【正文】 砂巖底至 9 號煤層底，厚度 左右，巖性以深灰色泥巖、砂質泥巖為主，夾有灰色中、細、粉砂巖和一層不穩(wěn)定的 10 號煤層，底部K1 砂巖為一層中 細粒石英砂巖，成分以石英和石英質巖屑為主，硅質泥質膠結，磨園度較好，分選中等，垂向上呈正序列，發(fā)育有板狀交錯層理。 本段為一套海退的瀉湖、障壁島體系沉積，其間有過一次范圍不廣的泥沼環(huán)境，沉積了一層不穩(wěn)定的薄煤層。含腕足類、苔蘚類、瓣鰓類等化石。 本段泥質巖成分主要為高嶺石、石英和云母，含少量菱鐵礦結核。 所含泥質巖成分以高嶺石、石英云母為主。巖性主要由深灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖間 34 層中、細粒砂巖和 35 層煤層組成。砂粒磨園、分選中等，交錯層理發(fā)育，有時有沖刷下伏地層現(xiàn)象。地層傾角平緩，為 3176。 五、煤層 (一 )含煤性 本井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。 10 號煤層為局部可采煤層。 表 2 可采煤層特征表 地 層 煤層 厚度 最小 最大 平均（ m） 層間距 最小 最大 平均（ m） 結構 （夾矸數(shù)） 穩(wěn)定性 可采性 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 山 4 簡單 穩(wěn)定 全井田可 泥 巖 泥 巖 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 西 組 02 采 砂質泥 巖 中細砂巖 砂質泥巖 細砂巖 5 簡單 02 穩(wěn)定 全井田可 采 泥 巖 砂質泥巖 泥巖 砂質泥巖 太 原 組 8 簡單 01 穩(wěn)定 全井田可 采 石 灰 巖 泥 巖 砂質泥巖 鋁質泥巖 10 簡單 01 不穩(wěn)定 局部可采 中細砂巖泥 巖 泥 巖 4 號煤層 位于山西組下部，下距 5號煤層 ～ ，平均 。 5 號煤層 位于山西組底部，下距 K3 砂巖 左右。煤層直接頂板大多為泥巖，局部為砂質泥巖，底板多為泥巖，偶為砂質泥巖。煤層直接頂板為 L1 石灰?guī)r，有時有泥巖分為頂；底板大多為泥巖、砂質泥巖，局部為鋁質泥巖?？刹傻囟螢榫飽|部和西部邊界附近。原煤灰分低于其它煤層。頂板常發(fā)育一層海相泥巖為其特征，以原煤灰分、硫分高于山西組所有煤層為主要特征，對比基本可靠。 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 六、煤質 (一 )物理性質和煤巖特征 據《山西省河東煤田離柳礦區(qū)沙曲井田勘探（精查）地質報告》資料，將各煤層物理性質及煤巖特征敘述如下： 各煤層煤的物理性質基本相同，顏色為黑色、黑灰色，條痕為黑色至灰黑色，以玻璃及強玻璃光澤為主，少數(shù)分層呈油脂光澤，內生裂隙普遍發(fā)育，斷口為貝殼狀、參差狀和階梯狀。 1)宏觀煤巖特征 各可采煤層宏觀煤巖特征相近，煤巖組分多以亮煤、鏡煤為主，其次為暗煤。鏡質組中以均質鏡質體、基質鏡質體為主，其次是結構鏡質體和碎屑鏡質體，膠質鏡質體、團塊鏡質體少見。粘土礦物呈分散狀、條帶狀、小團塊狀分布于煤中，部分充填胞腔。微鏡煤中以微無結構鏡煤為主，微鏡惰煤中以鏡質體為主。 表 213 各煤層顯微組分測定結果表 煤層號 有機組分（ %） 無機組分（ %） 反射率 R。 硫 分（ St， d）：原煤： %～ %， 平均 %； 浮煤： %～ %， 平均 %。 浮煤： ～ ， 平均 。 2） 5 號煤層 水 分（ Mad） :原煤： %～ %， 平均 %； 浮煤： %～ %， 平均 %。 磷含量（ Pd）： 原煤： %～ %， 平均 %； 浮煤： %。 煤類為焦煤，洗選后作為煉焦用煤為特低灰～中灰以低灰為主、低硫分～中低硫、中磷、特高熱值煤。 硫 分（ St， d）：原煤： ～ %， 平均 %； 浮煤： ～ %， 平均 %。 焦渣特征（ CRC） : 56 膠質層最大厚度 （ Y）： ，平均 。 揮發(fā)分（ Vdaf）： 原煤： ～ %， 平均 %； 浮煤： ～ %， 平均 %。 粘結指數(shù)（ ）：浮煤： ～ ， 平均 。 （ 2）灰熔融性 據相鄰三交區(qū)詳查報告資料，各可采煤層的轉化溫度（ ST）均大于 1460℃，為難熔灰分煤。 