二段（C_3t²）： 自K₂石灰岩底至K₄灰岩顶，最小厚度30.20m，最大厚度为43.86m，平均厚33.24m，以深灰色—灰黑色泥岩、砂质泥岩，夹细粒砂岩、粉砂岩，含灰岩4~5层，夹煤3层，均不可采。

图1-2   综合地质柱状图

三段（C_3t³）：K₄灰岩底至K₇砂岩底，最小厚度43.17m，最大厚度为70.29m，平均厚53.38m，为灰—深灰色泥岩、砂质泥岩，夹粉砂岩及细粒砂岩，见灰岩2-3层，含煤5~7层，其中9号为局部可采煤层。

4.二叠系下统山西组（P_1s）：为本区主要含煤地层之一，有砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，最小厚度44.40m，最大厚度为61.30m，平均厚度56.83m，底部以K7砂岩与下付地层分界，本区主要可采的3号煤层就位于本组下部，此外该组上部尚有不可采的1、2号煤层。

5.二叠系下统下石盒子组（P_1x）：由砂岩、粉砂岩及铝质泥岩组成，平均厚度65.89m。底部的K₈砂岩为中、细粒砂岩或粉砂岩，中厚层状，层理发育，含炭屑，夹煤纹，局部见泥质包体和条带。本组中、上部为灰白色、略带淡绿色的中、粗粒砂岩、泥岩、砂质泥岩等，层理较发育。本组顶部为灰绿色、紫红色铝制泥岩，俗称“桃花泥岩”，以富含菱铁质鲕粒，色杂为其特征，厚度一般10m左右。

6. 二叠系上统上石盒子组（P_2s）：本组地层保存不全，以往钻孔揭露的最大厚度为334.50m，由杂色砂、泥岩组成，底部以K10砂岩与下石盒子组分界。本组分为三段，下段（P_2s¹）：以灰绿色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹灰绿色中厚层状细、中、粗粒砂岩；下段平均厚度151.68m。中段（P_2s²）：以灰白到灰绿色厚层状中、细粒砂岩为主，并与灰黄色、灰绿色、紫红色砂质泥岩构成互层，砂岩中发育层理，分选较差，磨圆度中等。中段平均厚92.28m。上段（P_2s³）：以褐黄色、灰黄色、紫红色砂质泥岩、泥岩为主，夹长石杂砂岩及粉砂岩，上段厚>85.95m。

7.第三系上新统（N₂）：一般为褐红、砖红、灰棕色及黄色的粘土、亚粘土夹砂层，并含砾石层，与下覆地层呈角度不整合接触，平均厚6.25m。

8.第四系（Q）：广泛分布，最大厚度为236.85m。为灰黄色、棕黄色亚砂土，含较多钙质结核。

下更新统（Q₁）：主要为棕红、褐红、灰绿色沙质粘土，下部常夹数层黄色中、粗砂土层。砂质粘土中常见螺类动物碎片，底部为砾石层。厚0.00~175.63m，平均134.59m。

中更新统（Q₂）：上部为棕黄色、灰黄色沙质粘土，下部棕红色、棕黄色含砂粘土、粘土、含砂粘土。含较多钙质结核，底部为砾石层。厚0.00~39.59m，平均厚27.47m。

上更新统（Q₃）：褐黄色、灰黄色砂质粘土、砂质粘土，夹细砂层底部常含砾石，分布于河流一级阶地。厚0.00~60.47m，平均厚27.47m。

全新统（Q₄）：灰色淤泥、灰黄色沙质粘土，各种粒级的砾和砾石，仅分布于现化河床及河漫滩。

2.井田构造

西南呈井田位于长治南详查区中南部，地层起伏与区域构造总体一致，为一走向北北东，向南倾斜的单斜构造，并伴有一系列北东走向的褶曲及断裂构造。

井田内主要构造形迹如下：

（一）褶曲

1.大沟村背斜：自看寺南，往南西经大沟村，至西南呈，全长6km，井田内长约1.2km，北段轴向为北50度东，南部为南20度西，呈一向西凸起的弧形。轴部平缓，两翼对称，地层倾角一般4度左右，南段可达6度。轴部有2908孔控制。

