【文章內(nèi)容簡介】 于水泥、化肥行業(yè)及民用。 巖漿巖礦區(qū)屬巖漿巖發(fā)育區(qū)。巖漿巖呈巖床、巖脈狀大片面積侵入山西組煤層。該井田各塊段中巖漿巖賦存形態(tài)不一，巖性也有較大差異。1 巖漿巖的種類礦區(qū)巖漿巖為燕山運(yùn)動晚期侵入，主要種類為黑云母閃長斑巖、含石英閃長斑巖、細(xì)晶閃長巖及正長斑巖。ⅰ 黑云母閃長斑巖：主要分布在北部和井田南部，斑徑粗大，致密塊狀。以角閃石、黑云母為主。ⅱ 含石英閃長斑巖：灰白、乳白色，細(xì)粒，致密塊狀，主要礦物有斜長石、綠泥石、石英和黑云母組成。ⅲ 細(xì)晶閃長巖：綠灰色或暗灰色，隱晶質(zhì)或細(xì)粒半晶質(zhì)，致密塊狀，或?yàn)樾尤薁顦?gòu)造。主要礦物有輝石、長石、角閃石等。該巖漿巖主要在白堊系凝灰質(zhì)砂礫巖層中侵入。ⅳ 正長斑巖：灰綠、肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為正長石，角閃石和大量的暗色礦物，還有少量的黑云母。2 巖漿巖的分布特征ⅰ 巖漿巖在各煤層中侵入的厚度有所不同。在二煤中侵入厚度一般為0～，平均5 m左右。在三煤中侵入厚度一般為15～，平均30～50m。ⅱ 巖漿巖在煤層中侵入的形式多樣，特別在三煤中，有沿煤層頂板侵入的；有沿煤層底板侵入的；還有在煤層中波浪式侵蝕煤層的。多呈巨型巖床狀侵入煤層，給煤層造成嚴(yán)重的破壞。ⅲ 巖漿巖以巖脈、巖墻狀充填斷層帶。ⅳ 巖漿巖厚度由北向南，呈由厚變薄的趨勢，即北大南小的特點(diǎn)，這在三煤中變化趨勢較為明顯。3 侵入巖對主要煤層的影響由于煤層相對較弱，井田內(nèi)的三個(gè)可采煤層—14煤層均受到巖漿巖的破壞和影響，尤其是2煤、3煤最甚。在礦區(qū)三個(gè)可采煤層中，除2煤一部分為煙煤外，其余大部分變質(zhì)為天然焦和無煙煤，甚至全層被巖漿巖取代，大大降低了煤層的工業(yè)價(jià)值，同時(shí)使2煤和3煤出現(xiàn)了大面積的不可采塊段。巖漿巖有強(qiáng)烈的控煤作用，自北向南巖漿巖由薄變厚，煤質(zhì)由肥到瘦。由于巖漿巖的嚴(yán)重侵入，造成了本井田煤層的不穩(wěn)定。4 巖床侵入體的分區(qū)和分類ⅰ 侵入體的分區(qū)從較大的范圍看，侵入體至少可分為三個(gè)區(qū)。上沖區(qū)：指巖漿通道及附近地區(qū)，這一地區(qū)巖漿活動劇烈，熔蝕和變質(zhì)作用最強(qiáng)。對一個(gè)礦井來說，可能有一個(gè)或數(shù)個(gè)上沖區(qū)。而各上沖區(qū)的巖漿的活動強(qiáng)度也不盡相同，應(yīng)該圈定它們的大致范圍。擴(kuò)散區(qū)：巖漿離開侵入中心后，依其壓力和熱量向外圍擴(kuò)散。在擴(kuò)散區(qū)巖漿的熔蝕力和變質(zhì)作用就有較大的不同，所以巖床就有遠(yuǎn)近、厚薄之分，在巖漿活動較弱的地區(qū)，往往殘留可采煤層。波及區(qū)：有的地區(qū)找不到擴(kuò)散的巖漿，但發(fā)現(xiàn)有夭然焦，這是受波及的地區(qū)。在擴(kuò)散區(qū)的外部，高壓的熱氣也可使煤層變質(zhì)。ⅱ 巖床的形態(tài)分類無論在上沖區(qū)或擴(kuò)散區(qū)，巖床都不是均一的、等厚的。