某煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书

前言PAGEPAGE149--前言一、山西XX集团XX煤业有限公司兼并重组的核准文件，参与兼并重组各矿井名称及隶属关系，兼并重组后矿名及隶属关系。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】25号文“关于吕梁市离石区煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，山西XX矿业集团有限公司为主体，重组整合原山西吕梁离石区XX煤业有限公司和山西吕梁石州煤业有限公司，整合后矿井名称为山西XX集团XX煤业有限公司，原山西吕梁离石区XX煤业有限公司与原山西吕梁石州煤业有限公司均为过渡生产井。二、编制矿井兼并重组设计的依据1、山西XX集团XX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计委托书；2、山西省国土资源厅于2009年11月3日颁发的山西XX集团XX煤业有限公司C1400002009111120041626号《采矿许可证》；3、山西XX能源有限公司2009年10月编制的《山西XX集团XX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》；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]25号文《关于吕梁市离石区煤矿企业兼并重组整合方案（部分）》的批复；5、6、山西XX集团XX煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计所执行的煤炭工业规范、规定有：《煤炭工业设计规范》、《矿井电力设计规范》、《煤矿井下粉尘防治规范》、《矿井防灭火规范》、《煤矿防治水规定》、《煤矿救护规定》、《煤矿通风安全监测装置使用规定》、《煤矿反风规定》、《煤矿安全通风装备标准》、《建筑物、水体、铁路及主要巷道煤柱留设与带压开采规程》等；7、矿方提供资料及现场调研资料。三、设计的指导思想根据《煤炭工业矿井设计规范》要求，尽量利用矿井现有的设施及设备，充分考虑地方煤矿的特点，同时本着投资少、见效快、效益好的原则进行设计。坚持一切从实际出发，实事求是，合理布置以采、掘、运为中心的各主要生产环节，力求系统简单，运行安全可靠。学习和借鉴国内外煤矿设计和生产的先进经验，改革落后的采煤方法，采用新设备、应用新工艺，提高采掘机械化水平和工作面单产，将矿井建设成集中生产的高产高效矿井。加强环境保护，积极开展“三废”治理，减少污染，变废为宝。对工业废水、生活污水、锅炉烟气进行处理，达标后排放。四、兼并重组设计的特点1、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,矿井兼并重组整合设计生产能力为0.9Mt/a。2、矿井采用斜立井混合开拓，以主斜井、副斜井、1号回风立井和2号回风立井共四个井筒开发井田内4、10号煤层未开采区域的储量。矿井新选定的副斜井井筒位于原山西吕梁离石区XX煤业有限公司已有的矿井工业场地内，主斜井、1号回风立井和2号回风立井场地均利用原山西吕梁离石区XX煤业有限公司工业广场。主斜井装备带宽1.0m的大倾角带式输送机、架空乘人器及台阶扶手，担负矿井的煤炭提升任务及人员上下任务兼做主要进风井，为矿井的一个安全出口；副斜井铺设30kg/m的单轨，担负液压支架等大型设备、长材料的下放任务及矸石等提升任务，兼做进风井和安全出口，管线沿该井筒敷设；1号回风立井担负矿井的回风任务，兼做矿井安全出口；2号回风立井担负矿井回风任务。3、在井田开拓巷道布置上，充分考虑了工业场地及井筒落底点位置、井田范围、煤层赋存特征、原有巷道布置、回采工作面装备水平、回采工作面年推进度等因素，以一个主水平开采10号煤层、一个辅助水平开采4号煤层。依据各煤层赋存特征和矿井设计规模，设计以一个综采工作面和两个综掘工作面来保证矿井设计规模，符合本矿井的实际。4、井下大巷主运输采用胶带输送机，可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于实现集中自动化控制与管理。井下辅助运输、轨道大巷及主要辅助运输巷采用无极绳连续牵引车或调度绞车牵引1.0t系列矿车运输，既满足了矿井井下巷道尽量沿煤层布置对辅助运输设备的要求，又满足了生产需要，充分体现了因地制宜合理选择先进可靠辅助运输设备的特点。5、矿井井下掘进矸石与地面筛分排矸系统矸石统一排放。矸石堆放场地选择在工业场地附近的荒沟内，采用汽车排矸方式。矿井矸石堆放场地设计符合环保要求。6、工业场地总平面布置充分利用地形，紧凑合理，功能分区明确，便于生产管理，平场土石方工程量少。7、为防止超能力生产，给矿井带来安全隐患。本设计主提升机安装产量监控系统。8、井下安装人员定位系统，为煤矿管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控等多方面的管理信息，一旦发生安全事故，通过该系统可以立刻知道作业人员地点及其数量，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。五、设计的主要技术经济指标1、设计生产能力：0.9Mt/a；2、工业建筑总体积51360.56m3，地道及栈桥长度248m；3、行政及福利建筑总面积14335m2，总体积48106.8m3；4、矿井在籍人数：524人；5、原煤生产效率：9.12t/工；6、本次设计建设项目总资金42983.52万元，铺底流动资金1353.93万元.新增建设项目造价40129.59万元，其中井巷工程13841.91万元,土建工程6553.66万元,机电设备购置8404.23万元,安装工程2561.67万元,其他基本建设费用（包括资源价款）4770.06万元,工程预备费2400.83万元,建设期利息1597.24万元。已完建设项目造价1500万元，其中井巷工程200万元,土建工程100万元,机电设备购置600万元,安装工程300万元,其他基本建设费用300万元。7、吨煤投资477.59元。；8、建设工期：24个月；9、原煤吨煤成本：185.23元；10、投资回收期：4.71a。六、存在的主要问题及建议1、在本矿井兼并重组项目基建及生产过程中应加强矿井的生产地质及水文地质工作，进一步查明本井田内采空区、周围其他煤矿采空区积水、积气等基本安全参数，必须始终贯彻“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，保证煤矿安全建设和生产；2、本次设计首采工作面为10号煤层，而整合前原山西吕梁离石区XX煤业有限公司和原山西吕梁石州煤业有限公司均开采4号煤层，矿方仅提供了4号煤层的瓦斯等级鉴定，在开采10号煤层之前，矿方应及时做矿井10号煤层的瓦斯预测，确保开采技术条件的准确性，为矿井安全生产提供可靠依据；3、本次设计首采工作面长度约为2500m，故在生产过程要尽量减少浮煤，采取有效的防灭火措施，以防止煤层自燃；4、矿井内各煤层煤尘均具有爆炸危险性，矿方应加强洒水防尘工作，以防煤尘爆炸；5、矿井10号煤井田中部存在奥灰水带压区，开采时应当制定安全措施，防范发生突水事故；6、建议先期开采范围进行三维地震勘查；7、在今后工作中，应按照《矿井地质规程》和《煤矿防治水规定》的要求加强地质资料编录工作，以便掌握煤层厚度、底板标高、煤质、构造、水文及其他开采技术条件变化情况，更好地指导生产。第一章井田自然概况及兼并重组整合前各矿现状第一节井田自然概况一、交通位置该井田位于山西省吕梁市离石区西北约12km处的袁家岭村，行政区划隶属西属巴镇，井田地理坐标为：东经111°04′55″～111°07′59″，北纬37°35′25″～37°36′27″。井田东南距离石区约12km，井田内有西（属巴）茂（塔坪）公路通过，经西茂公路向东与太（原）临（县）公路相连。井田南距离（石）军（渡）高速公路约10km，南距孝柳铁路约15km，交通较为便利，见交通位置图1-1-1。二、地形地貌本井田属吕梁山系，为典型的黄土高原地貌，侵蚀地形，为强烈切割的梁峁状黄土丘陵，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”形，与黄土梁、峁、垣相间分布。