1、陕西省府谷县工农联营煤矿地质调查及水文分析报告府 谷 县 工 农 联 营 煤 矿二 0 一二年八月一、 工农联营煤矿配合区地质整合区位于陕北侏罗纪煤田的东北部，神府矿区三道沟井田的东南侧。整合区地表大部分被新生界松散沉积物所覆盖，仅在较大沟谷连续出露中侏罗统延安组第一、第二段。结合地质填图及钻探资料，区内地层由老至新依次有：下侏罗统富县组（J 1f） 、中侏罗统延安组（J 2y） 、新近系上新统静乐组（N 2j） 、第四系中更新统离石组（Q 2l） 、全新统冲积层 Q41al+pl、Q 42al+pl、风积层Q42eol。二、 整合区构造（一）断层、褶 皱 及 岩浆岩整合区位于鄂尔多斯次级构造
2、单元陕北斜坡的东北部，区内地质构造简单，未发现较大断裂、褶皱及岩浆活动痕迹，局部发育宽缓的波状起伏。总体构造形态为一向南南西缓倾的单斜层，倾向约 192，倾角小于 1。（二）节理及裂隙区内发育北西西和北东向两组节理，节理倾角平均 7080 ，但节理密度小，在沟谷边坡及陡坎上易诱导基岩崩塌。此外，整合区内局部地段发育烧变岩，由于煤层自燃真空垮塌，造成岩石破碎，发育大量节理、裂隙；在基岩顶界面之下，受第四系风化作用，形成20 30m 风化裂隙带。上述因素导致区内上部基岩孔隙度加大，结构松散，是地下水的良好通道。（三）主采煤层底板形态由 5-2 煤资源量估算图可以看出，该煤层底板较平直，总体为一向南
3、南西缓倾的单斜层，仅在 K2K4 勘查线之间可见同沉积型的轴向近南北向的宽缓波状起伏。该煤层沿倾向平均降深幅度约 12.5m/km，平均倾角约 0.72。三、煤层的自燃及烧变特征整合区地处陕北黄土高原的梁峁区，地形支离破碎，树枝状冲沟发育，侵蚀切割严重，各煤层均处于当地侵蚀基准面以上，为煤层的自燃提供了外在条件；各煤层均属低变质阶段的烟煤，自燃倾向高，易于氧化，使着火点温度降低，这些内在因素为煤层的自燃提供了便利条件。据本次地质填图野外调查，5 -1、5 -2 号煤层煤层露头主要沿较大沟谷两侧分布，仅个别地段见及煤层自燃烧变现象，另外，结合整合区以北三道沟井田勘探成果资料可知，煤层自燃深度一般
4、为 515m。由于整合区内煤层自燃分布范围及深度均极其有限，对煤矿的实际生产影响甚微，故本次勘探对其未予以圈定。四、可采煤层区内延安组共含可采煤 2 层，编号自上而下为 5-1、5 -2 号。一、煤层特征综述（一）煤层产状、厚度及结构区内煤层总体形态规整，均呈简单的层状产出，层位稳定，除局部因后期剥蚀作用变薄或不可采外，总体在剖面上呈趋势性渐变，无明显的膨缩突变现象。煤层产状受区域构造和古地形条件的控制，整体为向南南西缓斜的单斜层，倾向 192，倾角 0.7左右。煤层的厚度按规范中的有关标准划分，5 -1、5 -2 号煤层均为中厚煤层。5-2 号煤层普遍含 1 层厚 0.120.27m 的夹矸
5、，岩性主要为泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩；5 -1 号煤层除个别钻孔（Z403 ）含 1 层厚 0.69m 的泥岩夹矸外，一般不含夹矸。煤层结构简单。煤层顶板以泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主。底板以粉砂质泥岩、粉砂岩为主，泥岩和细砂岩次之。（二）煤层的盖层厚度及相对埋深煤层的盖层由新生界松散层和中生界基岩两部分组成，其厚度的变化主要受地形条件的控制，次受地层产状的制约。整合区主要以黄土梁峁区为主，地形切割强烈，高差相对较大。地形总体西部高于东部，中部高于南北。整合区内煤层的盖层厚度以西南部的 Z202 孔最大（134.15m，5 -2 号煤层） ，北部Z304 孔最小（29.85m，5 -1 号煤
6、层） 。以整合内最低侵蚀基准面（整合区北部阳湾川沟道内）的海拔标高近似值1080m 作为埋深起算零点，统计出 5-1 号煤层的相对埋藏深度-50.28-29.42m，5 -2 号煤层的相对埋藏深度-27.28-7.61m。两煤层均处于区内最低侵蚀基准面之上，表明本区煤层的埋深相对较浅。（三）煤层的稳定性根据规范中的有关规定，结合本区实际情况，对各可采煤层的稳定程度进行了综合评价（表 3-2） 。整合区内 5-1、5 -2 号煤层基本全区可采，层位稳定，厚度变化小，结构简单，煤类单一，以不粘煤（BN31）为主，极少量长焰煤（CY41） ，煤质变化程度小。均属稳定型煤层。二、可采煤层分述可 采 煤
