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煤矿设计说明书

前言

一、概述

莒山煤矿位于山西省晋城市泽州县巴公镇三家店村附近，距晋城市东北18km处，井田大部划属巴公镇管辖，隶属于山西兰花集团。

井田南北长3737m，东西宽2977m，面积9.0211km2，是沁水煤田的一部分。

井田内煤层赋存稳定，倾角平缓，可采厚度大，储量丰富，地质构造及水文地质条件简单，埋藏深度中等，且煤层不自燃，具有安全可靠、高效率、高效益的现代化矿井。

二、设计的主要原则

1、以提高生产效率和企业效益为中心，设计方案尽量体现投资省、工期短、用人少、效率高、成本低、效益好的原则。

2、设计中尽可能地利用已建成的工程和已有的装备，因地制宜。

但考虑到矿井管理模式的改变，尽量减少地面辅助设施。

3、采用先进的采煤技术，提高矿井的机械化自动化装备水平，实现高度集中化生产，简化生产环节。

减少矿井初期井巷工程量，尽可能减少岩巷工程。

4、以现代管理模式确定矿井定员和组织机构，以提高矿井全员效率。

三、设计主要特点

1、矿井采用斜井—立井混合开拓方式，初期利用南翼回风井回风；后期在井田北部开一立井作为矿井北部回风井。

2、矿井配备一个综采工作面、两个综掘工作面、一个综采工作面保证矿井900kt/a的产量。

3、主要生产环节为后期矿井生产能力的提高留有余地。

4、井巷工程除井筒及部分硐室外均沿煤层布置，煤巷占90％以上。

5、井下大巷主运输采用胶带输送机运输，辅助运输采用轨道运输。

6、工业场地总平面布置，充分结合地形的特点，按功能分为生产、辅助生产和行政福利三个区，分别布置在三个台阶上，场地布置紧凑而合理，场地运输环节简单，土石方工程量小。

四、存在问题及建议

1、区内及外围地表有常年性河流，矿井建设及生产过程中应加强对断层、陷落柱等的研究，在水体附近留有足够的保安煤柱，以防地表水沿断裂、陷落柱及采空区冒裂带等突入矿井。

2、建议对三家店断层及附近小窑开采范围近一步查明，以便于在生产过程中采取措施，防止小窑水侵袭矿井。

第一章井田概况及地质特征

1.1井田概况

1.1.1地理位置

莒山煤矿位于山西省晋城市北巴公镇三家店村东0.5km处，是全国最大的无烟煤基地——沁水煤田的东南边缘，山西太行山谷泽州盆地北端，北距高平市20km，长治市85km，南距晋城市25km，东与新庄煤矿相邻，西以太洛公路为界。

1.1.2交通条件

莒山煤矿井田位于晋城市北25公里处，太焦铁路从矿区西部通过，向南与京广、焦枝、陇海线相接，向北至榆次与同蒲铁路相连。

矿井有铁路专用线2.5公里，与太焦铁路北板桥站接轨，直达矿井工业广场。

公路运输北至长治、太原，南至焦作、洛阳，西至侯马。

矿井工业场地距太洛公路仅0.5公里，交通条件十分便利（详见矿井交通位置示意图）。

1.1.3工农业生产建设概况

矿区位于晋城市以北的巴公镇三家店村，工业、农业比较发达，工业以煤矿、铁厂、化工厂为主，主要农业有小麦、玉米、高梁、大豆、油料等，该区经济形势良好，矿井建设和生产的劳动力来源充足。

本地区生产建筑材料产品有砖瓦、石材、水泥、白灰，钢材、木材等其它材料需外购解决。

1.1.4矿区电力供应基本情况

矿井采用双回路电源供电，其中一回路来自李村110KV变电站，导线型号为LGJ－70，供电距离3Km；另一回路来自北义城220KV变电站，导线型号为LGJ－150/25，供电距离5.2Km。

