顺和煤矿水文地质类型划分研究.doc

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1、河南理工大学本科毕业 摘要本科毕业设计（论文）题目：顺和煤矿水文地质类型划分研究 院 ( 系 ) 资源与环境学院 专业名称 地质工程 年级班级 地质单招07-1班 学生姓名 黄良茂 指导教师 陈江峰 2011年 05 月20日 摘 要众所周知，煤矿水灾害是我国煤矿建设和生产过程中主要的灾害之一。据统计，在矿井灾害事故中，水害事故约占40%左右。这不仅严重制约矿井正常安全生产，威胁职工生命安全，而且会给企业及国家造成巨大的经济损失。本论文中主要是对顺和矿井水文地质条件的分析。顺和矿井主要开采煤层为二2煤。水源主要来自二2煤顶板山西组砂岩裂隙水和底板下的石炭系灰岩含水层水。它们是矿井的直接充水水源

2、，属碎屑岩类裂隙承压水。随着煤层开采的延深，顶板承压水头加大，这将会对矿井生产造成严重的安全隐患。此次论文在查明矿井充水条件、充水水源、充水因素、涌突水量及其危害程度的基础上，进行了水文地质条件类型划分。通过该项工作,我们为矿井安全生产与水害防治提供可靠依据。这不仅可大大避免水害事故的发生，减少人员和财务的损失，而且为确保矿井安全正常生产奠定良好的基础。关键词：煤层顶板；矿井涌水量；充水因素；二2煤层；III河南理工大学本科毕业论文 Abstract AbstractAs we all know, coal mine disaster in China is one of the major

3、disasters in coal mine construction and productive process . According to the statistics, in mine disasters, water damage accounted for about 40% of all the accidents.This not only seriously hampers the normal mine production safety, threats the safety of workers, but also will cause huge economic l

4、osses to our enterprise and the state .In this paper , we mainly give an analysis of hydrogeological conditions on the ShunHe mine.major coal seam of ShunHe mine is the second 2 coal.Source of water mainly comes from the roof of the second 2 coal the Shanxi Formation sandstone fissure water and the

5、floor of Carboniferous limestone aquifer under the water.They are the direct water-filled mine water, which is clastic rock fissures confined water.With the extension of deep coal seam, the roof increases its head pressure ,which will cause serious security risks in mine production. based on the sur

6、vey of the ShunHe mine with its Water-filled condition、source of water 、Water-filled factors、water filling and Water-filled damages ,we assigns the type of hydrogeological conditions to a particular category.Through this work,We provide a reliable basis for Mine Safety and Flood Control. this not on

7、ly can greatly avoid the occurrence of water damage,reduce the losses of personnel and finance, but also lays a good foundation for ensuring normal production and mine safety. Key words: roof; inflow rate of mine water; water filling factors; the second 2 coal;IV目 录1前言11.1目的与意义11.2 主要任务12 矿井概况32.1 位

8、置交通32.1.1 位置及范围32.1.2 交通概况32.2 自然地理及经济状况42.2.1 地形地貌42.2.2 地表水42.2.3 气象52.2.4 地震52.2.5 经济状况53 区域地质73.1 区域地层73.2 区域构造73.3 岩浆岩94矿井地质114.1 地层114.1.1奥陶系（O）114.1.2石炭系（C）114.1.3二叠系（P）124.1.4第三、四系（R+Q）134.2 井田构造164.2.1 构造特征164.2.2 主要构造164.3 煤层184.3.1 煤层发育情况184.3.2 主要可采煤层194.3.3 煤、岩层对比214.4岩浆岩234.4.1 岩浆岩岩性及空

9、间分布244.4.2 岩浆岩对煤层及煤质的影响245 区域水文地质和矿区水文地质275.1区域水文地质概况275.2矿区水文地质285.2.1井田水文地质条件285.2.2 含水层特征285.2.3 隔水层特征315.3 地下水补给、排泄及地下水动态325.3.1 地下水的补给325.3.2 地下水的排泄325.3.3 地下水的动态变化325.4 矿井充水条件及影响因素分析335.4.1充水水源335.4.2 矿井充水通道345.4.3 矿井涌水量预测366 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价416.1 受采掘破坏或影响的含水层及水体416.1.1 地表水及大气水416.1.2 二

