(精品)5煤矿地质勘探设计实习手册 60页

煤矿地质勘探设计实习手册第一章淮南煤田勘探史与区域地质第一节淮南煤田勘探史淮南煤FH自上个壯纪20年代以來，很多单位和地质工作者先后采用各种手段，分别做过各种不同阶段的地质测量及勘探工作，提交了不少普杳、详查和精杳地质勘探报告，至今己建立了十六个矿井，其中已闭坑2个矿井；合并、破产重组了8个矿井；现有生产矿井6个，破产重组公司3个；在建矿井6个。现将以往所做的主要地质测量工作概述如下：1.1927〜1937年,曾先后有地质界前辈刘季辰、赵汝钧、王竹泉、叶良辅、喻德渊等人重点于舜耕山至上窑山一带进行过一般性的地质调查。2.1949年6刀谢家荣等人根据百万分Z—中国地质图的研究來本区实地调查，在奥陶系灰岩之上发现了上石炭统含纺锤虫石灰岩断续出露，从而推断平原之下有煤系赋存的可能。同期进行了舜耕山、八公山、明龙山、上帑山一带的地质测量，编绘了五力分Z—地质全图。此期工作发现了八公山、山金家煤系的存在，并著冇“淮南新煤出及大淮南盆地地质矿产”一文，为进一步全面系统的认识淮南煤ffl奠定了基础。3.1954年华东煤□□地质局12()队(以下简称为12()队)于凤台大孤山和小孤山一带作了力分z—•地质测量。4.1954年底-1955年，12()队为提交洞山区普杳报告，填绘了舜耕山区大通至泉山口一带的二万五千分Z—地质图。此后，为探寻洞山以西的煤系，编绘了泉山口至望峰岗一带的万分Z—地质图。5.1955年12()队于上窑山区西南翼煤系边缘填绘了万分之一地质图。6.1955年6月地质部华东地质局323队所属东北地质学院、南京地质学校生产实习队在定远风阳山区600km2的面积内填绘五万分Z—地质图。7.1955年初-1956年5刀，徐嘉伟对震旦纪、寒武和奥陶纪地层，自西向东分別在风台、寿县、新庄孜区、舜耕山区、上窑山区作了一系列较详细的地层实测剖面，并自下而上逐层采集了大量的化石，其大部分都经过了中国科学院古生物研究所初步鉴定。箸冇“淮南寒武纪沉积”一文。8.1955年~1956年12()队为提交谢家集区和新庄孜区精杳勘探地质报告而填绘了八公山区车路山至山王集一帶的地质图。9.1957年为提交二道河勘探区精查勘探报告，先后分別填绘了该区五万分之一、万分之一和煤系边缘山区的五千分z—•地质图。10.淮南矿务局于1957年秋、1960年5刀、1963年5刀先后组织了局矿技术力量，对舜耕山大逆断层的规律及其下盘煤层的探寻方向进行了研究，全而收集和整理了该断层的右关资料，并调查了大逆断层地而和井下的剖面，收集复查了部分岩芯、综合编制了含煤地层中D、E 组及莫上部地层的综合柱状，进行了対比，树立了大逆断层上下盘相对位移耍素和平原区拗陷很深的构造概念，先后提出了“对于舜耕山大逆断层的研究及其对洞大间勘探方向的探讨”和“关于淮南煤DO舜耕山矿区大逆断层总结资料”。1.120队(现安徽煤FT1—队)于1958年9月发现了潘集煤矿藏，1959年转入普査，并提交了三至十线R断层以东范围《潘集煤III综合普查勘探地质报告》。经上级和有关部门同意，将潘集矿区划分为5个井EH进行勘探。I960年1刀~9刀在三线至五西线之间，进行了精查勘探，提交了《潘集煤DT谢街、陶王井UI综合粘查地质报告h1960年12月提交了九至十二线范围《张家址勘探区找煤勘探地质报告》，经1962年复审，分别降为找煤报告、普杳报告和找煤总结。1961年2刀至12刀在()线至三线进行了普杳勘探，并提交了《李潘灯井田普查勘探地质报告》，报告未审批，未复审。2.1964年11月女徽煤田一队提交《潘集勘探区普查勘探地质报告》。根据原华东基建公司指示，为适应总体设计需要又进行了补充勘探，于1965年12刀提交了《潘集勘探区详查地质报告》，经原煤炭工业部华东公司审査。并要求以背斜轴为界划分为一、二两个井UI继续进行粘查勘探。3.1966年至1968年安徽煤一队和地震三队配合对西肥河至F5断层之间，(以七线为界,划分为谢桥一、二勘探区)进行了综合勘探。达到普详查程度。4.1970年10月〜1971年11月安徽煤田一队对谢桥笫一勘探区进行了精查勘探。提交了“谢桥煤tn第一勘探区综合勘探精杳(戢终)地质报告”。5.1971年11月至1973年10月安徽煤HI—队对谢桥第二勘探区进行了综合勘探。提交了“谢桥第二勘探区综合勘探精查地质报告”。6.1978年1月至1979年4月147队提交了谢桥井田精査补充报告。7.1977年至1979年安徽煤皿一队在张集王庄迹行了补充勘探，并提交了“张集王庄粘查地质报告”。8.顾桥勘探区从1961年找煤开始，至19X()年精杳结束。由安徽煤□□一队198()年12刀提交《顾桥勘探区综合勘探粘查地质报告》，1981年煤炭部地质局组织审查批准。9.1977-1982年以来淮南矿务局在老区范围内，进行了灰岩水文地质补充勘探和谢家集~新庄孜区段矿井深®(-100()m以上)资源地质勘探。19此年安徽煤田一队提交了《谢家集〜李郢孜(-1000^-1200米)扩大延深地质报告》。省地质局区域地质调查队1979年在本区迹行了1/2()万地质测量，提交了(皖西北五幅和蚌埠幅)区域地质调査报告。丰富了淮南煤D□的区域地质资料。10.1960-1984年煤田地质局一•队在潘四井FT1进行了普详查、精查、粘补及地震勘探，与1985年提交了《潘集四井tn精查地质报告》。21.顾桥精查报告提交Z后，丁集继续进行普、详查，2003年1月山一队提交了《安徽省淮南市丁集井四详查地质工作报告》，于2003年四刀提交了《安徽省风台县丁集井Bl勘探（精杳）地质报告》。以上这些工作都为淮南煤炭工业的建设和发展提供了可靠的依据。此外省地质局323队、省石油处、省基建局勘探队、为找盐矿、建筑材料、石油和农灌水源等均在煤田内部及其外围作了不少地质工作。 第二节淮南煤田区域地质一、区域地质构造淮南煤出位于东北起上窑山，西南至八公山，南起舜耕山，北至明龙山包围的开口盆地中。在大地构造中属于华北地台Z上，淮南~豫西台陷带内。其南为合肥拗陷，北为蚌埠隆起，东端为鄰庐人断裂，西边为连续发展部分。淮南矿区东起新城口长丰断层，西至颖上陈桥断层，北起上窑明龙山断层，南至谢桥古沟向斜、阜风断层下夹片断层和八公山弧形构造。东西走向长70km,南北宽25km,面积约1750km2（见附图1-2-1）.淮南矿区山淮河南岸的老区和淮河北卅的潘谢新区组成。老区各矿分布在淮南复向斜构造的南翼八公山区向南凸岀的淮南弧形构造带内，断裂构造较多，煤层倾角一•般大于20°,开采条件相对较差。潘谢新区主耍井山位丁淮南复向斜构造内的陈桥背斜、潘集背斜南翼。煤层倾角平缓（一般小于15°）,构造较简单，开釆条件较好。（一）淮河以南老区地质构造淮南老区位于谢桥古沟向斜的南翼，地处舜耕山、阜凤两人逆冲断层之间，煤岩层受挤压褶皱，走向变化从整体看在平而和剖而上均成反“S”形。区内主要褶皱冇李郢孜向斜、八公山背斜、陆塘背斜。图1-2-1淮南煤III地质构造示意图IF桥一古构向轧2-陈桥・潘集背朴1尚糖耒一耽t集向斜；—水康背劇；5—■阳抚裂；6-WW斷裂；1陈桥TB上斷Jha-lfM口一长丰斷裂；A・戎佶析製；】&一外县一老人仓斷裂丄11一舜弊山斷裂I12—阜阳一凤台斷埶13—杨甘發一朱豪斷裂」4-刘府斷裂••MM••«■*•1.褶曲(1)李郢孜向斜位于淮南复向斜南侧弧形构造地带，包扌舌李郢孜一矿和李郢孜二矿。向斜为一不对称的平卧褶曲，并被贯穿全区的円.5断层切割成三个部分。东部又受舜耕山逆冲断层的切割，致使构造形态比较复杂，向斜轴面走向N75°W,略向西南倾斜，褶曲枢扭以3〜5°的角度向东南倾伏。褶曲南翼山于受舜耕山逆冲断层的影响，倒转后向南倾斜，倾角一般在70。o北翼为构造较简单的单斜，一般走向北西，倾向北东，倾角20°左右。南翼的急倾斜煤层向下延展经褶曲轴部后，很快变为缓倾斜煤层，表现了褶曲较为紧密的特点。 (1)陆塘背斜位于淮南复向斜构造南侧，东起陈家岗，西至石头铺，东西长6km,南北宽2km、为走向N65°W的不对称短轴背斜。北翼倾角平缓，一般为10〜15°,南翼倾角较大，一般为30〜45°,背斜北翼为阜风逆断层切割破坏。区内新生界松散层较薄，一般仅30〜50m。煤系地/SZ上，为较厚的石千峰组红色地层所盖，主要煤层均埋藏较深。1.断裂构造本区II序次扭张性断层发育，按平面分布组合可分为5组，从南向北分别是：F17(F4.5)断层组、F|3〜F|3.8断层组、Fz〜F]2J2断层组、Fy〜断层组、F&〜F?断层组。它们均沿N60〜80°W方向延展，倾向SW,倾角45〜60°o平面上大体呈等间距分布，性质均为正断层，铅宜地展断距一般在20〜50m。F6〜F7和Fm-9〜Fq5断层组断距较大，最大可达837m。其次还发育大量的【II序次张扭性和张性断层，如F|3・7、F|3-4、F10-5(5)＞巧、比等，其规模小于控制它们的I【序次断层，走向上与Z斜交或近于平行，倾向与Z—律相反，性质属正断层，倾角较人，一般为60〜85°。此外，更低序次小断层广泛发育在区内煤层中，性质也多为正断层。淮南老区煤层分布总体形态为单斜构造，地层走向NW,倾向NE,煤层倾角变化人，一般在10〜30。，局部平缓或更陡，甚至立立、倒转，仅在矿区边缘即李郢孜区和孔集区煤层形态局部为平卧褶曲。淮南老区的断裂构造对煤层的破坏严巫，断展位置一般作为井出、釆区划分和釆场布置的依据。(二)潘谢新区地质构造潘谢矿区位于谢桥古沟向斜的北翼，北至上窑明龙山断层，东到新城口长丰断层，西止颖上陈桥断层。1.褶曲受区域构造影响，本区内褶曲构造发育，主要冇谢桥向斜、陈桥古沟背斜、潘集背斜、尚塘耿村集向斜、朱集尚塘背斜等,轴向均沿N70〜80°W方向延伸,向东倾伏,倾伏角3〜5°,轴面向南倾斜，两翼不对称。其中潘集背斜隆起幅度最大，是矿区内的主耍构造。(1)谢桥向斜为一走向近EW的宽缓向斜，向斜轴部由石千峰组红色地层组成。红色地层厚度由西向东逐步增厚，最厚人T*lOOOmo莫上为厚100~400m的新生界松散层所覆盖，松散层由东向西逐渐变厚。北翼倾角平缓，为5〜15°,南翼倾角较大，达3()~7()°,局部直立，向北与陈桥背斜衔接。(2)陈桥〜古沟背斜是淮南复向斜内部隆起幅度较大的背斜构造，地层走向近于EW,北翼倾角稍大，一般25°左右，局部较陡，达45〜6()。；南翼倾角较小，一般10-15°。沿走向和倾向均有波状起伏。组成背斜轴部地层除寒武和奥陶系外，均为二叠系。新生界厚度为140〜725m,—般在300〜500m,由东往西、由南向北逐渐增厚。(3)潘集背斜位丁•淮南复向斜中部，背斜走向N70°W,东西长约17km,南北宽约1.6km,属于线型褶Illi,枢纽起伏明显，背斜核部由奥陶系及石炭系太原组构成，两翼为二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组构成。西部宽缓，东部较陡，北翼倾角一般为20-45°,南翼较缓但变化大,—燉为5~1()°左右，局部达40-50°o 1.断裂构造(1)上窑〜明龙山〜尚塘集逆断层为一走向NWW、倾向NEE的逆断层，断层的东部--般分支为两至三条，在上窑山区南麓表现为二条：南部一条切割煤系上部，表现为煤系上部与石千峰红层和接，北部切割下部煤系和太原组地层，表现为煤系下部或太原组地层与寒武系或奥陶系地层接触，上窑山北麓前长城系变质岩与寒武~青门口系之间为断层接触。山上窑山区向西三条断层逐步合并为二条，南部表现为寒武~青门口系地层与上部煤系或石千峰地层接触。塘集~朱集背斜北翼被切割破坏。北部一条表现为前长城系变质岩与煤系上部或石千峰相接。使复向斜北翼煤系地层遭受严重破坏。从该断层的发育和切割规律來看与复向斜南翼的舜耕山断层有些相似，因此进一步工作对寻找复向斜北翼煤系右重要意义。(2)杨村集〜朱集逆断层为一走向近EW、倾向S的逆断层，西部切割陈桥、潘集背斜北翼，东部切割尚塘~耿村集向斜和塘集~朱集背斜。断层两盘地层为煤系上部与石千峰红层和接，断层以北并发育第三系红色地层。(3)丁集〜潘集北部逆断层为一近似平行潘集背斜走向、倾向S之逆断层。断层切割潘集背斜北翼，向西切割顾桥的北部，与杨村~朱集逆断层合并。同时区内走向逆断层和NNE向斜切止断层也很发育，谢桥、张集区断层以NE、NNE向倾向断层为主，张集北区边缘至潘集区是以NW、NNW向的逆断层为主，其余方向的大、屮型断层均受主体断层的控制和拦截。潘谢矿区地质构造为次一级背斜、向斜构造；东部潘集〜丁集背斜南翼煤层倾角小，构造较简单；北翼煤层倾角大，H走向断层较为发育；中部顾桥〜桂集区为一扭曲带的单斜构造，煤层倾角平缓，倾斜断层发育；西部谢桥〜张集区为一不对称的向斜构造，南翼煤层倾角较大、构造复杂，北翼煤层倾角较缓、构造较简单；全区煤层倾角以缓倾斜为主，局部地区煤层为倾斜或急倾斜煤层（潘集背斜北翼及谢桥向斜南翼）。潘谢矿区的断裂构造对煤层的后生破坏严重，影响煤层的开采，断层位置一•般作为井出、采区划分和采场布置的依据。（三）岩浆岩淮南矿区岩浆岩的出無甚少，仅见于上窑山区东南及明龙山西北坡，在八公山区寿县境内的寿西湖一带有小型岩脉侵入于前长城系变质岩系之屮，岩性为闪长斑岩。另外在潘集地区也有小型岩脉和岩体的发育。现将上宋、明龙山区和潘集地区的岩浆岩分述如下：1.