汾西矿业集团双柳煤矿采矿毕业设计

摘要本设计包括三部分一般部分，专题部分和翻译部分。一般部分为双柳矿180万T/A井型设计。双柳矿井田位于河东煤田中段，离柳矿区三交三号井田勘探区南部，行政区划属柳林县管辖，矿井隶属汾西矿业集团公司。井田走向（东西）长约9KM，倾向（南北）长约6KM，井田总面积为54KM2。主采煤层为4号煤、9号煤，平均倾角为5，煤层平均总厚为3M。井田地质条件较为简单。井田工业储量为35519万T，矿井可采储量15973万T。矿井服务年限为1061A，涌水量不大，矿井正常涌水量为75M3/H，最大涌水量为150M3/H。矿井瓦斯涌出量不高，为低瓦斯矿井。井田为双立井单水平开拓。大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用无轨胶轮车设备。矿井通风方式为中央并列式通风。矿井年工作日为330D，工作制度为“三八”制。一般部分共包括10章1矿区概述及井田地质特征；2井田境界和储量；3矿井工作制度设计生产能力、及服务年限；4井田开拓；5准备方式盘区巷道布置；6采煤方法；7井下运输；8矿井提升；9矿井通风；10设计矿井基本技术经济指标。专题部分题目是矿井瓦斯综合治理翻译部分为无级绳卡轨车应用，英文题目为NOAPPLICATIONLEVELRAILCARSSHENGKAABSTRACTTHEDESIGNINCLUDESTHREEPARTSTHEGENERALPARTOFTHETOPICANDSOMEOFTHETRANSLATIONGENERALPARTOFTHESHUANGLIUMINE18MILLIONT/AWELLDESIGNEDSHUANGLIUHEDONGCOALMINEINTHEMIDDLEOFFIELDS，FROMTHREEMINESLIUPAYONTHE3RDMINEEXPLORATIONAREASINSOUTHERN，LIULINXIANADMINISTRATIVEDIVISIONOFJURISDICTION，THEMINEUNDERTHEFENXIMININGGROUPCOMPANYMINETOSOMETHINGABOUT9KM，INCLINEDTONORTHANDSOUTHABOUT6KM，THETOTALAREAFORTHEMINE54KM2THEMAINCOALMININGONTHE4THFLOORFORCOAL，ONTHE9THOFCOAL，WITHANAVERAGEDIPTO5，THEAVERAGECOALSEAMTHICKNESSOF3MMINEGEOLOGICALCONDITIONSRELATIVELYSIMPLEMINEINDUSTRIALRESERVESOF35519MILLIONT，MINERECOVERABLERESERVESOF15973MILLIONTMINELENGTHOFSERVICEFOR1061A，CHUNGLITTLEWATER，THENORMALDISCHARGEOFMINEFOR75M3/H，THELARGESTCHUNGWATER，150M3/HMINEGASEMISSIONVOLUMEISNOTHIGH，LOWGASCOALMINEMINESHAFTFORTHEDOUBLELEVELDEVELOPMENTROADWAYUSETAPETRANSPORTSCOAL，SUPPORTEDBYTHERUBBERTIRETROLLEYCAREQUIPMENTMINEVENTILATIONTIEDFORTHECENTRALVENTILATIONMINE，THEWORKINGDAYFOR330D，FORTHESYSTEMOF“MARCH8“SYSTEMINCLUDINGTHEGENERALPARTOFATOTALOF10CHAPTERS1OUTLINEDINTHEMININGAREAANDMINEGEOLOGICALFEATURES，2MINEFIELDREALMANDRESERVES，3MINEPRODUCTIONCAPACITYOFTHESYSTEMDESIGNANDLENGTHOFSERVICE，4MINEFIELDOPENUP5PREPARATIONMETHODSPANELROADWAYLAYOUT6MININGMETHOD，7UNDERGROUNDTRANSPORT，8MINEHOIST9MINEVENTILATION10MINEBASICDESIGNOFTECHNICALANDECONOMICINDICATORSSOMETHEMATICTOPICS，THEROADWAYBOLTINGTECHNOLOGYRESEARCHANDAPPLICATIONNOTRANSLATIONFORSOMELEVELOFSHENGKARAILCARS，ENGLISHENTITLEDNOAPPLICATIONLEVELRAILCARSSHENGKA一般部分目录一般部分1矿区概述及井田地质特征111矿区概述1111位置与交通1112地形、地貌1113河流及水体2114气象及地震212井田地质特征3121井田地质构造3122水文地质13123其它有益矿物1413煤层特征15131煤层15132煤层顶、底板20133煤质20134瓦斯232井田境界和储量2621井田境界26211井田范围26212开采界限26213井田尺寸2622矿井工业储量27221储量计算基础27222井田地质勘探