【文章內容簡介】 )、風化帶裂隙、孔隙承壓含水層(Ⅵ)、第四系底部卵石孔隙承壓含水層(Ⅶ)、第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層(Ⅷ)。其中與礦井生產較密切的為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ。其中礦井直接充水含水層有Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ；礦井間接充水含水層有沖積層含水層、Ⅰ。各含水層分述如下：(1)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層(Ⅰ)本含水層為含水豐富的含水層，該含水層厚度大于600m。巖性由質純的豹皮狀灰?guī)r和白云質灰?guī)r組成，據勘探資料表明，因溶洞或巨大裂隙造成鉆具驟然下陷的有10個孔25個段落，沖洗液失去循環(huán)。 ～，～，其水質特征為：HCO3一Ca2+型，～，總礦化度為131～216mg/l，PH=～。奧陶系石灰?guī)r至最下可采煤層煤11之間距158m,其間有兩個含水層,即K2～K6及K6～煤12巖裂隙含水層，其厚度分別為100m、20m。其下為隔水巖層，即G層鋁土～K2，厚40～68m，其巖性從上而下分別為鮞狀粘土巖、粉砂巖、鈣質粘土巖，K1石灰?guī)r、石英砂巖、粉砂巖、G層鋁土，這套巖層隔水性能較好。(2)K2～K6砂巖裂隙承壓含水層該含水層位于石炭系中統(tǒng)唐山組的K2灰?guī)r和石炭系上統(tǒng)趙各莊組的K6灰?guī)r之間，厚度100m，巖性以粉砂巖和細砂巖為主。巖石膠結物多為鈣泥質。本層巖石裂隙非常發(fā)育，且以傾向裂隙為主，寬度較大，多呈直立密集分布。該含水層在垂向上以K6灰?guī)r、煤15底板、煤16底板含水較豐富。本含水層單位涌水量為 ～ m3/，平均為 ，～，屬于含水豐富的含水層。水質類型為HCO3―Ca2+–Mg2+型淡水，PH=。(3)K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層該含水層位于石炭系上統(tǒng)趙各莊組的K6至煤11底板之間，厚度20m，巖性以砂巖和粉砂巖為主，巖石膠結物多為硅質，垂直層面的構造裂隙很發(fā)育，裂隙充填物多為鈣質。從水平方向看，含水層厚度由西向東呈遞增趨勢，導水裂隙發(fā)育率東部較西部高。該含水層在垂向上，以煤12底板、煤121/2底板、K6灰?guī)r含水較豐富?！?m3/，～，屬于含水豐富的含水層。水質類型為HCO3—Ca2+—Mg2+型淡水，固型物含量為241mg/l，PH=。(4)煤5以上砂巖裂隙承壓含水層該含水層位于二疊系下統(tǒng)的大苗莊組的煤5～唐家莊組上界。巖性以粉砂巖及砂巖為主。砂巖膠結物多為鈣、硅、泥質。本層巖石裂隙非常發(fā)育，且以傾向裂隙為主，寬度較大，多呈直立密集分布。 本含水層可分為下段(ⅤA)、上段(ⅤB)。①下段(ⅤA)：在煤5以上60m厚，為一河床相砂巖，與下伏地層呈沖刷接觸，在井田西部和中部直接沖刷至煤5或煤6，甚至沖刷至煤7或煤8，～ m3/，～，其水質特征為：HCO3一Na+一Ca2+型淡水，～，固形物含量234～297mg/l，PH=～。②上段(ⅤB)：位于煤5以上60～100m即厚度40m，本段頂板直接與基巖風化帶連接?！?， m3/，～，其水質與下段同。(5)沖積層含水層該含水層厚100～ m。它本身為一礦井間接充水含水層，補給上述三個直接充水含水層。其中底部卵礫石孔隙承壓含水層對基巖含水層補給關系最密切。(6)底部卵礫石孔隙承壓含水層(Ⅶ)位于沖積層下部。含水層由不等粒的砂礫、卵石、粘土顆粒組成，總的方面看，本層是個比較均質的含水層。根據含水層的厚度和抽水試驗的結果可知，該含水層由北向南逐漸變厚，滲透系數(shù)K由北向南逐漸變小，富水性由西向東逐漸增強?！?L/sm， L/sm，～ m/d， m/d，為含水豐富的含水層。(7)區(qū)域巖溶地下水的補給、徑流和排泄林南倉礦林南倉四礦區(qū)為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河東岸是由奧陶紀石灰?guī)r構成的東北––西南方向起伏伸展的低山丘陵。礦井的巖溶較發(fā)育，含水層水通過巖溶裂隙進入礦井。地下徑流以擴散流為主，動態(tài)變化相對穩(wěn)定，年變幅小，常具多年周期性變化，局部發(fā)育溶孔溶隙及小管道共同組成的強含水段或強徑流帶。巖溶地下水的排泄通過地下徑流的的方式流入河流，另外礦上的疏排水使礦井的排泄能力得到很大的提高。(8)礦井涌水量依觀測結果， m3/ min， m3/ min， m3/ min， m3/ min， m3/ min。 m3/ min， m3/ min、 m3/ min、 m3/ min、 m3/ min主、 m3/ min。 m3/ min。 其他有益礦物井田內的有益礦產有耐火粘土、鋁土礦、鐵礦以及賦存于煤中的某些稀有分散元素?，F(xiàn)簡述如下：(1)耐火粘土～ m，灰或深灰色，團塊狀結構，含鮞粒及菱鐵礦結核，有植物細根。井田西半部被剝蝕。 m，淺灰色團塊狀結構，含鮞粒及菱鐵礦結核，頂部有植物根。 