八矿三水平初设计说明书.docx

鹤壁煤电股份有限公司
第八煤矿

三水平延深初步设计
(修 改)

说 明 书

鹤煤（集团）公司设计所
二○○五年元月
前 言

设计所受八矿委托，于2000年3月完成了“八矿三水平延深初步设计”，2001年八矿委托河南省煤田地质局对八矿深部进行了三维地震勘探，此次三维地震勘探探出断层25条，地质条件变化较大，因此八矿以鹤煤八办（2004）24号“关于三水平延深方案优化设计的请示”上报鹤壁煤电公司，鹤壁煤电公司以鹤煤项便（2004）106号关于“八矿三水平延深设计请示”的批复，原则同意八矿的优化设计方案，但在三水平南北翼各增加一条专用回风巷。设计所受八矿委托对“八矿三水平延深初步设计”进行修改。
一、设计依据
1、鹤煤项便[2004]106号“关于八矿三水平延深设计请示的批复”；
2、河南省煤炭工业局以豫煤行[2005]25号文批准的“鹤壁煤电股份有限公司第八煤矿矿井地质报告”；
3、鹤壁煤电科便[2004]70号对八矿“关于对故县新村规划迁址方案的请示”的批复；
4、煤炭工业部郑州设计研究院编制的“八矿通风系统改造安全专篇”；
5、鹤煤(集团)公司设计所调查收集的有关八矿三水平延深设计的其他资料。
二、设计的指导思想
坚持以经济效益为中心，力争作到投入少，产出多，见效快。充分利用现有生产系统，做到优化矿井开拓布置，系统完善，环节流畅。依靠科技进步，提高矿井的机械化装备水平，加大产品的科技含量。认真贯彻执行国家和地方的煤矿安全生产法律、法规精神，坚持“安全第一，预防为主”的方针，真正做到为今后的安全施工和生产创造良好的条件。本设计结合本矿井的地质特点及设计情况，合理确定本矿井的安全技术装备标准，提出切实可行的安全生产技术措施和安全设施，为职工的生命安全及矿井的生产管理提供可靠的安全保障。
三、编制内容依据的法律、条例、规程、规范
1、《中华人民共和国煤炭法》
2、《中华人民共和国矿山安全法》
3、《煤矿安全规程》
4、《煤炭工业设计规范》

第一章 井田概况及地质特征
第一节 井田概况
一、地理、交通位置
八矿位于鹤壁市山城区鹿楼乡，北起小庄村，南到柴厂村，其地理坐标为：北纬35°50′16″～35°53′00″，东径 114°11′09″～114°12′42″。
井田边界：西北以F45断层与鹿楼乡小庄桥煤矿为界，北以张庄向斜轴与六矿为邻；南以F53-1和F49分别与柴厂矿和十矿为界；西至二1煤层露头线；深部边界为-800等高线。
井田南北走向长5.25km，东西倾向宽1.5～1.9 km，面积7.9 km2。
交通条件便利，本矿铁路向北可直达汤鹤线，汤鹤线在汤阴与京广线接轨，铁路运输方便。公路交通四通八达，新市区至九矿的大白线二级公路从本井田内通过，本矿至新市区16 km。京广铁路、京珠高速公路、107国道均从新市区经过，交通十分便利。此外尚有汤（阴）鹤（壁）公路、安（阳）鹤（壁）公路、鹤（壁）林（州）公路等。
二、地形地貌
八矿位于鹤壁市山城区南部，地势总体南高北低，西高东低，地面高程+125m ～+198m。地表被第四及第三系地层所覆盖，井田南部及东部分布着起伏较小的低缓丘陵。丘顶多为第三系粘土或砾岩组成，在丘岗之间发育了冲沟坳地和平坦谷地。此外，在井田北部铁路两侧分布有连片的芦苇沼泽地。
