夏宁枣泉煤矿初步设计-学位论文.doc

宁夏枣泉煤矿初步设计 第一章 井田概况及地质特征第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、地理概况1、交通位置本井田位于宁夏灵武市东南62km的毛乌素沙漠的边缘，行政区划属灵武市马家滩乡管辖。其地理坐标为东经1063010635北纬37523802。根据灵武矿区总体设计及其批复文件，井田东北边界以赵儿塔向斜轴为界，与羊场湾井田相邻，正北以29勘探线为界与英子梁井田相接，东、南、西三面均以1层煤+600m水平煤层底板等高线在地面的投影线为界。井田南北长13km，东西宽平均约4km，井田面积为52km2。本井田距黎（家新庄）羊（场湾）矿区公路约10km，黎羊公路与307国道、银（川）古（窑子）盐（池）高速公路相连。307国道向西经灵武市（30km）、吴忠市（70km）、青铜峡（60km）与包（头）兰（州）公路和西（安）银（川）公路相接，向东经盐池（110 km）、定边可达陕西榆林、延安等地，由银古高速公路向北（约60km）可直达银川市，该公路紧靠矿区黎家新庄中心区处通过。井田中心至银川市约80 km。矿区内部及矿区与外部联系的运输系统已形成，公路交通便利。包（头）兰（州）国铁干线于矿区西部约70 km处南北向通过，灵武矿区铁路支线（大坝古窑子）在包兰铁路的大坝站接轨，延至矿区古窑子（矿区辅助企业区）车站，已于1995年10月建成投入运营；古窑子至羊场湾段（11.83km）目前正在施工中，预计2005年前竣工。因此本区交通状况良好，煤炭外运方便。交通位置见图1-1-1。二、地形地貌矿区位于鄂尔多斯高原西南之一隅，多为低丘台地地貌景观，个别为低山。井田位于走向呈南北的两山之间，东侧为四耳山，山势南高北低，主峰杨家窑位于南部，标高1652.1m，北部标高1500m左右。西侧是狭长条带状山，自南向北为猪头岭、六道梁和面子山，其最高点分别为1436.5m、1435.4m和1451.9m。井田内广布有相对高差为20m左右的沙丘，由南向北渐低。南部碱水梁标高1390m，北部标高1330m；井田内最高点为1435m左右，最低点为1300m左右（东部边界处）。地形总体比较简单。三、水系矿区内主要沟谷有西天河、碎石井沟和倒江沟。西天河位于四耳山的东麓，流经王家圈，在磁窑堡出矿区，全长23km，位于本井田之外。碎石井沟源于四耳山的中部，斜穿井田，在口子沟出井田，全长14km。沟谷呈开阔的箱形。沟底高程：上游1420m，井田中部为1330m，口子沟（出井田）1290m。井田内沟底平均坡降1.3%，为仅在暴雨后有两小时左右洪水流的干沙沟，每年夏秋季节有34次洪水。倒江沟源于四耳山的东北部，自东向西流入井田的北部，而后转为南西在口子沟处汇入碎石井沟，全长7.5km。在背斜轴部沟底标高+1330m，上游汇水面积3.4km2，洪水罕见，也为干沙沟。井田内井、泉稀少，水量受降水季节影响，水质差，矿化度高，不宜饮用。四、气象及地震根据灵武市气象站资料，本井田属半干旱沙漠大陆性季风气候。昼夜温差大，降水量稀少。季风从当年10月至来年5月，长达7个月，多集中于春秋两季，风向多正北或西北，风力最大可达8级，一般为45级，风速最大为20 m/s，平均风速为3.1 m/s；年平均气温为8.8，年最高气温为41.4（1953年），年最低气温为-28.0（1954年）；降水多集中在7、8、9三个月，年最大降水量为352.4 mm（1964年），年最小降水量仅为80.1 mm（1980年），而年最大蒸发量高达2303.3 mm（1953年），为年最大降水量的6倍及最小降水量的29倍，年最小蒸发量1508.8 mm（1988年）；最大冻土深度为1.09 m（1968年），最小冻土深度为0.50 m，一般为0.700.90 m，相对湿度为5.26.4%，绝对湿度为7.59.1。本区位于鄂尔多斯盆地西缘吴忠地震活动带的东侧，地震震中集中在黄河沿岸，按照建筑抗震设计规范（GB500112001）附录A我国主要城镇抗震设防烈度设计基本地震加速度和设计地震分组划分，本矿井所在地区灵武市抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。