史山煤礦礦井設計

1、第一章井田概況及地址特征第一節(jié)礦區(qū)概述、地理位置及交通條件（一）交通條件陽城史山煤礦位于山西省陽城縣東 16 km,隸屬于陽城縣北留鎮(zhèn)，其地理坐標為：東經(jīng) 112 32 37 112 33 45，北緯 35 31 57 35 33 21。本井田與外界交通較為方便，東部有太焦鐵路通過，由晉城市可達京廣鐵 路，西有侯月鐵路從陽城縣通過，南面為晉（城）陽（城）高速公路，村與村之 間有簡易公路相通，交通便利。圖例： -高速公路_ 國道道縣道交通位置圖（1/50萬）（二）地理位置井田地處太行山脈西麓，沁水盆地的南緣，地貌屬剝蝕中低山地丘陵，地形 復雜，地表切割強烈，沖溝遍布，總的地勢東高西低，最高點位于

2、井田東部，海拔 990 m,最低點位于井田西南部，海拔 665 m,相對高差325 m。本區(qū)屬黃河流域沁河水系獲澤河支流，井田內(nèi)無常年性地表水徑流及大的地 表水體，主要水源為大氣降水，雨季出現(xiàn)短暫的洪流。二、礦區(qū)電力供應基本情況本礦電源引自北留變電站和東山變電站兩座變電站，電壓等級為10KV為雙回路供電。三、礦區(qū)的地形與氣象井田屬大陸性氣候。一年內(nèi)四季分明。夏季午間較熱，早晚涼爽，雨季充 沛。冬季寒冷少雪。春季風多雨少。據(jù)陽城縣氣象站 13 年資料統(tǒng)計，年平均氣溫 10.3 C,最高氣溫37.3 C,最低氣溫-18.7 C。無霜期180天左右，最大凍土深度 為43 cm。夏季多東南風，冬季多西

3、北風，最大風力為10級。年降水量最大為891.2 mm,最小為412.5 mm。79月份雨量最大，占全年 的56 %。平均年蒸發(fā)量為1578.7 mm,最大為48月，占全年的62%其中46 月份占全年的 41%。四、礦區(qū)的水文簡況本區(qū)各煤層充水來源于其頂板含水層。其中正開采的 3號煤含水量來源于頂 板砂巖裂隙水，與地表降水呈正比關系，含水性較差。水文地質條件屬簡單類型； 9號、15號煤層含水量來源多。預計開采 3號煤層時礦井正常涌水量20m3/h,最 大涌水量 35m3h。五、礦區(qū)開發(fā)史及周邊小窯狀況陽城史山煤礦基本情況分述如下：1、陽城史山煤礦陽城史山煤礦位于陽城縣東16km處，史山煤礦為集

4、體企業(yè)，2002年1月由 省國土資源廳換發(fā)采礦許可證，批準開采 3 號煤層，設計能力 900Kt/a, 生產(chǎn)規(guī)模 為900Kt/a。井田面積3.84km2。該礦井采用斜井開拓，礦井采用長壁綜采金屬網(wǎng) 分層開采，中央分列式通風，機械排水，該礦井屬高瓦斯礦井。第二節(jié) 井田地質特征一、地層井田內(nèi)溝谷縱橫，大面積為基巖裸露區(qū)，僅在溝坡兩側零星被第四系黃土覆 蓋，結合鉆孔資料，先將本區(qū)地層由老至新分述如下：奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）巖性主要為深灰色厚層狀石灰?guī)r和灰黃色泥灰?guī)r，巖溶發(fā)育。底部為一層含 方解石脈的泥質角礫狀巖。含腕足類化石，為煤系地層基地。厚度120m左右。石炭系（C） 中統(tǒng)本溪組（C2b）

5、灰色鋁土質泥巖為主，夾砂質泥巖，泥巖，砂巖，底部常見雞窩狀山西式鐵礦。一般厚8.6m，變化范圍518m 上統(tǒng)太原組（C3t）巖性主要為灰灰黑色砂巖、泥巖、石炭巖及煤層。為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。底部以K1砂巖與本溪組分界，與下伏地層呈整合接觸。本組厚 93.76m。據(jù)巖 性組合特征劃分三個巖性段：一段（C3t1）： K1砂巖至K2石灰?guī)r底。底部為灰白色含礫石英砂巖（K1砂 巖）；中部為灰灰黑色泥巖；頂部為 15號煤層，煤層厚2.082.18m,平均厚 2.13m。為區(qū)內(nèi)主要穩(wěn)定可采煤層之一。本段厚一般為9.73m左右。二段（C3t2） : K2灰?guī)r底至K4灰?guī)r頂。巖性主要為石灰?guī)r，砂巖，泥巖和

