山西陽煤公司年產400萬噸新井設計書

1 山西陽煤公司年產 400萬噸新井設計 書 區(qū)概述 新元井田位于沁水煤田西北部，地理座標東經 11258511130933、北緯374954375209，行政區(qū)劃屬山西省晉中市壽陽縣。 井田 鄰近 307 國道，距壽陽縣城約 10井田東北部有壽陽 段王運煤鐵路專線，并有貨臺，井田東南部有石太鐵路經壽陽可到達全國各地，井田北部有太舊高速公路和 307 國道東西向通過，井田以北約 2榆（次） 盂（縣）瀝青公路東西向通過，井田內 有鄉(xiāng)村間土路相連接。 礦井交通位置見圖 圖 井交通位置圖 新元井田位于壽陽構造堆積盆地區(qū)，屬黃土丘陵地貌。塬、梁、峁發(fā)育，溝谷密集，多呈 “U”型。地勢西高東低，南高北低，最高點標高 1267m，位于西南部的燕子山，最低點標高 1050m，位于吳家崖村旁黃門街河床內，一般標高在 1100大高差 217m，相對高差一般為 40 100m。井田內大面積被新生界紅、學本科學生畢業(yè)設計（論文） 2 黃土覆蓋，僅在南部沿沖溝有少量基巖出露。 新元井田內河流水系屬黃河流域汾河水系，主要河流有白馬河 、黃門街河以及大照河，黃門街河和大照河均為白馬河的支流。白馬河自西向東南從井田北部流過，在蘆家莊村匯入瀟河。黃門街河自西南向東北流經井田，在黃門街村南匯入白馬河。大照河在井田南部自西而東經大照村和冀家莊后向南匯入白馬河。白馬河平時流量較小，而黃門街河和大照河平時干涸，僅雨季有水，均屬季節(jié)性河流。 新元井田位于壽陽縣城西，地處黃土高原，受溫帶大陸性季風氣候的影響，屬暖溫帶半干旱氣候區(qū)，氣候干燥。全年總的氣候特征是春季多風、夏季多雨、秋涼氣爽、冬寒少雪。冬季最長、夏季次之、春秋雨季較短 。本區(qū)氣候相對寒冷，故有冷 “壽陽 ”之稱。 據壽陽氣象站觀測資料： 降水量：降水量主要集中于 78 月份，占全年降水量的 48%。水年（ 1977 年）達 水年最低僅 1972 年）。日最大降雨量 1981 年 6 月 20 日），汛期降水量占全年降水量的 74%。 蒸發(fā)量：平均年蒸發(fā)量 最高達 1972 年），年最低為 1990 年）。 氣溫：年平均氣溫為 。一月份最冷，平均氣溫為 ，極端最低 氣溫約 。七月份最熱，平均氣溫 ，極端最高氣溫為 。 風向及風速：風向夏季多為東南風，冬季為西北風。年平均風速 s，風頻為 13%，最大月平均 s（ 1979 年 1 月），最小月平均 s(1988 年 9 月 )。多年平均風速 s，最大風速 17m/s，年均出現 8 級以上大風日數為 ，最多為 23 天。本區(qū)年靜風頻率為 33%， 9 月靜風頻率最高為 41%，。 霜期及凍土深度：初霜期在 9 月中旬，終霜期在次年 4 月，有時可延至 5 月，長達 7 8 個月之 久，全年無霜期平均 148 天。最短 109 天，最長 192 天。最大凍土深度 1971 年），最大積雪深度 22 根據中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（ 區(qū)地震動峰值加速度為 震烈度為 度區(qū)。 區(qū)工農業(yè)生產概況 井田地處壽陽縣，該縣由于地屬低山、丘陵地區(qū)，土地貧瘠，又受干旱影響， 3 農業(yè)生產產量較低，一般畝產 200右。糧食植物以谷子、玉米、高粱、豆類為主，小麥次之，也產一定數量的油料等經濟作物。隨著經濟改革的不斷深入，農、林、牧、副業(yè)都有了一定程度的發(fā) 展。 礦區(qū)內工業(yè)有煉鐵、水泥、農機大修、石料、電力、紡織、副食加工等企業(yè)。 根據中煤國際工程集團沈陽設計研究院 2006 年 9 月編制的晉東大型煤炭基地陽泉礦區(qū)總體規(guī)劃，規(guī)劃區(qū)內共劃分為 2 對在建礦井和 7 對生產礦井，t/a。 總體規(guī)劃劃分為陽泉區(qū)、平昔區(qū)和壽陽區(qū)三個區(qū)。陽泉區(qū)有六個礦井，即一礦、二礦、三礦、新景礦、五礦、石港礦。其中一礦、二礦、三礦、石港礦 2005年核定生產能力分別為 t/a、 t/a、 t/a、 t/a，不進行改擴建；新景礦、五礦 2005 年核定生產能力分別為 t/a、 t/a，t/a。 平昔區(qū)有寺家莊礦井（在建礦井），規(guī)劃礦井規(guī)模 t/a。 壽陽區(qū)有新元礦和開元礦兩個礦井，新元礦井為新建礦井，t/a；開元礦井 2005 年核定能力為 t/a，總體規(guī)劃規(guī)模為 t/a。 地方煤礦整合前煤礦為 534 處， 2005 年共生產原煤 中陽泉市 t，晉中市 t。 