毕设论文--裕运公司技改设计系统.doc

继续教育学院毕业设计（论文）纸
运裕公司技改设计系统
目 录
目 录 1
摘 要 4
ABSTRACT 5
1 井田概述和井田地质特征 1
1.1 井田概述 1
1.1.1 井田地里位置 1
1.1.2 交通位置 1
1.1.3 电力供应基本情况 3
1.1.4 矿井水文简况 3
1.1.5 矿井地形与气象 4
1.2 井田地质特征 5
1.2.1 井田地层及含煤地质 5
1.2.2 地质构造 7
1.3 煤层的埋藏特征 7
1.3.1 井田地层及含煤地质 7
1.4 水文地质 12
1.4.1 地表水 12
1.4.2 含水层 12
1.4.3 隔水层 13
1.4.4 充水因素分析 14
1.4.5 矿井涌水量 14
1.4.6 供水水源 15
1.4.7 矿坑水害及防治 15
2 井田境界与储量 16
2.1 井田境界 16
2.2 地质储量的计算 16
2.2.1资源/储量估算范围 16
2.2.2 工业指标 16
2.2.3 资源/储量估算方法 16
2.2.4 资源/储量估算参数的确定 17
2.2.5 计算结果 17
2.3可采储量的计算 18
3 矿井工作制度及生产能力 19
3.1 矿井工作制度 19
3.2 矿井生产能力及服务年限 19
3.2.1 同时生产水平数的确定 19
3.2.2 设计服务年限 19
3.2.3 矿井服务年限 20
4 井田开拓 21
4.1 井田开拓方式的确定 21
4.1.1 井田开拓方案 21
4.2 矿井基本巷道 23
4.2.1 井筒 23
4.2.2 井底车场 25
4.2.3 主要开拓巷道 26
5 准备方式——采区巷道布置 28
5.1 煤层的地质特征 28
5.1.1 含煤性 28
5.1.2 可采煤层： 28
5.1.3 煤质 28
5.2采区巷道布置及生产系统 30
5.2.1 首采区位置 30
5.2.2 采区巷道布置 30
5.2.3 采区的生产系统 31
6 采煤方法 32
6.1 采煤工艺方式 32
6.1.1 采煤方法的选择及依据 32
6.1.2 回采工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型 33
6.1.3 回采工作面支架选型及顶板管理方式 34
6.2 回采巷道布置 35
6.2.1 首采区位置 35
6.2.2 采区巷道布置 35
6.2.3 采区的生产系统 36
6.2.4 掘进工作面个数及装备 36
6.2.5 移交生产时井巷总工程量 37
6.3 回采工艺及劳动组织 37
6.3.1 采煤工作面布置 37
6.3.2 回采工作面长度的确定 38
6.3.3 工作面推进度 38
6.3.4 工作面生产能力 38
6.3.5 掘进煤量 38
6.3.6 矿井生产能力 38
7 井下运输 39
7.1 运输系统和运输方式的确定 39
7.2 运输设备的选择和计算 40
7.2.1 矿车、材料车 40
7.2.2 轨道运输大巷内运输设备的选型和计算 40
8 矿井提升 45
8.1 主斜井的提升 45
8.2 斜井的提升 48
8.2.1 副斜井的提升 48
8.2.2 运人斜井架空乘人器 51
9 矿井通风与安全 54
9.1 矿井通风系统选择 54
9.1.1 通风系统 54
9.1.2 通风方式 54
9.2 采区及全矿井所需风量 54
9.3 全矿通风阻力的计算 58
9.4 通风机选型 59
9.5 安全生产技术措施 62
9.5.1 预防瓦斯灾害措施 62
9.5.2预防井下火灾措施 63
9.5.3 预防煤尘措施 63
9.5.4 预防引起煤尘爆炸的火源措施 64
9.5.5 防止煤尘爆炸的隔爆措施 64
9.5.6 预防井下水灾措施 64
9.5.7 顶板灾害防治措施 64
9.5.8 穿过断层、老空区的安全技术措施 65
9.5.9 矿井安全出口 65
9.5.10 自救器及安检仪器配备 65
9.5.11 矿山救护 65
10 经济技术指标及环境保护 66
10.1 设计矿井基本技术经济指标 66
10.1.1 概算投资范围 66
10.1.2 概算编制依据 66
10.1.3 项目投资概算 67
10.1.4 矿井设计主要技术经济指标主要技术经济指标表 69
10.2 环境保护 74
10.2.1对环境的主要影响 74
10.2.2各种污染的防治措施 74
致 谢 76
参考文献 77
附图：
1、矿井井田开拓平面图
2、采区巷道布置及机械配备平面图
3、采区巷道布置及机械配备剖面图
4、回采工作面详图
5、巷道断面图册
摘 要
运裕公司为阳泉煤业集团有限责任公司收购的控股子公司。现运裕公司决定进行技改，以达到高效高产。技改工作是关键，技改中设计工作尤为重要，为今后的生产将起到关键的作用。
