【正文】 綜上所述，井田內(nèi) 5 號(hào)煤層礦井瓦斯應(yīng)屬低瓦斯。根據(jù) 晉煤安發(fā) [2021]88 號(hào) 文件， 2021 年度礦 井瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ； CO2 相對(duì)涌出量為，絕對(duì)涌出量為 m3/min。 2021 年礦井瓦斯絕對(duì)涌出量 m3/min,二氧化碳絕對(duì)涌出量 m3/min， 鑒定結(jié)論礦井 屬低瓦斯礦井。底板 砂質(zhì)泥巖 單向抗壓強(qiáng)度為 ，抗拉強(qiáng)度為 ，屬較堅(jiān)硬巖；底板砂巖 單向抗壓強(qiáng)度為，抗拉強(qiáng)度為 ，為堅(jiān)硬巖 。 底板為砂質(zhì)泥巖，局部 為中砂巖及細(xì)砂巖，厚度，平均 。 根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》巖石堅(jiān)硬程度分類，頂板為較軟巖；底板為較堅(jiān)硬巖。本次在井下施工鉆孔，采取巖樣山西省煤炭工業(yè)局測(cè)試中心進(jìn)行了力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)： 頂板 單向抗壓強(qiáng)度為 ，抗拉強(qiáng)度為 。 號(hào)煤層 頂板為 細(xì)砂 巖，局部砂質(zhì)泥巖 ，厚 渡 ，平均 。 二、煤層頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì) 本次在 3 號(hào)煤層巷道進(jìn)行補(bǔ)鉆時(shí)，對(duì) 5 號(hào)頂?shù)装宀蓸舆M(jìn)行了力學(xué)試驗(yàn)，結(jié)果如下： 號(hào)煤層 頂板為 中砂巖、粉細(xì)砂巖，局部為泥巖 ，厚 度 ，平均 。頂板巖性 為 細(xì)砂巖 及 砂質(zhì) 泥巖 ，節(jié)理不發(fā)育，較易管理。采煤方法為長(zhǎng)壁式， 采煤工藝為炮采。 50 第五章 其他開采技術(shù)條件 第一節(jié) 煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征 一、煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征和管理維護(hù)現(xiàn)狀 該礦 2 號(hào)煤層局部可采，可采區(qū)已經(jīng)采空。 井田內(nèi)奧陶系石灰?guī)r含水層雖然 富水性 弱，卻 水質(zhì)優(yōu)良， 開發(fā)利用完全能夠滿足本礦的生產(chǎn)、生活需要。 第五節(jié) 供水水源 該礦現(xiàn)生活及生產(chǎn)用水為工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的自建水井，基本能滿足現(xiàn)時(shí)的建設(shè)需要。 經(jīng)計(jì)算， 當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力提升 90 萬(wàn) t/a 時(shí)， 3 號(hào)煤層 礦井 正正常 涌水量 為 300m3/d，最大涌水量為 720m3/d； 5 號(hào)煤層礦井 正常 涌水量 為 1440m3/d，最大涌水量為 2520m3/d。 根據(jù)比擬法涌水量計(jì)算公式 ： K=Q0/P0， Q=P179。 第四節(jié) 礦井涌水量預(yù)算 該礦現(xiàn)采 3 號(hào)煤層，整合前生產(chǎn)能力 15 萬(wàn) t/a，礦井正常涌水量為 50m3/d，最大涌水量 120m3/d。 由于井田構(gòu)造為向斜構(gòu)造， 井田北側(cè)及南側(cè)相鄰礦井采空區(qū)積水對(duì)礦井充水有影響。 填埋地表裂隙、塌陷 。在向斜軸部開采時(shí)，對(duì)煤層頂部的含水 層要進(jìn)行疏干降壓。對(duì)煤層風(fēng)化帶、向斜軸部?jī)梢淼牟煽諈^(qū)及可能有斷層出現(xiàn)地段，要留設(shè)煤柱。 留設(shè)防隔水煤（巖）柱 。建議礦方今后應(yīng)采取 以下措施： 探放水。 