【導讀】礦工程高級工程技術人才的基本訓練。其原始條件進行新井初步設計。為了培養(yǎng)學生能力，并考慮教學要求、時間、學生現(xiàn)有實際水平等因素，其某些要求與設計院進行的礦井設計有所區(qū)別，巷道布置、采煤方法、通風安全等都要借鑒礦井生產(chǎn)以來的經(jīng)驗。井的開拓生產(chǎn)形成清晰正確的認識。帶，行政區(qū)劃屬鄉(xiāng)寧縣昌寧鎮(zhèn)管轄。其邊界由六個拐點圈定，東西寬，南北長約，面積為。區(qū)內(nèi)主要含煤地層有山西組、太原組，其次為本溪組。左右的泥巖夾矸。其層位穩(wěn)定，厚度變化不大，由東南向北有變薄的趨勢。高在300～550m之間，是區(qū)內(nèi)主要可采煤層。44，以貧瘦煤為主，次為瘦煤。聚集，給煤炭開采帶來隱患，應時刻警惕。藏深度確定井田開拓方式為立井單水平開拓。工業(yè)廣場位于公路附近，交通便利，工業(yè)廣場保護煤柱可以減少許。煤層中布置3條大巷，分別為運輸大巷、軌道大巷、回風大巷?！睹禾烤锕こ叹C合預算定額》，煤炭工業(yè)出版社出版，20xx。

　　

【正文】 ，向上由鋁土巖，鐵鋁巖及炭質(zhì)泥巖及煤線等組成，與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組第二段地層呈不整合接觸。 奧陶系 O 中統(tǒng)O2 峰峰組 100170 礦區(qū)內(nèi)沒有出露，鉆孔一般也只探到該統(tǒng)地層頂部，即峰峰組第二段上部。巖性為深灰色厚層狀灰?guī)r。 二、地質(zhì)勘探程度 該區(qū)地質(zhì)工作從上世紀三十年代開始，先后有： 1936 年，侯德封著有《山西臨汾鄉(xiāng)寧煤田地質(zhì)》，概略敘述了含煤地層特征及煤、鐵、石膏等礦產(chǎn)的分布。 1956～ 1957 年，華北煤田地質(zhì)局調(diào)查隊填制了 1/萬地形地質(zhì)圖，提交了概查報告和普查勘探設計； 1957～ 1958 年，華北煤田地質(zhì)局 140 隊，在鄉(xiāng)寧趙家灣勘探區(qū)進行了普查勘探工作，以 3000179。 3000m網(wǎng)度探求 C 級儲量，提交了《鄉(xiāng)寧趙家灣普查報告》。 1975～ 1980 年，華北煤田地質(zhì)局 144 隊在該區(qū)進行 1/萬地質(zhì)填圖。該圖精度較高，對地質(zhì)、水文、構造等均作了詳細研究，尤其是對煤系地層進行了詳細劃分。 1978 年，山西地礦局區(qū)調(diào)隊提交了臨汾幅 1/20 萬區(qū)調(diào)報告，對該區(qū)地層詳細進行了 組段劃分。 1986 年，山西煤田地質(zhì)局 144 隊對臺頭詳查勘探區(qū)進行了詳查，使該區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)工作程度進一步提高。 1983～ 1987 年，山西省地礦局 213 地質(zhì)隊在趙家灣區(qū)進行了詳查，提交了《山西省河東煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》，該報告經(jīng)山西省地質(zhì)礦產(chǎn)局組織評審，并以晉地礦字（ 1987） 55 號文件下達了評審意見，批準提交的 B+C+D 級儲量，區(qū)內(nèi)曾施工一個鉆孔，其編號為 ZK135，該孔由山西省地質(zhì)礦產(chǎn)局二一三地質(zhì)隊 1986 年6 月 28 號施工， 8 月 30 號終孔，終孔深度 ，終孔層位 O2，該孔 進行了簡易水文觀測，鉆探評級為乙級，測井評級為甲級，綜合評級為甲級。蓋層用濃泥漿封孔，煤系用砂子和水泥制成灰漿灌注，孔口高有水泥樁標志，封孔質(zhì)量合乎要求。 20xx 年地質(zhì)工作首先是充分收集、研究以往地質(zhì)工作成果，進行野外調(diào)查，將所獲得的資料進行綜合整理，參考 1983～ 1987 年 213 地質(zhì)隊提交的《山西省河東煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》（以下簡稱詳查報告），對 XX 煤礦占用資源量進行了估算并編制了報告。 