采礦工程本科畢業(yè)論文(僅供參考)

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（摁下CTRL鍵點擊鼠標(biāo)打開網(wǎng)站）采礦工程本科畢業(yè)論文題目:___________________專業(yè):班級:學(xué)號:姓名:指導(dǎo)老師:2010年6月X日摘要：本設(shè)計通過詳細(xì)介紹山西潞安五陽煤礦五井的井田概況和地質(zhì)特征，經(jīng)過一系列的方案論證比較，選擇了適合本礦井的開拓方式、采煤方法和各生產(chǎn)系統(tǒng)。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，主要為縱貫井田東西的天倉向斜，屬于低瓦斯礦井，無煤塵爆炸危險；本井田主要有三層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為三號煤層、九號煤層和十一號煤層，平均厚度分別為3.75m、3.25m、3.20m，煤層傾角4o～7o，平均5o，屬于近水平煤層。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為300萬t/a，服務(wù)年限為68年，對第一水平選擇了立井開拓方案，首采區(qū)的采煤方法采用傾斜長壁采煤法，綜合機械化回采工藝。輔助運輸系統(tǒng)與主運輸系統(tǒng)相分離，其中輔助運輸系統(tǒng)采用了國際上先進的輔助運輸設(shè)備單軌吊，可滿足人員、機械設(shè)備、材料和矸石的運輸，無需中間轉(zhuǎn)載，可從井底車場直達工作面。礦井一水平采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)?？傊?，通過技術(shù)經(jīng)濟等多方面的比較得出本設(shè)計的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。關(guān)鍵詞：立井開拓；條帶式；單一傾斜長壁采煤法；綜合機械化采煤；兩翼對角式通風(fēng)Abstract:Thisdesignintroducescoalfield’sgenneralsituationandgeologiccharacteristicinNo.5collieryofWUYANGindetail.Basedonaseriesoftechniqueandeconomycomparisons,thesuitableminedevelopmentscheme,miningmethod,mine’s(work-ingarea’s)openingsandeachmainproductionsystemhavebeendetermined.Thegeologicstructureinthecoalieldissimple,themainstructureisTiancangSynclineacrossedthefieldfromwesttoeast.Theminehaslowgasandnodangerofcoal-dustexplosion.Themaincoalseamsthatisdesignedhasthreelayers.Theburyingdepthis3#coalseam,9#coalseamand11#coalseamfromshallowtodeep.Theiraveragethicknessis3.75m,3.25mand3.20mrespectively.Theirangleofdipis4o～7o,theaverageis5o,sotheybelongtoflatseams.Thedesignedcapacityofthemineis3milliont/aandtheexpectedlifeofthemineis68years.Basedontechniqueandeconomycomprisions,theplanchoosesminshaftdevelopmentforthefirstlevel,adoptslongwallminingmethodalongthedipandcomprehensivemechanizedcoalmining.Theauxiliaryhaulagesystemisseparatedfromthemainhaulage,andtheauxiliaryhaulsystemadoptsthesinglerailhoistcranewhichisadvancedintheinternational.Thetwo-waydiagonalventilationsystemisusedforthefirstlevel.Inaword,afteraseriescomparisonsoftechniqueandeconomyandsoon,thedevelopmentschemeandtheminingmethodcanbothbefulfilledtherequestofthemineproduction.Keywords:shaftdevelopment;mininginstrips;longwallminingmethodalongthedip;comprehensivemechanizedcoalmining;two-waydiagonalventilationsystem.目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章井田概況及地質(zhì)特征 1第一節(jié)井田概況 1第二節(jié)地質(zhì)特征 3第二章井田境界及儲量 17第一節(jié)井田境界 17第二節(jié)埋藏儲量 18第三節(jié)各種煤柱的尺寸和計算方法 21第三章礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23第一節(jié)工作制度 23第二節(jié)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23第四章井田開拓 27第一節(jié)井田地質(zhì)、老窯及水文對開采的影響 27第二節(jié)礦井開拓方式的確定 28第五章礦井基本巷道 44第一節(jié)井筒 44第二節(jié)井底車場 52第三節(jié)主要開拓巷道 56第六章采煤方法和采區(qū)巷道布置 60第一節(jié)煤層地質(zhì)特性 60第二節(jié)采煤方法和采區(qū)巷道布置 62第三節(jié)帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 69第四節(jié)帶區(qū)車場設(shè)計 73第五節(jié)建井工期與采掘計劃 76第七章井下運輸 80第一節(jié)概述 80第二節(jié)采區(qū)運輸設(shè)備的選擇 81第三節(jié)主要運輸設(shè)備的選擇 83第八章礦井提升 85第一節(jié)概述 85第二節(jié)主井提升 85第三節(jié)副井提升 92第九章礦井通風(fēng)與安全 97第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 97第二節(jié)采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 99第三節(jié)扇風(fēng)機選型 102第四節(jié)防止特殊災(zāi)害的安全措施 110第十章礦井排水 112第一節(jié)概述 112第二節(jié)排水設(shè)備選型計算 113第十一章動力供應(yīng)及照明 119第一節(jié)供電 119第二節(jié)照明 126第三節(jié)壓氣供應(yīng) 128第十二章技術(shù)經(jīng)濟分析及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 130第一節(jié)技術(shù)經(jīng)濟分析 130第二節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 131結(jié)束語 133參考文獻 134致謝詞 136第一章井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié)井田概況一、交通位置五陽煤礦位于襄垣縣境內(nèi)，潞安礦區(qū)北中部，東以淤泥河保安煤柱為界，南至王文山北斷層，北以小黃莊斷層為界，西至經(jīng)線38403800線,南北長約4.0㎞，東西寬長約7.0㎞，面積為25.0k㎡。五陽礦井交通便利，太焦鐵路貫穿全區(qū)，南經(jīng)新鄉(xiāng)與京廣、隴海線相連，北至太原可達石大線及同蒲線，距襄垣車站3.5㎞，五陽車站2.5㎞.208國道經(jīng)擴區(qū)西約2㎞處自北而南經(jīng)過，榆黃公路橫跨井田東部，東有邯長公路，南有長臨公路，區(qū)內(nèi)交通可謂交通便利、四通八達。見交通位置圖1-1-1。二、地質(zhì)地形五陽井田地處襄垣盆地的東南部，屬黃土丘陵地帶，地形起伏較緩，呈西高東低之趨勢，黃土沖溝及河流階地發(fā)育。全區(qū)廣為第四系黃土所覆蓋，靠近漳河兩岸零星地段出露有石盒子地層，區(qū)內(nèi)最高點位于西北部，標(biāo)高為939.6m，最低點位于西漳河與淤泥河交匯處，標(biāo)高為865.3m,高差74.3m.