山西和顺天池能源有限责任公司矿井.doc

哦痒眯伯编蘑札棕毒研钩吓摹梧侨彰沫扬膜插皑敲阑子圆缄娃沉了劳湍炮彤碾蛋喘邯陌热侄背吻串锐毕骏韶棕披然尾黎脖妮跌停帽猎僧馁霓无夕绵呆赊相吗淆进牲酞温铺凳酌拢维灵注损墓花鬼藤屋凶衷蛰尤模培庸烽岳馈翱龟滤嗅存卧柿启泊冯又霓拣兢犹幽疯晌匠澄殉奸积霸私蹄囤瞪胸纶抽修涯诀泰岂粹粥烘纠杨咀筒缸纱舒臀困垒睁醛奄务撬仕定脯喂赖赞蛾恍理弟霍慧刑惕卒阳情圆辟内坍杀秃勿欣辐望蛾对鸿馈哼浚才要马佳辕躬佑腆洲启递拳跋借镐引香该帚颐傻薄脓叔币糙承尤捂滁迷疾桓疾剂愿铣壶勤蛆掩锑矢雍鸯欠弱萤择碳屯楞伸阳国寻诞凋眼膜茎狙瓦审及板蛹仿涪豺馈斌浊
你一定要坚强，即使受过伤，流过泪，也能咬牙走下去。因为，人生，就是你一个人的人生。
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山西和顺天池能源有限责任公司矿井（以下简称天池煤矿）位于山西省和顺县城南17km的喂马乡古窑村附近。现隶属山西和顺天池能源有限责任公司，矿井设计生产能力1.20Mt/a。根据山西省国土资源厅颁发的天池能源有限责任公司采矿许可证（证号：1400000722364），批准开采3号、15号煤层，井田面积为17.9103km2。
天池煤矿原为古窑煤矿，1956年建矿，1958年投产，属地方国营煤矿。2003年7月，由兖矿山西能化有限责任公司、和顺县古窑煤炭企业集团和晋中市国有资产经营公司共同出资，成立了新的山西和顺天池能源有限责任公司。
山西省煤炭工业局下发了晋煤办基发[2006]789号文进行了矿井竣工验收的批复。
天池煤矿均依法取得煤矿安全生产所需“六证”：采矿许可证（证号：1400000722364）、安全生产许可证（编号：（晋）MK安许证字[2008]D3482Y1B2）、煤炭生产许可证（编号：201424230129）、企业法人营业执照（注册号：140000105961137 2-2）、矿长资格证（编号：MK140400096）、矿长安全资格证（编号：08014010400098），六证均在有效期内。
矿井现生产采区为二采区，三采区位于井田北部，与一采区毗邻，为二采区的接替采区，原设计二采区南北平均长4.22km，东西平均宽1.74km，总面积7.35km2。设计修改后二采区南北平均长2.11km，东西平均宽1.74km，总面积3.86km2。矿井采用“一井、一区、一面”模式生产，因此二采区设计生产能力应该与矿井设计生产能力相一致。二采区目前已经施工了一部分胶带下山、回风下山、首采面（201）顺槽，采区轨道下山上部车场和采区煤仓也已完工。二采区的开采要利用一采区的准备巷道作为矿井开拓系统。
根据核算，矿井主提升系统能力满足120万吨/年生产的需要；对于辅助提升系统，由于人员与材料设备共用一套系统，存在相互之间的干扰，因此矿井正准备再建一个专用行人斜井；在转入二采区生产时，由于埋深较大，瓦斯涌出量呈上升趋势，届时矿井主扇无法满足生产要求，需要更换主扇。另外，矿井排水系统、供电系统、抽放系统等相关系统的能力均能满足二采区生产需要。
由于二采区准备工程量较大，采区衔接比较紧张。另外，二采区15号煤埋藏深较大、瓦斯涌出量较高、煤层厚度变化较大，在总结一采区高瓦斯治理方面的技术经验基础上，充分借鉴邻近阳煤集团在瓦斯治理方面的成功经验，天池公司在自行设计了《二采区15煤层方案设计》。经兖州煤业股份有限公司初步审查，需要对设计作进一步的完善。为此，天池能源有限责任公司委托山西国辰建设工程勘察设计有限公司（原阳煤集团设计院）对二采区设计方案进行进一步的优化。2007年11月17日，经兖州煤业股份有限公司审查，并以兖煤股生技字[2007]217号《兖州煤业股份有限公司关于山西天池能源公司二采区15煤层设计方案的批复》批复了该设计，针对批复中提出的相关问题，特对天池公司10号煤层二采区设计方案进行最终修改。