根據(jù) 《煤礦防治水規(guī) 定 》 關(guān)于礦 井水文地質(zhì)類型劃分 標(biāo)準(zhǔn)，礦井水文地質(zhì)類型為中等類型。 9 號(hào)煤層 直接充水含水層為太原組灰?guī)r，富水性弱 中等 ， 為灰?guī)r進(jìn)水為主的巖溶充水礦床，屬第三類一型。因此， 奧灰對(duì)對(duì)礦井開采無(wú)影響。所以上層煤層采空區(qū)積水對(duì)下層煤層開采有很 大影響。對(duì)應(yīng)于第三章第一節(jié)表 311，可知， 3 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度達(dá)到 2 號(hào)底板， 5 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度達(dá)到 3 號(hào)煤層底板， 9 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度可以達(dá)到 2 號(hào)煤層底板， 10 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度可以達(dá)到 5 號(hào)煤層底板。 （ 2） Hli=100∑ M/(∑ M+) 9號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 ， 10 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度。 2. 10 號(hào)煤層導(dǎo)水裂 隙帶高度 根據(jù)“三下采煤” 堅(jiān)硬覆巖煤層 導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算公式（ 1）、（ 2）分別計(jì)算 10 煤層導(dǎo)水裂隙帶高度。 （ 1） 1020 ??? MHli 式中：∑ M累計(jì)采厚 3 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度 ， 5 號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度。 井田北部相鄰礦井采空區(qū)緊接本井田邊界，經(jīng)調(diào)查有積水12021m3匯集于井田邊界，對(duì)本井田 5 號(hào)煤層開采有威脅。根據(jù)上述計(jì)算公式， 開采厚度取值 ， 經(jīng)計(jì)算，3 號(hào)煤層采空區(qū)積水量如下表： 3 號(hào)煤層采空區(qū)積水 積水區(qū) 編號(hào) 積水區(qū) 面積 （ m2） 積水量 （ m3） 備注 1 4200 5000 2 12500 15000 合計(jì) 16700 20210 3 號(hào)煤層采空區(qū) 積水面積 16700m2， 總積水量共 20210m3。由于井田為一向斜構(gòu)造，東北部采空區(qū)頂板滲滴水沿巷道流入運(yùn)輸大巷被排放，中東部采空區(qū)有 2 處積水。經(jīng)計(jì)算， 2 號(hào)煤層采空區(qū)積水如下表： 45 2 號(hào)煤層采空區(qū)積水 積水區(qū) 編號(hào) 積水區(qū) 面積 （ m2） 積水量 （ m3） 備注 1 84300 17700 2 40100 8400 3 122700 26000 合計(jì) 247100 52100 2號(hào)煤層 采空區(qū)積水面積為 247100m2， 總積水量 52100m3。 F） /cosα（ m3）； Q 采 — 相互連通的各積水區(qū)總積水量（ m3）； K— 采空區(qū)的充水系數(shù)，本次采用 ； M— 煤層厚度（ m），平均為 ； F— 采空區(qū)積水的投影面積（ m2）； α — 煤層傾角。 根據(jù)《煤礦安全手冊(cè)》第五篇礦井防治水的采空區(qū)積水公式： Q 采 =（ K178。 該井田內(nèi) 2 號(hào)煤層局部可采，賦煤區(qū)主要位于井田中南部，除村莊下壓區(qū)外，可采部分全部采空。只是在向斜軸部開采時(shí)，兩翼采空區(qū)的積水會(huì)向軸部匯聚，會(huì)使該處涌水有所增大。鉆孔和井下采掘未發(fā)現(xiàn) 斷裂或陷落 柱 。 但隨著采空區(qū)的面積的擴(kuò)大，地表將會(huì)產(chǎn)生裂隙或塌陷，如不及時(shí)填埋，雨季 地表水會(huì)沿裂隙灌入井下采空區(qū)或工作面。 