【正文】 水層成層狀，不同層位的含水層，其補(bǔ)給區(qū)不盡相同，多構(gòu)成若干個(gè)小的含水系統(tǒng) ，其間水力聯(lián)系較弱。現(xiàn)分述如下： （ 1） 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r含水層 上距 3 號(hào)煤層平均距離 155m左右。 ④ 灰白色灰?guī)r，夾 6～ 7 層薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r或泥灰?guī)r，厚 140～ 190m，巖溶較發(fā)育。巖溶裂隙均不發(fā)育。其底部夾 1～ 3 層石灰?guī)r。同樣，在礦區(qū)的北中部，該段巖溶、裂隙也較發(fā)育。 （ 2） 石炭系上統(tǒng)太原組 K2 石灰?guī)r含水層 層厚 ～ ，平均 。/h，最大為 15m179。最低水位標(biāo)高 +（ SC35 孔）。 （ 3） 石炭系上統(tǒng)太原組 K3 石灰?guī)r含水層 層厚 0～ ，平均 。/h（ 1037 孔）。位于 11 號(hào) 煤層之上，為厚層狀石灰?guī)r。全區(qū)發(fā)育，厚度較穩(wěn)定，裂隙不發(fā)育。 （ 6） 二疊系 組 K7 砂巖含水層 一般為細(xì)、中粒砂巖，局部相變?yōu)榇至Ｉ皫r或粉砂巖。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 L/s? m，滲透系數(shù) 。 （ 7） 二疊系 組 3 號(hào)煤層頂板砂巖含水層 層厚約 ， 裂隙不發(fā)育，一般距 3 號(hào)煤層 10m 左右。是 3 號(hào)煤層頂板直接充水含水層。在 516 孔進(jìn)行抽水試驗(yàn)時(shí)，被抽干；鉆孔循環(huán)液消耗量一般為 ～ 179。 （ 9） 二疊系上石盒子組底部 K10 砂巖含水層 層厚 ～ ，平均 。由于該含水層厚度大，面積廣，具有良好的多年水調(diào)節(jié)性能，故水動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定，為富水性中等的砂巖裂隙含水層。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 L/s? m，滲透系數(shù) ，故為富水性中等的砂巖裂隙含水層。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單 位涌水量 L/ s? m，滲透系數(shù) ，故為富水性較弱的砂巖裂隙含水層。 （ 13） 基巖風(fēng)化帶含水層 厚 50m左右，由破碎泥巖、砂巖組成。故為富水性中等的裂隙含水層。 （ 15） 第四系中更新統(tǒng)孔隙含水層 水位埋深 5～ 10m，受大氣降水影響明顯，多為農(nóng)村生活和灌溉用水。多由灰色粉砂巖、灰白色鋁質(zhì)泥巖或鋁土巖組成。 （ 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 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 隔，其厚度不等。說(shuō)明區(qū)內(nèi)斷層不富水或富水性較弱。 原精查報(bào)告沒(méi)有查明陷落柱的分布情況，同時(shí)在該井田范圍內(nèi)是否發(fā)育有陷落柱也未加論述。一但富水，則對(duì)礦井開(kāi)采影響較大，如 X6 陷落柱的涌水量達(dá) 120m179。 五、 水文地質(zhì)類(lèi)型 本井田主要可采煤層為 3 號(hào)煤和 153 號(hào)煤。/h，占總涌水量的 %；陷落柱內(nèi)的水 3m179。/h，最大 179。/h，最大涌水量為 550m179。 瓦斯、煤塵、自燃 一、瓦斯 本區(qū)在精查勘探中 3 號(hào)煤層有 4 個(gè)孔用真空罐取瓦斯樣，僅 1044 孔有化驗(yàn)資料。r） CH4（ %） CO2（ %） N2（ %） C2~C8（ %） 1044 常 49 0 常 53 0 常 44 0 常 46 0 常 51 0 常 48 最小 ~最大 平均 ~ ~ ~ ~ 0 從測(cè)試結(jié)果看，區(qū)內(nèi)甲烷含量為 ~ mL/g/t，確定為高沼氣礦井。 礦 3 號(hào)煤層瓦斯含量與其它高瓦斯礦井相比雖不高，但采煤時(shí)落煤強(qiáng)度大，而且煤層厚，部分工作面瓦斯絕對(duì)涌出量較大，有的工作面甚至高達(dá) m179。/t； CO2絕對(duì)涌出量 179。 