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1、 1 井田概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1地理位置及交通条件司马井田位于山西省长治市西南部，沁水煤田陡治勘探区的东部边缘地段，其地理位置为北纬360407361023，东经11300331130530。选定的矿井工业场地位于长治县苏店镇西申家庄村西北侧350m处、经坊煤矿铁路专用线以东的平地上，场地距长治市约8.5km，南距长治县约4km，矿井隶属于山西潞安矿业集团。区内交通极为方便。太(原)焦(作)铁路从井田西缘通过，接轨于太焦铁路小朱车站的经坊煤矿铁路争用线从矿井工业场地西缘通过。207国道和长(治)晋(城)高速公路分别从矿井工业场地西侧1.02km处和1.2km处通过；长(治
2、市)长(治县)县级公路(三级)从矿井工业场地西侧500m处通过，长(治市)陵(川县)公路(三级)从矿井工业场地东侧2.3km处通过，进两条公路均与207国道相接。1.1.2自然环境本区地处太行山西侧，属长治断陷堆积盆地。井口内地形总的趋势为南高北低，北部地势较为平坦，最高点位于鲍村西山附近，标高+993.6m，最低点位于安城村西，标高+932.4m，地形最大相对高差61.2m。本区属海河水系。区内无大的地表水体，井田中部有一黑水河，为受季节控制的间歇性小溪，向北流入浊漳河，最终汇入海河。本区属大陆性气候，昼夜温差较大。据长治市气象站观测统计，气温为-29.037.6，平均9.1。年降水量340
3、.19832.9mm，平均595mm；年平均蒸发量为1558mm。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风力10级。无霜期160180d，冻土深度5075cm，属半湿润地区。根据中国地震局GBl8306-2001图A1中国地震动峰值加速度区划图，本区地震动峰值加速度为0.lO，对应地震烈度为度区。1.1.3矿区工农业生产建设概况长治县位于长治盆地东南部边缘，面积484km2。，人口约30.3万人，人口密度625人km2。，全县经济以煤炭工业为支柱产业。县域工业主要有采矿、冶铁、建材、食品、纺织等，其次有化肥、陶瓷、电石、玻璃器皿等地方工业。主要农作物有小麦、谷子、玉米、薯类和豆类等；经济作物有潞麻、
4、油菜等。1.1.4水源、电源及建材来源(一)水源情况本区浅层水和地表水均无利用价值，矿井供水水源考虑取用水量丰富、水质优良的奥灰水。另外，矿井捅水排至地面经净化处理达到复用水标准后，可用于选煤厂生产和井下消防洒水，矿井水源比较司靠。(二)电源情况司马矿井设35kV双回路供电电源，一回电源引自城南110kV变电站35kV母线，另一回电源引自韩店ll0kV变电站35kV母线，矿井工业场地设35kV变电所，矿井供电电源可靠。(三)建材情况矿井建设所需的建材，如：砖、石料、水泥、砂子等当地可满足供应；钢材、术材需由外地调进。1.2 井田地质特征 矿井地质基本知识1.2.1地层司马井田位于沁水盆地的东南
5、部，井田地层除西部零星出露二迭系上统上石盒子组(P2s)地层外，其余全部为第四系所覆盖。1.2.2构造井田位于晋(城)获(鹿)褶断带南段的主要构造形迹长治大断裂的西侧，西接武阳凹褶带。构造形迹呈“多”字型排列规律。井口总体呈一走向NNE，倾向NW，倾角4左右的单斜构造，并伴有宽缓褶曲和少量断裂构造，无岩浆岩侵入。区内第四系覆盖较厚，很少基岩出露。综观井田地质构造应属简单(偏中等构造A)类(一类)。根据钻孔揭露和地震剖面控制的主要构造分述如下：1. 褶曲构造井田内有3条长短不一的褶曲。(1)信义村背斜：位于司马、信义村一线，区内长约5.5km，走向南段N75，北段N55E，两翼地层倾角4。(2)
