阳煤集团三矿水文地质类型划分报告

阳煤集团三矿水文地质类型划分报告内容摘要：

年 10 月提交《三矿井田扩大区（旧街）精查地质报告》，于同年 12 月经山西省煤管局第 7905 号文批准。 该次施工中有 59 个钻孔涉及本井田，终孔层位多在 C3t底部，其中取芯孔 33个，全部为半取芯孔，未取芯孔 26 个。 均进行了测井工作，其中甲 13 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 级孔 44 个，乙级孔 11个，丙级孔 4 个，符合当时规范要求。 综上所述，涉及本井田的勘探工作主要有 5 次，在本井田及周边共施工 160个钻孔。 二、生产补充勘探 阳泉新宇岩土工程有限责任公司 1998 年 6 月提出了《阳泉矿区三矿扩区精查补充地质勘探报告》，共施工 26 个钻孔，全部为半取芯孔，总进尺 米，提高了对构造、煤层底板标高的控制程度，提高了储量级别，进一步控制了局部可采煤层的边界。 从 1998 年 — 2020 年 1 月，在井田西部阳泉新宇岩土工程有限责任公司又补充了 10个钻孔，总进尺 米。 14 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 3 地质概况 地层 本区水文地质单元 属于娘子关泉域。 位于阳泉市之西部，地势较高，切割较深，沟谷纵横，地层裸露。 根据地表出露、井下巷道和钻孔的揭露，最老的有奥陶系，最 新的为第四系，现根据地质资料由老到新叙述如下： 奥陶系： 本区奥陶系地层在历次勘查中共有 11 个钻孔和一条井筒、一条斜巷进入此层，揭露情况如下： 1）下奥陶统亮甲山组 本组全厚为 60— 140m，但在水 2钻孔只揭露了上层段的 32 米。 这段主要以灰白色的白云质灰岩和深灰色的石灰岩及白云质灰岩与石灰岩的互层组成，有时含有少量的隧石结核条带。 2）中奥陶统下马家沟组 本组以厚层状的深灰色石灰岩为主，中下部夹中厚层状的角砾状泥灰岩和白云质灰岩，局部夹薄层状的泥质灰岩。 总厚度 180— 190m左右。 3）中奥陶统上马家 沟组 本组大致分为三段： 上段：为厚层状的深灰色石灰岩，灰黄色泥灰岩和深灰色角砾状石灰岩组成，厚 60— 70m。 中段：为巨厚层状的深灰色石灰岩，致密质纯性脆，夹方解石脉。 15 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 顶部常夹一层黑色泥岩，在中部常夹一层比较薄的深灰黄色角砾状石灰岩，总厚度为 120 米。 下段：为巨厚层状的深灰色、灰色、白色、杂色角砾状泥质灰岩和少量的白云质灰岩组成，具豹皮状，裂隙多为泥质和石膏所充填，厚度 80— 90m 左右。 4）中奥陶统峰峰组： 由深灰色之石灰岩和泥灰岩组成，在中部含有大量的石膏，呈似层状和脉状水平分布，最大厚度可达 4— 8m，夹于灰岩和泥灰岩之间，底部还常出现 1— 2 层角砾状的泥质灰岩和角砾状的灰岩，全组总厚225— 260m 左右。 中石炭统本溪组： 本组平行不整合于中奥陶系峰峰组之上，岩性为灰黑色、黑色的砂质泥岩、泥岩，灰白色细中粒砂岩、灰色的铝质粘土岩以及 2— 3层的深灰色石灰岩组成。 在灰岩的下部夹 1 层无开采价值的薄煤层。 本组大致分为两段：下段以铝质泥岩为主，上段以砂泥岩为主，三层灰岩以下部一层最厚，多在 7m左右，最上一层较薄，多在 米以下。 本组总厚度 36— 68 米，平均 48 米，总的趋势是东部较厚，西部较薄。 上石炭 统太原组 太原组是本区主要含煤岩系之一，连续沉积于本溪组地层之上，在本区东部的蒙村河岸有出露。 全组厚度 110— 145 米，平均 125 米。 由灰黑色、黑色的砂质泥岩、泥岩、灰白色细 — 中粒砂岩、深灰色石 16 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 灰岩和煤层组成。 全组共有 3 层石灰岩和 9 层煤层，其中主要可采煤层 2 层 (1 12煤 )，局部可采煤层 4 层（ 8上、 13煤），含煤系数为 9— 10%。 15煤层：位于 K2灰岩之下，距 13煤层 — 米，平均为 米。 本煤层在全区内均有分布，且厚度稳定，全部可采，是本区的主要可采煤层。 煤层厚度 — 米，平均为 米。 