最终版-李嘴孜水文地质类型划分报告V1117 - 图文(4)

浅层地下水存在明显的差异。区内地貌景观，由东南端基岩裸露的低山残丘向北过渡到厚松散层覆盖的黄淮冲积平原，地势呈现西北高而东南略低。地表水系发育，淮河流经煤田的东南缘，其支流主要有颍河、西淝河，自西北流向东南注入淮河，流量受季节控制，排洪蓄水兼顾，对浅层地下水起补给作用。

新生界第四系浅层地下水（120m以浅）为潜水～承压水，受大气降水和地表水体的补给，水质为HCO3-Ca·K+Na型淡水，水位标高18～21.87m。其下为深层承压～自流水，水质为停滞带的Cl-K+Na微咸水，矿化度2g/L，与浅层水无水力联系。基岩水文地质条件受淮南复向斜南北两翼走向逆冲断层控制，将其分割成南、北、中三个分区（图3-3）。

南区：地处复向斜南翼推覆构造的前缘，间夹在阜凤与舜耕山逆冲断层之间，包括八公山、舜耕山等低山丘陵，淮南老区生产矿井全集中在此处。南区是以石灰岩为主的岩溶裂隙含水层裸露区，接受大气降水补给。由于舜耕山断层的阻水作用，导致灰岩水沿断层面上溢成泉。

图3-3 淮南煤田基岩水文地质分区略图

北区：包括明龙山与上窑两个丘陵地带，受尚塘～明龙～上窑断层控制，水文地质条件与南区相似，上窑区泉井涌水量为5～60m3/h，水温17℃，为低矿化度重碳酸盐淡水。

中区：是复向斜的主体，包括东自潘集西至谢桥、刘庄各井田。基岩含水层因南北两翼逆冲断层的阻水作用，切断了裸露区的水源补给，加上区域性斜切断层的分割，构成了封闭型的水文地质单元，地下水以储存量为主，基本处于停滞状态。水质属Cl-K+Na型微咸水，矿化度2g/L，水温25℃～30℃，石灰岩水温可达36℃～44℃。

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3.1.2.3 淮南老矿区水文地质条件

淮南矿区分为老区和新区：老区分布在淮河以南，开发历史较久，先后建有大通、九龙岗、新庄孜、谢一、谢二、谢三、李一、李二、毕家岗、李咀孜、孔集等11对矿井，其中，大通、九龙岗、谢三、毕家岗等四对井先后已报废或并入它矿。谢二、李一、李二、孔集、李咀孜等五对井，由于资源枯竭，生产系统复杂等原因，已经国务院批准破产后重组，目前，老区正在开采的有新庄孜、谢一、李一、李嘴孜四对矿井。老区含水层（组）自下而上分别为：寒武系灰岩裂隙含水层（组）（以下简称“寒灰”）、奥陶系灰岩裂隙岩溶含水层（组）（以下简称“奥灰”）、石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水层（组）（以下简称“太灰”）、煤系煤层顶板砂岩裂隙含水层（组）（以下简称“煤系”）、第四系砂层孔隙含水层（组）（以下简称“第四系砂层”）。寒灰裸露地表呈低山丘陵，为大气降雨直接补给区，富水性较强。奥灰、太灰、第四系砂层三个主要含水层（组）对矿井生产，特别是对A组煤的开采有直接充水影响并威胁矿井安全。

3.2 井田地质与水文地质

3.2.1 井田地质

3.2.1.1 井田地层

井田地层区划属华北地层区，由山区露头及钻孔揭示，由老到新发育有下元古界青白口系、奥陶系、石炭系、二叠系，三叠系和第四系，其中第四系发育不全。井田主要地层如下：

（1）青白口系（Qb）

在井田南翼韭菜山、大东洼一带出露，主要由石英砂岩、砂岩、薄层页岩、泥质灰岩、白云岩等组成。

（2）奥陶系（O）

总厚约250m，主要由薄层泥灰岩、钙质页岩、厚层白云质灰岩夹泥灰岩、含燧石白云质灰岩、角砾状灰岩、硅质灰岩及石灰岩组成。

（3）石炭系（C）

总厚平均为108.8m，主要由石灰岩（生物碎屑灰岩），碎屑岩及煤层组成，其中含薄层灰岩12层，灰岩总厚51.86m。其中太原组含煤7～10层，薄而不稳定，无开采价值。

