【文章內(nèi)容簡介】 石英砂巖等。鉆孔中最大揭露厚度 （241 號孔） 。地表主要出露在核實區(qū)東部黃河岸邊。據(jù)二道溝 2 號機井資料，涌水量 Q=50l/s，地下水位標高 ，水位埋深 ，水位降深 S=。單位涌水量 q=m，據(jù) 241 號鉆孔資料，地下水位標高 ，水位埋深 。說明石灰?guī)r巖溶裂隙及溶洞發(fā)育，地下水量豐富，含水層富水性強。地下水、地表水的動態(tài)與補給、排泄條件本區(qū)地下水受氣候動態(tài)變化較小，地表水則較大，與大氣降水之間關系較為密切。本區(qū)松散層全區(qū)發(fā)育，分布廣、厚度大，所以潛水主要接受大氣降水的垂直滲入補給。碎屑巖類承壓水主要接受地下逕流補給，上部潛水的下滲補給，在基巖出露處，直接接受大氣降水的補給。石灰?guī)r承壓水與黃河形成互補關系，從總體來看，以地下水補給黃河水為主，其次，石灰?guī)r承壓水，還接受地下水的逕流補給。區(qū)內(nèi)潛水的排泄方式有蒸發(fā)排泄、越流排泄、泉水排泄等。碎屑巖類承壓水在溝谷以泉水向外排泄。其次也有煤礦井下疏干排泄及逕流排泄等。石灰?guī)r承壓水水位埋深較大，一般在百米以下，以側向逕流排泄為主。礦井涌水量根據(jù)礦井現(xiàn)生產(chǎn)情況，預計礦井達到設計生產(chǎn) 600Kt 的生產(chǎn)能力時，礦井正常涌水量為 120m3/h，最大涌水量為 200m3/h。22 / 160供水水源本區(qū)煤系地層含水貧乏，難以形成取水基地。未來供水基地：（1）奧陶系石灰?guī)r承壓水，水量豐富，水質(zhì)良好，可以作為大型供水水源地，是供水水源勘探的主要方向。（2）在黃河沿岸的第四系潛水部位找供水基地。（三）水文地質(zhì)類型及復雜程度評價本區(qū)直接充水含水層山西組（P 1s）與太原組（C 2t）以孔隙～裂隙含水層為主，奧陶系（O 1+2）石灰?guī)r巖溶含水層雖然涌水量大，但地下水位埋深大，位于煤層以下，直接充水含水層的富水性弱，補給條件差，可采煤層9 號煤層均位于地下水位以上，且以大氣降水為主要充水水源，直接充水含水層等單位涌水量 q 一般小于 m。據(jù)此，初步將本區(qū)水文地質(zhì)類型劃分為第一～二類第一型，即以孔隙～裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。三、其它開采技術條件（一）煤層頂?shù)装迩闆r區(qū)內(nèi)主要煤層頂板巖性以泥巖、中粗粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。底板巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主。局部發(fā)育裂隙，據(jù)小煤窯調(diào)查資料，頂?shù)装宓姆€(wěn)定性亦較好，坍塌、掉塊現(xiàn)象少。（二）瓦斯根據(jù)儲量核實報告，在碓臼溝煤礦周邊的兩個鉆孔（YYi16）采取了 6 號煤層瓦斯樣，測定了瓦斯成分及其含量。自然瓦斯成分中，可燃氣為 0％，二氧化碳為 ～％，氮為 ～％。瓦斯成分帶均在二氧化碳—氮氣帶中，屬瓦斯風化帶，所以 6 號煤層為低沼氣煤層。據(jù)調(diào)23 / 160查，區(qū)內(nèi)生產(chǎn)小煤礦井下使用電石燈照明，從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。故本區(qū)無破壞性瓦斯爆炸危害。（三）煤塵根據(jù)儲量核實報告資料，煤塵具有爆炸性。（四）煤的自燃傾向性根據(jù)儲量核實報告資料，本區(qū)煤的自燃傾向?qū)儆诤芤鬃匀?。（五）地溫根?jù)儲量核實報告，本區(qū)地溫梯度均小于 3℃/100m，故本區(qū)無地溫異常，礦井開采無地熱危害。