【正文】 問題本采區(qū)范圍內僅有一個1901鉆孔，但附近斷層較多，判別構造時有困難。雖然對本區(qū)影響不大，但還應嚴加防范?？傊?，斷層滲水對煤層開采有一定的影響，應引起足夠的重視。斷層含水性，由于斷層多落差大，并且極可能破壞了地層結構，因此斷層均具有一定的導水性，但富水性一般較小。四、水文地質地面水文地質地面地形多為小山包與溝壑相組成，沒有積水小盆地，有一條較大的荒溝，平時為無水，只是雨季時有短暫的洪水向東南流過，并全部流出本區(qū)礦界外，短時間內有降水水量補給地下，潛水對煤層的開采影響小。 各 煤 層 特 征 表 煤層號煤層厚度(m)煤層間距(m)結構(夾矸數)穩(wěn)定性可采性頂底板巖性頂板底板41簡單復雜(06)穩(wěn)定全區(qū)可采砂質泥巖粉砂巖、細砂巖泥巖細砂巖、炭質泥巖42簡單(01)穩(wěn)定大部區(qū)可采泥巖、細砂巖炭質泥巖泥巖砂質泥巖5簡單（0）不穩(wěn)定局部可采泥巖、砂質泥巖炭質泥巖、泥巖9簡單較簡單(05)穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖砂質泥巖泥巖中砂巖、細砂巖10簡單（02）不穩(wěn)定局部可采泥巖、中砂巖、細砂巖砂質泥巖11較簡單(02)穩(wěn)定大部可采砂質泥巖砂質泥巖（二）、煤種工業(yè)牌號及煤質分析：⑴本區(qū)4層為弱粘結性長焰煤，外觀黑色，瀝青弱玻璃光澤，斷口平坦或參差狀，水平層理，塊狀構造，發(fā)育裂隙，裂隙面可見方解石和黃鐵礦膜，⑵煤質工業(yè)指標： 41灰分（Ag）% ；硫分（SQ）%；揮發(fā)分（Vr）% ；發(fā)熱量（Q）；42灰分（Ag）% ；硫分（SQ）%；揮發(fā)分（Vr）% ；發(fā)熱量（Q）；三、瓦斯、煤塵、地溫本區(qū)屬低瓦斯煤層， m3/t，煤層有自然傾向性，等級ⅱ級，煤塵自然發(fā)火期為46個月，煤塵爆炸性指數約為30%。為大部可采的穩(wěn)定煤層，該煤層結構較簡單，含夾矸0～2層，夾矸巖性為高嶺巖或炭質泥巖。該煤層直接頂板為中砂巖，底板為砂質泥巖。為局部可采的不穩(wěn)定煤層，可采區(qū)位于井田西部。5．10號煤層位于太原組下部，～。煤層頂板為泥巖、砂質泥巖，底板為泥巖、中、細砂巖。該煤層結構簡單－較簡單，含夾矸0～5層。4．9號煤層位于太原組下部，～。煤厚0～，結構簡單，不含夾矸，為局部可采的不穩(wěn)定煤層，可采區(qū)僅位于井田西北部。頂板為泥巖、細砂巖、炭質泥巖，底板為泥巖、砂質泥巖。2．42號煤層位于41號煤層之下，為4號煤層分叉煤層，—。本煤層老頂為K3砂巖，頂板為砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖，有時有炭質泥巖偽頂?，F分述如下： 41號煤層賦存于太原組頂部，屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。這些不僅使本區(qū)可采范圍非常小，而且對本區(qū)安全上也會造成威脅。小窯及構造影響178。左右，80176。H=3050m位于井田中部F2 與F4之間。位于井田中南部橫跨井田，長約1900mF5正斷層280176。80176。H=3080m位于井田中西部，補2號孔北部巷道見延長1200m，4號煤開采時見F4正斷層180176。，40176。（4）新發(fā)現斷層：位于東膠帶巷見煤點以下36米和東軌道巷見煤點往下48米處，推測斷層走向北東66度，傾向北西24度，落差20～30m，傾角80176。傾向北西280176。井下采掘時揭露。在補2鉆孔北部巷道內揭露處H=30m，傾角37176。