采矿工程毕业设计（论文）-官地矿3.0Mta新井设计【全套图纸】

中 国 矿 业 大 学本科生毕业论文 姓 名： 学 号： 21080019 学 院： 应 用 技 术 学 院 专 业： 采 矿 工 程 论文题目： 官地矿3.0Mt/a新井设计 专 题： 浅埋煤层上覆岩层移动规律 指导教师： 职 称： 副教授 2012年 6 月 徐州全套图纸，加153893706中国矿业大学毕业论文任务书学院 应用技术学院专业年级 采矿工程08学生姓名 任务下达日期：2012年 2 月 28 日毕业论文日期： 2012年3 月5 日至 2011年6月 4 日毕业论文题目：官地矿3.0Mt/a新井设计毕业论文专题题目：浅埋煤层上覆岩层移动规律毕业设计主要内容和要求：按照设计大纲要求，完成官地矿3.0Mt/a新井设计。专题为浅埋煤层上覆岩层移动规律，及翻译部分。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 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没有回答学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要本设计包括三部分：一般部分，专题部分和翻译部分。一般部分是官地煤矿3Mt新井设计。全篇共分为十章：矿井概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备方式采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升与运输、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。官地煤矿设计年生产能力为3Mt/a，服务年限为99a。矿井工作制度为“四六”制。矿井的采煤方法为倾向长壁全部垮落一次采全高综采放顶煤采煤法。 矿井的开拓方式为主斜副立单水平联合开拓。水平标高为+1150m，主平硐主要用于提升煤炭，副平硐主要用于提升人员、矸石、和材料等。矿井采用一矿一面的高效作业方式。工作面长度为270m。运输大巷采用胶带运输煤炭，辅助大巷采用无轨胶轮车运输矸石和材料等。巷道布置采用双巷布置。矿井通风方式为抽出通风方式，矿井前、后期都采用分区对角式通风。专题部分介绍了浅埋煤层上覆岩层移动规律，分析总结浅埋煤层综采工作面矿压显现规律，结合神宁集团梅花井煤矿201工作面情况，设计合理的浅埋煤层工作面矿压监测方案。关键词： 综放工作面； 回采率；浅埋煤层；ABSTRACT This design includes three parts: general part, the project section and translation parts.General part of guandi coal-3 Mt design of new wells. The text is divided into ten chapters: Overview of mine and mine geological features, Mine realm and reserves, the mine work, production design and length of service, mine development, preparation methods - mining area roadway layout, mining methods, underground transport, mine Upgrade and transport, safety and mine ventilation shaft and the main economic and technical indicators.guandi coal-designed annual production capacity of 3Mt / a, length of service for 99 a. Mine system of work for the April 6 system. Mining method to mine the long wall to collapse all full-time-high Fully-caving mining method. Mines pioneering approach, vice ramp mainly single-level and jointly developing