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煤业有限公司302采区设计
第一章 矿井概况
第一节 矿区概况
一、交通位置
煤业有限公司井田位于武乡县洪水镇与蟠龙镇之间的祥良至小西岭一带，西距武乡县城直线距离约28km，行政区划隶属洪水镇、蟠龙镇。其地理坐标为东经113°09′06″～113°12′28″，北纬36°47′39″～36°51′17″。
井田南西距长治市75km，西距武乡县40km，井田位于武乡县洪水镇与蟠龙镇交接处，武(乡)墨(镫)铁路从太(原)～焦(作)铁路武乡站起轨，途经武乡县古县镇、监漳镇、蟠龙镇、洪水镇，至于墨镫乡煤炭集运站，为武乡东部煤炭外运的主要铁路枢纽。此外，二(连)广(州)高速公路太(原)～长(治)段和长(治)～太(原)S102公路分别从武乡县城东、西部通过，在武乡县镜内与武(乡)墨(镫)铁路蜿蜒并行的沁(源)～武(乡)～温(城)S322公路，向西与武乡县城西部S102公路相接；向东与左权县温城镇与南北向通过的207国道相连，向北直通左权县、太原；往南可达长治市黎城县接长(治)～邯(郸)高速公路，沁(源)～武(乡)～温(城)S322公路从井田内通过，距最近的武(乡)墨(镫)铁路煤炭集运站洪水镇站6km，煤业有限公司生产的煤炭通过上述铁路、公路通往全国各地，交通较为便利。
详见交通位置图1-1-1。
二、地形地貌
该井田位于太行山大背斜的西翼、沁水盆地的东部，地貌形态属中低山区地貌，井田内沟谷发育，总的地势为北高南低，最高点位于中部寨凹村北山峁，海拔1226.70m，最低点位于西南部的洪水河河谷标高1009.20m，相对高差217.50m。
三、河流水系
井田位于太行山中段西麓，属海河流域漳河水系，流经井田内的河流主要为由东北向西南径流的洪水河及其支流柳泉河和祥河，为浊漳河北源支流，属季节性河流。洪水河雨季流量较大，冬季流量甚微，多年平均径流量3800万m3，一般清水流量0.013m3/s，2015年6月6日实测流量0.0142m3/s，据实地调查其最高洪水位高出旱季河水面3.5～4.0m，为1005～1062m左右。
四、气象及地震情况
该区地处高原山区，属暖温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大，春季干旱多风，夏季炎热，秋季多雨，冬季寒冷。据武乡县2007～2009年近三年气象观测统计资料，平均气温9℃，1月份最冷，平均气温－6.4℃，极端最低气温-26℃；7月份最热，平均气温23.2℃，极端最高气温37.7℃，年平均降水量为626.20㎜，最大降水量691.00㎜，最小降水量526.70㎜，且降水量多集中在7、8、9三个月，年平均蒸发量1711.00㎜，最大蒸发量1823.70㎜，最小蒸发量981.10㎜，年平均蒸发量为年平均降水量的2倍。主导风向为西北风和东南风，冬季常见西北风，夏季多为东南风，最大风速17m/s，平均风速1.90m/s，冰冻期为每年10月上旬至翌年4月中旬，最大冻土深度1m，年平均无霜期155d。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001图A1)，本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。
四.矿区供电

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图1—1—1 交通位置示意图 比例尺1︰50000 井田位置
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矿井工业场地建有35kV变电所，采用2回35kV电源供电，1回引自于蟠龙110kV变电站35kV母线478线路，导线为LGJ-95/6.6km；另1回引自红星110kV变电站35kV母线432线路，导线为LGJ-95/7.359km。35kV变电所内设置2台SRNZ-8000/35、35/10.5kV 8000kVA，1台工作1台备用，负荷率为82%，保证系数为100%。
五.四邻关系
煤业有限公司东北部与山西显王煤业有限公司相邻，南部与山西潞安温庄煤业有限责任公司相接壤。详见四邻关系图1-1-2。
第二节 井田地质特征
一.井田地质勘探程度