27223工业储量计算2723矿井可采储量28231安全煤柱留设原则28232矿井永久保护煤柱损失量28233矿井可采储量293矿井工作制度、设计生产能力及服务年限3231矿井工作制度3232矿井设计生产能力及服务年限32321确定依据32322矿井设计生产能力32323矿井服务年限32324井型校核334井田开拓3541井田开拓的基本问题35411确定井筒形式、数目、位置及坐标35412工业场地的位置37413开采水平的确定及采盘区划分37414主要开拓巷道37415方案比较3742矿井基本巷道42421井筒42422井底车场及硐室42423主要开拓巷道445准备方式盘区巷道布置5151煤层地质特征51511盘区位置51512盘区煤层特征51513煤层顶底板岩石构造情况51514水文地质51515地质构造51516地表情况5152盘区巷道布置及生产系统51521盘区准备方式的确定52522盘区巷道布置52523工作面接替顺序52524生产系统52525盘区内巷道掘进方法5353盘区车场选型设计566采煤方法5861采煤工艺方式58611盘区煤层特征及地质条件58612确定采煤工艺方式58613回采工作面参数59614回采工作面破煤、装煤方式59615回采工作面支护方式61616端头支护及超前支护方式62617各工艺过程注意事项63618回采工作面正规循环作业6562回采巷道布置67621回采巷道布置方式67622回采巷道参数677井下运输7071概述70711井下运输设计的原始条件和数据70712矿井设计生产能力及工作制度70713运输距离和货载量7072盘区运输设备选择72721设备选型原则72722盘区运输设备选型及能力验算7273大巷运输设备选择73731主运输大巷设备选择73732辅助运输大巷设备选择74733运输设备能力验算768矿井提升7781矿井提升概述7782主副井提升77821主井提升77822副井设备选型789矿井通风8191矿井通风系统选择81911矿井通风系统的确定81912矿井通风系统方案比较8592盘区通风86921采煤工作面通风类型的确定86922通风构筑物87923采煤工作面所需风量的计算8893掘进通风90931局部通风方法和布置方式90932掘进工作面需风量的计算90933其它巷道所需风量92934矿井总风量9294矿井风量的分配93941矿井阻力计算94942风速验算94943矿井通风阻力95944矿井通风总阻力96945两个时期的矿井总风阻和总等积孔97946矿井最大阻力路线9795选择矿井通风设备102951选择主扇102952电动机选型10396安全灾害的预防措施105961预防瓦斯和煤尘爆炸的措施105962预防井下火灾的措施106963防水措施10610设计矿井基本技术经济指标109矿井瓦斯综合治理1111瓦斯的生成11212瓦斯存在状态11313综采工作面瓦斯来源11314工作面瓦斯浓度分布规律114141沿倾向长方向的分布114142沿走向方向的分布114143煤壁瓦斯涌出规律114144采落煤块的瓦斯涌出规律115145采空区瓦斯涌出规律1152瓦斯涌出量11721瓦斯涌出量的概念与计算11722影响瓦斯涌出量的因素1173我国煤矿瓦斯防治技术的现状及进展11931静态不连续预测119311D，K综合指标法119312R指标法119313钻孔瓦斯涌出初速度Q法和钻屑瓦斯解吸指标H2法119314钻屑量法和钻屑倍率法119315钻屑综合指标法12032动态连续预测120321声发射技术120322瓦斯涌出动态指标121323电磁辐射监测技术122324电磁辐射监测技术12233煤与瓦斯突出预测技术发展趋势12334煤与瓦斯突出研究领域的新成就124341现行的接触式预测方法为煤与瓦斯突出危险性预测奠定了坚实的基础124342瓦斯地质理论的研究与应用有较快发展124343众多统计学方法应用于煤矿瓦斯评价预测125344数学及物理理论推动了煤与瓦斯突出预测12535数据库、数据挖掘等信息技术发展为煤与瓦斯预测开辟了新的途径12636GIS技术、三维地学模拟技术为煤矿瓦斯的定量研究提出了新的思路1274综采工作面瓦斯的形成13041采煤工作面上隅角瓦斯积聚成因13042影响上隅角瓦斯涌出因素13043回采工作面上隅角瓦斯处理措施13144工作面上隅角瓦斯处理实例分析1325综采工作面瓦斯综合治理13451思想上高度重视瓦斯危害13452强化矿井通风技术134521增大采面风量13553瓦斯抽放技术135531本煤层瓦斯抽放技术135532上隅角瓦斯抽放136533采空区瓦斯抽放技术1376瓦斯爆炸事故的防治13961防止瓦斯积聚的技术措施139611加强通风管理139612加强瓦斯检查与监则139613及时处理局部积聚的瓦斯14062瓦斯积聚的处理方法140621采煤工作面上隅角处瓦斯积聚处理方法14063采煤工作面瓦斯检查的方法141632采煤工作面的瓦斯的检查方法14164采煤机附近瓦斯积聚的处理方法1427结论143参考文献152致谢1541矿区概述及井田地质特征11矿区概述111位置与交通双柳井田位于河东煤田中段，离柳矿区三交三号井田勘探区南部，行政区划属柳林县管辖，矿井隶属汾西矿业集团公司。地理坐标北纬373013373300，东经11045421105110。