采矿工程毕业设计（论文）-华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨矿井初步设计（全套图纸）

前言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是柳林县华晋焦煤有限责任公司沙曲矿2号、3号煤层初步设计。是在华晋焦煤有限责任公司沙曲井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤矿开采学、煤炭工业矿井设计规范、煤矿矿井开采设计手册等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高，由于本人的初次设计，错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师为郭庆华老师，郭庆华老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正。全套图纸加153893706学生日期2013年8月4日华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨增加开采2号、3号保护煤层矿井初步设计说明书太原理工大学继续教育学院矿业工程学院采矿工程专业学生二一二年八月目录前言7第一章井田概况及地质特征11第一节井田概况11第二节地质特征13第二章矿井现有生产系统概述28第一节井田开拓28第二节井下开采30第三节矿井主要生产系统31第三章保护层开拓与开采34第一章保护层开采的必要性和可行性34第二节井田开拓39第三节井下开采41第四章大巷运输及设备48第一节运输方式的选择48第三节运输设备选型49第五章通风与安全57第一节矿井瓦斯57第二节矿井通风63第三节矿井安全73第六章提升、通风、排水、压风、瓦斯抽放设备88第一节提升设备88第二节通风设备100第三节排水设备107第四节压缩空气设备122第五节瓦斯抽放设备133第七章地面生产系统134第八章地面运输134第九章总平面布置及防洪排涝134第十章电气134第一节供电电源134第二节电力负荷135第三节送变电136第四节地面供配电138第五节井下供配电138第六节矿井通信142第七节矿井监控与计算机管理142第十一章地面建筑143第十二章给水排水143第一节给水、排水、室内给排水143第二节井下消防及洒水144第十三章采暖、通风及供热146第十四章环境保护153第一节概述153第二节矿井生产期污染防治措施及综合利用154第三节生态环境保护措施155第四节机构设置及人员配置156第十五章建井工期156第十六章技术经济157第一节劳动定员及劳动生产率157第二节投资概算160华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨简要说明增加开采2、3保护煤层初步设计附图目录图纸编号序号图纸名称图号比例1矿井开拓系统平面图C11541091150002采区巷道布置及机械配备平面图C11541631120003回采工作面工艺详图C1154164115004断面图C11541093示意图5采区巷道平面面罩及机械配备剖面图C1154163211000034567华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨简要说明增加开采2、3保护煤层初步设计附图目录前言一、矿井概况1、沙曲煤矿隶属于华晋焦煤有限责任公司，井田地处山西省河东煤田中段，吕梁山背斜西翼，其地理位置在山西省柳林县西部，工业场地距县城约5KM。2、矿井设计生产能力30MT/A，于1994年12月正式开工建设，2004年11月8日通过了国家发改委组织的竣工验收并正式投产。3、矿井生产现状沙曲井田走向长22KM，倾斜宽458KM，面积13835KM2。区内可采煤层共八层，为山西组2、3、4、5煤和太原组6、8、9、10煤。截至2008年底地质资源/储量2133497万T，工业资源/储量1904865万T，设计资源/储量144375万T，设计可采储量115500万T。矿井采用斜、立井混合开拓方式，划分两个水平开采。一水平开采山西组2、3、4、5号煤，水平标高400M；二水平开采太原组6、8、9、10号煤，水平标高200M。两个水平之间采用暗斜井方式联络。矿井目前生产水平为400M水平。矿井以位于井田中央的南北工业场地为中心，呈南、北两翼开拓的布局，在400M水平向南、北两翼各开凿三条大巷，分别为400M水平（南、北翼）胶带输送机大巷、400M水平（南、北翼）辅运大巷和400M水平（南、北翼）回风大巷。400M水平各条大巷均布置在5煤底板岩层中。井下生产采区现为南二采区和北二采区，其中南二采区位于工业场地南侧、400M水平南翼大巷西侧，利用南二采区集中巷（三条）在5煤层中布置一个倾斜长壁工作面，设计年产原煤100万T/A；北二采区位于工业场地北侧、400M水平北翼大巷西侧，利用400M水平北翼大巷在4煤层中布置一个倾斜长壁工作面，设计年产原煤200万T/A。两个工作面均采用倾斜长壁采煤法，综采一次采全高工艺，全部垮落法管理顶板。井下煤炭运输采用胶带输送机；辅助运输现采用无极绳绞车牵引矿车方式。4、矿井移交投产情况矿井投产时有两个工业场地和一个风井场地。两个工业场地选在井田中央三川河两岸平地上，其中主井场地位于三川河以南（简称南工业场地），建有主斜井、1回风斜井和2副斜井三个井筒；副井场地位于三川河以北（简称北工业场地）布置有副立井井筒。风井场地选在工业场地以北约35KM的山丘上（简称北风井场地），建有北进风立井和北回风立井两个井筒。