【正文】 第 10 頁 過程中最大消耗量為 ，最小為 ，一般 ，水位無明顯的變化。據(jù) 131 及 143 號鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量為 ～ ，滲透系數(shù)為～ ，為富水性弱的含水層，水質(zhì)屬 ClK+Na 型或 Cl178。HCO 3K+Na。 4． 二疊系上統(tǒng)砂巖裂隙含水層 為碎屑巖裂隙含水層，含水層主要由粗 － 細粒砂巖組成，含水空間以風化裂隙及砂巖裂隙為主，泉分布于向斜軸部，一般泉流量小于 ，按《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》天然泉水流量富水性劃分為弱富水性含水層，水質(zhì)屬 HCO3Ca. Mg 型水。 5． 基巖風化帶含水層 該含水層厚度由風化裂隙發(fā)育程度而異， 131號孔可達 ，含水層主要由粗 細砂巖組成，含水空間以風化裂隙為主，鉆進過程中最大消耗量為 (132 號鉆孔 )，最小消耗量 ， (131 號鉆孔 )，一般 ，據(jù) 131 及 143 號鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量為 ～ ，滲透系數(shù) ～ ,水位標高+ 和 +,屬于弱富水性含水層 ,水質(zhì)屬 型或 HCO3K+Na。 6． 第四系松散層砂、礫含水層 該含水層為松散巖類孔類隙水，含水層主要由砂、卵、礫石層等組成，主要分布于樊莊河谷及山間溝谷地帶，富水性差異較大，受分布位置，補給條件及巖性組合的影響，局部富水性較好，如玉溪鐵廠水井 (26號 )出量可達 40m3/h，水質(zhì)屬 HCO3Ca型。 7. 井田主要隔水層 8． 石炭系中統(tǒng)本溪組底至上統(tǒng)太原組 15號煤層底隔水層 主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖砂巖、等組成，厚度 ～ ，阻隔奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙水對上覆煤層的影響。 9． 二疊系砂巖層間隔水層 由泥巖、鋁質(zhì)泥巖等具塑性的巖石組成，平行分布于各砂巖含水層之間。與砂巖含水層形成平行復合結(jié)構(gòu)，起到層間隔水作用，阻隔各含水層垂向水力聯(lián)系。 地溫 11 個孔有 4 個孔作了簡易井溫測量，最高井溫為 ℃ (143 孔的 780m 處 )，最高地溫 梯度為 ℃ /100m，平均地溫梯度為 ℃ /100m。 3號煤層最高地溫 ℃ (在 102號孔 780m處 )，因此本井田 3號煤層屬于地溫正常區(qū)。詳見表 12。 表 12 3號煤層鉆孔地溫測量 孔 號 項 目 102 123 131 143 3號煤層 溫度 /深度(m) ℃/780 26℃/720 25℃/490 ℃/420 終孔測點 溫度 /深度(m) ℃/793 26℃/720 ℃/720 ℃/780 百米地溫梯度 ℃/100 ℃/100 ℃/100 ℃/100 煤層 特征 含煤地層 煤層主要分布于山西組 (P1S)、太原組 (C3t)。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 (P1S) 一般含煤 1～ 3 層，其中 3 號煤全區(qū)可采。主要可采煤層 3 號煤層位于本組下部，其余煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層，不具工業(yè)價值。 (C3t) 一般含煤 6～ 7 層，僅 15 號煤層達可采。主要可采煤層 15 號煤位于本組下段。其余煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層。 可采煤層 特征 位于山西組下部，平均厚度 ，距底板 處，有一層較穩(wěn)定的夾矸，其厚度平均為 ，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。此外，在該層夾矸之上及煤層上部，尚有極不穩(wěn)定的薄層夾矸。 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為細粒砂巖。底板均為泥巖。該煤層厚度大且穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)可采，為穩(wěn)定型可采煤層。下距１５號可采煤層 ～ ，平均 。 2. 