三、河流與水源區(qū)內(nèi)發(fā)育主要河流為西濁漳河,西濁漳河自西向東流經(jīng)擴區(qū)北部,河床開闊,階地發(fā)育,常年流水,為區(qū)內(nèi)最大河流,該河流經(jīng)付村村東時形成一約400m×500m的小型水庫,八五年測得其流量為0.680m3/s.區(qū)內(nèi)另一條河流為淤泥河，系濁漳河支流,自南而北流經(jīng)本區(qū),在東李村匯入濁漳河,流量較小,為季節(jié)性河流,八一年十月測定流量為360m3/h.四、氣象及地震情況本區(qū)屬大陸性氣候,一年四季分明,根據(jù)襄垣縣氣象資料統(tǒng)計:年最大降水量為826.6㎜（71年）,年最小降水量為279.8㎜(50年),年蒸發(fā)量為1648.2㎜.雨季多集中在七、八、九三個月,蒸發(fā)量大于降水量.夏季最高溫度38.1℃,冬季最低溫度-29.1℃,年平均溫度9℃,最冷月平均溫度-8℃.冰凍期多在十月末開始,次年四月開始解凍,凍土平均厚度0.55m,年主要風(fēng)向為南風(fēng),最大風(fēng)速20m/s,年平均風(fēng)速2m/s.根據(jù)山西省(78)省震字第29號文,襄垣縣地震烈度為6℃.圖1-1-1交通位置圖五、煤田開發(fā)歷史五陽煤礦興建于1956年，1963年投產(chǎn)，后經(jīng)擴建到1985年時，設(shè)計生產(chǎn)能力為150萬噸/年，實際生產(chǎn)能力已達到220萬噸/年。生產(chǎn)水平有兩個，第一水平+728.4已基本采完，第二水平+568為該礦井主要生產(chǎn)水平，到1994年底可供開采地質(zhì)儲量為2668.1萬噸，服務(wù)年限僅為7年。為此急需向深部延伸或擴大井田范圍，增加地質(zhì)儲量。五陽煤礦為立井上下山開拓方式，采煤方法為走向傾斜長壁全部冒落式開采，至1990年開始采用開天窗放頂煤一次采全高新工藝。本區(qū)煤層埋藏深，廣為第四系黃土所覆蓋，區(qū)內(nèi)無小窯開采。六、礦區(qū)經(jīng)濟狀況五陽煤礦隸屬于山西省著名國有企業(yè)潞安集團，該企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備先進，規(guī)模宏大，經(jīng)濟效益好。煤炭是該礦區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，除煤礦以外，該區(qū)還有煤焦化廠，煤煉油廠，煤電廠等較多的煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)主要以冬小麥為主。加之該區(qū)交通便利，各種企業(yè)較多，所以經(jīng)濟發(fā)展迅速，經(jīng)濟狀況較好。七、文物古跡和其他地面建筑情況本井田區(qū)域內(nèi)無文物古跡，無高大及重要建筑物，所以這方面對井田開拓沒什么影響。八、水源和電源本次地質(zhì)勘探共采取五個鉆孔的14個水樣，水樣分別取之于3#煤下伏K2、K3、K4、K5含水層中。分析結(jié)果整體呈堿性，為無侵蝕性水。據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定，大型礦井用水量在每產(chǎn)一噸煤為0.3-0.5噸之間。按平均預(yù)計涌水量計，年產(chǎn)150萬噸的噸煤涌水量為：每小時原煤產(chǎn)量：150×104/（360×24）=173.6t/h計噸煤涌水量：459.20÷173.6=2.64t/h因為大型礦井生產(chǎn)需水時最大為噸煤0.5噸水，因此井下涌水量能滿足生產(chǎn)用水。用水可以自給自足。礦區(qū)附近有較多煤電廠，電力充足。電源主要靠國家統(tǒng)一分配。第二節(jié)地質(zhì)特征一、地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)系潞安礦區(qū)五陽井田，潞安礦區(qū)屬沁水煤田，位于其中東部邊緣。據(jù)以往資料及新近資料，將區(qū)域地層的發(fā)育情況簡述如下：1.奧陶系下統(tǒng)(O1)地層厚度為64m-209m，一般厚度130m。中上部為淺灰色中厚巨厚層狀石灰?guī)r，含燧石條帶幾結(jié)核白云石，下部為泥質(zhì)白云巖類夾竹葉狀白云巖。與下伏地層為整合接觸。2.奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組(O2x)本組厚度為37m-213m，一般厚度為120m。中上部巖性為青灰色中厚巨厚層狀石灰?guī)r，下部為角礫狀泥灰?guī)r，淺灰黃綠色鈣質(zhì)灰?guī)r。3.奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)本組厚度為170m-308m，一般厚度120m。中上巖性為灰色白云質(zhì)泥灰?guī)r類泥質(zhì)灰?guī)r，灰黑色中厚層狀豹皮灰?guī)r夾泥灰?guī)r，下部為灰綠色或角礫狀泥灰?guī)r。4.奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)該組厚度為0m-176m，一般厚度為120m。巖性為淺灰色中厚層狀豹皮灰?guī)r，灰白，灰黃色薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰黑色中厚層狀灰?guī)r。5.石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)該組厚度為0m-35m，一般厚度為20m。巖性以淺灰色鋁土泥巖為主，并發(fā)育有石灰?guī)r灰白色巖性砂巖，夾有煤線。底部有山西式鐵礦透鏡體，與下伏地層為假整合接觸。6.石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)該組厚度為82m-142m，一般厚度為90m。巖性以灰白色砂巖及灰色粉砂巖，泥巖為主。發(fā)育石灰?guī)r46層，煤1015層。底部為灰白色中厚層狀砂巖。與下伏地層為整合接觸。7.二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)該組厚度為36m-68m，一般厚度為60m。巖性以灰白色中細(xì)粒砂巖，灰?guī)r泥巖，砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。發(fā)育煤層14層。底部以灰白色中或細(xì)粒砂巖為底界。與下伏地層整合接觸。8.二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)該組厚度為48m-78m.一般厚度為65m.頂部為雜色鮞狀鋁土泥巖俗稱桃化泥巖，中部為灰白色中細(xì)粒砂巖，下部為黃綠色砂巖，夾灰色泥巖，底部以灰白色中細(xì)粒砂巖為底界，與下伏地層整合接觸。9.二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)地層厚度為410m-550m。頂部為黃綠色砂巖與紫紅色泥巖互層。中上部為雜色泥巖砂質(zhì)泥巖中粗粒砂巖以及黃綠色中粒砂巖灰色泥巖。下部為具紫色斑狀的黃綠色砂質(zhì)泥巖，紫紅色泥巖。底部為灰白色厚層狀中粗粒砂巖。與下伏地層整合接觸。10.二疊系上統(tǒng)石千峰組(P2sh)地層厚度為22.00m-217.00m，一般厚度為150.00m。巖性黃綠色厚層狀中粗粒砂巖與紫紅色泥巖互層。頂部發(fā)育有淡水灰?guī)r及薄層石膏巖。與下伏地層整合接觸。11.三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1l)地層厚度為115m-595m，一般厚度為400m。巖性為淺灰紫紅色中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾紫紅色泥巖。與下伏地層整合接觸。12.三疊系下統(tǒng)和尚溝組(T1h)地層厚度為131m-474m，一般厚度為250m。巖性為紫灰色中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾紫紅色泥巖。與下伏地層整合接觸。13.三疊系中統(tǒng)二馬營組(T2er)地層厚度為600m.上部為紫紅色泥巖砂質(zhì)泥巖夾細(xì)粒砂巖。中部為紫紅色砂質(zhì)泥巖夾淺綠色中厚層狀中粗粒砂巖。與下伏地層整合接觸。14.三疊系中統(tǒng)銅川組(T2t)地層一般厚度為550m。上部為紫紅色砂質(zhì)泥巖，夾中細(xì)粒砂巖。下部為紫紅灰綠色厚層狀中粒砂巖，局部夾灰綠灰紫色砂質(zhì)泥巖。與下伏地層整合接觸。15．三疊系上統(tǒng)延長組(T3y)地層厚度為30m138m.一般厚度為50m。巖性為紫紅，灰綠色中厚層狀中細(xì)粒砂巖泥巖夾淡水灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。16.上第三系(N)地層厚度為5m-268m.以棕紅色粘土砂質(zhì)粘土為主，底部為礫巖層。在武鄉(xiāng)縣張村為厚層灰綠灰黑色粘土，粉砂與薄層泥質(zhì)灰?guī)r互層，并夾油質(zhì)巖。與下伏地層不整合接觸。17.