6、煤層。本段含石灰?guī)r三層（K2、K3、K4），其巖性為深灰色厚層狀含燧石石灰 巖；含 12、 13 號煤，區(qū)內(nèi)不可采。本段厚 31.00m。三段（C3t3） : K4灰?guī)r頂至K7砂巖底。巖性主要為砂巖，泥巖，石灰?guī)r及 煤層，其中含石灰?guī)r12層（K5、K6）,含煤35層（5、6、7、8、9號）， 其中9號煤層穩(wěn)定可采，煤層平均厚1.48m,本段厚53.03m。二疊系（P） 下統(tǒng)山西組（P1s）巖性主要為灰灰黑色砂巖、泥巖及煤組成，含煤 13層，其中 3號煤為區(qū) 內(nèi)穩(wěn)定可采煤層，煤層厚6.756.96m,平均厚6.82m。底部以K7砂巖與太原組分 界，一般厚 45.53m。 下統(tǒng)石盒子組（P1x）巖

7、性主要為灰綠黃綠色，灰色砂巖、粉砂巖、砂質巖及鋁土質泥巖組成。 井田內(nèi)西南部大面積出露，風化后呈灰白色、黑灰、杏黃等雜色，地表易于辯認。 底部發(fā)育一層4m左右厚的灰白色粗砂巖，定為標志層 K8,是與山西組分界的標 志。本組上部發(fā)育一層鋁土質泥巖，鮞狀結構，風化后多小孔，裂隙且被鐵質充 填。本組地層厚約 70.00m。 上統(tǒng)上石盒子組（P2s）由中砂巖、砂質泥巖及泥巖組成。井田內(nèi)由出露廣泛，砂巖風化后呈黃綠 色，泥巖風化后呈杏黃色，交錯層理及斜層理發(fā)育，底部往往有一層粗粒砂巖，成 分以石英為主，硅質膠結為與下石盒子組分界標識（K9）,本組地層厚約230m左右。殘留最大厚度約 150m。第四系中上

8、更新統(tǒng)（Q2+3井田內(nèi)零星分布，主要為淺黃淺紅色亞粘土，亞砂土，厚013.65m,平均厚約 10m。二、含煤地層本井田的含煤地層主要為石灰系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。太原組（C3t）:為井田內(nèi)主要含煤地層之一，由灰灰黑色砂巖、泥巖、石 灰?guī)r、煤等組成。含煤 8 層， 15 號煤層穩(wěn)定可采， 9 號煤層穩(wěn)定，本井田內(nèi)可采， 本組發(fā)育46層淺海相灰?guī)r，為地層對比的標識層，自下而上編號為k2k6，本組厚 93.16m。太原組標識層 k2 灰?guī)r，深灰色致密堅硬，上部夾 34層條帶狀黑色燧石為 其主要特征。厚7.4011.5m平均10.50m,穩(wěn)定發(fā)育，為15號煤層的頂板，可與 太原西山毛兒溝，廟溝

9、灰?guī)r對比。K3灰?guī)r下距K2頂16.00m,厚1.505.60m，一般厚3.60m。灰深灰色，性 脆堅硬，含少量燧石結核，發(fā)育較穩(wěn)定。K4灰?guī)r，位于太原組中下部，下距 K3灰?guī)r約10.50m,上為9號煤層，灰色含黃鐵礦結核。厚0.601.80m,平均厚0.90m,發(fā)育較穩(wěn)定K5灰?guī)r，灰黑色含方解石脈及黃鐵礦，中上部夾有燧石層，上距 3號煤層底 板29.25m,下距K4灰?guī)r32.98m,全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，平均厚2.80m,可與太原西山東 大窯灰?guī)r對比。山西組（P1s）:主要含煤地層之一，由灰、灰黑色砂巖、泥巖及煤組成，為 陸相沉積。砂巖多為中細粒，石英含量較多。泥巖層理發(fā)育，含植物化石。本組厚 45.

