【正文】 水層。三礦一帶主要含水段標(biāo)高 376～ 138m，鉆孔單位涌水量為 ／ h． m；陽泉至白羊墅一帶，主要含水段標(biāo)高 425～ 220m，鉆孔單位涌水量介于 ～ ／ h． m之間。水量動(dòng)態(tài)季節(jié)性變 化大，受大氣降水制約。東部奧陶系灰?guī)r裸露區(qū)和第四系孔隙含水層，直接接受大氣降水的補(bǔ)給。 表 陽泉二礦結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)改造歷程 礦井水文地質(zhì)特征 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 地表水概況 陽泉二礦礦區(qū)為中低山地形，海拔 600～ 1600m，相對(duì)切割深度 200～ 400m。 ,北西 70176。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ③北北西 ——— 北西向斷層 ,系逆斷層 ,延伸長度不小于 1 000 m,有一條。斷裂稀少，波狀褶曲發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造屬中等。 3）南部構(gòu)造區(qū) 主要包括五礦和馬郡頭井田，構(gòu)造主要以扭動(dòng)構(gòu)造為主，褶皺呈短軸狀，軸向多方向性延伸 不長。在這個(gè)單斜面上發(fā)育有次一級(jí)不同類型的構(gòu)造形跡 ,見圖 。 （ 3）石炭系（ C） ①石炭 系上統(tǒng) 太原組（ C3）：由深灰色、灰色粉砂巖、灰至灰白色中細(xì)砂巖、 4～ 6層灰?guī)r和 6～ 9 層煤組成。 部分 煤 礦 的非法開采和越界開采給該礦造成 一定 經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成 一定 威脅 。年均氣溫一般 8～ 12℃。礦區(qū)地貌以山地丘陵為主。從整體看，西高東低，最高點(diǎn)海拔 為 米，最低點(diǎn)海拔僅為 350 米。大于或等于 10℃積溫為 2400～ 3000℃，無霜期平均為 130～ 180 天。 井田地質(zhì)特征 煤系地層 陽泉二礦礦區(qū) 地表全為新生界地層所覆蓋，所發(fā)育的地層自上而下依次為：第四系 (Q )、二疊系上統(tǒng)上石 盒子組（ P21）、 二疊系下統(tǒng) 下石盒子組（ P12）、二疊系下統(tǒng)山西組（ P11）、石炭系上統(tǒng)太原組（ C3）、石炭系中統(tǒng)本溪組（ C2）、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（ O22），現(xiàn)簡述如下： （ 1）第四系（ Q） 下部為冰磧紅色泥礫、冰水沉積的雜色粘土、細(xì)砂、亞粘土及砂礫石等，一般厚40m；中部為冰磧粘土礫石層、透鏡狀砂層及紅色亞粘土組成，一般厚 30m；上部為多種成因的黃土，具垂直節(jié)理和大孔隙，一般厚 2～ 10m。平均厚度 。 圖 陽泉礦區(qū)構(gòu)造綱要圖 由 于礦區(qū)構(gòu)造邊界條件不同，因此在多次不同方向類型構(gòu)造應(yīng)力作用下，形成構(gòu)造格局不同，就目前看陽泉礦區(qū)表現(xiàn)為三個(gè)構(gòu)造區(qū)： 1） 北部構(gòu)造區(qū) 主要包括一、三礦井田，地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為一系列 NNE、 NE、 NEE 向的褶皺群形似帷幕狀、舒緩波狀，呈雁形排列。斷層主要是大中型 NE、 NEE 向的逆斷層為主，正斷層次之，且切割整個(gè)煤系地層，大多直通地表。煤層賦存于太原群和山西組地層內(nèi)。可見陽泉采空區(qū)斷層較為發(fā)育 ,數(shù)量多且規(guī)模較大 ,易產(chǎn)生裂縫槽溝和臺(tái)階 ,而且地表變形值較大。 ~80176?？偟牡貏?shì)是西高東低，南北高中間低。地下水位、流量動(dòng)態(tài)變化與降水關(guān)系特別密切。其中以桃河河谷含水較豐富，流量為 ～ ／ s． m(張家堰溝口到坡頭村前 )。娘子關(guān)群泉為本泉域的排泄區(qū)。 煤層特征 煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 陽泉二礦主要可采煤層為 9煤層，分別位于山西組中部、太原組中 部和下部， 13為局部可采煤層， 1 14煤層均不可采。下距野青灰?guī)r ~，平均 。在西南部可采，東部、北部及西部均不可采。 K： 12煤層 12煤層位于太原組中部，厚度 ~，平均厚度 。 煤巖成分由鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭組成。 各煤層中 12煤層屬特低硫煤； 6和 9煤層屬中高硫煤； 8和 11煤層屬高硫煤。在 15煤層開采過程中，在 8402工作面出現(xiàn)自燃發(fā)火征兆。走向長度為 5500 米，傾向長度約為 3750 米，井田境界以六個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)來確定，具體坐標(biāo)如下表： 表 井田邊界點(diǎn)坐標(biāo)表 井田工業(yè)儲(chǔ)量 陽泉二礦煤田 為掩蓋式煤田，一般埋深不超過 650m，煤層埋藏較 深，本次 計(jì)算垂深在 500m左右。 