（2）F2逆斷層：位于井田中西部，其南端與擔水溝正斷層相交，走向北東向，傾向北西315176。落差120～350m，橫跨恒寶源礦區(qū)，長約1900m，地面填圖時發(fā)現。（三）、構造特征：斷層（1）F4擔水溝正斷層：位于井田南部，走向近東西，傾向南，傾角70176。綜上所述，井田主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組。含有4－4－5號煤層， 4－4－2號煤層穩(wěn)定可采，5號煤層不穩(wěn)定局部可采，具高灰低硫的特點，為發(fā)育在三角州平原洪泛盆地上的淡水泥炭沼澤。再向上為三角州分流河道沉積，在其兩側洪泛盆地或支流前端，局部地方發(fā)育了沼澤，沉積了不穩(wěn)定的8號煤層。根據含煤性可分為兩段： 下段：從K2至8號煤層上砂巖底，～。主要含煤地層為太原組?！?．二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）井田含煤地層之一，巖性主要由灰色、灰白色砂巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖和粉砂巖組成，中下部發(fā)育1～3層薄煤層，分別為3號煤層，均為不穩(wěn)定不可采。主要由灰白色、灰色砂巖、灰黑色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖和7層煤層組成，至上而下煤層編號分別為4411號煤層，其中4411號煤層為穩(wěn)定可采，10號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層，8號煤層不穩(wěn)定不可采。東部有一較大荒溝，溝寬約5米，常年無水，只在雨季形成徑流。根據地質報告調查，2007年朔城區(qū)西沙河煤礦越界開采，開采部位在井田北界中段，即本采區(qū)北部，開采449號三個煤層，178。采區(qū)走向長250米、傾斜長350米,。斷西范圍東西走向平均長度250m，南北傾斜寬約350m。該斷層將本采區(qū)分成東西兩部分，西面部分位于斷層下盤范圍相對較大，東面部分為斷層上盤范圍較小。其四鄰關系為：東部為原下磨石溝礦采空區(qū)，南部為井田三條開拓大巷及F4大斷層，西部為F2逆斷層，北部為西沙河礦采空區(qū)。同煤集團恒寶源煤業(yè) 4層首采區(qū)設計說明書同煤集團恒寶源礦井田首采面設計說明書第一章 采區(qū)概況及地質特征第一節(jié) 采區(qū)概況一、采區(qū)位置恒寶源礦井田受區(qū)域擔水溝大斷層及其次生斷層影響，煤層被分割成三個自然分區(qū)。首采區(qū)即4層一采區(qū)位于井田1198水平中部F2逆斷層以東及F4擔水溝正斷層以北一帶，該采區(qū)設計開采411煤層，先采4煤層。采區(qū)開拓時，在東膠帶巷見煤點以下36米和東軌道巷見煤點往下48米處新發(fā)現一正斷層，推測斷層走向北東66度，傾向北西24度，落差20～30m，傾角80176。由于開拓巷由西向東下山掘進時見煤點已落至斷層下盤煤層內，而斷層上盤小部分煤層已無法布面開采，因此，采區(qū)設計只考慮斷層西部。二、開采范圍及鄰近采區(qū)關系開采范圍如下：北起4363500線；南至東回風大巷；西起F2斷層；東至19613000線。儲量計算工業(yè)儲量：Q工=+ =77500+77500=134萬噸永久煤柱損失量：P永=P F2+P西沙河+P新斷層=（32020+25040+35020）=設計利用儲量：Q用= Q工 P永==可采儲量：Q采= Q41+ Q42=+=煤層埋藏深度及小窯開采情況4煤層埋藏最大垂深為287m。