2016石圪台煤矿地质类型划分报告 - 图文

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神华神东煤炭集团石圪台煤矿

矿井地质类型划分报告

二零一六年八月

石圪台煤矿地质类型划分报告

神华神东煤炭集团石圪台煤矿

矿井地质类型划分报告

编制单位：总 经 理：总工程师：主 编：副 主 编：编写人员：审 核：

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年 月

石圪台煤矿地质类型划分报告

目录

1、绪论 .................................................................................................................................................... 1 1.1、目的、任务和依据 .................................................................................................................... 1 1.2、煤矿概况 .................................................................................................................................... 2 1.3、以往地质工作 ............................................................................................................................ 6 2、地层构造 .......................................................................................................................................... 11 2.1、地层和含煤地层 ...................................................................................................................... 11 2.2、地质构造 .................................................................................................................................. 14 2.3、地质构造复杂程度划分 .......................................................................................................... 16 3、煤层、煤质和资源/储量 ................................................................................................................ 16 3.1、煤层赋存特征 .......................................................................................................................... 16 3.2、煤种及煤质变化 ...................................................................................................................... 25 3.3、 煤炭资源/储量估算 .............................................................................................................. 28 3.4、煤层稳定程度划分 .................................................................................................................. 29 4、瓦斯地质 .......................................................................................................................................... 29 4.1、煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级 .............................................................................................. 29 4.2、矿井瓦斯赋存特征 .................................................................................................................. 31 4.3、矿井瓦斯涌出量预测 .............................................................................................................. 32 4.4、煤与瓦斯区域突出危险性预测 .............................................................................................. 32 4.5、矿井瓦斯类型划分 .................................................................................................................. 32 5、水文地质 .......................................................................................................................................... 32 5.1、含水层和隔水层分布规律和特征 .......................................................................................... 32 5.2、充水因素分析 .......................................................................................................................... 35 5.3、矿井涌水量 .............................................................................................................................. 41 5.4、煤矿开采受水害影响程度和防治水工作难易程度 .............................................................. 46 5.5、煤矿水文地质类型划分 .......................................................................................................... 49 6、其它开采技术条件 .......................................................................................................................... 52 6.1、煤层顶底板特征 ...................................................................................................................... 52 6.2、地层产状要素 .......................................................................................................................... 55 6.3、其它地质灾害 .......................................................................................................................... 56 6.4、其它开采地质条件类型划分 .................................................................................................. 56 7、煤矿地质类型划分结果 .................................................................................................................. 56 7.1、煤矿地质类型划分要素综述 .................................................................................................. 56 7.2、煤矿地质类型综合评定 .......................................................................................................... 57 8、煤矿地质工作建议 .......................................................................................................................... 58 9、附图 .................................................................................................................................................. 59

1、绪论

1.1、目的、任务和依据

1.1.1、目的

矿井地质类型划分是按照开采地质条件的综合复杂程度，对矿井地质类型做出科学的划分。它是生产部门部署矿井地质勘探、制定采掘规划、安排各类采面交替、选择采煤方法，考核各项技术经济指标的重要依据，同时也是矿井地质部门明确地质工作要求，合理配备生产人员和技术设备，评定地质工作的数量和质量的重要准则。

1.1.2、任务

是根据以往地质报告、矿井历年来积累的生产技术资料，经过分析研究，恰当确定矿井地质类型，对于指导矿井生产的科学管理和宏观调控具有十分重要的意义。本次任务具体如下：

1．收集矿井位臵范围、交通及相邻矿井关系、自然地理等资料。矿井以往地质及水文地质工作成果，矿井开拓、采掘等技术资料。

2． 根据历年来收集的资料，煤层的特征，煤质的变化，资源储量来分析煤层的稳定程度。

3．系统收集、整理建矿以来采、掘工程揭露和测试的全部瓦斯资料和地质资料，查清矿井瓦斯地质规律，进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯资源量评价和构造煤的发育特征等基础上划分瓦斯地质类型。

4、收集矿井历年来的涌水量数据，分析矿井水害影响程度。

5、 收集煤层顶底板特征、地层产状，区分陷落柱等地质灾害危险程度。 6、 评价矿井开采受地质影响程度以及地质工作难易程度，按《煤矿地质工作规定》划分矿井地质类型，提出矿井地质工作建议。

1.1.3、依据

依据石圪台煤矿水文类型划分报告、石圪台煤矿资源储量核实报告，《煤矿地质工作规定》、《煤矿防治水规定》要求，为加强煤矿地质工作，防止和减少地质灾害事故，确保煤矿职工生命安全，对矿井重新划分地质类型。

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1.2、煤矿概况

1.2.1、位置范围

石圪台煤矿位于陕西省神木县西北直距约55公里处的乌兰木伦河东北侧，行政区划属神木县大柳塔镇所辖。井田西为乌兰木伦河，南邻哈拉沟井田，北与巴图塔井田接壤，东以七槪沟及陕蒙边界为界；西以乌兰木伦河为界。其地理坐标为：东经110°09′41″至110°18′35″， 北纬39°17′02″至39°35′16″。石圪台煤矿南北长约8.4km，东西宽约8.5 km，面积65.25km2。由23个拐点组成，本次核查范围和采矿许可证范围完全一致，在采矿许可证范围之内， 23个拐点坐标见表1-1。

表1-1 石圪台煤矿采矿许可证范围拐点坐标

序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

1980年西安坐标系统 X坐标 4360888.00 4361174.00 4362238.00 4363807.00 4364952.00 4365233.00 4366633.00 4368713.00 4368343.00 4368961.00 4369553.00 4370283.00 4370703.00 4369573.00 4369775.00 4369543.00 4369153.00 4368471.00 4367043.00 4366703.00 Y坐标 37427628.00 37428133.00 37429958.00 37432657.00 37434655.00 37435188.00 37435098.00 37432098.00 37430528.00 37429416.00 37428578.00 37428498.00 37427838.00 37426498.00 37426230.00 37425888.00 37425978.00 37424677.00 37424608.00 37424128.00 2

1954年北京坐标系统 X坐标 4360935 4361222 4362286 4363855 4364999 4365280 4366680 4368760 4368390 4369008 4369600 4370330 4370750 4369620 4369823 4369590 4369200 4368521 4367090 4366750 Y坐标 37427700 37428205 37430030 37432729 37434726 37435260 37435170 37432170 37430600 37429488 37428650 37428570 37427910 37426570 37426301 37425960 37426050 37424748 37424680 37424200

21. 22. 23. 4364153.00 4362553.00 4361803.00 37424178.00 37424628.00 37426578.00 4364200 4362600 4361850 37424250 37424700 37426650 1.2.2、交通

矿区北距鄂尔多斯市70km，南距神木90km。大石公路及包神铁路从矿区通过；神木北站位于矿区以南30km，与包神铁路、神朔铁路相联系，是矿区与外界的主要物资运输枢纽站；包（头）神（木）铁路及包（头）府（谷）公路由煤矿西缘纵贯南北，向北可达包头、呼和浩特，向南至神木北站经神（木）延（安）、西（安）延（安）铁路可达西安，经神（木）朔（州）铁路可达山西各地。鄂尔多斯机场位于矿区以北30km，已开通至北京、上海等大城市的航线。总之矿区内交通较为便利。见图1-1交通位置示意图。

图1-1 交通位置示意图

1.2.3、自然地理 1）、地形地貌

矿区位于陕北黄土高原北部和毛乌素沙漠东南缘，地貌单元可分两类：风积沙位于井田北部，沙丘连绵，波状起伏，地形相对比较平坦，水系不发育；黄土

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丘陵沟壑区位于井田南部，梁峁相间分布，植被稀少，水土流失严重，沟谷狭窄，梁顶宽缓平坦，沙丘比比皆是，沟谷两侧基岩断续出露，地形东高西低，最高处位于东部风台梁，标高1351m，最低处位于乌兰木伦河河谷，标高1122m，相对高差229m，一般标高1250m。

图1-2 石圪台煤矿地表地形地貌航拍图

2）、水文

井田内主要水系为考考赖沟，石圪台沟、柳根沟、糖浆渠，均自东向西经井田西界流入乌兰木伦河。考考赖沟长约4km，历史流量一般为0.498m3/s，石圪台沟长约1.5km，历史流量一般为0.066m3/s，柳根沟长约5.6km，历史流量一般为0.0868m3/s，糖浆渠长约6km，历史流量一般为0.027m3/s，现这四条沟流均已断流。

乌兰木伦河属黄河水系，河道比降2.76%，据王道恒塔水文站资料，多年平均流量5.38m/s，设站以来最大流量9760m/s（发生时间1976年8月2日），实测最大流速13.3m/s，实测最大含沙量1640kg/m3（发生时间1959年8月5日），年径流量0.38-5.25亿m3，径流模数0.31-6.83m3/km2。流量受季节影响较大，一般春三月至秋季九月为丰水期，冬春之交为枯水期。历年最高洪水位标高为1154.26m。

3）、气象

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本区属北温带半干旱大陆季风性气候，冬季严寒，夏季酷热，春季风频，秋季凉爽，四季冷热多变，日夜温差悬殊。干旱少雨，蒸发强烈，降雨集中，全年无霜期较短，10月初上冻，次年3月解冻。从2008年至2015年期间的主要气象参数如下表1-2。

