和平煤矿毕业大学论文.doc

河北工程学院毕业设计（论文）
目 录
1 矿区概述及井田特征 5
1.1 矿区概述 5
1.1.1 交通位置 5
1.1.2 井田范围 5
1.1.3 地形 6
1.1.4 气象 6
1.1.5 地震 6
1.1.6 经济概况 7
1.2 井田地质特征 8
1.2.1 井田地质构造 8
1.2.2 水文地质 15
1.2.3 含煤地层 18
1.2.4 煤层、煤质及其它有益矿产 19
2 井田境界和储量 24
2.1 井田境界 24
2.1.1 井田范围 24
2.1.2 井田尺寸 24
2.2 井田工业储量 24
2.3 井田可采储量 25
3 矿井生产能力、服务年限及工作制度 27
3.1 矿井设计生产能力及服务年限 27
3.1.1 确定依据 27
3.1.2 矿井设计生产能力 27
3.1.3 矿井的服务年限 27
3.1.4 井型校核 28
3.2 矿井工作制度 29
4 井田开拓 30
4.1 概述 30
4.1.1 井田地质构造 30
4.1.2 煤层赋存特征 30
4.1.3 水文地质条件 30
4.1.4 通风系统对开拓系统布置的影响。 30
4.1.5 井田开拓的基本问题 30
4.1.6 综述 31
4.2 井筒位置的确定 32
4.2.1 井筒形式、数目、位置 32
4.2.1.1 井筒形式 32
4.2.1.2 井筒位置的确定 33
4.2.2 工业场地的位置 35
4.2.3 井筒 36
4.2.4 开拓方案提出和比较 37
4.3 开采水平的设计 41
4.3.1 水平高度的确定 41
4.3.2 设计水平的巷道布置 41
4.4采区划分 43
4.4.1 采区划分的原则 43
4.4.2 采区的划分 43
4.5 井底车场 43
4.5.1 概述 43
4.5.2 井底车场的选择原则 44
4.5.3 井底车场的设计依据 44
4.5.4 井底车场的线路设计 44
4.5.5 马头门线路的平面布置计算 45
4.5.6 井底车场的硐室 47
4.6 开拓系统的综述 48
5 采煤方法和采区巷道布置 50
5.1 煤层的地质特征 50
5.1.1 煤层特征 50
5.1.2煤尘的自燃和爆炸性 50
5.2 采煤方法和回采工艺 51
5.2.1 采煤方法的选择 51
5.2.2 回采工艺 52
5.2.3 2#煤采煤工艺 53
5.2.4 工作面机械设备 55
5.2.5 工作面长度的确定 57
5.2.6 顶板管理 60
5.2.7 循环作业方式及循环图表的编制 60
5.2.8 机电设备的使用、维护、检修及搬运 61
5.3 采区巷道和生产系统 65
5.3.1 采区概况 65
5.3.2 采区形式 65
5.3.3 采区区段 66
5.3.4 采区生产系统 66
5.4 采区车场设计及硐室 67
5.4.1 采区车场 67
5.4.2 采区硐室 68
5.5 采区采掘计划 68
5.5.1 采区各种巷道 68
5.5.2 采区产量 69
6 矿井运输与提升 71
6.1 概述 71
6.2 采区运输设备的选择 71
6.3 主要巷道运输设备的选择 71
6.3.1 煤炭运输方式 71
6.3.2 刮板输送机的设计计算 72
6.3.3 电机车的选型设计 73
6.3.4 列车组成的验算 75
6.4 主井提升设备的选型设计 77
6.4.1 选择提升容器 77
6.4.2 选择提升钢丝绳 79
6.4.3 提升机的选择 80
6.4.4 提升机对井筒的相对位置 81
6.5 副井提升设备的选型设计 82
6.5.1 注意事项 82
6.5.2 副井提升选型 82
7 矿井通风与安全 83
7.1 矿井通风方式与通风系统的选择 83
7.1.1 中央并列式 83
7.1.2 中央边界式 83
7.1.3 两翼对角式 83
7.1.4 分区对角式 83
7.1.5 矿井通风方法 84
7.2 采区及全矿所需风量 84
7.2.1 矿井风量计算原则 84
7.2.2 风量分配的原则和方法 88
7.3 矿井通风阻力计算 88
7.3.1 矿井通风的总阻力 88
7.3.2 矿井通风设备的选择 92
7.4 扇风机选型 92
