晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦井東區(qū)開采設(shè)計(jì)(學(xué)校要求版本)

1、論文題目：晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦井東區(qū)開采設(shè)計(jì)論文題目：晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦井東區(qū)開采設(shè)計(jì)專專 業(yè)：采礦工程業(yè)：采礦工程畢畢 業(yè)業(yè) 生：生： （簽名）（簽名） 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： （簽名）（簽名） 摘摘 要要本設(shè)計(jì)根據(jù)在晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦井收集的資料，結(jié)合專業(yè)知識(shí)，提出兩個(gè)開拓系統(tǒng)方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定采用主斜井、副斜井、回風(fēng)立井的方案。礦井主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，礦井輔助運(yùn)輸采用井筒使用礦車和井下使用無軌膠輪車，礦井的通風(fēng)系統(tǒng)采用分區(qū)式通風(fēng)采煤方法采用長壁一次采全高綜采采煤方法，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 4.0Mt/a，礦井服務(wù)年限為 74.6a. 本次設(shè)計(jì)積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，力爭把寺河

2、煤礦建設(shè)成為高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦井。關(guān) 鍵 詞：寺河礦井 開采設(shè)計(jì) 綜合機(jī)械化采煤法 無軌膠輪車 生產(chǎn)能力服務(wù)年限論文類型： 類型一 以礦山開采設(shè)計(jì)為主體Subject: Mining Design of Eastern of Sihe Coal Mine, Jincheng Coal Industry Group Co., Ltd Specialty: Mining EngineeringName: (Signature) Instructor: (Signature) ABSTRACTAccording to the materials searching from Sihe coal m

3、ine, Jincheng Coal Industry Group Co., Ltd, and professional knowledge studying from school, we present three programs to mine the coal. Through cost-effectiveness analysis, we adopt this project which uses main slope, assistant slope, return air course shaft to exploit. In the project, main transpo

4、rt adopt rubber belt, the pit car and the trackless vehicle are used as the assistant transport. The ventilation style is zone system. The method of mining is Long-wall All-time High Fully-mining method, the capacity of the coal mine is 4 Mt per year, and the service life is 74.6 years. This design

5、will adopt new technology, advanced equipments, new process to make the coal mine to be a High-yield, high efficiency and modern mine.Keywords: sihe coal mine; Mining Design; Comprehensive mechanized mining method; Trackless rubber tyre; Production capacity; Service lifeType of Thesis: Type One To m

6、ining as the main design前前 言言畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)本科學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最主要最關(guān)鍵的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，在專業(yè)教育中占有非常重要的地位。畢業(yè)設(shè)計(jì)是有畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)所組成的，畢業(yè)實(shí)習(xí)加深對實(shí)習(xí)礦井的認(rèn)識(shí)與了解，同時(shí)還收集有關(guān)礦井的地質(zhì)資料，為后來的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)對本專業(yè)所學(xué)知識(shí)的全面復(fù)習(xí)和鞏固，加深理解所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并系統(tǒng)的熟悉礦山開采設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)以及安全的各個(gè)環(huán)節(jié)和系統(tǒng)的掌握有關(guān)知識(shí)，為以后從事礦井設(shè)計(jì)、建設(shè)、安全技術(shù)工作、技術(shù)管理工作及經(jīng)營管理工作做好準(zhǔn)備。對礦山開采規(guī)劃與設(shè)計(jì)基本知識(shí)能力進(jìn)行系統(tǒng)的教育，對礦山開采，礦山安全

7、籌劃等知識(shí)和技術(shù)全面，系統(tǒng)的應(yīng)用能力的初步訓(xùn)練，對綜合分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)，對礦山規(guī)劃與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能（繪圖技能、文字表達(dá)與計(jì)算機(jī)技能等）的全面的初步的訓(xùn)練。了解礦山開采中的有關(guān)政策、法規(guī)，熟悉并能正確應(yīng)用有關(guān)規(guī)定。此次設(shè)計(jì)的是晉城無煙煤集團(tuán)有限公司寺河礦井，寺河礦井隸屬于晉城煤業(yè)集團(tuán)，位于山西省沁水縣和陽城縣境內(nèi)，包括東區(qū)和西區(qū)，此次設(shè)計(jì)僅考慮東區(qū)的開采。井田東區(qū)南北走向長 7.3kM，東西傾向?qū)?7.4kM，面積約 47.5km2。設(shè)計(jì)考慮了實(shí)際情況，因地制宜，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，在提高礦井生產(chǎn)工效和保證安全的情況下，盡量降低礦井的投資成本，使煤礦花最少的錢，建

8、最好的礦，為社會(huì)主義建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。一、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)本設(shè)計(jì)主要依據(jù)國家計(jì)委計(jì)鑒1984806 號(hào)文對山西晉城新區(qū)總體設(shè)計(jì)的批復(fù)中確定，晉城新區(qū)統(tǒng)配煤礦的總規(guī)模為 20.0Mt/a，劃分為四礦六井，即成莊、寺河各4.0Mt/a，大寧礦（包括一、二號(hào)井） 、潘莊礦（包括一、二號(hào)井）各 6.0Mt/a，新區(qū)建立四座選煤廠，即成莊、寺河各 4.0Mt/a，潘莊、大寧各 6.0Mt/a，初期先建設(shè)成莊、寺河礦。同時(shí)依據(jù)了西安科技大學(xué)能源學(xué)院采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱 、 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)叢書 、以及采礦工程專業(yè)的課本：采煤學(xué) 、 礦井設(shè)計(jì) 、 礦山壓力及巖層控制 、煤礦通風(fēng)與安全 、 井巷施工 、 采礦機(jī)械

9、及設(shè)備等相關(guān)專業(yè)書冊。同時(shí)也參考了礦井設(shè)計(jì)指南 、 采礦設(shè)計(jì)手冊 、 中國采煤方法圖集 、 中國煤礦開拓系統(tǒng)圖集 、 中國采煤法方法 、 中國煤礦開拓系統(tǒng)等相關(guān)工具書籍現(xiàn)代化億噸礦區(qū)生產(chǎn)技術(shù)以及定額指標(biāo)、設(shè)備目錄、標(biāo)準(zhǔn)圖冊等。二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針和政策，以及煤炭工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，結(jié)合寺河礦井井上下具體特點(diǎn)，改革礦井開拓布置和地面總體布置，采用先進(jìn)的技術(shù)裝備和管理模式，提高機(jī)械化水平和工作面單產(chǎn)，最大限度地集中生產(chǎn)，簡化地面輔助設(shè)施，減人增效，力求縮短工期節(jié)約投資，充分合理利用已有購地及已施工的地面建筑和井巷工程，使礦井投產(chǎn)后成本低，效益好，把寺河礦井

