1、继续教育学院毕业设计（论文）纸前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是柳林县华晋焦煤有限责任公司沙曲矿2号、3号煤层初步设计。是在华晋焦煤有限责任公司沙曲井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤矿开采学、煤炭工业矿井设计规范、煤矿矿井开采设计手册等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成
2、在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高，由于本人的初次设计，错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师为郭庆华老师，郭庆华老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝
3、指正。全套图纸加153893706 学生：日期：2013年8月4日华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨增加开采2号、3号保护煤层矿井初步设计说明书太原理工大学继续教育学院矿业工程学院采矿工程专业学生：二一二年八月目 录前 言7第一章 井田概况及地质特征11第一节 井田概况11第二节 地质特征13第二章 矿井现有生产系统概述28第一节 井田开拓28第二节 井下开采30第三节 矿井主要生产系统31第三章 保护层开拓与开采34第一章 保护层开采的必要性和可行性34第二节 井田开拓39第三节 井下开采41第四章 大巷运输及设备48第一节 运输方式的选择48第三节 运输设备选型49第五章 通风与安全5
4、7第一节 矿井瓦斯57第二节 矿井通风63第三节 矿井安全73第六章 提升、通风、排水、压风、瓦斯抽放设备88第一节 提升设备88 第二节 通风设备100 第三节 排水设备107 第四节 压缩空气设备122第五节 瓦斯抽放设备133第七章 地面生产系统134第八章 地面运输134第九章 总平面布置及防洪排涝134第十章 电 气134 第一节 供电电源134 第二节 电力负荷135 第三节 送变电136 第四节 地面供配电138 第五节 井下供配电138 第六节 矿井通信142 第七节 矿井监控与计算机管理142第十一章 地面建筑143第十二章 给水排水143 第一节 给水、排水、室内给排水14
5、3 第二节 井下消防及洒水144第十三章 采暖、通风及供热146第十四章 环境保护153 第一节 概述153 第二节 矿井生产期污染防治措施及综合利用154 第三节 生态环境保护措施155 第四节 机构设置及人员配置156第十五章 建井工期156第十六章 技术经济157 第一节 劳动定员及劳动生产率157 第二节 投资概算160华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨简要说明增加开采2#、3#保护煤层初步设计附 图 目 录序号图 纸 名 称图纸编号图 号比例1矿井开拓系统平面图C1154 -109-11:50002采区巷道布置及机械配备平面图C1154 -163 -11:20003回采工作面工艺
6、详图C1154 -164 -11:5004断面图C1154 -109-3示意图5采区巷道平面面罩及机械配备剖面图C1154 -163 -21:1000034567前 言一、矿井概况1、沙曲煤矿隶属于华晋焦煤有限责任公司，井田地处山西省河东煤田中段，吕梁山背斜西翼，其地理位置在山西省柳林县西部，工业场地距县城约5km。2、矿井设计生产能力3.0Mt/a，于1994年12月正式开工建设，2004年11月8日通过了国家发改委组织的竣工验收并正式投产。3、矿井生产现状沙曲井田走向长22km，倾斜宽4.58km，面积138.35km2。区内可采煤层共八层，为山西组2#、3#、4#、5#煤和太原组6#、8
