煤矿毕业设计说明书(1).doc

河北工程大学毕业设计（论文）前 言3Abstract4第1章 矿井概述及井田特征51.1 矿井概述51.2 井田地质特征71.3 井田水文地质构造121.4 煤层特征18第2章 井田境界和储量242.1 井田境界242.2 井田工业储量242.3 井田可采储量25第3章 矿井生产能力、服务年限及工作制度273.1 生产能力及服务年限273.2 矿井工作制度27第4章 井田开拓284.1 概述284.2 井筒位置的确定344.3 开采水平的设计384.4 井底车场394.5 开拓系统的综述42第5章 采煤方法和采区巷道布置435.1 煤层的地质特征435.2 采煤方法和回采工艺435.3 采区巷道和生产系统555.4 采取车场设计及硐室575.5 采区采掘计划59第6章 矿井提升与运输626.1 概述626.2 采区运输设备的选择626.3 主要巷道运输设备的选择636.4 主井提升设备选型设计696.5 副井提升设备选型设计80第7章 矿井通风与安全837.1 矿井通风方式与通风系统的选择837.2 采区及全矿所需风量857.3 矿井通风总阻力计算907.4 扇风机选型92第8章 矿井排水系统978.1 概述978.2 排水设备选型978.3 水泵房及水仓1048.4 技术经济指标107第9章 技术经济指标108参考文献110感 谢111前 言本次毕业设计，我所做的是河北冀中能源邢台矿业集团邢台一矿井初步设计。在毕业设计之前，我们设计组在陈志彬老师的带领下深入到矿区进行为期一个月的毕业实习，在此期间我们搜集了所有毕业设计所需的资料，同时在生产一线积累了实际生产和管理经验。通过实习使我们更加深刻地了解到我们以后的工作，并且学到了重要的设计思想及设计中所涉及的现场工作经验，为毕业设计打下了良好的基础，也为以后的工作也积累了宝贵的经验。本次毕业设计是在陈老师和同学的指导下完成的，是我们大学四年学习采矿工程专业的一个全面的总结。安平矿井初步设计包括以下几个部分：1、矿区自然地理、水文、地质、交通等基本情况概述；2、矿井井田范围内煤的地质储量、工业储量及可采储量；3、矿井生产能力及服务年限；4、矿井井田的总体开拓设计，井筒位置及形式选择、水平划分、延伸方案确定、采区划分、井底车场的确定及线路计算、硐室布置等内容；5、矿井采区的布置、工作面布置、生产运输机械选型、生产程序安排、采区车场的设计及生产工作面回采工艺的确定。6、矿井生产系统。包括提升、运输、通风、排水等系统的确定和设备选型及相关硐室的布置。本次设计共用时12周，时间较为充足。由于个人水平有限，缺少现场生产经验，所以在设计中难免有不足之处，恳请各位老师给予批评指正，最后谢谢王老师半年的辛勤指导。关键词：地质构造、开采水瓶、开拓方式、采煤方法、井底车场。 AbstractThe graduation design, what I do is existed in Hebei province energy Xingtai mining group Xingquan mine preliminary design.Before in the graduation design, we design teams in Wangtongjie the guidance of teachers into the mining area for a month of graduation practice in this period we collected all the graduation design information, and at the same time in the production line has accumulated practical production and management experience. Through the internship make us a more profound understanding to the rest of our work, and learned important design idea and design with field work experience, for the graduation design have laid a good foundation for the future work also has accumulated a wealth of valuable experience.The graduation design is in the Wang teachers and students finish below the guidance of, is our university four years learning mining engineering a comprehensive summary.Anping