表1-2 2008~2015年气象资料一栏表 年份 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 降雨量平均气平均气平均湿平均风（mm） 压（p） 温（℃） 度（%） 速（m/s） 497 292.6 263.94 159.5 662.96 461.4 377.56 93.72 1060376 1059392 1059669 1059491 1059083 271136.3 1036210 1035994 91.02 96.78 92.405 84.83 76.68 95.4 107.11 126.5 681.91 662.64 655.89 472.07 403.45 539 561.2 410.4 19.94 13.01 16.72 18.99 12.11 44.4 24.05 31.03 太阳辐射强度（W/m2） 1737.5 1743.33 1455.55 2059.24 1841.99 1835.73 1823.97 2063.9 4）、地震

本区自明代以来，共发生地震8次，其中4级以上地震7次，5级以上地震1次。近百年来未发生过地震烈度＞2.5度的地震，属无震害区。据《中国地震烈度分区图》，本区地震动峰值加速度Pga<0.05g，基本地震烈度为Ⅵ度。

1.2.4、周边矿井小窑

石圪台井田内及周边共有23个小煤矿，主要开采12上、12、22上和22煤四个煤层，目前生产情况为：有14个小煤矿已关闭，分别是石圪台联办煤矿、石圪台个体煤矿、尔林兔乡前渠煤矿、互助煤矿、石匠畔煤矿、前塔煤矿、王家坡煤矿、老窑渠煤矿、布袋壕煤矿、野猫湾煤矿、尔林兔乡糖浆渠煤矿、海则壕煤矿、柳根沟煤矿、和考考赖沟煤矿（内蒙）。

有9个煤矿生产，分别是：鑫泽综合治理项目（原神府炭窑渠煤矿、刘石畔煤矿、北大渠煤矿），考考赖综合治理项目（原大柳塔镇办煤矿、陕西考考赖沟煤矿），糖浆渠二矿综合治理项目，韩家湾煤矿，正规开采，未发现越界开采现象；三星煤矿、敬老院煤矿、满赖梁煤矿、赛蒙特煤矿、朝阳煤矿，距离石圪台井田较远，目前开采不构成威胁。

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1.3、以往地质工作

1）、1968年内蒙147地质队提交《鄂尔多斯台向斜北部侏罗纪煤田东胜地区煤炭资源普查总结报告》，区内施工钻孔一个（824），有测井定厚及煤质工作，但无测井质量评级。因系文革期间施工，测井原始资料已无着落，但与邻近钻孔对比，层位可比，煤厚相近，可参考使用。

2）、1982～1986年，陕西省185地质队进行榆（林）、神（木）、府（谷）找煤和神木北部矿区详查工作时，在本区施工21个钻孔，并进行1：2.5万航片地质填图，于1986年10月提交了《陕北侏罗纪煤田神木北部矿区详查地质报告》。1988年6月8日经全国矿产储量委员会以“全储决字﹝1988﹞166号”文批准。全区能利用B+C+D级储量1459912万t，其中B+C级1099455万t，B级410824万t，D级360457万t。

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3）、新庙进行详查工作时，内蒙105队在本区施工钻孔6个。

4）、陕西省185地质队为适应精煤公司前期开发需要于1985年进行石圪台详终勘探，至1988年共施工钻孔29个（包括原拟建的石圪台小露天及瓷窑湾煤矿的一部分）。

5）、1988年地矿部水文地质工程地质技术方法研究所等三单位联合提交的《陕西省神木县大柳塔水源地供水水文地质勘探报告》中涉及本区的水文孔、新生界调查孔12个。

6）、为建设设计能力300万t大型矿井提供地质依据，根据西安煤矿设计研究院[89]西煤号字（04）号文和省煤田地质勘探公司陕煤地发（90）49号文，华能精煤公司于1990年出资并委托陕西省185地质队于1990年4月进入本矿区进行勘探，同年十月底结束，年底提交了《陕西省神木北部矿区石圪台井田煤炭勘探（精查）地质报告》，本井田前后共施工钻孔142个，进尺21740.65m，其中水文孔17个，测井115个（包括勘探前50个孔），工程量16618.1m；完成1：10000地质及水文地质填图73.4 km2，地质观测点3534个，实测最高洪水位线点27个，调查小窑33个，泉、井、水库87个，采集各类样品121个（另外利用前期勘探样品359个），送样化验及测试，数据准确。1991年11月11日经陕西省矿产储量委员会以“陕储决字[1991]17号”文批准。

7）、华能精煤公司下属神府公司1992年年初委托陕西省185地质队及省煤田物探测量队进行该两盘区补充勘探，并提交了《石圪台矿井二、四盘区补充勘探报告》，本次勘探共完成各类钻孔47个，其中探煤孔36个（kb104、kb105、kb106、kb107、kb109、kb110、kb112、kb113、kb114、kb115、kb116、kb117、kb118、kb119、kb120、kb121、kb122、kb123、kb124、kb125、kb126、kb127、kb128、kb129、kb130、kb131、kb132、kb133、kb134、kb135、kb136、kb140、kb141、kb142、kb143、kb144）。36个探煤孔中，特级26个，甲级10个；松调孔11个（kb150、kb151、kb153、kb154、kb156、kb157、kb158、kb159、kb162、kb164、kb165），甲级7个，乙级4个；在勘探区内同期施工的5个松调孔为本报告所采用，分别为kb166、kb167、kb168、kb169、kb170。

8）、2004年4月神东煤炭集团提交《陕西省陕北侏罗纪煤田神木北部矿区石圪台煤矿资源储量复核报告》（国土资矿评储字[2004]26号，国土资储备字

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【2004】108号）。根据报告：截止2003年12月31日石圪台煤矿采矿证许可范围内保有资源储量85075.6万t。

9）、2005年受神东煤炭分公司委托，神东地测公司在布袋壕水源地以南，规划的22煤开采区中实施补充地质勘探工程，年底提交了《石圪台煤矿二、三盘区补充勘查报告》。本次勘探共施工各类钻孔32个，总进尺2839.71m。其中探煤孔24个，孔号为KB1、KB2、KB3、KB4、KB5、KB6、KB7、KB8、KB9、KB10、KB11、KB12、KB13、KB14、KB15、KB16、KB17、KB18、KB19、KB21、KB22、KB23、KB24、KB25，孔径φ89mm，进尺2578.24m ，终孔层位分别为1-2、2-2和3-1煤层底板；松调孔6个，孔号为KS1、KS2、KS3、KS4、KS5、KS6，孔径φ89mm，进尺147.28m，终孔层位为正常基岩内；水文孔2个，孔号为SS1、SS2，孔径分别为φ450mm，φ250mm，进尺114.19m，终孔层位为正常基岩内。钻孔工程量及质量合格。

10）、2006年神东地测公司在71303、71302、72401工作面进行补勘工程，年底提交了《石圪台煤矿三、四盘区补勘资料总结》本次施工各类钻孔12个，钻探总进尺662.83m。其中探煤孔4个，孔号为Kb26、Kb27、Kb28、Kb29，孔径均为φ89mm，累计钻探进尺423.13m。Kb29号孔终孔至4-4煤层底板，Kb26、Kb27、Kb28均终孔至12煤层底板，各孔按86年煤炭部颁《煤田勘探钻孔工程质量标准》验收，均为甲级孔；长观孔4个，孔号为SS4、SS5、SS8、SS9，孔径φ250mm，钻孔质量全部达到设计要求；松调孔4个，孔号为SS3、SS6、SS7、SS10，孔径均为φ89mm，累计进尺103.54m，终孔至正常基岩内，钻孔质量全部达到设计要求。

11）、2007年受神东煤炭分公司的委托，神东地测公司在石圪台井田一、二、三、四盘区进行补勘工程，年底提交了《石圪台煤矿2007年补勘资料总结》本次施工各类钻孔16个，钻探总进尺1398.7m。其中探煤孔8个，孔号为Kb30、Kb31、Kb32、Kb33、Kb34、Kb35、SS15、SS16，除SS15、SS16、Kb31、Kb34、Kb35孔兼水文观测孔外，其余孔径均为φ89mm，累计钻探进尺1133.13m。Kb30、Kb31、Kb34、Kb35号孔终孔至31煤层底板，Kb32、Kb33号孔终孔至44煤层底板，SS15号孔终孔至12煤层底板，SS16号孔终孔至22上煤层底板。长观孔7个，孔号为SS15（兼）、SS16（兼）、SS17、SS18、SS19、SS20、KB31（兼）、KB34

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（兼）、KB35（兼），除SS15号孔孔径为φ350mm外，其余孔孔径为φ250mm，累计进尺254.45 m。钻孔质量全部达到设计要求。松调孔4个，孔号为SS11、SS12、SS13、SS14，孔径均为φ89mm，累计进尺108.83m，终孔至正常基岩内。

