【正文】 化侵蝕，溝谷縱橫，梁嶺綿延，地形比較復(fù)雜，其總的地勢為西高東低，地形最高點(diǎn)為西部山梁處，標(biāo)高 ，最低點(diǎn)為井田東部 邊界南河 溝 底 ，標(biāo)高1125m，地形最大相對高差 。 井田內(nèi)其它溝谷平時基本干涸無水，唯雨季時才有洪水流泄。 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（ GB1830620xx），本井田地震動峰值加速度為，地震烈度屬 VII 度區(qū)。 開拓方式為 斜井開拓，壁式采煤， 9 號煤層采空面積約584k（ m） 2，其中有 250k（ m） 2與本礦東北界相鄰， 15 煤層采空面積約 103k（ m） 2， 礦井涌水量 40m3/d,屬低瓦斯礦井。 第五節(jié) 地質(zhì)勘查 及 礦井地質(zhì)工作 一、以往地質(zhì)勘查工作 井田位于陽泉礦區(qū)西北部，地質(zhì)工作起始較早，其中主要工作有： 1954～ 1957 年，由 11 215 等地質(zhì)隊(duì)多次進(jìn)行過采樣和地質(zhì)測量工作。 1962 年復(fù)審降為 普 查。該次精查勘探取得了一系列成果，為井田煤炭資源的開發(fā)利用提供了寶貴資料。 1980 年 8 月～ 1984 年 5 月，由 119 勘探隊(duì) 進(jìn)入壽陽東勘探區(qū)進(jìn)行普查工作，普查工作完成后未提交地質(zhì)報告直接轉(zhuǎn)入詳查勘探階段， 1989 年 6月提交《山西省沁水煤田壽陽（東）勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》， 1989 年 9 月 3日由原山西煤炭工業(yè)管理局責(zé)成原山西煤田地質(zhì)局對該報告進(jìn)行評審，評審?fù)ㄟ^后由原煤炭工業(yè)部山西煤炭工業(yè)管理局下達(dá) （第 8901 號）批準(zhǔn)決議書，批準(zhǔn)儲量： B 級 63599 萬 t,C 級 121370 萬 t,D 級 67143 萬 t。 ：根據(jù)開拓規(guī)劃需要，對礦井井口、井筒及井下巷道均進(jìn)行了詳細(xì)測量，其中井口、井筒、大巷及主要巷道均采用經(jīng)緯儀施測，運(yùn)輸大 7 巷采用 15″級導(dǎo)線測回法測量，其它巷道用 30″級導(dǎo)線測回法測量，局部用羅盤定位測量。 ：該礦屬高瓦斯礦井，生產(chǎn)中嚴(yán)格瓦斯管理，認(rèn)真進(jìn)行瓦斯含量監(jiān)測，并按規(guī)定進(jìn)行年度瓦斯等級鑒定，為礦井安全生產(chǎn)提供了保證 。 2. 在井下現(xiàn)采煤層中實(shí)測 5 個煤層資料，并進(jìn)行采樣分析，以提高井田的勘查程度。 4. 進(jìn)行地面地質(zhì)調(diào)查工作，核實(shí)地形、地表建筑的變動情況，并對地形地質(zhì)圖進(jìn)行修正工作。經(jīng)實(shí)測驗(yàn)證，該礦井口及 井下巷道測量成果可靠，與本次實(shí)測結(jié)果互差很小，故本次工作提交的采掘工程平面圖采用礦方提供的最新資料繪制。 陽泉礦區(qū)在大地構(gòu)造上位于華北地臺山西臺背斜沁水拗陷東北 隅，沁水大向斜東翼，太行隆起帶之西，五臺地塊之南。整個中生代礦區(qū)又為漫長的剝蝕期，第四系更新統(tǒng)開始在河流、溝溪中沉積有砂礫層和紅色、黃色土等，在現(xiàn)代河溝中沖積層廣泛分布。 10 區(qū) 域 地 層 簡 表 表 21 地層系統(tǒng) 厚度 特征 界 系 統(tǒng) （群）組、段 最小～最大 新 生 界 第四系 全新統(tǒng) Q4 0～ 20 沖積、洪積坡積層，砂礫及次生黃土。 上第三系 上新統(tǒng) 三趾馬紅土 N2 4～ 25 紅色粘土、亞粘土、砂礫層及玄武巖。 一段 P2s1 55～ 150 黃綠、黃色砂質(zhì)泥巖及不穩(wěn)定的石英砂巖。 石炭系 上統(tǒng) 太原組 C3t 90～ 141 灰白色中～細(xì)粒石英砂巖，灰色砂質(zhì)泥巖，黑色泥巖夾 3層灰?guī)r和 2～ 3 層主要可采煤層。 