中国矿业大学采矿工程优秀毕业设计.txt

1 矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1交通位置
薛湖矿井位于河南省永城市北部，属永城市管辖。

地理坐标为东径
116°17′30″～116°28′30″，北纬34°05′30″～34°10′00″。

井田中心南距永城市23㎞，西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，
至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，
北至陇海铁路砀山站38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。

连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山～永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利，如图1.1。

陇海铁路位于矿区北部，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区南部通过，西
部有京九铁路，由青阜线青町车站接轨的矿区铁路专用线已建成投入运营，并在陈四楼矿为薛湖矿井留有接轨位置。

1.1.2地形、地貌
本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低。

最高海拔标高+40.2m，最低+32.3m，一般+36～+38m。

1.1.3河流及水体
本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东
北部边界附近，最大流量为46.6m3/s，最高水位标高为+39.70m。

其余均为
季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。

1.1.4气象地震
本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量877.4mm，年最大降水
量1518.6mm，年最小降水量为556.2mm，降水多集中于7、8、9三个月。

多年平均蒸发量为1811.12mm，蒸发量大于降水量。

每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为+ 41.5℃，最低气温为-23.4℃，年平均气温+14.4℃。

夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速3.4m/s，最大风速20m/s。

冰冻期为每年11月初至翌年3月底，最大冻土深度为0.21m。

永城市属郯城～庐江地震带影响范围，地震烈度小于6。

据有关记载，
公元925年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈
地震。

1668年山东郯城曾发生8.3级地震，永城市受到地震影响。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区位于地震烈度
Ⅵ度区。

图1.1 薛湖矿井交通位置图
1.1.5矿区经济概况
永夏矿区地处黄淮平原北部。

矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料
为主，农业以种植小麦、玉米、大豆等为主，经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。

矿井建设所需钢材、木材从外地采购，经铁路和公路直接运至工业场地，砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应。

本区地处黄淮冲积平原的北部，土地肥沃，人口稠密，在矿区范围内分
布有薛湖乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等40多个大大小小的村庄，征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响。

神火集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施，
可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务。

1.1.6水源及电源
区内第三、四系松散孔隙承压水含水层，砂层厚度大，分布稳定，富水
性较好，水质符合饮用标准，可作为矿井供水水源。

另外，井下排水经处理后也可作为矿井供水水源。

永城市水利局对矿井生产、生活用水、取水已给
予批复。

本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约41km已建成属神火集团管理
的神火中心220kV变电站。

1.2井田地质特征
1.2.1井田地质构造
本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。

本区地层产状在西部为
近南北向～北西西向，向西倾斜；中部走向北西至87勘探线转为近东西向，
向北倾斜，倾角在浅部为25°左右，深部一般为5～10°，沿走向及倾向均有
小型起伏；62勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向基本上为
北50°东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾
斜。

本区断裂构造较发育，主要发育北东向和近东西向两组断层，均为高角
度正断层，中部发育北东向和近东西向断层；西部以近东西向为主。

本区发育的主要褶曲有5个，即北西向的聂奶庙背斜、薛湖向斜，近南
北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜。

本区局部发育岩浆岩，主要分布在井田东部66勘探线以东及西部87勘
探线以西，岩浆岩侵入范围各煤层中不同，二2煤岩浆岩侵入范围较大，可
采煤层被吞蚀或部分吞蚀，残留部分也往往大部变质成不可采的天然焦。

1.2.2地层
永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区，新生界松散沉积物覆盖全
区，为一掩盖型煤田。

依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为：中
奥陶统马家沟组(O2m)、中、上石炭统本溪组(Cb)、太原组(C3t)、下二迭统山
西组(P1sh)与下石盒子组(P1x)、上二迭统上石盒子组(P2S)、石千峰组(P2sh)及新近系(N)、第四系(Q)。

见图1.2
1.奥陶系中统马家沟组（O2m）
主要为浅灰、灰色隐晶质～细晶质中厚～厚层状石灰岩，上部含黄铁矿，
岩溶裂隙较发育，本区仅有少数钻孔揭露，揭露最大厚度38.86m。

