【正文】 表 2118 煤的自燃傾向性測試情況表 煤層編號(hào) 礦井名稱 采樣地點(diǎn) 測試單位 采樣時(shí)間 煤的自燃傾向性 9 山西七一煤業(yè)有限公司 井下 。 中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 38 表 2117 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層煤塵爆炸性鑒定表 采 樣 地 點(diǎn) 煤 層 號(hào) 工 業(yè) 分 析 (％ ) 爆 炸 性 實(shí) 驗(yàn) 鑒 定 結(jié) 論 Mad (%) Ad (%) Vdaf (%) St， d (%) 火焰 長度 (mm) 抑制煤塵爆炸 最低巖粉量 (%) 井下工作面 9 0 0 煤塵沒有爆炸性 31 9 0 0 煤塵沒有爆炸性 51 9 0 0 煤塵沒有爆炸性 31 15 0 0 煤塵沒有爆炸性 51 15 0 0 煤塵沒有爆炸性 自燃性： 據(jù) 2020年 10月 13日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對(duì)高平市七一煤業(yè)有限公司井下工作面 9號(hào)煤層煤的自燃傾向性指標(biāo)為：吸氧量為 ,自燃等級(jí)為Ⅲ級(jí)，傾向性質(zhì)為不易自燃。 本礦及鄰近礦井煤塵爆炸性測試結(jié)果詳見表 2116。 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)［ 2020］ 35 號(hào)文，《關(guān)于晉城市 2020 年度 30 萬 t/a 以上煤礦瓦斯等級(jí)及二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》，掌石溝煤業(yè)有限公司 2020 年度 15 號(hào)煤層瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為，為低瓦斯礦井。 按瓦斯涌出量構(gòu)成分析，回采工作瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的 %%；掘進(jìn)工作瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的 %%；采空區(qū)瓦斯涌出量 m3/min（前期 后期）；約占全礦井涌出量的%%。 (5)礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類型 根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》，礦區(qū)工程地質(zhì)勘探 類型為第三類中等型。巷道側(cè)壁及底板可能出現(xiàn)“片幫”、“底鼓”現(xiàn)象。 (4)可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題及建議 根據(jù)井田工程地質(zhì)特征，結(jié)合周邊礦井調(diào)查情況分析，開采過程中可能出現(xiàn)的主要工程地質(zhì)問題有：巷道、采掘工作面及采空區(qū)的軟弱巖石頂板易產(chǎn)生坍塌冒落，尤其是采空區(qū)將發(fā)育高度較大的冒落導(dǎo)水裂隙帶。泥巖頂、底板力學(xué)強(qiáng)度 低，工程地質(zhì)性能差。 15 號(hào)煤層老頂為深灰色石灰?guī)r（ K2） ,巖石堅(jiān)硬，煤層接觸面凸凹不平，一般不易陷落，工程地質(zhì)條件較好。向下為鋁質(zhì)泥巖、石灰?guī)r，鋁質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度在 ～ ，平均 。為穩(wěn)定頂板。 15 號(hào)煤層直接頂泥巖，抗壓強(qiáng)度在 ～ ,極不穩(wěn)定。 (3)15 號(hào)煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征 15 號(hào)煤層埋深 ，直接頂板為泥巖，一般厚度 左右，采煤時(shí)同時(shí)跨落；老頂為 K2石灰?guī)r。下部為石灰?guī)r , 抗壓強(qiáng)度在 ～ 之間，平均 ，單向抗拉強(qiáng)度 ，平均 ?？