2.上村向斜：自看寺断层，往南西经景家沟、王家岭、上村，至西南呈，全长6km。井田内长约1.6km，轴向总的为北40度东。东翼地层倾角稍大，为7度左右。轴部有2905孔控制。

3.北张村背斜：自北呈往南西经朔村西、北张村南东延至区外，全长8.4km。井田内长约4.8km，与朔村向斜平行展布，轴向与其基本一致。北段极为平缓开阔，南段两翼地层倾角较大，可达10度。有3304孔控制。

4.朔村向斜:经北呈、朔村、须村至董沟消失，全长8km，井田长约4.8km，南部为苏店断层所截。北段轴向为北45度东，南段为南11度西，呈一向北凸起的“弓”形。轴部平缓开阔，两翼对称。倾角一般小于4度，仅南段可达5度以上。轴部有3305孔控制。

5.北岑北海东背斜：自北岑头东、往南西，在须村和辉河间倾伏。全长3.9吗，井田内长约1km，轴向为北35度东。轴部宽缓。两翼倾角稍大，可达6度。轴部有3103孔控制。

（二）断层

朔村正断层：北东端与长治断层斜交，往南经苏店、六家村、朔村延至井田内尖灭。全长15.2km，井田内长约2.5km。断层走向为北55度东左右，倾向北西，倾角70度。有3305孔控制，该孔8-2号煤断失，断距10m。

在本地区多年的勘探中，从没有发现过火成岩体痕迹。

综上所述，本井田构造总体属简单构造类型。

1.2.3井田的水文地质特征

1.井田内主要含水层叙述如下：

中奥陶统峰峰组灰岩岩溶裂隙含水层，埋深450m以下，水量丰富，水位标高663.21~658.08m。

3号煤层直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，含水较弱，又井田内地质构造较为简单，其水文地质类型属简单类型。

2.主要隔水层组如下：

1）太原组一段及本溪组隔水层组。该层主要由具塑性的铝质泥岩及砂质泥岩等组成，位于15号煤层底板与峰峰组顶界之间，层厚12.65~21.55。该层组裂隙一般不发育，透水性差，割断上下含水层的水力联系，隔水性良好。

2）太原组及山西泥岩、砂质泥岩隔水层组。该层组主要由泥岩、砂质泥岩等组成。厚度变化较大，仅在不同地段起局部隔水作用。

3）上石河子组及下石河子组之间的隔水层组。该层组主要由泥岩、砂质泥岩组成。呈层状分布于各砂岩含水层之间形成平行复合结构，阻隔上下各砂岩含水层间的水力联系。

3.地质构造如下：

1）褶皱。井田背向斜5条，交汇处裂隙相对较发育。

2） 断层。井田正断层1条，走向大致为西南方向，断距25m，倾角70°左右。

1.3煤层特征

1.3.1可采煤层概述

本区含煤7～13层，煤层总厚13.23～17.37m，含煤系数9.15%。主要可采煤层四层，为石炭系上统太原组15号、14号、9号煤层和二叠系下统山西组3号煤层。

自上而下的煤层特征为：

3号煤层位于二叠系山西组下部，为上煤组，厚5.40~6.80m。一般6.11m，煤层稳定，顶板一般为泥岩、砂质泥岩，底板为砂质泥岩、细粒砂岩。一般夹矸1层，厚0.25~0.4m，属结构简单至较简单煤层。

9号煤层位于石炭二叠系太原组中部，下距14号煤层31.50~40.30m，平均35.12m。煤层厚度0.35~2.00m，平均1.13m，顶板为泥灰岩，底板为粉砂岩、细粒砂岩。为不稳定型局部可采煤层。

14号煤层位于石炭系太原组下部，下距15号煤层3.93~5.85m，平均4.64m。煤层厚度为0.50~1.05m，平均0.75m，顶板为泥岩、石灰岩（K₂），底板为砂质泥岩。属稳定可采煤层。

