高陽礦400萬噸礦井初步設(shè)計

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高陽礦 400 萬噸礦井初步設(shè)計摘 要本設(shè)計是高陽礦 400 萬噸新井通風(fēng)設(shè)計。全篇共分十一章：主要有礦井概述及井田地質(zhì)特征、井田開拓、采煤方法及帶區(qū)巷道布置、礦井通風(fēng)和礦井安全技術(shù)部分。全套圖紙加 153893706井田西南與新陽井田毗鄰；井田西部與羊寨勘探區(qū)為鄰，即以南馬莊正斷層為界；東與白壁關(guān)井田(目前已規(guī)劃為新陽煤礦白壁關(guān)區(qū))相鄰，即以偏店逆斷層為界；北至丈八煤層露頭；南到兌鎮(zhèn)介西鐵路北。南北長約為6.097km，東西寬約 5.953km，總面積為 36.12km2。由于高陽礦井田范圍大，煤炭儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好，應(yīng)建設(shè)大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為 400 萬 t/年。礦井用電采用雙回路供電系統(tǒng)，一回引自礦務(wù)局自備電廠后莊變電站的內(nèi)部電網(wǎng)，電壓 110KV，輸電距離 2KM；一回引自華北電網(wǎng)兌鎮(zhèn)變電站，電壓 110KV，輸電距離 2KM。綜上所述，本礦外部建設(shè)條件較優(yōu)越，硬件可靠，對礦井的建設(shè)較為有利。新陽區(qū)內(nèi)河流均屬黃河流域汾河水系，流向由西往東，平時少水或無水，均屬季節(jié)性河流。新陽河發(fā)源于西部呂梁山，流經(jīng)井田中部，至善吉村與兌鎮(zhèn)河匯合后流入孝河，長 34km，出山后河谷寬度為 200m～500m。礦井建有自備水源地，取奧陶系灰?guī)r巖溶地下水，水質(zhì)經(jīng)化驗符合國家有關(guān)規(guī)定，能解決礦區(qū)工業(yè)用水及生活用水，也為礦區(qū)的進一步發(fā)展提供了水源保證。目 錄1. 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 61.1、 礦區(qū)概述 .61.1.1、地理位置及交通條件 .61.1.2、地形、地貌 .71.1.3、電源 .81.1.4、水系 .81.1.5、氣象 .81.1.6、地震 .91.1.7、本區(qū)經(jīng)濟狀況 .91.2、 井田地質(zhì)特征 .91.2.1、區(qū)域地質(zhì) .91.2.2、環(huán)境地質(zhì) .91.2.3、地層 101.2.4、巖漿巖 141.2.5、水文地質(zhì) 141.2.6、褶皺與斷層 211.3、 煤層與煤質(zhì) 231.3.1、煤層 231.3.2、各煤層的頂?shù)装寮皫r性特征 251.3.3、煤質(zhì) 261.3.4、瓦斯 331.3.5、煤塵及煤層自燃 331.3.6、地溫地壓與沖擊礦壓 331.3.7、其它有益礦產(chǎn) 332.井田境界和儲量 .372.1、井田境界 372.1.1、井田范圍 372.1.2、開采界限 372.1.3、井田尺寸 372.2、礦井工業(yè)儲量 382.2.1、儲量計算基礎(chǔ) 382.2.2、井田地質(zhì)勘探 392.2.3、儲量等級的圈定及原則 392.2.4、儲量計算方法 402.2.5、地質(zhì)資源儲量 Z.402.2.6、工業(yè)資源儲量 Zg422.3、礦井可采儲量 422.3.1、安全煤柱留設(shè)原則 422.3.2、礦井永久保護煤柱面積損失 432.3.3、礦井可采儲量 443.礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .453.1、礦井工作制度 453.1.1、礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定 453.2、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 453.2.1、確定依據(jù) 453.2.2、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 453.2.3、礦井服務(wù)年限 463.2.4、井型校核 464.井田開拓 .474.1、井田開拓的基本問題 474.1.1、確定井筒形式、數(shù)目、位置 484.1.2、工業(yè)場地的位置 494.1.3、開采水平的確定及采盤區(qū)劃分 494.1.4、主要開拓巷道 504.1.5、方案比較 505、準(zhǔn)備方式—— 盤區(qū)巷道布置 675.1、煤層地質(zhì)特征 675.1.1、盤區(qū)位置 675.1.2、盤區(qū)煤層特征 675.1.3、煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 675.1.4、水文地質(zhì) 685.1.5、地質(zhì)構(gòu)造 685.2、盤區(qū)巷 道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 685.2.1、盤區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 685.2.2、盤區(qū)巷道布置 695.2.3、盤區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 705.2.4、盤區(qū)內(nèi)巷道掘進方法 725.2.5、支護方式 725.2.6、盤區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 725.3、盤區(qū)車場選型設(shè)計 746.采煤方法 .766.1、采煤工藝方式 766.1.1、盤區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 766.1.2、確定回采工作面長度 766.1.3、確定采煤工藝方式 786.1.4、工作面推進長度和推進方向確定 796.1.5、回采工作面破煤、裝煤方式的確定 796.1.6、采煤機的工作方式 806.1.7、回采工藝 816.1.8、確定回采工作面運煤方式 826.1.9、合理采放、放頂步距、放煤方式的確定比 916.1.10、勞動組織和循環(huán)作業(yè)圖表 .916.1.11、工作面單產(chǎn)噸煤成本的計算 .946.1.12、綜合機械化采煤過程中應(yīng)注意事項 .966.2、回采巷道布置 976.2.1、確定回采巷道布置形式 976.2.2、確定回采巷道斷面及其具體施工技術(shù)要求 977.井下運輸 .987.1、概述 987.1.1、井下運輸設(shè)計的原始條件和數(shù)據(jù) 987.1.2、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度 987.1.3、礦井運輸系統(tǒng) 997.2、盤區(qū)運輸設(shè)備選擇 .1007.2.1、設(shè)備選型原則： .1007.2.2、盤區(qū)運輸設(shè)備選型及能力驗算 .1017.2.3、運輸設(shè)備的運輸能力驗算 .1027.3、大巷運輸設(shè)備選擇 .1047.3.1、膠帶運輸大巷設(shè)備選擇 .1047.3.2、輔助運輸大巷設(shè)備選擇 .1057.3.3、運輸設(shè)備能力驗算 .1088.