開元煤礦180萬噸新井設(shè)計

第179頁1 井田概況及地質(zhì)特征1.1 井田概況1.1.1 交通位置開元煤礦現(xiàn)礦井工業(yè)廣場東距壽陽縣城約14 km，井田中部有壽陽段王運煤鐵路專用線，井田南部有石太鐵路線，經(jīng)壽陽東站可達(dá)全國。壽陽站通往全國各大城市里程見表1-1。表1-1 壽陽站通往全國各大城市里程表 地名石家莊北京秦皇島連云港上海鄭州西安里程km鐵路1504338319881416562732公路16048575013501750570307國道從井田中部通過，太（原）舊（關(guān)）高速公路從井田南部通過，交通十分方便。交通位置圖見圖1-1.圖 1-1 交通位置圖1.1.2 地形地貌井田位于壽陽、陽泉構(gòu)造堆積盆地區(qū)的西北部，屬黃土丘陵地貌，梁、峁比較發(fā)育且平坦，溝谷多呈“U”字形寬谷、井田內(nèi)大面積為第四系黃土及第三系紅土所覆蓋，沖溝中有基巖出露，為石炭系太原組及二疊系上、下石盒子組地層。井田地勢總的趨勢為西高東低，北高南低，最高點在井田西南的寺兒溝，標(biāo)高為1247.3 m；最低點在井田東南的寺莊，標(biāo)高為1062.7 m，最大高差為184.6 m，一般相對高差多在40100 m之間。1.1.3 氣象井田地處黃土高原，氣候干燥，晝夜溫差變化大。降水量：平均年降水量為505.41 mm，降水多集中在6-9月，7、8兩個月最多，多為暴雨常夾冰雹；蒸發(fā)量：平均年蒸發(fā)量為1754.16 mm,年最高達(dá)2265.0 mm，年最低為1483.8 mm；氣溫：年平均氣溫為7.60，一月份最冷，平均-8.80，七月份最熱，平均氣溫為21.60 ；風(fēng)向：風(fēng)向夏季為東南、冬季為西北；風(fēng)速：年平均風(fēng)速為2.48 m/s，最大月平均為3.9 m/s，最小月平均為1.0 m/s；霜期：初霜期9月中旬，終霜期為次年的4月中旬，長達(dá)7個月之久，全年無霜期為148天；凍土深度：最大凍土深度為1.10 m。1.1.4 地震按山西省城市（縣城）地震基本烈度區(qū)劃圖，該區(qū)屬七級基本地震烈度區(qū)。1.1.5 電源條件現(xiàn)礦井工業(yè)場地建有35 kV變電所，雙回35 kV電源引自新元煤礦110 kV降壓站。風(fēng)井工業(yè)場地兩回6 kV供電電源,均引自開元礦35 kV變電所的6 kV不同母線段。當(dāng)其中任一回路發(fā)生故障時,另一回能擔(dān)負(fù)風(fēng)井全部負(fù)荷用電。1.1.6 水文情況礦區(qū)內(nèi)的河流屬黃河流域汾河水系。較大的河為龍門河，自北西向南東流經(jīng)井田中部，為季節(jié)性河流。龍門河在白家莊與人字河匯合，向南東至壽陽縣折向南西入瀟河，向西注入汾河。1.1.7 水源條件2000年在礦井工業(yè)場地內(nèi)已打一眼深井，通過抽水試驗，各項指標(biāo)均滿足國家生活及工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)井工業(yè)場地供水水源為水車送水或打淺井及利用礦井井下排水。1.1.8 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況該區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)作物以玉米、谷子、豆類為主，此外種植一些經(jīng)濟(jì)作物，如蔬菜、瓜果等。工業(yè)主要以是采礦、冶煉及建材為主。圖1-1 地質(zhì)綜合柱狀圖1.2 地質(zhì)特征1.2.1地層井田位于沁水煤田西北隅，屬掩蓋半掩蓋區(qū)，新生界地層廣泛分布，基巖零星出露于溝谷之內(nèi)。地層由老到新依次為：奧陶系中統(tǒng)；石炭系中、上統(tǒng)；二迭系；第三系；第四系。（一）奧陶系（O）1. 中統(tǒng)上馬家溝組（O2s）厚度為180.00325.00 m，平均厚度為298.32 m。由淺灰、深灰色厚層白云質(zhì)灰?guī)r，含泥巖，角礫狀泥灰?guī)r等組成，灰?guī)r質(zhì)純致密，普遍具有不均勻巖化現(xiàn)象。2. 中統(tǒng)峰峰組：（O2f）厚度為122.59238.30 m，平均厚度為166.53 m,由灰、黑、淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，花斑灰?guī)r等組成，下部含石膏條帶，局部含星狀黃鐵礦。（二）石炭系 （C）1. 中統(tǒng)本溪組（C2b）厚度為29.9468.62 m,平均厚度為47.97 m。主要由淺灰、灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖及2-4層石灰?guī)r組成，夾淺灰色細(xì)粒砂巖及2-3層煤線。底部為透鏡狀分布的山西式鐵礦及G層鋁土礦，與下伏地層平行不整合接觸。2. 上統(tǒng)太原組（C3t）厚度為104.11134.21 m,平均厚度為120.78 m。以K1砂巖連續(xù)沉積于本溪組之上，由灰色、灰白色砂巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、深灰色石灰?guī)r及煤層組成。石灰?guī)r一般有4層，自下而上依次為K2下、K2、K3及K4石灰?guī)r。含煤11層，編號依次為8、9上、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17號，其中8、9、15、15下號4層可采。