監(jiān)獄系統(tǒng)煤礦有蔭營和固莊煤礦。蔭營煤礦設計生產能力為 t/a，固莊煤礦設計生產能力為 t/a。 本區(qū)地方煤礦開采均位于淺部，對本井田的開拓與開采無不良影響。 1 水源條件 根據中國煤田地質總局華盛水文地質勘察工程公司第三工程處編制的 “山西省壽陽縣白家莊水源地巖溶水供水水文地質勘探報告 ”，在白家莊附近草溝背斜中段可建一個集中供水水源地，水量豐富，水質尚好，具有良好的開發(fā)前景，且已得到有關部門的批準，可作為礦井及礦區(qū)永久水源，水源可靠。 2 電源條件 距礦井工業(yè)場地約 1白家莊 220電站， 220電站雙回電源分別引自太原辛店變電站和陽泉附近的娘子關電廠。本礦井 110回電源引自白家莊 220電站，供電電源可靠。 學本科學生畢業(yè)設計（論文） 4 田地質特征 1 地層 井田內大部為第四系黃土覆蓋，局部零星有基巖出露。地層由老到新簡述如下： 1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (為含煤建造基底，以深灰色、灰色厚層狀石灰?guī)r和白云質灰?guī)r為主，中部夾有石膏層和淺灰色泥灰?guī)r。井田內鉆孔揭露最大厚度為 2）石炭系 (C） a 中統(tǒng)本溪組 (厚度 均 、南部較厚，與峰峰組呈平行不整合接觸。底部為 G 層鋁土礦及山西式鐵礦，其上由砂質泥巖夾砂巖、灰?guī)r及煤線組成?；?guī)r 2 5 層，一般 3 層，第二層較為穩(wěn)定，夾有粗粒石英砂巖及不穩(wěn)定的煤線。本組屬于瀉湖堡島環(huán)境沉積。 b上統(tǒng)太原組 (為主要含煤地層之一。厚度 均 頂界為 下伏地層呈整合接觸。以 15 號煤層頂面或其相當層位、 灰?guī)r頂面為界線，將太原組分為三段。 a）下段：從 巖底至 15 號煤層頂或其相當層位，厚度 均 石英砂巖、砂質泥巖、泥巖及 15、 15 下 及 16 號煤組成。 15 號煤為主要可采煤層， 15 下 號煤為局部可采煤層， 16 號煤為不可采煤層。本段屬于堡島瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。 b）中段：從 15 號煤層頂至 灰?guī)r頂面，厚度 均 、 4 層石灰?guī)r和 11、 11 下 、 12、 13 及 13 下 號等 5 層煤以及砂巖、泥巖等組成。本段屬于臺地瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。 c）上段：從 灰?guī)r頂面至 巖底，厚度 均 要由灰灰黑色砂巖、砂質泥巖、泥巖和煤層等組成。本段含煤 4 層，依次為 8、8 下 、 9 上 和 9 號煤層，其中 9 號煤層為較穩(wěn)定煤層， 8 號煤為不穩(wěn)定煤層。本段屬于三角洲環(huán)境沉積。 3)二迭系 (P) a下統(tǒng)山西組 (為井田內另一主要含煤地層，厚度 頂界為 巖的底面，由灰淺灰色中、細粒砂巖及深灰灰黑色砂質泥巖、泥巖和煤層組成。 3 號煤屬穩(wěn)定煤層， 6 號煤為不穩(wěn)定煤層。 3 號煤層上覆砂巖 ( 砂巖 )對其局部有沖刷。 6 號煤層頂、底板常為鋁質泥巖。本組屬于過 5 渡環(huán)境沉積。 b下統(tǒng)下石盒子組 (本組頂界為 巖之底。厚度 均 巖將該組分為上、下兩段。 a）下段：由黃綠、灰綠、灰黑色砂質泥巖、泥巖與灰黃色中、細粒長石石英砂巖組成。該段屬于三角洲環(huán)境沉積。 b）上段：由灰黃、黃綠色中、粗粒長石石英砂巖、砂質泥巖組成。頂部有 13 層全井田基本穩(wěn)定的鋁質泥巖，俗稱 “桃花泥巖 ”。本組屬于河湖環(huán)境沉積。 c上統(tǒng)上石盒子組 (本組頂界為硅質巖的頂部即 巖的底 部。均 巖將本組分為下、中兩段。 a）下段 ( 巖底界至 巖底界，厚 均 黃綠、灰綠色細砂巖和灰綠、暗紫色砂質泥巖為主，夾黃褐、紫褐色泥巖。 b）中、上段 ()：底界為 巖，厚 均 黃綠、暗紫色中、細砂巖與暗紫、黃褐、紫灰色砂質泥巖互層組成。 d上統(tǒng)石千峰組 (其頂界為 巖之底。出露于井田西南于家莊村和南 部一帶，厚度 均 性為暗紫色、黃綠色砂巖、砂質泥巖及泥巖。本組屬于河湖環(huán)境沉積。 4）中生界三迭系劉家溝組 ( 出露于井田西南部及南部，井田內最大出露厚度僅 60m 左右。主要由淺紅色細粒長石砂巖組成，間夾薄層紫紅、暗紫色砂質泥巖及粉砂巖。 5）新生界 (井田內發(fā)育第三系上新統(tǒng)及第四系，厚度 生界在中部偏西及東部保存較厚，西南及南部保存較薄。