山西陽煤公司年生產(chǎn)400萬噸新井設(shè)計書

陽煤公司年產(chǎn)400萬噸新井設(shè)計書

1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征

1.1礦區(qū)概述

1.1.1交通位置

新元井田位于沁水煤田西北部，地理座標東經(jīng)

112°58'51"—113°09'33"、北緯37°49'54"—37°52z09",行政區(qū)劃

屬省晉中市壽陽縣。

井田鄰近307國道，距壽陽縣城約10Km,在井田東北部有壽陽一段王運煤鐵

路專線，并有貨臺，井田東南部有石太鐵路經(jīng)壽陽可到達全國各地，井田北部有

太舊高速公路和307國道東西向通過，井田以北約2Km有榆（次）一盂（縣）瀝

青公路東西向通過，井田有鄉(xiāng)村間土路相連接。

礦井交通位置見圖1.1。

疹西w行、、*家坪村塔口村荷速公踣----

?S13tl珀內(nèi)阿磕林群一―——吳東朝

平古塔村就用./

,新酶村螭1刈

圖1.1礦井交通位置圖

1.1.2地形地貌

新元井田位于壽陽構(gòu)造堆積盆地區(qū)，屬黃土丘陵地貌。源、梁、弗發(fā)育，溝

谷密集，多呈“U”型。地勢西高東低，南高北低，最高點標高1267m,位于西南

部的燕子山，最低點標高1050m,位于吳家崖村旁黃門街河床，一般標高在1100m

左右，最大高差217m,相對高差一般為40?100m。井田大面積被新生界紅、黃土

覆蓋，僅在南部沿沖溝有少量基巖出露。

1.1.3水系

新元井田河流水系屬黃河流域汾河水系，主要河流有白馬河、黃門街河以及

大照河，黃門街河和大照河均為白馬河的支流。白馬河自西向東南從井田北部流

過，在蘆家莊村匯入瀟河。黃門街河自西南向東北流經(jīng)井田，在黃門街村南匯入

白馬河。大照河在井田南部自西而東經(jīng)大照村和冀家莊后向南匯入白馬河。白馬

河平時流量較小，而黃門街河和大照河平時干涸，僅雨季有水，均屬季節(jié)性河流。

1.1.4氣象及地震情況

新元井田位于壽陽縣城西，地處黃土高原，受溫帶大陸性季風氣候的影響，

屬暖溫帶半干旱氣候區(qū)，氣候干燥。全年總的氣候特征是春季多風、夏季多雨、

秋涼氣爽、冬寒少雪。冬季最長、夏季次之、春秋雨季較短。本區(qū)氣候相對寒冷,

故有冷“壽陽”之稱。

據(jù)壽陽氣象站觀測資料：

降水量：降水量主要集中于7—8月份，占全年降水量的48%。平均年降水量

505.41mm,多水年（1977年）達806.2mm,少水年最低僅235.3mm（1972年）。日

最大降雨量107.3mm（1981年6月20日），汛期降水量占全年降水量的74%。

蒸發(fā)量：平均年蒸發(fā)量1754.16mm,年最高達2265.0mm（1972年），年最低為

1483.8mm（1990年）。

氣溫:年平均氣溫為7.6。＜3。一月份最冷，平均氣溫為-8.8七，極端最低氣溫

約-26.2℃。七月份最熱，平均氣溫21.6。（2,極端最高氣溫為35.7℃。

風向及風速：風向夏季多為東南風，冬季為西北風。年平均風速2.48m/s,風

頻為13%,最大月平均3.9m/s（1979年1月），最小月平均1.Om/s（1988年9月）。

多年平均風速2.5m/s,最大風速17m/s,年均出現(xiàn)8級以上大風日數(shù)為9.3天，

最多為23天。本區(qū)年靜風頻率為33%,9月靜風頻率最高為41%,o年均氣壓為

896.7hpa.

霜期及凍土深度：初霜期在9月中旬，終霜期在次年4月，有時可延至5月，

長達7?8個月之久，全年無霜期平均148天。最短109天，最長192天。最大凍

土深度1.1m（1971年），最大積雪深度22cm。

根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-2001）本區(qū)地震動峰值加速

度為0.15g,地震烈度為VD度區(qū)。

1.1.5礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況

井田地處壽陽縣，該縣由于地屬低山、丘陵地區(qū)，土地貧瘠，又受干旱影響，

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量較低，一般畝產(chǎn)200kg左右。糧食植物以谷子、玉米、高粱、豆類

為主，小麥次之，也產(chǎn)一定數(shù)量的油料等經(jīng)濟作物。隨著經(jīng)濟改革的不斷深入，

農(nóng)、林、牧、副業(yè)都有了一定程度的發(fā)展。

礦區(qū)工業(yè)有煉鐵、水泥、農(nóng)機大修、石料、電力、紡織、副食加工等企業(yè)。

1.1.6礦區(qū)總體概況

根據(jù)中煤國際工程集團設(shè)計研究院2006年9月編制的《晉東大型煤炭基地礦

區(qū)總體規(guī)劃》，規(guī)劃區(qū)共劃分為2對在建礦井和7對生產(chǎn)礦井，總規(guī)模37.OMt/a。

總體規(guī)劃劃分為區(qū)、平昔區(qū)和壽陽區(qū)三個區(qū)。區(qū)有六個礦井，即一礦、二礦、

三礦、新景礦、五礦、石港礦。其中一礦、二礦、三礦、石港礦2005年核定生產(chǎn)

能力分別為6.5Mt/a、7.43Mt/a、4.7Mt/a、0.9Mt/a,不進行改擴建；新景礦、

五礦2005年核定生產(chǎn)能力分別為5.8Mt/a、4.7Mt/a,本次規(guī)劃規(guī)模均為7.5Mt/a?

