官地二矿新井初步设计.docx

中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）中文题目：官地二矿新井初步设计英文题目：the preliminary design of guandi no.2 new coal mine专题题目：综合机械化柱式充填采煤新方法探讨姓 名：李佳学 号：1010110109学 院：资源与安全工程学院专 业：采矿工程班 级：2010-1指导教师：赵红泽职 称：讲师完成日期：2014年06月05日诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下独立完成的。除文中已经注明引用的内容外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。作者签名： 日期： 关于使用授权的说明本人完全了解中国矿业大学（北京）有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。作者签名： 导师签名： 日期： 中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）任务书学院：资源与安全工程学院专业：采矿工程班级：2010-1姓名：李佳学号：1010110109任务下达日期：2014 年03 月 18日任务完成日期：2014 年 06 月05日论文题目：官地二矿新井初步设计专题题目：综合机械化柱式充填采煤新方法探讨主要内容和要求：1、设计依据官地二矿的地质条件，按照毕业设计大纲要求，分别完成一般部分和专题研究的内容。一般部分应包括10章内容，分别是：1 矿区概述及井田地质特征；2 井田境界和储量；3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4 井田开拓；5 准备方式带区巷道布置；6 采煤方法； 7 井下运输；8 矿井提升；9 矿井通风与安全；10 设计矿井基本技术经济指标。专题部分应针对某个采矿技术或相关问题进行较深入的专门探讨研究。一般部分约占总工作量的75%，专题占25%。2、设计中要严格执行现行有关规程和规定。储量计算等公式的推演应用清楚正确，设备选择及参数确定依据充分；设计插图应采用计算机绘制，完成4张大型图纸的绘制，cad、手绘图均至少1张；设计说明书的版式、打印符合相应规范要求。3、设计注重独立思考，疑难问题可以进行讨论切磋，严禁抄袭。设计工作要保质保量按期完成，内容不可删减，时间不得延误。教学院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）结合科研说明书学院：资源与安全工程学院学生姓名李佳专业采矿工程班级2010-1题目名称官地二矿新井初步设计题目种类设计题目类型工业设计指导教师赵红泽专业采矿工程职称讲师科研课题基本情况科研课题名称平朔矿区煤炭资源开放与发展研究科研课题来源横向科研立项起止时间2012年至2014年主要研究内容： 科学总结研究平朔矿区开发过程中矿山开采技术、矿山开发生命周期、资源开发与利用、安全环保等方面的问题及设计理论。学生参与科研课题研究情况参与课题研究的内容： 井工矿相关采矿设计技术研究。参与研究的工作量： 参与了实验室研究，理论计算。系（教研室）意见学院意见毕业设计（论文）内容与科研课题相关，并且学生参与科研课题研究，同意认定毕业设计（论文）结合科研课题。系（教研室）主任签字：20 年 月 日符合毕业设计（论文）结合科研课题工作要求，同意认定毕业设计（论文）结合科研课题。主管院长签字： 20 年 月 日中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）指导教师评阅书学院：资源与安全工程学院专业：采矿工程班级：采矿10-1班姓名：李佳学号：1010110109论文题目：官地二矿新井初步设计专题题目：综合机械化柱式充填采煤新方法探讨指导教师评语：李佳同学按照要求圆满完成设计任务书内容，并能够灵活运用所学的理论知识和专业知识分析、解决问题，态度端正认真，具有较强的独立工作能力。 论文以官地二矿新井地质条件作为设计依据，对官地二矿新井进行了初步设计，并在专题部分分析了综合机械化柱式充填采煤新方法。立论正确，分析严密，结论合理，设计有自己独到的见解。 设计说明书条理清楚，论述充分，插图清晰，表述正确，格式规范，文字通顺，英文摘要翻译正确。设计图纸完备正确，书写工整，符合要求。专题部分论述全面，观点正确。 设计符合毕业设计大纲要求，可以提交并参加答辩。