煤业公司矿井兼并重组整合项目初步设计-大学论文.doc

山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计
煤业公司矿井兼并重组整合项目初步设计
前 言
一、概况
山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司位于山西省阳城县北部的芹池乡境内，距阳城县城约22km，隶属于阳城县煤炭运销公司，行政区划归阳城县芹池镇管辖。晋(城)—韩(城)公路从井田西缘经过，经此公路往西可达沁水、侯马等地，与南同蒲铁路相接；往南可达阳城、晋城，与太焦铁路相接。侯月铁路在井田东约15km处通过，经此铁路既可与太焦铁路和南同蒲铁路相通，也可直达阳城电厂。
2006年1月我院编制完成《山西省阳城县侯甲煤矿初步设计》(0.30Mt/a)，晋城市煤炭工业局以晋市煤局规字[2006]39号文件对初步设计进行了批复，批准该矿建设规模为0.30Mt/a ，采用3个立井开拓方式，采煤方法为倾斜长壁炮采整体顶梁组合悬移支架放顶煤开采，同年，晋城煤监分局以晋煤监局字[2006]第11号文件对基建工程初步设计安全专篇进行了批复。目前该矿按照初步设计和施工图设计已经完成井筒和井底车场及硐室工程，并购置了部分机电设备。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]42号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”，该矿为单独保留矿井，重组整合后，该矿批准生产能力提升为0.90Mt/a。2009年11月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证(证号C1400002009111220044536)，批准开采3、15号煤层，批准生产能力0.90 Mt/a，批准井田面积3.6381km2。
2009年8月，我院受业主委托编制《山西阳城侯甲煤业有限公司修改初步设计》(0.90Mt/a)，我院接受委托后派员赴现场调查研究，搜集、了解相关设计资料，并实地踏勘。根据掌握的第一手资料,提出矿井建设的意向性方案并与矿方领导及有关部门讨论,交换意见，取得共识，于2009年10月编制完成了《山西阳城侯甲煤业有限公司修改初步设计》(0.90Mt/a)。
2009年11月18日，阳城煤运公司组织有关专家对侯甲煤业有限公司90万吨初步设计和90万吨抽放初步设计进行了初审， 2010年3月，山西省煤炭运销集团有限公司组织有关专家对该设计进行了审查，提出了相应的修改意见。我院于2010年4月对原初步设计进行了修改，编制完成了《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》(0.90Mt/a)。
二、设计的主要依据
1．山西省国土资源厅2009年11月颁发的采矿许可证(证号C1400002009111220044536)。
2．晋城市煤炭工业局晋市煤局规字[2006]39号文件“关于阳城县侯甲煤矿初步设计的批复”。
3. 晋城煤矿安全监察分局文件晋煤监局字[2006]第11号“关于阳城县侯甲煤矿基建工程初步设计安全专篇的批复”。
4．山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]42号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”。
5．晋城市煤田地质勘探队2010年4月提供的《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。
6. 《山西省阳城县侯甲井田勘探(精查)地质报告》评审意见书。
7．山西国辰建设工程勘察设计有限公司2009年11月编制的《山西阳城侯甲煤业有限公司3号煤瓦斯抽放初步设计》。
8．山西省煤炭规划设计院2005年6月编制的《山西省阳城县侯甲煤矿初步设计》(修改版)(300kt/a)。
9.中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布的《煤炭工业矿井设计规范》。
10．国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的《煤矿安全规程》(2010年版)。
11．现场调研资料。
12．项目设计委托书。
三、设计的指导思想：
1．认真贯彻执行国家和山西省有关煤炭设计、建设和生产的政策法规，以《煤炭工业矿井设计规范》和《煤矿安全规程》为依据，以“集中化、机械化、安全高效和技术经济合理”为基本原则，重视生产安全，重视环保工作。
2．积极响应国家产业政策，通过本次设计，增加主斜井提升能力，增加回采工作面生产能力，合理配置通风、排水、压风设备。
3．充分利用矿井已有的井巷工程、设备和地面设施等，提高矿井的安全装备水平、安全培训水平和安全管理水平，保证矿井安全生产和企业的经济效益。
四、矿井主要技术经济指标
1.开拓方式：立井开拓；
2.矿井移交和达到设计生产能力时,井巷工程总长度19678m,其中已有井巷长度2479m，新增为17199m，掘进总体积259275m3,万吨掘进率218m；