第四系(Q)其厚度為0m-330m.巖性為棕黃色淡黃色亞粘土，含砂質(zhì)粘土亞砂土夾鈣質(zhì)結(jié)核及礫石。與下伏地層整合接觸。五陽煤礦廣為第四系黃土所覆蓋，僅在漳河兩岸及中南部沖溝地帶有二疊系石盒子組地層3出露。根據(jù)鉆孔資料及地質(zhì)填圖成果，現(xiàn)將本擴區(qū)地層發(fā)育情況由老到新敘述如下：⒈奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)本區(qū)鉆孔揭露最大厚度為99.27m，巖性為深灰色厚層狀石灰?guī)r淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，泥灰?guī)r，局部夾石膏層。奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)該組厚度為120m左右。巖性為淺灰色深灰色厚層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)該組厚度為4.50m-15.80m，平均厚度10.30m.巖性以灰色塊狀鋁土泥巖為主，局部發(fā)育有灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖灰色砂質(zhì)泥巖以及底部山西式鐵礦層。與下伏地層假整合接觸.石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)該組厚度為95m-139m，平均厚度101.55m.是本區(qū)主要含煤地層之一。其巖性主要為灰色、灰黑色石灰?guī)r，灰色、灰白色細(xì)、中、粗粒石英砂巖，灰色、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，夾8-15層煤，其中可采煤層1-7層。底部以一層灰白色中、細(xì)粒砂巖或粉砂巖與本溪組分界。屬典型的海路交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，但其巖性巖相較為復(fù)雜。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r及一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r。由下向上敘述如下：K2石灰?guī)r：厚度為4.819.85，平均厚度7.70.為深灰色厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，含星散狀黃鐵礦，中下部夾12層薄層狀燧石結(jié)構(gòu)層。層位穩(wěn)定，是可靠的對比標(biāo)志。產(chǎn)動物貝殼化石。K3石灰?guī)r：厚度為1.503.85，平均厚度2.65。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定.K4石灰?guī)r：厚度為1.696.35，平均厚度4.05。為深灰色厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，底部泥質(zhì)含量高。層位穩(wěn)定，產(chǎn)動物貝殼化石。K5石灰?guī)r：厚度為0504.37，平均厚度2.46。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定.為太原組上部良好的對比標(biāo)志，產(chǎn)動物貝殼化石。K6石灰?guī)r：厚度為0.21.37，平均厚度0.67.局部發(fā)育，層位不穩(wěn)定。二疊系下統(tǒng)山系組(P1s)該組厚度為39.20m-73.00m，平均厚度57.48m.是本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰白色，灰色中細(xì)粒石英砂巖，灰色灰黑色粉砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖，夾14層煤。其中中下部的3號煤層為主要可采煤層，厚度為2.20m-4.90m，平均厚度為3.75m.頂板一般為灰黑色砂質(zhì)泥巖，局部變?yōu)榛野咨?xì)粒石英砂巖。底版多為黑色泥巖，局部變?yōu)榛野咨?xì)粒石英砂巖。其余巖層均為不可采煤層。底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖或中粒石英砂巖與太原組分界。與下伏地層太原組整合接觸。二疊系下統(tǒng)下石子組(P1x)該組厚度為40.58m-149.60m，平均厚度81.26m。頂部為一層紫紅色紫灰色等雜色含鮞粒的厚層狀鋁質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖俗稱桃化泥巖，中下部為灰色泥巖砂質(zhì)泥巖灰色灰白色淺黃色細(xì)中粗粒石英砂巖。底部以一層灰白色厚層狀中細(xì)粒石英砂巖局部為粗粒石英砂巖與山西組分界。與下伏的山西組整合接觸.二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)該組厚度為103.6m-557.80m，平均厚度為280.46m。巖性為紫紅紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖，灰色灰白色黃綠色細(xì)中粗粒石英砂巖。底部以一層灰白色厚層狀細(xì)中粒石英砂巖與下石盒子組分界。與下伏地層整合接觸。第四系(Q)其厚度為0m-70.40m.，平均厚度為26.30m。上本區(qū)的主要覆蓋層。巖性為棕黃色淺黃色亞粘土含砂質(zhì)粘土，夾姜石層，頂部為耕植土。與下伏地層不整合接觸。潞安礦區(qū)位于華北斷塊區(qū)呂梁-太行斷塊沁水塊坳東部次級構(gòu)造單元沿尚-武鄉(xiāng)-陽城北北東向褶帶中段,晉獲斷裂帶西側(cè).晉獲斷裂帶對礦區(qū)構(gòu)造格局的形成和發(fā)展具有重要的控制作用.礦區(qū)主體構(gòu)造方向與晉獲斷裂帶一致,呈北北東向展布,區(qū)域性地層走向亦為北北東-北東向,向西緩傾,沿走向和傾向均呈波狀起伏,形成寬緩的短軸褶曲,軸向北北東-北東東,兩翼地層傾角僅幾度到幾十度.區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形式為斷裂構(gòu)造,構(gòu)造格局具有東西分帶,南北分段的規(guī)律.由東向西,構(gòu)造變形強度增加,短裂形式由以北東-北東東正斷層為主演變?yōu)楸北睎|-南北向逆斷層為主.沿南北方向,分別以文王山地壘和二崗山為界,可分為北、中、南三段。北段南部文王山北斷層與西川斷層之間，由寬緩褶曲和正斷層組成北北東向構(gòu)造帶，此帶向東延伸可能跨越晉獲斷裂帶，向西延伸可穿越沁水盆地，因而具有區(qū)域性意義，擴區(qū)位于此帶礦區(qū)范圍內(nèi)的東北部。北段北部即西川斷層以北的主體構(gòu)造格架由北北東向?qū)捑忨耷M成。礦區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為北東東向?qū)捑忨耷耷S向西緩傾）伴有高度正斷層。褶曲擴區(qū)內(nèi)褶曲為北東東向，其中以中部的天倉向斜構(gòu)成擴區(qū)煤層的基本形態(tài)。天倉向斜西自擴區(qū)外，往東經(jīng)楊家溝至西李村，東延至五陽礦區(qū)，橫貫全擴區(qū)，區(qū)內(nèi)約4km,東部為西大巷正斷層錯斷。軸向北東東，兩翼對稱，傾角約12゜，局部達15゜。樞紐軸略有起伏，西陡東緩。本向斜構(gòu)成了區(qū)內(nèi)煤層基本起伏形態(tài)。沿走向有9條勘探線控制，已查明。斷層礦區(qū)內(nèi)總共有9條斷層，全為正斷層，主要分布于南北邊界一帶，走向以北東東-北東向為主，傾角70°～80°，其中兩條斷距較大的正斷層，分別構(gòu)成擴區(qū)的南北邊界。北部邊界小黃莊正斷層和與之半生的崔家莊3號正斷層構(gòu)成小型地塹。南部變界文王山斷層則與3-1上、下正斷層構(gòu)成階梯狀斷層，并亦與之伴生的東周正斷層構(gòu)成地塹構(gòu)造，此外擴區(qū)中部有三條正斷層。這些正斷層是在剖面共軛剪破裂發(fā)展起來的“Y”型共軛正斷層，以北東向一組發(fā)育（附圖3）。應(yīng)是新第三紀(jì)北北西-南南東向引張力與重力聯(lián)合作用的產(chǎn)物。（1）小黃莊正斷層該斷層為礦區(qū)北邊界，自西向東經(jīng)官道，小黃莊，張家莊，區(qū)內(nèi)長約1.4km，全長大于13km，走向北東東，傾向南東，傾角70°。斷距由西向東逐漸變小，區(qū)內(nèi)斷距290m，沿走向有3-6，72，87等鉆空揭露，已查明。（2）崔家莊3號正斷層該斷層位于付村，張家莊南一線，區(qū)內(nèi)約1.5km，全長約10km，走向北東東，傾向北西，傾角70°。斷距由東向西漸小，最大斷距約20m。沿走向有地震測線，3-4，82等孔控制，已查明。（3）南峰正斷層位于南豐村，大黃莊南一線，區(qū)內(nèi)長約2km，全長約3km，走向北50°東，傾向南東，傾角75°，斷距由東向西漸小，至南-45號鉆孔尖滅，區(qū)內(nèi)最大斷距70m。有地震側(cè)線和鉆孔控制，已查明。