【導(dǎo)讀】沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案。（三）利用遠(yuǎn)景儲量儲量擴大生產(chǎn)能力或延長礦井服務(wù)年限的可能性.............79. （七）采煤工作面結(jié)構(gòu)參數(shù)及礦井、采區(qū)、采煤工作面的采礦回采率.........84

　　

【正文】 為 %時，理論分選比重為 ，理論浮煤回收率為 %，177。 含量（扣除低密度物）為 %，可選性等級屬 “ 中等可選 ” 。 （ 7） 煤層的風(fēng)氧化 本井田埋藏較深，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)氧露頭線。 8）工業(yè)用途 2 號煤層煤類主 要為瘦煤 ，局部為 貧瘦煤。 屬低 高灰、中硫 中高硫、中熱值 特高熱值、不粘結(jié)煤， 主要用于煉焦或動力用煤。 9 號煤層主要為貧煤。 屬低 高灰、中硫 中高硫、中熱值 特高熱值、不粘結(jié)煤，一般用作動力用煤。 10 號煤層以貧煤為主、局部為貧瘦煤。 屬低灰 高灰、特低硫 高硫、中熱值 特高熱值、弱粘結(jié)煤 。一般用作動力用煤。 11 號煤層煤類 是 貧煤 。 屬中灰 高灰、特低硫 中高硫、中熱值 特高熱值、弱粘結(jié)煤 ，一般用作動力用煤。 5. 水文地質(zhì) 條件 （ 1） 區(qū)域水文 1）概況 本區(qū)屬于霍山巖溶水系統(tǒng)，構(gòu)成獨立的水文地質(zhì)單元?；羯奖承?以南北走向聳立于 該井田 西側(cè)，背斜軸部出露地層為元古界及下古生界地層，兩翼出露大面積碳酸鹽巖地層，成為巖溶地下水的補給區(qū)，出露面積約 1420km2，背斜西翼受霍山大斷裂和太谷大斷裂的切割。地下水向南北徑流構(gòu)成南北兩個水文地質(zhì)單元。北單元為介休洪山泉域，泉水從第四系砂礫石中溢出，流量 － ，水溫14℃ ，水化學(xué)類型為重碳酸鹽硫酸鹽型，礦化度 ；南單元洪洞廣勝泉，位于洪洞縣城東北 15km，霍山背斜的南端與霍山斷裂的交匯處，泉口標(biāo)高 ，流量 ，水溫 14℃ ，水化學(xué)類 型重碳酸鹽硫酸鹽型，礦化度 － ；沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 28 二者水化學(xué)類型和礦化度基本近似。本區(qū)屬于廣勝寺泉域 （霍泉泉域） ，屬于泉域北部徑流地帶。 2）區(qū)域主要含水巖層 ① 奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層：區(qū)域西部廣泛出露且為地下水補給區(qū)，本含水層含水豐富，水質(zhì)好，為區(qū)域主要含水層。 ② 上石炭統(tǒng)石灰?guī)r溶裂隙含水層組：主要為太原組三層石灰?guī)r含水層，其含水性隨埋藏深度和所處構(gòu)造位置不同而變化，為區(qū)域主要含水層之一。 ③ 二疊系砂巖裂隙含水層：區(qū)域內(nèi)廣泛出露，多見有小泉水出露，具有一定含水性，但一般富水性較弱。 ④ 第四系沖積洪積含水層：多分布于較大溝谷及兩側(cè)一級階地，大多含水性較好，為村鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)用水的重要水源之一。 3）區(qū)域隔水層 隔水層有本溪組鋁土質(zhì)泥巖或鋁土巖， 2 號煤層底板至 K2灰?guī)r之間的粉砂巖、泥巖等；山西組頂界以上泥巖、粉砂巖等組成。 （ 2）井田水文地質(zhì) 1）地表水系及對礦床的開采影響 井田地表河流主要為較大沖溝，雨季具有流水，向東流入李元河，向南于縣城匯入沁河，屬黃河 流域沁河 水系 狼尾河支流 。由于有隔水巖層的存在，且在井田北部邊緣，因此，對礦井開采影響極小。 2）主要含水層 井田的含水層自上而下有： ① 第四系 砂礫層孔隙潛水含水層 第四系全新統(tǒng) Q4及上更新統(tǒng) Q3，分布在井田外圍山間河谷地帶，巖性為灰白色砂質(zhì)粘土、亞粘土砂礫層及礫石層，厚度變化大，層位不穩(wěn)，依地形而異，該層滲水性含水性均好，由于受大氣降水和地表水補給條件好，為地下水較豐富的孔隙潛水含水層。 ② 上石盒子組底部（ K10砂巖）裂隙含水層 砂巖含水層較穩(wěn)定，多呈透鏡體，巖性為黃綠色，淺灰綠色中－細(xì)粒厚層狀石沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 29 英長石砂巖，埋藏淺時， 風(fēng)化裂隙及節(jié)理發(fā)育，局部含小礫。鉆進(jìn)消耗量達(dá) ，一般鉆進(jìn)消耗量在 ，泉水流量 ，因此，該層 為弱富水性裂隙含水層。 ③ 下石盒子組（ K K8）砂巖裂隙含水層 砂巖含水層位于 1 號、 2 號煤層以上， K8為煤層直接充水含水層，巖性為灰白色、灰綠色、黃綠色厚層狀石英長石砂巖，多為鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙稍發(fā)育，鉆進(jìn)消耗量在 ，一般在 － ，鉆孔單位涌水量 m，因此，含水層為弱富水性裂隙含水層。 ④ 山西組（ K7）砂巖裂隙含水層 主要為底板 K7砂 巖，巖性為細(xì)粒砂巖，為 2 號煤層直接底板充水含水層，裂隙不發(fā)育，鉆進(jìn)消耗量均小于 ，屬弱富水性裂隙含水層。 ⑤ 太 原 組 石灰?guī)r（ K K K2）巖溶裂隙含水層 K K3石灰?guī)r為 7 號和 8 號煤直接充水含水層，厚度分別為 ，巖性為深灰色，致密、塊狀，頂部質(zhì)不純含泥質(zhì)，裂隙較發(fā)育，多為方解石細(xì)脈充填，鉆進(jìn)消耗量一般在 － ，屬巖溶弱富水性溶隙含水層。 K2 石灰?guī)r為 9 號煤層直接充水含水層，也是太原組的主要含水層，巖性為深灰色，致密、堅硬、性脆石灰?guī)r，一般含有燧石層及透鏡體。厚 ，石灰?guī)r裂隙較發(fā)育，局部發(fā)育，鉆進(jìn)消耗量一般在 ，屬巖溶弱富水性溶隙含水層。 ⑥ 奧陶 系 中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 奧陶系地層出露于井田外西部，是本區(qū)下伏煤系地層的主要含水層，是開采下組煤（ 11 號）的主要威脅。巖性為質(zhì)純、致密、性脆，裂隙稍發(fā)育，一般被方解石充填，局部偶見有封閉式小溶洞，可見有角礫狀石灰?guī)r，北部 2021 年程壁詳查在程壁村附近施工的水文孔 CB301， 距本井田 4km。 抽水試驗單位涌水量為 L/，水位標(biāo)高為 。 井田內(nèi)有山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院于 2021年在崔莊村北河谷中施工的 SW1 號水文鉆孔，進(jìn)入奧灰 。 7 月份進(jìn)行了抽水試 驗，奧灰水位標(biāo)高為 1019m，單位涌水量為 L/。 沁新煤礦供水井沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 30 （距本井田西南 3km），抽水試驗單位涌水量為 ，水位標(biāo)高 ，由此推斷，本井田范圍內(nèi)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水位標(biāo)高為 1020m 左右 ，徑流方向為近南向。屬巖溶強富水性溶隙含水層 ，但局部地段由于 溶 隙裂隙發(fā)育較差，屬弱富水性含水層 。 3）主要隔水層 11 號煤至 O2含水層之間隔水層，由鋁土泥巖、粉砂巖、泥巖、石英砂巖等致密巖層組成 ， 一般厚 ，其間的石英砂巖、致密、堅硬，裂隙不發(fā)育，具有良好的隔水性 能，在無斷裂貫通情況下 ， 垂直方向上 11 號煤以上含水層與 O2 含水層不發(fā)生水力聯(lián)系。 峰峰組下段泥灰?guī)r石膏層隔水層，石膏層厚度 ，深灰色、灰白色，以深灰色塊狀石膏為主，含不規(guī)則纖維狀石膏，局部為斑塊狀，多與泥灰?guī)r交織在一起，巖芯較完整，為相對隔水層。 2 號煤至 K4石灰?guī)r之間隔水層，由致密的粉砂巖、泥巖組成，一般厚 ，具有良好的隔水性能，在無斷裂及陷落柱貫通情況下，垂直方向使 2 號煤以上含水層與 K2含水層不發(fā)生水力聯(lián)系。 