10、2煤层顶板含水层水416.1.3 二2煤层底板含水层水426.2 矿井及周边老空水分布状况436.3 矿井涌水量436.4 矿井开采受水害影响程度436.5 矿井防治水工作难易程度437 矿井水文地质类型划分及对防治水工作的建议457.1 矿井水文地质类型划分457.2 矿井防治水工作的建议478结 论49致 谢51参考文献53VIII河南理工大学本科毕业论文 3 区域地质1前言1.1目的与意义生产实践表明，水害是影响与制约煤矿安全生产的主要障碍之一。据统计，20072008年期间，全国共发生水害事故122起，造成518人遇难，直接与间接经济损失惨重。为遏制水害事故的发生，减少和避免损失，国家

11、安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监督局颁布了煤矿防治水规定。按规定要求，在查明矿井充水条件、充水水源、充水因素、涌突水量及其危害程度的基础上，进行水文地质条件类型划分。通过该项工作，不仅为矿井水害预测预报及有针对性的采取防治对策与措施提供科学依据，同时，为矿井实现科学化、规范化与信息化管理水平奠定良好的基础。1.2 主要任务（1）查明矿井受采掘破坏或影响的含水层性质、赋存特征、富水性及其规律；（2）查明本矿及周边老空水及其它水体对矿井充水的影响；（3）查明地下水补给与径流条件，水位、水量动态变化特征及其规律；（4）查明隔水层厚度、岩性组合特征及其隔水性能；（5）查明矿井涌水量、突水水源、充水

12、因素，水量及其变化规律，并对水害影响程度进行评价；（6）在对水害影响程度分析的基础上，客观评价矿井水防治难以程度，进行水文地质条件类型划分，并提出防治对策与措施。122 矿井概况2.1 位置交通2.1.1 位置及范围顺和矿井位于河南省永城市城关镇北20km，属顺和乡管辖。地理座标：东径11618211162514；北纬340347340630。顺和煤矿范围：北部以1、2、3号边界拐点连线为界，南至5、6、7、8、9号边界拐点连线；东以3、4、5号边界拐点连线，西到1、9边界拐点连线。本区呈近东西向的长条形，东西向长约10.7km，南北宽2.25.0km，面积约34.32km2。本区各边界拐点座

13、标见表11。表21 边界拐点坐标一览表点 号XY点 号XY1340630116182123406301162220334055111625144340520116250353404521162355634050111623237340508116213483403581162042934034711618212.1.2 交通概况本区西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，南至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线相连。区东南缘有城郊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，南缘有G311国道通过。区内有乡村公路和永（城）商（丘）公路相连，永（城）砀（山）

14、公路从本区东部通过，公路四通八达，交通便利。见图11。图2-1 顺和煤矿交通位置图2.2 自然地理及经济状况2.2.1 地形地貌该区位于淮河冲积平原的北部，地势低平开阔、平坦，西北高东南低。地面海拔标高+35+37m。2.2.2 地表水本区属于淮河水系，区内地表水系较发育，沟渠较多，多用于排灌的人工沟渠，呈北西南东向展布，流向东南的沱河，具“雨增、旱枯”之特点，四季流量相差悬殊，水位一般低于地下水，形成地下水排泄通道，较多，只有洪峰期对地下水有短暂补给。区内洼地呈“碟状”分布，多为季节性积水。2.2.3 气象本区属北温带大陆性半干旱半湿润型气候。夏季炎热多雨且集中，冬季寒冷且干燥，季节分明。该

15、区历年最高年降水量为1518.6mm，最低年降水量为556.2mm，平均降水量871.3mm，降水多集中在七、八两个月，约占全年降雨量的50。最大蒸发量为2087.0mm（1968年），最小蒸发量1603.5mm（1965年），平均蒸发量为1807.1mm。年平均最大绝对湿度14.8毫巴（1964年），年平均最小绝对湿度12.9毫巴（1966年）。历年最高气温41.5（1969年7月1819日），最低气温23.4（1969年2月5日），年平均气温14.4。冬季以西北、北、东北风为主，夏季以东南、西南风为主，最大风速20m/s。霜冻期一般自11月至翌年3月，最大冻结深度为21cm，一般冻结深度为

