八矿三水平初设计说明书.doc

鹤壁煤电股份有限公司 第八煤矿 三水平延深初步设计 (修 改) 说 明 书 鹤煤（集团）公司设计所鹤煤（集团）公司设计所 二二五年元月五年元月 前前 言言 设计所受八矿委托，于 2000 年 3 月完成了“八矿三水平延深初步设 计”，2001 年八矿委托河南省煤田地质局对八矿深部进行了三维地震勘探， 此次三维地震勘探探出断层 25 条，地质条件变化较大，因此八矿以鹤煤 八办（2004）24 号“关于三水平延深方案优化设计的请示”上报鹤壁煤电公 司，鹤壁煤电公司以鹤煤项便（2004）106 号关于“八矿三水平延深设计请 示”的批复，原则同意八矿的优化设计方案，但在三水平南北翼各增加一 条专用回风巷。设计所受八矿委托对“八矿三水平延深初步设计”进行修 改。 一、设计依据一、设计依据 1、鹤煤项便2004106 号“关于八矿三水平延深设计请示的批复”； 2、河南省煤炭工业局以豫煤行200525 号文批准的“鹤壁煤电股份 有限公司第八煤矿矿井地质报告”； 3、鹤壁煤电科便200470 号对八矿“关于对故县新村规划迁址方案 的请示”的批复； 4、煤炭工业部郑州设计研究院编制的“八矿通风系统改造安全专篇”； 5、鹤煤(集团)公司设计所调查收集的有关八矿三水平延深设计的其 他资料。 二、二、设计的指导思想设计的指导思想 坚持以经济效益为中心，力争作到投入少，产出多，见效快。充分利 用现有生产系统，做到优化矿井开拓布置，系统完善，环节流畅。依靠科 技进步，提高矿井的机械化装备水平，加大产品的科技含量。认真贯彻执 行国家和地方的煤矿安全生产法律、法规精神，坚持“安全第一，预防为主” 的方针，真正做到为今后的安全施工和生产创造良好的条件。本设计结合 本矿井的地质特点及设计情况，合理确定本矿井的安全技术装备标准，提 出切实可行的安全生产技术措施和安全设施，为职工的生命安全及矿井 的生产管理提供可靠的安全保障。 三、编制内容依据的法律、条例、规程、规范三、编制内容依据的法律、条例、规程、规范 1、 中华人民共和国煤炭法 2、 中华人民共和国矿山安全法 3、 煤矿安全规程 4、 煤炭工业设计规范 第一章第一章 井田概况井田概况及及地质特征地质特征 第一节第一节 井田概况井田概况 一、地理、交通位置一、地理、交通位置 八矿位于鹤壁市山城区鹿楼乡，北起小庄村，南到柴厂村，其地理坐 标为：北纬 355016355300，东径 11411091141242。 井田边界：西北以 F45断层与鹿楼乡小庄桥煤矿为界，北以张庄向斜 轴与六矿为邻；南以 F53-1和 F49分别与柴厂矿和十矿为界；西至二1煤层 露头线；深部边界为-800 等高线。 井田南北走向长 5.25km，东西倾向宽 1.51.9 km，面积 7.9 km2。 交通条件便利，本矿铁路向北可直达汤鹤线，汤鹤线在汤阴与京广线接轨， 铁路运输方便。公路交通四通八达，新市区至九矿的大白线二级公路从本 井田内通过，本矿至新市区 16 km。京广铁路、京珠高速公路、107 国道均 从新市区经过，交通十分便利。此外尚有汤（阴）鹤（壁）公路、安（阳）鹤 （壁）公路、鹤（壁）林（州）公路等。 二、二、地形地貌地形地貌 八矿位于鹤壁市山城区南部，地势总体南高北低，西高东低，地面高程 +125m +198m。地表被第四及第三系地层所覆盖，井田南部及东部分布 着起伏较小的低缓丘陵。丘顶多为第三系粘土或砾岩组成，在丘岗之间发育 了冲沟坳地和平坦谷地。此外，在井田北部铁路两侧分布有连片的芦苇沼泽 地。 三、气象、地震 本区属北温带大陆性半干旱型气候。据鹤壁市气象站观测资料： 1、气温：据 1958 年1981 年观测资料，年平均气温最高年份 15.3 （1961 年），最低年份 13.1(1964 年)，一般为 14.5左右。气温极值，最 高 42.3(1967 年 6 月 4 日)，最低-15.5（1967 年 1 月 15 日）。 2、湿度：据 1958 年1981 年观测资料，年平均相对湿度为 60%。 3、降雨量：据 1959 年1999 年共 41 年观测资料，年最大降雨量 1394.1 毫米(1963 年)，年最小降雨量 266.6 毫米（1965 年）。年平均降雨 量 649.55 毫米，雨期多集中在七、八月份。 4、蒸发量：本区蒸发量远大于降雨量，据 1959 年1999 年，36 年 （缺五年数据）的统计资料，年平均蒸发量 2091.79 毫米，年蒸发量最大值 为 2698 毫米（1965 年），最小值为 1637.4 毫米（1990 年）。 5、风向和风速：本区每年 8 月至来年 2 月北风频率最高，最大风速 为 23 米/秒；每年 3 月南风频率最高，最大风速 14 米/秒。 鹤壁矿区地震情况前人曾多次调查搜集资料。近 600 年来波及本区 烈度达 V度者不下 19 次之多。 据岩土工程勘察规范(2001 年版)，鹤壁市区的地震烈度为度，建 筑物按度设防。 四、水系四、水系 本井田为海河流域卫河水系的一部分，卫河水系的支流汤河，在井田 以北，自北而南进入本井田东北隅。寺湾河在井田北部边缘，自西向东注 入汤河。本井田内的河流均为季节性河流，在雨季水源主要是大气降水， 旱季水源主要为矿井排水及城市生产、生活废水，污染严重。 