legislation. Elevation to the level of +1150 m, the main adit mainly used for upgrading coal, the auxiliary adit for the upgrading of staff, waste and materials.Use of a mine shaft in a highly efficient operations. Face length of 270 m. Transportation Roadway use tape transport coal, assisted roadway used rubber tire trolley cars and transport of waste materials. Mine ventilation to extract ventilation, mine, have adopted the partition diagonal type ventilation.The project section introduces the shallow seam on the overlaying strata rule, the reasonable definitional feature of shallow coal seam is analyzed base on the overlying stratas compositipn,the activity law long wall miningsoverlying layers and the depth of coal seam. Part of the English translation entitled“studies of high water and quick setting (HWQS) cementitious mibackfill”Key words: Fully-Caving Face ; Recovery rate; Shallow coal seam 目 录1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1井田位置、范围11.1.2 交通条件11.1.3 地形、地貌21.1.4 水文31.1.5 气象31.1.6地震31.2井田地质特征31.2.2地质勘查工作简况31.2.2区域构造简述61.2.3 井田地层81.2.4含煤地层121.3 煤层特征161.3.1可采煤层特征161.3.2煤质162 井田境界和储量192.1 井田境界192.2 全矿井资源储量的具体计算192.2.1储量计算基础192.2.2工业储量计算202.2.3可采储量计算222.2.4 矿井设计际可采储量233 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限243.1矿井工作制度243.2矿井设计生产能力及服务年限243.2.1 确定依据243.2.3 矿井服务年限244 井田开拓264.1井田开拓的基本问题264.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标264.1.2工业场地的位置274.1.3开采水平的确定及带区划分284.1.4 大巷布置284.1.5 矿井内的接替顺序304.1.6 方案比较314.2矿井基本巷道364.2.1 井筒364.2.2 井底车场414.2.3 主要开拓巷道415 准备方式465.1煤层地质特征465.1.1 带区位置465.1.2 带区煤层特征465.1.3 煤层顶底板岩石特征465.1.4 煤层瓦斯，煤尘爆炸性和自然发火性465.1.5 地质构造465.1.6 地表情况465.2带区巷道布置及生产系统475.2.1 带区准备方式确定475.2.2 带区巷道布置475.2.3 带区生产系统475.2.4 带区内巷道掘进方法485.2.5 带区生产能力及采出率485.3带区车场选型设计506 采煤方法516.1采煤工艺方式516.1.1 确定回采工作面长度516.1.2 工作面推进长度和推进方向确定526.1.3 回采工作面破煤、装煤方式的确定526.1.4 采煤机的工作方式536.1.5 回采工艺546.1.6 确定回采工作面运煤方式556.1.7 确定回采工作面支护方式596.1.8 劳动组织和循环作业图表626.2回采巷道布置656.2.1 回采巷道布置方式656.2.2 工作面回采巷道布置657 