礦井提升 1088.1、礦井提升概述 .1088.2、主副井提升 .1098.2.1、主井提升 .1098.2.2、副井提升設(shè)備選型 .1108.2.3、井上下人員運送 .1129.礦井通風(fēng)及安全 1139.1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 .1139.1.1、礦井概述 .1139.1.2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 .1149.1.3、礦井通風(fēng)方式的選擇 .1149.1.4、礦井主扇工作方式選擇 .1169.2、盤區(qū)通風(fēng) .1169.2.1、工作面通風(fēng) .1179.2.2、通風(fēng)構(gòu)筑物 .1179.2.3、礦井風(fēng)量計算 .1189.3、掘進通風(fēng) .1209.3.1、掘進工作面需風(fēng)量計算 .1209.4、硐室風(fēng)量計算 .1219.4.1、井下火藥庫與機車檢修、充電硐室 .1219.4.2、備用面所需風(fēng)量的計算 .1219.4.3、其它巷道所需風(fēng)量 .1229.4.4、礦井總風(fēng)量 .1229.4.5、風(fēng)量分配和風(fēng)速驗算 .1239.5、礦井通風(fēng)阻力計算. 1249.5.1、礦井最大阻力路線和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 .1259.5.2、礦井通風(fēng)阻力計算方法 .1279.6、礦井通風(fēng)機的選擇 .1309.6.1、礦井的自然風(fēng)壓 .1309.6.2、初選通風(fēng)機 .1319.6.3、電動機選型 .1329.7、防止特殊災(zāi)害的安全措施 .1349.7.1、預(yù)防瓦斯事故 .1349.7.2、預(yù)防火災(zāi)事故 .1359.7.3、礦井防治措施 .13510.設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) .13610.1 綜放面頂板頂煤分類及研究 13711.環(huán)境保護 .13811.1、環(huán)境保護的一般概念 13811.2、開采區(qū)的最后處理 139主要參考書目 141MINE ENVIRONMENT PROTECTION.142致 謝 1491. 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1、 礦區(qū)概述1.1.1、地理位置及交通條件汾西礦業(yè)集團高陽煤礦有限責(zé)任公司,位于山西省孝義市境內(nèi)，覆蓋高陽鎮(zhèn)、兌鎮(zhèn)鎮(zhèn)、白壁關(guān)鎮(zhèn)的一部分。高陽煤礦位于孝義市城西 14km 的高陽鎮(zhèn)，本井田地理坐標(biāo)為北緯 37°05′41″—37°11′28″，東經(jīng) 111°35′47″—111°42′18″。井田西南與高陽井田毗鄰；井田西部與羊寨勘探區(qū)為鄰，即以南馬莊正斷層為界；東與白壁關(guān)井田(目前已規(guī)劃為新陽煤礦白壁關(guān)區(qū))相鄰，即以偏店逆斷層為界；北至丈八煤層露頭；南到兌鎮(zhèn)介西鐵路北。南北長約為 6.097km，東西寬約 5.953km，總面積為 36.12km2。高陽礦交通便利，南同蒲鐵路介（休）——西（泉）線沿井田東南邊界通過，介西線白壁關(guān)站有到礦區(qū)的鐵路專用線，專用線長 5km，介休站到太原站 169km。太（原）——離（石）高速公路即 307 國道從礦區(qū)北邊通過，340 省道從礦區(qū)中心通過，至汾陽城 18km，汾陽至太原 106km。通過鐵路公路可達全國各地，見圖 1-1-1 交通位置圖，附礦區(qū)距鄰近主要城市距離見表 1-1-1。圖 1-1 礦區(qū)交通表礦區(qū)距鄰近主要城市距離表 表 1-1-1 城市 距離(公里) 城市 距離(公里) 城市 距離(公里)孝義 15 北京 691 孟塬 426汾陽 18 石家莊 407 西安 549介休 42 大同 531 鄭州 814太原 88 包頭 980 武漢 13481.1.2、地形、地貌本井田處于黃土高原中部的山西省呂梁山東麓，區(qū)內(nèi)地表大部被黃土覆蓋，黃土沖溝發(fā)育， 基巖僅在井田南部的兌鎮(zhèn)河谷地帶及礦區(qū)中部的高陽河床兩岸有零星煤系地層出露，高陽河谷地面標(biāo)高+800m～+860m，丘陵地標(biāo)高+900m～+960m，相對高差在 100m 左右。1.1.3、電源礦井用電采用雙回路供電系統(tǒng)，一回引自礦務(wù)局自備電廠后莊變電站的內(nèi)部電網(wǎng)，電壓 110KV，輸電距離 2KM；一回引自華北電網(wǎng)兌鎮(zhèn)變電站，電壓 110KV，輸電距離 2KM。綜上所述，本礦外部建設(shè)條件較優(yōu)越，硬件可靠，對礦井的建設(shè)較為有利。1.1.4、水系高陽區(qū)內(nèi)河流均屬黃河流域汾河水系，流向由西往東，平時少水或無水，均屬季節(jié)性河流。高陽河發(fā)源于西部呂梁山，流經(jīng)井田中部，至善吉村與兌鎮(zhèn)河匯合后流入孝河，長 34km，出山后河谷寬度為 200m～500m。二十世紀(jì)六十年代該河仍有小股長流水，二十世紀(jì)七十到八十年代，由于地方工業(yè)及煤炭工業(yè)的發(fā)展，截流或滲水嚴(yán)重，礦區(qū)地段已成為干枯河床。兌鎮(zhèn)河發(fā)源于西部呂梁山柳子溝，經(jīng)柳灣礦區(qū)，高陽礦區(qū)及井田東南部至善吉村流入孝河，該河長 33km，河谷寬 200m 左右。礦井建有自備水源地，取奧陶系灰?guī)r巖溶地下水，水質(zhì)經(jīng)化驗符合國家有關(guān)規(guī)定，能解決礦區(qū)工業(yè)用水及生活用水，也為礦區(qū)的進一步發(fā)展提供了水源保證。1.1.5、氣象本井田氣候受季風(fēng)環(huán)流、地理緯度和海拔高度的影響，一年四季分明，是典型的暖溫盤氣候。本區(qū)屬大陸性氣候，冬季受蒙古冷高壓的控制，多偏北和西北的氣流影響，氣候寒冷少雪；夏季受太平洋副熱盤高壓影響，多偏南和東南氣流，氣候炎熱，雨量集中；春季受冬夏季風(fēng)氣團的交替控制，氣候多風(fēng)干旱，變化明顯；秋季則因蒙古高壓氣團的迅速南侵，天高氣爽多為晴朗天氣。年氣溫 6—8 月份最高一般為 26℃-28℃，最高可達39℃，每年 1－2 月份最冷，一般為-7℃－-15℃，最低為-23℃，凍土深度一般為 0.42m～0.69m，年降水量 500mm 左右，雨季集中于 7－8 月份，年蒸發(fā)量一般為 1800mm～1900mm，遠大于年降水量，故該區(qū)比較干旱。1.1.6、地震根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990） 》劃分：本井田屬地震烈度區(qū) 7 度區(qū)；根據(jù)《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB18306-2001） ，本區(qū)所屬地震動峰值加速度分劃為 0.15g。