6、原家庄向斜：位于冯村东、原家庄一线，区内长约3.5km，走向N5565E，两翼地层倾角4。(3)苏店背斜：位于西申家庄、林移村西南一线，区内长约1.5km，走向NE，两翼地层倾角34。2. 断裂构造井口内发现有落差不一的断裂构造2条。(1) 安城正断层：位于岭上村、安城村一线，区内长约5.5km。与宋家庄正断层走向一致，走向NE55，倾向SE35，倾角70，落差北段65m，南段30m。(2) 苏店正断层：位于苏店镇、柳林村西北一线，区内长5.2km，走向NE，倾向NW，倾角70，落差1520rn。1.2.3煤层及其顶底板岩性特征本井田主要含煤地层为二迭系下统山西组，共含煤6-14层，含煤地层平
7、均总厚162.l0m，煤层平均总厚15.96m，含煤系数平均10.15。山西组一般含煤13层，即l、2、3号煤层，主要可采煤层为3号层，其余均为极不稳定的薄煤层，不具工业开采价值。煤层平均总厚度为6.60m,含煤系数1l.5。3号煤层位于山西组中下部，上距K8砂岩平均29.60m，下距K7，砂岩平均10.77m，距太原组8-2号煤层平均7m。煤层厚5.977.33m，平均6.60m，变异系数为6.5，属全区稳定可采的厚煤层。煤层结构简单，距顶662m左右有一层较稳定的泥岩、炭泥夹矸(厚0.24m)，纯煤厚5.977.33m，平均6.22m。顶板一般为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩或细粒砂岩；底板
8、为泥岩、砂质泥岩，局部为砂岩或粉砂岩。1.2.4水文地质特征 井田内主要可采煤层为3号煤层，其直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，含水性较弱，对煤层开采影响不大；3号煤层在井田西部最低标高+520m，奥灰水水位标高约为+660m，开采该区域煤层时最大带压13个大气压，但其间有130m以上的地层阻隔，且井田地质构造简单，一般不会造成矿井突水。但在开采奥灰水静水位标高以下的3号煤层时，不排除在有断裂构造或陷落柱沟通的情况下，奥灰水向矿井突水，从而使矿井局部地段水文地质条件复杂化。另外，在井田东部，3号煤层埋藏较浅，开采该区域煤层时产生的裂隙塌陷，有可能沟通上覆各含水层，从而使矿井涌水量增大。由于
9、上覆各含水层一般富水性都较弱，对矿井生产威胁不大。1.2.5沼气、煤尘自燃、煤尘及地温1瓦斯本矿井属低瓦斯矿井。井田内3号煤层甲烷含量的分布具东低西高的特点，东部存在大片瓦斯风化区，往西随煤层埋操的增加，甲烷含量也明显增加。2.煤尘井田内各可采煤层煤尘均具有爆炸危险性。3.煤的自燃性3号煤层属不自燃煤层，82、9号煤层属很易自燃煤层，15号煤层属不自燃不易自燃煤层。4地温井田恒温带深度为2040m，温度14.7，地温梯度变化在1 151 45hm之间，井田属地温正常区。1.2.6煤质、煤的牌号与用途现开采的3号煤层，位于山西组中下部，上距K8砂岩平均29.60m，下距K7，砂岩平均10.77m
10、，距太原组8-2号煤层平均7m。煤层厚5.977.33m，平均6.60m，变异系数为6.5，属全区稳定可采的厚煤层。煤层结构简单，距顶662m左右有一层较稳定的泥岩、炭泥夹矸(厚0.24m)，纯煤厚5.977.33m，平均6.22m。顶板一般为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩或细粒砂岩；底板为泥岩、砂质泥岩，局部为砂岩或粉砂岩。3号煤层:为低灰富灰、特低硫、高发热量、高熔灰分、中等结渣、反应性中等、易选的瘦煤、贫瘦煤，以贫瘦煤为主，洗选后是良好的炼焦配煤，也是优质的电厂用煤和民州煤。井田各可采煤层煤质稳定，均是由高等植物生成的高变质程度、中等灰分之单一工业牌号的无烟煤，低磷、低硫。所有可采煤层的煤
