【正文】 示。 20′之間 )西南端 ,太岳山經(jīng)向構(gòu)造北延處的東側(cè)。 ,按山西省構(gòu)造體系的劃分 ,太原西山煤田屬新華夏構(gòu)造體系次一級多字型構(gòu)造盆地的一部分 ,又位于祁呂賀山字型構(gòu)造東翼內(nèi)帶的中部 .陽曲 孟縣緯向亞帶 (即 37176。屯蘭井田內(nèi)無生產(chǎn)小煤窯 ,僅在井田的北角古交鎮(zhèn)附近有幾處很小。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。 煤層傾角 45176。 煤層傾角 25176。 參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》，我國各類井型和第一水平服務(wù)年限見表 31。 3號煤層為主采煤層是礦井第一開采水平，按《設(shè)計手冊》規(guī)定：新建礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 Mt/a 的大型礦井為緩傾斜煤層的第一水平服務(wù)年限應(yīng)大于 25a。 KAZT K?? 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 由前面計算可知： ZK= Mt，則： T=( ) =63 a60a 按《設(shè)計手冊》規(guī)定：新建礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 Mt/a 的大型礦井服務(wù)年限應(yīng)大于 60a。本礦儲量豐富，按照礦 井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，將該礦井生產(chǎn)能力預(yù)定為 Mt/a。 本礦區(qū)靠近工業(yè)較發(fā)達的華東工業(yè)區(qū)，交通運輸便利，工業(yè)物資供應(yīng)及煤炭運銷條件較好，電源、水源可靠，建筑材料大多可以就地解決，環(huán)境保護已采取措施，礦區(qū)及附近居民均以農(nóng)業(yè)為主，勞動力富余，具備了礦井建設(shè)的各種有利條件。該區(qū)人少地多 ,勞動力資源充足。隨著礦區(qū) 煤碳工業(yè)的發(fā)展，本區(qū)的鋼鐵、化肥、水泥等工業(yè)以及制磚業(yè)、燒石業(yè)、采礦業(yè)都在逐步壯大。 古交礦區(qū)是國家重點生產(chǎn)煉焦基地，已探明的煤碳地質(zhì)儲量達到一個新的水平 45 億噸。每晝夜凈提升小時 數(shù)為 16 小時。 L 為大巷保護煤柱總長度，在平面圖上量取，其中有和工業(yè)廣場保護煤柱、邊界保護煤柱重合的地方，所以只量取不重合的。 表 23 建筑物保護等級與圍護帶寬度 建筑物保護等級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ 圍護帶寬度 /m 20 15 10 5 工業(yè)廣場 煤柱損失的計算公式如下： Pg=SMγ/cosα （ 22） 式中 Pg——永久煤柱損失煤量， Mt； S3——3煤層 煤柱的面積， 2104847 m2； S8——8煤層 煤柱的面 積， 2178207 m2； M——煤層平均厚度 ,m； γ——煤的平均容重， t/m3，取 ； α——煤層平均傾角，取 7176。下山移動角 65176。巖層移動角為 75176。取南北長 600m，東西長 500m的矩形布置工業(yè)場地，工業(yè)廣場布置在井田的中央。 （ 1）工業(yè)廣場煤柱損失量 Pg 的計算： 工業(yè)廣場保護煤柱：礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 3Mt/a。本礦井井田內(nèi)的兩條大斷層的落差均小于 50m，因此在兩側(cè)各留 30m 的保護煤柱。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中， 60%是探明的， 30%是控制的， 10%是推斷的。 