1.1.7、本區(qū)經(jīng)濟狀況本區(qū)范圍涉及孝義市境內(nèi)的高陽鎮(zhèn)，白壁關(guān)鎮(zhèn)，土京鎮(zhèn)、三泉鄉(xiāng)，的部分村莊，人口約 5 萬人。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民以種植業(yè)為主，主要農(nóng)作物有小麥、玉米、高梁、谷子等。區(qū)內(nèi)煤炭資源豐富，工業(yè)主要以開辦煤礦為主，開采運輸業(yè)較發(fā)達。1.2、 井田地質(zhì)特征1.2.1、區(qū)域地質(zhì)霍西煤田位于山西省中南部呂梁山脈與霍山山脈之間，北起汾陽，南至河津，在隰縣、鄉(xiāng)寧與河?xùn)|煤田相連接，地理坐標(biāo)在東經(jīng) 110°21′——112°00′，北緯 34°46′--37°15′之間；行政區(qū)劃分屬晉中、呂梁、臨汾、運城（市）地區(qū)。本礦區(qū)位于霍西煤田的北部孝義市境內(nèi)。區(qū)域地層與華北煤田大部分地區(qū)相似，出露巖層主要為前震旦系、震旦系、寒武系，缺失上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系、和下石炭統(tǒng)。在中奧陶統(tǒng)上沉積了石炭系、二疊系和第三系、第四系。石炭二疊系為本區(qū)主要含煤地層，為海陸交互相及陸相含煤巖系，煤田內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)火成巖。1.2.2、環(huán)境地質(zhì)本礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造上處于祁呂賀“山字型”弧形構(gòu)造東翼，不同級別不同形態(tài)的褶曲構(gòu)成了煤田的基本框架，高角度的正斷層較發(fā)育，次一級的波浪狀起伏系煤田的一大特點。地質(zhì)構(gòu)造受“山字型”構(gòu)造，華夏系構(gòu)造以及汾河新凹陷的控制。燕山運動造成了該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的基本輪廓。井田地質(zhì)情況與區(qū)域地質(zhì)相符合，主要受斷層及褶皺構(gòu)造的控制，巖層總體為西高東低，走向南北傾向東的單傾構(gòu)造，井田內(nèi)揭露的地層主要有奧陶系的石炭系、二疊系、第三、第四系，地表大部分地區(qū)被紅、黃土覆蓋，僅在溝谷中出露有二疊系山西組，石盒子組地層，出露巖層多為砂巖、泥巖、砂質(zhì)頁巖，泥巖、砂質(zhì)頁巖、風(fēng)化現(xiàn)象較嚴(yán)重。砂巖巖石裂隙發(fā)育，井田內(nèi)無炭柱一般發(fā)育，無火成巖侵入。井田內(nèi)水文地質(zhì)條件中等或簡單，地表河流均為季節(jié)性河流，平時水量較小，雨季洪水來勢洶猛，有時溢出河道，形成水患。地表溝谷中出露的砂巖有泉水涌出，含水層主要以石炭系 K2、K3、K4 灰?guī)r為主，二疊系的含水層砂巖富水弱。本區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境隨著井下的開采發(fā)生著變化主要表現(xiàn)在地表土地裂縫造成水土、流土、黃土沖涮洞、溝谷、滑坡，地面建筑裂縫，溝谷中的泉水干涸，環(huán)境惡化。在自然狀態(tài)下，滑坡的出現(xiàn)一般較少，在溝谷中出現(xiàn)巖石崩塌較少，一般不會形成泥石流，滑坡一般分布在黃土較厚，阻陡峭的溝谷內(nèi)，山溝內(nèi)巖石崩塌多在一巖石出露陡峭的溝谷內(nèi)，他們的強度較弱。1.2.3、地層本礦井地層與霍西煤田汾孝礦區(qū)的地層一致，煤系地層的基底為奧陶系灰?guī)r，在其上部沉積了石炭系，二疊系地層及第三、第四系紅黃土層，煤系地層與奧陶系為平行不整合接觸。礦區(qū)大部分地區(qū)被紅黃土覆蓋，在溝谷中出露有太原組山西組、下石盒子組及上石盒子組地層，現(xiàn)根據(jù)勘探及生產(chǎn)中的有關(guān)資料由老至新敘述如下：1.奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）本統(tǒng)為煤系地層之基底，巖性為淺灰色及深灰色，致密厚層狀海相石灰?guī)r，質(zhì)較純，性較脆，頂部具溶蝕現(xiàn)象，常見有黃鐵礦晶體及不規(guī)則之方解石細脈，侵蝕面 50m 之下夾石膏 1-2 層。2.石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合與峰峰組灰?guī)r侵蝕面之上，厚度由 12—35.5m 不等，平均24.3m，為海陸交互相沉積，巖性為灰—淺灰色，由灰白色黏土質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r組成，偶夾薄煤層，底部為鋁土巖，常含較多結(jié)核狀、圓塊狀黃鐵礦。3.石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）本組含煤地層以底砂巖 K1 底至山西組 K7 砂巖底為界，厚 87.6—108.6m，平均厚 98.0m，為海陸交互相沉積，是井田主要含煤地層之一。其層位，地層均較穩(wěn)定，根據(jù)沉積旋回特征分為三組，下部沉積巖性主要為深灰及黑灰色石灰?guī)r，泥巖，粘土泥巖，粉細砂巖組成，含有 9、10、11號和 11a 號煤層，其中 9、10、11 號煤層在井田內(nèi)為合并層，全區(qū)穩(wěn)定可采，11a 煤不太穩(wěn)定，一般不可采，中部巖性多為灰，深灰及黑灰色石灰?guī)r、泥巖、粉細砂巖，含有 8 號煤層及一層不穩(wěn)定的薄煤，上部巖性多為灰白色，深灰、灰黑色石灰?guī)r、泥巖、粉砂巖、中砂巖，含有 7 號、7-1 號煤層及一層不穩(wěn)定之薄煤層。本組所含主要標(biāo)志層有 K2、 K3 、K4 石灰?guī)r及9－10－11 號煤層。4.二疊系（P）按其巖性特征，含植物化石情況分為山西組，上、下石盒子組，分述如下：（1）下統(tǒng)山西組（P1s）出露于井田西南部胡家窯，西溝村及西北部安家?guī)X村一盤。與下統(tǒng)太原組為整合接觸，以底砂巖 K7 至下石盒子組 K8 砂巖底為界，厚 29.4—64.6m，平均 46m。為本區(qū)主要含煤地層之一。巖性由灰色、黑色砂質(zhì)泥巖，灰黑、黑色泥巖、深灰、灰白色細、中砂巖及煤層組成。煤層編號由上而下有 1＃、2＃、3＃煤層，其中 2＃煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，3＃煤層局部可采。（2）下統(tǒng)下石盒子組（P1X）出露于井田西部胡家窯、西溝村、西北部安家?guī)X、中部南頭村、中南部賢者村一盤。與下狀山西組為整合接觸，以底砂巖 K8 至上石盒子組 K10為界，厚 63—98m，平均 80.5m。上部以灰綠、黃綠色中粗砂巖為主。夾砂質(zhì)泥巖及泥巖，頂部有一層桃花色鋁質(zhì)泥巖(俗稱“桃花泥巖”)厚 3.78m左右，距 1 號煤層一般 90—110m，是很好的標(biāo)志層。下部以深灰色、灰色細砂巖及黑灰色泥巖，粉砂巖為主.含菱鐵礦結(jié)核及不穩(wěn)定之薄煤層 2—3層，最多達 7 層。（3）上統(tǒng)上石盒子組（P2s）出露于井田西南部賢者村、神福村及東南部韓家灘、桑灣一盤，與下石盒子組為整合接觸。下部主要以黃綠、杏黃色砂巖，灰綠色中粗長石石英砂巖為主，偶夾粘土泥巖。