古交义金煤业.doc

1 前前 言言 一、古交义金煤业有限公司资源整合概况一、古交义金煤业有限公司资源整合概况 根据山西省人民政府关于推进煤炭企业资源整合和有偿使用的意见 （试行） 、 山西省煤炭企业资源整合和有偿使用实施方案及山西省煤炭工 业局晋煤规发【2006】第 269 号文关于加强煤炭资源整合矿井建设项目管 理的通知的精神，为了加强矿井生产管理和合理开发煤炭资源，全省煤炭 企业按照“资源整合、关小上大、联合改造、淘汰落后、优化结构”的指导 方针，开展了煤炭资源整合工作。 根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室晋煤整合办核 【2006】30 号文关于太原市古交市煤炭资源整合和有偿使用工作方案 以及山西省国土资源厅晋矿整采划字【2007】524 号文件精神，将原古交义 金煤业有限公司和古交市镇城底镇义里沟煤矿整合为山西省古交市古交义金 煤业有限公司。整合后的古交义金煤业有限公司，井田范围由原古交义金煤 业有限公司的部分矿区和原古交市镇城底镇义里沟煤矿的全部矿区，以及这 两个整合矿井中间所夹的新增区组成。整合后的矿井井田面积 0.9243km2， 其中原古交义金煤业有限公司井田面积 0.1668km2，原古交市镇城底镇义里 沟煤矿井田面积 0.7143km2，新增区面积 0.0432km2；批准开采 2、4、6、8、9 号煤层，生产规模 300kt/a。 整合前古交义金煤业有限公司井田面积 0.1862km2，批准开采 2、4、6、8、9 号煤层，停产前开采 8 号煤层，生产规模 30kt/a；古交市镇 城底镇义里沟煤矿井田面积 0.7143km2，批准开采 2、4、8、9 号煤层，停 产前开采 8 号煤层，生产规模 60kt/a。 2 为了更好地完成本次煤炭资源整合和资源有偿使用工作，古交义金煤业 有限公司于 2007 年 7 月初委托山西省煤炭地质水文地质勘察研究院地质研 究所编制资源整合矿井地质报告。 为合理开发井田内煤炭资源，提高矿井生产能力，预防各类事故的发生， 同时为了响应省政府关于“资源整合，关小上大，联合改造，淘汰落后，优 化结构”的指导方针，该公司于 2007 年 7 月底委托我公司进行古交义金 煤业有限公司资源整合设计的编制工作。 二、编制设计依据二、编制设计依据 （一）设计委托书； （二）山西省煤炭地质水文地质勘察研究院地质研究所编制的山西省 西山煤田古交市古交义金煤业有限公司资源储量核查地质报告 ； （三） 煤炭工业矿井设计规范 （GB50215-2005） ； （四） 煤矿安全规程 （2004 年版） ； （五） 矿井防灭火规范 ； （六） 中华人民共和国环境保护法 ； （七） 建设项目环境保护管理条例 ； （八） 煤炭工业环境设计规范 ； （九）山西省煤炭工业局关于加强煤炭资源整合矿井建设项目管理的 通知 （晋煤规发【2006】269 号）以及关于加强煤炭资源整合矿井建设 项目管理的补充通知 （晋煤规发【2007】145 号） ； （十）关于太原市 2005 年度 254 对煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复； 3 （十一）古交义金煤业有限公司 9 号煤层煤检报告； （十二）古交市国土资源局古国土资字【2003】33 号文关于对古交义 金煤业有限公司井筒借道的批复； （十三）矿方提供的采掘现状图、现有生产设备以及其他相关资料。 三、设计的指导思想三、设计的指导思想 1．遵守国家煤炭法和矿产资源法等国家、地方法律法规对资 源开发利用的要求，合理规划井下资源，采用先进、合理的采煤方法进行资 源开采，实现资源利用最大化。 2．坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，认真贯彻执行 煤矿安全规程等安全生产法规、条例，结合本矿井的具体条件建立可靠 的矿井安全技术措施，保证矿井安全生产。 3．在合理利用自然资源的同时，采用有效的措施减少对环境的污染和 生态的破坏，保护人民健康，促进经济有序发展。 4．设备选型时充分利用矿井现有设备，优先考虑矿井现有场地，并依 托当地的社会资源，以降低建设投资，缩短施工工期。 5．设计根据各原矿井的特点，充分利用已有工程和设施，因地制宜选 择矿井开拓系统，生产系统设计简单实用，设备选型先进合理。