《地质专业毕业设计（论文）刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征及其影响因素.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地质专业毕业设计（论文）刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征及其影响因素.doc（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、本科毕业论文刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征及其影响因素THE METHANE HOSTING FEATURES AND INFLUENCING FACTORS OF COAL-BED NO.8 IN LIUZHUANG COAL MINING刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征及其影响因素摘要煤层瓦斯是生于煤层、储于煤层的非常规天然气，主要成分为甲烷。煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中严重的灾害之一，瓦斯问题已成为制约矿井生产能力、影响矿井安全生产和经济效益的重大问题。本文通过对刘庄煤矿井田勘探、生产阶段地质、瓦斯与现场实验资料的研究分析，从而得出8煤层的瓦斯分布规律、瓦斯涌出量特征、煤储层压力特征等瓦斯赋存特征
2、，以及影响其赋存特征的各影响因素。本文首先通过分析、整理资料，总结出井田的地质、瓦斯概况，及井田的地层、煤层、地质构造、煤层顶底板岩性、水文地质条件等地质概况，瓦斯风化带和瓦斯含量分布等瓦斯概况。随后在分析资料的基础上得出8煤层的瓦斯赋存特征：经统计资料，用回归分析的方法得出瓦斯含量具有随埋藏深度增加而增大的整体趋势；试井资料表明8煤层为高压煤层；历年的瓦斯涌出量统计表明刘庄煤矿瓦斯等级为突出矿井；用分源预测法和回归分析得到8煤层涌出量分布散点图，由图看出煤层瓦斯涌出量具有随埋深加大而增加的变化趋势，相对其它主采煤层来说，8煤瓦斯相对涌出量随深度的变化梯度要低得多。最后，通过对8煤层的瓦斯分布
3、规律的分析研究表明，8煤层的瓦斯赋存主要受地质构造、煤层的顶底板岩性、煤层埋深、水文地质条件、煤层上覆基岩厚度等因素的综合影响。关键词：瓦斯赋存特征，瓦斯涌出量特征，影响因素THE METHANE HOSTING FEATURES AND INFLUENCING FACTORS OF COAL-BED NO.8 IN LIUZHUANG COAL MININGABSTRACTThe mine methane is an unconventional natural gas that was born in the coal seam and stored in the coal seam. I
4、t is composed mainly of methane. Coal and gas outburst is a serious disaster in coal mine. The methane is a major problem which has restricted the production capacity of coal mining, effected coal mine safety and economic benefits. By the exploring of the LiuZhuang coal mining, studying of the produ
5、ction stage geology and analyzing the data of the methanes field experiments, this paper has grasped the law of the methane subsection，characteristics of the methane emission and pressure characteristics of existing features, and impacted characteristics of the occurrence of various factors. By the
