【正文】 中部和下部夾有 2～ 3 層中細粒砂巖。 ③二疊 系下 統(tǒng)山西組（ P11）：由灰色、深灰色、黑灰色中細粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。 （ 3）石炭系（ C） ①石炭 系上統(tǒng) 太原組（ C3）：由深灰色、灰色粉砂巖、灰至灰白色中細砂巖、 4～ 6層灰?guī)r和 6～ 9 層煤組成。 ②石炭 系中 統(tǒng)本溪組（ C2）：主要由深灰色泥巖、粉砂巖及灰?guī)r組成，夾不穩(wěn) 定薄煤一層，平均厚度 。按巖性分為三段，總厚度平均 246m。 （ 5）煤層 礦區(qū) 主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，其次為石炭系中統(tǒng)本溪組，煤層與含煤地層對應(yīng)關(guān)系如表 11 表 煤層與含煤地層對應(yīng)關(guān)系表 煤層編號 地層 地層平均厚度（ m） 穩(wěn)定性、可采性 1 山西組上部 很不穩(wěn)定、不可采 2 山西組上部 極不穩(wěn)定、不可采 3 山西組中部 很不穩(wěn)定、不可采 4 山西組中部 較穩(wěn)定、不可采 5 山西組中部 不穩(wěn)定、不可采 6 山西組下部 局部可采 8 太原組上部 不太穩(wěn)定、不可采 9 太原組上部 穩(wěn)定、主要可采煤層 11 太原組中部 不可采 12 太原組中部 較穩(wěn)定、不可采 13 太 原組中部 局部可采 14 太原組下部 不可采 15 太原組下部 較穩(wěn)定、不可采 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 陽泉位于山西中臺隆的中東部，跨越五臺隆起的南部，太行拱斷束的中斷西側(cè)，沁水臺坳的東北邊緣，系三個三級構(gòu)造單元的交匯處。在這個單斜面上發(fā)育有次一級不同類型的構(gòu)造形跡 ,見圖 。在縱向面上，呈不協(xié)調(diào)褶皺出現(xiàn)。落差絕大多數(shù)小于 5 m，一般在 2 m左右，并且井田東部多于井田西部；在剖面上，上部煤層大于下部煤層，斷層在褶皺構(gòu)造的翼部比較發(fā) 育，軸部相對次之，但在褶皺軸端部偏多。 2）中部及東北部構(gòu)造區(qū) 主要包括二、四礦井田，構(gòu)造主要是 NE 走向的向背斜和與之方向一致的斷裂構(gòu)造帶，二者常形成 NE 方向的斷褶帶。 3）南部構(gòu)造區(qū) 主要包括五礦和馬郡頭井田，構(gòu)造主要以扭動構(gòu)造為主，褶皺呈短軸狀，軸向多方向性延伸 不長。 陽泉 境內(nèi)地層有中太古界、上太古界、下元古界、中元古界、上古生界、中生界和新生界。 區(qū)內(nèi)侵入巖十分發(fā)育，主要分布于盂縣北部，其中太古代阜平期、五臺期分布最廣，元古代呂梁期次之，中生代燕山期出 露較少。 井田地質(zhì)構(gòu)造 陽泉二礦 處于沁水煤田東北邊緣，呈單斜構(gòu)造。斷裂稀少，波狀褶曲發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造屬中等。煤層穩(wěn)定可采者，太原群 4 層，總厚 米。水文地質(zhì)條件簡單。 斷層 :陽泉采煤區(qū)斷層構(gòu)造有 : ①北北東 ——— 北東向斷層 ,呈雁形排列 ,分布于龍門溝一帶 ,延伸長度不小于 1 000 m,有 28 條 ,其中 ,正斷層 21 條 ,逆斷層 7 條。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 ③北北西 ——— 北西向斷層 ,系逆斷層 ,延伸長度不小于 1 000 m,有一條。 節(jié)理：分為四組 ,北東 75176。 ,北西 5176。 ,北東 20176。 ,北西 70176。第一、二組和第三、四組分別為兩對“ X”型節(jié)理 ,呈棋盤格子構(gòu)造。 3)褶皺：陽泉采空區(qū)褶皺構(gòu)造發(fā)育 ,其中北北東 ——— 北東向褶皺構(gòu)造分布廣泛 ,軸長不小于 1 500 m 的有 70 余條 ,近東西向褶皺呈弧形分布 ,集中分布于盂縣城關(guān) ——— 清城 ,市區(qū)、平定宋家莊一帶 ,延伸長、幅度大 ,兩翼傾角多大于 10176。 ,約 19 條。 