摘 要本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分是水峪礦 300 萬噸新井設(shè)計(jì)。全篇共分為十章：礦井概述及井田地質(zhì)特征、井田境界和儲(chǔ)量、礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限、井田開拓、準(zhǔn)備方式－采區(qū)巷道布置、采煤方法、井下運(yùn)輸、礦井提升與運(yùn)輸、礦井通風(fēng)與安全和礦井主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。水峪礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 300 萬 t/a，服務(wù)年限為 97 年。礦井工作制度為“四六”制。礦井的采煤方法主要為傾斜長壁綜合機(jī)械化放頂煤開采。礦井開拓方式為雙立開拓方式。礦井布置一個(gè)工作面生產(chǎn)，一個(gè)工作面?zhèn)溆?，年生產(chǎn)能力為 300 萬t/a。工作面長度為 250 m。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)煤，大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸材料和矸石。礦井通風(fēng)方式為中央邊界式。專題部分主要介紹的是綜放面頂板頂煤分類及研究。翻譯部分題目為“Adopt the crest of the coal work noodles plank management problem study” 。關(guān)鍵詞：綜放面、頂煤分類、敏感性指標(biāo)、夾石層、可放性、穩(wěn)定性、頂煤相對強(qiáng)度、頂板結(jié)構(gòu)。ABSTRACTThe design includes three parts : general, thematic elements and some of the translation. Shuiyu part of the general three million tons of ore a new well design. The text is divided into 10 chapters : Overview of mine and mine geology, mine realm and reserves, the system of mine, design and production capabilities and service life, mine development, preparation methods-panel design, mining methods, underground transport, Mine Hoist and transport, mine ventilation and mine safety and the major economic and technical indicators. Shuiyu mine design annual production capacity of three million, the service life of 97 years. T Mine system “April 6“ system. Pit mining methods to tilt fully mechanized longwall top coal caving mining. Mine explore ways to open up two-way up. Mine production layout of a face, a face standby, the annual production capacity of 300 thousand tons per year. Face length of 250 m. Transportation Roadway belt used to transport coal, Roadway auxiliary transport used motor vehicle transport materials and waste. Mine ventilation system for mixed mode ventilation, mine early central parallel ventilation, the late hybrid ventilationSpecial subject the part is main introductive is a sum up to put the noodles crest the plank crest coal classification and research.Translate parts of topics is“the Adopt the crest of the coal work noodles plank management problem study“.Key words: fully mechanized top-coal caving face caving and drawing characteristics top-coal relative intensity rock parting classification of top-coal stability sensibility target roof structure目 錄一般部分1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 .11.1 礦區(qū)概述 .11.1.1 交通位置 11.1.2 地形地貌 11.1.3 河流及水系 11.1.4 氣象及地震 11.1.5 本區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況 21.1.6 水源及電源 21.2 井田地址特征 .41.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造 41.2.2 水文地質(zhì) 71.2.3 其他有益礦物 101.2.4 地質(zhì)勘探程度 111.3 煤層特征 .121.3.1 煤層 121.3.2 煤層頂、底板 131.3.3 煤質(zhì) 141.3.4 瓦斯 161.3.5 煤塵及煤層自燃 162 井田境界和儲(chǔ)量 172.1 井田境界 .172.1.1 井田范圍 172.1.2 開采界限 172.1.3 井田尺寸 172.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 .182.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 182.2.2 井田地質(zhì)勘探 182.2.3 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 182.3 礦井可采儲(chǔ)量 .202.3.1 安全煤柱留設(shè)原則 202.3.2 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 202.3.3 礦井可采儲(chǔ)量 233 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .253.1 礦井工作制度 .253.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .253.2.1 確定依據(jù) 253.