302采區(qū)設(shè)計全文

第一章礦井概況

第一節(jié)礦區(qū)概況

一、交通位置

山西東莊煤業(yè)有限公司井田位于武鄉(xiāng)縣洪水鎮(zhèn)與蟠龍鎮(zhèn)之間的祥良至小西嶺一帶，

西距武鄉(xiāng)縣城直線距離約28km,行政區(qū)劃隸屬洪水鎮(zhèn)、蟠龍鎮(zhèn)。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)113。

09'06"?113°12'28"，北緯36°47'39"-36°51'17"。

井田南西距長治市75km,西距武鄉(xiāng)縣40km,井田位于武鄉(xiāng)縣洪水鎮(zhèn)與蟠龍鎮(zhèn)交接

處，武（鄉(xiāng)）墨（鏡）鐵路從太（原）?焦（作）鐵路武鄉(xiāng)站起軌，途經(jīng)武鄉(xiāng)縣古縣鎮(zhèn)、監(jiān)漳鎮(zhèn)、

蟠龍鎮(zhèn)、洪水鎮(zhèn)，至于墨鐐鄉(xiāng)煤炭集運站，為武鄉(xiāng)東部煤炭外運的主要鐵路樞紐。此外,

二（連）廣（州）高速公路太（原）?長（治）段和長（治）?太（原）S102公路分別從武鄉(xiāng)縣城

東、西部通過，在武鄉(xiāng)縣鏡內(nèi)與武（鄉(xiāng)）墨（鎰）鐵路蜿蜒并行的沁（源）?武（鄉(xiāng)）?溫

（城）S322公路，向西與武鄉(xiāng)縣城西部S102公路相接；向東與左權(quán)縣溫城鎮(zhèn)與南北向通

過的207國道相連，向北直通左權(quán)縣、太原；往南可達(dá)長治市黎城縣接長（治）?邯（鄲）

高速公路，沁（源）?武（鄉(xiāng)）?溫（城）S322公路從井田內(nèi)通過，距最近的武（鄉(xiāng)）墨（錯）

鐵路煤炭集運站洪水鎮(zhèn)站6km,山西東莊煤業(yè)有限公司生產(chǎn)的煤炭通過上述鐵路、公路

通往全國各地，交通較為便利。

詳見交通位置圖l-1-lo

二、地形地貌

該井田位于太行山大背斜的西翼、沁水盆地的東部，地貌形態(tài)屬中低山區(qū)地貌，井

田內(nèi)溝谷發(fā)育，總的地勢為北高南低，最高點位于中部寨凹村北山明，海拔1226.70m,

最低點位于西南部的洪水河河谷標(biāo)高1009.20m,相對高差217.50m。

三、河流水系

井田位于太行山中段西麓，屬海河流域漳河水系，流經(jīng)井田內(nèi)的河流主要為由東北

向西南徑流的洪水河及其支流柳泉河和祥河，為濁漳河北源支流，屬季節(jié)性河流。洪水

河雨季流量較大,冬季流量甚微,多年平均徑流量3800萬m3,一般清水流量0.013m3/s,

2015年6月6日實測流量0.0142m3/s,據(jù)實地調(diào)查其最高洪水位高出旱季河水面3.5?

4.0m,為1005?1062m左右。

四、氣象及地震情況

該區(qū)地處高原山區(qū)，屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差較大，春季干旱多

風(fēng)，夏季炎熱，秋季多雨，冬季寒冷。據(jù)武鄉(xiāng)縣2007?2009年近三年氣象觀測統(tǒng)計資

料，平均氣溫9c,1月份最冷，平均氣溫-6.4℃,極端最低氣溫-26C；7月份最熱,

平均氣溫23.2℃,極端最高氣溫37.7℃,年平均降水量為626.20mm,最大降水量691.00

mm,最小降水量526.70mm,且降水量多集中在7、8、9三個月，年平均蒸發(fā)量1711.00

最大蒸發(fā)量1823.70mm,最小蒸發(fā)量981.10mm,年平均蒸發(fā)量為年平均降水量的

2倍。主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)和東南風(fēng)，冬季常見西北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)，最大風(fēng)速17m/s,

平均風(fēng)速1.90m/s,冰凍期為每年10月上旬至翌年4月中旬，最大凍土深度1m,年平

均無霜期155do

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）和《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》

（GB18306-2001圖A1）,本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。

四.礦區(qū)供電

-1-

-2-

基瑪田#斗0000S：I丫解用圖篁比基四K系1—1—1囹

向X￥

改國W

璇?

次打肥廠

「

砒!始KE知，m邃JL

L。：身璉母）爸叫

^。孫忡1*.

沙?

看ar盧5*-一毒缶「

T麗

n引

向濟(jì)?’?.￥丑預(yù)》&1'甥?賽

制a普燈rifH-wiw

令?日￥?wsn.Aaw

nn?上讖@為￡皿一＜Ens――Mt?watu

康9U1

遍升勢

王堂小時WSD—:

,?ani

WPIW■:

:w?w

想fe-

rwts.

m*i

學(xué),一胡平的

雞婢y

1諛土US’2yr厘硒2

二啊蠹J

廣￥2f<i?，

《海以

&隼※

aWI!