3.工业场地(主生产区、辅助生产区、行政办公区、风井区、瓦斯抽放泵站区)占地面积10.43ha,地面爆炸材料库场地占地面积0.25ha,排矸场占地面积1.87ha，场外公路占地面积0.78ha，矿井总占地面积13.33ha;
4.工业建(构)筑物总体积62618.2 m3其中，已有工业建(构)筑物体积20625.5 m3，新增工业建(构)筑物体积41992.7 m3。
栈桥总长度494.3 m，全部为新增栈桥。行政、公共建筑总面积15688.0m2。其中，已有行政、公共建筑面积12142.0m2，新增行政、公共建筑面积3546.0m2；
5.矿井在籍人数：529人；
6.原煤生产效率：7.84t/工；
7.工程项目总资金51315.38万元，其中：井巷工程投资18824.37万元，土建工程投资7057.94万元，设备及工器具购置投资为8673.74万元，安装工程投资为5464.94万元，其它基本建设费用投资为5353.42万元，预备费投资为3102.20万元，建设期间投投资贷款利息为1914.09万元，铺底流动资金924.68万元；
8.吨煤投资：559.90元；
9.吨煤成本为149.86元/t；
10．建设工期：18个月。
五、存在的主要问题与建议
1．3号煤层瓦斯含量高，应加大瓦斯抽放力度和加强通风管理，同时应进行瓦斯突出危险性鉴定。
2.矿方在开采实践中，应进一步对各煤层的赋存、变化特征进行资料收集、编制工作，以指导生产、科学管理。
3．建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关台帐、卡片，进行综合编录。
4．在今后工作过程中应注意断层、隐伏构造的导水导气，做到“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采以免发生事故。
5．矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。
6. 15号煤层为带压开采煤层，且原煤硫份大于3%，本次设计未考虑开拓开采。
第一章 井田概况及地质特征
第一节 井田概况
一、交通位置
山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司井田位于阳城县芹池镇侯甲村东侧，行政区划隶属阳城县芹池镇管辖。其地理坐标为北纬35°37′27″～35°39′04″，东经112°18′08″～112°20′04″。
井田位于阳城县芹池镇侯甲村东侧，陵（川）～沁（水）公路从井田西侧边界处通过，向西可达沁水、侯马等地，与同蒲铁路相通；向东可达阳城、晋城等地。正在修建的阳翼高速公路从井田外东侧通过，侯月铁路经过沁水、加丰、八甲口，且均有车站，区内村与村之间有简易公路相通，交通运输条件方便。
详见交通位置图1-1-1。
二、自然地理
井田位于太行山南段西侧，区内沟谷纵横，地形起伏较大，西部与南部主要为黄土丘陵区，东部与北部主要为侵蚀强烈的中低山区。综观井田地势为东部高西部低，井田内最高点位于东部山梁上，标高为973.4m，最低点位于西南部（井田范围4号拐点处），标高为742.5m，相对高差230.9m。
三、河流水系
本区属黄河流域沁河水系芦苇河支流，井田内无常年性河流和大的地表水体，井田外西部的下河为芦苇河支流，属季节性河流，雨季有短暂洪流，旱季长期断流，地表水汇集于下河后向南经芹池流入芦苇河，最终汇入沁河。
四、气象及地震烈度
本区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。据阳城县气象部门最近40年的统计资料：无霜期184d左右，气候干燥，多年平均降水量583.9mm，最大年降水量为895.7mm(2003年)，最小年降水量为335.2mm(1965年)，最大日降水量为144.7mm(1982年8月1日)，最大每小时降雨量为49.3mm。雨季多集中于七、八、九月，多年平均蒸发量1735.7mm，超过降水量的近三倍；旱季为12月到翌年2月，多年平均气温11.8℃，6～8月气温最高，极端最高温度可达40.2℃(1966年6月22日)，12月至翌年2月气温最低，极端最低温度为﹣19.9℃(1958年1月16日)；每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为39cm，结冻期与降雪从11月至翌年3月,最大积雪厚度17cm；冬春多为西北风，夏秋多为东南风，风力一般3～4级,最大风速17m/s。
据历史记载地震台网监测，阳城县历史上共发生有感地震23次，表现为震级小、频率低。根据《中国地震动峰值加速度区划图》GB18306－2001，该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g和 0.45s。根据国家地震局 1：400万《中国地震综合等震线图》，本区抗震设防烈度为6度。
五、矿井生产建设概况