寒武系 上統(tǒng) € 3 97～ 225 灰白、灰黃色泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r，夾竹葉狀白云巖，底部黃綠色鈣質(zhì)泥巖。 太 古 界 阜平群 Ar 黑云斜長片麻巖、大理巖夾石英巖。自下而上分述如下： （一）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f） 埋藏于井田深部，為煤系之基盤，主要為厚層海相石灰?guī)r，巖性堅(jiān)硬，致密，頂部常因鐵質(zhì)浸染而呈淡紅色，區(qū)域厚度大于 100m。含煤 5～ 6 層，成煤環(huán)境穩(wěn)定，沉積回旋明顯，可分為三段： 1. K1 砂巖底至 K2 石灰?guī)r底。 2. K2 灰?guī)r底至 K4 石灰?guī)r頂。 K2 石灰?guī)r之上為黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，夾有透鏡狀砂巖，其上部為 13 號煤層。本段厚度 ～ ，平均 。 井田內(nèi)太原組厚度 ～ ,平均 。山西組厚含煤 6 層，編號為 6號，其中 6 號為較穩(wěn)定大部可采煤層，其余均為不可采煤層。頂部夾一層淺灰、紅紫等雜色鋁質(zhì)泥巖，俗稱“桃花泥巖”。本組底部以一層灰白色厚層中粗砂巖（ K10）與下石盒子組分界。本井田基本位于其次級構(gòu)造 —— “上社 — 漆樹掌背斜”南翼。 。除斷層外，尚發(fā)育有 9 個陷落柱，其中一個為地表所見，其余均為井下揭露。 太原組地層厚 ～ ，平均 ，含煤 7 層，分別為 1 1 1 1 15 下 號煤層，其中 1 15 號煤層為穩(wěn)定可采煤層，平均煤層總厚 ，可采煤層總厚 ，含煤系數(shù) %，可采含煤系數(shù) %，含煤性好。頂?shù)装鍘r性均為砂質(zhì)泥巖、泥巖。頂?shù)装鍘r性均為泥巖或砂質(zhì)泥巖。 4. 15 號煤層 該煤層位于太原組下部， K4灰?guī)r之下，上距 12 號煤層 ～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)簡單 ～較簡單 ，含夾矸 0～ 2 層，煤層厚度 ～，平均 ，頂板巖性為 K4 灰?guī)r ,底板巖性為泥巖或砂質(zhì)泥巖 。主要可采煤層的對比標(biāo)志如下： 1. 6 號煤層 位于山西組下部，下距 K7 砂巖 ～ ，其下部厚層組合砂巖帶，且其為山西組唯一較穩(wěn)定可采煤層，與山西組其它煤層有明顯的區(qū)別，較易對比。 5. 15 號煤層 位于太原組下部， K2 灰?guī)r之下，上距 12 號煤層 ～ ，一般 左右，煤層厚度大，是井田內(nèi)厚度最大的煤層，單憑此項(xiàng)特征足以與其它煤層區(qū)分。 c、上、下石盒子組未分，統(tǒng)劃入二疊系石盒子組。 第二節(jié) 煤 質(zhì) 一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征 1. 物理性質(zhì) 井田各可采煤層物理性質(zhì)基本相近，外觀均呈黑～灰黑色，具金剛光澤或玻璃光澤，參差狀斷口或貝殼狀斷口，硬度 2～ 4，多具條帶狀結(jié)構(gòu) ，塊狀、層狀構(gòu)造。 二、煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能 根據(jù)井田內(nèi)鉆孔中采取的煤芯煤樣、煤層煤樣及勘探區(qū)煤質(zhì)資料，各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)見表 32。 硫 分（ ）原煤： %～ %， 平均 %； 18 浮煤： %～ %， 平均 %。 9 號煤層： 水 分（ Mad） 原煤： %～ %， 平均 %； 浮煤： %～ %， 平均 %。 發(fā)熱量（ ）原煤： ～ ，平均 。 12 號煤層： 水 分（ Mad） 原煤： %； 浮煤： %。 19 發(fā)熱量（ ）原煤： 。 15 號煤層： 水 分（ Mad） 原煤： %～ %， 平均 %； 浮煤： %～ %， 平均 %。 