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

礦井工業(yè)場地建有35kV變電所，采用2回35kV電源供電，1回引自于蟠龍110kV

變電站35kV母線478線路，導(dǎo)線為LGJ-95/6.6km；另1回引自紅星UOkV變電站35kV

母線432線路，導(dǎo)線為LGJ-95/7.359km。35kV變電所內(nèi)設(shè)置2臺SRNZ-8000/35、

35/10.5kV8000kVA,1臺工作1臺備用，負(fù)荷率為82%,保證系數(shù)為100%。

五.四鄰關(guān)系

山西東莊煤業(yè)有限公司東北部與山西顯王煤業(yè)有限公司相鄰，南部與山西潞安溫莊

煤業(yè)有限責(zé)任公司相接壤。詳見四鄰關(guān)系圖1-1-2。

第二節(jié)井田地質(zhì)特征

井田地質(zhì)勘探程度

山西地寶能源有限公司組織人員進(jìn)行現(xiàn)場勘探，結(jié)合井田內(nèi)以往鉆孔分布情況，

按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》有關(guān)要求進(jìn)行了補充勘探，采用手段為鉆探、數(shù)字測井。

共布置勘探線12條，線距500nl左右，孔距500?600m左右，共設(shè)計補勘鉆孔38個，

均為煤田地質(zhì)孔，勘探施工的38個煤田勘探鉆孔，甲級孔8個，乙級孔22個，丙級孔

8個，甲級孔率21.05%,甲乙級孔率68.95%。通過勘探詳細(xì)查明了井田內(nèi)的主要構(gòu)造,

詳細(xì)查明了2號、3上號、3號、15號煤層的埋深及起伏形態(tài)；查明了井田內(nèi)含煤地層

的分布特征；查明井田內(nèi)各可采煤層層位、層數(shù)、厚度和可采范圍；基本查明了井田內(nèi)

含水層的分布特征，查明了主要可采煤層的煤質(zhì)及變化規(guī)律。全井田達(dá)到勘探程度。

2010年12月28日，山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤規(guī)發(fā)[2010]1843號文對《山西東莊

煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》予以批復(fù)，全井田達(dá)到了勘探階段工作程度

要求，可做為礦井建設(shè)的地質(zhì)依據(jù)。

二.地層及構(gòu)造

1.地層

井田位于沁水煤田潞安煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)東北部，井田內(nèi)基巖大部裸露，在山坡

及山梁出露有二疊系上、下石盒子組，溝梁處有黃土覆蓋。根據(jù)地表出露和鉆孔揭露情

況，結(jié)合該礦井筒揭露地層資料，對該井田地層從老至新分述如下：

1)奧陶系中統(tǒng)峰峰組(02f)

為煤系基底，上部巖性為深灰色、蘭灰色厚層狀石灰?guī)r，致密，堅硬，頂部受山

西式鐵礦浸染，局部裂隙發(fā)育，間夾有白云巖及角礫狀灰，方解石脈貫穿其中。中部為

灰色角礫狀石灰?guī)r，泥灰?guī)r和石灰?guī)r，灰色白云巖和泥質(zhì)白云巖，局部溶洞發(fā)育，裂隙

內(nèi)充填有方解石脈。下部灰色石灰?guī)r，淺灰色中厚層狀白云巖，含泥石灰?guī)r，局部有小

溶洞。泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r中見變形層理，厚度一般大于100m。

2)石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)

主要由淺灰色含鋁泥巖、鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖組成，局部夾粗粒砂巖、薄煤層(線)

及石灰?guī)r，底部常具一薄層鐵質(zhì)泥巖，含黃鐵礦，菱鐵礦結(jié)核或透鏡體，不穩(wěn)定，即“山

西式”鐵礦。厚10.81?17.64m,平均14.47m。

3)石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)

井田主要含煤地層之一，厚88.88?138.31m,平均122.09m。巖性主要由灰黑色

泥巖、砂質(zhì)泥巖、深灰?灰黑色粉砂巖、灰白?深灰色砂巖、深灰色石灰?guī)r及煤層組等

成。含煤6?10層，自上而下為5、7、8上、8、9、11、12、13、14及15號煤層，其

中15號煤層為主要可采煤層，含石灰?guī)r3?4層，其中以K2、K3、K4石灰?guī)r發(fā)育穩(wěn)定，

具各種層理類型，下部泥巖中富含黃鐵礦結(jié)核，動植物化石豐富。自下而上可分三段，

分述如下：

-3-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

四鄰關(guān)系圖1-1-2

-4-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

(1)第一段(K1底?K2底)

厚22.12?40.96m,平均31.93m,主要由深灰?灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤及灰?

