【正文】 導(dǎo)線逐點實測主要大巷，部分巷 采 用皮尺及羅盤，質(zhì)量可靠。 為查明 5 號煤層煤質(zhì)和可選性，分別在井下 5 號煤層工作面采取煤樣進行了煤質(zhì)化驗和可選性試驗。 ） 利用詳查煤芯煤樣資料 14 個。區(qū)域地質(zhì)簡況如下： （一）地層 根據(jù)詳查資料，離石礦區(qū)查明地層有古生界石炭系本溪組（ C2b）、太原組（ C3t） ,二疊系山西組（ P1s）、石盒子組（ P12P21） ,新生 界 上第三、第四系等。 下 統(tǒng) 下石盒 子組 P1x 以基底砂巖 K4與下伏山西組假整合接觸。中、上部為灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖互層，常夾 13 層不穩(wěn)定的石灰?guī)r，偶有薄層賦存。向斜軸部 寬緩，西翼傾角較大，一般 15176。 （ 4）劉家灣向斜。 斷層 分布在 離石 詳查區(qū) 西部邊緣，均為高傾 角 正斷層。 另外，尚有 落差小于 10m 的 幾條小斷層。各煤層特征詳見下表 212。 根據(jù)沉積旋回及其含煤特征可分為二段： 方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 18 下段：自太原組底部晉祠砂巖 (K1)底至 (L1)灰?guī)r底之間的一段地層，除 K1 砂巖外，主要為：深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r和 10號煤層組成， 10 號煤均為穩(wěn)定可采煤層。 方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 19 本組含大量的植物莖葉化石，與下伏地層呈整合接觸。與下伏地層呈角度不整合接觸。 總之， 井田構(gòu)造復(fù)雜程度類型屬簡單 類型 。 煤層頂 板為 中砂巖、粉細砂巖 ，局部為 泥巖； 底板為 中砂方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 21 巖、砂質(zhì)泥巖及細砂巖 。 （四） 9 號煤層 位于太原組中部， 上 距 5 號煤層 ， 煤層厚度 ,平均為 ， 含有 23 層夾矸，夾矸厚為 。 （ 1） 山西組煤層多，厚度小，層位不穩(wěn)定，地層巖相規(guī)律性也差，煤層對比相對困難。 第 二 節(jié) 煤質(zhì) 一、物理性質(zhì)及煤巖特征 井田內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)大體相同，表現(xiàn)為黑色，條痕為棕黑色、褐黑色，玻璃和強玻璃光澤，硬度一般為 23，有一定韌性，參差狀，階梯狀斷口，煤層容重 ，比重比容重稍大，內(nèi)生裂隙發(fā)育。 根據(jù)《中國煤炭分類》（ GB57511986）和《煤炭質(zhì)量分級 第 1部分：灰分》（ GB/） 、《煤炭質(zhì)量分級 第 2 部分：硫分》（ GB/） ，按照煉焦用煤浮煤標(biāo)準(zhǔn)， 2 號煤為特低灰 低灰 之 焦煤。 號煤層 水分（ Mad） 原煤 %— %，平均 %， 浮煤 %— %，平均 %； 灰分（ Ad） 原煤 %— %，平均 %， 浮煤 %— %，平均 %； 揮發(fā)分 （ Vdaf） 原煤 %— %，平均 %； 浮煤 %— %，平均 % 全硫（ ） 原煤 %， 浮煤 %； 膠質(zhì)層 厚度 Y（ mm）為 。現(xiàn)根據(jù)試驗成果對 5 號煤層可選性分述如下： （一） 3 號煤層可選性 篩分試驗 ，占全樣的 %，灰分為 %，全硫 %，其規(guī)律是隨著粒級的降低，灰分降低，硫分增高。 5 號煤層簡易篩分試驗報告 表 324 篩分前煤樣總量： 粒度 煤樣重量（產(chǎn)率 %） 質(zhì)量 (500mm) 重量 占全樣 篩分累計 占 Mad Ad St,d Qgr,v,d kg 產(chǎn)率 % % 產(chǎn)率 % % % % MJ/kg 5025 2513 136 63 31 (小計） 500（合計） 浮沉試驗和可選性評價 分別選用理論灰分 10%、 13%和 15%時，177。 本報告 風(fēng) 氧化帶圈定以煤層露頭線平推 50m。據(jù)資料： Al2O3： %%， SiO2： %%， Fe2O3:%%,TiO3:%%，品位不高。 一、地表水 區(qū)域內(nèi)河流屬黃河 流域 ，以黃河為主干隨地形發(fā)育，呈樹枝狀分布，較大河流有湫水河和三川河。 4 號孔鉆穿該層 時，發(fā)現(xiàn)漏水，水位從原來的數(shù)米突降至 134m（標(biāo)高 ）。本含水層組 K2和 L1為主。 （四）二疊系石盒子組（ P1xP2s）砂巖 裂隙含水層 本組厚砂巖較多，且位于淺部，易于接受補給，故含水性較山西組稍強，出露的下降泉較多，流量多為 ，最大 L/s。