榆树井矿井总体构造与地质特征

　　1 概 况

　　榆树井矿井位于内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市鄂托克前旗政府西侧约 63 km,地处蒙陕宁三省区交界。西距宁夏回族自治区银川市 42 km,南距宁夏灵武矿区磁窑堡井田约 20 km,井田面积为24.28 km2 [1].本区地处毛乌素沙漠西北边缘，南部多沙丘，北部为低缓丘陵、草滩戈壁，地形呈缓波状起伏，北高南低，东高西低，相对高差较小，海拔高度 1 290~1 320 m,相对高差 30 m.本区地处西北内陆地区，属半干旱、半沙漠大陆性气候，四季分明，降水稀少，蒸发量大，昼夜温差大。

　　2 井田总体构造特征

　　榆树井井田为全隐伏煤田，井田的基本构造形态为一轴向近南北的向斜，由于断层破坏，东翼保存很少，因而主体构造呈现向东倾伏的单斜构造，倾角平缓，井田南端依稀可以看到向斜的迹象。

　　（1） 褶曲。区内褶曲不发育，唯一较大的褶曲为清水营向斜，由宁夏境内北延至本区。向斜轴部位于井田南端 02 勘探线东侧，井田内向斜轴长度 1 500 m,煤层底板等高线图明显呈现向斜形态，波幅不大，北侧被 F2断层切断。

　　（2） 断层。榆树井断层位于新上海庙煤田煤田中东部，南段走向近南北，向北转为北西，倾向北东，断距 300~400 m,延展长度约 20 km,是榆树井勘查区与雷家井勘查区之自然边界[2].井田内先期开采地段经三维地震勘探验证构造简单，7.64km2范围内仅发现 10 条断层，除 FD7断层落差为15 m 以外，其余 9 条断层落差均小于 10 m.井田内落差大于 10 m的断层共计 10 条，其中，落差大于 100 m 的断层 3 条 （F1、F2、DF20）、落差 10~50 m 的断层 7 条（ DF2、DF3、DF4、DF5、DF6、FD7、F8）。

　　榆树井井田主要断层特征见表 1.榆树井井田构造如图 1 所示。【1】

　　
　　3 主要断层

　　对井田破坏的断层主要为近南北向的清水营逆断层 （F1） 和锁草台逆断层 （F2），前者 F1断层由南侧外围宁夏境内北延至本区，断层倾向 W,倾角 61°~70°，南北向贯穿全井田，落差 250~400 m,向北逐渐加大；后者 F2断层由井田北部外围南延至本区，贯穿全井田，断层倾向 E,倾角65°~77°，落差大于 500 m,构成矿井实际的深部边界。两条断层之间，形成条带状无煤带，三叠系地层抬起，形成“逆地垒”,这是鄂尔多斯地台西缘叠瓦式逆冲构造特有的“Y”形构造组合。

　　“逆地垒”地块内，井田北侧外围很多钻孔已证实为三叠系地层；井田东侧边缘苏家井勘查区煤层赋存深度浅于本区 200 m左右，断层存在无疑。

　　（1） F2断层。位于井田东部，是矿井实际的深部边界断层，断层东侧三叠系地层超覆。F2断层为大型逆断层，走向近 SN,倾向 E,落差大于 500m,贯穿全井田。该断层每隔 500 m 有一条地震测线控制，共计 13 条测线，地震反射波明显为 T3y地层。

　　（2） DF2断层。位于井田东南部，正断层，走向 N13°W,倾向 NE,倾角 70°，落差 25 m.Y4、Y5 两条地震测线控制，控制长度 1 400 m,B8 孔及 ZK100 孔间接控制。断层位于矿井初期采区南侧外围。

　　（3） DF3断层。位于井田中部，正断层，走向近 SN,倾向东，倾角 68°~75°，落差 30~40m.Y6- 1、Y7、Y8 三条地震测线控制，控制长度1 650 m,0 勘探线及 2 勘探线钻孔间接控制。断层位于矿井初期采区深部边界外侧。

　　（4） DF5断层。位于井田北部 ZK602 孔及ZK600 孔之间，正断层，走向近 SN,倾向 E,倾角 69°，最大落差 20 m.Y11、Y12- 1、Y13 三条地震测线控制，控制长度 1 500 m,6 勘探线钻孔间接控制。断层位于矿井初期采区深部边界外侧，向北可以延展至新上海一号井田，相当于其 FD1断层。

　　（5） DF6断层。位于井田北部 ZK802 孔附近，正断层，走向近 N10°E,倾向 NW,倾角 68°，最大落差 15 m.8 勘探线 ZK804 及 ZK802 孔间接控制，井田内延展长度不超过 200 m.断层位于井田北部边界，由北侧新上海一号井田南延进入区内，在本井田范围内已近消失。