深灰色中粗粒砂巖組成，局部夾薄層石灰?guī)r及鋁土泥巖，泥巖中含黃鐵礦結(jié)核，具水平

紋理。該段頂部含局部可采的14號煤層，中部含全井田穩(wěn)定可采的15號煤層。

①K1砂巖

一般厚0?4.90m,平均2.40m,全井田較穩(wěn)定，由深灰色粗粒砂巖組成，成分以石

英為主，長石次之，致密堅硬，局部相變?yōu)榉凵皫r。

②K1砂巖頂?15號煤層底

一般厚16.04m,由灰色粗粒砂巖、深灰?黑灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土巖及薄層

石灰?guī)r和鋁土泥巖組成。

③15號煤層

黑色，以亮煤為主，煤層厚度3.55?7.84m,平均4.59m,含夾研0?5層。

?15號煤層頂?K2灰?guī)r底

一般厚8.88m。巖性由深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及灰色粗砂巖組成，頂部

為局部可采的14號煤層。含黃鐵礦結(jié)核，見不完整植物化石，砂巖中波狀層理發(fā)育。

(2)第二段(K2底?K4頂)

厚23.88?37.76m,平均30.64m,主要由灰?灰白色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、黑

色泥巖、薄煤層及3層石灰?guī)r組成。

①K2石灰?guī)r

厚4.18?7.20m,平均厚5.57m,全井田穩(wěn)定。含孔蟲、腕足類等動物化石，含燧

石結(jié)核。

②K2頂?K3頂

■-般厚10.25m,由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗粒砂巖、深灰色石灰?guī)r及13號煤

層組成。

K3石灰?guī)r厚1.09?3.32m,平均厚2.40m,全井田穩(wěn)定，為深灰色石灰?guī)r，局部

變相為粗粒砂巖，含苔癬蟲等動物化石。

③K3頂?K4底

一般厚11.88m。由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗砂巖及煤層組成，11號、12號煤均發(fā)育

于河口砂壩之上，但由于后期大規(guī)模河流的強烈沖刷作用，煤層極不穩(wěn)定。

?K4石灰?guī)r

厚0.27?5.39m,一般厚2.94m。受后期河流嚴(yán)重沖刷沉積厚度不大。系潮間帶的

碳酸鹽巖臺地沉積。

(3)第三段(K4頂?K7底)

厚44.10?68.24m,平均59.52m,本段巖性主要以灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和深灰

色?灰色粗?細(xì)粒砂巖及黑色的煤層組成，局部夾薄層石灰?guī)r。含煤2?4層(自下而上

編號的有9、8、8上、7、5號煤層)，均為不可采煤層。

4)二疊系下統(tǒng)山西組(Pls)

井田主要含煤地層之一，厚43.32?67.68m,平均57.25m,主要由深灰?淺灰色

砂巖、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層組成，本組含1、2上、2、3上、3、4號煤層，其

中3號煤層基本全井田可采，2、3上號煤層為較穩(wěn)定大部可采煤層，其余為不可采煤

層。

5)二疊系下統(tǒng)下石盒子組(Plx)

-5-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

厚52.03?90.21m,平均77.82m。主要由淺灰、淺灰綠色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥

巖、泥巖組成。頂部為灰綠夾紫紅色砂質(zhì)泥巖，含細(xì)粒菱鐵礦細(xì)粒。俗稱“桃花泥巖”。

6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)

井田內(nèi)有出露，由黃綠色砂巖，灰、黃綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。本組平

均厚度395.85m,一般分為三段。

下段(P2sl)：厚163.87?195.65m,平均188.32m,巖性以灰紫紅色、灰綠色一灰

黃色泥巖，砂質(zhì)泥巖為主，夾灰白色、灰黃色粗粒砂巖。泥巖中含團(tuán)塊狀菱鐵礦，致密,

局部含鋁質(zhì)。底部砂巖(K10)為淺灰?灰白色，大型板狀交錯層理，底部含礫，局部層

面含鐵質(zhì)，呈球狀風(fēng)化。

中段(P2s2)：厚79.50?117.26m,平均98.18m,巖性以灰白色、灰黃色、粗粒砂

巖為主，夾灰綠色、灰黃色?紫紅色泥巖，泥巖中見均勻?qū)永?，砂巖中見大型板狀交錯

層理，局部層面含鐵質(zhì)，呈球狀風(fēng)化。底部砂巖(K11)含礫。

上段(P2s3)：井田內(nèi)出露不全，厚度0?215.12m,平均109.35m。以紫紅色、黃

綠色泥巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾黃綠色中細(xì)粒砂巖。頂部被剝蝕。

7)第四系(Q)

(1)第四系中更新統(tǒng)(Q2)

主要為淺紅色亞粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核；下部為半固結(jié)的砂層和灰紫色亞粘土，底部

有時夾一層未膠結(jié)的砂礫層，厚0?23m,主要分布在山坡及溝谷中。

(2)第四系上更新統(tǒng)(Q3)

分布于山頂及山坡上，主要為淺黃色粘土、鈣質(zhì)結(jié)核及砂礫石透鏡體，厚0?6m。

(3)第四系全新統(tǒng)(Q4)

主要分布在洪水河谷中，組成河漫灘，由砂、礫石等沖洪積物構(gòu)成。厚0?13.60m。

2.構(gòu)造

受區(qū)域構(gòu)造影響，井田總體為一走向NE、傾向NW的單斜構(gòu)造，地層傾角平緩，

一般2°?9°,北部局部較陡達(dá)14°,在此基礎(chǔ)上發(fā)育有次一級褶曲構(gòu)造，井田內(nèi)發(fā)