（三）二疊系（P）1. 下統(tǒng)山西組（P1s）厚度為48.2270.00 m，平均厚度為60.00 m。由灰、灰白色中細(xì)粒砂巖，深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成。底部以K7砂巖連續(xù)沉積于太原組之上。本組含煤6層，編號依次為1、2、3、4、5、6號，其中3、6二層可采。2. 下統(tǒng)下石盒子組（P1x）厚度為111.60133.14 m，平均厚度為122.60 m。以底部K8砂巖連續(xù)沉積于山西組之上，下部為灰黃、灰綠、灰黑色中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖等。組成K8砂巖為灰、灰白色粗-細(xì)粒砂巖。上部為灰、灰綠色、灰黃色中粗粒長石，石英砂巖夾紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖。頂部為1-2層鋁質(zhì)泥巖或含鋁質(zhì)泥巖，富含菱鐵質(zhì)鮞粒，風(fēng)化后呈鮮艷的紫紅色斑塊，俗稱“桃花泥巖”，可作為輔助標(biāo)志層，與頂部的上石盒子組分界。3. 上統(tǒng)上石盒子組（P2s）厚度為235.00438.45 m，平均厚度為345.00 m，以K12（獅腦峰砂巖）為界分為上下兩段。（1）下段（P2s）自K10砂巖底至K12砂巖底。下部以黃綠色、灰綠色中細(xì)粒砂巖為主，夾黃褐、黃綠、紫褐色泥巖及砂質(zhì)泥巖。上部以灰褐、暗紫等雜色砂質(zhì)泥巖為主，夾黃綠色中細(xì)粒砂巖。（2）上段（P2s2）自K12砂巖底至K13砂巖底。K12砂巖為灰白色厚層狀含礫中粗砂巖、泥質(zhì)、硅質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)。其上為黃綠色、暗紫色細(xì)粒長石、石英砂巖與暗紫色、黃綠色砂質(zhì)泥巖互層。（四）第三、第四系（R+Q）1. 上第三系上新統(tǒng)（N2）厚度為025 m，由鮮紅、暗紫色粘土，紫紅色細(xì)砂巖，淺灰色礫巖組成，不整合覆于各不同時代基巖之上。2. 下更新統(tǒng)（Q1）厚度為570 m，下部為黃土、淡紅色細(xì)-粉砂土。中部為灰褐、黃灰色粘土夾泥灰?guī)r薄層。上部主橙紅、深紅色粘土、亞粘土、夾多層古土壤層。3. 中更新統(tǒng)（Q2）厚度為1030 m，淡紅、褐黃色亞粘土、粘土，夾古土壤層及13層鈣質(zhì)結(jié)核，底部為淡紅色砂礫石層。4. 上更新統(tǒng)（Q3）厚度為015 m，井田內(nèi)廣泛分布，為淡灰黃、土黃色亞粘土、亞砂土、含鈣質(zhì)結(jié)核垂直節(jié)理發(fā)育。5. 全新統(tǒng)（Q4）厚度為020 m，分布于各大溝谷之內(nèi)， 為近代沖洪積物、基巖風(fēng)化砂土層。1.2.2 地質(zhì)構(gòu)造（一）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造開元井田位于沁水煤田壽陽礦區(qū)西北部，陽曲一盂縣緯向構(gòu)造帶南翼，其東西兩側(cè)受太行經(jīng)向構(gòu)造帶和新華夏系構(gòu)造的控制，南部受壽陽西洛南北向構(gòu)造帶的影響，整個礦區(qū)是在緯向與經(jīng)向和新華夏系構(gòu)造復(fù)合控制之下。（二）井田地質(zhì)構(gòu)造開元煤礦井田總體構(gòu)造形態(tài)為一走向東西，向南傾斜的單斜構(gòu)造，在此單斜上發(fā)育有次級的寬緩褶曲，使井田呈舒緩的波狀起伏，煤層傾角為2-8，平均傾角為6。1. 褶曲井田內(nèi)發(fā)育較大褶曲二條。放馬溝向斜：位于井田中部，放馬溝村南。走向近東西，北翼傾角110，南翼傾角480。井田內(nèi)延伸約2500 m。上峪背斜：位于井田中部，放馬溝向斜南。兩翼傾角460。2. 斷層該井田斷層比較發(fā)育，斷層走向大致成北東東向，主要受東西向區(qū)域構(gòu)造（即：放馬溝向斜、上峪背斜）的影響，其中被鉆探或巷道揭露、三維地震探測的較典型的斷層表述一下（見表1-2、1-3）。（1）F12正斷層位于井田西北部，放馬溝村北。走向近東西，傾向南，傾角70800。為209和H1號孔所揭露，209號孔缺失K3K2下地層，使太原組地層縮短35 m。H1號孔太原組缺失K3灰?guī)r及其上、下部地層，使地層縮短17 m。故該斷層斷距在1735 m間，井田內(nèi)延伸長度約1200 m。（2） Fll正斷層位于F12斷層南，屬其分支斷層。走向北東，傾向南東，傾角75，斷距20 m，延伸長度約160 m。（3）F13正斷層位于井田西北部，F(xiàn)12斷層北，走向北東，傾向南東，傾角85，斷距15 m，延伸長度600 m。