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1、冀中能源峰峰集团小屯矿地质构造特征浅析1概况1.1 自然地理概况1.1.1井田位置与交通小屯井田位于河北省邯郸市峰峰矿区东北部，井田面积为8.4099km2，主井口坐标X：43598：Y：24155：Z：176.3m。小屯矿交通较为便利，西南距峰峰集团有限公司9km，西距S211省道3.5km（直线距离，以下同），南距S315省道4.5km，东距107国道18 km，东北距离邯郸市23.5km， 参见图1-1。图1-1 小屯矿交通位置示意图1.1.2 地形地貌特征小屯井田属山前低山丘陵地貌，地表大部分为第四纪沉积物覆盖，仅在部分冲沟地带偶有基岩出露。地形具有西北部高，东南部低的特点，地面标高+
2、150+203m。1.1.3 气象、水文（1）气象本区属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。全年的总体气候特征为：雨量集中，光照充足，无霜期较长，光热资源丰富，降雨主要集中在每年的79月。依据峰峰矿区气象站19972007气象观测资料，近十年多年平均降雨量500.1mm，年最大降雨量728.7mm（2000年），最小降雨量271.5mm（1997年），多年平均蒸发量1678mm，56月份蒸发量最大。历年最高气温42（2005年），历年最低气温-11.1（2002年），高温主要出现在每年的7月份，低温多出现在当年的12月份或竖年的1月份。风向随季节变化，冬季以北风为
3、主，夏季多东南风，历年最大风速17m/s，多年平均无霜期233天。（2）水文井田内没有河流，仅有3条局部积水的冲沟，其主要特征如下：1）牤牛沟：宽60100m，深712m，纵横井田长达1.8km。沟底及两侧均出露基岩，常年流水。在冬春枯水期，流量较小一般0.20.3m3/min。在多雨季节，受雨水及地表水的补给，流水量可达0.50.9 m3/min。沿该沟建有2座水库：西屯水库蓄水量为75000m3，梁庄水库蓄水量为35000 m3。 2）香山水沟从井田西南部穿过，井田内长度约1.7km，宽6090m，深812m，平均流量0.5 m3/min，雨季流量将增大至2 m3/min左右。3）古佛水沟
5、。邢台大地震波及60多个县，受灾面积达23000km2，毁坏房屋500余万间，8064人丧生，3.8万余人受伤。矿区震级为34级，无房屋倒塌和人员伤亡。依据根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），峰峰矿区地震基本烈度为度，地震动峰值加速G为0.15g。1.2矿井概况1.2.1 矿井建设与生产系统概况（1）矿井建设小屯矿1958年6月开始建井，原为大淑村勘探区小屯井田，设计生产能力45万吨，1982年开始独立成为小屯矿，核定生产能力35万吨/年。1989年进行了改扩建工程，生产能力提高到60万吨/年，1995年基本完工，1996年产量达到61.0万吨，2007年实际产量76万吨。随
6、着多年的开采，小屯矿原井田可采资源急剧减少，目前主要的生产地区集中在矿井-190和-300水平，且-190水平大煤基本开采完毕，-300水平大煤只剩14259、14261、14259外、14253里充填开采及14263条带开采工作面。为了充分发挥小屯矿改扩建后的生产能力，稳定矿井的产量规模，必须扩大生产地区，增加矿井的可采储量。经上级主管部门批准（国土资矿函200835号）将原为大淑村井田南区划归小屯矿开采（简称扩大区），增加扩大区后小屯井田面积面积由原来的4.0878 km2变更为8.4099km2。（2）生产系统小屯矿井田为斜井分水平盘区式开拓，暗斜井石门延深。小屯矿矿井由四个斜井筒（主井
