【正文】 地層一覽表地 層單 位厚度（m）最小～最大平均巖 性第四系Q全新統(tǒng)Q40～ 主要由風(fēng)積砂層，次為河流淤積、洪積層。風(fēng)積砂成份以細(xì)粒石英為主，沙流淤積層巖性為砂、粉砂或礫石，洪積層以砂、礫石為主。更新統(tǒng)Q3 上部為淤積層，巖性為砂、粉砂及黑色土壤，底部為馬蘭黃土，巖性為淡黃色亞砂土，柱狀節(jié)理發(fā)育，含鈣質(zhì)結(jié)核。不整合于老地層之上第三系R上新統(tǒng)N20～ 上部為粉紅色砂質(zhì)粘土、亞砂土，下部為灰色、桔黃、棕紅色礫巖夾棕紅、棕黃色砂巖，分選及滾園度差，呈半膠結(jié)狀態(tài)，松散。不整合于老地層之上 地 層單 位厚度（m）最小～最大平均巖 性上侏羅∫下白堊統(tǒng)J3～K1zh～上部以磚紅、粉紅及灰綠色的細(xì)、粉砂巖為主，局部含礫，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松，具大型斜層理。下部為紫紅、桔黃色的雜色礫巖及含礫粗砂巖互層，夾粉砂巖，礫石以花崗巖、花崗片麻巖、石英巖等組成。分選差，磨園中等，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。與下伏地層不整合中侏羅統(tǒng)J2安定組J2a～ 為一套紫紅、磚紅、黃棕色中、細(xì)粒砂巖，中夾灰紫色砂質(zhì)泥巖。底部為淺黃色，向上變?yōu)闇\紫色的巨厚層狀砂巖。與下伏地層假整合直羅組J2z～ 上部為一套雜色的細(xì)、中粒砂巖，顏色為灰白、灰黃、灰蘭、灰綠、灰紫色等，泥質(zhì)或粘土質(zhì)膠結(jié)。底部為厚層狀的灰黃色中粗粒砂巖，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。含較多鐵質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)核。底部局部含1號(hào)煤層。與下伏地層假整合中下侏羅統(tǒng)J12Y上巖段J12Y3～ 上部主要由灰白色中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及2號(hào)煤組成。底部為灰白、黃綠色細(xì)、粉砂巖及泥巖，具小型波狀層理及水平層理。中巖段J12Y2～ 主要由灰—深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖和4號(hào)煤組組成。底部為厚層狀灰白色中、細(xì)粒砂巖，具波狀層理、楔狀交錯(cuò)層理和水平層理。下巖段J12Y1～ 主要為灰、灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖及灰黑色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤組成。含6號(hào)煤組。底部為灰色～灰白色的細(xì)中粒砂巖，局部相變?yōu)榇稚皫r或礫巖，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理。與下伏地層假整合上三迭統(tǒng)T3y＞ 由灰綠色、灰白色細(xì)、中粒石英砂巖組成，含較多云母及少量的暗色礦物，粘土質(zhì)膠結(jié)，局部地段頂部有明顯的風(fēng)化殼產(chǎn)物。2) 礦區(qū)地層本次儲(chǔ)量核實(shí)區(qū)位于銅匠川詳查區(qū)的東南部，地形切割較為嚴(yán)重，約有50%的地段被第四系風(fēng)積砂與黃土覆蓋，其它為基巖出露，出露的地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組，據(jù)鉆孔資料揭露，區(qū)內(nèi)地層由老到新有：1　 上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組：（T3Y）巖性特征為灰綠、灰白色中粒石英砂巖，含較多的云母及少量的暗色礦物，中上部夾煤線或油頁(yè)巖，該組地層為煤系地層的沉積基底。2　 中下侏羅統(tǒng)延安組（J1－2Y）該組為本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰、灰白色砂巖及深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤組成，該組地層的上部含煤性較好，發(fā)育的煤層厚度大，層位穩(wěn)定，本礦所采的3－1煤層就位于延安組的中上部，下部含煤性也較好，5－1煤層厚度較大，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層，其它煤層為大部可采的較穩(wěn)定與不穩(wěn)定煤層。，與下伏地層呈假整合接觸。3　 中侏羅統(tǒng)直羅組：（J2Z）該組地層巖性為一套雜色的細(xì)、中粒砂巖，泥質(zhì)或粘土質(zhì)膠結(jié)，較疏松，含有鐵質(zhì)結(jié)核和硅化木。