【正文】 含水層位于各種基巖的頂部，風(fēng)化帶裂隙厚度 35m～40m。 厚 ～ ，平均 。 S4砂巖和 K8砂巖含水層可直接接受地表水補(bǔ)給，水位標(biāo)高達(dá) +856m，且均處在 3 煤層頂板冒落裂隙帶之內(nèi)，故均 為 3 煤層直接充水含水層。裂隙發(fā)育，部分被方解石脈充填，局部相變?yōu)樯皫r與砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖與泥巖互層。 厚 ～ ，平均 。 K K K4灰?guī)r含水層，沉積間距小于 30m、水位較接近，可作為一個(gè)含水巖組考慮。單位涌水量 ? m～ ?m，滲透系數(shù) m/d～ 。其中，奧陶系中統(tǒng)一個(gè)含水層，石碳系上統(tǒng)太原組四個(gè)含水層， 二疊系下統(tǒng)山西組兩個(gè)含水層，二疊系下統(tǒng)下石盒子組四個(gè)含 水層， 第四系孔隙潛水含水層 和 基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 ，以及 石碳系中統(tǒng)本溪組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)太原組 底部砂泥巖段隔水層、石碳系中統(tǒng)太原組中段砂泥巖隔水層和 3 煤層底板隔水層。 4)河流沖刷 井田內(nèi)河流原生沖刷在 3煤層中上部，巖性多為中?；野?、灰黑色砂巖，呈不規(guī)則包裹于煤層中，其特點(diǎn)是煤層偽頂及底板正常，煤層結(jié)構(gòu)正常。由于 3煤層發(fā)育、厚度大且穩(wěn)定，其本身即為明顯的標(biāo)志層。測(cè)井物性反映：煤層一般為高電阻、低密度、低伽瑪。與下伏地層呈整合接觸。巖性變化較大，頂部為紫紅、紫灰色等雜色含鮞粒厚層狀鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖。泥巖多含鐵質(zhì)結(jié)核及植物化石碎片，致密堅(jiān)硬；砂巖有時(shí)常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖及泥巖。 (3)石炭系中統(tǒng)本溪組 C2b 該組厚度 ～ ，平均 。 礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有五陽(yáng)熱電廠，供本礦區(qū)工業(yè)及生活用電。年蒸發(fā)量為 ～，年平均為 。濁漳河西源由西向東流經(jīng)礦區(qū)北緣，其支流有淤泥河。邯長(zhǎng)、太焦鐵路在長(zhǎng)治北站交會(huì)。其地理坐標(biāo)：東經(jīng) 112176。井田范圍南以文王山北正斷層為界，北至西川正斷層，東起 153煤層露頭線，西至小窯邊界。長(zhǎng)治至各主要城市間距離見(jiàn)表 。 礦區(qū)氣候條件 該區(qū)屬溫暖帶大陸氣候。 地震 據(jù)（ 79）晉抗字第十號(hào)文 “關(guān)于頒發(fā)山西省地震烈度區(qū)劃分及說(shuō)明書的通知 ”，襄垣為6 烈度區(qū)。石灰?guī)r呈豹皮狀，含珠角石、腹足類，有孔蟲等化石，分布于井田南部文王山北斷層下。 (4)石炭系上統(tǒng)太原組 C3t 本組厚度 ～ 139m，平均厚度 103m。其中下部的 3煤層為主要可采煤層，平均厚度 ，底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)或中粒石英砂巖（ K7）與太原組分界，為濱海三角洲沉積。 (7)二疊系上統(tǒng)上石盒子組 P2s 本組厚度一般在 300m 左右。五陽(yáng)井田歷次進(jìn)行分采區(qū)精查，補(bǔ)勘精查，對(duì)煤系地層的控制程度較高，但對(duì)含煤地層系統(tǒng)研究較差，特別是對(duì)本井田含煤地層沉積環(huán)境缺乏系統(tǒng)的分析研究。其中夾煤 1～ 4 層。到目前為止，井田內(nèi)發(fā)現(xiàn) 落差小于 10m的斷層 166條，其中井下揭露 31 個(gè)，鉆探 2 個(gè)，電法勘探 4個(gè)；向、背斜6個(gè)，軸向?yàn)楸睎|東。北起西川正斷層，南至文王山北正斷層； 東部以 3 煤露頭為界，西部為一設(shè)定邊界。在隔水層的阻隔下，一般不會(huì)發(fā)生直接突水。 層 厚 ～，平均 。單位涌水量 ? m， 水位標(biāo)高 +。因其 富水性極弱，可認(rèn)為對(duì)礦井充水無(wú)影響。以中粒砂巖為主，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。屬富水性弱的裂隙含水層。 厚～ ，平均 。單位涌水量 ? m，滲透系數(shù) ～ 。層間距 35m～ 45m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖組成。各煤層對(duì)比主要是采用標(biāo)志層法，其次利用 煤層與圍巖的物理差異及層間距作為輔助依據(jù)。屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 ～ 24176。 3煤層經(jīng)浮選后灰分下降幅度較大，降灰率為 38%。 （ 6）元素分析 煤中的碳、氫元素是煤質(zhì)分析的基本指標(biāo)。 表 3 煤 灰 成 分 分析 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果 煤層 煤 灰 成 分 /% 煤灰熔融性 煤灰熔融性 分級(jí) SiO2+AI2O3 Fe2O3+CaO+SO3 MgO Na2O+k2O 軟化溫度 ST/℃ 3 ~ ~ ~ ~ 1308~1500 大于 1417 較高軟化溫度 灰 （ 2）煤灰熔融性 各煤層煤灰成分含量不同，其煤灰軟化溫度（ ST）也不等，按《 MT/T8532020》煤灰熔融性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 3煤層屬較高軟化溫度灰。