平煤十礦礦井設(shè)計說明書

1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征

1.1礦區(qū)概述

1.1.1井田位置

十礦位于平頂山市東北部，距市區(qū)中心約6km,行政區(qū)劃屬平頂山市衛(wèi)東區(qū)。井田地

理坐標(biāo)為東經(jīng)110°01'19"?110°06'50",北緯35°11'34"?35°14'35"。主井井口坐標(biāo)

X=3897780.000,Y=37414270.000；副井井口坐標(biāo)X=3897755.000,Y=37414320.000o井田

采礦登記邊界東西走向長約9km,傾向?qū)捈s4km,面積約24.42101?。

1.1.2交通

十礦交通發(fā)達(dá)，建有專門的運煤鐵路，南與相距5km的平頂山火車東站相連，由此往

東62km至孟廟東站與京廣鐵路相接，向西38km至寶豐車站與焦柳鐵路相連。以平頂山

市為中心，公路輻射附近各縣、市及地區(qū)，并與四通八達(dá)的許南、洛葉公路相連，交通極

為便利。見交通位置示意圖（圖1-1）。

圖1-1十礦交通位置圖

1.1.3自然地理

一、氣象

屬暖溫帶大陸性半濕潤氣候，四季分明，春季多風(fēng)干旱，夏季炎熱多雨，秋季晴朗、

日照充足，冬季寒冷少雪。

氣溫：據(jù)平頂山氣象站資料：一年之中，最高溫度出現(xiàn)在7月，最低溫度出現(xiàn)在1月。

最高氣溫42.6℃（1968年7月18日），最低氣溫-18.8℃（1955年1月30日），年平均氣溫14.9C。

冬季寒冷多西北風(fēng)和東北風(fēng)，夏季炎熱多東北風(fēng)和東風(fēng)，最大風(fēng)速24m/s,平均2.8m/s。

冰凍期一般為11月至來年3月，無霜期190?220天，最大凍土深度14cm（1977年1月30

H）o

降水：降水多集中在7、8、9三個月。最大年降水量1322.6mm（1964年），最小年降水

量373.9mm（1966年），年平均降水量732.8mm。最大月降水量379.2mm（1995年7月），積

雪最厚22cm（1954年11月26日）。本區(qū)蒸發(fā)量大于降水量，年最大蒸發(fā)量2825mm（1959

年），年最小蒸發(fā)量1490.5mm（1964年），年平均蒸發(fā)量1880.4mm。平均相對濕度67%。

二、地表水

沙河、汝河流經(jīng)平頂山礦區(qū)的南部和北部邊緣。沙河距礦區(qū)最近3.2km,最大洪峰流

量5290m3/s,旱季流量0.8m3/so汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量3040m%,旱季流量0.8m3/so

井田范圍發(fā)育著沖溝和季節(jié)性小溪，比較大的月臺河發(fā)源于尹充村，從井田中部流過，

屬間歇性小河。該河受大氣降水補給，冬季河床干涸斷流，雨季呈涓涓細(xì)水，大雨時山洪

暴發(fā)，經(jīng)沖溝匯入河中，汛期歷史最高洪水位可達(dá)+92m,最大洪水流量8000m3/h。

地表水系經(jīng)井田由北流向南部。

1.2井田地質(zhì)特征

1.2.1區(qū)域地層

十礦井田位于平頂山煤田東部，地層分區(qū)屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)海池一確山小區(qū)。根

據(jù)鉆孔揭露和地面觀測資料，地層由老到新有中下奧陶統(tǒng)、中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太

原組、下二疊統(tǒng)山西組和下石盒子組、上二疊統(tǒng)上石盒子組及新近系上新統(tǒng)和第四系?，F(xiàn)

將地層由老至新簡述如下：

一太古界流水群（ARS）

巖性以斜長閃長花崗片麻巖為主，夾云母綠泥片巖，中含細(xì)脈狀磁鐵礦層。具有花崗

巖、閃長巖和正長巖侵入體。厚度不詳。

二寒武系（￡）

1、下寒武統(tǒng)（G1）

底部為厚9?16m的灰白色厚層狀中細(xì)粒石英巖。下部為黃灰、淺灰色泥巖、灰?guī)r與

鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖互層。上部為淺灰色中厚層狀灰?guī)r和灰綠、黃綠、暗紫色粉砂巖、泥巖

互層。與下伏地層為不整合接觸。厚30?44m。

2、中寒武統(tǒng)(62)

