【正文】 二、冷泉村辦煤礦 冷泉村辦煤礦持有 2021 年 12 月 10 日山西省國土資源廳頒發(fā)的1400000431552 號采礦許可證，批準(zhǔn)開采 11 號煤層，有效期限自 2021 年 3 月至 2021 年 12 月 ,設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模 20kt/a，井田面積。該礦主斜井井口坐標(biāo) X=， Y=， Z=，回風(fēng)立井井口坐標(biāo)X=， Y=， Z=，整合前該礦對 11號煤層進(jìn)行了部分開采 ,開采范圍為原井田北部，為 11 號煤層聯(lián)合開采，采煤方法為房柱式，炮采落煤，人工裝運(yùn)，礦車運(yùn)輸。井下涌水量 50～ 80 m3/d，冷泉村辦煤礦于 2021 年由靈石縣政府對該礦實(shí)施關(guān)閉。現(xiàn)均已關(guān)閉廢棄。 八一一煤礦為兩渡鎮(zhèn)集體企業(yè)，現(xiàn)有 2021 年 12 月山西省國土資源廳頒發(fā)的證號為 1400000431544 號采礦許可證，批準(zhǔn)開采煤層為 1O、 11 號，井田面積為 ，設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為 60kt/a。井田內(nèi) 11 號煤層 構(gòu)造中等 ，煤層厚度較穩(wěn)定，按照國土資源部頒發(fā)的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T02152021)規(guī)定，井田地質(zhì)達(dá)到勘探程度。 二、地質(zhì)構(gòu)造 (一 )地層 本井田位于霍西煤田崔家溝精查區(qū)東北部，地表出露主要為二疊系上、下石盒子組以及第四 系黃土。厚度大于 100m。主要巖性下部為鐵鋁巖，由山西式鐵礦、鋁土礦及鋁土質(zhì)泥巖和鐵礬土等組成，厚約 ，其未風(fēng)氧化前為黃鐵礦層，可用作冶煉硫磺的礦石原料；上部為碎屑巖建造，主要巖性為褐灰色厚層狀石英長石砂巖、淺灰色砂質(zhì)泥巖夾薄煤層、灰色厚層狀石灰?guī)r (畔溝灰?guī)r )及深灰色泥巖。 2）上統(tǒng)太原組 (C3t) 本組地層在井田內(nèi)沒有出露，是井田主要含煤巖系之一，屬海陸交互相碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，以 K1砂巖連續(xù)沉積于本溪組之上，巖性主要為灰色 、深灰色泥巖，砂巖夾三層穩(wěn)定的石灰?guī)r及 4～ 11 號煤層，標(biāo)志明顯。據(jù)其巖相巖性和古生物對比，將本組地層劃分為三個巖性段。煤層編號為11 號、 10 號和 9 號，均為井田穩(wěn)定可采煤層，本段厚度 ～，平均 ；自下而上為： K1 砂巖 (晉祠砂巖 )：灰白色中細(xì)粒石英砂巖，分選較好，硅質(zhì)膠結(jié)，楔狀交錯層理發(fā)育，井田范圍該砂巖不穩(wěn)定， 常相變?yōu)榛野咨珗F(tuán)塊狀含鐵質(zhì)泥巖。 11 號煤層：俗稱底板煤 (底炭 )，黑色層狀，以亮煤和暗煤為主，層位穩(wěn)定，厚度為 ～ ，平均 ，為穩(wěn)定的可采煤層。 10 號煤層：俗稱大炭，黑色層狀構(gòu)造，玻璃及油脂光澤，成分以亮煤為主，暗煤次之。 泥巖夾砂質(zhì)泥巖：灰黑色，以泥巖為主，砂質(zhì)次之，局部夾粘土巖， 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計 10 局部相變?yōu)樯皫r。 9 號煤層：俗稱毛四尺，黑色層狀構(gòu)造，色澤暗淡，以亮煤和暗煤為主，半暗型，煤層一般為單層結(jié)構(gòu)，煤厚約 ～ ，平均 。 (2) 中段：自 K2 灰?guī)r底至 K4 灰?guī)r頂，為海相沉積的青灰色中厚狀石灰?guī)r夾泥巖、煤層及砂巖。煤層編號自下而上為 8 號和 7 號，均為不可采煤層，本段厚 ～ ，平均 ；自下而上為： K2 灰?guī)r：位于 9 號煤層之上，為該煤層的直接頂板，巖 性為深灰色厚～中厚層致密石灰?guī)r，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育，含燧石條帶及結(jié)核，厚度較大，一般為 ～ ，平均 。底板為砂質(zhì)泥巖，含植物碎片化石。 