發(fā)熱量（ Qgr， d）原煤： ～ ，平均 。 2. 工藝性能 根據(jù)本次工作補(bǔ)勘鉆孔煤芯化驗(yàn)資料， 1 15 號煤層煤灰成分及灰熔融性見表 33 和表 34。屬高軟化溫度灰。 五、工業(yè)用途 本井田 1 15 號煤層為貧煤，主要做為動力用煤和民用煤。 三、石灰?guī)r 22 奧陶系石灰?guī)r儲量豐富，為良好的建筑材料，亦可作制作水泥的原料，具有良好的利用前景。太原組灰?guī)r巖溶裂隙亦較發(fā)育，局部含水性稍強(qiáng)。總面積 4667km2,其中半裸露與全裸露可溶巖面積 2100 km2, 全裸露可溶巖面積 1882 km2。過去將西邊界劃在桃河與白馬河之間、西煙盆地東緣。 泉域的形態(tài)受構(gòu)造控制，本區(qū)處于沁水凹陷東北端，具體構(gòu)造形態(tài)為一北東撓起的大向斜，這一構(gòu)造形態(tài)不僅控制了 O2 含水層的分布 ,同時也控制了作為區(qū)域相對隔水層的 O1 弱巖溶地層的分布，從而形成了巨大的巖溶地下水 24 盆地。泉群出露標(biāo)高在 360～ 392m 之間，多年平均流量，近期流量 ，是我國北方最大的巖溶泉。 區(qū)域內(nèi)太原組含水層由石灰?guī)r、細(xì)砂巖組成。單位涌水量在 ～ ，滲透系數(shù)在～ 。 本井田位于娘子關(guān)泉域 北 部徑流區(qū)。本礦各井口位于南河北側(cè)的山坡上，南河在 主井口 和 副井口 附近最高洪水位分別為 1120m 和 1130m，各井口標(biāo)高均高于其最高洪水位，不受南河山洪威脅。 灰?guī)r裂隙含水層。 山西組砂巖裂隙含水層。但由于大多處侵蝕基準(zhǔn)面以上，泄水條件好，含水性較弱。 9 號煤層直接充水含水層為山西組砂巖裂隙孔隙含水層， 1 15 號煤層直接充水含水層為太原組巖溶裂隙含水層，一般情況下由于此兩含水層富水性 不強(qiáng) ，補(bǔ)給條件差，因此對礦井生產(chǎn)影響不大。 (+)+（式中 Hc 位冒落帶最大高度； M 為累計(jì)采厚； Hf 為導(dǎo)水裂隙帶最大高度； n為煤分層層數(shù)。 綜上所述，井田水文地質(zhì)條件屬 中等 類型。 另一方面應(yīng)對以往采空區(qū)應(yīng)留設(shè)隔水煤柱， 在井口附近設(shè)置排水渠以及對地表的塌陷進(jìn)行填埋、封堵，以防空區(qū)突水發(fā)生 ，在井下生產(chǎn)中要嚴(yán)格 貫 28 徹 執(zhí)行礦井水防治十六字方針，即： 預(yù)測預(yù)報，有疑必探，先探后掘，先治后采。 第五節(jié) 供水水源 現(xiàn)在礦井生活用水來源為 20xx 年新開鑿的深水井，可以保證 360m3/d 的供水量，基本可滿足 120 萬 t/a 生產(chǎn)能力的要求，若有短缺可在南河河床截取潛流以補(bǔ)充井下生產(chǎn)用水。 巖石力學(xué)性質(zhì)測試結(jié)果 表 51 巖石名稱 抗壓（ MPa） 抗拉（ MPa） 抗剪 平均 變異范圍 平均 變異范圍 內(nèi)摩擦角 凝聚力系數(shù) 9 號頂板 （砂質(zhì)泥巖） 39176。 00′ 第二節(jié) 瓦 斯 根據(jù)晉煤安發(fā) [20xx]2030 號文件， 20xx 陽泉市上社二景煤炭有限責(zé)任公司瓦斯相對涌出量為 m3/t，絕對涌出量為 m3/min， CO2 相對涌出量為 ，絕對涌出量為 m3/min，鑒定等級為高瓦斯礦井 ,礦井在生產(chǎn)過程中未發(fā)現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象 。 31 第六章 環(huán)境地質(zhì) 第一節(jié) 地震與礦井穩(wěn)定性 山西地震帶是全國重要的地震活動區(qū)，由大同盆地，忻定盆地、太原盆地、臨汾盆地、運(yùn)城盆地等一系列斷陷盆地構(gòu)成，由北向南呈“ S”型分布。 井田位于太行山脈的西麓，地表呈侵蝕中、低山地貌，最大相對高差，井田大部為基巖裸露，少有黃土覆蓋，地表較為穩(wěn)定；井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地下水活動性差，引發(fā)巖層移動的因素不足，礦井的穩(wěn)定性較好。 