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 253.2.3 礦井服務(wù)年限 253.2.4 井型校核 264 井田開拓 .274.1 井田開拓的基本問題 .274.1.1 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 274.1.2 工業(yè)場地的位置 294.1.3 開采水平的確定及采帶區(qū)劃分 294.1.4 主要開拓巷道 294.2 方案比較 .304.2.1 提出方案 304.2.2 技術(shù)比較 314.3 礦井的基本巷道 .354.3.1 井筒 354.3.2 井底車場及硐室 364.3.3 主要開拓巷道 385 準(zhǔn)備方式—— 帶區(qū)巷道布置 .455.1 煤層地質(zhì)特征 .455.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系 455.2.1 帶區(qū)位置 455.2.2 采煤方法及工作面長度的確定 455.2.3 帶區(qū)巷道布置 455.2.4 工作面接替順序 465.2.5 生產(chǎn)系統(tǒng) 465.2.6 巷道掘進(jìn)方法 475.2.7 帶區(qū)的生產(chǎn)能力和帶區(qū)采出率 485.3 帶區(qū)車場 505.3.1 帶區(qū)車場的形式和線路布置 505.3.2 帶區(qū)主要硐室布置 526 采煤方法 .536.1 采煤工藝方式 .536.1.1 設(shè)計(jì)帶區(qū)地質(zhì)條件 536.1.2 采煤方法及其機(jī)械化程度的確定 536.1.3 回采工作面參數(shù)的確定 556.1.4 回采工作面破煤、裝煤方式及相應(yīng)設(shè)備的選擇 556.1.5 回采工作面運(yùn)煤方式及其運(yùn)輸設(shè)備的選擇 576.1.6 工作面支護(hù)方式及采空區(qū)處理 596.1.7 工作面設(shè)備布置 616.1.8 采煤工藝 626.1.9 勞動(dòng)組織和循環(huán)作業(yè)圖表 646.1.10 回采工作面噸煤成本 666.2 回采巷道布置 686.2.1 回采巷道布置方式 686.2.2 回采巷道斷面選擇及其掘進(jìn)方式 687 井下運(yùn) 輸 .727.1 概述 .727.1.1 井下運(yùn)輸?shù)脑紬l件 727.1.2 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 727.1.3 各環(huán)節(jié)運(yùn)輸方式 737.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 .737.2.1 設(shè)備選型原則： 737.2.2 帶區(qū)煤炭運(yùn)輸設(shè)備的選擇 737.3 運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 .777.3.1 大巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇 777.3.2 運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸能力驗(yàn)算 788 礦井提升 .798.1 礦井提升概述 .798.2 主副井提升 .798.2.1 主井提升設(shè)備選型 798.2.2 副井設(shè)備選型 809 礦井通風(fēng) .839.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 .839.1.1 礦井概況 839.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 839.1.3 礦井通風(fēng)類型的確定 849.1.4 主扇工作方法的確定 879.2 帶區(qū)通風(fēng) .889.2.1 帶區(qū)通風(fēng) 889.2.2 工作面通風(fēng) 889.2.3 通風(fēng)構(gòu)筑物 899.2.4 工作面風(fēng)量計(jì)算 899.3 掘進(jìn)通風(fēng) .929.3.1 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算 929.4 硐室風(fēng)量計(jì)算 .939.4.1 井下各硐室 939.4.2 其它巷道所需風(fēng)量 939.4.3 備用面所需風(fēng)量的計(jì)算 939.4.4 礦井總風(fēng)量計(jì)算 949.4.5 帶區(qū)風(fēng)量計(jì)算 959.4.6 風(fēng)量分配和風(fēng)速驗(yàn)算 959.5 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算. 979.5.1 礦井通風(fēng)時(shí)期和困難時(shí)期的確定 979.2.5 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算方法 1019.6 礦井通風(fēng)機(jī)的選擇 .1039.6.1 礦井的自然風(fēng)壓 1039.6.2 初選通風(fēng)機(jī) 1049.7 防止特殊災(zāi)害的安全措施 .1089.7.1 預(yù)防瓦斯事故 1089.7.2 預(yù)防火災(zāi)事故 1099.7.3 預(yù)防礦井水災(zāi)事故 11010 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 111專題部分綜放面頂板頂煤分類及研究 .113參考文獻(xiàn) .138翻譯部分英文原文 .140中文原文 .144致 謝 .147第 1 頁1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 交通位置汾西礦業(yè)集團(tuán)水峪煤礦有限責(zé)任公司,位于山西省孝義市境內(nèi)，覆蓋下堡鎮(zhèn)、兌鎮(zhèn)鎮(zhèn)、柱濮鎮(zhèn)的一部分。南北寬約 8.4 k m，東西長約 7.1k m，礦區(qū)面積約 52k m2。礦區(qū)距孝義市城西 20 公里處，距介休城約 42 公里。地理坐標(biāo)：東經(jīng) 111°35′12″—111°39′03″，北緯 37°00′40″—37°07′29″。水峪井田西與陽泉曲井田相鄰，東北與高陽井田相鄰，系人為井界，北至下堡河，南至兌鎮(zhèn)河為自然邊界?？傮w呈長方形。礦區(qū)交通便利，南同蒲鐵路介（休）西（泉）支線從礦區(qū)內(nèi)穿過，礦區(qū)內(nèi)設(shè)有兌鎮(zhèn)車站，往西至陽泉曲車站。有孝（義）午（城）公路通過礦區(qū)往東通大運(yùn)高速公路及 108 國道，往北至 307 國道，與夏汾高速公路相通。通過鐵路公路可達(dá)全國各地，見圖 1-1 交通位置圖 ，附礦區(qū)距鄰近主要城市距離見表 1-1。表1-1 礦區(qū)距鄰近主要城市距離表城市 距離(公里) 城市 距離 (公里) 城市 距離(公里)孝義 20 北京 691 孟塬 426汾陽 38 石家莊 407 西安 549介休 42 大同 531 鄭州 814太原 146 包頭 980 武漢 13481.1.2 地形地貌呈“V”字型發(fā)育，溝谷基本呈南北向，新生界的黃土主要分布在山梁垣上，基巖一般多出露在溝谷中，縱觀全區(qū)其地貌特征為中等切割至輕微切割的中低丘陵類型。1.1.3 河流及水系本區(qū)內(nèi)地表水屬黃河流域汾河水系，主要河流為北部邊緣的下堡河及橫貫礦區(qū)東西的兌鎮(zhèn)河，柱濮河，三條河均屬季節(jié)性河流，受季節(jié)影響較大，雨季山洪匯集，河水猛漲，旱季河水流量較小，甚至干涸。第 2 頁1.1.4 氣象及地震本區(qū)氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园敫珊蛋霛駶櫄夂?