成绩：指导教师签名：20 年 月 日中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）评阅教师评阅书学院：资源与安全工程学院专业：采矿工程班级：采矿10-1班姓名：李佳学号：1010110109论文题目：官地二矿新井初步设计专题题目：综合机械化柱式充填采煤新方法探讨评阅教师评语：该生学习认真、勤奋，独立完成全部毕业设计内容，设计符合大纲要求。设计中概念较清楚，能正确运用基础理论与专业知识分析解决实际问题。有一定的独立见解。一般部分设计的技术决定正确合理，论证较详细，分析较深入，符合有关技术政策规定及安全规程的规定。专题部分结构合理，论述较充分，有独到之处。设计说明书撰写工整，计算正确，文字通畅，具有较好的基本技能训练。设计中注意加深对设计内容的理解和认识，尽量应用新设备和新技术，对设计内容更加深入细致地掌握。综上所述，该生已完成毕业设计，可以进行答辩。成绩：评阅教师签名：20 年 月 日中国矿业大学（北京）本科生毕业设计（论文）答辩记录及综合成绩学院资源与安全工程学院专业采矿工程班级采矿10-1班姓名李佳学号1010110109论文题目官地二矿新井初步设计专题题目综合机械化柱式充填采煤新方法探讨设计说明书（论文）： 页， 图纸： 张， 其它材料：答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正确基本正确有一般性错误有原则性错误回答不清1. 2. 3. 答辩成绩答辩小组长（签字）：20 年 月 日指导教师评价成绩评阅教师评价成绩答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任：20 年 月 日学院领导小组综合评价成绩：学院领导小组负责人：20 年 月 日摘 要本设计包括两个部分：一般部分和专题部分。一般部分是官地二矿新井初步设计。全篇共分为十个部分：矿井概况及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、矿井基本巷道、采煤方法和盘区巷道布置、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。官地二矿井田面积22.40 km2，设计开采一层煤，煤层倾角为4 8 ，平均煤厚4m，可采储量约92.54 mt。该矿属于低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸危险性，煤层无自燃倾向。官地二矿设计年生产能力为1.20 mt/a，服务年限为55.1 a。矿井为平硐单水平开拓，水平设置在+1170 m。首采区采用长壁综合机械化采煤方法。工作面长度为180 m。煤的运输采用皮带运输机，辅助运输为无轨胶轮车运输。矿井采用两翼对角式通风。专题部分将综合机械化开采和充填开采的优点相融合，提出了综合机械化柱式充填采煤方法。详细介绍了该方法的实施过程及使用的机械设备，介绍了综合机械化柱式充填采煤法工作面布置形式及基本工艺。探讨了该法实施的可行性及应用前景 ，阐述了该法的优越性与不足。使用该法进行三下压煤开采，能减少充填开采成本，提高充填速度，增加资源采出率，但其控制岩层移动和地表变形量效果需要进一步的实验来验证。关键词：综合机械化；低瓦斯；充填开采；采出率abstractthis artical consists of two parts: the general part and the special part.the general part is the preliminary design of guandi no.2 new coal mine. the whole artical is divided into ten parts: overview and geological characteristics of mine field, boundary and reserve of mine field, working system and designed annual output of mine, development method of mine, main roadways of mine, mine method and arrangement of roadways, transportation in roadways, minehoist, mine safety and ventilation, the main economic technical indicators. the area of guandi no.2 mine is 22.40 km2 and just one layer is exploited. the average thickness of coal seam is 4m with 4 8 inclination angle and its recoverable reserves is about 92.54 