靈泉礦井設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

摘 要 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們所做的是靈泉礦井設(shè)計(jì)。它包括井田地質(zhì)、開拓、開采、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水以及其它幾個(gè)方面。顯德汪一礦新井設(shè)計(jì)主要包括以下幾部分： 1．井田概述。礦井的地質(zhì)、地理位置、煤層等基本情況的概述。 2．井田開拓。礦井井田內(nèi)的可采儲(chǔ)量，礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限的確定。以及水平的劃分，井筒位置的確定，經(jīng)濟(jì)比較部分，采區(qū)的劃分，井底車場(chǎng)線路計(jì)算，硐室布置等部分。 3．采區(qū)設(shè)計(jì)及開采方法。主要介紹采區(qū)的設(shè)計(jì)、開采的技術(shù)和技巧、采區(qū)巷道布置及回采系統(tǒng)的構(gòu)成以及采區(qū)各峒室的布置和采區(qū)的工作制度。 4．礦井生產(chǎn)中的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水方式的確定及其所用設(shè)備額選型計(jì)算與相關(guān)的硐室布置等。 為了實(shí)踐并且把這四年所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化成為真正的成果，針對(duì)顯德汪一礦的實(shí)際情況我提出了多種開采方案和設(shè)想。例如，長(zhǎng)壁工作面采煤法在開采緩傾斜煤層的過程中，在老頂周期性跨落和其它因素的影響下，采用沿空掘巷的方式進(jìn)行回采、掘進(jìn)和維護(hù)。另外，本設(shè)計(jì)是我的一個(gè)初步淺顯的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中引用方法也一定存在問題，請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。并且本設(shè)計(jì)采用AutoCAD2006輔助設(shè)計(jì)，減少了繪圖的困難并且增加了圖紙的可讀性。 真心感謝給楊永辰和陳立老師在設(shè)計(jì)中給予我的認(rèn)真指導(dǎo)，讓我學(xué)到了很多，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，不斷豐富自己。謝謝！ 關(guān)鍵詞: 地質(zhì)、開拓、采煤方法、通風(fēng)、瓦斯、排水 Abstract This graduation design is about the new mine planning for lingquan coal mine. It involves the geology, development, operation, transportation, haulage, ventilation and drainage, among other respects, in special terms; 1. Summary of the mine, this chapter mainly introduces the position, geology and conditions of the coal seam. 2. Mine development. This chapter extrapolates among other areas, reserve, serving limits, working system, spot of the draft, selection of level, further drift of mine, panel division and underground station. 3. Design of mining districts and retreating technology. This chapter explains the general situation of the mining district, technology and techniques of the working face, roadway layout and operation system in the mining district, the design of the mining district station, cave layout and the schedule for drainage and mining in the main mining district. 4. Operational system of the mine, this chapter states transportation, haulage, ventilation and drainage systems of the mine and the selection of equipment used in the system mentioned above. In order to practice and reinforce the wealth of the knowledge learned in the past four years, I try my best to introduce various state-of-the-arts when respecting the specific situation of lingquan coal mine. For instance, long wall mine on the inclination, long wall mining on the strike with top coal drawing, and among others, drifting and retaining gateways along goaf are preferred in the design. In addition, the design connects operational situation of a mine with a college student’s ability to elementary scientific research. What’s more, it has been completed with the aid of AutoCAD2006, which streamlined the design process dramatically and lessened the hardness of drawing significantly. Thanks for Mr. Yangyongchen and Chenli giving me so much direction, which let me learn much more. I will try my best to study in order to enrich myself in the future. Thank you! Keywords: geological ,development ,mining method ,ventilation, methane, drainage 目 錄 摘 要 - 1 - Abstract - 2 - Keywords: - 2 - 第1章 礦井概述及井田特征 - 5 - 1．