10、建設(shè)成為安全、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化特大型礦井。三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)（一）井田范圍：寺河井田南北走向長平均 7.3 米，東西傾向?qū)捚骄?7.4 米，面積為 47.5km2。（二）工作制度：年工作日 300d，每天 4 班作業(yè)，3 班生產(chǎn)、1 班檢修，日凈提升時(shí)間 14h。（三）開拓方式：斜井開拓。主斜井傾角 16，斜長 721.0m，裝備 1.4m 鋼繩芯膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)礦井東區(qū)煤炭提升兼進(jìn)風(fēng)；副斜井傾角 19，斜長 641.1m，安裝 3.5m雙滾筒絞車擔(dān)負(fù)全礦井材料、設(shè)備升降并兼進(jìn)風(fēng)。（四）主要大巷布置：東區(qū)沿 3 號(hào)煤層布置 3 條主要大巷，膠帶輸送機(jī)大巷鋪設(shè)帶寬 1.4m 的膠帶輸送機(jī)運(yùn)送煤炭

11、；輔助運(yùn)輸大巷配備無軌膠輪車運(yùn)送人員、設(shè)備、材料。（五）盤區(qū)巷道布置及裝備：礦井東區(qū)布置 1 個(gè)盤區(qū) 1 套長壁大采高回采工作面和 2 套連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面。長壁回采工作面單產(chǎn)為 3.04.0Mt/a，連續(xù)采煤機(jī)面單產(chǎn)均為 0.5Mt/a 左右。（六）通風(fēng)系統(tǒng)：分區(qū)抽出式。東回風(fēng)立井已安裝 GAF33.5151 型軸流式通風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)，電機(jī)功率 1000kW；胡家掌回風(fēng)立井已安裝 BDK8No31 型礦用對旋軸流通風(fēng)機(jī)2 臺(tái)，電機(jī)功率 560kW。（七）排水系統(tǒng)：東區(qū)井下水由大巷自流至副斜井井底400m 水平井底車場水倉，由井底主排水泵房排至地面。（八）地面運(yùn)輸：礦井和選煤廠裝車站在侯月鐵路

12、嘉峰站接軌，專用線及裝車站均已建成，并具備 5.0Mt/a 的外運(yùn)能力。（十）供電：礦井 110kV 主電源引自芹池 220kV 變電站，備用電源引自成莊 110kV變電站，由 110kV 線路送至距礦井工業(yè)場地以北 1.15km 的現(xiàn)有 110kV 變電站。工業(yè)場地已建 1 座 35/6kV 變電所，電源以 2 回 35kV 線路引自 110kV 變電站；東風(fēng)井場地已建 1 座 35/6kV 變電所，以 2 回 35kV 線路與工業(yè)場地 35kV 變電所 35kV 母線相聯(lián)。采用 6kV 高壓直接下井供電。（十一）供水：生活用水取自處理后的淺層地表水和深井水，工業(yè)用水取自處理后的井下排水。（

13、十二）供熱：工業(yè)場地現(xiàn)有 1 座 5 臺(tái) 5.6MW 燃?xì)忮仩t房，供熱熱媒為 110/70高溫水，供礦井工業(yè)場地和居住區(qū)建筑物的采暖。1 座 3 臺(tái) 2.8MW 燃?xì)忮仩t房，供熱熱媒為 95 /70熱水，供給浴室和聯(lián)合建筑及職工宿舍等部分建筑物采暖。（十三）地面生產(chǎn)系統(tǒng)：在工業(yè)場地內(nèi)同期建設(shè)與礦井配套的選煤廠。原煤破碎至 80mm 后，1380mm 級(jí)煤炭進(jìn)入選煤廠主廠房內(nèi)的重介旋流器分選，0.513mm 級(jí)煤炭進(jìn)入末煤重介旋流器分選，洗后產(chǎn)品為洗混中塊、洗小塊和末精煤三種產(chǎn)品，洗后煤主要供化工用煤和動(dòng)力用煤。選煤廠洗選生產(chǎn)系統(tǒng)能力為 1900t/h，基本與礦井建后能力相適應(yīng)，原煤生產(chǎn)系統(tǒng)、煤

14、泥回收系統(tǒng)完善。（十四）場地布置：工業(yè)場地布置在沁河西岸侯月鐵路嘉峰站附近的山坡地上。（十五）居住區(qū)：居住區(qū)位于工業(yè)場地南側(cè)的沁河西岸。（十六）安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)：礦井設(shè)置美國霍尼韋爾公司開發(fā)研制的井下環(huán)境安全監(jiān)測及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。（十七）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 1礦井生產(chǎn)能力：4.0Mt/a； 2井巷總長度：42065.40m，萬噸掘進(jìn)率 100m； 其中：巖巷：7363.58m，占 17.5% 煤巷：33550.13m，占 79.8% 3礦井工業(yè)建筑體積：87789 m3； 4行政福利建筑面積：23416； 5居住區(qū)建筑面積：10251； 6總占地面積：34.71 ha； 7全員效率：26.6

15、 t/工； 8基本建設(shè)總投資：動(dòng)態(tài)總投資 13751.14 萬元（噸煤投資 161.18 元） ，靜態(tài)總投資：179550.33 萬元（噸煤投資 172.15 元） ； 9建井工期：26 月。 10項(xiàng)目內(nèi)部收益率 30.86%，投資回收期 8.0a，貸款償還期 7.78a。目目 錄錄第第 1 1 章章 礦礦（井井）田田地地質(zhì)質(zhì)報(bào)報(bào)告告.1 11.1 礦（井）田位置及交通 .11.1.1 交通位置.11.1.2 地形地貌.21.1.3 氣象及水文情況.21.1.4 礦區(qū)概況.31.2 礦（井）田境界及儲(chǔ)量 .51.2.1 井田境界.51.2.2 儲(chǔ)量.61.3 礦（井）地層及地質(zhì)構(gòu)造 .81.3

16、.1 地層.81.3.2 構(gòu)造.111.4 煤層賦存特征及開采技術(shù)條件 .111.4.1 煤層及煤質(zhì).111.4.2 煤層自燃發(fā)火、瓦斯、煤塵及地?zé)岬?151.4.3 水文地質(zhì).161.5 礦（井）田勘探類型及勘探程度評(píng)論 .18第第 2 2 章章 礦礦井井工工作作制制度度、生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力及及服服務(wù)務(wù)年年限限.20202.1 礦井工作制度 .202.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .202.2.1 礦井生產(chǎn)能力.202.2.2 礦井服務(wù)年限.202.2.3 礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系.212.2.4 礦井生產(chǎn)能力的確定.21第第 3 3 章章 井井田田開開拓拓 .22223.1 井筒形式

