煤矿主斜井施工组织设计(2)

中十冶项目部诚南煤业有限公司井筒施工工程 主斜井井筒施工组织设计

本溪组（C2b）、奥陶系中统峰峰组（O2f），第四系分布于山梁及沟谷两侧阶地。井田内赋存地层由老到新依次有：奥陶系中统峰峰组（02f）；石炭系中统本溪组（C2b）；石炭系上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）；第四系（Q）。现根据地表出露及钻孔揭露情况由老至新叙述如下：

1、奥陶系中统峰峰组（02f）

为含煤地层之基底，由灰～深灰色中厚层石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩和白云质灰岩组成，下部泥质灰岩、白云质灰岩中见脉状、薄层状石膏，顶部常见细粒状、星散状黄铁矿，与下伏地层呈整合接触。井田内出露于井田内北部、中部。

2、石炭系中统本溪组（C2b）

厚0～9.07m，平均厚约7.80m，出露于井田内中部及北部，岩性以深灰色铝土质泥岩为主，底部为极不稳定的紫红色、褐红色赤铁矿层，厚0～1.50m。上部铝土质泥岩中赋存星散状、鲕状及结核状黄铁矿，呈似层状，矿层平均厚1.00m，与下伏峰峰组呈平行不整合接触。

3、石炭系上统太原组（C3t）

井田内主要含煤地层之一，井田内大面积出露，厚41.96～97.21m，平均厚88.30m，底部K1砂岩与本溪组分界或直接覆盖在奥陶系峰峰组之上。主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、灰岩和煤层组成。砂岩碎屑颗粒多呈棱角～次棱角状，分选中等或较好，钙质、硅质胶结；灰岩多为粉晶～泥晶质并见燧石结核，含丰富海相动物化石；泥岩中粘土矿物以水云母、高岭石为主，盛产植物化石，多呈水平层理。本组动物化石有希瓦格蜓、麦粒蜓、似纺锤蜓、长身贝等，主要植物化石有尖芦木、楔叶、卵脉羊齿、脉羊齿等。按岩性组合特征可划分为三个岩性段。

⑴一段（C3t1）

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K1砂岩底至K2灰岩底，全段厚4.65～9.00m，平均厚6.78m。由泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。其中15号煤层位于该段顶部，煤层厚1.40～3.40m，平均厚2.49m，全区稳定可采。

⑵二段（C3t2）

K2灰岩底至K4灰岩顶，由石灰岩、泥岩、粉砂岩及薄煤层组成，以色深、粒细及逆粒序为特征，局部含泥质高，动物化石丰富，种类多，见燧石结核和方解细脉。全段厚21.84～39.99m，平均厚36.72m。

⑶三段（C3t3）

K4灰岩顶至K7砂岩底，厚15.47～48.22m，平均44.80m。由砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩及煤层组成。其中9号煤层位于本段下部，煤层厚0.40～0.70m，平均厚0.50m，不可采。

4、二叠系下统山西组（P1s）

区内残留厚度不等，平均厚约8.40m。底部以K7砂岩与下伏太原组地层整合接触，主要由砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组成。该组地层主要出露于井田内中部的山梁上。

5、第四系中更新统(Q2)

井田内零星分布，岩性主要为浅红色亚粘土，含钙质结核，下部有时见紫红色亚粘土和砂砾石，与下伏地层成角度不整合接触，厚0～10.0m，一般厚约8.0m。

6、第四系全新统(Q4)

由砾、砂砾、砂不同粒度的岩块及次生亚砂土组成，分布于现代河床和沟谷中，厚约0～5.0m，平均2.0m。

三、构造

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井田位于沁水盆地南部边缘，晋获褶断带西侧，井田构造线方向与区域构造线方向基本一致，受区域构造影响，褶曲为井田内主要控制性构造，褶曲两翼倾角2°～5°，未发现断层、陷落柱构造，未见岩浆岩侵入。现将井田内褶曲构造特征叙述如下。

1、S1背斜：位于井田的北部，凤凰山村与南头村一带，轴迹呈弧形，轴向北部为N11°W，南部为N41°E，两翼地层倾角2°～5°，井田内延伸长约1.67km。

2、S2向斜：位于井田的中北部，北香台村与东樊村北一带，向斜轴轴向近南北，两翼地层倾角2°～3°，井田内延伸长约2.12km，

3、S3向斜：位于井田的南部，后河村北侧，轴向约N61°E，两翼基本对称，地层倾角2°～4°，井田内延伸长约1.30km。

综上所述，井田内褶曲宽缓，未发现断层、陷落柱构造，地层走向变化不大，根据DZ/TO215－2002《煤、泥炭地质勘查规范》，井田构造总体属简单类型。该区地震活动周期不明显，故井田比较稳定。 四、水文地质