育有S1背斜斜、S2向斜、S3背斜、S4向斜，主要分布于井田東北部，共發(fā)現(xiàn)10條斷

層、9個陷落柱?，F(xiàn)將井田內(nèi)的褶曲、斷層和陷落柱分別敘述如下：

D褶曲

(DS1背斜

位于井田東北部，井田內(nèi)延伸長度約2220m左右，軸向NW?SE,兩翼基本對稱，

地層傾角8°?14°。

(2)S2向斜

位于井田中偏北部，井田內(nèi)延伸長度約770nl左右，軸向NW,兩翼基本對稱，地

層傾角10°左右。

(3)S3背斜

位于井田中偏北部，與S2向斜基本并行展布，井田內(nèi)延伸長度約1400m左右，

軸向近EW,兩翼基本對稱，地層傾角10。左右。

(4)S4向斜

位于井田中部，與S3背斜并行排列，井田內(nèi)延伸長度約1530m左右，軸向近EW,

兩翼基本對稱，地層傾角5°左右。

2)斷層

井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)10條斷層，其中F5逆斷層為15號煤層的層間小斷層，現(xiàn)分別敘述

如下:

-6-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

⑴F1正斷層

位于井田東南部邊界外100m左右，井田內(nèi)延伸長度1000m左右，斷層走向NE,

傾向NW,傾角80°,斷層落差30m。

(2)F2正斷層

位于井田東北部，12-3鉆孔東南部，井田內(nèi)延伸長度250m,斷層走向NW,傾向

NE,傾角80°,斷層落差8m。

(3)F3逆斷層

位于井田西南部，武鄉(xiāng)I、井田內(nèi)延伸長度700m,斷層走向SE,傾向NE,傾角

40°,斷層落差15m。

(4)F4正斷層

位于井田東南部，井下巷道揭露，井田內(nèi)延伸長度900m,斷層走向NE—NW,傾向

肌傾角75°,斷層落差32m。

(5)F5逆斷層

位于井田東南部，斷層走向近SN,傾向W,傾角40°,斷層落差4m,為15號煤

層的層間小斷層。

(6)F6正斷層

位于井田南部，井田內(nèi)延伸長度600m,斷層走向NE,傾向SE,傾角80°,斷層

落差20m。

(7)F7正斷層

位于井田南部，井田內(nèi)延伸長度110m,斷層走向NE,傾向SE,傾角75°,斷層

落差6m。

(8)F8逆斷層

位于井田南部，井田內(nèi)延伸長度150m,斷層走向NE,傾向SE,傾角45°,斷層

落差6m。

(9)F9正斷層

位于井田中南部，井田內(nèi)延伸長度120m,斷層走向NE,傾向SE,傾角45°,斷

層落差8mo

(10)F10正斷層

位于井田東南部，井下巷道揭露，井田內(nèi)延伸長度200m,斷層走向近SN,傾向E,

傾角75°,斷層落差8m。

3)陷落柱

井田范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)陷落柱9個，但其規(guī)模均較小，陷落柱形態(tài)基本上都為橢圓型,

陷落柱內(nèi)巖石雜亂無章，但膠結(jié)致密，目前未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)水現(xiàn)象。

井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。

綜上所述，井田地質(zhì)構(gòu)造屬簡單。

三、煤層及煤質(zhì)

(一)煤層

1.含煤性

井田內(nèi)含煤地層為太原組和山西組。

太原組含煤10層，編號自上而下為5、7、8上、8、9、11、12、13、14及15號,

其中15號煤層為全井田穩(wěn)定可采煤層，其余煤層均為不穩(wěn)定、不可采，地層平均總厚

度122.09m,煤層平均總厚度9.46m,含煤系數(shù)7.75%其中15號可采煤層厚4.61m,

可采系數(shù)為3.78%o

-7-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

山西組含煤5層，編號自上而下為1、2上、2、3上、3、4,其中3號煤層為基本

穩(wěn)定全井田可采煤層，2號、3上號煤層為較穩(wěn)定大部可采煤層，其余為不穩(wěn)定、不可

采煤層。地層平均總厚度57.25m,煤層平均總厚度4.96m,含煤系數(shù)8.66%,其中2號、

3上號、3號可采煤層厚4.34m,可采系數(shù)為7.58機

井田內(nèi)山西組、太原組含煤地層平均總厚179.34m,煤層平均總厚11.57m,含煤系

數(shù)6.45%,其中2號、3上號、3號、15號可采煤層平均總厚8.95m,可采系數(shù)4.99虬

2.可采煤層

可采煤層為?西組的2、3上、3號煤層和太原組的15號煤層，現(xiàn)分述如下：

1)2號煤層：

位于山西組中部，上距K8砂29.55m。煤層厚0?2.00m,平均0.91m,為較穩(wěn)定大

部可采煤層，一般含0?2層泥巖及炭質(zhì)泥巖夾肝，局部含3層夾肝，結(jié)構(gòu)簡單。煤層

頂板多為泥巖和砂質(zhì)泥巖,局部為中?粗砂巖、細(xì)砂巖；底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局

部為中砂巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂巖。

2)3上號煤層：

位于山西組中下部，上距2號煤層4.99?29.35m,平均18.29m,煤層厚0?2.03m,

平均1.19m,為全井田大部可采的穩(wěn)定煤層，一般含0?1層泥巖或炭質(zhì)泥巖夾砰，局

部含2層夾肝，結(jié)構(gòu)簡單，煤層頂板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖及砂巖，底