7.4.1 计算通风机风量Qf 92
7.4.2 计算通风机风压 92
7.4.3 初选通风机 93
7.4.4 电动机选择 93
7.4.5 通风设施 93
7.5 防止特殊灾害的安全措施 94
7.5.1 瓦斯管理 94
7.5.2 煤层管理 94
7.5.3 火灾预防 95
7.5.4 水灾预防 95
7.5.5 顶板管理措施 95
8 矿井排水 96
8.1 概述 96
8.2 排水设备选型 96
8.2.1 水泵型号及台数 96
8.2.2 管路的确定 97
8.2.3 管道特性曲线及工况的确定 98
8.2.4 检验计算 101
8.3 水仓及水泵房 102
8.3.1 水仓 102
8.3.2 水泵房 102
8.4 技术经济指标 103
9 技术经济指标 105
感 谢 107
参 考 文 献 108

1 矿区概述及井田特征
1.1 矿区概述
图1.1 交通位置图

1.1.1 交通位置
和平煤矿位于河北省武安市北部，以高村为中心，南距武安市约5km。邯郸-长治公路横跨矿区南端，邢台-都党公路纵贯矿区东缘。煤矿运煤专用线在上泉车站与褡午环形铁路接轨，交通十分便利（见图1.1）。
1.1.2 井田范围
北以煤层风华氧化带为界；南以-600等高线切割各煤层为界；西部以井田F1断层与村庄为界；东部以F5断层、河流及陷落柱为边界，大地坐标：x轴4065350.00～4065353.50，y轴38512120.00～38512128.00。井田走向最大长度约为7.34km，最小长度约为5.79km，平均长度约为7.13km。倾斜方向最大长度约为3.56km，最小长度约为2.56km，平均长度约为3.06km。煤层倾角最大约为21.8°，最小约为16.7º，平均约为17.4°。东西近似长条状，井田的面积约为23.9045k㎡。
1.1.3 地形
矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，属山间平原地貌，地形微向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高，最高标高达655.77m，河床及其以南地势低缓，最低标高为480.86m，最大高差174.91m。
矿区范围内全为新生界近代和下更新统松散沉积物所覆盖。除现代河谷和黄土分布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可达0.8m，由红色粘土及砂充填。
1.1.4 气象
本区为温带大陆性气候，四季分明，春旱、夏热、秋雨、冬寒，根据武安市气象站资料统计，年降雨量介于1472mm（1963年）～135mm（1966年），平均降雨量600mm，最大月降雨量1026mm（1963年8月），，降雨多集中在7、8、9三个月。年蒸发量2000mm左右。平均气温12.6℃,最高温度41.3℃(1968年6月11日)，最低温度-19.9℃(1967年1月15日)。降雪及冻结日期自11月中旬至次年3月初，约90余天，最大冻结厚度41cm。平均风速2.7m/s左右，最大风速22.7m/s，风向北东，北北东居多。
邯郸矿区地处中纬度地带，属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷少雪，春季干燥，风沙盛行，夏季炎热多雨，秋季晴朗，寒暖适中。据武安气象站资料，多年平均气温12.6℃，月平均气温最低为-3.4℃（1月份），最高为26.4℃（7月份），极端最低气温为-19.9℃（1967年1月5日）；极端最高气温为42.5℃。多年平均日照时数为2297，年日照百分率平均为52%，平均无霜期192天，霜冻期一般为每年11月中旬左右至次年3月份，约120余天。积雪最大厚度14.00～16.00cm，冻土最大深度42.00cm。风向多为南风和西北风，年平均风速2.7m/s，极端最大风速29m/s。本区降水主要受太平洋东南季风气候影响，因距海洋较远，故而偏少，多年平均降水量为560mm，历年最大降水量为1472.7mm（1963年），最小降水量为135.0mm（1966年），月最大降雨量1026.3mm(1963年8月)，最大日降雨量286.3mm（1963年8月4日），降水主要集中在夏季，汛期一般在6～9月份，降水量占全年总量的76%。年最大蒸发量2792.9mm(1960年)，最小1257.1(1964年)，年平均1977.2mm，月最大蒸发量495mm(1972年6月)。
