平頂山地質局
『壹』 可不可以告訴一下小弟河南省煤田地質局四隊(就是在平頂山的那個)怎麼樣
現在進還要考試!哎
『貳』 平頂山地質介紹
地理環境 與水文地質 你可以到內http://www.pds.gov.cn/
這里看容看
『叄』 平頂山十二礦山西組己<sub></sub><sub>-</sub><sub></sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
平頂山十二礦瓦斯地質簡介
一、礦井概況
十二礦位於平頂山礦區東部,距市區9km,地勢平坦,交通便利。井田范圍,東部自北而南以20號勘探線500m 平行線為界,西部以23號勘探線與十礦為界,南以己組煤露頭線為界,北以己15-17煤層李口向斜軸與八、十礦為界,井田走向長度5km,傾斜長3km,井田面積15km2。
十二礦始建於1958年,原設計生產能力為30×104t/a,後經技改和擴建,2002年實際生產能力130×104t。
礦井採用豎井分水平開拓,走向長壁式全部垮落採煤法。井田內的主要可採煤層和局部可採煤層8層,十二礦主要開采山西組的己15、己16、己17煤層。
礦井自投產到1988年被鑒定為低瓦斯礦井,1989年1月3日,在己15-17-16101風巷掘進施工中發生了建礦以來的第一次煤與瓦斯突出,同年鑒定為突出礦井。到2002年,全礦井共發生突出22次,其中己六采區16次,己七采區6次,最小突出強度煤7t,瓦斯1122m3,最大突出強度煤293t,瓦斯25704m3,突出總煤量1526t,湧出總瓦斯量118096m3,始突位置標高-268m,埋深363m。
二、井田地質構造及控制特徵
十二礦井田位於平頂山礦區東部,東鄰八礦,西接十礦。井田內存在牛庄向斜和郭庄背斜兩個次級褶皺,牛庄逆斷層、F2逆斷層和原十一礦逆斷層三條大、中型逆斷層,均為N W—SE向展布的壓扭性構造。整個井田被N W—SE向展布的牛庄向斜和郭庄背斜兩個壓扭性褶曲構造所貫穿,控制著井田的一、二水平;三水平處於李口向斜軸東部收斂端的過渡區,屬於應力集中帶,中、小斷層較發育,受其控制。十二礦屬平頂山礦區的構造復雜區。
三、礦井瓦斯地質規律
平頂山十二礦是一個高瓦斯嚴重突出的礦井,這與其所處的構造位置有著密切關系。幾乎所有的煤與瓦斯突出都與高構造應力帶的強擠壓、剪切作用有關。受N W—SE向展布的郭庄背斜、牛庄向斜和牛庄逆斷層、F2逆斷層和原十一礦逆斷層等一系列壓扭性構造帶的控制,將井田分成牛庄向斜南翼區、牛庄向斜和郭庄背斜的共翼區及郭庄背斜北翼區。
(1)牛庄向斜南翼區。屬單斜構造,易於瓦斯的排放,瓦斯含量低,壓力小,相對瓦斯湧出量一般為5~10m3/t,為低沼區,也沒發生過煤與瓦斯突出。
(2)牛庄向斜和郭庄背斜的共翼區。位於牛庄向斜北翼、郭庄背斜的南翼,兩者共為一翼,受牛庄向斜、郭庄背斜、原十一礦逆斷層、F:逆斷層和牛庄逆斷層的控制,瓦斯含量高,壓力大,尤其是己六采區,相對瓦斯湧出量一般為10~20m3/t,為高瓦斯區,並存在著牛庄-F2逆斷層擠壓破壞帶及牛庄向斜擠壓破壞帶,煤與瓦斯突出嚴重,己六采區發生的16次煤與瓦斯突出全部發生在擠壓破壞帶內。
(3)郭庄背斜北翼區。位於郭庄背斜軸北翼,地質條件較為簡單,煤層產狀、構造煤分布、瓦斯湧出及煤與瓦斯突出主要受郭庄背斜和李口向斜的控制。郭庄背斜為一直立開闊褶皺,受其影響導致淺部-300m 水平以淺煤層頂底板張性斷裂發育,煤層普遍遭到破壞,構造煤發育,但瓦斯已被釋放,相對瓦斯湧出量一般2~10m3/t,形成低瓦斯區。在-300m 以深的中深部,瓦斯壓力大,含量高,構造破壞帶即為煤與瓦斯突出危險帶,如在已七采區已15-17160和已15-17170兩采面附近有一煤層傾角變陡帶,走向與煤層走向基本一致,傾角一般為30°~38°以上,構造煤發育,己七采區發生的6次煤與瓦斯突出事故有4次發生在該變陡帶內。三水平及以深主要受李口向斜控制,屬於應力集中帶,中、小斷層較發育,煤與瓦斯突出危險性大。
四、瓦斯湧出特徵
由歷年的瓦斯湧出數據分析,已16-17煤層回採工作面瓦斯湧出量具有隨埋深增加而增大的整體趨勢,不同瓦斯地質單元的瓦斯湧出特徵具有差異性。
(1)郭庄背斜軸北翼工作面瓦斯湧出特徵。背斜軸北翼己七采區主要受郭庄背斜的控制,煤層厚度大,瓦斯壓力高,瓦斯梯度大,致使瓦斯湧出量普遍較高,遠離向斜軸部瓦斯湧出量大,並且隨著靠近背斜軸,瓦斯湧出量明顯減小。由瓦斯湧出量與標高之間的回歸分析(圖4-1),工作面絕對瓦斯湧出量隨著煤層埋深增加而增加,呈正相相關關系(回歸分析時標高取正數)。
(2)牛庄向斜與郭庄背斜共翼區工作面瓦斯湧出特徵。己六采區位於牛庄向斜與郭庄背斜公共翼,原十一礦逆斷層、F2逆斷層和牛庄逆斷層的尖滅端,小斷層發育,構造復雜,煤層賦存條件變化大,構
圖5-1 郭庄背斜軸北翼己七采區工作面絕對瓦斯湧出量與標高的回歸分析
造煤發育。由牛庄向斜的仰起端向深部瓦斯湧出量逐漸增大,上分層回採工作面16161絕對瓦斯湧出量高達11.38m3/min。
(3)牛庄向斜南翼己4、己5采區工作面瓦斯湧出特徵。該區位於牛庄向斜軸南翼,屬單斜構造,是淺部開采,受煤層露頭影響,瓦斯大部分得到釋放,瓦斯湧出量較小,在5m3/min以下。
五、煤與瓦斯區域突出危險性劃分
從十二礦發生的22次煤與瓦斯突出來看,表現有以下幾方面的特點:
(1)突出地點主要集中在己六采區、己七采區的機巷、風巷和切眼,回採工作面沒有發生過煤與瓦斯突出。
(2)煤與瓦斯突出主要發生在高瓦斯賦存和構造煤發育地帶。己六采區發生的16次煤與瓦斯突出都位於牛庄向斜、郭庄背斜的公共翼及原十一礦逆斷層、F:逆斷層、牛庄逆斷層的尖滅部位,瓦斯含量高,構造煤發育。己七采區發生的6次煤與瓦斯突出中,4次發生在煤層傾角變陡的構造煤發育地帶,該采區在標高-360m 處,瓦斯壓力達2.06MPa,瓦斯含量16.5m3/t。
