采矿课程设计.doc

目录前言 3第1章井田地质概况 41.1井田位置及交通 41.1.1交通位置 41.1.2地形地貌 51.1.3气象及水文情况 51.1.4矿区概况 61.2井田地层及地质构造 71.2.1地层 71.2.2构造 101.3矿体赋存特征及开采技术条件 151.3.1煤层及煤质 151.3.2瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃及地温情况 161.3.3水文地质 171.4井田勘探类型及勘探程度评价 20第2章采区布置及装备 212.1矿井设计生产能力及服务年限 212.1.1矿井工作制度 212.1.2矿井设计生产能力 212.1.3矿井设计服务年限 222.1.4矿井储量、设计生产能力和服务年限的关系 222.1.5矿井设计生产能力的确定 222.2采区布置 232.3采区的划分 232.4采煤方法 242.5采区巷道布置 282.6巷道掘进与掘进机械化 352.7工作面设备的确定 362.8劳动组织 37结束语 38前 言 采矿课程设计是采矿工程专业学习的重要一环，它是继我们学过井巷工程、采矿学、矿井通风与安全等课程，以及通过生产实习之后进行的，其目的是巩固和扩大我们所学理论知识并使之系统化，培养我们运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高我们计算，绘图，查阅资料的基本技能，为毕业设计奠定基础。 依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，要求我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编写说明书等全部工作。 煤层开采设计是煤炭开采重要环节，而煤矿开采技术根据煤层赋存条件的不同有很大差异。开采方式不对会造成煤炭的极大浪费，甚至会造成伤亡事故的发生。在21世纪，能源极为重要的时代，要适应蓬勃发展的社会经济，就必须优化开采技术，体现绿色开采和可持续发展策略，而合理的开采设计则能有效减少煤炭损失，将赋存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，满足祖国经济建设对能源的需求。 设计中要求严格遵守和认真贯彻煤炭工业设计政策、煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。第1章井田地质概况1.1井田位置及交通1.1.1交通位置阳泉集团新景煤矿（以下简称新景煤矿）位于山西省阳泉市西部，距阳泉市中心11公里。地理坐标：东经11321101133117，北纬375107375631。井田南部有石太铁路线沿桃河南岸横穿矿区，往西直达太原与南、北同蒲线接轨，往东至石家庄与京广线接轨。307国道沿桃河北岸横穿矿区，往西至太原，往东至石家庄。太旧高速公路横穿矿区南部，新景矿工业广场往西1km有太旧高速公路入口，四周均有公路通往各村镇，交通十分便利。阳泉至国内主要城市的距离见表111；交通位置见图111。表1-1-1 阳泉至国内主要城市距离城市名称距离（km）石家庄112太原119北京393天津523上海1378广州2139图1.11 阳泉市交通位置图1.1.2地形地貌（一）地形地貌井田位于太行山脉北段西侧，庙梁及绿岩脑分水岭以南，地势北部、西北部高，南部桃河低。全区山高坡陡、河谷深切，形成复杂的高山地貌。区内最高点是西北部担山，高程为+1372.6米，最低点为桃河东部河床，高程为+721.0米。（二）河流本区属于海河流域滹沱河水系，桃河是本区最大的河流，发源于西部寿阳高原的温家庄、太安泽、坪头等地一带。1.1.3气象及水文情况（一）气象情况气温：本区属暖温带大陆性气候。据阳泉气象站统计资料，年平均气温10.7，一月份最冷，平均气温为4.6，最低气温为-19.1。七月份最热，平均气温为24.3，最高气温可达40.2。降雨量：矿区历年平均降雨量为609.8mm，降雨期主要集中在7、8、9三个月。历年平均蒸发量为1885.9mm，最大2831mm，最小1319mm。蒸发量大于降水量23倍，因而属于半干旱的大陆性气候。风向：夏季为东南、冬季为西北。最大风速为2.8m/s，一般为1.41.7m/s，年平均为1.7m/s。冻结期为11月中旬至次年的3月中旬，最大冻土深度为0.7m。（二）水文情况本区属于海河流域滹沱河水系，桃河是本区最大的河流，发源于西部寿阳高原的温家庄、太安泽、坪头等地一带。全长44km，河床宽约300400m，流域面积为503km2，由西向东横穿整个矿区南部，汇入滹沱河。据1996年资料记载：平均流量仅为0.3m3/s，夏季流量一般为28m3/s，最大流量是1959年8月的2200m3/s。1.1.4矿区概况（一）矿区开发情况新景矿是由原阳泉三矿的一期改扩建新增井田部分（西部区）与三矿竖井重新组建的矿井。