山西地宝能源有限公司组织人员进行现场勘探，结合井田内以往钻孔分布情况，按照《煤、泥炭地质勘查规范》有关要求进行了补充勘探，采用手段为钻探、数字测井。共布置勘探线12条，线距500m左右，孔距500～600m左右，共设计补勘钻孔38个，均为煤田地质孔，勘探施工的38个煤田勘探钻孔，甲级孔8个，乙级孔22个，丙级孔8个，甲级孔率21.05%，甲乙级孔率68.95%。通过勘探详细查明了井田内的主要构造，详细查明了2号、3上号、3号、15号煤层的埋深及起伏形态；查明了井田内含煤地层的分布特征；查明井田内各可采煤层层位、层数、厚度和可采范围；基本查明了井田内含水层的分布特征，查明了主要可采煤层的煤质及变化规律。全井田达到勘探程度。
2010年12月28日，山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]1843号文对《煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》予以批复，全井田达到了勘探阶段工作程度要求，可做为矿井建设的地质依据。
二.地层及构造
1．地层
井田位于沁水煤田潞安煤炭国家规划矿区东北部，井田内基岩大部裸露，在山坡及山梁出露有二叠系上、下石盒子组，沟梁处有黄土覆盖。根据地表出露和钻孔揭露情况，结合该矿井筒揭露地层资料，对该井田地层从老至新分述如下：
1)奥陶系中统峰峰组(02f)
为煤系基底，上部岩性为深灰色、兰灰色厚层状石灰岩，致密，坚硬，顶部受山西式铁矿浸染，局部裂隙发育，间夹有白云岩及角砾状灰，方解石脉贯穿其中。中部为灰色角砾状石灰岩，泥灰岩和石灰岩，灰色白云岩和泥质白云岩，局部溶洞发育，裂隙内充填有方解石脉。下部灰色石灰岩，浅灰色中厚层状白云岩，含泥石灰岩，局部有小溶洞。泥灰岩、角砾状灰岩中见变形层理，厚度一般大于100m。
2)石炭系中统本溪组(C2b)
主要由浅灰色含铝泥岩、铝质泥岩、深灰色泥岩组成，局部夹粗粒砂岩、薄煤层(线)及石灰岩，底部常具一薄层铁质泥岩，含黄铁矿，菱铁矿结核或透镜体，不稳定，即“山西式”铁矿。厚10.81～17.64m，平均14.47m。
3)石炭系上统太原组(C3t)
井田主要含煤地层之一，厚88.88～138.31m，平均122.09m。岩性主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰～灰黑色粉砂岩、灰白～深灰色砂岩、深灰色石灰岩及煤层组等成。含煤6～10层，自上而下为5、7、8上、8、9、11、12、13、14及15号煤层，其中15号煤层为主要可采煤层，含石灰岩3～4层，其中以K2、K3、K4石灰岩发育稳定，具各种层理类型，下部泥岩中富含黄铁矿结核，动植物化石丰富。自下而上可分三段，分述如下：

四邻关系图1-1-2

(1) 第一段(K1底～K2底)
厚22.12～40.96m，平均31.93m，主要由深灰～灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤及灰～深灰色中粗粒砂岩组成，局部夹薄层石灰岩及铝土泥岩，泥岩中含黄铁矿结核，具水平纹理。该段顶部含局部可采的14号煤层，中部含全井田稳定可采的15号煤层。
①K1砂岩
一般厚0～4.90m，平均2.40m,全井田较稳定，由深灰色粗粒砂岩组成，成分以石英为主，长石次之，致密坚硬，局部相变为粉砂岩。
②K1砂岩顶～15号煤层底
一般厚16.04m,由灰色粗粒砂岩、深灰～黑灰色泥岩、砂质泥岩、铝土岩及薄层石灰岩和铝土泥岩组成。
③15号煤层
黑色，以亮煤为主，煤层厚度3.55～7.84m，平均4.59m，含夹矸0～5层。
④15号煤层顶～K2灰岩底
一般厚8.88m。岩性由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰色粗砂岩组成，顶部为局部可采的14号煤层。含黄铁矿结核，见不完整植物化石，砂岩中波状层理发育。
(2) 第二段(K2底～K4顶)
厚23.88～37.76m，平均30.64m，主要由灰～灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、黑色泥岩、薄煤层及3层石灰岩组成。
①K2石灰岩
厚4.18～7.20m，平均厚5.57m，全井田稳定。含孔虫、腕足类等动物化石，含燧石结核。
②K2顶～K3顶
一般厚10.25m，由深灰色泥岩、砂质泥岩、粗粒砂岩、深灰色石灰岩及13号煤层组成。
K3石灰岩厚1.09～3.32m，平均厚2.40m，全井田稳定，为深灰色石灰岩，局部变相为粗粒砂岩，含苔癣虫等动物化石。
