山西昔阳煤业有限公司露天煤矿资源整合修改初步设计说明书

山西昔阳北坪煤业有限公司

露天煤矿资耀合修改初步设计

说明书

山西昔阳北坪煤业有限公司

露天煤矿资耀合修改初步设计

说明书

工程编号：C4071G

建设规模：0.21Mt/a

院长：

校核人员名单

专业姓名技术职称签名

露天采矿

露天采矿

露天采矿

疏干防排水

给排水

供电、通信

总图运输

环保、水保

参加设计人员名单

专业姓名技术职称签名

露天采矿

露天采矿

露天采矿

露天采矿

露天采矿

露天采矿

边坡

疏干防排水

疏干防排水

给排水

供电、通信

总图运输

总图运输

环保、水保

技术经济

目录

前言.....................................................1

第一章矿区概况及煤田地质.................................1

第一节矿区概况...........................................1

第二节地文、水文及气象...................................7

第三节矿区地质构造及煤层产壮特征.........................9

第四节水文地质特征.....................................13

第五节工程地质..........................................16

第六节煤质特征..........................................18

第七节矿区勘探程度评价..................................20

第二章采掘场及排土场边坡稳定............................24

第一节矿区工程地质条件..................................24

第二节边坡稳定计算.....................................25

第三节采掘场边坡角确定及其稳定性.......................27

第四节排土场高度及坡面角确定...........................30

第五节采掘场、排土场边坡设计、生产和管理措施...........30

第三章开采境界及储量....................................33

第一节开采境界确定......................................33

第二节资源/储量、剥离量、煤量...........................39

第四章工作制度与建设规模................................44

第一节工作制度..........................................44

第二节年产量的确定和开采年限............................44

第五章采区划分及开采顺序................................46

第一节采区划分..........................................46

第二节开采顺序..........................................46

第六章开采工艺与设备选型................................49

第一节开采工艺..........................................49

第二节开采参数及开采方法................................51

第三节开拓运输系统......................................52

第四节穿爆工作..........................................52

第五节设备选型及数量计算................................59

第六节开采技术安全措施..................................65

第七章基建工程量、剥采比和开采进度计划..................67

第一节基建工程量........................................67

第二节生产剥采比........................................67

第八矿山输♦・♦・♦・・・・・・♦・♦・♦・♦•♦・・・・♦・♦・♦・♦♦・・・♦・♦・♦・♦73

第一节运输方式及运输系统................................73

第二节运输设备能力及数量................................76

第九章排土场............................................77

第一节排土场位置........................................77

第二节排土参数及排弃方法................................79

第三节排土设备及设备数量................................80

第四节排弃计划..........................................80

第十章煤质、产品方案及地面储煤场........................82

第一节煤质............................................82

第二节产品方案..........................................82

第三节地面储煤场........................................83

第十一章地下水控制、采掘场排水及地面防排水..............85

第一节地下水控制........................................85

第二节采掘场排水........................................89

第三节地面防排水........................................92