上窑山区岩浆岩在沈山一带出露有灰紫色流纹岩及火山角砾岩，角度不整合于寒武系之上。自上窑至白石咀一带有岩浆岩体出露，而积甚小，呈东南~西北向条状分布，与断裂方向--致，侵入于寒武系和石炭系地层中，钻探证实深部多为脉状岩体侵入于二叠系中，岩石呈斑状结构，主要矿物成分为正长石、斜长石和石英，基质具有相同的成分，为浅成相的二长斑岩。 2.明龙山区岩浆岩出鉤于蚂蚁山西北羊山山顶附近，呈长园形及长条状分布，侵入于青门口系及寒武系中，面积不大，岩性为浅成相的正长斑岩。1.潘集地区岩浆岩在煤HI勘探过程中发现潘谢矿区于潘集背斜轴部西侧、丁集与潘三井田边界处，有岩浆岩侵入体，以小型岩脉和岩床形式侵入石炭纪和二叠纪煤系的下部，主要对1煤层至11煤层有不同程度的影响，使煤层局部被岩浆岩吞蚀变为天然焦，岩浆岩厚度为4.49〜77.79m,-般由东往西变厚、翼部厚，向深部和背斜轴部逐步变薄至尖灭。岩性大致与明龙山出露者和似为二长斑岩、细晶岩和煌斑岩等。木区岩浆岩的侵入时期属燕山期。—、地层及煤系地层（一）地层淮南矿区地层区划属华北地层区。从山区露头及钻孔揭示本区地层口下元古界的前长城系至笫四系，除屮奥陶统至中石炭统、屮牛界的三叠系侏罗系和白垩系缺失外，均有不同程度的发育。为统一起见，地层的划分及命名均依1978年出版的“华东地区区域地层表（安徽省分册）”为准。其中“震旦系”地层的命名则根据1982年7月在北京召开的全国地层委员会的决议在木区应改为“青白口系”。考虑到淮南矿区的实用性，地层的岩性、厚度等资料主要依据1964年10月淮南矿务局编写的“淮南煤田1/5力地质测量地质说明书”的内容为准。现按地层时代山老到新依次叙述如下：1.下元古界（前长城系）下元古界地层在淮南矿区出露不多，见于八公山区南端寿县以北崔家洼到戴家郢一带，呈东西向分布，构成平缓的低丘和坡地地形，与青白口系为断层接触，南缘为第四纪地层所掩盖,在老八公山西店疙瘩村也有出鈞与青口口系石英岩呈角度不整合接触，此外在舜耕山区西段俞家山、庞家阶一带也成东西向出露，与青白口系底部地层呈角度不整合接触，明龙山区梨山西南坡发现有小型露头。下元古界地层岩石组成较为复杂，主要为变质岩系、由角闪石片麻岩、角闪斜长片麻猎组成，在角闪石片麻岩中，有长石岩脉、石英脉及伟晶花岗岩脉顺层贯入和穿插，另外在寿县北尚见有少暈细晶岩脉和中基性岩脉贯穿。本岩层具有明显的成层迹象，且多褶Illi。据省地质局区调队资料，木层命名霍邱群，对黑云母、门云母或角闪石矿物用钾一氟法测定的同位素年龄一般为14〜17亿年，钏锂法测定的同位素年龄为24.46亿年左右。从岩石组合、岩化特征、构造面和变质程度及含矿性等方而分析，本区霍邱群可与豫西太华群、登封群对比。崔邱群在本区出露不全,据省区调队资料厚度人于1800mc2.上元古界（青白口系）青白口系在淮南矿区分布很广，八公山区见于四顶山，峡山口及其西部到弧山一•带、孔集西部洪家山至黄土山；舜耕山区西段対而山至罗山一带亦有分布。东部南麓仅有零星露头。在上 窑山区出銘于东北坡和泉源口至西里山东坡一带；北部明龙山背斜轴部山青白口系组成。木系地层以老八公山和四顶山的出露戢为完整，前人研究较为详细，总厚度为1035m,与下伏地层前长城系为角度不整合接触、与上部下寒武统呈平行不整合接触关系。青白口系口下而上划分为八公山组（Zqbg）、刘老碑组（Zq||）、寿县组（ZqJ、九里桥组込）、四顶山组（乙视）。现叙述如下:（1）八公山组（ZqQ木组为石英岩、砂岩及砂砾岩。1936年李四光将风阳西南大郭山的石英砂岩称为“伍山石英岩”，因此安徽省区测队将本段命名为“伍山组”。淮南矿区内本组仅出露于寿县的店疙瘩及山余家等地，与下伏霍邱群为假整合接触。岩性较为单一：底部为紫色铁质石英砂岩、砂砾岩，其中禽大小不等的肾状赤铁矿。中上部为浅灰门色中厚至厚层状含海绿石石英砂岩。厚度为5~16mo（2）刘老碑组（為|）本组名称为谢家荣1949年首创。出露于寿县刘老碑和杨山洼一带，与下伏八公山组呈假整合接触，总厚度为686m。岩石为青、紫、黄等颜色以黄绿色为主，呈薄片状，页理发育，夹薄层泥灰岩及钙质粉砂岩,含丰富的低等动植物化石为特征。按岩性可分为下、中、上三部分：下部：青灰、紫红、灰黄色薄板状泥质灰岩，含口云质泥灰岩、夹含海绿石薄层砂岩及黄绿色，M254mo中部：黄绿色页岩及薄层泥灰岩，厚243m。上部：灰色薄至小厚层泥灰岩及钙质粉砂岩，下部夹黄绿色页岩，顶部为鈣质粉砂岩，粉砂质泥祥增多，厚187m。(1)寿县组(ZqJ本组名称首见于1976年安徽省地层表。其岩性主要为灰白，灰黄色屮至厚层石英砂岩，长石石英砂岩，岩性比较稳定。顶底均含钙质，木组石英砂岩致密坚硕，一般成山脊。见有徽古植物化石残片，厚度变化不大为55m。(2)九里桥组(乙』该组名称与1964年由朱兆令等人提出，以寿县九里桥至老庙台剖而为代表，主耍岩性为灰色屮至厚层含海绿石粉砂质白云质灰岩，粉红色厚层含海绿石、粉砂质、泥质灰岩及薄层泥灰岩,局部夹薄层海绿石钙质石英粉砂岩，全组岩性较稳定。厚度26m。含叠层石灰岩，呈透镜体出现。(3)四顶山组(ZqQ木组以淮南至寿县间的一些低山丘陵出館最好，其中以寿县四顶山发育最为完整，八公山~四顶山剖而包含的地层较全。厚度253mo四顶山组可分下、中、上三段，现自下而上分叙如下:下段：厚约48mo最下部为薄板状泥灰岩与薄层口云岩互层，中部为浅肉红色中厚层状白云岩，偏上夹有同牛角砾透镜体，上部为夹有方解石团块和含“云雾状”石英结核的紫红色至灰白色的泥质白云岩和中厚层状白云岩。 中段：厚约98mo口下而上为灰口色到黄灰色的中厚层状口云岩，含“串珠状”石英结核、燧石团块、燧石结核或条带。上段：厚度l()8m。合肥工业大学地质系郑文武等入1981年将此段单独立名奶奶庙组。本段底部为红灰色〜注灰色“大竹叶状”泥质口云岩(即为角砾状口云岩)厚0.5~1.2im中为红灰色到深灰色中厚层状门云岩，多产叠层石向上为深灰色夹燧石簿层的门云岩本段底部的最上为含鳞状硅质条带的白云岩，风化后似“宝塔状”；中部为厚层白云岩夹燧石条带；顶部为黄灰色粗晶口云岩夹硅质条带，含丰富的叠层石碎屑。四顶山组除在木区八公山~四顶山岀館较好外，在风台及上窜山、明龙山等地，均有不同程度的出露，与下寒武统猴家山组呈假整合接触。木区青口口系的时代归属及区域対比：①区内青白口系各组中均含较丰富的迭叠石，并多集中于川顶山组，其它组亦有少量发现。从叠层石组合特征看，具有燕辽地区笫五组合的特色，时限应在7~1()亿年范畴。②从微古植物看，刘老碑组具有大量古片漑等，莫时代晚丁•华北的景儿峪组。③淮南矿区青门口系的生物群以Chuariasp为代表的所在层位年限为10-5.7亿年。④根据(K-AJ法测立的同位素资料，本区刘老碑组海绿石年龄值为6.07亿年和7.3X亿根据上述资料和华北蓟县的青门系对比，铁岭组的同位素年龄为1().4和1().5亿年，景儿峪组的同位素年龄为8.53,8.99,9.77亿年可以吻合。另外木区发现的生物群在景儿峪组中也发现了，所以本区青白口系确立无疑。由丁•木区处于南北过渡地带，虽属北方型，但从古生物及同位素年龄资料来看与南方的相当层位有很大的和似性，但本区缺南方普遍发育的冰积层。1.古生界淮南矿区古生界地层发育，口寒武系到二叠系，除志留~泥盆系以外都有出现。英中寒武系是组成山峦的主要岩性，奥陶~石炭系零星分布于接近矿区平原地带，二叠系则全为第四系所盏。从沉积类型来看，寒武~奥陶纪地层为地台型的浅海和沉积。下奥陶末本区和华北地台一样上升为陆地。经剥蚀，开始了上石炭系的以浅海相为主的海陆交互相沉积，到了二叠系木区沉积山过渡型的海陆交互相到陆相，是木区的重要聚煤时期。现按地层的新、老关系，自卜•而上阐述如卜:（1）寒武系木区寒武纪地层发育良好、位置重要，前人研究较详。总厚度达1400m。广泛分布丁•八公山区、舜耕山区、上窑山区和明龙山一带，为-•套海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积。寒武系底部猴家山组与下伏青白口系之间为平行不整合接触，本系各组间均为连续沉积。由老到新叙述如下：1）下寒武统（？1）区内除明龙山Z外，其它各地均有分布，尤以八公山区出露最广。①猴家山组（?1h）木组下部为灰红色石灰角砾祥，未见莫它夹层。厚度变化极人，口0~74im断续分布于青 白口系之上，岩石为灰红色局部为灰黄色，砾石呈棱角~半棱角状，排列混乱，分布不均，大小不一口（）.5~l（）cm,有大者可达50cm以上，砾石成分为白云岩、少量燧石及泥灰岩，被白云质所胶结。厚层状，至今未获化石依ffio1981年合肥工业大学郑文武等人认为该段是“风台型冰磧建造”，命名为“风台组”，将其划归为青门口系的顶部。本组中部为重要的磷、铀含矿层，厚度自（）〜6.65m不等。底有37cm厚的灰黑色磷砾岩，有结核型、砾岩型和砂岩型的磷块岩，该处含磷较高，P2O5可达17〜2（）%。之上有37cm厚的含磷页岩，为浅灰，灰绿色粉砂质页岩，夹有含磷黑色条带，含腕足类化石：小园贷贝、软舌螺等。其余都为中厚~厚层状砂质白云岩、含P2（）56~7%、本层分布较广。木组上部为黃灰色中厚层灰质口云岩与灰黄、砖红色薄层页状泥灰岩及同色薄层页状口云质泥灰岩，向上硅质增高为含硅质灰质白云岩，具同牛砾岩，燧石团块或眼球状燧石结核和孔洞构造。厚79m。木组顶部为灰色、浅灰色中厚层灰狰和灰色鲫状石灰岩，风化而为灰黄色，细鲫状结构，強而径＜0.5mm,分布不均，沿走向夹不稳能的含砂白云质灰岩透镜体（为化石层），厚度为5~12m。①馒头组（?im）本组分布十分广泛，厚度大，层位稳定，按岩性组合分下、中、上三部分，总厚215mo下部：紫、肝紫色为主，顶界夹5m厚的紫灰色中厚层瘤状泥灰岩和lm厚的灰黄色页状泥灰岩。底为灰门、灰黄色中薄至中厚层含海绿石生物碎屑灰岩，厚度在2m左右，木层厚度及岩相在淮南各区均十分稳定，在大而积范围内均作可靠的分层标志，厚度55.33m。中部：灰、局部微带灰红色中厚至厚层豹皮状灰岩、豹皮状含口云质灰岩夹同色厚层含燧石1刃块，燧石结核灰岩。厚度49mo上部：紫红、紫黄色页岩，粉砂质页岩、灰黄色钙质页岩与紫灰、黄灰色中薄层含海绿石灰岩，含泥质灰岩、泥质口云质灰岩及瘤状泥灰岩组成比例不等的互层。局部灰岩含涣、含砾和细鲫，并显示竹叶状构造。页岩普遍含云母小片，泥灰岩表而疙瘩状突起明显。厚1llim本组含三叶虫，根据本区三叶虫的特征，本组应属早寒武世。②毛庄组(?i„lz)总厚152m,岩性自下而上可以分为：下部：灰黄、黄灰色中薄至厚层灰岩，含藻白云质灰岩，含白云质条带灰岩及少量灰、紫灰色中薄层细鲫状灰祥。底部产一层葛万漠和一层叠层石。沿走向稳定，与下伏馒头组层位分界较可靠,厚33.76m。中部：紫绿色屮薄层含海绿石云母灰岩、紫灰色小薄层鲫状灰岩，灰黄色屮厚层灰岩，灰黄色中薄层泥灰岩与紫红色含粉质页岩，同色含粉砂质泥岩互层，厚50.16m。上部：浅灰、灰门色厚至巨厚层，中鲫条带状含门云质灰岩、灰黄色中薄层细鲫状灰岩、细至中鲂状含白云质灰岩、含葛万藻白云质灰岩，含粉砂质灰岩、豹皮状白云质灰岩夹少量紫红、紫灰色粉砂质页岩。厚度68.4m。2)中寒武统(?2)本统包括徐庄组、张夏组。区内均有分布，化石丰富。与下寒武统毛庄组为连续沉积，总片度335m。 ①徐庄组(?2x)口下而上分三部分。度189mc下部：灰白色厚层灰岩，褐黄色中厚层含葛万猱口云质灰岩，厚12.27m。含三叶虫和海绿石。中部：紫红色页岩、紫色页状含云母粉砂岩及浅棕、紫黄色屮簿至中厚层粉砂岩，含粉砂质细粒长石石英砂岩夹0.67m厚的灰、绿灰色中厚层含海绿石灰岩，厚68.09m。上部：灰青色中厚至厚层含泥质条带的砰屑状门云质灰岩、微晶条带状门云质灰岩，局部显豹皮状和细鲂，厚度109mo②张夏组(?2z)在本区大百家山一带出馆较好，化石丰富，可综合成上、下二部分。厚146m。下部：青灰、灰黄色中厚至厚层，细至中鲂条带状白云质灰岩、含白云质灰岩、微晶灰质口云岩、微晶口云质灰岩。局部含同生砾，并显“似豹皮状”特征，厚度106m。上部：灰黄，紫黄色薄至中厚层砾状门云质灰岩、细晶门云岩，细鲫状灰质门云岩。顶部为厚6.6m含铁泥质条带状灰岩，其中含海绿石，厚度40mo本组化石常见于华北标准剖面张夏组，完全可以对比。2)上寒武统(?』淮南矿区上寒武统发育较差，上、下分土坝组(上、下段)、闔山组，主要分布在八公山东,南丁家山至车路山一带，以及舜耕山区北坡。本统总厚300m,自下而上为：①卸11组(?3&)木组可分为上、下两部分，厚度75.46m。下部：以白金山至土坝子剖面岀露较好。岩性为灰、黄灰色屮厚至厚层中鲂状含白云质灰岩，岩石具园锥状迭层石，底部为厚15cm的浅灰色竹叶状含口云质灰祥，此层是与张夏组的分界标志。厚度33.21m,含丰富的三叶虫化石。上部：浅灰、微带黄红色中厚至厚层含硅质灰质白云岩与土黄、粉红色薄层页状泥质白云岩、口云质泥质灰岩不规则互层。前者岩性坚脆，后者结构疏松易风化，厚度42.25m。根据三叶虫的产出部位，同山组可建两个化石带：即卜部的蝴蝶虫带及上部的蝙蝠虫带。时代应属晚寒武世早期。②土坝组(?3t)山徐嘉伟1956年命名。主要分布在矿区土坝孜一带。