五陽(yáng)三礦60Ma新井設(shè)計(jì)煤礦畢業(yè)論文

1、五陽(yáng)三礦6.0Ma新井設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)礦包括兩個(gè)部分：一般部分和專題部分。一般部分為五陽(yáng)三礦6.0 M/a新井設(shè)計(jì)。五陽(yáng)三礦位于山西省潞安礦區(qū)東北部，屬市襄垣縣管轄。井田走向（南北）長(zhǎng)約5.6 km，傾向長(zhǎng)約（東西）8.53 km，井田總面積為47.5 km2。主采煤層為3#煤層、15#煤層，平均傾角為6°，煤層平均總厚度為10 m。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。井田工業(yè)儲(chǔ)量為1002.995 Mt，可采儲(chǔ)量為724.41 Mt。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6.0 Mt/a，礦井服務(wù)年限為92.87 a。礦井涌水量較大，正常涌水量為240 m3/h，最大涌水量為310 m3/h。礦井相對(duì)瓦斯涌出量為0

2、.8 m3/t，屬于低瓦斯礦井。煤層無(wú)自然危險(xiǎn)，無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)。井田為雙立井兩水平開拓，運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸，礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式通風(fēng)。礦井年工作日為330 d，工作制為“四六”制。一般部分包括10章：1. 礦區(qū)概述與井田地質(zhì)特征；2. 井田境界和儲(chǔ)量；3.礦井工作制度和生產(chǎn)能力；4. 井田開拓；5. 準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置；6. 采煤方法；7. 井下運(yùn)輸；8. 礦井提升；9. 礦井通風(fēng)與安全；10. 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。專題部分題目為：綜放工作面自然發(fā)火問(wèn)題的研究與防治技術(shù)。關(guān)鍵詞：立井；帶區(qū)；兩翼對(duì)角式。目 錄一般部分1 礦區(qū)概述與井田地質(zhì)特征11.1 礦區(qū)

3、概述11.1.1 礦區(qū)地理位置11.1.2 交通條件11.1.3 地形、地貌21.1.4 河流21.1.5氣象與地震情況21.1.6 水源31.2 井田地質(zhì)特征31.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造31.2.2水文地質(zhì)71.3 煤層特征101.3.1 煤層101.3.2 煤質(zhì)121.3.3 煤層頂、底板151.3.4 瓦斯151.3.5 煤塵與煤的自然162 井田境界和儲(chǔ)量162.1 井田境界162.1.1 井田境界劃分的原則162.1.2 井田圍162.1.3 開采界限162.1.4 井田尺寸172.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量172.2.1 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算172.3 礦井可采儲(chǔ)量182.3.1 可采量計(jì)算182.3

4、.2 井田永久保護(hù)煤柱損失量182.3.2 礦井可采儲(chǔ)量193 礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力203.1 礦井工作制度203.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限203.2.1 礦井服務(wù)年限的核算203.2.2 井型校核214 井田開拓224.1 井田開拓的基本問(wèn)題224.1.1 確定井筒形式、數(shù)目、與位置234.1.2 工業(yè)廣場(chǎng)的位置244.1.3 開采水平水平的確定與帶區(qū)和采區(qū)的劃分244.1.4 主要巷道的開拓244.1.5 方案比較254.2 礦井基本巷道304.2.1 井筒304.2.2. 井底車場(chǎng)與硐室314.2.3 主要巷道開拓345 準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置375.1 煤層地質(zhì)特征375.1

5、.1 帶區(qū)位置375.1.2 帶區(qū)煤層特征375.1.3 煤層頂?shù)装?75.1.4水文地質(zhì)385.1.5 地質(zhì)構(gòu)造385.2 帶區(qū)巷道布置與生產(chǎn)系統(tǒng)385.2.1 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定385.2.2 帶區(qū)巷道布置385.2.3帶區(qū)主要硐室布置395.2.4 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)405.2.5 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)方法405.2.6 帶區(qū)生產(chǎn)能力與采出率405.3 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì)416 采煤方法426.1 采煤工藝方式426.1.1 采煤工藝的確定426.1.2 回采工作面參數(shù)436.1.3 采煤工作面破煤、裝煤方式446.1.4 工作面放頂煤方式456.1.5 采煤工作面支護(hù)方式476.1.6 端頭支護(hù)與超

6、前支護(hù)方式486.1.7 采煤工作面循環(huán)作業(yè)表496.2 回采巷道布置516.2.1 回采巷道布置方式516.2.2 回采巷道參數(shù)517 井下運(yùn)輸527.1 概述527.1.1 運(yùn)輸距離和貨載量527.1.2 礦井運(yùn)輸系統(tǒng)537.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型547.2.1 設(shè)備選型原則547.2.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型與能力核算547.2.3 輔助運(yùn)輸方式的選擇567.2.4 運(yùn)輸能力驗(yàn)算577.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選型577.3.1 主要運(yùn)輸大巷設(shè)備的選型577.3.2 輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇578 礦井提升608.1 礦井提升概述608.2 立井提升618.2.1 主立井提升618.2.2 副井提升設(shè)備選型

7、629 礦井通風(fēng)與安全649.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)649.1.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求649.1.2 礦井通風(fēng)方式659.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定659.2.1 礦井概述659.2.2 礦井通風(fēng)方式的選擇659.2.3 主要通風(fēng)機(jī)的工作方式669.2.4工作面通風(fēng)系統(tǒng)的要求679.2.5工作面通風(fēng)方式679.2.6 工作面風(fēng)流方向的選擇689.3 礦井風(fēng)量計(jì)算699.3.1工作面所需風(fēng)量計(jì)算699.3.2 備用工作面所需風(fēng)量的計(jì)算709.3.3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的計(jì)算709.3.4 硐室需風(fēng)量719.3.5 其他巷道所需風(fēng)量719.3.6 礦井總風(fēng)量719.3.7 風(fēng)量分配、風(fēng)速驗(yàn)算729.4 礦

