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1井田概况及地质特征1.1井田概况1.1.1交通位置：本井田位于江苏省徐州市铜山县境内，距徐州市约22km。交通：铁路徐铁路与陇海铁路在该井田南部相交，铁路专用线与徐沛铁路在刘集站接轨。公路，井田东部有徐沛公路通过，矿用公路在唐沟站与徐沛公路连接，交通极便。（附交通位置图）1.1.2地形地势本井田地貌属黄淮冲积平原，地表岩性性主要诶黄淮堆积的亚粘土。地势平坦，地面标高为+35～+45m，微向东及北东倾斜，地面坡度为0.1%，矿区内无洪水，内涝现象。1.1.3河流湖泊矿区内地表水系重要有废黄河和桃园河两条河流。废黄河，斜穿井田西南部，呈北西-东南延展，河道宽浅，河床大部分干枯，为季节性河流。两岸筑有防洪堤坝，堤坝标高+43～+44m.桃园河，为一条季节性河流，由西向东流入京杭运河，只有尾端和支流伸入井田东部，河道较浅，讯期泄水，排涝，旱期断流。在井田以东约15km，有徐州地区最大地表水体微山湖（全湖面积644km2）湖面水位常年标高+31～+33m,最高洪水位36.9m（1957年）。自1958年以来，微山湖大堤多次进行培修，堤顶标高一般增高到+38.5～+39.5m,堤宽为6～10m,同时开挖了京杭运河。疏竣了流通河道，兴建了配套、节制、灌溉等工程。基本上解决了洪水危害。1.1.4矿区气候条件1.1.4.1矿区气候性质及气温变化：据地质报告提供徐州气象站资料：本矿区气候属南温带鲁淮区，具有长江与黄河流域、气候的过度性质，但接近北方气候的特点。气候温和，四季明显，日照充足，春秋季短，入冬和回暖较早，冬寒干燥，夏热多雨。春秋干旱突出，并伴有寒潮、霜冻、风雪、台风、冰雹和暴雨等灾害性天气出现。气温：历年年平均为14.2ºC，最高气温40.6C，（1972年6月11日），最低温度零下22.6ºC（1969年2月6日），35.2ºC以上高温天数年平均为11天，零下10ºC的低温年平均6天。1.1.4.2雨季时间、年平均及最大降雨量：据徐州气象站1951-1982年资料，历年平均降雨量866.7mm，最大降雨量出现在1962年，达1360mm，最少降雨量出现于1953年，仅为595.2mm。降雨量多集中在每年夏季的6-8月，平均为511.2mm，占全年降雨量的59%，年平均降雨为32天，暴雨日年平均仅为4天，日最大降雨量为255.5mm。1.1.4.3结冰及解冻日期、最大冻结深度、最大积雪厚度：据徐州气象站资料，本区河港封冻日期，平均在12月底-1月低最早12月15日，最晚为1月30日。历年最大冻土厚度为24cm（1968年1月2日），最早解冻日期为元月1日、（1974年），最晚为2月21日（1957）年，平均解冻日期为1月22日，最大积雪厚度为25cm（1964年2月15日）。1.1.4.4全年最大频率风向和最大风速：本区历年四季风向均为偏东风为主，ENE频率为13%，年平均风速为30米/秒，年平均大风日为15.3天，3～4月最多，最大风速为19.3米/秒（1952年5月），瞬时最大风速曾达12级。台风直接影响本区平均3-5年一次，而台风倒槽影响本区较多，年均有一次，多出现在8-9月。常常带来暴雨。1.1.4.5地震及地震烈度：据国家地震局南京地震大队（1977年编制的《江苏地震》中记载，江苏记载地震开始于公元前179年至公元1982年，发生有感地震600多次，破坏地震29次，其徐州附近发生有感地震36次，破坏性地震4次，其中最大2次，即一次发生于公元1668年7月25日，震中山东省郯城，震级8.5级，震中烈度12度，当时铜山（徐州）城市建筑倾覆过半，远近压死者不计其数。第二次发生于1937年8月1日，震中山东荷泽，震级7级，震中烈度9度，本区处于波及影响范围，房屋摇动，旧房坍塌50余间，伤亡20余人，按国家地震局烈度区划，规定徐州建筑物按地震烈度7度设防，重要建筑物按8度设防。