7、9#、10#煤。截至2008年底地质资源/储量2133497万t，工业资源/储量190486.5万t，设计资源/储量144375万t，设计可采储量115500万t。矿井采用斜、立井混合开拓方式，划分两个水平开采。一水平开采山西组2、3、4、5号煤，水平标高+400m；二水平开采太原组6、8、9、10号煤，水平标高+200m。两个水平之间采用暗斜井方式联络。矿井目前生产水平为+400m水平。矿井以位于井田中央的南北工业场地为中心，呈南、北两翼开拓的布局，在+400m水平向南、北两翼各开凿三条大巷，分别为+400m水平（南、北翼）胶带输送机大巷、+400m水平（南、北翼）辅运大巷和+400m水
8、平（南、北翼）回风大巷。+400m水平各条大巷均布置在5#煤底板岩层中。井下生产采区现为南二采区和北二采区，其中：南二采区位于工业场地南侧、+400m水平南翼大巷西侧，利用南二采区集中巷（三条）在5#煤层中布置一个倾斜长壁工作面，设计年产原煤100万t/a；北二采区位于工业场地北侧、+400m水平北翼大巷西侧，利用+400m水平北翼大巷在4#煤层中布置一个倾斜长壁工作面，设计年产原煤200万t/a。两个工作面均采用倾斜长壁采煤法，综采一次采全高工艺，全部垮落法管理顶板。井下煤炭运输采用胶带输送机；辅助运输现采用无极绳绞车牵引矿车方式。4、矿井移交投产情况矿井投产时有两个工业场地和一个风井场地。
9、两个工业场地选在井田中央三川河两岸平地上，其中：主井场地位于三川河以南（简称南工业场地），建有主斜井、1#回风斜井和2#副斜井三个井筒；副井场地位于三川河以北（简称北工业场地）布置有副立井井筒。风井场地选在工业场地以北约3.5km的山丘上（简称北风井场地），建有北进风立井和北回风立井两个井筒。投产时，矿井南、北工业场地和北风井场地共有六个井筒。5、通风系统一期改扩建工程根据山西省煤炭工业局晋煤办基发2007523号关于华晋焦煤沙曲矿井通风系统技术改造工程项目初步设计的批复，2007年沙曲煤矿进行一期通风系统技术改造，一期通风系统技术改造主要是在矿井北翼下龙花垣工业场地新增下龙花垣进、回风立井，
10、在矿井南翼白家坡工业场地新增白家坡进、回风立井，南北两翼进、回风立井与原有井筒贯通形成分区通风系统。目前，一期通风系统改造工程施工已接近尾声。一期通风系统改扩建完成后，北翼大巷从副立井井底车场向北延展至下龙花垣进、回风立井处，长度约6800m；南翼大巷从副立井井底车场向南延展至白家坡进、回风立井处，长度约3500m。全矿井井筒数量达到10个，其中6个进风井、4个回风井。各井筒特征见下表。6、瓦斯抽放系统扩建工程在瓦斯抽放系统扩建之前，原有2套地面瓦斯抽放系统，分别是南翼瓦斯抽放系统和北翼瓦斯抽放系统。其中：南翼瓦斯抽放系装备CBF410A-2BV5型抽放泵2台，一用一备；北翼瓦斯抽放系统装备2
11、BEC67A型抽放泵四台，两台运行，两台备用。随着井下开采深度和采空区的增加，瓦斯有明显增加的趋势，造成瓦斯抽放系统能力不够，给正常安全生产带来严重隐患。2007年沙曲煤矿对南、北翼瓦斯抽放系统进行扩建。其中：南翼瓦斯抽放系统新建南翼瓦斯抽放2#泵站，装备三台2BEC72型水环式真空泵,一台高负压抽放，一台低负压抽放，一台备用，和原南翼瓦斯抽放1#泵站共同承担沙曲煤矿南翼瓦斯抽放任务；北翼扩建原瓦斯泵站，增加两台2BEC72型水环式真空泵，一台高负压抽放，一台备用，和原有四台2BEC67A型抽放泵共同承担沙曲煤矿北翼瓦斯抽放任务。该瓦斯抽放系统扩建工程已于2007年底改造完毕，并经山西焦煤集团
12、安监局于2008年3月16日验收通过。沙曲煤矿现有工业场地及井筒一览表场地名称编号井筒名称井筒特征功能及装备备注南工业场地1主斜井净宽3.8m，斜长1383.0m，倾角161400mm胶带输送机，煤炭提升、台阶、扶手进风井21#回风斜井净宽4.8m，斜长512m，倾角30台阶、扶手回风井32#副斜井净宽4.9m，斜长535m，倾角25JK-3型单绳单滚筒缠绕式提升机，台阶、扶手进风井北工业场地4副立井6.5，井深375.5m一宽一窄罐笼，升降人员、材料及设备、梯子间进风井北风井场地5北进风立井6.0m，井深496.0m梯子间进风井6北回风立井6.0m，井深495.0m梯子间回风井下龙花垣风井场
13、地7下龙花垣进风立井8.0，井深583.0m梯子间进风井8下龙花垣回风立井7.0，井深583.0m梯子间回风井白家坡风井场地9白家坡进风立井7.0，井深633.7m梯子间进风井10白家坡回风立井7.0，井深610.55m梯子间回风井7、增加开采5#煤工程矿井投产至2008年，井下南一、南二、北一采区4#煤已回采完毕。为减少矿井安全隐患，考虑到5#煤层瓦斯已得到很好释放，4#与5#煤层层间距小，开采5#煤层可充分利用4#煤层的生产系统，投入少、工期短、见效快；且4#煤层又是国家保护性开采的优质焦煤，开采5#煤层可延缓4#煤层开采速度，同时中低硫、特低硫煤层搭配开采，既缓解优质焦煤的开采速度，又有