12）、为查明一盘区12上煤与12煤层间距及12上煤层冲刷构造发育情况，三盘区71303、71304工作面煤层厚度、结构及上覆基岩厚度、松散层厚度、含水层厚度变化情况，以便确定合理的开采方式，保证安全回采，2008年受神东煤炭分公司委托，地测公司在石圪台煤矿一、三盘区进行了补勘工程，提交了《石圪台煤矿一、三盘区补勘资料总结》，本次施工各类钻孔28个，钻探总进尺2682.92m。其中探煤孔28个，孔号为Kb36、Kb37、Kb38、Kb39、Kb40、Kb41、Kb42、Kb43、Kb44、Kb45、Kb46、Kb47、Kb48、Kb49、Kb50、Kb51、Kb52、Kb53、Kb54、Kb55、Kb56、Kb57、Kb58、Kb59、Kb60、Kb61、Kb62、Kb63，除Kb38、Kb39、Kb49、Kb50孔兼水文观测孔外，其余孔径均为φ89mm。Kb36号孔终孔至22上煤层底板，Kb54号孔终孔至12上煤层底板，Kb53、KB56、KB57、KB58、KB59、KB60、KB61、KB62号孔终孔至12煤层底板，Kb63号孔终孔至31煤层底板，其余各孔均终孔至22煤层底板。各孔按86年煤炭部颁《煤田勘探钻孔工程质量标准》验收，特级孔5个，甲级孔22个，乙级孔1个。长观孔4个，孔号为Kb38（兼）、Kb39（兼）、Kb49（兼）、Kb50（兼）做为长期观测孔，钻孔质量全部达到设计要求。

13）、为查明二盘区22上煤煤厚变化规律和不可采范围及22上煤层上覆基岩厚度变化情况，考考赖沟区域松散含水层厚度及富水性等，2009年受神东煤炭分公司委托，地测公司在石圪台煤矿二盘区进行了补勘工程，提交了《石圪台煤矿二盘区补勘资料总结》，本次施工各类钻孔15个，钻探总进尺1802.7m。其中探煤孔15个，孔号为Kb171、Kb172、Kb174、Kb175、Kb176、Kb177、Kb178、Kb179、Kb180、Kb181、Kb182、Kb183、Kb184、Kb210、Kb211，其中Kb179、Kb180、Kb184孔兼水文观测孔，其余孔径均为φ113mm。除Kb171、Kb176、Kb179号孔终孔至44煤层底板，其余钻孔终孔至22上煤层底板，各孔按2007年国家安全生产监督管理总局颁《煤炭地质勘查钻孔质量标准》验收，乙级孔15个。长观孔3个，孔号为Kb179（兼）、Kb180（兼）、Kb184（兼）、做为长期观测孔，钻孔质量全部达到设计要求。

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14）、为了查明三盘区12、22、31、42、44煤层厚度变化，提高各煤层的控制程度，查明柳根沟区域22煤上覆基岩厚度变化情况及松散含水层厚度及富水性等，查明12305工作面12煤厚变化规律及其上覆基岩厚度变化情况，提高12煤层的控制程度，并查明该工作面松散含水层厚度及富水性，2010年受神东煤炭分集团委托，地测公司在石圪台煤矿三盘区进行了补勘工程，提交了《石圪台煤矿三盘区补勘资料总结》，本次施工各类钻孔23个，钻探总进尺3392.43m。其中探煤孔23个，孔号为Kb185、Kb186、Kb187、Kb188、Kb189、Kb190、Kb191、Kb192、Kb193、Kb194、Kb195、Kb196、Kb197、Kb198、Kb199、Kb200、Kb201、Kb202、Kb203、Kb204、Kb205、Kb206、Kb207，其中Kb188、Kb191、Kb206、Kb207孔兼水文观测孔，其余孔径均为φ113mm。Kb185、Kb186、Kb187、Kb206号孔终孔至12煤层底板，Kb188、Kb190、Kb192、Kb193、Kb194、Kb207号孔终孔至22煤层底板，Kb204、Kb205号孔终孔至42煤层底板，其余钻孔终孔至44煤层底板，各孔按2007年国家安全生产监督管理总局颁《煤炭地质勘查钻孔质量标准》验收，乙级孔23个。长观孔4个，孔号Kb188（兼）、Kb191（兼）、Kb206（兼）、Kb207（兼）、做为长期观测孔，钻孔质量全部达到设计要求。

15）、2014年神东地测公司在22305、22405工作面进行补勘工程，年底提交了《石圪台煤矿二、三、四盘区地质及水文地质补勘工程总结》本次施工各类钻孔8个，钻探总进尺1006.23m。各类钻孔工程量分述如下：探煤孔 施工探煤孔3个，孔号为KB244、KB245、KB246，孔径均为φ89mm，累计钻探进尺680.17m。终孔至44煤层底板下10m，3孔皆按2007年国家安全生产监督管理总局颁《煤炭地质勘查钻孔工程质量标准》验收。3孔全部为甲级孔，工程质量满足设计要求。基岩探测孔及水文观测孔，本次施工基岩探测孔3个，均施工至22煤顶板下1m，孔号为SW22、SW23、 SW24，其中SW23兼做松散层水文观测孔。在火烧区附近施工的SW26、 SW27未见火烧区，做为松散层水文观测孔使用，其中SW26施工至12煤底板，SW27施工至正常基岩。累计钻探进尺326.06m，钻孔质量全部达到设计要求。

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2、地层构造

2.1、地层和含煤地层

2.1.1、井田地层

石圪台煤矿内基岩除糖浆渠及柳根沟有零星出露外，大多被第四系覆盖，据钻探揭露及地质填图表明，井田内地层大致呈北北西走向，倾向南西西，被揭露的地层为中生代含煤岩系，地层由老到新有上三叠统永坪组（T3y），下、中侏罗统延安组（J1-2y），中侏罗统直罗组（J2z），第三系上新统三趾马红土（N2）及第四系（Q）。各组岩性、厚度叙述如下：

1）、三叠系上统永坪组（T3y）

该地层为煤系地层的沉积基底，区内地表未见出露。据区域资料，厚度80-200m。岩性为灰绿色巨厚层状细、中粒长石石英砂岩，夹灰绿～灰黑色泥岩、砂质泥岩。砂岩中含较多的黑云母、绿泥石矿物，分选与磨园度中等，泥质胶结。粉砂岩薄层常夹有2-4层薄煤线。

2）、侏罗系下中统延安组（J1-2y）

为井田内含煤地层，厚度变化较大，厚128.41-207.64m，平均172.18m，岩性主要由灰白色中、细粒长石砂岩、岩屑砂岩、浅灰色粉砂岩、泥岩及煤层组成，偶见泥灰岩透镜体及蒙脱质粘土岩。全组由上而下可划分为五段，每段都有可采煤层。

3）、侏罗系中统直罗组（J2z）

厚0-81.01m，平均36.74m，岩性由兰灰色泥岩及砂质泥岩，黄绿色粉砂岩及灰白色细砂岩，粗砂岩组成，呈互层状，且常见杂色斑块。

4）、第三系上新统三趾马红土（N2）

厚0-6m，平均1m，为棕红色粉砂质粘土、亚粘土，层间夹数层钙质结核。 5）、第四系中更新统离石组（Q2l）

不整合于下伏地层之上，零星出露，厚度0-22.85m，一般5-9m，岩性以灰黄色、土黄色亚砂土、亚粘土及粉砂为主，含有较多的钙质结核，夹浅棕色古土壤层及钙质结核层。

6）、第四系上更新统萨拉乌苏组（Q3s）

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与下伏地层呈不整合接触，出露较多，厚度0-67.45m，一般19m左右,主要分布于沟谷两侧及沟掌一带。岩性由黑灰至灰黄色细沙、沙砾石、亚沙土、亚粘土组成，底部常含有豆状钙质结核。

7）、第四系全新统冲、风积层（Q4）

冲积层(Q4al)：主要分布于乌兰木伦河及其支沟的河床地带，厚度0-12.89m，一般10m左右。岩性以灰黄色中、细沙及粉沙为主，夹亚沙土，底部含沙砾石层。

风积沙（Q4 eol）：不整合于其它地层之上，为现代风积沙，厚度0-32m，一般7m左右，全区大面积分布。岩性主要为灰黄色粉、细沙，质地均一，分选性好。

2.1.2、含煤地层

本次核查对延安组含煤岩系的岩段划分和煤层编号沿用《陕西省神木北部矿区石圪台井田煤炭勘探（精查）地质报告》。核查区内具对比意义的煤层有9层，为11煤、12上煤、12煤、22上煤、22煤、31煤、42煤、43煤、44煤。其中：31、42煤层为全区可采煤层，12、22、44号煤层为大部可采煤层，12上、22上、43号煤层为局部可采煤层，其余煤层为不可采煤层。

井田含煤岩系为下中侏罗统延安组，岩层平均厚度172.18m，含煤层数多达20余层，煤层总厚度17.58m，含煤系数10.21%。在20余个煤层中可对比煤层为9层。延安组自下而上可分五段，每段含有一个煤组，煤组自上而下编号为1-5组，第一段沉积缺失，没有5煤组。