1997年7月，三矿改扩建一期工程竣工投入生产，1998年阳煤集团命名为新景矿。为便于管理，2004年阳煤集团决定将三矿竖井划给新景矿，对三矿进行破产申请，同时对新景矿进行改扩建，矿井设计生产能力由3.2Mt/a增至7.5Mt/a。（二）矿区经济情况1、总述经过40多年的建设和发展，阳泉已初步形成以能源为基础，冶金、化工、机械、建材为支柱，轻工纺织、食品、电子等门类齐全的工业体系。阳泉是全国最大的无烟煤生产基地，所产无烟煤质量优、规格全，其年产量的70%销往全国各地及欧洲和日本、美国。年产原煤400万吨，并与洗选、热电联供“三同步”的贵石沟矿井是全国最大的无烟煤矿井。建设中的阳泉矿务局三矿新井，设施能力为年产原煤900万吨，建成后将名列亚洲矿井之首。随着能源基地的建设，阳泉电力工业有了较大的发展，已建和再建的电力装机容量可达200多万千瓦。冶金工业在巩固传统产品的同时，已形成钢铁、制管、电解铝、耐火材料四大主导产品。阳泉钢铁公司是冶金部的重点铁合金企业，阳泉铝业股份有限公司是华北地区较大规模的电解铝生产企业，耐火产品品种全、质量优、档次高，是全国四大耐火材料基地之一，产品销欧美及东南亚各国。化学工业从矿山采掘到深加工，正在形成硫铁矿、煤化工、钙化工、橡胶、火药等多种化工产品链，阳泉硫酸是华北及中原地区的主要供应地。 2、现状阳泉是晋东地区的商品集散中心。近年来，随着改革开放的不断深入，以国营商业为主体，集体和个体商业为补充的流通体制逐步形成，市场体系日臻完善。山西省十大商场之一的阳泉百货大楼及阳泉矿区百货大楼、人民商场、兴隆百货大楼是阳泉市较大的购物中心。粮油果品、小商品、蔬菜批发市场遍布全市，有力促进了阳泉商业的蓬勃发展和晋东各县的经济繁荣。阳泉有装饰典雅的阳泉宾馆、迎宾饭店、沙江酒家、物资宾馆、建设宾馆、望月楼酒家等较大饮食服务单位百余家，具有较高的接待服务能力。近年来，本地及全国各地传统风味食品、西餐又得到了恢复、引进和发展。1.2井田地层及地质构造1.2.1地层（一）地层本井田位于沁水煤田阳泉矿区西部，地势较高，切割较深，沟谷纵横，地层裸露。根据地表的出露和井下巷道及钻孔揭露的地质资料，将井田内地层由老至新叙述如下（具体见矿井地层一览表1-2-1）：1、奥陶系中统峰峰组(O2f)上部主要为深灰色厚层泥晶石灰岩，含方解石脉及黄铁矿结核；下部主要为深灰色角砾状泥质灰岩和角岩状石灰岩，夹三层灰色硬石膏及三层铝质泥岩和石膏组成的角砾岩。本组地层厚度220.00-260.00m，平均240.00m。2、石炭系（1）中统本溪组(C2b)平行不整合覆盖于奥陶系中统峰峰组之上，主要由灰色、黑灰色泥岩、砂质泥岩与砂岩及石灰岩组成，中夹1-2层薄煤线。底部黄铁矿呈星散状、结晶状散布于铝质泥岩中，厚1 m左右，其上为深灰色铝土矿或铝质泥岩，厚5m 左右。含石灰岩1-3层，底部一层石灰岩最为稳定，厚3-7 m，有时夹燧石层。本组地层含铁铝质较高，砂岩颗粒分选、磨圆较好，充分显示了海陆交互相而以过渡相为主的沉积环境。本组地层厚度41.00-46.80m，平均45.10m。（2）上统太原组(C3t)连续沉积于下伏本溪组地层之上，为一套具明显沉积旋回的海陆交互相含煤建造，为井田主要含煤地层之一，在井田内未出露。岩性为深灰灰黑色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，灰色粗、中、细粒砂岩，三层深灰色石灰岩及7-10层煤层。所含煤层中15号煤层属稳定可采煤层，其余煤层为较稳定大部可采、不稳定局部可采及不可采煤层。本组地层厚度95.54-150.86，平均120.88m。3、二叠系（1）下统山西组(P1s)整合覆盖于太原组地层之上，为三角洲平原环境下沉积，主要由黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色中粗粒砂岩组成，也为本井田的主要含煤地层之一。在井田东部的一些沟谷内有出露。含煤48层，其中含稳定可采煤层1层（3号煤层），不稳定局部可采1层（6号煤层）。本组地层厚度45.10-72.00 m，平均56.80 m。（2）下统下石盒子组（P1x）出露于本区东部，连续沉积于山西组地层之上，根据岩性和特征，大致可分为两段。下段（P1x1）：底部为一层灰白色中粒砂岩（K8），胶结坚硬。有时相变为粉砂岩或砂质泥岩，厚度平均58。全层段主要由黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩与灰白色砂岩组成，夹有12层鲕状、鳞片状粘土泥岩及菱铁矿结核，并含23层薄煤。本段由于地表风化后砂岩及砂质泥岩呈浅灰绿色。本段地层厚度49.2560.48，平均56.81。上段（P1x2）：底部为一层灰白色中粗粒砂岩（K9），其特点是泥质胶结，疏松易风化，厚度较大，一般在10左右。