m，淺灰色，組織致密、細膩、鮞狀及豆狀結構，含黃鐵礦散晶及菱鐵礦結核。(2)鋁土礦 m，灰或紫灰雜色，鮞狀和豆狀結構，含黃鐵礦及菱鐵礦結核，底部時現(xiàn)礫狀結構。(3)鐵礦在G層鋁土礦和中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r之間有一巢窩狀鐵礦層，由黃鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦聚合而成。比重甚大，厚度極不穩(wěn)定， m左右。以上的鋁土礦及鐵礦因直接覆蓋于奧陶石灰?guī)r之上，水文地質條件復雜，當前不具備開采價值。(4)稀有分散元素根據稀有元素測試結果(表413)，%，鍺的含量在%，%，%，%，說明井田內賦存稀有元素，但是品位低，無工業(yè)價值。 煤層特征 煤層林南倉井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)組成，含煤地層總厚約450 m，共含大小煤層十九層， m，%，其中可采煤層共兩層， 112， m，%，可采煤層集中在趙各莊組和大苗莊組。井田十九層煤中， 112煤為主要可采煤層，其它煤層為不可采或局部可采煤層，現(xiàn)分述主要可采煤層。11煤：為礦井主采煤層，～ m，平均厚度為5 m，煤層傾角為12~17176。，平均為16176。區(qū)內煤層厚度變化較大，總的變化趨勢是：東翼、西翼采區(qū)厚度較大，而南翼采區(qū)則較薄，最厚點為灣33孔所見。煤層含1層夾矸，但夾矸分布不穩(wěn)定。12煤：為礦井主采煤層，～ m， m，煤層傾角為11~16176。，176。，區(qū)內煤層厚度形態(tài)變化較穩(wěn)定。含夾矸45層，其中下部含一層分布極穩(wěn)定的細砂巖夾矸，灰白色或淺灰色，條帶狀，致密堅硬，～ m， m。各可采煤層特征見表11。表11可采煤層特征煤層煤厚/m平均煤層間距/mmin~max平均煤層結構(夾矸層數(shù))穩(wěn)定情況可采情況頂、底板特征頂板底板11851較穩(wěn)定可采泥巖粉砂巖124~5穩(wěn)定可采粉砂巖細砂巖 煤層頂、底板 11煤層：直接頂為灰黑色泥巖，塊狀，含海相動物化石，；老頂為淺灰色～灰白色細砂巖，塊狀，易風化，厚度不穩(wěn)定，；直接底為灰～灰白色帶褐色泥巖或粘土質粉砂巖,塊狀構造。12煤層：偽頂為深灰色或黑色腐泥質泥巖，塊狀，厚度不穩(wěn)定，時有尖滅，老頂?shù)V壓顯現(xiàn)等級為Ⅲ級；直接頂為粉砂巖，水平層理發(fā)育，易脫落，中上穩(wěn)定性。直接底為灰～深灰色粉砂巖或細砂巖，塊狀，較堅硬，底板類別為Ⅴ?？刹擅簩蛹捌漤?shù)装宓膸r石力學性質見表12。表12可采煤層及其頂?shù)装宓膸r石力學性質表層位密度g/cm3三軸抗剪參數(shù)抗壓強度Mpa抗拉強度Mpa內聚力Mpa內摩擦角11煤頂板27176。44180。121煤底板30176。39180。11煤頂板～34176。41～36176。57180?！?21煤底板～23176。17180?！?5176。54180?！?煤質據《林南倉地質報告》提供的資料，本井田可采煤層的變質程度較低，相當于氣煤階段。根據各煤種的分布情況，得出本井田煤的變質以區(qū)域變質為主。林南倉井田各煤層均屬腐植質煤，通過肉眼鑒定，顏色一般為黑色，玻璃光澤。塊狀構造，少數(shù)為條帶狀。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之，絲炭少見。煤巖類型一般為光亮型或半光亮型、次為半暗型。各煤層煤質特征見表13。表13各煤層煤質特征表 項目煤層水分(%)灰分(%)揮發(fā)分(%)全硫(%)發(fā)熱量MJ/Kg煤種磷‰精煉回收率%元素分析C%H%O%N%11氣煤12氣煤 瓦斯由于林南倉礦林南倉四礦生產作業(yè)區(qū)域廣，構造形式多，多煤層開采，因而瓦斯涌出量因區(qū)域、構造部位及煤層的不同而有差異。因此，礦井對瓦斯進行了深入的研究，并且把瓦斯的涌出量的測量工作作為礦井生產的一個重要內容，根據測定的基礎數(shù)據，分析計算得出鑒定結果(表63)，本礦屬低瓦斯等級。煤礦瓦斯是安全的重要隱患，應引起高度重視，要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》之規(guī)定，建立健全各項有關瓦斯管理制度，采取廣泛的、有效的預防措施。表14礦井瓦斯等級鑒定結果總表瓦斯二氧化碳鑒定等級上年度鑒定等級全礦井1211煤全礦井12煤相對量(m3/t)絕對量(m3/min)是否突出最大相對量(m3/t)相對量(m3/t)絕對量 ((m3/min)最大相對量(m3/t)否低低 煤塵及煤的自燃林南倉礦林南倉四礦對可采煤層的煤塵的爆炸性進行了鑒定，結果顯示鑒定煤層有爆炸危險，因此，加強采掘作業(yè)現(xiàn)場滅塵工作，仍是當前安全工作的一個重要環(huán)節(jié)。礦井火災的發(fā)生與發(fā)展，嚴重地影響著煤礦的安全生產，火災的發(fā)生還極易引發(fā)煤塵瓦斯爆炸，因此礦井火災是煤礦的重大自然災害之一。針對煤層自然發(fā)火，進行煤的自燃傾向性鑒定，尋找比較敏感的標志氣體，制定適合本地的防滅火措施是非常必要的。