂板粘土巖之頂界面。本組一般厚度為 m，最小厚度為 65 m（灣水 2）。 本組以粉砂巖和砂巖為主，粘土巖也較多，巖石大致百分比為：粉砂巖類占 %，砂巖類占 %，粘土巖類占 %，煤占 %。巖相組合主要是瀉湖海灣相、三角洲相及泥炭沼澤相沉積。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。 本組含煤 6層即： 10 煤，其中可采煤層一層即 9 煤，是荊各莊礦的主采煤層，其它 8煤、 10 煤局部可采。 ②唐家莊組 P12 下限為 5煤頂部的粗砂巖底板，與下伏大苗莊組呈不整合接觸。上限為 A層鋁土質(zhì)粘土巖之頂板。荊各莊礦井田范圍內(nèi) A層及其以上地層全部剝蝕。本組一般厚度為。 本組巖性組合主要是中、粗砂巖和粉砂巖，夾有少量的泥巖。巖相組合 是：河流沉荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 108 頁(yè) 積相和湖泊沉積相。本組大致可分三段，反映出三次較大的河流活動(dòng)周期： 下部砂巖段：以粗粒和中粒砂巖為主，間夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖或礫巖。呈灰綠色或淺灰色，顆粒成分以乳白色石英為主，約占 70%，含有燧石、云母片及藍(lán)色、紅色、綠色、紫色礦物巖屑，分選及磨圓度均較差，具水平、斜交及收斂型層理，泥質(zhì)、鈣質(zhì)及高嶺土質(zhì)孔隙膠結(jié)，含有完整的植物葉片及高特木化石。本段一般厚度為 m，是煤系上部最重要的含水地層（Ⅴ A）。 中部砂巖段：灰、綠、暗紫等雜色中細(xì)砂巖、粉砂巖、薄層礫巖及薄層粘土巖互層。以中細(xì)砂巖為主， 成分主要是石英，其次為長(zhǎng)石，少量的燧石及云母片。泥質(zhì)或高嶺土質(zhì)充填式或接觸式膠結(jié)，分選及磨圓度較好，具波狀、緩波狀、斷續(xù)波狀層理，含大量的植物葉片化石，本段也是煤系上部重要的含水層（Ⅴ B）。本段一般厚度 m。 上部砂巖段：以中粗粒砂巖為主，淺灰色，巖石成分以乳白色石英為主，約占 60%，次為肉紅色長(zhǎng)石，約占 15%，暗色燧石約占 10%，并含有少量的云母碎片，高嶺土質(zhì)充填式膠結(jié)，暗色礦物定向排列，顯現(xiàn)微斜層理，具韻律分選，含斜立的炭化植物干枝體，與下伏地層呈沖刷接觸。本段為井田第Ⅵ含水層（風(fēng)化帶），一般厚 度為 m。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)一般部分 第 15 頁(yè) 共 108 頁(yè) 圖 地質(zhì)柱狀圖 井田地質(zhì)構(gòu)造及分布 荊各莊礦井田位于開平向斜的西北側(cè)，中隔鳳山 缸窯背斜自成一盆狀向斜。南北長(zhǎng)約 ，東西寬約 8km，北端閉合，南端開放，面積約為 。 斷裂構(gòu)造和褶曲是井田內(nèi)的主要構(gòu)造形式，并由此造成含煤地層的產(chǎn)狀起伏變化、節(jié)理裂隙縱橫發(fā)育。 （ 1）主要褶曲構(gòu)造 荊各莊礦井田自身即為一個(gè)盆狀向斜，向斜軸線偏居西側(cè)，近南北延伸，中部略向西呈弧形彎曲，并向南偏東傾伏，傾伏角約 3～ 7176。向斜軸線西側(cè)地層產(chǎn)狀陡，而東側(cè)則較為舒緩，同時(shí)向 斜邊緣較之中部地層產(chǎn)狀陡。這種構(gòu)造特征直接影響了井田不同區(qū)荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 108 頁(yè) 域斷裂構(gòu)造的性質(zhì)和發(fā)育程度。 （ 2） 主要斷層 構(gòu)造 井田內(nèi)東翼及南翼以正斷層為主，軸東采區(qū)的構(gòu)造特征與東翼及南翼的構(gòu)造情況比較相似，通過分析發(fā)現(xiàn)東翼及南翼斷層大部分為 NEESE向的正斷層，少數(shù)為 NE 向的逆斷層，其斷層分布具有一定的等距性，從北到南由簡(jiǎn)單～復(fù)雜間隔分布，因此在布置采掌時(shí)，應(yīng)考慮該區(qū)域斷層的分布規(guī)律。西翼采區(qū)以逆斷層為主，走向大多為 NENEE向，同樣以斷層組的形式出現(xiàn)，大部分為雁列式的逆斷層，但斷層組之間無等距性規(guī)律。 主要斷層有三個(gè)， 即 F1,F2 斷層，見表 ： 表 主要斷層特征表 斷層編號(hào) 性質(zhì) 走向 /m 傾向 /m 傾角（176。） 落差 /m 分布位置 F1 逆 1650 NNE 40 井田西部 F2 正 1750 NEE 15 井田東 北部 F3 正 2020 NEE 53 60 井田 南東部 （ 3）節(jié)理與裂隙 節(jié)理或裂隙也是井田內(nèi)發(fā)育最廣泛的地質(zhì)構(gòu)造，按其走向大致可以分為三組，即：NWW 向、近 WE 向、近 NNE 向，由此形成了縱橫交錯(cuò)的節(jié)理發(fā)育系統(tǒng)。不同走向的節(jié)理在不同采區(qū)的發(fā)育程度有所差異，西翼采區(qū) NNW向的節(jié)理最為發(fā)育，分布密度為每米 11條， NNE 向次之，每米 5 條。在東翼采區(qū)則以 NNE 向節(jié)理為主，分布密度每米 9條， NNW向次之，分布密度每米 6 條。即使在同一采區(qū)，節(jié)理在不同的煤層、巖層中的發(fā)育程度亦有所不同，一般說來，煤層中的節(jié)理密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖層。在所觀測(cè)到的節(jié)理中，就其力學(xué)性質(zhì)而言可分為兩種，即剪節(jié)理和張節(jié)理，其中以剪節(jié)理最為常見，節(jié)理面平直光滑，偶有小的擦痕，傾角多在 45176。以上，產(chǎn)狀穩(wěn)定，沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)，多為折尾形式尖滅。而張節(jié)理節(jié)理面一般較粗糙，呈張開狀，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸也較短，節(jié)理面內(nèi)有方 解石充填，充水、導(dǎo)水性強(qiáng)。 井田水文地質(zhì) （ 1）含水層煤系地層上復(fù)飽含地下水的第四紀(jì)沖積層，下伏 客斯特溶洞發(fā)育的奧陶紀(jì)石巖和煤系地層中的含水層。 其中三個(gè)主要含水層為奧陶紀(jì)石灰?guī)r裂隙溶洞含水