表 22 8煤地質(zhì)資源儲量計算表 塊號 傾角 α（ 176。 在圖上量取其面積分別為： s1 = ； s2 = ； s3 = 。 ②號地質(zhì)塊段平均傾角為 10o。 儲量計算 礦井地質(zhì)資源量 (1)把整個井田劃分為三塊地質(zhì)塊段如圖 21: 圖 21 地質(zhì)儲量計算分塊圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 （ 2）各 地質(zhì)塊段面積、平均傾角、煤厚見表 21 表 21 3煤地質(zhì)資源儲量計算表 塊號 傾角 α（ 176。煤田范圍劃分為井田的原則有： 要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護地面設(shè)施； 要有與礦區(qū)開發(fā)強度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲量和服務(wù)年限及合理的尺寸； 照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系； 直線原 則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計和生產(chǎn)管理工作的開展。 據(jù)礦實際生產(chǎn)資料統(tǒng)計發(fā)火 期一般在 3～ 6月，最短發(fā)火期為 48天。 煤的自燃 據(jù)煤芯煤樣測定結(jié)果，自燃發(fā)火等級為 II 類，各煤層都有程度不同的自然發(fā)火傾向。 煤塵 據(jù)煤芯煤樣爆炸性實驗：煤塵爆炸指數(shù) %,故各煤層均有爆炸性危險。 瓦斯 本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯鑒定結(jié)果為礦井 CH4=／ t、 CO2 =／ t，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 133 條之規(guī)定，鎮(zhèn)城底礦為低瓦斯礦井。 3 號煤層有 7 個鉆孔發(fā)現(xiàn)有夾石，厚 ～ ，容重為 ，煤層硬度指數(shù)f=2～ 3 范圍。 太原統(tǒng)煤層以半亮型煤為主，層里分界明顯，在層理面及裂隙中，常見方解石及黃鐵礦薄膜。 山西組煤層屬半暗型煤，條帶狀結(jié)構(gòu)，層理不明顯，本組可采煤層 2 上煤層屬中灰，特低硫、特低磷、高發(fā)熱量、高熔灰份煤，易洗選一號氣煤。 17 煤屬結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、大部分可采的較穩(wěn)定 —穩(wěn)定煤層。頂板十一灰為薄層灰?guī)r，一般厚 1m左右，不穩(wěn)定，常相變?yōu)榉凵皫r或泥巖。煤層厚 ～ ，平均 ， 14線以東由于構(gòu)造復(fù)雜，煤層常被斷薄， 26線以南及 1000m以深鉆孔多未達層位，控制較差。 15 線以東大部可采，煤層本身層位穩(wěn)定，厚度變化近于穩(wěn)定，為結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的較穩(wěn)定煤層 。不可采點主要分布在 15 線以東、 26 線以南， 1000m 以深的鉆孔多未達層位，控制程度較差。 （ 6） 16 上煤：位于太原九下部，薄煤層。 厚 10m 左右，含炭屑和植物化石，下距十一灰?guī)r 28m左右。全區(qū) 9 點發(fā)現(xiàn)含有泥巖或砂質(zhì)泥巖夾石一層，厚 ～ 。 （ 5） 15 上煤：薄煤層，位于太原群中下部，煤厚 0～ ，平均 。屬薄煤層，煤厚變化較大，可采點主要分布在 15 勘探線至 F5 斷層之間，全區(qū)僅僅 5 個孔發(fā)現(xiàn)有夾石，夾石厚 度均在 ～ ，頂板多為深灰色的細(xì)砂巖或中砂巖，有時逆變成砂質(zhì)泥巖，厚度約 。 