，春季風(fēng)大雨少干旱，夏季多雨炎熱，秋季溫暖濕潤，冬季寒冷少雪，四季分明，平均年氣溫在10.3 ℃左右，一月份最低平均氣溫-10.5 ℃，最低-23 ℃。七月份氣溫最高，最高可達(dá) 39 ℃，平均降雨量約 500 mm，雨水多集中在 7—9 月份，占全年降雨的 60—80 %；年蒸發(fā)量為 1800—1900 mm。每年十一月至次年四月為凍結(jié)期，最大凍土深度 0.74 m。本區(qū)地震烈度Ⅶ度區(qū)，根據(jù)《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB18306 —2001） ，屬地震動(dòng)峰值加速度為 0.1—0.15 g 區(qū)。根據(jù) 1978 年 5 月 2 日山西省抗震工作辦公室、山西省建委，山西省地震局“ 關(guān)于頒發(fā)山西省地震基本裂度區(qū)劃分圖及說明的通知”，本地區(qū)裂度為 6o。1.1.5 本區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況本區(qū)范圍涉及孝義市境內(nèi)的下堡鎮(zhèn)，兌鎮(zhèn)鎮(zhèn)，柱濮鎮(zhèn)、驛馬鄉(xiāng)，的部分村莊，人口約 5 萬人。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民以種植業(yè)為主，主要農(nóng)作物有小麥、玉米、高梁、谷子等。區(qū)內(nèi)煤炭資源豐富，工業(yè)主要以開辦煤礦為主，開采運(yùn)輸業(yè)較發(fā)達(dá)。1.1.6 水源及電源水峪礦共有九口水源深井，總出水量為：250 m3／h，是水峪礦工業(yè)用水和生活用水主要來源。主要用于鍋爐房、澡堂、食堂及工村生活用水等。井下水源由礦井中央水倉送到高山水池，經(jīng)沉淀池沉淀后靠靜壓送到井下中央泵房，加壓后送到各工作地用水處。水峪礦區(qū)內(nèi)供電由 35 KV 變電站通過各變電所及變電亭向各用處供電。地面生活及生產(chǎn)輔助用電由各變電所供電，如工村變、新機(jī)廠變、鍋爐變、旺家垣變、學(xué)校變都取自 35 KV 變電站，然后輸送到各用戶。由于井口附近負(fù)荷比較集中，在鐵路車站北側(cè)設(shè)有 6／38 KV 變電亭，向井口絞車、生產(chǎn)系統(tǒng)供電。各風(fēng)井及工業(yè)場地用電電源均取自 35／6 KV 變電站，以雙電源供電。扇風(fēng)機(jī)房內(nèi)附設(shè)有變電亭。井上 35/6 KV 變電所把 6 KV 電壓經(jīng)主斜井送往井下中央變電所，然后通過高壓開關(guān)柜把 6 KV 電壓送往主排水泵和采區(qū)變電所，然后采區(qū)變電所將 6 KV、660 V 電壓分別送到工作面移變和其它用戶，采煤工作面移變再第 3 頁將 660 V、1140 V 電壓送到工作面各用戶。采區(qū)手持式電器設(shè)備為 127 V,由工作面移變通過綜保供給，其它用電設(shè)備為 660 V、 1140 V。第 4 頁圖 1-1 礦區(qū)位置交通圖第 5 頁1.2 井田地址特征1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造霍西煤田位于山西省中南部呂梁山脈與霍山山脈之間，北起汾陽，南至河津，在隰縣、鄉(xiāng)寧與河?xùn)|為田相連接，地理坐標(biāo)在東經(jīng) 110°21′——112°00′，北緯 34°46′--37°15′之間；行政區(qū)劃分屬晉中、呂梁、臨汾、運(yùn)城（市）地區(qū)。本礦區(qū)位于霍西煤田的北部孝義市境內(nèi)。區(qū)域地層與華北煤田大部分地區(qū)相似，出露巖層主要為前震旦系、震旦系、寒武系，缺失上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系、和下石炭統(tǒng)。在中奧陶統(tǒng)上沉積了石炭系、二疊系和第三系、第四系。石炭二疊系為本區(qū)主要含煤地層，為海陸交互相及陸相含煤巖系，煤田內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)火成巖。區(qū)域構(gòu)造上處于祁呂賀“ 山字型 ”弧形構(gòu)造東翼，不同級(jí)別不同形態(tài)的褶曲構(gòu)成了為田的基本格架，并以高角度正斷層為主，次一級(jí)的波浪起伏是為田的一大特點(diǎn)。因此，本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造至少受著“ 山” 字型構(gòu)造、華夏系構(gòu)造以及汾河凹陷的控制，燕山運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的基本輪廓。地層:本礦井地層與霍西煤田汾孝礦區(qū)的地層一致，煤系地層的基底為奧陶系灰?guī)r，在其上部沉積了石炭系，二疊系地層及第三、第四系紅黃土層，煤系地層與奧陶系為平行不整合接觸。礦區(qū)大部分地區(qū)被紅黃土覆蓋，在溝谷中出露有太原組山西組、下石盒子組及上石盒子組地層，現(xiàn)根據(jù)勘探及生產(chǎn)中的有關(guān)資料由老至新敘述如下：1、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O 2S)：位于峰峰組之下，與峰峰組為整合接觸?？碧姐@孔均未打到該組，該組地表無出露，依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，巖性由厚層狀石灰?guī)r，泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，白云巖等組成。巖溶裂隙發(fā)育，平均厚約 250 mm。2、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O 2f)：地表無出露，厚度 130.96-156.10 cm。平均厚 139.7 m。巖性有質(zhì)地較純的石灰?guī)r，純石膏及泥灰?guī)r類纖維狀石膏等組成。3、石炭系中統(tǒng)本溪組（C 2b）：平行不整合于峰峰組之上，井田內(nèi)無出露，部分井巷工程穿過本組地層。主要由灰色、黑色頁巖、砂質(zhì)頁巖，鋁土頁巖，石灰?guī)r等組成。厚度 15.48-25.80 m，平均厚度 18.47 m，上部局部夾薄煤一層，石灰?guī)r 1-3 層，厚度變化大，層位不穩(wěn)定，石灰?guī)r中產(chǎn)有蜓科等動(dòng)物化石，底部為夾有團(tuán)塊狀黃鐵礦的鋁土泥巖，本組部分地層在宜興第 6 頁大巷揭露。4、石炭系上統(tǒng)太原組（C 3t):本組由黑灰色砂巖，砂質(zhì)頁巖、頁巖、石灰?guī)r及煤層等組成，含煤 7-12 層，其中 2#、9 #煤層為穩(wěn)定可采煤層，亦系本礦井主采煤層，3 #、7 #、10 #煤層為局部可采煤層。石灰?guī)r 4-6 層，其中K2、K3、K4 三層灰?guī)r穩(wěn)定，是良好的標(biāo)志層，在礦區(qū)內(nèi)極易對比，但 K4灰?guī)r在礦區(qū)西北部官窯村附近相變?yōu)樯皫r，本組厚 95.10 m-98.94 m，平均 97.02 m?？刹擅簩涌偤?1.57 m。太原組地層一般又分為上、中、下三段。⑴太原組的下段（C 3t1）：K1 砂巖底板起至 K2 石灰?guī)r底板，厚 26.20-37.40 m，平均 31.21 m，由黑灰色之頁巖、砂質(zhì)頁巖、砂巖、石灰?guī)r、煤組成，K1 砂巖為太原組與本溪組分界標(biāo)志，成分為細(xì)、中粒石英，膠結(jié)良好，此層砂巖巖性堅(jiān)硬，無論是在井下還是鉆孔中易于識(shí)別，K1 砂巖之上有 1-3 層石灰?guī)r，下層厚一般在 2 m 左右，上兩層極不穩(wěn)定，石灰?guī)r之上是黑色頁巖或砂頁巖，及煤層，其中 10#厚度為 0.67 m。