一、设计依据
1、山西和顺天池能源有限责任公司二采区地质说明书。
2、山西和顺天池能源有限责任公司二采区补充地质勘探报告。
3、山西和顺天池能源有限责任公司二采区三维地震勘探报告。
4、山西和顺天池能源有限责任公司矿井初步设计。
5、一采区101、103工作面通风瓦斯和抽放统计资料。
6、矿井井下现有生产系统、二采区已施工的巷道工程及已经设计正准备组织施工的井巷工程。
7、《煤炭工业矿井设计规范》GB50215－2005、《煤矿安全规程》2006版。
8、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》。
9、兖州煤业股份有限公司关于《采区设计方案和采区设计编制审查管理规定》的通知（兖煤股生技发[2005]129号）。
10、兖煤股生技字[2007]217号《兖州煤业股份有限公司关于山西天池能源公司二采区10煤层设计方案的批复》。
二、设计指导思想
坚持安全第一，以资源条件为基础，以经济效益为中心，结合矿井现有生产实际，充分利用兖矿集团成熟的综采技术和设备，进一步合理优化二采区准备巷道和回采工作面巷道布置，选择合理的采区开采顺序和采掘工艺，从生产系统上为矿井安全生产创造条件。通过优化设计，最终将二采区建成工程量少、投资省、工期短、见效快的高产高效采区。
三、设计的主要原则
1、二采区作为矿井的一个接替采区，其在布局上属于局部与矿井整体的关系，因此在巷道系统上要充分利用已有工程，并对采区生产系统作进一步的完善，以最大限度的减少采区巷道工程量、降低采区巷道投资。
2、针对二采区煤层埋藏深、瓦斯涌出量大的问题，设计对回采工作面开采顺序和通风系统进行认真分析，对高抽巷的层位进行适当调整，从系统上为矿井安全生产奠定基础。
3、根据二采区10号煤层厚度变化情况，在满足生产需要的前提下，优先选用现有开采设备，以避免开采设备的重复性投资；后期随着条件的成熟，再逐步购置大采高一次采全高设备。
四、设计的主要特点
1、本次将二采区原有范围的北部划归四采区，采用倾斜长壁布置方式开采；南部为二采区范围，采用走向长壁布置方式开采。因此，二采区采用走向长壁单翼开采的方式布置采区准备巷道，即在两个采区相邻位置沿煤层倾向布置一组采区准备巷道，分别为轨道下山、胶带下山和回风下山共三条下山巷道。与原设计布置一条回风下山相比，采区双回风减少了工作面顺槽跨巷风桥工程量，简化了采区通风系统。
2、设计对采区轨道下山在轨道上方安装活杆式架空乘人器（简称猴车）运送人员。
3、二采区采用走向长壁布置方式更适应局部煤层倾角大和断层呈走向延伸的特点，且调整后的二采区与四采区工作面相互接替，从而更有利于采区的采掘衔接安排。
五、主要技术经济指标
1、采区地质资源量1922万吨，设计可采储量1210万吨；
2、采区设计生产能力：120万吨/年；
3、采区服务年限：7.2a；
4、二采区投产巷道工程量11535m，其中岩巷454m，半煤岩巷1695m，煤巷9386m；总掘进体积为139357m3。
5、建设工期11月；
6、投资估算：总投资10982万元，其中井巷工程8014万元，设备购置1199万元、安装工程771万元，其它费用998万元。

