井田内无老窑开采。
第二节 矿井自然安全条件
一、矿井地质概况
（一）地层
井田内地表大面积为黄土层覆盖，基岩出露地层为二叠系上统上石盒子组，二叠系下统下石盒子组出露于井田外南部。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，井田内钻孔未揭露完全。岩性以深灰色、青灰色厚层状隐晶质石灰岩为主，夹有白云质灰岩、角砾状灰岩和泥灰岩，质纯、性脆、节理发育，多为方解石充填，该组地层一般厚约100.00m。
2、石炭系中统本溪组（C2b）
岩性主要为铝土质泥岩，底部为铁质泥岩，局部为黄铁矿结核。一般厚4.00～37.52m，平均厚12.53m。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。
3、石炭系上统太原组（C3t）
为区内主要含煤地层之一，井田内地表无出露，为一套海陆交互相沉积。岩性由灰黑色泥岩、砂岩、灰岩及煤层组成。本组地层厚75.92～107.42m，平均厚92.05m。含煤10层，中下部含煤性较好，有灰岩5层，K2、K3、K4、K5、K6石灰岩较稳定，含丰富的动物化石及其碎屑。中部砂岩发育，泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核，含丰富的植物化石及碎片。该组地层底部以K1砂岩与本溪组分界，为假整合接触。15号煤层位于该组下部，厚1.65～2.90m，平均厚2.12m，井田内为稳定的全区可采煤层。
4、二叠系下统山西组（P1s）
井田内主要含煤地层之一，井田内地表无出露。该组岩性主要为岩屑石英中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层，含丰富的植物化石，有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中1号煤位于该组上部，不稳定不可采；3号煤位于该组下部，厚6.23～6.66m，平均厚6.43m，井田内为稳定的全区可采煤层。
本组地层厚39.65～54.37m，平均47.89m，底部以K7砂岩底与太原组地层分界，呈整合接触。
5、二叠系下统下石盒子组（P1x）
连续沉积于山西组地层之上，K8砂岩底至K10砂岩底，为陆相沉积，出露于井田内西部。主要由灰色、灰绿色中细粒砂岩、砂质泥岩、铝土质泥岩组成。下部泥岩颜色为灰黑色，向上渐变为黄绿色，到顶部为紫红色含铁质鲕粒铝土质泥岩，其层位俗称“桃花泥岩”，稳定而特征明显，为本区上、下石盒子组地层分界的辅助标志。本组地层厚57.72～93.71m，平均71.17m，与下伏山西组地层呈整合接触。
6、二叠系上统上石盒子组（P2s）
井田内地表无出露，主要岩性为黄色、紫色泥岩与中粗粒砂岩互层，底部以一层灰白～黄绿色厚层含砾中～粗粒长石石英砂岩（K10）与下石盒子组分界，本组地层井田内残留最大厚度约146.00m，与下伏地层呈整合接触。
7、第四系中更新统（Q2）
浅红色亚粘土于山坡广泛出露。厚0～50.20m，平均25.00m，与下伏地层呈角度不整合接触。
（二）含煤地层
井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组（P1s）和石炭系上统太
原组（C3t），现分述如下：
1．二叠系下统山西组（P1s）
井田内主要含煤地层之一，井田内地表无出露。该组岩性主要为岩屑石英中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层，含丰富的植物化石，有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中1号煤位于该组上部，不稳定不可采；3号煤位于该组下部，厚6.23～6.66m，平均厚6.43m，井田内为稳定的全区可采煤层。
本组地层厚39.65～54.37m，平均47.89m，底部以K7砂岩底与太原组地层分界，呈整合接触。
2．石炭系上统太原组（C3t）