井下运输677.1概述677.1.1 井下运输的原始条件和数据677.1.2 井下运输系统677.2带区运输设备的选择677.2.1 工作面及平巷运输设备选型687.3大巷运输设备的选择687.3.1 确定大巷的运输方式687.3.2 主运输系统与设备687.3.3 辅助运输方式的选择697.3.4 矿井辅助运输系统697.3.5 胶轮车运输718 矿井运输738.1概述738.2主副井运输738.2.1 主井运输系统738.2.2 副井运输系统739 矿井通风及安全749.1矿井通风系统选择749.1.1 矿井概况749.1.2 矿井通风系统的基本要求749.1.3 矿井通风类型的确定749.1.4 主要通风机工作方法的确定769.1.5 带区通风系统的要求779.1.6 回采工作面通风方式779.2矿井风量计算789.2.1 风量计算的标准及原则789.2.2 采煤工作面需风量799.2.3 掘进工作面需风量809.2.4 各种峒室需风量819.2.5 稀释胶轮车尾气所需风量819.2.6 风量分配829.2.7 矿井风速验算839.2.9通风构筑物839.3矿井通风阻力计算839.3.1 计算原则839.3.2 确定矿井通风容易时期和困难时期849.3.3 矿井最大阻力路线849.3.4 各段通风阻力849.3.5 全矿总风阻和等积孔869.4矿井通风设备选择869.4.1 通风机选型869.4.2 电动机选型889.4.3 矿井主要通风设备的要求889.4.4 反风、风峒的要求899.5矿井灾害的防治措施899.5.1 瓦斯管理措施899.5.3 防火909.5.4 防水9010 设计矿井基本技术经济指标96参考文献98浅埋煤层上覆岩层移动规律1001 地质概况1002 工作面监测方案设计1002.1工作面矿压监测的目的1002.2矿压监测的流程1002.3工作面测站布置1012.4工作面两巷测站布置1013工作面矿压实测结果及矿压显现规律分析1023.1工作面实测结果分析1023.2 沿工作面倾斜方向来压显现特征分析1034工作面两巷矿压监测结果分析1044.1 超前支护段单体支柱支护实测结果及分析1044.2 两巷表面位移监测1055结论105参考文献106翻译部分108Studies of high water and quick setting (HWQS) cementitious mibackfill108致 谢124一般部分 中国矿业大学2012届本科生毕业设计（论文） 第128页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1井田位置、范围官地井田位于西山煤田，太原市西南17.5km处，行政区划属太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。本井田北部以杜儿坪断层与杜儿坪煤矿为界，东北部以三家庄断层组与白家庄煤矿为界，东南部、西南部以矿井延深水平确定的技术边界为界，井田面积75.2484 km2。 1.1.2 交通条件官地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坑口，是本矿煤炭产品外运的主要通道。太原至全国部分城市、港口的里程见表11。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（图11）。本矿生活区主要集中在官地、河涝湾地区，职工乘坐公共汽车和无轨电车上下班，方便快捷。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。 表11 太原至全国部分城市、港口里程表地 名 里程（km）地 名 里程（km）地 名 里程（km）北 京514石家庄231鞍 山1295上 海1097青 岛922秦皇岛748天 津651武 汉1168连云港1069图11 官地井田交通位置图1.1.3 地形、地貌官地井田位于山西高原吕梁山脉中段，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1865.8m，最低点位于井田的东南角，海拔1005.0m，最大高差860m。山西省重点文物保护单位天龙山风景名胜区处于井田东南部，海拔1700m。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。 1.1.4 水文本井田属黄河流域汾河水系。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。