【正文】 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征鄭州市慧祥煤業(yè)有限公司位于河南省登封市東南17km處，行政區(qū)劃隸屬登封市大冶鎮(zhèn)管轄，其地理坐標(biāo)為：地理坐標(biāo)；東經(jīng)113176。12′25″—113176。15′03″，北緯34176。27′40″—34176。29′09″。本礦區(qū)北部有鄭（州）～登（封）公路（豫04線）穿過，該公路在景店有鄉(xiāng)間公路通過礦區(qū)，經(jīng)大冶鎮(zhèn)在郜城鎮(zhèn)與許（昌）～洛（陽）公路相接。另外，途徑大冶鎮(zhèn)的登（封）～尉（氏）地方鐵路和新（鄭）～汝（州）鐵路可與京廣線和焦枝線相連。區(qū)內(nèi)公路均為柏油公路，交通較為便利。交通位置圖見圖111。礦區(qū)的氣候條件：年平均溫度、最高和最低溫度，結(jié)凍期和凍土深度，年平均降雨量和最大降雨量，主導(dǎo)風(fēng)向和最大風(fēng)速。本區(qū)為低山丘陵地貌，北中部高，南部低，山嶺多為抗風(fēng)化力弱的砂巖與泥巖。本區(qū)最高點(diǎn)為馬鳴寺，最低點(diǎn)為王樓村。本區(qū)屬淮河流域潁河水系。區(qū)內(nèi)無常年性地表水體，僅有一些山間沖溝，雨季有短暫水流。大氣降水以地表徑流的形式自北向南、由西向東匯入雙咱河。本區(qū)屬大陸性半干旱氣候。夏秋季節(jié)炎熱多雨，冬春季節(jié)寒冷干旱，據(jù)登封市氣象站近五十年的資料顯示，本區(qū)降水多集中在七、八、九月，約占全年降雨量的65％，～，一般600～800mm；℃，七月份最熱，℃；元月份最冷，℃、最大凍土深度20cm。春夏秋三季以東北風(fēng)、東風(fēng)為主，冬季以西北風(fēng)為主，冬、春季風(fēng)力較大，最大風(fēng)速可達(dá)20m／s。 地震：根據(jù)河南省地質(zhì)局資料，本區(qū)近期未發(fā)生過大的破壞性地震，僅明清年間發(fā)生過兩次地震，烈度不清，1974—1975年有兩次二級(jí)以上地震，烈度5—6級(jí)。本區(qū)地震烈度為Ⅵ度。本區(qū)經(jīng)濟(jì)主要以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)也較為發(fā)達(dá)，主要有煤炭、水泥、化肥和機(jī)械等，本區(qū)盛產(chǎn)水泥、白灰、磚、料石等建筑材料，建筑材料能夠就地供給。區(qū)內(nèi)村莊有瓦窯溝、楊家門、李家門、景店寨、甄家溝、景家莊、趙家莊、太崗等10余個(gè)自然村，人口約3000人，人力資源相對(duì)較豐富。故區(qū)內(nèi)煤礦分布及其他工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，可供礦井建設(shè)和生產(chǎn)用的原料和建筑材料的供應(yīng)情況，礦區(qū)的電力供應(yīng)來源。井田內(nèi)無生產(chǎn)礦井及小窯，僅在其南部、東南部有向陽煤礦，為大冶鎮(zhèn)鎮(zhèn)辦煤礦，現(xiàn)簡述如下：位于本區(qū)南部2km處，1984年4月建礦，開采二1煤層，生產(chǎn)能力21萬t/a，煤層傾向北西，傾角16—17176。，—10m，一般厚5m，變化較大，礦井水主要為頂板砂巖水，水量54t/h，屬高沼礦井。水源：井田內(nèi)寒武系灰?guī)r含水層水量豐富，可作為礦井生活用水和生產(chǎn)用水的水源。