【正文】 質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖與泥巖互層。單位涌水量 ?m，滲透系數(shù)， 水位標(biāo)高 +，局部 富水性好。屬富水性弱的裂隙含水層 。 (8)二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部 K8砂巖含水層， 該含水層位于下石盒子組底部，是下石盒子組與山西組分界砂巖。 厚 ～ m，平均 。以中粒砂巖為主，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。平均下距 3 煤層 。屬富水性 弱的裂隙含水層。 S4砂巖和 K8砂巖含水層可直接接受地表水補(bǔ)給，水位標(biāo)高達(dá) +856m，且均處在 3 煤層頂板冒落裂隙帶之內(nèi)，故均 為 3 煤層直接充水含水層。由于砂巖裂隙的滲透性較弱（ K= m/d），故對(duì)礦井充水影響較小。 (9)二疊系下統(tǒng)下石盒子組下部砂巖含水層， 該含水層位于下石盒子組下部。 厚～ ，平均 。以中粒砂巖為主，底部及中上部含礫，中上部夾薄層泥巖。屬富水性弱的裂隙含水層。對(duì) 3 煤層開采有一定影響。 (10)二疊系上統(tǒng)上石盒子組底部分界砂巖含水層， 該含水層位 于上石盒子組底部，是區(qū)內(nèi)上、下石盒子組分界標(biāo)志。 厚 ～ ，平均 。以中粒砂巖為主，顆粒具有上粗下細(xì)之特征，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。屬富水性相對(duì)較強(qiáng)的裂隙含水層。對(duì) 3 煤 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 層沒有影響。 (11)二疊系上統(tǒng)上石盒子組下部砂巖含水層， 該含水層位于上石盒子組下部。 厚～ ，平均 。為灰白色砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，底部含礫。屬富水性弱的裂隙含水層。 (12)基巖風(fēng)化帶裂隙含水層， 該含水層位于各種基巖的頂部，風(fēng)化帶裂隙厚度 35m～40m。裂隙帶多以開口狀出現(xiàn)，且多被泥質(zhì)充填。根據(jù)常 村礦井資料，裂隙帶多由破碎的泥巖、砂巖組成，單位涌水量?jī)H為 ?m～ ?m。屬富水性弱的裂隙含水層。 (13)第四系孔隙潛水含水層， 該含水層主要由第四系中的砂及礫石組成，厚 零至數(shù)十米，其厚度和富水性因地而異。單位涌水量 ? m，滲透系數(shù) ～ 。一般在古河床或河流階地附近，厚度大、富水性強(qiáng)，水位標(biāo)高受季節(jié)變化影響。 為富水性中等的孔隙潛水含水層。它是當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生活和灌溉用水的主要水源。 2）隔水層 (1)石碳系中統(tǒng)本溪組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)太原組底部砂 泥巖段隔水層， 層段厚～ ，平均 ，厚度變化較大。主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、薄層砂巖和鋁土泥巖組成，底部為鮞狀鋁土泥巖及山西式鐵礦?？捎行ё韪糁袏W陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r水向上的垂直補(bǔ)給。 (2)石碳系中統(tǒng)太原組中段砂泥巖隔水層， 位于 K4與 K5灰?guī)r之間。層間距 35m～ 45m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖組成?？捎行У刈韪羯?、下灰?guī)r水的聯(lián)系。 (3)其它隔水層， 井田內(nèi)含水層與含水層之間，一般被互層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層砂巖相隔，其厚度不等。這些組合巖層可有效隔斷含水層之間的水力聯(lián)系 。 從以上各含水層的水位 標(biāo)高看，在無導(dǎo)水構(gòu)造影響時(shí)，以上隔水層均有良好的隔水性能。 井田煤層特征 井田內(nèi)的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。共 含煤 13層，包括可采煤層 1 層 ,局部及偶爾可采 11 層 ,總厚度 ，含煤系數(shù) %；其中， 3煤層為采礦證批準(zhǔn)開采的煤層。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 圖 綜合地質(zhì)柱狀圖 煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì) 井田內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合及地球物理性質(zhì)具有一定的規(guī)律，標(biāo)志層、煤層本身特征明顯。各煤層對(duì)比主要是采用標(biāo)志層法，其次利用 煤層與圍巖的 物理差異及層間距作為輔助依據(jù)。主要標(biāo)志層有： K K K K5石灰?guī)r， K6石灰?guī)r（燧石層）， K7砂巖，3煤層， K8砂巖，其中 K K K8砂巖作為輔助標(biāo)志層參與煤層對(duì)比，主要標(biāo)志層特征見表 。 