其它地区亦有岀館，岩性较为单一，化石稀少，可分为上、下两个岩性段：下段(?3tl)：浅黄棕色厚层微晶至细晶口云岩，含灰质口云岩，性坚硬、显微层理，风化面呈褐黄色具刀砍状，厚度15.68mo上段(?312)：厚度156.13m,按岩性分上、下两段。下部：黄口、微带黄红色片层硅质结核口云岩，坚硬致密，具硅质结核，有时形成硅质薄皮，风化后白云质流失，硅质突出，显示蜂窝状构造。厚21.47mo上部：黄白、浅肉红色厚至巨/细晶、微晶白云岩，风化面褐黄色，溶沟发育，岩石非常坚硬，厚 134.66m。(2)奥陶系(O)区内奥陶系地层出露不多，主要在舜耕山区北坡、八公山东南部唐家山及土坝孜一带，其次在毕家岗、李咀孜煤矿之西及山金家煤矿以南有冬星出露。白西向东由NNW转NEE向呈弧形伴随寒武系展布；另外在上窑山区南侧近平原地带也有出蹋。主要为一套海相灰岩、门云岩沉积，根据地农露头和钻孔揭示总厚为250mo本系与下伏上寒武统土坝组为平行不整合接触，其余各组之间均为整合接触。本系缺失中~上奥陶统，区内只发育下奥陶统(OJ,白下而上分贾汪组、马家沟组，现分叙如下：1)贾汪m(O|j)底部为2~4m厚的灰黄色板状泥灰岩夹黄绿色薄层钙质页岩、上部为角砾状石灰岩和土黄、灰黄、黃色中薄至中厚层泥质灰岩,厚度为10m。2)马家沟组(0|m)下部为灰色白云质灰岩，夹泥质条带和泥灰岩，局部含燧石结核，往上为灰色屮厚层致密口云质灰岩，有时含泥质，局部夹泥灰岩。中上部为棕灰、灰褐色中厚~厚层状门云质灰岩，局部含燧石结核，顶部仃时为角砾状灰岩,厚度240mo木区奥陶系地层的划分，综合化石和岩性与邻区対比，贾汪组和马家沟组均归属早奥陶统。缺失中~晚奥陶统与下〜中石炭统地层，因此与上伏石炭系呈平行不整合接触。(3)上石炭统(CJ木区缺失下、中石炭统，上石炭统太原组地层也出露甚少，见丁•八公山区东坡，舜耕山区北坡，上窑山区南坡。-般为山前科地的冲沟地带，露头面积不大。本组与下伏奥陶系马家沟组呈假整合接触，区内一般平均厚度为115~125im根据钻探与开发资料，主要由灰岩、页岩、砂岩和薄煤层组成。1)太原组(C3t)厚115m。由灰~深灰色石灰岩、粘土岩及细~中砂岩组成，夹5~1()层不稳立薄煤及炭质泥猎。产长身贝等腕足类、珊瑚、海百合茎及假纺锤蜓(Pseudofusulinasp)等化石。与上覆地层呈整合接触。据勘探工程揭露，表现为浅海和的12〜13层灰岩与滨海浅海相的碎丿肖"岩及滨海湖泊沼泽和的铝质泥岩、含炭泥岩、炭质泥岩或薄煤交互组合。13层灰岩的名称及代号口上而下为序排列(见表1-2-1),灰岩间一般发育冇深灰〜灰黑色含炭泥岩、炭质泥岩及薄煤。全组共发育不稳定薄煤层5~1()层，不可采。灰岩代号c3」C3-2c3-3C3-4域大〜域小厚度0.64〜4.080.71〜3.004.39〜7.073.65〜9.73一般号度2.071.685.446.27灰岩代号C35C3-6C3-7C3-8域大〜域小厚度3.45〜3.900.82〜10.61.07-3.001.50〜2.85一般号度3.525.621.851.92灰岩代号C3-9C3-10C3-11C3-13 域大〜域小厚度0.28〜3.842.50〜3.747.56〜17.50.74〜5.00一般号度2.323.0413.581.37井田内各灰岩厚度控制情况表表1-2-1现将各灰岩主要特征白下而上分述如下：C“3灰岩：极不稳定，常缺失。该灰岩底板可见到不稳定的紫〜褐红色铁质层。为木组地层与下伏本溪组的分层界线。Cm灰岩：含生物碎屑，常见到蜓类，底板深灰色泥岩中富含黄铁矿晶粒，顶板中可见1〜2层炭质泥岩或薄煤层。C.3」灰岩：厚度一般在l()m以上，是太原组最厚的一层灰岩。局部发育二层，其间夹一薄层炭质泥岩或煤线。上-部可见较多的燧石结核。产丰富密集的蜓类化石。C“()灰岩：距11灰间距不大，--般3m左右。顶底板均可见到薄煤发育，含生物碎屑，产大个的蜒类化石。C3_9灰岩：含有较多泥质成分，富含海百合茎棘屑化石，可见到蜓类。底板距1()灰间距大,一般在10m以上，其间发育2〜3层不稳处的炭质泥岩或薄煤层为特征。C3-8灰岩：顶底富含门色细短丝状棘屑化石。C3_7灰岩：产珊蝴、腕足及蜒类化石。顶底板均发育薄煤层。C.3-6灰岩：含生物碎屑，底板发育薄层浅灰色铝质泥岩，顶板发育不稳立的浅灰含铝砂质泥岩为特征。C3-5灰岩:含较多泥质。上部夹有泥灰质团块，富含牛物碎屑。C3_4灰岩：含海百合茎等生物碎屑，岩性较均一。底板发育一层较稳定的银灰〜青灰色铝质泥岩为特征，局-部为灰色鲂状泥岩，细小鲂粒不均匀分布。C3_3灰岩：厚度较大，较稳定，局部分叉为两层，称C3_3上、C"下。其间夹薄层砂质泥岩等,产腕足类化石，中上部有灰黑色燧石结核。C.2灰岩：含生物碎屑，上部常见褐色半透明燧石结核。底板可见含铝砂质泥岩。灰岩：屮上部牛物碎屑极为丰富，局部全层均为牛物碎眉灰岩。牛物碎眉以棘屑为主，含腕足、珊瑚等。顶界层而局部见到了褐铁矿薄层(俗称铁帽)是与上覆二叠系地层的分界标志。(2)二叠系(P)区内二叠系极为发育，几乎全为笫四系所掩盖。与石炭系和伴分布，在罗山、老龙眼水库及泉山农场一带见有零星出露。二矗系为区内主耍成煤岩系，总片度大于1960m。下二叠系包括山西组及下石盒子组，上二叠统包括上石盒子组和石千峰组，木系与下伏太原组为整合关系。为了实际应用和便于统一对比起见，二叠系底界划分在太原组顶部第一层灰岩的顶界上(C“顶)，二叠系内各组之间均为整合接触。木系石千峰组为不含煤地层。现从下而上分组叙述如下：1)下二叠统(PJ①山西组(Pls)厚度69mo由灰黑色泥岩、灰色粉砂岩、灰口色砂岩(有时相变为砂泥岩互层)组成，上部砂岩含较多的云母片。下部有1~2层菱铁簿层(或砂岩中含菱铁结核)，下部含煤1〜3层(A|~A3)。产植物化石： Cordaies科达Calarnites芦木Plagiozamitessp斜羽叶Callipteridiumsp丽羊齿Pecopterissp栉羊齿Compsopterissp焦羊齿。①下石盒子组(Plxs)厚度201m。由深灰、灰、浅灰、灰口色泥岩和砂岩组成。含煤13~16层(Bqa至B^c上煤层)大部分可采和局部可采，煤层总厚为18.73m,含煤系数为8.7%0底部发育一层4-12m厚的含砾中粗砂岩，相当于骆驼钵砂岩，在Bm煤层之下一般15m左右，普遍发育一套铝土岩（或铝质泥岩）与花斑状泥岩（均含鲫粒）的共牛组合。煤层多集中在中下部和小部，且成两两一对的组合关系出现。中上部常有2~3层石英砂岩（或中砂岩）。B&与B^b煤层顶板富含植物化石；B“b煤层比较稳定，附近发育鲂粒。B4a.B4b、B*和B^b在潘集地区西部局部为岩浆侵入变成天然焦。这些煤岩层及化石群特征为本组主要标志层和对比依据。产植物化石；Cordaies科达Odontopteissp点羊齿Compsopterissp焦羊齿LepidoidendronPolygonale封卬鳞木Nilessoniasp尼尔桑Sphenophyllumsp楔叶PecopterisanderssonillHalle安得牛栉羊齿CathaysiopteriswhiteiKaidz华夏羊齿CallipterisconfertaBrong密美羊齿LobatannulariasinensisHalle中国辨轮叶L.oculus-felis猫眼鳞木。2）上二叠统（P2）①上石盒子组（P2SS）厚度675m。下部和中部山灰、深灰色粉砂岩、泥岩和浅灰、灰绿色、青灰色砂岩（或砂泥岩互层）组成,含煤18~21层（C18至E26煤层）总厚度为13.09m,煤层以g为最厚（6m左右），且稳处。口下而上，煤层厚度、稳定性及煤质逐步变簿、不稳定、差。本组最底部较普遍发育一层灰白色中砂岩（局部为石英砂岩）,B】】b与5间、C】5与Dw间及Dw和D】9的上、下部均见有花斑状泥岩。这些标志层的发育和稳能性口下而上由好变茅。Dw、D"及D20煤层附近常见燧石薄层。上部由一套灰色、灰口、紫红砖红、灰紫灰绿等杂色花斑状泥岩及各种粒级的砂岩组成，不含煤层。产化名：Sphenophyllumsp）楔叶Lobatannulariasp辨轮叶Taeniopterissp带羊齿GigantopterisnicotianaefoliaSchenk烟叶大羽羊齿Gigantopterissp大羽羊齿类Pecopterissp栉羊齿Lingulasp舌形贝Cordaies科达Archacopterissp古羊齿类StigmarisficoidesBrongn鳞木根座P.taiyuanensisHalle太原栉羊齿Callipterisconferta密美羊齿L.oculus-felis猫眼鳞木Sphenopterissp楔羊齿。上下二叠统分界意见不统一，据淮南矿业学院提供的资料和成果，综合省煤III地质勘探公司的意见，上下二叠统（也是上下石盒子组）的分界线在©3煤下部砂岩的底界面上。②石千峰组（P2sq）厚度大于lOOOmo为紫红色砂砾岩及紫红色砂岩、砂质粘土岩类组成，局部具小溶洞，砾径为（）.5~7cm。一般为0.5-2cm,次棱角状及半圆状。（5）新生界1）第三系（R）本区第三系分布零散，出露不全，分布于舜耕山南麓风台县黑龙潭附近、上窑山区东南、 明龙山北坡等地，广人平原区第四系之下钻探表明也有分布。它与下伏各时代地层呈角度不整合接触，走向变化极大；厚度150—500m以上。自下而上简述如卜•： ①灰红色砾岩，偶见红色砂岩，砾石成分为鲫状灰岩、硅质灰岩、泥灰岩、石英砂、石英、燧石、结晶灰岩等。在武店尚见有止长斑岩、流纹岩，其屮以碳酸盐岩类为主、棱角状及次棱角状，大小不一，由0.5~20cm,个别更大，钙质胶结，度变化人。②砖红、紫红、紫黄等色含砾粗砂岩及砂岩、页岩、泥岩及钙质胶结较松散，富含钙质。砂岩成分以石英为主、长石常被风化，砾石成分以石英、灰岩、页岩及砂岩为主，厚5()~15()im③乳口色、灰口色、棕黄色泥灰岩，致密块状，风化后呈黄褐色，性脆，裂隙中充填有方解石及粘土。厚100-160mo本区岩性和当于省区测队资料來安县舜山集组。2)笫四系(Q)区内第四系分布极广，山区一般厚度为0~数米，山前斜地的平原(老区)部分为5~50m,广大平原(潘谢)地区一般为15()~3()()m,甚至〉600mo山区第四系由各种碎石及亚粘土组成的坡积层、残积层和洪积层。平原第四系地层厚度大，底部为浅灰、灰褐、浅棕黄、棕红色砂砾，砾径2()~5()mm,呈条带分布，可能属冰水沉积。卜•部为灰绿、浅棕红色厚层固结粘土夹薄层中细砂；中部为细、中粗砂，夹薄层砂质粘土；上部以黄色砂质粘土为主夹粉砂薄层。含蚌、螺化石和脊椎动物化石。常见蚌壳及腹足类化石，偶见植物翠干遗骸。安徽省石油地质部门将本系下部划归第三系。有部分同志认为新生界的中下部含水组可能均为笫三系。本区新生界地层与下伏古生界地层呈不整合接触。习惯上分为上、中、下三个含水组：下部：厚度0〜96m,平均厚62m左右，主要由浅灰〜灰绿、浅黄、肉红等杂色粘土、钙质粘土、含泥砂砾及砂层组成。砾石成分主要为：砂岩岩屑、火成岩岩屑及石英等。本段中上部含砂砾鈣质粘土或钙质粘土夹砾石产大量石膏矿物结晶体。多呈半固结状态，易射解，局部砂层固结成岩较好。中部：厚度71〜280m,平均厚度164m,以粘土、中细砂为主，与泥质细粉砂呈互层状，局部见含砾中粗砂层。上部：厚69〜122m,平均厚度94m左右,主要由粘土、砂质粘土、泥质砂、细、粉砂组成,少见中粗砂层。产铁猛结核。(二)煤系淮南煤［T］含煤地层为石炭〜二叠系，上石炭统太原组总厚115〜125m,含煤7~1()层。煤薄，极不稳定，不可采。二叠系为主要含煤地层，一般含煤40层，总厚度3()〜4()m,其屮可采者11~19层,可采厚度23~36m。1.煤系特征(1)煤系厚度、分组及含煤情况淮南矿区含煤地层自下而上分为A、B、C、D、E五个含煤组七个含煤段(见表1-2-2)。矿井开采主要为二叠系下部A、B、C三个含煤组的四个含煤段。D、E组煤煤层薄、煤质建、不稳定。兹将各含煤组及含煤段的厚度、分组叙述如下： 1)二叠系卜统山西组(Pls)第一含煤段:J?69.02m,为主要含煤段之一，习惯称“A组”。下部为灰及浅灰色中细粒砂岩及砂页互层，其上部为深灰色砂质泥岩。含菱铁结核及薄层。中部为深灰及黑灰色砂质泥岩，含大量云母片及植化条带，夹菱铁结核，含煤3层。其中九槽较稳定可采。A?槽薄而不可采。A3槽新庄孜区南翼较稳足。在潘集、丁集等地区局部受岩浆岩影响变为天然焦，另外在潘集、张集、谢桥等地区，局部煤层有冲刷现彖，上部主要为砂页岩互层、砂岩及砂质泥岩。表1-2-2统组含煤段含煤段片度(m)含煤层数含煤厚度(m)名称5E七151.026〜223.364上统上石盒子组r六89.521〜183.15L/五89.04.3.3717〜164C四82.6615〜127.354下石盒子组三91.1111a〜1()5.87D10下统二101.859b〜4a15.193山西组A■•69.023〜14.4934合计682.1426〜142.782)二濫系下统下石盒子组(P|Q第二含煤段：厚101.85m,为主耍含煤段Z—。本含煤段煤层最多，含煤厚度最人，含煤系数为15.52。与第三含煤段合称为“B组”。