8、井阻力計(jì)算739.4.1 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算749.4.2 礦井通風(fēng)阻力759.4.3 兩個(gè)時(shí)期的礦井總阻力和總等積孔769.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備769.5.1 礦井通風(fēng)設(shè)備的要求769.5.2 選擇主要通風(fēng)機(jī)779.5.3 電動(dòng)機(jī)選型799.6 防止特殊災(zāi)害的安全措施799.6.1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施799.6.2 預(yù)防井下火災(zāi)的措施809.6.3 防水措施8010 設(shè)計(jì)礦井經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)81參考文獻(xiàn)83專題部分0概述：871 煤層自然發(fā)火防治技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀851.1 煤的自燃假說(shuō)851.2煤炭自然發(fā)火防治技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀851.2.1 煤層自燃發(fā)火處理方法851.2.2 煤層自燃發(fā)火預(yù)測(cè)法8

9、62 易自燃厚煤層的一般特性862.1 煤炭的自然過(guò)程862.2 影響煤炭自燃發(fā)火的因素882.2.1 煤炭自燃的因882.2.2 影響煤炭自燃的外因892.2.3 自燃傾向性鑒定分類903 煤炭自燃隱患預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)903.1 CO測(cè)定技術(shù)903.1.1 測(cè)定管測(cè)定CO技術(shù)903.1.2 便攜式CO測(cè)定裝置923.2 煤溫測(cè)定技術(shù)923.2.1 溫度計(jì)間接測(cè)定煤溫技術(shù)923.2.2 熱敏電阻間接測(cè)定煤溫技術(shù)923.2.3 紅外線探測(cè)技術(shù)923.2.4 束管檢測(cè)技術(shù)963.2.5 同位素探測(cè)技術(shù)964 易燃煤層綜放工作面防滅火技術(shù)974.1 開采技術(shù)防滅火984.1.1合理確定開拓方式984.1

10、.2 選擇合理的采煤方法984.2通風(fēng)措施防治自燃發(fā)火994.2.1 選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)994.2.2 增阻減少漏風(fēng)防滅火1004.2.3均壓減少漏風(fēng)防滅火1004.3介質(zhì)法防自燃發(fā)火1004.3.1灌漿防滅火1004.3.2凝膠防滅火1004.3.3 阻化劑防滅火1004.3.4 惰性氣體防滅火1014.4三相泡沫防滅火技術(shù)1015 結(jié)束語(yǔ)102參 考 文 獻(xiàn)102致 102107 / 1151 礦區(qū)概述與井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)地理位置潞安礦區(qū)地處山西省東南部，沁水煤田東部邊緣中段，地跨市、潞城市、襄垣縣、屯留縣、長(zhǎng)子縣。山西省潞安環(huán)保能源開發(fā)股份隸屬的五陽(yáng)煤礦位于潞安礦

11、區(qū)北東部邊緣，屬市襄垣縣管轄。其地理坐標(biāo)：東經(jīng)112°5825113°0509，北緯36°264636°3347。1.1.2 交通條件五陽(yáng)煤礦交通條件較為便利。太焦鐵路線自北而南橫穿井田，襄垣火車站、五陽(yáng)火車站位于井田之，本礦鐵路專用線與五陽(yáng)站相接。邯長(zhǎng)、太焦鐵路在北站交會(huì)。太焦線北接石太、同浦線，南接隴海線。圖1.1陽(yáng)煤礦交通位置圖榆黃公路自本井田穿過(guò)，西距208國(guó)道1 km。五陽(yáng)煤礦距襄垣城約3 km，距市約45 km。距市約215 km。潞安礦區(qū)的公路網(wǎng)連接著整個(gè)礦區(qū)，礦區(qū)至、等地均有汽車相通，交通真可謂“四通八達(dá)”，見圖11。至各主要城市間距離見

12、表11。表1.1 市距各主要城市距離簡(jiǎn)表名稱起止線鐵路/公路距離(km)太焦線鐵路280太焦線鐵路217邯長(zhǎng)線邯鄲鐵路220長(zhǎng)太線公路250長(zhǎng)邯線邯鄲公路185長(zhǎng)石線石家莊公路長(zhǎng)北線公路長(zhǎng)線公路長(zhǎng)天線公路長(zhǎng)西線公路1.1.3 地形、地貌潞安礦區(qū)位于太行山中段西側(cè)，盆地之西部。隸屬的五陽(yáng)井田位于礦區(qū)東北部?？v觀其地貌特征，屬黃士高原的低山丘陵地帶，地勢(shì)較為平坦，呈南高北低，西高東低。大多為黃士所覆蓋，局部零星出露中奧系地層與二疊系地層，沖溝發(fā)育。最高點(diǎn)位于本區(qū)南文王山北斷層附近，海拔為+945.50 m，最低點(diǎn)位于漳河河谷，海拔+854.50 m，最大高差為91.50 m，平均海拔900 m。1

13、.1.4 河流本井田主要河流為濁漳河西源和南源，屬海河流域漳河水系，濁漳河南源由南而北流經(jīng)井田南部，其支流有絳河、嵐水、淘清河等。濁漳河由西向東流入井田北緣，其支流有淤泥河，南、西二源在井田中央與西源匯合后，由南而北穿越井田，至襄垣城東與濁漳河北源匯合流出五陽(yáng)井田。1.1.5氣象與地震情況本區(qū)屬暖溫帶大陸氣候。年平均氣溫8.9 ，月平均最低氣溫-6.9(一月)，最高氣溫22.8 (七月)。年降水量為414917 mm，年平均為583.9 mm。年蒸發(fā)量為1493.81996.3 mm，年平均為1731.84 mm。降水量多集中在7、8、9三個(gè)月。日最大降水量為109.7 mm(1972年7月7

14、日)。風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速1420 m/s。凍土期為每年十一月至次年四月，最大凍土層深度55 cm。據(jù)GB18306-2001圖A1中國(guó)地震峰值加速度區(qū)劃圖，本區(qū)為6級(jí)烈度區(qū)。1.1.6 水源目前，該礦生活用水水井4口，取水層位均是中奧統(tǒng)灰?guī)r水，水質(zhì)為HCO3Ca類型。其3口，日供水量2600m3；山下1口，日供水量960m3；可滿足生活用水需求1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1井田地質(zhì)構(gòu)造1. 區(qū)域底層五陽(yáng)井田屬潞安礦區(qū)。潞安礦區(qū)位于華北地臺(tái)山西臺(tái)背斜，沁水煤田中東部邊緣。地層發(fā)育與華北地臺(tái)其它地區(qū)一樣，結(jié)晶基底為太古界、下遠(yuǎn)古界地層，其上發(fā)育了寒武系、奧系、石炭系、二疊系、三迭系、侏羅系、