(3)煤與瓦斯突出受地質構造的控制。地質構造控制著瓦斯賦存和構造煤的分布,高瓦斯賦存和一定厚度的構造煤是煤與瓦斯突出發生的必要條件。
依據礦井瓦斯地質規律、煤與瓦斯突出點分布與地質構造的關系以及煤層瓦斯壓力,將絕對瓦斯湧出量大於5m3/min的區域預測為煤與瓦斯突出危險區。三水平及以深屬於煤與瓦斯突出危險區,凡是構造煤發育,煤厚變化、煤層傾角變化、小褶皺、小斷層、層間滑動等受構造作用而強烈變化和發育的地帶,應嚴防煤與瓦斯突出。
『肆』 平頂山青草嶺水泥灰岩礦()
青草嶺水泥灰岩礦區位於平頂山市西北約20公里的平頂山市西區與魯山縣交界處,礦區面積2.5平方公里。該礦區為河南省較大的水泥原料基地之一。
礦區內地形差異不大,屬低山丘陵區。礦床賦存於中寒武統張夏組中,呈層狀、似層狀,近南北方向展布,傾向西,傾角較陡。
礦體由張夏組中鮞狀灰岩、豹皮狀灰岩組成,礦體平均厚達120米左右。整個礦床形態及地質條件較復雜,但出露較好,分布集中,礦床規模大,亦屬較理想的水泥灰岩礦山。
青草嶺水泥灰岩礦,前人幾乎沒有什麼開采。只有零星的個體開採製作石磙、門墩、建房基石等。60年代以後,有集體或個體開采燒制石灰用。1977年,河南省革命委員會地質局區測隊測制1∶20萬平頂山幅區域地質圖,對該地區地層進行了較系統地劃分。但對該區非金屬礦資源研究較少,介紹籠統。
1979年,河南省建材地質隊專業找礦組周宰星、黎吾康、余振江一行3人前往平頂山、魯山、寶豐一帶對寒武系底部地層進行石膏找礦。在平頂山市西區與魯山交界處,娘娘山—青草嶺一帶的下寒武統辛集組含磷-膏層位之上,發現中寒武統張夏組為一套適合作水泥原料的碳酸鹽岩建造。經踏勘確認該層是組成青草嶺山體的主體岩層,厚度大,延伸遠,礦量集中,規模巨大,具有可觀的潛在價值。踏勘中實測了一條地質剖面,采系統揀塊樣15件,其主要有益有害組分CaO平均含量51%,MgO為1.84%。礦石質量優良,適宜作水泥原料,初步確定青草嶺石灰石礦山作為水泥原料利用的前景。隨後,由周宰星找礦組編寫了《河南省平頂山市(西區)青草嶺礦區水泥灰岩礦普查地質設計》。設計經隊技術負責人劉友庚審批後,由邵德正地質組於1980年付諸實施。普查工作於1982年結束,樣品化學分析結果CaO、MgO含量均符合要求,但K2O、Na2O含量偏高,影響了礦石質量,工作就此擱置。
1982年10月25日,平頂山水泥廠建成投產,年產30萬噸。但由於資源沒有查明,原來准備使用的香山寺、孔山兩礦山,經勘探只有儲量1000萬噸,而且地質條件復雜,溶洞裂隙發育和地表覆蓋層厚,剝采比較大,故水泥廠投產不久,資源即告危機,該廠便和河南建材地質隊聯系,要求尋找接替礦山,解決資源問題。
1984年,平頂山水泥廠和國家建材局地質公司河南地勘大隊(即前河南省建材地質隊)經過商議,決定在青草嶺一帶開展進一步地質工作。
1985年3月,國家建材局地質公司河南地勘大隊一分隊對礦區進行了詳查地質工作,由呂誠定擔任組長。詳查工作在普查工作的基礎上增加了9條勘探線,對原來的工程進行加密。並布置5個鑽孔,了解深部礦石質量情況和礦體沿傾向的厚度變化情況,取樣1630個。同年10月份,野外地質工作全部結束。詳查工作進一步證實了青草嶺礦是一個地質條件復雜,但規模大(超億噸),連續性好,礦量集中,覆蓋層薄的水泥灰岩礦床。而K2O和Na2O偏高的問題,可通過採用新工藝解決。因此,確定該區為有巨大工業價值的大型水泥原料基地。
1985年末,國家建材局河南地勘大隊會同合肥水泥設計院和平頂山水泥廠初次擬定了礦區勘探工業指標。1986年3月,野外勘探工作全部展開。因勘探中發現ZK1101號鑽孔內有大量裂隙土,含量達52%,該隊即向平頂山水泥廠和設計院介紹了施工中發現的地質條件變化情況,共同就當時的地質資料,對礦山重新進行研究分析,對原定工業指標進行修改,並對主礦體加深控制,對裂隙及岩溶分布情況進行物探查明。12月初,勘探野外作業全部結束,於1987年4月提交了青草嶺礦區地質勘探報告。探明水泥灰岩儲量18402萬噸。其中,工業儲量佔59%,Ⅰ級品佔83%。
該礦床的發現為平頂山水泥廠的發展提供了可靠的資源保證。國家計委批准了平頂山水泥廠擴建年產100萬噸的立項計劃。現這一工程已建成投產,從而使平頂山水泥廠成為目前河南省最大的水泥廠,也是全國最有名的幾家水泥廠之一。它的建成投產為緩解豫西、豫南地區水泥緊張狀況、振興河南經濟起到了重要作用。
國家建材局地質公司為了表彰河南省地勘大隊在找礦方面取得的成績,1986年授予該隊青草嶺水泥灰岩礦床勘查與找礦成果三等獎,1991年,國家建材局地質公司又授予該隊「青草嶺水泥灰岩礦區地質勘探成果三等獎」。
『伍』 平頂山式基性-超基性岩型鉻礦
密雲平頂山式鉻礦為一組出露於華北陸塊北緣裂谷斷陷帶、侵入於新太古—古元古界老變質岩系中的基性-超基性岩岩漿結晶分異作用形成的似層狀鉻礦床。礦石呈條帶狀、板狀浸染礦條分布,鉻尖晶石以含鐵高、鉻品位低為特徵。此類礦床包括北京密雲平頂山、放馬峪等小型鉻礦床。現以平頂山、礦床為例,概述其成礦特徵。鑒於東部地區鉻礦工作程度較低,超基性岩體時代並不清楚,此類岩體為太古—元古代侵入的超基性岩體,還是類似於高寺台屬印支期的晚期侵入岩體,尚待進一步工作。
北京密雲平頂山鉻礦床
(一)概況
平頂山鉻礦床位於密雲縣城北東約12km、密雲水庫西南13km處,環湖公路穿岩體而過。地理坐標:東經116°53'00〞;北緯40°22'00〞。1958年,群眾發現岩體及鉻礦,並誤認為是磁鐵礦而開采。1961年北京地質局密懷平地質隊對此岩體進行普查評價工作,1970~1971年該隊提交了初步勘探報告及鉻礦、伴生鉬礦、蛇紋石儲量,鑽礦因賦存狀態不明,儲量未批准,鉻礦資源儲量,達到小型規模,因保護密雲水庫,尚未開采。
(二)礦床地質特徵
