【文章內(nèi)容簡介】 生界寒武系直接覆蓋于上太古界集寧群之上，出露于井田東南界外口泉山脈一帶。寒武系巖性底部為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、頁巖夾薄層白云巖、泥灰?guī)r；中部主要為鮞狀灰?guī)r夾白云巖；上部為厚層狀灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r。地層厚度約460m。b、奧陶系（O）區(qū)內(nèi)僅出露下統(tǒng)，巖性主要以灰、深灰色厚層狀石灰?guī)r為主，夾灰色及淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。c、石炭系（C）中統(tǒng)本溪組（C2b）：巖性為深灰、灰色夾少量紫紅色鐵質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄煤層和12層石灰?guī)r。與下伏亮甲山組平行不整合接觸。上統(tǒng)太原組（C3t）：巖性為灰白、灰、深灰色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、高嶺質(zhì)泥巖及煤層。本組為大同煤田下部石炭系主要含煤地層，共含煤十余層，其中38號煤層為較穩(wěn)定的主要可采煤層。井田東部和西部煤層遭受煌斑巖侵入，一方面煤層層位遭置換，一方面使煤質(zhì)硅化變質(zhì)。太原組由北向南變薄，—。與下伏本溪組整合接觸。d、二疊系（P）下統(tǒng)山西組（P1s）：主要巖性為灰白、灰、深灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、夾有煤層，山西組含煤4層，僅下部的山4號煤層局部可采，其它煤層零星分布不可采。井田內(nèi)分布與太原組相近，最北、最南部沉積缺失，本組厚度0—。山西組之上的下石盒子組、上石盒子組、石千峰組均缺失。②中生界井田內(nèi)賦存中生界的侏羅系下統(tǒng)永定莊組，中統(tǒng)大同組和云崗組，三疊系和白堊系缺失。大同組為主要含煤地層，由大同煤礦集團所屬各礦開采，現(xiàn)已基本開采殆盡，不是本次評估的對象，不再敘述。③新生界井田內(nèi)缺失第三系，第四系為中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。中、上更新統(tǒng)下部為亞粘土，亞砂土，上部為馬蘭黃土。全新統(tǒng)主要為現(xiàn)代風(fēng)積、洪流積物，多分布于河床及溝谷中。新生界總厚度0—。（2）井田構(gòu)造同忻井田處于大同向斜的東翼?；緲?gòu)造形態(tài)為一走向N10—50176。E，傾向NW、東高西低的單斜構(gòu)造，地層傾角一般3—10176。東南及南部靠近煤層露頭處的口泉山一帶地層陡峭，傾角一般30—80176。，局部直立、倒轉(zhuǎn)，向西北方向很快變?yōu)槠骄彛飿?gòu)造簡單。①斷裂井田內(nèi)斷裂稀少，僅發(fā)現(xiàn)2條正斷層，沿NNE向展布，落差僅10m左右。南部邊界白洞一帶發(fā)育一逆斷層，落差較大，井田南部邊界處有一條逆斷層。②陷落柱據(jù)鉆孔資料，1308孔附近推測存在一不規(guī)則陷落柱，可能由巖溶陷落所致。在侏羅系礦井中也揭露出一些陷落柱，多呈不規(guī)則狀。③褶皺井田內(nèi)存在兩個較大褶曲，即刁窩咀向斜和韓家窯背斜、褶曲幅度較小，均為舒緩波狀。伴隨背斜和向斜，產(chǎn)生一些次級波狀小褶皺。井田內(nèi)斷裂稀少，且落差很?。获薨櫡刃?，且多呈波狀。對煤層破壞作用不大， 對煤層開采不會帶來太大影響。陷落柱多為不規(guī)則狀，且未勘查清楚，對煤層開采有一定影響，開采過程中應(yīng)加以重視。（3）巖漿巖井田內(nèi)巖漿活動，主要表現(xiàn)為煌斑巖侵入?；桶邘r以巖床為主侵入煤層，高溫巖漿沿斷裂通道上升到煤系地層，侵入較軟弱的煤層中，煤層越厚侵入的范圍越大，巖漿熔融煤層，占據(jù)煤層位置，冷卻后形成厚層狀、串珠狀、透鏡狀巖床?；桶邘r分東部和西南部兩個部分?；桶邘r呈淺綠色、灰白色、深灰色、綠灰色，細核結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)，礦物成分主要為方解石，黑云母，長石等?；桶邘r侵入煤層，不僅使煤層有益厚度變薄，甚至消失，而且使煤質(zhì)發(fā)生明顯變化：一是煤層夾石層數(shù)、厚度增加，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，甚至喪失工業(yè)利用價值；二是硅化煤灰分高、硬度大、比重大、氣孔發(fā)育，煤巖結(jié)構(gòu)分辨不清，煤質(zhì)疏松易碎；三是水分、灰分、碳含量、碳氫比增高，揮發(fā)分、發(fā)熱量、焦油產(chǎn)率、氫含量降低、減弱以致失去粘結(jié)性，精煤回收率減少。