【文章內容簡介】 山西源通煤礦工程設計有限公司 15 可采煤層特征表 表 121 煤層號 層厚 最小 ～ 最大 平均 m 間距 最小 ～ 最大 平均 m 結構 (夾矸層數 ) 穩(wěn)定 性 可采性 頂板 巖性 底板 巖性 4 ～ ～ 復雜 （ 0～ 3） 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 泥巖 砂質泥巖 砂質泥巖、 砂巖 9 ～ 復雜 (0～ 5) 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 石灰?guī)r 泥 巖 (1)4號煤層 位于山西組底部，井田西南部有出露，下距本組標識層 k4 砂巖 0～ ，平均。煤層厚度 ～ ，平均 ；結構復雜，含 0～ 3層夾矸，一般 3 層；除西南部山西組受剝蝕而使煤層不賦存或變薄外，其它地區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定可采，頂板巖性多為砂質泥巖，底板巖性為 砂質泥巖 或泥巖。 (2)9號煤層 位于太原組下部，上距 4號煤層底 ～ ，平均 ，煤層厚度 ～，平均 ，含 0~5 層夾矸，全井田發(fā)育，屬穩(wěn)定型煤層。頂板為石灰?guī)r或泥灰?guī)r，底板為泥巖。 煤層對比 據嵐縣詳查勘探報告，在地層對比上作了大量工作 ，采用標志層、煤層、古生物化石、孢粉組合等組合手段，進行了地層對比，結果準確可靠。 本次煤層對比基本沿用以往勘探地質報告中煤層對比成果，主要采用標志層法、煤層層間距法、煤層結構與組合特征、旋回特征、煤質特征等進行對比，各種方法相互參照綜合對比。本次報告編制中，統(tǒng)一了各標志層和煤層編號?？傮w上，井田內煤巖層對比成果可靠。 (二 )煤質 煤的物理性質和煤巖特征 根據嵐縣詳查勘探報告，井田內 4 號煤以暗煤為主，亮煤次之，夾鏡煤條帶，弱山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 16 玻璃光澤，階梯狀斷口，內生裂隙較發(fā)育，條痕色為褐色，宏觀煤巖類型多半暗型，少數半 亮型。 9 號煤以亮煤為主，暗煤為輔，具鏡煤條帶，玻璃光澤，貝殼狀 ~階梯狀斷口。條帶結構，塊狀構造，內生裂隙發(fā)育，常見黃鐵礦薄膜，條痕色為深褐色，宏觀煤巖類型為半亮型，個別光亮型 。 化學性質及工藝性能 本井田內批采煤層為 9 號煤層，現根據本次井下采集的刻槽煤樣及以往鉆孔煤芯煤質資料對井田內 9 號煤層煤質敘述如下： （見表 122） (1)化學性質 ① 、 4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（ St,d）； 原煤： ～ %，平均 %； 浮煤： ～ %，平均 %； 發(fā)熱量（ ）原煤： ～ ，平均 MJ/kg； 浮煤： 。 膠質層指數 Y： 11～ 14mm，平均 ； X： 38～ 55mm，平均 46 mm。 焦渣特征（ CRC） 5～ 6，平均 5； 粘結指數（ ） 84； 元素分析： Cdaf ％； Hdaf ％； Odaf ％； Ndaf ％。 山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 17 各煤層煤質特征匯總表 表 122 項目 煤 類 層 別 號 工業(yè)分析（ %） 全硫 St,d % 發(fā)熱量 MJ/kg 焦渣 特征 膠質層 厚度 粘結 指數 煤類 水分 Mad 灰分 Ad 揮發(fā)分 Vdaf X (mm) Y (mm) 4 原 ～ ～ ～ ～ ～ 4 1/3焦煤 浮 ～ ～ ～ ～ 5 38～ 55 46 11～ 15 13 84 9 原 ～ ～ ～ ～ ～ 6 1/3焦煤 浮 ～ .66 ～ ～ ～ 7 39～ 47 42 13～ 14 88 山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 18 ② 、 9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（ St,d） 原煤： ～ %，平均 %； 浮煤： ～ %，平均 %； 發(fā)熱量（ ）原煤： ～ ，平均 ； 浮煤： MJ/kg； 膠質層指數 Y： 13～ 14mm，平均 mm； X： 39～ 47mm，平均 42 mm。 