彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿设计说明书第1章矿井地质概况1.1 矿井位置及交通1.1.1 交通位置彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿，位于彬县县城西偏北约5km处的水帘乡境，地理坐标：东经107°59′21″—108°03′00″，北纬35°03′10″—35°04′41″。

东与火石咀煤矿相邻，西与大佛寺煤矿毗邻，北与官牌煤矿隔河相望，南与水帘洞煤矿相连，面积10.3Km2。

下沟煤矿北面有西兰公路（312国道）、福—银高速公路、西（安）—平（凉）铁路通过，距省会市157km；向西至长武35km，与—庆阳公路相接，可通达、庆阳及陇东各县。

图1—1交通位置图1.1.2地形地貌下沟煤矿位于彬长矿区的东南，陇东黄土高原的东南部，属陕北黄土高原南部塬梁沟壑区的一部分。

南部呈典型的黄土高塬地貌，塬主要为巨家塬的东北缘，塬面狭窄破碎，多呈向河谷倾斜的梁峁地形，厚度一般为一百余米。

北部为泾河台地与河川地貌，呈东西向展分布，河流切割深度达百米左右。

塬面海拔1020—1040m，河川海拔840m，相对高差180—200m。

1.1.3 气象及水文情况彬县年平均气温11.2℃，一月份最低，平均-2.16℃，极端最低气温-15.4℃，极端最高气温37℃。

霜期一般在10月中旬至次年4月下旬，年无霜期平均180天左右。

冰冻期一般在12月上旬至次年2月下旬，冻土最大厚度为36cm。

彬县年平均降雨量516.4mm，年平均蒸发量1272.2mm，7、8、9三个月为雨季，占全年降雨量的60%左右。

彬县年平均风速1.14m/s，最大风速14.0m/s主导风向SE。

彬长矿区位于黄河二级支流泾河水系中流地段，区最大河流为北部边界的泾河，发源于六盘麓的省泾源，在矿区河谷总体上呈东西向分布，河谷两侧发育树枝状支沟。

其多年均流量571.7 m3/s，宽度100—1300m；最高洪水位标高813.87m，枯水期最小流量1.0m3/s（1973年），洪水期最大流量15700 m3/s（1911年），含沙量多年平均155kg/s，平均输沙量为28300万吨/年。

水帘河自南而北在矿井东部穿过，流量0.014—2.400m3/s，最高洪水位线宽一般为10—15m。

根据《中国地震烈度区划图》，本区为地震烈度Ⅵ度区。

1.1.4 矿区概况彬县位于市西北部，属渭北旱塬塬梁沟壑区，泾河自西而东斜贯其中，将全县分为南北两塬一道川。

全县总面积1183km2，总人口31.2万人。

全县总耕地面积60万亩，水资源总量19亿m3。

地下矿藏主要有煤炭、土、石英砂等10多种。

县煤炭储量32.6亿t。

彬县是农业大县，主要种植小麦、水果。

全县种植地膜小麦20万余亩，果园面积已发展到30万余亩。

同时彬县还是全国秸秆养牛示县，养殖大户发展到了3000余户，特种养殖发展到了10余种，畜牧业生产出现了良好的发展势头。

彬县工业主要以煤炭、医药、化工、电力企业为主。

是国家重点产煤县，先后建成枣渠水电站、东关火电厂、朱家湾电厂、程家川水电站，装机容量达到5.9万KW，被国家计委和水利部命名为全国初级农村电气化县。

1.2矿井地层及地质构造1.2.1 矿井地层彬长矿区地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区。

根据地质填图及钻孔揭露，矿区地层由老到新有：三叠系中统组（T2t ）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a），白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、华池组（K1h）、罗汉洞组（K），新近系及第四系。

(见表1-2)1lh表1-2彬长矿区地层简表彬长矿区地表见有中生界中三叠统组、侏罗系、下白垩统下部宜君组、洛河组、华池组地层、新生界新近系上新统三趾马层及第四系更新统、全新统各组地层。

