【正文】 層，細(xì)、中粒砂巖頂板力學(xué)強(qiáng)度稍高，硬度較大，屬不穩(wěn)定巖層，另外一部分孔有偽頂，厚度小于 ， 易于垮落。馬家溝組灰?guī)r，是二 1煤層頂板的間接充水含水層，該層巖溶裂隙發(fā)育，且不均一，含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)，由于距二 1煤層遠(yuǎn)，一般無大的影響。 （ 3）地下水 山西組中、粗粒砂巖是二 1 煤層頂板的直接充水含水層，但由于厚度變化大，含水性及導(dǎo)水性弱，因此能夠補(bǔ)給礦井的水量很小。小溪經(jīng)過的地段和庫區(qū)巖層多為薄層第四系松散層和上、下石盒子組碎屑巖類。但大氣降水僅對(duì)淺部的 XX、 XX井區(qū)有明顯影響，因 XX 井區(qū)煤層較深，該因素的影響很弱。 1）主要充水因素 井田內(nèi)的充水因素主要包括大氣降水、地表水、地下水等，分別簡(jiǎn)述如下： （ 1）大氣降水 大氣降水多集中在 9 月份，此時(shí)礦井的涌水量比一般正常涌水量增大 12倍。裂隙發(fā)育較差，為相對(duì)隔水層。該層裂隙發(fā)育 不佳，是太原群上、下段石灰?guī)r之間的良好隔水層。 （ 6）太原群中段隔水層 厚度 ～ ，平均 。主要巖性鋁土質(zhì)泥巖、鋁土礦層及鐵礦層，裂隙發(fā)育不佳，一般對(duì)其上、下含水層的水力聯(lián)系具有隔阻作用。但所有鉆孔均未發(fā)現(xiàn)該層有涌水現(xiàn)象，因此，作為二 1煤層頂板直接充水含水層的山西組砂巖含水性很弱。 （ 4）山西組砂巖含水層 厚度 ～ ，平均 。該層淺部巖溶裂隙發(fā)育良好，含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)，而深部則相反。 （ 3）馬家溝組石灰?guī)r含水層 厚度 ～ ，平均 。根據(jù)開采一 一 3煤的 XX一礦和圣水煤礦的水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果 ，該層石灰?guī)r涌入礦井的水量也不大。其中 C3L6L8石灰?guī)r厚度 ～ ，層數(shù) 2～ 3 層，比較穩(wěn)定，該層為巖溶裂隙承壓水，為二 1煤層底板直接充水含水層 （ 2）太原群下段石灰?guī)r含水層 厚度 ～ ，平均 。 僅將馬家溝組至山西組的含、隔水層敘述如下： — 21 — 河南理工大學(xué) 礦山開發(fā) 設(shè)計(jì)研究所 1）含水層及隔水層： （ 1）太原群上段石灰?guī)r含水層 厚度 ～ ，平均 。其它則為間接充水含水層。 水文地質(zhì)條件 井田內(nèi)主要含水層： ① 馬家溝組（ O2）石灰?guī)r； ② 太原組下段（ C3下 ）石灰?guī)r； ③ 太原群上段（ C3 上 ）石灰?guī)r； ④ 山西組（ P11）中、粗粒砂巖；⑤ 下石盒子組（ P12）中、粗粒砂巖； ⑥ 上石盒子（ P21）組中、粗粒砂巖；⑦ 平頂山組（ P22）中、粗粒砂巖； ⑧ 金斗山砂巖（ T11）； ⑨ 第四系（ Q）礫巖。 （ 3） 地溫 現(xiàn)有資料表明，二 1煤層底板溫度為 ～ C，隨著深度的加大，地溫逐漸升高，平均地溫梯度為 C/100m，地溫梯度總的變化趨勢(shì)是由淺部向深部梯度值逐漸減小。根據(jù)生產(chǎn)過程中掌握的瓦斯資料， 礦井瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ， — 20 — 河南理工大學(xué) 礦山開發(fā) 設(shè)計(jì)研究所 為低瓦斯 。 本礦目前為生產(chǎn)礦井，東一采區(qū)為上山采區(qū)，基本回采結(jié)束。 （三） 礦床開采技 術(shù)條件 、 水文地質(zhì)條件 開采技術(shù)條件 （ 1） 瓦斯 本井田淺部開采二 1煤的生產(chǎn)礦井兩個(gè)： XX 煤礦、 XX 二礦，根據(jù)歷年的瓦斯鑒定結(jié)果，相對(duì)的瓦斯涌出量在 6m3/t以下，屬低瓦斯礦井。 綜上所述 ,可見在 XX井田內(nèi)二 1煤原煤應(yīng)屬低～中灰、特低硫、低磷，中高發(fā)熱量、高溶融粉狀無煙煤。