1.1.4.6临近矿井其临近矿井东有年产120张小楼煤矿和年产能力为120万吨的庞庄煤矿，东北有年产90的坨城煤矿和年产能力为90的柳新矿。西北有年产能力的120万吨的马坡矿。1.1.4.7水源和电源水源：该矿以前曾利用距工业广场2.9km的59-41号钻孔建成水源井，该水源虽水量能满足需要，但水质经多次化验，因硫酸根离子，氧化物及铁的含量较多，引用危害极大，已经停用。现在取用的引用水取自井下-300水平太原群灰岩水。电源：工业广场内建110/25/6KV变电所一座，有坨城电厂110KV供电。1.2地质特征1.2.1井田地形本矿区位于黄淮冲击平原，地势平缓，微向东及北东倾斜，地面标高+35～+45m，地面坡降为千分之一。1.2.2井田的勘探程度张集井田从1957年至2000年共施工地震详查测线51条，点测长121.57km，地震测线49条，测长105.67km，地质钻孔179个。工程量134000.01m。1.2.2.1以往勘探工作：（1）57～59电法勘探，资料无法收集；（2）1975年12月～76年4月，江苏地勘公司在张集进行地震详查勘探；（3）1974年～1976年江苏煤田地探四、二队在张集精查勘探，提出了《江苏省张集勘探区精查地质报告（最终）。1.2.2.2建井后补充勘探工作：（1）1984年为验证物探效果，在张集东采区施工4个验证孔，工作量2587.38m；（2）1994年为查明矿下部采区边界断层位置，7煤构造形态及煤层厚度变化情况进行勘探。1.2.2地质构造1.2.2.1煤田和井田地质构造及其关系本井田位于新华夏第二隆起带西侧，丰沛隆起带南侧，起构造以新华夏为主，受郯庐带扭到影响，形成了张集背斜，李庄背斜，姚庄背斜一组褶皱和断裂带。在井田的西南部由于燕山运动早期华夏系再次活动的加剧了原有的断裂，构成了火岩层侵入通道，形成井田西南部，成岩株状入侵，使围岩拱起，媒质受热变坏，呈细脉状，岩株状侵入附近的太原组和本溪组地层中，对本区煤层起了破坏性作用。燕山运动后期，受郯庐断裂带左行扭动影响，是本井田东南部边界断层F1下盘想西北急骤下降，落差很大，并以西部火成岩为砥柱，形成向西南收敛，向东北撇开。由于紧密的褶皱和层见的强烈的滑动，从而是有的媒层变的很薄，尖灭。1.2.2.2地质年代、地层层序、沉积厚度和岩石特征：徐州煤田处于丰沛隆起的南侧，张集井田属于徐州九里山外围煤田，夹于鲁西和两淮煤田之间，根据地质物探资料、井田地层、下奥陶系贾汪组、小家屿组、马家沟组、中奥陶系白土组、石炭系本溪组和太原组、二叠系山西组、上下是石盒子组、石子峰组及第四系。现就对煤系地层及第四系地层按生成次序概述如下：（1）系中统本溪组，吼8.03～22.68m，平均厚度14.33m，属滨海沉积。其岩性为：上部为“十四”层灰白色石炭夹灰绿粘土层，富含黄铁矿结核，中下部为绿色泥岩，和杂粉沙岩及薄层砂岩，底部为紫红色铁质泥岩和残余铁矿曾，与下地层曾平行不整合接触。（2）石炭系中统太原组，厚123.33～187.16m，平均153.78m，本组属滨海平原海陆交互相沉积，有石灰岩、粉沙岩、泥岩、粘土层、中细沙岩几煤层组成，含石灰岩十三层，各层在全区比较的稳定，尤以一、四、九、十、十二层灰岩特别突出，为本区标志层。本组含煤16层，均为薄煤层，基本上都不可采，只有ⅨⅩ层在全区内稳定可采。其煤层赋存变化，沿走向自东向西变薄，沿倾向，浅薄深厚。（3）石炭系山西组，厚71.6～159.61m，平均为108.92m，本组为滨海冲积沉积，含煤碎岩相与太原组呈整合接触，其岩性为：上部为泥岩，中细砂岩组成，偶夹1～2层煤线。中部为B、C层煤含煤段，，有中粗、细粒石英砂岩，粉沙岩及煤层组成。下部由粉沙岩与细砂岩互层及泥岩组成。（4）二跌系石盒子组，全组厚为156.9～274.5m，平均218m，本组含煤广布分布，其底部以灰绿或灰白色含砾中粗砂岩与山西组整合接触，含煤构造为海陆冲击平原陆相含煤碎岩沉积，其岩性：上部由粉沙岩、泥岩夹薄层中细砂岩组成，中部以中厚层中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，偶加煤线，下部为中组煤含煤段，有粉砂岩、粘土岩、中细顺眼及煤层组成，含煤1-8层，一般四层，煤层总后为3米左右，其中中3、中4煤层为主要可采煤层。