（六）工程地質(zhì)本區(qū)松散層分布廣泛，主要是黃土大面積出露，由于其垂直節(jié)理發(fā)育，濕陷性，遇水極易塌陷，水土流失嚴重，致使區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育。因此，松散層的工程地質(zhì)條件較差，穩(wěn)定性差，極易發(fā)生滑坡、崩塌等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)主要煤層頂板巖性以泥巖、中粗粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。底板巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主。局部發(fā)育裂隙，據(jù)小煤窯調(diào)查資料，礦井涌水量較小，頂?shù)装宓姆€(wěn)定性亦較好，坍塌、掉塊現(xiàn)象少，所以煤層頂?shù)装鍘r層的工程地質(zhì)條件較好，屬于較穩(wěn)定型。綜上所述，本區(qū)屬工程地質(zhì)條件簡單的礦床。四、煤類、煤質(zhì)與煤的用途（一）煤的物理性質(zhì)區(qū)內(nèi)煤呈黑色，條痕褐黑色，弱瀝青～瀝青光澤（風化煤呈深灰色～24 / 160黑色，粉末狀，易污手） 。條帶狀結構，層狀構造，棱角狀、參差狀斷口。燃點 300℃左右，燃燒試驗為劇燃。殘灰呈粉狀～塊狀，灰白～灰色。（二）煤巖特征宏觀煤巖類型：區(qū)內(nèi)各煤層主要為暗煤，鏡煤和亮煤局部呈薄層或透鏡體夾于其中，絲炭分布于層面。宏觀煤巖類型為暗淡型煤。顯微煤巖組分：區(qū)內(nèi)各主要可采煤層有機顯微煤巖組分以鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組為主，兩者之和均在 80％以上。半鏡質(zhì)組平均在 ％，穩(wěn)定組平均在 ％。煤的礦物雜質(zhì)中粘土組含量略高，平均為 ％，硫化物組除 9 號煤層外均在 %以下，其它礦物雜質(zhì)含量均不高，一般小于 %。（三）煤的化學性質(zhì)工業(yè)分析 碓臼溝煤礦及周邊各主要煤層煤質(zhì)一般特征見煤層特征表 123。表 123 煤質(zhì)特征表工業(yè)分析(%) 膠質(zhì)層測定(mm)煤層 洗選情況Mad Ad Vdaf (%) X Y焦渣類型 ST(℃ ) 煤類原 （3） （3） （3） （3 ） 243（3） ＞1500(1)4洗 (1) (1) (1) (1) 5(1)CY42原 (3) (3) (3) (3) (3) ＞1500＞ 1500(3)5洗 (3) (3) (3) (3) 6(1) (3)CY42原 (5) (5) (5) (5) 3(5) ＞1500(3)6洗 (5) (5) (5) (4) 5(1) 354(5)CY4225 / 160原 (2) (2) (2) (2) (2) ＞1500(1)9洗CY42從表 123 可知，4 號煤層為富灰、特低硫；5 號煤層為富灰、特低硫；6 號煤層為富灰、低硫；9 號煤層富灰、中硫。有害組份經(jīng)過洗選后，灰分可以大幅度地降低，硫分也有明顯降低。其中硫化鐵可大部分被選掉，但有機硫很難選掉（據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)準格爾煤田榆樹灣普查勘探報告》 ） 。煤灰熔融性 T2 均大于 1500℃屬難熔灰分。煤類根據(jù)核實區(qū)及周邊鉆孔煤芯煤樣的洗煤揮發(fā)份、膠質(zhì)層厚度（Y 值） ，等確定各可采煤層的煤類分析見各可采煤層煤種煤類分析一覽表 124。表 124 各可采煤層煤種煤類分析一覽表煤層編號 洗 煤 Vdaf（％） 膠 質(zhì) 層(Y) 粘結指數(shù) 透光率(%) 煤 分 類（GB575186）4 85 CY425 ~ 6 16 83 CY426 ~ 5 17 87 CY42從表中可知，煤的變質(zhì)程度為煙煤Ⅰ階段，可作為動力用煤和民用燃料、電廠用煤，但灰分高，排渣量大。