一般分為砂土、亞砂土、亞粘土、粘土四種類型。與下伏基巖呈角度不整合接觸。 a第三系上 新統(tǒng)靜樂組 (厚 0 部為砂石層，中上部為灰黃、鮮紅、暗紅色粘土、亞粘土。 b第四系下更新統(tǒng)泥河灣組 (午城組 (廣泛分布于沖溝及半坡上。泥河灣組底部為粒徑 2 10石層及鈣質結核，中、上部由黃灰色亞粘土、亞砂土夾泥灰?guī)r薄層組成。午城組由橙紅色粘土、亞粘土夾紅棕色古土壤數層組成。泥河灣組厚 0 下伏基巖呈不整合接觸。午城組與泥河灣組呈整合接觸，厚 0 c第四系中更新統(tǒng)離石組 (廣布于溝谷及兩側。由淡黃、淡紅色亞粘土夾棕紅色古土壤 層組成。厚 0 d第四系上更新統(tǒng)馬蘭組 (廣布于梁、峁之上。主要由淡黃色亞砂土組成，厚 學本科學生畢業(yè)設計（論文） 6 e第四系全新統(tǒng) (主要分布于黃門街河、大照河及其支流河谷內，由淡灰色砂、礫石組成。厚 1 23m。 井田地層綜合柱狀見圖 2 地質構造 井田位于壽陽區(qū)中南部，受區(qū)域構造的控制，基本構造形態(tài)為一單斜，近東西走向，向南傾斜，傾角 4 11，一般小于 9。在此單斜基礎上發(fā)育次一級的寬緩褶曲和一些短軸褶曲，草溝背斜位于井田東部。受次級褶曲構造 的影響，地層緩波狀起伏明顯。南部受次級褶曲影響顯著，東部受草溝背斜的影響，地層產狀急劇變化，局部走向近南北。井田內斷層稀少，沒有巖漿巖侵入的影響，綜觀井田構造條件分類應屬簡單類略偏中等。 1）褶曲 草溝背斜：位于井田東部，系由界外延伸而來，軸向 翼傾角 2 5，西翼陡，傾角 3 8，為兩翼不對稱向南傾伏的隱伏背斜。西翼與大南溝背斜和蔡莊向斜相接，為井田內的主要構造之一。 井田內主要褶曲特征詳見表 井田內主要摺曲特征表 表 ）斷層 井田內地表多被黃土掩蓋，露頭未發(fā)現斷層，在鉆孔中主要見有 1 條規(guī)模不大的小斷層，如下： 斷層：井田西部 2 號鉆孔揭露 15 號、 15 下 號煤層之后又在其下部重復揭露兩層較厚煤層，據層位分析對比研究判定為為該斷層系逆斷層影響造成煤層重復。需說明的是，因 15 號煤下盤較上盤厚度變小，其頂板為砂質泥巖，缺失石灰?guī)r，推斷該斷層從煤層頂部穿過，斷距約 20m，為層間斷層，其走向據區(qū)域構造方向推為北東 向，傾角 60，延伸長度推斷為 200m。 序號 褶曲名稱及性質 產狀要素 井田內延深長度（ m） 備 注 軸向 兩翼傾角 1 草溝背斜 翼 2 5西翼 3 8 3300 由 58、 21 鉆孔控制 7 二疊統(tǒng)下P 1山西組P 1部為泥巖，并含有植物化石碎片。1煤，本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值?；液谏凵百|泥巖，中部夾有細砂巖。2煤，厚度極不穩(wěn)定，局部地區(qū)達到可采厚度，但范圍較小，無開采價值。3 . 2 8- 1 深灰色粉砂質泥巖，并含有植物化石，有時呈細粒砂巖與粉砂質泥巖互層。 95層常相變?yōu)榧毩Ｉ皫r，上部植物化石較多 部有時相變?yōu)槟鄮r，并含有植物化石碎片。深灰色或灰黑色粉砂質泥巖，本層有時相變?yōu)榧毶皫r與砂質泥巖互層， 并含有植物化石碎片。6深灰 - 灰白色粗?；蚣毩Ｉ皫r，成分以石英為主，長石次之，含有云母和黑色礦物，并含有煤線，硅質膠結。底部較粗，常含有礫石，頂部風化后呈黃褐色，交錯層理發(fā)育。10 . 1 部含砂量較小，頂部富含植物化石，下部含砂量較大。5 煤，本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值?；液谏百|泥巖，在緊靠 6 煤底部有時相變?yōu)楹谏鄮r，富含植物化石。3 部富含裂隙水。有時相變?yōu)樯百|泥巖與細砂巖互層。該層常沖刷下部 3煤層。3 煤，俗稱七尺煤，除西部邊界不可采外，其余大面積均穩(wěn)定可采，煤層由西向東由薄變厚。煤，本層厚度變化較大，除井田東北部、東南部局部可采外，其它范圍大面積不可采。井田內無出露，含水層主要由 3 號煤上 砂巖組成，厚度不穩(wěn)定，富水性弱，局部裂隙發(fā)育地段富水性強，據抽水試驗資料和水質資料， 34 號孔抽干， 46 號孔單位涌水量 0 . 0 0 2 1 l / s m ,水位標高 8 0 7 . 7 2 m ，位于大南溝背斜軸部的 11 號孔對 位涌水量 2 . 6 5 L / s m（降深小，值偏大） , 水位標高8 3 4 . 1 0 m . 水質類型為H C O 3 ，礦化度 0 . 5 5 g / 73 8 . 6 17 41 . 9375 5 . 4 . 627 50 . 497 50 . 