【正文】 度變化較大，～，從以上資料來看，礦區(qū)東部斷層發(fā)育地段，煤層厚度變化較大，局部變?yōu)椴豢刹?；煤層結(jié)構(gòu)簡單，大多無夾矸，有時見夾一層粉砂質(zhì)泥巖()。含煤2～4層，%，%；，含煤5～8層，%，%。第三節(jié) 煤層的埋藏特征一、煤層及煤質(zhì)（一）含煤性礦區(qū)煤層層位、層數(shù)、編號、可采煤層層數(shù)及編號均與區(qū)域相似，可以對比。礦方要高度重視，設(shè)置專門的機構(gòu)和人員，做好水害分析預(yù)報，采取針對性、綜合性防治水措施，消除或減弱水害威脅，杜絕水害事故發(fā)生。對于老窯積水應(yīng)查明積水位置，留設(shè)防水煤柱，或者對于積水不大的老窯，將積水抽排放干，方可進行采煤。鑒于采空區(qū)存在積水，斷裂發(fā)育，所以水害為該礦重大危險有害因素之一。對礦井水害的辯識主要是研究水源及其水力聯(lián)系。常見的水源有地表水、含水層水、斷層水、溶洞或老窯、廢棄小井積存的水等。據(jù)臨近土沃煤礦資料，其開采15號煤層排水量為80～120m3／d。三、12號煤層下部的太原組幾層灰?guī)r與砂巖富水性弱，煤層底板標(biāo)高高出奧灰水位230m左右，不會形成底板突水。二、雨季大氣降水經(jīng)地表風(fēng)化帶裂隙及采空區(qū)地表塌陷帶的滲透可能加大對巷道的充水影響。（四）礦井充水因素分析一、當(dāng)前開采的12號煤層主要充水因素為頂板砂巖裂隙水，富水性弱，在開采過程中產(chǎn)生塌陷裂隙帶后，局部地段可能接受K8砂巖裂隙水的補給。但井田內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，可能成為各含水層間的垂向補給通道，且隨煤層開采，采空區(qū)塌陷、裂縫亦可成為導(dǎo)水通道。井田內(nèi)局部出露，補給條件差，且與上覆風(fēng)化帶、第四系含水層、下覆奧陶系巖溶裂隙含水層問均有一定厚度的隔水層相隔?；鶐r風(fēng)化帶含水層主要接受大氣降水及溝谷地表水的補給，局部可得到第四系孔隙含水層的補給，由于溝谷的切割，局部以泉的形式排泄。若無構(gòu)造溝通或人為破壞，起層間隔水的作用，阻隔各含水層垂向上的水力聯(lián)系。厚度20～40m?！痟，富水性與大氣降水及地表水關(guān)系密切。Mg型。砂巖裂隙水，富水性受裂隙發(fā)育程度的影響，～。但不排除局部發(fā)育巖溶裂隙的可能，如D3號孔，在鉆井至K2灰?guī)r時沖洗液全漏失，對K2和K3進行混合抽水， L／，仍屬富水性弱的含水層。碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙巖溶水主要由太原組KKK5石灰?guī)r及砂巖組成，～?？偟目粗袏W陶統(tǒng)巖溶裂隙水特征是下馬家溝組及峰峰組富水性弱，上馬家溝組富水性強。據(jù)潘莊一號井田資料，在揭露的范圍內(nèi)，該含水層巖溶裂隙不發(fā)育，灰?guī)r本身未見溶蝕，只沿被方解石充填的裂隙發(fā)生溶蝕。說明峰峰組含水層富水性不均一，即巖溶裂隙發(fā)育不均一。與S2號鉆孔水位進行比較。該孔進行分層靜止水位觀測時，水位下降緩慢，；據(jù)鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測，～／h；從鉆探揭露的情況來看，巖溶裂隙不發(fā)育。厚度40～50m。Mg型。據(jù)潘莊附近的YS4號孔資料，～。據(jù)YX4號孔抽水試驗，抽水短時抽干，說明水量少，富水性弱。三、水文地質(zhì)井田內(nèi)溝谷切割較深，有少量下降泉。斷距30m。(二)斷裂：井田內(nèi)斷層發(fā)育，全部為正斷層，共有1條。由于該向斜的存在至使礦區(qū)東半部地層于向斜西翼走向為北西向，東翼走向為北東向，內(nèi)傾，傾角5～8176。礦區(qū)構(gòu)造屬復(fù)雜類型。構(gòu)造比較復(fù)雜，特別是斷裂構(gòu)造比較發(fā)育。二、地質(zhì)構(gòu)造 本礦區(qū)位于武鄉(xiāng)～陽城凹褶帶南端與近東西向構(gòu)造帶交接部位。巖性為全新統(tǒng)粘土、砂礫石層(Q4)和中更新統(tǒng)(Q3)殘積黃土(淺黃色砂質(zhì)粘土)。底部為黃綠色厚層中細(xì)粒砂巖(K9)。 上統(tǒng)上石盒子組(P2s)局部零星出露，最大殘留厚度115m。主要由黃綠色中砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖組成。本礦區(qū)只12號煤層為穩(wěn)定可采煤層，但局部變薄成為不可采。