下部為酶狀、塊狀灰?guī)r，及深紫色粉砂巖、頁巖夾透鏡狀泥灰層。上部為灰色中厚層

狀灰?guī)r與鮑狀灰?guī)r互層，夾灰綠色薄層灰?guī)r及泥灰?guī)r，含鐵質(zhì)結(jié)核。與下伏地層呈整合接

觸。厚約160m。

3、上寒武統(tǒng)(W3)

底部為角粒狀灰?guī)r，下部為灰色新狀、豆?fàn)罨規(guī)r，夾塊狀和竹葉狀灰?guī)r。上部為灰色

中厚層結(jié)晶灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。與下伏地層呈整合接觸。厚60?180m。

三奧陶系(。)

1、下奧陶統(tǒng)(01)

冶里組(Oly)—亮家山組(01)：上部巖性為燧石條帶白云巖，黃色、淺黃色，中厚-厚

層狀，質(zhì)地不均，頂部含灰質(zhì)，夾乳白色燧石條帶，往下含泥質(zhì)及燧石條帶結(jié)構(gòu)，局部為

硅質(zhì)白云巖，下部以白云巖、灰質(zhì)白云巖為主，桔黃色?深灰色，中厚?厚層狀，微細(xì)晶

結(jié)構(gòu)，質(zhì)地不均，但較致密堅硬，該層底部含泥質(zhì)成份高，夾數(shù)層竹葉狀白云巖。厚度112?

203mo

2、中奧陶統(tǒng)(02)

下馬家溝組(Chm)為白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，中夾石灰?guī)r層，質(zhì)地不勻。與下伏地層

呈假整合接觸。厚約50?108m。

上馬家溝組(。2m2)：在礦區(qū)西南部洛河溝谷及中部金水溝溝谷有零星出露，下部以不

等厚的泥灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r為主，上部為淺灰一灰色中厚層、厚層狀石灰?guī)r夾薄層狀泥灰

巖、灰質(zhì)白云巖，具紋層狀構(gòu)造。與下伏地層整合接觸。厚167m。

峰峰組(O26礦區(qū)全區(qū)均有分布，西厚東薄，本區(qū)發(fā)育一、二段地層。

峰峰組第一段(02fl)：連續(xù)沉積于下伏地層之上。主要巖性下部為黃灰色、黃褐色

薄層狀泥云巖夾灰質(zhì)白云巖、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖等，中部為灰一棕灰色，中厚層狀白云巖，

含泥白云巖不等厚互層，細(xì)粉晶一泥晶結(jié)構(gòu)，殘余砂屑結(jié)構(gòu)，紋層構(gòu)造發(fā)育。本段厚56?

132mo

峰峰組第二段(O2f2)：巖性以深灰色、棕灰色、褐灰色豹斑石灰?guī)r與泥質(zhì)白云巖，

灰質(zhì)白云巖互層，泥晶、細(xì)粉晶結(jié)構(gòu)，含黑色燧石團塊及結(jié)核，夾泥質(zhì)條帶，局部具角礫，

溶蝕裂隙發(fā)育，是良好的含水層，含豐富的動物化石。本段厚10?150m。

四石炭系(C)

基本全區(qū)分布，厚度由東向西變薄，為本區(qū)主要含煤地層。平行不整合于中奧陶統(tǒng)峰

峰組之上。

1、中石炭統(tǒng)本溪組(C2b)

零星出露于洛河溝谷中，向礦區(qū)中深部急劇變薄，巖性上部以深灰至灰黑色泥巖、砂

質(zhì)泥巖，夾不穩(wěn)定的透鏡狀石灰?guī)r或鈣質(zhì)泥巖和煤線。下部以灰白色石英砂巖和鋁質(zhì)粘土

巖為主，夾有粉砂巖和石英礫巖。含有豐富的動物化石。厚0?26m。

2、上石炭統(tǒng)太原組(C3t)

連續(xù)沉積于本溪組或平行不整合于奧陶系風(fēng)化剝蝕面之上，全區(qū)分布，在洛河河谷有

零星出露，為一典型的海陸交互相沉積，下部以粘土巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主。頂部含

煤，中部以海相石灰?guī)r及鈣質(zhì)頁巖為主，間夾少量泥巖、粉砂巖及薄層煤層，其中石灰?guī)r

13層，全區(qū)穩(wěn)定。上部以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖為主，夾薄層或透鏡狀菱鐵礦、鐵質(zhì)

砂巖或石英砂巖。含豐富的動物化石。含5、11號可采煤層。厚5?87m,由東向西逐漸

變薄。

五二疊系(P)