7、 层 主 要 特 征 一 览 表 表 3-2煤 层 编 号 5-1 5-2含煤 最小最大 0.152.20 1.282.71平均 1.54 2.33见煤点 15 12见煤率(%) 100 100极差(m) 2.05 1.43标准差 0.52 0.37情况0.1m变异系数(%) 34.74 16.03最小最大 1.112.20 1.282.71平均 1.64 2.33可采点 14 12可采范围面积(Km 2)/占全整合区面积比例(%)大部可采5.9784/7.034884.98大部可采6.4/7.034890.98极差(m) 1.09 1.43标准差 0.36 0.37可采情况0.80m变异系数
8、(%) 22.12 16.03厚度(m) 0.3211.02 0.699.11直接顶板 岩性泥岩、粉砂质泥岩为主，次为粉、细-中砂岩和炭质泥岩。粉砂岩、细砂岩为主，泥岩、粉砂质泥岩次之。层数 个别 1 层 普遍含一层厚度(m) 0.69 0.120.27夹矸岩性 泥岩 泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩厚度(m) 0.8516.02 0.2016.39直接底板 岩性 泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主，少量泥质粉砂岩。 泥岩、粉砂岩为主，少量细砂岩。最小最大 29.85116.68 51.72134.15埋深(m) 一般 6090 80110底板高程(m) 11001127 10831112煤层结构 简单
9、简单厚度变化情况 小 小煤层稳定程度 稳定 稳定降幅深度(m/Km) 11.74 12.50倾向（） 220 192倾角（） 0.67 0.72煤 类 不粘煤 不粘煤各煤层主要特征详见表 3-2，现将其特征简述如下：（一）5 -1 号煤层呈层状产于延安组第一段上旋回的顶部，层位稳定，分布广泛，是区内主要可采煤层和本次工作的主要目的层之一。该煤层在整合区内除北部被剥蚀（局部自燃）外，基本全区可采，可采面积 5.98km2，约占井田面积的85.0%。煤层可采厚度变化在 1.112.20m 之间，平均 1.64m，标准差0.36，变异系数 22.12%。煤层厚度由整合区中南部向西北、东北增大，变化规
10、律明显(图 3-1)。图 3-1 5 -1号煤层厚度(米)等值线图煤层埋深 29.85116.68m ，一般 6090m ，底板标高变化在1100 1127m 之间。煤层向南西倾斜，倾向 220，降深幅度平均11.74mkm，平均倾角 0.67。煤层结构简单，一般不含夹矸，仅在整合区东北部 Z403 钻孔中夹 1 层 0.69m 的泥岩夹矸。煤层的顶板岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主，粉砂岩、细- 中砂岩、炭质泥岩次之；底板主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩，少量泥质粉砂岩。煤层与其顶底板均为明显接触。该煤层层位稳定，厚度变化不大且规律明显，煤类单一，煤质变化小，煤层结构简单，属大部分可采的稳定型中厚煤
11、层。（二）5 -2 号煤层呈层状产于延安组第一段下旋回的顶部，层位稳定，分布广泛，是区内主要可采煤层和本次工作的主要目的层之一。该煤层在整合区内除北部被剥蚀（局部自燃）外，基本全区可采，可采面积 6.40km2，约占井田面积的91.0%。煤层厚度变化在 1.282.71m 之间，平均 2.33m，标准差 0.37，变异系数 16.02%。煤层厚度总体上由东北向西南增大，变化规律明显(图 3-2)。图 3-2 5 -2号煤层厚度(米)等值线图煤层埋深 51.72134.15m ，一般 80110m，底板标高变化在1083 1112m 之间。煤层向南南西倾斜，倾向 192，降深幅度平均12.50m
