【文章內(nèi)容簡介】 76。，呈一略向北北東方向凸出的弧形，弧頂位于協(xié)莊、韓莊、泉溝一帶，地層多向北傾斜，傾角一般為10～30176。，兩翼傾角較大，轉(zhuǎn)折部傾角較小。西段構(gòu)造較東段略為復(fù)雜，位于煤田西段的華豐煤礦地層走向自西而東由170176。轉(zhuǎn)為120176。，再轉(zhuǎn)向30176。，呈一向北東開口的簸箕狀，地層傾角15～25176。，禹村煤礦為一地塹性質(zhì)的構(gòu)造盆地，走向100～120176。，傾角15～30176。 新汶煤田東西長約56km，南北寬約12km。煤田內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，絕大多數(shù)斷層為高角度正斷層(逆斷層少見)。蓮花山大斷層和蒙山大斷層規(guī)模最大，前者沿煤田北側(cè)呈弧形展布，構(gòu)成煤田的北部邊界，后者將煤田斜切為東西兩段。羊流大斷層位于煤田中部，走向由北西～南東～近南北，東盤(上盤)下降。在煤田內(nèi)廣泛發(fā)育的中型斷裂主要是一組斜交斷裂，其走向自東而西隨地層走向的逐漸折轉(zhuǎn)變化而變化，一般在煤田東部為北東東走向，中部和西部以北東，北北東走向為主；斷層南東盤多為下降盤(上盤)，在平面上，致使煤層露頭等地質(zhì)標(biāo)志向西南方向推移，在地層走向剖面上，自西而東呈依次上升的階梯式，該組斷裂將煤田沿走向切割成一系列井田區(qū)段，從而構(gòu)成井田之邊界斷層，與其略呈共軛狀的另一組斜交斷裂不甚發(fā)育（見圖21）。巖。 井田地質(zhì) 地層本井田位于新汶煤田(向斜南翼)東段西端，含煤地層為華北型石炭～二疊紀(jì)。根據(jù)區(qū)域資料和鉆孔實際揭露，區(qū)內(nèi)地層發(fā)育由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系、古近系和第四系。二疊紀(jì)月門溝群山西組(Py )S?厚 ～，平均 。巖性主要為灰白色中細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖、灰色及深灰色泥巖和煤層組成，煤層頂板粉砂巖、泥巖中含植物葉片化石苛達(dá)樹、羊齒類。本組為礦井主要含煤地層，共含煤 6 層(6 煤)，其中 6 煤層為全區(qū)可采煤層。與上伏地層整合接觸。 二疊紀(jì)石盒子組(P )S?根據(jù)巖性分為上下兩部分，描述如下：下部：厚度 ～,平均 。為一套河湖相的碎屑巖沉積，以紫色、雜色、黃綠色泥巖、粉砂巖和細(xì)砂巖為主?？傆^本組地層沉積物的顏色，由下部的灰色、灰綠色逐步變?yōu)樯喜康淖虾稚?、黃綠色等雜色沉積，明顯反映了由潮濕向干旱轉(zhuǎn)變的古氣候環(huán)境，沉積盆地常處于一種氧化環(huán)境，當(dāng)時雖有植物生長，但是由于構(gòu)造、氣候等原因，未能形成長期穩(wěn)定的泥炭沼澤，故此組不含可采煤層。本組地層的頂部發(fā)育一層橫向分布較穩(wěn)定的鋁土巖，呈致密塊狀，常具鮞粒狀結(jié)構(gòu)，該層鋁土巖的頂面為上、下石盒子組的分界線；與下伏9 / 30山西組的分界為山西組 1 煤層上部的一層灰白色粗粒、中粒長石石英砂巖的底面。與下伏地層呈整合接觸。上部：厚度 0～ m，主要由淺灰色、灰綠色砂巖、灰綠、紫紅色泥巖組成，中、下部含 1～2 層鋁土質(zhì)泥巖或鋁土巖，底部有 10～20 m 中細(xì)粒砂巖，是與下石盒子組分界砂巖。(Eg)～,。由礫巖及紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，上部以礫巖為主，礫石磨圓度及分選性較差，一般為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)；下部以砂質(zhì)泥巖為主。與上伏地層呈不整合接觸。(Q)包括流砂層和黃土層，厚 0～。流砂層：厚 0～，以不整合關(guān)系掩蓋于古近紀(jì)官莊組上，為古小汶河河床所沉積，該層上部為細(xì)流砂層，呈粉末狀，下部為粗粒砂層，底部為礫石層，礫石直徑 3～20mm，最大直徑達(dá) 50mm。黃土層：厚 0～，內(nèi)含細(xì)砂，尤其是和流沙接觸處，含沙較多，該層大部分和流砂層相接觸，無流沙處，直接覆于基巖之上。 