【正文】 堅硬，下部為泥晶灰?guī)r，含燧石結(jié)核和泥質(zhì)，質(zhì)不純，生物碎屑含量較高。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖及13層煤層組成，其中3號煤層為全區(qū)較穩(wěn)定大部可采煤層。二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）在井田中西部大面積出露，東北部局部出露。以K8砂巖整合于山西組地層之上。砂巖多集中分布于下部和中上部，一般為灰色中—細粒長石石英砂巖或巖屑長石砂巖，呈中厚層狀，斜層理發(fā)育，在上部的砂巖中，常夾薄層粗粒砂巖，局部含紅礫；砂質(zhì)泥巖和泥巖多分布于中部，顏色呈深灰色或黑色，夾23層薄層細砂巖。二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）連續(xù)沉積于下伏地層之上，在井田西部大面積出露，井田內(nèi)最大殘留厚度為102m。底部以K10砂巖整合于下石盒子組地層之上，K10砂巖為灰白色中粗粒巖屑砂巖，以上為厚層狀杏黃色、黃綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀細粒砂巖、粉砂巖。巖性為淺紅色亞粘土、淺黃、灰綠色亞砂及砂礫石等，與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。一般4176。受區(qū)域構(gòu)造影響，據(jù)該礦井下巷道揭露及本次勘查資料，井田發(fā)育6條斷層，分述如下：F1正斷層：走向南南東，傾向南西，傾角68176。井下采掘巷道揭露，控制研究程度高。井下采掘巷道揭露，控制研究程度高。落差15m，井田西北延伸長度為140m左右。F4正斷層：走向南南東，傾向南西，傾角68176。井下采掘巷道揭露，控制研究程度高。井下采掘巷道揭露，控制研究程度高。落差2035m，井田東南延伸長度為930m左右。范圍內(nèi)發(fā)育陷落柱共6個。陷壁角一般80176。見下表：表 井田內(nèi)各陷落柱一覽表編號長軸短軸形狀備注X1236188橢圓井下揭露X211747橢圓井下揭露X35830橢圓井下揭露X49146橢圓井下揭露X511667橢圓井下揭露X69357橢圓井下揭露井田內(nèi)未見巖漿巖侵入。二、煤層及煤質(zhì) （一）煤層 含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。其中9號煤層屬全井田零星可采的不穩(wěn)定煤層，15號煤層屬全井田可采的穩(wěn)定煤層，含02層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單，％。含煤3層，為3號煤層，％?？刹擅簩泳飪?nèi)15號煤層為全區(qū)可采穩(wěn)定煤層，3號煤層為大部可采穩(wěn)定煤層，現(xiàn)分述如下：1）．3號煤層位于山西組下部，為大部可采穩(wěn)定煤層。煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖或鋁土質(zhì)泥巖，偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖或黑色泥巖，3號煤層基本采空。屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，含02層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。井田內(nèi)各可采煤層主要特征見下表。② 15號煤層：%%，%，分布為井田南中部灰分低，向北向南逐漸增大，%%，%；%%之間，變化不大，%，向周圍三個方向逐漸變高，井田內(nèi)15號煤層為無煙煤（WY3）；15號煤層原煤全硫（St,d）%%，%，在井田南東部的1號鉆孔硫分最低，向周圍三個方向逐漸增高，%%，%。各煤層煤質(zhì)參數(shù)詳見如下匯總表：各可采煤層煤質(zhì)匯總表1 煤層號原煤工業(yè)分析(%)發(fā)熱量(MJ/kg) 焦渣 特征浮煤MadAdVdafSt,dQnet,arQgr,dCRC3原 22 2浮 　 2　　　　　15原222浮　22　2③煤的發(fā)熱量各煤層原煤干燥基高位發(fā)熱量(Qgr,d)匯總上表煤質(zhì)匯總表1。，為中—特高熱無煙煤（WY）。