投产时，矿井南、北工业场地和北风井场地共有六个井筒。5、通风系统一期改扩建工程根据山西省煤炭工业局晋煤办基发2007523号关于华晋焦煤沙曲矿井通风系统技术改造工程项目初步设计的批复，2007年沙曲煤矿进行一期通风系统技术改造，一期通风系统技术改造主要是在矿井北翼下龙花垣工业场地新增下龙花垣进、回风立井，在矿井南翼白家坡工业场地新增白家坡进、回风立井，南北两翼进、回风立井与原有井筒贯通形成分区通风系统。目前，一期通风系统改造工程施工已接近尾声。一期通风系统改扩建完成后，北翼大巷从副立井井底车场向北延展至下龙花垣进、回风立井处，长度约6800M；南翼大巷从副立井井底车场向南延展至白家坡进、回风立井处，长度约3500M。全矿井井筒数量达到10个，其中6个进风井、4个回风井。各井筒特征见下表。6、瓦斯抽放系统扩建工程在瓦斯抽放系统扩建之前，原有2套地面瓦斯抽放系统，分别是南翼瓦斯抽放系统和北翼瓦斯抽放系统。其中南翼瓦斯抽放系装备CBF410A2BV5型抽放泵2台，一用一备；北翼瓦斯抽放系统装备2BEC67A型抽放泵四台，两台运行，两台备用。随着井下开采深度和采空区的增加，瓦斯有明显增加的趋势，造成瓦斯抽放系统能力不够，给正常安全生产带来严重隐患。2007年沙曲煤矿对南、北翼瓦斯抽放系统进行扩建。其中南翼瓦斯抽放系统新建南翼瓦斯抽放2泵站，装备三台2BEC72型水环式真空泵,一台高负压抽放，一台低负压抽放，一台备用，和原南翼瓦斯抽放1泵站共同承担沙曲煤矿南翼瓦斯抽放任务；北翼扩建原瓦斯泵站，增加两台2BEC72型水环式真空泵，一台高负压抽放，一台备用，和原有四台2BEC67A型抽放泵共同承担沙曲煤矿北翼瓦斯抽放任务。该瓦斯抽放系统扩建工程已于2007年底改造完毕，并经山西焦煤集团安监局于2008年3月16日验收通过。沙曲煤矿现有工业场地及井筒一览表场地名称编号井筒名称井筒特征功能及装备备注1主斜井净宽38M，斜长13830M，倾角161400MM胶带输送机，煤炭提升、台阶、扶手进风井21回风斜井净宽48M，斜长512M，倾角30台阶、扶手回风井南工业场地32副斜井净宽49M，斜长535M，倾角25JK3型单绳单滚筒缠绕式提升机，台阶、扶手进风井北工业场地4副立井65，井深3755M一宽一窄罐笼，升降人员、材料及设备、梯子间进风井北风井场地5北进风立井60M，井深4960M梯子间进风井6北回风立井60M，井深4950M梯子间回风井7下龙花垣进风立井80，井深5830M梯子间进风井下龙花垣风井场地8下龙花垣回风立井70，井深5830M梯子间回风井9白家坡进风立井70，井深6337M梯子间进风井白家坡风井场地10白家坡回风立井70，井深61055M梯子间回风井7、增加开采5煤工程矿井投产至2008年，井下南一、南二、北一采区4煤已回采完毕。为减少矿井安全隐患，考虑到5煤层瓦斯已得到很好释放，4与5煤层层间距小，开采5煤层可充分利用4煤层的生产系统，投入少、工期短、见效快；且4煤层又是国家保护性开采的优质焦煤，开采5煤层可延缓4煤层开采速度，同时中低硫、特低硫煤层搭配开采，既缓解优质焦煤的开采速度，又有利于矿井长远发展。为此，2009年初沙曲煤矿经山西焦煤集团公司上报山西省煤炭工业厅申请开采5煤层，2009年7月山西省煤炭工业厅以晋煤行发【2009】52文批复同意，并以晋煤办基发2009207号对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采5号煤层初步设计进行批复。目前井下南翼已开始回采5煤。8、本次增加开采保护层（2、3煤）工程目前井下已回采的工作面上方2、3煤可采资源均已丢弃，资源浪费严重。同时，随着井下开采的不断延伸，开采煤层瓦斯含量和压力进一步增高，动力现象频发。矿井基建期间于2003年4月25日、2003年4月27日在南翼发生了两次瓦斯动力现象；生产期间于2005年6月17日在北翼发生了一次瓦斯动力现象。到目前为止共发生大小多次煤与瓦斯突出现象，严重威胁着沙曲煤矿的安全生产。经山西省煤炭工业厅和煤炭科学研究总院抚顺分院对沙曲煤矿井下各煤层瓦斯突出危险性鉴定，结果为2煤在430M水平及以浅区域无煤与瓦斯突出危险性；3煤南翼420M以浅区域无煤与瓦斯突出危险性；4、5煤具有煤与瓦斯突出危险性。根据新版防治煤与瓦斯突出规定第6条规定“防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则”和第40条规定“区域防突措施应优先采用开采保护层”。结合考虑沙曲煤矿井下各煤层赋存条件及各煤层瓦斯突出危险性鉴定结果，具备开采保护层。保护层开采后将有效降低主采煤层的煤与瓦斯突出危险性，保证矿井安全回采和掘进。编制本次增加开采保护层（2、3煤）工程初步设计，其主要内容为南翼增加一个2煤薄煤层综采工作面作为南翼保护层开采；北翼增加一个3煤薄煤层综采工作面作为北翼保护层开采。并配套相应的掘进工作面和瓦斯底抽巷。二、编制依据1、华晋焦煤有限责任公司设计委托书。2、采矿许可证证书号1000000420071。3、沙曲矿生产许可证。4、沙曲矿安全生产许可证。5、山西省煤炭地质技术委员会评审中心文件晋煤地技评字2005420号华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井建井地质报告评审意见书。6、晋煤行发2006297号“关于对山西汾西曙光煤业有限责任公司河东煤矿等107座矿井生产矿井地质报告评审意见书的批复”文件。7、煤炭科学研究总院抚顺分院2005年3月对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿“瓦斯动力现象鉴定”。