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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地理位置新阳煤矿是汾西矿业集团有限责任公司技术改造提升生产能力中的一个井田，位于孝义市城西14km的新阳镇，属吕梁市孝义市行政管辖区。本井田地理范围为北纬37°05′41″—37°11′28″，东经111°35′47″—111°42′18″。井田西南与水峪井田毗邻，井田西部与羊寨勘探区为邻，东与白壁关井田(目前已规划为新阳煤矿白壁关区)相邻，北至丈八煤层露头，南到兑镇介西铁路北。南北长约为7.3km，东西宽约6.4km，总面积为32.8km2。1.1.2地形、地貌和交通条件本井田处于黄土高原中部的山西省吕梁山东麓，区内地表大部被黄土覆盖，黄土冲沟发育，基岩仅在井田南部的兑镇河谷地带及矿区中部的新阳河床两岸有零星煤系地层出露，新阳河谷地面标高+800m～+880m，丘陵地标高+900m～+1100m，相对高差在300m左右。新阳煤矿交通极为便利，南同蒲铁路介(休)—西(泉)线沿井田东南边界通过，介西线白壁关站有到矿区的铁路专用线，专用线长5km，介休站到太原站169km，矿区交通位置见图1-1。1.1.3本区内的工业和农业新阳煤矿高阳区西部及南部数十公里区域内，因煤层埋藏较浅，煤质优良，很久以前当地居民就有小煤窑开采的历史。根据杨家庄村元朝延佑四年（1314年）的碑文记载，当时古窑已经很多，推测在唐宋年间已有小窑进行生产，主要开采2#煤层，个别煤窑如胡家窑煤矿开采9-10-11#煤层。截止2005年年底，新阳煤矿范围内保留采矿权的小煤矿有16座，其中孝义市境内有15座，新阳煤矿周边皆为农村，原生环境良好，仅有农耕活动，农民牲畜圈养，少量放牧。河流、地表水体无污染，除夏季洪水造成水土流失外，其余几乎没有什么环境地质灾害。当地农民以种植业为主，主要农作物有小麦、玉米、高梁、谷子等。区内煤炭资源丰富，工业主要以开办煤矿为主，开采运输业较发达。采矿工程本科毕业设计第1页图1-1新阳矿区交通位置图1.1.4供电供水矿井用电采用双回路供电系统，一回引自矿务局自备电厂后庄变电站的内部电网，电压110KV，输电距离4Km；一回引自华北电网兑镇变电站，电压110KV，输电距离2Km，此便利条件对矿井的建设较为有利。新阳煤矿现供水水源为矿工业广场附近的GSJ-C1-6号水源井，即矿区永久水源。取水层位为奥陶系中统马家沟组，能满足矿井工业用水和生活用水采矿工程本科毕业设计第2页之需求，从山西煤田地质研究所提供的水质分析报告来看，其水质符合国家饮用水水质标准。1.1.5气候条件本井田气候受季风环流、地理纬度和海拔高度的影响，一年四季分明，是典型的暖温带气候。本区属大陆性气候，春季受冬夏季风气团的交替控制，气候多风干旱，变化明显；夏季受太平洋副热带高压影响，多偏南和东南气流，气候炎热，雨量集中；秋季则因蒙古高压气团的迅速南侵，天高气爽多为晴朗天气；冬季受蒙古冷高压的控制，多偏北和西北的气流影响，气候寒冷少雪。年气温6—8月份最高一般为26℃-28℃，最高可达39℃，每年1－2月份最冷，一般为-7℃－-15℃，最低为-23℃，冻土深度一般为0.42m～0.69m，年降水量5mm左右，雨季集中于7－8月份，年蒸发量一般为1800mm～1900mm，远大于年降水量，故该矿区比较干旱。1.16水文与地震新阳区内河流均属黄河流域汾河水系，流向由西往东，平时少水或无水，均属季节性河流。新阳河发源于西部吕梁山，流经井田中部，至善吉村与兑镇河汇合后流入孝河，长34km，出山后河谷宽度为200m～5m。二十世纪六十年代该河仍有小股长流水，二十世纪七十到八十年代，由于地方工业及煤炭工业的发展，截流或渗水严重，矿区地段已成为干枯河床。兑镇河发源于西部吕梁山柳子沟，经柳湾矿区，水峪矿区及井田东南部至善吉村流入孝河，该河长33km，河谷宽200m左右。上述河谷均为季节性河流，平均流量很小，主要靠间歇性泉水及矿坑排水补给，雨季山洪暴发，水势凶猛。