阳泉市概况

阳泉市概况
阳泉市位于山西省东部，太行山中麓西侧。

北依五台山、定襄县，西连寿阳县、阳曲县，南接昔阳县，东邻河北省的平川县、井陉县。

下辖阳泉市郊区、矿区、盂县、平定县等县级行政单位。

阳泉交通方便，石（家庄）—太（原）线、阳（泉）—涉（县）线2条铁路在此交汇，公路四通八达，是晋东地区的交通枢纽。

本市为土石山区，境内山谷纵横，地形复杂，地势西北高东南低，呈阶梯形地貌，最高处在盂县西北与阳曲县交界处，海拨2018m；最低处在平定县娘子关河谷，海拨350m。

主要山峰有两岭山、管头山、刘备山、七岭山、白马山、藏山等。

大部分地区海拨700m左右。

主要河流有温河、桃河、南川河、阳胜河等。

本市属大陆性季风气候，年平均气温10.7o C，年平均降水量540mm，无霜期178天左右
阳泉市煤炭资源量情况
阳泉市位于沁水煤矿的东北部，含煤面积约占全市面积的三分之一，阳泉市煤炭资源储量见
阳泉市地质情况
1、地层
（1）矿区地层
中奥陶统峰峰组（O2ƒ）与马家沟组（O2s、O2x）该厚约578m，为深灰色厚层石灰岩、泥灰岩、白云岩及豹皮状灰岩组成，在古侵蚀面下90m有石膏3层。

中石炭统本溪组（C2b）该厚约45m，平行不整合复于奥陶系灰岩之上，底部为鸡窝状山西式铁矿与铝土岩；其上为灰黑色砂质泥岩、灰岩及2~3层薄煤。

灰岩2~3层，均较薄，以下层发育较好。

上石炭统太原组（C3t）该厚120m，与本溪组连续沉积，为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩并夹3~4层石灰岩及煤层组成。

其中四节石、钱石、猴石等3层石灰岩（K2、K3、K4）全区发育良好，在四节石灰岩之上局部有一层凝灰质和长石为主的细砂岩，或称“黄大肚”砂岩。

下二叠统下段山西组（P1s）该厚56m，与太原组连续沉积，以灰黑色砂质泥岩、泥岩及灰白色中、粗粒砂岩组成，含煤4~6层。

下二叠统上段下石盒子组（P1x）该厚161m，连续沉积在山西组之上；主要由中、粗粒砂岩、砂质泥岩组成。

按其风化后的色调可分为三段，下为绿色岩段，中为黄色岩段，顶为砂岩段。

砂岩带段由2~3层砂岩和紫斑状铝质泥岩（桃花泥岩）组成，为上下石盒子组分界辅助标志。

上二叠统上石盒子组（P2s）该厚312m，为一套黄绿、杏黄、灰白、紫红色砂岩及砂泥岩组成，以中间砂岩（K11）及狮垴峰砂岩（K12）分红黄色地层上下段及褐色地层段。

在狮垴峰砂岩下常有一层不稳定的锰铁矿。

上二叠统石千峰组（P2sh）该厚约150m，本区出露不全，保存厚度70m。

由砖红色长石砂岩和砂质泥岩组成。

连续沉积在上石盒子组之上，顶部夹有2~3层较稳定的钙质结核和淡水灰岩。

第四系中上更新及全新统该厚0~40m，不整合复于各基岩地层之上。

中上更新统（Q2+3）主要为红棕、红黄色亚砂土及亚粘土组成，厚0~20m。

全新统（Q4）主要分布在主要河谷Ⅰ、Ⅱ级阶地上，为现代河床沉积，由砂、卵石及粉砂土组成，厚0~20m。

（2）含煤地层
沁水煤田含煤地层为太原组（C3t）和山西组（P1s）。

太原组（C3t）自下而上可分为3段：
第一段（C3t1）该为K1砂岩至15号煤层下透镜状石灰岩之顶，或其相当层位。

底部K1砂岩为浅灰色中细粒石英砂岩，局部为粗砂岩，其上为深灰色、黑色泥岩、砂质泥岩及浅灰
色中、细砂岩，含16号煤层，在古县、沁源矿区为11号煤层。

本段厚度10~25m，平均约20m。

第二段（C3t2）该为15号煤层下透镜状石灰岩之顶至K5砂岩（第一砂岩）之底。

岩性为深灰色生物碎屑灰岩3~4层，（K21、K22、K3、K4）和灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩及浅灰色中、细砂岩，含10、11、12、13、14、15号不可采或局部可采薄煤层，在古县、沁源矿区为7、8、9、10号煤层，是本煤田主要含煤层段。