五、矿区工农业生产概况及建材供应情况矿区位于毛乌素沙漠的边缘，地表沙丘密布，生态环境脆弱。矿区西部的灵武市经济以农业为主，工业不发达。据灵武市2000年资料统计，全市人口25.52万人，以回、汉族为主。全市耕地面积40.6万亩，农作物以水稻、小麦为主。主要经济作物及特产有大麻、胡麻、甘草、发菜及滩羊皮等，畜牧业以牛、马、驴、羊为主，2000年农业总产值36770万元，工业总产值58680万元。但矿区内煤炭资源丰富，是我国未来重要的能源重化工基地，目前正处在大力开发建设之中。矿区内部及周围地表出露的三叠系地层中的长石石英砂岩，白垩系志丹群中的砾岩、石英岩及砂岩砾岩，砾径较大，胶结尚好。另外在碎石井大沟中有大量的砂石，以上均可作为建筑材料使用。其它建筑材料如钢材、水泥、木材及新型建筑材料均需由外地运入。六、矿区煤炭生产建设及规划概况矿区内目前正在生产的大型矿井有位于矿区北部的灵新煤矿和磁窑堡技改井。灵新煤矿于1999年正式建成投产，设计生产能力2.4Mt/a，2002年实际生产原煤2.1Mt/a左右。矿井采用斜井开拓方式，水平标高为+1050m，以一个水平上下山开采，井下共布置三个综采工作面，开采14、15、16号煤。磁窑堡技改井由原羊场湾一号井（生产能力0.3Mt/a）和原磁窑堡煤矿合并而成，于2003年正式建成投产。其开拓方式为斜井开拓，利用羊场湾一号井的主、副、风井作为技改井的回风井、副斜井和进风井，同时在二煤露头附近新掘一条主斜井。全矿井划分为+1050m、+800m两个水平，全矿井装备一个综采工作面和一个综采放顶煤工作面，主要开采上部的2、6号煤层。设计生产能力为3.0Mt/a。目前正在生产的小煤矿主要有灵湾、银湾矿井等56个左右，其开拓方式一般是沿煤层露头开挖斜井，采煤方法为长壁炮采，主要开采上煤组的2号煤层，年产量均在0.100.15Mt/a，矿区所有小煤矿总的年生产能力为1.0Mt/a左右。矿区内目前正在开发建设的矿井有羊场湾煤矿。羊场湾煤矿：井田南北走向长14.0km，东西倾向宽7.5km，井田面积72.7km2。主要可采煤层为1煤、2煤、9煤、12煤、14煤、15煤。其中1煤平均厚1.66m；2煤平均8.52m；9煤平均厚1.40m；12煤平均厚1.13m；14煤平均厚2.55m；15煤平均厚2.36m。井田地质总储量1543.409Mt，可采储量为1080.386Mt。矿井一期建设规模5.0Mt/a，二期建设规模为8.0Mt/a，三期建设规模为10.0Mt/a，服务年限81.7a。矿井开拓方式采用斜井开拓，全矿井初期共布置副斜井、主斜井、一号回风斜井等共三个井筒。三个井筒均位于同一工业场地,其中主斜井沿二号煤层开掘，倾角912，斜长1675m。副斜井按照16倾角穿煤层布置，一号回风斜井亦沿二号煤层开掘。全井田划分为三个水平上下山开采，水平标高分别为+1050m、+850m和+600m。通风方式采用分区通风，分采区设回风井。井下装备一个国产综采工作面和一个部分引进综采工作面。各井田之间的相互关系见图1-1-2。矿区煤炭建设规划分三期进行，对应满足能源重化工项目及其他煤炭市场的供煤要求。一期建设规模为13.0Mt/a，计划在2005年以前建成。重点建设羊场湾煤矿（5.0Mt/a），同时完成灵新煤矿（3.0 Mt/a）、磁窑堡技改井（3.0 Mt/a）和石沟驿煤矿（1.0 Mt/a）的技术改造及改扩建工程。二期建设规模为32.0 Mt/a，计划在2010年建成。重点开工建设枣泉煤矿（5.0 Mt/a）、清水营煤矿（5.0 Mt/a）和梅花井煤矿（6.0 Mt/a），同时将羊场湾煤矿扩建到8.0 Mt/a的规模。三期建设规模为80.3 Mt/a，计划在2020年建成。重点开工建设石槽村煤矿（6.0 Mt/a）、红柳煤矿（8.0 Mt/a）、麦垛山煤矿（8.0Mt/a）、任家庄煤矿（2.4 Mt/a）、红石湾煤矿（1.8 Mt/a）、马莲台煤矿（4.0 Mt/a）和丁家梁煤矿（0.9 Mt/a），同时将羊场湾煤矿扩建到10.0Mt/a、枣泉煤矿扩建到（8.0Mt/a）、清水营煤矿扩建到10.0Mt/a和梅花井煤矿扩建到12.0 Mt/a的规模。