【正文】 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 地理位置 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。 自然地理概況 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，標(biāo)高為 ，最低點(diǎn)為王樓村，標(biāo)高為 ，相對(duì)高差 。 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％，年降雨量 ～ ，一般 600～800mm；年平均氣溫 ℃，七月份最熱，歷年最高氣溫高達(dá) ℃；元月份最冷，歷年最低氣溫 ℃、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。 區(qū)域經(jīng)濟(jì)概況 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。 煤田開發(fā)簡(jiǎn)史 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(jiǎn)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。，煤厚 — 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。 水源和電源 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(chǎng)為雙回路供電，分別引自嵩楓 35kV 變電站和大冶 35kV 變電站，供電距離分別為 和 。 井田地 質(zhì)特征 地層 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，厚度大于 。 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，厚度為 ，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，厚 。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)r 4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，厚度為 ～ ，平均 。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。本段厚度為 。 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（ L L6）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；本段厚度為 。 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)r 3 層（ L L L9），石灰?guī)r具方解石脈和少量黃鐵礦結(jié)核。其中 L7燧石灰?guī)r厚度為 ，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。本段厚度為 。 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，總厚度 。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。厚 ，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。本區(qū)地層僅保留 。 二 1煤層段：自 L9石灰?guī)r頂界至大占砂巖底界，厚 。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～ ，平均 ，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(zhǎng)石石英砂巖，中粒長(zhǎng)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～ ，平均 。 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，厚 。 六煤段厚 ～ ，平均厚 ， ⑵、上統(tǒng)（ P2） 下自田家溝砂巖（ St）底界，上至金斗山砂巖底界，厚 ，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。厚 ， 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。總厚 。 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。厚度大于 ，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～ ，平均 。 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。 地質(zhì)構(gòu)造 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(jiǎn)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?jī)H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?？傊摂鄬釉趨^(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)。總之該斷層在淺部有控制，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。滑面之上普遍有一層斷層角礫巖，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。在本區(qū)內(nèi)的斷層帶厚度為 — ，平均為 。 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。 滑動(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 1440 1460 14602 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，如 14501 孔煤厚 。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