1.1.5 气象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80cm。根据19812006年降水量资料，平均年降水量385.98mm，1988年降水量最大，为592.2mm。2002年降水量最小，为104.3mm。日最大降水量183.5mm。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279mm，当时虎峪河最大洪峰流量达385m3s。本区年平均蒸发量1849.3mm，为降水量的近5倍。年平均风速2.5ms，多西北风。 1.1.6地震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。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”，太原（6 个市辖区）抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。1.2井田地质特征1.2.2地质勘查工作简况中国北方石炭二叠纪含煤地层分布广泛，尤以晚石炭世和早二叠世早期聚煤作用最为强烈，形成了丰富的煤炭资源。近100年来，中国石炭二叠纪含煤地层的研究经久不衰，层层深入，其内容之广泛、成果之丰硕令人瞩目。其中，太原西山地区石炭二叠纪含煤地层剖面完整，出露良好，动植物化石丰富，因而享誉国内外。1922年，瑞典学者那琳（ENorin）在山西太原地层详考中，将太原西山的太原系和山西系命名为“月门沟煤系”。1926年，李四光、赵亚曾分别研究了足类化石后认为，以庙沟灰岩下的煤层底为界，其下为本溪系，时代为中石炭世，其上为太原系，时代为晚石炭世。同年，王竹泉首次填绘了太原、榆次幅地质图，并著有山西煤矿志一书，为西山煤田地质工作的开展奠定了基础。自20世纪30年代以来，太原西山晚古生代地层剖面不仅成为我国北方石炭二叠纪含煤地层标准的地层剖面，而且也是世界上石炭二叠纪地层著名的剖面之一，其中若干标志层的名称沿用至今。新中国成立后，根据国民经济建设的需要，在官地井田开展了较为系统的地质调查、勘探工作。1955年，山西省工矿研究所施工钻孔5个，累计进尺433.85m，除官21号孔因钻机能力有限未到煤层停钻外，其余4个孔均见上煤组后停钻。1957年，华北煤田地质勘探局142勘探队施工钻孔20个，累计进尺5373.34m，并提交太原西山煤田官地勘探区地质报告。19591961年，西山矿务局勘探队在本井田进行生产勘探，施工钻孔5个，累计进尺1013.09m。1963年，山西煤田地质勘探148队（以下简称148队）在本井田进行补充勘探，施工钻孔8个，累计进尺2259.45m，并提交官地勘探区补孔地质资料。1981年，148队在本井田施工钻孔9个，累计进尺4660.11m，并提交太原西山官地矿区地质勘探资料。1982年，148队进行清交矿区详查，在本井田施工钻孔6个，累计进尺2203.98m。19831984年，西山矿务局勘探队进行了扩大范围的加密勘探，施工钻孔19个，计9625.77m，其中8310号孔因钻孔事故钻至下石盒子组底部终孔。19861987年，148队在官地二号扩区施工钻孔17个，累计进尺10986.47m，其中1号、8号孔中途遇陷落柱。1988年，为保证白家庄矿生产需要，经山西煤管局晋煤生字（1985）第457号文批准，将官地井田东南划出的黄冶小区作为白家庄矿小南坑接替区，面积3.5km2，施工钻孔7个，累计进尺3377.91m。1991年，为保证本矿北四采区衔接与采掘工程的需要，西山矿务局勘探队施工钻孔7个，累计进尺3702.23m。1994年，西山矿务局勘探队在白石沟内施工钻孔4个，累计进尺2003.0m。20012004年，西山煤矿总公司地质勘探公司对本井田中六采区进行补充勘探，施工钻孔6个，累计进尺4674.83m。20052006年，西山煤矿总公司地质勘探公司进行补充勘探，施工钻孔8个，累计进尺3440.32m。综上所述，自20世纪50年代以来，官地井田进行过多次精查、补充勘探及生产勘探，共施工钻孔121个，累计进尺53754.35m（表12）。 