地面两台主变压器容量均为5000KVA，一台使用，一台备用。

工业场地建35KV变电所，供矿井和选煤厂等用电。

1.1.5矿区水文简况

按山西省水文地质单元划分，本区位于沁水向斜地区南部。

莒山井田处于高平与晋城两矿区的过渡地带，属丹河河谷盆地。

根据《地质报告》水文地质资料，井田内主要含水岩层为：

奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙夹砂岩含水层、二叠系下统山西组砂岩孔隙裂隙含水层、基岩（含煤岩层）风化带含水层和第四系松散岩类孔隙水含水层。

井田内各含水层单位涌水量均小于0.1L/s.m，井田地表无水体与河流。

水文地质条件属简单型，是以顶板进水为主的裂隙岩溶充水煤矿。

1.1.6矿区地形

本区属太行山系支脉，为东西向的低山丘陵地带，地形复杂，西部较平坦、大面积黄土覆盖，东部山高坡陡、基岩裸露，冲沟发育多为东西方向，系丹河水系，雨季沿冲沟多有泉水溢出流入丹河。

区内海拔最高996.2米（东部莒山主峰），最低781.6米（区东南部边缘），相对高差214.6米。

1.1.7矿区气象与地震

本区为高原大陆性气候，气温变化较大，夏季炎热，平均气温30℃，最高气温33℃，冬季寒冷，平均气温-15℃，最低气温-19.8℃，冻结期一般为当年11月至次年3月，最大冻结深度为50厘米。

雨季为7、8、9三个月，年平均降水量540毫米，年平均蒸发量为1857毫米（1986～

1990五年气象资料统计）。

冬季多西北风，夏季多东南风，最大风速22米/秒。

该区地震基本烈度为7度，属地震设防区。

矿井交通位置示意图

1.2地质特征

1.2.1井田位置

井田大部分属巴公镇管辖，井田东北部跨入高平市河西镇辖区。

井田地理坐标为：

东经112°52′58″～112°55′04″，北纬35°39′35″～35°41′35″。

1.2.2勘探程度

莒山煤矿早在1959年就已开工建设，经过早年的地质勘探工作和矿井多年来的生产实践，已掌握了井田内的地层，构造和储量，亦基本上掌握了3号煤层的蕴藏条件和开采技术条件。

但由于本矿井勘探时间较早，对9号煤及15号煤勘探程度不够，目前取得的地质资料主要靠收集相邻矿井整理而得。

因此，建议矿井今后补充勘探，进一步查明影响下组9号煤层、15号煤层开采的地质资料。

同时在矿井建设和生产过程中，要加强对井田周边及井田内小矿开采范围的调查工作，制定防治采空区积水和瓦斯的灾害措施。

本区采煤历史悠久，基础地质工作开展也比较早，井田内曾进行过较为详细的地质勘探工作，地质研究程度较高。

1、1936年侯德封先生曾在沁水煤田作过地质调查，并填有1/50000比例尺地质图。

2、1957年，华北煤田地质勘探局152队在南至莒山，北至长子荫城一带进行过1/50000比例尺地质调查，并提出荫城概查报告，对本区煤层的沉积以及变化规律均有较详细的说明，地层划分也比较详细，并根据全区的煤质化验资料作出全区煤质分布图。

3、1958年，华北煤田地质勘探局152队在莒山区进行详查勘探工作，面积67km2。

详查阶段施工深钻孔8个，钻探进尺1573.80m，浅孔54个，钻探进尺2616.37m，钻探总进尺4190.17m。

提交有该区详查勘探报告及精查勘探设计。

包括本井田。

4、1958年9月，华北煤田地质勘探局152队在莒山区进行精查勘探，面积48km2，施工钻孔15个（现莒山井田内有6个），总钻探进尺1390.71m，获得A+B+C级储量4961万t，并提交《沁水煤田莒山精查地质报告》，并经1959年4月14日山西省地方储量委员会所批准。

