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冶金行业康城煤矿资料
(冶金行业)康城煤矿资料
2020年5月
1绪论
1.1矿区自然条件
1.1.1井田位置与交通本井田位于河北省武安市康二城镇,东至邯郸市21公里,西到武安市8公里,地理坐标(以生活区为中心)约为东经114°17'19〃,北纬40'58〃。
邯郸——磁山环行铁路横跨井田南部,并设有康二城车站,有专用铁路相通,往东至邯郸与京广线相接。
新旧309国道通过井田中、北部,往南至峰峰,往北至永年均有省级公路相通,区内交通便利(见交通位置图1.1)。
图1.1康二城矿区交通位置图
1.1.2气象本区属暖温带大陆性气候,四季分明春旱、夏热、秋雨、冬寒,雨季集中在七、八、九三
个月。
根据武安气象站历年资料统计,降雨量介于312.0mm(1965年)至1472.7mm(1963年)之间,年平均降雨量为569.4mm(1963年8月4日)。
年平均气温12.8°C,最高气温
42.5°C1(961年6月5日)最低气温-16.6°C1(960年12月20日)。
年平均蒸发量为
2168.7mm,年最大蒸发量为2792.9mm(1960年),月最大蒸发量为512.5mm(1961年
5月)。
最大冻结深度为41cm(1977年2月),最小湿度为0%(1977年2月,1978年2月及1979年1、2月),最大风速22.7m/s(1975年6月7日),最多风向为北东向,最大积雪厚度为15cm(1971年12月)。
降雪及冻结日期自12月初至次年3月初约80余天,春季多风干燥,给人民生活带来一定影响。
1.1.3矿区经济状况武安市煤炭、铁矿储量丰富,煤炭开发作为该市支柱产业之一,工业发达,伴随采石、建材等矿业发展,带动其他行业发展,矿区劳动力主要从事工矿业生产及相关产业,部分人从事农业生产,总体经济较为发达。
1.2煤层及煤质
1.2.1煤层本井田为石炭二叠系含煤地层,由本溪组、太原组、山西组组成,煤系地层总厚度为
225.08m,煤层总厚16.80m,含煤系数为7.46%。
可采及局部可采煤层7层,总厚10.27m,含煤系数为4.56%。
下组煤主要是指在开采过程中,受奥灰水威胁较大的下架(9#)、大青(8#)、小青(7#)三个煤层。
1.2.2煤质康二城井田煤质分类为单一牌号的无烟煤,位于邯邢煤质分带中的无烟煤带的中部。
邯邢煤质分带具有南北分带、东西延展的特点。
因这一带大煤至野青间火成岩活动较弱,范围比下部小,厚度没有下部大,显然是接触变质的结果。
故煤的变质因素应综合分析,有的以区域变质为主;有的以接触变质为主。
1.3工作区研究基础
1956年4月由煤炭工业部地质勘探总局峰峰办事处138队,提交了《河北省峰峰煤田武安县康二城井田地质报告》。
河北省地质局第一地质大队,于1965年9月提交了《河北省武安煤田康二城三坑地质勘探最终报告》,是在138队所提“康二城井田地质报告”范围的南半部进行的最终勘探。
为查明康二城三坑运输大巷,是否有向南部(灵山区)延伸的可能性,在1959年5月河北省地质局邯郸综合地质大队所提“半个山矿区灵山精查地质报告”的基础上,由省煤炭局地质公司水文队进行补充勘探,于1969年9月提交了《河北省武安矿区康二城三坑南部(灵山)补充资料》。
自1955年以来,先后提交的地质报告和资料,都自成系统,使用起来很不方便;同时,局地质队又做了大量补充勘探工作,资料比较零星。
另外,在采掘生产过程中,对地层煤层、地质构造、水文地质条件及火成岩侵入等情况不断揭露,为适应生产发展的需要,需要系统整理、补充修改和编制统一的地质资料。
康二城煤矿于1981年6月编制提交了《邯郸矿区康二城井田地质报告》。
1980年后为配合下组煤开采,康二城煤矿开展了下组煤水文地质工作,分析了矿井下组煤水文地质条件和充水因素,于1986年12月提交了《康二城井田大青和奥陶系灰岩含水层水文地质勘探报告》。