屬純陸相沉積，連續(xù)沉積于太原組地層之上。

1、下二疊統(tǒng)(P1)

山西組(Pls)：洛河溝谷有零星出露，全區(qū)分布。由粗至細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖、炭

質(zhì)泥巖及煤層組成。砂巖中含有大量的白云母片，在粉砂巖、砂質(zhì)泥巖中含豐富的植物化

石。底部為河床相中粒砂巖，在局部地段沖刷了太原組上部地段。本組含2號和3號可采

煤層。與下伏地層整合接觸。厚20?65m,平均38m。

下石盒子組(Pish)：洛河溝谷有零星出露，全區(qū)分布。巖性為灰色、紫雜色粉砂巖、

泥巖與深灰、灰綠色細(xì)及中粒砂巖互層，其中夾有薄層、黑褐色泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤線。

砂巖多為淺色，成份復(fù)雜，分選性差；粉砂巖中含有菱鐵礦結(jié)核；在粉砂巖和炭質(zhì)泥巖中

含大量完整的植物化石。與下伏地層整合接觸。一般厚度20?65m。

2、上二s疊統(tǒng)(P2)

上石盒子組(P2sh)：基本全區(qū)分布，洛河河谷有較大面積出露。巖性下部以灰綠、淺

灰、灰白色中粗粒砂巖為主。近底界夾一層花斑色紫雜色鮑狀鐵質(zhì)泥巖，全區(qū)穩(wěn)定，為一

標(biāo)志層。中部為灰綠色砂巖、泥巖互層。上部為黃綠、紫紅、紫雜色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖與

灰綠、黃綠色中粒砂巖互層。本組粉砂巖和泥巖中含完整的植物化石。與下伏地層整合接

觸。本組厚度280m左右。

孫家溝組(P2s)：在洛河及徐水河河谷均有出露。底部為灰白色粗粒砂巖并夾透鏡狀礫

巖。中下部為灰綠色中厚層砂巖和暗紫紅色泥巖互層。在泥巖中夾有透鏡狀鈣質(zhì)結(jié)核和菱

鐵礦結(jié)核。上部為紫紅色薄層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰色細(xì)砂巖，層間有薄層石灰?guī)r及石膏

層，與下伏地層整合接觸。本組厚度140?320m。

六三疊系(T)

1、下三疊統(tǒng)(T1)

劉家溝組(T11)：礦區(qū)南部各河谷中均有小面積出露。巖性為紫紅、淺紫紅、灰紫色中

厚層狀中?細(xì)粒砂巖、粉砂巖與棕紅、暗棕紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖呈等厚互層。底部為分選

差的礫巖。與下伏地層整合接觸。厚150?225m,一般厚200m。

和尚溝組(Tlh)：礦區(qū)南部各河谷中有出露。巖性為棕紅色砂質(zhì)泥巖夾紫灰色、紫色中

厚層狀細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖。與下伏地層整合接觸。厚80?126m,一般厚100m。

2、中三疊統(tǒng)(T2)

紙坊組(T2z)：礦區(qū)中東部及洛河河谷出露面積較大。第一段巖性為灰綠、黃綠色厚層

塊狀粉砂巖與棕紅色粉砂巖、泥巖呈不等厚互層，含植物化石碎片及介形蟲、葉肢介化石，

底部為一含云母層理不明顯的泥巖，含鈣質(zhì)結(jié)核，并有蟲跡。與下伏地層整合接觸。厚180?

279m,一般厚200m；第二段巖性為暗紫、棕紅色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖與灰紫色粉砂巖互層，

并夾有細(xì)粒砂巖，普遍含鈣質(zhì)結(jié)核，并有蟲跡。中部為暗紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖與紫灰色

中厚層狀粉砂巖、細(xì)粒砂巖互層，灰綠色泥巖中含植物根化石及碎屑化石，并含介形蟲、

葉肢介化石。上部為灰綠、黃綠色厚層塊狀細(xì)粒砂巖、粉砂巖與黃綠、灰綠色泥巖等互層。

砂巖含鐵質(zhì)結(jié)核，局部層面有蟲跡。厚400?587m,一般厚500m,與下伏地層呈整合觸。

七新近系(N)

上新統(tǒng)(N2)：出露于溝幫山坡，礦區(qū)西北部出露面積較大，為棕紅色含粉砂粘土，夾

層狀鈣質(zhì)結(jié)核，厚約0?80m。

八第四系(Q)

1、下更新統(tǒng)(Q1)

主要巖性為棕紅色、棕黃色黃土狀亞粘土、亞砂土，底部為較厚的砂礫石和砂層。本

組厚度0?160m。與下伏地層呈不整合接觸。

2、中上更新統(tǒng)(Q2+3)

全區(qū)分布廣泛，巖性為淺黃、黃褐色、黃色黃土、黃土狀亞沙土、亞粘土等，含鈣質(zhì)

結(jié)核。與下伏地層不整合接觸。厚0?150m不等。

3、全新統(tǒng)(Q4)

為近代沖積、洪積、坡積物。成份為砂礫石及混雜物，與下伏地層不整合接觸。厚0?

