矿井设计说明书Word格式.docx
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尽管兴县有得天独厚的丰富资源，但未得到充分开发。
兴县国土面积为3165.3km2，总人口26.65万人（2003年），其中魏家滩镇耕地总面积为亩，所属人口22376人。
区内耕地贫瘠，人口稀少，主要农产品以豆类、谷类和玉米为主，一年一收，畜牧业不甚发达，劳动力有较大剩余。
工业主要为煤炭和农副产品加工等，是当地的主要经济来源。
根据兴县计委统计，2002年全县内生产总值8.4580亿元，其中第一产业2.1675亿元，第二产业5.0881亿元，第三产业1.2018亿元，城镇居民年人均可支配收入2655元。
表1-1井田内及邻区煤矿生产情况调查表
煤矿名称
开采煤层
产量
（万t/a）
开采范围
采煤
方法
通风
排水量
（m3/d）
备注
斜沟煤矿（原矿区）
8、13
10
南北长2000m，
东西370-480m
短壁式
压风机
420
马罗煤矿
13
5
主斜井向西掘进170m
范家疃
煤矿
1
主斜井向东
店湾煤矿
8
3
南北长1400m，东西宽420m。
关停
阳坪煤矿
4
南北长1100m，东西宽450m。
白家沟
6、7
6
基本未开采
黄辉头
风氧化带附近
150
高家峁
1.1.5主要建筑材料供应条件
本区主要建筑材料砖、瓦、砂、石等大宗建材当地或邻近的保德、神木、府谷等地均有生产，钢材、木材、高标号水泥等可由外地购入。
当地现有多处小规模的机砖厂，可提供矿井建设的机砖与水泥制品。
1.1.6电源条件
矿区附近已有电源主要有两处：
位于兴县蔡家崖的110kV变电站，距魏家滩镇28.5km，为单电源单主变供电，其电源以一回LGJ-185/82.6Km的110KV线路引自位于临县大禹乡的歧道220KV变电站，总容量31.5MkVA，由于矿井工业场地处于电网末端，供电质量较差，该110kV变电站无法满足工程项目用电要求。
另外还有矿井工业场地距保德县天桥220kV变电站约40km，该电站等级高，容量大，也可作为矿井备用电源之一，但该变电站距本矿井距离过远。
目前正在建设的电源如下：
新建兴县魏家滩220/110/35kV变电站，该变电站站址位于斜沟矿井工业场地西侧7km处，圪埚村设计电源以2回LGJ-300的220kV线路引自歧道220KV变电站，站内设计安装变压器为2×
150MVA，并预留扩建第三台主变的可能，电压等级为220/110/35kV。
此外，矿区规划还将利用本矿井的中煤建一座2×
600MW的中煤电厂。
因此，矿井供电需结合现有电网状况及坑口电厂统一考虑。
为了节省投资，矿井供电电源取自正在建设的兴县圪埚村220/110/35kV变电站。
1.1.7地形地貌及气候条件
井田属吕梁山脉的西北端，山河交错，沟壑纵横，山川层叠，侵蚀冲刷剧烈，地势总体为南北高中部低，最高点海拔1254.0m，最低点海拔924.0m，最大相对高差330.0m，区内大面积为第三、四系松散层所覆盖。
本区属温带大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大。
冬季漫长寒冷少雪，春旱风大升温较快，夏季短暂炎热多雨，秋季凉爽天气晴朗。
据《兴县志》记载，年平均气温为8.1℃—12.8℃，一月份最冷，平均气温为-9.4℃，7月份最热，平均气温为23.2℃；
极端最低气温为-29.3℃（1958年1月16日），极端最高气温为38.4℃（1961年6月11日），年平均太阳总辐射为J/cm2。
全年风向以东风为主，西风次之，历年平均风速2.4m/s，最大风速可达20m/s。