力争通过精 心设计和科学管理，将该矿井建设成规模合理、安全性好、机械化装备水平 适中，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。 四、资源整合设计的特点四、资源整合设计的特点 古交义金煤业有限公司井田面积为 0.9243km2，批准开采 2、4、6、8、9 号煤层，矿井生产规模核定为 300kt/a。 古交义金煤业有限公司采用斜井开拓方式，矿井布置三个井筒，即主斜 4 井、副斜井和回风斜井，井下布置三条大巷，即运输大巷、轨道大巷和回风 大巷，井下煤炭运输采用带式输送机连续运输；辅助运输采用 JD-1 调度绞 车牵引 1 吨系列矿车运输。 井下共布置了一个采区，实现一井一面，两个炮掘工作面接替生产。 通风方式采用机械抽出式，通风系统为中央并列式。 矿井设计的主要特点如下 1. 矿井工业场地的选择经现场调研和分析，工业场地利用原义里沟 煤矿和原义金煤业有限公司工业场地。 2. 各井筒布局标准化，主斜井倾角 17，净宽 2.3m，净高 3.05m，半 圆拱，净断面 5.30m2，装备 800mm 带式输送机，担负矿井煤炭提升任务， 兼作矿井进风井；副斜井倾角 20，净宽 2.3m，净高 3.05m，半圆拱，净 断面 5.30m2，铺设 22kg/m，600mm 的轨道，担负辅助运输及人员上下的任 务，兼作矿井进风井和安全出口；回风斜井倾角 21，净宽 2.4m，净高 3.0m，半圆拱，净断面 6.58m2，主要担负矿井回风任务，兼做安全出口。 3. 生产集中化，以一个一次采全高高档普采工作面进行开采，以两个 炮掘作业线保证生产接续，充分体现煤炭工业一井一面的采煤方法改革精神， 为矿井提高产量、提高效率、稳定生产创造了条件。 4. 开拓系统简洁化，依据 9 号煤层的赋存特点，采用单水平开采，井 下布置了运输大巷、轨道大巷和回风大巷，运输系统、辅助运输系统、回风 系统均清晰明确，为矿井生产和安全管理创造了条件，并精心设计，多做煤 巷，少开岩巷，尽量减少工程量，缩短建井工期。 5. 井下煤流运输连续化，运输大巷、运输顺槽均装备了带式输送机， 5 实现煤流运输连续化，用人少、效率高，为稳产、高产，持续生产创造了条 件；辅助运输选用 JD-1 调度绞车牵引 1t 系列矿车运输，机动灵活，环节简 单，使用方便，材料、人员、设备可直接运至井下各使用地点。 6. 通风系统畅通化，矿井设计了中央并列式通风系统，设置了完善的 通风系统构筑物，井下各用风地点的风量分配、风速均符合煤矿安全规程 的要求，反风措施齐全，避灾路线明确，主要通风机、局部通风机均选用高 效节能风机。 7．生产安全化，采用 KJ83 监测监控系统和产量监控系统，实现安全 生产信息管理，为安全生产创造条件。 8. 地面布置简单实用，贯彻矿井地面布置改革精神，简化地面布置。 9. 职卫、环保及节能设计文明化，认真贯彻煤矿安全规程 ，执行环 保和节能的法令法规，实现人与自然的和谐发展，使矿井成为资源节约型、 环境友好型、人文和谐型的标准企业。 五、设计的主要技术经济指标五、设计的主要技术经济指标 1．开拓方式斜井开拓； 2．达产时新增井巷工程量，井巷工程量 5383m，掘进体积 44317.6m3； 3．矿井全员效率4.41t/工； 4．职工在籍人数305 人； 5．矿井新增总投资5618.48 万元； 6．吨煤投资187.28 元； 7．建井工期10.1 个月； 6 8．矿井投资回收期4.48 年。 六、存在的主要问题及建议六、存在的主要问题及建议 1．该矿井为整合矿井，原煤矿存在采空区，为防止积水区对井下开采 造成水患影响，必须查明积水区实际情况，加强对采空区的管理及维护。矿 井在开采过程中，应严格按矿山设计采掘，遵循“有掘必探，先探后掘”的 原则，并预留保安煤柱，以防邻近矿井及积水馈入。 2．本井田矿井虽为低瓦斯矿井，但在今后生产过程中，应加强瓦斯涌 出量的监测工作，加强通风预防瓦斯积聚，以便安全生产。 3．煤矿的改扩建工作将对环境产生破坏作用，建议在基建和生产的同 时，加强生态环境建设，注意环境保护工作。 4．虽然现采用的地质报告资料来源可靠，但勘查程度较低，建议矿方 进一步做好矿井地质的补充勘探工作，为矿井下一步生产提供更加详实可靠 的依据。 5．由于 8 号煤层尚有部分资源，但未采部分巷道已经形成，无法布置 壁式工作面，为了不导致资源的浪费，建议矿井在回采井田北部及西南部 9 号煤层时，先行对其上部的 8 号煤层剩余资源进行回收。 