2.石炭系（C）
（1）石炭系中统本溪组（C2b）
本组上部由灰～深灰色砂质泥岩及泥岩组成，偶夹二层薄层泥灰岩；下
部为灰～灰白色铝土质泥岩或铝土岩，含菱铁质鲕粒，具滑感；底部有紫花
色铝土泥岩，含较多的铁质鲕粒和结核。

本组地层厚16～23m，平均厚19m，
与下伏马家沟组呈平行不整合接触。

（2）石炭系上统太原组（C3t）
由薄～中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含薄煤3～4层，
据区内钻孔揭露,未见到可采煤厚点。

全组共含石灰岩9～11层，单层一般厚3～5m，厚者可达14m。

本组地层厚135～142m，平均139m。

与下伏本溪
组呈整合接触。

3.二叠系（P）
（1）二叠系下统山西组（P1sh）
该组为本区主要含煤地层，即二煤段。

自二1
1煤底板砂岩至下石盒子组
底鲕状铝土质泥岩（K4）底，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。

含煤3～4层，分布于中下部，其中二2煤是本区主要可采煤层。

本组地层厚68～109m，平均92m，与下伏太原组呈整合接触。

（2）二叠系下统下石盒子组(P1x)
自K4鲕状铝土质泥岩底至K7中粒砂岩底，为本区主要含煤地层之一。

由泥岩、铝土泥岩、砂岩、粉砂岩与煤层组成。

本组地层平均厚404m，与
下伏山西组呈整合接触。

据煤、岩层组合特征可分为三、四、五三个煤段。

（3）二叠系上统上石盒子组（P2s）
自K7中粒砂岩底至"平顶山砂岩"底，主要由灰绿色、灰色、紫花色泥
岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成，地层厚约350m，与下伏下石盒子组呈整
合接触。

据煤、岩层组合特征分为六、七两个煤段。

（4）二叠系上统石千峰组（P2sh）
本区石千峰组地层揭露极少，地层厚度不详。

区内仅发育石千峰组第一
段地层，以灰～灰白色，厚层状，中粗粒石英砂岩为主，夹有灰绿色细砂岩
及粉砂岩。

该段地层厚107～121m，平均114m，与下伏上石盒子组地层呈
整合接触。

4.新生界（KZ）
（1）新近系（N）
①新近系下部（N1）：属河湖相沉积，厚度180～250m，与下伏各地层呈角
度不整合接触，可分为上下二段。

下段（N1
1）：以土黄、棕黄、灰绿色粘土、
亚粘土为主。

底部普遍发育一层灰白色，俗称"钙质层"的亚粘土，含1～4
层粉砂、细砂，厚度变化幅度为0～30m，呈透镜体状。

该段地层厚35～127m，平均90m，埋藏深度280～300m。

上段（N2
1）：由浅黄、棕黄色中～细砂、
(KZ)(N)
下
二
统
(P1)
二
叠
系
(P)
古
生
界
(PZ)
(C)(C2)
(C3)
K4K2～
～
～
～
石
系
炭
石
上
统
中
统
K3
二30.290.600.00
149.178.7845.20124.0874.92106.4330.0060.00
叠
段均有分布，厚度变化较大。

粘性土质较纯，粘塑性好、细腻、光滑半坚硬、由灰色、灰色砂岩，砂质泥岩，紫斑泥岩组成。

上部主要为中、粗粒砂岩
上部主要为深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩，次为细粒砂岩。

中部含煤
由浅灰色白云质灰岩，夹灰～深灰色石灰岩，豹皮状灰岩组成。

井田
较稳定。

三5煤局部可采，三21、三6、三7煤为不可采煤层。

三2煤与三4煤上段：为砂岩，砂质泥岩及泥岩组成。

下段：夹一中厚层状铝质泥岩，中上
镜鉴定名为生物碎削灰岩（肉眼能辨认者主要为海百合茎、珊瑚、腕足类等
本组产丰富的动物化石，主要为蜓科，有孔虫、腕足类及少量珊瑚，另外
内仅有部分钻孔穿见其顶部岩层，其中6605孔穿见45.20m.
具紫红色斑块，底部含赤铁矿团块或条带(即山西式铁矿层位)。

