第一章 概述
山西兴盛鸿发煤业有限公司位于介休市张兰镇石场坊村，行政区划属张兰镇管辖，其井田地理坐标为:东经112°12′00″—112°13′30″，北纬37°00′30″—37°01′30″。该矿西北距大运公路及南同蒲铁路张兰火车站12km，有简易公路相通，交通较为便利，该矿现开采4、5号煤层，现实际生产能力30万t/a，兼并重组后的矿井生产能力为60万t/a。设计矿井采用立井开拓，全矿井布置3个井筒，在井田东部新建主、副立井，利用鸿发煤业主斜井作为兼并重组整合后的回风斜井，由于主斜井井筒断面小，利用原副斜井井筒段与主斜井并列回风，副斜井井筒安设台阶扶手作为安全出口通道，刷大主斜井井口段安设主通风机，布置安全出口和防爆门。
第一节 工程概况
一、 工程概况：
山西兴盛鸿发煤业有限公司主井井筒设计总深度为385.3m, 井口永久锁口标高+985.000m，设计净直径为5m，采用普通凿井法施工，单层砼井壁结构。根据图纸会审记录要求，井颈锁口预留段井筒掘砌施工时，0～6m采用临时锁口形式，临时锁口采用素混凝土浇筑和红砖砌筑进行施工（0～-2m采用红砖砌筑，-2～-6m采用混凝土支护）；井筒-6～-39m井颈段采用双层钢筋砼支护；井筒垂深-39～-46m段采用单层钢筋砼支护；井筒垂深-46～-385.3m段采用素砼支护（根据实际揭露条件合理采取支护方式）。
山西兴盛鸿发煤业有限公司主井井筒-6m～-39m段为双层钢筋砼支护，断面编号1-1。1-1断面掘进断面34.19m2，荒径6.6m，双层钢筋单层砼井壁结构，井壁厚度为800mm，砼标号为C30；钢筋规格型号为：外层竖筋67Ф20@300mm，内层竖筋54Ф20@300mm，环筋为Ф20@300mm。钢筋保护层：外层70mm，内层50mm。
2-2断面工程量为7m，工程部位-39～-46m，掘进断面26.4m2，荒径5.8m单层钢筋砼井壁结构，井壁厚度为400mm，砼标号为C30；钢筋规格型号为：竖筋54Ф20@300mm，环筋为Ф20@300mm。钢筋保护层为50mm。
2-2断面基岩段工程量为339.3米，工程部位-46m～-385.3m，掘进断面26.4m2，荒径5.8m，单层井壁素砼支护结构，井壁厚度为400mm，砼标号为C30。
钢筋连接方式：竖筋连接采用套丝连接，环向钢筋采用绑扎进行搭接，搭接长度为600mm， 环向钢筋搭接接头应相互错开，任意截面上钢筋接头数量不得超过全部钢筋数量的25﹪。
第二节 编写依据
一、 编写依据：
1、招、投标文件； 2、施工合同；
3、矿方提供相关施工图纸；
5
4、图纸会审纪要； 5、《煤矿安全规程》；
6、现行国家标准、行业标准及其它有关规范、规定。
第二章 水文及地质条件
第一节 地质条件
一、工程地质条件：
1、地层
井田大部分被第四系黄土覆盖。在沟谷中出露有二叠系上统上石盒子组地层。根据钻孔揭露情况，井田内沉积地层按由老到新赋存有：古生界奥陶系中统峰峰组，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，第三系上新统，第四系中上更新统，现根据井田内各层层序、厚度、岩性及其变化情况由老到新简述如下：
( 1)奥陶系中统峰峰组(02f)
岩性为深灰色、灰色石灰岩夹薄层状灰色泥灰岩，灰色、浅灰色白云质灰岩。顶部灰岩质纯，性脆，裂隙发育充填方解石脉，本组厚度大于100m。
(2)石炭系中统本溪组(C2b)
本组地层厚度11.51～30.35m，平均25.18m。下部为黄铁矿层、铝土矿及浅灰色铝土岩、粘土岩等。上部以深黑色泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩为主，夹有1～2层石灰岩，其中最上一层较稳定，常相变为粗粒砂岩、泥岩。与下伏奥陶系中统峰峰组为平行不整合接触。
(3)石炭系上统太原组(C3t)
本组地层厚度为79.54～120.16m，平均101.95m。为一套海陆相含煤沉积建造。从沉积特征看，太原组形成于海退过程中，聚煤作用发生于滨岸过渡相，海侵的发生为泥岩和煤层埋藏保存创造了条件。9号煤层直接顶板为石灰岩就是例证。从沉积剖面看，太原组可分为三段。