主要自然灾害有旱灾、水灾、雹灾、风灾、虫灾、地震、霜冻等。
1.1.5 地震
本区位于环太平洋地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。邯邢矿区属国家地震重点监测区，按照《中国地震裂度区划图（1990）》划分，本区地震裂度为7度区。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，本区所属地震动峰值加速度分区为0.10～0.15g。
据河北省历史地震资料，历史上有记载并影响到本区的地震有：
（1）1314年10月5日在涉县、武安（北纬36°5′，东经113°8′）发生6级地震，地震烈度8°，坏官民庐舍，涉县死326人，武安死14人。
（2）1708年10月26日在永年（北纬36°7′，东经114°7′）发生5.5级地震，地震烈度7°，震倒城垛数十处，坏民舍无数，人多露宿。沙河县同年地震。
（3）1805年在邢台（北纬37°1′，东经114°5′）发生5级地震，地震烈度6°，屋有坏者，沙河县亦震。
（4）1830年6月12日在磁县（北纬36°4′，东经114°2′）发生7.5级地震，地震烈度10°，山崩地裂，涌出黄黑沙土，井水浸溢，漳、洼两河涸，房屋倒塌十之八九，达20余万间，压死5485人。受波及的武安县房屋倒塌无数，城垣坍塌，半成废墟。地震波及邯郸、武安、广平、肥乡、永年、馆陶等县。
（5）1966年3月8日5时29分，在河北省邢台地区隆尧县东的马兰、白家寨一带，发生6.8级强烈地震，震源深度10公里，震中烈度为9度强。极震区面积300平方公里。继这次地震之后，3月22日在宁晋县东汪镇分别发生了6.7级和7.2级地震各一次，地震震源深度9公里，震中烈度为10度，极震区面积约137平方公里，东汪镇一带房屋几乎全部塌平，地裂冒水，村内外宽大裂缝纵横交错，裂缝宽0.7m以上，绵延数十米至数公里不等。沙河县以褡裢、显德旺等地较重，倒房394间，严重破坏324间，山区有6处大滑坡，3月26日在老震区以北的束鹿南发生了6.2级地震，3月29日在老震区以东的巨鹿北发生了6级地震。从3月8日至29日在21天的时间里，邢台地区连续发生了5次6级以上地震，此次地震一直延续到5月15日，4.9级以上地震达10次之多。这一地震群统称为邢台地震。
（6）1972年10月12日7时在沙河县西秦庄公社樊下曹一带（北纬36°57.5′，东经114°18.5′）发生5.2级地震，地震烈度6°，先听到爆破声大的巨响，随即感到地面上拱，激烈跳动，房屋个别倒塌，余震持续到10月18日。
1.1.6 经济概况
和平煤矿位于武安市境内。
武安市位于邯郸市西北，太行山东麓，西北与山西省交界。面积1806平方公里，城区面积16.5平方公里。现辖22个乡镇、502个行政村，人口69.1万。1988年设武安市，撤销武安县，以原武安县行政区域为武安市行政区域。为省属县级市，由邯郸市代管，素有“太行明珠”之称。2005年，武安市完成生产总值235亿元，财政总收入达到30.24亿元，其中县级财政收入达到9.58亿元。综合经济实力在2003年再进全省“十强”，2004年晋位全省“三强”、并跨入全国“百强”。武安市矿藏丰富，以煤、铁为主，还有铝矾土、硫磺、云母、石棉、石膏、石英、钨等共20余种。
矿区内农业耕地多为旱地，耕地较少，地方采矿、洗选、冶炼工业是当地农民的重要经济来源。主要农作物有小麦、玉米等，经济作物有棉花、大豆、花生等，矿藏以煤、铁、石材为主。主要工业有煤炭、钢铁、冶炼、化工、水泥和电力。
1.2 井田地质特征
1.2.1 井田地质构造
和平井田基本构造形态为一单斜构造，以断裂构造为主，，褶曲次之。此外，尚有岩浆岩的侵入。断裂方向以北北东－及北东向最为发育，以高角度正断层为主，将矿区切割成若干小型的地垒、地堑和断块。区内伴有宽缓的褶曲及岩浆岩侵入，地质构造复杂程度属中等类型。地层倾角15º～30º，一般15～20°。