其上為 0.5-1.2 m 之灰色頁巖（泥巖） ，系 9#煤層底頂，9 #煤層厚 1.55 m，此外 10#煤層的下部有0.3-0.8 之薄煤層 1-2 層不穩(wěn)定，9 #煤層之上是 K2 石灰?guī)r，其底層局部有不到 1 m 的頁巖一層，系 9#煤偽頂。⑵太原組中段（C 3t2):K2 石灰?guī)r底至 K4 石灰?guī)r頂，厚度為 44.46-54.70 m，平均 48.84,有石灰?guī)r三層，由下至上編號(hào)為 K2、K3 、K4 ，此三層石灰?guī)r穩(wěn)定，為良好的標(biāo)志層，該段巖層具體有明顯的沉積韻律。7 #1、7 #、 8#-1、8 #煤層位于其間。K2 石灰?guī)r厚 6.85-13.7 m，平均厚 11.50 m 為厚層深灰色石灰?guī)r，其中有條帶狀及團(tuán)塊狀黑色燧石，石灰?guī)r下部常有一層灰色的頁巖，厚 1.0 m 左右，石灰?guī)r中產(chǎn)有較為豐富的海相動(dòng)物化石。K3 石灰?guī)r厚 4.2-8.25 m，平均厚 5.55 m,距 K2 石灰?guī)r 19 m 左右，亦為深灰色石灰?guī)r，含燧石情況與 K2 石灰?guī)r相似，石灰?guī)r也產(chǎn)有海相動(dòng)物化石。K4 石灰?guī)r厚 2.70-6.80 m，平均 3.78 m，距 K3 石灰?guī)r約 10 m 左右，為深灰色石灰?guī)r，一般不含燧石，在官窯附近露頭上所見此層石灰?guī)r在短距離內(nèi)相變?yōu)辄S色細(xì)粒砂巖。⑶太原組上段（C 3t3):自 K4 石灰?guī)r頂板至 K7 砂巖的底板為止，平均厚22.55 m。4 #、5 #、6 #薄煤層位于其間，在露頭上所見一般為黑色頁巖、砂巖，性脆、節(jié)量發(fā)育。其中常夾有條帶狀鐵質(zhì)頁巖。5、二疊系下統(tǒng)山西組（P 1S）：K7 砂巖底板起，K8 砂巖底板止全層第 7 頁厚 31.82-59.52，平均厚度 42.20 m，亦為礦區(qū)內(nèi)重要含煤地層之一，與下伏之太原組地層在本區(qū)內(nèi)為整合接觸，出露于水峪井田各溝谷中。K7 砂巖為一層灰白色石英砂巖，一般厚 1-2 m，膠結(jié)良好，在露頭上一股呈白色細(xì)、中粒砂巖，全區(qū)不穩(wěn)定常塵滅，不易對比。山西組中共有煤層 4 層，即 1#、2 #、3 #-1、3 #，只有 2#煤層穩(wěn)定可采，為本礦井主采煤層，3 #煤層為局部可采，1 #、3 #-1 煤層均為不可采煤層。山西組巖性由灰白、灰黑色頁巖，砂質(zhì)頁巖及砂巖組成，巖性變化較大，下部多為砂頁巖，上部則砂巖較少，頁巖中常夾有菱鐵礦結(jié)核，風(fēng)化后成為鐵秀色。6、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P 1X）：K8 砂巖至 K10 砂巖底板，上部為黃綠頁巖、砂巖及細(xì)中粒砂巖，中部以黃綠色中粗粒厚層砂巖為主，夾黃色，黃灰色頁巖，砂質(zhì)頁巖，K9 為黃綠色粗砂巖，成份以石英長石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，下部為黑灰色頁巖，砂質(zhì)頁巖夾薄層細(xì)砂巖，底部有 0.5 m 以下薄煤 1-3 層，煤層不穩(wěn)定常尖滅 K8 砂巖為黃色中粒砂巖，成份以石英長石為主，泥質(zhì)膠結(jié)厚度變化大。本組厚 95.00-132.00 m，平均 121.00 m。7、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P 2s):K10 砂巖起至 K11 砂巖底板，主要位于井田中南部，由紫紅色、紫綠雜色頁巖，砂質(zhì)頁巖夾黃綠色石英長石砂巖組成，K10 砂巖一般為黃綠色粗粒一中粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，本組地層厚235.50-326.70 m， 、平均 281.54，與下伏下石盒子組為整合接觸。8、第三系上新統(tǒng)（N 2）：一般分上下兩部，該統(tǒng)下部僅在本區(qū)東北部偏城村南部其出露，巖性以三層礫巖為主，各層礫巖之間為未膠結(jié)的微紅色，黃色之粉砂，細(xì)砂，砂質(zhì)粘土等組成，各層礫石厚度一般在 1-3 m，礫石成份以石灰?guī)r為主，礫石的直徑一般為 1-10 cm，鈣質(zhì)膠結(jié)良好，與下伏地層呈不整合接觸，厚度為 9.29-26.16 m，該統(tǒng)上部為紅色砂質(zhì)粘土，與下伏地層呈不整合接觸，厚度一般在 10-20 m 左右。9、第四系（Q）：井田內(nèi)可分為中更新統(tǒng)（Q 2） 、上更新統(tǒng)（Q 3）及全新統(tǒng)（Q 4） ，由砂質(zhì)土、黃土、次生黃土，現(xiàn)代河流沖積等組成，平均厚度36.69，不整合伏蓋于各不同地層之上，其厚度變化較大。井田內(nèi)地層對比的方法主要以鉆孔的勘探資料為主，將各標(biāo)志層、煤層、加以對比，在巷道、實(shí)際揭露的資料中經(jīng)驗(yàn)證對比較合理，能夠指導(dǎo)生產(chǎn)，服務(wù)生產(chǎn)，整個(gè)井田對比可靠。構(gòu)造本井田構(gòu)造形態(tài)主要為走向南北傾向東的單傾構(gòu)造，區(qū)內(nèi)次一級(jí)褶皺較發(fā)育，使地層呈波浪起浮狀，斷層落差不大，以高角度正斷層為主，逆第 8 頁斷層主要表現(xiàn)為契形推移，推移距離短，延伸長為特征。無炭柱從目前實(shí)際揭露情況看多分布于井田中部和西北部，大小各異，長軸短的 10 m，長的 270 m。本區(qū)無火成巖侵入。斷層本區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造不甚發(fā)展，已揭露的斷層基本控制了斷層的斷距，延展方向和長度，研究程度較高。F6 斷層: 位于圪卓頭村東北 520 m N80°w傾角為 2~7o 落差 2~50 m 的正斷。2、褶皺本區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)成礦區(qū)構(gòu)造的基本格架。由于地層傾角平緩，在露頭的個(gè)別地段見到基本形態(tài)，一般不易觀察到。1.2.2 水文地質(zhì)含水層：水峪煤礦位于郭莊泉域巖溶地下水系統(tǒng)的中北部，為淺埋藏型隱伏巖溶區(qū)，主要接受大氣降水補(bǔ)給，礦區(qū)內(nèi)出露的地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、第三系及第四系地層，根據(jù)含水巖系及水力特征將井田內(nèi)地下水劃分為以下幾種類型。（1)碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組礦區(qū)內(nèi)沒有奧陶系灰?guī)r出露，僅在旺家垣井井底車場有揭露，根據(jù)煤礦所施工的供水井提供的資料，峰峰組巖性主要為質(zhì)純灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r及石膏層，灰?guī)r裂隙較發(fā)育，由于本區(qū)峰峰組底板大部高于區(qū)域奧灰水位標(biāo)高，該含水巖組現(xiàn)已成為透水而不含水巖組，厚度一般在 140 m左右。上馬家溝組為奧陶系主要含水層，主要由石灰?guī)r層、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r組成。含水層巖溶裂隙發(fā)育，并發(fā)育有小的溶孔，連通性好，含水層厚 200 余米，富水性強(qiáng)，地下水交替快，礦區(qū)內(nèi)供水井奧灰水位標(biāo)高一般在 560 m 左右，單井涌水量 480—1600 m3/d，單位涌水量0.726--2.013 L/s. m?？