【文章內容簡介】 一段（ C3t1）： K1 砂巖底－ K2 灰?guī)r底：主要由砂巖、泥巖、炭質泥巖、粉砂質 泥巖組成，上部見 15 號煤層，厚 m，平均 ， 15號煤層厚度、層位穩(wěn)定，為區(qū)域主要可采煤層， 15 號煤層之上，局部見 14號煤層， 14 號煤層厚 ，平均 。 該巖性段厚 ~，平均厚 。 二段（ C3t2）： K2 灰?guī)r底 —K4 灰?guī)r頂：主要由灰?guī)r、泥巖、粉砂質泥巖、煤層、石灰?guī)r組成，含 1 1 13 號不可采煤層。該巖性段厚~，平均厚度 。 三段（ C3t3）： K4 灰?guī)r頂 —K7 砂巖底：主要由砂巖、泥巖、砂質泥巖、煤層和灰?guī)r組成，含 9 號不可采或局部可采煤層。該巖性段厚度 ~，平均厚度 。 17 （四）、 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 主要由灰 —灰黑色含云母、白云母菱鐵礦砂質泥巖及石英細砂巖、粉砂巖、粗粒長石石英砂巖和煤層組成，為一套陸相沉積建造，本區(qū)主要含煤地層之一。含 2 號不可采煤層和 3 號可采煤層。與下伏地層整合接觸。該組厚度 ~，平均厚度 。 （五）、 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 主要為灰、灰綠色含菱鐵礦水云母粉砂質泥巖、中細粒含粘土質長石石英砂巖夾煤線組成，與下伏地層 整合接觸。該組厚度 ~，平均厚度 。 （六）、 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（ P2s） 該組地層按巖性及其組合分為一、二、三段。礦區(qū)內僅保留一段、二段下部地層，現敘述如下： 一段 （ P2s1） 自 K10 砂巖底至 K12 砂巖底。底部 K10砂巖為灰色、灰白色、黃綠色、細粒砂巖，含綠灰色泥巖、粉砂巖包裹體，底部含砂礫巖層。 厚，其上以灰、綠色、黃綠色、灰黃色的粉砂巖、細粒砂巖互層為主，夾灰綠色、黑灰色泥巖薄層。中部夾數層灰綠色、灰黃色中、細粒長石石英雜砂巖，局部夾似層狀、串珠 狀的鐵錳礦層。上部為灰紫色、紫色、灰綠色、黃綠色的細粒砂巖、粉砂巖互層。頂部夾有 23 層灰色、灰綠色中粒長石砂巖。 厚 ，平均厚 m。 二段 （ P2s2） 主要為粉砂質、細砂質泥巖、砂巖等組成。下部由一套黃綠色中厚 — 18 厚層狀含礫長石石英砂巖，厚 ，上部巖性為杏黃色、紫紅色粉砂質、細砂質泥巖、粉砂巖夾長石英砂巖組成。最大殘留厚度約 38m 左右。 （七）、 第四系中上更新統(tǒng)（ Q2+3） 為松散覆蓋層，不整合于基巖地層之上，主要為黃色、淺紅色亞粘土及亞砂土。厚 0~20m。 （八）、 第四系全新統(tǒng)（ Q4） 主要為砂、砂礫石層及人工堆積物。厚 0~5m。 二、構 造 礦區(qū) 位于太行塊隆的西緣， 晉獲褶斷帶 的東側， 區(qū)域地層總體走向北東，傾向北西 ， 礦區(qū) 內構造 總體為一向斜構造，據勘查資料及 3 號煤層采掘資料，于 礦區(qū) 的中東部見 3 個規(guī)模不大的 陷落柱 ， 3 條 斷層構造。 褶皺 （ 1）、北山村向斜 向斜位于 礦區(qū) 中部，軸向 總體 近南北，呈 ‘ S’ 形 展布 ，西翼產狀較陡，礦區(qū) 中北部 巖層傾角 局部可達 25176。 ， 礦區(qū) 中南部 巖層 較緩， 巖層傾角310176。 ，主要由鉆孔 ZK 2 ZK 4 ZK 61 控制； 向 斜 軸部及 東翼產狀較緩，巖層傾角為 5~15176。 ， 由 3 號煤層采掘巷道和鉆孔 ZK ZK 4 ZK 4 ZK 6 ZK 8 ZK 82 控制。 向斜向北、向南延出 礦區(qū) 外，區(qū)內延伸長約 4000m。 （ 2）、 溝里背斜 溝里背斜 礦區(qū) 內主要為其東翼，背斜軸走向北北東，由于受西北溝里 19 斷層影響，兩翼產狀較陡，巖層傾角為 10~24176。左右。 礦區(qū) 內延伸長 900m，軸向南北延出區(qū)外，受北山向斜及溝里背斜的共同影響，礦區(qū)西部含水層中的地下水會集中向北山向斜軸部聚集，在北山村向斜軸部形成了地下水富集區(qū)。 斷層 礦區(qū)內目 前已探明的斷層共有 3 條，即 F F F3 斷層 。 F1 斷層 ： 位于 礦區(qū) 西北部，該斷層走向近東西，傾向南，傾角 75 176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距約 5 m，延伸長約 200m； F2 斷層 ： 位于 礦區(qū)北部， 走向北西，傾向南西，傾角 70176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長約 400m； F3 斷層 ： 位于礦區(qū)北東部， 走向北西，傾向南西，傾角 70176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長約 400m。 陷落柱 在開采 3 號煤層生產過程中，揭露有 3 個大小不等的陷落柱，現將陷落柱分述 如下： X1：位于 礦區(qū) 的中東部， 呈近圓形， 長軸長 70 m，短軸長 60m； X2：位于 礦區(qū) 的中東部， 呈橢圓形， 長軸長 70 m，短軸長 50m； X3：位于 礦區(qū) 的中北部， 呈橢圓形， 長軸長 72 m，短軸長 48m； 3個陷落柱均是在開采 3號煤層時發(fā)現，柱內充填物均為大的破碎礫巖、泥巖團塊混雜物，陷落柱塌陷角 70176。左右，具有一定的導水性。 礦區(qū) 內未發(fā)現巖漿巖。 礦區(qū) 內構造復雜程度總體屬簡單型。 20 三、煤層及煤質 （一） 含煤 性 本區(qū)含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，含煤地層厚 ，煤層自上而下編號 為 1 1 115 號 等 11 層煤層 ，煤層總厚 為 ，含煤系數 %， 含可采煤層 3層， 即 15 號 煤層 ， 總厚 ， 可采 含煤系數 %。 山西組含煤地層平均厚度為 ，共含煤 1~3 層，煤層總厚度為，含煤系數為 %， 其中 3 號煤層 為全區(qū)位穩(wěn)定可采煤層 ， 也是本礦的主采煤層，煤層 厚 ~，平均 ，可采 含煤系數為 %。 太原組含煤地層平均厚度為 ，含煤 8 層，總厚 ，含煤系數 %，其 中 15 號 煤層賦煤區(qū) 穩(wěn)定可采，厚度 ~，平均厚度，可采含煤系數 %。 9 號 煤層為賦煤區(qū)穩(wěn)定 大部可采 煤層 ，厚度0~，平均厚度 。 14 號煤層屬不穩(wěn)定、零星可采煤層，其他煤層 5 、 1 13 為 不穩(wěn)定不可采煤層。 （二）、 可采煤層 3 號煤層 位于山西組下部，上距下石盒子組底砂巖（ K8） ，下距太原組K6 灰?guī)r 。 3 號煤層厚 ~，平均 ，煤層層位穩(wěn)定，結構簡單，含 0~1 層泥巖夾矸，厚 0~ m。