山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司前身为山西省阳城县侯甲煤矿，隶属于阳城县煤炭运销公司，2006年1月我院编制完成《山西省阳城县侯甲煤矿初步设计》(0.30Mt/a)，晋城市煤炭工业局以晋市煤局规字[2006]39号文件对初步设计进行了批复，批准该矿建设规模为0.30Mt/a，采用3个立井开拓方式，采煤方法为倾斜长壁炮采整体顶梁组合悬移支架放顶煤开采，同年，晋城煤监分局以晋煤监局字[2006]第11号文件对基建工程初步设计安全专篇进行了批复。目前该矿按照初步设计和施工图设计已经完成井筒和井底车场及硐室工程，并购置了部分机电设备。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]42号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”，该矿为单独保留矿井，重组整合后，该矿批准生产能力提升为0.90Mt/a。2009年11月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证批准开采3、15号煤层，批准生产能力0.90 Mt/a，批准井田面积3.6381km2。
目前该矿按照初步设计和施工图设计已经完成工程投资1.8亿元。具体项目见下表。
序号
井巷工程
土 建 工 程
机 电 设 备 安 装
1
主立井、副立井、回风立井已掘成并贯通
地面火工品库、器材库、风机房、机修车间、消防材料库、油脂库已建成并投入使用
副井购回JKMD-2.25×4(I)E型多绳摩擦轮提升机，本次设计利用该设备。主井设备未购置
2
总回风巷完成105m，井底车场大巷已完成
瓦斯抽放泵站已建成并投入使用
瓦斯泵站已安装2台CBF400(A)-2BV3型瓦斯抽放泵，功率132kW
3
主井清理撒煤巷、装载硐室已完成
地面10kV变电所已施工完成并投入使用
已购买2台FBCDZ-6-№20B型通风机，电机功率185kW×2，经验算，该设备不能满足本次设计需要
4
水泵房和管子道已完成
办公楼、综合楼、滑坡煤仓正在建设之中
已安装型号FHOG150A的单螺杆空压机3台，电机功率110kW,本次设计利用该空压机
六、本区工农业生产概况
阳城县经济以农业、煤炭、炼铁为主。2008年全县财政总收入完成200199万元，占预算的100.94%，比上年增长15.7%，其中：一般预算收入完成49795万元，占预算的107.56%，比上年增长22.8%。全县在岗职工年平均工资9666元，农村居民人均纯收入2839元，现金收入3080元，农民人均可支配收入2688元，农村居民人均生活消费支出2102元，恩格尔系数36.8％。
七、四邻关系
现井田外西部为山西阳城阳泰集团晶鑫实业股份有限公司武甲分公司、山西阳城阳泰集团伏岩煤业有限公司，据调查和矿方介绍，现相邻矿井目前未有沟通、越界开采情况。详见四邻关系示意图1-1-2。
1．山西阳城阳泰集团晶鑫实业股份有限公司武甲分公司
位于本井田外西部，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]42号文件关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，该矿为单独保留矿井，兼并重组整合主体为阳城县阳泰煤业有限责任公司。重组后井田面积为15.724km2，批准开采3号—15号煤层，生产规模1.2Mt／a。该矿为基建矿井，2007年3月23日开工，目前的涌水量较小，设计采煤方法为综合机械化放顶煤开采技术，该矿现为建设地面工业广场与井筒阶段，根据该矿钻孔化验资料，属高瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，属不易自燃煤层。
2．山西阳城阳泰集团伏岩煤业有限公司
位于本井田外西部，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]42号文件关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，该矿为单独保留矿井，兼并重组整合主体企业为阳城县阳泰煤业有限责任公司。重组后井田面积为4.3751km2，批准开采3号—15号煤层，生产规模0.9Mt/a。
该矿于2009年元月完成0.6Mt/a机械化升级改造初步设计，批准开采3号煤层，现处于基建阶段，累计开拓大巷5000余米，布置完成一个综合机械化采煤工作面和两个综掘工作面，建起了三大监控系统、标准化抽放泵站，装备了机电、通风、采煤仿真模拟演示实验室，建成了国家四级职工安全技术培训中心，井上下生产生活设施及配套基本完成 。
该矿采用斜井开拓，采用综合机械化放顶煤开采技术，大巷采用锚喷支护，回采工作面采用液压支架，全部跨落法管理顶板，中央分列式通风，机械排水，为高瓦斯煤矿，现开采的3号煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。现井田内3号煤层无采空区，矿井涌水主要来自井筒与顶板的渗水，现井下涌水量一般约9m3/d。该矿井下基本无积水，对本矿的开采无影响。
八、水源和电源
1．水源
（1）第四系及基岩风化带水
为当地农业及民用水的主要来源，富水性一般，可作为生产和生活供水水源，但受季节的影响明显。
（2）矿坑排水
对现采3号煤层矿井涌水进行净化处理后，综合利用，不失为一种较好的供水水源。
（3）奥陶统石灰岩含水层水
据区域水文地质资料，该含水层含水丰富，水质良好，是区域重要的供水水源。
2．电源