mine preliminary design includes the following several parts：1. mining area of natural geography, hydrology, geology, transportation and other basic situations of introduction,2. within the scope of the coal mine field geological reserves, industrial reserves and recoverable reserves;3. mine production ability and service fixed number of year;4. mine field of the overall development design, shaft location and form selection, level division, extension plan, mining division, at the bottom of a well defined and the line camesintosour calculation, and arrangement of the cavern content;5.mine mining, the layout of the mining face layout, production transportation machinery selection, production process arrangement, mining design and production of mining face of information extraction process identified.6.mine production system. Including ascension, transportation, ventilation and drainage system determine and selection of equipment and related cavern layout.This design share 12 weeks, sufficient time. Due to limited personal level, the lack of the field production experience, the hard to avoid in the design so defects, ask everybody to give the criticism teacher to correct, finally thank Wang teacher half a year of hard guidance.Key words: geological structure, mining water bottles, open way, mining method, shaft bottom.第1章 矿井概述及井田特征1.1 矿井概述1.1.1 矿区概述邢台一矿位于河北省邢台市西南部35km处，邢台地区沙河市与邯郸地区武安市的接壤地带。井田大部分属沙河市邢台一镇管辖，只有东南少部分属武安市邑城乡管辖。地理坐标为：东经11411151141500，北纬364845365500。井田范围：北以煤层自然风氧化带为界；南以流沙河为界；东部以井田F4断层与为界；西部以村庄煤柱为边界，。井田东西长约7km，南北约3km，呈南北近似长条状，井田面积18.798008km2。开采深度由+80m至-600m标高。矿井东距京广铁路沙河车站25km，距矿山村支线铁路权村车站6km。煤矿外运铁路专线从权村车站接轨延伸至工业广场。井田内有两条主要公路穿过，邢台至渡口公路从东向西经过井田北部；邢台至都党公路从井田东部通过，经工业广场伸向西南方向，通往武安市和山西省。总之，矿区内公路四通八达，交通非常便利。见矿区交通位置图（图1-1）。图1-1 交通位置图1.1.2 矿区地形矿区位于太行山东麓山前地带，呈山前台地地形，并被北西向次一级分水岭分割，最高标高339.6m，位于孟石岗附近，最低标高194.10m，位于得义东侧河床，全区地势西高东低，起伏较大。按地貌成因类型划分，本区为冰碛台地地形。井田内发育有三级台地，自下而上依次为：漫滩及一级台地、二级台地和三级台地。漫滩及一级台地由全新统冲洪积物覆盖；二级台地由上更新统黄土及洪冲积卵石层组成，具二元结构；三级为扇形台地，全区标高在300320m左右，上部台地由中更新统红粘土卵砾石层组成，其下为下更新统间冰期的冰水泥积物及冰碛泥砾。1.1.3 气象矿区为温带大陆性气候，四季分明，春季干旱多风沙，、夏季炎热雨水多，秋季干燥日照长，冬季寒冷雨雪少。