平昔區(qū)有寺家莊礦井（在建礦井），規(guī)劃礦井規(guī)模6.0Mt/ao

壽陽區(qū)有新元礦和開元礦兩個礦井，新元礦井為新建礦井，總體規(guī)劃規(guī)模為

4.0Mt/a；開元礦井2005年核定能力為1.4Mt/a,總體規(guī)劃規(guī)模為3.0Mt/a。

地方煤礦整合前煤礦為534處，2005年共生產(chǎn)原煤29.6Mt,其中市16.29Mt,

晉中市13.33Mto

監(jiān)獄系統(tǒng)煤礦有蔭營和固莊煤礦。蔭營煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為2.4Mt/a,固莊

煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為1.5Mt/ao

本區(qū)地方煤礦開采均位于淺部，對本井田的開拓與開采無不良影響。

1.1.7水源和電源情況

①水源條件

根據(jù)中國煤田地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司第三工程處編制的“省壽

陽縣白家莊水源地巖溶水供水水文地質(zhì)勘探報告”，在白家莊附近草溝背斜中段

可建一個集中供水水源地，水量豐富，水質(zhì)尚好，具有良好的開發(fā)前景，且已得

到有關(guān)部門的批準，可作為礦井及礦區(qū)永久水源，水源可靠。

②電源條件

距礦井工業(yè)場地約1km,有白家莊220kV變電站，220kV變電站雙回電源分別

引自辛店變電站和附近的娘子關(guān)電廠。本礦井llOkV兩回電源引自白家莊220kV

變電站，供電電源可靠。

1.2井田地質(zhì)特征

1.2.1地質(zhì)構(gòu)造

①地層

井田大部為第四系黃土覆蓋，局部零星有基巖出露。地層由老到新簡述如下：

1）奧系中統(tǒng)峰峰組（02f）

為含煤建造基底，以深灰色、灰色厚層狀石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r為主，中部夾

有石膏層和淺灰色泥灰?guī)r。井田鉆孔揭露最大厚度為149.91m。

2）石炭系（C）

a.中統(tǒng)組（Czb）：厚度33.50?73.14m,平均55.17m,中、南部較厚，與峰峰

組呈平行不整合接觸。底部為G層鋁土礦及式鐵礦，其上由砂質(zhì)泥巖夾砂巖、灰

巖及煤線組成?；?guī)r2?5層，一般3層，第二層較為穩(wěn)定，夾有粗粒石英砂巖及

不穩(wěn)定的煤線。本組屬于瀉湖?堡島環(huán)境沉積。

b.上統(tǒng)組Ct）

為主要含煤地層之一。厚度112.21~138.97m,平均126.21mo其頂界為K7

砂巖的底面，與下伏地層呈整合接觸。以15號煤層頂面或其相當層位、K,石灰?guī)r

頂面為界線，將組分為三段。

a）下段：從K砂巖底至15號煤層頂或其相當層位，厚度26.08?65.85m,平

均41.63m。由石英砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及15、15下及16號煤組成。15號煤為

主要可采煤層，15下號煤為局部可采煤層，16號煤為不可采煤層。本段屬于堡島?

瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。

b）中段：從15號煤層頂至Ki石灰?guī)r頂面，厚度30.10?68.53m,平均44.88m。

由L下、L、想、K,等4層石灰?guī)r和11、11下、12、13及13下號等5層煤以及砂巖、

泥巖等組成。本段屬于臺地?瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。

c）上段：從K”石灰?guī)r頂面至K,砂巖底，厚度25.30?52.60m,平均39.70m。

主要由灰?灰黑色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層等組成。本段含煤4層，依次為8、

8下、9上和9號煤層，其中9號煤層為較穩(wěn)定煤層，8號煤為不穩(wěn)定煤層。本段屬

于三角洲環(huán)境沉積。

3）二迭系（P）

a.下統(tǒng)組（Pc）：為井田另一主要含煤地層，厚度38.66?70.84m,平均52.96m。

其頂界為k砂巖的底面，由灰?淺灰色中、細粒砂巖及深灰?灰黑色砂質(zhì)泥巖、

泥巖和煤層組成。3號煤屬穩(wěn)定煤層，6號煤為不穩(wěn)定煤層。3號煤層上覆砂巖（降

下砂巖）對其局部有沖刷。6號煤層頂、底板常為鋁質(zhì)泥巖。本組屬于過渡環(huán)境沉積。

b.下統(tǒng)下石盒子組（PM：本組頂界為心砂巖之底。厚度114.09?147.90m,

平均129.56m。以跖砂巖將該組分為上、下兩段。

a）下段：由黃綠、灰綠、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖與灰黃色中、細粒長石石英

砂巖組成。該段屬于三角洲環(huán)境沉積。

b）上段：由灰黃、黃綠色中、粗粒長石石英砂巖、砂質(zhì)泥巖組成。頂部有1?