密雲平頂山-放馬峪超基性岩體,位於華北陸塊北緣密懷隆起(平頂山-馬蘭峪隆起)區南翼偏西部位,據北京市地質局密懷平隊(1961)資料,此岩帶約有106個岩體群,其分布受密雲-喜峰口大斷裂控制,平頂山-放馬峪超基性岩體分布於岩帶西段。區內發育新太古界密雲群大槽組黑雲斜長片麻岩為主的一套變質岩系和中元古界長城系石英岩。超基性岩體侵入於老變質岩系地層中。平頂山含礦岩體長335m,寬105~110m。長軸沿北東東62°方向延伸,傾向南東。岩體上部較陡,傾角為60°~70°,下部較緩,傾角為35°~40°;據鑽探資料,岩體深度大於500m,由地表向深部逐漸變薄直至尖滅。岩體呈岩牆、岩脈狀,斷續出露構成岩帶,侵入於新太古代高級變質基底變質雜岩內,總體受北東-北東東向基底構造控制。岩體及礦體產狀與區域片麻理產狀基本一致,礦(化)體均產於超基性岩體內(圖3-69、圖3-70)。岩體及鉻礦成礦時代尚有爭議,由於工作程度較低,僅收集到陳森煌等對該區超基性岩測定,Sm-Nd等時線年齡為2010±155Ma(1989,未刊),因此,認為岩體應屬新太古—古元古代。此外並無其他測年數據。
圖3-69 北京市密雲縣平頂山鉻礦區地質圖
(據北京地調院鉻礦成礦規律組,2012)
1—第四系;2—長城系長石石英砂岩;3—鐵染石英砂岩;4—密雲群石榴子石黑雲母角閃斜長片麻岩;5—超基性岩體蛇紋石化輝橄-純橄岩相、橄欖岩相、輝橄-輝石岩相;6—正長岩脈;7—地質界線;8—斷層;9—礦體;10—勘探線及編號
(三)礦床特徵
含礦超基性岩體可劃分為4個岩相帶:①頂部橄輝岩-橄欖岩岩相帶(佔12%);②上部輝橄岩純橄岩岩相帶(佔48%);③中下部橄欖岩岩相帶(佔26.4%);④底部橄輝岩-輝石岩岩相帶,鉻礦主要賦存於第二、三岩相帶中,尤以第三岩相帶居多。區內共發現7條礦體(其中3條為盲礦體),產於岩體中下部岩相轉變部位,礦體一般呈似層狀、透鏡狀、似脈狀等,剖面上呈楔形,長數十米至近200m,厚小於1m至數米,最厚30.6m,斜深90~370m以上,與圍岩漸變或迅速過渡(圖3-69、圖3-70)。礦石礦物主要為鉻尖晶石,其次有少量磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦,脈石礦物主要為蛇紋石、蛭石、綠泥石、碳酸鹽、硼鎂石及微量橄欖石、單斜輝石和斜方輝石。圍岩蝕變以蛇紋石化為主,其次有綠泥石化、透閃石化、滑石-碳酸鹽化。礦石Cr2O3含量平均7.1%,少數高達37.45%,鉻鐵比值Cr2O3/<FeO>=1.379,工業類型屬耐火級礦石。累計探明 C級儲量為35.5萬噸,D級36.2萬噸,截至1993年底,保有C+D級儲量仍為71.7萬噸(常福渠等,1996)。鑽孔中曾見到輝鉬礦,與鉻礦關系不清楚(方同明提供,2012)。
圖3-70 平頂山鉻礦區60號勘探線地質剖面圖
(據北京地調院鉻礦成礦規律組,2012)
1—鉻礦;2—貧鐵礦;3—輝鉬礦;4—含鑽蛇紋石礦;5—工程及編號
(四)成因探討與成礦模式
1)含礦超基性岩體往往與古陸邊緣裂谷斷陷構造有關,鉻礦主要賦存於超基性岩體的中下部及邊部(構造封閉端)。含礦母岩為蛇紋石化輝橄岩、純橄岩、橄欖岩。
2)岩體產狀受岩體底盤形態控制,原生流動構造(如條帶狀、橢球狀構造等)與礦體、岩體走向基本一致,顯示岩漿在冷凝結晶過程中,由於重力及動力作用的影響產生定向運移特點。
3)礦石中鉻尖晶石常呈自形或半自形晶粒狀結構,為早期岩漿結晶產物。礦石呈現各種不同類型的浸染狀構造。脈石礦物與圍岩造岩礦物(橄欖石、輝石)及其蝕變礦物成分完全一致,證明為同源產物。
4)礦體形態多為透鏡狀、似層狀及似脈狀,與圍岩界線一般為漸變或迅速過渡,二者基本上為同時形成。
上述特點表明,此類基性-超基性岩體,其岩漿源可能來源於陸內地幔,礦石主要形成於岩漿結晶的早期階段,其成礦模式圖示意如下(圖3-71)。
區內平頂山-放馬峪一帶,尚有地質條件類似的成群、成帶超基性岩體出現,達到小型規模的還有放馬峪鉻礦。成礦機理基本相同,其區域成礦以圖3-72表示。
(五)成礦規律及潛力評價
在中國東部地區此類鉻礦值得注意,含礦超基性岩體往往與陸內裂谷、深斷裂有關,雖具有層狀鉻礦特徵,(含礦層位穩定,礦石以含高鐵為特徵)但不典型。應尋找剝蝕較淺、結晶分異較好的岩體,有條件的話可運用現代先進的航空物探方法可以發現隱伏超鎂鐵岩體,進行含鉻性的評價工作,有可能找到一定規模的鉻礦床。但礦石的利用和工業價值問題尚待進一步研究。
圖3-71 平頂山鉻礦成礦模式圖
(據北京地調院鉻礦成礦規律組提供,2012)
1—太古界石榴黑雲角閃斜長片麻岩;2—超基性岩體中橄輝-輝石岩相;3—超基性岩體中橄欖岩相;4—超基性岩體中純橄-輝橄岩相;5—鉻鐵礦體;6—片麻岩與岩體界線;7—岩相界線;8—斷裂構造帶
圖3-72 平頂山地區岩漿分異型鉻礦區域成礦模式圖
(據北京地調院鉻礦成礦規律組,2012)
『陸』 河南地質局四隊,就是在平頂山的那個,普通職工工資待遇怎麼樣
河南省的地質隊整體待遇差別不大, 四隊這幾年發展勢頭可以,據說新來員工待遇挺高的。不過不要聽人們講平均工資多少多少,反正剛去是被平均。至於說究竟拿多少還要看你的績效工資或者項目提成,到地質隊做測繪一般都是小活,工期不長,出差是少不了的。
『柒』 平頂山煤田()
平頂山煤田位於河南省中部,分布在平頂山市的市區及所轄葉縣、襄城縣、郟縣、寶豐縣境內。北接禹州煤田,西連韓梁煤田,東西長110公里,南北寬40公里,是我國重要的優質煙煤基地之一。
煤田內現有井田及煤礦18處,即平頂山一礦、二礦、三礦、四礦、五礦、六礦、七礦、八礦、九礦、十礦、十一礦、十二礦、十三礦、寺溝小井、平龍普勘區、首山普勘區、十三礦外圍、香山煤礦。此外,還有一些小煤窯。含煤地層為石炭系、二疊系,共含煤9組,43—53層,最多可達88層。其中,可采和局部可採煤13層。山西組二1煤、二2煤為普遍可採煤層,上石盒子組四2煤、四3煤、五2煤為大部可採煤層。煤種以肥煤、氣煤、焦煤為主,其次為瘦煤。
