【正文】 化石，層位較穩(wěn)定，稱(chēng)本溪灰?guī)r或盡頭灰?guī)r。本組含不穩(wěn)定薄煤層 1層，即 10煤層，為不可采煤層，煤層厚度平均 ，含煤系數(shù)為 %。 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 本組地層為海陸交替相沉積，以瀉湖、潮坪等過(guò)渡相為主。底部普遍沉積一層比較穩(wěn)定的鐵質(zhì)泥巖（山西式鐵礦），與奧陶系呈假整 合接觸。 可采煤層特征表 編號(hào) 煤層 名稱(chēng) 統(tǒng)計(jì) 點(diǎn)數(shù) 厚度 最小 最大 平 均 煤層 間距 （ m） 可采 系數(shù) 變異 系數(shù) 穩(wěn)定 性 煤層 結(jié)構(gòu) 煤 層 情 況 1 小煤 51 1520 20 37 極不 穩(wěn)定 簡(jiǎn)單 無(wú)巖漿巖干擾 ,只 19 線(xiàn)以南個(gè)別點(diǎn)受到 巖漿巖 影響 ,煤層局部可采 2 大煤 51 36 94 33 較穩(wěn) 定 較簡(jiǎn) 單 19 線(xiàn)以南有 巖漿巖 干擾，北部基本無(wú) 巖漿巖 影響。煤層穩(wěn)定。 4 野青 煤 54 28 17 28 極不 穩(wěn)定 簡(jiǎn)單 層位穩(wěn)定，局部可采。 巖漿巖 干擾較弱。 各可采煤層特征分述如下 （一） 1號(hào)煤（小煤） 位于山西組中部，為零星可采煤層，煤層厚度 0～ ，平均厚度 。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度變化不大。區(qū)內(nèi)穿過(guò) 1 號(hào)煤層層位鉆孔 61 個(gè)。其中：斷失點(diǎn) 9 個(gè)；巖漿巖侵入煤層頂板點(diǎn) 1 個(gè)（不可采）；正?？刹牲c(diǎn) 10 個(gè)，正常不可采點(diǎn) 39 個(gè)，尖滅點(diǎn) 2個(gè)。煤層可采性指數(shù) 19％，厚度變異系數(shù) 37％，屬極不穩(wěn)定煤層。煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖，局部頂板為細(xì) 粒砂巖。 （二） 2號(hào)煤（大煤） 位于 1號(hào)煤之下，相距 15～ 20m。為本區(qū)主要可采煤層，基本全區(qū)可采，煤層厚度～ ，平均厚度 ?？v觀全區(qū)厚度無(wú)明顯變化。含夾矸 12 層，通常煤層下部含 1層粉砂巖夾矸，厚 ～ ，平均夾矸厚 。于第 12地質(zhì)剖面線(xiàn)向南局部地段巖漿巖侵入煤層頂板或底板，使煤層變薄，但仍然可采。區(qū)內(nèi)穿過(guò) 2 號(hào)煤層層位鉆孔 61個(gè)。其中：斷失點(diǎn) 8 個(gè)；巖漿巖侵入煤層頂板 1 個(gè)（可采），侵入煤層底板 1 個(gè)（可采）；正?？刹牲c(diǎn) 48 個(gè)，正常不可采點(diǎn) 3個(gè)。煤層可采性指數(shù) 94％， 煤層厚度變異系數(shù) 33％，屬較穩(wěn)定煤層。煤層頂?shù)装鍘r性為粉砂巖，局部頂?shù)装鍨榧?xì)粒砂巖。巖漿巖局部侵入，對(duì)煤層影響不大。 （三） 4號(hào)煤（野青煤） 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 位于野青灰?guī)r之下，上距 2 號(hào)煤 36m，煤層厚度 ～ ，平均厚度 。零星可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。區(qū)內(nèi)穿過(guò) 4 號(hào)煤層層位鉆孔 61 個(gè)。其中：斷失點(diǎn) 6 個(gè)；巖漿巖吞噬點(diǎn) 1 個(gè)；正?？刹牲c(diǎn) 9個(gè)，正常不可采點(diǎn) 43 個(gè)，尖滅點(diǎn) 2 個(gè)。煤層可采性指數(shù) 17％，煤層厚度變異系數(shù) 28％，屬極不穩(wěn)定煤層?？刹煞秶饕挥诘?10地質(zhì)剖面線(xiàn)以北，另外洺河河床的 150m 以深也有可采地段。巖漿巖 侵入對(duì)煤層影響不大，僅 12地質(zhì)剖面線(xiàn) 6511 孔煤層被巖漿巖吞噬。頂板為石灰?guī)r，局部為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖，底板粉砂巖。 煤質(zhì) 煤的工業(yè)分析 （ 1）水分（ Mad）： 各主要煤層的水分最低為 %，最高達(dá) %，一般 1%～ 5%，平均值以 2 號(hào)煤為最低（ %）， 6號(hào)煤最高（ %）。 （ 2）灰分（ Ad）和煤灰成分 各煤層的灰分含量波動(dòng)較大，變化在 ～ %之間，小于 10%的稀少，一般均高于 15%，就各煤層灰分平均值而言 , 4三層煤灰分含量的平均值在 20%上下，屬中灰煤； 2號(hào)煤的平均值略高為 %，但仍屬中灰煤； 4號(hào)煤的含灰量最低，平均值為 %，屬低灰煤。煤層的灰分含量與成煤的沉積環(huán)境、巖漿侵入等因素有關(guān)。 本礦區(qū)為高變質(zhì)無(wú)煙煤區(qū)。煤的視密度較大，僅個(gè)別點(diǎn)的煤樣可選出浮煤。浮煤的灰分含量比原煤顯著降低，均降低到 10%以下。這一特點(diǎn)與邯鄲煤田各礦區(qū)不同煤種的原煤和精煤的灰含量變化規(guī)律相一致。如適當(dāng)提高浮選液密度（ ），本礦區(qū)各主要煤層洗選后的浮煤，均可降為低灰煤。 各煤層的灰成分以氧化硅、三氧化二鋁為主，次為三氧化二鐵，氧化鈣和氧化鎂的含量均 較低。 4 各煤層灰成分的氧化硅含量大于 40%。 1 號(hào)煤最高為 %， 2號(hào)煤最低為 %。 4各煤層的三氧化鋁含量 30%上下。 （ 3）全硫（ ） 各主要煤層的全硫含量以 2 號(hào)煤為最低，平均值分別為 %和 %； ,4 號(hào)層煤全硫含量較高 ,其平均值為 3%和 %。 根據(jù)煤炭硫分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ GN/－ 2021），若煤層實(shí)測(cè)原煤干燥基高位發(fā)熱量不等于基準(zhǔn)干燥基高位發(fā)熱量（ 24MJ/kg）時(shí)，要對(duì)硫分含量進(jìn)行折算，得到折算后的干燥基全硫，然后以折算后的數(shù)值按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 分級(jí)。 折算公式為： 折算后的干燥基全硫＝（基準(zhǔn)發(fā)熱量247。實(shí)測(cè)干燥基高位發(fā)熱量）實(shí)測(cè)的干燥基全河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 硫 就本區(qū)而言 ,折算后各煤層全硫含量大部分略有下降 ,但下降幅度不大 ,因此 2號(hào)煤層屬低硫煤； 4 號(hào)煤層屬高硫煤。 各煤層的硫含量與灰分含量之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系， 1號(hào)煤的硫含量與灰分含量均略低于 2 號(hào)煤，太原群各煤層兩者之間互為消長(zhǎng)，變化相一致，這與成煤的沉積環(huán)境和煤巖成分有關(guān)。 （ 4）磷（ Pd）： 各煤層含磷量變化在 %～ %之間，一般含量均較低，屬特低磷分煤和低磷分煤，不超過(guò)工業(yè)要求。 煤的 元素分析 (1）元素組成 各煤層的原煤無(wú)水無(wú)灰基碳含量達(dá) 90%以上，平均值高于 92%。無(wú)水無(wú)灰基氫含量普遍低于 3%， 2 號(hào)煤平均值在 %上下，其它煤層小于 2%（見(jiàn)表 25）。碳?xì)浜侩S變質(zhì)程度高低而有一定變化，與煤層的上下層位關(guān)系不大，變質(zhì)程度高，碳含量增大；氫含量相應(yīng)降低；反之亦然，兩者反比關(guān)系明顯。僅 4號(hào)煤有些異常，可能為采樣點(diǎn)少，代表性較差所引起的，無(wú)水無(wú)灰基氮含量均小于 %，一般不到 1%，隨碳含量的增高，含氮量稍有降低。 （ 2）微量元素 根據(jù)《精查補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告》對(duì) 2層煤中的鍺、鎵、鈾、釷等主要貴重微量元素含量進(jìn)行的測(cè)定結(jié)果。以釷的含量較高， 2 號(hào)煤釷含量最高達(dá) 24μ g/g，鈾和鍺的含量最低。它們的富集程度均未達(dá)到工業(yè)品位。 煤的工藝性能 （一）發(fā)熱量（ ） 4 三層煤的干燥基高位發(fā)熱量均大于 ，其平均值分別為 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 屬高熱值煤，只有 7 號(hào)煤干燥基高位發(fā)熱量為 ，屬中熱值煤。（見(jiàn)表 4－ 4）。 發(fā)熱量的高低，與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。在無(wú)煙煤階段，發(fā)熱量隨變質(zhì)程度的增高而降低。 （二）灰熔融性 以 ST 為標(biāo)準(zhǔn)，將灰熔融性劃分為低軟化溫度灰、較低軟化溫度灰、中等軟化溫度河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 灰、較高軟化溫度灰、高軟化溫度灰五級(jí)。 