3層全井田基本穩(wěn)定的鋁質(zhì)泥巖，俗稱“桃花泥巖”。本組屬于河湖環(huán)境沉積。

C.上統(tǒng)上石盒子組（P2S）：本組頂界為硅質(zhì)巖的頂部即除砂巖的底部。厚度

353.80?438.45m,平均383.34m。以降砂巖將本組分為下、中兩段。

a)下段下2SfKo砂巖底界至6砂巖底界,厚145.2-187.88m,平均170.02m0

以黃綠、灰綠色細砂巖和灰綠、暗紫色砂質(zhì)泥巖為主，夾黃褐、紫褐色泥巖。

b)中、上段(P2s2+3)：底界為K12砂巖，厚160.00?258.00m,平均200.22m。

由黃綠、暗紫色中、細砂巖與暗紫、黃褐、紫灰色砂質(zhì)泥巖互層組成。

d.上統(tǒng)石千峰組(Bsh)：其頂界為降砂巖之底。出露于井田西南于家莊村和

南部一帶，厚度100.00?127.00m,平均112.25m。巖性為暗紫色、黃綠色砂巖、

砂質(zhì)泥巖及泥巖。本組屬于河湖環(huán)境沉積。

4)中生界三迭系家溝組(TJ)：

出露于井田西南部及南部，井田最大出露厚度僅60m左右。主要由淺紅色細

粒長石砂巖組成，間夾薄層紫紅、暗紫色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。

5)新生界(KJ

井田發(fā)育第三系上新統(tǒng)及第四系，厚度3.22?110.68m。新生界在中部偏西及

東部保存較厚，西南及南部保存較薄。一般分為砂土、亞砂土、亞粘土、粘土四

種類型。與下伏基巖呈角度不整合接觸。

a.第三系上新統(tǒng)靜樂組(Mj)：厚0?10.03m,底部為砂石層，中上部為灰黃、

鮮紅、暗紅色粘土、亞粘土。

b.第四系下更新統(tǒng)泥河灣組(Qm)、午城組Qw)：廣泛分布于沖溝及半坡上。

泥河灣組底部為粒徑2?10mm礫石層及鈣質(zhì)結(jié)核，中、上部由黃灰色亞粘土、亞

砂土夾泥灰?guī)r薄層組成。午城組由橙紅色粘土、亞粘土夾紅棕色古土壤數(shù)層組成。

泥河灣組厚0-24.34m,與下伏基巖呈不整合接觸。午城組與泥河灣組呈整合接觸,

厚0-8.54m。

c.第四系中更新統(tǒng)組(Q/)：廣布于溝谷及兩側(cè)。由淡黃、淡紅色亞粘土夾棕

紅色古土壤層組成。厚0?47.44m。

d.第四系上更新統(tǒng)馬蘭組(Cbm)：廣布于梁、弗之上。主要由淡黃色亞砂土組

成，厚4.82?7.15m。

e.第四系全新統(tǒng)(Q,)：主要分布于黃門街河、大照河及其支流河谷，由淡灰

色砂、礫石組成。厚1?23m。

井田地層綜合柱狀見圖1.2。

②地質(zhì)構(gòu)造

井田位于壽陽區(qū)中南部，受區(qū)域構(gòu)造的控制，基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜，近東

西走向，向南傾斜，傾角4?11°,一般小于9°。在此單斜基礎(chǔ)上發(fā)育次一級的

寬緩褶曲和一些短軸褶曲，草溝背斜位于井田東部。受次級褶曲構(gòu)造的影響，地

層緩波狀起伏明顯。南部受次級褶曲影響顯著，東部受草溝背斜的影響，地層產(chǎn)

狀急劇變化，局部走向近南北。井田斷層稀少，沒有巖漿巖侵入的影響，綜觀井

田構(gòu)造條件分類應(yīng)屬簡單類略偏中等。

1）褶曲

草溝背斜：位于井田東部，系由界外延伸而來，軸向NNE,東翼傾角2?5°,

西翼陡，傾角3?8。，為兩翼不對稱向南傾伏的隱伏背斜。西翼與大南溝背斜和

蔡莊向斜相接，為井田的主要構(gòu)造之一。

井田主要褶曲特征詳見表1.1。

井田主要摺曲特征表

表1.1

2）斷層

井田地表多被黃土掩蓋，露頭未發(fā)現(xiàn)斷層，在鉆孔中主要見有1條規(guī)模不大

的小斷層，如下：

F64逆斷層：井田西部2號鉆孔揭露15號、15下號煤層之后又在其下部重復(fù)

揭露兩層較厚煤層，據(jù)層位分析對比研究判定為為該斷層系逆斷層影響造成煤層

重復(fù)。需說明的是，因15號煤下盤較上盤厚度變小，其頂板為砂質(zhì)泥巖，缺失石

灰?guī)r，推斷該斷層從煤層頂部穿過，斷距約20m,為層間斷層，其走向據(jù)區(qū)域構(gòu)造

方向推為北東向，傾角60°,延伸長度推斷為200m。

序褶曲名稱及產(chǎn)狀要素井田延深長度

備注

性質(zhì)軸向兩翼傾角(m)

東翼2?5°西

1草溝背斜NNE3300由58、21鉆孔控制

翼3?8°

狀

巖性描述水文地質(zhì)特征

.1二

1:500逮：

住蛤礎(chǔ)隔況'＞一I-：切頭1源'=一件會/i?格物什不;而J:inp4i*r:illoti*人十p=>+;n;

II.木星原府抄小.旅伊較大,很不趨京.不開采價俏，

里仔段/訕周混'）Ji部屯tr⑷?々b'工一白K7和3號煤上K8卜.砂巖

必度麻極小卷宏.局部曲Ixi大釧3'￡］叼球.伯范出小."開采價佰也成，厚度不穩(wěn)定，富水性

黑色粉砂質(zhì)汨巖，;頂部寓3植物化石.卜一潴含砂后技k

期相變?yōu)?西，局部裂隙發(fā)育地段富水

1伍中黃眇*I砂質(zhì)濯力q細砂巖”用。i而卜就匹

加伍的汕京?？?讓今在楮物伐石一右忖早細將他空匕相用;話海去萬用生強，據(jù)抽水試驗資料和水

貢資料，號孔抽干，號

明色.粉砂質(zhì)沛巖，木工常相安為細粒砂巖,I,部梢物化石較多.3446

;一二,/■■■.'■■:總色粉砂質(zhì)泥巖，上部有時相變?yōu)槟鄮r，并含有植物化石碎片。（單位涌水量0.00211/sm,

PZ1木庫I豆府折大.和心木士就星均生心顏HT*K位標高807?72m,位于大

744.62有溝背斜軸部的11號孔對K8

3有植物化石砰片。

750.49卜日rw*六.1.于開或俗佰卜砂巖與下石盒子組混合抽水

50.85、4?4WJ；+史HK-b戌而電R層，并含有梢物化

試驗，單位涌水量2.65L/sm

第深小，值偏大），水位標高

34.10m.水質(zhì)類型為

，、，、工"/，，八*.，，"八I/、/，，-，?、八，口，T，、，

762.97,IILI1-1I1I-I,0,July|ZJ

:有煤線，硅質(zhì)膠結(jié)。底部較粗，常含有礫石，頂部風化后呈黃褐色，交錯層理發(fā)育。203—Na型，礦化度0.55g/l

圖國Exl

例

G■■■?1

圖1.2井田地層綜合柱狀圖（含3#、4#煤層部分）

3）陷落柱

根據(jù)勘探資料，新元井田陷落柱極少，地表僅在西北角見一陷落（X18）,

長軸35m,短軸25m,圍巖見P*"地層。精查勘探鉆孔中僅有39號孔過t后，即

孔深694.10m以下，發(fā)現(xiàn)巖芯破碎，巖性混雜，層序紊亂，地層傾角突然變大，

達25—58°,鉆至766.54m,相當奧系層位仍無變化，確定為陷落柱，陷落高度

及圍不明。

4）巖漿巖

井田無巖漿巖侵入。

1.2.2水文地質(zhì)