井田内主要含煤地层之一，井田内地表无出露，为一套海陆交互相沉积。岩性由灰黑色泥岩、砂岩、灰岩及煤层组成。含煤10层，中下部含煤性较好，有灰岩5层，K2、K3、K4、K5、K6石灰岩较稳定，含丰富的动物化石及其碎屑。中部砂岩发育，泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核，含丰富的植物化石及碎片。该组地层底部以K1砂岩与本溪组分界，为假整合接触，本组地层厚75.92～107.42m，平均厚92.05m。根据沉积旋回及其岩性组合分三段叙述：
1）一段(C3t1)：
K1砂岩底至K2灰岩底，由泥岩、砂岩及煤层组成，厚10.21～30.60m，平均20.11m，与底部本溪组分界。15号煤层位于该段顶部，煤层厚1.65～2.90m，平均厚2.12m，井田内为稳定的全区可采煤层。
2）二段(C3t2)：
K2灰岩底至K4灰岩顶，岩性由石灰岩、泥岩、粉砂质泥岩和3层薄煤线组成。本段厚21.74～35.29m，平均28.97m。
①K2灰岩：厚7.16～12.19m，平均9.26m，灰色含燧石石灰岩、生物碎屑灰岩。
②灰黑色泥岩夹粉砂岩：厚2.00～5.50m，平均厚4.16m，顶部为不稳定的13号煤层，厚0～0.40m，平均0.16m，属不可采煤层。
③K3灰岩：厚0.80～4.69m，平均3.34m，为灰色、深灰色含生物碎屑微晶灰岩，断续波状层理发育，含硅质结核。
④K3顶～K4底：主要为黑色泥岩、砂质泥岩、煤及粉砂岩、细砂岩组成。该组夹11、12号薄煤层，其中11号煤层厚0～0.35m，平均0.22m，12号煤层厚0～0.60m，平均0.33m，均为不稳定的不可采煤层。
⑤K4石灰岩：厚0.68～2.85m，平均1.90m，为骨屑泥晶灰岩，属潮坪沉积。
总体看，本段是在以K2石灰岩为代表的第一次大规模海侵的基础上发育的下三角洲平原—前缘和碳酸盐台地的混合沉积。
3）三段(C3t3)：
K4灰岩顶至K7砂岩底。由泥质粉砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、石灰岩及煤层组成，本段厚39.70～47.49m，平均42.97m。
①K4顶～K5顶
主要为深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层及石灰岩组成。以含煤层数较多为特征，属三角洲平原—前缘及局限台地沉积。
该组内含7、8-1、8-2、9、10号煤层，其中7号煤层厚0.32～0.65m，平均0.47m，8-1号煤层厚0.20～0.78m，平均0.40m，8-2号煤层厚0～0.65m，平均0.42m，9号煤层厚0.34～1.35m，平均0.70m，均属不稳定的不可采煤层。
K5 石灰岩厚0.70～2.10m，平均1.57m，为深灰色致密生物碎屑泥晶灰岩，属局限台地沉积。
②K5顶～K6顶
主要为深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、煤和石灰岩组成。
5号煤层厚0.20～0.62m，平均0.37m，属不稳定的不可采煤层。
K6石灰岩厚度0.82～2.27m，平均1.40m，为深灰色含生物碎屑泥晶灰岩，含燧石。为局限台地沉积。
③K6顶～K7底
以黑色泥岩为主，均匀层理，含大量黄铁矿结核。为前三角洲沉积。
（三）井田构造
井田位于沁水复式向斜南段东翼，晋(城)～获(鹿)褶断带西侧。井田内地层总体走向北东，倾向于北西，倾角约3°～6°，构造形迹主要为较宽缓的褶曲构造（张沟背斜），断层、陷落柱构造不发育，未见岩浆岩侵入。见井田构造纲要图3-2。
张沟背斜：位于井田内东部，井田大部分处在该背斜的西翼，井田内延伸长度约2.5km，两翼倾角约3～6°，轴部地层全部为第四系黄土层所掩盖。
总之，井田内地层总体走向北东，倾向于北西，倾角约3°～6°，构造形迹主要为较宽缓的褶曲构造，断层、陷落柱构造不发育，未见岩浆岩侵入。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。
二、煤层
（一）含煤性
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。
太原组为一套海陆交互相含煤地层，一般含海相灰岩5层，含煤10层，编号自上而下为5、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、15号，煤层平均总厚5.19m，本组地层平均厚92.05m，含煤系数5.64％。其中9号煤层厚0.34～1.35m，平均厚0.70m，以往施工的钻孔中仅124号钻孔揭露的煤层厚度达可采厚度，该孔厚度为1.35；其余钻孔揭露煤层厚度均不可采，因此，9号煤层井田内为不稳定的不可采煤层。