性较差，岩石致密。

坚硬。

未见动植物化石。

灰绿色细粒砂岩。

粉沙岩及砂质泥岩、紫斑泥岩显著减少。

富含植物化石。

铝质泥岩，局部夹砂岩或砂质泥岩，呈灰～浅灰绿色,常见有紫红色斑块。

鲕粒砂岩，间夹薄层细粒砂岩，砂岩中石英含量占90％以上，硅质胶结，分选260.00110.0088.73348.73
上
二
叠
统
(P2)
组
峰
千
(P2sh)
25.00K9
上
373.73497.81
下
石
盒
子
组
572.73
山
组
西
组
原
太
马
(O)(O2)
统系
奥中
陶下
828.33837.11882.31679.16
四3K51.0525.03～
7.920.641.381.420.793.0422.63～
9.50～
二22.233.850.50
三1
三22
三3
三5
三6
二12
二110.640.352.0022.008.78K10.854.981.9514.1010.596.20
本层为K9标志层，井田内仅有一个钻孔穿见，且揭露不全。

为浅灰色中粗
紫斑泥岩十分发育，以紫红色为主。

不含或偶含植物化石碎片。

下部为灰～
本段主要特征是薄～中厚层状石英砂岩明显增多，并且颗粒较粗。

七层，自下而上编号为三1～三7煤层，其中三1、三22、三4煤工业煤层，层位底部K4标志层，层位稳定，但厚度变化较大，以鲕状铝质泥岩为主，次为
由泥岩，砂质泥岩，砂岩及煤层组成，含煤四层(二煤组)，其中二2煤
层层位稳定，为区内主要可采煤层，二11煤层偶而可采。

K3标志层(L11)该层灰岩厚度不大、但区内稳定，以含丰富的生物碎削为特
砂岩多发育在L4、L5、L10灰岩的上、下部，以细粒砂岩为主，一般为长石
砂岩，胶结物均为粘土质和钙质。

本组地层普遍含黄铁矿结核，并含3～4
层薄层菱铁矿，但层位不稳定。

本组为K1标志层，为灰～浅灰绿色铝质泥岩，局部夹一层灰岩、中下部
(P2S)
石
盒
子
组
(P1X)
(P1S)
(C3t)
组
溪
本
(C2b)
家
沟
组
(O2m)
(N1)
统
25
含铝质、钙质和钙质结核，底部多为亚粘土，局部为砂层呈柱状，有溶蚀现
象，溶洞被泥质半充填。

井田北部粘性土，含石膏晶体与基岩接触处有小砾
石，直径在0.3～0.7厘米、呈次棱角状或次园状与下伏地层呈不整合接触。

本段相当于豫西之平顶山砂岩段。

与下伏地层呈整合接触。

四1K5标志层层位稳定，井田内呈东薄西厚。

浅灰色，细～中粒砂岩，局部
为粉砂岩，以石英为主，次为长石。

胶结物以硅质为主，次为粘土质、钙
质，含菱铁矿。

具斜层理，层面含炭质。

含泥质包裹体。

分选中等，磨圆度
中等，呈次菱状，次圆状。

与下伏地层呈整合接触。

～1.190.00～2.420.00～2.660.00～2.030.10
间夹一层中～细粒砂岩，厚度不稳定，可作为区分二者的辅助标志。

本组中
上部砂岩较为发育，层数较多，但均不稳定，一般为中细粒砂岩．交错层理
发育,碎硝成分以石英为主,长石.菱铁矿次之,重矿物主要有错石.磷灰石、电
气石、榍石等。