底部为灰门色厚展中粗粒砂岩，局部含砾及泥质包体。下部发育有花斑状泥岩与铝质泥岩，常含鲫。屮部及上部以细砂岩及砂质泥岩为主，含主要可采煤层6层。其中Bgb稳定可采，Bgb、B,B?、B4b>B4&较稳定且较厚。I^b顶主耍为微层状砂 曲四煤g;第三含康段第五含廩段1=1000^h1000h1000页岩互层或砂岩,俗称饼干砂岩,均一的砂质泥岩、产海豆芽化石,为对比为*不志20第二含廩段b1000标志O19第六含康段1J1000B9b顶为致密层。第三含煤段：厚99.11m。底部发育-厚层灰白色石英砂岩，部主要以灰及灰褐色泥岩、砂质泥岩为主，含鲫及菱铁结核，夹Bg煤一层。上部以灰及浅灰色砂质泥岩、泥岩为主，夹砂岩，中粒为主。下薄层砂岩，含含鲂、菱铁结核及菱铁层，含稳定煤层Bnb.不稳定煤层B“a、Buc及1~2条煤线。顶部为灰白色砂岩及灰色砂质泥岩，常夹薄煤一层（B“c上）。Bnb顶板为灰色砂质泥岩及互层，多含羊齿木及辨轮木化石，为对比标志。在潘集局部煤层有冲刷现象。3）二叠系上统上石盒子组（P2sJ第四含煤段：厚82.66mo为主要含煤段之一，习惯称为“C组”。底部发育有1~3层灰口色厚层中粒石英砂岩，并以其底界作为上下石盒子组的分界。下部为紫红色花斑状泥岩，常含鲫及铝质，为主要标志层。中部及上部以灰色泥岩及砂质泥岩为主，屮夹砂岩，含煤4层，以©3槽最厚H稳定为特征，顶板多羊齿等植物化碎片，为对比主要标志之一。©5顶局部有：1~2层煤线或炭质泥岩。第五含煤段：89.00m,与第六含煤段合称为“D组”。底部常有-层灰白色石英砂岩或中细粒砂岩与第四含煤段分界。青灰、灰绿色岩性是木组的主要特征。下部有1~3层紫红色花斑状泥岩或铝质泥岩，含帥b为主要标志层Z-o中上部为泥岩、砂质泥岩夹薄〜中厚层中细粒砂岩和砂页岩互层，局部含鲂及菱铁结核。上-部含煤4〜6层，煤薄，但层位较稳定，对比较易。第六含煤段：厚89.50mo岩性以灰色、青灰色、灰绿色粘土岩类为主，夹细中粒砂岩，含1〜3层隧石薄层。Dw煤以F常有一层灰门色铝质泥岩，常含鳞，Dw煤顶部砂质泥岩中常含海豆芽化石。含煤4层，多位于中部或偏上，不稳定，D®和D21多尖灭或为炭质泥岩所代替。第七含煤段：厚151mo习惯上称为“E组”。主要为灰色砂质泥岩、泥岩及灰白、浅灰色中细粒砂岩。局部为青灰色或灰绿色。含煤5层。薄【何极不稳定，常为炭质泥岩或尖灭。对比困难,第七含康段h1000 与其他含煤段比较，该含煤段少含菱铁结核和菱铁成份，未见海豆芽化右。以上七个含煤段，煤层发育口下而上愈來愈茅。4）二叠系上统石千峰组（P2sq）木组厚度大于l（）（）（）】m岩性为一套紫红及杂色粘土岩、粉砂岩夹灰门色中粗粒砂岩或石英砂砾岩，下部多花斑状粘土岩。归纳上述岩性特征，淮南矿区二叠系含煤地层有如下几方而的特征：①煤层顶部均发育一至数层较厚的灰门色中细粒砂岩，并以其底界作为上、下煤组的分界。岩性主要为岩屑石英砂岩或长石石英砂岩，胶结物质为泥质、矽质。砂岩底部或顶部常含较多的泥质包裹体。局部含砾石。②层理比较复杂，多交错层理或水平微波状层理。③除石千峰组外，岩层中多含菱铁质鲫粒、菱铁结核及菱铁薄层，局部见黄铁矿结核。笫二、四、五、六含煤段下部常见花斑状泥岩，多含鲫或铝质。煤层顶底板为深灰色砂质泥岩或泥岩，含植化碎片。B7>B9b>Dw直接顶砂质泥岩中不含植化碎片，多见海豆芽化石。④在上述七个含煤段中，煤层发育口下而上愈來愈羌，岩性特征也有所差界，至第七含煤段（E组），含菱铁成分减少，少见菱铁结核，未见海豆芽化石。顶部有厚层中粗粒含砾石砂岩，往上为石千峰组。沉积环境逐渐改变。由上述几个特征初步分析，淮南矿区二叠纪含煤地层的沉积环境应为近海型三角洲和，至第七含煤段（E组）以后，本区已缓慢上升成陆，沉积以滨海沼泽相及河流冲积相为主。煤层多位于沉积旋迥的上部。煤层以卜•的旋迥海退部分比较发育：岩性岩相组合比较复杂，稳定性差。厚度大且变化也大。-•般三角洲前缘相的厚层砂质沉积和三角平原相的粉砂质、泥质和泥炭沉积比较发育，而前三角洲相的粘土及粉砂质粘土沉积很不发育，煤层以上的海进部分岩性、岩相不发育、局部为前三角洲相的泥质沉积，含海豆芽化石，多数至湖沼相终止。至E组以后，本区已上升成陆，结束了过渡型三角洲和的沉积历史。淮南老区煤层情况表表1-2-3煤层名称E26E25E24艮3E22d21厚度0」0.10.20.20.20.35稳定性煤层名称D20D[9DisDI7bDnaD“b厚度0.60.20.30.30.750.2稳定性煤层名称D”aC】5C,4C)3C12BubP?度0.50.811.046.020.744」4稳定性不稳定不稳定稳定不稳定稳定煤层名称B|】aBHa上B^a下BioB9bB9a厚度0.790.991.121.371.770.36稳定性不稳定不稳定不稳定较稳定稳定煤层名称BsB7B6B5bB5aB4b 厚度5.313481.610.660.621.74稳定性稳定稳定较稳足不稳定不稳定稳定煤层名称B4aAsA2Ai厚度1.200.820.361.60稳定性不稳定不稳定较稳定1.煤层特征（1）煤展名称及特征淮南煤出以淮河为界分为老区和新区两部分。1）老区煤层埋深±0〜-2000m,煤层分布总体形态为单斜构造，地层走向NW,倾向NE,煤层倾角变化大，一般在10〜30。，局部平缓或更陡，甚至直立、倒转，仅在矿区边缘即李郢孜区和孔集区煤层形态局部为平卧褶曲。煤层平均总厚度为40.55m。淮南老区煤层名称或编号、厚度及可采煤层的稳逑性见表1・2・3。2）淮河以北煤系普遍隐伏在260~769.77m的第以系ZF,潘谢矿区（新区）煤层埋深-260--2000m,煤层分布总体形态为宽缓的褶Illi,煤层倾角平缓，一般在2〜25。之间，局部受构造影响达40咗右。各井III以单斜构造为主，煤层走向NWWo煤层平均总厚度为38.79m。淮南新区煤层名称或编号、厚度及可采煤展的稳定性见表l-2-4o潘谢矿区煤层情况表表1-2-4煤层名称262524232221厚度().53().58().510.680.340.15稳定性煤层名称201918-218-117-217-1厚度0.240.610.220.590.560.66稳定性煤层名称16-216-1151413-213-1厚度0.520.690」30.660.354.87稳定性不稳定稳定煤层名称1211-311-211-1109-2号度0.600.352.620.700.610.41稳定性稳定煤层名称9-187-27-16-26-1厚度0.132.371.501.732.011.35稳定性稳定不稳定较稳定不稳定较稳定煤层名称5-25-14-24-131厚度0.441.331.58LI93.443.54稳定性较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定（2）煤层间距本区内各主要定名可采煤层间距变化均比较稳定，是本区煤层对比的主耍依据之一，英间距变化如表1-2-5o （3）煤层结构及其顶底板本区矿井开采的各主要定乞可采煤层计15层，煤层结构简单至较复杂。夹肝点数低于10%的煤层有8层，占总层数的53%。•一半以上有夹肝的煤层有B,B?、B4>A3四层煤。除比槽局部有3层夹砰外，其余为1〜2层，夹肝岩性主要为泥岩，局部为砂质泥岩或炭质泥岩。B*煤层夹肝厚度较大，且岩性较复杂，多为砂质泥岩、泥岩，局部夹粉岩砂或细砂岩。各主要煤层顶底板岩性以泥岩及砂质泥岩为主，个别为砂岩。表1-2-5煤层名称煤厚与下伏岩层的间距老区潘谢新区最人〜最小平均最大〜最小平均C15153」5〜00.823〜6.315.31CI313-19.57〜1.416」73.4〜00.29C|2121.23〜00.3895〜5165.76Bnb11-29.31〜04.0510〜0.21.64B)ia11-11.63〜00.940〜1530.83Bio101.87〜00.9264.2〜2241.9B9b9-23.11〜0.822.028.8-0.453.32B9a9-12.63〜00.7939.4〜0.36.29Bsb87.89〜0.472.526」〜0.21.59B&a4.89〜0.571.5622.1〜0.78.87b77-2、7-15.66〜03.019.0〜2.35.76b66-2、6-13.67〜00.539.2〜13.724.19B5b5-21.55〜00.765〜0.31.89B5a5-11.56〜00.687.5—14.20B4b4-25.41〜01.692.3〜0.20.87B4a4-16.24〜01.7686-48.369.71A335.65-01.926.5〜24.26A21.25〜00.5211.45〜1.63.51A〕14.62〜0.62.0516.5〜7.515.15C3I4.2〜1」22.6522.6-&419.4第二章淮南煤田勘探第一节煤田地质勘探方法一、钻探 （一）钻探的概念利川钻探机械向地下打孔、并取芯、获得地质及水文地质资料，探查地质情况。（二）地面钻探1.钻孔技术指示书的编制钻孔技术指示书包括：钻孔设计目的、设计位置、孔深及终孔层位，地质技术要求、丿施工技术安全措施及钻孔柱状。首先编制钻孔柱状：将钻孔朋标放在各煤层构造图上，寻找附近已施工的钻孔资料及井下资料，并综合分析，同时顺着煤层走向将钻孔投影到戢近的勘探线上，从而确定各煤层的深度、厚度以及构造情况。钻孔技术耍求的确定：主要技术要求由总体设计中提出。如：该孔取多少煤样、瓦斯样、岩石样、常规测井及特殊测井等，其它如从什么位置取芯、采取率多少、简易水文观测、钻具丈量等由施工单位根据规程提出。钻探部分由钻探工程师根据技术要求提出如何施工该钻孔。如：钻孔孔径、钻具组合、钻机及泥浆泵的选择，冲洗液的配制等。钻孔技术指示书述包括钻孔施工安全措施。如何注意孔内安全如卡钻、埋钻、烧钻及钻杆拆断等；人身安全应坚守钻探安全操作规程，戴安全帽，塔上作业要系保险带，坚持“三不伤害”的原则等。最后由总工程师组织施工单位、工程科、地测科、安质科、调度所等相关单位进行会审，并提出会审意见。2.现场岩芯鉴定（1）岩性分层第一、厚度大于0.5m要单独分层描述；第二、煤层及有益矿床耍单-独分层；第三、标志层要单独分层。（2）岩性描述顺序为名称一一颜色一一结构状况——岩石成份——分选磨圆度一一层理构造情况一一裂隙发育情况一岩石的破碎情况一硕度——岩芯长度一岩芯倾角等。例如：中砂岩，灰白色，厚层状中粒结构为主，屮下部粒度变细，分选较好，成分以石英为主，见长石，钙质胶结，垂向裂隙较发育，裂隙面被方解石脉充填，较硕，岩芯完整，局部破碎。填写分层票：每一层鉴定完好后，均需要填写分层票，包括该层的起止深度、岩石名称、片度、岩芯长度等3.现场样品的采集现场采集样品包括煤质样、瓦斯样、煤层突出指标样、爆炸样、IT燃倾向样及岩石样等。煤层瓦斯样的采集：煤层瓦斯包括游离瓦斯及吸附瓦斯，所以现场采集瓦斯必须彳j测试过 程，也就是游离瓦斯的测试。一般取样5（）（）g左右放与密封的瓦斯罐屮通过乩斯解析仪测试。测试瓦斯前必须记录的内容为：起钻时间（钻具提至孔口时间）、暴幽时间、开始测试时间、气温、水温等。详见表2-l-lo时间总计测定2小时，间隔为1、3、5、7、1（）、15、20、25、30、4（）、50、6（）、75、90、105、120,并同时记录水柱高度，瓦斯释放量的多少。现场测试瓦斯记录表表2-1-1试样编号采样时间年月日班采样地点矿钻孔煤层采样深度m起钻时间时分钻具提到孔口时间时分装罐时分时分开始测定时间时分暴露时间大气压力760（毫米汞柱）气温⑴水温⑴°C测定结果（to=分）测定时间T（分）量管读数（亳升）水柱高（毫升）校正体积（毫升）To+t体积累计1357101520253()瓦斯解析仪包括针管，吸球，带刻度的园柱状玻璃管，水槽等。（三）井下钻探井下钻探地血钻探不同，第一深度较浅，第二以定向斜孔为主；施工的主要目的为卸压，抽放瓦斯、放水，探明小构造，以及井下注浆、采空区上伏岩体动态观测等。井下钻孔根据不同施工口的分为卸压孔，瓦斯抽放孔、放水孔，注浆孔，探查孔及动态观测孔。井下钻孔施工技术要求简单，单一性较强。（四）工程钻探1.工程钻探的特点（1）孔径较大；（2）钻孔终孔落点必须在预定靶域具有定向性；（3）所采用的施工调和设备能力较强；（4）钻探工艺复杂。2.施工目的 （1）井下注浆、井下注氮、地而瓦斯抽排、地而瓦斯抽排、井下供水等；（2）为井筒蒂井提供技术服务的井筒检査孔、查明采空区“三带”岩移的冒落孔、地表沉降的岩标孔、以及杳明地质异常体的各类特殊钻孔；（3）为实现打干井的冻结孔及注浆孔；（4）桩基工程钻孔。1.工程钻孔的分类（1）为井下服务的各类工程钻孔：如注浆灭火孔、注氮防火孔、井下供水孔、灭火孔、瓦斯抽排孔等；（2）提供地质技术服务的各类工程钻孔，如：井筒检查孔、冒落孔、岩标孔；（3）柱基工程钻孔。（五）井筒检查孔施工技术要求及应提供的成果资料1.施工目的与任务（1）查明新生界松散层的深度，及各含、隔水层（组）的深度、厚度及岩性。对主耍砂、土层取样做常规土工试验，主要的粘土层做冻结状态下的物理力学性能试验，为冻结凿井的设计与施工提供依据。（2）查明井筒穿过的基祥风氣化带、煤系地层的深度、厚度及莫祥性特征。