16、10cm。2.2.4 地震本区历史上未发生过破坏性地震。据永城县县志记载，1549年1937年，永城县曾发生过12次地震，其中大的地震有3次，对地面建筑影响不大。本区属地震裂度6度区。由于本区地处郯城庐江地震带影响范围之边缘，因此，由地震引起的新构造活动以及对矿山建设建筑等破坏的可能性，应引起注意。2.2.5 经济状况本区为平原型农业耕作区，隶属永城市顺和乡管辖。全乡共29个行政村，123个自然村，人口4.2万。主要经济来源为种植业，盛产小麦、棉花、瓜果蔬菜；近年畜牧养殖业发展取得显著成就；勘探区内无大型工业和矿山，但乡村企业较为发达，主要是板材加工和肉食屠宰加工小企业。地下水（新近系、第四系

17、地层）较为丰富，水质较好未遭污染。本区连接华中、华东两大电网，电力供应充足，区内电力线路呈“网状”分布。目前，本区内未有生产矿井开采煤炭资源，也没有老窑。5283 区域地质3.1 区域地层永夏煤田属华北地层区，鲁西分区，徐州小区。上奥陶至下石炭统，三叠系至古新统缺失，除芒山及南部柏山出露零星的寒武奥陶系外，其余全部被新生代厚层松散沉积物所覆盖。井田地层自老至新分别为：（1）奥陶系中统（O2）由浅灰色厚层状白云质灰炭、灰炭、结晶灰炭、白云岩、豹皮状灰岩、泥灰岩等组成。在井田内穿见最大厚度达490.42m。（2）石炭系（C）井田内仅见中、上统，缺失下统。包括中石炭统本溪组和上石炭统太原组，主要由灰

18、、浅灰绿色铝土泥岩和豆状、鲕状铝土泥岩、薄厚层状灰岩、砂质泥岩、细砂岩组成。总厚度140.24170.62m，平均厚度154.03m。与下伏中奥陶统呈平行不整合接触。（3）二叠系（P）下统齐全，上统自K6标志层（上石盒子组底部砂岩，中粗粒结构，局部含细砾）以上多被风化剥蚀。主要由泥岩、砂质泥岩和浅灰色砂岩、鲕状铝土泥岩及煤层组成。平均穿见厚度1093.40m。与下伏石炭系太原组呈整合接触。（4）新生界（Kz）井田内为新第三系和第四系冲积、湖积相泥细粒松散沉积层，厚度为219.75441.26 m，平均厚度364.91m，与古生界呈角度不整合接触。3.2 区域构造永夏煤田大地构造位置处于华北板块

19、南缘，嵩箕构造区东部的永城断隆带。南部紧邻秦岭大别板缘带，东部临近郯庐断裂带，区内构造受这两大构造背景的控制。区内以八里庄断层（又称太平集断层）为界，可以划分两个构造单元，断层南以永城复式背斜为主体，发育了一系列的北北东向的正断层，构成了本区构造格架的主体部分，控制了永城煤田煤层的赋存、新生界的沉积和岩浆岩的活动。八里庄断层以北，以近东西向的邙山背斜为主体，南翼被八里庄断层所切割，背斜轴北西西向延伸，向东延入安徽省境内，向西倾没于济阳断层。区域构造以断裂构造为主，褶皱处于次要和派生地位。构造线方向以南北向或北北东向为主，东西向和北西向处于次要地位，多期构造相互影响和叠置，在早期东西向构造的基础

