【正文】 用水。所以，富水地段多分布于盆地、溝谷及地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育地區(qū)。相對隔水層為中奧陶統(tǒng)上部峰峰組石炭系泥灰?guī)r和底部之含石膏脈的泥質(zhì)角礫灰?guī)r。含水層段的劃分：奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組主要賦存于奧陶系上統(tǒng)上、下馬家溝組石灰?guī)r中。中部水力坡度較小，區(qū)域面積巨大，約1002km2，地下巖溶水豐富。三姑泉域西北邊界以丹河流域分水嶺為界；東北部可溶巖區(qū)以地形、地下分水嶺為界；東部可溶巖區(qū)以奪河黃金窯～馬圈一帶地形、地下分水嶺和太行山東部的眾多小型地下分水嶺與焦作泉域分界；西邊界南段以高平～晉城斷裂帶為界，北段主要以地表分水嶺為界，局部與延河泉域溝通；西南邊界為晉城小山字型構(gòu)造前弧的西段，該段東西向地塹構(gòu)造有一定阻水作用。古書院井田位于丹河中上游地帶，居丹河西岸。丹河上游修建有水庫多座，其中任莊水庫容積最大，控制流域面積1240km2，庫容總量可達(dá)8400km3。2）上更新統(tǒng)主要為黃土，多分布于溝谷兩側(cè)，構(gòu)成二級階地，其厚度變化不一，一般5～20m ，土質(zhì)致密。（4）第三系上新統(tǒng)為深紅色粘土，含沙量較多，可見褐鐵礦黑色斑點，含鈣質(zhì)結(jié)核3～5層，該層脫水曬干后變的堅硬。3）上統(tǒng)石盒子組主要分布于井田北部的白馬寺山、方山、二仙掌等地的較高處。風(fēng)化后多呈灰綠色或黃綠色，底部為一層厚5m左右的中—粗粒長石石英砂巖，為與山西組的分解，俗稱駱駝脖子砂巖。以灰白色砂巖為主，中夾灰色及深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層。由黑—深灰色砂質(zhì)泥巖、灰黑色砂巖、石灰?guī)r和煤層等組成。（2）石炭系1）中統(tǒng)本溪組大部分出露于白馬寺逆斷層之東側(cè)下降盤西部邊緣，由含鋁質(zhì)較高的紅色及灰白色泥巖組成，中夾薄層砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖。左右。該斷層屬邊界斷層，且斷層?xùn)|側(cè)部分資源已劃歸南坪煤礦開采，故白馬寺斷層對本礦將來開采15號煤層基本無影響?，F(xiàn)將井田西北邊界處的白馬寺逆沖斷層敘述如下：白馬寺逆沖斷層：為井田西北部的自然邊界，地表斷層處大部都被黃土覆蓋,據(jù)局部出露點觀測資料,斷層走向15176。按照《礦井地質(zhì)工作手冊》（1986）中分類標(biāo)準(zhǔn)，井田褶曲均屬平緩褶曲。～60176。(20)向斜：位于井田東北角19背斜西側(cè)，軸向40176?！?0176。軸部沿209號孔古補84號孔204號孔方向延伸，長度2500m，兩翼傾角5176。(16)向斜：位于井田東部河?xùn)|村東，軸向40176。(15)背斜：位于井田東部，軸向60176。(14)背斜：位于井田中部，軸向60176。～10176?！?0176。軸部沿屋廈村南莊溝村南方向延伸，背斜全長2000m，兩翼傾角8176。(9)向斜：位于井田南部太平仙村西8背斜東側(cè)， 軸向45176。(8)背斜：位于井田南部3向斜東側(cè)，軸向30176。～8176。8176?！?176。7176。12176。向北轉(zhuǎn)為15176?！?2176。受白馬寺逆斷層上升盤牽引成為極不對稱的向斜。西翼陡而狹，傾角9176。圖11 礦井交通位置圖 井田地質(zhì)特征受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田地質(zhì)構(gòu)造以寬緩褶曲為主，地層傾角2～8176。在今天范圍內(nèi)曾有無證私開小煤礦92座，其中9座打井未見煤，3座延伸井筒開采9號煤，其余開采3號煤層。工業(yè)主要有冶煉、化肥、水泥、發(fā)電、農(nóng)機、副食品加工及手工業(yè)等。外圍強震的波及曾對本區(qū)造成房屋倒塌，人畜傷亡。無霜期較長，全年約180天。秋季多西北風(fēng)，春夏季多東南風(fēng)。河流水源為地表泉水，大氣降水及礦坑排水。井田東南部逐漸過渡為緩坡丘陵區(qū)，地表基本為第四系黃土覆蓋，在寬緩的土梁間發(fā)育有南北向和東南向的黃土沖溝，總的說來，井田地形比較復(fù)雜。207國道從井田東側(cè)經(jīng)過，晉（城）～長（治）、晉（城）～陽（城）、晉（城）～焦（作）、長（治）～邯（鄲）高速公路已建成通車，省級公路四通八達(dá)，礦井交通位置如圖11所示。34′15″。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)112176。48′34″ 112176。該井田西受白馬寺斷層控制，北與鳳凰山、王臺鋪井田相接，西南為北巖井田，東西長7km，南北寬5km。井田地表呈剝蝕的低山丘陵地貌，總的地勢為西北高，東南低。井田內(nèi)無常年徑流的地表水系，均為季節(jié)性河流。