多年平均降雨量为625mm，年最大降雨量为844.6mm（1964年），其中1967年8月20日最大降水量达104.1mm；
年最小降雨量为181.1mm（1965年），其中1969年11月29日至1970年2月18日连续82天无降水，降雨量分配极不均匀，多集中于每年6月下旬至9月上旬，占全年的66.2%。
年平均蒸发量为2090.8mm，最大蒸发量为2541.0mm（1972年）。
年平均无霜期为174d，初霜一般出现在9月26日至10月13日之间，终霜一般在翌年的4月3日至4月20日之间。
最大冻土深度130cm左右。
1.1.8水文情况
井田内主要河流为岚漪河，属黄河水系。
发源于岢岚县马跑泉，全长120km，经魏家滩至裴家川口注入黄河，流域面积2167km2，多年平均流量2.83m3/s，最大洪峰发生在1967年8月，平均洪流量达81.6m3/s。
河内长年有流水，天古崖水库位于井田河段上游1.5km处，入库清水流量0.7～1.10m3/s。
1.1.9拆迁及土地征用问题
本井田地处晋西北黄土高原中低山区，西临黄河，井田内村庄较多，但每村户数较少，房屋多为窑洞或砖瓦结构。
井田内除矿井工业场地、铁路、中煤电厂和大的村庄按留设保护煤柱外，其余村庄暂按搬迁考虑。
矿井工业场地位于石吉塔沟内，占用部分河滩地，征地矛盾较小。
1.2井田地质特征
1.2.1井田勘探程度及地质报告的审批情况
本井田位于山西兴县魏家滩镇境内，从1958年至1980年，山西省地质厅燃料队、山西地质局区调队、山西地质局216地质队以及山西地质局215地质队等地质单位，在本区均做过不同程度的地质工作。
（1）1986年至1987年原山西省地质矿产局215地质队在兴县魏家滩、黄辉头铝土矿区进行了铝土矿普查地质工作，填制了1∶1万地质图，在本区及外围共施工钻孔15个，钻探总进尺为2513.03m。
分别为魏家滩矿区1212.89m，测井1039.00m，其中三个未见煤孔未进行物探测井；
黄辉头矿区1300.14m，未进行测井，工程质量较好，资料可靠，并分别计算了煤炭资源储量和铝土矿储量，提交有《山西省兴县魏家滩、黄辉头矿区铝土矿普查地质报告》，1987年12月由山西省地质矿产局地矿处评审认定。
（2）1991年10月至1993年5月，山西省地质矿产勘查局原215队在兴县斜沟煤矿进行了扩建勘探（精查）工作，范围为斜沟煤矿原矿区（6.8005km2）施工5个钻孔，填制了1/5千地质图，钻探总进尺为1171.64m，测井1118.90m，提交《山西省兴县斜沟煤矿扩建勘探（精查）地质报告》。
该报告于1993年6月由山西省矿产储量委员会和山西省地矿局联合评审认定，分别以晋储决字（1993）07号和晋地矿字（1993）33号批准认定。
（3）2003年5月山西省第三地质工程勘察院编制了《山西晋兴能源开发有限责任公司兴县斜沟煤矿扩界地质报告》，井田面积88.64km2。
该报告于2004年3月经山西省矿产储量委员会评审认定以晋储决字（2004）05号文予以批复。
（4）2005年8月，山西省第三地质工程勘察院在勘探工作已基本完成的基础上提交了《山西省河东煤田兴县斜沟井田勘探（精查）地质报告》及其附图。
该报告目前正在上报国土资源部审批。
本区位于河东煤田北部远景普查区的北中部，区域地层由老至新为：
古生界奥陶系中统，石炭系中统、上统，二叠系下统、中统；
中生界三叠系下统、中统；
新生界第三系、第四系。
本区大地构造位置处于鄂尔多斯断块东缘，兴县石楼南北向褶皱带的北部。
区域构造简单，总体为一走向近南北倾向西的单斜构造，倾角6～16°
，局部为20°
，断裂少见，在区域的北西部有九元坪～杨家塔背斜和九元坪向斜。