1 礦區(qū)概述 - 5 - 1．2 井田地質(zhì)特征 - 7 - 1．3 煤層特征 - 17 - 第2章 井田境界和儲(chǔ)量 - 23 - 2．1 井田境界 - 23 - 2．2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 - 23 - 2．3 井田可采儲(chǔ)量 - 24 - 第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 - 27 - 3.1產(chǎn)能力及服務(wù)年 - 27 - 第4章 井田開拓 - 30 - 4.1 概述 - 30 - 4.2 確定井田開拓方式 - 32 - 4.3 礦井基本巷道 44 4.4 開拓系統(tǒng)的綜述 53 第5章 采煤方法和盤區(qū)巷道布置 55 5.1 煤層的地質(zhì)特征 55 5.2 采煤方法和回采工藝 57 5.3 開采巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) 78 5.4 采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)及硐室 81 5.5 采區(qū)采掘計(jì)劃 83 第6章 礦井運(yùn)輸與提升 86 6.1 概述 86 6.2 盤區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 89 6.3 主要巷道運(yùn)輸設(shè)備的選擇 91 6.4 主井提升 95 4．提升速度圖參數(shù)的計(jì)算 100 6.5 副井提升設(shè)備的選擇 104 第7章 礦井通風(fēng)與安全 106 7.1 礦井概況、開拓方式及開采方法 106 7.2 礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 107 7.3 盤區(qū)及全礦所需風(fēng)量 110 7.4 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 116 7.5 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 120 7.6 防止特殊災(zāi)害的安全措施 123 第8章 礦井排水 127 8.1 概述 127 8.2 排水設(shè)備選型 127 8.3 水倉(cāng)及水泵房 135 8.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 137 第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 138 感 謝 141 參 考 文 獻(xiàn) 142 第1章 礦井概述及井田特征 1．1 礦區(qū)概述 1.1.1 礦區(qū)概述 靈泉礦位于河北省邢臺(tái)市西南部35km處，邢臺(tái)地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的接壤地帶。井田大部分屬沙河市靈泉鎮(zhèn)管轄，只有東南少部分屬武安市邑城鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)11411′15″～11415′00″，北緯3648′45″～3655′00″。 礦區(qū)東以F1斷層為界，和章村礦三、四井相鄰；北部以K2及3勘探線為界；南部東邊以2108和1902鉆孔連線為界，界線以北為上關(guān)煤礦；西以煤層露頭線為界；南界自東向西依次為2108和1902鉆孔連線—F6斷層—1730、1608、1630、1603孔連線—F4斷層—F20斷層。采礦許可證許可范圍具體由52個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)圈定，見表1-1。井田東西寬約4km，南北長(zhǎng)約5km，面積18.1858km2。 礦區(qū)范圍內(nèi)有沙河市恒利煤礦和孟石崗煤礦。開采深度由+238m至-400m標(biāo)高。 1.1.2 交通條件 礦井東距京廣鐵路沙河車站25km，距礦山村支線鐵路權(quán)村車站6km。煤礦外運(yùn)鐵路專線從權(quán)村車站接軌延伸至工業(yè)廣場(chǎng)。 井田內(nèi)有兩條主要公路穿過，邢臺(tái)至渡口公路從東向西經(jīng)過井田北部；邢臺(tái)至都黨公路從井田東部通過，經(jīng)工業(yè)廣場(chǎng)伸向西南方向，通往武安市和山西省?？傊?，礦區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，交通非常便利。見礦區(qū)交通位置圖（圖1-1）。 1.1.3 礦區(qū)地震情況 根據(jù)歷史記載，涉縣1314年10月5日發(fā)生過6級(jí)地震，磁縣1830年6月12日發(fā)生過7.5級(jí)地震，邢臺(tái)地區(qū)隆堯縣1966年3月8日發(fā)生過7.2級(jí)地震，本礦區(qū)位于涉縣、磁縣及邢臺(tái)之間，因此，有發(fā)生地震活動(dòng)的可能。邢臺(tái)礦區(qū)處于地震強(qiáng)烈度6~7度區(qū)。 1.1.4 礦區(qū)氣象 礦區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風(fēng)沙，、夏季炎熱雨水多，秋季干燥日照長(zhǎng)，冬季寒冷雨雪少。 根據(jù)沙河市趙泗水氣象站的資料，年降水量為751.9~256.4mm，平均497.0mm，雨季多集中在七、八月份。年蒸發(fā)量1472.9~2268.3mm，平均1719mm。年平均相對(duì)濕度66.0%，年平均氣溫為13.0℃左右，歷史最高氣溫40.1℃，最低氣溫-16.6℃。降雪及凍結(jié)日期自12月初至次年3月初，約80余天。平均風(fēng)速3m/s左右，春季最大風(fēng)速可達(dá)15.3m/s，風(fēng)向以北、東及南風(fēng)居多。 圖1-1 靈泉礦礦區(qū)交通位置圖 1.1.5 礦區(qū)地形、地勢(shì)及河流 井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季有水，旱季斷流，均屬北洺河支流，現(xiàn)分述如下： 中關(guān)小溪：源起劉石崗以北，SEE向橫穿井田北部地段，河床底部第四系地層厚50m以上，冰磧泥礫發(fā)育，無(wú)滲漏的威脅。 欒卸小溪：以劉石崗西沖溝與靈泉沖溝為主，并匯集王窯北沖溝及王窯沖溝。根據(jù)觀測(cè)資料，暴雨后出現(xiàn)水流但無(wú)滲漏現(xiàn)象，并且與奧灰水無(wú)水力聯(lián)系，但在欒卸附近通過井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌陷裂隙將通達(dá)地表，因此局部地段需鋪襯防漏。 紫牛灣小溪：靈泉沖溝、溫莊南沖溝、李石崗西沖溝匯集而成，河床底部第四系地層厚100m以上，無(wú)滲漏的威脅。 1.1.6礦井中小煤礦開采情況 截止2004年底，靈泉井田內(nèi)、周圍及專用鐵路沿線附近，共有大小煤礦（窯）數(shù)十座，其中有的有開采證，有的則是無(wú)證開采。這些小煤礦（窯）主要分布在井田西部和南部的煤層露頭線附近，主采淺部的1#、2#煤層，個(gè)別小煤窯也開采7#、8#、9#煤層。