【正文】 煤層3—4層（1，03，02，01）。（2） 下統(tǒng)下石盒子組（P1x）；。本組含大量植物化石。區(qū)內(nèi)地表溝谷內(nèi)大面積出露。全組分三段：下段（P2s1），由黃綠色砂巖夾紫紅色泥巖組成；中段（P2s2），以紫紅色砂質(zhì)泥巖為主，夾黃綠色砂巖及粉砂巖，砂巖中長石含量較多，膠結(jié)疏松，透鏡狀，不穩(wěn)定，上段（P2s3），由黃綠色砂巖夾紫紅色泥巖組成。底部以K8砂巖連續(xù)沉積于上石盒子組之上。（四）三疊系（T）井田內(nèi)僅存在下統(tǒng)劉家溝組（T1L），井田南部F1′斷層附近出露有該組地層，厚度為150m左右，以深紅磚紅色細(xì)粒薄層板狀長石石英砂巖為主，夾薄層紫紅色砂質(zhì)泥巖，砂巖具大型交錯(cuò)層理及變形層理，底部以K8連續(xù)沉積于石千峰組之上，層面常見波痕構(gòu)造，中部砂巖之底有時(shí)含泥質(zhì)包裹體。下部由淺紅，黃紅色砂質(zhì)粘士及亞粘土組成，夾古士壤層及鈣質(zhì)層，垂直地貌節(jié)理發(fā)育，地貌上易生成陡壁，黃土柱，厚度0130m；上部由淡黃色砂質(zhì)粘士亞粘士組成，常分布于丘陵頂部，構(gòu)成黃土地貌。為近代河沖積層，由砂，矸石組成，一般厚度021m，本組富水性較強(qiáng)。新華夏系的斷裂構(gòu)造主要發(fā)育于煤田東緣以外，河?xùn)|煤田北部及南部次級褶曲一般幅度不大，以單斜為主導(dǎo)構(gòu)造，而在煤田中部的離柳礦區(qū)，在單斜上又產(chǎn)生了幅度較大的寬緩褶曲，成為礦區(qū)的控制性構(gòu)造。王家會(huì)背斜由于隆起部位遭受長期剝蝕，再加上該背斜以北的湍水頭斷層的影響，致使煤田的連續(xù)性遭到嚴(yán)重破壞，分離出離石煤產(chǎn)地。地層走向南北，傾角5176。褶曲不發(fā)育，斷層稀少。聚財(cái)塔地塹：由聚財(cái)塔北斷層（F1）和聚財(cái)塔南斷層（F2）組成，二者相距450m左右?，F(xiàn)把地表發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造分?jǐn)⑹鋈缦拢篎1′斷層（聚財(cái)塔正斷層）：為聚財(cái)塔地塹式斷裂帶北界斷層?？臻g展布為走向近東西向，傾向南，傾角為78176。落差100135m，下帶均為二疊系石千峰組下部和上石盒子組上部地層，上帶為三疊系劉家溝組底部地層。85176。F3′–F10′斷層均屬于F1′、F2′大斷層的派生斷層，具體見表12。88186。85186。正250井田南部F4′傾向北東西向70176。正10252700m井田南部F5′傾向北北西北西西70176。正201400井田南部F7′傾向北北西北東東65176。正20600井田南部F9′傾向北西西北北東72176。寒武系厚度208～253 m左右，為一套碎屑巖—碳酸鹽巖淺海相沉積，以中統(tǒng)鮞狀石灰?guī)r和上統(tǒng)石灰?guī)r、白云巖為主要含水層，本統(tǒng)含水層有吳城泉群、車鳴峪泉和關(guān)口泉，流量分別為200～500 L/s、55 L/s、50 L/s，根據(jù)鉆孔資料，在0～180 m深度范圍內(nèi)巖溶發(fā)育，～ L/sm；總體來講，本組富水性弱。奧陶系為淺海相沉積，巖性為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖。下馬家溝組：厚100 m左右，淺部巖溶發(fā)育，隨埋深增大，富水性變?nèi)?。m左右。m，最大可達(dá)44 L/sm，在深埋區(qū)局部地段，巖溶依然發(fā)育。(二)石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r巖溶—裂隙含水層。 在淺部含水層出露，接受大氣降水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)， 單位涌水量1～2 L/sm，富水性弱。m。本組水質(zhì)一般為HCO3Ca型，硬度小于150 mg/L，礦化度1 g/L，屬軟的微咸水。本組主要是砂巖風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙水，三疊系僅分布于青龍城詳查區(qū)以西和湫水河以西等地區(qū)。而在深部裂隙不發(fā)育，地下水補(bǔ)給差，～ L/s水質(zhì)類型為SO4Mg型，礦化度大于1g/L，屬軟的微咸水。松散巖類含水層組主要分布在河谷及溝谷中，地下水賦存于砂礫石孔隙中，主要接受大氣降水和地表水入滲補(bǔ)給，徑流條件好，富水性強(qiáng)，徑流途徑短，排泄于河谷、泉，部分消耗于人工開發(fā)。局部地段富水性強(qiáng)， L/sSO4Ca由于地下水埋藏淺水質(zhì)易污染，局部地段受工農(nóng)業(yè)等污染，如工礦企業(yè)排放廢渣及廢液污染，農(nóng)業(yè)化肥及生活污水等污染，使得地下水中NOCl、PO43含量增高，局部F含量較高。(二)石炭、二疊、三疊系各含水層間較厚且穩(wěn)定的泥質(zhì)巖構(gòu)成各含水層之間的隔水層。 m，％。％。 m，％?！?m， m?？刹蓞^(qū)主要位于西部。結(jié)構(gòu)簡單。本層屬零星可采的較穩(wěn)定煤層。