14、利于矿井长远发展。为此，2009年初沙曲煤矿经山西焦煤集团公司上报山西省煤炭工业厅申请开采5#煤层，2009年7月山西省煤炭工业厅以晋煤行发【2009】52#文批复同意，并以晋煤办基发2009207号对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采5号煤层初步设计进行批复。目前井下南翼已开始回采5#煤。8、本次增加开采保护层（2#、3#煤）工程目前井下已回采的工作面上方2#、3#煤可采资源均已丢弃，资源浪费严重。同时，随着井下开采的不断延伸，开采煤层瓦斯含量和压力进一步增高，动力现象频发。矿井基建期间于2003年4月25日、2003年4月27日在南翼发生了两次瓦斯动力现象；生产期间于2005年6月17日
15、在北翼发生了一次瓦斯动力现象。到目前为止共发生大小多次煤与瓦斯突出现象，严重威胁着沙曲煤矿的安全生产。经山西省煤炭工业厅和煤炭科学研究总院抚顺分院对沙曲煤矿井下各煤层瓦斯突出危险性鉴定，结果为：2#煤在+430m水平及以浅区域无煤与瓦斯突出危险性；3#煤南翼+420m以浅区域无煤与瓦斯突出危险性；4#、5#煤具有煤与瓦斯突出危险性。根据新版防治煤与瓦斯突出规定第6条规定“防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则”和第40条规定“区域防突措施应优先采用开采保护层”。结合考虑沙曲煤矿井下各煤层赋存条件及各煤层瓦斯突出危险性鉴定结果，具备开采保护层。保护层开采后将有效降低主采煤层的煤与瓦
16、斯突出危险性，保证矿井安全回采和掘进。编制本次增加开采保护层（2#、3#煤）工程初步设计，其主要内容为：南翼增加一个2#煤薄煤层综采工作面作为南翼保护层开采；北翼增加一个3#煤薄煤层综采工作面作为北翼保护层开采。并配套相应的掘进工作面和瓦斯底抽巷。二、编制依据1、华晋焦煤有限责任公司设计委托书。2、采矿许可证：证书号1000000420071.。3、沙曲矿生产许可证。4、沙曲矿安全生产许可证。5、山西省煤炭地质技术委员会评审中心文件：晋煤地技评字2005420号华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井建井地质报告评审意见书。6、晋煤行发2006297号“关于对山西汾西曙光煤业有限责任公司河东煤矿等107座
17、矿井生产矿井地质报告评审意见书的批复”文件。7、煤炭科学研究总院抚顺分院2005年3月对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿 “瓦斯动力现象鉴定”。8、山西煤炭工业局文件：晋煤安发2005529号“关于确定山西焦煤集团华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井为煤与瓦斯突出矿井、4号煤层为突出煤层的批复”。9、煤炭科学研究总院抚顺分院2008年3月提交的华晋焦煤有限责任公司沙曲矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告。10、煤科总院抚顺分院2008年8月华晋焦煤有限责任公司沙曲矿2号和5号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告。11、煤炭科学研究总院抚顺分院通风防灭火实验室对沙曲矿井4号煤层的“煤炭自燃倾向鉴定报告”。12、煤炭
18、科学研究总院抚顺分院瓦斯实验室对沙曲矿井的“实验室煤尘爆炸性鉴定报告表”。13、山西省煤炭工业局文件：晋煤安发20081119号关于山西焦煤有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复。14、山西省煤炭工业局文件：晋煤办基发2007523号关于华晋焦煤沙曲矿井通风系统技术改造工程项目初步设计的批复。15、山西省煤矿安全监察局下发的晋煤监安一字2007619号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井改建项目初步设计安全专篇的批复。16、山西焦煤集团公司安全监察局2008年3月16日“关于华晋焦煤有限责任公司沙曲矿南北翼瓦斯抽采系统工程的验收意见”。17、山西省煤炭工业厅下发的晋煤