各級(jí)產(chǎn)率分別為：大塊煤（ +50mm級(jí)以上）為 %；中塊煤（ 50～13mm 級(jí)）為 %；小煤塊（ 12～ 3mm級(jí)）為 %；粉煤（ 3～ 0mm級(jí)）為 %。 在 XX 井區(qū)，二 1煤原煤干基彈筒發(fā)熱量為 5800～ 7180 卡 /克，平均6760 卡 /克，換算后干基高位發(fā)熱量 6730卡 /克，低位發(fā)熱量 6630卡 /克，屬中高發(fā)熱量煤。 ，精煤全硫含量平均為 %，屬特低硫煤。 二 1 煤層灰分產(chǎn)率之兩極值為 ～ ％，平均灰分產(chǎn)率為％，就其總體特征評(píng)價(jià)應(yīng)屬低～中灰煤。 因受 后期構(gòu)造應(yīng)力影響，原生結(jié)構(gòu)及構(gòu)造多遭受破壞，層理不甚明顯次生裂隙額發(fā)育，宏觀與鏡下?？梢姴梁酆湍Σ羚R面，以及揉皺現(xiàn)象和小褶曲。 平均容重為 ，比重 ，孔隙度 13%左右。煤巖成份以亮煤為主，暗煤次之，偶見微量絲炭和少許鏡煤。含 1～ 3 層夾矸，夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，夾矸厚度 ～ 。間接底板常為深灰色微、細(xì)粒石英砂巖（老君堂砂巖）。 煤層直接頂板為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，少見細(xì)、中粒砂巖。穿過煤層層位的鉆孔 63個(gè)，全部見煤，其中可采點(diǎn) 57 個(gè)，可采含煤率 92%。上距砂鍋窯砂巖（ Ssh） ，香炭砂巖（ Sx） ；下距 L7 — 18 — 河南理工大學(xué) 礦山開發(fā) 設(shè)計(jì)研究所 灰?guī)r 。太原組一 1煤層和山西組二 2煤 層在 83 線以東零星小片可采，其余煤層均不可采或偶爾可采。 煤層 本區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系山西組和上、下石河子組，煤系總厚 ，含煤八組，共計(jì) 30層，煤層總厚 ，含煤系數(shù)為%。但總體來說對(duì)二 1煤層幾乎沒有影響。 P212下部地層與 P12中部地層接觸，缺失地層 300 余米。 由于牽引作用，在斷層上盤地層中形成向斜軸與斷層微有交角的東峪溝向斜；而在下盤形成一組低序次的南北向的小斷層。 210 211 387 3880 等地質(zhì)點(diǎn)均見斷層角礫巖、破碎帶和斷層崖。出露長(zhǎng)度八千余米。 ，為一正斷層。斷層走向 305186。北端在崔凹以北被新生代地層掩蓋。 XX 斷層附近小斷層較多，多數(shù)為 XX 斷層的派生構(gòu)造。 ，為一寬緩小型短 軸向斜。 ，北翼產(chǎn)狀 160186。 ，延伸長(zhǎng)度 820m， 南翼產(chǎn)狀 352186。 左右，為緊閉小型背斜，背斜軸向延伸長(zhǎng)度達(dá) 1000 余米，其波及深度不大，對(duì)二 1煤層沒有影響?，F(xiàn)擇重要的敘述如下 : （ 1）路村骨堆背斜 位于 XX 村東 P12地層中，軸向 90186。褶皺亦不發(fā)育，僅有幅度不大的波狀起伏，因此井田構(gòu)造屬于簡(jiǎn)單類。 。地層走向?yàn)楸睎|東，西部因 XX斷層的影響轉(zhuǎn)為北東，傾向北西，傾角一般為 1217 176。其中東西向的褶皺和北西向斷裂控制著煤田構(gòu)造和格局，尤其是 XX 和五指嶺斷層經(jīng)歷了三期不同活動(dòng)方式，對(duì)井田內(nèi)部的構(gòu)造、煤厚及煤質(zhì)、水文等都具有一定的影響，且破壞和改造了近東西向構(gòu)造。中生代晚期的燕山運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成了區(qū)域構(gòu)造體系 的主體，使地層形成了近東西向的平緩褶皺，并伴有同方向的斷裂組合。該階段的地質(zhì)應(yīng)力乃是東西向的擠壓故而形成近南北向的構(gòu)造痕跡。 地質(zhì)構(gòu)造 XX 井田位于秦嶺東西 向復(fù)雜構(gòu)造帶的北亞帶， XX背脊的北翼。鉆孔中揭露最大厚度為 ，與下伏地層呈不整合接觸。后者含鈣質(zhì)結(jié)核 ，垂直節(jié)理發(fā)育。本段在井田內(nèi)出露厚度大于 ，與下伏地層 — 15 — 河南理工大學(xué) 礦山開發(fā) 設(shè)計(jì)研究所 呈整合接觸。