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 表 215 單獨鐵箱試驗、小焦爐試驗成果表 采樣地點 煤層 裝爐煤工業(yè)分析（ %） 焦炭工業(yè)分析（ %） M40 (%) M10 (%) Y (mm) G Ad St， d Vdaf Ad St， d Vdaf 寨崖底窯 10 75 17 光明窯 5 65 20 屈家溝長盛窯 5 莊上煤礦 4 18 82 屈家溝煤礦 8 14 77 （ 三）可選性 據原賈家溝煤礦井下采取 5 號煤層簡選樣送山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行測試和本井田之北 3km 處山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 聚財塔煤礦采取 8 號煤層簡選樣分別進行了篩分和浮沉試驗，結果如下： 1)4 號煤層： ～ 級粒煤占全樣的 %，灰分 %，全硫 %，其規(guī)律是隨著粒級的降低，灰分降低，硫分增高。 含量對其可選性評價如下： 1） 4 號煤層：分別選用理論灰分 8%、 10%和 12%時，177。 3） 8 號煤層：分別選用理論灰分 9%、 10%時，177。參考 21 號孔 8號煤層風氧化厚度資料，本次以基巖面下 20m 之上的煤層推定為風氧化帶。 8 號煤層為低灰 中灰、高硫、特低磷之焦煤，可作為煉焦配煤或動力用煤。湫水河發(fā)源于興縣黑茶山南麓，由北向南至臨縣磧口鎮(zhèn)匯人黃河。 本區(qū)屬柳林泉域，著名的柳林泉出露于柳林縣城東三川河河谷中，以泉群的形式出露，大小泉點近 百個，水位標高 790～ 80lm。此外，古老變質巖及河流沖、洪積層構成各自獨立的補給、徑流、排泄系統(tǒng)。 巖溶水蓄水空間主要為溶隙、溶孔，補給來源主要為大氣降水，其次為地表水滲漏補給。 地下水在灰?guī)r裸露區(qū)得到補給，向柳林一帶匯流，由柳林泉排泄，強徑流方向有二個，一個是從泉域中部石灰?guī)r裸露區(qū)到柳林泉，另一個是從泉域東南部石灰?guī)r裸露區(qū)繞過離石向斜后到柳林泉。 Ca 型，礦化度 ～，硬度 (以 CaC03 計，以下同 )，水溫 15～ 18℃。水質以 HCO3Ca178。 m， 180m 以下巖溶發(fā)育較差，富水性弱，單位涌水量為 178。 奧陶系為淺海相沉積，巖性為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖。 m 左右。 m，在深埋區(qū)局部地段，巖溶依然發(fā)育。在淺部徑流條件較好，水交替迅速，水質較好，為 HC03178。m ） 富水性 淺埋區(qū) 柳林泉區(qū) JD31 中 — 強 深埋區(qū) 青龍城詳查區(qū) 1 弱 深埋區(qū) 三交三號井田 311 弱 3)石炭系上統(tǒng)太原組巖溶裂隙含水巖組 含水層主要為間夾于 碎屑巖中的 4～ 5 層石灰?guī)r，其分層厚度 3～7m，灰?guī)r賦存段距 40m 左右。 m，富水性弱。本組水質一般為 HC03178。溝谷中淺部風化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水和地表水的補給，富水性較好，在溝谷邊緣常以侵蝕下降泉的形式出露，流量 ～ 。 HC03Ca178。局部地段富水性強，單位涌水量178。由于地下水埋藏淺，局部地段受工農業(yè)等污染，如工礦企業(yè)排放廢渣及廢液污染，農業(yè)化肥及生 活污水等污染，使得地下水中N0 Cl、 P042含量增高，局部 F含量較高，水質較差。 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 1）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層 奧陶系地層在井田內全部被覆蓋，據井田南側原劉家焉頭煤礦水源井抽水試驗，單位涌水量為 ，水位標高 ，水質為 型。據井田南側 75 號水文孔（北距本井田約 1km），抽水試驗結果，太原組含水層單位涌水量，滲透系數(shù) ，水位標高 ，屬弱富水性含水層。據井田內 26 號水文孔對山西組和上下石盒子組混合抽水試驗，山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為 ，水位標高，屬弱富水含水層。 石炭系和二疊系灰?guī)r、砂巖裂隙含水層在裸露區(qū)接受大氣降水補給后，沿巖層傾斜方向運移，上部石盒子組含水層中以泉的形式排泄，下部含水層中水則順巖層傾向運移，流出井田外，礦坑排水是其主要排泄途徑?？傊?，大氣降水和地表水體對礦井充水影響微小。 