总的地势西高东低，最高点位于井田西部后梁圪塔，高程为1263.4m，最低点位于井田东部属巴沟沟谷，高程为973m，地形最大相对高差约290.4m。三、河流水系井田内无大的河流，但沟谷发育，属巴沟自西向东横穿井田，属巴沟两侧树枝状发育小的沟谷，这些沟谷旱季无水，雨季汇集洪水向东流入北川河，与东川河、南川河分别在离石区和交口镇汇集成三川河向西流入黄河，属黄河流域三川河水系。四、气象及地震井田地处晋西北黄土高原，属暖湿带大陆性季风半干旱气候，四季分明，春季多风干旱，夏季炎热多暴雨，秋季雨水集中，冬季雪少寒冷，年平均气温8.6-11.4℃，极端最高气温38.1℃(1985年7月18日),极端最低气温-21.7℃(1984年12月24日)。年平均降水量464.2m,雨水多集中在6-9月份,年蒸发量1766.2-2171.7mm。霜冻期一般始于10月上旬，终于翌年3月。风向多为西北风，最大风速4m/s。最大冻土深度为1m左右。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震烈度为Ⅵ度。历史记载附近未发生过大地震。只在1829年4月(清道光九年三月)离石发生过5.25级地震，震中位置为北纬37°30′，东经111°12′。第二节兼并重组整合前各矿现状一、兼并重组前各矿生产建设情况，开采方式，主要装备和生产能力分述如下：1、原山西吕梁离石区XX煤业有限公司由山西省煤资委以“晋煤资字[1998]第54号文”批准开办，1999年开工建井，2002年建成投产，批采4、10号煤层，井田面积4.2789km2（原矿界见表1-2-1），现开采4号煤层，设计生产能力21万t/a，核定生产能力21万t/a。原XX煤业有限公司矿界拐点坐标表表1-2-1点号坐标点号坐标XYXY141640001950723044162250195092702416400019511650541632501950874034163690195117606416325019507400该矿采用立井、斜井综合开拓，采用两个水平开采，现采水平910水平，开采4号煤层。主立井井筒垂深164m，净直径4.5m，净断面积15.9m2,混凝土砌碹，装备双钩箕斗和梯子间，主要担负矿井的提煤、进风任务，为矿井的一个安全出口。副立井井筒垂深158m，净直径3.5m，净断面积9.62m2，混凝土砌碹，装备单钩罐笼，主要担负矿井的下料、提矸和回风任务，为矿井的一个安全出口。行人斜井倾角22°，斜长573m，宽4.5m，高3.65m，净断面积14.24m2,装备台阶扶手，担负矿井人员上下，为矿井的一个安全出口。各井筒特征见表1-2-2。本次兼并重组后，原山西吕梁离石区XX煤业有限公司的三个井筒均利用。原XX煤业有限公司井筒特征表表1-2-2采煤方法：在2008年底以前，采用长壁式炮采。2008年开始进行机械化采煤升级改造，从2009年初开始采用高档普采，现采工作面长100m。掘进工作面采用炮掘。运输、提升：回采工作面采用刮板机运输，回采工作面顺槽、掘进巷道、运输大巷采用皮带运输，回风大巷、材料大巷、副斜井采用矿车运送材料和矸石，主立井采用箕斗提升。支护：回采工作面采用单体液压支柱配金属顶梁支护，顺槽巷道采用工字钢梁支护，运输大巷、材料大巷和回风大巷采用锚喷支护，井筒采用料石砌碹支护。通风：矿井通风方式为中央并列式负压通风，主井、副井进风，回风井回风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。至今该矿4号煤层北翼已回采7个工作面，南翼采空面积约0.19km2。2、原山西吕梁石洲煤业有限公司1994年批准开办，1996年开工建井，2006年建成投产，批采4、10号煤层，井田面积1.3349km2（原矿界见表1-2-3），现开采4号煤层，设计生产能力15万t/a，核定生产能力15万t/a。原石洲煤业有限公司矿界拐点坐标表表1-2-3点号坐标点号坐标XYXY1416208719508245341632501950874024162250195092704416325019507400该矿采用立井开拓，采用两个水平开采，现采水平840水平，开采4号煤层。主立井井筒垂深342m，净直径4.5m，净断面积15.9m2,混凝土砌碹，装备双钩箕斗和梯子间，主要担负矿井的提煤、进风任务，为矿井的一个安全出口。副立井井筒垂深285m，净直径3.5m，净断面积9.62m2，混凝土支护，装备单钩罐笼及梯子间，主要担负矿井的下料、行人、进风任务，为矿井的一个安全出口。回风立井井筒垂深278m，净直径3.5m，净断面积9.62m2，混凝土砌碹，井筒内安装梯子间，担负矿井回风任务，作为矿井的另一安全出口。各井筒特征见表1-2-4。本次兼并重组后，原山西吕梁石州煤业有限公司的三个井筒均不利用，按“六条标准”实施关闭。原石洲煤业有限公司井筒特征表表1-2-4该矿采用长壁式炮采，工作面长100m。掘进工作面采用炮掘。回采工作面采用刮板机运输，回采工作面顺槽、掘进巷道、运输大巷采用皮带运输，轨道大巷采用矿车运送材料和矸石，主立井采用箕斗提升煤。副立井采用罐笼升降人员、运送材料、提升矸石。回采工作面采用单体液压支柱配金属顶梁支护，顺槽巷道采用工字钢梁支护，运输大巷、轨道大巷采用锚喷支护，井筒采用料石砌碹支护。矿井通风方式为中央并列式负压通风，主井、副井进风，回风井回风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。至今该矿4号煤层北部已回采1个工作面，南翼采空面积约0.0264km2。二、井田内小窑情况据详查报告，在本井田西南部4号煤层露头附近有一对古窑井口，井口坐标分别为：X=4162197Y=19508393H=1126；X=4162227Y=19508476H=1138。调查古空面积（本井田内）约0.06km2。预计古空区内有积水1.2万m3。三、周边四邻关系情况本井田南为山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司，北与山西吕梁离石西山晋邦德煤业有限公司相邻。周边相邻煤矿情况详见图1-2-1。山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司本次由原山西离石南沟煤业有限公司和原山西吕梁万峰荣泰煤业有限公司整合重组而成（晋煤重组办发【2009】25号文批准）。整合重组后批采4、6、10号煤层，设计生产能力90万t/a。原山西离石南沟煤业有限公司位于本井田东南，批采10号煤层，设计生产能力15万t/a，为基建矿井，现在只开凿了一对立井筒，均已见10号煤层，并掘进了部分大巷。2008年瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量0.28m3/min；二氧化碳绝对涌出量0.31m3/min。据调查与本矿之间没有越界开采现象。矿井正常涌水量350m3/d，最大涌水量430m3/d。原山西吕梁万峰荣泰煤业有限公司位于本井田南，批采4、6、10号煤层，设计生产能力30万t/a。4号煤层已基本采空，现正在开拓10号煤层，采用立井开拓，已见煤，并掘进了部分大巷。据调查与本矿之间没有越界开采现象。矿井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。山西吕梁离石西山晋邦德煤业有限公司本次由原山西离石晋邦德煤矿有限责任公司、原山西吕梁西属巴燕沟煤业有限公司和原山西吕梁锦顺煤业有限公司整合重组而成（晋煤重组办发【2009】25号文批准）。整合重组后批采4、10号煤层，设计生产能力120万t/a。山西吕梁西属巴原燕沟煤业有限公司位于本井田北部，批采4号煤层，井田面积3.795km2。现采4号煤层，生产能力21万t/年，采用立井斜井综合开拓，皮带提升，走向长壁普炮采，皮带运输，金属支柱支护。2008年瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量0.65m3/min，相对涌出量1.67m3/t；二氧化碳绝对涌出量0.70m3/min，相对涌出量1.80m3/t。据调查与本矿之间没有越界开采现象。矿井正常涌水量460m3/d，最大涌水量650m3/d。