三、气象、地震
本区属北温带大陆性半干旱型气候。据鹤壁市气象站观测资料：
1、气温：据1958年～1981年观测资料，年平均气温最高年份15.3℃（1961年），最低年份13.1℃(1964年)，一般为14.5℃左右。气温极值，最高42.3℃(1967年6月4日)，最低-15.5℃（1967年1月15日）。
2、湿度：据1958年～1981年观测资料，年平均相对湿度为60%。
3、降雨量：据1959年～1999年共41年观测资料，年最大降雨量1394.1毫米(1963年)，年最小降雨量266.6毫米（1965年）。年平均降雨量649.55毫米，雨期多集中在七、八月份。
4、蒸发量：本区蒸发量远大于降雨量，据1959年～1999年，36年（缺五年数据）的统计资料，年平均蒸发量2091.79毫米，年蒸发量最大值为2698毫米（1965年），最小值为1637.4毫米（1990年）。
5、风向和风速：本区每年8月至来年2月北风频率最高，最大风速为23米/秒；每年3月南风频率最高，最大风速14米/秒。
鹤壁矿区地震情况前人曾多次调查搜集资料。近600年来波及本区烈度达V—Ⅷ度者不下19次之多。
据《岩土工程勘察规范》(2001年版)，鹤壁市区的地震烈度为Ⅷ度，建筑物按Ⅷ度设防。
四、水系
本井田为海河流域卫河水系的一部分，卫河水系的支流汤河，在井田以北，自北而南进入本井田东北隅。寺湾河在井田北部边缘，自西向东注入汤河。本井田内的河流均为季节性河流，在雨季水源主要是大气降水，旱季水源主要为矿井排水及城市生产、生活废水，污染严重。
五、矿井开发史及开采情况
本矿于1958年建井，设计生产能力10万t/a，1960年5月投产，称鹿楼小井，后与张庄矿合并名为张庄矿，1969年7月6日张庄矿分为八矿（鹿楼矿）和七矿（张庄矿）；1970年元月八矿开始扩建，扩建规模为60万吨/年，于1974年扩建投产，1975年又与七矿合并为称为八矿，1985年4月又将七矿移交局煤炭公司。
本矿采用立井、斜井混合开拓，矿井的一水平标高为-195m,二水平标高为-400m,三水平标高为-650m。 采用倾斜分层走向长壁采煤方法，全部陷落法管理顶板。
主采煤层为二叠系山西组二1煤层。 井田深部边界为-800m，现在一水平已采完，二水平即将采完，已经向-400m以下进行开拓延深。
六、现有水源、电源条件
1、水源
工业用水主要是井下和工业广场生产用水，井下生产用水水源有三处：即大皮带斜井腰泵房，供水量为55m3/h；南窑风井底，供水量为20 m3/h；广场立井，供水量为20 m3/h。能够满足生产用水的需要。
生活用水主要是工业广场生活用水和工人村生活用水，工业广场用水，取自皮带斜井清水泵房，供水量为80 m3/h，能满足生活用水需要，剩余部分供给东工人村居民生活用水。西工人村有眼奥灰井，供水量为50 m3/h，能满足需要。东工人村也有一眼奥灰井，供水量仅20 m3/h，供水不足，不足部分由是市自来水厂供给。
2、电源
工业广场及桐家庄风井广场分别设6kv地面变电所，工业广场地面变电所双回路电源均引自矿区自备电厂，桐家庄风井广场地面变电所双回路电源均引自工业广场地面变电所。