12、km，平均倾角 0.72。煤层普遍含 1 层 0.120.27m 的夹矸，夹矸岩性主要为泥岩、炭质泥岩，少量粉砂岩，局部地段不含夹矸，煤层结构简单。煤层的顶板岩性以粉砂岩、细砂岩为主，次为粉砂质泥岩和泥岩；底板主要为泥岩、粉砂岩为主，少量细砂岩。煤层与其顶底板均为明显接触。该煤层层位稳定，厚度变化不大且规律明显，煤类单一，煤质变化小，煤层结构简单，属大部分可采的稳定型中厚煤层。五、煤质（一）物理性质及宏观煤岩类型区内各煤层煤的物理性质变化不大，均为黑色，条痕褐黑色，沥青-弱沥青光泽和少量丝绢光泽，阶梯状、参差状、少量棱角状断口，硬度中等，性脆，内生裂隙较发育、外生裂隙不发育，内外生裂隙常被方解
13、石和黄铁矿薄膜充填。条带状结构，层状构造。5 -1 号煤层视密度为 1.331.34tm 3，平均1.34tm 3，5 -2 号煤层视密度为 1.351.37t m 3，平均 1.36tm 3。各煤层以半光亮型煤为主，少量半暗淡煤（表 4-1） 。各煤层物理性质及宏观煤岩特征一览表 表 4-1物理性质 宏观煤岩特征煤层编号颜色 视密度t/m3光泽 断口 内外生裂隙 矿物质赋存情况 结构 构造宏观煤岩类型5-1黑色，条痕褐-褐黑色1.34沥青-弱沥青光泽阶梯状、参差状内生裂隙较发育，外生裂隙不发育内外生裂隙常被方解石、黄铁矿薄膜充填，局部含黄铁矿结核中-宽条带状结构，层状构造阶梯状、参差状断口以
14、半光亮煤为主，少量半暗煤5-2黑色，条痕褐黑色 1.36沥青-弱沥青光泽，少量丝绢光泽阶梯状、参差状内生裂隙较发育，外生裂隙不发育内外生裂隙充填方解石、黄铁矿薄膜，局部含黄铁矿结核中-细条带状结构，少量线理状结构，层状构造阶梯状、参差状断口，少量棱角状断口以半光亮煤为主，半暗煤次之（二）煤的化学性质（1） 、工业分析各煤层煤质分析综合统计成果见表 4-4。各煤层煤质分析结果统计表 表 4-4工业分析(%) 各硫煤层水分 Mad 灰分 Ad 挥发分 Vdaf全硫St,d%全硫 St,d（基准) Ss Sp So原 1.14-8.617.35(9)4.80-17.759.13(9)23.50-38
15、.9135.12(9)0.26-0.450.31(9)0.21-0.350.26(9)0.01-0.020.01(5)0.04-0.040.04(5)0.21-0.300.25(5)5-1浮 3.23-7.994.35(9) 3.45-4.883.95(9) 34.25-37.6535.65(9) 0.26-0.360.30(9) 0.20-0.270.23(9) 0.01-0.050.02(5) 0.03-0.030.03(5) 0.20-0.320.26(5)原 7.16-9.108.14(9) 6.33-14.8410.57(9) 34.47-40.0536.80(9) 0.21-0.3
16、10.26(9) 0.18-0.260.22(9) 0.01-0.020.01(5) 0.03-0.050.04(5) 0.18-0.260.22(5)5-2浮 3.43-6.724.63(9) 3.58-5.104.23(9) 34.40-37.0935.56(9) 0.22-0.300.25(9) 0.17-0.230.19(9) 0.01-0.040.02(5) 0.02-0.040.03(5) 0.16-0.260.20(5)续表 4-4续表 4-4元 素 分 析 (%) 葛金低温干馏(600,%)煤层Cdaf Hdaf Ndaf Odaf 总水 焦油 半焦 气体 焦型原 77.69-
17、83.0181.40(9) 4.12-4.914.44(9) 0.73-0.750.74(3) 12.38-16.8813.92(3) 9.0-9.19.1(2) 9.3-9.69.5(2) 70.8-71.871.3(2) 9.9-10.510.2(2) B-BB(2)5-1浮 80.62-85.9182.10(9) 4.73-5.004.84(9) 0.81-0.850.83(3) 12.27-12.5512.38(3) 4.5-4.84.7(2) 10.2-10.610.4(2) 73.4-74.073.7(2) 11.0-11.511.3(2) 0.0-0.00.0(2)原 79.29
