【文章內(nèi)容簡介】 灰?guī)r及煤。龍?zhí)督M厚度 ～，一般厚度 231m 左右。共含煤 16～32層，一般 22 層，有編號的 20 余層，含煤平均總厚約 21m，含煤系數(shù)%，可采總厚度 11～16m，一般厚度 14m，占該組總厚的 %。二、煤層特征及頂?shù)装鍘r性根據(jù)本次工作及鄰區(qū)資料，本區(qū)可采煤層 4 層：116 及 30 號煤層。其中：全區(qū)及大部可采 2 層(116 號煤層) 、局部可采 2 層15( 30 號煤層) 。根據(jù)沙子井煤礦現(xiàn)有開采情況，對局部可采 30 號煤層，因地表無出露又無巷道揭露，對其厚度、煤質(zhì)、穩(wěn)定性及變化情況不了解，本次核實工作不對其描述。只對區(qū)內(nèi)主要可采煤層為 116 號煤層，由上到下分述如下：1．14 號煤層位于龍?zhí)督M中部，煤層厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，是本區(qū)主要可采煤層，其頂板上距上覆地層大隆組（P 3d）的底 290m 左右。煤層厚～，平均為 。含夾石 0～3 層，一般為 2 層，夾石主要為泥巖。煤層厚度變化主要與基底起伏有關(guān)。較厚的煤層出現(xiàn)在原先地勢的低處，較薄的煤層則出現(xiàn)在高處。由于植物遺體都首先在低洼處堆積，隨著泥炭層的不斷堆積加厚而逐漸連成一片。頂板：為深灰色泥巖或炭質(zhì)泥巖，局部相變?yōu)榉凵百|(zhì)泥巖，層位穩(wěn)定，巖性較穩(wěn)定，產(chǎn)大量腕足類動物化石。底板：為深灰色泥巖，或炭質(zhì)泥巖。2．16 號煤層位于龍?zhí)督M中部，煤層厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，是本區(qū)主要可采煤層，上距 14 號煤層底板 54m 左右，其底板下距下伏峨嵋山玄武巖組（P 3β ）240m 左右。煤層厚 ～ ，平均為 。該煤層含夾石 0～2 層，一般為 1 層，夾石主要為泥巖。頂板：為深灰色粉砂質(zhì)泥巖，間接頂板為粉砂巖夾薄層狀菱鐵巖。16底板：為含植物根部化石的泥巖，間接頂板為淺灰色粉砂巖或細砂巖。綜上所述，礦區(qū) 116 號煤煤層結(jié)構(gòu)總體上較簡單，煤層穩(wěn)定類型均為較穩(wěn)定型煤層。第四節(jié) 煤 質(zhì)一、宏觀煤巖特征礦區(qū)內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)差異不大，呈黑色～灰黑色，以塊狀、粒狀為主，局部為層狀。以似金屬光澤為主，金剛光澤次之。貝殼狀斷口，部份為參差狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，部分為線理狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。堅硬、性脆。其宏觀煤巖類型以半亮型～半暗為主，光亮型次之。二、微觀煤巖類型據(jù)反光油浸鏡下鑒定：以絲質(zhì)亮煤為主，絲質(zhì)暗亮煤次之。煤巖組分分為有機組分和無機組分。有機組分分為鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組兩大類。鏡質(zhì)組：以均勻基質(zhì)體、無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、鏡質(zhì)體為主，少許木質(zhì)鏡質(zhì)體。無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體呈現(xiàn)較明顯的多色性和較強的非均質(zhì)性。惰質(zhì)組：以結(jié)構(gòu)絲質(zhì)體和結(jié)構(gòu)半絲質(zhì)體為主，常見木鏡絲質(zhì)體，木鏡半絲質(zhì)體，部分為碎屑絲質(zhì)體，多已膨化，少量保存完好。有機組分鏡質(zhì)組含量：~%，一般為 75%左右；惰質(zhì)組含量：~%,一般為 25%左右。有機總量為 ~%，一般為88%左右。無機組分主要以粘土礦物為主，氧化物次之，含少量的硫化物和碳酸鹽。其成分以粘土為主，石英次之，黃鐵礦和方解石少量。無機顯微17組分總量 ~%，一般為 %，粘土組含量較高為 ~%,一般為 %。三、視密度14 煤層視密度為 ；16 煤層視密度為 。