【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一段（ C3t1）： K1 砂巖底－ K2 灰?guī)r底：主要由砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì) 泥巖組成，上部見(jiàn) 15 號(hào)煤層，厚 m，平均 ， 15號(hào)煤層厚度、層位穩(wěn)定，為區(qū)域主要可采煤層， 15 號(hào)煤層之上，局部見(jiàn) 14號(hào)煤層， 14 號(hào)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(zhì)泥巖、煤層、石灰?guī)r組成，含 1 1 13 號(hào)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(zhì)泥巖、煤層和灰?guī)r組成，含 9 號(hào)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(zhì)泥巖及石英細(xì)砂巖、粉砂巖、粗粒長(zhǎng)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(hào)不可采煤層和 3 號(hào)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(zhì)泥巖、中細(xì)粒含粘土質(zhì)長(zhǎng)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(nèi)僅保留一段、二段下部地層，現(xiàn)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(xì)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(xì)粒砂巖互層為主，夾灰綠色、黑灰色泥巖薄層。中部夾數(shù)層灰綠色、灰黃色中、細(xì)粒長(zhǎng)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(xì)粒砂巖、粉砂巖互層。頂部夾有 23 層灰色、灰綠色中粒長(zhǎng)石砂巖。 厚 ，平均厚 m。 二段 （ P2s2） 主要為粉砂質(zhì)、細(xì)砂質(zhì)泥巖、砂巖等組成。下部由一套黃綠色中厚 — 18 厚層狀含礫長(zhǎng)石石英砂巖，厚 ，上部巖性為杏黃色、紫紅色粉砂質(zhì)、細(xì)砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾長(zhǎng)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(gòu) 造 礦區(qū) 位于太行塊隆的西緣， 晉獲褶斷帶 的東側(cè)， 區(qū)域地層總體走向北東，傾向北西 ， 礦區(qū) 內(nèi)構(gòu)造 總體為一向斜構(gòu)造，據(jù)勘查資料及 3 號(hào)煤層采掘資料，于 礦區(qū) 的中東部見(jiàn) 3 個(gè)規(guī)模不大的 陷落柱 ， 3 條 斷層構(gòu)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(chǎn)狀較陡，礦區(qū) 中北部 巖層傾角 局部可達(dá) 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(chǎn)狀較緩，巖層傾角為 5~15176。 ， 由 3 號(hào)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(nèi)延伸長(zhǎng)約 4000m。 （ 2）、 溝里背斜 溝里背斜 礦區(qū) 內(nèi)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(chǎn)狀較陡，巖層傾角為 10~24176。左右。 礦區(qū) 內(nèi)延伸長(zhǎng) 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(huì)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(nèi)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(pán)上升，南西盤(pán)下降，斷距約 5 m，延伸長(zhǎng)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(pán)上升，南西盤(pán)下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長(zhǎng)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(pán)上升，南西盤(pán)下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長(zhǎng)約 400m。 陷落柱 在開(kāi)采 3 號(hào)煤層生產(chǎn)過(guò)程中，揭露有 3 個(gè)大小不等的陷落柱，現(xiàn)將陷落柱分述 如下： X1：位于 礦區(qū) 的中東部， 呈近圓形， 長(zhǎng)軸長(zhǎng) 70 m，短軸長(zhǎng) 60m； X2：位于 礦區(qū) 的中東部， 呈橢圓形， 長(zhǎng)軸長(zhǎng) 70 m，短軸長(zhǎng) 50m； X3：位于 礦區(qū) 的中北部， 呈橢圓形， 長(zhǎng)軸長(zhǎng) 72 m，短軸長(zhǎng) 48m； 3個(gè)陷落柱均是在開(kāi)采 3號(hào)煤層時(shí)發(fā)現(xiàn)，柱內(nèi)充填物均為大的破碎礫巖、泥巖團(tuán)塊混雜物，陷落柱塌陷角 70176。