傊?，本區(qū)奧陶系灰?guī)r裂隙發(fā)育，地下水交替快，富水性強(qiáng)，除礦區(qū)南部部分地區(qū)處，在礦區(qū)大部分地區(qū)奧灰水位低于煤系地層標(biāo)高，故奧陶系巖溶水對礦井開采不會(huì)構(gòu)成太大威脅。（2）碎屑巖類裂隙含水量水巖組井田內(nèi)碎屑巖地層為石炭系和二疊系，根據(jù)含水介質(zhì)的不同，含水層可分為碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層和砂巖裂隙含水層。太原組有三層穩(wěn)定石灰?guī)r，自下而上為 K2、K 3、K 4 石灰?guī)r，為礦區(qū)內(nèi)的主要含水層，尤其為 K2 石灰?guī)r富水強(qiáng)，構(gòu)成礦井的直接充水水源。第 9 頁本組地層僅出露于井田西北部官窯村附近，及兌鎮(zhèn)西北方向大溝內(nèi)，凡灰?guī)r出露處，地表水流量往往減少或全部斷流，顯然是滲入灰?guī)r成為地下逕流，在兌鎮(zhèn)后莊即是另一方面在灰?guī)r出露處又有泉水。如井田西北角之后龐溝從第 10 頁圖 1-2 煤系地層綜合柱狀圖第 11 頁K3、K 4 灰?guī)r流出來的泉水很大，涌水量達(dá) 1.92-2.05 L/S，這是受局部地質(zhì)構(gòu)造影響所致。從巖性特征上看，質(zhì)地較純的石灰?guī)r裂隙溶洞較發(fā)育，從井下揭露的情況看，溶洞直徑從幾厘米至數(shù)米不等，當(dāng)井巷揭露 K2 灰?guī)r時(shí)，溶洞發(fā)育處出現(xiàn)涌水之后水量減少至干涸。說明了巖溶裂隙發(fā)育是不均勻的，連通性一般。這為地下水的儲(chǔ)存，逕流提供了有利的場所和通道。下面對 K2、K 3、K 4 灰?guī)r含水特征分?jǐn)ⅲ篴、K 2 灰?guī)r： 9#煤的直接頂板，厚度達(dá) 6.85-13.70 m，平均厚度 11.5 m，埋藏深度 80-320 m，巖性為青灰色質(zhì)較純的厚層穩(wěn)定石灰?guī)r，為礦井充水的直接水源。屬承壓含水層。具有一定的水頭壓力。單位涌水量平均為 0.35 L/S· m。滲透系數(shù)為 5.01 m/a。鉆孔中沖洗液 100 %漏失。巖溶裂隙比較發(fā)育，富水性強(qiáng)，但分布不均勻。這主要是 K2 灰?guī)r的巖溶裂隙發(fā)育不均勻所致。也就是說，其富水性系 K2 灰?guī)r的巖溶裂隙發(fā)育與否所控制，其水質(zhì)類型為“H·S-C· M”型水?？偟V化度在 1.704-1.878，為弱礦化水，PH值在 6.8-7.4。近中性水。全硬度均在 78.95-79.51 純國度。屬很硬水。涌水量最大為 180 m3/h，是 1990 年 12 月 6402 工作面初次放頂后，工作面出水，水位標(biāo)高 680 m，水溫 19°。b、K 3、K 4 灰?guī)r：K 4 灰?guī)r厚 2.7-6.8 m，平均 3.27 m。在本區(qū)內(nèi)有呈塵滅或相變?yōu)樯皫r。K 3 灰?guī)r厚 4.2-8.25 m，平均厚約 5.55 m。青灰色質(zhì)地較純，裂隙溶洞比較發(fā)育，富水性僅次于 K2 灰?guī)r，在區(qū)外西北角后龐溝露頭處有泉水流出，涌水量達(dá) 1.92-2.05L/S。大部分則為流量 0.05-0.1 L/S 的泉。從抽水試驗(yàn)結(jié)果看其單位涌水量為 0.086 L/S· m 左右。滲系數(shù)為 0.989-2.54 m/a 之間。旺 -11#孔 K4 單位涌水量為 1.23 L/S· m。 K3、K4 混抽單位涌水量為 0.16-0.72 L/S· m。旺-25 #孔 K3、K4 混抽單位涌水量則為 0.036-0.042L/S· m。水位標(biāo)高+866.66-910.57 。在偏店水源報(bào)告中 2-5#孔單位涌水量達(dá) 0.4-0.9L/S· m。滲透系數(shù)達(dá) 4.25-17.43 m/d。所得值比本區(qū)大，富水性較強(qiáng)，地下水富水之強(qiáng)弱與地質(zhì)構(gòu)造有很大關(guān)系，從鄰區(qū)水文資料及本區(qū)簡易水文資料分析，K 3 灰?guī)r比 K4 灰?guī)r富水性要強(qiáng)一些，其水質(zhì)類型多為 H·S-C· M型水?？偟V化度為 0.876-0.919 g/L 為強(qiáng)水。PH 值為 7.30-7.60 屬堿性水。K3 的涌水量比 K4 要大。K 4 涌水量為 36 m3/h，埋藏深度 40-305 m。二疊系砂巖含水層：二疊系含水層由若干層砂巖組成，其主要含水層為 K7、K 8、K 9 砂巖及基巖風(fēng)化殼。含水層富水性受埋藏深淺條件的制約，一般情況下，含水層埋深小，富水性好，反之則差。K 7 砂巖在井田內(nèi)厚度變化大，層位不穩(wěn)定，第 12 頁K8 砂巖厚度在 0.7-9.3 m 之間，平均 4.06 m。K 9 砂巖厚度為 5.6-10.10 m。平均 7.80 m?；鶐r風(fēng)化殼因?yàn)槁冻龅乇砘蚓嚯x地表較近，風(fēng)化裂隙發(fā)育，接受補(bǔ)給條件較好，其富水性要好于 K7、K 8、K 9 砂巖。在斷層帶，滑坡體及裂隙發(fā)育的向斜部位涌水量一般較大，山西組含水層主要為 K7 砂巖，據(jù)2-14#孔抽資料，單位涌水量為 0.0068 L/S· m，旺 -25#孔單位涌水量為 0.007 L/S· m，水位標(biāo)高+919.8 m。水質(zhì)一般為“H·S-N· M”型水。下石盒子組大多出露于地表，在井田內(nèi)受溝谷切割 影響，在接受大氣降水補(bǔ)給后，經(jīng)短暫徑流，在合適的地段以泉的形式涌出。本組較穩(wěn)定的是 K8、K 9 砂巖，厚 6-15 m，旺 - 15#鉆孔在鉆進(jìn)到 K9 砂巖時(shí)曾出現(xiàn)過自流。高出鉆口 8.65 m，水位標(biāo)高 +946.62，自流量 0.18 L/S。總之，山西組及下盒子組砂巖含水層在正常情況下富水性差，但也不排除在局部地段富水的可能性。據(jù) 2-14號(hào)孔抽水資料，單位涌水量為 0.0068 L/S，滲透系數(shù)為 0.0285 m/d，東北高陽井田抽水結(jié)果，單位涌水量 0.0012-0.0105 L/S· m，滲透系數(shù) 0.00142-0.0157 m/d，地下水礦化度 0.310-0.125 g/L，為淡水，PH 值 7.8-8.4 為堿性水。水質(zhì)類型“H·S-C· M”型水。（3) 松散層類孔隙含水層組本區(qū)松散層類孔隙含水層組為第三系、第四系地層，主要分布于兌鎮(zhèn)河、下堡河、柱濮河河床及主要溝谷內(nèi)，以砂卵石層、砂礫石層、砂為主，卵礫石成分多為灰?guī)r、砂均未膠結(jié)，粒度相差懸殊。分選性差，孔隙度大，為良好的含水層，也是良好的透水層。分布于地表厚 8-12 平均 9 m 大的溝谷內(nèi)，兌鎮(zhèn)一帶水井調(diào)查說明其水位變化均受氣候及降雨量控制，兌鎮(zhèn)河平時(shí)水深不超過 0.2 m，常年有水，雨季山洪瀑發(fā)，水勢洶涌，旱季水位下降。87 年專門對兌鎮(zhèn)河的流量進(jìn)行了測量，測得最大洪水位標(biāo)高 877.68 m，流量 7.38 m3/s，據(jù)水井簡易抽水資料，單位涌水量 6.67 L/S· m，受季節(jié)性影響，動(dòng)態(tài)變化幅度在 1 m 左右，水質(zhì)類型為 H·S-C· M 型水。礦井涌水量：地質(zhì)報(bào)告預(yù)計(jì)礦井 2 號(hào)煤的涌水量一般在 150～350 m3/h，參照歷年來全礦井的涌水量，預(yù)計(jì)全礦的涌水量為 250 m3/h。1.2.3 其他有益礦物本井田內(nèi)主要有益礦產(chǎn)為石灰?guī)r、石膏、鐵礦、鋁土礦、粘土等。