開采深度一般為100~250m。 另外，井田東部及西南部老窯也廣泛分布，開采歷史悠久，這些老窯主要開采1#、2#煤層，個(gè)別開采5#、6#、7#煤層。開采深度不大，一般30~60m，最大深度150m?，F(xiàn)如今，在靈泉井田范圍內(nèi)有沙河市恒利煤礦和孟石崗村煤礦。 1．2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 井田地層特征 靈泉礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與下伏各地層呈不整合接觸。根據(jù)鉆孔及礦井開采掘進(jìn)揭露的地層情況，本區(qū)發(fā)育的地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）、峰峰組（O2f），石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t），二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）、新生界第四系（Q）。礦區(qū)內(nèi)地層由老至新描述如下： 一、奧陶系（O） 1、奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x） 由角礫狀灰?guī)r及峰窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，厚度大于144m，按巖性可分為三段。 2、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2s） 由淺黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r，蜂窩狀灰?guī)r，灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成。總厚平均246m，按巖性特征可分為三段。 3、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f） 由厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均167m。按其巖性特征全組可分為三段。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。 二、石炭系（C） 1、中石炭統(tǒng)本溪組（C2b） 主要由深灰色泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，夾不穩(wěn)定薄煤層及薄層中細(xì)粒砂巖。泥巖富含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。泥巖、粉砂巖富含黃鐵礦結(jié)核與微晶，并含植物根化石。石灰?guī)r含蜓科動(dòng)物化石。本組厚6.98～30.50m，平均厚17.56m。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈平行不整合接觸。該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石： 蜓類：Fusulina konnoi F.cylindrical Pseudostaf fella 牙形石:Idiognathodus delicates Ligonodina sp. Hindeodella sp. 2、上石炭統(tǒng)太原組（C3t） 為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。由深灰色、灰色粉砂巖，灰至灰白色中細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，發(fā)育灰?guī)r4～6層，含煤6～9層。該組以頂部一座灰?guī)r（有時(shí)相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r）或2#煤層底板砂巖（俗稱北岔溝砂巖）作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界。總厚120.53～186.44m，平均厚135.50m。以整合接觸關(guān)系沉積于本溪組之上。富含黃鐵礦、菱鐵礦及動(dòng)植物化石。本組含蜓、小有孔蟲、腕足類、牙形刺、珊瑚等動(dòng)物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化石，主要有： 蜓科: Quasifusulina longissima Q.compacta Schwagerina nobilis S.japonica 牙形石：Streptognathodus fuchengensis Anchignathodus 珊瑚：Lophocarinophyllum acanthiseptum 腕足類：Dityoclostus taiyunfuensis Eomarginfera pusilla Marginifere orientalis M.linchengensis 三、二疊系（P） 1、下二疊統(tǒng)山西組（P1s） 為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。巖性由灰色、深灰色、黑灰色的中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達(dá)松、羊齒類等植物化石。頂部粉砂巖中普遍具有黑色細(xì)鮞粒結(jié)構(gòu)；中下部含煤2～4層。該組厚50.68～116.7m，平均厚83.8m。上界為下石盒子組底部的“駱駝脖”砂巖。與下伏太原組地層為整合接觸。本組含貓眼鱗木、耳脈羊齒、中國(guó)瓣輪葉、星輪葉、蘆木、帶科達(dá)等植物化石，主要分子有： Emplectopteris triangularis Annularia mucronata A.stellata Sphenophyllum thonii Lobatannularia ensifolia Taeniopteris multinervis Callipteridium koraiense Pecopteris taiyuanensis 2、下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1x） 為陸相沉積。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，普遍含有菱鐵質(zhì)大鮞粒，集結(jié)成瘤狀或葡萄狀結(jié)合體。中部和下部夾有2～3層中細(xì)粒砂巖，最下部一層砂巖通稱“駱駝脖”砂巖，呈灰色，含云母片和泥質(zhì)包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對(duì)比標(biāo)志。該組頂界為一層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)钿X土質(zhì)的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組的分界層。該組地層厚26.5～58.0m，平均41.1m。與下伏山西組為整合接觸關(guān)系。