mt. this design mine is a low gassy mine, but coal dust can explosion easily and the spontaneous combustion phenomenon does not exsit. the annual design output of this mine is 1.20 mt and the length of service is 55.1 a. this mine is development by an adits, it only has one mining level. the mining level sets in +1170 m.the first mining area using strike longwall mechanized mining methods. the length of working face is 180 m. a belt conveyor is used to transport the coal and tyred car is used to transport devices and materials. the mine uses diagonal-wings ventilation. the special part combine the advantages of mechanized mining and fill mining integration, mechanized column filled proposed mining method. this article introducted the details of the implementation process of the method and the machinery and equipment it uesd, introduced the arrangement of the working face and the basic process of this mining method. it investigated the feasibility and application prospects of the implementation of this mining method. using this mining method to extract coal which pressed by buildings, waters and railways can reduce backfill mining costs, improve filling rate, increase the utilization of resources, but its control surface movement and deformation of rock effect requires further experiments to verify.keywords:mechanized mining; low concerntration mine gas; backfill mining; mining rate目 录一 般 设 计 部 分1 矿区概述及井田地质特征11.1 概述11.1.1 地理位置及交通条件11.1.2 地形、地貌及水系21.1.3 气象及地震21.1.4 电源31.1.5 水源31.1.6 本区经济状况31.2 井田地质特征31.2.1 地层31.2.2 地质构造61.2.3 水文地质71.3 煤层与煤质特征91.3.1 煤层91.3.2 煤质131.3.3 瓦斯、煤尘与煤层自燃142 井田境界及储量152.1 井田边界、范围的确定152.1.1 井田范围及尺寸152.1.2 开采界限162.2 矿井的工业储量162.2.1 工业指标的确定162.2.2 计算矿井工业储量方法的确定162.2.3 工业储量估算参数的确定172.3 矿井可采储量182.3.1 安全煤柱留设原则182.3.2 矿井永久保护煤柱面积损失192.3.3 矿井可采储量203 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限213.1 矿井工作制度213.2 矿井设计生产能力及服务年限213.2.1 确定依据213.2.2 矿井设计生产能力213.2.3 矿井服务年限224 井田开拓234.1 井田开拓的基本问题234.1.1 确定井筒形式、数目、位置244.1.2 开采水平的确定及带区式划分254.1.3 主要开拓巷道254.2 方案比较254.2.1 方案的提出254.2.2 技术比较274.2.3 经济比较275 矿井基本巷道325.1 