某市某镇伍仲矿采空区探测报告.docx
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某市某镇伍仲矿采空区探测报告
XX市XX镇伍仲矿采空区探测报告
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XX能源股份有限公司XX煤矿（以下简称XX矿）是国有大型煤炭企业，行政区除南部及东西两侧分别隶属沙河县管辖外，其余均归XX市管辖，在省内乃至华北地区煤炭产业中具重要地位。
开采历史长，原煤产量高，为全隐蔽型矿井，煤系上覆下覆地层。
XX矿始建于1961年11月，1968年10月1日正式投产，设计生产能力90万吨/年，1975年达到设计生产能力之后，进行了第一期挖潜技术改造，开凿了西风井工程，扩建了井底车场绕道，增设了井下缓冲煤仓，东翼北区改用了皮带运输等，使矿井生产能力由90万吨/年提高到了140万吨/年，1980年7月，原XX矿务局、XX煤矿联合组成了矿井生产能力核定小组，对矿井综合生产能力进行了查定，结果为：
在西风井投产后，矿井设计综合能力为120万吨/年，矿井挖潜能力为140万吨/年。
1984年5月开始，XX矿为实现产量翻番和较长时期稳定，开始对矿井生产环节进行改造，即调整开拓布置及井下运输系统改造、疏排水系统的改造和主井提升系统改造等。
1985年，XX矿生产原煤182万吨，实现了产量按设计能力翻番的目标，之后，产量一直保持翻番水平。
2003年，XX矿原煤产量达160万吨。
目前XX矿主要开采2#煤和5#煤。
矿区内构造复杂，断层、褶皱与陷落柱发育较多。
XXXX市XX镇伍仲煤矿位于XX市西南部，XX矿
矿西侧，为冲积层覆盖的全隐蔽型煤矿，周围无小煤窑和老窑，东邻XX煤矿，主要开采下组煤，煤层埋藏较浅，地质构造相对复杂，与XX矿井田有大断层形成的地垒相隔，1976年XX县自筹资金在本区开办“伍仲煤矿”，XX市拟建15-21万吨矿井。
目前正拟建的邢汾高速公路A3、A4方案路线由北向南依次途经伍仲矿区和XX矿区，但地下采空区边界不明，采空区可能对公路的建设带来安全隐患，为确定两矿采空区边界，为高速公路路线方案的选择、安全施工及地基预处理提供依据，邢汾高速公路筹建处（甲方）决定对A3、A4方案路线途经区周围进行地面物探工程，并委托XX省地勘局第十一地质大队（乙方）来承担本项目。
我队在认真分析该区相关资料及对测区进行详细踏勘的基础上，对探测区域进行物探测点的布置，于2009年8月3日开始施工，野外施工共历时25天，完成瞬变电磁法测线23条，物理点572个，活性炭测氡法测线23条，测点494个，在施工过程中严把质量关，采集到了较好的原始数据。
在数据处理过程中严格按照《规范》进行，实行目标处理，并结合多种方法、多种参数对电法数据进行精细处理、解释，获得了客观、真实反映实际的电法多参数综合资料解释图件，地质解释成果真实、可靠，于2009年9月8日完成本报告的编制工作。
第一章概况
第一节矿区范围及勘查边界
一、矿区及勘查区范围
XX能源股份有限公司XX矿位于XX省XX市西南部，地理坐标为：
东经114°24′15″～114°30′34″，北纬36°58′31″～37°03′53″。
矿区范围由以下29个坐标拐点圈定，矿区面积31.9218km2。
拐点坐标详见表1-1：
表1-1XX矿矿区范围拐点坐标表
序号
X
Y
序号
X
Y
1
4094010
38537150
16
4103740
38544545
2
4094480
38538833
17
4103540
38544080
3
4094540
38540335
18
4103155
38543555
4
4094890
38540670
19
4101980
38542190
5
4095400
38540985
20
4102280
38542370
6
4096275
38541310
21
4100730
38540245
7
4096820
38541670
22
4099080
38538980
8
4097730
38541920
23
4099205
38538600
9
4098415
38541950
24
4098730
38538190
10