8、山西煤炭工业局文件晋煤安发2005529号“关于确定山西焦煤集团华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井为煤与瓦斯突出矿井、4号煤层为突出煤层的批复”。9、煤炭科学研究总院抚顺分院2008年3月提交的华晋焦煤有限责任公司沙曲矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告。10、煤科总院抚顺分院2008年8月华晋焦煤有限责任公司沙曲矿2号和5号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告。11、煤炭科学研究总院抚顺分院通风防灭火实验室对沙曲矿井4号煤层的“煤炭自燃倾向鉴定报告”。12、煤炭科学研究总院抚顺分院瓦斯实验室对沙曲矿井的“实验室煤尘爆炸性鉴定报告表”。13、山西省煤炭工业局文件晋煤安发20081119号关于山西焦煤有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复。14、山西省煤炭工业局文件晋煤办基发2007523号关于华晋焦煤沙曲矿井通风系统技术改造工程项目初步设计的批复。15、山西省煤矿安全监察局下发的晋煤监安一字2007619号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井改建项目初步设计安全专篇的批复。16、山西焦煤集团公司安全监察局2008年3月16日“关于华晋焦煤有限责任公司沙曲矿南北翼瓦斯抽采系统工程的验收意见”。17、山西省煤炭工业厅下发的晋煤办基发2009207号关于华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采5号煤层初步设计的批复。18、山西省煤矿安全监察局下发的晋煤监安一字2009581号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井改建项目（增加开采5号煤层）初步设计安全专篇的批复。19、山西省煤炭工业厅下发的晋煤行发2009368号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采保护层的批复。20、华晋焦煤有限责任公司提供的沙曲矿井生产建设现状资料及相关资料。21、煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、煤矿防治水规定等。22、国家和地方政府有关煤炭工业技术政策和法规。三、保护层开采方案井下北翼在北二采区布置一个2煤开采保护层工作面，维持原有北二采区4煤综采工作面，并配套增加两个2煤顺槽综掘工作面；南翼在南三采区布置一个3煤开采保护层工作面，维持原有南二采区5煤综采工作面，并配套增加两个3煤顺槽综掘工作面。同时，在保护层回采区域的5煤底板5M以下的岩石中布置底板岩石瓦斯抽采巷。该瓦斯抽采巷与上部回采工作面顺槽垂直布置，在该巷道内布置上向扇形钻孔，先后穿透5、4（34）、3、2煤层，提前进行瓦斯预抽，释放煤层的瓦斯压力，预抽后掩护保护层顺槽掘进。相邻两条底板瓦斯抽采巷在开采保护层时期通过联络巷形成全负压通风系统，在开采4（34）、5煤层时，作为工作面采空区抽采巷道。全矿井在原有两个（4、5煤）综采工作面基础上新增两个开采保护层工作面，其中北翼一个2煤薄煤层综采工作面，南翼一个3煤薄煤层综采工作面。矿井生产能力维持30MT/A不变。四、主要工程内容1、南翼主要新增工程南翼井下在南三采区增加开采保护层3煤的采区巷道及相配套的5煤底板岩石瓦斯抽采巷等采准巷道工程；增加采区回采、掘进、供配电设备及相配套的瓦斯抽采、压风、电缆、消防洒水、通信、监测监控等井下管线。同时在白家坡井底增设抗灾潜水电泵，管路沿白家坡进风立井敷设出地面，地面增设配套的潜水电泵控制系统。2、北翼主要新增工程北翼井下在北二采区增加开采保护层2煤的采区巷道及相配套的5煤底板岩石瓦斯抽采巷等采准巷道工程，增加采区回采、掘进、供配电设备及相配套的瓦斯抽采、压风、电缆、消防洒水、通信、监测监控等井下管线。同时在下龙花垣井底增设抗灾潜水电泵，管路沿下龙花垣进风立井敷设出地面，地面增设配套的潜水电泵控制系统。五、主要技术经济指标1、矿井生产能力维持30MT/A，2、井田开拓维持现有开拓方式。3、井下新增两个保护层回采工作面。4、新增保护层回采面均采用薄煤层综采工艺。5、井下掘进工作面南翼增加3个；北翼增加3个。全矿井采掘比维持13。6、白家坡和下龙花垣井底新增潜水电泵抗灾系统。7、矿井总风量560M3/S，其中南翼风量250M3/S；北翼风量310M3/S。8、新增井巷工程量236936M，掘进总体积2581351M3。9、保护层开采建设工期26个月（含瓦斯预抽6个月）。10、总投资建设项目静态总投资为6455526万元。六、项目实施效果预计北二采区保护层2煤工作面卸压开采后，预计下部被保护层（34）煤瓦斯含量由1103M3/TR下降至43M3/TR，降幅达61，回采工作面绝对瓦斯涌出量下降至3481M3/MIN；南三采区保护层3煤工作面卸压开采后，下部被保护层4煤瓦斯含量由1103M3/TR下降至44M3/TR，降幅达60，回采工作面瓦斯涌出量下降至2184M3/MIN。经过三年左右的保护层开采调整，使矿井的开拓区、抽采区、保护层开采区和被保护层开采区协调配置，确保突出煤层在采掘前实施区域防突措施，实现北二采区主采的4（34）、5煤和南三采区主采的4、5煤层在无突出危险区域生产，从而提高巷道掘进速度和工作面推进速度，保证全矿井安全、高效生产。