，屬于印支期。煤層（1）含煤性井田含煤地層為侏羅系和石炭─二疊系，前者俗稱上煤系，不屬于本次評估對象；后者俗稱下煤系，為本次評估對象。，含煤4層，自上而下為山山山山4號煤層，%。山4號煤層為局部可采煤層，其它煤層零星分布，為不可采煤層。—。含煤10層，自上而下為3711號煤層，含煤系數(shù)29%。其中39號煤層為可采煤層；38號煤層為主要可采煤層。其它煤層極不穩(wěn)定，僅零星分布，個別點可采，無工業(yè)意義。（2）可采煤層① 山4號煤層：位于山西組下部，煤層厚0—。含夾矸0—4層，一般1—2層。屬煤層結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。② 2號煤層：位于太原組上部，—。煤層厚0—。屬煤層結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。③ 35號煤層：—。煤層厚0—，最厚點位于永5號孔。該煤層厚度大，層位穩(wěn)定，為全井田大部可采的較穩(wěn)定型煤層。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般由8—15分層組成，含矸平均約17%。受煌斑巖侵入破壞，部分地段煤層失去工業(yè)價值。④ 8號煤層：—，煤層厚0—。含夾矸0—8層，一般0—1層。屬結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、大部可采的較穩(wěn)定型煤層。受煌斑巖侵入破壞，部分地段煤質(zhì)硅化，2106孔煤質(zhì)失去工業(yè)價值。⑤ 9號煤層：—，煤層厚0—。含夾矸0—3層，一般0—1層。屬結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、局部可采的不穩(wěn)定型煤層。煌斑巖僅在西部2個鉆孔中見到，對煤層影響不大。煤質(zhì)本區(qū)煤質(zhì)按變質(zhì)作用分區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)煤兩種。接觸變質(zhì)煤僅局限于煌斑巖侵入地帶及其周圍地段。此外，井田東南部邊界附近煤層露頭部位有風(fēng)氧化煤。（1）煤的物理性質(zhì)及煤巖特征區(qū)域變質(zhì)煤各可采煤層以弱玻璃光澤為主，少量玻璃光澤或瀝青光澤，層狀、均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，參差狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育。宏觀煤巖以半亮型煤為主，半暗型煤其次。半亮型煤以亮煤為主。半暗型以暗煤居多。接觸變質(zhì)煤按與巖漿巖遠近分三類：與巖漿巖直接接觸的硅化煤，無色，土狀光澤，塊狀構(gòu)造，粗糙狀斷口，結(jié)構(gòu)雜亂；天然焦、緊接硅化煤，剛灰色，略具金屬光澤，氣孔發(fā)育，塊狀、似焦炭；變質(zhì)煤，位于天然焦與正常煤之間，與正常煤物理性質(zhì)相近。顯微組分：區(qū)域變質(zhì)煤：有機組分以鏡質(zhì)組為主，絲質(zhì)組次之；鏡質(zhì)組主要為基質(zhì)鏡質(zhì)體與云質(zhì)鏡質(zhì)體；絲質(zhì)體多為碎屑絲質(zhì)體、粗粒體、氧化絲質(zhì)體及少量火焚絲質(zhì)體；無機組分以粘土類礦物為主，其他組分含量很少。接觸變質(zhì)煤：天然焦有機組分有的全部為天然焦，有的以天然焦為主，含少量鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組、絲質(zhì)組和穩(wěn)定組；無機組分以粘土類為主，碳酸鹽含量明顯增多；變質(zhì)煤的無機組分和有機組分與正常煤無明顯區(qū)別；硅化煤介于天然焦與變質(zhì)煤之間。（2）煤的化學(xué)性質(zhì)①區(qū)域變質(zhì)煤（正常煤）煤號項目山423589Ad（%）原煤(38)(28)(108)(108)(46)Vdaf（%）原煤(38)(28)(105)(106)(46)St,d（%）原煤(37)(26)(103)(105)(46)Qnet, adMJ/kg原煤(22)(16)(71)(73)(29)全硫：原煤全硫山%，—； %，%、%。山2號煤層為低硫煤，35煤層為中硫煤， 9號煤層為中高硫煤，各煤層間自上而下硫分增高的規(guī)律明顯。發(fā)熱量：—，以山4號煤層較高，均為中熱值煤。浮煤發(fā)熱量較原煤提高6—11MJ/Kg。煤灰熔融性及灰粘度：軟化溫度普遍大于1350℃，部分大于1500℃，各煤層均為中等——高軟化溫度煤灰。38號煤層煤灰粘度均為不熔。粘結(jié)性和結(jié)焦性：—；膠質(zhì)層最大厚度均為22mm，—。結(jié)渣性：35號煤層結(jié)渣率最低，山8號等煤層結(jié)渣率均屬中等—強結(jié)渣煤?？