17、、數(shù)目及位置的確定 .223.1.1 井筒形式的確定.223.1.2 井筒數(shù)目的確定.223.1.3 井筒位置的確定.233.2 開采水平的劃分及布置 .303.2.1 井田內(nèi)劃分及開采順序.303.2.2 開采水平的劃分及水平標(biāo)高的確定.303.2.3 階段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷的布置.313.3 井底車場 .323.3.1 井底車場形式及硐室布置.323.3.2 井底車場線路設(shè)計(jì).333.3.3 井底車場通過能力計(jì)算.353.3.4 井底車場巷道斷面選擇及工程量計(jì)算.353.4 方案比較、確定開拓方案.36第第四四章章 采采礦礦方方法法.40404.1 盤區(qū)地質(zhì)概況 .404.2 盤區(qū)的劃分

18、.414.3 盤區(qū)巷道布置 .454.4 采煤方法 .464.4.1 采煤方法的選擇.464.4.2 工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備類型 .544.4.3 首采工作面作業(yè)規(guī)程.584.5 巷道掘進(jìn) .674.5.1 巷道斷面和支護(hù)形式.674.5.2 施工方法.69第第五五章章 礦礦井井通通風(fēng)風(fēng)與與安安全全.80805.1 影響礦井通風(fēng)安全的因素分析 .805.1.1 瓦斯.805.1.2 煤塵.805.1.3 煤的自燃性.815.2 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) .815.3 礦井通風(fēng)容易與困難時(shí)的通風(fēng)阻力計(jì)算 .825.4 礦井通風(fēng)設(shè)備的選型 .855.5 礦井通風(fēng)等積孔的計(jì)算 .875.6 預(yù)防瓦

19、斯、火、煤塵、水和頂板等事故的安全技術(shù)措施 .88第第 6 6 章章 礦礦井井提提升升、運(yùn)運(yùn)輸輸、排排水水、供供電電設(shè)設(shè)備備選選型型.91916.1 礦井提升設(shè)備選型 .916.2 主運(yùn)輸設(shè)備選型 .966.3 礦井排水設(shè)備選型 .976.4 供電設(shè)備選型 .98第第 7 7 章章 環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù).99997.1 環(huán)境現(xiàn)狀及地面保護(hù)物概述 .997.2 主要污染源及污染物 .1017.3 資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境影響與評(píng)價(jià) .1047.3.1 開采沉陷損害影響預(yù)測分析.1047.3.2 開采沉陷對耕地?fù)p害的預(yù)計(jì)評(píng)價(jià).1047.3.3 開采對建筑物的損害.1057.3.4 開采對水資源的破壞影響.1

20、057.3.5 開采對礦區(qū)大氣環(huán)境的影響.1057.3.6 開采可能引起的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測.1057.4 資源開采環(huán)境損害的控制與生態(tài)重建 .1067.4.1 控制開采引起地表建筑設(shè)施的開采方法.1067.4.2 開采引起環(huán)境損害的控制方法與土地復(fù)墾及生態(tài)重建.1067.4.3 開采引起水資源的損害的控制方法.1067.4.4 礦區(qū)資源開采引起大氣污染的措施與方法.1067.5 礦區(qū)環(huán)境保護(hù)與生態(tài)重建投資估算 .107第第 8 8 章章 建建井井工工期期.1091098.1 移交標(biāo)準(zhǔn) .1098.2 井巷工程量 .1098.3 建井工期 .1108.3.1 井巷掘進(jìn)指標(biāo).1108.3.2 井巷工

21、程排隊(duì).1108.3.3 建井工期.111第第 9 9 章章 礦礦井井技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì) .1121129.1 勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率 .1129.1.1 勞動(dòng)定員.1129.1.2 勞動(dòng)生產(chǎn)率.1149.2 建井投資 .1149.2.1 投資概算.1149.2.2 項(xiàng)目建設(shè)的資金籌措與使用計(jì)劃.1159.3 成本及銷售收入 .1159.3.1 噸煤生產(chǎn)成本估算.1159.3.2 銷售收入.1169.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià) .1169.4.1 概述.1169.4.2 資金來源及貸款利率.1169.4.3 建設(shè)工期及逐年投資分配.1169.4.4 生產(chǎn)成本及銷售收入.1179.4.5 稅金和利潤.1

22、179.4.6 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益分析.1179.5 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .118致致 謝謝 .120120參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .121121- 0 -第第 1 1 章章 礦礦（井井）田田地地質(zhì)質(zhì)報(bào)報(bào)告告1.11.1 礦（井）田位置及交通礦（井）田位置及交通1.1.11.1.1 交通位置交通位置寺河井田位于晉城新區(qū)東南部，跨晉城市和陽城、沁水兩縣，行政區(qū)劃屬山西省晉城市所轄。地理座標(biāo)： 北緯 353051353611，東經(jīng) 11227071124054。寺河礦井工業(yè)場地位于沁水縣嘉峰鎮(zhèn)嘉峰村與殷莊村之間，距沁水縣城 53km，距晉城市區(qū) 70km。寺河礦井工業(yè)場地緊鄰侯（馬）月（山）鐵路嘉峰車

23、站，其鐵路專用線即位于嘉峰車站站場內(nèi)。侯月線由南同蒲線侯馬站經(jīng)沁水、端氏、嘉峰、陽城順沁河南下至河南省沁陽縣，與焦枝鐵路月山站接軌。太焦、侯月線均可經(jīng)新焦線至新鄉(xiāng)，與京廣和京九線、新黨及完石線相接。寺河礦井工業(yè)場地沿公路向北 10km 處端氏鎮(zhèn)有曲（沃）輝（縣）公路，東至高平市接國道 207 線，西達(dá)侯馬市與國道 108 線以及在建的大（同）運(yùn)（城）高速公路相連；向南 15km 至潤城鎮(zhèn)可上晉（城）陽（城）高速公路直達(dá)晉城市，接晉（城）焦（作）高速公路。井田內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間均通有公路，交通運(yùn)輸堪稱便利。嘉峰至各大城市及車站距離見表 ll1。嘉峰至各大城市及車站距離表 111起止距離（km）起止距離（

24、km）嘉 峰侯 馬155嘉 峰漢 口782嘉 峰太 原489嘉 峰廣 州1886- 1 -嘉 峰新 鄉(xiāng)188嘉 峰石臼所819礦井交通位置見圖 lll。1.1.21.1.2 地形地貌地形地貌井田位于太行山南段西側(cè)，地貌區(qū)劃屬剝蝕、侵蝕山地，以低山及丘陵為主。這類地形相對高差較小，起伏較為平緩，并有黃土覆蓋，溝谷發(fā)育，切割較破碎，平地甚少，僅沁河、長河西岸有較狹窄的階地?？傆^地貌形態(tài)為西北高、東南低的低山-丘陵區(qū)，地表標(biāo)高介于 6001130m 之間。沁河及其支流長河流經(jīng)井田西部和東部。西部與南部多以構(gòu)造剝蝕的丘陵-低山地形為主，沁河河谷兩側(cè)為侵蝕堆積地形，構(gòu)成河漫灘以上的三級(jí)階地。1.1.31