K3灰?guī)r：巖性為深灰色含泥質(zhì)石灰?guī)r，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，是 8 號煤層的頂板，其頂部和中部均含燧石條帶及結(jié)核。生物碎片分布均勻，碎 屑間以泥晶方解石為主，并含少量氧化鐵。 中粗粒砂巖及泥巖：上部為灰白色中厚層狀中粗粒石英砂巖，下部為深灰色薄層狀泥巖。 K4 灰?guī)r：呈深灰色厚層狀，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，致密堅硬，含泥質(zhì)條帶及燧石結(jié)核，裂隙發(fā)育，被方解石脈充填。該灰?guī)r生物碎屑含量大于 50%，其中最多的是隱晶結(jié)構(gòu)的蜒類及 柱纖結(jié)構(gòu)的腕足類碎片，次有單晶結(jié)構(gòu)的海百合莖、腹足類等。 (3) 上段：由 K4 灰?guī)r頂至 K7 砂巖底，巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層及中粒砂巖等。本段厚度 ～，平均 ；自下而上為： 泥巖、砂質(zhì)泥巖：下部呈灰黑色，微層狀，含黃鐵礦，頁理發(fā)育，含有植物化石，上部為砂質(zhì)泥巖。 6 號煤層：俗稱上拉他，層狀構(gòu)造，厚 ～ m，平均 。 泥巖：含植物化石碎片，上部有時夾有細(xì)砂巖。 4 號煤層：俗稱灰四尺，井田內(nèi)厚度為 ～ ，平均 ，呈黑色層狀，結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸，以亮煤及暗煤為主，為穩(wěn)定的可采煤層。巖性為灰白色細(xì)～粗粒砂巖、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥 (頁 )巖，夾煤層。本組共含煤 5 層，其中 2 號煤較穩(wěn)定，大部可采。本組厚度 ～ ，平均厚。 砂質(zhì)泥巖、泥巖：呈灰褐色，灰色，薄層 狀，上部以砂質(zhì)泥巖為主，含植物化石碎片，夾一層不穩(wěn)定薄煤層（ 3 下 ），下部為泥巖。 砂質(zhì)泥巖夾細(xì)砂巖：灰黑色砂質(zhì)泥巖，層狀，含植物化石。 2 下 號煤層：俗稱上八尺煤，黑色，屬半亮型煤，厚度 ～ m，平均 。 炭質(zhì)泥巖、泥巖：灰黑色～黑色，薄層狀，含植物化石。煤層層位穩(wěn)定，為穩(wěn)定可采煤層。上部夾薄煤層。 泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖：灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，薄層狀，夾灰白薄層細(xì)砂巖，頂部偶見薄煤線。本組厚 ～ ，平均厚約 。本組最大殘存厚度約 50m 左右。巖性主要為灰黃色亞砂土、亞粘土，下部夾鈣質(zhì)結(jié)核，底部可見礫巖透鏡體，柱狀節(jié)理發(fā)育，地表沖溝附近常呈直立懸崖并形成土柱陡壁等地貌。 （二）構(gòu)造 井田內(nèi)構(gòu)造較為簡單，總體呈一寬緩向斜構(gòu)造，軸部位于井田東部，井田大部地段屬向斜西翼。中南部比較平緩，北部邊界處稍陡。傾向北西，傾角 70176。井田內(nèi)延伸長度約 1000 m。 三、煤層及煤質(zhì) (一 ) 煤層 井田含煤層位主要為石炭系上統(tǒng)太原組（下組煤）和二疊系下統(tǒng)山西組（上組煤）。 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計 14 太原組含煤 9 層，其中 11 號煤是井田的主要可采煤層，其余為不可采煤層。 山西組（上組煤）含煤巖組中共含煤層 5 層，其中 2 上 號、 2 下 號煤層屬井田內(nèi)穩(wěn)定可采煤層；其余屬不可采煤層。 井田內(nèi)主要可采煤層共 7 層，煤層編號自上而下分別為 2 上 號、 2 下號、 4 號、 6號、 9號、 10號和 11 號。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖。是本礦批采煤層之一，井田內(nèi)已基本采空。屬井田穩(wěn)定可采煤層。頂、底板均為泥巖。 