其上为灰色砂质泥岩及灰绿色细粗粒砂岩，风化后呈黄色。再上是灰白色中粗粒砂岩及23层灰绿色砂质泥岩，砂岩中含砾石，局部为细砾岩。顶部为一层灰绿色含紫斑的鲕粒铝质泥岩（俗称桃花泥岩），一般厚度3左右，是上、下石盒子组的分界标志层。本段地层厚度75.65110.00 m，平均91.73 m。（3）上统上石盒子组（P2s）大面积出露于本区，总厚度为353 m左右，连续沉积于下石盒子地层之上。根据其岩性特征，由下往上可分为三段。下段（P2s1）：底部为一层灰白色中细粒砂岩（K10），厚度4.007.50 m，平均6.10 m，其上由黄红色、灰绿色砂质泥岩、泥岩及细砂岩组成，泥岩中含有大量紫斑。本段地层厚度68.6180.23 m，平均75.00 m。中段（P2s2）：本段主要为黄色、紫色、黄褐色的砂质泥岩与红绿色的砂质泥岩组成。上部为紫色与黄褐色，下部为黄色、黄绿色，含透镜状砂岩，变化大，连续性差。底部为一层灰绿色的中粗粒砂岩（K11），亦称中间砂岩，厚度一般为10 m左右成分以石英为主，胶结较好，但分选性差。该层层位稳定，地表出露标志明显，是本段的良好标志。本层砂岩由于胶结性好，耐风化，在地表常形成陡崖，同时含水性较好，在一些向斜构造部位，常形成下降泉。砂岩的顶面，常分布一层不稳定的锰铁矿。本段地层厚度85.00104.00m，平均98.00m。上段（P2s3）：本段出露于西部较高的山顶部位，主要由紫色、暗黄色的泥质岩和砂质泥岩及灰白色、黄绿色和紫色的砂砾岩组成，并含少量铁矿。在本段的底部是一层巨厚的灰白色砂砾岩（K12），称狮脑峰砂岩，厚4050。该层砂砾岩为硅质胶结，砾石为石英、蛋白石和燧石，粒度不等，最大可达23。由于硅质胶结，岩石坚硬，耐蚀力强，常呈断崖陡壁。砂岩底部常有0.10.2暗绿色砂质泥岩，是良好的隔水层，因此在一些凹处，常出现一些狮脑峰砂岩含水的下降泉。本段地层最大残留厚度180左右。4、第四系(Q)第四系地层不整合覆于各时代地层之上，大多分布于比较平坦的山顶和平缓的山坡地带。由于露头零星分布，岩性变化甚大，在对比上有些困难，大致分为中上更新统 (Q2+3)及全新统（Q4）。（1） 中上更新统（Q2+3）本区中上更新统由离石黄土和马兰黄土组成。其中离石黄土为浅棕黄微带红色的粉砂土和亚粘土，富含钙质结核，并夹有12层古土。此层粉砂土较致密，局部地段钙质较高，质较坚硬。古土壤有大孔构造，有黑色的植物遗留根孔；马兰黄土普遍分布于山梁和一些比较平缓的山坡上，岩性为浅黄色亚砂土和细粉砂土，孔隙较大，垂直节理发育，由于水流的切割作用，常形成两壁陡峭不易塌陷，在冲沟发育地区，还常形成一些黄土立柱。本层中钙质结核较多，常形成姜结石。总厚度0-45.00m，平均20.30m。（2）全新统（Q4）主要分布于沟谷的、级阶地和河滩中，为现代河床冲洪积和洪积以及一些坡积物，其岩性为砂卵石、碎石及粉砂组成。根据在桃河勘探资料，冲积层结构上下为砂卵石，中间普遍有一层12cm厚的黄褐色亚粘土。全层厚0-25.00m，平均15.00m。另外，在一些山麓，由于地壳的上升，侵蚀切割，地形陡峻，岩层的软硬相间组合，因耐蚀力的不同，在一些坚硬厚大的岩层中，常形成断崖陡壁，又经长期的风化作用和重力作用，这些断崖常常崩塌和滑落，形成了较大的滑坡堆积物。这些堆积物呈零星分布，厚度不等，应属全新统的堆积。厚度多在0.530 m左右。（二）含煤地层井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，分述如下：1、太原组（C3t）本组为井田主要含煤地层之一，地层厚度95.54-150.86，平均120.88m。为一套海陆交互相沉积，沉积结构清楚，层理发育，动植物化石繁多，根据沉积规律将本组划分为上、中、下三段，分述如下：（1）下段（C3t1）自K1石英砂岩底起至K2石灰岩底止，厚度20.3636.52，平均30.58。由4层岩层和1-2层煤层组成，由下向上是K1砂岩（灰白色细中粒砂岩，属于太原组的基底砂岩），厚度0.6016.80，平均7.14。黑灰色粉砂岩及砂质泥岩，厚度723，平均13。15下、15煤层：15下号煤层在本井田西南部为分叉独立煤层，属较稳定大部可采煤层，其余除个别点尖灭外，均与15煤层合并为一层，厚度0.603.85，平均1.55；15煤层（包括合并层）为全井田稳定可采煤层，厚度3.808.85，平均6.29。15下号煤层直接顶为黑色砂质泥岩、粉砂岩；15煤层直接顶黑色泥岩，厚度010.33，平均2.03。本段先期为河床及河漫滩沉积，后又过渡为沼泽相和泥炭沼泽相的沉积。（2）中段（C3t2）自K2石灰岩底起至K4石灰岩顶止，厚度43.4165.18，平均51.31。主要由K2、K3、K4三层石灰岩，13、12、11煤层和砂质泥岩、细砂岩等组成。K2深灰色石灰岩常被23层钙质黑色泥岩所分割，形成四层薄层状的石灰岩，俗称四节石，厚度6.5016.22，平均9.26。