7 第一章第一章 井田自然概况及资源整合前各矿现状井田自然概况及资源整合前各矿现状 第一节第一节 井田自然概况井田自然概况 一、交通位置一、交通位置 古交义金煤业有限公司位于古交市镇城底镇台盘村东北，义礼村南，距 古交市约 13km，行政区划隶属古交市镇城底镇。太宁干线公路从井田北部 经过，距离约 1.5km，太宁干线公路与本矿之间有简易公路相通，经由镇城 底镇可抵达古交市、太原市。本矿距太岚铁路线镇城底集运站仅 4km。可 见，本井田交通、运输条件较为便利，详见图 1-1-1 交通位置图。 8 图 1-1-1 交通位置图 井田地理坐标为东经 11200′33″～11201′32″； 北纬 3755′06″～3755′42″。 资源整合后的矿界范围拐点坐标见表 1-1-1。 表 1-1-1 古交义金煤业有限公司井田范围拐点坐标表古交义金煤业有限公司井田范围拐点坐标表 坐标（6 度带）坐标（6 度带） 编号 XY 编号 XY 14200000.0019588900.0074199506.0019589587.00 24200100.0019589860.0084198980.0019589140.00 34199995.0019590081.0094199210.0019588825.00 44199928.0019589984.00104199500.0019589015.00 54199708.0019590165.00114199668.0019588742.00 64199310.0019589814.00 整合后井田周边分布有 5 个生产矿，井田东部为西山煤电公司镇城底煤 矿，东南与义中煤矿、镇义煤矿相接，西部与台盘煤矿相连，北部与雁门煤 矿相邻，详见图 1-1-2 井田四邻关系图。 9 图 1-1-2 井田四邻关系图 二、地形地貌二、地形地貌 本井田地处山西高原，位于吕梁山脉中段东翼，属于中山区。区内山峦 起伏，沟谷纵横，地表多为黄土覆盖，植被稀少，地形较为复杂。地势总体 为中间高、四周低。区内最高点位于井田南部台盘村北，标高 1297.2m，最 低处在井田东北部义里沟，标高 1112m，相对高差 185.2m。 三、河流水三、河流水系系 本井田位于汾河流域，汾河从井田北部流过。本井田东西部分别为义里 河和南沟，均为季节性河谷，平时流量很小或干涸，雨季流量增大，自南向 北汇入汾河。 四、气象及地震情况四、气象及地震情况 本区属暖温带大陆性季风气候，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季早 凉多晴，冬季寒冷少雪。四季分明，日照充足，昼夜温差较大。多年平均气 温 9.4℃，1 月份气温最低，7 月份气温最高。多年平均降水量 462.2mm， 平均蒸发量 1849.3mm。本区冬春季以西北风居多，夏秋季以东南风为主， 年平均风速 2.4m/s。每年 11 月结冰，翌年 3 月解冻，无霜期 140～150 天， 最大冻土深度 0.8m。 本井田所在的古交市属强地震区。根据建筑抗震设计规范 （GB 50011－2001）附录 A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度 和设计地震分组” ，太原（6 个市辖区）抗震设防烈度为 7 度，设计基本地 震加速度值为 0.15g。 10 第二节第二节 资源整合前各矿现状资源整合前各矿现状 一、原义金煤业有限公司一、原义金煤业有限公司 原义金煤业有限公司于 1998 年由太原市煤矿设计研究所提交设计，设 计能力 30kt/a，服务年限 22 年，斜井开拓，同年施工建井，1999 年投产。 采矿许可证 1400000630223，有效期2006.3～2007.3，批采煤层24 号、 6 号、8 号、9 号，矿区面积0.1862km2。主斜井坐标 X4200061.28；Y19589887.42；H1120.47；方位角 126；倾角 21； 副斜井坐标X4199941.48；Y19589868.51；H1122.29；方位角 165； 倾角 13。 采用一对斜井开拓，单水平盘区式开采，采煤方法为短壁刀柱炮采，工 作面采用单体柱配金属铰接顶梁支护，0.75V 型矿车运输，绞车提升；该矿 井现采 8 号煤层。2000 年以前开采 24 号煤层，动用煤量资料已无法收集 到，2000 年开始开采 8 号煤层，动用资源储量共计 12.1 万 t。