目錄

刖a.......................................................................................................................................1

第一章采區概況及地質特征...........................................6

1.1設計采區概況..................................................6

L2采區勘探情況...................................................6

1.3地質特征......................................................6

1.4水文地質.....................................................11

1.5煤層及煤質...................................................16

1.6瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性...................................23

1.7存在問題及建議...............................................26

第二章采區巷道布置................................................27

2.1方案提出.....................................................27

2.2方案比較.....................................................27

2.3采區范圍及儲量...............................................28

2.4采區巷道布置.................................................29

2.5巷道施工及工期...............................................33

第三章采煤方法及工藝、生產能力、服務年限.........................41

3.1開采順序.....................................................41

3.2采煤方法及采煤工藝...........................................41

3.3采區生產能力.................................................51

3.4采區服務年限.................................................52

第四章采區通風系統...............................................53

4.1通風系統現狀................................................53

4.2采區投產后礦井采場分布情況..................................53

4.3采區通風系統................................................53

第五章采區供水及防塵系統.........................................59

5.1采區供水系統.................................................59

5.2采區防塵系統.................................................60

第六章采區防滅火系統..............................................62

6.1采區消防系統.................................................62

6.2采區防滅火系統...............................................62

6.3煤自燃監測系統...............................................67

第七章采區運輸系統................................................69

7.1主運輸系統....................................錯誤!未定義書簽。

7.2輔助運輸系統.................................錯誤!未定義書簽。

第八章采區排水系統.................................錯誤!未定義書簽。

8.1采區水倉泵房設計..............................錯誤!未定義書簽。

8.2排水設備選型..................................錯誤!未定義書簽。

8.3排水管路計算..................................錯誤!未定義書簽。

8.4水泵工況點....................................錯誤!未定義書簽。

第九章采區供電系統................................錯誤!未定義書簽。

9.1電力負荷......................................錯誤!未定義書簽。

9.2供配電........................................錯誤!未定義書簽。

9.3礦井通信、監控與計算機管理..................................90

第十章安全避險六大系統............................................92

10.1監測監控系統................................................92

10.2人員定位系統................................................95

10.3壓風（自救）系統............................................92

10.4供水施救系統...............................................101

10.5通信聯絡系統...............................................103

10.6緊急避險系統...............................................103

第十一章煤質管理...............................................112

11.1掘進工作面煤質管理........................................113

11.2采煤工作面煤質管理........................................113

11.3機運隊煤質管理措施........................................114

11.4工作面給排水管理..........................................115

第十二章安全技術措施............................................116

12.1危害因素分析..............................................116

12.2安全技術措施..............................................117

第十四章附圖目錄.................................................148

前百

1、礦井概況

該礦位于古交市西北約IL5km處，嘉樂泉鄉咀頭村北，行政區劃隸屬古交

市嘉樂泉鄉，其地理坐標為:東經112°03'13"?112°04,32"；北緯37°

58'14"?37°59'24",屬于西山煤田梭峪精查區邊緣地帶。

井田西距太（原）?寧（武）公路3.5km,距太（原）?嵐（縣）鐵路2.5km,

由鎮城底通往閣上鄉的鄉級公路從礦區約0.5km處通過。南部和東部外圍分別

有通往鎮城底和嘉樂泉煤礦的鐵路專線，交通較為便利。詳見交通位置圖0T

根據山西省煤礦企業兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發[2009]

