第一节煤炭资源

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煤田分布与储量 莱芜煤田与新汶煤田以莲花山脉相隔, 东起梁坡断层,西迄羊流断层,
南至煤系露头,北到泰山断层,为西宽东窄楔形狭长块段,沿走向东西约32公里,南北平
均宽11公里, 面积352平方公里。其中,已探明面积52.6平方公里,工业储量3.92亿吨。
此外,境内还有中央深部预测区、口镇预测区、莱西预测区。中央深部预测区,北至煤田
的边界泰山断层, 西与口镇预测含煤区相接,预测含煤面积50平方公里,预测储量3.5亿
吨;口镇预测区,位于矿山背斜北端,其东翼为中央深部预测含煤区,预测含煤面积48.8
平方公里,预测储量2.93亿吨;莱西预测区,位于市内西部、羊流断层以东断陷部位,预
测含煤面积100.2平方公里, 预测储量1亿吨。4个煤区累计储量约11亿吨左右。莱芜煤田
为泰山莲花山的山间盆地,东高西低,地面标高+230米至+180米。
煤田成因与年代 莱芜煤田在地质构造单元上属于中朝地台山东地块的鲁西沉积地台中之
一部,其基底的太古代结晶片岩几经变质,已成为较稳定的古老地块,长期暴露于地表,
整个区域侵蚀成准平原状态。
本区主要成煤期是石炭纪和二叠纪。距今3亿年的石炭纪,本区受海西运动影响地表下降,
形成背山面水的沼泽地带,气候温热,雨量丰富,适宜植物生长。因此,在奥陶纪石灰岩
侵蚀面上有中石炭统、上石炭统含煤地层的沉积。莱芜煤田6层至19层煤均为此期所沉积。
其间,地壳波动频繁,造成10数次湖泊相和沼泽相的循环沉积,有杂色砂岩、矿质页岩、
页岩、灰岩和煤的互层现象,故称之为典型的近海相煤田。
上石炭统地层沉积后,地壳下降的总趋势结束,变为以上升为主的趋势,海水退却又造成
湖泊相沉积,从而进入本区的另一个重要的聚煤期——二叠纪聚煤期。莱芜煤田1层至5层
煤均为此期所沉积。其间,气候湿热,植物繁茂,地壳波动亦渐趋稳定,有利于植物遗体
保存,形成较厚煤层。
继二叠系煤系沉积后, 又有三叠系、侏罗系地层沉积。距今约1.5亿至1.95亿年前的侏罗
纪中后期燕山运动,使平原变成高山,遭受剧烈剥蚀,三叠系和已沉积的中下侏罗系地层
均被剥蚀殆尽,局部地区的煤系地层也被侵蚀,致使上侏罗系地层直接覆盖于二叠系地层
之上,继而又接受白垩系红色矿岩沉积。白垩纪中后期再次发生燕山运动,使本区地层发
生褶皱乃至断裂,造成一系列南升北降的阶梯状断块构造,形成境内当代的构造格架。断
块上升部分长期遭受侵蚀,煤系地层也被剥尽,古老地层露出地表;断块下降部分,接受
巨厚的第三系沉积,使煤层得以保存。第三纪后期,受喜马拉雅山运动影响,构成活化加
剧,煤层的完整性受到破坏。随后,沿汶河两岸接受第四系沉积,形成当代矿区地貌景观。
煤田区域构造 莱芜煤田地质构造受东部沂沭大断裂影响, 形成压性北西向的扫帚状弧形
断裂带,与新汶矿区统称为鲁中南北西向构造带。莱芜煤田区域地层走向近于东西倾向北,
受燕山期矿山闪长岩侵入体的烘托作用,形成矿山背斜和莱城向斜。莱城向斜基本为一轴
向北东的不对称向斜,其转折端位于羊庄井田,南翼为鄂庄煤矿至潘东井田一线,走向与
整个煤田相一致,近于东西倾向北,倾角18°至25°;北翼为羊庄井田至矿山井一线,走
向北东,倾向东南,倾角30°至40°;深部倾角平后,一般小于15°。主要矿井分布于该
向斜内。
莱芜煤田次一级构造属高角度正断层,其北边界是泰山断层,走向东段为北西,中段近乎
东西,西段为北东,呈一顶向北凸的弧形。北西向断层主要是八里沟断层,位于莱城向斜
的两翼倾向南东,落差1000米,东西向断层多在煤田南部和中部。各井田内构造发育中等,
煤层稳定,但西部受火成岩侵入影响,煤层稳定性受到不同程度的破坏。煤田构造大体可
分两个类型,即西翼的鄂庄矿属Ⅱ类Ⅱ—Ⅲ型,东部的南冶、西港、潘西矿属Ⅱ类Ⅱ型。