平頂山古時即有小窯採煤,所採煤層為上石盒子組薄層煤,始於何時無據可查。據新編河南省志煤炭工業志載:「雍正年間,平頂山腰有關家、陳家、山西李家3處煤窯。嘉慶年間,平頂山吳寨村任宗義開豎井一對,深各約100米,煤炭產量多、質量好,日收銅錢數斗。」同治年間,葉縣志載「平頂山採煤,東南郡邑多賴此而炊。」上述記載說明,平頂山的煤在清代屢有開采。但平頂山位於寶葉襄郟四縣交界地帶,採煤業僅可供附近農民燒飯,直到20世紀50年代以前,該地一直比較荒涼。
1938年9月,河南地質調查所派技士曹世祿調查魯山、寶豐、臨汝、郟縣等處煤田地質,調查范圍涉及今平頂山煤田,著有《葉縣平頂山煤礦地質》。但是,此次調查時間甚短,范圍也小。根據民采小窯情況認為,該地只有煤礦儲量12.5萬噸,無大規模開采價值。
1946年,平漢鐵路(今京廣鐵路)急需機車燃煤,鐵路局與郟縣民生煤礦公司籌備合組寶葉煤礦公司,特邀河南地質調查所進行調查,曹世祿於11月再次前往。這次,調查較第一次細致,認識也大不相同,其編寫的《河南寶豐縣煤田地質簡報》刊登於《河南省地質調查所三十五年度工作簡報》中,認為東部產煤區在擂鼓台、平頂山一帶,西部產煤區在張八橋及大營等處,煤層已知開采者9層,有煙煤、半煙煤、無煙煤,估計儲量為6250萬噸。擂鼓台、平頂山一帶為今平頂山煤田范圍,張八橋、大營屬今韓梁煤田。
在初步認識到平頂山一帶的煤有希望後,河南地質調查所所長張人鑒與曹世祿一起於1947年在寶豐縣姚孟鄉東姚家嶺和黃山寨間定下第一批鑽孔,並於7月14日安裝好第一台鑽機正式開工。使用的鑽機是河南地質調查機構擁有的第一部以柴油機為動力的鑽機。該鑽孔於當年12月份鑽至117.04米後,因鑽桿用盡而停鑽。共見煤2層,厚度分別為1.95米和0.42米,在1948年出的《河南省煤礦志》中估計該煤田儲量為1億噸左右。1949至1950年上半年,又打鑽孔2個,深度分別為177.64米和188.37米,共見煤13層。其中,便於開採的煤2層,厚1.98米和1.77米。深部煤層限於當時鑽機條件無法探到。1947—1950年,共打鑽孔3個,總進尺483.05米,為以後對該煤田遠景的評估和大規模勘探提供了有用的資料。
1950年,為適應社會主義工業建設的需要,河南省人民政府特邀河南藉地質學家馮景蘭、張伯聲來豫調查地質礦產。馮、張兩教授與河南地質調查所全體技術人員共同組成豫西礦產調查隊,於6月19日至30日對平頂山煤田進行了12天調查。由馮景蘭執筆編寫了《河南寶葉襄郟平頂山煤田》報告,報告中地形地質圖由韓影山、閻廉泉等測制,鑽孔柱狀圖由曹世祿等編繪。這個報告在進行地層與煤層對比和構造研究的基礎上,估算埋深500米以內煤儲量達7億噸,500—1000米煤儲量4億噸。馮景蘭的報告中,設計鑽孔60多處。建議「應速深鑽詳測,以為大規模開采之依據。」並著重指出:「平頂山煤田可能證明是黃河以南最大的煤田,並可能發展成為我國黃河以南數一數二的大煤礦。……本區煤質佳、儲量多、距武漢近,可能發展成華中鋼鐵廠最重要的燃料庫。」這次調查得到省政府的充分肯定。1950年7月河南省人民政府主席吳芝圃、副主席牛佩琮特為調查報告寫了緣起,稱這次調查「測成1;1萬寶葉襄郟煤田地形地質圖,明示地質構造,詳估儲煤總量,肯定其經濟價值,是這次工作者和政府的一大收獲」。
1951年,中國地質工作指導委員會令中南地質調查所派人前往核實,由開封分所的韓影山和長沙分所的劉元鎮共同前往調查,編著了《寶葉襄郟平頂山煤田地質》,結論與1950年的調查結果無大出入,但認為儲量可能還大,估計為13億噸。
1953年我國第一個五年計劃剛開始執行,中南地質局四○一隊就於9月在平頂山成立了,王先鋒、李汝生先後任隊長,韓影山任技術負責人。為確保找到急需的煉焦煤煤田,10月又成立了四○三隊對禹縣煤田開展普查,後因工作證實不適於煉焦而暫時作罷。1954年11月,大連中國科學院煤炭研究室編出《葉縣平頂山礦區煤質分析資料》,證實平頂山的煤適於煉焦,因而加速對其勘探。1955年初四○三隊撤銷,其技術負責劉元鎮調到四○一隊與韓影山共同負責技術工作。同年6月,由劉元鎮、韓影山執筆編寫出河南省第一份資料齊全的正規的煤礦勘探報告,即《寶葉襄郟煤田平頂山礦區地質勘探報告書》,提交工業儲量2.5億噸。當年8月,即為全國礦產儲量委員會批准。平頂山礦區是河南省第一個系統地打了大量鑽孔的礦區,鑽孔80個,總進尺24000米左右,取樣、化驗、水文地質工作都很詳細,並初步開展了測井工作。1954年,地質部地球物理勘探管理處組織了地質部第一個測井隊,與四○一隊配合進行煤田電測井,或為河南省物探工作的開端。
1956年,四○一隊改名為平頂山煤礦勘探隊,繼續提交了平落礦區精查地質報告、龍山廟和郝堂礦區勘探報告。到1957年元月,又提交了馬棚山、高皇廟礦區勘探報告。這些勘探報告為平頂山建設成中原煤炭基地提供了資源依據。1957年3月26日平頂山市正式宣告成立。
1957年7月,平頂山煤礦勘探隊又改稱河南省地質局平頂山地質隊,到1958年3月再更名為豫西地質隊,在繼續提交了香山寺和紅石山礦區勘探報告後撤離了平頂山,那時平頂山市已初具雛形了。該隊從1953年9月成立起至1958年撤離止,共提交平頂山煤田工業儲量9億噸以上,為平頂山一礦、二礦、三礦、四礦、五礦、七礦、十礦、十二礦、香山礦等井田的建設奠定了基礎。
