【導讀】二輕局辦煤礦，后改制為有限責任公司，為單獨保留礦井。，地理坐標為東經(jīng)：113°02′07″～113°03′59″，北緯：35°56′17″～35°58′18″。2020年11月取得省國土資源廳換發(fā)的采礦許可。施提供科學依據(jù)確保礦井生產(chǎn)安全。明礦井地下水補、徑、排關系，評價礦井水文地質(zhì)條件及充水因素。

　　

【正文】 33 4）煤中有害元素 硫是煤中最有害的雜質(zhì)，本 礦區(qū) 15 號煤層全硫含量（ ）原煤為~%，平均 %；浮煤為 ~%，平均 %。硫的賦存形態(tài)以有機硫為主。根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》（ GB/－ 2020），本 礦區(qū) 15 號煤為中高硫 —— 高硫煤。 砷是煤中又一個有害元素，含量不高，但危害極大，如釀造和食品業(yè)用煤的砷含量不得超過 8ppm，本 礦區(qū) 15 號煤砷含量原煤為 0~，平均 。根據(jù)《煤中砷含量分級》（ MT/T803－ 1999）， 15 號煤為一級含砷煤。 煤中氟含量較低，原煤為 88~214ppm，平均 127 ppm。 煤中氯含量也較低，原煤為 ~%，平均 %， 根據(jù)《煤中氯含量分級》（ MT/T597－ 1996）， 15 號煤為特低氯煤 —— 低氯煤，詳見表 212。 15 號煤有害元素含量分析一覽表 表 212 項目名稱 全硫 St..d（ %） 砷（ As） ppm 氟（ F） ppm 氯（ Cl） % 區(qū)間值 ~ 平均值 區(qū)間值 0~ 平均值 區(qū)間值 平均值 區(qū)間值 平均值 原煤 88~214 127 ~ 浮煤 ~ 根據(jù)《煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級》（ MT/T849— 2020）， 根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》(GB/)， (GB/)，結合區(qū)域資料， 15 號煤屬 特 低灰 —中 灰、中高硫 —高硫、無煙煤 和 貧煤。 礦區(qū) 北 東部沿 ZK2 ZK4ZK43 一帶呈近南北向分布為高硫煤，西部為中高硫煤； 礦區(qū) 內(nèi) 煤種以 無煙 煤為主 ，沿 礦區(qū) 中部近南北向，貧煤主要分布于 礦區(qū) 的北東部及 礦區(qū) 中 34 西部。 （ 2） 工藝性能 本區(qū) 3 號、 9 號、 15 號煤熱穩(wěn)定性 TS+6 值 ~%，為 較低 — 高熱穩(wěn)定性煤；可磨性哈氏可磨指數(shù)為 63~92，屬中等可磨煤；，二氧化碳反應性 從 800~1100℃時， 3 號煤層二氧化碳還原率 ~%，反應性屬中等 ，15 號煤層二氧化碳還原率 ~%，反應性屬中等。 結渣性 3 號煤層鼓風強度 ，結渣率 23%，鼓風強度 ，結渣率 %， 3 號煤層屬 中等 結渣 性 煤 ； 9 號煤層鼓風強度 米 /秒時，結渣率 %，鼓風強度 ，結渣率 18%， 9 號煤層屬 弱 結渣性煤 ；15 號煤層鼓風強度 ，結渣率 ~%，鼓風強度 ，結渣率 ~%， 15 號煤屬 弱 結渣性煤。 可選性 依據(jù)長治新建煤礦勘查施工 ZK5鉆孔的 15號煤芯煤樣簡易可選性試驗測試結果。 煤的篩分浮沉試驗 煤樣的篩分試驗分為 136mm、 63mm、 、 四個粒級，從分析結果看，大粒級產(chǎn)率較高，以 136mm 粒級產(chǎn)率最高，其次為 63mm， 粒級產(chǎn)率最低。結果見表 213。 15 號煤篩分試驗表 表 213 名稱 樣品編號 粒級（ mm） 質(zhì) 量 備注 質(zhì)量 g 占全樣 % Mad% Ad% ZK5 ZK5415 136 930 63 387 257 124 合計 1698 35 浮沉試驗是分別對 136mm、 63mm、 、 四個粒級的煤樣按 、 、 、 、 、 、 、 試驗，從分析結果看， 15 號煤浮煤產(chǎn)率主要集中于 比重級內(nèi)。 