總論一、概述XX煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司XX煤礦（以下簡稱XX煤礦）1965年6月由XX煤礦設(shè)計研究院設(shè)計，1966年開工興建，1972年簡易投產(chǎn)。2004年7月XX煤礦破產(chǎn)，2006年7月重組改制成股份制企業(yè)。XX礦采礦許可證編號為4100000320470，設(shè)計生產(chǎn)能力060MT/A，開采二疊系山西組二1煤層，采用立井斜井多水平開拓方式，現(xiàn)有主、副井為立井，現(xiàn)有回風(fēng)井為斜井，為低瓦斯礦井。經(jīng)過30多年的開采，二水平（150M）以淺資源已基本開采完畢，只余下東翼E21采區(qū)，且正在開采。三水平位于XX井田深部，距XX礦現(xiàn)有主井、副井、風(fēng)井較遠(yuǎn)，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量較大，礦井現(xiàn)有排水、通風(fēng)、供電能力已不能滿足三水平的要求，對三水平進(jìn)行設(shè)計是非常必要的。受建設(shè)單位委托，我公司于2006年11月份編制完成了XX煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司XX煤礦三水平初步設(shè)計，XX煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司以鄭煤集團(tuán)技字200711號文批復(fù)了該設(shè)計。2007年8月，完成了XX煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司XX煤礦三水平初步設(shè)計安全專篇編制工作，XX煤礦安全監(jiān)察局以豫煤監(jiān)200739號文進(jìn)行了批復(fù)。設(shè)計在深部新打三水平副井，用于排水和向東翼開拓掘進(jìn)時提矸；在三水平西翼淺部外圍，趙寨斷層以北新打32風(fēng)井，并規(guī)劃了后期東翼風(fēng)井；從主井煤倉向深部三水平布置央運(yùn)輸下山、并平行布置32軌道下山、32回風(fēng)下山，仍采用原有主井進(jìn)行煤炭提升，采用原有副井進(jìn)行輔助提升；設(shè)計采用炮采放頂煤采煤方法。在建設(shè)過程中，受井下地質(zhì)條件的變化、安全管理理念的變化及技術(shù)水平的影響，XX煤礦要求對井筒落底標(biāo)高、采煤方法、提升方式、通風(fēng)系統(tǒng)等進(jìn)行修改。我公司遵照“精心設(shè)計，竭誠為客戶服務(wù)的”宗旨，根據(jù)三水平在建設(shè)過程中實際揭露的地質(zhì)條件，在對三水平建設(shè)情況充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，并結(jié)合礦方意見，按照國家現(xiàn)有法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范和要求對三水平初步設(shè)計進(jìn)行了修改。本套修改設(shè)計包括三水平初步設(shè)計修改說明書、主要機(jī)電設(shè)備和器材目錄、概算書及有關(guān)圖紙。二、設(shè)計主要修改內(nèi)容及修改原因（一）、礦建1、原設(shè)計三水平副井井底車場布置在340M水平L78灰?guī)r中，為了井筒落底時不揭煤，把井底車場位置上提至3175M水平頂板砂巖中。2、原設(shè)計前期在三水平西翼淺部外圍，趙寨斷層以北新打32風(fēng)井，用于32采區(qū)回風(fēng)，后期開采東翼時利用到期停產(chǎn)的35獨立區(qū)副井回風(fēng)。由于政策的變化，35獨立區(qū)已于2011年5月脫離XX煤礦，后期已不可能再利用35獨立區(qū)副井為東翼風(fēng)井（31風(fēng)井），而三水平東翼又無布置風(fēng)井的位置。為此，開采東翼時，平行三水平機(jī)軌大巷布置回風(fēng)大巷，并與32回風(fēng)下山連通，后期開采東翼時采用32風(fēng)井回風(fēng)。通風(fēng)方式由原設(shè)計的對角式變更為中央分列式。32風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)由原設(shè)計的BDK548N020型變更為FBCDZ548N022型。3、原設(shè)計中央運(yùn)輸下山布置在L78灰?guī)r中、32軌道下山布置在頂板砂巖中、32回風(fēng)下山布置在煤層中。由于煤層賦存不穩(wěn)定，難以把巷道固定在同一層位，本次修改設(shè)計根據(jù)實際揭煤情況把中央運(yùn)輸下山上段（趙寨斷層以北）布置在煤層底板L78灰?guī)r，下段布置在二1煤層中；32軌道下山上段布置在頂板砂巖中，下段穿煤層布置在底板巖層中；32回風(fēng)下山布置煤層頂板砂巖中。4、原設(shè)計投產(chǎn)的采面為32081工作面，由于32081采面距深部魏寨斷層較近，對其位置尚未完全控制，本次修改設(shè)計變更為32041工作面。5、原設(shè)計采用炮采放頂煤采煤方法，工作面采用單體液壓支柱和型鋼頂梁支護(hù)。為進(jìn)一步提高機(jī)械化水平，提高安全可靠程度，降低工人勞動強(qiáng)度，根據(jù)礦方意見，本次修改設(shè)計變更為高檔普采放頂煤采煤方法，工作采用ZH2000/20/28Z整體頂梁組合懸移液壓支架支護(hù)頂板，配備MG170/410WD型電牽引采煤機(jī)。6、原設(shè)計煤巷掘進(jìn)方法為放炮掘進(jìn)，為進(jìn)一步提高機(jī)械化水平，提高安全可靠程度，降低工人勞動強(qiáng)度，根據(jù)礦方意見，本次修改設(shè)計變更為綜掘，綜掘面配備EBZ160A型掘進(jìn)機(jī)。工作面上、下付巷由原設(shè)計的94M2,變更為12M2、145M2。7、原設(shè)計三水平副井采用GKT2251530型單繩纏繞式雙滾筒提升絞車提升，根據(jù)建設(shè)方在建設(shè)過程中定貨性況，本次修改設(shè)計變更為現(xiàn)已定貨的JKMD2254I型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)。8、原設(shè)計三水平主排水泵房安裝11臺MD5005711型水泵，根據(jù)招標(biāo)定貨情況，本次修改設(shè)計變更為13臺MD4506010型水泵。9、原設(shè)計井下選用2臺KYH10/7型移動式空壓機(jī)。為滿足礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)的要求，本次修改設(shè)計，在三水平副井地面工業(yè)場地內(nèi)設(shè)置空壓機(jī)站，選用3臺OGF40M3螺桿空壓機(jī)。10、原設(shè)計三水平為高瓦斯區(qū)。而根據(jù)建設(shè)過程中實際測定數(shù)據(jù)，32采區(qū)二1煤層瓦斯含量為164875M3/T，平均603M3/T；預(yù)測三水平相對瓦斯涌出量812M3/T，絕對瓦斯涌出量為1054M3/MIN，應(yīng)為低瓦斯區(qū)，三水平投產(chǎn)時應(yīng)為低瓦斯礦井，本次修改設(shè)計按低瓦斯礦井設(shè)計。