从灵武矿区基础设施建设情况看，矿区总机厂、物资总库等矿区辅助附属企业及设施已基本建成，矿区中心区也初具规模。七、煤炭运销情况及预测枣泉井田煤炭为低灰、低硫、特低磷和较高发热量的不粘煤，古称“香砟子”，是良好的动力用煤和我国最好的气化用煤之一，用途十分广泛，尤其是有害成分含量低，更适合于大中城市用煤的环保要求。宁夏煤业集团成立一年来，生产销售形势良好，目前全集团存煤不足0.3 Mt，灵武矿区现有的市场销售价格为吨煤98元。根据“十五”规划，预计“十五”期间宁夏自治区经济将以高于全国平均水平的速度增长，特别是西部大开发战略的实施，为宁夏煤业集团提供了广阔的发展空间。宁夏自治区政府适时提出了在宁夏建设河东能源重化工基地的战略目标，河东能源重化工基地是一个集电力、煤炭、煤化工为一体的综合性集团项目，计划将此作为“西电东输”北通道的重要电源基地，向华北和山东送电，根据规划，基地内拟建设三个大型坑口电厂（三个6600MW或两个6600MW、一个4900MW机组），总规模达到10800MW；一个煤炭间接液化厂（3.2Mt/a）和一个煤基二甲醚厂（0.83Mt/a）。同时宁夏煤业集团提出在远景规划区同样规划建设一个大型能源重化工基地，即马家滩能源重化工基地，基地内亦准备建设两个大型坑口电厂（两个6600MW），即马家滩电厂、郭庄电厂，总规模达到7200MW；一座年产量为5.0Mt的煤矿和其他相配套的水厂、铁路、公路等基础工业项目。除去上述两个大型能源重化工基地的建设外，同时本区其他建设项目还有石嘴山电厂扩建（4330MW）、青铜峡铝厂三期工程等重点项目的建成投产，以及规划中的灵武（4300+4600MW）、中宁（ 2330MW）、大坝（4600MW）等火电厂的新建或扩建项目的实施，共计新增火电装机容量8000MW，另外还有正在筹划的天然气精细化工项目的实施，因此未来五十年自治区煤炭需求将有较大幅度的增加。根据宁夏煤业集团煤炭发展中长期规划构想和河东能源重化工基地规划的需煤要求，预计本区20032010年煤炭需求如下：1、20032005年2005年以前煤炭市场增长主要为电煤需求量的增加。现宁夏电网总火电装机容量为2244MW，预计2004年随着石嘴山电厂的扩建，增加装机容量990MW；2005年中宁电厂机组建成投产。综上，到2005年宁夏电网总装机容量达到3834MW，电煤需求总量约15.0Mt/a，同时加上其他用煤10.0Mt（包括省外市场和当地地销市场），则预测到2005年宁夏煤炭社会市场需求量将达到25.0Mt/a左右。2、20052010年这期间新增煤炭市场需求量为电力和煤化工项目，其中电力项目为大坝电厂三期（4600MW）扩建工程建成投产，需煤量增加10.0Mt/a，煤化工项目为河东能源重化工基地煤基二甲醚厂（0.83Mt/a）一期工程，需煤量约2.6Mt/a。以上两项合计新增用煤量12.6 Mt/a，同时加上其他市场用煤需求量的增长，预测到2010年宁夏煤炭市场需求总量将达到40.0 Mt/a以上。宁夏煤业集团目前由亘元、太西、灵州等3个生产指挥部组成，辖16对生产矿井，2002年集团公司实际生产能力达15.7Mt/a，其中灵武矿区生产5.6 Mt/a，石炭井和石嘴山约生产10.1Mt左右，目前煤业集团计划在2005年前对石炭井矿区的乌兰、白岌沟、乳箕沟等老矿进行改造，新增能力2.2Mt/a，则老矿区生产能力达到12.3Mt/a。根据上述市场预测及煤业集团目前生产现状，同时考虑到老矿区的自然递减，预计2005年，市场对灵武煤的需求量为12.0Mt/a；2010年仅大坝三期就增加电煤消耗量10.0Mt/a，市场对灵武煤的需求量将达22.0 Mt/a左右。八、现有水源、电源情况矿区总体设计确定：吴忠金银滩水源地为矿区一期给水工程的供水水源，日供水量30000m3，枣泉煤矿的生产生活用水由灵武矿区一期给水工程统一考虑解决。该工程已于1996年全部建成，至羊场湾煤矿供水管路也以建成。该工程可以满足枣泉煤矿的用水要求，未来的矿井供水水源由羊场湾煤矿引出。灵武矿区在古窑子建有一座110kV变电站，该变电站设计规模为2台25000kVA变压器，现装设SFSL7-25000/110，110/35/6.3kV和SFSL7-12500/110，110/35/6.3kV变压器各一台，其电源是以两回导线为LGJ-240的110kV线路取自灵武220kV变电站，该220kV变电站电源取自大坝电厂及宁夏电网。