區(qū)內(nèi)所有鉆孔揭露，由于遭受后期剝蝕，厚度在橫向上變化較大，～，與下伏地層呈假整合接觸，該組地層僅在核實(shí)區(qū)西北角殘存并出露。4　 第三系上新統(tǒng)（N2）區(qū)內(nèi)零星賦存，主要巖性下部為灰色、棕黃色礫巖夾棕紅色砂巖，呈半膠結(jié)狀態(tài)，松散；上部為粉紅色砂質(zhì)粘土、亞砂土，含白云母碎片及鈣質(zhì)結(jié)核，該層不整合于老地層之上，～。5　 第四系（Q）區(qū)內(nèi)廣泛分布，不整合于老地層之上，底部為更新統(tǒng)馬蘭組黃土（Q3m），巖性為淡黃色亞砂土，柱狀節(jié)理發(fā)育，含鈣質(zhì)結(jié)核，厚約12米；下部為更新統(tǒng)淤積層（Q3a12）巖性為砂、粉砂及黑色土壤層，局部賦存；上部為全新統(tǒng)風(fēng)積砂（Q4eol），在區(qū)內(nèi)大面積覆蓋。 礦床地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)位于銅匠川礦區(qū)東南部，其構(gòu)造特征和銅匠川礦區(qū)相一致，為一向SW傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角1～3176。褶曲與斷層均不發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)，為簡(jiǎn)單構(gòu)造地區(qū)。 煤層賦存情況1) 煤層賦存特征在高西溝露天煤礦境界范圍之內(nèi)，煤層近水平分布。在延安組含煤地層中，自上而下各巖段均有煤層賦存。由于各煤層所處環(huán)境位置不同，致使各巖段煤層發(fā)育情況及含煤性亦各不相同。延安組含煤地層中含煤10～18層，一般為14～16層；～。含可采煤層6層，～。，該組地層總含煤系數(shù)為10%，%。依據(jù)延安組各巖段的環(huán)境及巖性特征、煤層自身的發(fā)育情況及其組合關(guān)系，將區(qū)內(nèi)煤層自上而下劃分為6五個(gè)煤組，11個(gè)分煤層。其中2號(hào)煤組位于上巖段（J1－2y3），內(nèi)含2－1及2－2兩個(gè)煤層，2－1煤層在本區(qū)遭受剝蝕，不發(fā)育，2－2煤層也遭受剝蝕，在區(qū)內(nèi)大部殘存。上巖段中含煤1～7個(gè)分層，一般為2～3層?！?，巖段含煤系數(shù)11%；3～4號(hào)兩個(gè)煤組位于中巖段（J1－2y2）。主要含3－4－1煤層。該巖段中含煤2～8層，一般3～5層。～。，其含煤系數(shù)為14%；6號(hào)兩個(gè)煤組位于下巖段（J1－2y1）。兩煤組自上而下可分出5－5－6－1中、6－1下、6－2中、6－2下六個(gè)主要煤分層。下巖段中含煤4～15層，一般8～11層?！?。2) 煤層夾石及分布根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝侏羅紀(jì)煤田銅匠川區(qū)煤礦詳查報(bào)告》資料反映，本區(qū)含煤地層中自上而下發(fā)育有五個(gè)煤組。2號(hào)煤組賦存于延安組上巖段之中，含2－2－2煤層，核實(shí)區(qū)內(nèi)2－1煤層已全部被剝蝕，2－2煤層也遭受剝蝕，大部殘存。其中，2－2煤層位于上巖段（J1－2Y3）的中部，在核實(shí)區(qū)西部及東部賦存，區(qū)中部約1/2的面積遭受剝蝕，煤層露頭線自核實(shí)區(qū)中部通過(guò)，煤層殘存可采地段位于礦區(qū)范圍內(nèi)，礦區(qū)內(nèi)可采面積比為51%，僅117號(hào)孔和861號(hào)孔揭露該煤層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂板巖性一般為砂質(zhì)泥巖，底板巖性為細(xì)粒砂巖，據(jù)報(bào)告反映：該煤層為局部可采的不穩(wěn)定煤層。3號(hào)煤組賦存于延安組中巖段，區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為一單煤層，編號(hào)為3－1煤層，層位穩(wěn)定，厚度較大，煤厚有一定的變化，～，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸0～1層，夾矸巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，在區(qū)北部及東南部遭受剝蝕，致使煤層連續(xù)性變差，局部地段失去工業(yè)開采價(jià)值，為大部可采的較穩(wěn)定煤層。頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、粉～粗砂巖，底板巖性為砂質(zhì)泥巖及泥巖。與4－～。4號(hào)煤組賦存于延安組中巖段，核實(shí)區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為二層，即4－4－2中煤層。其中，4－1煤層區(qū)內(nèi)工程點(diǎn)多數(shù)見(jiàn)煤，～，煤厚由北向南呈變薄趨勢(shì)?？