（四）煤質(zhì)及用途煤質(zhì) 本礦區(qū)各可采煤層煤質(zhì)特征為富灰、特低硫～中硫、中等發(fā)熱量。煤類及煤的工業(yè)用途根據(jù)中國煤炭分類國家標準《GB575186》 ，礦區(qū)各可采煤層煤類為均長焰煤（CY42 ） 。26 / 160各可采煤層可作動力用煤和民用燃料、電廠用煤，但灰分高，排渣量大。據(jù)礦方介紹，6 號煤層中下部有厚約 1～ 的煤可能為氣煤。五、井田勘探程度及資源/儲量（一）勘探程度 本次初步設計，采用了中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊于2022 年 7 月編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)準格爾煤田榆樹灣普查區(qū)碓臼溝煤礦煤炭資源儲量核實報告》 ，該報告經(jīng)過內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳評審備案。報告基本查明了井田構造及復雜程度。查明了各煤層的厚度、結構、可采性和穩(wěn)定程度及各煤層的煤質(zhì)特征；劃分了煤類，評價了煤的工業(yè)利用方向；基本查明了各煤層的水文地質(zhì)條件，提供了各煤層的瓦斯含量，確定了礦井的瓦斯等級，評價各煤層的煤塵爆炸性以及煤層的自燃趨勢；估算了各號煤層的資源/儲量，估算方法正確，估算參數(shù)可靠，資源/ 儲量分類正確。（二）資源/儲量資源儲量核實報告對 6 號煤層進行了資源儲量估算。對動用已消耗煤炭資源儲量，根據(jù)碓臼溝煤礦提供、地方礦業(yè)管理部門核準的采掘工程及其采空區(qū)范圍，進行了煤炭資源消耗量估算。經(jīng)過內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳評審后，截止 2022 年 7 月 31 日核實資源儲量總計 。（三）存在的主要問題中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)準格爾煤田榆樹灣普查區(qū)碓臼溝煤礦煤炭資源儲量核實報告》中 6 號煤層平均厚度為 ，而根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳評審意見，井田內(nèi) 6號煤層平均厚度為 ，故本次設計按評審意見 進行，建議礦方在27 / 160生產(chǎn)過程中根據(jù)實際見煤情況進行調(diào)整。 《儲量核實報告》中未提供 6 號等可采煤層的自燃發(fā)火期。 《儲量核實報告》未作可采煤層頂?shù)装鍘r石力學試驗。雖然本礦為低瓦斯礦井，周圍井未發(fā)生過瓦斯事故，但因煤塵具有爆炸性，建議礦方加強瓦斯、煤塵濃度監(jiān)測工作，防患于未然，確保煤礦安全生產(chǎn)。開采過程中要防止采空區(qū)積水涌入巷道。 《儲量核實報告》未提供礦井達到 600Kt/a 生產(chǎn)能力時瓦斯涌出量及涌水量，建議礦方在建設及生產(chǎn)過程中密切注意礦井瓦斯及涌水量的變化，以防止事故發(fā)生。28 / 160第二章 井田開拓與開采第一節(jié) 井田境界及儲量一、井田境界碓臼溝煤礦井田地理坐標為：東經(jīng)：111176。18′″～111176。21′″北緯：39176。26′″～39176。27′18″。根據(jù)采礦許可證批準的礦井井田范圍及礦井擴界后范圍坐標表，礦區(qū)范圍由 9 個拐點圈定，其拐點坐標見表 211。表 211 礦區(qū)范圍拐點坐標X Y1 2 3 4 5 6 7 8 9 礦區(qū)面積 。二、儲量（一）礦井資源量29 / 160礦井資源量估算范圍及工業(yè)指標礦井資源量計算以內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳批準的評審意見為依據(jù)。