【正文】 今后還需進(jìn)一步做好這方面的工作，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，重視和搞好礦井地質(zhì)編錄工作，積極為礦井的安全生產(chǎn)提供更。 4. 煤質(zhì)化驗(yàn) 對(duì) 3 號(hào)煤的工業(yè)指標(biāo)、煤塵爆炸性、自燃傾向性等做了相應(yīng)的化驗(yàn)，為了解本井田的煤層、煤質(zhì)情況提供了詳實(shí)的資料。 15 號(hào)煤層水文地質(zhì)條件總體應(yīng)屬中等類(lèi)型。 2020 年 114 地質(zhì)隊(duì)在井田內(nèi) 精查 勘探時(shí)施工了水文孔 1個(gè)，孔號(hào)為 H1，對(duì)下石盒子組及山西組采用 W10/60 型壓風(fēng)機(jī)組進(jìn)行了混合抽水試驗(yàn)，未對(duì)太原組及奧陶系進(jìn)行抽水試驗(yàn)，揭露奧陶系地層 ，其中峰峰組地層揭露厚度為 。 本次利用的 6 個(gè)鉆孔資料質(zhì)量較高， 15 號(hào)煤層達(dá)到了勘探程度， 為礦井兼并重組設(shè)計(jì)提供了較可靠的地質(zhì)依據(jù)。 32 號(hào)鉆孔為 山西省煤炭化工局地質(zhì)勘探一隊(duì) 1973 39 年施工，位于井田外西側(cè)， 鉆探進(jìn)尺 ，終孔至奧陶系地層， 該孔質(zhì)量 驗(yàn)收等級(jí)為甲級(jí)。另?yè)?jù)礦井調(diào)查，本礦井下亦未發(fā)現(xiàn)地溫和地壓異常，因此，本井田亦屬地溫、地壓正常區(qū)，不存在熱害、沖擊地壓危害。 ： 山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心 2020年 9月 26日對(duì)位于本井田西部的伏巖山煤礦3 號(hào)煤層煤的自燃傾向性做了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果：煤的吸氧 量 (cm3/g)為 ，自燃傾向性為Ⅲ 類(lèi) ，自燃傾向性為不易自燃。 (四 )煤的自燃傾向 ： 1)據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心 2020年 7月 15日對(duì)本礦 3號(hào)煤層煤的自燃傾向性進(jìn)行了測(cè)試，鑒定結(jié)論為 3 號(hào)煤層屬不易自燃煤層。 2)2020 年 114 地質(zhì)隊(duì)在井田內(nèi) 精查 時(shí)對(duì) H1 孔采樣進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果 3號(hào)、 15 38 號(hào)煤層煤塵均無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。 表 2110 采區(qū) (礦井 )瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期 日產(chǎn)量 (t/d) 采區(qū)瓦斯涌出量 回采 (m3/min) 掘進(jìn)(m3/min) 采空區(qū)(m3/min) 合 計(jì) (m3/min) (m3/t) 初期 2728 中期 2728 后 期 2728 由上述表格可以看出： ⑴生產(chǎn)初期，礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量 、最大相對(duì)瓦斯涌出量； ⑵生產(chǎn)中期，礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量 、最大相對(duì)瓦斯涌出量； ⑶生產(chǎn)后期，礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量 、最大相對(duì)瓦斯涌出量； 按照《煤礦安全規(guī)程》第 133 條的規(guī)定，侯甲煤礦在開(kāi)采 3號(hào)煤層期間，無(wú)論是生產(chǎn)初期、中期還是后期，都屬于高瓦斯 礦井。 表 218 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 生產(chǎn) 時(shí)期 工作面 名稱(chēng) 煤厚 (m) 瓦斯 含量 (m3/t) 日產(chǎn)量(t/d) 瓦斯涌出量 開(kāi)采層(m3/t) 鄰近層(m3/t) 合計(jì) (m3/t) (m3/min) 初期 30101 2455 中期 30103 2455 后期 30105 2455 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 219。 根據(jù)河南理工大學(xué) 2020 年 12 月編制的《山西煤炭運(yùn)銷(xiāo)集團(tuán)陽(yáng)城侯甲煤業(yè)有限公司礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)》 (3號(hào)煤層 )提供的數(shù)據(jù)。