1.4研究内容
基本查清研究区奥灰水补给、径流、和排泄特征,确定区域地下水的补给能力;基本查明或控制井田范围内影响下组煤开采的充水因素分析,评价下组煤开采的可行性和可靠性,为开采下组煤提供了可靠的防治水技术依据。
2矿井地质工作
2.1地形地貌
本井田处在紫山与鼓山之间的丘陵地带,地形起伏较大,最高点和最低点均在井田北部,即紫山南标高为+390.4m,临泉村西南标高为+136.6m,相对高差为253.8m。
山脉走向多呈北北东向,地势大致为北部高差较大,南部较平缓,自北向南有紫山、北大山、灵山、长山、赭山等,山顶山坡植被甚差,树木稀少。
(1)紫山:
位于井田北部,为走向北北东,西坡较陡,东坡较平缓,其主峰(在井田以外)标高为+498.4m,向井田延伸逐步降低。
该山贯穿井田北部,将北部地形分成东西两部分,东部地势较高相对起伏不大,西部地势低洼,形成东西向冲沟。
(2)北大山:
位于井田中部,为走向北东,长约3km,主峰标高为+335.6m,相对高
差在50m左右,其东麓山势平缓,西坡山势较陡。
(3)井田南部有灵山,长山和赭山等小丘,呈零星分布,相对高差较小,地势起伏不大,分水岭不明显。
井田内地表水系不发育,仅有季节性冲沟,无常年性河流。
井田东部洪水通过不规则沟谷汇入输元河,并向东流入滏阳河。
井田西部洪水通过柳河沟,老鳖翁沟和柳沟等汇入南洺河,并向北流入洺河。
2.2地层康二城井田属于武安盆地的东部,属典型华北地层沉积。
井田内出露地层自老至新有奥陶系峰峰组第七段(未见第八段)、中石炭系本溪组、上石炭太原组、二叠系下统山西组及下石盒子组、上统上石盒子组及石千峰组、第四系更新统及全新统。
基岩出露面积约8.7km2,占井田总面积的34%,北部大片出露、南部出露零散。
自老至新分组段叙述如下(地层划分采用1975年华北地层编表会议划分方案):
(1)峰峰组(O2f)出露在井田南部赭山及北部紫山以西,均在井田边界以外,且只有第七段,井田内有21个钻孔打到此层,揭露的最大厚度为65.93m。
岩性为深灰色、灰色、青灰色、浅灰色厚层至中厚层灰岩,质纯致密,成块状,局部有石膏。
海生动物化石有珠角石、蛇圆螺、平螺等,裂隙溶洞发育。
局部受火成岩侵入变为大理岩。
顶部剥蚀面上有褐铁矿层(山西式铁矿)及含铁质泥岩(残积层),褐铁矿层厚者0.5m,一般0.3m,分布不稳定。
(2)本溪组(C2b)
出露在井田南部赭山的西边及北部紫山西边。
在揭露到本溪组的21个钻孔中没受火成岩侵入其厚度较全者只有1151、补43、CK5、CK7、1821、1807、灵12等7个钻孔。
最厚36.52m,最薄15.77m、一般25m,北部较厚约30m;灵山一带较薄约16——20m,南部稍厚约20至25m。
岩性可分三部分:
下部为浅灰色、紫色及灰白色铝土质泥岩具鲕状结构有滑感,夹浅灰色细砂岩、深灰色及灰黑色粉沙质泥岩,北部紫色发育。
中部为灰色、深灰色厚层灰岩(即本溪灰岩),粗结晶较坚硬,质不纯,有燧石结核,化石有纺锤虫及海百合茎等,北厚南薄。
上部为深灰色、灰黑色、灰色粉沙岩、泥岩及粉沙质泥岩,局部夹灰黑色细砂岩及
含少量铝土质,含不可采薄煤层,上为尽头煤。
本组与下伏峰峰组呈假整合接触。
(3)太原组(C3t)以灰黑色、深灰色泥质粉砂岩,细砂岩,泥岩为主,其次为灰色,灰白色中粒砂岩,含煤
18层,其中可采和局部可采煤层有野青(4#)、山青(6#)、小青(7#)、大青(8#)和下架(9#)5层。
夹灰岩8层,其中伏青灰岩、大青灰岩成层较厚分布稳定,中青灰岩、小青灰岩、野青灰岩成层较稳定,下架灰岩和一座灰岩局部可见,分布不稳定,山青灰岩只有个别钻孔见到分布极不稳定,本组出露在南部赭山北边和西边,北部紫山以西,基岩出露较差。
在粉沙岩中有大量陆生动物化石,在薄层灰岩中含丰富的纺锤虫,珊瑚、腕足类、海白合茎等海生动物化石。