7、、付井、老付井和回风井）通往井下，三进一出。通风方式为中央并列式通风，通风方法为抽出式。目前矿井共有6个水平，分别为：+80、+41、-50、-190、-300和-600水平。其中，+80、+41和-50水平目前已无生产活动，-190和-300水平为现生产水平，-600水平为延深水平。生产格局采用“一厚一薄”和“一充填”搭配开采，采煤方法多为倾斜长壁开采，个别采用走向长壁采煤法。顶板管理除充填工作面外均为全部跨落法，采煤工艺采用综采放顶煤、充填开采（厚煤层）和薄煤综采或高档普采。1.2.2 主采煤层与生产情况（1）主采煤层目前小屯矿主要开采上组煤，即开采煤层为大煤（2#煤）、野青煤（4#煤）和
8、-240m以上山青煤（6#煤）。其中大煤为主采煤层，野青和山青煤为配采煤层。深部山青煤和下组煤（小青煤、大青煤、下架煤）因受奥灰水威胁，目前暂时没有开采。大煤为主采煤层，厚度3.916.95m，平均5.5m，采煤工艺以综采放顶煤为主，村庄下开采采用充填开采，目前最深开采至450m。野青煤和山青煤为配采煤层，其中野青煤厚度0.611.80m，平均1.3m，山青煤厚度0.401.65m，平均1.08m。采煤工艺以综采为主，较小工作面采用高档普采。目前，野青煤最深开采至490m，山青煤最深开采至420m。（2）生产情况小屯矿是有近37年开采史的矿井，设计能力为60万吨/年，截止到2007年底小屯矿已
9、开采出原煤1376.1万吨，总损失量706.9万吨。矿井回收率64.4%，采区回收率84.1%。1.2.3 小煤矿分布情况小屯井田内原有香山煤矿、东屯煤矿、梁庄煤矿、荣盛煤矿4个小煤矿。主要开采大煤、野青和山青煤，其中有两个小煤矿超层开采下组煤。开采期间小煤矿直接将矿井水排入小屯矿，增加小屯矿矿井涌水量1.1m3/min。自2004年9月至今，井田内的小煤矿均被关闭，其中对荣盛煤矿、东屯煤矿、梁庄煤矿的井筒进行了充填。各小煤矿的基本信息参见表1-1。表1-1 小煤矿统计表序号名称坐标建井时间井深m批准机关及文号性质批准开采煤层备注X Y1荣盛煤矿43737 2315688年8月210市煤字（1
10、988）第35号文村办上三层越层越界开采小青煤2东屯煤矿44275 2431792年9月190无证村办曾开采大煤野青煤3梁庄煤矿44254 2463492年12月170镇办大煤曾开采大煤野青煤4香山煤矿96年4月10无证镇办开挖井筒10米2地质背景2.1 区域地质2.1.1 区域地层峰峰矿区为半掩盖区，基岩多出露在鼓山、九山山区和边缘地区、丘陵地区的冲沟内，其它地区则被040m左右的第四系所覆盖（参见图2-1）。图2-1 峰峰矿区地层综合柱状图本区西侧外围出露的古老岩系有太古界花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩、元古界石英砂岩、变质安山岩。区内自西向东出露的地层依次有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三
11、叠系和第四系。地层走向大致呈 NNE，倾角 1020。石炭二叠系为含煤地层，煤炭资源丰富。铁矿产于奥陶系中统碳酸盐岩与中性岩浆岩体的接触带上。生产过程中勘探揭露地层（与采煤有关的地层）主要为奥陶系中统、石炭系、二叠系、三叠系和第四系地层，主要特征简述如下： （1）下古生界奥陶系中统（O2）包括峰峰组三段，上马家沟组三段，下马家沟组二段，俗称三组八段，全统平均厚580m左右。中统下马家沟组（O2X）本组分二段，全组厚120140m。上段以纯灰岩为主，夹白云质角砾岩和花斑灰岩；下段为角砾状灰岩，下段底部为含砂砾岩及钙质页岩。中统上马家沟组（O2S）本组分三段，全组层厚220250m。上段以厚层状纯
12、灰岩间夹花斑灰岩及白云质角砾岩为主；中段以厚层纯灰岩为主，含硅质小瘤花斑灰岩；下段为一套角砾岩，角砾多为白云质次为灰质。中统峰峰组（O2f）本组分三段，全组厚140158m。上段以角砾状灰岩、白云质角砾岩为主；中段以厚层纯灰岩及花斑灰岩为主；下段以白云质角砾状灰岩为主。奥陶系主要以蓝灰及浅灰厚层状灰岩、白云质角砾岩、花斑状灰岩为主，岩溶、裂隙发育，黑龙洞泉群为奥灰水的天然排泄形式。鼓山、九山为奥陶系灰岩的主要裸露区。（2）上古生界1）石炭系（C）中统本溪组（C2b）假整合于奥陶系之上。本组上部以蛋青色、浅灰色含铝质细砂岩或粉砂岩，黑灰色砂质泥岩和薄层石灰岩组成。内含一至二层厚0.10.2m的不