根据沙河市赵泗水气象站的资料，年降水量为751.9256.4mm，平均497.0mm，雨季多集中在七、八月份。年蒸发量1472.92268.3mm，平均1719mm。年平均相对湿度66.0%，年平均气温为13.0左右，历史最高气温40.1，最低气温-16.6。降雪及冻结日期自12月初至次年3月初，约80余天。平均风速3m/s左右，春季最大风速可达15.3m/s，风向以北、东及南风居多。主要自然灾害有旱灾、水灾、雹灾、风灾、虫灾、地震、霜冻等。1.1.4 地震根据历史记载，涉县1314年10月5日发生过6级地震，磁县1830年6月12日发生过7.5级地震，邢台地区隆尧县1966年3月8日发生过7.2级地震，本矿区位于涉县、磁县及邢台之间，因此，有发生地震活动的可能。邢台矿区处于地震强烈度67度区。1.1.5 水文井田内地表水系不发育，仅有季节性小溪共三条，雨季有水，旱季断流，均属北洺河支流，现分述如下：中关小溪：源起刘石岗以北，SEE向横穿井田北部地段，河床底部第四系地层厚50m以上，冰碛泥砾发育，无渗漏的威胁。栾卸小溪：以刘石岗西冲沟与邢台一冲沟为主，并汇集王窑北冲沟及王窑冲沟。根据观测资料，暴雨后出现水流但无渗漏现象，并且与奥灰水无水力联系，但在栾卸附近通过井田浅部地段，第四系地层厚度较薄，煤层开采后塌陷裂隙将通达地表，因此局部地段需铺衬防漏。紫牛湾小溪：邢台一冲沟、温庄南冲沟、李石岗西冲沟汇集而成，河床底部第四系地层厚100m以上，无渗漏的威胁。1.2 井田地质特征 1.2.1 勘探概况早在1957年6月峰峰地质办事处地质队就开始在该井田进行勘探工作，并提交武安邑城地区地质普查报告，其中包括显邢台一区，之后相继又有煤田地质、冶金系统地质队在该地区进行地质勘探工作，最终于1975年12月，由原煤炭部129煤炭地质队提交了河北省邢台矿区邢台一井田地质勘探精查报告。当时邢台一井田勘探面积32km2，共施工钻孔162个，平均5个/km，1994年10月西安矿业学院和邢台一矿以邢台一矿精查报告，以及大量的矿井生产资料提交了邢台矿务局邢台一煤矿生产矿井地质报告。此次精查补充勘探范围：西起9线，东至20线；北起煤层露头，南至700m水平及褡午铁路保护煤柱。东西长7km，南北宽3.5km，2号煤层有效勘探面积27.12005km2。区内共先后施工钻孔105个。其中原精查勘探钻孔51个。精查补充勘探钻孔54个，在54个补勘探钻孔中，此次补充钻孔33个。历年施工的钻孔中河北省第勘公司煤田水文队（现三队）和129队施工的钻孔资料齐全，质量较高，能够利用，其余地质队施工的16个钻孔质量低劣，打丢、打薄煤层情况严重，原始资料保存不全，封孔资料不详，且无测井资料验证补充，可利用程度很差。 129煤田地质勘探队施工的钻孔中，除007号钻孔严重漏水，孔壁坍塌，没有进行封孔外，其余钻孔采用1：1水泥从孔底至最上一层煤上推50m区段进行了封孔。经检查除107、703、715、718、803、1118、1203、1207、1209、1226、1405、1603、1707等13孔，由于孔内严重漏水或封孔材料不足和封孔质量不合格外，其余钻孔封孔质量基本上是合格的。全部钻孔均进行了简易水文观测，合格率占92%，孔斜3636不等，孔斜严重，对钻探质量有一定影响。水文队和129队施工的钻孔除007号孔未测井外，其余145个钻孔均进行了测井工作，且质量较高。129队施工的钻孔中，取芯孔40个，占30%，无芯孔和局部取芯测井解释钻孔75个，占70%。钻探质量综合验收结果为甲乙级钻孔125个，达93%，丙级孔仅占7%。总的来说，井田内勘探工程在数量上、质量上、以及布置上均能满足精查要求。自矿井设计以来，井田边界几经变动，目前井田面积为18.79801km2，内有116个钻孔。平均6个/km2。这些钻孔、质量，尤其是煤厚资料的质量绝大多数是可靠的。1.2.2 煤系地层邢台一矿全部被新生界第四系松散沉积层覆盖，第四系与下伏各地层呈不整合接触。根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况，本区发育的地层自下而上依次为奥陶系中统马家沟组（O2m）、峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、新生界第四系（Q）。矿区内地层由老至新描述如下：一、奥陶系（O）1、奥陶系中统下马家沟组（O2x）由角砾状灰岩及峰窝状泥质、白云质灰岩组成，厚度大于144m，按岩性可分为三段。2、奥陶系中统上马家沟组（O2s）由浅黄、浅红色白云质角砾状灰岩，蜂窝状灰岩，灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。总厚平均246m，按岩性特征可分为三段。3、奥陶系中统峰峰组（O2f）由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。本区钻孔揭露总厚度平均167m。