1号煤组位于第五段，共有11、12上、12三个煤层。11煤不可采，不再叙述。12上与12煤是第五段中部的两个分叉煤层，复合区位于井田东北部，分煤层最大间距18.57 m。两煤分层总体上是12上煤层薄，12煤层厚。变化趋势是自富集区向西、向南缓缓变薄，向东急剧变薄至尖灭。

2号煤组位于第四段，由22上与22两个煤层组成，复合区位于井田南部及西南部，北部及东北部为分叉区。两煤层间距为0.00-23.84 m，平均10.96 m。22上煤层厚度变化小，22煤层规律性地向北逐渐变薄。

3号煤组位于第三段，31煤是该组内唯一的可采煤层，厚度较大，全井田稳定可采。

4号煤组位于第二段内，由42、43、44、三个煤层组成，均系单一的无分叉煤层，厚度较薄。

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石圪台煤矿在煤系沉积初期为一古高地，缺少第一段沉积。只有第二段～第五段沉积，含有4～1煤组。以上各煤层的厚度及变化特征，煤层的稳定性，煤厚分类及可采程度，煤层结构等，详见表2-1。

剖面上含煤性有如下特点：

（1）煤系中部及上部含煤性好，为厚煤层，如12煤层，最厚达6.79m，2-2

煤最厚6.21m。煤系下部含煤性略差，多为薄至中厚煤层。

（2）除第三段为单一可采煤层外，其余各段均含两个以上可采煤层。 （3）含煤岩系第四、五段煤层都有分叉现象，而第二、三段所含煤层为单一煤层。

（4）各煤层间距变化不大。

表2-1 石圪台煤矿煤层赋存特征表 煤层特征数 段 号 煤 层 煤厚 极小值-极大值 平均值＜平均点数 0.0-2.31 0.76 0.0-3.12 1.68(103) 0.0-6.79 4.65(198) 0.36-2.85 1.80(99) 0.05-6.21 3.30(167) 1.48-4.63 3.82(114) 0.84-3.91 1.37(81) 0.00-162 0.99(71) 0.11-2.40 0.98(74) 煤厚 变异 系数 0.71 可采性 指数 煤层稳 定性 煤厚 分类 可 采 性 煤层间距 煤层结构 最小-最大 平均 4.44-23.96 13.38 无夹矸 0.00-18.57 8.06 6.95-27.70 15.95 19.88-39.47 27.50 0.00-23.84 10.96 27.60-52.03 35.41 26.70-44.56 32.17 9.82-23.74 14.21 3.19-19.55 13.0 11 不可极不稳定 薄煤层 采 中厚 局部 煤层 可采 Ⅴ 12上 0.4 0.89 较稳定 12 0.2-0.36 0.90 较稳定 中厚 沿分叉复合线均有夹矸1可采 煤层 层，岩性泥岩。 中厚 局部 一般无夹矸，仅个别点含煤层 可采 矸1层，岩性为炭质泥岩。 中厚 沿分叉复合线有夹矸1可采 煤层 层，岩性为泥岩、粉砂岩。 一般无夹矸，个别点含矸厚煤层 可采 1层，泥岩为粉砂岩。 一般无夹矸，个别点含矸中厚 可采 1-2层，岩性为粉砂岩，煤层 泥岩、炭质泥岩。 局部 一般无夹矸，个别点含矸薄煤层 可采 1层，泥岩。 一般无夹矸，个别点含矸局部 薄煤层 1-2层，岩性为泥岩，砂可采 质泥岩。 Ⅳ 22上 0.26 0.97 较稳定 22 0.5 0.85 较稳定 Ⅲ 31 0.15 0.91 稳定 42 0.27 0.93 较稳定 Ⅱ 43 0.45 0.53 不稳定 44 0.48 0.66 不稳定 13

2.2、地质构造

石圪台井田位于神府煤田的北部，含煤地层为陕北侏罗纪煤田的一部分，构造单元处于中朝准地台，陕北台洼。井田地层走向基本为北北西，倾向南西西，地层平缓，总体倾角小于3°，近于水平状态，呈一向西倾斜的单斜构造。井田内没有发现大中型断层，有数条小正断层，沿走向与倾向煤层底板有波状起伏现象。煤层正常，没有火成岩侵入破坏，总观井田构造简单。

2.2.1、波状起伏特征

石圪台煤矿波状起伏特征。从煤层底板等高线及巷道掘进资料分析波状起伏特征主要有以下特征：

1）、波状起伏两翼基本对称，两翼宽400～1000m，波幅偏低（5～15m），在此基础上有波幅2m左右，波长约200m的次一级起伏。

2）、波状起伏在各煤岩段并不完全重叠协调，或有位置迁移，或有幅值变化。 3）、波状起伏走向多数垂直地层走向，旦在平面上呈分枝状，雁行排列。 4）、波状起伏一般沿央岩层倾斜方向倾伏和延伸。 5）、波状起伏两翼小断层发育。 2.2.2、断层

12煤层、22煤层及31煤层大巷掘进过程中发现数条断层，这些断层可以分为三类。一类是断层走向与煤层走向基本平行的走向断层，走向160～180度。此类小断层较多，约占40%左右。断距0.2～1.50m，一般断距0.5～1.0m，倾角一般较大。第二类是断层走向与岩层走向大致垂直的倾向断层，断层走向70～90度，发现较少，仅发现几条。其断距0.45～1.50m。其中两条断距为1.50m。它们之间呈阶梯状存在，倾角较大。第三类是断层走向与岩层走向斜交的斜向小断层，走向90～160度，一般为110～130度。此类断层最多，约占55%以上，其断距为0.14～2.50m，一般为1.00～1.50m，断距1.50～2.50m。有两条倾角较大。从上述断层分析大致可以得出以下认识。

断层均为均为正断层性质，可能是由两组节理发育而成。主要密集在起伏翼部。以斜向断层最多，且断距稍大，倾向断层较少，且断距稍小，走向小断层介于二者之间。断层倾角在28～65度之间，其中40～50度较多。断距小，一般在0.14～3.50m之间，其中0.50～1.50m最多，大于1.50m者仅四条。总体分析，

14

井田断层分布对采区的合理划分和采煤工作面的连续推进基本无影响。

矿井生产中揭露断层情况见表2-2。

表2-2 石圪台煤矿断层特征一览表

编号 DF1 DF2 DF3 DF4 DF5 DF6 DF7 DF8 DF9 DF10 DF11 DF12 DF13 DF14 DF15 DF16 DF17 DF18 DF19 DF20 DF21 DF22 DF23 DF24 DF25 DF26 DF27 位置 71202回顺 71202回顺 71202回顺 71201运顺 71201回顺 71201运顺 71202运顺 71203运顺 22煤集中回风巷 12煤集中主运巷 12煤胶带大巷 12煤胶带大巷 72401回顺 22上煤北翼大巷 22上煤北翼大巷 22上211集中主运大巷 22上203主运大巷 22304 22上203 22上207主回撤 31202-1主运19-20联巷 22上207主运33-34联巷 22上208切眼 22上208主运11-12联巷 22上208主运31-32联巷 22上208主运33-34联巷 22上208主运40联巷 性质 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 倾向 NE42 NE44° NE81° NE29° NE54° SW83° NE47° SW35° SW53° NE60° SW60° SW60° NW87° NW38° NW38° NE42° SE48° NE35° NE48° SE31° NE37° NE27° NE48° SE59° NE40° NE3° SE76° 倾角 ∠62° ∠50° ∠48° ∠62° ∠62° ∠35° ∠65° ∠65° ∠62° ∠60° ∠55° ∠60° ∠53° ∠55° ∠53° ∠55° ∠60° ∠48° ∠40° ∠50° ∠52° ∠47° ∠57° ∠54° ∠55° ∠70° ∠57° 落差（m） 1.8 2.7 1.3 1.2 1.8 1.6 2.5 1.5 1.5 1 1.5 1 3.4 1.8 3.4 2.5 1.6 3.6 2.5 1.2 2.8 2 2.6 1.3 1.5 3.5 1.7 15

2.3、地质构造复杂程度划分

石圪台井田无褶皱，仅发育小型宽缓的波状起伏，以至于由原始水平状态变为倾角1°～3°，本区含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，产状接近水平，不影响采区的正常划分。矿井的开采与开拓中，未发现落差大于30m的断层，仅发现了一些小的正断层，落差最大不超过10m。

另外井田未发现岩浆岩侵入现象。综合分析，井田地质构造复杂程度定为简单类型。

3、煤层、煤质和资源/储量

3.1、煤层赋存特征

3.1.1、可采煤层

井田内可采煤层12上、12、22上、22、31、42、43、44等共计8层煤层，现从上到下详述如下：

1）、12上煤层

分布于西半部，因上更新世古河道的冲刷，柳根沟、糖酱渠把煤层分割为北、中、南三区，沿糖酱渠中下游两侧，有小范围零星分布炎烧区，宽厚50余米。

钻孔见煤点103个，其中可采点91个，不可采点12个。厚度0.10（33号孔）～3.12m（K78号孔），平均厚度1.68m，煤层以薄到中厚为主。均方差0.6831，点可采率84%。可采区内煤层平均厚度1.90m。

