煤矿地质学 实习指导书 淮南职业技术学院工程技术二系地测教研室 二00四年十二月
煤 矿 地 质 学 实 习 指 导 书 淮南职业技术学院工程技术二系地测教研室 二 00 四年十二月
目录 第一章淮南煤田勘探史与区域地质..3 第一节淮南煤田勘探史…… 第二节淮南煤田区域地质 第二章淮南煤田勘探… 第一节煤田地质勘探方法 第二节煤田地质勘探类型 第三节地面物探 第三章矿井地质条件与工作方法 第一节矿井地质观测方法 第二节建井时期的地质工作… 第三节地质综合资料的编制」 第四节地质预测预报 第五节矿井采区综采地质条件评价及评价指标 l15 第六节矿井井下物探方法. 18 第七节矿井储量管理.… 131 第八节瓦斯地质 149 第九节矿井地质报告修改与编制
1 目 录 第一章 淮南煤田勘探史与区域地质............................................3 第一节 淮南煤田勘探史............................................................................3 第二节 淮南煤田区域地质.......................................................................5 第二章 淮南煤田勘探........................................................................ 27 第一节 煤田地质勘探方法.................................................................... 27 第二节 煤田地质勘探类型..................................................................... 40 第三节 地面物探........................................................................................ 51 第三章 矿井地质条件与工作方法................................................ 67 第一节 矿井地质观测方法....................................................................... 67 第二节 建井时期的地质工作................................................................. 75 第三节 地质综合资料的编制............................................................... 85 第四节 地质预测预报..............................................................................110 第五节 矿井采区综采地质条件评价及评价指标..........................115 第六节 矿井井下物探方法......................................................................118 第七节 矿井储量管理............................................................................. 131 第 八 节 瓦斯地质.................................................................................. 149 第九节 矿井地质报告修改与编制....................................................... 166
第四章淮南矿区水文地质条件及水害防治技术…174 第一节淮南矿区概况 第三节淮南矿区矿井充水因素及水害 第四节淮南矿区水文地质补勘及水害防治工作 191 第五节淮南矿区A组煤的疏水限压开采 200 第六节复合水体下急倾斜A组煤层开采水害防治方法 第七节淮南矿区水体下采煤试验研究成果介绍 第八节淮河下采煤试验 238 第九节建筑物下、铁路下和水体下采煤技术措施 261 第十节、减小覆岩破坏和地表变形的采矿措施
2 第四章 淮南矿区水文地质条件及水害防治技术................ 174 第一节 淮南矿区概况............................................................................. 174 第三节 淮南矿区矿井充水因素及水害............................................ 185 第四节 淮南矿区水文地质补勘及水害防治工作......................... 191 第五节 淮南矿区 A 组煤的疏水限压开采.................................... 200 第六节 复合水体下急倾斜 A 组煤层开采水害防治方法............211 第七节 淮南矿区水体下采煤试验研究成果介绍....................... 219 第八节 淮河下采煤试验................................................................. 238 第九节 建筑物下、铁路下和水体下采煤技术措施................. 261 第十节、减小覆岩破坏和地表变形的采矿措施............................. 285
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 淮南煤田自上个世纪20年代以来,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,提交了不少普査、详查和精查地质勘探报 告,至今已建立了十六个矿井,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月谢家荣等人根据百万分之一中国地质图的研究来本区实地调查,在 奧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、上窑山一带的地质测量,编绘了五万 分之一地质全图。此期工作发现了八公山、山金家煤系的存在,并著有“淮南新煤田及 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田奠定了基础 3.1954年华东煤田地质局120队(以下简称为120队)于凤台大孤山和小孤山 带作了万分之一地质测量。 4.1954年底~1955年,120队为提交洞山区普査报告,填绘了舜耕山区大通至泉山 口一带的二万五千分之一地质图。此后,为探寻洞山以西的煤系,编绘了泉山口至望峰 岗一带的万分之一地质图 5.1955年120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 习队在定远凤阳山区600km2的面积内填绘五万分之一地质图。 7.1955年初~1956年5月,徐嘉伟对震旦纪、寒武和奥陶纪地层,自西向东分别 在凤台、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。著有“淮南寒武纪沉积”一文。 8.1955年~1956年120队为提交谢家集区和新庄孜区精查勘探地质报告而填绘了 八公山区车路山至山王集一带的地质图