按其岩性特征全组可分为三段。与上覆中石炭统本溪组呈平行不整合接触。二、石炭系（C）1、中石炭统本溪组（C2b）主要由深灰色泥岩、粉砂岩及石灰岩组成，夹不稳定薄煤层及薄层中细粒砂岩。泥岩富含铝质，具鲕状结构。泥岩、粉砂岩富含黄铁矿结核与微晶，并含植物根化石。石灰岩含蜓科动物化石。本组厚6.9830.50m，平均厚17.56m。该组以顶部一层本溪灰岩或晋祠砂岩与上石炭统太原组为界。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。该组含大量蜓类、小有孔虫及牙形刺化石： 蜓类：Fusulina konnoi F.cylindrical Pseudostaf fella 牙形石:Idiognathodus delicates Ligonodina sp.Hindeodella sp.2、上石炭统太原组（C3t）为一套海陆交互相沉积，井田主要含煤地层之一。由深灰色、灰色粉砂岩，灰至灰白色中细粒砂岩、石灰岩及煤层组成，发育灰岩46层，含煤69层。该组以顶部一座灰岩（有时相变为海相泥岩）或2#煤层底板砂岩（俗称北岔沟砂岩）作为与二叠系下统山西组的分界。总厚120.53186.44m，平均厚135.50m。以整合接触关系沉积于本溪组之上。富含黄铁矿、菱铁矿及动植物化石。本组含蜓、小有孔虫、腕足类、牙形刺、珊瑚等动物化石，在泥岩粉砂岩中含植物化石，主要有：蜓科: Quasifusulina longissima Q.compacta Schwagerina nobilis S.japonica牙形石：Streptognathodus fuchengensis Anchignathodus珊瑚：Lophocarinophyllum acanthiseptum腕足类：Dityoclostus taiyunfuensis Eomarginfera pusillaMarginifere orientalisM.linchengensis三、二叠系（P）1、下二叠统山西组（P1s）为过渡相碎屑岩沉积，是井田又一主要含煤地层。岩性由灰色、深灰色、黑灰色的中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。砂岩和粉砂岩中含有鳞木、芦木、苛达松、羊齿类等植物化石。顶部粉砂岩中普遍具有黑色细鲕粒结构；中下部含煤24层。该组厚50.68116.7m，平均厚83.8m。上界为下石盒子组底部的“骆驼脖”砂岩。与下伏太原组地层为整合接触。本组含猫眼鳞木、耳脉羊齿、中国瓣轮叶、星轮叶、芦木、带科达等植物化石，主要分子有： Emplectopteris triangularis Annularia mucronataA.stellataSphenophyllum thoniiLobatannularia ensifoliaTaeniopteris multinervisCallipteridium koraiensePecopteris taiyuanensis2、下二叠统下石盒子组（P1x）为陆相沉积。岩性以灰、灰绿色、紫斑色粉砂岩和含铝土质的砂质泥岩为主，普遍含有菱铁质大鲕粒，集结成瘤状或葡萄状结合体。中部和下部夹有23层中细粒砂岩，最下部一层砂岩通称“骆驼脖”砂岩，呈灰色，含云母片和泥质包体，全区普遍发育，是一辅助对比标志。该组顶界为一层沉积稳定的富含菱铁质鲕粒及豆状铝土质的泥岩，俗称“桃花”泥岩，是下石盒子组与上石盒子组的分界层。该组地层厚26.558.0m，平均41.1m。与下伏山西组为整合接触关系。本组含植物化石：Pecopteris sp. Pecopteris hemtelioides Lobatannularia sp Calamites sp. Cf. Sphenopteridium pseudogermanicum Sphenophyllum sp. Annularia stellata3、上二叠统上石盒子组（P2s）为陆相沉积。岩性以灰绿色、紫斑色粉砂岩及砂质泥岩为主，夹有数层中细粒含砾砂岩和铝土质泥岩。该组平均总厚307.4m。按岩性组合特征可分为四段。本区出露最高层位为三段，岩性为砂岩、粉砂岩互层。与下伏下石盒子组呈整合接触。本组含植物化石： Alethopteris sp. Chiropteris reniformis. Gigantonoclea sp. G.hallei Neuropteridium coreanicum Pecopteris anderssonii四、第四系（Q）覆盖于各时代地层之上，与各地层均呈角度不整合接触关系。1、下更新统新村组（Q1x）为冰碛及间冰期沉积物，总厚10150m，一般厚40m左右。下部为冰碛红色泥砾；上部为冰水沉积的杂色粘土、细砂、亚粘土及砂砾石等。本组在邢台一、新村、柳泉、上关一带有所出露。2、中更新统石岗组（Q2s）为冰碛红粘土砾石层，中夹透镜状砂层，上覆厚26m的坡洪积相红色亚粘土。