（4）西大巷正斷層位于果園，南峰溝，西李村一線，區(qū)內(nèi)約5km，走向北50°東，傾向南東，傾角75°，斷距由東向西漸小，區(qū)內(nèi)最大斷距60m。有地震測線及五-193等孔控制，已查明。（5）果園東斷層位于南峰溝南，向西為西大巷正斷層所截。區(qū)內(nèi)約1.3km，全長約1.8km。走向近東西，傾向北北西，傾角75°，斷距由西向東漸小，最大斷距15m，有南-51號鉆空控制，五陽礦井下巷道揭露。（6）東周正斷層位于韓家莊南，東周村一線，橫貫擴區(qū)長約2.2km，全長約4.2km。走向北東東，傾向南西，傾角75°，斷距中部?。s12m），東西部大（28-30m），沿走向由五-198，南-23，南-44等孔控制，已查明。（7）3-1上、3-1下正斷層位于草場南，平行于文王山北正斷層，走向北東東，傾向北西，傾角75°。3-1上正斷層全長約1.5km，斷距約17m，3-1下正斷層，全長約2km，斷距28m。由3-1號孔揭露。（8）文王山北正斷層為擴區(qū)南部邊界，位于東周-西周村一帶，東延五陽煤礦與晉獲斷裂帶相交；西至李村在紅石溝村與文王山南斷層相交，區(qū)內(nèi)長2.2km，全長約35km，走向北80°東，傾向北西，傾角75°，區(qū)內(nèi)最大斷距500m，為奧陶系石灰?guī)r與上二疊上石盒子組接觸。五陽礦有水102-2號孔，五-65號孔揭露，地表有多處露頭，已查明。表1-2-1主要斷層特征表斷層名稱性質(zhì)走向傾向傾角（度）落差小黃莊正斷層正斷層北東東南東70o105m崔家莊3號正斷層正斷層北東東北西70o20m南峰正斷層正斷層北50o東南東75o70m西大巷正斷層正斷層北50o東南東75o60m3-1上、3-1下正斷層正斷層北東東北西75o17m果園東斷層正斷層近東西北北西75o15m東周正斷層正斷層北東東南西75o12m文王山北正斷層正斷層北80°東北西75o500m二、煤層與煤質(zhì)本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)及下統(tǒng)山西組(P1s)?，F(xiàn)分別簡述如下：1.石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)該組為一典型的海陸交互相沉積，并且形成形成四個明顯的旋回韻律結(jié)構(gòu)。其厚度為95.00m-139.00m，平均厚度101.55m。巖性為灰色深灰色石灰?guī)r，灰色灰白色細(xì)中粗粒石英砂巖，灰黑色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖及煤層。其中夾8-15層煤，發(fā)育四周穩(wěn)定的石灰?guī)r（K2、K3、K4、K5）及一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r（K6）。測井物性反映：煤層一般為高電阻低密度低伽瑪。石灰?guī)r為高電阻高密度低伽瑪。因此標(biāo)志明顯。產(chǎn)有植物化石碎屑及動物化石。該組共含煤為8-15層。按煤層編號順序分述如下：6#煤層：厚度0-1.16m，平均厚度0.70m。位于K5石灰?guī)r之上，層位不穩(wěn)定。下距K5石灰?guī)r7m左右.8#煤層：厚度為0-0.90m，平均厚度0.44m。位于K5石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。9#煤層：厚度為2.40-4.20m，平均厚度3.25m。位于K5、K4石灰?guī)r之間，層位穩(wěn)定，為該區(qū)主要可采煤層。上距K5石灰?guī)r12m左右.10#煤層：厚度為0.11-1.00m，平均厚度0.46m。位于K5、K4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。下距K4石灰?guī)r6m左右。11#煤層：厚度為2.30-4.20m，平均厚度為3.20m。位于K4、K3之間，層位穩(wěn)定，為該區(qū)主要可采煤層。上距K4石灰?guī)r6m左右。12#煤層：厚度為0-0.70m，平均厚度0.33m。位于K3石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。13#煤層：厚度為0.40-1.44m，平均厚度0.77m。直接下伏于K2石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。151#煤層：厚度為0.40-1.00m，平均厚度0.76m。位于K2石灰?guī)r之下約5m，層位不穩(wěn)定。152#煤層：厚度為0.20-0.75m，平均厚度0.53m。位于K2石灰?guī)r之下約8m左右，層位穩(wěn)定。153#煤層：厚度為0.44-0.92m，平均厚度0.59m。位于K2石灰?guī)r之下約10m，層位不穩(wěn)定，局部可采。該組單孔煤層平均厚度為8.70m，含煤系數(shù)為8.6％。2.二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)該組為陸相沉積：其厚度為39.20m-73m，平均厚度57.48m。巖性為灰色粉砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖灰白色中細(xì)粒石英砂巖及煤層。其中夾煤層14層。中下部發(fā)育的3號煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，厚度為2.20m-4.90m，平均厚度為3.75m.測井物性反映：煤層表現(xiàn)為高電阻低密度低伽瑪。由于3號煤層發(fā)育穩(wěn)定且厚度大，其本身即為明顯的標(biāo)志層。產(chǎn)植物化石碎屑。該組共含煤1-4層。按煤層編號順序分述如下：1﹟煤層：厚度為0-0.7m，平均厚度0.41m。位于本組頂部，層位極不穩(wěn)定，下距3#煤層約30m。2#煤層：厚度為0-0.70m，平均厚度0.38m。位于本組中上部，層位極不穩(wěn)定。下距3#煤層15m左右3#煤層：厚度為2.20m-4.90m，平均厚度3.75m。位于本組中下部，其厚度大，層位穩(wěn)定。下距分界砂巖（K7）10m左右。該組單孔煤層平均厚度為6.94，含煤系數(shù)為12.07％.該區(qū)主要可采煤層為3#、9#、11#煤層：1．3#煤層：位于山西組中下部，厚度2.20-4.90m，平均厚度3.75m，含夾矸0-2層，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,厚度大且穩(wěn)定，是全區(qū)穩(wěn)定的主要可采煤層。2．9#煤層：位于K5、K4石灰?guī)r之間，厚度為2.40-4.20m，平均厚度為3.25m，含夾矸0-1層，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,厚度變化大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)發(fā)育可采煤層。3.11#煤層：厚度為2.30-4.20m，平均厚度為3.20m。位于K4、K3之間，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,層位穩(wěn)定，為該區(qū)主要可采煤層。上距K4石灰?guī)r6m左右。其余，6#、8#、10#、13#、15#等煤層在全區(qū)雖局部達可采高度，但根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》第二章、第二節(jié)、第2、3、4條規(guī)定均為不可采煤層。表1-2-2可采煤層特征表煤層煤層厚度（M）煤層間距（M）夾石圍巖穩(wěn)定性傾角容量（t/m3）最小最大平均60層數(shù)總厚（M）頂板底板3#2.204.903.75無0硬硬穩(wěn)定5o1.359#2.404.203.25無0硬硬穩(wěn)定5o1.4012011#2.304.203.20無0硬硬穩(wěn)定5o1.40本區(qū)煤層按中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86）可劃分為貧煤（PM）、貧瘦煤（PS）與瘦煤(SM)。煤的變質(zhì)作用類型以深成變質(zhì)為主，即隨煤層賦存深度的增大，煤的變質(zhì)程度增高。全區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類分布簡單，可作為配煤煉焦和動力用煤使用。⒈煤的物理性質(zhì)各煤層均為黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，條痕為灰黑色。其物理性質(zhì)見表6-1。另外本次施工還在南-8與南-44號孔采取3#煤煤心樣作了散密度、安息角與摩擦角測試。據(jù)測試結(jié)果，散密度為849-950Kg/㎡,安息角為37.2-37.3度，摩擦角為20-24度。均以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤，絲炭條帶，9#、15#煤層見有黃鐵礦結(jié)合。據(jù)南-14號孔鑒定資料，3#煤層鏡質(zhì)組為87.3％，半鏡煤組為1.6％，絲質(zhì)組為11.1％。