19、办基发2009207号关于华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采5号煤层初步设计的批复。18、山西省煤矿安全监察局下发的晋煤监安一字2009581号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井改建项目（增加开采5号煤层）初步设计安全专篇的批复。19、山西省煤炭工业厅下发的晋煤行发2009368号关于对华晋焦煤有限责任公司沙曲矿井增加开采保护层的批复。20、华晋焦煤有限责任公司提供的沙曲矿井生产建设现状资料及相关资料。21、煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、煤矿防治水规定等。22、国家和地方政府有关煤炭工业技术政策和法规。三、保护层开采方案井下北翼在北二采区布置一个2#煤开采保护层工
20、作面，维持原有北二采区4#煤综采工作面，并配套增加两个2#煤顺槽综掘工作面；南翼在南三采区布置一个3#煤开采保护层工作面，维持原有南二采区5#煤综采工作面，并配套增加两个3#煤顺槽综掘工作面。同时，在保护层回采区域的5#煤底板5m以下的岩石中布置底板岩石瓦斯抽采巷。该瓦斯抽采巷与上部回采工作面顺槽垂直布置，在该巷道内布置上向扇形钻孔，先后穿透5#、4（3+4）#、3#、2#煤层，提前进行瓦斯预抽，释放煤层的瓦斯压力，预抽后掩护保护层顺槽掘进。相邻两条底板瓦斯抽采巷在开采保护层时期通过联络巷形成全负压通风系统，在开采4（3+4）#、5#煤层时，作为工作面采空区抽采巷道。全矿井在原有两个（4#、5
21、煤）综采工作面基础上新增两个开采保护层工作面，其中：北翼一个2#煤薄煤层综采工作面，南翼一个3#煤薄煤层综采工作面。矿井生产能力维持3.0Mt/a不变。四、主要工程内容1、南翼主要新增工程南翼井下在南三采区增加开采保护层3#煤的采区巷道及相配套的5#煤底板岩石瓦斯抽采巷等采准巷道工程；增加采区回采、掘进、供配电设备及相配套的瓦斯抽采、压风、电缆、消防洒水、通信、监测监控等井下管线。同时在白家坡井底增设抗灾潜水电泵，管路沿白家坡进风立井敷设出地面，地面增设配套的潜水电泵控制系统。2、北翼主要新增工程北翼井下在北二采区增加开采保护层2#煤的采区巷道及相配套的5#煤底板岩石瓦斯抽采巷等采准巷道工程
22、增加采区回采、掘进、供配电设备及相配套的瓦斯抽采、压风、电缆、消防洒水、通信、监测监控等井下管线。同时在下龙花垣井底增设抗灾潜水电泵，管路沿下龙花垣进风立井敷设出地面，地面增设配套的潜水电泵控制系统。五、主要技术经济指标1、矿井生产能力维持3.0Mt/a，2、井田开拓维持现有开拓方式。3、井下新增两个保护层回采工作面。4、新增保护层回采面均采用薄煤层综采工艺。5、井下掘进工作面南翼增加3个；北翼增加3个。全矿井采掘比维持1：3。6、白家坡和下龙花垣井底新增潜水电泵抗灾系统。7、矿井总风量560 m3/s，其中：南翼风量250 m3/s；北翼风量310 m3/s。8、新增井巷工程量23693.
23、6m，掘进总体积258135.1m3。9、保护层开采建设工期：26个月（含瓦斯预抽6个月）。10、总投资：建设项目静态总投资为 64555.26万元.。六、项目实施效果预计北二采区保护层2#煤工作面卸压开采后，预计下部被保护层（3+4）#煤瓦斯含量由11.03 m3/t.r下降至4.3 m3/t.r，降幅达61%，回采工作面绝对瓦斯涌出量下降至34.81 m3/min；南三采区保护层3#煤工作面卸压开采后，下部被保护层4#煤瓦斯含量由11.03 m3/t.r下降至4.4 m3/t.r，降幅达60%，回采工作面瓦斯涌出量下降至21.84 m3/min。经过三年左右的保护层开采调整，使矿井的开拓区