　　（6） FD7断层。位于井田西侧北部，逆断层，走向近 SN,倾向 E,倾角 35°，落差 15 m.Y14测线断层反应明显，三维地震控制长度 1 000 m.断层位于矿井初期采区西侧外围，不影响初期采区各煤层，仅使十五、十六、十八、二十一煤层工作面造成煤层重复。

　　（7） DF20断层。位于井田西北角，是矿井的井田边界断层，西北侧三叠系地层超覆。DF20 断层为大型逆断层，走向 N20°E,倾向 NW,倾角45°~60° ,落差大于 150m,井田内延展长度700 m.该断层本区勘探阶段未发现，后在进行北侧外围新上海一号井田勘探中发现，已由钻孔控制查明，并推断南延进入本井田，随即朝 WS 方向跨出本区。

　　（8） F8断层。位于井田西侧，逆断层，走向N22°W,倾向 SW,倾角 62°，落差 15~30 m,该断层不在勘探阶段的勘查区范围以内，是矿井开拓过程中发现的断层。由于断层位于工业广场保护煤柱之内，煤层不会开采，但由于断层突水，造成井巷工程局部停工。

　　4 其他地质特征

　　榆树井煤矿煤层顶底板的总体情况是各层煤顶底板都较为平整，但工程地质条件不良，影响了煤层顶底板的稳定性[3].综合评定应属 II 类，即 IIe.主要含煤地层底板标高 +1140-+560 m,埋藏深度160~740 m,呈西高东低分布。主要地层为第四季、第三季、白垩纪、侏罗纪、三叠纪，其中含煤地层为侏罗纪延安组，盖层为白垩纪，三叠纪延长组为侏罗纪含煤岩系的基底。煤层顶板底板为泥岩、泥质砂岩、粉砂岩为主，岩层胶结性差，遇风风化，遇水泥化[4].井田内及邻近地区的地表及钻孔中，均未见有岩浆岩侵入体。在勘探阶段及矿井开拓过程中，迄今未发现陷落柱。

　　本井田内煤层倾角平缓，除浅部地段外，均小于 10°，应属于 I 类，即 If.榆树井矿井为低瓦斯矿井，属 I 类；各煤层煤尘均有爆炸性危险，应属于 II 类；各煤层自燃发火倾向，应属于 II 类；地温正常，无高温地区，应属 I 类；地压属于简单型，为 I 类。其他地质因素中以最复杂的一类为依据，评价为 II 类，即 IIg.本区煤层顶底板围岩为Ⅳ类弱稳定岩层，岩石较软，遇水泥化，严重影响井巷的掘进及维护[3].

　　通过检测在井下二上,二，二下采集的样品，可知CH4为0（表 2），属低瓦斯矿井；煤尘爆炸性指数48.22%,有煤尘爆炸危险性；煤层的自燃等级为Ⅰ类，自燃倾向性属容易自燃煤层，自然发火期为30 d.

　　综上所述，按照《 矿井地质规程 （试行）》第 8 条的评定标准，榆树井煤矿矿井地质条件分类为一类矿井，数码代号为：I- Iabc,Id,IIe.【2】

　　
　　5 结 语

　　榆树井井田为一单斜构造，倾向东，地层起伏不大，倾角小于 10°，断裂构造不发育，未发现岩浆岩及陷落柱。榆树井煤矿煤层倾角小于 8°，产状平缓，无大的起伏，除在原勘查范围以西发现F8断层落差大于 10 m 外，开拓范围内未发现落差大于 5 m 的断层。断层较少，对煤层开采影响甚微。通过对其他地质特征的对比，评定榆树井煤矿矿井地质条件分类为一类矿井，数码代号为：I- Iabc,Id,IIe.

　　参考文献：

　　[ 1 ] 孟庆彬，乔卫国，韩立军，等。 榆树井煤矿地应力测量及分布规律研究[J ]. 西安科技大学学报，2011 （5）：510 - 514.　
　　[ 2 ] 余秀冠。 宁东煤田---上海庙煤田区域构造初探[ J ]. 科技信息，2010 （29）：758 - 759.
　　[ 3 ] 张 旗，耿华乐，钱瑞鹏。 榆树井近距离煤层组“两带”高度研究[J ]. 内蒙古煤炭经济，2014 （3）：195 - 196.
　　[ 4 ] 夏宇君，张海亮，高建平。 上海庙矿区软岩巷道设计与施工应注意的若干问题[J].内蒙古煤炭经济，2013 （9）：70- 71.