【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的變化規(guī)律不明顯。 （ 4）氧（ Odaf）各煤層原煤氧含量平均為 ～ %，浮煤氧含量為 ～%， 較原煤有升有降，垂向上原、浮煤均有隨埋深增加而降低的趨勢(shì)。 （ 5）全硫（ St， d） 42煤層原煤全硫?yàn)?～ %，平均值為 %。以低硫 —中硫煤為主； 41煤層原煤全硫?yàn)?～ %，平均值為 %，以低中 — 中硫煤為主。本區(qū)各層煤中硫較易于洗選剔除。 （ 6）磷（ Pd）各煤層原煤磷含量為 ～ %，平均 ～ %。其中42煤層原煤磷含量為 ～ %，平均 %，屬中磷煤； 41 煤層原煤磷含量為 ～ %，平均為 %，屬低磷煤。經(jīng)過(guò)洗選后，各煤層磷分含量大部分可達(dá) %以下。 （三）煤的工藝性能 42 煤層原煤 分析基低位發(fā)熱量（ Q,ad）為 ～ MJ/kg，平均。 41煤層原煤分析基低位發(fā)熱量（ Q,ad）為 ～ ，平均 MJ/kg。 4 41煤層的平均最大膠質(zhì)層厚度（ Y）分別為 、 ，出焦率均 70%。42煤大部分為弱粘結(jié)性煤，少量中等粘結(jié)性煤； 41煤大部分為中等粘結(jié)性煤，少量弱粘結(jié)性煤。本區(qū)煤葛金氏低溫干餾試驗(yàn)結(jié)果，焦型有 B、 C 兩種，煤的結(jié)焦性較差，屬弱結(jié)焦煤。 各煤層煤的低溫干餾試驗(yàn)表明 42煤焦油產(chǎn)率為 ～ %，平均為 %，屬于陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 18 富油煤； 41 煤焦油產(chǎn)率平均為 %，屬于高油煤。焦油產(chǎn)率的變化與煤的揮發(fā)分大致呈正相關(guān)關(guān)系，在相同揮發(fā)分煤中，粘結(jié)性強(qiáng)的煤焦油產(chǎn)率較高。 本區(qū)各煤層的熱穩(wěn)定性，呈粘結(jié)狀，屬高熱穩(wěn)定性煤。 42 煤的結(jié)渣性等級(jí)由難結(jié)渣至強(qiáng)結(jié)渣均有； 41 的結(jié)渣性等級(jí)為強(qiáng)結(jié)渣。 42 煤層煤的哈氏可磨性指數(shù)在 63～ 70之間，表明可磨性指數(shù)較小，屬難磨煤。 （四）煤的可選性 本區(qū)各煤層的煤當(dāng)分選密度液在 以下時(shí)，屬極 難選煤；當(dāng)分選密度液在 以上時(shí)，屬易選煤。因此，應(yīng)根據(jù)各種工業(yè)用煤對(duì)灰分的不同要求，選用不同的工藝流程和分選密度，以達(dá)到合理利用煤的目的。 （五）煤類及煤的用途 本區(qū)各煤層以不粘煤和氣煤為主。 42煤層煤類以弱粘煤（ RN32）為主，少量氣煤（ QM3 QM43）； 41煤層以氣煤（ QM3 QM43 和 QM44）為主，少量弱粘煤（ RN32）。 主采煤層 42煤層屬于低水分、低中灰、低中硫、中磷、高熱值、富油的低變質(zhì)階段的煙煤，可選性等級(jí)為中等可選，抗碎強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)反應(yīng)性中等。煤灰熔融性主要為較 低軟化化溫度灰煤，煤中有害元素砷、氟含量均很低，但氯含量較高、可磨性相對(duì)較低，對(duì)工業(yè)加工利用不利； 41 煤層為中高硫、低磷、高油的低變質(zhì)階段煙煤，其余特征與 42煤層一致。總體上本區(qū)煤的煤質(zhì)較好，是良好的動(dòng)力用煤及氣化、液化等化工工業(yè)原料。 （六）共、伴生礦產(chǎn) 本區(qū)煤層中鍺、鎵、鈾工業(yè)礦床最低品位分別為 300ppm。各煤層煤中鍺、鎵、鈾含量均遠(yuǎn)小于其所要求的最低工業(yè)品位，無(wú)綜合利用價(jià)值。 各煤層頂、底板及夾矸中微量元素含量均低于所要求的最低工業(yè)品位，再者，其厚度小而且范圍有限，均無(wú)可利用價(jià)值。 陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 19 五、水文地質(zhì) （一）地形地貌及地表水系 本區(qū)地勢(shì)西南部高東北部低，主要由近東西向展布的老林溝、 鹽水溝 及 碾子 溝所切割，梁的延伸方向受水系的控制，基本與水系平行，大致呈東西向，梁面或坡上多被殘坡積物覆蓋。