煤层含 1— 4 层夹石，其中较稳定且厚度相对较大的有 3 层：顶部的八寸石，厚度及层位均比较稳定，位于顶板往下 米处，厚度 — 米，为黑色泥岩和炭质泥岩；连岩石，位于中部，由顶板往下 — 米处，层位稳定，分布也较广，厚度多在 — 米左右，本层夹石属于高岭石泥岩；驴石，位于煤层的下部由底板往上 米处，层位稳定但厚度变化较大，最大时可达 米左右，一般多在 — 米，呈凸镜状分布，为灰黑色高岭石泥岩。 13煤层：位于 K3灰 岩之下，距上覆 12煤层 — 米，平均为 米。 在本区的西南部及东南部局部可采，其余多不可采。 本层属于不稳定的局部可采煤层，厚度为 0— 米，平均为 米左右，刚达到可采厚度，但本煤层厚度的变异系数小，在可采区内厚度比较稳定。 本煤层结构简单，一般无夹石，但在一些个别局部地区也出现过 1— 2 层夹石层，但厚度均比较薄，多在 米左右。 12煤层：位于 K3灰岩与 K4灰岩之间，距离上部的 9煤层 — 米，平均为 米，在本区分布甚广，厚度稳定，是本区主要的可采煤 层。 全厚 0— ，平均 ，厚度及层位较稳定， 17 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 东部地区较厚，西部较薄。 在煤层中上部普遍存在一层夹石，厚 左右，层位稳定，将煤层分为上下两层，上煤厚 — ，下煤厚 —。 在本区北部的李家山、石板片等地区，本煤层受冲刷影响而变薄，甚至尖灭，不可采。 9煤层：位于 8煤层往下 — 米，平均间距为 米，在西部地区间距较薄，平均为 米。 不稳定，仅井田东部可采，西部及北部不可采。 本煤层结构简单，大多不含夹石，只是在东北部的可采边缘地区出现 1— 3 层夹石，厚度大多在 米以下，为黑色泥岩和砂质泥岩及炭质泥岩，这可能是位于沉积的边缘容易受岸流携带的泥质沉积物所致。 8煤层：位于 8上 煤层往下 — 米处，平均间距为 米。 厚度变化较大，层位不稳定，属于局部可采煤层。 煤层厚度为 0— 米，可采区内平均厚度为 米。 本层一般出现 1— 2 层夹石，夹石厚度多在 — 米左右，岩石成分多为泥岩和砂质泥岩或炭质泥岩。 在井田的西部、中东南部地区局部可采，中东部地区发育较差，且中上部的夹石增厚，将煤层分为两层，即：８ 上 煤和８ 煤 两个独立分层。 8上 煤层：位于 K7砂岩往下 7 米处， 6煤层往下 米。 它是8煤层由于中部的夹石层增厚而出现的上分层，如果夹石层变薄就与8煤层合并为一层，分布很不稳定，仅井田中南部局部可采，其余均不可采。 可采范围平均厚度为 米，最大可达 米。 煤层结构普遍含一层夹石，个别地段可达 2 层，属于不稳定的局部可采煤层。 18 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 下二叠统山西组 山西组也是本区的主要含煤岩系，连续沉积于太原组煤系地层之上，在本区的东部一些沟谷内有出露。 东部地区较厚，可达 75 米，西部地区较薄，最小为 43 米，平均厚度为 56 米左右。 岩性主要为灰黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色细 — 粗粒砂岩和煤层组成。 共含有煤层6 层，其中主要可采煤层 1 层 (3煤 )，局部可采煤层 1 层（ 6煤），含煤系数 6— 7%。 6煤层：位于 3煤层之下相距 — 米，平均为 米。 煤层厚度 0— 米，在可采区内平均厚度为 米，在本区多呈片状分布，仅在井田西北角及东南部可采，大多数尖灭，厚度不稳定。 本层的分布：主要受底部 K7 砂岩与本层老顶砂岩所控制，当这两层砂岩发育厚度增大或者合并成一层时，则 6煤层不发育，当这两层砂岩变薄或老顶砂岩相 变为砂质泥岩时，则 6煤层发育，他们互为消长。 本煤层结构单一，一般无夹石层。 3煤层： 位于山西组中部， 2煤往下 20～ 24m 处，是本井田主要可采煤层，分布广泛，厚度较稳定，煤层厚度 0— 米，平均为 米。 3煤层结构简单，在煤层的中上部普遍存在一层厚度为 — 米的夹石，将煤层分为上下两层：夹石上煤厚 — 米，在局部地区受冲刷影响厚度变化大；下煤厚 — 米。 本层位稳定分布甚广，是煤层对比的良好标志。 煤层顶板为灰黑色粉砂质泥岩，在煤层冲刷变薄区顶板为灰白色中 — 细粒 砂岩，底板岩性为灰褐色粉砂质泥岩。 