79號文件，以大同煤礦集團有限責任公司為主體兼并重組整合古交市咀頭煤礦、

古交市福鑫煤業有限公司共2個煤礦生產企業，兼并重組后煤礦企業預核準名稱

為大同煤礦集團太原鴻福煤業有限公司。山西省煤礦企業兼并重組整合工作領導

組辦公室以晉煤重組辦發[2010]43號文件同意將該礦兼并重組整合主體變更

為華潤電力控股有限公司，企業核準名稱為山西華潤鴻福煤業有限公司。山西省

國土資源廳于2011年1月28日為該礦頒發了證號為C1400002009121220047763

采礦許可證，井田面積為2.4454km：批準開采2?9號煤層，生產規模為600kt

/ao

2011年3月，山西安煤礦業設計工程有限公司編制完成了《山西華潤鴻福

煤業有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計》。設計采用斜井開拓，水平標高

為+1024.42m,根據現有巷道布置情況，設計確定8號、9號煤層采用聯合布置

的方式，先開采8號煤，后開采9號煤。設計將全井田分為兩部分即原咀頭煤礦

井田為一部分，原福鑫煤礦井田為一部分。

1）原咀頭煤礦境內巷道布置：

利用現有沿8號煤層布置的一采區膠帶下山、回風下山，在膠帶下山西側，

平行于膠帶下山新增8號煤軌道下山，開采井田內一采區8號煤。

華潤煤業（集團）有限公司設計中心

9號煤在原咀頭煤礦井田范圍內利用一采區8號煤3條下山對其進行回采。

皮帶上山和軌道上山生根向9#延伸，布置9#膠帶上山和9#軌道上山兩條大

巷，開采二采區8號煤，二采區膠帶巷為機軌合一布置。

2）原福鑫煤礦境內巷道布置：

以井底煤倉為起點向西南方向沿9號煤布置三采區的3條下山，分別為9

號煤膠帶下山、9號煤軌道下山、9號煤回風下山，掘至井田南部邊界附近，利

用3條采區巷回采原福鑫煤礦井田范圍內的9號煤資源及8號煤剩余資源。

目前鴻福煤礦8煤一采區布置三條大巷，首采工作面位于一采區上部。開拓

工程已完成。由于8煤一采區只有兩個面，需進行接續采區的開拓準備工作，現

委托設計中心編制回風下山下部8#煤一采區、8#煤二采區設計。

設計中心接受委托后，及時組織項目組開展現場調查工作，收集地質及生產

技術資料，考察安全生產條件等，經綜合分析研究，編制本設計。

一、設計依據

1、《煤炭技術工業政策》、《煤礦安全規程》、《煤礦防治水規定》等國家有關

安全生產的法律法規、技術標準和規范的要求。

2、山西省煤礦企業兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發[2009]

79號文件；

3、山西省煤礦企業兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發[2010]

43號文件；

4、山西省國土資源廳頒發的整合后的采礦許可證，證號為

C1400002009121220047763；

5、山西地寶能源有限公司2011年3月編制的《山西華潤鴻福煤業有限公司

兼并重組整合礦井地質報告》及市局批復文件。

2

交通位置圖

圖0-1交通位置圖

3

6、2016版《煤礦安全規程》、《煤炭工業礦井設計規范》等國家及省地各級

政府有關煤炭生產的方針、政策、法律、法規；

7、《煤炭工業礦井設計規范》GB50215-2005o

8、山西華潤煤業有限公司《煤礦安全生產技術管理規定》2012版。

二、設計的主要特點

1、采區巷道布置

1）、8#煤一采區：利用原有三條下山大巷，進行皮帶運輸、軌道運輸和回

風，采區準備巷道設計在8號煤中布置,80101、80102工作面準備巷道為機軌合

一巷和工作面回風巷；80103直接從下山大巷開順槽，不再設計準備巷道。

2）、8#煤二采區：采區準備巷道利用8#煤層原有巷道進行維修，即二采區

膠帶上山和二采區軌道上山，布置兩個采面80201、80202工作面。

2、采煤方法

根據煤層賦存條件及開采技術條件，設計采用走向長壁后退式采煤法，綜采

一次采全高，全部垮落法處理采空區。

3、采區提升、運輸

主運輸系統采用皮帶機運輸，輔助運輸系統采用軌道運輸。

4、通風

礦井采用中央并列式通風方式，抽出式通風方法。回采工作面為“U”型通

風；掘進工作面采用局部通風機配抗靜電阻燃膠質風筒進行壓入式通風。

5、采區排水

1）、8#煤一采區：工作面上山推進，涌水全部流到采空區。

2）、8#煤二采區：工作面的涌水通過工作面順槽排放至井底水倉，排至地面。

6、采區供電

準備巷道中部，膠帶和回風巷之間設有機電洞室，根據采區電力負荷統計，

采用10kV電源下井、1140/660v供采區提升及采掘設備用電，其供電回路采用

裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電。

7、安全監控

利用礦井現有KJ160NA型監控系統及地面設施，按《煤礦安全規程》及《煤

4

礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》（AQ1029-2007）的有關規定安裝增加

補充各類傳感器，一旦出現瓦斯超限，自動切斷工作面及其回風巷內所有非本質

安全型用電設備電源，保障礦井生產安全。

礦井消防、防塵、壓風管路及通訊系統等按《煤礦安全規程》及有關文件規

定裝備。

三、主要技術經濟指標

1）、采區地質資源量90萬噸，設計可采儲量50萬噸；

2）、采區設計生產能力：60萬噸/年；

3）、采區服務年限：0.82a；

4）、采區投產巷道總工程量3404m。

5）、建設工期5個月；

6）、投資估算：礦井采區設計建設項目總資金為1401.84萬元，其中：井巷

工程885萬元，設備及工器具購置357.80萬元，安裝工程69.00萬元，工程建

設其他費用90.14萬元。

5

第一章采區概況及地質特征

1.1設計采區概況

1.1.1采區位置及范圍

鴻福煤礦批準開采2?9*煤層，開采深度1142-916m標高；回風下山下部8#煤一采

區、8#煤二采區位于井田北部。其中回風下山下部8#煤一采區南北走向長為300米，

東西傾斜長為400米，為一不規則形狀，面積0.12knL其中8#煤二采區南北走向長為

400米，東西傾斜長為500米，為一不規則形狀，面積0.2km?