该报告对区内地层、构造、煤层煤质、水文地质及开采技术条件进行了全面的论述。

包括本井田。

5、1963年3月～12月，山西省煤炭工业管理局地质勘探局114队在152队莒山精查区南部的三八井田进行了精查补充勘探，施工钻孔21个（现莒山井田内有6个）勘探总进尺2412.09m，获得A+B+C级储量10458万t，并提交有《沁水煤田晋城矿区三八井田煤矿地质勘探最终报告书（精查补充）》。

1965年4月5日山西省地方储量委员会第115号决议书批准。

该报告对区内地层、构造、煤层、煤质、水文地质及开采技术条件进行了全面的论述。

该报告对本次矿井地质工作也有决定性的意义。

包括本井田南部一部分。

总之，通过以往地质勘探工作，现莒山井田范围共有15个钻孔，其资料可供利用，井田周围有9个钻孔，其资料可供利用。

6、1976年，省地质局调队完成了1：

20万晋城幅区调报告。

对图幅内地层进行重新划分和对比，对构造类型、构造特征进行了详细的论述。

使本区的基础地质研究提高了一个新的台阶。

7、1995年由山西省煤炭地质物探队提交了《山西省晋城市莒山煤矿矿井地质报告》。

1.2.3地质层位概述

井田位于沁水煤田南部，晋城矿区北部区内黄土覆盖面广，基岩仅出露于东部莒山一带，地表主要为二叠系上石盒子组与下石盒子组，山西组零星出露。

现结合钻孔资料，由老至新叙述如下。

1、奥陶系中统上峰峰组（O2f）

构成煤系地层之基底。

其岩性为灰、深灰色厚层状石灰岩，质纯、致密、坚硬，节理裂隙发育，多被方解石脉充填，顶部含泥质，溶洞发育，含头足类化石。

2、石炭系中统本溪组（O2b）

与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触。

由铝土泥岩、砂质泥岩与凸镜状砂岩等组成，局部含1～2层煤线。

铝土泥岩呈灰色，具鲕状结构。

厚度12.44～18.05米，平均15.82米。

3、石炭系上统太原组（O3t）

为本区主要含煤地层之一。

由砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩与煤组成。

各岩层交替出现构成明显的垂直韵律，属海陆交互相沉积建造。

底界砂岩尖灭，以15号煤层底板与本溪组分界，含石灰岩5层，煤层（煤线）9层，其中全区稳定可采煤层2层。

地层厚67.5～121.58米，平均90.19米。

4、二叠系下统山西组（P1s）

与下伏太原组整合接触，分界标志层不明显，本次以K6石灰岩顶板分界。

本组岩性为深灰色与灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤等组成。

砂岩以中粒与细粒石英砂岩为主、硅质胶结、致密坚硬，砂质泥岩与泥岩节理发育，合植物化石碎片。

本组亦为主要含煤地层之一，含煤2～3层，可采煤层仅一层。