采用中央并 列式通风，风机型号为 FBCE-No.13，功率 55kW。 二、原义里沟煤矿二、原义里沟煤矿 原古交市镇城底镇义里沟煤矿于 1984 年由晋煤资开发字（1984）第 087 号文批准动用资源储量；1986 年由太原市煤炭工业公司设计室提交设计， 设计能力 90kt／a，服务年限 45 年，斜井开拓，单水平分 4 个采区开采。于 1989 年施工建井，1990 年投产。 采矿许可证 1400000331073，有效期2003.9～2006.9，批采煤层24 号、6 号、8 号、9 号，矿区面积0.7143km2。主斜井坐标 X4200048.38；Y19589837.00；H1119.29；方位角 239；倾角 17； 11 副斜井坐标X4199948.60；Y19589818.08；H1124.70；方位角 250； 倾角 20。 最初采用一对斜井开拓，单水平开采，采煤方法为仓房式炮采，0.75V 型矿车运输，绞车提升；至 1985 年，24 号煤层资源基本枯竭。1990 年延 深下组煤，仍然沿用一对斜井开拓，改为单水平盘区式开采，采煤方法改为 短壁刀拄炮采，工作面采用单体柱配金属铰接顶梁支护，0.75V 型矿车运输， 绞车提升；该矿井现采 8 号煤层。截止 2005 年，共计动用 24 号煤层资源 储量 229.6 万 t，8 号煤层资源储量 338.4 万 t，总计 568.0 万 t。中央并列式 通风，风机型号为 BK54-4-No.13，功率 30kW。 12 第二章第二章 资源整合的条件资源整合的条件 第一节第一节 资源条件资源条件 一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号 本井田位于镇城底勘探区西部边缘。 1957 年，山西省煤田地质勘探 142 队对古交矿区进行普查。 1958 年，山西省煤田地质勘探 148 队进行精查，并提交了古交-雁门 精查地质报告 （镇城底勘探区为其西部的一部分） 。但由于勘探程度不足和 质量方面的问题，经复审不合格。后经设计，将该区并入屯兰勘探区，于 1965 年由 148 队重新进行精查，1966 年提交了屯兰勘探区精查地质报告 ， 勘探程度和质量均达到国家规定的要求，被省局审批定为优级报告。 1972 年将镇城底区重新规划为一个独立井田。由于镇城底区位于屯兰 区西北边缘，勘探程度低，于 1973 年由 148 队进行精查，并在同年底提交 了镇城底勘探区精查地质报告 ，1974 年初由山西省煤炭化工局审查，以 1974 年第 01 号决议书批准。 1997 年 10 月，山西省煤田地质勘探 148 队编制了山西省古交市义金 煤矿地质资料 。 1996 年太原市煤矿设计研究所编制了古交市镇城底镇义里沟煤矿地 质资料 。 2007 年 7 月山西省煤炭地质水文地质勘察研究院地质研究所编制了 山西省古交市古交义金煤业有限公司（煤矿）资源整合矿井地质报告 。 13 二、地质构造二、地质构造 （一）区域地质 山西省在华北大地构造单元中处于东部的河淮活动块体和西部的鄂尔多 斯稳定块体之间，称为山西过渡块体。燕山运动期，在以东西向挤压力为主 的应力场作用下，山西形成了以太行山和吕梁山为主体的两大隆起褶皱带， 其间发育有次一级的隆起带和沉降带，形成了沁水、太原-临汾、河东、宁 武-静乐、大同煤盆地等沉降盆地，在喜山运动时期，由于东西向拉张应力 场的作用，形成了著名的山西地堑系，包括自北向南雁行式排列的大同、忻 定、晋中、临汾、运城等断陷盆地。在隆起带与沉降带的过渡地带和断陷盆 地的边缘，一般发育有大型断裂构造，这些断裂构造往往成为煤田或含煤盆 地的边缘。 太原西山煤田位于吕梁山中段东翼，晋中断陷盆地西侧，属祁吕贺山字 型构造东翼与新华夏系的复合部位，西山煤田总体呈轴向近南北的复向斜构 造，煤田四周地层翘起，地层走向与向斜轴向大致相当，按构造形迹特征及 其组合规律，可将西山煤田划分为三个构造体系，即经向构造、新华夏系 构造以及旋扭构造。经向构造主要展布在煤田西部，主要由马兰向斜、水峪 贯向斜组成。新华夏系北东-北东东向泰山式断裂主要展布在经向构造以东， 煤田西北、东南有帚状构造显示。 西山煤田内发育比较齐全，从太古界至新生界均有出露。前寒武系、寒 武系和奥陶系地层广布在煤田的西侧和北端，构成吕梁山脉主体和煤系地层 基底，煤田东及东南因断裂抬起，中奥陶统也有出露。第三系和第四系不整 合于较老基底之上。