K3：深灰色石灰岩，上、下含泥质较多，中部质纯，由含大量的海百合茎化石，俗名钱石灰岩，厚度2.0210.22，平均3.50。K4：深灰色石灰岩，致密块状，含泥质较多（在地表出露因泥质易风化，形成一些似猴状的形状，俗称猴石灰岩），厚度1.804.12，平均3.15。本段属于浅海相泥炭沼泽相旋回沉积。所含煤层中，13、12号煤层均为不稳定局部可采煤层，11号煤层为不稳定零星可采煤层。 （3）上段（C3t3）自K4灰岩顶起至K7砂岩底止，厚度31.7749.16，平均38.99。本段主要由四层煤层（9、9上、8、8上），中细砂岩和砂质泥岩组成。本段为三角洲相、分流河道相、沼泽相和泥炭沼泽相沉积。2、山西组（P1s）本组自K7砂岩底起至K8砂岩底止，厚度45.1072.00m，平均56.80m。主要由6层煤层（16号煤层）、砂岩及砂质泥岩、泥岩组成。K7砂岩：为灰白色厚层状中细砂岩，胶结坚硬，波状及斜波状层理。厚度4.0012.30 m，平均7.13 m。本组主要为河漫滩相、沼泽相、复水沼泽相和泥炭沼泽相沉积。所所含煤层中，6号煤层为不稳定局部可采煤层，3号煤层为全井田稳定可采煤层，其余1、2、4、5号煤层均为不稳定零星可采或不可采煤层。1.2.2构造一、区域构造阳泉矿区位于沁水煤田的东北边缘地带，太行隆起的中段西侧，北部为五台地块，处于祁吕弧和山西中部一系列堑式多字型构造的东翼，与新华夏太行隆起及山西中部纬向构造带阳曲、盂县东西褶断带的复合部位，同时还介于寿阳西洛经向构造与太行经向构造之间。由于东部太行和北部五台的隆起，形成一个东北高而西南低，沿北西走向往南西倾斜的大单斜构造。区域内最大的主要构造有：（一）桃河向斜：属于东西向构造，是山西地台阳曲、盂县东西褶断带的南延部分，它的两端由于受到北东方向构造的反接复合，形成一个辗转弯曲的大“S”形。起于阳泉东部的大西庄，往西至甄家庄与一条北东向的构造复合至平坦脑，经矿务局横穿整个矿区中部，进入三矿的赛鱼村，至官沟村附近，逐渐偏转为北西西，在松帽梁附近与一条北东向的马圈脑向斜反复合迁就于北东向构造之中，在田家庄附近消失，全长20 km。该构造的的中段，由三矿至矿务局约长6 km，基本沿桃河展布，故名桃河向斜，由三矿往西一段，又名赛鱼村向斜。此构造两翼多不对称，北陡南缓（北翼倾角多在15以上，南翼倾角多在10以下）。（二）马郡头向斜：属于北东方向的构造，位于三矿井田南部的六矿井田，它从六矿井田西部穿过，经段家沟、油房沟、柳林背一直到东南沟，全长20 km。二、井田构造新景矿位于阳泉矿区大单斜构造的西部，在这个大单斜面上次一级的褶曲构造比较发育，在平面上它们多呈北北东北东向展布，以波状起伏的褶曲为主，呈向背斜相间、斜列式、平列式组合。在剖面上多以上部比较开阔平缓，下部比较紧闭的平列褶曲为主。但在一些局部地区也出现一些不协调的层间褶曲。这些不同形态、不同组合的褶曲群，构成了区构造的主体。现分述如下：（一）断裂构造勘探资料和生产实践证明，本区大断层不太发育，大中型断层极少。在芦湖村西的356号钻孔中查明了一条落差为22m逆断层，但在地面未见，只是在钻孔的电测中发现的（此孔为无岩芯孔）15#煤层重复出现，因此定为逆断层，根据层位差推断，垂直断距为20m，水平断距为30m，断层带深度为475m，但在3号煤层的巷道掘进中没有发现此断层 ， 因此确定该断层只错断了太原组的下煤组地层，对上煤组没有影响，属层间断层。断层的走向，根据地表一些小断层和节理方向在平面上的展布规律，判定为北40西，倾向北东，倾角40，水平延伸长度为750m。除此之外，绝大多数均属落差小于5.0m以下的层间小断层，这些小断层一般成群出现，均系在褶曲过程中产生层间滑动中生成的，详见断层统计一览表（3-1）。因此，井田内所揭露的断层主要受褶曲构造控制，这些小断层具有以下明显的特征和规律（小断层特征表1-2-2）：（1）断层的分布：在垂向上上部的3号煤层比较发育，下部的15号煤层相对较少，中间的8、9号煤层介于两者之间。在平面上西部较多，中东部较少，总的趋势是西部多于东部。另外，在褶曲翼部比较发育（指主级褶曲），轴部相对次之，同时端部偏多，其它部位较少。（2）在组合特征形态上有小型的帚状组合，“入”字型组合，“S”型组合，弧型组合等。（3）断层的相对位移特征：在正断层中绝大多数在断层面上均发现有水平滑动的痕迹，也就是在力学性质上多属于张扭和压扭性质。（4）在断层走向的延伸上，一般正断层延伸较长，逆断层相对较短，北西方向的延伸较长，北东方向的延伸较短。从以上特征可以明显看出：本区断层是在褶曲形成过程中生成的，是褶曲变形的产物，受褶曲构造的控制，对各煤层的开拓布置有一定影响。（二）褶皱构造本井田内，受区域构造控制，发育次一级的一些规模较大的褶曲构造多条，由井田西北向东南依次排列为：1. 