七、存在问题与建议1、井田2煤430M水平以深、3煤420M水平以深煤与瓦斯突出危险性需抓紧时间委托有资质单位进行鉴定。2、井田各煤层瓦斯含量较高，地质报告中对瓦斯储量、可抽性和瓦斯梯度等内容叙述较少，建议委托有资质的单位进行专项瓦斯地质工作。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置沙曲煤矿位于山西省西部河东煤田中段的离柳矿区，其地理位置在山西省吕梁市柳林县境内，主工业场地距柳林县城约5KM，井田地理座标为北纬371854373027，东经11045331111941。公路方面太（原）军（渡）绥（德）国家级公路（307国道）穿本矿井主工业场地，青银高速公路与307国道平行沿本井田中部三川河谷东西向蜿蜒穿过，穆村至各地公路里程见表111穆村至各地公路里程表地名太原汾阳离石柳林秦皇岛吴堡里程（KM）221115345116021铁路方面孝（西）柳（林）铁路终点穆村站位于矿井主工业场地附近，沙曲煤矿铁路专用线在穆村站东端接轨，在建的太中银铁路沿本井田中部三川河谷东西向穿过，交通方便。矿井交通位置参见下图112二、地形地貌及水系沙曲井田位于吕梁山脉中段西部，区内地形大部分为侵蚀切割强烈的梁峁状黄土丘陵，局部为堆积地形。区内沟谷密集狭窄，形状多呈“V”字型。井田内地形总的趋势东高西低，南高北低。最高点位于南部枣园山，高程11494M；最低点位于西部边界鄢哉村附近的三川河河谷，标高7400M。一般相对高差100200M，最大高差4094M。井田属黄河水系，三川河是井田内唯一河流，由井田中段向西穿出后，在石西镇西的两河口入黄河，井田内流经长度8KM。三川河长年流水，平均年径流量288亿M3，洪水期最大流量2260M3/S，其余沟谷平时无水，只有在雨季有短暂水流汇入三川河或直接流入黄河。三、气候条件本区属暖温带大陆性季风半干旱气候，气温昼夜变化悬殊，四季分明，冬春季多西北风，夏秋季多东北、东南风，年平均风速12246M/S，最大9315M/S，气候干旱，冬季寒冷，夏季炎热，年最低气温平均69，最高气温平均246，降水多集中在69月，年降水量最小3735MM，最大5777MM，平均4642MM。年蒸发量最低17662MM，最高21717MM，平均18887MM。年平均相对湿度56，初霜期一般在10月上旬，终霜期在翌年3月下旬，无霜期150200天。初雪期为11月中、下旬，终雪期为翌年3月中、下旬。冻土期在11月至来年3月，最大冻土深度1M。四、地震烈度本根据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001），井田地震动峰值加速度小于005G。相当于原地震基本烈度度。五、外部建设条件1、交通运输条件太（原）军（渡）绥（德）国家级干线公路（307国道）从矿井工业场地北侧通过，青银高速公路与307国道平行沿本井田中部三川河谷东西向穿过，公路运输十分方便；矿井铁路专用线在孝柳铁路终点穆村站东端接轨，在建的太中银铁路沿本井田中部三川河谷东西向穿过，铁路运输条件良好。2、电源沙曲煤矿在北工业场地已建有一座本公司的华晋110KV变电所，变电所安装两台三圈主变压器（225000KVA）；变电所两回110KV电源引自柳林电厂，线路导线型号为LGJ150MM2，长度分别为2722KM和3135KM。在沙曲选煤厂有本公司的35KV变电所，变电所安装两台主变压器（216000KVA）；变电所两回35KV电源引自华晋110KV变电所，线路导线型号为LGJ150MM2，长度分别为5547KM和5567KM。柳林电厂为吕梁地区的主力电厂、装机容量为（21002600）MW，因此矿井两回110KV电源满足安全供电的要求。3、井田周边矿井情况井田南接汾西矿业集团贺西煤矿；北邻汾西矿业集团双柳煤矿；东部边界分布九个地方煤矿，这些地方煤矿大部分开采4、5煤层，少数开采8、9、10煤层。生产能力在00915MT/A之间。掘进方式为炮掘和机掘，开采方式为普采、高档普采和综采，各矿均采用机械抽出式通风方式，通风系统完善。主运输为箕斗或串车提升，辅助运输方式为调度绞车或无极绳，矿井排水方式一般为多段接力，矿界均留设40M（各20M）保护煤柱，各地方煤矿暂未发现越界开采现象第二节地质特征一、地层及地质构造1、地层本区所属河东煤田离柳矿区，井田内地层层序自下而上为奥陶系中统上马家沟组（O2S）、峰峰组（O2F）；石炭系中统本溪组（C2B）、上统太原组（C3T）；二叠系下统山西组（P1S）、下石盒子组（P1X），上统上石盒子组（P2S）、石千峰组（P2SH）；三叠系下统刘家沟组（T1L）；新生界第三系、第四系。井田内地表只出露下石盒子组及以上地层，其余出露于井田以东。根据地表及钻孔揭露资料，将井田地层分述如下（1）奥陶系中统A、上马家沟组出露于井田以东，与下马家沟组整合接触。本组共分三段下段为灰、灰白色角砾状白云质泥灰岩，厚2753M，平均厚48M；中段为青灰、灰黑色中厚层石灰岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩，厚110159M，平均厚122M；上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、豹皮状灰岩，夹白云质泥灰岩及泥质白云岩，厚6173M，平均727M。B、峰峰组（O2F）出露于井田以东，与下伏上马家沟组整和接触，本组厚1035414741M，平均12416M。下、中部多为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、砾屑灰岩，夹薄层白云质灰岩及铝土质泥岩，含不稳定的近似层状、透镜状细晶石膏23层，厚17M，或为巨厚层状的泥灰岩、白云质灰岩与石膏层混生，并有纤维状石膏脉充填于不规则的裂隙中，石膏脉宽055M，统称为石膏带。