為了便于區(qū)分和認(rèn)識，從生產(chǎn)角度考慮，可將侵入煤層的巖體，作如下分類:第一類：層狀侵入體(圖21a)。這類巖體發(fā)育在巖漿上升通道附近，煤層全部被熔蝕同化，其層位被巖漿巖代替，在較大面積內(nèi)呈層狀分布。偶見少量天然焦，但混雜著大量巖漿物質(zhì)，燃燒性能很差。第二類：波狀侵入體(圖21b，c)。巖體取代部分煤層，呈現(xiàn)不規(guī)則的層狀，厚度雖有較大變化，但在平面上侵入體還是連續(xù)的，且分布面積較大。在原煤層息位上，除侵入體外，還殘留部分天然焦和煤。第三類：不連續(xù)的丘陵?duì)钋秩塍w(圖21d)發(fā)育在距侵入通道較遠(yuǎn)的地區(qū)，巖體成孤立的、丘陵?duì)畹幕虿糠诌B續(xù)的小巖漿巖體，其外圍天然焦帶寬1一5米。第四類：珠狀小巖漿巖體(圖21e)在巖漿活動的邊緣地區(qū)，見有小巖體，在煤層斷面上呈串珠狀分布，，天然焦范圍在2米以內(nèi)，大部分煤層不受破壞。以上四類巖體，在分布上具有由侵入通道向外，依次排列的規(guī)律性；但各類巖體又不一定都順序出現(xiàn)。例如，當(dāng)煤層顯著變薄時(shí)，侵入體的活動范圍就受到了限制，這樣，第一類巖體可在不長的距離內(nèi)，變?yōu)榈谒念悗r體，并很快消失。圖21 煤層中常見的巖漿巖體形態(tài) 地震從大地構(gòu)造上看，臨沂地區(qū)地處強(qiáng)構(gòu)造活動地帶，區(qū)域上，臨沂城區(qū)幾乎為強(qiáng)活動斷裂所包圍。有歷史記載的地震多期。1668年的郯城大地震，影響嚴(yán)重；1976年臨沂市一帶發(fā)生6級地震，使局部地區(qū)遭受災(zāi)害；近年來，常有5級以下地震發(fā)生，1968年蒼山西南部發(fā)生4級左右地震；。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，；。礦區(qū)處于沂沭地震帶與西北向地震帶相交的部位，地震烈度屬10度以上區(qū)。 礦井地質(zhì)構(gòu)造 區(qū)域構(gòu)造臨沭斷裂由四條大斷裂組成，自西向東有：鄌郚葛溝斷裂、沂水湯頭斷裂、安邱莒縣斷裂和昌邑大店斷裂?？碧絽^(qū)西邊為青云山地壘和后村大斷層，故區(qū)內(nèi)的構(gòu)造形態(tài)受沂沭斷裂和青云山地壘的控制。區(qū)域構(gòu)造，除有發(fā)育的斷層外，尚有劇烈活動的巖漿巖，侵入到白堊紀(jì)以下的各地層中。巖漿巖種類較多，主要有中性閃長巖類，偏酸性花崗閃長巖，過渡類型堿性正長巖類。由此，該區(qū)構(gòu)造運(yùn)動的序列，應(yīng)以燕山運(yùn)動為主導(dǎo)作用，初期為廣泛的巖漿活動，后期則為斷裂升降活動。臨沂煤田位于沂沭大斷裂西側(cè)，是一斷陷的煤盆地。地層走向在臨沂城以南近似于南北向，城北轉(zhuǎn)為北西向，傾向由東轉(zhuǎn)為北東，傾角21176。～50176。，區(qū)內(nèi)大斷裂走向與地層走向基本一致。小斷層發(fā)育，巖漿活動劇烈，構(gòu)造復(fù)雜。 區(qū)內(nèi)無大的褶曲，主要是斷層，構(gòu)成地壘地塹式，另外則是極為發(fā)育的巖漿巖。斷層以走向斷層為主，斜交斷層為次。根據(jù)對各斷層的研究程度分為四級，即查明斷層、基本查明斷層、初步控制斷層和推定斷層四級。