1～ 9號(hào)等七層煤共有 25個(gè)煤樣屬中等～高軟化溫度灰，占 %；有 28 個(gè)煤樣為低～較低軟化溫度灰，占 %，總的看來(lái)灰熔融性偏低。但 2 號(hào)煤的灰熔融性高，主要煤層 2 號(hào)煤的中等～高軟化溫度灰測(cè)點(diǎn)占%，該指標(biāo)對(duì)氣化用煤是有利的。 灰熔融性的高低取決于煤灰成分，在 灰成分中，三氧化二鋁始終起著提高灰熔點(diǎn)的作用，灰熔融性隨三氧化二鋁的增加而升高。三氧化二鐵和氧化鈣起著降低灰熔點(diǎn)的作用，隨其含量的增高而灰熔點(diǎn)下降。在各層煤的灰成分中，以 2號(hào)煤三氧化二鋁的含量最高（ %）三氧化二鐵最低（ %），所以它的灰熔融性較高 （三）煤的工業(yè)利用 本礦區(qū)主要煤層灰分、全硫變化較大，屬中灰、低～高硫、高變質(zhì)無(wú)煙煤，部分為天然焦，但發(fā)熱量較高，屬中～高熱值煤，其主要可作動(dòng)力燃料用煤和民用煤，部分可作化肥用煤。浮選后的末煤、粒煤可作為冶金燃料。 瓦斯、煤塵、自燃、地溫等 情況 （一）瓦斯 根據(jù)河北省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦公室文件《關(guān)于邯鄲礦業(yè)集團(tuán)公司 2021 年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)》冀煤安辦 [2021]18 號(hào)文，邯鄲礦業(yè)集團(tuán)西歡坨煤礦的瓦斯鑒定結(jié)果：礦井瓦斯絕對(duì)涌出量 179。/min，相對(duì)涌出量 m179。/t。 鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。 2021 年 5 月至 2021年 5月，山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)和第二勘探隊(duì)在西歡坨煤礦深部擴(kuò)大區(qū)進(jìn)行勘探，分別對(duì) 2號(hào)煤 層采取了 6孔 6個(gè)瓦斯樣，現(xiàn)場(chǎng)解吸無(wú)氣。分析結(jié)果表明：其瓦斯 (CH4)成分和含量最高分別為 %和 ，二氧化碳 (CO2)成分和含量最高為 %和 ，氮?dú)?(N2)成分和含量最高為 %和。 2 號(hào)煤 層屬于瓦斯 N2 帶，瓦斯含量低，平均含量分別為 。煤層瓦斯成分以氮?dú)鉃橹?，次為二氧化碳、甲烷氣體；瓦斯含量普遍低，應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶。 （二）煤塵 依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷簩?duì)西歡坨礦 2＃煤煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，煤樣水份%，灰份 Af ％，揮發(fā)份 ﹪， Vr ﹪，無(wú)火焰長(zhǎng)度，鑒定結(jié)果為煤塵無(wú)爆炸性。 根據(jù)河北煤田地質(zhì)研 究所對(duì)礦井 2號(hào)煤層煤塵爆炸性煤樣鑒定報(bào)告，礦井 2 號(hào)煤煤樣水分 ％，干基灰分 ％，干基無(wú)灰基揮發(fā)分 ％，無(wú)火焰長(zhǎng)度，鑒定結(jié)果為煤塵無(wú)爆炸性。 自然傾向性 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 依據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷簩?duì)西歡坨煤礦 2＃煤自燃傾向煤樣鑒定報(bào)告，自燃傾向等級(jí)為三類(lèi)，不易自燃。 根據(jù)河北煤田地質(zhì)研究所對(duì)礦井 2＃煤層煤樣自燃傾向性鑒定報(bào)告，干煤吸氧量，自燃傾向等級(jí)為三類(lèi)，不易自燃。 地溫 本區(qū)綜合地層平均地溫梯度為 ℃ /100m，屬地溫梯度正常區(qū)。含煤地層平均地溫梯度為 ℃ /100m，煤系下伏地 層為 ℃ /100m，均小于 ℃ /100m。隨沉積環(huán)境、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件的不同以及巖漿巖侵入，地溫梯度變化有一定的差異。本礦地溫一般不大于 31℃，屬于無(wú)熱害區(qū)。 水文地質(zhì) 礦井主要含水層 武安礦區(qū)內(nèi)含水層可分為三種不同類(lèi)型，①第四系松散孔隙水含水組，②二疊系砂巖裂隙水含水組，③石炭系及奧陶系石灰?guī)r（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“奧灰”）裂隙巖溶水含水組。 