九元坪～杨家塔背斜：
北起兴县九元坪，南至兴县杨家塔，延伸约7.5km。
背斜的轴向为北北西，轴部宽缓，两翼倾角较小，西翼一般为7～11°
，东翼一般为7～8°
。
九元坪向斜：
北起兴县九元坪，南至兴县杨家塔，与九元坪—杨家塔背斜近于平行，延伸约8.0km，向斜的轴向为北北西，轴部较为宽缓，西翼倾角一般为8～19°
，东翼倾角一般为7～12°
1.2.2井田地层与地质构造
本区内地表大部分被第三系上新统（N2b）和第四系上更新统（Q3m）、全新统（Q4）所覆盖。
基岩仅在沟谷中出露，自东向西（包括本区东部外围的部分）依次出露奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组和三叠系下统刘家沟组、上第三系上新统、第四系上更新统、第四系全新统。
现将赋存地层由老到新分述如下：
①奥陶系中统峰峰组（O2f）
主要出露于矿区东部边缘及外围的岚漪河两岸，岩性主要为灰白色厚层状白云质灰岩，泥晶灰岩，角砾状白云岩，局部夹有黄铁矿团块，岩性坚硬，结合钻孔钻探资料，厚度一般为61.80-93.50m，平均88.30m。
②石炭系中统本溪组（C2b）
主要出露于矿区东部边缘的岚漪河两岸。
底部岩性为含团块状黄铁矿的粘土岩，据钻孔揭露资料，个别地段为透镜状中粗粒砂岩。
下部为山西式铁矿或铁质粘土岩和灰白色～浅灰色鲕状～粗糙状铝土矿，局部的顶端含有一层耐火粘土层；
上部为灰色粘土岩、粉砂岩，煤线和薄层石灰岩，有时为含砾砂岩和黑色炭质泥岩。
结合钻探资料，本组厚度为13.04～54.71m，平均23.08m。
③石炭系上统太原组（C3t）
主要出露于本区东部斜沟煤矿一带，岩性为深灰色—灰黑色炭质泥岩、砂质泥岩、粘土岩，灰白—灰黄色中厚层状细—中粒石英砂岩、长石石英砂岩、生物碎屑灰岩、煤层及泥岩等。
发育有水平和交错层理，含有丰富的动、植物化石和菱铁矿结核；
底部为灰白色细—中粒砂岩（S1晋祠砂岩）与本溪组分界，与下伏本溪组地层呈整合接触。
为井田内主要含煤地层之一，主要含有9、10、11、12、13、14、15号共七层煤，局部10号和12号煤层出现分岔现象，分为10下和12下煤层，其中13号煤层为全区稳定的可采煤层之一，10、12号煤层为局部可采的不稳定煤层，其余为不可采不稳定煤层。
一般本组出现3-4层海相灰岩，结合钻孔资料，地层厚度一般为69.74-106.84m，平均84.48m。
④二叠系下统山西组（P1s）
与下伏石炭系上统太原组地层呈整合接触关系，出露范围基本与太原组一致，其底界以浅灰色中厚层中—粗粒石英砂岩（S4北岔沟砂岩）与太原组分界。
是井田内另一主要含煤地层。
该组下部岩性为灰黑色泥岩、炭质泥岩，粉砂岩，砂质泥岩和煤层，泥岩中可见菱铁矿结核；
中上部为灰白、灰黄色中厚层状长石石英砂岩，岩屑石英杂砂岩、石英砂岩、长石岩屑砂岩，灰黑色泥岩、砂质泥岩和煤层，砂岩中发育有平行层理和斜层理。
本组主要含有2、3、4、5、6、8、8下号共七层煤，其中6、8号煤为全区稳定可采的主要煤层，4、5号为不稳定的局部可采煤层，其余为不稳定的不可采煤层，其中8下号煤层虽然煤层厚度可采，但均为单点工程，很难连成有规模的可采区段；
同时在个别钻孔中，其它煤层也有分岔现象存在。
本组厚度根据钻孔资料统计为49.53～87.16m，平均68.72m。
本组地层厚度变化不明显，变薄与变厚的地段位于勘探区中部，特别是岚漪河两侧，因出露地表遭受风化剥蚀厚度明显减小。
⑤二叠系下统下石盒子组（P1x）
主要出露于本区内魏家滩一带的沟谷中，主要岩性为黄绿色—杏黄色、灰绿色岩屑长石石英砂岩，灰黄色—灰黑色泥岩，砂质泥岩及煤线等，砂质泥岩，泥岩中多具水平层理，含菱铁矿结核和植物化石。