表1-2 官地井田钻探工程量一览表施工时间施工单位孔数（个）进尺（m）成果资料取芯不取芯合计1955山西省工矿研究所5433.850433.851957华北煤田地质勘探局142勘探队205373.3405373.34太原西山煤田官地勘探区地质报告1959-1961西山矿务局勘探队51013.0901013.091963山西煤田地质勘探148队82220.8238.632259.45官地勘探区补孔地质资料说明书1981山西煤田地质勘探148队91284.393375.724660.11官地矿区地质勘探资料1982山西煤田地质勘探148队61415.60788.382203.98太原西山煤田清交矿区清徐详查勘探区报告1983-1984西山矿务局勘探队193283.236342.549625.77西山煤田官地矿区地质报告1986-1987山西煤田地质勘探148队174392.016594.4610986.47官地二扩区报告1988西山矿务局勘探队71125.402252.513377.91黄冶小区报告1991西山矿务局勘探队71016.482685.753702.23北四采区补勘总结1994西山矿务局勘探队4680.571322.432003.02001西山煤矿总公司地质勘探公司1362.20211.18573.38中六采区补充勘探报告2002西山煤矿总公司地质勘探公司1511.40221.33732.732003西山煤矿总公司地质勘探公司21364.40335.101699.502004西山煤矿总公司地质勘探公司21284.67384.551669.222005西山煤矿总公司地质勘探公司81157.362282.963440.32补充勘探总计12126918.8126835.5453754.35 1.2.2区域构造简述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。煤田总体上为一轴向近SN的向斜盆地。西山煤田属华北晚古生代聚煤盆地，其形成始于中石炭世，其终止的时间有两个层次：从成煤的角度看，大致止于早二叠世晚期；从盆地发育的角度看，则止于中三叠世末。西山煤田的主要构造格局形成于中生代燕山运动，新生代喜山运动对其进行了改造。 燕山期，在太平洋板块对欧亚板块俯冲的背景下，区域内主压应力轴方向为NWSE，在西山煤田西部形成了南北向的褶皱和断裂构造，同时形成了N15E和 N75W的共轭剪节理。另外，燕山期岩浆侵入活动十分活跃，形成的岩墙和岩床造成局部煤岩层的接触变质。在煤田西部边缘狐偃山等地，碱性二长岩岩体同位素年龄值在160Ma左右，相当于晚侏罗世。中生代末及新生代以来，西山煤田的构造应力场发生了重大变化。首先在NNE向压力的作用下，形成了N55E和N30W的共轭剪节理，然后在顺时针扭动力作用下造成NW到SE方向的拉张，并形成晋中断陷盆地和西山煤田东部的一系列地堑、地垒构造。 大型南北向褶曲贯穿西山煤田，构成东缓西陡的复式向斜煤盆地。向斜西翼边缘发育有南北向的高角度大断层，使西翼地层陡峻，岩层倾角最大达45，一般为20左右。向斜东翼地层平缓，倾角一般为48。煤田内发育次一级的褶曲和断裂构造。较大的褶曲有水峪贯向斜、马兰向斜、石千峰向斜、庙前山向斜、官地背斜等，轴向总体沿NNW方向延伸。较大断层多为NENNE向高角度正断层，组成地垒形式，从北至南有安庄、九龙塔、红岩村、古交、王封、杜儿坪、碾底等断层，落差40200m，多为矿井及采区边界（图12）。再次一级构造则为小褶曲、小断层和陷落柱，这些构造在生产井田内十分普遍，是影响生产的主要因素。根据官地煤矿和杜儿坪煤矿煤巷顶板岩石节理的实测资料，分为四组节理，并由相互关系判断为两套共轭剪节理，其中N15E和N75W共轭节理有被另一套共轭节理切割的迹象。分析表明，由于煤田东部岩层倾角仅5左右，故此套节理是在NW到SE方向的水平挤压应力作用下形成的，另一套共轭节理由 N55E和N30W两组节理组成，其形成时的挤压应力方向为NNE向。上述两套共轭节理的产状与148队在煤田东部的杜儿坪煤矿、西铭煤矿地面调查结果基本一致。西山煤田东部NNE向的张性断层为岩溶水的补给创造了良好的条件，而上述四组节理，尤其是NNE向节理组，为地下水的渗流和岩溶的发育提供了通道，并且SE向的拉张应力破坏了岩层的稳定性，促进了陷落柱的发育。图12 西山煤田地质略图1.2.3 井田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。为了使用方便，本报告地层划分的标志层编号采用西山矿区生产地质编号，与华北石炭二叠纪标准剖面的标志层编号不完全一致（表13）。 表13 标志层编号对照表地 层标 志 层单位代号常用名称生产地质编号标准剖面编号刘家沟组T1lK11K9石千峰组P2shK10K8上石盒子组P2sK9K7K8K6下石盒子组P1xK7K5骆驼脖砂岩K6K4山西组P1s北岔沟砂岩K5K3太原组C3t东大窑灰岩L5L5七里沟砂岩K4Qs斜道灰岩L4L4毛儿沟灰岩K3L 23庙沟灰岩L1L1晋祠砂岩K1K1现将井田地层简述如下：一、古生界（Pz）（一） 奥陶系（O）发育有奥陶系中统上马家沟组和峰峰组，为含煤岩系之基底。