13、可采薄煤。中下部为灰白色、具鲕状结构的G层铝土岩，中夹一层03m的石灰岩。底部为山西式铁矿，此矿分布不一，常有消失而为紫红色铁质泥岩代替，含鲕状铝土成份。与下部其接触处常有残留结核。全组厚635m，平均厚25m。上统太原组（C3t ）整合接触于本溪组之上。本组为峰峰煤田主要可采含煤地层。全组为一套黑、黑灰色砂岩、粉砂岩、夹浅灰色砂泥岩及细砂岩互层，中夹有68层薄层海相石灰岩、和煤层组成，属海陆交替相沉积。全组含煤12-15层，可采6层、局部小青可采一层。底部有一层灰白、浅黄色中粒砂岩。灰岩中富含海相动物化石。组厚90120m，平均厚115m。2）二叠系（P）下统山西组（P1S）整合接触于石炭系
14、太原组之上。本组为峰峰煤田主要可采含煤地层之一，属陆相沉积，岩（煤）层亦较稳定，含煤25层，可采12层。底部的第二层煤大煤（2煤）为峰峰煤田的主要开采煤层，厚36m。岩性上部为深灰、灰色中粗粒砂岩、细砂岩及砂质泥岩为主，砂岩中富含炭质黑线及黑云母片，含有芦木、羊齿、鳞木等植物化石，顶部粉砂岩中具有鲕状结构，偶夹有铁质结核。下部以黑灰色粉砂岩及砂质泥岩为主。底部为稳定的灰白色中细粒砂岩，厚23m，称北叉沟砂岩。全组以含大量的植物化石为特征，组厚5095m，平均60m。下石盒子组（P1X）平行不整合接触于山西组之上，岩性为黄灰、黄棕、紫花斑色粉砂岩及砂质泥岩、细中粒砂岩和粘土泥岩组成，泥岩中含有鲕
15、状结构。底部中粗粒砂岩称骆驼脖子砂岩。本组厚在2030m。上统上石盒子组（P2S）分为四段一段（P2S1） 整合接触于下石盒子组之上。全段以黄绿色或浅灰色的厚层状粉砂岩页岩为主。含有鲕状结构，并夹有薄层灰白色的铝土页岩。厚度在120160m；二段（P2S2） 本段以灰白色、浅灰色中粗粒长石、石英砂岩为主。夹有灰绿及紫色粉砂岩和泥岩。全段厚7080m；三段（P2S3）本段以灰黄暗紫及灰绿、黄灰色粉砂岩为主。中部夹数层灰黄绿色中粒砂岩。底部为含砾砂岩。全段厚8090m；四段（P2S4）本段以灰白色及暗紫、棕红、紫红色粉砂岩为主。夹多层紫绿色中粗粒砂岩。底部为灰白色厚层状含砾粗砂岩。全段厚度在901
16、30m。上统石千峰组（P2sh）整合接触于上石盒子地层之上。本组上部为紫红色砂质泥岩薄层钙质细砂岩，砂岩中富含云母，有交错层理，并夹有石灰质结核。中部有数层灰绿色泥岩。下部为紫褐色粘土页岩及粉砂岩，含钙质结核。底部含有砾岩。本组全层厚210270m，平均厚为250m。 （3）中生界三叠系（T）下统（T1）：包括刘家沟组及和尚沟组，全统以紫红色及浅紫红色细砂岩夹暗紫色薄层泥岩组成。本统全层厚平均790m。下统和尚沟组（T1h）本组假整合于下覆地层之上，以富含同生卵砾为特征，厚度在290480m左右。岩性为暗紫色、紫红色薄层至厚层状细砂岩为主、夹薄层粉砂岩。下统刘家沟组 （T1L）本组整合接触于下
17、组地层之上。厚度较稳定在270230m左右，岩性以紫红、暗紫色板状细砂岩厚层细砂岩，中夹数层紫红色底部细砂岩中含同生砾石。中统流泉组（T2L） 全组为一套黄色和灰黄色厚层状中粒砂岩，局部具斜层理，中间夹薄层不稳定紫绿色细砂岩和一层绿色页岩，底部为23m的黄绿、紫绿色纸片状泥岩。厚度106225m，平均厚200m。（4）新生界1）第三系（R）角度不整合于三迭系之上，厚度不稳定，由0190m，平均120m。岩性以疏松的黄色、白色中粗粒泥岩或细砂岩，红粘土和灰黄绿色粉质粘土等相间组成。2）第四系（Q） 不整合接触于下覆各地层之上，全层厚060m、平均30m。为黄色、灰黄色或稍带红色及黄色粘土，黄土组