按照《 GB/T164171996》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 3煤層可選性等級(jí)屬中等可選。 3煤層瓦斯含量為 178。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄， 礦井范圍北以小黃莊斷層為界，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至 15煤層露頭?，F(xiàn)分述如下： 1)普查階段的勘探工作 (1)長(zhǎng)治市地質(zhì)隊(duì) 1957～ 1959 年在李石門一帶施工鉆孔 3 個(gè)，進(jìn)尺是 。 (2)冶金部門施工鉆孔 冶金五一七隊(duì)于 1968 年 4 月～ 1979 年 3 月在李石門一帶施工 14 個(gè)水源孔，在云架嶺周圍施工 6個(gè)奧灰水文觀測(cè)孔 20 個(gè)，總進(jìn)尺 。大部分標(biāo)高位于 +800～ +350m 之間。 r/cosα () 式中： Zg—— 煤層的儲(chǔ)量，萬(wàn) t； S—— 煤層的賦存面積， km2； M—— 煤層的厚度， m； r—— 煤層的容重， t/m3； α —— 煤層傾角， 11176。 104m2，長(zhǎng)、寬分別為 500 m、 432 m，工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田的中央位置。五陽(yáng)煤礦井田中心處埋藏深度 +650m，松散層厚度為 50m，松散層移動(dòng)角ψ =45186。 β/176。 M179。 = 萬(wàn) t 3）斷層煤柱 斷層煤柱可按下式計(jì)算： Z =L179。村莊 不再井田范圍內(nèi) ， 不需要留設(shè)保護(hù)煤柱?！?四六制”作業(yè)（即三班采煤，一班檢修，每班工作 6h），凈提升時(shí)間為 14h。輔助運(yùn)輸采用雙層罐籠，大巷輔助運(yùn)輸采用 600mm 軌距的 固定車廂式礦車，同時(shí)本礦井井底車場(chǎng)調(diào)車方便，通過(guò)能力大，滿足矸石，材料和人員的調(diào)動(dòng)要求。 )= ； 因此，本礦井的開采年限符合規(guī)范的要求。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大，管線長(zhǎng)度長(zhǎng)；斜井井筒通過(guò)富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。 （ 4） 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對(duì)井筒布置的影響 要保證井筒、井底車場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層、較大的含水 層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。 432m 的矩形。維護(hù)費(fèi)用較低，維護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，便于為整個(gè)礦井和水平服務(wù)。 采用暗斜井延深時(shí)，就不用考慮延深 ,煤層底板的水對(duì)井筒延深所造成的影響 了 ,系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延深相互干擾較小。第二水平采用暗立井延深，由于煤層圍巖條件穩(wěn)定，大巷均布置在煤層底板中，大巷沿直線布置，采用分區(qū) 域 式通風(fēng)。 520179。比較結(jié)果是方案 1 在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)十分明顯，因此選擇方案 1。 km 工程量 大巷 運(yùn)輸 179。 1= 車場(chǎng)運(yùn)輸 179。 = 斜井提升 179。 365179。 m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 初期 主井井筒 表土段 110715 5 145905 基巖段 131 36826 25 81318 副井井筒 表土段 112485 5 188603 基巖段 131 40447 25 91385 大巷 巖巷 520 30313 520 30313 車場(chǎng) 巖巷 100 30313 100 30313 小計(jì) 后期 主井井筒 36826 36826 副井井筒 40447 40447 大巷 巖巷 420 30313 420 30313 車場(chǎng) 巖巷 100 30313 100 30313 小計(jì) 合計(jì) 5148 表 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案一兩水平斜井開拓（暗斜井延深） 方案四兩水平立井開拓（暗斜井延深） 工程量 /萬(wàn) t178。全礦水平開采 采用采區(qū)上下山 式或帶區(qū)式 開采，并且采區(qū)為兩翼布置，共分為 四 個(gè)采區(qū) 三個(gè)帶區(qū) 。 圖 主井?dāng)嗝鎴D 表 主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表 井型 180 萬(wàn) t 井筒直徑 井深 300m 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積 提升容器 兩對(duì) 12t箕斗 ， 多繩摩檫輪提升機(jī) 井筒支護(hù) 混凝土砌碹厚 400mm 充填混凝土厚 100mm 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面， 凈直徑為 ，斷面積 178。 礦井基本巷道 井筒 由前面確定的開拓方案可知開采 水平主、副井都為立井，在井田南翼上邊界煤柱外設(shè)置一個(gè)風(fēng)井，在井田北翼 上邊界煤柱外設(shè)一個(gè) 風(fēng)井 ， 在井田 東 翼 邊界煤柱外 設(shè) 一個(gè) 風(fēng)井。 