礦物含量不高，僅為4.1％，其中黏土為3.5％，硫化鐵類占有0.6％。⒉煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能本區(qū)對3#煤作了較多的采樣測試，現(xiàn)將有關(guān)測試結(jié)果敘述如下：3#煤TS+6為79.5-97.5%，平均90.1%，屬熱穩(wěn)定性好的。3#煤可磨性指數(shù)變化在109-128之間，屬易磨碎煤。采用落下試驗法試驗，大于25mm級煤占71.9%，屬高強度煤。從試驗結(jié)果看，3#煤焦油產(chǎn)率（Tar,ad）在1.05-2.60%之間，平均1.62%，屬含油煤，不宜作為低溫用煤。半焦產(chǎn)率為89.38-92.82%，干餾總水份產(chǎn)率（Water,ad）為0.62-2.88%。3#煤葛金焦型以B、C兩種類型為主，僅南-49號孔為A型。本區(qū)3#煤硫份含量低，發(fā)熱量高，為良好的動力用煤和煉焦配煤。太原組煤層由于含硫較高，不宜直接作動力用煤使用，但經(jīng)過洗選加工降低煤中硫份含量后，可以作為動力用煤使用，也可供民用和作為工業(yè)鍋爐中的摻燒煤。三、瓦斯及煤塵情況據(jù)了解，本局所屬漳村、五陽、王莊與石圪節(jié)礦目前開采深度較淺、均屬低沼井。未發(fā)現(xiàn)瓦斯爆炸及突出事故。3號煤層平均甲烷含量為7.12ml/g.r。其最大值為17.47ml/g.r。瓦斯成分以甲烷為主，重烷微量。據(jù)瓦斯成分可將本井田劃分為沼氣帶和氮氣-沼氣帶。本區(qū)主要可采煤層3號煤下距9、11號煤較遠(yuǎn)，上覆的1、2號煤厚度小，且不穩(wěn)定。分析3號煤層開采過程中，瓦斯涌出來源將主要來自開采層本身。據(jù)南-5、南-11號等孔的測試結(jié)果，3號煤層之煤塵屬有爆炸危險。從試驗結(jié)果看，本區(qū)3號煤△T1-3(還原樣與氧化樣燃點之差)在4-17℃之間，屬不自燃煤層。精查勘探在三個鉆孔中進行了簡易井溫測量，由于井內(nèi)受地下水縱向水流的影響，使整個井段地溫梯度為零，（即地溫不隨深度增加）。其他未發(fā)現(xiàn)井溫異常。四、水文地質(zhì)本次地質(zhì)勘探工作,自九二年五月開始至九五年底結(jié)束,歷時三年半多,加之以前地質(zhì)勘探工作,擴區(qū)圖幅范圍共有鉆孔90個,其中太灰水長期觀測孔6個.揭露地層自上而下有:第四系覆蓋層,二疊系上二疊統(tǒng)上石盒子組、下二疊統(tǒng)下石盒子組、山西組,石灰系上石灰統(tǒng)太原組,局部發(fā)育有本溪組及奧陶系灰?guī)r地層.共揭露主要含水層11層,11層含水層可分為三個類型:(一)3#煤底部灰?guī)r裂隙、溶洞式含水層,(二)3#煤底部砂巖裂隙、孔隙式含水層,(三)第四系風(fēng)化殼孔隙式含水層.發(fā)現(xiàn)及鉆探驗證的斷層有:果園東斷層、南峰斷層、西大巷斷層、崔家莊斷層、小黃莊斷層、東周斷層、3-1上、下斷層、文王山北斷層及六個巖溶陷落柱.現(xiàn)將各含水層分述如下:1.奧陶系K1灰?guī)r含水層本區(qū)層厚600m左右,擴區(qū)南部邊界文王山有露頭,區(qū)內(nèi)鉆孔揭露最大厚度202m左右,揭露巖性上部為泥晶質(zhì)灰?guī)r,局部夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r,中部為一層厚層狀石膏層,下部為白云質(zhì)灰?guī)r,原始水位標(biāo)高+688.53m,最近水位(九零年水IO2-2)+661.29m,涌水量q=6.77L/s.m,滲透系數(shù)k=3.168m/d,距3#煤間距130.7m,為裂隙溶洞式富含水層.2.太原組K2灰?guī)r含水層該區(qū)為上石灰統(tǒng)太原組底部灰?guī)r含水層,局部含燧石,為13#煤直接頂板,裂隙發(fā)育,但多被方解石充填,含海相動物化石,堿性水質(zhì),水質(zhì)類型CISO4-KNa水,本區(qū)厚度4.81-8.85m,平均厚度7.7m,涌水量q=5.5×10-4L/s.m,滲透系數(shù)k=0.0054m/d,靜止水位+664.43m,距3#煤間距91.7m.3.太原組K3灰?guī)r含水層本組為上石灰統(tǒng)太原組中下部一層薄一中厚層狀灰?guī)r，裂隙溶洞式含水層，含方解石晶體及細(xì)脈，節(jié)理發(fā)育，含動物化石，堿性水質(zhì)，區(qū)內(nèi)厚1.5-3.85m，平均厚度2.6m，邊區(qū)單孔水IC3-1-3注水試驗，涌水量q=7.5×10-4L/s.m，滲透系數(shù)k=0.0075m/d，水位標(biāo)高+676.40m，距3#煤間距78.2m.4太原組k4灰?guī)r含水層本層含水層為上石灰統(tǒng)太原組中部含水層，區(qū)內(nèi)呈中厚層狀，節(jié)理發(fā)育，含動物化石，堿性水質(zhì)，區(qū)內(nèi)厚1.69-6.35m，平均厚度4m，據(jù)IC3-1-3號孔注水試驗，涌水量q=0.00124L/s.m,滲透系數(shù)k=0.0056m/d，靜止水位+686.56m，距3#煤間距62.7m.5。石灰系太原組k5灰?guī)r含水層本組為上石灰統(tǒng)太原組上部灰?guī)r含水層，區(qū)內(nèi)呈一薄至中厚層狀，裂隙發(fā)育，大都被方解石脈充填，局部含動物化石。裂隙、孔隙式含水，區(qū)內(nèi)厚度0.5-4.34m，平均厚度2.5m，據(jù)水IC3-1-3號孔注水試驗，靜水位標(biāo)高為+697.76m，涌水量q=0.00124L/s.m，滲透系數(shù)k=0.132m/d，距3#煤間距28.7m。6二疊系下統(tǒng)山西組k7砂巖含水層該含水層是二疊系下山西組底界砂巖含水層，以中細(xì)粒砂巖為主，局部為砂泥巖及粉砂巖，本區(qū)內(nèi)含水層厚1.5-14.0m，平均厚度6.5m，涌水量q=0.0714L/s.m，滲透系數(shù)k=0.132m/d，距3#煤間距8.5m7.二疊系下山西組3#煤頂板砂巖含水層該含水層位于山西組中上部，是3#煤老頂砂巖，為3#煤開采的直接充水含水層，區(qū)內(nèi)為中一厚層狀、中一細(xì)粒巖含水層，鉆探巖芯部分裂隙發(fā)育，但多被方解石充填，鈣質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)，富水性較強，區(qū)內(nèi)厚0-24.5m，平均厚度8m,單位涌水量q=0.0714L/S?M，滲透數(shù)k=0.0132m/d,距3#煤間距4.0m.8.二疊系下統(tǒng)下石盒子組k8砂巖含水層該組含水層為下石盒子組與山西組的分界砂巖，區(qū)內(nèi)呈中一厚層狀，中細(xì)粒石英砂石，節(jié)理發(fā)育富水性較強，區(qū)內(nèi)厚0.5-10.8m，平均厚度4m，靜止水位標(biāo)高+856.53m，涌水量q=0.0714L/S.m，滲透系數(shù)k=0.132m/d,距3#煤間距36.4m。9.二疊系下統(tǒng)下石盒子組中上部k9砂巖含水層區(qū)內(nèi)呈中厚層狀，中粗粒砂巖，分選中等，磨圓度差，多為鈣質(zhì)膠結(jié)，局部結(jié)構(gòu)松散，孔隙裂隙含水，區(qū)內(nèi)厚1.4-13.9m，平均厚度6.5m,靜水位標(biāo)高+856.53m,單位涌水量q=0.0714L/S.m,滲透系數(shù)k=0.132m/d，距3#煤間距50.4m。10.二疊系上統(tǒng)上石盒子組k10砂巖含水層該含水層為上下石盒子組分界砂巖，區(qū)內(nèi)呈厚層狀中細(xì)粒砂巖，以中粒為主，局部發(fā)育細(xì)粒，分選差，孔隙式含水為主。區(qū)內(nèi)厚1.4-1.9m,平均厚度7.6m,靜水位標(biāo)高+856.53m，單位涌水量q=0.0714L/S.m，滲透系數(shù)k=0.132m/d，距3#煤間距50.4m。11.第四系風(fēng)化殼含水層西擴區(qū)廣為黃土覆蓋，全區(qū)厚薄不均，下伏風(fēng)化殼發(fā)育深度約在50米左右，這些構(gòu)成十一號含水層，區(qū)內(nèi)黃土覆蓋厚度3.65-52.59m,平均厚度26.3m,風(fēng)化殼約有50m。該層含水層平均厚度79m左右，靜止水位不等，涌水量q=0.3185L/s·m，滲透系數(shù)一般為k=1.112m/d，距3#煤間距335.8m。經(jīng)鉆探揭露3號煤層上覆含水層主要有五層，下伏含水層主要有六層，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，且有巖溶陷落柱。在以往的采掘過程中，礦井涌水量主要由上覆含水層。下伏含水層一般不對礦井生產(chǎn)產(chǎn)生影響。但在以往生產(chǎn)中發(fā)生過四次點出水情況，與現(xiàn)在一般涌水量相比，出水量較大，最大達12-17㎡/min，這些出水點大都是掘進揭露太灰?guī)r時形成的。而西擴區(qū)3#煤埋深大，底板承壓高，因此有可能發(fā)生底板突水事故，在開采西擴區(qū)時，頂、底板含水層都可能對礦井形成危害。