15、上第三與第四系等地層，缺失上奧統(tǒng)、志留系、泥盆系、下石炭統(tǒng)、白堊系、下第三系等地層（見附圖一）。區(qū)域各時(shí)代地層均有所出露。據(jù)以往地質(zhì)資料區(qū)域地質(zhì)資料將寒武系以新地層，由老到新簡(jiǎn)述如下：（1）寒武系（）該系地層在五陽(yáng)井田無(wú)出露，主要分布在左權(quán)、襄垣、平順等地。與下伏元古界地層呈不整合接觸。厚約486 m。 寒武系下統(tǒng)（1）該統(tǒng)缺失饅頭組、僅發(fā)育毛莊組。主要為紫紅色頁(yè)巖與紫紅色白云質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r互層，夾表灰色中厚層狀右灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r；底部為一層底礫巖。，厚約3590 m。 寒武系中統(tǒng)（2）徐莊組（2x）：下段主要為紫紅色頁(yè)巖、細(xì)砂巖夾薄層石灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r。上段主要為淺灰色中厚至薄層狀石灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰

16、巖等。厚度一般為5890 m。夏組（2z）：底部為薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r或薄層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。其上主要為淺灰至深灰色薄至厚層狀灰?guī)r、石灰?guī)r，下部夾紫紅色頁(yè)巖。一般厚約170 m。 寒武系上統(tǒng)（3）崮山組（3g）：主要為灰、灰黃色薄至中厚層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r或竹葉狀灰?guī)r，夾黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖與生物碎屑灰?guī)r。厚度一般為40 m。長(zhǎng)山組（3c）：主要為紫紅、灰紫色中厚層狀竹葉狀灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶灰?guī)r或薄層白云質(zhì)灰?guī)r。厚度約722 m。鳳山組（3f）：主要為灰、灰白色厚層狀中至粗晶白云質(zhì)灰?guī)r。一般厚約100 m。 （2）奧系（O） 奧系下統(tǒng)（O1）本統(tǒng)厚度為65210m，一般厚度130m。中上部為灰色中厚、巨厚層狀白云

17、巖，下部為泥質(zhì)白云巖夾竹葉狀白云巖。與下伏地層為整合接觸。 奧系中統(tǒng)下馬家溝組（O2X）本組厚度多37210m，一般厚度120m，中上部為青灰色中厚、巨厚狀石灰?guī)r，下部為角礫泥灰?guī)r和鋁質(zhì)灰?guī)r。 奧系中統(tǒng)上馬家溝組（O2S）本組厚度170310m，一般厚度230m，中上部為灰色白云質(zhì)泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，灰黑色中厚層狀豹皮灰?guī)r。下部為灰綠色泥灰?guī)r或角礫狀泥灰?guī)r。 奧系中統(tǒng)峰峰組（O2f）本組厚度為55289m。巖性為淺灰色中厚層狀豹皮灰?guī)r，灰白色白云巖夾灰黑色中厚層狀灰?guī)r。（3）石炭系（C）石炭系中統(tǒng)組（C2b）該組厚度235m，一般厚度20m。巖性以鋁土泥巖為主，并發(fā)育有石灰?guī)r，少量砂巖，夾有煤線

18、。底部有山西式鐵礦透鏡體賦存。與下伏層呈平行不整合接觸。 石炭系上統(tǒng)組（C3t）本組厚度80150m，一般厚度100m，為主要含煤地層之一。巖性由灰黑色，灰色泥質(zhì)巖，砂巖，發(fā)育46層石灰?guī)r，含煤1015層，底部為灰白色中厚層狀砂巖（K1）。與下伏地屋呈整合接觸。（4）二疊系（P）下統(tǒng)山西組（P1s）該組厚度為36135m，一般厚度60m，為主要含煤地層之一。巖性灰黑色，灰色泥質(zhì)巖，灰白色中、細(xì)粒砂巖與煤層組成。發(fā)育14層煤。底部以K7灰白色中或細(xì)粒砂巖為界。與下伏地層呈整合接觸。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）該組厚度4878m，一般厚度65m。頂部為雜色鮞狀鋁土質(zhì)泥巖（桃花泥巖），中部為淺灰

19、色中粒、細(xì)粒砂巖，下部為杏黃色砂巖、泥巖、灰色泥巖，偶夾煤線，底部灰白色中、細(xì)粒砂巖（K8）。與下伏地層呈整合接觸。 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）該組厚度400550m，一般厚度520m，上部為雜色砂巖與紫紅色泥巖，中部為雜色砂巖、泥巖與黃綠色中粒砂巖灰色泥巖，下部為紫色、雜色、黃綠色泥質(zhì)巖組成，底部為灰白色厚層狀中粗粒砂巖、灰綠色砂巖（K10）。與下伏地層呈整合接觸。 二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）該組厚度22217m，一般厚度150m。巖性以黃綠色厚層狀中、粗粒砂巖與紫紅色泥巖互層，上部發(fā)育，有淡水灰?guī)r與薄層石膏層。僅在屯留井田西部有2個(gè)鉆孔完整接露，最大厚度192m。與下伏地層呈整合接

20、觸。（5）三疊系（T） 三疊系下統(tǒng)家溝組（T1l）本組厚度為115595m，一般厚度400m。巖性主要由淺灰、紫紅色薄中厚層狀中-細(xì)粒砂巖和紫色泥巖組成。僅在屯留井田有2個(gè)鉆孔見與，最大厚度53.39m。與下伏地層呈整合接觸。 三疊系下統(tǒng)和尚溝組（T1h）本組厚度130475m，一般厚度250m。巖性主要由紫灰色砂巖和紫紅色泥巖組成。與下伏地層呈整合接觸。 三疊系中統(tǒng)二馬營(yíng)組（T2er）地層一般厚度600m。巖性主要由紫紅色泥巖，砂質(zhì)泥巖、淺綠色厚層狀粗砂巖組成。與下伏地層呈整合接觸。 三疊系中統(tǒng)組（T2t）厚度一般為55m。上部為紅色砂質(zhì)泥巖，夾細(xì)粒砂巖，下部為紫色、灰綠色厚層狀中粒砂巖和灰