主要出露于井田东南部外围风峪沟及东北部虎峪沟。井田内共有23个钻孔揭露奥陶系，其中官10、官18、官19三个钻孔已钻至奥陶系中统上马家沟组。1、上马家沟组（O2s）上马家沟组分为三段，本井田只揭露中段（O2s2）和上段（O2s3），最大厚度约250m。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。含头足类：阿门角石Armennoceras sp.。2、峰峰组（O2f） 下部主要由灰色、浅灰色角砾状石灰岩、泥灰岩和白云质灰岩组成，夹12层石膏带或在裂隙中充填次生石膏。中部为角砾状石灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩。上部深灰色厚层状石灰岩，致密坚硬，岩溶裂隙发育。本组厚117142m，平均134m。（二） 石炭系（C）1、本溪组（C2b）与下伏奥陶系呈平行不整合接触，为一套海陆交互相含煤地层。按其岩性不同，可分为上下两个段，下部为铁铝岩段，上部为半沟段。本组厚18.5029.66m，平均25.75m。（1）铁铝岩段本段沉积在奥陶纪古风化壳上，厚度变化较大。底部为红褐色铁矿层（山西式铁矿），厚度1.03.7 m。中上部为浅灰灰白色厚层状铝土岩（G层铝土矿），成层性良好，岩性、厚度变化较大，粘土矿物以伊利石及后生高岭石为主，厚度5.77.2 m。（2）半沟段主要由深浅灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩等细碎屑岩石组成，与砂岩、石灰岩互层，夹有煤线。一般夹有14层透镜状石灰岩，厚度变化较大，统称半沟灰岩。含类：伏芝加尔小泽Ozawainella vozhglica，假今野氏纺锤Fusulina pseudokonnoi，等；含牙形刺：曲颚齿刺Streptognathodus sp.，朗第新颚齿刺Neognathodus roundyi，等。2、太原组（C3t）与下伏本溪组呈整合接触，为一套海陆交互相含煤地层。按岩性组合与古生物化石特征不同，从下到上分为“晋祠段”、“毛儿沟段”和“东大窑段”三个部分。本组厚71.88102.23m，平均厚84.46m。（1）晋祠段底部以灰白色细中粒石英杂砂岩（晋祠砂岩K1）与下伏地层整合接触，其上为深灰色含黄铁矿、菱铁矿结核的砂岩、粉砂岩，灰黑色泥岩，含不稳定煤层12层，顶部为岩性、厚度变化较大、层位不稳定的灰岩。含腕足类：新戟贝属Neochonetes sp., 等；含类：简单麦Triticites simplex，紧卷似纺锤Quasifusulina compacta，等；含牙形刺：优美曲颚齿刺Streptognathodus elegantulus，异颚刺Idiognathodus sp.，等。（2）毛儿沟段由灰色细粒石英杂砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。本段含2层灰岩，即8号煤层顶板生物碎屑泥晶灰岩（庙沟灰岩L1）和含骨屑泥晶灰岩（毛儿沟灰岩K3）；含可采煤层2层（8号、9号），均为全区稳定可采煤层。含腕足类：分喙石燕Choristites sp.，等；含类：纺锤Quasifusulina sp.，简单麦Triticites simplex，等；含牙形刺：优美曲颚齿刺Streptognathodus elegantulus，等。 （3）东大窑段由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。本段含2层灰岩，即7号煤层顶板生物屑泥晶灰岩（斜道灰岩L4）和6号煤层顶板含骨屑泥晶灰岩（东大窑灰岩L5），前者全井田分布稳定。含可采煤层2层，其中6号为全区稳定可采煤层，7号为不稳定局部可采煤层。含类：假希瓦格Pseudoschwagerina sp., 希瓦格Schwagerina sp., 紧卷似纺锤Quasifusulina compacta，等；含牙形刺: 瓦包恩曲颚齿刺Streptognathodus wabaunsensis,等；含植物化石：卵脉羊齿Neuropteris ovata，等。（三） 二叠系（P）1、山西组(P1s)与下伏太原组整合接触，为一套陆相及过渡相含煤地层。