20m不等。

1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)為全掩蓋式煤田，走向呈北東東至北西西，皆向北西.北北西至北北東傾斜，地

層傾角5?25。，一般10。左右，呈淺部緩，深部陡的單斜構(gòu)造。地層綜合柱狀圖如圖1-2

所示。區(qū)內(nèi)鉆探揭露的最老地層為奧陶系(O),現(xiàn)將地層由老到新分述如下：

1、奧陶系中下統(tǒng)(01+2)

為一套海相碳酸鹽巖沉積，是煤系地層沉積基底，區(qū)內(nèi)未見出露，由于區(qū)內(nèi)鉆孔未鉆

穿該層，厚度不詳。埋深一般在200?400m之間，一般鉆孔揭露厚度5?10m,少數(shù)延深

鉆孔揭露厚度30?135m不等。巖性主要為灰?灰黑色、中厚層狀石灰?guī)r，致密堅硬，質(zhì)

純，隱晶質(zhì)至細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。石灰?guī)r上部裂隙發(fā)育，有溶蝕現(xiàn)象，常含有方解石細(xì)脈，夾薄

層泥灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，局部有縫合線構(gòu)造和蟲跡擾動及混濁狀層理；在灰?guī)r面以下20m

常夾有一層1?5m厚的淺灰色粉砂質(zhì)泥巖，含鋁質(zhì)及黃鐵礦結(jié)核。根據(jù)延深鉆孔和巷道揭

露情況，灰?guī)r頂面起伏不平，常有一些侵蝕殘丘和溶蝕漏斗。灰?guī)r中有溶洞存在，多被其

他沉積巖所充填，常見充填物有深灰、灰色細(xì)粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及灰?guī)r碎塊、

黃鐵礦等。

2、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)

假整合于奧陶系中下統(tǒng)石灰?guī)r之上，僅個別鉆孔有其層位，厚度0.94?3.36m,巖性

多為灰色、灰綠色和紫灰色的鋁質(zhì)泥巖、泥巖及粉砂巖；內(nèi)含黃鐵礦，層理不清，多具團

塊狀結(jié)構(gòu)。

3、石炭系上統(tǒng)太原組(CQ

連續(xù)沉積于本溪組地層之上，屬海陸交互相沉積，是區(qū)內(nèi)主要含煤地層。巖性主要由

碎屑巖、泥巖、煤及石灰?guī)r組成，厚度22.09?75.11m,一般厚度45m左右。按巖性可分

下、中、上三部分：

下部由礫巖(或含礫泥巖)、鋁質(zhì)泥巖、石英砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤組成。石英砂巖、灰

白色主要成份為石英、質(zhì)純、致密、磨圓度較差、是11號煤層頂板；鋁質(zhì)泥巖分布普遍,

厚度穩(wěn)定，為一標(biāo)志層(K1),巖性為灰一灰黑色，質(zhì)不純，具鮑狀構(gòu)造，可塑性強。該段

含10號、11號煤層。

中部由深灰色粉砂巖和灰白色石英砂巖,黑色灰?guī)r組成。石英砂巖為1一2層，中細(xì)粒、

致密堅硬，含黃鐵礦結(jié)核，夾煤層6號、石灰?guī)r2?3層，含大量海相生物化石蜓科和腕足

類,夾7、8、9號煤層。

上部由灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、4號、5號煤層組成，含大量植物化石和黃鐵礦結(jié)核、

4號、5號煤均有分層，兩煤層結(jié)構(gòu)較簡單，5號煤層一般有2層夾肝，厚0.10?0.20m,

最厚達(dá)0.80m。

4、二疊系下統(tǒng)山西組(Pis)

連續(xù)沉積于下伏地層之上，下部由灰色粉砂巖、灰白色中細(xì)粒砂巖組成，斜層理，以

石英長石為主，層面有大量云母片和泥質(zhì)，常為4號、5號煤層頂板。

上部由灰一深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色和淺灰色中粗粒砂巖組成，砂質(zhì)泥巖和泥