構(gòu)造圖 22 井田構(gòu)造示意圖本井田位于新汶煤田東段西端，新汶向斜的南翼?？傮w構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，走向近東西、傾向北、傾角29～38176。平均傾角34176。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，截止目前，已發(fā)現(xiàn)落差大于10m的斷層6條，均為正斷層，走向主要為北東向，其中50≤落差＜100m的1條、30≤落差＜50m的3條、10≤落差＜30m的2條。井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型（見圖22）。現(xiàn)將各斷層特征分述如下：F11斷層為東部邊界斷層。走向 NE, 傾向 SE，傾角在 70176。，落差 50～10Om。機(jī) 6 號鉆孔穿過斷層，斷點深度在 ，鉆孔內(nèi) 6 煤層斷缺，4 煤層至一灰標(biāo)志層的間距被減小到7～8m；1201201201201401601604 工作面回采巷道揭露該下盤分支斷層，1201407 工作面回采巷道揭露該斷層。屬查明斷層。F211斷層位于井田中部。走向 NE，傾向 NW，傾角在 55176。，落差 0～3Om。區(qū)內(nèi)延伸長度約為。該斷層深部落差大而淺部落差小，尖滅于 2202408 工作面內(nèi)。2202202402409 工作面回采巷道實際揭露， 3390m 水平 6 煤層運(yùn)輸大巷穿過該斷層；斷點深度在 485m 左右，斷層帶內(nèi)巖芯十分破碎，滑動鏡面十分發(fā)育。屬查明斷層。F212東斷層位于井田中部。走向 NE，傾向 SE，傾角在 55176。，落差 0～2Om。區(qū)內(nèi)延伸長度約為。井田東翼六層副下山揭露該斷層。屬查明斷層。F212西斷層位于井田中部。走向 NE，傾向 SE，傾角在 55176。，落差 0～5Om。區(qū)內(nèi)延伸長度約為。井田西翼 4 和 6 煤層若干工作面回采巷道及井田西翼450m 水平主、副下山、石門多處揭露控制。屬查明斷層。F213斷層位于井田北部。走向NE，傾向SE，傾角在55176。，落差0～5Om。區(qū)內(nèi)延伸長度約為。井田西翼2208工作面回采巷道及井田西翼 450m水平副下山石門多處揭露控制，81號鉆孔穿過該斷層，斷點深度750～ 760m，一灰標(biāo)志層與11煤層的間距由正常值的80m變薄至45m。屬查明斷層。F214斷層位于井田北部。走向 NE，傾向 NW，傾角在 80176。，落差 0～5Om。區(qū)內(nèi)延伸長度約為。淺部由井田東翼的 3203203405 工作面回采巷道揭露控制，中部由500 石門揭露控制，深部由600 主、副石門揭露。屬查明斷層。 巖漿巖井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖。 巖溶陷落柱井田內(nèi)未發(fā)巖溶陷落柱。3 煤層、煤質(zhì) 煤 層 含煤性本井田主要含煤地層為太原組和山西組，煤系地層總厚為 ，共含煤 16 層，煤層平均總厚 ，含煤系數(shù) %。山西組含煤 6 層(1～6 煤層),其中可采煤層 3 層(6 煤層)平均可采總厚度 ，可采含煤系數(shù) %。太原組共含煤 10 層(7～16 煤層)，其中可采煤層 3 層(1115 煤層) ，平均可采總厚度 ，可采含煤系數(shù) %，韓莊煤礦主要開采 6 煤層，太原組煤層 1115 煤層歸協(xié)莊煤礦和建新煤礦開采。11 / 30 可采煤層特征2煤層位于山西組中下部，～。全區(qū)共有4個鉆孔見煤點控制，其中可采點4個?！Ｃ簩咏Y(jié)構(gòu)簡單，一般含1層夾矸，夾矸巖性為泥巖。埋深205m～810m，賦煤標(biāo)高85m～590m。，煤厚變異%，為簡單結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定煤層。偽頂局部發(fā)育，為砂質(zhì)泥巖、泥巖；直接頂為中、細(xì)粒砂巖；底板以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，局部為粉、細(xì)砂巖互層。煤類為氣煤。