式中： Ts—— 突水系數(shù)， MPa/m； P—— 隔水層底板所能承受的最大靜水壓力， MPa； M—— 底板隔水層厚度， m； H1—— 煤層底板最低標高； 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 H0—— 奧灰?guī)r溶水水位標高。 4）采空區(qū)、古空區(qū)積水 井田內 8號煤層均分布多處采空，井田東部還分布有 8 號煤層古空區(qū)，由于大都位于傾斜煤層的東部高處，其積水對井田中西部相對低處的煤層開采存在充水影響。 5）主要水害威脅 本井田主要水害是采空區(qū)古空區(qū)積水，整合前各煤礦分別對 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 8 號煤層進行了開采，已分布多處采空區(qū)，而在井田東部淺埋區(qū)，還分布有大片 8 號煤層古空區(qū)，在古空區(qū)和采空區(qū)低洼處有 一定積水。具體積水量情況詳見下表。 求得開采 5 號煤 層頂板冒落帶高度 ，導水裂隙帶最大高度 m； 5 號煤層間距為 ～ ，平均 。因此開采 8號煤層的頂板導水裂隙在部分地段將會延伸到上部 5 號煤層采空區(qū)，所以將來開采 8 號煤層時也應對上部 5 號為煤層采空區(qū)積 水進行探放，確保安全生產 該礦批采 10 號煤層，井田內 5 號煤層充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層， 10 號煤層充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，富水性弱，補給條件差。 1）開采 5 號煤層 據礦方提供的資料，整合前賈家溝煤礦開采 4 號煤層，礦井正常涌水量 147m3/d 左右，最大涌水量 240m3/d。 整合 前賈家莊煤礦生產能力 160kt/a。 2）開采 8 號煤層 井田內，整合前原屈家溝煤礦開采 8 號煤層：礦井正常涌水量60m3/d，最大涌水量 80 m3/d，礦井生產能力 15 萬 t/a，年工作日按330d 計算，日產原煤 456t，富水系數(shù)為 m3/d。分布有大片 采空區(qū)和古空區(qū)，井下山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 涌水量受采空區(qū)、古空區(qū)積水影響較大。屬Ⅱ Ⅲ類頂板。 8 號煤層直接頂板石灰?guī)r，厚 ～ 左右，易管理，屬Ⅰ類頂板。 10 號煤層直接頂板為中細砂巖，厚 ，局部為泥巖。根據山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) [20xx]88 號文件和呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字 [20xx］ 540 號文件批復，各煤礦 20xx年礦井瓦斯等級鑒定結果見表 218。 據《山西省河東煤田離柳礦區(qū)沙曲井田勘探（精查）地質報告》及相鄰柳林煤礦井下采樣進行煤層頂?shù)装鍘r石力學性質試驗，各可采煤層頂?shù)装鍘r石物 理力學性質試驗結果見表 217，灰?guī)r強度最大，其次為中、細砂巖、砂質泥巖，泥巖、炭質泥巖強度最小。底板大部為泥巖。 5 號煤層直接頂板大部為泥巖，局部為砂質泥巖，厚 ～ 左右，巖性破碎，較易冒落，屬Ⅱ類頂板。根據井田開采 4 號煤層情況推測，若將來在井田中西部開采 8號煤層時，礦井涌水量可能會大幅增加，上述預算的 8 號煤層礦井涌水量可能偏小，僅供參改。 比較上述 8 號煤層礦井涌水量預算結果，開采 4 號煤層礦井涌水量明顯高于開采 8號煤層礦井涌水量。 本次重組整合后，新礦井擬定生產能力 ，工作日按 330 d計算，日產原煤 3636t，預計礦井正常涌水量 1091m3/d（ m3/h），最大涌水量 1818m3/d（ ）。 礦井涌水量預計公式： 山西柳林鑫飛毛家莊煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目施工組織設計 Q=Kp179。開采 8 號煤層的屈家溝礦礦井涌水量為 6080m3/d，涌水量均不大，主要為采空區(qū)滲水和井筒滲水及頂板裂隙水。 求得開采 8 號煤層頂板冒落帶高度為 ，導水裂隙帶最大高度為 。 H2=A2177。分布 8 號煤層古空積水區(qū) 1 處，積水量約 9925 m3。 另外，井田周邊分布有三個生產煤礦和一個關閉礦井，均分布有不同面積的采空區(qū)和積水區(qū)。 求得 10 號煤層突水系數(shù)： Ts＝ 根據《煤礦防治水規(guī)定》中規(guī)定，具有構造破壞的地區(qū)，安全突水系數(shù)為 （ MPa/m）