全组厚100.63——128.82m,平均115.54m,北部较厚,中部偏薄,与下伏本溪组呈整合接触。
(4)山西组(P1s)由灰、灰白色中,粗粒砂岩、中、细粒砂岩、灰黑、深灰、黑色泥质粉砂岩及煤层所组成。
共含煤七层,其中可采和局部可采者2层——大煤及小煤。
其岩性可分三个沉积回旋:
“北岔沟砂岩”到大煤、大煤顶部砂岩到小煤四层及上部砂岩到骆驼脖子砂岩之底。
第1个旋回:
以灰、灰白色厚层中粒砂岩(即“北岔沟砂岩”)之底与太原组分界,此砂岩可变相为细砂岩,最厚10m,一般3——5m,南北变化无规律。
旋回中部为灰黑色粉砂岩,厚0.93——11.08m。
上部为灰色厚层中粒砂岩,为大煤底板标志层,一般厚3至5m。
南部
在大煤之上有厚10m左右的粉砂岩及一层煤(小煤下层)。
第2个旋回:
下部为灰白、浅灰色厚层中细砂岩,厚3.82——22.33m,北厚南薄且向南
部相变为粉砂岩;中上部为灰黑色、深灰色泥质粉砂岩灰色泥质粉砂岩具微细层理,局部含铝土有鲕状结构。
含煤1——5层,厚度变化无规律。
第3个旋回:
下部为灰、灰白色中细粒砂岩具斜层理,厚2.00——22.00m,厚度变化大且无规律。
上部为深灰色泥质粉砂岩夹灰白色中细砂岩,厚3.00——20.00m。
在北部6549孔及中部1143孔中见到的0.30——0.50m的灰岩可能是含钙质较高的泥岩或钙质结核。
不过,山西组是否有灰岩到是今后值得注意的问题。
本组厚度变化:
南北薄而中部和灵山一带厚,康二城向斜中最厚。
在粉砂岩中含大量芦木、鳞木、轮木、苛达荻及羊齿类等植物化石。
本组在三坑以北的西半部有大面积出露,灵山西南有零星分布。
全组厚58.05——105.60m,平均83.69m,与下伏太原组呈整合接触。
(5)下石盒子组(P1x)由灰、灰白色中细粒长石砂岩及灰色、深灰色粉砂岩组成。
底部以灰色中粗粒砂岩(骆驼脖子砂岩)与山西组分界,此砂岩一般厚8——10m,具斜层理,有小砾石。
中上部为灰色、
灰绿色粉沙岩,泥质砂岩夹灰色、灰白色、灰黄色中细粒砂岩及紫灰色具鲕状结构的铝土质泥岩,局部有煤线、含少量植物化石。
本组出露在井田北部及中部西侧,南部南新庄以东,全组厚25.94——69.59m,平均42.09m,一般中部较薄,南部稍厚。
与下伏山西组呈整合接触。
(6)上石盒子组一段(P2S1)由灰、灰白色、浅灰色中细粒砂岩,中粗粒砂岩及深灰、紫灰、灰黄色粉砂岩组成,局部
含铝土质,具鲕状结构。
底部以浅灰色、灰绿色、灰白色厚层中粗粒砂岩,厚7——10m,具
斜层理及小砾石,以此层与下石盒子组分界。
本段一般下部砂岩粒度较粗、厚度较大,中上部砂岩较细,厚度较小,局部可相变为泥岩。
全段厚108.35——181.77m,平均142.67m,在井田中部最厚。
与下伏下石盒子组呈整合接触。
(7)上石盒子组二段(P2S2)
在井田东侧广泛出露,揭露最大厚度176.42m,未见其顶。
底部以灰白色巨厚含砾石英砂岩与一段为界,此砂岩一般厚10余m,可做磨石料,故有“磨石砂岩”之称,具韵律分选的大型斜层层理。
下部以灰白色中粗粒石英砂岩为主,夹紫色、紫花色、黄绿色粉砂岩、细砂岩,其石英岩有2—4层。
北部厚50m而南部则厚80m左右。
中上部以杂色粉砂岩、细砂岩为主夹灰白色中粗粒石英砂岩,局部粉砂岩含少量铝土质。
北部石英砂岩增厚。
(8)石千峰组(P2Sh)
本组出露于井田西部边界断层以西。
钻孔揭露最大厚度为124.30m,未见其顶底。
由红棕色、紫红色、紫色薄层至中厚层粉砂岩及细粒岩组成,具波状断续层理,有少量泥质结核,局部夹灰绿色粉沙岩。
(9)第四系
上更新统(Q3):
为棕黄色亚砂土、亚粘土及粘土,为勒姜石结核,具垂直节理,因节理发育常形成黄土陡崖,为洪积、冲积及风积形成,在井田内广泛分布厚0——20m,其底部常
有一层棕红色重砂质粘土。
厚度变化大且无规律,与下伏各组地层呈角度不整合接触。
全新统(Q4):