1958年—1960年在下游张家庄附近修建了“八一”水库，库容量约3336.5Mm3。贾家庄村东面河谷有一座小型水库，库容量约8～9Mm3，均为农业灌溉及养鱼业之用。根据《中国地震烈度区划图（1990）》划分：本井田属地震烈度区7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划为0.15g。1.2井田地质特征1.2.1井田地形本井田处于黄土高原中部的山西省吕梁山东麓，区内地表大部被黄土覆盖，黄土冲沟发育，基岩仅在井田南部的兑镇河谷地带及矿区中部的新阳河床两岸有零星煤系地层出露。1.2.2井田勘探新阳井田于1956年—1958年由山西省地质厅燃料地质队进行勘探，1958年8月提交《山西省孝义、汾阳县新阳井田煤田地质勘探报告》，同年8月经省储委以第25号决议书批准。后经1962年、1964年省储委先后两次复审结果为不合格报告，撤销原批准储量，进行重新勘探。1964年山西煤炭工业管理局119队从矿井设计、生产需要出发，结合本区的地质条件，进行了地质勘探改革试验。在勘探过程中，依据以往及新了采矿工程本科毕业设计第3页解的地质情况，对钻孔的布置作了几次调整变更。于1965年6月初结束施工，同时提交了《山西省霍西煤田汾孝矿区新阳井田地质勘探最终报告》，山西省储委1965年7月以第18号决议书批准。1991年7月22日中国统配煤矿总公司关于印发统配煤矿《矿井地质条件分类》结果的通知（中煤总生字[1991]第338号）把新阳煤矿地质条件类别评定为二类矿井，代号为Ⅱ—ⅡaⅠdⅡeg。1992年2月11日中国统配煤矿总公司关于印发统配煤矿《矿井水文地质条件分类》的通知（中煤总生字[1992]第57号）把新阳煤矿水文地质条件类型评定为简单型。从1991年至今，新阳煤矿利用山西组2#煤层生产巷道系统的有利条件，对原勘探阶段钻孔密度不足不能足以控制山西组3#煤层底板等高线变化而进行了补充勘探，共施工33个钻孔，其中30个孔按规定探清了3#煤，有3个孔未见煤。2003年10月11日至2003年11月30日，汾西矿业集团有限责任公司新阳煤矿通过招标方式委托山西省第六地质工程勘查院对新阳煤矿九采区进行了三维地震勘探，勘探面积0.5km2。1.2.3地层的概述新阳井田地表绝大多数被第三系沉积物所掩盖，基岩仅在西部、南部河谷中有所出露，地层由老至新简述如下：1、奥陶系中统峰峰组（O2f）本统为煤系地层之基底，岩性为浅灰色及深灰色，致密厚层状海相石灰岩，岩质较纯，性较脆，顶部有溶蚀现象，常见有黄铁矿晶体及不规则之方解石细脉，侵蚀面50m之下夹石膏1～2层。2、石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合与峰峰组灰岩侵蚀面之上，厚度由12m～35.5m不等，平均厚度24.3m，为海陆交互相沉积，岩性为灰—浅灰色，由灰白色黏土质泥岩、砂岩、石灰岩组成，偶夹薄煤层，底部为铝土岩，常含较多结核状、圆块状黄铁矿。3、石炭系上统太原组（C3t）本组地层由灰、灰黑色泥岩，砂岩，粉砂岩，石灰岩及煤层组成，含煤5～7层。主要可采煤层为9-10-11#，与下伏地层为整合接触。本组地层厚度87.6m～108.6m，平均98m。4、二叠系（P）按其岩性特征以及含植物化石情况分为山西组和上、下石盒子组，分别叙述如下：（1）下统山西组（P1s）出露于井田西南部胡家窑，西沟村及西北部安家岭村一带。与石炭系上统太原组为整合接触，以底砂岩K7至下石盒子组K8砂岩底为界，厚29.4m～69.6m，平均46m，为本区主要含煤地层之一。岩性由灰色、黑色砂质泥岩，采矿工程本科毕业设计第4页灰黑、黑色泥岩、深灰、灰白色细、中砂岩及煤层组成。煤层编号由上而下有1#、2#、3#煤层，其中2#煤层为全区稳定可采煤层，1#煤层为大部可采煤层，3#煤层局部可采。（2）下统下石盒子组（P1x）出露于井田西部胡家窑、西沟村、西北部安家岭、中部南头村、中南部贤者村一带，与下伏山西组为整合接触，以底砂岩K8至上石盒子组K10为界，厚63m～98m，平均80.5m。a.