【文章內(nèi)容簡介】 藝性能 現(xiàn)將各可采煤層的化學性質(zhì)分述如下： （ 1） 2 號煤層： 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %。浮煤 %～ %， 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 14 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 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤～ ，平均 。 粘結(jié)指數(shù)（ ）：浮煤 54～ 95，平均值 。 膠質(zhì)層最大厚度（ Y）： 7～ 19mm，平均 。 （ 2） 3 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 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤～ ，平均 。 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 15 粘結(jié)指數(shù)（ ）：浮煤 66～ 94，平均值 膠質(zhì)層最大厚度（ Y）： ，平均 。 （ 3） 10 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 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤～ ，平均 。 粘結(jié)指數(shù)（ ）：浮煤 11～ 19，平均值 。 膠質(zhì)層最大厚度（ Y）： 4～ 12mm，平均 。 （ 4） 11 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 %。 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 16 全硫（ St,d）：原煤 %～ %，平均 %。浮煤 %～ %，平均 %。 發(fā)熱量 (Qgr,d)：原煤 ～ ，平均 ，浮煤～ ，平均 。 粘結(jié)指數(shù)（ ）：浮煤 15～ 19，平均值 。 膠質(zhì)層最大厚度（ Y）： 7～ 19mm，平均 。 煤類的確定及其依據(jù) 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準， 3 號煤層為特低灰 低灰、特低硫 低硫、中熱值 特高熱值焦煤； 10 號煤層為中灰、高硫分、中熱值貧瘦煤； 11 號煤層為低灰 中灰、高硫分、高熱值貧瘦煤。 煤質(zhì)及工業(yè)用途評價 井田內(nèi) 3 號煤層為焦煤，可作為煉焦用煤； 11 號煤層為貧瘦煤，僅可作為民用煤或動力用煤。由于 11 號煤層埋藏較深，含硫高，為近期不宜開采煤層。 四 、井田水文地質(zhì)條件 （一）含水層 奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖裂隙含水層 奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶地下水是煤系地層下伏的主要含水層，出露于井田外圍的西北部溝中，在井田范圍內(nèi)，奧陶系灰?guī)r埋藏較深，據(jù)井田內(nèi)供水水井資料，本區(qū)奧灰水水位標高為 842m，高于井田內(nèi)各可采煤層底板標 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 17 高，單井涌水量 20 米 3/時。因此，對本井田煤層開采會產(chǎn)生影響。 太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 含水層包括 K K K2石灰?guī)r， K K3石灰?guī)r厚度變化大，裂隙不發(fā)育，為弱含水層。 K2石灰?guī)r較厚，為 9 號、 10 號煤層的直接頂板，但 K2石灰?guī)r裂隙不發(fā)育，為含水性弱的裂隙含水層。 下石盒子組砂巖（ K K8）裂隙含水層 砂巖含水層位于 3 號煤層以上， K8砂巖成為煤層頂板直接充水含水層，厚度 1— ，以石英為主的中細砂巖，為下石盒子組與山西組分界標志層，局部裂隙發(fā)育，為含水性弱的含水層。 K9砂巖位于 K8砂巖 50m 以上，含水性較弱，為含水性弱的含水層。 第四系砂礫孔隙含水層 分布于井田西部及南 部河谷地帶，巖性為黃白色砂質(zhì)粘土、亞粘土、砂礫層，厚度變化大，由于大氣降水和地表水補給條件較好，同時排泄條件也較好，因此，埋藏厚度大時，將成為地下水較豐富的孔隙潛水含水層。 （二） 隔水層 石炭系中統(tǒng)本溪組隔水巖層 本組以灰色、深灰色、鋁土泥巖、泥巖及砂質(zhì)泥巖為主，致密塊狀，局部有不穩(wěn)定的石灰?guī)r、細砂巖，裂隙不發(fā)育。層厚 — ，平均，屬于柔性巖石，水滲透能力很差，為良好的隔水層。 