新村川一級(jí)階地的后緣，即坡腳處多為黃土堆積，有利于降水及地表水的滲入，對(duì)地下水的形成十分有利。河水流量受季節(jié)性降水的影響，枯水季節(jié)與豐水季節(jié)流量變化懸殊 。 河水流量統(tǒng)計(jì)見表 1— 3— 2。 表 1— 3— 2 地 表 測(cè) 流 統(tǒng) 計(jì) 表 （二）含（隔）水層水文地質(zhì)特征 本區(qū)的主要含（隔）水層敘述如下： — 洪積孔隙潛水含水層（ Q4） 分布于新村川河流西側(cè)的一級(jí)階地及較大溝谷中，階地寬 100~300m。由于階地 為基座 式 階 地， 含 水層 厚 度 較薄 ， 一般 厚 ~ 。富 水 性較 弱 ， 涌水 量~，單位涌水量 ~ m，滲透系數(shù) ~。 （ K1h） 分布于區(qū)內(nèi)西部的分水嶺及東西向展布的梁上，總體厚度較薄。巖性以暗紫色、灰綠色細(xì)砂巖，粉砂巖、泥巖組成，鈣質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)較脆。根據(jù)野外觀測(cè)，砂巖中裂隙極為發(fā)育，但很少切穿泥巖與粉砂巖。發(fā)育有兩組裂隙，一組是東西向與南北向，一組為北 65 度東與北 25 度西。由于該組巖石均在侵蝕基 準(zhǔn)面以上，處于臨空狀態(tài)，故地下水多被疏干，僅有一個(gè)泉水出露，且水量甚微。所以該層為透水性好而含水微溝名 溝谷長(zhǎng) （ km） 匯水面積 （ km2） 枯水期流量（ l/s） 豐水期流量（ l/s） 洪水期流量（ m3/d） 主溝 支溝 新村川 老林溝 鹽水溝 碾子溝 圖 3 陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 20 弱的層段。 （ K1l） 該層厚度 ~，巖性以紫紅色、磚紅色中粗粒砂巖為主，夾多層凸鏡狀泥巖、粉砂巖、礫巖薄層，多為泥質(zhì)膠結(jié)，局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)疏松，易風(fēng)化。據(jù)野 外 觀 察， 該 層大 型 交 錯(cuò)層 理 發(fā) 育， 泉 水出 露 較 少且 流 量很 小 ， 一般 在~，最大 。層面裂隙及構(gòu)造裂隙水少見，多以滲出狀孔隙水出現(xiàn)。溝谷底部?jī)蓚?cè)均具滲出跡象或顯 潮濕現(xiàn)象，溪流量向下游明顯增大。洛河砂巖含水層很不均勻，由淺部至深部，比較富水的層段逐漸增多，是由多層含水段組成的復(fù)合含水層。水位埋深 ，當(dāng)降深 時(shí)，涌水量 ，單位涌水量 m，滲透系數(shù) 。 （ K1l、 J2z） 宜君礫巖在區(qū)內(nèi)厚 ~，巖性以灰?guī)r、燧石、石英巖、片麻巖及砂巖等組成，基底式鈣質(zhì)膠結(jié)，巖石堅(jiān)硬致密，電測(cè)井曲線明顯，為好的隔水層；直羅組上部隔水層厚 48~75m，巖性為泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖互層，以泥巖、粉砂巖為主，砂巖次之。涌水量 ，單位涌水量 m，含水甚微，為相對(duì)隔水層。宜君礫巖與直羅組上部隔水層合層厚度大，分布穩(wěn)定，可作為上下含水層相對(duì)穩(wěn)定的隔水層。 （ J2z） 該層俗稱“直羅砂巖”，全區(qū)分布，厚度較大，一般 32~48m。上部巖性以灰白色、灰綠色中、粗粒砂巖為主，夾泥巖與粉砂巖薄層；下部為厚層狀含礫粗砂巖或砂礫巖，裂隙不發(fā)育且多被方解石充填。該層在區(qū)內(nèi)為 4 42 煤層的基 本頂板及直接充水含水層。水位埋深 ~，降深 ~，涌水量 ~，單位涌水量 ~ m，滲透系數(shù) ~。由于受地形地貌及構(gòu)造的控制 ,該層埋深由東向西逐漸加大，地下水交替緩慢，基本處于滯流狀態(tài)。 （ J2y） 陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 21 該層位于延安組 42煤層上部，巖性以灰黑色泥巖、粉砂巖為主，局部夾薄層砂巖。厚 10— 20m，由東北向西南部增厚，可作為區(qū)內(nèi)主采 42煤層較好的隔水層。 