红山煤业补充勘探水文地质报告书(编辑修改稿)

红山煤业补充勘探水文地质报告书(编辑修改稿)内容摘要：

一段（ C3t1）： K1 砂岩底－ K2 灰岩底：主要由砂岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂质 泥岩组成，上部见 15 号煤层，厚 m，平均 ， 15号煤层厚度、层位稳定，为区域主要可采煤层， 15 号煤层之上，局部见 14号煤层， 14 号煤层厚 ，平均。 该岩性段厚 ~，平均厚。 二段（ C3t2）： K2 灰岩底 —K4 灰岩顶：主要由灰岩、泥岩、粉砂质泥岩、煤层、石灰岩组成，含 1 1 13 号不可采煤层。 该岩性段厚~，平均厚度。 三段（ C3t3）： K4 灰岩顶 —K7 砂岩底：主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层和灰岩组成，含 9 号不可采或局部可采煤层。 该岩性段厚度 ~，平均厚度。 17 （四）、 二叠系下统山西组（ P1s） 主要由灰 —灰黑色含云母、白云母菱铁矿砂质泥岩及石英细砂岩、粉砂岩、粗粒长石石英砂岩和煤层组成，为一套陆相沉积建造，本区主要含煤地层之一。 含 2 号不可采煤层和 3 号可采煤层。 与下伏地层整合接触。 该组厚度 ~，平均厚度。 （五）、 二叠系下统下石盒子组（ P1x） 主要为灰、灰绿色含菱铁矿水云母粉砂质泥岩、中细粒含粘土质长石石英砂岩夹煤线组成，与下伏地层 整合接触。 该组厚度 ~，平均厚度。 （六）、 二叠系上统上石盒子组（ P2s） 该组地层按岩性及其组合分为一、二、三段。 矿区内仅保留一段、二段下部地层，现叙述如下： 一段 （ P2s1） 自 K10 砂岩底至 K12 砂岩底。 底部 K10砂岩为灰色、灰白色、黄绿色、细粒砂岩，含绿灰色泥岩、粉砂岩包裹体，底部含砂砾岩层。 厚，其上以灰、绿色、黄绿色、灰黄色的粉砂岩、细粒砂岩互层为主，夹灰绿色、黑灰色泥岩薄层。 中部夹数层灰绿色、灰黄色中、细粒长石石英杂砂岩，局部夹似层状、串珠 状的铁锰矿层。 上部为灰紫色、紫色、灰绿色、黄绿色的细粒砂岩、粉砂岩互层。 顶部夹有 23 层灰色、灰绿色中粒长石砂岩。 厚 ，平均厚 m。 二段 （ P2s2） 主要为粉砂质、细砂质泥岩、砂岩等组成。 下部由一套黄绿色中厚 — 18 厚层状含砾长石石英砂岩，厚 ，上部岩性为杏黄色、紫红色粉砂质、细砂质泥岩、粉砂岩夹长石英砂岩组成。 最大残留厚度约 38m 左右。 （七）、 第四系中上更新统（ Q2+3） 为松散覆盖层，不整合于基岩地层之上，主要为黄色、浅红色亚粘土及亚砂土。 厚 0~20m。 （八）、 第四系全新统（ Q4） 主要为砂、砂砾石层及人工堆积物。 厚 0~5m。 二、构 造 矿区 位于太行块隆的西缘， 晋获褶断带 的东侧， 区域地层总体走向北东，倾向北西 ， 矿区 内构造 总体为一向斜构造，据勘查资料及 3 号煤层采掘资料，于 矿区 的中东部见 3 个规模不大的 陷落柱 ， 3 条 断层构造。 褶皱 （ 1）、北山村向斜 向斜位于 矿区 中部，轴向 总体 近南北，呈 ‘ S’ 形 展布 ，西翼产状较陡，矿区 中北部 岩层倾角 局部可达 25176。 ， 矿区 中南部 岩层 较缓， 岩层倾角310176。 ，主要由钻孔 ZK 2 ZK 4 ZK 61 控制； 向 斜 轴部及 东翼产状较缓，岩层倾角为 5~15176。 ， 由 3 号煤层采掘巷道和钻孔 ZK ZK 4 ZK 4 ZK 6 ZK 8 ZK 82 控制。 向斜向北、向南延出 矿区 外，区内延伸长约 4000m。 （ 2）、 沟里背斜 沟里背斜 矿区 内主要为其东翼，背斜轴走向北北东，由于受西北沟里 19 断层影响，两翼产状较陡，岩层倾角为 10~24176。 左右。 矿区 内延伸长 900m，轴向南北延出区外，受北山向斜及沟里背斜的共同影响，矿区西部含水层中的地下水会集中向北山向斜轴部聚集，在北山村向斜轴部形成了地下水富集区。 断层 矿区内目 前已探明的断层共有 3 条，即 F F F3 断层。 F1 断层 ： 位于 矿区 西北部，该断层走向近东西，倾向南，倾角 75 176。 