15号煤层位于太原组下部，煤层厚度0.53~2.2m，平均1.4m，夹矸2层，顶板为砂质泥岩，底板为泥岩、铝土泥岩，属不稳定局部可采煤层。

1.3.2煤层的围岩性质

3号煤层直接顶板为砂质泥岩、泥岩，局部为粉砂岩，厚0.86~9.35m，结构松软，吸水易软化，强度较低，岩相变化大。老顶为中~细粒砂岩，厚2.55~16.50m，岩相变化大。真密度2657kg/m³，视密度2640kg/m³，含水率0.29%，为半坚硬岩~坚硬岩。

3号煤层直接底板为砂质泥岩、泥岩，局部为粉砂岩，厚0.30~6.31m。老底为灰色中厚~厚层状细粒砂岩，厚1.05~4.83m，岩相变化大，为半坚硬~坚硬岩。

垂向上为软弱—坚硬—软弱坚硬的相间复合结构，平面上岩相变化大，3号煤层顶、底板工程地质条件复杂。

3号煤层顶、底板岩石物理力学性质试验结果见表1-2：

表1-2   岩石物理力学性质试验成果表

1.3.3煤质及用途

1.煤种

本井田内各煤层以贫煤为主，少部分为无烟煤，煤质变化总的趋势具有东高西低的特点，亦即浅部煤层的变质程度低于深部。

2.煤的物理性质

3号煤层为黑色、条痕为深黑色—黑色，断口参差状~阶梯状，块状及粉状，玻璃—金刚光泽，内生裂隙较发育。由镜煤、亮煤及暗煤组成，以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带，细—中条带结构，属半亮—光亮型煤。其镜煤最大反射率（R^o_max）值为1.859~2.009%，相当贫煤至无烟煤变质阶段。

9号、14号煤层为黑色、条痕黑色，断口参差状—阶梯状，玻璃—金刚光泽，以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带，细条带状结构，含黄铁矿结核及散晶，属半亮—光亮型煤。

15号煤层：黑色，块状为主，夹部分粉状，半暗型煤，玻璃光泽，含黄铁矿结核，最大反射率（R^o_max）为2.03~2.045%，其变质阶段相当于贫煤。

3.化学性质及工艺性能

煤的工艺性能：煤的化学反应性，3号煤二氧化碳还原率为21.8~28.8%，分解率56.1~64.1%，化学反应性一般为中等。煤的结渣性（3304孔、3号煤）鼓风速度0.1m/s时，结渣率为24.46%。0.3m/s时，结渣率大于25%，故3号煤属强结渣煤。

综合煤质特征：原煤灰份、硫份由浅至深有逐渐增高之趋势，水份、磷份、发热量变化不大，碳元素含量均在88%左右，各主要煤层灰份Sio₂+Al₂o₃在70%以上，精煤回收率，3号煤层为40.13%，可选性属低等。

3号煤层煤质化验工业分析见表1-3、元素分析见表1-4、煤灰成分分析见表1-5、煤层发热量见表1-6。

表1-3   3号煤层煤质化验工业分析

表1-4   3号煤层煤质元素分析（浮）

表1-5    3号煤灰成分分析

表1-6   3号煤层发热量汇总表

4.煤的工业用途

3号煤层主要为低~中灰、特低硫、低磷、高发热量、高熔点灰份贫煤，精煤回收率、化学反应性均属中等，强结渣，为优良之动力用煤。并可考虑作化工和气化用煤。

3号煤层煤质化验工业分析见表1-4。

1.3.3瓦斯、煤尘爆炸及煤的自燃

1.瓦斯

瓦斯含量由东往西增加，由浅部往深部递增，3号煤层甲烷含量不高，铁路以东3号煤层为瓦斯风化带。本井田瓦斯含量见测定结果汇总表1-7。

表1-7   井田煤层瓦斯含量测定结果汇总表

综合上述结果，本井田3号煤层按低瓦斯考虑。

2.煤尘爆炸与煤的自燃

据地质资料，3号煤层其火焰长度4~20mm，扑灭火焰的岩粉量为50%—70%，3号煤层具有煤尘爆炸危险性，据《长治勘探区详查地质报告》采样做煤的自燃趋势试验结果，3号煤层还原样与氧化样燃点之差为4—7℃，据此评定，3号煤层属不易自燃煤层向。

