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§2 井田地质特征
一、地层
井田位于晋城矿区北部，广泛为大面积黄土覆盖区，中部及东部出露二叠系下统下石盒子组P1x、上统上石盒子组地层P2s。根据钻孔及区域资料，将该区地层由老至新分述如下：
1、奥陶系中统峰峰组（02f）
为含煤地层之基底，埋藏于井田深部。岩性为深灰、青灰色厚层状石灰岩，夹灰黄色、黑灰色泥灰岩，含次生石膏及侵染状黄铁矿，下部裂隙岩溶发育，并为方解石脉充填，局部为角砾状石灰岩，厚度一般70-94m。
2、石炭系中统本溪组（C2b）
平行不整合于下伏奥陶系石灰岩凹凸不平之古侵蚀面上，岩性、岩相及厚度变化较大，一般由灰色鲕状铝土岩、铝质泥岩、灰黑色泥岩组成，偶有灰黑色粉砂岩、夹菱铁矿及硫铁矿等组成。全组厚度1.49～13.11m，平均6.10m。
3、石炭系上统太原组（C3t）
区内主要含煤地层之一，以K1砂岩与下伏本溪组分界，并与之呈连续沉积，岩性主要为深灰色泥岩、砂质泥岩、石灰岩、细砂岩及煤层煤线组成。含稳定的灰岩4～8层，煤层6～8层，煤层多赋存于灰岩底部。该组厚度67.67～131.40m，平均116.47m。据岩性组合特征，自下而上可分为三个岩性段：
（1）一段（C3t1）（K1砂岩底～K2灰岩底）
岩性为黑色泥岩、粘土质泥岩、粉砂岩、砂岩及煤层组成。底部K1砂岩不稳定，局部缺失或可相变为粉砂岩，顶部为全区稳定可采的15号煤层。该段厚度7.90～18.12m，平均11.36m。
（2）二段（C3t）（K2灰岩底～K4灰岩顶）
由三层稳定的石灰岩及砂岩、泥岩、煤层、煤线组成，灰岩中含燧石结核和方解石细脉，动植物化石丰富，灰岩之下多有煤层赋存，底部K2石灰岩厚度大，层位稳定，是良好的标志层。该段厚度23.75～43.50m，平均36.51m。
（3）三段（C3t3）（K4灰岩顶～K7砂岩底）
岩性为深灰色泥岩、砂岩、粉砂岩、石灰岩及煤层组成，位于该段下部的9号煤层不可采。该段厚度59.90～77.90m，平均68.60m。
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累计标煤层柱状图志层层编分层变化范围号1:500及号厚度（m）岩 性 描 述330.36.563.80-8.00341112深灰-灰黑色泥岩，顶部为11号煤，厚0.15-0.30m，平均0.2m，中部夹薄层状灰岩K4下( )和12号煤，煤厚0.20-0.45m，平均0.30m。336.52339.65349.986.493.134.70-7.30351.72-3.8136K3深灰色生物屑微晶灰岩，生物屑含量75%左右，泥晶方解石胶结。灰黑色泥岩夹粉砂质泥岩，顶部13号煤厚0.12-0.50m，平均0.4m，不可采。深灰色生物屑微晶灰岩，含蜓类及螺类化石，生物屑含量50%-75%，胶结物为微晶方解石，含量20%-50%。黑色泥岩，有时相变为炭质泥岩，含少量黄铁矿结核。15号煤，半亮型，条带状结构，层状构造，含黄铁矿结核，夹矸0-3层。上部黑色泥岩夹薄层状粉砂岩，下部深灰-灰色铝土质泥岩，含菱铁矿颗粒。灰色中薄层状中细粒岩屑石英砂岩，颗粒支撑，孔隙式胶结，胶结物以硅质为主。灰-深灰色泥岩，含菱铁矿颗粒和黄铁矿团块，局部含铝土岩。10.335.28-14.963713356.76357.16361.65365.04368.126.780.404.495.40-7.80380.05-0.50394.17-5.2140K2153.395.50-13.20413.082.35-3.8042K1374.226.101.49-13.1143454.2280.0070.00-94.0044由灰-深灰色中厚层石灰岩，泥质灰岩，角砾状灰岩和白云质灰岩组成。 图1-2-2 地质综合柱状图
