【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 750km2。并在井田外兩河上 游分別建有漳澤水庫(kù)和后灣水庫(kù)。而區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水體。 煤層露頭附近有一條季節(jié)性河流 —— 淤泥河，自南而北流淌，一般流量為 360m3/h。另外，流經(jīng)本井田的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位 （ ），最大流量 224m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。 井田地質(zhì)特征 地層 本井田廣為第四系黃土所覆蓋，局部地帶有二疊系石盒子組地層，零星出露，據(jù)以往地質(zhì)資料和新近資料，將本井田地層發(fā)育情況由老到新敘述如下： 1） 奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組 O2s 井田鉆孔揭露最大厚度為 ，巖性為深灰色巨厚層狀石灰?guī)r，淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。局部夾石膏層。石灰?guī)r呈豹皮狀，含珠角石、腹足類(lèi)，有孔蟲(chóng)等化石，分布于井田南部文王山北斷層下。 2） 奧陶系中統(tǒng)峰峰組 O2f 該組厚度為 120 米左右，巖性為淺灰 、 深灰色厚層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r 。 與下伏 地層 呈整合接觸。 3） 石炭系中統(tǒng)本溪組 C2b 該組厚度 ～ ，平均 。巖性以灰色塊狀鋁土泥巖為主，局部發(fā)育灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖，灰色砂質(zhì)泥巖，底部為山西式鐵礦層。有時(shí)見(jiàn) 及不穩(wěn)定的薄煤層或煤線。井田東南郭莊附近有出露 。 與下伏地層呈假整合接觸。 4） 石炭系上統(tǒng)太原組 C3t 本組厚度 ～ 139m，平均厚度 103m。是本區(qū)的主要含煤地層之一。巖性主要為灰、灰黑色石灰?guī)r ， 灰、灰白色細(xì)～粗粒石英砂巖 ， 灰、灰黑色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖 ， 泥巖，夾 8～ 15 層煤，其中可采煤層 1～ 7 層 。 泥巖多含鐵質(zhì)結(jié)核及植物化石碎片 ， 致密堅(jiān)硬；砂巖有時(shí)常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖及泥巖。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r及一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r，屬典型的海陸交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，且?guī)r性巖相較為復(fù)雜。與下伏地層呈整合接觸。 5） 二疊系下統(tǒng)山西組 P1sh 本組厚度 ～ ，平均厚度約 70m。是本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰白、灰色中 細(xì)粒石英砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，含植物化石碎片，含煤1～ 4 層。其中下部的 3煤層為主要可采煤層，平均厚度 ，底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)或中粒石英砂巖 （ K7） 與太原組分界 ， 為濱海三角洲沉積。與下伏地層呈整合接觸。 6） 二疊系下統(tǒng)下石盒子組 P1x 本組厚度 ～ ，平均厚度約 110m。