該井田處于娘子關(guān)泉域奧灰?guī)r溶水的深循環(huán)弱徑流區(qū)。

①含水層

井田地層主要有5個含水層組，即：第四系砂礫石層孔隙含水層，二疊系石

盒子組、石千峰組、三疊系家溝組砂巖裂隙含水層組，二疊系下統(tǒng)組砂巖裂隙含

水層組，石炭系上統(tǒng)組石灰?guī)r溶及砂巖裂隙含水層和中奧統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層組。

1）中奧統(tǒng)石灰?guī)r巖溶水含水層組

井田奧灰處于深埋區(qū)，一般埋深700?900m,最大埋深超過1000m,受單斜構(gòu)

造控制，由北往南埋深逐漸加大，受大南溝背斜和草溝背斜的影響，6、17號孔一

帶和58號孔處分別隆起，44、45號孔一帶下凹。

本統(tǒng)分上、下馬家溝組和峰峰組。

上馬家溝組，該組巖溶發(fā)育，富水性強，據(jù)北鄰南燕竹井田的SG-1號孔資

料，奧灰埋深607.23m,峰峰組和上馬家溝組混合抽水試驗資料，含水層厚42.20m,

單位涌水量為5.30L/s-m（降深1.23m）,滲透系數(shù)11.23m/d,水位標高610m。

水質(zhì)屬S0??HC0；LCa?Na型，礦化度0.97g/L,硬度25.77德國度。

峰峰組在井田有21個鉆孔揭露，揭露較多的是6個巖溶孔，其中45、22、25

號孔,分別為98.93、104.85、149.91m,其余揭露厚50?60m。據(jù)上述3個孔資

料，本組巖性主要是石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，占66?92虬其中石灰?guī)r占

40~50%,其次是角礫狀泥灰?guī)r、泥巖等，大致上是上段以石灰?guī)r為主，下段以白

云質(zhì)灰?guī)r和角礫狀泥灰?guī)r為主。巖芯所見巖溶發(fā)育程度較低，裂隙均被方解石和

石膏充填，有少量溶孔和裂隙。據(jù)坪頭區(qū)詳查資料，本組富水性一般弱，淺埋區(qū)

強于深埋區(qū)。據(jù)SG-1號孔峰峰組抽水試驗資料，含水層厚14.95m,單位涌水量

為0.00857L/S-m（降深105.63m）,滲透系數(shù)0.065m/d,水位標高704.20m。水

質(zhì)屬HC03—Na型，礦化度1.Ig/L,硬度3.42德國度。

簡易水文觀測資料表明，部分鉆孔當揭露峰峰組厚度7.89m?51.09m時，消

耗量增大，最大10.80m'/h,一般小于5m3/h。也有的孔如45號孔揭露近100m,孔

水文動態(tài)無任何變化。據(jù)此，說明井田峰峰組巖溶發(fā)育程度弱，且不均衡；含水

層多以上部和中部的石灰?guī)r為主。

22、25號孔峰峰組穩(wěn)定水位標高分別為783、27、782.33m,高出SG—1號孔

70余m,其原因可能是峰峰組巖溶發(fā)育不均衡，含水性弱，含水層連通性差，各

孔顯示水位的含水層不盡一致，因而水位也有差異。

2）石炭系上統(tǒng)組石灰?guī)r溶隙及砂巖裂隙含水層

組含水層主要由中段的及下、L、及、凡等石灰?guī)r組成，其次為下段的《、和

上段的七、（等砂巖。K,下與間距29.20?68.53m,平均44.88m,單層厚度一般

1?6m。井田北10余km和井田西20km,有少量出露。井田無出露，處于深埋區(qū)，

一般埋藏深度大于500m。

據(jù)巖芯觀察，石灰?guī)r巖溶及裂隙不發(fā)育，有少量溶隙，裂隙多被方解石充填，

據(jù)鉆孔抽水試驗資料，25號孔“抽干”；46號孔單位涌水量僅為0.00014L/S?m

（降深168.24m）,滲透系數(shù)0.0017m/d,水位標高978.91m（與鄰區(qū)相比偏高）,

可視作非含水層。井田西北界外附近的P34號孔，單位涌水量0.02L/s（降深

4.35m）,滲透系數(shù)0.025m/d,水位標高775.16m,為弱富水性含水層。鉆孔簡易

水文觀測資料表明，44號等3個孔，3號等7個孔，34號等7個孔，分別揭露風

砂巖，及下、及、及、K,石灰?guī)r，及、及砂巖時,消耗量增大，為0.60?10.44m7h,

此外，大部分鉆孔在石盒子組時消耗量較大或全漏，鉆至組時，消耗量及水位均

無明顯變化?？傮w上看，灰?guī)r中L下富水性較強。

46、P34號孔本組水質(zhì)類型為HC03?Na型，礦化度分別為L4、2.27g/L,硬

度分別為1.81、4.45德國度。

3）二疊系下統(tǒng)組砂巖裂隙含水層組

組含水層主要由組底砂巖K］和3號煤頂板L下等砂巖組成,K：厚0.75~19.44m,

平均6.73m,巖性主要為中細粒砂巖，及下厚度0?16.53巾，平均6.26m,巖性主要

為中細粒和粗粒砂巖。組在井田以北和以西10?20km外零星出露，井田無出露，

處于深埋區(qū)，一般埋深450?750%砂巖裂隙一般不發(fā)育，據(jù)抽水試驗資料，34

號孔“抽干”，46號孔單位涌水量僅為0.0021L/s（降深9.96m）,滲透系數(shù)