三、4(3+4)號煤層位于山西組下部，井田中、東部大部分地段與其上的3號煤合并，～ m， m?！?m， m。頂板為中、細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。本層屬全井田穩(wěn)定可采煤層。在井田西部與其下的9號煤分叉，分叉區(qū)面積約25km2，約占總面積的83%。不含或含1—3層夾石，結(jié)構(gòu)簡單—中等。本層屬局部可采不穩(wěn)定煤層。不含或含夾石1～3層，結(jié)構(gòu)簡單—中等。本層屬全井田穩(wěn)定的可采煤層。在井田西部與9號煤層合并分叉區(qū)煤層?！?MPa，可分為不穩(wěn)定—極穩(wěn)定頂板。9號煤層與上覆8號煤層間距0～ m， m。9(8+9)號煤層底板在受到奧灰水壓影響時(shí)，其穩(wěn)定性會(huì)受到影響。(二)全硫(St，d)原煤全硫 4(3+4)～％，％，～％，％，9(8+9)～%，%；精煤全硫4(3+4)～％，％，～％，％，9(8+9)～%，%。(三)揮發(fā)分各煤層揮發(fā)分(Vdaf)～％，～％，原煤揮發(fā)分因受灰分的影響，略高于精煤揮發(fā)分。(四)元素分析4(3+4)～％，％，～％，％，9(8+9)～％，％。4(3+4)～％，％，～％，％，9(8+9)～％，％。由表13可以看出 4(3+4)號煤層為中灰、特低硫、低磷，易選—難選的FM、JM，煤質(zhì)變化中等；9(8+9)號煤為中灰、中硫、低磷—中磷的JM。4(3+4)號煤層個(gè)別難選；9(8+9)號煤層灰分較高，其磷含量也較高，應(yīng)采取降磷措施才能冶煉出符合要求的焦炭；9(8+9)號煤層硫分含量高，也是應(yīng)格外注意的問題。在煤礦生產(chǎn)中是一重大事故隱患。(1)瓦斯等級礦井歷年瓦斯等級鑒定結(jié)果見表14。隨著產(chǎn)量的不斷增加和生產(chǎn)區(qū)域的不斷延伸，瓦斯涌出量會(huì)逐年遞增。、煤的自燃傾向井田內(nèi)在SS10號孔中分別采取4(3+4)、9號煤層煤塵樣，試驗(yàn)結(jié)果表明各煤層均有爆炸性（表15）。井田在SS10號孔中分別采取了4(3+4)、9號煤層自燃樣，試驗(yàn)結(jié)果表明，還原樣與氧化樣的燃點(diǎn)差值為7～28℃，為不自燃或不易自燃煤（表16）。表15 煤塵爆炸性試驗(yàn)成果表孔號煤號煤塵爆炸性火焰長度（mm）加巖粉量（%）爆炸性S24(3+4)4060有S291065有S104(3+4)2070有S1091045有表16 煤的燃點(diǎn)試驗(yàn)成果表孔號煤號燃點(diǎn)（℃）△T（℃）自燃傾向性氧化原樣還原S24(3+4)36837437810不自燃S104(3+4)38039239414不自燃S2936837838012不自燃S10937439640228不易自燃2 井田開拓井田境界劃分的原則（1）在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。井田境界的確立根據(jù)以上劃分原則以及雙柳煤礦的實(shí)際情況，井田西部基本以黃河為界，北部與鄧家莊井田相鄰，東部與南坡煤礦相鄰，南部基本以聚財(cái)塔北斷層為界。可采煤層井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，共含煤17層， m，共含煤17層，可采煤層有4(3+4)、8下、9(8+9)、10號7層，其中8下、10號為零星可采煤層，4(3+4)、9(8+9)號煤為主要可采煤層。礦井設(shè)計(jì)只針對4號煤層。圖21井田賦存狀況示意圖。 煤層的傾角最大8176。平均為5176。 H——井田的平均水平寬度，m； L——井田的平均走向長度，m； 則井田的水平面積為S==（km2） 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) （1）根據(jù)雙柳煤礦井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；（2）依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：，原煤灰分不大于40%。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；（4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；（5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。井田地質(zhì)勘探井田地質(zhì)勘探類型為精查，屬詳細(xì)勘探。4號煤層工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zg = SMr ()式中：Zg——煤層工業(yè)儲(chǔ)量，萬t。M——煤層厚度。則，4號煤層工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg4 =176。S——煤層面積，S = km2。R——煤的容重。=礦井工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg= Zg4+ Zg9=+= 可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量＝（礦井工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失）礦井回收率。