表1-2 井田大型斷裂構(gòu)造統(tǒng)計表斷層序號斷層性質(zhì)落差延伸長度鉆孔或巷道揭露備注1（F12）H1鉆孔井田西北部放馬溝村北2（F11）正20160位于F12斷層南屬其分支斷層3（F13）正15600位于F12斷層北走向北走向北東傾向南東4（F14）正7430位于F13斷層西與F12斷層基本平行延伸5（F19）正860023#孔揭露走向北東東傾向南6（F53）正16301500210#孔揭露位于F12斷層北走向近似東西傾向南7（F54）正7.0500H2#孔揭露推斷其走向北東東傾向南8（F62）正12.0670巷道揭露位于井田西北角走向北東東傾向南9（Fh1）正6.0115巷道揭露位于井田北部H5號孔東走向東西傾向北10（Fh2）正6.0110巷道揭露位于Fh1斷層南走向北西傾向南西11（Fh3）正8.0130位于H5號孔南走向北東傾向北西12（Fh4）正7.0380巷道揭露位于P35號孔南走向北東東傾向南13（Fh5）正5.0130巷道揭露位于Fh4斷層南走向近東西傾向南 根據(jù)2002.6山西省壽陽縣地方國營黃丹溝煤礦礦產(chǎn)資源儲量核實報告斷層整理表1-3 5 m以上落差斷層特征一覽表（三維地震帶內(nèi)） 煤層斷層序號斷層性質(zhì)落差延伸長度備注3#1正5.0125三維帶內(nèi)北西處走向近似東西2正10.5240三維帶內(nèi)南西處走向近似東西3正9.0300三維帶內(nèi)中部走向北東4正7.0160三維帶內(nèi)中部走向北西5正7.0250三維帶內(nèi)中東部走向北西6正30.0480三維帶內(nèi)中東部走向近似東西9#1正8.0160三維帶內(nèi)北西部走向近似東西2正8.0300三維帶中部走向北東3正7.0130三維帶中部走向北西4正7.0180三維帶中部走向北西5正7.0130三維帶中部走向北西6正7.0250三維帶中東部走向北西7正30.0720三維帶中東部走向近似東西15#1正10.0200三維帶西部走向近似東西2正10.0300三維帶中部走向北東3正5.0200三維帶中部走向北西4正7.0150三維帶中部走向北西5正27.0720三維帶中東部走向近似東西6正9.0170三維帶中東部走向北西15#下1正10.0180三維帶西部走向近似東西2正10.0280三維帶中部走向北東3正5.0160三維帶中部走向北西4正7.0120三維帶中部走向北西5正27.0750三維帶中東部走向近似東西6正9.0100三維帶中東部走向北西（4）F14正斷層位于井田西部，F(xiàn)13斷層西，走向近東西，與F12斷層基本平行延伸，傾向北，斷距7 m，延伸長度430 m。（5）F19正斷層為23號孔揭露，測井解釋斷點深度348.40 m，6號煤斷失，推斷其走向北東東，傾向南，斷距8 m，延伸長度600 m。（6）F53正斷層位于F12斷層北，走向近東西，傾向南，傾角80，斷距1630 m，延伸長度1500 m。210號孔所遇即該斷層。（7）F54正斷層為H2號孔揭露，測井解釋斷點位置431.20 m，推斷其走向北東東，傾向南，斷距7 m，延伸長度500 m。（8）F62正斷層位于井田西北角，為生產(chǎn)礦井巷道中所見，走向北東東，傾向南，傾角75，斷距12 m，延伸長度約670 m。（9）Fh1逆斷層位于井田北部，H5號孔東，巷道中所見，走向近東西，傾向北，傾角75，斷距6 m，延伸長度115 m。（10）Fh2正斷層位于Fh1斷層南，巷道中所見，走向北西，傾向南西，傾角75，斷距6 m，延伸長度110 m。（11）Fh3正斷層位于H5號孔南，走向北東，傾向北西，傾角750，斷距8 m，延伸長度130 m。（12）Fh4正斷層位于P35號孔南，巷道中所見，走向北東東，傾向南，傾角75，斷距7 m，延伸長度380 m。（13）Fh5正斷層位于Fh4斷層南，巷道中所見，走向近東西，南傾，傾角75，斷距5 m，延伸長度130 m。另外，三維地震勘探中發(fā)現(xiàn)一條落差30 m的斷層，小于15米斷層36條；開采過程尚見到幾條斷距23.5 m，延伸不長的層間小斷層。3. 陷落往井田內(nèi)陷落柱已證實的有35個，最大者長軸90 m，短者20 m；地表所見陷落極少，隱伏較多；三維地震解釋28個，最大者長軸254 m,短者20 m。陷落柱其規(guī)模大小不等，形狀以圓形和橢圓形為主。4. 巖漿巖井田內(nèi)無巖漿巖侵入現(xiàn)象，故對煤層及煤質(zhì)無影響。1.2.3 水文地質(zhì)（一）含水層及隔水層井田主要含水層自下而上為奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層、石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r含水層、二迭系砂巖含水層、第四系砂石層等，各含水層分述如下：1. 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層奧陶系中統(tǒng)埋深130570 m，井田北部外圍大面積出露，本統(tǒng)分上、下馬家溝組及峰峰組，以上馬家溝組石灰?guī)r含水層富水性最強(qiáng)。奧灰水位標(biāo)高為+630 m，井田內(nèi)僅15號及15下號煤層在井田南部低于該標(biāo)高。2. 石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層太原組含水層主要是K2、K2、K3、K4層石灰?guī)r層，石灰?guī)r單層厚度為23 m，一般富水性弱，單位涌水量為0.0035 L/s.m，滲透系數(shù)為0.0165 m/d，水位標(biāo)高為913.52 m。水質(zhì)類型HCO3C1-Na型。3. 二迭系砂巖裂隙含水層山西組，下石盒子組，主要以K7、K8砂巖及3號煤頂板砂巖為主要含水層，砂巖厚度大，且不穩(wěn)定，單位涌水量為0.0004 L/sm,滲透系數(shù)為0.0019 m/d,水位標(biāo)高為1003.07 m,水質(zhì)屬HCO3C1-Na型。上石盒子組，主要以K10、K12等砂巖為主要含水層，砂巖厚度不大且不穩(wěn)定，單位涌水量為0.234 L/sm,滲透系數(shù)為0.13 m/d,水位標(biāo)高為1083.27 m,水質(zhì)屬HCO3-CO3Na型。4. 