電源：礦井新工業(yè)廣場為雙回路供電，分別引自嵩楓35kV變電站和大冶35kV變電站。 本區(qū)為基巖半裸露區(qū)，地層出露不全，出露地層主要為二疊系、三疊系地層。據(jù)斷層揭露的地層有奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m），石炭系上統(tǒng)本溪組（C3b）與太原組（C3t）；二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、下石盒子組（P1x）、上統(tǒng)上石盒子組（P2s）和石千峰組（P2sh）以及三疊系圈門組（T1q）和第三系、第四系地層。其中，二疊系地層因滑動(dòng)構(gòu)造影響大部分被鏟失掉，僅殘存山西組下部部分地層。奧陶系（O）本區(qū)只存在奧陶系中統(tǒng)——馬家溝組（O2m）。礦區(qū)南部小范圍出露。巖性為淺灰～深灰色石灰?guī)r及角礫狀石灰?guī)r，與下伏寒武系上統(tǒng)地層呈平行不整合接觸。石炭系（C）本區(qū)缺失下統(tǒng)，發(fā)育上統(tǒng)本溪組（C2b）和太原組（C2t）。⑴、本溪組（C2b）在南部區(qū)外有零星出露，巖性為淺灰～深灰色鋁土巖、鋁土質(zhì)泥巖。該層鋁土質(zhì)泥巖是對(duì)比一1煤層的主要標(biāo)志層。本組為瀉湖～海灣相沉積，與下伏奧陶系馬家溝組地層為平行不整合接觸。⑵、太原組（C2t）為本區(qū)主要含煤地層之一，由灰、深灰色中～厚層石灰?guī)r、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖和煤層組成。共含煤7層，僅底部的一1煤層為大部可采煤層，其它煤層均不可采。依據(jù)其巖性組合和沉積特性可分為三段。①、下部灰?guī)r段自太原組底界值L4石灰?guī)r頂界，主要由灰～深灰色石灰?guī)r、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成，含石灰?guī)r4層（L1～L4），常合并為1～2層，中夾泥巖或砂質(zhì)泥巖薄層。其中L1灰?guī)r特性明顯，為本區(qū)一良好標(biāo)志層，局部與L2灰?guī)r合并，～。本段含煤4層（一一一一4），其中一1煤層為大部可采煤層，其它煤層不可采。②、中段碎屑巖段自L4石灰?guī)r段頂界至L7石灰?guī)r底界，由深灰色中細(xì)粒砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，夾薄層石灰?guī)r（LL6）及薄煤層（一一6），煤層均不可采，胡石砂巖為區(qū)內(nèi)輔助標(biāo)志層；。③、上部石灰?guī)r段自L7石灰?guī)r底至L9石灰?guī)r頂界面，以深灰～灰色石灰?guī)r為主，夾深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖和煤層。該段含石灰?guī)r3層（LLL9），石灰?guī)r具方解石脈和少量黃鐵礦結(jié)核。，發(fā)育穩(wěn)定，特征明顯，為本區(qū)主要標(biāo)志層之一；L9灰?guī)r不穩(wěn)定，常變相為菱鐵質(zhì)泥巖，為太原組與山西組分界標(biāo)志層。含煤2層，均不可采。二疊系（P）二疊系為本區(qū)的主要含煤巖系，上部為非含煤地層，中下部為煤系地層。該系地層分為上、下兩統(tǒng)。本區(qū)僅保留二疊系下統(tǒng)的山西組下部、下石盒子組上部地層，二疊系上統(tǒng)上石盒子組及石千峰組、山西組中上部、下石盒子組下部均被滑動(dòng)構(gòu)造斷失。