本井田煤層走向在北翼(小莊子井田)為東北一西南，在南翼(沙溝井田)走向近南北。斷層以走向斷層為主，斜交斷層為次，斷層附近有扭曲和偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，傾向東，傾角21176。～30176。，陡峻者45176。～70176。，為一單斜構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)共有11條斷層，其中走向斷層8條，斜交斷層3條，按落差大小，50m以上的有9條，50m以下的有3條；按查明程度，查明的有6條，基本查明的有4條，初步控制的有1條。井田內(nèi)主要斷層見表25。表25 工作區(qū)內(nèi)斷層匯總表序號編號性質(zhì)產(chǎn)狀結(jié)論走向傾向傾角(176。）落差（m）1F17正EWW5580～215基本查明2F7正SNW5535～110查明3F94正NENW5540～50查明4F9正NEW5550查明5F98正NEW5525～50基本控制6F5正SNW5570～150查明7F11逆EWN4580～120基本查明8F12正EWN5570～180推斷9F10正SNW35265推斷10F92正NEN5530～80推斷11F71正NENW56100基本查明 礦井水文地質(zhì) 區(qū)域水文地質(zhì)概況該礦區(qū)地處郯城北部、臨沂南部中等富水區(qū)，富水區(qū)自北部的李莊鎮(zhèn)至南部馬頭鎮(zhèn)，南北長25km，東西長9 km，面積約230 km2。該區(qū)含水層屬新沭河、陷泥河沖洪積砂層，含水層厚度512m，屬上更新統(tǒng)沖積中粗砂層。含水層頂板埋深在34m之間，上層為相對隔水的砂質(zhì)粘土，含水層底部為灰?guī)r，局部地段為粘土。該區(qū)富含松散巖類孔隙潛水，含水層滲透系數(shù)2043m/d，普通機(jī)井單位涌水量一般在200250 m3/dm，民井涌水量一般在5001500 m3/d。地下水水化學(xué)類型以HCOSO4Ca型水為主，硬度400mg/l左右。 礦井充水條件 1 含水層及其賦水性礦區(qū)內(nèi)主要充水含水層有第四系砂卵石含水層，白堊紀(jì)凝灰砂礫巖，二疊紀(jì)山西組3煤頂板砂巖及三灰至十四灰奧陶紀(jì)灰?guī)r。 （1）第四系砂卵石含水層：砂卵石含水層廣布整個(gè)井田，覆蓋各系地層之上?！８鶕?jù)鉆孔及建井資料，流砂層以中粗粒到巨粒石英成分為主，長石次之，還有一些巖屑物質(zhì)和褐鐵礦結(jié)核等。局部有河卵石層，～，流砂層及卵石層為本井田主要潛水帶，含水豐富。最高潛水位標(biāo)高＋，最低潛水位標(biāo)高＋，最高水位近于地表。下伏各系地層，各煤層露頭均受該潛水帶補(bǔ)給。特別是各煤層頂?shù)装屣L(fēng)氧化帶，是礦井充水的主要通道。根據(jù)塘崖煤礦沙井和風(fēng)井過流沙實(shí)際排水情況，涌水量為480～526 m3/h。該潛水帶，由于表土層的作用，有承壓性質(zhì)。潛水主要靠大氣降水補(bǔ)給，經(jīng)過多年地表露頭的觀測，潛水補(bǔ)給河流。水質(zhì)類型屬重碳酸一鈣鈉鎂水，～1750mg/L，～，～。水質(zhì)良好，可飲用。（2）白堊系凝灰質(zhì)砂礫巖：含水層為風(fēng)化裂隙水，由含水砂層潛水帶補(bǔ)給。