85煤，本層厚度較大，變化不大，煤層穩(wěn)定，全部可采。45深灰色或灰黑色粉砂質泥巖，本層有時相變?yōu)榧毶皫r與砂質泥巖互層，并含有植物化石碎片。柱 狀1 : 5 0 0巖 性 描 述煤層及標志層編號界 系 統(tǒng) 組 段地 層 系 統(tǒng)厚( m )累水文地質特征( m )最大 小平均層 厚二疊系部分)圖 田地層綜合柱狀圖（含 3#、 4#煤層部分）學本科學生畢業(yè)設計（論文） 8 3）陷落柱 根據勘探資料，新元井田內陷落柱極少，地表僅在西北角見一陷落（ 長軸 35m，短軸 25m，圍巖見 地層。精查勘探鉆孔中僅有 39 號孔過 ，即孔深 下，發(fā)現巖芯破碎，巖性混雜，層序紊亂，地層傾角突然變大，達 2558，鉆至 當奧陶系層位仍無變化，確定為陷落柱，陷落高度及范圍不明。 4）巖漿巖 井田內無巖漿巖侵入。 該井田處于娘 子關泉域奧灰?guī)r溶水的深循環(huán)弱徑流區(qū)。 1 含水層 井田地層主要有 5 個含水層組，即：第四系砂礫石層孔隙含水層，二疊系石盒子組、石千峰組、三疊系劉家溝組砂巖裂隙含水層組，二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組，石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶及砂巖裂隙含水層和中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層組。 1）中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶水含水層組 井田內奧灰處于深埋區(qū)，一般埋深 700 900m，最大埋深超過 1000m，受單斜構造控制，由北往南埋深逐漸加大，受大南溝背斜和草溝背斜的影響， 6、 17 號孔一帶和 58 號孔處分別隆起， 44、 45 號孔一帶下凹。 本統(tǒng)分上、下馬家溝組和峰峰組。 上馬家溝組，該組巖溶發(fā)育，富水性強，據北鄰南燕竹井田內的 號孔資料，奧灰埋深 峰組和上馬家溝組混合抽水試驗資料，位涌水量為 sm（降深 滲透系數 d，水位標高610m。水質屬 a，礦化度 ，硬度 國度。 峰峰組在井田內有 21 個鉆孔揭露，揭露較多的是 6 個巖溶孔，其中 45、 22、25 號孔，分別為 余揭露厚 50 60m。據上述 3 個孔資料，本組巖性主要是石灰?guī)r和白云質灰?guī)r、白云巖，占 66 92%，其中石灰?guī)r占 40 50%，其次是角礫狀泥灰?guī)r、泥巖等，大致上是上段以石灰?guī)r為主，下段以白云質灰?guī)r和角礫狀泥灰?guī)r為主。巖芯所見巖溶發(fā)育程度較低，裂隙均被方解石和石膏充填，有少量溶孔和裂隙。據坪頭區(qū)詳查資料，本組富水性一般弱，淺埋區(qū)強于深埋區(qū)。據 號孔峰峰組抽水試驗資料，含水層厚 位涌水量為 sm（降深 滲透系數 d，水位標高 質屬 a 型，礦化度 ，硬度 國度。 1 礦區(qū)概述及井田地質特征 9 簡易水文觀測資料表明，部分鉆孔當揭露峰峰組厚度 ，消耗量增大，最大 h，一般小于 5m3/h。也有的孔如 45 號孔揭露近 100m，孔內水文動態(tài)無任何變化。據此，說明井田內峰峰組巖溶發(fā)育程度弱，且不均衡；含水層多以上部和中部的石灰?guī)r為主。 22、 25 號孔峰峰組穩(wěn)定水位標高分別為 783、 27、 出 號孔70 余 m，其原因可能是峰峰組巖溶發(fā)育不均衡，含水性弱，含水層連通性差，各孔顯示水位的含 水層不盡一致，因而水位也有差異。 2）石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶隙及砂巖裂隙含水層 太原組含水層主要由中段的 、 石灰?guī)r組成，其次為下段的上段的 砂巖。 與 距 均 層厚度一般 1 6m。井田北 10 余 井田西 20少量出露。井田內無出露，處于深埋區(qū)，一般埋藏深度大于 500m。 據巖芯觀察，石灰?guī)r巖溶及裂隙不發(fā)育，有少量溶隙，裂隙多被方解石充填，據鉆孔抽水試驗資料， 25 號孔 “ 抽干 ”； 46 號孔單位涌水量僅為 sm（降深 滲透系數 d，水位標高 鄰區(qū)相比偏高），可視作非含水層。井田西北界外附近的 孔，單位涌水量 sm（降深 滲透系數 d，水位標高 弱富水性含水層。鉆孔簡易水文觀測資料表明， 44 號等 3 個孔， 3 號等 7 個孔， 34 號等 7 個孔，分別揭露 巖， 、灰?guī)r， 巖時，消耗量增大，為 h，此外，大部分鉆孔在石盒子組時消耗量較大或全漏，鉆至太原組時，消 耗量及水位均無明顯變化?？