A.地层
本区为全掩盖区，地层由老到新有：奥陶系、石炭系、二叠系及新生界。现分述如下：
（1） 奥陶系
中统（O2）
峰峰组（O2f）
为煤系地层基底，地表未出露，由灰、青灰色、深灰色厚层状灰岩夹白云质灰岩、角砾状灰岩、花斑状灰岩、薄层泥灰岩组成，含海相动物化石Actionceras sp.局部夹石膏层，灰岩中见缝合线构造。本组厚度155m左右，岩溶裂隙发育，按岩性可分两段。
下部：（奥陶系七段）：为灰色、深灰色、浅灰色巨厚－中厚层致密灰岩，微晶－隐晶结构，夹白云质灰岩、花斑状灰岩、条带状灰岩及少量薄层泥灰岩、大理石化灰岩，局部夹石膏层，顶部有角砾状灰岩，灰岩中局部具缝合线构造。灰岩夹肉红色薄层白云质灰岩，具不发育的花斑状结构。厚度40-69m。
上部（奥陶系八段）：深灰色、浅灰色厚层夹中厚层、巨厚层微晶灰岩或花斑状灰岩，泥质含量较高。顶部夹多层黄褐色、杂色中厚层角砾状灰岩。厚度约100m。
（2）石炭系
① 中统（C2）
本溪组（C2b）
与下伏奥陶系峰峰组假整合接触。
本组厚度：15－20m，平均约18m。
岩性大致可分四部分：
底部为紫色、灰色铝土质泥岩、粉砂岩，具鲕状结构。夹赤铁矿层（山西式铁矿）一般厚0.20～0.50m，局部为含铁砂岩,含铁量很低。
下部为灰色、紫褐色铝土质泥岩，粉砂岩及中细粒砂岩，具鲕状结构，含少量植物化石。
中部为本溪灰岩及煤层，灰岩为深灰色，隐晶结构，致密块状，含少量筳科及其它动物化石，含不规则团块状燧石。
上部为黑色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩、普遍含铝土质，具鲕状结构，发育水平层理及缓波状层理，含少量植物化石。
本组产动物化石有：
Ozawainella angulata 角状小泽筳
Pseudostaffella cuboids 近正方假史塔夫筳
Schubertella 苏伯特筳
Fusiella typica sparsa 少圈标准微纺锤筳
Profusulinella jinghensis 精河原小纺锤筳
Fusulinella laxa 松卷小纺锤筳
Nodosinella sp. 似节房虫（未定种）
Palaeotextulaira simplex 简单古串珠虫
Cribrogenerina obesa 肥筛串虫
Bradyina cribrostomata 筛口布雷迪虫
Chonetes sp. 戟贝（未定种）
Choristites 分喙石燕
Dictyoclostus 网格长身贝
Fusulina 纺锤筳
Fusulinella of. Bocki 薄克氏小纺锤筳
② 上统（C3）
太原组（C3t）
与下伏本溪组整合接触。
本组厚度125－150m，一般厚度140m。
本组为本区主要含煤地层，以浅海相、滨海相、过渡相为主，底部以灰、灰黑色粉砂岩、细粒砂岩与本溪组为界。
本组岩性以浅灰、灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主，夹灰岩7层，含煤12层。本组含丰富植物、动物化石；微细层理，水平层理发育。
灰岩自下而上分别为：下架灰岩、大青灰岩、中青灰岩、小青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩和一座灰岩。其中厚度较稳定者4层，分别为大青、中青、伏青、野青灰岩。灰岩一般为深灰～黑灰色，可见大量海百合茎及蜓化石。
可采及局部可采煤层有4、6、7、8、9号煤，其中6、7煤层为本组主要可采煤层，不可采或零星可采煤层有3、4下、5、5上、6下、7上、7下煤层。
本组产动、植物化石有：
Ozawainella apicalata 细尖小泽筳
Millerella minuta 微小密勒筳
Schubertella kingi 金氏苏伯特筳
Boultonia fusuidea 纺锤布尔顿筳
Dunbarinella minima 微小小顿巴筳
Oketaella hebeiensis 河北奥克他筳