箟簭?qiáng)度 。為穩(wěn)定頂板。老頂為細(xì)粒砂巖或石灰?guī)r。 本次 31 號(hào)鉆孔對(duì) 9 號(hào)煤層頂?shù)装宀杉瘞r力樣， 9 號(hào)煤層頂?shù)装宓墓こ痰刭|(zhì)特征如下： 頂板：直接頂板以砂質(zhì)泥巖及粉砂巖為主，抗壓強(qiáng)度在 ～ 之間，平均 ，單向抗拉強(qiáng)度 ～ ，平均 。 (2) 9 號(hào)煤層 中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 35 井田內(nèi) 9號(hào)煤層埋深 ， 9號(hào)煤層頂板一般為泥巖， 厚度 左右，局部為細(xì)粒砂巖或粉砂巖。 五、其它開采技術(shù)條件 煤層頂?shù)装?工程地質(zhì) 特征 (1) 3 號(hào)煤層 偽頂一般為泥巖，時(shí)有炭質(zhì)泥巖，厚度 ，隨采隨落，直接頂 為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，厚 23m，巖性較脆，放頂后隨之跨落，老頂為砂巖，厚度 510m，膠結(jié)堅(jiān)硬，強(qiáng)度較大，一個(gè)工作面的初次來壓一般在推進(jìn)40m左右，周期跨落步距為 2030m，老頂塌陷后引起上部巖層下陷，使上部的含水層進(jìn)入坑內(nèi)。 9 號(hào)煤層采空區(qū)存在有積水，調(diào)查積水面積 125114m3，估計(jì)積水量 9517m3。 15 號(hào)煤礦井正常涌水量為 959 m3/d，豐水年最大礦井涌水量為 2340m3/d。該礦井現(xiàn)開采 9號(hào)煤層，實(shí)際生產(chǎn)能力為 21萬 t/a，礦井正常涌水量為 180m3/d，礦井最大涌水量為 420m3/d。 （六）水文地質(zhì)類型 根據(jù)勘查資料，太原組、山西組、下石盒子組富水性弱，奧灰富水性強(qiáng)。礦區(qū)附近唯奧灰?guī)r溶含水層水量豐富，如前述二仙中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 34 嶺巖溶深井出水量大于 60m3/h。 （五）供水水源 七一煤礦擬建下組煤礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 90萬 t/a，按生產(chǎn) 1噸煤需，需水量約為 1230 m3/d。 由于上述礦坑涌水量是根據(jù)擴(kuò)區(qū)水文地質(zhì)條件與礦坑充水因素推測的概略值，其結(jié)果精度較 低，可能與實(shí)際偏差較大，故僅供參考?？紤]開采條件下各種礦坑水因素的綜合影響， 9號(hào)、 15號(hào)煤礦坑涌水量比上部 3 號(hào)煤礦坑涌水量要大，并初步推測為 9 號(hào)煤礦坑枯水及貧水年最小、最大涌水量分別為 220 m3/d和 445 m3/d，豐水年最大礦坑涌水量為 1800m3/d。假定在該礦 3 號(hào)煤區(qū)面積為擴(kuò)區(qū)面積時(shí)，利用水文地質(zhì)比擬法中富水系數(shù)法公式 0Q F Q?? 計(jì)算，則枯水及貧水年擴(kuò)區(qū) 3 號(hào)煤礦坑涌水量為，豐水年礦坑涌水量為 。 據(jù)七一煤礦原生產(chǎn)能力 21 萬噸時(shí)礦坑涌水量調(diào)查資料，枯水及平水年礦坑涌水量 為 90180m3/d，豐水年礦坑涌水量最大可達(dá) 420m3/d 左右。因此奧灰水對(duì) 15 號(hào)煤層開采無影響。 奧灰水對(duì)礦坑充水的影響 根據(jù) 礦井內(nèi)奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高為 620625m。理論上在背、向斜軸部及轉(zhuǎn)折端，裂隙相對(duì)較為發(fā)育，有利于地下水的富集。據(jù)井田水文地質(zhì)條件來看，在井田西南部涌水量較大，其它地段較小。 ?cos FMKQ ???