傮w上看，灰?guī)r中 富水性較強。 46、 孔本組水質類型為 ，礦化度分別為 ，硬度分別為 國度。 3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組 山西組含水層主要由山西組底砂巖 3 號煤頂板 等砂巖組成， 均 性主要為中細粒砂巖， 厚度 0 性主要為中細粒和粗粒砂巖。山西組在井田以北和以西 10 20零星出露，井田內無出露，處于深埋區(qū)，一般埋深 450 750m。砂巖裂隙一般不發(fā)育，據抽水試驗資料， 34 號孔 “ 抽干 ” ， 46 號孔單位涌水量僅為 sm(滲透系數 d，水位標高 弱富水性的含水層，另據井田外 孔抽水試驗資料，單位涌水量為 sm（降深 水位標高 弱富水性含水層。據簡易水文觀測， 42 號孔揭露 、 ， 5 號孔揭露 耗水量增大，消耗量 h，除 42、 5 號孔外其余大部分鉆孔在石盒子組漏水，鉆至本組時，消耗量和鉆 進水位均無明顯變化。 孔水質學本科學生畢業(yè)設計（論文） 10 類型為 ，礦化度為 ，硬度為 國度。 4）二疊系石盒子組、石千峰組、三疊系劉家溝組砂巖裂隙含水層組 下石盒子組含水層主要由 砂巖組成，巖性主要為中、細粒砂巖，厚度大但不穩(wěn)定，井田內無出露，一般裂隙不發(fā)育，據鉆孔抽水試驗資料， 34 號孔本組與山西組混合試驗 “ 抽干 ” ，位于大南溝背斜軸部的 11 號孔對本組與山西組上部混合抽水試驗，單位涌水量為 sm（降深 深過小，此值偏大），滲透系數為 d，水位標高 體上屬弱富水性的含水層，局部裂隙發(fā)育地段富水性增強。據簡易水文觀測資料，有 22 個鉆孔在本組耗水量增大或全漏，11 號孔水質為 a 型，礦化度為 ，硬度為 國度。 上石盒子組含水層主要由 砂巖組成，巖性主要為中、細粒砂巖，厚度大但不穩(wěn)定，在井田北部溝谷中有出露，一般裂隙不發(fā)育。王家垴村東溝中有泉出露，流量 s。 34 號孔抽水試驗，單位涌水量 sm（降深 水位標高 弱富水性的含水層，據北鄰南燕竹井田 孔放水試驗，單 位涌水量 sm（降深 滲透系數 d，水位標高 中等富水性的含水層。據簡易水文觀測資料，井田內約 2/3 鉆孔（ 39 個）在本組耗水量增大。王家垴泉、 孔、 34 號孔水質類型分別為 a 型、a、 a 型，礦化度分別為 ，硬度分別為 國度。 石千峰組分布范圍較廣，溝谷中有出露，含風化裂隙水，有少量泉出露，流量均小于 1L/s，屬弱富水性的含水層。 井田內劉家 溝組只分布于大照村以西的南部邊緣地帶，溝谷中有出露，流量均小于 1L/s， 31 號孔揭露本組時漏水，漏失量分別為 h。 5）第四系砂礫石層孔隙含水層 更新統(tǒng)分布范圍較廣，分別位于下、中、上更新統(tǒng)下部的砂礫石層，含孔隙水，據坪頭詳查區(qū)坪頭村一帶下更新統(tǒng)泥河灣組水井抽水試驗，涌水量可達826m3/d，水量較豐富。 全新統(tǒng)砂礫石層，主要分布于白馬河及較大支流河谷中，接受大氣降水或河水補給。 39 號孔抽水試驗，單位涌水量為 sm（降深 弱富水 性的含水層，水質類型為 a，礦化度 ，硬度 國度。北鄰南燕竹井田榆林溝水井和南燕竹水井水質分別為a、 a，礦化度分別為 ，硬度分別為 國度。 據于家莊、韓莊、吳家崖第四系水井水位動態(tài)觀測，水位在 7 月份開始下降，1 礦區(qū)概述及井田地質特征 11 直到 10 月，都保持低水位，分析與當年雨季降水量明顯偏小有關。 2 隔水層 奧陶系頂面至 15 號煤底板間的巖層，厚 均厚 泥 質巖類為主，裂隙不發(fā)育，具有較好的隔水層性能，對奧灰水進入煤系能起到阻礙作用。石炭、二疊系含水層間均夾有較厚的泥質巖層，受構造破壞程度底，據上述含水層敘述，各含水層的水位標高相差懸殊，說明其間無水力聯(lián)系，因此這些巖層具有較好的隔水性能，可視為隔水層。 3 構造對地下水的控制 井田基本構造形態(tài)為一單斜，走向近東西，南傾，其上有大南溝背斜、蔡莊向斜及草溝背斜等次一級寬緩褶曲，構造屬簡單類，略偏中等。 大南溝背斜由井田外西北部伸入，軸向近東西，井田內延伸約 711 號孔資料表明其軸部 地表裂隙較發(fā)育，為富水地段。 位于井田北部，與大南溝背斜平行延伸的蔡莊向斜，為一兩翼不對稱的隱傾狀向斜，井田內延伸 坪頭詳查區(qū)資料，蔡莊向斜構成地下水匯水構造，但其水量有限。 草溝背斜位于井田東部，軸向近南北，向南傾狀，沿 12 勘探線橫穿井田，據接近軸部的 58、 60、 61 號孔巖芯所見，巖石裂隙較發(fā)育。 