11、原設(shè)計防水閘門的型號為LM44/20002500型型弧形雙扇防水閘門，耐壓等級為44MPA。根據(jù)設(shè)計的三水平泵房及現(xiàn)有二水平泵房排水能力，礦井發(fā)生最大突水時（97年淹井時最大突水量為3440M3/H）也不會淹沒二水平大巷（150M），本次修改設(shè)計把防水閘門變更為LM20/20002500型，耐壓等級為204MPA。12、由于三水平開采范圍的變化，資源儲量的減少，服務(wù)年限由原設(shè)計172A調(diào)整為133A。13、按照安監(jiān)總煤裝2010146號文的要求，增加了安全避險六大系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容。三、編制的主要依據(jù)1、煤炭工業(yè)現(xiàn)行的法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范和有關(guān)規(guī)定；2、XX煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司關(guān)于XX煤礦三水平初步設(shè)計的批復(fù)（鄭煤技字200711號）；3、XX煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于XX煤礦三水平初步設(shè)計安全專篇的批復(fù)（豫煤監(jiān)200839號）；4、XX煤炭工業(yè)（集團(tuán)）XX煤礦三水平初步設(shè)計；5、三水平已完成的實際工程資料；6、新編XX煤礦三水平地質(zhì)報告（2011年6月）；7、煤自燃傾向性等級、煤塵爆炸性鑒定報告（2011年6月）；8、XX煤礦三水平初步設(shè)計修改委托書。四、設(shè)計指導(dǎo)思想1、依靠技術(shù)進(jìn)步，積極采用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，全面提高礦井機(jī)械化和自動化水平。2、堅持以經(jīng)濟(jì)效益為中心，優(yōu)化礦井開拓部署，做到布局合理、生產(chǎn)集中、系統(tǒng)完善、環(huán)節(jié)流暢，給礦井生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。實現(xiàn)投入少、產(chǎn)出多、滿足礦井接替需要。3、設(shè)計認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的指導(dǎo)思想，提高安全裝備標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)防災(zāi)抗災(zāi)能力。4、注重保護(hù)和美化礦井環(huán)境，優(yōu)化工業(yè)場地布置。五、設(shè)計主要特點（一）資源條件1、XX礦已生產(chǎn)多年，淺部相鄰礦井已進(jìn)行了多年的開采活動，已取得了比較準(zhǔn)確的煤層厚度數(shù)據(jù)及相關(guān)地質(zhì)資料，但三水平東翼31采區(qū)及41采區(qū)勘探程度不足，需進(jìn)行補(bǔ)勘或進(jìn)行三維地震勘探，提高勘探精度。2、本區(qū)開采對象為二疊系山西組二1煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，局部有夾矸，煤層厚度變化大，全區(qū)大部分可采，屬緩傾斜厚煤層，煤質(zhì)為中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤，是良好的工業(yè)用煤和民用燃料。3、三水平面積3615KM2，地質(zhì)資源儲量214780KT，工業(yè)資源儲量204830KT，可采儲量103738KT，設(shè)計生產(chǎn)能力060MT/A，服務(wù)年限133A。4、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，深部的魏寨正斷層及淺部趙寨正斷層對本采區(qū)開采有一定的影響。5、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量較大，三水平正常涌水量為2000M3/H，最大涌水量為2800M3/H。6、三水平為低瓦斯區(qū)，設(shè)計投產(chǎn)的32采區(qū)二1煤層瓦斯含量為164875M3/T，平均603M3/T。7、二1煤煤塵無爆炸性，二1煤自燃傾向等級為級，屬不易自燃煤層。（二）主要技術(shù)特點1、開拓開采利用現(xiàn)有的一對主、副立井進(jìn)行煤炭提升及輔助提升，在井田中央深部新打一條三水平副井，作為排水井，并作為東翼矸石提升井及升降材料井，兼作進(jìn)風(fēng)井。在三水平西翼淺部外圍，趙寨斷層以北新打32風(fēng)井，用于三水平回風(fēng)，并作為礦井的一個安全出口。布置中央運(yùn)輸下山、32軌道下山、32回風(fēng)下山、三水平機(jī)軌大巷及回風(fēng)大巷進(jìn)行煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸及回風(fēng)，形成立井多水平下山開拓方式，水平標(biāo)高為3175M。在三水平副井底布置主排水泵房、變電所及水倉，形成獨立的排水、通風(fēng)系統(tǒng)。深部三水平副井凈直徑50M，安裝排水管路。32風(fēng)井凈直徑40M，安裝玻璃鋼梯子間。三水平劃分為三個采區(qū)，分別為31、32及41采區(qū)，設(shè)計三水平首采區(qū)為西翼32采區(qū)，32采區(qū)采用雙翼布置、走向長壁高檔普采放頂煤采煤法，全部陷落法管理頂板。2、礦井提升利用現(xiàn)有的一對立井分別作為主提升和輔助提升，主井凈直徑40M，井深2605M,配備一對40T非標(biāo)準(zhǔn)箕斗，鋼軌罐道，提升機(jī)為一臺2JK315A型單繩纏繞式雙滾筒提升絞車；副井凈直徑60M，配備一對10T非標(biāo)加長罐籠，木罐道，設(shè)有金屬梯子間，提升機(jī)為一臺2JK315A型單繩纏繞式雙滾筒提升絞車；設(shè)計新打三水平副井配備一臺JKMD2254I型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，方鋼罐道。4、通風(fēng)由現(xiàn)有副井及深部三水平副井進(jìn)風(fēng)，32內(nèi)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為中央分列式，通風(fēng)方法為抽出式?？傂栾L(fēng)量80M3/S、32風(fēng)井配備2臺FBCDZ548N022型對旋軸流式風(fēng)機(jī)。5、排水三水平副井底排水泵房設(shè)計采用13臺MD4506010型礦用水泵。6、新增井巷工程深部三水平副井、32風(fēng)井、中央運(yùn)輸下山、32軌道下山及32回風(fēng)下山、三水平機(jī)軌大巷、三水平回風(fēng)大巷井底車場、主排水泵房、井底變電所、水倉、32采區(qū)上下車場、32采區(qū)中部車場、三水平煤倉及區(qū)段溜煤眼、首采工作面巷道等工程。