王村井田90W吨新井设计

1 摘要摘要：王村井田位于合阳县与澄城县的交界处，矿井工业场地选择在王村公社附近，东 距合阳县 8 公里，西距澄城县 16 公里。工业场地附近，地形平坦，地面标高一般在 +710+760 米左右，黄土覆盖厚达 150200 米。 井田东西走向长 15 公里,南北倾斜宽 3 公里,井田面积 45 平方公里.井田地质储量 为 20717 万吨，设计的可采 5 号煤层地质储量为 14236 万吨，占总储量的 68.7%。根据 地质储量,扣除工业场地、井筒、铁路、河流和村庄煤柱，以及开采损失的煤量后，采 区回采率按 80%计算，井田的可采储量为 9680 万吨。 由于煤层埋藏较深，赋存情况比较稳定，所以本矿井设计为单水平生产，采用一对 立井的开拓方案，矿井的生产能力为 90 万吨，采用走向长壁式综采，一次采全高后退 式采煤法。矿井设计年工作日为 300 天,每天三班作业,两班采煤一班准备,每班工作 8 个小时，每日净提升时间为 14 小时，矿井服务年限为 74 年。 井田煤层赋存平缓、构造比较简单，工作面采用综合机械化采煤，设计确定工作面 长度为 150 米， 工作面年推进度为 1440 米。 本矿井属于低级瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险，煤层不易自然，低温情况正常，属 “无热害区”井田。矿井采用抽出式通风。每一个生产水平和每一个采区，都必须布置 单独的回风道，实行分区通风。 煤炭在井下主要以胶带运输为主，运到井底煤仓后再经箕斗提升至地面。井底车场 的通过能力完全可以满足生产需求，使煤炭资源源源不断的运至地面，为社会的发展提 供了一定的动力。 关键词：关键词：王村矿；走向长壁式；井田开拓；采区；通风；提升 2 Abstract：Wang village well-field is located in He Yang County and the Cheng Cheng County border, Mine industry space chooses in Wang made contribution for the development of society village commune nearby, 8 kilometres of east spur He Yang County, 16 kilometres of west spur Cheng Cheng County. the landform of the Industry is flat,The floor altitude generally between+710- - +760 meters, the loess is covered thickly amounting 150 to 200 meters. The trend is 15 kilometres from east to west long, north and south incline is broad 3 kilometres, Well-field covers an area of 45 square kilometers,and the geology reserves are 207,170,000 tons,the design of coal mining on the 5th geological reserves of 142.36 million tons , account for 68.7% of reserves general. Be based on the geology reserves, deduct the industry space,shaft, railroad, river and village coal post, And exploit the coal amounts losing,mining extraction rate by 80% calculation, mines recoverable reserves is 96.8 million tons . Because of the coal seam hide deeper, tax stores condition stabilizing comparatively,the design of the mine is a production of Single-level , the pioneering program adopt a pair shaft, the mine production efficiency is 900,000 tons, Adopt the trend increases wall style exploit synthetical, The once gathers entire high recession style coal mining method. The shaft designs that the annual workday is 300 day,and three classes in every day , two shifts cut coal , one shift prepares,every class work eight hours, daily net upgrade for 14 hours, Mine service life of 74 years. Mine coal seam gently sloped terrain, structure is comparatively simple, ork face adopt synthetical mechanization to cut coal, Design that the work face length is 150 meters, annual propulsion degree of face is 1440 meters. 