0.0041m/d,水位標高807.72m,為弱富水性的含水層，另據(jù)井田外P34號孔抽水

試驗資料，單位涌水量為0.028L/S?m（降深2.53m）,水位標高799.49m,為弱

富水性含水層。據(jù)簡易水文觀測，42號孔揭露及下、K,時，5號孔揭露降時耗水量

增大，消耗量1.08?6.48m3/h,除42、5號孔外其余大部分鉆孔在石盒子組漏水，

鉆至本組時，消耗量和鉆進水位均無明顯變化。P34號孔水質(zhì)類型為HCOs?Na型，

礦化度為0.94g/L,硬度為1.28德國度。

4）二疊系石盒子組、石千峰組、三疊系家溝組砂巖裂隙含水層組

下石盒子組含水層主要由限等砂巖組成，巖性主要為中、細粒砂巖，厚度大

但不穩(wěn)定，井田無出露，一般裂隙不發(fā)育，據(jù)鉆孔抽水試驗資料，34號孔本組與

組混合試驗“抽干”，位于大南溝背斜軸部的11號孔對本組與組上部混合抽水試

驗，單位涌水量為2.65L/S-m（降深0.57m,降深過小，此值偏大），滲透系數(shù)為

4.93m/d,水位標高834.11m?？傮w上屬弱富水性的含水層，局部裂隙發(fā)育地段富

水性增強。據(jù)簡易水文觀測資料，有22個鉆孔在本組耗水量增大或全漏，11號孔

水質(zhì)為HCO3—Na型，礦化度為0.55g/L,硬度為1.26德國度。

上石盒子組含水層主要由值等砂巖組成，巖性主要為中、細粒砂巖，厚度大

但不穩(wěn)定，在井田北部溝谷中有出露，一般裂隙不發(fā)育。王家塘村東溝中有泉出

露，流量0.82L/s。34號孔抽水試驗,單位涌水量0.048L/s?m（降深12.44m）,

水位標高1050.92m,屬弱富水性的含水層，據(jù)北鄰南燕竹井田P44號孔放水試驗,

單位涌水量0.23L/s（降深2.05m）,滲透系數(shù)0.13m/d,水位標高1083.27m,

屬中等富水性的含水層。據(jù)簡易水文觀測資料，井田約2/3鉆孔（39個）在本組

耗水量增大。王家城泉、P44號孔、34號孔水質(zhì)類型分別為HC03—Ca型、

HC0—Ca?Na型、Cl?HCO3—Na型,礦化度分別為0.30、0.33、0.63g/L,硬度

分別為14.14、12.04、1.22德國度。

石千峰組分布圍較廣，溝谷中有出露，含風化裂隙水，有少量泉出露，流量

均小于IL/s,屬弱富水性的含水層。

井田家溝組只分布于大照村以西的南部邊緣地帶，溝谷中有出露，流量均小

于lL/s,31號孔揭露本組時漏水，漏失量分別為10.40、6.00m7ho

5）第四系砂礫石層孔隙含水層

更新統(tǒng)分布圍較廣，分別位于下、中、上更新統(tǒng)下部的砂礫石層，含孔隙水，

據(jù)坪頭詳查區(qū)坪頭村一帶下更新統(tǒng)泥河灣組水井抽水試驗，涌水量可達826m7d,

水量較豐富。

全新統(tǒng)砂礫石層，主要分布于白馬河及較大支流河谷中，接受大氣降水或河

水補給。39號孔抽水試驗，單位涌水量為0.088L/s?m（降深12.31m）,水位標高

1059.16m,屬弱富水性的含水層，水質(zhì)類型為HCO3—Na-Ca型，礦化度0.27g/L,

硬度9.19德國度。北鄰南燕竹井田溝水井和南燕竹水井水質(zhì)分別為HCOs—Ca.

HCO：—Ca?Mg型，礦化度分別為0.37、0.50g/L,硬度分別為15.33、22.81德國

度。

據(jù)于家莊、莊、吳家崖第四系水井水位動態(tài)觀測，水位在7月份開始下降，

直到10月，都保持低水位，分析與當年雨季降水量明顯偏小有關(guān)。

②隔水層

奧系頂面至15號煤底板間的巖層，厚81.53—115.22m,平均厚95.45m,以

泥質(zhì)巖類為主，裂隙不發(fā)育，具有較好的隔水層性能，對奧灰水進入煤系能起到

阻礙作用。石炭、二疊系含水層間均夾有較厚的泥質(zhì)巖層，受構(gòu)造破壞程度底，

據(jù)上述含水層敘述，各含水層的水位標高相差懸殊，說明其間無水力聯(lián)系，因此

這些巖層具有較好的隔水性能，可視為隔水層。

③構(gòu)造對地下水的控制

井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜，走向近東西，南傾，其上有大南溝背斜、蔡莊

向斜及草溝背斜等次一級寬緩褶曲，構(gòu)造屬簡單類，略偏中等。

大南溝背斜由井田外西北部伸入，軸向近東西，井田延伸約7km,11號孔資

料表明其軸部地表裂隙較發(fā)育，為富水地段。

位于井田北部，與大南溝背斜平行延伸的蔡莊向斜，為一兩翼不對稱的隱傾

狀向斜，井田延伸2.5km,據(jù)坪頭詳查區(qū)資料，蔡莊向斜構(gòu)成地下水匯水構(gòu)造，但

其水量有限。

草溝背斜位于井田東部，軸向近南北，向南傾狀，沿12勘探線橫穿井田，據(jù)

