【正文】 L/s178。 m，從所取巖芯看，裂隙一般不發(fā)育，為富水性弱的裂隙含水層。 (4)石炭系上統(tǒng)太原組 K4石灰?guī)r含水層（Ⅳ） 層厚 ～ ，平均 。覆于 11 號煤層之上， 上距 3號煤層平均 。巖性 為 薄 層狀石灰?guī)r ， 局部含泥質(zhì)較多。 單位涌水量 ～ 178。 m，為富水性弱的裂隙含水層。 (5)石炭系上統(tǒng)太原組 K5石灰 巖含水層 （Ⅴ） 層厚 ～ ，平均 。覆于 7 號 煤層之上 ，上距 3號煤層平均 。區(qū)內(nèi)普遍較發(fā)育，局部變相為砂巖，裂隙發(fā)育不均，常－ 66 號孔鉆至此層時(shí)沖洗液全部漏失，單位涌水量 178。 m，為富水性弱的裂隙含水層。 據(jù)常－ 77 號水文孔資料，太原組Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水層混合抽水試驗(yàn)，水位標(biāo)高＋，單位涌水量 L/s178。 m，滲透系數(shù) m/d，水質(zhì)類型 HCO3－ K+Na型。 (6)二疊系 下統(tǒng) 山西組 K7砂巖含水層 （Ⅵ） 層 厚 ～ ，平均 。位于山西組底部， 上距 3 號煤層 ～ ，平均 ，是 3號煤層底板直接充水含水層。巖性 一般為細(xì)、中粒砂巖，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖 或粉砂巖。 裂隙不發(fā)育，鉆孔單位涌水量 178。 m，滲透系數(shù) ，為富水性弱的砂巖裂隙含水層。生產(chǎn)實(shí)踐表明，其富水性弱，對礦井生產(chǎn)影響不大。 (7)二疊系 下統(tǒng) 山西組 3號煤層頂板砂巖含水層 （Ⅶ） 層厚 ～ ，平均 。位于 3 號煤層頂板以上，下 距 3號煤層 5m左右 ，是 3號煤層頂板直接充水含水層。 巖性為中、細(xì)粒砂巖 ，局部垂直裂隙發(fā)育。 DF2 號斷層附近的常－ 67 號孔及王村背斜軸部的常－ 81 號孔在鉆至此段時(shí)消耗量較大，達(dá)常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 18 ～ ，其它鉆孔沖洗液消耗量一般為 ～ ，為富水性弱的砂巖裂隙含水層。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，該層富水性弱，一般對 3 號煤層開采影響不大。 (8)二疊系下石盒子組底部 K8砂巖含水層 （Ⅷ） 層厚 ～ ，平均 。 位于 下石盒子組底部 ， 下距 3 號煤層 平均 33m 左右。巖性 一般為中、粗粒砂巖，局部為細(xì)粒砂巖，厚度變化較大。 王村背斜軸部附近的部分鉆孔鉆至此層時(shí)沖洗液 消耗量明顯增大，有的全部漏失，其它鉆孔沖洗液消耗量一般為 ～ ，為富水性弱的砂巖裂隙含水層，生產(chǎn)實(shí)踐證明，對 3 號煤層開采無較大影響。 (9)二疊系下石盒子組中部砂巖含水層（Ⅸ） 層厚 ～ 左右，平均 ，巖性以中細(xì)粒砂巖為主，局部變相為砂質(zhì)泥巖。裂隙發(fā)育不良，鉆進(jìn)中沖洗液消耗量一般不大，為富水性弱的砂巖裂隙含水層。 (10)二疊系上石盒子組底部 K10 砂巖含水層 （Ⅹ） 層厚 ～ ，平均 。下距 3 號煤層平均 。全區(qū)普遍發(fā)育， 巖性一般為中、粗粒砂巖，裂隙較發(fā)育 ，個(gè)別鉆孔鉆至此層時(shí)出現(xiàn)全漏水 。鉆孔單位涌水量?m，滲透系數(shù) 。 由于該含水層厚度大，面積廣，具有良好的多年水調(diào)節(jié)性能，故水動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定，為富水性中等的砂巖裂隙含水層。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，該層有一定的富水性，且受到頂板冒落裂隙的影響，但因距 3 號煤層較遠(yuǎn)，對 3 號煤層開采 稍有影響。 據(jù)本區(qū)王村風(fēng)井檢查孔Ⅵ～Ⅹ號含水層抽水試驗(yàn)，水位標(biāo)高＋ ，單位涌水量 ～ L/s178。 m，滲透系數(shù) ～ 0. 2220 m/d，水質(zhì)類型 HCO3－ K+Na 型，礦化度 ～ 。 (11)基巖風(fēng)化帶含水層 （Ⅺ） 厚 30～ 40m左右，由破碎 的 泥巖、砂巖組成。 