锦界煤矿地质灾害评估报告.doc

煤炭科学研究总院西安分院 陕北煤电基地锦界煤矿建设工程地质灾害危险性评估 CCRI. XI’AN BRANCH 前 言 0.1 任务由来 为了矿山建设的安全运营、办理工程建设征用土地和采矿许可证等有关 事项手 续，按照相关规定，必须进行地质灾害危险性评估。 为此，陕西电力银河集团有限公司招标委托煤炭科学研究总院西安分院对陕北陕西电力银河集团有限公司招标委托煤炭科学研究总院西安分院对陕北煤电基地锦界煤矿建设工程与生产过程中可能产生、诱发、加剧和遭受地质灾害的可能性，进行专项地质灾害危险性评估工作，即陕北煤电基地锦界煤矿建设工程地质灾害危险性评估。 随着国家西部大开发战略步伐的加快，为了实施国家“西电东送”大战略，配合陕北煤电基地神木电厂煤电一体化建设，陕西电力银河集团有限公司为了响应西部大开发的号召，寻求新的经济增长点，实现集团的可持续发展战略，同时为了发展地方经济，决定投资开发建设锦界煤矿。 本项目起止时间为2002年11月10日～2002年12月底。 0.2 目的任务 本次评估工作的目的是查明锦界煤矿建设工程区的地质环境条件，防止与减轻地质灾害对拟建矿井的危害；评估建设工程可能诱发或加剧地质灾害发生可能性和建设工程本身可能遭受地质灾害的危害程度，并提出防治措施。具体任务是 （1）查明锦界煤矿建设工程区的地质环境条件，主要地质灾害类型的分布、现状和发展趋势，并评价其对建设工程的危害程度。 （2）结合建设工程项目类型、规模，预测建设工程在施工过程中和以后的矿井生产过程中对地质环境的影响、工程建设可能诱发和加剧地质灾害发生的可能性及其地段、灾害类型和危险性，并进行现状评估、预测评估和综合评估。 （3）分析评价工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性。对地质灾害的危害性进行等级划分，对建设用地进行适宜性评估。 （4）提出防治地质灾害的措施和建议。 0.3 评估依据及参考文献 （1）国务院办公厅转发国土资源部（国办发[2001]85号）关于进一步治理整顿矿产资源管理秩序意见的通知； （2）国土资源部颁布的地质灾害防治管理办法； （3）国土资源部颁布的建设用地审批管理办法； （4）国土资源部国土资发[1999]392号文件关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知及附件建设用地地质灾害危险性评估技术要求（试行）； （5）国土资源部颁布的矿山地质环境影响评估技术要求（征求意见稿）； （6）陕西省榆神矿区锦界煤矿建设预可行性研究报告，煤炭工业西安设计研究院，2002.5； （7）陕西省榆神矿区锦界煤矿建设工程项目建议书，陕西电力银河集团有限公司，2002.5； （8）陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区锦界井田Ⅰ期勘查区勘探地质报告；185煤田地质队，2002.1； （9）国家计委关于陕西榆神矿区二期规划区总体规划的批复，计基础[2002]2074号； （10）煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范等有关规程、规范、规定等。 0.4 技术路线与工作方法 0.4.1 技术路线 按照“目的任务”与“评估依据”，本次工作的技术路线是在充分收集和利用已有资料的基础上，结合建设工程区主要地质灾害的特征，进行必要的地面调查，经综合分析研究，进行地质灾害危险性评估。本次地质灾害评估的技术路线见图0-1。 提交报告 结论与建议 防治措施 接受评估委托 建设项目初步分析及现场踏勘 地质环境条件基本特征分析 建设项目工程分析 划分评价级别、确定评价范围 地质灾害调查 地质灾害类型确定及评价要素选择 现状评估 预测评估 综合评估 图0-1 地质灾害危险性评估技术路线框图 0.4.2 工作方法 根据建设项目的特点，本次工作主要采用收集现有资料、地面调绘及挖探取样相结合、室内进行综合分析评估的工作方法。 （1）开展工作前，项目有关技术人员认真学习国土资源部建设用地地质灾害危险性评估技术要求（试行），统一认识，熟悉了工作程序，明确了本次工作的重点。 （2）在调查前，收集并详细阅读陕西省榆神矿区锦界煤矿建设工程项目建议书、陕西省榆神矿区锦界煤矿建设预可行性研究报告、陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区锦界井田Ⅰ期勘查区勘探地质报告和国家计委关于陕西榆神矿区二期规划区总体规划的批复等文件，了解了区内地质环境条件和建设工程规模。 （3）野外调查采用150000地形图做底图。 （4）评估范围的确定 根据地形地貌及其各类地质灾害种类特征，评估范围在设计开采范围（东西长约12km，南北宽约12.5km）的基础上，四周向外延伸200m，即实际井田调查范围为155km2。由于该矿山开采为电厂服务，工业广场布置在电厂附近，因此，评估范围比原招标书中要求的评估范围增加了4km2，总计评估范围为159 km2（见图1-2）。 （5）评估内容 由于矿区现有煤田勘探（精查）地质报告，其资料详实、全面、可靠，所以本次评估的重点是各类地质灾害的分布现状、规模及稳定程度等，以便为评估提供基本的依据。 （6）室内资料整理 在综合分析研究既有资料和实地调查资料的基础上，编制了“陕北煤电基地锦界煤矿建设工程环境地质图”和“陕北煤电基地锦界煤矿建设工程地质灾害评估分区图”。以图件形式反映各类地质灾害分布以及地质环境的相互关系。按建设用地地质灾害危险性评估技术要求（试行）工作程序，进行地质灾害危险性现状评估、预测评估和综合评估，并提出相应的防治工程措施和建议。 0.5 工作概况及完成的工作量 我院于2002年11月11日接受任务后，即组织人员开展工作；2002年11月11日～11月15日编写工作计划；2002年11月16日～11月25日进行野外综合调查，并充分搜集了已有的地质及环境地质、地质灾害文献、地质勘查报告、小煤窑开采等资料；11月26日～12月5日进行资料整理和报告编制。完成的工作量详见表0-1 工作量完成一览表 表0-1 项目 单位 工作量 评估面积 km2 159 调查线路 km 158 调查点 点 98 小煤窑调查 处 9 调查照片 张 36 取原状样 组 4 室内试验 项 40 收集已有资料 份 15 室内资料整理 份 30 最终成果报告 份 15 参加本项目工作的技术人员有刘天林、王红、李玉贵、李和平、邵东梅、张晓霖等专业技术人员。报告由刘天林、王红、李玉贵、李和平、邵东梅编制，张晓霖等专业技术人员分别参加了外业调查、室内资料整理和图件编制工作。 项目进行期间得到了陕西电力银河集团有限公司、陕北煤电基地锦界煤矿筹建处、185煤田地质队、陕西省地质环境监测总站等单位的领导与有关专业技术人员的热切关怀和支持，在此表示最真诚的感谢。 1 建设工程概况 1.1 建设工程名称及交通位置 建设工程名称为陕北煤电基地榆神矿区锦界煤矿建设工程。 锦界井田位于陕北煤田中段榆神矿区中部，榆林市东北部的神木县西侧、瑶镇乡东侧。地理坐标为东经11006′04″～11024′26″，北纬3846′32″～3853′15″。 建设中的210国道榆蒙段高速公路从本区西侧通过，榆神府公路（二级）从井田东南角通过，距煤矿工业广场不足1km，交通十分方便。包头～西安铁路神延段并行于榆神府公路，从井田东南角通过，并已于2001年11月开始临管运营。在附近设有马王庙、凉水井两个中间站及黄土庙会越站，为矿区的开发建设提供了可靠的交通运输条件。 矿区至附近各主要城市的公路里程如下 锦界神木县城 30 km 锦界包头市 340 km 锦界榆林市区 83 km 评估区交通位置示意见图1-1。 锦界矿区地处陕北黄土高原北缘与毛乌素沙漠接壤地带，区内大部为典型的风成沙丘及风沙滩地地貌，以固定沙及半固定沙为主，植被覆盖较好。地势平坦开阔。含煤地层属侏罗纪延安组。主采煤层为3-1、4-2、4-3、4-4、5-2三个煤层。 本次开发建设工程的范围，按计基础[2002]2074号文国家计委关于陕西榆神矿区二期规划区总体规划的批复，东西长约12km，南北宽约12.5km，总面积约150km2。