20、上叠加了北东向的构造和追踪早期形成的构造。区域内发育的褶曲构造主要有邙山背斜和永城背斜；断裂构造主要为北北东向、东西向和北西向三组，其中以北北东向高角度正断层最为发育。图3-1 永夏矿区构造纲要图（1）邙山背斜（又称邙砀山复背斜）：该背斜位于区域北部，轴向近东西，为一宽缓背斜。背斜轴部由寒武、奥陶系地层构成，两翼由石炭、二叠系地层构成。北翼倾角平缓，一般1020。南翼被太平集断层切割破坏，使之成为一残缺背斜。（2）永城背斜：该背斜为区内一级构造，是该区的主要控煤构造，轴向近南北，两翼地层走向和轴向基本一致，一般地层倾角为1020。次一级褶皱在永城背斜东翼较发育，轴向近南北向和北北东向；而其西翼

21、则以北北东的缓波状起伏兼东西向次一级褶皱。3.3 岩浆岩区内燕山期岩浆岩活动频繁，岩体个数多，但规模不大，以岩基、岩株、岩床、岩脉等侵入于寒武系、奥陶系和石炭、二叠系煤系地层之中，主要有花岗岩、正长岩、闪长岩、闪长玢岩、辉绿岩和辉长岩等，侵入煤系地层者多为闪长岩、辉长岩、辉绿岩和煌斑岩。岩浆岩往往沿煤层呈岩床侵入，在一定程度上破坏了煤层的赋存状态，对煤层煤质变质程度的提高起着主导作用，乃至形成较大面积的天然焦，使煤层局部或大部失去经济价值，给煤田的勘探与开发带来困难。 河南理工大学本科毕业论文 5 区域水文地质和矿区水文地质4矿井地质4.1 地层本区区域地层划分属华北地层区，鲁西分区，徐州小区

22、。根据钻孔穿见情况，本区主要发育奥陶系中、下统，石炭系中、上统，二叠系、新生界第三系和第四系等地层；缺失上奥陶统至下石炭统、三叠系至古新统地层，地表被第四系厚层松散沉积物所覆盖。4.1.1奥陶系（O）由下、中统组成，厚330550m，与下伏寒武系地层平行不整合接触。（1）下统（O1） 韩家组（O1h）：以灰黄色薄中厚层状硅质条带白云岩为主。厚20m。 贾汪组（O1j）：为灰黄色薄层状白云质灰岩及钙质泥岩、粉砂岩。厚10m。 肖县组（O1x）：以蓝灰色白云质灰岩及灰岩为主，底部为角砾状灰岩。厚210m。（2）中统（O2）马家沟组（O2m）：以蓝灰色中厚层厚层状灰岩、豹皮状白云质灰岩和硅质结核灰岩

23、为主。厚141227m。 老虎山组（O2l）：为黄灰色薄中厚层状白云岩，夹泥质白云岩及灰岩。厚3441m。4.1.2石炭系（C）由中统本溪组（C2b）和太原组（C2t）组成，与下伏奥陶系地层平行不整合接触。平均厚148m。（1）中统本溪组（C2b）：主要由灰、浅灰绿色铝土质泥岩及鲕状铝土质泥岩组成，底部见赤铁矿团块或条带，为一良好标志层（K1）。厚度约212m。（2）中统太原组（C2t）：该组平均厚度约138m左右。由深灰色薄-中厚层状灰岩及灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及薄煤层组成，局部夹鲕状铝土质泥岩。含灰岩11层（L1L11），以L2、L3、L11三层发育，其中L2灰岩层位稳定，L

24、8灰岩也较稳定。含煤612层（称一煤层），常以灰岩为其顶板，均不可采。4.1.3二叠系（P）分为下统和上统。下统K6标志层以上地层多被风化剥蚀，仅在井田西北部少数钻孔中穿见上统K7标志层以上地层。与下伏地层为整合接触。（1）下统山西组（P1sh）：顶界止于砂锅窑砂岩（K4）底界面，厚度81.55123.55m，平均100m左右。主要为灰灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及粗-细粒砂岩，底部为厚层黑色泥岩。含煤34层，其中部二2煤层为本区主要可采煤层。二2煤层以下为泥质条带、水平层理发育的细中粒砂岩（俗称叶片状砂岩）。二2煤层间接底板多为细粒砂岩和粉砂岩，层面含较多白云母碎片和炭屑，标志明显，层位稳定