第四系松散孔隙水含水組分布范圍廣泛。厚度 0~200m，主要由一套冰磧物及冰水沉積物組成，巖相變化大，分選性不好，含水層中充填泥 質(zhì)，致使富水性很弱。 二疊系石盒子組及山西組砂巖雖含一定數(shù)量的裂隙水，但富水性較弱，對(duì)礦井開(kāi)采威脅不大。 石炭系野青、伏青、大青等薄層灰?guī)r，雖屬太原組煤層開(kāi)采時(shí)的主要含水層，但因斷層將含水層切割成支離破碎的塊段，使各含水層在橫向上只能通過(guò)斷層保持微弱的水力聯(lián)系，因而地下水以靜儲(chǔ)量為主，煤礦開(kāi)采時(shí)容易疏干與排放。而奧灰則為區(qū)域性的主要含水層，嚴(yán)重地影響下三層煤的開(kāi)采。 奧灰為煤系基盤(pán)，巖性主要為厚層狀灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r所組成，厚度約為 600m 左右，可分為三組八段。 O2 O2 O24 為主 要含水層。 礦井主要隔水層 在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對(duì)隔水層（以下稱(chēng)隔水層）。礦區(qū)東部覆蓋層下段普遍分布 15~70m 厚的土類(lèi)（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)性較好，可阻擋地表水及潛水向下滲漏。 二疊系石盒子組（三段、一、二段）砂巖與山西組大煤頂板砂巖含水層之間，賦存有 40~50m 左右的泥質(zhì)巖層，這套巖層厚度穩(wěn)定，巖石完整。在正常情況下能夠起到良好的隔水作用。當(dāng)大煤回采塌陷后有效充水裂隙帶將會(huì)勾通石盒子組一段砂巖含水層。 大煤頂板砂巖，野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各 含水層之間，均賦存有 30~40m的粉砂巖、膠結(jié)致密的細(xì)粒砂巖及裂隙不發(fā)育的巖漿巖，可視為隔水層。 河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 6號(hào)煤下距伏青灰?guī)r 3~7m，巖性為黑色粉砂巖。因厚度小，裂隙發(fā)育，隔水性差，所以在開(kāi)采 6號(hào)煤層時(shí)，伏青灰?guī)r是坑道充水的主要含水層。 大青灰?guī)r下距奧灰一般為 37m 左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有巖漿巖。奧灰第八段（ O28）也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。 O26 為主要相對(duì)隔水層。 斷層及破碎帶對(duì)礦井充水的影響 西歡坨煤礦 自投產(chǎn)以來(lái)，一直開(kāi)采 2＃ 煤層。巷道開(kāi)拓和回采過(guò)程中發(fā)生過(guò) 伏青 灰?guī)r巖溶水、 2＃ 煤層頂板砂巖水 和上石盒子組砂巖水 的突出 及斷裂帶導(dǎo)水 等。現(xiàn)依對(duì)礦井生產(chǎn)影響程度從大到小的順序說(shuō)明如下： （一） 2煤老頂砂巖 裂隙含水層突水 到目前為止， 西歡坨煤礦近年來(lái)的 突水記錄 大部分 都是該含水層出水，即主要來(lái)自于 2＃ 煤層 頂 板砂巖裂隙含水層。一般回采揭露時(shí)水量較大，隨著時(shí)間的推移，水量會(huì)越來(lái)越小，直至穩(wěn)定或干枯。 盡管如此， 這種水害 有時(shí) 對(duì)生產(chǎn)影響 很 大， 甚至造成停產(chǎn)。 （二）斷裂帶導(dǎo)水 通過(guò)分析該礦突水記錄，不難發(fā)現(xiàn)，該礦以往由于斷層導(dǎo)致的突水基本都發(fā)生于建井期間，近年來(lái)采掘過(guò)程中很少有過(guò)類(lèi)似的突水 經(jīng)歷 . （ 三 ）石灰?guī)r裂隙巖溶含水層突水 該類(lèi)突水一般發(fā)生在巷道掘進(jìn)過(guò)程中。主要出水層位是 伏 青石灰?guī)r含水層。 礦井水文地質(zhì)類(lèi)型 邯邢水文地質(zhì)北單元的東南為一形似“鴨蛋圓”儲(chǔ)水構(gòu)造盆地。北以綦村巖體為界，南至楊二莊大斷層，西界自北向南為礦山巖體 — 崇義巖體 — 武安巖體環(huán)繞，東界為紫泉大斷層所包圍。煤礦與鐵礦勘探，開(kāi)發(fā)的姊妹礦點(diǎn)，大都沿盆地北部與西部分布。 “鴨蛋圓”儲(chǔ)水構(gòu)造盆地通過(guò)三個(gè)主要進(jìn)水口與一個(gè)出水口與