砾石成分以石英砂岩、石英岩为主。砾石表面见有刨蚀凹月面、压坑及擦痕等冰碛物特征。该组总厚8.081.64m，一般厚30m。全区大面积出露，多组成三级台地。3、上更新统马兰组（Q3m）为多种成因的黄土、淡黄土。分布在二级阶面及冰碛台面，具垂直节理和大孔隙。厚210m，含鹿、豺、蜗牛等化石。底部具有砾石透镜体。4、全新统（Q4）为洪冲积相卵石层，成分以石英砂岩为主，砾径1020cm，夹红色细砂，厚26m。分布在一级阶地、漫滩、河谷内。在山麓山丘之上，表现为厚度不超过1m的残坡积碎石。上述地层划分，主要沿用了原精查地质报告和生产矿井地质报告的划分结果。本次修编报告，按照76年华北地层会议通过的地层划分方案，仅对与此方案不相一致的下二叠统下石盒子组（P1x）与上二叠统上石盒子组(P2s)之间的地层界线做了重新调整。对下石盒子组不再分段，对上石盒子组分为四段。无论沿用的原地质报告地层界线，还是重新修改的地层界线均以特征明显、发育普遍的标志层、古生物化石及测井曲线（视电阻率及自然伽玛）等作为划分与对比的主要方法。依据充分，对比结果可靠。1.3 井田水文地质构造1.3.1 水文特征矿区位于河北省南部邢台市西，地形西高东低。西部为太行山脉的中低山区；东部京广铁路以西为丘陵区、以东为平原，整体属中等切割的中低山丘陵盆地及山前洪冲积平原，区内最高点为黄庵垴，标高1773.80m，最低为邢台市北的晏家乡，标高54.20m。邢台一矿区处于该区剥蚀堆积的山前丘陵地带。区内自南向北依次发育有北铭河、马会河、沙河、七里河、白马河等季节性河流，均属海河水系，为大气降水的主要排泄通道。其发源地均位于西部太行山区。在西部裸露、半裸露山区河流可渗漏补给地下水，多年平均渗漏量为6m3/s，占区域岩溶水补给量的60%，是岩溶地下水的一大补给源。（1）、含水层根据岩性、结构、富水特征及其对开采的影响程度，参考区域含水岩组情况，矿区含水层（组）划分如下：（一）新生界松散类孔隙潜水含水组1、全新统砂砾石含水组呈条带状分布于中关、栾卸小溪沟等沟谷之内，主要为冲洪积相卵砾石层。砾石成分复杂，以粒径1020cm紫红、灰白色石英砂岩为主，夹红色细砂。厚013.00m，平均4.00m。渗透系数13.0m/d，钻孔单位涌水量0.662L/sm，水位标高198.2m，为HCO3Ca型水。富水性中等。2、中更新统砂砾石含水层全区大面积分布，形成III级台地。主要由粒径180cm冰碛紫红、灰白色石英砂岩、石英岩砾石组成，夹有砂层透镜体。砾石磨圆度较好，表面包有灰白、棕红色粘土。厚8.0081.64m，一般30m。渗透系数0.692m/d，钻孔单位涌水量0.125L/sm，水位标高280.04m，为HCO3Ca型水。富水性中等。3、下更新统砂层含水层出露于邢台一、新村、柳泉、上关一带。厚10.0080.14m。渗透系数4.055.72 m/d，钻孔单位涌水量0.09380.609 L/sm，水位标高230.89242.77m。富水性中等，但极不均一。井田内小煤窑井筒多见此层，且含水。4、下更新统冰碛泥砾含水层层位不稳定。主要由粒径1030cm的石英砂岩和石英岩砾石组成，其间充填有灰白、灰绿色粘土。厚5.0074.77m，平均15.00m，变化较大。渗透系数0.0673 m/d。钻孔单位涌水量0.00427 L/sm，水位219.79m，为HCO3Ca型水。井下一、三、五采区均未发生该层突水；1321工作面风巷向上探水时，基本无水。富水性极弱。以上各含水层水位标高受季节影响明显，均因地、因时而异。水化学类型以HCO3Na型为主。鉴于该组含水层在井田内分布不稳定，加之补给源不足，储水量较小，且有沟谷切割泄水，所以，除煤矿塌陷裂隙带高度达此层者，一般对煤矿生产无影响。但在17勘探线以北该组富水性较强，工作面回采时应多加注意。（二）二叠系砂岩裂隙承压含水组1、下石盒子组砂岩含水层厚0.5042.79m，一般14.37m。据中央石门揭露，其顶部和下部为细粒砂岩，中部为中粒砂岩，钙质胶结，裂隙发育，矿井揭露时最大涌水量为60m3/h，后逐渐减小至少量淋水，可见其主要为静储量；据勘探资料，钻孔单位涌水量0.004330.0231 L/sm，一般0.0137 L/sm，其渗透系数为0.02620.311m/d，一般0.0974m/d，水位标高+198.75+216.87m，一般+213.58m。水化学类型为HCO3ClNa型，矿化度0.309g/L。井田东、北部富水性稍强。但总体呈弱富水性。2、山西组砂岩含水层为2号煤层顶板。由灰白色中细粒及中粒砂岩组成。厚023.29m，平均9.95m，不稳定。井下一轨道三中、二中材料上山揭露时，最大涌水量40 m3/h；三采区石门揭露时涌水量为23 m3/h，一月后基本疏干。据钻孔抽水试验，单位涌水量0.0178 L/sm，渗透系数0.14m/d，水位标高+171.74+269.62m，一般+215.66m，水化学类型为HCO3ClNaCa型和HCO3SO4CaMg型水，矿化度0.427m/d。