第二节 地质特征
一、地 层
八矿井田为全掩盖区，地表为第四系及第三系。现将被钻孔揭露的地层由老至新叙述如下：
㈠奥陶系中统马家沟组（O2）
马家沟组灰岩为含煤建造沉积之基底。井田内无出露，西山出露良好，研究较细。其岩性可分七个岩性段，其中第一段为贾旺页岩，第二、第四、第六段为角砾状灰岩，第三、第五、第七段为灰～深灰色中厚层～巨厚层之纯质石灰岩，含角石及松旋螺等化石，全厚450米左右。
㈡石炭系（C）
1、中统本溪群（C2）
底部为浅灰紫色鲕状豆状铝质泥岩；下部为灰色泥岩及砂质泥岩，中夹透镜状灰岩；中部为灰色细—巨粒硅质胶结的石英砂岩；上部为深灰及灰色泥岩、砂质泥岩，含铝质，具鲕状结构，产植物化石碎片，偶夹薄煤。煤层发育不稳定，亦不可采。灰岩中含 化石，与其下伏的马家沟组灰岩为平行不整合接触。地层厚15～28米，一般厚23～25米。
2、上统太原群（C3）
太原群地层由砂岩、砂质泥岩、石灰岩及煤层所组成。
砂岩：下部砂岩灰色，粉粒—细粒—中粒结构，矿物成份以石英、长石为主，胶结物以钙质为主，中部砂岩灰色及灰色微发褐，细—中粒结构，矿场成份以石英为主，胶结物以泥质为主，上部灰色发褐，细—中粒结构，顶部以石英、长石为主，含菱铁质凝块，底部含长石较多。胶结物以钙泥质为主。
砂质泥岩及泥岩：下部砂质泥岩及泥岩，深灰、灰黑至黑色，底部为浅灰色，含黄铁矿结核及植物化石，底部富铝质，偶具鲕状结构。C3L3灰岩底板为黑色浅海相钙质泥岩，含大量动物化石。中部砂质泥岩及泥岩，深灰色、灰黑至黑色，致密性脆，含黄铁矿结核及植物化石。上部砂质泥岩及泥岩为深灰—灰黑色、致密性脆，局部夹碳酸钙质鲕粒及透镜状菱铁质泥岩，含黄铁矿结核及植物化石碎片。
石灰岩：太原群含石灰岩9层，自下而上为C3L1至 C3L9。其中C3L8、C3L5、C3L3、C3L2四层发育较好，C3L9、C3L4、C3L1三层灰岩发育次之：以C3L7及C3L6石灰岩发育最差，仅个别钻孔所揭露。据钻孔资料C3L8、C3L5、C3L3、C3L2诸层灰岩的平均厚度分别为5.74米、1.65米、2.57米及7.19米。在井田西南角浅部。75-10孔至77-22孔一带，C3L8灰岩受河流同生冲蚀，被河床粗砂岩替代，缺失C3L8灰岩。
灰岩为为深灰—灰黑色。其中C3L1 、C3L3 下部、C3L5 下分层、C3L6、C3L7及C3L9 均含泥质，含燧石结核的有C3L2 、C3L3 、C3L4 、C3L5 、C3L8 等层石灰岩，其中C3L2 含燧石结核最多，C3L2 、C3L5 及C3L8等层石灰岩常驻具缝合线构造，缝合面上常含碳质。灰岩中产丰富的蜓科、腕足类、珊瑚、海百合茎等动物化石。
煤层：太原群所含煤层为一煤组，共含煤八层。自下而上依次为一1、一2、一4、一5、一6、一7、一8、及一9煤， 即除去C3L3灰岩不压煤外，其它各层灰岩均压煤，在八层煤中，发育较好的为一1煤。
在煤层顶底板附近的泥岩、砂质泥岩中，含丰富的植物化石，主要为鳞木、羊齿、轮叶及植物根化石。
本群以一煤底浅灰色铝质泥岩为底界面，与本溪群呈整合接触。厚101.67米～151.48米，平均厚118米。
㈢二迭系（P）
1、下统山西组（P）
山西组由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层所组成。
砂岩：本组含砂岩四层，从下而上为S9、S10、S11 、S12。上中部砂岩为灰及灰褐色，局部微发绿色，中至巨粒结构，向下颗粒逐渐变细。矿物成份以石英及长石为主，唯二1煤顶板S10砂岩含长石较多。山西组砂岩的特点为黑褐色菱铁质凝块，沿层面富含大白云母片，胶结物多为钙泥质。
泥岩及砂质泥岩：多为深灰至灰黑色，唯顶部偶具紫斑，微含铝质，具鲕状结构。其顶为A层铝土岩。泥岩及砂质泥岩中，偶见硅质结核，常富含植物化石。
煤层：山西组所含煤层为二煤组，下部含煤1～3层，底部的二1煤层为本区的主要可采煤层。煤层厚度较稳定，井田内厚1.9（13041工作面）～14.0米（11041四横川），平均厚6.75米。除二1其它煤层均不可采。
山西组产丰富的植物化石，主要有细羊齿、翅羊齿、羊齿、苛达叶、芦木、轮木、瓣轮木及楔叶等完整的植物化石及碎片。
本组以S9砂岩底与下伏太原群分界，为整合接触，厚73～134米，平均厚89米。
2、下统下石盒子组（P）
下石盒子组由砂岩、砂质泥岩、泥岩所组成。砂岩灰至灰绿色，细～粗粒结构，矿物成份以石英为主，长石含量较多，其它为绿色、暗色矿物及棕云母片。具波状层理及斜层理，胶结物以泥质及钙质为主。砂质泥岩及泥岩多为灰及青灰色夹紫斑，含铁质结核，产植物化石。
本组以S13层砂岩底与下伏山西组分界，层厚90～104米，平均厚97米。
3、上统上石盒子组（P）
由砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。砂岩多为灰白、灰及灰绿色，细至粗粒结构，矿物成份以石英为主，次为长石，胶结物为钙质、硅质及泥质等。下部有S15、S16砂岩，顶部为平顶山砂岩。在砂岩之间为青灰色、紫色、灰紫色、灰绿色的砂质泥岩及泥岩，泥岩中偶含鲕粒、铁质结核及植物化石碎片。
