修改采矿工程毕业设计说明书

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煤地层全为煤线或薄煤层，极不稳定，均不可采。该组厚度35.0—63m。平均厚

51.5m。

（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）

本组为陆相沉积，以黄绿色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，由下而上分为灰绿色地层、浅黄色地层，区内零星出露，厚约0—150m，平均110m。

（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）

本组为陆相沉积，以紫色、杂色泥岩、砂质泥岩及黄绿色中粗粒砂岩组成，该组厚约0—100m，平均65m。

（七）第四系（Q2+3）

该地层井田内不发育，主要为黄土、红土、砂砾层。黄土位于红土之上，二者之间常夹有一层砂砾层，黄土呈淡黄褐色，具有一定层理，垂直节理发育，有孔隙并保存有植物痕迹，含有钙质结核。砂砾层常位于红土之上，砾石成分较为复杂，有砂岩、灰岩、泥岩等，直径大小变化于0.50—0.80m之间，该组厚度0—25m，一般厚10m左右。

二、井田内煤质底层的主要地质构造的形式及分布、冲积层厚度及地层的

移动角

本区位于沁水煤田北端边缘，属沁水块坳缘翘起带(大地构造单元按《山西省区域地质志》1982年所划分)，区域构造以东西向褶皱带派生有北东向，近东西向断裂为基本特征。

据井下巷道揭露及地表填图，本井田主要由两组宽缓的背斜向斜构造组成，发育3个陷落柱，此外，在井田北部发育2条正断层，现分述如下：

1、向斜：位于井田东部。轴向北东一南西向，两翼基本对称，倾角7—9o，一般8o。

2、背斜：位于井田西南部，轴向近东西向，倾角平缓，一般倾角5—8o。

3、F1正断层：位于井田北部，据井下巷道揭露，落差为10m，倾角80o，断层走向近东西向，倾向南，为南盘下降，北盘上升的正断层，井田内延深长度约1320m左右。

F2正断层：位于15号煤层井田北界，系该矿北界的天然矿界，走向近东西向，倾向北，为北盘下降，南盘上升的正断层，落差20m，倾角80o，井田内延伸750米，东西两端延伸出井田。

4、陷落柱：

K9：位于井田北部，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角75—80o。 K13：位于15号煤层井田北部东界，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角75—80o。

K35：位于井田西南角矿界处，呈圆形，轴长约80m，陷落倾角75—80o。

综上所述，井田内没有大中型断裂，也无岩浆岩侵入，虽以褶曲构造为主，但煤层稳定，倾角平缓。发育的小断层和陷落柱对采区的合理划分也影响不大。故井田内地质构造复杂程度为一类。

三、井田的水文地质概况

（1）地表水

井田内无大的地表积水和河流，发育的冲沟多属雨季排洪通道，平时干涸无水。 （2）含水层

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1.

根据已获得的水文地质资料，奥陶系石灰岩、太原组石灰岩、二叠系砂岩以及松

散冲积层为本区含水层，水文地质条件亦较复杂。

l、奥陶系石灰岩含水层

为煤系地层之基底。岩性主要为厚层状石灰岩，岩性坚硬、质纯，含有方解石脉，普遍有被水侵蚀溶解现象，风化面有小溶洞存在，钻孔揭穿该灰岩时，冲洗液漏失严重，孔内不返水，水位立即下降，甚至漏到底。根据119队精查勘探资料，该区奥陶系石灰岩卡斯特溶洞发育，水量丰富，但水位较深，水位标高在650米左右。又据滴水崖村深井调查，该奥灰水位标高约610米。上覆本溪组地层以泥岩为主，形成很好的隔水层，阻止了上部含水层与奥陶系石灰岩的水力联系。

2、太原组灰岩、砂岩含水层

本组地层发育三层含水层，即K2石灰岩、K3、K4石灰岩及砂岩含水层，其中K2灰岩含水性最强。

1)、K2灰岩：井田发育良好，一般分为三层，中间被黑色泥岩所分隔，其顶部为厚达5m以上的泥岩及砂质泥岩，底板有时为一层厚度小于2m的泥岩与15号不可采煤层接触，有时则为15号煤层直接顶板，纯厚度一般4—12m，溶洞较发育。该灰岩在本区埋藏较浅，钻探过程中，冲洗液漏失严重，经抽水与物探测水试验对比，该层石灰岩单位涌水量0.015—0.192L/s.m，渗透系数0.13—2.13m/d。该层补给条件良好，富水性弱到中等。