4098905
38542270
25
4097990
38537815
11
4099485
38542845
26
4097000
38537210
12
4101060
38543340
27
4096330
38536750
13
4101880
38543885
28
4095685
38536535
14
4102690
38544520
29
4093920
38536005
15
4103905
38545305
XX市XX镇伍仲煤矿位于XX市西南部，地理坐标：
东经114°22′52″～114°24′39″，北纬36°58′42″～37°00′36″，南北长3.5km，东西宽2.5km，面积约3.5km2。
矿区范围有以下10个拐点圈定，拐点坐标详见表1-2：
表1-2伍仲矿矿区范围拐点坐标表
序号
X
Y
序号
X
Y
1
4095435
3536355
6
4095198
3534000
2
4094265
3535377
7
4095890
3534859
3
4094932
3534314
8
4096587
3535938
4
4094813
3533935
9
4097340
3536145
5
4095252
3534252
10
4097772
3536574
图1-1物探勘查区范围示意图
二、工作依据及技术标准
本次勘查依据的规范规程主要有：
（1）《地面瞬变电磁法技术规程》DZ/T0187-1997；
（2）《煤炭电法勘探规范》MT/T898-2000；
（3）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001；
（4）《地球物理勘查图图式图例及用色标准》DZ/T0069-1993；
（5）《地球物理勘查技术符号》GB/T14499-1993；
（6）原煤炭部颁布的《煤田地质勘探安全规程》
（7）《中华人民共和国核行业标准—氡及其子体测量规范》EJ/T605-911992-03-01；
第二节勘探区位置交通及自然地理条件
一、位置交通
XX矿和伍仲矿均位于XX省XX市西南部，XX矿行政区除南部及东西两侧分别隶属沙河县管辖外，其余均归XX市管辖。
伍仲矿行政区划属XX县管辖。
两矿区东侧有京广铁路通过，东北距XX火车站7km，东距小康庄车站4km，东南距沙河市车站9km，并有煤矿专用铁路线与矿区沟通，此外，公路以XX市为中心四通八达，矿区之间公路及村庄之间简易公路纵横交错，交通十分便利。
图1-2XX矿矿区交通位置图
（注：
伍仲矿位于XX矿以西，矿区交通条件基本相同）
二、自然地理条件
XX矿和伍仲矿区位于华北平原西缘，区内地形平坦，地面标高+70～+105m，高差仅30m。
该区属海河流域，区内地表水系不甚发育，主要有七里河、沙河。
七里河位于XX矿区（经过伍仲矿区）北部，全长约68km，上游黄店以上流量为8000～0.15m3/s，在北会以下变为潜流，计算平均渗漏量为0.346m3/s，矿区内常年干涸，河床宽300～500m，雨季偶有流水。
沙河位于XX矿区（经过伍仲矿区）南部，上游分南、北两支，南支又名渡口川，发源于沙河县蝉房，全长35km，渡口以上常年有水，流量9786～0.24m3/s，上游在八里庙附近变为潜流，1975年8月22日在佐村实测漏失量2.00m3/s，北支又称朱庄川，起源于XX县白鹿角，全长50km，上游朱庄以上常年有水，流量8360～0.068m3/s，平均3.96m3/s，至东坚固附近变为潜流，1975年8月22日实测漏失量4.18m3/s，在矿区内属季节性河流。
现已分别在七里河、沙河上游修建了东川水库、朱庄水库和东石岭水库，用于防洪和灌溉，库容量分别为0.09、4.16、0.68×108m3。
本区属温带大陆性气候，四季分明。
据XX气象站1954～1987年观测资料，最高气温41.8℃（1961年6月12日），最低温度-22.4℃（1958年1月16日），年平均气温13.2℃。
最大年降水量为1269mm（1963年）最小年降水量222.9mm（1986年），年平均降水量532.7mm，蒸发量年平均为1887.0mm，大于降水量。
春末夏初多风，南风为主，北风次之，年平均风速为2.0m/s。