7、井巷支護(hù)根據(jù)本礦井的實際條件，結(jié)合該礦的具體特點，三水平副井及32風(fēng)井采用砼澆灌支護(hù)，主排水泵房、主變電所、大巷等巖石巷道采用錨噴支護(hù)，煤層巷道采用U型鋼可縮性支架或礦工鋼梯形棚支架支護(hù)。8、供電本著安全、可靠的原則，設(shè)計在三水平副井工業(yè)場地建以北50M處新建110KV變電站，采用110KV架空線雙回路供電,電源取自觀音堂110KV變電站。在三水平副井工業(yè)場地新建10/04KV變電所一座,設(shè)計32風(fēng)井由XX礦工業(yè)場地內(nèi)6KV變電站直接供電。9、瓦斯抽放建立井移動瓦斯抽放站，對采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放。10、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)計仍采用現(xiàn)有KJ101N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及KJ128型人員定位系統(tǒng)。11、設(shè)計增加井下安全避險“六大系統(tǒng)”，在三水平副井井底車場設(shè)置永久避難硐室1座，在32采區(qū)設(shè)置臨時避難硐室2座。六、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、設(shè)計生產(chǎn)能力060MT/A2、服務(wù)年限133A3、井巷總工程量125129M2453722M3）其中煤巷21440M，巖巷1036819M4、掘進(jìn)率2085M/KT（40895M3/KT）5、工業(yè)建構(gòu)筑總體積119638M36、行政公共建筑物總面積705M27、占地面積1524HM28、建設(shè)工期65個月建井工期60個月、準(zhǔn)備期5個月9、建設(shè)項目總資金3503656萬元10、噸煤投資58394元/T七、存在問題及建議1、影響三水平生產(chǎn)能力的主要因素之一是煤厚變化，煤厚變化的規(guī)律性尚待進(jìn)一步查明。2、三水平勘探程度有限，煤層存在不可采區(qū)或無煤帶，煤層底板起伏較大，斷層比較發(fā)育，這些不確定因素尚待進(jìn)一步查明。3、三水平涌水量預(yù)測主要針對近10年來的資料進(jìn)行，缺少三水平水位監(jiān)測資料，有待更深入的開展三水平水文觀測，使預(yù)計的礦井涌水量結(jié)果更加切合實際情況。4、三水平局部可能存在高瓦斯區(qū)，但瓦斯分布規(guī)律性尚不明確，今后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)該區(qū)瓦斯地質(zhì)工作，確保煤礦安全生產(chǎn)。5、三水平水文地質(zhì)條件復(fù)雜，深部魏寨斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬?，因此必須?yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程及煤礦防治水規(guī)定，防止斷層突水事故的發(fā)一。6、三水平深部為水庫壓煤，在水體下開采時要提前編制水體下開采設(shè)計并報有關(guān)部門審批。第一章井田概況及建設(shè)條件第一節(jié)井田概況一、交通位置XX煤礦位于XX省新密市岳村鎮(zhèn)境內(nèi)，東北距XX27KM，西距新密市15KM地理坐標(biāo)為東經(jīng)11328021133220，北緯343203343348。鄭密公路距本礦1KM，從本礦北側(cè)通過，密杞公路距本礦2KM，從本礦南側(cè)通過，本礦鐵路專用線與鄭煤集團(tuán)新鄭至新密鐵路在宋寨接軌，交通便利。礦井交通位置圖見圖111。圖111XX煤礦交通位置圖二、自然地理1、地形地貌本區(qū)處于秦嶺緯向構(gòu)造帶東段，北亞帶嵩山隆起東側(cè)的滎密背斜與龍坡寨背斜之間的復(fù)向斜和新華夏構(gòu)造帶的復(fù)合區(qū)，為中朝陸臺的西南緣。區(qū)域地貌呈北、西、南三面高東面低，開闊的箕形盆地形態(tài)，屬低山丘陵區(qū)。地面標(biāo)高一般為200350M之間，區(qū)內(nèi)溝谷十分發(fā)育，屬典型的構(gòu)造侵蝕切割地形地貌景觀。區(qū)域內(nèi)除部分溝谷中有基巖出露外，其余均被黃土覆蓋。2、水系本區(qū)屬淮河流域穎河水系。區(qū)內(nèi)無較大河流，在和平嘴金蘭寨一帶有五星水庫，庫容量30MM3，存水條件較好，水流最終匯入雙洎河。3、氣象、地震本區(qū)屬亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。根據(jù)密縣氣象站1971年至1995年氣象資料記載，本區(qū)年極端最高氣溫418，最低氣溫178，年平均氣溫為140。年平均降水量6579MM，年平均蒸發(fā)量18450MM，蒸發(fā)量是降水量的28倍，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量。每年降水量多集中在七、八、九三個月，占全年降水量的60以上。夏季多東北風(fēng)，冬季多西北風(fēng)及西風(fēng)，最大風(fēng)速20M/S。最大積雪深度20CM，最大凍土深度20CM。據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（GB183062001），本區(qū)地震動峰值加速度G為01，對應(yīng)的地震烈度為度區(qū)。據(jù)密縣縣志記載，區(qū)內(nèi)曾發(fā)生數(shù)次地震，震級不詳，1976年XX市十八里河曾發(fā)生28級地震，1990年登封告城一帶曾發(fā)生了約3級地震。三、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況新密市地處中原腹地，土地肥沃，人口稠密，面積1001KM2，轄10鎮(zhèn)5鄉(xiāng)。主要糧食作物有小麥、玉米、谷子、紅薯等，主要經(jīng)濟(jì)作物有花生、油菜和瓜果等，礦產(chǎn)資源有煤炭、鋁礬土、水泥灰?guī)r等，已形成了煤炭、造紙、建材、耐火材料為支柱及新興的化工、機(jī)械、電力、服裝為補(bǔ)充的工業(yè)生產(chǎn)體系。四、礦區(qū)開發(fā)簡史區(qū)內(nèi)煤礦開采歷史悠久，從唐朝便開始采煤。XX煤礦淺部以及西部、東北部小煤窯眾多，根據(jù)XX煤礦對周邊小煤窯的調(diào)查，井田內(nèi)共有小煤窯27個，其中開采二1煤22個，一1煤2個，七3煤3個。井田西翼的16井及東翼的35井與本次設(shè)計的三水平相鄰。五、地面建筑、設(shè)施三水平地面對應(yīng)有馬溝村、和平嘴村、五星水庫大壩、進(jìn)礦鐵路、已停建多年的趙寨電廠等設(shè)施。采掘活動對地面村莊影響較大。第二節(jié)礦井外部建設(shè)條件及評價一、運(yùn)輸條件礦區(qū)內(nèi)公路縱橫成網(wǎng)，四通八達(dá)，與XX、登封、新鄭、許昌等主要城市之間均有公路相通，本礦鐵路專用線與鄭煤集團(tuán)新鄭至新密鐵路在宋寨接軌。