中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 32 表 2114 3 號(hào)煤層采空區(qū)積水量計(jì)算表 積水區(qū)編號(hào) K M（ m） S（ m2） F（ m2） cos a Q（ m3） 1 80000 36648 8197 2 512020 85515 19127 3 610000 89182 19947 合計(jì) 1202020 211345 47271 表 2115 9 號(hào)煤層采空區(qū)積水量計(jì)算表 積水區(qū)編號(hào) K M（ m） S（ m2） F（ m2） cos a Q（ m3） 1 18000 6258 476 2 78000 28146 2141 3 67000 24242 1844 4 67000 26595 2023 5 46000 17984 1368 6 117000 21889 1665 合計(jì) 393000 125114 9517 井筒水對(duì)礦坑充水的影響 下組煤井筒將穿過所有含水層，上部含水層地下水或礦坑水可直接沿井壁流入礦坑。采空區(qū)積水做為一特殊的充水水源，對(duì)井田的水文地質(zhì)條件有一定的影響。 ⑶周邊礦井采空區(qū)積水情況 朵則硫鐵礦該礦一坑口位于井田外朵則村東，僅有井筒及少量巷道，未進(jìn)行正式開采；據(jù)調(diào)查早已封閉，采空區(qū)內(nèi)無積水，故對(duì)本井田內(nèi)煤層開采無影響。 上部 3 號(hào)煤層采空區(qū)共有 3 塊； 9 號(hào)煤層采空區(qū)共有 6塊。 中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 31 ⑴采空區(qū)積水量估算公式 本次根據(jù)調(diào)查，采用煤礦安全手冊(cè)中老空積水量估算公式進(jìn)行估算，其公式為： ………………………………………（ 42） Q— 老空積水估算值（ m3）； K— 采空區(qū)充水系數(shù)（介于 ～ ）； M— 采空區(qū)的平均采高線或煤厚（ m），本次取 ； F— 采空積水區(qū)的水平投影面積（ m2）， S 為采空區(qū)面積（ m2）； ? — 煤層傾角。上述采空區(qū)積水如同“地下水庫”一樣分布在下部 9 號(hào)煤層的上方或近旁。據(jù)調(diào)查這些采空區(qū)中有積水 ,同時(shí)大氣降水的部分可轉(zhuǎn)化為 3 號(hào)煤礦坑水。 井田內(nèi) 9號(hào)煤層埋藏深度一般在 80150m之間，上部煤層已大部采空，因此 9 號(hào)煤層開采形成的導(dǎo)水裂隙帶可以 溝通煤層頂板砂巖裂隙及石灰?guī)r裂隙含水層地下水，使之成為礦坑充水的主要來源之一。 9 號(hào)煤層厚度 ，平均 ； 15號(hào)煤層厚度 ，平均 。由于降水季節(jié)性強(qiáng)，礦坑涌水量變隨之具有顯著的動(dòng)態(tài)特征。對(duì)井田內(nèi)地下水基本沒有影響。井田水系均為季節(jié)性洪流溝谷，無河流。井田內(nèi)地形東高西低，近東西向黃土沖溝發(fā)育，地貌類型為構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)。但仍應(yīng)采取設(shè)置防洪堤、防洪排澇措施，以確保安全。對(duì)井田內(nèi)地下水基本沒有影響。井田水系均為季節(jié)性 洪流溝谷，無河流。井田內(nèi)地形東高西低，近東西向黃土沖溝發(fā)育，地貌類型為構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)。 碎屑巖類層間隔水巖組 主要由具塑性的泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，呈層狀分布于各砂巖含水層之間，阻隔各砂巖含水層之間的垂向水力聯(lián)系，使各含水層呈層狀相對(duì)獨(dú)立。 中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 29 中、上石炭統(tǒng)泥巖、鋁質(zhì)泥巖隔水巖組 主要由泥巖、鋁質(zhì)泥巖夾薄層砂巖 組成，位于 15 號(hào)煤層底至中奧陶統(tǒng)灰?guī)r頂之間。近年來由于大量的人工開采，泉流量變小，人工排泄代替了自然排泄。晉城三姑泉為巖溶地下水的最終排泄點(diǎn)。 