另外还有少量海绿石、鲕绿泥石等矿物。

状铝质泥岩以含粗大鲕粒、球粒为特征，其成份为菱铁质、粘土矿物含量
80％以上，经X衍射鉴定粘土矿物主要是高岭石，次为石英，蒙脱石、水云
本段含丰富的植物化石、主要有楔羊齿、栉羊齿、带羊齿及根座化石等。

与下伏地层呈整合接触。

本组以二2煤为界可分成上、下两段。

部为2～3层含铝质泥岩，有时含薄层菱铁矿，中下部发育有厚层中～粗粒长
石、石英砂岩，以岩榍含量高为特征，成分复杂，胶结物为泥岩，松散、俗称"豆腐渣"沙岩（相当于豫西的香炭砂岩层位），亦可作为辅助标志层。

下段：主要由灰色泥岩、黑色泥岩夹黑色砂质泥岩、炭质泥岩及薄煤层
二3煤位于本段中部。

该段下部为黑色泥岩。

（二1、二2煤）组成。

二1煤层层位较稳定。

二2煤层不稳定、局部位炭质泥岩所代替。

本段沙岩发育、中上部几乎全由一厚层中细粒条带装沙岩组成（与
豫西大占砂岩层位相当）多为泥质胶结，成份以石英为主，含泥质包体，由
泥质条带组成的缓波状层理、脉状层理十分发育层面含炭质及白云母片，统
称条带状砂岩。

该砂岩区内稳定，容易辨认，可作为辅助标志层。

此砂岩以
下至K3灰岩为一厚层黑色泥岩，含黄铁矿晶粒和菱铁矿薄层，局部见有动物
化石碎片。

本段含丰富的植物化石、主要有楔羊齿、栉羊齿、带羊齿、齿叶及科达等。

与下伏地层呈整合接触。

碎片），是区内良好的标志层之一。

本组一般含石灰岩11层，自上而下编号为L1～L11。

其中厚度稳定的有三
层（L2、L8、L11),较稳定的有四层（L3
、L6、L7、L9）不稳定的有四层（L1、
L4、L5、L10),且L4
、L5常有分叉尖灭合并现象。

L8灰岩，为本组上部的厚层灰岩，其厚度仅次于L2灰岩，且区内稳定，可
作区内的辅助标志层。

本组含煤（5～7层），均不可采，一般以灰岩作为顶
板。

有少量植物化石。

与下伏地层为整合接触。

L2灰岩为K2标志层。

是本组下部的厚度灰岩，区内普遍发育，厚度稳定。

以含较多的燧石结核和蜓科化石为其主要特征，是区内良好的标志层之一。

本组化石仅在个别钻孔见有保存不完好的始史斯塔夫蜓、伏芝加尔小泽蜓
有孔虫等。

与下伏地层呈假整合接触。

母等。

0.45～1.190.000.70～0.040.70～0.00
图1.2 地质综合柱状图
亚砂土和灰黄、灰绿色亚粘土、粘土组成，含钙质和铝土质。

砂层松散,单层
厚度大,粒度粗,泥质含量少,砂层5～10层，厚度60～100m。

该段地层厚110～160m，平均135m。

埋藏深度165～300m。

②新近系上部（N2）：属河湖相沉积，厚度45～73m，平均厚60m。

主
要由土黄、灰黄、棕黄、亚粘土、粘土夹砂层透镜体组成，富含大小不一的
砾石与姜结石。

本段地层以高可塑性粘土为主，砂层一般2～4层，厚度6～25m，埋藏深度100～165m。

（2）第四系（Q）
①更新统（Q1-3）：属冲洪积相沉积，厚度46～78m，平均厚65m，与
下伏新近系地层呈整合接触。

以土黄、黄褐、浅黄色亚粘土为主，夹亚砂土
及粉砂、细砂透镜体。

含砂层3～7层，厚度12～35m，亚粘土中姜结石富
集。

埋藏深度35～100m。

②全新统（Q4）：属冲积相沉积，厚度一般为20～30m，平均厚25m。

由灰黄、土黄色亚砂土夹灰黄、褐黄色亚粘土、粘土组成,含小砾石及姜结石, 薄层粉、细砂层呈透镜体状,亚粘土中夹1～2层灰褐色含腐植质的"黑土"，
含大量田螺、蜗牛化石。