其范围由下列15个坐标点连线圈定1X4156301Y374870602X4155536Y374870603X4155536Y374857704X4154245Y374857705X4154245Y374850006X4152500Y374850007X4152500Y374825008X4152940Y374800009X4152940Y3747890010X4154450Y3747950011X4156000Y3747960012X4157500Y3748114513X4157500Y3748577014X4156649Y3748577015X4156649Y37486300双柳煤矿工业广场位于柳林县吉家塔乡白家焉村东侧，距柳林县城及307国道17KM，孝（义）柳（林）铁路从井田南侧通过，终点站穆村车站距本矿工业广场21KM，其间有柳（林）孟（门）公路和307国道连通，柳孟县级公路从矿井工业广场东侧通过，距工业广场400M。井田对外交通条件尚属便利，矿区交通位置如图11112地形、地貌本井田属吕梁山系，为典型的黄土高原地貌，地形形态主要为侵蚀形，表现为强烈的切割梁、峁状黄土丘陵，在孟门沟南、北两侧分布甚广，冲沟密集而狭窄，谷底基岩出露，区内植被稀少。水土流失严重。井田位于黄河以东，受其控制井田地势东高西低，较大沟谷呈东西向垂直于黄河分布，井田内最高点位于井田东部吉家塔三角高程点以北，标高1030M，最低点位于井田西南部的黄河岸边，标高644M，一般标高750850M，最大高差386M。一般高差100200M，为低山地形。113河流及水体井田属黄河水系，井田内无较大的河流，只有数条小河从东向西流入黄河，雨季水流增大，每年79月流水量占全年流水量的5070，枯水期流量很小，甚至干枯。黄河从井田西缘自北向南流过，流经距离10KM，河床标高610650M。黄河曾于1996年7月27日（农历七月初一）发生过一次大的洪水，从上午10时见洪峰，至下午4时明显退峰，持续时间约6小时，为百年一遇。图11交通位置图114气象及地震本井田为大陆性季风气候，属暖温带半干旱地区，年平均降水5193MM，每年7、8、9月份降雨量最大，年蒸发量21419MM，年平均气温88，1月份气温最低，平均76，极端最低气温248，7月份气温最高，平均226，极端最高气温37，无霜期194D/A，结冰期为每年10月中旬至翌年4月中旬，最大冻土深度111M，风向多西北，风速年平均25M/S，最大月（35月）平均31M/S，最小月（8月）平均22M/S。据山西省抗震办公室1993年6月颁发的山西省工程抗震设防烈度图，本井田地震基本烈度为度，据历史资料记载，离石县于1892年（清道光九年），曾发生525级地震。12井田地质特征121井田地质构造井田构造形态为一向西缓倾的单斜，褶曲不发育，地层走向变化不大，倾角一般5左右，除井田南部聚财塔断层以外在井田内尚未发现落差大于5M断层，井田内无岩浆岩活动。据此，井田构造复杂程度确定为第一类，即简单类。井田位于河东煤田离柳矿区西部，三交柳林单斜的中部。南界为离石鼻状构造的转折线聚财塔地堑式断裂带，以此断裂带与沙曲井田接壤。井田整体为一向西缓倾斜的单斜构造，地层走向近南北向，倾向向西，倾角一般510，断层附近倾角较大。断层主要发育于井田南端聚财塔地堑附近。井田区内发现褶曲6条，断层8条。井田内未发现岩浆岩活动及陷落柱。综上所述，井田构造复杂程度为简单类。地层井田内出露和钻孔揭露的地层，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、第四系不整合于各时代老地层之上。井田内只出露于下石盒子组及以上地层，其余地层出露于井田以东。结合井田内及邻区钻孔资料，将各时代地层由老到新分述如下（一）奥陶系中统（O2）1、上马家沟组（O2S）上马家沟组（O2S），厚度为228M。下段为一套角砾状泥灰岩与角砾状白云质灰岩；中段为青灰色中厚层状白云质豹皮灰岩；上段以厚层状石灰岩、豹皮状石灰岩及白云质灰岩为主，夹白云质泥灰岩及泥质白云岩。三川河上马家沟组实测剖面，厚度2536M。本组产化石表31区域地层简表地层单位界系统组代号厚度（M）岩性描述全新统Q4524冲积层。由亚砂土、砂层及砾石层组成上更新统马兰组Q3M1058浅黄色，黄土状亚粘土及亚砂土。含大孔隙，局部夹砂砾层及其透镜体。常组成二级阶地及其丘陵顶部覆盖黄土地貌第四系中更新统离石组Q2L25125红黄、浅红棕色黄土状亚砂土。夹红棕色古土壤层，其下可见钙质结核层，底部夹有薄透镜状砾石层，砾石成分单一，以灰岩为主。垂直节理发育新生界上第三系上新统保德组N2B20122底部为灰白、浅红色砾岩，砾石成分为片麻岩、石英砂岩、石灰岩组成，砾径510CM，钙质胶结，上部为紫红色及棕红色及棕红色粘土及砂质粘土，夹薄砾石层及钙质结核铜川组T2T221341下部以灰绿、灰黄及灰红色长石石英砂岩为主，夹薄层泥岩，砂岩含磁铁矿条带、钙质结核等，上部由灰红色厚层状中细粒长石石英为主，夹泥岩及12层凝灰岩中统二马营组T2ER430513中上段由紫红、灰红色长石石英砂岩及薄层泥岩、砂质泥岩组成。