由深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、碳质泥岩及煤层组成，底部为灰白色细粗粒石英杂砂岩(北岔沟砂岩K5)。砂岩露头多被铁质浸染，泥岩、砂质泥岩页理不发育，风化后多呈菱形碎块。含6层煤，其中2号煤层全井田稳定可采，3号煤层部分可采。含有丰富的动、植物化石，如腕足类：舌形贝Lingula sp.，等；植物化石：三角织羊齿Emplectopteris triangularis，齿羊齿Odontopteris sp.，等。本组厚36.73105.37m，平均67.45m。2、下石盒子组(P1x)自骆驼脖砂岩（K6）底始至K8砂岩底止，厚71.30121.00m，平均100.45m。与下伏山西组地层整合接触。根据岩性不同可分为上、下两段：（1）下段(P1x1)由深灰色细粒砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，夹不稳定煤线。底部为浅灰色、黄灰色中粒石英杂砂岩（骆驼脖砂岩K6），具有球状风化及铁质氧化圈特征，厚0.7025.44m，平均7.58m。含植物化石：楔叶Sphenophyllum sp.，栉羊齿Pecopteris sp.，轮叶Annularia sp.等。本段厚37.1079.80m，平均55.82m。（2）上段（P1x2）本段地层出露于井田东部。底部为黄绿、灰绿色中粗粒砂岩（K7），岩石坚硬，钙质胶结，分选差，岩性变化较大，有时相变为粉砂岩或砂质泥岩，厚0.8422.62m，平均9.22m。其上常为灰绿、黄绿色砂岩与砂质泥岩互层，夹紫色、黑色泥岩。中部有一层厚层砂岩，层位稳定，交错层理发育。含植物化石：齿叶Tingia sp.，轮叶Annularia sp.,束羊齿Fascipteris sp.，等。本段厚25.1365.70m，平均45.63m。3、上石盒子组（P2s）与下伏下石盒子组地层整合接触，广泛出露于井田中部。按其岩性组合特征分为上、下两段：（1）下段（P2s1）底部为灰绿、黄绿色砂砾岩粗中粒砂岩（K8），结构疏松，孔隙度大，具交错层理，碎屑成分复杂，泥质充填或钙质胶结，风化后呈灰白色，厚6.036.20m，平均17.88m，为一明显的分界标志层。中部为灰绿、黄绿、杏黄、灰白色中细粒砂岩、紫色砂质泥岩、泥岩互层，局部夹砂砾岩。顶部泥岩中夹有一层扁豆状锰铁矿结核，品位低，无经济价值。含植物化石：楔叶Sphenophyllum sp.，栉羊齿Pecopteris sp.，鳞木Lipidodendron sp.，等。本段厚164.40207.40m，平均188.52m。（2）上段（P2s2）底部为黄绿色、灰绿色含砾中粗粒砂岩（K9），粒序层理、交错层理发育，碎屑成分以石英为主，含长石和少量燧石，钙质胶结或泥质充填，厚2.2026.00m，平均9.46m。中上部岩性以紫色、葡萄紫色砂质泥岩、泥岩为主，夹灰白色粗粒或中粒砂岩，中部含有一层透镜状锰铁矿层。本段厚223.40239.80m，平均234.0m。4、石干峰组（P2sh）与上石盒子组连续沉积。主要出露于井田西部庙前山一带。底部为紫红色中粗粒砂岩或砂砾岩（K10），碎屑成分以石英为主，含长石、燧石及少量暗色矿物，厚6.5011.60m，平均厚8.95m。下部为紫色杂砂岩，胶结较疏松，呈砂糖状。中上部为紫红色中厚层状中细粒石英长石砂岩与砖红色砂质泥岩、粉砂岩互层。顶部夹数层结核状、扁豆状淡水灰岩。本组厚117.70119.0m，平均118.35m。二、中生界（Mz）三叠系（T）本井田仅发育三叠系下统刘家沟组，与下伏石千峰组呈整合接触。出露于井田西部庙前山一带，在井田外围发育有三叠系下统和尚沟组和三叠系中统二马营组。刘家沟组（T1l）底部为暗紫色含砾中粗粒砂岩（K11），磨圆度好，分选性差，交错层理发育，泥质充填，砾石多为石英或燧石碎屑，厚4.507.70m，平均6.10m。中上部为砖红色、紫红色细粒砂岩与紫色或紫红色、薄中厚层状粉砂岩互层，夹有紫红色砂质泥岩。粉砂岩层理发肓，层面含大量白云母碎片。受风化剥蚀影响，本组地层出露不全，井田内最大厚度约200m。三、新生界 （Kz）第四系（Q）与下伏地层呈不整合接触。厚度020m，一般小于5m。 1、中、上更新统（Q23）下部为灰黄色黄土，色较浅，土质松软，垂直节理发育。上部为浅灰黄色黄土，疏松，颗粒较均匀，以粉砂为主，呈块状，大孔隙显著，垂直节理发育。粘土矿物主要是伊利石、蒙脱石和少量高岭土等。分布于山顶或山坡上。厚015m。2、全新统（Q4）由冲积或洪积的浅黄色亚粘土、亚砂土、砂砾石层组成，分选性差。主要分布在河床、沟谷中。厚度一般小于5m。