矿区在羊场湾煤矿建有110kV变电所一座，其电源以两回导线为LGJ-150的110kV线路引自矿区110kV变电站。该变电所为枣泉煤矿留有出线间隔，枣泉煤矿供电拟以两回110kV线路引自羊场湾110kV变电所。目前矿区110kV变电站和羊场湾110kV变电所均已建成投运。第二节 地质特征一、地质构造（一）地质年代及地层本区域位于鄂尔多斯盆地西缘，地层区划属华北地层区、陕甘宁盆缘地层分区、马家滩地层小区，主要为下奥陶统至第四系的沉积，中间缺失下石炭统、志留系、泥盆系和上奥陶统的沉积。区域地层详见表1-2-1。区 域 地 层 简 表表1-2-1年代、岩石地层单位分布及厚度变化第四系（Q）：全新统、上更新统、下更新统区内广布，主要于河谷阶地，总厚146343m，其中风积层一般厚35m，局部可达25m第三系（R）：中上新统甘肃群（Ngn）、渐新统清水营组（E3g）分布局限。零星，厚度自北往南减薄，北部最大厚度420m，南部一般30-130m白垩系（K）：下统志丹群（Klzd） 分布于碎石井、陈家大梁以东。环河、华池组厚度北部1200m，南部减薄为800m；洛河、宜君组厚度北部130160m，南部加大至520m。侏罗系（J）详见井田地层叙述三叠系（T）：上统永坪组（T3Y即T3y4）中、下统各组零星出露，主要分布于西沟台、陈家大梁、石沟驿、甜水堡一带，总厚：14612127m。二叠系（P）：上二叠统：石千峰组（P22S）、上石盒子（P12S），下二叠统：下石盒子组（P21S）、山西组（Pl1S ）零星出露，主要分布于韦州太阳山一带，各组岩性、岩相稳定，厚度变化小。石千峰组350m，上石盒子组：270-340m，下石盒子组；自北往南加厚，100150m，山西组：自北往南加厚，40-95m。石炭系（C）：上石炭统太原群（C3t）、中石炭统本溪组（C2b）零星出露，主要分布于韦州太阳山地区及韦州以南地区，厚度变化大。太原群：北部77150m，南部500600m。本溪组：北部1035m，南部250300m。奥陶系（O）：中奥陶统：平凉组（O2p）、三道沟组（O2s），下奥陶统水泉岭组（Ols）平凉组、三道沟组地表未见出露。水泉岭组在萌城、太阳山及横山堡一带有零星出露。各组厚度及变化均不明。井田内绝大部分地层被第四系风成沙层覆盖，仅在大沙河两侧有中侏罗统地层零星出露。钻孔揭露的地层为第四系、中侏罗统安定组、直罗组和延安组，下侏罗统富县组及上三叠统延长群。现由新到老分述如下：1、第四系（Q4）在井田内广为分布，多为固定、半固定和流动式沙丘。据钻孔揭露，除上部的风成沙层外，中部为黄色沙土，底部为砂砾石及卵石层，砂卵砾石层的厚度变化较大，从0-10m。第四系总厚度在井田内变化亦大，从0.6025.00m，平均厚8.00m。不整合于所有老地层之上。2、下白垩统志丹群（K1Zd）井田内所有钻孔均未见到该地层，主要分布于井田两侧的四耳山、面子山、六道梁及猪头岭一带，构成了井田两侧的高山地貌。是一套离陆源区较近的冲、洪、坡积粗碎屑岩建造。岩性以灰白、淡红色各种砾石组成的砾岩为主，中夹薄层或不规则的砂岩和砾状砂岩，砾石成份以石英岩、石英砂岩为主，灰岩次之，并含少量片麻岩、花岗片麻岩及伟晶岩，分选差，最大砾径可达1m左右，砂质及硅质胶结，较坚硬，超覆不整合于下伏安定组之上，最大厚度1200m。3、中侏罗统（J2）（1）安定组（J2a）井田内仅在背斜轴部和两翼有零星出露，据全井田15个钻孔所揭露的地层保存厚度，最小26.83m（2801号孔），最大285.02m（2321号孔），平均117.71m，两翼相比，东翼保存的厚度大于西翼。岩性为：上部以紫红、棕红、紫褐色的粉砂岩、砂质泥岩为主，夹薄层或中厚层细粒砂岩、薄层粗粒砂岩，砂岩中长石含量较多；下部为粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩互层；底部常为一层铁锈色砂岩（一般为石英长石砂岩），与下伏直罗组呈整合接触。按岩性特征，应为滨湖、滨湖三角洲及浅湖亚相沉积。