运裕公司的技改工作相当的艰难，井下原有巷道多为料石砌碹巷道，且断面较小，通风较为艰难，新设备难以入井，采空区较多，地质构造较为复杂，水资源丰富，给新的设计工作带来了一定得困难。为能使技改工程顺利完成，早日投产，特编写此设计说明书。
本设计对整个矿井的设计有一个总的概述，并对各个部分的设计都有一个详细的概述，对井田概况和地质特征都有详细的介绍，对矿井的运输、通风、供电、压风、防尘注浆、排水系统设计都作出了详细的设计，对相应设备都进行了详细的选型。并对部分工程设计做出了详细的设计，
本设计对运裕公司的技改工作能起到一定的指导作用。但设计可能与现实施工中存在一定得差距，因此在实际施工中要沟通，及时的对设计作出修改，以便使设计工作更好的进行。
关键词：运裕公司；技改；设计；系统
Abstract
Yun-yu company Yangquan Coal Industry Group Co., Ltd. acquired holding subsidiaries. Yun-Yu is currently the company decided to conduct technological transformation in order to achieve high yield. Technical innovation is the key to technical innovation in the design work is particularly important for the future production will play a key role.
Wan Yu's work is quite a difficult technical transformation, the original roadway, mostly underground stone materials stone and concrete roadway, and the smaller cross-section, ventilation is more difficult, difficult for the new equipment into the wells, gob more, more complex geological structure, water resources rich, to the new design has brought some very difficult. In order to allow the successful completion of technical transformation project as soon as possible put into production, special preparation of this design specifications.
The design of the design of the entire mine a general overview of the various parts of the design and have a detailed overview of the mine field profiles and geological features are introduced in detail to the mine's transport, ventilation, electricity, pressure air , dust grouting, drainage system design have made a detailed design, the corresponding equipment in detail selection. Made some engineering design and detailed design.
The design of the transportation margin the company's technological transformation work can play a guiding role. However, the design may be related to actual construction, there is a certain gap between too, so the actual construction is necessary to communicate the design to make timely changes in order to better carry out design work.
Key words: Yun-yu, Inc.; technological transformation; design; system