4煤層位于山西組中下部，～。全區(qū)共有6個鉆孔見煤點控制，其中可采點6個?！?。一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。埋深230m～850m，賦煤標(biāo)高85m～700m。，%，為簡單結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定煤層。偽頂局部發(fā)育，以砂質(zhì)泥巖為主；直接頂板為中、細(xì)粒砂巖；偽底多為砂質(zhì)泥巖或泥巖；底板為細(xì)砂巖。煤類為氣煤。6煤層位于山西組下部，～。全區(qū)共有8個鉆孔見煤點控制，其中可采點8個?！?。一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。埋深150m～900m，賦煤標(biāo)高0m～750m。，%，為簡單結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定煤層。頂板以砂質(zhì)泥巖為主；偽底多為泥巖；底板以細(xì)砂巖為主。煤類為氣煤。此外，除以上 6 煤層外，井田范圍內(nèi)尚有 3 煤層揭露有少量可采見煤點，這些可采點分布較分散，連不成片，目前不具工業(yè)開采價值?，F(xiàn)將不可采的 3 煤層簡述如下：1煤層位于山西組中下部，～。在巷道掘進(jìn)過程中共2次揭露1煤層?！?，一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。偽頂局部發(fā)育，以砂質(zhì)泥巖為主；直接頂板為中、細(xì)粒砂巖；偽底多為砂質(zhì)泥巖或泥巖；底板為細(xì)砂巖。為局部可采的不穩(wěn)定煤層。3煤層位于山西組中下部，～。在巷道掘進(jìn)過程中共3次揭露3煤層。3煤層?xùn)|厚西薄， m。煤層厚度～，含1層夾矸。偽頂局部發(fā)育，以砂質(zhì)泥巖為主；直接頂板為中、細(xì)粒砂巖；偽底多為砂質(zhì)泥巖或泥巖；底板為細(xì)砂巖。為局部可采的不穩(wěn)定煤層。 煤 質(zhì) 可采煤層的物理性質(zhì)及煤巖特征物理性質(zhì)（1）顏色、條痕各主要可采煤層均呈黑色，條痕為棕黑色至黑棕色。（2）光澤各主要可采煤層均呈弱玻璃光澤至玻璃光澤。（3）力學(xué)性質(zhì)常見的斷口類型為階梯狀和貝殼狀斷口。（4）煤的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造煤層多為線理狀、細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造特征明顯。煤巖特征（1）宏觀煤巖組分各主要可采煤層均以鏡煤、亮煤為主，暗煤、絲炭次之。（2）宏觀煤巖類型各主要可采煤層均為鏡型煤、亮型煤。 煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能 煤的化學(xué)性質(zhì)灰份產(chǎn)率(Ad)原煤灰份產(chǎn)率：2煤層為低灰，平均中灰分煤層；4煤層為低灰煤層；6煤層為特低灰～低灰，平均特低灰煤層(見表32)。在平面上，6煤層的原煤灰份深部較淺部高，2煤層則深部較淺部低。浮煤灰份產(chǎn)率：，%均為特低灰煤(見表32)。全硫含量(St,d)原煤全硫：4煤層為低硫煤層；6煤層為低～中高硫，平均中硫煤層(見表32)。各主采煤層經(jīng)洗選以后，可成為特低或底硫煤層。在硫分構(gòu)成上，6煤層的硫化鐵硫含量較高，其次為有機(jī)硫，而硫酸鹽硫的含量則甚少。原煤磷含量(Pd)6煤層屬特低磷煤層(見表32)。元素分析各煤層碳元素(Cdaf)含量不論在剖面上還是在平面上變化都不大(見表32)，平均變化～%之間；%左右；～%之間；硫+氧的～%之間。揮發(fā)份產(chǎn)率(Vdaf)～%之間；浮煤的揮發(fā)份產(chǎn)率平均變化13 / 30～%之間。各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率在平面上的橫向變化較小，而在剖面上則出現(xiàn)“反希爾特定律”現(xiàn)象，一般認(rèn)為這主要是由于成煤環(huán)境、成煤植物的差異，導(dǎo)致煤層的鏡質(zhì)組組分含量不同而造成的。