原山西离石晋邦德煤矿有限责任公司位于本井田西北部，批采4、10号煤层，现采4号煤层，生产能力30万t/年，采用立井斜井联合开拓，箕斗提升，走向长壁普炮采，皮带运输，金属支柱支护。据调查与本井田相邻区域尚未开采。矿井正常涌水量420m3/d，最大涌水量550m3/d。山西吕梁锦顺煤业有限公司位于本井田北部（原山西离石晋邦德煤矿有限责任公司以北），批采4号煤层，井田面积2.9014km2。开采4号煤层，生产能力9万t/年，采用立井斜井综合开拓，走向长壁普炮采。据调查锦顺煤业有限公司与本井田之间有原山西离石晋邦德煤矿有限责任公司相隔，锦顺煤业有限公司与本矿之间没有越界开采现象。第二章兼并重组整合的条件第一节资源条件一、以往井田地质勘探程度及地质报告批准文号本井田位于河东煤田离石矿区离石详查勘探区北部。1926年前王竹泉先生著太原榆林幅（地质调查）说明书，范围包括本区。之后有侯德封先生编制的20万分之一山西省地质图，对本地区地层进行了划分。日本侵华期间，日本人耿成二君对中阳—离石地区地质著有专文，对区内地层、构造及小窑开采情况进行了概述。离石矿区的地质勘探工作始于1956年，由山西省地质厅燃料地质队进行普查填图。1957年地质部山西省办事处汾阳地质队对中阳—离石地区进行普查勘探，并编有普查地质报告。1959年3-10月由山西煤田地质勘探148队进行普查勘探，施工26个钻孔，其中24个进行了测井，获得普查储量26亿t。148队于1967年8月开始进行详查勘探，1970年11月结束野外施工，详查钻孔82个均进行了测井，1971年6月提交《河东煤田离石矿区详查勘探报告》，于1971年7月经山西省煤炭化工局审查，以（71）晋革煤地决字第8号文批准了详查报告。1991年4-9月山西省地矿局215队对邻近本井田南界的离石县白家庄煤矿进行了精查勘探，共施工5个钻孔，于1991年12月编制了《山西省离石县白家庄煤矿扩建勘探（精查）地质报告》。该报告于1992年8月11日经山西省矿产储量委员会审查，以晋储决字（1992）06号文批准。1959年与普查勘探同时，148队测量分队在离石矿区进行过1:10000地形测绘，面积475km2，并进行了相应的地质测量。1967年在编制详查勘探设计之前又进行过地质检查，修测，但因底图质量不高，达不到精查用图标准，故于1967年由煤炭部西安航空测绘大队重新进行1:10000航空测量，其地形、地质调绘工作由省煤田勘测队于1968-1970年进行，1970年该队撤销，其中地质调绘的未完工程由148队普查组于1971年上半年完成。多年来由于地形地物发生了一定的变化，山西省测绘局于1988年4月调绘，1991年出版了新版1:10000地形图，采用1974年版图式，1954年北京座标系，1956年黄海高程系，等高距为5m。该图质量好，能够满足本报告用图。地质图由详查1:10000地质图转绘而成，并由148队进行了修整。本报告的1:5000地形地质图由上述图纸放大而来，本次进行了野外调查，并对该图进行了局部修饰，修饰后质量可靠。历次勘查在本井田内施工钻孔1个（36号孔），井田外围施工钻孔5个。其中2、3号钻孔为59年普查勘探施工钻孔，其余4个为离石矿区详查勘探钻孔，根据《河东煤田离石矿区详查勘探报告》，普、详查钻孔均未进行钻孔质量验收，但在施工过程中管理严格，钻探质量较高，且除36、37两孔外，其余钻孔均进行了测井验证，因此认为6个钻孔的质量级别均不低于现行的《煤炭地质勘查钻探质量标准》（MT/T1042-2007）的丙级孔，可以满足本次报告要求。9个可采见煤点采用成果甲级6个，乙级3个，质量可靠，满足要求。。二、矿井地质(一)区域地质简况1、区域构造区域构造总体为一不对称的向斜构造，即中阳～离石向斜，该向斜北起临县黄家沟、湍子沟，中经离石城南至中阳县城。东西宽3-13km，南北长约50Km。向斜轴部宽缓，两翼倾角相差较大，西翼较陡，倾角在15～25°之间，东翼较缓，倾角在10°以下。向斜内部发育一系列次级褶皱构造。本井田位于中阳～离石向斜北段。2、区域地层本区发育的地层见表2-1-1。区域地层简表表2-1-1地层单位厚度（m）岩性描述界系统组代号新生界第四系全新统Q40-24冲积层,由亚砂土、砂层及砾石层组成上更新统马兰组Q3m10-58浅黄色，黄土状亚粘土及亚砂土。含大孔隙，局部夹砂砾层及其透镜体。常组成二级阶地及其丘陵顶部覆盖黄土地貌中更新统离石组Q2l15-140红黄、浅红棕色黄土状亚砂土。夹红综色古土壤层，其下可见钙质结核层，底部夹有薄透镜状砾石层，砾石万分单一，以灰岩为主。垂直节理发育。上第三系上新统保德组N2b4-122底部为灰白、浅红色砾岩，砾石成分为片麻岩、石英砂岩、石灰岩组成，砾径5-10m，钙质胶结，上部为紫红色及棕红色粘土及砂质粘土，夹薄砾石层及钙质结核中生界三叠系中统铜川组T2t221-341下部为灰绿、灰黄及灰红色长石-石英砂岩为主，夹薄层泥岩，砂岩含磁铁矿条带、钙质结核等，上部由灰红色厚层状中细粒长石石英砂岩为主，夹泥岩及1-2层凝灰岩二马营组T2er429-519中上段由紫红、灰红色长石-石英砂岩及薄层泥岩、砂质泥岩组成。下段为灰绿色厚层中粒长石石英砂岩夹泥岩及砾石透镜体，顶部为紫红色砂质泥岩下统和尚沟组T1h92-164刘家沟组T1l330-410淡红、砖红色细粒薄板状长石-石英砂岩夹薄层紫红色砂质泥岩，砂岩中含泥质包裹体，具大型交错层理，细砾岩中见有淡水灰岩层古生界二叠系上统石千峰组P2sh99.5-203以砖红、鲜红色砂质泥岩、泥岩为主，下部砂岩发育，上部以细碎岩为主，夹透镜状淡水灰岩上石盒子组P2s276-508下段以灰绿色砂岩为主，中段为紫红色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩与紫色泥岩互层；上段为紫色、葡萄紫色、蓝灰色砂质泥岩、泥岩，夹薄层浅色长石泥岩下统下石盒子组P1x60-116灰-灰绿色砂岩、灰色泥岩及煤线组成，底部含煤线数层，上段为灰绿色中厚层状砂岩，夹砂质泥岩及炭质泥岩山西组P1s33-88灰白-深灰色砂岩，灰黑色泥岩及煤层组成，含2-5层煤，其中4层煤可采或局部可采，主要含煤地层之一石炭系上统太原组C3t70-117由灰白色砂岩、灰黑色泥岩、石灰岩及煤层组成，含灰岩5-6层，煤层5-7层，可采煤层2-4层。主要含煤地层之一中统本溪组C2b14-49由铁铝岩、粘土泥岩及泥岩、砂岩组成，底部为山西式铁矿或黄铁矿及G层铝土矿，向上为泥岩段，夹薄层砂岩及煤线区域地层简表续表2-1-1地层单位厚度（m）岩性描述界系统组代号古生界奥陶系中统峰峰组O2f128-147浅灰-深灰色中厚层状石灰岩，角砾状泥灰岩为主，夹层状、脉状、纤维状隐晶质石膏，石膏带多赋存于中下部上马家沟组O2s112-254底部为泥灰岩，局部含角砾，其上主要为灰岩及白云质泥灰岩与豹皮状灰岩互层下马家沟组O2x83-133底部为黄褐色中厚层状石英砂岩及黄绿色钙质泥岩、泥灰岩，其上为灰岩，夹薄层泥灰岩及白云质灰岩下统冶里-亮甲山组O1y-O1l39-5581-93底部为黄绿色泥岩与竹叶状白云岩互层，泥岩一般为2-3层，其上为燧石结核、白云岩和泥质白云岩，泥岩中含山西朝鲜早化石寒武系上统凤山组∈3f55-110底部为泥质白云岩，向上为厚层白云岩、泥岩及泥质条带白云岩，白云岩层位稳定，质纯，含五湖嘴虫及索克虫化石长山组∈3ch3-44灰紫色竹叶状灰岩，夹薄层灰岩，汉高山-带相变为白云质灰岩，含王冠头虫化石崮山组∈3g7-40中统张夏组∈2z0-60徐庄组∈2x0-69元古界震旦系汉高山组Zch510下部为紫红色砾岩及灰黄色砂岩，上部为紫红色砂质泥岩、泥岩夹砂岩，靠下部夹一层1.2m厚的安山质凝灰岩，含孢粉野鸡山群白龙山组Ptlb660变基性火山岩，由斑状、气孔状斜长石角闪岩、角闪变粒岩及千枚岩组成青杨树湾组Ptlq480-1002下部为变质砾岩，含砾石英岩及石英岩等变质粗粒碎屑岩，中部为浅红色条带状石英岩状角闪变粒岩，上部为灰黑色条纹、条带状钙质黑云母千枚岩，夹钙质石英岩及1-2层变基性火山岩太古界吕梁山群Arzll4835-13035以变质酸性、基性火山岩为主，中部夹有泥质为主的变质沉积岩（石英岩、千枚岩、大理岩），顶部为巨厚层状的大理岩界河口群Arzjh500-700以云母片岩、云母变粒岩为主，夹各种大理岩，黑云母斜长片麻岩及斜长角闪岩，经受混合化作用较强烈3、区域含煤性本区区域含煤地层主要为古生代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薄煤层分布，一般呈线状赋存，但皆不稳定也不可采。