第一章 采区概况及地质特征
第一节 采区概况

一、采区位置及范围
二采区位于一采区西部，与+1150大巷毗邻；采区北部为规划的四采区；东北部为规划的三采区；南部为规划的五采区。根据地质报告划定的采区范围，该采区南北走向平均长2.11km，东西倾斜平均宽1.74km，总面积3.86km2。二采区由A、B、C、D、E、F、G、H、I、M、N、O等11个坐标点连线圈定（表1-1-1）。
表1-1-1 二采区拐点坐标一览表
点号
坐 标
点号
坐 标
Y
X
Y
X
A
38450240
4123257.14
G
38452345.43
4123696.42
B
38450758.79
4123220.78
H
38452999.38
4124331.02
C
38451054.1
4122892.05
I
38453109.94
4124564.46
D
38451396.22
4122816.34
M
38451562.07
4125427.46
E
38451431.24
4122830.22
N
38450565.76
4124050.29
F
38452154.32
4123574.58

二、采区地表情况及井上下关系对照
第一章 采区概况及地质特征
第一节 采区概况

一、采区位置及范围
二采区位于一采区西部，与+1150大巷毗邻；采区北部为规划的四采区；东北部为规划的三采区；南部为规划的五采区。根据地质报告划定的采区范围，该采区南北走向平均长2.11km，东西倾斜平均宽1.74km，总面积3.86km2。二采区由A、B、C、D、E、F、G、H、I、M、N、O等11个坐标点连线圈定（表1-1-1）。
表1-1-1 二采区拐点坐标一览表
点号
坐 标
点号
坐 标
Y
X
Y
X
A
38450240
4123257.14
G
38452345.43
4123696.42
B
38450758.79
4123220.78
H
38452999.38
4124331.02
C
38451054.1
4122892.05
I
38453109.94
4124564.46
D
38451396.22
4122816.34
M
38451562.07
4125427.46
E
38451431.24
4122830.22
N
38450565.76
4124050.29
F
38452154.32
4123574.58

二、采区地表情况及井上下关系对照
本区属山地丘陵地貌，总体地势为中间高、两边低，北部高、南部低。地表大部分被松树林、灌木林覆盖，局部地段有黄土盖层。区内地表最高点为1710m，最低点1350m，最大相对高差360m。
三、采区勘探现状
二采区内共有钻孔6个，且这12个钻孔在采区分布比较均匀，钻孔间距一般600m左右。
四、三维物探情况
2006年4月山西煤炭地质物测队对该采区进行了三维地震物探，同年12月提交了《义煤公司二采区三维地震勘探报告》。共完成勘探面积8.76km2，根据三维地震资料，二采区发育有一定规模的褶曲6个，断层16条，陷落柱13个，煤层变薄不可采区域2个。
五、采区地质勘探程度综合评价
二采区已施工6个勘探钻孔，在此基础上又进行了三维地震，其勘探程度较高；另外，二采区紧邻一采区，在一采区生产过程中和二采区准备巷道实际揭露煤层过程中，也起到了补勘作用。综合上述情况，二采区勘探成果基本满足本次采区设计的需要。