1.2.3水文地质
薛湖井田位于永城复背斜西翼北段，处在区域径流区带。

F112正断层落
差 90m，切割聂奶庙背斜轴部，使区外东部背斜轴部相对富水区的奥陶系地
层与区内煤系地层对接，应为勘探区的供水边界；西部为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，岩溶发育程度随深度减弱，地下水径流迟缓，
但考虑到灰岩顶面1000m深度距离首采区较远，可视为无限边界；北部亦为
太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，相对较封闭，可作为相对
隔水边界。

南部为聂奶庙背斜轴部的灰岩隐伏露头区，但新生界隔水层的覆盖，客观上削弱了上部灰岩含水层的富水程度，因此为无限边界。

井田内无常年流水河流，王引河在勘探区东北边界穿过，1956年实测
最大流量46.6m3/s，最高水位标高39.70m，平时水量较小。

位于勘探区中、西部的白河、韩沟两条暂时性水流，自北向南注入沱河，旱季经常干枯无水。

地表水体距离煤层垂直距离一般大于400～500m，并且有巨厚新生界阻隔，
因此地表水对煤层开采无影响。

区内含水层自上而下划分为：新生界含水层（组）；基岩风化带含水层；
二叠系下石盒子组、山西组砂岩含水层；石炭系太原组上段灰岩含水层；石
炭系太原组下段灰岩含水层；奥陶系灰岩含水层。

共计六个含水层，描述如下：
（1）新生界含水层（组）
新生界松散岩类含水层西部厚，东部薄，厚度110.67m～445.10m，平均
值358.08m。

主要砂层含水层埋藏深度分别为第四系全新统0～35m和新近
系含水层150～300m。

全新统含水层属潜水，孔隙水储存较为稳定，补给迅速。

含水层埋藏深
度一般25～35m，地下水位较浅，一般3～4m，单位涌水量q＝1.58～2.55
l/s·m，渗透系数k＝6.36～11.88m/d，富水性强。

动态受季节影响变化明显，水位年变化幅度2.22～2.67m，水质良好，直接受大气降水的补给，地下水
循环交替条件好，动态变化幅度大。

新近系含水层属深层承压水。

由中细砂层、粉砂、亚砂土组成，含深层
孔隙承压水，砂层厚度大，一般60～100m，赋存稳定，地下水径流方向自
西北流向东南，水位标高34.57～35.57m，单位涌水量0.129～1.31 l/s·m，渗透系数1.70～2.07m/d，该含水层因第四系更新统和新近系上部隔水层的阻
隔，正常情况下，浅层水和大气降水难于垂直下渗补给，据邻区资料，地下
水动态变化不大，年变幅度较小，不易受污染，矿化度1.129～1.390g/l，总
硬度98.32～118.02°，氯化物含量203g/l，水化学类型为HCO3·Cl·SO4―Na 型，PH值8.0～8.2。

（2）基岩风化带含水层
区内117个钻孔简易水文地质观测统计，漏水孔18个，占总数的15.4%。

8016孔山西组二2煤层顶板风化带抽水，单位涌水量0.000388 l/s·m，渗透系数0.00182m/d，富水性较弱，水位标高29.90m。

（3）下石盒子组、山西组二2煤顶、底板砂岩裂隙承压含水组
由中粒、细粒砂岩组成，厚度9～15m，砂岩致密，裂隙不发育，单位
涌水量为0.00000758～0.00195 l/s·m，渗透系数k＝0.0000743～0.0121m/d，属弱富水含水层。

二2煤底板有一层中细粒砂岩，厚度一般8m左右，没有进行抽水试验，
区域上该层也具有一定富水条件，其富水程度较弱。

（4）太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水组
由5～6层灰岩组成，厚度17.55～25.85m，平均22.13m，太原组顶部
L12（K3）灰岩呈薄层状，平均厚度1.30m，全区揭露该层钻孔97个，其
中漏水孔1个。