由采用的 11 個 見煤鉆孔資料及1 個水井、 2 個見煤點資料統(tǒng)計，可采性指數 1，厚度變異系數 26%，直接頂板為灰黑色泥巖或粉砂質泥巖，老頂為砂巖；底板為砂巖或砂質泥巖 。 21 為賦煤區(qū)穩(wěn)定可采煤層。 3 號煤層為 礦區(qū) 內正在開采的煤層，投產以來該煤層采空區(qū)面積為3275322m2，動用資源量為 24943kt。未采區(qū)面積 3046612m2，資源量為23848kt，煤層最大厚度 ，最小厚度 。 9 號煤層 位于太原組中部的 K4 灰?guī)r之上，上距 3 號煤層 ，平均，下距 K4 灰?guī)r約 。 9 號煤層厚 0~，平均 m，煤層結構簡單，不含夾矸，由采用的 11 個鉆孔資料及一個水井資料統(tǒng)計，可采性指數 ，厚度變異系數 41%， 礦區(qū) 南部煤層尖滅（ ZK81）， 9 號煤層為賦煤區(qū)穩(wěn)定大部可采煤層。其直接頂板多為泥巖，少數為 K4 上灰?guī)r，底板多數為砂巖，少數為泥巖， 9 號煤層現在尚未開采。 15 號煤層 位于太原組下部的 K2 灰?guī)r之下，上距 9 號煤層 ，平均， 15 號煤層厚 ~，平均 m，含 0~3 泥巖夾矸，夾矸厚0~，結構簡單 較簡單，由采 用的 11 個鉆孔資料及一個水井資料統(tǒng)計，可采性指數 1，厚度變異系數 21%， 15 號煤層為賦煤區(qū)穩(wěn)定可采煤層，其老頂為 K2 灰?guī)r，直接頂板多為泥巖，少數為 K2 灰?guī)r；底板為泥巖。 15 號煤層現在尚未開采。 3 號煤層中部南北向厚度較大，分別向東、西兩側煤層厚度變薄， 9 號、15 號煤層厚度大體也呈中部厚兩側薄的態(tài)勢。其中 3 號煤層中南部已大部采空，北部未采區(qū)煤層厚度 左右。 3 號煤底距 9 號煤頂間距 ~， 3 號煤底距 15 號煤頂間距 22 ~， 9 號煤底距 15 號煤頂間距 ~，平面上在 礦區(qū)的中南部間距最大。 可采煤層特征見表 21。 可采煤層特征 表 2－ 1 含煤 地層 煤 層 號 厚度 (m) 最小～最大 平均 煤層間距 （ m） 夾石 層數 結構 變異 系數 （ %） 可采性系數 穩(wěn)定性 可采性 備 注 山西組 3 ～ ～ ～ 0~1 簡單 26 1 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 太原組 9 0～ 0 簡單 41 穩(wěn)定 大部 可采 15 ～ 0~3 復雜 21 1 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 （三）、 煤層對比 礦區(qū) 內含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合特征具有規(guī)律性，標志層及煤層特征明顯，變化規(guī)律清晰，為煤層對比提供了可靠的依據。 本區(qū)煤層對比的標志層主要有 K K K K5 四層灰?guī)r及 K K8 砂巖， K5 灰?guī)r為本次對比的基準層。另外 3 號、 9 號和 15 號煤層本身的厚度及其組合關系也是重要的標志特征。 各標志層特征及其在對比中的意義簡述如下： K2 灰 巖：位于太原組下部，為 14 號或 15 號煤層的直接或者老頂，該巖層含燧石條帶，富含蜒科化石，厚度大，層位穩(wěn)定，極易識別。 K2 灰?guī)r厚 ~，平均厚 。下部常夾薄層泥巖，本層是對比 15 號煤層的重要標志。 