西擴區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，展布于西擴區(qū)的構(gòu)造有：果園東斷層、南峰斷層、西大巷斷層、小黃莊斷層等，這些斷層斷距大都大于30m，且全為張性斷層，均有可能成為含水層的導(dǎo)水通道。另外西擴區(qū)揭露的巖溶陷落柱有六個，并且五陽礦以前也遇到過巖溶陷落柱導(dǎo)通底板含水層造成底板突水的先例（84年4月份的6號陷落柱突水）。但本次勘探及以前的勘探對構(gòu)造導(dǎo)水沒有做深一步的工作，因此無法對這些構(gòu)造導(dǎo)水性做進一步評價，建議在以后西擴區(qū)生產(chǎn)時一定要在超前查明構(gòu)造充水情況下進行生產(chǎn)。五、地質(zhì)勘探存在的問題⒈礦井涌水量的計算，均采用鄰區(qū)水文參數(shù)，計算結(jié)果精度不高，僅供參考。⒉勘探對構(gòu)造導(dǎo)水性未做進一步的工作，無法對構(gòu)造的導(dǎo)水性做出評價。由于本區(qū)主要煤層標(biāo)高均位于太灰水和奧灰水水位以下，屬壓帶開采煤層，建議生產(chǎn)單位在查明構(gòu)造沖水條件的前提下，安全生產(chǎn)。附：地層綜合柱狀圖1-2-1插入綜合柱狀圖******************************************************************************************************************************************************第二章井田境界及儲量第一節(jié)井田境界本井田原屬于南峰井田，1990年4月五陽礦上報申請，同年11月省局以統(tǒng)晉煤生字（1990）第1006號文批準(zhǔn)劃歸五陽礦開采。該井田位于五陽煤礦襄垣線境內(nèi)，潞安礦區(qū)北中部，五陽井田西部，東以經(jīng)線38411000為界，西至經(jīng)線38403800線，南至文王山北斷層，北以小黃莊斷層為界，南北長約4km,東西寬約7km，煤層分布面積約為25.0km2。各煤層均為近水平煤層，井田四周無小窯開采。井田境界如圖2-1-1所示，各主要邊界點坐標(biāo)如下：X38404925,Y4036285；X38403925,Y4038980；X38407500,Y4041000；X38409455,Y4041280；X38409382,Y4040965；X38409807,Y4040908；X38411000,Y4040548；X38411000,Y4039500。圖2-1-1井田境界圖第二節(jié)埋藏儲量一、礦井地質(zhì)儲量參加儲量計算煤層范圍均以省煤管局統(tǒng)晉煤生字（1990）第1006號文批準(zhǔn)范圍為準(zhǔn)。東以經(jīng)線3841100為界，西至經(jīng)線38403800線，南至文王山北斷層，北以小黃莊斷層為界，南北長約4km,東西寬約7km，煤層分布面積約為28.0km2。3號煤儲量計算最低標(biāo)高+140m，最高標(biāo)高+670m，全區(qū)穩(wěn)定可采，儲量計算面積28.0km2.9號煤儲量計算最低標(biāo)高+30m，最高標(biāo)高610m，區(qū)內(nèi)達最低可采厚度以上見煤點占所有見煤鉆孔的65%，為局部可采煤層，儲量計算面積28.0k㎡。15號煤層儲量計算最低標(biāo)高-50m，最高標(biāo)高+490m，達最低可采厚度以上見煤點占所有見煤鉆孔的100%，全區(qū)穩(wěn)定可采，儲量計算面積28.0k㎡。其余各煤層根據(jù)全國儲委一九八六年十二月頒發(fā)的《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，均為不可采煤層，不參加儲量計算。本區(qū)煤層產(chǎn)狀平緩，煤層傾角均小于15°，因此面積采用水平投影面積，煤層厚度采用鉆探或測井厚度值。各煤層容重值的采用：3#煤層1.35t/m39#煤層1.40t/m311#煤層1.40t/m3表2-2-1礦井地質(zhì)儲量匯總表單位：萬噸煤層水平ABCA+B+C(A+B)/(A+B+C)DA+B+C+D3#一（+490~+210）129025933852773550.2%07735二（+210~-50）183225933852632950.2%06329合計3122393870041406450.2%0140649#一109728002955695242.5%06952二227110002417568842.5%05688合計3368380053721264042.5%01264011#一123215064107684562.0%06845二86112673473560162.0%05601合計2093277375801244662.0%012446全礦井總計858310511199563915048.7%039150(注釋：本井田為近水平煤層，水平劃分不太嚴(yán)格。人為地以主石門所在直線和井田中部縱貫?zāi)媳钡闹本€將井田劃分為四部分，為第一盤區(qū)、第二盤區(qū)、第三盤區(qū)、第四盤區(qū)，暫且把第一、二盤區(qū)歸為第一水平，第三、四盤區(qū)劃歸為第二水平，在下文中就不在重復(fù)解釋。如圖2-2-1所示)圖2-2-1井田水平劃分示意圖二、礦井工業(yè)儲量計算方法以煤層立面投影圖為計算圖，按地質(zhì)條件，沿等高線、勘探線及煤柱線以及計算輔助線等，結(jié)合生產(chǎn)水平線，將煤層劃分為若干塊段借助計算機進行煤層儲量計算分別計算，然后把各個分儲量相加。儲量單位：萬噸，四舍五入，保留二為小數(shù)。此法適用于煤層厚度穩(wěn)定，產(chǎn)狀變化較大的情況。按照煤層底板等高線劃分塊段，再將兩相鄰等高線間的塊段根據(jù)等高線的變化靈活分為若干小塊，原則是各小塊的煤層傾角大致相同，首先求出兩相鄰階段底板等高線所夾小塊的水平投影面積(B)及傾角(α)，然后根據(jù)以下公式求出真面積。S1=Ssecα式中：S1—煤層真面積，m2；S—水平投影面積，m2；α—煤層傾角,(°);再將各個小塊的相加便得到煤層的真面積S1。根據(jù)煤層厚度及容重，由以下公式可計算出礦井的工業(yè)儲量：Zc=S1×D×γ式中：Zc—礦井工業(yè)儲量，萬t;S1—煤層真面積，m2；D—煤層厚度，m；γ—煤的容重，t/m3。此法的優(yōu)點是能夠真實反映煤層的自然形態(tài)，可以較為精確的算出不同水平的儲量。三、可采儲量計算方法礦井可采儲量Zk是礦井設(shè)計可以采出的儲量，其計算方法為將工業(yè)儲量中的因采區(qū)采出率(厚煤層不低于75%，中厚煤層不低于80%，薄煤層不低于85%，本礦井的煤層為中厚煤層厚煤層)的影響和保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量(一般為工業(yè)儲量的10%)而不能采出的煤炭量即得礦井的可采儲量。表2-2-2礦井可采儲量匯總表單位：萬噸水平煤層工業(yè)儲量永久煤柱損失(沖擊層防水、斷層、工業(yè)廣場、風(fēng)井廣場)開采損失可采儲量備注一3#7735.00773.501547.005414.50其他各煤層均為不可采煤層9#6952695.201042.805214.0011#6845684.501027.205133.30合計215322153.203617.0015762.80二3#6329632.901265.804427.609#5688568.80853.204266.0011#5601560.10840.154200.75合計176181761.802959.1512897.05全礦井總計391503915.006576.1528659.85第三節(jié)各種煤柱的尺寸和計算方法一、安全煤柱的計算規(guī)則1、地面建筑物和主要井巷安全煤柱的界線由巖層移動面和煤層相交的線決定。沿受護地面建筑物和主要井巷的邊線留出圍護帶，由圍護帶起按β，γ及δ諸角的值作出巖層移動面。2、如按γ角所作的巖層移動面與煤層相交的線低于安全深度時，則安全煤柱的下部境界線為在安全深度所作的水平面與煤層相交的線。3、為保護主要傾斜巷道（斜井，下山等），如開有主要傾斜巷道的煤層，到下部各層間的垂直安全距離N均小于安全深度Hδ時，其下部各層均留安全煤柱。4、立井井筒和工業(yè)場地上的建筑物，應(yīng)按下列規(guī)定留安全煤柱：1）、如井筒深度及工業(yè)場地下煤層的蘊藏深度均小于安全深度，則不論煤層為緩傾斜，傾斜及急傾斜煤層，立井井筒和工業(yè)場地上的建筑物只留一個總的安全煤柱。2）、如井筒深度及地面建筑物下煤層的蘊藏深度大于采掘安全深度時，此時則不分緩傾斜，傾斜及急傾斜煤層，均應(yīng)留設(shè)井筒安全煤柱。而對工業(yè)場地上井筒附近的建筑物，按其使用意義在安全深度水平以下可不留安全煤柱。5、在地形比較簡單，無滑坡和陡壁的地區(qū)，當(dāng)緩傾斜和傾斜的薄及中厚煤層，單層采深與采厚的比值大于40；厚煤層分層采深與采厚的比值大于60時，對工業(yè)企業(yè)鐵路線路可不留煤柱，采用長壁陷落采煤法進行開采。當(dāng)薄及中厚煤層單層采深與采厚的比值大于60；厚煤層分層采深與采厚的比值大于80時，對路網(wǎng)III級鐵路線路可不留煤柱，采用長壁陷落采煤法進行開采。6、受護地面建筑物的邊界線，系圍著該建筑物所作的長方形，長方形的諸邊分別與煤層走向相平行和垂直。7、當(dāng)受護建筑物或建筑群與煤層走向相斜交（鐵路，河流及其他等），則其邊界線也與煤層走向相斜交。