太原组和山西组含煤地层共含煤17层左右，从上至下编号为01～03、1～4、4下、5、5下、6～12号，其中01～5下号赋存于山西组，6～12号赋存于太原组，其中03、2、3、4、4下、5、5下、6、7、8、10号煤层为局部开采煤层，10号煤层为全区稳定可采煤层。(二)矿井地质1、地层该井田位于河东煤田离石煤炭国家规划矿区中段的西部边缘，井田内大部为黄土覆盖，井田南部沟谷中零星出露的基岩为二叠系上统上石盒子组。根据地表出露、矿井揭露和钻探揭露资料，现将井田内发育地层由老到新叙述如下：(1)奥陶系中统峰峰组（O2f）埋藏于井田深部，为煤系之基底，区域厚度大于100m。上部50m左右为灰色、蓝灰色石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩，灰岩致密坚硬，较为纯净，多呈厚层状或巨厚层状，地表及浅部溶洞发育；其下40m段距为石膏带；再往下为深灰色石灰岩，富含珠角石，左旋螺等动物化石，属浅海相沉积。(2)石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面上，为一套海陆交互相沉积，全组厚24.05～48.71m,平均35.33m,通常底部为黄铁矿及铝土混生体。中上部为灰色泥岩、砂质泥岩互层，夹1-3层不稳定的石灰岩及薄煤线。(3)石炭系上统太原组（C3t）连续沉积于本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田主要含煤地层之一。地层厚度76.86～98.52m，平均86.25m，根据岩性岩相和沉积旋回特征，可大体分为两部分：下部：由K1砂岩底至L1灰岩底。由灰白色砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，底部K1砂岩为灰白色细、中粒石英长石砂岩，层位稳定，厚度2.03～7.91m，一般5.02m。含煤3层，分别为10、11、12号，其中10号煤层为稳定可采煤层，其它煤层不可采。上部：由L1灰岩底至L5灰岩顶，主要由深灰色、灰黄色、褐黄色石灰岩、灰～深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和煤层组成。3层石灰岩自下而上分别为L1灰岩、K2灰岩、L5灰岩，L1灰岩深灰色、灰黄色、褐黄色，厚约16m左右，顶部有时为泥灰岩，中部常夹薄层砂质泥岩或泥岩；K2灰岩深灰色，致密，坚硬，常见有腕足类及其它动物化石，厚度一般8m左右；L5灰岩深灰色，致密，坚硬，裂隙中常有方解石脉充填，含黄铁矿集合体，厚度3.15m左右。含6、7号煤层，均为不可采煤层。(4)二叠系下统山西组（P1s）连续沉积于下伏太原组之上，以L5灰岩顶板为其底界，为一套陆相碎屑岩含煤沉积，为井田含煤地层之一。厚度66.48～79.97m，平均72.82m。岩性由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩以及煤层组成。所含煤层有02、03、1、2、3、4、4下、5号。其中4号煤层为稳定大部可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。(5)下二叠统下石盒子组（P1x）与下伏山西组整合接触。全组厚88.95～105.45m,平均98.00m。岩性下部以深灰色、灰色泥岩为主，夹有灰色、灰绿色砂岩；中部为灰色泥岩，局部夹薄层状含砾砂岩，与黑灰色、深灰色泥岩互层。上部为紫红色、灰黄色泥岩、夹有灰绿色、深灰色砂岩及砂质泥岩。顶部为紫红色花斑状铝质泥岩（俗称桃花泥岩）。(6)二叠系上统上石盒子组（P2s）以K6砂岩为基底，与下伏地层整合接触，本组在井田内仅赋存于中部，最大厚度260m左右。岩性为紫色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及黄绿色砂岩。(7)上第三系、第四系（N+Q）上第三系上新统（N2）：为棕红色砂质粘土、砾石层，不整合覆盖于基岩之上。底部为半胶结砾石层，砾石为石灰岩及少量片麻岩，夹有钙质结核，厚度一般20m左右。第四系中上更新统（Q2+3）：上部为淡黄色黄土、沙土、亚沙土，质软、疏松，垂直节理发育，局部含砾石层。下部为棕黄色沙土、粘土、棕红色粘土，含条带状钙质结核，厚30m左右。第四系全新统（Q4）：主要分布于井田中部的属巴沟沟谷中，由近现代冲、洪积砂、砾及沙土组成。厚度0～8m，一般3m左右。2、构造井田内构造总体为一不对称的向斜构造（中阳～离石向斜），向斜轴位于井田西部，轴向由北向南由近南北转为北北西，向斜轴向北倾伏。两翼地层倾角相差较大，西翼较陡，倾角在10～25°之间，东翼较缓，倾角2～8°。在井田中部、中阳～离石向斜东翼发育一宽缓的背斜，背斜轴北西西。在生产中共揭露了5条断层（见表3-1），5条断层在巷道掘进及回采时均有揭露，均为正断层，落差最大10m。未发现陷落柱及岩浆侵入等地质现象。综上所述，井田内构造简单，构造类型属Ⅰ类。主要断层一览表表2-1-2断层编号位置性质走向倾向倾角（°）落差井田内延伸长度（m）F1中部正N80°WNNE75101450F2中部正N18°WSWW755.1-61540F3西北部正N3°WSWW752.6570F4中西部正N8-18°WSWW752.5-81780F5西北部正SNW755800三、煤层及煤质(一)煤层1、含煤性本井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地层。地层总厚159.07m，含煤13层，煤层总厚7.77m，含煤系数4.88%；可采煤层总厚4.37m，可采含煤系数2.75%。太原组地层平均厚86.25m左右，含煤5层，分别为6、7、10、11、12号煤层，其中10号煤层为可采煤层；平均煤层厚4.18m，含煤系数4.85%；可采煤层厚2.70m，可采含煤系数3.13%。山西组地层平均厚72.82m左右，含煤8层，分别为02、03、1、2、3、4、4下、5号煤层，其中4号煤层为可采煤层；平均煤层厚3.59m，含煤系数4.93%；可采煤层厚1.67m，可采含煤系数2.29%。2、可采煤层本井田可采煤层有4、10号煤层，其特征见表2-1-3。可采煤层特征表表2-1-3(1)4号煤层：位于山西组下部，距下部太原组顶L5灰岩约25m左右，煤层厚度1.30～1.82m，平均1.67m，为稳定可采煤层，煤层结构简单，局部含一层夹石，夹石最大厚度0.30m，煤层顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩。在井田东部及西部均有出露。(2)10号煤层：位于太原组中部，上距4号煤层约61.22m左右，煤层厚度1.63～3.40m，平均2.70m，煤层结构简单～较简单，常含一层夹石，局部含3层夹石，单层夹石最大厚度0.20m，为全井田稳定可采煤层，煤层顶板为石灰岩，底板为砂质泥岩。在井田西部出露，东部有风氧化现象。3、煤层对比井田内地层标志层比较发育，煤系地层岩性变化不大，主要煤层层位稳定，且有较明显的特征，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)4号煤层位于山西组下部，距下部太原组顶L5灰岩约25m左右。L5灰岩层位稳定，为其良好的对比标志。(2)10号煤层位于太原组中部，L1灰岩为其顶板，L1灰岩厚度大，同时常夹薄层砂质泥岩或泥岩，特征明显为良好的对比标志。综上所述，井田内可采煤层4、10号煤层对比结果可靠。(二)煤质1、物理性质井田内各层煤的物理性质基本相近，煤的颜色为黑色或黑褐色。光泽多玻璃光泽和强玻璃光泽，有时可见弱丝绢光泽。断口常为参差状、贝壳状和阶梯状断口，镜煤分层有眼球状断口。内生裂隙发育，镜煤和亮煤的内生裂隙5cm内一般为15～30条。煤以条带状结构最发育，其次为线状结构。构造多为层状构造，个别为块状。煤的硬度小，脆度大。2、煤岩特征(1)宏观煤岩类型宏观煤岩成分以亮煤、暗煤为主，镜煤次之，丝炭很少见到。宏观煤岩类型以半暗型煤常见，光亮型，半亮型煤次之，暗淡型煤较少。(2)显微煤岩类型各煤层煤的显微组分中有机组分以镜质组为主，约占到40%～59.4%；惰质组次之，一般约占31.2%～53.0%；半镜质组分少量，一般只占2.6%～5.6%；壳质组分极少，仅占到0～2.1%。