接近軸部的58、60、61號孔巖芯所見，巖石裂隙較發(fā)育。

井田地表未發(fā)現(xiàn)有斷層。2號孔見一逆斷層（FG,推斷其斷距約20m,延伸

200m,鉆孔揭露時耗水量及水位均無變化，推斷其為隔水斷層。

井田地表僅發(fā)現(xiàn)一個陷落柱，位于東北角，長軸35m,短軸25m。此外，39號

孔過K后遇到陷落柱，圍不詳，鉆孔揭露時，消耗水量和水位無變化。結(jié)合區(qū)域

性資料，推斷陷落一般不含水。

④地下水補給、徑流、排泄條件

大氣降水是井田地下水的主要補給來源。井田地下水類型主要為承壓水，潛

水分布圍很有限。承壓水主要在露頭區(qū)接受大氣降水補給，而含水層的出露圍除

奧灰廣泛外，其余都很小，因此承壓水補給條件除奧灰較好外，其余都不好。河

谷、溝谷中的基巖風化帶裂隙水，可接受第四系孔隙潛水或河水補給，其圍只限

于露頭區(qū)。第四系孔隙潛水，可接受大氣降水或河水補給，接受補給條件相對較

好。

井田奧灰水屬娘子關(guān)泉域，處于娘子關(guān)泉域的深循環(huán)弱徑流區(qū)，北鄰南燕竹

井田SG-1號孔的水質(zhì)表明該處奧灰水徑流條件較好，至于井田，由于水位及水

質(zhì)資料缺乏，奧灰水的徑流方向及徑流強度尚難確定。

奧灰水總的排泄區(qū)為娘子關(guān)泉。從總體上看，石炭、二疊系含水層巖溶裂隙

發(fā)育程度和富水性由淺埋區(qū)往深埋區(qū)逐漸變?nèi)酰瑥搅鳁l件愈來愈差。井田石炭、

二疊系含水層，受巖溶、裂隙發(fā)育程度的控制，承壓地下水徑流排泄條件均較差。

基巖風化帶裂隙水及第四系砂礫石孔隙水，受地形控制，經(jīng)短途徑流排向河道或

滲入下伏巖層裂隙中，徑流條件相對較好，排泄途徑也較多，可以通過泉、地面

蒸發(fā)和人工采水等方式排泄。

⑤構(gòu)造控水情況

礦區(qū)位于太行山隆起帶中段西側(cè)，北部為五臺地塊，屬于沁水盆地東北邊緣

地帶。礦區(qū)處于太行山隆起帶和東西向構(gòu)造帶的復(fù)合部位，由于北東復(fù)合部位應(yīng)

力集中，向西南方向減弱，因而形成了一個東北部位抬高而向南西傾斜的單斜構(gòu)

造，傾角一般6°~10°o在這一構(gòu)造基礎(chǔ)上又發(fā)育了次一級NNE、NE與NEE走向

的褶皺群，陷落柱相當發(fā)育，構(gòu)成礦區(qū)的主要構(gòu)造特點。這些構(gòu)造的分布對礦區(qū)

地下水的補、逕、排條件具有重要的控制作用。

新元礦屬于礦區(qū)的壽陽區(qū)，本區(qū)從總體上看為一走向近東西，傾向南的單斜

構(gòu)造。在此背景上又發(fā)育著一些不同方向的次一級的褶曲和斷裂。新元井田基本

構(gòu)造形態(tài)同樣受控于本區(qū)構(gòu)造，為一單斜走向近東西傾向南的單斜構(gòu)造，地下水

的補給、運移等受郭家溝斷層、東山背斜等的控制。其上又有大南溝背斜、蔡莊

向斜及草溝背斜等次一級寬緩褶曲。從勘探資料看，這些褶曲軸部均富水，成為

新元井田的匯水或?qū)ǖ?。在礦井采掘過程中，當通過這些構(gòu)造軸部時，由于

構(gòu)造的富水或?qū)饔?，有可能引發(fā)礦井突水而造成災(zāi)害。

⑥井田水文地質(zhì)類型

井田煤層處于深埋區(qū)，煤系及以上鄰近基巖含水層，遠離露頭區(qū)，與地表水

體和第四系含水層無力聯(lián)系，地下水補給條件很差，含水層富水性很弱。

井田主要含水層是煤系以下的上馬家溝組巖溶含水層，富水性強，但距煤層

遠，一般不會危及開采。

本井田主要可采煤層為3號、4號煤。3號煤的主要充水含水層為其上覆砂巖

裂隙含水層，4號煤主要充水含水層以上覆砂巖裂隙含水層為主，其次為下伏的組

含水層。

據(jù)上述礦床主要充水含水層的容水空間特征、充水方式及水文地質(zhì)條件的復(fù)

雜程度，井田礦床水文地質(zhì)類型可劃分為兩類；組煤主要為第二類第一型，即水

文地質(zhì)條件簡單的頂板間接充水的裂隙充水礦床，組煤為第三類第一亞類第一型,

即水文地質(zhì)條件簡單的頂板間接充水的以溶蝕裂隙為主的巖溶充水礦床。

⑦礦井涌水量

根據(jù)地質(zhì)報告，礦井正常涌水量為150n?/h、最大涌水量為210nl'/ho考慮到

現(xiàn)開采3號煤層位于淺部，隨著開采深度的增加，礦井涌水量有增大的趨勢，開

采下組煤時，上覆煤層采空區(qū)積水也將給開采帶來威脅，同時全井田為奧灰?guī)?/p>

開采，綜合考慮各種因素，結(jié)合陽煤集團地質(zhì)處對黃丹溝礦井生產(chǎn)資料的調(diào)查結(jié)

論，根據(jù)礦方要求按礦井較大的涌水量進行設(shè)計，礦井正常涌水量680nl3/h,最大

涌水量1000m：'/h。確保礦井在不利條件下的安全生產(chǎn)，同時也有利于節(jié)能減排。

1.2.3其它有益礦產(chǎn)

井田除埋藏著豐富的煤炭資源外，還賦存有一些其它礦產(chǎn)，簡述如下：

①鋁土巖

主要為組底部之G層鋁土，厚0.82?19.82m,平均9.93m,AI2O3含量17.71?