本組含植物化石： Pecopteris sp. Pecopteris hemtelioides Lobatannularia sp Calamites sp. Cf. Sphenopteridium pseudogermanicum Sphenophyllum sp. Annularia stellata 3、上二疊統(tǒng)上石盒子組（P2s） 為陸相沉積。巖性以灰綠色、紫斑色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾有數(shù)層中細(xì)粒含礫砂巖和鋁土質(zhì)泥巖。該組平均總厚307.4m。按巖性組合特征可分為四段。本區(qū)出露最高層位為三段，巖性為砂巖、粉砂巖互層。與下伏下石盒子組呈整合接觸。本組含植物化石： Alethopteris sp. Chiropteris reniformis. Gigantonoclea sp. G.hallei Neuropteridium coreanicum Pecopteris anderssonii 四、第四系（Q） 覆蓋于各時(shí)代地層之上，與各地層均呈角度不整合接觸關(guān)系。 1、下更新統(tǒng)新村組（Q1x） 為冰磧及間冰期沉積物，總厚10～150m，一般厚40m左右。下部為冰磧紅色泥礫；上部為冰水沉積的雜色粘土、細(xì)砂、亞粘土及砂礫石等。本組在靈泉、新村、柳泉、上關(guān)一帶有所出露。 2、中更新統(tǒng)石崗組（Q2s） 為冰磧紅粘土礫石層，中夾透鏡狀砂層，上覆厚2～6m的坡洪積相紅色亞粘土。礫石成分以石英砂巖、石英巖為主。礫石表面見有刨蝕凹月面、壓坑及擦痕等冰磧物特征。該組總厚8.0～81.64m，一般厚30m。全區(qū)大面積出露，多組成三級(jí)臺(tái)地。 3、上更新統(tǒng)馬蘭組（Q3m） 為多種成因的黃土、淡黃土。分布在二級(jí)階面及冰磧臺(tái)面，具垂直節(jié)理和大孔隙。厚2～10m，含鹿、豺、蝸牛等化石。底部具有礫石透鏡體。 4、全新統(tǒng)（Q4） 為洪沖積相卵石層，成分以石英砂巖為主，礫徑10～20cm，夾紅色細(xì)砂，厚2～6m。分布在一級(jí)階地、漫灘、河谷內(nèi)。在山麓山丘之上，表現(xiàn)為厚度不超過1m的殘坡積碎石。 上述地層劃分，主要沿用了原精查地質(zhì)報(bào)告和生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告的劃分結(jié)果。本次修編報(bào)告，按照76年華北地層會(huì)議通過的地層劃分方案，僅對(duì)與此方案不相一致的下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1x）與上二疊統(tǒng)上石盒子組(P2s)之間的地層界線做了重新調(diào)整。對(duì)下石盒子組不再分段，對(duì)上石盒子組分為四段。無(wú)論沿用的原地質(zhì)報(bào)告地層界線，還是重新修改的地層界線均以特征明顯、發(fā)育普遍的標(biāo)志層、古生物化石及測(cè)井曲線（視電阻率及自然伽瑪）等作為劃分與對(duì)比的主要方法。依據(jù)充分，對(duì)比結(jié)果可靠。 1.2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 靈泉礦位于武安斷陷北部，太行山隆起帶東側(cè)，為新生代華北盆地的西部邊緣，隆堯南正斷層上盤（南側(cè)）至名河一線，與隆堯南正斷層平行展布的向斜、背斜的褶皺構(gòu)造位置。見邢臺(tái)礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要略圖（圖1–2）。 圖1-2 靈泉礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造綱要略圖 （1）——隆堯南正斷層 （2）——曲陌鎮(zhèn)背斜 現(xiàn)將對(duì)靈泉井田有控制作用的區(qū)域性構(gòu)造簡(jiǎn)述如下： 1、隆堯南正斷層 橫貫邢臺(tái)煤田中部，展布于隆堯～南宮一帶，總體走向近EW，斷層面向南傾斜，傾角55左右，落差900～2900m。在煤田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約44km，將邯邢煤田分為南北兩個(gè)構(gòu)造單元。其下盤（北側(cè)）構(gòu)成堯山山系，出露煤系基底奧陶紀(jì)灰?guī)r；其上盤（南側(cè)）有煤系地層廣泛賦存。靈泉礦就位于隆堯南正斷層南側(cè)。 2、太行山山前大斷裂南段 由隆堯～邢臺(tái)之間的唐莊農(nóng)場(chǎng)斷層、晏家屯斷層、邢臺(tái)～邯鄲間的百泉斷層、臨洛關(guān)斷層等組成，總體走向NNE，唐莊農(nóng)場(chǎng)斷層走向NE。斷層面均向東或SE傾斜，落差500～1800m。太行山山前大斷裂是太行山隆起帶與華北盆地的分界，在隆堯南斷層以南構(gòu)成太行山隆起帶和華北盆地次一級(jí)構(gòu)造單元——邢臺(tái)武安斷陷與巨鹿邯鄲斷陷之間的分界。 3、靈泉正斷層 為武安斷陷中的次一級(jí)斷層。南起武安縣以南，向北經(jīng)郭兒莊、上關(guān)村繼續(xù)向北延伸，斷層走向NNE，向西傾斜，落差50～100m。該斷層構(gòu)成靈泉井田與其東側(cè)章村井田的自然邊界。在靈泉井田被稱為F1斷層。 靈泉礦邊界斷層多為NNE走向的正斷層，區(qū)內(nèi)發(fā)育有大量NNE～NE向正斷層及少量NNW向正斷層，組成一系列地塹、地壘和階梯狀單斜斷塊（半地塹或箕狀地塹）。 1.2.3 井田地址構(gòu)造 礦區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格架是被NNE向正斷層 切割的NNE與NWW向向斜的復(fù)合構(gòu)造。井田內(nèi)較大褶曲為東部的靈泉向斜、南部的欒卸向斜，以及西部的李石崗向斜和李石崗背斜。向斜形態(tài)比較清晰完整，寬緩開闊，略顯波狀起伏。背斜形態(tài)不明顯，常成鼻狀。區(qū)內(nèi)大、中型斷層大多呈NNE或NW向斜列，與褶皺軸向基本平行，反映區(qū)內(nèi)構(gòu)造主應(yīng)力方向來(lái)自北西、南東。褶皺形成后期應(yīng)力釋放，再伴隨相繼圖1-3 靈泉井田構(gòu)造綱要圖 發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地層再受主張應(yīng)力作用下發(fā)生分裂，產(chǎn)生兩組共扼性斷裂，一組NNE向正斷層，另一組NW或NWW向正斷層，反映了本區(qū)斷裂構(gòu)造的生成機(jī)制。詳見井田構(gòu)造綱要圖（圖4-2）及井田基巖地質(zhì)圖（附圖1）。 對(duì)井田構(gòu)造分述如下： （一）褶皺 1、靈泉向斜（f1） 位于井田東部，自南向北略呈弧形伸展，19~14線弧形向東凸起，爾后近SN向N伸展至7線，再自7線呈NNE向伸出北部井田；北部在上關(guān)一帶仰起，平均仰角14，軸部出露地層為二疊統(tǒng)上石盒子組二段（P2s2）、一段（P2S1）兩翼地層分別為下石盒子組一、二段（P1x1、P2x2）、山西組（P1sh）、太原組（C3t）。東翼傾角較大為10~25，局部達(dá)30，平均17左右，地層走向NW~近SN，傾向SW~W。西翼傾角較緩為8~15，平均11，地層走向NE~NNW向，傾向NE~SE。 2、欒卸向斜（f2） 位于井田中南部。基巖地質(zhì)圖上顯示其軸部出露最新地層為上二疊統(tǒng)石盒子組二段、一段（P2s2、P2S1），南翼地層分別為上二疊統(tǒng)石盒子組一段（P2s2），下二疊統(tǒng)石盒子組一段、二段（P1x1、P1x2）、山西組（P1sh）、石炭系太原組（C3t）、本溪組（C2b）和奧陶紀(jì)灰?guī)r（O2f）。