本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失和斷層保護(hù)煤柱。3）維護(hù)帶寬度：工業(yè)廣場維護(hù)帶20m；4）斷層作為井田邊界時(shí)，斷層一側(cè)留20m。則將工業(yè)場地定為長600m，寬400m。=2)斷層煤柱本井田在靠近南部邊界有一斷層，聚財(cái)塔正斷層，落差100—135m，斷層較大，靠近邊界部分煤炭不可采，在斷層另一側(cè)留30m煤柱。= Mt斷層另一層保護(hù)煤柱損失量為：Z2“＝LbMγ ()式中：Z3“——邊界煤柱損失量，Mt； L ——邊界煤柱長度，6456m； B ——邊界寬度，井田邊界煤柱在本井田一側(cè)按30m留設(shè)； M ——煤層厚度，；γ——煤的容重，；Z2“=LbMγ=645630（+）176。本礦井設(shè)計(jì)能力240Mt/a,長方形便于布置地面建筑，工業(yè)廣場的形狀為長方形，長600 m，寬400 m。本礦井的地質(zhì)條件及表土層層和基巖層移動(dòng)角見表22。30m45176。75176。9號煤層40m5176。75176。75176。Si=梯形面積=(上寬+下寬)高/24煤層S1=9煤層S1=工業(yè)廣場的煤柱量為：P=SMR ()式中：Pi—工業(yè)廣場煤柱量；S—工業(yè)廣場面積；M—煤層厚度；R—煤的容重。Z4=Zg5%=5%= Mt煤 柱 類 型儲(chǔ) 量（Mt）井田邊界保護(hù)煤柱斷層保護(hù)煤柱工業(yè)廣場保護(hù)煤柱其他保護(hù)煤柱合 計(jì)表23 保護(hù)煤柱損失量礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：Zk=（Zg～P）C ()式中：Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬t；P——保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；；。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：（1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力雙柳井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤和肥煤，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核：（1）煤層開采能力 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓，主井提升容器為兩對16t底卸式提升箕斗，運(yùn)煤能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。輔助運(yùn)輸采用雙層罐籠，大巷輔助運(yùn)輸采用600 t卡軌礦車，同時(shí)本礦井井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足設(shè)備，材料和人員的調(diào)動(dòng)要求。（3）通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量大，屬高瓦斯礦井，須采取預(yù)抽瓦斯措施。（4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見表24。煤層傾角25176。煤層傾角45176。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。缺點(diǎn)：在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長得多，圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(shí)，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長較大時(shí)，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力；由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大；斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升；當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí),斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜,有時(shí)難以通過。缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓特別有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層時(shí)，立井井筒比