刹蓞^(qū)位于礦區(qū)北部。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸0～1層，夾矸巖性為泥巖及粉砂巖，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖以及細(xì)砂巖，底板巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。與4－～。4－2中煤層位于4－1煤層之下，～，為不可采煤層，與5－～。5號(hào)煤組位于延安組下巖段，核實(shí)區(qū)內(nèi)含煤二層，為5－5－2煤層。5－1煤層全區(qū)可采，煤層厚度較大，變化較小，～，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層，與5－～。5－2煤層區(qū)內(nèi)大部發(fā)育，區(qū)內(nèi)工程點(diǎn)均不可采，局部地段尖滅，～，為不可采煤層，與6－～。6號(hào)煤組分為6－6－2兩個(gè)分煤組，6－1分煤組又可分為6－1中、6－1下兩個(gè)煤層，6－2分煤組又可分為6－2中、6－2下兩個(gè)煤層。6－1中煤層基本全區(qū)可采，～，為較穩(wěn)定煤層，與6－。6－，為不可采煤層，與6－。6－2中煤層全區(qū)發(fā)育，可采區(qū)位于礦區(qū)北部，煤厚由北向南呈變薄趨勢(shì)，至130號(hào)孔尖滅。為大部可采的不穩(wěn)定煤層，與6－。6－2下煤層位于延安組下巖段的下部，區(qū)內(nèi)零星發(fā)育，為零星可采煤層。3) 煤巖物理力學(xué)性質(zhì)此露天礦煤呈黑色、條痕褐黑色，一般呈暗淡光澤或?yàn)r青光澤。呈細(xì)條帶～寬條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，參差及階梯狀斷口。局部含有粘土質(zhì)結(jié)核。各煤層均致密堅(jiān)硬。 煤層特征表煤層編號(hào)容重t/m3平均厚度m2－2 煤層編號(hào)容重t/m3平均厚度m3－14－15－16－2中6－2下此礦煤的燃點(diǎn)在300℃左右。2－3－6－2中煤層由暗煤、亮煤、絲炭、鏡煤組成，一般為暗淡型或半暗淡型煤，其它煤層由亮煤、暗煤、絲炭、鏡煤組成，以半暗型煤為主，暗淡型與半亮型煤較少。絲炭含量高是本區(qū)煤的一個(gè)主要特點(diǎn)。 礦床水文地質(zhì)特征1) 礦床水文地質(zhì)礦區(qū)位于干旱地區(qū)，水文地質(zhì)比較簡(jiǎn)單。該區(qū)地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件，三者相互依存，條件簡(jiǎn)單。主要充水以第四系松散層補(bǔ)給2－2煤頂部潛水。其次是以裂隙為主的承壓水。區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，可劃為一類一型，但溝谷地段為一類二型。地下潛水的補(bǔ)給條件：銅匠川詳查區(qū)的水文地質(zhì)條件與區(qū)域水文地質(zhì)條件相一致。以2－2號(hào)煤頂板為界，上為潛水段，下為承壓水段。潛水分兩種形式補(bǔ)給，一是受大氣降水的直接補(bǔ)給，二是大氣降水的間接補(bǔ)給?；鶐r潛水的補(bǔ)給一般是以間接補(bǔ)給為主，但在基巖裸露區(qū)為直接補(bǔ)給。因而，潛水的補(bǔ)給方式是以垂向補(bǔ)給為主，在基巖覆蓋區(qū)，局部為側(cè)向補(bǔ)給。地下承壓水的補(bǔ)給條件：區(qū)內(nèi)承壓水的補(bǔ)給受地質(zhì)構(gòu)造的控制。地下水的補(bǔ)給主要以側(cè)向補(bǔ)給為主。承壓水的補(bǔ)給區(qū)遠(yuǎn)，同區(qū)域補(bǔ)給構(gòu)造相一致，由于區(qū)內(nèi)水源補(bǔ)給不充沛，補(bǔ)給量小，相應(yīng)的地下水補(bǔ)給量也小。第四系松散層潛水逕流，決定于地貌形態(tài)及地表的植被多少，而基巖潛水的逕流，決定于裂隙的發(fā)育程度，分布于裂隙發(fā)育密集處，上覆巖層透水性好的部位，基巖潛水流經(jīng)路徑長(zhǎng)，不完全按照地表形態(tài)流動(dòng)，地下水流具有一定的方向性。承壓含水層的逕流，決定于地質(zhì)構(gòu)造、含水層的巖性及地下水動(dòng)力條件。含水層分布較為分散，逕流條件差，地下水的運(yùn)移速度慢，逕流好、地下水流集中的部位，往往在含水巖性突變處，承壓含水層地下水運(yùn)移的方向受井田構(gòu)造控制，大體為東偏北向西偏南方向運(yùn)移，但逕流速度小，水力聯(lián)系差，形成一個(gè)層狀分布的逕流體系。此外，區(qū)內(nèi)各大溝谷均為潛水的排泄點(diǎn)，而楊森～高西溝以及隨地形相一致的洼地、沖溝等，既為區(qū)內(nèi)的排泄點(diǎn)又為逕流分布帶，地表排泄區(qū)域明顯。承壓水的運(yùn)移，主要受地質(zhì)構(gòu)造的控制。本區(qū)為一單斜構(gòu)造，巖層平緩，逕流條件差。