四、化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類 （一）化學(xué)性質(zhì)區(qū)內(nèi)各可采煤層的主要煤質(zhì)特征見表 2－4。 （礦方提供資料）表 2－4 原 煤 煤 質(zhì) 分 析 結(jié) 果 表原 煤 工 業(yè) 分 析煤層編號 Mad Ad Vdaf St,d發(fā)熱量(Qgr,d)(MJ/kg)發(fā)熱量(Q,ar)(MJ/kg)14 16 根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》 （GB/T 15224－2022）動力煤及無煙煤分級標(biāo)準(zhǔn)：14 煤層為特低灰、特低硫、高熱值煤；16 煤層為中灰、低硫、高熱值煤。氫含量（H daf）礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層氫兩極值為 %～%，平均值為 %。碳含量（C daf）14 煤層為 %；16 煤層為 %～%，平均值 %。 灰成分煤灰成分 SiO2為 %、Al 2O3 為 %、 Fe2O3為 %、其它成分含量均低。18（二）工藝性能1．機械強度兩極平均值為 %（6 號煤）～%（30 號煤） ，總平均值為%，屬高強度煤。2．熱穩(wěn)定性主要可采煤層的試驗表明，T S+6兩極值總平均值 %，熱穩(wěn)定性較好。3．化學(xué)活性根據(jù)對煤層的試驗，標(biāo)溫 1000℃時的 α 兩極平均值為 （16號煤）～%（6 號煤） ，總平均值為 %，屬化學(xué)活性低的煤。4．可磨性兩極值 66—87%，平均值 72%，可磨性系數(shù)較大，煤層屬中等可磨煤。5．泥化實驗據(jù)該區(qū)以前勘查報告資料表明，各煤層頂、底板及夾矸泥化可采比小，在常溫下沉降速度快，區(qū)內(nèi)煤層屬不易泥化煤。（三）煤類礦區(qū)內(nèi)各主要可采煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)分 %～% ，平均值為 %，小于 10%，由此該井田各煤層為無煙煤（WY） ；根據(jù)浮煤干燥無灰基氫含量將無煙煤劃分為三小類，礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層氫兩極值為 %～%，平均值為 %。本礦區(qū)煤層均為三號無煙煤（WY3） 。19鏡煤最大反射率為 ~%，一般為 %，隨煤層埋藏深度的增加，變質(zhì)程度由上往下逐漸增加。顯微硬度為 ~,平均為 ，煤變質(zhì)程度為Ⅶ1 階段。五、可選性根據(jù)簡易可選性實驗結(jié)果，各煤層中煤產(chǎn)率分別為 %（14 號） 、%（16 號） ，均屬于中等可選性煤。六、有害成份原煤磷含量（P）：兩極值 ～%, 平均值 %，屬低磷煤。原煤砷含量(As) ：兩極值 ～，平均值 ，屬二級含砷煤。原煤氟含量(F): 兩極值 ~%，平均值 %，屬低氟煤。第五節(jié) 煤質(zhì)及工業(yè)用途評述根據(jù)各煤層的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能，井田各煤層均具有廣泛用途，可用于動力用煤，民用煤，火力發(fā)電、化工等用途。第三章 礦床開采技術(shù)條件第一節(jié) 水文地質(zhì)條件一、區(qū)域水文地質(zhì)條件區(qū)域范圍內(nèi)地下水主要分為裂隙水、碳酸鹽巖溶水、部分為滑坡水。裂隙水為大氣降水滲入風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙而形成，泉水流量?。惶妓?0鹽巖溶水分布于裸露及半裸露巖溶山區(qū)，泉水流量大。二、礦區(qū)水文地質(zhì)條件（一）地層富水性礦區(qū)面積 ，直接充水含水段是大隆組、長興組、龍?zhí)督M等地層組成的復(fù)合含水段，其巖性：上部為碳酸巖與碎屑巖互層，下為碎屑巖夾薄層碳酸巖。煤礦床間接充水含水段是飛仙關(guān)組 4 段及茅口組，巖性是碳酸巖類。地層富水性（由下至上）簡述如下：1．茅口組由石灰?guī)r、燧石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及少量硅質(zhì)灰?guī)r、白云巖組成，厚一般 380m 左右。出露于礦區(qū)邊界外南部，該段地層巖溶遍布，地下巖溶管道發(fā)育，垂直循環(huán)帶厚，溶洞成層性明顯，泉點稀少。流量約~，富水性強。是開采下部煤層的主要充水含水層。