【正文】 底部砂巖 K9厚約 ，為灰紫色、厚層狀粗粒含礫長石石英砂巖，具交錯層理，含泥質(zhì)團塊，在其上方常有兩層亮紫紅色砂質(zhì)泥巖和泥巖薄層為其特征。含三趾馬牙齒等化石。上部厚 0—，一般約 ，通稱馬蘭黃土，由淡黃色亞砂土、亞粘土等構(gòu)成，結(jié)構(gòu)松散，顆粒均勻，具大孔隙，廣泛分布于井田內(nèi)山坡、高峁之上。呂梁、五臺兩個結(jié)晶基底的形成，奠定了寧武煤田的雛形，在該煤田發(fā)展過程中，呂梁、五臺地塊對地應(yīng)力邊界條件的變化起著控制作用。在此基本礎(chǔ)上發(fā)育有一條向斜和一條背斜及 6 條斷層，未見陷落柱。 梁兒上向斜：位于井田的東南部，梁兒上村東，與上靜游背斜平行產(chǎn)出，軸向北東，兩翼傾角基本一致，傾角 5176。共發(fā)現(xiàn)斷層 26 條，詳見表 1— 2— 1。W， 9煤層均見， 4煤層長軸直徑約 90m， 9煤層長軸直徑約 100m，在抽取的時間剖面上有 4 個斷陷點，其中 A 級 2 個， B 級 1 個， C 級 1 個， 該陷落柱在時間剖面上陷落柱特征較明顯，平面也有顯示，但形狀不規(guī)則 ,不符合陷落柱形狀特點 ,屬控制較差陷落柱。 屬可靠斷層 不導(dǎo)水 一塊段 F2 6~7 65~100 逆 N63186。E S26186。W 75186。 屬可靠斷層 不導(dǎo)水 一塊段 F6 9 200 正 N45186。E N40186。W 70186。 屬控制較差斷層 層間局部導(dǎo)水 一塊段 F10 5 50~90 正 N53186。W N21186。E 70186。 二塊段 F14 8 149~221 正 N56186。E S61186。E 65186。E~N86186。W 70186。 二塊段 F20 4 238 正 N12186。W N26186。W 75186。 二塊段 F24 4 225 正 N83186。W S11186。W 65186。E， 9煤層均見， 4煤層長軸直徑約 60m， 9煤層長軸直徑約 70m，在抽取的時間剖面上有 3 個斷陷點，其中 B 級 2 個， C 級 1 個，該陷落柱在時間剖面上有陷落柱特征，平面也有顯示，但形狀不明顯 ,屬控制較差的陷落柱。圖 6191 為 X4 陷落柱 綜合水文地質(zhì)剖面圖， 可以看出，該陷落柱在 9煤頂板及奧灰頂部灰?guī)r中富水，在 4煤頂板不富水。W；在 9煤層上的長軸長度分別為 50m、 706m、85m，在 9煤層上的短軸長度分別為 25m、 47m、 61m。E；在 9煤層上的長軸長度分別為 223m、 240m、258m，在 9煤層上的短軸長度分別為 88m、 101m、 122m。W，短軸方向 N44176。 綜上所述，井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類，其構(gòu)造對井田煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)及其它開采技術(shù)條件影響不大。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，一般含 3 層夾矸，最多達 8 層，夾矸一般為泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚度變化總的趨勢是，井田的東南部薄，厚度在 6m 以下，其它地段均在 6m 以上，僅在西南部的 6 25254 號 3 個孔小于 6m，厚度在 — ，該層在井田西北部分叉，分叉龍泉礦井初步設(shè)計 煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院 18 后主煤層厚度一般在 — 之間。頂板多為砂質(zhì)泥巖、粉 砂巖，有時 L3 灰?guī)r為其直接頂板，底板多為細粒砂巖或砂質(zhì)泥巖。頂板為 L1 石灰?guī)r，底板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖。 