6、analyzing and collating information, this paper summed up the mine field of the geology, the coal seams, the geology structure, the roof and floor rocks, the watering geology, the methane distribution, the methane content of overview and so an.Based on collection analysis of the primitive data, this
7、 paper has grasped the methane hosting features of the coal-bed No.8: The statistics, obtained by regression analysis the gas content increases with the burial depth of the overall trends; Well test data show that was high-pressure coal seam; Calendar year statistics show that LiuZhuang coal mining
8、of the gas emission levels to highlight methane of mine; With a sub-source prediction method and the regression analysis, scatter distribution of the coal-bed No.8 emission by coal gas emission plans has seen with the buried deep increasing trend of increase, relative to other main coal seam, the co
9、al-bed No.8 emission coal gas relative gradient with depth is much lower.Finally, by the analyzing the coal-bed No.8 of the distribution have shown that the coal-bed No.8 methane deposit mainly by the geological structure, the coal seam roof and floor rock, the coal seam depth, the watering geology
10、conditions, the seam thickness of overlying rock and the other factors combined effects.KEYWORDS：the methane hosting features, characteristics of the methane emission, influencing factors目录摘 要(中文)摘 要(外文)1 前 言 1 1.1 矿井位置、范围和交通条件1 1.1.1 矿井位置、范围、交通条件1 1.1.2 矿井生产概况 21.2 研究意义 21.3 研究现状21.3.1 国外研究现状21.3.2
11、 国内研究现状31.4 研究目的与内容31.4.1 研究目的31.4.2 研究内容41.5 研究思路与方法42 矿井地质概况42.1 地层42.2 煤层42.3 构造72.3.1 区域地质构造特征72.3.2 井田地质构造特征82.3.2.1 基本构造特征82.3.2.2 褶曲102.3.2.3 断层102.4 水文地质特征132.4.1 矿井主要含、隔水层132.4.2 断层及其富水性142.5 煤层顶底板岩性特征153 瓦斯地质概况193.1 瓦斯风化带的确定193.2 煤层瓦斯含量分布特征224 8煤层瓦斯赋存特征244.1 8煤层瓦斯含量特征244.1.1 煤层瓦斯含量的概念244.1
12、.2 8煤层瓦斯含量分布特征244.2 8煤层煤储层压力特征254.2.1 煤储层压力的概念254.2.2 压力状态254.3 8煤层瓦斯涌出量特征254.3.1 瓦斯涌出量的概念254.3.2 矿井瓦斯等级划分264.3.3 刘庄矿井瓦斯涌出情况264.3.4 8煤层瓦斯涌出量预测264.3.4.1 瓦斯涌出量预测方法264.3.4.2 分源法瓦斯涌出量预测原理284.3.4.3 8煤层瓦斯涌出量预测315 8煤层瓦斯赋存特征的影响因素分析325.1地质构造对瓦斯赋存的控制作用325.2 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响335.3 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响345.4 煤层上覆基岩厚度对瓦斯赋