據(jù) 2020年 114 地質(zhì)隊(duì)精 查 資料： 3 號(hào)煤層頂板影響范圍內(nèi)的巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì) ～中粒砂巖，其物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)見(jiàn)下表 217。其直接頂板多為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖，部分為細(xì)粒砂巖，一般厚約 ；直接頂下常有約 的灰色泥巖或炭質(zhì)泥巖偽頂；老頂為中粒砂巖，厚約 。 據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，該含水層含水豐富，水質(zhì)良好，是區(qū)域重要的供水水源。 (五 )供水水源 35 為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及民用水的主要來(lái)源，富水性一般，可作為生產(chǎn)和生活供水水源，但受季節(jié)的影響明顯。 本次兼并重組整合后，礦井生產(chǎn)規(guī)模由原來(lái)的 ，生產(chǎn)規(guī)模有較大提高。本礦屬基建礦井 ，現(xiàn)采的 3 號(hào)煤層生產(chǎn)系統(tǒng)還未完善，未正式生產(chǎn)，據(jù)調(diào)查和礦方介紹，現(xiàn)礦井最大涌水量為 50m3/d，出現(xiàn)在豐水期；最小涌水量為5m3/d，出現(xiàn)在枯水期；正常涌水量為 10 m3/d，出現(xiàn)在平水期。豐水期多集中于 9 月份，枯水期為每年的 12 月到翌年 2 月，每年的 6 月為平水期。 大氣降水是該礦井涌水量變化的主要原因，本區(qū)屬東亞暖溫帶大陸性氣候，一年內(nèi)四季分明。綜合以上情況， 井田 15號(hào)煤層水文地質(zhì)條件總體應(yīng)屬中等類(lèi)型。奧灰水水位標(biāo)高 (約 695～ 700m)高于 15號(hào)煤層底板標(biāo)高 (140～ 280m)， 34 所以開(kāi)采 15 號(hào)煤層全 井田 存在帶壓開(kāi)采問(wèn)題，經(jīng)預(yù)算突水系數(shù)為 ，小于正常塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)值 ( MPa/m)， 也小于 構(gòu)造破壞塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)值 ( MPa/m)， 因此，正常情況下開(kāi)采 15 號(hào)煤層不會(huì)發(fā)生底板突水危險(xiǎn)。 綜上所述， 井田 3 號(hào)煤層水文地質(zhì)條件總體屬簡(jiǎn)單類(lèi)型。 奧灰水水位標(biāo)高 (約 695～ 700m)高于3 號(hào)煤層底板標(biāo)高 (240～ 380m)，所以開(kāi)采 3 號(hào)煤層全 井田 存在帶壓開(kāi)采問(wèn)題，經(jīng)預(yù)算突水系數(shù)為 ，小于底板臨界突水系數(shù)值 (正常塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)為 MPa/m，構(gòu)造破壞塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)為 MPa/m)，因此，正常情況下開(kāi)采 3 號(hào)煤層不會(huì)發(fā)生底板突水危險(xiǎn)。 3 號(hào)煤層直接充水含水層為上部砂巖裂隙含水層，富水性弱，現(xiàn)采的 3 號(hào)煤層礦井井下涌水量不大。 本次設(shè)計(jì)初步確定礦井正常涌水量取 100m3/h,最大涌水量取 150m3/h。根據(jù)井田水文地質(zhì)條件類(lèi)比分析，本礦兼并重 組整合后生產(chǎn)能力達(dá) ，按每年生產(chǎn) 330d計(jì)算，則 2727t/d，預(yù)測(cè)本礦 3號(hào)煤層兼并重組開(kāi)采后礦井涌水量為 518～ 845m3/d。井田外西部?jī)傻V井 (伏巖煤業(yè)、武甲煤業(yè) )現(xiàn)亦屬基建礦井，東南部約 4km 處的山西陽(yáng)城宇昌煤業(yè)有限公司現(xiàn)正開(kāi)采 3 號(hào)煤層，現(xiàn)采用此礦涌水量數(shù)據(jù)來(lái)類(lèi)比計(jì)算。本區(qū)不存在火區(qū)。據(jù)調(diào)查，井田內(nèi)及周邊無(wú)小窯開(kāi)采情況。 據(jù)調(diào)查，現(xiàn)涌水量約為 10～ 50m3/d。 