（4）二叠系（P）

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二叠系为区内主要含煤岩系，总厚度大于1960m。下二叠系包括山西组及下石盒子组，上二叠系包括上石盒子组和石千峰组。本系与下伏太原组为整合关系，二叠系内各组之间均为整合接触，其中石千峰组为非含煤地层。

二叠系山西组及上、下石盒子组，共含定名煤层32层，总厚32.0m，其中可采煤层14层，自下而上依次为A1、A3、B4b、B5a、B7b、B7c、B8a、B8b、B9a、B9b、B11a、B11b、C13、C15煤层，可采煤层总厚23.21m，占煤层总厚的72.53%，可采煤层含煤系数3.72%。C13、B11b、B9b、B8b、B7b、B4b、A3、A1煤层为主要可采煤层，总厚17.33m，占可采煤层总厚度的63.1%。

（5）第四系（Q）

总厚0～80.08m，自下而上由泥灰岩组、砂层、表土层组成。

①泥灰岩组：总厚0～40m，属山前湖相沉积，在基岩面凸起处和山前沉积变薄而后缺失，泥灰岩组由固结泥灰岩、钙质粘土、粘土夹砾石组成。其垂向水平方向均受古地形沉积环境控制而不稳定。

②砂层：总厚6～40m，其厚度由山前至淮河，自东向西增厚，在山前变薄尖灭。主要由粉砂、细砂及中砂组成，偶夹淤积粘土透镜体。

③表土层：总厚10～15m，淮河河床区冲刷缺失。岩性主要为砂质粘土，井田西部局部为含泥质的细粉砂所代替。 3.2.1.2 井田构造

李嘴孜煤矿位于淮南煤田南翼，八公山扭动背斜的最西端，其北部古沟向斜南翼含煤地层受阜凤（即F1）断层逆冲推覆上抬作用，阜凤断层由南向北推覆，使上盘煤层呈倾斜、急倾斜、直立至倒转。所形成的F1断层上盘煤层为本井田目前所开采部分。

图3-4 李嘴孜煤矿李Ⅲ剖面示意图

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因经受多次构造作用，致使本井田煤层产状变化较大，煤层走向280°～310°，倾向NE～SW，煤层倾角由东向西为36°渐变为55°～90°～倒转70°，井田80%以上为直立倒转煤层。

李Ⅰ勘探线以东总体上呈一走向近东西、向北东倾斜的单斜构造。地层倾角一般35°～85°，虽局部地段发育有小的褶曲，造成地层起伏，但波幅较小，地层产状总体上变化不大，单斜构造特征明显（图3-4）。井田东部边界是以山王集断层组次生的F3-4、F5横切正断层发育，表现为阶梯状平行正断层。

井田构造发育规模较大，且成组出现，规模较大的除阜凤（F1）断层外，还有东部F3-4、F4、F5等边界断层，中西部的F3正断层组及F4、F6、F7、F8、F9等逆断层。主要为井田边界断层或发育在井田中西部，且以北东、北北东向斜切正、逆断层组为主，对煤层的影响、破坏作用较强烈。小断层以斜切逆断层为主，偶见其它走向断层。

阜凤断层为井田北部天然边界。在李Ⅰ线以西总的构造形态为反“S”型平卧褶曲，在该褶曲轴部沿走向发育次一级断裂构造（如：F3、F3-1、F3-2、F4、F5等大中型断裂）；深部煤层受F1断层控制（特别是在孔Ⅱ-Ⅲ～孔Ⅰ线之间，C13、B11b主采煤层F1切割深度为-320～-550m之间），在李Ⅰ线以东煤层走向114°～125°，倾角NE∠33°～80°为急倾斜单斜煤层。在李Ⅵ线附近深部受山王集断层组影响，对深部开采影响较大。井田内主要断层及断层组叙述如下： 1、阜凤逆掩断层（F1）

该断层是孔集井田与八里塘勘探区的边界，其走向大致与煤系走向一致，即N55°W～S80°W，倾向SW～SSW，倾角55°～80°，其变化规律是浅部陡，深部缓，由西向东逐渐增大。向东切割陆塘背斜北翼，地层断距达1000m以上，该断层是井田西部及北部或深部主要水文地质边界。

（1）该断层在孔Ⅵ线向西至孔Ⅶ线切割C13煤层深度为-480～-380m；切割B11b煤层深度为-550～-380m；切割B9b以南煤层深度为-600～-500m。