（3）杳明井筒穿过的基岩段内各含水层的深度、厚度和岩性，并进行抽水试验及流暈测井,収得分段的水文地质参数，满足分层涌水量计算的要求，计算各含水层的涌水量及预计各井筒涌水量。（4）重点査明井筒的岩性分布，采集猾样，进行岩石物理力学性质测试。（5）查明井筒穿过的层段内有无断层及其它地质构造，特別是对井巷施丄有影响的不良地质因素。（6）采样测定厚度大于0.8m煤层的乩斯含量与成份，瓦斯突出指标。（7）综合利川已有地质、水文地质资料和井筒检査孔资料，全面系统地迹行工程地质及水文地质评价，提交检杳孔综合工程地质报告。2.施工技术要求（1）设计孔深应超过设计井筒深度20m左右。（2）一般全孔取芯，采収率要求粘土和基岩层$75%、主要煤层鼻9（）%、破碎带、软弱夹层26（）%。（3）収样：所见大丁0.8m的煤层取煤质样、瓦斯样、突出指标样；分层収岩石样做岩石物理力学及水性质测试；新地层収土工样及冻土样。（4）钻孔偏斜：钻孔偏斜率更求控制地1.5%以内，新地层及基岩风化带孔身不能进入井筒半径之内。（5）简易水文观测：基岩段必须采用清水钻进，并做好简易水文观测工作。（6）测井：除常规测井外，基岩段须增测井径、井温、盐化扩散、声波及流量测井工作。（7）抽水试验：主要含水层必须进行抽水试验工作，以期获得水文地质资料。 （8）做好现场岩芯鉴定工作，进行RQD质统计。（9）终孔孔径一般不小于lOSinmo（10）完成各项地质及水文地质任务后，钻孔采川速凝水泥浆全封闭。1.应提供的成果资料井筒检查孔池工完毕厉，必须提供以下成果资料，以备建设单位使用。（1）文字报告包括工程概况，地质勘探工作，井筒地质及具它凿井技术条件，井筒水文地质与井筒涌水量预计等。（2）图纸井筒检查钻平而图；基岩而等高线及风化带等厚线图；水平切而图；过井筒检査孔剖面图及过各井筒剖面图;井筒检查孔综合柱状图及井筒预让柱状图；抽水试验综合成果图及流量测井综合成果图；井筒预计涌水量图等。（3）各种测试报告计算表等。（六）冻结孔、注浆孔施工技术要求1.冻结孔施工技术要求包括冻结钻孔施工及冻结两个方而。⑴钻孔结构：所下套管不少于2127mm。（2）孔斜要求很高，确保一定的垂直度，孔身不得进入井筒荒径内。（3）各组钻孔应均匀分布。（4）全孔不取芯。2.注浆孔施工技术要求包括注浆钻孔的施工及注浆两个方而。3.注浆钻孔施工技术要求(1)原则上全孔不取芯，作为注浆检查孔的钻孔在主要含水层段取芯，用以检查孔注浆效果。(2)注浆段原则上采川淸水钻进。(3)注浆段孔径,—般不小于e114〜118mm。 (1)孔斜控制在5%。之内。(2)注浆检査孔每一注浆段要进行压试验或抽水试验，川以让算注浆后井筒剩余涌水量，检查注浆效果。1.注浆施工技术要求(1)确定注浆段(一•般主要含水层作为一个注浆段，注浆段高不宜大T80m等)。(2)确定注浆压力：注浆压力一般为静水压力的2.5倍左右。(3)确定注浆量。注浆量的计算公式2-1-1：Q=AjtR2Hh0/M式2亠1式中：Q--^段浆液预计注入量£・■■浆液消耗系数©…浆液有效扩散半径/…注浆段厚度〃…岩石裂隙率0--浆液充填系数…浆液结实率(4)浆液：岩帽段采用单液水泥浆，其它注浆段采用粘土水泥浆。(5)注浆结束标准终量：岩帽段终量要求不大于601/min,岩帽以卜-粘土水泥浆终量要求不大于2501/mino稳定时间：注浆压力达到设计压力并稳定20min以上。(6)注浆材料及配比注浆材料主要为粘土、水泥、水玻璃。配比：岩帽段采用单液水泥浆加速凝剂，速凝剂为食盐和三乙醇胺，食盐用量为水泥量的5%,三乙醇胺用量为水泥量的0.5%。其水灰比为1:1〜0.5:1。粘土水泥浆调配原则为：原浆比重在1.18-1.25kg/cm3,方浆中水泥用量为1()()〜25()kg,每方浆中S型结构添加剂用量为1()〜301。(七)定向技术为适应井筒注浆三同时的要求及各类工程钻孔准确定位，必须采用定向技术，我处自2002年引进石油系统有线随钻能向测斜仪后，使用效果非常良好。顾桥井筒“S”型注浆钻孔的施工,望峰岗矿井井筒“Y”型注浆钻孔的施工，都是在定向技术的指导下顺利完工，工程质量优良。1.定向设备的组成主要部件为定向仪、螺朴、无磁钻铤，地而监测系统、水路密封系统等。2.应用原理第一：重力垂直向下的原理重力高边 第二：大地磁性原理磁性高边当钻孔偏角大于3°时，采用重力高边定位化较准确，当钻孔偏角小于3°时，采用磁性高边立位化较准确。1.定向技术施工顺序将带才轮钻头的螺杆，无磁钻铤连接钻杆下入孔底，然后将有线定向仪从钻杆内下至预定位置，地面连接好各种线路，打开计算机，屏幕上将显示孔底的顶角、方位，扭转钻杆将方位调整到所需要的位置后固定，开动水泵，在合适的泵压下，钻头向下钻进，直至顶角方位合适，完成处向。2.应用实例下而附图是顾桥矿注1#孔与S1孔采川定向技术对接示意图（见图2-1-1）。 顾桥矿井主井注】孔与$】孔采用定向技术对張示意图图2-1-1(七)矿井水文地质钻探1.地面水文观测网的建立水文地质条件复杂型矿区(井)，应建立地面水文观测网。观测网布孔设点前，必须冇专门设计。观测点应布置在下列地段：(1)对矿井生产建设有影响的主耍含水层；(2)影响矿井充水的地下水集中迳流带(构造破碎带)；(3)可能与地表水有水力联系的含水层；(4)矿井先期开采的地段;（5）在开釆过程屮水文地质条件町能发牛变化的地段； （6）人为因素nJ能对矿井充水冇影响的地段；（7）井下主耍突水点附近，或具有突水威胁的地段；（8）疏干边界或隔水边界处。观测点的布置，应尽量利用现有钻孔、井、泉等。1.地面水文观测孔施工技术要求水文地质钻探不单纯是为了釆収岩芯，研究地质剖而，而且还必须収得禽水层的基木水文地质资料，以及对地下水进行动态观测，为此施工技术有更高的要求。（1）钻孔结构-般观测试验层（段）孔径不应小于eilOmm；下过滤器时，过滤器的直径不应小于"1（）8,对丁•大口径抽水孔，其抽水层段的孔径一•般不应小200mmo如果利川地质钻孔作抽水或观测孔时，其孔径不应小于<1>91mm。（2）孔斜要求水文地质钻孔的孔斜一般不宜过大，孔深在100m以内孔斜不得大于1°,当孔深人于100m和小于300m时,孔斜不得大于3°,当孔深大于300m时孔斜不得大于5°。（3）钻孔止水非观测段必须进行隔离止水，并采収有效的隔离止水效果检查。止水材料有水泥、海带、膨胀橡胶、粘土及沥青等。一•般采用压水或注水方法进行止水效果检查。（4）钻进方法及要求一般采用清水钻进，当遇新生界松散地层及断层破碎带时可采用无固相稀泥浆钻进。（5）洗孔无论采川淸水钻进或稀泥浆钻进，成孔后必须进行洗孔。洗孔方法有活塞洗井、高压白射流洗井、压风机震荡洗井、CO2洗井及焦磷酸钠化学洗井等。（6）简易水文观测在钻进过程中对观测段必须进行简易水文观测。简易水文观测包括孔内水位观测及冲洗液消耗暈的观测，据此初步确定观测层段的富水性（7）岩芯鉴定所取观测层段的岩芯必须及时仔细地鉴定，对于砂层着重描述其分选性、磨园度、泥质含量以及固结情况；对于基岩重点描述其裂隙发育情况、裂隙充填情况、层理滑而、岩石破碎情况统计等. (8)孔口保护装置水泥墩:0.5X0.5X().5m并入±().3m孑山保护泌须配有非标准件可开启的孔口盖.(9)测井水文观测孔一般必须进行常规测井工作，常规测井包括视电阻率、自然电位、人工伽玛、天然伽玛四条曲线，根据情况有时必须进行特殊测井工作，特殊测井一般包括流量测井，盐化扩散测井等。1.井下疏干降压孔的施工及技术要求疏干降压是矿井防治水最基本的手段，使影响采掘安全的含水层降低水位(水压)或造成不同规模的降落漏斗，使之局部疏千。若煤层顶底板受开采破坏后，其导水裂隙带波及范围内存在强含水层时，掘进、回采前-必须对含水层采取疏降措施；承压含水层与开采煤层之间的隔水厚度，能承受的水头值小于实际水头值进行开采前必须对含水层采収疏降措施或注浆堵水。疏干降压孔一般孔深＜100m,以平钻孔和垂直孔为主，终孔孔径不小于(I)108mmo淮南矿区井下疏干降压，目的层一般为石炭系太原群灰岩，故此酒工程序如下：⑴下孔口管，一般入岩5〜6m,并用水泥浆封闭其外环。(1)下第二路套管，一般离目的层1〜2m,并川水泥浆封闭莫外环。(2)将孔口管及第二路套管在孔口处I占I定在一起，并安装高压水阀。(3)继续钻进，打穿目的层，取出钻杆，进行放水。(4)现场严格记录放水量及水压变化情况。二、水文地质试验(一)水文地质测井最常丿IJ的方法有电测测井和放射性测井。电法测井包括H然电位测井和视电阻率测井。视电阻率测井乂包括扩散测井、充电法测井、注水法测井。扩散测井用以确立含水层的位置；充电法测井用以确定地下水流向，流速，渗透系数，注水法川以测雄钻孔涌水量放射性测井乂包括伽玛测井，伽玛一伽玛测井和中子测井。(二)水文地质试验水文地质试验是对地下水进行处量研究的手段。有抽水试验、注水试验、连通试验及压水试验.1.抽水试验抽水试验的目的是研究、评价禽水层的水文地质特征与富水性，确定含水层的水文地质参数，为预计矿井涌水量和地下水的综合利用评价提供依据。 （1）主要目的1）测定含水层的有关水文地质参数，如渗透系数K、导水系数T、储水系数S等。2）测泄抽水井的实际涌水量及英与水位下降之间的关系。3）测定降落漏斗的形状，扩展情况，以及影响半径的大小。4）测定含水层边界条件和边界性质。（2）抽水试验的种类抽水试验的种类有四种：1）单孔抽水，多孔抽水及孔组抽水。2）完整井抽水和非完整井抽水。3）试验、止式、试验开采抽水。4）混合抽水和分层抽水。（3）抽水试验的技术要求1）稳定流抽水的技术要求①水位降深的要求：一般要进行三次降深的抽水试验，每次降距不得小于3m,尽量合理分布，当单位涌水量q<0.011/s.m时只做一次降深的抽水试验。②抽水延续时间和稳定时间的要求：只作一次降深的抽水试验，抽水延续时间大于36h,作三次降深抽水试验时，第一点抽水延续时间大于24h；单孔抽水稳定时间不得小于Xh；群孔抽水，主孔稳定时间不得小于16h,戢远一个观测孔稳定时间不得小于2h。③水位、涌水量稳立程度的耍求：抽水井在抽水时水位稳定程度莫变化幅度不能人于1%,涌水量稳定程度其变化幅度不能大于3%o④现场工作要求：测量试验前后的孔深、观测静水位、动水位、恢复水位；测量钻孔涌水量；观测水温、气温、含砂量；取水样进行分析试验。2）非稳定流抽水试验技术要求-•般情况下现场只做稳定流抽水试验，非稳定流抽水试验做的很少，这里不作介绍。（4）抽水试验设备主要设备有空气压缩机、深井泵、提桶等以及必备的风管、测水管、出水管、测绳、水箱、温度计。（5）抽水试验的资料整理1）图表：主要有Q—I1山线、S一t|川线、Q一s|11|线、q一s关系|11|练s一lgt、S—lgr、S-lg（1+tr）关系曲线以及抽水试验综合成果图、钻孔位置平面图、水质分析成呆表、现场各种原始记录农。2）计算水文地质参数和推测钻孔最大可能的涌水量。 1.注水试验通常注水试验是在地下水埋藏很深且不便于进行抽水试验的情况下，利用充足的水源注水,來确定深部含水层的水文地质参数的一种方法。注水试验与抽水试验不仅在原理和计算方法上基木相同，而且试验的观测记录及资料整理各项工作的具体内容和要求基本一致，两者不同的是注水试验形成的降落Illi而是一个反漏斗，因此在计算参数时，应以水位抬高值代替抽水试验中的水位降低值。2.联通试验联通试验是查明地下水出水点之间、地下水与地表水之间相互联系的一种见效快，成本低的试验手段。通过联通试验可以収得地卜水的流向、流速、地F分水岭筹资料。联通试验的方法有：水位传递法、示踪法。示踪法又包括浮标示踪、荧光示踪、盐类示踪等。三、地球物理测井地球物理测井简称测井，它是应川地球物理方法來研究钻孔地质剖面，解决某些地下地质问题和钻井技术问题的一门技术科学，是地质勘探工作的手段之一。（一）常应用的几条曲线及其特性淮南煤川钻孔测井常采川以下几条曲线，视电阻率曲线、口然电位法曲线、口然伽玛曲线、伽玛伽吗曲线、声波llll线、盐化扩散测井Illi线、流量测井Illi线等。视电阻率法是以研究岩石电阻率（导电能力）为基础的测井方法。白然电位法：实践证明，钻孔地质剖面中的具有渗透性的地层及煤层，往往有相当明显的自然电位反映，所以对于煤□□测井來说，自然电位己成为一种参数。口然伽玛测井法是以记录钻孔地质剖面中各种岩层的口然放射强度为基础的，一•般來说，岩石中所含放射性物质多，英口然放射的强度就大，不同的岩层，英放射性物质含量不同，因而不同的岩层在H然伽玛测井曲线上就冇不同的反映。伽玛伽玛测井法是以研究岩层对伽玛射线的散射和吸收性质为基础的一•种方法，它所测量的是被岩层所散射的伽玛射线强度，当所使用的伽玛源的能量在一立范围时，这种被测足的散射伽玛射线强度与岩石的密度有密切关系。山于煤层密度与其它岩层的"密度冇明显的差异，固而伽玛伽玛测井法已成为煤田测井中的重要方法之一。声波测井是以研究井下岩层声学特征为基础的测井方法，声波测井可以确定岩体的抗压强度。（二）测井资料的解释与应用通过测井资料可以获得下列地质成只： 井1.钻孔内煤层的深度、厚度、结构及其层位⑴钻孔内所有地层的岩性深度和厚度，绘制钻孔地质柱状图。(2)钻孔内含水层的深度和厚度。(3)钻孔冲积层的地质柱状图，并确定第四纪冲积层与基岩的接触位置。