2 號煤以上各砂巖含水層，由于其間存在厚度較大的粉砂巖、泥巖，且各砂巖含 水性又不強，因此，垂直方向 2 號煤以上各砂巖含水層不發(fā)生水力聯(lián)系。 4）地下水的補給、徑流和排泄條件 井田外西北部奧陶系灰?guī)r祼露區(qū)接受大氣降水的補給，然后向西南徑流， 于 洪洞廣勝寺泉排泄出地表。 5)礦井水文地質(zhì)類型 井田內(nèi)主要可采煤層為 11 號煤層，其中山西組 2 號煤層有不同程度的采空 區(qū) ，太原組 11 號煤層尚未開采。 2 號煤層直接充水含水層為上覆砂巖裂隙含水層與底板 K7砂巖裂隙含水層，屬弱富水性裂隙含水層，一般不會對煤礦生產(chǎn)造成影響； 2 號煤層底板最大突水系數(shù)為，小于構(gòu) 造破壞臨界突水系數(shù) ，發(fā)生奧灰水突水的危險較小； 在正常條件下開采 2 號煤層是安全的，但是在有構(gòu)造存在的條件下，開采沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 31 2 號煤層 存在一定的危險，且井田內(nèi)及周邊存在采（古）空區(qū)，采（古）空區(qū)內(nèi)存在一定量的的積水，積水量不清，因此，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》 2 號煤層礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。 11 號煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水 層，屬弱富水性裂隙含水層； 10 號煤層 最大 突水系數(shù) 分別為 、 ，大于構(gòu)造破壞臨界突水系數(shù) ， 小 于正常塊段臨界突水系數(shù) ， 存在一定的突水威脅；在長期開采條件下，煤層頂板冒裂帶與基巖風(fēng)化帶可使大氣降水局部地段地表及含水層、地下水對礦井產(chǎn)生充水影響，同時采空區(qū)積水對礦井也產(chǎn)生一定的影響，因此， 11 號煤層 水文地質(zhì)類型為 中等 。 綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件中等。 6） 礦井充水因素分析 ① 地表水對開采的影響 本區(qū)位于沁河補給帶，地表沖溝發(fā)育，植被茂盛，井田內(nèi)多為基巖裸露，風(fēng)化嚴(yán)重，一般高差為 100~150m，受大氣降水后，易形成山洪。由于井口在溝谷中 ， 河床標(biāo)高為 ，三百年 一遇洪水對應(yīng)的洪水位為 ，應(yīng)做好工業(yè)廣場防水工作，防止山洪通過井口灌入井下。區(qū)內(nèi)地下水受地表水補給條件良好，礦井上部 2 號煤層采動后形成的導(dǎo)水裂隙帶將會和上部基巖風(fēng)化殼含水層溝通，使得地表水通過導(dǎo)水通道進(jìn)入采空區(qū)，從而形成采空區(qū)積水，威脅煤礦的生產(chǎn)。 ② 構(gòu)造 對開采的影響 井田總體構(gòu)造為走向 北東， 傾向 南東， 伴隨有與走向大體一致的寬緩褶曲的單斜構(gòu)造 。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育， 僅在 2 號煤層采掘過程中發(fā)現(xiàn)兩條小斷層。 未發(fā)現(xiàn)陷落柱。 井田 內(nèi) 二疊系上、下石盒子組地層大面積出露， 易 接受大氣降水和地表水補給，集聚形成地下 水 ，其運移形式基本是沿含水層底板隔水層傾斜方向運移。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅在 2 號煤層采掘過程中發(fā)現(xiàn)兩條小斷層 ，本礦在今后的開采中一定要注意 斷層 的導(dǎo)水性，防止各含水層中的水對煤層開采的影響。