24、抽采区、保护层开采区和被保护层开采区协调配置，确保突出煤层在采掘前实施区域防突措施，实现北二采区主采的4（3+4）#、5#煤和南三采区主采的4#、5#煤层在无突出危险区域生产，从而提高巷道掘进速度和工作面推进速度，保证全矿井安全、高效生产。七、存在问题与建议1、井田2#煤+430m水平以深、3#煤+420m水平以深煤与瓦斯突出危险性需抓紧时间委托有资质单位进行鉴定。2、井田各煤层瓦斯含量较高，地质报告中对瓦斯储量、可抽性和瓦斯梯度等内容叙述较少，建议委托有资质的单位进行专项瓦斯地质工作。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置沙曲煤矿位于山西省西部河东煤田中段的离柳矿区，其地理
25、位置在山西省吕梁市柳林县境内，主工业场地距柳林县城约5km，井田地理座标为：北纬371854373027，东经11045331111941。公路方面：太（原）军（渡）绥（德）国家级公路（307国道）穿本矿井主工业场地，青银高速公路与307国道平行沿本井田中部三川河谷东西向蜿蜒穿过，穆村至各地公路里程见表1-1-1： 穆村至各地公路里程表地名太原汾阳离石柳林秦皇岛吴堡里程（km）221115345116021铁路方面：孝（西）柳（林）铁路终点穆村站位于矿井主工业场地附近，沙曲煤矿铁路专用线在穆村站东端接轨，在建的太中银铁路沿本井田中部三川河谷东西向穿过，交通方便。矿井交通位置参见下图1-1-2：
26、二、地形地貌及水系沙曲井田位于吕梁山脉中段西部，区内地形大部分为侵蚀切割强烈的梁峁状黄土丘陵，局部为堆积地形。区内沟谷密集狭窄，形状多呈“V”字型。井田内地形总的趋势东高西低，南高北低。最高点位于南部枣园山，高程+1149.4m；最低点位于西部边界鄢哉村附近的三川河河谷，标高+740.0m。一般相对高差100200m，最大高差409.4m。井田属黄河水系，三川河是井田内唯一河流，由井田中段向西穿出后，在石西镇西的两河口入黄河，井田内流经长度8km。三川河长年流水，平均年径流量2.88亿m3，洪水期最大流量2260m3/s，其余沟谷平时无水，只有在雨季有短暂水流汇入三川河或直接流入黄河。三、气候
27、条件本区属暖温带大陆性季风半干旱气候，气温昼夜变化悬殊，四季分明，冬春季多西北风，夏秋季多东北、东南风，年平均风速1.22.46m/s，最大9.315m/s，气候干旱，冬季寒冷，夏季炎热，年最低气温平均6.9，最高气温平均24.6，降水多集中在69月，年降水量最小373.5mm，最大577.7mm，平均464.2mm。年蒸发量最低1766.2mm，最高2171.7mm，平均1888.7mm。年平均相对湿度56%，初霜期一般在10月上旬，终霜期在翌年3月下旬，无霜期150200天。初雪期为11月中、下旬，终雪期为翌年3月中、下旬。冻土期在11月至来年3月，最大冻土深度1m。四、地震烈度本根据中国
28、地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），井田地震动峰值加速度小于0.05g。相当于原地震基本烈度度。五、 外部建设条件1、交通运输条件太（原）军（渡）绥（德）国家级干线公路（307国道）从矿井工业场地北侧通过，青银高速公路与307国道平行沿本井田中部三川河谷东西向穿过，公路运输十分方便；矿井铁路专用线在孝柳铁路终点穆村站东端接轨，在建的太中银铁路沿本井田中部三川河谷东西向穿过，铁路运输条件良好。2、电源沙曲煤矿在北工业场地已建有一座本公司的华晋110kV变电所，变电所安装两台三圈主变压器（225000kVA）；变电所两回110kV电源引自柳林电厂，线路导线型号为LGJ 150mm2
29、长度分别为2.722km和3.135km。在沙曲选煤厂有本公司的35 kV变电所，变电所安装两台主变压器（216000kVA）；变电所两回35kV电源引自华晋110kV变电所，线路导线型号为LGJ 150mm2，长度分别为5.547km和5.567km。柳林电厂为吕梁地区的主力电厂、装机容量为（2100+2600）MW，因此矿井两回110kV电源满足安全供电的要求。3、井田周边矿井情况井田南接汾西矿业集团贺西煤矿；北邻汾西矿业集团双柳煤矿；东部边界分布九个地方煤矿，这些地方煤矿大部分开采4#、5#煤层，少数开采8#、9#、10#煤层。生产能力在0.091.5Mt/a之间。掘进方式为炮掘和机掘