本礦交通便利，運(yùn)輸條件較好。由于本礦距XX較近，距京廣鐵路及京珠高速較近，區(qū)位優(yōu)勢較為明顯。二、電源條件本礦原有主、副井工業(yè)場地地面變電所電源取自岳村35KV變電站，新設(shè)計三水平副井工業(yè)場地新建110KV變電站電源取自觀音堂110KV變電站，礦井供電電源可靠。三、水源條件本礦井地下水豐富，目前本礦直接抽取地下灰?guī)r水及砂巖水作為生產(chǎn)生活用水。礦井排水經(jīng)處理后，也可供礦井生產(chǎn)用水。四、通信條件利用現(xiàn)有的集團(tuán)公司綜合信息網(wǎng)，礦井地面行政調(diào)度通訊采用HJD04RM1024數(shù)字化程控交換機(jī)控制系統(tǒng)；井下調(diào)度通訊ESETMTD958型程控交換機(jī)指揮系統(tǒng)，二者已實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，礦內(nèi)外、井上下通訊暢通。五、主要建筑材料供應(yīng)條件土產(chǎn)材料磚、瓦、石子和料石均可就地供應(yīng)，鋼材、水泥和木材等物資可經(jīng)公路直接運(yùn)至三水平副井工業(yè)場地。六、外部建設(shè)條件綜合評價由于本礦井距XX市較近，區(qū)位優(yōu)勢明顯，因此，本礦交通運(yùn)輸、供電及通信條件較好。本礦井地下水豐富，三水平正常涌水量達(dá)2000M3/H，水源充足可靠。第三節(jié)礦井平資源條件一、地質(zhì)特征（一）地層XX煤礦位于新密煤田北部，新密煤田位于華北地層區(qū)嵩箕小區(qū)東部，區(qū)域地層從老到新發(fā)育有太古界元古界，古生界寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系，中生界三疊系，新生界第三系和第四系。三水平大部被第四系覆蓋，局部有第三系泥灰?guī)r出露。1、奧陶系統(tǒng)馬家溝組（O2M）出露于井田外圍北部及西南部，在三水平屬于隱伏地層，厚70M左右，與下伏寒武系呈平行不整合接觸。為蘭灰深灰色厚層狀石灰?guī)r、角礫狀石灰?guī)r，致密、質(zhì)純性脆。底部具有一層不太穩(wěn)定的角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r，下部為灰黃色薄層狀泥灰?guī)r夾綠色泥巖，頂部為淺灰灰黃色薄層泥質(zhì)灰?guī)r、豹皮灰?guī)r，具角礫狀結(jié)構(gòu)。2、石炭系（C）由中統(tǒng)本溪組（C2B）和上統(tǒng)太原組（C3T）組成，厚44108M，平均厚7408M，與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。（1）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2B）自奧陶系石灰?guī)r頂?shù)揭?煤層底，厚0791826M，平均769M。為青灰色鋁質(zhì)泥巖，含紅色鐵質(zhì)、硅質(zhì)及菱鐵質(zhì)結(jié)核，具鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，底部偶見山西式鐵礦層，為赤紅色褐鐵礦，呈透鏡狀、極不穩(wěn)定。（2）石炭系上統(tǒng)太原組（C3T）自一1煤層底至L9石灰?guī)r頂，厚52328419M，平均6639M，含煤9層，和下伏本溪組整合接觸。太原組為一套海陸交互型含煤巖系，根據(jù)其巖性組合特征，由下而上分為下部灰?guī)r段、中部砂泥巖段和上部灰?guī)r段下部灰?guī)r段自一1煤層底至L5灰?guī)r頂，厚20354409M，平均2801M。由L1L5五層深灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖及一113一2、一313、一4、一5煤組成。L1L3灰?guī)r常合并為一層（L13），層位穩(wěn)定，厚度較大，一般平均厚1594M，常構(gòu)成一1煤層之頂板，灰?guī)r中含燧石結(jié)核及動物化石，巖溶裂隙較為發(fā)育，見有溶洞。L3、L4石灰?guī)r之間發(fā)育砂質(zhì)泥巖和細(xì)粒砂巖。L5灰?guī)r一般厚0863M,平均551M，含有黑色燧石結(jié)核，全區(qū)較穩(wěn)定，巖溶裂隙發(fā)育，鉆孔見溶洞04M。石灰?guī)r之下普遍發(fā)育薄煤層，一1煤較穩(wěn)定，局部可采，其它煤層不可采。中部砂泥巖段自L5灰?guī)r頂至L7灰?guī)r底，厚10004080，平均2536M。由灰深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)中粒砂巖、L6灰?guī)r及薄煤層組成。中下部為灰深灰細(xì)中粒砂巖（胡石砂巖），厚02412，平均580M，局部含礫，含較多的云母片，發(fā)育黃鐵礦結(jié)核，具波狀層理，韻律明顯，向下變細(xì)；中部為泥巖和砂質(zhì)泥巖；上部發(fā)育L6灰?guī)r，其下產(chǎn)一6煤，L6灰?guī)r穩(wěn)定性較差，有時相變?yōu)橹写至Ｉ皫r。L6灰?guī)r之上為泥巖和砂質(zhì)泥巖，頂部發(fā)育一7煤。上部灰?guī)r段自L7灰?guī)r底至L9石灰?guī)r頂或菱鐵質(zhì)泥巖，厚7292072，平均1294M。由深灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒石英砂巖及兩層不穩(wěn)定煤層組成，發(fā)育L7、L8、L9三層灰?guī)r，含燧石條帶和動物化石；其中L7、L8層位穩(wěn)定，常出現(xiàn)合層（L78），厚3481664M，平均1098M，巖溶發(fā)育，局部見05M溶洞。L8灰?guī)r之下產(chǎn)一8煤，不可采。3、二疊系（P）下起L9石灰?guī)r頂，上止金斗山砂巖（SJ）底，包括下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組，由于風(fēng)化剝蝕，井田內(nèi)僅保留了石千峰組的平頂山砂巖段及其以下地層，保留厚度大于600M，與下伏太原組整合接觸。4、第三系（R）井田內(nèi)缺失下統(tǒng)，與下伏各地層不整合接觸，厚90M。底部為2M左右的礫石層，下部為紫紅色、灰白色含礫泥土，固結(jié)較差，其上為雜色砂質(zhì)粘土、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖及粗粒砂巖。中部、上部為灰白色厚層狀淡水灰?guī)r，含泥質(zhì)和硅質(zhì)，具蜂窩狀溶洞，風(fēng)化后為粉渣狀。5、第四系（Q）厚20M左右、超覆于各時代地層之上。下部為坡積及沖積的砂、卵石層；中部為棕紅色亞粘土夾有鈣質(zhì)結(jié)核；上部為黃土和耕植土，常見有姜結(jié)石。（二）構(gòu)造1、區(qū)域構(gòu)造特征新密煤田位于嵩山背斜與鳳后嶺背斜之間的復(fù)式向斜內(nèi)，基本構(gòu)造形態(tài)呈一近東西向向東傾伏的復(fù)式向斜，主要構(gòu)造線為北西西向，到西部有向南偏轉(zhuǎn)呈北東向的趨勢，構(gòu)造形跡在西部有所出露，地層傾角1030，斷層多為高角度正斷層，大都具有南升北降成階梯狀組合的特點。