左右，具有一定的導(dǎo)水性。 礦區(qū) 內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖。 礦區(qū) 內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度總體屬簡(jiǎn)單型。 20 三、煤層及煤質(zhì) （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(hào) 為 1 1 115 號(hào) 等 11 層煤層 ，煤層總厚 為 ，含煤系數(shù) %， 含可采煤層 3層， 即 15 號(hào) 煤層 ， 總厚 ， 可采 含煤系數(shù) %。 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(shù)為 %， 其中 3 號(hào)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(shù)為 %。 太原組含煤地層平均厚度為 ，含煤 8 層，總厚 ，含煤系數(shù) %，其 中 15 號(hào) 煤層賦煤區(qū) 穩(wěn)定可采，厚度 ~，平均厚度，可采含煤系數(shù) %。 9 號(hào) 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(hào)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(hào)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(hào)煤層厚 ~，平均 ，煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含 0~1 層泥巖夾矸，厚 0~ m。由采用的 11 個(gè) 見(jiàn)煤鉆孔資料及1 個(gè)水井、 2 個(gè)見(jiàn)煤點(diǎn)資料統(tǒng)計(jì)，可采性指數(shù) 1，厚度變異系數(shù) 26%，直接頂板為灰黑色泥巖或粉砂質(zhì)泥巖，老頂為砂巖；底板為砂巖或砂質(zhì)泥巖 。 21 為賦煤區(qū)穩(wěn)定可采煤層。 3 號(hào)煤層為 礦區(qū) 內(nèi)正在開(kāi)采的煤層，投產(chǎn)以來(lái)該煤層采空區(qū)面積為3275322m2，動(dòng)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(hào)煤層 位于太原組中部的 K4 灰?guī)r之上，上距 3 號(hào)煤層 ，平均，下距 K4 灰?guī)r約 。 9 號(hào)煤層厚 0~，平均 m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，由采用的 11 個(gè)鉆孔資料及一個(gè)水井資料統(tǒng)計(jì)，可采性指數(shù) ，厚度變異系數(shù) 41%， 礦區(qū) 南部煤層尖滅（ ZK81）， 9 號(hào)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(shù)為 K4 上灰?guī)r，底板多數(shù)為砂巖，少數(shù)為泥巖， 9 號(hào)煤層現(xiàn)在尚未開(kāi)采。 15 號(hào)煤層 位于太原組下部的 K2 灰?guī)r之下，上距 9 號(hào)煤層 ，平均， 15 號(hào)煤層厚 ~，平均 m，含 0~3 泥巖夾矸，夾矸厚0~，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 較簡(jiǎn)單，由采 用的 11 個(gè)鉆孔資料及一個(gè)水井資料統(tǒng)計(jì)，可采性指數(shù) 1，厚度變異系數(shù) 21%， 15 號(hào)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(shù)為 K2 灰?guī)r；底板為泥巖。 15 號(hào)煤層現(xiàn)在尚未開(kāi)采。 3 號(hào)煤層中部南北向厚度較大，分別向東、西兩側(cè)煤層厚度變薄， 9 號(hào)、15 號(hào)煤層厚度大體也呈中部厚兩側(cè)薄的態(tài)勢(shì)。其中 3 號(hào)煤層中南部已大部采空，北部未采區(qū)煤層厚度 左右。 3 號(hào)煤底距 9 號(hào)煤頂間距 ~， 3 號(hào)煤底距 15 號(hào)煤頂間距 22 ~， 9 號(hào)煤底距 15 號(hào)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(jiàn)表 21。 可采煤層特征 表 2－ 1 含煤 地層 煤 層 號(hào) 厚度 (m) 最小～最大 平均 煤層間距 （ m） 夾石 層數(shù) 結(jié)構(gòu) 變異 系數(shù) （ %） 可采性系數(shù) 穩(wěn)定性 可采性 備 注 山西組 3 ～ ～ ～ 0~1 簡(jiǎn)單 26 1 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 太原組 9 0～ 0 簡(jiǎn)單 41 穩(wěn)定 大部 可采 15 ～ 0~3 復(fù)雜 21 1 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 （三）、 煤層對(duì)比 礦區(qū) 內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合特征具有規(guī)律性，標(biāo)志層及煤層特征明顯，變化規(guī)律清晰，為煤層對(duì)比提供了可靠的依據(jù)。 