煤田西缘中部狐堰山一带有燕山期碱性二长岩底侵入， 14 形成岩体和岩床，造成局部煤岩层的接触变质。现将区域地层简述如下 1．太古界（Ar） 1）界河口群（Ar2jh）主要为变质程度较高、普遍混合岩化的片岩、 片麻岩等，厚度 9837m。 2）吕梁山群（Ar2ll）为深变质的斜长角闪片麻岩，黑云母角闪片麻 岩、灰绿色千枚岩、变质辉绿岩、石英千枚岩等，厚度 20340m。 2．元古界（Pt） 霍山群（Zch）为肉红、粉红、浅紫红色细粒厚层石英岩状砂岩，夹 不稳定含砾石英砂岩，胶结物多为硅质，底部为底砾岩。与下伏太古界吕梁 山群呈角度不整合接触，厚度 30m。 3．古生界（Pz） 1）寒武系（∈）与下伏元古界霍山群呈角度不整合接触。 中统徐庄组（∈2x）为灰-浅灰色鲕状白云质灰岩、泥岩，下部为紫 红色泥岩、砂质泥岩与细砂岩互层，底部有 0.2m 厚的底砾岩，厚度为 37m。 中统张夏组（∈2zh）以厚层状鲕状灰岩夹薄层状灰岩为特征，下部 为钙质泥质、白云质灰岩互层，含三叶虫化石，厚度为 98m。 上统崮山组（∈3g）上部为深灰色薄层状白云质、泥质灰岩，夹竹叶 状灰岩。下部为钙质泥岩与薄层白云质灰岩互层，夹竹叶状灰岩，厚度为 16m。 上统长山组（∈3ch）紫红色竹叶状灰岩，结构致密，夹薄层灰岩， 厚度为 7m。 15 上统凤山组（∈3f）以灰绿色竹叶状灰岩、泥灰岩及白云岩为主，夹 紫红色、黄绿色页岩，厚度 50m 左右。 2）奥陶系（O）与下伏寒武系呈整合接触。 下统冶里组（O1y）为浅灰、灰白色薄层状白云岩、白云质灰岩、泥 灰岩，中部为竹叶状灰岩、硅质灰岩。 下统亮甲山组（O1l）上部为深灰、灰白色厚层-巨厚层状白云岩及白 云质灰岩，顶部发育串珠状燧石。下部多为薄层状硅质灰岩夹白云岩，平均 厚度 79m。 中统下马家沟组（O1x）下段上部为灰-深灰色厚层状石灰岩、角砾 状白云质灰岩、白云岩。下部为灰色、灰黑色石灰岩、白云质灰岩，夹泥灰 岩，有时夹薄层石膏；中段灰、深灰色厚层豹皮状或蠕虫状灰岩，夹泥质 条带灰岩及白云质结晶灰岩；上段灰、深灰色中厚层状石灰岩、角砾状白 云质灰岩，夹泥灰岩，中下部夹薄层石膏，底部有时为角砾状石灰岩，厚度 55m。 中统上马家沟组（O2s）下段为灰色、浅灰色厚层-中厚层角砾状灰 岩、泥灰岩，下部与顶部有时为豹皮状灰岩、白云质灰岩。煤田西北部常含 2～3 层角砾状泥灰岩夹原生石膏，厚度 66m；中段上部为灰色、灰黑色， 厚层～巨厚层豹皮状或蠕虫状灰岩，致密坚硬。下部多为角砾状石灰岩夹泥 灰岩，有时夹石膏。底部有薄层白云质灰岩，厚度 135m；上段主要为深 灰色致密、质纯薄层状石灰岩、白云质灰岩夹白云岩、泥灰岩和石膏，厚度 69m。 中统峰峰组（O2f）下段主要为灰色、浅灰色泥灰岩、角砾状灰岩、 16 角砾状泥灰岩，夹 1～2 层石膏带或于层理与裂隙中充填次生石膏，通称第 一泥灰岩石膏带，厚度 75m；上段上部为灰色-深灰色厚层状石灰岩，致 密坚硬。中下部多为角砾状石灰岩，白云质灰岩，厚度 43m。 3）石炭系（C）与下伏奥陶系呈平行不整合接触。 中统本溪组（C2 b）本组由黑色、黑灰色砂岩、砂质沉岩，泥岩、 1～3 层极不稳定的灰岩（即半沟灰岩）及 1～3 层煤线组成。泥岩中含有菱 铁矿透镜体。底部为“山西式”铁矿和 G 层铝土矿。铝土矿呈团块状，有 时与“山西式”铁矿共生。上部泥岩中含植物化石，厚度 33.9m。 上统太原组（C2t）为主要含煤地层，属海陆交互相沉积，由灰-灰白 色中细粒砂岩，深灰色砂质泥岩、泥岩，4～7 层灰岩，8～12 层煤组成，平 均厚度 108.7m。 4）二叠系（P） 下统山西组（P1s）底部为灰白色厚层砂岩（即 K3，北岔沟砂岩） ， 连续沉积于太原组之上。主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰黄色粉砂岩、灰 色细砂岩及煤层组成，平均厚度 42.12m。 下统下石盒子组（P1x）下段上部为浅灰色砂质泥岩，夹灰白色中、 细粒砂岩，中部有 1～2 层中-粗粒砂岩，含植物化石，下部为深灰色泥岩、 砂质泥岩，夹 1～2 层煤线。底部为骆驼脖子砂岩（K4） ，平均厚度 50m； 上段黄绿、灰绿色中-粗粒厚层状砂岩与黄绿、灰绿色砂质泥岩、砂岩互 层，常夹多层浅灰-灰绿色粘土岩。砂岩斜层理发育。含植物化石， 。平均厚 度 60m。 上统上石盒子组（P2s）下段黄色、黄绿色、黄灰及杏黄色砂质泥 17 岩和黄灰、灰绿色砂岩互层。