虎峪西向斜：位于井田西北部，该向斜从一矿井田向南延伸入本井田，与虎峪东背斜近南北方向平行展布，在本井田内轴向延伸长度为1.9km，轴间距为700800m， 两翼地层倾角36，属对称向斜，该向斜向南逐渐尖灭。2. 虎峪东背斜：位于井田西北部，该背斜从一矿井田向南延伸入本井田，轴向近南北向，在本井田的轴向延伸长度为1.7km，两翼地层倾角34，属对称背斜，向南逐渐尖灭。3. 担山佛洼北向斜：位于井田西北西部，由一矿井田向南延伸入本井田，轴向北西南东南西，轴向延伸长度为6.5km，两翼地层倾角311，属对称向斜。4. 佛洼背斜：位于井田西南部，佛洼村东北经佛洼村向西南延伸，轴向呈北东南西方向展布，轴向延伸长度为2.2km，两翼地层倾角：南东翼为46，北西翼为411，属不对称背斜。5. 佛洼南向斜：位于井田西南部，佛洼村东，向西南延伸，轴向北北东南西方向，轴向延伸长度1.8km。两翼地层倾角为46，属对称向斜。6. 高岭簸箕掌背斜：位于井田中西部，轴向北北东南南西转南南东转南西方向，呈“S”形展布，轴向延伸长度7.2km，西翼地层倾角在26之间，基本属对称背斜。7. 东西畛向斜：位于井田北部东界附近，轴向北北东南南西转南东方向，轴向延伸长度2.4km，两翼地层基本对称，倾角在36之间。8. 簸箕掌向斜：位于井田中部新庄窝的北部，轴向呈北东南西方向展布，轴向延伸长度3.2km，该向斜北东段为不对称向斜：北西翼地层倾角3左右，南东翼地层倾角38；该向斜南西段为对称向斜：两翼地层倾角在37之间。9. 李家山芦湖西石垛足背斜：位于本井田的中部，轴向总体呈北北东向舒缓的“S”形，井田内轴向延伸长度为4.3km，该背斜两翼基本对称，两翼地层倾角在411之间。10. 摩天脑芦湖旧街向斜：位于井田中部，此构造是一条轴向为北东南西方向的波状向斜构造，由井田东北向西南斜穿整个井田，井田内轴向延伸长度约7.0km。此构造是本井田内一条比较大的构造，两翼地层基本对称，两翼地层倾角在410之间。11. 车道沟背斜：位于井田南部，此构造轴向呈北东东南西西转南西方向，其轴向延伸长度为1.8km，该背斜两翼地层基本对称，倾角在38之间。12. 车道沟向斜：位于井田南部，轴向北东南西方向，井田内轴向延伸长度850m，层对称向斜，两翼地层倾角在36之间。13. 海落湾背斜：位于井田南部，轴向北北东南西方向，井田内轴向延伸长度1.8km，基本属对称背斜，两翼地层倾角在38之间。14. 石板片背斜：位于井田东北部，轴向呈北东南西方向，略呈反“S”形，井田内轴向延伸长度为3.7km，属对称背斜，两翼地层倾角多在36之间。15. 张家岩测石向斜：位于井田中东（南）部，轴向北东东南西方向，呈波状弯曲，由井田东北向西南延伸，井田内轴向延伸长度约7.0km，该向斜两翼大部不对称，局部地段对称，其中北西翼地层略陡，倾角在514之间，其南东翼地层较平缓，倾角在310之间。16. 二家坪背斜：位于井田东北部，轴向呈北东东南西西方向，井田内轴向延伸长度约900m，基本属对称背斜，北翼地层倾角较缓，为35，南翼地层倾角较陡，为814。17. 南庙向斜：位于本井田的东部马家坡村一带，呈北东东南西西向展布，井田内轴向延伸长度1.6km，向斜两翼地层基本对称，地层倾角在614之间。18. 杨家岭背斜：位于井田东部，轴向呈北西西南东东向，在本井田内轴向延伸长度为1.2km，背斜两翼基本对称，地层倾角在514之间。19. 辛兴向斜：位于井田东南部，轴向呈北西南东向，井田内轴向延伸长度2.1km，该向斜的两翼地层对称，倾角较缓，在6左右。20. 大西脑背斜：位于井田东南部，辛兴向斜的南部，与辛兴向斜近平行展布，轴向呈北南转南东方向，在井田范围内轴向延伸长度约2.5km，两翼地层对称，倾角在57之间。根据勘探和生产开采中的揭露，本井田共有褶曲构造大小83条。轴向长度最大为7.2km，最小为200m。两翼倾角多在58，最大可达14，局部地区出现不协调褶曲可高达3080。这些褶曲在展布上和形态上均具有比较明显的特征和规律性，综合分述如下：（1）在平面上多呈平列或斜列式组合，沿NNENE方向等距展布，等距一般多在6001000m，在本井田的西部比较明显，东部较差，这主要受桃河向斜的控制所致。（2）本井田褶曲根据展布方向，大致可分为两种，一种为NNE-NE，另一种为NEE-EW，属于两种不同的构造体系，由于相互干扰、复合、反接、归并，常形成舒缓的弧形展布，大多呈“S”形或反“S”形。（3）在垂直形态上多呈直立的褶曲，两翼倾角大致相等，但在一些局部地区还出现一些少量的倾斜褶曲。另外，在太原组的煤层中还常出现一些层间的挠曲和不协调褶曲，但它们多呈条带状的线形展布，其条带的宽度多在200300m左右，条带长多在1000m以上。（4）在平面上，由于两种不同体系的构造常因切割相交、叠加，形成一些鞍状和穹状构造，但均呈小型的短轴展布。（5）本井田内各主要背向斜构造，在井田中东部由钻孔和生产开采中的采掘工程控制；在井田中西部未开拓区内，主要由钻孔所控制。