3 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 淮南煤田自上个世纪 20 年代以来，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，提交了不少普查、详查和精查地质勘探报 告，至今已建立了十六个矿井，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 月谢家荣等人根据百万分之一中国地质图的研究来本区实地调查，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、上窑山一带的地质测量，编绘了五万 分之一地质全图。此期工作发现了八公山、山金家煤系的存在，并著有“淮南新煤田及 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田奠定了基础。 3．1954 年华东煤田地质局 120 队（以下简称为 120 队）于凤台大孤山和小孤山一 带作了万分之一地质测量。 4．1954 年底~1955 年，120 队为提交洞山区普查报告，填绘了舜耕山区大通至泉山 口一带的二万五千分之一地质图。此后，为探寻洞山以西的煤系，编绘了泉山口至望峰 岗一带的万分之一地质图。 5．1955 年 120 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 习队在定远凤阳山区 600km2 的面积内填绘五万分之一地质图。 7．1955 年初~1956 年 5 月，徐嘉伟对震旦纪、寒武和奥陶纪地层，自西向东分别 在凤台、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。著有“淮南寒武纪沉积”一文。 8．1955 年~1956 年 120 队为提交谢家集区和新庄孜区精查勘探地质报告而填绘了 八公山区车路山至山王集一带的地质图
9.1957年为提交二道河勘探区精査勘探报告,先后分别填绘了该区五万分之 万分之一和煤系边缘山区的五千分之一地质图。 10.淮南矿务局于1957年秋、1960年5月、1963年5月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,全面收集和整理了该断 层的有关资料,并调查了大逆断层地面和井下的剖面,收集复查了部分岩芯、综合编制 了含煤地层中D、E组及其上部地层的综合柱状,进行了对比,树立了大逆断层上下盘 相对位移要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“关于淮南煤田舜耕山矿区大逆断层总结资料” 11.120队(现安徽煤田一队)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F1断层以东范围《潘集煤田综合普査勘探地质报告》。经上级 和有关部门同意,将潘集矿区划分为5个井田进行勘探。1960年1月~9月在三线至五 西线之间,进行了精査勘探,提交了《潘集煤田谢街、陶王井田综合精査地质报告》 1960年12月提交了九至十二线范围《张家圩勘探区找煤勘探地质报告》,经1962年复 审,分别降为找煤报告、普査报告和找煤总结。1961年2月至12月在0线至三线进行 了普査勘探,并提交了《李潘圩井田普査勘探地质报告》,报告未审批,未复审。 12.1964年11月安徽煤田一队提交《潘集勘探区普査勘探地质报告》。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月提交了《潘 集勘探区详査地质报告》,经原煤炭工业部华东公司审查。并要求以背斜轴为界划分为 二两个井田继续进行精查勘探。 13.1966年至1968年安徽煤田一队和地震三队配合对西肥河至Fs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 14.1970年10月~1971年11月安徽煤田一队对谢桥第一勘探区进行了精査勘探 提交了“谢桥煤田第一勘探区综合勘探精査(最终)地质报告”。 15.1971年11月至1973年10月安徽煤田一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”。 16.1978年1月至1979年4月147队提交了谢桥井田精查补充报告。 17.1977年至1979年安徽煤田一队在张集王庄进行了补充勘探,并提交了“张集 王庄精查地质报告”。 18.顾桥勘探区从1961年找煤开始,至1980年精査结束。由安徽煤田一队1980 年12月提交《顾桥勘探区综合勘探精査地质报告》,1981年煤炭部地质局组织审査批
4 9．1957 年为提交二道河勘探区精查勘探报告，先后分别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之一地质图。 10．淮南矿务局于 1957 年秋、1960 年 5 月、1963 年 5 月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，全面收集和整理了该断 层的有关资料，并调查了大逆断层地面和井下的剖面，收集复查了部分岩芯、综合编制 了含煤地层中 D、E 组及其上部地层的综合柱状，进行了对比，树立了大逆断层上下盘 相对位移要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“关于淮南煤田舜耕山矿区大逆断层总结资料”。 11．120 队（现安徽煤田一队）于 1958 年 9 月发现了潘集煤矿藏，1959 年转入普 查，并提交了三至十线 F1 断层以东范围《潘集煤田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 个井田进行勘探。1960 年 1 月~9 月在三线至五 西线之间，进行了精查勘探，提交了《潘集煤田谢街、陶王井田综合精查地质报告》； 1960 年 12 月提交了九至十二线范围《张家圩勘探区找煤勘探地质报告》，经 1962 年复 审，分别降为找煤报告、普查报告和找煤总结。1961 年 2 月至 12 月在 0 线至三线进行 了普查勘探，并提交了《李潘圩井田普查勘探地质报告》，报告未审批，未复审。 12．1964 年 11 月安徽煤田一队提交《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 月提交了《潘 集勘探区详查地质报告》，经原煤炭工业部华东公司审查。并要求以背斜轴为界划分为 一、二两个井田继续进行精查勘探。 13．1966 年至 1968 年安徽煤田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。 14．1970 年 10 月~1971 年 11 月安徽煤田一队对谢桥第一勘探区进行了精查勘探。 提交了“谢桥煤田第一勘探区综合勘探精查（最终）地质报告”。 15．1971 年 11 月至 1973 年 10 月安徽煤田一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”。 16．1978 年 1 月至 1979 年 4 月 147 队提交了谢桥井田精查补充报告。 17．1977 年至 1979 年安徽煤田一队在张集王庄进行了补充勘探，并提交了“张集 王庄精查地质报告”。 18．顾桥勘探区从 1961 年找煤开始，至 1980 年精查结束。由安徽煤田一队 1980 年 12 月提交《顾桥勘探区综合勘探精查地质报告》，1981 年煤炭部地质局组织审查批
19.1977~-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~新庄孜区段矿井深部(←-100m以上)资源地质勘探。1988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査队 1979年在本区进行了1/20万地质测量,提交了(皖西北五幅和蚌埠幅)区域地质调查报 告。丰富了淮南煤田的区域地质资料 20.1960~1984年煤田地质局一队在潘四井田进行了普详査、精査、精补及地震勘 探,与1985年提交了《潘集四井田精査地质报告》。 21.顾桥精查报告提交之后,丁集继续进行普、详査,2003年1月由一队提交了《安 徽省淮南市丁集井田详查地质工作报告》,于2003年四月提交了《安徽省凤台县丁集 井田勘探(精查)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 、区域地质构造 淮南煤田位于东北起上窑山,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之上,淮南~豫西台陷带内。其南为合肥拗陷,北 为蚌埠隆起,东端为郯庐大断裂,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、阜凤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)。 淮南矿区由淮河南岸的老区和淮河北岸的潘谢新区组成。老区各矿分布在淮南复向 斜构造的南翼八公山区向南凸出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。潘谢新区主要井田位于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,开采条件较好。 (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、阜凤两大逆冲断层之间,煤岩层 受挤压褶皱,走向变化从整体看在平面和剖面上均成反“S”形。区内主要褶皱有李郢