山西省煤炭工程咨詢評審中心已評審，提交了評審意見，井田達到了勘探程度，可作為礦井建設和生產(chǎn)的地質(zhì)依據(jù) 。 三、井田內(nèi)煤系地層的主要地質(zhì)構造 礦區(qū)構造位置處于鄂爾多斯斷塊之次級構造單元 —— 關王廟北東向褶帶的南段之中部，區(qū)域上規(guī)模較大的高家坡逆斷層西側，區(qū)內(nèi)地層傾向北西，傾角平緩，一般在 5～ 11 8176。，呈單斜產(chǎn)出。由于受區(qū)域構造應力場作用，局部具波狀起伏特征，傾角可達 25176。，但總的看來構造簡單，斷裂不發(fā)育，構造對煤層影響不大。 四、井田的水文地質(zhì)概況 ㈠ 區(qū)域水文地質(zhì)概況 該區(qū)位于鄂爾多斯斷塊之次級構造單元 — 關王廟北東向褶帶，分布有新、中、古生界地層。地層總體走向北西，傾角一般為 5～ 8176。，地貌上屬中低山 — 中高山區(qū)，由 基巖構成的地貌骨架，大部分被黃土覆蓋，發(fā)育平行樹枝狀水系，主干流直接注入黃河。 按區(qū)域水文地質(zhì)單元劃分，本區(qū)屬黃河東斷凹水文地質(zhì)單元。單元內(nèi)地下水以接受大氣降水為主，與地下水成互相補給關系，第四系松散層孔隙潛水受地形、地貌及當?shù)厍治g基準面控制，以泉、滴水、潛流形式向河流、溝谷排泄；三疊系、二疊系、石炭系各含水組，所處地勢較高或淺埋區(qū)時，以潛水形式向溝谷、河流排泄，受當?shù)厍治g基準面控制，處于深埋區(qū)外以承壓水形式自東向西運移，奧陶系、寒武系灰?guī)r水則以承壓水形式也是自東北向西南運移。 ㈡ 地表水 礦區(qū)范圍內(nèi)地勢特 征是礦區(qū)北高南低溝谷發(fā)育，洪水季節(jié)能使雨水迅速排出區(qū)外，注入鄂河，因而區(qū)內(nèi)除在大溝內(nèi)有季節(jié)性流水外，其余的均為干溝。雨水難停留而形成地表水體和滲入地下，補給地下水。另一方面該區(qū)氣候干旱少雨，每年蒸發(fā)量是降雨量的 2～ 3 倍，所以地表水資源比較緊缺，此外煤層埋深最小也在 300m 以下，所以只要不讓地表水灌入坑道，一般來說地表水對開采影響不大。 ㈢ 地下水 含水層 礦區(qū)及其附近含水層自上而下有： ⑴ 第三系、第四系松散巖孔隙潛水層 據(jù)鉆孔揭露，全新統(tǒng)最厚 11m，內(nèi)含較豐富的孔隙潛水，水位埋深一般 1～ 5m，單位涌 水量 ～ ，地下水動態(tài)變化隨季節(jié)和降雨變化，水位升降幅度 1m左右。 上、中更新統(tǒng)局部含孔隙潛水，上部 Q3 為淺黃色亞砂土、砂質(zhì)亞粘土，內(nèi)含零星次生鈣質(zhì)結核，結構疏松，具大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，平行不整合于 Q2 之上， Q2 透水性良好，內(nèi)夾零星及層狀礫石，在分布標高較低的有利地段其下部含孔隙潛水。 上新統(tǒng)隔水局部含孔隙潛水，區(qū)內(nèi)沿溝谷零星出露，為紫紅色粘土，結構緊密，內(nèi)夾雜亂密集的葡萄狀鈣質(zhì)結核，為良好的隔水層，局部在該層下部見褐紫色細砂及亞砂土，內(nèi)夾卵礫石層透鏡體，底有一層較穩(wěn)定的卵礫石層，一般 透水不含水，局部地段補給，賦存條件有利則含孔隙潛水。 ⑵ 煤系蓋層碎屑巖裂隙含水層 本含水層包括山西組以上地層中的碎屑巖層，含水層厚度 160m左右，位于 2 號、10 號煤之上，巖性以石英砂巖或巖屑石英雜砂巖為主，節(jié)理、裂隙為賦水空間，接受大氣降水補給，與地表水的水力聯(lián)系比較密切，二者呈互補關系。該含水組在地勢較高處或淺埋區(qū)，往往形成裂隙水，水量大小受地貌、巖性、構造控制。處于深埋區(qū)則形成層間裂隙承壓水，受層間側向滲透或大氣降水補給。該含水組以淺部潛水為主，水位標高 740～ 1200m，一般富水性較差。 ⑶ 山西組 碎屑巖裂隙含水層 12 本含水組主要為 K7 砂巖、 K8 砂巖、“中間砂巖”及其余砂巖，含水層厚度 20m 左右。一般都為厚層狀，具有較大埋深，僅在斷層附近裂隙發(fā)育，而遠離斷層則巖石完整，裂隙發(fā)育程度差。賦水空間為節(jié)理裂隙、孔隙及層間裂隙，接受層間側向滲透補給，與地表水基本上無水力聯(lián)系。該含水層水位標高 ，富水性較弱，屬弱富水性。 ⑷ 太原組石灰?guī)r巖溶、碎屑巖裂隙水含水層 本含水層主要包括 K K5 砂巖和 K2～ K4 石灰?guī)r，含水層厚度 30m 左右，水位標高 658m左右。巖溶、節(jié)理裂隙為賦水空間，但在區(qū)內(nèi)據(jù)統(tǒng)計資料， 節(jié)理裂隙的發(fā)育程度不均一，巖溶現(xiàn)象發(fā)育程度普遍較差。因此該含水層含水性不均一，含水性較弱。 ⑸ 奧陶系碳酸鹽巖裂隙、巖溶含水層 本含水層是煤系地層下伏的主要含水層，以巖溶、裂隙為賦水空間。從區(qū)域及鉆孔資料巖溶、裂隙發(fā)育程度是極不均一的，因此含水性也具的不均勻性。該含水層水位標高 ，接受垂直滲透補給及側向補給，富水性強。 隔水層 區(qū)內(nèi)隔水層自上而下有： ⑴ 第三系棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土：半成巖狀態(tài)，細膩，致密塊，阻水性能好。是地表水向地下滲透的良好屏障。 ⑵ 石炭系上統(tǒng)太原組與二疊系地層中 大量的可塑性泥巖、砂質(zhì)泥巖等：一般單層厚度 ，它們賦存于各含水層間，對各含水層的水力聯(lián)系起著阻擋作用，是良好的層間隔水層。 ⑶ 石炭系中統(tǒng)本緩組，包括其中廣泛存在的鋁土質(zhì)泥巖、鋁土巖等：一般呈致密塊狀，光滑細膩，透水性差，為良好的隔水層。 水文地質(zhì)條件類型 礦區(qū)地層呈單斜產(chǎn)出，主采對象為 2 號、 10 號煤，現(xiàn)將各含水層對兩層主采煤層充水影響概述如下： 奧陶系灰?guī)r含水層埋深較大，奧灰水水位標高 ，中間有本溪組隔水層， 10煤下距奧陶系頂面約 25m，其間有多個泥巖隔水層，無斷層等構造因素 導致與其它含水層水力貫通，對煤層開采影響不太大。 含煤巖系各含水層均具一定埋深，各含水層間均有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔擋，一般是沒有水力聯(lián)系的，但由于區(qū)內(nèi)煤層埋藏深度大，大部分位于地下水潛水面之下，被煤系含水層內(nèi)高水頭的承壓水淹沒數(shù)十米至百米，不論水量大小對未來的開采都是有影響的，應引起注意。 煤系蓋層各含水層一般裸露地表或屬淺埋區(qū)，受大氣降水補給，富水性弱，與深埋區(qū)各含水層水力聯(lián)系差，而且與主采煤層之間有大量的隔水層存在，因此對煤層開采影響不大。 地表無水體，只要注意洪水不灌入礦井，廠址及其附近排洪渠道及排洪設備 齊全，則可排除地表水對煤層開采的影響。 綜上所述，該區(qū)開采煤層，水文地質(zhì)條件屬簡單類型。 礦井充水因素分析 礦區(qū)內(nèi)煤層埋深均在 500m以下，賦存標高為 300～ 500m 之間， 10 號煤在 600m 以下，賦存標高在 230～ 490m 之間，在開采時，礦井充水水源主要是地下水，其中包括蓋層砂巖裂隙含水層，煤系地層砂巖、灰?guī)r裂隙、巖溶含水層、奧陶灰?guī)r裂隙、巖溶含水層。由于各含水層間有較厚的泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土巖等隔水層，礦區(qū)主體部分無斷 13 層等構造因素使各含水層串通，因此相互間的水力聯(lián)系差。在開采坑道未形成前，它們處于平 衡狀態(tài)，但在煤礦開采時，由于井巷的開掘和采空區(qū)形成，或者采空區(qū)頂板坍塌、底板突破，產(chǎn)生大量裂隙。使各含水層串通，因蓋層含水層水位標高高于主采煤層，這時蓋層、煤系、奧陶系灰?guī)r各含水層中的水就會沿新產(chǎn)生的裂隙等通道涌入礦井。據(jù)詳查報告預測：在 ，蓋層含水層涌水量 ，煤系地層含水層涌水量 ， 10 號煤開采標高 ，蓋層含水層涌水量 ，煤系含水層涌水量 ，其充水量將隨開采面積、深度增大而增大。 因此解決飲 用水水源，唯一辦法就是打井，可在礦區(qū)廠址附近選一合適地方打井一眼，解決水源問題。 供水水源 ⑴地表水 礦區(qū)及其附近無地表水體，但在礦區(qū)北界外約 。羅河溝、任家河，地表流量 4～ 20l/s，水量隨季節(jié)變化明顯。雖然鄂河在這一段有常年流水，但因污染水質(zhì)變壞，作為飲用水可能有問題。 ⑵全新統(tǒng)砂礫石含水層 該含水層水位埋深 ～ ，單位涌水量 ～ ，水質(zhì)好，達一級飲用水標準，亦可作為飲用水源。 ⑶礦坑排水 本區(qū)礦坑涌水量預測 2 號煤開采后為 52308m3/d， 10 號開采后 最高涌水量可達58475m3/d，礦坑涌水水質(zhì)復雜，可作為洗煤工業(yè)用水水源之一。 因此，解決飲用水水源，唯一辦法就是在全新統(tǒng)砂礫石含水層中打井，從而解決飲用水源問題。 第三節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤層的賦存特征 10 號煤層的走向：北東 45176。 傾向：南東 45176。 傾角： 4176。 2 號煤層的埋藏深度： 659~ 10 號煤層的埋藏深度： ~ 構造簡單，斷裂不發(fā)育，構造對煤層影響不大。 ㈠ 含煤性 區(qū)內(nèi)主要含煤地層有山西組、太原組，其次為本溪組。 ⒈ 山西組 本組地層平均厚度 ，共含煤層 7 層，其中穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層 1 層，編號為2 號，局部可采煤層 2 層，編號為 1 號、 3 號；不穩(wěn)定，煤層 4 層。煤層總厚度 ，含煤系數(shù) %，可采煤層總厚度 ，可采含煤系數(shù) %。 ⒉ 太原組 本組地層平均厚度 ，共含煤層 9 層，僅有編號為 10 號煤為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，其余煤層均系不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定的不可采煤層。所含煤層總厚 ，含 煤系數(shù)%，其中可采煤層總厚 ，可采含煤系數(shù) %。 ⒊ 本溪組 14 本組地層平均厚度 ，共含煤 2 層其中編號為 12 號、 13 號 ，為極不穩(wěn)定，為不可采煤層。含煤總厚度 ，含煤系數(shù) %。 詳見區(qū)域地層含煤特征表 2 表 2 區(qū)域地層含煤特征表 地 層 單 位 厚度 含煤性 界 系 統(tǒng) 組 段 最小～最大 一般 古生界 二疊系 下統(tǒng) 山西組 P1s 平均厚度 共含煤層 7 層，其中穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層 1層，編號為 2 號，局部可采煤層 2 層，編號為 1號、 3號；不穩(wěn)定，煤層 4 層。煤層總厚度 ，含煤系數(shù) %，可采煤層總厚度，可采含煤系數(shù) %。 石炭系 上 統(tǒng)C3 太原組 C3t 平均厚度 共含煤層 9層，僅有編號為 10號煤為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，其余煤層均系不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定的不可采煤層。所含煤層總厚 ，含煤系數(shù)%，其中可采煤層總厚 ，可采含煤系數(shù) %。 中統(tǒng)C2 本溪組 C2b 平均厚度， 共含煤 2層其中編號為 12號、 13號，為極不穩(wěn)定，為不可采煤層。含煤總厚度 ，含煤系數(shù) % ㈡ 煤層 由于該礦擬定主采 2 號、 10 號煤層，所以本次僅對區(qū)內(nèi)上述兩個煤層敘述： 2 號煤層：位于山西組下部， K7 砂巖到中 間砂巖之間，上距中間砂巖 ，下距 K7 砂巖 左右，其頂板為砂巖、砂質(zhì)泥巖或泥巖，底板為瀝青質(zhì)泥巖、粉砂巖等。該層煤厚 ～ ，平均厚 ，結構簡單，含一層厚 左右的泥巖夾矸。其層位穩(wěn)定，厚度變化不大，由東南向北有變薄的趨勢。賦存標高在 300～ 550m之間，是區(qū)內(nèi)主要可采煤層。 10 號煤層：位于太原組下部 K2 灰?guī)r到 K1 砂巖之間， K2 灰?guī)r為其直接或間接頂板，局部有 ～ 。其底板為鋁土質(zhì)泥巖或泥土巖，煤層厚 ～ ，平均厚度 ，區(qū)內(nèi)鉆孔揭露煤層不含夾矸，賦存標高在 230～490m之間，其厚度穩(wěn)定，是區(qū)內(nèi)主要可采煤層之一，也是擬定開采對象。 詳見 可采煤層特征一覽表 3 15 表 3 可采煤層特征一覽表 煤 層 號 煤層厚度 結構(夾矸