石炭系上統(tǒng)太原組隔水層 本組巖層中夾有厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，巖性致密，在斷層、裂隙不發(fā)育情 況下，均為良好的隔水層，使太原組各含水層之間無水力聯(lián) 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 18 系。 二疊系下統(tǒng)山西組隔水層 本組巖層中夾有厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，巖性致密，在斷層、裂隙不發(fā)育處均為良好的隔水層，使山西組各含水層之間無水力聯(lián)系。 2 號、 3 號煤層至 K7砂巖之間有良好的隔水層泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖組成，在無斷裂貫通的情況下， 2 號、 3 號煤層不會與 K7砂巖含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 二疊系下統(tǒng)石盒子組隔水層 本組巖層中夾有厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，在斷層、裂隙不發(fā)育處均為良好的隔水層，使下石盒子組各含水層之間無水力聯(lián)系。 2 號、 3 號煤層至 K8砂巖之間有良好的隔水層泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖組成，在無斷裂貫通的情況下， 2 號、 3 號煤層不會與 K8砂巖含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 （三）地下水的補給、徑流、排泄條件 全新統(tǒng)沖積層孔隙潛水，由河水、大氣降水及河谷兩側(cè)基巖裂隙水補給，同時向下游河水排泄，局部也向基巖裂隙水補給。 中上更新統(tǒng)砂礫層含水層，主要接受大氣降水的補給，隨地形由高處向低處徑流，向溝谷排泄，局部也可能補給下部基巖裂隙水。 區(qū)內(nèi)出露含水層均為二疊系上石盒子組砂巖含水層。該含水 層直接接受大氣降水的補給。 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 19 — 裂隙含水層 區(qū)內(nèi)均無出露，主要接受側(cè)向補給，如遇構(gòu)造溝通可接受上部含水層的補給，其徑流、排泄仍沿巖層產(chǎn)狀向深部徑流。 — 巖溶含水層 以側(cè)向補給為主，沿巖層產(chǎn)狀向深部徑流排泄，上部本溪組隔水層透水性差，若無大的構(gòu)造溝通，一般與上部含水層無水力聯(lián)系。 奧陶系石灰?guī)r含水層區(qū)內(nèi)無出露，僅在區(qū)域西北部有出露，據(jù)井田內(nèi)供水井進行的抽水試驗資料得知，奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位標高 842m，而最上部主要可采煤層 2 號煤層底板標高最低為 670m，即在井田內(nèi)各可采煤層位于奧陶系水位以下，因此奧陶系石灰?guī)r水很可能受承壓補給上部含水層。 地下水的排泄條件之優(yōu)劣，主要由地質(zhì)構(gòu)造復雜程度而定，本區(qū)構(gòu)造簡單，為一單斜，地層走向北東 — 南西向，傾向南東，因而各含水層的水向南東徑流排泄，在溝谷切割較深的地段以泉的形式排泄。 （四） 含水層水對礦井的充水影響 井田內(nèi)對煤層開采有影響的含水層主要有下石盒子組的砂巖裂隙含水層和太原組灰?guī)r巖溶裂隙水含水層。山西組 2 號、 3 號煤層上部的中、粗細砂巖裂隙含水層，含水層富水性弱，對煤層開采影響較??；太原組的灰 巖巖溶含水層 K K K2， K2為 10 煤層的直接充水含水層，由于煤層開采產(chǎn)生的塌陷裂隙，可使 K2石灰?guī)r含水層的水淋入巷道。另外， 11 號煤層都處于奧陶系石灰?guī)r水位以下， 11 號煤層底板至奧灰頂界間距一般為 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 20 70 余米和 50 余米，因此，如有構(gòu)造溝通時，奧陶系石灰?guī)r水對 11 號煤層的開采將構(gòu)成威脅。 奧陶系灰?guī)r巖溶水位標高為 842m，井田內(nèi)所有煤層均處于奧灰水帶壓區(qū)。其中 2 號煤層在本井田范圍內(nèi)標高最低處為 670m，距奧灰頂界面距離平均為 ； 3 號煤層在本井田范圍內(nèi)標高最低處 為 660m，距奧灰頂界面距離平均為 ； 10 號煤層在本井田范圍內(nèi)標高最低處為 560m；距奧灰頂界面距離平均為 ； 11 號煤層在本井田范圍內(nèi)標高最低處為540m，距奧灰頂界面距離平均為 。 根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》奧灰突水系數(shù)計算公式： T=P247。 