1.1.2井上下對照關系。

井田位于呂梁山中段東緣，溝谷縱橫，切割劇烈，巖石裸露屬剝蝕、侵蝕中山地貌,

地勢總體西北高，東南低，最高點位于井田西北部山頭，標高為+1273.3m,最低點位于

井田南部邊界處，標高為+1040.8m,相對高差232.5m。

采區井上下對照圖：見圖LIT

1.1.3采區儲量

根據圈算法，本次設計采區內太原組8煤層地質儲量90萬to

1.2采區勘探情況

2010年9月山西地寶能源有限公司編制了《山西華潤鴻福煤業有限公司兼并重組

整合礦井地質報告》。本次兼并重組整合礦井地質報告是在收集以往地質資料并對該井

田進行地質調查的基礎上編制的。

1.3地質特征

1.3.1采區地層

本井田位于西山煤田古交礦區梭峪精查勘查區，西山古交國家規劃礦區古交區西

部。

本井田大部為黃土覆蓋，基巖局部出露，井田內出露的地層有二疊系下統下石盒子

6

組、二疊系下統山西組、石炭系上統太原組。結合區域地層，地層層序由老至新為奧陶

系中統峰峰組、石炭系中統本溪組、石炭系上統太原組、二疊系下統山西組、二疊系下

統下石盒子組、上第三系上新統、第四系中上更新統、第四系全新統。根據井筒和鉆孔

資料及梭峪勘探資料，將井田地層由老至新敘述如下：

（-）奧陶系中統峰峰組（02f）

本組為煤系地層的基底，巖性為深灰色厚層狀石灰巖，質純，間夾薄層白云質灰巖

和泥灰巖，下部含多層石膏層，裂隙發育，致密，堅硬，方解石脈貫穿其中，厚度大于

lOOmo

（二）石炭系中統本溪組（C2b）

厚度23.80?26.80m,平均25.00m,平行不整合于下伏峰峰組之上。底部為山西式

鐵礦，厚0?2.6m,呈雞窩狀分布，深部為黃鐵礦，地表及淺部風氧化變為褐鐵礦。其

上為淺灰色及淺粉紅色鋁土泥巖，團塊狀，含砂及鐵質較多，質不純。中、上部為深灰

色泥巖、粉砂巖組成，中間夾砂巖1?3層，不穩定的石灰巖1?3層及薄煤線。

（三）石炭系上統太原組（C3t）

連續沉積于本溪組之上，為井田內主要含煤地層之一，厚度105.30?121.30m,平

均110.00m,巖性主要由深灰色、灰色、灰黑色砂巖、泥巖為主，中間夾三層石灰巖，

與灰黑色泥巖、砂巖、粉砂巖互層，含6、7、7下、8、8下、9、9下、10號煤層，其中7

號煤層為較穩定局部可采煤層，8號煤層全區穩定可采、9、10號為穩定大部可采煤層。

本組為一套海陸交互相含煤沉積。按其沉積特征可將太原組分為三段：

（1）下段（C3t*）：自太原組底部Ki砂巖（晉祠砂巖）底至L灰巖（廟溝灰巖）

底，以濱海三角洲相沉積為主。由深灰色、灰黑色泥巖、砂質泥巖，灰色砂巖與煤層組

成。底部Ki砂巖（晉祠砂巖）為灰或灰白色中細粒砂巖，成份以石英為主，分選、磨

圓較差，常含泥巖、煤或砂巖碎塊，鈣質或粘土質膠結。本段含煤5層，即8、8下、9、

9下、10號煤層，8、9、10號煤層為穩定可采煤層。

（2）中段（C3t2）：Li灰巖底至L4灰巖（斜道灰巖）頂，以海相和過度相沉積為

主。巖性以深灰色灰巖、灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖為主。含7、7下號煤層，其

中7號煤層較穩定局部可采。本段所含L灰巖大部發育，厚度穩定，L灰巖中常含有

長身貝及海百合莖化石。

（3）上段（C3t3）：L4灰巖頂至K3砂巖底，為三角洲相沉積。巖性主要為灰色或

7

灰白色砂巖、灰黑、黑色砂質泥巖、泥巖和煤層。本段含有不穩定、不可采的6號薄煤

層。

本組旋回結構清楚，厚度較穩定，從沉積特征看，太原組煤層形成于海進過程中。

首先是濱海平原沼澤化，大面積沼澤分布，堆積了泥炭層，之后海侵的發生為泥炭層埋

藏保存創造了條件。井田內局部小面積出露。

（四）二疊系下統山西組（P|S）

從K3砂巖（北岔溝砂巖）底到K4砂巖（駱駝脖子砂巖）底，厚度38.20?42.30m,

平均40.00m,連續沉積于太原組之上，為本井田主要含煤地層之一。巖性主要為深灰

色泥巖、粉砂巖、砂質泥巖組成，為陸相含煤建造。