4、二叠系下统山西组（P1s）
K7砂岩底～K8砂岩底，为全区主要含煤地层之一，岩性由深灰—黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。上部为灰色、灰黄色砂质泥岩及泥岩互层，局部夹有二层不可采煤层；中部为黄灰色砂岩、砂质泥岩及3号可采煤层。下部为灰色砂质泥岩、有时相变为黄灰色细砂岩，中夹黄铁矿层及灰黑色泥岩。3号煤层位于该组中下部，全区稳定可采，平均厚3.78m，与下伏太原组整合接触。该组厚度39.25～66.15m，平均厚度51.06m。
5、二叠系下统下石盒子组（P1x）
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与下伏山西组为整合接触。底部发育一层厚0.50～20.68m的中粒岩屑石英砂岩（K8），风化后成同心圆结构，与山西组分界。中下部岩性以灰绿色泥岩为主，间夹砂岩；中上部以灰绿色、黄绿色砂岩为主，间夹砂质泥岩，顶部为灰色、灰紫色及杂色铝土质泥岩，具鲕状结构，呈网格状构造，其色鲜艳俗称“桃花泥岩”，有时相变为砂质泥岩。本组厚度50.00～85.00m，平均厚度60.59m。
6、二叠系上统上石盒子组（P2s）
主要岩性为杏黄色、黄绿色砂质泥岩及黄色泥岩互层，其中夹不稳定的黄绿色砂岩，底界以K10砂岩与下伏下石盒子组呈整合接触，最大残留厚度130m。井田北部、西北部大面积出露。
7、第四系中、上更新统（Q2+3）
中更新统（Q2）下部为浅红色至暗红色砂质粘土，含铁锰质薄膜，半胶结至不胶结，中部为灰黄色砂砾石，上部为浅红色砂质粘土，含钙质结核。上更新统（Q3）为黄色亚粘土，夹钙质结核，垂直节理发育，孔隙度大，常形成陡坎、陡壁。第四系在井田东南部大面积分布，一般厚0～25m，平均厚度10.00m。
二、含煤地层
本区含煤地层为山西组和太原组。
山西组含煤三层，即1、2、3号煤层。其中1号、2号煤层为不稳定的不可采煤层，一般为煤线或缺失。3号煤层全井田稳定可采，煤层平均厚3.78m，本组地层平均厚51.06m，可采煤层含煤系数7.40%。
太原组含煤8层，即5、7、8、9、11、12、13和15号煤层，其中15号煤为全井田稳定可采煤层。本组平均厚116.47m，可采煤层平均总厚4.49m，含煤系数3.86%。
三、井田内煤系地层的主要地质构造
本区位于太行山块隆西缘，晋获断裂带东侧。井田构造线方向与区域构造线方向基本一致。受区域构造影响，井田内发育以宽缓的背向斜构造为主，轴向大致北北东，两翼地层倾角3-8°；井田西部发育两条走向近东西向的正断层F1、F2。
F1断层东西走向，倾向南，落差10-25m，倾角75°，该断层在井田内延伸2000m左右，为井田的主要构造。该断层在3号煤层开采中和地表填图揭露。
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F2断层东西走向，倾向南，落差5-10m，倾角75°，该断层在井田内延伸500m左右，为井田的主要构造。该断层在3号煤层开采中和地表填图揭露。见断层特征一览表1-2-1。
表1-2-1 断层特征一览表
名称 F1 F2 倾向 S S 倾角 75° 75° 落差 5-10m 10-25m 性质 正 正 走向 W-E W-E 根据矿井3号煤层开采资料，井田内发现2处陷落柱存在（X1、X2），位于井田的西北部，在15号煤层底板直径约为130m左右，未见岩浆活动，井田构造应属简单类。
