【文章內容簡介】 合王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 ９ 接觸，本組厚 ，平均 。井田東、西兩側溝谷中見出露。 （ P1s） 與下伏太原組呈連續(xù)沉積，為一套陸相含煤建造。巖性主要由灰黑色泥巖、砂質泥巖和灰白色砂巖及 34層煤層組成，底部北岔溝砂巖 (K3)為灰白色粗砂巖，與下伏太原組整合接觸。本組厚 ，平均 。井田內局部見出露。 （ P1x） 以駱駝脖子砂巖 (K4)為底與下伏山西組呈整合接觸，由砂巖、泥巖及砂質泥巖組成， K4層位穩(wěn)定，斜層理發(fā)育，為良好標志層，本組厚度，平均 。井田內大面積出露。 （ P1s1） 本組地層與下伏地層呈連續(xù)沉積，巖性為各粒級砂巖與泥巖、砂質泥巖，其底部 K6砂巖沉積穩(wěn)定，特征明顯，易識別。區(qū)內大部分遭剝蝕而賦存不全，最大殘留厚度約 75m左右。 (Q2+3) 角度不整合于下伏各老 地層之上，多分布于緩坡和較大山頭處，主要為中上更新統(tǒng)黃土，各處厚度不等，一般 O20m左右。 （二）含煤地層 井田內含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，現將含煤地層巖性剖面劃分自下而上詳述如下： 粗粒砂巖 (晉祠砂巖 )，石英、長石為主，黑色礦物次之，局部含礫，膠結疏松，分選性差，含星散狀黃鐵礦及泥質包裹體，斜層理。厚— ，平均 。 、含植物化石。厚 ，平均 。 ，含鋁質，見植物化石碎片，厚 ，平均。 王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １０ ，含植物炭化石及根化石，厚 ，平均 。 ，波狀層理，夾泥質包裹體，厚 m，平均 。 ，含黃鐵礦結核，致密塊狀，厚 m，平均 。 ，水平層理，含植物化石，厚 m，平均 。 ，長石、石英為主，鈣質膠結，分選磨圓較好，厚，平均 。 ，含大量植物化石，厚 ，平均 。 ，黑色。厚 ，平均 。 ，致密性脆，易破碎，不具膨脹性，厚 ，平均 。 1 9號煤，黑色，以半亮型、亮型為主，含 1層炭質泥巖夾矸，塊狀構造，厚 ，平均 。 ，裂隙不甚發(fā)育，巖性致密，易破碎，厚 ，平均 。 1 8號煤，黑色，以半亮型、亮型為主，結構簡單，塊狀構造，厚，平均 。 (廟 溝灰?guī)r， L1)，致密，下部質純，頂部含泥質，含海相動物化石，厚 ，平均 。 ，水平層理、波狀層理發(fā)育，厚 m，平均 。 ，水平層理，層面含櫛羊齒、楔葉等植物化石，厚，平均 。 (毛兒溝灰?guī)r， K2)，裂隙發(fā)育，充填分解石脈，厚，平均 。 ，含少量植物化石及黃鐵礦結核，厚 ，平均 。 ，黑色，半亮 型、亮型為主，厚 ，平均 。 王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １１ (斜道灰?guī)r， L4)，含海相動物化石，厚 ，平均 。 ，含鋁質，多由片狀礦物組成，含少量植物化石，厚，平均 。 (七里溝砂巖 )，長石、石英為主，具韻律性分選，厚，平均 。 ，含植物根化石及黃鐵礦結核 ，平均 。 ，黑色，厚 ，平均 。 ，產大量植物化石，厚 ，平均 。 ，含大量楔葉植物化石，厚 ，平均 。 (駱駝脖子砂巖， K3)，含礫，產大量煤屑及黑色礦物，斜層理，厚 ，平均 。 ，含云母碎片，厚 ，平均 m、 ，含大量植物化石，厚 ，平均 。 ，黑色， ，平均 。 ，水平層理 發(fā)育，厚 m，平均 。 ，石英長石為主，膠結致密，波狀層理，厚 ，平均 。 ，含植物化石，厚 ，平均 。 ，黑色，半亮型，亮型為主，厚 ，平均 。 ，水平層理，厚 m，平均 。 ，黑色，半亮型、亮型為主，塊狀構造，厚 ，平均。 ，富含植物化石，水平 層理，厚 ，平均。 ，黑色，厚 ，平均 。 王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １２ ，含云母碎屑及植物化石，厚 ，平均 。 ，致密塊狀，水平層理，厚 ，平均 。 二、地質構造 區(qū)域構造 本區(qū)位于太原西山煤田東北部邊緣地帶。西山煤田位于呂梁山背斜東側、汾河斷陷地西側，總體呈軸向北西的向斜，在此基礎上發(fā)育有一系列的平緩褶曲、高角度正斷層，主要褶曲有正門溝背斜、冶峪背斜及小臥龍向斜，主要斷層有隨老 母正斷層，落差 100m，王封斷層落差 50— 110m，杜兒坪正斷層，落差 80220m。