【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0mm，粘結(jié)指數(shù)（ ） 14；焦渣特征 5。 （ 6） 11 號(hào)煤層：原煤水分（ Mad） ～ %,平均 %；灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均 %；全硫 （ ）為 ～ %，平均 %。焦渣特征 2，固定碳（ Fcd） %。 精煤灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf）～ %，平均 %；全硫（ ）為 ～ %，平均%；膠質(zhì)層厚度（ Y） 8～ 9mm，平均 mm，粘結(jié)指數(shù)（ ） 10～16，平均 13。焦渣特征 4。 井田大部被黃土覆蓋，據(jù)煤礦開(kāi)采揭露情況，井田北部邊界附近煤層埋藏較淺， 2 上 、 2 下 、 4 號(hào)煤層有隱伏露頭，接近露頭處煤層受到 一定風(fēng) 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 19 化和氧化。 據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí)》 GB/T15224— 2021 標(biāo)準(zhǔn)， 2 下 號(hào)煤為特低～低灰、低硫的焦煤； 4 號(hào)煤為特低灰、低硫的焦煤； 6 號(hào)煤為中灰、低硫焦煤； 9號(hào)煤為低灰、中～高硫 1/3 焦煤； 10 號(hào)煤為特低灰、高硫貧瘦煤， 11 號(hào)煤層為低～中高灰、高硫的貧瘦煤。 2 下 號(hào)、 4 號(hào)、 6 號(hào)煤主要用于煉焦， 11 號(hào)可用作動(dòng)力用煤。 四、井田水文地質(zhì) (一 )地表水系 井田內(nèi)溝谷發(fā)育，但無(wú)常年性地表水體及河流，僅雨季有山洪從溝谷中流泄，向西北匯入汾河，平時(shí)干涸無(wú)水。 (二 )井田主要含水層 井田內(nèi)的 含水層主要有中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層、上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層、下二疊統(tǒng)山西組含水層、下石盒子組含水層?，F(xiàn)分述如下： 主要為奧陶系上馬家溝組、峰峰組灰?guī)r，是煤系地層之基底，埋于井田深部，巖性為海相厚層狀石灰?guī)r，主要成分為碳酸鈣，因其易被水所侵蝕溶解成溶洞。據(jù)夏門井田勘探資料，位于上部的峰峰組巖溶不發(fā)育，裂隙均為方解石及石膏充填，富水性差，上馬家溝組中、上部巖溶發(fā)育，可見(jiàn)巖溶灰?guī)r，據(jù)井田東南側(cè)崔家溝精查區(qū)崔 2— 1 號(hào)水文孔抽水試驗(yàn)資料，奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高 ，單位涌水 量 m，滲透系數(shù)K=，該水文孔位于本井田西南約 3km，按 ‰水力坡度推測(cè)，本井田奧灰水位標(biāo)高約 623— 624m。 井田內(nèi)無(wú)出露，為巖溶裂隙含水層，該組地層井田內(nèi)厚度約 90m，除 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 20 砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖外，有二層發(fā)育良好和一層局部發(fā)育且易被水溶解的海相石灰?guī)r (K K K4)，總厚度約 m，為本組的主要含水層，但含水量很小，單位涌水量 ～ m，滲透系數(shù) ～ m/d，屬弱富水含水 層。 其中 K2灰?guī)r為 9 號(hào)煤層的直接頂板，結(jié)構(gòu)致密，堅(jiān)硬，裂隙與喀斯特現(xiàn)象在個(gè)別地段發(fā)育，水位標(biāo)高 ， q = m ， K = m/d。 K3 灰?guī)r一般為 8 號(hào)煤層的直接頂板，水位標(biāo)高 ， q = m ， K = m/d。 K4 灰?guī)r為 7 號(hào)煤層的直接頂板，裂隙不甚發(fā)育，屬弱含水層。 山西組砂巖發(fā)育少且不穩(wěn)定，主要為 K7 砂巖，平均厚 m，為 4號(hào)煤層老頂， 2 號(hào)煤上部有一層細(xì)砂巖，是 2 號(hào)煤層的充水來(lái)源， 但井田及鄰近未做專門調(diào)查，據(jù)井下巷道揭露，含水性較差，一般涌水量較小。