设计两回路电源分别引自芹池220kV变电站35kV母线及武甲110kV变电站35kV母线，两回线路均采用LGJ－150mm2钢芯铝铰线，两回电源线路,一回工作，一回(带电)备用，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能保证矿井全部负荷供电。
第二节 地质特征
一、井田地层
井田内基岩出露主要为二叠系上统石千峰组、上石盒子组，第四系分布于山梁、沟谷及其两侧阶地，现根据地表出露及钻孔揭露情况，将井田内地层由老至新简述如下：
1.奥陶系中统峰峰组（02f）
为含煤地层之基底，据区内H1钻孔揭露，厚64.22m。由灰～深灰色中厚层石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩和白云质灰岩组成，下部泥质灰岩、白云质灰岩中见脉状、薄层状石膏，顶部常见细粒状、星散状黄铁矿，与下伏地层呈整合接触。
2．石炭系中统本溪组（C2b）
与下伏地层峰峰组呈平行不整合接触，厚3.34～13.35m，一般厚7.73m。以浅灰色铝土质泥岩为主，夹砂质泥岩、浅灰色粘土质泥岩，局部具鲕粒结构，底部偶夹透镜状赤褐铁矿层。
3．石炭系上统太原组（C3t）
为井田内主要含煤地层之一，厚84.68～149.13m，一般厚122.95m。以K1砂岩为底，与下伏本溪组整合接触。本组为一套海陆交互相沉积，旋回结构明显，由多层石灰岩、不同粒级的砂岩、灰黑色泥岩及煤层组成。灰岩中含蜒、腕足、海百合茎动物化石。
含煤5～7层，下部含煤性较好，有灰岩4～5层，含丰富的动物化石及其碎屑。中部砂岩发育。泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核，含丰富的植物化石及碎片。根据岩性组合以及与区域对比将本组分为三段。
1）一段(C3t1)
Kl底～K2底，厚15.70～47.92m，一般厚38.50m。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层等组成。
K1砂岩厚0.45～6.48m，一般厚4.10m，灰白色、灰色中厚～薄层状，成份以石英为主，硅质胶结，脉状、波状层理，夹泥岩条带，局部底部含砾，为砂坪沉积。
Kl顶～15号煤顶：灰～灰黑色泥岩、粉砂岩、含铝泥岩，中夹细粒砂岩，含星散状黄铁矿，见不完整植物化石。顶部具有15号煤层，井田内厚3.30～3.80m，平均厚3.55m，全区可采，为黑色中条带状结构，以亮煤为主，暗煤次之；中下部局部见一层深灰色石灰岩、泥灰岩。为泻湖、潮坪及砂坝沉积。
15号煤顶局部含黑灰色炭质泥岩，厚0～0.30m，一般厚0.26m。
2）二段(C3t2)
K2底～K4顶，厚35.20～52.51m，一般厚43.31m。为石灰岩、泥岩、粉砂岩、中～细砂岩和薄煤层组成。
本段以海侵石灰岩发育为特征，由K2、K4等深灰色石灰岩构成主体格架，与黑灰色泥岩、灰～浅灰色中细粒砂岩及12号、11号薄煤层等组成向上变浅的海退层序。石灰岩中含完整及不完整动物化石，化石主要为蜓、孔虫、腕足碎片；泥岩中含黄铁矿结核，含少量植物化石；砂岩为中、细粒结构，具波状、大型板状交错层理，夹泥岩条带。本段为三角洲前缘砂坝沉积，标志层横向稳定，沉积结构清楚，中部K3灰岩普遍受后期冲刷缺失。
3）三段(C3t3)
K4顶～K7底，厚33.78～48.70m，一般厚41.14m。本段岩性以碎屑岩发育为特征，夹K5、K6等石灰岩、泥质灰岩及5号、8号、9号等薄煤层。
石灰岩为深灰色，均匀层理为主，含丰富的动物化石，为开阔及局限台地沉积；碎屑岩中砂岩为中、粗粒及细粒结构，脉状、波状层理，大型交错层理，夹泥岩条带，层面含较多植物碎屑；泥岩、粉砂岩为深灰色、黑灰色，具水平纹理，透镜、波状层理，含完整及不完整植物化石，含菱铁矿结核，偶见黄铁矿结核。该段为分流河道沉积。
4．二叠系下统山西组（P1s）
井田内主要含煤地层之一，厚32.23～65.08m，一般厚46.39m。底部以K7砂岩底与太原组地层分界，呈整合接触。岩性主要为岩屑石英杂砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤层。含丰富的植物化石，有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中3号煤层位于本组中下部，井田内煤层厚4.00～5.81m，平均厚5.06m，为全区稳定可采煤层。
5．二叠系下统下石盒子组（P1x）
该地层出露于井田内北部（古寨村东南侧），地层厚56.53～80.10m，一般厚70.98m，与下伏山西组地层呈整合接触，连续沉积。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩等组成，顶部为灰白色含铝泥岩，较纯，含较多菱铁质鲕粒，俗称“桃花泥岩”；下部为灰色、黑灰色泥岩，粉砂岩含较多植物化石，中夹灰白色中粗粒砂岩，较稳定；底部为K8中细粒砂岩，中～厚层状，成份以石英为主，岩屑次之，含长石及菱铁矿鲕粒，具少量云母片，交错层理，波状、脉状层理，下部夹泥岩包体及条带。
本组为三角洲平原～曲流河～湖泊相沉积。
6．二叠系上统上石盒子组（P2s）
厚482.55～518.72m，一般厚504.40m。岩性主要为砂岩及杂质泥岩。根据岩性特征可分为三段。