本组以S15底与下伏下石盒子组分界，整合接触。地层厚591米。
4、上统石千峰组（P）
由紫色、暗紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩所组成。砂质泥岩中偶夹薄层石膏及泥灰岩。地层厚度大于1000米，与上石合子组平顶山砂岩顶部整合接触。
㈣新第三系（N）
井田内仅出露有新第三系（N）鹤壁组，其岩性主要为土黄色、黄褐色粘土，黄褐色、灰白色粉质粘土，黄色～灰色～中粒泥质砂岩、浅灰色～灰白色淡水湖泊相泥灰岩、钙质粘土，薄～厚层状砾岩等。
鹤壁组地层厚度，钻孔揭露厚度103.25～222.80米，自西向东，沉积厚度逐渐加大。与下伏地层不整合接触。
㈤第四系（Q）
主要由次生黄土状砂土、褐黄色粉质粘土、褐红色粘土及砾石等组成，厚度发育不稳定，变化在0～32米之间。
一、 地质构造
㈠区域构造
鹤壁煤田位于新华夏系太行山隆起带之南段东侧。东为华北沉降带，西依太行山区。煤田呈近南北方向展布。构造形迹以断裂为主，伴有发育程度不同的褶皱，并有岩浆岩侵入和喷出岩。总的构造形态为一走向NNE、倾向SE、倾角5°～40°的单斜构造.区域构造线展布方向以NE、NNE向为主，近SN向断层次之。煤田南部发育EW向构造。构造线多呈雁行式，地垒地堑构造相间出现。
㈡井田构造
八矿位于鹤壁矿区的南部，总体构造形态为地层走向近SN，倾向WE
的单斜构造，倾角一般20°～36°。沿走向发育了轴向NE～NEE宽缓的向、背斜褶曲构造，NE及NEE向断层发育。
1、褶曲
经勘探和采掘实际控制的褶曲有三个向斜和三个背斜。
⑴张庄向斜：位于677—22、77—1、76—13、687—1钻孔一线，向斜轴为八矿与六矿的井田分界线。延伸长度2800米。轴在-350米以浅为SEE，在-350米以深为NEE，向E倾伏。向斜轴在-300米左右被F51断层切割错位。南翼地层走向130°～170°，倾向40°～80°，倾角20°～30°，北翼地层走向30°～50°，倾向120°～140°，倾角26°～34°。该向斜已经被1406、1408工作面和六矿的多个工作面及十多个钻孔严密控制。
⑵鹿楼背斜：位于76—20、52—2钻孔一线，延伸长度2km，轴向NEE，向东倾伏，倾伏角24°。南翼地层走向175°～195°，倾角24°北翼地层走向340°～350°，倾角24°。该背斜两翼对称，已经为12021、12041、12101、12121、12141、2401等工作面以及76—20、52—2等钻孔控制，控制严密。
⑶桐家庄向斜：位于71—3、72—8、鹿60、78—12等钻孔一线，延伸长度1.8km、轴向NE60°，深部转成EW向，向NE倾伏。该向斜褶皱舒缓，南翼地层走向170°左右，北翼地层走向350°～20°，对称性差，有的地段褶皱不明显。
⑷南窑背斜，位于75—13、78—66、78—13等钻孔一线，延伸长度1.75km，向深部逐渐消失，轴向NE50°，向NE倾伏。南翼地层走向190°～200°，地层倾角31°；北翼地层走向330°～350°，倾角19°。该背斜沿背斜轴及其两侧断裂发育，构造破坏严重。该背斜已为13021、11071等工作面及75-13、78-66、78-13等钻孔控制，控制严密。
⑸扒厂向斜：位于78—24、78—36、78—5等钻孔一线，延伸长度2.0km。轴向NE60°，向NE倾斜，倾角22°。南翼地层走向150°～180°。北翼地层走向350°～10°。褶皱宽缓，向斜南翼受F53、F53-1等大断层破坏。该向斜浅部由煤层露头、13011、13031、23011、23051工作面以及78—38、78—57、92—2等孔控制，控制严密。-400米以下缺乏控制。
⑹柴厂背斜：位于78—51、78—52钻孔一线，延伸长度1.9km。轴向NE70°，向NE倾斜，倾角22°。南翼地层向180°～190°，北翼地层走向340°～355°。此背斜在二1煤层露头附近被F53、F53-1断层破坏，-350米以上背斜形态不太明显，但-350米之下形态明显。该背斜控制程度差，-400米之下缺乏控制。
2、断层
井田内，构造以断裂为主，是影响采区与工作面划分的主要因素。-400米以浅，共有断层109条，通过勘探和采掘生产证实，岩巷中见到，煤层中未见（岩断煤不断）的20条，实际在煤层中的断层有89条，其中落差≥20米的断层有8条，落差≥10～20米的断层有9条,落差＜10米有72条，此外在-400～-800米范围内，在故县村和扒厂村之间作了三维地震，发现断层25条，有待今后生产中验证。井田内断层发育密度、单位面积延展长度、差长比见表1。
断层发育密度、延展长度、差长比统计表
表1
范围
落差（m）
条数
总落差（m）
总长度（m）
发育密度（条/km2）
延展长度（m/km2）
差长比落差
/延伸长度
-400米以浅