3 The mine belonging to the lower gassy mine,have the coal dust explosion hazard, the coal seam is no easy autoignition , Low temperature condition is regular, is “no harm hot zone“ Minefield. The shaft is adopt to draw out the dyadic ventilation。Every level of production and everyone mining area，all must arrange single-handed air return way，Put subarea ventilation into practice。Coal in the pit by the belt transports mainly ，after transport to the shaft bottom coal bunker，then by the Skip upgrade to the floor，at the shaft bottom, the car park through capacity can be satisfied completely producing needed，make coal resources transports to the floor unfailingly，made contribution for the development of society。 4 前前 言言 通过这次实习巩固了专业基础知识，增强了 CAD 画图能力和同学之间的团结精神, 系统的温故了各专业课程，在一定程度上认识了各课程之间的衔接。 5#煤层是井田内的唯一可采煤层，埋藏较深，煤层平均厚度 3m，煤层倾角 68 度。 设计为单水平生产，采用一对立井的开拓系统，矿井井型为 90 万吨，服务年限为 74 年。 矿井属于低级瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险，煤层不易自然，低温情况正常，属“无 热害区”井田。矿井设计在符合安全规程的情况下，采用分区式通风系统，抽出式通风 方式。井田划分为六个采区 ，根据实际情况布置工作面，工作面年推进度为 1440m。采 用走向长壁式综采，一次采全高后退式采煤法。主立井采用箕斗提升，副立井采用罐笼 提升，本次设计只对二采区进行开采设计。 随着经济的发展，社会对能源的迫切需求，国家能源战略西移和西部大开发战略的 实施，王村矿区的开发建设条件日益成熟。 一一. .设计依据设计依据 1.西安科技大学采矿工程系 2007 年毕业设计大纲 、 毕业设计指导书 ； 2.澄合矿务局王村矿整编的王村煤矿地质精查报告 ； 3.王村煤矿提供的实习资料； 4.矿井安全规程、设计规范及有关技术规定。 二二. .设计指导思想设计指导思想 坚持以经济效益为中心，走建设高产高效矿井之路，简化地面布置，优化井下开拓 部署，力争用最短的工期，最少的投资，把王村煤矿建成一个技术先进经济效益显著的 高产高效的一流现代化矿井。 三三. .设计主要特点设计主要特点 王村矿井田地表为平原地带，水文地质条件比较简单。五号煤层厚度 1.086.5 米， 平均厚度 3 米。煤层为近水平煤层，倾角平均 68 度，瓦斯含量低，具有良好的开采 技术条件。 1.矿井工业储量 9680 Mt。 5 2.矿井设计生产能力 0.9Mt/a，工作面长度 150 米，年推进长度 1440 米，一井一面 进行开采。 3.矿井年工作日 300d，采用“三八”工作制，日提升时间为 14h。矿井工业场地 位于井田中部。 4.根据井田煤层埋藏条件和地面运输条件设计采用立井开拓，单水平布置。 5.矿井煤层平均厚度 3 米，设计采用一次采全高开采，采煤设备选用综采机械化配 套设备。 6.矿井主要运输采用胶带输送机实现从工作面至井底煤仓，主立井选用 12 吨刚性 罐道同侧装卸式四绳箕斗提煤；副井选用一对一吨双层四车四绳罐笼（其中一个为加宽 型） ，担负升降人员、提升矸石、下放材料设备等辅助提升任务。 7.总矿井采用对角式通风系统，各采区实行分区式通风。 8.矿井辅助运输采用轨道运输，担负临时运煤，主要行人运料。 9.雨季矿井涌水量 360m3/h 最大涌水量 540m3/h,设计选用 D450-606 型多级离心 水泵三台，正常涌水量时一台工作，一台备用，一台检修；最大涌水量时两台工作。 四四. .