下段为灰绿色厚层中粒长石石英砂岩夹泥岩及砾石透镜体，顶部为紫红色砂质泥岩和尚沟组T1H92167紫红、砖红色砂质泥岩、泥岩夹浅红色细砂岩，局部含数层钙质结核或透镜状淡水灰岩层中生界三叠系下统刘家沟组T1L383485淡红、砖红色细粒薄板状长石石英砂岩夹薄层紫红色砂质泥岩，砂岩中含泥质包裹体，具大型大型交错层理，细砾岩中见淡水灰岩层古二上统石千峰组P2SH130224以砖红、鲜红色砂质泥岩、泥岩为主，下部砂岩发育，上部以细碎屑岩为主，夹透镜状淡水灰岩上石盒子组P2S303392下段以灰绿色砂岩为主、中段为紫红色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩与紫色泥岩互层；上段为紫色、葡萄紫色、蓝灰色砂质泥岩、泥岩，夹薄层浅色泥岩下石盒子组P1X60105灰灰绿色砂岩、灰色泥岩及煤线组成，底部含煤线数层，上段为灰绿色中厚层状砂岩，夹砂质泥岩及炭质泥岩生界叠系下统山西组P1S3588灰白深灰色砂岩、灰黑色泥岩及煤层组成，含25层煤，其中4层煤可采或局部可采，主要含煤地层之一续表31区域地层简表地层单位界系统组代号厚度（M）岩性描述上统太原组C3T10107由灰白色砂岩、灰黑色泥岩、石灰岩及煤层组成，含灰岩56层，煤层57层，可采煤层24层。主要含煤地层之一。石炭系中统本溪组C2B1644由铁铝岩、粘土泥岩及泥岩、砂岩组成，底部为山西式铁矿或黄铁矿及G层铝土矿，向上为泥岩段，夹薄层砂岩及煤线峰峰组O2F46126浅灰深灰色中厚层状石灰岩，角砾状泥岩为主，夹层状、脉状、纤维状隐晶质石膏，石膏带多赋存于中下部古生界奥陶系中统上马家沟组O2S122383底部为泥灰岩，局部含角砾，其上主要为灰岩及白云质泥灰岩与豹皮状灰岩互层下马家沟组O2X48263底部为黄褐色中厚层状石英砂岩及黄绿色钙质泥岩、泥灰岩、其上为灰岩，夹薄层泥灰岩及白云质灰岩下统冶里亮甲山组O1YO1L461212945底部为黄绿色泥岩与竹叶状白云岩互层，泥岩一般为23层，其上为燧石结核、白云岩和泥质白云岩，泥岩中含山西朝鲜虫化石凤山组3F55110底部为泥质白云岩，向上为厚层白云岩、泥岩及泥质条带白云岩，白云岩层位稳定，质纯，含五湖嘴虫及索克虫化石长山组3CH344灰紫色竹叶状灰岩，夹薄层灰岩，汉高山带相变为白云质灰岩，含王冠头虫化石寒武系上统崮山组3G740黄绿色、灰紫色泥岩，泥质条带灰岩和竹叶状灰岩元古界震旦系高组汉山ZCH18350下部为紫红色砾岩及灰黄色砂岩，上部为紫红色砂质泥岩，泥岩夹砂岩，靠下部夹一层12M厚的安山质凝灰岩，含孢粉TRACHYLIGOTICLEDLIUMMMUTIENTIN续表31区域地层简表地层单位界系统组代号厚度（M）岩性描述茶组黑山PTLHC1080由变质砾岩及肉红色、灰紫色含砾长石石英岩等岩石组成，砾岩中砾径大小悬殊，一般260MM。元古界野鸡山群白龙山组PTLB660变基性火山岩，由斑状、气孔状斜长石角闪岩、角闪片岩、角闪变粒岩及千枚岩组成青杨树湾PTLQ2601002下部为变质砾岩，含砾石英岩及石英岩等变质粗粒碎屑岩，中部为浅红色条带状石英岩状角闪变粒岩，上部为灰黑色条纹、条带状钙质黑云母千枚岩，夹钙质石英岩及12层变基性火山岩梁群吕山ARZLL483513035以变质酸性、基性火山岩为主，中部夹有泥质为主的变质沉积岩石英岩、千枚岩、大理岩，顶部为巨厚层状的大理岩太古界河群界口ARZJH250012410以云母片岩、云母变粒岩为主，夹各种大理岩，黑云母斜长片麻岩及斜长角闪岩，经受混合化作用较强烈2峰峰组O2F出露于井田以东，与下伏上马家沟组呈整合接触，据三交三号井田地质报告，厚度1110012550M，平均11954M。其岩性底部多为角砾状泥灰岩；中、下段为泥灰岩、石灰岩，含脉状及纤维状石膏35层，统称为石膏带，厚度不一，一般中段约25M左右，下段约15M左右，有时也见深灰色块状硬石膏层；上段为中厚层状石灰岩，质较纯，夹薄层角砾状泥灰岩、泥岩。产头足类化石。二石炭系C1中统本溪组C2B出露于井田东侧煤层露头线外的大沟谷中，呈北东向零星分布。与下伏峰峰组呈平等不整合接触。根据揭露本组的钻孔资料，厚度为21524400M，平均2995M。井田内浅部较薄，向深部增厚。本组可分为两段下段铁铝岩段，厚度02410M，平均1216M。其底部为山西式铁矿，呈透镜状和鸡窝状。地表多为褐铁矿，钻孔揭露以团块状黄铁矿为主。其上为深灰、褐灰色铝土岩G层铝土矿及黄铁矿结核；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，含石灰岩03层，本段厚8951997M，平均1545M。畔沟灰岩中，古生物碎屑含量较为丰富，成家庄剖面上见有少量的海百合茎化石，此外，泥岩中含大量的植物碎片化石。2上统太原组C3T为井田主要含煤地层之一。出露于井田以东的沟谷中。厚度786010992M，平均9249M，岩性为灰白色砂岩、灰黑色泥岩、灰色石灰岩及煤层，含灰岩45层，煤层47层，自下而上编号为6、7、7下、8、9、10、11号，可采煤层一般为9号1层。其底界以K1砂岩连续沉积于本溪组之上，顶部以K3砂岩底为顶界。分上、中、下段（1）下段（C3T1）厚21354515M，平均3352M，以K1砂岩连续沉积于本溪组之上，顶至9号煤层底板，由灰白色石英砂岩、灰色泥岩、砂质泥岩、石英岩及煤层组成，K1砂岩为细中粒，厚度变化大，不稳定，呈透镜状产出，其上含石灰岩13层，统称L0灰岩，薄层状，厚约052M，其中底部一层较稳定，上部两层不稳定。井田南端发育10号煤层。含11号不稳定煤层。（2）中段（C3T2）；由9号煤层底板至L3石灰岩顶板，厚19503824M，平均2518M。