30、开采方式为普采、高档普采和综采，各矿均采用机械抽出式通风方式，通风系统完善。主运输为箕斗或串车提升，辅助运输方式为调度绞车或无极绳，矿井排水方式一般为多段接力，矿界均留设40m（各20m）保护煤柱，各地方煤矿暂未发现越界开采现象第二节 地质特征一、地层及地质构造1、地层本区所属河东煤田离柳矿区，井田内地层层序自下而上为奥陶系中统上马家沟组（O2s）、峰峰组（O2f）；石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）；三叠系下统刘家沟组（T1l）；新生界第三系、第四系。井田内地表只出露下石盒子组及
31、以上地层，其余出露于井田以东。根据地表及钻孔揭露资料，将井田地层分述如下：（1）奥陶系中统a、上马家沟组出露于井田以东，与下马家沟组整合接触。本组共分三段：下段为灰、灰白色角砾状白云质泥灰岩，厚2753m，平均厚48m；中段为青灰、灰黑色中厚层石灰岩、灰白色白云质灰岩、豹皮状灰岩，厚110159m，平均厚122m；上段为灰、深灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、豹皮状灰岩，夹白云质泥灰岩及泥质白云岩，厚6173m，平均72.7m。b、峰峰组（O2f）出露于井田以东，与下伏上马家沟组整和接触，本组厚103.54147.41m，平均124.16m。下、中部多为浅灰、灰白色角砾状泥灰岩、砾屑灰岩，夹薄层白
32、云质灰岩及铝土质泥岩，含不稳定的近似层状、透镜状细晶石膏23层，厚17m，或为巨厚层状的泥灰岩、白云质灰岩与石膏层混生，并有纤维状石膏脉充填于不规则的裂隙中，石膏脉宽0.55m，统称为石膏带。上部为中厚巨厚层状灰白、深灰色微晶石灰岩、薄层状黑灰色泥灰岩、白云质灰岩、角砾状砾屑泥灰岩，局部夹薄层含铝质泥岩。本组变形层理及岩溶、裂隙较发育，地表见岩溶溶洞，钻孔中溶孔直径13cm。产头足类化石。（2）石炭系a、中统本溪组（C2b）出露于井田以东的沟谷中，与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。本组厚16.2939.00m，平均27.37m，北部较薄，向南增厚。本组岩性分为两段：下段岩性为铁铝岩段，厚
33、016.29m，平均4.29m。其底部为山西式铁矿，呈透镜状鸡窝状，厚04.90一般1m。地表多为褐铁矿，钻孔揭露为深灰、褐灰色铝土岩（G层铝土岩）及黄铁矿。上段为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色铝质泥岩、粉砂岩夹灰色中-细粒石英砂岩、灰岩及煤层，灰岩03层，本段厚8.8132.17m，平均厚21.70m。b、上统太原组（C3t）本组零星出露于井田以东的一带沟谷中，底部以K1砂岩与下伏本溪组分界，为本区主要含煤地层之一。厚81.02116.76m，平均96.22m，厚度变化为中部厚，西、南薄。根据岩性特征，本组可明显分为三段：下段（C3t1）：由K1至8#煤层顶，厚37.3370.55m，平均52
34、70m。底部砂岩为灰、灰白色中细粒石英砂岩，含岩屑、白云母，含黄铁矿及泥质包体，接触式铁-泥质及少量钙质胶结，具交错层理和缓波状层理，厚0.3217.33m，平均厚4.81m。其上为一套灰、灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段，夹02层不稳定的生物碎屑灰岩（L0）及薄层铝质泥岩，含煤37层，其中8、9、10#煤层为全区可采或局部可采的主要煤层。中段（C3t2）：由L1灰岩底至L5灰岩顶，厚25.66-57.76m，平均36.21m。岩性由35层深灰色生物泥晶（微晶）石灰岩夹深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩和少量薄层粉-细粒砂岩和煤层组成。石灰岩L5、L4层位稳定，L1、L2多合并为一
35、层；本段所含的6#煤层为局部可采的不稳定煤层，7#、7下号煤层为不稳定煤层。上段（C3t3）：由L5灰岩顶界至K3砂岩底，厚013.93m，平均6.62m，为深灰 -黑灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，夹薄层铝质泥岩和薄煤层（6上），本段底部泥岩中含动物化石。（3）二叠系a、下统山西组（P1s）为井田内另一主要含煤地层，底部以K3砂岩（相当于太原西山北岔沟砂岩）连续沉积于太原组之上，全组厚42.8979.92m，平均厚60.80m，其变化为东南、西北部较厚，中部较薄。岩性为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩，含煤510层，其中2#、3#、4#、5#煤层为稳定可采或局部可采的主要煤层，井田