主要技术经济指标主要技术经济指标 1.矿井资源储量：14236 万吨； 2.采煤方法和工艺：走向长壁式综采，一次采全高后退式采煤法； 3.工作面长度：150 米； 4.工作面年推进长度：1440 米； 5.煤层厚度或采高：3 米； 6.煤层倾角：68 度； 7.工作面循环进度：0.6 米； 8.月循环率：90%； 9.日进刀循环数：8 刀； 10.日产量：3038.04 吨； 11.月产量：82027.08 吨； 12.开拓方式：双立井开拓； 13.顶板管理方法：全部跨落法； 6 14.通风方式：分区式通风 1 目目 录录 第第 1 1 章章 矿井地质概况矿井地质概况1 1.1 矿井位置及交通矿井位置及交通1 1.1.11.1.1 交通位置交通位置.1 1.1.21.1.2 地形地貌地形地貌.1 1.1.31.1.3 气象及水文情况气象及水文情况.1 1.1.41.1.4 矿区概况矿区概况.1 1.21.2 矿井境界及储量矿井境界及储量.3 1.2.11.2.1 井田境界井田境界.3 1.2.21.2.2 储量储量.3 1.31.3 矿井地层及地质构造矿井地层及地质构造.4 1.3.11.3.1 井田地层井田地层.4 1.3.21.3.2 地质构造地质构造6 1.41.4 煤层赋存特征及开采技术条件煤层赋存特征及开采技术条件.8 1.4.11.4.1 煤层及煤质煤层及煤质.8 1.4.21.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自然、地温等情况瓦斯、煤尘、煤的自然、地温等情况.10 1.4.31.4.3 水文地质水文地质.10 1.51.5 矿井勘探类型及勘探程度评价矿井勘探类型及勘探程度评价.11 第第2 2 章章 矿井工作制度、生产能力及服务年限矿井工作制度、生产能力及服务年限.13 2.12.1 矿井工作制度矿井工作制度13 2.22.2 矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限.13 2.2.12.2.1 矿井生产能力矿井生产能力.13 2.2.22.2.2 矿井服务年限矿井服务年限.13 2.2.32.2.3 矿井储量、生产能力和服务年限的关系矿井储量、生产能力和服务年限的关系.13 第第 3 3 章章 井田开拓井田开拓.14 3.13.1 井筒形式、数目及位置的确定井筒形式、数目及位置的确定.14 3.1.13.1.1 井筒形式的确定井筒形式的确定.14 3.1.23.1.2 井筒数目的确定井筒数目的确定.15 3.1.33.1.3 井筒位置的确定井筒位置的确定.16 3.1.43.1.4 工业场地及井筒位置表示工业场地及井筒位置表示.16 3.23.2 开采水平的划分及布置开采水平的划分及布置.27 3.2.13.2.1 井田内划分及开采顺序井田内划分及开采顺序.27 3.2.23.2.2 开采水平的划分及水平标高确定开采水平的划分及水平标高确定.28 3.2.33.2.3 阶段运输大巷和回风大巷的布置阶段运输大巷和回风大巷的布置.28 2 3.33.3 井底车场井底车场.29 3.3.13.3.1 井底车场形式选择及硐室布置井底车场形式选择及硐室布置.29 3.3.23.3.2 井底车场线路设计井底车场线路设计.31 3.3.33.3.3 井底车场通过能力计算井底车场通过能力计算.31 3.3.43.3.4 井底车场巷道断面选择和工程量计算井底车场巷道断面选择和工程量计算.32 3.43.4 方案比较、确定开拓系统方案比较、确定开拓系统.32 3.4.13.4.1 提出开拓方案提出开拓方案.32 第第 4 4 章章 采煤方采煤方法法.42 4.14.1 采区地质概况采区地质概况.42 4.1.14.1.1 采区位置、范围与地面、井下相对应关系采区位置、范围与地面、井下相对应关系.42 4.1.24.1.2 采区煤层特征、煤质情况以及开采的其他因素采区煤层特征、煤质情况以及开采的其他因素.42 4.24.2 采区的划分采区的划分.43 4.2.14.2.1 采区个数及位置采区个数及位置.43 4.2.24.2.2 达到设计产量时回采工作面数目及产量达到设计产量时回采工作面数目及产量.43 4.34.3 采区巷道布置采区巷道布置.43 4.44.4 采煤方法采煤方法.44 4.4.14.4.1 采煤方法的选择采煤方法的选择.44 4.4.24.4.2 回采工艺的设计回采工艺的设计.44 4.4.34.4.3 缺口爆破作业缺口爆破作业.45 4.4.44.4.4 回采工作面生产能力回采工作面生产能力.45 4.4.54.4.5 工作面回采工艺工作面回采工艺.45 4.64.6 劳动组织劳动组织49 4.74.7 技术经济指标分析技术经济指标分析50 第第 5 5 章章 矿井通风与安全矿井通风与安全54 5.15.1 影响矿井通风安全的因素分析影响矿井通风安全的因素分析.54 5.1.15.1.1 瓦斯瓦斯.54 5.1.25.1.2 煤尘煤尘.54 5.1.35.1.3 煤的自燃煤的自燃.54 5.1.45.1.4 地温地温.54 5.25.2 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统.54 5.2.15.2.1 矿井通风方式的选择：矿井通风方式的选择：.55 