二疊系與下伏石炭系地層為整合接觸。自下而上為：⑴、下統(tǒng)（P1）下自二1煤層底板砂巖底界，上至田家溝砂巖（St）底界，劃分為山西組、下石盒子組，由于受滑動(dòng)構(gòu)造鏟失僅保留二、五、六三個(gè)煤段。與下伏太原組地層整合接觸。①、山西組（P1s）——二煤段自L9石灰?guī)r頂至砂鍋窯砂巖底，為一套灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及中粒砂巖為主組成的含煤地層，即二煤段。，與下伏太原組為整合接觸。根據(jù)其巖性組合特征可分為四段。本區(qū)僅保留下部二1煤層段和大占砂巖段部分地層，上部地層均被滑動(dòng)構(gòu)造斷失。含煤一層——二1煤層，為本區(qū)主要勘查對(duì)象。二1煤層段：自L9石灰?guī)r頂界至大占砂巖底界。下部巖性為灰、深灰色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖、粉砂巖夾薄層狀、條帶狀泥巖、砂質(zhì)泥巖，呈互層狀產(chǎn)出，具波狀、透鏡狀及脈狀層理，含植物根化石，常變相為砂質(zhì)泥巖。中部為二1煤層，厚0～，為黑色粉狀、碎粒狀，局部含一層夾矸。全區(qū)大部可采，局部被滑動(dòng)構(gòu)造鏟失無煤。上部為泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，偶夾薄煤層（二12煤層），富含植物化石。大占砂巖段：本段自大占砂巖（Sd）底至香炭砂巖（Sx）底。因滑動(dòng)構(gòu)造鏟失本區(qū)僅保留部分中粒長石石英砂巖，中粒長石石英砂巖呈灰色，泥、硅質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理，層位穩(wěn)定，俗稱大占砂巖（Sd），為二1煤層間接或直接頂板，屬主要標(biāo)志層之一，厚0～。②、下石盒子組（P1x）下自砂鍋窯砂巖（SS）底界，上至田家溝砂巖（St）底界。按其煤層巖組合規(guī)律，自下而上分為三、四、五、六四個(gè)煤段，本區(qū)僅保有六煤段及五煤段的局部地層。五煤段巖性為灰、棕紅色砂質(zhì)泥巖，夾細(xì)～中粒砂巖薄層?！?，⑵、上統(tǒng)（P2）下自田家溝砂巖（St）底界，上至金斗山砂巖底界，劃分為上石盒子組和石千峰組。①、上石盒子組（P2s）下自田家溝砂巖底界，上至平頂山砂巖底界。，分為七、八、九三個(gè)煤段，與下伏下石盒子組地層呈整合接觸。②、石千峰組（P2sh）系指平頂山砂巖底界至金斗山砂巖底界間的一套非含煤地層，分為上、下兩段。三疊系（T）區(qū)內(nèi)僅存有三疊系下統(tǒng)圈門組（T1q）下部的金斗山砂巖段。金斗山砂巖在本區(qū)北部的山頭出露較多，地貌上形成山脊。巖性主要為紫紅色厚層狀中粒石英砂巖，該組巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，抗風(fēng)化剝蝕能力強(qiáng)，形成獨(dú)特的陡峻山嶺地貌。，為特征突出，巖性單一的良好標(biāo)志層。第四系（Q）以黃土層、礫石層為主，局部為黃土夾礫石，松散，透水性強(qiáng)。厚度0～。井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動(dòng)。如斷層、褶曲和錯(cuò)動(dòng)等，其分布情況。巖漿侵入活動(dòng)和巖溶塌陷現(xiàn)象及其對(duì)煤層的影響。