13、存的影响345.5 8煤层瓦斯赋存特征影响因素365.5.1 褶皱对8煤层瓦斯赋存的影响365.5.2 断层对8煤层瓦斯赋存的影响365.5.3 顶底板岩性对8煤层瓦斯赋存的影响375.5.4 煤层埋深对8煤层瓦斯赋存的影响385.5.5 水文地质条件对8煤层瓦斯赋存的影响395.5.6 煤层上覆基岩厚度对8煤层瓦斯赋存的影响396 结论41参考文献42致谢441 前言1.1矿井位置、范围和交通条件1.1.1 矿井位置、范围、交通条件刘庄煤矿位于淮南煤田西部，地理坐标东径11607301162040,北纬324500325115。东起F5断层，与谢桥煤矿毗邻，西迄F12断层，与口孜集勘探区接壤
14、，南以F1断层及上部可采煤层17-1煤-1000m至地面投影线为界，北至1煤层露头，东西走向长16km，南北宽3.58km，面积约73km2。行政区划属安徽省颖上县，南距颖上县城约20km。东界有颖上至利辛公路通过，新建的潘谢公路与其相接，区内有简易公路可至阜阳，南界有颖河，该河系淮河支流，常年通航，淮南至阜阳铁路是矿区内主要运输干线，可达全国各地（图1-1）。矿井处于淮河冲积平原，地形平坦，村庄较密，沟塘较少，标高+24+26m左右。图1-1 交通位置示意图1.1.2 矿井生产概况刘庄煤矿矿井采用立井、集中大巷、分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓方式，开采方法是走向长壁和倾向长臂综合机械化采
15、煤法，顶板管理采用垮落法。矿井东翼以1个水平上、下山开采，水平标高确定为-762m；矿井西翼划分为2个水平开采，一水平标高为-747m，二水平标高暂定为-900m，采用上、下山开采。矿井以F25断层为界，东翼划分为东一、东二、东三3个块段；西翼划分为西一、西二、西三及西四4个块段。每个块段内按煤层间距的大小可划分为26个采区。这样矿井一水平以上共划分37个采区。其中东区18个采区，西区19个采区。矿井2003年开始建设，2006年10月试生产，2007年6月正式投产，开采利用的煤层有11-2煤、13-1煤和8煤。自开采以来，已开采了东二13-1煤采区、11-2煤采区、8煤采区，西三13-1煤采
16、区等4个采区的八个工作面，其中13-1煤首采工作面、121105工作面、121101工作面、121301工作面、121302工作面已经回采结束，120801工作面、171301工作面、121103工作面正在回采，171303工作面处于准备阶段。矿井设计生产能力一期为300万吨/年，二期为800万吨/年，2009年10月矿井核定生产能力为800万吨/年，2009年年产量为488.78万吨。1.2 研究意义煤层瓦斯是生于煤层、储于煤层的非常规天然气，主要成分为甲烷。煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中严重的灾害之一，瓦斯问题已成为制约矿井生产能力、影响矿井安全生产和经济效益的重大问题。瓦斯是地质作用的产物
17、，研究矿井瓦斯地质规律，预测未采区的瓦斯分布，对有效地防治煤与瓦斯突出，消除煤与瓦斯突出事故或减轻煤与瓦斯突出事故造成的危害，在矿井通风设计、采掘部署时采取针对性的瓦斯防治措施具有重要的指导意义。淮南煤田基本都是高瓦斯矿井，瓦斯严重威胁着该地区的煤炭生产的安全。国投新集集团刘庄煤矿是一个年产量800万吨的大矿井，但瓦斯含量较高，瓦斯突出使其生产的主要安全问题。1、5、8、11-2、13-1等煤层是其主采煤层，目前8煤层正在开采。因此，详细研究8煤层的瓦斯赋存特征及其影响因素，对8煤层的安全开采具有及其重要的意义。1.3 研究现状在长期煤矿生产实践中，人们逐渐认识到，煤矿瓦斯的赋存和分布与地质因
18、素有密切关系，于是，开始用地质观点研究瓦斯。瓦斯地质工作正是随着煤气田的发现和开发，以及长期煤矿生产实践的总结和分析而开展起来。1.3.1 国外研究现状在国外，以俄罗斯、法国、英国、澳大利亚等国对瓦斯地质方面研究车交为详细。其中，法国早在1914年己设立了“防治煤与瓦斯突出的专门委员会”，从地质的角度研究瓦斯的分布规律，防治突出。俄罗斯自50年代就开始了瓦斯地质研究，与1951年设立了“防止煤和瓦斯突出中央委员会”，通过研究，指出瓦斯的分布受地质因素控制，具有不均匀分布的规律性，与构造复杂程度、煤层围岩、煤变质程度有关。英国的DAVIDP.提出在煤系地层中地质构造对瓦斯的赋存状态和分布情况的影