第十二章供电与控制......................................94

第一节电源概况..........................................94

第二节负荷计算..........................................94

第三节变电所及供电线路................................101

第四节配电.............................................103

第五节防雷与接地.......................................105

第六节照明.............................................105

第七节通信及计算机管理................................106

第十三章机修设施、加油站、材料仓库及爆破材料库........109

第一节机修设施及加油站................................109

第二节材料仓库.........................................109

第三节爆破材料库.......................................110

in

第十四章建筑物与结构物.................................111

第一节设计依据及原始资料..............................111

第二节建筑物及构筑物..................................112

第十五章给排水及供热...................................114

第一节给水排水.........................................114

第二节采暖通风及供热...................................122

第十六章总平面布置及地面运输...........................126

第一节概述...........................................126

第二节设计原则及范围...................................127

第三节总平面布置.......................................128

第四节地面运输.........................................136

第五节占地及节约用地措施...............................137

第十七章职业安全卫生....................................139

第一节概况...........................................139

第二节职业危害分析.....................................139

第三节防范措施.........................................142

第四节预期效果及评价..................................145

第五节机构设置和人员配备...............................146

第十八章水土保持.......................................147

第一节设计依据和采用的标准.............................147

第二节水土流失现状及防治情况...........................147

IV

第三节水土流失危害的预测...............................148

第四节水土流失防治方案................................150

第五节水土保持监测.....................................154

第六节投资估算及建议...................................155

第十九章环境保护.......................................156

第一节设计依据及采用的环境保护标准....................156

第二节主要污染源和主要污染物...........................156

第三节环境污染防治措施.................................158

第四节环境监测机构....................................162

第五节环境保护投资概算.................................162

第六节存在的问题及建议................................163

第二十章技术经济.......................................164

第一节劳动定员及劳动生产率.............................164

第二节投资...........................................165

第三节财务评价.........................................167

第四节主要技术经济指标.................................170

附录：

附录1、山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿资源整合初步设计

及安全专篇委托书；

附录2、晋国土资储备字(2007)613号《山西省沁水煤田昔阳

县山西昔阳北坪煤业有限公司煤矿资源储量核查地质

v

报告（供资源整合用）》矿产资源储量评审备案证明；

附录3、供电协议；

附录4、供水协议；

附录5、晋中市煤炭工业局《关于山西昔阳北坪煤业有限公司露

天煤矿资源整合地质报告的批复》市煤行［2008U6号及

评审意见书；

附录6、山西省工商行政管理局（晋）名称变核企字［2007］第0281

号《企业名称变更核准通知书》；

附录7、山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件