第 78页
1 井田概述和井田地质特征
1.1 井田概述
1.1.1 井田地里位置
山西昔阳运裕煤业有限责任公司是阳泉煤业（集团）有限责任公司与昔阳县运裕煤炭有限责任公司通过联营组建的新公司。为阳泉煤业（集团）有限责任公司控股子公司，公司位于昔阳县城西南8Km处，行政区划属昔阳县大寨镇管辖。
运裕煤业有限责任公司（以下简称运裕煤矿）原为昔阳县运裕煤炭有限责任公司，属昔阳县民营煤矿，1978年建井，1981年投产。设计生产能力为150kt/a，采用一对斜井开拓，开采井田内15号煤层，井田面积为6.1132km2。一对井筒位于井田中部，经过多年开采，井筒以西部分煤炭资源已开采完毕。现已进入井田东部开采。
2006年8月，阳泉煤业集团有限责任公司（以下简称阳煤集团）从以煤为本长远发展的战略出发，为扩大矿井生产能力，取得良好经济效益，并为开发阳煤集团后备区积累经验，决定兼并收购运裕煤矿，并与昔阳县达成初步意向。2007年8月，阳煤集团与昔阳县就收购运裕煤矿签定了协议。运裕公司为把矿井建设成为安全高效的现代化矿井，决定对矿井进行技改。
1.1.2 交通位置
运裕煤矿位于昔阳县中部，距昔阳县城约8km，行政区划属昔阳县大寨镇管辖。其地理坐标为北纬37°32′34″~37°34′15″，东经113°38′53″~113°41′07″。阳（泉）—长（治）干线公路207国道从井田东部外5km处通过，阳（泉）—涉（县）铁路从井田西部通过，矿井主工业广场距阳涉线上的北亩集运站约2.5km，坪上集运站约10km，距昔阳铁路发煤站12km。沿铁路北上65km可达阳泉，与石太铁路接轨，向南可至河北涉县，再转向东至邯郸与京广铁路相连，交通运输条件十分便利。