故含水層富水性較差。單位涌水量 ，滲透系數(shù) m/d。屬弱富水含水層。 在井田內(nèi)因埋藏淺，以中粗粒砂巖為主，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，因而易于接受大氣降水，補(bǔ)徑排條件較好，其富水性受季節(jié)影響較大，變化較大。其中以 K8砂巖為主要含水層， q = m， K = m/d。一般認(rèn)為富水性較差，屬弱富水含水層。 (三 )隔水層 井田內(nèi)的隔水層主要為石炭系、二疊系各砂巖、 灰?guī)r含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層以及中石炭統(tǒng)本溪組泥巖隔水層組。 井田內(nèi)各砂巖、灰?guī)r含水層之間的泥巖、粘土巖等成為各含水層間的主要隔水層，但由于采空區(qū)塌陷的影響而產(chǎn)生垂直裂隙，使該隔水層的隔水性局部受到破壞。 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 21 煤系地層底部的本溪組至太原底部 11 號(hào)可采煤層以下層段巖性由泥巖、鋁土泥巖、粘土巖等組成，厚度平均 ，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田及區(qū)域內(nèi)煤系地層與奧灰水間良好的隔水層。 (四 )相鄰礦井及古、老窯、采空區(qū)對(duì)本井田水文地質(zhì)條件的影響 根據(jù)煤礦提供，井田四周無(wú)其它生產(chǎn)煤礦越層越界開(kāi)采，而沿 著煤層露頭附近均有小窯開(kāi)采破壞區(qū)，同時(shí) ,井田內(nèi) 6 號(hào)煤層多有露頭，且在煤層賦存區(qū)均有大面積采空區(qū)，在小窯破壞區(qū)及采空區(qū)有一定量的積水，所以必須引起煤礦的重視。 (五 )充水因素分析 本礦井主要充水因素為煤層頂板裂隙水、大氣降水的滲入和采空區(qū)低凹地帶中的積水。 裂隙水：裂隙水包括風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙與采動(dòng)裂隙。本井田構(gòu)造裂隙不太發(fā)育，多屬層間裂隙，規(guī)模較小，連通性差，大多以節(jié)理、劈理等裂隙形式出現(xiàn)，因此其補(bǔ)給條件相對(duì)較差。采動(dòng)裂隙，由于井田下部煤層的采動(dòng)，形成大面積的塌陷凹地和塌陷裂隙，經(jīng)計(jì)算， 9 號(hào)煤層采空 后頂板導(dǎo)水裂隙高度為 m， 10 號(hào)煤層為 m（采用公式 H=｛ 100M/（ +）｝ +），而 9 號(hào)煤層埋深為 55～ 220 m，在井田北部冷泉溝煤礦井筒附近有溝通地表水和上部砂巖裂隙水的可能，但由于該地段屬背斜軸部位置砂巖裂隙含水性較弱，故在冷泉溝煤礦開(kāi)采 11 號(hào)煤層時(shí)均未受到頂板裂隙水的較大影響，井下涌水量?jī)H 50～ 80 m3/d，對(duì)生產(chǎn)影響不大。 采空區(qū)在一些低凹部位常形成積水。其來(lái)源有一部分是采空區(qū)上覆含水層中的靜儲(chǔ)量水，因采動(dòng)沿裂隙流入井下，待靜儲(chǔ)量消耗后，地表水沿地表裂縫通道補(bǔ)給含水層，再沿裂隙滲入井下。根據(jù)以上 10 號(hào)煤層采空后頂板導(dǎo)水裂隙高度計(jì)算結(jié)果， 10 號(hào)煤層頂板導(dǎo)水裂隙高度分別為 m 和 m。井田內(nèi) 9 號(hào)煤層間距 65～ 82 m，下部 11 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 22 號(hào)煤層頂板導(dǎo)水裂隙一般不會(huì)延深到 6 號(hào)煤層以上溝通下部 2 上 、 2 下 、 6 號(hào)煤層采空區(qū)積水。但當(dāng)有較大構(gòu)造裂隙溝通時(shí)（如 F1 大斷層）則應(yīng)做好水害防落措施。 本井田內(nèi) 2 上 、 2 下 、 6 號(hào)煤層已基本采空，井田北部 11 號(hào)煤層也分布少量采空區(qū)。經(jīng)長(zhǎng)期廢棄，采空區(qū)內(nèi)均存有一定積水。因采空區(qū)已封閉 坍塌，無(wú)法進(jìn)行積水量觀測(cè)，本次按照《煤礦安全手冊(cè)》中老空區(qū)積水估算公式（ Q=K M F/cosα）對(duì)各煤層采空區(qū)積水量進(jìn)行了估算，估算結(jié)果見(jiàn)表 212。 