矿区内雨季集中在7～9月份，占全年降水量的65～75％，丰水年与枯水年降水量相差3～5倍，并存在10年左右的气象周期，从而形成了地下水“集中补给”的条件。
自1972年以来，受全球性气候变化的影响，区内年平均气温与蒸发度逐年增高，降水量和相对湿度逐年减少。
矿区属地震活动区，历史上多次发生过地震，其东边的隆尧县曾于1966年3月8日发生过7.2级地震。
第二章、地质概况及地球物理特征
第一节、地质概况
一、地层
XX矿与伍仲矿区全部被新生界第四系松散沉积层覆盖，第四系与下伏各地层呈不整合接触。
根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况，本区自下而上有奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、新生界第四系（Q）。
矿区内各地层由老至新描述如下：
一、奥陶系（O）
1、奥陶系中统（O2）
峰峰组（O2f）
主要岩性为厚层状灰黄、深灰、灰色石灰岩，局部层段为花斑状、角砾状白云质石灰岩夹泥质石灰岩，区域厚度400m～500m，本矿区钻孔揭露厚度0.17～234.5m。
峰峰组化石以头足类为主，其次为牙形石。
二、石炭系（C）
1、石炭系中统（C2）
本溪组（C2b）
底部为褐灰色、浅紫红色铝土岩及铝土质泥岩，含菱铁质鲕粒及结核，其上为1～2层浅灰色中厚层状石灰岩夹薄煤1层，为10号煤，俗称尽头煤。
上部为深灰色粉砂岩、泥岩，致密，呈水平层理，含植物化石。
区域厚度20m～25m，本组在矿区内钻孔揭露厚度1.61～25.67m，平均12.98m。
与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。
该组含大量蜓类、小有孔虫及牙形刺化石：
蜓类：
Fusulinakonnoi
F.cylindrical
Pseudostaffella
牙形石：
Idiognathodusdelicates
Ligonodinasp.
Hindeodellasp.
2、石炭系上统（C3）
太原组（C3t）
由深灰、灰色泥岩、粉砂岩，灰、灰白色砂岩及四层灰～深灰色石灰岩组成，含煤8～14层，其中9号煤是主要可采煤层，该组为矿区主要含煤地层。
区域厚度约150m，本矿区钻孔揭露厚度117.50m～159.00m，平均厚度134.35m。
与下伏太原组呈整合接触。
本组含蜓、小有孔虫、腕足类、牙形刺、珊瑚等动物化石，在泥岩粉砂岩中含植物化石，主要有：
蜓科：
Quasifusulinalongissima
Q.compacta
Schwagerinanobilis
S.japonica
牙形石：
Streptognathodusfuchengensis
Anchignathodus
珊瑚：
Lophocarinophyllumacanthiseptum
腕足类：
Dityoclostustaiyunfuensis
Eomarginferapusilla
Marginifereorientalis
M.linchengensis
三、二叠系（P）
1、二叠系下统
（1）山西组（P1s）
主要由深灰、灰、黑色粉砂岩、砂质泥岩，灰至灰白色砂岩组成，含煤3～5层，其中2号煤为本矿主要可采煤层。
本组为矿区主要含煤地层。
钻孔揭露厚度39.47m～84.70m，平均厚60.04m，与下伏太原组呈整合接触。
本组含猫眼鳞木、耳脉羊齿、中国瓣轮叶、星轮叶、芦木、带科达等植物化石，主要有：
Emplectopteristriangularis
Annulariamucronata
A.stellata
Sphenophyllumthonii
Lobatannulariaensifolia
Taeniopterismultinervis
Callipteridiumkoraiense
Pecopteristaiyuanensis
（2）下石盒子组（P1x）
主要岩性为浅黄、灰黄、土黄色中～细粒砂岩、粉砂岩、泥岩，夹土黄、紫红、花斑状铝土质泥岩，铝土质泥岩含铁质，具鲕状结构。
区域厚度约180m～208m，矿区内钻孔揭露厚度42.00m～119.80m，平均77.19m，与下伏山西组呈整合接触。
本组含植物化石：
Pecopterissp.