（2）直罗组（J2Z）本组为含煤地层的上覆岩系，全井田仅有极少数露头点，据全井田98个钻孔所揭露的地层保存厚度，最小为3m，最大为525.67m，平均223.05m；其中，有25个钻孔穿过该组完整地层，其最小厚度为311.78m，全井田平均厚度为405.80m。直罗组是一套半干旱及干旱气候条件下的河流湖泊相沉积，局部地段的上部、中部及底部有泥炭沼泽沉积，全井田共有29个钻孔见到该组的煤层沉积，共见煤34层，除4个钻孔见到可采煤层外，其余钻孔所见厚度均不可采。岩性上部以灰褐、灰绿夹紫色的细粒砂岩为主，夹薄层粗粒砂岩和粉砂岩；中部以灰绿、灰兰色粉砂岩为主，夹砂岩及薄层泥岩；下部以灰绿、灰色粉砂岩、细粒砂岩为主，夹中厚层粗粒和中粒砂岩；底部常为一巨厚层粗粒砂岩（俗称“七里镇砂岩”），该层砂岩，主要为灰白色，成份石英、长石为主，泥质胶结，粒度上细下粗，韵律明显，层位稳定，全井田普遍发育，是井田内最上部的一个重要标志层。七里镇砂岩厚度变化较大，保存厚度最小为3m，最大为113.40m，全井田平均为67.00m；钻孔见其全层的最小厚度应为50.23m，平均厚73.32m。总体变化趋势是北部薄、南部厚，西翼薄、东翼厚。（3）延安组（J2Y）为井田主要含煤地层，地表仅有零星露头。延安组地层岩性由灰白、灰色的各粒级砂岩，灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及少量炭质泥岩、粘土岩、泥岩、泥灰岩（局部夹薄层菱铁质泥岩）和40多层煤层组成。底部一般以一层厚度不大，具鲕状结构的含铝质的粘土岩与下伏富县组呈假整合接触；该层岩性比较稳定，局部地段分为23层，一般距16层煤较近或为直接底板，在没有16层煤沉积的地段，仍然可以找到这一层位。延安组地层保存厚度最小为10.34m（L53号孔），最大为350.28m（2423号孔），平均厚度214.14m。58个钻孔穿过本组的完整地层，其最小厚度为287.61m（2937号孔），平均厚度为320.76m。4、下侏罗统富县组（J1f）富县组在井田内没有任何露头，最小厚度为0m，最大厚度为53.62m，平均厚度10.94m。变化趋势为北厚南薄、东厚西薄。富县组为一套沉积于侵蚀间断面之上的风化壳沉积，岩性特征以杂色砂岩为主，局部为砂砾岩、砾岩及砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩组成，夹薄层黑色泥岩。5、上三叠统延长群（T3Yn）延长群为本井田煤系地层的基底，地表没有出露，有88个钻孔钻进至该群地层，其中2934号孔钻进了450.50m，是本井田钻进延长群地层最厚的钻孔，但未见底，据区域资料总厚大于750m。井田内钻孔中见到的岩性，一般为灰绿色细粒砂岩，局部夹薄层泥岩和泥灰岩。（二）主要地质构造本区地处鄂尔多斯台缘褶带东侧中段，马家滩台陷中的磁萌断褶带北部。东接鄂尔多斯台拗，西与走廊过渡带及加里东地槽褶皱区毗邻。马家滩台陷为一中生代沉积拗陷，东以马柳断层及上台子断层南段与鄂尔多斯台拗相邻，北以沙葱沟断层与陶乐台拱相接，西以黄河东侧大断层与银川地堑相连，西南以青龙山东侧断层与青云台拱为界。按地质力学观点，本区处于祁吕贺山字型构造的脊柱中段部位，故构造线方向均以南北向或近南北向为主。自北往南，构造趋向复杂，多数褶皱因受后期断层切割破坏，加剧了构造的复杂程度。井田主要地质构造简述如下：1、褶曲（1）碎石井背斜为井田内的主体构造，是一两翼对称向南倾没的背斜构造。轴部：轴线在平面上的走向近乎南北，其中，北段为N25E，中段为N8E，南段为南北向至N8W，总体呈向西突出的弧形。在走向剖面上有幅值小于30m的波状起伏，主要表现在20线附近的下陷和28线附近的隆起，致使煤层底板等高线在该处出现封闭圈。轴面直立，轴部地层产状35。背斜轴在井田内长度19km，但南北两端均已延伸到井田边界以外，全长约35km。两翼：地表仅有零星露头，主要分布于井田的中、北部。两翼地层产状一般为1536,东北角东翼深部可达4045，平均地层产状小于25，地层走向与轴向一致，总的近似南北向，具体可划为北段N2025E，中段N515E，南段南北向至N158W。