表 1— 2— 2 可采煤層特征表 煤層號 見煤點厚度 最小 — 最大 平均（ m） 煤層間距 最小 — 最大 平均（ m） 夾石層數(shù)結(jié)構(gòu) 可采系數(shù) （ %） 穩(wěn)定性 4 ~ ~ ~ 較簡單 5~1 100 穩(wěn)定 7 ~ 簡單 0 100 穩(wěn)定 9 ~ 較簡單 4~2 100 穩(wěn)定 （二） 煤質(zhì) 煤的物理性質(zhì) 龍泉礦井初步設(shè)計 煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院 19 1）煤的物理性質(zhì)和宏觀煤巖類型 煤的顏色為黑色，玻璃光澤，條痕為褐色，亮煤中內(nèi)生裂隙發(fā)育，比重隨灰分含量不同而異，斷口為階梯狀或參差狀，主要為條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。 7 號煤：亮煤呈均一狀 或與暗煤組成條帶狀。 9 號煤鏡質(zhì)組高，絲質(zhì)組偏低，穩(wěn)定組分少，以各種亮煤為主組成半亮 — 光亮型，灰分低，比重小，硫分高，為濱海深復(fù)水小滯流泥炭沼澤相產(chǎn)物。 1）水分（ Mad） 4 號煤：原煤水分 %，平均 %；浮煤水分 %，平均%。井田中部及西部窄長地段為高灰煤，其余為中灰煤；浮煤灰分 %，平均 %，龍泉礦井初步設(shè)計 煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院 21 為特低灰 — 高灰煤，以低灰煤為主。 I 浮煤 3261 54 5264 60 5964 61 Y(mm) 浮煤 煤類 QM QM、 FM QM、 FM 9 號煤：原煤灰分 %，平均 %，最小點為井田東南部角 1號孔，最大點為井田南部 257 號孔（圖 53）。特低硫及高硫煤零星分布，其變化規(guī)律為從井田東南部到井田北部由低硫煤逐漸變?yōu)橹懈吡蛎?，且以中高硫煤為主；浮煤硫?%，平均 %，為低硫分煤 — 高硫分煤，以中高硫煤為主。 9號煤：原煤揮發(fā)分 %，平均 %；浮煤揮發(fā)分 %，平均 %，為中高揮發(fā)分煤。 6）元素分析 4 號煤：碳含量 %，平均 %；氫含量 %，平均%；氮含量 %，平均 %；氧含量 %，平均 %。 表 1— 2— 6 各煤層瓦斯含量及成分情況表 煤號 甲烷含量 (ml/g根據(jù)瓦斯成分本煤層處于氮氣 — 沼氣帶到沼氣帶，以氮氣 — 沼氣帶為主。根據(jù)瓦斯成分本煤層處于氮氣 — 沼氣帶到沼氣帶，以氮氣 — 沼氣帶為主。根據(jù)瓦斯成分本煤層處于氮氣 — 沼氣帶到沼氣帶，以氮氣 — 沼氣帶為主。 2）煤的自燃： 本次補勘在 LB8 號孔中采取了 9 號煤層自燃樣進行了自燃傾向性檢測，檢測情況見 表 1— 2— 9。 7 號煤層頂板多為粉砂巖及砂質(zhì)泥巖 ，巖性較硬，屬中等冒落；底板多為中 — 細粒砂巖，穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定，遇水不易膨脹。巖石自然狀態(tài)抗壓強度（ MPa）：粗粒砂巖 ， 中粒砂巖，細粒砂巖 ，粉砂巖 ，砂質(zhì)泥巖 ，泥巖，石灰?guī)r 。 第三系礫石層孔隙含水層 其上部為紅色粘土，內(nèi)有 3— 5 層鈣質(zhì)結(jié)核，以上層滯水為主，水量小，常有小 XX 滲出。底部（ K6）砂巖為灰白色中粗粒砂巖。 Ca 型和 HCO3 據(jù) LB LB4 號孔 XX 組及以上基巖抽水試驗，單位涌水量為 Ca 型和CL 富水性受巖溶發(fā)育程度及水文地質(zhì)條件控制，一般來說，構(gòu)造裂隙發(fā)育段，巖溶率增高，富水性 增大。 為了進一步了解峰峰組含水層的水文地質(zhì)特征，本次補勘在 LB5 號孔對其進行了單獨抽水試驗，以查明峰峰組含水層富水性。 （二） 主要隔水層： 奧陶系頂界到 9 號煤底板間的巖層厚 — ，以泥質(zhì)巖類為主，可視為隔水層。 陷落柱的富水及導(dǎo)水性 綜合分析 4煤層頂板、 7煤層頂板、 9煤層頂板以及奧陶系灰?guī)r頂部富含水異常范圍，并 將異常放在綜合水文地質(zhì)剖面圖上， 可得各陷落柱的富水及導(dǎo)水性。 4） X4 陷落柱 X4 陷落柱在 9煤頂板及奧灰頂部灰?guī)r中富水，在 4煤頂板不富水。分析該陷落柱局部導(dǎo)水。井下開采煤層時形成的采空區(qū)、破壞煤層頂板之上巖層的完整性，形成冒落帶、裂隙帶和變形帶。 （ 1） 頂板冒落帶與導(dǎo)水裂隙帶厚度計算 目前計算冒落帶（跨落帶）和導(dǎo)水裂隙帶的經(jīng)驗公 式較多，計算結(jié)果有時相差較大。）、煤層厚度、頂板巖性。 Hm=)( 100 ???M M177。 