（三）陷落柱区域内无较大陷落柱。（四）、岩浆岩侵入本井田在勘探和生产过程中未见岩浆岩体出露。综上所述，井田内褶曲、断层以及陷落柱较发育，井田内褶曲属宽缓型褶曲，断层皆为小型层间断层，对矿井的采区划分无大的影响，但陷落柱常成群出现，一定程度上影响到了采区的划分。井田内无岩浆岩体出露。综合分析， 井田内地质构造复杂程度属简单偏中等类型。表1-2-1 矿井地层一览表地质年代岩层总厚度（m）岩层组成及特征含煤层数及厚度备注代纪统新生代K2第四纪Q全新统（Q4）15.00m 为现代河床冲洪积和洪积以及一些坡积物，其岩性为砂卵石、碎石及粉砂组成。无煤层中上更新统（Q2+3）20.30m。由离石黄土和马兰黄土组成无煤层晚古生代二叠纪上统上石盒子组（P2s）上段（P2s3）：90主要由紫色、暗黄色的泥质岩和砂质泥岩及灰白色、黄绿色和紫色的砂砾岩组成无煤层中段（P2s2）：98.00m本段主要为黄色、紫色、黄褐色的砂质泥岩与红绿色的砂质泥岩组成无煤层下段（P2s1）：75.00 m由黄红色、灰绿色砂质泥岩、泥岩及细砂岩组成，泥岩中含有大量紫斑无煤层下统下石盒子组（P1x）上段（P1x2）：91.73 m由灰白色中粗粒砂岩（K9）、灰色砂质泥岩、灰绿色含紫斑的鲕粒铝质泥岩组成无煤层下段（P1x1）：56.81由黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩与灰白色砂岩组成含23层薄煤不可采下统山西组(P1s)56.80 m 由黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色中粗粒砂岩组成均为不稳定零星可采或不可采煤层。不可采石炭纪C上统太原组(C3t)上段（C3t3）：38.99本段主要由四层煤层（9、9上、8、8上），中细砂岩和砂质泥岩组成9、8号煤层均为均为不稳定零星可采煤层不可采中段（C3t2）：51.31主要由K2、K3、K4三层石灰岩，13、12、11煤层和砂质泥岩、细砂岩等组成13、12号为不稳定局部可采煤层，11号为不稳定零星可采煤层。 不可采下段（C3t1）：30.58由4层岩层和1-2层煤层组成，K1砂岩、黑灰色粉砂岩及砂质泥岩组成15下、15煤层（合并层）为全井田稳定可采煤层，厚度3.808.85，平均6.29。主采煤层中统本溪组(C2b)45.10m 主要由灰色、黑灰色泥岩、砂质泥岩与砂岩及石灰岩组成中夹1-2层薄煤线不可采早古生代奥陶纪O中奥陶统（O2）240.00m 上部主要为厚层泥晶石灰岩；下部主要为角砾状泥质灰岩和角岩状石灰岩无煤层表1-2-2 小断层特征表煤层编号落差分类合计1m以下1-2m2-3m3-5m5m以上15#63211131631.3矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1煤层及煤质（一）煤层1、含煤性本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。煤系地层总厚度平均177.68m，煤层总厚度为20.85m，含煤系数为11.73%。太原组地层平均厚120.88m，含煤9层，其中 15号煤层（包括合并层）为本井田稳定可采煤层，15下号煤层均为较稳定大部可采煤层，12、13、8上、9上、11号煤层均为不稳定零星可采煤层。煤层平均总厚15.57m，含煤系数为12.88%。山西组地层平均厚56.80m，含煤6层，均为不稳定零星可采或不可采煤层。煤层平均总厚5.28m，含煤系数为9.30%。2、可采煤层井田批采煤层为15、15下号煤层，详见可采煤层特征表（表1-3-1），现分述如下：（1）15号煤层（包括合并层）：位于太原组下段上部，K2石灰岩之下，上距8号煤层93.12 m左右，下距15下号煤层2.50m左右。本煤层在全井田内均有分布，厚度稳定，全部可采，属井田稳定可采煤层。煤层厚度3.809.50m，平均6.30 m。煤层结构简单复杂，一般含14层夹矸。煤层直接顶为泥岩，老顶为石灰岩（K2），底板为砂质泥岩、粉砂岩。（2）15下号煤层：位于太原组下段中上部，K2石灰岩之下，上距15号煤层2.50m左右。本煤层在全井田内均有分布，在井田东北部与15号煤层合并为一层，在井田西南部分叉为独立煤层，厚度较稳定，属井田较稳定大部可采煤层。煤层厚度0.603.85m，平均2.04 m。煤层结构简单较简单，一般含02层夹矸。煤层直接顶为泥岩、砂质泥岩、细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。表1-3-1 可采煤层特征表煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）夹矸层数顶底板岩性稳定性倾角（度）容重（t/m3）备注最小最大平均顶板底板15号3.89.56.313直接顶为泥岩，老顶为石灰岩（K2）砂质泥岩、粉砂岩。