上部为中厚巨厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩、薄层状黑灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状砾屑泥灰岩，局部夹薄层含铝质泥岩。本组变形层理及岩溶、裂隙较发育，地表见岩溶溶洞，钻孔中溶孔直径13CM。产头足类化石。（2）石炭系A、中统本溪组（C2B）出露于井田以东的沟谷中，与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。本组厚16293900M，平均2737M，北部较薄，向南增厚。本组岩性分为两段下段岩性为铁铝岩段，厚01629M，平均429M。其底部为山西式铁矿，呈透镜状鸡窝状，厚0490一般1M。地表多为褐铁矿，钻孔揭露为深灰、褐灰色铝土岩（G层铝土岩）及黄铁矿。上段为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中细粒石英砂岩、灰岩及煤层，灰岩03层，本段厚8813217M，平均厚2170M。B、上统太原组（C3T）本组零星出露于井田以东的一带沟谷中，底部以K1砂岩与下伏本溪组分界，为本区主要含煤地层之一。厚810211676M，平均9622M，厚度变化为中部厚，西、南薄。根据岩性特征，本组可明显分为三段下段（C3T1）由K1至8煤层顶，厚37337055M，平均5270M。底部砂岩为灰、灰白色中细粒石英砂岩，含岩屑、白云母，含黄铁矿及泥质包体，接触式铁泥质及少量钙质胶结，具交错层理和缓波状层理，厚0321733M，平均厚481M。其上为一套灰、灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段，夹02层不稳定的生物碎屑灰岩（L0）及薄层铝质泥岩，含煤37层，其中8、9、10煤层为全区可采或局部可采的主要煤层。中段（C3T2）由L1灰岩底至L5灰岩顶，厚25665776M，平均3621M。岩性由35层深灰色生物泥晶（微晶）石灰岩夹深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩和少量薄层粉细粒砂岩和煤层组成。石灰岩L5、L4层位稳定，L1、L2多合并为一层；本段所含的6煤层为局部可采的不稳定煤层，7、7下号煤层为不稳定煤层。上段（C3T3）由L5灰岩顶界至K3砂岩底，厚01393M，平均662M，为深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，夹薄层铝质泥岩和薄煤层（6上），本段底部泥岩中含动物化石。（3）二叠系A、下统山西组（P1S）为井田内另一主要含煤地层，底部以K3砂岩（相当于太原西山北岔沟砂岩）连续沉积于太原组之上，全组厚42897992M，平均厚6080M，其变化为东南、西北部较厚，中部较薄。岩性为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩，含煤510层，其中2、3、4、5煤层为稳定可采或局部可采的主要煤层，井田北部3、4煤层合并，称为34煤层。5煤层顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，富含黄铁矿结核，我们称之为“海相泥岩”该层产丰富的动植物物化石。B、下统下石盒子组（P1X）零星出露于井田东部，以K4砂岩连续沉积于山西组之上，厚661210218M，平均8193M。岩性为灰色、深灰色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，下部偶夹12层煤线。底部K4砂岩为灰白深灰色中厚层状中、粗粒长石石英砂岩，厚0552170M，平均厚541M。向上为灰色、绿灰色中细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩与深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩互层。上部为灰绿色细粗粒长石石英杂砂岩夹灰灰绿色砂质泥岩、泥岩，顶部为一层灰白浅灰色铝质泥岩（桃花泥岩），富含铁质鲕粒及结核，露头上常呈网格状褐红色褐铁矿细脉，可作为上、下石盒子组分界的辅助标志。C、上统上石盒子组（P2S）全组厚2697045740M，平均37100M。以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上，主要由灰色、灰绿色、灰紫色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，由下向上紫色渐深。全组分为三段。下段（P2S1）主要为灰绿色、灰白色砂岩、粉砂岩与杂色、深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩互层，厚1210015690M，平均13713M。下部以砂岩为主，底部砂岩K6厚1252357M，平均1006M，为灰灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩，孔隙式胶结，碎屑颗粒多呈点线接触。本段产羊赤类化石。中段（P2S2）厚736711623M，平均9140M。主要为紫红色砂质泥岩夹灰色、绿灰色砂岩及灰黑色泥岩。