賽莊正斷層，落差 65m，本礦區(qū)處于賽莊正斷層南側。 井田構造 本井田為褶皺構造，地層走向變化較大，傾角 4176。 14176。，井田內共發(fā)育背斜 3個，向斜 2個，規(guī)模大小不等的正斷層 15條。陷落柱 4個。分別敘述如下： （ 1）褶曲 1） S1背斜：位于井田西北部，軸向北東一南西向，軸長約 700m左右，呈弧形展布。兩翼傾角約 14176。左右。地表見出露，開采 8號煤層時亦揭露。 2） S2背斜 ： 位于井田西南部，軸向北東一南西向，井田內軸長約 450m，呈弧形展布，兩翼傾角約 6176。 7176。地表見出露，開采 8號煤層時亦揭露。 3） S3向斜：位于井田北部，軸向北東東向，軸長約 1005m，呈直線展布，兩翼傾角約 9176。左右。地表見出露，開采 8號煤層亦揭露。 4） S4背斜：位于井田南部，軸向北端為北東向，南端轉為南東向，基本呈“ S”形展布。軸長約 1000m，兩翼傾角約 6176。 — 7176。地表見出露，井下開采中亦揭露。 5） S5向斜：位于井田東部，軸向北北西向，基本呈直線展布。井田內軸長約 900m左右。兩翼傾角約 6176。左右。地表見出露，開采 8號煤層亦揭露。 (2) 斷層 1） Fl斷層：位于井田北部邊緣，為本井田邊界斷層，走向北東東向，傾王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １３ 向南東，傾角 65176。，落差 10m，地表見出露。 2） F2斷層：位于井田北部 F1斷層南側，走向北東東向，傾角北西，傾角65176。，落差 10m，開采 8號煤層時發(fā)現。井田內延伸長度 260m左右。 3） F3F15斷層：這些斷層落差均小于 5m，對煤層煤質影響較小，對井下開采、采區(qū)布置及其它開采技術條件影響甚微，圖中已一一載明，不再敘述。 （ 3）陷落柱 1） X1陷落柱：位于井田北部，橢圓狀，軸長 2530m。 2） X2陷落柱：位于井田北部 X1南側，橢圓狀，軸長 2045m。 3） X3陷落柱：位于井田西北部，圓狀，直徑 35m。 4） X4陷落柱：位于井田西南部，橢圓狀，軸長 3055m。 以上這些陷落柱均在井下開采中發(fā)現。 綜上所述，本井田為褶皺構造，且同時發(fā)育斷層、陷落柱，但規(guī)模均不大。構造屬中等 (偏簡單 )。 三、煤層及煤質 (一 )煤層 井田內含煤地層為太原組和山西組，不同的聚煤環(huán)境，形成了不同的巖性組合、巖相特征，含煤性也存在有較大的差異性。 太原組為一套海陸交互相含煤地層，含海相灰?guī)r 4層，含煤 5層，主要賦存于本組中上部地層中。編號自上而下為 6號、 7號、 8號、 9號及 10號，其中 9號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采層，其余煤層區(qū)內均不穩(wěn)定、不可采，地層平均總厚 105m，煤層平均總厚 ，含煤系數 %，中部含煤性好，上部含煤性差，整個含煤地層含煤性中等。 山西組為陸相含煤地層，共含煤 4層，編號自上而下為 1號、 2號、 3號、4號， 3號煤層區(qū)內穩(wěn)定可采，其余為不可采煤層，地層平均總厚 ，煤層平均總厚 ，含煤系數 ，整個含煤地層含煤性較差。 區(qū)內太原組、山西組含煤地層平均總厚 155m，煤層總厚 ，含煤系王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １４ 數 %。 區(qū)內可采煤 層 4層，為山西組 3號煤層和太原組的 9號煤層 (詳見可采煤層特征表 )，其中 8號煤層已采空，不予敘述?，F將 9煤層敘述如下： 9號煤層：位于太原組中部，上距 8號煤層 ，平均 ，煤層厚 ，平均 ，結構簡單，普遍含 1層炭質泥巖夾矸，區(qū)內全部發(fā)育、全部可采，穩(wěn)定為一型。其頂板泥巖，底板為砂質泥巖。為井田內批采煤層之一。 煤層特征見 表 121。 表 121 開采 煤層特征表 地層 單位 煤層編號 厚度（ m） 煤層間距（ m） 結構 穩(wěn)定性 可采性 最小 最大 平均 太原組 8 較復雜 穩(wěn)定 已采空 9 簡單 穩(wěn)定 全區(qū)可采 (二 )煤質 本井田可采煤層為 9號煤層，其中 8號煤層已采空，現僅對 9號煤層進行煤質敘述。 煤類及其工業(yè)用途 9號煤層：特低灰 低灰、特低硫 中硫、特高熱值的貧煤。 