晋煤整合办字［2007］11号关于对申请调整《煤炭资源整

合和有偿使用方案》的批复；

附录8、采矿许可证；

附录9、晋中市安全生产监督管理局晋中市煤炭工业局关于转发

《关于晋口市所属67座矿井2006年瓦斯等级和二氧化

碳涌出量鉴定结果的批复》的通知，市安监煤安

［2007121号；

附录10、检验报告；

附录11、山西省煤炭工业局文件晋煤规发［2007］145号《关于煤

炭资源整合矿井建设项目管理的补充通知》；

附录12、《山西昔阳北坪煤业有限公司露天开采开发利用方案评

审意见书》晋矿联技审字［2007］11号；

附录13、山西省国土资源厅对《山西昔阳北坪煤业有限公司露天

开采项目土地复垦方案》评审意见及审核意见；

VI

附录14、山西省环境保护局对《山西昔阳北坪煤业有限公司露天

矿资源整合项目环境影响报告表》审批意见及技术审查

意见；

附录15、整合前原昔阳县李家庄乡北南沟煤矿、石坪煤矿采矿许

可证，煤炭生产许可证，安全生产许可证，企业法人营

业执照复印件；

附录16、初步设计承诺书；

附录17、山西省国土资源厅晋矿整采划字[2007]651号；

附录18、昔煤整字(2008)001号《关于关闭原昔阳县李家庄乡

石坪煤矿和北南沟煤矿六个井筒的报告》。

附图目录：

附件：

附件一：山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿资源整合初步设

计安全专篇；

附件二：山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿资源整合初步设

计主要机电设备及器材目录；

附件三：山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿资源整合初步设

计概算书。

VII

刖百

山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿位于昔阳县城北约5.0km的北

南沟村附近，隶属昔阳县李家庄乡管辖。根据山西晋煤整合办字

[2007]11号文批准，同意昔阳县李家庄乡北南沟煤矿知石坪煤矿进行资

源整合，扩大开采范围。2007年9月24日山西省国土资源厅以晋矿整

采划字[2007]第651号文为山西昔阳北坪煤业有限公司划定了矿区范围

2

南北长约2.36km,东西约1.93km,矿区面积为2.5132kmo

该矿田煤种好，煤质优良、开采条件优越、市场条件良好，经开发

利用方案研究，15号煤层适宜露天开采，应尽快开发。

一、初步设计依据

1、山西昔阳北坪煤业有限公司露天矿设计委托书；

2、晋国土资储备字(2007)613号《山西省沁水煤田昔阳县山西昔

阳北坪煤业有限公司煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》矿

产资源储量评审备案证明；

3、《山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿资源整合地质报告》；

4、《煤炭工业露天矿设计规范》(GB50197-2005)；

5、其它相关法律、法规和规范。

二、设计范围

初步设计的范围为：露天矿采剥、运输及排土工程、地面储煤场工

程、防排水工程；各类仓库等辅助生产系统工程及行政福利工程。

三、设计指导思想

1、结合矿田实际情况，实事求是的安排采剥工程计划，最大限度

采出现有矿田内适合露天开采的资源储量；选择常用且配件易于组织的

设备，实现简约、灵活、可靠的生产；

2、合理布置地面设施，预先考虑露天矿闭坑后对原井工采空区残

煤的回收可能；

3、设计理念力求先进务实，力争使设计为项目建设、项目投资、

设备定货及施工前期准备提供可靠依据；

4、为了节省投资，充分利用社会力量，剥离和采煤均采用外包作

业方式。

四、设计主要内容

（一）主要工程

1、采区划分及拉沟位置

设计将矿田共划分为三个采区，即石坪采区、北南沟采区及后备采

区，石坪采区作为该矿的首采区。露天矿在首采区东北侧拉沟，向南转

向西推进。

原初步设计由于当时石坪采区占地问题没有落实，而将北南沟采区

作为首采区，在该首采区施工过程中遇到村民的大量坟地，不能立即动

迁，此外，还存在平定县张庄镇占地问题没有得到落实。目前石坪采区

占地问题已经得到解决，而且该采区开采条件好于北有沟采区，因此将

原初设确定的首采区方案臼北南沟采区改为石坪采区。

石坪采区的外围为井二矿采空区，因本矿首采区初始拉沟位置的覆

盖层厚度很小，如果以前弁工矿的回采率很低，露天开采时向两侧扩采

可获得更好的经济效益，而且又不超出本矿矿权范围，业主可以根据实

际情况对首采区境界适当进行调整。

2、基建工程量及建设工期

经计算，露天矿基建二程量为200X10W。

露天矿建设工期为12个月，基建工程全部外包。

4、生产剥采比

2

露天矿一期生产剥采比为7.10m7t,二期生产剥采比为13.00m3/to

5、开采工艺

设计确定采用单斗一w车开采工艺作为露天矿的开采工艺，初期采

用外排土场排土，后期逐渐过渡到内排土场排土。

（二）辅助工程

1、水源

本矿生产生活用水由昔阳县李家庄乡供水站供给，直接输送至工业

场地，生产用水主要利用采场坑内排水，部分利用生活用水系统。

2、电源

根据供用电协议，露天煤矿双回电源引自矿区北侧距离本矿约

5.0km处的坪上变电站10kV母线，可满足用电需求。

3、采暖

露天矿自建锅炉房保证矿区供热（新建）。

4、地面建筑

露天矿建筑有加水站、配电室、给排水系统、锅炉房、材料库、行

政办公室、食堂及浴室联合建筑、夜班休息室等建、沟筑物。这些建筑

集中布置于露天矿工业场地内。

对于露天矿新建辅助二程，可利用原有北南沟煤矿、石坪煤矿的工

业场地内建筑及设施，以及北南沟村集体奶牛场、冷冻厂等已有建筑，

露天矿初期，为了减少露天矿初期投资，提高露天矿前期经济效益，可

不必重复建设；但由于这些建筑物多数在露天矿开采境界内，随着露天

矿采矿工程发展，后期这些建筑需要陆续拆迁，因此，在露天矿开发后

期，有计划地进行陆续建设，以满足露天矿的发展需要。

为更好的节约水资源，在坑内排水复用系统建设之前，在运煤道路

的北侧建设坑内临时储水池，经沉淀处理后接至临时加水站，供洒水车

3

取水进行道路洒水。

五、主要技术经济指标