49.53%,平均33.82%；SiO2含量29.05?61.20%,平均為40.60%；鋁硅比值為0.83,

未達工業(yè)品位。

其次為下石盒子組頂部的鋁質(zhì)泥巖，俗稱“桃花泥巖”，井田有1?3層，厚

2.00~14.48m,AI2O3含量20.81?22.00%,無開采利用價值。

②鐵礦

主要為式鐵礦，產(chǎn)于組底部，奧系風化面之上，呈雞窩狀分布，極不穩(wěn)定，

厚0?4.5m,平均0.79m,為黃鐵礦與鋁土混生體，F(xiàn)e?03含量7.08?51.52%,平均

31.37%0St含量5.30?33.82%,平均17.58%,含硫品位可達III級工業(yè)指標，因分

布極不穩(wěn)定，品位變化大，埋藏深，無開采利用價值。

③石灰?guī)r

賦存于奧系、石炭系組和組，以奧系石灰?guī)r為主，CaO含量31.31?49.16肌

平均43.67%；MgO含量0.37?4.43%,平均1.97%；SiO2含量L00?17.55%,平均

為6.29%?？梢杂米魉嘣稀⑷紵壹敖ㄖ牧?，限于其埋藏較深，難以開采

利用。

④石膏

賦存于奧系中統(tǒng)峰峰組的下部，厚度不大，CaO含量28.48?32.24%,平均

30.36%；MgO含量4.44~5.36%,平均4.90%；SiO,含量8.70?11.75%,平均為

10.23%O品位較低，又因埋藏較深，不易開采，無經(jīng)濟價值。

⑤粘土

產(chǎn)于第四系中，分布廣泛，是當?shù)鼐用裼脕頍拼u瓦的天然原料。

⑥煤中稀散元素

各主要可采煤層中錯、錢、鈾、牡、銳含量最大值均達不到工業(yè)品位。

1.2.4地質(zhì)勘探程度及存在問題

①地質(zhì)勘探及報告的編制情況

井田地質(zhì)勘探由兩部分組成，一部分為1988年完成的詳查地質(zhì)報告，一部分

為1992年完成的精查地質(zhì)報告，詳查地質(zhì)報告已得到了行業(yè)管理部門的批準，精

查地質(zhì)報告1993年1月省礦產(chǎn)儲量委員會以晉儲決字(1992)17號審批通過。為了

完善礦井地質(zhì)報告，陽煤集團2002年12月完成了礦產(chǎn)資源儲量核實報告，國土

資源部以國土資儲備字(2003)17號文予以備案證明。為進一步滿足礦井建設(shè)、

帶區(qū)開采設(shè)計及安全生產(chǎn)需要，受新元煤炭有限責任公司委托，陽煤集團地質(zhì)測

量處2004年6月完成了新元礦井（首采區(qū)）精查補充地質(zhì)勘探成果，中國煤炭地

質(zhì)總局水文物測隊2004年9月完成了西翼首采區(qū)三維地震勘探報告，中國煤炭地

質(zhì)總局物測隊2004年11月完成了東翼首采區(qū)三維地震勘探報告。

②勘探程度評述

該項目地質(zhì)勘查工作的類型確定正確，手段選擇基本合適，工程布置較合理,

各項工程質(zhì)量良好，容齊全，勘探基本網(wǎng)度控制合理，可以滿足設(shè)計的要求。

③地質(zhì)構(gòu)造對開采影響的評價

井田基本構(gòu)造形態(tài)為單斜，在此基礎(chǔ)上發(fā)育有寬緩褶曲和短軸褶曲，斷層稀

少，屬簡單略偏中等，對機械化開采比較有利。

④煤層對比的可靠性、穩(wěn)定性分析及對開采的影響

本井田主要含煤地層沉積穩(wěn)定，旋回結(jié)構(gòu)明顯，標志層及煤層本身特征突出，

主要可采煤層可采邊界規(guī)則，厚度變化規(guī)律明顯，對比可靠，穩(wěn)定可采，對開采

無不良影響。

⑤地質(zhì)儲量的復(fù)核、驗算；高級儲量的圍、儲量是否滿足設(shè)計的要求

儲量計算方確，各項參數(shù)的選擇符合有關(guān)規(guī)規(guī)定，級別劃分合理，精度符合

各級別一般要求，高級儲量比例符合規(guī)、設(shè)計的要求。

⑥水文地質(zhì)、瓦斯等級、煤質(zhì)分析等資料的精確程度，及對開采的影響

查明了本區(qū)的水文地質(zhì)條件，確定了水文地質(zhì)類型，分析了充水因素，預(yù)測

了礦井涌水量，落實了供水水源地。資料比較準確，對開采影響不大。

詳細了解了各主要可采煤層的瓦斯情況，但對瓦斯的主要參數(shù)了解不多，需

進一步加強瓦斯測定工作。

煤質(zhì)分析基本可靠，對開采影響不大。

1.3煤層特性

1.3.1煤層及煤質(zhì)

①本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)組（C：，t）及下統(tǒng)組（Pis）。現(xiàn)分別簡述如下：

1）石炭系上統(tǒng)組Ct）

該組為一典型的海陸交互相沉積，并且形成形成四個明顯的旋回韻律結(jié)構(gòu)。

其厚度為95.00m-139.00m,平均厚度124.77m。巖性為灰色深灰色石灰?guī)r，灰色

灰白色細中粗粒石英砂巖，灰黑色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖及煤層。其中夾8-16

層煤，發(fā)育四周穩(wěn)定的石灰?guī)r（及、限、尺、）和砂巖（K5,K7）及一層不穩(wěn)定的石灰

巖（除七）。測井物性反映：煤層一般為高電阻低密度低伽瑪。石灰?guī)r為高電阻高

密度低伽瑪。因此標志明顯。產(chǎn)有植物化石碎屑及動物化石。

該組共含煤為8T6層。按煤層編號順序分述如下：

8#煤層：厚度為0-0.90m,平均厚度0.44m。位于七砂巖底板之下，層位不穩(wěn)

定。

8下井煤層：厚度0-1.11m,平均厚度0.48m。位于K,、砂巖之間

9#煤層：厚度為0-1.69m,平均厚度0.68m。位于限砂巖、凡石灰?guī)r之間，層

位不穩(wěn)定。

11#煤層：厚度為0T.22m,平均厚度0.39m。位于K,石灰?guī)r之下，本層厚度

較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值。

11下#煤層：厚度為0.80-3.21m,平均厚度為1.41m。本層厚度較小，變化較

大，很不穩(wěn)定，無開采價值。

12#煤層：厚度為0-1.61m,平均厚度0.51m。位于K“石灰?guī)r底板之下，層

位很不穩(wěn)定。

13#煤層：厚度為0T.47m,平均厚度0.62m。直接下伏于凡石灰?guī)r底板之下,

層位不穩(wěn)定。

13下#煤層：厚度為0.00-1.00m,平均厚度0.67m。位于七石灰?guī)r之下約5m,

層位不穩(wěn)定。

15#煤層：厚度為0.20-0.75m,平均厚度0.53m。位于K,石灰?guī)r之下約8m左

右，層位穩(wěn)定。

15下#煤層：厚度為0.44-0.92m,平均厚度0.59m。位于“石灰?guī)r之下約10m,

層位不穩(wěn)定。

該組單孔煤層平均厚度為8.70m,含煤系數(shù)為8.6%。

2）二疊系下統(tǒng)組（PQ

該組為陸相沉積：其厚度為39.20m-73m,平均厚度52.96m。巖性為灰色粉砂

巖砂質(zhì)泥巖泥巖灰白色中細粒石英砂巖及煤層。其中夾煤層6層。中下部發(fā)育的3

號煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，厚度為L40m-3.28m,平均厚度為2.77m；4號煤