（5）二叠系上石盒子组，全组厚为323.40～586.35m，平均为426.91m，井田内大部分钻孔揭露，其底部以含砾、粒砂岩与下层呈整合接触。含煤建造碎岩沉积。岩相主要为泥岩粉砂岩、含砾粗砂岩，偶见薄煤。（6）四系：有下更新统、中更新统、上更新统及全更新统组成。由东南往西北方向逐渐加厚。总厚度在93.59～170.30m之间。其岩性由粉砂岩、淤泥质沙质粘土，粘土及砂姜等组成。1.2.3地质构造1.2.3.1构造形态本井田总体成单斜构造，地层走向由东向西为：北东东，近东西渐变为北西西向；井田东北部出现近南北向，上煤层露头在西部走向近南北，地层总体向南倾，倾角为9~14º，倾角由浅向深逐渐减小，至井田南部及较大断层附近倾角又开始变大。1.2.3.2断裂构造本井田中部及东部断裂构造简单，断层稀少，而西南部构造发育复杂，有一大的正断层，落差比较大，两侧节理较发育。大中型断层4条，孙氏店断层（F1），F6断层为边界断层。1.2.3.3褶皱构造井田内发育着次一级的宽缓褶皱，褶曲比较发育，且具有短轴宽缓的特点，特别是井田西部、南部褶曲更发育，褶曲轴向成北东东至近东西向，与区域褶曲轴向基本一致。综上说述，井田地层产状变化有一定的规律性，基本上随褶皱轴向3变化而变化，与淮阴山脉的走向、倾向大体一致，其倾角具有浅大深小的特点，背斜平缓,本井田属于地质构造简单,倾角平缓,以波状起伏为主的Ⅱ类井田。1.2.4井田的水文地质张集煤矿位于半封闭的腾县背斜储水构造水文地质单元的西南侧，本区是一个相对封闭的断块型水文地质构造煤系。第四系含水层组与煤系地层各含水层的水力联系较弱，断层导水性较弱，为含水层之间水力联系不密切，加之煤系地层埋深较大。深部地下水循环缓慢，补给不良，排泄不畅。《矿井水文地质规程》中矿井水文地质条件分类标准，张集井田属于水文地质条件简单型的矿井。矿井充水来源主要是山西组砂岩裂隙水，太原组灰岩岩溶裂隙水。目前，张集煤矿正常涌水量为86m3/h。矿井最大涌水量平均为正常矿井涌水量的1.3倍。1.2.4.1含水层与隔水层（1）第四系地层，井田内发育完全，由下更新统、中更新统、上更新统及完全更新统组成，由东南向西北逐渐增厚，总厚度为93.59～163.65m。按沉积时代，由新到老叙述如下：全新统，为黄河泛滥相和湖沼相沉积，厚度13.5～18.45m之间，主要有黄色含粘土粉岩、砂质粘土、淤泥质砂质粘土组成，据邻取、区抽水资料，单位涌水量为0.0076L/s.m，水位标高+31.226～41.3714m季节性变化，水质属弱碱性及硬淡水。上更新统埋藏深度为31.69～39.60m，厚度为16.4～22.20，为冲积相湖沼相沉积，有黄褐、砖红色粘土、砂质粘土及粉细杉组成。底部见分散浆块，厚度稳定，粘土1～6层，总厚5.65～15.30m，平均10.48m。单位涌水量为0.36～0.91升/秒、米。属弱碱性，弱矿化度极硬水。中更新统，埋藏深度为67.7～87.51m，厚度32.69～48.09m,平均37.91m。为河床相湖沼相沉积，岩性主要为浅砖红色粉砂、中细砂、砂姜粘土、砂质粘土及粘土组成。总厚度为14.96～32.50m，平均24.96m，厚度比较稳定，具有良好的隔水性能。本统上部有一稳定的粘土和砂质粘土层，厚度为7m，连续性好，为较好的隔水层。水位标高为+35.30m，单位涌水量0.334L/s.m。下更新统埋藏深度为82.20m～118.40m,厚8.0～50.7m东南部发育不全，基岩隆起区厚度较薄，为河床、河漫、湖沼相沉积。岩性主要为黄土、棕黄色含砾粘土、砂质粘土钙质层组成。粘土2～9层，厚度稳定，其上部有一稳定的粘土层厚5～16m平均10m，分布连续，为良好的隔水层。单位涌水量为0.2006～0.52L/s.m。水位标高为-12.03～+24.13m。（2）上第三系中新统上新统，主要见于井田西