某煤礦核實情況報告說明書
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1.2井田位置、範圍、交通
沈陽煤業(集團)有限責任公司西馬煤礦位於紅陽煤田南部。井田範圍:北起後葛針泡,南止太子河北岸防洪堤,長7.5公裏,東自東馬峰村,西至前葛針泡、烏大哈堡,寬4公裏,麵積30平方公裏,其中含煤麵積25平方公裏。該井田處於沈陽至鞍山間,沈大高速公路縱貫井田中心。以井田中心算起,北距沈陽56公裏,距燈塔13公裏;南到遼陽10公裏,到鞍山40公裏,交通極為便利。
1.4自然地理、經濟狀況
本井田處於下遼河平原東側,海拔標高為15.6~21.4米,形成東北部高, 西南部低的平緩地勢,煤係地層完全處於第四係地層掩蓋下的隱伏煤田。井田內有三條小河(馬峰河、上崗子河、野老灘河)由東向西漸次交彙於西側沙河中。該沙河從北向南彙入太子河,而太子河從井田南側向西繞過,最後彙入遼河再入渤海。井田內大部分為稻田區,利用豐富的第四係地下水進行灌溉。
河流、水係:太子河為常年流水,最大洪水流量18100 m3/s,河床寬260~400米,水深隨季節變化,枯水期約3米左右。
氣象:最高溫度34.6℃,最低溫度-25.7℃,年平均為14.2℃,年平均降雨量726.6毫米,雨季為七、八兩月份,占全年降雨量的48.3%。年蒸發量1728毫米,其中4~7月平均蒸發量在989.6毫米以上,占全年蒸發量的57.27%。第四係地下水溫在10℃~12℃,凍結深度達l.ll米。
自然地震:井田處於東北地區地震七度帶內,對礦井建設威脅很大, 遼南地區最早地震記載始於1765年沈陽5.5級地震。截止1975年2月4日海城7.3級地震為止,大於4.8級的淺源地震共發生10次。見表2。
根據上述資料:遼南地區屬華北地震區。遼南地震帶,特點是呈帶狀分布,強度大,頻度高,極震區烈度按下列關係確定:
M=0.58I+1.5(M=震級,I=震中烈度)。預測未來百年內可能遭遇的最大烈度。見表3。
2.3含煤地層
本井田含煤地層為石炭二迭係的太原組及山西組,兩組連續沉積,同屬三角洲成煤環境沉積地層。含煤係全厚185米,共含煤14層(為編號層)。在煤係下部(14煤以下及12至13煤間)有時出現1—2層煤,12煤頂板海相泥岩頂麵,有時出現一薄煤,下麵按煤層編號由上往下敘述岩性組合變化規律。
上覆:下石盒子組
一、1煤以上岩性特征:由於下石盒子組底砂岩衝刷所致,這一段岩性變化很大:井田內一般在4勘探線北有1煤出現,以南有時受石盒子組底砂岩衝刷。組成岩性為細、粉砂岩或泥岩。南部有時為一層細、中砂岩代替。煤層厚O~O.47米,個別孔在中上部具一層位,底板為粘土岩,含根化石;頂板為粉砂岩,岩段厚0~13米.