井筒325.1.1 主平硐325.1.2 副平硐345.1.3 回风立井365.2 井底车场及硐室375.3 主要开拓大巷375.3.1 主运输大巷375.3.2 辅助运输大巷385.3.3 回风大巷396 采煤方法和带区巷道布置416.1 煤层地质特征416.1.1 煤层特征416.1.2 瓦斯与煤尘416.1.3 煤层顶底板416.2 采煤方法和回采工艺416.2.1 采煤方法416.2.2 回采工作面参数的确定426.2.3 工作面设备选型436.2.4 工作面回采工艺516.2.5 工作面吨煤成本556.3 带区巷道布置及生产系统566.3.1 带区巷道布置576.3.2 带区生产系统606.3.3 带区生产能力和回采率616.4 带区车场626.5 带区主要硐室627 井下运输657.1 概述657.1.1 井下运输设计的原始条件和数据657.1.2 运输距离和货载量657.1.3 矿井运输系统667.2 带区运输设备的选择667.2.1 工作面运输设备的选型667.2.2 工作面斜巷运输设备选择687.3 大巷运输设备选型687.3.1 主运输大巷设备选择687.3.2 辅助运输大巷设备选型698 矿井提升738.1 概述738.2 主平硐运输738.2.1 主平硐运输设备选择与计算738.2.2 输送带张力计算748.3 副平硐运输789 矿井通风设计799.1 矿用通风系统的选择799.1.1 矿井概况799.1.2 矿井通风系统单位基本要求799.1.3 矿井通风类型的确定799.1.4 矿井主通风机工作方法的选择819.2 带区及全矿所需风量829.2.1 采煤工作面实际需风量829.2.2 掘进工作面需风量计算839.2.3 硐室所需风量849.2.4 稀释采油机所需风量849.2.5 其他巷道所需风量859.2.6 全矿总风量计算859.2.7 风量分配及风速验算859.3 全矿井通风阻力869.3.1 通风容易时期和通风困难时期最大阻力路线的确定869.3.2 计算全矿通风阻力869.3.3 两个时期全矿总风阻和等积孔929.4 选择矿井通风设备929.4.1 主通风机的通风量计算929.4.2 选择风机939.4.3 电动机的选择969.4.4 对矿井通风设备要求979.5 防止特殊灾害的安全措施979.5.1 煤尘的防治979.5.2 防火979.5.3 防水98 10 基本技术经济指标99参考文献101专 题 设 计 部 分引 言1051 现行充填开采方法概述1061.1 全部充填1071.2 部分充填1082 综合机械化柱式充填采煤工艺1102.1 综合机械化柱式充填采煤液压支架1102.2 综合机械化柱式充填采煤工作面设置1112.3 综合机械化柱式充填采煤工艺流程1112.4 综合机械化柱式充填采煤的无煤柱方案1133 综合机械化柱式充填采煤法的优缺点及适用条件1153.1 综合机械化柱式充填采煤法的优点1153.2 综合机械化柱式充填采煤法的缺点1153.3 综合机械化柱式充填采煤法的适用条件1154 结论116参考文献117致 谢118一般设计部分 官地二矿新井初步设计中国矿业大学（北京）2014届本科毕业设计（论文）1 矿区概述及井田地质特征1.1 概述1.1.1 地理位置及交通条件官地井田位于西山煤田前山区东南部，距太原市区17.5 km，行政区划分属太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。地理坐标为：东经112 15 41 112 24 26 北纬37 41 50 37 49 30 本井田地处太原市郊区，对外交通十分便利。在铁路方面，有专运铁路线太白支线直达矿区。在公路方面，有市郊公路连接太原市区，太佳公路（省道104）从井田北部绕过。井田内沟谷纵横，村庄稀少，沟谷山梁间仅有小道通行，交通较为不便。矿井交通位置详见图1.1。图1.1 矿井交通位置图1.1.2 地形、地貌及水系本井田位于山西高原吕梁山脉中段东翼西山含煤盆地东南角，属中山区。井田内地势西南高东北低，最高峰为西北部之庙前山，海拔1865.8 m，最低点位于井田的东南角，海拔1005.0 m，最大高差860 m。井田内山高坡陡，切割剧烈，沟谷深切成“v”字型。黄土主要分布于山顶及缓坡地带，山脊及陡坡处岩石裸露，风化剥蚀作用强烈。地表多被松林或灌木覆盖，植被覆盖率约90%。本井田属黄河流域汾河水系。井田内无大河流，只有较大的沟谷白石沟常年有流水，遇有大雨，山洪爆发、水量急增，向南经清徐县城流入汾河。汾河发源于宁武管涔山南麓，经静乐、娄烦二县，由煤田西北角流入本区，流经镇城底、古交、河口转向东北，出煤田经上兰村折向南流，进入太原盆地，向南至河津汇入黄河。汾河全长695 km，区内为其上游河段。