1）一段(P2s1)
厚223.70～226.25m，一般厚225.43m。为灰绿色、灰色、上部夹紫红色斑块的泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部泥岩中含菱铁矿鲕粒，夹浅灰色、灰白色砂岩，中下部夹铁质砂岩及锰铁质结核。
底部K10砂岩厚3.15～9.80m，一般厚6.00m。为灰～浅灰色中、细粒砂岩，中～厚层状，石英为主，岩屑次之，含长石次棱角～次圆状，分选中等，大型交错层理为主，脉状层理次之，与下伏下石盒子组地层呈整合接触。
本段为半干旱湖泊～曲流河沉积。
2）二段(P2s2)
厚126.65～131.60m，一般厚128.97m。为灰色、局部夹紫色的泥岩及粉砂岩，与黄绿色、灰白色厚层状中粗粒砂岩、含砾砂岩互层。
底部K12砂岩厚5.05～8.70m，一般厚6.97m。岩性为中、粗粒砂岩，含砾粗砂岩，灰白色厚层状，成份以石英为主，长石次之，含岩屑，次棱角～次圆状，分选中等～较好，大型板状交错层理，底部含泥岩包体，与下伏冲刷接触。
本段为曲流河～半干旱湖泊沉积。
3）三段(P2s3)
井田内地表零星出露，本段一般厚150m左右。岩性以暗紫红色、黄色泥岩、粉砂岩为主，夹红褐色细粒及中粒砂岩。上部夹薄层灰绿色硅质泥岩，顶部泥岩中夹彩色燧石条带。
底部K13砂岩厚2.20～8.85m，一般厚5.70m。岩性为中、细粒砂岩，局部为含砾粗砂岩，灰绿～灰白色，中厚层状，成份以石英为主，岩屑次之，次棱角状，分选中等，大型交错层理。
本段为半干旱湖泊～低能河沉积。
7．二叠系上统石千峰组（P2sh）
该组地层出露于井田东部及北部，井田内残留最大厚度约105m，由中、粗粒砂岩夹泥岩组成。砂岩为白黄色、浅灰黄色，中～厚层状，正粒序，大型交错层理；泥岩为紫红色，厚层状，均匀层理为主，夹少量钙质结核。
底部为厚约20m左右的灰白、浅黄色粗粒砂岩（K14），厚层状，石英为主，长石次之，含岩屑，次棱角～次圆状，分选中等，底部含彩色燧石细砾。硅质胶结为主，大型交错层理，与下伏岩层冲刷接触。
8．第四系中更新统（Q2）
井田内广泛分布，厚0～18.0m，一般厚15.0m。岩性为棕黄色、浅红色亚粘土、粘土，含钙质结核，局部似波状，与下伏地层呈角度不整合接触，为黄土状堆积。
9．第四系上更新统（Q3）
主要分布于井田外西部，厚0～10.0m，一般厚约5.0m。井田内西南侧（井田范围4号拐点处）有小面积出露，岩性主要为浅灰褐色、浅黄色亚砂土、砂土，具垂直节理，含菌丝及植物根痕，底部常见砂砾层，砾石直径一般2～15cm，壁立性较好。为冲洪积。
10．第四系全新统（Q4）
厚0～10.0m，一般厚约5.0m。主要分布于井田外西部河床、河漫滩中，井田内西南侧（井田范围4号拐点处）有小面积出露，岩性为灰黄色、灰绿色砂岩砾石，砾石直径一般5～25cm，最大0.80m，次棱角状，次圆状，分选差，砂质充填，较疏松。为冲洪积。
二、区域含煤地层
区域主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
1．太原组含煤地层：其主要岩性为石灰岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层等。据其岩石组合特征，对比邻区，本次工作中仍将本溪组和太原组分界划在铝土质泥岩之上的K1砂岩之底。太原组与山西组分界划分在太原组最上一层灰岩（K6灰岩）之上的第一层较稳定的砂岩（K7砂岩）之底。
该套地层为典型的海陆交互相沉积，全面反映了海浸初期、高潮期及海退期的沉积特征，其地层井田内沉积稳定，横向上变化不大，归结其地层沉积规律可划分为两种基本层序：即由粗粒到细粒型和由细到粗粒再到细粒型。K2灰岩往下以第一种为特征，由1～3个基本层序组成，下部为中粗粒砂岩，往上渐变为细砂岩、粉砂岩、泥岩，顶部常有煤层赋存。K2灰岩往上以第二种层序为特征，海相石灰岩常位于层序底部，往上为泥岩、粉砂岩或中细粒砂岩，再往上则又变细为粉砂岩、泥岩，煤层多赋存于层序顶部，该层序体现出海侵作用频繁的特征，该段共含灰岩4～6层，较稳定煤层5～6层，其中15号煤层为区域内稳定可采煤层。本组灰岩中普遍含有生物化石碎屑，其含量10～20%，主要为腕足类、腹足类、珊瑚类及蜓类等。泥岩中含大量的植物化石，其中包括有：尖芦木、楔叶、卵脉羊齿、脉羊齿、栉羊齿等。
2．山西组含煤地层：其岩石组合为砂岩、泥岩及煤层，本组岩石以颜色深、含煤系数高为特征。
该套地层是由2～4个由粗到细的基本层序组合而成，煤层常赋存于层序的顶部。根据钻探工程资料分析，其第一个沉积旋回极不稳定，仅在井田中部发育，而井田内影响范围小，相应该区沉积的4号煤层极不稳定，而往上的2～4个旋回沉积稳定。横向上变化不大，其下部沉积了稳定可采的3号煤层。再往上其聚煤作用减弱，逐渐向石盒子组干旱环境过度。本组泥岩多为深灰色，含丰富的植物化石，其中包括：二叠系枝脉蕨、尖头带羊齿、多脉带羊齿、宽节羊齿、华北蕉叶、三角织羊齿星轮叶等，山西组沉积环境为三角洲平原-三角洲前缘。
总体上来说，该套含煤地层沉积稳定，岩石组合特征明显，研究程度较高。
表1-2-1 区 域 地 层 简 表
地层单位
厚度
（m）
岩 性 特 征
界
系
统
组
段
新
生
界