煤中无机组分以粘土类为主，约占到2.6%～8.7%；硫化物类次之，一般只占到0.2%～1.1%；碳酸盐类极少，一般仅占0～0.4%。镜质组以无结构的基质镜质体为主，偶见有结构镜质体；惰质组以氧化丝质体为主，火焚丝质体次之，少量浑圆体和碎屑体，偶见微粒体；壳质组由角质体、小孢子体定向排列组成。粘土类以散点状，草莓状、晶粒状充填脆腔；碳酸盐类为方解石呈晶粒脉状分布。各煤层显微煤岩类型为微镜惰煤。2、煤的化学组成和工艺性能(1)化学组成各煤层主要煤质指标见表2-1-4。煤质分析综合成果表表2-1-44号煤层水分（Mad）：原煤0.18%～1.02%，平均0.51%；浮煤0.48%～1.23%，平均0.67%；灰分（Ad）：原煤10.58%～27.76%，平均17.04%；浮煤6.05%～12.02%，平均8.33%；挥发分（Vdaf）：原煤20.34%～25.59%，平均23.21%；浮煤20.07%～26.28%，平均24.04%；硫分（St.d）：原煤0.33%～0.65%，平均0.49%；浮煤0.14%～0.65%，平均0.46%；磷（Pd）：原煤0.004%～0.012%平均0.008%；浮煤0.003%～0.004%，平均0.004%；发热量（Qgr，d）:原煤27.82～32.03MJ/kg平均30.50MJ/kg；浮煤32.95～34.28MJ/kg平均33.68MJ/kg；粘结指数（Y）：浮煤63～98胶质层最大厚度（Y）：浮煤15～25mm。煤类为焦煤，洗选后作为炼焦用煤，为低灰～高灰以低灰为主、特低硫～低硫分以低硫分为主、特低磷～低磷、高热值～特高热值煤。10号煤层水分（Mad）：原煤0.16%～1.36%，平均0.67%；浮煤0.40%～1.60%，平均0.74%；灰分（Ad）：原煤15.74%～28.56%，平均20.87%；浮煤5.52%～11.14%，平均9.21%；挥发分（Vdaf）：原煤17.62%～24.35%，平均20.62%；浮煤15.31%～23.56%，平均18.40%；硫分（St.d）：原煤0.50%～4.75%，平均2.68%；浮煤0.52%～2.51%，平均1.84%；磷（Pd）：原煤0.008%～0.010%，平均0.009%；浮煤0.001%～0.0063%平均0.004%；发热量（Qgr，d）:原煤25.05～29.93MJ/kg平均28.06MJ/kg，浮煤32.15～33.18MJ/kg平均32.50MJ/kg；粘结指数（Y）：浮煤72～94胶质层最大厚度（Y）：浮煤0～24mm。煤类：西部为焦煤，东部为瘦煤，洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰以中灰为主、低硫分～高硫分以高硫分为主、特低磷、中热值～高热值煤。(2)工艺性能据井田东南8km的高崖湾煤矿取样试验资料，4号煤层铁箱试验结果，有较好的结焦性，焦炭经转鼓试验100转后，M40级占78.2%～79.2%,M10级占7.4%～8.2%,证明焦炭的抗碎性及耐磨性良好,焦炭工业分析：灰分(Ad)为5.58%～6.72%，全硫(St.d)为0.44%～0.57%,属优质的炼焦用煤。据详查时10号煤层取样试验结果，焦炭二次坠落后大于20mm级占94.9%左右，转鼓试验100转后，大于40mm级占43%～68.4%,焦炭灰分(Ad)为7.36%～14.3%，总裂纹率0.1345～0.1448cm/cm2，焦炭强度尚好，耐磨性较差。3、煤的可选性据井田南6km的《山西省离石县白家庄煤矿扩建勘探（精查）地质报告》资料，4号煤层筛分试验结果：粒度在13～6mm的产率最高，占56.23%，小于3mm级占29.99%，6～3mm级的较少，占13.78%，可见4号煤的块煤产率较高，煤的抗碎性能较好。其煤质指标随粒度的变化表现出：煤层灰分产率一般随粒度减小，明显降低，而煤层硫分则随粒级的变化其变化不明显。4号煤层浮沉试验结果：当精煤灰分为8%时，中煤含量为22.7%,为难选；当精煤灰分为10%时，中煤含量为11.2%,为中等可选；当精煤灰分为12%时，中煤含量为5.7%,为易选。4、煤的风化和氧化井田内西部及东部4、10号煤层埋藏较浅，均有风氧化现象。本井田内目前对风氧化煤尚未揭露，据《河东煤田离石矿区详查勘探报告》及本次调查，本区煤层风氧化带深度一般为基岩面以下垂深25-30m，本次以此确定煤层风氧化带。5、煤质及工业用途本井田4号煤层为焦煤，10号煤层为焦煤和瘦煤。洗选后作为炼焦用煤，4号煤层为低灰～高灰以低灰为主、特低硫～低硫分以低硫分为主、特低磷～低磷、高热值～特高热值煤；10号煤层为特低灰～中灰以中灰为主、低硫分～高硫分以高硫分为主、特低磷、中热值～高热值煤。4号煤层抗碎性及耐磨性良好，灰分、硫分均低，为优质炼焦煤。10号煤层抗碎性较好，耐磨性较差，硫分高，可作为炼焦配煤。四、水文地质(一)区域水文地质概况1、自然地理概况本区位于黄河东岸，地处吕梁山脉中段西部，为典型的黄土高原地貌，地势总体东、北高，西南低。区域内河流属黄河流域，呈树枝状分布，主要支流有三川河。三川河由北川河、东川河、南川河分别从北向南、从东向西、从南向北在吕梁市离石区交口镇汇流，汇流后由东向西经柳林在两河口汇入黄河。三川河为季节性河流，据观测站资料，年平均流量5.34～9.54m3／s，最大流量2260m3／s。本区属柳林泉域，本井田位于柳林泉域中部，西南距柳林泉约25km。柳林泉出露于柳林县城东三川河河谷中，以泉群的形式出露，大小泉点近百个，水位标高790～80lm。据1983～1991年观测资料，泉群平均流量2.18m3／s，属稳定型泉。据分析，泉流量与2～3年前降水量有关。2、区域水文地质分区煤田内寒武、奥陶、石炭、二叠、三叠系含水层构成承压水斜地，其中奥陶系岩溶含水层富水性较强，石炭系及其它基岩含水层较弱，奥陶系地下水在奥陶系灰岩出露区接受大气降水补给后，沿地层倾向方向径流，最终集中排向柳林泉，构成完整的水文地质单元一柳林泉域。此外，古老变质岩及河流冲、洪积层构成各自独立的补给、径流、排泄系统。3、柳林泉域水文地质特征柳林泉域以太古界及元古界变质岩构成隔水底板，石炭、二叠、三叠及第三、四系为上覆盖层。寒武、奥陶系碳酸盐岩为岩溶含水岩组，地层总体向西倾伏，构成单斜蓄水构造。泉域北界、东界为元古界、太古界变质岩构成的地表分水岭，东界南端及南界为古生界碳酸盐岩构成的地表分水岭，西界为埋藏于石炭、二叠、三叠系下岩溶裂隙不甚发育的寒武、奥陶系地层构成的隔水边界或相对隔水边界。岩溶水蓄水空间主要为溶隙、溶孔，补给来源主要为大气降水，其次为地表水渗漏补给。据《山西岩溶大泉》，泉域地下水总补给量4.07m3／s，泉域汇流面积5000km2，其中碳酸盐岩裸露面积为1200km2，大片分布于泉域南部及中部。碎屑岩裸露面积80km2，位于泉域西部。变质岩裸露面积1790km2，出露于泉域北部。地下水在灰岩裸露区得到补给，向柳林一带汇流，由柳林泉排泄，强径流方向有二个，一个是从泉域中部石灰岩裸露区到柳林泉，另一个是从泉域东南部石灰岩裸露区绕过离石向斜后到柳林泉。从补给区、径流区到排泄区，地下水基本上具有统一的地下水面。柳林泉群水质类型为HC03·SO4一Na·Ca型，矿化度0.40～0.70g/L，硬度267.8mg/L(以CaC03计，以下同)，水温15～18℃。据1983～2000年长期观测资料，最大流量4.13m3/s平均流量为2.18m3/s。4、含水层(1)太古界、元古界变质岩系及燕山期岩浆岩风化裂隙含水层主要出露于区域东部和北部紫金山一带，地下水赋存于岩浆岩和变质岩构造裂隙及风化裂隙中，风化带厚10～30m，富水性弱，单位涌水0.0025～0.077L/s·m，沟谷中出露泉点较多，流量一般为0.1～0.5L/s，含水层主要接受大气降水补给，在地表分水岭向两侧径流。水质以HCO3--Ca·Mg型为主，矿化度0.5g/L左右。(2)寒武、奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组本组由寒武系中统、上统、奥陶系中下统石灰岩、泥灰岩、白云岩等组成，其中以奥陶系中统为主要含水层。