③K3顶～K4底
一般厚11.88m。由泥岩、砂质泥岩、粗砂岩及煤层组成，11号、12号煤均发育于河口砂坝之上，但由于后期大规模河流的强烈冲刷作用，煤层极不稳定。
④K4石灰岩
厚0.27～5.39m，一般厚2.94m。受后期河流严重冲刷沉积厚度不大。系潮间带的碳酸盐岩台地沉积。
(3)第三段(K4顶～K7底)
厚44.10～68.24m，平均59.52m，本段岩性主要以灰黑色泥岩、砂质泥岩和深灰色～灰色粗～细粒砂岩及黑色的煤层组成，局部夹薄层石灰岩。含煤2～4层(自下而上编号的有9、8、8上、7、5号煤层)，均为不可采煤层。
4)二叠系下统山西组(P1s)
井田主要含煤地层之一，厚43.32～67.68m，平均57.25m，主要由深灰～浅灰色砂岩、深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，本组含1、2上、2、3上、3、4号煤层，其中3号煤层基本全井田可采，2、3上号煤层为较稳定大部可采煤层，其余为不可采煤层。
5)二叠系下统下石盒子组(P1x)
厚52.03～90.21m，平均77.82m。主要由浅灰、浅灰绿色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。顶部为灰绿夹紫红色砂质泥岩，含细粒菱铁矿鲕粒。俗称“桃花泥岩”。
6)二叠系上统上石盒子组(P2s)
井田内有出露，由黄绿色砂岩，灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩组成。本组平均厚度395.85m，一般分为三段。
下段(P2sl)：厚163.87～195.65m，平均188.32m，岩性以灰紫红色、灰绿色一灰黄色泥岩，砂质泥岩为主，夹灰白色、灰黄色粗粒砂岩。泥岩中含团块状菱铁矿，致密，局部含铝质。底部砂岩(K10)为浅灰～灰白色，大型板状交错层理，底部含砾，局部层面含铁质，呈球状风化。
中段(P2s2)：厚79.50～117.26m，平均98.18m，岩性以灰白色、灰黄色、粗粒砂岩为主，夹灰绿色、灰黄色～紫红色泥岩，泥岩中见均匀层理，砂岩中见大型板状交错层理，局部层面含铁质，呈球状风化。底部砂岩(K11)含砾。
上段(P2s3)：井田内出露不全，厚度0～215.12m，平均109.35m。以紫红色、黄绿色泥岩及砂质泥岩为主，夹黄绿色中细粒砂岩。顶部被剥蚀。
7)第四系(Ｑ)
(1)第四系中更新统(Q2)
主要为浅红色亚粘土，含钙质结核；下部为半固结的砂层和灰紫色亚粘土，底部有时夹一层未胶结的砂砾层，厚0～23m，主要分布在山坡及沟谷中。
(2)第四系上更新统(Q3)
分布于山顶及山坡上，主要为浅黄色粘土、钙质结核及砂砾石透镜体，厚0～6m。
(3)第四系全新统(Q4)
主要分布在洪水河谷中，组成河漫滩，由砂、砾石等冲洪积物构成。厚0～13.60m。
2．构造
受区域构造影响，井田总体为一走向NE、倾向NW的单斜构造，地层倾角平缓，一般2°～9°，北部局部较陡达14°，在此基础上发育有次一级褶曲构造，井田内发育有S1背斜斜、S2向斜、S3背斜、S4向斜，主要分布于井田东北部，共发现10条断层、 9个陷落柱。现将井田内的褶曲、断层和陷落柱分别叙述如下 ：
1)褶曲
(1)S1背斜
位于井田东北部，井田内延伸长度约2220m左右，轴向NW～SE，两翼基本对称，地层倾角8°～14°。
(2)S2向斜
位于井田中偏北部，井田内延伸长度约770m左右，轴向NW，两翼基本对称，地层倾角10°左右。
(3)S3背斜
位于井田中偏北部，与Ｓ2向斜基本并行展布，井田内延伸长度约1400m左右，轴向近EW，两翼基本对称，地层倾角10°左右。
(4)S4向斜
位于井田中部，与Ｓ3背斜并行排列，井田内延伸长度约1530m左右，轴向近EW，两翼基本对称，地层倾角5°左右。
2)断层
井田内共发现10条断层，其中F5逆断层为15号煤层的层间小断层，现分别叙述如下：
(1)F1正断层
位于井田东南部边界外100m左右，井田内延伸长度1000m左右，断层走向NE，倾向NW，倾角80°，断层落差30m。
(2)F2正断层
位于井田东北部，12-3钻孔东南部，井田内延伸长度250m，断层走向NW，倾向NE，倾角80°，断层落差8m。
(3)F3逆断层
位于井田西南部，武乡Ⅰ、井田内延伸长度700m，断层走向SE，倾向NE，倾角40°，断层落差15m。
(4)F4正断层