本組含煤層4層，分別為03、1、2+3、4號煤層，03、1號煤層不可采，井田范圍

內2+3、4號煤層大多合并為一層，平均厚度為4.39m,僅在井田南部邊界（923號孔）

和西部邊界（921號孔）分叉為2+3和4號煤層，為穩定大部可采煤層。

（五）二疊系下統下石盒子組（Plx）

上部地層剝蝕，僅殘留中下部地層，厚度大于100m,為灰綠、灰黃色泥巖夾黃綠

色粉砂巖、砂巖、泥巖含紫色斑塊。底部K4中砂巖，為灰白色，厚層狀，石英長石

為主，與山西組呈整合接觸。

（六）上第三系上新統（N2）

分布于山頂、山坡的黃土層下，厚度0?25m。底部為礫石層，礫石由石灰巖、變

質巖及少量砂巖礫塊組成；上部為淺紅色、棕紅色粘土，具粘性，含砂量較大。

（七）第四系（Q）

（1）中、上更新統（Q2+3）

分布于山梁、坡上，厚度0?30m。下部為淺紅色砂質粘土，含大量鈣質結核，夾

1?2層半膠結砂礫層。上部為淺黃色細粉沙土，垂直節理發育。

（2）全新統（Q4）

由卵、礫石、砂土等雜亂堆積組成，厚度小于10m。

1.3.2含煤地層

西山煤田區域含煤地層主要為古生代石炭系上統太原組和二疊系下統山西組，在石

炭系中統本溪組和二疊系下統下石盒子組底部也有煤層分布,

8

一般呈線狀賦存，但皆不穩定也不可采。太原組和山西組含煤地層共含煤11層左右，

從上至下編號為1?11號，其中1?5號賦存于山西組，6-11號賦存于太原組，主要

可采煤層為2、3、4、7、8、9號煤層，一般2、8、9號煤層為區域性穩定可采煤層，

其余為局部可采煤層。

1.3.3構造

該井田位于西山煤田西北部，總體為一單斜構造，走向WE,傾向S,

井田南部地層較緩，約2?8°,北部較陡，局部大于30°,發育一向斜（獅子河向斜）

和小型背斜。此外，據地表及井巷揭露，井田內共發育7條斷層，均為正斷層，落差為

2?15m。發育陷落柱1個，呈圓形，直徑50m左右，陷壁角70-85°。分述如下：

（一）褶曲

（1）S,向斜（獅子河向斜）：位于井田東北部，軸向大致北東-南西向，向北東傾

伏，兩翼基本對稱，傾角一般10°?20°,局部可達35°。

（2）S2背斜：位于井田西北部，軸向北西-南東向，向南東傾伏，兩翼不對稱，地

層傾角2°?10°。

（二）斷層

（1）F*斷層：正斷層，發育于井田北部，走向N35°E?N55°E,傾向SE,傾

角65°,落差10m,井田內延伸長度大約855m。

（2）F80斷層：正斷層，發育于井田東部，走向N55°E,傾向SE,傾角60°,

落差5m,井田內延伸長度大約430m。

（3）F25斷層：正斷層，發育于井田中部，走向近SN,傾向W,傾角70°,落差

15m,井田內延伸長度大約910m。

（4）Fi斷層：正斷層，發育于井田東南部，走向N25°E,傾向NW,傾角65°,

落差5m,井田內延伸長度大約410m。

（5）F2斷層：正斷層，發育于井田東南部，走向近SN?N30°E,傾向NW,傾

角65°,落差10m,井田內延伸長度大約450m。

（6）F26斷層：正斷層，發育于井田南部，走向N80°W,傾向NE,傾角70°,

落差2-12m,井田內延伸長度大約450m。

（7）F3斷層：正斷層，發育于井田南部邊界，走向N70°E?N85°W,傾向SE,

9

傾角50。，落差5m,井田內延伸長度大約300m。

斷層特征見表1.3-1o

表L3-1主要斷層一覽表

傾角落差井田內延

號位置性質走向傾向備注

（度）（m）伸長度（用）

N35°E?N55°

F41井田北部正SE6510855井下揭露

E

F80井田東部正N55°ESE605430地面填圖

F25井田中部正近SNW7015910井下揭露

F1井田東南部正N25°E\\\655410井下揭露

F2井田東南部正近SN?N30°ENW6510450井下揭露

F26井田南部正N80°WNE702-12450井下揭露

N70°E?N85°

F3井田南部邊界正SE505300地面填圖

W