主要技术经济指标计算结果见表0—1。

表0—1主要技术经济指标

序号名称指标备注

1工程规模及服务年限工程规模0.21Mt/a,服务年限为20a

2矿建工程量200万m3

4在籍总人数45人

5全员效率18.92t/X.日

6达产当年吨煤生产成本185.86元/t

其中经营成本151.04元/t

7总投资7670.48万元

其中：

矿建投资2200.00万元

土建工程686.69万元

设备及工器具购置816.70万元

安装二程588.88万元

其他费用2964.00万元

工程预备费290.21万元

铺底流动资金125万元

4

第一章矿区概况及煤田地质

第一节矿区概况

一、位置与交通

（一）位置

山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿位于昔阳县城北约5.0km的北

南沟村附近，隶属昔阳县李家庄乡管辖。井田地理坐标为：东经

113°41'37"〜113°42'54〃,北纬37°39'59"〜37°41'17"。

2007年9月24日山西省国土资源厅以晋矿整采划字［2007］第651

号文为山西昔阳北坪煤业有限公司划定了矿区范围南北长约2.370km,

东西约1.903km,矿区面积为2.5132km?。2007年10月24日山西省国

土资源厅为山西昔阳北坪原业有限公司发放了1400000722570号采矿许

可证。批准开采8、15号煤层，开采标高890nl〜770m。矿区范围拐点坐

标见表ITT。

表1T-1矿区范围拐点坐标表

序号X坐标Y坐标序号X坐标Y坐标

14175380.0019738440.0024175000.0019738360.00

34175100.0019738725.0044175300.0019739280.00

54174870.0019739480.0064174440.0019739550.00

74174000.0019739560.0084174000.0019738880.00

94174100.0019738650.00104174135.0019738170.00

114174245.0019738200.00124174430.0019737920.00

134174330.0019737760.00144174746.0019737657.00

154175355.0019737717.00164175355.8019737695.70

174176370.0019737761.00184176370.0019738040.00

注：本表拐点坐标为6度带坐标。

（二）交通

阳涉铁路从井田西部外围穿过，在井田东部有207国道通过，井田

至昔阳县城直距离约5.0km,距207国道的距离约1.0km。由207国道

与太旧高速公路平定出入口并入全国高速公路网，由阳涉铁路坪上集运

站并入全国铁路网。矿区周围公路、铁路交通已形成网络，交通十分方

便。

矿区交通位置见图l-1-lo

二、矿区开发历史

山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿是由原北南沟煤矿和原石坪

煤矿整合而成。

（一）原北南沟煤矿

属集体企业，采矿许可证号为1400000632381,有效期为2006年

10月〜2011年10月，批准开采8、15号煤层，井田范围拐点坐标见表

l_l_2o

本矿在资源整合前具有安全生产许可证，煤炭生产许可证，企业法

人营业执照，属于证照齐全、合法有效的生产矿井。原北南沟煤矿始建

于1968年，1973年投产。采用斜、立井联合开拓，开采15号煤层,主

井、副井为斜井，风井为竖井。采煤方法为短壁式炮采，采用本支柱维

护顶板，采空区顶板管理为自然垮落法。通风方式为中央并列式通风，

通风设备为4-72-11N010型风机两台。采用JT800/600型绞车提升，提

升设备功率5512W,井下采用JD-11.4k田绞车运输，运输方式为It矿车

串车运输。井下涌水量平均为32nl3/丸

（二）原石坪煤矿

属集体企业，采矿许可证号为1400000632108,有效期为2006年9

月至2011年9月，批准开采15号煤层，井田范围拐点坐标见表1T-2。

本矿在资源整合前具有安全生产许可证，煤炭生产许可证，企业法

2

中廉国*工程集astUB设计事究院山西昔阳就算保费育果公司・天源丁麦富♦合管迪科步设计说明书

图1-1-1矿区交通位置图

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人营业执照，属于证照齐全、合法有效的生产矿井。原石坪煤矿始建于

1964年，1976年投产。采用斜、竖井联合开拓，开采15号煤层，主井

为斜井，风井和副井为竖井。采煤方法为短壁式炮采，采用本支柱维护

顶板，采空区顶板管理为自然垮落法。通风方式为中央并

表1-1-2原北南沟煤矿及原石坪煤矿拐点坐标表

项目拐点坐标井田面积开采深度备

2

名称序号X坐标Y坐标(Km)(m)注

1417538019738440

2417424519738200

3417443019737920

1.2209876nl〜790nl

4417433019737760

5417474619737623

6417637019737738

7417637019738040

1417510019738725

2417530019739280

3417487019739480

4417444019739550

1.3519980nl〜770m^5.o

5417400019739560

6417400019738880

7417410019738650

8417413519738170

9417424719738200

10417500019738360

列式通风，通风设备为4-72-llNolO型风机两台。采用JT800/600

型绞车提升，提升设备功率55kw,井下采用It串车运输。井下涌水量

平均32m3/do

（三）周边矿井及小容

山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿西南临昔阳县兴利煤业有限

4

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公司煤矿，北邻平定县卫东煤矿，东部、东北部为无煤区（曾有众多老