19、响起主导因素，建议加强地质构造的演化与瓦斯地质规律的研究。澳大利亚的Jshherd(1981)对地质构造与瓦斯突出的关系也作了广泛的研究。英国建立了考虑有时间和开采技术条件影响因素的艾黎法，德国提出了采掘工作面时空序列瓦斯动态预测法，这些方法可以根据开采技术条件和赋存条件的变化超前准确预测采掘工作面瓦斯涌出变化动态值，并可根据预测结果随时调整工作面的风量并采取合理的瓦斯处理技术措施，取得了良好的应用效果。俄罗斯在瓦斯预测时，提出瓦斯预测内容多元化、综合化。不但预测煤层瓦斯含量、涌出量，而且还预测煤层瓦斯分区分带特性、瓦斯储量丰度，并且对矿井中长期瓦斯涌出态势及防治对策做出评价。1.3.2 国内
20、研究现状我国在煤层围岩瓦斯赋存及涌出的影响因素方向上做了大量的工作，就围岩岩性特征对瓦斯赋存与涌出的影响方面就有如下工作:抚顺煤科分院的陈大力通过对阳泉矿区煤系地层围岩体的孔隙体积，孔隙率，岩石对甲烷的吸附能力瓦斯压力和瓦斯涌出量的测定及对围岩体瓦斯赋存特征的分析得出了有助于预测矿井瓦斯涌出量及煤成气开发评估时确定围岩的瓦斯含量的计算方法，对于新井建设和老井延深改造的通风设计和瓦斯综合治理具有现实的指导意义。中国矿业大学的傅春海等对晋城新区研究后得出了煤层埋深、地质构造、围岩条件、煤层物性等对瓦斯含量的影响，并对煤层甲烷资源和煤与瓦斯突出进行了评价。黑龙江科技学院的张国华为预测和防治煤与瓦斯突
21、出，从断裂力学角度，在细观上分析阐述了原始环境条件下饱和瓦斯围岩体受采掘活动影响，在围岩应力增高情况下，其内部裂隙发生发展过程与渗透率之间的关系。由此分析说明了围岩体渗透率的变化对围岩体和瓦斯突出的影响，对研究和防止矿井煤与瓦斯构成的固流祸合系统的失稳破坏，造成煤与瓦斯突出提供了一个新的思路。1.4 研究目的与内容1.4.1 研究目的通过对刘庄煤矿的勘探资料、生产阶段的地质资料、瓦斯资料以及实验数据的研究分析，掌握刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征，分析影响瓦斯赋存特征的各种因素，为8煤层的安全开采提供科学依据。1.4.2 研究内容 本论文主要研究刘庄煤矿8煤层的瓦斯赋存特征及其影响因素。主要内容如下
22、：（1）矿井的地质特征，包括矿井地层、煤层、构造特征、水文地质特征、煤层顶底板岩性特征；（2）矿井瓦斯含量分布特征；（3）8煤层的瓦斯赋存特征，包括瓦斯含量特征、压力特征、瓦斯涌出量特征；（4）8煤层瓦斯赋存特征的影响因素，包括地质构造、顶底板岩性、煤层上覆基岩厚度、水文地质特征、煤层埋深等对8煤层瓦斯赋存特征的影响。1.5 研究思路与方法由于本论文研究的目的在于通过对刘庄煤矿的勘探资料、生产阶段的地质资料、瓦斯与现场实验资料的研究分析，掌握刘庄煤矿8煤层瓦斯赋存特征，分析影响瓦斯赋存特征的各种因素，为8煤层的安全开采提供科学依据。首先我们要搜集煤矿的勘探资料、生产阶段的地质资料、瓦斯资料以及
23、实验数据，进行综合分析并整理出与本论文有关的资料；其次，我们要查阅与本论文有关的文献，收集相关资料；最后，我们根据收集的资料分析出煤层瓦斯的赋存特征，以及影响瓦斯赋存特征的各种因素，得出结论。2 矿井地质概况2.1 地层本矿区地层系全隐藏区，为第四系所覆盖。区内发育的地层由老到新为前震旦系变质岩系（AnZ）、寒武系（）、中、下奥陶统（01+2）、石炭系上统太原组（C3）、二叠系（P）、三叠系（T）、第三系（R）、第四系（Q）（录于表2-1）。2.2 煤层本矿主要含煤地层为二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组。总厚约719m，分为七个含煤段，下统山西组为第一含煤段；下石盒子组为第二含煤段；上石盒
24、子组包括三、四、五、六、七等五个含煤段。共含煤30余层，总厚32.82m，其中可采13层，总厚度为27.58m，占煤层总厚的84%，13层可采煤层中13-1、11-2、8、5、1煤为主要可采煤层，煤厚为18.51m，占可采煤层总厚的67.1%，其中13-1、11-2、8煤层为稳定煤层，5、1煤层为区段稳定煤层。17-1、16-1、11-1、9、7-2、6-1、5-1、4煤为次要可采煤层，煤层厚9.07m，占可采煤层总厚32.9%。其中16-1、6-1、5-1、4煤等四层煤为较稳定煤层，17-1、11-1、9、7-2煤等四层为不稳定煤层。含煤系数约为4.5%，以第二含煤段最大（约12.3%）。可
25、采煤层均分布在一至五含煤段中。本井田范围内共赋存可采煤层13层，现简述如下：表2-1 矿区地层界系统组代号厚度/m主要岩性描述新生界第四系全新统Q427.1548.20砂质粘土层，黄色，夹粉细砂层上更新统Q324.5845.25中细砂层，夹砂质粘土中更新统Q20419中细砂间夹粘土层下更新统Q10115.70椭圆状、角砾状、紫红色石英砂岩组成的底砾层，灰红色、致密粘土层第三系R500粉红、紫红色粉、细砂岩，间夹砾岩中生界三叠系T1000为一套红色地层，以棕红、褐红、紫红色砂岩为主古生界二叠系上统石千峰组P2sh125浅灰、紫红、灰绿等杂色泥岩、砂岩组成，不含煤层上石盒子组P2ss719灰绿色砂