主要富水区集中于16线以北，属弱富水含水层。为开采1、2号煤时的主要充水水源。（三）石炭系灰岩岩溶、裂隙承压含水组该含水组主要由野青、伏青、大青、本溪灰岩等组成，均呈中厚层状，全区较为稳定。1、野青灰岩含水层呈灰深灰色中厚层状，方解石脉穿插其间。厚0.73.76m，平均2.31m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.0005750.120 L/sm，平均0.0603 L/sm，渗透系数5.010.0154m/d，一般0.729m/d。局部钻孔循环液全部漏失。为HCO3ClCa型水。17勘探线附近、井田的北及西北部富水性稍强。总体富水性中等偏弱。2、伏青灰岩含水层灰、深灰色中厚层状，裂隙多被方解石脉充填。厚0.393.40m，平均1.86m。强富水区与野青灰岩一致。钻孔抽水试验，单位涌水量为0.00274L/sm渗透系数为0.0166m/d。局部钻孔循环液全部漏失，富水区主要集中于17线附近及北、西北翼的浅部。为HCO3NaCa型水。富水性弱偏中等。3、大青灰岩含水层深灰色厚层状，裂隙、溶洞较为发育。厚1.539.71m，平均4.67m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.003570.123L/sm，平均0.0456L/sm，渗透系数0.00242.91m/d，平均1.04m/d。数钻孔遇此层循环液全部漏失。涌水点最大水量60m3/h，一般小于 30 m3/h；8号水源井涌水量49.860m3/h。富水区主要集中于17线附近及北、西北翼的浅部。水化学类型为HCO3Na和HCO3NaCa型，矿化度0.6461.064g/L，具H2S气味。富水性中等。4、本溪灰岩含水层灰色、灰褐色薄层状，层位稳定。厚08.00m，平均4.13m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.106L/sm，渗透系数3.38m/d，水位标高+215.34+265.16m，一般+247.59m（1975年）。数钻孔遇此层循环液全部漏失。总体富水性中等，7勘探线以北地区富水性稍强。以上各含水层均为其邻近可采煤层的直接充水含水层。若在断层附近得到下伏强含水层补给，则对矿井充水威胁更大。（四）奥陶系灰岩岩溶、裂隙承压含水组本区奥陶系灰岩含水层富水性极不均一，具有明显的分带性，在垂向上按岩性、结构及富水性可分为三组八段（图1-2）。其中二、四、五、七段为含水段，但七段富水性最强；一、三、六、八段，可视为隔水层。1、第三组（峰峰组）灰岩含水层主要由灰白、深灰褐色厚层状结晶石灰岩构成，层厚89.00168.00m，裂隙发育。钻孔单位涌水量0.05880.392L/sm，渗透系数0.055331.64m/d，一般6.76m/d。该层第三段（O23-3）厚025m，富水性较弱，井田内水井揭露此层时出水量均不大，可视为相对隔水层；该层第二段（O23-2）为深灰色隐晶质花斑状灰岩、灰黄色似带状灰岩和浅红黄色角砾状灰岩，厚74m128m。地面1号、4号水井及井下3号、5号、7号、9号水井均取水于该层。现地面1号、风井1号、7号水源井水位+109.00+141.00m，一般+130m左右。富水性强。2、第二段（上马家沟组）灰岩含水层由花斑状灰岩、白云质灰岩、角砾状灰岩组成，厚202320m。钻孔单位涌水量0.02140.139L/sm，静水位标高+127.10+142.68m；水静出水量在250m3/h左右。该层的第二、第三段（O22-2、O22-3）裂隙、溶隙、小溶洞较发育，富水性相对较强。3、第三段（下马家沟组）灰岩含水层由深灰色厚层状致密石灰岩构成，含石膏、石盐结晶等。中部有一厚约15m的蓝色或粉红色花斑状石灰岩（俗称“云雾灰岩”）；下部为灰色石灰岩与角砾状白云质石灰岩互层。富水部位主要为该层第二段（O21-2），厚约75120m，岩溶裂隙发育，面裂隙率36%。钻孔单位涌水量0.33.0 L/sm，富水性强。水化学类型为HCO3Ca型，矿化度0.250. 28g/L。（五）燕山期闪长玢岩风化裂隙承压含水组/层该组/层出露于沙河南部紫牛湾小溪西南；侵入中奥陶统灰岩和煤系地层。岩性以闪长玢岩为主，厚056.9m，平均26.88m。节理裂隙较发育，强风化带深度一般为1020m。据钻孔抽水试验，单位涌水量0.0605L/sm，渗透系数0.29m/d，影响半径71m，水位标高176.99 m（1975年1708孔）；钻孔遇此层循环液最大漏失量2.40m3/h。井田南部富水性稍强。水质类型为HCO3NaCaMg型，矿化度0.818g/L。在局部构造破碎带内可形成钻孔涌水量达100.2m3/h的强富水区，但总体呈弱富水性。正常情况下该含水组/层对矿井充水威胁不大。据各含水组具有不同的水化学特征和水位，其间的隔水层隔水性能良好，正常情况下含水组之间无水力联系。