據(jù)古礦近年觀測資料，該河南段因有礦坑排水匯入，水量大增， L/s～ L/s，河流北段無礦坑排水影響， L/s～ L/s。年最小降水量296mm，最大降水量1010 mm， mm。凍結(jié)期為11月至次年2月，最大凍土深度一般為43cm，最大積雪厚度為21cm。據(jù)國家《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（5001－2001），晉城市為六度地震烈度區(qū)。20世紀(jì)80年代—90年代，在井田范圍內(nèi)曾開辦有證礦井28座，因關(guān)閉、吊銷、劃出等原因，已有16座停辦?，F(xiàn)已全部關(guān)閉取締。伴生一條大型邊界斷層和一些落差不大的小型斷層和陷落柱，敘述如下：根據(jù)地表露頭和井下巷道揭露，本井田內(nèi)共發(fā)育大小褶曲20條，其中向斜10條，背斜10條，分述如下：(1)二仙掌向斜：位于白馬寺逆斷層?xùn)|側(cè)，軸向15176。26176。(2)石城溝背斜：軸向15176。西翼傾角6176。東翼傾角6176。全長12000m。左右，基本對稱，全長2000m。全長2300m。左右。西翼傾角6176。軸部沿6號孔 169號孔西方向延伸，全長約1700m，兩翼傾角6176。延伸長度1650m，兩翼傾角8176?！?5176。(12)背斜：位于井田中部谷坨村南，軸向20176。(13)向斜：位于井田中部12背斜北側(cè)，軸向75176。83176。轉(zhuǎn)2065176。軸部沿洪5號孔140號孔201號孔方向延伸，全長2500m，兩翼傾角6176?！?176。(19)背斜：位于井田東北角，軸向40176。軸部沿大2號孔1156號孔445號孔方向延伸，全長約1000m，兩翼傾角7176。之間。一般說來，單斜構(gòu)造和平緩褶曲對綜采影響不大?！?5176。井下9號煤層開采中先后發(fā)現(xiàn)陷落柱23個（123），大小各異，長軸長度在20～90m之間，短軸長度在13～50m之間。井田位于沁水煤田南部晉城礦區(qū)，地層出露中等，基巖分布面積約占三分之一，主要分布于井田北部、西北部山梁及溝谷零星地段，新生界覆蓋面積約占三分之二，主要分布在井田南部，東部的丘陵、低洼地帶及溝谷兩側(cè)。底部為山西式鐵礦。底部有一層鮞狀結(jié)構(gòu)砂質(zhì)泥巖，～，于下伏地層呈整合接觸。底部為一層不太穩(wěn)定的中粒砂巖。在其頂部有一層鋁土質(zhì)泥巖或含鋁質(zhì)的砂質(zhì)泥巖，見鐵質(zhì)侵染，具鮞狀結(jié)構(gòu)，風(fēng)化后鮞粒脫落成小孔，地面易識別，其顏色鮮明，呈桃紅色，俗稱桃花泥巖。巖性以灰黃色砂質(zhì)泥巖為主，夾較厚的黃綠、紫紅、藍(lán)紫色砂巖和黃色泥巖組成。在井田中部，北部丘陵地帶零星出露，厚度0～8m ，于下伏不同時代地層不整合接觸。3）全新統(tǒng)為砂卵石、沙石堆積的現(xiàn)代重基層，厚度不一，主要分布于現(xiàn)代河谷中的河漫灘。另外，還有其它小型水庫多座。晉城礦區(qū)地下水屬三姑泉域地下巖溶水系統(tǒng)，位置在泉域中上部徑流帶?？傊?，泉域邊界基本與丹河流域邊界一致， km2。區(qū)域地下水，除上述深部奧灰?guī)r溶水外，還有中上部石炭系薄層～中厚層石灰?guī)r裂隙巖溶水和二疊系砂巖裂隙水及第四系松散層孔隙水。該二組石灰?guī)r厚度巨大，巖溶裂隙發(fā)育，溶蝕強烈，層位穩(wěn)定，補給充分，富水性極強。巖性致密，巖溶裂隙不發(fā)育，可起到相對隔水作用。區(qū)內(nèi)在上覆地層厚度大于50m，且距河谷較遠(yuǎn)的地段，往往富水性很小。上述4個含水層組，在一定的地質(zhì)條件下會發(fā)生水力聯(lián)系。精查由華北煤田地質(zhì)局152隊于1957年完成，精查階段，本礦井田內(nèi)共施工鉆孔53個。～。井田含煤地層共含可采煤層3層，即山西組3號煤層和太原組15號煤層，綜合柱狀圖如圖12所示圖 12 綜合柱狀圖3號煤層：井田可采煤層之一，位于山西組下部。其偽頂為黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖，直接頂板多為灰黑色的砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，老頂多為灰色厚層狀砂巖，底板一般為灰黑色砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。15號煤層位于太原組下部，上距9號煤層28m左右，厚度無明顯變化規(guī)律。其直接頂板為2層灰?guī)r。編圖時對個別厚度、結(jié)構(gòu)異常變化孔點，其煤層厚度值未于采用。表11 采煤層特征煤層號煤層厚度（m）最小～最大平均夾石層數(shù)最少～最多一般層間距（m）最小～最大平均變異系數(shù)穩(wěn)定程度可采指數(shù)可采性3～0～51～2～18穩(wěn)定1全區(qū)可采9～0～2013穩(wěn)定1全區(qū)可采－15～0～50～224穩(wěn)定1全區(qū)可采（1）物理性質(zhì)3號煤層為黑灰色，金屬光澤，貝殼狀斷口，致密堅硬，均為條帶狀結(jié)構(gòu)，由亮煤和鏡煤組成，宏觀煤巖類型為光亮型，普氏硬度系數(shù)為1。