上部主要以黃、綠、灰白及紫色細中粒長石石英砂巖及灰紫、暗紫、黃綠色泥巖為主，并夾灰黃色及灰色鋁土泥巖、巖性變化較大，大都受侵蝕，厚度不一，不易對比。5.第三系上新統(tǒng)（N2）分布于低山丘陵半坡及沖溝兩壁，其厚度不一。最厚在桑灣村南達51.65m。主要為半膠結(jié)之砂礫層，棕黃、淺棕紅色亞粘土、土黃色亞粘土、鈣質(zhì)土等組成。有三層鈣質(zhì)膠結(jié)礫巖，以下部一層較穩(wěn)定，膠結(jié)良好，其它兩層變化較大，一般厚 2—30m。礫石成分以石灰?guī)r為主，砂巖及泥巖次之，分選差，滾圓度中等，砂石大小不一，本統(tǒng)沉積于各不同時代的基巖上，呈明顯之角度不整合接觸。6.第四系（Q）（1）中、下更新統(tǒng)（Q1+2）以深紅、淺紅色亞粘土為主，深紅色砂土及粉砂土次之。廣布整個井田，與下伏地層為不整合接觸，厚度不一，厚 6—55m，底部偶見未經(jīng)膠結(jié)的砂礫層。其礫石成分為石灰?guī)r、砂巖，分選不好，滾圓度中等。在亞粘土中夾幾層暗紅色和紅色條盤及不穩(wěn)定之鈣質(zhì)結(jié)核層。（2）更新統(tǒng)（Q3）在本區(qū)廣泛出露。為土黃、灰白色粉砂土，松散，具孔隙和孔洞，鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)零星分布，且具垂直節(jié)理，孔狀結(jié)構(gòu)發(fā)育，厚度不一，最厚約 30m，與下統(tǒng)地層為不整合接觸。（3）全新統(tǒng)（Q4）主要分布在現(xiàn)代河床及一級階地之上，以現(xiàn)代河流的沖積物和洪積物、砂及泥砂、砂礫為主，厚 10cm—20cm。高陽煤礦位于郭莊泉水文地質(zhì)單元北部地段，該單元見圖（1-2）北部邊界為汾河向斜翹起端，也以地表分水嶺為界，西段與柳林泉域相鄰。邊界走向由西向東，自土灣垴子～交口縣上頂山（2100.7m）～井溝梁（1690.5m）～中陽縣上頂山（1739.8m）～荒草山東（1779.1m）～離石頂天垴南（1980.6m）～文水拐嶺底～汾陽桑棗坡～宋家莊～文水神堂；西部邊界的北中段大體平行于紫荊山斷裂盤，為地表分水嶺邊界，邊界走向由北向南自八道年山～交口縣土灣垴子（2046.3m）～棋盤山～石口～隰縣五鹿山東～泰山梁（1625.8m） ，西南段以青山峁背斜、山頭東地壘以及其南部短軸背斜與龍子祠泉域為界，邊界走向由西北向東南自泰山梁～青山峁（1625.2m）～上村山（1432.7m）～青龍山（1332.6m）～西莊；南部邊界以萬安斷層為阻水邊界，邊界走向由西向東自洪洞西莊～康家坡～堤村南～南溝～閆家莊東；東部邊界的北段為汾陽市到靈石馬河之間為—北北東向大斷裂，東盤新生界地層較西盤下落 800m～1200m，此斷層不僅構(gòu)成太原盆地與靈石隆起的北界，也成為郭莊泉域的阻水邊界，南段為馬河以南走向南北的霍山斷裂，形成泉域阻水邊界，整個邊界走向由北向南，自神堂～汾陽杏花村～見喜～孝義司馬～大孝堡～介休義棠東～秦樹～靈石西許～霍州馮村～東曹東～閆家莊東。泉域面積為 5600km2，其中裸露可溶巖面積 1400 km2。區(qū)域內(nèi)根據(jù)含水巖系和水力特征，地下水可分為以下幾種類型：（一）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層主要為奧陶系灰?guī)r，區(qū)域西、西北部均有出露，其埋深由西而東逐漸加大。巖溶現(xiàn)象發(fā)育，有利于地下水循環(huán)，在霍州郭莊泉群以 6.29m3/s 的涌水量排泄而出。水量充沛，富水性較強。其主要補給來源為大氣降水。地下水的運動流向與汾河大致相同，匯集于霍州市郭莊一盤，由于受下團柏斷層阻擋以泉的形式涌出。（二）太原組巖溶裂隙和山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層主要為石炭系太原組石灰?guī)r，二疊系山西組、石盒子組砂巖層，尤以太原組石灰?guī)r為主，分 K2、K3、 K4 三層，總厚度17.68m，在區(qū)域西、西北部出露，向東被黃土覆蓋。裂隙發(fā)育程度在平面上分布不均，因而在不同地段富水性相差較大。山西組及石盒子組砂巖含水層一般水量不大、富水性微弱。山， 西組砂巖抽水試驗結(jié)果，單位涌水量僅 0.00091L/s.m，石盒子組砂巖含水層抽水試驗時，抽水開始二分鐘以后無水。從抽水情況看山西組及石盒子組砂巖含水層，無論對未來煤層的開采還是在供水水源方面均無較大意義。這類裂隙含水層的補給來源以大氣降水為主，其次為風(fēng)化裂隙潛水及山澗溝谷地表的入滲補給。（三）孔隙承壓水含水層屬第三系河湖相堆積物，由砂、砂礫、礫石層組成，出露于低山及山前傾斜平原的河谷之中，其厚度隨基巖侵蝕面而變化，一般為50m～157.3m，富水性變化較大，單位涌水量 0.31L/s.m～4.60L/s.m，滲透系數(shù) 2.39m/d～27.90m/d，補給來源為大氣降水，地下水運動方向為北東向或北東東向。（四）孔隙潛水含水層主要為第四系河床沖積層，由砂、卵石組成，分布于高陽河、兌鎮(zhèn)河、孝河及各支流河谷之中，厚度為 10m～20m，富水性變化較大，其水位埋深小于 8m，補給來源為大氣降水，水流運動方向與河流溝谷延伸方向一致，基本上全為由西向東，成為當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟稗r(nóng)業(yè)澆灌用水之主要水源。2、礦井充水因素分析本區(qū)基本以波狀褶曲構(gòu)造為特征，西高東低，除東部的偏店斷層斷距較大外，其余均為小型斷層，并以高角度張扭性正斷層為主，是地表水及各含水層之間相互聯(lián)系的良好通道，但對礦井開采會盤來一定的影響。在煤系地層中，含水層和隔水層相間，在正常情況下這些層間地下水之間沒有聯(lián)系，但在斷層附近或由于煤層開采，導(dǎo)致頂板塌陷后，產(chǎn)生裂隙，形成地表水及地下水的通道，使地下水的逕流方向發(fā)生改變，地下水通過導(dǎo)水裂隙進入巷道。9#煤層的直接充水含水層為 K2 石灰?guī)r，間接充水含水層為 K3、K4 石灰?guī)r，主要補給區(qū)在礦區(qū)以外，K3、K4 在礦區(qū)西北部有小面積出露，補給來源以大氣降水為主，含水層在補給區(qū)接受大氣降水補給后，通過地下逕流進入本區(qū)，是 9#、煤層的主要充水水源。此外，山西組砂巖富水性弱，一般水害威脅不大；在雨季要注意回填地表塌陷，以減少大氣降水和河水通過導(dǎo)水裂隙進入礦井造成水害威脅；在大部分地區(qū)高于 560m 的奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高.1.2.4、巖漿巖通過地質(zhì)勘探和礦井揭露，本礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有巖漿的侵入活動。1.2.5、水文地質(zhì)高陽煤礦自地質(zhì)勘探到建井生產(chǎn)出煤至今，井田內(nèi)共施工供水水源井6 個。據(jù)這些供水水源井資料，歷次地質(zhì)勘查資料和礦井地質(zhì)報告資料，現(xiàn)將井田內(nèi)水文地質(zhì)特征敘述如下：（一）主要含水層（組）根據(jù)含水層的性質(zhì)可分為以下四種：孔隙潛水含水層、孔隙承壓含水層、層間裂隙含水層、巖溶裂隙含水層。1、中奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系地層的基底，井田內(nèi)沒有出露，埋藏深度西淺東深，中部一般在 300m 以下。