六、隔水层特征（一）新生界粘土、亚粘土隔水层位于下更新统中、上部。由粘土夹细纱、亚粘土夹砂砾石等组成，厚10.0080.19m（东厚西薄），平均25.00m。粘土成份以伊利石为主。层位稳定，连续性好，可有效阻隔上部地下水的下渗；再加上其下部的极弱泥砾含水层，基本阻断了新生界上部水进入矿井的可能。（2）、隔水层（一）新生界粘土、亚粘土隔水层位于下更新统中、上部。由粘土夹细纱、亚粘土夹砂砾石等组成，厚10.0080.19m（东厚西薄），平均25.00m。粘土成份以伊利石为主。层位稳定，连续性好，可有效阻隔上部地下水的下渗；再加上其下部的极弱泥砾含水层，基本阻断了新生界上部水进入矿井的可能。（二）二迭系泥岩、砂质泥岩、粉砂岩隔水层位于二迭系中部，主要由紫花色、紫斑色粉砂岩、砂质泥岩组成，中部夹平均厚度9.30m的“百米砂岩”。后147.00m211.00m，平均186.40m。厚度大，层位稳定，胶结完整，一再被生产证实为良好隔水层。1.3.2地质构造张村井田基本构造形态为一单斜构造。此外，无岩浆岩的侵入。断裂方向以北东向最为发育，以高角度正断层为主。区内无宽缓的褶曲及岩浆岩侵入，地质构造复杂程度属简单类型。地层在第10地质剖面线以北近南北走向，倾向东。第10地质剖面线以南走向转为北东，倾向南东。地层倾角1030，一般1020。一、褶曲在西部沿11线有较明显的向斜，轴向约北70西。其次，在F2以东的地段具有背斜的特征。二、断层张村井田内已发现断层共3条。全部为大型断层，落差均在40m或40m以上。断层性质均为高角度正断层，断层倾角一般为5060。断层走向主要为西东向。总观全区，南部断层多落差大，加之岩浆岩发育，使构造趋向复杂化。现将区内的断层分述如下：在井田内，已揭露大型断层3条（表1-2）。将各断层的主要特征及控制情况描述如下：田内大型断层一览表 表1-1序 号断 层代 号断 层性 质断层产状()落 差(m)区内长度(m)走 向倾 向倾 角1F1正断层NESE555513502F2正断层NESE604011253F3正断层NESE50601575三、岩浆岩活动（一）、岩浆岩分布本区燕山运动以来，岩浆侵入活动频繁，使煤系煤层煤质受到不同程度的影响。一、岩浆岩的分布范围本井田内一采区上山与温庄村连线以南地区煤系地层均发现有岩浆体侵入，约占井田面积的三分之一多。从本区岩浆岩的成分与特征来看，属大型岩浆岩体边部玢岩相部分，斑状结构明显，无明显分带现象；成分简单，蚀变现象剧烈。据区域同位元素鉴定资料表明，岩浆侵入时代在晚侏罗世到早白垩世早期（J3K1），属燕山运动中期的产物。本区岩浆岩属中性闪长玢岩，据其中所含矿物成分不同分为以下几种类型：1、绢云母化闪长玢岩灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶由斜长石及少量角闪石组成。基质自形微晶细晶结构，由斜长石及少量角闪石组成。矿物成分：斜长石占75%，以奥长石为主，几乎全部绢云母化；角闪石占20%，部分碳酸盐化；粒状磁铁矿、磷灰石含量小于5%。2、含石英闪长玢岩灰白色，粗粒状结构，块状构造。斑晶由斜长石和角闪石及少量石英组成；约占2/5。矿物成分：斜长石65%，多数已不同程度的绢云母化；角闪石30%，多数碳酸盐化；石英5%。基质，微晶质结构，由斜长石、少量角闪石、石英组成。付矿物为黄铁矿，磷灰石，磁铁矿。3、含石英角闪闪长玢岩灰色，粗斑结构，斑晶由斜长石及角闪石组成，占1/21/3。矿物成分：斜长石60%，多数表面已绢云母化及高岭土化；角闪石35%，多数表面见碳酸盐化、绿泥石化现象；石英5%。基质，具微晶胶织结构，由板状斜长石及石英组成，少量角闪石已碳酸盐化。付矿物为菱铁矿、黄铁矿、磁铁矿。4、含石英斜长石闪长玢岩浅灰色，斑状结构，块状构造。斑晶含量约占45%，由斜长石及少量角闪石等组成。矿物成分：斜长石大于90%，表面见有绿泥石化现象；角闪石10%，碳酸盐化剧烈，局部绿泥石化，仅保留角闪石假象；白云母12%；基质由斜长石和石英及微量角闪石组成。付矿物为黄铁矿、磁铁矿。（二）、岩浆岩侵入时代和产状据钻孔揭露情况看，岩浆体的产状主要为层状和似层状两种，局部有细脉状侵入体，但不多见。岩浆侵入的方式主要为岩床式顺层侵入，局部尚有斜切和横穿岩层现象，造成岩体与地层的接触面不平整，呈斜交状。从本区岩浆岩的成分与特征来看，属大型岩浆岩体边部玢岩相部分，斑状结构明显，无明显分带现象；成分简单，蚀变现象剧烈。据区域同位元素鉴定资料表明，岩浆侵入时代在晚侏罗世到早白垩世早期（J3K1），属燕山运动中期的产物。1.4 煤层特征1.4.1 煤层地层含煤性矿区含煤地层为中石炭统本溪组，上石炭统太原组和下二迭统山西组。该井田煤系地层平均厚度约236m，共含煤1015层，煤层总厚13.54m，总含煤系数5.7%，其中可采煤层8层，可采总厚度10.06m，可采含煤层系数4.2%。本溪组厚度6.9830.50m，平均17.56m，含不稳定薄煤层12层，煤层总厚度1.18m，含煤系数为6.7%。