(4)钻孔内其它有益矿层的深度、厚度及莫大致的赋存情况。(5)钻孔内破碎带及断层的位置。(6)钻孔内岩体抗压强度指标。2.例证以谢桥补II6孔为例来说明(1)不同的煤、岩层，当具有不同的物性时，它们在Illi线上显示的形态特征不同。1)灰岩、烟煤和致密砂岩，因其电阻率很高或较高，故在视电祖率曲线上具有高幅度或较高幅度的特征，泥岩则因电阻率低故在视电阻率Illi线上幅度很低。2)煤层密度均较小，在伽玛伽玛Illi线上具有高幅度的特征，在煤系地层中，煤层密度一般都小于其它岩石，所以伽I玛伽玛曲线通常能较可靠地划分出煤层。3)煤层以及砂岩、灰岩的放射性元索含量很低，在自然伽玛曲线上表现为最低值，而粘土岩和泥岩在口然伽玛Illi线上通常是明显的高幅度特征。见图2-1-2。图2-1-2谢桥补II6孔测井解释(2)同一煤种或同一岩性的岩层，它们的特性并不完全一致。(3)不同的岩性，也经常含有某些和同的物性，因【何在某些1111线上存在着和似的形态。(一)测井技术淮南煤出在9()年代以前一般釆用模拟测丿|啲方法,9()年代后期全部发展为数字测丿|啲方法。数字测井包括两个方而内容：一是在现场取得数字化的测井资料，这就是数字测井仪得到数字磁带记录，二是川计算机处理这些资料，把解禅成果白动显示出來。 第二节煤田地质勘探类型一、资源勘探资源勘探须遵循勘探规范。H而煤111地质勘探执行的规范是《煤、泥炭地质勘查规范》（DZTT0215-202）,由中华人民共和国地质矿产部于2002年12月17日发布,2003年3月1日执行。（一）阶段划分煤灰地质勘查工作划分为预查、普查、详查、勘探以阶段。根据工作区的具体情况和探矿权人（勘查投资者，如国家、煤矿企业、业主、建设单位、地质勘查单位等，以下同）的要求,勘查阶段可以调整。即可按四个阶段顺序工作，也可合并或跨越某个阶段。详查、勘探阶段地质勘查工作各项要求山探矿权人参照勘查规范标准确定。（二）勘探的工作程度1.对于拟建中型和中型以上机械化程度较髙的矿井的井山，勘探工作程度的一般耍求是：（1）控制井出边界构造，其屮与矿井的先期开采地段冇关的边界构造线的平面位置，应控制在150m以内。（2）详细查明先期开釆地段内落差等于和大于30m的断展，详细查明初期釆区内落差等于和大于20m（地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15m〜10m）的断层；对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影响做出评述。（3）控制先期开采地段范围内主要可釆煤层的底板等髙线，煤层倾角小10。时，应控制初期采区内筹高距为10m〜20m的煤层底板等高线。（4）详细查明可采煤层层位及厚度变化，确立可采煤层的连续性，控制先期开采地段内各可釆煤层的可釆范围（包扌&煤层因受岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起、陷落柱等的影响使煤层厚度和可采性发生的变化），对厚度变化较大的主要可采煤层，应控制煤层等厚线。（5）严密控制与先期开采地段或初期采区有关的主耍可采煤壽头位這，在掩盖区，隐蔽煤层露头线在勘查线（测线）上的平而位置应控制在75m以内，控制先期开釆地段范围内主要可采煤层的风氧化带界线。（6）详细查明可采煤层类、煤质特征及英在先期开采地段范围内的变化，着重研究与煤的开釆、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等有关的煤质特征和工艺性能,并做出相应的评价。（7）详细查明井1+1水文地质条件，评价矿井充水因素，预算先期开采地段涌水量，预测开釆过程中发生突水的可能性及地段，评述开釆后水文地质、工程地质和环境地质条件的可能变化,评价矿井水的利用可能性及途径。（8）详细研究先期开采地段和初期采区范囤内主婆可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的白燃趋势、煤尘爆炸危险性及地温变化等开釆技术条件，并做岀相应的评价。(9)详细调査老窑、小煤矿和生产矿井的分部和开釆情况，划出其采空范围，对老窑的釆空区应尽对能地控制，并评述其积水诸况，详细调查牛产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态变化，分析英充水因素。 (1())基本查明其他有益矿产赋存情况。(11)估算各可采煤层的探明的、控制的、推断的资源/储量，在先期开采地段范围内探明的和控制的比例的一般要求可参照附录E确立，在初期釆区范围内主耍可采煤层一般应全部探明的。1.对于拟建成小型矿井的井田，勘探的工作程度可根据矿井建设的实际需要，在上述基础上加以简化和调整。(三)煤炭地质勘探的控制程度1.煤炭地质勘杳工作必须根据地形、地质及物性条件，合理选择和使用地质填图、物探、钻探、采样测试等勘查手段。有关要求按规范执行。2.地质填图的比例尺一般为：(1)预査阶段(1:50000〜1:25000)；(2)普查阶段(1:50000〜1:25000),也可采用1:10000：(3)详査阶段(1:50000〜1:10000),也可采用1:5000；(4)勘探阶段1:5000〜1:25000,也可采用1:10000。杷/井探和地而物探的布置，按有关规程和规定执行。2.凡地形、地质和物性条件适宜的地区、应以地面物探(主要为地震，也包括其他右效的地面物探方法)结合钻探为主要手段，配合地质填图、测井、采样测试及其他手段，进行分阶段的地质工作。地震主测线的间距：预查阶段一般为2km〜4km；普査阶段--般为lkm〜2km；详査阶段一般为0.5km〜lkm,勘探阶段一般为250m〜500m,其中初期采区范围内125m〜250m或实施三维地层勘杳.预查阶段钻孔应根据地震勘查成果验证与定位的需要，有针对性地进行如置.其他阶段钻探工程控制程度可按规范执行。3.凡不适于使用地震勘査的地区及裸鉤的半裸露地区,应在槽探、井探、浅钻地面物探和地质填图的基础上开展钻探工作•预杳阶段根据需要适当布置钻孔.其他阶段钻探工程度可按规范执行。4.所有钻孔都必须进行测井工作。5.预查普杳阶段钻孔屮达到规范规定厚度煤层应全部采取煤心煤样;各种煤样的采取及其测试项目，参考规范研究确足•详查和勘探阶段钻孔中各种煤样的采収及煤样的测试项目，以及莫他齐种煤样的打収及其测试项口,参考规范研究确定。6.各勘查阶段以及露天勘查的水文地质、工程地质、环境地质工作，均参考规范。7.各勘查阶段勘查工作研究的技术要求参照规范确尬。8.各种地质勘査T程质量按相应勘查T程质量标准要求执行。二、储量分类及类型条件（一）资源/储量分类依据1.可行性评价程度可行性评价程度分为概略研究、预可行性研究和可行性研究三种。 1.经济意义经济意义分为经济的、边际经济的、次边经济的、内蕴经济的。（二）储量分类及类型条件1.探明的煤炭资源/储量的地质可靠程度探明的煤炭资源/储量在地质可靠程度方面必须符合下列条件：（1）煤层的厚度、结构已经查明，煤层对比可靠，可釆煤层的连续性已经确定，煤类、煤质特征及煤的工艺性能已经杳明，岩浆岩对煤层、煤质的影响已经杳明。（2）煤层底板等高线已严密控制，落差等于和人于3（）m的断层已经详细査明（在地震地质条件好的地区，落羌等于和大于20m的断层己经详细查明）。（3）各项勘查工程（物探、钻探、采样及其他等）已达到勘探阶段的控制要求。2.探明的煤炭资源/储量分类储量分类可分为:可采储量、探明的（可研）经济垄础储量、预可采储量、探明的（预可研）经济基础储量、探明（可研）边际经济基础储暈、探明的（预可研边际经济基础储量、探明的（可研）次边际经济资源量、探明的（预可研）次边际经济资源量、探明的内蕴经济资源量。3.控制的煤炭资源/储量的地质可靠程度控制的煤炭资源/储量在地质可靠程度方面必须符合下列条件：（1）煤层的厚度、结构已基本查明，煤层对比可靠，可采煤层的连续性已基木确处，煤类、煤质特征及煤的工艺性能已基本查明，岩浆岩对煤层、煤质的影响已基本查明。（2）煤层底板等高线已基本控制，落茅等于和大于5（）m断层己经基本查明。（3）各项勘查工程（物探、钻探、采样及其他等）已达到详查阶段的控制耍求。4.控制的煤炭资源/储量分类储量分类为:预可采储量、控制的经济基础储量、控制的边际经济基础储量、控制的次边际经济资源量、控制的内蕴经济资源量。三、生产矿井补充地质勘探（一）勘探目的与任务矿井补充勘探是在粘查勘探或生产矿井地质资料的基础上进行的，地质研究程度比较高，其目的：1.获得可靠的地质资料，解决主要地质问题满足矿井设计，此外，还应考虑为建井、开拓工程施工的要求，为煤矿安全牛•产服务。同时还得有利促进煤炭资源的充分回收。2.查明延深水平或勘探采区内的主要构造及其形态。一、二类矿井应查明落差2（）m以上的断层；三类矿并应査明影响采区划分的主要地质构造; 四类五类矿井应对有开采可能的地段进行必要的控制。1.査明与水平延深主体工程有关的地质构造、层位、水文地质和工程地质条件。2.提高储量级别，增加高级储量的比例。3.查淸水文地质条件，进行涌水量计算。（二）勘探设计的编制1.编制补充勘探设计前的基础工作（1）了解矿井的牛产规划及新区开拓的安排，领会主管当局设计部门意图，熟悉该区工作范围、规模、地质勘探程度，拨给工程的数量，提交报告时间等方面的耍求，以及在勘探工作方面应贯彻的各项技术政策和规定。（2）复议勘探类型，用探采对比的方法，研究分析原勘探类型是否止确，有充分的论据，可以改变原勘探类型，或说明勘探类型偏向某一类型。当勘探类型不变时，--般在原勘探线上布孔，存在局部构造复杂区段时，可增加局部性的辅助剖而线。（3）广泛收集资料，包插勘探部门移交的资料，矿井牛产地质的资料，邻近矿井的资料，探采对比资料以及这些成果的质量评价;要注意收集近期所作物探及航测照片等。对生产设计部门所作改扩建T程的具体要求，诸如井型，开采深度及水平划分，运输大巷布置及采区划分等材料也应注意收集参考。进行充分分析与研究。（4）迹行对前人资料的核对与验证，必要时进行现场调查研究，充分掌握区内地形、地质的实际情况，对上述各种资料作出评价，并作出勘探工程布置及施工条件的初步佔量。2.制定合理的勘探方案编制止式勘探设计前，一般应先制定勘探方案，英内容是阐明矿井地质条件类别的确处，勘探工程的布置，勘探程度的要求以及各种勘探工程暈，除有简要文字说明外，还需附必要的草图和表格。勘探方案可以提一个或同时提出几个，进行方案比较，从而论证选定。在制定勘探方案和编制设计过程中，应着重研究以下问题：（1）确定勘探的地质任务主要是通过对廉有勘探资料和牛产地质资料的分析和对比，明确存在的主要地质问题和满足新区设让的条件，考虑解决问题的方式方法，有根有据地定出矿井地质条件类别，提出具体的要求和任务。（2）选定勘探的方法和手段根据矿井地质条件类别，结合地质任务和设计要求，以及可供工程布置、施工的实际条件等，具体拟订勘探方法，选用合适的勘探手段，核算增线补点的工程量，地血井下钻探、巷探、物探的规格和布置方式，所要取得的资料及要求编制的图件等，提出经济、技术均较合理的勘探方案。（3）制定技术描诞，质量标准及施工顺序按照批准的勘探方案，具体地提出各种勘探手段和各项勘探工程在施丁中所要采取的技术措施，所要遵守的操作规程和必须达到的质量标准，并拟能各项工程的施工顺序，科学的组织“三边”工作的协调进行。3.勘探设计的编制提纲 一、文字说明第一章概况1.集团公司、矿下达的任务与目的，以及要求提交地质报告的时间。2.勘探区的地理位置和范围。3.开发状况及以往地质工作情况。4.相邻矿井及小窑的开发情况。第二章勘探区地质简述勘探区内地层、构造、煤层、煤质、水文地质及英它有益矿产等情况。对影响勘探工程布置的主要地质问题、作出详细评述。第三章勘探工作1.根据区内地质情况，生产和设计部门的耍求，确定勘探工作的主要地质任务。2.论述勘探工程布置原则，矿井地质条件类别确定的依据、以及勘探工程密度的选择。3.根据勘探技术条件，说明勘探工程布置力案的确定，各种勘探手段的运用以及各勘探工程的目的、要求、数量和施工顺序。4.根据矿井地质勘探要求和区内煤系地层物理特性，说明所选择的测井方法和仪器设备。5.各种样品采集方法、数量和要求。6.对其他冇益矿产综合勘探的要求。第四章预期勘探效果和储量预计1.预期达到的勘探程度和査明的地质问题。2.储量预算结果和各级储量新占比例，储量增减情况及原因。3.解决工程设计、施工中的重大问题。第五章施工技术组织、措施根据勘探区的具体情况、着重叙述与勘探施工有关的主要问题，包括施工力量及其组织；地面钻探修路平场，井下钻禽、探巷的开挖布设，供水供电等；为了保证勘探工程的质量所采取的措施；施工中的其他关键性问题。第六章设计概算与施工预算1.说明预计工期。2.主要材料的规格、数量。3.资金预算：参照冇关煤田地质勘探取费标准执行。 二、附图部分1.地形地质及勘探工程布置图（1：5000-1：2000）；2.综合柱状图或有代表性的地层柱状图（1：1000〜1：500）；3.勘探线预想剖而图（1：5000-1：2000）；4.主要煤层底板等高线（急倾斜煤层立面投影）及储最计算图（1：5000-1：2000）：5.