15 號煤層 位于太原組一段頂部，厚度 ～ ，平均 ，在煤層中下部具一層 (1202孔 )～ (131 孔 )，平均 的泥巖夾矸。頂板為 K2 石灰?guī)r， 底板為泥巖。煤層結(jié)構(gòu)簡單，厚度較大，屬穩(wěn)定型可采煤層。 各可采煤層特征見表 1－ 3。 表 13 可采煤層特征表 含煤 地層 煤層 編號 煤層厚度 (m) 平均煤層 間距 (m) 夾石 層數(shù) 煤層 結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定 性 可采 性 山西 組 3 1 簡單 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、 粉砂巖底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 太原 組 15 1 簡單 頂板為Ｋ 2石灰?guī)r，底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 的特征 1．煤 的物理性質(zhì) 本井田內(nèi) 15號煤層均為黑色，條痕褐黑色，似金屬光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，斷口貝殼狀、階梯狀。 3號煤層視 (相對 )密度 。 15號煤層視 (相對 )密度 。 2．煤的化學性質(zhì) 各煤層煤質(zhì)特征詳見表 14。 3．煤類及工業(yè)用途 3號煤層為低中灰分、中磷、特低硫 低硫、特高熱值、較高軟化溫度灰分之無煙煤。煤對 CO2 反應性較低，精煤回收率屬良等。為合成氨和動力用煤。 井田內(nèi)煤層為優(yōu)質(zhì)無煙煤，其塊煤為我國化工行業(yè)，特別是合成氨工業(yè)緊缺的原料，國內(nèi)每年缺口較大，具有很強的競爭力；末煤可作高爐 噴吹及動力用煤。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 表 14 各煤層煤質(zhì)化驗匯總表 煤 層 號 3 15 工 業(yè) 分 析 Mad(%) 原 煤 － － 精 煤 － － Ad(%) 原 煤 － 精 煤 － － Vdaf(%) 原 煤 － － 精 煤 － － St,d(%) 原 煤 － － 精 煤 － － Pd(%) 原 煤 － Qb,d (MJ/kg) 原 煤 － － 精 煤 － 元 素 分 析 (精 ) Cdaf(%) － － Hdaf(%) － － Odaf(%) － － Ndaf(%) － － 煤 灰 成 份 分 析 (原 ) Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O (%) － SiO2+Al2O3+TiO2 (%) － ST℃ 1406 精煤回收率 (%) － － 煤 類 WY3 WY3 煤塵爆炸性 據(jù)井田內(nèi)鉆孔采樣測試，本井田 15 號煤層煤塵無爆炸危險性 。 煤的自燃 據(jù)井田內(nèi) 鉆 孔采樣測試， 3號煤層 ΔT1 3為 915℃ ，屬不自燃煤層。 15號煤層 ΔT1 3 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 為 18℃ ，亦屬不自燃煤層。 井田勘探程度 井田地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)地質(zhì)工作歷史悠久，系統(tǒng)工作始于 1991 年的樊莊普查 。玉溪井田在該普查區(qū)東南部。 1．普查階段 1991～ 1992 年，山西煤田地質(zhì)勘探 114 隊在樊莊區(qū)進行了普查勘探，并于 1993 年 5月提交了樊莊勘探區(qū)普查地質(zhì)報告，該報告經(jīng)山西煤炭工業(yè)管理局審批獲得通過。 2．詳查階段 2020 年 8 月至 2020 年 1月，山西煤田地質(zhì)勘探 114 隊在玉溪井田進行了詳查勘探并于 2020 年 3月提交了《山西省沁水縣玉溪井田 3號煤層詳查地質(zhì)報告》，同年 7 月該報告經(jīng)山西省國土資源廳審批通過。 3. 勘探階段 2020 年 8 月至 2020 年 1月，山西煤田地質(zhì)勘探 114 隊完成玉溪井田 3號煤層勘探的野外施工，竣工鉆孔 11 個，計工程量 ，其中水文孔 。 2020年 3 月提交了《山西省沁水煤田玉溪井田 3號煤層勘探報告》，該報告于 2020 年 6月國土資源部以 “ 國土資儲備字 [2020]205 號 ” 文進行了儲量備案。