赡バ裕骸?，大多小于60%，為較難磨煤，個別大于60為中等可磨煤。②接觸變質(zhì)煤硅化煤是含有煤屑或煤焦塊的巖漿巖混合物，無燃燒價值，但在地層對比中可作為煤層賦存層位標(biāo)志。煤類為無煙煤、貧煤、貧瘦煤、不粘煤及弱粘煤。天然焦是煤受巖漿高溫烘烤后形成的，比正常煤顏色和光澤淺，比重大，灰分一般在40%以上，大多數(shù)揮發(fā)分低于15%，無粘結(jié)性，焦渣性為1，—，—，發(fā)熱量一般在8—17MJ/Kg之間。煤類多為貧煤或瘦煤及貧瘦煤。③風(fēng)氧化煤風(fēng)氧化煤僅分布于井田東南部地區(qū)高陡煤層出露地段。據(jù)地表及小煤窯調(diào)查，風(fēng)氧化煤多為土狀光澤，棕褐、黑灰、黑色，裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)疏松，粉狀或碎塊狀，一般無可燃性。風(fēng)氧化煤的水分、灰分較高，發(fā)熱量低，無粘結(jié)性。煤的用途各可采煤層以中灰煤為主，揮發(fā)分較高，上部山35號煤層以低硫煤為主，下部8號煤層硫分較高，總體有害元素含量低，焦油產(chǎn)率高，化學(xué)反應(yīng)性低，中高熱值，灰分難熔或高熔，變質(zhì)程度較低，煤類均為氣煤。根據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要可作動力用煤，也可用于氣化和煉焦配煤；另外，煤的含油率較高，變質(zhì)程度低，可考慮作液化用煤。井田水文地質(zhì)條件同忻井田位于大同煤田北東部，屬神頭泉域巖溶水文地質(zhì)補給—徑流區(qū)，口泉河位于井田南部，橫貫東西，為間歇性河流，平時以礦坑排水補給，河床潛水位很深，最低侵蝕基準(zhǔn)面位于口泉河溝口河床，標(biāo)高1100m，石炭、二疊系煤層位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下。井田沉積巖厚達數(shù)百米，從地表第四系到石炭、二疊系煤系地層基底均為泥質(zhì)巖與碎屑巖相間成層，巖石膠結(jié)密實，裂隙不發(fā)育，縱橫連通性差，制約了含水層的發(fā)育和相互間的水力聯(lián)系；當(dāng)?shù)亟邓可伲瑹o常年性地表徑流及大型地表水體，地下水補給來源貧乏，各地層含水性都不強。全井田主要含水層為寒武─奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層、太原組砂巖裂隙含水層、山西組砂巖裂隙含水層、永定莊組砂巖裂隙含水層、大同組砂巖裂隙含水層、基巖風(fēng)化殼和第四系沖積層含水層。據(jù)鉆孔資料寒武─奧陶系灰?guī)r含水性南強北弱，但井田斷裂少，埋深大，補給差，含水性弱；太原組砂巖埋深大，裂隙不發(fā)育，含水性較弱；山西組砂巖結(jié)構(gòu)致密，節(jié)理裂隙少，含水性極弱或不含水；永定莊組砂巖膠結(jié)緊密，分選差，節(jié)理裂隙較發(fā)育，屬透水而不含水層；大同組砂巖由于煤層開采，含水層已遭破壞；風(fēng)化殼含水層由于大規(guī)模煤層開采水位普遍下降，含水性大大減弱，出露泉水大部干涸；第四系沖積層也因煤礦開采含水性減弱，水位下降，水井干涸。井田內(nèi)主要隔水層為石炭系本溪組下部的鐵鋁質(zhì)泥巖，全區(qū)分布，是寒武─奧陶系灰?guī)r與上部煤系地層良好的隔水層。井田內(nèi)侏羅系煤層采空區(qū)遍布，既有古采空區(qū)，又有現(xiàn)行大礦及小窯采空區(qū)。大礦采空區(qū)易于掌握，古采區(qū)及小窯采空區(qū)難以了解，據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計。其中14號煤層采空區(qū)積水面積最大，積水量最多，且距石炭系太原組35號煤層最近。局部薄弱地帶，極易與下組煤溝通，發(fā)生水力聯(lián)系。因此，采空區(qū)積水將對下組煤開采構(gòu)成一定的威脅。井田內(nèi)地下水的主要補給來源為大氣降水，除第四系沖洪積層及基巖風(fēng)化直接接受降水，補給較好外，其余含水層補給條件較差，區(qū)內(nèi)地下水以礦坑排水為主要排泄途徑。綜合上述，同忻井田地處大同煤田北東部，低山丘陵地帶，大部為黃土覆蓋，植被稀少，地表光禿，降水量少且強度集中，不利于滲入地下，區(qū)內(nèi)無常年性地表水體，地下水補給貧乏。石炭─二疊系埋藏深，巖石致密，裂隙不發(fā)育，補給條件差，含水性弱，寒武─奧陶系灰?guī)r埋藏深，巖溶裂隙不發(fā)育，含水性弱。但侏羅系煤層采空區(qū)大量積水，對下伏煤層開采有一定威脅；寒武─奧陶系灰?guī)r巖溶水位高于各可采煤層，帶壓開采，遇斷裂、陷落柱等構(gòu)造溝通也將給煤層開采造成影響。據(jù)此分析，井田水文地質(zhì)條件應(yīng)屬中等類型。