第四系砂礫石層含水層廣泛分布的第四系更新統(tǒng)及分布在河谷中的第四系全統(tǒng)，其砂礫石層含孔隙水。雨季含水豐富，旱季含水很小。本井田內(nèi)主要隔水層有，奧灰頂面至15下號煤層頂板間的巖層，以泥質(zhì)巖類為主，厚度為80 m左右，石炭、二迭系各含水層間的巖層，也以泥質(zhì)巖類為主，厚度大，沉積穩(wěn)定。（二）礦井充水條件礦井主要充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，及太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層，各含水層富水性弱，對礦井充水影響小，井田內(nèi)奧灰水位標(biāo)高為+630 m左右，由于隔水層的存在，開采上組煤時，奧灰水對礦井無影響。井田內(nèi)河谷第四系全新統(tǒng)砂礫石含水層距最上一層可采煤層3號煤100 m，因此，煤層開采一般不受河谷第四系含水層地下水的影響。（三）礦井涌水量根據(jù)陽煤集團(tuán)地質(zhì)處提供的礦井涌水資料：礦井正常涌水量為140 m3/h，最大涌水量為220 m3/h。1.3 煤層特征主要含煤地層為山西組和太原組含煤地層總厚度為180.78 m，煤層總厚度為17.83 m，含煤系數(shù)9.9%。共含16層煤，自上而下依次為1、2、3、4、5、6、8、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17號。其中南部分區(qū)為3、9、15、15下號煤層可采。1.3.1 各可采煤層分述如下：1. 3號煤位于山西組中部，K8砂巖下20.0 m左右。煤層厚度為1.602.50 m，平均厚度為2.20 m。南部分區(qū)東、西兩側(cè)變薄不可采，中間部分全部可采。煤層結(jié)構(gòu)簡單，含或偶含1層夾石。頂、底板巖性以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主。本煤層屬局部可采煤層。2. 9號煤位于太原組上部，K4灰?guī)r以上20 m左右，煤層厚度為3.515.80 m，平均厚度為4.93 m，南部分區(qū)西部9號煤與8號煤合并，煤層明顯增厚，煤層含夾石在04層，其巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚度一般小于0.20 m，煤層結(jié)構(gòu)簡單。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖。底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。本煤層屬全分區(qū)穩(wěn)定可采煤層。3. 15號煤位于太原組下部，K2石灰?guī)r為其直接頂板，局部有薄層炭質(zhì)泥巖偽頂。煤層厚度為1.424.89 m，平均厚度為3.55 m。南部分區(qū)東、西兩側(cè)變薄不可采，中間部分全部可采。底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖，本煤層屬局部可采煤層。4. 15下號煤位于太原組下部，距15號煤0.8014.4 m，為太原組最下一層可采煤層。煤厚度為平均1.82 m。煤層結(jié)構(gòu)簡單-復(fù)雜。頂板巖性為中、細(xì)粒砂巖或砂質(zhì)泥巖，底板巖性為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，局部為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。本煤層屬全分區(qū)穩(wěn)定可采煤層。表1-4 煤層特征表煤號平均厚度煤層間距（m）最小一最大平均夾石層夾石厚度（m）穩(wěn)定性32.2024.9269.1243.949.670.0864.00.814.45.501較穩(wěn)定94.93040.2穩(wěn)定153.55030.2較穩(wěn)定15下1.82穩(wěn)定1.3.2 煤質(zhì)各煤層為中高變質(zhì)煤層，煤種屬瘦煤、貧煤。原煤灰分分別為3號煤25.19%；9號煤35.10%；15號煤24.47%；15下號煤28.96%。硫分分別為：3號煤0.34%；9號煤0.71%；15號煤2.81%；15下號煤1.36%。原煤揮發(fā)分：3號煤14.0121.52%；9號煤13.2434.51%；15號煤11.4923.70%；15下號煤12.9627.37%。發(fā)熱量分別為：3號煤26.72 MJ/kg；9號煤22.15 MJ/kg；15號煤25.44 MJ/kg；15下號煤23.00 MJ/kg。1.3.3 瓦斯、煤塵及煤自燃和地溫1. 瓦斯瓦斯涌出量6.69 m3/t，屬低沼氣礦井。2. 煤塵爆炸性開元煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院瓦斯實驗室于2007年9月對可采煤層進(jìn)行了測試，各煤層均無爆炸性。3. 煤的自燃開元煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院通風(fēng)防滅火實驗室于2007年9月對可采煤層進(jìn)行了測試，各煤層為三類不易自燃。4. 礦井地溫本井田內(nèi)地溫正常，地溫梯度1.46 /100m。2 井田境界和儲量2.1 井田境界開元煤礦井田位于山西省壽陽縣城西北14 km處，地理坐標(biāo)：東經(jīng)11259241130247，北緯375506375835，井田成長方形，南北長約5.5 km，東西長約5 km，面積27.5 km2，如圖2-1所示。