底部为黄绿、灰白色厚层状中～粗粒砂岩或砂 砾岩。常见植物化石，平均厚度 184m；上段以暗紫色团块状泥岩、砂质 泥岩为主，夹黄绿、灰黄色中、细粒砂岩，常发育兰灰色泥岩。中部夹一层 含砾粗砂岩。底部为一层黄绿、灰绿色厚层中粗粒含砾长石、石英砂岩，平 均厚度 221m。 上统石千峰组（P2sh）紫红、深红色砂质泥岩与中～粗粒石英长石砂 岩互层。中、上部紫红色砂质泥岩中夹 3～5 层淡水灰岩，风化呈串珠条带 状。底部为紫色中粗粒含砾石英长石砂岩，平均厚度 134m。 4．中生界（Mz） 三叠系（T）与下伏二叠系呈整合接触。 下统刘家沟组（T1l）灰紫、浅紫色、紫红色或砖红色、薄板状中-细 粒长石石英砂岩为主，偶夹薄层紫红色砂质泥岩、粉砂岩，砂岩具大型交错 层理，波痕发育，平均厚度 466m。 下统和尚沟组（T1h）砖红色、紫红色中细粒、粗粒长石英砂岩与深 红、土红色砂质泥岩、泥岩互层，中下部砂岩呈块状。平均厚度 138m。 中统二马营组（T2er）灰色、灰绿色厚层-中厚层状中细粒、中粗粒 长石石英砂岩夹薄层紫红、砖红或灰绿色砂质泥岩，下部常为巨厚层状砂岩 带，厚度大于 325m。 5．新生界（Kz） 1）第三系（R）与下伏地层呈角度不整合接触。 保德组（N2b）暗红色、深红色粘土及砂质粘土，夹钙质结核层，含 三趾马动物化石，厚度 0～71.69m。 18 2）第四系（Q）与下伏地层呈角度不整合接触。 中更新统离石组（Q2l） 红色、浅红色砂质粘土，含钙质结核。底部 常含 2～3 层半胶结的砾石层或钙质结核层，厚度 0～40m。 上更新统马兰组（Q3m）浅黄色粉砂土，疏松，具大孔隙，垂直节理 发育，中部有时含 1～2 层砂层或砂砾层，底部有时含豆状、卵状钙质结核， 厚度 0～100m。 全新统（Q4）为近代冲积层。杂色、灰黄色砾石、卵石、砂粒、砂 土、砂质粘土及泥质碎屑，多分布于河床及其两侧，不整合于各地层之上， 常为良好的含水层，厚度 0～20m。 （二）区域含煤地层特征 西山煤田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，在石 炭系中统本溪组和二叠系下统下石盒子组底部也有煤层分布，但皆不稳定也 不可采。太原组和山西组含煤地层（旧称月门沟煤系）共含煤 11 层左右， 从上至下编号为 1～11 号，其中 1～4 号赋存于山西组，5～11 号赋存于太 原组，主要可采煤层为 2、3、4、7、8、9 号，一般 2、8、9 号为区域性稳 定可采煤层，其余为局部可采煤层。西山煤田煤种齐全，有肥煤、焦煤、瘦 煤、贫煤及无烟煤。煤的变质程度由西北向东南、由上而下逐步加深。煤质 方面，山西组各煤层均属低硫-特低硫、中灰煤；太原组各煤层一般为中硫、 中灰煤。 （三）矿井地质 1．地层 本井田内地表出露地层由老到新有石炭系太原组（C3t） ，二叠系山西组 19 （P1s） 、下石盒子组（P1x） 、上石盒子组（P2s） ，以及第三系和第四系。井 田内及勘探区钻孔揭露的其它地层有奥陶系峰峰组（O2f）和石炭系本溪组 （C2b） 。现由老到新简述如下 1）奥陶系中统峰峰组（O2f） 为煤系地层基底，全层厚度约 85m 左右，下部为灰色、灰黄色角砾状 泥灰岩，常夹石膏层；上部为深灰色厚层状石灰岩，致密坚硬，中部有时夹 灰黄色薄层状泥灰岩。 2）石炭系中统本溪组（C2b） 平行不整合于峰峰组之上，平均层厚 26.43m，为海陆交互相沉积。底 部为山西式铁矿，厚 0.4～1.00m。往上为灰色和粉红色铝土泥岩及灰色粉 砂岩；上部为灰色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及 1～3 层石灰岩，中夹煤 线和炭质泥岩。 3）石炭系上统太原组（C3t） 与下伏本溪组地层整合接触，是本区主要含煤地层之一，平均层厚 116.19m，为海陆交互相沉积。底部 K1砂岩（晋祠砂岩）为中-粗粒砂岩， 胶结坚硬，厚度变化大，是与本溪组分界的标志层；其上为一组灰色砂岩、 灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤互层，有时夹有 1～2 层薄层泥灰岩，其中含有 8、9、11、12 号煤层，8、9 号煤层为全区可采煤层。上部为灰黑色砂质泥 岩、泥岩、灰色砂岩、煤与石灰岩互层。发育较稳定的灰岩有 3 层8 号煤 层顶板 L1灰岩平均厚约 2.00m，7 号煤层顶板 L4灰岩（斜道灰岩）平均厚 1.5m，7、8 号煤层之间的 K2（毛儿沟灰岩）灰岩厚 3.00m。 