①、寒武系厚度208～253m左右，为一套碎屑岩一碳酸盐岩浅海相沉积，以中统鲕状石灰岩和上统石灰岩、白云岩为主要含水层，本统含水层地下水出露点有吴城泉群、车鸣峪泉和关口泉，流量分别为200～500L/s、55L/s、50L/s，根据钻孔资料，在0～180m深度范围内岩溶发育，单位涌水量为1.92～7.60L/s·m，180m以下岩溶发育较差，富水性弱，单位涌型，矿化度0.23～0.37g／L，总硬度172.57～255.20mg/L，PH值为7.1～7.6。②、奥陶系为浅海相沉积，岩性为石灰岩、泥灰岩、白云岩。中统以上马家沟组为主要含水层，富水性强，下统冶里组、亮甲山组富水性弱。下马家沟组：厚100m左右，浅部岩溶发育，随埋深增大而富水性变弱。据钻孔资料，单位涌水量在0.19～0.24L/s·m左右。上马家沟组：厚250m左右，岩溶发育，富水性强，为区域最主要含水层，据钻孔资料，单位涌水量在裸露区、覆盖区及浅埋区一般为2.7～29.3L/s·m，最大可达44L/s·m，中深埋区为0.11～0.56L/s·m，在深埋区局部地段，岩溶依然发育。总体来讲，本组在全区岩溶均很发育，富水性强。峰峰组：厚度100m左右，含水层以中部和上部石灰岩为主，由于受厚度和出露面积的限制，本组富水性弱于上马家沟组，仅在浅部富水性较强，而在深埋区富水性极弱(表2-1-5)。峰峰组富水性特征表表2-1-5埋藏区位置孔号单位涌水量（L/s·m）富水性浅埋区中阳马家峪JD80.49中浅埋区柳林泉区JD315.7中—强深埋区青龙城详查区10.00065弱深埋区三交三号井田3110.0089弱一般来讲，奥陶系含水层的富水性随埋深增大，有减弱的趋势，可类比为含水层的逐步尖灭，岩溶发育规律亦如此。在浅部径流条件较好，水交替迅速，水质较好，为HC03·SO4一Na·Ca型，而在深埋区，地下水水交替缓慢，渐呈滞流状态，水质差，地下水背景值较高，矿化度最高达17．628g/L，水质为C1一Na型(青龙城29号孔)。(3)石炭系上统太原组岩溶裂隙含水岩组含水层主要为间夹于碎屑岩中的3～4层石灰岩，赋存段距40m左右。含水层出露范围很小，只限于煤层露头边缘地段。在浅部含水层出露区，接受大气降水补给，富水性较强，单位涌水量1～2L/s·m，而在远离补给区的深部，地下水富水性则弱，例如，三交三号井田311号孔，单位涌水量仅为0.013L/s·m，富水性弱。深部局部构造破碎带附近，富水性较强，三交三号井田356号孔单位涌水量为0.90L/s·m。地下水流向受地层产状控制，向深部缓慢运移。本组水质一般为HC03·SO4一Na·Ca型，硬度小于150mg/L，矿化度lg/L，属软的微咸水。(4)二叠系、三叠系砂岩裂隙含水岩组本组主要为砂岩风化裂隙水及构造裂隙水，三叠系仅分布于青龙城详查区以西地区。沟谷中浅部风化裂隙发育，易接受大气降水和地表水的补给，富水性较好，在沟谷边缘常以侵蚀下降泉的形式出露，流量0.2～0.5L/s。而在深部裂隙不发育，地下水补给差，单位涌水量0.0005～0.1L/s·m，富水性一般较弱。水质类型为硫酸SO4·HC03--Ca·Mg型，矿化度大于lg/L，属软的微咸水。(5)第三系、第四系松散岩类孔隙含水岩组松散岩类含水层岩主要分布在河谷及沟谷中，地下水赋存于砂砾石孔隙中，主要接受大气降水和地表水入渗补给，径流条件好、富水性强、径流途径短，排泄于河谷中，部分消耗于人工开发。本区三川河河谷松散层较发育，厚度约10m左右，两岸分布有1—2级河流阶地。局部地段富水性强，单位涌水量达26.8L/s·m，水质良好，为HC03·SO4--Ca·Mg型，矿化度小于lg/L。由于地下水埋藏浅，局部地段受工农业等污染，如工矿企业排放废渣及废液污染，农业化肥及生活污水等污染，使得地下水中N03-、Cl-、P042-含量增高，局部F-含量较高，水质较差。5、隔水层(1)太古界、元古界变质岩构成寒武、奥陶系碳酸盐岩岩溶含水岩组的隔水底板。(2)石炭、二叠、三叠系各含水层间较厚且发育稳定的泥质岩构成各含水层之间的隔水层。(二)矿井水文地质条件1、地表水系井田内无大的河流，但沟谷发育，属巴沟自西向东横穿井田，属巴沟两侧树枝状发育小的沟谷，这些沟谷旱季无水，雨季汇集洪水向东流入北川河，与东川河、南川河分别在离石区和交口镇汇集成三川河向西流入黄河，属黄河流域。2、含水层(1)奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层该含水层主要含水层段在上马家沟组，含水层岩性主要是灰岩和白云质灰岩。据详查勘探水文地质资料，该含水层在赋存较浅区域，富水性强，单位涌水量1.72～13.35L/s.m；赋存较深区域，富水性弱，单位涌水量0.00076L/s.m，渗透系数0.0047m/d。该含水层在本井田东、西部埋藏较浅，富水性强；中部埋藏较深，富水性弱。据详查报告资料，4号钻孔奥灰水位标高为811.87m，该孔位于本井田南约5km处,推测本井田奥灰水位标高在819～822m。(2)太原组岩溶裂隙含水层太原组赋存三层发育稳定的石灰岩，自下而上分别为L1、K2和L5，厚度分别为16、7.45、3.15m左右，本含水层以L1和K2为主，据离石勘探区详查报告资料，浅部岩溶裂隙较发育，富水性强，钻孔钻至该灰岩层段时，均有不同程度漏水现象。井田东南部外约1.7km处的37号孔抽水试验，单位涌水量1.204L/s.m，渗透系数9.55m/d。水位标高961.67m。深部岩溶裂隙不发育，富水性弱，井田西北部外约0.7km处的35号孔抽水试验，抽水几分钟后，水位即由57.03m降至95m以下，恢复99h后，才升到83.86m，说明基本不含水，水位标高1017.81m。水质类型为HC03--Ca·Mg·Na型，矿化度0.464g/L。(3)山西组砂岩裂隙含水层含水层岩性以细、中、粗砂岩为主，裂隙不发育，据离石勘探区详查报告资料，钻孔简易水文观侧，钻至该层段时，冲洗液消耗量并无明显增大,含水弱。35号孔抽水试验，单位涌水量0.00012l/s.m，渗透系数0.0012m/d。水质类型为HC03·SO3--Ca·Mg·Na型，矿化度0.696g/L。(4)石盒子组砂岩裂隙含水层井田内沟谷中有零星出露，本组砂岩含水层厚度大，浅部含水层易于接受补给，富水性较强，沟谷中有泉出露，但流量很小。据离石勘探区详查报告，35号孔钻孔抽水试验资料，单位涌水量0.0025L/s.m,渗透系数为0.0033m/d。水质类型为HC03·SO3--Na·Mg·Ca型，矿化度0.534g/L。(5)第三、四系砂砾孔隙含水层。主要分布于属巴沟沟谷中，以沙砾层为主，厚度3m左右。当地民用井最大出水量30m3/d，富水性较弱。水质类型为HC03·SO3--Ca·Mg型，矿化度0.544g/L。为当地村民重要的生活水源。3、含水层补、径、排条件本井田奥陶系地层埋藏较深，主要为岩溶水径流区，岩溶水由北向南径流，至柳林泉排泄。石炭系及二叠系含水层在裸露区接受大气降水补给和季节性河流补给后，顺岩层倾向迳流，在沟谷中出露时以侵蚀下降泉的形式排泄，下部含水层中地下水则一直沿岩层倾向迳流，部分以矿坑、水井排水的方式排泄。4、井田主要隔水层井田隔水层主要为石炭系中统本溪组及太原组下部泥质岩隔水层组，岩性由铝土泥岩，砂质泥岩和泥岩组成，总厚度80m左右，岩性致密、细腻，具有良好的隔水作用，阻断了奥陶系岩溶水与太原组岩溶裂隙含水层之间的水力联系。此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩亦可起到层间隔水作用。5、构造对井田内水文地质条件的影响井田大致为一向斜构造，共发现5条正断层，落差最大10m，未发现陷落柱。据离石勘探区详查报告资料和本区煤矿生产实践，断层的富水性和导水性均差，预计对矿井充水影响不大。(三)矿井充水因素分析及水害防治措施1、井田充水因素分析本矿批采的4号煤层，直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，由井筒进水和顶板裂隙渗水组成，山西组、石盒子组砂岩裂隙含水层为弱含水层。因此，矿井涌水不大。10号煤层直接充水含水层为太原组石灰岩岩溶裂隙含水层，中部富水性弱，东、西部富水性中等；下部奥陶系灰岩含水层富水性在东、西部富水性强，中部富水性弱，本井田4号煤层均在奥灰水位之上，10号煤层的东、西部大部位于奥灰水位之上；10号煤层中部局部位于奥灰水位之下为带压开采煤层。