五、矿井开发史及开采情况五、矿井开发史及开采情况 本矿于 1958 年建井，设计生产能力 10 万 t/a，1960 年 5 月投产，称 鹿楼小井，后与张庄矿合并名为张庄矿，1969 年 7 月 6 日张庄矿分为八 矿（鹿楼矿）和七矿（张庄矿）；1970 年元月八矿开始扩建，扩建规模为 60 万吨/年，于 1974 年扩建投产，1975 年又与七矿合并为称为八矿，1985 年 4 月又将七矿移交局煤炭公司。 本矿采用立井、斜井混合开拓，矿井的一水平标高为-195m,二水平标 高为-400m,三水平标高为-650m。 采用倾斜分层走向长壁采煤方法，全部 陷落法管理顶板。 主采煤层为二叠系山西组二1煤层。 井田深部边界为-800m，现在一 水平已采完，二水平即将采完，已经向-400m 以下进行开拓延深。 六、现有水源、电源条件六、现有水源、电源条件 1、水源 工业用水主要是井下和工业广场生产用水，井下生产用水水源有三 处：即大皮带斜井腰泵房，供水量为 55m3/h；南窑风井底，供水量为 20 m3/h；广场立井，供水量为 20 m3/h。能够满足生产用水的需要。 生活用水主要是工业广场生活用水和工人村生活用水，工业广场用 水，取自皮带斜井清水泵房，供水量为 80 m3/h，能满足生活用水需要，剩 余部分供给东工人村居民生活用水。西工人村有眼奥灰井，供水量为 50 m3/h，能满足需要。东工人村也有一眼奥灰井，供水量仅 20 m3/h，供水不 足，不足部分由是市自来水厂供给。 2、电源 工业广场及桐家庄风井广场分别设 6kv 地面变电所，工业广场地面 变电所双回路电源均引自矿区自备电厂，桐家庄风井广场地面变电所双 回路电源均引自工业广场地面变电所。 第二节第二节 地质特征地质特征 一、地一、地 层层 八矿井田为全掩盖区，地表为第四系及第三系。现将被钻孔揭露的地 层由老至新叙述如下： 奥陶系中统马家沟组（O2） 马家沟组灰岩为含煤建造沉积之基底。井田内无出露，西山出露良好， 研究较细。其岩性可分七个岩性段，其中第一段为贾旺页岩，第二、第四、 第六段为角砾状灰岩，第三、第五、第七段为灰深灰色中厚层巨厚层 之纯质石灰岩，含角石及松旋螺等化石，全厚 450 米左右。 石炭系（C） 1、中统本溪群（C2） 底部为浅灰紫色鲕状豆状铝质泥岩；下部为灰色泥岩及砂质泥岩，中 夹透镜状灰岩；中部为灰色细巨粒硅质胶结的石英砂岩；上部为深灰及 灰色泥岩、砂质泥岩，含铝质，具鲕状结构，产植物化石碎片，偶夹薄煤。 煤层发育不稳定，亦不可采。灰岩中含 化石，与其下伏的马家沟组灰 岩为平行不整合接触。地层厚 1528 米，一般厚 2325 米。 2、上统太原群（C3） 太原群地层由砂岩、砂质泥岩、石灰岩及煤层所组成。 砂岩：下部砂岩灰色，粉粒细粒中粒结构，矿物成份以石英、长 石为主，胶结物以钙质为主，中部砂岩灰色及灰色微发褐，细中粒结构， 矿场成份以石英为主，胶结物以泥质为主，上部灰色发褐，细中粒结构， 顶部以石英、长石为主，含菱铁质凝块，底部含长石较多。胶结物以钙泥 质为主。 砂质泥岩及泥岩：下部砂质泥岩及泥岩，深灰、灰黑至黑色，底部为 浅灰色，含黄铁矿结核及植物化石，底部富铝质，偶具鲕状结构。C3L3灰 岩底板为黑色浅海相钙质泥岩，含大量动物化石。中部砂质泥岩及泥岩， 深灰色、灰黑至黑色，致密性脆，含黄铁矿结核及植物化石。上部砂质泥 岩及泥岩为深灰灰黑色、致密性脆，局部夹碳酸钙质鲕粒及透镜状菱铁 质泥岩，含黄铁矿结核及植物化石碎片。 石灰岩：太原群含石灰岩 9 层，自下而上为 C3L1至 C3L9。其中 C3L8、C3L5、C3L3、C3L2四层发育较好，C3L9、C3L4、C3L1三层灰岩发育次 之：以 C3L7及 C3L6石灰岩发育最差，仅个别钻孔所揭露。据钻孔资料 C3L8、C3L5、C3L3、C3L2诸层灰岩的平均厚度分别为 5.74 米、1.65 米、2.57 米及 7.19 米。在井田西南角浅部。75-10 孔至 77-22 孔一带，C3L8灰岩受 河流同生冲蚀，被河床粗砂岩替代，缺失 C3L8灰岩。 灰岩为为深灰灰黑色。其中 C3L1 、C3L3 下部、C3L5 下分层、 C3L6、C3L7及 C3L9 均含泥质，含燧石结核的有 C3L2 、C3L3 、C3L4 、C3L5 、C3L8 等层石灰岩，其中 C3L2 含燧石结核最多，C3L2 、C3L5 及 C3L8等 层石灰岩常驻具缝合线构造，缝合面上常含碳质。灰岩中产丰富的蜓科、 腕足类、珊瑚、海百合茎等动物化石。 煤层：太原群所含煤层为一煤组，共含煤八层。自下而上依次为一1、 一2、一4、一5、一6、一7、一8、及一9煤， 即除去 C3L3灰岩不压煤外，其 它各层灰岩均压煤，在八层煤中，发育较好的为一1煤。 在煤层顶底板附近的泥岩、砂质泥岩中，含丰富的植物化石，主要为 鳞木、羊齿、轮叶及植物根化石。 本群以一 煤底浅灰色铝质泥岩为底界面，与本溪群呈整合接触。厚 1 1 101.67 米151.48 米，平均厚 118 米。 二迭系（P） 1、下统山西组（P ） 1 1 山西组由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层所组成。 砂岩：本组含砂岩四层，从下而上为 S9、S10、S11 、S12。