砂质泥岩多呈团块状，水平层理发育，夹泥岩条带，层面上有云母片；砂岩横向不稳定；底界砂岩为黄绿色厚层状粗中粒岩屑长石石英砂岩。上段（P2S3）厚1020018430M，平均14258M。以紫红、蓝灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩及燧石条带。砂岩中多含长石，胶结疏松，易风化成浅灰、灰白色碎屑，出露于泥质岩中，是本段的特征标志；泥质岩厚度较大，为紫色、蓝灰色夹灰色、灰绿色条带。底部砂岩K7厚2391052M，平均683M，为浅灰灰绿色厚层状含砾粗中粒长石石英砂岩。砾石成分为石英岩及燧石。本段中上部含结核状锰铁质砂岩。露头顶部常见一层黄色砂质泥岩，可作为K8的辅助标志。D、上统石千峰组（P2SH）厚1010019350M，平均14107M。以K8砂岩连续沉积于上石盒子组之上。岩性以紫红色、深红色、红色砂质泥岩、泥岩为主，夹不稳定浅红色中细粒长石杂砂岩，上部泥质岩中含丰富的似层状、透镜状钙质结核。底部砂岩K8厚7501600M，平均1171M，为浅灰绿色、灰白色间紫红色厚层状含砾中粗粒长石杂砂岩，底部含砾石，夹透镜状紫红色砂质泥岩。本组以其色调鲜艳为特征。（4）三叠系下统刘家沟组（T1L）出露于井田西北边界聚财塔断裂带之间和西南侧沟谷中，最大出露厚度40980M，以K9砂岩连续沉积于石千峰组之上。本组岩性主要由浅灰紫、灰红色薄层、中厚层及厚层状细粒长石杂砂岩，夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及数层不稳定的透镜体，砂岩中含磁铁矿条纹条带。层理很发育，具交错层理，变形层理和水平层理，岩层常呈薄板状。层面上可见波痕、泥裂及印模等构造。下部普遍具有浅色钾长石质胶结物集合而成的斑状构造，底部夹砾岩薄层，上部含同生砂岩球，夹多层紫红色粉砂岩及砾岩透镜体。底部砂岩K9厚6003200M，平均1900M，为浅红、浅灰红色中厚层状铁质细粒长石砂岩，具小型交错层理。（5）新生界A、上第三系上新统（N2）井田内分布广泛，出露于冲沟中，厚4009450M，平均3273M，分上下两部分保德组（N2B）底部为沙砾岩层，厚01800M，平均284M，与下伏地层呈角度不整合接触，砾石成分以砂岩为主，少量为灰岩、伟晶岩、石英岩、角闪岩，砾径210CM为主，大者50CM，棱角状至圆状，孔隙式砂质钙质充填；其上为棕紫、棕红色及黄红色的粘土、砂质粘土、钙质粘土夹砂砾石层，含大量钙质结核。本组含化石HIPPARIONSP三趾马CHILOTHERIUMSP齐鲁兽静乐组（N2J）与下伏地层保德组为平行不整合接触，以紫红色、红色粘土为主，夹数层钙质结核层，粘土中含豆状锰铁质结核。B、第四系中更新统离石组（Q2L）即“离石黄土”。广泛分布于井田内沟谷两侧，厚25014000M，平均2728M，主要由浅红、黄灰色砂质粘土、亚粘土、亚砂土组成，底部常有一层砂砾石层，厚01120M，平均507M；下部含26层古土壤及小型钙质结核和冲积小砾石；上部为红黄土，夹土壤层及小型钙质结核，发育垂直节理，地貌上多形成陡壁、黄土株等。C、第四系上更新统马兰组既“马兰黄土”。广泛分布于黄土梁、峁、垣顶部、河流三级阶地上部和河流二级阶地，厚04000M，与下伏离石组为平行不整合接触，由浅灰黄、浅黄、棕黄色砂质粘土、粉砂土、亚砂土组成，颗粒均匀，结构疏松，具大孔隙，无层理，垂直节理发育，常形成黄土陡壁。D、第四系全新统主要分布于三川河河谷、河漫滩及一级阶地上，与下伏地层呈角度不整合接触，为近代河流冲积层。由不同时代的沙、砾、泥质碎屑组成，一般厚10M左右，富水性较强。2、构造井田位于三交柳林单斜含煤区中南部，为一缓倾斜的单斜构造，地层倾角平缓，一般37，地表315，局部地段受小褶曲及断层影响可达1823。井田内以宽缓的小型褶曲构造为主，断层稀少且断距小，北界聚财塔南正断层为地堑式断裂带的南界。地表未见陷落柱，仅三川河附近钻孔煤系中及南一生产采区发现有少量陷落柱构造，未见岩浆活动，井田构造属简单类。（1）褶曲在缓倾斜的单斜基础上，井田内发育部分波状起伏和短轴褶曲，以三川河为界，北部褶曲轴向北北西和近东西向为主，南部以北东及北北东向为主，井田内共见大小褶曲29条，以小褶曲为主，延伸长度超过500M的有9条，分述如下S2背斜位于井田西北部，聚财塔南断层南侧，轴中部弯曲，轴向近东西，井田内延伸长3950M，向西穿出后入陕西省。S28背斜位于9孔北，轴向北东东，两翼对称，延伸910M。S29背斜位于9孔北，轴向北东东，北翼倾角56，南翼78，延伸750M。S30向斜位于穆村西北L14、43孔旁，轴向北西西，且呈向东北方向突出的弧形，两翼对称，延伸2300M。S31背斜位于10孔旁，轴向北西西，亦呈向东北方向突出的弧形，延伸1450M。S129背斜位于19孔东南，轴向北北西，两翼对称，延伸530M。S134向斜位于27孔南，轴向北东东，呈向北北西突出的弧形，北翼倾角915，南翼6，延伸长度650M。S136向斜位于27孔东南，轴向北东，略向南东突出，两翼对称，延伸长度600M。S137背斜位于27孔东南，轴向北东，西北翼倾角57，东南翼倾角45，延伸630M。其余褶曲延伸长度为180430M。（2）断层井田内断层稀少，仅北界为一地堑式断裂带。钻孔探明断层特征描述详见表121。生产过程中，揭露断层17条，落差在05M4M之间，均小于5M。表121主要断层一览表断层编号断层性质断层特征地理位置聚财塔北正断层F2正断层倾向南，倾角6085，断距大于130255M，延伸长约11650M。东起聚财塔东南，经王家岭地垅堡入陕西省聚财塔南正断层F6正断层倾向北，倾角6283，断距大于90250M，井田内延伸8350M。