【正文】 2)地質(zhì)特點：井田位于沁水煤田南部，沁水復(fù)式向斜的南端，晉獲褶斷帶西側(cè)，井田構(gòu)造線方向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致，總體為一走向北西傾向于北東的單斜構(gòu)造。第三節(jié) 兼并重組整合條件綜合評價一、資源條件1．井田主要特點1)地理特點：井田位于太行山南段西側(cè)，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，地形起伏較大，西部與南部主要為黃土丘陵區(qū)，東部與北部主要為侵蝕強烈的中低山區(qū)。主要作為動力、化工用煤?？偟目磥?，2022 年煤炭需求基本平穩(wěn)，有效供應(yīng)能力繼續(xù)增加，動力煤趨于總體寬松，但由于存在產(chǎn)運需結(jié)構(gòu)性矛盾和一些不確定性因素，不排除在需求旺季出現(xiàn)區(qū)域性偏緊的可能。由于國際市場煤炭價格偏低，會刺激我國南方沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)放棄采購國內(nèi)煤炭，轉(zhuǎn)向采購國際市場煤炭，減少對國內(nèi)煤炭的需求。這些行業(yè)的疲軟導(dǎo)致煤炭需求下降，煤炭供需將由前期的緊平衡向?qū)捤蛇^渡。2022 年 9 月份直供電網(wǎng)的電煤消耗總量比 8月份下降了 764 萬噸，環(huán)比下降 12％，并且直供電網(wǎng)的電煤消耗水平還在繼續(xù)呈現(xiàn)下降態(tài)勢。前 8 個月，受經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長拉動，煤炭需求旺盛，價格持續(xù)上揚。2．國內(nèi)市場需求情況 據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會資料，2022 年國內(nèi)煤炭產(chǎn)量大幅增加，原煤產(chǎn)量達 億噸，比 2022 年的 億噸增長 ％，年均煤炭產(chǎn)量漲幅達 ％，近年來國內(nèi)煤炭行業(yè)經(jīng)濟運行質(zhì)量穩(wěn)步提高，煤炭在我國一次性能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比重分別為 76％和 69％。未來一段時間內(nèi)煤炭需求會強勢增加。 2022 年 9 月份以后，受全球金融市場的動蕩影響，煤炭市場需求減弱，煤價大幅下跌。五、市場分析1．國外市場需求情況 2022 年年底以來，世界主要煤炭供應(yīng)國因各種原因都出現(xiàn)供貨短缺，造成了國際煤炭供應(yīng)失衡。三、電源情況設(shè)計兩回路電源分別引自芹池 220kV 變電站 35kV 母線及武甲 110kV 變電站 35kV母線，兩回線路均采用 LGJ－150mm 2鋼芯鋁鉸線，兩回電源線路,一回工作，一回(帶電)備用，當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路能保證礦井全部負荷供電。對現(xiàn)采 3 號煤層礦井涌水進行凈化處理后，綜合利用，為一種較好的供水水源。陽翼(陽(城)翼(城))高速公路從井田外東側(cè)通過，侯月鐵路經(jīng)過沁水、加豐、八甲口，且均有車站，井田內(nèi)村與村之間有簡易公路相通，交通運輸條件較為便利。今后還需進一步做好這方面的工作，認真總結(jié)經(jīng)驗，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)提供更多更有效的服務(wù)。4. 煤質(zhì)化驗對 3 號煤的工業(yè)指標(biāo)、煤塵爆炸性、自燃傾向性等做了相應(yīng)的化驗，為了解本井田的煤層、煤質(zhì)情況提供了詳實的資料。15 號煤層水文地質(zhì)條件總體應(yīng)屬中等類型。2022 年 114 地質(zhì)隊在井田內(nèi)精查勘探時施工了水文孔 1 個，孔號為 H1，對下石盒子組及山西組采用 W10/60 型壓風(fēng)機組進行了混合抽水試驗，未對太原組及奧陶系進行抽水試驗，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 個鉆孔資料質(zhì)量較高，15 號煤層達到了勘探程度，為礦井兼并重組設(shè)計提供了較可靠的地質(zhì)依據(jù)。32 號鉆孔為山西省煤炭化工局地質(zhì)勘探一隊 197339年施工，位于井田外西側(cè)，鉆探進尺 ，終孔至奧陶系地層，該孔質(zhì)量驗收等級為甲級。另據(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)局綜合測試中心 2022 年 9 月 26 日對位于本井田西部的伏巖山煤礦 3 號煤層煤的自燃傾向性做了測試，測試結(jié)果：煤的吸氧量(cm 3/g)為 ，自燃傾向性為Ⅲ類，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)局綜合測試中心 2022 年 7 月 15 日對本礦 3 號煤層煤的自燃傾向性進行了測試，鑒定結(jié)論為 3 號煤層屬不易自燃煤層。