小窑在90年代初已关闭），山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿的毗邻

关系见图美1-2。

图1-1-2山西昔阳北坪煤业有限公司露天煤矿的毗邻关系图

1、昔阳县兴利煤业有限责任公司煤矿

兴利煤业有限责任公司由原兴利煤业、原北渡海村二坑及原胜利煤

业有限责任公司北部一部分组成。

5

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原兴利煤矿位于李家庄乡北渡海村附近，经济类型为有限责任公

司，1978年建井，1980年底投产；开采15号煤层，采用斜井开拓。设

计能力9X104t/a,采用单水平分区式布置。

原北渡海二坑煤矿位李家庄乡北渡海村附近，经济类型为集体企

业，1986年建井，1987年底投产；开采6号煤层，采用斜井开拓。设

计能力9X104t/a,采用单水平分区式布置。

昔阳县胜利煤业有限责任公司煤矿为集体企业。2004年9月山西省

国土资源厅为该矿换发了采矿许可证，其证号为1400000431116,批准

开采15号煤层，生产规模为9X104t,矿区面积为3.3505km2,该矿1974

年建井，1976年投产，开采15号煤层。

2、平定县卫东煤矿

平定县卫东煤矿位于本矿西侧，隶属于阳泉市平定县，现有2006

年12月省国土资源厅发放的1400000633019号采矿许可证，批准开采3、

6、9、12、15号煤层，井田面积7.2258kn)2,生产规模为30X104t/a,

为井工开采煤矿，开采标高为500nl〜800m,该矿现采9号煤层。

三、矿区所在地区经济发展情况

昔阳县总人口为23.12万人，耕地面积43.8万亩，人均占有耕地

1.87亩，主要以坡地为主，主要农作物多为玉米、高梁、谷子、大豆、

杂粮等。

原煤生产能力638X104t/a；2004年煤炭产业完成利税7000多万

元，占县财政总收入的60%o2005年1月〜11月底煤炭产业完成利税

6

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7787.9万元，完成财政总收入50%,比2004年同期增加了700多万元。