四鄰關(guān)系：西與壽陽縣段王煤礦相接，南與陽煤集團(tuán)新元礦井井田相接，東與壽陽縣平舒鄉(xiāng)小煤礦相鄰。2.2 井田勘探2.2.1井田勘探工作（1）原華北煤田地質(zhì)勘探局大地隊及148隊，于1957年1958年自盂縣經(jīng)壽陽至太原作過三等點45個和四等點65個，19581960年國家測繪局又布設(shè)由太原經(jīng)壽陽至盂縣一、二等網(wǎng)和部分軍控點，精度均能滿足相應(yīng)等級精度要求。但是三、四等先于一、二等網(wǎng)施工，故一、二等網(wǎng)點未聯(lián)測在三、四等網(wǎng)之內(nèi)。從陽泉發(fā)展到太原，平面坐標(biāo)位移達(dá)23 m之多。為提高三、四等點精度和歸算到國網(wǎng)上來，進(jìn)行了改建工作。 （2） 改建工作于1978年9月至1979年10月由148隊測量分隊擔(dān)任，主要是滿足航控急需及煤炭資源開發(fā)之用，在國家一、二等點基礎(chǔ)上布設(shè)三等網(wǎng)65點，四等點保持原來圖形結(jié)構(gòu)，只在個別處予以補(bǔ)充，總共點數(shù)為55個，新建6m鋼標(biāo)10座，其余均利用舊有覘標(biāo)。標(biāo)石分上、下兩層，按1:1000、1:5000地形測量規(guī)范中有關(guān)標(biāo)石規(guī)格制作，唯原軍控點為一層柱石，因不宜更動，予以利用。在等級點稀少地區(qū)，又用5小三角補(bǔ)充，埋一層混凝土柱石。 坐標(biāo)為1954年北京坐標(biāo)系（中央子午線111，六度帶投影），高程為1956年黃海高程系。（3） 控制精度按國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。使用瑞士T3或T2經(jīng)緯儀，水平角按全圓方向觀測法（依儀器類型），等點觀測9或12測回，等點觀測6或9測回，天頂距按中絲法4測回觀測，小三角用T2經(jīng)緯儀水平角和天頂距各測3測回，其精度見表21。 圖2-1 井田范圍表2-1 精度表等級三角形閉合差測角中誤差網(wǎng)之角度邊長（km）最弱點位中誤差（m）最大最小平差后菲萊羅最大最小最大最小mxmyms東5.482.051.441.3497386.572.280.030.030.046.011.951.381.37125219.372.280.0250.020.034西6.923.162.061.4685349.241.890.030.020.04小三角1364.154.113.991.880.040.040.05小三角732.031.874.791.020.010.010.02小三角931.871.633.670.720.020.020.03起算數(shù)據(jù)、等點抄自山西省測繪局，計算在西安市707部隊利用DTS-18機(jī)（990點程序），用間接觀測平差法解算，采用的是點松弛法，高程用逐次趨近法平差。（4） 報告用1:5000地形圖，系1978年民航二中隊航空攝影，像片為23X23 cm大像幅黑白像片，像片比例尺為1:18000，代號為7852航區(qū)。航測調(diào)繪于19791981年由我隊測量分隊按煤炭部航測大隊制定的1:50001:10000航測外業(yè)技術(shù)要求作業(yè)的。內(nèi)業(yè)成圖于1982年由煤炭部航測大隊采用微分法成圖，三度帶投影，中央子午線114，基本等高距為5 m。圖式根據(jù)1974年版1:50001:10000地形圖符號描繪，圖幅采用國際統(tǒng)一分幅和編號法。經(jīng)驗收，地形圖質(zhì)量精度能滿足規(guī)范要求。2.2.2鉆孔測量工作本井田歷經(jīng)普查、普補(bǔ)、詳查、精查勘探以及生產(chǎn)補(bǔ)鉆，共施工鉆孔46，總進(jìn)尺13319.32 m（表6-2）1、19601962年，坪頭普查補(bǔ)充勘探由119隊完成，1962年12月提交普查報告，山西省煤管局技委會于1963年9月10日（第03號）文審查批準(zhǔn)，勘探面積120 km2，批準(zhǔn)儲量1292.58 Mt。黃丹溝煤礦屬坪頭普查區(qū)的一部分，井田內(nèi)有普查孔6個，鉆探進(jìn)尺1482.42 m，其中全取芯孔3個，無巖芯孔3個。鉆探評級煤層17層，甲級12層，乙級2層，丙級2層，廢1層。測井評級煤層26層，甲級3層，乙級14層，丙級9層。2、1960年148隊在河底一帶進(jìn)行精查勘探時，在本礦內(nèi)施工鉆孔7個，進(jìn)尺2231.40 m，其中全取芯孔2個，無巖芯孔5個。鉆探見煤層8層，甲級3層，乙級1層，丙級3層，廢1層；測井煤層28層，其中甲級3層，乙級21層，丙級4層。經(jīng)詳查鉆孔驗證，測井施工質(zhì)量有將灰?guī)r或高阻砂巖解釋為煤的現(xiàn)象。3、19811985年，148隊進(jìn)行了壽陽礦區(qū)坪頭勘探區(qū)詳查，礦內(nèi)施工鉆孔6個，進(jìn)尺2640.87 m，均為煤系取芯孔。按1978年部頒煤田地質(zhì)勘探鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收評級，鉆探甲級孔1個，乙級孔5個，測井全為甲級孔。鉆探見可采煤層30層，其中甲級22 層，乙級8層；測井評級煤層32層，全為甲級。測井質(zhì)量良好，鉆探質(zhì)量較好。