巖溶地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件：三姑泉域在區(qū)域東部及南部灰?guī)r裸露區(qū)，大氣降水是巖溶地下水的主要補(bǔ)給來源；丹河在進(jìn)入巖溶 地區(qū)后，多呈干谷或間歇性河流，大量補(bǔ)給巖溶地下水；此外，其它含水層水通過構(gòu)造導(dǎo)水通道也可成為巖溶地下水的補(bǔ)給來源。 HCO3Ca178。 SO4Ca178。鉆孔單位涌水量 178。 碳酸鹽巖類含水巖組 主要以奧陶系中統(tǒng)地層為主，主要由石灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r等組成，厚度 400600m。 m，滲透系 數(shù) ，水質(zhì)屬HCO3Na或 HCO3178。富水性取決于巖溶和裂隙發(fā)育程度。 碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水巖組 為上石炭統(tǒng)太原組一套海陸交互相沉積地層，由砂巖、泥質(zhì)巖、煤層和 35 層石灰?guī)r組成，厚度 90m 左右。地下水的運(yùn)動(dòng)一般以層間徑流為主。 受構(gòu)造的影響，以上兩個(gè)含水巖組在區(qū)域東部壺 關(guān)一帶和南部的高平、晉城地區(qū)有較大面積出露，直接接受大氣降水的補(bǔ)給；另外，通過構(gòu)造通道等也可接受其它含水層水的補(bǔ)給。 m，滲透系數(shù) ，中煤國際工程集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院 山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說明書 28 水質(zhì)屬 HCO3Na或 HCO3178。含水空間以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙為主，含裂隙水。 碎屑巖類含水巖組 主要包括二疊系的一套陸相、過渡相碎屑巖層。 地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水，水位受季節(jié)影響變化較大。 m，滲透系數(shù) ，水質(zhì)屬 HCO3Ca 或HCO3178。含水差異性大，水位埋藏淺，受地形地貌控制明顯。 松散巖類含水巖組 由上第三系、第四系松散沉積物組成，分布于高平、晉城盆地及丹河河谷地帶，厚度變化大。 井田內(nèi)地表大多被第三 系、第四系松散地層所覆蓋，中部有零星基巖地層出露。丹河河水流量受季節(jié)性影響較大，旱季時(shí)水量較小，甚至出現(xiàn)局部斷流，雨季時(shí)水量增大。盆地范圍內(nèi)奧陶、寒武系石灰?guī)r地層自東向西、自南向北埋藏逐漸加大，富水性相對(duì)減弱。 其間堆積厚度不等的松散沉積物，含 有若干孔隙含水層。向西地勢逐漸降低。北起金泉山、色頭一帶，以丹河與濁漳河南源地表分水嶺為界，與辛安泉域相鄰；西北以丹河與沁河地表分水嶺為界；西南以晉獲斷裂帶白馬寺斷層為界，與延河泉域毗鄰；南以近東西向弧形褶斷帶地塹構(gòu)造為界，自大箕 三姑泉 南石甕一線為界；東至太行山麓隔水層隆起地帶，從柳樹口 奪火 黃金窯 馬圈一帶，與焦作泉域分界。 4）煤層氣 本次施工對(duì) 9號(hào)、 15號(hào)煤層瓦斯含量及成分進(jìn)行了采樣測試， 9 號(hào)煤層甲烷含量為 （干燥無灰基），平均 （干燥無灰基）； 15號(hào)煤層甲烷含量為 （干燥無灰基），平均 （干燥無灰基）；從測試結(jié)果看，本區(qū)煤層氣無開采價(jià)值 。 106 釩（ V） 179。 106 鈾（ U） 179。 表 2113 煤中稀散、放射性元素測定結(jié)果表 煤層號(hào) 鍺（ Ge） 179。經(jīng) 41號(hào)孔采樣測試，鐵質(zhì)結(jié)核中的 Fe2O3含量為 %，本組鐵礦由于分布零星，厚度極不穩(wěn)定，不具工業(yè)開采價(jià)值。鋁硅比值僅為 ，遠(yuǎn)未達(dá)工業(yè)品位要求（ ）。常含菱鐵礦和黃鐵礦結(jié)核，比重較大， SiO2 含量 為 %%，平 均 %?？勺鳛閯?dòng)力用煤和民用煤?？勺鳛閯?dòng)力用煤和民用煤。 15號(hào)煤層浮煤回收率為 %%，平均 %，屬中等。 15號(hào)煤層平均在 70%以上。 15 號(hào)煤層以有機(jī)硫?yàn)橹?，次為硫化物硫，洗選后硫分