巖中含大量植物化石碎屑和黃鐵礦結(jié)核，砂巖成份以石英、長石為主，云母及暗色巖屑次

之，矽泥質(zhì)膠結(jié)，常有粉砂質(zhì)包裹體，砂巖一般兩層，局部地段有薄煤層即1號、2號、3

號煤層。該層地層厚度21.55?62.47m,一般40m左右。

5、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(Pgh)

連續(xù)沉積與下伏地層之上，本段一般有兩個明顯的陸相旋徊結(jié)構(gòu)。下部灰色粉砂巖，

偶見炭質(zhì)泥巖、細(xì)水平、細(xì)斜層理。底部為中細(xì)粒砂巖，含有較多的云母和暗色礦物、泥

質(zhì)膠結(jié)、斜層理、粉砂巖中含有較多植物化石；頂部為一層紫雜色的泥巖，含少量鐵質(zhì)魚而

粒，上部為綠灰一灰綠色和灰色的粉砂巖、細(xì)砂巖，砂巖以石英長石為主，含暗色巖屑，

斜層理及似水平層理。該層厚度22.04?64.01m,一般35m左右。

6、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2sh)

與下伏地層連續(xù)沉積。該段是一套陸相地層，以河湖相為主，少有沼澤相，無泥炭沼

澤相沉積。底層為中粗粒含礫砂巖，灰白色，以石英、長石為主，含有白云母片和較多的

暗色礦物，具直線型斜層理，是典型的河床相砂巖；中、下部由灰綠砂巖和紫雜色泥巖、

砂質(zhì)泥巖組成，泥巖、砂質(zhì)泥巖中有鐵質(zhì)新粒，特別在下部泥巖中鐵質(zhì)新粒大而多；上部

為黃綠、灰綠色砂巖、粉砂巖、泥巖互層。

該段地層厚度0?255.67m,一般140m。含植物化石較少，偶爾有少量植物化石碎屑

及較完整的葉莖部化石。

7、第四系(Q)

下更新統(tǒng)(Q1)：主要巖性上部以棕紅色、棕黃色亞粘土為主，中部為亞砂土和亞粘

土和砂礫石組成互層，底部為較厚的砂礫石和砂層。與下伏地層呈不整合接觸。厚度0?

216.89m(圖3-7),由井田西部向東部呈增厚趨勢。

中上更新統(tǒng)(Q2+3)：上部巖性為淺灰一淺黃色粉土質(zhì)砂土，疏松，具大孔隙，厚度在

15m左右；下部淺灰黃、桔黃色、黃土狀亞砂土、亞粘土等，中夾褐紅色古土壤數(shù)層，并

夾有透鏡狀流砂及鈣質(zhì)結(jié)核。與下伏地層不整合接觸。厚度一般80?150m。

全新統(tǒng)(Q4)：分布在各河谷中，為近代沖積、洪積、坡積物。成份為砂礫石及混雜物,

與下伏地層不整合接觸。厚0?10m不

標(biāo)燥

標(biāo)煤

煤

志

層

志層

地層時代地層厚度層

征

巖

性特

層

編

層

巖性柱狀,間

界

與

號

距

系統(tǒng)與

圾

▼左▼生▼麻

上中部由澧貨色亞枯垃啦下都由

界

淡出色亞粘土及或砂上蛆成.底部

匕>1689-C為層河斥砂環(huán)石.

160±HW

上部為黃綠灰爆色砂巖、的砂

巖，砂質(zhì)龍巖互展.中下部由灰

綠砂巖和紫雜色龍巖組成.底聯(lián)

上

為中粗粒含礫砂巖.

二

迭

二

統(tǒng)遇部為一層紫雜色的泥巖,上

P2部為爆灰一灰緣和從白色的給砂

下MO22.01

巖.細(xì)砂巖、砂巖,下部為灰色

迭粉砂巖.底部為中細(xì)位熱巖.

二

3*以下二部由灰一株灰色泥巖.砂質(zhì)

??

穌以下泥巖，灰臼色和淺灰色中租位砂

遺

系巖氣成.局部她段有譚媒原則號

2號、3號煤屋.

生下部由灰色粉砂巖、灰白色中

統(tǒng)細(xì)粒砂巖粗成，斜層現(xiàn),以石英

長石為主.層面布?大爆云母片和

3號

泥炭，常是4號.5號爆屋的M

板.

P0747*215!