按照《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局令28号），采用下列公式计算：T=P/M其中：T——突水系数，MPa/m；P——底板隔水层承受的水头压力，MPa；M——底板隔水层厚度，m；奥灰水位标高820m,10号煤层底板最低标高755m，隔水层厚度80m，水头压力P=（820-755+80）×0.0098=1.421MPa，突水系数Ts=P/M=1.421/80=0.018MPa/m。根据经验:具有构造破坏的地段，安全突水系数为0.06MPa/m，无构造破坏的地段，安全突水系数为0.1MPa/m，本井田为有构造破坏地段，突水系数小于临界突水系数0.06MPa/m，故奥陶系灰岩岩溶水对本井田突水的可能性小。2、矿井主要水害及其防治措施本井田主要水害是古空和采空区积水，预计在4号煤层南部古空区有积水1.2万m3，采空区有积水2.0万m3。该矿现开采4号煤层，4号煤层顶板为砂质泥岩根据《三下采煤规程》冒裂带最大高度计算公式得出，冒落带（Hm）、导水裂隙带（Hli）的高度可用下式计算：Hm=A1±2.2式中，A1=100∑m/(4.7∑m+19)，∑m为开采煤层厚度，4号煤层厚度为1.30～1.82m,，导水裂隙带最大高度；4号煤层开采后，在井田东部及西部产生的裂隙波及到地表，使大气降水、地表水沿裂缝导入井下，造成水害。开采下部10号煤层，10号煤层顶板为石灰岩10号煤层厚度1.63～3.40m，平均2.70m。全部冒落管理顶板时，冒落带高度采用以下公式计算：Hm=A1±2.5；式中，A1=100∑m/(2.1∑m+16)，∑m为开采煤层厚度。导水裂隙带最大高度采用以下公式计算：；10号煤层冒落带高度9.96～14.96m，导水裂隙带最大高度48.30～65.32m；4、10号煤层间距为55.25～73.36m，平均61.22m。10号煤层导水裂隙带最大高度大于4、10号煤层间距，因此，10号煤层开采后，如果4号煤层采空区积水如不及时探放，可能会随之而下，形成灾害。本矿井水害防治措施如下(1)技术措施①、地面防水a、井田坑口较多，井口和工业场地大多在沟谷边缘，虽然均位于最高洪水位之上，但应保持泄洪通道通畅，防止沟谷洪水对矿井造成危害。b、矸石和炉渣等固体废物不得弃于河中，以免淤积河床，造成行洪不畅。c、在雨季前组织有关人员踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞，及时用黄土、粘土、碎石填封，并高出地表。②、井下防治水a、必须按矿井设计留设矿界和采区边界煤柱。b、坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的方针，对可疑地段进行探放水。c、发现透水预兆必须停止作业，采取措施，并向调度室报告。d、经常清挖井下水仓，保证水仓有足够的容量。e、配备足够的排水设施，并确保能正常使用。(2)管理措施平时加强防汛宣传，建立探放水管理制度；做好防水计划；成立“雨季”三防指挥部，组织雨季前“三防”大检查；加强职工培训，保证安全生产。(3)物质措施拨出专项资金，专款专用，保证防治水物资供应。3、矿井水文地质类型据矿方提供的资料，矿井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，含水系数0.453m3/t，主要来源为顶板裂隙水和井筒渗水。未发生过透水事故。综前所述，井田4号煤层直接充水含水层（山西组砂岩裂隙含水层）富水性均弱，4号煤层采（古）空区局部有积水（见充水性图），井田内开采4号煤层局部受地表水影响；10号煤层直接充水含水层（太原组岩溶裂隙含水层）井田中部富水性均弱，补给条件差；10号煤层直接充水含水层（太原组岩溶裂隙含水层）井田东、西部富水性中等。奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层在井田东、西部富水性强，但其水位低于煤层，中部水位高于煤层，但富水性弱。经计算开采10号煤层的导水裂隙带高度可达4号煤层，4号煤层的采（古）空区积水对开采10号煤层构成了一定的威胁。根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局2009年9月21日颁发的《煤矿防治水规定》井田水文地质条件为中等类型。(四)矿井涌水量预算该矿现采4号煤层，而且有多年的开采历史，矿井涌水量与产量有一定的相关性，因此，可用类比法预计矿井涌水量。矿井涌水量预计公式：Kp=Qo/PoQ=Kp×P式中：Kp含水系数（m3/t）Qo—矿井涌水量（m3/d）Po—日均产量（t/d）Q矿井预算涌水量（m3/d）P设计生产能力（t/d）矿井整合改造后开采4号煤层，设计能力90万t/a，平均日产2727t/d。据本矿各参加整合矿井涌水统计：原XX煤矿生产能力21万t/a，正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，正常含水系数0.453m3/t，最大含水系数0.679m3/t；原石州煤矿生产能力15万t/a，正常涌水量240m3/d左右，最大涌水量360m3/d，正常含水系数0.527m3/t，最大含水系数0.791m3/t；井田北部的原燕沟煤业有限公司生产能力21万t/a，矿井正常涌水量460m3/d，最大涌水量650m3/d，正常含水系数0.723m3/t，最大含水系数1.022m3/t。平均正常含水系数0.568m3/t，最大含水系数0.831m3/t。矿井预算正常涌水量：Q正常=2727×0.568=1549m3/d。最大涌水量：Q最大=2727×0.831=2266m3/d。井田内10号煤层目前矿井尚未揭露，根据井田南部相邻的原山西离石南沟煤业有限公司和原山西吕梁万峰荣泰煤业有限公司开采10号煤层，根据该两个矿井的涌水量预算本矿井涌水量如下：原山西离石南沟煤业有限公司批采10号煤层，现采10号煤层，生产能力15万t/a，矿井正常涌水量350m3/d，最大涌水量430m3/d。采用上述方法计算正常含水系数0.7802m3/t，最大含水系数0.9451m3/t。原山西吕梁万峰荣泰煤业有限公司批采4、6、10号煤层，现采10号煤层，生产能力30万t/a，矿井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。采用上述方法计算正常含水系数0.4400m3/t，最大含水系数0.5611m3/t。根据上述计算结果平均正常含水系数0.6101m3/t，最大含水系数0.7531m3/t。矿井预算正常涌水量：Q正常=2727×0.6101=1664m3/d。最大涌水量：Q最大=2727×0.7531=2054m3/d。10号煤层根据邻矿资料进行预算，其结果仅供参考。(五)供水水源该矿目前生活用水为本矿水井，采取第四系及风化裂隙含水层潜水，工业用水为经净化的矿坑水，基本可满足矿井用水需要。本区奥灰水在埋藏浅的区域富水性强，水量大，水质较好，可打深井，采取该层水，作为永久水源。五、其它开采技术条件(一)煤层顶底板岩石工程地质特征1、开采方法该矿现采4号煤层，采煤方法为走向长壁式炮采，一次采全高，全部垮落式管理顶板，回采工作面长100m左右。2、顶底板条件4号煤层：顶板为砂质泥岩，厚度1.05m左右，裂隙较发育，较易垮落，为四类顶板。底板为细砂岩。本次在ZK-1、ZK-2号钻孔及井下分别采取了4号煤层顶底板力学试验样，并送往山西省煤炭工业局综合测试中心进行了测试，测试结果：4号煤层顶板抗压强度平均26.5MPa，抗拉强度平均1.0MPa，内摩擦角32°17´～35°40´，凝聚力系数3.7～4.7，膨胀性0.2%～0.3%，普氏硬度系数2.4～4.0；底板抗压强度平均27.1MPa，抗拉强度平均0.8MPa，内摩擦角33°39´～35°47´，凝聚力系数4.0～4.4，膨胀性0.3～0.4%，普氏硬度系数2.9～3.1。10号煤层：直接顶为L1灰岩，厚17m左右，中部常夹薄层砂质泥岩或泥岩，坚硬不易垮落；局部发育黑色泥岩伪顶，厚0.30m左右，结构疏松，极易破碎，多随煤层开采而冒落，给管理带来困难并增大煤的灰分。底板为砂质泥岩，厚5.80m左右。