25、.1.3 氣象及水文情況氣象及水文情況本區(qū)屬于黃河水系。井田中部的沁河發(fā)源于沁源縣北柿莊東家?guī)X一帶，流向東南，在河南省涉縣人黃河，全長 450km。據(jù)潤城水文站歷年觀測資料，最大流量3050m3/s(1982)年, 最小流量 2.5m3/s(1971 年)。嘉峰工業(yè)場地 100a 一遇設(shè)計(jì)洪水位為 534.5m、300a 一遇洪水位 535.3m。長河是沁河的支流，發(fā)源于晉城市上河章村一帶，流經(jīng)井田東緣，在神頭注人沁河，全長約 20km, 為間歇性河流。井田東部還有寺河水庫和沙河水庫，水庫容量分別為 206、160 萬 m3，主要用于農(nóng)田灌溉。本區(qū)地處山西高原之東南部，由于太行山屏障影響，氣候

26、干燥，形成大陸性氣候特征。據(jù)晉城氣象站資料：19641973 年間年降水量為 2959704.8mm，年蒸發(fā)量為 148.0924283mm, 全年蒸發(fā)量為降水量的 23 倍。雨季集中在 79 月份。最高氣溫為 36.loC ；最低氣溫為-15.7oC。最大凍土深度為 0.5m。主導(dǎo)風(fēng)向春、冬季為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)和南風(fēng)。風(fēng)力一般 34 級(jí)，最大 78 級(jí)，最大風(fēng)速達(dá) 23m/s。 據(jù)晉城、陽城、高平等縣志記載，從 1140 年以來先后共發(fā)生地震 28 次，其中破壞性地震有 8 次，地震強(qiáng)度最大達(dá) 7 級(jí)。據(jù)山西省地震局鑒定，本區(qū)地震基本烈度為6 度。- 2 -1.1.41.1.4 礦區(qū)概況

27、礦區(qū)概況1、礦區(qū)開發(fā)情況晉城煤業(yè)集團(tuán)老區(qū)于 1958 年開始建設(shè)，截止 1970 年共建成移交三對大型礦井，總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 5.4Mt/a；此后經(jīng)改擴(kuò)建達(dá)到 9.1Mt/a，其中王臺(tái)鋪礦 2.1Mt/a，古書院礦由 l.8Mt/a 擴(kuò)建到 3.0Mt/a，鳳凰山礦由 1.5Mt/a 擴(kuò)建到 4.0Mt/a。各礦井自投產(chǎn)以來，原煤產(chǎn)量逐年增長，1996 年礦區(qū)總產(chǎn)量達(dá) 11.5lMt，全員效率 6.753t/工；生產(chǎn)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤，工作面年產(chǎn)量突破百萬噸大關(guān)、個(gè)別已達(dá) 1.8Mt/a，是我國各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較先進(jìn)的礦區(qū)之一。但是，由于近年來地方小煤礦越界開采的破壞及開采強(qiáng)度的加大，各礦

28、3 號(hào)煤層的保有儲(chǔ)量已所剩無幾，開采已近尾聲，煤炭產(chǎn)量逐年降低，2001 年原煤產(chǎn)量 8.24Mt。為了滿足礦井接替的需要及市場對優(yōu)質(zhì)無煙煤的需求，必須加大對礦區(qū)新區(qū)的開發(fā)力度。圖 1-1 交 通 位 置 圖- 3 -新區(qū)的成莊礦井已于 1997 年 9 月 18 日正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 4.0Mt/a，投產(chǎn)當(dāng)年出煤 0.68Mt，2001 年原煤產(chǎn)量 4.62Mt。寺河井田周圍的地方和鄉(xiāng)、鎮(zhèn)小煤礦發(fā)展很快，井田東側(cè)有晉城市的峪南、天戶、郭莊、王谷蛇、西莊煤礦，南側(cè)有陽城縣的史山、溝底、王街、皇城、屯城煤礦，西南部有永安、東溝、永紅、嘉峰等礦。據(jù) 1987 年 12 月編制的陽城重點(diǎn)采煤縣

29、規(guī)劃資料，目前小煤礦的資源回收率僅有 20左右，國家煤炭資源遭受了嚴(yán)重的損失。所以，在發(fā)展地方煤礦的同時(shí)，要保證統(tǒng)配礦井合理開拓及持續(xù)、穩(wěn)定、安全地開采，按照國家對礦產(chǎn)資源開發(fā)的有關(guān)法令盡快合理地解決小煤礦越界間題，制止亂采亂掘現(xiàn)象，保護(hù)國家資源。2、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)情況整個(gè)晉城礦區(qū)跨越晉城市和陽城、沁水 2 縣，面積為 6795km2。1985 年底統(tǒng)計(jì)資料人口為 1184000 人。本區(qū)處于太行山西坡，土質(zhì)比較肥沃，主要農(nóng)作物有玉米、谷子、小麥和高梁，由于農(nóng)田水利基本建設(shè)發(fā)展較快，畝產(chǎn)水平逐年提高。工業(yè)主要有冶煉、化肥、水泥、發(fā)電、農(nóng)機(jī)、副食加工及手工業(yè)等。3、礦井建設(shè)和生產(chǎn)所需主要材料的來源礦井

30、交通非常方便，雙線電氣化侯（馬）月（山）鐵路的嘉峰站與工業(yè)廣場地相鄰，外來的材料可直接輸入。高平沁水翼城的干線公路從井田穿過，可直達(dá)晉城、陽城、侯馬，進(jìn)而到達(dá)太原、長治、鄭州等地，為礦井建設(shè)生產(chǎn)期間人，材、設(shè)備的運(yùn)輸提供了便利條件。建設(shè)期間的材料大多數(shù)為國內(nèi)提供，其中河南機(jī)械制造廠為主要提供商之一。生產(chǎn)期間的割煤機(jī)為德國進(jìn)口，液壓支架為晉煤集團(tuán)委托河南機(jī)械制造廠制造的 6.2m 大采高液壓支架，井下的輔助運(yùn)輸為國內(nèi)產(chǎn)的無軌膠輪車。4、水源、電源及勞動(dòng)力來源（1）供水水源礦井生活用水水源取自處理后的淺層地表水；工業(yè)用水取自處理后的井下排水。（2）電源礦井 110kV 主電源引自芹池 220kV