采空區(qū)積水量估算結(jié)果表 表 212 煤層 采空區(qū) 面積（ F） （ m2） 煤厚（ M） （ m） 煤層傾角α （176。） 富水系數(shù) K 積水量 Q （ m3） 2 上 采空－ 1 166200 5 102490 采空－ 2 446400 5 258696 破壞－ 1 83200 6 51409 破壞－ 2 338500 5 208741 小計(jì) 1034300 621336 2 下 采空－ 1 167107 5 212306 采空－ 2 447939 5 447624 破壞－ 1 84688 6 107811 破壞－ 2 340334 5 432388 小計(jì) 1040068 1202129 4 采空－ 1 169009 5 62784 采空 － 2 402191 5 121020 破壞－ 1 83200 6 30969 破壞－ 2 338500 5 125747 小計(jì) 992900 340520 6 采空－ 1 169009 5 54622 采空－ 2 402191 5 150902 破壞－ 1 83200 6 26943 破壞－ 2 338500 5 109400 小計(jì) 992900 341867 9 采空－ 1 105600 6 38128 10 采空－ 1 105200 6 125308 11 采空－ 1 109800 6 69481 合計(jì) 4380768 2736769 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 23 綜合上述因素，本礦井批采 11 號(hào)煤層， 2 號(hào)煤層的直接充水含水層為 K8 砂巖含水層， 6 號(hào)煤層的充水含水層為 K7 砂巖含水層，這兩個(gè)含水層含水性不強(qiáng)，補(bǔ)給條件不好，經(jīng)多年開(kāi)采有被疏干的傾向，結(jié)合原南廟溝煤礦井下涌水量 90～ 150 m3/d 綜合分析，開(kāi)采上組煤礦井水文地質(zhì)條件應(yīng)屬簡(jiǎn)單類型。井田下部的 9 號(hào)、 10 號(hào)、 11 號(hào)煤層的充水含水層為上部的 K K K4 灰?guī)r巖溶裂隙含水層，是井田內(nèi)對(duì)煤層開(kāi)采影響較大的含水層。但富水性不強(qiáng)，根據(jù)原冷泉溝煤礦開(kāi)采情況，井下涌水量為 50～ 80 m3/d，涌水量不大。較易采取防水措施。 另外，井田奧灰水位標(biāo)高為 623～ 624m。井田南部 11 號(hào)煤層底板標(biāo)高低于奧灰水位標(biāo)高，為帶壓開(kāi)采區(qū)。經(jīng)本次對(duì) 11 號(hào)煤層西南角底板標(biāo)高最低處（ 580m）進(jìn)行突水系數(shù)計(jì)算，（計(jì)算公式為 Ts=P/（ M－CP） ,該處奧灰水頭高度為 44m，涌水層厚度約 31m，取 CP=10m）求的該處奧灰突水系數(shù)為 ，低于受構(gòu)造破壞地段奧灰突水系數(shù)臨界經(jīng)驗(yàn)值 ，在地質(zhì)構(gòu)造正常情況下，奧灰水對(duì)井田煤層開(kāi)采影響不大。但為了安全生產(chǎn)，礦方要及時(shí)收集該礦和鄰近礦井含水層資料，掘進(jìn)工作面配置探防水設(shè)備，堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘”，井底主水泵房要設(shè)置防水閘門。 綜上所述，當(dāng)開(kāi)采下部煤層時(shí)礦井充水條件亦較簡(jiǎn)單，礦井水文地質(zhì)條件亦應(yīng)屬簡(jiǎn)單類型。 (六 )礦井涌水量 原南廟溝煤礦整合前開(kāi)采 6 號(hào)煤層，井下涌水量 90～ 150 m3/d，礦井實(shí)際生產(chǎn)能力 90kt/a，經(jīng)本次資源整合后，礦井生產(chǎn)能力為 300kt/a，其礦坑涌水量采用富水系數(shù)比擬法進(jìn)行計(jì)算， 公式為： Q=K P=Q0/P0 P 式中： Q— 設(shè)計(jì)礦坑涌水量（ m3/d） Q0— 現(xiàn)采礦井實(shí)際排水量（ m3/d） 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 24 P0— 煤礦實(shí)際開(kāi)采量（ 0kt/a） P— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ 0kt/a） K— 富水系數(shù)（ m3/d） 經(jīng)計(jì)算，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力達(dá)到 150kt/a 時(shí)，礦井正常涌水量可達(dá)150m3/d。