K3 灰?guī)r：位于太原組中下部，為 13 號煤層的直接頂板， 12 號煤層的間接底板；巖石堅硬致密，含燧石團塊及蜒科化石，泥質含量少，該巖層 23 下距 K2 灰?guī)r 左右， K3 灰?guī)r厚 ~，平均 ，是對比 12號、 13 號煤層的主要標志。 K4 灰?guī)r：位于太原組中部，巖石致密堅硬，含泥質團 塊及蜒科化石。下距 K3 灰?guī)r 左右，是 礦區(qū) 內又一主要標志層，厚度 ~，平均厚 。 K4 灰?guī)r與 K3 灰?guī)r之間賦存 11 號、 12 號煤層。 K5 灰?guī)r：位于太原組中上部，層位較穩(wěn)定，巖石堅硬，含蜒科化石及其它動物化石，下距 K4 灰?guī)r平均 ，上距 3 號煤層約 30m，其厚度~，平均厚 ， K5 與 K4 灰?guī)r間賦存 8 號、 9 號煤層。 K7 砂巖：位于山西組底部，為深灰色細粒砂巖，橫向上常相變?yōu)榉凵皫r或中粒砂巖，層厚 ~，平均厚 ，層位較穩(wěn)定，是對 比 3號、 5 號煤層的重要標志。 K8 砂巖：位于下石盒子組底部，下與山西組分界，巖性為灰色中細粒砂巖，厚度 ~，平均 。 K7 與 K8 之間為山西組地層，賦存 3 號煤層。 綜上所述，依據標志層、層間距、煤層結構和組合關系及旋回特征等方法，可采煤層 3 號、 9 號、 15 號煤層對比可靠。 （ 四 ）、煤質 根據 礦區(qū) 內 2020 年 7 月 ~2020 年 6 月施工的 9 個鉆孔采集的煤芯煤樣由 河北煤田地質研究所 分析的 煤質化驗分析資料 ， 將 礦區(qū) 內可采的 3 號、 9號 、 15 號煤層煤的物理、化學性質、工藝性能、可選性分述如下。 物理性質和煤巖特征 （ 1）、 宏觀煤巖特征 24 3 號煤呈黑色，金剛光澤，具階梯狀、貝殼狀斷口，內生裂隙發(fā)育，極脆易碎，塊狀、層狀構造。煤巖組分以亮煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗煤。亮煤以玻璃光澤呈條帶分布，鏡煤為金剛光澤，結構均一，內生裂隙發(fā)育，呈小塊狀，多充填方解石或黃鐵礦，暗煤光澤暗淡、硬度、比重均較大，具韌性，為光亮型煤。 9 號煤 為 黑色， 條痕為灰黑色， 具 玻璃 —— 似 金屬光澤，階梯狀、貝殼狀斷口，條帶狀結構，層狀構造 ， 內生裂隙 較 發(fā)育，多充填石膏、方解石 ，硬度大 。 宏觀煤巖 成 分以亮煤為主 ， 夾鏡煤條帶及少量的暗煤 ，鏡 煤結構均一， 性脆易碎 ； 暗煤光澤暗淡，比重、硬度均較大，具韌性 ；亮煤呈條帶狀分布。宏觀煤巖類型為半亮型煤。 15 號煤為黑色 —灰黑色，似金屬光澤，條帶狀結構，塊狀構造，粒狀、階梯狀斷口為主，貝殼狀次之，條痕為灰黑色，以半亮型煤為主，裂隙較為發(fā)育，常見黃鐵礦充填。 （ 2）、 顯微煤巖特征 顯微煤巖特征：詳見表 22。 有機組分：以鏡質組為主，惰質組次之。 15 號煤鏡質組含量 ~%，15 號煤惰質組含量 ~%； 9 號煤鏡質組含量 ~%， 9 號煤惰質組含量 ~%；（王莊詳 查資料） 3 號煤鏡質組含量一般在 60%以上， 3 號煤惰質組含量 10~45%。 無機組分： 15 號煤粘土類含量 ~%，硫化物類含量 ~%，碳酸鹽類含量 ~%，氧化硅類 %； 9 號煤粘土類含量 ~%，硫化物類含量 ~%，碳酸鹽類含量 ~%，氧化硅類 ~%；（王莊 25 詳查資料） 3 號煤粘土類含量一般小于 10%，硫化物類少見，碳酸鹽類含量一般小于 5%；顯微煤巖類型屬微鏡惰煤。 鏡質組油浸最大反射率平均值（王莊詳查資料）