1959—1967年期間,平頂山煤田先後由河南省(中南)煤田地質局一二五(一○一)隊、一二六隊及物測隊進行勘查。一二五(一○一)隊(技術負責李志堅)對平頂山—龍門口、辛店、九宮山等區進行普查找煤。物測隊配合礦區勘查開展了地震和電法勘探,推測辛店斷層以東、首山以南有隱伏煤系地層。一二五(一○一)隊劉乃壩依據物探資料在辛店斷層以東、首山以南隱伏區發現了辛店含煤區(現平八礦),獲新增儲量2億多噸,並初步查明煤田北翼九宮山含煤區(現平十三礦),提交了4億噸普查儲量,為煤田東延北擴做出了貢獻。一二六隊(技術負責陳義方)對八礦、九礦進行了勘探,對香山寺礦進一步做了工作。此外,平頂山礦務局對六礦進行了補充勘探。這期間,共提交工業儲量約7億噸。
1975年,河南省煤田地質勘探公司地質一隊(技術負責景金城)編寫了十三礦(原九礦東部)精查補充勘探報告,提交儲量2.62億噸。1978年河南煤田地質公司地質四隊(主任工程師劉乃壩)編寫了十三礦(西部)精查勘探報告,計算儲量總計達5.37億噸。1984年,因設計首採的七4煤只達詳查程度,需再做工作,就由河南煤田地質公司地質四隊(總工程師朱澤恩)對十三礦進行了二次補充勘探,探獲設計首採的七4煤精查儲量4479萬噸。1987年,平頂山礦務局提交十一礦勘探報告。1988年,煤炭部一二九隊提交一、四、六礦深部擴勘地質報告。
截至1991年底,平頂山煤田累計探明煤炭儲量52.35億噸,保有儲量48.18億噸。平頂山煤田原煤產量達2000萬噸以上,居河南省各煤田首位。
平頂山煤田的發現和大規模開發與國民經濟建設的需要緊密相連。當地古時雖有小煤窯,但只採淺部,產量又少,不引人注意。1947—1950年的調查和普查鑽施工,為煤田的發現提供了線索。新中國成立後,百廢待興,急需找到合適的煤炭資源以作工業發展的能源,遂促成馮景蘭、張伯聲兩教授的豫西之行。以馮、張兩教授和河南地質調查所技術人員組成的豫西礦產調查隊詳測剖面,致力於地層和煤層的對比及地質構造的研究,特別注意從總體上把握煤田的規模。馮景蘭教授以嚴謹的科學態度和淵博的學識深入分析調查所獲得的資料,肯定了煤田的遠景,並命名為平頂山煤田,引起有關部門的高度重視。他們和豫西礦產調查隊的工作成為大規模組織地質隊伍進行煤田勘探的先聲。至1953年,國民經濟初步得到恢復,大規模經濟建設提到了日程上,煤質好、交通便利、距華中鋼鐵基地武漢較近的平頂山煤田理所當然地成為首批勘探的重點目標之一。1953—1958年,四○一隊的勘探工作提供了第一批進行大規模煤炭開采所需的工業儲量,平頂山煤田的價值被肯定,使長期以來荒涼貧瘠的寶葉襄郟四縣接壤的平頂山一帶迅速改變了面貌。一座座礦井相繼建起,大量的煤炭有力地支援了國家建設,一個以煤炭資源為依託的新興城市在中原大地上建立。今天的平頂山市已經發展成為有數十萬人口、年產2000多萬噸原煤,擁有煉焦、電力、紡織、化肥、化纖等許多行業的欣欣向榮的工業新城。
地質勘探工作者在平頂山市的建立與發展中,起了開路先鋒的作用。鑒於地質工作者對平頂山市的卓越貢獻,河南省人民政府和地質礦產部決定在平頂山市建立紀念碑。中共中央總書記江澤民於1991年元月17日欣然命筆,為紀念碑寫了「獻身地質事業無尚光榮」的題詞。這紀念碑是紀念、是表彰,也是歷史的見證。它不僅是對從事平頂山煤田勘查的地質工作者的鼓勵,也是對全國廣大地質工作者所從事的事業和成績的肯定。平頂山煤田這個中原中部大地的能源寶庫的發現史和平頂山市這個新興城市的蓬勃發展史就是獻身地質事業無尚光榮的最好的例證。
『捌』 河南平頂山地質局是干什麼的
根據國家國土抄資源調襲查規劃,負責統一部署和組織實施國家基礎性、公益性、戰略性地質和礦產勘查工作,為國民經濟和社會發展提供地質基礎信息資料,並向社會提供公益性服務。
中國地質調查局是地質調查、科學研究和信息服務機構,是擁有專業化地質調查隊伍的事業實體,是國家地質基礎信息資料等公益性產品的生產者和提供者,是國家基礎性、公益性地質調查和戰略性礦產勘查工作的統一部署和組織實施者,通過地質調查、地學科技創新和地質資料信息服務,為國家經濟社會可持續發展提供基礎支撐
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『玖』 平頂山礦區地質與水文地質條件
一、氣象水文
平頂山礦區氣溫屬南溫帶季風區半乾旱性氣候,多年平均降水量736.7mm,年最大降水量為1323.6mm,年最小降水量373.9mm,雨季多集中在6~8月份,佔全年64.6%。年平均氣溫 14.9℃,年最高氣溫 42.6℃,年最低氣溫-18.8℃。多年平均蒸發量為2097mm,年最高蒸發量2742.4mm。
礦區南北兩側有沙河、汝河圍繞,沙河、汝河發源於伏牛山東側,自西向東流經礦區的南部和北部邊緣,並在礦區東部馬灣附近匯合。沙河在礦區標高+75~+106m,最大流量5270m3/s;汝河標高+75~+80m,最大流量3040m3/s。湛河位於沙河北,在七星公司附近與北乾渠連通,在張庄附近匯入沙河。韓梁礦區內僅有一條自北向南流向、橫貫全區的石龍河,在段店附近流出礦區匯入沙河,流量為0.01~33.13m3/s。
白龜山水庫是礦區內最大的地表水體,位於礦區西南緣,總庫容6.49×108m3,水位+107.0m,除攔河壩具有7孔排泄閘外,在水庫北側人工開挖的北乾渠及西乾渠與湛河溝通,用以調用水量,調節庫容3.91×108m3,洪水期及農田灌溉季節開閘放水分洪與灌溉,北乾渠歷年最大流量167.0m3/s,年徑流量0.512~2.15×108m3。西乾渠歷年水最大流量4.11m3/s,年徑流量0.0965~0.344×108m3。
二、地層構造
1.地層
平頂山礦區地層自下而上有太古宇太華群、新元古界震旦系、下古生界寒武系、上古生界石炭系、二疊系,中生界三疊系及新生界第三系、第四系,區內缺失奧陶系、中下石炭統等地層。較老地層分布在礦區西南部,含煤地層位於紅石山—焦贊山以南及北部的九宮山一帶。本區的中部是覆於煤系地層之上的上二疊統石千峰組和下三疊統劉家溝組,它們廣泛出露並形成本區東西向的低山丘陵地形。
(1)太華群(ArTh):零星出露於白龜山水庫北側。岩性主要為石英岩、含鐵質雲母片岩和絹雲母、角閃石石英片岩等。