根據(jù)鉆孔揭露資料，奧灰裂隙及巖溶現(xiàn)象比較發(fā)育，由東向西，從北部到中部地區(qū)，巖溶裂隙發(fā)育程度越來越高，因而奧灰含水層的富水性具有各向異性，高陽井田屬郭莊泉域奧灰水的徑流區(qū)，屬強含水層。據(jù) 1995 年 10 月由高陽煤礦地測科提交的《汾西礦務(wù)局高陽煤礦礦井地質(zhì)報告》知：奧灰水水位標(biāo)高在+550m～+575m 之間，單位涌水量 2.13L/s.m～21.96 L/s.m。奧灰?guī)r溶裂隙含水層的補給來源以大氣降水及部分山澗溝谷潛水經(jīng)由郭莊泉西部奧灰出露區(qū)的入滲補給，其地下水的流向由西北到東南。2、太原組灰?guī)r(K2)含水層太原組 K2 灰?guī)r是 9-10-11 號煤層的直接頂板，K2 灰?guī)r厚5.00m～28.20m，平均 10.04m，含水層屬于溶洞--裂隙水，在淺部或斷層盤處裂隙溶洞發(fā)育。高－37 號孔在 K2 灰?guī)r中見溶洞 2.45m，富水性次于 K3灰?guī)r。鉆孔單位涌水量在 0.022L/s.m～0.885L/s.m 之間，水位標(biāo)高+820.61m～+922.37m，為弱～中等富水性含水層。鄰區(qū)高陽礦 1983 年在三采擴區(qū)放水巷放水時，其涌水量為 115m3/h。其它巷道揭露時，其涌水屬突發(fā)性的，且水量較大，但時間較短，對生產(chǎn)有一定的影響。3、太原組灰?guī)r(K3～K4)含水組K3、K4 灰?guī)r含水組為裂隙--溶洞水。K3 是 7 號煤層的間接底板，為8 號煤層的直接頂板，大部分鉆孔在鉆到此層位時均遇見大小不等溶洞。高－3 號孔遇見 0.93m 的溶洞，高－11 號孔遇見 0.44m 的溶洞。凡鉆孔鉆到此層位時其漏失水量突增，最大漏失水量可達 10.2m3/d，說明其裂隙溶洞十分發(fā)育，富水性較強， 尤其在大斷層附近則更大。據(jù)鉆孔抽水資料知：單位涌水量為 0.20L/s.m～7.41L/s.m，灰?guī)r為 K3 弱～極強富水性含水層，因此 K3 灰?guī)r為本井田富水性最強的含水巖層，K4 灰?guī)r次之。此灰?guī)r（K3、K4）含水巖組，對今后煤層開拓威脅較大。K4 灰?guī)r厚 0.40m～1.00m，平均 3.45m，單位涌水量0.003L/s.m～0.091L/s.m，為弱～中等富水性含水層，其補給來源主要為大氣降水或風(fēng)化殼潛水及山澗河谷潛水。地下水運動方向，主要為自西向東。4、山西組砂巖裂隙含水組本組為層間裂隙水，厚一般為 20m～45m，其富水性視巖層裂隙發(fā)育程度而異，單位涌水量 0.0003L/s.m～0.403L/s.m 為弱富水性～中等富水性含水層，對煤層開采無影響。5、二迭系下石盒子組 K8 砂巖含水層本組以 K8 砂巖為主要含水巖層，是 1 號煤層間接頂板， 為層間裂隙水。K8 砂巖厚度一般為 5.10m，其富水性視砂巖裂隙發(fā)育程度而異， 本區(qū)一般水量較小，其地下水主要補給來源，為大地降水及地面河谷潛水。6、二迭系下石盒子組 K9 砂巖含水層本組 K9 砂巖屬于層間裂隙水。一般厚度 9.9m 左右，變化較大，含水微弱，水量一般不大，且距可采煤層較遠， 中間夾有較厚的泥巖及粉砂巖隔水層，對煤層開采影響不大。7、二迭系上石盒子組 K10 砂巖含水層本組 K10 砂巖層間裂隙水，一般厚為 12.6m 左右，含水性極不均勻，隨 K10 砂巖裂隙的變化而變化，在裂隙發(fā)育的區(qū)段富水性強，在裂隙不發(fā)育的區(qū)段富水性弱，且距可采煤層較遠，中間夾有較厚的泥巖及粉砂巖隔水層，對煤層開采影響不大。8、第三系砂礫層含水組第三系上新統(tǒng)河湖相堆積，與下伏基巖呈角度不整合接觸，底部常有一層礫巖，成分以石灰?guī)r為主，次為砂巖， 礫石直徑大部分在 50mm 以上，層厚 3.51m，由灰黃、棕黃色砂、砂礫、礫石和亞粘土或亞砂土互層的松散地層組成，砂及砂礫有的被鈣化和膠結(jié)。第三系上新統(tǒng)礫巖承壓孔隙水:此含水巖層為河湖相或濱湖相疏松沉積，由礫石及粗、中砂組成，局部膠結(jié)或半膠結(jié)。出露于臨水村以西及曹村等溝谷中， 向北東方向傾斜， 基本與基巖侵蝕面傾斜相一致，分布較廣，厚度變化很小。 含水層一般可分為 B2、B3、B4 三個含水層或組。B2 含水層厚 1.00m～8.05m，平均厚 2m～3m，埋深 0～13.0m，從抽水結(jié)果知，單位涌水量 q=0.036L/s.m～0.038L/s.m，滲透系數(shù)K=0.0116m/d～0.532m/d，為弱富水性含水層，水位標(biāo)高為792.74m～815.16m，本層不宜作為大型供水源。B3、B4 含水層，二者相距較近，位于上新統(tǒng)下部，二者共有 2～3 以至 8 個分層。厚度自 0.9m～76.84m，平均厚 20m～30m，頂板埋深 116.0m以內(nèi)，底板埋深可達 265.07m。水位標(biāo)高為 782.83m～803.04m，由于二者水頭壓力無顯著區(qū)別，抽水試驗時作為一個含水層(組)同時進行，單位涌水量 q=0.31L/s.m～4.60L/s.m，滲透系數(shù) K=2.39m/d～27.90m/d，R=1600米，為中等～極強富水性，B3 與 B4 有互補現(xiàn)象。8、第四系沖積層含水組第四系更新統(tǒng) Q1～Q4 由底部礫巖有時變?yōu)椴荒z結(jié)狀，紅色土及黃土、河谷沖積層( 命名為 B1 含水層)，與亞粘土組成，厚度可達 80m。B1 含水層主要由巨礫卵石砂礫凸鏡體粘性土組成厚 10m～20m，順河流方向變化不大， 其寬度在高陽河與兌鎮(zhèn)河匯合處善吉村，有500m～800m，水位標(biāo)高在 830m～756m，抽水試驗結(jié)果q=0.60L/s.m～12.87L/s.m，K=5.80m/d～43.49m/d，R=500m 為中等～極強富水性含水層，垂直水流方向 q=20.96m/d，K=220m/d， 潛水的補給來源有大氣降水、基巖裂隙水、上新統(tǒng)的孔隙水等多方面的，大部分時間呈細水長流，各含水層（組）綜合成果見表 4-1。各含水層（組）特征綜合成果表 表 4-1名 稱地下水類 型兩極厚度平均厚度(m)單位涌水量(L/m.s)水位標(biāo)高(m)滲透系數(shù)(m/d)水 質(zhì) 類 型奧陶系石灰?guī)r裂隙-溶洞水 2.13-21.96 550-575太原組K2灰裂隙-溶洞水28.20-5.0010.040.022-0.885820.61-922.37 0.357-13.09HCO3-SO4-Ca-Mg巖太原組K3灰?guī)r裂隙-溶洞水9.30-2.705.71 0.020-7.41819.19-921.910.6826-80.98HCO3-SO4-Ca-Mg太原組K4灰?guī)r裂隙-溶洞水7.00-0.403.45 0.003-0.91850.13-936.17 0.107-24.88SO4-HCO3-Ca-Mg山西組砂巖組層間裂隙水 20-450.0003-0.403815.61-984.720.00111-1.17SO4-HCO3-Ca-Mg石盒子組砂巖組層間裂隙水51-1230.600.0009-0.11785.65-891.120.00142-0.203HCO3-Na-Ca第三系砂礫巖承壓孔隙水 0.9-76.84 0.31-4.60782.83-815.160.0116-27.90HCO3-SO4-Ca-Mg第四系沖積層孔 隙潛 水 10-20 0.6-12.87 756-83019.485- 46.50HCO3-SO4-Ca-Mg（二）隔水層：區(qū)內(nèi)各含水層之間基本上都有隔水層相間，但主要有以下三層：1、 11 號煤層底板至奧灰頂界面之間的隔水層奧陶系峰峰組上覆地層中石炭統(tǒng)本溪組，其厚度 12m～35.5m，平均厚度 24.3m。