井田內地表未發(fā)現有斷層。 2 號孔見一逆斷層（ 推斷其斷距約 20m，延伸 200m，鉆孔揭露時耗水量及水位均無變化，推斷其為隔水斷層。 井田內地表僅發(fā)現一個陷落柱，位于東北角，長軸 35m，短軸 25m。此外，39 號孔過 遇到陷落柱，范圍不詳，鉆孔揭露時，消耗水量和水位無變化。結合區(qū)域性資料，推斷陷落一般不含水。 4 地下水補給、徑流、排泄條件 大氣降水是井田內地下水的主要補給來源。井田地下水類型主要為承壓水，潛水分布范圍很有限。承壓水主要在露頭區(qū)接受大氣降水補給，而含水層的出露范圍除奧灰廣泛外，其余都很小，因此承壓水補給條件除奧灰較好外，其余都不好。河谷、溝谷中的基巖風化帶裂隙水，可接受第四系孔隙潛水或河水補給，其范圍只限于露頭區(qū)。第四系孔隙潛水，可接受大氣降水或河水 補給，接受補給條件相對較好。 井田奧灰水屬娘子關泉域，處于娘子關泉域的深循環(huán)弱徑流區(qū)，北鄰南燕竹井田 號孔的水質表明該處奧灰水徑流條件較好，至于井田內，由于水位及水質資料缺乏，奧灰水的徑流方向及徑流強度尚難確定。 奧灰水總的排泄區(qū)為娘子關泉。從總體上看，石炭、二疊系含水層巖溶裂隙發(fā)育程度和富水性由淺埋區(qū)往深埋區(qū)逐漸變弱，徑流條件愈來愈差。井田內石炭、學本科學生畢業(yè)設計（論文） 12 二疊系含水層，受巖溶、裂隙發(fā)育程度的控制，承壓地下水徑流排泄條件均較差?；鶐r風化帶裂隙水及第四系砂礫石孔隙水，受地形控制，經短途徑流排向河道或滲入下伏巖層 裂隙中，徑流條件相對較好，排泄途徑也較多，可以通過泉、地面蒸發(fā)和人工采水等方式排泄。 5 構造控水情況 陽泉礦區(qū)位于太行山隆起帶中段西側，北部為五臺地塊，屬于沁水盆地東北邊緣地帶。礦區(qū)處于太行山隆起帶和東西向構造帶的復合部位，由于北東復合部位應力集中，向西南方向減弱，因而形成了一個東北部位抬高而向南西傾斜的單斜構造，傾角一般 6 10。在這一構造基礎上又發(fā)育了次一級 落柱相當發(fā)育，構成礦區(qū)的主要構造特點。這些構造的分布對陽泉礦區(qū)地下水的補、逕、 排條件具有重要的控制作用。 新元礦屬于陽泉礦區(qū)的壽陽區(qū)，本區(qū)從總體上看為一走向近東西，傾向南的單斜構造。在此背景上又發(fā)育著一些不同方向的次一級的褶曲和斷裂。新元井田基本構造形態(tài)同樣受控于本區(qū)構造，為一單斜走向近東西傾向南的單斜構造，地下水的補給、運移等受郭家溝斷層、東山背斜等的控制。其上又有大南溝背斜、蔡莊向斜及草溝背斜等次一級寬緩褶曲。從勘探資料看，這些褶曲軸部均富水，成為新元井田的匯水或導水通道。在礦井采掘過程中，當通過這些構造軸部時，由于構造的富水或導水作用，有可能引發(fā)礦井突水而造成災害。 6 井田水文地質類型 井田煤層處于深埋區(qū)，煤系內及以上鄰近基巖含水層，遠離露頭區(qū)，與地表水體和第四系含水層無力聯(lián)系，地下水補給條件很差，含水層富水性很弱。 井田內主要含水層是煤系以下的上馬家溝組巖溶含水層，富水性強，但距煤層遠，一般不會危及開采。 本井田主要可采煤層為 3 號、 4 號煤。 3 號煤的主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層， 4 號煤主要充水含水層以上覆砂巖裂隙含水層為主，其次為下伏的山西組含水層。 據上述礦床主要充水含水層的容水空間特征、充水方式及水文地質條件的復雜程度，井田礦床水文地質 類型可劃分為兩類；山西組煤主要為第二類第一型，即水文地質條件簡單的頂板間接充水的裂隙充水礦床，太原組煤為第三類第一亞類第一型，即水文地質條件簡單的頂板間接充水的以溶蝕裂隙為主的巖溶充水礦床。 7 礦井涌水量 根據地質報告，礦井正常涌水量為 150m3/h、最大涌水量為 210 m3/h?？紤]到1 礦區(qū)概述及井田地質特征 13 現開采 3 號煤層位于淺部，隨著開采深度的增加，礦井涌水量有增大的趨勢，開采下組煤時，上覆煤層采空區(qū)積水也將給開采帶來威脅，同時全井田為奧灰?guī)洪_采，綜合考慮各種因素，結合陽煤集團地質處對黃丹溝礦井 生產資料的調查結論，根據礦方要求按礦井較大的涌水量進行設計，礦井正常涌水量 680m3/h，最大涌水量 1000m3/h。確保礦井在不利條件下的安全生產，同時也有利于節(jié)能減排。 井田內除埋藏著豐富的煤炭資源外，還賦存有一些其它礦產，簡述如下： 1 鋁土巖 主要為本溪組底部之 G 層鋁土，厚 均 平均 量 平均為 鋁硅比值為 達工業(yè)品位。 其次為下石盒子組頂部的鋁質泥巖，俗稱 “桃花泥巖 ”，井田內有 1 3 層，量 無開采利用價值。 