左右，北东盘上升，南西盘下降，断距约 5 m，延伸长约 200m； F2 断层 ： 位于 矿区北部， 走向北西，倾向南西，倾角 70176。 左右，北东盘上升，南西盘下降，断距 5 m，为正断层，延伸长约 400m； F3 断层 ： 位于矿区北东部， 走向北西，倾向南西，倾角 70176。 左右，北东盘上升，南西盘下降，断距 5 m，为正断层，延伸长约 400m。 陷落柱 在开采 3 号煤层生产过程中，揭露有 3 个大小不等的陷落柱，现将陷落柱分述 如下： X1：位于 矿区 的中东部， 呈近圆形， 长轴长 70 m，短轴长 60m； X2：位于 矿区 的中东部， 呈椭圆形， 长轴长 70 m，短轴长 50m； X3：位于 矿区 的中北部， 呈椭圆形， 长轴长 72 m，短轴长 48m； 3个陷落柱均是在开采 3号煤层时发现，柱内充填物均为大的破碎砾岩、泥岩团块混杂物，陷落柱塌陷角 70176。 左右，具有一定的导水性。 矿区 内未发现岩浆岩。 矿区 内构造复杂程度总体属简单型。 20 三、煤层及煤质 （一） 含煤 性 本区含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，含煤地层厚 ，煤层自上而下编号 为 1 1 115 号 等 11 层煤层 ，煤层总厚 为 ，含煤系数 %， 含可采煤层 3层， 即 15 号 煤层 ， 总厚 ， 可采 含煤系数 %。 山西组含煤地层平均厚度为 ，共含煤 1~3 层，煤层总厚度为，含煤系数为 %， 其中 3 号煤层 为全区位稳定可采煤层 ， 也是本矿的主采煤层，煤层 厚 ~，平均 ，可采 含煤系数为 %。 太原组含煤地层平均厚度为 ，含煤 8 层，总厚 ，含煤系数 %，其 中 15 号 煤层赋煤区 稳定可采，厚度 ~，平均厚度，可采含煤系数 %。 9 号 煤层为赋煤区稳定 大部可采 煤层 ，厚度0~，平均厚度。 14 号煤层属不稳定、零星可采煤层，其他煤层 5 、 1 13 为 不稳定不可采煤层。 （二）、 可采煤层 3 号煤层 位于山西组下部，上距下石盒子组底砂岩（ K8） ，下距太原组K6 灰岩。 3 号煤层厚 ~，平均 ，煤层层位稳定，结构简单，含 0~1 层泥岩夹矸，厚 0~ m。 由采用的 11 个 见煤钻孔资料及1 个水井、 2 个见煤点资料统计，可采性指数 1，厚度变异系数 26%，直接顶板为灰黑色泥岩或粉砂质泥岩，老顶为砂岩；底板为砂岩或砂质泥岩。 21 为赋煤区稳定可采煤层。 3 号煤层为 矿区 内正在开采的煤层，投产以来该煤层采空区面积为3275322m2，动用资源量为 24943kt。 未采区面积 3046612m2，资源量为23848kt，煤层最大厚度 ，最小厚度。 9 号煤层 位于太原组中部的 K4 灰岩之上，上距 3 号煤层 ，平均，下距 K4 灰岩约。 9 号煤层厚 0~，平均 m，煤层结构简单，不含夹矸，由采用的 11 个钻孔资料及一个水井资料统计，可采性指数 ，厚度变异系数 41%， 矿区 南部煤层尖灭（ ZK81）， 9 号煤层为赋煤区稳定大部可采煤层。 其直接顶板多为泥岩，少数为 K4 上灰岩，底板多数为砂岩，少数为泥岩， 9 号煤层现在尚未开采。 15 号煤层 位于太原组下部的 K2 灰岩之下，上距 9 号煤层 ，平均， 15 号煤层厚 ~，平均 m，含 0~3 泥岩夹矸，夹矸厚0~，结构简单 较简单，由采 用的 11 个钻孔资料及一个水井资料统计，可采性指数 1，厚度变异系数 21%， 15 号煤层为赋煤区稳定可采煤层，其老顶为 K2 灰岩，直接顶板多为泥岩，少数为 K2 灰岩；底板为泥岩。 15 号煤层现在尚未开采。 3 号煤层中部南北向厚度较大，分别向东、西两侧煤层厚度变薄， 9 号、15 号煤层厚度大体也呈中部厚两侧薄的态势。 其中 3 号煤层中南部已大部采空，北部未采区煤层厚度 左右。 3 号煤底距 9 号煤顶间距 ~， 3 号煤底距 15 号煤顶间距 22 ~， 9 号煤底距 15 号煤顶间距 ~，平面上在 矿区的中南部间距最大。 可采煤层特征见表 21。 