Quasifusulina arca 弓形纺锤筳
Pseudofusulina firma 坚固假纺锤筳
Schwagerina krotowi 克罗托夫希瓦格筳
Pachyphloia robusta 强壮厚壁虫
Glomospira pseudoseptata 假隔壁球旋虫
Climacammina gigas 大梯状虫
Cribrogenerina celebrate 明显筛串虫
Tetrataxis bella 优美四排虫
Globivalvulina kantharensis 甘塔球瓣虫
Endothyra siviniensis 锡温内卷虫
Brunsia irregularis 不规则布伦斯虫
Hemigordius discoides 盘形半金线虫
Nodosaria concinna 整齐节房虫
Geinitzina pusilla 小盖尼茨虫
Chonetes sp. 戟贝
Choristites sp. 分喙石燕
Dictyoclostus taiyuanfuensis 网格长身贝
Marginifera libchengensis 围脊贝
Lepidodendron oculus-felis 猫眼鳞木
Neuropteris ovata 卵脉羊齿
Annularia stellata 星轮叶
（3）二叠系
①下统（P1）
A. 山西组（P1s）
与下伏石炭系太原组整合接触。
本组厚度60－70m，一般厚度65m。
本组由浅灰～灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩，深灰色粉砂岩、泥岩及煤层组成，含煤3层。上部1上煤层不可采，1号煤层局部可采，下部为厚而稳定的2#煤层，为本区主要可采煤层。本组按岩性大致可分为三个沉积旋回：
底界至2#煤层顶板：一般厚度10m。底界粉砂岩、细粒砂岩或灰白色中粒砂岩（相当于北岔沟砂岩）与太原组分界。向上为黑、白相间粉砂岩、细粒砂岩，具波状层理和透镜状层理，含较多植物化石及菱铁质结核。2#煤层直接顶板为深灰色含丰富植物化石的粉砂岩，可相变为中、细粒砂岩。
2煤上部砂岩到1煤顶板：一般厚15m。1煤层间接顶板为浅灰、灰白色厚层状中、粗粒砂岩，发育斜层理，层面富含炭屑及白云母片，含泥质包裹体，夹镜煤条带。向上为深灰色粉砂岩、泥岩，局部相变为中细粒砂岩。
1煤上部砂岩到本组顶界：一般厚40m，为灰色、灰白色厚层细粒砂岩、中粒砂岩夹粉砂岩，局部地段含铝土质，具鲕状结构，含菱铁矿结核，中下部夹三层薄煤。1煤层直接顶板为灰色粉砂岩或细粒砂岩，含椭圆形菱铁矿结核，含较多植物化石。
本组产主要化石有：
Annularia mucronata 尖角轮叶
Annularia stellata 星轮叶
Callipteridium koraiense 朝鲜准美羊齿
Cathaysiopteris whitei 怀特华夏羊齿
Cladophlebis of. Nystroemii 多叉枝脉厥比较种
Cordaites principalis 带科达
Emplectopteris triangularis 三角织羊齿
Lepidodendron oculus-felis 猫眼鳞木
Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶
Lobatannularia sinensis 中国瓣轮叶
Neuropteris ovata 卵脉羊齿
Pecopteris of. Orientalis 东方栉羊齿比较种
Pecopteris taiyuanensis 太原栉羊齿
Sphenophyllum thonii 托尼楔叶
Taeniopteris multinervis 多脉带羊齿
Sphenophyllum verticiuatum 轮生楔叶
Plagiozamites oblongifolius 椭圆斜羽叶
Neuropteridium coreanicum 朝鲜羽羊齿
Alethopteris horinii 麻座延羊齿
Empiectopteridium alatum 翅编羊齿
B.下石盒子组（P1x）
与下伏山西组整合接触。