富水性差異較大， 鉆孔單位涌水量為～ ?m， 風(fēng)井井筒施工揭露該含水層時(shí) ， 其最大涌水量達(dá) 280m3/h。為富水性 弱 ～中等的裂隙含水層 。 (12)松散巖類孔隙含水層（Ⅻ） 厚 30～ 40m左右，由粉砂、細(xì)砂、砂質(zhì)粘土、砂礫層組成。 富水性不均， 鉆孔單位常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 19 涌水量為 ～ ?m，水位標(biāo)高 +～ +。為富水性強(qiáng)～極強(qiáng)的孔隙含水層。 3）隔水層 根據(jù)巖性 、裂隙發(fā)育 特征， 勘查區(qū) 內(nèi)主要隔水層自下而上主要有： 峰峰組上部相對隔水層、 本溪組鋁土泥巖隔水層、 石炭、二疊系含水層間泥巖、砂質(zhì)泥巖相對 隔水層 、第四系底部粘土隔水層 。 (1)峰峰組上部相對隔水層 據(jù)本區(qū)奧灰延深孔（一般揭露奧灰 80 米左右）鉆孔簡易水文觀測資料，峰峰組上部地層在鉆進(jìn)過程中，巖芯裂隙發(fā)育不良，沖洗液消耗量小，孔內(nèi)水位變化不大，因此可視為相對隔水層。 (2)石炭系中統(tǒng)本溪組鋁土泥巖隔水層 層厚 ～ ，平均 ，厚度變化較大。 巖性 由粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖或 砂質(zhì)泥巖 組成。 該隔水層巖性致密， 阻隔 了奧灰 水 與上覆地層間 的垂 向水力聯(lián)系，隔水性能良好 。 (3)石炭、二疊系層間泥巖、砂質(zhì)泥巖相對 隔水層 在石炭、二疊系地層各砂巖、灰?guī)r含水層間廣泛分布的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等滲透系數(shù)低的巖層，在一定程度上阻隔了含水層間的垂向水力聯(lián)系，為相對隔水層。 (4)第四系底部粘土隔水層 在第四系底部，局部分布有厚層的粘土，可起局部隔水層作用。 4）構(gòu)造導(dǎo)水性 三維地震成果表明，區(qū)內(nèi)發(fā)育為數(shù)不少的斷層、陷落柱。從常村煤礦一水平開采揭露情況看，斷層、陷落柱一般不含水，但有時(shí)可導(dǎo)通頂板或底板含水層 水，一旦溝通風(fēng)化帶和奧陶系灰?guī)r強(qiáng)含水層時(shí)，對礦井開采影響較大。 需要指出的是 +470m 水平煤層的開采均面臨奧灰水的帶壓開采問題，在斷層、陷落柱、褶曲的軸部附近，采煤的危險(xiǎn)性進(jìn)一步加大。由于此次勘查手段的限制，不可能對構(gòu)造的富水性一一探明，今后應(yīng)采取多種手段加強(qiáng)對隱伏構(gòu)造的探測，評價(jià)隔水性能，有針對性的做好對奧灰水的防治工作。 常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 20 5）充水因素 (1)3 號煤層導(dǎo)水裂隙帶 ①依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中厚煤層分層開采導(dǎo)水裂縫帶高度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 式中： Hli— 導(dǎo)水裂縫帶高度 (m）； ∑ M— 累計(jì)采厚 (m)；取鉆孔所見煤層最大厚度 ； 公式應(yīng)用范圍為分層開采，單層采厚 1～ 3m，累計(jì)采厚不超過 15m；計(jì)算公式中177。號項(xiàng)為中誤差。 經(jīng)計(jì)算，導(dǎo)水裂縫帶最大高度為 (取兩式計(jì)算結(jié)果大值 )。 ②依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》 (GB12719— 1991)中導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 根據(jù)煤層傾角、頂板巖石抗壓強(qiáng)度、頂板巖性、頂板管理方式選擇公式： 式中： Hf— 導(dǎo)水裂隙帶 (m)； M— 累計(jì)采厚（ m）；取鉆孔所見煤層最大厚度 ； n— 煤分層開采層數(shù)。取 1 進(jìn)行計(jì)算。 