另外，井田中部 向斜軸部賦存著上石盒子組砂巖，宜于地下水集聚， 故在臨近向斜軸部開采時，一定要密切沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 32 注意礦井涌水量的變化，做到“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”。 ③ 采空區(qū)積水 2021 年 5 月，山西欣鵬地質(zhì)勘測有限公司技術(shù)人員同 該礦 相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人一同對該礦井下排水系統(tǒng)， 井田內(nèi) 及井田周邊 煤 礦 采 （古） 空區(qū) 分布及 積水 、積氣 情況 進(jìn)行了 調(diào)查。 本礦目前主采 2 號煤層，為新近開采工作面，工作面 有不同程度的采空。 采空區(qū)積水在采煤掘進(jìn)過程中由小水泵抽排至主、副水倉，因此，其形成的采空區(qū)目前基本無積水。但由于 本區(qū)具有 大氣降水及地表水滲漏補給地下水的良好自然條件，煤層開采后，形成的導(dǎo)水裂隙帶將會和上部基巖風(fēng)化殼含水層溝通，從而加大了采空區(qū)積水的補給量 ， 采空區(qū)積水量會隨時間的推移而增加。 因 此， 采空區(qū)積水也是煤礦開采中一個重要的水害威脅。查明采空區(qū)范圍及積水量是煤礦水文地質(zhì)工作重點，并且在接近采空區(qū)時必須要進(jìn)行探放水工作，防止透水事故的發(fā)生。 ④ 奧灰水 井田內(nèi)對煤層開采有影響的含水層為下石盒子組、山西組的砂巖裂隙含水層，太原組灰?guī)r 巖溶裂隙含水層 和 奧陶 系 灰?guī)r巖溶裂隙含水層 。 下石盒子組底部的 K8石英長石砂巖 、山西組的 K7砂巖為 2 號煤層直接充水含水層，含水層富水性弱 ，對煤層開采影響 不大。 K2石灰?guī)r是開采 9 號煤層的直接頂板充水含水層， K K4石灰?guī)r是間接充水含水層。據(jù)抽水資料，富水性弱。但由于石灰?guī)r巖溶發(fā)育的不均一性，局部地段富水性較強， 因此開采 9 號煤層時應(yīng)認(rèn)真做好探放水工作。 井田內(nèi) 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水位標(biāo)高為 1020m 左右 ，徑流方向為 近南向。 2 號煤層底板標(biāo)高為 760m~1090m， 9 號煤層底板標(biāo)高為 650m~980m， 10 號煤層底板標(biāo)高為 650m~980m， 11 號煤層底板標(biāo)高為 640m~960m，除 2 號煤層西北角煤層底板標(biāo)高高于奧灰水位外， 2 號煤層大部及其它各可采煤層底板標(biāo)高 均 低于奧灰水位，不同程度地 為帶壓開采， 現(xiàn)利用突水系數(shù)經(jīng)驗公式計算各可采煤層底板最大突水系數(shù)： MpTs?沁源明鑫煤礦有限公司煤炭資源開發(fā)利用方案（供兼并重組用） ******* 33 Ts：突水系數(shù) ， Mpa/m； p： 底板隔水層承受的水頭壓力， Mpa； M：底板 隔水層 厚度 ， m。 井田內(nèi) 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水位標(biāo)高為 1020m左右 ， 2 號煤層 底板到奧灰頂面的平均距離 為 ， 9 號煤層 底板到奧灰頂面的平均距離 為 ，10 號煤層 底板到奧灰頂面的平均距離 為 ， 11 號煤層 底板到奧灰頂面的平均距離 為 。 經(jīng)計算： 2 號煤層最大 突水系數(shù)為 Ts=（ 1050760+） 179。 （ ）=， 小于構(gòu)造破壞臨界突水系數(shù) 。因此，奧灰?guī)r溶水對 2號煤層開采影響不大，為帶壓開采安全區(qū)。但是， 由于 本區(qū)為地表水補給帶，潛水含水層富水性較強， 2 號 煤層埋藏較淺，容易形成采空區(qū)積水 ； 且 2 號煤層在 采掘過程中發(fā)現(xiàn)兩條小斷層，因此開采時仍 應(yīng) 加強對奧灰?guī)r溶水及導(dǎo)水構(gòu)造的勘查與研究，確保煤礦安全