成庄矿区概述及井田地质特征

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1 矿区概述及井田地质特征

1.1 矿区概述

1.1.1井田位置、范围及交通

成庄煤矿，位于沁水煤田南翼，晋城市西北20km处，跨泽州和沁水两县。工业广场位于泽州县下村镇史村，地理坐标为北纬35°34′11″—35°39′50″，东经112°36′06″—112°43′49″。

成庄井田北至大阳井田南界，南至寺河井田北界，东以煤层露头及小窑为界，西与潘庄井田为邻，东西长约9.5km，南北宽约3.45km，面积32.75km2。

太（原）—焦（作）铁路由井田东10余km处通过，侯（马）—月（山）铁路从西南约7km处通过。矿井有铁路专用线经古书院矿与太焦铁路接轨，距古书院矿18km。207国道（太原—洛阳）在成庄矿东侧约20多km处通过，晋（城）—长（治）、晋（城）—阳（城）、晋（城）—焦（作）、长（治）—邯（郸）、太（原）—长（治）高速公路已建成通车。交通极为便利（图1-1）。 1.1.2地形地貌

本井田地形为低山—丘陵区，沟谷发育。中部高，东、西部低，最高点标高为1146.5m，最低标高为691.3m，相对高差为455.2m。东部长河西岸有黄土覆盖、西部沁河东岸也有黄土覆盖，中部山区森林发育。井田内村庄位于黄土冲沟两侧或山顶低洼处有黄土覆盖的地方。河谷两侧为侵蚀堆积地形，形成河漫滩及以上的三级阶地。 1.1.3 水文地质

水系属黄河流域沁河水系。井田内主要河流为长河，为沁河支流，由东北向西南从井田东缘流过。史村河、河底河等为长河支流，由西北向东南注入长河，为季节性水流。

另外，井田东侧的长河河谷内建有南庄水库，井田内的史村河，河底河的上游分别建有刘村、常坡两座水库。 1.1.4 气象、地温及地震

晋城市属暖温带大陆性气候。四季分明，温暖宜人，日照充足，无霜期长。据晋城市气象站资料，年平均气温11℃，极端最低气温-22.8℃（1956年1月21日），极端最高气温38.6℃（1967年6月4日）。雨季为7、8、9三个月，平均年降水量622.7mm，最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm。

根据《中国地震烈度区划图（1990）》划分：本井田属地震烈度区Ⅵ度区；根据《中国地震参数区划图》（GB18306-2001），本区所属地震动峰值加速度分

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区为0.05g。

图1-1 成庄矿交通位置图

1.1.5 矿区经济概况

本地区土质比较肥沃，主要农作物有玉米、谷子、小麦和高粱，由于农田水利基本建设发展较快，亩产水平逐年提高。工业主要有冶炼、化肥、水泥、发电、农机副产品加工以及手工业。本地区经济发达，工农业基础好，对能源需求大，很有必要建设大中型矿井来满足本地区的需要。 1.1.6矿井水、电源情况

水源：本矿目前生活及生产用水主要来自奥陶系岩溶地下水，地表潜水井基本上全部报废。已施工奥陶系岩溶水源井9口，水平标高在454.70m与516.10m之间，单井供水量为2200～2800 m3/d，水质优良，基本能满足矿区内居民生活及工业用水。

电源：矿井电源来自集团供电公司110kV站。

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1.2 井田地质特征

1.2.1 地层

本井田由东向西、岩层从老到新。现分述如下： （一）、奥陶系中统下马家沟组（O2x） 以中厚层状石灰岩为主，下部夹泥质灰岩和含石膏的泥质角砾状灰岩，中下部岩溶发育，呈蜂窝状小溶洞相互连通，一般可见1～3层，洞内可见黄褐色沉淀物。本组岩溶发育，含水丰富，是矿区水源的重要取水层段。本组厚度约为178.32m。

（二）、奥陶系中统上马家沟组（O2s） 以浅灰～深灰色致密性脆的厚层状石灰岩为主，次为泥质灰岩，具方解石细脉。本组厚177.04m～254.13m，平均207.96m，富水性弱于下马家沟组。

（三）、奥陶系中统峰峰组（O2f）

以深灰色坚硬致密的厚层状石灰岩及角砾状灰岩为主，砾石成分较复杂。在个别钻孔中见到顶部具薄层状黄铁矿，为本溪组沉积物。本组厚42.79m～86.13m，平均68.38m。

（四）、石炭系中统本溪组（C2b） 平行不整合于峰峰组灰岩侵蚀面之上，因受剥蚀面控制，厚度由0m～9.76m。平均7.86m。以灰白色铝土质泥岩为主，夹薄层砂质泥岩及细粒砂岩，局部夹薄层灰岩，为一套以泥岩为主的泻湖海滩相沉积。底部为山西式铁矿。在井田东部边界外，有零星出露。

（五）、石炭系上统太原组（C3t）

为井田主要含煤地层之一。K1石英砂岩（相当于晋祠砂岩）底界或相当层位至K7砂岩底。与下伏本溪组成整合接触。由灰色中、细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩、煤层组成。属海陆交互相沉积。自下而上K2、K3、K5三层石灰岩普遍发育，层位稳定。含煤10层，一般6—8层，可采2层（9、15号煤层）。本组厚77.52m～112.07m，平均91.98m。在井田东部边界附近有零星出露。