（2）赵儿塔向斜为井田东北边界构造，位于井田北部赵儿塔附近，走向长2.8km，轴向西北部为N50W，向东南呈弧形急转为南北向，轴面由东北倾转为东倾，倾角7284。两翼不对称，在29勘探线东翼稍陡于西翼，在三条构造小剖面线上，则表现为东北翼陡，西南翼缓。向斜沿走向与火烧坡背斜相连接。2、断层在全井田竣工的322个钻孔中，仅在井田北部地段内的少数钻孔见到了断层点，分别见到了部分煤层缺失或重复现象，其余少数钻孔虽亦见有产状变陡、岩芯破碎迹象，但未能证实其有断层存在。在井田北部发现落差大于2030m的断层有3条。（1）F1断层位于背斜东翼的28I勘探线，为一断层面东倾的正断层，其东盘下降，西盘上升，断层面倾角72，落差浅部38m（7层煤部位），深部变小为28m（16层煤部位）。断层走向与背斜轴走向相一致，大至为N30N35E，走向长度约750m。其性质和延展情况，已经严密控制和查明。（2）F2断层位于背斜东翼的20I和20勘探线，为一断面东倾的正断层，其东盘下降，西盘上升，断层面倾角6674，断层落差各部位大小不一，在20I勘探线，浅部为29m（10层煤部位），深部为25m(16层煤部位)；在20勘探线，浅部约45m(6煤层部位)，深部约40m（15煤层部位）。断层的走向长度约1250m，其性质已控制和查明。（3）F3断层位于背斜西翼的20和29I勘探线，为一断面西倾，由西南方向向东北方向推覆的逆断层，其西盘上升，东盘下降。断层面倾角，在20勘探线为50，在29I勘探线为30，具逆掩性质。断层落差，各部位大小不一，在20勘探线，浅部为48m（10层煤部位），深部为19m（15层煤部位），在29I勘探线，浅部57m（6层煤部位），深部46m（12层煤部位）。断层走向总长约1200m,其性质已控制和查明。F1、F2、F3断层集中在27勘探线以北,对矿井初期开采没有影响。根据枣泉煤矿近期所做的三维地震补充勘探工程初步成果资料推断，在首采区中部有三条落差大约7m的走向断层，其中一条位于井筒中部，横穿井筒，另外二条位于井筒南侧，至井筒位置尖灭；其对矿井开拓工程影响不大，但对采区及工作面布置有一定的影响。枣泉井田及灵武矿区地质构造纲要见图1-2-1。二、煤层及煤质（一）煤层本井田含煤地层为中侏罗统延安组（J2Y），共含煤41 层，平均总厚41.24m，含煤系数12.41%。延安组根据其岩性特征，可划分上、下含煤岩段，四个含煤组，即上含煤岩段划分为一、二含煤组，下含煤岩段划分为三、四含煤组，详见表1-2-2。含煤地层含煤组划分表表1-2-2含煤岩段含煤组厚度（m）最小-最大平 均含煤层数及名称含煤系数(%)总含煤系 数可 采含煤系数上含煤岩段一含煤组70.36112.0893.209层，其中编号煤层5层（0、1、2、2下、3）12.4%10.9%二含煤组56.72106.3080.8613层，其中编号煤层6层（4、5上、5、6、7、8）9.1%6.1%下含煤岩段三含煤组47.9395.04721811层，其中编号煤层5层（8下、9、10、11、12）15.7%11.1%四含煤组57.19108.2774.528层，其中编号煤层4层（13、14、15、16）10.6%6.8%延安组含煤地层系陆相含煤建造，其岩性组合为粗细碎屑岩、泥岩和煤及炭质泥岩组成，细碎屑岩是该组的主要组成部分，一般占50%以上，最多达72.6%，最少为46.2%，平均为58.9%，粗碎屑岩所占比例大小不等，一般在25%左右，最多为32.8%，最少为11.3%，平均为24.6%，其中砾岩、砂砾岩含量极少。泥岩类含量绝大部分小于10%，个别孔达20.8%（2311号孔），含煤系数一般在10%以上，各类岩石组合比例的消长与含煤系数的大小没有相关关系。各类岩性组合比例在井田南北地段和背斜轴部及两翼虽有变化，但无明显的规律可循。延安组的岩相主要为河流相和湖泊相的沉积，并由河流相和湖泊相发展而成的良好的沼泽成煤环境，致使众多煤层得以形成。井田内编号煤层20层，16层为可采和局部可采煤层，可采平均总厚35.51m，可采含煤系数10.68%，计算储量的共有15层煤，2号煤层为井田内最主要可采煤层，平均厚7.88m。2、14号煤层全井田可采，厚度变化小，且规律明显，结构简单，属稳定煤层。