北翼出露較新地層為上二疊統(tǒng)石盒子組一段（P2S1），及下二疊統(tǒng)石盒子組二段（P1x2），向斜軸自1616孔北部呈NWW向往偏西方向延伸，先后被F5、F10、F4斷層切割，呈右行扭動(dòng)于1203~1200孔一線，伸向山西組煤系地層。向斜軸延展長(zhǎng)度30km左右。該向斜呈緩波狀起伏，北翼平均傾角14，南翼平均傾角17，總體為一不對(duì)稱的寬緩向斜。 3、李石崗向斜（f3） 位于井田西部，褶皺規(guī)模不大，由于受比鄰的向斜、背斜的復(fù)合干擾，至12勘探線褶皺軸向近SN，自12線至11線軸向轉(zhuǎn)為NW向，再自11線至10線為NE向呈現(xiàn)向西凸的弧形，再以N23W向8線伸展，在807鉆孔西北側(cè)仰起，且軸向向西偏轉(zhuǎn)，最后消失在5線以南。向斜東翼傾角較緩，平均11，向西傾斜；西翼較陡，平均傾角16，因而也是一條不對(duì)稱的寬緩向斜，井田內(nèi)斷續(xù)延伸長(zhǎng)度達(dá)3km左右。 （二）斷層 靈泉井田斷裂構(gòu)造的總體特點(diǎn)是：斷層性質(zhì)絕大部分為正斷層，斷層走向以NNE為主，大中斷層主要集中在井田東南部，井田西北部小斷層與層滑構(gòu)造發(fā)育。據(jù)礦井地質(zhì)資料井田內(nèi)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大小斷層693條。其中落差>30m以上的斷層12條；落差20~30M的6條；落差10~20m的12條；落差5~10m的15條，其余均為落差<5m的小型斷層，是在1#、2#煤層開采過程中揭露的。詳見靈泉礦區(qū)主要斷層一覽表4-1。 1、大中型斷層 （1）F1斷層 即前述的靈泉斷層，為井田東部邊界斷層?？傮w走向方位為10~25，斷面向西傾斜，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)約6km。在第17勘探線附近落差72m，傾角50，第7勘探線以北出現(xiàn)分叉，斷距變小為58~65m，傾角70，向北延出井田時(shí)成為由F1-1、F1-2和F1主干斷裂共同組成的斷裂束。 （2）F2斷層 位于井田東部。兩端分別消失于第7和第12勘探線附近，與F1斷層平行延展。走向NNE（10），斷面向NW傾斜，傾角70，落差10~35m，全長(zhǎng)1650m，在11與12勘探線之間的中央石門施工時(shí)未見，斷層向南尖滅。 （3）F3斷層 位于李石崗東側(cè)。南起第10勘探線，往北延到柳泉村西伸出區(qū)外。斷層走向以7號(hào)勘探線為界，南部為N40E，北部為N25E，傾向NW，傾角58。7號(hào)勘探線以南與F18斷層相交。據(jù)一采區(qū)行人及軌道上山、南運(yùn)大巷、一采區(qū)回采工作面資料，該斷層在4#煤層中落差為11m，在3#煤層頂板落差為8m，向上到2#煤層以下消失。在垂向上落差自下而上變小，進(jìn)入2#煤層之前可能轉(zhuǎn)變?yōu)閷踊鄬釉诰飪?nèi)延伸長(zhǎng)約3400m，最大落差40m區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)約6km。在第17勘探線附近落差72m，傾角50，第7勘探線以北出現(xiàn)分叉，斷距變小為58~65m，傾角，向北延出井田。 （4）F4斷層 位于井田西南部邊緣。由郭兒莊伸入井田南部，經(jīng)欒卸以西，向北經(jīng)生產(chǎn)揭露在23煤層以下層位消失于12勘探線1205孔附近。在1#煤層以下層位，該斷層可向NW方向延伸至10勘探線1002孔以北。斷層走向N15E~N20W，傾向東，傾角70，落差13~40m。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度為2400m。 （5）F5斷層 位于井田南部，東下河村以東，自16線以南伸出井田外，至22勘探線附近消失。北段在12~14勘探線之間與F10斷層相交。斷層走向N20E，傾向SE，傾角70，落差20~35m，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約1200m。 （6）F6斷層 位于井田南部南溝村西側(cè)，南端伸出井田，交于F1斷層，北端消失于16勘探線附近，自17勘探線以南至C3鉆孔間長(zhǎng)約700m，為井田邊界，17勘探線以北伸入井田內(nèi)約1150m，斷層走向自南向北由SN至N25E，傾向NW，傾角70~75，落差20~60m。 （7）F9斷層 位于井田東部22勘探線與8勘探線之間，與F1斷層平行延展，北端消失于8勘探線附近，南端與F1斷層相交。斷層走向自南而北由N40E轉(zhuǎn)為N10E，傾向NW，傾角65，井田內(nèi)長(zhǎng)約3950m，落差30~70m。 （8）F10斷層邢臺(tái) 位于井田西南東下河村西側(cè)，南經(jīng)1608孔伸出井田外，北至溫莊附近消失。斷層走向N25E，傾向SE，傾角70，井田內(nèi)長(zhǎng)1450m，落差20~40m。該斷層在14勘探線以南，17勘探線以北地段有分叉現(xiàn)象。如1608孔所見分叉為平行延展的兩條斷層。 （9）F11斷層 位于井田西北部，F(xiàn)3斷層?xùn)|側(cè)，與F3斷層近似平行延展，走向N10E，傾向SE，傾角70，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)2100m，落差20~25m。斷層向北消失于第3勘探線附近，向南消失于第10勘探線附近。此斷層由809、710、507、408等鉆孔揭露，但在1#煤層相應(yīng)位置未發(fā)現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的斷層，說(shuō)明其已在1#煤層之下消失。 （10）F16斷層 位于井田東南得義西側(cè)，向南交于F9斷層，向北消失于16~17勘探線之間，延伸長(zhǎng)580m。據(jù)1715鉆孔揭露落差20m，在2#煤層落差16m，斷層走向近SN，傾向西傾角70。 （11）F17斷層 位于井田西側(cè)8勘探線和11勘探線之間。走向NE，傾向西，傾角70，落差15m，延展長(zhǎng)度320m。發(fā)育在2#煤層及其以下層位，沿走向有1020孔揭露。 （12）F18斷層 位于井田西北李石崗以南，向北交于7勘探線的F3斷層，向南延至10勘探線附近消失。走向N20E，傾向西，傾角70，鉆孔揭露點(diǎn)落差20m，在3#煤層落差10m，9#煤層落差24m，斷層延展長(zhǎng)度1025m。在進(jìn)入2#煤層后順層滑移一段后消失。 （13）F20斷層 位于井田西南，北西端延出井田外，南東端與F4斷層相交。斷層走向N55W，傾向NE，傾角65，落差35m，井田內(nèi)長(zhǎng)1600m，該斷層西南端在2#煤層以下層位分叉為二條平行斷層交于F4斷層。 （14）F21斷層 位于井田西北邊界附近，僅由404孔揭露，走向N25E，傾向NW，傾角70，落差30m，斷層全長(zhǎng)約800m。 （15）F22斷層 位于井田北部3勘探線以北304孔附近。走向N10E，傾向東，傾角67，落差15m，延展長(zhǎng)度210m。發(fā)育在基巖侵蝕面之下各煤巖層層位，如6#、9#煤層。沿走向由304孔揭露，控制不嚴(yán)。 （16）F25斷層 位于風(fēng)井之南，8與10勘探線之間。