離石縣城和馬茂村有該層泉水涌出，流量分別為 35 L/s、 20L/s，水質(zhì)屬重碳酸鹽 氯化物型，為微硬的淡水。深層承壓水主要受地質(zhì)構(gòu)造控制，接受裸露區(qū)補給，沿巖層傾向運移。 經(jīng)調(diào)查，新立井附近最高洪水位線標(biāo)高為 1100m，低于新立井井口標(biāo)高；主斜井和副立井附近最高洪水位線標(biāo)高為 1085m，主斜井和副立井井口標(biāo)高分別為 和 。上述情 況說明該組含水層裂隙、溶洞不發(fā)方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 42 育，含水微小，個別地方可能含水稍多。 含水層富水性弱。 三、井田地下水的補給、徑流、排泄條件 井田位于柳林泉域中部，屬柳林泉域的徑流區(qū)， 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶水含水層，主要依靠 該泉 域大氣降水的入滲補給和地表水、側(cè)向裂隙水的滲漏補給，徑流途徑復(fù)雜。 二 、構(gòu)造對 礦井開采的 影響 受區(qū)域構(gòu)造的控制， 井田 呈 一寬緩的向斜 構(gòu)造， 向斜軸位于井田西部，軸向 NE，向 SW 傾伏。 M178。 相鄰礦井采空區(qū)積水 井田內(nèi)部與 霍州 煤電 集團 有限責(zé)任公司方山 店坪煤礦 相鄰，該礦開采 5 號煤層，與本井田之間無越界開采，經(jīng)調(diào)查，其采空區(qū)有積水，由于本井田為一向斜構(gòu)造，其采空區(qū)積水對本井田煤層開采有威脅。 經(jīng) 上述公式 （ 1） 、 （ 2） 計算， 公式 （ 1） 計算值大，取公式 （ 1） 值 ，3 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 ， 5 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 47 ， 9 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 ， 10 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 。 2 號采空區(qū)有積水，對 3號煤層開采有威脅。 疏干降壓。 相鄰礦井 黃家溝創(chuàng)偉焦煤有限公司 開采 5 號煤層，生產(chǎn)能力 30 萬 t/a，礦井正常涌水量 480m3/d， 最大涌水量 840m3/d。所以， 開采奧陶系巖溶水是今后主要的供水方向；太原組石灰?guī)r含水層巖溶裂隙水水量也較大，但由于受煤層影響，水質(zhì)較差；第三系及第四系礫石層水水質(zhì)較好，且埋深淺，易開采， 但僅 可作為礦井 生產(chǎn) 用水。煤層底板為 中砂巖、砂質(zhì)泥巖及細砂巖 ，厚 度 ，平均 。 頂板支護為 液壓支柱配鉸接頂梁，全部垮落法管理頂板。 9 號煤層直接充水含層富水性較山西組的 5 號煤層含水性強，其礦井涌水量可能會比 5 號煤層礦井涌水量大 24 倍。大面積采空區(qū)可能導(dǎo)致地表裂隙出現(xiàn)，雨季會涌入井下，增加礦井涌水量，因此要經(jīng)常對地表踏勘，及時填埋地表裂隙和塌陷。當(dāng)采掘工作面接近充水的采空區(qū)（包括小窯、老空區(qū)）方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 48 及隱伏充水?dāng)鄬?、 含水層時，要遵循“預(yù)測預(yù)報、有 掘 必探，先探后掘、先治后采”的原則，采取相應(yīng)的措施探放水 。 四、奧灰?guī)r溶水 對 礦井開采 的影響 井田內(nèi)奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高在 805806m， 最下層 10 號煤層底板最低標(biāo)高也大于 806m。 （ 2） Hli=100∑ M/(∑ M+) 3 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 ， 5 號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度。 3 號煤層?xùn)|北部有 5 處采空區(qū)，中東部有 5 處采空區(qū)。 三、采 （古） 空區(qū) 積水對礦井開采的影響 （一）采（古）空區(qū)積水 本井田采（古）空區(qū)積水 經(jīng)調(diào)查，井田內(nèi)無古空區(qū)。目前井田內(nèi)地下水的排泄主要是礦 井 排水和民用。 （五）第三、第四系松散巖類孔隙含水巖組 井田內(nèi)松散巖類中，大面積分布第四系中上更新統(tǒng)黃土，其含水層連續(xù)性差，基本不含水，補給條件也不好；上第三系上新統(tǒng)底礫巖常呈半膠結(jié)狀，滲透性好，不整合覆蓋于上石盒子組地層上，與基巖方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 43 風(fēng)化裂隙一同構(gòu)成富水帶 ， 單井出水量為 。 （二）石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t）灰?guī)r巖溶裂隙含水層 太原組在 井田內(nèi)無出露， 為一套海陸交互相含煤沉積建造，含水巖層主要為 L K L5 灰?guī)r，離石區(qū)詳查 資料，單位涌水量 q＝，滲透系數(shù) k＝ ，水位標(biāo)高?；?guī)r致密堅硬， 較為純凈，多厚層狀或巨厚狀 。另外，上新統(tǒng)含水層水在溝谷中易形成泉水排泄。 其主要補給來源是區(qū)域內(nèi)出露部分，大氣 降 水通過裂隙或間接通過松散層的入滲補給巖溶水。 （五）上新統(tǒng)礫巖含水層 上新統(tǒng)的底礫巖，常為半膠結(jié)狀， 滲透性好，多位于溝谷侵蝕基面以上，當(dāng)埋藏較深時，由于有紅土覆蓋，而含承壓水。水質(zhì)屬重碳酸鹽 硫酸鹽型，為軟的淡水。 （二）石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t）碎屑巖類及碳酸巖類裂隙含水層 本組主要由 3組石灰?guī)r組成，其平均厚度 L5是 ， K2是 ，L1是 。黃河從本區(qū)西緣由北向南流過，河底高程 610700m，據(jù)吳堡水文站19521977 年資料，年平均流量 m3/s，最大流量 19500 m3/s。化學(xué)分析結(jié)果： CaO:54%%,MgO:%%, Al2O3:%%,Fe2O3:%%。淺 部為赤鐵礦，深部為黃鐵礦與鋁土礦混合賦存。 （ kg/L） % % 浮物 沉物 密度 產(chǎn)率 產(chǎn)率 灰分 產(chǎn)率 灰分 kg/L % % % % % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 全級 ＜ ＞ 合計 煤泥 總計 方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 34 方山金暉凱川煤業(yè)公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告 35 四 、煤的風(fēng)氧化 在井田東部 5 號煤層 因剝蝕 產(chǎn)生風(fēng)氧化帶。 見下表 323。 （二）工藝性能 （ 1）粘結(jié)指數(shù)（ ） 根據(jù)相鄰礦井店坪煤 礦及本次井下采樣化驗 資料： 2 號煤粘結(jié)指數(shù) ()，平均為 ； 3 號煤粘結(jié)指數(shù) ()96； 5 號煤粘結(jié)指數(shù) ()92。 號煤層 水分（ Mad） 原煤 %— %，平均 %， 浮煤 %— %，平均 %； 灰分（ Ad） 原煤 %— %，平均 %， 浮煤 %— %，平均 %； 揮發(fā)分（ Vdaf） 原煤 %— %，平均 %； 浮煤 %— %，平均 % 全硫（ ） 原煤 %— %，平均 %， 浮煤 %— %，平均 %； 發(fā)熱量（ ） 原煤 ， 平均 MJ/kg； 浮煤 ，平均 MJ/kg。 煤的顯微煤巖組分以有機組分為主，無機組分次之，其中有機組分中又鏡質(zhì) 體 和半鏡質(zhì) 體 為主， 惰 質(zhì) 體 次之；無機組分主要為粘土類，少量硫化鐵類。 5 號煤為一層多夾石、高灰分煤層，其下有一層薄層，即 5 下 號煤。煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。 井田中部及東北部大面積采空。煤層總厚 ，含煤系數(shù)為 %，可采 煤層總厚度為 ，可采 含煤 系數(shù)為 %。 6176。 (六 )上第三系上新統(tǒng) (N2) 巖性為紅色、黃紅色的粘土，底部為礫石層。本組從沉積特征看，形成于海退過程中，聚煤作用發(fā)生于海退的濱海三角洲、平原及湖泊、瀉湖、潮坪環(huán)境中。本組厚度 為 ，平均為 ，與下伏地層呈平行不整合接觸。 太原組含煤 7 層，自上而下為 112 號煤層。最大落差 70100m，延伸長度約 16km，為南部主要斷層構(gòu)造。 （ 6）舉頭背 向 斜。 （ 2）王家坡向斜、背斜。 褶曲 區(qū)內(nèi)（離石礦區(qū)）褶曲發(fā)育，為主要構(gòu)造形態(tài)。 石 炭 系 上 統(tǒng) 太原組 C3t 以基底砂巖 K1與下伏本溪組假整合接觸。 中更新統(tǒng) Q2 120 為棕黃色砂質(zhì)粘土夾 10 余層棕紅色粘土條帶及數(shù)層鈣質(zhì)結(jié)核，多不整合覆蓋于第三系之上。分別由 3 號煤層頂板向 2 號煤層鉆探，揭露 2 號煤層。 水文地質(zhì)內(nèi)容為本次收集到的水文資料，以上述地形地質(zhì)圖為底圖填 繪 的。