第
四
系
Q

0～100
砾石、黄土、砂土
上
第
三
系
N

5～80
棕红色粘土，底部为砾岩
中

生

界
三
叠
系
T
中
统
T2
二马营组T2er

193～327
灰绿色厚～中薄层中细粒砂岩夹紫红色灰绿色泥岩
下
统
T1
和尚沟组T2h

131～474
250
灰紫色薄～中层状细粒砂岩夹紫红色泥岩
刘家沟组T1L

15～595
400
浅灰、紫红色薄～中层细粒砂岩夹紫红色泥岩、砂岩
古

生

界

二
叠
系
P

上统P2
石千峰组P2Sh

22～211
150
黄绿色厚层状砂岩与紫红色泥岩互层
上石盒子组P2S
三段 P2S3
120～220
200
黄绿色～杏黄色泥岩夹砂岩，顶部见燧石条带
二段 P2S2
90～150
110
黄绿色中细粒砂岩夹泥岩
一段P2S1
150～250
200
黄绿色、杏黄色泥岩，夹薄层砂岩
下统P1
下石盒子组P1X

40～130
70
黄绿色砂岩、粉砂岩、泥岩互层，局部夹有煤线
山西组P1S

30～80
50
灰白色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、煤层
石
炭
系
C
上统C3
太原组C3t