位于井田东南部，井下巷道揭露，井田内延伸长度900m，断层走向NE—NW，倾向W，倾角75°，断层落差32m。
(5)F5逆断层
位于井田东南部，断层走向近SN，倾向W，倾角40°，断层落差4m，为15号煤层的层间小断层。
(6)F6正断层
位于井田南部，井田内延伸长度600m，断层走向NE，倾向SE，倾角80°，断层落差20m。
(7)F7正断层
位于井田南部，井田内延伸长度110m，断层走向NE，倾向SE，倾角75°，断层落差6m。
(8)F8逆断层
位于井田南部，井田内延伸长度150m，断层走向NE，倾向SE，倾角45°，断层落差6m。
(9)F9正断层
位于井田中南部，井田内延伸长度120m，断层走向NE，倾向SE，倾角45°，断层落差8m。
(10)F10正断层
位于井田东南部，井下巷道揭露，井田内延伸长度200m，断层走向近SN，倾向E，倾角75°，断层落差8m。
3)陷落柱
井田范围内共发现陷落柱9个，但其规模均较小，陷落柱形态基本上都为椭圆型，陷落柱内岩石杂乱无章，但胶结致密，目前未发现导水现象。
井田内未发现岩浆岩侵入。
综上所述，井田地质构造属简单。
三、煤层及煤质
(一)煤层
1．含煤性
井田内含煤地层为太原组和山西组。
太原组含煤10层，编号自上而下为5、7、8上、8、9、11、12、13、14及15号，其中15号煤层为全井田稳定可采煤层，其余煤层均为不稳定、不可采，地层平均总厚度122.09m，煤层平均总厚度9.46m，含煤系数7.75%，其中15号可采煤层厚4.61m，可采系数为3.78%。
山西组含煤5层，编号自上而下为1、2上、2、3上、3、4，其中3号煤层为基本稳定全井田可采煤层，2号、3上号煤层为较稳定大部可采煤层，其余为不稳定、不可采煤层。地层平均总厚度57.25m，煤层平均总厚度4.96m，含煤系数8.66%，其中2号、3上号、3号可采煤层厚4.34m，可采系数为7.58%。
井田内山西组、太原组含煤地层平均总厚179.34m，煤层平均总厚11.57m，含煤系数6.45%，其中2号、3上号、3号、15号可采煤层平均总厚8.95m，可采系数4.99%。
2．可采煤层
可采煤层为山西组的2、3上、3号煤层和太原组的15号煤层，现分述如下：
1)2号煤层：
位于山西组中部，上距K8砂29.55m。煤层厚0～2.00m，平均0.91m，为较稳定大部可采煤层，一般含0～2层泥岩及炭质泥岩夹矸，局部含3层夹矸，结构简单。煤层顶板多为泥岩和砂质泥岩,局部为中～粗砂岩、细砂岩；底板多为泥岩、砂质泥岩，局部为中砂岩、炭质泥岩及粉砂岩。
2)3上号煤层：
位于山西组中下部，上距2号煤层4.99～29.35m，平均18.29m，煤层厚0～2.03m，平均1.19m，为全井田大部可采的稳定煤层，一般含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸，局部含2层夹矸，结构简单，煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩及砂岩，底板多砂质泥岩和泥岩，局部为中砂岩、炭质泥岩及粉砂岩。
3)3号煤层：
位于山西组下部，上距3上号煤层0.75～16.84m，平均4.69m，煤层厚0.20～5.17m，平均2.24m，为全井田大部可采的稳定煤层，含0～3层泥岩或炭质泥岩夹矸，结构较简单，煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩和粗、细砂岩，底板为砂质泥岩、泥岩。
4)15号煤层：位于太原组底部，上距3号煤层94.64～136.50m，平均116.10m，煤层厚3.55～7.84m，平均4.61m，为全井田稳定可采煤层，含0～5层泥岩及炭质泥岩夹矸，结构复杂。煤层顶板多为泥岩和砂质泥岩,局部为炭质泥岩、粗砂岩；底板多为泥岩、砂质泥岩，局部为粗砂岩、炭质泥岩及粉砂岩。
各可采煤层特征见表2-1-1。
表2-1-1 可采煤层特征表
煤
系
煤层
煤层厚度
(m)
煤层间距
(m)
煤层结构
顶板
岩性
底板
岩性
稳定
程度
可
采
性
最小-最大
平均
最小-最大
平均
矸石
层数
类别
山
西
组
(P1s)
2
0—2.00
0.91

4.99—29.35
18.29

0.75—16.84
4.69

94.6—136.50
116.10

0-3
简单
泥岩
砂质泥岩
中粗砂岩
细砂岩
泥岩
砂质泥岩
中砂岩
粉砂岩
炭质泥岩
较
稳
定
大部
可采
3上
0—2.03
1.19