該層裂隙發(fā)育，含水豐富。（3）山西組3煤頂板砂巖：～?；野咨写值[長石石英砂巖，具黑色鎬狀紋理，解理較發(fā)育。根據(jù)觀測資料發(fā)現(xiàn)在垂深100 m以上，涌水量隨降深和開采面積的增大而涌水量也相應(yīng)地增大?？傊搶訛槲⑷鹾畬?。水質(zhì)為重碳酸—鉀鈣鎂水。（4）三灰：在本井田鉆孔揭露很少，僅個(gè)別鉆孔穿透。參考鄰礦資料證實(shí)，該層灰?guī)r厚度一般在6～10m左右，平均8m。巖性特征：灰至深灰色，堅(jiān)硬質(zhì)不純，節(jié)理裂隙較發(fā)育，含水層受斷層導(dǎo)水條件和露頭滲透條件的影響。一般情況下，屬弱至中等含水層。（5）八灰：，灰至深灰色，結(jié)構(gòu)粗糙，為14煤頂板。裂隙較發(fā)育。根據(jù)觀測資料分析，涌水量為480～。據(jù)鉆孔抽水結(jié)果證實(shí)八灰為強(qiáng)含水層。水質(zhì)類型為重碳酸—鈣鎂水。（6）九灰：，上部深灰色，往下漸深，中部質(zhì)較純。夾黑色燧石層。層理裂隙較發(fā)育。據(jù)鉆孔抽水結(jié)果，該巖層含水微弱，定性為弱含水層。水質(zhì)類型為重碳酸—鈣鎂水（7）十灰：，為16煤頂板。該層厚度較大，沉積穩(wěn)定而均一。裂隙溶洞均很發(fā)育。據(jù)222521278四孔抽水結(jié)果分析，含水應(yīng)屬中等含水層。水質(zhì)類型為重碳酸—鉀鈣鎂水。（8）十四灰：厚2730m，灰白色，致密質(zhì)純，厚度大，巖性均一，含有灰色燧石結(jié)核。裂隙、溶洞均較發(fā)育，但多被泥質(zhì)、粘土質(zhì)及方解石脈充填。，由此可知，十四灰雖有發(fā)育的溶洞和裂隙，可是多被粘土和泥質(zhì)充填。因此，十四灰為弱含水層。水質(zhì)屬重碳酸—鈣水。（9）奧灰：為裂隙溶蝕含水層，厚層狀，質(zhì)純，顏色灰至灰白，溶洞發(fā)育。在鉆探過程中，漏水與嚴(yán)重漏水現(xiàn)象比較普遍。據(jù)山東省原801隊(duì)臨沂水文601分隊(duì)在該地區(qū)進(jìn)行水源勘探時(shí)，確定溶洞發(fā)育在100 m以上，裂隙率821條/ m2，最大為1 m，有的呈蜂窩狀。在垂深3392m抽水時(shí)，最大涌水量達(dá)12m3/h，滲透系數(shù)為2840 m/h。為強(qiáng)含水層。水質(zhì)屬重碳酸—鈣鎂水。（10）次要含水層：2煤頂板砂巖，為細(xì)粒至中粒厚層狀砂巖，屬裂隙水。受風(fēng)化作用影響，隨深度的增加裂隙減少，透水性減弱。據(jù)流量測井分層解釋結(jié)果。經(jīng)實(shí)際開采揭露，130 m水平以下有頂板淋水現(xiàn)象和漏水。屬弱含水層。2 礦井充水條件根據(jù)礦井生產(chǎn)情況，結(jié)合本區(qū)的鉆探資料，推測本礦區(qū)充水條件有以下幾點(diǎn)：（1）井充水水源a、大氣降水大氣降水是本礦區(qū)充水的主要水源，它首先補(bǔ)給第四紀(jì)砂礫石層，使其孔隙含水層水量得以補(bǔ)充，再通過其他途徑進(jìn)入井下成為礦井水。第四紀(jì)砂礫石層是本區(qū)主要充水含水層之一，除個(gè)別地段外，全區(qū)均有分布，具分布面積大，有一定厚度，富水性強(qiáng)等特點(diǎn)。