(2)震旦系(Z):出露於白龜水庫北側。主要由白雲岩、白雲質灰岩、石英砂岩和安山玢岩組成。
(3)寒武系(
(4)石炭繫上石炭統太原組(C3t):與下伏地層(
(5)二疊系(P):由4個組組成。
下二疊統山西組(
(6)三疊系(T):三疊系廣泛分布於香山寺、艾山等丘陵最高峰,東西呈條帶狀展布,厚170m左右。主要由褐紅色、磚紅色砂岩、粉砂岩、礫屑灰岩和鈣質泥岩組成。
(7)第三系(R):本系岩性主要為不連續透鏡狀灰白色泥質灰岩,不整合沉積於各系之上。岩溶裂隙較為發育,為內陸湖相沉積。井田內厚0~6.93m,常見厚度3.50m,分布於井田南部。
(8)第四系(Q):井田內主要為雜色粘土、黃土、亞砂土夾卵石及鈣質結核,厚度隨地而異,最厚達80.50m,平均33m。
2.構造
平頂山礦區位於華北平原南緣,伏牛山以北,箕山以南。礦區內有中部的平頂山礦區和西部的韓梁礦區。該礦區處於豫西斷隆、華北斷拗和北秦嶺褶皺帶的銜接部位,先後受到中嶽、懷遠、加里東、印支、燕山和喜馬拉雅六期構造運動影響。中嶽運動的北東—南西向的擠壓應力,使前震旦系形成了軸向北西—南東向的褶皺基底,成為本期構造運動的主要格架。懷遠運動和加里東運動使本區兩次抬升,導致區內缺失奧陶系至中石炭統。在加里東運動至印支運動相對穩定期間,形成本區晚古生代含煤地層。印支運動再次抬升,導致侏羅系與白堊系遭剝蝕而缺失。燕山運動使古老基底發生隆起和坳陷蓋層產生北西—南東向的褶皺和斷裂,並伴有岩漿侵入與噴出。喜馬拉雅運動使凹陷進一步發展,接受厚度達千米以上的新生代沉積,形成目前煤田構造。
礦區突出的地質特徵為區內斷塊隆起,四周凹陷,形成了以郟縣正斷層、襄郟正斷層、葉魯正斷層為界的葉魯凹陷帶、寶郟凹陷帶和襄郟凹陷帶。上述斷層除郟縣斷層走向北東、落差較小外,其餘兩條均為走向北西、落差在千米以上的大斷層。礦區位於伏牛山東端與黃淮平原西南緣過渡的低山丘陵地帶,區內受構造控制形成一個以李口集向斜為中心的箕形向斜煤盆構造。平頂山砂岩及石千峰組紅色砂岩,圍繞煤盆邊緣組成低山,南部由震旦系、寒武系組成剝蝕殘丘,煤系地層隱伏在低山與殘丘之間的坡、洪積層組成槽形谷地。地形西北高,東南低,標高+70~+506m。韓梁礦區西部的青草嶺為震旦系、寒武系組成的低山,東部為第三系火山岩系,北部和南部為寒武系組成的丘陵,中部為坡、洪積層組成谷地,標高+200m左右。
區內主體構造為一寬緩復式向斜——李口向斜,軸向北西50°,北西向傾伏,向斜兩翼傾角5°~15°,由軸部向兩翼傾角逐漸變大。次一級褶皺有位於李口向斜軸以南的郝堂向斜,諸葛廟背斜、牛庄向斜和郭庄背斜;位於向斜軸以北的白石溝背斜、靈武向斜和襄郟背斜。次級褶皺的明顯特徵是向斜寬緩,背斜窄陡。西部還有石灰窯大營背斜及韓梁弧向斜構造。除韓梁弧向斜構造外,上述次一級褶曲其軸向大致與李口向斜軸向一致。這些構造,向斜淺部收斂,深部傾伏放開,背斜淺部翹起、深部傾沒,其軸部受引張作用產生斷層及裂隙,往往是喀斯特發育地段也是地下水富集地帶。目前有一、二、四、五、六、八、十、十一、十二和本礦等11對生產礦井和三環、七星、香山3個公司分布在李口向斜軸以南淺部;十三礦和正在建設中的首山一礦位於李口向斜北翼。
三、水文地質特徵
1.區域水文地質特徵
平頂山礦區是以李口向斜為主體的含煤盆地,其北西、南東、北東和南部邊界分別被斷距為1000m左右的郟縣斷層、洛崗斷層、襄郟斷層和魯葉斷層所切割,形成地壘構造。由於礦區老地層與邊界外第四系鬆散層接觸,使得礦區難以從外圍接受地下水補給,從而形成相對獨立的水文地質單元。
李口向斜東部仰起,西部傾伏。在地表,平頂山砂岩和石千峰砂岩出露,組成一系列近北西—南東走向的低山,形成向北西方向開口的箕形地貌單元。李口向斜軸南翼,以紅石山、龍山擂鼓台、落鳧山、平頂山、馬棚山、焦贊寨等低山組成地表分水嶺,標高300~500m。分水嶺南北分別為沙河和汝河水系。礦區內大的地表水體為汝河、沙河、湛河、烏江河及與白龜山水庫相連的北乾渠。汝河、北乾渠、烏江河流經灰岩地層露頭附近,對礦區地下水影響較大。
2.主要含水層及富水性
依據地層岩性、含水層充水空間和地下水類型,將平頂山礦區含水層(組)歸並為5大含水岩組,即變質岩類裂隙含水岩組、碳酸鹽岩類岩溶裂隙含水岩組、碎屑岩夾碳酸鹽岩類岩溶裂隙含水岩組、碎屑岩類裂隙含水岩組、鬆散岩類孔隙含水岩組。
本區主要含水層有中、上寒武統灰岩喀斯特裂隙承壓含水層組,上石炭統太原組灰岩喀斯特裂隙承壓含水層組,煤系地層中砂岩裂隙承壓含水層組和第三系及第四系泥灰岩、砂礫層無壓及承壓含水層組等。
(1)變質岩類風化裂隙含水岩組:由震旦系及其以前的古老變質岩系組成,以石英片岩、冰磧砂礫岩及石英岩為主,風化帶一般厚30~100m,為裂隙潛水,局部為裂隙承壓水,富水性弱。
(2)中、上寒武統灰岩含水層:寒武系以中部及中、下部毛庄組、饅頭組頁岩、砂質頁岩為隔水層分為上下兩個含水段。上段崮山組、張夏組岩溶較發育,以岩溶裂隙為主;在32-11孔見溶洞最大高度8.0m,在-250m以淺及構造破碎帶附近,岩溶裂隙發育,相對富水性較強;單位涌水量為 0.00106~0.894L/s·m,滲透系數 0.000402~q0.726m/d,水質類型
(3)上石炭統太原組灰岩含水層:上石炭統太原組,厚32.50~119.00m,平均厚60m,由泥岩、砂質泥岩、鋁土質泥岩、薄層石灰岩夾煤層組成,薄層灰岩一般7層,自上而下分為L1至L7,灰岩總厚16.81~48m,其中L2和L7灰岩比較穩定;淺部岩溶裂隙發育,富水性好,單位涌水量0.00535~18.00L/s·m,滲透系數0.0251~64.8m/d,礦化度0.26~0.59g/L,水質類型