21、綠、灰紫色砂質(zhì)泥巖。與下伏地層呈整合接觸。 三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組（T3y）厚度30138m，一般厚度50m。巖性由紫紅、灰綠色中厚層狀中、細(xì)粒砂巖，粉砂巖，泥巖夾淡水灰?guī)r組成。與下伏地層整合接觸。（6）侏羅系（J）區(qū)域西北部有零星出露。該系缺失下統(tǒng)和上統(tǒng)，僅發(fā)育中統(tǒng)黑峰組。巖性為灰黃色厚層狀含礫粗中粒砂巖，局部夾礫巖與紫紅、淡綠色砂質(zhì)泥巖。厚度為30254 m。與下伏三迭系呈不整合接觸。（7）上第三系（N）厚度5268m。巖性以棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土為主，底部為礫石，在武鄉(xiāng)縣村為厚層狀灰綠、灰黑色粘土，粉砂與薄層泥巖互層，并夾油頁(yè)巖。與下伏地層呈角度不整合接觸。（8）第四系（Q）厚度0300m為棕黃

22、、淡黃色亞粘土，含砂質(zhì)粘土，亞砂土夾鈣質(zhì)結(jié)核與近代沖積層砂、礫石與泥土組成。與下伏地層呈角度不整合接觸。2. 井田地層本井田廣為第四系黃土所覆蓋，局部地帶有二疊系地層零星出露，南部邊緣地帶有奧系地層出露。據(jù)以往和新近地質(zhì)資料，本井田發(fā)育的較新地層有奧系、石炭系、二疊系、第四系等地層（見附圖1），現(xiàn)由老到新敘述如下：（1）奧系中統(tǒng)上馬家溝組O2s井田鉆孔揭露最大厚度為99.27 m，巖性為深灰色巨厚層狀石灰?guī)r，淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。局部夾石膏層。石灰?guī)r呈豹皮狀，含珠角石、腹足類，有孔蟲等化石，分布于井田南部文王山北斷層下。（2）奧系中統(tǒng)峰峰組O2f該組厚度為120m左右，巖性為淺灰、深灰色厚

23、層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r。與下伏地層呈整合接觸。（3）石炭系中統(tǒng)組C2b該組厚度3.529.92m，平均8.5m。巖性以灰色塊狀鋁土泥巖為主，局部發(fā)育灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖，灰色砂質(zhì)泥巖，底部為山西式鐵礦層。有時(shí)見與不穩(wěn)定的薄煤層或煤線。井田東南郭莊附近有出露。與下伏地層呈假整合接觸。（4）系上統(tǒng)組C3t本組厚度89.2139m，平均厚度103m。是本區(qū)的主要含煤地層之一。巖性主要為灰、灰黑色石灰?guī)r，灰、灰白色細(xì)粗粒石英砂巖，灰、灰黑色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖，夾815層煤，其中可采煤層17層。泥巖多含鐵質(zhì)結(jié)核與植物化石碎片，致密堅(jiān)硬；砂巖有時(shí)常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖與

24、泥巖。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r與一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r，屬典型的海陸交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，且?guī)r性巖相較為復(fù)雜。與下伏地層呈整合接觸。（5）二疊系下統(tǒng)山西組P1s本組厚度59.2085.85 m，平均厚度約70 m。是本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰白、灰色中-細(xì)粒石英砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，含植物化石碎片，含煤14層。其中下部的3#煤層為主要可采煤層，平均厚度5.73m，底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)或中粒石英砂巖（K7）與組分界，為濱海三角洲沉積。與下伏地層呈整合接觸。（6）二疊系下統(tǒng)下石盒子組P1x本組厚度83.46151.90 m，平均厚度約110 m。巖性變化較大，頂

25、部為紫紅、紫灰色等雜色含鮞粒厚層狀鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖。（俗稱桃花泥巖）中，底部為灰白、灰色石英砂巖為主（K8）。巖層顏色由淺到深的變化反映氣侯由溫暖潮濕漸變?yōu)檠谉岣稍?。為上三角洲平原沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。（7）二疊系上統(tǒng)上石盒子組P2s本組厚度一般在300 m左右。巖性由紫紅、紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖與灰、灰白和黃綠色石英砂巖組成。為半干熱氣侯條件下，沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。2.斷層正斷層：位于南峰溝，西村一線，全長(zhǎng)約3 km，走向北50°東，傾向東南，傾角75°，落差一般為1260 m，南峰溝村以西逐漸減小。 1.2.2水文地質(zhì)井田主要河流有濁漳

26、河西源和南源。西源由西而東流入礦區(qū)，而南源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約750 km2 。并在井田外兩河上游分別建有漳澤水庫(kù)和后灣水庫(kù)。而區(qū)無(wú)大的地表水體。煤層露頭附近有一條季節(jié)性河流淤泥河，自南而北流淌，一般流量為360 m3/h。另外，流經(jīng)本井田的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位857.65 m（1953.6.15），最大流量224 m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。潞安礦區(qū)位于沁水煤盆地東翼、辛安泉流域補(bǔ)給區(qū)的西部邊緣上，即該泉域若干個(gè)地下水逕流帶的一個(gè)分支上，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。這是由于該區(qū)奧灰被上覆地

27、層覆蓋、補(bǔ)給條件差、逕流速度慢所造成的。五陽(yáng)礦區(qū)位于潞安煤田東北部。北起西川正斷層，南至文王山北正斷層；東部以3# 煤露頭為界，西部為一設(shè)定邊界。區(qū)地層走向明顯受褶曲控制，而地表水流向與地層走向基本垂直，故一般不利于地表水直接補(bǔ)給地下水。南、北邊界斷層造成五陽(yáng)地塊下降（形成地塹），導(dǎo)致煤層底板以下富水性較強(qiáng)的灰?guī)r含水層與煤層頂板以上富水性較弱的砂巖含水層或煤層對(duì)接，而成為補(bǔ)給邊界。另外，五陽(yáng)礦區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，且伴隨有主要沿天倉(cāng)向斜軸部發(fā)育的陷落柱，無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致本區(qū)水文地質(zhì)條件的復(fù)雜化。1含水層根據(jù)含水層巖性、儲(chǔ)水空間和水力性質(zhì)，本礦區(qū)含水層自下而上可分為13個(gè)。（1）奧系中統(tǒng)灰?guī)r含水層該層灰