地层厚度32.91～73.57米，平均59.72米。

5、二叠系下统下石盒子组（P1x）

本组以K9中粒砂岩底界与山西组分界，岩性由砂质泥岩、砂岩、泥岩、铝土泥岩组成。

砂岩一般中～粗粒、硅质胶结，坚硬，颗粒均匀，分选性良好，铝土泥岩具鲕状构造，风化后呈小孔状，沿裂隙被铁锰质充填成网格状，俗称“桃花泥岩”，发育稳定。

地层厚91.95～98.80米，平均95.35米。

6、二叠系上统上石盒子组（P2s）

出露不全，分布于莒山一带，岩性以黄色的砂质泥岩为主，局部夹有泥岩与薄层砂岩，砂质泥岩与泥岩风化后呈碎屑状，砂岩多呈凸镜状。

底界砂岩为中～粗粒，分选性差，以石英为主，风化后多呈球状剥离。

本组出露厚度为64.36米。

7、第四系黄土与冲积层（Q）

分布于区内西部，由红色浅红色亚粘土、砂砾层、钙质结核层与灰黄色松软亚粘土、亚砂上组成，垂直节理发育，裂隙度大，常形成黄土峭壁与黄土柱等特征地貌。

现代冲积层多沿河床分布。

全系地层厚1.43～39.52米，平均22.76米。

1.2.4含煤地层

井田位于位于沁水煤田晋城矿区北部，区内含煤地层为石炭系太原组与二叠系山西组，现分述如下：

1、太原组（C3t）

岩性由砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩与煤组成。

根据岩性特征大致可分为三个沉积旋回。

第一旋回从15号煤层底板开始止于K4灰岩顶，由煤层、砂岩、砂质泥岩、石灰岩组成，海退海浸交替出现。

包括15号、15上号、13号，12号与10号煤以及K2、K3、K4石灰岩。

其中K3灰岩局部三分，与砂质泥岩、泥岩构成互层。

第二旋回从K4石灰岩顶界开始止于7号煤层底板，由砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成，属海退后的湖沼相沉积，包括8、9号煤层。

第三旋回从7号煤开始止于K6石灰岩顶界，沉积特征与第一旋回相同，只是旋回规模缩小而已，由煤、石灰岩、砂质泥岩和泥岩组成，包括5号、7号煤层与K5和K6石灰岩。

太原组含煤9层，全区稳定可采煤层两层分别为9号和15号煤层；含石灰岩6层（局部由于K3灰岩分层，使灰岩层数增多），层位、厚度稳定，特征明显，皆可作为地层对比之依据。

根据岩相、岩性等特征，本组届海陆交互相沉积。

地层厚度79.33～122.19m，平均99.12m。

2、山西组（P1s）

岩性由砂岩、砂质泥岩、泥岩与煤组成。

根据岩性特征大致可分为上下两个沉积旋回。

下旋回从山西组底界开始至于K砂岩底界，由砂质泥岩、细砂岩、泥岩、煤组成，具典型的陆相成煤特征，赋存有工业价值的3号煤层。

上旋回由中粒砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，垂直剖面上韵律不清晰，其陆相沉积特征明显，该旋回中的煤层不具工业价值。