0-2
简单
泥岩
砂质泥岩
炭质泥岩
中粗砂岩
细砂岩

泥岩
砂质泥岩
稳
定
全井田可
采
3
0.20—5.17
2.24
0-3
较简单
泥岩
砂质泥岩
粗、细砂岩
炭质泥岩
泥岩
砂质泥岩
稳
定
太
原
组
(C3t)
15
3.55—7.84
4.61
0-5
复杂
泥岩
砂质泥岩
炭质泥岩
粗砂岩
泥岩
砂质泥岩
炭质泥岩
粉砂岩
粗砂岩
稳
定
全井田可
采
㈡煤质
1．物理性质和煤岩特征
各可采煤层均为黑色、条痕为棕色，玻璃～强玻璃光泽，断口呈阶梯状、参差状、裂隙发育，各煤层容重为1.30～1.42t/m3。各可采煤层均以亮煤为主，暗煤次之，少量镜煤，为光亮型～半亮型煤，细～中条带状结构，层状构造，太原组煤层中见有硫铁矿。
据镜下观察，有机组份镜质组以基质镜质体为主，均质镜质体次之，含少量碎屑镜质体，惰质组以碎屑惰质体为主，丝质体次之，含少量粗粒体及微粒体。无机组份粘土类以分散状为主，细胞充填状次之，块状少量；黄铁矿呈微粒状、粒状、大小不一，分布不均；碳酸盐类以方解石裂隙充填状为主，细胞充填次之，氧化硅呈粒状，微粒状，分布不均。
2.煤质
煤类按照《中国煤炭分类国家标准(GB/T5751-2009)》进行分类，该井田可采煤层为贫煤、瘦煤、焦煤，分类指标采用浮煤挥发分(Vdaf)、浮煤粘结指数(GR.I)进行分类，煤质特征根据中华人民共和国国家标准(GB/T15224-2004，)关于《煤炭质量分级》标准进行划分。综合勘探钻孔煤芯煤样化学结果：
2号煤层为特低灰～高灰、特低硫～中硫分、特低磷的焦煤(JM)、瘦煤(SM)、贫瘦煤(PS)，3上号煤层为特低灰～高灰、特低硫～中低硫、特低磷～中磷的焦煤(JM)、瘦煤(SM)、贫瘦煤(PS)，3号煤层为特低灰～高灰、特低硫～中低硫、特低磷的焦煤(JM)、瘦煤(SM)、贫瘦煤(PS)、贫煤(PM)，15号煤层为特低灰～高灰、特低硫～中高硫、低磷～中磷的贫煤(PM)。
3.煤的工业用途
井田内2、3上号煤层为焦煤、瘦煤、贫瘦煤，可作为炼焦配煤；3号煤层为焦煤、瘦煤、贫瘦煤，局部为贫煤，可作为炼焦配煤；15号煤层为贫煤，可作为动力用煤或化工用煤。
四、井田水文地质
(一)地表水
井田位于太行山中段西麓，属海河流域漳河水系，流经井田内的河流有柳泉河和洪水河，均为浊漳河北源支流，属季节性河流。洪水河雨季流量较大，冬季流量甚微，多年平均径流量3800万m3，一般清水流量0.013m3/s，2007年6月6日实测流量0.0142m3/s，据实地访问调查矿井内最高洪水位高出旱季河水面3.5～4.0m。
井田河流水系不发育，无常年性河流及大的地表水体。井田内沟谷多为“V”字型黄土冲沟，一般无水，雨季沟谷可有溪水，分别并注入柳泉河和洪水河，其平时流量较小，旱季干涸,雨季流量较大，可有洪水，属季节性河流，柳泉河由西北流向东南，于井田中部汇入洪水河，洪水河向西南经蟠龙、西营镇南漳村汇入漳河。
(二)含水层
井田含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层、二叠系上、下石盒子组碎屑岩裂隙含水层、基岩风化带裂隙含水层、第四系松散岩类孔隙含水层。
1．奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层
井田内无出露，埋藏较深，为溶洞裂隙水，由厚层石灰岩及薄层白云质泥灰岩组成。据武乡第二勘探区186号水文孔资料，中、下部岩溶裂隙较发育，钻进过程中冲洗液漏失严重，平均流量9.80L/s，单位涌水量0.0285L/s·m，渗透系数0.0339m/d，属弱富水性含水层。
另外2006年～2007年山西太行矿业工程技术有限公司在原东庄煤矿井田内进行补充勘探时施工了两个水文孔(即ZK1-1和ZK7-1)，均进行了的抽水试验，ZK1-1和ZK7-1分别测得奥陶系水位953.66和891.02m，但因止水效果差，所测得稳定水位实际是山西组、太原组和奥陶系峰峰组混合水位。
为获得准确可靠的奥陶系岩溶水文地质资料，山西太行矿业工程技术有限公司收集了位于井田北东方向16.4km处的墨鐙岩溶深水井，和该矿在井田边界附近洪水河河漫滩处施工的岩溶深井资料，相关资料叙述如下：
1)墨鐙岩溶水井：位于井田北东方向16.4km处，于2007年11月施工完毕，终孔深度780m，主要含水层位为奥陶系中统马家沟组，水位埋深513.40m，水位标高796.60m。