2．玄武巖組由玄武巖及少量、拉斑玄武巖、火山角礫巖組成，厚一般 120m 左右。出露于礦區(qū)邊界外南部，該段地層泉點稀少，泉水動態(tài)變化劇烈，暴雨之后流量較大，平水期流量約 ，旱季絕大部分?jǐn)嗔鳌８凰匀?，為含煤地層與茅口組含水層間的隔水層。3．龍?zhí)督M分布于礦區(qū)南部。一般厚度 231m 左右。巖性以深灰色粉砂巖、細砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾煤層。含水段由細砂巖、粉砂巖及少許碳酸鹽巖組成，其分層厚度 ～20m，上、下由于泥質(zhì)巖、煤層相隔，使地下水具承壓性。一般泉水流量為 ～ /s。個別點流量較大，季21節(jié)性泉亦較多。富水性弱。4．大隆、長興組分布于礦區(qū)南部，厚約 22m。巖性為硅質(zhì)巖、燧石灰?guī)r、石灰?guī)r和碎屑巖互層組成。該層段溶洞、裂隙發(fā)育，泉點出露較多，流量～，富水性強，屬裂隙含水層，為開采上部煤層時的主要充水含水層。5．飛仙關(guān)組第一段分布于礦區(qū)的中部，厚約 66m，以灰綠色鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖為主，夾數(shù)層薄層狀灰?guī)r、泥灰?guī)r，泉眼稀少，流量 ～，富水性弱，屬淺層風(fēng)化裂隙水。6．飛仙關(guān)組第二段分布于礦區(qū)南部，厚約 82m，以薄層狀泥灰?guī)r、石灰?guī)r為主，夾數(shù)層泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，溶蝕洼地、溶斗、溶洞、落水洞等發(fā)育，地下水補給條件好，泉眼較多，總流量 ～ /s，富水性強，屬裂隙溶洞水。7．飛仙關(guān)組第三、四段礦區(qū)內(nèi)僅南部有小部分出露，厚約 193m，由灰色、淺灰色石灰?guī)r組成，夾數(shù)層泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。該段溶洞、落水洞及地下伏流發(fā)育，泉眼較多，總流量 ～，富水性強，屬裂隙溶洞水。8．第四系孔隙水礦區(qū)內(nèi)覆蓋的第四系，為孔隙水，含水較弱，厚度 0～12m，在礦區(qū)內(nèi)分布較廣，有一定的蓄水量，總流量 ～，對煤礦開采有22影響。（二）斷層帶水文地質(zhì)特征在 礦 區(qū) 南 部 有 兩 條 正 斷 層 F11斷 距 約 110m， 傾 向 西 北 ， 傾 角 約 60176。、F19斷距約 30m，傾向西北，傾角約 70176。，在礦區(qū)北部有 1 條正斷層 F12斷距約 30m，傾向西北，傾角約 65176。區(qū)內(nèi)無褶曲。斷層破碎帶均為粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖及其碎屑緊密充填而膠結(jié)，透水性較弱。局部出露季節(jié)性泉水，對礦床充水有一定影響。（三）地表水、地下水動態(tài)變化本區(qū)地表水、地下水受大氣降水影響，其流量、水質(zhì)變化均與降水的季節(jié)和強度相對應(yīng)，雨季流量增大，礦化度減少，枯季則相反。地下水以泉或分散流形式補給溪溝，各含水層無直接的水力聯(lián)系，且地下水動態(tài)變化顯著，周期性較明顯，并具滯后現(xiàn)象。（四）水文地質(zhì)類型 根據(jù)各含、隔水層水文地質(zhì)特征、斷層導(dǎo)水性及動態(tài)變化特征，區(qū)內(nèi)地下水補給來源主要為大氣降水，地表水及地下水排泄條件良好，根據(jù)礦區(qū)地形及水文地質(zhì)情況最低侵蝕基準(zhǔn)面位于礦區(qū)西南部礦界外一沖溝內(nèi)，標(biāo)高約+1400m。本礦山大部分礦床位于最低侵蝕基準(zhǔn)面（1400m）以下。直接充水水源主要為龍?zhí)督M裂隙水、小煤礦和老窯采空區(qū)積水、地表沖溝水，開采位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下的煤層時，間接充水水源為飛仙關(guān)組二段強巖溶水及茅口組強巖溶水綜上所述，本區(qū)水文地質(zhì)類型屬裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件中等。23三、充水因素分析1．大氣降水：是主要的充水水源。