L8灰岩厚度较大，赋存稳定，一般厚度10m。

灰岩致密
完整，岩溶裂隙不发育，单位涌水量0.00000466～0.000865 l/s·m，渗透
系数k＝0.0000441～0.00580m/d，水位标高详查期间33.10～36.38m、勘
探期间-1.15～-10.87m。

抽水后水位恢复时间很长，难于达到抽前静止水
位，显示该层富水性弱，渗透性能差，径流迟缓，地下水以静储量为主。

考虑到岩溶裂隙发育的不均一性，靠近浅部和断层附近，含水层的富水
性会有所增强。

（5）太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水组
由五层灰岩组成，厚度14.98m，其中L2灰岩沉积厚度大，赋存稳定，
灰岩埋深一般在-500m以下，裂隙被充填，岩溶裂隙不发育，渗透性能差，8705孔抽水时q＝0.000984L/s·m，K＝0.000960m/d，属弱富水含水层。

（6）奥陶系灰岩岩溶裂隙水含水层
揭露最大厚度38.86 m，富水程度不详，区域资料显示，该层单位涌
水量为0.00843～3.152 l/s·m，但本区奥陶系埋藏较深,岩溶裂隙发育程度
相对较低。

1.2.4地质勘探程度
本区勘查工作始于1957年，先后有安徽325队、省建委地勘公司三队、
中南煤田地质局物探普查队、煤炭部煤田地球物理勘探队、河南省地质十一队、煤炭工业部一二九队等单位在本区进行过勘探工作。

煤炭部一二九队于1978年至1981年在薛湖勘探区进行了详查地质勘探，并于1981年11月提
交了《河南省永夏煤田薛湖勘探区详查地质报告》，1982年4月煤炭部第一
勘探公司以［82］煤勘地字第122号文审查批准了该报告。

累计施工钻孔124 个，工程量87772.51m，其中水文钻探6孔，工程量3524.46m；完成测井121 孔，82168实测米；采取各种样品480个，钻孔稳定流抽水试验10次，完成
二维模拟地震测线30条，139.71km，物理点4957个。

井田勘探报告由河南省煤炭地质勘查研究院2004年2月提交，2004年
4月国土资源部以国土资储备字【2004】061号文审查备案。

勘探采用地震
（全区二维、首采区三维）、瞬变电磁、钻探与数字测井及采样化验相结合
的综合勘查方法，地质勘查类型为中等构造复杂程度、较稳定煤层稳定程度。

完成地质钻孔12个，工程量9559.2m，其中水文孔2个，工程量1747.39m，
抽水3层次；测井12孔，9358.95m；二维地震测线28条，长121210m，物
理点3091个；三维地震4.35km2，物理点3967个；瞬变电磁测线38条，物
理点1008个；1:10000水文地质测绘82km2。

全区范围内共施工钻孔136个，工程量97331.71m，平均每平方公里2.47
个钻孔。

通过勘查，查明了井田地层层序和各时代地层岩性及物性特征；查
明了井田构造形态，产状变化，二2煤层底板等高线已严密控制；井田内
各可采煤层的层位、厚度、结构及其变化规律、稳定性和可采范围已经查明，煤层对比依据充分、结果可靠；主要可采煤层二2煤层的物理性质、煤岩特征、
化学性质及其变化规律等已经查明，并确定了煤类及分布范围和岩浆岩侵入范围；查明了可采煤层顶、底板充水含水层与隔水层的性质及分布规律
和井田地下水的补给、径流、排泄条件，对矿井充水因素进行了分析；
对可采煤层瓦斯含量、赋存特征、分带情况及影响地质因素等已详细
了解；对煤层煤尘爆炸危险性及自燃发火倾向作了评述；查明了井田地温状况及地温梯度；资源储量估算结果基本可靠。

本井田勘查程度已达到勘探阶段的要求，可以作为矿井设计和生产建设的依据。

1.3煤层特征
1.3.1煤层
本区煤层赋存于石炭～二叠系含煤岩系，含煤岩系分四组七个煤段，
含煤地层总厚度993.0m，共含煤13层，煤层总厚度7.27m，含煤系数
0.73%。