26、、泥岩互层，含煤层下统下石盒子组P1xs灰色、浅灰色砂、泥岩互层，含煤层山西组P1s深灰及灰黑色砂、泥岩含煤层石炭系上统太原组C3120由1113层灰岩与细砂岩、泥岩相间组成，底部常有含铝泥岩,含薄煤25层奥陶系中统02250厚层白云质灰岩为主，局部夹泥质条带下统01寒武系1060以鲕状灰岩、结晶灰岩、白云质灰岩为主，夹有紫色泥岩、粉砂岩太古界前震旦系变质岩系AnZ500主要岩性为角闪片岩、花岗片麻岩等17-1煤层：位于第五含煤段中部，为不稳定煤层，局部可采，煤厚02.3m，平均1.20m。19线以东大部分可采，19线以西仅1929线浅、中部可采。19线以东为单一煤层，19线以西有夹矸，结构简
27、单，顶底板以泥岩、砂质泥岩为主，但顶板有较多的粉砂岩和细砂岩。16-1煤层：位于第五含煤段中部，为较稳定煤层，厚0.392.22m，平均1.34m。31线以西孤零小片可采，31线以东大部分均可采。15线以东与16-2煤合并。711线、2331线一般含夹矸12层，岩性多为含炭泥岩，泥岩。煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，少数顶板为砂岩。13-1煤层：位于第四含煤段中部，全区稳定，为主要可采煤层。煤厚2.415.73m，平均4.24m，一般3.55.50m，除东部11线附近煤厚3m外，23线以西，煤厚多平均值，一般含夹矸12层，少数3层，多分布在煤层的上部和底部，岩性多为炭质页岩，少数为含炭泥岩和泥岩
28、。顶底板以砂质泥岩、泥岩为主，少数顶板为砂岩，底板为鲕状泥岩。11-2煤层：位于第三含煤段中部，为稳定煤层，全区稳定可采，煤厚1.375.40m，平均3.29m。15线27线一般34.5m，27线以西煤厚变化较大（1.995.12m），15线以东煤厚为23m。29线以东常含夹矸12层，29线以西含夹矸24层，夹矸岩性除东部和西部少数为泥岩外，余以炭质页岩为主。结构简单较复杂，顶底板以砂质泥岩和泥岩为主。少数为砂岩，东部局部顶板为石英砂岩。11-1煤层：位于第三含煤段中部，全层大部不可采，煤厚02.60m，平均0.83m。13线以西绝大部分不可采或尖灭，13线以东均可采。煤厚0.751.90m，
29、平均1.41m。面积可采率只占全区的20%，为不稳定煤层。常含夹矸一层，岩性多为炭质页岩。顶部岩性，浅中部为泥岩、砂质泥岩；中深部为粉砂岩、细砂岩；底板以泥岩，砂质泥岩为主。9煤层：位于第二含煤段顶部，为不稳定煤层，局部可采，煤厚01.69m，平均0.63m。可采区域集中在1531线间，平均煤厚增加为1.01m，煤层为单一煤层，结构简单。顶底板以泥岩、砂质泥岩为主，个别顶底板为粉砂岩。8煤层：位于第二含煤段顶部，为稳定煤层，煤厚0.964.45m，平均2.54m。一般23m，中部1529线煤层略厚，1727线含夹矸12层，岩性以炭质页岩为主，其余以单一煤层为主，结构简单，顶底板以泥岩、砂质泥岩
30、为主，少数顶板为砂岩。7-2煤层：位于第二含煤段上部，为不稳定煤层，局部可采，煤厚01.92m，平均0.75m。17线以东可采，平均煤厚为1.12m。17线以西除1925线深部1721和2731线浅部可采外，大部分不可采。煤层顶底板以砂质泥岩、泥岩为主。6-1煤层：位于第二含煤段中部。为较稳定煤层，煤厚03.86m，平均1.48m，东部部与6-2煤层合并，煤层增厚，从东西煤层变薄，西部有不可采地段。23线以东常含夹矸一层，有时二层，岩性以炭质页岩为主，少数为泥岩，23线以西为单一煤层，全层结构简单，煤层顶、底板以泥岩，砂质泥岩为主，顶板少数为粉砂岩、细砂岩。5煤层：位于第二含煤段中下部，17线
31、以东煤层分叉为二层（5-2、5-1），为区段稳定煤层，煤厚07.70m，平均4.24m，11线以东5-2煤被冲刷，局部冲薄。11线17线为分叉区，5-1和5-2煤均可采，17线以西合并，煤层显著增厚，一般6m左右，变化很小。17线21线一般含夹矸一层，向西以单一煤层为主，西南部少数几点夹矸23层，夹矸岩性以炭质页岩为主，结构简单，煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为细砂岩，底板以粉砂岩，粉细砂岩为主，少量泥岩。5-1煤层：位于第二层煤段中下部：17线以西5-1煤与5-2煤合并为5煤。17线以东除104孔因冲刷变薄（厚0.55m）不可采外，全区可采，为较稳定煤层，煤厚0.553.00m，平均1.