Pecopterishemtelioides
Lobatannulariasp
Calamitessp.
Cf.Sphenopteridiumpseudogermanicum
Sphenophyllumsp.
Annulariastellata
2、二叠系上统
（1）上石盒子组（P2s）
主要为灰绿、紫灰色、黄、紫黄色砂岩、粉砂岩及泥岩，底部以黄、灰白色厚层状含砾粗砂岩与下石盒子组分界，顶部以暗紫色粉砂岩夹硅质泥岩与石千峰组分界。
区域厚度约128m～388m，本区钻孔不完全揭露厚度8.80m～159.39m。
与下伏下石盒子组呈整合接触。
本组含植物化石：
Alethopterissp.
Chiropterisreniformis.
Gigantonocleasp.
G.hallei
Neuropteridiumcoreanicum
Pecopterisanderssonii
（2）石千峰组（P2sh）
主要岩性为暗紫、紫红色砂岩、粉砂岩、泥岩，紫红色泥岩、粉砂岩中含钙质结核。
区域厚度246m。
与下伏上石盒子组呈整合接触。
该组含扁体鱼化碎片（Platysomus）
四、新生界第四系（Q）
为坡积、洪积冲积物松散沉积，以杂色砂土为主，发育卵砾石层。
区域厚度110m～195m，矿区内钻孔揭露厚度12.80m～288.50m，平均189.74m。
与下伏各地层呈不整合接触。
二、含煤地层
矿区全部为新生界所覆盖，主要含煤地层为石炭系、二叠系近海型海陆交互相含煤岩系。
现分述如下：
一、石炭系中统本溪组（C2b）：
底部为风化残积的紫红色褐铁矿层和滨海静水湖泊沉积的铁质泥岩、铁质鲕状铝土泥岩；往上为1～2层薄层石灰岩（本溪灰岩），含海百合、纺纺锤蜓、腕足类、珊瑚等海生动物化石，为本组明显的标志层。
数层灰～深灰色泥岩、砂质泥岩和细粒砂岩，主要层理类型为水平层理，含海豆芽化石及植物碎屑及根部化石，并含有黄铁矿结核，中上部含一层厚0.3m左右的煤层（俗称尽头煤），此煤层有时夹在灰岩中，此煤层极不稳定，无开采价值。
本组厚20m～25m，平行不整合于奥陶系中统峰峰组灰岩之上，沉积在凹凸不平的古剥蚀面上。
二、石炭系上统太原组（C3t）
本组由深灰色、黑色泥岩、粉砂岩，灰、灰白色砂岩及四层灰至深灰色石炭岩，8～14层煤相间交互组成。
泥岩、粉砂岩中常含炭质，部分含有钙质，岩石致密，富含腕足类、海豆芽、海百合茎等动物化石及猫眼鳞木、卵脉羊齿及镰刀羊楔叶及科达等植物化石。
并含有黄铁矿薄膜、菱铁矿质及硅质结核、砂质包裹体等。
砂岩以细、中粒砂岩居多，成分以石英为主，风化长石次之，含有白云母片等，多为泥质胶结，也有钙质胶结，层理类型丰富，以水平层理、波状层理、斜层理和交错层理为主，含镜煤透镜体、树干化石及泥质包裹体。
灰岩中含有丰富的海生动物化石，大青灰岩中产有：
长似纺吹棰蜓（QuasifusulinaLongissima），柔似纺棰蜓、平常希瓦格蜓、太原网格长身贝和海百合茎等。
野青灰岩中产有：
长似纺棰蜓、柔似纺锤蜓、大豆柔似纺棰蜓、高尚希瓦格蜓及太原网格长身贝等。
化石保存完整性差。
本组为典型的海陆交互相沉积，由浅海相和陆海过渡相组成，标志层多且稳定。
其顶界为北叉沟砂岩底，底界为晋祠砂岩底，全组厚度约150m，为本井田重要的含煤地层。
含有六层参与储量计算的煤层，占参与储量计算煤层总数的80%。
本组与下伏地层本溪组呈整合接触。
三、二叠系下统山西组（P2s）
由深灰色、灰、黑色粉砂岩、砂质泥岩、灰至灰白色砂岩及3～5层煤交互组成，岩层中常有硅质结核及包裹体。