分布在井田内山坡上、冲沟内,为残坡积的碎石、砂土、亚砂土及河床冲积物,厚度不大,一般为0至5m。
图2.1煤系地层综合柱状图
续图2.1煤系地层综合柱状图
2.3地质构造本井田位于“祁、吕、贺兰”山子构造东翼反射弧之东侧,处于邯邢煤田主干断裂——鼓山紫山断层之中段东侧次级抬升块段内,井田呈北北东向展布,北部基本为单斜,岩层总体走向为北北东,倾向南东东,倾角在10——20°之间,其间有东南向倾伏向背斜,使岩层走向呈波状弯曲变化较大。
南部以南北向之向斜为主,在向斜边缘出现背斜,岩层走向变化大,岩层倾角一般在15°左右。
井田内断层较发育,以北北东向为主,均为高角度正断层。
(如图2.2)
图2.2研究区构造纲要图
2.3.1断层
根据地表岩层露头测定,钻孔资料揭露和井下巷道证实,井田内断层落差在10m以上的有41条,其中落差在百米以上的有4条(F4、F8、F5、F73),落差在50——100m的有9条(F13、F15、F3、F35、F60、F14、F74、F69、F17)。
现将主要断层叙述如下:
(1)F8号断层:
为井田西部边界断层,长13km,断层倾向西,倾角65°至70°,为正
断层,方向25°至35°,北部落差大约700m,南部落差小约80m,北部补20号钻孔控制,控制深度228.50至279.10m为断裂带,上石盒子组四段的紫色泥岩与奥陶灰接触,断裂破碎带内有尖棱角状的角砾岩;中部Ck7孔控制深度130.48m至155.56m为断裂带,由石千峰组紫红色粉沙岩与小青顶板粉砂岩接触,角砾岩呈棱角状;南部西邻周庄井田有408、409及
周4孔控制。
北部为石千峰组紫红色细砂岩与太原组野青至山青间粉砂岩接触;南部有7个基岩出露点可直接观测断层面,为下石盒子组、山西组地层分别与山西组、太原组接触,断裂破碎带最宽25m,一般数米宽。
有棱角砾岩,此断裂向南延至暴家庄。
向北延伸呈锐角交于紫山—鼓山断层。
(2)F4号断层:
为井田东部边界,断层延展长度13km,走向10°至20°,断层面倾向
西倾角70°为正断层,以东为陶庄、半个山井田的自然边界;沿走向呈舒缓波状。
由北向南钻孔控制情况;陶10在深275——285m为断裂带,由P2S1、C3t接触;陶24在深270.85——290.06m为断裂带,由P1S下部粉砂岩与大青灰岩接触;补7孔在深
276.78——316.20m为断裂带,由小煤与大青煤接触;Ck15在深67.25——81.60m为断裂带,由P2S1与P1s接触;1714孔在深134——140m为断裂带,由P1x与伏青灰岩接触。
由北往南钻孔控制情况:
北端(井田外)奥陶与C2b、C3t、P1S、P1X、P2S1接触;北部P2S1分别与C2b、C3t、P1S接触;灵10往北其断裂面可连续看到,宽1――2m,有擦痕,两侧
有牵引褶曲,显示了一定的压性特征;陶24、陶26附近为P2S1与P2S2接触;补7附近在P2S2中可见断裂面;Ck15附近为P2S1与P2S2接触;;Ck14东边P2S2与P1S接触且见有角砾岩;1808孔东边有两处为P2S1与P1S接触;半个山西侧为P1S与P2S1、P2S2接触;1714孔南有四处为P2S2与C3t、P1S、P1X、P2S1接触。
落差,北部约30m,往南一般120――170m,最大280m。
(3)F5号断层:
全长28km,向南延至鼓山,井田内长6.5km,为正断层,断裂面向东倾,倾角70。
,总体方向25°――30°,在本井田方20。
走向呈舒缓波状。
井田内控制情况:
补28在深275――375m见四个断裂带,由大煤间接底板与O2接触;Ck17孔深325――345m为断裂带,由野青间接底板与C2b接触;补29在深328.20――346m为断裂带,为伏青灰岩与O2接触;1018孔在深206.08――214.96m及273.55――277.22m为两处断裂带;灵18孔深405m为断裂带,为C2b上部与02接触;灵20孔深155――171.55m为断裂带,由P1S上部与底部接触;1810孔深216――217m为断裂带。