井上下對照關系：本區(qū)地面為山坡溝壑地形，無重要建筑物，地表大部分被黃土、植被覆蓋。第二節(jié) 地質特征一、地質構造（一）、煤系地層：1．石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）井田主要含煤地層，據井田鉆孔揭露，～。特征明顯定為K2標志層，與下伏地層呈整合接觸。底部砂巖(K3)為灰白色細－中粒砂巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，為4號煤層的老頂，與下伏太原組整合接觸。（二）、煤層賦存情況：井田內含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）及二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）。太原組（C3t）本組含4411號主要可采煤層及10號不穩(wěn)定局部可采煤層。含11號煤層，為一套砂巖、泥巖、砂質泥巖、石灰?guī)r及煤層組成的含煤層段，11號煤層頂板為砂質泥巖、底板為砂質泥巖，煤層層位穩(wěn)定，是在潮坪和潮坪砂壩的基礎上發(fā)育起來的泥炭沼澤，煤以半暗煤為主，硫含量較高；9號煤層沉積厚度大，煤巖類型以半亮煤為主，硫分含量較高，在煤層中可見透鏡狀黃鐵礦、菱鐵礦結核，9號煤層為半咸水三角州前緣和三角州成煤環(huán)境的產物。上段：從8號煤層上砂巖底至K3砂巖底，～。山西組（P1s）主要由砂巖、砂質泥巖、泥巖及粉砂巖組成，在其中下部發(fā)育3層薄煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層，含煤性較差。其主要特點是含可采煤層多，且厚度大，分布穩(wěn)定，反映了晚石炭世太原期在井田一帶形成了良好的成煤環(huán)境，其廣泛分布的泥炭沼澤環(huán)境非常適宜植物生長，且延續(xù)時間長，從而堆積形成了厚度較大、全區(qū)穩(wěn)定可采的4（分叉為4－4－2）、11號煤層?！?0176。4號煤層東北部采空區(qū)南界即遇到該斷層而停止，HB4號孔222米處見該斷層。H=3080m，傾角4070176。井田內延伸長度為1200m左右。（3）F5正斷層：該斷層是根據HB補1901三個鉆孔及5101巷道南端42煤層底板標高及2006年上石磨采空區(qū)S1點42煤層底板標高推斷而來。H=3050m，傾角70176。 采區(qū)內斷層情況統(tǒng)計表編號性質產狀：傾向，傾角落差H位置確定依據F2逆斷層315176。70176。左右，70176。H=120350m4號煤層采空區(qū)南界遇到，HB6號孔見。左右，70176。根據HB6號孔，補2號孔，1901號孔等處煤層底板標高推斷新正斷層336176。H=2030m位于東膠帶巷見煤點以下36米和東軌道巷見煤點往下48米處備注巖漿巖及陷落柱井田內尚未發(fā)現有巖漿巖侵入現象和陷落柱存在。東部有下磨石溝礦采空區(qū)；本采區(qū)位于區(qū)域大斷層附近，次生斷層多，采區(qū)中部又發(fā)現了新斷層。二、煤層與煤質（一）井田可采煤層為4411號煤層，4號煤層井田內分叉為442號。該煤層結構簡單—復雜，含夾矸0—6層，巖性多為高嶺巖、炭質泥巖和砂質泥巖。底板一般為含植物根化石的泥巖、細砂巖、炭質泥巖。結構簡單，局部含夾矸1層，為大部可采的穩(wěn)定煤層，僅在HB6號孔不可采。3．5號煤層 位于太原組上部,～。頂板為粉砂巖、砂質泥巖，底板為炭質泥巖、細砂巖?！?，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。夾矸巖性多為泥巖、炭質泥巖。