表 陽泉二礦結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)改造歷程 礦井水文地質(zhì)特征 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 地表水概況 陽泉二礦礦區(qū)為中低山地形，海拔 600～ 1600m，相對切割深度 200～ 400m。刁烏楞～七千寨為礦區(qū)南部最高分水嶺，海拔 1495～，北部最高為水渠洼頂，海拔為 ，桃河谷地海拔 600～ 750m。桃河發(fā)源于壽陽縣境內(nèi)， 由西向東從礦區(qū)中部穿過，至娘子關(guān)磨河灘村與溫河相匯，流經(jīng)長度 80 多公里，流域面積 1324km2；其中礦區(qū)及上游段長度 44Km，流域面積 503km2。 1959 年 8 月最大流量 2200m3／ s。東部奧陶系灰?guī)r裸露區(qū)和第四系孔隙含水層，直接接受大氣降水的補給。石炭、二疊系裂隙含水層靠大氣降水及地表水補給。 本區(qū)含水層與隔水層 相間成層狀分布，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較少，規(guī)模較小，一般情況下含水層之間沒有水力聯(lián)系，由于奧陶系地下水位埋深大都低于煤層開采水平，石炭、二疊系基巖裂隙含水層為弱裂隙含水層，除局部地段外，對煤礦開采一般影響不大。 含水層特征 根據(jù)巖層充水空間的性質(zhì)及地下水埋藏條件，礦區(qū)含水層主要為三種類型。水量動態(tài)季節(jié)性變 化大，受大氣降水制約。 巖溶裂隙含水層 中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r為本區(qū)主要強含水層，出露于陽泉礦區(qū)東北部外圍，面積廣大，為煤系地層基盤。主要含水段的巖性為上、下馬家溝組的厚層灰?guī)r。陽泉礦區(qū)大部位于娘子關(guān)泉域的西半部分，屬于娘子關(guān)泉域的西部補給逕流區(qū)。三礦一帶主要含水段標(biāo)高 376～ 138m，鉆孔單位涌水量為 ／ h． m；陽泉至白羊墅一帶，主要含水段標(biāo)高 425～ 220m，鉆孔單位涌水量介于 ～ ／ h． m之間。 石炭系太原組薄層灰?guī)r主要有四節(jié)石、錢石，猴石三層石灰?guī)r，總厚度 ，其中以 15煤層頂板四節(jié)石 (K2 灰?guī)r )厚度較大，為 5～ 12m 左右，在淺部地區(qū)巖溶裂隙較為發(fā)育，含水較豐富。在礦區(qū)北部清城、冠溝、皇后等報告資料，三層灰?guī)r經(jīng)抽水試驗單位涌水量 ～／ s． m，滲透系數(shù) ～ ／ d。石盒子組K K K1 K12 砂巖為主要含水層，一般出露較高，地表裂隙發(fā)育，透水性較好，雨季常沿裂隙泄出形成下降泉。屬弱裂隙含水層?，F(xiàn)從上到下分述如下： A ： 1煤層 1煤層位于山西組上部，為井田最上煤層。1煤層最厚 ，平均 ，煤層厚度較小，變化甚大，很不穩(wěn)定，無開采價值。煤層最厚 ，平均 。 C ： 3煤層 3煤層位于山西組中部，一座灰 巖之下 ~，平均 處。煤層厚度 ~0,90m，平均 。 D ： 4煤層 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 4煤層位于山西組中部，野青灰?guī)r之下 0~，平均 處，煤層最大厚度，平均 ，厚度變化較大，但層位較穩(wěn)定，為不可采煤層。其厚度在東部較厚，西部較薄，厚 度變化大，不可采。煤層厚度 0~，平均 。 G： 8煤層 8煤層位于太原組上部，大青灰?guī)r之下 0~，平均 處，上距 6煤層~，平均 20m。本層厚度變化較大，不太穩(wěn)定，并在上部還有夾矸，此層夾矸在北部逐漸增厚，最大厚度可達 4m，將本層分為上下兩層，不可采。 9煤層真厚0~，平均 ，在井田西南部可采，北部及東部不可采，中上部有一瀝青光澤的煤層，厚度 ~。分布不廣，厚度較薄，不可采。本區(qū)全部可采，南部局部地區(qū)變薄至 ，夾矸層南部逐漸變厚，最厚至 ，中部夾矸層 。 M： 14煤層 14煤層位于太原組下部，厚度 0~，平均厚度 ，厚度甚薄，無開采價值。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 煤的物理性 質(zhì)及煤巖特征 各煤層均為高變質(zhì)煤，為黑色～灰黑色，受構(gòu)造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結(jié)構(gòu)多為碎裂結(jié)構(gòu)和碎粒結(jié)構(gòu)，硬度較小，機械強度低。