延深水平及有关水平的水平地质切面图（1：5000-1：2000）；6.其他冇关图纸。三、附表1.勘探工程量汇总表、表明孔号、孔深、设计目的、施工顺序等；2.采样耍求汇总衣，包括项目、数量等；3.概算，预算汇总表；4.主耍材料计划表；5.其他附衣。（三）勘探过程中的“三边”工作所谓“三边”工作，就是在勘探施工阶段边组织勘探施工，边分析研究资料，边调整修改设计。1•“三边”工作的内容（1）观测、编录勘探工程施工小所获得的地质资料，并绘成原始地质素描图、柱状图、井巷剖面图等。为了便于対资料进行系统整理与研究，指导现场施工，一般都制成一套“三边”图纸，包括煤岩层对比图，勘探线剖面图，煤层底板等高线图及储量计算图以及勘探工程施丁进度图。（2）认真做好各种原始资料的分析対比和综合研究工作，结合矿井已采区和相邻勘探区，总结出本区地质规律，以指导下一步工程布置和施工，这是“三边”工作的重点和关键。（3）调整修改勘探设计，正确指导野外施工。原勘探设计可能因新的地质情况的出现而被全部或局部的否定，必须全部的或局部的改动设计，调整工程布置。如果需要增加较多的工程量或对原设计的T程布置要作重大变更，则应办理报批手续。2•“三边”工作要求（1）对勘探工程揭露的各种地质现彖，要及时观测，编录、取全、取准各种原始地质数据和资料，并认真做好审核工作。原始地质图农必须完整的装订成册，入档保存。（2）及时将各勘探工程所获得的地质资料进行处理，解释和整理，并投绘在“三边”综合图上，据剖而、平面反映的地质情况进行地质分析和规律性研究，然后认真修改有关""三边”图纸。（3）“三边”综合图的编制要做到资料齐全，数据正确，内容实在，便于修改。图纸淸绘时要做到图例统一，线条淸晰，图饰美观。四、勘探报告的编制（一）编写要求 1.报告编写要在地质技术负责人主持下，组织专门小组进行工作，所有文稿、图表等，均应由编制人及主管人签名盖章，以明责任。2.报告内容要紧密配合矿井生产与建设的需要，论述严密正确，如实反映矿井地质情况。整套报告应包插文字报告、附图、附表总H录、决议书及审批意见书等。3.资料來源要经过严密审查，以期获得止确的地质结论。4.文字撰写要重点突出，图文一致，措词简练，叙述清楚。5.图纸编绘要资料正确，精度适宜，内容齐全、图饰美观、以求直观清晰、精确地反映地质特征。6.报告装帧成文木形式，装入资料袋或盒内。根据建设方需要,全套资料也可以电子版形式提供。（二）编制方法与步骤1.成立专门编写小组，指定地质技术负责人主持工作，制定编写工作计划。2.收集与整理全部钻孔资料、井巷与采血地质资料，牛产勘探资料以及各种原始编录资料。做到根据不足的资料不川，有怀疑而未核实的资料不川。务使编写报告的基础资料來源可靠，数据统一，便于查找利用。3.分析与研究井田勘探报告、矿井地质鉴定书，补充勘探成果及各种牛产使用的地质图件与文字材料，结合长期观测的现场实际材料进行对比，以期获得更加止确的规律性认识。4.按照地质研究的顺序进行各类图件的编绘，统一要求、统一规格、统一图例，统一内容、统一校核、确保图件质量合乎规定标准。5.在完成各种基木图件编制及基础资料整理的基础上进行文字报告的撰写。要由专人拟处编写细纲，组织讨论，统一认识，统一要求，然后分工编写。戢后由编写组技术负责人审查能稿。（三）矿井补充勘探告的内容一、文字部分第一节概况主要说明井田的位置、走向长度、倾斜宽度、而积和上下水平标高；新开拓区与上水平或邻区的关系，与地表主要建筑物、河流、湖泊、塌陷坑等关系；冲积层厚度和覆盖情况；前人工作主要成果及其利用程度；木次补充勘探的目的、任务和基本原则筹。第二节地质补充勘探工作（一）钻探工程布置的原则和依据。（二）钻探工程质量和控制程度。第三节地质构造井FT1总体地质构造特征，地层产状要素及莫变化；断层的位置、性质、断距及控制程度；褶Illi的位置和形态，及其控制情况；构造对煤层的影响程度等。第艸节煤层煤层层数、名称、最大最小和一般厚度，各煤层间戢大、最小和一般层间距，煤层结构及其顶底板祥性特征，煤层的稳定程度，变化规律和可采煤层的可采性评价等。 第五节水文地质情况应阐明地农水体及其对井下充水的影响；含水层的水位、水量及向矿井充水的可能和规律；老嗝和采空区积水情况；矿井实际涌水量和新水平涌水量预计；各种防排水措施以及有关安全开釆和进一步工作的意见。第六节开采技术条件着重阐明主要煤层的顶、底板岩性组合，厚度、岩石成分、胶结情况和节理裂隙发育情况；瓦斯、煤尘和煤的口燃情况；以及地温的变化趋势和规律。第七节储量计算（一）储量的圈定；（二）储量计算；（三）储量计算结果。第八节存在问题和今后工作意见应着重说明存在的主要地质问题和进行生产勘探的意见。対影响开拓设计和施丁的地质问题亦应提出合理的建议及应该注意的事项。二、图纸部分基木图纸为：地质地形图（或工程布置平面图）、1/2000的勘探线剖面图、水平切面图和煤层构造图（急倾斜煤层为立面投影图）。其它图纸可根据建设方耍求提出。三、附表部分1.钻孔原始资料综合台帐；2.分煤层见煤情况表；3.储量计算细农；4.储量汇总表；5.补充勘探钻孔柱状图；6.冇关开采技术条件资料。五、生产地质勘探（一）生产地质勘探的特点1.生产地质勘探一般是在采区内部，它除满足采区设计需耍以外，还必须解决采区开拓掘进施工和工作而回采过程中所遇到的地质问题，所以它是贯穿整个开采过程的工作。2.在采掘施工过程中遇到的各种地质问题，常常是十分紧迫，所以在处理上必须及时快速,尽量减少対采掘施工的影响。3.采区采掘过程中揭銘了大量的地质问题，可以获得许多十分可靠的地质资料，所以首先要充分分析与利用这些矿井地质之实际资料，是互相依附和紧密相关的。4.牛产地质勘探一般是查清小小型地质构造，所以除采用地而钻探手段以外，主要靠井下 钻探和巷探來达到H的，井下物探也将配合使川，生产地质勘探耍因地制宜，多种手段相配合使用，才可収得良好的效果。1.牛产地质勘探具体探明煤层赋存与地质构造条件，直接为充分回收煤炭资源，为机械化和安全生产服务。（二）生产地质勘探的原则及要求1.配合采区设计和采区开拓的采区牛产勘探工作一般应在采区设计前半年至一年内完成。即在提交采区地质资料前完成；配合采区开拓施工的生产勘探在开拓的同时进行；配合采区内部掘进的常常是在掘进同时或穿插进行，紧密地配合采掘工作进行。2.牛产地质勘探工作的安排应会同采掘、计划部门结合当年的牛产安排编制计划或设计，根据工程的规模须经集团公司或矿批准后施工。3・生产地质勘探时，应提出预想剖面图或预想柱状图等，诞丁时做好岩性鉴定工作，钻孔竣工后要进行封闭或安全管理，编制出钻孔剖而图和钻孔柱状图，巷探编制地质素描图等，并将成果及时填绘到地质图上。1.根据解决不同地质总是的需要，在技术上和经济上的合理性来选择勘探手段，一般井下钻探为主，巷探为辅的原则，巷探要考虑牛产上将來可以利用的原则。2.采区地质勘探应全部采収岩芯。（三）生产地质勘探成果牛产地质勘探时必须及时进行地质编录及资料分析，主要成果为：1.过勘探工程的地质剖而图（1：2000〜1：1000）；2.钻孔柱状图（1：200）；3.巷探地质素描图（1：200）；4.井下生产勘探钻孔台帐，莫格式与内容如下表2-2-lo井下生产勘探钻孔台帐«2-2-1孔号或名称施工起止日期地点孔深地质目的、任务备注 第三节地面物探地面物探冇很多种，本节主要介绍在淮南矿区常用的三维地震勘探。一、地球物理特征（一）表层地震地质条件表层地震地质条件影响地震勘探的激发条件、接收条件和波的传播，包括：衣层的岩性和地貌、低速带特性、含水层的位置、浅展地质剖而的均匀性等。淮南矿区地形平坦，公路、土路较多，交通方便，这些是冇利因素，区内冇河流、河堤、渠道、湖塘积水区，村庄、铁路、高压线等为不利因素，当村庄密集、沟渠纵横分布时，给野外的连续观测带来困难。（二）浅层地震地质条件淮南矿区为淮河水系，地下水埋藏较浅，-•般为2〜3im表层地层以粘土、粉质粘土为主，忖岩性水平分布较稳定，这些条件对地震激发卜分有利。但浅部地展中冇时夹冇砂展、淤泥层,不宜在这些层位上激发，必须避开。（三）深层地震地质条件深层地震地质条件同地下地质构造的复杂程度仃关。希望地震层位和地质层位一致，具有较好的标准层，良好的地震波组关系、明显的地震相位特征筹。波阻抗（式2-3-1）：Z=VXP式2-3-1式中：V—速度；P—密度。地层的密度人，速度也人，如呆两个层的密度差界人，就是具有良好的波阻抗。如煤层与其底板的密度差异比较大，则具有良好的反射条件。 淮南矿区主要煤层稳定且厚度较大，煤层与顶底板岩性和比物性斧升较大，I大I此，煤层与 顶板、底极分界面都是良好的反射界面，可形成较强的反射波，形成多层次反射波。淮南矿区主耍反射波见图2-3-lc1.T。波來口新生界底界（基岩顶界面）的反射波。界面上、下岩性差异大，是一个较稳立的波阻抗界面，形成近于水平的反射波，基木上能够全区连续追踪，故定为木区主要标准波之一，用以控制新牛界厚度变化。2.T5波是來自二叠系上石盒子组13-1煤层的反射波。该煤层厚H稳定，与其顶底板Z间物性差界显著，波阻抗菲界大，形成的反射波波形突出，能量强，波形特征明显，能够全区连续追踪，是淮南矿区勘探追踪的丰要标准波O 淮南矿区主要反射波图图2-3-11.「波对应于上石盒子组11-2煤层的反射波。T4波在区内大部分地段有较好的反映。波形突出，T4波是控制淮南矿区煤系地层起伏形态及控制断裂构造的主要反射波。2.G波对应于下石盒子组8煤层的反射波。山于煤层与其顶底板的砂岩、粘土岩波阻抗大，形成的反射波较为突出，基本上能全区追踪，是用于控制煤系地层起伏形态和构造变化的主要反射波。3.T2波对应于下石盒子组6煤层的反射波。在6煤薄4煤厚的井田则对应于4煤的反射波。山于6煤顶底板以泥岩及砂质泥岩为主，有时反射波连续性较弟，在多数情况下基本能连续追踪。4.「波对应于山西组1煤层的反射波。山于煤层顶底板以砂岩为主，波阻抗大，能够形成连续的反射波，特別是在没有T5波覆盖屏蔽的区域，波形突出连续性好。上述各反射波中T5波是标准波。T5反射层对下部反射波的能量有不同程度的屏蔽作川，致使下部煤层连续性受到一定影响。二、三维地震勘探要求与地质任务淮南矿业集团领导非常蕙视三维地震勘探,采区必须作三维地震勘探作为政策性规尢來执行。（一）三维地震勘探设计方案的要求三维地震勘探i般都是划块实施的，以往为了减少勘探面积，块段划分时互相不平行，形成的成果是分割的数据体。实践证明，往往就在局部空白区或边缘地段发牛了意外地质变化，带來了地质风险，因此，要求矿井三维地震勘探均应考虑一个总体方案，分步实施，要求区段之间能互相拼接，形成完整的数据体，更好地满足开釆布局的要求。（二）三维地震勘探要求1.现场踏勘耍求在作设计前必须到现场对村庄、地面水系等影响放炮的因素进行详细的调査，要求变观应在设计屮体现出來，现场施工时应按设计进行变观，不得随意变观。2.地震波激发试验地震勘探野外工作在方法技术的选择上较为复杂，因为地震记录的质量受多种因素影响，激发接收条件不可能一成不变地固立下來，需要进行各种试验。地震勘探野外试验工作的H的是选取工区内最适合的野外采集方法和参数，具体的试验内容根据地质任务、工区的地质结构特点、 地震地质条件、干扰波情况以及以往的勘探程度來确立的。-•般情况下，试验工作要求在牛产之前完成，遇到特殊情况时，试验工作可与生产同时迹行。试验点线的分布要能代表整个测区，山简单到复杂，保持单一的试验因索，试验点应选在有代表性的典型地段上，选择在有实际资料的位置上。试验点的数量没有明确的规定，但与表层的地表结构的复杂程度有关，一般一个测区不能少丁•2〜3个点。点试验包括以F内容：(1)井深试验采用相同的药量,不同的井深激发,如8、9、10、11、12、14、16m等，采用一定的纵向偏移距和横向偏移距接收，分析对比获得的记录，选择戢住记录的激发井深。淮南矿区多数区域井深1()〜12m为最佳井深。井深试验还耍注意激发层的岩性，试验层位应避开砂层或淤泥层等不良层位。(2)药量试验相同井深的条件下，不同药量激发，如().5、1.()、1.5、2.()、2.5、3.()、4.0Kg药量,分析对比获得的不同记录，选择相对最好的记录來激发。淮南地区药量以2.0〜2.5Kg为宜。1.检波器组合试验采用不同组合基距、检波器个数、检波器频率、组合图形、药量和井深进行试验，根据试验结果，确尬检波器的组合方式，以求得最佳的接收条件。这项试验一般不是每个测区都做。2.覆盖次数试验在井深和药量确定以后，或采用不同井深、不同商量，进行不同覆盏次数的试验，确定合适的覆盖次数；在此基础上対炮检距、道间距、炮点距等参数进行试验。后者试验一•般不做，作为一个矿区已基木定型。(三)三维地震勘探地质任务1.査明目的煤层中落差25m的断层，平而摆动＜20m；查找落差3〜5m的断点，并尽可能加以组合。2.杳明H的煤层的起伏形态，波幅的褶|11|,煤层底板深度的误羌W1.5%。3.査明新生界地层的厚度，误差W1.5%。4.分析解释主要煤层的厚度变化趙势，圈定无煤带和变薄区。三、三维地震资料成果的使用(一)动态解释实时化、制度化在采面布置前，必须要对一些断层、断点作进一步核定，分析其存在的可能性、平而位置可能的摆动范也与方向、对开采的影响程度等。