1.1.3 电力供应基本情况
运裕矿矿井35kv变电所采用35kv双回路电源供电，35kv电源均引自寺家庄煤矿35kv变电所35kv母线段，双回电力架空线路选用LGJ-150钢芯铝绞线，线路长度约为10km。当一回电源因故障停电时，另一回路仍能够保证矿井全部符合的运转。因此，矿井35kv双回路电源是可靠的。
1.1.4 矿井水文简况
1.1.4.1 区域水文地质
本区属娘子关泉域东部中段，距娘子关泉约70km。区内主要河流有阳胜河、松溪河、清漳东源河和清漳西源河，均属季节性河流。清漳西源河流经河店附近裸露奥陶系石灰岩地段，地表水几乎全部渗入地下潜流中。清漳东源河河谷宽约200～300m，河床坡度小，雨季时流量为1m3/s，为地下水的主要补给源，此外，在基岩出露地区，大气降水可通过构造裂隙渗入补给地下水。根据区域资料，区域奥灰水在和顺县城存在一个分水岭，分别向北和向南迳流，成为娘子关泉域与辛安泉域的分水岭。娘子关泉泉水流量最大为15.75m3/s，最小为6.12m3/s，据多年观测泉水平均流量为12.10m3/s（1955-1999年），目前为7.97m3/s，整体呈下降趋势。泉群出露标高360-392m。
1.1.4.2 井田水文地质
地表水：井田内河流水系发育，洪水川自井田西北部由西南向东北流过，南峪河在井田东部由南向北穿过，二者于井田东北界外合并后流入井田东部的松溪河，松溪河区域上再向东流入甘陶河，经河北井径与温河汇入滹沱河，属滹沱河水系。
以上河流雨季时水量较大，旱季水量较小，甚至干枯，属季节性水流。
本井田东南矿界外有松溪河上游的郭庄水库，水库以上汇流面积173km2，填高31.6m，最大库容1852万m3，有效库容600万m3，坝顶标高936.9m，最高蓄水标高936.4m。由于水可以通过各种导水通道，如导水断层、大的裂隙带、含水层等间接影响煤矿开采，故一定注意保持一定距离的防隔水保安煤柱。
含水层：本井田含水层自下而上有奥陶系中统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组砂岩裂隙及石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组、下石盒子组砂岩裂隙含水层及第三、四系松散岩类孔隙含水层。
隔水层：中石炭统本溪组隔水层：本溪组铝土泥岩、泥岩、砂质泥岩岩性致密，不透水，平均厚度40.36m左右，是良好的隔水层。石炭系太原组和二叠系山西组及下石盒子组层间隔水层组：本隔水层组由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间，起到层间相对隔水的作用。第三、四系松散层隔水层：第三、四系松散层间的粘土层、亚粘土、砂质粘土均为良好的隔水层。
矿井充水因素分析：构造对矿井充水因素影响：本井田总体上为一向斜构造（北亩向斜），北亩向斜轴部位于井田中南部，两翼对称，地层倾角3°～8°，井田内发现7条正断层，除F5正断层落差为15m外，其余断层落差均不大，为5～6m, 井田中西部陷落柱较发育，由于煤层之上没有强含水层，在煤矿的实际生产开采过程中，遇到断层及陷落柱时，除顶板淋头水稍高于其它地段，无明显出水现象，构造对矿井充水因素影响不大。由于断层附近节理、裂隙特别发育，在断裂带内，填充物比较少，含水断裂带具有很好的导水和充水条件，故在实际生产中还是要提高警惕。
运裕煤矿主要在本区东部开采，形成的采空区所在位置其周边有生产巷道与之相连接，由于井下的巷道较多，采空区中的地下水可由放水孔自巷道导入水仓后集中排出，且采空区位置高于周边生产巷道位置，不易羁留地下水，据阳泉新宇岩土工程有限责任和矿方调查井田内各采空区没有积水。
因预测手段有限，随着时间的延长，同时还随周边的采掘系统的变化，积水情况会有所改变。在未来的生产建设中仍应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则加强防范。
矿井水文地质类型：本井田总体上为一向斜构造（北亩向斜），北亩向斜轴部位于井田西南部，两翼对称，地层倾角3°～8°，井田内发现7条正断层，除F5正断层落差为15m外，其余断层落差均不大，为5～6m, 井田中西北部陷落柱较发育，特别是随着煤层采空，顶板跨落形成塌陷裂隙，会导致上部含水层的水沿裂隙下渗。由于煤层之上没有强含水层，所以断层、陷落柱对矿井充水因素影响不大。井田内奥灰岩溶地下水不会对15号煤层的开采构成威胁。综合评价，矿井水文地质条件属于简单类型。
矿井涌水量：地质报告预测当矿井生产能力达到900kt/a 时，其矿井正常涌水量为600m3/d，最大涌水量为1200m3/d；即矿井正常涌水量为25m3/h，最大涌水量按50m3/h。但根据矿井近几年的实测资料，预计矿井达到900kt/a时，正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为140m3/h。
1.1.5 矿井地形与气象