本區(qū)位于昆侖—秦嶺緯向構(gòu)造帶北支東段，處于新華夏第二沉降帶與第三沉降帶交錯(cuò)部位，具體為夾持于嵩山和箕山兩背斜之間的向斜構(gòu)造即穎陽—蘆店向斜南翼東段，地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)主要表現(xiàn)為蘆店滑動(dòng)構(gòu)造上部系統(tǒng)覆蓋下的一個(gè)單斜構(gòu)造，地層走向NE50—60176。，傾向NW，傾角14—22176。；地層產(chǎn)狀沿走向和傾向均有一定的變化，區(qū)內(nèi)還發(fā)育有NW、NE和近EW向三組斷裂，現(xiàn)簡述如下：㈠、褶曲本區(qū)發(fā)育的主要褶曲是鳳凰嶺背斜，軸部位于礦區(qū)中部的柿樹林～趙家溝一線，軸向NE～SW，該背斜為一不對(duì)稱背斜，軸部出露地層為石千峰組上段中部地層，兩翼出露地層為石千峰組上段上部和三疊系金斗山砂巖，西北翼地層傾角4～11176。，東南翼傾角16～27176。㈡、斷裂大路南正斷層（蘆F13）位于祖師廟－吳家門一帶，是本區(qū)的南部邊界斷層。144線以西隱伏于滑體下，以東出露于地表。其走向N80176。E，傾向NW，傾角38—65176。，斷距西小東大，60—120m。該斷層在本區(qū)西部僅有14001一孔穿過，對(duì)接關(guān)系為上盤山西組底部與下盤太原組L1灰?guī)r接觸，斷失地層60m。通過作圖分析該斷層在143和144兩剖面線之間可能存在一條NW走向并夾持于蘆F13和蘆F14斷層之間的蘆F13支斷層，斷距約50m。總之該斷層在區(qū)內(nèi)無鉆孔揭露，控制程度較差。小溝正斷層（蘆10）位于小溝村東，是本區(qū)的東部邊界斷層，也為一滑體下隱伏斷層。其走向N40176。W，傾向NE，傾角60176。，斷距150—180m。在南部露頭附近斷層兩側(cè)O2m與∈地層不連續(xù)。小溝補(bǔ)W2孔二1煤層斷失，W4與補(bǔ)2孔煤層底板等高線不連續(xù)?？傊摂鄬釉跍\部有控制，深部有一定擺動(dòng)。祖師廟逆斷層（蘆F14）位于西郝家門—王樓—礦—線，為—逆斷層，也為一滑體下隱伏斷層。其走向近東西，傾西北，傾角38—60176。區(qū)內(nèi)有兩鉆孔穿過，14301孔—1煤層重復(fù)，斷距60—100m，14401孔太原組地層重復(fù)100余米，該斷層控制較好。趙家門逆斷層（蘆F15）位于劉子溝—馬鳴寺—柿樹林—王家門一線，為一逆斷層，也為一滑體下隱伏斷層。其走向N70176。E，傾角28—41176。，斷距10—50m。該斷層僅有14201孔控制，斷距10m。剖面顯示其斷距在14402孔處最大，約50m，并伴生一條同向蘆F16小型逆斷層。該斷層在145線處斷距又變小，以至尖滅。由于該斷層上盤逆沖，使得二1煤層被滑動(dòng)構(gòu)造鏟失，形成一條細(xì)條帶狀無煤帶。㈣、滑動(dòng)構(gòu)造（蘆F1）按構(gòu)造層次劃分為淺層構(gòu)造。一般沿二1煤頂部由南部淺部向北部深部滑動(dòng)。井田內(nèi)現(xiàn)已有11個(gè)鉆孔穿見該斷層，缺失地層350—750m。其垂向結(jié)構(gòu)自下而上可分為下盤、主滑面和上盤三部分。下盤：即前已述及的單斜及隱伏斷裂構(gòu)造，主要由P1S、C3t、C3b、O2m、∈及其它變質(zhì)基底組成。本次勘探的主要對(duì)象二1煤層即賦存于內(nèi)。主滑面地表露頭位于祖師廟—吳家門—馱窯一線，走向N60176。E，傾向NW，傾角1540176。，斷距淺部大深部小。主滑面基本沿二1煤層附近延伸，但有一定的波狀起伏?