2 鐵礦 主要為山西式鐵礦，產于本溪組底部，奧陶系風化面之上，呈雞窩狀分布，極不穩(wěn)定，厚 0 均 黃鐵礦與鋁土混生體， 量 平均 量 平均 含硫品位可達 級工業(yè)指標，因分布極不穩(wěn)定，品位變化大，埋藏深，無開采利 用價值。 3 石灰?guī)r 賦存于奧陶系、石炭系本溪組和太原組，以奧陶系石灰?guī)r為主， 平均 量 平均 量 平均為 可以用作水泥原料、煅燒石灰及建筑材料，限于其埋藏較深，難以開采利用。 4 石膏 賦存于奧陶系中統(tǒng)峰峰組的下部，厚度不大， 量 量 平均 量 品位較低，又因埋藏較深，不易開采，無經濟價值。 5 粘土 產于第四系中，分布廣泛，是當地居民用來燒制磚瓦的天然原料。 6 煤中稀散元素 各主要可采煤層中鍺、鎵、鈾、釷、釩含量最大值均達不到工業(yè)品位。 1 地質勘探及報告的編制情況 井田地質勘探由兩部分組成，一部分為 1988 年完成的詳查地質報告，一部分學本科學生畢業(yè)設計（論文） 14 為 1992 年完成的精查地質報告，詳查地 質報告已得到了行業(yè)管理部門的批準，精查地質報告 1993 年 1 月山西省礦產儲量委員會以晉儲決字 (1992)17 號審批通過。為了完善礦井地質報告，陽煤集團 2002 年 12 月完成了礦產資源儲量核實報告，國土資源部以國土資儲備字（ 2003） 17 號文予以備案證明。為進一步滿足礦井建設、帶區(qū)開采設計及安全生產需要，受新元煤炭有限責任公司委托，陽煤集團地質測量處 2004 年 6 月完成了新元礦井（首采區(qū)）精查補充地質勘探成果，中國煤炭地質總局水文物測隊 2004 年 9 月完成了西翼首采區(qū)三維地震勘探報告，中國煤炭地質總局物測隊 2004 年 11 月完成了東翼首采區(qū)三維地震勘探報告。 2 勘探程度評述 該項目地質勘查工作的類型確定正確，手段選擇基本合適，工程布置較合理，各項工程質量良好，內容齊全，勘探基本網度控制合理，可以滿足設計的要求。 3 地質構造對開采影響的評價 井田基本構造形態(tài)為單斜，在此基礎上發(fā)育有寬緩褶曲和短軸褶曲，斷層稀少，屬簡單略偏中等，對機械化開采比較有利。 4 煤層對比的可靠性、穩(wěn)定性分析及對開采的影響 本井田主要含煤地層沉積穩(wěn)定，旋回結構明顯 ，標志層及煤層本身特征突出，主要可采煤層可采邊界規(guī)則，厚度變化規(guī)律明顯，對比可靠，穩(wěn)定可采，對開采無不良影響。 5 地質儲量的復核、驗算；高級儲量的范圍、儲量是否滿足設計的要求 儲量計算方法正確，各項參數的選擇符合有關規(guī)范規(guī)定，級別劃分合理，精度符合各級別一般要求，高級儲量比例符合規(guī)范、設計的要求。 6 水文地質、瓦斯等級、煤質分析等資料的精確程度，及對開采的影響 查明了本區(qū)的水文地質條件，確定了水文地質類型，分析了充水因素，預測了礦井涌水量，落實了供 水水源地。資料比較準確，對開采影響不大。 詳細了解了各主要可采煤層的瓦斯情況，但對瓦斯的主要參數了解不多，需進一步加強瓦斯測定工作。 煤質分析基本可靠，對開采影響不大。 層特性 1 本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組 (下統(tǒng)山西組 (現分別簡述如下： 1）石炭系上統(tǒng)太原組 (1 礦區(qū)概述及井田地質特征 15 該組為一典型的海陸交互相沉積，并且形成形成四個明顯的旋回韻律結構。其厚度為 均厚度 性為灰色深灰色石灰 巖，灰色灰白色細中粗粒石英砂巖，灰黑色粉砂巖，砂質泥巖，泥巖及煤層。其中夾 8煤，發(fā)育四周穩(wěn)定的石灰?guī)r（ 和砂巖（ 一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r（ 測井物性反映：煤層一般為高電阻低密度低伽瑪。石灰?guī)r為高電阻高密度低伽瑪。因此標志明顯。產有植物化石碎屑及動物化石。 該組共含煤為 8。按煤層編號順序分述如下： 8#煤層：厚度為 均厚度 于 巖底板之下，層位不穩(wěn)定。 8 下 #煤層：厚度 均厚度 于 巖之 間 9#煤層：厚度為 均厚度 于 巖、 灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。 11#煤層：厚度為 均厚度 于 灰?guī)r之下， 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值。 