煤层成一南北向条带分布于西部，沿煤层分岔复合线厚度较大，均在2m以上，向西部呈“舌”状展布，厚度变化不大，向西煤层厚度变薄，至乌兰木伦河沿崖断续出现不可采区。参阅12上煤层厚度等值线图。

舌状体向东煤层减薄趋势急剧，至K95、J42孔连线以东变薄尖灭。 采掘工程验证，该煤层在分布范围内大部可采，厚度虽有变化，但规律明显，且不可采区分布于煤矿范围边部。煤层结构单一，平均厚度1.68m，均方差0.6831，煤厚变异系数40%，可采性指数Km=0.88，属较稳定煤层。

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2）、12煤层

煤矿北部为侵蚀缺失区，东南部沉积无煤外，其余区域均有煤层分布，共有钻孔见煤点198个，可采点188个，不可采点10个。均方差0.7521，可采率95%，采掘工程验证，从煤层分布来看，煤层厚度变化情况复合区和分岔区规律性明显各异。

复合区内共38个见煤点，煤层厚度0.50(KB18)～6.79m(K47)平均厚度4.65m，可采区内煤层平均厚度5.13m。北部和东部为无煤剥蚀区。煤层结构单一，紧邻分岔复合线见有一层夹矸，0.00-0.80m，岩性为泥岩及粉砂岩。

分岔区煤层厚度0.20（K75）～3.59m(K83)平均厚度2.17m，可采区煤层平均厚度2.27m。煤层展布和厚度变化与12上煤层比较，截然不同，分岔后紧邻分岔复合线有一宽2-3km地段，煤厚2-3m，这一中厚煤层条带大致呈NW-SE向纵贯中部，厚度变化呈明显的分带性，由该中厚煤层区，向东、西变薄，东向变化急剧，至K94、K75处尖灭，向西渐变薄。参阅12煤层厚度等值线图。

分岔区煤层结构单一，一般含一层夹矸，厚度0.10-0.15m，岩性多为泥岩。 综上所述，复全区煤层结构简单，基本全区可采，厚度变化小，规律性明显，煤层平均厚度5.13m，均方差0.7521，煤厚变异系数25%，属稳定煤层。分岔区内煤层结构简单，基本全区可区，煤层厚度虽有变化，但规律性明显，煤层平均厚度2.27m，均方差0.7521，煤厚变异系数33%，属较稳定煤层。

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3）、22上煤层

分布于煤矿北部，共有钻孔见煤点99个，其中可采点96个，不可采点3个。煤层厚度0.36（340号孔）～2.85m（K15号孔），平均厚度1.80m，均方差0.4484。点可采率97%。仅在井田中部有采掘活动。

煤层分布区大部区域煤层厚度在1.60～1.80m之间，以中厚偏薄煤层为主，仅在分岔复合线东段有一狭长的不可采区，略显自不采区向北有变厚趋势。参阅22上煤层厚度等值线图。

该煤层在分布区内基本全区可采，是22煤层分岔后的主要聚集层位，厚度变化小，结构简单，基本无夹矸，煤层平均厚度1.80m，均方差0.4484，煤厚变异系数25%，可采性指数Km=0.97，属稳定型煤层。

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4）、22煤层

煤矿北部K12、K31、K82孔以北为不可采区。共有钻孔见煤点167个点，其中可采点148个，不可采点19个。煤层厚度0.20（K77）～6.21m（K25），平均厚度3.30m，均方差0.96，点可采率88%。以分岔复合线为界，煤层厚度变化规律性明显各异。

合并区煤层厚度0.05(ZK1606)～6.21m(K25)，平均厚度4.25m，可采区内煤层平均厚度4.56m。中部有一煤层厚度4-5m的宽缓区域，厚度变化很小，南北宽约3-5km，东西长约8km，该区域两侧煤层略厚达6左右，8号钻孔处煤层向东急剧减薄，至东界附近趋于尖灭（ZK806、K77号钻孔）。

采掘工程验证，煤层结构简单，靠近分岔复合线部位有一层夹矸，厚0.00～0.80m，位于煤层中部，个别点在煤层下部，岩性为泥岩、粉砂岩。

分岔区煤层厚度0.23（Kb105）～2.47m(K15)，平均厚度1.34m，可采区煤层平均厚度1.65m。自分岔复合线向北宽1-2km范围，煤层由南而北渐变薄，至K11、K31、K82连线向北变为不可采，形成煤层厚度的南北向带状分布。参阅22

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煤层厚度等值线图。

综上所述，复合区内煤层结构简单，基本全区可采，变化规律明显，煤层平均厚度4.56m，均方差0.96，煤厚变异系数21%，属稳定型煤层。分岔区内煤层结构简单，大部可采，不可采区分布于煤矿北部边缘，厚度虽有变化但其规律性明显，煤层平均厚度1.65m，均方差0.96，煤厚变异系数58%，，属不稳定煤层。

5）、31煤层

全区分布，见煤点共114个，全部可采。煤层厚度1.48～4.63m，平均厚度3.82m。煤层厚度以厚煤层为主。均方差0.6248，点可采率100%。平面上北部为一广阔的4m厚的稳定区，自此向东南逐渐递减，明显形成4m、3m、2m级的NW～SE向带状分布。参阅31煤层厚度等值线图。煤层结构单一，全区仅5个点见有一层夹矸，厚度0.10～0.35m；岩性为泥岩，个别点为中粒砂岩。

该煤层全区可采，变化规律明显，厚度变化很小，结构简单，平均厚度3.82m，均方差0.6248, 煤厚变异系数16%，可采性指数Km=1，属稳定型煤层。

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6）、42煤层

全区可采，见煤点81个，全部可采，煤层厚度0.84～3.91m，其中中厚煤层47个点，薄煤层34个，平均厚度1.37m，平面分布上看薄煤层与中厚煤层大致各占一半。均方差0.4893，点可采率100%。煤层厚度自北向南渐变厚。大致以中部为界向北为薄煤层，向南为中厚煤层，多在2m以下。参阅42煤层厚度等值线图。煤层结构单一，仅个别点含矸1～2层，岩性为泥岩。

该煤层全区可采，变化规律明显，厚度变化小，结构简单，平均厚度1.37m，均方差0.4893, 煤厚变异系数36%，可采性指数Km=1，属较稳定型煤层。

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7）、43煤层

不可采区成一近南北向条带把煤层可采区分为两片，共有钻孔见煤点71个，可采点44个，不可采点27个。可采点中薄煤层和中厚煤层各占一半。煤层厚度0.11（ZK1507）～1.62m（B104），平均厚度0.99m，均方差0.4317，煤层以薄到中厚煤层为主。可采区内煤层平均厚度1.27m。参阅43煤层厚度等值线图。

煤层结构单一，个别点含矸一层，岩性为泥岩。

煤层结构简单，厚度变化有规律，但局部可采，且大部为薄煤层，平均厚度0.99m，均方差0.4317, 煤厚变异系数44%，可采性指数Km=0.62，属不稳定煤层。

22

8）、44煤层

可采区成一蘑菇状北部为蘑菇顶部，根部两边为不可采区。钻孔见煤点74个，其中可采见煤点49个，不可采点25个。煤层厚度0.11（补18号孔）～2.40m（K80号钻孔），平均厚度0.98m，均方差0.4888。可采区内煤层平均厚度1.27m。参阅44煤层厚度等值线图。

煤层结构单一，仅在西北部厚煤区含矸1～2层，单层厚度0.10～0.63m，岩性为泥岩及砂质泥岩。

该煤层属大部可采煤层，可采区集中，但为薄煤层，结构简单，厚度有一定变化，但规律性明显，平均厚度0.98m，均方差0.4888, 煤厚变异系数50%，可采性指数Km=0.66，属不稳定煤层。

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3.1.2、煤层对比

本井田含煤地层为内陆浅水湖泊三角洲沉积，岩性变化大、成煤层数多、分叉多、标志层不明显，给煤层对比造成一定困难。但煤系地层旋廻层序结构清晰，岩煤层物性反映明显，煤层间距变化不大，煤层自身各具特点，又有一些泥岩化石带，据此采用以下方法进行煤层对比。

一是物性特征对比；二是岩石组合特征对比；三是粒度旋廻对比；四是化石带标志对比；五是岩性标志层对比；六是煤层自身特征对比。综合运用上述对比方法，取得了比较满意的效果，认为12上、12、22上、22、31、42煤层对比可靠，43和44煤层对比基本可靠。

从煤层赋存表可看出煤层赋存有如下规律。

1、煤系中部及上部含煤性好，多为厚煤层如12煤层厚达6.79m，22煤层厚度达6.21m，煤系下部含煤性略差，多为薄至中厚煤层。

2、除第三段为单一煤层外，其余各段均含两个以上可采煤层。

3、含煤岩系第四、第五段煤层都有分岔现象，而第二、第三段所含煤层均

24

为单一煤层。

4、各煤层间距变化不大

综上所述和原报告煤岩层对比图所示，矿区内煤层对比可靠。

3.2、煤种及煤质变化

3.2.1、煤的物理性质

本区内各煤层均为黑色，条痕褐黑色、沥青-弱沥青光泽，断口呈参差状，少量的呈贝壳状、阶梯状，内生裂隙不发育，有少量的外生裂隙，个别的被方解石脉充填。层状构造，中-细条带结构，含少量的钙质、泥质或菱铁质结核和鲕粒。视密度1.27-1.3之间。