有针对性地作深入分析，作出地质预测预报，进一步提高地质资料的可靠程度。动态解释的具体做法：设计和地质人员共同到施工单位工作站进行人机联作，对布置采面 有直接影响的断层构造重新分析，有加以确认的、也冇予以否定的。确定哪些小断层能开采通过,确定断层煤柱的大小，确定工作面的布置方向等。结合矿井地质资料、地质规律和实践经验对构造作出最合理的解释。有时对严重影响生产的构造，也需要作一些井下钻探、巷探等验证工作,避免发牛重大失误。屮国矿大开发的三维地震勘探成果微机应用软件，为动态地质解释提供了更加快捷方便的条件，在淮南矿区有关矿已逐步应用，效果比较好，深受基层欢迎。三维地震动态解释实例及技术经济效果表2-3-1矿井与工作面名称动态解释的简况效果潘三矿1241⑶综采而采面布置在f25.,与打1两断层之间，原切眼为Fm终端处，经上机分析，认为Fsi3落差小于2m,而呈断续分布，工作而能回采，进一步确认Fsii位置，按其方向改变工作面方向，走向山900m延长至1190m,增长了190m。多回收煤量13.6万吨潘三矿1432(3)综采而否定了原圈出的煤厚异常带，调整了F"断层的平面位置，留20m断层煤柱，工作面延长了480mo多回收煤量27丿j吨；断层煤柱可靠、合理。潘三矿1751(1)综采面调整了Fw断层延长长度，认定落差没有5m,解释为两条落差均小丁•2m的断层工作面不必重做切眼，跳压开采，节省了搬迁安装费约200万元。谢桥矿11228综采而把原低和度的F2()号断层，认定为构造变薄区，并重新圈定了范围。已证实为层滑构造变薄区，范围也正确。张集矿1212(3)综采面将原先的褶曲解释为断层，将FsS"Fg、Fs5系列断层，作为同一■条断层來处理。将1212⑶工作面布置在断层以西，避免了工作而遇到断层的风险，现已掘完，无地质变化。潘一矿2612(3)综采面将Fs3与Fs20间的褶曲重新解释为断层：并确定Fs20延长220m,Fsi9延长170m。对工作面进行改造，将上顺槽放在Fsi9、Fs2O终端夕卜，避开了断层影响。实时动态地质解释与管理，把地质、设计、安全开采更有效地结合起來。多年实践农明：优化了开采设计、节省了工程费川，避免了意外地质变化造成的损失，多回收了煤炭资源，収得了显著的技术效果与经济效益(表2-3-1)o(一)三维地震勘探信息及成果资料的保存储备淮南潘谢矿区可采煤层比较多，一般有9〜12层，地层倾角平缓。首先开采的是上部的13-1煤层，其次是11-2煤和8煤层。13-1煤信噪比最好，采集到的反射波戢强，它对下部煤层均有不同程度的屏蔽作用。8煤以下的煤层将在1()年或更长的时间才可能开采。因此，采区三维地震勘探，开始只对13-1煤和8煤作为目标层，后来乂把11-2煤作为口标层，对其他煤层未作要求。煤矿上部煤层开采塌陷后，对下部煤层不可能二次采集，随着时间的推移，总会对下部煤层提出开采的要求。同时计算机处理软件的不断升级，处理资料将更加快捷、更加有效、更加便宜。因此，我们要求：①野外釆集尽可能获取F 部煤层的信息；②采集的原始带妥善保存；③必要时针对不同煤层分別作二次或多次处理。我们认为这种信息的保存储备是十分必要的。四、三维地震实际成果与应用效果（一）采区三维地震资料成果验证基本情况1.工作面采掘与实见断层简况据1994〜2002年间资料总结分析，八年以來坚持跟踪调查，与开采设计相结合，进行动态解释。在谢桥、潘三、潘一、张集四个矿的11个采区内，己开掘出（包括采毕）23个综采、综放工作而，合计面积4.6km2,占三维勘探采区总而积的12%o2.断层构造验证落差鼻5m的断点25个，正确与基本正确的为92%；落羌的断层共16条，正确与基本正确的条数占93%；落差3〜5m的断点止确与基本止确的为71%；落差2〜3m的断点正确与基木正确的为31%以上；落差2以下的断层均无任何界常显示（见表2-3-2）o3.煤层底板深度误差谢桥、潘三、潘一矿18个工作面，统计总点数为351个。解释深度误差1%以下的257个点，占73%；深度误差1〜2%之间的72个点，占21%；误差在2%以上的22个，占6%o深度误茅超过1%的占27%o究莫原因：主要是利川已知钻孔见煤底板标高有错谋，没有充分利川已有钻孔、井巷见煤层底板标高，其次是新地层厚度与岩性结构变化。动态解释时，利用实际资料加以修改，则深度误差不会超过1%O断层实见点验证情况综合分析表表2-3-2断层规模验证情况H$5m1.验证点数:25个。其中正确的：性质、平而位置、落差等均-■致19个（占76%）。基本正确的：性质、落差一致，平而位置误差15〜30m,4个点（占16%）。遗漏的：断层被实际揭露，三维地震未发现，2个点（占8%）o2.错误的：三维地震成果中冇，实际不存在的断层1条。 H=3~5m1.验证点数:7个。其中」E确的：性质、落差、平面位置等均一致，5个点（占71%）。遗漏的：断层被实际揭露，三维地震未解释，3个点（占29%）。1.错误的：三维地震成果屮有表达，实际不存在的断点，4个。1.验证点数:29个。其中正确的：性质、落差、平而位直等均一致，4个点（占14%）。基本正确的：性质、落差一致,平面位置误差15〜30m,5个点（占17%）。冇标志显示未解释的实见断点7个点（占24%）o无标志显示的实见断点13个点（占45%）o2•错误的：三维地震成果作了解释，实际不存在的断层14条。（二）地质构造的识别标志1.主要断层的识别标志主要断层在时间剖而上显示标志为：同相轴错断，相位突然中断，同相轴突然变陡，相位突然增多或减少，这些特征是比较容易识别的，断层的位置容易确处。当同相轴逐渐变弱至屮断，口又出现和位相重，出现绕射波，以及强弱和位转换等，断层有较大的摆动范围，确定断层位置的偏差可能性较大,这种情况下，在垂直断层方向的剖面上來确定断层位置最为合理。主更断层往往有附牛断层，或有2〜3条小断层组合成复合断层，这类断层在时间剖面上显示出断层带较宽的特征，要研究这类断层的规律及对开采的影响程度。2.小断层的识别标志小断层一般指落茅3〜5m,长度比较短的断层。这类断层在时间剖而上的主要标志为：同相轴扭业变形、振幅明显变弱、强弱相位转换等动力学特征。3.层滑构造煤层变薄带的识别有较多道连续振幅变弱，同和轴不错位，平而范围上呈宽条带状或刀牙状，振幅由强变弱的分界处比较明显，没有渐变现象，在某一部位有断层特征的显示。实际调査表现为伴右小倾角的断层，顶板完整而底板断开彳j落差，煤层突然或逐渐变薄，夹石层增厚增多，煤层有明显的柔褶现象，煤层结构被破坏，变薄带的某一侧煤层增厚，在同一个构造单元内，各个煤层变薄区的滑动方向、煤层增厚或变薄的相对关系是一致的。 4.构造形态豐牌:;;E二?Im谕»）片："叫・1""屮；X"航;加出“川山二,“叫”0川八4；巴閑满川:以肿”诅诙严吩軒讥船4U炕”;kM»>•Lt$P^W»••••kkt.r•1T：：L"■：7护出vT訣鏗撤§110ii，」fShw，**H»hH；；；v；g；y以［W~；屛：；：mmU；；：：・“・v::lz；；：:air”>"”"：：：:“*”心图2-3-2谢桥矿东二采区8煤构造对比图图2-3-3谢桥矿陷落柱典型时间剖面利用煤层反射波振幅图看重要断层展布形态；利用煤层方差体顺层切片看主要断层展布形态；利用水平切片看煤层走向及构造形态。谢桥井田陷落柱的发现（见图2-3-2、图2-3-3）（三）地质解释经验1.地质解释必须更好地应用地质基础理论，将矿井地质经验和地震信息的有机融介，仍是当前提高解释精度的冇效方法。所以要研究小构造分布规律、组合规律，研究单一断层面、复合断层而的区別，研究层滑构造导致的煤层变薄的特征与规律，区分地雇反射波的特征，來识别与区分不同类型构造，从而能取得更好的地质效果。2.地质解释时差分辨率一般只能达到2〜3ms,而能量分辨率可达到X/16,总结分析认为：这一理论是有条件的，即有没有导致减能条件的存在，实际资料表明：有些煤层变薄区，落差2〜3m的小断层地丧反射波能较好的显示出來，是反射波的动力学特征，这是因为这些构造具备吸收能量的因素，反Z,则不能显示岀来。另外，煤层裂隙发育，局部含水、局部屏蔽，这种情况下有可能使能量减弱，但不是断层或煤层变薄。因此，不仅要分析构造，【何且要研究减弱、吸收、遏制地震反射波的其他因素，研究这些因素所显示的反射波特征与断层构造引起的反射波特征的区别。3•构造排除法的应用：在11-2、8煤层中，有些区段地震波较羌，按通常的方法难以进行地质解释，很难判断是否冇断层。这时对根据煤层上下的无名相位、邻近周边解释、地质规律等因素，排除断层存在的町能性。当巷道掘到这类区域后，再作分析类比，进-步排除断层的存在。1.断层组合规律性质相同、方向相同的断层冇时呈断续分布，地质解释为多条断层。这种力学性质、展布方向一致的断层，其落差在不同部位大小不一，这种系列断层，在生产上应作为一条断层来处理。 （四）淮南矿区三维地震勘探成果断点的识别与解释举例（顾桥中央区）1.舄7断层止断层,显示13-1.11-2.8煤层的同相轴均错断,落差0〜45m（见图2-3-4）0图2-3-4F87断层典型时间2.F87-2断层正断层，显示13・1、11・2、8煤层的同相轴均错断，落差>8m°（见图2-3-5）图2-3-5F87.2断层典型时间剖面1.F87-3断层正断层，显示13-1>11-2.8煤层的同相轴均错断，断层倾角较小，落差0〜12m（见图2-3-6）« HISF*3肿缈:;W励”两对踰山”怦屮屮n””》”処妙册m图2-3-6Fs7-3断层典型时间剖面图2-3-7Fg断层典型时间剖面4・F87-4断层正断层,显示13-1>11-2、8煤层的同相轴均错断,落差0〜5m（见图2-3-7）。1.F93断层正断层,显示13-1、11-2、8煤层的同相轴均错断,落差〉35m（见图2-3-8）。 图2-3-8F93断层典型时间剖面1.F97-1断层止断层，显示13-1>11-2.8煤层的同和轴均扭动，落差0〜5m（见图2-3-9）0图2-3-9F沪断层典型时间剖面2.FD2断层正断层，显示13・1、11・2、8煤层的同相轴扭动、变弱，落差0〜8m（见图2・3・10）。图2-3-10FD2断层典型时间剖面3.FKi断层正断层,显示13-1同相轴均扭动,落差0〜5m（见图2-3-1l）o 图2-3-11FK.断层典型时间剖面9.Fsh断层正断层,显示13・1、11・2、8煤层的同相轴均错断，落差0〜10m（见图2-3-12）o图2-3-12Fs“断层典型时间剖面1.FS21断层正断层，显示13-1、11-2、8煤层的同相轴均错断,断层倾角较小，落差0〜8m（见图2-3-13）。图2-3-13Fsq断层典型时间剖面2.FS23断层正断层,显示13・1煤层的同相轴错断，落差0〜5m（见图2-3-14）。3.FS48断层 正断层,显示11・2煤层的同相轴错断,13-1煤层没有错断,落差0〜5m（见图2亠15）。1.FS63断层止断层，显示8〜6-2煤层的同相轴断的较利索，落差0〜6m（见图2-3-16）。图2-3-15Fs48断层典型时间剖面 lafSife™Kwr((3伽帅ww图2-3-16Fs63断层典型时间剖面14.FS82断层正断层，显示仅1煤层的同相轴错断，而上部煤层正常，落差0〜5m（见图2-3-17）015・F927断层逆断层，显示13-1-16・F92-8断层J煤层的同相轴错断,落差0〜20m。（见图2-3-18）逆断层，显示13-1“煤层的同相轴错断，落差（）〜2（）m。（见图2-3-19）图2-3-17FS82断层典型时间剖面 图2-3-18F9H断层典型时间剖面17.F92-9断层逆断层,显示13-1-1煤层的同相轴错断,落差0〜15m。（见图2-3-20）（五）存在问题1.断层遗漏与谋判随着开拓、开采范围的扩大，各矿均出现三维成果屮断层遗漏、断层误解的情况，潘三、潘一、谢桥、张集等矿均出现这种情况。2.复合波问题张集、潘三等矿三维成果屮多处出现较大范围或成片的振幅变弱、反射波变形、相位分叉或合并，变成两个较弱的相位复介波的现彖。3.小断层解释理论基础从地震垂玄分辨率理论是不能解释落弟3〜5m断层，但实际能够解释出断层，其理论基础是：目的层子波为最小相位，在1ms的采样间隔条件，可以分辨出2〜3ms的时间差，即落差。如果子波不是0相位，就可以实现这一粘度。这是值得大家注意的问题。 2-3-19F92-8断层典型时间剖面2-3-20F92-9断层典型时间剖面1.煤厚的解释煤厚解释的丛础理论是根据已知煤厚地震振幅，进行相关标定，进行煤厚解释，即反射能量强煤能量弱煤/薄。在煤层中获得多次反射波有两种认识：一种认为由丁•煤层是多层结构，能获得多次反射倍号的迭加结果；一种则认为是存在波阻大的有利条件下获得的。影响振幅强弱的因素不仅是煤/，其它因素也会影响振幅的强弱，因此，H前对煤厚解释的可靠性是不高的，仅仅作为参考。2.煤层变薄带的解释 煤层无煤区，变薄区的解释基本也都利用反射波的强度，显示方式采用拉平、振幅切片及三维可视化等技术。顾桥矿8煤三维地震解释的二次冲刷、变薄带的分布打形态，与粹查报告圈定的完全一•样，但还没有得到验证。谢桥矿8煤、潘-•矿、潘三矿11・2煤，实际揭示的煤层变薄带的对应关系不好，甚至与反射波的强弱有和反的现象。