煤的風(fēng)化和氧化井田內(nèi)3號煤層在井田南部局部有風(fēng)氧化現(xiàn)象，屬露頭型風(fēng)氧化，15號煤層埋藏較深。根據(jù)地質(zhì)勘探中的鉆孔取樣成果，2009年12月由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心為該礦提交的15號煤層瓦斯含量檢驗報告：15號煤層屬二氧化碳——氮氣帶、氮氣—甲烷帶。（三）煤的自燃傾向性根據(jù)地質(zhì)勘探中的鉆孔取樣成果，由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心于2009年12月為該礦15號煤層自燃傾向性測試結(jié)果:3號煤層為不易自燃煤層，15號煤層為不易自燃～容易自燃煤層，15號煤層按容易自燃煤層管理。參考區(qū)域資料，℃/百米，恒溫帶深度在70m左右。該區(qū)屬黃河流域丹河水系，井田內(nèi)溝谷平時干涸無水，僅雨季有洪水沿溝排至井田中部靠東邊界外的王村水庫，再經(jīng)東倉河向西南注入丹河。雨季積水量100萬m3，旱季積水量60萬m3，主要受大氣降水補給。據(jù)《高平市陳區(qū)鎮(zhèn)郭家溝聯(lián)辦深井供水工程鑿井施工總結(jié)報告》，巖性為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，上馬家溝組厚235m，由石灰?guī)r、泥灰?guī)r組成。據(jù)井田內(nèi)陳區(qū)鎮(zhèn)郭家溝聯(lián)片供水水源井（高平市水利鉆井隊于2003年10月27日到2004年7月2日施工）抽水試驗資料，靜水位標(biāo)高615m，該含水層為富水性中等—強的含水層。石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r及砂巖巖溶裂隙含水層該含水層以石灰?guī)r巖溶裂隙含水為主：其富水性強弱取決于它的巖溶裂隙發(fā)育程度，一般KK5含水層的含水性相對較強，據(jù)本次勘探施工的3號水文孔抽水試驗資料，水質(zhì)類型為HCO3二疊系碎屑巖類裂隙含水層該含水巖組主要指下石盒子組及山西組，含水層主要為KKK7等砂巖，其中除K9砂巖含水層因距煤層較遠，與煤層之間又有厚層的泥巖及砂質(zhì)泥巖隔水層，據(jù)3號鉆孔P1x+P1s混合抽水成果：，經(jīng)過試抽水，恢復(fù)水位期間水位恢復(fù)很慢，證明此孔為干孔，即P1x+P1s基本無水。（二）井田主要隔水層本溪組及太原組底部泥巖、鋁土質(zhì)泥巖隔水層組：由15號煤層底板至奧陶系灰?guī)r頂面，為一套以泥質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖為主的細碎屑巖地層，巖性致密，不透水，特別是本溪組的鋁土質(zhì)泥巖，質(zhì)地細膩，具有極好的隔水性能，為井田主要隔水層組，對下伏奧灰水起到了重要的阻隔作用。（三）井田水文地質(zhì)類型3號煤層的直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層，富水性弱。（四）礦井充水因素分析3號煤層直接充水含水層為其頂板砂巖及冒落裂隙帶范圍內(nèi)的幾層砂巖，富水性較弱，充水條件簡單。礦坑涌水量受降水的季節(jié)變化影響，具明顯的動態(tài)變化特征，該礦的工業(yè)廣場位于井田南部，且溝谷中水量極小，井口場地沒有受洪水影響的歷史。奧灰?guī)r溶水與礦坑的關(guān)系：據(jù)供水水源井資料，靜水位標(biāo)高615m，該含水層為富水性極強的含水層。采空區(qū)積水情況：采空區(qū)、老窯積水：據(jù)調(diào)查，山西高平科興前和煤業(yè)有限公司3號煤層資源已盡枯竭，其積水基本下滲，但生產(chǎn)中仍應(yīng)加強觀測，以防其局部積水影響生產(chǎn)。礦井充水通道據(jù)生產(chǎn)礦井充水情況與礦區(qū)水文地質(zhì)條件來看，本礦煤層充水通道主要為煤層頂板以上巖石的裂隙、陷落柱、斷層及開采后形成的導(dǎo)水裂隙帶，其它因素居次。開采15號煤層時，其上部采空區(qū)積水不會對15號煤層的開采造成影響。（五）主要水害防治措施1．每年汛期前必須將井筒周圍的導(dǎo)水溝渠挖通，并由專人負責(zé)。3．要制定防止斷層、陷落柱等構(gòu)造使煤層頂板抽冒造成水患的專項管理措施。5．