5 准。 19．1977~1982 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~新庄孜区段矿井深部(-1000m 以上)资源地质勘探。1988 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 年在本区进行了 1／20 万地质测量，提交了(皖西北五幅和蚌埠幅)区域地质调查报 告。丰富了淮南煤田的区域地质资料。 20．1960~1984 年煤田地质局一队在潘四井田进行了普详查、精查、精补及地震勘 探，与 1985 年提交了《潘集四井田精查地质报告》。 21．顾桥精查报告提交之后，丁集继续进行普、详查，2003 年 1 月由一队提交了《安 徽省淮南市丁集井田详查地质工作报告》，于 2003 年四月提交了《安徽省凤台县丁集 井田勘探（精查）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 淮南煤田位于东北起上窑山，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之上，淮南~豫西台陷带内。其南为合肥拗陷，北 为蚌埠隆起，东端为郯庐大断裂，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、阜凤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)。 淮南矿区由淮河南岸的老区和淮河北岸的潘谢新区组成。老区各矿分布在淮南复向 斜构造的南翼八公山区向南凸出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。潘谢新区主要井田位于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，开采条件较好。 （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、阜凤两大逆冲断层之间，煤岩层 受挤压褶皱，走向变化从整体看在平面和剖面上均成反“S”形。区内主要褶皱有李郢
孜向斜、八公山背斜、陆塘背斜 7 图1-2-1淮南煤田地质构造示意图 谢桥一古构向斜;2陈桥潘集背斜;3尚塘集一职衬集向斜;4水康背斜;5-阜阳断鞭;6一西番楼断裂 7陈桥一颗上断裂;8新城口一长丰断裂;9一武店断裂;10—寿县一老人仓断裂;1舜耕山断裂 12-阜阳一风台断裂;13杨村集一朱集断裂;14刘府断裂 褶曲 (1)李郢孜向斜 位于淮南复向斜南侧弧形构造地带,包括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F45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。褶曲南翼由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°。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。 (2)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°,背斜北翼为阜凤逆断层切割破坏。区内新生界松散层较薄,一般仅 30~50m。煤系地层之上,为较厚的石千峰组红色地层所盖,主要煤层均埋藏较深 2.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 (F45)断层组、F13~F138断层组、F18~F121断层组、F119~F10s断层组、F6~F断层
6 孜向斜、八公山背斜、陆塘背斜。 图 1-2-1 淮南煤田地质构造示意图 . 1．褶曲 （1）李郢孜向斜 位于淮南复向斜南侧弧形构造地带，包括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 F4.5 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。褶曲南翼由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°。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。 （2）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°，背斜北翼为阜凤逆断层切割破坏。区内新生界松散层较薄，一般仅 30~50m。煤系地层之上，为较厚的石千峰组红色地层所盖，主要煤层均埋藏较深。 2．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、F13～F13-8 断层组、F11-8～F12-12 断层组、F11-9～F10-5 断层组、F6～F7 断层
组。它们均沿N60~80°W方向延展,倾向SW,倾角45~60°。平面上大体呈等间距 分布,性质均为正断层,铅直地层断距一般在20~50m。F6~F7和F1~F0.s断层组断 距较大,最大可达837m。其次还发育大量的Ⅲ序次张扭性和张性断层,如F13.7、F134、 F⑩055)、F4、Fs等,其规模小于控制它们的Ⅱ序次断层,走向上与之斜交或近于平行 倾向与之一律相反,性质属正断层,倾角较大,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 淮南老区的断裂构造对煤层的破坏严重,断层位置一般作为井田、采区划分和采场 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 褶曲 受区域构造影响,本区内褶曲构造发育,主要有谢桥向斜、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 主要构造 (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,最厚大于1000m。其上为厚100400m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30~70°,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 般25°左右,局部较陡,达45~60°: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,一般在300~500m,由东往西、由南向北逐渐增厚。 (3)潘集背斜 位于淮南复向斜中部,背斜走向N70°W,东西长约17km,南北宽约16km,属于