視相對密度無巖漿巖區(qū) ~，巖漿巖區(qū) 。太原組各煤層以半亮型為主，山西組 3煤層則以半亮型和半暗型為主，含有較少量的暗淡型煤。 3煤層以第 10 勘探線為界， 12煤層以第 10 勘探線以北 150m 為界，15煤層以第 7 勘探線為界，北部為貧煤，南部為無煙煤。 煤的化學(xué)性質(zhì)及有害元素 A ：化學(xué)性質(zhì) 9煤的水分為 ~%，其它煤層煤的水分為 ~%，風(fēng)氧化的煤水分明顯增高，達 %以上，最高達 %。各煤層經(jīng) ~ 比重液洗選后灰分大大降 低，浮煤灰分一般在 8%左右。經(jīng)過浮選太原組各煤層硫分含量有較大幅度降低，脫硫率在 40%以上。各煤層原煤砷均屬一級含砷煤。開采煤層的埋藏深度較大， 15煤層的生、貯、蓋條件好，瓦斯不大。 煤層自燃性： 二礦在生產(chǎn)過程中，井下曾經(jīng)發(fā)生過煤層自燃現(xiàn)象。 1997 年 12 月四采上山 8406 工作面發(fā)生自燃，被迫將四采上山正前及輔助上山封閉。在 80504 工作面和80603 工作面都曾有過自燃發(fā)火征兆，由于地質(zhì)構(gòu)造影響工作面推進速度，導(dǎo)致開采時間長 ，氧化產(chǎn)生發(fā)熱，出現(xiàn)自燃發(fā)火征兆。所取的三個頂板樣中，均為Ⅲ類不易自燃。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 2 井田境界和儲量 井田境界 陽泉二礦新井井 田近似矩形，井田面積 21 平方公里。 本井田勘探類型為中等構(gòu)造。 將井田分為三部分： ⑴ 東 部單斜區(qū)， 東 止于井田邊界線， 北到北部 井田邊界線， 西以桃河支流馬家坡河為界 ，平面上呈 矩形 ，面積大約為 ，地層走向大致 NW450，平均傾角 4176。 ⑵ 北 部波曲區(qū)，位于 桃河支流馬家坡河西 側(cè)， 西 止于 西部井田邊界線， 呈不規(guī)則四邊形，面積大約 ，本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺明顯。 ⑶ 南 部 單斜區(qū) ，位于 桃河支流馬家坡河西 側(cè) ，南部和西部分別以井田邊界為界， 面積大約為 ，煤層 走向大致 NE450，平均傾角 50， 區(qū)內(nèi)構(gòu)造 簡單。）； 1 2 3 4 5 6 經(jīng)向 9950 7750 6500 4500 4600 9950 緯向 200 200 500 500 3700 3700 邊 界 點 經(jīng) 緯 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 M—— 煤層平均厚度（ m）； γ —— 煤的容重 (t/m179。 經(jīng)過計算，三部分的平均傾角分別為 4186。 三部分煤工業(yè)儲量分別為 ： （ 1） 東 部單斜區(qū)的儲量為： Q G1 = = （ 2） 北 部波曲區(qū)的儲量為： Q G2 = = （ 3） 南 部 單斜區(qū) 的儲量為： Q G3 = = （ 4）本井田的工業(yè)儲量為： Q G = Q G1 + Q G2 + Q G3 ==202Mt 井田可采儲量 礦井設(shè)計儲量 礦井設(shè)計儲量 ： 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、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儲量，稱礦井設(shè)計儲量。 ⑵井田邊界煤拄：按 50m（水平距離）留設(shè)。 走向移動角δ =70176。 下山移動角β =70176。 故 礦井設(shè)計儲量 為： QS= Q G— Q 1 — Q 2— Q3 ( ） 式中 QS—— 設(shè)計儲量（ t）； QG—— 工業(yè)儲量（ t）； Q1—— 斷層煤柱損失（ t）； Q2—— 井田 邊界 煤柱損失（ t）； Q3—— 防水煤柱損失（ t）。） 煤柱損失量（ t） 斷層煤柱 231152 3690226 井田 邊界 煤柱 766325 12233995 防水煤柱 224331 3581332 總計 1221808 19505553 礦井可采儲量 礦井可采儲量 ： 礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井可采儲量。經(jīng)過計算，得工業(yè)廣場保護煤柱為 1300 1300=1690000m2。 =15304451t=15Mt