開采15號煤層時，加強對突水前兆的識別，必須堅持“預(yù)測預(yù)報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原則，以防止突水事故的發(fā)生。7．在雨季要做好礦井水文地質(zhì)動態(tài)觀測工作。雨季積水量100萬m3，旱季積水量60萬m3，礦井開采過程中，鄰近該水庫時根據(jù)《防治水規(guī)程規(guī)》范留足隔水煤柱。經(jīng)山西高平科興前和煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告預(yù)算，掌石溝煤礦15號煤層，頂板為K2灰?guī)r，其上部含水層為KK5含水層，含水層相對較強，與前和礦水文地質(zhì)條件基本一致，采用富水系數(shù)進行預(yù)算：當(dāng)前和礦井生產(chǎn)達到900kt/a 時，其礦井正常涌水量為300m3/d，最大涌水量為600m3/d。開采深度由980m到750m標(biāo)高。二、儲量 （一）礦井地質(zhì)資源量計算資源/儲量估算范圍本次資源儲量估算范圍為采礦許可證圈定的井田邊界為準(zhǔn)。工業(yè)指標(biāo)按照2002年12月國土資源部頒發(fā)的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。礦井地質(zhì)資源量估算匯總見下表。表 先期開采地段資源/儲量估算結(jié)果匯總表 煤層號煤類面積k(m2)資源/儲量(kt）111b122b333保有111b+122b+333111b111b+122b+333（%）111b111b+122b+333（%）15WY 18603 4775 576 23954 總計WY　18603 4775 576 23954 經(jīng)后面章節(jié)計算先期開采15號煤層可采資源儲量11450kt。為可靠性系數(shù)，根據(jù)礦井勘探程度。（三）礦井設(shè)計資源/儲量礦井設(shè)計資源/儲量計算方法：礦井工業(yè)資源/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、陷落柱煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源/儲量。井田境界煤柱按20m寬留設(shè)；設(shè)計井田內(nèi)斷層保安煤柱寬度按30m留設(shè)?；鶐r移動角走向取73176。下山取72176。15號煤層村莊煤柱按75m留設(shè)。經(jīng)計算，礦井設(shè)計資源/，詳見下表。礦井工業(yè)場地及井筒保護煤柱是在其邊線外留出保護等級圍護帶寬度，圍護帶寬20m，然后按照松散層的移動角取45176。上山取72176。計算出各巖層的水平移動長度，所有巖層水平移動長度之和即為圍護帶外煤柱的寬度。C 式中：ZK——礦井設(shè)計可采儲量，kt； Zs——礦井設(shè)計資源/儲量，kt； P——開采煤柱損失，kt； C——采區(qū)回采率。經(jīng)計算，其中3號煤層無設(shè)計可采儲量，礦井設(shè)計可采儲量匯總表見表。表 礦井3號煤剩余儲量情況表煤層編號工業(yè)資源/儲量（kt）煤柱壓蓋儲量（kt）剩余資源儲量（kt）井田境界（kt）斷層及構(gòu)造（kt）村莊（kt）場地及井筒（kt）主要井巷（kt）30合計0第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度 礦井設(shè)計年工作日為330天，礦井實行四六工作制度（三班生產(chǎn)，一班檢修準(zhǔn)備），地面實行三八工作制度，日凈提升時間16h。（一）礦井開采技術(shù)條件及資源/儲量井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件簡單，煤層賦存平緩穩(wěn)定。礦井15號煤層瓦斯含量不高，煤塵有爆炸危險性，煤層自燃等級屬Ⅰ級。（二）交通運輸條件礦井井田南距沁（水）—輝（縣），西距太（原）—焦（作）鐵路米山集運站10km，距長晉二級公路（207國道）15km，交通較為方便。三、礦井水平服務(wù)年限 ，先期開采15號煤層可采資源儲量11450kt。K )= (900)= T先＝Z先/( A經(jīng)計算，；。一般4176。受區(qū)域構(gòu)造影響，據(jù)該礦井下巷道揭露及本次勘查資料，井田發(fā)育6條斷層，分述如下：F1 、F2 、FF4 、F5五條正斷層由井下采掘巷道揭露，均位于井田西北部，最大落差15m，最大延伸長度為380m，控制研究程度高；F6逆斷層：位于井田東南部，落差2035m，井田內(nèi)延伸長度為930m左右，由勘查1號鉆孔揭露，井田內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。