8 煤上距 3 煤 40m 左右；下距三灰 10m 左右，為結(jié)構(gòu)簡單全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。厚度變化大，除 301 孔和 132 孔發(fā)現(xiàn)有 和 ，其余各孔無夾矸。 （ 3） 8 煤：位于太原群上部。直接頂板為深灰色，厚 3m左右的砂質(zhì)泥巖，有少數(shù)孔偽頂為泥巖。位于山西組的下部，距山西組底界 10m 左右，距三灰 50m 左右；厚度 ～ ，平均 ，層位穩(wěn)定，厚度變化不大，全區(qū)可采。屬結(jié)構(gòu)簡單部分可采不穩(wěn)定煤層。距山西組頂界 15～ 39m，平均 25m，煤厚 ，平均 ，厚度變化較大。含煤系數(shù)為 %。主要含煤地層為太原群和山西組。本井田煤層以 3 煤和 8 煤為主，煤層穩(wěn)定性為Ⅰ d。本井田內(nèi)可采及局部可采煤層 7 層，分別為 2 上、 10 下、 15 上、 16 上、 17 煤。 煤層特征 本井田含煤地層為華北型石炭、二疊系含煤建造。 鎮(zhèn)城底礦煤塵具有爆炸性， 2020 年 8 月經(jīng)西山煤電有限責(zé)任公司測試中心進行煤塵爆炸性鑒定，結(jié)果為： 3煤層的煤塵爆炸指數(shù)為 %； 8煤層的煤塵爆炸指數(shù)為 %。/min，掘進工作面瓦斯涌出量最大為179。如汾河沖積層，水位一般小于 ＝ ＝，屯蘭河沖積層以姬家莊往下游水量豐富： q ＝ － ＝，姬家莊至鹿莊間潛流泄出量可達 851/s 水質(zhì)良好，屬HCO3－ SO4－ Ca－ Mg 型礦化度 245310mg/l。本組水位標(biāo)高最高，為 。 圖 12 鎮(zhèn)城底礦水文地質(zhì)圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 ：以厚層砂巖為主，出露范圍較廣，但一般含水性差，只是風(fēng)化裂隙帶砂巖含水性及透水性較好。溝谷中源于本組的下降泉較多，但流量小，并隨降雨季節(jié)而變化，最大泉流量 ，所以本組含水性很差，并且愈深愈差。 K2 最厚，平均 ，為主要含水層： L1 厚 ，巖性為泥灰?guī)r，因之含水性差，本組埋藏較深，裂隙、巖溶均不發(fā)育透水性及含水性均差，水位標(biāo)高為。由于角礫狀泥灰?guī)r位于侵蝕面下 30 余米，由次生石膏和泥質(zhì)所膠結(jié)，裂隙及巖深溶極不發(fā)育，可視為隔水層。（參見奧灰水等水壓線圖） ：本 組在井田內(nèi)大多埋藏較深，巖性以石灰?guī)r為主，泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r次之。其中以 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水為主。但由于彼此之間構(gòu)造格局的不同，邊界條件的差異，各自又為次級獨立的水文地質(zhì)單元，鎮(zhèn)城底礦井田就處在太原西山地下水系統(tǒng)的補給逕流區(qū)。滑坡分布較廣，但影響深度不大。按方向分主要兩組，一組北東 50 度，另一組北西 35 度，節(jié)理交角近于垂直，因而被切割的巖塊近似正方形，形成細(xì)格狀棋盤格式構(gòu)造。 ③絕大多數(shù)斷層走向為北東 35~65 度，均為高角度正斷層。本井天共出現(xiàn)兩組，每組斷距 10 米以上者 4~6 條，并伴生許多成束出現(xiàn)的小斷層，走向為 NE 方向，組距 2500~3000 米。本井天斷層賦存有以下規(guī)律。斷距 5 米以上者有 66 條，其中斷距 30以上者有 7 條， 100 米以上者有 4 條，最大斷層距達 180 米。 ~60176。 近代沖積層，分布于河谷，一般厚 1020m由復(fù)以砂質(zhì)粘土的礫，砂層組成。 