本区位于沁水煤田东北部边缘、太行山西翼，地处丘陵地带，区内地势西高东低、南高北低，最高点位于井田西部白石伦山梁，海拔1097.8m，最低点位于井田东北部松溪河河床，海拔877.1m，最大相对高差为220.7m。
该区属大陆性干旱气候，一年四季分明，春季风多，日照充足；夏季干热，雨量集中；秋季为时较短，多晴朗凉爽天气；冬季寒冷，风大雪少。在春季易遭风和旱灾，夏季易遭风和冰雹灾害，秋季易遭秋霜冻危害。
根据昔阳气象站多年观测资料：年平均气温为9.3℃，极端最高气温37.9℃，极端最低气温-23.9℃，历年气温变化略呈逐渐上升趋势。全年以夏季七、八月份降水量最大，可占全年降水量的50%以上，每年冬季12月份～次年1月份降水量最小，仅占全年降水量的1.2%左右。多年（1974～2003年）平均降水量为489.1mm，最大年降水量857.1mm（1996年），最小年降水量仅296.5mm（1992年），丰枯比为2.9。年平均蒸发量1662.8mm，其中4～7月份蒸发量最大，年最高蒸发量为1874.1mm(1972年)，最低1180.6mm(1964年)。
年主导风向为西南风，冬季多西北风，雨季多西南风，年平均风速2.2m/s。
一般初霜期为9月下旬，终霜期为次年5月中旬，年平均无霜期132天 。10cm深土壤冻结的初始日期平均为11月27日，解冻日期平均为次年3月11日，最大冻土深度110cm(1984年)。
根据《中国地震动参数区划图》GB1830和《建筑抗震设计规范》GB50011—2001,昔阳县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。
1.2 井田地质特征
1.2.1 井田地层及含煤地质
1.2.1.1 地层
本区基岩与黄土相接分布，在山坡及山梁出露有二叠系上、下石盒子组地层，沟梁处有黄土覆盖。根据地表出露和钻孔揭露情况，结合本矿井筒揭露地层资料，对本区地层从老至新分述如下：
（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）
上部为深灰色，灰黄色厚层状石灰岩、泥灰岩夹白云质灰岩及薄层状白云岩，局部层段岩溶发育；下部由灰黄色角砾状、豹皮状灰岩、白云质灰岩及钙质泥岩组成。据探奥灰钻孔揭露厚度在120m以上。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）
下段发育一层厚14m左右的鲕粒状铝质泥岩或铝土岩，上部含植物根茎化石，下部质纯，底部含团块状黄铁矿。上段以灰色、深灰色细砂岩、黑色泥岩、灰色铝质泥岩组成，夹2层薄层深灰色石灰岩和煤线。上层灰岩较薄，厚1.5m左右，下层灰岩较厚6m左右；灰岩质纯，含海百合茎动物化石；泥岩细腻，含铝质，具鲕粒结构，砂岩分选磨圆好。与下伏地层平行不整合接触。全组层厚32.10-45.48m,平均40.36m左右。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
为本区主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组之上，为海陆交互相沉积，全组层厚90.50-123.35m，平均110.82m，按其岩性与岩相特征分上、中、下三段。
下段：从K1砂岩底起，上至K2灰岩底，厚30m左右。主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、砂质页岩、煤组成。含14、14下、15上、15号四层煤，其中15号煤层为稳定可采厚煤层，位于该段的下部。15号煤层底板有一层含鲕粒泥岩，有时相变为薄层石灰岩，发育不稳定；14、14下、15上号煤层为不稳定不可采煤层。
中段：从K2灰岩底至K4灰岩顶，厚40m左右，主要由石灰岩、煤、砂质泥岩和泥岩组成。K2、K3、K4为良好的标志层，全区稳定，岩性各具特色，含12、13、13下号煤层，均属不可采煤层。
上段：从K4灰岩顶至K7砂岩底，厚40m左右。由灰、黑灰色砂质泥岩、泥岩及浅灰色或灰白色中—粗粒砂岩组成，含81、82、84、9上、9、11号煤层或煤线，均为不可采煤层。
（4）二叠系下统山西组（P1s）
本组为井田内另一主要的含煤地层，底部以K7砂岩与太原组分界。全层厚42.50～52.60m，平均47.58m。主要以黑色泥岩、深灰色砂质泥岩～粉砂岩和灰色、灰白色砂岩组成。含1号、4号、5号、6号煤层，均为不稳定不可采煤层。
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
底界以K8砂岩与山西组整合接触，其K10砂岩下的泥岩艳若桃花，俗称“桃花泥岩”，为识别K10砂岩的辅助标志。厚度146.8～112.12m，平均118.76m。本组分为上（绿色岩层）、下（黄色岩层）两段。
下段——绿色岩层段（P1x1）
厚度50.69～64.59m，平均57.64m。