底部发育一层全区层位较稳定的灰黄色、黄绿色巨厚层状含砾中细粒—中粗粒长石砂岩、长石岩屑砂岩，岩屑石英杂砂岩（骆驼脖子砂岩S5），具槽状、楔状交错层理，横向上多呈大型的透镜体。
与下伏的山西组呈整合接触关系。
本组厚68.73-134.67m，平均95.90m。
⑥二叠系上统上石盒子组（P2s）
在井田的中西部及南部沟谷中均有不同程度的出露。
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩。
本组厚度为188.90-244.20m，平均220.32m，以厚层砂岩夹杂色泥岩为界与下伏的下石盒子组呈整合接触。
根据岩性特征在井田内分三段：
a.上石盒子组一段（P2s1）
以灰绿色厚层状岩屑长石石英砂岩为主，夹紫红色、黄绿色砂质泥岩。
厚度为89.70-100.68m，平均98.50m。
b.上石盒子组二段（P2s2）
下部为厚—巨厚层状灰黄色（岩屑）长石砂岩夹紫红色和黄绿色泥岩；
中—上部主要岩性为灰紫、暗紫和巧克力色泥岩、粉砂质泥岩夹黄绿、灰黄色中细粒岩屑长石砂岩、含砾砂岩及灰绿、灰黄色泥岩，厚度为85.48-100.17m，平均93.60m。
c.上石盒子组三段（P2s3）
主要岩性为灰黄色中厚层状中粗粒（含砾）长石砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑砂岩夹薄层暗紫红色泥岩，地貌特征多为陡坎，厚度为13.72-43.35m，平均28.22m。
⑦二叠系上统石千峰组（P2sh）
出露于井田西部的沟谷中，岩性为泥岩，砂质泥岩夹砂岩，平均厚度为90.90m，与下伏的上石盒子组三段以出现大套紫红色、鲜红色泥岩为界，二者呈整合接触关系，本组地层上部保存不全。
⑧三叠系下统刘家沟组（T1l）
分布于井田西部边缘及外围，钻孔内本组地层保存不全，主要岩性为浅红色～灰红色中厚层状—薄层状细粒长石砂岩、长石石英砂岩、钙质长石砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，中部地层中夹灰绿色条带及钙质砾岩（石灰质砾岩）等。
砂岩中斜层理极发育，多为楔状交错层理，另可见板状、槽状交错层理。
组、段厚度大于50.00m，底部以石千峰组紫红色泥岩逐渐减少，而出现大量浅红色、灰红色薄层状细粒长石砂岩划界，二者间呈整合接触关系，未见顶。
⑨上第三系上新统（N2）
广泛分布于井田内的山梁之上，岩性主要为棕红色～浅棕红色粉砂粘土、亚粘土夹钙质结核，次为砂砾石、杂色粘土及泥灰岩、灰岩。
底部为砂砾石层。
其厚度为0.00-102.00m。
与下伏各组地层呈不整合接触。
⑩第四系上更新统（Q3）
广泛分布于井田内的山梁之上，为浅灰黄色亚砂土，底部为砂砾石层。
厚度0-65.00m，与下伏各组地层呈不整合接触。
第四系全新统（Q4）
为现代冲积、洪积物，系砾石、卵石和砂及砂土的层状或混合堆积，分布于勘探区的冲沟及岚漪河两岸，厚度0-50m。
井田内构造简单，总体上为一走向近南北，倾向西的单斜构造。
地层倾角小于15°
，一般为9～12°
，井田内没有岩浆岩侵入，地表和钻探过程中也未发现断裂构造和陷落柱，仅在井田东南部发现有宽缓状小褶曲，地表常见滑坡现象
1.2.3水文地质条件
1）地表水
井田为低山黄土丘陵区，大部分面积被上更新统黄土覆盖，石炭、二叠系地层仅在沟谷中出露。
岚漪河是井田内的一条主要河流，它从东到西横穿井田中部，天古崖水库建成后，水库下游的井田段水流很少，只在洪水期或农田灌溉时河中才有大水，其它沟谷均属季节性河流。