4）二叠系下统山西组（P1s） 20 与下伏太原组整合接触，是本区又一主要含煤地层，平均层厚 44.92m，为陆相沉积，底部 K3砂岩（北岔沟砂岩）为灰白色细-粗砂岩，厚 度不稳定，其上由灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩，灰白色砂岩和煤组成，含 有 02、03、1、24 号煤层（2 号、4 号煤层在本井田内合并为 24 号煤层） ， 其中 24 号煤层为稳定可采煤层，其余煤层不可采或零星可采。 5）二叠系下统下石盒子组（P1x） 与下伏山西组整合接触，平均层厚 81.86m，为陆相沉积。下段为灰色、 灰黑色砂质泥岩和灰色、灰绿色中粗砂岩互层，夹 1～2 层煤线，底部为中、 细粒砂岩 K4砂岩（骆驼脖砂岩） ，厚 3.73m 左右；上段以杏黄色砂质泥岩夹 黄绿色粗粒砂岩透镜体，交替相互成层，底部为 K5砂岩，以中、细砂岩为 主，厚度不稳定，平均 6m 左右。 6）二叠系上统上石盒子组（P2s） 与下石盒子组整合接触，井田内地层不全，最厚为 75m，为陆相沉积。 底部 K6砂岩为黄绿色粗砂岩，厚度不稳定，其上为黄绿色砂岩与紫红色、 杏黄色、兰色等杂色砂质泥岩、泥岩互层。 7）第三系上新统保德组（N2b） 不整合于下伏基岩之上，平均层厚 35.85m，在沟谷两侧和山顶有出露， 下部为一至数层砾石或半胶结的砾岩，有时夹砂层，砾石磨圆度好。上部为 鲜红色粘土和砂质粘土，其中含钙质结核。 8）第四系中上更新统（Q23） 与下伏地层呈角度不整合接触，层厚一般 20m 左右，出露于山梁和沟 谷两侧，以浅黄色、黄色亚砂土、亚粘土为主，垂直节理发育。 21 9）第四系全新统（Q4） 发育于较大的沟谷中，厚 0～15m，一般 3m 左右，为砾石、卵石及砂 砾层，杂以泥质混合物。 2．构造 本井田位于古交矿区镇城底勘探区西部边缘，井田内地层大致为一走向 NE、倾向 SE 的单斜构造。地层倾角一般 11左右。 井田内共发现 4 条断层（见表 2-1-1） ，均为正断层，最大的断层为井田 西北部的 F76断层，落差 25m，延伸至本井田后落差逐渐变小。F2断层在 8 号煤层落差 5m，在 24 号煤层中落差只有 2m。其它 2 条断层为地质填图 发现，对断层的位置、落差等控制程度较差。 表 2-1-1 井田内断层统计表 断层 编号 位置性质走向倾向倾角 落差 （m） 井田内延伸 长度（m） F76井田西北边界正断层N13ESE750～25250 F1井田西南部正断层N18WSW650～8720 F133井田东部正断层N13ESE650～7360 F2井田东部正断层N13ESE702～5200～500 综上所述，井田内地层平缓，虽然发育一些断层，但断距均不超过 25m，对小矿井生产影响不大，无陷落柱分布，井田内无岩浆侵入现象，因 此，本井田地质构造复杂程度为 I 类。 三、煤层及煤质三、煤层及煤质 （一）煤层 1．含煤性 22 本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组平均 厚度 44.92m，含 2、3、1、24 号煤层（2、4 号煤层在本井田内合并为 24 号煤层） ，煤层总厚度 5.05m，含煤系数 11.24％，其中 24 号煤层为可采煤 层；太原组平均厚度 116.19m，含 6、7、8、9、11、12 号煤层，煤层总厚 度 9.85m，含煤系数 8.48％，其中 6、8、9 号煤层为可采煤层。山西组与太 原组总厚度 161.11m，所含煤层总厚度 14.90m，含煤系数 9.25％。 2．可采煤层 本井田可采煤层有 24、6、8、9 号煤层（见表 2-1-2） 。 表 2-1-2 可采煤层特征表 煤层厚度 （m） 煤层间距 （m） 煤 层 号 最大～最小 平均 最大～最小 平均 煤层结构 （夹石层数）稳定性 可采 性 顶板 岩性 底板岩 性 2＋4 4.41～5.52 4.88 复杂 （0～3） 稳定 全区 可采 细砂岩 粉砂岩 砂质泥 岩 10.62～26.10 16.25 6 0.45～1.14 0.80 简单较稳定 全区 可采 砂质 泥岩 细砂岩 40.50～74.81 58.94 8 4.50～5.00 4.76 简单稳定 全区 可采 石灰岩 粉砂岩 泥岩 4.73～13.80 8.65 9 2.37～4.49 2.88 复杂 （0～4） 较稳定 全区 可采 泥岩 粉砂岩 泥岩 1）24 号煤层 2 号、4 号煤层在本井田内合并为 24 号煤层，赋于山西组地层下部， 全区可采，煤厚 4.41～5.52m，平均 4.88m，厚度较稳定，大多有 1～3 层夹 石，单层夹石最大厚度 0.52m，为 23 和 4 号煤层的合并层，在井田东南部 23 界外 824 号钻孔分叉。