基底为K8砂岩，为厚层状中～细粒长石石英砂岩，厚度1.2～12.83m，平均3.55m。其厚度和岩性变化较大，有时有砾岩，上部发育为中砂岩和细砂岩，成分以石英为主，其次为长石，粗颗粒发育时，含大量岩屑，分选磨圆较差～较好，颗粒较细时有钙质薄膜，钙质硅质胶结，上部含植物化石，夹砂泥岩条带，下部具斜层理，含煤线。
本段下部地层以灰色～深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿色～灰色细砂岩、粉砂岩，泥岩、砂质泥岩中含植物化石和铝质、菱铁矿，有时具鲕状结构，发育水平～缓波状层理，砂岩分选磨圆较好，含大量云母片，具波状～斜层理。
本段的上部地层以灰绿色砂岩夹灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主要特点。砂岩中含白云母片，分选磨圆较好，铝质、铁质胶结，泥岩、砂质泥岩有时出现紫红色斑块，化石较少。
上段——黄色地层段（P1x2）
厚度47.53～74.7m，平均61.12m。
基底砂岩K9，为黄绿色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部含砾，分选磨圆差，泥质胶结，有时夹粉砂岩条带，具波状层理和斜层理，为河床相沉积物。厚度4.75～20.55m，平均12.65m
下部以灰黄色中粒砂岩为主，夹1～2层深灰色砂质泥岩；上部以灰绿色、紫红色砂质泥岩为主，夹2～3层中粒、细粒砂岩。
顶部为桃花泥岩，为浅灰、灰绿和灰紫色铝质泥岩，含大量铁质鲕粒，且分布不均。风化后颜色鲜红，如桃花绽放，故俗称“桃花泥岩”。厚8.70～9.40m，平均9.05m。
（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）
区内本组地层上部多被剥蚀，区域根据岩性、岩相特征可分为上、下两段，井田内为其下段（P2s1）沉积。
与下石盒子组连续沉积。底部K10为杂色厚层状长石石英粗砂岩，分选性、磨圆度较差，底部含砾，下部以灰绿～紫红色泥岩为主，夹3～4层灰白、灰绿色中、细砂岩，泥岩中绿色的部分含铝质，红色的部分含铁质，砂岩厚度不大，呈透镜状分布，分选磨圆中等，硅质胶结，具缓波状层理；上部以黄绿色中～粗粒为主，夹3～4层紫红～灰绿色、深灰色泥岩、砂质泥岩，砂岩的发育特征是从下到上颗粒变细，层理也由斜层理变为水平层理，泥岩、砂质泥岩厚度不大，含铝质和铁质，植物化石少见。井田内本段最大残积厚度130m。
（7）第四系中上更新统（Q2＋3）
分布于坡梁和沟谷中。岩性为淡黄色亚粘土，垂直节理发育，厚度0～20m，与下伏地层呈角度不整合接触。
（8）第四系全新统（Q4）
为近代冲洪积物，由卵石、砾石、砂等杂乱堆积组成，未胶结。厚度0～20m。
1.2.1.2 含煤地层
区内主要含煤地层为山西组和太原组。
山西组平均厚度47.58m，含1、4、5、6号煤层，均为不稳定不可采煤层，煤层总厚0.53m，含煤系数为1.11%。
太原组平均厚度110.82m，含煤13层，自上而下编号为81、82、84、9上、9、11、12、13、13下、14、14下、15上及15号，其中15号煤层为全区可采的稳定煤层，其余煤层均为不可采之不稳定煤层，煤层总厚7.69m，含煤系数为6.94%。可采煤层总厚5.02m，可采含煤系数为4.53%。
1.2.2 地质构造
本井田总体上为一向斜构造（北亩向斜），北亩向斜轴部位于井田中南部，两翼对称，地层倾角3°～8°，井田内发现7条正断层，除F5正断层落差为15m外，其余断层落差均不大，在5～6m之间, 井田中西部陷落柱较发育，现将井田内主要构造分述如下：
1.2.2.1 褶曲
（1）北亩向斜
位于井田中西部、北亩村北，向斜轴呈NW～SE、E贯穿全井田，区内延伸2930m。两翼地层倾角3°～7°。
（2）北亩西背斜
位于井田西部、北亩村西北方向，在井田内由南至北穿过，轴向N10°W～N45°W，区内延伸910m。两翼地层倾角3°～8°。
1.2.2.2 断层
通过地表出露结合矿井揭露情况，在全井田范围内发现断层7条，均为正断层，落差5-15m。见断层特征表。
断层特征表
断层名称
性质
延伸长度（m）
走向
倾向
倾角（°）
落差（m）
备注
F1
正断层
220
北西
南西
75
6
北部
F2
正断层
230
北东
北西
75
6
中部
F3
正断层
200
北东
北西
75
5
东南部
F4
正断层
200
北东
北东
80
5
东南部
F5
正断层
360
北东
北东
76
15
东南部
F6
正断层
275
北东
北东
80
5
东南部
F7
正断层
340
北东
北西
80
5
西南部
1.2.2.3 陷落柱
通过地表出露结合矿井揭露情况，井田范围内共发现陷落柱12个，主要集中在本区的中部。陷落柱形态基本上都为圆形，直径55～265m之间。
1.3 煤层的埋藏特征
1.3.1 井田地层及含煤地质
煤层赋存特征见区域地层简表。