上中部砂岩为灰 及灰褐色，局部微发绿色，中至巨粒结构，向下颗粒逐渐变细。矿物成份以 石英及长石为主，唯二1煤顶板 S10砂岩含长石较多。山西组砂岩的特点为 黑褐色菱铁质凝块，沿层面富含大白云母片，胶结物多为钙泥质。 泥岩及砂质泥岩：多为深灰至灰黑色，唯顶部偶具紫斑，微含铝质， 具鲕状结构。其顶为 A 层铝土岩。泥岩及砂质泥岩中，偶见硅质结核，常 富含植物化石。 煤层：山西组所含煤层为二煤组，下部含煤 13 层，底部的二1煤层 为本区的主要可采煤层。煤层厚度较稳定，井田内厚 1.9（13041 工作面） 14.0 米（11041 四横川），平均厚 6.75 米。除二1其它煤层均不可采。 山西组产丰富的植物化石，主要有细羊齿、翅羊齿、羊齿、苛达叶、芦 木、轮木、瓣轮木及楔叶等完整的植物化石及碎片。 本组以 S9砂岩底与下伏太原群分界，为整合接触，厚 73134 米，平 均厚 89 米。 2、下统下石盒子组（P ） 2 1 下石盒子组由砂岩、砂质泥岩、泥岩所组成。砂岩灰至灰绿色，细 粗粒结构，矿物成份以石英为主，长石含量较多，其它为绿色、暗色矿物 及棕云母片。具波状层理及斜层理，胶结物以泥质及钙质为主。砂质泥岩 及泥岩多为灰及青灰色夹紫斑，含铁质结核，产植物化石。 本组以S13层砂岩底与下伏山西组分界，层厚90104 米，平均厚97 米。 3、上统上石盒子组（P ） 1 2 由砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。砂岩多为灰白、灰及灰绿色，细至粗 粒结构，矿物成份以石英为主，次为长石，胶结物为钙质、硅质及泥质等。 下部有 S15、S16砂岩，顶部为平顶山砂岩。在砂岩之间为青灰色、紫色、灰 紫色、灰绿色的砂质泥岩及泥岩，泥岩中偶含鲕粒、铁质结核及植物化石 碎片。 本组以 S15底与下伏下石盒子组分界，整合接触。地层厚 591 米。 4、上统石千峰组（P ） 2 2 由紫色、暗紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩所组成。砂质泥岩 中偶夹薄层石膏及泥灰岩。地层厚度大于 1000 米，与上石合子组平顶山 砂岩顶部整合接触。 新第三系（N） 井田内仅出露有新第三系（N）鹤壁组，其岩性主要为土黄色、黄褐色 粘土，黄褐色、灰白色粉质粘土，黄色灰色中粒泥质砂岩、浅灰色 灰白色淡水湖泊相泥灰岩、钙质粘土，薄厚层状砾岩等。 鹤壁组地层厚度，钻孔揭露厚度 103.25222.80 米，自西向东，沉积 厚度逐渐加大。与下伏地层不整合接触。 第四系（Q） 主要由次生黄土状砂土、褐黄色粉质粘土、褐红色粘土及砾石等组成， 厚度发育不稳定，变化在 032 米之间。 一、一、地质构造地质构造 区域构造 鹤壁煤田位于新华夏系太行山隆起带之南段东侧。东为华北沉降带， 西依太行山区。煤田呈近南北方向展布。构造形迹以断裂为主，伴有发育 程度不同的褶皱，并有岩浆岩侵入和喷出岩。总的构造形态为一走向 NNE、倾向 SE、倾角 540的单斜构造.区域构造线展布方向以 NE、NNE 向为主，近 SN 向断层次之。煤田南部发育 EW 向构造。构造线 多呈雁行式，地垒地堑构造相间出现。 井田构造 八矿位于鹤壁矿区的南部，总体构造形态为地层走向近 SN，倾向 WE 的单斜构造，倾角一般 2036。沿走向发育了轴向 NENEE 宽缓的向、 背斜褶曲构造，NE 及 NEE 向断层发育。 1、褶曲 经勘探和采掘实际控制的褶曲有三个向斜和三个背斜。 张庄向斜：位于67722、771、7613、6871钻孔一线，向斜轴为八矿与 六矿的井田分界线。延伸长度2800米。轴在-350米以浅为SEE，在-350米以深为NEE， 向E倾伏。向斜轴在-300米左右被F51断层切割错位。南翼地层走向130170，倾向 4080，倾角2030，北翼地层走向3050，倾向120140，倾角2634。该向 斜已经被1406、1408工作面和六矿的多个工作面及十多个钻孔严密控制。 鹿楼背斜：位于 7620、522 钻孔一线，延伸长度 2km，轴向 NEE，向东倾伏，倾伏角 24。南翼地层走向 175195，倾角 24北翼地 层走向 340350，倾角 24。该背斜两翼对称，已经为 12021、12041、12101、12121、12141、2401 等工作面以及 7620、522 等钻孔控制，控制严密。 桐家庄向斜：位于 713、728、鹿 60、7812 等钻孔一线，延伸 长度 1.8km、轴向 NE60，深部转成 EW 向，向 NE 倾伏。该向斜褶皱舒缓， 南翼地层走向 170左右，北翼地层走向 35020，对称性差，有的地段 褶皱不明显。 南窑背斜，位于 7513、7866、7813 等钻孔一线，延伸长度 1.75km，向深部逐渐消失，轴向 NE50，向 NE 倾伏。南翼地层走向 190200，地层倾角 31；北翼地层走向 330350，倾角 19。该背斜沿 背斜轴及其两侧断裂发育，构造破坏严重。该背斜已为 13021、11071 等 工作面及 75-13、78-66、78-13 等钻孔控制，控制严密。 扒厂向斜：位于 7824、7836、785 等钻孔一线，延伸长度 2.0km。