P4X~

4-1*

Q72上部由灰黑色砂質(zhì)泥巖.泥巖

4-2?0*2704-5

110處行4號、5號煤Hlfll龍，4號,5

5號012-70XDt號煤均有二厘.4-2號、5-1

JU

號是主要可采煤層.結(jié)構(gòu)較傳單

K3O-957

-5號煤一般有二原典肝.厚0.10

6號

GI*以下81(1

-0.20木1U9達(dá)(.80拈

外儂

0*11.12WTV中都由深灰色粉眇巖和灰白色

石英砂巖.黑色灰膏組成.石英

枚罌1—2層，夾米層6號.石

灰?guī)r2-3層.夾燃廈7號、8號

1O-11叫

下部由KHWI,深灰色龍巖.

力砂石英砂野.II號煤,忸質(zhì)泥壯組成

1SDD石英砂巖灰白色.質(zhì)效.致由.

是”號煤層IK板.

灰色陪質(zhì)泥皆利沒灰色粘土泥巖短成

灰色石灰?guī)r.致密堅硬,X部含

塊狀黃鐵礦結(jié)核.

圖1.1煤層綜合柱狀圖

1.2.3水文地質(zhì)特征

據(jù)調(diào)查，平頂山十礦歷史最大礦井涌水量303.5m3/h,最大單點涌水量210.9m3/h。根

據(jù)2004~2007年平頂山十礦礦井涌水量觀測資料統(tǒng)計結(jié)果，歷年最大礦井涌水量為

138m3/h,一般涌水量為70m3/h左右；除2005年外，較大的涌水量基本都集中在每年的

9?11月，這可能由于8?9月份為雨季，大氣降水緩慢滲流補給地下水并涌入礦井有關(guān)。目

前，礦井正常涌水量仍維持在70m3/h左右。

地下水主要埋藏在第四系沖洪積物和底部的亞砂土、砂及粉砂層中，水位埋深一般為

30?140m,屬弱含水層，因距煤層較遠(yuǎn)，對采掘影響不大。

1.3煤層特征

1.3.1煤層概況

本井田為石炭二迭系含煤建造，主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤十余層，

自上而下的煤層編號為：4—1,4—2（通常稱4號）、5—1（通常稱5號）、5—2、6、7、8、

9、10—1（通常稱10號）、11—1、11—2（通常稱11號）等，含煤系數(shù)12.0%。其中5號煤

層是井田內(nèi)可采煤層，平均厚度3m（表5-1）,大部可采；其余各煤層皆為不可采煤層,

偶見可采點，并彼此孤立，無成片分布?？刹擅簩悠骄偤穸葹?2.80m,含煤系數(shù)為7.7%。

山西組地層含煤層共三層，自上而下依次編號為1、2、3號，含煤系數(shù)7.1%?；緸槊壕€

或不可采煤層，1、2號在鉆孔中很少見及，3號煤層局部見可采點，厚度0?0.9m不等,

不能連成片，無工業(yè)價值。目前礦井主采5號煤層，4號、10號和11號煤層均未開采，本

設(shè)計只考慮5號煤層的開采。根據(jù)四層煤的煤質(zhì)情況并參照《中國煤炭分類》（GB5751-86）

標(biāo)準(zhǔn)，各煤層均屬貧瘦煤（PS）O

表1.2煤層厚度及間距表

厚度(m)層間距(m)肝石

煤層

最小一最大最小一最大層數(shù)備注

編號

平均一般(層)

10-0.2不可采煤層

20-0.2不可采煤層

30-0.9

4—10?1.47

0-2.7

40—2不可采可采

1.10(155)0.62-9.94

2.00

0.12-7.00

50—7大部可采

6.20(194)

5—20—2.819.94-46.871—2不可采煤層

90.4m以下18.00

0-5.39不可采可采

100—2

0.90(142)

4.24-26.44

10—20—4.12不可采煤層

15.00

0-2.78

110—1不可采煤層

1.00(55)

表1.3各煤層煤質(zhì)特性表

煤灰成分分析(％)

煤三氧化二三氧化

二氧化硅三氧化二鋁氧化鈣氧化鎂三氧化二神

層鐵硫

Si02Fe2O3A12O3CaOMgOAs203SO3

16.972.5913.830.630.19-2.

—50.86-31.72-43.45-42.182.771.98-12.971-9.4

5

38.01(13.9131.43(9.45(0.80(76.79(10)3.