板多砂質(zhì)泥巖和泥巖，局部為中砂巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂巖。

3)3號煤層：

位于山西組下部，上距3上號煤層0.75-16.84m,平均4.69m,煤層厚0.20?5.17m,

平均2.24m,為全井田大部可采的穩(wěn)定煤層，含0?3層泥巖或炭質(zhì)泥巖夾砰，結(jié)構(gòu)較

簡單，煤層頂板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖和粗、細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、

泥巖。

4)15號煤層：位于太原組底部,上距3號煤層94.64?136.50m,平均116.10m,

煤層厚3.55?7.84m,平均4.61m,為全井田穩(wěn)定可采煤層，含0?5層泥巖及炭質(zhì)泥巖

夾肝，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。煤層頂板多為泥巖和砂質(zhì)泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖、粗砂巖；底板多為

泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粗砂巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂巖。

各可采煤層特征見表2-1-le

表2--1-1可采煤層特征表

煤層厚度煤層間距毯

定

頂板

煤煤煤層結(jié)構(gòu)可

(m)(m)底板

程

巖性

系層

類采

最小-最大巖性

最小-最大砰石度

別性

平均平均層數(shù)

泥巖

泥巖較

簡砂質(zhì)泥巖

0—2.00砂質(zhì)泥巖穩(wěn)大部

20-3單中砂巖

0.91中粗砂巖定可采

粉砂巖

細(xì)砂巖

4.99—29.35炭質(zhì)泥巖

18.29泥巖

砂質(zhì)泥巖

(PiS)穩(wěn)全井

0—2.03炭質(zhì)泥巖泥巖

簡定

31；0-2田可

1.19單中粗砂巖砂質(zhì)泥巖

采

0.75—16.84細(xì)砂巖

4.69

-8-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

較泥巖

0.20—5.17簡砂質(zhì)泥巖泥巖

30-3

2.24單粗、細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖

94.6—136.50炭質(zhì)泥巖

太116.10泥巖

泥巖

原砂質(zhì)泥巖全井

3.55—7.84復(fù)砂質(zhì)泥巖

組150-5炭質(zhì)泥巖田可

4.61雜炭質(zhì)泥巖

粉砂巖采

粗砂巖

(Gt_)粗砂巖

㈡煤質(zhì)

1.物理性質(zhì)和煤巖特征

各可采煤層均為黑色、條痕為棕色，玻璃?強玻璃光澤，斷口呈階梯狀、參差狀、

裂隙發(fā)育，各煤層容重為1.30?1.42t/m3。各可采煤層均以亮煤為主，暗煤次之，少

量鏡煤，為光亮型?半亮型煤，細(xì)?中條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，太原組煤層中見有硫鐵

礦。

據(jù)鏡下觀察，有機組份鏡質(zhì)組以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，均質(zhì)鏡質(zhì)體次之，含少量碎屑鏡

質(zhì)體，惰質(zhì)組以碎屑惰質(zhì)體為主，絲質(zhì)體次之，含少量粗粒體及微粒體。無機組份粘土

類以分散狀為主，細(xì)胞充填狀次之，塊狀少量；黃鐵礦呈微粒狀、粒狀、大小不一，分

布不均；碳酸鹽類以方解石裂隙充填狀為主，細(xì)胞充填次之，氧化硅呈粒狀，微粒狀，

分布不均。

2.煤質(zhì)

煤類按照《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5751-2009)》進(jìn)行分類，該井田可采煤層

為貧煤、瘦煤、焦煤，分類指標(biāo)采用浮煤揮發(fā)分(Vdaf)、浮煤粘結(jié)指數(shù)(GR.I)進(jìn)行分類,

煤質(zhì)特征根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T15224-2004,)關(guān)于《煤炭質(zhì)量分級》標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)行劃分。綜合勘探鉆孔煤芯煤樣化學(xué)結(jié)果：

2號煤層為特低灰?高灰、特低硫?中硫分、特低磷的焦煤(JM)、瘦煤(SM)、貧瘦

煤(PS),3上號煤層為特低灰?高灰、特低硫?中低硫、特低磷?中磷的焦煤(JM)、瘦

煤(SM)、貧瘦煤(PS),3號煤層為特低灰?高灰、特低硫?中低硫、特低磷的焦煤(川)、

瘦煤(SM)、貧瘦煤(PS)、貧煤(PM),15號煤層為特低灰?高灰、特低硫?中高硫、低

磷?中磷的貧煤(PM)。

3.煤的工業(yè)用途

井田內(nèi)2、3上號煤層為焦煤、瘦煤、貧瘦煤，可作為煉焦配煤；3號煤層為焦煤、

瘦煤、貧瘦煤，局部為貧煤，可作為煉焦配煤；15號煤層為貧煤，可作為動力用煤或

化工用煤。

四、井田水文地質(zhì)