；嬷掀毡橛幸粚訑鄬咏堑[巖，主要是由上、下盤間摩擦揉搓破碎的巖石構(gòu)成，還見有斷層泥、碎裂巖等?！?。上盤：又稱滑體，主要由三疊系下統(tǒng)圈門組、二疊系上統(tǒng)石千峰組及石盒子組組成，總體為一軸向NE—SW的鳳凰嶺背斜，是由滑動(dòng)構(gòu)造引起的反卷背斜。該背斜為一不對(duì)稱背斜，西北翼地層傾角4—11176。，南翼傾角16—27176。，背斜軸部出露石千峰組地層，兩翼出露三疊系金斗山砂巖。另外滑體內(nèi)還發(fā)育有兩條走向正斷層，落差5—40m?；瑒?dòng)構(gòu)造對(duì)煤層的影響由于滑動(dòng)構(gòu)造沿著二1煤層附近延伸，且波狀起伏，當(dāng)滑面上翹或下盤下凹時(shí)，就保存了二1煤層及其上覆地層；當(dāng)滑面下切或下盤上隆時(shí)，就鏟薄、鏟失煤層，造成無煤帶，如1440146014602三孔。一方面，由于滑面下切造成二1煤被鏟失，另一方面，局部區(qū)段受滑動(dòng)構(gòu)造的揉搓與擠壓，煤層厚度增大，出現(xiàn)厚煤層。因此，滑動(dòng)構(gòu)造是影響本區(qū)煤厚變化的主導(dǎo)因素。另外，由于滑動(dòng)構(gòu)造影響，使滑面附近地層傾角局部增大，如14303孔。斷層和滑動(dòng)構(gòu)造詳見斷層一覽表表121。㈣、巖漿巖本區(qū)未見巖漿活動(dòng)及巖漿巖。斷層一覽表表121編號(hào)斷層名稱斷層位置斷層性質(zhì)斷層產(chǎn)狀斷距(m)走向長(km)走向傾向傾角(度)蘆F1蘆店滑動(dòng)構(gòu)造井田東部中部正N60176。ENW1540380~750＞30蘆F10小溝斷層井田東部邊界正N40176。WNE6020~404蘆F13大路南斷層井田南部正N80176。ENW386560~12012蘆F14祖師廟斷層井田南部逆EWN386060~1005蘆F15趙家門斷層井田中部逆N70176。ENW284110~60含水層及隔水層根據(jù)地層時(shí)代、巖性及其含水透水特征，本區(qū)共劃分為5個(gè)含水層組和3個(gè)主要隔水層段。⑴、寒武——奧陶系灰?guī)r含水層主要是指寒武系上統(tǒng)鳳山組和奧陶系中統(tǒng)馬家溝組地層，巖性主要由白云質(zhì)灰?guī)r和角礫狀石灰?guī)r組成。據(jù)區(qū)域資料，一般10～30m。巖性為灰色厚層狀角礫灰?guī)r，巖溶裂隙較發(fā)育，富水性和導(dǎo)水性較強(qiáng)，但含水不均勻，為基巖巖溶裂隙承壓含水層，單位涌水量q＝／sm，～／L。該含水層距二1煤層底約80m，為二1煤層底板間接充水強(qiáng)含水層。⑵、太原組下段灰?guī)r含水層一般由L1～L4石灰?guī)r組成，其中L1和L4石灰?guī)r相對(duì)穩(wěn)定，分布連續(xù)，含巖溶裂隙承壓水，含水不均，富水性、導(dǎo)水性較強(qiáng)。鉆孔揭露厚度18～20m。據(jù)區(qū)域鉆孔抽、放水資料，～，單位涌水量q＝～／sm，滲透系數(shù)K＝～／d。該含水層直接壓一1煤層，為一1煤層頂板直接充水含水層，距二1煤層一般40～60m，為二1煤層底板間接充水含水層。⑶、太原組上段灰?guī)r含水層由L6～L8三層石灰?guī)r組成，其中以LL8兩層較發(fā)育。巖性為深灰色含生物屑泥晶灰?guī)r，含燧石團(tuán)塊，具裂隙和溶蝕現(xiàn)象，含巖溶裂隙承壓水，含水不均，富水性、導(dǎo)水性較強(qiáng)。鉆孔揭露厚7～，據(jù)本區(qū)井檢孔抽