第三節(jié) 礦井充水因素分析及水害防治措施 一、地表水對(duì)礦井的影響 井田內(nèi)沒有長(zhǎng)年性河流，地面溝壑可以使雨季水迅速排泄，地下含水層水補(bǔ)給性差。 石炭系、二疊系的砂巖裂隙水接受大氣降水的補(bǔ)給和季節(jié)性河流以及上覆含水層的入滲補(bǔ)給，順巖層傾斜方向運(yùn)移，在溝谷中以泉水形式排泄。富水性受區(qū)域構(gòu)造的控制，一般補(bǔ)給區(qū)富水性差，徑流區(qū)逐 漸變強(qiáng)。 （三）本溪組底部為一套以泥巖和鐵鋁質(zhì)粘土巖為主的地層，夾有砂巖和石灰?guī)r，該層分布普遍，厚度穩(wěn)定， 隔水性好 ， 是本溪組與下伏奧陶系灰?guī)r之間的重要隔水層。 二、井田主要隔水層 （一）下石盒子組下部以深灰色泥巖為主的砂、泥巖互層地層，厚度大且穩(wěn)定，隔水 性能較好。水位標(biāo)高 870900m。 水質(zhì)一般屬 － 型。 （三）二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s）砂巖含水層 井田內(nèi)有少量出露，含水層由細(xì)、中、粗 粒 砂巖組成，有少量礫巖，厚度變化大，平均厚 ，據(jù)店坪煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告資料，單位涌水量 q＝ ，滲透系數(shù) K＝ ，水位標(biāo)高 。 含水層富水性弱 中等。 由此推測(cè)井田奧灰水位 805806m。 該含水層富水性弱。 據(jù)井田南直距 的 206 號(hào) 孔鉆穿該層 223m，水位無(wú)變化，僅消耗量略有增加。 據(jù)離石詳查資料， 裂隙不發(fā)育，僅有少量峰窩狀溶洞。 （一）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶水含水層 奧陶系地層井田內(nèi)無(wú)出露， 巖性主要為 灰色、藍(lán)灰色石灰?guī)r夾淺灰黃 色 泥灰?guī)r。 地表洪水對(duì)井口無(wú)威脅。雨 季時(shí)有短暫洪水流泄。 41 第二節(jié) 礦井 水文地質(zhì) 一、地表水 井田 位 于河?xùn)|煤田北部黃河流域 三川河系 北川河支流東側(cè)，地表大部分為新生界地層覆蓋，地表無(wú)常年性水體和河流， 溝谷發(fā)育。 （三）上覆松散巖類孔隙水 松散巖類孔隙水主要接受大氣降水和河流補(bǔ)給，地下水流向一般和地表一致，徑 流 途徑短，地上水和地下水聯(lián)系密切，呈互補(bǔ)互排關(guān)系。由于深層裂隙不發(fā)育，巖層傾斜角度不大，地下水徑流緩慢，各含水層之間水力聯(lián)系較弱。其地下水的徑流方向和通道，受地形或巖層產(chǎn)狀控制，大部分 沿 出露排向的溝谷中。受地質(zhì)構(gòu)造控制，巖溶水從向斜兩翼匯集于向斜軸部，進(jìn)而沿主 徑流 帶從北、南兩個(gè)方向流向柳林泉集中排泄，另一個(gè)方式是區(qū)內(nèi)人工開采。 三、地下水的補(bǔ)、徑、排條件 （一）奧陶系灰?guī)r巖溶水 奧陶系巖溶水屬柳林泉域。 二、隔水層 40 太原組底部的砂質(zhì)泥巖、泥巖和鋁土混合體、泥巖、砂質(zhì)泥巖為主的本溪組 地層具有良好的隔水性能， 是奧灰水與煤系地層含水層之間 良好隔水 層 。 潛水 水位多在 10m 內(nèi)，其年變化幅度不大，為 ；710 月最高， 13 月最低。地表有不少小泉出露，水量多在 ，鉆孔遇該層涌水的有 934 號(hào)，涌水量 。水質(zhì)屬重碳酸鹽 硫酸鹽型，為軟的淡水。有 10%的鉆孔發(fā)現(xiàn)本組涌水。水質(zhì)屬重碳酸鹽 氯化物型，為硬的淡水。 （三）二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s）砂巖裂隙含水層 巖性主要由砂巖組成，厚度不大，且不穩(wěn)定，含水微少。本組抽水試驗(yàn)結(jié)果 ： 水 位 標(biāo) 高 ， 淺 部 高 ， 深 部 低 ； q 為，最大為最小的 1200 倍， k 為 ， 39 最大為最小的 1600 倍。含水性因地而異，相差懸殊，淺裂隙發(fā)育，含水性強(qiáng)，深部則截然相反。這些孔多位于淺部。