自K7砂巖底至K8砂巖底，～。K5灰?guī)r再向上約8m為一燧石層(K6)，～1m，層位穩(wěn)定，局部可變?yōu)楣栀|(zhì)泥巖，K5與K6問為灰黑色泥巖，夾多層菱鐵礦結(jié)核；頂部K6往上為灰黑色泥巖及粉砂巖(厚約7m)。K2上距K3石灰?guī)r6～10m，其間夾有黑色泥巖、中粒砂巖及薄煤層，K3石灰?guī)r厚度較小，約1～2m，但層位較穩(wěn)定。這層砂巖厚度變化較大，～6m，有突然變薄缺失現(xiàn)象，如礦區(qū)東北角(Dl、D2孔)15號煤層與本溪組直接接觸；中上部為KKKK6石灰?guī)r，其中K4局部K5缺失，K6為燧石層，一般石灰?guī)r為煤層直接頂板。為由中細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖、石灰?guī)r、菱鐵礦、煤層組成的海陸交互相沉積地層，為本區(qū)主要含煤地層之一。底部為團塊狀、結(jié)核狀黃鐵礦或窩狀菱鐵礦(山西式鐵礦)。與上覆石炭系中統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。奧陶系峰峰組、石炭系本溪組和太原組僅出露于礦區(qū)南側(cè)F1斷層以南。（六）電源情況礦井電源一路引土沃35kV變電站10kV母線（857線路），作為本礦主供電源，距本礦工業(yè)場地12km；另一路引自中村35kV變電站10kV母線（849線路），作為備用電源，距本礦工業(yè)場地10km，已實現(xiàn)雙回路供電。為保障礦山正常生產(chǎn)、生活用水，可鑿深井，取奧灰?guī)r溶水，作為后備供水水源地。按山西省地震基本烈度表地震基本烈度為6級，應(yīng)按7級設(shè)防。本區(qū)地震活動相對較弱。平均相對濕度60%,平均風(fēng)速2m/s，最大風(fēng)速28m/s。mm是最枯水年(1997年)。全年無霜期為173天。春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱多雨，秋季溫和涼爽，冬季寒冷少雪。（三） 河流井田內(nèi)未見長年性河流，東北角之土沃河亦為一季節(jié)性河流，全年大部時間有水，旱季干枯無水。～40176。(二) 自然地理礦區(qū)位于沁水盆地南緣，大行山脈南端，屬低山丘陵地形，海拔900～1160m，沁河支流土沃河流經(jīng)礦區(qū)東北角，河谷標(biāo)高近900m，向西地勢逐漸變高，最高點位于西部原石務(wù)礦區(qū)北部。縣級公路距沁水縣城約20km，與省級晉(城)——韓(城)干線公路及侯(馬)——月(山)鐵路相連，交通運輸較為便利。目錄前 言 6摘 要 7ABSTRACT 8第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征 11第一節(jié) 井田概況 11第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 12第三節(jié) 煤層的埋藏特征 20第二章 井田境界與儲量 27第一節(jié) 井田境界 27第二節(jié) 地質(zhì)儲量的計算 27第三節(jié) 可采儲量的計算 28第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 30第一節(jié) 礦井工作制度 30第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 30第四章 井田開拓 32第一節(jié) 井田開拓方式的確定 32第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備 36第五章 礦井基本巷道及建井計劃 40第一節(jié) 井筒、石門與大巷 40第二節(jié) 井底車場 42第三節(jié) 建井工作計劃 43第六章 采煤方法 46第一節(jié) 采煤方法的選擇 46第二節(jié) 確定采(盤)區(qū)巷道布置與要素 53第三節(jié) 回采工藝及勞動組織 54第四節(jié) 盤區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替 56第七章 井下運輸 60第一節(jié) 運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定 60第二節(jié) 運輸設(shè)備的選擇和計算 60第八章 礦井提升 62第一節(jié) 主井提升 62第二節(jié) 副井提升方式及設(shè)備 63第九章 礦井通風(fēng)與安全 65第一節(jié) 