因而在區(qū)內(nèi)的西北部，巖性變化急劇處及一些巖層轉(zhuǎn)折的凹地，為本區(qū)的承壓水排泄點(diǎn)。2) 水文地質(zhì)條件對(duì)露天開采的影響水會(huì)給露天開采帶來(lái)不利影響。大量積水會(huì)降低穿孔速度，給裝藥帶來(lái)不便。會(huì)降低采裝效率。高西溝露天煤礦地處干旱地區(qū)，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，對(duì)露天礦開采影響不大。地面水源距礦區(qū)距離較遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)開采產(chǎn)生大的影響，不需要疏干排水。但在開采深部煤層時(shí)，坑內(nèi)會(huì)出現(xiàn)積水。開采時(shí)，視采場(chǎng)涌水情況，在坑底超挖蓄水坑，利用水泵排水。炮孔內(nèi)存有積水時(shí)，爆破時(shí)采取防水措施，或者采用抗水的乳化炸藥。 工程地質(zhì)特征礦區(qū)第四系松散層覆蓋面積廣。基巖巖層一般為砂巖類、粉砂巖、泥巖類。從試驗(yàn)成果可知，；10－3m/s，%；孔隙度為39%，天然休止角在干燥狀態(tài)為40度，含水狀態(tài)為30度。巖層一般為中硬或硬巖。個(gè)別巖層遇水易軟化。泥巖軟化后易碎，砂巖類吸水后，抗壓強(qiáng)度減弱，只有原來(lái)的一半，將改變?cè)械淖匀粻顟B(tài)。 煤礦設(shè)計(jì)概況 露天開采境界依據(jù)上述境界圈定的依據(jù)與原則，高西溝煤礦礦田境界范圍全部適合露天開采，礦權(quán)境界即露天礦地表境界。 地表境界拐點(diǎn)坐標(biāo)拐點(diǎn)標(biāo)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)123456789由拐點(diǎn)連起來(lái)的范圍即露天開采地表境界范圍。預(yù)計(jì)采用單斗卡車開采工藝，參考設(shè)計(jì)資料，高西溝露天煤礦最小底寬約20m，邊坡角36176。，由此確定出底部境界。 露天礦境界范圍圖 儲(chǔ)量及剝離量1) 儲(chǔ)量及剝離量計(jì)算方法1　 巖土層的剝離量為： 式（）式中：S—巖層的覆蓋面積； H—巖層平均厚度；2　 煤層的壓煤量為： 式（）式中：a—煤層坡面到礦區(qū)范圍的平均水平距離； b—煤層平均厚度； L—采場(chǎng)范圍內(nèi)的周長(zhǎng)； γ—煤層平均容重。3　 露天可采儲(chǔ)量 式（）式中：——可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； ——工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； ——回采率。2) 剝離量和儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果根據(jù)式()計(jì)算得露天采場(chǎng)內(nèi)總的剝離量為為20486104m3。 煤量計(jì)算結(jié)果表(單位：萬(wàn)噸)煤層編號(hào)地質(zhì)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量級(jí)別可信度系數(shù)工業(yè)儲(chǔ)量邊坡壓煤量2283333031495588122b3331495634139733349512018122b12018426合計(jì)3563——538根據(jù)式()計(jì)算的高西溝露天煤礦可采儲(chǔ)量為()95%=。露天采場(chǎng)內(nèi)平均剝采比為總剝離量與可采儲(chǔ)量之比。計(jì)算得，平均剝采比為：。 開采工藝和開采程序1) 生產(chǎn)工藝由于選用公路開拓方案，所以生產(chǎn)工藝一般選擇國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的、技術(shù)最成熟的單斗挖掘機(jī)采裝，自卸卡車運(yùn)輸，推土機(jī)排土的生產(chǎn)工藝。選擇此生產(chǎn)工藝，主要考慮到在國(guó)內(nèi)此開采工藝應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，設(shè)備性能好。維修工作簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)靈活，能夠適應(yīng)高西溝露天煤礦的開采條件。2) 開采順序根據(jù)推薦的第二拉溝方案（在境界南部拉溝）。由于在礦區(qū)的南部（石灰川北東方向）有一條橫穿礦區(qū)的溝，此地的主采煤層埋藏深度淺，若外排土場(chǎng)設(shè)置在石灰川，從此溝開始拉溝，形成工作線后，同時(shí)向北西方向和南東方向推進(jìn)。3) 過(guò)渡方式從地表向下一水平掘進(jìn)傾斜出入溝，達(dá)到下一水平標(biāo)高后，自出入溝的末