井田內9號煤層厚度變化規(guī)律為由中部向西北和東南邊逐漸變薄。煤層厚度0～。該煤層結構簡單，含夾矸0～2層。6．11號煤層位于太原組下部，～，～，在HB2號孔處。該煤層直接頂板為砂質泥巖，底板為砂質泥巖。據本礦及鄰礦開采調查，井下未發(fā)現地溫、地壓異?，F象，屬地溫、地壓正常區(qū)。井下水文地質：本區(qū)地層含水層主要為太原組地層的砂巖帶，但由于本組含水層埋藏較深，又因其間有泥巖作為相對隔水層,不易接受上覆含水層越流和大氣降水滲入，補給條件差，對礦井充水影響不大。在井下煤層開采過程中，曾揭露了FFF3斷層，開始時，斷層滲水較大，半個月后斷層滲水減少，甚至無水。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，水位標高為1062m左右，442號煤層在擔水溝斷層以北高于奧灰水位，南部低于奧灰水位，本區(qū)442號煤層在奧灰水位之上約30～60m之間。經計算， 則開采442號煤層時礦井預計最大涌水量為60 m3/h，即：1440m3/d， m3/h，即：1238m3/d。存在的問題及應補充勘探工作的建議。（2）礦井工作面采煤前，應當采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內斷層等構造和含水層（體）富水性情況。設計開采41號煤和42號煤層。采區(qū)邊界確定：北起4363500線；南至東回風大巷；西起F2斷層；東至19613000線。二、采區(qū)生產能力采區(qū)實際生產能力即為礦井年生產能力等于回采工作面生產能力和采區(qū)掘進工作面掘進煤量之和。lrlrA采=120505＋120505 =+（t/a） =（Mt/a）掘進工作面掘進煤量計算采區(qū)有兩個煤巷掘進工作面掘進工作面掘進煤量按回采工作面產量的10%計算：A掘=10%=（Mt/a）采區(qū)生產能力計算A區(qū)= A采＋A掘=＋=＞采區(qū)生產能力驗算①運輸設備能力驗算為保證采區(qū)生產能力A1≥＝946000/33015=()式中：A1－采區(qū)皮帶最低運輸能力，；　　　K－產量不均衡系數，K＝；　　　　　T－采區(qū)皮帶日出煤時間，取T＝15h；　　　　　n 運輸設備正常工作系數，n=。②采區(qū)通風能力驗算采區(qū)生產能力應和通風能力適應為滿足生產能力，要求A≤AFAF=60VS1/C =604式中：AF——通風系統(tǒng)能滿足的生產能力 t/dV——巷道允許最大風速 V=4m/sS1——11回風巷凈斷面 S1= m2 C——日生產噸煤供風量 C=根據計算A≤AF，故驗算合格三、設計服務年限本采區(qū)開采41號煤和42號煤層，兩層煤各布一個回采工作面，采區(qū)設計生產能力為90萬噸/年，則采區(qū)服務年限為：T＝＝＝（）式中：T－采區(qū)服務年限，年； 　　　Q采出－采區(qū)可采出煤量，Q采出＝ ；　　　AB－采區(qū)生產能力，AB＝90萬噸/年；第三節(jié)　采區(qū)巷道布置一、巷道布置方案井田開拓大巷布置概述井田開拓大巷布置是以原有下山巷道為基礎通過擴刷改造延伸，并平行補掘回風大巷勾通回風立井形成的，由于斷層分布多，三條大巷穿層過斷，絕大部分為巖巷。刷大延伸井田中部原有的東西向401下山回風巷作為41號煤層東軌道運輸大巷（巷道方位1260，傾角140），它經北軌道巷及井底車場與副斜井相通，形成運料出矸系統(tǒng)。三條大巷延伸過F2斷層后即為本采區(qū)。三條采區(qū)巷與F2斷層間留設煤柱20米，順槽巷與西沙河采空區(qū)留設保安煤柱40米。Ⅱ. 由開拓大巷直接開口布置順槽。巷道布置方案比較：方案比較⑴、工程量比較： 比較項目