36、北部3#、4#煤层合并，称为3+4#煤层。5#煤层顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，富含黄铁矿结核，我们称之为“海相泥岩”该层产丰富的动植物物化石。b、下统下石盒子组（P1x）零星出露于井田东部，以K4砂岩连续沉积于山西组之上，厚66.12102.18m，平均81.93m。岩性为灰色、深灰色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，下部偶夹12层煤线。底部K4砂岩为灰白-深灰色中厚层状中、粗粒长石石英砂岩，厚0.5521.70m，平均厚5.41m。向上为灰色、绿灰色中细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩与深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩互层。上部为灰绿色细粗粒长石石英杂砂岩夹灰灰绿色砂质泥岩、泥岩，顶部为一层
37、灰白浅灰色铝质泥岩（桃花泥岩），富含铁质鲕粒及结核，露头上常呈网格状褐红色褐铁矿细脉，可作为上、下石盒子组分界的辅助标志。c、上统上石盒子组（P2s）全组厚269.70457.40m，平均371.00m。以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上，主要由灰色、灰绿色、灰紫色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，由下向上紫色渐深。全组分为三段。下段（P2s1）：主要为灰绿色、灰白色砂岩、粉砂岩与杂色、深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩互层，厚121.00156.90m，平均137.13m。下部以砂岩为主，底部砂岩K6厚1.2523.57m，平均10.06m，为灰灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩，孔隙式胶结，碎
38、屑颗粒多呈点-线接触。本段产羊赤类化石。中段（P2s2）：厚73.67116.23m，平均91.40m。主要为紫红色砂质泥岩夹灰色、绿灰色砂岩及灰黑色泥岩。砂质泥岩多呈团块状，水平层理发育，夹泥岩条带，层面上有云母片；砂岩横向不稳定；底界砂岩为黄绿色厚层状粗中粒岩屑长石石英砂岩。上段（P2s3）：厚102.00184.30m，平均142.58m。以紫红、蓝灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩及燧石条带。砂岩中多含长石，胶结疏松，易风化成浅灰、灰白色碎屑，出露于泥质岩中，是本段的特征标志；泥质岩厚度较大，为紫色、蓝灰色夹灰色、灰绿色条带。底部砂岩K7厚2.3910.52m，平均6.83m，
39、为浅灰灰绿色厚层状含砾粗中粒长石石英砂岩。砾石成分为石英岩及燧石。本段中上部含结核状锰铁质砂岩。露头顶部常见一层黄色砂质泥岩，可作为K8的辅助标志。d、上统石千峰组（P2sh）厚101.00193.50m，平均141.07m。以K8砂岩连续沉积于上石盒子组之上。岩性以紫红色、深红色、红色砂质泥岩、泥岩为主，夹不稳定浅红色中细粒长石杂砂岩，上部泥质岩中含丰富的似层状、透镜状钙质结核。底部砂岩K8厚7.5016.00m，平均11.71m，为浅灰绿色、灰白色间紫红色厚层状含砾中粗粒长石杂砂岩，底部含砾石，夹透镜状紫红色砂质泥岩。本组以其色调鲜艳为特征。（4）三叠系下统刘家沟组（T1l）：出露于井田西
40、北边界聚财塔断裂带之间和西南侧沟谷中，最大出露厚度409.80m，以K9砂岩连续沉积于石千峰组之上。本组岩性主要由浅灰紫、灰红色薄层、中厚层及厚层状细粒长石杂砂岩，夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及数层不稳定的透镜体，砂岩中含磁铁矿条纹条带。层理很发育，具交错层理，变形层理和水平层理，岩层常呈薄板状。层面上可见波痕、泥裂及印模等构造。下部普遍具有浅色钾长石质胶结物集合而成的斑状构造，底部夹砾岩薄层，上部含同生砂岩球，夹多层紫红色粉砂岩及砾岩透镜体。底部砂岩K9厚6.0032.00m，平均19.00m，为浅红、浅灰红色中厚层状铁质细粒长石砂岩，具小型交错层理。（5）新生界a、上第三系上新统（N2）