煤的風氧化 3 號、 15 號煤層 出 露 于 礦區(qū) 的西部。 風氧化帶范圍根據(jù) 煤層出露地形、埋藏深度、 井下采掘資料推測，風氧化帶范圍 一般 100~150m 左右。 煤質(zhì) 及工業(yè)用途評價 （ 1）、煤質(zhì) 本區(qū) 3 號煤為 低 灰、特低硫 、高發(fā) 熱 量 特高發(fā) 熱 量 貧煤 ； 9 號煤為 低灰 中灰 、低硫 中高硫、中高發(fā) 熱 量 特高發(fā) 熱 量 貧煤 及零星無煙煤； 15 號煤屬 特 低灰 — 中 灰、中高硫 — 高硫、 中高發(fā) 熱 量 特高發(fā) 熱 量 無煙煤 、 貧煤。 （ 2）、工業(yè)用途 3 號煤可做為化工及動力用煤， 9 號、 15 號煤可做為民用及動力用煤。 第三章 水文地質(zhì)補充勘查 一、水文地質(zhì)補充調(diào)查 在收集分析已有資料的基礎上，對礦井的地貌、地表水體、井泉、采空區(qū)古井老窯等進行了調(diào)查。 （一）地貌地質(zhì)調(diào)查 地形地貌和采煤塌陷 礦區(qū) 位于太行 山塊隆的西緣，晉獲褶斷帶中南段東側 ，屬 中 山區(qū) ， 礦 36 區(qū) 內(nèi) 地勢中部及北東部 較 高，東南部 較 低，最高點為 礦區(qū) 中北部 NE 向分布的 放馬坪山脊，海拔 標高 ，最低點 位于 礦區(qū) 東南部沖溝中，海拔 標高 ，最大相對高差 。 地貌類型為 中 山區(qū)，在黃土覆蓋區(qū)，梁、峁、丘廣泛分布，地形切割劇烈，區(qū)內(nèi)黃土陡坎部位可見土體崩塌，垂直裂隙發(fā)育，植被少，易形成崩塌及水土流失。 由于采煤 沒有 造成地裂縫、地面塌陷，受煤礦開采排水影響，第四松散層地下水有不同程度下降。 目前從調(diào)查來看崩塌、滑坡、泥石流現(xiàn)象在本區(qū)并不發(fā)育。 礦區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)無碳酸鹽巖出露，在區(qū)域上奧陶系深埋于煤系地層之下，僅在礦區(qū)西北部受構造的影響有小部分奧陶系中統(tǒng)峰峰組灰?guī)r出露，巖溶地貌在本區(qū)不發(fā)育。 覆蓋層分布及含水層的劃分 第四系上更新統(tǒng)粉土分布在表層，具有大孔隙和垂直節(jié)理，為透水不含水層，接受大氣降水層下滲補給中更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土和基巖風化裂隙水。中更新 統(tǒng) 粉質(zhì)粘土含鈣質(zhì)結核，底部在地形低平處 ， 原為含水層，但由于采煤排水造成水位下降 ， 水量減小甚至疏干，大都已不含水，為透水不含水層。中更新統(tǒng)底部的粉質(zhì)粘土原為相對 隔水 層，由于采煤產(chǎn)生地裂縫大都失去隔水性能 。 礦區(qū)大部分出露地層為二疊系上統(tǒng)上石盒子一段地層，巖性以黃綠、杏黃色泥巖夾砂巖，砂巖一般單層厚度 3m 左右，本組砂巖含水性及透水性較強，該含水層在礦區(qū)內(nèi) 無任何 形式 的 排泄 。 礦區(qū)西部北山村向斜的西翼出露有二疊系下統(tǒng)下石盒子組地層，巖性 37 以灰黑、灰白色粉砂質(zhì)粘土巖為主，夾有砂巖 13 層，砂巖厚度 38m，裂隙發(fā)育透水性較強 。 上、下石盒子組廣泛分布的泥巖直接阻斷了各砂巖含水層之間的水力聯(lián)系，是上、下石盒子組主要的隔水層，只有在構造破碎帶，這種隔水層才會被打破，上下含水層之間才會產(chǎn)生一定的水力聯(lián)系。 地質(zhì)構造 通過收集已有的地質(zhì)資料，結合本礦生產(chǎn)實踐中自己繪制的 3 號煤采掘巷道圖以及本次調(diào)查情況，礦區(qū)內(nèi)對礦區(qū)地下水的運移、富集起控制作用的主要構造為北山村村向斜、及溝里村背斜；另有三條大小不等的斷層，分別位于礦區(qū)的東西兩側；陷落柱三個，形狀近似橢圓形，直徑均在 6070m之間。 