主要褶皺有新密復(fù)向斜（南翼構(gòu)造較復(fù)雜，并伴有逆斷層）、蘆牛向斜和新鄭背斜、浮店背斜；主要斷層有關(guān)口斷層、王口斷層、牛店斷層等，常構(gòu)成煤田或井田的邊界。新密煤田區(qū)域構(gòu)造形跡主要形成于燕山期和喜山期，燕山期構(gòu)造運(yùn)動以南北向擠壓應(yīng)力為主，喜山期構(gòu)造運(yùn)動以NWSE向擠壓應(yīng)力為主，并對前期構(gòu)造形跡進(jìn)行改造，兩期構(gòu)造運(yùn)動的復(fù)合疊加及其后期的改造作用形成了新密煤田特有的構(gòu)造跡象。2、井田構(gòu)造特征井田位于新密復(fù)向斜的北翼，總體構(gòu)造形態(tài)為地層向南傾的單斜構(gòu)造。地層傾角一般20左右，有一定的起伏，西南側(cè)形成寬緩的南傾向斜魏寨北向斜。發(fā)育落差大于20M的斷層13條，分NWSE和近EW兩組（圖32）。構(gòu)造形跡以南升、北降的階梯狀正斷層為主，評定為較復(fù)雜的類。魏寨北向斜N魏寨北向斜魏寨北向斜圖121XX井田構(gòu)造綱要圖3、三水構(gòu)地質(zhì)造（1）褶皺魏寨北向斜位于井田西南部，延伸方向NWSE，長度為50KM，為一不對稱向斜，北翼平緩，南翼較陡，軸部在地表未出露，全部由鉆孔揭露，勘探階段對該向斜已經(jīng)控制。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)二1煤層底板有不規(guī)則的坡狀起伏，西南部起伏程度高于東北部。（2）斷層三水平勘探期間共揭露落差大于20M的斷層4條，多為高角度正斷層，詳見表121。三水平主要斷層特征表表121產(chǎn)狀名稱性質(zhì)走向傾向傾角上盤巖層下盤巖層落差（M）控制鉆孔魏寨斷層正斷層NWSENE6070L8灰?guī)rO2灰?guī)r701203補(bǔ)79、3補(bǔ)79、B7/CK8、B7/CK9、B10/CK45趙寨斷層正斷層EWN6575L6灰?guī)r底O2灰?guī)r7613補(bǔ)64、14補(bǔ)62、15補(bǔ)68、16補(bǔ)67、11補(bǔ)12趙寨南斷層正斷層EWN6474L6灰?guī)r底O2灰?guī)r3815補(bǔ)68魏寨南斷層正斷層NWSENE60P2白云質(zhì)灰?guī)r300B7/CK12主要斷層特征如下魏寨斷層為三水平深部自然邊界，正斷層，延伸方向NWSE，井田內(nèi)長度約90KM，傾向10，傾角6070，落差大于100M。該斷層在西部姚山、井溝和魏寨等地地表有出露，井田內(nèi)3補(bǔ)79、6補(bǔ)78、B7/CK8、B10/CK45等4個鉆孔控制，控制可靠。趙寨斷層正斷層，從東部進(jìn)入井田，向西落差逐漸變小，于11勘探線東尖滅，延伸方向近EW，長度33KM。傾向N，傾角6575。由13補(bǔ)64、14補(bǔ)62、5補(bǔ)68和16補(bǔ)67孔控制，控制嚴(yán)密。趙寨南斷層正斷層，位于趙寨斷層南，西部起于趙寨斷層，向西逐漸落差變小,于15勘探線東尖滅，延伸方向近EW，長度07KM。傾向N，傾角6474。由5補(bǔ)68孔控制，控制程度較差。魏寨南斷層位于魏寨斷層南部，正斷層，延伸方向NWSE，長度30KM。傾向NE、傾角60，落差大于300M。在6勘探線西切斷二1煤層露頭線，B7/CK12孔中上石盒子組和寒武系白云質(zhì)灰?guī)r接觸，控制程度較差。根據(jù)該水平斷層密度（落差大于5M斷層35條/KM2）和二1煤屬較穩(wěn)定煤層（結(jié)合省局專家評審意見按KM093評定）以及煤層底板起伏較大等因素，按照礦井地質(zhì)規(guī)程（構(gòu)造復(fù)雜程度共分四類）綜合評定XX礦構(gòu)造復(fù)雜程度為類，即屬地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜型礦井。4、巖漿活動井田內(nèi)無巖漿侵入。二、煤層及煤質(zhì)（一）煤系地層含煤性1988年勘探報告本區(qū)煤系地層主要有太原組（一煤組）、山西組（二煤組）、下石盒子組（三六煤組）上石盒子組（七九煤組），屬多煤組多煤層地區(qū)。含煤地層總厚度674M，共含煤9組，計33層，煤層總厚4742M，含煤系數(shù)73。其中下石盒子組中的三煤組不含煤，多為泥巖代替。經(jīng)過多年開采并結(jié)合勘探資料綜合評價得出井田內(nèi)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組，包含九個含煤組段，總厚66719M，含煤25層，煤層總厚1819M，含煤系數(shù)273。太原組含煤9層，其中一1煤層為局部可采煤層；山西組為主要含煤地層，發(fā)育二0、二1、二3煤等3層，下部的二1煤層為大部可采煤層，其余煤層均不可采；上、下石盒子組含煤分別為8層和5層，均不可采?？刹擅簩涌偤?94M，可采煤層含煤系數(shù)為119。（二）可采煤層賦存特征區(qū)內(nèi)主要有兩層可采煤層，其中山西組二1煤大部分可采，太原組一1煤局部可采，其余均為不可采。煤層傾角大多為827，平均17。1、一1煤層位于太原組底部，上距二1煤層平均7463M，下距奧陶系灰?guī)r頂界平均1148M。井田內(nèi)有58孔穿見一1煤層層位，可采見煤點32個、占55，不可采見煤點和零煤點26孔、占45。煤層厚度變化較大，厚0244M、平均096M，為局部可采之薄煤層。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，大部分鉆孔含一層夾矸，由于局部地段夾矸厚度大于煤層最低可采厚度，將一1煤層分為一11、一12和一13煤3層，夾矸巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。煤層直接頂板為L1灰?guī)r、厚3611226M、平均991M，局部有偽頂；底板為C3B鋁土質(zhì)泥巖。綜合評定一1煤屬不穩(wěn)定煤層。2、二1煤層二1煤層賦存于山西組下部，埋藏深度為23809M，埋藏標(biāo)高為240545M；上距砂鍋窯砂巖平均6502M，下距L9石灰?guī)r平均724M。本區(qū)前后累計施工鉆孔29個，其中井筒檢查孔1個，長期水文觀測孔1個。井田范圍內(nèi)穿見二1煤鉆孔28個，占966?？碧诫A段共揭露不可采區(qū)或無煤帶2個。二1煤層結(jié)構(gòu)較簡單，大部分不含夾矸，僅有19個孔含15層夾矸，厚001073M，巖性以炭質(zhì)泥巖為主、次為泥巖，局部地段煤層含泥質(zhì)包體。二1煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖，不穩(wěn)定，易跨落，厚0240M；直接頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖；老頂為大占砂巖，以中粒砂巖為主。大部分直接底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖夾細(xì)粒砂巖，間接底板為太原組L9石灰?guī)r。煤層厚度變化情況井田內(nèi)二1煤層厚度變化大、厚01935M、平均618M，為薄特厚煤層。