三、自燃 煤礦在 2020 年委托煤炭科學(xué)研究總院重慶分院以及 2020 年補(bǔ)充勘探中，在常4常 48 孔對(duì) 3 號(hào)煤層取樣對(duì)煤的自燃傾向性進(jìn)行了試驗(yàn)， 3 號(hào)煤層在局部地段有發(fā)生自燃的可能，要作好安全防范工作。 （ 2） 煤的化學(xué)性質(zhì) ① 水分（ Mad） 煤層原、浮煤水分值變化不大；煤類(lèi)水分值無(wú)規(guī)律性變化，煤層原、浮煤水分~%。 ⑤ 磷含量 磷含量分析數(shù)據(jù)相對(duì)較少。 根據(jù)國(guó)土資源部 2020 年 11 月核定的井田邊界（采礦許可證號(hào)： 1000000120200），井田境界由 12 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定，開(kāi)采深度由 +～ +200m 標(biāo)高，詳見(jiàn)表 21。 礦井儲(chǔ)量 一、礦井工業(yè)儲(chǔ)量 井田地質(zhì)勘查工作程度為勘探程度， 3 號(hào)煤層也已開(kāi)采多年，井田內(nèi)煤層的地質(zhì)特征已查明及開(kāi)采技術(shù)條件較好，可靠程度為探明。 在此需要特別說(shuō)明的是，隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)的飛速發(fā)展，不排除 153 號(hào)煤層今后能被開(kāi)采利用的可能性。礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表 23。 根據(jù)垂直剖面 可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè) ,計(jì)算如下所示： 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 600 400 ㎡ ,平面形狀為矩形。煤柱上山移動(dòng)角β＝ 55176。 盤(pán)區(qū)回采率： 3 號(hào)煤層屬厚煤層，盤(pán)區(qū)回采率設(shè)計(jì)取 75%。礦井服務(wù)年限計(jì)算式： KAZT K??（式 21） 式中： T：礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； ZK：礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A：。 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 表 23 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量表 單位： Mt 煤層 工業(yè) 資源 儲(chǔ)量 永久煤柱損失 設(shè)計(jì) 資源 儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱 開(kāi)采 損失 設(shè)計(jì) 可采 儲(chǔ)量 井田境界 斷層 小計(jì) 井筒及主 要井巷 小計(jì) 3 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 設(shè)計(jì)礦井年工作日為 330d， 每天凈提升時(shí)間為 16h。煤柱下山移動(dòng)角γ＝ 73176。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=450m，地面標(biāo)高 +890m，松散層厚 50m，此處煤厚 。 ： 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，工業(yè)場(chǎng)地按 1 級(jí)保護(hù)級(jí)別維護(hù)，場(chǎng)地周?chē)鷩o(hù)帶寬度取 20m， 年產(chǎn) 400 萬(wàn) t/a 的大型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 400 萬(wàn) t 公頃/10 萬(wàn)噸。 本礦井的永久煤柱損失量主要為井田境界煤柱、斷層煤柱、 及 工業(yè)廣場(chǎng) 。根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（ DZ/T02152020)的煤炭資源量估算標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，其開(kāi)采范圍均列為探明的（可研）經(jīng)濟(jì) 基礎(chǔ)儲(chǔ)量 (111b)，在跨越斷層圈定探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 111b），將工業(yè)廣場(chǎng)及主要井巷等保護(hù)煤柱，列為探明的（可研）邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 2M11），將村莊、高速公路、境界以及斷層兩側(cè) 50m 的范圍內(nèi)的煤柱列為探明的（可研）次邊際經(jīng)濟(jì)資源量 (2S11)。