本段厚40~70m，平均60m。

第三段（C3t3）该为K5砂岩之底至K7砂岩之底。

K5为浅灰色中、细砂岩，局部底部为含砾粗砂岩，其上为深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩和浅灰色中、细砂岩含1~3层石灰岩（K5、K6）和2~5层不可采或局部可采的不稳定薄煤层，其编号在和顺及其以北矿区为7、8、9号，武乡至冀城矿区为5、6、7、8、9号，古县、沁源矿区为5、6号。

本段厚度35～50m,平均40m。

山西组（P1s）该岩性为灰色、浅灰色中、细砂岩和深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩，底部K7为浅灰色中、细砂岩，局部底部为粗砂岩。

含煤2~6层，其编号在和顺及其以北矿区为1、2、3、4、5、6号，为不可采或局部可采的不稳定的薄煤层。

在武乡至冀城矿区为1、2、3、4号，其中3号为稳定可采的厚煤层，古县、沁源矿区为1、2、3号为不稳定的局部可采的薄至中厚煤层。

本组厚50～60m。

沁水煤田与太原西山煤田含煤地层的标志层及煤层对比列入下表。

沁水煤田含煤地层标志层及煤层对比表
2、构造
本区位于盂县－黎城隆起（A2-2①）北东部南和西南侧，跨沁水坳陷（A2-2②），属沁水煤田的东北边缘，北部走向近似东西向，向南转为北西向，倾向由南转为西，总体仍为一个向西南倾斜的平缓单斜。

地层倾角一般为6~10°左右。

次一级构造以短轴平缓波状褶曲为主，北部褶曲轴多为东西向，南部以北北东向为主。

区内断层稀少，仅在北部有落差20~50m 的正断层数条。

陷落柱在本区较发育。

阳泉矿区煤层情况
阳泉矿区煤质分析
1、煤岩特征
（1）宏观煤岩类型
本区各煤层以半亮型煤和半暗型煤为主，3号煤含有较多的暗淡型煤，15号煤含有光亮型煤透镜体。

以玻璃光泽或强玻璃光泽为主，具丝绢光泽和油脂光泽，内生节理和次生节理较发育，具中－细条带状，线理状和透镜状结构，贝壳状和阶梯状断口。

（2）显微煤岩特征
据东山矿区资料，3、15号煤的显微组分定量分析列入下表，供参考。

东山矿区显微组份定量结果表
2、煤的化学性质与工艺性能
（1）煤质特征
主要煤层的煤质特征列入下表。

沁水煤田阳泉矿区各煤层煤质特征表
15号煤含硫铁矿结核较多，可以回收利用。

北部盂县一带山西组煤局部为焦煤，太原组煤为瘦煤。

阳泉矿区煤的筛分实验结果综合表
阳泉矿区开采技术条件
1、矿区水文地质条件
（1）含水层特征
1．寒武—奥陶系（Є-O）石灰岩岩溶裂隙含水层（组）本区该位于娘子关泉域的补给－径流区，浅部岩溶、溶洞发育，其层位在侵蚀面下60~120m。

单井涌水量1000~1200m3/d。

标高410～420m。

2．太原组砂岩间夹石灰岩裂隙岩溶含水层(组)该含3~4层石灰岩和3~5层砂岩，前者分布稳定，后者为透镜体，以四节石石灰岩含水性较强，浅部溶洞发育，在石店区单位涌水量0.012~1.6l/s.m，深部含水小。