5.2.25.2.2 矿井通风方法的选择：矿井通风方法的选择：.55 5.2.35.2.3 矿井通风阶段的划分矿井通风阶段的划分: :.55 5.2.45.2.4 采区通风系统采区通风系统: :.55 5.2.55.2.5 防尘系统防尘系统.56 5.2.65.2.6 隔爆设施的设置地点和要求隔爆设施的设置地点和要求.57 5.35.3 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算.57 5.3.15.3.1 风量计算风量计算.57 3 5.3.25.3.2 风速验算风速验算.61 5.3.35.3.3 井通风阻力井通风阻力.61 5.45.4 矿井通风设备的选型矿井通风设备的选型.66 5.4.15.4.1 矿井风量与风压矿井风量与风压.66 5.4.25.4.2 设备选型计算设备选型计算.66 5.4.35.4.3 通风年电耗通风年电耗.67 5.4.45.4.4 通风设施通风设施.67 5.55.5 矿井通风等积孔的计算矿井通风等积孔的计算.67 5.65.6 预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板等事故的安全技术措施预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板等事故的安全技术措施.68 5.6.15.6.1 瓦斯、煤尘、煤的自燃、地温、水和顶板瓦斯、煤尘、煤的自燃、地温、水和顶板.68 5.6.25.6.2 灾害预防措施灾害预防措施.69 第第 6 6 章章 矿井提升、运输、排水、供电设备选型矿井提升、运输、排水、供电设备选型71 6.16.1 矿井提升设备选型矿井提升设备选型.71 6.1.16.1.1 主提升设备主提升设备.71 6.1.26.1.2 副井提升设备副井提升设备.81 6.26.2 通风、排水设备通风、排水设备.91 6.2.16.2.1 通风设备通风设备.91 6.2.26.2.2 排水设备排水设备.92 第第 7 7 章章 保护环境保护环境.94 7.1 环境现状及地面保护物概述环境现状及地面保护物概述94 7.27.2 主要污染源及污染物主要污染源及污染物.95 7.37.3 资源开发对生态环境影响与评价资源开发对生态环境影响与评价.95 7.3.17.3.1 开采沉陷损害影响预测分析开采沉陷损害影响预测分析.95 7.3.27.3.2 开采沉陷对耕地损害的预计评价开采沉陷对耕地损害的预计评价.96 7.3.37.3.3 开采对建（构）筑物的损害开采对建（构）筑物的损害.96 7.3.47.3.4 开采对水资源的破坏影响开采对水资源的破坏影响.96 7.3.57.3.5 开采对矿区大气环境的影响开采对矿区大气环境的影响.97 7.3.67.3.6 开采可能引起的地质灾害的预测开采可能引起的地质灾害的预测.97 7.47.4 资源开采环境损害的控制与生态重建资源开采环境损害的控制与生态重建.98 7.4.17.4.1 控制开采引起地表建筑设施的开采方法控制开采引起地表建筑设施的开采方法.98 7.4.27.4.2 开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建.98 7.4.37.4.3 开采引起水资源的损害的控制方法开采引起水资源的损害的控制方法.99 7.4.47.4.4 矿区资源开采引起大气污染的措施与方法矿区资源开采引起大气污染的措施与方法.99 7.57.5 矿区环境保护与生态重建投资估算矿区环境保护与生态重建投资估算.100 7.5.17.5.1 矿区环境保护矿区环境保护.100 7.5.27.5.2 矿区生态重建矿区生态重建.101 第第 8 8 章章 建井工期建井工期102 4 8.18.1 移交标准移交标准.102 8.28.2 井巷工程量井巷工程量.102 8.38.3 建井工期建井工期.103 8.3.18.3.1 井巷掘进指标井巷掘进指标.103 8.3.28.3.2 建井工期建井工期.104 第第 9 9 章章 矿井技术经济矿井技术经济.105 9.19.1 劳动定员及劳动生产率劳动定员及劳动生产率.105 9.1.19.1.1 劳动定员劳动定员105 9.29.2 建井投资建井投资.107 9.2.19.2.1 投资概算投资概算.107 9.39.3 成本及销售收入成本及销售收入.109 9.3.19.3.1 吨煤生产成本估算吨煤生产成本估算.109 9.3.29.3.2 原煤成本原煤成本.110 9.49.4 技术经济分析与评价技术经济分析与评价.110 9.4.19.4.1 概述概述.110 9.4.29.4.2 生产成本及销售收入生产成本及销售收入.110 9.59.5 矿井主要技术经济指标矿井主要技术经济指标.115 致致 谢谢119 主要参考文献主要参考文献.120 1 第第 1 1 章章 矿井地质概况矿井地质概况 1.1 矿井矿井位置及交通位置及交通 1.1.11.1.1 交通位置交通位置 王村井田位于合阳县与澄城县的交界处，行政区辖属合阳县王村公社及澄城县庄头 公社。矿井工业场地选择在王村公社附近，工业场地东距合阳县 8 公里，西距澄城县 16 公里。