2)该矿洪水河河漫滩岩溶井：2007年11月施工完毕，终孔深度750m，主要含水层位为奥陶系中统上、下马家沟组和峰峰组下部，水位埋深391.00m，水位标高663m。
据此推断奥陶系中统马家沟组石灰岩岩溶裂隙含水层水位于该井田应在641～692m之间，奥灰水流向西南。
2．石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层
该含水层包括数层砂岩及3～6层石灰岩(K2～K6)，含水空间以岩溶裂隙为主。据山西太行矿业工程技术有限公司2007年在原东庄煤矿井田内进行补充勘探时施工的ZK1-1号水文孔抽水试验，其承压水位埋深83.25m，降深S＝82.50m，单位涌水量q＝0.0005L/s·m，渗透系数K＝0.0015m/d，富水性极弱。
另据武乡第二勘探区186号水文孔资料，单位涌水量为0.02L/s.m，渗透系数为0.211m/d。
3．二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层
为碎屑岩裂隙含水层组，含水层主要由中、细粒砂岩组成，含水空间以构造裂隙为主，厚度变化较大，钻进过程中钻孔未发现有明显的漏失现象。K7-K8之间的砂岩裂隙含水层，包括K7、K8砂岩裂隙含水层，构成2、3、3上号煤层的直接充水水源。
据山西太行矿业工程技术有限公司2007年在原东庄煤矿井田内进行补充勘探时施工的ZK1-1号水文孔抽水试验，其承压水头高220.52m，降深S＝115.50m，单位涌水量q＝0.00016L/s·m，渗透系数K＝0.00023m/d，富水性极弱。水的总硬度115.94mg/L，PH值7.96，水质类型为HCO3-·SO42-—Na++K+型。
4．二叠系上、下石盒子组碎屑岩裂隙含水层
为砂岩裂隙含水层组，含水层主要由中、粗粒砂岩等组成，含水空间以砂岩裂隙为主，据ZK7-1号水文孔抽水试验：水位埋深72.33m，降深S＝99.46m，单位涌水量q＝0.00016L/s·m，渗透系数K＝0.00021m/d，水质较好，总硬度317.07mg/L，PH值7.7，水质类型为SO42-—Ca2+·K++Na+型；ZK1-1号水文孔抽水试验：水位埋深30.86m，单位涌水量q＝0.0007L/s·m，水化学类型为SO42-—Ca2+·K++Na+型，故该含水层富水性极弱。
另据武乡第二勘探区186号水文孔抽水试验资料，山西组含水层单位涌水量为0.0017L/s.m，渗透系数为0.0076m/d，富水性弱。
5．基岩风化带裂隙含水层
地表基岩风化裂隙含水，容易接受大气降水的补给，局部形成强富水区，但受季节控制，雨季补给充分时，富水性强，旱季补给受限时富水性弱。据ZK7-1及ZK1-1水文孔抽水试验：水位埋深分别为9.50m和4.18m，降深(S)分别为54.20m和67.30m，单位涌水量(q)分别为0.0017L/s·m和0.0020L/s·m，渗透系数K分别为0.0076m/d和0.0106m/d，富水性弱。
6．第四系松散岩类孔隙含水层
1)全新统含水层
分布于洪水河床及河漫滩，呈条带状分布，含水层岩性为砂层及亚砂土，主要受大气降水补给，据邻区钻孔抽水试验，单位涌水量q＝2.10～2.94L/s·m，渗透系数K＝2.51～2.87m/d，富水性较好，但其受大气降水影响明显。
2)中更新统含水层
分布在冲沟口的低平部位，由砂质粘土、含砂粘土、砂砾石及砂层组成，富水性和透水性由砂、砂砾石层的发育程度而定，水位埋藏较浅，接受大气降水的补给，受大气降水影响明显，为当地村民生活用水水源，水量小，水质较好。
(三)地下水补给、径流、排泄条件
该井田地下水以大气降水及地表径流水补给为主，由于冲沟发育切割较深，地表水排泄条件较好，各含水层之间又有泥岩组成的隔水层相隔，相互间组成为平行复合关系，水力联系较差。
第四系松散含水层和基岩风化裂隙含水层水位、径流与地形基本一致；石炭系、二叠系含水层沿地层倾向径流，在地表切割处以泉的形式排泄，生产矿井排水是其主要排泄方式，另外，当地群众生活用水，多取自于表土层孔隙水和二叠系砂岩裂隙水。
第四系含水层与基岩风化带含水层可互为补给含水层。
井田内碎屑岩含水层及石炭系上统层间岩溶裂隙含水层，其间有厚度不等的泥岩隔水层相隔，相互水力联系差，主要以相互平行的层间径流为主，仅在构造部位或浅埋区才可与其它含水层发生直接的水力联系。
奥陶系中统岩溶裂隙含水层是区内主要含水层之一，井田内埋藏较深，位于辛安泉域北部补给区范围内，地下水补给后大致由北向南偏西径流，在构造部可能与其它含水层发生水力联系。井田奥灰水为辛安泉域径流区，井田内由北向南径流，最终排向辛安泉域。