其它開采技術(shù)條件（1）頂?shù)装逍再|(zhì)山4號煤層：偽頂零星分布，為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，—；直接頂為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖，中厚層狀，—；老頂主要為粗砂巖和細砂巖，厚層狀，膠結(jié)致密，—。底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和泥巖，局部為砂巖和砂礫巖，—。2號煤層：偽頂分布井田中東部，為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，—，中東部零星分布；直接頂分布井田東南部，多為砂質(zhì)泥巖和泥巖，局部為粉砂巖，中厚層狀，—，穩(wěn)定性較差；老頂可采區(qū)均有分布，為厚—巨厚層狀砂礫巖，屬于堅硬巖石，—。底板為高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖，—。35號煤層：偽頂零星分布，主要為炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及高嶺質(zhì)泥巖，—；直接頂為砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及高嶺質(zhì)泥巖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性較差，—；老頂主要為粗粒砂巖和砂礫巖，厚—巨厚層狀，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，厚度變化大，屬于堅硬的巖石，—。底板主要為高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰質(zhì)泥巖和粉砂巖，個別為細、中粒砂巖，水平及微波狀層理，—。8號煤層：偽頂為炭質(zhì)泥巖、泥巖及粉砂巖，薄層狀，—；直接頂為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，—，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差；老頂分布較廣，以中、粗粒砂巖為主，厚—巨厚層狀，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，屬于堅硬巖石，—。底板以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖及泥巖為主，少數(shù)為粗、細粒砂巖。水平層理，—。9號煤層：偽頂為薄層狀炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，—；直接頂為中厚層狀砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、高嶺質(zhì)泥巖及泥巖，穩(wěn)定性較差；老頂以中、粗粒砂巖為主，厚層狀，鈣質(zhì)膠結(jié)，屬于堅硬巖石，—。底板以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖及泥巖為主，個別地段為粗、中、細粒砂巖。水平層理，—。井田內(nèi)井巷圍巖相關(guān)地層多為半堅硬—堅硬巖類，巖石穩(wěn)固結(jié)實；巖體結(jié)構(gòu)以整塊或厚層狀為主，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，軟弱夾層少；巖溶不發(fā)育，巖石含水量少或不含水，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)條件總體良好。井田工程地質(zhì)條件簡單。（2）瓦斯各煤層均處于瓦斯風(fēng)化帶，瓦斯含量隨深度增加而遞增，遠離煤層露頭，即沿煤層傾向增高，遠離煌斑巖增高。據(jù)27個鉆孔134個瓦斯樣測定結(jié)果，瓦斯含量CH4 —，CO2 —。瓦斯成分CH4 —%，CO2 —%。各煤層均為非瓦斯突出的煤層。但不排除因局部地段由于影響瓦斯的地層因素，局部地段有較高瓦斯存在，開采過程中仍需重視瓦斯預(yù)防工作。（3）煤塵及煤的自燃各煤層均存在煤塵爆炸的危險性；各煤層均為易自燃煤層。1環(huán)境地質(zhì)條件主要環(huán)境地質(zhì)問題有地下水疏干、水污染、煤矸石排放和燃燒、采空區(qū)塌陷和地裂縫。未來開采下部煤層，將使地下水位下降。因煤層采空區(qū)引發(fā)的地面沉降、地裂隙和地面塌陷，多數(shù)還處于未穩(wěn)定狀態(tài)。因煤層厚度大，頂板巖石強度軟硬不均，使上覆煤層采空區(qū)煤柱及頂板遭到破壞，加劇地面沉降、地裂縫和地面塌陷等；以及矸石堆放對水、大氣、