汾河水库以下至兰村出口长约100 km区内河谷宽度一般为600700 m，最宽处古交至河口间达1000 m河口以下至上兰村出口出最窄，约100200 m，河床宽3080 m。河身弯曲度大，弯曲率达0.2，河底坡度近千分之三。本区较大的支流有天池和、屯兰河、原平河、大川河、文峪河及西治川，均发源于狐偃山石千峰弧形分水岭。由石板头梁-庙前山-石千峰山组成的分水岭从井田的西北部穿过。井田内主要沟谷有神底沟、官地沟、九院沟、风峪沟、白石沟、柳子沟等，以庙前山为中心呈放射状向东、南、西分布。沟谷内平时仅有少量泉水汇成溪流，春、冬季干涸，夏、秋季大雨过后短时间内水量较大，顺沟谷流出井田，经虎峪河汇入汾河。1.1.3 气象及地震本井田地处山西高原中部，属暖温带大陆性季风气候。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季早凉多晴，冬季寒冷少雪。四季分明，日照充足，昼夜温差较大。根据山西省气象局近50年的资料，本井田年平均气温9.5，最低的1月份平均气温-7，最高的7月份平均气温22.7。霜冻期为10月中旬至次年的4月中旬，无霜期140190天。最大冻土深度80 cm。根据19812006年降水量资料，平均年降水量385.98 mm，1988年降水量最大，为592.2 mm。2002年降水量最小，为104.3 mm。日最大降水量183.5 mm。需要特别指出的是发生于1996年8月4日的特大暴雨，此次降雨的重现期为百年一遇，以庙前山、石千峰为中心的太原西山地区24小时降雨量高达279 mm，当时虎峪河最大洪峰流量达385 m/s。本区年平均蒸发量1849.3 mm，为降水量的近5倍。年平均风速2.5 m/s，多西北风。官地井田位于太原断陷盆地西侧。据史料记载，太原市及周边地区曾发生过多次破坏性地震，其中最严重的一次是1037年发生于太原、忻州等地的7.25级地震。近年来太原地区较大的地震发生于2002年9月3日，震级为4.7级，震中在郝庄镇附近。太原抗震设防烈度为8，设计基本加速度值为0.20 g。1.1.4 电源本矿拟利用杜儿坪110 kv变电站和白家庄35 kv变电站作为矿井双回供电电源， 杜儿坪110 kv变电站作为主供电源，白家庄35 kv变电站作为备用电源。1.1.5 水源井田内可供选择的水源有奥陶系岩溶裂隙水以及处理后的矿井井下排水。建井初期可利用奥陶系岩溶裂隙水，井田内供水水源充足，能满足矿井生产和居民生活的要求，矿井生产期间可利用处理后的矿井排水，不仅能减少环境污染，而且能提高水的利用率。1.1.6 本区经济状况本区农业为主，主要农作物有谷子、小麦、豆类及油料等，近年工矿企业发展较快，主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业，其中煤矿为该区重要的支柱行业。1.2 井田地质特征1.2.1 地层官地井田内沟谷纵横，基岩露头广布于山间沟谷地带，黄土主要分布于山顶及缓坡地带。地层出露由东向西、由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组和峰峰组，石炭系中统本溪组和上统太原组，二叠系下统山西组和下石盒子组、上统上石盒子组和石千峰组，三叠系下统刘家沟组。第四系不整合覆盖于上述各时代地层之上。其中石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主要含煤地层。地质综合柱状图如图1.2所示。地层从老到新分述如下：图1.2 地质综合柱状图（1）奥陶系中统上马家沟组(o2s)上马家沟组分为三段，本井田只揭露中段和上段，最大厚度约250 m。中段为深灰色、灰黑色厚巨厚层豹皮状石灰岩，致密、坚硬，夹角砾状白云质灰岩、泥质白云岩。上段主要为深灰色薄层状石灰岩、白云质灰岩，夹泥灰岩和石膏。（2）奥陶系中统峰峰组(o2f)据井田外钻孔揭露。下段以浅灰、灰色角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主，夹脉状及结晶状石膏层，厚8097 m。上段为深灰、浅灰色厚层状石灰岩夹白云质灰岩，厚3744 m。全组厚117142 m。（3）石炭系中统本溪组(c2b)底部以铁铝岩层与下伏峰峰组平行不整合接触。岩性由深灰、浅灰及灰色细中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、石灰岩及煤组成。全组厚20.0055.00 m，平均32.84 m。（4）石炭系上统太原组(c3t)底部以k1砂岩连续沉积于本溪组之上。岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及浅灰色砂岩组成，含煤7层，为井田主要含煤地层之一。全组厚58.2693.00 m，平均74.68 m。