【文章內(nèi)容簡介】 底板 夾矸數(shù) 3 (74) 粉沙巖 粉砂巖 簡 單 （ 13） 穩(wěn) 定 可采 9 (23) 泥巖 局部粉砂巖 泥灰?guī)r 簡 單 （ 01） 較穩(wěn)定 大部 可采 15 (27) 石灰?guī)r 粘土質(zhì)泥巖 較復(fù)雜 （ 14） 穩(wěn) 定 可采 （二）煤質(zhì) 本井田各可采煤層均呈灰黑～黑色，條痕色為黑褐色，金屬 ～半金屬光澤，內(nèi)生裂隙中等發(fā)育，參差狀斷口，具有均一狀結(jié)構(gòu)，夾亮煤條帶，塊狀～粒狀構(gòu)造，煤層層理不明顯，煤的真密度 ，視密度 ，摩氏硬度，質(zhì)較軟，污手。 3號煤層底部煤質(zhì)較軟易碎， 15 號煤層含黃鐵礦結(jié)核多。 （ 1）宏觀煤巖特征 第 16 頁 3號、 9號、 15 號煤多為半亮型煤，煤巖成分以亮煤為主，鏡煤、暗煤次之。 （ 2）顯微煤巖特征 經(jīng)鏡下鑒定， 3號煤顯微煤巖組分以鏡質(zhì)組占絕對優(yōu)勢，惰質(zhì)組次之，鏡質(zhì)組呈淺灰色，惰南組呈白色。由于煤化程度較高，煤中半鏡質(zhì)組 已難分辨，半絲質(zhì)組及絲質(zhì)組統(tǒng)歸惰質(zhì)組。鏡質(zhì)組分主要為無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，次為結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、絲質(zhì)體和隋質(zhì)體等。 ： 井田可采煤層煤質(zhì)特征采用收集到鉆孔煤芯煤樣化驗資料及煤礦提供的化驗資料及結(jié)合伯方煤礦地質(zhì)報告資料。 按照《中國煤炭分類》（ GB/T57512021）進行煤類劃分。分類指標：以浮煤揮發(fā)分 (Vdaf)測定值為主要分類指標，浮煤氫 (Hdaf)為輔助指標劃分煤類。 3號煤層浮煤揮發(fā)分 (Vdaf)為 %～ %，浮煤氫 (Hdaf)含量為 %～ %； 9號煤層浮煤揮發(fā)分 (Vdaf)為 %～ %,浮煤氫 (Hdaf)含量為 ～ %；15號煤層浮煤揮發(fā)分 (Vdaf)為 %～ %，浮煤氫 (Hdaf)為 %～ %。本井田 15號煤層可劃分為無煙煤三號 (WY3)。 4． 煤的可選性 勘探階段，曾在本井田采取了 3號煤層篩分試驗大樣 1 個，試驗質(zhì)量較好，但浮沉試驗密度級不全，缺 ～ 級；本次在井下采集 3 號煤層簡易可選性煤樣 1 個，送山西省煤炭工業(yè)局測試中心進行測試，測試結(jié)果如下： （ 1）篩分試驗 3號煤層篩分試驗大樣、簡易可選性煤樣篩分試驗結(jié)果見 表 125～ 128。 勘探階段大樣篩分試驗結(jié)果 表 125 粒級 項目 +100mm 50100mm 2550mm 1325mm 613mm 06mm 合 計 占全樣產(chǎn)率 % 灰 分 % 硫 分 % 第 17 頁 簡 易 篩 分 試 驗 報 告 表 126 篩前煤樣總重量： kg 統(tǒng)一編號 20212726 送樣單位 山西蘭花科技股份有限公司伯方煤礦 井 田 來樣編號 鉆 孔 號 煤層名稱 3 粒度 煤 樣 重 量 (產(chǎn)率 %) 質(zhì) 量 重量 占 占全樣 篩上累計 Mad Ad St,d (130)mm kg 產(chǎn)率 % 產(chǎn)率 % % % % % MJ/kg 136 63 (小計 ) 130(合計 ) 煤 粉 篩 分 試 驗 報 告 表 48 本級占全樣產(chǎn)率 %： 篩前煤樣重量： 100g 煤 樣 重 量 (產(chǎn)率 %) 質(zhì) 量 粒 度 重量 占本級 占全樣 篩上累計 Mad Ad St,d ()mm g 產(chǎn)率 % 產(chǎn)率 % % % % % MJ/kg + 18 合 計 備 注 從以上試驗結(jié)果可以看出 : ①隨著篩分粒級的減小，各類產(chǎn)品除特大塊煤外，其原煤灰分均呈升高趨勢，全硫含量呈升高趨勢。因此，通過篩分，可以達到降低原煤灰分，提高原煤質(zhì)量。 ②特大塊煤灰分很低，是理想的合成氨用煤 原料，其中小塊煤原煤灰分也基本符合合成氨用煤質(zhì)量標準。 （ 2）浮沉試驗 第 18 頁 ①大樣沉浮試驗 勘探階段大樣共做了 10050、 502 251 13 31 各個粒級的原煤篩分試驗和各破碎級的篩分試驗。各級分別進行了 、 、 、 四個密度級浮沉試驗，其試驗結(jié)果見（表 127）。 勘探階段大樣浮沉試驗結(jié)果匯總表 表 127 粒級 mm 產(chǎn)品 + 合計 產(chǎn)率 % Ad% 產(chǎn)率 % Ad% 產(chǎn)率 % Ad% 產(chǎn)率 % Ad% 產(chǎn)率 % Ad% 產(chǎn)率 % d% 50100 原煤級 破碎級 2550 原煤級 破碎級 1325 原煤級 破碎級 613 原煤級 破碎級 36 原煤級 破碎級 13 原煤級 破碎級 合計 原煤級 破碎級 ②簡易可選性煤樣浮沉試驗 本次在井下采集 3 號煤層簡易可選性煤樣 1 個，送山西省煤炭工業(yè)局測試中心進行浮沉試驗，試驗結(jié)果（見表 128）。 第 19 頁 浮沉試驗綜合報表 表 128 浮沉試驗編號： 20212726 密度級 產(chǎn)率 灰分 累 計 分選密度級177。 備注 % % 浮 物 沉 物 密度 產(chǎn)率 (kg/l) 產(chǎn)率 % 灰分 % 產(chǎn)率 % 灰分 % kg/l % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合計 煤泥 總計 從表 12表 128 可以看出： 各粒度級產(chǎn)品灰分隨分選密度級的提高而增高十分明顯，而隨粒度級的減小，其灰分下降幅度不大，因此要獲得數(shù)量多質(zhì)量好的浮煤產(chǎn)品，必須選擇恰當?shù)姆诌x粒級進行分選。 本井田 3 號煤層大樣原煤級用 密度級重液分選時，其浮煤產(chǎn)率為 %，灰分為 %，用 ，浮煤累計產(chǎn)率為 %，灰分為 %，用 密度級重液分選時，浮煤累計產(chǎn)率為 %，灰分為 %。從上述結(jié)果可判斷本區(qū) 3 號煤用 密度級重液進行分選，可獲得產(chǎn)率較高，灰分較低的浮煤。 ③可選性等級評定 勘探階段大樣，因缺少 密度級故仍用中煤量法評級。當要求精煤灰分為 10%時，其中煤量為 %，精煤累計產(chǎn)率 %，分選密度為 ，屬易選煤。 第 20 頁 本次簡選樣，根據(jù) 3 號煤層浮沉試驗綜合結(jié)果見附表 410， 繪制煤的可選性曲線（圖 113），經(jīng)查圖及理論計算，浮煤各級灰分的177。 級如下： 3號煤層 ⑴ 精煤灰分 9% 時，理論產(chǎn)率為 %，分選密度 ，δ177。 量為 %，屬 極難選等級； ⑵ 精煤灰分 10% 時，理論產(chǎn)率為 %,分選密度 ,δ177。 含量為 %，屬難選等級； ⑶ 精煤灰分 11% 時，理論產(chǎn)率為 %,分選密度 ,δ177。 含量為 %，屬中等可選等級； 3 號煤層可選性曲線圖 圖 113 第 21 頁 根據(jù)《中國煤炭分類》（ GB/T57512021）標準要求。 （ 1） 3 號煤按煉焦用煤浮煤灰、硫分級， 3 號煤層為特低灰～中灰、特低硫、高熱值～特高熱值無煙煤?？勺鳛榱己玫膭恿τ妹?、合成氨用煤。 3號煤層經(jīng)洗選后灰分降至 %～ %，平均 %，全硫含量平均 %，可作為高爐噴吹用煤。 （ 2） 9 號煤層為低灰～高灰、中高硫～高硫無煙煤。主要作為民用、動力用煤。 （ 3） 15 號煤層為特低灰～中灰、中高硫～高硫無煙煤。主要作為民用、動力用煤。太原組煤層亦具 3 號煤之優(yōu)點，唯全硫含量較高，在未脫硫之前只能作為民用、動力用煤，脫硫后亦可考慮用于制造人工合成石油及化肥等。 三、水文地質(zhì) （一）區(qū)域水文地質(zhì)概況 該區(qū)處于沁水盆地東部，區(qū)域水文地質(zhì)單元屬高平 — 晉城盆地三姑泉域。該區(qū)屬三姑泉域的逕流區(qū)。區(qū)域北部的高平丹朱嶺山脊為分水 嶺，嶺南為黃河流域沁河水系北源，嶺北為海河流域濁漳河水系南源。區(qū)域西北部以武神山、虎頭山、尹侯山的丹河與沁河地表分水嶺為界。西南以晉獲斷裂帶白馬寺斷層為界，與延河泉域毗鄰；東至太行山麓隔水層隆起地帶。 由于地形地勢和構(gòu)造條件的影響，隨著地形由北向南降低，地下水由北向南逕流過程中，遇有特定條件的地段地下水便以上升泉的形式排泄于地表，如白洋河泉、郭壁泉等。 