本组厚度32.20－72.40m，一般厚度60m。
本组底部以浅灰～灰白色厚层含砾粗粒砂岩（相当于骆驼脖砂岩）与山西组分界，底界砂岩含泥质团块，局部夹微带紫色粉砂质泥岩，风化后较松散。上部为铝土质粉砂岩、泥岩及细粒砂岩，具鲕状结构，颜色有一定变化，主要为灰、灰绿色，植物化石较少，偶夹煤线，局部含砾。北部粉砂岩及铝土质泥岩中普遍含赤铁矿大鲕粒，集结成瘤状、葡萄状集合体。
本组产主要化石有：
Alethopteris hallei 巨坐延羊齿
Annularia stellata 星轮叶
Asterophyllites sp. 星叶.未定种
Calamites sp. 芦木.未定种
Lobatannularia sp. 瓣轮叶未定种
Pecopteris sp. 栉羊齿.未定种
Protoblechnum wongii 翁氏古乌毛厥
Sphenophyllum costae 截楔叶
Sphenophyllum minor 宽卵楔叶
Sphenopteris sp. 楔羊齿.未定种
Taeniopteris of. Multinervis 多脉带羊齿
② 上统（P2）
A. 上石盒子组（P2s）：
与下伏下石盒子组整合接触。
本组共分四个岩性段，岩性特征如下：
一段：本段厚度118.73～181.07m，一般厚度154m。
底部以灰绿、灰白色厚层中粗砂岩、含砾粗粒砂岩与下石盒子组分界，砂岩具斜层理，含泥质团块，风化后较松散。
下部为灰绿、灰、紫花斑色铝土质粉砂岩、泥岩及薄层细粒砂岩，具鲕状结构，含有少量植物化石，夹三层灰白色厚层含砾石英砂岩，北部以紫色为主且含豆状铁质结核。
中部为灰白色厚层状具斜层理的含砾粗粒石英砂岩，具斜层理，一般厚8～15m。
中上部为灰色、灰绿色、紫色铝土质粉砂岩、泥岩夹中及细粒砂岩，局部夹灰白色厚层石英粗粒砂岩。局部泥岩具鲕状结构，局部含少量植物碎片化石。
二段：本段厚103.10～133.46m，一般厚度120m。
本段以中粗粒砂岩含量高为主要特征。
底部以灰白色、灰微带紫的厚层含砾石英粗粒砂岩与一段为界，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布。具韵律分选的大型斜层理，一般厚40m，质地坚硬，可作磨石材料，普遍沉积，是良好的标志层。中上部为灰绿、紫花、灰黄等色铝土质粉砂岩、细粒砂岩、泥岩及灰白色厚层含砾石英砂岩，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布，粉砂岩具鲕状结构。上部夹数层灰白色长石石英砂岩，具大型斜层理。
三段：本段厚84.80～120.07m，一般厚度100m。
底部以灰微带浅紫、灰白色厚层含砾石英砂岩与二段为界。
本段岩性为灰紫、紫花、灰黄、灰绿色粉砂岩夹灰白色、浅灰色细粒砂岩、厚层中粒长石石英砂岩。局部含铝土质、具鲕状结构，局部夹砖青色粉砂岩或薄层细粒砂岩。
四段：本段厚约165m。
本段岩性为紫色、紫花色、灰黄色粉砂岩、细粒砂岩夹数层灰白色厚层状含砾粗粒砂岩。
底部以灰白色、灰黄色厚层含砾粗粒砂岩与三段分界，砂岩中含有泥质团块，具不清晰的韵律分选。
顶部的紫红色、暗紫色粉砂岩、细粒砂岩普遍沉积。
本组产主要化石有：
Alethopteris sp. 坐延羊齿.未定种
Calamites sp. 芦木.未定种
Chiropteris reniformis 肾掌厥
Gigantonoclea hallei 栗叶单网羊齿
Lobatannularia heianensis 平安瓣轮叶
Neuropteridium coreanicum 朝鲜羽羊齿
Pecopteris anderssonii 安得生栉羊齿
Pecopteris lativenosa 厚脉栉羊齿
Sphenophyllum sp. 楔叶
Sphenopteris tenuis 纤弱楔羊齿
Taeniopteris taiyuanensis 太原带羊齿
B. 石千峰组（P2sh）
与下伏上石盒子组整合接触。
本组厚度200-250m，一般厚220m。
底部以黄色、灰绿、紫灰色中厚层含砾粗粒砂岩与上石盒子组分界，局部相变为细粒砂岩、粉砂岩。一般厚3～4m，砾石为石英砾，砾径5～20mm。其上为厚10～20m的紫灰色泥岩、砂质泥岩。