根據(jù)業(yè)主委托要求和資源儲量核實報告提供的資料，參與資源量估算的煤層為井田內(nèi)的 6 號可采煤層。本區(qū)煤質(zhì)牌號為長焰煤（CY42） 。按照現(xiàn)行規(guī)范計算儲量的工業(yè)指標：最低可采厚度 ，最高灰分 40%，最高硫分 3%，最低發(fā)熱量。儲量計算工業(yè)指標按現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》附錄 E 表 E2 煤炭資源量估算指標的規(guī)定，詳見表 212。表 212 　 煤炭資源儲量計算指標CY、BN、RN、PM＜25186。 ≥25186?！?5186。 ≥（m）井采傾角 ＞45186。 ≥最高灰分 Ad（%） 40最高硫分 （% ） 3最低發(fā)熱量 （MJ/kg） 估算方法井田范圍內(nèi)煤層總體為向北西傾斜的單斜構造，煤巖層傾角 6～12176。采用水平投影地質(zhì)塊段法估算各煤層煤炭資源儲量較為簡便。估算公式為：Q=Shd式中：Q：煤層（塊段）煤炭資源儲量（萬噸，取整數(shù)）煤 類指標項目30 / 160S：塊段水平投影面積（m 2，取整數(shù)值）h：煤層偽厚算術平均厚度（m，取小數(shù)后兩位小數(shù)）d：煤的容重（t/m 3，取小數(shù)后兩位小數(shù)）有關參數(shù)的確定（1）面積：本次采用水平投影面積估算資源儲量。并用計算機成圖，故其水平投影面積在計算機上按中地 MAPGIS 軟件直接測定，并進行了多次測定檢查，結果準確可靠。（2）塊段內(nèi)煤層厚度：按 DZ/T 02152022《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中 條“有夾矸的煤層采用厚度的確定方法 ”的有關規(guī)定，核實報告仍采用原報告參數(shù)。區(qū)內(nèi)煤層傾角均＜15176。，故煤炭資源儲量利用厚度按偽厚度計算。塊段煤層厚度為塊段內(nèi)利用工程點和插點的平均厚度。（3）視密度：本次核實資源儲量利用原報告所確定的容重值。各可采煤層容重值見表 213。表 213 資源儲量估算煤層容重值一覽表礦井資源/儲量估算結果根據(jù)資源儲量核實報告，礦井煤炭保有資源儲量為 ，其中 333類儲量為 ，均為 6 號煤層資源儲量。礦井資源儲量見表 214。煤 層 編 號 4 5 6容重值（ t/m3） 31 / 160表 214 各煤層資源儲量匯總表 煤層編號賦存標高（m） 級別查明資源儲量（萬噸） 開采消耗 保有資源儲量類型（編碼）D 109 0 109 （334）？～ D 20 0 20 （334）？4小計 129 0 129 （334）？D 154 0 154 （334）？D 335 0 335 （334）？～ D 357 0 357 （334）？5小計 846 0 846 （334）？C 839 0 839 （333）810 60 750 （333）C275 230 45 （333）C 848 0 848 （333）493 11 482 （333）C174 0 174 （333）～C 65 65 0 （333）6小計 3509 371 3138 （333）C 3509 371 3138 （333）合 計D 975 975 （334）？總 計 4484 371 4113 查明礦產(chǎn)資源注：(333) 為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量；(334)？為預測的資源儲量。（二）礦井設計可采儲量設計儲量計算礦井設計儲量計算方法：礦井工業(yè)儲量減去井永久煤柱損失。礦井永久安全煤柱包括：井田境界、地面建（構）筑物等保安煤柱損失。永久安全煤柱的留設：32 / 160井田邊界留設煤柱 20m。煤層露頭風化帶留設煤柱 50m。采空區(qū)留設隔離煤柱 30m。經(jīng)計算，礦井永久煤柱損失煤量 ，故礦井設計資源儲量。