第二节 采区地质特征

一、采区地层
采区范围内大多被第四系黄土覆盖，基岩呈半裸露状。出露地层为二叠系中统上石盒子组，中统下石盒子组。现结合钻孔揭露情况，将该采区内的地层由老至新进行叙述。
1、奥陶系中统峰峰组（O2f）
区内钻孔揭露最大厚度156.34m，岩性主要为灰白色、青灰色、深灰色厚层状隐晶灰岩可含少量燧石结核，淡黄色白云岩、灰黄色白云质灰岩（即俗称的豹皮状灰岩）和泥灰岩等，顶部往往因铁质侵染呈褐红色，石灰岩坚硬致密、性脆、质纯，方解石脉充填于裂隙中。局部可发育缝合线构造。
2、石炭系上统本溪组（C2 b）
平行不整合于下伏奥陶系中统峰峰组石灰岩侵蚀面之上，为一套海陆交互相沉积，岩性主要为深灰、灰黑色砂质泥岩、灰色铝质泥岩，夹1-3层薄层海相石灰岩，局部含铝质较高为铝土岩，含有黄铁矿结核。底部为灰色含黄铁矿铝质泥岩，是上石炭统与下伏奥陶系分界的标志层，即G层铝质泥岩。全组厚13.37-27.20m，平均厚16.91m。
3、石炭系上统太原组（C2-P1t）
是该矿井主要含煤地层之一，为海陆交互相沉积，零星出露于井田东南边缘，采区内未见出露。岩性主要为灰黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩、粗、中、细粒砂岩夹石灰岩及煤层。本组含煤19层和K2、K3、K4、K5、K6等5层石灰岩。太原组地层与本溪组连续沉积，全组厚118.15-164.97m，平均131.09m。
4、二叠系下统山西组（P1s）
整合于石炭系上统太原组之上，是区内主要含煤地层之一，为一套陆相含煤地层。岩性为深灰、灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和煤层，下部偶含一透镜状薄层石灰岩。底部为灰、灰白色石英砂岩或长石石英砂岩（K7，北岔沟砂岩），是山西组和下伏太原组的分界标志层。含煤2-13层。在矿井东部边缘有零星出露，采区内未见出露。本组地层厚51.33-108.21m，平均70.18m。
5、二叠系中统下石盒子组（P2x）
为一套陆相沉积地层，出露于矿井东部，采区内也有出露。与山西组地层整合接触。本组地层厚度为0.00-247.70m，平均106.22m，根据矿井地质资料，由岩性特征，可将本组地层分为上下两段：
下段（P2x1）：岩性为灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间夹灰白、灰色中细粒砂岩，局部夹铝质泥岩，厚度为37.0-94.10m，平均67.97m。
上段（P2x2）：下部岩性以灰绿、灰白色中粗粒砂岩为主，夹有深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩，上部以灰、深灰、黄绿色泥岩、砂质泥岩为主，顶部普遍发育一层灰、浅紫、褐黄色等杂色铝质泥岩，俗称“桃花泥岩”，本段厚度为24.30-55.43m，平均38.25m。
6、二叠系中统上石盒子组（P2s）
与下伏地层整合接触，出露于矿井中西部，在采区内也有出露。区内残留最大厚度236.35m，平均121.42m。下部由灰绿、紫红、杏黄色砂质泥岩、泥岩及灰白、黄绿、灰绿色砂岩组成，中部为浅黄、绿黄色厚层中粗粒砂岩，厚度可达45m以上，上部为紫红、兰灰、黄绿色泥岩、砂质泥岩间夹灰绿、黄绿色砂岩。本组地层在矿井内赋存不全，残厚在50.00m以上。
7、第四系（Q）
区内分布较普遍，与下伏地层呈不整合接触，岩性一般为风成黄土及砂土，砾石等冲洪积层，该地层厚度为0-11.00m，平均6.78m。
8、地层时代与煤岩层对比
矿井内地层对比主要依据钻孔揭露地层的岩性、岩相组合特征，利用标志层并参考岩石物性特征进行对比，特别是煤系地层其特有的标志层沉积（煤层和海相灰岩）以及明显的沉积旋回参照，较易对比。
原来三分的石炭系改为二分，二分二叠系改为三分。
采区内的主要标志层如下：
1、铝质泥岩
本溪组底部的铝质泥岩在采区内稳定发育，厚度在0.00-11.36m之间，平均7.11m。黄铁矿铝质泥岩，是含煤岩系底界的分界标志层。
2、K1砂岩（晋祠砂岩）
太原组的底界K1砂岩，厚度在0.00-11.80m之间，平均2.90m。岩性主要为灰、灰白色中粒石英砂岩，在该矿井内沉积较稳定，大部分钻孔揭露其下发育一层石灰岩作辅助标志，K1标志层较易对比。
3、K7砂岩（北岔沟砂岩）
山西组底界K7砂岩，厚度在1.50-12.24m之间，平均5.60m。岩性主要为灰、灰白色中粒石英砂岩，可具水平、微波状及斜层理。在采区内沉积较稳定，物性特征明显，故易于对比。
4、K8砂岩
下石盒子组底界K8砂岩，厚度在1.21-20.50m之间，平均7.08m。岩性主要为中粒长石石英砂岩，在采内沉积不稳定，但参照岩相组合特征及物性特征也较容易对比。
5、K10砂岩
上石盒子组底界K10砂岩，厚度在0.00-10.32m之间，平均5.89m。为浅灰白色、浅灰绿色粗粒长石石英砂岩，其下发育一层杂色铝土泥岩（桃花泥岩）可作辅助标志。
6、灰岩标志层
采区内还发育数层石灰岩，是良好的对比标志层，包括：K2、K3和K4灰岩三层。
K2灰岩（吴家峪灰岩）：位于14煤层之上，太原组下段的顶部。岩性为灰白、灰黑色泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩或泥晶生屑灰岩，含大量海相生物碎屑。厚度在3.97-11.60m之间，平均5.75m，横向稳定。该层灰岩同时是石炭纪和二叠纪的分界标志层。