井田中部有西（安）韩（城）铁路南北向通过，合阳车站位于矿井工业场地东约 2 公里处，车站距西（安）韩（城）公路及澄城合阳公路通过，交通方便。 1.1.21.1.2 地形地貌地形地貌 王村矿井工业场地附近，地形平坦，地面标高一般在+710+760 米左右，黄土覆盖 厚达 150200 米。井田内有大峪河及金水沟两条河流，以大气降水和第四系潜水补给， 分别流经井田的东西部。河流两岸因长期受水流冲刷，沟谷发育，常形成黄土峭壁，高 差 100 米左右。大峪河年平均流量为 22 公升/秒，澄合公路桥处河底标高+558 米。金水 沟流量甚小，天旱干涸，在 8-8 勘探线上，河底标高+600 米。 1.1.31.1.3 气象及水文情况气象及水文情况 本区属大陆性半干旱气候，降雨量少，且多暴雨。据合阳气候站资料：年降雨量 431.5814.9 毫米，平均为 564.1 毫米；年平均温度 10.912.1C，最高温度 40.1 度， 最低温度-20.1 度；最大积雪厚度 13 厘米，最大冻结深度 47 厘米；风向多为北东方向， 风速一般 3.5 米/秒，最大风速 18 米/秒。 1.1.41.1.4 矿区概况矿区概况 澄合矿区西北的煤田浅部，小窑分部甚广，开采历史悠久。一九五八年在小煤窑的 基础上改建成几对小井生产，七零年以来，恢复、扩建了原有小井并增建了新井。目前 澄合矿务局所属的生产矿井有权家河矿、二矿和董家河矿。权家河矿设计能力 60 万吨， 开采水平标高+410 米，主要开采 5 号煤层，七六年投产，八三年产量为 65 万吨；二矿 设计能力 45 万吨，开采水平标高+400 米，主要开采 5 号煤层，八三年产量为 3661 万 吨；董家河矿位于权家河矿的深部，东邻王村井田，设计能力 45 万吨，开采水平标高 +355 2 延安 甘 肃 陕 山 西 韩城 黄 河 合阳 澄城 黄龙 宜川 洛川 洛 河 西安市 渭南 西 潼关 河 闫良 钟家村 渭 河 大荔 蒲城 铜川 坡 底 白水 北 图1-1 交通位置图 咸阳 3 米，八零年底投产。属于地方经营的矿井有位于安阳井田东端合阳县煤矿，生产能力约 为 10 万吨；还有位于矿区西部的尧头斜井和尧头立井。尧头斜井设计能力为 30 万吨， 开采水平标高+415 米，七八年投产，八三年产煤 22.61 万吨；尧头立井设计能力 15 万 吨，开采水平标高+437 米，六一年建井，八三年产煤 12.9 万吨。 澄合矿区在合阳站附近已建成了矿区机电修配厂、总仓库等辅助企业。位于工业场 地东侧约 3 公里处的合阳 110 千伏变电站已建成并交付使用，可向各矿井供电。 本矿区周围为农业区，农产品以小麦、棉花为主，玉米、豆类次之。 1.21.2 矿井境界及储量矿井境界及储量 1.2.11.2.1 井田境界井田境界 该井田为长条形,其中三边为自然境界,东以 F9 断层与金水沟为界,西以 F22 断层与 董家河井田为界,南以 5 号煤层风氧化带边界为界,北以 5 号煤层+360 米底板等高线与山 阳井田为界.井田东西走向长 15 公里,南北倾斜宽 3 公里,井田面积 45 平方公里. 1.2.21.2.2 储量储量 本矿井储量计算中的煤层最小可采厚度为 0.8 米,最高可采灰份为 40%.不包括 5 号 煤层的风氧化带储量及奥陶系灰岩水载压暂定不可采储量，本井田地质储量为 20717 万 吨。其中 A+B 级储量为 11562 万吨，占总储量的 55.7%。设计的可采 5 号煤层地质储量 为 14236 万吨，占总储量的 68.7%。根据地质储量,扣除工业场地、井筒、铁路、河流和村庄煤柱， 以及开采损失的煤量后，采区回采率按 80%计算，井田的可采储量为 10322.18 万吨。 井田地质及可采储量详见表 11 和 12。 表表 1 11 1 矿井地质储量汇表矿井地质储量汇表 单位：万吨单位：万吨 煤层名称 ABCA+B+C A+B/A+B+C（% ） 总计 4 号煤 525.82515.63041.417.33041.4 5 号煤 4160.46005.24068.114233.771.414233.7 10 号煤 870.92823.43694.325.33694.3 11 号煤 429.3429.3429.3 4 合计 4160.47401.991552071755.720979 表表 1 12 2 矿井可采储量汇表矿井可采储量汇表 单位：万吨单位：万吨 开采损失工业储量 A+B+C工业广场铁路风井合计开采损失可采储量 4304191.936.0023.54121.474702449.53 514234224.69650.6454.67 929.82298210322.18 1034422929686 2727 合计 20717316.62656.64107.211080.29413815498.71. 1.31.3 矿井地层及地质构造矿井地层及地质构造 1.3.11.3.1 井田地层井田地层 本井田几乎全为广厚的黄土层所覆盖，仅在大峪河中有上、下石盒子组地层零星出 露。现将地层有老到新简述如下：（附：综合地质柱状图） （1）奥陶系中下奥陶统 主要为灰-灰黑色中厚层状的石灰岩，致密坚硬质纯，隐晶质至细晶质结构。石灰 岩 上部裂隙发育，有溶蚀现象，灰岩面起伏不平。在灰岩面以下 20 米常夹有一层 1 5 米厚的浅灰色粉砂质泥岩，含铝质及黄铁矿结核。