1井田概况
1.1井田位置、范围与交通
沙曲井田位于吕梁山脉的中段西部、河东煤田中段,行政区划属山西省吕梁市柳林县管辖,由华晋焦煤有限责任公司开发建设,矿井现工业场地距柳林县城约5km。井田地理座标为:北纬37°18′54″-37°30′27″,东经110°45′33″-111°19′41″。
井田北以聚财塔南断层与双柳井田为界,东南以批准的采矿权边界与贺西井田、金家庄井田为界,西部以采矿权边界与郭家沟井田为界,东部以采矿权边界与地方煤矿井田为界。井田大致呈北西~南东走向弧形,总体为一缓倾斜的单斜构造,倾向西~南西,井田走向长约22km,倾斜宽4.5~8km,井田面积138.3535km2。
井田呈南北向分布,三川河在井田中部自东向西流过本井田,太(原)~军(渡)~绥(德)国家级公路(307国道)沿三川河北岸从本井田中部穿过,汾(阳)军(渡)高速公路与307国道并行穿过本井田;孝(西)~柳(林)铁路从南同蒲铁路介西支线的孝西站起,经中阳、柳林沿三川河北岸至沙曲井田穆村镇,全长116km,已在运营,沙曲矿井铁路专用线在其终点穆村站东端接轨,线路长1.96km,在建的太(原)至中(卫)银(川)铁路沿三川河穿过沙曲井田。
(1)公路
太(原)~军(渡)~绥(德)国家级干线公路(307国道)从矿井工业场地北侧通过,青(岛)~银(川)高速公路汾(阳)~军(渡)段从井田中部由东向西与307国道并行通过本井田,目前已建成通车。公路交通运输方便。
(2)铁路
孝(西)~柳(林)铁路从南同蒲铁路介西支线的孝西站起,经中阳、柳林至井田附近穆村镇,全长116km,沙曲矿井铁路专用线在其终点穆村站东端接轨。在建的太~中~银铁路在中部三川河北岸穿过本井田,拟2010年投入运行。太中银铁路设计标准为国铁Ⅰ级,双线电气化,设计时速160km/h,预留200km/h,设计通过能力6000万吨。铁路交通方便。
沙曲矿井运输条件优越,可以满足矿井改扩建的要求。矿井交通位置参见图1-1。
图1-1交通位置图
1.2地形地貌及水系
井田位于吕梁山脉中段西部,区内地形大部分为侵蚀切割强烈的梁峁状黄土丘陵,局部为堆积地形;区内沟谷密集狭窄,形状多呈“V”字型,堆积地形发育在横穿井田的三川河河谷及较大的沟谷中,为冲、洪积堆积,三川河河谷中发育有Ⅰ、Ⅱ级侵蚀阶地,第四系沉积物厚5~10m。
井田内地形总的趋势东高西低,南高北低,三川河河谷是一个低凹地带,地形标高一般为+800~+900m,最高点在南部枣园山,高程+1149.39m,最低点位于西部边界鄢哉村附近的三川河河谷,标高+740.00m,一般相对高差100~200m,最大高差409.39m。
井田属黄河水系,三川河是井田内唯一河流,它的上源是北川河、东川河和南川河,在离石交口镇汇合后,称为三川河,干流全长168km,流域面积4161km2,由井田中段向西穿出后,在石西镇西的两河口入黄河,井田内径流长度约8km。三川河长年流水,据井田以西的后大成水文站1956~1980年观测资料,三川河平均年径流量2.88亿m3,平均径流模数2.23L/s.km2,洪水期
最大流量为2260m3/s,其余沟谷平时无水,只有在雨季才有短暂水流汇入三川河或直接流入黄河。
柳林泉以泉群的形式出露于井田东界外三川河两岸,在东起寨东,西至薛家湾近2km的河谷中,大小泉点近百个,向三川河排泄。泉水出露高程790~801m,据1983~1991年长年观测资料,平均流量为2.53m3/s,最大流量6.17m3/s,水温在补给区为12~13℃,排泄区一般为15.5~18℃,局部高达20.5℃。
1.3气象、地震及地温
本区属暖温带大陆性季风半干旱气候,气温昼夜变化悬殊,四季分明,冬春季多西北风,夏秋季多东北、东南风,年平均风速1.2~2.46m/s,最大9.3~15m/s,气候干旱,冬季寒冷,夏季炎热,年最低气温平均为6.9℃,最高气温平均为24.6℃,年平均气温10.5℃,降水多集中在6~9月,年降水量最小为373.5mm,最大为577.7mm,平均为464.2mm,年蒸发量最低为1766.2mm,最高为2171.7mm,平均为1888.7mm,蒸发量大于降水量,年最小相对湿度为0,年平均相对湿度56%,初霜期一般在10月上旬,终霜期在翌年3月下旬,无霜期150-200天,初雪期为11月中、下旬,终雪期为翌年3月中、下旬。冻土期在11月至来年3月,最大冻土深度为1m。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),井田地震动峰值加速度小于0.05g。相当于原地震基本烈度Ⅵ度。