四、井田的水文地质及矿井涌水量概况
（一）水文地质
1、井田主要含水层
⑴第四系松散沉积物孔隙潜水含水层
该含水层主要为第四系松散沉积物，岩性为砂质粘土夹砂、砾，据水文地质调查，其含水层埋藏较浅，但富水性较差，受季节变化影响较大。
⑵二叠系碎屑岩类裂隙含水层
该含水岩组主要指石盒子组及山西组，含水层主要为K7、K8、K10等砂岩，其中除K10砂岩含水层因距煤层较远，与煤层之间又有厚层的泥岩及砂质岩隔水层，对煤层的开采影响较小外，其余两层砂岩含水层均对3号煤的开采有不同程度的影响。井田及其3号煤层矿坑涌水量较小，在雨季矿井涌水量增大。说明该含水层富水性弱，但受大气水的影响。
⑶太原组（C3t）砂岩、灰岩裂隙含水层
岩溶裂隙含水层K2、K3、K4、K5灰岩，沉积稳定，厚度变化不大。K2岩溶裂隙含水层为15号煤层顶板直接充水岩溶裂隙含水层。区内原晋平煤矿开采15号煤层资料，生产规模20kt/a，正常涌水量15 m3/d，最大涌水量30m3/d，说明富水性弱。分析认为，由于煤层埋藏，K2、K3、K4、K5灰岩含水层接受补给后，沿深部运移。结合区域资料，该含水层属弱～中等富水性含水层。
⑷奥陶系中统（O2）灰岩岩溶裂隙含水层
井田内2009年6月竣工的裕兴煤业有限公司水源井揭露该含水层，主要由深灰色厚层状灰岩、角砾状灰岩、薄层泥质灰岩组成的富水性强的含水层。出水层主要在上
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马家沟组及下马家沟组。钻孔抽水单位涌水量0.48L／s·m，水位标高为670m，属富水性中等含水层。结合区域资料，推测区内奥灰水水位为670～675 m之间，该含水层属中～强富水性含水层。
2、井田主要隔水层
⑴太原组底部及本溪组泥岩、铝土质泥岩隔水层
由太原组（C3t）底部泥岩及本溪组（C2b）铝土质泥岩形成的隔水层，该隔水层与奥陶系灰岩呈平行不整合接触，阻隔奥陶系岩溶水和上覆煤层的水力联系。
⑵二叠系砂岩含水层之间的层间隔水层
主要为泥岩、铝土质泥岩、砂质泥岩，厚度多为4～13m。该隔水层呈层状分布于各砂岩含水层之间，阻隔了各砂岩含水层之间的水力联系。 （二）矿井涌水量
开采3号煤层预计矿井正常涌水量取1400m3/d，最大涌水量为2200m3/d；开采15号煤层矿井正常涌水量为2700m3/d，最大涌水量为4100m3/d。
§3 煤层的埋藏特征
一、煤层及其围岩性质
现对本井田含煤地层中可采煤层叙述如下： 1、3号煤层
位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩(K8)约33m左右，下 距太原组K6灰岩6～18m，根据本次井下揭露，煤层厚度为3.54～4.19m，平均厚度3.78m，含0～1层夹矸。煤层稳定。顶板为中粒砂岩、粉砂岩；底板为泥岩或细砂岩。属结构简单的厚煤层。井田内已基本采空。
2、15号煤层
位于太原组下部K2灰岩之下0.05～0.50m，上距3号煤层底板一般为80-120m，下距K1砂岩顶7.93m，煤层厚度4.17～5.21m，平均4.49m，常夹0～2层夹矸，结构简单～较简单。顶板多为K2灰岩，局部为黑色泥岩；底板为泥岩或粉砂岩。15号煤层属结构简单～较简单、全区稳定可采的厚煤层。井田内15号煤层仅2006年资源整合前山西高平晋平煤业有限公司开采。
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