井田仅见有侏罗系直罗组以上地层出露。

1.2.2 地质构造彬长矿区位于鄂尔多斯盆地南部的渭北挠褶带北缘庙彬凹陷。

其上发育着次一级走向北东～北东东，倾角平缓的褶曲构造，自南向北依次排列为：彬县背斜、大佛寺向斜区、路家～小灵台背斜、孟村向斜区、七里铺～西坡背斜。

这些褶曲是起伏幅度不大，形态比较复杂的短轴背斜和宽缓的向斜构造。

背斜发育不对称，北陡而南缓，北翼倾角一般5°～7°,最大18°，南翼倾角3°～5°，轴部平缓一般1°～3°。

该井田位于彬长矿区东南部大佛寺向斜东端南翼，南靠彬县背斜，为北倾或北西倾斜的简单的单斜构造，北部位于大佛寺向斜轴部地层平缓，倾角0°～3°,中南部较大倾角为5°～8°。

南部位于彬县背斜北翼挠褶带，地层倾角较陡，一般在15°～18°。

依据构造形态及地层倾角变化，将井田构造分为二部分，以X10、X11、CK12孔连线为分界线，南部为倾斜带，北部为平缓起伏带，现将各带分述于后。

1、北部平缓起伏带：该带近于大佛寺向斜轴部，自南而北，地层趋于平缓，南部倾角可达5°，北部倾角0°～2°，其间有小的波状起伏，如北部的侯家砭以西，中部的水帘乡一带，成煤前后为小的隆起，富县组地层无沉积，煤层也较两侧沉积薄。

小隆起两侧相对较低，成煤前后地层、煤层沉积较厚。

表现在煤层底板等高线上出现10～20m 起伏差，该带除倾角平缓的小起伏外，无断裂构造。

2、南部倾斜带：位于井田南部，为一单斜构造，地层北倾转为北西西倾斜，倾角15°～18°，西部地层倾角有变小的趋势。

地表未见断裂存在。

在邻近井田的生产矿井中常有小断层出现。

总之，井田为简单的单斜构造，只是因所处构造位置不同，其倾角大小有变化，小断裂构造发育在井田南缘，而在高级储量区围不发育。

井田南部倾斜带在煤层开采过程中应注意小断裂构造的影响。

图1-3 5＃煤层综合柱状图1.3 矿井赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质井田的含煤地层为中下侏罗统组地层，厚度55.50—94.21m。

根据岩性、岩相、沉积旋回及含煤性自上而下分为上、中、下三个含煤段。

1、上含煤段上含煤段井田虽普遍分布，但由于受直罗组冲刷，残存厚度变化较大，井田虽普遍分布，但比矿区东北部各井田厚度较小，水帘乡西最薄为13.22m，候家砭最厚28.38m，一般为20-25m。