31、變電站，備用電源引自成莊 110kV 變電站，由110kV 線路送至距礦井場地以北 1.15km 的 110kV 變電站。- 4 -（3）勞動(dòng)力來源技術(shù)人員面向全國招生專業(yè)對口的大學(xué)生以及技校生，同時(shí)招聘有工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。工人大多來自礦井周邊農(nóng)村及河南省的焦作、鄭州等地。5、礦藏市場供需情況晉城煤業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有老區(qū)鳳凰山、王臺(tái)鋪、古書院和新區(qū)成莊共 4 對礦井，其中成莊礦是一九九七年九月建成投產(chǎn)的新井。據(jù)一九九七年底統(tǒng)計(jì)資料，鳳凰山、王臺(tái)鋪和古書院 3 對老礦 3 號(hào)煤實(shí)際可采儲(chǔ)量僅剩 55.10Mt，以 8.0Mt/a 生產(chǎn)規(guī)模，按 3 號(hào)煤與 9 號(hào)和 15 號(hào)煤以 6：4 的比例配采，僅

32、可以維持 7.7a，即維持到 2004 年。寺河礦井達(dá)產(chǎn)后，晉城煤業(yè)集團(tuán)的生產(chǎn)規(guī)模不會(huì)增加，仍為 12.00Mt/a，只是解決了礦井的接替問題，因此晉城煤業(yè)集團(tuán)現(xiàn)在的用戶，也就是將來寺河礦井的用戶。目前晉城煤業(yè)集團(tuán)的無煙煤產(chǎn)品，銷售輻射全國 22 個(gè)省、市、自治區(qū)，按地域分布有華東、華南、華北、西北和東北地區(qū)。2000 年、2001 年、2002 年煤炭銷售量分別為 9.55Mt、10.25Mt 和 12.08Mt。銷售量主要集中在華東地區(qū)，占總銷售量的 60%左右。用煤量較大的用戶，有華東地區(qū)的南京化工總廠、巨化集團(tuán)、馬鞍山鋼鐵廠等，年銷售量為 3.75Mt 左右；華南的武漢鋼鐵廠、江門氮肥

33、廠、柳州化肥廠、三明化工總廠等，年銷售量為 1.20 Mt 左右。晉城煤業(yè)集團(tuán)在山西省境內(nèi)，也有眾多的用戶，其中向裝機(jī)容量為 6350MW 的陽城電廠年供煤量達(dá) 2.0 Mt。1.21.2 礦（井）田境界及儲(chǔ)量礦（井）田境界及儲(chǔ)量1.2.11.2.1 井田境界井田境界1、井田境界東界：以長 22、403、405 號(hào)鉆孔連線為界西界：為 330、長 20、341 號(hào)鉆孔之連線為界。南界：以 341、475、468 號(hào)鉆孔連線與郭峪、溝底、史山煤礦為界。- 5 -北界：以潘莊一號(hào)井田境界與潘莊一號(hào)礦井為界。2、井田范圍井田東區(qū)南北走向長平均 7.3km，東西傾斜寬平均 7.4km，面積為 47.5

34、km2。3、與相鄰礦井和老窯的關(guān)系就東區(qū)而言，西部有長畛煤礦，北部與大寧礦以及潘莊礦相鄰，在南部有一系列的地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦：皇城煤礦、王街煤礦、溝底煤礦、西莊煤礦、史山煤礦等，在東部有祥和煤礦、川底煤礦、天戶煤礦、馬坪頭煤礦等等。4、井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見插表 2-1-1表 2-1-1 編號(hào)緯線（X）經(jīng)線（Y）編號(hào)緯線（X）經(jīng)線（Y）13939300.618506770.54163932430.112510780.04823937060.173505560.19573937240.054512110.61833935040.612505160.93783939300.22551470

35、0.38543933590.273508050.27793940420.869509220.43753931820.359510790.1591.2.21.2.2 儲(chǔ)量儲(chǔ)量1、儲(chǔ)量計(jì)算原則（1） 、根據(jù)寺河井田地質(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)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算能利用儲(chǔ)量的煤層最低可采厚度為 0.8m，原煤灰分不大于 40%，計(jì)算暫不能利用儲(chǔ)量的煤層厚度為 0.70.8m。（3） 、依據(jù)國務(wù)院國函（1998）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

36、儲(chǔ)量。（4） 、儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 0.05m 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- 6 -均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。（6） 、煤層容重：3、5、6、15 號(hào)煤層為 1.45t/m3，9 號(hào)煤層為 1.49 t/m3。2、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果（1）地質(zhì)儲(chǔ)量全井田地質(zhì)儲(chǔ)量 1193.44Mt；其中能利用儲(chǔ)量 661.99 Mt，工業(yè)儲(chǔ)量 661.94 Mt，其中 A+B 級(jí)儲(chǔ)量為 603.13Mt，占工業(yè)儲(chǔ)量的 91%。全井田 3 號(hào)煤層地

37、質(zhì)儲(chǔ)量 533.85Mt；工業(yè)儲(chǔ)量 533.85 Mt，其中 A+B 級(jí)儲(chǔ)量為524.72 Mt，占工業(yè)儲(chǔ)量的 98.3%。（2） 、可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為工業(yè)儲(chǔ)量減去永久煤柱損失。礦井可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱及井下主要大巷、上下山保護(hù)煤柱量后乘以采區(qū)回采率。各煤層采區(qū)回采率為：3 號(hào)煤層 75%，5、6 號(hào)煤層 85%，9、15 號(hào)煤層 80%。（3） 、安全煤柱1工業(yè)場地、井筒、水庫等均留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。2各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場地、村莊煤柱，用裂隙角確定水庫煤柱。巖層移動(dòng)角 70，

38、裂隙角 75。3維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地 20m，村莊 10m，其它 15m。4斷層煤柱寬度 30m，井田境界煤柱寬度 20m。經(jīng)計(jì)算，礦井永久煤柱損失為 87.07Mt。礦井東區(qū)設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為 574.92Mt，其中 3 號(hào)煤層設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 462.61 Mt。礦井東區(qū)可采儲(chǔ)量為 429.67Mt，其中 3 號(hào)煤層可采儲(chǔ)量 338.93Mt。礦井東區(qū)的地質(zhì)及可采儲(chǔ)量詳見表 1-2-1、2。礦井東區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表表 1-2-1 （單位：Mt）煤層層別能利用儲(chǔ)量(A+B)/(A+B+C)(%)平衡表外儲(chǔ)量- 7 -ABCA+BA+B+C3191.46333.269.13524.72533.8598.2952

39、.1122.12.1124.218.725.11615.315.314.85944.5331.7712.3376.388.6386.092.815253.45合計(jì)235.99367.1458.86603.13661.9991.10276.21礦井東區(qū)可采儲(chǔ)量表表 1-2-2 （單位：Mt）工業(yè)儲(chǔ)量煤層ABCA+B+C永久煤柱損失礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)開采損失設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量3191.46333.269.13533.8571.24462.61123.68338.9352.1122.124.211.1223.093.4619.63615.315.31.9213.382.9410.44944.5331.771