這些礦產(chǎn)受埋藏深度或品位不高等技術(shù)條件的限制，直到目前尚未利用?，F(xiàn)將這些礦產(chǎn)的基本特征以及今后的利用方向予以闡述。1.石灰?guī)r：本礦井本溪組、太原組一般賦存 3-5 層石灰?guī)r，最厚不超過第 13 頁12 m，在井田的西北有出露，能作道碴和小型石料，亦可用于建筑材料和燒制石灰。 奧陶系石灰?guī)r在本礦井車場有揭露，根據(jù)鉆孔 21-02，24-02 兩孔的化學(xué)分析結(jié)果，S 及 SiO2、 Fe2O3 含量較高，不宜供作冶金熔劑及制作水泥，含泥質(zhì)較多。厚層致密堅(jiān)硬者可作建筑材料。2.石膏：賦存于奧陶系峰峰組，在礦井+700 大巷有薄層的纖維狀石膏夾與石灰?guī)r間未作取樣分析，目前無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。3.鐵礦（Fe）：區(qū)內(nèi)常見的有山西組地層結(jié)核狀菱鐵礦，太原組之黃鐵礦，本溪組“ 山西式” 鐵礦。山西組的菱鐵礦結(jié)核，層位不穩(wěn)定，含鐵量較低，不適于工業(yè)利用，太原組黃鐵礦零量分布，常賦存于 7#（銅三尺）及 9#、10 #煤層中，透鏡體不穩(wěn)定厚度不大，一般不超過 0.1 m，鉆孔中見有 0.05 m，井下實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)黃鐵礦呈結(jié)核狀分布較多，極不穩(wěn)定，10 #煤層下分層含量多，無利用的價(jià)值。本溪組底部“ 山西式” 鐵礦，層位比較穩(wěn)定，淺部呈不規(guī)則之團(tuán)塊狀，土名“窩子礦 ”大部分以赤鐵礦、褐鐵礦為主，呈紫紅、褐紅色。老鄉(xiāng)曾之以土法冶煉，品位較高，但往深部逐漸為黃鐵礦所代替。4、粘土及鋁土：本區(qū)太原組 9#10#煤底板之粘土及本溪組底部之“G”層鋁土礦，較為穩(wěn)定，其余因?qū)游徊环€(wěn)定、厚度變化大，無經(jīng)濟(jì)價(jià)值?，F(xiàn)將以上兩主要層分述如下：（1） 、粘土：區(qū)內(nèi)開拓大巷，鉆孔大部分穿過此層，層位穩(wěn)定，厚 0.7-11.22 m，平均厚 4.17 m。底部呈鮞狀、含硅量增高，以上部質(zhì)較純，一般為灰色，至灰白色的軟質(zhì)粘土，頁理不清呈土狀，有滑感，具有脆性，常含植物根莖及呈散狀之黃鐵礦。（2） 、鋁土礦：位于本溪組底部，奧陶風(fēng)化面之上與黃鐵礦相伴生，勘探中 15、25、21-02 孔穿過此層，生產(chǎn)中 3008 放水巷穿過此層，+700 大巷揭露此層，厚 3.49-7.23 m，為淺灰-深灰色之半硬質(zhì)鮞狀鋁土頁巖，塊狀黃鐵礦與其共生，本區(qū)除上述礦產(chǎn)外，尚有黃土和砂巖，可用作燒制磚、瓦和采取小型石膏之用，能滿足一般的需要。1.2.4 地質(zhì)勘探程度井田為呂梁背斜的一部分，總體為一走向南北,傾向東的單斜構(gòu)造，傾角平緩，一般在 1～14° ，僅在井田的東南角受斷層影響傾角較大，在 25°左第 14 頁右。井田內(nèi)大部分區(qū)段發(fā)育有寬緩褶曲，局部地段地層沿走向和傾向有波狀起伏現(xiàn)象，同時(shí)伴有高角度的斷裂構(gòu)造。沒有巖漿巖存在，井田內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬簡單類。井田內(nèi)可采煤層共 2 層，分別編為 2#、9 #煤。2 #煤為本礦井主要可采煤層,結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定可采，厚度 7 m 左右。9 #煤結(jié)構(gòu)簡單，厚度在 1.5 m 左右，屬穩(wěn)定型。根據(jù)二類二型井田勘探類型，工程布置采用勘探線法，詳查階段勘探線線距 1000 m，精查階段在兩線二分之一處布置加密勘探線?？碧骄€大致垂直地層走向。鉆孔布置形成勘探網(wǎng)，在分析各種地質(zhì)因素的基礎(chǔ)上統(tǒng)籌考慮，基本做到地質(zhì)孔、水文孔兼顧，以提高經(jīng)濟(jì)效益?？碧焦こ痰氖┕ろ樞蚴前凑沼梢阎轿粗葴\后深，由稀到密的原則進(jìn)行的，先施工第一水平首采區(qū)中的主要勘探線（主導(dǎo)剖面） ，后施工一般剖面，再施工加密孔及深部孔?？傊?，是按“規(guī)范 ”要求合理布置，按順序施工的，從而取得了較好的地質(zhì)效果。1.3 煤層特征1.3.1 煤層本井田內(nèi)含煤地層系上古生界石炭系太原組及二疊系山兩組，含煤巖系總厚度為 138.34 m，共含煤 12 層，其中可采煤層總厚度為 9.2 m，含煤系數(shù)為 9.5 %，太原組平均厚度為 97.02 m，含煤 8 層，其中可采煤層平均厚度為 1.57 m，含煤系數(shù)為 9.6 %。山西組平均厚為 41.32 m,含煤 4 層，其中可采煤層平均總厚度為 7.63 m，含煤系數(shù)為 9.0 %。從分布特征看，太原組可采煤層 9#是全井田內(nèi)穩(wěn)定可采中厚煤層，3 #、7 #、10 #局部可采，煤層變化較小，但沒有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。山西組可采煤層 2#全井田內(nèi)穩(wěn)定可采，詳細(xì)情況見煤層特征一覽表，表 1-2井田內(nèi)可采煤層 5 層，傾角 3°～11° ，平均為 7°，煤質(zhì)較硬。各可采煤層分述如下：1．2 #煤層（丈八煤）：位于山西組上部，上距 K8 砂巖 6-15 m，一般8 m 左右，下距 9#煤層約 85 m，煤層厚度 6.60-10.53 m，平均 7.63 m。從地質(zhì)勘探中可知本煤層中有夾矸大約 6 層左右，編號(hào)為 1#-6#，夾石層厚度一般 1-15 cm，2#矸在井田北部多呈窩矸出現(xiàn)，厚度可達(dá) 0—80 cm，在井田中部較穩(wěn)定一般厚 8 cm 左右，大部分夾矸層位較穩(wěn)定，變化有規(guī)律可尋屬穩(wěn)定可要煤層,煤層厚度往南變薄，煤層的節(jié)理較發(fā)育，層理不甚發(fā)育。對分層開采具有指導(dǎo)作用，現(xiàn)開采使用放頂煤一次性采全高。第 15 頁2. 3#煤層（四尺煤）：位于山西組上部，上距 2#煤層 13.4 m，下距 4#表1-2 水峪煤礦公司可采煤層特征一纜表煤層厚度（ ）m頂?shù)装逄匦宰畲螅钚∶簩泳幪?hào)平均煤層間距（）夾石層數(shù) 穩(wěn)定程度可采情況頂板 底板5.92-11.492#7.63 5.55-21.251-6 穩(wěn)定 全區(qū)可采 砂巖 頁巖0.10-1.75 13.43#0.83 33.73-35.00不穩(wěn)定 局部可采 頁巖 砂巖0.20-1.23 34.197#0.67 29.45-45.30不穩(wěn)定 局部可采 頁巖 砂巖1.1-1.93 38.339#1.57 5.52-11.540 穩(wěn)定 全區(qū)可采 K2石灰?guī)r 泥巖0.20-1.23 8.5310#0.670不穩(wěn)定 局部可采 砂巖 鋁土泥巖煤約 9 m，煤厚為 0-1.75 m，平均 0.83 m，有時(shí)尖滅為零。屬不穩(wěn)定局部可采煤層，節(jié)理發(fā)育，層理較發(fā)育。3．7 #煤層（銅三尺）：位于太原組中部，上距 3#煤層 34.19 m,下距 K3砂巖 10.6 m，該煤層厚 0.20-1.23 m,平均 0.67，在整個(gè)井田內(nèi)厚度變化不大，煤層厚度變異系數(shù)為 8.54 %，可采性指數(shù)為 1，本煤層屬結(jié)構(gòu)簡單的不穩(wěn)定局部可采煤層。4．9 #煤層（毛四尺）：位于太原組下部，上距 7#煤層 40.13 m,煤層厚度 1.10-1.93 m，平均 1.57 m，經(jīng)計(jì)算煤層厚度變異系數(shù)為 12.15 %?？