巖 性 變化較大，頂部為紫紅、紫灰色等雜色含鮞粒厚層狀鋁質(zhì)泥巖，砂 質(zhì)泥巖。（俗稱(chēng)桃花泥巖）中， 底 部為灰白、灰色石英砂巖為主 （ K8） 。巖層顏色由淺到深的變化反映氣侯由溫暖潮濕漸變?yōu)檠谉岣稍?。為上三角洲平原～沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 7） 二疊系上統(tǒng)上石盒子組 P2s 本組厚度一般在 300m 左右。巖性 由 紫紅、紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖 及 灰、灰白和 黃綠色石英砂巖 組成。 為半干熱氣侯條件下，沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。 8） 第四系 Q 其厚度 0～ ，平均約 。是本井田主要覆蓋層，巖性為棕黃、淺黃色亞粘土，含砂質(zhì)粘土，夾姜 結(jié) 石層 ,局部有礫石 ,頂部為植耕土，近漳河一帶為古河床及河漫灘沉積。與下伏 地層 呈不整合接觸。 鑒于本井田歷次地質(zhì)資料的地層劃分 標(biāo)準(zhǔn) 不甚統(tǒng)一，本次 地層劃分 主 以 2021 年《 五陽(yáng) 煤礦礦井生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》中的地層劃分為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一， 區(qū)域 地層 基本 與此 一致。五陽(yáng)井田 歷 次進(jìn)行分采區(qū)精查，補(bǔ)勘精查，對(duì)煤系地層的控制程度較高，但對(duì)含煤地層系統(tǒng)研究較差，特別是對(duì)本井田含煤地層沉積環(huán)境缺乏系統(tǒng)的分析研究。 構(gòu)造 礦井構(gòu)造特征是：寬緩褶曲相伴生大，中型交角度正斷層和次級(jí)小型斷裂。構(gòu)造線方向多為南北方向，褶曲主要天倉(cāng)向斜，呈北東縱貫礦井中央，兩 翼傾角一般 10?左右，局部達(dá)到 20?，幅達(dá) 200m，與其相伴生的次級(jí)褶曲有崔村向斜，大郝溝向斜，十字道背斜，五陽(yáng)背斜。其軸向大致與天倉(cāng)向斜一致。只是規(guī)模上，幅度上都小于天倉(cāng)向斜。 與褶曲相伴生較大的構(gòu)造主要有控制礦井范圍的西川斷層，文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家莊斷層。其中南豐正斷層：位于南豐村南、大黃莊、十字道村南一線，大黃莊村西走向?yàn)楸?50176。有地震測(cè)線和鉆孔控制，井下生產(chǎn)巷道揭露，已查明。礦井內(nèi)無(wú)陷落柱。 五陽(yáng)井田處于上述二級(jí)構(gòu)造帶之間，受晉～獲斷褶帶的控制和武～陽(yáng)凹褶帶的影響主要形成低級(jí)，低序次的構(gòu)造 。本井田的基本構(gòu)造特征為：向南西傾伏寬緩褶曲，伴有大中型、高角度正斷層和次一級(jí)的小型斷裂，構(gòu)造線方向大致為北東東和北東方向褶曲；地層總體傾向南西，傾角一般為 10176。 水文地質(zhì)特征 本區(qū)主要河流為濁漳河南源和西源，屬于海河水系漳河流域。濁漳河由南向北經(jīng)過(guò)礦區(qū)南部邊緣，其支流有洚河，嵐水河和青河等。濁漳河西源由西向東流經(jīng)礦區(qū)北緣，其支流有淤泥河。濁漳河南源流入漳澤水庫(kù)與其支流匯合，再向北與西源匯合。南、西二源匯合繞過(guò)五陽(yáng)至襄桓城東與濁漳北源匯合。南、西二源在井田中央與西源匯合后，由南而北穿越井田， 至襄垣城東與濁漳河北源匯合流出五陽(yáng)井田。濁漳河河床寬達(dá) 70～110m 長(zhǎng)年流水，流量為 1m3/s。而礦區(qū)內(nèi)基本無(wú)地表河流。 礦井涌水量一般為 400m3/h 左右，含水系數(shù)為 左右。井田內(nèi)共有 11 個(gè)含水層：Ⅰ～Ⅴ為灰?guī)r裂隙溶洞含水層；Ⅵ～Ⅹ為砂巖裂隙含水層；Ⅺ為風(fēng)化殼及砂礫孔隙含水層。