3)采空區(qū)積水積氣調(diào)查 為了給該礦兼并重組整合后 ，晉城市煤田地質(zhì)勘探隊(duì)對(duì)該井田內(nèi)所開(kāi)采的煤層采空區(qū)積水以及煤層自燃火區(qū)、積氣等情況進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查情況如下： 目前該礦基建的 3 號(hào)煤層生產(chǎn)系統(tǒng)還未完成，未形成回采，區(qū)內(nèi)無(wú)采空區(qū)分布，三井筒已建完工，井筒裝備現(xiàn)未安裝?？傊V 方今后應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)觀(guān)察與分析， 堅(jiān)持 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有 掘 必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原則。因此建議今后應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行奧灰水地質(zhì)勘探工作，并做帶壓開(kāi)采的可行性研究。據(jù)上述計(jì)算， 3號(hào)、 15號(hào)煤層突水系數(shù)均小于正 常塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)值 和 構(gòu)造破壞塊段內(nèi)底板臨界突水系數(shù)值，因此，正常情況下開(kāi)采 15號(hào)煤層不會(huì)發(fā)生突水危險(xiǎn)。 公式中 Ts：突水系數(shù) MPa/m P：隔水層承受的水壓 MPa； M：底板隔水層厚度 m； 經(jīng)計(jì)算， 3號(hào)煤層： Ts=； 15 號(hào)煤層： Ts=。 100=。 3號(hào)、 15 號(hào)煤層底板隔水層厚度為 (根據(jù) H1 鉆孔提供的數(shù)據(jù)， 3號(hào)煤和 15號(hào)煤隔水層厚度為 230m 和 ；隔水層底板承受的水頭壓力為 (奧灰?guī)r溶水位至奧灰頂面的距離除以 100)： 3號(hào)煤層為 (460m+230m)247。 2)奧灰?guī)r溶水對(duì)礦井充水的影響 本區(qū)奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高約為 695～ 700m，據(jù)煤層底板等高線(xiàn)圖，井田內(nèi) 3號(hào)煤層底板標(biāo)高為 240～ 380m， 15 號(hào) 煤層底板標(biāo)高為 140～ 280m。 (6)礦井充水通道 100M 5 .61 .6 M + 3 .6Hli ?? 31 據(jù)井田水文地質(zhì)條件來(lái)看， 3 號(hào)、 15號(hào)煤層礦井的充水通道主要為煤層頂板之上的巖石裂隙、巖溶、冒落導(dǎo)水裂隙帶及開(kāi)采擾動(dòng)后的底板巖石裂隙。 (4)井筒水 井筒穿過(guò)揭露范圍內(nèi)的所有含水層，地下水沿井筒下流，成為礦井充水的一部分。 斷層的存在能使各含水層相互溝通，且都具有一定的導(dǎo)水性，其導(dǎo)水性在不同部位、不同層段差異性較大，因此，在靠近斷層地帶開(kāi)采時(shí)，要留足保安煤柱，防止各含水層地下水甚至奧灰水沿?cái)嗔褞虻V井充水，造成礦井透水事故的發(fā)生。 井田內(nèi) 3 號(hào)煤層埋藏較深，約 370～ 670m，導(dǎo)水裂隙帶最大只能影響到下石盒子組地層 ,因此，開(kāi)采 3 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶一般情況下不會(huì)溝通上部砂巖裂隙、灰?guī)r巖溶裂隙等含水層水，但本礦存有斷裂構(gòu)造，如斷裂構(gòu)造與導(dǎo)水裂隙帶相互溝通，也將會(huì)對(duì) 礦井充水產(chǎn)生影響， 礦 井生產(chǎn)時(shí)應(yīng)有所防范 。 3號(hào)煤層冒落帶高度按 照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》公式 計(jì)算： 30 式中： Hm： 冒落帶高度 (m)； M：為累計(jì)采厚 (取 3 號(hào)煤層 上分層厚度 )； 由上述公式計(jì)算可得， 3號(hào)煤層冒落帶最大高度為 。受采煤時(shí)形成的導(dǎo)水裂隙帶將溝通其影響高度范圍內(nèi)各含水層之間的水力聯(lián)系，使地下水進(jìn)入井巷，成為礦井充水的主要來(lái)源。 石炭系上統(tǒng)太原組砂巖、灰?guī)r層間裂隙巖溶水為 15 號(hào)煤層的直接充水水源。礦坑涌水量受降水的季節(jié)變化影響，具有明顯的動(dòng)態(tài)變化特征。 第四系松散含水層多沿山坡及溝谷低凹地帶分布，在山麓及基巖附近的第四系殘坡積含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給及基巖風(fēng)化裂隙水補(bǔ)給，向地形低凹處排泄。根據(jù)補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)的分 布位置分析，中奧陶統(tǒng)灰?guī)r巖溶地下水總的流向?yàn)橛杀蔽飨蚰蠔|。