二、1~2煤間岩性特征:
由上往下:由1煤底板含根化石粉砂岩開始,中部有細砂岩、中砂岩、粉砂岩至2煤結束。此段具有分流河道,正粒序特征,如位於河床部位,2煤頂板為中、粗砂岩,(在159、156、142孔所見),甚至2煤衝刷(如167、150孔所見)與下伏3煤頂砂岩合層。位於河漫灘部分,此段岩性則為粉砂岩或泥岩,含植物化石,岩段厚0~24米。
三、2—3煤間岩性特征:
此段岩性變化頻繁,時為細、中砂岩,時為粉砂岩、泥岩或細至粉砂岩不等,為粗碎屑者常衝刷了煤與其底板砂岩合並一層,如135、137、147、142等孔,以致造成了煤為零點孔達25個(不排除一部份孔與火成岩侵入有關)。3煤不可采。此段厚O.8-11米,一般厚5米。
四、3—4煤間岩性特征:
此段岩性標誌,為典型的三角洲沉積環境,從3煤底板往下為中~細~粉砂岩~泥岩~4煤。若出現分流河道衝刷,則缺少中部過渡粒序,砂岩中多具緩波狀層理,微斜層理等。泥岩層由上往下,由多含砂,植物化石到細膩含大量海百合足類、雙殼類等動物化石,至4煤頂界,化石富集。本井田或整個紅陽煤田,幾乎孔孔能采集到化石。該泥岩是對比標誌層之一,其厚5米左右。個別孔(如167)在泥岩頂部出現一薄煤。4煤不可采。本段岩性穩定,一般厚15米,最薄10米,最厚17米。
五、4—5煤間岩性特征:
一般為細砂岩至粉砂岩或中一粉砂一泥岩的反粒序。由於砂體變化大,時為單一細砂岩,中砂岩,粉砂岩,岩性變換兩次粒序時,其間出現一薄煤(如166孔)4煤底板多為細砂岩.但有時出現粘土岩或泥岩含根化石。5煤不可采。此間厚1.2—10米,一般厚4米。
六、5—6煤間岩性特征
一般多為泥岩,中砂岩或細砂岩、粉砂岩構成,個別孔砂岩增厚,6煤遭衝刷。該砂岩色灰白以含雲母片為其特點。若砂岩粒級變化頻繁時,則中部出現一薄煤(如153、44孔所見)。六煤不可采。此段厚2.5—11米。一般厚8米。
七、6—7煤間岩性特征
6煤底板時為粘土岩(C層)或粘土質粉砂岩,往下為由粗到細的反粒序碎屑岩構成。7煤(係指7 —l煤)頂板通常為粉砂岩或泥岩,個別孔(136號)在粉砂岩上之泥岩中采到動物化石,該頂板遭受分流河道衝刷,時常為細、中砂岩代替。此層砂岩含鈣質,富集者為泥灰岩凸鏡體夾於砂體中。致於7煤,是為典型的泥炭沼澤環境沉積,該煤分為3個分煤層。(即7—1、7—2、7—3、各分煤層均不可采)但其間夾石多係含炭量較高的炭質泥岩。此段間,粉砂岩、泥岩中富含植物化石,其厚度為6—23米,一般為14米。
八、7—8煤間岩性特征:
此段岩性為紅陽煤田典型三角洲沉積模式,其明顯的倒粒序,同時也反映了一個完整的海退序列。7煤及其底板粉砂岩,正是三角洲進積層堆積後,其上的加積層生長了大量植物埋於泥炭沼澤之中。這個從8煤沉積後的大規模海侵,淹沒了整個遼東(包括紅陽煤田)甚至以遠的廣大陸表海,是現今陸地難於比擬的廣裘平原。從圖2中明顯看出粒序變化是逐漸過渡的,它既沒有侵蝕間斷,也沒有加積現象,用此砂岩做為劃分石炭、二迭係界線,從沉積環境03manbetx ,確實免強,有待研究解決。雖然有的鑽孔確有粒度突變現象,時缺過渡粒級的細砂岩,時無上部粗碎屑沉積等等,都反映分流河道多變之故,但是海相泥之穩定性(一般8—10米厚)和獨一無二的豐富動物化石(上麵所列動物化石名單,大部分產於此層中),並由底向上動物化石逐漸稀少,植物化石出現,沙質含量遞增,特別是海相泥岩底部,8煤頂接觸處,硫化鐵結核十分富集,均反映海彎封閉環境特征。再如粒級過渡帶之沉積構造也是十分明顯,進入粉砂岩,各種層理出現,有緩波狀,斷續狀,扁豆狀,微斜交狀等等。至中砂岩則層理稀少或不明顯,該砂岩以含鈣質為