本區(qū)煤層對(duì)比的標(biāo)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(duì)比的基準(zhǔn)層。另外 3 號(hào)、 9 號(hào)和 15 號(hào)煤層本身的厚度及其組合關(guān)系也是重要的標(biāo)志特征。 各標(biāo)志層特征及其在對(duì)比中的意義簡(jiǎn)述如下： K2 灰 巖：位于太原組下部，為 14 號(hào)或 15 號(hào)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(shí)別。 K2 灰?guī)r厚 ~，平均厚 。下部常夾薄層泥巖，本層是對(duì)比 15 號(hào)煤層的重要標(biāo)志。 K3 灰?guī)r：位于太原組中下部，為 13 號(hào)煤層的直接頂板， 12 號(hào)煤層的間接底板；巖石堅(jiān)硬致密，含燧石團(tuán)塊及蜒科化石，泥質(zhì)含量少，該巖層 23 下距 K2 灰?guī)r 左右， K3 灰?guī)r厚 ~，平均 ，是對(duì)比 12號(hào)、 13 號(hào)煤層的主要標(biāo)志。 K4 灰?guī)r：位于太原組中部，巖石致密堅(jiān)硬，含泥質(zhì)團(tuán) 塊及蜒科化石。下距 K3 灰?guī)r 左右，是 礦區(qū) 內(nèi)又一主要標(biāo)志層，厚度 ~，平均厚 。 K4 灰?guī)r與 K3 灰?guī)r之間賦存 11 號(hào)、 12 號(hào)煤層。 K5 灰?guī)r：位于太原組中上部，層位較穩(wěn)定，巖石堅(jiān)硬，含蜒科化石及其它動(dòng)物化石，下距 K4 灰?guī)r平均 ，上距 3 號(hào)煤層約 30m，其厚度~，平均厚 ， K5 與 K4 灰?guī)r間賦存 8 號(hào)、 9 號(hào)煤層。 K7 砂巖：位于山西組底部，為深灰色細(xì)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(duì) 比 3號(hào)、 5 號(hào)煤層的重要標(biāo)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(xì)粒砂巖，厚度 ~，平均 。 K7 與 K8 之間為山西組地層，賦存 3 號(hào)煤層。 綜上所述，依據(jù)標(biāo)志層、層間距、煤層結(jié)構(gòu)和組合關(guān)系及旋回特征等方法，可采煤層 3 號(hào)、 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層對(duì)比可靠。 （ 四 ）、煤質(zhì) 根據(jù) 礦區(qū) 內(nèi) 2020 年 7 月 ~2020 年 6 月施工的 9 個(gè)鉆孔采集的煤芯煤樣由 河北煤田地質(zhì)研究所 分析的 煤質(zhì)化驗(yàn)分析資料 ， 將 礦區(qū) 內(nèi)可采的 3 號(hào)、 9號(hào) 、 15 號(hào)煤層煤的物理、化學(xué)性質(zhì)、工藝性能、可選性分述如下。 物理性質(zhì)和煤巖特征 （ 1）、 宏觀煤巖特征 24 3 號(hào)煤呈黑色，金剛光澤，具階梯狀、貝殼狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，極脆易碎，塊狀、層狀構(gòu)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(jié)構(gòu)均一，內(nèi)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(hào)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(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造 ， 內(nèi)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(jié)構(gòu)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(lèi)型為半亮型煤。 15 號(hào)煤為黑色 —灰黑色，似金屬光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)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(jiàn)黃鐵礦充填。 （ 2）、 顯微煤巖特征 顯微煤巖特征：詳見(jiàn)表 22。 有機(jī)組分：以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之。 15 號(hào)煤鏡質(zhì)組含量 ~%，15 號(hào)煤惰質(zhì)組含量 ~%； 9 號(hào)煤鏡質(zhì)組含量 ~%， 9 號(hào)煤惰質(zhì)組含量 ~%；（王莊詳 查資料） 3 號(hào)煤鏡質(zhì)組含量一般在 60%以上， 3 號(hào)煤惰質(zhì)組含量 10~45%。 無(wú)機(jī)組分： 15 號(hào)煤粘土類(lèi)含量 ~%，硫化物類(lèi)含量 ~%，碳酸鹽類(lèi)含量 ~%，氧化硅類(lèi) %； 9 號(hào)煤粘土類(lèi)含量 ~%，硫化物類(lèi)含量 ~%，碳酸鹽類(lèi)含量 ~%，氧化硅類(lèi) ~%；（王莊 25 詳查資料） 3 號(hào)煤粘土類(lèi)含量一般小于 10%，硫化物類(lèi)少見(jiàn)，碳酸鹽類(lèi)含量一般小于 5%；顯微煤巖類(lèi)型屬微鏡惰煤。 鏡質(zhì)組油浸最大反射率平均值（王莊詳查資料）