山西组含煤3层，全区稳定可采煤层仅一层，即3号煤层。

不含石灰岩，属陆盆沼泽相沉积。

本组厚49.20～73.59m，平均54.19m（详见井田地层综合柱状图）。

1.2.5地址构造

本区位于太行山断块东南部的太行山块隆南端西侧，黎城——长治——高平断裂以东。

印支期北东东向褶皱带与燕山期北东向褶皱带复合构成本区主要区域构造格架。

区内构造属简单类。

西部边缘发育一条正断层，为三家店正断层，区内有三家店背斜，五一向斜，双旺背斜，莒山向斜。

小断层不发育。

地层走向北20°东，倾向北西与南东，倾角5～8°。

1、三家店正断层：

位于本区西部边缘，由三家店村通过，断层走向北18°东，倾向北西，倾角75°，西盘下降，落差20～84米，北端落差小于南端。

南北方向延伸出区外。

2、五一向斜：

位于区内中部，南北延伸出区外，轴向北14°～44°东。

南端125号孔附近两翼倾角不一，西翼倾角较大，东翼倾角较缓，以不对称的形态出现；向北在莒4号孔附近倾角变小变缓。

3、双旺背斜：

位于五一向斜东侧，北东南西方向延伸，轴向为北41°～53°东，为一两翼对称狭长状背斜。

4、莒山向斜：

位于区内东部边缘，双旺背斜东侧。

轴向为北11°～46°东，南北延伸出区外，东翼岩层走向一般为北东，倾向北西，倾角5°～9°，西翼岩层走向亦为北东，倾向南东，倾角6°～16°。

三家店断层位于区内西部边缘，属张性正断层，落差20～84米。

开采下部9号煤层和15号煤层时应注意该断层富水和导水性。

五一向斜，双旺背斜和莒山向斜对煤层、煤质没有破坏性，但向斜轴部往往是富水部位，开采煤层时应注意水患。

综上所述，井田内没有大、中型断层，地层产状变化不大，发育为一系列宽缓褶皱，没有岩浆岩侵入。

地质构造不影响采区的合理划分，故井田地质构造复杂程度为Ⅰ类，即简单类。

1.2.6井田水文地质概况

按山西省水文地质单元划分，本区位于沁水向斜山地区南部。

莒山井田处于高平与晋城两矿区的过渡地带，高平矿区属丹河河谷盆地，这一盆地由北向南延展至晋城矿区。

综观盆地内地貌地质及水文地质条件，可分为三个水文地质区，莒山井田水温地质条件属于丹河河谷边坡堆积剥蚀低山丘陵石炭二叠系碎屑岩裂隙孔隙水水文地质区，属地下迳流区。

此区域东侧自韩平山～七佛山至陵川一带，西侧位于韩家山～牛山～莒山一带，海拔标高850～1000米左右，由北向南顺河谷纵坡有所降低，主要受当地剥蚀——堆积程度控制，为煤层赋存较浅，易于开采地区。

以具有裂隙的砂岩及石灰岩为主要含水层，除风化带外，均为承压水，含水性普遍较小。

如望云13号孔太原组下部单位涌水量0.12～0.17公升/秒·米，山西组0.014～0.025公升/秒.米。

各煤矿含水系数小于2，为微弱～弱含水性之矿井。

如莒山斜井含水系数1.29，五-坑口1.4～1.7，李村矿0.72。

它们的共同特点是各煤层尤其是3号煤层均在当地侵蚀基准面以上，矿井充水以顶板滴水形式出现，雨季矿井涌水量略有增加。

老窑透水是主要危害性之水源，其次是遇较大断裂。

一、含水层及其特征

1、奥陶系石灰岩含水层

该层属岩溶裂隙含水层。

由厚层状石灰岩组成，岩性致密坚硬，含方解石细脉，裂隙喀斯特较发育，含水性强弱与裂隙喀斯特发育程度有关。

据高平望云——晋城资料，在揭露奥陶系地层100m以内者很少见有富水喀斯特溶洞层，井田内生产区曾施工过一深井，终孔层位为奥陶系石灰岩，测得其水位标高为577米，且水位标高每年以1～2米的速度下降。

据资料分析，含水溶洞顶板约在海拔标高450米以下。

其上覆有本溪组铝土泥岩，为良好的隔水层，该含水层对煤层开采没有影响。

2、上石炭系太原组石灰岩砂岩含水层

该含水层属孔隙岩溶裂隙含水层。

主要由4～5层石灰岩，砂岩及砂质泥岩组成，底部有15号煤，中部有9号煤。

K2、K3、K4及K5灰岩为主要含水层，其次是层间的两层中～细粒砂岩。

K2灰岩厚2～20.20米，平均10.93米；K3灰岩厚2.44～4.98米，以3～4米为常见，平均3.54米；K5岩厚4.33～4.50米，比较稳定，平均4.44米。

K2～K4灰岩含水性一般较小，如晋城矿区王台铺井田单位涌水量为0.00049～0.0027升/秒·米，四义井田单位涌水量0.0005升/秒·米。

高平矿区望云井田单位涌水量0.12升/秒·米。

莒山井田内东莒～刘庄一带，该灰岩溶洞较发育，钻孔施工消耗量较大（K2-瓦窑村53号孔3.5米3/小时，东莒43号孔6米3/小时，K3-刘庄43号孔5米3/小时）。