為了探索林南倉礦林南倉四礦煤層的自燃發(fā)生規(guī)律，對11煤、12煤的自燃傾向性進行了測定,得出結論。煤層自然發(fā)火性情況及煤塵爆炸性情況見表15。表15 煤層自然發(fā)火性情況及煤塵爆炸性情況煤層名稱1112煤層自然傾向性等級自燃Ⅱ級自燃Ⅱ級最短自然發(fā)火期(月)812812煤塵爆炸性鑒定結果有爆炸性有爆炸性煤塵爆炸指數(shù)～～根據測定結果有針性地采取防滅火措施，可以減少不必要的浪費和因火災造成的損失。建立完善的工作制度和嚴格的檢查管理制度，并采取相應的防范措施，煤的自燃發(fā)火是可以預防的。 煤的工業(yè)用途評價井田內各煤層均屬氣煤，小牌號為氣煤1號和氣煤2號，根據9煤鐵箱試驗結果，煤的結焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨煉焦之用，但可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，可考慮煤的綜合利用?！?，可作為動力用煤。 勘探程度及可靠性 本井田的精查工作量很大，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內又鉆了119個孔，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質構造情況。但由于地質構造復雜，相當一部分斷裂仍是推定的。根據本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在健井和生產過程中予以注意。礦井瓦斯等級，涌水量是根據礦井實際情況推算出來的。所以可靠性不足，待礦井建設投產后，根據實際生產情況重新確定。 井田境界在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合適的尺寸和境界，使煤田的各部分都能得到合理的開發(fā)。井田的劃分原則是：(1)井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產能力相適應。(2)保證井田有合適的尺寸。(3)充分利用自然等條件劃分井田。(4)合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關系。 井田范圍林南倉井田東部、西部、南部、北部以人為劃分井田邊界線為界。東北部及西南部以沖積層下潛伏露頭以下垂深30m處氧化風化帶為界，深部以12煤11盆狀向斜底700950標高為最終深度。上述界限內的范圍為本礦設計范圍，以此計算設計儲量。 開采界限井田內含煤地層為井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)組成，煤系總厚度約450 m，共含煤19層，其中可采煤層共二層，即11煤、12煤，可采煤層集中在趙各莊組和大苗莊組， m，%。林南倉礦林南倉四礦井田中11煤為較穩(wěn)定煤層，12煤為穩(wěn)定煤層。其中主采煤層為11，12煤，11，12號煤層由于其厚度較低且含硫分較高，作為后期儲備資源開采。礦井設計主要針對11，12煤層。開采上限：11，12號煤層風化帶150m。下部邊界：11，12號煤層900m。 井田尺寸，東西約5 km，面積約17km2。,。,。11，12煤層的傾角最大為17176。，最小為12176。，平均為16176。井田賦存狀況示意圖如圖21所示 圖21 井田未來發(fā)展情況林南倉井田東部、南部及西部都有井田開采，在橫向上沒有發(fā)展，而在縱向上隨著技術的進步和勘探水平的全面提高，井田范圍內的儲量會越來越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 礦井儲量設計井田范圍內計算的煤層為11，12煤層。礦井儲量是指礦井內所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質量，反映井田的勘探程度及開采技術條件。礦井儲量可分為礦井地質儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。礦井工業(yè)儲量是指平衡表內A+B+C級儲量的總和。礦井設計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和已有的地面構筑物、建筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設計儲量減去礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱、工業(yè)場地保護煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。 儲量計算基礎(1)根據林南倉井田地質勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算。(2)煤層厚度的確定：計算煤層采用各煤分層的累計厚度作為儲量計算厚度，但不予分層計算。此外，在煤層頂部，當夾矸分層厚大于其上煤分層厚；在煤層底部，當夾矸分層厚度大于其下煤分層厚度，則該煤分層不參與儲量計算。儲量計算中凡煤層厚度不可靠者均不予采用。(3)井