褶皺 （ 1）、北山村向斜 向斜位于 礦區(qū) 中部，軸向 總體 近南北，呈 ‘ S’ 形 展布 ，西翼產(chǎn)狀較陡，礦區(qū) 中北部 巖層傾角 局部可達 25176。 ， 礦區(qū) 中南部 巖層 較緩， 巖層傾角310176。 ，主要由鉆孔 ZK 2 ZK 4 ZK 61 控制； 向斜 軸部及 東翼產(chǎn) 狀較緩，巖層傾角為 5~15176。 ， 由 3 號煤層采掘巷道和鉆孔 ZK ZK 4 ZK 4 ZK 6 ZK 8 ZK 82 控制。 向斜向北、向南延出 礦區(qū) 外，區(qū)內(nèi)延伸長約 4000m。 （ 2）、 溝里背斜 溝里背斜 礦區(qū) 內(nèi)主要為其東翼，背斜軸走向北北東，由于受西北溝里斷層影響，兩翼產(chǎn)狀較陡，巖層傾角為 10~24176。左右。 礦區(qū) 內(nèi)延伸長 900m， 38 軸向南北延出區(qū)外，受北山向斜及溝里背斜的共同影響，礦區(qū)西部含水層中的地下水會集中向北山向斜軸部聚集，在北山村向斜軸部形成了地下水富集區(qū)。 斷層 礦區(qū)內(nèi)目前已探明的斷層 共有 3 條，即 F F F3 斷層 。 F1 斷層 ： 位于 礦區(qū) 西北部，該斷層走向近東西，傾向南，傾角 75 176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距約 5 m，延伸長約 200m； F2 斷層 ：位于礦區(qū)北部， 走向北西，傾向南西，傾角 70176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長約 400m； F3 斷層 ：位于礦區(qū)北東部， 走向北西，傾向南西，傾角 70176。左右，北東盤上升，南西盤下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長約 400m。 陷落柱 在開采 3 號煤層生產(chǎn)過程中，揭露有 3 個大小不等的陷落柱，現(xiàn)將陷落柱分述如下： X1： 位于 礦區(qū) 的中東部， 呈近圓形， 長軸長 70 m，短軸長 60m； X2：位于 礦區(qū) 的中東部， 呈橢圓形， 長軸長 70 m，短軸長 50m； X3：位于 礦區(qū) 的中北部， 呈橢圓形， 長軸長 72 m，短軸長 48m； 3個陷落柱均是在開采 3號煤層時發(fā)現(xiàn)，柱內(nèi)充填物均為大的破碎礫巖、泥巖團塊混雜物，陷落柱塌陷角 70176。左右。 本次調(diào)查在斷層發(fā)育地段未發(fā)現(xiàn)泉水出露，在煤礦開鑿探巷的過程中，斷層附近未發(fā)現(xiàn)明顯的突水現(xiàn)象。說明斷層導水性相對較差，斷層的存在目前來看對礦床的開采影響不大。 39 （二）地表水體調(diào)查 從本次調(diào)查來看，礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體 ，位于礦區(qū)外東南部約 500m的北宋水庫位于陶清河支流蔭城河次級支流內(nèi)王河上的南宋鄉(xiāng)北宋村，建成于 1960 年 3 月， 屬（ Ⅰ ）型水庫 ， 控制流域面積 ， 設計 總庫容470 萬 m3， 歷史最大蓄水量 235 萬 m3， 水庫大壩為均質(zhì)土壩，壩高 ，設計洪水標高為 50 年一遇，設計灌溉面積 1 萬畝，供水 210 萬 m3，現(xiàn)北宋水庫已 抽干，現(xiàn)狀 條件下 為荒地。 北宋水庫 （三）井泉調(diào)查 礦井 職工樓院內(nèi)有 1眼 深井，奧陶系地下水位埋深為 ，水位標高為 ，單井出水量 ， 地下水 類型為 HCO3178。 SO4—Ca178。 Mg 型水， 水質(zhì)各項符合國家飲用水標準，可作為飲用水水源。 村莊原有的生活用水淺井都已干枯 ，礦井內(nèi)北山村和北宋村均靠買水為主， 礦井范圍內(nèi)無泉水。 