M 式中： T—— 突水系數(shù)（ MPa/m）； P—— 底板隔水層承受的水壓（ MPa）； M—— 底板隔水層厚度（ m）； 則 T（ 2 號） =（ 842670＋ ） 247。 =（ MPa/m） Ts（ 3 號） =（ 842660＋ ） 247。 =（ MPa/m） Ts（ 10 號） =（ 842560+）179。 =（ MPa/m） Ts（ 11 號） =（ 842540+）179。 =（ MPa/m） 依據(jù)上述計算， 本井田 3 號煤層標高最低處奧灰突水系數(shù)小于底 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 21 板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)經(jīng)驗值 ， 10 號煤層標高最低處奧灰突水系數(shù)大于底板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù) 經(jīng)驗值 ，而小于正常地段 ， 11 號煤層最大突水系數(shù)大于正常地段 ，因此，開采 3 號煤層時，一般情況下奧灰水突水的危險較小。開采 10 號煤層在 底板標高以下受構(gòu)造破壞地段奧灰突水的危險性大；開采 11 號煤層在 底板標高以下奧灰突水危險性大。 （五）水文地質(zhì)類型 井田內(nèi)山西組可采煤層為 2 號、 3 號煤層， 2 號煤層頂板為泥巖或粉砂巖， 3 號煤層頂板為泥巖或細砂巖，老頂均為 K8中細砂巖，井田內(nèi)施工鉆孔鉆進至 K8砂巖及山西組砂巖時，水位及消耗量變化都不明顯，山 西組及下石盒子組砂巖富水性均較弱。 井田內(nèi)太原組可采煤層為 11 號煤層，其直接頂板為泥巖或粉細砂巖，老頂為 K2灰?guī)r，距奧灰頂面 50m— 70m 左右，太原組含水層富水性較弱。10 號煤層以東南部屬巖溶水帶壓開采煤層，其最低點的突水系數(shù)為，大于底板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)經(jīng)驗值 ，在底板標高為 620m( 為突水系數(shù)臨界值標高 )以下地帶為受構(gòu)造破壞塊段突水危險區(qū)。 11 號煤層北西角為不帶壓開采，其余為帶壓開采范圍，其最低點的突水系數(shù)為 ，大于正 常塊段突水系數(shù)臨界值，在底板標高為 590m( 為突水系數(shù)臨界值標高 )以下地帶為突水危險區(qū)。 由于井田內(nèi)可采煤層均位于奧灰水位以下，有可能使其水文地質(zhì)條件復雜化，因此， 3號 煤層水文地質(zhì)類型屬 中等 類型。 10 號煤層水文地質(zhì)類型 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 22 屬簡單 中等類型； 11 號煤層水文地質(zhì)類型為中等 復雜類型，以中等為主。 （六） 礦井涌水量預(yù)測 井田內(nèi)目前在對 3 號煤進行開拓工作，礦井涌水主要為頂板滲水，根據(jù)該礦提供的資料，目前礦井一般涌水量為 200m3/d，最大涌水量為 400 m3/d。礦井投產(chǎn)后，年生 產(chǎn)能力將達到 90 萬噸，但是，自建井以來，一直未進行采煤生產(chǎn)，因此，礦井涌水量的預(yù)測，只有根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料和周邊煤礦礦井涌水資料，并結(jié)合本礦井的涌水量情況進行綜合分析后作出預(yù)測。現(xiàn)采用緊鄰的泓翔煤業(yè)開采 3 號煤層時的含水系數(shù) m3/t，按生產(chǎn)能力 900kt/a（日產(chǎn)量約 2727t），應(yīng)用富水系數(shù)比擬法進行預(yù)算： 預(yù)算公式： Q=P179。 Kp 式中： Q—— 礦井預(yù)測涌水量（ m3/d）； P—— 原煤產(chǎn)量（ t/d）； Kp—— 含水系數(shù)（ m3/t） 預(yù)測礦井未來開采 3 號煤層 達到生產(chǎn)能力 900kt/a 時， 正常 涌水量為 950m3/d（ ） ，最大涌水量為 1360m3/d（ ） 。 今后，隨著開采深度、開采面積及地質(zhì)條件的變化等都能引起礦井涌水量發(fā)生變化。 五 、其它開采條件 瓦斯 地質(zhì)報告瓦斯采用河南理工大學 20xx 年 1 月編制《山西古縣 金谷 煤業(yè) 山西 古縣蘭花寶欣煤業(yè) 有限公司礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn) 方案 23 有限公司 2 號、 3 號煤層礦井瓦斯涌出量預(yù)測研究報告》，其結(jié)論如下： （ 1）根據(jù)井下瓦斯含量直接法測定結(jié)果， 金谷 煤業(yè) 3 號煤層瓦斯含量為 ,CH4 氣體組分為 %%， 3 號煤層處于甲烷帶中，煤層瓦 斯含量隨埋藏深度增加而增大。 （ 2）根據(jù)井下瓦斯含量直接法測定結(jié)果， 金