矿区范围见图1-2，其中各点的坐 评估区交通位置示意见图1-1。 标见表1-1。 建 设 矿 井 范 围 坐 标 表 表1-1 点号 X Y 点号 X Y 1 2 3 4 5 4306150.00 4295100.00 4295100.00 4294000.00 4294000.00 19422000.00 19422000.00 19428000.00 19428000.00 19429670.00 6 7 8 9 4294700.00 4295000.00 4295700.00 4306450.00 19430350.00 19432550.00 19434000.00 19434000.00 必须说明，对于矿区建设，征地范围主要是指地面建设工业广场需要征地。矸石排放地可与当地政府协商，是回填复垦还是征用土地。而对于矿井地下开采煤层的地面可不征地，地面可继续耕种，一般不影响耕作。 矿井建设规模为10.0Mt/a，其中初期为3.0Mt/a。井田范围内共获资源量为20.33亿吨，扣除煤柱和矿井开采损失后，可采储量为13.41亿吨。预计服务年限为100年以上按10.0Mt/a计算。 项目估算总投资108541.38万元。其中矿建工程10930.20万元、土建工程4798.29万元、设备购置68295.81万元、安装工程4496.82万元、其它基本建设工程费用7533.20万元、基本预备费12487.06万 元。建设利息2506.00万元，项目总资金113927.38万元，吨煤投资140.00元，原煤设计经营成本估算每吨52.004元。全部投资回收期12.56年。 建设工程区工业落后，经济欠发达，主导产业以农业为主，农作物主产玉米。建设区居民居住分散，村庄狭小，房屋以砖混结构为主，砖瓦结构为副。区内共分布5个村庄、618户、2780人、2462间房屋。人口平均密度18.5人/km2 。每间房屋造价约7000～12000元/间。人均收入约1735元/年（2001年）。 矿区范围见图1-2 1.2 建设工程概况 （1）工业场地建设工程 锦界煤矿工业场地位于榆神府公路南侧的锦界开发小区中部神木电厂东侧原规划的电解铝厂位置。 本区地势平缓开阔，地面高程一般1183m左右。紧靠榆神府公路，交通十分方便。工业场地紧邻电厂，与电厂结合紧密，便于煤电一体化布置，节约投资，方便管理。 据现场了解，工业场地处盛行偏西风和西北风，由于该区近毛乌素沙漠，时常遭受沙尘暴的袭击。 工业场地占地面积约0.291km2，拟建办公楼、井口设施、住房等建筑。 （2）斜井开凿工程 矿井建成投产时共开凿一对斜井，井口位于工业场地中央，距井田南部边界约3.4km。主斜井以16坡角，斜长370m后，进入4-2煤层，沿煤层布设运输大巷，进入井田范围后布设盘区和采区。副斜井井筒倾角6，斜长约976m，中间设置50～100m水平缓冲段，以适应无轨绞轮车长距离爬坡的需要。主副井井口设计标高约1183.00m。主井承担矿井的煤炭提升任务，同时，主副井均作为矿井的进风巷和安全出口。一号回风斜井井筒倾角20，斜长386m，位于工业广场北侧3.5km处的井田南部边界附近。 （3）大巷布置及其运输方式 本井田内可采煤层为3-1、4-2、4-3、4-4、5-2（5-2下）、5-3六层煤，分上下两个煤组，上煤组为3-1、4-2、4-3煤层，下煤组包括4-4、5-2（5-2下）、5-3三层煤。3-1煤层厚2.93～3. 51m，平均厚3.31m；4-2煤层厚约1.91～3.72m，平均厚2.83m；4-3煤层厚约0.85～1.76m，平均厚1.29m；4-4煤层厚约0.80～1.24m，平均厚1.06m；5-2煤层厚约0.80～4.51m，平均厚3.47m。该区煤层储量丰富，结构比较简单，赋存稳定，倾角一般在1左右。3-1煤层埋深一般0～180m，适合长壁综合机械化开采。工作面一次采全高，顶板采用全部跨落法管理。 3-1、4-2、5-2煤层为中厚～厚煤层；4-3、4-4、5-3煤层为薄～中厚煤层。