轴向 NE60，向 NE 倾斜，倾角 22。南翼地层走向 150180。北翼 地层走向 35010。褶皱宽缓，向斜南翼受 F53、F53-1等大断层破坏。该 向斜浅部由煤层露头、13011、13031、23011、23051 工作面以及 78 38、7857、922 等孔控制，控制严密。-400 米以下缺乏控制。 柴厂背斜：位于 7851、7852 钻孔一线，延伸长度 1.9km。轴向 NE70，向 NE 倾斜，倾角 22。南翼地层向 180190，北翼地层走向 340355。此背斜在二1煤层露头附近被 F53、F53-1断层破坏，-350 米以 上背斜形态不太明显，但-350 米之下形态明显。该背斜控制程度差，-400 米之下缺乏控制。 2、断层 井田内，构造以断裂为主，是影响采区与工作面划分的主要因素。- 400 米以浅，共有断层 109 条，通过勘探和采掘生产证实，岩巷中见到，煤 层中未见（岩断煤不断）的 20 条，实际在煤层中的断层有 89 条，其中落差 20 米的断层有 8 条，落差1020 米的断层有 9 条,落差10 米有 72 条， 此外在-400-800 米范围内，在故县村和扒厂村之间作了三维地震，发现 断层 25 条，有待今后生产中验证。井田内断层发育密度、单位面积延展 长度、差长比见表 1。 断层发育密度、延展长度、差长比统计表 表 1 范围落差（m） 条 数 总落差 （m） 总长度 （m） 发育密度 （条/km2） 延展长度 （m/km2） 差 长 比 落 差 /延 伸 长 度 20856367801.9316340.083 1020911150202.1712100.22 1072186.71305017.3431450.014 -400 米以 浅 合计89860.72485021.4559890.035 2011651104001.1413320.063 10201518570501.929060.026 1088261.61510511.2719340.017 -800 米以 浅 合计1141097.63258014.641720.034 矿井地质条件分类：井田内，经勘探和采掘生产证实，地质构造对采 区的合理划分有一定的影响，构造类别应为二类，以断层影响为主，煤层 稳定性评定为较稳定煤层，其它开采技术条件中，以瓦斯影响为主，矿井 按瓦斯突出矿井管理，故本井田的矿井地质条件分类为a、d g。 兹将井田内-400米以上落差10米的17条断层的基本特征叙述如下： F45 位于井田西北部边界，走向 NNENE，倾向 NW、倾角 60，落差 40 米左右，向深部逐渐尖灭。下次向长度 450 米，本断层经 14021、14041、14061 等工作面控制，控制严密。 F51 位于井田北部，向北延伸到六矿井田，走向 NNENE，倾向 NW、倾 角 2760，落差 560 米，走向长度 1150 米。该断层由鹿 2、761、鹿 47 等钻孔控制、集中主、付下山、-195 北大巷实见，控制程度可靠。 F51-2 位于井田北部，为 F51的支断层。断层走向 NNE，倾向 NW，倾角 80落 差 10 米。在北大巷及 24011 上顺槽见，延展长度 250 米，控制程度可靠。 24F2 位于井田北部，走向 NE，倾角 NW，倾角 65，落差 1518 米。此断 层于-195 北大巷见到，二轨道下山下交叉口附近见断层带，24011 下顺槽 见，7614 孔由于此断层影响二1煤层变薄，2403 下顺槽井下打钻控制， 延伸长 1000 米，但向深部缺乏控制。 24F3 位于井田北部，与 24 F2平行，在-195 北大巷附近与 24 F2合并。走向 NE、倾向 NW、倾角 60，落差 10 米，此断层在-195 北大巷、北翼二轨道 下山见，7616 孔二1煤层断的仅剩 0.69 米，延展长度约 900 米，但向深 部缺乏控制。 24F3与 24F2为一断层组，原来按煤层变薄带解释，实为一断层组，向 深部仍缺乏控制，今后应在深部做进一步的勘查工作。 12F12 位于井田北部一水平二采区中部，向深部延伸位于二水平二采区与 四采区之间，原来按变薄带解释。断层走向 NE、倾向 NW，倾角 1721， 为一低角度正断层，断层带宽。落差 1015 米，延伸长度 840 米。于 12061 工作面下顺槽见；12101 煤柱斜下顺槽见；12051 工作面上顺槽见； 12121 煤柱斜上山见；12121 煤柱上山见；轨道下山见；12141 工作面南配 风巷见，-195 北大巷见；22021 切眼见，24011 南下顺槽见；7877 孔二1 煤层断失。此断层对生产影响大，控制程度可靠。 22F2 位于二水平二采区中部，断层走向 NEE，倾向 NW，倾角 45，落差 10 米，此断层 2202 皮带下山见，-400m 大巷井下打钻控制。延展长度 620 米，控制程度可靠。 22F 3 位于井田中部，断层走向 NE，倾向 NE，倾角 53，落差 813 米。此 断层于箕斗下山煤仓见，落差 13 米。22061 南下顺槽见，落差 8 米。该断 层控制程度可靠，延展长度 370 米。但-400 米之下尚缺乏控制，今后应注 意探查。 F56 位于井田南部，断层走向 NENNE，倾向 NW、倾角 50，落差 523 米。