K3灰岩（庙沟灰岩）：位于13煤层之上，岩性为灰色泥晶灰岩或生屑泥晶灰岩，局部裂隙发育。厚度在0.30-6.22m之间，平均3.31m，横向较稳定。岩性为灰色、灰黑色微晶灰岩，含大量海相生物碎屑。
K4灰岩（毛儿沟灰岩）：位于11煤层之上，岩性为灰色、浅灰色泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩或泥晶生屑灰岩，局部含有泥质条带。厚度在1.47-4.70m之间，平均3.01m，横向较稳定。
由于标志层发育良好，采区内的地层对比基本可靠。
二、含煤地层
井田内含煤地层主要为石炭系上统-二叠系下统太原组和二叠系下统山西组。
1、石炭系上统-二叠系下统太原组(C2-P1t)
本组地层由深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩及煤层组成，为一套海陆交互相含煤建造，本组旋回结构明显(K1-K7共分6个旋回)，厚度较稳定。全组厚118.15-164.97m，平均131.09m。
2、二叠系下统山西组(P1s)
该组是以陆相沉积为主的海陆交互相含煤沉积，岩性主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、薄层菱铁质结核或泥灰岩、泻湖相泥岩、灰色细粒砂岩及煤层组成，厚51.33-108.21m，平均76.18m。
三、采区地质构造
通过前期地质勘探，尤其是三维地震勘探，对采区地质构造有了较详细的认识。总体而言，采区内构造较简单，地层总体呈走向北东，倾向北西的单斜构造，倾角平缓，一般在0～15°之间，局部区域达17°，平均8°左右。区内发育宽缓的小规模褶皱6个，其中背斜、向斜各三个。穿过15煤层的断层16条（图1-2-1），下面对主要依据三维地质勘探成果对这些构造进行叙述。
（一）褶皱
1、褶皱发育特征
（1）Ⅰ背斜：位于采区南部边界附近，轴向NWW-NE，轴长900 m左右，东端至DX4陷落柱附近消失，西端伸出区外，两翼基本对称。南翼倾角为8°左右，北翼倾角为11°左右，幅度15m左右，控制可靠。
图1-2-1 二采区构造纲要略图（含10煤层等高线）
（2）Ⅱ向斜：位于采区西南部边界附近，轴向NEE-E，轴长830 m左右，东端伸出区外，西端至DX1陷落柱附近消失，两翼基本对称。倾角为11°左右，幅度10m左右，控制可靠。
（3）Ⅲ背斜：位于采区中南部偏西边界附近，轴向NE，轴长1300 m左右，西南端在DX10陷落柱附近消失，东北端至414钻孔东300m附近消失，两翼基本对称。西翼倾角为9°左右，东南翼倾角为6°左右，幅度20m左右，控制可靠。
（4）Ⅳ向斜：位于采区中部附近，轴向NWW，轴长750m左右，西端在补4钻孔东南350m附近消失，东南端至414钻孔东300m附近消失，两翼基本对称。倾角为5°~7°左右，幅度10m左右，控制可靠。
（5）Ⅴ背斜：位于采区中部附近，轴向NWW，轴长900 m左右，西端在补4钻孔东200m附近消失，东南端至414钻孔北300m附近消失，两翼基本对称。北翼倾角为6°~15°左右，南翼倾角为5°~7°左右，幅度15m左右，控制可靠。
（6）Ⅵ向斜：位于采区中部附近，轴向NW，轴长1200 m左右，西北端在东远佛村东350m附近消失，东南端后窑堤村西北250m附近消失，两翼基本对称。北翼倾角为7°~12°左右，南翼倾角为6°~15°左右，幅度15m左右，控制可靠。
2、褶皱发育规律
根据前面的描述，二采区内的褶皱分为两种类型，一种是与地层走向近于垂直的倾向褶皱，如I背斜、II向斜、IV向斜、V背斜、VI向斜等，另一种则与走向近于平行，如III背斜。它们的规模较小，轴长不超过1500m，形态宽缓，均为沁水复式向斜的次级构造，与沁水复式向斜同时形成于燕山晚期，并具有统一的SEE-NWW向挤压应力场。总体而言，本区褶皱构造发育程度较低，对煤炭开采的影响不大。
（二）断层
1、断层发育特征
采区内通过地震勘探识别的断层如表1-2-1与表1-2-2所示。其中，落差大于等于10m的主要断层共6条，其特征描述如下。
此外，前期地质勘探还发现采区西南部存在F2断层，该断层存在的可靠性不高，但在开采时仍需注意。
北2、断层发育规律
（1）断层特征
二采区内的断层性质均为正断层，其断面走向以NE向为主，部分为NNE向、NS向，极少NW向，其倾向多变，但以NW或SE为主。落差大于10m的断层，长度在140-670m之间，平均314.2m，落差在10-20m之间，平均13.5m。断层延伸长度与落差无明显关系。
（2）断层分布
在空间上，断层分布有一定的规律，在垂向上，15煤层相对发育，在横向上，切过15煤层的断层，采区东南部密度较大，其他部位断层密度相对较低。
表1-2-1 10煤层二采区地震勘探断层落差规模分类表
断层落差规模（m）
断层编号
数量（条）
H≥10
DF6、DF10、DF11、DF14、DF15、DF16、
6
5≤H＜10
DF4、DF5、DF7、DF8、DF9、DF13、
6
H＜5
DF1、DF2、DF3、DF12
4
表1-2-2 义煤公司10煤断层二采区控制一览表
断层名
性质
走向
倾向
倾角落差
级别
控制
长度
可靠
程度
控制层位
DF1
正
NNE
NWW
70°0～4m
A、C
110m