2)、K3、K4灰岩：位于太原组中、上部，为13号及11号煤层之顶板。厚度2—8M，岩性坚硬，钻孔中有被水溶蚀，或为方解石脉充填现象，有漏水现象。其厚度及含水性不及K2灰岩，钻探过程中，冲洗液消耗量为0.02—0.52m3/h，但埋藏浅，易接受地表降水之补给，故亦是本区含水层之一。

3)砂岩含水层：太原组砂岩以中细粒石英砂岩为主，厚度较大，裂隙发育，含水性较强，埋藏深度不大，易接受地表降水之补给，亦是井田内主要含水层之一。

3、二叠系砂岩含水层

包括山西组和上下石盒子组，岩性以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。其中砂岩层数多，厚度大，以中细粒为主。为局部含水岩层，与大气降水有密切关系，钻探过程中，冲洗液消耗量为0.09—0.35m3/h。井田内该层位较高，构成山峰山坡，处于当地侵蚀基准面以上，仅靠大气降水的补给，含水层厚度虽大，但泄水条件良好，为透水岩层。

4、第四系红土，黄土冲积层含水层

仅分布于井田西北部，厚度大，主要接受地表降水补给，含水性强，为当地居民饮用及农田灌溉之主要水源地。根据冠沟村前水井抽水实验结果，涌水量1.85L/s，渗透系数为20m3/h。水量较丰富。

综上所述，井田内水文地质条件属简单—中等类型，3号煤层为顶板局部含水以顶板进水为主的泄水条件良好的透水矿床属二类一型，9号煤层为顶板进水为主的裂隙充水矿床，属二类一型。

（3）含水层补、径、排条件

区域内地下水的主要补给来源为大气降水和地表河流。奥陶系灰岩含水层的补给主要靠露头区大气降水以及流经河流的直接补给，沿溶洞、裂隙向深部迳流。其上各含水层的补给则主要靠相互间的裂隙渗透。浅部地层风化裂隙较为发育，渗透能力相对增强，又与第四系潜水联系较密，故含水性较下部略强。第四系松散层含水层主要靠大气降水以及河流的直接补给，受季节性影响明显。

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（4）周围矿井对井田水文地质条件影响

该矿井田内无其他小煤矿开采，9号煤层井田四周东和南有：庄只上煤矿、固庄煤矿，西有：刘家村煤矿、兴寨煤矿、神益沟煤矿，北有：西沟煤矿；15号煤层井田四周东和南有：固庄煤矿，西南有：刘家村煤矿，正西有：神益沟和大寨沟煤矿，北有闫家沟和西沟煤矿等，上述煤矿，除固庄煤矿属省劳改局管辖外，其它均属乡镇煤矿，分别开采8、9、15号煤层，采煤方法大体相同，爆破落煤，人工装煤，矿车运输，串车提升，木质支护，井筒料石砌碹，抽出式通风，矿灯、防爆灯照明，大部属高瓦斯矿井。

据矿方调查了解，上述邻近矿井井下涌水量均不大，无采空区积水或水量很小，目前对本矿开采未有影响。

（5）充水因素分析

井田内大面积基岩裸露，出露地层以下石盒子组为主，井田内可采煤层中部埋藏较深，东部较浅。现将生产矿井充水因素分析如下：由于井田位于盂县盆地中南部低山丘陵区，距边缘基岩裸露区较远，基岩区接受大气降水及流经河流，沿裂隙溶洞向深部迳流之地下水对矿井影响不大。下伏奥陶系石灰岩裂隙岩溶水水位标高均低于可采煤层底板标高，且有本溪组泥岩隔水层相隔，对矿井无影响。地表水随季节性变化明显，雨季多以洪水形式流出区外，对矿井一般无多大影响。地表水随季节性变化明显，雨季多以洪水形式流出区外，对矿井一般无多大影响。井田内大面积基岩裸露，接受大气降水含水性较强，且潜水条件良好。9号煤层矿井相邻井田有大面积的采空区，加之发育断层的裂隙带、破碎带存在，均存在水害发生的隐患。富水性较强的K2灰岩是15号煤层的直接顶板。

综上所述，水害对可采煤层矿井都存在一定的危害性， 在煤层开采过程中，应引起足够得重视，应随时监测，以防水患发生。 （6）矿井涌水量

该矿现开采3号和9号煤层，井下水量不大，日涌水量约60—100m3，水源主要来自井筒淋水和地表渗透水，工作面一般无水。

采用富水系数法预算其涌水量：现实际产量为 120万吨／年，一年按330个工作日计算，日产原煤3636.36吨，其富水系数为0.07—0.1lm3/t，但考虑到随着生产的不断进行。采空面积的加大等综合因素，其富水系数采用0.13—0.22m3/t，其涌水量预计为260—440m3/d，其中正常涌水量为250m3/d，最大涌水量为500m3/d。