40 （四）采空區(qū)及采空區(qū)積水調(diào)查 采空區(qū)及采空積水是調(diào)查和補充勘探的重點，提交了《山西 長治紅山煤業(yè) 有限公司采空區(qū)積水、 積 氣及火區(qū)情況報告》（見附件一）第三章（四）3 中，對各積水區(qū)、積水區(qū)面積范圍進行了圈定，估算了積水量，計算 了煤層開采后 形成的垮落帶、導水裂隙帶高度，并進行了評 述 ，這里不再重復。 （五）生產(chǎn)礦井調(diào)查 現(xiàn)生產(chǎn)的礦井 “ 山西 長治紅山 煤業(yè) 有限公司 ” 位于 長治縣八義鎮(zhèn)青龍山村至南宋鄉(xiāng)北宋村一帶 ， 屬單獨保留礦井 ，開采 315 號煤。 長治紅山煤業(yè) 有限公司現(xiàn)利用原煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)，年生產(chǎn)能力 120 萬噸，其礦 井 正常涌水量 696m3/d，最大涌水量 960m3/d，充水方式主要是頂板滴水，未發(fā)生過突水事故。 （六）周邊礦井 山西長治縣雄山常蔣煤業(yè)有限公司： 位于 紅山煤業(yè) 北部，批采 315號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 60 萬噸 /a，與本礦相鄰處已基本采空，有兩處積水區(qū) ： 1號積水區(qū)面積 202905m2，積水量 16015m3，水位標高 955m，位于 雄山常蔣煤業(yè) 礦區(qū)中部 ； 2 號積 水區(qū)面積 50617m2，積水量 2677m3，水位標高 885m，位于雄山常蔣煤業(yè)礦區(qū)南部，緊鄰紅山煤業(yè)北部。 井下涌水量 較小， 該礦井下無火區(qū)分布，無越 層 越界開采。 山西長治縣西山煤業(yè)有限公司：位于 紅山煤業(yè) 北部，批采 315 號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 60 萬噸 /a，與本礦相鄰處已基本采空， 有一處積水區(qū)：積水區(qū)面積 477000m2，積水量 171964m3，水位標高 885m，位于西山煤業(yè)礦區(qū)東部， 高于紅山 3 號煤層底板標高。該礦為低瓦斯礦井，無越層越界開采。 41 山西長治 縣 紅旗煤業(yè)有限公司：位于紅山煤業(yè)西部， 批采 315 號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 90 萬噸 /a，與本礦相鄰處已基本采空，有 2 處積水區(qū)： 1 號積水區(qū)面積 1625210m2，積水量 37800m3，位于紅旗煤業(yè)礦區(qū) 北 部； 2 號積水區(qū)面積 92318m2，積水量 35000m3，位于紅旗煤業(yè)礦區(qū)中北 部 。 該礦為 低瓦斯礦井 ， 無越 層 越界開采。 山西長治晉永泰煤業(yè)有限公司： 位于紅山煤業(yè)東部，批采 315 號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 150 萬噸 /a，與本礦相鄰處已基本采空，有一處積水區(qū)：積水區(qū)面積 154755m2，積水量 16165m3，水位標高 950m，位于晉永泰煤業(yè)礦區(qū)西部 ， 高于紅山的 3 號煤層底板標高。 該礦為 低瓦斯礦井 ， 無越 層 越界開采。 山西長治羊頭嶺東掌煤業(yè)有限公司： 位于紅山煤業(yè)南部， 批采 315號煤層，生產(chǎn)規(guī)模 90 萬噸 /a，與本礦相鄰處已基本采空，有兩處積水區(qū)： 1號積水區(qū)面積 104372m2，積水量 8691m3，水位標高 890m，位于東掌煤業(yè)礦區(qū)西部； 2 號積水區(qū)面積 321583m2，積水量 17480m3，水位標高 955m，位于東掌煤業(yè)礦區(qū)中西部 ， 高于紅山的 3 號煤層底板標高。 該礦為 低瓦斯礦井 ， 無越 層 越界開