2)2022 年 114 地質(zhì)隊在井田內(nèi)精查時對 H1 孔采樣進行了測試，測試結(jié)果 3 號、3815 號煤層煤塵均無爆炸危險性。表 2110 采區(qū)(礦井)瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果 采區(qū)瓦斯涌出量合 計生產(chǎn)時期 日產(chǎn)量 (t/d) 回采(m3/min)掘進(m3/min)采空區(qū)(m3/min) (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，礦井最大絕對瓦斯涌出量 、最大相對瓦斯涌出量；⑵生產(chǎn)中期，礦井最大絕對瓦斯涌出量 、最大相對瓦斯涌出量；⑶生產(chǎn)后期，礦井最大絕對瓦斯涌出量 、最大相對瓦斯涌出量；按照《煤礦安全規(guī)程》第 133 條的規(guī)定，侯甲煤礦在開采 3 號煤層期間，無論是生產(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)測結(jié)果 瓦斯涌出量合計生產(chǎn)時期 工作面 名稱 煤厚 (m)瓦斯含量(m3/t)日產(chǎn)量(t/d) 開采層(m3/t) 鄰近層(m3/t) (m3/t) (m3/min)初期 30101 2455 中期 30103 2455 后期 30105 2455 掘進工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果見表 219。根據(jù)河南理工大學(xué) 2022 年 12 月編制的《山西煤炭運銷集團陽城侯甲煤業(yè)有限公司礦井瓦斯涌出量預(yù)測》(3 號煤層)提供的數(shù)據(jù)。據(jù) 202236年 114 地質(zhì)隊精查資料： 3 號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～中粒砂巖，其物理力學(xué)性質(zhì)試驗見下表 217。其直接頂板多為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖，部分為細粒砂巖，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)供水水源為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及民用水的主要來源，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 號煤層水文地質(zhì)條件總體應(yīng)屬中等類型。奧灰水水位標(biāo)高(約 695～700m)高于 15 號煤層底板標(biāo)高(140～280m)，所以開采 15 號煤層全井田存在帶壓開采問題，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，正常情況下開采 15 號煤層不會發(fā)生底板突水危險。綜上所述，井田 3 號煤層水文地質(zhì)條件總體屬簡單類型。奧灰水水位標(biāo)高(約695～700m)高于 3 號煤層底板標(biāo)高(240～380m)，所以開采 3 號煤層全井田存在帶壓開采問題，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，正常情況下開采 3 號煤層不會發(fā)生底板突水危險。3 號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 號煤層礦井井下涌水量不大。本次設(shè)計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)條件類比分析，本礦兼并重組整合后生產(chǎn)能力達，按每年生產(chǎn) 330d 計算，則 2727t/d，預(yù)測本礦 3 號煤層兼并重組開采后礦井涌水量為 518～845m 3/d。井田外西部兩礦井(伏巖煤業(yè)、武甲煤業(yè))現(xiàn)亦屬基建礦井，東南部約 4km 處的山西陽城宇昌煤業(yè)有限公司現(xiàn)正開采 3 號煤層，現(xiàn)采用此礦涌水量數(shù)據(jù)來類比計算。本區(qū)不存在火區(qū)。據(jù)調(diào)查，井田內(nèi)及周邊無小窯開采情況。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)涌水量約為 10～50m 3/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)勘探隊對該井田內(nèi)所開采的煤層采空區(qū)積水以及煤層自燃火區(qū)、積氣等情況進行了調(diào)查，調(diào)查情況如下：目前該礦基建的 3 號煤層生產(chǎn)系統(tǒng)還未完成，未形成回采，區(qū)內(nèi)無采空區(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)加強地質(zhì)觀察與分析，堅持“預(yù)測預(yù)報、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)進一步進行奧灰水地質(zhì)勘探工作，并做帶壓開采的可行性研究。