9號煤為良好的動力用煤及民用煤。 煤質分析 （ 1）物理性質及煤巖特征 9號煤層宏觀特征均為黑色、條帶狀結構，塊狀構造，具油脂、玻璃光澤，貝殼斷口，內生裂隙較發(fā)育。據杜兒坪精查資料， 9號煤層視密度為 。王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １５ 宏觀煤巖組份以半亮型、亮型為主。 （ 2）煤的化學性質 9號煤層： 水份 (Mad)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 灰份 (Ad)：原煤： ％，平均 ％。 ． 浮煤： ％，平均 ％。 揮發(fā)份 (Vdaf)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 全硫 (St,d)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 發(fā)熱量 (Qgr,d)：原煤 ／ kg。 膠質層最大厚度 (Y) 為 0。 粘結指數 (GRI)： 。 焦渣特征 (CRC) 2。 煤質特征如表 122。 表 122 煤質特征表 煤層編號 原、 浮煤 水分 (Mad) (%) 灰分 (Ad) (%) 揮發(fā)分 (Vdaf) (%) 硫分 () (%) 發(fā)熱量 () (MJ/kg ) GRI 煤類 9 原 PM 浮 煤的可選性 將鐵磨溝精查區(qū)資料匯集如表 12表 124和表 125。 王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １６ 表 123 篩分試驗綜合表 采樣地點 煤層 等級 (m/m) 浮煤數量比 (%) 煤類 Ad Vdaf 鐵磨溝 9 25 25 表 124 浮沉試驗綜合表 采樣地點 煤層 浮煤回收率 浮煤灰分 （ %） 中煤產率 （ %） 備注 % 等級 灰港則 9 良 1959年西山礦務局采 表 125 篩分試驗綜合表 采樣孔 煤層 礦物含量（ %） 各級煤體積比（ %） 總量 其中粘土類 浮煤 中煤 尾煤 D D2 D43 16 17178 9 四、瓦斯、煤塵爆 炸性及煤的自燃性 瓦斯 根據 山西省煤炭工業(yè)局晉煤行安 [2020]295 號文件 ,2020 年度王封煤礦礦井相對瓦斯涌出量為 178。 d, 絕對瓦斯涌出量為 , CO2相對涌出量為 178。 d, CO2絕對涌出量為 ,為 低瓦斯礦井。 煤塵 據山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2020年 1月所做的王封煤礦 9號煤層煤樣檢測報告， 9號煤層煤塵均具有爆炸性。 王封煤礦機械化采煤升級改造初步設計說明書 １７ 煤的自燃發(fā)火性 據山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2020年 1月所做的王封煤礦 9號煤層煤樣檢測報告， 9號煤層均屬于不易自燃煤層，自燃傾向性均為Ⅲ級。 地溫、地壓 據調查，王封煤礦開采過程中，地溫一直保持在正常值內，一般為 16℃～17℃之間，且地壓也未見異常。 五、水文地質 （一）區(qū)域水文地質 按山西省水文地質單元劃分，本區(qū)位于呂梁山脈東側、汾河南岸，為晉祠泉域逕流區(qū)。地貌單元屬中低山丘陵區(qū)，區(qū)內大面積基巖裸露，黃土零星覆蓋，區(qū)域河流為汾河，由西而東，向南流入黃河。 區(qū)域含水層組主要為奧陶系中統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，石炭系上統(tǒng)太原組巖溶裂隙灰?guī)r含水層，二疊系下統(tǒng)山西組、上下石盒子組砂巖裂隙含水 層及第四系沖、洪積層孔隙含水層，各含水層主要接受大氣降水補給，埋于深部者，也接受上部含水層補給，以泉水形式排泄。 (二 ) 含水層 區(qū)內主要含水層為第四系、二迭系上、下石盒子組、山西組、石炭系太原組、本溪組及奧陶系灰?guī)r，現將區(qū)內含水層特征分述如下： 、粘土、砂土類孔隙含水層組。 分布于區(qū)內緩坡及山頭，巖性為淺黃、黃褐色亞粘土、粘土及砂土夾礫石層，厚度數 O20m，由于其所處位置較高，位于當地侵蝕基準面之上，僅透水而不含水。 、下石盒子組砂巖裂隙含水層組 區(qū)內大面積 出露，巖性為一套砂巖、泥巖互層