下二迭统山西组和下石盒子组含主要可采煤层二2煤。

煤层特征见表
1.1。

1.3.2煤层顶、底板
二2煤直接顶板以砂质泥岩粉砂岩为主，细粒、中粒砂岩顶板次之，厚度
一般5～10m。

老顶为细粒、中粒砂岩，厚度2.35～19.7m。

直接底板主要为砂质泥岩、粉砂岩，厚度0.76～32.73m，一般1.18～12.71m，岩石致密，分布连续稳定。

顶、底板抗压强度细粒砂岩以上的一般46.8～130.2 MPa，砂质泥岩、
粉砂岩15.87～57.3 MPa、泥岩12.4～46.27 MPa；顶底板抗拉强度细粒砂岩以上的一般1.1～5.77 MPa、砂质泥岩、粉砂岩0.50～4.8 MPa、泥岩0.57～2.1 MPa。

可见砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩的强度指标较高，泥岩强度偏低。

井田内大部分区段二2煤顶板岩石力学强度较高，完整性较好，属易于
管理的顶、底板。

在断层发育处，岩石原生结构遭到破坏，裂隙较发育，强度降低容易造成冒顶及片帮，需在采掘生产中加以注意。

1.3.3煤质
1.煤的物理性质
本区二2煤层为黑～灰黑色，少量钢灰色，似金属光泽，均一状～条带状结构，性脆，具贝壳状及参差状断口，层状构造，裂隙较发育，大都有松散易碎的碎裂煤及粉粒煤。

二2煤层不同煤类WY、PM、TR的视密度分别为
1.45t/m3、144 t/m3、1.66 t/m3；
亮型煤，该煤的顶部普遍发育一层0.5～0.7m左右的光亮型、质地坚硬
的块状煤，中部和下部多为粉粒煤。

显微煤岩特征：镜下鉴定，本区各煤层的有机组分均以镜质组为主，半镜质组、惰质组次之。

表1.1 煤层特征表
煤
组
煤
层
煤层
厚度
（m）
煤层结构
顶底板特征
稳
定
性
倾角
（度）
备
注
最小-
最大
平均
矸
层
数
夹矸
厚度(m) 顶板
底板
二
煤
组
二2
0-4.77 2.23
1
0.02-0.52
砂质
泥岩
或砂
岩
砂质
泥岩
和粉
砂岩
较
稳
定
5-15
区
基
本
可
采
3.煤的化学性质
（1）水分（Mad）
可采煤层原煤平均分析基水分为：二2煤贫煤0.51～1.77%,平均1.01%；
无烟煤0.56～4.02%，平均1.54%。

天然焦0.43～3.23%，平均1.39%。

（2）灰分（Ad）
可采煤层原煤平均干燥基灰分为：二2煤贫煤9.79～29.21%，平均
16.91%；无烟煤9.28～17.42%，平均14.39%，属低中灰煤。

天然焦15.72～36.67%，平均24.61%。

原煤经1.4或1.5比重液洗选后，各煤层浮煤灰分可下降10%左右，二2
煤下降7～9%。

二2煤一般50～60%。

（3）全硫（St.d）
可采煤层全硫平均含量一般均小于1.0%，多在0.4～0.6%之间。

二2煤
贫煤0.28～1.14%，平均0.36%；无烟煤0.28～0.67%，平均0.49%，属特低硫煤。

天然焦0.32～2.28%，平均1.02%。

（4）挥发分（Vdaf）
原煤挥发分其变化与煤中矿物质含量变化密切相关。

二2煤无烟煤浮煤
挥发分平均8.51%，贫煤11.63%。

天然焦浮煤挥发分平均8.5%。

4.煤中的有害元素
（1）磷：各煤层的磷含量在0.01%以下，属特低磷煤层。

（2）砷：砷的含量很低，一般为2～4 mg/kg，为一级含砷煤。