下石盒子组二段（P1x2）以灰绿、黄绿色中粗砂岩为主。夹砂质泥岩及泥岩顶部有一层桃花色铝质泥岩(俗称“桃花泥岩”)厚3.78m左右。距1#煤层90m～110m，是很好的标志层，本段厚32m～45m，平均37.2m。b.下石盒子组一段（P1x1）以深灰色、灰色细砂岩及黑灰色泥岩，粉砂岩为主。含菱铁矿结核及不稳定之薄煤层2～3层，最多达7层，底部砂岩（K8）为灰白色、中厚层状，致密块状，成分以石英为主，层位稳定，厚0.5m～21.4m，平均5.10m。本段厚38m～52.5m，平均43.5m。（3）上统上石盒子组（P2s）出露于井田西南部贤者村、神福村及东南部韩家滩、桑湾一带，与下石盒子组为整合接触。下部主要以黄绿、杏黄色砂岩，灰绿色中粗长石石英砂岩为主，偶夹粘土泥岩。上部主要以黄、绿、灰白及紫色细中粒长石石英砂岩及灰紫、暗紫、黄绿色泥岩为主，并夹灰黄色及灰色铝土泥岩、岩性变化较大，大都受侵蚀，厚度不一，不易对比。5、第三系上新统（N2）分布于低山丘陵半坡及冲沟两壁，其厚度不一。最厚在桑湾村南达51.65m。主要为半胶结之砂砾层，棕黄、浅棕红色亚粘土、土黄色亚粘土、钙质土等组成。有三层钙质胶结砾岩，以下部一层较稳定，胶结良好，其它两层变化较大，一般厚30m～70m，平均厚50m。砾石成分以石灰岩为主，砂岩及泥岩次之，分选差，滚圆度中等，砂石大小不一，本统沉积于各不同时代的基岩上，呈明显之角度不整合接触。6、第四系（Q）本井田范围内分布较广，角度不整合于不同岩层之上。（1）下更新统（Q）浅红色粘土，夹砂砾石层。厚0m～25m，平均12m。（2）中更新统（Q2）以深红、浅红色亚粘土为主，深红色砂土及粉砂土次之。广布整个井田，与下伏地层为不整合接触，厚度不一，厚0m～55m，平均厚27m，底部偶见未经胶结的砂砾层。其砾石成分为石灰岩、砂岩，分选不好，滚圆度中等。在亚粘土中夹几层暗红色和红色条带及不稳定之钙质结核层。采矿工程本科毕业设计第5页（3）上更新统（Q3）在本区广泛出露。为土黄、灰白色粉砂土，松散，具孔隙和孔洞，钙质结构零星分布，且具垂直节理，孔状结构发育，厚度不一，最厚约30m，一般厚为0m～30m，平均厚为28m，与下统地层为不整合接触。（4）全新统（Q4）主要分布在现代河床及一级阶地之上，以现代河流的冲积物和洪积物、砂及泥砂、砂砾为主，厚0m～20m，一般为5m。新阳井田含煤地层沉积类型和特征明显，主要煤层及标志层清楚,可做为对比的标志。因此，根据标志层对含煤地层进行划分，其对比程度可靠。本次修编报告与原1995年10月新阳矿编制的《矿井地质报告》一样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限置于晋祠砂岩（K1）及其相当层位之底；山西组与太原组之界限置于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限置于K8砂岩（相当于太原西山的骆驼脖砂岩）底或与其相当层位；上石盒子组与下石盒子组之界限置于“桃花泥岩”及相当层位之上的K10砂岩之底。1.2.4井田地质构造新阳煤矿位于山西台背斜沁水坳陷的西缘，吕梁隆起的东翼，汾孝凹陷的东北部，其构造方向与吕梁、霍山方向大体一致。新阳井田基本为一残破的的盆状构造，地层倾角7°～10°，东西构造大致相同，东西部均为单斜构造。1.2.5井田的水文地质特征1、地下水新阳煤矿位于郭庄泉水文地质单元北部地段，该单元北部边界为汾河向斜翘起端，也以地表分水岭为界，西段与柳林泉域相邻。边界走向由西向东，自土湾垴子～交口县上顶山（2100.7m）～井沟梁（1690.5m）～中阳县上顶山（1739.8m）～荒草山东（1779.1m）～离石顶天垴南（1980.6m）～文水拐岭底～汾阳桑枣坡～宋家庄～文水神堂；区域内根据含水岩系和水力特征，地下水可分为以下几种类型：（一）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层主要为奥陶系灰岩，区域西、西北部均有出露，其埋深由西而东逐渐加大。岩溶现象发育，有利于地下水循环，在霍州郭庄