km 單價(jià) 元 / 費(fèi)用 /萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 車場(chǎng)運(yùn)輸 斜井提升 2808 立井提升 0 0 小計(jì) 排水 維護(hù) 17680 200 17680 200 合計(jì) 表 費(fèi)用匯總表 方案 項(xiàng)目 方案一兩水平斜井開拓（暗斜井延深） 方案四兩水平立井開拓（暗斜井延深） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 /% 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 /% 初期建井費(fèi) 100 100 基建工程費(fèi) 5148 100 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 100 總費(fèi)用 100 方案 1和方案 4比較，方案 1比方案 4的初期建井費(fèi)用 高 %，且方案 1的基建工程費(fèi)用比方案 4高 %， 方案 1的后期 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 比方案 4高 %， 且 總費(fèi)用也比方案4高 3%，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，并且結(jié)合本礦的實(shí)際條件，選擇方案 4。104= 維護(hù) /a178。 = 2808 排水 /萬(wàn) m3 400179。 1+179。 = 大巷 運(yùn)輸 179。比較結(jié)果是方案 4在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)十分明顯，因此選擇方案 4。 520179。第二水平采用暗立井延深，由于煤層圍巖條件穩(wěn)定，大巷均布置在煤層底板中，大巷沿直線布置，采用分區(qū) 域 式通風(fēng)。 確定采區(qū)間的接替順序 采區(qū)內(nèi)回采順序：采用后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山 方向 推進(jìn)。為緩傾斜煤層。 五陽(yáng) 煤礦煤層厚，頂?shù)装遢^堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)固，無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)，可以考慮將大巷設(shè)在煤層內(nèi)，此時(shí)要加強(qiáng)巷道的支護(hù)，并留設(shè)寬度為 30m 左右的大巷保護(hù)煤柱，其優(yōu)點(diǎn)在于掘進(jìn)速度快，有利于采用綜掘，沿煤掘進(jìn)能進(jìn)一步探明煤層賦存情況。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。 根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮五陽(yáng)煤礦的實(shí)際情況： （ 1） 表層土較薄，平均為 50m，風(fēng)化不太嚴(yán)重； （ 2） 地勢(shì)起伏不平，地面標(biāo)高平均 +930m 左右，煤層埋藏較淺，距地面垂深在 100m～500m 之間，平均為 300m 左右； （ 3） 礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t/a，為大型礦井； 綜上所述，立井開拓和斜井開拓在本礦都可以采用。 (3)合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 4 井田開拓 井田開拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由地表進(jìn)入煤層，為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程。 3）通風(fēng)安全條件的校核 本礦井無(wú)煤塵爆炸性，瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井。）。 C () 式中： Q—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， P—— 各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， P=＋ ＋ = 萬(wàn) t C—— 采區(qū)回采率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 。 M179。 179。 (上寬179。下山移動(dòng)角β =，上山移動(dòng)角γ =70186。主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。 179。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量： 工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，目前可供利用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，即 A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量。 (4)吉林冶金 608 隊(duì)于 1973 年 11 月～ 1974 年 1月在云架嶺一帶施工 2個(gè)觀測(cè)孔，進(jìn)尺是 ，全孔取芯，描述簡(jiǎn)單，煤系資料可以參考。 (3)原山西省第一工業(yè)廳第一勘探總隊(duì) 561 隊(duì)于 1957 年 1 月～ 10 月，在黃土崗一帶施工 15 個(gè)鉆孔，總進(jìn)尺是 。 井田呈類似梯形。 （ 2）煤塵爆炸性和煤的自燃傾向性 3煤層分別在 1996 年的補(bǔ)充勘探以