28、巖為本區(qū)含煤地層的基底灰?guī)r，主要由厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r，平均厚度120 m。該含水層在礦區(qū)外文王山北斷層以南有出露。巖溶、裂隙特別發(fā)育，其主要富水段見區(qū)域含水巖組中的奧系中統(tǒng)灰?guī)r含水段。據(jù)注（抽）水試驗(yàn)，單位注（涌）水量0.023232.7 L/sm，滲透系數(shù)0.04843.68 m/d，富水性極不均一，水質(zhì)類型為HCO3Ca型水。長(zhǎng)觀資料，1992年7月初水位標(biāo)高+658.75+660.42 m，北高南低，基本與1991年一致，且小黃莊斷層下盤奧灰?guī)r溶較文王山北斷層下盤發(fā)育。屬富水性強(qiáng)的裂隙溶洞含水層，對(duì)突水淹井威脅最大。該含水層上距3# 煤層108.70198.92 m，平均

29、138.70 m。在隔水層的阻隔下，一般不會(huì)發(fā)生直接突水。但極有可能通過(guò)斷層破碎帶、陷落柱或封閉不良鉆孔進(jìn)入礦井。故該層水患應(yīng)以防為主。（2）石炭系上統(tǒng)組K2石灰?guī)r含水層該層為組底部灰?guī)r，局部含燧石，層厚3.1117.66 m，平均7.72 m。溶洞裂隙發(fā)育，但多被方解石充填。平均下距15#煤層約3 m、15# 煤層約9.5 m，且是以上 煤層的直接頂板充水含水層。平均上距3# 煤層101.68m；平均下距奧灰29.84 m。單孔、單層注水試驗(yàn)，單位涌水量0.000550.00066 L/sm，滲透系數(shù)0.00540.653m/d；王莊井田16號(hào)和43號(hào)兩鉆孔抽水試驗(yàn)，單位注水量0.00050

30、.916 L/s m，滲透系數(shù)0.888 m/d。水質(zhì)類型有HCO3K+Na型、HCO3ClK+Na型、HCO3ClK+NaCa型、ClSO4K+Na型。1992年7月水位標(biāo)高+659.65+735.99 m；據(jù)井下放水鉆孔水壓折算，2000年水位標(biāo)高+608.7+617.9 m。井下多處揭露，最大涌水量50.11 m3/h；測(cè)、放水鉆孔最大涌水量33.0 m3/h。（3）石炭系上統(tǒng)組K3石灰?guī)r含水層本層為組中下部一層薄中厚層狀灰?guī)r。層厚1.665.49 m，平均3.29 m。裂隙溶洞發(fā)育，含方解石小晶體與細(xì)脈。平均上距3# 煤層85.6 5 m。井下測(cè)壓鉆孔涌水量21.030.60 m3/h

31、。按井下測(cè)壓鉆孔水壓折算，1997年元月14日水位標(biāo)高+620.35 m，0.0260.201 L/sm。（4）石炭系上統(tǒng)組K4石灰?guī)r含水層本層含水層為組中部灰?guī)r。層厚2.105.57 m，平均4.26 m。中厚層狀，含燧石，底部泥質(zhì)含量高，節(jié)理發(fā)育，溶、裂隙多被方解石脈充填。平均上距3# 煤層71.09 m。1967年6月28日，東四石門溜煤眼，因放炮引起了該層突水，水量達(dá)482 m3/h，說(shuō)明該含水層局部具有一定的富水性。K2、K3、K4灰?guī)r含水層，沉積間距小于30 m、水位較接近，可作為一個(gè)含水巖組考慮。按突水系數(shù)0.6計(jì)算，3# 煤層至K4灰?guī)r頂面間的隔水層所承受的水壓為3.36 MP

32、a，均構(gòu)不成3# 煤層底板直接充水含水層。（5）石炭系組K5灰?guī)r含水層為組上部灰?guī)r。厚0.006.65 m，平均2.56 m。薄至中厚層狀，為隱晶質(zhì)石灰?guī)r，裂隙發(fā)育，但多被方解石充填。平均上距3# 煤層33.98 m。水IC3-1-5孔注水試驗(yàn)，單位涌水量0.000041 L/sm，水位標(biāo)高+876.17m。井下放水鉆孔涌水量6.09.0m3/h。水質(zhì)類型為ClHCO3K+Na型和ClHCO3K+NaCa。據(jù)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，該含水層對(duì)礦井充水無(wú)影響。以上所述的K2K5灰?guī)r含水層所做的單層注水試驗(yàn)較少，水文地質(zhì)參數(shù)不能確切代表其真實(shí)情況。根據(jù)K2K5或K3K5灰?guī)r含水層所做的混合注水試驗(yàn)，單位注水

33、量0.00001816.41 L/sm，一般小于0.1L/sm，滲透系數(shù)0.000022270.60 m/d。說(shuō)明K2K5灰?guī)r含水層局部富水性極強(qiáng)，在今后生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)防犯。但從相距分別為1650m、1160 m的水C3-1-3與水C3-1-2、水C3-1-1與水C3-1-1水位差70.84m、29.19 m來(lái)看，其水力聯(lián)系較差。K5灰?guī)r含水層與3# 煤層之間有一層富水性極弱，甚至為隔水層的砂、泥巖互層段，該段可有效阻隔其下部灰?guī)r水進(jìn)入礦井。按突水系數(shù)0.50.6計(jì)算，該段可承受的水壓為0.951.14 MPa。（6）二疊系下統(tǒng)山西組K7砂巖含水層該含水層位于山西組底部。厚1630 m，平均27

34、.20 m。以中細(xì)粒砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖與粉砂巖，裂隙較發(fā)育，但多被方解石填充。單位涌水量0.0714 L/sm，滲透系數(shù)0.132 m/d。屬富水性極弱的裂隙含水層。它是3# 煤層底板直接充水含水層。因其富水性極弱，可認(rèn)為對(duì)礦井充水無(wú)影響。（7）二疊系下統(tǒng)山西組3# 煤層頂板S4砂巖含水層該含水層位于山西組中下部，是 3# 煤層老頂。厚2.2128.43 m，平均15.01m。裂隙發(fā)育，部分被方解石脈充填，局部相變?yōu)樯皫r與砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖與泥巖互層。下距3# 煤層013 m，淺部可接受大氣降水和河流滲透補(bǔ)給。單位涌水量0.0714 L/sm，滲透系數(shù)0.132 m/d，水位標(biāo)高+865