據(jù)上述計算，3 號、15 號煤層突水系數(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，正常情況下開采 15 號煤層不會發(fā)生突水危險。公式中 Ts：突水系數(shù) MPa/m32 P：隔水層承受的水壓 MPa； M：底板隔水層厚度 m；經(jīng)計算，3 號煤層：Ts=；15 號煤層：Ts=。100=。3 號、15 號煤層底板隔水層厚度為(根據(jù) H1 鉆孔提供的數(shù)據(jù)， 3 號煤和 15 號煤隔水層厚度為 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 號煤層為(460m+230m)247。2)奧灰?guī)r溶水對礦井充水的影響 本區(qū)奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高約為 695～700m，據(jù)煤層底板等高線圖，井田內(nèi) 3 號煤層底板標(biāo)高為 240～380m，15 號煤層底板標(biāo)高為 140～280m。(6)礦井充水通道據(jù)井田水文地質(zhì)條件來看，3 號、15 號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)水裂隙帶及開采擾動后的底板巖石裂隙。(4)井筒水井筒穿過揭露范圍內(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，在靠近斷層地帶開采時，要留足保安煤柱，防止各含水層地下水甚至奧灰水沿斷裂帶向礦井充水，造成礦井透水事故的發(fā)生。井田內(nèi) 3 號煤層埋藏較深，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，開采 3 號煤層導(dǎo)水裂隙帶一般情況下不會溝通上部砂巖裂隙、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，也將會對礦井充水產(chǎn)生影響，礦井生產(chǎn)時應(yīng)有所防范。3 號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)與壓煤開采規(guī)程》公式計算：式中：H m：冒落帶高度(m)； M：為累計采厚(取 3 號煤層上分層厚度 )；由上述公式計算可得，3 號煤層冒落帶最大高度為 。受采煤時形成的導(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，使地下水進入井巷，成為礦井充水的主要來源。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給及基巖風(fēng)化裂隙水補給，向地形低凹處排泄。根據(jù)補給區(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為由北西向南東。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29由 15 號煤底板至奧陶系灰?guī)r頂面，為一套以泥質(zhì)巖為主的細碎屑巖地層，巖性致密，不透水，特別是本溪組的鋁土泥巖，質(zhì)地細膩，具有良好的隔水性能，為井田主要隔水層組，對奧灰水起到了重要的阻隔作用。另據(jù)芹池劉西 YS—15 號鉆孔(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，僅見少量閉合的垂直裂隙，經(jīng)對該層段進行靜止水位觀測，水位僅為 。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。K 2灰?guī)r垂直裂隙發(fā)育，方解石半充填。KK K 5石灰?guī)r見垂直裂隙及不規(guī)則裂隙，均被方解石充填，偶見小溶孔。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，鉆進過程中最大消耗量為 (H4 孔)，最小消耗量為 (H1 孔)，一般為 ，水位無明顯的變化。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) HH2 孔資料，鉆進過程中最大消耗量為 (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 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27長期斷流，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。綜觀井田地勢為東部高西部低，相對高差 。(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