(四)隔水层
1．中石炭统本溪组隔水层
井田本溪组铝土泥岩、泥岩、砂泥岩岩性致密，细腻，不透水，平均厚度14.47m，是区域及井田良好的隔水层。
2. 石炭系太原组和二叠系山西组及下石盒子组层间隔水层组
本隔水层组由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间，起到层间相对隔水的作用。
3．第四系松散层隔水层
第四系的粘土层、亚粘土、砂质粘土均为良好的隔水层。
(五)矿井充水因素分析
1．地表水及含水层水对煤层开采的影响
井田河流水系不发育，无常年性河流及大的地表水体，流经井田的柳泉河和洪水河为浊漳河北源支流，属季节性河流，据实地调查其最高洪水位高出旱季河水面3.5～4.0m，为1005～1062m左右。井田内各井筒的标高均高于附近的最高洪水位线标高，一般情况下洪水不会灌入井筒。但主斜井和1号副斜井的井口标高仅高于附近的最高洪水位线3m左右，为安全起见建议矿方应提早采取相应的防范措施，防止淹井事故的发生。
井田内第四系广泛分布，第四系松散砂砾层孔隙地下水，含水层主要为砂砾卵石类，主要分布于其下部，该含水层地下水大气降水关系密切，接受为大气降水补给，雨季含水性强，无雨季节可干涸。
井田内2、3上、3、15号煤层埋藏深度的总体趋势为由西北向东南递浅，其中2、3上、3号煤层在井田东南部有出露，受第四系松散砂砾层孔隙地下水影响。
基岩风化带地下水，由于风化壳底部多为泥岩及粉砂岩类，起到一定的隔水作用，可构成风化基岩承压水面，接受大气降水及地表水外补给，有利于地下水循环运动，可畅通无阻地排泄于区外。
石炭系石灰岩裂隙岩溶和二叠系碎屑岩地下水，其间有厚度不等的泥岩阻隔，相互间水力联系微弱，主要以相互平行的层间径流为主，主要由太原组K2、K3、K4等灰岩岩溶裂隙各含水层组成，太原组本次钻孔揭露岩芯较完整，水蚀现象不普遍，均进行了简易水文地质观测，由于以上灰岩岩溶裂隙弱发育，并结合以往勘探成果，该含水层富水性较弱。 但不排除局部K2-K4等灰岩岩溶裂隙发育，局部富水性大，可对15号煤层开采造成突水影响。
总之，井田内地下水以大气降水及地表径流水补给为主，由于冲沟发育切割较深，地表水排泄条件较好，各含水层之间又有泥岩组成的隔水层相隔，相互间组成为平行复合关系，水力联系较差。
2．构造对矿井充水因素的影响
受区域构造影响，井田总体为一走向NE、倾向NW的单斜构造，地层倾角平缓，一般2°～9°，北部局部较陡达14°，在此基础上发育有次一级褶曲(即S1背斜斜、S2向斜、S3背斜、S4向斜)，主要分布于井田东北部，井田内共发现10条断层，其中F5逆断层为15号煤层的层间小断层，发现9个陷落柱。
据矿上反映及调查，在井下的实际生产开采过程中，遇到断层及陷落柱时，顶板有少量淋水且很快淋干。正断层具导水性，陷落柱和逆断层也可能沟通各含水层，为矿井充水因素之一。
3．井田内小窑及以往矿井采空区积水分析
整合前各矿内存在较大面积的采空区和小窑及采空破坏区，其采空区中有与之相连接生产巷道留有排水出口，位置高于采空区的积水可由排水口自巷道导入水仓后集中排出，但低于排水口凹处存在积水，无法自行排出。
本次对现生产矿井及与其连通的采空区、小窑积水的估算依据《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水中的采空区积水选用下列公式估算其积水量：
选用公式： Q采=(K·M·F)/COSα(m3)
式中：
Q采—相互连通的各积水区总积水量(m3)；
K—充水系数，其中采空区、小窑采空破坏区取0.1；
M—采空区的平均采高或煤厚(m)，2、3、15号煤层分别取0.91m、2.24m、4.61m；
F—采空区积水的投影面积(m2)；
α—煤层倾角(°) 。
采空区及采空破坏区预测积水量统计表
采空区
煤层
积水区面积(m2)
积水量(m3)
原中村村煤矿采Ⅰ
2号
19853
1865
原中村煤矿采Ⅱ
35475
3332
小计
55328
5197
原东庄煤矿采Ⅰ
3号
548658
125481
原东庄煤矿采Ⅱ
22988
5270
原东庄煤矿采Ⅲ
7327
1680
原寨垴煤矿采Ⅰ
9500
2197
原寨垴煤矿采Ⅱ
2821
653
原寨垴煤矿采Ⅲ
848
197
原寨垴煤矿小窑破坏区
30157
6951
原中村煤矿采Ⅰ
2808
1404
原中村煤矿采Ⅱ
23890
5507
原中村煤矿采Ⅲ