由煤层、石灰岩、砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，本段含煤24层，其中8、9号煤层为太原组主要可采煤层，厚度稳定，全井田可采。含石灰岩3层（L1、L2、L3），L3下有一稳定但厚度薄的7下煤层，在8与9号煤间局部发育一层透镜状砂岩，不稳定，横向变化大，称为S1砂岩。（3）上段（C3T3）由L3顶板至K3底板，厚24984318M，平均3397M。由石灰岩、砂岩、泥岩、砂质泥岩组成，含煤2层，其中6号煤局可采，7号煤不可采，7号煤底发育一层S2砂岩，岩性以细粒砂岩为主，以上有两层石灰岩L4、L5，横向稳定，分别为7号煤层及6号煤层顶板。三二叠系P1下统山西组P1S为井田另一主要含煤地层。出露于井田以东的沟谷中。厚度56008475M，平均7385M，岩性为灰白色、深灰色砂岩、黑灰色泥岩及煤层，含煤39层，自上而下编号为01、02、03、1、2、4、5、5下，其中可采及局部可采煤层为3层，自上而下为2、3、4号煤层。其底界K3砂岩连续沉积于太原组之上。分上、中、下三段（1）下段（P1S1）由K3底至34号煤层顶板，厚17253323M，平均2422M，由砂岩、砂质泥岩、泥岩、海相泥岩、煤层组成。K3砂岩横向分布不稳定，其上发育一组煤层34、5、5下号煤层，34号煤层为山西组主要可采煤层，厚度稳定，全井田可采，5号煤层局部可采，5下煤不可采。（2）中段（P1S2）由34号煤层顶至2号煤层顶，厚8052177M，平均1413M。由砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成，2号煤层为大部可采的较稳定煤层。（3）上段（P1S3）由2号煤顶至K9底，厚24814613M，平均3743M。本段厚度变化大，发育34层砂岩，含24层不稳定煤层，编号为01、02、03、1号煤，此外还有粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩等。2下统下石盒子组P1X厚度为72558744M，平均8256M。出露于井田东部的沟谷中。底部以K4砂岩连续沉积于山西组之上。与下伏地层呈整合接触。本组岩性为灰白色、灰绿色石英砂岩，长石石英砂岩及灰色砂质泥岩、粉砂岩偶有薄层煤线出现。K4砂岩厚度变化大，为2601805M，平均684M，岩性为中粗粒长石石英砂岩，发育交错层理。全组分上、下两段（1）下段（P1X1）厚3435M4400M，平均3844M，底部以K4砂岩连续沉积于山西组之上，由灰色、灰绿色石英砂岩、长石石英砂岩及灰色砂质泥岩、粉砂岩组成，仍有薄煤层出现。K4砂岩厚度变化大，岩性为中细粒长石石英砂岩，发育交错层理。（2）上段（P1X2）厚3485M5309M，平均4412M，为灰绿色中厚层状砂岩，夹砂质泥岩、粉砂岩、泥岩，顶部为夹有紫色斑点的浅灰色铝质泥岩（桃花泥岩），富含铁质鲕粒及结核，底部K5砂岩为厚层状。3上统上石盒子组P2S本组厚2547033543M，平均30448M。以K6砂岩为底界连续沉积于下石盒子组之上，主要由灰色、灰绿色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。全组共分三段下段P2S1主要由灰绿色砂岩夹紫红色、黄绿色砂质泥岩及灰黑色砂质泥岩组成。厚度863013430M，平均10437M。下部以砂岩为主。底部K6砂岩厚8091290M，平均1027M，为灰灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩。中段P2S2岩性以紫红色砂质泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩及灰黑色泥岩。厚度928010480M，平均9953M。底界砂岩为粗中粒厚层状长石石英砂岩，泥质胶结，含砾，县风蚀现象。上段P2S3岩性以葡萄紫色泥岩及砂质泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩和蓝灰色泥岩条带。厚度为756017813M，平均10058M。K7砂岩为本段底界，厚13215M，平均87M，为灰白灰绿色长石石英粗粒砂岩，厚层状，泥质胶结，底部含砾。4上统石千峰组P2SH出露于黄河附近。厚度130194M，平均150M。底部以K8砂岩连续沉积于上石盒子组之上，与下伏地层呈整合接触。本组岩性为红砖红色砂质泥岩、泥岩与砂岩互层。K8砂岩厚度518M，平均9M，为紫红色长石石英中粗粒厚层状砂岩。四三叠系（T）井田内仅存在下统刘家沟组（T1L），出露于井田南部聚财塔地堑之内，厚度150M左右。岩性以淡红砖红色细粒薄板状长石石英砂岩为主，夹薄层紫红色砂质泥岩，砂岩具大型交错层理及变形层理。底部砂岩为K9砂岩，厚度一般为85M左右。五新生界KZ1第四系中更新统离石组Q2L厚0133M，广泛分布于井田内的梁、垣、峁和半坡上。由浅红、黄红色砂质粘土及亚粘土组成。较致密。下部含古土壤及23层钙质结核。上部一般为浅红色黄土，夹古土壤条带112层及钙质结核。垂直节理发育，地貌上易形成陡壁。2第四系上更新统马兰组Q3M厚0318M，广泛分布于井田内的梁、垣上。由淡黄色砂质粘土及亚砂土组成，颗粒均匀，结构疏松，无层理，大孔隙及垂直节理发育。常形成黄土陡壁。3第四系全新统Q4主要分布于较大沟谷中，为近代河流冲积层，由不同时代的砂、砾、泥质岩碎屑组成，一般厚度10M左右。