表2-2 鉆探工程量一覽表孔數(shù)（個）進(jìn)尺（m）全取半取不取合計取芯不取芯合計坪頭普查補(bǔ)充119隊19601962年336770.89711.531484.2河底精查148隊1960年257576.811654.592231.40坪頭詳查148隊19811985年661228.841412.032640.87黃丹溝精查148隊1985年735152526.672666.065192.73生產(chǎn)補(bǔ)鉆晉中勘探隊1985年11108.57108.57采區(qū)補(bǔ)鉆148隊1995年11105.10130.44235.54生產(chǎn)補(bǔ)鉆陽煤集團(tuán)地測處2002年441427791427.79生產(chǎn)補(bǔ)鉆陽煤集團(tuán)地測處2004年66948.14948.14合計231013467692.816574.6514267.464、1985年，148隊為黃丹溝煤礦進(jìn)行了精查勘探，共施工鉆孔15個，總進(jìn)尺5192.73 m，其中全取芯孔7個，煤系取芯孔3個，無巖芯孔5個。按1978年部頒煤田地質(zhì)勘探鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收，鉆探甲級孔8個，乙級孔6個，丙級孔1個；測井甲級孔8個，乙級孔7個。鉆探驗收煤層48層，其中甲級32層，乙級12層，丙級4層；測井評級煤層82層，其中甲級78層，乙級4層，施工質(zhì)量較好。本次勘探只繪制了一號井田5層煤層底板等高線及儲量計算圖，沒有文字說明。5、1985年4月晉中煤田地質(zhì)勘探隊為黃丹溝煤礦施工生產(chǎn)補(bǔ)充鉆探，井田內(nèi)施工1個孔，編號為黃生-1號孔，進(jìn)108.57 m。該孔雖鉆探全取芯，但煤層未采樣化驗；全孔未進(jìn)行物探測井及孔斜測量，資料只作參考。6、1995年7月，148隊為原一號井田舊井采區(qū)施工補(bǔ)充勘探孔1個，進(jìn)尺235.54 m，煤系地層取芯。經(jīng)驗收，鉆探、測井質(zhì)量均為甲級，鉆探驗收煤層4層、2層優(yōu)質(zhì)，2層合格；測井驗收煤層4層，全為優(yōu)質(zhì)層，資料可靠。并于1995年9月提交山西省壽陽縣黃丹溝煤礦舊井采區(qū)地質(zhì)說明書。7、1997年，148隊受黃丹溝礦委托，通過收集以往的勘查資料，結(jié)合礦井地質(zhì)調(diào)查和井下煤層厚度控制點的測量以及取樣化驗，經(jīng)過比較充分綜合整理、研究，提交了山西省壽陽縣黃丹溝煤礦礦井地質(zhì)報告。該報告于1998年6月18日修改后，經(jīng)山西省儲委辦公室復(fù)核后，報省儲委審核并簽發(fā)決議書，由山西省礦產(chǎn)儲量委員會以晉儲字199815號批準(zhǔn)。該報告的編制使井田的查明程度得到了進(jìn)一步提高，是本井田最為完整的地質(zhì)成果。該報告是編制本報告的主要基礎(chǔ)資料。8、2002年1月起，陽煤集團(tuán)地質(zhì)測量處為黃丹溝煤礦進(jìn)行了生產(chǎn)補(bǔ)充勘探，截止6月底共完成補(bǔ)鉆4個，總進(jìn)尺1427.79 m，全部為取芯孔，特級孔2個，甲級孔2個；鉆探見可采煤層17層，其中優(yōu)質(zhì)11層，合格6層。全部進(jìn)行了數(shù)字化測井，所見可采煤層全部為優(yōu)質(zhì)。鉆孔均進(jìn)行了簡易水文觀測。9、2004年5月，陽煤集團(tuán)地質(zhì)處再次對黃丹溝井田東北翼15號煤合并區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充勘探，共布設(shè)鉆孔6個，全部施工完畢總進(jìn)尺914.14 m，該孔全部為取芯孔，鉆孔等級為特級，其中，K-8揭露的15號煤層，K-9揭露的15號和15下號煤層，均為可采煤層。其余鉆孔15號煤層均為不可采煤層。K-8、K-9鉆孔均進(jìn)行數(shù)字化測井，所見可采煤層均為優(yōu)質(zhì)。本次補(bǔ)勘揭露的可采煤層均符合煤田鉆孔質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)或合格。2.3 礦井各類儲量的計算2.3.1 礦井地質(zhì)資源儲量的計算井田范圍內(nèi)的地質(zhì)資源儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)。用分組的方法來計算9號和15下號的地質(zhì)資源儲量。分組計算的原則為傾角相差不大。根據(jù)井田地質(zhì)等高線圖結(jié)合分組計算原則，把井田共劃分為若干個組。煤炭地質(zhì)資源儲量計算公式一般為：Zg=SM/COS （2.1）其中： Zg礦井的地質(zhì)資源儲量，Mt； S井田水平面積，km2； M煤層的厚度，m； 煤的容重，t/m3； 煤層傾角，。計算見表2-3和表2-4所示。