由一組粘土質(zhì)泥巖、砂巖、灰?guī)r組成，下部為鋁土巖及鐵鋁巖。9-10-11 號煤層底板至本溪組上界面平均間距 24.0m，由泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層組成。這套地層在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下是奧灰含水層和煤系地層含水層之間較好的隔水層。2、下石盒子組以上隔水層區(qū)內(nèi)下石盒子組以上地層數(shù)百米，其巖性主要為泥質(zhì)砂巖、泥巖、細-粉砂巖組成，夾少量中－粗粒砂巖，是煤系地層上部較好的隔水層。在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下，本隔水層能有效的阻止上部裂隙水向下滲透補給煤系地層中的含水層。3、第四系中、下更新統(tǒng)隔水層第四系中、下更新統(tǒng)是一套以深紅、淺紅亞粘土為主，淡紅色砂土及粉砂土組成，廣布整個井田，厚度 6m～55m，在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下能夠隔絕第四系孔隙潛水含水層與下伏地層的水力聯(lián)系。（三）井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征由于井田中心地盤（賢者向斜部位）和井田東部（高陽向斜部位）9-10-11 號煤層底板標(biāo)高低于奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高 560m 存在盤壓開采問題。盤壓區(qū)中的斷層很可能成為奧灰?guī)r溶水進入巷道和采掘工作面的導(dǎo)水通道。因此在開采 9-10-11 號煤層時應(yīng)引起高度重視。必須注意和預(yù)防斷層導(dǎo)水事故的發(fā)生，在斷層附近采取有力措施，以防奧灰?guī)r溶水導(dǎo)入礦井。井田內(nèi)陷落柱比較發(fā)育，分布無規(guī)律可循，它屬奧灰?guī)r溶塌陷形成。煤遇陷落柱的地方，煤層均遭破壞。可能是溝通奧灰?guī)r溶水的通道，在井田中心地盤和東部很少一部區(qū)域 9-10-11 號煤層盤壓開采區(qū)陷落柱有導(dǎo)通奧灰?guī)r溶水的可能，應(yīng)引起礦方高度注意，采取探水前進、留設(shè)防水煤柱和謹慎對待等措施，防止透水事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。二、充水因素高陽煤礦東南部有兌鎮(zhèn)河，中部有高陽河，均屬季節(jié)性河流，井田內(nèi)溝谷縱橫，松散層廣泛分布，蓄水能力強，第四系潛水豐富。另外，井田西部有賢者水庫，東北部有曹村水庫，東南部有桑灣水庫，庫容量均較小。地表河流（高陽河、兌鎮(zhèn)河）對采煤的影響，由于沒有河流觀測資料，不好定量評述。由于高陽河在井田西部頡堡村東，胡家窯村西之間，河水全部被出露的太原組 K4、K3 灰?guī)r所滲漏，因此在采掘 9-10-11 號煤層時，必須做好防水、抽水工作，特別是雨季更應(yīng)注意防洪，經(jīng)常觀測及時填堵，防止高陽河水貫入礦井；在高陽村西由于高陽河切割了石盒子組、山西組和太原組煤系地層，在雨季河水就會滲漏到被切割的這些含水層中去，因此在開拓生產(chǎn) 9-10-11 號煤層時，謹訪河水進入礦井（一）9-10-11 號煤層充水因素1.井田內(nèi) 9-10-11 號煤層的充水因素有：上部 1、2、3 號煤層采空區(qū)積水的滲透透；1、2、3 號煤層古窯積水及小煤礦積水滲透；太原組石灰?guī)r（主要是 K2、K3、K4 石灰?guī)r）含水層滲透；井田中心地盤（賢者向斜部位）和井田東部（高陽向斜部位）盤壓開采區(qū)奧灰?guī)r溶水突水等，地表水通過因采掘引起的地表裂隙、裂縫和塌陷而導(dǎo)入礦井。1、2、3 號煤層采空區(qū)積水的滲透本區(qū)山西組最下一層可采煤層 3 號煤下距 9-10-11 號煤層約72.53m，其區(qū)僅存在砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水層，一般情況下，1、2、3 號煤層與下部 9-10-11 號煤層之間不會發(fā)生水力聯(lián)系。當(dāng) 9-10-11 號煤層開采之后，受 9-10-11 號煤層開采的影響，造成部分頂部巖石破裂下沉塌陷，其塌落高度或塌陷裂縫、裂隙達到 1、2、3 號煤層小窯采空區(qū)積水和1、2、3 號煤層采空區(qū)積水底板時，就會有積水沿塌陷裂縫、裂隙下滲，給9-10-11 號煤層的采掘生產(chǎn)盤來比較大的威脅。據(jù)“新陽煤礦提供的資料”高陽煤礦很多工作面回采后均有不同程度的積水，雖然生產(chǎn)過程中已普遍利用巷道、鉆孔進行了放水疏排，但由于1、2、3 號煤層已開采了多年，井下積水量已屬底數(shù)不清。因此，在開采9-10-11 號煤層時，應(yīng)格外注意，加強探查，及時疏干，以確保礦井能夠安全生產(chǎn)。2.1、2、3 號煤層古窯及小煤礦積水滲透井田內(nèi) 1、2、3 號煤層的古窯及小煤礦較多，尤以西部為最多，北部和南部次之。這些小煤窯生產(chǎn)記錄不完整，無原始資料，生產(chǎn)及排水資料則更不清。采空后老窯積水更無法統(tǒng)計，但這些老窯積水都實實在在地已構(gòu)成了對 9-10-11 號煤層生產(chǎn)的嚴(yán)重威脅。3.太原組石灰?guī)r（主要是 K2、K3、K4 石灰?guī)r）含水層滲透太原組 K2、K3、K4 石灰?guī)r是井田內(nèi)主要含水層之一，其含水大小、富水性強弱，隨埋深大小裂隙、巖溶和水文地質(zhì)條件的不同而變化，但普遍來說，其富水性相對較弱。4、奧灰?guī)r溶水突水井田內(nèi) 9-10-11 號煤層底板標(biāo)高低于奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高 560m 時，其開采范圍為盤壓范圍。由于奧陶系灰?guī)r風(fēng)化面上有平均約 24.3m 厚的粘土泥巖和鋁土泥巖，為一良好隔水層，在沒有構(gòu)造破壞的情況下，奧灰水突水的可能性極小。但是，井田內(nèi)陷落柱和中、小型斷層較發(fā)育，在井田中心地盤和井田東部很小一部分盤壓開采區(qū)域，不排除奧灰水通過陷落柱.、斷層、奧灰水封閉不嚴(yán)的鉆孔或其它構(gòu)造與 9-10-11 號煤層溝通進入礦井，因此在 9-10-11 號煤層盤壓開采區(qū)開采時存在突水的可能性，須嚴(yán)加防范。5、地表水的潰入由于 9-10-11 號煤層的開采不可避免的使其對應(yīng)部分的地面產(chǎn)生裂隙、裂縫和塌陷，當(dāng)有地表水（包括雨水）存在的條件下，很可能沿裂隙、裂縫、斷層和塌陷進入礦井，造成巷道、工作面或礦井淹設(shè)的事故，因此必須引起高度重視。三、井田水文地質(zhì)條件評述高陽井田內(nèi)分布有高陽河、兌鎮(zhèn)河、河谷中的第四系砂礫巖層，接受大氣降雨及河水直接補給。補、逕、排條件相對較好。