本统富水性较强。井田内主要段层和褶曲。（一）断层1、聚财塔北正断层（F1）为聚财塔地堑式断裂带北界断层。西起地垄堡，东到郭家庄村出井田，井田内延伸长度6300M。走向近东西向，倾向南，倾角7080，断距100250M，断层带宽0338M。上盘均为三叠系刘家沟组下部地层，下盘为二叠系石千锋组和上石盒子组上部地层。2、F2正断层位于聚财塔北正断层（F1）北侧，由西界延入，井田内延伸长度约400M。走向近东西向，倾向北，倾角79，断距8M，上、下盘均为二叠系石千锋组上部地层。3、F3正断层位于聚财塔北正断层（F1）南侧，由西界延入，井田内延伸长度约2700M。走向近东西向，倾向北，倾角7080，断距20M，断层带宽05M。上下盘均为三叠系刘家沟组下部地层。4、F4正断层位于F3南侧，由西界延入，井田内延伸长度约750M。走向近东西向，倾向北，倾角70，断距15M，上下盘均为三叠系刘家沟组下部地层。5、F5正断层位于聚财塔北正断层南侧100M左右，延伸长度约1450M。走向近东西向，倾向南，倾角70，断距20M，上下盘均为三叠系刘家沟组下部地层。6、F6正断层位于井田南边界冯新村西，由南界延入，井田内延伸长度约200M。走向北东东，倾向北西，倾角65，断距20M，上下盘均为三叠系刘家沟组下部地层。7、F7正断层位于井田南边界冯新村西刘家山村，延伸长度约500M。走向近东西向，倾向北，倾角70，断距20M，上下盘均为三叠系刘家沟组下部地层。8、F8逆断层位于孟门村东，延伸长度60M。走向近南北向，倾向西，倾角60，断距1M，上下盘均为二叠系上石盒子组地层。（二）褶曲1、S1向斜位于孟门村东南。轴向北西西，两翼岩层倾角7左右。为一宽缓对称的向斜。延伸长度100M。2、S2背斜位于孟门村东南。轴向北西，两翼岩层倾角7左右。为一宽缓对称的背斜。延伸长度450M。3、S3背斜位于双柳煤矿北侧。轴向近南北向，两翼岩层倾角10左右。为一宽缓对称的向斜。井田内延伸长度250M。4、S4向斜位于双柳煤矿北侧。轴向近南北向，两翼岩层倾角10左右。为一宽缓对称的向斜。井田内延伸长度250M。S5背斜位于斯文庄村东北。轴向近南北向，两翼岩层倾角5左右。为一宽缓对称的背斜。井田内延伸长度850M。S6向斜位于斯文庄村东北。轴向近南北向，两翼岩层倾角5左右。为一宽缓对称的向斜。井田内延伸长度850M。为近代河床冲积层,由不同年代的砂砾泥质岩碎屑组成东向西埋深逐渐增大,含水层主要为L石灰岩,受出露条件的限制地下水仅在浅部具较弱的富水性,而在深埋区岩溶裂隙不发育,溶孔呈孤立状连通差,故含水层富水性弱地下水径流缓慢地下水主要来自于L,石灰岩地下水由东向西,或由东向西南深部缓慢运移,单位涌水量078123L/SM水位标高718301M,水质类型HCOCNA型矿化度027G/L水温145摄氏度,为较硬的微咸水本组地层在井田东界外围出露,含水层主要由K及S等砂岩组成为细粗粒砂岩,砂岩厚度不稳,裂隙不发育,单位涌水量为0285082L/SM富水性极弱水质类型为HCOCNAMG型,矿化度17本组在井田东侧一带出露,砂岩裂隙较发育,由于开启性差,且多被方解石脉充填,连通性差,受补给条件限制,井田内富水性弱34号孔抽水试验单位涌水量010L/SM渗透系数026M/D矿化度124G为较软的微咸水,水质类型CHONA型本组在井田内沟谷中广泛出露,含水层有数层砂岩,以中粗粒砂岩为主稳定分布,浅部构造裂隙风化裂隙发育并以构造裂隙为主向深部裂隙发育程度逐渐减弱本组具有较好的富水性,砂岩在浅部接受大气降水补给,形成无压潜水或上层潜水,形成众多小流量泉由于基岩补给性能差储水系数小虽然泉数量多,但一般流量较小,小于05L/S35B孔PS抽水试验,单位涌水量4SM,渗透系数029M/D矿化度1GL水质类型CHO3NA型第四系全新统主要成条带状,分布于黄河河谷,井田外河谷宽约20M为近代河流冲积层砂砾石层的厚度一般小于10M易接受大气降水和河流入渗补给,形成孔隙潜水含水层矿化度1024水质类型HCOSNAC型,水质良好由于含水层埋藏浅,易受污染根据水质化验资料,NOHPO含量均较高为农业污染及生活由煤层、石灰岩、砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，本段含煤层，其中、号煤为太原组主要可采煤层，厚度稳定，全井田可采，含石灰岩层，编号为，下有一稳定但厚度薄的煤层，在与号煤层间局部发育一层透镜状砂岩，不稳定，横向变化大，称为砂岩以砂岩连续沉积于太原组之上，厚度变化大，主要受砂体发育程度影响由砂岩、砂质泥岩、泥岩、海相泥岩、煤层组成，砂体横向分布不稳定，其上发育一组煤层、号煤为山西组主煤层，厚度稳定，全井田可采，号煤层，井田零星可采HETROPECTNSP等本段厚度变化大，发育层砂岩，含层不稳定煤层，编号为，02，1，此外还有粉砂岩，砂质泥岩，黑色泥岩等。