風(fēng)量的計算 65第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 68第三節(jié) 計算負(fù)壓及等積孔 69第四節(jié) 選取扇風(fēng)機 73第五節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)措施 76第十章 經(jīng)濟部分 81第一節(jié) 礦井設(shè)計概算 81第二節(jié) 勞動定員及勞動生產(chǎn)率 82第三節(jié) 礦井設(shè)計主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 84致 謝 88外文資料 89中文翻譯 93第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié) 井田概況一、礦區(qū)地理位置及交通條件（一）交通位置山西沁水沁陽煤業(yè)有限公司行政區(qū)劃主要隸屬土沃鄉(xiāng)，原石務(wù)煤礦則隸屬中村鎮(zhèn)。該公司位于沁水縣南部，沁水土沃河谷西南側(cè)，北距沁水縣城約17km，礦區(qū)東北角土沃鄉(xiāng)即有縣級公路與沁水、陽城、翼城相通。（見交通位置圖111）該公司東北角與雨溝煤礦相鄰，其余周邊無開采礦井分布。溝谷發(fā)育，走向大多近南北向，縱向坡降31～156‰，邊坡坡度23176。左右。(四) 氣象及地震情況氣候?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季，季風(fēng)強盛?！?，一月份最冷，℃；℃(1953年1月16日)；七月份最熱，℃，℃(1966年6月22日)。(1956～2001年)，降水量的年際、年內(nèi)分布均極不均勻，最豐水年(1958年)。年內(nèi)降雨量主要集中在7～9月份，占全年雨量的55％。霜凍期為10月中旬至次年4月上旬，歷年最大凍土深度為41cm。據(jù)沁水縣地震臺資料，區(qū)內(nèi)未發(fā)生過破壞性地震。（五）水源情況礦區(qū)位于土沃河畔，河水及河床沖積層孔隙水水量都比較豐富，枯水期可能會影響農(nóng)業(yè)灌溉用水。最大涌水量25m3/h，礦井水質(zhì)呈中性，經(jīng)處理后可供井下消防、灑水和地面消防等用水。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征一、地層 礦區(qū)內(nèi)地層出露良好，自南而北主要出露地層為二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和二疊系上統(tǒng)上石盒子組?，F(xiàn)據(jù)區(qū)域及以往勘查資料，深部鉆孔資料，將礦區(qū)地層簡述如下： (一)奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)為含煤地層基底，0～200余米，灰～深灰色、中厚層狀石灰?guī)r、泥灰?guī)r組成，局部為角礫狀灰?guī)r及含白云質(zhì)灰?guī)r，頂部具星散狀黃鐵礦結(jié)核，下部含石膏薄層。 (二)石炭系 中統(tǒng)本溪組(C2b)～，平均10m，主要由淺灰色鮞狀鋁質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，有時見一層不穩(wěn)定薄煤層。上統(tǒng)太原組(C3t) 自K1石英砂巖底至K7(山西組底砂巖)砂巖底，厚度60～110m，據(jù)東陽辿新近鉆孔揭露，～，而礦區(qū)西部原石務(wù)礦區(qū)資料厚度為86. m。底部K1為一層灰白色帶肉紅色中細(xì)粒石英砂巖與下伏本溪組整合接觸，其上為黑色泥巖(偶夾煤線)和15號煤層。15號煤層頂板K2灰?guī)r有時分為2層，一般厚8～14m，中夾灰黑色泥巖，上分層有時被沖刷由砂巖代替，并使下層變薄。再往上至K5泥灰?guī)r20m，為砂巖、粉砂巖、泥巖，時見薄煤層，K5灰?guī)r厚約1m，富含動物化石。 (三)二疊系 l、下統(tǒng)山西組(P1s)為礦區(qū)主要含煤地層之一。與下伏太原組地層呈整合接觸。 下統(tǒng)下石盒子組(P1x)K8砂巖底至K9砂巖底，(殘留)～156m。下部為灰～灰黑色泥巖、粉砂巖，夾1～3層不穩(wěn)定煤線，向上為黃綠色夾紫色泥巖(雜色為主)與灰白色砂巖互層，項部有一層具鮞狀結(jié)構(gòu)的紫紅色含鐵質(zhì)泥巖，通稱“桃花泥巖”層位穩(wěn)定，是地層對比和上、下石盒子組地層分界的重要標(biāo)志。