32、51m，除105孔有一夹矸泥岩外，其余为单一煤层，结构简单，煤层顶板59线多为中砂岩、细砂岩、其余以泥岩、砂质泥岩为主。底板以粉砂岩、粉细砂岩为主，次为泥岩、砂质泥岩。4煤层：位于第二含煤段下部，为较稳定煤层，大部分可采，煤厚03.27m，平均1.51m，在2931线浅中部，13线深部不可采外，其余均可采，煤厚一般12m，西薄东厚，11线以东含夹矸12层，其余为单一煤层，结构简单，顶底板多为泥岩和砂质泥岩。1煤层：位于山西组第一含煤段下部， 27线以东除去冲刷区后为稳定煤层。煤厚09.39m，平均4.20m，西部（27线以西）除3337线浅、中部可采外，均被冲刷，27线以东，除13线深部有冲刷
33、区外，其余均可采，平均煤厚为5.39m。从东到西、由浅深有煤厚变薄的趋势。东部一般煤层厚，含硫低，西部冲刷区边缘煤层薄、含硫高，反映一种近海环境。1煤一般为单一煤层或在底部夹一层夹矸，结构简单。顶板以厚层石英砂岩、含泥质条带及包体的中细砂岩为主，广泛分布于中深部及浅部，底板为泥岩、砂质泥岩。2.3 构造2.3.1 区域地质构造特征淮南煤田位于华北板块东南缘，北邻蚌埠隆起，南靠合肥坳陷，东起郯庐断裂，西止商丘府城断裂，东西长180km，南北宽1525km，面积约3200km2，东西向构造和北北东向构造组成了本区的基本构造格局。煤田呈复向斜形态，轴向北西西东西。复向斜两翼低山残丘出露前震旦系变质岩
34、、震旦、寒武系、奥陶系石灰岩。轴部地面平坦开阔，石炭、二叠系地层掩盖在新生界松散层之下，地层倾角平缓，一般为520，由一系列宽缓褶曲组成，谢桥古沟向斜、陈桥背斜、潘集背斜为其主要构造单元。北北东向区域性断层大致平行于郯庐断裂，总体构成一组向西倾斜的阶梯式构造（图2-1）。图2-1 淮南复向斜中段剖面图谢桥古沟向斜地处淮南复向斜南部，东起新城口断层，西至江口集断层，长约80km。西段40km为谢桥向斜，形态清楚，两翼完整，研究程度较高；东段古沟向斜开阔、埋藏深，情况不详。谢桥向斜两翼均由石炭、二叠系组成，轴部仅西段有三叠系，枢纽时有起伏。北翼地层平缓，一般为1020，南翼煤系普遍被外来推覆的古老
35、地层覆盖。南翼原地系统地层倾斜向北，浅部倾角平缓，中深部为1020，深部增至2530，显示出宽缓的小型波状起伏；南翼异地系统（推覆体）由上元古界、寒武系、奥陶系及部分石炭、二叠系组成，地层走向近东西，总体倾向北，倾角变化大，局部倒转。推覆体内分支逆冲断层构成叠瓦扇组合，其走向大致相互平行，断面倾角浅部陡立，深部平缓，并逐渐并入主推覆面上。叠瓦扇的发展显示出由前往后的上叠形式。推覆构造分支断层之间形成了若干断夹块，断夹块内或以砾岩为主，或以震旦、寒武系为主，或以石炭、二叠系为主，孔集和八里塘煤矿即处于断夹块之中。谢桥古沟向斜是重要的含煤构造，孔集、八里塘、花家湖、新集、罗园、张集、谢桥、刘庄等大
36、型、特大型煤矿分布在谢桥向斜两翼。区内影响煤系地层赋存的构造运动主要发生在印支、燕山期。2.3.2 井田地质构造特征2.3.2.1 基本构造特征井田为一轴向北西西向的不完整的略有起伏的宽缓向斜（谢桥向斜），向斜轴部向西北部抬起，向斜北翼地层倾向南，在23线深部逐渐转为南东向，倾角1020，向轴部逐渐变缓。向斜轴通过西部何海子，余海孜一线（145孔136孔），在蔡庄33线为向斜鞍部，地层平缓，倾角35，鞍部两侧地层走向围绕向斜轴发生转折成弧形，F14断层以西地层转为向西倾斜。南部有区域性走向逆冲断层，即阜风断层（F1断层组）迭瓦式构造，把寒武系灰岩、煤系下部地层推覆在煤系地层之上，在25线余海孜