18、成，黄土中偶夹有石灰质结核及微小砾石。岩浆岩主要分布在峰峰矿区北部，在利泰公司与薛村矿东西一线以北地区，均有大面积出露。其分布方向以北北东呈长条带状侵入，但每个条带可清楚表现一段较强烈一段较微弱，这与北北东主干断裂构造和断裂破碎带完全一致，并沿它们发育方向或附近侵入较强烈，远者较微弱。主要岩性为：闪长岩、花岗闪长斑岩、正长斑岩。2.1.2 区域构造峰峰矿区位于太行山隆起带与华北平原沉降带的过渡地带。区内构造体系复杂，以新华夏系为主，次为南北向构造和华夏系构造体系，并发育有东西向和北西向构造。控制矿区构造格架的大型褶皱为鼓山紫山背斜。该背斜将矿区分为东西两部分，西侧为武安和村向斜，东侧为向SEE
19、缓倾的单斜，在此基础上发育有小型褶皱和大中型断层，参见图2-2。图2-2 峰峰矿区构造略图（1）断层矿区内断裂构造密集，以NNE及NE走向断层最发育，NWW 向次之，NW向仅以小断裂形式出现。不同走向的断层相互切错，将煤系分割成若干小型地垒、地堑及阶梯状单斜断块组合等构造形态。断层发育具有以下特点： 断层性质以正断层占绝对优势，煤田勘探揭露的数百条断层中，仅发现羊东井田和梧东井田各有一条小型逆断层； 断层具有多期活动性，多数为压扭性正断层； 断层平面组合为“S”形，反映扭动走滑特点。（2）褶皱矿区内较大褶皱为鼓山复背斜，它以滏阳河为起点，其背斜轴向南呈近于南北，向北渐变为北10东左右，延伸到局
20、电视塔以南略有倾伏，后被断裂所切割，其走向偏向西北。鼓山背斜以东总的来看为单斜构造，但发育着斜裂式的次一级的小型背向斜，并呈规律地分布在各井田之中。主要包括：牛薛穹隆（北15东），大力公司背斜（北34东），一矿穹隆（北1215东），大峪背斜（北10东），再向东由北至南有：薛村向斜（北10东），小屯穹隆（北18东），牛儿庄向斜（北20东）等。鼓山复背斜与九山之间，为和村孙庄向斜，它有许多小型椭园形向斜呈串珠状联接起来，并在它们的两翼发育着成排成列的背向斜构造。向斜构造东翼有：彭城向斜（北10东）、街儿庄背斜（北30东）、界城背斜（北15）。西翼有：大沟港背斜（北15东）、王看背斜（北10东）、王
21、风向斜（近南北）。向西又有胡村背斜（北20东）、南山背斜（北20东）、三合背斜（北25东）、都党背斜（北15东）、观台向斜（北15东）。鼓山复背斜两翼的背向斜，除和村孙庄向斜随鼓山山势从北部向南由北东北西北北东北西转动外，其它的背向斜的轴向同样以倾伏端向东摆动，而东南端恰与之相反。排列以北北东及北东方向，大致呈雁行排列形式，成行成列地分布在矿区。（3）区域陷落柱陷落柱一般受区域构造条件裂隙分布规律控制，其发育程度是构造规律的反映。截止到现在，矿区共发现了上百个陷落柱，大小悬殊，形状各异。其在平面上的特点大致上呈串珠状形式出现，分布方向为北北东向、北东向和近东西向。2.2矿井地质条件2.2.1地
22、层根据勘探资料及井巷工程揭露，勘探深度范围内涉及的地层由老到新的顺序为：奥陶系（O）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）及第四系（Q）地层。奥陶系上部缺失了志留系（S）和泥盆系（D）地层，与上覆石炭系地层呈不整合接触；石炭系、二叠系和三叠系地层呈整合接触关系；第四系与下伏岩层三叠系、二叠系呈角度不整合接触关系。由老至新各地层的主要特征分述如下：（1）奥陶系（O）奥陶系中统（O2）本井田内地表无出露，在原井田33个勘探钻孔中，有23个揭露本层。结合区域资料，本统厚度一般为420668m，平均厚552m，该统岩石主要为浅海相沉积的一套浅灰色、灰色，偶呈红色的厚层状石灰岩、白云岩（含数层白云质
23、灰岩）组成，隐晶或微隐晶结构，岩溶裂隙发育，富水性强。该统分为三组八段，自上而下分述如下：峰峰组上段（O2F3）：以浅灰色、灰色角砾状石灰岩、白云质灰岩为主，厚1528m，平均20m。峰峰组中段（O2F2）：由厚层状石灰岩和花斑状灰岩组成，偶夹薄层角砾状灰岩和白云质灰岩，厚8595m，平均90m。峰峰组下段（O2F1）：以角砾状灰岩为主，间夹石灰岩、白云质灰岩、泥岩等，局部可见石膏岩，泥质含量较高，厚4070m，平均55m。上马家沟组上段（O2S3）：局部为粉红色白云质灰岩或泥质灰岩，上部为薄层状纯灰岩、白云质岩及花斑状灰岩，中部为厚层状灰岩，下部为巨砾角砾岩，角砾大小不一，相差悬殊，厚609