18、-82.6981.04(9) 4.12-4.684.41(9) 0.72-0.860.78(3) 11.85-13.6912.71(3) 8.2-9.58.9(2) 8.9-9.59.2(2) 70.8-72.871.8(2) 10.1-10.210.2(2) B-BB(2)5-2浮 80.74-83.1681.93(9) 4.70-5.014.84(9) 0.78-0.890.82(3) 12.43-12.5212.47(3) 4.4-5.04.7(2) 10.1-10.410.3(2) 73.2-74.974.1(2) 10.6-11.411.0(2) 0.0-0.00.0(2)续表 4-
19、4稀散元素 10-6 有 害 元 素 煤灰熔融性（）煤层 Ge Ga U F（10 -6） Cl（%）As（10 -6）密度 1.4回收率% DT ST FT原 1-32(9) 1-42(9) 0-52(9) 51-12171(9) 0.011-0.0220.016(9) 1-32(9) 1210-12501223(3) 1230-12801250（3 ） 1260-13001273（3 ）5-1浮 51-7659（6） 0.024-0.0420.033（6） 1-21（6） 70-8075（9）原 0-21(9) 1-63(9) 0-31(9) 48-9577(8) 0.010-0.0230
20、.017(9) 1-21(9) 1050-11901100(3) 1080-12101133(3) 1110-12401173(3)5-2浮 54-7261(5) 0.035-0.0450.039(5) 1-11(5) 60-8071(9)（一）水分（Mad ）5-1 号煤层原煤水分含量为 1.148.61% ，平均 7.35%，属中水分煤，浮煤水分含量为 3.237.99%，平均 4.35%；5 -2 号煤层原煤水分含量为7.169.10% ，平均 8.14%，属中水分煤，浮煤水分含量为 3.436.72% ，平发热量(MJ/kg)煤层 Qgr, d Qnet,d 视密度(t/m3)粘结指G
21、RI焦渣特征 (CO2)TS% 磷 P,d%固定碳FC, d 可磨 性原 26.19-31.2529.45(9) 25.45-30.4228.61(9) 1.33-1.341.34(4) 2-22(9) 1.32-1.321.32(1) 0.009-0.1050.051(9) 46.40-71.9954.81(9) 53-5353(1)5-1浮 31.37-31.9031.61(9) 30.42-30.9430.65(9) 0-00(9) 2-22(9) 0.010-0.0700.036(6) 59.88-63.1961.81(9)原 27.27-30.5528.85(9) 26.54-29.
22、7028.04(9) 1.35-1.371.36(4) 2-22(9) 0.67-2.321.50(2) 0.010-0.1190.056(9) 46.91-55.0951.94(9) 56-5656(1)5-2浮 31.54-31.8931.64(9) 30.59-30.9630.69(9) 0-00(9) 2-22(9) 0.003-0.0480.029(5) 60.66-62.7961.71(9)均 4.63%。各煤层原、浮煤水分含量均显示出下部煤层高于上部煤层的变化特点。（二）灰分（Ad）煤炭灰分分级采用 GB/T 15224.1-2004 标准。各煤层原煤灰分产率平均为 9.1310
23、.57%，浮煤灰分产率平均为3.954.23% 。5-1 号煤层原煤灰分产率为 4.8017.75%，平均 9.13%，属于特低灰煤，其标准差为 3.77，变异系数 0.21，表明该煤层原煤灰分产率变化小。平面上，Z403 钻孔周围小面积为中灰煤区，西部、东北部为低灰煤区，其余大部地段为特低灰煤区，原煤灰分产率总体上是东西部高中部低、北高南低（图 4-1） 。浮煤灰分产率为 3.454.88%，平均 3.95%。图 4-1 5-1号煤层原煤灰分产率（%）等值线图5-2 号煤层原煤灰分产率为 6.3314.84%，平均 10.57%，属于低灰煤，其标准差为 2.33，变异系数 0.22，表明该煤层原煤灰分产率变化较小。平面上，特低灰煤分布在整合区西部，低灰煤分布在整合区的东部（图 4-2） 。浮煤灰分