7 组。它们均沿 N60～80°W 方向延展，倾向 SW，倾角 45～60°。平面上大体呈等间距 分布，性质均为正断层，铅直地层断距一般在 20～50m。F6～F7 和 F11-9～F10-5 断层组断 距较大，最大可达 837m。其次还发育大量的Ⅲ序次张扭性和张性断层，如 F13-7、F13-4、 F10-5(5)、F4、F5 等，其规模小于控制它们的Ⅱ序次断层，走向上与之斜交或近于平行， 倾向与之一律相反，性质属正断层，倾角较大，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。 淮南老区的断裂构造对煤层的破坏严重，断层位置一般作为井田、采区划分和采场 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，主要有谢桥向斜、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 主要构造。 （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，最厚大于 1000m。其上为厚 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 30~70°，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 45~60°；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，一般在 300~500m，由东往西、由南向北逐渐增厚。 （3）潘集背斜 位于淮南复向斜中部，背斜走向 N70°W，东西长约 17km，南北宽约 1.6km，属于
线型褶曲,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,一般为5~10°左右,局部达40~50° 2.斷裂构造 (1)上窑~明龙山~尚塘集逆断层 为一走向NWW、倾向NEE的逆断层,断层的东部一般分支为两至三条,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相接,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~青白口系之间为断层接触。由上窑山区向西三 条断层逐步合并为二条,南部表现为寒武~青白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来看与复向斜 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有重要意义。 (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相接,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向斜切正断层也很发育,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、中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,且走向断层较为发育: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枃造, 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 井田、采区划分和采场布置的依据
8 线型褶曲，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，一般为 5~10°左右，局部达 40~50°。 2．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，断层的东部一般分支为两至三条，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相接，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~青白口系之间为断层接触。由上窑山区向西三 条断层逐步合并为二条，南部表现为寒武~青白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来看与复向斜 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有重要意义。 （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相接，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 向斜切正断层也很发育，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、中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，且走向断层较为发育；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 井田、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露甚少,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中,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。现将上窑、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,面积甚小,呈东南~西北向条状分布,与断裂方向一致, 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 出露于蚂蚁山西北羊山山顶附近,呈长园形及长条状分布,侵入于青白口系及寒武 系中,面积不大,岩性为浅成相的正长斑岩。 3.潘集地区岩浆岩 在煤田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 449~77.79m,一般由东往西变厚、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相似为二长斑岩、细晶岩和煌斑岩等。 本区岩浆岩的侵入时期属燕山期 二、地层及煤系地层 (-)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自下元古界的前 长城系至第四系,除中奥陶统至中石炭统、中生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本区应改为“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15万地质 测量地质说明书”的内容为准。现按地层时代由老到新依次叙述如下:
9 （三）岩浆岩 淮南矿区岩浆岩的出露甚少，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中，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。现将上窑、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，面积甚小，呈东南~西北向条状分布，与断裂方向一致， 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 出露于蚂蚁山西北羊山山顶附近，呈长园形及长条状分布，侵入于青白口系及寒武 系中，面积不大，岩性为浅成相的正长斑岩。 3．潘集地区岩浆岩 在煤田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，一般由东往西变厚、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相似为二长斑岩、细晶岩和煌斑岩等。 本区岩浆岩的侵入时期属燕山期。 二、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自下元古界的前 长城系至第四系，除中奥陶统至中石炭统、中生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本区应改为“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 万地质 测量地质说明书”的内容为准。现按地层时代由老到新依次叙述如下：