3號煤層位于山西組下部，為大部可采穩(wěn)定煤層。煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖或鋁土質(zhì)泥巖，偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖或黑色泥巖，3號煤層基本采空。屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，含02層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。15號煤層為本次設(shè)計開采煤層。礦井水文地質(zhì)類型屬簡單型。二、井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層及水文等條件對開采的影響。一般4176。井田發(fā)育6條斷層和6個陷落柱，皆為井下巷道揭露，故井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造對礦井安全建設(shè)生產(chǎn)影響不大。屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，含02層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。15號煤層屬容易自燃煤層，煤塵有爆炸危險性，低瓦斯礦井。3號煤層的直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層，富水性弱。但在斷層等地質(zhì)構(gòu)造附近開采時，建設(shè)和生產(chǎn)中必須堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則，防患于未然。此外，（水）—輝（縣）二級公路通過，西距太（原）—焦（作）鐵路米山集運站10km，距長晉二級公路（207國道）15km，交通便利，便于礦井原煤外運銷售及材料、設(shè)備采購。綜述選擇利用現(xiàn)有的工業(yè)場地是合理的。設(shè)計后期風(fēng)井工業(yè)場地位于井田東北部高平魏莊煤礦場地，設(shè)計后期風(fēng)井利用高平魏莊煤礦副立井?dāng)U掘，能滿足礦井后期（四采區(qū)）礦井回風(fēng)需求。其中：，176。斜長為378m，鋪設(shè)單軌，并架設(shè)架空乘人器，鋪設(shè)行人臺階，擔(dān)負上下人員、材料、矸石、大件設(shè)備等輔助提升任務(wù)，并作為進風(fēng)井兼作安全出口，設(shè)計副斜井井底設(shè)平車場，滿足材料、設(shè)備和人員轉(zhuǎn)載任務(wù)，井底車場西側(cè)設(shè)等候硐室和急救硐室，東側(cè)布置中央變電所、中央水泵房、主、副水倉、管子道等硐室。因此，根據(jù)大巷的布置形式，全井田劃分為四個采區(qū)。設(shè)計后期（四采區(qū)）礦井為中央分列式通風(fēng)，由主斜井、副斜井和進風(fēng)立井（前期回風(fēng)立井）進風(fēng)，魏莊風(fēng)井回風(fēng)。井筒仍按上述方案參數(shù)新掘和裝備，不同點為主斜井煤倉下落式布置，主斜井井底設(shè)通風(fēng)立眼和清煤斜巷。二采區(qū)巷掘至2300m處再分為兩組巷道：一組巷道繼續(xù)向北延伸二采區(qū)巷到礦井北部邊界，服務(wù)于井田北部（三采區(qū)），另一組巷道轉(zhuǎn)為東向服務(wù)于井田東北部（四采區(qū)）。礦井前期為中央分列式通風(fēng)，主斜井和副斜井進風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。（三）開拓方案比較及選擇針對上述兩方案井田15號煤層開拓方案的比較，各開拓方案經(jīng)濟技術(shù)比較見表。表 井田開拓方案經(jīng)濟技術(shù)比較表方案一方案二優(yōu)點井底井巷工程量相對少100m；煤倉打到煤層頂板堅硬巖層中，有利于大斷面支護；主井底可只設(shè)沉淀過濾池，井筒滲水可自流入軌道巷水溝，且清理撒煤簡單。運輸環(huán)節(jié)簡單；缺點井底多一部集