山西省靜樂山浪煤礦井田地質(zhì)分析

摘要：本文根據(jù)山西某煤礦所處區(qū)域地質(zhì)概況，詳細分析了其井田地質(zhì)、水文地質(zhì)。包括地層分層的分析、含煤層的地質(zhì)分析等，提出在開采煤礦的時候應(yīng)注意環(huán)境保護的觀點。

關(guān)鍵詞：煤礦井田；地質(zhì)分析；水文

1、煤礦區(qū)域地質(zhì)概述

1.1區(qū)位分析

本井田位于寧武盆地東南部邊緣處，地處晉西北黃土高原，植被稀少，地形較為復(fù)雜，切割劇烈。井田內(nèi)地形總體東南高，西北低，最高點位于井田東南部，標(biāo)高為1574m，最低點位于井田西部牛泥溝，標(biāo)高為1345m，相對高差229m。山勢起伏不平，呈“V”字形溝谷。屬中山區(qū)。

本區(qū)屬黃河流域汾河水系。井田內(nèi)無地表水體，發(fā)育有大小溝谷，最大的溝谷為牛泥溝，位于井田中南部，成北西向貫穿整個井田，該溝谷平時干枯無水，僅雨季時有間歇性流水。

1.2區(qū)域地質(zhì)分析

1.2.1區(qū)域地質(zhì)

本區(qū)位于寧武盆地的東南部，區(qū)域總面積約500km2，區(qū)內(nèi)基巖出露較少，大部分被新生代地層所覆蓋，僅在山脊及大沖溝中零星出露，面積僅為20%～30％。區(qū)域內(nèi)地層分布與該盆地形態(tài)相吻合，呈北北東—南南西向的狹長形環(huán)狀出露。在近向斜南東翼的邊緣地帶為奧陶系地層分布區(qū)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，且規(guī)模較大；而在向斜內(nèi)部則以次級褶皺構(gòu)造為主，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。地層走向與構(gòu)造線方向基本一致，同時受盆地形狀所致，傾向由盆地邊緣向內(nèi)地傾斜，傾角隨之由陡變緩，變化較大，一般為5°～45°。寧靜向斜是寧武盆地最大的褶皺構(gòu)造，為該區(qū)的主向斜。區(qū)內(nèi)在近寧靜向斜南東翼的邊緣地帶奧陶系地層分布區(qū)，斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，規(guī)模較大者有兩條，相互近于平行排列。

本區(qū)發(fā)育最大的河流為汾河，位于本井田西部。區(qū)域地下水的補給、徑流、排泄受區(qū)域構(gòu)造的控制，地下水在露頭處接受大氣降雨的補給，沿傾向向?qū)庫o向斜的軸部徑流，在寧靜向斜的軸部排泄。

1.2.2區(qū)域含煤特征

本區(qū)位于寧武煤田東南部，含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。據(jù)資料顯示，本井田內(nèi)石炭系上統(tǒng)太原組含煤層5層，編號為2、3、5上、5下、6號，其中5上號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，5下、6號煤層均為賦煤區(qū)較穩(wěn)定大部可采煤層，2、3號煤層為不穩(wěn)定不可采煤層。二疊系下統(tǒng)山西組含煤層，編號為1號煤層，為不穩(wěn)定不可采煤層。

2、礦井地質(zhì)分析

2.1地層分層分析

本井田位于寧武煤田東南部，井田內(nèi)大面積被黃土覆蓋，基巖零星出露，現(xiàn)根據(jù)鉆孔、井筒揭露情況對井田內(nèi)地層由老至新分述如下：

2.1.1奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組

該組本井田未出露，巖性由灰、灰綠色、微紅色角礫狀灰?guī)r、中厚層狀石灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等組成，未見底。

2.1.2石炭系中統(tǒng)本溪組

平行不整合于奧陶系之上，下部為灰-灰白色鋁土巖，碎屑狀、粗糙狀及致密塊狀鋁土礦、紫紅色鐵鋁巖，偶見赤色褐鐵礦石、部分淺灰色粉砂巖，中細粒石英砂巖、長石石英砂巖，為該區(qū)鋁土礦的主要產(chǎn)出層位；中部為灰色、灰黑色泥巖夾薄層灰?guī)r、灰白色中-細粒石英砂巖，局部夾煤線；上部灰黑色泥巖、灰白色中-細粒石英砂巖，1-2層石灰?guī)r或生物碎屑灰?guī)r，近頂部局部夾炭質(zhì)泥巖及煤線。

2.1.3石炭系上統(tǒng)太原組

為本井田主要含煤地層，井田內(nèi)零星出露。為一套海陸交互相含煤沉積建造，巖性主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成。本組含2、3、5上、5下、6號煤層，其中5上、5下、6號煤層為井田內(nèi)可采煤層，2、3號煤層為不穩(wěn)定、不可采煤層。該組底部為灰白色粗粒石英砂巖，局部含礫、含煤屑，即本區(qū)S1標(biāo)志層。地層中含有豐富的植物碎屑化石，與下伏本溪組呈整合接觸關(guān)系。