岚漪河发源于岢岚县马跑泉，全长120km，经魏家滩至裴家川口注入黄河，流域面积2167km2，多年平均流量2.83m3/s，最大洪峰发生在1967年8月，平均洪流量达81.6m3/s。
2）井田内主要含水层
（1）奥陶系岩溶水含水层
奥陶系石灰岩从井田东边开始全部倾没于石炭二叠系地层之下。
据山西省地矿局第一水文队《山西省兴县东部乔家沟岩溶水水源勘察报告》，在魏家滩以西奥陶系灰岩埋深大于600m，岩溶裂隙极不发育，富水性极差，因此，将魏家滩南北一线定为岩溶水蓄水边界。
而魏家滩以东则是岩溶水主迳流区，富水性极强。
勘探报告水文孔中有四个孔揭穿了奥陶系上马家沟组含水层，其中2403和2601水位埋深分别为198.70m和209.63m。
由于水位埋藏过深，抽水困难，只做了水位观测。
其水位标高分别为846.107m和851.725m。
0204和0403分别对奥陶系峰峰组与上马家沟组含水层做了抽水试验。
根据本次收集的山西省地质调查院编写的《晋陕蒙接壤地区岩溶地下水勘查报告》该泉域西边界位于矿区西界外4km处的武家塔—郑家塔南北一线。
据该报告资料，矿区内丰水期岩溶水水位标高在860m左右。
（2）石炭系太原组砂岩裂隙含水层
本组地层仅在井田斜沟和麻焉塔沟内见有出露，含水层主要是砂岩裂隙。
根据五个水文孔揭露，太原组地层发育一层薄层灰岩，且岩溶裂隙极不发育，含水层以中、细砂岩为主，含水层2403孔最厚为30m，其他孔均在10m左右。
0204孔抽水结果钻孔单位涌水量为0.07L/s·
m，水位标高947.858m，0403孔抽水结果钻孔单位涌水量为0.056L/s·
m，水位标高1050.627m，属中等富水含水层，而其它钻孔，钻孔单位涌水量均<
0.01L/s·
m，属弱富水含水层。
说明该含水层在矿区东部浅埋区和岚漪河沿线，补给条件好的部位为中等富水含水层，否则为弱富水含水层。
该含水层水质类型为H·
S—C·
N型。
矿化度0.54g/l。
（3）二叠系下统下石盒子组与山西组砂岩裂隙含水层
山西组地层在麻焉塔沟中见有出露，含水层以中、粗粒砂岩为主，下石盒子组地层在黄家沟沟中见有出露，根据水文孔抽水试验资料，该组含水层厚40-158m，平均79m，钻孔单位涌水量均<
0.1L/s·
m，属弱富水含水层，据2403水文孔抽水试验结果，钻孔单位涌水量0.061L/s·
m，水位标高1050.627m，渗透系数0.1153m/d，影响半径91.49m，水质类型为C·
S—N·
M·
C型，矿化度0.88g/L。
（4）二叠系上统上石盒子组，石千峰组和三叠系下统刘家沟组砂岩裂隙含水层
该三组地层在矿区中东部多被剥蚀，仅在矿区北部中西部沟谷中见有出露。
该组含水层以砂岩裂隙含水层为主，5个水文孔均未揭露该地层，无抽水试验资料，据泉井调查分析，单泉流量均小于1L/s，最大的单泉流量为0.23L/s，属弱富水含水层，水质类型多为H·
C·
M型，矿化度0.58g/l。
（5）第四系、上第三系孔隙含水层
上第三系上新统分布在沟谷两侧和沟顶的基岩顶面上，含水层以砾石为主，厚度不稳定，泉流量＜0.1L/s，属弱富水含水层。
水质类型为H—N型，矿化度0.47g/l，水质较好，局部砾石层较厚，富水性较好，如：
ZK923孔中，上第三系砾石层厚12.64m，当钻至这一层位时，泥浆漏失严重，富水性较好。
第四系全新统分布在岚漪河一、二级阶地上，含水层为现代冲洪积砂砾石层，单井出水量可达100～500m3/d，属中等富水含水层。
水质类型为H—C·
M型，矿化度0.39g/l，水质较好。
3）井田主要隔水层
（1）太原组泥岩隔水层
据钻孔资料，太原组13号煤层以上是一套以泥岩为主的地层，厚25.56～45.63m，平均厚33.60m，井田内沉积连续稳定，是山西组8号煤与太原组13号煤层之间较好的隔水层。