(一)地表水

井田位于太行山中段西麓，屬海河流域漳河水系，流經(jīng)井田內(nèi)的河流有柳泉河和洪

水河，均為濁漳河北源支流，屬季節(jié)性河流。洪水河雨季流量較大，冬季流量甚微，多

年平均徑流量3800萬m3,一般清水流量0.013m3/s,2007年6月6日實測流量

0.0142m3/s,據(jù)實地訪問調(diào)查礦井內(nèi)最高洪水位高出旱季河水面3.5~4.0m。

井田河流水系不發(fā)育，無常年性河流及大的地表水體。井田內(nèi)溝谷多為"V"字型

黃土沖溝，一般無水，雨季溝谷可有溪水，分別并注入柳泉河和洪水河，其平時流量較

小，旱季干涸，雨季流量較大，可有洪水，屬季節(jié)性河流，柳泉河由西北流向東南，于

井田中部匯入洪水河，洪水河向西南經(jīng)蟠龍、西營鎮(zhèn)南漳村匯入漳河。

(二)含水層

-9-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

井田含水層自下而上有奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑

巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層、二疊系上、下石盒

子組碎屑巖裂隙含水層、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層、第四系松散巖類孔隙含水層。

1.奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層

井田內(nèi)無出露，埋藏較深，為溶洞裂隙水，由厚層石灰?guī)r及薄層白云質(zhì)泥灰?guī)r組成。

據(jù)武鄉(xiāng)第二勘探區(qū)186號水文孔資料，中、下部巖溶裂隙較發(fā)育，鉆進(jìn)過程中沖洗液漏

失嚴(yán)重，平均流量9.80L/S,單位涌水量0.0285L/S?m,滲透系數(shù)0.0339m/d,屬弱富

水性含水層。

另外2006年?2007年山西太行礦業(yè)工程技術(shù)有限公司在原東莊煤礦井田內(nèi)進(jìn)行補

充勘探時施工了兩個水文孔（即ZK1T和ZK7-1）,均進(jìn)行了的抽水試驗，ZK1-1和ZK7-1

分別測得奧陶系水位953.66和891.02m,但因止水效果差，所測得穩(wěn)定水位實際是山

西組、太原組和奧陶系峰峰組混合水位。

為獲得準(zhǔn)確可靠的奧陶系巖溶水文地質(zhì)資料，山西太行礦業(yè)工程技術(shù)有限公司收集

了位于井田北東方向16.4km處的墨巖溶深水井，和該礦在井田邊界附近洪水河河漫

灘處施工的巖溶深井資料，相關(guān)資料敘述如下：

1）墨^巖溶水井：位于井田北東方向16.4km處，于2007年11月施工完畢，終孔

深度780m,主要含水層位為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組，水位埋深513.40m,水位標(biāo)高796.60m。

2）該礦洪水河河漫灘巖溶井：2007年11月施工完畢，終孔深度750m,主要含水層

位為奧陶系中統(tǒng)上、下馬家溝組和峰峰組下部，水位埋深391.00m,水位標(biāo)高663m。

據(jù)此推斷奧陶系中統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水位于該井田應(yīng)在641?

692m之間，奧灰水流向西南。

2.石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層

該含水層包括數(shù)層砂巖及3?6層石灰?guī)r（K2?K6）,含水空間以巖溶裂隙為主。據(jù)

山西太行礦業(yè)工程技術(shù)有限公司2007年在原東莊煤礦井田內(nèi)進(jìn)行補充勘探時施工的

ZK1-1號水文孔抽水試驗，其承壓水位埋深83.25m,降深S=82.50m,單位涌水量q=

0.0005L/s?m,滲透系數(shù)K=0.0015m/d,富水性極弱。

另據(jù)武鄉(xiāng)第二勘探區(qū)186號水文孔資料，單位涌水量為0.02L/s.m,滲透系數(shù)為

0.211m/do

3.二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層

為碎屑巖裂隙含水層組，含水層主要由中、細(xì)粒砂巖組成，含水空間以構(gòu)造裂隙為

主，厚度變化較大，鉆進(jìn)過程中鉆孔未發(fā)現(xiàn)有明顯的漏失現(xiàn)象。K7-K8之間的砂巖裂隙

含水層，包括K7、K8砂巖裂隙含水層，構(gòu)成2、3、3上號煤層的直接充水水源。

據(jù)山西太行礦業(yè)工程技術(shù)有限公司2007年在原東莊煤礦井田內(nèi)進(jìn)行補充勘探時施

工的ZK1T號水文孔抽水試驗，其承壓水頭高220.52m,降深S=115.50m,單位涌水量

q=0.00016L/S?m,滲透系數(shù)K=0.00023m/d,富水性極弱。水的總硬度115.94mg/L,

PH值7.96,水質(zhì)類型為HCO3--S042--Na++K+型。

4.二疊系上、下石盒子組碎屑巖裂隙含水層

為砂巖裂隙含水層組，含水層主要由中、粗粒砂巖等組成，含水空間以砂巖裂隙為

主，據(jù)ZK7T號水文孔抽水試驗：水位埋深72.33m,降深S=99.46m,單位涌水量q=

0.00016L/S?m,滲透系數(shù)K=0.00021m/d,水質(zhì)較好，總硬度317.07mg/L,PH值7.7,

水質(zhì)類型為S042Ca2+?K++Na+型；ZK1-1號水文孔抽水試驗：水位埋深30.86m,單

位涌水量q=0.0007L/s?m,水化學(xué)類型為S042--Ca2+?K++Na+型，故該含水層富水

性極弱。

-10-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

另據(jù)武鄉(xiāng)第二勘探區(qū)186號水文孔抽水試驗資料，山西組含水層單位涌水量為

0.0017L/s.m,滲透系數(shù)為0.0076m/d,富水性弱。

5.基巖風(fēng)化帶裂隙含水層

地表基巖風(fēng)化裂隙含水，容易接受大氣降水的補給，局部形成強富水區(qū)，但受季節(jié)