（7）供水水源

该矿目前生产、生活用水主要采用滴水崖村深井奥陶系灰岩水，通过架设管道输送至坑口供该矿生产、生活使用。该水水质好，水量丰富，能满足该矿的生产和生活需要。

（8）矿井主要水害及防治措施

该矿自开采以来，尚未发生过水灾事故，地下水对采掘工作影响不大，水害隐患主要是采空区透水、断层的导水、向斜核部集水及汛期洪水。日常生产中不能放松对水害的观察和防治工作，应具体做到：

l、每年汛期前必须将井筒周围的导水沟渠挖好疏通，并由专人负责。

2、必须认真检查井田内地表存在的导水裂隙或导水通道，并将其回填密实。 3、必须研究井田内及邻矿的水文地质，随时观察井下各种涌水现象，做好常规矿井水文地质工作。继续了解井田内及邻矿的采空区和古空区的开采时间、开采深度、开采范围、分布情况和积水情况。

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4、密切注意遇断层或陷落柱的导水性，以及向斜核部的富水情况。

5、严格坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，在探水前必须先清好退路，并加强支护。

第三节 煤层的埋藏特征

一、煤层的赋存特征（见插图1）

1．含煤地层

井田含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组。太原组为一套海陆交互相沉积建造，煤层稳定，标志层明显，易与全区对比，含煤6层，分别为3、9、11、12、13和15号煤层。山西组含煤2层，分别为7号和3号煤层。其中3号煤层和9号号煤层为全区稳定可采煤层，12号煤层为零星可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。含3层石灰岩，为良好的标志层。太原组与本溪组连续沉积，为一套海陆交互相含煤沉积建造，其中的9号煤层为稳定可采煤层。山西组与太原组地层连续沉积，以厚层状中粗粒石英砂（K7）为界，属陆相沉积，其中的3号煤层为稳定可采煤层。其余地层含煤但均不稳定不可采或零星可采，不再赘述。下面就太原组(C3t)及山西组(P1s)岩性由下而上分述如下：

1)K1细砂岩，灰白色，石英为主，硅质胶结。致密坚硬。厚3.0—8.0m，平均5.0m；

2)砂质泥岩，深灰色，含植物化石。厚1.0—2.0m，平均1.49m。

3)15号煤层，黑色，半光亮型为主，少量半亮型和暗淡型，全区结构复杂，煤层较薄，为全区均不可采。厚0.00—0.86m。

4)泥岩，灰黑色，厚约0.30—1.90m，平均0.80m。

5)碳质泥岩，灰黑色，厚约5.80 m —8.6 m，平均厚度6.65 m

6)K2石灰岩，深灰色，质较纯，层位稳定，含丰富的化石，为地层对比的良好标志，常夹有3层泥岩而将石灰岩四分，俗称“四节石灰岩”。厚4.10—12.75m，平均9.20m；

7)砂质泥岩，灰黑色，含植物化石碎屑。厚6.00—10.70m，平均9.50m； 8)细砂岩，灰白色，石英为主，长石次之，分选均匀，磨圆度较低。厚4.40—11.70m，平均9.24m；

9)砂质泥岩，灰黑色，断口平坦状，含植物化石。厚0—4.50m，平均2.30m； 10)13号煤，黑色，半光亮型，厚0.30—0.85m，平均0.64m。为不可采煤层。 11)K3石灰岩，深灰色，质纯致密，含方解石脉，由于灰岩中富含海百合茎化石，其断面貌似古钱而俗称“钱石灰岩”。厚：0.65—5.63m，平均1.33m；

12)砂质泥岩，灰黑色，胶结致密，质较硬。厚5.00—12.05m，平均9.50m； 13)12号煤层，厚度0.30—1.55m，平均0.75m；

14)泥岩，灰黑色，含植物化石，厚度1.25—7.00m，平均6.00m； 15)1l号煤，黑色，不可采。厚度0.30—0.50m，平均0.41m；

16)K4石灰岩，深灰色，含泥质，易风化，又称“猴石灰岩”。厚度0.80—4.05m，平均2.50m；

17)砂质泥岩，灰黑色，炭化程度高，含植物化石。厚度5.00—18.00m，平均13.00m；

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