K5灰岩溶洞多处于风化带及构造裂隙带，这些部位一般含水量较大。

东莒焦河村一带钻孔消耗量可达0.72～1.7米3/小时。

邻近井田各钻孔所见含水性均较弱。

太原组全层含水性比较小，钻孔施工消耗量一般0.04～0.10米3/小时，水位3～5米间变化。

尤其本井田处在锥形山头，煤层露头线多在侵蚀基准面以上，含水性更会减弱。

3、下二叠系山西组砂岩含水层

该含水层属孔隙裂隙含水层。

山西组以砂岩、砂质泥岩互层为主，含主要可采煤层一层，即3号煤层。

主要含水层为中部中粒砂岩（K8）,局部变为细砂岩与砂质泥岩互层，位于3号煤层之上。

K8砂岩厚4.44～18.27米，一般厚9～11米，单位涌水量0.00035～0.057升/秒·米。

该层埋藏较浅，补给条件良好，含水性随季节变化明显。

经114队采水样分析为HCO3-SO4-Ca-Mg水，PH＝7.2～7.6，全硬度为14.57～19.56德国度，侵蚀性二氧化碳13.55～31.72毫克/升。

4、风化带含水层

系指煤岩层的风化带。

井田内风化带多处于侵蚀基准面以上，含水性弱或不含水。

据114队资料，风化带处于地凹处，含水性略强，单位涌水量0.074～0.098升/秒·米，风化带处于较高处含水性弱甚至不含水，单位涌水量0～0.01升/秒·米。

井田内风化带深度约在30～40米左右，大部属上下石盒子组及山西组上部地层，接近地表，含水性随季节性变化明显，对煤层开采影响不大。

经114队采水样分析为HCO3-SO4-Ca-Mg水，PH＝6.9，全硬度为12.88德国度，无侵蚀性二氧化碳。

5、第四系松散层

全层厚度1.43～37.11米，平均16.38米。

以亚粘土与亚砂土为主。

低凹沟谷有近代中冲积层。

由砂层、砂砾层及次生黄土组成，为主要含水层位。

据板桥水井抽水资料，单位涌水量1.57升/秒·米，含水层厚度8.3米，静止水位0.98米。

水样分析为HCO3-S04-Ca-Mg水，PH＝7.2～7.6，全硬度为14.57～19.56德国度，侵蚀性二氧化碳13.55～31.72毫克/升。

二、水文地质类型

井田内无较大的地表水体和河流，地下水的主要补给来源为大气降水。

奥陶系石灰岩含水层的补给主要靠区域露头区大气降水的直接补给，沿溶洞，裂隙向深部迳流；其上各含水层的补给则主要靠相互间的裂隙渗透。

由于浅部地层风化裂隙较为发育，渗透能力相对较强，与第四系潜水联系较密，含水性亦较下部略强。

莒山煤矿原计划在现主井巷道中打斜暗斜井开采9号煤层。

工程施工到K3灰岩时，大量涌水，该矿用8寸离心水泵排水，使得周围地下水位明显下降，影响到附近工农业和居民生产和生活用水，工程被迫停止。

说明井田内各含水层有着水力联系。

综上所述，井田内各含水层单位涌水量均小于0.1升/秒·米，水文地质条件属简单型，为顶板进水为主的裂隙岩溶充水矿床。

三、矿井涌水量

据生产矿井水文地质资料分析，矿井充水因素主要来自煤层顶板渗漏，受季节性影响明显。

由于3号煤层采空面积较大，冒落带约15米左右，裂隙带约44米左右，裂隙带局部已达地面，故采空区易于积水。

采空区积水，既是下伏各含水层的补给源，又是直接水患所在；井田内褶皱发育，向斜构造的核部易于地下水富集；15号煤层顶板为K2灰岩，以及上覆的几层灰岩据资料分析，发育有小溶洞岩溶裂隙水易于富集，各含水层之间有着明显的水力联系，这些因素对矿井涌水量都有一定的影响。