　区 域 地 层 简 表
界
系
统(群)
组
段
符号
厚度 (m)
(最小-最大)
一般
岩性描述
新
生
界
第四系

Q
0-130
砾石，黄土及砂层。
35
上第三系

N2
0-63
棕红色粘土，底部为底砾岩。在榆社、平定县一带，粉砂土，粘土夹薄层泥灰岩。
40
古
生
界
二
叠
系
上统
石千峰组

P2sh
80－168
紫红色长石砂岩、泥岩夹页岩、钙质结核
100
上石盒子组

P2s
240-450
紫色砂质泥岩、黄绿色砂质泥岩脑杂色砂岩、泥岩
312
下统
下石盒子组

P1x
90－170
灰绿色砂质泥岩、中粗砂岩、页岩
161
山西组

P1s
36－98
灰白色砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层
56
石
炭
系
上统
太原组

C3t
81－141
灰白色砂岩、黑色砂质泥岩、3－5层灰岩、煤层
120
中统
本溪组

C2b
24－68
灰白色铝土页岩、泥岩、1－4层灰岩、底部含铁矿
45
奥
陶
系
中统
峰峰组

O2f
120—200
中层状豹皮状灰岩，灰白、灰黄色薄层状白云质灰岩，夹灰黑色中层状灰岩。
150
上马家沟组

O2s
170－308
顶部为白云泥灰岩夹泥质灰岩夹泥质灰，中上部灰黑色中厚状豹皮状灰岩夹泥岩，下部为泥灰岩，角砾状泥灰岩。
220
下马家沟组

O2x
37-213
120
青灰色中厚—巨厚灰岩，下部为角砾关泥灰岩，底部为浅灰、黄绿色钙质页岩。
下统

O1
64－209
浅灰色中厚—巨厚层状白云岩，含燧石条带及结核白云岩，含燧石条带及结核白云岩，下部泥质白云岩夹竹叶状白云岩

112

1.3.1.1 含煤地层
山西组平均厚度47.58m，含1、4、5、6号煤层，均为不稳定不可采煤层，煤层总厚0.53m，含煤系数为1.11%。
太原组平均厚度110.82m，含煤13层，自上而下编号为81、82、84、9上、9、11、12、13、13下、14、14下、15上及15号，其中15号煤层为全区可采的稳定煤层，其余煤层均为不可。
陷落柱情况一览表
陷落柱
位置
形状
最大长度
备注
X1
西北部
圆形
205m

X2
西北部
圆形
265m

X3
西北部
圆形
205m

X4
北部
圆形
180m

X5
北部
圆形
115m

X6
北部
圆形
200m

X7
中北部
圆形
180m

X8
中北部
圆形
55m

X9
中北部
圆形
125m

X10
中部
圆形
60m

X11
中部
圆形
95m

X12
中部
圆形
100m

采之不稳定煤层，煤层总厚7.69m，含煤系数为6.94%。可采煤层总厚5.02m，可采含煤系数为4.53%。
井田内可采煤层为太原组的15号煤层，位于太原组下部，K1砂岩之上，上距K2灰岩23m左右。厚度4.20～7.25m，平均5.02m，0～4层夹矸，结构简单～复杂，为全井田稳定可采煤层。直接顶板岩性为泥岩或砂质泥岩，底板岩性为泥岩或砂质泥岩。

煤层特征表
地层单位
煤层
煤层厚度
煤层结构
夹矸层数
稳定性
可采性
顶板
岩性
底板
岩性
最小－最大
平均（m）
太原组
15
4.20-7.25
5.02
简单～复杂
0-4
稳定
全部可采
泥岩
砂质泥岩
泥岩
砂质泥岩
1.3.1.2 可采煤层
井田内可采煤层为太原组的15号煤层，位于太原组下部，K1砂岩之上，上距K2灰岩23m左右。厚度4.20～7.25m，平均5.02m，0～4层夹矸，结构简单～复杂，为全井田稳定可采煤层。直接顶板岩性为泥岩或砂质泥岩，底板岩性为泥岩或砂质泥岩。
煤层特征表
地层单位
煤层
煤层厚度
煤层结构
夹矸层数
稳定性
可采性
顶板
岩性
底板
岩性
最小－最大
平均（m）
太原组
15
4.20-7.25
5.02
简单～复杂
0-4
稳定
全部可采
泥岩
砂质泥岩
泥岩
砂质泥岩
1.3.1.3 煤层围岩性质
根据河北煤田地质研究所提交的岩石力学性质试验成果报告，山西昔阳运裕煤业有限责任公司15号煤层顶底板岩石力学性质如下：
岩石力学性质表
力学
性质
钻孔号
抗压强度
（MPa）
抗拉强度
（MPa）
抗剪强度
岩性
内摩擦角
凝聚力
（MPa）
Y-4
顶板
34.7
1.0
32°41′
4.4
泥岩
底板
32.3
0.8
36°20′
5.2
铝质泥岩
Y-5
顶板
53.2
1.5
34°29′
4.9
泥岩
底板
32.3
0.7
34°54′
4.7
砂质泥岩
回风立井检查孔
老顶
45.6
2.9
39°20′
8.0
石灰岩
底板
25.1
0.8
30°41′
4.5
泥岩