b、各含水層中的地下水本區(qū)主要充水層有第四紀(jì)砂礫石含水層；第3層煤頂板砂巖裂隙承壓含水層；灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層（主要為三灰、八灰、九灰、十灰、十四灰和奧灰），各層中地下水可通過不同途徑進(jìn)入井下成為礦井水。當(dāng)井巷揭露或通過上述含水層時(shí)，地下水就會涌入礦井，增加礦井排量。因此各含水層中的地下水是礦井充水的重要補(bǔ)給水源。（2）礦井充水通道a、井巷工程導(dǎo)水通道井巷工程揭露通過或者接近充水含水層時(shí)，會把地下水引進(jìn)礦井。b、斷層構(gòu)造形成的裂隙層11條，落差大于50 m的有9條。大斷層經(jīng)過脆性巖層時(shí)會形成一定的密度的破碎帶，一方面成為地下水積聚的空間，同時(shí)亦是溝通斷層兩側(cè)含水層的通道。同時(shí)由于巖層的錯(cuò)動，使得含水層與含水層，含水層與煤層之間距離縮短，必不可免出現(xiàn)煤層與含水層或含水層與含水層對口現(xiàn)象，而使斷層某一部位導(dǎo)水性增強(qiáng)，成為地下水通道而造成災(zāi)水淹井。c、封閉不良鉆孔會把兩個(gè)含水層或者多個(gè)水層溝通起來，成為含水層之間導(dǎo)水通道。d、采煤冒落造成的裂隙帶導(dǎo)水通道，也是可能溝通含水層致使礦井充水的可能因素之一。 隔水層組1 第四系表土層：巖性為粘土至砂質(zhì)粘土，全區(qū)連續(xù)分布。該層的阻水作用，使大氣降雨和地面水未能和第四系砂卵石含水層直接相通。2 石盒子組紫色層和B層鋁土礦組：上界從B層鋁土開始，下界到紫色層底部，這一段以灰色—紫紅色粘土巖、泥巖為主，為良好的隔水層?？梢苑乐苟B系以上的各層水導(dǎo)入礦井。特別是3煤的開采。3 3煤至一灰間隔水層組：一灰以上粘土巖和砂質(zhì)泥巖、砂泥巖、可以防止三灰水導(dǎo)入礦井，有利于3煤的開采。4 三灰到八灰間隔水組：這一段有五六層粘土巖，泥巖和砂質(zhì)泥巖隔水，在開采14煤時(shí)，可以防止三灰水導(dǎo)入礦井。5 14煤與15煤之間泥巖和砂質(zhì)泥巖隔水組：，可以防止八灰水與九灰水相互溝通，增加礦井的排水量。6 九、十灰間泥巖隔水組：，可以防止十灰與九灰水相互溝通，特別是開采15煤時(shí)。7 16煤及17煤上下的粘土層、泥巖隔水組：，為良好的隔水組，可以防止本溪群含水層的水充入礦井。上述隔水層組對礦井水起到了良好的阻水作用，對于開采地下的煤層創(chuàng)造了有利的條件。 礦井涌水量礦井在－265水平和－180水平設(shè)有測水站，根據(jù)有關(guān)規(guī)定對礦井涌水量進(jìn)行定期測量。采用的測量方法為堰槽法，每個(gè)月分上、中、下旬三次進(jìn)行測量，以每個(gè)大班即三個(gè)小班測量結(jié)果的加數(shù)平均值作為礦井正常涌水量。礦井涌水主要集中在－265水平以上， m3/h。正常涌水量為55 m3/h，枯水季節(jié)的最小涌水量為33 m3/h。開采－265水平以下至400水平時(shí)，由于3煤上部隔水層較厚，頂板冒落引起上部含水層涌入井下的可能性極小，因此，預(yù)計(jì)未來礦井正常涌水量為60 m3/h，最大涌水量69 m3/h。 斷層、各含水層之間的