砂质泥岩、粉砂岩（特别是煤层顶板）中富含植物化石，主要有猫眼鳞木、耳脉羊齿、中国瓣轮叶、星轮叶、芦木及带科达等，煤层底板含有根化石。
砂岩中以中粒砂岩为主，石英、云母为其主要成份，多为泥质、钙质胶结。
多为平行层理、波状层理、斜层理。
含炭化或镜煤化的植物树干化石和碎屑化石，并有泥质包裹体。
煤层集中发育在本组下部，本矿目前主采煤层2#煤就在此组。
本组顶界为骆驼钵砂岩，底为北叉沟砂岩底，厚约60m左右，本组由过渡相与陆相组成。
与下伏太原组呈整合接触。
三、构造
一、区域构造
XX矿与伍仲矿区位于山西中台隆起东缘，属山西断隆区中太行拱断束武安凹断束小区。
区内断层以高角度正断层为主，主要构造线走向分别为南北向、东西向和北东向三组，其中北东向断层占主导地位。
区内构造特点可归纳如下：
（一）构造线的走向：
地层走向、褶曲轴及断层线走向基本沿N10°～25°E的新华夏系方向，与太行拱断束大体平行或成锐角斜交。
（二）区域地层产状为一向南东倾斜的单斜构造，倾角在5°～25°之间，被北东向高角度正断层切割和断拗的作用，使井田内形成了一系列的地堑-地垒、小型褶曲、小型盆地等复杂构造，破坏了煤系地层的连续性，派生了许多以斜列式为主的小型正断层，一般落差在10m左右，严重影响了采区工作面的布局。
（三）高角度正断层的特征：
延伸方向各部位落差明显错距不一，一般从山麓伸向平原，断距趋向变大，上下盘对应垂直错动，平移现象不明显，倾向也不一。
（四）构造成因：
本区构造的成因在时间上都与燕山期运动太行隆起带为同一时期的产物，其构造的加剧程度又为喜马拉雅运动所造成。
南北方向与北东方向构造线在本区占绝大优势，是燕山期形成的，控制井田的分布范围，西部的F1、F15、F27、F26等及东部的F2—1、F2断层，皆为井田西、东两方的井田边界；后期喜马拉雅运动形成了近似东西方向的断裂，截断了井田向南发展的可能性，如F12断层的形成，作为本井田的南部边界，割断了北东向断裂。
二、井田地质构造
两矿区处于太行山拱断束（块状断层化的复背斜）东翼边缘的断阶上，井田西侧属于上升的太行背斜的主体，东侧紧靠下降的华北断拗带的边缘，由于处在构造上升与下降间的过渡地带，区内构造以剪切断裂为主，褶皱表现轻微。
（一）褶皱
XX矿井田内基本构造为一短轴向斜盆地和断层所复杂化了的平缓单斜地层，地层产状总的趋势是：
走向为N20°～50°E，倾向东南，地层倾伏平缓，倾角一般在5°～25°，局部达40°，在单斜地层上表现的次一级褶皱为短轴向斜和鼻状背斜，分布在勘探区的西南部和东部。
卧庄、洛阳向斜盆地，是井田内的主要褶曲，其盆地部位在卧庄、洛阳之间，该向斜盆地的南翼、东翼，由于断层的影响，下盘地层上升，煤系地层均被剥蚀，西翼、北翼地层倾角均比较开阔，西翼断层密集，形成地堑、地垒。
伍仲煤矿为XX煤矿
区的中、南部地段，其构造主要为张扭性正断层，褶曲不甚发育，地层走向呈北东40°～50°，倾向南东，倾角10°～20°。
（二）断层
XX矿区内的断层20条，均为高角度正断层，断面倾角一般65°至70°，现将井田内规模较大、对煤层开采影响较大的断层描述于下：
1、F1正断层：
北部由XX钢铁厂起，经东南留，交于F22断层，区内长度5.9公里。
断层走向NE35°，倾向NW305°，倾角70°，断层南端为推测，中段以北位置可靠，南端伸出勘探区外而消失，北端在百虎村附近消失，整个断层落差变化由30～200m，平均95m。
2、F2正断层：