①下段(C3t1)：自K1砂岩底至K2底灰岩底，厚度为20.21—47.24m，平均34.51m，岩性主要为泥岩、粉砂岩、砂质泥岩及9、10、11号煤层组成。其中9、11号煤层为稳定可采煤层，10号煤层为不可采煤层。底部K1为中细粒砂岩，厚度为1.00—7.60m，平均36.29m，层位稳定。
②中段(C3t2)：自K2灰岩底至K4灰岩顶，厚度为21.73—61.24m，平均44.83m，岩性主要为石灰岩、粉砂岩、砂质泥岩及7号煤层组成。其中7号煤层为较稳定大部可采煤层，底部K2石灰岩分岔为两层，K2上石灰岩厚度为2.15—5.46m，平均3.84m，层位稳定，K2下石灰岩厚度为2.41—4.05m，平均3.31m，层位稳定。
③上段(C3t3)：自K4灰岩顶至K7砂岩底，厚度为13.71—27.58m，平均22.61m，岩性主要为泥岩、中、细砂岩、砂质泥岩及5号煤层组成，其中5号煤层为不稳定大部可采煤层，K4灰岩厚度为1.98—4.80m，平均3.03m，层位稳定。
(4)二叠系下统山西组(Pls)
6
为井田主要含煤地层之一，本组地层厚度为40.18～72.59m，平均58.85m，岩性主要为黑色、深黑色泥岩、砂质泥岩，灰色中细粒砂岩及煤层。含煤4层，自上而下编号为1、2、3、4号，4号煤层为较稳定的大部可采煤层，其余为不稳定不可采煤层，底部中厚层状灰白色K7中细粒砂岩，厚度为1.21—11.25m，平均4.06m，与下伏太原组为整合接触。
(5)二叠系下统下石盒子组(P1x)
本组地层厚度为103.14～135.41m，平均120.17m，整合于山西组地层之上。岩性主要为深灰色、灰黑色泥岩，砂质泥岩夹薄层细砂岩组成。底部的灰色中细砂岩(K8)与下伏山西组为整合接触。
(6)二叠系上统上石盒子组(P2s)
底部为含砾中粗粒砂岩(K10)为界与下伏地层整合接触，上部为紫红色、灰绿色砂质泥岩、泥岩为主夹细砂岩，中部为紫红、黄绿色砂质泥岩，灰白色砂砾、粗砂岩、泥岩为主；下部为深灰色砂质泥岩、灰绿色中粗粒砂岩及杂色砂质泥岩。本组地层厚度为125.00～280.00m，平均200.00m。
(7)上第三系上新统(N2)
分布于井田山梁中，被中、上更新统覆盖，与下伏地层呈不整合接触。下部以黄红、桔红色粘土、亚粘土为主，夹砂砾层及钙质结核层，胶结—半胶结状。砾石为石灰岩、片麻岩及石英岩，分选不好，磨圆度较好。上部以紫红及鲜红色粘土为主，夹3—5层钙质结核层，粘土中含豆状锰质结核。本组厚0—40m，平均为20m。
(8)第四系中上更新统(Q2+3)
分布于山顶及山坡上，与下伏地层呈不整合接触，岩性一般为土黄色亚砂土、亚粘土，黄土柱状节理发育，底部含有砾石该地层厚度一般为0-85.10m，平均为30.00m。 2、含煤地层
井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现自下而上分别叙述如下： (1)石炭系上统太原组(C3t)
本组地层由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩、灰岩及煤层组成，为一套海陆交互相含煤沉积。旋回结构清楚，厚度较稳定，平均为101.95m，横向上很稳定，从沉积特征看，太原组煤层形成于海退过程中，聚煤作用发生于滨海平原上，海侵的发生为泥岩和煤层埋藏保存创造了条件。太原组自下而上可分为三段：
下段：包括自太原组底部晋祠砂岩(K1)底至(K2)灰岩底之间的一段地层，厚度20.21-47.24m,平均34.51m。除K1砂岩外，主要为：深灰色泥岩、砂质泥岩和9、10、11号煤层组成，9、11号煤层为全区稳定可采煤层，10号为不可采煤层。
中段：从K2灰岩底至K4灰岩底之间的一段地层。由深灰色灰岩、中细粒砂岩、砂质泥岩、粘土岩组成，厚度21.73-61.24m,平均44.83m。含有7号煤层，为较稳定大部可采煤层。
7
上段：包括自K4灰岩底至K7砂岩底之间的一段地层。岩性以深灰色砂质泥岩、泥岩为主，厚度13.71-27.58m,平均22.61m。含有5号煤层，为不稳定大部可采煤层。
(2)二叠系下统山西组(P1s)