该断层于 11031 北斜下顺槽见，落差 10 米；11031 北岩中巷见，落差 5 米；鹿 57 孔二1煤下缺 23 米地层。延展长度 430 米，控制程度可靠。 F50 位于井田南部，断层走向 NE，倾向 NW，倾角 50，落差 1740 米， 该断层于 11031 岩中巷见，落差 40 米；11051 南上顺槽北端标高-59.36 米， 11071 北上顺槽南端标高-77.09 米，二者在同一走向，标高相差 17 米多， 还有 11091 下顺槽、22011 下顺槽、22031 南下顺槽均见及，2206 南下顺 南端井下钻孔见，控制程度可靠，延展长度 1100 米。 11F6 位于井田南部，此断层原来按煤层变薄带解释。断层走向 NE，倾向 NE，倾角 60、落差 510 米。该断层于 11091 工作面，22011 上、下顺槽见， 22031 工作面上顺槽见，向下到 22051 工作面因受断层影响下顺槽停掘，切 眼中部有 15 米长一段巷道破顶。延展长度 540 米。控制程度可靠。 F58 位于井田南部，南窑背斜轴附近，断层走向 NE，倾向 SE、倾角 73落 差 40 米。此断层于 1107 南下顺槽见，之下鹿透 2 孔及 7519 孔二1煤层 断失，-400 米以浅控制程度可靠，延展长度约 1050 米，向深部延伸，可能与 三维地震确定的 FS11 为同一条断层，有待今后验证。 13F6 位于井田南部，南窑背斜轴南侧。断层走向NE、倾向SE、倾角50、落差 10 米。 该断层于 13041 北上下顺槽见。老采下顺槽、23041 切眼上端见，23061 上顺槽见。切眼上端煤层受断层影响，倾角变缓，煤层变薄。断层延展长 度 840 米，控制程度可靠。 F53 位于井田南部，断层走向 NNE、倾向 NW、倾角 20、倾角平缓，最大 落差 80100 米，向深部落差迅速减小。控制该断层的钻孔有：7825 孔， 落差 80 米，鹿 23 孔，落差 100 米；7820 孔，落差 100 米；7824 孔，落 差大于 30 米；7739 孔，落差 100 米； 7826 孔，落差 100 米；7737 孔，落差 30 米；7853 孔，落差不易定；921 孔，落差 20 米。然后到 2301 下顺槽井下钻探控制，落差为 9 米，二水平三采区边界下山见及， 在 923 孔附近尖灭。延展长度 1200 米，控制程度可靠。 F53-1 位于井田南部，为南部边界断层之一。断层走向 NENEE，倾向 NW、倾角 30，落差 90 米，该断层有 11 个钻孔控制，计有 7853 孔，落 差 60 米；7874 孔，落差 90 米；922 孔，落差 74 米；71 孔，落差 30 米；72 孔，落差 90 米；7826 孔，落差 30 米；7820 孔，落差 30 米； 鹿 23 孔，落差 20 米；7739 孔，落差 50 米；926 孔，落差 70 米；77 37 孔，不易确定。延展长度大于 2000 米。在-400 米以上，该断层控制可 靠，但-400 米以下，仅有 71、72 孔在煤上见此断层，控制不严密，断 层位置还会有摆动，今后应予以进一步控制。 F53-3 位于井田南部，为 F53-1的分支断层，走向 NE、倾向 NW。此断层仅 922 孔单孔控制，此孔从二1煤到 C3L8灰岩仅剩 22.85 米，因此推断有 一落差 15 米的断层通过。因仅是单孔控制，其走向及延展长度不易确定， 控制程度不够，对三水平工作面布置影响较大，今后应进一步探查。 F49 位于井田南部边界，为八矿与十矿的边界断层。断层走向 NEE，倾向 NW，倾角 76，落差 48170 米。该断层有如下钻孔控制：鹿 12 孔，落差 大于 136 米；7844 孔，落差大于 120 米；7850 孔，落差大于 100 米； 54 孔，落差 160 米；7941 孔，二1煤层断失；62 孔，落差 100 米，延 展长度2000 米，控制程度基本可靠。 -400 米以下三维地震确定的断层落差大于 10 米有 9 条，其控制程度， 有待生产实践验证。详见三维地震断层一览表（表 2）。 深部三深部三维维地震断地震断层层一一览览表表 表 2 序 号 新 编 号 落差 (米) 倾 角 走 向 倾 向 实 见 位 置 控制 程度 延展 长度 (米) 1FS21068NESE三维地震资料待验证270 2FS91575NESE三维地震资料待验证310 3FS121376NESE三维地震资料待验证230 4FS132048 NN E SEE三维地震资料待验证360 5FS13-12370 NN E NN W 三维地震资料待验证180 6FS171568NESE三维地震资料待验证380 7FS224575 NN E SEE三维地震资料待验证480 8FS22-11165NESE三维地震资料待验证140 9FS251078NESE三维地震资料待验证175 断层的发育规律 在八矿井田-400m 水平以上，已被采掘巷道揭露的断层共 89 条，其 中有 28 条集中分布在一水平北翼四采区。该区南部是 NE 向的鹿楼背斜， 北部是 NW 向的张庄向斜，西部为近南北向的 F45断层，东部是近南北向 的 F51断层，使该块段夹在南北两条褶曲和东西两条断层之间。