(4)碎屑岩類裂隙含水岩組:包括二疊系平頂山砂岩及各煤層頂板砂岩含水層。平頂山砂岩在礦區中部分水嶺出露,直接接受大氣降水的補給,岩性為中粗粒石英砂岩,硅質膠結,厚110~130m,節理裂隙發育,富水性好,單位涌水量0.1568~1.0964L/s·m,滲透系數0.096~1.459m/d,水質類型
(5)第三系含水層組:下部主要為河相沉積,其上部為河床、河漫灘及湖泊相,西部寶豐窪陷發育厚度達數百米,岩性為砂岩、礫岩及淡水灰岩,鑽孔單位涌水量1~2m3/h·m。上部為湖相沉積,岩性為灰色泥質灰岩及淡水灰岩,厚0~28m,分布在平頂山礦區西南緣及湛河兩側,即基岩風化帶古地形低窪處,呈條帶狀分布,在五、七礦范圍最厚,泥灰岩局部喀斯特發育,富水性強,鑽孔單位涌水量0.036~164.18m3/h·m,平均為19.026m3/h·m。第三系泥灰岩厚0~22m,分布於七至十一礦淺部煤層隱伏露頭附近,含水性、導水性強,超覆於煤系地層之上,溝通了各灰岩含水層之間的水力聯系,是造成七、五、十一礦水文地質條件復雜的主要因素之一,單位涌水量0.244~45.0 L/s·m,滲透系數0.487~2.90m/d,礦化度0.3g/L,水質類型
(6)第四系砂礫含水層:指第四系鬆散層中的含水層,主要分布於沙河、汝河兩岸和東部及東北部廣大平坦地區,厚0~450m,自西向東厚度逐漸增大。岩性多為褐黃色、灰黃色含鈣質結核的粉質粘土、粘土、細砂及卵礫石組成。主要含水層為上部沖洪積成因的細砂、砂礫石層和下部礫石層及底部礫石夾粘土層。含水層之間多被不穩定的薄層狀的砂質粘土、粘土隔開。總體富水性較弱。沙河、汝河兩邊的沖積沙層富水,可作為供水水源,接受降水滲入補給及地表水季節性補給,徑流受地形地貌條件影響,集中於河流排泄。鑽孔單位涌水量為0.0007~16.2L/s·m,滲透系數為0.0021~193.35m/d,水質類型
四、地下水運動特徵
1.地下水的補給、徑流與排泄特徵
地下水的補給主要是大氣降水和礦區西南緣寒武系灰岩露頭及白龜山水庫北乾渠與西乾渠等地表水體滲透補給,經過灰岩及第三系泥灰岩補給煤系地層。地下水接受了大氣降水和地表水體的滲入補給以後,由淺入深自西向東徑流,經由礦井排泄排水地下水形成一個與流向一致的西起十一礦、東到八礦的狹長漏斗,又因各礦排水影響造成了一個個小的狹長漏斗,包含在大漏斗之中,並相互干擾,促進了大漏斗往補給邊界擴展,加快了地下水儲量的消耗。
2.地下水運動特點
(1)地下水水位逐年下降:礦區受邊界地質構造條件的控制,地下水與區域含水層水力聯系被切割,區內含水層出露面積較小,補給來源有限,地下水以靜儲量為主,雨季或乾渠放水期間地下水補給量增加,當補給量大於灰岩排泄量時地下水位在礦區西部大幅度回升,礦井涌水量增加,反之亦然。加之礦井大幅度排水,地下水位逐年下降,某些主要含水層易於疏干。
(2)惡性突水威脅逐漸增大:由於喀斯特淺部發育,隔水層也多被風化破碎,開采初期水壓高易突水,突水時來勢猛、威脅大,如八礦東風井1971年發生突水,水量4200m3/h,給生產造成威脅。但隨著開采水平的延伸,平頂山礦區也具有高水壓、高地溫和高地應力的特點。例如二礦和禹州新鋒一礦在2005年均發生惡性寒灰突水事故,經濟損失很大。
(3)基底寒灰水補給量較大:在礦區開采過程中,深部出水點襲奪淺部出水點,大出水點襲奪小出水點,如二礦和八礦,說明灰岩含水層喀斯特裂隙發育,水力聯系密切。總結礦區煤層底板突水規律,可以看出,石炭系薄層灰岩突水有時水量較大,很可能受通過斷裂構造由寒灰水補給,再者寒灰水直接突水經常發生。
五、地下水害現狀
隨著礦區二水平相繼開發,己、庚組煤的產量逐年增加,其下伏灰岩水患日益突出,礦井喀斯特水量也隨之增加。1987年全局14對礦井總排水量5215.12×104m3,其中灰岩水就有4598.5×104m3,占排水量88.17%。上述含水層地下水均以突水形式湧入井巷中,自20世紀60年代以來,大於360m3/h的突水事故22次,其中來自灰岩的19次,占突水次數的79.16%;其中造成淹井3次,淹風井兩次,其他均為局部被淹造成停采停掘。歷年最大突水點出水量4390m3/h,采面最大涌水量420m3/h。
2005年7月二礦在掘進探水巷時,遇斷層發生寒灰突水,最大水量3000m3/h,穩定水量1000m3/h,由於二礦和一礦相通,無防水煤柱,把一礦的一個水平淹沒。2005年10月,禹州新鋒一礦在大巷修理時,由於寒灰水順小構造導升,修理打破了岩體應力平衡,發生滯後突水,最大水量38000m3/h,將礦井淹沒。
根據上述情況,礦區主要水害是開采己、庚組煤層時,煤層底板灰岩喀斯特裂隙水以突水方式充入礦井,目前多數礦井還處在高水壓、帶壓開采狀態,不同程度地受到底板喀斯特裂隙水的威脅,全區受水威脅的煤炭儲量達48925×104t。
『拾』 平頂山礦區典型礦井瓦斯地質規律
3.2.2.1 平頂山一礦瓦斯地質規律
平頂山一礦井田位於礦區中部,北西、南東向展布的郭庄背斜、牛庄向斜、牛庄逆斷層,由十礦跨入該礦井田東部的二水平和三水平,與位於其下方的竹園逆斷層、張家逆斷層構成北西、南東向展布的構造帶,控制著一礦井田東部和深部,以壓(扭)作用為主的構造形態(圖3.8)。
表3.1 平頂山礦區瓦斯地質特徵表
圖3.8 平頂山一礦構造綱要圖(比例尺1∶50000)
一礦井田構造特徵,概括起來可以劃分為三部分:二水平及其以上,大致以30勘探線為界可劃分為東、西兩部分;三水平及其深部。
(1)東部,與十礦一起,主要是受北西、南東向展布的牛庄向斜、牛庄逆斷層作用的控制,煤層構造以壓性、壓(扭)性作用為主,兼具有張(扭)作用,煤層受到強烈的擠壓、剪切破壞,煤層中的小揉皺,剪切滑動很普遍,「構造煤」特別發育,戊8-10煤層中的「構造煤」厚度一般在1~1.5m以上。該部構造比較復雜,為了區分,可以簡稱「東部構造復雜區」。