經(jīng)計(jì)算，一次采全高時(shí)產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶最大高度為 。 ③計(jì)算結(jié)果的對比采用 由于常村煤礦現(xiàn)實(shí)行綜采放頂煤開采，且 3號煤層厚度大于 3m，因此用“三下”采煤中公式計(jì)算結(jié)果顯然與實(shí)際情況不符。用《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》中的相應(yīng)公式計(jì)算結(jié)果依然偏小，在目前尚未總結(jié)出適合綜放開采的計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度的經(jīng)驗(yàn)公式條件下，用《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》中的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算是接近實(shí)際結(jié)果，誤差較小的選擇。 1 0 0 M 5 .61 .6 M 3 .6liH ?????20 10liHM??? 10 0 ??? n MH f常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 21 在導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)，直接充水含水層為 3號煤層頂板砂巖含水層（Ⅶ），間 接充水含水層為 K8砂巖含水層（Ⅷ）、Ⅸ號含水層 , K10砂巖含水層（Ⅹ）。以上四個(gè)含水層中，僅 K10砂巖含水層富水性稍強(qiáng)，但距煤層較遠(yuǎn)，故頂板裂隙水一般較小。 (2)底板突水分析 根據(jù)《常村煤礦全礦井承壓開采安全性評價(jià)及防治水技術(shù)措施報(bào)告》可知，常村煤礦 3號煤層底板奧灰水突水系數(shù)為 ～ ，煤層底板奧灰水突水潛在危險(xiǎn)區(qū)為井田內(nèi)構(gòu)造地段，其余為相對安全區(qū)。因此工作面掘進(jìn)和回采過程中，務(wù)必堅(jiān)持“ 預(yù)測 預(yù)報(bào)、有掘 必探 、有 采必探 、先探后掘、先 探后 采 ”的原則。 (3)礦井涌水量變化與各種相關(guān)因素關(guān)系情況 從常村煤礦 +520m 水平歷年礦井涌水量與各種相關(guān)因素動(dòng)態(tài)曲線圖上可看出， 隨著礦井開采面積的增加和匯水面積的不斷增大，礦井涌水量也隨之增大 ；隨著煤炭產(chǎn)量的增大，礦井涌水量相應(yīng)增大，而與降雨量關(guān)系相關(guān)性不大。 綜上各種充水因素分析， 礦井水主要為 3 號煤層頂板砂巖水 、采空區(qū)水為主 ；底板水、陷落柱水次之， 涌水量影響因素主要為采空面積及煤炭產(chǎn)量。 陷落柱 與 斷層 導(dǎo) 水是防治 水工作 重點(diǎn)。 6）礦井水文地質(zhì)類型 根據(jù)《常村煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》，礦井水文地質(zhì)類型為中等型。 7） 礦井涌水量 根據(jù)礦井涌水量觀測資料統(tǒng)計(jì)，礦井 2021 年正常涌水量 ，最大涌水量 m3/h。 煤質(zhì) 1）煤類及分布規(guī)律 根據(jù)《中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)》（ GB575186） ,本井田 9 和 14 號煤為貧煤， 15152和 153號煤以貧煤為主，局部個(gè)別點(diǎn)為無煙煤。 2）煤質(zhì)分析 (1)煤的物理性質(zhì) 3號、 9 號、 153 號煤層均為黑色，塊狀及粉狀，細(xì)、中條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 22 灰黑色條痕，具玻璃光澤，呈現(xiàn)階梯狀或貝殼狀斷口。 3號煤層視 (相對 )密度為 ，9號煤層視 (相對 )密度為 ， 153號煤層視 (相對 )密度為 。 (2)煤的化學(xué)性質(zhì) ① 3 號煤層 煤的元素分析：以碳、氫含量為主，氧、氮含量次之。其中碳（ Cdaf）占 %～%，氫（ Hdaf）占 %～ %，氧（ Odaf）占 %～ %，氮（ Ndaf）占 %～%。 原煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %，浮煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %。 原煤灰分（ Ad）為 %～ %，平均為 %，為特低灰～中高灰煤，浮煤灰分（ Ad） %～ %，平均為 %。 原煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～ %，平均為 %，浮煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～%，平均為 %，為低揮發(fā)分煤。 原煤全硫（ St,d）為 %～ %,平均 %，屬特低硫～中硫煤，僅個(gè)別點(diǎn)為中硫煤，浮煤全硫（ St,d） %～ %，平均 %,以有機(jī)硫?yàn)橹鳌? 原煤磷（ Pd）為 0%～ %，平均 %，為特低磷煤，僅個(gè)別點(diǎn)為高磷煤，浮煤磷（ Pd）為 0%～ %，平均 %。 ② 9 號煤 煤的元素分析：以碳、氫含量為主，氧、氮含量次之。其中碳（ Cdaf）占有 %，氫（ Hdaf）占有 %。氮（ Ndaf）占有 %，氧（ Odaf）占有 %。 原煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %，浮煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %。 原煤灰分（ Ad）為 %～ %，平均為 %，為低灰～中高 灰煤；浮煤灰分（ Ad） %～ %，平均為 %。 原煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～ %，平均為 %，浮煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～%，平均為 %，為低揮發(fā)分煤。 原煤全硫（ St,d）為 %～ %,平均 %，屬特低硫～高硫煤，主要為高硫煤。常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 23 浮煤全硫（ St,d） %～ %，平均 %,以硫化鐵硫?yàn)橹鳌? 原煤磷（ Pd）為 %～ %，平均 %，屬特低磷～中磷分煤，浮煤磷（ Pd）為 %～ %，平均 %。 ③ 153號煤層 煤的元素分析：以碳、氫含量為主，氧、氮含量次之。其中碳（ Cdaf）占有 %～%，氫（ Hdaf）占有 %～ %，氮（ Ndaf）占有 %～ %，氧（ Odaf）占有%～ %。 原煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %，浮煤水分（ Mad）為 %～ %，平均為 %。 原煤灰分（ Ad）為 %～ %，平均為 %，為特低灰～高灰煤，浮煤灰分（ Ad） %～ %，平均為 %。 原煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～ %，平均為 %，浮煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %～%，平均為 %,為特低揮發(fā)分～低揮發(fā)分煤。 全硫（ St,d）為 %～ %,平均 %，屬低硫～高硫煤，浮煤全硫（ St,d） %～%，平均 %,以硫化鐵硫?yàn)橹鳌? 原煤磷（ Pd）為 %～ %，平均 %，屬特低磷分煤～中磷分煤，浮煤磷（ Pd）為 %～ %，平均 %。 3）煤的工藝性能 （ 1）發(fā)熱量 3號煤層：干燥基高位發(fā)熱量（ ） ～ ，平均 。低位發(fā)熱量（ ） ～ ，平均 ，屬高發(fā)熱量煤～特高發(fā)熱量煤。 9號煤層：干燥基高位發(fā)熱量（ ） ～ ，平均 。屬低發(fā)熱量煤～特高發(fā)熱量煤。 153號煤層：干燥基高位發(fā)熱量（ ） ～ ，平均 。低位發(fā)熱量（ ） ～ ，平均 ，屬中低發(fā)熱量煤～特高發(fā)熱量煤。 （ 2）粘結(jié)性 常村煤礦 22采區(qū) 2203綜采放頂煤工作面開采設(shè)計(jì)說明書 采區(qū) 概況及地質(zhì)特征 24 9 號煤層：粘結(jié)指數(shù)（ ）為 0， 153 號煤層：粘結(jié)指數(shù)（ ）為 0～ 5，均屬不粘結(jié)煤。 （ 3）煤對 CO2反