包括F2—1、F2—2等三条伴生断层，形成复杂的断裂破碎带，分布南端起于洛阳村南F12断层，经西北留延伸至井田外，为井田之东部边界。
断层走向总的趋势为NE25°，倾向295°，断面倾角70°，落差200～600m。
断层南端被F12断层切割，北端延出区外，总长度约6km，断层带的下盘（东侧）为奥陶系中统马家沟灰岩，上盘（西侧）为煤系地层和石盒子组地层。
该断层勘探控制程度高，在1线地质剖面上的4062孔、主1—1孔和5线剖面上的补10、主2—1、主2等孔属加密孔，孔距100m左右，其它尚有4038、4001、4039、邢5、水10、水7、邢3、冲30、8509等孔均起到一定控制作用。
该断层在1线地质剖面～2线地质剖面之间控制程度高，断层带的位置、落差已经查明，但七里河以北位置和落差情况尚缺乏可靠依据。
3、F10正断层：
南起4027孔南，经补9孔至XX矿西尖灭，在井下西翼-320大巷和一石门均见到该断层，向南延伸到二石门附近消失，向北西翼-210大巷和东翼-210大巷均实见，过补52孔再向北与原F21断层合二为一，该断层延伸长度1.7km，走向NE25°～40°，倾向115°～130°，落差35～60m左右，平均42m。
4、F10—1正断层：
走向32°，倾向122°，断面倾角56°，断距15～32m，一般22m。
南起XX矿，经扩5孔、冲10孔、4023孔、胡家营尖灭于XX市南郊，延伸长度约4.8km。
5、F12正断层：
由区外进入矿区，经洛阳村南向西延伸，再经冲29孔，延至区外，为矿区南部边界断层，断层走向NE85°，倾向355°度，断层倾向70°，落差大于200m。
区内长度5.7km，断层下盘为奥陶系中统马家沟组灰岩，上盘为山西组。
断层落差大于200m。
该断层是根据冲29、扩10、8312、8303、8307、8308等钻孔资料分析对比而定，2002年11月三维地震勘探也控制了该断层，参与评级的断点21个，断层位置基本探明。
6、F13正断层：
南起F12断层，经西北留、李村，在XX南部交于F17断层，延伸长度7.5km，走向NE25°～60°，倾向115°～150°，倾角70°，断距40～110m。
该断层在扩10孔、东翼-320大巷、东翼三轨道均实见，断层位置基本控制，2002年11月三维地震勘探也控制了该断层，参与评级的断点27个。
伍仲矿区内绝大多数断层为北东走向的正断层，只有东部边界断层（F27、F26）为南北走向，现将本区的主要断层简述如下：
1、F18号断层：
该断层为伍仲煤矿
区和
区的分界断层，断层的南段近东西走向，中、北段转为北东30°走向，倾向北西，倾角55°，断距35-75m，其中，北段有扩18、扩26两孔实见，控制程度较高，而向西南延展段无控制。
2、F19号正断层：
该断层的南段近东西走向，中段为北东55°，北段为北东88°，倾向北西，倾角55°，断距50-70m，该断层有葛111号孔和4049号孔实见，控制程度较高，位置和断距可靠。
3、F20号正断层：
该断层的南段和F19号断层合并，向北侧与F19号断层平行，其走向、倾向、倾角均与F19号断层一致，断距30-50m，两条断层均与F27号断层相交尖灭，补64、4049两孔实见，控制程度较高，位置与断距可靠。
4、F22号正断层：
该断层为葛泉煤矿的边界断层，延伸至本区，与本区F26、F27号断层相交，为本区东南部的边界断层，该断层走向为
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