底部为厚层灰白色砂岩、泥岩夹中、细粒砂岩。

该段含3层，即2、3、4号，为复杂结构的薄煤层。

2、中含煤段中含煤段在本井田分布广、厚度大、保存完整。

井田最薄27.04m，一般厚度为30-35m，最大厚度45.14m，厚度变化较大，常见一薄煤层，为复杂结构的薄煤层。

3、下含煤段下含煤段全区分布，东南部边缘受彬县背斜隆起的影响，有变薄趋势。

水帘乡以西及候家砭西部底部隆起区最薄，分别为16.64m和19.22m，南部同沉积向斜区，沉积相对较厚，一般超过35m，最厚达37.67m。

中部为本区主采5煤层。

含煤地层在本井田16个见煤钻孔中，一般见煤3—4层，最多5层。

中、上含煤段属曲流河岸后沼泽成煤环境，含煤性差、煤层薄、结构复杂，煤层极不稳定。

上含煤段仅见煤线及少量煤层，为结构复杂的薄煤层，含煤系数0.8—10.1%，均无工业价值。

中含煤段的5上-1、5上-2、5上煤为区局部可采煤层，含煤系数最低，为0—3.9%。

下含煤段的5煤层厚度大、分布广、结构简单，为区的主采煤层，含煤系数46.9—90%，一般为60—70%。

其余煤层由于结构复杂，煤层极不稳定，煤层薄，均不可采。

区主采煤层为5煤，其全区均可采， 5上-1、5上-2、5上煤仅在矿区的西部可采。

5煤：分布层位位于组下含煤段的中部，距组含煤地层底部1.48～14.13m，距中含煤段底部砂岩0.33～6.72m。

煤层大致呈东西走向，向北倾斜，煤层倾角0～18°，中北部倾较小，一般0～8°，南部倾较大，一般15～18°。

煤厚13.87～18.50m，平均16.76m，为巨厚煤层，稳定性较高，可采面积10.3km2。

煤层结构复杂，一般在上部与底部含夹矸2～4层，最多7层。

岩性为泥岩、炭质泥岩与泥质粉砂岩。

夹矸薄，厚度0.05～0.25m，最大0.7m左右，含矸率仅0.8～4.7%。

顶板为泥岩、砂质泥岩与细粉砂岩，厚度平均1～5m；底板为铝土质泥岩与铝土质粉砂岩，厚度平均3～10m，有时见炭质泥岩伪顶或伪底，厚度小，一般0.20m左右。

煤层埋深267.10—592.30m，煤层底板标高445—700m。

5上: 煤层厚度1.04—4.86m，平均2.95m，变异系数61%，煤层埋深222-455m。

5上-1：煤层厚度0.85—1.39m，煤层薄，变异系数43%，煤层埋深220-450m。

5上-2：煤层厚0.00—2.36m，平均厚1.36m，变异系数29%，煤层薄，较稳定，煤层结构简单，无夹矸或含一层夹矸，夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩为主；夹矸厚一般0.30m。

表1-4下沟井田见煤钻孔情况一览表结构简单，无夹矸或含一层夹矸，夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩为主；夹矸厚一般0.30m。

5号煤层是下沟井田唯一的全区分布的主要可采煤层，其层位位于区域含煤建造的最下部。

下距侏罗系组含煤地层底部 1.48—14.13m（X2），上距组中含煤段底部砂岩0.33—6.72m（X10），煤层厚度13.87—18.50m（X2），平均16.76m。

本井田主要可采煤层5号煤层，为黑色，沥清—暗淡光泽，参差状断口，条痕黑褐色染手，易燃，燃烧时浓烟，长焰，不熔化。

强度中等，块煤率约50%左右。

镜煤最大反射0.62%，为低变质之腐植烟煤。

本井田各煤层物理性质相似，现将可采煤层的物理性质列于表1-5.表1-5各煤层物理性质煤层为暗淡型； 5煤层宏观煤岩类型为半亮～半暗型，局部地段下部为暗淡型，有少量星散状硫化铁结核。

煤层发育两组裂隙，裂隙面多为方解石充填。

一般上半部为半亮煤和半暗煤互层，条带结构，暗煤夹亮煤细条带和镜煤线层或透镜体，生裂隙发育，充填有方解石，沿层面有丝炭薄层或碎片，具沥青光泽和参差状断口（少量为贝壳状），个别部位呈页片状结构，疏松易碎。

下半部以半暗煤为主，均一状和宽条带状结构，夹少量亮煤条带，生裂隙不发育，但有构造裂隙及方解石脉。

水分（Mad）：各煤层空气干燥基水分原煤4.66～5.24%，平均4.95%；各煤层水分含量较低。

灰分（Ad）：各煤层原煤灰分产率15.78～18.72%，平均14.23%；按国家煤炭质量分级标准（GB/T15224.1-2004），属低灰煤。

浮煤挥发分产率（Vdaf）：各煤层浮煤挥发分产率30.50～34.37%，平均30.61%；按国家煤炭行业标准（MT/T849-2000）煤的挥发分产率分级，属中高挥发分煤。