项目抗压强度(MPa)单向抗拉强度(MPa)内摩擦角凝聚力系数膨胀性(%)普氏硬度系数4#煤顶14.8-40.026.50.6-1.81.032°17′-35°40′3.7-4.70.2-0.32.4-4.04#煤底20.8-32.827.10.7-0.90.833°39′-35°47′4.0-4.40.3-0.42.9-3.110#煤顶58.8-74.866.72.2-4.63.540°20′-41°55′7.4-12.80.16.2-6.810#煤底14.0-34.824.50.2-1.71.030°29′-37°40′3.1-6.90.3-0.71.5-2.8本次在ZK-1、ZK-2号钻孔及井下分别采取了4号煤层顶底板力学试验样，并送往山西省煤炭工业局综合测试中心进行了测试，测试结果：10号煤层顶板抗压强度平均66.7MPa，抗拉强度平均3.5MPa，内摩擦角40°20´～41°55´，凝聚力系数7.4～12.8，膨胀性0.1%，普氏硬度系数6.2～6.8；底板抗压强度平均24.5MPa，抗拉强度平均1.0MPa，内摩擦角30°29´～37°40´，凝聚力系数3.1～6.9，膨胀性0.3%～0.7%，普氏硬度系数1.5～2.8。(二)瓦斯据近三年对两个矿井的瓦斯鉴定结果（如表2-1-7），瓦斯绝对涌出量为0.30～1.20m3/min，瓦斯相对涌出量2.04～8.90m3/t.d，历史上未发生过煤尘和瓦斯突出和爆炸事故。鉴定等级均为低瓦斯矿井。本次生产补充勘探，在ZK-2钻孔中取样10号煤层瓦斯样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行瓦斯含量测试，其结果：瓦斯含量：CH4为0.74cm3/g.daf,CO2为0.14cm3/g.daf；自然瓦斯成分：CH4占11.34%，CO2占6.37%，N2占82.26%。属于氮气带，瓦斯含量低。虽然为低瓦斯矿井，但是如果通风管理不善，也会在局部出现瓦斯集聚，形成危险源，因此在今后的生产过程中，应加强瓦斯的监测预报和通风管理工作，严格遵守煤矿安全生产规程，以确保安全生产。历年瓦斯鉴定结果汇总表表2-1-7矿井开采煤层鉴定年份瓦斯绝对涌出量（m3/min）瓦斯相对涌出量（m3/t）二氧化碳绝对涌出量（m3/min）二氧化碳相对涌出量（m3/t）鉴定级别原XX煤矿420061.203.46低20070.892.150.711.72低20080.862.040.691.63低原石州煤矿420060.368.90低20070.302.440.262.12低20080.342.450.302.16低据山西省煤炭工业局综合测试中心所做的山西XX集团XX煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测报告，矿井达到90万t/a时10号煤层绝对瓦斯涌出量17.58m3/min，最大相对瓦斯涌出量为8.84m3/t，属于低瓦斯矿井。(三)煤尘爆炸性据本矿2009年9月在井下取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸危险性测试，其结果：4号煤层火焰长度260mm，加岩粉用量65%，有煤尘爆炸危险性；10号煤层火焰长度60mm，加岩粉用量70%，有煤尘爆炸危险性。本次生产补充勘探，在ZK-1、ZK-2钻孔中取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸危险性测试，其结果：4号煤层火焰长度分别为150、110mm，加岩粉用量分别为75%、70%，均有煤尘爆炸危险性；10号煤层火焰长度分别为80、240mm，加岩粉用量分别为70%、80%，均有煤尘爆炸危险性。在今后生产中，要加强洒水除尘和防爆工作，防止煤尘爆炸事故的发生。(四)煤的自燃倾向性据本矿2009年9月在井下取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤的自燃倾向性测试，其结果：4号煤层全硫0.63%，吸氧量0.69cm3/g，自燃倾向性等级Ⅱ，为自燃煤层。10号煤层全硫2.43%，吸氧量0.70cm3/g，自燃倾向性等级Ⅱ，为自燃煤层。本次生产补充勘探，在ZK-2钻孔中取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤的自燃倾向性测试，其结果：4号煤层全硫为0.44%，吸氧量为0.66cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅱ，自燃倾向性为自燃煤层；10号煤层全硫分别为2.77%、0.50%，吸氧量分别为0.70、0.69cm3/g，自燃倾向性等级均为Ⅱ，自燃倾向性为自燃煤层。在今后的生产中要尽量减少浮煤，对废弃巷道全部密闭，认真调查地面裂缝，并进行填堵(五)地温、地压本井田未做过地温和地压测试工作，煤矿开采至今未发现有地温异常和地压异常现象。第二节外部条件一、外运条件分析井田东南距离石区约12km，井田内有西（属巴）茂（塔坪）公路通过，经西茂公路向东与太（原）临（县）公路相连。井田南距离（石）军（渡）高速公路约10km，南距孝柳铁路约15km，交通较为便利。二、水源情况该矿目前生活用水为本矿水井，采取第四系及风化裂隙含水层潜水，工业用水为经净化的矿坑水，基本可满足矿井用水需要。本区奥灰水在埋藏浅的区域富水性强，水量大，水质较好，可打深井，采取该层水，作为永久水源。三、电源情况矿井新建一座35kV变电站，采用双回35kV架空线路引接矿井电源，其一回电源引自上安110kV变电站35kV母线段，距离2.6km；另一回电源引自枣林110kV变电站35kV母线段，距离9km,供电电源可靠。四、征购地情况兼并重组后主井、风井工业场地利用原山西吕梁离石区XX煤业有限公司工业场地，在主立井西侧荒沟中新建副斜井，此场地比较开阔、平坦，距干线公路较近，新建工业场地为山峁荒地，不占良田，土地征用困难不大，可满足90万t/a生产能力的要求。五、市场分析2009年上半年，山西省阶段性关闭小矿，使省内煤炭实际产量同比大幅下降，有效缓解了国内煤炭供过于求的矛盾，也使得国内煤价下降幅度小于国际。专家认为，随着经济回暖，下半年煤炭市场的供需形势将呈现供需双涨的格局，但需求增速跑赢供给增长的可能性较大，旺季市场可能出现短时偏紧的情况。不过，国庆后可能出现的小煤矿集中复产又会带来供应增长，一旦冬储煤需求达不到预期，市场供应将略显宽松，预计下半年市场将不断寻求阶段性的新平衡。分析如下：首先，从需求方面来说，房地产业在今年年初出现“小阳春”显示新一轮的房地产投资热到来，预计下半年房地产投资环比将明显增长，会对煤炭需求形成积极拉动；同时，民间资本投资正在逐步启动以及电力的季节性需求也会带动煤炭需求的增长。因此，下半年煤炭需求比上半年会有明显增加，呈现回暖态势。其次，从供应方面来说，去年上半年，中央政府加大了对煤炭行业的整合力度；6月1日召开的全国安全生产会议也提出要“为新中国成立60周年创造良好的安全生产环境”。受国家政策影响，国庆节前山西地方煤矿大量复产可能性不大，这会使其短期的供给增加与需求增加在时间上不匹配，短期会对煤炭市场形成压力，但是前5个月，山西省财政收入下滑幅度超过5%，跌幅居全国前列，财政压力将是地方政府加快复产进程的重要驱动力。所以，从长期来看，煤炭供给增加的概率依然很大。第三节兼并重组条件综合评述一、资源条件1、井田主要特点(1)地理特点：本井田属吕梁山系，为典型的黄土高原地貌，侵蚀地形，为强烈切割的梁峁状黄土丘陵，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”形，与黄土梁、峁、垣相间分布。总的地势西高东低，最高点位于井田西部后梁圪塔，高程为1263.4m，最低点位于井田东部属巴沟沟谷，高程为973m，地形最大相对高差约290.4m。(2)地质特点：井田内构造总体为一不对称的向斜构造（中阳～离石向斜），向斜轴位于井田西部，轴向由北向南由近南北转为北北西，向斜轴向北倾伏。两翼地层倾角相差较大，西翼较陡，倾角在10～25°之间，东翼较缓，倾角2～8°。在井田中部、中阳～离石向斜东翼发育一宽缓的背斜，背斜轴北西西。在生产中共揭露了5条断层，5条断层在巷道掘进及回采时均有揭露，均为正断层，落差最大10m。未发现陷落柱及岩浆侵入等地质现象。综上所述，井田内构造简单，构造类型属Ⅰ类。(3)煤层及开采技术条件：4号煤层：顶板为砂质泥岩，厚度1.05m左右，裂隙较发育，较易垮落，为四类顶板。底板为细砂岩。本次在ZK-1、ZK-2号钻孔及井下分别采取了4号煤层顶底板力学试验