石炭、二疊系含水層地下水的補、逕、排條件較差，富水性不均，井田西部、北部、南部接受補給條件相對較好。高陽井田位于郭莊泉域逕流區(qū)、巖溶地下水極其豐富，補、逕、排條件很好。井田內(nèi)各含水層之間均有泥質(zhì)巖類的隔水層存在，因而各含水層之間無直接的水力聯(lián)系。但在斷層、陷落柱以及采煤引起的裂隙、裂縫、塌陷和封閉不嚴(yán)的鉆孔存在的部位，石炭、二疊系各含水層之間存在著水力聯(lián)系，9-10-11 號煤層在井田中心地盤（賢者向斜部位）和井田東部（高陽向斜部位）盤壓開采區(qū)奧灰水和其上各含水層之間存在著水力聯(lián)系。綜上所述，依據(jù)原煤炭工業(yè)部《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第 2 章第 4 條之規(guī)定，高陽煤礦開采山西組 1、2、3 號煤層水文地質(zhì)類型屬簡單。高陽煤礦開采太原組 9-10-11 號煤層水文地質(zhì)條件擬定為中等型，當(dāng)開拓進入井田中心地盤（賢者向斜部位）和東部（高陽向斜部位）盤壓開采區(qū)之后，水文地質(zhì)條件變?yōu)閺?fù)雜。預(yù)計正常涌水量 90 m3/h，最大涌水量 150 m3/h。1.2.6、褶皺與斷層本區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)成礦區(qū)構(gòu)造的基本格架。由于地層傾角平緩，在露頭的個別地段見到基本形態(tài)，一般不易觀察到，但在主要煤層等高線圖上則反映清楚（見附圖）表 1-2-1 為勘探報告及井下實測得到的主要褶皺的基本情況。高陽井田發(fā)育較大的褶曲有 11 個，詳見褶曲綜合成果表 3-3-2?，F(xiàn)對影響較大的褶曲特征敘述如下：褶曲綜合成果表 表 1-2-1褶曲要素編號 名稱 位置 性質(zhì) 軸向兩翼傾角（°） 軸長（m） 控制鉆孔1 賢者向斜 賢者村 北 向斜 北東 10°～17° 2800 高-31、17-72 高陽向斜 穿過高陽村 向斜 北東～ 北西 8°～14° 3300 高-11、22-93 神福背斜 神福村 西 背斜 北東 8°～10° 3200 20-7、高-254 西辛壁向 斜 西辛壁 南 向斜 北東 5°～9° 1170 高-1、高-35 東曹村向 斜 穿過東曹村 向斜 北東～ 北西 6°～9° 1700高-18、高-20、高-196 臨水背斜 穿過臨水村 背斜 北東～ 北西 8° 2800高-4、高-10、101、1-117 韓家灘背 斜 韓家灘 西北 背斜 北東 5°～6° 2700 24-5、24-78 偏城向斜 穿過偏城村 向斜 北東 6°～7° 355022-9、賢-5、23-4、24-4、23-3、24-39 角盤向斜 穿過角盤村 向斜 北西 3°～8° 20009-3、9-4、12-4、12-510 南頭向斜 穿過南頭村 向斜 東西 3°～6° 1420 12-4、14-211 神安背斜神安村東及東北背斜北西～北東5°～9° 2500高-12、1-9本井田構(gòu)造形態(tài)主要為走向南北傾向東的單傾構(gòu)造，區(qū)內(nèi)次一級褶皺較發(fā)育，使地層呈波浪起浮狀，斷層落差大，以高角度正斷層為主，逆斷層主要表現(xiàn)為契形推移，推移距離短，延伸長為特征。本區(qū)無火成巖侵入。1、斷層本區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造不甚發(fā)育，小斷層較少，井田內(nèi)有 1 條大型斷層。已揭露的斷層基本控制了斷層的斷距，延展方向和長度，研究程度較高?；厩闆r見表 1-2-2，高陽礦井?dāng)鄬咏y(tǒng)計表。高陽礦區(qū)斷層統(tǒng)計表 表1-2-2 斷層要素斷層位置 走向 傾向 傾角 落差 性質(zhì) 延伸長度F1 位于礦井北偏東 N89°E NW 75° 7.0 逆斷層 2430以上表中所列各斷層均在本礦區(qū)內(nèi)，延伸出井田外則不予統(tǒng)計，未揭露者均屬地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)勘探報告資料提供,并且生產(chǎn)礦井對地表斷層進行實際收集，資料真實可靠。1.3、 煤層與煤質(zhì)1.3.1、煤層1、含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，總厚 144.0m，含煤 12 層，煤層總厚 16.2m，含煤系數(shù)為 11.3%?？刹擅簩涌偤駷?12.55m，可采含煤系數(shù)為 8.1%。山西組厚 29.40m～64.6m，平均厚 46.0m，含煤 4 層，自上而下編號為1、2、3-1、3 號，煤層總厚 4.87m，含煤系數(shù) 10.6%，其中 3-1 號煤層為全區(qū)不可采煤層，1 號、2 號、3 號煤層為主要可采煤層，平均厚 4.63m，可采含煤系數(shù)為 10.1%。太原組厚 87.6m～108.6m，平均厚 98.0m，含煤 8 層，自上而下編號為4、5、6、7-1、7、8、9-10-11、11a，煤層總厚 11.33m，含煤系數(shù)11.6%，其中 9-10-11 號煤層為主要可采煤層，其余各煤層均為不可采煤層?？刹煽偤?7.92m，可采含煤系數(shù)為 8.1%。2、可采煤層可采煤層情況詳見表-1-1?？刹擅簩忧闆r一覽表 表 1-2-3地層單位統(tǒng) 組可采含煤系數(shù)（%）煤層號煤厚(m)最小—最大平均厚（點數(shù)）間距(m)結(jié)構(gòu)厚度變異系數(shù)r(%)可采性指數(shù)(km)穩(wěn)定性可采性1 0.40-1.720.98(74) 簡單 32 0.91較穩(wěn)定大部可采2 1.23-4.642.58(90)較復(fù)雜23 1.0 穩(wěn)定全區(qū)可采下二疊統(tǒng)山西組10.13 0-1.841.07(64) 簡單 52 0.78不穩(wěn)定局部可采上石炭統(tǒng)太原組8.9 9-10-11 9.4-10.59.83(72)5.8810.2972.53復(fù)雜 21 1.0穩(wěn)定全區(qū)可采（一）1 號煤層位于山西組中上部，上距 K8 砂巖約 17m 左右，下距 K7 砂巖約 25m 左右，下距 2 號煤層約 5.88m.層位穩(wěn)定，煤厚 0.40m～1.72m，平均 0.98m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，其厚度變異系數(shù)（γ）為 32%，可采性指數(shù)(km)為 0.91，屬較穩(wěn)定的大部可采的薄煤層。在井田西部與 2 號煤層合并，西北部煤層厚度不足 0.6m，該煤層的控制及研究程度較高。頂板為中粒砂巖、有時相變?yōu)榉凵皫r，厚約 80m，單向抗壓強度為 19.7MPa，底板為粉砂巖或泥巖。（二）2 號煤層位于山西組中下部，上距 K8 砂巖約 24m 左右上距 1 號煤層約 5.88m，下距 K7 砂巖約 16m 左右，下距 3 號煤層約 10.29m。煤厚 1.23m～4.64m，平均 2.58m，層位穩(wěn)定含夾矸 1～3 層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤厚變異系數(shù)（γ）為 23%，可采性指數(shù)（km）為 1，為全區(qū)穩(wěn)定的可采的中厚煤層，在井田西部與 1 號煤層合并，并且由東向西逐漸增厚。該煤層的控制及研究程度均較高。