3.地温

根据大范围的钻孔井温测量资料，本区为地温正常区，平均地温梯度：500m以内为1.15℃/百米，500m以外为1.45℃/百米，综合分析认为地恒温带深度约20—40m，温度14.7℃。

交通地理位置

西南呈井田其地理位置为东经112°57′06″~113°00′28″、北纬36°02′30″~36°04′50″。太（原）——焦（作）铁路、太（原）——洛（阳）公路均从本井田穿过，太焦铁路等级为干线二级，最大输送能力4000万t。1999年，邯郸到济南的铁路邯济线开通，为西南呈矿井的煤炭外运提供了另一条通道，由邯长线、邯济线和胶济线组成的东西方向铁路横跨京九线、京广线和京沪线这三条铁路大动脉，直达青岛前湾港和日照港。西南呈矿井铁路专用线拟接轨站为太焦铁路的西南呈火车站，距工业广场仅1km左右，正线长仅1.6km。另外，西南呈矿井还有公路通往太原、临汾、洛阳和长治等市。交通十分方便。铁路、公路交通情况见表1-1。

表1-1  铁路、公路交通情况表

矿井交通位置见图1-1：

1.1.2地形地势及水系水源条件

1.地形地势

西南呈井田位于太行山中段西侧的山前地带，上党盆地南部。井田内地势平坦，地面标高一般在+925～+960m之间，总体上地势为中部和西南部高，东部、东北部低，井田内最高点为南部的南岭头，标高为+963.45m，最低位于东部600m处的陶清河桥，桥面标高为+933.6m，桥下河床标高为+928.5m。

2.水系水源条件

本区为海河流域卫河水系之浊漳河南源陶清河支流。陶清河为区内唯一河流，由南部北岭头流入井田，往北西经西南呈流出井田。因该河上游已兴修水库，除雨季稍有积水外，几乎常年无水。矿井以西l4km有一申村水库，库容2565万m³，可作为矿井永久水源。由于奥陶系灰岩埋藏深400～600m，用其作为矿井永久水源则工程投资大，因此，本矿可考虑以申村水库作为生活用水水源，矿井排水经处理后作为生产用水。

1.1.3矿区经济概况

西南呈矿井地跨长治市长子县和长治县。长治市下辖十三个县、区(长治、潞城、屯留、长子、壶关、平顺、黎城、武乡、襄垣、沁县、沁源县、城区、郊区)面积13896 km²，人口307.6万人。1998年，长治市工业总产值达到275亿元，粮食总产量149亿kg，农民人均纯收入2100元，财政收入达到13.0亿元。长子县总面积1029 km²，辖5镇18乡399个行政村，人口35万人，是全市最大的一个城郊县，1998年，全县工业总产值5.16亿元，农业总产值2.98亿元，主要农业产品为粮食（玉米、高粱、谷子，小麦和豆类等）、蔬菜、线麻、油料等，全县工矿企业主要有煤矿、化工（化肥、橡胶）、建材（水泥、砖）、冶金和机械加工业。长治县国土面积483 km²，辖4镇16乡，254个行政村，人口31.7万人，2000年全县工业总产值达到6.77亿元，全县建成了洗衣机厂、经坊煤矿、锅炉厂、起重设备厂、通用机械厂、金晶药业公司等一批骨干企业，形成了煤炭、家电、机械制造、化轻四大主导产业；全县乡镇企业总产值达到22.89亿元，营业收入达到15.86亿元，为农民提供人均收入1600元。