但在近地表段，由于受風(fēng)化作用以及裂隙發(fā)育的影響，不同程度地破壞了其隔水性能。 1)本溪組及太原組底部泥巖、鋁土質(zhì)泥巖隔水層組 由 15 號(hào)煤底板至奧陶系灰?guī)r頂面，為一套以泥質(zhì)巖為主的細(xì)碎屑巖地層，巖性致密，不透水，特別是本溪組的鋁土泥巖，質(zhì)地 細(xì)膩，具有良好的隔水性能，為井田主要隔水層組，對(duì)奧灰水起到了重要的阻隔作用。另?yè)?jù)芹池劉西 YS— 15 號(hào)鉆 孔 (井田東南部，距離約 3km)資料，在上馬家溝組灰?guī)r含水段抽水，降深，涌水量為 ，水質(zhì)類(lèi)型為重碳酸 — 鈉型水，礦化度 ；下馬家溝組灰?guī)r含水段降深 ，涌水量 ，水質(zhì)類(lèi)型為硫酸 — 鈣鎂型水，礦化度。 據(jù)位于本井田外西南部約 的竹林山井田 ZK32 水文孔資料，該孔于 ～ 處揭露奧陶系峰峰組地層 ，奧陶系水位標(biāo)高 m。據(jù)勘探資料揭露巖芯完整，巖溶裂隙不發(fā)育，僅見(jiàn)少量閉合的垂直裂隙，經(jīng)對(duì)該層段進(jìn)行靜止水位 觀(guān)測(cè)，水位僅為 。 28 5)奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層 井田內(nèi)奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r埋藏較深，巖性為灰色厚層狀石灰?guī)r，厚度一般約 600m。 K2灰?guī)r垂直裂隙發(fā)育，方解石半充填。 K K K5 石灰?guī)r見(jiàn)垂直裂隙及不規(guī)則裂隙，均被方解石充填，偶見(jiàn)小溶孔。 m，滲透系數(shù)為，水位標(biāo)高為 ，為弱富水性含水層，水質(zhì)屬 HCO3K+Na 型。據(jù) 精查 資料，鉆進(jìn)過(guò)程中最大消耗量為 (H4 孔 )，最小消耗量為 (H1 孔 )，一般為 ，水位無(wú)明顯的變化。 石千峰組及上石盒子組井田內(nèi)有出露，含水層主要為中粒砂巖，含水空間以構(gòu)造裂隙為主，直接接受大氣降水補(bǔ)給，在溝谷切割較深處多以下降泉的形式排出地表。 Mg 型。據(jù)區(qū)內(nèi) H H2 孔資料，鉆進(jìn)過(guò)程中最大消耗量為 (H1 孔 )，最小消耗量 為(H2 孔 )，一般為 。 2)基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 27 風(fēng)化帶厚度受地形起伏的影響，風(fēng)化帶深度一般為 50～ 70m，最深達(dá) 100m 以下。 井田外西部的下河為蘆葦河支流，由北向南流經(jīng)井田外西部，河床較窄，多為卵、礫石及砂、粘土組成，礫石磨圓度及分選差，屬季節(jié)性河流，雨季有短暫洪流，旱季長(zhǎng)期斷流，地表水匯集于下河后向南經(jīng)芹池流入蘆葦河，最終匯入沁河。綜觀(guān)井田地勢(shì)為東部高西部低，相對(duì)高差 。 (二 )井田水文地質(zhì) 1． 地表水 井田位于沁水煤田南部，太行山南段西側(cè)。從區(qū)域水文地質(zhì)條件來(lái)看，含水層巖溶裂隙較發(fā)育，富水性一般較好，水質(zhì)良好，水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3 Ca178。 Mg 型或 HCO3Ka+Na 型。該含水巖組主要接受上部碎屑巖類(lèi)裂隙水的補(bǔ)給，局部接受松散巖類(lèi)孔隙水或大氣降水的補(bǔ)給，其富水性決定于砂巖及灰?guī)r的裂隙與巖溶發(fā)育程度，據(jù)區(qū)域資料，單位涌水量一般 為 ～178。排泄方式主要為向下補(bǔ)給碎屑巖夾碳酸鹽巖類(lèi)含水巖組或在地表有利部位以下降泉的形式排 26 泄。主要接受大氣降水補(bǔ)給，其富水性取決于裂隙發(fā)育程度，一般富水性較差。地下水水位、水量動(dòng)態(tài) 變化比較顯著。 Mg 型水，水質(zhì)較差。地下水埋藏類(lèi)型以潛水為主，含水層厚度不大，水位埋深一般較淺，富水性差異較大，單位涌水量為 ～5L/s178。 區(qū)域內(nèi) 主要地下水 (按含水介質(zhì)分 )有：松散巖類(lèi)含水巖組、碎屑巖類(lèi)含水巖組、碎屑巖夾碳酸鹽類(lèi)含水巖組、碳酸鹽類(lèi)含水巖組。 四 、水文地質(zhì) (一 )區(qū)域水文地質(zhì) 本區(qū)以低山丘陵為主，區(qū)域內(nèi)主要河流為蘆葦河及其支流，蘆葦河為常年性河流，水量隨季節(jié)變化， 位于井田外南部約 3km處，流向大致為由西向東， 發(fā)源于沁水縣蘆坡，流經(jīng)陽(yáng)城縣羊泉、芹池、町店等鄉(xiāng)，至潤(rùn)城鎮(zhèn)下河村匯入沁河 ,長(zhǎng)約 41km，流域面積，流量一般為 ～ 9m3/s，河床平均寬 50～ 100m。因此，要對(duì)該煤層進(jìn)行煤炭洗選加工，這樣既能節(jié)約能源，提高熱效率，也大大減輕了環(huán)境污染，從而擴(kuò)大了煤的工業(yè)用途。 1