巖性主要為紫紅色厚層狀、巨厚層狀中、細(xì)粒石英砂巖，內(nèi)含豆?fàn)铊F質(zhì)斑點(diǎn)，交錯(cuò)層理普遍發(fā)育，局部見對(duì)稱狀波痕，近上部沿層面見大小不一的泥質(zhì)斑塊。 5） 三疊系（ T） 本井田僅出露下同圈門群一段（ T11），俗稱金斗山砂巖（ Sj）。局部含灰?guī)r巖屑， 硅、鈣質(zhì)膠結(jié)，具同生灰質(zhì)結(jié)核。 底部以一層灰綠色厚層狀粗粒石英砂巖與下伏地層分界。本段實(shí)測(cè)厚度 。底部以一層厚約 4m 的灰白色細(xì)粒石英砂巖與下端分界，鏡下鑒定此層的石英砂巖硅屑含量較高，石英碎屑多具次生加大邊。 Ⅱ 中段 (P232) 灰色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖與暗紫色薄層狀泥巖互層。分布于近東西向的負(fù)地形中，總后 ，與下伏地層呈整合接觸，依據(jù)沉積旋回和巖性組合特征將其分為上、中、下三段。 總厚 ，平均厚度 ，與下伏地層呈整合接觸。此層砂巖巖性致密，具有大型板狀交錯(cuò)層 理。上部由下而上主要由厚層狀中粒長(zhǎng)石砂巖，深灰、灰綠色砂質(zhì)泥巖，灰色厚層狀泥巖組成，夾偶爾發(fā)育的八 1煤層。下部、中部主要為中厚層、厚層狀泥巖、中厚層狀砂質(zhì)泥巖夾薄煤層（七 七 七 3）。 Ⅱ 下段 (P212)： 下起田家溝砂巖（ St）底 ，上至平頂山砂巖（ Sp）底界，厚 。 底部的四煤底砂巖（ Ss）多為中厚、薄層狀灰色中、粗粒石英砂巖。依據(jù)巖性組合及古生物特征本組分為上下兩段。本統(tǒng)厚度為 。 本組 地層厚 ，平均厚度為 ，與下伏山西組呈整合接觸。主要由灰、深灰、紫褐色厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖相間組成，含薄煤層三層（三 三 三 3）。與下伏太原群呈整合接觸。此組含六層煤（二 二 1二 二 二 二 5），主要可采二 1煤層賦存于該組的底部，其余煤層均不可采。現(xiàn)由老至新分別敘述如下： （ 1）下統(tǒng) (P1) 本組下自二迭系底界，上到四煤組底砂巖，厚 ，本統(tǒng)地層自下而上又分為山西組與下 石盒子組。 4）二疊系（ P） 由山西組、上石盒子組、下石盒子組、平頂山組、土門組等地層組成，總厚度一般 734m 左右，與下伏地層為整合接觸?？刹擅簩右?1煤層賦存于該群底部。據(jù) 31 個(gè)鉆孔資料，本群有灰?guī)r、煤層各九層，煤層均相應(yīng)伏于灰?guī)r之下。 本組厚 ，平均 ，與下伏馬家溝呈平行不整合接觸。 本組地層由東向西逐漸變薄，厚 ，平均厚度為 。 2）奧陶系（ O） 僅有中奧陶統(tǒng)馬家溝組（ O2）沉積。下部為厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r；中部和上部尚未為厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r。 本井田出露地層為上寒武統(tǒng)（∈ 3） — 下三疊統(tǒng)圈門 群一 段（ T11） ，其中缺少的是下奧陶統(tǒng)（ O1）、上奧陶統(tǒng)（ O3）、志留系（ S）、泥盆系（ D）、下石炭統(tǒng)（ C1）。在晚近地質(zhì)時(shí)期中，一些北西向的斷裂仍在活動(dòng)，與現(xiàn)代地震有著較密切的關(guān)系。斷裂破壞了褶皺的完整性，并伴有強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)。震旦紀(jì)以后的少林運(yùn)動(dòng)、懷遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)、加里東、華力西、印支運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地殼的升降，形成了地層沉積間斷。 震旦系古老地層經(jīng)嵩陽運(yùn)動(dòng)和中岳運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的褶皺、斷裂、變質(zhì)，并伴有酸性巖漿活動(dòng)，形成了穩(wěn)定的基底。 礦區(qū)地質(zhì)條件概況 XX 礦位于華北板塊南緣， XX 背斜的北翼。