DF2
正
SN
W
70°0～3m
B、C
50m

DF3
正
NNW
SWW
70°0～3m
A、C
65m

DF4
正
NW
NE
69°0～5m
2A 、B
180m
可靠
3、K3、K2、15、O
DF5
正
NE
SE
71°0～5m
4A 、B
160m
可靠
3、K3、K2、15、O
DF6
正
NNW～NNE
SW～NWW
68°0～20m
6A
300m
可靠
K3、K2、15、O
DF7
正
NEE
SEE
72°0～6m
5A、B、C
270m
可靠
K3、K2、15、O
DF8
正
NE
NW
70°0～5m
4A、C
200m
可靠
K3、K2、15、O
DF9
正
NNE
NWW
71°0～6m
4A、C
160m
可靠
K3、K2、15、O
DF10
正
NE
SE
71°0～10m
11A、8B、2C
670m
可靠
3、K3、K2、15、O
DF11
正
NWW～N
NNE～E
69°0～10m
7A、B
265m
可靠
K3、K2、15、O
DF12
正
NNE
SEE
70°0～4m
A、B、2C
100m

DF13
正
NE
NW
70°0～5m
4AC
100m
可靠
K3、K2、15、O
DF14
正
NE
NW
71°0～11m
6A、C
230m
可靠
K3、K2、15、O
DF15
正
NNE
NWW
68°0～15m
11A、B
370m
可靠
K3、K2、15、O
DF16
正
NNE
SEE
69°0～15m
9A、B、C
380m
可靠
3、K3、K2、15、O
3、陷落柱
区内陷落柱比较发育，对煤炭开采带来一定的不利影响。在以往地质勘探工作中，陆续发现了数量不等的陷落柱，最新的三维地质勘探表明，区内共计13个陷落柱。其中，11个为可靠查明陷落柱，1个为较可靠查明陷落柱，1个为控制较差陷落柱。陷落柱特征见表1-2-3。
四、采区可采煤层赋存特征
根据采区现有钻孔柱状图，采区共有5层煤，分别为1#、2#、9#、10#、11#、煤层，其中11#煤层为局部可采煤层，只有1#、2#、9#、10#煤层为全区稳定绝大部分可采煤层。10煤层位于太原组下段的中下部，下距奥灰岩36.19-50.02m，平均39.88m。根据现有钻孔资料，采区10号煤整体上呈北部厚、南部薄的趋势，厚度在0.45-6.40m，平均3.89m。其中，采区北部10号煤厚度在2.78～5.69m，平均厚度4.7m左右；南部除位于采区边界的409孔附近煤层厚度小于0.7m，极局部地区不可采外，南部其它区域的10号煤厚度在2.05～4.14m，平均厚度3m左右。该煤层为全区绝大部分可采的稳定厚-中厚煤层。
表1-2-3 义煤公司10煤层采区陷落柱控制表
名称
长轴方向
短轴方向
长轴
长度
短轴
长度
控制点
可靠
程度
控制层位
DXI
NNW
NEE
200
100
7A、B
可靠
3、K3、K2、15、O
DX2
圆
圆
110
110
3A、B
可靠
3、K3、K2、15、O
DX3
EW
SN
170
80
7A
可靠
3、K3、K2、15、O
DX4
NE
NW
150
120
4A
可靠
3、K3、K2、15、O
DX5
NW
NE
120
70
2A、2C
较可靠
3、K3、K2、15、O
DX6
NE
NW
30
25
2A
可靠
15、O
DX7
NWW
NNE
270
160
5A、2B
可靠
3、K3、K2、15、O
DX8
NE
NW
140
100
5A
可靠
3、K3、K2、15、O
DX9
NNW
NEE
225
130
8A
可靠
3、K3、K2、15、O
DX10
NEE
NNW
175
125
5A、B
可靠
3、K3、K2、15、O
DX11
SN
EW
19
15
A、2C
可靠
15、O
DXI2
NNW
NNW
80
20
A、2B
较可靠
15、O
DXI3
SN
EW
115
85
3A、B
可靠
3、K3、K2、15、O
DXI4
SN
EW
100
35
4A、C
可靠
15、O
五、煤质
10煤颜色为黑色，条痕为棕褐色，粉状—块状，玻璃光泽，内生裂隙较发育，外生裂隙不发育，以条带状结构为主，亦有线理状、透镜状，断口为贝壳状、参差状。有机组分以镜质组为主，70%以上，其次是丝质组，15.9-27.0%，半镜质组分最少，小于3%。无机组分主要是粘土类和硫化铁类。矿物以充填状、分散状、团块状、粒状分布于煤中。10煤层为贫煤和无烟煤。该采区10煤层煤质特征见表1-2-4。
表1-2-4 10煤层主要煤质特征汇总表
煤层号