根據(jù)礦井地質(zhì)規(guī)程中煤層穩(wěn)定性評價的主、輔指標(biāo)公式，求得二1煤層的可采性指數(shù)為093（屬較穩(wěn)定煤層），煤厚變異系數(shù)為78（屬極不穩(wěn)定煤層），結(jié)合省局專家評審意見，確定二1煤層為較穩(wěn)定煤層。煤厚短距離突變以及底板起伏變化和小斷層的發(fā)育，一直是困擾礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。區(qū)內(nèi)這類斷層和不可采薄煤帶隨著開采范圍的加大依然存在。煤層厚度短距離內(nèi)急劇變化以及不可采薄煤帶的發(fā)育規(guī)律尚待進(jìn)一步研究；三水平東翼勘探控制程度不能滿足煤礦正常的采掘要求，目前正在進(jìn)行補(bǔ)充勘探工作。（三）煤質(zhì)1、煤層物理性質(zhì)和煤巖特性（1）煤的物理性質(zhì)二1煤層為黑灰黑色，玻璃光澤，以粉狀、鱗片狀為主，強(qiáng)度很低，手捻即成煤粉，易污手。煤層中下部常有碎?；驂K狀煤分層，含有方解石或黃鐵礦結(jié)核，其硬度大，不易破碎。煤層視密度為136M3/T（資源儲量估算采用140M3/T），真密度為148M3/T。（2）顯微煤巖特征根據(jù)2005年XX省煤炭地質(zhì)勘察研究院提供的XX煤礦資源潛力調(diào)查報告資料，二1煤顯微煤巖組分中有機(jī)質(zhì)組分含量一般為95，有機(jī)質(zhì)組分中以鏡質(zhì)組為主，約占65，為均質(zhì)鏡質(zhì)體、少量基質(zhì)鏡質(zhì)體、含一些雜質(zhì)；偶爾可見結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，細(xì)胞結(jié)構(gòu)因受擠壓而破碎，鏡煤最大反射率（RMAX）為246280。半鏡質(zhì)組約占有機(jī)質(zhì)組分的26，以半基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，油浸鏡下為淺灰白色，呈團(tuán)塊或細(xì)條帶狀分布；半絲質(zhì)組和絲質(zhì)組含量較少，油浸鏡下呈亮黃白色，細(xì)胞結(jié)構(gòu)破碎成弧形或星點狀。無機(jī)組分含量為5左右，以粘土礦物為主，呈浸染狀或結(jié)核狀分布在有機(jī)質(zhì)中；可見少量的硫化物、碳酸巖、氧化物類。2、化學(xué)性質(zhì)和工藝性能（1）煤的元素組成（據(jù)XX煤炭地質(zhì)勘察院，2005）二1煤浮煤以碳元素（CDAF）為主，占91629376，平均9236；其次為氫元素（HDAF），小于344368；氮元素（NDAF）占136168，平均151；氧硫元素（ODAFSDAF）含量173299、平均235。（2）煤的工業(yè)分析及有害元素組成煤的工業(yè)分析結(jié)果和有害元素組成見表43。按GB/T1522412004、GB/T1522422004、MT/T5621996和MT/T8031999標(biāo)準(zhǔn)，二1煤屬低中灰、特低硫、低磷、一級含砷煤。生產(chǎn)煤樣灰分較高，屬中高灰煤。（3）煤的工藝性能二1煤原煤發(fā)熱量（QGRVD）為27433253MJ/KG，平均3003MJ/KG；浮煤發(fā)熱量（QGRVD）33753441MJ/KG，平均3399MJ/KG。二1煤工業(yè)分析及有害元素測試結(jié)果統(tǒng)計表表123二1工業(yè)分析有害組分測試結(jié)果統(tǒng)計（）項目煤層MADADSTDPAS二1最小值08392202800110104最大值166196204300314104平均值199138603400212104點數(shù)181816443、煤種確定（1）煤的成因類型從二1煤顯微煤巖組分及保存完好結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來看，成煤植物是高等木本植物，均屬腐植煤。（2）煤類二1煤浮煤揮發(fā)份為8941066、平均為936，膠質(zhì)層厚度（Y值MM）為0，G值為0，鏡質(zhì)組最大反率246280，二1煤3號無煙煤。4、煤的工業(yè)用途綜上所述，二1可以作為一般動力用煤和民用煤。5、其它有益礦產(chǎn)賦存于本溪組底部的青灰色鋁土質(zhì)泥巖或鋁土巖，具鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，含鐵質(zhì)、硅質(zhì)等成分，致密堅硬，底部偶見山西式鐵礦（赤鐵礦、褐鐵礦），呈透鏡狀，極不穩(wěn)定。由于井田勘探階段揭露鉆孔有限，難以作出評價。三、水文地質(zhì)條件（一）地表水區(qū)內(nèi)無較大河流，在和平嘴金蘭寨一帶有五星水庫，庫容量30MM3，存水條件較好，但與下部煤層相距400600M，對開采影響不大。（二）主要含水層與隔水層根據(jù)地層時代、巖性及富水程度，井田內(nèi)共劃分了7個含水層組和4個隔水層段，分述如下1、含水層（1）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層為灰白色、淺灰色厚層狀隱晶質(zhì)灰?guī)r，井田內(nèi)有41個鉆孔揭露該含水層，最大揭露厚度6635M（12A補(bǔ)32孔）；巖溶裂隙發(fā)育，但不均一；鉆孔中見溶洞高度030M，富水性強(qiáng)、導(dǎo)水性好，是礦區(qū)最為豐富的含水層。據(jù)前兩次勘探抽水試驗資料Q000340068L/SM，K000140116M/D，為HCO3MGCA型水，PH值為7880，總硬度135德國度，礦化度小于059G/L。該含水層上距二1煤底板562810897M，平均847M。上距一1煤底板0791826M，平均769M，是一1煤開采的直接充水含水層，也可通過其它導(dǎo)水通道對二1煤開采造成水害。目前奧灰水平均水位標(biāo)高為500M。（2）太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層由L1L5五層深灰色灰?guī)r組成。L13灰?guī)r厚6992299M、平均1595M，巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，上距二1煤45758044M，平均6096M。據(jù)12A補(bǔ)32和13補(bǔ)48孔抽水資料Q分別為2140和0171L/SM，K分別為11850和0584M/D，為HCO3MGCA型水，PH值為7880。目前L13灰?guī)r含水層水位標(biāo)高為300M。L5灰?guī)r厚0863M,平均551M，巖溶裂隙發(fā)育，鉆孔見溶洞04M，井下突水點突水量最大達(dá)500M3/H，穩(wěn)定水量300M3/H，上距二1煤31656846M，平均4882M。（3）太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層為二1煤底板直接充水含水層，由L7L9三層灰深灰色中厚層狀灰?guī)r組成。L78灰?guī)r穩(wěn)定，厚1502316M，平均1098M，巖溶裂隙發(fā)育，局部見05M寬溶洞，上距二1煤0102817M，平均1002M。L9灰?guī)r不穩(wěn)定，有的地段缺失。