本区 3煤层受冲刷影响比较严重，造成 3煤上分层和 19 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 夹石缺失，煤层整体变薄甚至冲缺，形成不可采区。 冲刷区主要分布在井田的西部及中北部。 从整体来看：本煤层东部较厚，西部较薄，由东南往西北方向有逐渐变薄之势。 本煤层属于泥炭沼泽相的沉积。 表 3 可 采 煤 层 特 征 表 煤层 名称 煤 层 厚 度 最小 — 最大 平均 (m) 至上煤层间距 最小 — 最大 平均 (m) 夹石 层数 稳定性 煤的 容重 (t/m3) 顶底板岩性 可采性 顶板 底板 3 0.— 0— 1 稳定 砂质泥岩 砂质泥岩 大部可采 6 0— — 0 不稳定 砂质泥岩 砂质泥岩 局部可采 8上 0— — 0— 1 不稳定 砂质泥岩 泥岩 局部可采 8 0— — 0— 2 不稳定 砂质泥岩 泥岩 30 局部可采 9 0— — 0— 3 不稳定 砂质泥岩 砂质泥岩 局部可采 12 0— — 0— 1 稳定 泥岩 细砂岩 大部可采 13 0— — 0 不稳定 灰岩 砂质泥岩 局部可采 15 — — 1— 4 稳定 泥岩 砂质泥岩 全部可采 下二叠统下石盒子组 下石盒子组出露于本区的东部，连续沉积于山西组地层之上，根据岩性和特征大致分为三个层段： 1）绿色岩层段： 本段主要出露于官沟口和井沟以及蒙村河的东岸一带，由灰黑色 20 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 砂质泥岩及灰绿色的砂岩组成。 底部为一层灰白色的中 — 粗粒砂岩（ K8） ,厚度平均为 5— 8 米。 此层砂岩层位稳定，在地表出露标之明显，是良好的标志层，也是本段的基底砂岩。 在本段的中部，一般多为细粒砂岩，有时相变为砂质泥岩。 下部多为砂质泥岩，含 1— 2 层鲕状和鳞片状的粘土岩，夹菱铁矿结核，在一些局部地区有时还出现2— 3 层煤线，上部多为粗粒砂岩。 本段由于地表风化后砂岩及砂质泥岩呈浅绿色，因而称为绿色岩层段。 总厚度为 50— 60米。 2）黄色岩层段 本段由灰黑色砂质泥岩与黄绿色中粒砂岩组成。 底部为一层灰白色的中 — 粗粒砂岩（ k9）。 其特征是泥质胶结，疏松易风化，厚度较大，一般多在 10m 左右。 该层砂岩层位比较稳定，在地表出露标志明显，是本组的良好标志层，属于本段的基底砂岩。 在砂岩中常含有菱铁矿，呈扁豆状薄层分布，常呈球状风化。 本段岩层在地面风化后，多呈灰黄色，因而称黄色岩层段。 总厚度平均为 60m 左右。 3）砂岩段 本段主要 1— 2 层灰白色中 — 粗粒砂岩和 2_— 3 层黄绿色的砂质泥岩及一层黄红色和灰白色的铝质粘土岩组成。 全厚 36— 41m。 顶部为一层 5— 8m 厚的黄红色、灰白色的铝土泥岩（ K10），由于含有铁质，风化后铁质浸染，呈红白色，犹如桃花，故名桃花泥岩。 本层层位稳定，厚度变化不大，在地表出露标志明显，是本段良好的标志层。 本段的中部及下部，均系两层厚度较大的中 — 粗粒砂岩，砂岩中常含有砾石，局部为细砾岩。 该层砂岩多属于硅质胶结，坚硬耐蚀力强，在 21 阳泉煤 业（集团）有限责任公司三矿矿井水文地质类型划分报告 地表因风化常形成断崖陡壁。 上二叠统上石盒子组 本组大面积出露于本区的西部，总厚度为 320m 左右，连续沉积于下石盒子组地层之上。 根据其岩性特征，主要分为三个阶段，由下往上为： 1）红黄色岩层下段： 本段为黄红色、灰绿色砂质泥岩、泥岩及细粒砂岩组成。 砂岩不稳定，呈透镜状和扁豆状，连续性差。 泥岩中含有大量的紫斑。 总厚度 60— 80m 左右。 2）红黄色岩层上段： 本段主要为黄色、紫色、黄褐色的砂质泥岩与红绿色的砂质泥岩组成。 上部为紫色与黄褐色，下部为黄色、黄绿色，含透镜状砂岩，变化大，连续性差。 在本段的底部为一层灰绿色的中 — 粗粒砂岩（ K11），亦称中间砂岩，厚度一般为 10m 左右。 成分以石英为主，胶结较好，但分选性较差。 该层砂岩层位稳定，在地表出露明显，是本段中良好的标志。 本层砂岩由于胶结较好，耐风化，在地表形成陡崖，同时含水性较好，在一些向斜构造部位，常形成下降泉。 砂岩的顶面，常分布一层 — 厚的锰铁矿，但连续性差，在吴家掌一带发育较好。 全段总厚为 90— 100m 左右。 3）褐色岩层段 本段出露于西部较高的山顶部位，主要由紫红色、暗黄色的泥质岩和砂质泥岩及灰。