表 1—2—11 4 號煤層以上頂板冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶厚度表（ m） 孔號 261 78 3 252 279 83 275 219 245 276 256 262 72 ∑M 龍泉礦井初步設(shè)計 煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院 31 Ht Hm Hli Hm+Hli 采用《規(guī)范》和《規(guī)程》中計算公式的計算結(jié)果不等，從采礦安全考慮選用較大值 H。 式中： Hm、 Hi 分別為冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶高度（ m）； ∑M為煤層總厚度，即 4 號煤層厚（ m）。 Ht =)( 100?n M177。、中傾斜 36—54176。如果煤層頂板破壞形成的冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶與地裂縫相貫通，在有補給水源的條件龍泉礦井初步設(shè)計 煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院 30 下，會成為充水通道而淹礦。 （四） 充水因素分析及礦床水文地質(zhì)類型 充水因素分析： 1） 開采 4 號煤（上組煤）充水因素分析 開采 4 號煤（ 上組煤）充水水源主要為山西組及上、下石盒子組砂巖裂隙含水層。 5） X5 陷落柱 X5 陷落柱在各主要煤層頂板及奧灰頂部灰?guī)r中均不富水，該陷落柱的導(dǎo)水性不能判定。 2） X2 陷落柱 X2 陷落柱在各主要煤層頂板及奧灰頂部灰?guī)r中均富水，分析該陷落柱導(dǎo)水。 （三）斷層、陷落柱的導(dǎo)水性 斷層的富水及導(dǎo)水性 綜合分析 9 號煤層頂板以及奧陶系灰?guī)r頂部富含水異常范圍，并將異常 范圍 投影 在綜合水文地質(zhì)剖面圖上， 可推斷出斷層的富、導(dǎo)水情況。 m ，滲透系數(shù) ，影響半徑 ，水位標(biāo)高 ，由此可見，峰峰組含水層富水性中等。水質(zhì)類型為 HCO3— K+Na型和 SO4 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r為本井田主要含水層，由厚層石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、豹皮灰?guī)r及薄層鈣質(zhì)泥巖組成。從試驗結(jié)果看，各含水層富水性弱。 山西組砂巖裂隙含水層 主要由 45 層灰白色中細粒砂巖組成，彼此被隔水層隔開，巖性變化大。 m，滲透系數(shù)為 ，水位標(biāo)高 ，含水層富水性弱。河谷內(nèi) XX 水較多，流量為 。 表 1— 2— 10 可采煤層頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)情況表 頂?shù)装? 巖石名稱 物理性質(zhì) 4 號煤 7 號煤 9 號煤 頂板 底 板 頂 板 底板 頂板 底板 中砂巖 中砂巖 粉砂巖 粉砂巖 砂質(zhì)泥巖 細砂巖 泥灰?guī)r 粘土泥巖 抗壓強 度 kg/cm2 964 970 988 1087 1127 630 1521 抗拉強度 kg/cm2 22 49 普氏系數(shù) f 10 10 10 11 11 6 15 四、 水文地質(zhì) 一） 井田水文地質(zhì)條件 （一） 主要含水層： 第四系全新統(tǒng)砂礫石層孔隙含水層 主要分布在嵐河及其及支流溝谷之底。 由于小斷層影響，節(jié)理走向與巖煤巷道掘進方向關(guān)系重大，據(jù)生產(chǎn)礦井調(diào)查，平行節(jié)理布置巷道，側(cè)片幫冒頂不斷發(fā)生，巷道維護困難，可見小構(gòu)造的存在對礦井生產(chǎn)甚為重要。 3）地溫 本次補勘在 LB LB LB LB LB LB8 號孔中均進行了簡易井溫測量，經(jīng)計算地溫梯度為 ～ ℃ /100m，平均 ℃ /100m，屬地溫正常區(qū)。 煤塵爆炸性與煤的自燃： 1）煤塵爆炸性 井田內(nèi) 23 277 號孔做過煤層的煤塵爆炸性 測試，其結(jié)見表 1— 2— 7?？扇假|(zhì)、平均 ml/g可燃質(zhì)、平均 可燃質(zhì)、平均 ml/g 9 號煤：碳含量 %，平均 %；氫含量 %，平均%；氮含量 %，平均 %；氧含量 %，平均 %。 7 號煤：原煤磷 %，平均 %；浮煤磷 %，平均龍泉礦井初步設(shè)計