二、煤柱損失計算采區(qū)煤柱包括大巷，上山和區(qū)段巷道的保護煤柱，采區(qū)邊界煤柱及采區(qū)內(nèi)較大斷層的煤柱。采區(qū)煤柱尺寸與煤柱上的礦山壓力大小和煤體本身的強度有關(guān)。煤體本身強度愈大，采區(qū)煤柱的尺寸就愈小，反之，采區(qū)煤柱尺寸愈小。關(guān)于煤柱的留設(shè)的請參閱下表2-3-1：表2-3-1煤柱寬度表位置名稱中厚煤層煤柱寬度（m）厚煤層煤柱寬度（m）巷道一側(cè)兩巷之間巷道一側(cè)兩巷之間水平大巷20~30—25~50—主要回風(fēng)巷20—20~30—采區(qū)上山2020~2530~4020~25區(qū)段巷道—8~25—15~20采區(qū)邊界—10—10斷層境界30m（斷層不含承壓水）兩井田之間40m（兩邊各留20m）斷層落差大，含水?dāng)鄬右粋?cè)留30~50m；落差大，斷層一側(cè)留10~15m；采區(qū)內(nèi)落差小的斷層通常不留煤柱。第三章礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié)工作制度本礦井的生產(chǎn)制度按設(shè)計規(guī)定為：每年工作日數(shù)為330天，礦井每晝夜分三班工作。采煤工作面為兩班生產(chǎn)，另一班維修設(shè)備，通風(fēng)、排水則須三班工作，每日為24小時生產(chǎn)。每天凈提升小時數(shù)為16小時。表3-1-1礦井工作制度表年工作日數(shù)（天）班/日凈提升小時/日330316第二節(jié)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力是度量礦井生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開拓的一個主要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。礦井生產(chǎn)能力是與井田劃分緊密聯(lián)系并且相互適應(yīng)的。是礦區(qū)總體設(shè)計應(yīng)解決的重要原則問題。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、儲量、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國家煤碳開采等因素確定。對于具體礦井，應(yīng)該根據(jù)國家需要，結(jié)合該礦地質(zhì)和技術(shù)條件，開拓、準(zhǔn)備和通風(fēng)方式，以及機械化水平等因素，在保證生產(chǎn)安技術(shù)經(jīng)濟合理的的條件下，綜合計算開采能力和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所能保證的能力，并根據(jù)礦井儲量，驗算礦井和水平服務(wù)年限是否能夠達到規(guī)定的要求。礦井的基本井型及類別:大型礦井：120、150、180、240、300、400（萬噸/年）及以上。中型礦井：45、60、90（萬噸/年）小型礦井：9、15、21、30（萬噸/年）小煤礦：6～8、3～5、（萬噸/年）以下。這些類型中，除小煤礦以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間類型。對于江南缺煤省份或邊遠(yuǎn)地區(qū)交通不便、儲量少、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、開采條件困難的零星煤田，應(yīng)從當(dāng)?shù)匦枰霭l(fā)，有條件的應(yīng)盡量建設(shè)一些小煤礦。對于北方較大煤田，為了集中生產(chǎn)，應(yīng)盡量關(guān)閉小煤窯，煤礦向大型、特大型礦井發(fā)展。1、礦井設(shè)計能力即按礦井開采條件所能保證的原煤生產(chǎn)能力，主要是同時正常生產(chǎn)的采區(qū)生產(chǎn)能力的總和。在具體條件下，根據(jù)煤層賦存情況、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、所選用的回采工藝和設(shè)備、相應(yīng)的回采工作面長度和推進度，可確定回采工作面的生產(chǎn)能力。以此基礎(chǔ)上，根據(jù)采區(qū)巷道布置類型、回采工作面接替等因素，并結(jié)合采區(qū)運輸、通風(fēng)條件，可確定采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面數(shù)目，從而確定采區(qū)生產(chǎn)能力。為實現(xiàn)合理集中生產(chǎn)，減少初期工程量和基建費用，并能夠早投產(chǎn)，一般以一個開采水平來保證礦井設(shè)計能力。因此，礦井內(nèi)同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)，實際上就是一個水平內(nèi)同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)。目前不同生產(chǎn)能力礦井的同采采區(qū)個數(shù)可參考下列數(shù)值，但有些綜合化機械程度高的大型礦井只要一個工作便可達產(chǎn)，即“一礦、一井、一區(qū)、一面”。礦井生產(chǎn)能力/萬t·a-160以下90，120150，180240，300同采采區(qū)個數(shù)/個1～222～33～42、儲量條件礦井生產(chǎn)能力應(yīng)與其儲量相適應(yīng)，以保證有足夠的礦井和水平服務(wù)年限，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，宜以一個開采水平保證，且礦井及第一水平的設(shè)計服務(wù)年限，不應(yīng)小于表3-1-2的規(guī)定。在劃定的井田范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力A一定時，可計算出礦井的設(shè)計服務(wù)年限T其計算公式為：T=ZK/A×K式中：A—工作面生產(chǎn)能力；K—煤礦儲量備采系數(shù)取K=1.4。第一水平的服務(wù)年限可依據(jù)上述公式：T1=Zk/A×R式中：T1—第一水平的服務(wù)年限；A、K同上。表3-2-1礦井及第一水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力萬噸/a礦井設(shè)計服務(wù)年/a第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限/a煤層傾角〈250120～2405025300～5006030根據(jù)礦井井田斜長（垂高）的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的陡緩，本井田內(nèi)可設(shè)一個、兩個或三個開采水平。開采水平的劃分與井田內(nèi)階段的劃分密切相聯(lián)系，而井田內(nèi)劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小以及地質(zhì)和水文條件。階段傾斜方向尺寸大小以階段垂高或斜長表示。前面說過，階段是按標(biāo)高劃分的，階段上下邊界的標(biāo)高一經(jīng)確定，階段垂高即為定值。然而階段斜長卻因煤層傾角的不同而變化同一個井田的兩翼，甚至相鄰的兩個采區(qū)，因傾角不同而階段斜長不等是很普遍的。開采水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。若一個開采水平只開采一個上山階段，階段的垂高就是水平的垂高，通常所說的水平高度，如不附加說明，即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階段，水平垂高就應(yīng)是這兩個階段的總垂高。在極少數(shù)情況下，一個開采水平開采兩個上山階段，水平垂高就應(yīng)包括兩個上山階段的垂高。對開采近水平煤層的礦井，井田內(nèi)各煤層的斜長可能很長，但其垂高并不大，也不劃分為階段，而是劃分為盤區(qū)或帶區(qū)。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水平開拓。如開采煤層數(shù)目較多，上下可采煤層的間距較大，就要劃分煤組，各煤組分別設(shè)置開采水平，實行多水平開拓。在這種情形下，水平垂高與煤層的斜長沒有直接關(guān)系，這一點與階段劃分開采水平是不同的。根據(jù)本井田的煤層走向長和傾向長以及礦井水文地質(zhì)條件，整個井田雖然為近水平煤層，煤層傾角在4o～7o之間，但整個井田的傾斜長度大，約為7km，所以整個井田劃分為一個水平在經(jīng)濟技術(shù)上都不合理。下面以劃分兩個和三個水平進行比較：方案一劃分四個階段，兩個水平，以+230～+490劃分第一水平，以-50～+230劃分為第二水平；方案二劃分三個階段，三個水平，以+310～+490劃分為第一水平，+130～+310劃分為第二水平，-50～+130劃分為第三水平。