焦渣特征（ CRC） 5～ 7，平均 6； 粘結指數（ ） 88； 元素分析： Cdaf ～ ％，平均 ％； Hdaf ～ ％，平均 ％； Odaf ～ ％，平均 ％； Ndaf ～ ％，平均 ％。 (2)工藝性能 煤的發(fā)熱量在 ～ ，為高熱值～特高熱值之煤層；膠質層 Y值在 11～ 15mm之間，粘結指數在 85左右，坩堝焦渣特征 5～ 7，為強粘結性煤，結焦性中等；含油率一般在 8%左右，屬富油煤；組成煤灰成分的主要是二氧化硅和三氧化二鋁，兩者占 82～ 87%，煤灰熔融性 ST＞ 1250℃ ，屬 中等以上軟 化熔度煤 。 山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 19 煤的有害成分含量及煤的可選性 煤中的有害成分主要是 9 號煤硫分，原煤硫含量多＞ 2%，以中高硫煤為主，局部分布高硫煤；洗選后下降至 %以上，仍為中高硫煤，其脫硫效果差，說明煤中有機硫占主導要地位。煤中的磷含量小于 %，屬低磷分煤。 詳查勘探時，對 9號煤作了篩分浮沉試驗，比重液 ，浮煤回收率 4號煤為%，灰分為 %， 9號煤 %，灰分 %，以 177。 含量法評價， 4號煤為中等可選、 9號煤為易選，若提高分選比重，將灰分控制在 %，可選性將提高 了一個等級。 煤質、煤類確定及用途 據《煤炭質量分級》 GB/T15224— 2021 標準， 4號煤層為特低灰分～低灰分、低硫分、特高熱值之 1/3JM； 9 號煤層特低灰～低灰、中硫分～中高硫分、高熱值～特高熱值之 1/3JM。 以《中國煤炭分類國家標準》（ GB5751～ 2021）進行劃分，以浮煤揮發(fā)分為主要指標，參考粘結指數、膠質層指數來劃分，井田內 9 號煤層均為 1/3 焦煤。 本井田的煤為 1/3 焦煤，屬煉焦用煤，亦可作為動力用煤和化工用煤。 煤的風氧化 井田的西南部出現煤層露頭，發(fā)生風氧化作用。據井田南侯家 巖煤礦 45 號孔，氧化最大垂深在 ，經生產小煤礦和硐探取樣驗證，由露頭向內平推 100m 即可圈定其風氧化帶。風化煤褐黑色，完全失去了煤的特征，具塑性，遇水成粘泥狀，具有粘土的特性，故稱煤成粘土。氧化煤，黑灰色， 節(jié) 理發(fā)育，并可見鈣質薄膜或鐵銹，礦化度增加，揮發(fā)分增高，發(fā)熱量下降，可作為建筑材料和提取腐植酸的原料。 四、水文地質 (一 )區(qū)域水文地質 寧武煤田以寧武向斜為主體構造，地形主體呈中部高、南北兩端低之趨勢。以寧武南分水嶺為界，將地表水體分為兩個不同的地表水系，分水嶺南部屬黃河流域汾河山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 20 水系。分水嶺以 北屬海河流域桑干河水系。以朔州平原南部王萬莊區(qū)域性大斷裂為地下水相對隔水邊界，將寧武煤田劃分為南北兩個獨立的水文地質單元。本井田位于南部水文地質單元。 嵐縣詳查區(qū)位于寧武煤田西南邊緣，西、北、南三面環(huán)山，東部為黃土梁峁，地形西南高北東低，自西向東嵐河縱貫本區(qū)，最后在上靜游注入汾河，流向總體由西向北東。本井田位于嵐縣詳查區(qū)的南西。 區(qū)域地下水的來源主要為大氣降水，其次為地表水。本區(qū)外的西南奧陶系石灰?guī)r出露區(qū)為奧灰含水層補給區(qū)，地表逕流嵐河是本區(qū)地表水的排泄道，地下水由西南向北東在下靜游一帶泄出。 (二 )礦井水 文地質 地表水 井田內無大的地表河流，僅在北西角有一大溝谷～～馬鋪溝，為季節(jié)性流水，其它溝谷平時干涸，雨季有短暫的流水。 含水層 (1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 由石灰?guī)r、泥灰?guī)r及鈣質泥巖等組成，石灰?guī)r巖溶裂隙較發(fā)育，特別是在上覆地層較薄或出露地區(qū)。 