由于受到 复杂地应力的作用，使该地段岩层支离破碎，在仅 4 个工作面 0.22km2范 围内发育了 28 条断层，合一平方公里 127 条。该区由于地应力复杂，断 层条数多，分布较均匀，走向延伸短，延伸方向各异，其中以 NE、NNE 居 多，NW、NNW 向次之。 除该地区之外，井田内其它地区的断层在其分布范围、展布方向上有 明显的规律性。 1、断层的分带性： 除一水平北翼四采区外，井田内其它断层都几乎等距离地集中分布 在 5 个断层带上。从南到北有： 13F613F1断层带； F5011F6断层带； 11F422F2断层带； 12F12 断层带； 24F424F1断层带。分述如下： 13F613F1断层带： 断层带延伸方向 NE，长 1100m，宽 400m，断层带内发育有 22 条断 层，合 50 条/km2。 F5011F6断层带： 断层带延伸方向 NE，长 1230m，宽 180 米，共发育断层 8 条，合 36 条/km2。 11F422F2断层带： 延伸方向 NE，长 1200m，宽 100m，发育断层 6 条，合 50 条/km2。 12F12断层带： 延伸方向 NE，长 840m，宽 120m，发育断层 6 条，合 60 条/km2。 24F424F1断层带： 延伸方向 NE，长 1000m，宽 300m，发育断层 9 条，合 30 条/km2。 上述五条断层带，集中断层 51 条，占除一水平北翼四采区和南部边 界断层以外断层总数的 89.5%。 2、方向性：上述五个断层带内，断层的延展方向均为 NE 向，均集中 在一条宽度很小的断层发育带内，沿同一方向由浅部向深部延伸。 3、连续性： 在同一条断层带内，即使落差很小的断层，均会沿同一个方向，由浅 部向深部连续发展，而且会延伸很长。即使是由于断层落差很小中途尖灭， 或不被发现，向下隔一段距离后，在该断层的延伸方向上，同一性质的断 层又会重新出现。例如： 13F613F1断层带内，13 F1断层落差仅 1.55.5m，从上到下连续 出现，总延伸长度达 1100m。 13F9断层，落差仅 1.5m，延长 320m 尖灭后，向下仅隔几十米后， 连续出现了 13F3、13F4、13F5、13F6断层。断层落差大于 10m，总延伸长度 达 1260m。 在 F5011F6断层带内，F50落差 17-40mm，沿同一方向延伸长度 达 1230m。 F50-1断层，落差仅 3m，延续 240m 尖灭后，向下相隔 250m，又连续 出现 11F6、FS14断层，延伸总长度 940m。 F53断层，在 923 孔附近尖灭后，相隔 230m，在其延长线上又出 现 23F2断层。23 F2断层又与 FS6相连。23F2FS6延伸长度又达 800m，延 伸总长度达 2000m 以上。 4、预测性： 利用断层发育的分带性和连续性，可对断层进行预测。 首先，在同一条构造带内，由于构造应力场和地层薄弱地带的存在， 在同一构造带浅部出现了断层，可预测在深部工作面在其延伸方向上，还 会出现断层。 其次，在一个构造带内，如果一条断层尖灭了，可以预测，在其延伸 方向上，不隔多远还会出现断层。因为构造带就是地应力集中带，断层尖 灭了，地应力还存在，还会失放能量，产生断层。 岩浆岩 井田内岩浆岩主要分布在井田北部。岩浆岩露头见于小营村南，寺弯 河南岸的孤立小山包。7621 孔于孔深 122.9162.5 米穿过玄武岩。井 下在北翼总回风巷、1402 轨道下山与 1402 中间巷交汇处、14021 工作面 南端、材料下山下部、1404 车场井下钻探、采区轨道下山绕道，-195 北大 巷等处均有揭露。其岩性均为深灰色玄武岩，具气孔构造。气孔大小不一， 无充填物，斑状结构。产状为岩脉状，并有分叉现象，地面呈现小型岩盖。 据冷泉补勘报告中记载的野外实际观测资料，玄武岩位于第三系鹤壁组 及庞村组之上或侵入其中，可见岩浆喷泉发或侵入时期应晚于庞村组。玄 武岩体上覆地层为第四系下更新统（Q1）。据此，将玄武岩喷发的地质时 代定为第三纪上新世晚期。 玄武岩对围岩的烘烤及热力变质作用不强，对二1煤层的影响不大。 陷落柱 实际揭露一个陷落柱，位于井田北翼一水平运输下山与轨道下山之 间。运输下山、轨道下山、煤仓、上仓皮带、-195 北大巷、14101 皮带下山 均穿过陷落柱。 陷落柱在平面上呈长园状，长轴方向 N47E，最大宽度 40 米，长 116 米。柱体和正常岩层的接触面凹凸不平，呈 6085的倾斜面。接近柱体 的岩层裂隙发育，柱体内岩石无层次。排列杂乱无章，以黑色、灰黑色砂 泥质、泥质岩石为主，夹有灰白色的砂岩块和粘土、砂质泥岩块。岩块大 小不一，最大者有 0.4m3，并有少量的煤碎屑和煤粉。柱体潮湿、滴水、瓦 斯较大。总体来讲，此陷落柱对煤层开采影响不大。 三、煤层与煤质三、煤层与煤质 1、煤层 本区的含煤地层为石炭二迭系煤系地层，包括石炭系中统本溪群、 上统太原群，二迭系下统山西组，下石盒子组，二迭系上统上石盒子组， 煤系地层厚 920 米。主要含煤地层为太原群和山西组。太原群为一煤组含 煤 312 层，煤层总厚 5.32 米，其中部分可采者 2 层， （一 、一 ），平均厚 1 1 2 1 度 1.68 米，含煤系数 4.5%。