本层厚达数百米，一般埋深 200 400 米，井田内未见出露。 （2）石炭系中统本溪群 本群假整合于奥陶系中下统石灰岩之上，井田内分布不普遍，仅个别钻孔见有其层 位，厚度 0.943.36 米，岩性多为灰色、灰绿及紫灰色的铝质泥岩、泥岩及粉砂岩， 内含黄铁矿结核，层理不明显，多具团状结构。 （3）石炭系上统太原群 连续沉积于本溪群地层之上，属海陆交互相沉积，是井田内的主要含煤地层。主要 由碎屑岩、泥岩、煤及石灰岩组成，厚达 22.0975.11 米，一般厚 45 米左右，按岩性 可分为三部分： 下部由砾岩、铝质泥岩、石英砂岩、砂质泥岩及煤（10 号、11 号煤）组成。铝质 5 泥岩分布普遍，厚度稳定，为一标志层（K1） ，岩性为灰-灰黑色，质不纯，具鲕状构造， 可塑性强，层理不清，是奥灰面上第一沉积层，时代归属同于其上覆地层，铝质泥岩顶 部通常为砂质泥岩或粉砂岩；其上为十一号煤层，煤层顶板多为一层厚度变化大的石英 砂岩，岩性为灰白到灰黑色，夹有粉砂岩夹层，岩层厚度及岩性均变化很大；十一号煤 层上为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，顶部为十号煤层，岩层中含有较多的黄铁矿结核及完 整的植物化石，该层在井田中西部较厚。 中部为海相黑色石灰岩（K2标志层） 、石英砂岩、钙质粉砂岩、泥岩及煤层（八号、 九号煤）组成。黑色石灰岩多呈中厚层状，井田内一般为两层，厚度变化大，从 0 15.88 米，一般厚 57 米，且无明显的规律可寻；其上为黑色砂质泥岩、粉砂岩及石英 砂岩，其中夹有 6 号与 7 号煤层，岩性变化很大，特别是石英砂岩厚度变化极大。 上部由黑色泥岩、砂质泥岩、煤层及石英砂岩（K3标志层）所组成。其中所含煤层 有四、四-1、五及五-2 号煤。该段地层的厚度受其上覆岩层 K4砂岩的下切冲刷程度所 控制。K3石英砂岩位于 5 号煤层之下，有时为其直接底板，全井田普遍有其层位，厚度 变化大。 （4）二迭系下统山西组 连续沉积于太原群地层之上，为陆相含煤沉积建造，厚度 21.5562.47 米，一般 厚 40 米左右。按照岩性及岩相特征可分为三部分： 下部为灰白灰黑色的中粗粉砂岩（K4标志层） ，厚度及岩性变化较大，厚度由 0 33.15 米，一般厚度为 10 米左右。 中部为灰色灰黑色的粉砂岩、砂质泥岩及煤层（三号煤） 。该段地层较薄，一般 厚 57 米左右，岩性及厚度变化大。 上部为灰色的细粒砂岩粉砂岩或砂质泥岩，偶夹有一、二号煤层。该段地层岩性、 厚度变化大，砂岩常在短距离内变薄，一、二号煤层很不发育，仅个别孔见其层位。 （5）下二迭统下石盒子组 连续沉积于山西组地层之上，厚度 22.0464.01 米，平均厚度 35 米。由灰白、灰 绿、深灰色的砂岩、粉砂岩及灰紫杂色的砂质泥岩、泥岩组成，为河床相及河漫相沉积。 （6）上二迭统上石盒子组 6 连续沉积于下石盒子组地层之上，厚度为 32.036.0 米，由中厚层状中粗砂岩与 粉砂岩、砂质泥岩互层组成。底部为一层 10 米左右的灰白灰色的中粗粒砂岩（K5） 标志层，中上部由中细粒砂岩与粉砂岩、砂质泥岩相间组成。该组地层于上覆黄土层为 不整合接触，接触面起伏较大。 （7）第四系上更新统 以黄土为主，全层厚 170 米左右。上部为淡黄色的亚砂土，局部夹透镜状及钙质结 核；中部全为硬质黄土；下部为硬质红色粘土及亚砂土，底部有一层半成岩状的砾岩， 厚度变化大，其变化幅度从 033.70 米。 1.3.21.3.2 地质构造地质构造 本井田位于祁吕贺山型构造的前弧东翼的内弯部，即渭北煤田东部弧形构造的转折 部位。地层走向北东东或近似东西向，倾向北北西，地层倾向一般 68 度，最大 11 度。 井田为一波起伏的较平缓的单斜构造，沿走向和倾向小型的宽缓褶皱甚为发育，其轴向 多呈北东向或北东东向，多数呈北西向，幅度多不超过 30 米，一般为 1020 米，延展 长度 500800 米不等，宽度 400700 米。 井田内尚未发现较大的断裂存在。井田东西两侧断裂较为发育。F9、F22断层构成了 井田东部及西部的边界。F9断层及其派生的 F11、F12、F13断层形成“入”字形构造。断 层性质皆为北东或北北东的张扭性断裂，断层特征见表 13。 表表 1 13 3 断层特征表断层特征表 产 状顺 序 断层名称及 性质 位 置 走向倾向倾角断距（m） 控制程度 1 F9正断层 井田东 部边界 NE40NW60100-300 A122、A87、3-1、浅四 个孔控制 2 F11正断层 井田东 南边界 NE60SE-150 浅 7 孔控制，经电法 勘探验证 3 F12正断层 井田东 南边界 NE70SSE-20 P5号孔控制，经电法 勘探控制 4 F13正断层井田东 NE80SSE20 4-4、f11孔控制 7 南边界 5 F22正断层 井田西 部边界 NE80NW60-70100-140 L67孔穿断层面， L60、L63和 L68、23-1 孔控制 8 0 0H2 地层时代 界系统组 新 生 界 K? 第 四 系 Q 更 新 统 QP 地层厚度 最大-最小 岩性柱状 标 煤 志 层 层 编 与 号 标 煤 志 层 层 厚 与 度 煤 层 间 距 岩 性 特 征 216.890 160 二 迭 系 P 上 二 迭 统 P? 