南與F26斷層相交，由一采區(qū)行人上山揭露，走向SN，傾向西，傾角54，延展長(zhǎng)度360m，落差9.5m。發(fā)育在2#煤層以下層位，走向控制不嚴(yán)，有待進(jìn)一步查清。 （17）F26斷層 位于風(fēng)井東南一采區(qū)行人揭露。走向N45E，傾向SE，傾角61，延展長(zhǎng)度510m，落差10m，發(fā)育在2#煤層以下層位，走向控制不夠嚴(yán)密，有待進(jìn)一步查清。 （18）F28斷層 位于井田東側(cè)，8與11勘探線之間，平行F3斷層南段展布，由一采區(qū)南運(yùn)巷揭露，斷層破碎帶寬0.3m，走向SE，傾向西，傾角60~80，延展長(zhǎng)度690m，落差10m，在進(jìn)入2#煤層發(fā)生順層滑動(dòng)后消失。走向控制不夠嚴(yán)密，有待進(jìn)一步查清。 （19）F29斷層 位于李石崗以南，F(xiàn)18斷層以東，8與11勘探線之間，平行F18斷層延展，由副石門揭露，走向N10E，傾向西，傾角50，延展長(zhǎng)度625m，落差在3#煤層9~10m，9#煤層15m，發(fā)育層位在2#煤層以下，僅由1009孔間接揭露，有待進(jìn)一步證實(shí)。 （20）F30斷層 位于井田中部溫莊以西，走向N3E，傾向西，傾角52，屬勘探未發(fā)現(xiàn)斷層，由主暗斜井揭露。揭露點(diǎn)斷層上盤為3#煤層位，下盤為5#煤層底板層位，斷層帶寬0.6m，落差30m，該斷層在位于2#煤底板層位的二水平煤倉(cāng)繞道中揭露，落差為10m左右，而在八采一煤下山未見。落差下大上小，有可能在1#煤層位消失。該斷層走向延展情況有待進(jìn)一步查明。 （21）F31斷層 位于井田中部二水平集中運(yùn)輸巷。斷層走向南北，傾向西，傾角60~70。在二水平集運(yùn)巷揭露點(diǎn)落差25m，在9#水源井揭露點(diǎn)落差28m，延展長(zhǎng)度大于150m，在1714運(yùn)輸巷掘進(jìn)期間為見該斷層存在跡象，其發(fā)育層位在2#煤層及其以下層位，控制不夠嚴(yán)密，有待進(jìn)一步查明。 （22）F32斷層 位于井田西北李石崗南，由二采軌道上山揭露，走向N5W，傾向NEE，傾角74，落差24m，延展長(zhǎng)度大于120m。發(fā)育在2#每常及其以下層位。該斷層為井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)的唯一一條落差較大的逆斷層。 （23）F33斷層 二采通風(fēng)行人巷揭露，走向114，傾向24，傾角74，落差13~18m，延展長(zhǎng)度大于120m。發(fā)育在2#煤層及其以下層位。 （24）F34斷層 位于東風(fēng)井車場(chǎng)，由1#煤層斷至2#煤層，落差14m。 （25）F35斷層 位于九軌道下部車場(chǎng)，9#煤層運(yùn)輸下山揭露由5#煤層斷至3#煤層，落差6m。 1.2.4巖漿巖分布范圍 本井田內(nèi)一采區(qū)上山與溫莊村連線以南地區(qū)煤系地層均發(fā)現(xiàn)有巖漿體侵入，約占井田面積的三分之一多，見巖漿巖侵入分布范圍及等厚線圖4-13。據(jù)鉆孔揭露，侵入太原組煤系中的巖漿體，大致可分為兩層：下層位于太原組下部9#煤層與大青灰?guī)r之間，厚1.20~59.7m，分布在顯5、1208、顯12三孔連線以南地區(qū)，其厚度自西南向北東方向逐漸變薄尖滅，見圖4-15。上層位于太原組中部7#煤層與伏青灰?guī)r之間，厚2.86~27.01m，分布在井田西南邊緣，呈NW~SE向延展，向NE方向在1603與1405二孔連線地帶與下層侵入體合并。二者間距0~49.47m。 1.2.5 巖溶陷落柱 靈泉煤礦1994年4月在1#煤層1715綜采工作面回采過程中首次揭露巖溶陷落柱一個(gè)。該處1#煤層厚1.45m，粉砂巖頂板，泥巖底板。陷落柱中心點(diǎn)坐標(biāo)X=82000，Y=18397。平面形狀呈橢圓形，長(zhǎng)軸14m，延展方向?yàn)镹64E，短軸9.5m，面積105m2。構(gòu)造部位處于欒卸向斜核部，煤層底板標(biāo)高-180m左右。受采掘高度限制，剖面上所見到的陷落柱形狀接近直立，柱面凹凸不平，呈鋸齒狀，對(duì)煤層擠壓明顯，與煤層界限分明，柱體周圍約0.5m范圍內(nèi)的煤層略向柱內(nèi)傾斜，柱內(nèi)充填物棱角明顯，大小混雜，大者直徑可達(dá)0.6m，小者0.03m左右，排列無(wú)序，為雜亂無(wú)章的堆積物，干燥無(wú)水。巖性有綠色泥巖，灰色、紫色砂巖、粉砂巖等，其間被細(xì)碎屑及泥質(zhì)物所膠結(jié)，膠結(jié)程度疏松。從充填物的巖性及顏色判斷，堆積物是來(lái)自1#煤層上部的石盒子組及其以上層位，反映出陷落柱的塌陷高度較大。從奧灰?guī)r頂面算起，至少有200m以上。 截止2005年6月30日靈泉煤礦在開采1#、2#煤層的過程中，先后發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱六個(gè)，編號(hào)依次為X1、X2、X3、X4、X5，它們?cè)谄矫鎴D上一般呈橢圓形，在2#煤層底版等高線圖上，其長(zhǎng)、短軸分別為：X1：3025m，X2：8560m，X3：9550m，X4：4530m，X5：1410m?？梢娖涿娣e均不大。在剖面圖上下大上小，如X1 在1#煤層底版等高線圖上其長(zhǎng)、短軸分別為149.5m。 在近幾年的開采過程中先后在井田西、南部的欒卸向斜核部及靈泉向斜核部又發(fā)現(xiàn)5個(gè)NE向展布巖溶陷落柱。 1．3 煤層特征 1．3．1 含煤地層特征 礦區(qū)內(nèi)主要含煤地層為近海型海陸交互相含煤巖系的石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，次為石炭系中統(tǒng)本溪組。區(qū)內(nèi)共含煤19層，可采與局部可采煤層10層，自上而下依次為：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#煤層。煤層總厚度17.3米，其中山西組1#煤平均煤厚6.20m，2#煤平均煤厚6.20m；太原組9#煤平均煤厚5.54米。區(qū)內(nèi)煤類1#、2#、3#煤以無(wú)煙煤為主，局部地段為貧煤，其余煤層均為無(wú)煙煤。現(xiàn)靈泉礦開采煤層為1#、2#和9#煤。 詳見靈泉井田煤系地層綜合柱狀圖（附圖2）。現(xiàn)分述如下： 1、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b） 為本區(qū)次要含煤地層，屬一種在凹凸不平的古剝蝕面上填平補(bǔ)齊性質(zhì)的沉積建造。厚度6.98～30.50m，平均厚17.56m。因沉積基底起伏不平，厚度變化較大。本組中下部以鋁土質(zhì)泥巖及鋁土質(zhì)粉砂巖為主，具鮞狀結(jié)構(gòu)，富含菱鐵礦及黃鐵礦鮞粒，水平層理和塊狀層理發(fā)育，海相底棲生物化石和植物化石少見，僅頂部含少量植物根化石。屬瀉湖海灣相沉積；本組上部由石灰?guī)r夾煤組成。石灰?guī)r稱之為本溪灰?guī)r，一般分為二層，全區(qū)穩(wěn)定分布，所夾10#煤層屬不穩(wěn)定局部可采煤層，屬淺海相與濱海泥炭沼澤相交互沉積。 2、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 為井田主要含煤地層之一，厚102.53～186.44m，平均135.50m。