（2）该断层在孔Ⅲ线～孔Ⅴ-Ⅵ线间切割B、C组煤层深度均为-600m以下。 （3）该断层在孔Ⅲ线～孔Ⅰ线间切割C13煤层深度为-320～-550m；切割B11b煤层深度为-380～-620m；切割B9b煤层深度为-480～-660m，其中在孔Ⅰ-Ⅱ线附近切割各煤层深度最浅。

（4）李Ⅰ线附近由于F1断层走向向北东急剧偏转，导致李Ⅰ线向东各煤层开采受F1影响较小。

2、F2-1～F2-2走向逆断层组

由F2-2断层F2-1、F2-3断层组成，走向NW53°～65°，倾向NE，地层断距44m～约200m。F2-2断层在原孔集西七石门以西切割奥灰、太灰后急转煤系地层向深部延伸。F2-1断层主要切割奥灰、太灰，在原孔Ⅲ-Ⅳ线仍然位于奥灰地层中。

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3、F3断层

西部在孔Ⅵ线附近交于F8断层；在孔Ⅱ-Ⅲ线以东200m尖灭，东西走向延展长4km。其走向290～295°，贯穿全区，其倾角在孔Ⅲ-Ⅳ线东倾向NE，倾角35～45°；孔Ⅲ-Ⅳ线以西倾向为NE，倾角为45～70°，落差0～40m。在浅部灰岩地层中落差大，向深部和B组煤层落差减小至尖灭，对各煤层切割深度自东向西变深，致使某些地段A1、A3煤层直接与太原组灰岩接触。-250m水平切割灰岩地层，-400m水平切割A组煤层，-530m水平切割B9b以南地层。据断层面特征分析，该断层经过先张后压的两期改造变动。该断层已查明，井下实见，断层面呈阶梯状，发育一定宽度的破碎带，多为泥、砂岩角砾状，在-300mWS皮带下山中，见该断层破碎带0.9～1.2m。

（1）在孔Ⅳ线东切割B9b煤层深度为-460～-660m，切割B7b煤层深度为-430～-660m。孔Ⅳ线西切割B9b、B7b煤层深度均为-660m以下。

（2）孔Ⅲ-Ⅳ线东切割B4b深度为-350～-400m；孔Ⅲ-Ⅳ线～Ⅴ线切割B4b煤层深度为-400～-450m；孔Ⅴ线以西切割B4b煤层深度为-450～-500m。

（3）孔Ⅲ-Ⅳ线东切割A组煤层深度为-300～-350m；孔Ⅲ-Ⅳ线以西切割A组煤层深度为-300～-450m。 4、F3-1正断层

位于孔Ⅶ线～孔Ⅱ线之间，走向延展长2.5km。倾向NE，倾角45～70°，落差0～20m，在深部-560m交于F3断层。切割B9b、B7b煤层深度为-400～-480m。切割B4b煤层深度为-380～-430m；切割A组煤层深度为-280～-350m。该断层已查明，井下揭露本断层时，发现该断层有一定的宽度，断层面交平直，断层带为断层泥充填，并在断层两侧的地层中见有较明显的牵引现象。 5、F3-2正断层

位于孔Ⅱ线～孔Ⅳ线间。倾向NE，倾角55～60°，落差0～10m。位于F3和F3-1断层间，切割-400～-500m水平之间的B9b、B7b煤层；切割A组煤层深度为-280～-320m，该断层已查明。 6、F4走向逆断层

位于孔Ⅵ线～孔Ⅲ线之间。倾向NE，倾角65～85°，主要切割B9b、B7b、B4b煤层，落差0～35m，该断层在西部交于F6断层之上，深部交于F1断层之上。该断层已查明，其断层面平直，清晰，略有淋水现象。 7、F6走向逆断层

位于孔Ⅵ线～孔Ⅲ线之间。倾向NE，倾角65～85°，落差0～44m，该断层向西部和深部交于F1断层之上，在灰岩中和远离F1断层，落差变小，即B组煤层中落差较小，在Ⅵ1线～孔Ⅲ-Ⅳ线之间，于-400～-600m水平附近切割B9b、B7b、B4b煤层，落差为30～55m；在A组煤层中落差为20～45m。该断层已查明，井下见逆断层断

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