1）、宏观煤岩特征

22上、22、31及42煤层中煤岩组分以暗煤和亮煤为主，成为半暗型煤或半亮型煤，其他煤层组分以暗煤为主，它们成为半暗型煤或暗淡型煤。

2）、显微煤岩特征

煤中有机显微组份含量很高，平均含量为91.09～98.60%，其组成以镜质组和丝质组未主，镜质组为39.32～71.60%，丝质组为21.8～49.30%，半镜质组为4.80～11.48%，稳定组份含量很少，平均含量为，1.60～2.45%。无机组份含量很低，平均含量为1.40～8.91%，其组成以粘土组为主，平均含量0.66～6.88%，其余均小于1%。

3）、显微煤岩类型

根据中国地质科学研究院显微煤岩分类方案，各可采煤层均属丝质亮暗煤。 3.2.2、煤的化学性质 1）、工业分析

1水分（Mad）：各煤层平均含量为7.92～8.89%，经1.4比重液洗选后，水○

分含量略有增高，位差值小于1.00%。

2灰分（Ad）：各煤层原煤灰分产率普遍很低，以特低灰煤的主，局部地段○

出现低灰煤和少量中灰煤，综合平均值6.60～9.93%，标准差小于5，按照灰分产率的分级标准，均属于灰分产率变化小的特低灰煤层，精煤灰分产率平均值为3.60～4.42%。

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3挥发分（Vdaf）：浮煤挥发分产率平均值在34.57～35.87%之间，以小于37%○

的煤为主，垂向上以31煤为最高，向上部及下部逐渐降低。

4各煤层固定碳（FCad）含量为34.71～61.47%，平均含量为51.65～56.27%。 ○

5有害组分：硫分（St.d）：硫分含量较小，综合平均值都＜1.0%，普遍在0.5%○

左右，属特低硫煤层。硫分以硫化铁硫为主，有机硫及硫酸硫盐硫含量甚微。磷分（Pd）：各煤层磷分含量平均值变化在0.003-0.008%之间，属特低磷煤层。砷（Asad）：各煤层都在8ppm以下。氯（Clad）：含量远小于0.3%，符合酿造业，食品加工业一般工业用煤的要求，氟含量在62-87ppm。

2）、工艺性能

1发热量（Qnet.d）：各煤层原煤干燥基低位发热量为综合平均值27.10～○

28.22MJ/kg。各煤层为中高发热量煤层。

2粘结性及结焦性：测试结果表明：粘结指数、胶质层测定、自由膨胀序数、○

罗加指数为零，测定挥发分产率时，坩埚中残留的焦渣特征大多数为2少量为3，说明各煤层均不具有粘结性或只具有极其微弱的粘结性。葛金氏焦型试验绝大部分为A型和B型，奥亚膨胀度值为仅收缩，表明各煤层不具结焦性或只具有极微弱的结焦性。

3煤的抗碎强度：煤层的抗碎强度分别为79%和80%。由此可见井田内煤层○为高强度煤。

4煤的热稳定性：煤的残焦粒度集中在3mm以上，按照6mm以下残焦比率划○

分级别，煤层为热稳定性好的煤。

5煤对CO2的反应性：各煤层CO2的反应性好，在1100°C时还原率可达88%～○96.4%。

6 其他性能：石圪台矿各煤层热稳定性好。在抗碎性上属高强度煤。从煤○

灰的熔融性看，灰熔点（ST）综合平均值在1152°C-1221°C之间，各煤层均为低熔灰煤。从结渣性上看，12上和31煤为弱结渣煤，其他均属中等结渣煤。

各煤层可概括为：

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12上煤层为低灰、低硫、特低磷、中高热值煤 12煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高热值煤 22上煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高热值煤 22煤层为低灰、低硫、特低磷、中高热值煤 31煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高热值煤 42煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高热值煤 43煤层为低灰、特低硫、特低磷、中高热值煤 44煤层为低灰、低硫、特低磷、中高热值煤

表3-2 石圪台井田煤质特征

工业分析（%） 煤层 水分 Mad 灰分 挥发分 Ad Vdaf 33.88 34.57 34.95 35.14 35.60 35.78 36.48 36.34 36.10 36.87 35.44 35.35 34.56 34.84 34.85 34.67 硫分 St·d 0.8 0.30 0.48 0.22 0.49 0.26 0.52 0.21 0.45 0.18 0.40 0.21 0.32 0.21 0.52 0.22 发热量 粘结性Qnet·d 指数 GR·I MJ/kg 27.58 27.10 28.08 27.70 28.22 28.14 27.89 27.96 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.4浮煤回收率 （%） 56 60 66 69 72 65 66 65 煤灰 磷 熔融性 （Pd） ST （%） 1206 1221 1166 1194 1155 1152 1161 1158 0.004 0.003 0.003 0.003 0.005 0.008 0.005 0.007 12上 原 10.77 8.64 精 11.28 4.42 原 10.85 9.23 12 精 11.36 3.96 22上 原 10.55 6.80 精 10.74 3.79 原 10.63 7.75 22 精 11.49 3.61 原 10.23 7.54 31 精 10.50 3.60 原 10.07 7.54 42 精 10.31 4.07 原 9.56 43 精 9.43 原 9.08 44 精 9.56 3.95 4.35 9.05 8.53 27

3.2.3、煤种及工业用途

从各煤层洗精煤挥发分来看，12上、12、22上煤层煤类为不粘煤（BN），22煤及31煤有两个煤类，即不粘煤和长焰煤，以不粘煤为主。

石圪台煤矿各煤层，因其有害成分低，燃点低，火焰长、发热量高，适于锅炉，机车，船舶等工业用煤，都能获得较高的热能且不损坏设备。值得指出的是各煤层属低熔灰煤，在选择锅炉用煤时，应注意结渣方式的选择。各煤层粘结性能差，焦油产率高，适合低温干馏用煤。

3.2.4、煤质综合评价

本区主要为不粘煤以及长焰煤。镜质组最大反射率为0.514～0.621%，属Ⅰ煤化阶段。惰质组含量平均高达31.3～52.4%，矿物质含量0.6～2.0%，是显微煤岩组分的一大特点。煤的水分(Mad)4.03～11.06%，煤层灰分（Ad）平均值7%左右，全硫平均在0.4%以下。发热量（Qgr.d）为29.93～30.90MJ/Kg。可选性属易选煤。抗碎强度高，化学反应性强，热稳定性好。煤层的煤灰成分中，铝、硅氧化物含量较低，氧化铁略高且稳定，氧化钙变化较大，因此主要以较低熔灰煤为主，部分高熔灰煤。煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量低～特低，是良好的动力用煤，气化用煤，低温干馏用煤。

3.3、 煤炭资源/储量估算

石圪台煤矿最近一次备案的报告是2004年编制的《陕西省陕北侏罗纪煤田神木北部矿区石圪台煤矿资源储量复核报告》，资源储量估算截止日期2003年12月31日。该报告由国土资源部组织评审（国土资矿评储字【2004】26号），2004年5月20日由国土资源部备案（国土资储备字【2004】108号）。

截止2003年底石圪台煤矿资源储量核实获得的保有资源储量共计85075.6万吨，其中：111b级资源储量61098.7万吨；122b级资源储量6404万吨；2S11资源量10096.8万吨；2S22资源量7476.1万吨。

保有资源储量

截止2016年6月底保有资源储量70358.7万吨，其中111b级12456.9万吨，122b级50544.9万吨，333级7357万吨。（见表3-3）。

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表3-3 保有资源储量表

煤层编号 1-2上 1-2 2-2上 2-2 3-1 4-2 4-3 4-4 煤厚(m) 1.64 2.78 1.8 3.49 3.83 1.33 0.94 1.01 年初保有资源储量 1848.4 5705.5 4323.3 6503.8 29444.4 12070.0 4681.0 6392.0 70968.4 2.86 123.1 461.8 587.8 动用量 采出量 2.3 96.4 357.2 455.9 增减量 -0.29 -32.01 10.34 -22 111b 524.5 1027.8 973.5 2433.7 6635.4 862.0 0.0 0.0 12456.9 基础储量 122b 1323.9 4677.7 3346.7 3915 22357.6 11208.0 1719.0 1997.0 50544.9 小计 1848.4 5705.5 4320.2 6348.7 28992.9 12070.0 1719.0 1997.0 63001.7 资源量 333 2962 4395 7357 小计 2962 4395 7357 期末保有资源储量 1848.4 5705.5 4320.2 6348.7 28992.9 12070.0 4681.0 6392.0 70358.7 期末保有可采储量 1000.0 2053.1 1410.5 2854.4 17322.7 7969.0 2671.2 4374.1 39655.1 合计 3.4、煤层稳定程度划分