图1-1   矿井交通位置图

1.1.4电源条件及通讯条件

本地区现有三座110kV变电站。

长子110kV变电站位于长子县城西关，双电源均引自长治220kV变电站，主电源导线型号为LGJ-150，线路长度22.7km；备用电源导线型号为LGJ-240，线路长度20.1km。备用电源与东牵110kV变电站共用。

东牵110kV变电站主电源引自长治220kV变电站，主电源导线型号为LGJ-185，线路长度28km；备用电源由长治—长子Ⅱ回路在长子110kV变电站外“T”接导线型号为LGJ-185，线路长度17.1km。本站为电气化铁路专用变电站，现有2台双绕组变压器，其容量均为25MVA，单母分段运行。

宋村110kV变电站电源引自长子110kV变电站，导线型号为LGJ-95，线路长度10.2km，现有1台双绕组变压器，容量为10MVA，电压为110/10.5kV。

矿区内有条件与长治市现有通讯设施连接建设一套完善的矿井信息系统，集通信、监控、计算机管理于一体，通讯条件可靠。

1.1.5气象及地震

1.气候

本区属典型大陆性气候，夏季午间较热，早晚凉爽，昼夜温差较大。春、冬季多风，雨量小、气候干燥。据长子县气象站1980～1986年资料统计，年最大蒸发量为1986年的2002.9毫米，最小为1984年的1230.6毫米，年平均蒸发量为1554.1毫米。年最大降雨量为1980年的634.1毫米，最小为1983年的449.9毫米，年平均降雨量为516.74毫米。蒸发量为降雨量的三倍。雨季多集中在7、8、9三个月，日最大降雨量为88.7毫米。年平均温度最高为10.3℃，最低为9.3℃，日最高温度为37.2℃。最低温度为-19.8℃。年最多风向为西北风，最大风速为14~16m/s，冻结期为10月至次年4月，冻土深度一般为0.60m。

2.地震

据1990年国家地震局对长治、高平、晋城、沁水地区地震基本烈度的划分意见，本区基本烈度划为6度。

1.1.6迁村、土地征用情况及评述

地面有零星坐落的几个村庄，村庄都不大，人口、户数少，搬迁费用相对较少，采取全部搬迁措施。

本矿井工业场地、铁路专用线等占地，需尽早与当地政府协商征用，以避免影响矿井的建设。

1.1.7井田邻近煤矿概况及评述

西南呈井田东与长治县经纺煤矿为界，北、西、南三面为潞安矿区规划的高河、辛庄、下霍三井田（规划能力均为400万吨）。长子县内现有生产井集中在东南部地区，主要矿井有市营慈林山矿和县营色头矿。

慈林山煤矿：斜井开拓，开采3号煤层，开采水平+913m，1957年投产，原设计能力为30万t/a，现达50万t/a。采煤方法为分层走向长壁式单体液压支柱支护，金属网假顶、全部垮落式采煤法。井田面积为18km²，其北区陷落柱发育，一般长轴为10m左右，最大为40多米，而南区只见一个陷落柱。

色头煤矿：斜井开拓，开采3号煤层，开采水平+920m，1942年建矿，1975年扩建新区。设计生产能力为35万t/a，现达40万t/a。采煤方法为单体液压支柱支护，金属网假顶，全部垮落式采煤法。工作面长度为120m，井田面积 11.4km² 。已见9个陷落柱，其长轴多为30~60m。

经纺矿：长治县县营矿，斜井开拓，设计生产能力30万t/a。

临近矿井生产实践表明，该区具有良好的煤层开采条件，同时由于该矿井北、西、南三面为潞安矿区规划的高河、辛庄、下霍井田，其东部为县营经纺煤矿，所以周边矿井对于西南呈矿井不会造成太大影响。

1.1.8主要建筑材料供应条件及评述

本区有国内大型煤炭工业基地潞安矿区，长期以来形成了可靠的材料供应来源，为矿井的建设提供了方便条件。

1.2 井田地质特征

1.2.1井田的地形及地质勘探程度

本区地处华北古板块内部，属于典型的板内构造。长治矿区位于华北断块区吕梁—太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚—武乡—阳城NNE向凹褶带中段，晋获断裂带西侧，主体部分叠加长治新裂陷，井田位于新裂陷的中南部。