(2)西部,在30勘探線以西至四礦井田邊界,構造特徵與四礦相似。並且與四礦、六礦一起位於鍋底山斷裂的東北盤,構造比較簡單,構成了整個平頂山礦區相對的構造簡單區。以北東、北北東向正斷層比較發育為主要特徵,並在喜馬拉雅期近北東向右旋力偶作用時,表現為張(扭)性活動。煤層中的「構造煤」遠不如東部發育,0.1~0.8m左右,一般都在0.6m以下。
(3)三水平及其以深,主要受北西、南東向展布的郭庄背斜的傾伏端、竹園逆斷層、張家逆斷層的控制,構造特徵主要是擠壓剪切應力為主。郭庄背斜的傾伏端,煤層的傾向、傾角和走向都發生急劇的變化,這種變化會使煤層遭受強烈的擠壓和剪切破壞;竹園逆斷層和張家逆斷層連成帶狀,控制了三水平及其以深的大半部;僅井田深部邊界的西北端構造稍簡單。
受礦區構造的控制,井田東部和三水平及其以深主要受北西、南東向展布褶皺和逆斷層的控制,構造復雜,煤層受擠壓、剪切強烈,煤層破壞嚴重,構造煤發育,有利於瓦斯的儲集,開采時瓦斯湧出和煤與瓦斯突出危險性大;西部主要以北東、北北東正斷層比較發育,有利於瓦斯的釋放,開采時瓦斯湧出和煤與瓦斯突出危險性較小。
3.2.2.2 平頂山五礦瓦斯地質規律
井田位於李口向斜的西南翼,總體為一走向北西、南東、傾向北東的單斜構造,井田內褶皺較發育,主要有山莊向斜和諸葛店背斜,背、向斜僅發育在己煤段和庚煤段地層中。斷裂構造極為發育,以走向北西西的鍋底山正斷層為主導(落差100~200m),伴生和派生的壓性(壓扭性)和張性(張扭性)中、小構造並存的復雜構造格局,並顯示距鍋底山斷層愈近,中、小構造愈發育的特點,斷層破碎帶較寬,受強烈擠壓破碎,扭轉成「麻花狀」(圖3.9)。
圖3.9 平頂山五礦礦井構造綱要圖
鍋底山正斷層為平頂山礦區五礦最大的斷裂構造,呈北西、南東向展布,西起十一礦,貫穿整個五礦井田,向東南延伸至七礦。鍋底山正斷層為礦井的主要控氣構造,控制著整個井田的瓦斯賦存分布規律。此斷層雖寬度較大,但斷層帶被灰白色鋁土質膠結物夾砂礫岩等充填,致使其成為阻水隔氣斷層,在開采過程中,斷層兩側瓦斯湧出量較大。在鍋底山斷層的上盤,由於旁生斷層較多,地質構造復雜,煤與瓦斯突出較嚴重,發生9次煤與瓦斯突出中8次發生在該區。受鍋底山斷層影響,下盤區域構造相對簡單,發育有背斜構造,軸部瓦斯湧出量較兩翼小,瓦斯湧出量變化不穩定。遠離鍋底山斷層和背斜構造,瓦斯湧出變化漸趨穩定,與埋藏深度更加密切。同時,小斷層數量增加,尤其是逆斷層的存在,增加了煤與瓦斯突出危險性。
3.2.2.3 平頂山八礦瓦斯地質規律
平頂山八礦位於李口向斜軸的南東轉折仰起端,井田西側與十礦、十二礦井田內分布的北西向展布的牛庄向斜、郭庄背斜以及原十一礦逆斷層的末端相鄰,並受其控制;而井田東側靠近北東向展布的洛崗大斷裂。該井田既受北西向構造的控制,又受北東向構造的控制,處於區域北西向構造與北東向構造的交匯部位,井田內既有北西向展布的任庄斷裂、張灣斷裂,又有北東向展布的辛店斷裂,既有北東向展布的前聶背斜,又有北西向與北東向構造復合作用控制的焦贊背斜,且又有北西向構造與北東向構造聯合作用控制的盆形構造任庄向斜。該井田構造極為復雜(圖3.10),煤層破壞強烈,構造煤極其發育,煤與瓦斯突出非常嚴重。
圖3.10 平頂山八礦構造綱要圖
發育順煤層滑動斷層的地帶是構造煤發育的地帶,多為Ⅳ、Ⅴ類構造煤,也是煤與瓦斯突出危險地帶;北西向展布的小斷層附近構造煤普遍比北東向展布的小斷層要發育,也是煤與瓦斯突出的危險地帶;八礦井田背斜向斜構造較發育,小褶皺引起煤層增厚,易於形成煤與瓦斯突出危險。無論是戊組煤層還是己組煤層都存在煤厚分叉合並現象,在煤層合並區域,煤層瓦斯含量和瓦斯壓力會急劇變大,導致瓦斯湧出量明顯增大,也是煤與瓦斯突出危險性大的地段。
3.2.2.4 平頂山十礦瓦斯地質規律
平頂山十礦井田總體為一由南西向北東傾斜的單斜構造,位於李口向斜西南翼的中偏東部,與八礦相鄰,整個井田被北西西向展布的郭庄背斜、十礦向斜、牛庄逆斷層、原十一礦逆斷層和趙庄逆斷層等一系列壓扭性構造帶所貫穿,是屬於平頂山礦區的構造復雜區。受北西西向展布的十礦向斜、牛庄逆斷層、原十一礦逆斷層、郭庄背斜等一系列壓扭性構造帶的控制,將井田分成十礦向斜區、位於十礦向斜和郭庄背斜間而由牛庄逆斷層和原十一礦逆斷層共同作用形成的地壘區和郭庄背斜北翼區(圖3.11)。
圖3.11 平頂山十礦井田構造綱要圖
(1) 十礦向斜區十礦向斜是一個寬緩的向斜,煤層傾角5°~10°,又是位於靠近煤層露頭方向的井田淺部。對於丁組煤和戊組煤大部分都處在始突深度以上,戊9-10煤層始突深度420m,丁6煤層始突深度580m。但是對於己組煤層在位於向斜傾伏端靠近向斜軸部的煤層就具有煤與瓦斯突出危險性。
(2) 地壘區由於牛庄逆斷層靠近十礦向斜北翼、原十一礦逆斷層靠近郭庄背斜的南翼,這兩者實際上是一個共用翼,地壘區是由兩個逆斷層的上盤共同作用控制的隆起區,這本來是一個構造作用強烈的復雜區,如在戊五采區構造煤厚一般都在2m以上。但是由於戊組煤和丁組煤大部分都處在始突深度以上,所以目前還沒有發生過煤與瓦斯突出。但是對於己組煤層埋藏深,在靠近兩個逆斷層附近的深部煤層就具有煤與瓦斯突出危險性。
(3) 郭庄背斜北翼區郭庄背斜是一個在井田中部強烈突起的褶皺構造,它在南東端仰起、北西端傾伏,由東到西貫穿整個井田。由背斜軸部向北翼,煤層傾角由5°增大至27°。這說明它是一個構造作用強烈的緊閉褶皺構造。煤層傾角的急劇變化是構造擠壓變形作用的結果,戊組煤、丁組煤、己組煤已發生的40餘次煤與瓦斯突出均位於煤層傾角急劇變化的該區。
(4) 小型斷裂構造實踐證明,煤與瓦斯突出往往發生在小斷層附近,尤其是壓扭性小構造。十礦統計了1553條斷層,落差小於2m的斷層占總數的85%。十礦小斷層北西西向是以壓扭作用為主的次級斷裂(曾經也發生過張扭作用);北北東向是以張扭作用為主的次級斷裂(曾經也發生過壓扭作用);北西向和北東東向分別是來自南西向北東推擠的主應力作用產生的共軛斷裂,是以剪切作用為主的。