60～160
98
灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩、煤层
中统C2
本溪组C2b

0～25
10
灰色铁铝岩，底部可见窝状山西式铁矿
奥
陶
系
O
中统O2
峰峰组O2f

50～150
90
中厚层状豹皮灰岩，灰色薄层状白云质灰岩
上马家沟组O2s

170～300
230
上部灰黑色中厚层状豹皮灰岩夹灰岩，下部为泥灰岩、角砾状泥灰岩
下马家沟组O2x

37～213
120
青灰色中厚层灰岩，下部为角砾状泥灰岩，底部为浅灰、黄绿色钙质泥岩
下统 O1

60～208
120
青灰色厚层状白云岩，含燧石条带

三、井田构造
井田位于沁水煤田南部，沁水复式向斜的南端，晋获褶断带西侧，井田构造线方向与区域构造线方向基本一致，总体为一走向北西倾向于北东的单斜构造，同时发育有较宽缓的褶曲和断层构造，现未发现陷落柱构造，未见岩浆岩侵入。现将褶曲、断层特征分述如下：
1．西沟背斜：位于陕庄、H2孔、H4孔等一线，轴向为N48°E，背斜轴西部为黄土覆盖，东部出露P2s、P2sh 地层，两翼产状一般约6°，区内长约1.93Km。
2．东汉沟向斜：位于陈家庄北、贾家庄南一线，轴向约N61°E，轴部出露P2s、P2sh 地层，局部黄土覆盖。两翼产状约5°～7°，区内长约1.48Km。
3．东汉沟正断层：位于井田北部，贾家庄北侧，走向约N70°E，倾向SE，落差约5～10m，倾角大于75°，井田内延伸长约610m，向东延出区外。该断层由区内，区外露头点控制，较可靠。
4．羊泉正断层：位于井田内南侧，井田内延伸长约1500m，走向N49°E～N60°E，倾向SE，落差约160m，倾角65°，该断层东西延出井田外，由区内、区外露头点控制，较可靠。由于该断层落差较大，对煤层、煤质以及其它开采技术条件会有影响。
综上所述，井田内褶曲宽缓，发现存有两条正断层，未见岩浆岩侵入，地层走向变化不大，根据DZ/TO215－2002《煤、泥炭地质勘查规范》，井田构造总体属简单类型。
四、煤层、煤质
(一)煤层
1．含煤性
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。
太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩4～5层，含煤6层，编号自上而下为5、8、9、11、12、15号，煤层平均总厚5.31m，本组地层平均厚122.95m，含煤系数4.32％。其中15号煤层井田内为全区稳定可采煤层，厚330～3.80m，平均厚3.55m，可采含煤系数2.89％。其余煤层均不可采。
山西组为一套陆相含煤地层，一般含煤3层，编号自上而下为1、2、3号，煤层平均总厚5.45m，本组地层平均厚46.39m，含煤系数11.75％。其中3号煤层井田内为全区稳定可采煤层，煤层厚4.00～5.81m，平均厚5.06m，可采含煤系数10.91％。其余煤层均不可采。
含煤地层平均总厚169.34m，煤层总厚10.76m，含煤系数6.35％。井田内可采煤层为3号、15号煤层，其余煤层均为不可采煤层。
2．可采煤层
井田内可采煤层为山西组的3号煤层和太原组的15号煤层（其特征见表1-2-2），现分述如下：
1）3号煤层
位于二叠系下统山西组中下部，据井田内钻孔工程揭露，煤层厚度为4.00（井检孔）～5.81m（H3），平均厚5.06m。煤层结构简单，一般夹0～1层矸石，矸石成分多为炭质泥岩或泥岩。其直接顶板多为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩，局部为细粒砂岩，一般厚约4.00m；直接顶下常有约0.1m的灰色泥岩或炭质泥岩伪顶；老顶为中粒砂岩，厚约6.00m。底板岩性多为泥岩，一般厚3.50m。
综述，井田内3号煤层层位稳定，结构简单，全区稳定可采，为全区稳定可采煤层。
表1-2-2 可 采 煤 层 一 览 表
含煤地层
煤层编号
煤层厚度（m）
煤层间距（m）
煤层结构
顶板岩性
底板岩性
煤层稳定程度
可采性
最小-最大
平均
最小-最大
平均
矸石
层数
类别
P1s
3
4.00-5.81
5.06
74.06～118.01
96.01
0～1
简单
砂质泥岩
粉砂岩
泥岩
泥岩
稳定
全区可采
C3t
15
3.30-3.80
3.55
0～2
简单
石灰岩
泥岩
稳定
全区可采
2）15号煤层
位于太原组一段上部K2灰岩之下，据井田内钻孔工程揭露，煤层厚3.30（H1）～3.80m（H4），平均厚3.55m。煤层结构简单，一般含0～2层矸石。煤层直接顶板为K2灰岩，厚度较大，一般厚约9.10m，K2灰岩下局部有薄层炭质泥岩；底板为泥岩，一般厚约4.50m。
综述，井田内15号煤层层位稳定，结构简单，全区稳定可采，为全区稳定可采煤层。
(二)煤质
1．煤的物理性质和煤岩特征
1）3号煤
宏观煤岩特征：为黑色—灰黑色，半亮—光亮型煤，玻璃—似金属光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状、贝壳状断口，条痕灰黑色，裂隙不发育。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组(半镜质组)，惰质组次之。镜质组：以无结构均质镜质体为主，次为胶质镜质体、基质镜质体；惰质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜状分布。
2）15号煤
宏观煤岩特征：为黑色—灰黑色、半亮型煤，似金属光泽，均一条带状结构，阶梯状断口为主，贝壳状次之，条痕为灰黑色，裂隙较为发育，常见黄铁矿充填。
显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组、惰质组。镜质组：主要为无结构均质镜质体，其次为胶质镜质体，偶见基质镜质体分布。惰质组：以氧化丝质体为主，呈碎屑状分布，或分布于镜质体中，或与粘土渗杂在一起。矿物质以粘土矿物和黄铁矿为主。
本井田3号煤显微煤岩类型为单组分组类型为微镜煤，15号煤为双组分组类型为微镜惰煤。3号、15号煤均为黑～灰黑色，强玻璃～似金属光泽，贝壳状、阶梯状断口，均一条带状结构，层状构造，内生裂隙发育。
2．煤的化学性质
1）3号煤
根据井田内钻孔煤芯煤样化验资料叙述如下:
①工业分析
水分(Mad)：原煤：0.68％～2.30％，平均1.23％；
浮煤：0.74％～2.12％，平均1.39％；
灰分(Ad)：原煤：12.95％～16.92％，平均14.76％；
浮煤：7.53％～8.03％，平均7.83％；
挥发分(Vdaf)：原煤：7.77％～8.96％，平均8.27％；
浮煤：6.16％～8.11％，平均6.61％；
高位发热量（Qgr.d）：原煤：29.155MJ/kg～30.60MJ/kg，平均29.90MJ/kg；
全硫(St,d)：原煤：0.31％～0.43％，平均0.36％；
浮煤：0.35％～0.43％，平均0.39％；
固定碳(FCd)：原煤：75.77％～80.29％，平均78.20％；
浮煤：84.72％～86.66％，平均86.07％。
②元素分析
碳含量（Cdaf）：浮煤：92.59％～93.13％，平均92.84％；
氢含量（Hdaf）：原煤：2.97％～3.25％，平均3.12％；
浮煤：2.90％～3.24％，平均3.09％；
氧含量（Odaf）：浮煤：2.19％～2.77％，平均2.48％；
氮含量（Ndaf）：浮煤：1.05％～3.11％，平均1.63％；
磷含量（Pd）：原煤：0.029％～0.034％，平均0.032％。
③煤灰成分