全井田由东至西、由北至南、地温梯度呈增大趋势,恒温带深55m,温度14℃;由浅入深地温相应增加。山西组2、3、4、5#煤赋存范围均为地温正常区。太原组6、8、9、10#煤初期开采区域内亦为地温正常区,仅其深部区域有
局部地段属地温异常区,尚需在今后生产中探查落实并采取相应的降温措施。 1.4地层及地质构造 1.4.1地层
本区所属河东煤田离柳矿区,井田内地层层序自下而上为奥陶系中统上马家沟组(O2s)、峰峰组(O2f);石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t);二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x),上统上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh);三叠系下统刘家沟组(T1l);新生界第三系、第四系。井田内地表只出露下石盒子组及以上地层,其余出露于井田以东。根据地表及钻孔揭露资料,将井田地层分述如下:
(1)奥陶系中统 a.上马家沟组
出露于井田以东,与下马家沟组整合接触。本组共分三段:下段为灰、灰白色角砾状白云质泥灰岩,厚27~53m,平均厚48m;中段为青灰、灰黑色中厚层石灰岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩,厚110~159m,平均厚122m;上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、豹皮状灰岩,夹白云质泥灰岩及泥质白云岩,厚61~73m,平均72.7m。
b.峰峰组(O2f)
出露于井田以东,与下伏上马家沟组整和接触,本组厚103.54~147.41m,平均124.16m。下、中部多为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、砾屑灰岩,夹薄层白云质灰岩及铝土质泥岩,含不稳定的近似层状、透镜状细晶石膏2~3层,厚1~7m,或为巨厚层状的泥灰岩、白云质灰岩与石膏层混生,并有纤维状石膏脉充填于不规则的裂隙中,石膏脉宽0.5~5m,统称为石膏带。上部为中厚~巨
厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩、薄层状黑灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状砾屑泥灰岩,局部夹薄层含铝质泥岩。本组变形层理及岩溶、裂隙较发育,地表见岩溶溶洞,钻孔中溶孔直径1~3cm。产头足类化石。
(2)石炭系
a.中统本溪组(C2b)
出露于井田以东的沟谷中,与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。本组厚16.29~39.00m,平均27.37m,北部较薄,向南增厚。本组岩性分为两段:下段岩性为铁铝岩段,厚0~16.29m,平均4.29m。其底部为山西式铁矿,呈透镜状~鸡窝状,厚0~4.90一般1m。地表多为褐铁矿,钻孔揭露为深灰、褐灰色铝土岩(G层铝土岩)及黄铁矿。上段为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中-细粒石英砂岩、灰岩及煤层,灰岩0~3层,本段厚8.81~32.17m,平均厚21.70m。
b.上统太原组(C3t)
本组零星出露于井田以东的一带沟谷中,底部以K1砂岩与下伏本溪组分界,为本区主要含煤地层之一。厚81.02~116.76m,平均96.22m,厚度变化为中部厚,西、南薄。根据岩性特征,本组可明显分为三段:
下段(C3t1):由K1至8号煤层顶,厚37.33~70.55m,平均52.70m。底部砂岩为灰、灰白色中~细粒石英砂岩,含岩屑、白云母,含黄铁矿及泥质包体,接触式铁-泥质及少量钙质胶结,具交错层理和缓波状层理,厚0.32~17.33m,平均厚4.81m。其上为一套灰、灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段,夹0~2层不稳定的生物碎屑灰岩(L0)及薄层铝质泥岩,含煤3~7层,其中8、9、10号煤层为全区可采或局部可采的主要煤层。
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