山西组为二煤组，含煤 13 层，平均总厚 6.79 米，其中二1煤为本区主要可采煤层，煤厚 1.914.1 米，平均厚 6.75 米，含煤系数 7.6%。 1、二1煤层位于山西组底部，层位稳定。在-400 米以上，据分布比较 均匀的 379 个见煤点统计，煤厚 1.914.0 米，平均煤厚 6.75 米，变异系 数 25.7%，可采性指数为 1，属较稳定煤层。煤厚分布范围主要在 4.019.0 米之间，在此范围的煤厚占 83.7%。二1煤层结构简单，局部地 段下部含夹矸 12 层，夹矸为黑色泥岩，厚 0.021.4 米。 2、一 煤层 1 1 一 煤层位于太原群底部，上距二1煤层 105.10157.80 米，平均 131 1 1 米。煤厚 01.87 米，局部可采。含夹石 13 层，厚 0.020.43 米，为结 构中等复杂的煤层。煤层顶板为黑色泥岩，富含黄铁矿结核。底板为灰 黑灰色砂质泥岩，向下渐变为鲕状铝质泥岩。一 煤层上距 C3L2灰岩 10 1 1 米左右。 2、煤质 本区二1煤灰分产率为 8.0023.59%，平均为 14.6%，全硫含量为 0.320.44%，平均 0.40%，属特低硫煤；含磷量为 0.00480.0095%，平均 0.0066%，属特低磷煤；该煤可作炼焦配煤、动力用煤和炼制型焦的原料。 本区一 煤灰分为 13.1131.88%，平均为 22%，属中灰分煤；全硫含 1 1 量为 2.496.1%，平均 4.23%，属中高硫煤；含磷量为 0.01950.0248%， 平均 0.022%，属中磷煤；根据我国环保有关规定，应在降灰、脱硫后使用， 该煤可作合成氮肥、动力用煤或民用燃料。 四、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性指数、煤层自燃发火倾向性和自燃发火四、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性指数、煤层自燃发火倾向性和自燃发火 期、矿井煤与瓦斯突出危险性、地温期、矿井煤与瓦斯突出危险性、地温 1、瓦斯 八矿从 1961 年到 2002 年，全矿井年平均瓦斯相对涌出量 10.37m3/td。一水平从 1961 年到 1988 年，矿井年平均相对瓦斯涌出量 9.14m3/ td；二水平从 1989 年到 2002 年， 年平均瓦斯相对涌出量 13.05m3/ td。自 1993 年至 2004 年，八矿共发生煤与瓦斯突出八 次，突煤量最多为 96 吨（2004 年 3 月 20 日） ，突瓦斯量最多为 9855m3(2003 年 11 月 23 日)， 2002 年鉴定为煤与瓦斯突出矿井。根据八矿二四年矿井瓦斯等级鉴定报告 ， 全矿井瓦斯绝对涌出量为 49.49m3/min；相对涌出量为 29.41m3/td，瓦斯等级为煤与瓦斯 突出矿井。 目前该矿按煤与瓦斯突出矿井管理。 该矿二1煤层具有储气条件好，瓦斯含量高，逸散条件差，构造发育， 煤的坚固性系数低，突出危险性指标高等特点，特别是在向斜轴部及其附 近，断层尖灭处等地带采煤时，应加强瓦斯涌出检测、通风和防突工作， 防患于未然。 2、煤尘及煤的自燃性 煤尘 据本矿及相邻煤矿煤尘爆炸性测定，二1煤具有爆炸危险性，其爆炸 性火焰长度为 540mm，抑制爆炸的最低岩粉量为 2065%；煤尘具有 传导性爆炸危险，在生产过程中必须采取有效的防尘措施。 煤的自燃倾向 据原矿务局安监局 19781979 年矿井瓦斯等级鉴定报告，八矿二 1煤的自燃发火期 36 个月，从 19892000 年，作过 7 次测定，自燃发 火期 36 个月至 612 个月。 3、地温 八矿井田范围内没有测温钻孔，缺地温资料。据开采实践，-400 米以 上没有地温异常。 与八矿相邻的六矿及十矿，在勘探阶段均进行过测温工作。六矿的地 温梯度为 0.39/100m(4-1 孔)2.67/100m(10-1 孔)，平均地温梯度为 1.12/100m。六矿仅在 9-1 孔、10-1 孔附近形成面积约 0.1km2的一级高 温区，其它地区二1煤层底板温度均小于 31，属常温区。 十矿共施工了 4 个测温孔，一个孔为稳态测温，3 个孔为简易测温， 测温深度为 6601000m，地温梯度 0.3/100m0.82/100m，稳态测 温孔地温梯度为 0.82/100m。 从六矿及十矿测温资料看，本区地温梯度值小，地下采煤不会发生 热害。 五、水文地质五、水文地质 1、含水层 根据以往地质勘探及矿井开采实践资料，井田范围内含水层共有五 个，分述如下： (1)、中奥陶统马家沟灰岩岩溶裂隙含水层（O2）： 奥陶系中统马家沟灰岩由泥晶灰岩、角砾状岩和白云质灰岩组成，广 泛出露于井田西部山区，向东倾斜，构成煤系基底含水层。O2灰岩含水层 总厚 450 米，接受大气降水补给，迳流条件好，岩溶裂隙发育，含水丰富。 井田内有四个奥灰水位观测孔，据 882- O2-1 孔自 1984 年至 2002 年，19 年的水位观测资料，水位标高最高为 124.96 米（1988 年 9 月 15 日），最低 为 115.13 米（2000 年 6 月 15 日）。2000 年水位最高为 123.98 米（7 月 15 日），最低为 115.13 米（6 月 15 日），年水位变幅为 8.85 米。 