11、质指标均达到了工业要求。二、井田开拓 井田开拓基本知识矿井境界与储量2.1 井田境界井田境界根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素进行技术分析后确定。一般以下列情况为界：1以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界；2以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；3以相邻的矿井井田境界煤柱为界；4人为划分井田境界。司马煤矿1号井田境界，北以太焦线铁路东侧保安煤柱线为界(与南寨煤矿相望)，南与经坊煤矿为邻，东为3号煤层露头线，西侧人为划分。井田南北长3.105.95km，东西宽0.953.32km，面积13.4km。2.2 井田储量矿井可采储量汇总
12、表开采水平煤层名称工业储量(A+B+C)(万吨)矿井设计储量（万吨）矿井可采储量（万吨）永久性煤柱损失设计储量设计煤柱损失可采储量断层境界工业广场井下巷 道其他311991100.3286.311604.4108.5324无11171.950年4 井田开拓井田开拓井田开拓方式由于本井田地势平坦，表土层厚且有流沙层，采用立井开拓方式。一对提升井筒和一个风井即可。主、副井筒均落底于十690，回风立井落底于3号煤层，十690道大巷与+690底车场巷道直接相连，+690胶带大巷通过16斜巷爬坡至井底煤仓上口，+690回风大巷与中央回风立井直接相接。采取上下山开采。主井主要用于提煤兼做进风井。井筒直径5
13、.0m，净断面19.63，装备一对12t四绳立井提煤箕斗进行煤炭提升。副井主要用于升降人员、设备、材料及提升矸石等，是矿井的主要进风井筒，兼做安全出口。为防止断绳事故，设有防坠器。井筒净直径7.0m。风井风井主要用于回风兼作矿井的安全出口。配备有梯子间及管路、电缆等。井底车场井底车场是连接矿井主要提升井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。它联系着井筒提升和井下运输两大生产环节，为提煤、提矸、下料、供电和升降人员等各项工作服务。车场形式为立式环形，东西两翼来车均由主石门进入井底车场。车线长度80m。副井进车线受主井重车线的影响，出车线受人车线的影响比较长达150m。主、副井中心线间距离，
14、南北10m，东西75m。设计采用24Kg/m的钢轨。主井系统采用5号道岔，副井采用4号道岔。曲线半径为20m。井底车场硐室1、主井系统硐室1）井底煤仓：井下煤仓上接胶带输送机，下连箕斗装载硐室。通常为一条较宽的倾斜巷道，其中分成两个隔间，一个用以存煤，另一个为人行通道。近年来，也有些矿井采用了垂直式煤仓。容量按两小时输送机的运送量取值，500t。2）箕斗装载硐室：其内安设箕斗装载设备，将煤仓之煤按定量装入箕斗。本硐室上接煤仓，并与立井井简直接相连，一般情况下位于井底车场水平之下。3）主井清理撤煤硐室及斜巷：箕斗装裁时，部分煤炭撤落到井底。为了清理需设置清理撤煤硐室，其中安设提升绞车，并经清理斜
15、巷将矿车或小箕斗送入井底。清出的煤炭提升至运输水平，然后由矿车运至副井送到地面。4）主井井底小水泵房：为了清理撤煤和防止箕斗装载设备被水淹没，必须及时排除井底积水。通常在清底设备之下或其附近，于井筒一侧开一小泵房，安设两台水泵，一台工作，一台备用。井底积水排入井底车场巷道的水沟中，再流入水仓。2、副井系统硐室1）马头门：它是副井井简与车场巷道相连接的部分。材料、设备和人员都要通过它进出罐笼。在马头门附近为便于矿车进出罐笼，要安设推车机、阻车器等设备。2）中央变电所：中央变电所硐室是全矿井下电力总配电站，为了节约输入，输出电缆线，配电均衡，安装维护方便和便于提供新鲜风流等目的，宜将变电所置于副井与井底车场连接的附近。3）中央水泵房：水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全运行关系重大，故水泵房硐室位置的选择应考虑以下因素：管线敷设最短，不仅节约管线电缆，而且管道阻力和电压降最小。一旦井下发生水患，人员，设备便于撤出，或便于下放排水设备，增加排水能力，迅速排除事故，恢复生产。要求具有良好的通