昔阳县境内矿产资源三富，优势矿产为煤、石灰岩、高铝粘土矿，

近几年来矿产开发迅速，为本县的经济建设提供资源，呆证，其中煤炭行

业成为全县支柱性产业，但产品开发利用不足，仍停留在初加工阶段。

2004年，煤炭深加工有长足的发展，精煤生产能力达到300X104t/a。

矿区距离昔阳县城5.0km,因此劳动力充足。由于煤炭产业的大力

发展，给全县人民带来更大的实惠，同时带动全县服务业、建筑业、电

业、劳动业等各行各业的大力发展，为昔阳县的经济跨越式发展奠定了

基础。

四、电源、水源及建材供应情况

矿区距离昔阳县城5.0km,矿区所需电源、水源可依托城市既有设

施，在市场经济条件下，矿区建设所需的钢材、木材、水泥以及破瓦砂

石等，均为买方市场，这些材料可以在昔阳县购买，也可以外购再运至

矿区。

第二节地文、水文及气象

一、地文和水文

（一）地形地貌

矿区位于沁水煤田东部边缘，太行山的西翼，地处黄土丘陵一河流

堆积阶梯地带。井田内地势总体上为南高北低，最高点位于井田西南部

的山顶上，海拔标高为958.47m,最低处位于井田北部的沟谷中，海拔

标高为862.49m,最大相对高差95.98m。

7

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（二）水文

矿区属海河流域子牙河水系，井田内无常年性河流，仅两季有短暂

洪水从井田内沟谷中流出，最后向北流入松溪河。

二、气象

本井田地处黄土高原，冬春多西北风，气候干燥，昼夜温差大，属

大陆性季风气候。

（一）气温

月平均气温：7.5。（2；

极端最高气温：36.1℃；

最高月为7月，平均气温21.5C,月极端最高气温为22.82（1977

年7月）；

最低月为1月，平均气温-8.81,月极端最低气温为-10℃（1970

年1月）；

平均无霜期为151d。

（二）降水

每年雨季为6月〜9月，7月〜8月降水量占全年降水量的47%；

年平均降水量为486.35mm；

年最高为806.2mm（1977年）；

年最低为235.3mm（1972年）。

（三）蒸发量

年平均蒸发量为1805.9mm；

8

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最高为2265mm（1972年）；

最低为1565.4mm（1983年）。

（四）结冻期

霜冻期从9月中旬至次年4月中旬，冻土深度一般为0.80m,最大

冻土深度为1.10m。

（五）风

夏季主导风向为东风，冬春主导风向为西北风；

年平均风速为2.6m/s；

月平均最大风速为3.9m/s（1979年1月）；

月平均最小风速为1.7m/s（1972年9月）。

三、地震

据中华人民共和国标准GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，划

分本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10go

第三节矿区地质构造及煤层产壮特征

一、勘探区地层

矿区位于沁水煤田的东北边缘，昔阳一左权找煤区北部。矿区内赋

存的地层由奥陶系中统峰峰组（02f）；石炭系中统本溪组（C2b）、上统太

原组（C3t）及第四系（Q2+3）中上、更新统地层，勘探区地层见表1-3-1。

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表1-3-1勘探区地层一览表

地层单位厚度

地层特征

界系统组（m）

第全厚下部为浅灰、红黄色亚砂土、亚粘土、粘土夹棕色

新生

四7.95nl〜古土壤数层以及钙质结核层。上部为灰黄、土黄色

界

系15.00m亚砂土、粉砂质土，局部含钙质结核。红黄土层垂

KZ

Q平均12.08m直节理发育。与下伏地层呈角度不整合接触关系。

本组为井田内重要含煤地层，以给砂岩为基底，

连续沉积于本溪组之上。全厚96.40T19.50m,平

均107.86m。主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、海相

泥岩、石灰岩和煤层组成。含&、8、9上、9、11、

太全厚

上12、13、13下、14、15号等10层煤，其中15号煤

原96.4m

上层为全区稳定可采煤层，8号煤层为不稳定的局部

石组〜119.50m

统可采煤层，其余均为不可采煤层。灰岩0-3层。15

炭Cat平均

号煤层以上灰岩，全区比较稳定，岩性各具特色，

古系107.86m

可作为良好标志层。本组地层岩性稳定，全井田变

生

化不大，沉积环境差异显著，旋回明显属海陆交替

界

相沉积。

PZ

有东南厚、西北薄的变化趋势。平行不整合于奥陶

本

全厚系灰石岩之上。主要由深灰色、灰色砂岩、砂质泥

中溪

17nl〜35nl岩、泥岩、铝质泥岩及石灰岩组成。底部为褐铁矿

统组

平均30m层，常呈星散状或团块状富集于灰岩及铝土岩中。

C2b

有1-3层石炭岩，质较纯，分布较稳定。

奥中峰峰岩性为厚层状石灰岩，中部含有白云质灰岩和泥质

陶统组>100m灰岩，岩层上裂隙和溶洞发育，裂隙均为方解石脉

系（）202f充填

（一）奥陶系中统峰峰组（02）

岩性为厚层状石灰岩，中部含有白云质灰岩和泥质灰岩，岩层上裂

隙和溶洞发育，裂隙均为方解石脉充填。本组厚度大于100m。

（二）石炭系中统本溪组（C2J

全厚17.OOm-35.00m,平均30.00m。有东南厚、西北薄的变化趋

势。平行不整合于奥陶系灰石岩之上。主要由深灰色、灰色砂岩、砂质

泥岩、泥岩、铝质泥岩及石灰岩组成。底部为褐铁矿层，常呈星散状或

团块状富集于灰岩及铝土岩中。有1层〜3层石炭岩，质较纯，分布较

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稳定。上层较薄，厚1m左右，下层较厚，约3m左右。本组岩性特点为

颜色浅，含铁铝质高，岩性细腻。砂岩多为细砂岩，分选、磨圆也较好,

充分显示了过渡相为主的沉积环境特征。

(三)石炭系上统太原组(C3)