全區(qū)穩(wěn)定可采，厚度2.77-4.33m,平均厚度3.32m。測井物性反映：煤層表現(xiàn)為

高電阻低密度低伽瑪。由于3、4號煤層發(fā)育穩(wěn)定且厚度大，其本身即為明顯的標

志層。產(chǎn)植物化石碎屑。

該組共含煤1-4層。按煤層編號順序分述如下：

1#煤層:厚度為0-0.35m,平均厚度0.22m。位于本組頂部，層位極不穩(wěn)定,

下距3#煤層約13m。

2#煤層：厚度為0-1.24平均厚度0.40。本組中上部，層位極不穩(wěn)定。下距

3#煤層8m左右。

3#煤層：厚度為L40-3.28m,平均厚度2.77m。位于本組中下部，其厚度大,

層位穩(wěn)定。下距分界砂巖（KJ40m左右。

4#煤層：厚度為2.27-4.43m,平均厚度3.32m。位于本組中下部，其厚度大，

很穩(wěn)定。下距分界砂巖（（）25m。

5#煤層：厚度為0-0.95m,平均厚度0.36m。位于K：砂巖之上，本層厚度較小，

變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價值。

6#煤層：厚度0T.50m,平均厚度0.81m。位于K：砂巖之上，層位不穩(wěn)定。下

距K?石灰?guī)r2m左右.

該組單孔煤層平均厚度為6.94,含煤系數(shù)為12.07%.

②煤層

井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)組和二迭系下統(tǒng)組，地層總厚平均為179.17m,含

煤18層，平均總厚13.81m,含煤系數(shù)為7.7%?？刹擅簩佑?、4號六層（均為組），

平均總厚度5.59m,可采含煤系數(shù)為10.5機其中3號煤是組的主要可采煤層，也

是最上一層可采煤層，是初期開采的主要對象

1）3號煤：位于組中部，上距下石盒子組“桃花泥巖”130m左右、除砂巖23m

左右，全部均穩(wěn)定可采，見煤點厚1.40?3.28m,平均2.77m,結(jié)構(gòu)簡單，一般含

1層泥巖夾稈。煤層由西向東由薄變厚，又漸趨變薄。以中厚煤層為主，最厚處位

于22號與33號孔之間的邊界附近，厚度達4.50m左右。本層屬基本全井田可采

的穩(wěn)定煤層。其頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為中、細粒砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖，

局部為細、粉砂巖。

2）4號煤：位于組底部，上距3號煤20m左右，下距K?（第三砂巖）砂巖2m

左右，層位穩(wěn)定?？刹蓢饕纱笃瑺?，連續(xù)分布，煤厚2.27?4.43m,平均1.04m。

結(jié)構(gòu)簡單，有時含1層夾砰。本層厚度變化較大，全部可采，屬穩(wěn)定煤層。頂板

為砂質(zhì)泥巖，局部為中、細粒砂巖，底板為炭質(zhì)泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖，細粒砂

山

O

可采煤層特征見表1.2o

可采煤層特征表

表1.2

含煤巖性

煤層厚（m）

煤層層間距（m）量夾石

最大~最小穩(wěn)定性可采性

地編大~最小平均層數(shù)頂板底板

平均

層號

1.40'3.28一般砂質(zhì)泥巖

3穩(wěn)定可采砂質(zhì)泥巖

2.777.30~19.75一層和泥巖

組

2.27~4.3310.07有時

4穩(wěn)定可采砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖

3.32一層

③煤質(zhì)概述

1）物理性質(zhì)和煤巖特征

a.物理性質(zhì)及宏觀煤巖特征

井田煤的顏色為黑色、灰黑色，粉色為黑色。玻璃、強玻璃光澤，生裂隙較

發(fā)育或不發(fā)育，斷口為參差狀、棱角狀、粒狀。條帶狀、線理狀及粒狀結(jié)構(gòu)，層

次、塊狀構(gòu)造。煤的容重1.34~1.51g/cm3,比重1.48?1.66g/cm*。各煤層宏觀

煤巖組分以亮煤為主，其次為鏡煤、暗煤，很少見到絲炭。宏觀煤巖類型以光亮

型、半亮型煤為主，其次為暗淡型、半暗型煤。

b.顯微煤巖特征

a）有機顯微組分特征

各煤層有機顯微組分以鏡質(zhì)組為主，其次為絲質(zhì)組，半鏡質(zhì)組最少。鏡質(zhì)組

3#、4#煤層在80%左右。絲質(zhì)組3#、4#煤均高于20.1%,半鏡質(zhì)組4號煤1.8%,3

號煤層2?3%。

鏡質(zhì)組以鏡質(zhì)體為主，少量基質(zhì)體和木鏡質(zhì)體，偶見木煤和鏡質(zhì)渾圓體，并

見粘土浸染的鏡質(zhì)體；絲質(zhì)組多呈碎屑或碎片狀，可見微粒體或結(jié)構(gòu)碎片；半鏡

質(zhì)組以結(jié)構(gòu)體或呈碎屑狀，碎片狀出現(xiàn)。

b）無機顯微組分特征

無機顯微組分4號含量高，3號煤含量低。其組成以粘土類為主，占無機組分

的90%以上，硫化鐵類及碳酸鹽類少見。粘土礦物多為不規(guī)則團塊狀，少量為分散

狀、透鏡狀、浸染條帶狀，微粒狀浸染或充填胞腔。黃鐵礦為不規(guī)則團塊狀、球

粒狀，亦可見小晶體充填胞腔或與粘土構(gòu)成巖屑。碳酸鹽礦物以方解石為主，呈

團塊狀，有時見方解石紋飾。

c）顯微煤巖類型

本井田煤以微鏡煤，微鏡惰煤為主，其它類型只占極少數(shù)。4號煤含較多微礦

化及微礦質(zhì)類型煤。

c.鏡質(zhì)組最大反射率及煤變質(zhì)

各