24、0m，平均74m。上马家沟组中段（O2S2）：顶部为深灰色中厚层状纯灰岩，向下逐渐过度为花斑状灰岩，纯灰岩中含56层燧石层；上部为薄层状灰岩与薄层状白云质灰岩互层；中下部为厚层花斑状灰岩与灰岩互层。厚100150m，平均125m。上马家沟组下段（O2S1）：以白云质角砾状灰岩、灰岩为主，底部为钙质页岩和泥质白云质灰岩互层，厚2555m，平均43m。下马家沟组上段（O2X2）：顶部为中厚层状灰岩，内含56层石膏；中部为花斑状灰岩；下部为灰岩、白云质角砾岩互层；底部为板状致密灰岩。厚90115m，平均110m。下马家沟组下段（O2X1）：主要为一层角砾岩，厚565m，平均厚35m。（2）石炭系（C
25、）石炭系中统本溪组（C2b）该组与下伏地层奥陶系中统峰峰组呈假整合接触关系。其底部为不稳定的山西式铁矿，下部为铝土岩，灰白色，坚硬致密，带紫色斑痕，具鲕状结构，中部为砂质页岩、薄层砂岩及薄层灰岩，上部为炭质页岩及铝土质页岩，顶部为一薄煤层，厚00.2m，为尽头煤，与上部太原组分界。由钻孔资料得知，本井田内该组厚度1033m，平均17m，本组较厚地区在-300水平北翼靠深部边界地区。石炭系上统太原组（C3t）该组下部与本溪组呈整合接触关系，厚度110125m，平均120m。主要为一套黑灰黑色泥岩、灰浅灰色砂质页岩、中细粒砂岩、石灰岩及煤组成，其中灰岩47层。自上而下为野青灰岩、山青灰岩、伏青灰岩
26、、小青灰岩、大青灰岩、中青灰岩和下架灰岩，本区发育的只有野青灰岩、伏青灰岩、小青灰岩和大青灰岩，除下架、小青、山青煤顶板灰岩有相变为砂质页岩的情况外，其余各层灰岩皆很稳定。太原组为主要含煤地层，含煤10层，含煤系数6.1%。自上而下为一座煤（3）、野青煤（4）、山青小煤（5上、5）、山青煤（6）、伏青煤（6下）、小青小煤（7上）、小青煤（7）、大青煤（8）、下架煤（9），其中野青煤、山青煤、小青煤、大青煤和下架煤为可采煤层，可采煤层总厚度7.35m。该组古生物化石以鳞木、封印木、芦木及羊齿类为主要组合特征，主要集中在煤层顶、底板附近层位。（3）二叠系（P）二叠系下统山西组（P1s）与太原组呈整
27、合接触关系，本组以深灰色中细粒砂岩、砂质页岩为主，厚度6070m，平均65m左右。上部由深灰灰色中粗砂岩和砂质页岩组成，下部以灰黑色砂质页岩为主，底部为一层分布稳定的灰色细砂岩中夹13层煤，其中可采煤层一层，即本井田的主采煤层（大煤）。2#煤层下部为厚层砂质页岩，灰灰黑色，厚11m左右，局部直接底板为灰白色细砂岩，厚2.2m。大煤上部植物化石丰富，主要有鳞木、芦木及羊齿等化石。二叠系下统下石盒子组（P1x）该组底部与山西组整合接触。本组岩性以深灰、浅灰色页岩，灰白色及浅灰色砂岩为主，并夹有黄灰、灰黑色页岩，植物化石丰富。下部以紫色粘土质页岩，紫斑页岩为主，上部岩层颜色较浅。本组厚度约30m。二
28、叠系上统上石盒子组（P2s）该组与下伏地层呈整合接触关系，在本井田中，本组共分四段。第一段（P2s1）该段在全井田内发育，在忙牛沟两侧有出露，厚度110160m，平均135m。上部为黄绿色中粗砂岩和细砂岩，中夹灰色、紫色泥岩，局部具鲕状结构，中下部为黄绿色砂岩、砂质页岩，中夹黄色带紫斑泥岩、浅绿色具鲕状结构的铝土岩，底部为黄绿、灰色中粗砂岩，粒度上细下粗，成分以石英为主。第二段（P2s2）该段在井田-50以下至深部地区发育，在井田内的小屯水库四周、磨岗坡、香山中学及农用耕地沟坎边有出露，平均厚90m。岩性主要为灰色长石石英砂岩，层间夹有暗紫色、灰绿色及紫红色花斑状砂质泥岩和粉砂岩，底部为一层厚