同時(shí)，由于本區(qū)煤層埋藏較深，目前井田內(nèi)無(wú)其它小煤礦開(kāi)采。 二、用途 3 號(hào)煤為中灰、特低硫、低磷、高熱值、較高軟化溫度易選的貧煤，可廣泛用于電力、冶金、高爐噴吹、氣化、化工、建材等行業(yè)。 ③ 揮發(fā)分（ Vdaf） 煤層浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率 ~%。 2. 煤質(zhì)分析 （ 1） 煤的物理 性質(zhì) 各煤層均為黑色層狀，光亮型煤及暗淡型煤相間，條帶狀構(gòu)造明顯，玻璃光澤，參差狀斷口，節(jié)理裂隙為薄膜狀黃鐵礦或方解石充填。/t。 根據(jù) 省 安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 “安 監(jiān)煤字 【 2020】 382 號(hào)文 ”， 2020 年 煤礦瓦斯鑒定結(jié)果為：礦井瓦斯絕對(duì)涌出量 179。/t，預(yù)測(cè)出全礦井瓦斯相 對(duì)涌出量 179。r，整體上南部瓦斯含量較北部小，分析影響其變化的主要因素為煤層的賦存深度，根據(jù)瓦斯富集的一般規(guī)律隨著煤層埋深的增大瓦斯含量遞增。瓦斯成分以 N2為主， CH4次之，結(jié)果見(jiàn)表 12。本設(shè)計(jì)取 500m179。其它年份礦井最大涌水量約為正常量的 ～ 倍。 礦井涌水量的變化具有隨開(kāi)采量的增加（即開(kāi)采面積的增大），呈逐年上升的趨勢(shì)，且上升量的變化較大（ ～ 19%），但平均約 11%。 根據(jù)上述礦床主要充水含水層的含水空間特征，充水方式及水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，井田礦床水文地質(zhì)類(lèi)型可劃分為兩類(lèi)： 組 3 號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)，水文地質(zhì)類(lèi)型為第二類(lèi)第一型，即水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的頂板直接充水的裂隙充水礦床；太原組 153 號(hào)為第三類(lèi)第一亞類(lèi)第一型，即水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的頂板直接充水的以溶蝕裂隙為主的巖溶裂隙充水礦床。在礦井開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注這些陷落柱的富水情況。這些陷落柱主要分布在井田北部的向斜軸附近，一般不富 水或富水性極弱。北部邊界文王山南斷層，最大落差 400m，造成區(qū)內(nèi) 3 號(hào)煤層與外部中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r含水層對(duì)接。 三、 斷層及陷落柱的導(dǎo)水性 本礦井在勘查時(shí)，共發(fā)現(xiàn)大小斷層 10 條，且均未進(jìn)行專(zhuān)門(mén)抽水試驗(yàn)。 （ 2） 3 號(hào)煤層底板隔水層 3 號(hào)煤層底板至 K8 砂巖含水層之間普遍發(fā)育有一套深灰色、灰黑色粉砂巖及細(xì)砂巖夾菱鐵礦薄層的地層，厚 ～ ，平均 。 2. 主要隔水層 根據(jù)巖性特征，井田內(nèi)主要隔水層自上而下主要有：本溪 組鋁土質(zhì)泥巖隔水層、 3號(hào)煤層底板隔水層等。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 ～ ? m，水位標(biāo)高 ～ 。但風(fēng)井井 筒施工中，揭露該含水層時(shí)其最大涌水量達(dá) 280m179。 （ 12） 二疊系上石盒子組上部的一層中、粗粒砂巖含水層 主、副井檢查孔深 ，有一層中、粗粒砂巖，厚 。 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 11） 二疊系上石盒子組中部細(xì)、中粒砂巖含水層 在主、副井檢查孔中，該含水層深 ，厚 。 （ 10） 二疊系上石盒子組中部中粒砂巖含水層 在主、副井檢查孔中，該含水層深 ，厚 。