硫分以3號煤最低，屬特低－低硫煤，9號煤為特低－高硫，以中硫煤為主。3號煤層煤質(zhì)變化小，15號煤層煤質(zhì)變化大。③煤灰熔融性：煤灰成分以2和23為主，其軟化溫度均大于1250℃，為高熔灰分煤。值亦為0，因而煤類為無煙煤二號，其劃分依據(jù)是準(zhǔn)確可靠的。另外，零星分布有泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖偽頂，～。巖層吸水性強，從而降低了底板的穩(wěn)定性，給今后開采帶來一定困難。經(jīng)洗選后是良好的動力用煤以及化工用煤的原料、煤塵和煤的自燃該礦建井初期，各地質(zhì)報告按保安規(guī)程劃分為Ⅰ級瓦斯礦井，多年生產(chǎn)3號煤層測得： m3/t，按保安規(guī)程劃分應(yīng)屬于低瓦斯礦井，在一些特殊構(gòu)造點，也曾發(fā)生過瓦斯涌出。表14 瓦斯涌出量及煤層爆炸性年度絕對量3/相對量3/煤層煤層最短發(fā)火期備注4242爆炸指數(shù)%有無爆炸性1996無無低瓦斯1997無無低瓦斯1999低瓦斯2000無無低瓦斯2001無無低瓦斯2002無無低瓦斯中國礦業(yè)大學(xué)2009本科生畢業(yè)設(shè)計2 井田境界和儲量在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。但是3煤層和9煤層已基本采完，因此本設(shè)計主要是對15煤層進行設(shè)計。近水平，平均為4176。井田內(nèi)部的保護煤柱包括井田邊界保護煤柱、礦井工業(yè)廣場保護煤柱、斷層保護煤柱、井筒及巷道等其他一些防沙防水煤柱。表土層移動角為45176。因此，無需留設(shè)防水煤柱。工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留維護帶，寬度為15m。)(176。) (式23)=則工業(yè)廣場的保護煤柱量為：P2 =M R S （式24）式中： P2————工業(yè)廣場煤柱量； M ——煤層平均厚度； R ——工業(yè)廣場壓煤面； 則： P2 = =（4）井筒、大巷保護煤柱本礦井設(shè)有兩回風(fēng)井筒，每個井筒留有100m100m的保護煤柱。表23 保護煤柱損失量煤柱類型儲量/萬t井田邊界保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱大巷保護煤柱合計礦井設(shè)計可采儲量按下式計算：Zk=ZgPC （式25）式中： Zk ——礦井設(shè)計可采儲量，萬t； Zg——礦井設(shè)計儲量，萬t；P——工業(yè)場地、井下主要巷道、井筒等保護煤柱煤量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；；。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；（2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機運大巷膠帶輸送機直接到井底煤倉，由主井提升至地面。25176。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。因此，在確定開拓方式是要遵循以下原則:（1）、貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤、高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。（4）、要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng)、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好的狀態(tài)。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。3）立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。礦井水文地質(zhì)條件簡單，涌水量較小。（2）井筒位置的確定1）井筒位置的確定原則：利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。將井筒建設(shè)在工業(yè)場地內(nèi)，工業(yè)場地保護煤柱可以包含井筒保護煤柱。工業(yè)場地總平面布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)、水文、氣象等自然條件和工業(yè)場地豎向布置，協(xié)調(diào)井下開拓部署、地面生產(chǎn)系統(tǒng)、鐵路運輸?shù)戎饕a(chǎn)環(huán)節(jié)，做到有利生產(chǎn)、方便生活、節(jié)約用地、減少壓煤，并應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）應(yīng)根據(jù)建(構(gòu))筑物功能特點，