稳定6101.43515下号0.63.852.04距15煤层2.50m左右02泥岩、砂质泥岩、细砂岩泥岩、砂质泥岩、粉砂岩稳定6101.435与15号煤层合并（二）煤质15号煤层为中高变质煤层，煤种属无烟煤。原煤灰分13.37%。硫分2.33%。原煤挥发分 15号煤8.4%。发热量为35.58MJ/kg。 1.3.2瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃及地温情况（一）煤层自燃发火根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告及依据相邻矿井情况，15号煤层有自燃发火性。（二）瓦斯根据2008年12月18日山西省煤炭工业局发“晋煤安发20081134号”关于阳煤煤业集团有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复文件，新景矿2008年度矿井瓦斯相对涌出量34.46m3/t，绝对涌出量406.98m3/min；二氧化碳相对涌出量0.96m3/t，绝对涌出量11.28m3/min，鉴定为瓦斯突出矿井。在井田内历次勘查过程中，对部分钻孔采取了煤层瓦斯样，共采样18个，采取煤样的煤层主要为15号煤层，详见下面瓦斯含量试验成果汇总表（表1-3-2）。根据试验成果， 15号煤层瓦斯含量在平面分布上，瓦斯含量变化趋势为672、3-62号孔连线部位大，西北、东南两侧变小的趋势。从垂向变化上来看，随着埋深的加大，瓦斯含量呈增大的趋势。表1-3-2 各煤层瓦斯含量试验成果汇总表 煤层号瓦斯含量(毫升/克可燃质)自然瓦斯成分总计CH4CO2N2CH4CO2N2%151.15212.620.371.0887.6796.573.4310.838.23 0.150.72592.121.527.13阳泉矿区属典型的高瓦斯矿井。总体看来，瓦斯含量随煤层埋深的增加而增高，在构造破碎带、采空区瓦斯易局部聚集，因此必须按照煤矿安全规程，认真进行瓦斯含量监测监控，并做好通风工作，防范瓦斯事故发生。（三）煤尘对煤层取样进行了煤尘爆炸性试验，结果为15号煤层不具有煤尘爆炸危险性。（四）地热本区煤系地层平均地温梯度值为1.6-2/100m。本区属地温地压正常区。1.3.3水文地质（一）地表水井田属海河流域滹沱河水系，桃河是区内最大的河流，发源于西部的寿阳高原的落摩寺和界石一带，由西往东流经本区南部。流域面积490km2，全长76 km。河床坡度平均1%。流量根据阳泉市水文资料，平均为0.33 m2/s，夏秋季节，一般可达28 m2/s。最大是1956年8月一次的洪水流量达2200 m2/s。区内次一级河谷有芦湖沟、马家坡沟、保安沟等，它们大体为南北向。河流流量均受季节影响。春冬季节水量小，旱季有时干涸，主要水源为沟谷之泉水。夏季水量较大，雨后常至山洪暴发，流量激增。1.马家坡沟河：发源于北部的吴家掌和双窑沟一带，由北往南纵穿本区东部，全长7.7km，流域面积为16km2，据查，2008年以前最大流量为33.9 m3/s（1975年8月11日）。2.芦湖沟河：发源于北部的绿烟脑山和石家山一带，由北往南纵穿井田中部，全长12km，流域面积为23km2，据查，2008年以前最大流量为2.847 m3/s（1976年7月26日）。3.保安沟河：发源于北部的后山村、西土沿、大东寺一带，由北向南流经本区西界，注入桃河，全长15km。流域面积为30km2，据查，2008年以前最大流量为0.659 m3/s（1979年6-10月）。（二）含水层根据井田内2005年施工的4个水文地质钻孔：O2d-5（测石村附近）、O2d-7（佛洼工业广场）、O2d-8（保安村附近）及O2j-5（新景工业广场）资料，对井田内地下含水层，自老至新叙述如下：1、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组为井田内最主要的含水岩层，埋藏较深，一般厚度在580m左右。上部主要为深灰色的厚层泥晶灰岩、角砾状泥质灰岩及石灰岩，为峰峰组，厚度平均240m，裂隙、溶洞不发育，富水性弱；中部为灰深灰色厚层状石灰岩、角砾状石灰岩，为上马家沟组，厚度平均180m，裂隙、岩溶发育，富水性中等强，为该含水岩组的主要含水层；下部主要为深灰色角砾状白云质灰岩、石膏等，为下马家沟组，厚度平均160m，裂隙、岩溶不太发育,富水性弱。井田内主要含水层为上马家沟组上段及下段几层角砾状石灰岩含水，经各水文孔抽水试验资料，其渗透系数K值为0.92.4m/d，单位涌水量q值为0.52.5L/s.m之间，富水性中等-强，奥灰水混合静止水位在+389.87+521.62m之间，井田西部水位较高，东部较低，形成了一个由西北向东南的地下径流带。水质类型为HCO3-Ca2+Mg2+型水。