【正文】 、東、南三面被低山包圍， 頗有山前扇狀地景觀。井田 北部地面標高 +(較高 ) ，南部 地面標高為 +(較低 )，地面坡度為 3％荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 10 頁 共 108 頁 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，地勢逐漸增高。在井田北約 7公里為由震旦紀灰?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)地勢平坦。 唐山屬半大陸性地區(qū)氣候，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒凜烈，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，荊各莊礦綜合運用各種物探方法對井下各個異常區(qū)進行驗證解釋和推斷，提前進行預(yù)測預(yù)報，確保了礦井的安全生產(chǎn)，并取得了良好的經(jīng)濟效益。 （ 2）鉆探 1998 年以來新增地面鉆孔有 2個，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 水文長期觀 測孔兼地質(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 水文長期觀 測孔兼地質(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 兩個鉆孔質(zhì)量均達到標準要求。沖積層采用無芯鉆進，基巖層全部取芯，取芯質(zhì)量較好，達到且超過設(shè)計要求，累積取芯段長度 m，累積采長 m，采取率 %～ %，平均采取率 %。每個孔的注水段清孔后都進行了注水前靜止水位觀測和三次水位抬高的注水試驗及注水后的恢復(fù)水位觀華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 11 頁 共 108 頁 測。封孔質(zhì)量可靠，取 樣驗證合格，達到封閉鉆孔質(zhì)量要求。此外，為保證鉆孔的直度，鉆進過程中除使用加重鉆具操作給壓適當外，每個孔都進行了兩次電測井斜工作，每個孔的孔斜都達到了煤田鉆孔孔斜特級孔標準。 （ 3）地質(zhì)測量 荊各莊礦測量平面坐標系統(tǒng)為 1954 年北京坐標系統(tǒng)，采用特殊投影帶，其中央子午線為東經(jīng) 118176。 30′。為防止橫坐標出現(xiàn)負值，則橫坐標加 500 km。 井田首級控制為 1977 年由陜西設(shè)計院布設(shè)和施測的三等中心多邊形網(wǎng)，四等插點加密。 1981 年在此基礎(chǔ)上又布置施測了 5小三角網(wǎng)。 1992 年測設(shè)了工業(yè)廣場 5級控制導(dǎo)線。由于受 采煤塌陷影響和人為破壞，原有控制點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設(shè)了三個 GPS 四等點。 1998 年 5月又在礦區(qū)外圍布設(shè)施測了 7個 GPS四等控制點，各控制點均為混凝土灌制。其中辦公樓點為原 5小三角點，三角點的高程均系 1956 年黃海高程系統(tǒng)，采用幾何測量的方法，按四等水準測定。 1969 年～ 1973 年先后施測了礦區(qū) 1:2020 地形圖及工業(yè)廣場平面圖， 1983～ 1984年重測了井田范圍內(nèi) 1:2020 地形圖 40 km2。工業(yè)廣場 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 年又由中煤航測遙感局航測隊對礦區(qū)內(nèi)40 km2范圍進行了航測。 通過 1978 年兩井定向?qū)⒌孛嫫矫孀鴺讼到y(tǒng)傳遞到井下，并在 1985 年在井下進行了陀螺定向，采用長鋼絲法導(dǎo)入標高，將地面高程系統(tǒng)傳遞到井下。因此，我礦井上下采用國家統(tǒng)一坐標系統(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，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，時有鉆具陷落荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 12 頁 共 108 頁 發(fā)生。含水性甚強，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)三個沉積旋回，即：Ⅰ Ⅰ Ⅰ 3，形成一個漸進的相序。本組中含三層薄層石灰?guī)r，均含有豐富海相 動物化石，由下而上簡稱為 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，時而接近鈣質(zhì)粘土巖。特點是含灰白色 的動物介殼，富集成層，與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細帶狀，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)計一般部分 第 13 頁 共 108 頁 個煤層即： 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，局部達到可采。本組比較突出的特點是出現(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，而每次海進的幅度都比較小。該階段沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，是成煤的最好時期。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 第 14 頁 共 108 頁 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周期： 下部砂巖段：以粗粒和中粒砂巖為主，間夾薄層細砂巖、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、暗紫等雜色中細砂巖、粉砂巖、薄層礫巖及薄層粘土巖互層。以中細砂巖為主， 成分主要是石英，其次為長石，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)計一般部分 第 15 頁 共 108 頁 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 第 16 頁 共 108 頁 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，從北到南由簡單～復(fù)雜間隔分布，因此在布置采掌時，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， 即 F1,F2 斷層，見表 ： 表 主要斷層特征表 斷層編號 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)理密度要遠遠大于巖層。在所觀測到的節(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，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。 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沖積層，下伏 客斯特溶洞發(fā)育的奧陶紀石巖和煤系地層中的含水層。 其中三個主要含水層為奧陶紀石灰?guī)r裂隙溶洞含水