煤层倾角１左右，煤质坚硬，顶底板稳定，设计将各水平的开拓大巷均布置在煤层中。各水平的开拓大巷均布置成三条，其中一条为胶带输送机大巷，担负运煤任务；一条为辅助运输大巷，担负井下人员、矸石、材料和设备的运输任务；一条为回风大巷，担负矿井回风任务。各水平的三条主要巷道由东向西沿走向平行布置在设计范围倾斜方向的中央，原则上均布置在各主采煤层中。 （4）井下开采 ①盘区划分及开采顺序根据井田范围、煤层赋存特征、生产规模、开拓方式、装备水平等因素，设计确定盘区内合理的工作面推进长度为３～6km。 将各可采煤层均划分为两个盘区，全区共划分为12个盘区。 矿井设两个开采水平，一水平开采3-1、4-2、4-3三煤层，主要水平大巷布置在4-2煤层中，在3-1煤层内设辅助水平；二水平开采4-4、5-2（5-2下）、5-3三煤层，主要水平大巷布置在5-2煤层中。初期开采一水平上部的3-1煤层，通过煤仓及斜巷与一水平集中大巷相连。 ②开采方法与工作面参数矿井初期开采3-1煤层南部的3101盘区，该煤层厚度为2.58～3.51m，平均厚3.40m。其覆盖层厚约0～188m ，平均100m，下距4-2煤层一般为32.97～45.72m，平均39.26m。设计认为合理的采煤方法为长壁综合机械化开采，工作面一次采全高，顶板采用全部跨落法管理。 设计认为工作面合理的长度在200～280m之间，工作面的推进长度为3～6km，初期4.3 km。回采方式为后退式由盘区边界向大巷方向回采（见图1-3）。 工作面的布设，根据本井田的地质条件、井型和煤炭工业技术政策，设计确定回采工作面在矿井初期按3.00Mt/a布设，10年后按10.00Mt/a的生产能力开采（见图1-4）。 （5）供水工程 锦界矿区供水采用分质供水，地面生产生活用水由神木电厂供给；井下消防用水由井下排水复用解决。 （6）建设用地概况 因井田内煤层埋藏不深，井田开拓方式以地下水平开拓为主，故占用土地主要为工业场地区，前已叙述，工业场地0.291km2，且多为沙漠地。其中，建筑物占地5.32公顷（0.0532km2），道路专用场地占地10.70公顷（0. 107km2），场地绿化占地5.32公顷（0.0532km2），其它均为矿井井下采掘范围。 1.3 建设项目类型及平面布置 1.3.1 建设项目类型 本项目类型属矿山建设和采矿工程，根据矿山建设的规模（10.00Mt/a）分析，为大型矿山，属重要建设项目。 1.3.2 矿井建设平面布置 矿井建设总体上分地面工程和井下工程。地面工程指工业广场和矸石堆放场。工业广场位于榆神府公路北侧的沙漠地带，地面标高1177～1185m，占地约0.291km2（见图1-5）。包括矿井生产设施区（主副井井口及厂房、主井皮带驱动机房、主副井空气加热室、浴室灯房 图1-3井田开拓开采方式图 图1-4 矿井后期盘区巷道布置 图1-5 工业场地总平布置图 联合建筑、原煤仓、污水处理站等）；场前附属设施区（变电所、控制中心、汽车库、日用消防水池及泵房、回水泵房、热力站、材料库棚、油脂库、机修车间、胶轮车库、门卫和传达室等）；电厂储煤区（从原 煤仓出来的煤，运至筛选破碎车间，加工后运到转运站，直接向西侧电厂输煤或运往储煤场存储）；行政福利区（行政办公楼内含化验室、任务交待室、更衣室、浴室、矿灯房联合建筑、班中餐及食堂、职工公寓、卫生所、汽车库及门卫室组成）；动力区（锦界煤矿紧邻待建的神木电厂，一期装机容量为4600MW，锦界煤矿作为该电厂的配套煤矿，其主供电源引自神木电厂。另距锦界煤矿约2km处有电力部门待建的锦界110/35/10KV变电站一座，可作为锦界煤矿的备用电源）；矸石堆放场。 场区绿化为改善及美化矿井生产工作环境，在满足工艺布置合理的前提下，进行场区绿化，绿化采用点线面相结合的方式。重点绿化场前区，使人进入场区有一个美观整洁之感觉。线上绿化道路两旁、种植行道树、绿篱；面上绿化场区内的空闲地，在不影响管线的情况下，扩大绿化面积。树种以长青灌木为主，配以花卉。除此之外还可利用预留之空闲地初期绿化。场区绿化系数按18％设计。 场内运输场内运输均采用胶带输送机运输，外来材料、设备和场内的材料、设备中转均采用道路运输。 