产化石NEUTRAPERISORATSPHEMOPHYLUM底部以砂岩连续沉积于山西组之上，由灰色，灰绿色石英砂岩,长石石英砂岩及灰色砂质泥岩，粉砂岩组成偶有薄层状煤线出现砂岩厚度变化大岩性为中细粒长石石英砂岩，发育交错层理为灰绿色中厚层状砂岩，夹砂质泥岩，粉砂岩，泥岩，顶部为夹有紫色斑点的浅灰色铝质泥岩（桃花泥岩）富含铁质鲕粒及结核，底部砂岩为厚层状由淡黄色浅红黄红色砂质粘土及亚粘土组成，较致密，下部含古土壤及层钙质结核，底部砾石层,常见于黄河及各大河谷两侧和山麓地段，上部一般为红，黄土，夹古壤条带层及钙质结核，本组地层垂直节理发育以紫色泥质及砂质泥岩为主，夹灰色灰绿色砂岩和蓝灰色泥岩条带，底界砂岩为灰绿色长石石英粗砂岩，厚层状，泥质胶结，底部含砾以紫红色砂质泥岩为主，夹灰色，灰绿色砂岩和灰黑色泥岩底界砂岩为粗中粒夹灰色，灰绿色砂岩和灰黑色泥岩底界砂岩为粗中粒以紫红色砂质泥岩为主，夹灰色，厚层状长石石英砂岩，泥质胶结，含砾二叠系石炭系叠系上统二叠系下统石炭系下石盒子组山西组太原组K7K5K4NEUTOPRISORATSPHEMOPHYLAM全新统中上更新统Q23Q4第四系新生界上石盒子组P2SP1S地层单位厚度M柱状150标志层及煤层编号标志层及煤层厚度M地质描述水文地质特征最小最大平均平均最小最大界系统组020312345K30210016280130215087309276014023581303151404713618590P1X0285402701040290140752810180423072563158701495610761690681035730268505169053626042849179341432050687527436906940145020998L127下L172604201405233051910497261下123下1152双柳井田综合柱状122水文地质含水层一碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组本组由寒武系中统、上统、奥陶系中下统石灰岩、泥灰岩、白云岩等组成，其中以奥陶系中统为主要含水层。1寒武系厚度208253M左右，为一套碎屑岩碳酸盐岩浅海相沉积，以中统鲕状石灰岩和上统石灰岩、白云岩为主要含水层，本统含水层有吴城泉群、车鸣峪泉和关口泉，流量分别为200500L/S、55L/S、50L/S，根据钻孔资料，在0180M深度范围内岩溶发育，单位涌水量为192760L/SM，180M以下岩溶不发育，富水性弱，单位涌水量为00035L/SM；总体来讲，本组富水性弱。水质类型为HCO3CAMG型，矿化度023037G/L，总硬度1725725520MG/L，PH值为7176。2奥陶系为浅海相沉积，岩性为石灰岩、泥灰岩、白云岩。中统以上马家沟组为主要含水层，富水性强，下统冶里组、亮甲山组富水性弱。下马家沟组厚100M左右，浅部岩溶发育，随埋深增大，富水性变弱。据钻孔资料，单位涌水量在019024L/SM左右。上马家沟组厚250M左右，岩溶发育，富水性强，为区域最主要含水层，据钻孔资料，单位涌水量在裸露区、覆盖区及浅埋区一般为27293L/SM，最大可达44L/SM，中深埋区为011056L/SM，在深埋区局部地段，岩溶依然发育。总体来讲，本组在全区岩溶均很发育，富水性强。峰峰组厚度100M左右，含水层以中部和上部石灰岩为主，由于受厚度和出露面积的限制，本组富水性弱于上马家沟组，仅在浅部富水性较强，而在深埋区富水性极弱。二石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层。含水层主要为间夹于碎屑岩中的45层石灰岩，其分层厚度37M，赋存段距40M左右，出露范围很小，只限于煤层露头边缘地段。在浅部含水层出露，接受大气降水补给，富水性较强，单位涌水量12L/SM，而在远离补给区的深部，地下水富水性则弱，例如，三交三号井田311号孔，单位涌水量仅为00131L/SM，富水性弱。深部局部构造破碎带，富水性较强，356号孔单位涌水量090L/SM。地下水流向受地层产状控制，向深部缓慢运移。本组水质一般为HCO3SO4NACA型，硬度小于150MG/L，矿化度1G/L，属软的微咸水。三二叠系、三叠系砂岩裂隙含水层组。本组主要是砂岩风化裂隙水及构造裂隙水，三叠系仅分布于青龙城详查区以西和湫水河以西等地区。沟谷中浅部风化裂隙发育，易接受大气降水和地表水的补给，富水性较好，在沟谷边缘常以泉的形式出露，流量0205L/S。而在深部裂隙不发育，地下水补给差，单位涌水量0000501L/SM，富水性弱。水质类型为SO4HCO3CAMG型，矿化度大于1G/L，属软的微咸水。四第三系、第四系松散岩类含水层组。松散岩类含水层组主要分布在河谷及沟谷中，地下水赋存于砂砾石孔隙中，主要接受大气降水和地表水入渗补给，径流条件好，富水性强，径流途径短，排泄于河谷、泉，部分消耗于人工开发。本区主要的两条河流三川河、湫水河河谷松散层较发育，厚度约10M左右，两岸分布有12级河流阶地。局部地段富水性强，单位涌水量268L/SM，三川河河谷冲积层地下水丰富，离石县城附近泉水流量达2030L/S，水质良好为HCO3SO4CAMG型，矿化度小于1G/L。由于地下水埋藏浅水质易污染，局部地段受工农业等污染，如工矿企业排放废渣及废液污染，农业化肥及生活污水等污染，使得地下水中NO3、CL、PO43含量增高，局部F含量较高。四、隔水层一太古界、元古界变质岩构成寒武、奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层的隔水底板。二石炭、二叠、三叠系各含水层间较厚且稳定的泥质岩构成各含水层之间的隔水层。123其它有益矿物一、煤层气近年来，随着国家经济技术的发展，煤层甲烷气的开采也开始得到了重视。