表 主 要 標(biāo) 志 層 特 征 表 地層 單位 標(biāo)志層號(hào) 巖性 厚度 /m 層間距/m 發(fā)育 程度 穩(wěn)定性 備注 P1x K8 中粒砂巖 ～ 全區(qū) 較穩(wěn)定 P1sh 3 煤層 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 K7 細(xì)中粒砂巖 ～ 全區(qū) 較穩(wěn)定 0 太 原 組 C3t K6 石灰?guī)r ～ 偶爾 不穩(wěn)定 K5 石灰?guī)r ～ 局部 較穩(wěn)定 K4 石灰?guī)r ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 K3 石灰?guī)r ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 K2 石灰?guī)r ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 151 煤層 92. ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 153 煤層 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 井田內(nèi)的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。 共含煤 13 層，包括可采煤層 1 層 ,局部及偶爾可 采 11 層 ,總厚度 ，含煤系數(shù) %；其中， 3煤層為采礦證批準(zhǔn)開采的煤層，本次均對(duì)其儲(chǔ)量進(jìn)行了估算，平均總厚度 ，各煤層層位及特征見表 。 表 各 煤 層 層 位 及 特 征 表 地層 單位 煤層 編號(hào) 厚度 /m 層間距 /m 發(fā)育 程度 層位 穩(wěn)定性 可采性 開采 狀況 備注 山 西 組 P1sh 1 ～ 局部 不穩(wěn)定 局部 2 ～ 偶爾 不穩(wěn)定 不可采 3 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 可采 主采 太 原 組 C3t 6 ～ 局部 穩(wěn)定 局部 8 ～ 局部 不穩(wěn)定 偶爾 9 ～ 局部 不穩(wěn)定 局部 10 ～ 局部 不穩(wěn)定 局部 11 ～ 局部 較穩(wěn)定 偶爾 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 12 ～ 局部 穩(wěn)定 局部 14 ～ 大部 穩(wěn)定 局部 151 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 大部 含硫量高 152 ～ 大部 穩(wěn)定 局部 153 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 大部 含硫量高 可采煤層： 3煤層，位于山西組中下部，厚度 ～ ，平均厚度 ，含夾矸 0～ 2層，夾矸厚度最大 ，最小 ，平均 ，純煤厚度 。夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，少數(shù)為泥巖。煤層頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖， 局部為細(xì)砂巖。底板巖性為黑色泥巖、粉砂巖。屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該煤層全區(qū)穩(wěn)定可采且厚度大，為本井田正在開采煤層，因此對(duì)該煤層的控制研究程度均很高。 其余 1 1 1 15 15 153煤層在全井田內(nèi)屬大部、局部和偶爾可采。且 151和 153含硫量高但據(jù)現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查 規(guī)范》規(guī)定均為不可采煤層。 煤層特征 1)煤的 物理性質(zhì) 3煤：為黑色，細(xì) ～ 中條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，條痕色為黑色，強(qiáng)玻璃光澤，裂隙較發(fā)育，呈階梯狀或貝殼狀斷口。經(jīng)取樣測(cè)試 3煤視相對(duì)密度為 ~；散密度為 849kg/m3～ 950kg/m3；安息角為 176。 ～ 176。 ；磨檫角為 20176。 ～ 24176。 2)煤巖特征 （ 1）宏觀煤巖特征： 3煤：煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤及絲炭條帶。煤巖類型以半亮型為主，半暗型次之。 （ 2）顯微煤巖特征： 各煤層的顯微煤巖資料不多，根據(jù)南 14 號(hào)孔煤芯樣， 3煤的顯微煤巖特征：有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之，無機(jī)組分以粘土類為主，見硫化鐵類，粘土類呈透鏡狀、浸染狀，硫化鐵類的黃鐵礦呈顆粒狀，偶見次生方解石。顯微煤巖組分見 表 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 表 顯 微 煤 巖 組 分 鑒 定 表 孔號(hào) 煤層 有機(jī)組分 /% 無機(jī)組分 /% 鏡質(zhì)組 半鏡質(zhì)組 惰質(zhì)組 合計(jì) 粘土類 硫化鐵 合計(jì) 南 14 3 3)煤的化學(xué)性質(zhì)及 有害、微量元素 （ 1）水分（ Mad） 3煤層原、浮煤水分變化不大， 3煤層原、浮煤水分分析見表 15。 （ 2）灰分（ Ad） 3煤層原煤灰分較穩(wěn)定，一般在 13%~16%，僅少數(shù)點(diǎn) 大于 20%， 3煤層原、浮煤灰分分析見表 。 依據(jù)《 GB/》煤炭質(zhì)量分級(jí)（灰分）標(biāo)準(zhǔn)，各煤層灰分分級(jí)： 3 煤層屬低灰煤。 3煤層經(jīng)浮選后灰分下降幅度較大，降灰率為 38%。 表 3 煤 層 煤 質(zhì) 分 析 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果 表 煤層 原 煤 浮 煤 質(zhì)量分級(jí) 水分 /% 灰分 /% 發(fā)熱量Qgr,v,d/mJ/kg 水分 /% 灰分 /% 發(fā)熱量Qgr,v,d/mJ/kg 灰分 發(fā)熱量 3 ~ ~28 27~ ~ ~14 29~ 低灰煤 特高熱值 煤 （ 3）揮發(fā)分（ Vdaf） 五陽煤礦各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率 Vdaf在 15%左右，在垂向上隨著煤層埋藏深度的增加，揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸降低。 （ 4）硫分（ St,d） 3煤層硫分化驗(yàn)結(jié)果見表 。依化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 3煤層原煤全硫含量 小于 %。 依據(jù)《 GB/》煤炭質(zhì)量分級(jí)（硫分）標(biāo)準(zhǔn)，用實(shí)測(cè)各煤層發(fā)熱量數(shù)據(jù)折算干燥基全硫，結(jié)果見表 。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煤的硫分分級(jí)： 3煤屬特低硫煤。 表 3 煤 層 煤 質(zhì) 化 驗(yàn) 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果 表 煤層 浮煤揮發(fā)分 Vdaf/% 全硫 St,d/% 按標(biāo)準(zhǔn)折算 后的全硫St,d/% 質(zhì)量分級(jí) 原煤形態(tài)硫 /% 原煤 浮煤 全硫 St,d 硫鐵礦硫 Sp,d 硫酸鹽硫 Ss,d 有機(jī)硫 So,d 3 ~ ~ ~ 特低硫煤 （ 5）發(fā)熱量（ Qgr,v,d） 影響煤的發(fā)熱量主要是水分和灰分。各煤層原、浮煤高位發(fā)熱量達(dá) ，依據(jù)《 GB/》煤炭質(zhì)量分級(jí)（發(fā)熱量）標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各煤層 發(fā)熱量進(jìn)行分級(jí)： 3 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 煤層屬特高熱值煤。 （ 6）元素分析 煤中的碳、氫元素是煤質(zhì)分析的基本指標(biāo)。各煤層元素中以碳元素（ Cdaf）為主，占91%以上，次為氫（ Hdaf）元素，占 4%左右，氮元素（ Ndaf）和氧 +硫元素（ Odaf +St,daf）為少量。各煤層的浮煤元素分析見表 。 （ 7）煤的有害元素 各煤層原煤有害元素僅有硫和磷，硫在前面已有敘述。磷分析數(shù)據(jù)相對(duì)較少，結(jié)果見表 。按《 MT/T5621996》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)煤中磷含量分級(jí)： 3屬低磷煤。 表 3 煤 主 要 元 素 分 析 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果 表 煤層 磷 Pd/% 浮 煤 元 素 分 析 /% 磷分分級(jí) 碳 Cdaf 氫 Hdaf 氮 Ndaf 氧 +硫 Odaf +St,daf 3 ~ (3) ~ (25) ~ (25) ~ (25) ~ (25) 低磷分煤 4)煤的工藝性能 （ 1）煤灰成分 各煤層煤灰成分以二氧化硅和三氧化二鋁為主，占 70%~86%，三氧化二鐵、氧化鈣和三氧化硫次之，占 12%~29%，氧化鎂占 %~%，氧化鈉和氧化鉀占 %~%。3煤灰成分測(cè)試分析見表 。 表 3 煤 灰 成 分 分析 統(tǒng) 計(jì) 結(jié) 果 煤層 煤 灰 成 分 /% 煤灰熔融性 煤灰熔融性 分級(jí) SiO2+AI2O3 Fe2O3+CaO+SO3 MgO Na2O+k2O 軟化溫度 ST/℃ 3 ~ ~ ~ ~ 1308~1500 大于 1417 較高軟化溫度 灰 （ 2）煤灰熔融性 各煤層煤灰成分含量不同，其煤灰軟化溫度（ ST）也不等，按《 MT/T8532022》煤灰熔融性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 3煤層屬較高軟化溫度灰。煤灰熔融性試驗(yàn)結(jié)果見表 。 （ 3）煤的粘結(jié)性 各煤層粘結(jié)性指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見表 。 表 3 煤 層 粘 結(jié) 性 指 標(biāo) 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 煤層 膠質(zhì)層 粘結(jié)指數(shù)GR178。 I 奧阿膨脹度 % 焦渣特征 X/mm Y/mm 融合 狀況 體積 曲線 收縮度 a 膨脹度 b 3 ~ ~ 凝結(jié) 的 平滑下降 ~ 12 僅收縮 2~7 4 （ 4）低溫干餾 低溫干餾數(shù)據(jù)表明：