2 地质灾害评估级别与评估范围 2.1 地质灾害评估工作级别的确定 建设用地地质灾害危险性评估技术要求（试行）3﹑4条明确规定，评估级别的确定要根据地质环境条件复杂程度与建设项目重要性来划分。 2.1.1 地质环境复杂程度分类 锦界井田地处毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带。地形总体西北高东南低，地貌形态为风沙地貌、黄土地貌和沟谷地貌三大类。结构比较简单，类型较单一，岩土体工程地质条件较差，风沙地貌区大多为沙丘和滩地，沟谷地貌分布有烧变岩、砂性土、少量湿陷性黄土等，且矿区基岩各岩层的饱和抗压强度较高，多属稳定性较差的岩层，按照建设用地地质灾害危险性评估技术要求中地质环境条件复杂程度分类，其地质环境复杂程度属于简单～中等类型。 2.1.2 建设项目重要性分类 根据国家计委计基础[2002]2074号文，关于陕西榆神矿区二期规划区总体规划的批复，锦界井田东西长约12km,南北宽约12.5km,总面积约150km2。锦界矿井为地方国有大型矿井，现设计生产能力为10.00Mt/a（初期为3.00Mt/a）。属于“重要建设项目”类型。 2.1.3 地质灾害评估分级 由于评估区地质环境条件属于简单～中等类型，建设项目属于重要建设项目，根据建设用地地质灾害危险性评估技术要求（试行）表3-1的规定和国土资源部关于矿山地质环境影响评估技术要求（征求意见稿），本项目建设工程地质灾害危险性评估分级属一级评估。 2.2 地质灾害危险性评估范围 本次评估范围是在185煤田地质勘探队原精查勘探范围的基础上，根据煤层埋深和采厚采掘方式所形成采空区影响地表变形范围的经验公式推断，上覆基岩厚120 m，土层厚60 m，影响传播角基岩中68～72，土层中40～45，经计算该采空区地表拉伸裂隙带影响宽度为100～130m，因此，为了安全，评估范围为矿井（井田）范围各向外扩展200m，即评估范围为井田东西长约12.2km，南北宽约12.7km，面积约155 km2；工业广场及主副井到井田南部边界部位约4 km2，总评估面积约159km2（见图1-2）。 3 地质环境条件 3.1气象与水文 本井田属于暖温带半干旱大陆性季风气候区。气候特点是冬季寒冷，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，冷热多变，温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大。全年无霜期短，10月初上冻，次年4月初解冻。多年平均气温8.4℃，极端最高气温38.9℃（1966年6月21日）；极端最低气温-28.4℃（1958年1月16日）。冰冻期一般在10月上旬至次年4月上旬，最大冰冻层厚度为146cm（1968年2月）。境内自然降水具有明显的季节性，降水量的年变化和降水变率较大。据1980年至2001年降水资料全县年际平均降水量为440.8mm。每年7～９月降水最多，平均降水量为297.4mm，占年降水量的69.0。降水多以暴雨形式出现，易形成洪灾。降水量由南到北递减，南部沙峁、贺家川等多雨，年降水420～450mm，北部尔林兔、中鸡等地少雨，年降水350mm。多年平均蒸发量1774.4mm。 该区盛行西北和偏西风，全年平均大风日数14天，最大风速大于25m/s。由于本井田西北部为毛乌素沙漠，加之黄土丘陵土质疏松，每当大风天气，沙尘翻卷，漫天飞扬，有时竟为咫尺不见的沙尘暴，年平均沙尘暴11次，最多达22次，且有恶化的趋势。锦界井田多年平均降雨量等值曲线图见（图3-1）。 井田河流属于黄河水系。过境河流主要有青草界沟～沙母河和秃尾河，均属于黄河二级支流。秃尾河由北向南，流经井田的西部边界，洪峰最大流量为2120 m3/s，年径流量为3.08亿m3，年输沙量为7.69106t。青草界沟～沙母河流量为282.58L/s。另外还发育一条长年性沟流 河则沟，流量较小，一般为1.14L/s。 降雨量等值曲线图见（图3-1） 3.2 地形地貌 榆神矿区锦界井田地处陕北黄土高原北端、毛乌素沙漠东南缘。即毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带。地形总体西北高东南低，最高处位于琉璃壕东侧，高程为1313.0m；最低处位于青草界沟的白家湾一带，标高为1155m，最大高差158m。井田北部标高一般为1240～1260m，南部一般为1200m。 按地貌成因类型，可划分为风沙地貌、黄土地貌和沟谷地貌。 风沙地貌亦称沙漠滩地区，占井田总面积的4/5以上，风力作用是风沙地貌的主要成因，物质组成以第四系粉砂、细砂及中粗砂为主，黄色砂质黄土、亚粘土次之。风沙地貌可划分为风沙滩地和风成沙丘。风沙滩地较为平坦，粒度较细，常为农业耕作区。大多风沙滩地因四周被沙丘包围，地表水不能外泄而形成，沙丘形态各异，大小不等，高低从几米至几十米。风沙地貌以固定和半固定沙丘为主，植被覆盖较好，地势平坦开阔。 黄土地貌仅分布于黄土庙和马场梁一带。梁顶平缓，常被薄层片沙覆盖，冲沟陡深，一般15～35m，地形高差较大，植被稀疏，为较典型的黄土冲蚀地貌。 沟谷地貌青草界沟～沙母河沟、枣稍沟均为地表水侵蚀堆积形成的侵蚀冲积地貌。上游狭窄，下游宽畅，谷坡呈斜坡状，两侧不对称，谷底平坦，河床较窄，河水蜿蜒流淌其中，两岸的河漫滩和阶地较为肥沃，是区内主要的农业耕作区。 3.3 地层岩性 榆神矿区地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区。根据地质填图及钻孔揭露，矿区地层由老至新有三叠系上统永坪组（T3y）；侏罗系下统富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、第三系及第四系。 本井田地表大部分被第四系、第三系沉积物覆盖，仅在青草界小沟脑及西侧见有基岩零星出露。根据地质填图及钻孔揭露，锦界井田勘探区地层见井田综合柱状图（图3-2），由老到新为 3.3.1 三叠系上统永坪组（T3y） 该地层是陕北侏罗纪煤田含煤岩系的沉积基底，全区分布，未出露，椐区域资料，厚度为80～200 m。其岩性为一套巨厚层状灰～灰绿色中～细粒长石石英砂岩，含大量云母及绿泥石，分选性及磨圆度中等，具大型板状交错层理、楔状层理及块状层理，局部含石英砾、灰绿色泥质包体和黄铁矿结核。 3.3.2 侏罗系（J） 下侏罗统富县组（J1f）下部岩性为砂岩及泥岩角砾，上部为紫杂色铝土质泥岩。地层厚度一般小于15m，最大厚度33.25m。 中侏罗统延安组（J2y）为该区含煤地层，全区分布，未出露，与下伏三叠系上统永坪组呈平行不整合接触。该组为一套陆源碎屑沉积，其岩性以灰色粉细砂岩、灰白色～浅灰色细砂岩、中粒长石砂岩、岩屑砂岩及钙质砂岩为主，砂质泥岩、泥岩及煤层次之，炭质泥岩少见，局部地段夹有透镜状泥灰岩及黄铁矿结核。宏观上有如下特征 （1）砂岩以细～中粒砂岩居多，少量粗粒或含砾砂岩，砂岩以长石砂岩、石英砂岩为主。 （2）细碎屑岩以粉砂岩为主，砂质泥岩、泥岩较少，多集中于煤层顶板和底板。 （3）粘土岩类较少，呈薄层出现。煤系中部常见泥灰岩，砂岩多钙质胶结，沉积上反映弱碱性水介质环境。 （4）煤系中部砂岩相对较少，泥质砂岩较多。共含可采煤层六层， 井田综合柱状图（图3-2） 该组岩层因受直罗河冲刷及新生界的剥蚀，上部地层均有不同程度缺 失，残存厚度112.34～184.27m，平均148.27m，总体趋势东北向西南逐渐变厚。 中侏罗统直罗组（J2z）该地层在区内广泛分布，仅在青草界小沟脑及井田西部零星出露，残存厚度0～79.10m，平均39.55m。 岩性以巨厚层状中～粗粒长石砂岩为主，分选中等，次棱角状。上部多为紫杂色、灰绿色、黄绿色、浅灰色粉砂岩及细砂岩。底部多数含有一薄层砾岩，厚度0.30～0.64m，粒径1～10cm。 3.3.3 第三系上新统静乐组N2j 据钻孔揭露，厚度约为0～48.20m。岩性主要为浅红色、棕红色粘土及亚粘土，含不规则的钙质结核，呈层状分布。局部地段底部为10～30cm的砾石层，成份多为石英砂岩、砾岩等，钙质胶结，坚硬致密。