1986年，地矿部华北石油地质局第九普查队开始对离柳矿区的煤层气开展工作。1987年以来，我院也对离柳矿区的煤层气进行了初步研究。进入90年代后，离柳矿区沙曲井田，由地矿部开始了正式的煤层甲烷气开发工作，三交详查区则由华晋焦煤公司与美国安然公司合作开展工作。这个地区的煤层甲烷气开发工作正逐步进行，是我国煤层气勘探有可能获得成功的地区之一。本井田含可采煤层6层包括山西组、太原组，总厚1168M，其中主要可采煤层2层，总厚度467M。各煤层均含有较高的煤层甲烷气。本井田煤层埋深200700M，煤变质阶段为中变质的肥煤、焦煤，镜质组最大反射率10120灰分产率为低灰、中灰，一般小于20。井田处于鄂尔多斯盆地东缘的单斜、离石鼻状构造的北侧，煤中节理发育，有利于煤层渗透率的提高。总之，本井田是煤层甲烷气开发的有利地区。以434、989号煤为主要目的层，依据美国煤层甲烷气开采的一些参数，假定有65的甲烷气可采出，则估算出井田内可以采出的甲烷气资源量约为12亿M3。此可采出甲烷气资源量，仅是较主观的数值，最终可采出的气量，依赖于煤层自身的物性条件及开采工艺技术等诸多因素。二、铁矿主要为山西式铁矿。产于本溪组底部，覆于峰峰组上，呈鸡窝状、透镜状，与G层铝土共生。一般厚1M左右，分布及品位均不稳定。经钻孔取样化验，FE2O3为3550；SIO2为15；S为086105；P为00220100。仅有些样点可达工业品位，且井田内埋藏较深，不具开采价值。三、铝土矿产于峰峰组底部，或直接覆于峰峰组之上，常与铁矿共生，通常称G层铝土，厚1M左右，分布不稳定。经钻孔取样化验，AL2O3为4070之上；ALSI为220；FE2O3为1522；S为022090；烧失量15左右。仅有些样点可达工业品位，且井田内埋藏较深，不具开采价值。四、石膏产于峰峰组中下部，一般35层，为脉状、纤维状石膏层，厚几M到十几M。钻孔取样化验，CAO为3040；SO3为4550。仅有些层段可达工业品位，且井田内埋藏较深，不具开采价值。五、石灰岩产于奥陶系及石炭系，主要为奥陶系。太原组为L4、L5灰岩，这两层灰岩质较纯，L4灰岩一般厚8M，L5灰岩一般厚6M，分布较好。奥陶系以峰峰组上部中厚状石灰岩质较纯。一般CAO50，MGO1，SIO22，FE2O31，S05，P005，烧失量大于40。此两层段的石灰岩是优质的硅酸盐水泥原料，还可作冶金熔剂、化工原料。13煤层特征131煤层井田内主要含煤地层为山西组和太原组，共含煤17层，自上而下编号为01、02、03、1、2、3、4、5、5下、6、7、7下、8、8下、9、10、11号，煤层总厚1540M，含煤地层总厚16634M，含煤系数93，可采煤层有2、3、434、8、8下、989、10号7层，其中2、3、8下、8、10号为零星可采煤层，434、989号煤为主要可采煤层。可采煤层总厚467M，可采含煤系数70。山西组含015下号9层煤，煤层总厚685M，地层总厚7385M，含煤系数93。可采煤层总厚528M，可采含煤系数71。太原组含611号8层煤，煤层总厚855M，地层总厚9249M，含煤系数92。可采煤层总厚640M，可采含煤系数69。各可采煤层分述如下一、2号煤层赋存于山西组中上部，上距K4砂岩24814613M，平均3743M，全井田仅S4、S11、42号孔尖灭。见煤点厚度019140M，平均048M。属薄煤层，平面上厚度变化是西部厚于东部。可采区主要位于西部。可采点厚075140M，平均096M。结构简单。顶板为泥岩或砂质泥岩，少数为细、粉砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩或炭质泥岩。本层属零星可采的较稳定煤层。表41可采煤层情况表见煤点含煤地层煤号钻穿点可采点不可采点小计尖灭点合并点见煤点厚度M最小最大平均煤层间距M最小最大平均结构夹石层数可采性稳定性224615213019140053简单01零星可采较稳定7701180101332444200180100简单01局部可采不稳定0590360山西组434242323110040130简单中等03可采稳定59797511695082419195292972503简单中等03局部可采不稳定0790371989242424030473176简单中等03可采稳定太原组102448126603990740580247简单01零星可采不稳定二、3号煤层位于山西组下部，在井田中、东部大面积与其下部的4号煤层合并为一层，称34号煤层，仅在井田西部与4号煤分叉，分叉区面积约5KM2，占总面积的17，在分叉区3号煤层厚100115M，平均105M，结构简单，属局部可采煤层。三、4（34）号煤层位于山西组下部，井田中、东部大部分地段与其上的3号煤合并，煤层厚100211M，平均154M。合并区煤层厚20401M，平均30M。分叉区煤层厚200290M，平均256M。本层属厚煤层，全井田稳定可采，不含或含13层夹石。顶板为中、细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩。底板为砂质泥岩或泥岩，局部为细粒砂岩或粉砂岩。本层属全井田稳定可采煤层。四、8号煤层位于太原组中部，顶板为L1石灰岩，局部有薄层炭质泥岩伪顶。在井田西部与其下的9号煤分叉，分叉区面积约25KM2，约占总面积的83。在分叉区8号煤层厚100115M，平均105M。不含或含13层夹石，结构简单