3号煤层已到开采末期，日涌水量为63～110m3/h。

9号、15号煤还未开采，涌水量资料较少。

根据富水系数法预测，9号煤层涌水量为2800～4200m3/日，15号煤层涌水量为3400～5100m3/日。

1.3煤层的埋藏特征

1.3.1煤层的赋存特征

煤层走向北20°东，倾向北西与南东，倾角3°～18°，一般5°左右。

区内构造属简单类。

西部边缘外发育一条正断层，称之为三家店正断层，区内有三家店背斜，五一向斜，双旺背斜，莒山向斜。

小断层不发育。

本区含煤地层为山西组和太原组。

山西组含煤三层，即1、2、3号煤层。

其中1号、2号煤层为不稳定的不可采煤，一般为煤线或缺失。

3号煤层全区稳定可采，煤层平均厚6.13m，本组平均厚54.19m，含煤系数11.66%。

太原组含煤9层，即5、7、8、9、10、12、13、15上号和15号煤层，其中9号和15号煤为全区稳定可采煤。

本组平均厚99.12m，煤层平均总厚7.10m，含煤系数7.16%。

井田内主要可采煤层为山西组3号煤层和太原组9号、15号煤层。

井田内15上号煤层仅有一个孔见到煤层达到可采厚度，零星可采，无开采价值。

煤层埋藏特征表

煤层号

厚度

最小-最大

平均（m）

层间距

最小-最大

平均（m）

结构

（夹矸数）

稳定性

可采性

顶底板岩性

顶板

底板

3

5.50-8.15

6.13

18.80-62.38

55.55

简单

（1-2）

稳定

全区可采

砂质泥岩

泥岩

砂质泥岩

泥岩

9

1.67-2.41

2.04

简单

（0-2）

稳定

全区可采

砂质泥岩

粉砂岩

砂质泥岩

43.12-52.60

47.37

15

1.64-7.30

4.08

复杂

（0-6）

稳定

全区可采

砂质泥岩

泥岩

铝土泥岩

粉砂岩

1.3.2煤层及煤质

1、煤层

井田位于沁水煤田晋城矿区北部，区内含煤地层为石炭系太原组与二叠系山西组。

太原组含煤9层，全区稳定可采煤层两层分别为9号和15号煤层；含石灰岩5层（局部由于K3灰岩分层，使灰岩层数增多），层位、厚度稳定、特征明显，皆可作为地层对此之依据。

根据岩相、岩性等特征，本组属海陆交互相沉积。

地层厚度67.5～121.58米，平均90.19米。

山西组含煤2～3层，全区稳定可采煤层仅一层，即3号煤层。

不含石灰岩，属陆盆沼泽相沉积。

本组厚32.91～78.57米，平均59.72米。

可采煤层分述如下：

⑴3号煤层

俗称香煤，位于山西组中下部。

井田东北部有露头。

煤层厚度5.50～8.15米，平均厚6.32米，厚度变异系数13.49％可采性指数100％，属厚度稳定全区可采煤层。

煤层结构简单，局部夹1～2层炭质泥岩，厚约0.1～0.16米。

煤层顶板为砂质泥岩或泥岩和细砂岩，底板为细砂岩或砂质泥岩。

⑵9号煤层

位于太原组中部，K4灰岩之上4.60～18.86米处。

厚度1.27～1.81米，平均厚1.73米。

厚度变异系数12.67％。

区内各钻孔中煤层均稳定基本全区可采，只在区外莒8孔中煤层变薄，厚度为0.57米。

故9号煤层属不稳定大部开采煤层。

煤层结构简单，一般不含夹矸。

顶板岩性为砂质泥岩或砂岩，底板为炭质泥岩、泥岩或砂岩。

⑶15号煤层

俗称臭煤，位于太原组底部，K2灰岩之下。

厚度1.64～7.30米，平均4.02米，厚度变异系数42.06％，可采性指数100％。

结构简单，一般含1～2层夹矸，厚度约0.03～0.5米，属厚度不稳定可采煤层。

该煤层中富含黄铁矿结核，燃烧时发出强烈的硫磺臭味。

顶板岩性为石灰岩或泥岩、砂质泥岩，底板为铝土泥岩，或