29、层状灰白色含砾粗砂岩。第三段（P2s3）本段主要分布在井田深部-190水平以下地区，地表无出露，厚度平均100m。岩性为暗紫色、灰绿色、灰黄色、深灰色泥岩和砂质泥岩互层，其中夹有细砂岩或粉砂岩，接近顶部夹有灰绿色铝土质泥岩，底部为一层黄灰、黄紫色中厚层状中砂岩，粒度上细下粗，呈现有一定的沉积层序律。第四段（P2s4）该段在井田-300水平东北角地区及残存底部地层有发育，在矿区范围内平均厚度为140m。岩性以黄灰色砂岩为主，其中夹有黄绿色暗紫色泥岩，最底部为一层灰白色含砾粗砂岩。二叠系上统石千峰组（P2sh）上部暗红色、紫红色砂岩，中部紫色泥岩，下部暗紫色中细砂岩，厚度120m。（4）三叠系（T
30、）绿色细砂岩及粉砂岩，下部多紫色，地表有露头，厚度不详。（5）第四系（Q）该系地层在本井田内普遍存在，以黄色砂质粘土和河床沙砾沉积为主，厚度218 m，平均厚度10 m。第四系下部的冲积层潜水含水层为矿井主要供水水源。2.2.2可采煤层小屯井田煤系地层总厚度约270 m，共含煤1214层，煤层总厚度达15 .7m，含煤系数6.53%。其中可采及大部分可采煤层有6层，分别为2煤（大煤）、4煤（野青煤）、6煤（山青煤）、7煤（小青煤）、8煤（大青煤）、9煤（下架煤）。2、4、6煤上组煤为主要可采煤层，总厚度约12.9 m，可采含煤系数4.8%，厚度约占可采煤层的63.1%，为矿井的主要开采煤层。各
31、可采煤层的基本信息参见表2-1。表2-1可采煤层基本信息一览表煤层编号煤层名称与上层煤间距（m）煤层厚度（m）含夹石情况顶底板岩性煤层稳定性可采程度最大最小一般最大最小平均层数厚度（m）顶板底板2大煤6.953.915.30130.030.20砂质泥岩砂质泥岩稳定全区可采4野青3833361.800.611.30石灰岩砂岩稳定基本全区可采6山青2825261.650.401.08砂质泥岩或石灰岩砂质泥岩较稳定大部分可采7小青3024252.170.100.9010.100.40石灰岩细砂岩不稳定局部可采8大青3823261.880.341.15石灰岩泥岩稳定大部分可采9下架4443.592.2
32、02.92230.050.30泥岩砂质泥岩较稳定全区可采（1）大煤位于山西组(P1s)下部，下距4煤3338m，煤厚3.916.95m，平均5.30m，全区稳定可采，含夹矸13层，夹矸单层厚度0.030.20m。煤层直接顶底板多为砂质泥岩，局部顶板为中细粒砂岩。大煤为小屯矿主要开采煤层，经过多年开采，原井田范围内除村庄、井巷和永久煤柱外，剩余的可采储量仅百万余吨。（2）野青煤位于太原组（C3t）上部，下距6煤2528m，煤厚0.611.80m，平均1.30m，煤层稳定，结构简单，不含夹矸，全区基本可采。井田内有35个钻孔揭露野青煤，其中32个钻孔显示煤层厚度在可采范围内，可采系数91.4%。煤
33、层顶板为野青灰岩，层位稳定，底板为细砂岩。原井田范围内，除煤柱外已开采殆尽。（3）山青煤位于太原组（C3t）中部，下距7煤2430m煤厚0.401.65m，平均1.08m，结构简单，不含夹矸，局部可采。井田内有34个钻孔揭露山青煤，其中27个钻孔显示煤层厚度在可采范围内，可采系数79.4%，为大部分可采煤层，煤层顶底板多为砂质泥岩。（4）小青煤位于太原组（C3t）中部，下距8煤2338m，煤厚0.102.17m，平均0.90m，煤厚变化无规律，含夹矸1层，厚度0.100.40m，为局部可采的不稳定煤层。井田内有27个钻孔揭露小青煤，其中10个钻孔显示煤层厚度在可采范围内，可采系数37.0%，目
34、前尚未开采，煤层顶板为小青灰岩，底板为细砂岩。（5）大青煤位于太原组（C3t）下部，下距9煤4m，煤厚0.341.88m，平均1.15m，不含夹矸，为大部分可采的稳定煤层。井田内有33个钻孔揭露小青煤，其中27个钻孔显示煤层厚度在可采范围内，可采系数81.8%。受地下水的威胁，目前尚未开采。煤层顶板为大青灰岩，底板为泥岩，局部有岩浆岩侵入。（6）下架煤该层煤为太原组（C3t）底部的可采煤层，煤厚2.203.59m，平均2.92m，全区可采，煤层结构复杂，普遍含23层夹矸，夹矸单层厚度0.050.30m，为较稳定的可采煤层，煤层顶板为泥岩及下架灰岩，底板为砂质泥岩及泥岩。下架煤在正常块段下距奥陶