顶板为细砂岩或粉砂岩，局部有一层厚 1m 以下的炭 质泥岩伪顶；底板为砂质泥岩。 2）6 号煤层 赋存于太原组地层上部，上距 24 号煤层 16m 左右，该煤层仅赋存于 井田南部，全区可采，煤厚 0.45～1.14m，平均 0.80m，厚度较稳定，有时 有一层夹石，单层夹石最大厚度 0.22m，顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩。 3）8 号煤层 赋存于太原组中下部，上距 6 号煤层 59m 左右，全区可采，煤厚 4.50～5.00m，平均 4.76m，厚度稳定，局部 l～2 层夹石，顶板为石灰岩， 局部有一层厚 0.5m 以下的炭质泥岩伪顶，底板为粉砂岩或泥岩。 4）9 号煤层 赋存于太原组地层下部，与 8 号煤层间距变化大，为 4.37～13.80m， 平均约 8.65m。全区可采，煤厚 2.37～4.49m，平均 2.88m，厚度较稳定， 大多有 1～4 层夹石，单层夹石最大厚度 0.71m，顶板为泥岩，底板为粉砂 岩或泥岩。 3．煤层对比 井田内地层标志层比较发育，主要煤层层位稳定，煤系地层沉积旋回， 结构清晰，各煤层具有较明显的特征，以上因素成为煤层对比的主要依据， 因此可采用标志层法，结合层间距和煤层特征进行对比。 主要可采煤层的对比标志如下 1）24 号煤层位于山西组中下部，与山西组基底 K3砂岩间距 6m 左 右，层位稳定，煤层厚度大，易对比。 24 2）6 号煤层位于 K3砂岩下 6m 左右，层位稳定，易对比。 3）8 号煤层位于太原组中下部，全井田稳定可采，厚度大，K2灰岩 发育稳定，L1灰岩较稳定，均为其良好的对比标志层，易对比。 4）9 号煤层位于 8 号煤层下 8.65m 左右，为较稳定的中厚煤层，借 助 8 号煤层及其顶板 L4灰岩，不难确定其层位。 综上所述，井田内煤层易对比，对比结果可靠。 （二）煤质 1．物理性质 井田内各可采煤层均为黑色，条痕为棕褐色或褐黑色，玻璃光泽，参差 状、贝壳状断口，硬度一般为 2～3，有一定的韧性，24、6 号煤层视密度 为 1.40t/m3，8 号煤层视密度为 1.35 t/m3，9 号煤层视密度为 1.38 t/m3。 24 号煤层以亮煤及暗煤为主，显微煤岩组分以镜质组为主，在煤层上 部，粘土矿物以条带状集中产出，在煤层下部多呈分散状。 6 号煤层以暗煤为主，亮煤次之，粘土及黄铁矿细粒分散存在于煤层中。 8 号煤层以半亮煤为主，暗淡煤次之，显微组分以镜质组为主，丝炭化 组分较少。黄铁矿含量较高，部分呈小晶聚合体，部分与粘土混在一起，本 层粘土含量低。 9 号煤层以暗煤为主，粘土含量高，同时含有一些黄铁矿。 2．煤的化学性质、工艺性能 本井田煤质资料较少，仅对生产的 24、8 号煤进行了取样，据镇城底 勘探区部分钻孔煤质资料和义金煤矿 2004 年 4 月在 8 号煤层取样送山西省 25 煤炭工业局综合测试中心进行的煤质化验结果，各煤层主要煤质指标如下 （1）24 号煤层 水 分（Mad）原煤 0.59～0.94％，平均 0.73％； 浮煤 0.69～0.83％，平均 0.76％； 灰 分（Ad） 原煤 14.57～26.40％，平均 19.93％； 浮煤 5.53～7.12％，平均 6.33％； 挥发分（Vdaf）原煤 29.27～30.19％，平均 29.81％； 浮煤 27.79～29.31％，平均 28.70％； 硫 分（St.d） 原煤 0.51～0.79％，平均 0.63％； 浮煤 0.42～0.52％，平均 0.47％； 磷（Pd） 浮煤 0.0012～0.0016％，平均 0.0014％； 胶质层最大厚度（Y）浮煤 25.5～32mm。 24 号煤层为低灰、特低硫、特低磷煤。 （2）6 号煤层 水 分（Mad）原煤 0.56％，浮煤 0.66％； 灰 分（Ad）原煤 30.9l％，浮煤 6.79％； 挥发分（Vdaf）原煤 29.77％，浮煤 27.59％； 硫 分（St.d