具局部可采煤层一层，为10#煤层，可采煤层平均厚度0.81m，可采含煤系数为4.6%。太原组厚度102.53186.44m，平均135.50m。含主要煤层8层，煤层总厚度8.09m，总含煤系数6.0%。从上到下编号煤层为3#、4#、5#、6#、6下#、7#、8#、9#，其中位于太原组底部的9#煤层为主要可采煤层，4#、6#、7#、8#四层煤为局部可采煤层，其余煤层不可采。可采的五层煤，可采总平均厚度5.82m，可采系数4.3%。山西组厚度50.68116.70m，平均83.80m。含煤24层，煤层总厚4.27m，总含煤系数5.1%。位于该组中部的1#煤层和下部的2#煤层为主要可采煤层，可采煤层总厚度3.43m，可采含煤系数4.1%。1.4.2 煤层本区含煤地层包括本溪组、太原组和山西组。含煤地层总厚度200240m，一般220m左右。含煤16层，煤层总厚度约13.93m，含煤系数6.5。含煤地层由于标志层较多，层间距比较稳定，测井曲线特征明显，煤层易于对比。可采与部分可采煤层有：1、2、4、6、7、8、9等7层，煤层总厚度10.90m，可采煤层含煤系数5.2，1、2等2层为主要可采煤层，总厚度5.58m。现将各煤层分述如下：本溪组厚度6.9830.50m，平均17.56m，含不稳定薄煤层12层，煤层总厚度1.18m，含煤系数为6.7%。具局部可采煤层一层，为10#煤层，可采煤层平均厚度0.81m，可采含煤系数为4.6%。山西组厚度50.68116.70m，平均83.80m。含煤24层，煤层总厚4.27m，总含煤系数5.1%。位于该组中部的1#煤层和下部的2#煤层为主要可采煤层，可采煤层总厚度3.43m，可采含煤系数4.1%。1.4.3 不可采煤层煤田不可采煤层有5层之多，它们的共分别是：3,6,7,8,9号煤，其中6 ，8号煤因岩浆岩干扰破坏严重，局部缺失和厚度变薄而不可采或被吞蚀，9号煤因岩浆岩干扰破坏严重，局部缺失和厚度变薄而不可采或被吞蚀，3,7号煤均因为煤层厚度没有达到开采厚度而不可采。1.4.4 煤质按照我国现行的煤炭分类标准中国煤炭分类国家标准，结合本矿区煤样的化验资料分析确定，本区煤类以高变质无烟煤为主，部分为贫煤。1、2层煤主要是无烟煤，仅个别小块段因与岩浆岩接触演变为贫煤。（一）、煤的物理性质各煤层均为高变质煤，为黑色灰黑色，灰黑色条痕，玻璃光泽似金属光泽，具贝壳状或阶梯状断口，性脆，受构造破坏裂隙十分发育，煤体结构多为碎裂结构和碎粒结构，硬度较小，机械强度低。燃烧时难燃、无烟，无火焰或火焰短，不熔不膨胀。煤岩成分由镜煤，亮煤、暗煤和丝炭组成。太原组各煤层以半亮型为主，光亮型和半暗型次之；山西组1#、2#煤层则以半亮型和半暗型为主，光亮型煤较太原组的少，此外含有较少量的暗淡型煤。各煤层为高变质煤类，在勘探和生产阶段未进行详细组分鉴定和定量。（二）、煤的主要化学特征各煤层经1.41.5比重液洗选后灰分大大降低，浮煤灰分一般在8%左右。椐对现开采1#、2#煤层井下采样化验原煤灰分23.7018.55%，经1.5比重液洗选后，浮煤灰分同样降至8%以下。A、有害组分（1）、水分（Mad）：各主要煤层的水分最低为1.26%，最高达1.99%，一般1.501.85%，平均值以2号煤为最低（1.26%）。（2）、灰分（Ad）和煤灰成分依据现行煤炭质量分级（灰分）标准GB/T15224.1-2004， 1#、2#煤层属中灰煤。椐对现开采1#、2#煤层井下采样化验原煤灰分23.7018.55%，经1.5比重液洗选后，浮煤灰分同样降至8%以下。本矿区为高变质无烟煤区。煤的视密度较大，仅个别点的煤样可选出浮煤。浮煤的灰分含量比原煤显著降低，均降低到10%以下（见表43）。这一特点与邯郸煤田各矿区不同煤种的原煤和精煤的灰含量变化规律相一致。如适当提高浮选液密度（1.8），本矿区各主要煤层洗选后的浮煤，均可降为低灰煤。各煤层灰成分分析表 表12煤层SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3157.48-43.67489.2(10)42.83-27.5736.48(10)14.97-2.144.51(10)12.01-0.84.40(10)1.29-0.000.69(10)2.89-0.001.37(9)260.97-40.7349.35(13)40.31-31.8539.59(13)17.27-1.295.68(13)8.18-0.872.98(13)6.78-0.181.42(13)3.19-0.021.16(13)各煤层主要煤质特征一览表 表13煤层煤类元 素 分 析 结 果 （%）碳Cdaf氢Hdaf氮Ndaf氧+硫Odaf +St,daf1#无烟煤93.2590.5091.96(13)4.073.033.51(13)1.531.111.33(13)5.222.413.20(13)贫煤91.62(1)4.14(