1、井田内主要含水层

（1）第四系松散沉积物孔隙含水层

该含水层主要为第四系松散沉积物，岩性为砂质粘土夹砂、砾石，据水文地质调查，其含水层埋藏较浅，渗透性强，富水性差，受季节变化影响较大。因煤矿开采，该含水层处于疏干～半疏干状况。

（2）基岩风化带裂隙含水层

风化带厚度受地形起伏的影响，风化带深度一般为50～70m，最深达100m以下。风化带含水层一般呈潜水性质，局部承压，直接接受大气降水补给，在浅部风化裂隙较发育，富水性强，随着深度的增加，风化裂隙发育程度越来越差，富水性也随之减弱，水

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质属HCO3 -Ca2Mg型。

（3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层

山西组地层在井田内残留厚度不等，平均厚约8.40m，煤层基本缺失，所以该含水层主要为K7砂岩。据区域资料，山西组含水层单位涌水量q=0.0246l/s2m，渗透系数k=0.118m/d。

（4）石炭系上统太原组灰岩、砂岩裂隙岩溶含水层

为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水层，主要含水层由数层砂岩及K2、K3、K4、K5、K6

石灰岩岩溶裂隙含水层组成，其中K2灰岩为15号煤层顶板直接充水含水层，一般厚10.25m。K2、K3、K4、K5、K6石灰岩见垂直裂隙及不规则裂隙，均被方解石充填，偶见小溶孔，其中K2灰岩垂直裂隙发育，方解石半充填，有局部富水的可能。据区域资料，单位涌水量1.75310-4 L/s2m，弱富水性，PH值8.3，总硬度79.68mg.L-1，矿化度461.19mg.L-1，水化学类型HCO3—Na型。

（5）奥陶系中统石灰岩岩溶含水层

为石灰岩岩溶裂隙含水层组，井田内中奥陶统上部地层出露于井田北部及中南部，主要由深灰色厚层状灰岩、角砾状灰岩、薄层泥质灰岩组成，含水空间以岩溶裂隙为主，岩溶裂隙发育及富水性具有随深度的增加而增强即上弱下强的特点。据区域资料，奥灰含水层段主要为上、下马家沟组部分层段，岩溶裂隙较发育，富水性强。峰峰组含水性较弱，溶裂隙不发育。据延河泉域岩溶地下水等水位线图，本区奥灰岩溶水水位标高约为497～500m，奥灰水流向由西南向东北。

2、地下水的补给与排泄条件

奥陶系中统马家沟组灰岩为区内富水性相对较强的含水层，主要接受大气降水补给，局部接受河道地表水渗透补给及上覆含水层的越层补给，集中向东部的延河泉排泄。

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据1982～1989年监测资料，延河泉多年平均流量3.39 m3/s，最大流量6.32 m3/s（1984.9.15），最小流量2.36 m3/s（1988.3.10），泉水出露高程为463.33m。根据补给区与排泄区的分布位置分析，本区中奥陶统灰岩岩溶地下水总的流向由西南向东北。

石炭系、二叠系地层由于具有含水层、隔水层相间成层的特点，大气降水及地表水对地下水的补给存在不利因素，特别是深部岩层裂隙不发育，接受大气降水及地表水的补给主要受地形控制，在切割较深处以裂隙下降泉的形式排出地表，只有少部分垂向补给深部含水层。

第四系松散含水层多沿山坡及沟谷低凹地带分布，在山麓及基岩附近的第四系残坡积含水层主要接受大气降水补给及基岩风化裂隙水补给，向地形低凹处排泄。第四系中更新统棕红色粘土，透水性较弱，沟谷中呈带状分布的第四系全新统砂砾石层主要接受地表水及大气降水的补给，向下伏地层及地形低凹处排泄。

3、井田内主要隔水层

（1）太原组底部及本溪组泥岩、铝质泥岩隔水层

该隔水层位于15号煤层之下，岩性致密细腻，厚度一般约12.30m，对于太原组含水层与奥灰岩溶含水层之间起到了较好的隔水作用，阻隔了奥陶系岩溶水和上覆各含水层的水力联系，为井田良好的隔水层。

（2）石炭系、二叠系灰岩、砂岩含水层之间的层间隔水层

石炭系、二叠系各灰岩、砂岩含水层之间，均分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩等泥质岩层，其岩性比较致密，不透水，厚度多为4～15m，阻隔了各含水层之间的水力联系，起到了层间隔水作用。但在近地表段，由于受风化作用影响，裂隙发育，不同程度地破坏了其隔水性能。

（二）矿井充水因素分析

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