综上所述，井田内地层旋回结构清晰，标志层特征明显，煤层层位稳定，各组段岩性组合、岩层颜色等都有较大区别。本溪组以含铁铝岩类为特征。太原组为一套砂岩、页岩夹灰岩和煤层的海陆交互相含煤地层，底部以灰白色细中粒砂岩（K1）与本溪组分界，由下而上依次有L1、K3、L4、K4、L5等标志层，同时，6号、7号、8号和9号煤层厚度和层位也可作为明显的对比标志。山西组为一套由黑色页岩、砂岩、泥岩及煤线组成的河流三角洲、潮汐平原相沉积，底部以厚层状细粗粒石英杂砂岩（K5）与太原组分界，2号和3号煤层也可作为明显的对比标志。因此，井田内煤岩层对比主要采用标志层对比法和煤层特征对比法，配合组段的特有颜色、岩性组合特征和层间距以及古生物组合特征等。地层的划分对比可靠，特别是煤系的划分和主要煤层对比可靠。1.2.4含煤地层本井田主要含煤地层为太原组和山西组。一、太原组太原组连续沉积于本溪组之上，由海陆交互相的碎屑岩、泥质岩、灰岩及煤层组成。本组厚71.88102.23m，平均84.46m，厚度比较稳定（图13）。井田东北部厚度较大，官14号钻孔太原组最厚，为102.23m；井田南部669号孔最薄，为71.88m。 太原组从下到上可分为“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。图13 太原组等厚线图现将本组主要标志层特征分述如下：（一） 晋祠砂岩（K1）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0.5020.20m，平均5.29m。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。（二） 庙沟灰岩（L1）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0.511.6m，平均2.68m。富含腕足类、珊瑚和类化石，水平及斜交虫孔发育，为潮下带沉积。（三）毛儿沟灰岩（K3）毛儿沟灰岩厚3.716.3m，平均9.11m，分上下两个分层，中夹2m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。富含类、腕足类、海百合茎和珊瑚等化石。毛儿沟灰岩为潮下低能带沉积。（四）斜道灰岩（L4）斜道灰岩为生物屑泥晶灰岩，厚1.25.8m，平均2.91m。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。 （五）东大窑灰岩（L5）东大窑灰岩为含骨屑泥晶灰岩，厚0.309.68m，平均5.05m。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。二、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36.73105.37m，平均67.45m。由井田东部向西部，呈逐渐增厚的趋势（图14）。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。图14 山西组等厚线图山西组底部北岔沟砂岩（K5）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19.28m。1.3 煤层特征1.3.1可采煤层特征3号煤俗称“九尺煤”。位于山西组中部，上距02号煤层13.4430.40 m，平均22.55m。煤层厚度4.67.2m，平均6m，属厚煤层。煤层厚度从井田东南部向西北部逐渐增厚，最厚处为西北部官19号孔，厚7.2m，最薄处为东南部052号孔，厚4.6m（图15）。煤厚变异系数24.27，可采系数100，属全井田稳定可采煤层。煤层结构简单，大部分不含夹石，部分含12层，夹石厚0.050.65m，平均0.23m，多集中于煤层中上部，岩性为泥岩或碳质泥岩。 顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为中细粒砂岩及粉砂岩。底板为细粒砂岩、砂质泥岩，局部为中粒砂岩、粉砂岩及泥岩。1.3.2煤质1）煤的物理性质与煤岩特征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。根据邻区白家庄煤矿和清徐详查区资料（表15），可采煤层显微组分以镜质组为主，含量介于87.894.6%之间，惰质组含量4.610.1%，壳质组仅为0.83.0%。山西组煤层镜质组含量较少，惰质组、壳质组含量普遍偏高，02号煤层惰质组含量最高，达10.1%