东起聚财塔村南，经王家焉、红管、刘家山村、过黄河入陕西省F22正断层走向北62，倾向南西，倾角65，断距8M，延伸长度380M。杜峪沟口（3）陷落柱井田内地表未见陷落柱构造，精查过程中仅有4个孔见陷落构造。勘探查明陷落柱构造描述如下M26孔孔深450M开始岩性紊乱、混杂，各种岩石、煤呈角砾状，岩层倾角大至88，揭露陷落带高度5556M，测氡法探测结果，为长轴45M的似“菱形”，面积2900M2。M27孔孔深43175M以下，岩性混杂，岩层倾角4290，揭露陷落带高度14149M，为长轴45M，短轴30M的椭圆形，面积约1100M2。38孔从4煤底板42300M开始，直至终孔，岩性混杂，岩层倾角5090，揭露陷落带高度15116M，为面积2700M2的“梨形”。与邻近10孔对比，陷距约17M。L14孔由孔深424530M，层序混乱，岩层倾角5085，530M以下似属正常，原解释为走向北西的逆断层，断距45M。未追索到断层延伸踪迹，结合其余钻孔中发现的陷落构造，经原资料进行研究及测氡法探测为面积1700M2的似“J”形陷落柱，否定了原推断的逆断层。生产过程中揭露陷落柱构造14个，面积最小为20M2，最大为750M2。（4）其它构造井田内滑坡共52处，多发生于Q2、Q3地层中，形状常为扇形，但规模很小，面积多为001003KM2，最大01KM2。二、煤层1、含煤性井田内含煤地层为山西组和太原组。共含煤17层，自上而下编号为1、2、3、4、5、5下、6上、6、7、7下、8上、8、9、9下、10、10下、11，其中15下号产于山西组，6上11产于太原组。含煤地层总厚15702M，煤层总厚1942M，含煤系数124。参与资源量（储量）计算的煤层有2、3、4、5、6、8、9、10，煤厚1542M，可采含煤系数99。山西组可采煤层分布于本组的下部和中部。可采煤层厚765M，可采煤系数126；太原组可采煤层分布于本组的下部和上部，可采煤层厚777M，可采含煤系数81。其中山西组地层综合柱状见图211。地层单位柱状煤层编号平均层厚岩性描述深灰色粉砂岩，薄层状水平层理1234566下78910浅灰色石英细砂岩，泥质胶结灰色泥岩，水平层理深灰色粉砂岩煤，条带状结构浅灰色细粒石英细砂岩煤，半亮型煤，层状构造深灰色泥岩，富含植物根部化石灰色粉砂岩，薄层状，水平层理。灰色石英细砂岩，中厚层状深灰色粉砂岩，薄层状，水平层理。浅灰色石英细砂岩，厚层状，层理发育深灰色砂质泥岩，薄层状。煤，半暗型煤，均一状结构。深灰色泥岩，薄层状。煤，褐色条痕，条带状结构黑灰色含炭质泥岩灰色细粒石英砂岩，厚层状，交错层理。灰黑色泥岩,薄层状，水平纹理煤，条带状结构，内生裂隙发育黑灰色泥岩，质地细密深灰色泥灰岩，厚层状浅灰色泥灰岩，厚层状煤条带状结构深灰色粉砂岩，水平层理浅灰色石英细砂岩，泥质胶结。深灰色粉砂岩，水平层理煤，褐色条痕，层状构造灰黑色铝质泥岩，层面光滑黑色炭质泥岩，薄层状深灰色粉砂岩，水平层理黑灰色炭质泥岩，薄层状灰白色石灰岩，厚层状，煤，条带状构造，内生裂隙发育深灰色泥岩。浅灰色石英细砂岩，厚层状，泥质胶结，质地疏松。浅灰色粉砂岩，薄层状浅灰色粗粒石英砂岩，厚层状，泥质胶结灰白色灰岩，厚层状，煤，条带状构造。黑色炭质泥岩，夹有煤线。黑灰色泥岩，薄层状，煤，条带状构造，质地松软，黑灰色泥岩，薄层状，煤，玻璃光泽，光亮型煤，层状构造浅灰色石英中砂岩，厚层状L1L4L5089M10529827308139113916450220260110742930832011100804191541055800678812040108908010602310603510270587041256044700805610400424643252、可采煤层（1）2煤层赋存于山西组中部，上距K4砂体29M，下距4煤1650M。见煤点厚度025220M，平均089M。可采厚度071220M，平均107M。含夹矸02层，结构简单。井田中部及南端可采，主要可采区分布于11线以北，井田东北部大面积不可采。可采范围约占井田的61。全井田仅有两孔煤层尖灭。在初采范围内，北部为薄煤层，局部为中厚煤层，南部基本上不可采。顶板为砂质泥岩、泥岩，有一定比例的粗碎屑岩；底板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩。本煤层为较稳定的大部可采煤层。（2）3煤层赋存于山西组中下部，上距2煤1034M，下距4煤01699M，平均616M。见煤点厚度040150M，平均105M。可采厚度076150M，平均107M，含夹矸01层，结构简单。井田北部7线以北除西缘有小面积可采区外，大面积与4煤层合并。以南独立分层，此范围内尖灭区和不可采区零星分布。可采范围约占井田的60。基本属薄煤层，偶见中厚煤点。顶板以粉砂岩和砂质泥岩为主，泥岩、细粒砂岩次之；底板为砂质泥岩和粉砂岩，含一定量的细粒砂岩和泥岩。本煤层为较稳定的大部可采煤层。（3）4煤层赋存于山西组下部，上距3煤616M，下距K3砂体1061M。煤厚度050605M，平均298M。含夹石14层，夹石厚度在006020M之间居多，个别达050M，结构复杂，夹石岩性以炭质泥岩和泥岩为主。从生产采区揭露情况来看，在M36孔附近发现300M100M、M35孔南发现200M100M的不可采区。煤厚变化有明显的规律性，总的趋势是由北向南从厚煤层变为中厚煤层至薄煤层。在原精查勘探区，7线以北基本上为3、4煤合并的厚煤地段，煤厚多为4M左右，最厚达605M，以南为分出3煤后的中厚带，厚度约2M左右，井田西南角为薄煤带。初采地段中厚煤约占2/3，厚煤占1/3左右。顶板为中细砂岩、砂质泥岩、泥岩；底板为砂质泥岩和粗碎屑岩。