＞20
8
563
6780
1.93
1634
0.083
≥10～20
9
111
5020
2.17
1210
0.22
＜10
72
186.7
13050
17.34
3145
0.014
合计
89
860.7
24850
21.45
5989
0.035
-800米以浅
＞20
11
651
10400
1.14
1332
0.063
≥10～20
15
185
7050
1.92
906
0.026
＜10
88
261.6
15105
11.27
1934
0.017
合计
114
1097.6
32580
14.6
4172
0.034

矿井地质条件分类：井田内，经勘探和采掘生产证实，地质构造对采区的合理划分有一定的影响，构造类别应为二类，以断层影响为主，煤层稳定性评定为较稳定煤层，其它开采技术条件中，以瓦斯影响为主，矿井按瓦斯突出矿井管理，故本井田的矿井地质条件分类为Ⅱ—Ⅱa、Ⅱd—Ⅲg。
兹将井田内-400米以上落差≥10米的17条断层的基本特征叙述如下：
⑴F45
位于井田西北部边界，走向NNE—NE，倾向NW、倾角60°，落差40米左右，向深部逐渐尖灭。下次向长度450米，本断层经14021、14041、14061等工作面控制，控制严密。
⑵F51
位于井田北部，向北延伸到六矿井田，走向NNE—NE，倾向NW、倾角27°～60°，落差5～60米，走向长度1150米。该断层由鹿2、76—1、鹿47等钻孔控制、集中主、付下山、-195北大巷实见，控制程度可靠。
⑶F51-2
位于井田北部，为F51的支断层。断层走向NNE，倾向NW，倾角80°落差10米。在北大巷及24011上顺槽见，延展长度250米，控制程度可靠。
⑷24F2
位于井田北部，走向NE，倾角NW，倾角65°，落差15～18米。此断层于-195北大巷见到，二轨道下山下交叉口附近见断层带，24011下顺槽见，76—14孔由于此断层影响二1煤层变薄，2403下顺槽井下打钻控制，延伸长1000米，但向深部缺乏控制。
⑸24F3
位于井田北部，与24 F2平行，在-195北大巷附近与24 F2合并。走向NE、倾向NW、倾角60°，落差10米，此断层在-195北大巷、北翼二轨道下山见，76—16孔二1煤层断的仅剩0.69米，延展长度约900米，但向深部缺乏控制。
24F3与24F2为一断层组，原来按煤层变薄带解释，实为一断层组，向深部仍缺乏控制，今后应在深部做进一步的勘查工作。
⑹12F12
位于井田北部一水平二采区中部，向深部延伸位于二水平二采区与四采区之间，原来按变薄带解释。断层走向NE、倾向NW，倾角17°～21°，为一低角度正断层，断层带宽。落差10～15米，延伸长度840米。于12061工作面下顺槽见；12101煤柱斜下顺槽见；12051工作面上顺槽见；12121煤柱斜上山见；12121煤柱上山见；轨道下山见；12141工作面南配风巷见，-195北大巷见；22021切眼见，24011南下顺槽见；78—77孔二1煤层断失。此断层对生产影响大，控制程度可靠。
⑺22F2
位于二水平二采区中部，断层走向NEE，倾向NW，倾角45°，落差10米，此断层2202皮带下山见，-400m大巷井下打钻控制。延展长度620米，控制程度可靠。
⑻22F 3
位于井田中部，断层走向NE，倾向NE，倾角53°，落差8～13米。此断层于箕斗下山煤仓见，落差13米。22061南下顺槽见，落差8米。该断层控制程度可靠，延展长度370米。但-400米之下尚缺乏控制，今后应注意探查。
⑼F56
位于井田南部，断层走向NE—NNE，倾向NW、倾角50°，落差5～23米。该断层于11031北斜下顺槽见，落差10米；11031北岩中巷见，落差5米；鹿57孔二1煤下缺23米地层。延展长度430米，控制程度可靠。