羅系延安組下部與富縣組及三疊系相對(duì)隔水層 該層由 42煤層下部泥巖、粉砂巖與富縣組泥巖、三疊系泥巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖薄層等組成，厚 60 余 m。該層可作為 42煤層底板之下的較好的隔水層。 （三）地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 本區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)地貌條件，決定了各類地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件的一般性和特殊性。 該潛水層分布于新村川西側(cè)，以大氣降水補(bǔ)給為主，還接受河谷兩岸基巖地下水的補(bǔ)給。潛水徑流方向主要受微地貌型態(tài)的控制，平直地段一般與河床相交，河曲地段截彎取直，主要以潛流形式向河床排泄。 主要接受大氣降水補(bǔ)給。該砂巖張性裂隙極為發(fā)育，是地下水賦存的良好空間。但因遭受強(qiáng)烈侵蝕切割，有利于地下水的排泄而不利于賦存。地下水以潛水形式泄出地表，供給地表水，成為地表河流的源頭。溝流量高峰值出現(xiàn)在雨季 9 三個(gè)月。雨季該砂巖到處出水，與雨水匯集一起，攜帶泥砂，奔流直下；平水期，地下水源源不斷地供給地表水，是地表水的主要水源之一；枯水期地表水流量甚微，直至斷流，說(shuō)明該砂巖地下水水量劇減。其補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)大致相同，排泄區(qū)受地貌控制，徑流到適當(dāng)部位，以泉的形式泄出。 砂巖孔隙裂隙含水層 河間梁峁區(qū)，地下水由承壓轉(zhuǎn)無(wú)壓，在其遭受侵蝕切割的溝谷地帶，以潛水的形式泄出地表，大氣降水是唯一的補(bǔ)給來(lái)源；而下部含水段，顯示承壓徑流，除接受大氣降水外，還接受地表水的補(bǔ)給。徑流方向主要受地形地貌的控制，大致由地形較高的河谷上游部位向地勢(shì)較低的河谷下游運(yùn)移，一般在區(qū)外建莊以北受地形切割后以泉陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 22 的形式泄出地表。再者人工開采也是排泄的方式之一。 在區(qū)內(nèi)埋藏較深，其補(bǔ)給區(qū)在東部的露頭地帶，同時(shí)接受上覆含水層的越流補(bǔ)給。徑流受地形地貌的控制，一般向遠(yuǎn)處的溝谷地帶排泄。該層水 處于交替緩慢的承壓區(qū)，水質(zhì)較差，礦化度較高。 （四）水文地質(zhì)勘探類型 區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，可采煤層的直接充水含水層為頂板砂巖含水層，富水性弱到極弱，地下水補(bǔ)給條件差。根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（ GB12719— 91）及《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，本區(qū)水文地質(zhì)勘探類型應(yīng)劃為二類一型，即以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。 （五） 礦床充水因素分析 根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，本區(qū)煤層賦存于堅(jiān)硬到半堅(jiān)硬巖石之間。構(gòu)造簡(jiǎn)單，未發(fā)現(xiàn)大的斷裂，未來(lái)礦井開采過(guò)程中，礦井主要充水來(lái)源于宜君礫巖之下 的含水層。該區(qū)煤層埋藏受地形地貌及構(gòu)造的控制，由東部煤層埋深 ~，向西部方向逐漸增厚至 ~。其導(dǎo)水裂隙帶最大高度按堅(jiān)硬巖石的公式計(jì)算， 區(qū)內(nèi) 42煤層導(dǎo)水裂隙帶頂面與區(qū)內(nèi)主要含水層相隔 ~，導(dǎo)水裂隙帶位于直羅組內(nèi)，均未與洛河砂巖含水層及地表水溝通，因此地表水及洛河砂巖水不會(huì)成為礦井直接充水水源。