根据井田内施工的水文孔资料，结合阳煤集团2005年编制的阳泉矿区综合水文地质图，本井田推测奥灰水水位标高在+389-+522m之间，流向由西北向东南。2、石炭系上统太原组含水层含水层为四节石灰岩（K2）、钱石灰岩（K3）、猴石灰岩（K4）三层灰岩，三层灰岩中以四节石灰岩含水性较好为井田内主要含水层，由于埋藏较深，几层灰岩岩溶裂隙均不发育，大部分钻孔至此层水位和消耗量无明显变化。据抽水试验资料，单位涌水量0.00060.00431L/sm，渗透系数0.003160.0310 m/d，属弱富水性的含水层。总硬度为14.0917.95德国度，为HCO3-SO42-Na+Mg2+和SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水。3、二叠系下统山西组含水层含水层主要为K7以及山西组上部的砂岩，几层砂岩裂隙均不发育，钻进中大部钻孔水位、消耗量变化不大。据抽水试验资料，单位涌水量0.0002L/sm，渗透系数0.0011 m/d。属弱富水性的砂岩裂隙含水层。总硬度为5.39德国度，矿化度0.29g/L，水质类型为SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水。 4二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层井田内东部有下石盒子组出露，由于地形的关系，补给条件差。含水层以K8、K9以及K10以下的砂岩带为主要含水层，K8砂岩为下石盒子组基底，胶结坚硬，厚度变化较大，一般为8.00 m。K9砂岩胶结疏松，易风化，一般厚10.00 m。据抽水试验资料，单位涌水量0.0251L/sm，在K10以下的砂岩带层位抽水试验资料，单位涌水量0.0031L/sm。属弱富水性的砂岩裂隙含水层。5、二叠系上石盒子组砂岩裂隙含水层含水层主要为上石盒子组中部砂岩K11、K12，该两层砂岩在井田广泛出露，岩性坚硬、裂隙发育，在其底部常有一层泥岩或粉砂质泥岩成为隔水层，富水性较好，钻孔施工遇此砂岩时，消耗量一般较大，在地表的沟谷中常形成下降泉，但水量不大，多在0.11.0 L/s之间。主要接受大气降水补给，受季节影响明显。在向斜部位或沟谷底部有一定的承压性，但水头压力和水量均不大，水量在0.4671.55L/s之间。水质类型为HCO3-SO42-Na+Mg2+型水，矿化度一般小于0.1870.245g/L，PH值为7.48.1，水温15。 6、第四系砂砾石层孔隙含水层主要分布于桃河及其支流的河床、两侧阶地以及其他低洼沟谷中的冲积、洪积及坡积层中，厚度560m，由卵石、砾石、沙粒、砂质粘土、亚粘土等组成。本层富水性强，潜水位、水量随季节变化大，并受大气降水制约。其中桃河河谷含水较丰富，单位涌水量5.249.26L/sm，渗透系数34.8 m/d，呈北西南东向带状分布，地下水流由西向东，直接接受大气降水的补给。该含水层段循环交替强烈，水质类型为HCO3-Ca2+型水，矿化度0.260.306g/L，水温1213。为当地的主要供水水源。（三）隔水层1、中石炭统本溪组隔水层由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩等组成，厚度45.80左右，系一较好的隔水层。2、石炭系太原组和二叠系山西组及上、下石盒子组层间隔水层组本隔水层组由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间，起到层间相对隔水的作用。（四）老窖积水对矿井生产的影响本井田相邻国营矿井有一矿、三矿等国有大型生产矿井。经调查，以上各矿各煤层采空区有一定量的积水，由于各矿井按正规的方法管理，其采空区积水在生产过程中大部分已排放，对本矿井影响很小；井田东南部的小煤矿，为井田的相对较低处，对矿井的生产影响不大。但在今后生产过程中，开采至矿界附近时，仍应加强探放水工作，并按设计留足保安煤柱，以防其以后矿界附近采空区积水进入巷道，对矿井产生影响，形成恶性事故。（五）断层对矿井涌水的影响本井田发育规模较大的褶曲构造，这些褶曲中的向斜构造，具有的聚水作用，在工作面采空以后会聚集一定量的积水。井田发育一定数量的断裂构造，但都属于小型断层，且为层间断层，沟通上下各含水层的作用很小。井田内发育的陷落柱构造，据以往勘查工作及矿井实际揭露情况，柱体内一般干燥无水，只在个别地区发现有细小的淋头水出现，这说明陷落柱的导水性比较小。总体来说，地质构造对井田的水文地质条件有一定影响，主要是向斜构造的聚水作用，地质构造对井田的水文地质条件影响不大。在开采时要加强采空积水的探测工作。据生产矿井充水情况与矿区水文地质条件来看，本矿煤层充水通道主要为煤层顶板以上岩石的裂隙、陷落柱、断层及开采后形成的导水裂隙带，其它因素居次。如前所述，井田发育的断裂构造，但都属于小型断层，且为层间断层，沟通上下各含水层的作用