（六）、二叠系下统山西组（P1s）

为井田主要含煤地层之一。K7砂岩底或相当层位的粉砂岩至K8砂岩底，与下伏太原组呈整合接触。由灰白～灰色中、细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，为滨岸过渡相沉积，含煤1～3层，其中3号煤层为主要可采煤层。本组厚39.45m～73.08m，平均49.83m。在成庄、段都、坪头一带有零星出露。

（七）、二叠系下统下石盒子组（P1x） K8砂岩底至K10砂岩底，与下伏山西组呈整合接触。由灰色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，局部夹1～2层煤线及铁锰质结核。属淡水浅湖～滨湖相沉积。顶部为含铝质泥岩，富含鲕粒，俗称“桃花泥岩”，层位稳定，分布广泛，

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是良好的标志层。8K8砂岩为灰、深灰色细～中粒长石石英杂砂岩。本组厚62.70m～121.51m平均93.00m。

（八）、二叠系上统上石盒子组（P2s）

以K10砂岩底界与下石盒子组分界，属陆相沉积，全组厚547.60m～600.49m，一般567.78m，按岩性组合可分为三段：

下段（P2s1）：岩性主要由杏黄、黄绿、灰绿、紫红色细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。底部为中～粗粒长石石英杂砂岩（K10），泥质胶结，具交错层理。与下伏下石盒子组呈整合接触。本段厚287.60m～310.49m，平297.78m。

中段（P2s2）：岩性主要由杏黄、黄绿、灰绿色粗、中、细粒砂岩，灰绿色、紫红色粉砂岩、泥岩组成，夹数层中厚层状粗粒长石石英杂砂岩。中部夹厚0m～0.50m的锰铁矿层。本段厚200m～230m，平均210m。

上段（P 2s3）：岩性主要由黄绿色、灰绿色、细粒砂岩，灰绿色、暗紫色粉砂岩及泥岩组成。为本区出露的最新岩层，全层出露不全，仅在大尖山、二尖山、方山、李街村一带有零星出露，因受剥蚀，所见厚度60.00m左右。

（九）、第四系(Q) 沿长河各沟谷，两侧山坡及山梁均有大面积分布，角度不整合于不同岩层之上。

中更新统（Q2）：下部为浅红色至暗红色砂质粘土，夹铁锰质薄层，半胶结至不胶结，中部为灰黄色砂砾层，上部为红色砂质粘土，含钙质结核。厚0m～23.00m，平均16.00m。与下伏地层呈角度不整合接触。

上更新统（Q3）：灰黄色亚砂土中夹钙质结核，垂直节理发育，孔隙度大，底部有灰黄色未经胶结的砂砾层。厚0m～8.90m，平均厚5.00m。与下伏地层呈角度不整合接触。

全新统（Q4）：为近代河床相堆积，以砂质土，砂砾层为主，厚0m～14.00m，一般为10m。

本井田含煤地层沉积类型和特征与晋东南其它地区大致相同，主要煤层及标志层可以对比。因此，仍沿用晋东南地区标志层对含煤地层进行划分，其对比程度可靠。

本报告仍沿用传统的岩石地层单位划分和对比地层，将太原组与本溪组之界置于晋祠砂岩（K1）及其相当层位之底；山西组与太原组之界置于K6灰岩之上的K7砂岩（相当于太原西山的北岔沟砂岩）底或与其相当层位；下石盒子组与山西组之界置于K8砂岩（相当于太原西山的骆驼脖子砂岩）底或与其相当层位；上石盒子组与下石盒子组之界置于“桃花泥岩”及其相当层位之上的K10砂岩之底。由于本井田太原组3层石灰岩（K2、K3、K5）普遍发育，层位稳定，因此说原报告对太原组地层的对比是可靠的。

在二叠系地层中，自下到上有7层发育较好的砂岩和一层桃花泥岩，可作为划分二叠系地层的标志层。由于这8层标志层发育比较明显，易于鉴别，因此，原报告对二叠系地层的对比也是可靠的。

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图1-2 成庄矿综合柱状图

1.2.2地质构造

褶曲：受区域构造的影响，区内褶曲多为幅度不大两翼平缓，开阔的背向斜及较小的短轴背向斜构造

成庄北背斜：位于井田中部，由成庄北向西北延展。一直穿过井田西部边界。地表大部分被黄土掩盖，据3号煤层底板等高线图显示，背斜轴向280°，延伸长度超过8000m左右，波幅35m左右。北翼地层倾角5°，南翼地层倾角7°左右，局部12°，为—向西倾伏的背斜构造。井下北翼+630辅助运输大巷和北翼总回风大巷，均横穿背斜轴部。据北翼+630辅助运输大巷揭露，在此处该背斜为一倾伏背斜，轴部伴有许多小型褶曲及小型正断层， 轴部地层起伏不平，轴向330°，倾角3°～6°。据北翼总回风巷大巷揭露，该背斜在此处为—倾伏背斜，轴向280°，南翼地层倾角12°，北翼地层倾角3°～6°，轴部伴有小型断层和陷落柱，轴部地

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