未來(lái)礦井直接充水含水層為小街砂巖及直羅組砂巖含水層，因該含水層裂隙不發(fā)育，富水性弱，補(bǔ)給條件差，對(duì)煤礦建設(shè)不會(huì)構(gòu)成危害。但 因 以往所有鉆孔的封孔質(zhì)量未 經(jīng)透孔驗(yàn)證，封孔質(zhì)量不可靠。因此礦建部門在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)巷道開拓臨近孔位時(shí)，注意觀測(cè)礦坑涌水量的變化，以防因封孔質(zhì)量較差，通過(guò)孔徑與洛河砂巖含水層溝通而引起的礦坑突水，對(duì)煤礦生產(chǎn)建設(shè)及生命財(cái)產(chǎn)造成危害。 （六）盤區(qū)涌水量 通過(guò)“大井法”和“廊道法”兩種方法進(jìn)行涌水量預(yù)算結(jié)果， 42 煤層盤區(qū)涌水量計(jì)算結(jié)果基本相同，則盤區(qū)涌水量 。 陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 23 第四節(jié) 其它開采技術(shù)條件 一、瓦斯 根據(jù)兩層可采煤層勘探分析可知， 41煤層瓦斯成分中氮?dú)猓?N2）含量為 %，二氧化碳（ CO2）為 %，甲烷 %，重?zé)N 為 0。瓦斯含量中二氧化碳微量，甲烷 ，重?zé)N為 0。 42煤層瓦斯成分中氮?dú)?~%，二氧化碳 ~%，甲烷 ~%，重?zé)N為 0。瓦斯含量中二氧化氮 ~，甲烷微 ~，各煤層瓦斯分帶均屬氮?dú)鈳А１緟^(qū)內(nèi)煤層瓦斯等級(jí) 屬 低 瓦斯 ，在煤層開采過(guò)程中造成危害的可能性很小。 另?yè)?jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院 2020 年 2 月對(duì)“陜西煤業(yè)集團(tuán)黃陵建莊礦業(yè)有限公司建北煤礦首采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究報(bào)告”知， 采用直接法測(cè)定 建北煤礦首采 101 工 作面 42煤層瓦斯含量為 ~,確定 42煤層瓦斯含量為 ， 屬低瓦斯礦井。 預(yù)測(cè) 礦井年產(chǎn)量為 時(shí)， 101 工作面 瓦斯 相對(duì)涌出量，開采強(qiáng)度達(dá)到 7238t/d 時(shí)，平均 瓦斯 絕對(duì) 涌出量 ；建北煤礦生產(chǎn)盤區(qū) 平均 瓦斯相對(duì)涌出量 ， ， 平均 瓦斯 絕對(duì) 涌出量 ； 建北煤礦礦井 平均 瓦斯相對(duì)涌出量 6. 86m3/t， 平均 瓦斯 絕對(duì) 涌出量 。 二、煤塵 根據(jù)采取煤塵煤樣，各煤層測(cè)試的火焰長(zhǎng)度 70~100mm，抑制性 ~煤塵爆炸巖粉用量為 55~70%， 由此說(shuō)明各煤層煤塵均具有爆炸性危險(xiǎn)。 又 據(jù)煤的工業(yè)分析計(jì)算各煤層煤塵的爆炸性指數(shù)均大于 35％，遠(yuǎn)大于有爆炸性危險(xiǎn) 10%的臨界值， 亦表 明煤塵均具有爆炸性危險(xiǎn)。另?yè)?jù)陜西煤礦安全裝備檢測(cè)中心 2020 年 11 月 15 日“檢驗(yàn)報(bào)告”， 42煤層的測(cè)試火焰長(zhǎng)度 280mm，抑制性 ~煤塵爆炸巖粉用量為 70%，再次陜 西 煤 業(yè) 集 團(tuán) 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計(jì) 咸陽(yáng)星城礦山工程服務(wù)有限公司 24 證明煤塵均具有爆炸性危險(xiǎn)。 三、煤的自燃傾向 根據(jù) 41煤層勘探采取著火點(diǎn)測(cè)試結(jié)果， 按 還原樣燃點(diǎn)與氧化樣燃點(diǎn)的差值（△ T13℃）和還原樣燃點(diǎn)溫度確定煤的自燃傾向等級(jí)為 ： 41煤層屬易自燃煤層。 根據(jù)陜西煤礦安全裝備檢測(cè)中心 2020 年 11 月 15 日“檢驗(yàn)報(bào)告”， 42煤層 吸氧量為 ,屬 Ⅱ類 自燃煤層。 四、煤層頂?shù)装? 煤層頂板可歸納為