25、，是良好的标志层；顶部为23层含铝泥岩，局部含菱铁矿。（2）下统下石盒子组（P1x）：顶界止于田家沟砂岩（K7）底面，分为三、四、五煤段，与下覆山西组地层整合接触，平均厚度约420m。三煤段：顶界止于K5砂岩底界。穿见厚度54.25112.09m，平均77.76m。主要由深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩和浅灰色砂岩组成，含煤47层。煤层赋存于中上部，其中三2煤层较稳定，为局部可采煤层，三4煤层几乎全被火成岩穿插烘烤成天然焦。下部多为浅灰色鲕状铝土泥岩，含较多菱铁质鲕粒，局部见紫色斑块，俗称“大紫泥岩”，为一良好标志层（Md）。底部的K4砂岩为细-中粒砂岩，局部含泥砾，具斜层理，俗称“砂锅窑砂岩”，为

26、一标志层。 四煤段；顶界止于K6砂岩底界。厚85.38197.15m，平均126.26m。由灰灰黑色砂质泥岩、铝土质泥岩、粉砂质、细中粒砂岩夹薄煤层组成。上、下部均见具紫斑块的鲕状铝土泥岩，鲕粒为菱铁质，分布稀疏。中部含煤段煤层不甚发育，一般含煤3层，多不可采。底部K5砂岩，厚1.208.33m，浅灰灰色，细中粒结构，碎屑成份石英为主，长石为次，硅、泥质胶结，含菱铁质颗粒，具大型斜层理，层面含炭质，下部含泥质包裹体，为一标志层。五煤段：顶界止于K7砂岩底界。厚214.27282.85m，平均220.86m。由灰深灰色砂质泥岩、紫斑泥岩为主、次为浅灰色、灰绿色细粒砂岩、黑色泥岩。含煤2层，130

27、6孔于该段中上部见煤一层，厚1.44m，夹矸0.05m，底部K6砂岩标志层为中粗粒石英砂岩，常含石英及燧石砾石、碎屑成分中石英占90%以上，硅质胶结，厚9.8618.53m。（3）上统上石盒子组（P2s）：区内仅保留其底部六煤段地层，与下覆下石盒子组接触。六煤段；顶界止于S8砂岩。厚222.83261.00m，平均231.67m。由灰紫紫红色、灰灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹浅灰灰色细中粒砂岩组成。该段煤层不发育。底部K7砂岩标志层为中粒石英砂岩，中粒结构，碎屑成份以石英为主，次为长石，硅质、泥质胶结，具斜层理，含泥质包裹体，厚10.67m。俗称“田家沟砂岩”，为一良好的标志层。4.1.4第三

28、、四系（R+Q）三维区9个钻孔穿见第三、四系地层厚度403436m。呈角度不整合与下伏基岩之上。（1）第三系（R）： 中新统（N1）：为粘土、亚粘土、粉砂、细砂的交替沉积，底部局部见有次生碳酸沉积，厚约115m。上新统（N3）：主要为黄色或黄褐色细中砂层及褐色、黄褐色粘土、亚粘土，呈层交替沉积，厚170m左右。（2）、第四系（Q）： 更新统（Q1-3）：上部为杂色粘土、亚粘土，中下部为棕黄色黄褐色粘土、亚粘土夹多层薄层黄色粉细砂及中砂层。底部为棕黄色棕褐色粉细砂。厚60m左右。全新统（Q4）：顶部为耕植土，中下部为黄褐色、褐灰色亚粘土、亚砂土和杂色粘土，底部为褐黄色粉细砂，局部含泥质及钙质结核

29、，厚30m左右煤系地层综合柱状图见图3-1 图4-1煤系地层综合柱状4.2 井田构造4.2.1 构造特征本区位于永城隐伏背斜西翼的后王庄背斜之西北翼。整体为一单斜构造形态。地层总体走向为北东东，倾向北北西，但是由于受构造挤压、拉伸影响，在单斜构造为主体的背景上，发育着小幅度的次一级褶曲，使煤层底板形态发生不同程度的弯曲变化。地层倾角总体来说比较平缓，倾角一般615，呈西陡东缓，北陡南缓之趋势。区内断裂构造较为发育，主要有近东西向、北东向和北西向三组，主要为高角度的正断层（逆断层发育1条，即F40逆断层）。全区通过钻探和二维地震勘探发现并控制的大小断层17条，并局部伴有岩浆岩侵入体。其中落差大于