2.1.4二疊系下統(tǒng)山西組

井田內(nèi)僅在牛泥溝內(nèi)零星出露，與下伏太原組整合接觸。屬陸相碎屑巖沉積。主要由灰、灰白色粗、中、細粒砂巖，灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖夾薄煤層組成。1號煤層位于本組中部，為不可采煤層，底部為灰白色中-粗粒石英砂巖，局部為粗粒長石石英砂巖，局部含礫，即本區(qū)S2標(biāo)志層。

2.1.5二疊系下統(tǒng)下石盒子組

本地層隱伏于井田西部，下伏地層呈整合接觸關(guān)系。巖性由砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等組成。底部為灰白色含礫粗粒石英砂巖、含礫粗粒長石石英砂巖及中-細粒石英砂巖，即本區(qū)S3標(biāo)志層。砂巖具交錯層，表面呈球狀風(fēng)化，局部含黃鐵礦結(jié)核；上部為灰黃色中-細粒長石石英砂巖、黃綠色粉砂質(zhì)泥巖為主，頂部為雜色或紫色泥巖。

2.1.6上第三系上新統(tǒng)靜樂組

廣泛出露于區(qū)內(nèi)的各溝谷底部及兩側(cè)，其上被黃土覆蓋，伏于基巖之上，與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系，其特征為紫紅色亞粘土，下部夾有3～5層固結(jié)礫石層，礫石成分多為灰?guī)r，少量砂巖、泥巖，鈣質(zhì)—泥質(zhì)輕度膠結(jié)，礫石磨圓度較好。

2.1.7第四系上更新統(tǒng)

廣泛分布于大小山梁及溝谷兩側(cè)，巖性為淺黃色砂土，結(jié)構(gòu)松散，大孔隙，垂直節(jié)理較發(fā)育。與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。

2.1.8第四系全新統(tǒng)

為近代河床沖積、洪積而成的泥沙、礫石層及河谷兩側(cè)的殘坡積物。

2.2含煤地層分析

井田范圍內(nèi)主要含煤地層為太原組、山西組。這其地質(zhì)情況分析如下所述。

2.2.1太原組

本組巖性主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成。按其巖性組合特征可分為上、下兩段。下段：為主要含煤段，由S1砂巖底至L1石灰?guī)r頂，本段厚度為47.73～62.89m，平均厚57.60m。巖性以灰黑色泥巖為主，砂巖次之，含有5上、5下、6號煤層，其中5上號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，5下、6號煤層為井田內(nèi)賦煤區(qū)較穩(wěn)定大部可采煤層。上段由L1石灰?guī)r頂至S2砂巖底，本段厚度為49.42～69.56m，平均厚58.80m。巖性以泥巖、砂巖為主，灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖次之，并夾有2、3號不穩(wěn)定不可采煤層。

2.2.2山西組

由S2砂巖底至S3砂巖底，主要由灰、灰白色粗、中、細粒砂巖，灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖夾薄煤層組成。1號煤層位于本組中部，為不穩(wěn)定不可采煤層。

2.3井田構(gòu)造

本井田總體為一走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造，西北部較陡，東南部較緩，傾角為3°～16°，一般為7°。發(fā)育一組次一級的背向斜。背斜位于井田中部，在井田內(nèi)延伸約2200m，軸向由北向南自北東向轉(zhuǎn)為北北東向，兩翼基本對稱，傾角約4°。向斜位于S1背斜東部，在井田內(nèi)延伸約1900m，軸向由北向南自北東向轉(zhuǎn)為北北東向，兩翼基本對稱，地層傾角約5°。

3、礦井水文地質(zhì)

3.1地表水

本區(qū)屬黃河流域汾河水系。井田內(nèi)無地表水體，發(fā)育有大小溝谷，最大的溝谷為牛泥溝，平時干枯無水，僅雨季時有間歇性流水，其流水匯入東碾河再向西流入汾河。

3.2含水層

根據(jù)本礦生產(chǎn)中積累的水文地質(zhì)資料的綜合分析，將井田含水層劃為5個含水層：①奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，②石炭系碎屑巖夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，③山西組碎屑巖裂隙含水層，④下石盒子組砂巖裂隙含水層，⑤第四系松散層孔隙含水層。

3.3隔水層

本溪組隔水層一般厚度30m左右，由泥巖、鋁質(zhì)泥巖等組成，透水性差，在正常情況下阻隔了奧陶系巖溶水與上部含水層之間的水力聯(lián)系。上第三系粘土隔水層巖性主要為上部棗紅、鮮紅色粘土夾數(shù)層連續(xù)的鈣質(zhì)結(jié)核層。

4、結(jié)語

采煤引起地下水疏排難以避免，為保護現(xiàn)有地表水體不被污染，保護現(xiàn)有水利工程設(shè)施，最大限度地降低采煤對水資源的破壞：首先要做好污水處理工作，嚴格執(zhí)行排污標(biāo)準(zhǔn)；其次地表水體之下要留設(shè)保安煤柱，此外要植樹造林，保護生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

[1]談在煤礦生產(chǎn)中對以往早期地質(zhì)資料的再認識.王月江.河南建材.2011

[2]羊渠河井田水文地質(zhì)條件分析.王金喜;秦鵬;張?zhí)焐?煤炭技術(shù).2009