（5）二叠系下统山西组(p1s)底部以k3砂岩连续沉积于太原组之上，岩性为浅灰、灰白色含砾细粗粒砂岩其上由深灰灰色砂质泥岩、泥岩及6层煤组成，为井田另一主要含煤地层。全组厚42.0085.00 m，平均61.00 m。（6）二叠系下统下石盒子组(p1x)底部以k4砂岩连续沉积于山西组之上，下部岩性为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩互层，夹12层薄煤线，中上部为黄绿、灰绿色粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层。全组厚72.00136.00 m，平均97.33 m。（7）二叠系上统上石盒子组(p2s)井田内大范围出露，依据岩性特征分为上下两段：下段(p2s1)：底部以k6砂岩连续沉积于下石盒子组之上，岩性以黄绿、灰绿色泥岩及细砂岩、粉砂岩为主，夹紫色、 暗紫色砂质泥岩，中、下部含锰铁质结核。本段厚157.50223.83 m，平均192.04 m。上段(p2s2)：k7砂岩底至k8砂岩底，厚224-247 m，平均233 m， 岩性为暗紫、 黄灰、灰绿色砂质泥岩和中、粗粒砂岩互层。 本段以兰灰色砂质泥岩及砂岩中含肉红色长石为其特征。砂岩中长石含量自下而上增多。k7砂岩以上含有1-2层铁锰质结核， 呈透镜状分布，厚0.5 m。（8）二叠系上统石千峰组(p2sh)k8砂岩底至k9砂岩底。厚124.4145.0 m，平均122.4 m。与p2s地层连续沉积。岩性为紫红色泥岩与黄绿色中、粗粒砂岩互层。紫红色泥岩中含2-3层泥灰质或钙质结核。 砂岩成分肉红色长石含量更多。k8为紫色含砾粗砂岩。成分为长石石英杂砂岩，长石为肉红色，杂基为灰绿色泥质和粉砂质。厚510 m，厚层状， 分选及磨圆度较差，全区普遍发育。（9）三叠系下统刘家沟组(t1l)底界为k9砂岩，该组地层出露不完整，出露厚226 m。与p2sh地层连续沉积。岩性以紫红色薄板状中细粒砂岩为主，间夹少量灰绿、紫红、暗紫色砂质泥岩。砂岩具交错层理。k9为暗紫色含砾粗砂岩，具灰绿色条带。成分含有少量肉红色长石及硅质岩屑较多。厚层状，磨圆度较好。（10）第四系中上更新统(q23)不整合覆盖于下伏岩层之上，中更新统(q2)为红色土，含钙质结核，上更新统(q3)为黄土，垂直节理发育。厚1.2145.00 m，平均8.65 m。（11）第四系全新统（q4）主要分布于井田北部峪道川及其他沟谷内，为近代河床冲积形成的砾石、卵石、及泥沙等，厚025 m，平均10 m左右。1.2.2 地质构造西山煤田位于华北板块山西块体的中部，煤田东侧以太原地堑为界，西侧为属于同一块体的吕梁复式背斜。煤田总体上为以轴向近sn的向斜盆地。官地井田位于西山煤田东部，经地面勘查，本井田地质构造复杂程度为中等。受区域构造的控制，井田内地层走向nwse、倾向sw，总体上呈单斜构造。地层倾角410 ，一般小于10 ，为缓倾斜地层。在此基础上发育有波幅不大、两翼平缓开阔的褶曲，使井田内地层呈波状起伏。除边界断层外，井田内大中型断层较少，但小断层较为发育。本井田陷落柱十分发育，是影响煤矿正常生产的主要地质因素。本井田内发育有落差5 m以上的大中型断层31条，包括正断层26条，逆断层5条。其中，落差大于20 m的断层6条。均为正断层。此外还有大量落差小于5 m的小型断层，一般为大中型断层或陷落柱的伴生断层。本井田陷落柱较发育，且多数未塌陷到地表，单个陷落柱在平面上呈圆形或椭圆型，在剖面上呈倒锥形，对煤层的破坏直径一般50100 m。据采掘资料平均16个/km2陷落柱，陷落柱面积占开采面积的4.5。本井田与官地井田地质条件类似。预计井田内共有陷落柱250个左右。1.2.3 水文地质（一）区域水文地质特征西山煤田主要河流有汾河及其支流，均属黄河水系。汾河发源于宁武管涔山南麓，经静乐、娄烦二县，由煤田西北角流入本区，流经镇城底、古交、河口转向东北，出煤田经上兰村折向南流，进入太原盆地，向南至河津汇入黄河。汾河全长695 km，区内为其上游河段。汾河水库以下至兰村出口长约100 km。本区较大的支流有天池和、屯兰河、原平河、大川河、文峪河及西治川，均发源于狐偃山石千峰弧形分水岭。本井田位于西山煤田东部，处于奥灰水径流区，井田外东南约3 km出露晋祠泉，出露标高806 m，1994年4月断流至今。（二）井田主要含水层及隔水层（1）含水层官地二矿位于清交矿区东北部的白石沟西侧，大川河支沟峪道川东南侧，井田北部有童子川河由东北向西南穿过。地形陡峻，沟谷深切，基岩裸露，黄土零星分布。井田处于煤层深埋区，基岩出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组，其下伏地层均未出露。井田内有两种类型含水岩组，即砂岩裂隙含水岩组和石灰岩溶裂隙含水岩组，分述如下：碎屑岩类裂隙含水层组该含水层组主要由二叠系砂岩含水层组成，其间有泥岩、砂质泥岩隔水层，构成了多层裂隙承压水，但富水性弱。