上 石 盒 子 组 P?sh 255.670 140 下 二 迭 统 P1 下 石 盒 子 组 P1sh 山 西 组 P1s 640.122.04 35 62.4721.55 40 古 生 界 P? 石 炭 系 C 奥 陶 系 上 石 炭 统 C3 太 原 群 C3大 中统 石 炭C? 中陶 下 奥统 本 溪 群C?b 不 详 75.1122.09 45 25.480 K5 2号 3号 K4 4-1号 4-2号 5号 6号 K3 K2 2 K21 10号 10号下 11号 K1 1.0023.76 1号0.2m以下 0.2m以下 00.90 0.40 0.5028.23 01.47 0.72 02.70 1.10 0.127.0 3.0 05.39 0.90 02.78 1.00 09.57 011.12 011.53 04.12 023.77 0.4m以下 45 0.349.94 2.00 9.9446.87 18.00 4.2426.44 15.00 510 1011 上中部由浅黄色亚粘土组成， 下部由浅黄色亚粘土及亚砂土组 成，底部为一层河床砂砾石。 上部为黄绿灰绿色砂岩、粉 砂岩，砂质泥岩互层，中下部由 灰绿砂岩和紫杂色泥岩组成，底 层为中粗粒含砾砂岩。 顶部为一层紫杂色的泥岩， 上部为绿灰-灰绿和灰白色的粉 砂岩，细砂岩、砂岩，下部为灰 色粉砂岩，底部为中细粒砂岩。 上部由灰-深灰色泥岩，砂 质泥岩，灰白色和浅灰色中粗粒 砂岩组成，局部地段有薄煤层即1 号、2号和3号煤层。 下部由灰色粉砂岩、灰白色 中细粒砂岩组成，斜层理，以石 英长石为主，层面有大量云母片 和泥质，常是4号、5号煤层的顶 板。 上部由灰黑色砂质泥岩，泥 岩4号、5号煤层组成，4号、5号 煤均有两层，4-2号、5-1号是主 要可采煤层，结构较简单。5号 煤一般有两层夹矸，厚0.10 0.20m，最厚达0.80m。 中部由深灰色粉砂岩和灰白 色石英砂岩，黑色灰岩组成，石 英砂岩1-2层，夹煤层6号，石灰 岩2-3层，夹煤层7号、8号和9号。 下部由10号煤，深灰色泥岩， 石英砂岩，11号煤，铝质泥岩组 成，石英砂岩灰白色、质纯、致 密，是11号煤层顶板。 灰色铝质泥岩和浅灰色粘土 泥岩组成。 灰色石灰岩，致密坚硬，顶 部含块状黄铁矿结核。 综合地质柱状图综合地质柱状图 9 1.41.4 煤层赋存特征及开采技术条件煤层赋存特征及开采技术条件 1.4.11.4.1 煤层及煤质煤层及煤质 （1）煤层 本井田为石炭二迭系含煤构造。山西组为次要含煤地层，含有薄煤层三层，为一、 二、三号煤层，均不可采。太原群为主要含煤地层，含有煤层十一层，五号煤是井田内 主要可采煤层，其储量占全井储量的 68%以上，四、十、十一号煤为局部可采煤层，其 余各煤层均不可采。可采煤层总平均厚度为 5.8 米，含煤系数为 7.7%。各可采煤层描述 如下： 四号煤层：位于太原群的顶部，山西组（K4）砂岩之下，为一较稳定的局部可采煤 层，结构较简单，一般无夹矸。煤层厚度 02.70 米，一般厚度 1.10 米左右。主要可 采区分布于井田中部首采区及井田的东西两端。山西组底部河床相砂岩（K4）常为其直 接顶板。 五号煤层：为本井田主要可采煤层，也是本次设计的煤层。厚度 0.127.00 米， 一般厚度 34 米，为一中厚煤层，厚度较为稳定，厚度变化尚有一定的规律，一般在 背向斜的翼部煤层发育较厚，且呈北东向延伸，薄煤带与厚煤带相间出现，就全井田看， 浅部及深部较薄，中间较厚，西部较薄，东部较厚。含矸 07 层，一般 24 层，较稳 定的矸石有两层，矸石多为砂质泥岩及泥岩。在井田的中西部，该煤层有一条宽 700 米 长 2900 米向西北方向延伸的不可采区，其成因属于成煤时的泥岩沼泽发育不良。该煤 层的老顶为 K 砂岩，伪顶为砂质泥岩、粉砂岩，伪顶厚 015.90 米，一般为 36 米； 其底板主要为泥岩、粉砂岩及石英砂岩，一般岩性致密坚硬，无吸水膨胀现象。 十号煤层：为不稳定的局部可采煤层，厚度 05.32 米，一般厚度为 1 米左右，为 简单结构煤层。可采区分布于井田西部的大峪河以西的地段。该煤层直接顶板为 K 石灰 岩，一般厚度 58 米；其底板多为灰色泥岩、砂质泥岩及铝质粘土岩，铝质粘土岩遇 水有较强的可塑性。 十一号煤层：位于太原群地层的底部，为不稳定的局部可采煤层，主要分布于井田 的中深部。煤层厚度 02.50 米，一般厚度 1 米左右。顶板常以一层石英砂岩与上面的 十号煤层相隔，底板常为奥灰岩面上的吕、铝质粘土岩（K1） 。 10 11 表表 1 14 4 煤层特征表煤层特征表 煤层厚度 （米） 煤层间距 （米） 煤层结构顶底板岩性煤的容重 （吨/米）煤层 名称最小最大 平 均 最小最大 平 均 稳 定 性类型夹矸 层数 夹矸 厚度 夹矸岩性顶板底板 四1 01.47 0.72 极不稳定K 中粒砂岩细砂 岩 砂质泥岩粉 砂岩 1.33 四 02.70 1.10 较稳定简单02同上同上 1.45 五 0.127.00 3.00 稳定较简单07砂质泥岩 及泥岩 砂质泥岩粉砂 岩 泥岩粉砂岩 五2 02.81不稳定12同上K3 石英砂岩 粉砂岩 十 05.32 0.90 不稳定简单02K2 石灰岩砂质 泥岩 砂质泥岩及 泥岩 1.30 十204.12 十一 02.50 1.00 0 4 2 0.629.94 2.00 0 4 2.5 9.948.87 18.00 4.226.44 15.00 不稳定简单01粉砂岩石英砂 岩 铝土岩泥岩 1.41 12 （2）煤质 本井田位于瘦煤与贫煤的过渡带，总的趋势是第六勘探线以西部分以瘦煤为主，以 东部分则以贫煤为主。