（三）陷落柱

80101工作面已揭露一陷落柱，陷落柱直徑37m,井田內東南部發育1個小型陷落

柱，形狀近似為圓形，推測直徑為50m。

（四）巖漿巖

井田內未發現巖漿巖侵入及破壞現象。

綜上所述，本井田地質構造屬簡單類型。

10

1.4水文地質

井田內溝壑縱橫，切割強烈，具典型的黃土地貌特征。在梁郎地帶被第四系上更

新統黃土所覆蓋，溝谷中廣泛出露上第三系上新統紅土。基巖未見出露。區內最高點

在井田東部的山梁上，海拔為1323.0m,最低點在井田西部黑水河溝谷中，海拔為

1070.0m,最大相對高差為253m。

1.4.1地表水

本井田位于汾河北東約3km處，井田內無大的河流等地表水體，在井田外南東側

發育獅子河，流向自北東向南西注入汾河，屬汾河水系支流，為季節性河流，一般為

細小的水流，雨季排泄洪水時流量較大，最大可達180m3/s,旱季有時干涸。井田內各

溝谷在雨季時才有微小水流和洪水排泄，平時干涸無水。井田屬黃河流域汾河水系。

1.4.2主要含水層

(-)中奧陶統灰巖巖溶含水層

本層厚度大于100米，巖性以深灰色厚層狀石灰巖為主，質純，夾有薄層白云質

灰巖和泥灰巖，下部含多層石膏層，裂隙發育，多被方解石脈充填。本井田西北部為

奧灰的露頭區，灰巖巖溶發育，富水性強。據井田東南部邊界外190米的933號孔02f

抽水試驗，由于設備限制，水位僅降低0.09m,單位涌水量5.56L/s.m。另據太原煤炭

氣化總公司嘉樂泉煤礦礦井地質報告，嘉樂泉煤礦曾于1990.9-1991.12委托山西晉煤

勘查基礎工程公司在井田南部施工一個水文孔(Ji號，坐標X=4207110,￥=19595105,

距957號鉆孔西北263m),該孔終孔深度391.95m,終孔層位為上馬家溝組灰巖侵蝕面

以下156.92m,根據設計要求，對奧灰含水層進行了抽水試驗，試驗結果，流量為10.8

L/s,單位涌水量為45.0L/s.m,降深0.24m,穩定后的水位深為166.06m,水位標高

891.19m,與區域水位基本相符。水質類型為HCO3—Ca?Mg型，礦化度為395.84mg/1,

全固形物285mg/l,PH值7.81,屬于弱堿性，微硬水，水質清澈，透明無味，安全符

合生活飲用水標準。

依據Ji號孔奧灰水水位標高，推測本井田奧灰水為889.5?891.0m。

(-)太原組灰巖巖溶含水層組

該裂隙巖溶含水巖組由Li、K2、L4三層灰巖組成，平均厚度分別為L31m、2.28m、

11

1.42mo三層灰巖在本井田范圍內較發育，但厚度較薄，含水性均較差。據933號孔抽

水試驗水文降低50.37m時，單位涌水量為0.0276L/s.m,平均滲透系數0.066lm/d,水

位標高1054.09m；原梭峪區單位涌水量0.00072-0.0276L/s.m,滲透系數

0.000187-0.66lm/d,水位標高934.06-1054.09m。

（三）山西組砂巖裂隙含水層組

本組較穩定的砂巖是03號煤上下的粉砂巖，其次為K3砂巖。L砂巖在井田東北

部缺少，厚度變化也大。本組淺部露頭位于當地侵蝕基準面之上，富水性弱。據嘉樂

泉煤礦井田內975號孔03號煤上砂巖涌水，水位標高1114.15m,涌水量0.70L/S,單

位涌水量0.221L/s.m。水質屬重碳酸硫酸鈣鎂型，礦化度734mg/L,為極硬的淡水。

（四）二疊系下石盒子組砂巖裂隙含水巖組

主要為其底部K,砂巖含水層，由于埋藏位置較高，位于當地侵蝕基準面之上，基

本上不含水。

（五）第四系松散巖類孔隙含水層

主要分布于獅子河河谷中，厚度一般5m左右，最厚10m左右，以近代河谷沖洪

積層富水為主，巖性為砂、砂礫、及卵石組成，夾粉砂及透鏡狀粘土層，富水性視距

河床遠近有所變化，是當地居民生活生產的主要水源之一。

1.4.3地下水的補、徑、排條件

奧灰水的補給條件最好，補給主要為西北邊界外的露頭區，可接受大氣降水補給,

另有汾河切過露頭，形成地表水對它的補給，因而富水性強。主徑流帶沿露頭附近的