40、2.3388.6312.7975.8415.1760.6715合計(jì)235.99367.1458.86661.9987.07574.92145.25429.671.31.3 礦（井）地層及地質(zhì)構(gòu)造礦（井）地層及地質(zhì)構(gòu)造1.3.11.3.1 地層地層本區(qū)地層由老至新有：中奧陶統(tǒng)馬家溝組（O2） ，中石炭統(tǒng)本溪群（C2） ，上石炭統(tǒng)太原群（C3） ，下二疊統(tǒng)山西組（P1 1）和下石盒子（P2 1） ；上二疊統(tǒng)上石盒子組（P1 2）和石千峰組（P2sh）第四系中更新統(tǒng)(Q2)、上更新統(tǒng)（Q3）和全新統(tǒng)（Q4） 。井田主要煤系地層為二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）和石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） ，平均厚 136

41、.02m。含煤 15 層，煤層總厚 14.67m，含煤系數(shù) 10.8%，其中可采和局部可采煤層 3 層，總厚度 10.32m，可采含煤系數(shù) 7.6%。山西組（P1s）厚 30.7059.10m，平均 45.20m。含煤 4 層，自上而下依次為- 8 -1、2、3、4 號(hào)，煤層總厚 6.89m，含煤系數(shù) 15.2%，其中可采煤層 1 層（3 號(hào)） ，平均厚度 6.31m，可采含煤系數(shù) 14.0%。太原組（C3t）平均厚 90.82m。含煤 1113 層，編號(hào)依次自上而下為5、6、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、13 下、15、16 號(hào)，煤層總厚 7.78m，含煤系數(shù) 8.6%，其

42、中可采煤層 2 層（9、15 號(hào)） ，平均可采厚度 4.01m，可采含煤系數(shù)4.4%。主要含煤地層分述如下：1、上石炭統(tǒng)太原群（C3） ， 井田主要含煤地層之一。連續(xù)沉積于中統(tǒng)本溪組（C2b）之上。K1 砂巖底至 K7 砂巖底，平均厚 90.82m。由深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r和灰色、淺灰色中、細(xì)粒砂巖及煤層等組成，為一套瀉湖、三角洲平原、碳酸鹽臺(tái)地相沉積。普遍發(fā)育石灰?guī)r 35 層，層位穩(wěn)定，是良好的煤（巖）層對比標(biāo)志；含煤 12 層。依層序結(jié)構(gòu)、巖性巖相、化石組合劃分為三段。（一）一段（C3t1）K1 砂巖底至 K2 石灰?guī)r底，厚 4.8041.37m，平均 14.73m。由深灰色

43、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、淺灰色中、細(xì)粒砂巖、煤層（15、16 號(hào)）及石灰?guī)r組成。（1）K1砂巖：淺灰色，中、細(xì)粒結(jié)構(gòu)，局部粗粒結(jié)構(gòu)，硅質(zhì)膠結(jié)，分選性好，沉積不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)榉凵皫r、泥巖。厚 013.68m，平均 2.58m。（2）黑灰色泥巖及煤層（16 號(hào)） 。平均厚度 3.34m。（3）K0石灰?guī)r：深灰色，中厚層狀，產(chǎn)蜓類、牙形刺化石。局部泥質(zhì)含量高，沉積不穩(wěn)定，常相變?yōu)槟鄮r。厚 03.80m，平均 1.49m。（4）灰、淺灰色泥巖、粘土泥巖，頂部為炭質(zhì)泥巖，常相變?yōu)橹?、?xì)粒砂巖。平均厚4.24m。（5）15 號(hào)煤層：井田內(nèi)穩(wěn)定可采，厚 1.805.45m，平均 2.67m。（6）黑灰色泥

44、巖或炭質(zhì)泥巖（15 號(hào)煤層偽頂） ，沉積不穩(wěn)定。厚 02.50m，平均 0.41m。（二）二段（C3t2）K2 石灰?guī)r底至 K4 石灰?guī)r頂，厚 21.0738.64m，平均 29.18m。由 K2、K3、K4 三層深灰色石灰?guī)r夾灰黑色、深灰色泥巖、粉砂巖和灰色砂巖及薄煤層（11、12、13 號(hào)）組成。（7）K2石灰?guī)r：深灰色，中、厚層狀，泥晶結(jié)構(gòu)。中夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r。下部泥質(zhì)較多，時(shí)夾- 9 -薄層鈣質(zhì)泥巖，上部偶見燧石結(jié)核及條帶。產(chǎn)蜓、牙形刺、珊瑚、介形類等動(dòng)物化石。厚 1.1013.60m，平均 9.83m。（8）灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和灰色中、細(xì)粒砂巖及薄煤層。平均厚 5.07m。（9）K3

45、石灰?guī)r：深灰色，中厚層狀，局部含燧石結(jié)核。產(chǎn)豐富的動(dòng)物化石。厚 07.43m，平均 3.41m。（10）深灰色泥巖和灰色中、細(xì)粒砂巖及煤層，局部夾薄層泥灰?guī)r（12 號(hào)煤層頂） 。平均厚9.69m。（11）K4石灰?guī)r：深灰色，中厚層狀。富含蜓、牙形刺、珊瑚、介形類等動(dòng)物化石。沉積不穩(wěn)定，局部受沖刷而缺失。厚 02.89m，平均 1.18m。（三）三段（C3t3）K4 石灰?guī)r頂至 K7 砂巖底，厚 35.2563.14m，平均 46.91m。由深灰色泥巖、粉砂巖和灰色中、細(xì)粒砂巖夾深灰色石灰?guī)r及煤層（5、6、7、8-1、8-2、9、10 號(hào)）組成。（12）灰色中、細(xì)粒砂巖和深灰色泥巖夾煤層，偶見

46、12 層不穩(wěn)定石灰?guī)r或泥灰?guī)r（8-1、9號(hào)煤層頂） 。產(chǎn)少量植物化石。平均厚 28.20m。（13）K5石灰?guī)r：灰色，中厚層狀。產(chǎn)豐富的蜓、牙形刺、珊瑚、腕足類等動(dòng)物化石。沉積不穩(wěn)定。厚 04.63m，平均 1.94m。（14）深灰色粉砂巖、泥巖和灰色中細(xì)粒砂巖及煤層。平均厚 11.37m。（15）K6石灰?guī)r：深灰色，薄中厚層狀，含燧石結(jié)核，時(shí)相變?yōu)楣栀|(zhì)層。沉積不穩(wěn)定。厚03.90m，平均 1.29m。（16）灰色、深灰色泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖，間夾粉砂巖。具波狀、透鏡狀、脈狀層理。見生物擾動(dòng)構(gòu)造。含豐富的菱鐵礦結(jié)核。厚 09.28m，平均 4.15m。2、下二疊統(tǒng)山西組(P1 1)，井田主要含