的單斜構(gòu)造；構(gòu)造行跡以斷層為主，按其展布方向，大致可分為近東西向、東北向和北西向三組，其中近東西向斷層最為發(fā)育，構(gòu)成煤田的基本構(gòu)造格架。礦區(qū)主采煤層為二疊系山西組二 1煤。加上優(yōu)越的地理位置，交通位置方便，所以具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，產(chǎn)品銷售前景廣闊。 產(chǎn)品價(jià)格穩(wěn)定性及變化趨勢(shì)分析 據(jù)煤質(zhì)特征和工藝性能， 本區(qū) 二 1煤屬中灰、特低硫、低磷、高熱值之無煙煤二號(hào) (WY2)，可選性中等，可磨性好，可作動(dòng)力用煤和民用燃料。從目前來看，由于煤炭產(chǎn)品供小于求的矛盾仍然比較突出，預(yù)計(jì)價(jià)格還有上漲空間。礦井地處鄭州附近，區(qū)域煤炭需求量大，且礦井交通運(yùn)輸方便，原煤還可以通過公路、鐵 路遠(yuǎn)銷外省，其市場(chǎng)前景十分廣闊。從長(zhǎng)期來看我國煤炭行業(yè)已迎來了一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇期。長(zhǎng)期來看，由于我國多煤、缺油、少氣的現(xiàn)實(shí)，煤炭將長(zhǎng)期在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，煤炭行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障我國的能源安全具有極為重要的意義。根據(jù)以上分析，用一次能源需求預(yù)測(cè)量減掉石油、天然氣、水電、核電及其他新能源的預(yù)測(cè)可供量，最終得出的結(jié)論是 2021年和 2020 年全國煤炭需求量分別為 29 億 t和 35億 t。 — 7 — 河南理工大學(xué) 礦山開發(fā) 設(shè)計(jì)研究所 根據(jù)能源消費(fèi)彈性系數(shù)推算，能源消費(fèi)增長(zhǎng)速度 2021 年 ~2021 年為%， 2021年 ~2020年為 3%。 2021年，隨著全球經(jīng)濟(jì)逐漸回暖和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)刺激方案的初見成效，煤炭供需和價(jià)格與 2021年初基本相當(dāng)。 國內(nèi)外近期、遠(yuǎn)期的需求量及主要銷向預(yù)測(cè) 根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)， 2021年全國原煤產(chǎn)量 t，同比增加 t，增長(zhǎng) %，增幅同比下降 ，低于 同期 GDP9%的增速。 綜上所述 ,可見在 XX井田內(nèi)二 1煤原煤應(yīng)屬低～中灰、特低硫、低磷，中高發(fā)熱量、高溶融粉狀無煙煤。各級(jí)產(chǎn)率分別 為：大塊煤（ +50mm級(jí)以上）為 %；中塊煤（ 50～ 13mm級(jí)）為 %；小煤塊（ 12～ 3mm級(jí)）為 %；粉煤（ 3～ 0mm級(jí)）為%。 在 XX 井田，二 1煤原煤干基彈筒發(fā)熱量為 5800～ 7180 卡 /克，平均6760 卡 /克，屬中高發(fā)熱量煤。二 1煤層原煤全硫含量為 ～ ％，平均含量 %，屬特低硫煤。強(qiáng)度極低， f值較小，指壓即碎。平均容重為 。煤巖成份以亮煤為主，暗煤次之，偶見微量絲炭和少許鏡煤。 煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含 1～ 3 層夾矸，夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，夾矸厚度 ～ 。間接底板常為深灰色微、細(xì)粒石英砂巖（老君堂砂巖）。 煤層直接頂板為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，少見細(xì)、中粒砂巖。煤層較穩(wěn)定，基本全區(qū)可采。 （ 1）煤層特征 二 1煤層賦存于山西組下部，位于大占砂巖（ Sd）和老君堂砂巖（ SL）之間。煤層傾角 12～ 17176。