四号煤与五号煤属于灰富硫煤，十号煤与十一号煤属中灰高硫煤。 各煤层的变质程度，均有由西向东增高的趋势。 （3）煤层露头及风氧化带 井田为广厚的黄土层覆盖，煤层埋藏于 160 米左右厚的黄土之下。风氧化带界线的 圈定，以钻孔揭露为主要手段，以肉眼鉴定为主并结合煤质化验确定其宽度，井田东西 两端为煤层露头下推 150200 米，井田中部 318 线间为 200650 米，最宽的达 1000 米以上。对于 F 断层两侧，也按断层带宽度外推 50 米为风氧化带。 1.4.21.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自然、地温等情况瓦斯、煤尘、煤的自然、地温等情况 本矿井属于低级瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险，煤层不易自然，低温情况正常，属 “无热害区”井田。 1.4.31.4.3 水文地质水文地质 本矿井为黄土广厚覆盖，地表水不发育。地下水赋存较深，主要赋存于基岩裂隙或 岩溶裂隙之中。本井田地下水受大气降水补给，主要蕴藏在小向斜轴部及金水沟、大峪 河谷地。井下含水层按其岩性及储水空间可分为：第四系松散岩层孔裂水、石炭二迭系 砂岩裂隙水、太原群 K 灰岩及奥陶系石灰岩岩溶裂隙水三种类型。总体而言，第四系砂 土层含水不富；石炭二迭系地层水富，透水性不强；奥灰岩溶水富，透水性强，但极不 均一。因此，本井田煤系及上部地层应属水文地质条件简单的井田，同时鉴于奥灰岩深 埋于各煤层之下，应属底板进水为主的岩溶水矿床。由于本区域奥灰岩水位标高为+380 米左右，故本矿井开采+380 米标高以下的煤层时，奥灰水将对井田深部的十号和十一号 煤的开采有一定的影响。 本井田各主要含水层由上而下分述如下： 1.第四系及第四系松散岩层孔隙水： 本区域第四系 Q 广厚分布，总厚一般为 160 米左右。其中 Q 岩性为亚粘土、亚砂土 及细砂层，局部夹透镜状流砂层及钙质结核，厚度 80100 米，水位埋深 80 左右，据 民井抽水资料，单位涌水量为 0.1190.264 公升/秒米；Q 岩性为亚粘土，底部有较 13 厚的亚粘土夹砾石层，总厚 325 米，砾岩层厚度 13 米，水位埋深 30145 米，补 给条件差，含水不富，据钻孔与民井抽水资料，单位涌水量为 0.000120.67 公升/ 秒米，经化验水质较好。 2.石炭、二迭系砂岩裂隙水： 上十盒子组底部 K 砂岩含水层：岩性为灰色、浅灰色中粗粒砂岩，钙质胶结，裂隙 发育，透水性较好。厚度为 0.9023.76 米，平均厚度约 7.50 米，单位涌水量为 0.0001020.40 公升/秒米； 下石盒子组底部砂岩含水层：岩性为灰白灰黄色中粗粒砂岩，含大量云母片，钙 质胶结，坚硬且裂隙发育，透水性好。含水层厚度为 0.8024.48 米，平均为 12.40 米， 单位涌水量为 0.0151 公升/秒米； 山西组底部 K2砂岩裂隙发育，透水性好。含水层厚度为 0.5033.13 米，平均为 8.23 米，单位吸水量为 0.00430.154 公升/秒米（8-5 孔） 3.太原群 K2灰岩、奥陶系灰岩裂隙岩溶水： 太原群 K 灰岩含水层：岩性为黑灰色，致密坚硬，裂隙岩溶发育不均。厚度为 0 15.32 米，平均厚度为 5.80 米，单位吸水量为 0.000690.5695 公升/秒米； 奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层；岩性主要为灰深灰色石灰岩，致密坚硬，岩溶比 较发育。在+380 米标高以上漏水，以下含水性强，其富透水性极不均一。据 y14 及 8-5 号孔资料，水位标高为+380.11+379.64 米，注水试验单位吸水量为 0.26436 公升/ 秒米。 1.51.5 矿井勘探类型及勘探程度评价矿井勘探类型及勘探程度评价 本井田的地质勘探工作从 1973 年开始，至 1981 年 6 月止，先后上钻三次，累计共 打钻孔 219 个，总进尺为 70199.20 米，平均每平方公里面积内施工 4.38 个钻孔，采取 煤芯样 294 个，岩石力学试验样 9 个，水样 20 个，瓦斯煤尘样 70 个，专门水文孔 6 个， 共获得 A+B+C 地质储量 20717 万吨，其中 A+B 占总储量 55.7%。 王村井田总的勘探工程是不少的，尤其首采区内的钻孔密度较大，已基本控制了构 造、煤层及井田的构造形态，特别是对首采区的 4 号煤层和主要可采的 5 号煤层作了较 全面的工作，对比是清楚的，对其赋存规律和开采技术条件都有较详细的资料，基本上 14 可满足矿井建设及生产上的要求。 虽经两次补钻，但对于奥陶系石灰岩的水文地质条件仍然未搞清，如:奥灰岩裂隙、 岩溶发育程度、形态及分布规律等方面的资料十分不足，尤其没有关于奥灰水的强径流 带分布以及水质等资料，无疑给井下找水和供水设计带来困难，对井下开采+380 米标高 以下的煤层也有一定的影响。因此，当条件具备时，地质部门应当进一步做工作，力求 把奥灰岩的水文地质情况搞清。