37、以东地段，煤系全部被切，致使南翼形态不完整。本区以F5、F12断层为东西部边界，按构造形态及断层分布情况，可分为东、中、西部三个区及F1断层组推覆构造带，无岩浆岩侵入，构造复杂程度属于中等（图2-2）。图2-2 井田构造示意图（1）东部区F5F19断层之间，地层走向近东西，长约7km，倾向南，倾角一般为1215，产状变化不大，有落差20m的断层12条，主要集中在11线附近1km范围内和F19断层附近，构造比较简单。（2）中部区F19F14断层之间，走向长7km，为向斜转折段。断层较多，约占全区断层的二分之一，按构造形态可分为两个段：a.东段：由F19与F25断层构成“地堑”式构造，斜楔于勘探区
38、中部，地堑走向自北向南由北东40渐变为南北向，长约5.5km，宽7001200m，煤层陷落由南至北0160m。地堑边界主断层有较多分支，以致在13-1煤层-700m水平附近断层达11条之多。b.西段转折区：位于F25F14断层之间，走向长约6km，浅部地层走向近东西，中深部则围绕向斜轴转折成弧形，倾向南东到东，倾角510，向斜鞍部地层近于水平。断层较为发育，有落差20m断层28条。（3）西部区F14F12断层间，长约2km，地层产状逐渐转为北北西南南西向西倾伏的向斜构造，倾角1020，断层较多，有落差20m的断层9条，将地层切割成条块状。（4）F1断层组推覆构造带F1断层组由F1、F1-1，F
39、1-2组成推覆构造带，为典型的后缘迭瓦扇，走向北60西，带宽11.5km，由南向北推覆，推覆距离约35km。主断层F1上盘为寒武系鲕状灰岩、紫色泥岩、分枝断层F1-1、F1-2的上盘均为二叠纪煤系。上覆系统和断夹块中地层倾角陡立，夹块中煤系褶曲发育，构成比较紧闭的两向两背形式，下伏系统是13煤以下主要含煤段，地层平缓完整，受推覆挤压影响甚微。在25线以西48煤组被切割在-1000-700m水平，逆冲断层组是其自然边界。2.3.2.2 褶曲本区主体构造属谢桥向斜的两翼，次一级褶曲不甚发育，仅在F1推覆体的断夹块内褶曲发育，为不对称紧密褶曲2.3.2.3 断层井田内共有断层236条，其中落差100
40、m的断层12条，50100m的断层13条，3050m的断层13条，2030m的断层29条，20m的断层169条，各主要断层情况详见表2-2。表2-2 矿井主要断层一览表编号性质倾角(度)走向落差(m)走向长度(km)控制情况查明程度穿过层位备 注F1逆1530NWWSW40080016.03个钻孔查明17-11南部推覆构造F1-1逆053NWWSW1048016.06个钻孔查明17-11南部推覆构造F1-2逆039NWWSW212809.010个钻孔查明17-11南部推覆构造F5正6773NENW3006007.0谢十1、三维地震查明17-11东部边界断层F12正6367NENW1002006
41、.7146、三维地震查明1311西部边界断层F12-1正55NENW701101三维地震初步查明1311F12分支断层F13正78NENW303806.1三维地震查明1311西部内大断层F19正3889NENNENW01706.45个钻孔、三维地震可靠17-11东部、中部分界断层，断层向南尖灭FS19正4088NENW101533.63个钻孔、三维地震可靠17-11中部区内F25正4983NESE01606.42个钻孔、三维地震可靠17-11中部大断层F31正5578NESE01204.5三维地震可靠17-11东部较大断层续表2-2 矿井主要断层一览表编号性质倾角(度)走向倾向落差(m)走向长度(km)控制情况查明程度穿过层位备 注FS23正4983NENW01201.11个钻孔、三维地震