淺部巖溶發育帶向東至西山邊緣，再以蘭村泉、晉祠泉的形式排出。

石炭系及二疊系含水層在裸露區接受大氣降水補給和季節性河流補給后，順巖層

傾向逕流，在溝谷中出露時以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層中地下水則一直沿

巖層傾向徑流，部分以礦坑、水井排水的方式排泄。

1.4.4主要隔水層

（-）本溪組隔水層

本溪組厚度平均25.00m左右，是一套以泥巖、鋁質泥巖、砂質泥巖為主，夾有灰

巖和砂巖的地層，區域上連續穩定，是太原組石灰巖巖溶裂隙含水層與奧陶系灰巖含

水層之間良好的隔水層。

12

(-)石炭系太原組和二疊系山西組層間隔水層

本隔水層由泥巖、砂質泥巖、粘土質泥巖及煤層等組成。分布于各層石灰巖和各

層砂巖含水層之間，構成平行復合結構，起到層間相對隔水的作用。

1.4.5礦井充水因素分析

一、地表水體對礦井開采的影響

井田內無大的河流等地表水體，在井田外南東側發育獅子河，流向自北東向南西

注入汾河，屬汾河水系支流，為季節性河流，一般為細小的水流，雨季排泄洪水時流

量較大，最大可達180m3/s,旱季有時干涸。井田內各溝谷在雨季時才有微小水流和洪

水排泄，平時干涸無水。井田主井、副井位于井田東北部的山梁上，標高分別為

1094.218m,1092.973m,經礦方提供資料工業廣場附近歷年最高洪水位線為1065-

1070m,井口一般不會受到洪水威脅。

二、構造對井田內水文地質條件的影響

本井田斷層雖然較發育，但均是規模較小的斷層，發育一小型陷落柱，礦井采掘

中未發現因遇斷層帶和陷落柱而出現水文動態的異常。構造對井田水文地質條件影響

不明顯。

三、采(古)空區及相鄰礦井積水情況

本井田2+3+4號煤層開采歷史悠久，開采強度大，沿煤層露頭線分布，特別是改

革開放以來，在有水快流方針指引下，小煤窯遍地開花，亂采濫挖嚴重，古窯和小窯

采空區都不同程度的留有一定量的積水，另外本次重組整合前，原古交市福鑫煤業有

限公司和原古交市咀頭煤礦對8號煤層已進行了大片開采，采空區總面積約

1191.44(k)m2?據礦方介紹，原古交市福鑫煤業有限公司于2008年8月停產，采空區

積水較多，已淹至井筒。井田范圍內2+3+4號煤層共有積水2處，8號煤層有積水3

處，積水量依據井田以往資料，采用經驗系數20%計算積水量。

其積水量見表1.4-k

13

表1.4T本井田采、古空區積水量估算表

煤層號積水區采、古空區積水面積煤層厚度經驗系數積水量（萬n?）

I86.344.390.027.58

2+3+4

II217.944.390.0219.14

I14.474.300.021.24

8II5.344.300.020.46

III138.234.300.0211.89

462.324.300.0239.76

據調查，本井田北東部的太原煤氣化公司嘉樂泉煤礦開采2+3+4、8、9號煤層，

2+3+4、8號煤層已采空，9號煤層緊鄰本井田范圍內尚未開采，嘉樂泉煤礦2+3+4、8

號煤層采空區積水對本礦的開采有影響。西部的梭峪鄉爐峪口煤礦上組煤早已采空，

現采8號煤層，開采后形成的采空積水也會給本礦的安全生產埋下事故隱患。

相鄰煤礦采、古空區均有積水，相鄰煤礦采古空區積水量見表14-2。

表1.4-2相鄰煤礦采、古空區積水量估算表

礦名煤層積水區編號采、古空區積水面積k（m2）積水量（萬m3）

山西省太原煤炭氣化（集

2+3+

團）有限責任公司嘉樂泉III256.6928.17

4

煤礦

山西省太原煤炭氣化（集

團）有限責任公司嘉樂泉w38.704.16

煤礦8

古交市梭峪鄉爐峪口煤

V10.081.08

礦

合計305.4733.41

四、最大導水裂隙帶

依據《三下采煤規程》，各可采煤層垮落帶計算如表1.4-3：

表1.4-3各煤層垮落帶高度表

巖性特累計采

煤層頂板巖性計算公式垮落帶高度（m）

征厚（m）

100>M

泥巖

軟弱Hnl=―——±1.5