表32 韓莊煤礦煤質(zhì)特征一覽表 煤的工藝性能結(jié)焦性可采煤層浮煤平均膠質(zhì)層最大厚度(Ymax)～，粘結(jié)性指數(shù)86～90，屬低變質(zhì)階段的氣煤，是較好的煉焦配煤。燃燒性原煤平均干燥無灰基彈筒發(fā)熱量(Qb，daf)～，為高熱值煙煤。因此，各主要可采煤層均為燃燒性較好的煤層。煉油性本礦及鄰區(qū)均未做低溫干餾試驗，有關(guān)煤層焦油產(chǎn)率參數(shù)不詳。煤的可選性據(jù)鄰區(qū)協(xié)莊煤礦資料，2煤層為中等可選、4煤層為難選、6煤層為易選煤層。 煤類及工業(yè)用途4 礦井開采技術(shù)條件 水文地質(zhì)條件及開采后的變化 區(qū)域水文地質(zhì)韓莊煤礦屬新汶煤田，位于新汶向斜南翼的中部，新汶煤田位于蓮花山及蒙山山脈兩大區(qū)域性分水嶺之間的山間凹地內(nèi)，屬地形較為平緩的丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)中央廣布侏羅系、古近系紅色砂礫巖地層，含煤地層絕大部分被第四系黃土層所覆蓋。南北兩側(cè)地勢均較高，屬丘陵山坡地帶。南側(cè)出露寒武系、奧陶系石灰?guī)r地層，巖溶裂隙發(fā)育；北側(cè)出露太古界泰山群花崗片麻巖及古近系礫巖。小汶河及其支流構(gòu)成全區(qū)主要地表水系，由東向西流經(jīng)煤田南部，現(xiàn)代河床寬約300～600m，古河床含水砂礫石層沉積寬度約1000～2022m，地表徑流條件良好（見圖41）。新汶煤田主要含水層自上而下有：第四系砂礫石含水層；古近系礫巖含水層；山西組4煤層頂板砂巖含水層；太原組一灰含水層、四灰含水層；本溪組徐家莊灰?guī)r含水層、草埠溝灰?guī)r含水層及奧陶系石灰?guī)r含水層。它們構(gòu)成北方型多含水層結(jié)構(gòu)巖溶裂隙充水礦床。由于受地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地下水循環(huán)條件、含水層賦存及其組合特征等多方面的控制和影響，煤田內(nèi)各井田的水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度不盡相同，大體可以分成二類。中等偏復(fù)雜型的南區(qū) 井田水文地質(zhì)條件 礦井充水條件地表水系韓莊煤礦位于新汶煤田東段西端，地表沖溝較為發(fā)育，徑流、排泄條件良好。地表溪流均匯入小汶河，小汶河由東而西流經(jīng)礦井西南部，現(xiàn)代河床寬約 300～500m，兩岸發(fā)育古河床含水砂礫石層沉積，以不整合關(guān)系覆蓋在古近系紅層之上，成為煤系內(nèi)各主要含水層的間接補(bǔ)給水源。含水層韓莊煤礦僅開采 6 煤層，因此其直接充水含水層為山西組 2 煤層、4 煤層頂板砂巖含水層，太原組一灰含水層，間接充水含水層為第四系砂礫石層及古近系礫巖含水層。現(xiàn)將其各主要含水層的水文地質(zhì)特征分述如下：（1）第四系砂礫石含水層區(qū)內(nèi)第四系厚度 0～。主要由未膠結(jié)的沖積、坡積次生多孔性黃土、砂質(zhì)粘土和含水砂礫層組成，以角度不整合關(guān)系直接覆蓋在古近系紅層之上；其中含水砂礫石層是小汶河古河床及現(xiàn)代河漫灘相沉積物，它主要集中分布在井田西南部。（2）古近系礫巖井田內(nèi)古近系厚度 ～，平均 。由于鉆探時多以無芯鉆井方式穿越本層位，對此層段研究工作程度較低，一般由礫巖及紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，上部以礫巖為主，礫石磨圓度及分選性較差，一般為鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)；下部以砂質(zhì)泥巖為主。鉆探時，在此層位沒有出現(xiàn)過沖洗液漏失現(xiàn)象，裂隙不甚發(fā)育。（3）山西組 4 煤層頂板砂巖含水層由 3～4 層砂巖組成，平均厚度在 40m 左右，一般為淺灰色、灰白色砂巖，分選性較好，鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)，較為堅硬，裂隙較發(fā)育，但多被方解石脈所充填。韓莊煤礦 4 煤層的