共獲得探明的、控制的和推斷的資源量 (331+332+333)為 ，其中先期開采地段全部為探明的和控制的資源量(331+332)，共計 ，探明的資源量 (331)占本地段資源量的 %。 本次設(shè)計玉溪井田面積 ，除西北角約 面積位于樊莊普查區(qū)外，其余地段均已達到了勘探程度。 礦井開采條件評價 井田 勘探采取 3 號煤層鉆孔瓦斯煤樣 10 個， 15 號煤層瓦斯樣 1 個 (為不合格樣品 )；詳查階段采取 15 號煤層瓦斯樣 6 個；普查階段采取 15 號煤層瓦斯樣 2 個。 15號煤層均以甲烷為主，其次為氮氣和二氧化碳，重烴微量。根據(jù)所測煤層瓦斯成份分析，本井田 3 號煤層瓦斯分帶可劃分為沼氣帶和氮氣 － 沼氣帶。 3號煤層瓦斯等值線詳見下圖 從 3 號煤層甲烷 (CH4)含量等值線圖上可以看出，本區(qū)東部煤層瓦斯含量較中、西部煤層瓦斯含量低。 往西煤層埋藏深度增大，瓦斯含量亦逐漸增大 。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造以背、向斜為主，伴有少量陷落柱。這些構(gòu)造的產(chǎn)生對瓦斯含量的分布有一定的影響。靠近背斜軸部瓦斯含量較低。而位于背斜、向斜翼部瓦斯含量較高。 綜上所述，本井田 3號煤層為高瓦斯區(qū)，煤層埋藏深度及褶曲構(gòu)造是控制本井田瓦斯含量的主要因素，這是由于隨煤層埋藏深度增大，煤層本身及圍巖透氣性降低。井田內(nèi)以寬緩的背、向斜為主，煤層產(chǎn)狀平緩，造成瓦斯運移路線長，阻力大、去氣難，有利于瓦斯的聚集和保存。因此，今后在開采煤層時，瓦斯將成為危害井下安全生產(chǎn)的一個主要因素 。 井田地面大部分為中－低山區(qū)，地形總體趨勢北高南低，標高 +～ +，相對高差 464m。井下煤層為一向西傾斜的單斜構(gòu)造，煤層傾角 ≤8176。 。其中初期開采的 3 號煤層底板標高 +190～ +450m。 井田內(nèi)可采煤層只有 3 號煤層，下部 15 號煤層平均硫分大于 3%，為高硫煤，且受奧灰水的威脅，暫不能開采。 3 號煤層位于山西組下部，平均 厚度 。 3 號煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，煤層賦存穩(wěn)定。 3 號煤層有煤與瓦斯突出危險，在生產(chǎn)施工中應該引起高度重視，做好防突和瓦斯抽采，防止發(fā)生煤與瓦斯突出。井田內(nèi) 3號煤層瓦斯含 量較高，在平面上東部煤層埋藏較淺處瓦斯含量較低，中部和西部瓦斯含量較高，首采區(qū)應選擇在瓦斯含量較低處，以利于盡快達產(chǎn)，并能逐步摸清瓦斯賦存特征，掌握治理方法。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組煤層號柱 狀厚度描 述新生界第四系39綜 合 地 層 柱 狀 圖中生界二上統(tǒng)上石盒子組古系疊下石盒子組下統(tǒng)山西組生界石炭系上統(tǒng)太原組 主要為洪積沙土，人工墊積黃土，沙土以及粘土，分布于河床，山梁頂部。三疊系54 灰 灰黑色泥巖，沙質(zhì)泥巖及粉砂巖，中厚層狀，水平紋理，含大量的植物莖葉化石。 為淺灰褐色，淺灰黃色亞砂土，底部常見砂礫層，砂質(zhì)充填。古坡上的主要為淺黃色亞粘土較為均一疏松多孔，含植物痕跡 。 為黃棕色，粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核，局部似層狀，為黃土狀堆積。 淺 深 灰 色 ， 薄 微 層 狀 ， 潮 夕 層 理 發(fā) 育 ，脈狀層理，富含黃鐵礦結(jié)核 黑色，中 寬條帶狀結(jié)構(gòu)似金屬光澤，夾鏡煤條帶，以亮煤為主，暗煤次之，屬光亮型煤，下部一層夾矸較穩(wěn)定。 灰 灰黑色泥巖，沙質(zhì)泥巖及粉砂巖，中厚層狀，水平紋理，含大量的植物莖葉化石。 以 砂 質(zhì) 泥 巖 為 主 ， 間 夾 粉 砂 巖 ， 細 粒 砂 巖 ，波狀層理具均勻?qū)永怼?1 02. 9 38312 .8 211 .1 65. 8 59. 2 8淺 深 灰 色 ， 薄 微 層 狀 ， 潮 夕 層 理 發(fā) 育 ， 脈 狀層理。 淺 深 灰 色 ， 薄 微 層 狀 ， 潮 夕 層 理 發(fā) 育 ，脈狀層理，富含黃鐵礦結(jié)核653 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 第二章 井田開拓 井田境界及可采儲量 井田境界 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： ，在可能的條件下，應盡量