整合覆盖于太原组地层之上，为三角洲平原环境下沉积的一套由碎屑岩和煤层组成的含煤地层。自Ｋ7砂岩底至Ｋ8砂岩底，厚度40.18～72.59ｍ，平均58.85m。其中下部为本组细碎屑岩富煤段，底部为Ｋ7灰白色粗—细粒砂岩，厚度1.21～11.25ｍ，平均4.06ｍ，成份以石英、长石为主，分选性、磨圆度较好，水平层理～缓波状层理发育，钙质胶结，层位厚度稳定，是划分山西组与太原组地层的主要标志层。K7砂岩向上为砂质泥岩、泥岩及粗、中、细、粉砂岩，含1、2、3、4号煤层，其中4号煤层为较稳定的大部可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。泥质岩中含丰富的植物化石碎片。底部以K7砂岩与下伏地层整合接触。
3、井田构造
本井田位于山西地台中部沁水盆地西边缘。
井田地层总体为一倾向北东的单斜构造，地层倾角5°～13°。在此基础上发育了17条正断层及1条逆断层。
1）、断层
井田内发育断层18条，17条为正断层及1条为逆断层 (详见表2-1-1)，现述如下： (1)F1正断层：位于井田西北角，走向近东西，倾向北北西，倾角70°，落差200m，井田内延伸长度800m，区域断层。
(2)F2正断层：位于井田西北角，002号钻孔附近，走向北58°东，倾向北32°西，倾角70°，落差8m，井田内延伸长度400m，钻孔揭露。
(3)F3正断层：位于井田中西部，走向北东，倾南东，倾角70°，落差40-50m，井田内延伸1700m。
(4)F4正断层：位于井田中部，自井田的西南角至东北角贯穿井田，走向北东，倾向北西，倾角70°，落差30-80m，井田内延伸2900m，1205号钻孔揭露。
(5)F5正断层：位于井田中部，自井田的西南角至东北角贯穿井田，与F4正断层近平行，走向北西，倾向南西，倾角70°，落差50m，井田内延伸2500m，005号钻孔揭露。
(6)F6正断层：位于井田中北部，F3正断层南，走向近东西，倾向北北西，倾角60°，落差80m，井田内延伸2000m，001号钻孔揭露。
(7)F7正断层：位于井田东南角，走向北东，倾向北西，倾角70°，落差20m，井田内延伸1400m，006号钻孔揭露。
(8)F8正断层：位于井田中部，F4正断层和F5正断层之间，，与F5正断层近平行，走向南北，倾向西，倾角70°，落差20—30m，井田内延伸1100m。
(9)F9逆断层：位于井田西部，F4正断层西，与F4正断层近平行，走向北10°东，倾南80°
8
西，倾角70°，落差50m，井田内延伸1550m，004号钻孔揭露。
(10)F10正断层：位于井田西南部，走向北30°东，倾向南50°西，倾角70°，落差80m，井田内延伸1350m，004号钻孔揭露。
(11)F11正断层：位于井田西南部，F10正断层东北，走向北43°东，倾向南47°西，倾角65°，落差10m，井田内延伸600m，井下巷道揭露。
(12)F12正断层：位于井田西南部，走向北43°东转南47°西，倾南47°西转北43°东，倾角60°，落差10m，井田内延伸400m，井下巷道揭露。
(13)F13正断层：位于井田西南部，F12正断层北，走向北80°东，倾向南10°西，倾角60°，落差20m，井田内延伸500m，井下巷道揭露。
(14)F14正断层：位于井田西南部，F13正断层北，走向北80°东，倾向南10°西，倾角65°，落差10m，井田内延伸500m，井下巷道揭露。
(15)F15正断层：位于井田西南部，F14正断层北，走向北东，倾向北西，倾角60°，落差30m，井田内延伸1000m，ZK2号钻孔揭露。
(16)F16正断层：位于井田中部，走向北东，倾向北西，倾角65°，落差20m，井田内延伸500m，推测断层。
(17)F17正断层：位于井田东南角，F7正断层东北，走向北东，倾向北西，倾角70°，落差20m，006号钻孔揭露。
(18)F18正断层：位于井田西部边缘，走向南北，倾向西，倾角65°，落差10m，井田巷道揭露。
2）、陷落柱
井田内在开采5号煤层时共发现有3个大小不等的陷落柱。
陷落柱情况一览表 陷落柱编号 X1 X2 X3 位置 004号钻孔北部 004号钻孔西部 X2南部 井田内没有岩浆岩侵入。
综上所述，本井田内断层分布密集，构造属复杂类型。 4、煤尘、瓦斯
根据矿井瓦斯预测报告：开采4号煤层时的最大相对瓦斯涌出量4.86m/t，最大绝对瓦斯涌出量为3.67 m3/min；属低瓦斯矿井。该矿井煤层煤尘具有爆炸性。
第二节 水文条件
一、水文地质
9
3
长(m) 55 50 60 宽(m) 35 40 40 形状 椭圆形 椭圆形 椭圆形 备注 5号煤层开采中揭露