下距 3 號(hào)煤層平均距離 89m左右。為富水性弱的砂巖裂隙含水層。 （ 8） 二疊系下石盒子組底部 K8 砂巖含水層 層厚 0～ ，平均 。/h。是 3 號(hào)煤層底板直接充水含水層。上距 3 號(hào)煤層 ～ ，平均 。為富水性弱的裂隙含水層。 （ 5） 石炭系上統(tǒng)太原組 K5 石灰?guī)r含水層 層厚 ～ ，平均 。 （ 4） 石炭系上統(tǒng)太原組 K4 石灰?guī)r含水層 層厚 0～ ，平均 。位于 13 號(hào)煤層之上，為厚層狀石灰?guī)r。/h，穩(wěn) 定水量5m179。富水性不均，屬富水性中等的巖溶裂隙水。屬厚層狀石灰?guī)r，上距 3 號(hào)煤層平均距離 。 總之，該含水層富水性較強(qiáng)，巖溶埋藏標(biāo)高 300～ 500 m左右，且具有成層發(fā)育的特征，其富水性也具有 “上強(qiáng)下弱 ”之特點(diǎn)。 ⑧ 頂部，淺灰色、厚層狀灰?guī)r，厚 ～ 。為一相對(duì)隔水段。 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 ⑤ 灰色泥灰?guī)r、局部夾一層石灰?guī)r段。 ② 底部泥灰?guī)r之上，青灰、灰黑色厚層灰?guī)r，厚 80～ 120m，其底部夾薄層礫狀灰?guī)r，該段中下部巖 溶裂隙發(fā)育 。 1985 年 10月，礦務(wù)局地質(zhì)隊(duì)在主、副井之間補(bǔ)打 1 個(gè)檢查孔，該檢查孔采用流量測(cè)井技術(shù)，通過(guò)測(cè)量鉆孔中垂向水流的變化來(lái)劃分含水層的位置，基巖風(fēng)化帶以下共探明含水層 11 個(gè)。區(qū)域東部，地勢(shì)高峻，出露一套呈南北向展布的長(zhǎng)條狀碳酸巖類(lèi)地層，巖溶裂隙發(fā)育，給巖溶裂隙 水直接接受大氣降水補(bǔ)給創(chuàng)造了條件，是巖溶裂隙水的主要補(bǔ)給區(qū)；另外，地表水系也是地下巖溶裂隙水補(bǔ)給源之一，其主要通道是灰?guī)r出露區(qū)內(nèi)河道里的斷層帶，如濁漳河的北、西、南三源出口附近至石梁之間，河流流量的明顯損失，即是例證。 老頂為細(xì)砂巖或中細(xì)粒砂巖，厚度 ，平均 .，灰白色，含石英、長(zhǎng)石，分選好，具斜層理。夾矸1～ 3 層，除本區(qū)南部大面積同生沖刷外，一般均達(dá)可采厚度，局部頂?shù)装寮皧A石為炭質(zhì)泥巖。本區(qū)中部南滸 莊一帶發(fā)育較好，成片達(dá)可采厚度。北部 以北、中部南滸莊一帶發(fā)育較好，多達(dá)可采厚度，屬不穩(wěn)定局部可采煤層。頂?shù)装宥酁榛摇?黑色薄層粉砂巖或泥巖。 （ 4） 2 號(hào)煤層 位于 K K3 石灰?guī)r間。本區(qū)中部一般發(fā)育較好，多達(dá)可采厚度。煤層頂板多為黑灰色厚層中粒砂巖。 （ 2） 82 號(hào)煤層 位于太原組中上部。 2. 可采煤層特征 采礦工程專(zhuān)業(yè) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 （ 1） 3 號(hào)煤層：位于 組的中下部，以其本身厚度大、層位穩(wěn)定為重要對(duì)比標(biāo)志，上距Ｋ 8 砂巖 ～ 。 4. 巖漿巖 井田范圍內(nèi)沒(méi)有巖漿巖侵入。東，傾向南西，落差 10m，為上石盒子組地層露頭所顯示，推斷延長(zhǎng) 500 余米，為正斷層。 ⑺ F3 斷層：走向南北，向東傾斜，傾角 60176。東，傾向北西，傾角 70176。西，傾向南西，傾角 60176。全長(zhǎng)為 。西南段的 2201孔在 ，斷距約 10m。推斷落差 170m，該斷層向西落差變小，至 1068 號(hào)鉆孔附近，落差 70m。東，傾向南東，傾角 70176。東，傾向南東，為上盤(pán)下降的正斷層，自東伸入本區(qū)，常 —1 號(hào)孔 3 號(hào)煤層底板高 ， 513 號(hào)孔 3 號(hào)煤層底板標(biāo)高 ，兩者高差。軸部較為平緩。左右，軸部比較寬緩 ，幅度最大 110m，一般 50m上下，局部有一些東西向的小的起伏，北部 504 號(hào)孔附近有一對(duì)小的背向斜。姬村以西，則為近南北向的相互平行的背、向斜。是本區(qū)的主要覆蓋層，巖性為棕黃色、淺黃色亞粘土，含砂質(zhì)粘土，夾姜石、砂礫層，頂部 為耕植土，與下伏地層呈角度不整合接觸。巖性為紫紅色、紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖，灰色、灰白色、黃綠色細(xì)、中、粗粒石英砂巖。 5. 二疊系下統(tǒng)下石盒子