35、系灰岩21m左右，受奥灰水威胁，目前尚未开采。2.2.3煤层对比本区属海陆交互相过渡相含煤建造，石炭、二叠系含煤地层沉积稳定，岩性及厚度变化不大，含有多层稳定而明显的石灰岩标志层，有些煤层间还有其它稳定可靠的标志层。同时，主要可采煤层及岩性组合的地球物理特征明显且稳定，因此本区煤层易于对比，对比可靠。山西组2煤层为全区可采煤层，煤层厚度大，普遍含一层夹矸，层位稳定，顶板一般为厚层砂岩，含有泥质包体，具断续炭质斜层理，为判断预见2煤层的良好标志，煤层对比可靠。太原组含可采和局部可采煤层5层，含石灰岩58层，自上而下分别为野青、山青、伏青、小青、大青灰岩。其中伏青灰岩厚4.50 m左右，大青灰岩厚
36、6.24m左右，大青灰岩为8煤直接顶板，层位稳定易于对比。4煤层顶板为野青灰岩，底板为细砂岩，层位稳定，对比可靠。6煤直接顶板局部为山青灰岩，厚0.42 m，其余多为粉砂岩等，该煤层下距伏青灰岩1.9m左右，上距野青灰岩27.70 m左右，对比可靠。9煤距8煤5.80 m左右，顶板为石灰岩或粉砂岩，底板中本溪组含铝土泥岩，有助于对比；9煤下约21m左右为煤系地层的基底奥陶系石灰岩，对比可靠。在物性反应方面，因煤化程度为变质程度很高的贫煤，密度高异常，自然伽玛低，在密度曲线上呈现峰值，明显高于围岩，自然伽玛曲线呈低值，自然电位呈较高幅值正异常反映。测井工作可根据密度、自然伽玛和自然电位三条曲线准
37、确解释煤层深度、厚度，并可根据各煤层曲线特征进行对比。本区煤层对比以标志层定位为主，其次参考间距、岩性组合及测井物性反映，控制对比能力强，对比结果可靠。3.构造特征3.1井田构造小屯井田位于九山、鼓山背斜东翼，因受强烈的造山运动影响，伴随鼓山的升起因断裂而形成的地垒构造块段上。断层均属正断层，其走向大都为NNE向，倾向不一，多呈平行排列或相互交叉。主要褶皱为香山地堑向斜、小屯地垒穹窿，总体构造形态特征参见图3-1。图3-1 小屯井田构造纲要图3.1.1断层（1）断层分布特征小屯井田范围内已探明落差大于10m的断层34条，均为正断层。其中落差大于20m的断层共计17条，占已发现断层的50%；落差
38、在1020m的断层17条，占已发现断层的50%(见表3-1）表3-1小屯矿各类断层统计表断层落差条数比例断 层 编 号100m411.7%F7 、F11 、F14、F2450100m514.7%F3 、F79 、F83 、DF1 、F133050m25.9%F13、F142030m617.6%F20 、F29 、DF5 、DF6 、DF21 、DF331020m1750%F12 、F13 、F26 、F27 、F28、F31 、F80 、F81 、F84 、F86 、F89 、DF11 、DF13 、DF18 、DF22 、DF25 、DF30井田内主要断层的基本信息参见表3-2，基本特征分述
39、如下：F3正断层：为小屯矿井田西南与薛村井田的边界断层，西南端与F11断层相交，东北端延至南旺村西部尖灭 ，断层走向1530，倾向NW，倾角75，落差9870m。1963年水文队施工8号、16号、32号槽探揭露，后被1313、1308、补5、补13等钻孔证实。F3断层落差变化不一，在剖面为87m，在剖面为98m，在剖面为75m，剖面为70m。以上各段落差均有钻孔控制，位置、产状控制可靠，属查明断层。F7正断层：位于井田东南边界，属边界断层，走向70，倾向SE，倾角70，落差250m，被三维地震控制和1601、1313钻孔控制，属查明断层。F11断层：为小屯矿原井田南部边界，走向6070，与F7
40、断层近平行排列。在1313钻孔附近扭转为近东西方向，倾角7075，由5号槽探和1327、1312、1335、1313、薛1、1311和补B等钻孔控制。落差100260m，其变化情况由东向西在剖面落差为260m，剖面落差为128m，剖面落差为120m，剖面落差为75m，向西伸之牛儿庄井田，向东北方向延伸与羊东井田相邻，该断层控制程度较高，属查明断层。断层延展进入扩大区后，走向转为1535，倾向105125，倾角6575，落差50100m。由三维地震勘探和1、3、49等孔控制，断层可靠。F13断层：该断层走向变化较大，在3555之间，倾向305325，落差不一，在井田西翼为50m，在VV剖面落差为