47、煤地層。與下伏太原組呈整合接觸。K7 砂巖底至 K8 砂巖底，厚 30.7059.10m，平均 45.20m。由灰白、灰色中細(xì)粒砂巖和灰黑色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層（14 層）組成。屬半咸水淡水的三角洲平原亞相和瀉湖、湖沼相沉積。（17）K7砂巖：灰、深灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，局部為粉砂狀結(jié)構(gòu)或中粒結(jié)構(gòu)。西區(qū)局部相變?yōu)槟鄮r。厚 012.40m，平均 2.70m。（18）灰色、深灰色、黑灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄煤層（4 號(hào)） 。時(shí)見舌形貝化石。上部有時(shí)相變?yōu)橹辛Ｉ皫r或粉砂巖。平均厚 6.05m。（19）3 號(hào)煤層：層位穩(wěn)定，厚度大。厚 4.458.75m，平均 6.31m。- 10 -（20）深灰

48、色、灰黑色泥巖、粉砂巖，夾細(xì)粒砂巖條帶。厚 015.35m，平均 2.79m。（21）K 砂巖：灰色、深灰色，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，局部粗粒結(jié)構(gòu)。呈正粒序。富含白云母片和泥質(zhì)包裹體。厚 020.75m，平均 7.82m。（22）灰、灰白色中細(xì)粒砂巖和灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖夾煤層（1、2 號(hào)） 。產(chǎn)鱗木、楔葉類等植物化石。平均厚 19.53m。主要含煤地層綜合柱狀圖見插頁圖 1-3-1。1.3.21.3.2 構(gòu)造構(gòu)造1、斷裂構(gòu)造F51 正斷層：為長 17 號(hào)孔穿過，K7 細(xì)砂巖重復(fù)。走向南北，斷層面傾向西，傾角65，西側(cè)向上推復(fù)，落差 8m, 推測延展 500m。2、褶皺構(gòu)造井田東區(qū)主要有 18、5

49、8 號(hào)向斜及 59 號(hào)背斜：（1）18 號(hào)向斜：縱貫井田中部，為井田內(nèi)主要向斜，由南部于山村西向北延展至半坡村西，走向南北，全長約 9km。軸部出露的地層為上石盒子組，兩翼不對稱。東翼傾角 7 13, 西翼平緩，傾角一般 5。最大幅度在老母掌一帶，約 80m。（2）58 號(hào)向斜：位于井田北部、車郭莊以西，延展 1.5km。走向北 35西，兩翼開闊，傾角 25，出露上石盒子組。（3）59 號(hào)背斜：位于 18 號(hào)向斜東側(cè)，自寺河村向北延展約 3km。走向近南北，兩翼開闊，傾角 25，出露下石盒子組。3、陷落柱設(shè)計(jì)開采的東區(qū)內(nèi)無陷落柱區(qū)。1.41.4 煤層賦存特征及開采技術(shù)條件煤層賦存特征及開采技術(shù)

50、條件1.4.11.4.1 煤層及煤質(zhì)煤層及煤質(zhì)1、煤層井田煤系地層共含煤 15 層，其中可采煤層為 3、5、6、9、15 號(hào)煤，主要可采煤- 11 -層為 3、9、15 號(hào)煤，5、6 為極不規(guī)則的局部可采煤層。（1）3 號(hào)煤層位于山西組下部，上距 K8 砂巖 30.14m，下距 K7 砂巖 6.05m，距 15 號(hào)煤層85.29m。厚 4.458.75m，平均 6.31m。含夾矸 05 層，一般 13 層，夾矸厚度不大，總厚度一般不大于 0.50m，單層厚度一般小于 0.30m，其中上部夾矸較?。ㄐ∮?0.14m） ，下部夾矸較厚（最大 0.45m） ，在井田東區(qū)局部地段偶見夾矸厚達(dá) 0.97

51、1.25m，夾矸巖性多為泥巖或粉砂質(zhì)泥巖。結(jié)構(gòu)屬簡單較簡單型。煤層變異系數(shù)為 0.09，可采系數(shù)為 100%，屬穩(wěn)定可采煤層。- 12 -綜合柱狀圖 1-3-1- 13 -直接頂板一般為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，常有薄層炭質(zhì)泥巖或泥巖偽頂，老頂為細(xì)?；蛑辛Ｉ皫r（K 砂巖） 。據(jù)原“寺河報(bào)告” 、 “潘二報(bào)告” ，偽頂及直接頂板較松軟，開采時(shí)成片或成層冒落，老頂較穩(wěn)定，一般不易冒落，在開采后 35 天自然零星冒落，巖石硬度系數(shù)為 24。底板多為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部細(xì)粒砂巖，有底鼓現(xiàn)象。頂板壓力大時(shí)發(fā)生偏幫，偏幫距 0.60.8m，速度 0.1m/h。砂質(zhì)泥巖單向抗壓強(qiáng)度 25.4MPa，抗剪

52、強(qiáng)度 2.93MPa，內(nèi)摩擦角 4236；細(xì)粒砂巖裂隙較發(fā)育，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度15.6MPa，干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度 20.3MPa，抗剪強(qiáng)度 4.98MPa，泊松比 0.16，巖石強(qiáng)度指數(shù) 50。其中東區(qū)頂、底板多為灰色粉砂巖，少數(shù)為泥巖、細(xì)砂巖。（2）5 號(hào)煤層：位于太原組頂部，為不穩(wěn)定局部可采煤層。在寺河井田東區(qū)上距3 號(hào)煤層 13.65m；厚度 01.8m，平均 0.63m。在其它區(qū)域不可采。頂板多為灰黑色泥巖，局部為石灰?guī)r。底板多為粉砂巖，局部為黑色泥巖。（3）6 號(hào)煤層：位于太原組上部 K5灰?guī)r之下，為不穩(wěn)定局部可采煤層。在寺河井田東區(qū)上距 5 號(hào)煤層 15.91 米；厚度為 0l.

53、92m，平均厚 0.7lm。局部夾石 l2 層。其它區(qū)域均不可采。頂板為 K5石灰?guī)r，是該煤層對比可靠依據(jù)。底板多為泥巖。（4）9 號(hào)煤層位于太原組三段下部，上距 3 號(hào)煤層 47.57m，距 K7 砂巖 38.82m，下距 15 號(hào)煤36.38m，距 K1 砂巖 48.12m。厚 0.482.44m，平均 1.34m，其中東區(qū) 0.482.44，平均 1.47。東區(qū)局部地段 9 號(hào)與 10 號(hào)煤層合并，厚度變大。沉積較穩(wěn)定，含夾矸04 層，夾矸單層厚不超過 0.45m，一般小于 0.20m，結(jié)構(gòu)屬簡單較簡單型。煤層變異系數(shù) 0.33，可采系數(shù) 92%，屬較穩(wěn)定局部可采煤層，其中東區(qū)大部可采。