本组为井田内重要含煤地层，以K1砂岩为基底，连续沉积于本溪

组之上。全厚96.40m〜119.50%平均107.86m。主要由砂岩、砂质泥

岩、泥岩、海相泥岩、石灰岩和煤层组成。含81、8、9上、9、11、12、

13、13下、14、15号等10层煤，其中15号煤层为全区稳定可采煤层,

8号煤层为不稳定的局部可采煤层，其余均为不可采煤层。灰岩0层-3

层。15号煤层以上灰岩，全区比较稳定，岩性各具特色，可作为良好标

志层。本组地层岩性稳定，全井田变化不大，沉积环境差异显著，旋回

明显属海陆交替相沉积。

(四)第四系中上更新统(Q2.3)

下部为浅灰、红黄色亚砂土、亚粘土、粘土夹棕色古土壤数层以及

钙质结核层。上部为灰黄、土黄色亚砂土、粉砂质土，局部含钙质结核。

红黄土层垂直节理发育。厚度为7.95m〜15.00m,平均12.08m,与下伏

地层呈角度不整合接触关系。

二、勘探区构造

矿区位于沁水煤田的东北部边缘，太行隆起之西翼。基本构造形态

为一走向北西、倾向西南的单斜构造，在此基础上发育次一级的褶皱，

表现为中西部背斜构造，东部为向斜构造，背斜轴走向为北东向翘起，

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向南西倾伏，向斜为轴向北东向，北东向翘起，向西南倾伏，背向斜两

翼开阔平缓。地层倾角不大，一般在5。〜9。，矿区内未揭露断层和陷

落柱等地质构造，矿区构造属简单类型。

二岩浆岩

本矿区内未发现岩浆岩侵入。

四、煤层

（一）含煤性

井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组。太原组地层平均厚度

107.86m,煤层总厚9.87m,含煤系数9.15%,主要含煤10层，自上而

下编号为81、8、9上、9、11、12、13、13下、14、15号煤层，其中

15号煤层为全区稳定可采煤层，8号煤层为不稳定的局部可采煤层，其

余煤层均为不可采煤层。

（二）可采煤层

1、8号煤层：位于S2砂岩之上0m〜3m,区域上属不稳定的局部可

采煤层，厚度平均1.00m。结构简单，一般不含夹秆，顶板岩性为砂质

泥岩，底板岩性为中砂岩。该煤层井田内大面积已剥独，本井田仅西南

角发育，为局部可采煤层，赋存面积0.09km2,仅占井田面积的2%,但

因其为批采煤层，本次估算了其资源储量。

2、15号煤层：位于K2灰岩下18nl左右，属全区稳定可采的厚煤层。

煤层厚度5.08m〜8.60m,平均5.89m0全区煤层厚度北部-东南部逐渐

变厚，结构简单，一般含夹秆1层〜2层，夹阡厚度一般为0.10m〜0.50m,

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仅ZK9-5钻孔上部含一层厚2.00m,煤上分层1.00m,其它孔夹阡均小

于0.80mo除去ZK9-5孔统计15号煤层含阡率为7.6%左右，夹阡岩性

为泥岩及炭质泥岩，顶板为泥岩，底板常为砂质泥岩。煤层倾角一般为

4°〜9°o

可采煤层情况见表「3-2。

表1-3-2可采煤层特征表

煤层厚度煤层间距

煤层夹歼

最小〜最大最小〜最大稳定性可采性

编号层数

平均（m）平均（U1）

0-1.55局部

8煤0不稳定

1.0070.00-80.00可采

5.08〜8.6075.00全区

15煤1-2稳定

5.89可采

第四节水文地质特征

一、水系

矿区内无常年性河流，均属季节性沟谷，仅两季有短暂洪水流出。

井田外围东部，属子牙河上游，河床坡度大，河床宽100m〜300m,均受

大气降水影响，雨季洪水期水量大外，一般水量很小，甚至断流。

二、含水层

（一）中奥陶统岩溶含水组

本统在矿区东部外围大面积出露，为一套浅海相碳酸盐岩沉积，岩

性以石灰岩、白云质灰岩及泥灰岩为主，其次为角砾状泥灰岩、白云岩

及石膏等，区域总厚524m〜664m。划分为上、下马家沟组，峰峰组。石

灰岩局部岩溶较发育，具直径数厘米之溶洞。矿区内奥灰水水位标高在

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+525mo本矿15号煤层底板标高最低为+790m,远高于此水位，且有本