控制，雨季補給充分時，富水性強，旱季補給受限時富水性弱。據(jù)ZK7T及ZK1T水文

孔抽水試驗：水位埋深分別為9.50m和4.18m,降深（S）分別為54.20m和67.30m,單位

涌水量（q）分別為0.0017L/S?m和0.0020L/s-m,滲透系數(shù)K分別為0.0076m/d和

0.0106m/d,富水性弱。

6.第四系松散巖類孔隙含水層

1）全新統(tǒng)含水層

分布于洪水河床及河漫灘，呈條帶狀分布，含水層巖性為砂層及亞砂土，主要受大

氣降水補給，據(jù)鄰區(qū)鉆孔抽水試驗，單位涌水量q=2.10?2.94L/s?m,滲透系數(shù)K=

2.51~2.87m/d,富水性較好，但其受大氣降水影響明顯。

2）中更新統(tǒng)含水層

分布在沖溝口的低平部位，由砂質(zhì)粘土、含砂粘土、砂礫石及砂層組成，富水性和

透水性由砂、砂礫石層的發(fā)育程度而定，水位埋藏較淺，接受大氣降水的補給，受大氣

降水影響明顯，為當(dāng)?shù)卮迕裆钣盟?，水量小，水質(zhì)較好。

（三）地下水補給、徑流、排泄條件

該井田地下水以大氣降水及地表徑流水補給為主，由于沖溝發(fā)育切割較深，地表水

排泄條件較好，各含水層之間又有泥巖組成的隔水層相隔，相互間組成為平行復(fù)合關(guān)系,

水力聯(lián)系較差。

第四系松散含水層和基巖風(fēng)化裂隙含水層水位、徑流與地形基本一致；石炭系、二

疊系含水層沿地層傾向徑流，在地表切割處以泉的形式排泄，生產(chǎn)礦井排水是其主要排

泄方式，另外，當(dāng)?shù)厝罕娚钣盟?，多取自于表土層孔隙水和二疊系砂巖裂隙水。

第四系含水層與基巖風(fēng)化帶含水層可互為補給含水層。

井田內(nèi)碎屑巖含水層及石炭系上統(tǒng)層間巖溶裂隙含水層，其間有厚度不等的泥巖隔

水層相隔，相互水力聯(lián)系差，主要以相互平行的層間徑流為主，僅在構(gòu)造部位或淺埋區(qū)

才可與其它含水層發(fā)生直接的水力聯(lián)系。

奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層是區(qū)內(nèi)主要含水層之一，井田內(nèi)埋藏較深，位于辛安泉

域北部補給區(qū)范圍內(nèi)，地下水補給后大致由北向南偏西徑流，在構(gòu)造部可能與其它含水

層發(fā)生水力聯(lián)系。井田奧灰水為辛安泉域徑流區(qū)，井田內(nèi)由北向南徑流，最終排向辛安

泉域。

（四）隔水層

1.中石炭統(tǒng)本溪組隔水層

井田本溪組鋁土泥巖、泥巖、砂泥巖巖性致密，細(xì)膩，不透水，平均厚度14.47m,

是區(qū)域及井田良好的隔水層。

2.石炭系太原組和二疊系山西組及下石盒子組層間隔水層組

本隔水層組由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土質(zhì)泥巖及煤層等組成。分布于各層石灰?guī)r和各

層砂巖含水層之間，起到層間相對隔水的作用。

3.第四系松散層隔水層

第四系的粘土層、亞粘土、砂質(zhì)粘土均為良好的隔水層。

（五）礦井充水因素分析

1.地表水及含水層水對煤層開采的影響

-11-

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

井田河流水系不發(fā)育，無常年性河流及大的地表水體，流經(jīng)井田的柳泉河和洪水河

為濁漳河北源支流，屬季節(jié)性河流，據(jù)實地調(diào)查其最高洪水位高出旱季河水面3.5?