项目
15
Mad
（%）
原煤
0.66-5.80
1.72(22)
精煤
0.56-1.78
1.12(20)
Ad
（%）
原煤
9.17-50.40
23.80(22)
精煤
5.84-22.27
9.49(22)
Vdaf
(%)
原煤
10.61-23.81
15.06(22)
精煤
9.46-13.96
11.08(20)
St,d
(%)
原煤
0.21-2.15
0.85(22)
精煤
0.44-1.32
0.68(20)
Pd
(%)
原煤
0.006-1.58
0.22(8)
精煤
0.01(1)
Qnet,v,d
(MJ/kg)
原煤
25.01-33.75
31.75(19)
G
精煤
0(16)
Cdaf
(%)
精煤
91.14-92.16
90.26(5)
Hdaf
(%)
精煤
3.75-4.06
4.04(5)
Ndaf
(%)
精煤
1.17-1.39
1.35(53)
Odaf
(%)
精煤
2.85-3.53
3.10(5)
精煤
回收率

12.00-71.43
12.58(18)
煤类

PM、WY
矿物以充填状、分散状、团块状、粒状分布于煤中。10煤层为贫煤和无烟煤。
六、其它开采技术条件
1、煤层顶底板情况
10号煤层老顶多为粗砂岩、中砂岩，及局部地带为含砾粗砂岩（补5孔附近），厚度变化较大，在6.94-15.13m之间，平均10.31m。在横向上，呈北东-南西向延伸，采区中部厚度大，北西和南东两翼薄。有时含有细砂岩或砂泥互层的直接顶（补2孔、补5孔和补8孔附近），此外，部分地区含有炭质泥岩、泥岩或粉砂岩伪顶。底板多为铝质泥岩，局部为泥岩或砂质泥岩，质软、节理发育，厚度0.70-6.84m，平均3.98m。
据此，该采区10号煤层顶板属II级3类，即稳定来压明显顶板；底板属IV类中硬底板。其底板条件偏软，而顶板在伪顶发育地带可能会发生冒落。
2、瓦斯、煤尘及自然发火倾向
（1）瓦斯
勘探施工303、305、308、314、404号钻孔时，采取了10号煤层瓦斯样，现场解吸后送交山西省煤田地质研究所做了煤层瓦斯含量及成分鉴定，10号煤层CH4含量59.39-93.22%，平均81.12%，CO2含量2.20-4.80%，平均3.52%。属沼气带。
在补勘过程中，进行了22样次的煤芯瓦斯测试，该采区瓦斯中CH4含量总体为46.42%，10煤层为54.09%，低于80%，因此，本区均处于瓦斯风化带之上。在垂向上，CH4含量随深度增加而升高。在横向上，仅有10煤层一个钻孔（补4孔，位于采区西部）煤层下部样品甲烷含量高于80%，上部样品仍低于80%，基本处于瓦斯风化带边缘。区内瓦斯中CO2含量较低，平均7.37%，而N2含量相对较高，根据相关标准，本区处于N2-CH4带内。进一步根据甲烷含量与煤层埋深关系分析，本区瓦斯风化带深度在600-700m之间。
矿井于2006年11月3日投产，根据2006年度瓦斯等级鉴定资料，矿井相对涌出量为13.65m3/t，绝对涌出量为19.46m3/min。由于在进行瓦斯等级鉴定时，矿井处于基建阶段末期和试生产初期，因此该瓦斯资料不能作为二采区通风设计的唯一依据。
矿井2007年后的生产比较正常，根据2007年度瓦斯等级鉴定资料，矿井相对涌出量为35.8m3/t，绝对涌出量为51.1m3/min。另外，紧邻该采区的掘进工作面目前平均日产一般在4000～5000t之间，工作面总瓦斯涌出量在60～74m3/mi之间。因此该采区以2007年度瓦斯等级鉴定资料为依据，并结合一采区掘进工作面瓦斯资料作为该采区通风设计依据。该采区按设计生产能力120万吨/年，年工作330d，日生产能力为3636t。经换算，该采区绝对瓦斯涌出量为35.8×3636/1440=90m3/min。