1.3.1.4 煤的性质及品种
1．物理性质
区内15号煤层呈黑色，金刚光泽、强玻璃光泽－沥青光泽，光亮型及半亮型煤。以镜煤、亮煤为主，夹暗煤条带。一般具贝壳状、眼球状断口，有一定韧性，具内、外生裂隙发育，裂隙中均有矿物质充填，具条带状、线理状结构，煤质坚硬。
2．化学性质
根据河北煤田地质研究所提交的15号煤层试验报告结合以往精查、详查勘探成果汇总，区内15号煤层的化学性质如下：
15号煤层
水分（ Mad） 原煤：0.74%-3.07%，平均1.51%；
浮煤：0.68%-3.33%，平均1.38%；
灰分（Ad ） 原煤:　9.36%-31.63%，平均20.13%；
浮煤：4.74%-8.37%，平均6.67%；
挥发分（Vdaf）原煤：7.71%-14.35%，平均11.09%；
浮煤：7.06%-8.41%，平均7.57%；
全硫（St,d） 原煤：1.07%-2.63%，平均1.75%；
浮煤：0.75%-1.53%，平均1.18%；
发热量（Qgr, d）原煤：23.01-32.45MJ/kg,平均27.33MJ/kg；
焦渣特征(CRC)：原煤 2；
浮煤：2；
碳（Cdaf）：91.46％-92.95％，平均92.14％；
氢（Hdaf）：3.62％-3.83％，平均3.71％；
氧（Odaf）：1.14％；
氮（Ndaf）：1.05％-2.88％，平均1.50％；
视密度1.34-1.41t/m3，平均1.36t/m3；
浮煤回收率：43.1％-80.0％，平均62.1％。
本次采用成果中Y-2孔及Y-3孔原煤全硫（St,d）超标，甚至高达12.10%，但浮煤最高仅为1.53%，说明可以通过洗选将原煤硫分有效的降下来，其次，Y-2孔及Y-3孔都布置在现运裕煤矿正在开采的井田东部地段，由于采取的井下煤层煤爆性试验样只有1.94%，说明Y-2孔及Y-3孔原煤全硫试验数据异常，可能为 采样污染所致，故进行统计时没有采用。
根据2008年3月河北煤田地质研究所提交的15号煤层试验报告，发热量（Qgr.d）在23.01-32.45MJ/kg之间，为中热值—特高热值煤层。
3、瓦斯
根据矿井地质报告及矿方提供的2006年度瓦斯等级鉴定资料，运裕煤矿相对瓦斯涌出量为27.36m3/t，绝对瓦斯涌出量为9.43m3/min；二氧化碳相对涌出量为1.62m3/t，绝对涌出量为0.56m3/min。属高瓦斯矿井。当时矿井没有正式生产。
4、煤尘
山西省煤炭工业局综合测试中心于2006年8月17日对15号煤层的测试结果为：火焰长度为0mm，岩粉用量0，15号煤层煤尘无爆炸危险性。
5、煤的自燃倾向性
山西省煤炭工业局综合测试中心于2006年8月17日对15号煤层的测试结果为：煤的吸氧量为1.1354cm3/g，自燃等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层。
6、地温、地压
据矿井调查，煤矿开采过程中，地温一直保持在正常值内，一般为16～17℃之间，且地压也未见异常。
7、煤与瓦斯突出
根据该矿井及邻近生产矿井资料，15号煤层均未发生过突出现象。
1.4 水文地质
1.4.1 地表水
井田内河流水系发育，洪水川自井田西北部由西南向东北流过，南峪河在井田东部由南向北穿过，二者于井田东北界外合并后流入井田东部的松溪河，松溪河区域上再向东流入甘陶河，经河北井径与温河汇入滹沱河，属滹沱河水系。
以上河流雨季时水量较大，旱季水量较小，甚至干枯，属季节性水流。
本井田东南矿界外有松溪河上游的郭庄水库，水库以上汇流面积173km2，填高31