井田可采煤层多为稳定和较稳定煤层，有部分不稳定煤层；分述如下： 稳定煤层包括：12煤、22上煤、22煤、31煤，截至2016年可采储量共计23640万吨；

较稳定煤层包括：12上煤、42煤，截至2016年可采储量共计8969万吨；不稳定煤层包括：43煤，44煤，截至2016年可采储量共计7045万吨；

稳定和较稳定煤层资源/储量占全矿井资源/储量82%，其中稳定煤层资源/储量占全矿井资源/储量60%。

依据表7-1，故井田煤层稳定程度为简单类型。

4、瓦斯地质

4.1、煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级

石圪台煤矿现主采煤层为31煤层，于2013年对31煤瓦斯参数进行了测定，具体各参数如下：

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4.1.1煤的瓦斯吸附常数

表4-1 煤的瓦斯吸附常数及工业分析指标

吸 附 常 数 采样地点 a(m3/t) 19.785 b(Mp-1) 0.625 灰 份(%) 3.44 水 份 (%) 12.78 挥发份 (%) 44.36 真密度 (t/m3) 1.45 31煤层辅运大巷

可以看出，31煤层的吸附常数a值为19.785m3/t，吸附常数b值为0.625MPa-1，说明31煤层对瓦斯吸附能力不是很强。

4.1.2、煤层原始瓦斯含量

31煤层实测瓦斯瓦斯含量为0.36～0.78m3/t，平均为0.64m3/t。可以看出本井田煤层瓦斯含量较小。其主要原因是煤的变质程度低和本井田煤层埋藏浅，大部分瓦斯已经逸失掉了，从而造成瓦斯含量低。

4.1.3、煤的工业分析及瓦斯组分

石圪台煤矿31煤瓦斯组分中CH4含量为4.22%～8.06，CO2含量为0.29%～3.98%，N2含量为88.30%～94.01%，说明石圪台煤矿31煤处于瓦斯风化带中的氮气带内。

4.1.4、煤层瓦斯压力

石圪台煤矿瓦斯压力极低，通过测试的31煤层相对瓦斯压力0.02Mpa和0.15Mpa，另外两个钻孔瓦斯压力均为0。

4.1.5、煤层透气性系数

表4-2 透气性系数计算结果 煤层 瓦斯含量系数a（m3/m3·MPa0.5） 3.328 31 1.256 0.205 1.75 94.12 6.45 606.95 比流量 q（m3/m2·d） 1.399 A B λ （m2/MPa2·d） F0 1.01 106．84 3.47 307.68

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4.1.6、煤层钻孔自然瓦斯涌出量及其衰减系数

表4-3 煤层瓦斯自然涌出特征计算结果表

煤层 孔号 131 1 22 涌出规律 qt=qoe-αt qt=0.0663e-0.0366t qt=0.0365e-0.0886t 初始瓦斯涌出强度(m3/min.hm) 0.0663 0.0365 钻孔自然瓦斯流量衰减系数(d-1) 0.0366 0.0886 百米钻孔极限瓦斯涌出量(m3) 26.08 5.93

4.1.7、矿井瓦斯等级

矿井开采以来未发生过瓦斯突出、喷出等现象。近几年本矿瓦斯鉴定情况如下：

根据2013年瓦斯等级鉴定结果，石圪台煤矿瓦斯绝对涌出量为7.53m3/min，瓦斯相对涌出量为0.33m3/t，二氧化碳绝对涌出量为8.01m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.35m3/t。根据2014年瓦斯等级鉴定结果，石圪台煤矿瓦斯绝对涌出量为8.77m3/min，瓦斯相对涌出量为0.36m3/t，二氧化碳绝对涌出量为9.00m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.37m/t，根据《关于印发＜煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法＞的通知》（安监总煤装〔2011〕162号）规定知：石圪台煤矿属瓦斯矿井。

3

4.2、矿井瓦斯赋存特征

石圪台煤矿31煤层埋藏较浅，埋藏深度在50～200m左右，所以煤层瓦斯含量较低，实测瓦斯含量在0.36～0.78m3/t之间，平均为0.63m3/t，同时根据石圪台煤矿31煤的工业分析结果，可以看出31煤层中瓦斯成分：氮气(N2)占88.30～94.01%,甲烷(CH4)占4.22～8.06%，二氧化碳(CO2)占0.60～3.98%，所以31煤层处于瓦斯风化带内的氮气带，开采过程中瓦斯涌出量较小也证实了这一点。

通过2013年31煤层瓦斯参数测定，31煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度、煤层底板标高无明显的相关性，这是由于31煤层埋藏浅，位于瓦斯风化带内，并不随煤层埋藏深度或煤层底板标高而呈规律性变化，无明显的规律性。

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4.3、矿井瓦斯涌出量预测

各可采煤层瓦斯主要来源是煤层普通涌出。根据勘查采取瓦斯煤样和生产监测结果看，井田瓦斯含量及瓦斯涌出量均较低，从瓦斯地质条件看，井田不具备瓦斯涌出量大增的条件。因此只要采取合理有效的通风安全措施，矿井不会出现瓦斯突出、喷出危险。

4.4、煤与瓦斯区域突出危险性预测

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，影响因素很多。国内外大量的观测研究表明，一定厚度的构造煤和高能瓦斯赋存是煤与瓦斯突出两个必要条件。地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布，控制着煤与瓦斯突出，含高能瓦斯的一定厚度的构造煤为瓦斯突出煤体，高能瓦斯与一定厚度的构造煤的叠加区域即为煤与瓦斯突出危险区。

石圪台煤矿既无构造煤，又无高能瓦斯，因此，根据现有瓦斯监测资料，煤矿无煤与瓦斯突出危险。

4.5、矿井瓦斯类型划分

井田地质勘探期间所取瓦斯煤样测试结果，煤层瓦斯含量小于4m3/t，矿井开采以来未发生过瓦斯突出、喷出等现象。瓦斯类型为简单类型。

5、水文地质

5.1、含水层和隔水层分布规律和特征

5.1.1、含水层

1）、新生界松散层孔隙潜水

1第四系全新统冲积层孔隙潜水（Q4al） ○

主要分布于井田西部乌兰木伦河河漫滩和一、二级阶地，成片状和带状分布，宽度100～400m，岩性为冲积砂砾卵石，沙层，各地段相差较大，一般厚2-20m，水位埋深0～10m。根据抽水试验资料：水位降低0.82～7.82m，涌水量0.184～2.552 l/s，单位涌水量0.024～0.214 l/s.m，渗透系数0.234-9.87m/d，富水性中等到弱。

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2上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水（Q3s） ○

萨拉乌苏组含水层广布井田内，是井田内最主要的含水层。岩性为黄褐色中细砂、粗砂、含粉砂及粘土透镜体。其沉积厚度受古地形制约，一般在古河槽中心沉积较厚，而向两侧逐渐变薄。根据井田勘探阶段及建井和生产阶段施工的水文钻孔及松散层调查孔资料，主要分布石圪台沟以东，葫芦头沟及井田中部布袋壕、柳根沟一带。在古湖洼地、古冲沟沟槽处厚度可达20～50m，最厚53.76m，整个井田平均厚度18.35m。根据抽水试验资料：水位降低1.06～15.30m，涌水量0.783～12.60 l/s，单位涌水量0.369～1.54 l/s.m，渗透系数3.89～10.96m/d，富水性中等到强。

5.1.2、中生界碎屑岩类裂隙潜水和承压水 1中侏罗统直罗组裂隙潜水（J2z） ○

主要分布井田东北部，局部缺失，岩性为灰黄色中、粗粒含砾砂岩，巨厚层状，风化裂隙发育，胶结疏松，俗称“豆腐渣砂岩”。厚度0～81.01m，平均厚度36.76m。出露于该层中泉流量0.66 l/s，富水性中等到弱。

2中下侏罗统延安组裂隙潜水和承压水（J1-2Y） ○

延安组由灰色泥岩、粉砂岩、灰白色中细粒砂岩组成，其间夹可采煤层12上、12、22上、22、31、42、43、44煤层，该组厚度在172.18m。含水层为灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩。厚度变化大，常呈透镜体状产出，中间夹以浅灰色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩隔水层，从而组成了复合型互层状含水岩组段。钻孔涌水量0.027～0.303 l/s，单位涌水量0.00086～0.01212 l/s.m，渗透系数0.00903-0.286 m/d，属富水性弱—极弱含水岩组。根据延安组含水岩层特性，由上向下划分为五个含水岩段，各含水岩段凡厚度小于1.00m的砂岩不作含水层处理，现叙述如下：

直罗组底部至12煤顶板含水岩段：该岩段厚4.44～78.35m，一般31.36m，由中粗粒长石砂岩和粉砂岩组成。井田局部上部直罗组缺失部位为潜水含水层。下部是以中细粒砂岩为主的裂隙承压含水层，砂岩间的砂质泥岩，组成良好的隔水层。钻孔涌水量0.102 l/s，单位涌水量0.00419 l/s.m，渗透系数0.0174m/d，富水性弱。

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12煤底板至22煤顶板含水段：该岩段厚7.36～60.60m，平均厚32.20m。含水层由厚层状中粗粒长石砂岩2-3层组成，中部砂岩厚度稳定，一般厚25.0m，砂体间有粉砂岩和泥岩所隔离，为裂隙承压含水层。钻孔涌水量0.027 l/s，单位涌水量0.00086 l/s.m，渗透系数0.00903m/d，富水性弱—极弱。