⑽F50
位于井田南部，断层走向NE，倾向NW，倾角50°，落差17～40米，该断层于11031岩中巷见，落差40米；11051南上顺槽北端标高-59.36米，11071北上顺槽南端标高-77.09米，二者在同一走向，标高相差17米多，还有11091下顺槽、22011下顺槽、22031南下顺槽均见及，2206南下顺南端井下钻孔见，控制程度可靠，延展长度1100米。
⑾11F6
位于井田南部，此断层原来按煤层变薄带解释。断层走向NE，倾向NE，倾角60°、落差5～10米。该断层于11091工作面，22011上、下顺槽见，22031工作面上顺槽见，向下到22051工作面因受断层影响下顺槽停掘，切眼中部有15米长一段巷道破顶。延展长度540米。控制程度可靠。
⑿F58
位于井田南部，南窑背斜轴附近，断层走向NE，倾向SE、倾角73°落差40米。此断层于1107南下顺槽见，之下鹿透2孔及75—19孔二1煤层断失，-400米以浅控制程度可靠，延展长度约1050米，向深部延伸，可能与三维地震确定的FS11为同一条断层，有待今后验证。
⒀13F6
位于井田南部，南窑背斜轴南侧。断层走向NE、倾向SE、倾角50°、落差10米。该断层于13041北上下顺槽见。老采下顺槽、23041切眼上端见，23061上顺槽见。切眼上端煤层受断层影响，倾角变缓，煤层变薄。断层延展长度840米，控制程度可靠。
⒁F53
位于井田南部，断层走向NNE、倾向NW、倾角20°、倾角平缓，最大落差80～100米，向深部落差迅速减小。控制该断层的钻孔有：78—25孔，落差80米，鹿23孔，落差100米；78—20孔，落差100米；78—24孔，落差大于30米；77—39孔，落差100米； 78—26孔，落差100米；77—37孔，落差30米；78—53孔，落差不易定；92—1孔，落差20米。然后到2301下顺槽井下钻探控制，落差为9米，二水平三采区边界下山见及，在92—3孔附近尖灭。延展长度1200米，控制程度可靠。
⒂F53-1
位于井田南部，为南部边界断层之一。断层走向NE～NEE，倾向NW、倾角30°，落差90米，该断层有11个钻孔控制，计有78—53孔，落差60米；78—74孔，落差90米；92—2孔，落差74米；7—1孔，落差30米；7—2孔，落差90米；78—26孔，落差30米；78—20孔，落差30米；鹿23孔，落差20米；77—39孔，落差50米；92—6孔，落差70米；77—37孔，不易确定。延展长度大于2000米。在-400米以上，该断层控制可靠，但-400米以下，仅有7—1、7—2孔在煤上见此断层，控制不严密，断层位置还会有摆动，今后应予以进一步控制。
⒃F53-3
位于井田南部，为F53-1的分支断层，走向NE、倾向NW。此断层仅92—2孔单孔控制，此孔从二1煤到C3L8灰岩仅剩22.85米，因此推断有一落差15米的断层通过。因仅是单孔控制，其走向及延展长度不易确定，控制程度不够，对三水平工作面布置影响较大，今后应进一步探查。
⒄F49
位于井田南部边界，为八矿与十矿的边界断层。断层走向NEE，倾向NW，倾角76°，落差48—170米。该断层有如下钻孔控制：鹿12孔，落差大于136米；78—44孔，落差大于120米；78—50孔，落差大于100米；5—4孔，落差160米；79—41孔，二1煤层断失；6—2孔，落差100米，延展长度＞2000米，控制程度基本可靠。
-400米以下三维地震确定的断层落差大于10米有9条，其控制程度，有待生产实践验证。详见三维地震断层一览表（表2）。
深部三维地震断层一览表
表2
序