井田位于馬蘭向斜東翼，受新華夏系泰山式斷 裂的控制，大面積地質(zhì)走向北西 3060度，傾向南西，傾角膜 210 度，基本呈一伴有寬緩波狀褶皺的單斜構(gòu)造。按構(gòu)造形跡特征及其組合規(guī)律，初步將西山煤田劃分為三個構(gòu)造體系，即經(jīng)向構(gòu)造，新華夏構(gòu)造以及施樞構(gòu)造。 50′ 38176。斷層 多分布在井田的西北部，呈地壘地塹賦存。為灰色，蘭灰色石灰?guī)r、黃褐色泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r互層產(chǎn)出。 中統(tǒng) 本溪組 C2b 35 與下伏基巖呈不整合接觸，底部為透鏡狀山西式鐵礦和鋁土巖，其上由砂巖、砂質(zhì)巖、泥巖、石灰?guī)r（半溝灰?guī)r）及煤線組成。 山西組 P1s 45 為一套泥質(zhì)巖、碎屑夾煤層的沉積， 00 0 14 號煤賦存于本組中，是主要含煤地層之一，底部以北岔溝與下伏基巖呈不整合接觸。 下統(tǒng) 下石盒子組 P1x 110 上部為灰色、灰綠色、灰黃色泥巖、碎屑巖互層，下剖夾 13導(dǎo)層煤線，底部以駱駝脖砂巖。含二層錳鐵礦結(jié)核。紫紅色中厚層狀中、細(xì)粒石英長石砂巖與青灰，磚紅色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層，頂部夾數(shù)層結(jié)核狀。粉砂巖層理發(fā)育。其上為紫紅色、褐紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖夾細(xì)砂巖。 中生 界 三迭系 中統(tǒng) 二馬營組 T2er 50～ 73 灰色中厚層狀長石、石英砂巖，上部夾紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 第三系 中更 新統(tǒng) 離石組 Q2 0～ 30 為淡紅色粘土，砂質(zhì)粘土，中下部含磊量鈣質(zhì)結(jié)核，本組多與保德組同地賦存，不整合覆蓋在下伏巖層之上。 表 11 區(qū)域地層劃分及主要特征表 地層系統(tǒng) 代號 厚度（ m） 主要巖性 新 生 界 第四系 全新統(tǒng) Q4 0～ 30 主要以沙礫為主，礫石成分為砂巖、石灰?guī)r、混雜沙土，分選不好，與下伏基巖呈不整合接觸 。按構(gòu)造形跡特征及其組合規(guī)律，初步將西山煤田劃分為三個構(gòu)造體系，即經(jīng)向構(gòu)造，新華夏構(gòu)造以及施樞構(gòu)造。 50′ 38176。 礦區(qū)地質(zhì)特征 本井田精查地質(zhì)勘探報告綜合了歷次勘探結(jié)果 ,對本井田主要褶曲 ,斷層等基本探明 ,控制了地層變化規(guī)律 ,可采煤層的賦存特征 ,水文地質(zhì)條件及煤質(zhì)牌號 ,煤層分析資料基本可靠 ,勘探程度能滿足設(shè)計生產(chǎn)之要求。灰分含量上各層煤從上到下兩頭高，中間低。在剖面上是自上而下變質(zhì)程度逐漸加深，上組煤以肥煤為主，下組煤以焦煤為主。 鎮(zhèn)城底礦西北與地方資源相鄰，多為年產(chǎn) 10 萬噸以下的鄉(xiāng)辦礦、村辦礦及社會辦礦，均為斜井開拓，刀柱式開采；西南為馬蘭礦，是山西西山煤電股份有限公司在古交的第四對大型 礦井，并建有與生產(chǎn)相匹配的洗煤廠，該礦設(shè)備先進，煤質(zhì)優(yōu)良 ，機械化程度高，是國有現(xiàn)代化 礦井；東及東南為屯蘭礦，是山西西山煤礦總公司在古交市開發(fā)建成的第五對大型礦井，生產(chǎn)能力 400萬噸，并有與之配套的洗煤廠，是全國高產(chǎn)高效礦井；北部以汾河為界，汾河對岸是太原市煤氣化公司爐峪口礦年產(chǎn) 50 萬噸。 礦井給水由斜井潛水倉 3臺 D15030 3型水泵經(jīng)付斜井分兩路， 一路供西下組、東二系統(tǒng)，一路供南一、南二系統(tǒng)；地面供水由斜井潛水倉供水至水廠處理后進入工人村水塔作生活用水。最