據(jù)13補(bǔ)48孔注水資料，鉆孔單位涌水量0053L/SM，滲透系數(shù)0387M/D，現(xiàn)水位標(biāo)高120M。井下突水點最大突水量210M3/H，穩(wěn)定水量為150M3/H。（4）二1煤頂板砂巖孔隙裂隙承壓含水層系指二1煤以上100M范圍內(nèi)的灰白色中細(xì)?；蛑写至Ｉ皫r（俗稱大占砂巖、香炭砂巖和砂鍋窯砂巖），為二1煤層頂板直接充水含水層，局部裂隙發(fā)育，往往有方解石脈充填；最多含68層，一般有45層，厚度24457511M，平均4746M。該含水層靜止水位標(biāo)高2002923916M，含水不均勻，鉆孔單位涌水量00063L/SM，滲透系數(shù)0013701791M/D，為HCO3CAMGNA型水，PH值為7082，為弱的裂隙承壓水含水層，正常情況下對開采二1煤層影響不大。（5）上、下石盒子組砂巖孔隙裂隙承壓含水層多為細(xì)粒砂巖，局部有中粒砂巖，為弱含水層，因距二1煤層較遠(yuǎn)，充水意義不大，故不再祥述。（6）第三系泥灰?guī)r含水層第三系為白色、淺灰白色泥灰?guī)r，裂隙不發(fā)育，局部有小溶洞。地表蜂窩狀空洞發(fā)育。（7）第四系砂、礫石孔隙含水層第四系為黃土狀亞粘土和黃土狀亞砂土。底部含鈣質(zhì)結(jié)核與透鏡狀碎石層，底部含水與第三系灰?guī)r水有直接水力聯(lián)系，地下水流方向大致由北向南。2、隔水層（1）本溪組鋁質(zhì)泥巖隔水層位于奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層之上，主要為灰白色鋁質(zhì)泥巖、深灰色炭質(zhì)泥巖和泥巖，厚度變化大，厚0791826M、平均796M，一般起不到隔水作用。（2）太原組中部砂泥巖隔水層系指L5L7之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等，厚10004080M，平均2536M。該隔水層位于太原組上、下段灰?guī)r高承壓水頭含水層組之間，隔水良好。（3）二1煤底板隔水層系指二1煤底至L9頂?shù)哪鄮r、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等，厚012817M，平均1002M，礦區(qū)中部厚，東西兩邊變薄。該隔水層由于局部太薄或被斷層切割，隔水性差，因此開采二1煤層時要特別注意底板遭遇斷層而可能引起的水患。（4）二疊系中、上段隔水層系指二1煤上100M起到上部基巖剝蝕面的二疊系上、下石盒子組、石千峰組，主要包括泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖、粉砂巖等，厚度一般在100M以上，其間夾有數(shù)層中、粗粒砂巖含水層，但被隔水層阻隔，水力聯(lián)系較差，總體上表現(xiàn)為隔水性，能有效阻隔地表水、淺層地下水進(jìn)入礦井。（三）礦井充水因素分析礦井充水的基本條件有兩個一是礦井存在充水水源，二是存在連接充水水源與礦井之間的導(dǎo)水通道。只有這兩個條件同時存在，才能形成礦井充水。礦井充水水源主要包括大氣降水、地表水、地下水和老空水。1、礦井充水水源（1）大氣降水大氣降水對地下水的補(bǔ)給主要受地形控制。依地表匯水條件，地表匯水地形可分為匯流地形（低洼谷地）、滯流地形（坡度小，起伏不大的平原和臺地）和散流地形（坡度大，切割強(qiáng)列的山脊和山坡）。不同的入滲條件和地形的結(jié)合，會構(gòu)成不同的降水入滲補(bǔ)給條件。一般匯流地形最有利于大氣降水時礦井涌水的入滲補(bǔ)給，而散流地形則不利于大氣降水對地下含水層的補(bǔ)給。地表的滯水條件除地形因素處，還常會受到植被、耕土層結(jié)構(gòu)等的影響，一般來說，地表植被越發(fā)育，耕土層厚而疏松的地表條件會延長大氣降水在原地的滯流時間，從而減少了地表逕流量而增加對礦井涌水的補(bǔ)給。（2）地表水二1煤在井田北部、東北部有大面積露頭，而區(qū)域內(nèi)的春馬河就流經(jīng)礦區(qū)東北部，當(dāng)在礦區(qū)東部開采二1煤時，河水可能順著第四系沙礫石層滲入煤系地層，再通過煤層頂、底板含水層向礦井內(nèi)充水，這樣地表水也成為了礦井的直接充水水源。地表水滲入水量受大氣降水影響，季節(jié)性強(qiáng)，旱季水量小，雨季水量大且集中。五星水庫，庫容量30MM3，存水條件較好，但與下部煤層相距400600M，經(jīng)XX煤礦32采區(qū)水庫下采煤可行性研究報告確認(rèn)，32采區(qū)覆巖按中硬和堅硬巖性來計算，得出各計算點的殘留安全煤巖柱尺寸對覆巖為中硬巖性而言其值均在200M以上，對覆巖為堅硬巖性各計算點均在150M以上，即各計算點的防水安全煤巖柱尺寸均小于實際基巖巖柱尺寸。因此，在正常情況下，導(dǎo)水裂縫帶是不會波及地表上的五星水庫底部，32采區(qū)西翼在五星水庫下進(jìn)行采煤是可行的。（3）地下水頂板水二L煤直接頂板為砂質(zhì)泥巖，厚03596M，老頂為大占砂巖。其上部為香炭砂巖及砂鍋窯砂巖，構(gòu)成了二1煤層頂板含水層。頂板含水層水量一般不大，在采動時會發(fā)生滴水、淋水或小量突水，涌水量一般為350M3/H。該含水層雖然富水性不強(qiáng)，地下水滲透能力較差，水循環(huán)條件不暢，但由于該含水層整體上厚度較大，在地表直接裸露接受大氣降水或其它地表水體的補(bǔ)給，在一些隱伏露頭區(qū)還可接受第四系潛水含水層水的補(bǔ)給，地下水具有較大的靜儲量。1996年11月24日1501L運(yùn)輸順槽頂板突水時，就是因為接受了雨水補(bǔ)給，最大瞬時突水量曾達(dá)到237M3/H。在二L煤回采過程中，頂板隔水層會受到采動破壞，頂板水通過導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)入巷道或工作面，往往呈現(xiàn)出涌水水量由小到大再到小的突水過程。也就是說突水前期一般有先兆，突水后期水量會逐漸衰減，多為淋水或小股水，一般不會對礦井造成大的災(zāi)害。但在實際生產(chǎn)過程中，由于XX煤礦二L煤層煤質(zhì)較軟，往往涌出時連水帶煤，特別是在回采工作面頂煤放不凈的情況下，容易將井下設(shè)備淤塞，造成事故。底板水底板突水在XX煤礦礦井充水中占主要地位。1972年投產(chǎn)以來共發(fā)生過大小突水82次，而底板突水點占礦井突水點總量的50以上，底板水主要為太原組灰?guī)r水和奧陶系灰?guī)r水，這兩層含水層（組）全區(qū)發(fā)育，長期困擾礦井安全生產(chǎn)，礦井80左右的水量來源于此，是礦井防治水的重點和難點。XX煤礦二1煤層底板太原組灰?guī)r含水層（組）距離奧陶系灰?guī)r含水層距離，平均距離不到10M，奧陶系灰?guī)r水極易通過太原組灰?guī)r裂隙或斷層破碎帶導(dǎo)入二1煤層，成為二L煤開采的間接充水水源。連通試驗資料表明，太原組灰?guī)r含水層（組）和奧陶系含水層有較好的水力聯(lián)系，經(jīng)常受到奧陶系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給。奧陶系灰?guī)r含水層具有分布面積廣、厚度大、水壓高、儲量豐富等特點，一旦突水將會對礦井帶來巨大損失。