屬濱海平原上形成的海陸交互相含煤建造。含海相灰?guī)r4～6層，含煤6～9層。根據(jù)巖性巖相及含煤性特征，分上、中、下三部分予以描述： （1）太原組下部 從本溪灰?guī)r頂界至8#煤層頂面。平均厚32.62m，為太原組中的主要含煤層段。屬濱海瀉湖相與泥炭沼澤相交替成煤環(huán)境。巖性主要由泥巖，粉砂巖夾煤層組成。泥巖致密、細(xì)膩有滑感，鋁質(zhì)含量高，具鮞狀結(jié)構(gòu)，塊狀層理；粉砂巖多呈灰黑色，中厚層狀，含有菱鐵礦和較多的黃鐵礦結(jié)核，層理不顯。本層段含9#、8#兩層煤。9#煤層為井田較穩(wěn)定的主要可采煤層，在井田南部存在巖漿巖侵入現(xiàn)象；8#煤層為極不穩(wěn)定的局部可采煤層。 （2）太原組中部 從8#煤層頂面（即大青灰?guī)r底面）至野青灰?guī)r頂面。厚度平均80.3m。為太原組含煤層數(shù)多，但煤層薄的次要含煤層段。屬于河流作用為主的三角洲相沉積和淺海相沉積。巖性主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，夾4～5層石灰?guī)r及4～7層薄煤層?；?guī)r自下而上依次為大青、中青、小青、伏青及野青灰?guī)r。除小青灰?guī)r外，共余四層灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，是區(qū)內(nèi)良好的對(duì)比標(biāo)志層。煤層自下而上依次為頂部4#、5#煤層；中部的6#、6下#及7#煤層。4#、6#、7#層為不穩(wěn)定的局部可采煤層。其余煤層均為不穩(wěn)定到極不穩(wěn)定的不可采煤層。在井田南部自6#煤層往下，有巖漿巖局部穿層侵入現(xiàn)象。 （3）太原組上部 從野青灰?guī)r底界至一座灰?guī)r頂面。厚度平均14.73m。為太原組次要含煤層段，以濱海海灣相沉積為主。巖性主要由粉砂質(zhì)泥巖組成，中夾一層3#煤層。含菱鐵礦及黃鐵礦結(jié)核，水平層理發(fā)育。頂部含一層薄層石灰?guī)r，稱之為一座頂巖，分布很不穩(wěn)定，常相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r。所夾3#煤層，層位較穩(wěn)定，但厚度薄且變化大，屬極不穩(wěn)定的不可采煤層。 本組為典型的海陸交互相沉積，由淺海相和陸海過渡相組成，標(biāo)志層多且穩(wěn)定。含煤地層厚度變化較大，但在井田內(nèi)有規(guī)律可尋。為本井田重要的含煤地層總體表現(xiàn)為欒卸向斜及靈泉向斜軸部沉積厚度較大，一般在140～150m間，其余大部分地段厚度在120～130m左右。 本組與下伏地層本溪組呈整合接觸。 3、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s） 為主要含煤地層。該組厚度50.68～116.7m，平均83.80m，形成于濱海沖積平原環(huán)境。共含煤2～4層。 根據(jù)巖性巖相及含煤性特征，可分為上下兩部分。煤層集中發(fā)育在本組下部，本礦主采煤層2#煤就在此組下部。 （1）山西組下部 自一座灰?guī)r頂界或2#煤層底板砂巖底界到1#煤層頂面。平均厚45.1m，為山西組含煤層段。巖相以三角洲平原相、湖瀉相及河流相為主。巖性主要由中細(xì)粒砂巖及粉砂巖夾煤層組成。底部砂巖分選中等，具板狀斜層理。粉砂巖富含泥質(zhì)及黃鐵礦結(jié)核。2#煤層頂部砂巖分選較差。長(zhǎng)石含量較高，具大型板狀交錯(cuò)層理，底部常有沖刷現(xiàn)象存在。本層段所夾1#、2#煤層分布穩(wěn)定，為主要可采煤層。2煤僅局部可采。 （2）山西組上部 自1#煤層頂面至下石盒子組底部“駱駝脖”砂巖底面。以湖泊相沉積為主，夾有河流相沉積。巖性由粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，夾有中細(xì)粒砂巖。在底部偶見1～2層煤線，極不穩(wěn)定。 本組含煤地層厚度總體變化規(guī)律是由西向東逐漸變薄。井田西部沉積厚度一般為90～110m，中部一般為80～90m，東部一般為70～80m。 1．3．2 標(biāo)志層特征 本礦區(qū)含煤地層厚度變化較大，巖性也有變化，但仍有規(guī)律可尋。各煤層間標(biāo)志層層位基本穩(wěn)定，特征明顯，是良好的對(duì)比依據(jù)。同時(shí)各煤層本身在結(jié)構(gòu)、厚度、頂?shù)装?、煤質(zhì)、層間距及物性等方面也有明顯的特征，因而煤層本身也是較好的標(biāo)志層。 各煤層間的主要標(biāo)志層自下而上依次為鮞狀鋁土質(zhì)泥巖、本溪灰?guī)r、大青灰?guī)r、中青灰?guī)r、伏青灰?guī)r和野青灰?guī)r，其特征如下： 1、鮞狀鋁土質(zhì)泥巖 位于本溪組底部。灰白色、灰色，富含菱鐵礦及黃鐵礦結(jié)核而形成鮞粒結(jié)構(gòu)。此標(biāo) 志層全區(qū)基本發(fā)育。一般厚4～8m，局部相變?yōu)殇X土質(zhì)粉砂巖，上距本溪灰?guī)r8.5m左右。 2、本溪灰?guī)r 位于本溪組上部。巖性為灰至深灰色中厚層狀石灰?guī)r，細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，含豐富的蜓科 動(dòng)物化石。全區(qū)分布穩(wěn)定，厚度0.39~8.61m，平均2.97m，中夾10#煤層為其一大特征，上距9#煤層平均15.93m。 3、大青灰 位于太原組下部，全井田分布穩(wěn)定，是煤系地層中最厚的一層灰?guī)r。呈灰色，中厚層狀，具方解石脈及燧石結(jié)核，含海相動(dòng)物化石。厚0.53～9.71m，平均4.67m，為8#煤層直接頂板，上距中青灰?guī)r11m左右。 4、中青灰?guī)r 位于7#煤層與大青灰?guī)r之間。全井田除在一、三、五、八采區(qū)的部分地區(qū)發(fā)生尖滅及在溫莊以東存在一條南北向尖滅帶外，其它地區(qū)均有發(fā)育。厚度0.36~3.69m，平均1.23m?；液谏@晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，充填有方解石細(xì)脈，含海相動(dòng)物化石。上距伏青灰?guī)r平均13.28m。 5、伏青灰?guī)r 位于太原組中部。灰及深灰色薄層～中厚層狀，顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)純，具方解石脈， 含有較多蜓科動(dòng)物化石。厚度0.39~3.40m，平均1.86m，層位穩(wěn)定，為6煤層直接頂板。上距3#煤層0~21.30m，平均13.59m。上距野青灰?guī)r平均44.73m。 6、野青灰?guī)r 位于太原組上部。深灰色中厚層狀，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密堅(jiān)硬，含硅質(zhì)，具方解石細(xì)脈穿插，含腕足類動(dòng)物化石。厚0.70～3.76m，平均2.31m，為4#煤層直接或間接頂板，上距3#煤層3.27~12.14m，平均6.54m。 本井田在地質(zhì)勘探期間，煤巖層對(duì)比采用了標(biāo)志層、層間距、煤厚、電測(cè)井曲線等多種綜合對(duì)比方法，對(duì)比依據(jù)充分，煤層層位確定準(zhǔn)確，對(duì)比結(jié)果可靠。 1．3．