号
新
编
号
落差(米)
倾

角
走

向
倾

向
实 见 位 置
控制

程度
延展长度(米)
1
FS2
10
68°
NE
SE
三维地震资料
待验证
270
2
FS9
15
75°
NE
SE
三维地震资料
待验证
310
3
FS12
13
76°
NE
SE
三维地震资料
待验证
230
4
FS13
20
48°
NNE
SEE
三维地震资料
待验证
360
5
FS13-1
23
70°
NNE
NNW
三维地震资料
待验证
180
6
FS17
15
68°
NE
SE
三维地震资料
待验证
380
7
FS22
45
75°
NNE
SEE
三维地震资料
待验证
480
8
FS22-1
11
65°
NE
SE
三维地震资料
待验证
140
9
FS25
10
78°
NE
SE
三维地震资料
待验证
175
㈢断层的发育规律
在八矿井田-400m水平以上，已被采掘巷道揭露的断层共89条，其中有28条集中分布在一水平北翼四采区。该区南部是NE向的鹿楼背斜，北部是NW向的张庄向斜，西部为近南北向的F45断层，东部是近南北向的F51断层，使该块段夹在南北两条褶曲和东西两条断层之间。由于受到复杂地应力的作用，使该地段岩层支离破碎，在仅4个工作面0.22km2范围内发育了28条断层，合一平方公里127条。该区由于地应力复杂，断层条数多，分布较均匀，走向延伸短，延伸方向各异，其中以NE、NNE居多，NW、NNW向次之。
除该地区之外，井田内其它地区的断层在其分布范围、展布方向上有明显的规律性。
1、断层的分带性：
除一水平北翼四采区外，井田内其它断层都几乎等距离地集中分布在5个断层带上。从南到北有：
13F6—13F1断层带；
F50—11F6断层带；
11F4—22F2断层带；
12F12 断层带；
24F4—24F1断层带。分述如下：
⑴13F6—13F1断层带：
断层带延伸方向NE，长1100m，宽400m，断层带内发育有22条断层，合50条/km2。
⑵F50—11F6断层带：
断层带延伸方向NE，长1230m，宽180米，共发育断层8条，合36条/km2。
⑶11F4—22F2断层带：
延伸方向NE，长1200m，宽100m，发育断层6条，合50条/km2。
⑷12F12断层带：
延伸方向NE，长840m，宽120m，发育断层6条，合60条/km2。
⑸24F4—24F1断层带：
延伸方向NE，长1000m，宽300m，发育断层9条，合30条/km2。
上述五条断层带，集中断层51条，占除一水平北翼四采区和南部边界断层以外断层总数的89.5%。
2、方向性：上述五个断层带内，断层的延展方向均为NE向，均集中在一条宽度很小的断层发育带内，沿同一方向由浅部向深部延伸。
3、连续性：
在同一条断层带内，即使落差很小的断层，均会沿同一个方向，由浅部向深部连续发展，而且会延伸很长。即使是由于断层落差很小中途尖灭，或不被发现，向下隔一段距离后，在该断层的延伸方向上，同一性质的断层又会重新出现。例如：
⑴13F6—13F1断层带内，13 F1断层落差仅1.5～5.5m，从上到下连续出现，总延伸长度达1100m。
⑵13F9断层，落差仅1.5m，延长320m尖灭后，向下仅隔几十米后，连续出现了13F3、13F4、13F5、13F6断层。断层落差大于10m，总延伸长度达1260m。
⑶在F50—11F6断层带内，F50落差17-40mm，沿同一方向延伸长度达1230m。
⑷F50-1断层，落差仅3m，延续240m尖灭后，向下相隔250m，又连续出现11F6、FS14断层，延伸总长度940m。
⑸F53断层，在92—3孔附近尖灭后，相隔230m，在其延长线上又出现23F2断层。23 F2断层又与FS6相连。23F2—FS6延伸长度又达800m，延伸总长度达2000m以上。
4、预测性：
利用断层发育的分带性和连续性，可对断层进行预测。
首先，在同一条构造带内，由于构造应力场和地层薄弱地带的存在，在同一构造带浅部出现了断层，可预测在深部工作面在其延伸方向上，还会出现断层。
其次，在一个构造带内，如果一条断层尖灭了，可以预测，在其延伸方向上，不隔多远还会出现断层。因为构造带就是地应力集中带，断层尖灭了，地应力还存在，还会失放能量，产生断层。
㈣岩浆岩
井田内岩浆岩主要分布在井田北部。岩浆岩露头见于小营村南，寺弯河南岸的孤立小山包。76—21孔于孔深122.9～162.5米穿过玄武岩。井下在北翼总回风巷、1402轨道下山与1402中间巷交汇处、14021工作面南端、材料下山下部、1404车场井下钻探、采区轨道下山绕道，-195北大巷等处均有揭露。其岩性均为深灰色玄武岩，具气孔构造。气孔大小不一，无充填物，斑状结构。产状为岩脉状，并有分叉现象，地面呈现小型岩盖。据冷泉补勘报告中记载的野外实际观测资料，玄武岩位于第三系鹤壁组及庞村组之上或侵入其中，可见岩浆喷泉发或侵入时期应晚于庞村组。玄武岩体上覆地层为第四系下更新统（Q1）。据此，将玄武岩喷发的地质时代定为第三纪上新世晚期。
玄武岩对围岩的烘烤及热力变质作用不强，对二1煤层的影响不大。
㈤陷落柱
实际揭露一个陷落柱，位于井田北翼一水平运输下山与轨道下山之间。运输下山、轨道下山、煤仓、上仓皮带、-195北大巷、14101皮带下山均穿过陷落柱。
陷落柱在平面上呈长园状，长轴方向N47°E，最大宽度40米，长116米。柱体和正常岩层的接触面凹凸不平，呈60°～85°的倾斜面。接近柱体的岩层裂隙发育，柱体内岩石无层次。排列杂乱无章，以黑色、灰黑色砂泥质、泥质岩石为主，夹有灰白色的砂岩块和粘土、砂质泥岩块。岩块大小不一，最大者有0.4m3，并有少量的煤碎屑和煤粉。柱体潮湿、滴水、瓦斯较大。总体来讲，此陷落柱对煤层开采影响不大。