30、或等于100m断层3条；大于或等于50m，小于100m的2条，大于或等于15m，小于50米的8条；小于15m的断层4条（详见表2-1）。综上所述，本区构造复杂程度应属中等。表41 断层发育控制一览表编号性质走向倾向倾 角落差（m）延伸长度（m）断层依据可靠性F8NEE-SEESSE-SSW7510043011000地震及钻孔可靠F8-1正断层SWWSSE751001700地震可靠DF1正断层NNENWW750231500地震可靠F12正断层NNWNEE6501003400地震可靠DF2正断层NNESEE700101700地震及钻孔DF3正断层NENW750262700地震可靠F40逆断层EWS

31、450401400地震及钻孔可靠DF4正断层NNESEE65010950地震DF5正断层NESE6808900地震DF6正断层NENW650251300地震可靠DF7正断层NESE750552800地震可靠DF8正断层SWWSSE700301600地震可靠DF9正断层EW750553800地震可靠DF10正断层EWN680251100地震可靠DF11正断层EWS680101350地震DF12正断层NESE720401200地震较可靠DF13正断层NESE680201450地震较可靠4.2.2 主要构造（1）褶皱后王庄背斜：为永城背斜的次级褶皱，轴向近东西，西段向南偏转，倾伏在6901孔以西，东

32、延至煤层露头，长约10km，轴部多为石炭系太原组地层，两翼为二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组地层，中部被F11断层斜切。该背斜控制较可靠。因该背斜隆起，形成了后王庄一带煤层剥蚀区。（2）断层F8断层：位于勘探区的北部。走向是西部为NEE向，至1604孔附近转为SE向，向东、向西延伸出勘探区外。在勘探区内控制长度约11km。倾向SSESSW，倾角75左右，为一北升南降的正断层。落差由西至东逐渐变大100430m。9201孔于444.01m见5.70m断层破碎带，缺失二叠系山西组下部地层，石炭系全部地层后与奥陶系地层接触，缺失地层厚度400m左右，为该断层直接控制钻孔。并且在走向上有六对钻孔间

33、接控制。东段的7619和1801孔，平面距离490m，7619孔与637m见C2t4灰岩，1801孔约于422m处见C2t4灰岩，两孔同层位相差215m；西段7501与7677孔，平面距离490m，位于下降的7501孔见二2煤止深为740m，位于上升盘的7677孔，穿过覆盖层后380m即为石炭系，层位间距差400m。该断层在地震时间剖面上有14点控制，断点、断层面清晰可靠，正断层特征明显，为一控制可靠断层。F11断层：位于本区南部后王庄背斜的中部，走向北东70度左右，倾向南东，倾角70度左右，属正断层。1502孔于398.97 m见3.45 m断层破碎带，缺失山西组中下部地层，缺失地层厚度85

34、.0 m.。该断层为陈四楼井田的北部边界，控制较可靠。F12断层：该断层位于勘探区西部，走向NNW，倾向NEE，倾角65，为一西升东降的正断层。勘探区内最大落差100m。该断层于6901孔附近向NNW方向延伸至区内，在区内延伸3400m后尖灭。在地震时间剖面上，F12断层错断T3、T2波，断点可靠，断层面清晰。该断层有8条时间剖面控制，为一控制可靠断层。F40断层：位于顺和村西北1303孔附近，为一条逆断层，走向近东西向，倾向南，倾角45，逆落差050米，延展长度1400m。1303孔504.70m见到，三煤段地层重复，重复地层厚度50m左右。该断层在地震时间剖面上有4点控制，断点、断层面反映