22煤底板至31煤顶板含水段：该层段在全井田分布广泛，厚度稳定，岩性上部以灰黑色泥岩、砂质泥岩为主，下部以中细粒砂岩为主，该层段厚29.08～56.66m，平均厚39.24m。31煤顶底板裂隙较为发育，裂隙宽度一般小于0.25mm，个别达0.4mm，裂隙被方解石充填。位于乌兰木伦河阶地上的钻孔在,22煤底板和31煤顶底板涌水，33号水文孔于，31煤顶板砂岩中发生涌水，涌水量3.58～11.58m3/h，水头压力较大，水位高出18.08m。该层段抽水试验3次，钻孔涌水量0.054～0.303 l/s，单位涌水量0.00097～0.01212 l/s.m，渗透系数0.00256～0.286m/d，富水性弱。该层段水文地质参数差异较大，说明裂隙发育并不均匀，井田内未构成同一饱和性含水层。

31煤底板至42煤顶板含水岩段：全井田分布，岩性以浅灰色细粒砂岩，粉砂岩为主，夹有中粒砂岩透镜体及薄层泥岩，该段厚27.56～46.90m，一般厚33.50m。裂隙发育程度同31煤顶底板，抽水试验一层次，钻孔涌水量0.186 l/s，单位涌水量0.00502 l/s.m，渗透系数0.0365 m/d，富水性弱。

42煤底板至44煤顶板含水岩段：该段全井田分布，岩性上部以砂质泥岩为主、粉砂岩为次之，夹细粒砂岩1-2层，裂隙发育微弱。该段厚13.12～47.23m，一般厚29.57m。K62号水文孔涌水，说明局部地段裂隙较发育，为裂隙承压水。抽水试验一层次，钻孔涌水量0.114l/s，单位涌水量0.00173 l/s.m，渗透系数0.0278m/d，富水性弱。

5.1.3、烧变区孔洞裂隙潜水

井田南部糖浆渠沿岸东部局部 12煤及以上煤层发生自燃使围岩形成烧变岩，成条带状分布。厚度2.7～36.98m，一般25.01m，分布宽度100～200m左右。烧变岩裂隙孔洞发育，地下水径流畅通，上部又覆盖萨拉乌苏组沙层 ，易于接受大气降水及沙层水的转化径流补给，其底板又为相对隔水的粉砂岩，泥岩。在地形坡向与地层倾向相反的地段或烧变岩底板位于当地侵蚀基准面以下时，常形成富水区。单位涌水量为4.6146 l/s.m，渗透系数281.05m/d，富水性强。

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5.2、隔水层

新近系红土主要分布于井田北东边界局部。厚0-6m，平均1.70m，岩性为浅红、棕红色粘土及亚粘土，含钙质结核，粘土呈块状无层理，具粘滑感，较致密，是井田内良好的隔水层。

5.2、充水因素分析

5.2.1、矿井充水水源

石圪台井田内煤层较多，不论是从石圪台煤矿还是以前的老窑来说，煤层开采历时较长，该情况会形成在回采下组煤时上部存在多个老空区，同时也会使工作面充水条件变得较为复杂。石圪台煤矿31203工作面充水条件主要受地质条件的控制，其次受地形及大气降水的控制，主要充水水源为工作面上覆采空区水和地下水，其次是地表水和大气降水，现分述如下：

1）、大气降水和地表水

本区多年平均降水量只有435.7mm，但降水集中。7～9月（为雨季）约占全年总降水量的60～70％，除小部分形成地表径流流走外，大部分渗入到松散层内，直接补给第四系含水层。在柳根沟区域由于地势较低，大气降水易于形成沟谷洪流，并且从上一节可知，在柳根沟区域松散层厚度较大，最大厚度达40m，而在该区域基岩厚度却最小，最小值为72m，该降雨情况、地形条件和地质条件十分有利于在柳根沟处形成沟谷积水，积水首先渗入第四系松散含水层，然后通过基岩渗入井下。

据井下观测，在降雨季节，雨水通过导水裂缝进入到井下后，一般滞后一天左右矿井涌水量就会出现显著变化，导致矿井涌水量随季节有不同的变化，故大气降水为本面的直接充水水源。

2）、地下水

根据地质与水文地质条件，地下水主要由第四系松散层潜水和侏罗系基岩裂隙水组成，其中以第四系松散层潜水为主。

（1）第四系松散层潜水

主要由全新统河谷冲洪积层孔隙潜水含水层、上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层组成，根据已施工的探放水钻孔表明，该含水层富水性强，尤其在薄基岩

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区域，疏降效果较差，易引发工作面溃水的发生。因此，第四系松散沙层潜水是工作面的主要充水水源之一。

开采22上、22煤层时，松散含水层是矿井主要充水水源。在22上煤层二盘区考考赖沟区段，松散层厚度6.28～74.98m，含水层较厚0～37.23m，砂砾石层发育，煤层上覆基岩较薄，富水性较好，静储量大，对该煤层开采有一定的影响。22煤层三、四盘区柳根沟区段上覆基岩较薄，松散含水层较厚，砂砾石层发育，该区段12煤及以上煤层发生自燃使围岩形成烧变岩，成条带状分布，基岩裂隙发育，易于接受大气降水及砂层水的转化径流补给，富水性较强，对22煤开采有较大影响。

（2）侏罗系基岩裂隙水

井田内侏罗系中统基岩砂岩裂隙水主要是直罗组风化岩孔隙裂隙承压水。直罗组风化岩孔隙裂隙承压水将通过开采形成的导水裂缝带进入采掘工作面，成为直接充水水源。因基岩较厚区段，富水性弱，水量较小，对煤层开采威胁不大。

3）、矿井及小窑老空水积水

井田内存在较多本矿井及小窑采空区，采空区内有大量积水，对工作面掘进及回采均有较大影响。

未来三年内面临本矿采空区积水的威胁工作面有22上302、22306、22307、31304-1、31304-2和31305工作面。22上302工作面受12303和12304工作面采空区积水威胁，22306和22307工作面受12304、22上301和22上302工作面采空区积水威胁，31304-1、31304-2和31305工作面受22302和22303工作面采空区积水威胁。由于自身采空区底板高程矿方均有详细记录，因此自身采空区积水可以通过疏放水工程达到良好的效果。

未来三年内受小窑采空区积水威胁的工作面有31206、31207、31208、31209工作面。由于小窑巷道分布不明，采空区积水位置不清，矿井防治水工程量相对较大，难度较高。此外，在31206、31207、31208工作面南侧由于22煤存在火烧区，矿方对该区域进行露天剥离。剥离至22煤底板，剥离区域糖浆渠沟较近，剥离坑内有积水，矿方将剥离坑回填，因此回填的松散含水层富水性较好，且与工作面北侧未开挖的22煤老窑巷道相连，互相构成补给，对31煤工作面回采威胁较大。因此在工作面回采前不仅需要对老窑采空区积水进行探放，还需要对露

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天剥离回填坑内的松散含水层进行探放，此外还需要保证糖浆渠沟在雨季形成的洪水不直接涌入露天剥离坑。

4）、烧变岩水

由于煤层自燃，使上覆岩层遭受到不同程度的破坏，在原成岩与构造裂隙的基础上形成了新的空隙，溶隙和裂隙，为地下水的赋存、运移提供了良好的空间和场所，这是区内烧变岩充水的主要原因。在局部火烧区地段，导水裂缝带发育至此含水层时烧变岩水将会进入井下，成为直接充水水源。

5.2.2、矿井充水通道

根据石圪台煤矿的地质和开采条件，矿井生产中的充水通道有采动裂隙、风化裂隙、烧变岩裂隙、断层、封闭不良钻孔等。

1）、采动裂隙

采动裂隙指人工采掘活动引起的顶底板发育的裂隙，采动裂隙带包括顶板的导水裂隙带和底板的导水破坏带。采动裂隙可以将顶底板的水导入，是矿井煤层顶底板突水的主要通道，采动裂隙带发育在采掘工作面上下。

顶板导水裂隙带是地表水、老空水、顶板水及潜水进入采煤工作面的通道。开采距地表较近的煤层时，导水裂隙带可能发育到地表，成为地表水的导水通道。

（1）经验公式计算

石圪台煤矿煤层为近水平煤层，近煤层基岩柱属中硬岩层，全井田可采的较稳定煤层，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱与压煤开采规程》（简称“三下规程” ）中提供的计算导水裂隙带高度公式：

Hli?100M?5.61.6M?3.6

式中：Hli—导水裂隙带高度（m）；M—采厚（m）。

根据矿井资料，取22上煤厚度平均值为1.8m，计算得22上煤顶板导水裂隙带高度为Hf=33.4m。取三盘区22煤平均采厚为3.49m，计算得22煤开采顶板导水裂隙带高度为Hf=43.6m，取三盘区31煤平均采厚为3.83m，计算得31煤开采顶板导水裂隙带高度为Hf=44.9m。

（2）实测数据计算

石圪台煤矿周边的补连塔煤矿和乌兰木伦煤矿均做过导水裂缝带高度测试，

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