雨季最大涌水量可達(dá) 250m3/d。當(dāng)然這也并非 絕對(duì)線性關(guān)系，在煤層埋藏較淺的地方，由于含水層基巖風(fēng)化裂隙較發(fā)育且與大氣降水有一定聯(lián)系，其正比關(guān)系較明顯，但隨開(kāi)采深度的增加，這種變化會(huì)逐漸減少。 原冷泉村辦煤礦曾開(kāi)采太原組 11 號(hào)煤層，礦井實(shí)際生產(chǎn)能力20kt/a，井下涌水量 50～ 80 m3/d，利用上述公式用富水系數(shù)比擬法對(duì)將來(lái)開(kāi)采 11 號(hào)煤層礦井生產(chǎn)能力達(dá)到 300kt/a 時(shí)的礦井涌水量為750～ 1200 m3/d，即正常涌水量為 750 m3/d，雨季最大涌水量為1200m3/d。 本次設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為 35m3/h，最大涌水量為 50m3/h。 (七 )供水水源 目前本礦的生活用水主要來(lái)源于井田附近的第四系淺層潛水，生產(chǎn)用水水源主要是在采掘過(guò)程中礦坑的積水，目前已基本滿足生產(chǎn)、生活用水需要。但經(jīng)本次整合后，隨生產(chǎn)能力的擴(kuò)大，目前的水源已不能滿足生產(chǎn)生活用水要求，井田內(nèi)較好的供水水源為奧陶系灰?guī)r巖溶含水巖組，水位標(biāo)高 623～ 624m，含水層埋深 500～ 600m，容易開(kāi)采，且水質(zhì)良好，建議煤礦開(kāi)采深部的奧灰水作為礦區(qū)供水水源。 (八 )水文地質(zhì)類型 井田內(nèi)水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。 五、其它開(kāi)采技術(shù)條件 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) (2021)986 號(hào)文“關(guān)于晉中市 2021 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計(jì) 25 年 395 對(duì)煤礦礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)”，本礦平均日產(chǎn) 273t 時(shí)，絕對(duì) CH4涌出量為 ,相對(duì) CH4涌出量為 , 絕對(duì) CO2涌出量為 ,相對(duì) CO2涌出量為 。當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力達(dá)到 300kt/a時(shí)，計(jì)算礦井絕對(duì) CH4 涌出量為 ，礦井絕對(duì) CO2 涌出量為，礦井為低瓦斯礦井。 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳綜合測(cè)試中心檢驗(yàn)報(bào)告 , 本礦 6 號(hào)煤層煤燃燒時(shí)火焰長(zhǎng)度 45mm，加巖粉量為 65%，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳綜合測(cè)試中心檢驗(yàn)報(bào)告 , 本礦 6 號(hào)煤層煤樣吸氧量 ，自燃傾向?yàn)棰耦悾瑢偃菀鬃匀济簩印? 、地壓 據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本區(qū)地溫地壓屬正常區(qū)。 六、對(duì)井田地質(zhì)勘探程度的評(píng)價(jià) 按照國(guó)土資源部頒發(fā)的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》 (DZ/T02152021)規(guī)定，山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司勘查類型為Ⅰ類Ⅱ型，勘查工程控制網(wǎng)度 5001000m 250m500m 為探明程度，據(jù)此井田勘查基本上達(dá)到探明程度。 井田內(nèi)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，總體呈一寬緩向斜構(gòu)造，軸部位于井田東部，井田大部地段屬向斜西翼。據(jù)地表露頭和井下巷道揭露情況，地層傾角一般 5～ 8176。，中南部比較平緩，北