75)(75)75)75)4)71(8)

表1.4瓦斯成分成果表

采樣厚度煤中自然瓦斯成份(%)

煤層

(米)

CH4CO2N2

0.2-0.851.27-84.940.63-38.6214.4-92.68

5

0.34(19)9.44(19)19.35(19)71.46(19)

1.3.2煤質(zhì)

井田可采煤層在精查勘探及補充勘探階段均進(jìn)行過煤芯煤樣的化驗測試，采樣點分布

均勻，所獲資料基本上反映了煤質(zhì)客觀特征。現(xiàn)將各煤層主要煤質(zhì)特征表述如下：

原煤灰分(Ad)為9.32?37.67%,平均20.17%,經(jīng)洗選后可降至7.77%；全硫(St,d)含

量0.83?6.96%,平均3.42%,經(jīng)洗選后可降至2.01%,其中有機硫為1.8%；磷(Pd)含量

0.0024?0.1436%,平均0.0274%。發(fā)熱量(Qgr,d)在18.8-31.90MJ/kg之間，平均28.18MJ/kg。

屬中灰、高硫、高熱值煤。

1.3.3瓦斯

根據(jù)本井田在歷次勘探以及生產(chǎn)過程中的瓦斯采集工作，井田內(nèi)各煤層的瓦斯含量與

瓦斯成分的變化都較大(見表1.4)。

根據(jù)勘探及歷年瓦斯鑒定結(jié)果，礦井瓦斯涌出量不大，歷年最高絕對涌出量小于

10m3/min,相對涌出量為9.291On?/t,為低瓦斯礦井。

1.3.4煤塵及煤的自燃

根據(jù)2003年在5號煤采掘工作面采樣分析試驗結(jié)果，5號煤層原煤自燃試驗樣著火

溫度為418?430C,氧化樣著火溫度為405?425℃,結(jié)論為“煤的自燃為二至四級，為不

易自燃的煤

礦井5號煤層為可采煤層，屬中變質(zhì)煙煤，據(jù)精查地質(zhì)勘探期間對5號煤層鉆孔取樣

做煤塵爆炸性試驗，5號煤層無爆炸危險。

表1.5井田精查補充勘探煤塵爆炸性試驗結(jié)果表

煤塵爆炸

煤層名采樣

工業(yè)分析火焰長巖粉用

稱八占、、鑒定結(jié)論

WfAfVr度m/m量（%）

無爆炸危

5號1—21.0124.7417.2525060

險

無爆炸危

5號8—11.9711.8815.9325060

險

無爆炸危

5號8—61.2213.9315.5025060

險

無爆炸危

5號13—33.7015.3915.6525060

險

2井田境界和儲量

2.1井田境界

2.1.1井田范圍

礦井西以人為劃定邊界為境，東以田崗斷層為界，南以山東騰南煤田相接，北至-500m

水平投影線，走向長度7.93?8.67km,平均8.46km,傾向為2.99?3.41km,平均3.32km,

煤層傾角平均為3.1°,淺部緩深部陡。井田面積為24.42101?。

本礦的井田境界以下列標(biāo)高來確定：

東部：以田崗斷層為界；

西部：以11號勘探線為界；

南部：以-340m等高線以上風(fēng)氧化帶為界；

北部：以至-500m水平投影線為界。

2.1.2開采界限

井田內(nèi)含煤地層為上石炭統(tǒng)太原群及下二疊統(tǒng)山西組，總厚123.38m,含煤11層?？?/p>

采煤層1層5號煤層。

2.1,3井田尺寸

井田的走向最大長度為8.67km,最小長度為7.93km,平均長度為8.46km。

井田傾斜方向的最大長度為3.41km,最小長度為2.99km,平均長度為3.32km。

煤層的傾角最大為5.2。，最小為2.3。，平均為3.1。。

通過CAD計算井田的水平面積為24.42km2o

2.2礦井地質(zhì)儲量

2.2.1儲量計算基礎(chǔ)

(1)根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算；

(2)根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》規(guī)定：煤層最低可采厚

度為0.70m,原煤灰分W40%；

(3)依據(jù)國務(wù)院過函(1998)5號文《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%的煤層儲量列入

平衡表外的儲量；

（4）儲量計算厚度：夾石厚度不大于0.05m時，與煤分層合并計算，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，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度；