10、53m,主要含3號煤層，煤層厚6.756.96m,平均厚6.82m。該組底界有一層 灰白色細粒砂巖，定為標識層 K7,厚約3.20m,是山西組與太原組分界標識，本層 位可與太原西山北岔溝砂巖對比。三、地質構造井田內(nèi)發(fā)育一組走向NW勺褶皺組合，總體上區(qū)內(nèi)巖層走向 NE,傾向NW傾角 25，并具次級寬緩的背向斜構造。斷裂構造不發(fā)育，未見巖漿巖，地質構造屬 簡單類型。四、井田水文地質及礦井涌水量概況1 、井田內(nèi)主要含水層特征第四系松散沉積物孔隙潛水含水層井田內(nèi)第四系呈零星分布，巖性主要為紅褐色粉質粘土夾細紗層，含水層勺 厚度、水位深埋及其富水性在不同部位差別較大，地下勺補給、排水條件、水質類 型及其

11、動態(tài)特征與前述區(qū)域相應含水巖組勺情況基本一致。二疊系上、下石盒子組及山西組砂巖裂隙含水層井田內(nèi)出露普遍，主要接受降水補給及含水層之間勺垂向滲透補給，以泉點 形式排泄或向 3 號煤礦井內(nèi)排泄。地下水勺埋深條件在長期開采 3號煤疏排礦井水 勺影響下，目前主要以潛水形式儲存。地下水動態(tài)變化較大。砂巖含水層勺富水性一般較差。鉆孔單位涌水量為 0.00020.002L/(s m),水質類型與前述區(qū)域該層 位含水量的水質類型相同。石灰系太原組灰?guī)r及砂巖巖溶裂隙含水層該含水層在部分地段埋藏較深。含水層以K2、K3、K4、K5 等幾層灰?guī)r為主,呈層狀分布全被泥巖隔水層分隔,相互間水力聯(lián)系較弱。含水層富水性較差

12、,據(jù)長 河祥查區(qū)102水文資料，鉆孔單位涌水量為 0.00130.02L/(s m),涌透系數(shù)為 0.0510.096m/d，水質類型為 HCOCaMg或SO4 HCOCaMg型水。含水層 一般要接受上部基巖地下水及 3 號煤礦井水的滲透補給。中奧陶統(tǒng)巖溶承壓含水層 含水層巖性主要為上馬家溝組灰?guī)r，巖溶裂隙發(fā)育，富水性較強。區(qū)內(nèi)奧陶灰?guī)r溶水向區(qū)外延河泉方向徑流排泄。井田西側約5Km有原山西水文隊施工的水文孔(水22),據(jù)其抽水試驗資料，奧灰?guī)r溶水水位降深0.39m,涌水量為3.72L/S，單位涌水量9.5L/(s m),滲透系數(shù)15.2m/d，奧灰?guī)r溶水位標高512.39m。另井田位于水22和

13、102孔之間，奧灰?guī)r溶水水位標高 518.528，由北至南西遞降。井田奧灰水位標高 485m左右。2、井田內(nèi)主要隔水層本溪組及太原組底部泥巖、鋁土質泥巖隔水層位于15號煤層之下，平均厚度8.6m，在正常情況下阻隔或減弱了 15號煤與奧灰水之間的水力聯(lián)系。石炭系、二疊系泥巖、砂質泥巖隔水層該水層分布于各灰?guī)r、砂巖含水層之間，其單位厚度差別較大，埋藏較深時 在含水層之間起到較好的隔水作用，但在采煤礦井頂板之上導水裂隙內(nèi)的泥巖將減 弱或失去其隔水性能。3、礦井充水因素分析及水害防治措施（1）、充水因素分析充水來源及其影響程度大氣降水對礦井水的影響降水通過不同成因的基巖裂隙及松散沉積物孔隙在裂隙溝通的情況下進入礦 井，成為礦井充水的間接但重要的補給來源。礦井涌水量受降水的季節(jié)變化影響， 具有明顯的動態(tài)變化特征。奧灰水對礦井充水的影響本區(qū)奧灰?guī)r溶水位標高約為485m據(jù)煤層底板等高線圖，區(qū)內(nèi)15號煤層底 板標高在535590m之間，高于奧灰水位。正常情況下不存在底板突水問題。但考 慮到引用的奧灰?guī)r溶水位標高系長河勘查期成果，至今時間較長，期間水位變化情 況未進一步