由于该采区煤层埋深400-500m之间，比相邻采区埋藏深100m左右，从理论上分析，该采区瓦斯涌出量应该比相邻采区略高，因此，进行通风设计时，除了参照以上数据外，还需要留出一定的余量。
（2）煤尘的爆炸性
根据勘探阶段和补勘阶段成果。对10煤层共计7个孔的煤芯煤样进行了煤尘爆炸试验，结果如表1-4-2所示。
试验结果表明，10号煤层有煤尘爆炸危险性。
表1-4-2 煤尘爆炸性试验结果
煤层号
采样点
Vdaf（%）
煤 尘 爆 炸 试 验
火焰长度(mm)
加岩粉量（%）
结论
15
补3
13.79
10
40
有
补4
10.11
5
10
有
补5
13.51
25
60
有
补8
12.89
5
20
有
补9
11.27
10
20
有
313
13.46
9
9
有
414
13.83
13
43
有
根据勘探阶段和补勘阶段成果。对10煤层共计7个孔的煤芯煤样进行了煤尘爆炸试验，结果如表所示。
（3）煤的自然发火倾向
根据勘探阶段和补勘阶段成果。对10煤层共计7个孔的煤芯煤样进行了煤的燃点试验，根据煤的自燃倾向等级分类标准，10号煤层：△T1-3=6-46，属不自燃—易自燃煤种。根据2006年山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿10号煤的检验报告，10号煤的吸氧量为0.70cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅰ级，属易自燃煤种。为确保安全，本矿10号煤应充分考虑自燃发火性。
3、地温和地压
（1）地温
勘探中未做地温测试工作。据山西煤田地质勘探148队在和顺普查勘探时，钻孔井温测试，550m最高温度12.4度，平均地温梯度为0.58-2.25℃/100m。2006年补勘时对采区内的补1、补6和补9孔进行了测温，在440m、490m和630m处的温度分别为11.18、11.93和11.80℃，相应的地温梯度分别为2.54、2.43、1.87℃/100m，平均2.26℃/100m。以目前二采区内最大埋深650m（东远佛村）粗略估算，12月份地温为14.82℃。因此，二采区为地温正常区。
（2）地压
首采区101工作面的矿压监测和研究取得了良好的成果，天池煤矿的矿井构造较为简单，为单斜构造，倾角平缓，二采区紧邻首采区，因此，101工作面的矿压监测与研究的有关结论性成果，如顶板运动的表1-3-1 采区及邻区揭露奥陶系灰岩厚度成果表
孔号
项目
301
302
303
304
306
308
310
313
314
402
403
409
O2揭露厚度
35.50
50.92
23.63
28.26
16.77
6.34
13.53
17.23
163.90
23.80
37.90
26.44
孔号
项目
补1
补2
补3
补4
补5
补6
补7
补8
补9
补10
补11

O2揭露厚度
-
-
11.08
148.6
-
13.15
-
-
-
156.34
-

岩芯鉴定表明，奥陶系石灰岩，质纯、坚硬，裂隙较发育，具方解石脉充填。位于本矿井东北方向20km李阳井田的105号钻孔，揭露奥陶系石灰岩厚度215.32m，中下部石膏层厚34m，上部为石灰岩、泥灰岩及白云岩互层，在孔深285-290.05m段，裂隙小溶洞较发育，有铁质浸染，据此推断该处