表2-3 煤層地質(zhì)資源儲量計算分塊分塊傾角（）實際面積（m2）分塊煤層平均厚度（m）分塊儲量（Mt）A-16.32 891580.84 2.90 3.78A-27.50 1079338.71 4.00 6.30A-39.46 901696.05 1.60 2.11A-413.87 2184667.38 4.00 12.76A-515.67 1572710.56 3.70 8.50A-68.91 2301056.63 3.60 12.09A-72.90 274093.17 5.40 2.16A-83.81 2719058.20 4.00 15.88A-92.55 895998.63 2.70 3.53A-104.07 1369193.79 2.00 4.00A-115.81 1454358.78 5.10 10.83A-122.65 784933.64 5.00 5.73A-135.08 2047584.10 5.20 15.55A-142.35 1023177.47 5.10 7.62B-14.32 1011070.87 5.40 7.97B-28.29 1105427.40 2.00 3.23C-111.41 387763.45 3.00 1.70 C-25.99 390841.33 3.00 1.71 C-33.33 1127230.84 5.20 8.56 合計23521781.83 133.99 注：9號煤層的容重為1.46 t/m3，平均厚度為3.78 m表2-4 15下號煤層地質(zhì)資源儲量計算分塊分塊傾角（）實際面積（m2）分塊煤層平均厚度（m）分塊儲量（Mt）A-18.66 1570687.04 1.70 3.82 A-26.21 337884.69 2.30 1.11 A-35.57 515448.82 2.10 1.55 A-42.51 971154.86 0.50 0.69 A-59.37 1516424.07 2.10 4.55 A-614.85 371443.47 2.00 1.06 A-75.57 681763.41 3.10 3.02 A-810.42 138264.07 1.60 0.32 A-92.34 216405.24 2.00 0.62 A-1011.42 2618457.55 2.70 10.11 A-119.60 734616.74 3.50 3.68 A-1224.04 192483.53 1.80 0.50 A-1314.43 945257.87 1.50 2.03 A-145.80 719403.00 1.10 1.13 A-159.55 1347172.46 2.20 4.24 A-161.18 553129.59 3.00 2.37 A-176.37 132006.52 0.50 0.09 A-184.07 940512.37 1.50 2.02 A-193.65 2608445.01 1.50 5.60 A-202.75 358912.73 1.80 0.92 A-216.00 1229281.42 1.50 2.64 A-223.77 1449455.92 1.90 3.94 A-232.16 2260169.04 1.70 5.49 B-13.36 1786087.90 1.60 4.09 B-22.18 678124.50 0.70 0.68 B-315.35 76783.06 1.00 0.11 B-44.07 1626265.73 1.90 4.42 C-115.63 289001.54 0.90 0.37 C-25.60 371640.91 1.10 0.58 C-39.80 154108.59 1.00 0.22 C-40.00 292120.00 1.10 0.46 C-55.09 535840.51 1.90 1.46 合計28218752.17 73.88 注：15下號煤層煤的容重為1.43 t/m3，平均厚度為1.8 m由上述表格的數(shù)據(jù)可得：9號煤層礦井的地質(zhì)資源/儲量=133.99 Mt15下號煤層礦井的地質(zhì)資源/儲量=73.88 Mt整個井田范圍礦井的地質(zhì)資源/儲量Zd=207.88 Mt按照煤炭礦井工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定礦井地質(zhì)資源儲量的分類如下：控制的資源量 332地質(zhì)資源量333k推斷的資源量 333工業(yè)資源儲量探明的資源量 331邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M11經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量111b次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量2S11邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M22經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量122b次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量2S22礦井工業(yè)資源儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源儲量111b122b2M112M22333k其中探明的資源儲量、控制的資源儲量、推斷的資源儲量各占地質(zhì)儲量的60、30、10。2.3.2礦井的工業(yè)資源/儲量計算Z工業(yè)=331+332+3330.99號煤層礦井的工業(yè)資源/儲量=132.65 Mt15下號煤層礦井的工業(yè)資源/儲量=73.15 Mt整個井田范圍礦井的工業(yè)資源/儲量Zg=205.80 Mt2.3.3礦井設(shè)計資源/儲量（1）礦井永久保護(hù)煤柱損失量1）井田邊界保護(hù)煤柱邊界保護(hù)煤柱可按下列公式計算： Z邊界=LbM （2-2）式中： Z邊界邊界保護(hù)煤柱損失量，t； L邊界長度； b邊界寬度，邊界煤柱每側(cè)留設(shè)30 m煤柱； M煤層厚度； 煤的容重。則井田的邊界保護(hù)煤柱為：9號煤層的平均厚度為3.78 m，容重為1.46 t/m3；本煤層的邊界長20.0 km。