太原组的15号煤层厚1.65～2.90m，平均厚2.12m，为稳定的全区可采煤层，可采含煤系数2.30％。太原组所含其余煤层均为不稳定的不可采煤层。
山西组为一套陆相含煤地层，一般含煤2层，编号自上而下为1、3号，煤层平均总厚6.53m，本组地层平均厚47.89m，含煤系数13.64％。其中3号煤厚6.23～6.66m，平均厚6.43m，可采含煤系数13.43％，为稳定的全区可采煤层。其余煤层为不稳定的不可采煤层。
含煤地层总厚139.94m，煤层平均总厚11.72m，含煤系数8.38％。井田内稳定的全区可采煤层为3号、15号煤层。
（二）可采煤层
井田内稳定可采煤层为3号、15号煤层（其特征见表4-l），各煤层特征如下：
1、3号煤层
位于山西组下部，煤层厚6.23（120孔）～6.66m（2069孔），平均厚6.43m，见3号煤层等厚线图4-1。煤层结构简单～复杂，含1～4层矸石，矸石成分多为炭质泥岩或灰黑色泥岩。煤层直接顶板为粉砂岩、砂质泥岩或泥岩，伪顶为炭质泥岩或泥岩；底板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。
该煤层为该矿现采煤层，现井下3401下分层工作面已回采完毕，掘进的3500工作面已形成，井田内地质构造类型简单，煤层赋存稳定，为稳定的全区可采煤层。
可 采 煤 层 特 征 表 表2－2－1
含煤地层 煤层编号 煤层厚度（m） 煤层间距（m） 煤层结构 顶板
岩性 底板
岩性 煤层稳定程度 可采性
最小-最大
平均 最小-最大
平均 矸石
层数 类别
P1s 3 6.23～6.66
6.43 77.76-94.92
85.14 1～4 简单～复杂 粉砂岩
砂质泥岩
泥岩 粉砂岩
砂质泥岩
泥岩 稳定 全区
可采
C3t 15 1.65～2.90
2.12 0～3 简单～较简单 石灰岩 泥岩
粉砂岩
铝质泥岩 稳定 全区
可采
2、15号煤层
位于太原组一段顶部，K2灰岩之下，煤层厚1.65(120孔)～2.90m(2069孔)，平均厚2.12m，见15号煤层等厚线图4-2。煤层结构简单～较简单，含0～3层矸石，矸石成分多为炭质泥岩或灰黑色泥岩。煤层顶板为K2灰岩；底板为黑色泥岩、粉砂岩、铝质泥岩。
总之，15号煤层井田内为稳定的全区可采煤层。
三、矿井水文地质条件
（一）矿井水文地质条件
1、井田边界及其水力性质
沁和能源集团有限公司永安煤矿井田范围由14个拐点连线圈定，井田面积为3.8587km2。井田呈不规则的多边形。井田内地下水由北西流向南东, 该井田周边相邻六座矿井，东北为山西晋煤集团沁水永安煤业有限公司，东南为山西沁和能源集团南凹寺煤业有限公司，西南与山西阳城芦河煤业有限公司张沟井口井田相邻，西为山西金海能源有限公司阳城大宁金海煤矿井田，北西为沁水五里庙煤业有限公司（现整合到晋煤集团永安煤业），北东部为晋煤集团寺河煤矿井田，井田与相邻各矿为人为边界，井田与这各矿存在含水层间水力联系。
2、井田外含水层（自上而下）
1）第四系松散沉积物含水层
含水岩组主要由上更新统粉土夹薄层砂卵砾石透镜体和中更新统粉质粘土夹薄层砂卵砾石透镜体组成，无相对隔水层，厚0～20m，坡梁上含水层接受大气降水入渗补给后直接下渗补给下部碎屑岩类裂隙水，透水而不含水。沟谷地带由于砂卵砾石层分布局限，厚度小，单位涌水量0.029L/s·m，富水性弱
2）二叠系砂岩裂隙水
井田东、西部有出露，含水岩组为二叠系上、下石盒子组和山西组，含水层岩性主要为砂岩，与泥页岩隔水层呈相间分布，含水层间水力联系较差。富水性差异较大，不均匀。
二叠系下统山西组含水岩组，埋藏深度140～230m。由中—细粒砂岩组成。主要含水层位为3#煤层顶板K8砂岩，次为3#煤底部K7砂岩。顶板砂岩厚度0～33.48m。其富水性主要是受裂隙发育程度影响。据邻区位于井田以北和以西的317钻孔与永红矿3号钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.00173L/s·m，渗透系数0.0065m/d，水位标高为549.16m，水质类型为HCO3—K·Na型水。该含水岩组富水性弱。