1、6、7、8下、10、12等6层煤在井田范围内均有分布，厚度虽有一定变化，但规律较明显，结构简单到复杂，全井田大部分地段可采，可采范围内厚度变化不大，属较稳定煤层。2下、3、8、9、11、15、16等7层煤在井田内分布范围不等，厚度变化大，有突然增厚和变薄现象，全井田内可采面积大、小不等，结构简单至复杂，属不稳定煤层。主要可采煤层自上而下分述如下：1煤：主要分布于井田东翼，西翼多不可采，其地质储量约占全井田地质储量的5.6%。煤层厚度0.105.37m，平均2.20m。厚度变化趋势是东厚西薄，北厚南薄。1层煤在井田内属较稳定煤层，东翼厚度变化小，均在3.5m左右。煤层多为单一结构，少数含夹矸达4层，夹矸岩性多为砂质泥岩，少数为粉砂岩。煤层顶板多为粗粒砂岩，少数为粉砂岩、泥岩，底板为粉砂岩。2煤：全井田普遍发育，分布广，层位稳定，全井田可采，其地质储量约占全井田地质储量的40.8%。是井田内最主要的可采煤层。煤厚4.74(2514孔)9.42m（L64孔），平均7.88m。2层煤厚度变化小，结构单一，少数钻孔含13层夹矸，属稳定煤层。煤层顶板岩性多为泥岩，底板为砂质泥岩和粉砂岩。2下煤：在井田内分布范围较广，层位稳定，但大都不可采，煤层厚度0.041.40m，平均0.40m，可采点分布于井田北部。虽厚度变化不大，但可采范围有限，属不稳定煤层。3煤：在井田内分布较广，中、北部大部分可采，南部仅在背斜西翼的2423勘探线间，有一小片可采。煤层厚度0.054.06m，平均0.94m。属不稳定煤层，结构单一，含1层夹矸。顶底板岩性多为粉砂岩或砂质泥岩。6煤：全井田普遍发育，层位稳定，分布广，其地质储量约占全井田地质储量的6.6%。煤层厚度0.102.96m，平均1.76m。该层煤虽局部不可采，但可采地段，煤层厚度变化小，且有规律可循，一般是北厚南薄，东西两翼变化不大，属较稳定煤层。煤层结构单一或含1层夹矸，煤层顶底板岩性多为粉砂岩。7煤：全井田普遍发育，层位稳定，分布广，比6煤可采范围大。7煤为本井田主要可采煤层，其地质储量约占全井田地质储量的11.4%，储量仅次于2煤。厚度0.105.15m，平均2.42m。煤层厚度变化不大，总的变化趋势是中部厚，向南、北和背斜两翼逐渐变薄。煤层结构单一，含1层夹矸，个别含4层夹矸。顶底板岩性多为粉砂岩和细粒砂岩，少数为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及粗粒砂岩。8煤：在井田内分布范围较广，层位较稳定，煤层厚度0.034.25m，平均1.21m。其中，可采点在25勘探线以南比较集中，井田中、北部是零星分布。煤层厚度变化较大，总趋势为南厚北薄，东厚西薄，属不稳定煤层。结构以单一为主，少数含1层夹矸，个别点含34层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主，其次为砂质泥岩、泥岩和中粒砂岩，个别为粗粒砂岩和细砾岩。8下煤：全井田内普遍发育，层位稳定（特别其最下分层，分布范围亦较广），据井田内147 个钻孔所见煤层厚度：最大13.44m(2936号孔)，最小0.17m，平均4.62m，由于煤层结构复杂，所以厚度变化很大。但就其最下分层而言，厚度变化较小，且大部分为可采煤层，其余分层大都不可采，且夹矸厚度大。下分层煤层厚度为0.172.48m，平均1.09m。属较稳定煤层。煤层结构以含13层夹矸为主，单一结构占少数，个别含夹矸多达6层，夹矸岩性多为砂质泥岩和粉砂岩，少量为细粒砂岩和炭质泥岩、泥岩。顶底板岩性以粉砂岩为主，次为细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩和中粒砂岩，个别为粗粒砂岩。9煤：仅分布于井田内20勘探线以北地段，是北部羊场湾井田的延续部分，20勘探线往南9、10层煤合并。煤层厚度，0.282.74m，平均1.40m。煤层厚度变化不大，属较稳定煤层。结构单一为主，少数含12层夹矸。顶底板岩性为粉砂岩、细粒砂岩和砂质泥岩，个别为粗粒砂岩和中粒砂岩。10煤：全井田普遍发育，层位稳定，分布广，煤层厚度0.476.21m，平均2.50m。不可采点主要分布于井田北部边界附近。煤层厚度变化不大，一般厚度23m，属较稳定煤层。