其間距多在 10m 內(nèi)，中間主要隔以泥巖，或者有少量砂巖。上述情況說明該組含水層裂隙、溶洞不發(fā)育，含水微小，個(gè)別地方可能含水稍多。 51 號(hào)孔鉆穿該層 32m 時(shí)曾漏水，水位亦隨之下降，但很快被巖粉堵塞而回升，說明裂隙（溶洞）不大，該 孔抽水試驗(yàn)結(jié)果：水位標(biāo)高為 ，單位涌水量為，滲透系數(shù) 。鉆孔揭露此層 39223m，根據(jù)巖芯所見裂隙不發(fā)育，僅有少量峰窩狀溶洞。 38 二、含水層 （一）奧陶系中統(tǒng) 峰峰組 (O2f)石灰?guī)r巖溶水含水層 離石詳查區(qū)外圍廣泛出露，巖性為藍(lán)灰色致密狀灰?guī)r，常夾泥灰?guī)r、泥巖和石膏等。三川河最大流量 2260 m3/s，年平均 m3/s。湫水河發(fā)源于興 縣黑茶山南麓由北向南經(jīng)臨縣、三交鎮(zhèn)流向西南至磧口鎮(zhèn)注入黃河，全長(zhǎng) 107km，據(jù)林家坪水文站資料，河流量歷史實(shí)測(cè)最大值 3670m3/s（ 1967 年 8 月 22日），多年平均 ，最大月平均 m3/s， 1986 年平均 m3/s， 1988 年 7 月 18 日最大 1090 m3/s，湫水河屬季節(jié)性河流，雨天河水猛漲，雨后迅速減退，枯水季節(jié)流量甚小， 79 月份流量占全年的 50%70%。 區(qū)域位于黃河?xùn)|岸，屬呂梁山系，為典型的黃土高原地貌，地勢(shì)東、北高，西、南低，經(jīng)過長(zhǎng)期剝蝕和堆積形成現(xiàn)在的一個(gè)似簸箕狀向西南開口的地形形態(tài)，地表水系也隨地形形態(tài)發(fā)育，河流、溝谷以主河道為軸向兩岸切割地層，形成河谷兩岸的黃土、基巖侵蝕中等山地地形以及河谷堆積地形。 為良好的水泥原料和 鋼鐵冶煉熔劑，作為建筑材料也很適宜。 石灰?guī)r 主要為奧陶系石灰?guī)r。 石膏 詳查區(qū)北部的 206 號(hào) 孔中，在奧陶系頂面下 見石膏帶，總厚 ，其中成層純石膏三層，厚 ，其余為石膏、石灰?guī)r互層或石膏脈充填于石灰?guī)r中，化學(xué)分析結(jié)果： CaO:%%,SO3:%%, MgO:%%,Al2O3:%%。 鋁土礦 36 位于鐵礦之上，或二者共生成層，層位比較穩(wěn)定，最大厚度。礦層厚 ，據(jù)少量樣品分析資料： Fe： %%， SiO2： %%， P： %%， S： %%。 第三節(jié) 有益礦產(chǎn) 根據(jù)《河?xùn)|煤田離石礦區(qū)詳查勘探報(bào)告》，本區(qū)有益礦產(chǎn)如下： 鐵礦 位于本溪組底部，奧陶系侵蝕面上，成透鏡狀分布。 五 、煤質(zhì)及工業(yè)用余評(píng)價(jià) 2 號(hào)煤為特低灰 低灰之焦煤； 3 號(hào)煤為低灰 高灰、低硫之焦煤；5 號(hào)煤為中灰 高灰、中低硫之焦煤； 9 號(hào)煤為低灰、高硫之焦煤； 10號(hào)煤為特低灰 中灰、中低硫之焦煤。 煤層露頭由井下（ 3 號(hào)煤層）巷道和井田東部的 209 號(hào)鉆孔揭露控制。由于地面溫度、溫度的變化及大氣中的氧、二氧化碳等因素的影響， 5 號(hào) 煤 層離地面淺部被氧化，使煤的物理性質(zhì)在光亮度上變暗，變得易碎。 33 5 號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)綜合報(bào)表 表 325 浮沉試驗(yàn) 編號(hào) 粒度 密度級(jí) 產(chǎn)率 灰分 累計(jì) 分選密度級(jí)177。 含量分別為 %、%和 %，屬難選 中等可選煤。 見下表 324。 30 3 號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)綜合報(bào)表 表321 浮沉試驗(yàn) 編號(hào) 粒度 密度級(jí) 產(chǎn)率 灰分 累計(jì) 分選密度級(jí)177。 含量分別為 %、%和 %，屬 極 難 選 較難選 煤。 見下表 322。 28 煤層煤質(zhì)分析 成果匯總表 表 321 煤層 原煤 工業(yè)分析（ %） 發(fā)熱量 （ MJ/kg） 粘結(jié)指數(shù) 膠質(zhì)層 厚度 煤類 浮煤 Mad Ad Vdaf St， d Qgr,v,d Y（ m） 2 原煤 JM 浮煤