本组地层因含三趾马及其它动物骨骼化石而被称为“三趾马红土”。与下伏侏罗系中统直罗组呈不整合接触。 粘性土、砂性土的物理力学性质见表3-1。 3.3.4 第四系 中更新统离石组Q2L主要出露于南部马场梁、黄土庙、小西梁，中部大曼梁及东北部白家庙一带。厚度为0～73.70m，平均厚36.85m。以亚粘土、亚砂土为主，夹多层古土壤层。具垂直裂隙，发育小型冲沟，与下伏地层不整合接触。 上更新统萨拉乌素组Q3s主要出露于青草界沟两侧及沙丘间低滩地。以细砂、中砂为主，夹亚砂土、亚粘土和泥炭层。厚约0～53.98m。 全新统冲积层Q4al及风积沙层 Q4eol 冲积层Q4al分布于青草界沟之中，以细砂、中砂为主，夹亚砂 土、亚粘土为主，含少量腐植土，底部多数含有砾石层，厚约0～9.76m。 粘性土、砂性土的物理力学性质见表3-1 风积沙层 Q4eol分布广泛，主要以质地均一，分选较好，磨圆 较差的浅黄色、褐黄色细砂、粉砂，以固定沙丘、半固定沙丘和流动沙形式覆盖于其它地层之上。厚约0～21.90m。 3.3.5 含煤地层及煤层 如前所述，该区含煤地层为侏罗系中统延安组，区内无出露。虽然岩性在横向上变化较大，但在垂向上具有明显的层序韵律结构。该组含可采煤层六层，分别为 3-1、4-2、4-3、4-4、5-2（5-2下）、5-3六层煤。分上下两个煤组，上煤组为3-1、4-2、4-3煤层；下煤组包括4-4、5-2（5-2下）、5-3三层煤。3-1、4-2、5-2煤层为中厚～厚煤层；4-3、4-4、5-3煤层为薄～中厚煤层。各可采煤层特征见下表3-2。 3.4 地质构造与地震 陕北侏罗纪煤田位于鄂尔多斯台向斜东翼～陕北斜坡上。据区域资料，基底中主要存在吴堡～靖边EW向、保德～吴旗NE向、榆林西～神木西NE向构造带。构造带对煤田的形成及分布具有一定的控制作用。 榆神矿区地层总体为水平岩层。历次构造运动在该区主要表现为垂向升降运动，形成了一系列假整合面，局部地段地层有大小不等的波状起伏，但未发现较大的断层，没有明显的褶曲构造，区内无岩浆活动，构造简单。井田东南角底板等高线相对密集，疑有小断层存在，其余地段地层平缓过渡。 据记载，自明朝以来，本区共发生地震8次，其中4级以上地震7次，5级以上地震1次。近百年来本区及附近未发生过大于2.5级的地震，井田内属无震害区，区域稳定性好。根据〈中国地震烈度区划图〉（1990）（1400万），神木县地震烈度为Ⅵ度区。 可采煤层特征一览表 表3-2 煤 层 号 煤层厚度特征（储量计算厚度） 结构 层间距 可采类型 稳定类型 两极值 平均值（点值） 可采概率（） 两极值 一般值 3-1 98.7 一般无夹矸,26、J503孔有一层夹矸,厚0.35～0.55m,岩性为泥岩、炭质泥岩。 基本全区可采 稳定 4-2 99.9 一般一层夹矸,少数孔无夹矸或二层夹矸,厚0.05～0.60m,岩性为泥岩、炭质炭泥岩。 全区可采 稳定 4-3 99.9 一般无夹矸,少数孔一层夹矸,厚0.01～0.20m,岩性为粉砂岩。 全区可采 稳定 4-4 74.6 一般无夹矸,少数孔一层夹矸,厚0.10～0.50m, 岩性为泥岩、炭质泥岩。 大部可采 稳定 5-2 复核区 99.9 分岔区一般无夹矸, 复核区一般有一层夹矸, 少数孔无夹矸或2～3层夹矸厚0.02～0.70m, 岩性为粉砂岩、泥岩、炭质泥岩。 全区可采 稳定 5-2 分岔区 99.7 5-2下 92 一般一层夹矸,少数孔无夹矸,厚0.01～0.25m,岩性为粉砂岩。 局部可采 稳定 5-3 65.4 一般一层夹矸,少数孔无夹矸或二层夹矸, 厚0.02～0.41m, 岩性为泥岩、炭质泥岩。 大部可采 稳定 3.5 矿区水文地质条件 本区地表多为第四系风积沙覆盖，地表高程1155～1313.00m（琉璃壕附近），一般标高1240～1260.00m，南部地段1200m左右，最大高差158m。区内大部为典型的风成沙丘及风沙滩地地貌，以固定沙和 半固定沙丘为主，植被覆盖较好，地势平坦开阔，有利于降水入渗补 给地下水。东南部为黄土冲蚀地貌，梁顶较平缓，沟谷受水力冲蚀较深，一般15～35m。