莱芜煤田因燕山期岩浆活动剧烈,岩性多为中、基性闪长岩、玄武岩,致使煤系及煤层遭
到不同程度的破坏,西部矿山背斜有矿山闪长岩体,岩浆活动顺层侵入,多以岩床产出。
煤田含煤岩系 地层 莱芜煤田地层主要有太古代、古生代、中生代、新生代。中石炭统本
溪群以灰色、灰黄色、灰绿色泥岩、黏土岩为主,夹有长石、砂岩,底部属铝土岩及鸡窝
状山西式铁矿层,中部及上部具有草埠沟、徐家庄两层薄层灰岩,偶含2至3层不稳定的薄
煤层,总厚30至90米,与下伏奥陶系呈假整合接触。上石炭统太原群是煤田的主要含煤地
层,由灰色黏土质或钙质中、细粒砂岩及深灰色泥岩、粉砂岩组成,具有2至4层薄层灰岩,
含煤14层, 可采及局部可采者4至8层,厚165米左右。二叠系自下而上是山西组和石盒子
组,山西组亦是煤田主要含煤地层,以灰白色、灰色黏土质、钙质粗中细粒砂岩为主,夹
深灰色粉砂岩和泥岩, 厚约85米,含煤5层,可采和局部可采者2至4层。石盒子组是煤田
古生代的最上部地层, 因后期剥蚀而保存不完整,最大残厚200米左右,主要为灰色、杂
色黏土岩、泥岩、黏土质砂岩等,中上部具有1至2层铝土岩。
煤层 莱芜煤田含煤20余层,其中可采者12层,即山西组2、3、4、5层和太原群7、9、11、
13、15、16、18、19层,可采煤层平均总厚度6米,主要煤系地层250米,可采煤层含煤系
数为2.4%。
煤种 莱芜煤田以肥煤、 气煤为主。由于受岩浆活动影响,部分煤层变质程度升高,变为
瘦煤、贫煤、无烟煤,甚至天然焦。煤田东部煤种复杂,自弱黏结煤、肥煤至天然焦;西
港、鄂庄较简单,属中变质程度气煤、肥煤;矿山、羊庄等区受矿山岩体影响,普遍为无
烟煤。根据历年各矿井瓦斯等级鉴定结果,开采该煤田的煤矿均为低瓦斯矿井,但随着开
采深度的加大,潘西煤矿、鄂庄煤矿的部分煤层存在瓦斯涌出异常现象。煤田多数煤层的
煤尘具有爆炸性。
煤田水文地质 莱芜煤田水文地质条件复杂, 下伏汶河古河床与现代河相互渗透,水力联
系密切,充水性强。煤系地层中有储含水的砾岩层、砂岩及浅部洞穴较发育的各薄层石灰
岩等。煤系底部伏有洞穴发育、含水充沛的奥陶系厚石灰岩层。境内矿井水文地质类型多
为中等或复杂。
煤田主要含水层有: 第四系砂砾层是各矿井的主要含水层,厚1.5至13米,宽约1500米,
多分布于汶河两岸,大部分覆盖于煤系之上,直接受大气降水补给,含水充沛,单位涌水
量1.2至30.1公升/秒·米, 渗透系数每日36至532米。但因煤系露头是否直接伏于其下而
对矿井的威胁程度有所不同。下第三系砾岩层,在汶河北部最为发育,并直接覆盖于古生
界之上,浅部岩溶发育较差,含水较强,底部常有一层红色粘土质粉砂岩,对该砾岩层与
煤系的水力联系有一定阻碍作用, 单位涌水量0.9至1.29公升/秒·米, 渗透系数为每日
0.07至5.7米。 薄层石灰岩在煤田南部有出露,浅部岩溶裂隙发育,直接受大气降水、地
表水系或第四系含水砂砾层补给,含水性强,是各矿井直接和主要的充水因素;深部岩溶
裂隙逐渐减弱, 垂深在400米以下,属于微弱的含水层。其中,第一层灰岩厚度2至7米,
位于第六层煤以下约7米处, 单位涌水量0.01至0.51公升/秒·米, 渗透系数每日0.02至
12.3米;第四层石灰岩系18层煤的直接顶板,厚度4至9米,单位涌水量0.1至0.55公升/秒
·米,渗透系数每日0.02至76.78米;徐家庄石灰岩在19层煤以下约24米处,厚5至17米,
草埠沟石灰岩在上距徐家庄石灰岩约14米处,厚5至20米,单位涌水量0.04至2.24公升/秒
·米, 渗透系数每日0.34至15.31米。煤系基底奥陶系石灰岩广泛出露于煤田南部,厚度
约800余米, 岩溶发育,大气降水补给直接,含水性强,为矿区主要含水层,单位涌水量
0.03至2.4公升/秒·米,渗透系数每日0.05至5.03米。