11 下 #煤層：厚度為 均厚度為 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值。 12#煤層：厚度為 均厚度 于 灰?guī)r底板之下，層 位很不穩(wěn)定。 13#煤層：厚度為 均厚度 接下伏于 灰?guī)r底板之下 ，層位不穩(wěn)定。 13 下 #煤層：厚度為 均厚度 于 灰?guī)r之下約 5m，層位不穩(wěn)定。 15#煤層：厚度為 均厚度 于 灰?guī)r之下約 8m 左右，層位穩(wěn)定。 15 下 #煤層：厚度為 均厚度 于 灰?guī)r之下約 10m，層位不穩(wěn)定。 該組單孔煤層平均厚度為 煤系數為 2）二疊系下統(tǒng)山西組 (該組為陸相沉積：其厚度為 均厚度 性為灰色粉砂巖砂質泥巖泥巖灰白 色中細粒石英砂巖及煤層。其中夾煤層 6 層。中下部發(fā)育的 3號煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，厚度為 均厚度為 4 號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，厚度 均厚度 井物性反映：煤層表現為高電阻低密度低伽瑪。由于 3、 4 號煤層發(fā)育穩(wěn)定且厚度大，其本身即為明顯的標志層。產植物化石碎屑。 學本科學生畢業(yè)設計（論文） 16 該組共含煤 1。按煤層編號順序分述如下： 1煤層：厚度為 均厚度 于本組頂部，層位極不穩(wěn)定，下距 3#煤層約 13m。 2#煤層：厚度為 均厚度 組中上部，層位極不穩(wěn)定。下距 3#煤層 8m 左右。 3#煤層：厚度為 均厚度 于本組中下部，其厚度大，層位穩(wěn)定。下距分界砂巖（ 40m 左右。 4#煤層：厚度為 均厚度 于本組中下部，其厚度大，很穩(wěn)定。下距分界砂巖（ 25m。 5#煤層：厚度為 均厚度 于 巖之上， 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值。 6#煤層：厚度 均厚度 于 巖之上，層位不穩(wěn)定。下距 灰?guī)r 2m 左右 . 該組單孔煤層平均厚度為 煤系數為 . 2 煤層 井田內含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二迭系下統(tǒng)山西組，煤 18 層，平均總厚 煤系數為 可采煤層有 3、 4 號六層 (均為山西組 )，平均總厚度 采含煤系數為 其中 3 號煤是山西組的主要可采煤層，也是最上一層可采煤層，是初期開采的主要對象 1） 3 號煤：位于山西組中部，上距下石盒子組 “ 桃花泥巖 ” 130m 左右、 3m 左右，全部均穩(wěn) 定可采，見煤點厚 均 構簡單，一般含 1 層泥巖夾矸。煤層由西向東由薄變厚，又漸趨變薄。以中厚煤層為主，最厚處位于 22 號與 33 號孔之間的邊界附近，厚度達 右。本層屬基本全井田可采的穩(wěn)定煤層。其頂板為砂質泥巖、泥巖，局部為中、細粒砂巖，底板為砂質泥巖，局部為細、粉砂巖。 2） 4 號煤：位于山西組底部，上距 3 號煤 20m 左右，下距 三砂巖）砂巖 2m 左右，層位穩(wěn)定?？刹煞秶饕纱笃瑺睿B續(xù)分布，煤厚 均 構簡單，有時含 1 層夾矸。本層厚度 變化較大，全部可采，屬穩(wěn)定煤層。頂板為砂質泥巖，局部為中、細粒砂巖，底板為炭質泥巖，局部為砂質泥巖，細粒砂巖。 可采煤層特征見表 可采煤層特征表 1 礦區(qū)概述及井田地質特征 17 表 3 煤質概述 1）物理性質和煤巖特征 a物理性質及宏觀煤巖特征 井田內煤的顏色為黑色、灰黑色，粉色為黑色。玻璃、強玻璃光澤，內生裂隙較發(fā)育或不發(fā)育，斷口為參差狀、棱角狀、粒狀。條帶狀、線理狀及粒狀結構，層次、塊狀構造。煤的容重 重 煤層宏觀煤巖組分以亮煤為主，其次為鏡煤、暗煤，很少見到絲炭。宏觀煤巖類型以光亮型、半亮型煤為主，其次為暗淡型、半暗型煤。 b顯微煤巖特征 a）有機顯微組分特征 各煤層有機顯微組分以鏡質組為主，其次為絲質組，半鏡質組最少。鏡質組3#、 4#煤層在 80%左右。絲質組 3#、 4#煤均高于 半鏡質組 4 號煤 3 號煤層 2 3%。 鏡質組以鏡質體為主，少量基質體和木鏡質體，偶見木煤和鏡質渾圓體，并見粘土浸染的鏡質體；絲質組多呈碎屑或碎片狀，可見微粒體或結構碎片；半鏡質組以結構體或呈碎屑狀，碎片狀出現。 b）無機顯微組分特征 無機顯微組分 4 號含量高， 3 號煤含量低。其組成以粘土類為主，占無機組分的 90%以上，硫化鐵類及碳酸鹽類少見。粘土礦物多為不規(guī)則團塊狀，少量為分散狀、透鏡狀、浸染條