32 第三節(jié) 水文環(huán)境 井田內(nèi)地表水體不發(fā)育，含水層除深部奧陶系灰?guī)r巖溶水富水性強(qiáng)外，其余含水層均屬弱含水層。 第四節(jié) 有害物質(zhì) 煤層中有害元素主要是硫、磷、砷等，隨著煤層的開采，這些有害元素一方面通過礦井水的 溶濾排放到地表，另一方面地表堆煤經(jīng)雨水的溶濾而進(jìn)入周圍環(huán)境中，對周圍環(huán)境造成污染。 煤場要經(jīng)常進(jìn)行灑水除塵，加強(qiáng)運(yùn)輸管理，杜絕超載。斜井開拓， 9 號煤層劃分為單水平三個采區(qū)，采用傾斜長壁式開采。方位 248176。 該礦現(xiàn)采 9 號煤層，按采改設(shè)計(jì) 9 號煤層和 15 號煤層聯(lián)合開采，因此井巷工程已按設(shè)計(jì)要求延伸至 15 號煤 層并完成了所有設(shè)計(jì)工程，經(jīng)陽泉市煤炭工業(yè)局批準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)合開采試運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn) 15 號煤層已有一個回采工作面進(jìn)行試生產(chǎn)。北鄰 牛村 。 該礦現(xiàn)采煤方法為走向長壁式液壓支架綜采放頂煤，全部垮落法管理頂板。方位 264176。方位 264176。 煤矸石可視其質(zhì)量進(jìn)行綜合利用，或用其填溝平地（如果厚度超過2～ 3m，要用 ～ 的黃土進(jìn)行隔層處理），埋于地下，縮小其污染擴(kuò)散范圍。 為盡量減少礦井開采對環(huán)境造成的破壞，建議在今后的工作中要： 經(jīng)常對采空區(qū)上部地面進(jìn)行觀測，一旦發(fā)現(xiàn)地面裂縫或塌陷現(xiàn)象，及時回填密實(shí)，以免造成礦井漏風(fēng)或人畜傷害。 隨著礦井技術(shù)改造，開采力度加大，開采工藝的提高，采空范圍不斷增大，礦井排水量也會逐年增加，上部地下水將疏干、 半疏干，地下水資源遭破壞，土地資源受嚴(yán)重影響，植被進(jìn)一步減少。 由于井田內(nèi)主要可采煤層厚度大，采空后可引起上伏地層冒落、塌陷、下沉、開裂等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，進(jìn)而影響地表的穩(wěn)定性。另一次為公元 1695 年 5 月 18 日，在山西臨汾一帶發(fā)生了一次強(qiáng)烈的 8 級地震，死亡人數(shù)有 5 萬多人。 第四節(jié) 煤的自燃傾向性 本次工作在該礦井下采取 15 號煤樣委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進(jìn)行煤塵、自燃傾向性檢驗(yàn)，其煤自燃檢驗(yàn)結(jié)果為 15 號煤層吸氧量分別為 ,自燃傾向性等級分屬Ⅲ級和Ⅱ級， 但根據(jù)井田內(nèi) 9 號煤層煤質(zhì)指標(biāo)， 9 號煤層全硫有大于 2%區(qū)域，且揮發(fā)份小于 18%，一般來說，當(dāng)煤質(zhì)指標(biāo)中的全硫 大 于 2%且揮發(fā)份小于 18%時，煤層的自然傾向性 應(yīng)為 Ⅱ級 以上，因此綜合分析，井田內(nèi) 9 號煤層 應(yīng)屬 不易自燃 ～自燃 煤層， 15 號煤層為自燃煤層。 20′ 15 號頂板 （石灰?guī)r） 40176。 15 號煤層頂板為石灰?guī)r，有薄層泥巖偽頂，巖石硬度較大，具有一定的撓性，裂隙不發(fā)育， 維護(hù)比較容易；底板為砂質(zhì)泥巖或泥巖，強(qiáng)度較低。 9 號煤層井田南部大部采空， 15 號煤層井田中部部分采空， 現(xiàn)礦井 15 號煤層正常涌水量為 72m3/d,最大 120 m3/d。 由于 15 號煤層采空后形成的導(dǎo)水裂隙帶高度已大于