1976 年冶金五隊在下靜游 (汾河邊 )勘查水源時 (距本井田 15km)，抽水試驗單位涌水量 ～ ， PH值 ～ ,礦化度 ～ ，屬重碳酸 ～ 硫酸 ～ 鉀、鈉、鈣型水，水位標高為 。 2021 年侯家?guī)r 村施工完成了奧灰水源井，水源井參數見下表。 侯家?guī)r村供水井參數一覽表 坐標 井口標高 井深 水位 埋深 靜水位 標高 出水量 取水 層位 X Y H 30m3/h O2S 由此可確定：井田奧灰靜水位標高在 1130～ 1129m。 (2)石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾灰?guī)r巖溶裂隙含水層 山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 21 按層位與含水性的不同，可分上、下兩個含水層（組）。下部石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，即 L3～ L1三層石灰?guī)r，為 9號 煤層的直接或間接頂板，厚約 ，每層石灰?guī)r的頂、底常有泥灰?guī)r，各層石灰?guī)r間隔有粉砂巖與砂質泥巖。由于受分布地點與巖性的制約，含水層的裂隙與巖溶發(fā)育程度和相應的富水性變化較大。風化溶蝕嚴重者含水較豐富，一般含水不多，侯家?guī)r舊井涌水量在 ，對礦井充水影響小。上部 K3砂巖裂隙含水層，主要含水層，巖性與厚度變化很大，以粗砂巖為主，泥質或鈣質膠結，分選較好，顆粒組成自上而下漸粗，底部常為砂礫巖或細礫巖，一般厚 , 侯家?guī)r舊井筒施工時，對該組含水層進行了抽水試驗，單位涌水量 。 (3)二疊系下統(tǒng)山西組碎屑巖裂隙含水層 地層厚度 ，主要含水層位為該組的砂巖，裂隙發(fā)育者含水豐富，侯家?guī)r舊井筒施工時，對該組含水層進行了抽水試驗，涌水量最大可達 。 (4)二疊系下統(tǒng)下石盒子組碎屑巖裂隙含水層 砂巖裂隙含水層，主要是本組底部的砂巖段，富水性差。 (5)二疊系上統(tǒng)上石盒子組碎屑巖裂隙含水層 僅在風化帶富水性較好，一般不含水。 (6)基巖風化殼含水層 不分地質時代，與地形有關。接近地表 20~30m,強烈的風化作用，使其裂隙發(fā)育，易接受大氣降水的補給，富水性較好，由于煤層 的開采，已破壞了風化殼含水層原來的水文地質條件，局部地下水已大量或全部漏失井下。 (7)上第三系上新統(tǒng)礫石含水層 在該層段抽水實驗 ,單位涌水量 ， 滲透系數 ，水質為重碳酸 ～ 鈣、鉀、鈉型水。被沖溝切割出露的礫石層，常有泉水分布，為山區(qū)村莊的主要飲用水源，流量多小于 ,礦化度 ～ ,屬重碳酸 ～ 硫酸 ～ 鈣鎂型水。 (8)第四系沖積洪積層 山西嵐縣昌恒煤焦有限公司礦井兼并重組整合項目初步設計 第一章 井田概況及地質特征 山西源通煤礦工程設計有限公司 22 近代沖積物，由砂、礫巖、砂土、黃土組成，構成河漫灘一、二級階地。根據城河沿岸水文孔抽水數據，單位涌水量 ～ ,礦化度 ,為重碳酸 ～ 硫酸 ～ 鈣、鎂型水，為城河沿岸村莊的主要水源。 井田的隔水層 隔水層主要有：本溪組隔水層，本組厚 左右，由鋁土巖、砂質泥巖、石灰?guī)r組成，構成了奧陶系含水層與煤系地層之間的屏障。 煤系地層間的粉砂巖、砂質泥巖及泥巖發(fā)育在各砂巖間，可視為較好的隔水層，故含水層之間一般不發(fā)生水力聯系。 上第三系上新統(tǒng)上部的紅色粘土層，為地表水與基巖地下水的良好隔水層。 (三 )礦井充水因素分析及水害防治措施 構造對礦井充水的影響 井田構造總體為走向近南北向，傾向向東的單斜構造， 發(fā)育 兩條正斷層，未發(fā)現陷落柱 。據該礦井下開采資料，遇斷層時有滲水現象，但多數水量不大。該礦目前以井筒水、煤層頂板裂隙滲水、斷層滲水為主要充水方式，故開采時應特別注意，單斜構造具有向傾向方向匯水作用，井下采掘向深部延伸或遇斷層時，礦井涌水量會有所增加。 1971 年該礦井井筒開鑿至 K3砂巖時發(fā)生涌水，由于當時施工設施差，沒有大排水能力的設備，無法排水作業(yè)，致使停建 15