41、38m，在剖面为17m，在V剖面为37m，在剖面为30m，断层东北向延伸与F14相交于1305钻孔附近。断层在-190以上水平控制程度较高，属基本查明断层。编号产状落差（m）控制情况走向倾向倾角F31530NW757098查明F770SE70200查明F117015SE657550260查明F133555NW703050查明F131535SE70752047查明F1450NW6035查明F1460SE607370710查明F244080NW606535220查明F794045NW55651060查明F836070SE653250查明DF11540NE7080基本查明F203040E607529
42、基本查明，三维地震勘探控制DF535SE7025基本查明，三维地震勘探控制DF635NW7529基本查明，三维地震勘探控制DF2135SE7026基本查明，三维地震勘探控制DF3380SE7023基本查明，三维地震勘探控制表3-2小屯矿各类断层一览表F13断层：大淑村井田原编号为F13，与F11断层近似平行，属F11断层的分枝断层，向东北方向延伸，同F24断层交在一起。走向1535，倾向105125，倾角7075，落差变化较大，为2047m，三维地震勘探和3号钻孔控制，并有井巷揭露，属查明断层。F14断层：小屯矿扩大区与大淑村矿的分界断层，走向60，倾向150，倾角7360，落差东大西小，由7
43、10m向西分叉后减为70m，东部69、73、8等钻孔控制，向西进入小屯矿原井田，位于14245与14243工作面之间。由1305钻孔和补6孔控制，补6孔开始向东北方向落差逐渐变大至20m，伸入薛村井田。-190、-300北大巷已揭露该断层，属查明断层。F14断层：走向50，倾向320，倾角60，落差35m。该断层在-190南大巷、-190南翼集中皮带机道中揭露，向西南方向尖灭于14229工作面，向东北方向落差变大并伸出井田。该断层控制程度高，属查明断层。F24正断层：走向4080，倾向西北，倾角6065，断层落差东大西小，由220m向西分叉后减为35m，在西北部被F11断层断开。由49、69等
44、钻孔揭露，属查明断层。F79断层：断层走向4045，倾向310315，倾角5565，落差5060m，往东北方向延伸至14223与14233之间落差10m左右，再延伸至14241工作面（里）与14241工作面之间尖灭。由于该断层上下盘大煤、野青已开采完毕，断层控制可靠，属查明断层。F83断层：其走向与F11近似平行，在剖面附近断层相交，落差3250m，倾向150，倾角65。由补B、1311钻孔、香山小煤矿井筒及小屯矿主副井揭露，控制程度可靠，属查明断层。DF1正断层：位于扩大区西南边界，延展至区外，落差变化较大，为080m，走向4015，倾向4570，2#煤层延展长度为650m，对煤层开采影响较
45、大，基本查明。（2）断层发育规律小屯矿井田构造复杂，通过对多年来勘探和采矿资料的分析，井田范围内断层发育规律如下：井田内大、中、小型断层走向以NNE和NE向为主（参见图3-2）倾向不一，落差多数变化较小，少数断层沿走向方向落差呈东大西小变化趋势。图3-2井田断层走向玫瑰花图小屯矿井田-190以上水平除边界断层F14外， F12、F13、F79、F81等主要影响矿井工作布局的大中型断层都呈NNENE向平行排列，间隔距离略有差别。 煤层断层落差2煤4煤6煤7煤8煤9煤H10m343435343434H=510m416241272220影响工作面掘进或回采的小断层，主要为大中型断层的分枝，小断层呈“
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