巖性為灰綠色、灰黃色、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層，夾數(shù)層黃綠色中、細(xì)粒砂巖。 (四)第四系(Q)零星分布于河谷兩側(cè)。厚度為O～25m。按地質(zhì)力學(xué)觀點是晉東南山字型脊柱與弧頂?shù)慕唤硬课?。礦區(qū)東半部分為一由邊界正斷層圍成的地塹。(一)褶皺：在礦區(qū)東半部發(fā)育一條北北東走向的向斜構(gòu)造，其向南翹起，向北傾伏，構(gòu)造寬緩，控制面積較大。礦區(qū)西半部則存在一條北東走向的寬緩背斜，其向北傾伏，東翼地層走向呈北西向，西翼呈北東向，外傾，傾角3～8176?，F(xiàn)分述如下： F2斷層：分布于礦區(qū)中東部中間偏南部位，東段走向近東西向，西段轉(zhuǎn)為南西西向，向北傾，傾角65176。(三)礦區(qū)內(nèi)未見陷落柱及巖漿巖綜合上述，本礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，且規(guī)模(落差)較大，將井田切割成大小不等的塊體，使構(gòu)造復(fù)雜化，成為構(gòu)造復(fù)雜類型，故本井田在開拓開采時需要考慮復(fù)雜構(gòu)造的影響，采取必要的措施，做到有疑必探，先探后掘，防止事故的發(fā)生。（一）井田內(nèi)主要含水層根據(jù)井田的水文地質(zhì)資料結(jié)合沁水普查資料，將含水層敘述如下：碳酸鹽巖類巖溶裂隙水(1)下馬家溝組含水層井田內(nèi)未揭露，據(jù)鄰區(qū)資料，巖性為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等。(2)上馬家溝組含水層井田內(nèi)未揭露，據(jù)鄰區(qū)資料，巖性為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r等，厚度170～313m。 L／s，／，／d，屬強富水性的含水層，水質(zhì)屬S04Ca(3)峰峰組含水層主要由石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r組成。沁水普查S2孔為奧灰延深孔。井田以南YS4號孔峰峰組抽水試驗， L／，／d，為富水性弱的含水層。雖同為富水性弱的含水層，但S2號孔比YS一4號孔富水性更弱。S2號孔巖溶裂隙不發(fā)育，無法與YS4號孔水位溝通，因此水位相差很大。溶蝕受裂隙發(fā)育程度、寬度等因素的影響。奧灰?guī)r溶水據(jù)陽城長河詳查區(qū)資料推斷，水位標(biāo)高550m左右(553～550m)。鉆孔揭露各含水層巖溶裂隙不發(fā)育，～／h，富水性弱。碎屑巖裂隙水本含水層為山西組及下石盒子組中、細(xì)粒砂巖組成，井田內(nèi)大面積出露?！痟，據(jù)鄰區(qū)抽水試驗對山西組及下石盒子組進行混合抽水(包括K10在內(nèi))， L／，／d，為富水性弱的含水層，水質(zhì)類型屬HC03Ca第四系松散層孔隙水厚度受基巖起伏和地形的控制，厚度為O～，由亞砂土及粉砂、砂礫組成。（二）井田內(nèi)主要隔水層l、上石炭統(tǒng)太原組及中石炭統(tǒng)本溪組隔水層由砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖等組成。二疊系砂巖含水層層問隔水層主要由塑性泥巖、砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，單層厚度2～數(shù)十米，呈層狀分布于含水層之問。（三）含水層的補給、排泄條件第四系孔隙含水層主要接受大氣降水的補給，向地表水及下伏基巖風(fēng)化帶含水層排泄。煤層直接充水含水層為下石盒子組、山西組、太原組砂巖、石灰?guī)r。地下水主要以層間逕流為主。這是分析井田內(nèi)含水層補給、排泄條件時應(yīng)充分注意的問題?，F(xiàn)礦井日排水量約30m3左右(原石務(wù)煤礦與原東陽辿煤礦涌水量相近)。雨季礦坑排水量約為平時的2倍左右，可達(dá)55～60m3／d。四、15號煤充水含水層為K2灰?guī)r，由于開采造成的塌陷裂隙，可能溝通上部KK5石灰?guī)r含水層及12號煤采空區(qū)積水，就現(xiàn)有資料分析，KK5石灰?guī)r為弱含水層，因此12號煤層采空區(qū)積水是15號煤頂板的主要充水因素。五、水害防治礦井水災(zāi)發(fā)生的條件，一是需要有較大水源存在；二是要有涌水通道。常見的涌水通道有斷層、采空區(qū)上方裂隙帶、封閉不良的導(dǎo)水鉆孔、導(dǎo)水陷落柱、地面塌陷區(qū)、井巷等。