35、清晰，逆断层特征明显，为一控制可靠断层。DF7断层：DF7断层位于勘探区中部，是二维地震勘探新发现断层。该断层东盘上升，西盘下降，为一走向NE、倾向NW的正断层，区内最大落差55m，断面倾角75，延展长度2800m，在勘探区内尖灭。在地震时间剖面上，该断层断点、断面反映清晰，正断层特征反映明显。该断层有7个A级断点、1个B级断点控制，为一控制可靠断层。DF9断层：DF9断层位于勘探区东部，1505、1506孔之间。为一走向EW、倾向N的正断层，倾角75，落差055m。断层在区内延展长度700m，其西端交汇于DF7断层之上，该断层在时间剖面上有8条剖面控制，且断点清晰可靠，正断层特征明显，为一控

36、制可靠断层。DF12断层：位于勘探区的东部，走向NE向，倾向SE，倾角72，区内最大落差40m，控制延展长度1200m，2条地震测线控制，但由于该处煤层遭岩浆岩侵蚀，变为天然焦，使得该处煤层反射波连续性差，控制该断层的两个断点均为B级，因此该断层为一控制较可靠断层。通过分析该断层延展方向及倾向，其可能与F11断层为同一断层。DF8断层：二维地震勘探新发现的断层，位于顺和村的东部，走向SWW向，倾向SSE，倾角70，在区内最大落差30m，延展长度1600m。该断层由5条地震测线控制，在地震时间剖面上该断层断点、断面反映清晰，正断层特征反映明显，为一控制可靠断层。4.3 煤层4.3.1 煤层发育情

37、况本区含煤地层为石炭二叠系，其中石炭系太原组和二叠系上石盒子组中仅含薄煤层或煤线，可采煤层主要赋存于二叠系下统山西组和下石盒子组三煤段。主要含煤地层段厚约187m，含煤10层，煤层累厚约10.86m，含煤系数5.8%。山西组含煤3层，其中赋存于中下部的二2煤层为本区主要可采煤层，下石盒子组三煤组含煤7层，其中赋存于中部的三2和三4煤层为本区局部可采煤层。本区各煤段煤层发育情况见表31。表42 煤层发育情况一览表地层单位煤段含煤层数常见煤层编号主要煤层编号主要煤层发育情况名称厚度 （m）下石盒子组五煤段216.613五3、五2、五1五2、五1不可采四煤段126.853四3、四2、四1四2不可采三

38、煤段74.867三7、三6、三5、三4、三3、三2、三1三4局部可采三2局部可采山西组二煤组104.083二3、二2、二1二2全区可采太原组一煤组140.2012一12、一11、一10、一9、一8、一7、一6、一5、一4、一8、一7、一5、一3不可采4.3.2 主要可采煤层（1）二2煤层二2煤层位于山西组中部，上距K4鲕状铝土质泥岩底界58m左右，下距K3灰岩顶界57.5m。煤层直接顶板为泥岩和炭质泥岩，间接顶板为细中粒砂岩（豆腐渣砂岩）；底板为深灰色条带状粉砂岩、砂质泥岩夹细粒砂岩薄层（大占砂岩）。区内39孔穿过二2煤层层位，其中30孔为煤层，占穿见钻孔的77%；9孔为天然焦。除1孔（141

39、孔）尖灭外，其余均可采，煤层厚度03.85m，平均2.17m，属全区大部分可采的中厚煤层。30孔穿见二2煤层中，厚度03.85m，平均2.30m，煤厚变异系数为31.6%,煤层结构简单，一般不含夹矸，1层夹矸者2孔，夹矸厚0.280.35 m，夹矸多为泥岩。东缘和西南缘的9孔(1701、1603、7619、7408、1607、9002、7501、1210及1213九孔，其中1701孔为废点)由于岩浆岩侵入的破坏，使煤层全部或部分变质为天然焦，造成煤层结构复杂化，天然焦厚1.052.71m，平均1.86m。3孔含1层夹矸，夹矸厚0.360.67 m,多为岩浆岩；2孔（1603孔、7501孔）分岔