35、.53 m，局部富水性好。整體屬富水性弱的裂隙含水層。（8）二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部K8砂巖含水層該含水層位于下石盒子組底部，是下石盒子組與山西組分界砂巖。厚3.7026.75 m，平均11.95 m。以中粒砂巖為主，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。平均下距3# 煤層36.76 m。屬富水性弱的裂隙含水層。S4砂巖和K8砂巖含水層可直接接受地表水補(bǔ)給，水位標(biāo)高達(dá)+856 m，且均處在3# 煤層頂板冒落裂隙帶之，均為3# 煤層直接充水含水層。由于砂巖裂隙的滲透性較弱（K=0.132 m/d），故對(duì)礦井充水影響較小。（9）二疊系下統(tǒng)下石盒子組下部砂巖含水層該含水層位于下石盒子組下部。厚1.8527.16 m，

36、平均11.68 m。以中粒砂巖為主，底部與中上部含礫，中上部夾薄層泥巖。平均下距3# 煤層62.86 m。屬富水性弱的裂隙含水層。對(duì)3# 煤層開采有一定影響。（10）二疊系上統(tǒng)上石盒子組底部分界砂巖含水層該含水層位于上石盒子組底部，是區(qū)上、下石盒子組分界標(biāo)志。厚5.3524.70 m，平均12.47 m。以中粒砂巖為主，顆粒具有上粗下細(xì)之特征，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。平均下距3# 煤層146.76 m。屬富水性相對(duì)較強(qiáng)的裂隙含水層。對(duì)3# 煤層沒(méi)有影響。（11）二疊系上統(tǒng)上石盒子組下部砂巖含水層該含水層位于上石盒子組下部。厚1.018.3 m，平均12.4 m。為灰白色砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，底部含礫。屬

37、富水性弱的裂隙含水層。（12）基巖風(fēng)化帶裂隙含水層該含水層位于各種基巖的頂部，風(fēng)化帶裂隙厚度3540 m。裂隙帶多以開口狀出現(xiàn)，且多被泥質(zhì)充填。根據(jù)常村礦井資料，裂隙帶多由破碎的泥巖、砂巖組成，單位涌水量?jī)H為0.0460.086 L/sm。屬富水性弱的裂隙含水層。 （13）第四系孔隙潛水含水層該含水層主要由第四系中的砂與礫石組成，厚零至數(shù)十米，其厚度和富水性因地而異。單位涌水量0.31 L/sm，滲透系數(shù)1.1110.85 m/d。一般在古河床或河流階地附近，厚度大、富水性強(qiáng)，水位標(biāo)高受季節(jié)變化影響。為富水性中等的孔隙潛水含水層。它是當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生活和灌溉用水的主要水源。2. 隔水層根據(jù)巖性特征，

38、井田主要隔水層自上而下有：石炭系中統(tǒng)組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)組底部砂泥巖段隔水層、石炭系中統(tǒng)組中段砂泥巖隔水層和3# 煤層底板隔水層等。（1）石炭系中統(tǒng)組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)組底部砂泥巖段隔水層層段厚11.2573.37 m，平均28.78 m，厚度變化較大。主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、薄層砂巖和鋁土泥巖組成，底部為鮞狀鋁土泥巖與山西式鐵礦?？捎行ё韪糁袏W統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r水向上的垂直補(bǔ)給。（2）石炭系中統(tǒng)組中段砂泥巖隔水層位于K4與K5灰?guī)r之間。層間距3545 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖組成?？捎行У刈韪羯?、下灰?guī)r水的聯(lián)系。（3）其它隔水層井田含水層與含水層之間，一般被互層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層

39、砂巖相隔，其厚度不等。這些組合巖層可有效隔斷含水層之間的水力聯(lián)系。從以上各含水層的水位標(biāo)高看，在無(wú)導(dǎo)水構(gòu)造影響時(shí)，以上隔水層均有良好的隔水性能。根據(jù)綜上所述主采礦井涌水量一般為230250 m3/h，最大288.33 m3/h，平均涌水量為 240 m3/h。1.3 煤層特征1.3.1 煤層1. 含煤性井田的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)組。共含煤13層，包括可采煤層2層，總厚度18 m，含煤系數(shù)8.17 %；其中，3#、15#煤層為采礦證批準(zhǔn)開采的煤層，本次均對(duì)其儲(chǔ)量進(jìn)行了估算，平均總厚度15 m，可采含煤系數(shù)5.07%。煤層傾角3.0°12.8°，平均傾角

40、6°。各煤層層位與特征見表1-2。2. 可采煤層分述如下：（1）3#煤層：位于山西組中下部，厚度1.5212.80 m，平均厚度10 m，最薄點(diǎn)位于井中東部，全區(qū)總體上穩(wěn)定，無(wú)明顯變化趨勢(shì)，風(fēng)化帶可見最小煤厚為0.22 m。含夾矸02層，夾矸厚度最大0.10 m，最小0.01 ，平均0.06 m，純煤厚度5.69 m。夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，少數(shù)為泥巖。煤層頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖。底板巖性為黑色泥巖、粉砂巖。屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該煤層全區(qū)穩(wěn)定可采且厚度大，為本井田正在開采煤層，因此對(duì)該煤層的控制研究程度均很高。據(jù)上分析,確定3#煤層為穩(wěn)定型。（2）15#煤層：位于組下部，上距K

41、2灰?guī)r10 左右，厚度1.26.5 m，平均5 m,較穩(wěn)定。含夾矸03層，厚度0.050.20 m平均厚度0.15 ，局部呈透鏡狀厚度近0.47 m。夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，頂?shù)装鍘r性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)可采，該煤層的控制與研究程度均較高。其余6#、8#、9#、11#、12#、14#煤層在全井田屬局部和偶爾可采。根據(jù)現(xiàn)行煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)與有關(guān)規(guī)定,均屬不可采煤層。表1-2 各地層層位與特征表 地層單位煤層編號(hào)厚度(M)層間距(M)發(fā)育程度可采性穩(wěn)定性開采狀況層位厚度山西組P1s1#局部局部不穩(wěn)定不穩(wěn)定8.862#偶爾不可采不穩(wěn)定不穩(wěn)定18.273#全區(qū)可采穩(wěn)定穩(wěn)定主采26.20