老空水老空水一般為封存的“死水”，屬靜儲量，但具有一定的靜水壓力，所以其充水特點是突發(fā)性強(qiáng)，來勢猛，持續(xù)時間短，破壞性強(qiáng)，有害氣體含量高，對人身和設(shè)備損害較大。據(jù)XX煤礦對周邊小煤窯的調(diào)查得知，井田內(nèi)有小煤窯2個，分別位于該水平東西兩側(cè)，存在老空可疑區(qū)，一旦在生產(chǎn)中揭露老空區(qū)，將危及井下人員人身安全，同時還會造成礦井重大損失。所以在靠近老空區(qū)采掘時，必須邊探邊采，保證安全。2、充水通道充水通道是礦井充水的另一個先決條件，只有查明充水通道的位置、規(guī)模、連通性以及充水通道的性質(zhì)后，才能有的放矢地進(jìn)行礦井水害防治，確保煤礦安全生產(chǎn)。充水通道的類型主要有斷層、裂隙、溶洞、廢棄巷道和封閉不良的鉆孔等。現(xiàn)將XX煤礦礦井充水途徑分述如下（1）斷層及裂隙通道XX礦地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，主要是由于構(gòu)造引起的。礦井自投產(chǎn)以來，經(jīng)鉆探和直接揭露的大、中、小斷層一百余條，其中落差在20M以上的斷層13條，520M的斷層32條，小于5M的斷層上百條。這些斷層大部分屬張扭性斷層，破壞了二1煤頂、底板隔水層的完整性，斷層及斷層帶的巖溶裂隙發(fā)育，使各含水層相互溝通。礦井較大的突水點大多出現(xiàn)在斷層及其附近，如A1石門突水點及26采區(qū)外環(huán)水倉突水點。1975年5月23日，在A1石門（13M標(biāo)高）L5灰?guī)r突水時，曾在地面鉆孔12A補(bǔ)32孔進(jìn)行連通試驗，該孔至突水點水平距離160M。分別在L78、LL3、O2灰?guī)r中投放熒光紅試劑，在A1石門突水點取樣。用比色法分析，均有熒光紅顯示，證明L78、L5、L13、O2等各含水層均有水力聯(lián)系及連通通道。且當(dāng)L78、L5灰?guī)r有較大突水時，地面LL3、O2灰?guī)r觀測孔內(nèi)水位都有明顯下降，這都說明斷層及巖溶裂隙是礦井良好的充水通道。1997年5月5日發(fā)生的淹井事故，其原因是在26采區(qū)水倉掘進(jìn)過程中遭遇斷層，造成二1煤層以下石炭系只有08M，石炭系、奧陶系近200M地層缺失。由于突水點南側(cè)存在魏寨支斷層，加上落差15M小斷層的影響，底板直接與寒武系灰?guī)r接觸造成突水。此次突水點最大涌水量達(dá)到3440M3/H（據(jù)突水點臺賬資料），突水總量為112MM3，直接經(jīng)濟(jì)損失上億元。因此，在礦井生產(chǎn)中應(yīng)予以高度重視。（2）人為采掘形成的裂隙通道XX礦二1煤層屬厚煤層，但煤厚變化很大。其變化范圍在01935M之間，平均煤厚618M，可采性指數(shù)093，煤厚變異系數(shù)78，結(jié)合省局專家評審意見確定為較穩(wěn)定煤層。二L煤層的采掘活動會破壞二1煤頂、底板隔水層的完整性，頂板砂巖水、底板灰?guī)r水會通過采動裂隙帶直接充入掘進(jìn)巷道或工作面。在煤層埋藏較淺的區(qū)域，因采礦可能造成地表塌陷，出現(xiàn)大面積破壞區(qū)，大氣降水將沿裂隙充入井下。（3）封閉不良的鉆孔資料顯示，三水平地面沒有封閉不良鉆孔。XX井田從過去施工鉆孔的時間、歷史條件來看，鉆孔封閉狀況大多不太理想，原報告中的鉆孔封的層段短，前期補(bǔ)勘鉆孔封孔質(zhì)量差，所以今后當(dāng)采掘工程接近或揭露鉆孔時，仍然需要采取防范措施。3、水文地質(zhì)勘探類型按礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范（GB127191991）、煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T02152002），XX井田二1煤礦床水文地質(zhì)勘探類型應(yīng)為第三類第二亞類第三型礦床。XX礦歷年礦井平均涌水量在4441168M3/H之間，平均838M3/H，XX礦屬水文地質(zhì)條件復(fù)雜型礦井。4、三水平涌水量預(yù)算1972年礦井投產(chǎn)時，XX礦礦井平均涌水量在500M3/H左右，之后隨著開采面積和深度加大涌水量不斷增加，1994年最大涌水量曾達(dá)19296M3/H，1996年之前一直維持在800M3/H以上。1997年淹井時最大突水量達(dá)到3440M3/H（據(jù)突水點臺賬資料），1997年后礦井平均涌水量基本維持在600800M3/H。2006年XX礦全礦井涌水量為589907M3/H，平均686M3/H。涌水量構(gòu)成為東翼282M3/H，西翼218M3/H，150清水67M3/H，150水平大巷100M3/H，副井20M3/H，主要水源為頂板大占砂巖裂隙水及一部分底板L78灰?guī)r水和L56灰?guī)r水。XX礦一水平已經(jīng)開采結(jié)束，二水平（150水平）為生產(chǎn)水平，三水平為開拓延深水平。單獨預(yù)算三水平涌水量，對三水平開拓延伸設(shè)計和排水設(shè)施、設(shè)備配置具有指導(dǎo)意義。由于三水平正在進(jìn)行開拓延伸，礦井涌水量資料比較有限，所以僅用“大井法”對三水平礦井涌水量進(jìn)行預(yù)算。預(yù)計三水平正常涌水量為2000M3/H，最大涌水量預(yù)計為2800M3/H。三水平涌水量計算結(jié)果統(tǒng)計表表123計算涌水量參數(shù)含水層（組）K（M/D）MMSMRMRMHMZSMHMQM3/H頂板砂巖00274284743006409（水位）0315L78灰?guī)r066721098400107284503042098100209879336L13灰?guī)r0584015955220107285061965922759511760O2灰?guī)r584317057010728148516657015525887四、開采技術(shù)條件（一）煤層頂?shù)坠こ烫卣骶飪?nèi)二1煤層偽頂多為炭質(zhì)泥巖，隨煤層采空而跨落，開采時易掉塊冒頂，工程地質(zhì)條件不佳。直接頂板為砂質(zhì)泥巖和泥巖，厚025250M，孔隙率057313，吸水率102，抗壓強(qiáng)度585MPA；老頂為大占砂巖、以中粒砂巖為主，厚4001500M，孔隙率075076、吸水率046307、抗壓強(qiáng)度4461035MPA、抗拉強(qiáng)度483523MPA。井田內(nèi)二1煤層直接底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖或條帶狀細(xì)砂巖，一般厚500M，吸水率080104，孔隙率188268；局部直接底板為粉砂巖、細(xì)砂巖、炭質(zhì)泥巖及泥巖。采煤過程中，泥巖易遇水膨脹，發(fā)生底鼓，造成巷道支護(hù)困難。所以XX煤礦屬典型的“三軟”煤層。（二）瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性1、瓦斯（1）瓦斯含量19571958年密縣地質(zhì)隊勘探階段，對鉆孔煤層的瓦斯含量測定結(jié)果表明，二1煤層瓦斯含量為006323862M3/T，瓦斯含量低。（2）三水平礦井瓦斯等級近三十年來XX煤礦未發(fā)生過瓦斯突出，雖然礦井瓦斯絕對涌出量和相對涌出量變化較大，但仍屬低瓦斯礦井。在XX省煤炭工業(yè)局關(guān)于