据2003年114地质队精査资料：煤灰成分以酸性二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（Al2O3）为主，其次为碱性的三氧化二铁（Fe2O3）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）等成分，其中二氧化硅（SiO2）含量为38.99％～47.15％，平均42.89％；三氧化二铝（Al2O3）含量为31.91％～37.76％，平均34.05％。
3号煤的灰熔融性软化温度 (ST) >1440℃，为较高软化温度灰(RHST) ～高软化温度灰(HST)。
综上所述：3号煤为低灰～中灰、特低硫、低磷分、高固定碳、高热值～特高热值之无烟煤。
2）15号煤
①工业分析
根据井田内钻孔煤芯煤样化验资料叙述如下:
水分(Mad)：原煤：0.44％～2.85％，平均1.59％；
浮煤：0.38％～0.72％，平均0.56％；
灰分(Ad)：原煤：13.14％～18.25％，平均16.37％；
浮煤：6.10％～6.45％，平均6.22％；
挥发分(Vdaf)：原煤：6.99％～9.45％，平均8.14％；
浮煤：6.16％～6.96％，平均6.52％；
高位发热量（Qgr.d）：原煤：27.93MJ/kg～30.07MJ/kg，平均28.68MJ/kg；
全硫(St,d)：原煤：3.70％～5.26%，平均4.53％；
浮煤：3.88％～5.03％，平均4.50％；
固定碳(FCd)：原煤：74.50％～81.74％，平均77.18％；
浮煤：86.75％～88.29％，平均87.67％。
②元素分析
碳含量（Cdaf）：浮煤：89.30％～91.26％，平均90.24％；
氢含量（Hdaf）：原煤：2.85％～3.03％，平均2.96％；
浮煤：2.81％～2.97％，平均2.91％；
氧含量（Odaf）：浮煤：0.77％～1.73％，平均1.28％；
氮含量（Ndaf）：浮煤：0.66％～0.85％，平均0.77％；
磷含量（Pd）：原煤：0.004％。
③煤灰成分
据2003年114地质队精査资料：煤灰成分以酸性二氧化硅（SiO2）和三氧化二