（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，勘探工程分布比較均勻，

采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。

2.2.2礦井地質(zhì)儲量計算

本礦井可采煤層為5號煤層-1000m以下的煤炭儲量尚未探明，可以作為礦井遠(yuǎn)景儲量。

本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計算的，儲量

計算可靠。

根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為A、B、C三個塊段，煤層總儲量即為各塊段儲量

之和。A塊段面積和B塊段面積分別為：

22

Sa=11.26km\Sb=7.05km>Sc=6.09km0

按下式計算：

Zg=SxMxr/。網(wǎng)。）（2.2）

式中：Z——各塊段儲量，Mt；

S——各塊段的面積，m2；

M——各塊段內(nèi)煤層的厚度j,m;

r——各塊段內(nèi)煤的容重，均為1.35t/m3o

a——各塊段煤層的傾角

圖2.2-1礦井塊段劃分圖

則礦井煤層工業(yè)儲量：

??,。M,cos(a),0、../cos(a),。...cos(a)

Zg=Za+Zb+Zc=Sa><Mxr/'7+SbxMxr/'，+ScxMxr/''

=162.40+205.09+105.88=473.37Mt

2.2.3礦井工業(yè)儲量計算

礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，

地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)

計的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲量。

礦井工業(yè)儲量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332,經(jīng)分類得出的

經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2Mli和2M22,連同地質(zhì)資源量中推

斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲量。

儲量的分配探明儲量、控制儲量、推斷儲量按&3：1分配，經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量、邊際經(jīng)

濟基礎(chǔ)儲量按90%、10%分配，次邊際經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量不計。各種儲量分配見表2-3-2：

表2-3-2礦井工業(yè)儲量計算表

探明儲量/Mt控制儲量/Mt

類別推斷儲量/Mt

經(jīng)濟儲量邊際儲量經(jīng)濟儲量邊際儲量

經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量111b

探明的資源量331邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量小/111

次邊際經(jīng)濟的資源量2sli

經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量12加

工業(yè)資源/儲量

地質(zhì)資源量控制的資源量332邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M22

次邊際經(jīng)濟的資源量2S22

推斷的資源量333333k

數(shù)量185.4120.6092.6610.31

人、,34.34

合計206.01102.97

Zg=l1lb+122b+2Mll+2M22+333k(2-3)

其中:k=0.8

Zg=185.41+20.60+10.31+34.34x0.8=436.45Mt

2.3礦井可采儲量

2.3.1安全煤柱留設(shè)原則

(1)工業(yè)場地、井筒留設(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。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。

巖層移動角為70。，表土層移動角為45。；

(3)維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m,村莊10m,其他15m；

(4)斷層煤柱寬度50m,井田境界煤柱寬度為50m；

(5)工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五

條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2.1。

表2.1工業(yè)場地占地面積指標(biāo)

井型(萬t/a)占地面積指標(biāo)(公頃/10萬t)

240及以上1.0

120~1801.2

45?901.5

9-301.8

2.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量

(1)井田邊界保護(hù)煤柱

井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)30m寬，各邊界保護(hù)煤柱損失量為:

東部以長約945m的F1斷層為界。

煤柱損失：945X30XI0.9X1.35/cos3.3°X10-6=0.37Mt

南部以風(fēng)氧化帶和F3斷層為界，長約9280m。

煤柱損失:9280X30X10.9X1.35/cos3.0°X10-6=3.03Mt

西部以長約2900m的人為邊界為界.

煤柱損失:2900X30X10.9X1.35/cos2.3°X10-6=1.28Mt

北部以7號煤-850m水平投影線為界，長約5900m。

煤柱損失:5900X30X10.9X1.35/cos3.0°X10-6=2.59Mt

邊界煤柱損失共有：0.37+3.03+1.28+2.59=7.27Mt

⑵斷層保護(hù)煤柱

斷層煤柱留設(shè)50m寬，則各斷層保護(hù)煤柱損失量為：

F1與F3斷層作為邊界。煤柱已算。

F2斷層：1440X50X2X10.9X1.35/COS3.3°X10-6=2.12MT

(3)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱

礦井井型設(shè)計為3.0Mt/a,因此由表2.1可以確定本設(shè)計礦井的30公頃。工業(yè)廣場的

面積為0.3km2o《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第14條和

第17條規(guī)定工業(yè)廣場屬于H級保護(hù)，需要留設(shè)15m寬的圍護(hù)帶。本設(shè)計選定工業(yè)廣場長

為600m,寬為500m,新生界松散層厚度241.95?402.74m,平均302.21m,結(jié)合本礦井的

地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動角(表2-4-2)采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失。

表2.2地質(zhì)條件及巖層移動角

煤層傾角

煤層厚度/m廣場中心深度/m(P/。8/°y/°p/°

a/0

3