41、井田内分布广泛，出露于冲沟中，厚4.0094.50m，平均32.73m，分上下两部分：保德组（N2b）：底部为沙砾岩层，厚018.00m，平均2.84m，与下伏地层呈角度不整合接触，砾石成分以砂岩为主，少量为灰岩、伟晶岩、石英岩、角闪岩，砾径210cm为主，大者50cm，棱角状至圆状，孔隙式砂质钙质充填；其上为棕紫、棕红色及黄红色的粘土、砂质粘土、钙质粘土夹砂砾石层，含大量钙质结核。本组含化石： Hipparion sp. 三趾马Chilotherium sp.齐鲁兽 静乐组（N2j）：与下伏地层保德组为平行不整合接触，以紫红色、红色粘土为主，夹数层钙质结核层，粘土中含豆状锰铁质结核。b、第四
42、系中更新统离石组（Q2l）即“离石黄土”。广泛分布于井田内沟谷两侧，厚2.50140.00m，平均27.28m，主要由浅红、黄灰色砂质粘土、亚粘土、亚砂土组成，底部常有一层砂砾石层，厚011.20m，平均5.07m；下部含26层古土壤及小型钙质结核和冲积小砾石；上部为红黄土，夹土壤层及小型钙质结核，发育垂直节理，地貌上多形成陡壁、黄土株等。c、第四系上更新统马兰组既“马兰黄土”。广泛分布于黄土梁、峁、垣顶部、河流三级阶地上部和河流二级阶地，厚040.00m，与下伏离石组为平行不整合接触，由浅灰黄、浅黄、棕黄色砂质粘土、粉砂土、亚砂土组成，颗粒均匀，结构疏松，具大孔隙，无层理，垂直节理发育，常形
43、成黄土陡壁。d、第四系全新统主要分布于三川河河谷、河漫滩及一级阶地上，与下伏地层呈角度不整合接触，为近代河流冲积层。由不同时代的沙、砾、泥质碎屑组成，一般厚10m左右，富水性较强。2、构造井田位于三交柳林单斜含煤区中南部，为一缓倾斜的单斜构造，地层倾角平缓，一般37，地表315，局部地段受小褶曲及断层影响可达1823。井田内以宽缓的小型褶曲构造为主，断层稀少且断距小，北界聚财塔南正断层为地堑式断裂带的南界。地表未见陷落柱，仅三川河附近钻孔煤系中及南一生产采区发现有少量陷落柱构造，未见岩浆活动，井田构造属简单类。（1）褶曲 在缓倾斜的单斜基础上，井田内发育部分波状起伏和短轴褶曲，以三川河为界，北
44、部褶曲轴向北北西和近东西向为主，南部以北东及北北东向为主，井田内共见大小褶曲29条，以小褶曲为主，延伸长度超过500m的有9条，分述如下：S2背斜：位于井田西北部，聚财塔南断层南侧，轴中部弯曲，轴向近东西，井田内延伸长3950m，向西穿出后入陕西省。S28背斜：位于9#孔北，轴向北东东，两翼对称，延伸910m。S29背斜：位于9#孔北，轴向北东东，北翼倾角56，南翼78，延伸750m。S30向斜：位于穆村西北L1-4、43#孔旁，轴向北西西，且呈向东北方向突出的弧形，两翼对称，延伸2300m。S31背斜：位于10#孔旁，轴向北西西，亦呈向东北方向突出的弧形，延伸1450m。S129背斜：位于1
45、9#孔东南，轴向北北西，两翼对称，延伸530m。S134向斜：位于27#孔南，轴向北东东，呈向北北西突出的弧形，北翼倾角915，南翼6，延伸长度650m。S136向斜：位于27#孔东南，轴向北东，略向南东突出，两翼对称，延伸长度600m。S137背斜：位于27#孔东南，轴向北东，西北翼倾角57，东南翼倾角45，延伸630m。其余褶曲延伸长度为180430m。（2）断层井田内断层稀少，仅北界为一地堑式断裂带。钻孔探明断层特征描述详见表1-2-1。生产过程中，揭露断层17条，落差在0.5m4m之间，均小于5m。表1-2-1 主要断层一览表断层编号断层性质断层特征地理位置聚财塔北正断层F2正断层倾向南，倾角6085，断距大于130255m，延伸长约11650m。东起聚财塔东南，经王家岭地垅堡入陕西省聚财塔南正断层F6正断层倾向北，倾角6283，断距大于90250m，井田内延伸8350m。东起聚财塔村南，经王家焉、红管、刘家山村、过黄河入陕西省F22正断层走向北62，倾向南西，倾角65，断距8m，延伸长度380m。杜峪沟口（3）陷落柱井田内地表未见陷落柱构造，精查过程中仅有4个孔
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