下部为砂、泥岩互层，砂岩多为浅灰色，细粒中厚层状，成分以石英、长石为主，含云母较少，颗粒分选较好，磨圆度一般，钙质胶结，交错层理及波状层理较为发育，泥岩一般为鲜红色或紫红色，含有较多瘤状钙质结核，厚自10cm至1～2m不等。
上部主要为紫红色薄层状泥岩，夹灰色细粒砂岩及青灰色钙质泥岩薄层，局部含大量钙质结核，泥岩层面含大量细碎云母片，钙质泥岩一般厚10～20cm，性较软，质不纯，含有大量砂、泥质。向上与三叠系之间呈渐变过渡关系，无明显分界。
本组夹淡水灰岩（泥灰岩）3层，为灰白色，结晶程度不好，局部相变为钙质泥岩，厚0.10～5m，一般2～3m，呈团块状、不规则状、疙瘩状，成层性不好，局部可顺层尖灭，一般3～5层，野外极易辨认，是良好的标志层。淡水灰岩外表呈灰白色至淡青色，致密坚硬，常含有红色硅质条带。
本组地层最明显特征是含淡水灰岩及钙质结核。
(4) 第四系（Q）
超覆于各时代地层之上。底部多为一层灰绿色含砾粘土或含砾亚砂土，砾石成分为石英、石灰岩及岩浆岩，磨圆度较差，砾径2～10cm。中～下部以褐黄色粘土、亚粘土为主，含少量肉红色石英质卵石。上部厚约30～50m，为松散的卵石，含少量亚粘土。卵石成分以肉红色石英岩为主，另有少量的岩浆岩及石灰岩。磨圆度好，砾径5～10cm。卵石、见有刨蚀凹月面、压坑、擦痕等冰碛物特征。除山坡、河床之外，均被第四系薄层黄土覆盖。第四系厚度6.45～173.00m，平均厚度93.90m。
B. 断层
和平井田内已发现大断层共6条。断层性质均为高角度正断层，断层倾角一般为50º～60º。断层走向主要为北东～北东向。总观全区，南部断层多落差大，加之岩浆岩发育，使构造趋向复杂化。
在和平井田内，已揭露大中型断层6条（表1-1）。将各断层的主要特征及控制情况描述如下：
表1-1 和平井田内大中型断层一览表
序 号
断 层
代 号
断 层
性 质
断层产状(°)
落 差
(m)
区内长度
(m)
位 置
走 向
倾 向
倾 角
1
F1
正断层
近SN
E
0～60
0～60
2162
井田西部边界
2
F2
正断层
56
SWW
0～50
0～70
1846

3
F3
正断层
近SN
NEE
0～55
0～80
2167

4
F4
正断层
21
NEE
0～52
0～55
994

5
F5
正断层
27
NEE
54
65
1013

6
F6
正断层
75
NWW
0～50
0～45
300

构造对煤系煤层的影响
断层使煤层拉伸变薄
在构造变形过程中，煤层是塑性较强的特殊岩层，在受到拉张应力时，首先发生塑性变形。在井下常可见到顶底板坚硬岩层已被错断，而煤层（属于软岩）被拉伸弯曲或发生塑性流变，似断非断。而当落差进一步扩大，拉张应力超过煤层破裂极限时，煤层才发生断裂，形成与断层无煤带相邻平行展布的“薄煤带”。
1.2.2 水文地质
A.区域构造概况
邯郸矿区位于太行山东麓，华北盆地西缘。区域构造上属于中朝准地台（Ⅰ）山西断隆（Ⅱ）太行拱断束（Ⅲ）武安拗断束（Ⅳ）武安向斜的西翼，燕山和喜马拉雅山运动控制了区域的构造形态，主构造线方向为北北东－北东向。在构造体系上归属新华夏构造体系，煤田西部为太行山隆起中南段，矿区呈北－北北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少量元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE～近SN、西边翘起、东边倾降、并具波状起伏的翘倾断块。煤田边界断层多为NEE走向的正断层，煤田内发育有大量NNE～NE向正断层及少量NNW向正断层，组成一系列地堑，地垒和阶梯状单斜断块（半地堑或箕状地堑）。自北向南有NNE向的晋县栾城坳陷（地堑）、宁晋隆尧隆起（地垒）、巨鹿邯郸坳陷（地堑）及南部的邢台武安坳陷，呈雁行状斜列展布（图1-2）。
图1-2 和平井田的区域构造背景
1－隆尧南正断层；2—曲陌镇背斜