7627
1753
原中村煤矿采Ⅳ
18260
4197
原中村煤矿采Ⅴ
26295
6061
原中村村煤矿采Ⅰ
11922
2733
原中村村煤矿采Ⅱ
9796
2241
原中村村煤矿采Ⅲ
11068
2532
原中村村煤矿越界采空破坏区
33534
7670
原神南联营煤矿采Ⅰ
17703
4063
原神南联营煤矿采Ⅱ
13412
3083
原神南联营煤矿采Ⅲ
3787
868
原神南联营煤矿采Ⅳ
9066
2074
原神南联营煤矿古空区
9068
2084
小计
820535
188699
原中村煤矿采Ⅰ
15号
93225
43451
原中村煤矿采Ⅱ
9447
4390
原中村煤矿采Ⅲ
10523
4921
小计
113195
52762
经估算,2、3、15号煤层中采空区、古空区及采空破坏区积水面积分别为55328 m2、820535 m2、113195m2，积水量分别为5197 m3、188699m3、52762m3，故在未来的生产建设中必须坚持“预测预报、有掘必(钻)探、先探后掘、先治后采”的原则。
4．四邻矿井积水对矿井下部开采的影响分析
兼并重组整合后的煤业有限公司由北向南分别与已关闭或被整合的原肖家岭煤矿、下寨村煤矿、义安义获煤矿、山西潞安温庄煤业有限责任公司、武乡县蟠龙镇温庄村煤矿相邻，为斜井开拓或斜、立井混合开拓。井下主要充水来源，一为煤层顶板含水层；二为因采空产生的沟通与上覆含水层间的水力联系。据各矿井的观测资料表明，井下涌水量动态变化因季节性不同而增减，同时随开采面积不断扩大，而涌水量也相应增加。
结合四邻矿井采掘工程平面图，本次对现生产矿井及与其连通的采空区、采破坏区积水的估算依据《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水中的采空区积水选用下列公式估算其积水量：
选用公式： Q采=(K·M·F)/COSα(m3)
式中：
Q采—相互连通的各积水区总积水量(m3)；
K—充水系数，其中采空区、小窑采空破坏区取0.1；
M—采空区的平均采高或煤厚(m)，3、15号煤层分别取2.24m、4.61m；
F—采空区积水的投影面积(m2)；
α—煤层倾角(°) 。
周边矿井采空区及采空破坏区积水量预测统计表
采空区
煤层
积水区面积(M2)
积水量(M3)
肖家岭煤矿采空区
3号
8658
1835
下寨煤矿采空区
32192
7399
小计
40850
9234
义安义获煤矿采Ⅰ
15号
93853
43616
义安义获煤矿古空区
48302
22513
温庄村煤矿采Ⅰ
3614
3343
温庄煤业采Ⅰ
47984
1672
温庄煤业采Ⅱ
3846
1783
小计
197599
72927
经估算,周边矿井3号、15号煤层中采空区和古空区积水面积分别为40850m2和197599 m2，积水量分别为9234m3和72927m3。
5．深部奥灰水
根据岩溶深井成果图，推测该井田奥灰水标高在641～692m之间。而井田内2、3上、3、15号煤层底板最低标高分别为557m、546、541、431m ，井田西部的2、3上、3、15号煤层低于奥灰水水位标高，属带压开采。根据《煤矿防治水规定》，突水系数计算公式计算如下：

其中：T—突水系数(MPa/m)；
P—底板隔水层承受的水力(MPa，)；
P=9.8(H奥灰水标高-H奥灰岩顶部标高)×10-3，其中H奥灰水标高为655m，H奥灰岩顶部标高为407.61m；
M—底板隔水层有效厚度(m)，为本溪组底至煤层顶板之间的厚度，2号煤层取179.81m、3上号煤层取149.65m、3号煤层取135.75m，15号煤层取24.90m；
经计算2、3上、3、15号煤层突水系数最大分别为0.0135MPa/m、0.0162MPa/m、0.0179MPa/m、0.0974MPa/m，2、3上、3号煤层突水系数小于受构造破坏块段临界突水系数0.06MPa/m，正常情况下奥灰突水危险性相对较小；15号煤层突水系数大于受构造破坏块段临界突水系数0.06MPa/m，但小于正常块段临界突水系数0.10 MPa/m，有奥灰突水危险。(见2、3上、3、15号煤层带压开采示意图)

(六)可采煤层充水因素分析及水文地质类型
根据《三下采煤规程》，冒落带、导水裂隙带最大高度计算公式选用如下：
2、3上、3、15号煤层以上顶板岩性为砂质泥岩、砂岩、粉砂岩和泥岩为主，选用公式如下：

式中： Lf—预测冒落带最大高度
Hli—导水裂隙带最大高度
ΣM—