刹尚灾笖?shù)為 1。為穩(wěn)定的可采煤層，煤層無夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤層節(jié)理發(fā)育，主要節(jié)理方向?yàn)?5°-335°，層理不甚發(fā)育。5. 10#煤層（銅三尺）: 位于太原組下部，上距 9#煤層 8.53 m,煤層厚度0.20-1.23 m, 平均 0.67 m，屬局部可采不穩(wěn)定煤層。 1.3.2 煤層頂、底板1. 2#（丈八煤）：該煤層直接頂板為細(xì)中粒砂巖堅(jiān)硬，局部相變?yōu)槟囗摰?16 頁巖厚 2.5 m，底板為砂質(zhì)頁巖或黑色頁巖，厚 2 m。底板頁巖中常含有植物化石。2. 3#煤層（四尺煤）: 該煤層的頂板為頁巖或砂質(zhì)頁巖，灰色較堅(jiān)硬，底板為泥巖，灰黑色。3. 7#煤層（銅三尺）: 該煤層的直接頂板為頁巖，節(jié)理發(fā)育，性脆，易破碎，厚 3.69-4.39 m，平均 3.99 m，老頂為 K4 石灰?guī)r，厚 2.70-6.80 m。煤層的底板為粉砂巖。4. 9#煤層（毛四尺）：該煤層的直接頂板為 K2 石灰?guī)r，偽頂為一層頁巖，一般較薄 5 cm，隨采隨落，局部變厚，可達(dá) 30 cm，直接頂 K2 石灰?guī)r，厚 1.5-2 m。致密堅(jiān)硬，青灰色，質(zhì)純，局部溶洞發(fā)育有時(shí)可相變?yōu)槟鄮r，老頂為 K2 石灰?guī)r，5-11.5 m。灰色，青灰色，結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，中間夾有 1-2層的頁巖，厚一般 1 m 左右。其底板為泥巖，灰白色，易破碎，厚 0.5-1.2 m，節(jié)理發(fā)育，密度可達(dá) 10-30 條/0.1 m。5. 10#煤層（銅三尺）: 該煤層的直接頂板為粉砂巖,底版為鋁土泥巖,遇水膨脹.2#、9 #煤層頂?shù)装迕簩?，巖性物理力學(xué)性質(zhì)見表 1-3。1.3.3 煤質(zhì)物理性質(zhì)1.物理性質(zhì)和宏觀煤巖類型各煤層:黑—黑灰色，光亮型煤，煤巖組分以亮煤為主，塊狀及粉末狀。據(jù)采礦階段測試資料，2 #煤層大部分為粉狀塊，少部分為不規(guī)則的菱形；9 #煤層大部分為菱形，少部分為不規(guī)則的立方體形。局部地段含泥巖或砂質(zhì)泥巖夾矸 1—3 層。條痕為棕黑色、瀝青—玻璃光澤，硬度一般為 2—3，有一表1-3 性物理力學(xué)性質(zhì)表煤層 巖石名稱抗壓強(qiáng)度(Kg/c m2)容重(g/c m2)泊松比普氏系數(shù)彈性模量(Kg/c m2)9#頂板 K2石灰?guī)r 1509 2.9 0.34 15.1 8.1×1059#底版 泥巖 518 2.58 0.36 3.8 1.9×1052#頂板 砂巖 72 1.36 0.36 3.8 1.9×105第 17 頁2#底版 頁巖 159 2.59 0.5 2 0定的韌性，貝殼狀、階梯狀斷口，均一條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀、塊狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。2.顯微煤巖組分各煤層顯微煤巖類型：以微鏡煤為主，其次為微鏡惰煤、微惰質(zhì)煤，有少量的微泥質(zhì)煤，個(gè)別的微硫鐵礦煤。顯微組分：鏡質(zhì)組主要是均質(zhì)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡質(zhì)體，基質(zhì)鏡質(zhì)體中常分布有絲炭碎屑。半絲質(zhì)組以無結(jié)構(gòu)的團(tuán)塊半鏡質(zhì)體出現(xiàn)，絲質(zhì)組中結(jié)構(gòu)半絲質(zhì)體略多于粗粒體，有部分碎屑體出現(xiàn)在基質(zhì)鏡質(zhì)體中，部分煤樣見有少量的各項(xiàng)異性組分。無機(jī)組分以粘土類為主，多為分散狀、浸染狀；黃鐵礦為結(jié)核狀、無規(guī)則狀等；方解石為次生脈狀。各煤層顯微煤巖組分的組成及其各煤巖組分的含量基本相近，有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，在 56.50—90.00 %之間，一般在 70.50 %左右；半鏡質(zhì)組在 1.40—9.00 %之間，一般在 5.50 %左右；絲質(zhì)組在 8.50—31.25 %之間，一般在 24 %左右。無機(jī)組分以粘土類為主，粘土類含量在 2.90—13.25 %之間，一般在 8.50 %左右；硫化鐵含量在 0.10—1.25 %之間，一般在 0.23 %左右；碳酸鹽類含量在 0.10—0.82 %之間，一般在 0.30 %左右。鏡煤最大反射率（R0 max）的測值變化范圍在 1.28—1.53 之間，隨煤層賦存深度增加逐漸增高的趨勢符合煤的深成變質(zhì)規(guī)律，1—7 號(hào)煤層的變質(zhì)階段相當(dāng)于焦煤階段，9—10 號(hào)煤層的變質(zhì)階段相當(dāng)于肥煤階段。煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能1.水份：勘探階段各煤層原煤分析基水份 0.56-1.11 %，一般為 0.65 %；洗煤分析基水份 0.56-0.88 %，一般為 0.64 %，略低于原煤。據(jù)汾西礦務(wù)局水峪礦歷年來對 2#、9 #煤層的煤質(zhì)測試資料（以下簡稱礦礦方資料） ，原煤水份平均為 0.50 %左右。2.、灰份：原煤灰份上部各主要煤層 2#-7#平均值 18.38-25.41%之間，2號(hào)煤層最低；9 #-10#平均值在 11.10-28.20 %之間， 9#煤層最低。據(jù)礦方采樣測試資料，原煤灰分 2#煤層平均為 5.65 %，9 #煤層平均為 15.04 %。依據(jù)各工業(yè)部門對煤質(zhì)的特定要求中主要煤質(zhì)指標(biāo)中灰份產(chǎn)率級(jí)別劃分，各煤層為低- 富灰煤。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)煤炭質(zhì)量分級(jí)《煤炭灰份等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》（GBT15224.1-1994）劃分，為低中灰-中高灰煤。洗煤灰份 2#-7#為 7.73-13.16 %，由上而下逐漸增高； 9#-10#為 4.98-9.35 %，仍為由上而下逐漸增高。各煤層脫灰率在 46-68 %之間，2 #、3 #、9 #、10 #脫灰效果比較明顯。第 18 頁3.硫份：上部各主要煤層原煤硫含量 2#-5#煤層平均值在 0.44-0.99 %之間，3 #煤層偏高，2 #煤層個(gè)別點(diǎn)含量高達(dá) 2.03-3.05 %；7 #-10#煤層平均值在2.62-4.61 %之間，9 #煤層偏高，10 #煤層最高。據(jù)礦方采樣測試資料，9 #煤層平均為 3.06 %，2 #煤層平均為 2.73 %。依據(jù)各工業(yè)部門對煤質(zhì)的特定要求中主要煤質(zhì)指標(biāo)中全硫含量級(jí)別劃分，2-5 號(hào)煤層為特低硫煤，7-10 號(hào)煤層為富硫煤，10 #煤層為高硫煤。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)煤炭質(zhì)量分級(jí)《中國煤中硫份等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》 （GBT1522.2-1994)劃分，2 #煤層為特低硫煤，3 #-5#煤層為低硫煤，7 #-10#煤層為高硫煤，10 #下 煤層為特高硫煤。