沁水块坳是山西省最大的四级构造单元，其范围与沁水煤田范围相当。块坳是一个被断裂围限的矩形断块，主体部分出露二叠系、三叠系地层，相对于周缘构造单元而言，沁水块坳较稳定。

作为沁水块坳与太行山块隆分界的晋获断裂带对区域构造格局的形成和发展具有重要的控制作用。晋获断裂带是一条区域性的大断裂，该带北起河北省获鹿，向南经左权县清城、桐峪县，潞城市区，长治市东侧，高平市东，延伸至晋城市以南，黎城以北，逆冲断裂保存完好，黎城至庄头断层段，新生代发生反向运动，沿断裂带西侧发育一组向西倾斜的正断层，形成了长治断陷盆地。

长治新裂陷叠加于中生代沾尚—武乡—阳城凹褶带之上，是东深西浅的箕形盆地，北部以NEE向文王山地垒为界，南部被NEE向的庄头断层所限，向西逐渐翘起，盆地内充填上第三系上新统至第四系黄土层，最大厚度近300m。

综合地质柱状图如图图1-2所示

1.2.2井田的地质构造

1.地层

井田内及其外围广为第四系黄土覆盖。井田内地层从新至老有第四系(Q)、二叠系上统上石盒子组(P_2s)、二叠系下统下石盒子组(P_1x)、二叠系下统山西组（P_1S)、石炭系上统太原组(C_3t)、石炭系中统本溪组(C_2b)、奥陶系中统峰峰组(Q_2f)。

主要标志层：山西组主要标志层为3号煤层，该层层位及厚度稳定，煤层结构简单。另一主要标志层为太原组下部之K₂石灰岩，层位稳定，厚度较大，厚度为5.78~10.64m，平均厚度7.37m，富含动物化石。14号煤上距K₂石灰岩0~0.50m。

现根据钻孔资料将区内地层分述于下：

1.奥陶系中统（O₂）：为本区含煤地层之基底，区域钻孔揭露其最大厚度为261.31m。

A. 上马家沟组（O_2s）：最大揭露厚度70m左右，岩性主要为灰色中、厚层状石灰岩，夹泥质灰岩及白云质灰岩。

B.  峰峰组（O_2f）：厚161.82~200m，平均厚165.80m，底部以石膏层与下付地层整合接触。下部为深灰色中厚层状石灰岩、泥灰岩、浅灰色白云质灰岩，具方解石脉，溶洞发育，底部含层状及脉状石膏；中部为深灰色角砾状灰岩、石灰岩、泥灰岩及浅灰色白云质灰岩，呈互层状；上部为灰—深灰色石灰岩，中厚层状，致密，具方解石脉。

2.石炭系中统本溪组（C_2b）：为灰—深灰色铝土质泥岩、粘土质泥岩及砂质泥岩，含鲕粒，偶夹煤层及薄层石灰岩。底部具一层铁质粉砂岩或铁质泥岩，含黄铁矿结核，并有丰富的植物根、茎化石。最小厚度3.20m，最大厚度为29.60m，平均厚度10.25m。与下付地层为平行不整合接触。

3.石炭系上统太原组（C_3t）：为一套海陆交互相含煤地层，含煤5~12层，且下部煤层发育较好，具石灰岩6~8层，该组可分为三段：

一段（C_3t¹）：自K₁砂岩底至K₂石灰岩底，最小厚度7.38m，最大厚度为28.80m，平均厚18.23m，以深灰—灰黑色泥岩为主，夹粘土质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩，局部夹粉砂岩，本段含煤2~3层，其中14   全套毕业设计论文现成成品资料请咨询微信号：biyezuopin QQ：2922748026     返回首页 如转载请注明来源于www.biyezuopin.vip