可采煤层特征 表 2－ 1 含煤 地层 煤 层 号 厚度 (m) 最小～最大 平均 煤层间距 （ m） 夹石 层数 结构 变异 系数 （ %） 可采性系数 稳定性 可采性 备 注 山西组 3 ～ ～ ～ 0~1 简单 26 1 稳定 全区 可采 太原组 9 0～ 0 简单 41 稳定 大部 可采 15 ～ 0~3 复杂 21 1 稳定 全区 可采 （三）、 煤层对比 矿区 内含煤地层沉积稳定，岩性组合特征具有规律性，标志层及煤层特征明显，变化规律清晰，为煤层对比提供了可靠的依据。 本区煤层对比的标志层主要有 K K K K5 四层灰岩及 K K8 砂岩， K5 灰岩为本次对比的基准层。 另外 3 号、 9 号和 15 号煤层本身的厚度及其组合关系也是重要的标志特征。 各标志层特征及其在对比中的意义简述如下： K2 灰 岩：位于太原组下部，为 14 号或 15 号煤层的直接或者老顶，该岩层含燧石条带，富含蜒科化石，厚度大，层位稳定，极易识别。 K2 灰岩厚 ~，平均厚。 下部常夹薄层泥岩，本层是对比 15 号煤层的重要标志。 K3 灰岩：位于太原组中下部，为 13 号煤层的直接顶板， 12 号煤层的间接底板；岩石坚硬致密，含燧石团块及蜒科化石，泥质含量少，该岩层 23 下距 K2 灰岩 左右， K3 灰岩厚 ~，平均 ，是对比 12号、 13 号煤层的主要标志。 K4 灰岩：位于太原组中部，岩石致密坚硬，含泥质团 块及蜒科化石。 下距 K3 灰岩 左右，是 矿区 内又一主要标志层，厚度 ~，平均厚。 K4 灰岩与 K3 灰岩之间赋存 11 号、 12 号煤层。 K5 灰岩：位于太原组中上部，层位较稳定，岩石坚硬，含蜒科化石及其它动物化石，下距 K4 灰岩平均 ，上距 3 号煤层约 30m，其厚度~，平均厚 ， K5 与 K4 灰岩间赋存 8 号、 9 号煤层。 K7 砂岩：位于山西组底部，为深灰色细粒砂岩，横向上常相变为粉砂岩或中粒砂岩，层厚 ~，平均厚 ，层位较稳定，是对 比 3号、 5 号煤层的重要标志。 K8 砂岩：位于下石盒子组底部，下与山西组分界，岩性为灰色中细粒砂岩，厚度 ~，平均。 K7 与 K8 之间为山西组地层，赋存 3 号煤层。 综上所述，依据标志层、层间距、煤层结构和组合关系及旋回特征等方法，可采煤层 3 号、 9 号、 15 号煤层对比可靠。 （ 四 ）、煤质 根据 矿区 内 2020 年 7 月 ~2020 年 6 月施工的 9 个钻孔采集的煤芯煤样由 河北煤田地质研究所 分析的 煤质化验分析资料 ， 将 矿区 内可采的 3 号、 9号 、 15 号煤层煤的物理、化学性质、工艺性能、可选性分述如下。 物理性质和煤岩特征 （ 1）、 宏观煤岩特征 24 3 号煤呈黑色，金刚光泽，具阶梯状、贝壳状断口，内生裂隙发育，极脆易碎，块状、层状构造。 煤岩组分以亮煤为主，夹有镜煤条带和少量暗煤。 亮煤以玻璃光泽呈条带分布，镜煤为金刚光泽，结构均一，内生裂隙发育，呈小块状，多充填方解石或黄铁矿，暗煤光泽暗淡、硬度、比重均较大，具韧性，为光亮型煤。 9 号煤 为 黑色， 条痕为灰黑色， 具 玻璃 —— 似 金属光泽，阶梯状、贝壳状断口，条带状结构，层状构造 ， 内生裂隙 较 发育，多充填石膏、方解石 ，硬度大。 宏观煤岩 成 分以亮煤为主 ， 夹镜煤条带及少量的暗煤 ，镜 煤结构均一， 性脆易碎 ； 暗煤光泽暗淡，比重、硬度均较大，具韧性 ；亮煤呈条带状分布。 宏观煤岩类型为半亮型煤。 15 号煤为黑色 —灰黑色，似金属光泽，条带状结构，块状构造，粒状、阶梯状断口为主，贝壳状次之，条痕为灰黑色，以半亮型煤为主，裂隙较为发育，常见黄铁矿充填。 （ 2）、 显微煤岩特征 显微煤岩特征：详见表 22。 有机组分：以镜质组为主，惰质组次之。 15 号煤镜质组含量 ~%，15 号煤惰质组含量 ~%； 9 号煤镜质组含量 ~%， 9 号煤惰质组含量 ~%；（王庄详 查资料） 3 号煤镜质组含量一般在 60%以上， 3 号煤惰质组含量 10~45%。 无机组分： 15 号煤粘土类含量 ~%，硫化物类含量 ~%，碳酸盐类含量 ~%，氧化硅类 %； 9 号煤粘土类含量 ~%，硫化物类含量 ~%，碳酸盐类含量 ~%，氧化硅类 ~%；（王庄 25 详查资料） 3 号煤粘土类含量一般小于 10%，硫化物类少见，碳酸盐类含量一般小于 5%；显微煤岩类型属微镜惰煤。 镜质组油浸最大反射率平均值（王庄详查资料）。