山西组在井田东部沟谷中零星出露，向西埋深增大。含水层主要为k5等砂岩，富水性弱。根据官19号孔该组含水层抽水试验结果，水位降深42.76 m时，单位涌水量为0.00244 l/s.m。渗透系数为0.00304 m/d，水位标高1214.22 m。下石盒子组和石千峰组在井田东部沟谷中出露，以k6、k7等砂岩为主要含水层，富水性弱。根据小井峪勘探区-5号孔抽水试验成果，k6砂岩含水层单位涌水量为0.00047 l/s.m，渗透系数0.0036 m/d。上石盒子组和石千峰组大面积分布于井田中、西部，基岩裸露，砂岩含裂隙水，富水性弱。碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水层组太原组为主要含煤地层，在井田东缘沟谷中出露，向西埋深增大。该组各层石灰岩为主要含水层，其中k3厚度较大，溶蚀裂隙较发育，富水性相对较强，其它含水层富水性弱。根据官19号孔该组含水层试验结果，水位降深16.85 m时，单位涌水量为0.00359 l/s.m，渗透系数为0.0158 m/d，水位标高1216.05 m。碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组，以上马家沟组为主要含水层组，含水结构以溶隙、溶孔为主。（2）隔水层本井田9号煤层至奥陶系顶面之间的岩层，以泥质岩类为主，厚度50m左右，为稳定隔水层。另外，分布在石炭系、二叠系各砂岩含水层之间的泥岩、砂质泥岩等层间隔水层，阻隔了各含水层间的水力联系。（3）陷落柱导水性本井田陷落柱十分发育，根据揭露情况，陷落柱一般不含水或仅有少量淋水。由于揭露陷落柱的位置远离奥灰强含水层，陷落柱表现为不导水。（三）预算矿井涌水量根据地质资料，最大涌水量按正常值的1.251.35倍计算，故官地矿预算涌水量为：正常涌水量 170.45 m3/h最大涌水量 230.11 m3/h1.3 煤层与煤质特征1.3.1 煤层本井田主要含煤地层为太原组和山西组。（1）太原组太原组连续沉积于本溪组之上，由海陆交互的碎屑岩、泥质岩、灰岩及煤层组成。本组厚71.88102.23 m，平均84.46 m，厚度比较稳定。井田东北部厚度较大，官14号钻孔太原组最厚，为102.23 m；井田南部669号孔最薄，为71.88 m。太原组从下到上分为“晋祠段”、“毛儿沟段”和“东大窑段”三个部分。晋祠段属海进沉积，从底部河口沙坝、分流河道，向上过渡为潮坪环境，形成极不稳定的10号、11号煤层；毛儿沟段属海退沉积，含稳定的海相碳酸盐岩沉积，并在三角洲前缘和分流河道形成了8号、9号煤层；东大窑段属海进沉积，灰岩形成于潮间至潮下带，在三角洲前缘和分流间湾形成了6号、7号煤层。现将本组主要标志层特征分述如下： 晋祠砂岩晋祠砂岩为灰白色细中粒砂岩，以石英为主，含长石及暗色矿物，井田内岩层厚度变化较大，厚0.5020.20 m，平均5.29 m。具楔形斜层理及交错层理，分选性和磨圆度均较好，孔隙式胶结。从沉积构造分析，具有河口沙坝与分流河道的沉积特征。 庙沟灰岩庙沟灰岩为深灰色生物屑泥晶灰岩，局部夹黑色泥质薄层。厚0.511.6 m，平均2.68 m。富含腕足类、珊瑚和蜓类化石，水平及斜交虫孔发育，为潮下带沉积。 毛二沟灰岩毛二沟灰岩厚3.716.3 m，平均9.11 m，分上下两个分层，中夹2 m厚的硅质岩。下分层为深灰色含骨屑泥晶灰岩，厚层状，局部显波状层理。上分层为灰色生物屑泥晶灰岩，下部含泥质条带。富含蜓类、腕足类、海百合茎和珊瑚等化石。毛二沟灰岩为潮下低能带沉积。 斜道灰岩斜道灰岩为生物屑泥晶灰岩，厚1.25.8 m，平均2.91 m。下部为深灰色碳质泥岩和灰岩，薄层状；中部为灰色生物屑灰岩，中厚层状，富含海百合茎、珊瑚、苔藓虫等化石；上部泥质增加，含腕足类化石。斜道灰岩形成于低能环境，为潮间带至潮下带沉积。 东大窑灰岩东大窑灰岩为含骨屑泥晶灰岩，厚0.309.68 m，平均5.05 m。下部质较纯，厚层状，含腕足类和珊瑚等化石。上部为薄层状，含泥质条带。东大窑灰岩为潮间与海湾沉积。（2）山西组山西组连续沉积于太原组之上，主要由陆相、过渡相碎屑岩、泥质岩及煤层组成。本组厚36.73105.37 m，平均67.45 m。由井田东部向西部，呈逐渐增厚的趋势。山西组下部为受潮汐作用影响的沙坝及三角洲平原环境，在三角洲前缘及分流河道间的沼泽中，形成了较稳定的3号煤层；山西组中部为河流、泻湖环境，形成了稳定的2号煤层；山西组上部为滨海平原的河流、湖泊交替沉积环境，含薄而不稳定的煤层。山西组底部北岔沟砂岩为灰白色细粗粒砂岩，含砾石。厚层状，含硅化木，具板状交错层理和粒序层理。成分以石英、长石为主，长石风化后呈土状，疏松易碎，分选性和磨圆度差，泥质或钙质胶结。