42、太原組C3t6#局部局部穩(wěn)定不穩(wěn)定5.438#局部偶爾不穩(wěn)定不穩(wěn)定10.379#局部局部不穩(wěn)定不穩(wěn)定9.3310#局部局部不穩(wěn)定不穩(wěn)定12.2611#局部偶爾較穩(wěn)定不穩(wěn)定3.8012#局部局部穩(wěn)定不穩(wěn)定7.6014#局部局部穩(wěn)定不穩(wěn)定26.5015#全區(qū)可采穩(wěn)定較穩(wěn)定主采3. 煤層對(duì)比井田含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合與地球物理性質(zhì)具有一定的規(guī)律，標(biāo)志層、煤層本身特征明顯。各煤層對(duì)比主要是采用標(biāo)志層法，其次利用煤層與圍巖的物理差異與層間距作為輔助依據(jù)。主要標(biāo)志層有：K2、K3、K4、K5石灰?guī)r，K6石灰?guī)r（燧石層），K7砂巖，3#煤層，K8砂巖，其中，K6、K7、K8砂巖作為輔助查標(biāo)志層參與煤層對(duì)

43、比。主要標(biāo)志層特征見表42：現(xiàn)將本井田煤層對(duì)比（參見表2-1）簡(jiǎn)述如下：1#煤層：位于山西組頂部，層位不穩(wěn)定，下距3#煤33m左右，上距K8砂巖4m左右。對(duì)比程度可靠。2#煤層：位于山西組上部，層位不穩(wěn)定，下距3#煤約16m左右，上距K8砂巖20m左右。3#煤層：位于山西組中下部，厚度大且層位穩(wěn)定。物性反映明顯，一般呈高電阻，低密度，低伽瑪。本身為良好的對(duì)比標(biāo)志層。上距K8砂巖約36m左右。下距K5石灰?guī)r約33m左右。對(duì)比程度可靠。6#煤層：位于K5灰?guī)r之上，K6燧石層之下，層位穩(wěn)定，下距K5石灰?guī)r6m左右。對(duì)比程度可靠。8#煤層：直接伏于K5石灰?guī)r下，層位不穩(wěn)定，對(duì)比程度可靠。9#煤層：位于

44、K5、K4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。上距K5石灰?guī)r11m左右，下距K4石灰?guī)r26m左右，對(duì)比程度可靠。10#煤層：位于K5、K4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定，上距K5石灰?guī)r30m左右，下距K4石灰?guī)r7m左右。11#煤層：位于K4、K3石灰?guī)r之間，層位較穩(wěn)定，上距K4石灰?guī)r6m左右。對(duì)比程度穩(wěn)定可靠。12#煤層：直接伏于K3石灰?guī)r之上，層位穩(wěn)定，對(duì)比程度可靠。14#煤層：直接伏于K2石灰?guī)r之下，層位穩(wěn)定，對(duì)比程度可靠。15#煤層：位于K2石灰?guī)r之下，層位穩(wěn)定，上距K2石灰?guī)r13m左右，對(duì)比程度可靠。本次煤層編號(hào)主要參照最新勘探成果和五陽(yáng)井田補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告等資料，采用統(tǒng)一的煤層與標(biāo)志層編號(hào)。煤層對(duì)比存在

45、的問(wèn)題： 由于歷次勘探的程度、技術(shù)方法與施工單位等不同，造成地層分界的高低不同，地層成份、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造描述不規(guī)，給本次煤巖對(duì)比帶來(lái)一定困難和誤差。 組底部與組分界砂巖（k1），巖性不穩(wěn)定，對(duì)比時(shí)一般以15#煤下約一個(gè)沉積旋回終了為界，旋回特征不明顯的以鋁土泥巖頂為界。各主要標(biāo)準(zhǔn)層特征如表1-3。1.3.2 煤質(zhì)1.煤的物理性質(zhì)3#煤：為黑色，細(xì)中條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，條痕色為黑色，強(qiáng)玻璃光澤，裂隙較發(fā)育，呈階梯狀或貝殼狀斷口，以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤與絲炭條帶。經(jīng)取樣測(cè)試3#煤視相對(duì)密度為1.351.41；散密度為849950 kg/m3；安息角為37.237.3度；摩檫角為2024&#

46、176;。15#煤層：為黑色，細(xì)中條帶狀結(jié)構(gòu), 層狀構(gòu)造，條痕色為黑色，金剛光澤，裂隙發(fā)育，呈階梯狀或參差狀斷口，以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶和絲炭透鏡體，含黃鐵礦結(jié)核。經(jīng)取樣測(cè)試15#煤視相對(duì)密度為1.40和1.42。3煤的化學(xué)性質(zhì)（1）.水分（Mad）各煤層原、浮煤水分變化不大，各煤層原、浮煤水分分析見表1-4。 （2）.灰分（Ad）3#煤層原煤灰分較穩(wěn)定，一般在1316%，僅少數(shù)點(diǎn)>20%； 15#煤層原煤灰分變化在7.6135.28%，各煤層原、浮煤灰分分析見表1-4。依據(jù)GB/T15224.1-2004煤炭質(zhì)量分級(jí)（灰分）標(biāo)準(zhǔn)，各煤層灰分分級(jí)：3# 煤層屬低灰煤；15#煤層

47、屬中灰煤。各煤層煤灰分變化示意圖1.2。煤層經(jīng)浮選后灰分下降幅度較大，3#、15#煤層降灰率分別為38%和53%。（3）揮發(fā)分（Vdaf）五陽(yáng)煤礦各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf在15 %左右，在垂向上隨著煤層埋藏深度的增加，揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸降低。揮發(fā)分分析見表1-5。（4）硫分（St,d）各煤層硫分化驗(yàn)結(jié)果見圖1.3。依化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析3#煤層原煤全硫含量0.5%，15#煤原煤全硫含量變化較大0.526.51%。依據(jù)GB/T15224.2-2004煤炭質(zhì)量分級(jí)（硫分）標(biāo)準(zhǔn)，用實(shí)測(cè)各煤層發(fā)熱量數(shù)據(jù)折算干燥基全硫，結(jié)果見表1-4。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煤的硫分分級(jí)：3#煤屬特低硫煤； 15#煤屬中硫煤。各煤層硫分變化