结构多为含12层夹矸，少数为单一和含34层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主，个别为炭质泥岩、泥岩、中粒砂岩和粗粒砂岩。11煤：在井田内分布较广，层位稳定，但多为不可采点，煤层厚度0.053.90m，平均1.22m。可采点分布零散不集中，煤层厚度变化较大，且无规律可循，属不稳定煤层。结构为单一和含1层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主，个别为泥岩、砂质泥岩和粗粒砂岩。12煤：在井田内发育较普遍，层位较稳定，分布较广，煤层厚度0.093.67m，平均1.81m。不可采点主要分布于井田南部25勘探线以南地段。煤层厚度变化不大，属较稳定煤层。结构以单一和含1层夹矸为主，少数含2层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主，次为泥岩、砂质泥岩，个别为中粒砂岩和粗粒砂岩。14煤：全井田普遍发育，层位稳定，分布广，是井田内主要可采煤层之一，其地质储量约占全井田地质储量的8.4 %。煤厚1.237.82 m，平均3.43m，厚度变化小，一般为35m，属稳定煤层。其厚度总的变化趋势为南厚北薄、东厚西薄。其结构含以12层夹矸为主，少数单一和含3层夹矸，个别达4层夹矸，夹矸最大厚度2.89m（2603号孔），夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，个别为细粒砂岩。顶底板岩性以细粒砂岩和粉砂岩为主，少数为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩和粗粒砂岩。15煤：在井田内分布较广，层位较稳定，但可采范围有限，煤层厚度0.097.08m，平均1.53m。可采见煤点主要分布于井田南部24勘探线、中部东翼2526线间。厚度变化大，属不稳定煤层。结构以单一为主，少数含12层含矸，井田北部几个孔含夹矸增至34层，夹矸最大厚度5.77m，岩性以粉砂岩、砂质泥岩为主，少数为细粒砂岩。顶底板岩性较复杂，但仍以细粒砂岩和粉砂岩占优势。16煤：为井田含煤地层中最下部的一个编号煤层，是沉积在下侏罗统富县组顶部的风化壳之上，直接受到富县组的制约。煤层厚度0.056.34m，平均2.10m。可采点分布范围比较集中，但厚度变化大，其变化趋势为南厚北薄，属不稳定煤层。其结构以单一和含1层夹矸为主，个别含夹矸34层。夹矸厚度最大3.65m，岩性以粉砂岩、泥岩为主。顶底板岩性比较复杂，粗、中、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩及粘土岩均有。井田内各编号煤层情况见表1-2-3。根据建设方提供的煤层底板等高线图，确定的1、2、6、7、8下、9、10、12、14等9层煤可采范围见图1-2 -21-2-10。（二）煤质1、煤的物理性质和煤岩特征井田内各层煤物理性质、宏观煤岩类型近似，差异性不明显。物理性质：各煤层颜色均为黑色，条痕深棕色。以棱角状、参差状断口为主，局部为阶梯状、贝壳状和不平坦状。沥青至弱玻璃光泽。层状构造为主，少量块状。以线理状、条带状结构为主，少量为断续条带状和透镜状。内外生裂隙由不发育到较发育。视密度：最小1.28t/m3，最大1.37 t/m3，平均1.32 t/m3。孔隙率：最小8.5%，最大13.8%，平均11.5%。宏观煤岩类型：以半暗型煤为主，其中，仅2层煤下部、4层煤浅部、13层煤为半亮型煤，6层煤为暗淡夹半暗型煤。由于矿物质含量较低，形成煤的灰分、硫分较低。2、煤的化学性质和煤类的确定井田内各层煤均为低至特低灰（以特低灰为主）、特低硫、低特低磷（除12层煤为中磷外），中等发热量、高强度、活性好、热稳定性好的不粘结煤。煤质在横向、纵向上的变化均较小，也比较单一。煤质特征详见表1-2- 4。对各层煤未作坚固性系数的测试，仅对1、2层煤的各3个点作了普氏系数测定，前者为0.26%，后者为0.83%，均属于软煤。根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）对确定煤类