2+3+46年“+324.397.41±1.5

looyM

H=———±2.5

7石灰巖堅硬m"2.0M+160.814.58±2.5

14

石灰巖iooyM

8堅硬Hm=———±2.54.3017.18+2.5

2』￡"+16

粉砂巖、

9砂質泥巖中硬1.224.93+2.2

a

中砂巖、

10炭質泥巖中硬0.964.08+2.2

2+3+4號煤層為軟弱頂板，開采形成的最大導水裂隙帶依據公式：

H"=10/￡M+5,2+3+4號煤層最大厚度為7.24m,得出開采2+3+4號煤層時形成的

最大導水裂隙帶為31.91m,開采該煤層形成的導水裂隙帶在埋藏淺處可勾通地表，開

采2+3+4號煤層，地表水、大氣降水會順裂隙帶滲入礦井，加大礦井涌水量。

7號煤層與2+3+4號煤層平均間距為53.51m,7號煤層垮落帶最大高度為7.08m,7

號煤層垮落帶高度小于7號煤層與2+3+4號煤層平均間距。7號煤層頂板屬堅硬頂板,

開采形成的最大導水裂隙帶依據公式：H,,=30叵7+10,7號煤層最大厚度為1.54m,

得出開采7號煤層時形成的最大導水裂隙帶為47.23m,開采該煤層勾通上部含水層，

產生水力聯系。

8號煤層與7號煤層平均間距為16.29m,8號煤層垮落帶最大高度為19.68m,8號

煤層垮落帶高度大于8號煤層與7號煤層平均間距。8號煤層頂板屬堅硬頂板，開采形

成的最大導水裂隙帶依據公式：=30泛/+10,8號煤層最大厚度為5.25m,得

出開采8號煤層時形成的最大導水裂隙帶為78.74m,開采該煤層勾通上部含水層和7

號煤層的采（古）空積水，因此開采8號煤層時，應對7號煤層采（古）空區積水進

行探放，以防水害事故發生。

9號煤層與8號煤層平均間距為9.00m,9號煤層垮落帶高度為7.13m,9號煤層垮

落帶高度小于9號煤層與8號煤層平均間距，9號煤層頂板屬中硬頂板，開采形成的最

大導水裂隙帶依據公式："〃=20這彳+10,9號煤層最大厚度為2.42m,得出開采9

號煤層時形成的最大導水裂隙帶為41.11m,開采該煤層勾通上部含水層及8號煤層采

空區積水，產生水力聯系，因此開采9號煤層時，應對8號煤層采（古）空區積水進

行探放，以防水害事故發生。

10號煤層與9號煤層平均間距為6.91m,10號煤層垮落帶高度為6.28m,10號煤

層垮落帶高度小于10號煤層與9號煤層平均間距，10號煤層頂板屬中硬頂板，開采形

成的最大導水裂隙帶依據公式：=20反瓦+10,10號煤層最大厚度為1.37m,得

15

出開采10號煤層時形成的最大導水裂隙帶為33.41m,開采該煤層勾通9號煤層采空區

積水，產生水力聯系，因此開采10號煤層時，應對9號煤層采(古)空區積水進行探

放，以防水害事故發生。

五、奧灰水對煤層開采的影響

本區奧灰水位標高為889.5?891.0m,井田內9、10號煤層于井田東北部邊界處

局部帶壓開采，上組煤不存在帶壓開采。根據突水系數來計算奧灰巖溶水對各煤層的

影響。

突水系數計算公式：Ts=P/MP=(Ho-Hi+M)X0.0098

式中：Ts—突水系數，MPa/m；

P一隔水層底板所能承受的最大靜水壓力，Mpa；

M一底板隔水層厚度，m；

Hi一煤層底板最低標高

Ho—奧灰巖溶水水位標高

奧灰巖溶水水位標高(Ho)891m。

各煤層突水系數見表1.4-4o

表1.4-4突水系數計算表

煤層奧灰水位標高煤層底板最低標高隔水層厚度最大靜水壓力突水系數

989189077.550.52530.0099

1089188069.540.54540.0113

根據經驗:有構造破壞的地區，安全突水系數為0.06(MPa/m)。無構造破壞的地區,

安全突水系數為0.10(MPa/m),本井田為有構造破壞地區。各煤層突水系數均小于臨

界突水系數0.06MPa/m,故奧陶系灰巖巖溶水對井田內各煤層突水的可能性較小。

六、礦井水文地質類型

依據井田構造、井田內各可采煤層充水含水層富水性弱，補給條件、采古空區積