4.0m,為1005?1062m左右。井田內(nèi)各井筒的標(biāo)高均高于附近的最高洪水位線標(biāo)高，一

般情況下洪水不會灌入井筒。但主斜井和1號副斜井的井口標(biāo)高僅高于附近的最高洪水

位線3m左右，為安全起見建議礦方應(yīng)提早采取相應(yīng)的防范措施，防止淹井事故的發(fā)生。

井田內(nèi)第四系廣泛分布，第四系松散砂礫層孔隙地下水,含水層主要為砂礫卵石類,

主要分布于其下部，該含水層地下水大氣降水關(guān)系密切，接受為大氣降水補給，雨季含

水性強，無雨季節(jié)可干涸。

井田內(nèi)2、3上、3、15號煤層埋藏深度的總體趨勢為由西北向東南遞淺，其中2、

3上、3號煤層在井田東南部有出露，受第四系松散砂礫層孔隙地下水影響。

基巖風(fēng)化帶地下水，由于風(fēng)化殼底部多為泥巖及粉砂巖類，起到一定的隔水作用，

可構(gòu)成風(fēng)化基巖承壓水面，接受大氣降水及地表水外補給，有利于地下水循環(huán)運動，可

暢通無阻地排泄于區(qū)外。

石炭系石灰?guī)r裂隙巖溶和二疊系碎屑巖地下水，其間有厚度不等的泥巖阻隔，相互

間水力聯(lián)系微弱，主要以相互平行的層間徑流為主，主要由太原組K2、K3、K4等灰?guī)r

巖溶裂隙各含水層組成，太原組本次鉆孔揭露巖芯較完整，水蝕現(xiàn)象不普遍，均進(jìn)行了

簡易水文地質(zhì)觀測，由于以上灰?guī)r巖溶裂隙弱發(fā)育，并結(jié)合以往勘探成果，該含水層富

水性較弱。但不排除局部K2-K4等灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，局部富水性大，可對15號煤層

開采造成突水影響。

總之，井田內(nèi)地下水以大氣降水及地表徑流水補給為主，由于沖溝發(fā)育切割較深，

地表水排泄條件較好，各含水層之間又有泥巖組成的隔水層相隔，相互間組成為平行復(fù)

合關(guān)系，水力聯(lián)系較差。

2.構(gòu)造對礦井充水因素的影響

受區(qū)域構(gòu)造影響，井田總體為一走向NE、傾向NW的單斜構(gòu)造，地層傾角平緩，一

般2。?9°,北部局部較陡達(dá)14°,在此基礎(chǔ)上發(fā)育有次一級褶曲(即S1背斜斜、S2

向斜、S3背斜、S4向斜)，主要分布于井田東北部，井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)10條斷層，其中F5

逆斷層為15號煤層的層間小斷層，發(fā)現(xiàn)9個陷落柱。

據(jù)礦上反映及調(diào)查，在井下的實際生產(chǎn)開采過程中，遇到斷層及陷落柱時，頂板有

少量淋水且很快淋干。正斷層具導(dǎo)水性，陷落柱和逆斷層也可能溝通各含水層，為礦井

充水因素之一。

3.井田內(nèi)小窯及以往礦井采空區(qū)積水分析

整合前各礦內(nèi)存在較大面積的采空區(qū)和小窯及采空破壞區(qū)，其采空區(qū)中有與之相連

接生產(chǎn)巷道留有排水出口，位置高于采空區(qū)的積水可由排水口自巷道導(dǎo)入水倉后集中排

出，但低于排水口凹處存在積水，無法自行排出。

本次對現(xiàn)生產(chǎn)礦井及與其連通的采空區(qū)、小窯積水的估算依據(jù)《煤礦安全手冊》第

五篇礦井防治水中的采空區(qū)積水選用下列公式估算其積水量：

選用公式：Q采=(K?M?F)/COSa(m3)

式中：

Q采一相互連通的各積水區(qū)總積水量(m3)；

K一充水系數(shù)，其中采空區(qū)、小窯采空破壞區(qū)取0.1；

M—采空區(qū)的平均采高或煤厚(m),2、3、15號煤層分別取0.91m、2.24m、4.61m；

F一采空區(qū)積水的投影面積(m2)；

a—煤層傾角(°)o

山西東莊煤業(yè)有限公司302采區(qū)設(shè)計

采空區(qū)及采空破壞區(qū)預(yù)測積水量統(tǒng)計表

采空區(qū)煤層積水區(qū)面積（m2）積水量水）

原中村村煤礦采I198531865

原中村煤礦采n2號354753332

小計553285197

原東莊煤礦采I548658125481

原東莊煤礦采H229885270

原東莊煤礦采HI73271680

原寨埴煤礦采I95002197

原寨埔煤礦采II2821653

原寨堵煤礦采III848197

原寨埴煤礦小窯破壞區(qū)301576951

原中村煤礦采I28081404

原中村煤礦采II238905507

原中村煤礦采川76271753

原中村煤礦采IV182604197

3號

原中村煤礦采V262956061

原中村村煤礦采I119222733

原中村村煤礦采n97962241

原中村村煤礦采HI110682532

原中村村煤礦越界采空破壞區(qū)335347670

原神南聯(lián)營煤礦采I177034063

原神南聯(lián)營煤礦采n134123083

原神南聯(lián)營煤礦采in3787868

原神南聯(lián)營煤礦采IV90662074

原神南聯(lián)營煤礦古空區(qū)90682084

小計820535188699

原中村煤礦采I9322543451

原中村煤礦采n94474390

15號

原中村煤礦采ni105234921

小計11319552762

經(jīng)估算,2、3、15號煤層中采空區(qū)、古空區(qū)及采空破壞區(qū)積水面積分別為55328m2、

820535m2、113195m2,積水量分別為5197m3、188699m3、52762m3,故在未來的生產(chǎn)

建設(shè)中必須堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必（鉆）探、先探后掘、先治后采”的原則。

4.四鄰礦井積水對礦井下部開采的影響分析

兼并重組整合后的山西東莊煤業(yè)有限公司由北向南分別與已關(guān)閉或被