4 號煤層：位于太原組上段頂部，下距 K4灰?guī)r 26m，當(dāng)?shù)厮追Q“灰四煤層編號 煤層厚度 煤層間距（ m） 煤層結(jié)構(gòu)(夾矸層數(shù) ) 穩(wěn)定性 可采性 頂?shù)装鍘r性 最大 最小 平均（ m） 頂板巖性 底板巖性 2 上 ～ ～ 簡單（ 0～2） 穩(wěn)定 全區(qū)可采 泥巖 泥巖 2 下 ～ 簡單（ 0～2） 穩(wěn)定 全區(qū)可 采 泥巖 泥巖 ～ 4 ～ 簡單（ 0） 較穩(wěn)定 大部可 采 砂質(zhì)泥巖泥巖 泥巖 ～ 6 ～ 簡單（ 0～1） 穩(wěn)定 全區(qū)可 采 泥巖砂質(zhì)泥巖 泥巖砂質(zhì)泥巖 ～ 9 ～ 簡單（ 0） 穩(wěn)定 全區(qū)可 采 石灰?guī)r 泥巖 泥巖砂質(zhì)泥巖 ～ 10 ～ 簡單（ 2） 穩(wěn)定 全區(qū)可 采 泥巖砂質(zhì)泥巖 泥巖 ～ 11 ～ 簡單（ 1） 穩(wěn)定 全區(qū)可采 泥巖砂質(zhì)泥巖 泥巖 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計 16 尺”，煤層厚度 ～ ，平均 。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖或泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖。 6 號煤層：位于太原組上段中部，當(dāng)?shù)厮追Q“拉他子”，煤層厚度～ ，平均 。 9 號煤層：位于太原組下段頂部，以 K2 灰?guī)r為直接頂板，當(dāng)?shù)厮追Q“毛四尺”，煤層厚度 ～ ， 平均 。該煤層層位穩(wěn)定，厚度變化不大，結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層，屬該礦批采煤層。據(jù)井田資料，煤層厚度 ～ ，平均 ，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖，該煤層層位穩(wěn)定，含夾矸 2 層，結(jié)構(gòu)簡單，該煤層為井田穩(wěn)定可采煤層之一。煤層厚度 ～ ，平均 ，屬井田穩(wěn)定可采煤層。 (二 )煤質(zhì) 本區(qū)各煤層煤質(zhì)，根據(jù)崔家溝井田精查報告和煤礦生產(chǎn)過程中歷年的取樣化驗(yàn)，可采煤層的顏色均為褐黑色，條痕呈棕黑色，硬度一般為 2～3，有一定的韌性，貝殼狀、參差狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育。 各層煤的宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，鏡煤次之，絲炭少量，宏觀煤巖類型多為半亮型，局部為半暗型、暗淡型，光亮型較少。 煤的顯微煤巖組分在有機(jī)組分中，鏡質(zhì)組主要是均質(zhì)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡質(zhì)體，有少量膠質(zhì)鏡質(zhì)體；絲質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主。 根據(jù)本次施工 NK1 和 NK2 號鉆孔采取 11 號煤層煤芯樣化驗(yàn)結(jié)果并參考崔家溝井田精查鉆孔煤芯化驗(yàn)資料和該礦生產(chǎn)煤樣化驗(yàn)結(jié)果，（當(dāng)井田資料化驗(yàn)項目不全或樣點(diǎn)太少時，則參考崔家溝精查報告資料綜合敘述）各煤層的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能如下，僅供參考： （ 1） 2 下 號煤層：原煤水分（ Mad） ～ %，平均 %；灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均 %；全硫（ ）為 ～ %，平均 %；發(fā)熱量（ ）～ ，平均為 。 （ 2） 4 號煤層：原煤水分（ Mad） ～ %，平均 %；灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均 %；全硫（ ）為 ～ %，平均 %；發(fā)熱量（ ）～ ；平均為 。 （ 3） 6 號煤層：原煤水分（ Mad） ～ %，平均 %；灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均 %；全硫（ ）為 ～ %，平均 %；發(fā)熱量（ ）～ ；平均為 。 （ 4） 9 號煤層：原煤水分（ Mad） %；灰分（ Ad）為 %；揮發(fā)分（ Vadf） %；全硫（ ）為 %；發(fā)熱量（ ） 。 精煤灰分（ Ad）為 %；揮發(fā)分（ Vadf） %；全硫（ ）為%；膠質(zhì)層厚度（ Y） ，粘結(jié)指數(shù)（ ） 90。 （ 5） 10 號煤層：原煤水分（ Mad） ～ %,平均 %；灰分（ Ad）為 ～ %，平均 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均 %；全硫（ ）為 ～ %，平均 %；發(fā)熱量（ ）～ ，平均為 。 精煤灰分（ Ad）為 %；揮發(fā)分（ Vadf） ～ %，平均%；全硫（ ）為 ～ %，平均 %；膠質(zhì)層厚度（ Y）0mm，粘結(jié)指數(shù)（ ） 14；焦渣特征 5。焦渣特征 2，固定碳（ Fcd） %。焦渣特征 4。 據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》 GB/T15224— 2021 標(biāo)準(zhǔn)， 2 下 號煤為特低～低灰、低硫的焦煤； 4 號煤為特低灰、低硫的焦煤； 6 號煤為中灰、低硫焦煤； 9號煤為低灰、中～高硫 1/3 焦煤； 10 號煤為特低灰、高硫貧瘦煤， 11 號煤層為低～中高灰、高硫的貧瘦煤。 四、井田水文地質(zhì) (一 )地表水系 井田內(nèi)溝谷發(fā)育，但無常年性地表水體及河流，僅雨季有山洪從溝谷中流泄，向西北匯入汾河，平時干涸無水。現(xiàn)分述如下： 主要為奧陶系上馬家溝組、峰峰組灰?guī)r，是煤系地層之基底，埋于井田深部，巖性為海相厚層狀石灰?guī)r，主要成分為碳酸鈣，因其易被水所侵蝕溶解成溶洞。 m，滲透系數(shù)K=，該水文孔位于本井田西南約 3km，按 ‰水力坡度推測，本井田奧灰水位標(biāo)高約 623— 624m。 m，滲透系數(shù) ～ m/d，屬弱富水含水 層。 m ， K = m/d。 m ， K = m/d。 山西組砂巖發(fā)育少且不穩(wěn)定，主要為 K7 砂巖，平均厚 m，為 4號煤層老頂， 2 號煤上部有一層細(xì)砂巖，是 2 號煤層的充水來源， 但井田及鄰近未做專門調(diào)查，據(jù)井下巷道揭露，含水性較差，一般涌水量較小。單位涌水量 ，滲透系數(shù) m/d。 在井田內(nèi)因埋藏淺，以中粗粒砂巖為主，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，因而易于接受大氣降水，補(bǔ)徑排條件較好，其富水性受季節(jié)影響較大，變化較大。 m， K = m/d。 (三 )隔水層 井田內(nèi)的隔水層主要為石炭系、二疊系各砂巖、 灰?guī)r含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層以及中石炭統(tǒng)本溪組泥巖隔水層組。 山西靈石杰泰煤業(yè)有限公司資源整合設(shè)計 21 煤系地層底部的本溪組至太原底部 11 號可采煤層以下層段巖性由泥巖、鋁土泥巖、粘土巖等組成，厚度平均 ，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田及區(qū)域內(nèi)煤系地層與奧灰水間良好的隔水層。 (五 )充水因素分析 本礦井主要充水因素為煤層頂板裂隙水、大氣降水的滲入和采空區(qū)低凹地帶中的積水。本井田構(gòu)造裂隙不太發(fā)育，多屬層間裂隙，規(guī)模較小，連通性差，大多以節(jié)理、劈理等裂隙形式出現(xiàn)，因此其補(bǔ)給條件相對較差。 采空區(qū)在一些低凹部位常形成積水。根據(jù)以上 10 號煤層采空后頂板導(dǎo)水裂隙高度計算結(jié)果， 10 號煤層頂板導(dǎo)水裂隙高度分別為 m 和 m。但當(dāng)有較大構(gòu)造裂隙溝通時（如 F1 大斷層）則應(yīng)做好水害防落措施。經(jīng)長期廢棄，采空區(qū)內(nèi)均存有一定積水。 M 采空區(qū)積水量估算結(jié)果表 表 212 煤層 采空區(qū) 面積（ F） （ m2） 煤厚（ M） （ m）