礦井涌水主要來(lái)源于煤層頂板以上各含水層。通過(guò)回采后形成的導(dǎo)水裂隙帶和冒羅帶涌入礦井。礦井水 PH 值為 7～ 8 屬于弱堿性。 各水層分布見(jiàn)含水層情況表 13。 煤層特征 礦井主要含煤地層為二迭統(tǒng)山西組及上石炭統(tǒng)太原組煤系厚度： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 山西組： — ,太原組： — 。共含煤 15 層，其中山西組 4 層（ 1— 4 號(hào)）太原組（ 5— 15 號(hào)煤）含煤系數(shù)為 %。煤層傾角為 5176。～ 12176。平均傾角為 10176。煤質(zhì)的硬度為 f=～ 中等硬度。 各煤層層 位 及特征見(jiàn)表 14；主要可采煤層特征見(jiàn)表15；煤質(zhì)特征見(jiàn)表 16；煤碳工業(yè)價(jià)值分析見(jiàn)表 17。 表 13 含水層情況表 名稱(chēng) 代號(hào) 厚度（小 — 大） 巖性 水位標(biāo)高 Q L/S?m K m/d 平均 原始 現(xiàn)在 溶洞水 Ⅰ 400177。 厚質(zhì)灰?guī)r — 裂隙溶洞水 Ⅱ — L1 灰?guī)r — — 裂隙溶洞水 Ⅲ — L2 灰?guī)r — 裂隙溶洞水 Ⅳ — L3 灰?guī)r 裂隙溶洞水 Ⅴ 0— L4 灰?guī)r 裂隙溶洞水 Ⅵ — S3 砂巖 裂隙溶洞水 Ⅶ — S4 砂巖 裂隙溶洞水 Ⅷ — S5 砂巖 裂隙溶洞水 Ⅸ — 砂巖 裂隙溶洞水 Ⅹ — 砂巖 潛水 Ⅺ — 風(fēng)化殼沖積層 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 表 14 各 地 層層 位 及特征 表 地層 單位 煤層 編號(hào) 厚度 /m 層間距 /m 發(fā)育 程度 層位 穩(wěn)定性 可采性 開(kāi)采 狀況 備注 山 西 組 P1sh 1 0～ 局部 不穩(wěn)定 局部 2 0～ 偶爾 不穩(wěn)定 不可采 3 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 可采 主采 太 原 組 C3t 6 0～ 局部 穩(wěn)定 局部 8 0～ 局部 不穩(wěn)定 偶爾 9 0～ 局部 不穩(wěn)定 局部 10 0～ 局部 不穩(wěn)定 局部 11 0～ 局部 較穩(wěn)定 偶爾 12 0～ 局部 穩(wěn)定 局部 14 0～ 大部 穩(wěn)定 局部 151 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 大部 擬采 152 0～ 大部 穩(wěn)定 局部 153 ～ 全區(qū) 穩(wěn)定 可采 擬采 表 15 主要可采煤層特征 煤號(hào) 厚度 /m 最小 — 最大 夾石層數(shù) 穩(wěn)定性 平均 3 — 2 穩(wěn)定 151 — 0—2 穩(wěn)定 153 — 0—2 不穩(wěn)定 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 表 16 煤質(zhì)特征 煤 層 膠質(zhì)層 元素分析 熔 點(diǎn) 煤種 Xmn Ymm Cdaf Hdaf Ndaf Odaf T1 T2 T3 3 25 14 ＞ 1500 ＞ 1500 ＞ 1500 瘦煤 151 23 8 ＞ 1500 ＞ 1500 ＞ 1500 貧煤 153 1230 1230 1240 貧煤 由于 153號(hào)煤層平均厚度為 小于最薄可采煤層，并且分布不穩(wěn)定，所以定位為不可采煤層。除以上主要可采煤層外，還有 5， 9， 10， 11， 13， 153 等局部可采煤層。 表 17 工業(yè)價(jià)值分析 煤號(hào) Mad/% Ad/% 原 凈 原 凈 原 原 凈 3 煤層頂?shù)装鍘r性特征 主要開(kāi)采對(duì)象 3 號(hào)煤層頂板一般為砂巖，泥巖，偽頂，直接頂，老頂通常同時(shí)存在。