晉城三姑泉為區(qū)域巖溶地下水的最終排泄點，出露丹河河谷中，泉水出露標高為 ，流量約 3～ 。此外，在焦作以北一帶，由于下寒武系隔水巖層隆 起阻水，使地下水以潛流或泉的形式流出地表。近年來，由于礦區(qū)排水和工農(nóng)業(yè)用水增加，造成地下水位下降，泉水干枯，因而人工排泄代替了自然排泄。 區(qū)域內(nèi)主要河流為 丹河及其支流野川河、吳莊河河、許河等均屬 黃河流域沁河水系，丹河發(fā)源于高平市的丹朱嶺南側(cè)，支流呈樹枝狀，流量不大，故在干旱季節(jié)多斷流。丹河在河南境內(nèi)匯入沁河，后匯入黃河。 其在山西境內(nèi)河段長 第 22 頁 ，流域面積為 2949km2。 區(qū)域含水層按介質(zhì)可分為碳酸鹽巖類含水巖組，碎屑巖類夾碳酸鹽巖類含水巖組、碎屑巖類含水巖組及松散巖類含水層組四類， 自下而上分述如下： （一） 碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組 區(qū)域內(nèi) 主要以 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶、溶洞裂隙發(fā)育， 泥灰?guī)r相對隔水。據(jù)鄰近收集的資料，鉆孔單位涌水量 ，水質(zhì)屬 HCO3178。 SO4 或 HCO3型。 富水性 弱 極 強，地下水總的流向是由北向南。由于丹河的切割，形成大量裂隙泉，排泄地下水 。 （二） 石炭系上統(tǒng)太原 組 碎屑巖類夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組 由 K1 等數(shù)層砂巖裂隙水及 K K K5 石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組成，其中以K K K K5 發(fā)育穩(wěn)定，是主要含水層，但一般富水性弱，單位涌水量為 L/，水質(zhì)類型為 HCO3178。 SO4 或 HCO3 型水。 （三） 二疊系山西組及石盒子組碎屑巖類砂巖裂隙含水巖組 主要由 K K8 等數(shù)層粗、中、細砂巖裂隙含水層組成，單位涌水量 L/，滲透系數(shù)為 。該含水巖組埋藏于松散層之下，與上部孔隙含水層水力聯(lián)系密切，水化學(xué)特征相似，水質(zhì)類型為 HCO3 型水。 （四） 第四系沖積層松散巖類孔隙含水層組 孔隙潛水，由砂土、砂及礫石組成，一般含水層厚約 25m，分布于河谷地帶，含水層埋深 215m 不等 。一般在河谷地帶，當松散層之下有相對隔水層時，形成較富水的含水層；在坡梁處，一般透水而不含水。 水 井涌水量小于 100m3/d，受大氣降水補給，隨季節(jié)變化大，富水期 7－ 9 個月，貧水期 1－ 4個月，為當?shù)鼐用裰饕盟础Ｋ|(zhì)類型為 HCO3 型水，礦化度小于 。 2．地下水的補、徑、排條件 區(qū)域地下水的補給來源主要為大氣降水和地表河流。奧陶系灰?guī)r含水層的補給主要靠露頭區(qū)大氣降水以及流經(jīng)河流的滲入補給，沿溶洞裂隙向深部徑流，徑流方向為由北向南，于晉城東南郭壁村附近呈泉水排泄。本井田位于泉域中部徑流帶。 第 23 頁 其上部 各含水層的補給則主要靠相互間的裂隙滲透，基巖露頭區(qū)可直接接受大氣降水和地表河流下滲補給。一般淺部地層風(fēng)化裂隙較為發(fā)育，滲透能力相對較強，又與第四系潛水聯(lián)系緊密，故含水性較下部略強。上部含水層水大部沿巖層傾斜方向運移，于地形低凹處呈泉水溢出。另外，礦坑排水亦為人工排泄方式之一。 第四系松散含水層主要接受大氣降水和河流側(cè)向補給，受季節(jié)影響明顯。人工鑿井取水為其主要排泄途徑之一。 （二）礦井充水條件 井田內(nèi)較大河流為吳莊河、高良河，均屬于季節(jié)性河流，平時干涸，雨季有少量流水，遇暴雨常發(fā)洪水，但雨后很快水退。井田內(nèi) 溝谷切割深，與井田外的丹河、野川河相通，坡度較大，不利于蓄水，當降雨時，大部分降水很快以地表水逕流流入丹河和野川河，井田東部約 10km2匯入面積的降雨直接向東流入丹河，井田北部約 6km2的降雨向北流入丹河，井