（2）石炭系本溪组泥岩和太原组13号煤下至本溪组间的泥岩隔水层
本溪组地层为一套泥岩、粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层灰岩和砂岩，砂岩一般为泥质胶结，隔水性很好。
根据区内24个钻孔统计，本溪组地层平均厚25.67m，太原组13号煤下至本溪组顶面也是一套以炭质泥岩为主的地层，平均厚25.18m，从13号煤底板至奥灰岩顶面平均厚50.85m，该段地层隔水性很好，是13号煤层和奥陶系地层之间重要的隔水层。
4）井田地下水的补给、迳流、排泄条件
奥陶系岩溶水的补给主要是基岩裸露区大气降水和地表水的入渗补给，井田东部奥灰水属区域岩溶水主迳流带，岩溶水由南东向北西运移，最终排向保德县天桥黄河峡谷中，根据本次施工的四个水文孔资料，水位标高2403孔为846.107m，0204孔为847.098m，0403孔为849.899m，2601孔为851.725m，由于施工季节的不同，导致水位有所差异，但规律性明显，旱季水位明显低于雨季水位，据此推算矿区内岩溶水水位标高在854-850m之间。
石炭系和二叠系砂岩裂隙水，在裸露区接受大气降水和季节性河流补给后，顺岩层倾斜方向运移。
上部含水层在沟谷中以侵蚀下降泉的形式排泄；
下部含水层顺层向西排出井田外，现采煤矿的矿坑排水和民井开采是其主要的排泄方式。
5）构造对井田水文地质条件的影响
井田受区域构造的控制，呈单斜构造，未发现其它构造形迹，但是随着地下煤层的开采，对地应力的进一步破坏，有利于促使断层以及其它构造的发生与发展，井田内大部分煤层属岩溶水带压开采煤层，一旦有导水断层沟通，岩溶水就会侵入含煤地层和矿井，造成淹井事故。
因此，特别要重视对断层、陷落柱以及其它构造的发现和研究，防止淹矿事故的发生。
6）地下水动态
据调查，井田内一般民井和泉水均受季节变化的影响，雨季水量增大，旱季水量减小。
根据山西省地质调查院2003年编写的《晋陕蒙接壤地区岩溶地下水勘察报告》资料，岩溶水迳流区受当年降雨影响明显，10月至11月份是岩溶水高水位期，7月至9月份是岩溶水低水位期，滞后补给3—4个月，由于矿区岩溶水接近补给区，滞后补给时间应该很短。
勘探留有长期观测孔0702和2601两个。
7）矿区重要水害及防治措施
（1）地表水对煤矿开采的影响
岚漪河是井田内最大的河流，井田内河床标高915—963m，据兴县水资委提供的资料：
天古崖水库五十年一遇的最大洪峰为1748m3/s。
天古崖水库到斜沟间另有汇水面积20km2，经计算20km2内五十年一遇的最大洪峰为145.8m3/s。
两项相加为斜沟煤矿井田段五十年一遇的河道洪峰流量1893.8m3/s。
依河道宽80m（斜沟村河道实测）计算，洪峰流量1893.8m3/s时，河道平均水深4.7m，本次勘探调查的最高洪水位线为920—965m。
（2）强风化裂隙含水层对开采煤层的影响
随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，尤其是井田东部及沟谷中，煤层埋藏较浅，会使地表岩层裂隙加大、增多，冒落导水裂隙将与强风化裂隙含水层沟通，甚至形成地面塌陷，因此一定要采取防范措施，以防浅层地下水及泥砂流入矿坑，造成危害。
（3）奥陶系岩溶水对开采煤层的影响
据矿区水文地质条件，可以看出13号煤层底板等高线在260m—940m之间，而奥灰水水位标高在850m—854m之间，13号煤层85
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