洗煤硫平均值除 2 號(hào)煤層高于原煤外，其余各煤層均低于原煤。2-5 號(hào)煤層在 0.55-0.81 %之間，7#-10#煤層在 1.40-2.82 %之間，9 #煤層最高。部分樣品各種硫測試，3#、7 #、10 #煤層以硫化鐵硫?yàn)橹鳎? #、9 #則以有機(jī)硫?yàn)橹?。通過灰分、硫分標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，除 10#煤層的灰分標(biāo)準(zhǔn)差為 3.81 外，其余各煤層均〉5，在 5.29-11.33 之間；硫分標(biāo)準(zhǔn)差 2#、5 #、9 #、10 #煤層均〈0.50，其余各煤層在 1.36-2.53 之間。煤類為肥煤、焦煤類，9 號(hào)煤層屬煤質(zhì)變化中等的煤層，其余各煤層屬煤質(zhì)變化大的煤層。4.揮發(fā)份：2 #-7#煤層原煤揮發(fā)份在 28-32 %之間，洗煤揮發(fā)份在 28-30 %之間，洗煤略低于原煤；9 #-10#煤層原煤揮發(fā)份在 22-29 %之間，洗煤揮發(fā)份在 20-23 %之間，洗煤略低于原煤。5.稀散及有害元素：磷：洗煤磷 5#、7 #、10 #在 0.0193-0.0388 %，為低磷煤，其余煤層均為特低磷煤。6.元素組成：各煤層均進(jìn)行了洗煤元素的測定，其結(jié)果各孔、各煤層碳、氫、氮、氧四種元素含量的百分比基本接近?？碧诫A段碳含量在 87.84-89.74 %之間，氫含量在 4.46-5.02 %之間，氮含量在 1.24-1.52 %之間，氧含量在 2.68-5.07 %之間。在生產(chǎn)過程中，分別對 2#、9 #煤層進(jìn)行了采樣測試，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果：；2 #煤層碳為 88.81 %、氫為 4.57 %、氮為 1.38 %、氧為 5.24 %，9 #煤層碳為 87.36 %、氫為 4.50 %、氮為 1.32 %、氧為 6.82 %。1.3.4 瓦斯本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量為 0.5 m3/t，二氧化碳絕對涌出量為 3.17 m3/t。1.3.5 煤塵及煤層自燃煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，爆炸指數(shù)為 21 %。煤層具有自燃發(fā)火傾向，最短發(fā)火期為 6 個(gè)月。第 19 頁2 井田境界和儲(chǔ)量2.1 井田境界2.1.1 井田范圍礦區(qū)南北跨越旺家垣井田、交子里井田及水峪井田，西與陽泉曲井田瓜溝井田相鄰，東鄰高陽井田、宜興井田，北以下堡河為自然邊界，南以4098000 緯線與交子里井田相接，礦區(qū)總體呈長方形。2.1.2 開采界限井田內(nèi)含煤地層為上古生界石炭系太原組及二疊系山兩組總厚 138.34 m 含.含煤 12 層.可采煤層 2 層,分別為 2#、9 #煤層。其中主采煤層為 2#煤層。其它煤層做為后期儲(chǔ)備資源開采，礦井設(shè)計(jì)只針對 2#煤層。2.1.3 井田尺寸井田的走向方向約為 8.4 km,傾斜方向約為 7.1 k m，井田的平均水平寬度為 7.04 k m 煤層的傾角平均約為 7o井田的水平面積按下式計(jì)算:S=H×L 式 2—1式中: S—井田的面積 , m2 ;H—井田的水平寬度, m;L— 井田的平均走向長度, m;圖 2-1 井田的賦存狀況示第 20 頁則,井田的水平面積為: S=7.04×8.1=57.02(km 2) 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)1.根據(jù)水峪井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算:2.依據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》: 煤厚，能利用儲(chǔ)量最低可采厚度為0.7 m， 煤的灰份指標(biāo)能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 40 %（含 40 %） ，暫不能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 50 %（含 50 %）超過 51 %則不計(jì)儲(chǔ)量,暫不能利用儲(chǔ)量厚 0.6 m；3.依據(jù)國務(wù)院過函（1985）5 號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3 %的礦井。硫份大于 3 %的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；4.儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 0.05 m 時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的 50 %時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；5.井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法；6.煤層容重：2 #、9 #煤層容重均為 1.37 t/m3。2.2.2 井田地質(zhì)勘探井田地質(zhì)勘探類型為精查，屬詳細(xì)勘探。水峪井田精查地質(zhì)報(bào)告是由1989 年開始編制，1991 年 12 月報(bào)省煤管局評審，1992 年 2 月 15 日，煤炭工業(yè)部山西煤炭工業(yè)管理局以統(tǒng)晉煤生字[1992]第 73 號(hào)，下發(fā)了關(guān)于《汾西礦務(wù)局水峪煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》評審意見，并予以批準(zhǔn)。 井田范圍內(nèi)鉆孔分布，井田內(nèi)東部邊界附近和南部邊界附近，鉆孔位置較少：其他區(qū)域鉆孔分布比較均勻，勘探詳細(xì)。井田內(nèi)東部邊界附近、北部邊界附近屬 C 級(jí)儲(chǔ)量，南部邊界附近及北部邊界一部分屬于 B 級(jí)儲(chǔ)量，其余區(qū)域?yàn)?A 級(jí)儲(chǔ)量。高級(jí)儲(chǔ)量占 80 %，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。煤層最小可采厚度為 0.6 m。2 #煤層最小可采厚度為 5.92 m，最大可采厚度為 11.49 m。第 21 頁2.2.3 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井主采煤層為 2#煤層，采用地質(zhì)塊段法。2#煤層工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算：根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、B、C 三個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得各個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖 2-2。由圖計(jì)算各塊段面積為Sa=21.8 Km2;Sb=14.20 Km2;Sc=9 Km2;按下式計(jì)算 ：Zi=Si*Mi*Ri 式 2—2式中：Z i————各塊段儲(chǔ)量，萬 t。Si————各塊段的面積， m2。Mi————————各塊段內(nèi)煤層的厚度，m。Ri————————各塊段內(nèi)煤的容重，均為 1.37 t/m3A 塊段儲(chǔ)