儲(chǔ)量計(jì)算公式： QG=S Mγ （ ） 式中 QG—— 工業(yè)儲(chǔ)量（ t）； S—— 煤層水平投影面積（ m178。 ⑶三下 保護(hù) 煤柱設(shè)計(jì)時(shí) ,松散層移動(dòng)角φ =45176。 在本井田范圍內(nèi)，工業(yè)廣場(chǎng)煤柱的留設(shè)原則為： 井田開采初期 ， 由于工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù) 下表確定工業(yè)廣場(chǎng)面積為 500 520=260000m2，井田范圍內(nèi)的松散層為 80m，φ =45176。其質(zhì)量為 1690000 /cos5186。 上山移動(dòng)角γ =70176。)。 陽泉二礦新 井 井田為緩傾斜煤田，煤層傾角一般為50～ 10o。 1997 年 10 月 29 日 8208 工作面落山角發(fā)生煤層自燃，究其原 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 因?yàn)榉彭斆翰煌耆率孤渖浇敲簩娱L時(shí)間在空氣氧化下引起自燃。 B ：有害元素 依據(jù)現(xiàn)行磷含量和砷含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 6:煤層屬特低磷分煤； 9煤層屬低磷分煤； 13煤層屬中磷分煤。 煤類的確定及煤類分布 1 15各主要可采煤層均為貧煤和無煙煤兩大類，各煤層煤類以三號(hào)無煙煤為主，局部為貧煤。 L： 13煤層 13煤層位于太原組中部，厚度 0~，平均厚度 ，厚度變化大，較穩(wěn)定，在北部地區(qū)不可采，含有夾矸。煤層真厚 0~，平均 。本區(qū)范圍內(nèi)煤層穩(wěn)定，煤質(zhì)好，為主要可采煤層，井田西部有變薄趨勢(shì)。下距 2煤層 ~，平均 。井田 514 及 802 鉆孔資料，單位涌水量可達(dá) ～ ／ s． m，滲透系數(shù) ～ ／ d；在遠(yuǎn)離河床，埋藏較深和補(bǔ)給條件不好的地方含水微弱，如 50 518 等孔資料，單位涌水量僅 ～ ／ s． m，滲透系數(shù) ～ ／ d?；?guī)r巖溶裂隙及蜂窩狀溶孔溶洞較發(fā)育，主要靠大氣降水及地表水滲漏補(bǔ)給，為補(bǔ)給娘子關(guān)泉水的主要含水層。洪水期地表水補(bǔ)給地下水，枯水期則排泄地下水。桃河為區(qū)內(nèi)主要河流，屬于海河流域滹沱河水系。此種節(jié)理構(gòu)造致使上覆巖體完整性差 ,強(qiáng)度顯著降低 ,使覆巖變形加劇 ,地表變形范圍擴(kuò)大。 ~85176。山西組 2 層，總厚 米，均為無煙煤。中太古界、上太古界和下元古界主要分布于盂縣的北部；中元古界主要分布于平定的東部；下古生界主要分布于盂縣的中、東部和平定的東部；上古生界主要分布于盂縣的南部，陽泉市郊區(qū)及平定縣的中西部，新生界分布于盂縣，陽泉市郊區(qū)，平定的中部。斷裂構(gòu)造以正 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 斷層為主，占斷層總數(shù)的 90%以上；在平面分布上斷層以 NW 方向?yàn)橹鳎?NE 方向次之，EW、 SN 向零零無幾。 （ 4）奧陶系（ O） ① 奧陶系 中統(tǒng)上馬家溝組（ O2）：黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r、蜂窩狀灰?guī)r、灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成。平均厚度 。 礦區(qū)地震震級(jí)及裂度 2020 年 6 月 5 日 20 時(shí) 58 分，陽泉市發(fā)生 級(jí)地震，波及陽泉市全境， 震源深度五公里 。礦區(qū) 內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有 管溝河、馬家坡河兩條季節(jié)性小河， 均屬 桃河 支流，雨季時(shí)出現(xiàn)水流，旱季斷流 。煤礦外運(yùn)鐵路專線在蔡洼村站與石太鐵路接軌，延伸到礦區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)，307 國道橫穿整個(gè)礦區(qū)，在坡頭村附近與石太高速相接，礦區(qū)還有通向各村的二級(jí)公路，交通極為方便 （如圖 ） 。 春季少雨多風(fēng)，干旱時(shí)有發(fā)生；夏季炎熱多雨，降水量年際變化大；秋天云高氣爽，降溫快；冬季干冷，時(shí)有風(fēng)沙天氣。 根據(jù)國家地震局、建設(shè)部發(fā)辦 [1990]160 號(hào)文“關(guān)于發(fā)布《中國地震烈度區(qū)劃圖》和《中國地震烈度區(qū)劃圖使用規(guī)范》的通知”， 陽泉 地區(qū) 地震烈度為 5 度。 ③二疊 系下 統(tǒng)山西組（ P11）：由灰色、深灰色、黑灰色中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。 （ 5）煤層 礦區(qū) 主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，其次為石炭系中統(tǒng)本溪組，煤層與含煤地層對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 11 表 煤層與含煤地層對(duì)應(yīng)關(guān)系表 煤層編號(hào) 地層 地層平均厚度（ m） 穩(wěn)定性、可采性 1 山西組上部 很不穩(wěn)定、不可采 2 山西組上部 極不穩(wěn)定、不可采 3 山西組中部 很不穩(wěn)定、不可采 4 山西組中部 較穩(wěn)定、不可采 5 山西組中部 不穩(wěn)定、不可采 6 山西組下部 局部可采 8 太原組上部 不太穩(wěn)定、不可采 9 太原組上部 穩(wěn)定、主要可采煤層 11 太原組中部 不可采 12 太原組中部 較穩(wěn)定、不可采 13 太 原組中部 局部可采 14 太原組下部 不可采 15 太原組下部 較穩(wěn)定、不可采 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 陽泉位于山西中臺(tái)隆的中東部，跨越五臺(tái)隆起的南部，太行拱斷束的中斷西側(cè)，沁水臺(tái)坳的東北邊緣，系三個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元的交匯處。 2）中部及東北部構(gòu)造區(qū) 主要包括二、四礦井田，構(gòu)造主要是 NE 走向的向背斜和與之方向一致的斷裂構(gòu)造帶，二者常形成 NE 方向的斷褶帶。 井田地質(zhì)構(gòu)造 陽泉二礦 處于沁水煤田東北邊緣，呈單斜構(gòu)造。 斷層 :陽泉采煤區(qū)斷層構(gòu)造有 : ①北北東 ——— 北東向斷層 ,呈雁形排列 ,分布于龍門溝一帶 ,延伸長度不小于 1 000 m,有 28 條 ,其中 ,正斷層 21 條 ,逆斷層 7 條。 ,北東 20176。 ,約 19 條。 1959 年 8 月最大流量 2200m3／ s。 含水層特征 根據(jù)巖層充水空間的性質(zhì)及地下水埋藏條件，礦區(qū)含水層主要為三種類型。陽泉礦區(qū)大部位于娘子關(guān)泉域的西半部分，屬于娘子關(guān)泉域的西部補(bǔ)給逕流區(qū)。石盒子組K K K1 K12 砂巖為主要含水層，一般出露較高，地表裂隙發(fā)育，透水性較好，雨季常沿裂隙泄出形成下降泉。煤層最厚 ，平均 。其厚度在東部較厚，西部較薄，厚 度變化大，不可采。 9煤層真厚0~，平均 ，在井田西南部可采，北部及東部不可采，中上部有一瀝青光澤的煤層，厚度 ~。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 煤的物理性 質(zhì)及煤巖特征 各煤層均為高變質(zhì)煤，為黑色～灰黑色，受構(gòu)造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結(jié)構(gòu)多為碎裂結(jié)構(gòu)和碎粒結(jié)構(gòu)，硬度較小，機(jī)械強(qiáng)度低。 煤的化學(xué)性質(zhì)及有害元素 A ：化學(xué)性質(zhì) 9煤的水分為 ~%，其它煤層煤的水分為 ~%，風(fēng)氧化的煤水分明顯增高，達(dá) %以上，最高達(dá) %。開采煤層的埋藏深度較大， 15煤層的生、貯、蓋條件好，瓦斯不大。所取的三個(gè)頂板樣中，均為Ⅲ類不易自燃。 ⑵ 北 部波曲區(qū)，位于 桃河支流馬家坡河西 側(cè)， 西 止于 西部井田邊界線， 呈不規(guī)則四邊形，面積大約 ，本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺明顯。 三部分煤工業(yè)儲(chǔ)量分別為 ： （ 1） 東 部單斜區(qū)的儲(chǔ)量為： Q G1 = = （ 2） 北 部波曲區(qū)的儲(chǔ)量為： Q G2 = = （ 3） 南 部 單斜區(qū) 的儲(chǔ)量為： Q G3 = = （ 4）本井田的工業(yè)儲(chǔ)量為： Q G = Q G1 + Q G2 + Q G3 ==202Mt 井田可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 ： 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建 (構(gòu) )筑物煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量，稱礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量。 故 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 為： QS= Q G— Q 1 — Q 2— Q3 ( ） 式中 QS—— 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（ t）； QG—— 工業(yè)儲(chǔ)量（ t）； Q1—— 斷層煤柱損失（ t）； Q2—— 井田 邊界 煤柱損失（ t）； Q3—— 防水煤柱損失（ t）