北岔沟砂岩厚度变化较大。平均19.28 m。井田范围内，本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤14层，自上而下编号为01号、02号、03号、1号、2号、3号、5号、6号、7号、8号、9号、10号、11号，煤层总厚度20.92 m，含煤地层平均总厚度151.91 m，含煤系数13.22%。其中，可采煤层共计9层，分别为02号、2号、3号、5号、6号、7号、8上号、8号、9号煤层，可采煤层平均总厚度17.87 m，可采含煤系数11.76%。山西组共含煤6层，分别为01号、02号、03号、1号、2号、3号，煤层平均总厚度7.67 m，该组平均厚度67.45 m，含煤系数11.37%。可采煤层共计3层，分别为02号、2号、3号，可采煤层平均总厚度6.17 m，可采含煤系数9.15%。太原组共含煤8层，分别为5号、6号、7号、8上号、8号、9号、10号、11号，煤层平均总厚度12.42 m，该组平均厚度84.46 m，含煤系数14.70%。可采煤层共计6层，分别为5号、6号、7号、8上号、8号、9号，可采煤层平均总厚度11.70 m，可采含煤系数13.85%。本井田可采煤层特征见表1.1。由于本井田主采6号煤，现将6号煤介绍如下：6号煤俗称“七尺煤”。位于太原组上部，上距东大窑灰岩0-9.5 m，平均4.16 m。煤厚2.86-5.51 m，平均4.01 m，属厚煤层。井田中部、东部和北部局部地区煤层较厚，最厚处为官8号孔，达5.51m，由井田中部向北部、东部和南部厚度逐渐变薄，最薄处为官17号孔，为2.86 m。煤厚变异系数23.48%，可采系数100%，属全井田稳定可采煤层。煤层结构以简单为主，一般1-2层夹石，局部含4层，结构复杂，夹石厚0.04-0.60 m，平均0.23 m，位于煤层中部上部，岩性为碳质泥岩。直接顶为钙质泥岩，局部为东大窑灰岩，有时夹碳质泥岩伪顶。底板为泥岩或砂质泥岩。本井田含煤岩系沉积旋回结构比较清晰，既有相似的垂向变化，也有横向的相对稳定。同时，井田内标志层特征明显，可采煤层层位稳定，各煤层煤质特征存在一定的差异。所以，根据岩相旋回、标志层、煤层及煤质等特征进行煤层对比。太原组有海陆交互相的碎屑岩、泥质岩、灰岩及煤层组成。5号煤层位于太原组顶部，为不稳定薄煤层。东大窑灰岩，斜道灰岩及庙沟灰岩是6、7、8号煤层对比的明显标志。9号煤层位于太原组下部，上距8号煤层026-13.8 m，为本井田最下一层可采煤层。煤质方面，6号煤层为中高硫煤，8号煤层属于高硫分煤，7、9号煤层为中硫分煤，亦可作为对比依据。山西组为一套陆相及过渡相含煤地层，由碎屑，泥质岩及煤层组成，含可采煤层3层，分别为02、2、3号煤层，不含灰岩。可以根据层间距及煤层特征进行对比。02号煤层位于山西组上部，为极不稳定薄煤层，局部可采。2号煤层上距骆驼波砂岩30 m左右，下距表1.1 可采煤层特征表 煤层号煤层厚度平均 最小最大(m)煤层间距煤层结构可采性煤层稳定性可采系数（%）平均 最小最大(m)平均最小最大(m)020.8002.6022.5513.4430.400.8002.600.8002.600.8002.60较简单局部可采极不稳定59.0922.670.434.16简单全区可采稳定99.178.362.2923.8432.7004.67简单大部可采较稳定88.4639.8313.768.550.8202.65简单局部可采不稳定66.6764.012.865.61简单复杂全区可采稳定100.06.813.7424.6870.750.401.71简单局部可采不稳定65.0920.4812.933.38上0.700.332.13简单局部可采极不稳定42.8683.581.086.13较简单全区可采稳定100.03.920.2613.8093.572.255.26简单复杂全区可采稳定100.03号煤层8m左右。2、3号煤层均为中厚煤层，但2号煤层厚度变化较小，属稳定煤层；3号煤层厚度变化大，在井田西部和南部大部分区域为不稳定煤层。1.3.2 煤质官地井田内各可采煤层均为黑色，玻璃光泽，贝壳状或参差状断口，呈细条带状、均一状、线理状等结构，且以细条带状结构为主，层状构造及块状构造。内生裂隙较发育，外生裂隙不发育。宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，其次为镜煤，丝炭较少见到。根据镜煤、亮煤、暗煤和丝炭的组合，按平均光泽强弱，井田内煤层以半亮煤和光亮煤为主，半暗煤和暗淡煤较少。可采煤层显微组分以镜质组为主，含量介于87.8-94.6%之间，惰质组含量4.6-10.1%，壳质组仅为0.8-3.0%。山西组煤层镜质组含量较少，惰质组、壳质组含量普遍偏高。太原组煤层以镜质组为主，其他组分含量较少。无机组分以粘土类为主，达95%左右