溪组相隔，对煤层的开采无影响。

（二）上石炭统太原组灰岩岩溶含水层

本组15号煤层上有灰岩3层：七、&、K.,o本组在矿区内零星出露，

岩溶较发育，以溶隙为主，有溶孔及小溶洞。本含水纽含水层以（石灰

岩为主，L石灰岩次之。据精查勘探时的水文资料，水位降低45.34m

时，单位涌水量0.020L/s.m,渗透系数平均0.139m/d,涌水量曲线为

抛物线型，抽水后水位易于恢复，说明含水层渗透性较强，补给条件好。

（三）新生界第四系孔隙含水层组

含孔隙潜水，由亚砂土、砂砾层等组成，主要分布于较大的沟谷低

部，主要由大气降水直接补给，含水较丰富，地下水位高，埋藏浅，为

当地主要民用水源，大多水井凿于该含水层中。

三、隔水层

本溪组主要为一套泥岩、铝土岩、粘土岩地层，隔水层性能良好，

是奥陶系岩溶水与煤系地层间重要的隔水层。此外，矿区内于各灰岩、

砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩也可以起到层内隔水作用。

四、构造对矿区水文地质条件的影响

矿区基本构造形态为一单斜构造，受沟谷切割，各煤层在矿区内均

有露头，在靠近露头的煤层浅埋处，致使受大气降水影响明显，深埋处

影响不明显。

五、矿区地下水的补给、径流和排泄

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含水层的补径排条件各有不同。

中奥陶系灰岩在矿区东部外围大面积出露，为裸型岩溶区，岩溶发

育，直接受降水补给，也受河水和冲积层潜水的补给，富水性强，从补

给区向北径流，最终排向娘子关泉域。另外人工开采也成为其排泄方式

之一。

太原组灰岩也在矿区内零星出露，该含水层侧向补给，顺岩层倾向

迳流、排泄，生产矿井和采水孔为其人工排泄点。

六、充水因素分析

8号煤层为顶板进水为主的砂岩裂隙充水矿床，15号煤层为顶板进

水为主的岩溶裂隙充水矿床，煤层顶板上发育2层〜3层灰岩，但其富

水性不强；下部奥灰水位标高低于煤层底板标高，对煤层开采无影响；

故确定15号煤层水文地质条件为简单类型。

七、供水水源

按区域水文地质条件，可作为供水水源的主要是第四系潜水，太原

组岩溶水和奥灰岩溶水。第四系潜水水位浅，水量也较丰富，水质也好,

早已为当地以水井、截潜流工程等方式所利用。目前开采量已很大，不

宜再增加较大的开采量。太原组灰岩水主要赋存于浅部，分布范围不大,

水量较大。有资料表明，由于采水量过大，已造成大的降落漏斗，故不

宜再多采。本区唯一可靠水源是奥灰水，其水量丰富，作为水源地的理

想地段是矿区东部外围的裸露型岩溶区。

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第五节工程地质

一、主要煤层顶底板

（一）8号煤层

8号煤层顶板为砂质泥岩，厚6m左右，局部含少量泥岩，底板为中

砂岩，局部为细砂岩，厚11m左右。8号煤层赋存面枳很小，其上部岩

层厚度为6m〜11m,岩层上部土层厚度为5m〜15m,上覆岩层场风化较

严重，强度弱，为软弱岩类。

（二）15号煤层

顶板多为泥岩，有时有0.20m〜0.40m的炭质泥岩伪顶。局部砂质

泥岩，该段厚171n左右，泥岩上部为K2据ZK3-1钻孔灰岩，灰岩厚8.20m

左右，灰岩上部为泥岩夹煤线厚度15m左右，上部为K3灰岩，厚2m左

右，K3灰岩上部为砂质泥岩、泥岩夹煤线，厚6nl左右，其上覆岩层为

软硬相间岩类组合，根据钻孔资料在露天设计开采区上覆岩层厚度变化

在20m〜40m之间，上覆松散层厚度在5m〜151n之间，北部较薄，南部

较厚，露天开采时，泥