頂板為中粒砂巖、粉砂巖、有時為細砂巖，厚度一般為 13m 左右，單向抗壓強度為 26.58 MPa。底板為粉砂巖、細砂巖或泥巖。（三）3 號煤層位于山西組下部，上距 K8 砂巖約 37m 左右，上距 2 號煤層約 10.29m，下距 K7 砂巖約 5m 左右，下距 9-10-11 號煤層約 72.53m。煤厚度變異系數(shù)（γ）為 52%，可采性指數(shù)(km)為 0. 78，屬局部可采的不穩(wěn)定的薄煤層，在高-18 號孔和高-30 號孔處尖來，在井田西部大部不可采，東部發(fā)育較好穩(wěn)定可采。其控制及研究程度較高。頂板一般為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚為6.40m～15.10m，含有泥質(zhì)結(jié)核，其中有一層穩(wěn)定的 3-1 號煤線，在 3 號煤層上部 1.28m～4.26m 處泥巖和抗壓強度為 26.17 MPa，砂質(zhì)泥巖抗壓強度為 37.83 MPa，底板為細砂巖厚度 3.50m，巖性較硬，抗壓強度為 46.65 MPa～83 MPa。（四）9-10-11 號煤層位于太原組下部，上距 K7 砂巖約 66m 左右，上距 3 號煤層約 72.55m，下距 K1 砂巖約 21m 左右；煤厚 5.58m～15.36m，平均 7.92m，含夾石 2～4層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層位穩(wěn)定。其厚度變異系數(shù)（γ）為 21%，可采性指數(shù)（km）為 1，屬全區(qū)穩(wěn)定可采的厚煤層。其控制及研究程度與 1、2、3 號煤層比較；相對較差一些。頂板為厚層塊狀 K2 石灰?guī)r，常有溶洞出現(xiàn)。時有炭質(zhì)泥巖或泥巖偽頂。K2 石灰?guī)r為不易冒落的堅硬頂板，底板為粘土泥巖鋁土泥巖或泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖。底板含鋁土質(zhì)較高，具可塑性，遇水易膨脹變軟。泥巖抗壓強度為 27.73 MPa～39.4 MPa，石灰?guī)r為 75.95 MPa～ 141.32 MPa，粘土巖為27.12 MPa～50.08 MPa，經(jīng)計算，9-10-11 號煤層最大壓力值 2。3、煤巖層對比井田內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合具有一定的規(guī)律，標(biāo)志層層位穩(wěn)定，煤層厚度變化小，特征明顯，易識別等特點。這為煤巖層對比提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。1.3.2、各煤層的頂?shù)装寮皫r性特征 井田內(nèi)可采煤層 6 層，傾角 2°～5°，平均為 3°，煤質(zhì)較硬。各可采煤層分述如下：（一）1 號煤層偽頂：黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖，質(zhì)軟，厚 0～0.52m，多層結(jié)構(gòu)層組，極不穩(wěn)定，多隨煤層開采而冒落。直接頂板：中粒砂巖或粉砂巖，直接頂板厚約 8.0m，單向抗壓強度為201kg/cm2 分類強度指數(shù) D=31.1，分層厚度影響系數(shù) 0.36，節(jié)理裂隙影響系數(shù) 0.43，直接頂板初次垮落步距 L=18.5m。老頂：中砂巖或細砂巖既 K8 砂巖，厚約為 5.1m 左右，初次來壓距25m，直接頂厚度與采高比值 3.6，根據(jù)原煤炭工業(yè)部《關(guān)于緩傾斜煤層工作面頂板分類方案》屬Ⅰ類Ⅱ級，為中等穩(wěn)定性頂板。底板為粉砂巖、砂巖，屬中等穩(wěn)定性底板。（二）2 號煤層偽頂：泥巖，厚 0.20m～0.50m，抗壓強度為 218.29kg/cm2。直接頂板：中粒砂巖、粉砂巖，有時為細砂巖。厚約為 13.0m 左右，單向抗壓強度 271.25kg/cm2，分類強度指數(shù) 35.58，分層厚度影響系數(shù)0.32，節(jié)理裂隙影響系數(shù) 0.41，直接頂板初次垮落步距 12m。老頂：中粒砂巖或細粒砂巖也就是 K8 砂巖，厚約 5.1m 左右，初次來壓距 35m，直接頂板厚度與采高比值為 7.22。根據(jù)原煤炭工業(yè)部《關(guān)于緩傾斜煤層工作面頂板分類方案》屬 I 類 I 級為中等穩(wěn)定性頂板。底板：粉砂巖、細砂巖、泥巖，經(jīng)多年開采證明，除采區(qū)上下山巷道出現(xiàn)底鼓現(xiàn)象外，一般不出現(xiàn)底鼓。（三）3 號煤層直接頂板：一般為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚約為 6.40m～15.10m，含有泥質(zhì)結(jié)核。其中 3 號煤層之上 1.28m～4.26m 處有一層穩(wěn)定的 3-1 煤線。泥巖抗壓強度為 267kg/cm2，砂質(zhì)泥巖抗壓強度為 386kg/cm2 為中等穩(wěn)定性頂板。底板：細砂巖，厚度為 3.50m，巖性較硬，無底鼓現(xiàn)象，抗壓強度為476kg/cm2～847kg/cm2。（四）9-10-11 號煤層偽頂：粉砂巖或泥巖，厚 0.01m～3.70m，泥巖抗壓強度為283kg/cm2～402kg/cm2。直接頂板：厚層塊狀石灰?guī)r，常常有溶洞出現(xiàn)，石灰?guī)r抗壓強度為775kg/cm2～1442kg/cm2，為極為穩(wěn)定的不易冒落的頂板。底板：粘土泥巖或泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖，遇水常有底鼓現(xiàn)象，粘土巖抗壓強度為 276.75kg/cm2～511kg/cm2。多層結(jié)構(gòu)層組，屬中等～不穩(wěn)定性底板。1.3.3、煤質(zhì)根據(jù)煤巖和煤化學(xué)特征以及《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)》 （gb5751-86）劃分煤類，并經(jīng)統(tǒng)計，1、2、3 號三層煤均為焦煤，9-10-11 號煤層瘦煤。一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征1、2、3 號煤層顏色均為黑色、條痕均為棕黑色、強玻璃光澤、裂隙發(fā)育、裂隙表面平坦光滑，其裂隙一般垂直層理面，煤的硬度較小，視密度 1、2 號煤層平均為 1.35t/m3，3 號煤層平均為 1.40t/ m3，為光亮型煤。9-10-11 號煤層，其煤層特征煤巖類型為光亮—半光亮型，煤層平均為1.47t/ m3。二、煤的化學(xué)組成及其特征1.煤的化學(xué)組成見表 1-2-4各主要可采煤層煤質(zhì)特征表 表 1-2-4原煤 浮煤項目煤 層 號 Mad% Ad% St·d% Pd% Ad% St·d% Vdaf% Y(mm)GR·I煤種1 0.38~3.921.29 8.28~46.1421.820.29~0.840.420.0025~0.12130.02334.81~14.8610.430.37~0.630.2822.45~26.5824.9722 90 JM2 0.37~2.200.94 6.86~30.0813.210.28~2.160.450.0032~0.08470.01083.65~18.247.210.33~1