Z9=20.0103303.781.46=3.31 Mt15下號煤層的平均厚度為1.8 m，容重為1.43 t/m3，邊界長22.0 km。Z15下=22.0103301.81.43=1.60 Mt則邊界煤柱損失為Z邊界=331.1+160.4=4.91 Mt2）斷層保護(hù)煤柱斷層保護(hù)煤柱可按下列公式計算： Z斷層=LbM （2-3）式中： Z斷層斷層煤柱損失量，t； L斷層長度 ，2.1 km； b煤柱寬度，斷層煤柱每側(cè)留設(shè)30 m煤柱； M煤層厚度，m； 煤的容重，t/m3。則井田的斷層保護(hù)煤柱為：Z9=2.11033023.781.46=0.70 MtZ15下=2.11033021.81.43=0.31 Mt則斷層煤柱損失為Z邊界=69.5+30.6=1.01 Mt（2）煤層礦井設(shè)計資源/儲量Z設(shè)計= Z工業(yè)- Z邊界- Z斷層9號煤層礦井設(shè)計資源/儲量=128.65 Mt15下號煤層礦井設(shè)計資源/儲量=71.55 Mt整個井田范圍的礦井設(shè)計資源/儲量Zs=199.20 Mt2.3.4煤層礦井設(shè)計可采資源/儲量（1）煤柱損失1）工業(yè)廣場永久煤柱根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范有關(guān)條文，不同井型與其對應(yīng)的工業(yè)廣場面積見表2-3-1。由表2-5可知，并結(jié)合本設(shè)計井型（1.8 Mt/a），應(yīng)該是21.6公頃，即0.216 km2，但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都由縮小的趨勢。本設(shè)計取0.75的系數(shù)，則工業(yè)廣場的面積為0.162 km2。長軸定為560 m，短軸定為300 m。采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失，圍護(hù)帶的寬度取20 m。表2-5 工業(yè)廣場占地面積表井型/Mta-1占地面積/公頃（Mt）-12.4101.21.8120.450.9150.90.318表2-6 巖層移動角煤層名稱廣場中心深度/m煤層傾角/（）煤層厚度/m沖擊層厚度/m沖擊層移動角/（）走向移動角/（）上山移動角/（）下山移動角/（）95083.78 504572755315下507.51.8 5045727553由此根據(jù)上述以知條件，畫出如圖2-2所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸：圖2-2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：S=梯形面積=（上寬+下寬）高/（2COS） （2-4）則：S9= （780+720）644/（2COS8）=487746.7 ；S15下=（816.5+757）695/（2COS7.5）=551509.2 則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z=SM （2-5）式中： Z工業(yè)廣場煤柱量，t； S工業(yè)廣場壓煤面積，； M煤層厚度，m； 煤的容重，t/m3。則： Z9= 487746.73.781.46= 2691776 t Z15下= 551509.21.81.43= 1340719 t所以：Z工廣= 4032495t=4.03 Mt2）井筒保護(hù)煤柱由于主、副井井筒保護(hù)煤柱全在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故不用參與井筒煤柱的計算，而風(fēng)井的保護(hù)煤柱又在井田邊界煤柱范圍內(nèi)，故不用重復(fù)計算。則煤柱損失匯總見表2-7。表2-7 保護(hù)煤柱損失保護(hù)煤柱名稱數(shù)量/Mt合計/Mt工業(yè)廣場煤柱4.03 4.03井筒煤柱（2）礦井的可采儲量1）礦井的可采儲量按下式計算： Zk=（Zg-P）C （2-6）式中： Zk礦井的設(shè)計可采資源/儲量；Mt Zg礦井的設(shè)計資源/儲量，199.20 Mt； P保護(hù)工業(yè)場地、井筒留設(shè)的永久煤柱損失量，4.03 Mt； C采區(qū)采出率，厚煤層不低于0.75，中厚煤層不低于0.80，薄煤層不低于0.85，本礦取0.80。則： Zk=（199.20-4.03）0.80 =156.13 Mt2.3.5分采區(qū)與分煤層計算可采儲量在本設(shè)計中將整個井田作為一個水平，劃分為南北兩個大采區(qū)，采用上下山開采的方式；其中北部采區(qū)為首采區(qū)，本文中稱它為北采區(qū)。北采區(qū)標(biāo)高為7201050 m，此采區(qū)的面積占整個井田面積的46，由前面煤柱損失計算結(jié)合精查地質(zhì)報告估算得：北采區(qū)地質(zhì)資源/儲量 Z9#=13399.390.46=61.64 MtZ15下#=7388.420.46=33.99 MtZ=20787.810.46=95.62 Mt北采區(qū)工業(yè)資源/儲量 Z9#=13265.360.46=61.02 MtZ15下#=7314.60.46=33.65 MtZs=20579.960.46=94.67 Mt北采區(qū)設(shè)計資源/儲量Z9#=12864.760.46=59.18 MtZ15下#=7054.70.46=32.45.16 MtZk