3．二叠系砂岩裂隙含水层（组）该含水小，单位涌水量0.0033~0.212 1/s.m。

4．第四系砂砾孔隙潜水该主要分布于河谷，为冲积含水层，以桃河冲层层最厚，在坡头厚10~20m，含水丰富，单位涌水量5.38~9.24 1/s.m.。

（2）隔水层
1．本溪组（C2b）和太原组底部为铝质泥岩及中上部砂质泥岩及中上部砂质泥岩、泥岩为“奥灰”岩溶水与煤和太原组裂隙岩溶水的隔水层。

厚约65m。

2．煤系（C3t、P1s）地层中夹在石灰岩裂隙岩溶含水层和砂岩裂隙含水层间的泥岩，砂质泥岩和煤层，并构成平行复合结构，起层间隔水作用。

（3）地下水流场条件
本区东北部寒武－奥陶系碳酸盐岩大面积裸露地表，接受大气降水补给，由于东山复背斜的控制，地下水的总流向为向东，汇入娘子关泉。

泉水流量7.93~15.75m3/s，出露标高360~392m。

本区为娘子关泉域的补给一径流区。

矿区南和西南部该含水层（组）上覆碎屑岩厚达
1500~2000m，为地下水的缓流区。

（4）充水条件分析
可采煤层接充水含水层山西组煤层为砂岩裂隙水，太原组煤层为石灰岩间夹砂岩裂隙岩溶水，含水小，对煤层开采影响不大。

下伏“奥灰”岩溶水，含水丰富。

在矿区南和西南部煤层位于“奥灰”岩溶水位之下，为带压开采，有底板突水威胁，水文地质条件较复杂。

2、矿区工程地质条件
（1）上覆松数层厚度及煤层埋藏深度
上覆松散层厚0~40m，煤层最大埋藏深度为800m。

（2）煤层顶底板条件
直接顶板为泥岩，砂质泥岩，局部夹薄煤层或炭质泥岩，属Ⅰ、Ⅱ类顶板。

老顶11、13、15号煤层为石灰岩，12、15下号煤层部分为细砂岩，1、2、3号煤层为中、粗砂岩。

当煤层之上直接为老顶时，则属Ⅳ类(1、2、3)，Ⅴ类（11、13、15），15下号煤层部分为Ⅲ类。

煤层底板为泥岩，砂质泥岩，粉砂岩，及细、中砂岩，后者顶面平整，易于管理。

15号煤层底板多为泥岩，常有底鼓现象。

（3）煤层顶底板及围岩物理力学性质
各类岩石的物理力学特征列入下表。

岩石物理力学特征表
3、矿区环境地质条件
（1）矿区环境地质条件与地质环境问题
矿区为碎屑岩中低山区，西侧北部为中山。

年平均降雨量580.2mm，集中在6、7、8月。

地震基本烈度为Ⅵ—Ⅶ度，动峰值加速度（g）为0.05~0.1。

岩土体山体为碎屑岩，山顶覆盖黄土，桃河及秀水河、乌玉河等河谷为砂质土。

常见的环境地质问题为崩塌（黄土、基岩）、滑坡（黄土、基岩）及潜在不稳定斜坡，7、8月份为雨季，有形成泥石流可能。

（2）煤矿开采中的地质环境问题
矿区建设首先造成人口密集，人为工程活动强度增大，加重了地质环境的压力，诱发或发生新的地质环境问题。

1．在低山和丘陵区，因筑路、采石、地下采煤等破坏了山体斜坡的稳定性，导致已经存在的稳定或基本稳定的崩滑体复活，或引发新的崩滑体。

2．地下采煤诱发“地面变形”，黄土覆盖区引发“地面塌陷”，碎屑岩区产生“地裂缝”。

在平原区地表形成“沉降盆地”其周围发生“地裂缝”。

3．在较大河（沟）两侧建厂（矿）、筑路等，挤占河（沟）道，还将生产设备、材料、废渣，以及生活垃圾随意堆放和倾倒，堵塞了河（沟）道，丰富了固体松散物，造成泥石流灾害的可能性增大。

（3）煤层瓦斯
本区为高沼气矿井，相对瓦斯涌出量46.01~52.30m3/t.d。

其中40%瓦斯从煤层涌出，60%瓦斯来自上方顶板（垮落后）。

煤层中瓦斯以3号、12号最高。

（4）煤尘爆炸危险性
煤尘爆炸性指数12.5～15.0％，有爆炸性。

据东山矿区罕山矿煤尘爆炸试验，15号煤层火焰长30mm,加岩粉量60%，15下煤层火焰长10mm，加岩粉量20%。

（5）煤的自燃趋势
本区煤为贫煤和无烟煤，煤自燃趋势等级为不易自燃或不自燃。

罕山矿煤的燃点测试列入下表。

燃点测试成果表
4、地温
本区地温梯度＜3℃/100m，据生产矿井调查为地温正常区。