40、为二21和二22煤天然焦，其中下分层二21煤天然焦厚0.200.25 m,均不可采。总之二2煤层全区大部分可采，厚度稳定，结构简单，属稳定较稳定中厚煤层。影响二2煤层厚度变化的主要原因为原生沉积环境，后期构造及岩浆的入侵对煤层厚度也有一定影响。（2）三2煤层三2煤层赋存于二叠系下统下石盒子组三煤段中部，下距二2煤85m左右，煤层顶板为砂质泥岩，偶见细粒砂岩；底板一般为深灰色泥岩。区内27孔穿见三2煤层层位，其中22孔为煤层，占穿见钻孔的81%；3孔沉积缺失（1501、141和092三孔），2孔为天然焦。煤层厚度02.02m，平均0.78m，可采见煤点10个，占37%，煤厚变异系数54%。属局部

41、可采薄中厚不稳定煤层。22孔穿见三2煤层，厚度02.02m，平均0.79m，煤层结构较简单，含1层夹矸者5孔，夹矸厚0.230.67m，夹矸多为泥岩、砂质泥岩。三2煤可采范围主要分布于本区西段浅部和东段北部，可采面积约0.46km2，可采范围内煤层厚0.852.02m，平均1.21m。2孔（1215孔、1402孔）由于岩浆岩侵入，使三2煤层变质为天然焦，也使煤层结构复杂化，天然焦厚0.530.89m，平均0.71m，1215孔分岔为三21和三22煤，其中下分层三21天然焦厚0.89m上分层三22煤厚0.34m。总之，三2煤层为局部可采，厚度不稳定，结构较简单，属于不稳定薄中厚煤层。影响三2煤层

42、厚度变化的主要原因为原生沉积环境，后期岩浆岩的入侵对煤层厚度也有较大影响。（3）三4煤层三4煤层赋存于二叠系下统下石盒子组三煤段中部，下距三2煤57.00m，煤层顶板为泥岩和砂质泥岩，偶见细中粒砂岩；底板以深灰色泥岩和砂质泥岩。区内27孔穿见三4煤层，其中8孔为煤层，占穿见钻孔的29%，1孔沉积缺失（Y5孔），18孔为天然焦。煤层厚度02.20m，平均0.77m，可采见煤点9个，占33%。属局部可采薄中厚煤层，但绝大部分已变质为天然焦。8孔穿见三4煤层中，其中3孔可采，厚度01.95m，平均0.70m，煤层结构较简单，含2层夹矸者1孔，夹矸厚0.050.20m，夹矸多为泥岩、砂质泥岩。三4煤可

43、采范围主要分布于本区东部，可采面积仅0.59k m2。18个孔由于岩浆岩入侵，使三4煤层变质为天然焦，也使煤层结构复杂化，12个钻孔煤层分岔为三41和三42煤，天然焦厚0.102.20m，平均厚0.85m。3孔含1层夹矸，夹矸厚0.240.45 m，多为岩浆岩；5孔分岔为三41和三42煤天然焦，分岔后上下分层均不可采。天然焦可采范围主要分布于本区中部和西缘，可采面积约6.75km2。总之，三4煤层为局部可采，厚度不稳定，煤厚变异系数高达57%，结构较复杂，属于不稳定薄中厚煤层，绝大部分已变质为天然焦。影响三4煤层厚度变化的主要原因为原生沉积环境和后期岩浆岩的入侵对煤层的破坏。4.3.3 煤、岩

44、层对比（1）对比方法和依据本次煤、岩层对比采用标志层对比，层间距对比，煤、岩层组合特征对比，物性特征对比和煤质特征对比等方法。重点进行煤段的划分和二2、三2、三4煤层综合对比。主要标志层、煤层特征及其层间距对比本区主要标志层有石炭系本溪组铝土质泥岩（K1）、太原组底部L2石灰岩（K2）、太原组顶部L11石灰岩（K3）、砂锅窑砂岩（K4）、大紫泥岩（Md）、三四煤段分界砂岩（K5）、四五煤段分界砂岩（K6）、田家沟砂岩（K7）；辅助标志层有L8石灰岩、小紫泥岩（Mx）等，层位稳定，是划分地层和煤、岩层对比的主要依据之一。本区主要煤、标志层间距较稳定，详见表41。根据主要煤、标志层间距能有效地进行煤岩层对比。表43 主要煤层、标志层间距