水情況等。本礦水文地質條件為中等類型。

1.5煤層及煤質

1.5.1含煤性

井田內主要含煤地層為石炭系上統太原組和二疊系下統山西組，共含煤12層。

16

山西組平均厚40.00m,含03、1、2+3+4號煤層，其中03、1號煤層為本區不穩

定不可采煤層，2、3、4號煤層有成因聯系，為一個成煤期，在井田范圍內大多合并

為一層，僅在井田南部邊界處分叉為2+3和4號煤層，在井田東北部和中部出露，為

穩定全區可采煤層。煤層平均總厚5.07m,含煤系數12.7%。本井田2+3+4號煤層埋藏

淺、露頭多，經多年開采加上小窯和古空區破壞，資源已基本枯竭。

太原組平均厚110.00m,含6、7、7下、8、8下、9、9下、10號煤層，其中8號煤

層為全區穩定可采煤層，9、10號煤層為穩定大部可采煤層，其他為零星可采或不可

采煤層。煤層平均總厚7.80m,含煤系數7.09%。

1.5.2可采煤層

1、2+3+4號煤層

位于山西組下部K3砂巖之上，煤層厚度2.31?7.24m,平均4.39m,為穩定全區

可采煤層，煤層頂底板均為泥巖。結構簡單，含1-3層夾肝，井田東北部和中部出露

剝蝕。井田范圍內2+3、4號煤層大多合并為一層，僅在井田南部邊界（923號孔）和

西部邊界（921號孔）分叉為2+3和4號煤層，該煤層已全部采空。

2、7號煤層

位于太原組中部，L4灰巖之下，煤層厚度0~1.54m,平均0.81m,為較穩定局部

可采煤層，煤層結構簡單，含0-2層夾肝。煤層頂板為灰巖，底板為泥巖。

3、8號煤層

位于太原組中下部，L1灰巖之下，煤層厚度3.51~5.25m,平均4.30m。結構較簡

單，含0-4層夾肝，全區穩定可采煤層。煤層頂板為L1石灰巖，底板為砂質泥巖、泥

巖。井田北部邊界出露。

4、9號煤層

位于太原組下部，上距8號煤層5.58?12.82m,平均9.00m。煤層厚度0.48?2.42m,

平均L22m,煤層結構簡單，含1-3層夾肝，穩定大部可采，煤層頂板粉砂巖、泥巖，

底板為泥巖。

5、10號煤層

位于太原組下部，上距9號煤層2.47?13.22m,平均6.91m。煤層厚度0.49?1.37m,

平均0.96m,煤層結構簡單，含0-1層夾肝，穩定大部可采，煤層頂板中砂巖、炭質泥

17

巖，底板為泥巖。

1.5.3煤層對比

井田內地層標志層比較發育，主要煤層層位穩定，煤系地層沉積旋回，結構清晰,

各煤層具有較明顯的特征，以上因素成為煤層對比的主要依據，因此可采用標志層法,

結合層間距和煤層特征進行對比。主要可采煤層的對比標志如下：

2+3+4號煤層：位于山西組下部K3砂巖之上，厚度大，以合并形式存在，厚度大,

為主要特征。

7號煤層：頂板為L4灰巖，L4灰巖在本區發育穩定，為良好的對比標志層。

8號煤層：位于太原組中下部，全區穩定可采，厚度大，其直接頂板Li灰巖發育

穩定，為其良好的對比標志層，易對比。

9號煤層：位于太原組下部，為大部可采煤層，上距8號煤層9m左右，借助8號

煤層及其頂板L灰巖，不難確定其層位。

10號煤層：位于太原組下部，為大部可采煤層，上距9號煤層7m左右，結構簡

單。

綜上所述，井田內煤層易對比，對比結果可靠。

表1.5-1可采煤層特征表

地厚度層間距頂底板巖性

結構

層煤層最小-最大最小-最大穩定性可采性

(夾砰數)

平均(m)平均(m)頂板底板

山

西2.31—7.24簡單

穩定全區可采泥巖泥巖

組2+3+447.85-61.78

4.391-3

53.51

0-1.54簡單

7較穩定局部可采石灰巖泥巖

0.8114.07-19.120-2

16.29

太3.51-5.25較簡單砂質泥

8穩定全區可采石灰巖

原4.300-4巖、泥巖

5.58-12.82

組

9.00

().48-2.42簡單粉砂巖、

9穩定大部可采泥巖

1.221-3砂質泥巖

2.47-13.22

0.49T.37簡單中砂巖、

106.91穩定大部嘛泥巖

0.96