地表控制情况:
补29附近见断裂面;灵15与1810间为P2S1与P2S2呈断层接触;1810孔以南为P2S2分别与P2S1、C3t接触且见有角砾岩。
此断裂落差20――110m。
南部落差大、往北时小时大,
北端被F63所截,中部有的地方与F17并为一条。
表2.1断裂一览表
断裂面
落差
(
m)
长
度
(
m)
控制钻孔
编
号
扁性
质
走
向
(°
)
倾
向
(°
)
倾
角
(°
)
孔
号
深
度
(m
)
上下盘层位
备注
F
51
:
正
断层
5-
10
90
70
50
1
600
略向西突出
F
6
:
正
断层
30
12
0
12
—60
1
400
835
9
F
13
:
正
断层
30
—60
30
0—330
10
—70
3
500
864
4
F
5
:
正
断层
5—
45
95
—135
30
—135
5
500
182
3
F
7
:
正
断层
45
31
5
70
15
1
700
1
804
99
—104
P1S中断层带内有角砾岩及煤
北部与F10合并,向南分开,向东突出
F
io
:
正
断层
30
30
70
13
1
180
117
P1S中的断层
向东突出
0
—77
—34
500
1
—120
带内有煤块
F
-正
30
28
1
30
70
74
断层
0
—50
150
F
-正
25
1
两端与F8相
断层
26
70
20
73
6
250
交,向东突出
补
370
伏冃灰岩与
F
-正
31
1
16
—375
C2b接触
50
70
84
14
断层
0
200
400
大冃灰岩与
Ck5
—402
C2b接触
F
-正
35
26
110
1
4
断层
0转45
0
—280
5000
F
-正
12
2
35
25
76
断层
5
60
F
-正
40
70
10
1
灵6
77
断层
转340
—130
—63
900
F
-正
15
80
12
5
181
78
断层
转350
—105
—38
00
2
续表2.1断裂一览表
断裂面
落差
(
m)
长
度
(
m)
控制钻孔
编
号
扁性
质
走
向
(°
)
倾
向
(°
)
倾
角
(°
)
孔
号
深
度
(m
)
上下盘层位
备注
F
79
:
正
断层
33
0
24
0
44
5
00
F
80
:
正
断层
65
33
5
60
5
00
F
12
:
正
断层
0-
25
27
0—295
60
—74
2
000
F
2
:
正
断层
45
31
5
70
75
在井田内
600
向南部延伸到
井田以外
F
69
:
正
断层
35
30
63
20
2
180
9
312
—323
野冃灰岩与02
接触
落差北大南
小,平面呈舒缓波
5
—70
—110
300
182
3
351
—355
下架煤与本溪
灰岩接触
状
F
33
:
正
断层
10
11
0
8—
25
1
500
830
2
F
53
-正
断层
5
34
75
7
50
4
9
654
59
F
-正
断层
30
0
12
70
26
00
8
6
180
100
150
—155
两处见断层带,一是与大煤顶板接触;一是与山青与伏青接触
两端和中间分
开
灵
170
19
—190
F
15
-正
断层
34
0转15
70
105
26
—80
000
4
补2
F
14
-正
断层
50
0
32
84
350
1
F
-正
0-
90
34
3
841
3
断层
45
—
135
—95
850
4
F
50
-正
断层
20
0-
90
110
22
500
1
F
60
-正
断层
45
5
13
10
—55
750
2
8
830
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