三、煤层与煤质
1、煤层
本区的含煤地层为石炭～二迭系煤系地层，包括石炭系中统本溪群、上统太原群，二迭系下统山西组，下石盒子组，二迭系上统上石盒子组，煤系地层厚920米。主要含煤地层为太原群和山西组。太原群为一煤组含煤3—12层，煤层总厚5.32米，其中部分可采者2层，（一、一），平均厚度1.68米，含煤系数4.5%。山西组为二煤组，含煤1～3层，平均总厚6.79米，其中二1煤为本区主要可采煤层，煤厚1.9～14.1米，平均厚6.75米，含煤系数7.6%。
1、二1煤层位于山西组底部，层位稳定。在-400米以上，据分布比较均匀的379个见煤点统计，煤厚1.9～14.0米，平均煤厚6.75米，变异系数25.7%，可采性指数为1，属较稳定煤层。煤厚分布范围主要在4.01～9.0米之间，在此范围的煤厚占83.7%。二1煤层结构简单，局部地段下部含夹矸1～2层，夹矸为黑色泥岩，厚0.02～1.4米。
2、一煤层
一煤层位于太原群底部，上距二1煤层105.10～157.80米，平均131米。煤厚0～1.87米，局部可采。含夹石1～3层，厚0.02～0.43米，为结构中等复杂的煤层。煤层顶板为黑色泥岩，富含黄铁矿结核。底板为灰黑～灰色砂质泥岩，向下渐变为鲕状铝质泥岩。一煤层上距C3L2灰岩10米左右。
2、煤质
本区二1煤灰分产率为8.00～23.59%，平均为14.6%，全硫含量为0.32～0.44%，平均0.40%，属特低硫煤；含磷量为0.0048～0.0095%，平均0.0066%，属特低磷煤；该煤可作炼焦配煤、动力用煤和炼制型焦的原料。
本区一 煤灰分为13.11～31.88%，平均为22%，属中灰分煤；全硫含量为2.49～6.1%，平均4.23%，属中高硫煤；含磷量为0.0195～0.0248%，平均0.022%，属中磷煤；根据我国环保有关规定，应在降灰、脱硫后使用，该煤可作合成氮肥、动力用煤或民用燃料。
四、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性指数、煤层自燃发火倾向性和自燃发火期、矿井煤与瓦斯突出危险性、地温
1、 瓦斯
八矿从1961年到2002年，全矿井年平均瓦斯相对涌出量10.37m3/t·d。一水平从1961年到1988年，矿井年平均相对瓦斯涌出量9.14m3/ t·d；二水平从1989年到2002年，年平均瓦斯相对涌出量13.05m3/ t·d。自1993年至2004年，八矿共发生煤与瓦斯突出八次，突煤量最多为96吨（2004年3月20日），突瓦斯量最多为9855m3(2003年11月23日)， 2002年鉴定为煤与瓦斯突出矿井。根据八矿《二○○四年矿井瓦斯等级鉴定报告》，全矿井瓦斯绝对涌出量为49.49m3/min；相对涌出量为29.41m3/t·d，瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。
目前该矿按煤与瓦斯突出矿井管理。
该矿二1煤层具有储气条件好，瓦斯含量高，逸散条件差，构造发育，煤的坚固性系数低，突出危险性指标高等特点，特别是在向斜轴部及其附近，断层尖灭处等地带采煤时，应加强瓦斯涌出检测、通风和防突工作，防患于未然。
2、煤尘及煤的自燃性
⑴煤尘
据本矿及相邻煤矿煤尘爆炸性测定，二1煤具有爆炸危险性，其爆炸性火焰长度为5～40mm，抑制爆炸的最低岩粉量为20～65%；煤尘具有传导性爆炸危险，在生产过程中必须采取有效的防尘措施。
⑵煤的自燃倾向
据原矿务局安监局1978～1979年矿井瓦斯等级鉴定报告，八矿二1煤的自燃发火期3～6个月，从1989～2000年，作过7次测定，自燃发火期3～6个月至6～12个月。
3、地温
八矿井田范围内没有测温钻孔，缺地温资料。据开采实践，-400米以上没有地温异常。
与八矿相邻的六矿及十矿，在勘探阶段均进行过测温工作。六矿的地温梯度为0.39℃/100m(4-1孔)—2.67℃/100m(10-1孔)，平均地温梯度为1.12℃/100m。六矿仅在9-1孔、10-1孔附近形成面积约0.1km2的一级高温区，其它地区二1煤层底板温度均小于31℃，属常温区。
十矿共施工了4个测温孔，一个孔为稳态测温，3个孔为简易测温，测温深度为660～1000m，地温梯度0.3℃/100m～0.82℃/100m，稳态测温孔地温梯度为0.82℃/100m。
从六矿及十矿测温资料看，本区地温梯度值小，地下采煤不会发生热害。
五、水文地质
1、含水层
根据以往地质勘探及矿井开采实践资料，井田范围内含水层共有五个，分述如下：
(1)、中奥陶统马家沟灰岩岩溶裂隙含水层（O2）：
奥陶系中统马家沟灰岩由泥晶灰岩、角砾状岩和白云质灰岩组成，广泛出露于井田西部山区，向东倾斜，构成煤系基底含水层。O2灰岩含水层总厚450米，接受大气降水补给，迳流条件好，岩溶裂隙发育，含水丰富。井田内有四个奥灰水位观测孔，据882- O2-1孔自1984年至2002年，19年的水位观测资料，水位标高最高为124.96米（1988年9月15日），最低为115.13米（2000年6月15日）。2000年水位最高为123.98米（