3 含煤性概述 靈泉礦含煤地層為中石炭統(tǒng)本溪組，上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)山西組。該井田煤系地層平均厚度約236m，共含煤10~15層，煤層總厚13.54m，總含煤系數(shù)5.7%，其中可采煤層8層，可采總厚度10.06m，可采含煤層系數(shù)4.2%。 本溪組厚度6.98~30.50m，平均17.56m，含不穩(wěn)定薄煤層1~2層，煤層總厚度1.18m，含煤系數(shù)為6.7%。具局部可采煤層一層，為10#煤層，可采煤層平均厚度0.81m，可采含煤系數(shù)為4.6%。 太原組厚度102.53~186.44m，平均135.50m。含主要煤層8層，煤層總厚度8.09m，總含煤系數(shù)6.0%。從上到下編號(hào)煤層為3#、4#、5#、6#、6下#、7#、8#、9#，其中位于太原組底部的9#煤層為主要可采煤層，4#、6#、7#、8#四層煤為局部可采煤層，其余煤層不可采?？刹傻奈鍖用?，可采總平均厚度5.82m，可采系數(shù)4.3%。 山西組厚度50.68~116.70m，平均83.80m。含煤2~4層，煤層總厚4.27m，總含煤系數(shù)5.1%。位于該組中部的1#煤層和下部的2#煤層為主要可采煤層，可采煤層總厚度3.43m，可采含煤系數(shù)4.1%。 1．3．4 煤層分述 靈泉礦主要可采煤層為2#、4#煤層，1#、6#、7#、8#、10#為大部分或局部可采煤層，2下#煤層是2#煤層的分叉煤層，僅小塊可采，3#煤層僅個(gè)別達(dá)到可采厚度?，F(xiàn)從上到下分述如下： 2#煤層 1、2#煤層是井田內(nèi)主要可采煤層之一，對(duì)其厚度變化及其原因作了較全面的分析。 2#煤層位于山西組底部，1#煤層之下3.09~29.80m，平均19.71m，經(jīng)全井田81個(gè)鉆孔煤厚點(diǎn)資料統(tǒng)計(jì)，煤厚4.2~5.8m，平均5.0m?？鄢龞|部不可采邊界外鉆孔，其余61個(gè)鉆孔點(diǎn)煤厚0~7.29m，平均2.20m。已采區(qū)516個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)煤厚0~8.0m，平均2.76m。鉆孔資料顯示煤層含夾矸0~2層。但煤礦生產(chǎn)證實(shí)，已采區(qū)煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，距煤層底板0.2~0.3m處有一層0.2m左右的炭質(zhì)泥巖夾矸，煤層中、下部有一層夾矸厚0~0.60m，其厚度和層位均不穩(wěn)定。 2#煤層厚度變化在總體上也表現(xiàn)出西厚東薄的變化規(guī)律，大體沿20000經(jīng)線以西，大部分地區(qū)煤厚在2.0m以上，且在北部>3.0m的厚煤區(qū)時(shí)有分布,僅發(fā)育一小塊煤厚較薄區(qū)，煤厚在1.30m左右。但在已采區(qū)，發(fā)現(xiàn)的形狀不同規(guī)模不等的變薄帶21個(gè)。20000經(jīng)線以東，煤厚在0~2.0m之間變化，大部分地區(qū)在1.3m以下。且煤厚變化急劇，北部有一大片無(wú)煤區(qū)存在，中部12~14勘探線間有一大塊不可采區(qū)，此外在無(wú)煤區(qū)邊緣及1118、1714孔周圍也有不可采區(qū)出現(xiàn)。 通過對(duì)可采邊界線內(nèi)的2#煤層選點(diǎn)采用真厚度評(píng)價(jià)，全區(qū)61個(gè)鉆孔點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果為γ=62.6%，Km=0.98；已采區(qū)47個(gè)鉆孔點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果為γ=52.6%，Km=0.98；已采區(qū)516個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果為γ=45.8%，Km=0.92。均屬不穩(wěn)定煤層。采用可采煤厚計(jì)算的結(jié)果也是如此。 4#煤層 4#煤層位于太原組上部，野青灰?guī)r之下0~2.16m，平均1.30m處，上距3#煤層5.04~15.03m，平均10.26m，下距6#煤層平均29.84m。經(jīng)全區(qū)86個(gè)鉆孔統(tǒng)計(jì)，煤層真厚平均1.25m。煤層厚度多集中在1.1～1.4m之間。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。該煤層基本全區(qū)分布，但厚度較小，井田北部及南部基本上不可采，可采區(qū)主要分布在8至16勘探線之間的井田中部地區(qū)，可采區(qū)內(nèi)煤厚變化不大，經(jīng)區(qū)內(nèi)86個(gè)鉆孔厚度統(tǒng)計(jì)計(jì)算4#煤層可采指數(shù)Km=0.37，煤厚變異系數(shù)γ=42.98%，屬極不穩(wěn)定煤層。 第2章 井田境界和儲(chǔ)量 2．1 井田境界 該井田北部以附近村莊為界，南部以三礦為界，西部以邊臨煤礦采空區(qū)為界，東部以F4斷層為界。井田走向長(zhǎng)度為6605km，南北走向3476km，井田水平面積約為23.5 km2。 2．2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 靈泉礦各煤層平均視密度表 表21 煤 層 2# 4# 視密度t/ m3 1.40 1.40 儲(chǔ)量計(jì)算公式： Q=SMγ （21） 式中 Q------儲(chǔ)量（萬(wàn)t）； S------煤層水平投影面積（m2）； M-----煤層平均厚度（m）； γ------煤的容重(t/m3)。 經(jīng)過計(jì)算，2#、4#號(hào)煤層的平均傾角均為11.3。 由地質(zhì)資料可知： S2=23526613/ cos11.3（m2） M=5.0米 γ=1.40(t/m3) 2#煤儲(chǔ)量為 Q2=（235266135.01.40）/cos11.3 =16468.63萬(wàn)噸 4#煤儲(chǔ)量為 S4=23526613/ cos11.3（m2） M=1.25米 γ=1.40(t/m3) Q4＝（235266131.251.40）/cos11.3 =4117.16萬(wàn)噸 本井田的工業(yè)儲(chǔ)量為 Q工 = Q2+ Q4 =16468.63+4117.16 =20585.79萬(wàn)噸 2．3 井田可采儲(chǔ)量 在本井田范圍內(nèi)，各類煤柱的留設(shè)原則為： 1. 斷層煤柱：斷層按其落差大小及對(duì)煤層的破壞程度而留設(shè)保安煤柱，落差≥50米者，兩側(cè)各留50m（水平距離），落差≥20m（水平距離），兩側(cè)各留20-50m（水平距離），落差〈20m 者，不留保安煤柱。 2. 井田邊界煤柱：按20m（水平距離）留設(shè)。 3. 三下保安煤柱設(shè)計(jì)時(shí), 下山基巖移動(dòng)角β=73-0.6α 上山基巖移動(dòng)角γ=73 走向基巖移動(dòng)角δ=73 松散移動(dòng)角Φ45 α-----煤層真傾角 4. 在井田開采初期, 由于工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場(chǎng)面積為500396=198000m2，井田范圍內(nèi)的松散層80米，φ=45，