褶皱与断裂的共同作用形成本区构造轮廓。煤田内褶皱构造主要分布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。轴向NNE，与大断层走向平行展布的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰，EW和NW向褶皱规模小，断续出现。地层倾角比较平缓，一般为10～20°，局部可达30°左右。主要褶皱鼓山复背斜和紫山背斜位于峰峰－武安两矿区衔接的中部，纵贯南北，轴向北10°东。在紫山以西，鼓山－九山背斜之间形成武安－和村－彭城向斜，其轴向与鼓山复背斜近似平行。鼓山复背斜以东为单斜构造。次一级的褶皱则以小规模、呈串珠状的背斜、向斜、穹隆的形式出现，其轴向大体呈北东向。
B.地形及其在降水入渗方面的意义
矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，呈现山前过渡平原的地形特征，地形微向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高，最高标高达655.77m，河床及其以南地势低缓，最低标高为480.86m，高差174.91m。
矿区范围内全为新生界近代和下更新统松散沉积物所覆盖。除现代河谷和黄土分布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可达0.8m，由红色粘土及砂充填。近河谷处具明显二元结构，为二级台地。沿马会河两侧为全新统冲洪积砂砾石层所充填，形成一级阶地及漫滩。由于地势平缓，河谷冲、洪积地貌发育，加之农田、植被茂密，有利于接受大气降水的补给和地下水的储存。
C.矿区水文地质条件
和平矿区为一单斜构造，本矿区可划分为两个不同的水文地质块段。位于F4断层以西地段，构造复杂，岩溶裂隙发育，煤层赋存浅，覆盖层薄，地表有北洺河河道穿过，因此水文地质条件复杂。而位于F4断层以东地段，煤层埋藏深，覆盖层厚，水文地质条件相对简单。本区开采上部煤层时，水文地质类型属于坚硬裂隙岩层为主的水文地质条件简单偏中等的矿床；如果开采下三层煤，则为以裂隙岩溶岩层为主的水文地质条件复杂的矿床。
(1) 含水层
本区含水层自上而下依次为：第四系砂砾石及砂层、二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩，山西组大煤顶板砂岩、太原组野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩、奥陶系灰岩，共计7个含水层。其中，大煤顶板砂岩、伏青灰岩、大青灰岩及奥灰为煤层开采时的主要充水含水层，含水层特征。
(2) 隔水层
在各含水层之间，普遍赋存有良好的相对隔水层（以下称隔水层）。矿区东部覆盖层下段普遍分布15～70m厚的土类（粘土、砂质粘土、砂土）隔水层，层位较稳定，连续性较好，可阻挡地表水及潜水向下渗漏。
二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩与山西组大煤顶板砂岩含水层之间，赋存有40～50m左右的泥质岩层，这套岩层厚度稳定，岩石完整。在正常情况下能够起到良好的隔水作用。当大煤回采塌陷后有效充水裂隙带将会勾通石盒子组一段砂岩含水层。
大煤顶板砂岩，野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩各含水层之间，均赋存有30～40m的粉砂岩、胶结致密的细粒砂岩及裂隙不发育的岩浆岩，可视为隔水层。
6号煤下距伏青灰岩3～7m，岩性为黑色粉砂岩。因厚度小，裂隙发育，隔水性差，所以在开采6号煤层时，伏青灰岩是坑道充水的主要含水层。
大青灰岩下距奥灰一般为37m左右，岩性主要为粉砂岩及铝土泥岩，穿插有岩浆岩。奥灰第八段（O28）也视为隔水层，这样便增加了隔水层厚度。
(3) 构造的导水性
本区发育的构造基本为阶梯状正断层。煤系地层多为柔性岩石，断层带多为泥质成份，断层角砾岩有胶结现象，在天然状态下的导水是微弱的。和平矿自建井投产以来，截止到2007年6月底，由于断层因素导致的突水大小共11次，最小0.05L/s.m，最大为4.67L/s.m，但绝大多数发生在建井期间，近年来生产中虽有断层揭露，均未发生明显突水。但当煤层与下盘