基岩仅在小沟沟脑及西侧零星出露。以马场梁、路家梁、呼家梁为分水岭，西北部属青草界泉域水文地质单元，西南部属井田南部外部小啊包泉域水文地质单元。 秃尾河自井田西南边界流过，井田属秃尾河流域。地表水系主要包括河则沟、青草界沟流和小型水库。河则沟、青草界沟有常年性流水，据观测资料，流量为24415m3/d，长胜彩当水库库容量约25000 m3。据神木县高家堡水文资料，秃尾河最大流量1.83107m3/d（1971年7月21日），年输沙量7.69106t，2001年10月3日测得，秃尾河流量为2.93106m3/d。 按地下水赋存条件及水力特征，将区内含水层划分为新生界松散层孔隙潜水和中生界烧变岩裂隙孔隙潜水及基岩承压水两大类型，区内主要含隔水层如下 3.5.1 含（隔）水层水文地质特征 3.5.1.1 第四系松散岩类孔隙潜水 第四系全新统冲积层（Q4al）潜水 主要分布于青草界沟谷两岸阶地及沟谷漫滩区，上部为黄灰色亚砂土及粉砂，中下部为粗砂、细砂、砂砾层。卵砾石呈次圆状，粒径2～20mm，卵石呈不规则圆状，直径30～40mm，分选差～中等。卵砾成份主要为石英岩及砂岩等。含水层水位埋深一般2～3m，厚度一般5～6m，渗透性极不均匀。自该组地层出露的泉流量为6.983L/S，J605号孔抽水试验，降深为8.0m时，涌水量为0.483L/S，单位涌水量0.06038L/Sm，渗透系数0.833m/d，富水性中等到弱。水质为HCO3～Ca型水，矿化度0.393g/L。 第四系上更新统萨拉乌素组（Q3S）潜水主要分布于区内地势相对低洼处，多被风积沙掩盖，与其构成同一含水层，极易接受大气降水补给。该含水层厚度变化较大，最大厚度分布于青草界沟一带（厚度20m以上）。 岩性多为黄褐色中细砂及粗砂，夹有粉砂及泥质条带和透镜体，底部局部含小砾石。潜水位埋深0～15.40m，含水层厚0～22.40m，富水性差别较大。青草界泉域，该含水层富水性最好，崖沟泉流量为18.64L/S，富水性强。分水岭附近富水性弱或不含水。北部含水层厚度变化大（0～18.00m），富水性中等，局部弱。 3.5.1.2 第四系中更新统离石黄土（Q2l）及第三系上新统三趾马红土隔水层（N2j） 除J405号钻孔附近缺失外，基本全区分布，出露于大曼梁和小西梁马场梁黄土庙一带，厚度一般20～30m，勘探区中部小于10m，东北部厚度可达73.70m，最薄处厚度仅3.70m。 岩性上部为亚砂土和亚粘土，下部为粘土和亚粘土，含钙质结核层，结构较致密，干钻不易钻进，为良好隔水层。据大保当井田测试成果，液限21.23，塑限35.7，塑性指数14.7，渗透系数0.00167m/d。 3.5.1.3 中侏罗系直罗组（J2Z）孔隙裂隙承压含水层 因受后期剥蚀仅保留下部地层，出露于J405号钻孔附近及小沟脑，厚度最大为54.24m，一般20～25m。 岩性为一套黄绿、灰黄色中粗粒砂岩、粉细砂岩及泥岩。含水层为中下部中粗粒砂岩，强烈风化，结构疏松，裂隙较发育，据本次钻孔简易水文观测，该层消耗量1～12m3/h，且部分钻孔至该层段冲洗液全部漏失（表3-3）。漏水钻孔较均匀分布在先期开采地段，漏水层岩性均为粗粒砂岩，漏失量3.3L/S。分析认为本区直罗组粗砂岩岩性为黄绿、灰黄色，颗粒分选性差～中等，磨圆度呈圆～中等，经后期风化作用形成结构疏松，孔隙裂隙发育的风化岩带，具备较好的储水条件，富水性中等～强，是煤矿开采时主要的直接充水水源。其水质为HCO3～Ca型水，矿化度＜0.3g/L。 漏水钻孔统计表 表3-3 孔号 孔口标高（m） 漏水深度（m） 漏水层标高（m） 漏水层时代 漏水层岩性 漏水量（L/S） 备注 J203 1266.27 74.92 1191.35 J2Z 含砾粗砂岩 3.3 漏水量为泥浆泵最大泵量全部漏完 J303 1276.01 81.00 1195.01 J2Z 粗粒砂岩 3.3 J501 1249.58 73.79 1175.79 J2Z 粗粒砂岩 3.3 J504 1227.58 74.30 1153.28 J2Z 粗粒砂岩 3.3 J507 1224.92 41.35 1183.