表3-1-3為不同水平劃分方案的階段參數(shù)表3-2-2水平劃分的階段參數(shù)方案劃分階段數(shù)目/個階段斜長/m階段垂高/m兩個水平41664154915491434145135135125三個水平3206020602060180180180根據(jù)上述計算方法和水平的劃分，在不同水平劃分情況下礦井服務(wù)年限，各水平的服務(wù)年限請參閱表3-1-4表3-2-3服務(wù)年限比較表方案井型服務(wù)年限備注第一水平第二水平第三水平全礦井合計兩水平2404738—85K=1.43003731—68三水平2402928288530023232268通過上述比較礦井生產(chǎn)能力,分三個水平開采時，井型為300萬t/a時，第一水平的服務(wù)年限太小，經(jīng)濟上不合理且不能滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求（煤層傾角小于25o時，一水平服務(wù)年限要大于30年）。井型為240萬t/a時，雖然滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求，但井田為近水平煤層，可以實現(xiàn)上下山開采，劃分三個水平會增加礦井的掘進工程量，而且階段斜長太大，所以劃分為三個階段三個水平在綜合經(jīng)濟技術(shù)比較不太合理，所以不選取分三個水平開采.根據(jù)設(shè)計規(guī)范，當(dāng)分兩個水平開采時，設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬t/a時，礦井服務(wù)年限要大于50年，第一水平設(shè)計服務(wù)年限雖然大于25年，且下水平的服務(wù)年限也滿足要求，礦井生產(chǎn)能力為240萬t/a符合設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計能力為300萬t/a時，第一水平的服務(wù)年限要大于30年，但總服務(wù)年限大于60年，所以礦井生產(chǎn)能力為300萬t/a也符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求。但考慮到近來煤礦礦井在向大型化、特大型化方向發(fā)展，綜合機械化程度高，年產(chǎn)量300萬噸很容易達產(chǎn)，所以，選定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)為300萬t/a，為合理井型，該礦井的服務(wù)年限為68年。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)取300萬t/a，所以本礦為特大型礦井。按年工作日為330天，可知本礦的日生產(chǎn)能力為：?=A/330=9091t所確定的結(jié)果是符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求。第四章井田開拓第一節(jié)井田地質(zhì)、老窯及水文對開采的影響五陽井田的地質(zhì)特征是寬緩褶曲，伴生有大、中型高角度正斷層和次級小型正斷層，構(gòu)造線方向多為北東東向。褶曲主要為天倉向斜，呈北東東向縱貫井田中央。兩翼角度5o左右，局部可達12o，與其伴生的次級曲有催村向斜、大郝溝向斜，十字道背及五陽背斜，其軸向大致與天倉向斜一致。與褶曲伴生的較大斷裂構(gòu)造，主要有控制礦井范圍的西川斷層、文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家斷層、小黃莊斷層及催家莊1、2、3號斷層，走向多呈北東、北東東向，落差均在100m以上。小型斷層有東南上斷層、1505斷層、倉上2號斷層、西王橋斷層、五陽斷層等，其產(chǎn)狀與較大斷層基本一致。南峰擴區(qū)構(gòu)造特征大致與五陽井田基本一致，為以夾峙于落差在280m的小黃莊斷層和落差在500m的文王山北斷層之間的地塹型寬緩褶曲構(gòu)造為主。天倉向斜縱貫全區(qū)，其次有十字道背斜、東周背斜。與褶曲伴生的斷層有南峰斷層、西大巷斷層、7506斷層及五一198斷層，均由擴區(qū)東部延伸于本擴區(qū)，走向多為北東或北東東向。本擴區(qū)內(nèi)的主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤5～17層，其中3號、9號和11號煤層為主要可采煤層。該煤層位于下二疊系山西組中部，厚度大，全區(qū)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，含0～2層夾矸?，F(xiàn)將各可采煤層分述如下：3#煤層：位于山西組下部，厚度2.20m～4.90m,平均厚度3.75m,夾矸0～2層，厚度大且穩(wěn)定，是全區(qū)穩(wěn)定的主要可采煤層；9#煤層：位于K5、K4石灰?guī)r之間，厚度為2.40m～4.20m,平均厚度3.25m，含夾矸0～1層，厚度大，層位不穩(wěn)定，為全區(qū)的主要可采煤層；11#煤層：位于K2石灰?guī)r之下10m左右，厚度為2.30m～4.20m，平均厚度3.20m,含夾矸0～1層，厚度大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)主要可采煤層。其他各煤層雖局部可達可采厚度，但根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定均為不可采煤層。經(jīng)勘察表明，南峰擴區(qū)將來生產(chǎn)的主要沖水因素為3#煤層以上個含水層通過冒落帶和有效裂隙涌入，根據(jù)相鄰采區(qū)資料和本區(qū)煤層附存條件，預(yù)計擴區(qū)正常涌水量為459.2m3/h,最大涌水量為505.12m3/h,生產(chǎn)區(qū)涌水量為27.412m3/h。本區(qū)煤層埋藏較深，除正在生產(chǎn)的五陽煤礦外，區(qū)內(nèi)無小窯開采。影響采區(qū)布置和煤層開采的主要構(gòu)造因素是斷層，其次是褶曲。除邊界斷層外，區(qū)內(nèi)主要斷層方向呈北東向，采區(qū)布置應(yīng)與主要斷層平行，但在采掘時還應(yīng)綜合分析物探資料，注意近東西和北西向斷距較小的斷層。斷層附近巖層不完整，巖石破碎，易冒頂，片幫，開掘時應(yīng)加強支護以保安全，另外還應(yīng)防止斷層導(dǎo)水。在向斜軸部和轉(zhuǎn)折端，因局部應(yīng)力集中，節(jié)理發(fā)育，造成煤層頂?shù)装宓膸r體的破壞，使其穩(wěn)定性變差，因此采掘時亦應(yīng)加強支護，主要巖巷亦應(yīng)避開這些部位布置，以減少支護的困難。另外在天倉向斜軸一線瓦斯含量集中，采掘時應(yīng)防止瓦斯突出。陷落柱周圍的煤、巖層，因柱體向下塌陷，周圍產(chǎn)生大量節(jié)理，煤層產(chǎn)狀也發(fā)生變化，甚至伴有小斷層出現(xiàn)，因此采掘中應(yīng)注意頂板支護。在采掘時還應(yīng)防止導(dǎo)水，以防萬一。第二節(jié)礦井開拓方式的確定一、井口形式、數(shù)目和位置的選擇新建礦井根據(jù)井田內(nèi)水文地質(zhì)、井田邊界、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限等綜合因素，一般開拓主井(專用提升煤)、副井(用于提升矸石通風(fēng)運輸材料和上下人員)以及回風(fēng)井(與副井一起通風(fēng)回風(fēng))。（一）井筒形式的選擇請參閱表4-2-1井筒選擇表表4-2-1井筒選擇表井筒形式優(yōu)點缺點適應(yīng)條件平硐開拓井下煤炭運輸不需轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運，工業(yè)設(shè)施簡單，井巷工程量小，利于排水，掘進速度快，不留或少留工業(yè)場地煤柱，煤柱損失少。受地形即埋藏條件限制。適合煤層賦存較高的山嶺、丘陵，或溝谷地區(qū)。立井開拓立井的適應(yīng)性強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制1.施工復(fù)雜，設(shè)備多技術(shù)要求高；2.施工困難掘進速度慢；3.不能躲開煤層頂?shù)装搴畬印?.煤層埋藏較深，或沖擊層厚；2.水文條件復(fù)雜，圍巖不穩(wěn)定需特殊施工；3.傾斜長度大，用立井開采兼顧小開采。斜井斜井1.地質(zhì)條件較好井筒掘進技術(shù)簡單;2.斜井開采每個水平井底車場易靠近儲量中心;3.井口可靠近井田邊界，工業(yè)廣場留煤少;4.主井做斜井時可做安全出口;5.建井工期短;6.可用皮帶運輸，實現(xiàn)連續(xù)運提。受地形及煤層埋藏條件限制。1.便于布置工業(yè)廣場和引進鐵路，2.水文地質(zhì)條件好。綜合開拓可充分利用各種開拓方式的優(yōu)點。根據(jù)根據(jù)潞安集團五陽煤礦水文地質(zhì)條件，地面地下情況及地形地貌特征，本礦井只宜采用立井開拓或斜井開拓。（二）井筒位置選擇選擇井筒位置就是確定井筒沿走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示。選擇井筒位置的主要條件：1、地面條件井口附近要有一定的范圍，用以布置工業(yè)場地，其中包括主副井