含煤地層裸露，直接接受大氣降水補給，其充水強度和降水的強度及持續(xù)時間有著密切聯(lián)系。2．地表水：區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，切割較深。有些沖溝常年有水，枯季流量較小，雨季暴漲。因此，在上述地表水體下采煤應(yīng)注意地表水潰入。3．老窯水：雖區(qū)內(nèi)老窯和小煤礦較少，但開采歷史悠久，大部分都被關(guān)閉。老窯采空區(qū)冒落帶會造成地表開裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。因此，老窯大多有積水。開采淺部煤層時，應(yīng)預(yù)防老窯突水。4．第四系孔隙水：巖石破碎，透水性較強，特別在雨季水量猛增，5．?dāng)鄬訋簲鄬悠茐牧说貙拥耐暾?、連續(xù)性，降低了巖石的力學(xué)強度。含煤地層主要以塑性巖石為主，受力后發(fā)生塑性變形，破壞以剪斷為主，常形成微張開甚至閉合的裂隙，斷層帶巖石膠結(jié)性中等，缺少對地下水儲存和運動的有效空間，含水性和導(dǎo)水性不強，但上覆地層斷層帶有一定含水性，導(dǎo)水性較好，可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水，加之未來礦床開采中，人工采礦裂隙大量出現(xiàn)，改變了斷層帶附近應(yīng)力場和地下水的天然流場，地表水、地下水就有可能沿斷裂帶流入礦井。6．下伏茅口組強含水層：與含煤地層有百余米的玄武巖相隔，一般對礦井充水影響不大，但當(dāng)斷層切割使其與含煤地層直接接觸時，開24采煤層應(yīng)進行探防水。四、礦井涌水量根據(jù)沙子井煤礦目前每天抽排水量約 168m3/d(枯季) ，雨季時估計礦井涌水量約 408m3/d。根據(jù)調(diào)查，沙子井煤礦及周邊老窯采空區(qū)有積水，老窯及采空區(qū)無通風(fēng)等原因無法進入，未收集到資料，積水量不詳。礦井涌水量預(yù)算：本礦及鄰近煤礦無相關(guān)資料，礦井涌水量預(yù)算采用比擬法，其預(yù)算公式為：Q = F KF Q—礦井涌水量（m 3/d） ， F—預(yù)算面積（m 2）KF—單位面積含水率（m 3/ m2）本礦煤層采空區(qū)面積約 19000m2，由此求得枯水季節(jié)時：K F為 103m3/ m2。雨季時：K F為 103 m3/ m2。礦井預(yù)算面積為 293000m2(14 號煤層+1300m 水平以上)。礦井預(yù)計涌水量：枯水季節(jié)時：Q 為 2461m3/d。即 100 m3/h。雨季時：Q 為 6300m3/d。即 260 m3/h。在今后的開采過程中，根據(jù)此公式及結(jié)果可對涌水量進行粗略的估算。為了更好準(zhǔn)確的估算涌水量，需在今后的工作中做好井下涌水量記錄。觀察涌水量的變化情況。根據(jù)涌水量記錄情況，修改涌水量的預(yù)算參數(shù)。在開采深部或最低侵蝕基準(zhǔn)面以下煤層時，加強水文地質(zhì)工作及邊采邊探也是本礦必須做好和應(yīng)高度重視的工作。25五、供水水源礦區(qū)范圍內(nèi)無較大的水源地分布，僅有零星泉水點或水點可供利用。礦區(qū)目前供水水源為初期采區(qū)的礦井水，該礦井水經(jīng)沉淀凈化處理后，供礦區(qū)生活飲用，減少了污水排放，有利于環(huán)保政策。為滿足礦區(qū)開發(fā)用水的需要，建議進行礦區(qū)供水水源勘探工作。第二節(jié) 工程地質(zhì)條件一、工程地質(zhì)條件現(xiàn)狀評價(一) 工程地質(zhì)巖組的劃分礦區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組可劃分為軟弱巖組及松散巖組二類。軟弱巖組：二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P 3l）碎屑巖、煤層等，遇水易軟化，工程性質(zhì)不良。松散巖組：主要包括第四系碳酸鹽殘積紅粘土，第四系碎屑巖殘積、坡積土。(二) 巖、土工程地質(zhì)條件1．土體工程地質(zhì)條件 第四系碎屑巖殘積、坡積土層，一般具可塑性，厚度薄厚不一，分布不均。主要分布于含煤地層露頭區(qū)，零星分布。由細砂巖、粉砂巖、泥巖等經(jīng)長期風(fēng)化、剝蝕后的殘積、坡積物，土層厚度不大，緩坡及溝谷中稍厚，土質(zhì)多為碎石土、砂土、粉質(zhì)粘土，土體呈松散或半固結(jié)狀，較松散，分選性、