48、示意圖1.3。形態(tài)硫僅五-194孔15#煤層有化驗(yàn)資料，形態(tài)硫中以硫鐵礦硫含量為主，占77%，有機(jī)硫含量次之，占22%，硫酸鹽硫含量很少，僅為1%。山西組3#煤層全硫含量低于組15#煤層，15#煤層全硫經(jīng)洗選后硫含量均有較大幅度降低，脫硫率分別44%。因此，在對(duì)本區(qū)組中高硫煤的開采過(guò)程中，采取適宜的脫硫方法將提高組煤層的利用價(jià)值，同時(shí)也能帶來(lái)更加可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（5）發(fā)熱量（Qgr,v,d）影響煤的發(fā)熱量主要是水分和灰分。各煤層原、浮煤高位發(fā)熱量達(dá)29.97MJ/Kg以上，依據(jù)GB/T15224.3-2004煤炭質(zhì)量分級(jí)（發(fā)熱量）標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各煤層發(fā)熱量進(jìn)行分級(jí)：3#、15-1#和15-

49、3#煤層均屬特高熱值煤。結(jié)果見表4-4。洗選后各煤層發(fā)熱量有不同程度的增高，如圖1.4所示。 （6）元素分析煤中的碳、氫元素是煤質(zhì)分析的基本指標(biāo)。各煤層元素中以碳元素（Cdaf）為主，占91%以上，次為氫（Hdaf）元素，占4%左右，氮元素（Ndaf）和氧+硫元素（Odaf +St,daf）為少量。各煤層的浮煤元素分析見表1-4。表1-3 主要標(biāo)志層特征表地層單位標(biāo)志層代號(hào)巖性厚度(M)層間距(M)發(fā)育程度穩(wěn)定性備注P1xK8中粒砂巖全區(qū)較穩(wěn)定36.69P1s3#煤層全區(qū)穩(wěn)定23.10K7細(xì)中粒砂巖全區(qū)較穩(wěn)定0太原組C3tK6石灰?guī)r偶爾不穩(wěn)定6.025K5石灰?guī)r局部較穩(wěn)定34.55K4石灰?guī)r全

50、區(qū)穩(wěn)定10.28K3石灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定12.64K2石灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定6.2315#煤層全區(qū)穩(wěn)定表1-4各煤層煤質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表 煤層原 煤浮 煤質(zhì)量分級(jí)水 Mad (%)灰分Ad(%)發(fā)熱Qgr,v,d（MJ/kg）水分Mad(%)灰分Ad(%)發(fā)熱量Qgr,v,d（MJ/kg）灰分發(fā)熱量3#0.191.410.80(59)9.1828.0214.92(59)26.9933.3930.71(28)0.242.420.90(46)6.2314.479.25(61)28.8833.4831.99(14)低灰煤特高熱值煤15#0.106.651.09(56)7.6135.2822.11(67)23.623

51、5.6030.32(20)0.305.741.13(41)4.6720.7010.41(41)32.0633.2032.63(2)中灰煤特高熱值煤圖1.2各煤層灰分變化示意圖圖1.3各煤層硫分變化示意圖1.3.3 煤層頂、底板五陽(yáng)礦區(qū)目前主采煤層為3# 煤層。原礦區(qū)加上南峰擴(kuò)大區(qū)，總面積約48km2。從鉆孔柱狀統(tǒng)計(jì)看，3# 煤層頂板可大致分為：偽頂、直接頂與老頂，局部直接頂與老頂合并；而直接底和老底穩(wěn)定，只局部發(fā)育有偽底。該井田頂、底板為一套砂巖、泥巖與砂質(zhì)泥巖互層巖性。3# 煤層頂板初次來(lái)壓步距1617 m、周期來(lái)壓布距810 m。圖1.4 各煤層發(fā)熱量示意圖3# 煤層泥巖頂板的平均單向抗壓

52、強(qiáng)度為38.651.9 MPa，細(xì)粒砂巖頂板的平均單向抗壓強(qiáng)度為57.074.1 MPa；而3#煤層泥巖底板的平均單向抗壓強(qiáng)度為30.656.4 MPa，平均單向抗拉強(qiáng)度為2.23 MPa；砂質(zhì)泥巖底板的平均單向抗壓強(qiáng)度為38.9 MPa；細(xì)粒砂巖底板的平均單向抗壓強(qiáng)度為57.668.2 MPa，平均單向抗拉強(qiáng)度為2.522.56 MPa。1.3.4 瓦斯1. 影響煤層瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素區(qū)影響煤層瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素如下：（1）、煤層圍巖封閉性能： 3#煤層頂板多為泥巖，部分為砂質(zhì)泥巖。泥巖或砂質(zhì)泥巖透氣性較差，對(duì)煤層瓦斯的封閉能力較強(qiáng)，并構(gòu)成對(duì)煤層瓦斯的有效封蓋，以利于煤層中瓦斯的保存

53、和集聚，致使煤層瓦斯含量增大。（2）、構(gòu)造對(duì)瓦斯的影響：斷層對(duì)瓦斯的賦存也有一定的影響，區(qū)小黃莊和家莊正斷層屬性斷層，其節(jié)理有利于瓦斯氣體的逸散，因此，斷層附近煤層瓦斯含量較低。（3）、落陷柱對(duì)瓦斯的影響：天倉(cāng)向斜軸兩側(cè)附近有部分巖溶落陷柱，這些落陷柱在形成過(guò)程中，其周圍的煤、巖層因柱體向下塌陷，周圍產(chǎn)生大量的性節(jié)理，而有利于煤層中瓦斯向外運(yùn)移排放，因而落陷柱周圍瓦斯含量降低。2.瓦斯涌出量3#煤層瓦斯絕對(duì)涌出量為14.1821.61 m3/min，平均涌出量為15.66 m3/min；相對(duì)涌出量為0.31.35 m3/t,平均涌出量為0.8 m3/t。屬于低瓦斯礦井。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。1.3.5 煤塵與煤的自然3#煤層煤塵具無(wú)爆炸性，屬不自燃煤層，但局部可能會(huì)產(chǎn)生自燃。15# 煤層屬不易自燃煤層，但局部可能產(chǎn)生自燃。2 井田境界和儲(chǔ)量2.1 井田境界2.1.1 井田境界劃分的原則在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田圍劃分為井田的原則有：（1）井田的儲(chǔ)量，煤層賦存情況與開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；（2）保證井田有合理尺寸；（3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；（4）合理規(guī)劃礦井開采圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。2.1.2 井田