本区有鹿 23 和 5-4 两个奥灰抽水试验孔。据 5-4 孔抽水试验资料， 渗透系数 K=0.15m/日，单位涌水量为 q=0.0721 升/秒米，PH 值为 7.75， 矿化度为 488.23mg/1。典型的奥灰水质类型为 HCO3-Ca 型水。 奥陶系灰岩含水层，距二1煤 130.43186.20 米，平均 156.1 米。由 于距二1煤层较远，对二1煤层的开采没有直接威胁。在浅部，由于煤系地 层露头被第三系底部粘土所覆盖，对煤系地层含水层的补给很微弱。在井 田内，主要是通过 F53断层，当奥灰含水层抬高，造成奥灰含水层与煤系 地层对接时，对矿井构成间接充水。O2灰岩，1980 年 12 月 26 日在九矿、 1981 年 5 月 16 日在马庄矿、1985 年 11 月 7 日在建设矿、1989 年在石岩 沟矿、1996 年在刘家沟矿，均发生过因断层导致突水淹井事故。最大突水 量 13507m3/h（1981 年 5 月 16 日马庄矿）。八矿开采以来，没有发生过奥 陶系岩含水层突水现象。 (2)太原群二层灰岩岩溶裂隙含水层（C3L2） 二层灰岩含水层，为一 煤层的直接顶板，距二1煤层 105.43156.20 2 2 米，平均 128.60 米，距奥灰 3040m，平均 33 米。本区共有 54 个钻孔揭 露二层灰岩，其厚度为 1.70 米（7858 孔）10.79m（大 71 孔），平均厚 7.19 米，C3L2灰岩为灰色，显晶结构，上部夹串珠状遂石，下部炭质增加， 富含动物化石。据鹿 33 孔抽水资料，渗透系数 K=0.03 米/日，单位涌水 量 q=0.00263 升/秒米，水位标高 116.54 米，PH 值为 7.09，矿化度为 810.58mg/1，典型的二灰水质类型为 SO4HCO3-CaMg 型水。 在浅部，二层灰岩露头之上，大部分被第三系底部粘土所覆盖，补给 条件差，岩溶裂隙发育较差。在深部，主要通过断层接受奥陶系灰岩水补 给。开采一 煤和一 煤时，二层灰岩含水层成为直接充水因素。因距二1煤 1 1 2 2 层较远，对二1煤层开采没有直接威胁。 (3)太原群八层灰岩岩溶裂隙含水层（C3L8） 八层灰岩含水层位于太原群顶部，距二1煤层 29.9857.85 米，平均 41.72 米。八层灰岩厚度为 0.908.00 米，平均厚 5.74 米。本区揭露八层 灰岩的钻孔共有 97 个，井下巷道也有 39 处直接揭露八层灰岩，是开采 二1煤层的直接充水含水层。八层灰岩为深灰色显晶质灰岩，夹串珠状燧 石，富含动物化石，含裂隙岩溶水。 据鹿补 2 孔抽水资料，八层灰岩渗透系数 K=1.663 米/日，单位涌水 量 q=0.081 升/秒米，水位标高 117.79 米，PH 值为 7.64，矿化度为 954.63mg/1，水质类型为 HCO3SO4-CaMg 型水。 在浅部，由于煤系地层露头被第三系底部粘土所覆盖，补给条件较差。 在深部，主要通过 F53断层，接受奥灰含水层的对接补给。据八矿开采实 践资料，八层灰岩在浅部岩溶裂隙比较发育，含水较丰富。向深部裂隙减 少，含水量减小，因补给条件差，以消耗静储量为主，并随着矿井开采而 逐渐被疏干。 (4)二1煤层顶板砂岩裂隙含水层（S10） 二1煤层顶板砂岩含水层，泛指 S10砂岩，实际上从对二1煤层的充水 作用看，则包括了二1煤层冒落高度范围之内的全部砂岩。 二1煤层顶板砂岩含水层，距二1煤 031.62 米，平均 6.28 米。S10砂岩 厚 1.039.5 米，平均厚 9.81 米，为浅灰灰褐色中粒砂岩，成份以石英为 主，钙泥质胶结，上部有时相变为砂岩与砂质泥岩互层，含裂隙水。 二1煤层顶板砂岩在浅部全部被第三系底部粘土所覆盖，接受补给条 件差，含水性微弱。据冷泉矿4-1孔和鹿39孔抽水资料，渗透系数 K=0.0610.235 米/日，单位涌水量 q=0.0240.0493 升/秒米，水位标高 +116.50116.94 米，矿化度高达 1466.9mg/1，PH 值 8.53，水质类型为 HCO3Na 型水。 (5)第三系砾岩裂隙孔隙含水岩组（N） 第三系砾岩含水岩组，在矿区南部比较发育，尤其是冷泉井田。共有 砾岩 114 层，一般为 56 层，单层厚度为 0.7086.20 米，总厚度为 15.63141.60 米，大致从卓坡地堑向东，成扇形展布。 第三系砾岩含水岩组在垂直剖面上，按其分布范围、埋藏条件、水力 性质及对煤层的充水程度，大致分为上、下两组。上部砾岩组共有砾岩 14 层，总厚 0.7024.80 米，接近地表，并有大面积出露，接受降水补给， 具潜水性质。由于其下部与下部砾岩组之间有厚度大、沉积稳定的粘土隔 水层，对煤层的开采没有直接影响。 下部砾岩组，砾岩沉积稳定，砾岩层间距小，单层厚度大，分布范围 广，裂隙孔隙发育，含裂隙孔隙水，富水性强。一般有砾岩 17 层，总厚 14.32116.80 米。下部砾岩组主要通过将军泉西淇河河曲处河床底砾岩， 接受淇河水的补给。部分在切割比较深的沟底底部砾岩出露地区接受大 气降水补给。由于下部砾岩组大部分直接覆盖于煤系地层露头之上，对煤 层有直接充水作用，并成为煤系地层其它含水层的补给水源，如小冷泉矿 北翼工作面在回采过程中，最大涌