4煤为较稳定的大部可采煤层。（4）5煤层赋存于山西组下部，上距4煤层298M，下距K3砂体179M。见煤点厚度010504M，平均273M。可采厚度105504M，平均289M。含夹石16层，岩性为炭质泥岩和泥岩，厚度大多在006020M之间，结构复杂，井田大部可采，仅在井田西北角的2孔尖灭。北界外的三交区南缘为尖灭区或不可采区，推测其范围已伸入本井田内。此外在原精查勘探区，南部16线以南大部不可采。厚煤区分布于井田东北部，面积约占可采范围的1/4多，一般厚度在4M左右，最大达504M。由此向西和向南厚度递减。全井田以中厚煤层为主，13线以北厚度在2M以上，以南小于2M，初采地段基本上为中厚煤层，厚度在2M以上，北部接近或局部为厚煤层。顶板为泥岩及极少量中细粒砂岩；底板为粉砂岩、泥岩，含一定比例的粗碎屑岩。本煤层为较稳定的大部可采煤层。（5）6煤层赋存于太原组上部，上距K3砂体1648M，下距8煤2773M。伏于L5灰岩下。见煤点厚度010166M，平均081M。可采厚度070166M，平均100M。不含夹矸，结构简单，岩性为炭质泥岩和泥岩。本层虽尖灭范围极少，但可采范围分布不广，且连续性差，3线至15线的西半部，为最大的可采区。可采范围占井田的67。可采区内煤层以薄煤为主，局部为中厚煤层。顶板为石灰岩，底板为泥岩或粉砂岩。本层为较稳定的大部可采煤层。（6）8煤层赋存于太原组中部，上距L5石灰岩35M，下距K1砂体5270M，伏于L1灰岩下。煤厚度079933M，平均391M。含夹矸17层，夹石厚度多数在006020M之间。夹石岩性为炭质泥岩、泥岩，结构复杂。西北角与9、10合并，厚度增大，为特厚煤层。中部及中北部与9合并，向南至14线，厚度在4M左右，为厚煤层，基本上占据了整个探明（A级）资源/储量区。14线向南与9分叉，变薄至中厚煤层，东南角又分叉出8上煤层，8煤变为薄煤层。综观全井田，煤层从西北向南东变薄趋势十分明显。顶板为石灰岩，底板为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩，含一定比例的中细粒砂岩。本层为较稳定的大部可采煤层。（7）9煤层赋存于太原组下部，上距8煤132M，下距K1砂体5038M。见煤点厚度018312M，平均139M。可采厚度073312M，平均186M。含夹矸12层，夹石岩性为炭质泥岩、泥岩，结构复杂。煤层大部分与以上8及以下10煤合并，仅在井田南部1417线间、东北角及中部一小片单独成层，可采范围占全井田的27。顶板为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩，底板为泥岩，砂质泥岩。本煤层为不稳定的局部可采煤层。（8）10煤层赋存于太原组下部，上距8煤1075M，下距K1砂体4093M。见煤点厚度018538M，平均166M。可采厚度082538M，平均197M。含夹矸12层，夹石厚度多数在006020M之间，夹石岩性为泥岩、炭质泥岩。井田中部（约1114线间）有一片面积稍大的不可采区，东北角及西北部各有一块面积不大的不可采区，西北角与8及9煤合并，局部地段尖灭。可采范围占全井田的75。井田西南角9煤并入本煤层，煤层厚度增大，成为厚煤区，其余以中厚煤层为主。顶板为中细粒砂岩、砂质泥岩；底板为炭质泥岩、铝质泥岩。本层为较稳定的大部可采煤层。可采煤层特征见表122。可采煤层特征表顶底板岩性含煤地层煤层编号煤层厚度最小最大平均结构（夹矸层数）可采性稳定性顶板底板容重（T/M3）2025220089简单（02）局部可采不稳定砂质泥岩、泥岩泥岩、沙质泥岩、粉砂岩1363040150105简单（01）局部可采不稳定粉砂岩、砂质泥岩砂质泥碉、粉砂岩1434050605298中等（04）全部可采稳定中细砂岩、砂质泥岩砂质泥岩和粗碎屑岩136山西组5010504273复杂（06）大部可采较稳定泥岩及少量中细砂岩粉砂岩、泥岩1476010166081简单（02）局部可采不稳定泥岩或粉砂岩14388079933391复杂（07）全部可采稳定石灰岩泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩少量为中细砂岩139太原组9018312139复杂（05）局部可采不稳定泥岩、炭质泥岩、粉砂岩泥、砂质泥岩14310018538166中等（04）大部可采较稳定中细砂岩、砂质泥岩炭质泥岩铝质泥岩143三、煤类和煤质1、煤质井田内含可采煤层8层，各煤层以低中灰为主，山西组煤为特低低硫；太原组煤为中硫富硫。除2、8煤为特低磷外，3、4、6、9煤为低磷，5、10煤为中磷。发热量均为中高高发热量。山西组以焦煤为主，太原组6煤为焦煤，8、10煤以焦煤为主，瘦煤次之，有少量贫瘦煤。煤质特征见表123。表123主要煤质特征描述表煤层编号灰分硫分磷分粘结性挥发分煤类2低灰为主，局部为中低灰特低硫特低磷中等粘结煤中挥发分以焦煤为主，局部为肥煤3中灰特低硫特低磷中等粘结煤中挥发分以焦煤为主，局部为肥煤4低灰为主，次为中灰特低硫低磷中等粘结煤中挥发分以焦煤为主，局部为肥煤5中灰为主，部分为富灰以低硫为主，部分为特低中硫中磷中等粘结煤中挥发分焦煤6低灰、特低灰为主，局部富灰中硫低磷中等粘结煤中挥发分焦煤8低灰为主，中灰次之富硫特低磷弱粘结煤低挥发分以焦煤为主，局部为瘦煤、贫瘦煤9中灰为主，局部富灰富硫低磷弱粘结煤低挥发分以瘦煤为主，焦煤次之，少量为贫瘦煤10中灰为主，局部低灰、中灰低中硫中磷中等粘结煤低挥发分以焦煤为主，瘦煤次之，少量为贫瘦煤2、煤的分类及用途根据化验测试结果，山西组以焦煤为主，夹少量肥煤；太原组6煤为焦煤，8、10煤以焦煤为主，