偽頂多為黑灰色泥巖 ,厚 ～ ，隨著采煤冒落。直接頂有灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖組成，厚度為 ～ 75～ 905kg/cm2,一般在搬移支柱后即冒落，為Ⅱ類(lèi)穩(wěn)定中等頂板。老頂多為砂巖，硬度大，厚度不穩(wěn)定，一般厚為 ～ 最大可達(dá) 28m，其單向抗壓強(qiáng)度 380～ 1310kg/cm2，一般不易冒落，會(huì)造成周期來(lái)壓。 地板多無(wú)偽底，只有直接底，巖性對(duì)為黑色泥巖，厚度達(dá) ～ 底板多為砂巖，其抗壓強(qiáng)度為 419～ 1918kg/cm2， 普式 硬度為 4～ 8。 153 號(hào)煤層頂板多為泥巖及粉砂巖，厚度變大，中等硬度，屬于易冒落頂板。頂板以泥巖及粉砂巖為主，老底多為細(xì)砂巖，膠結(jié)為中等膠結(jié)。煤層的埋深及頂?shù)装鍘r層見(jiàn)綜合柱狀圖 12。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 圖 12 綜合柱狀圖 煤層瓦斯含量 3煤層瓦斯含量為 ~r，平均 r，變化較大。二氧化碳含量為 ~r，平均 r。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大 。 五陽(yáng)煤礦 2021 年按照《煤礦安全規(guī)程》的要求，又對(duì) 3煤層礦井瓦斯等級(jí)及二氧化碳進(jìn)行鑒定，瓦斯 相 對(duì)涌出量 ，二氧化碳 相 對(duì)涌出量 ，屬低瓦斯礦井， 全礦其采煤工作面瓦斯涌出量為 ， 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為， 采空區(qū)瓦斯涌出量為 。 從近 6 年的礦井瓦斯及二氧化碳涌出量的情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 ，可以看出礦井瓦斯涌出量較小 ， 但是由 于受各種因素的影響瓦斯中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 賦存極不均衡，局部地方瓦斯涌出量仍然較大，瓦斯 相對(duì) 涌出量曾達(dá)到 23m3/t，為高瓦斯區(qū) 。 3煤層瓦斯及二氧化碳涌出量 見(jiàn) 表 18， 3煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試結(jié)果 見(jiàn) 表 19。 表 18 3煤層瓦斯及二氧化碳涌出量表 日期 /年 絕對(duì)涌出量 /m3?min1 相對(duì)涌出量 /m3?t1 結(jié)論 CH4 CO2 CH4 CO2 1998 低瓦斯礦井 1999 低瓦斯礦井 2021 低瓦斯礦井 2021 低瓦斯礦井 2021 低瓦斯礦井 2021 低瓦斯礦井 表 19 3煤層瓦斯參數(shù)測(cè)試結(jié)果表 瓦斯 參數(shù) 年 份 煤的堅(jiān)固性 系數(shù) /f 瓦斯放 散初速度 /ΔP 煤的等溫吸附 試驗(yàn)吸附常數(shù) a b 2021 19 2021 22 煤塵和自燃情況 五陽(yáng)煤礦煤類(lèi)為焦煤，瘦煤和貧煤。煤的脆性較大，在機(jī)械化采煤程度高的今天，采煤作業(yè)過(guò)程中容易形成大量的煤塵。有對(duì) 3 號(hào)煤層的取樣試驗(yàn)，反向火焰長(zhǎng)度為 5～50mm，一般為 10mm 左右；爆炸指數(shù)為 ～ %，一般為 18～ 19%屬于危險(xiǎn)型礦井。 3煤層的自燃傾向性等級(jí)鑒定結(jié)果表明： 3煤層煤塵具有爆炸性 ， 屬不易自燃煤層 ，但 局部區(qū)段 3煤 層 有可能產(chǎn)生自燃。 1. 4 礦井地溫條件 生產(chǎn)礦井測(cè)量井下溫度 16℃左右，地溫為 1℃ /100m 屬于地溫正常地區(qū)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科