特點,時富集為泥灰岩,易風化成沙,慣稱“豆腐渣”砂岩,或“山西底砂岩”。該砂岩厚度變化大,最薄者2.5米,最厚者25米,一般15米,係三角洲分流河道特點。全段厚度一般32米,最薄者21米,個別最大厚度達47.5米。
九、8—9煤間岩性特征:
此段岩性簡單,一般為中或細砂岩與泥岩組成。8煤底板多為砂岩,有時出現粉砂岩或含根泥岩。砂岩和泥岩厚度均等,泥岩色黑細膩,在147、136鑽孔中采到海百合化石。9煤極不發育,但層位穩定。此段厚4一10米,一般6米厚。
十、9—11煤間岩性特征:
本井田缺少10煤僅個別孔見到該層位,缺1O煤層位者,其岩性為細砂岩、泥岩兩層,有lO煤層位者,則多一套砂岩、泥岩或粉砂岩的重複。上麵—套碎屑物質以細到粉砂為主,具有濱岸沉積特征:大量蟲跡沙柱,各式層理(如渾濁狀、緩波狀、扁豆狀等等),並含有海百合莖。有時相當lO煤層位為一石灰岩凸鏡體。11煤不可采,頂板多為粉砂岩,其次為泥岩。本段厚—20米,一般厚13米。
十一、11一12煤間岩性特征:
此段岩性特征與7—8煤間岩性極為相似,也是一個由上粗到下細的反粒序過程,所不同者,動物化石稀少。12煤可采。全段厚度較薄。在黑色海相泥岩頂部,時常出現一薄煤,代表局部有停積現象。至於12煤層,是全井田(也是區域性)的主要可采複煤層,平均厚度達2.15米(不包括夾石)。此段厚17--27米,一般厚22米。
十二、12—13煤間岩性特征:
此間岩性以粗碎屑河床沉積為其特征,一般多為粗砂岩,個別孔在底部出現巨粒砂岩或含礫砂岩;或者中部出現粉砂岩扁豆體,井田中部近於河床底,砂體厚達26米,衝刷了部分13煤。河床大約呈北東向。另一分支河道在lO線處由東向西彙入該河床中。井田東翼砂體突然變薄以致尖滅,河漫相的細、粉砂,和堤後沼澤成煤環境,分布在東翼的南、北兩端,其岩性以灰黑色細碎屑為主,夾兩層複煤層:一為12煤下分層,另一為13煤的上分層,前者沉積在砂體之上,後者曾遭受過衝刷剝蝕。此段間距達3.5—26米,一般18米。致於13煤,雖然全井田均有存在,但後期河床衝刷,在河床床底位置(亦即現在向斜軸附近)煤層變薄,個別孔殘存90毫米。上述現象在區域內也有類似之處。
十三、13—14煤間岩性特征:
此段岩性幾乎和上段近似,仍以河床衝積之粗碎屑為主,由分流河道砂體相互迭加組成,其厚度變化頻繁。特別底部之14煤層,時有時無,其間之砂體時厚時薄,甚至為臨岸沼澤代替,變為細碎屑沉積,其間常出現—分煤層,該分煤層之頂、底板多為粘土岩。總之此段岩性變化很大,分流河道發育,不象13煤以上之河道砂體分布有規律變化。此段岩層當河床衝積迭加之後,形成一厚層砂體,實難劃分其層位。據能分出厚度者為5—18米,一般為lO米。
十四、14煤至太原組底界岩性特征:
此段一般以中、粗厚層砂岩為底界,當該砂體增厚則與上段砂岩合並一層向上變細的正粒序碎屑沉積,其厚度達30一50米,此情況則14煤不存在。當此段為細碎屑沉積時,則此段變薄,其間有粉砂岩、細砂岩、粘土岩或夾一層煤層。總之,太原組底部界線問題,雖然其下有本溪組灰岩輔以劃界,但是分層(砂岩)的穩定性是變化無常的,這就是我們對含煤岩係的沉積認識 (太原組底界)。總的看係從水下三角洲(本溪組)轉為以河流沉積為主的三角洲體係沉積過程。此段厚3.5—50米,一般厚26米。