54、直接頂板一般為粉砂巖，局部見泥巖，老頂為泥質(zhì)灰?guī)r。底板多為泥巖或粉砂巖，局部為中粒、細(xì)粒砂巖，9 號(hào)、10 號(hào)合并地段底板為石灰?guī)r。- 14 -其中東區(qū)頂板為粗砂巖，局部為砂巖；底板北部多為粉砂巖，南部多為石灰?guī)r。（5）15 號(hào)煤層位于太原組一段頂部，直接附于 K2 灰?guī)r之下，上距 3 號(hào)煤層 85.29 m，K7 砂巖76.54m，下距 K1 砂巖 9.07m，奧灰頂界面 21.33m。煤層厚 1.085.45m，平均2.67m。含夾矸 04 層，夾矸單層厚小于 0.60m，一般小于 0.20m。結(jié)構(gòu)屬較簡單復(fù)雜。煤層變異系數(shù)為 0.21，可采系數(shù)為 100%，屬穩(wěn)定可采煤層。直接頂板為石灰

55、巖（K2） ，沉積穩(wěn)定；局部見含炭泥巖或炭質(zhì)泥巖偽頂，具水平紋理，含黃鐵礦化的小個(gè)體腕足類等化石。底板多為泥巖或含炭泥巖，常含有黃鐵礦結(jié)核，偶為粉砂巖。其中東區(qū)頂板為 K2 石灰?guī)r，局部為薄層黑色泥巖，底板多為泥巖，少數(shù)為粉砂巖。列表表示可采煤層特征見表 1-4-1。2、煤質(zhì)3 號(hào)煤層為低中灰、特低硫、中磷、高發(fā)熱量、高熔灰分、高強(qiáng)度的無煙煤，熱穩(wěn)定性好，強(qiáng)結(jié)渣，理論精煤回收率良等，固定碳含量高。洗選后，精煤灰分明顯降低，洗選效果明顯。9、15 號(hào)煤層為中灰、富硫、特低磷、中高發(fā)熱量、高熔灰分的無煙煤，熱穩(wěn)定性好，強(qiáng)粘結(jié)，理論精煤回收率中等，固定碳含量高。洗選后，精煤灰分、硫分明顯降低，洗選、

56、脫硫效果明顯，但 15 號(hào)煤脫硫效果略差。1.4.21.4.2 煤層自燃發(fā)火、瓦斯、煤塵及地?zé)岬让簩幼匀及l(fā)火、瓦斯、煤塵及地?zé)岬?、煤層自燃發(fā)火根據(jù)晉城礦務(wù)局的古書院礦地面煤堆曾于 1962 年 10 月發(fā)生自燃，開發(fā)東區(qū)應(yīng)予注意。2、瓦斯本井田東區(qū)+500m 東區(qū)瓦斯平均含量 7.67m3，其中+500m 以上屬于低沼氣帶，瓦斯涌出量 5m3/t，+500m 以下為高沼氣帶含量 9.03m3/t；根據(jù)殘存瓦斯含量，分別計(jì)算東- 15 -區(qū)各盤區(qū)瓦斯相對涌出量為 24121.48m3/t，本次設(shè)計(jì)僅對礦井的東區(qū)低沼氣進(jìn)行設(shè)計(jì)。3、煤塵據(jù)成莊礦東鄰的白沙小煤礦，晉城礦務(wù)局的王臺(tái)鋪礦、古書院礦取樣

57、作煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果：火焰長度及巖粉量均為零，屬無爆炸危險(xiǎn)煤層。4、地?zé)岬V井東區(qū)地層溫度變化不大，溫度適合工人正常作業(yè)。1.4.31.4.3 水文地質(zhì)水文地質(zhì)1、含水層礦井主要含水層自下而上有中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，太原群 K2、K3 灰?guī)r，太原群K5，下石盒子組 3 號(hào)煤層頂板砂巖，上石盒子組 K12 砂巖，第四系全新統(tǒng)砂礫層。各含水層分述如下：可采煤層特征表表 1-4-1煤層厚度（m）煤層間距（m）煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤組煤層最小最大平均最小最大平均夾矸層數(shù)夾矸總厚（m）頂板底板穩(wěn)定性傾角（度）容重（t/）備注（可采性）山西組34.458.756.3143.0059.2847.5751.25砂

58、質(zhì)泥巖或粉沙巖、細(xì)?；蛑辛Ｉ皫r黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉穩(wěn)定51.45可采- 16 -砂巖90.482.441.3440.45粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r泥巖或粉砂巖較穩(wěn)定51.49可采太原組151.805.452.6724.1552.1536.3840.60石灰?guī)r泥巖或含炭泥巖穩(wěn)定51.45可采（1）中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r（O2）: 裂隙溶洞水的巖層，由深灰色厚層狀灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r，薄層泥巖質(zhì)灰?guī)r組成，出露于井田東及南部，厚 400450m，為富水性強(qiáng)的含水層。水質(zhì)類型：HCO3SO4-CaMg水。（2）太原群 K2、K5 灰?guī)r：裂隙溶洞水，民平均厚度 99010.29m，K3 平均厚度 3.61m,

59、沉積穩(wěn)定，厚度變化不大，水位標(biāo)高 6691562641m，鉆孔涌水量00078 002L/sm, 滲透系數(shù) 0.051 036m/d，為較弱含水層。水質(zhì)類型：HCO3SO4-Na+KCa水（3）太原群 K5 灰?guī)r：裂隙溶洞水，沉積穩(wěn)定，厚度變化不大，一般厚096283m，水位標(biāo)高 73574 62777m，鉆孔涌水量 0.0013 0.0023Lsm，滲透系數(shù) 00960033m/d，為較弱含水層。（4）下石盒子組 3 號(hào)煤層頂板砂巖：裂隙水，細(xì)中粒砂巖，厚度變化較大，012.5m，一般厚約 5m, 鉆孔涌水量 0.00010.008L/sm，滲透系數(shù) 0.014 0.058m/s，為較弱含水

60、層。水質(zhì)類型：HCO3SO4-CaK+Na水。（5）上石盒子組 K12 砂巖：裂隙水，以中粗砂巖為主，平均厚度 11.60m, 露頭出露位置較高，受大氣降水補(bǔ)給多呈下降泉出露，泉流量 003183Ls，為較弱含水層，且受季節(jié)性影響變化較大。- 17 -（6）第四系全新統(tǒng)砂礫層：孔隙潛水，由砂、礫石、粉砂土組成，主要分布在沙溝和村溝內(nèi)，厚約 20m。根據(jù)民并簡易抽水資料，單位涌水量 0.077498L/sm，水位標(biāo)高 850.5672521m，滲透系數(shù) 036506m/d，為較豐富含水層。2.隔水層本井田位于“陽城山字型”構(gòu)造脊柱與新華夏系一級(jí)構(gòu)造的復(fù)合部位，構(gòu)造型式主要以精曲為主，斷裂很少。主