【正文】 均值 。 煤類是根據(jù)“中國 煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB5751－ 86）”劃分， 8號煤層屬焦煤。 3)9 號煤層 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %。 灰分（ Ad）：原煤 %～ %，平均 %。 揮發(fā)分（ Vdaf）：原煤 %～ %，平均 %，浮煤 %～ %，平 均 %。浮煤 %～ %，平均%。 粘結(jié)指數(shù)（ ）：浮煤 67～ 92，平均值 。 煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB5751－ 86）”劃分， 9號煤層屬焦煤。 表 12 各煤層煤質(zhì)化驗結(jié)果匯總表 煤 層 號 原煤 工業(yè)分析 (%) 發(fā)熱量() 膠質(zhì)層 厚度 Y(mm) 粘結(jié) 指數(shù) GR178。 表 13 煤灰成分測定成果表 煤層 號 工程號 煤灰成分分析 (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO TiO2 SO3 CaO K2O+Na2O P2O5 MnO 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 井田內(nèi) 9 號煤層煤灰分均以 SiO2為主， Al2O3次之，還有少量 Fe2O CaO、TiO K2O、 MgO。 C）普遍大于 14600C，屬高熔灰分～難熔灰 分，一般山西組高于太原組，變化幅度很小。均為中等可磨煤～極易磨煤。 表 14 4 號煤層簡易篩分試驗報告 篩前煤樣總重量： 粒度 煤樣重量（產(chǎn)率 %） 質(zhì)量 (130mm) 重量 kg 占 % 占全樣產(chǎn) 率 % 篩分累 計 % Mad% Ad% St,d% Qgr,v,dMJ/kg 136 63 100 (小計） 100 130（合計） 100 2）浮沉試驗和可選性評價（結(jié)果見下表 15） 表 15 4 號煤層浮沉試驗綜合報表 密度級 （ kg/L） 產(chǎn)率 % 灰分 % 累計 分選密度級177。 ： a、浮煤灰分 8%時，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 含量 %，屬極難選等級； c、浮煤灰分為 12%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 （ 2） 8 號煤層可選性 據(jù)本次補勘 ZK1號鉆孔采取了 8號煤芯煤樣進行了篩分浮沉試驗，結(jié)果如下： 1)篩分試驗（結(jié)果見下表 16） 級粒煤，占全樣的 %，灰分為 %，全硫小于 %，其規(guī)律是隨著粒級的降低灰分降低。 備注 浮物 沉物 密度 kg/L 產(chǎn)率 % 產(chǎn)率 % 灰分 % 產(chǎn)率 % 灰分 % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ＜ 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 表 17 8 號煤層浮沉試驗綜合報表 密度級 （ kg/L） 產(chǎn)率 % 灰 分 % 累計 分選密度級177。 ： a、浮煤灰分 6%時，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 含量 %，屬極難選等級； c、浮煤灰分為 10%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 （ 3） 9 號煤層可選性 據(jù)本次補勘 ZK1 號鉆孔采取了 9號煤芯煤樣進行了篩分浮沉試驗，結(jié)果如下： 篩分試驗（結(jié)果見下表 18） 級粒煤，占全樣的 %，灰分為 %，全硫小于 %，其規(guī)律是隨著粒級的降低灰分降低。 ： a、浮煤灰分 6%時，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 含量 %，屬極難選等級； c、浮煤灰分為 10%，理論產(chǎn)率為 %，分選密度為 ，δ177。 表 19 9 號煤層浮沉試驗綜合報表 密度級（ kg/L） 產(chǎn)率 % 灰分 % 累計 分選密度級177。 4 號煤層甲烷（ CH4）平均含量為 0， CO2平均含量為 ， C2— C8含量為0， N2含量平均 ； CH4占瓦斯成分為 0， CO2占 %， N2占 %。 9 號煤層 CH4含量為 0， CO2含量為 ～ ，平均為 ， C2C8含量為 0， N2含量為 ～ ，平均為 ， CH4占瓦斯成分為 0，CO2占 %， N2占 %。為低瓦斯礦井。為低瓦斯礦井。為低瓦斯礦井。 8 號煤層火焰長度 220mm，抑制煤塵最低巖粉量 80%，煤塵具 有爆炸性。由上可知井田 9 號可采煤層煤塵均有爆炸性。 ZK21鉆孔（ X=， Y=， H=），施工層位為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，終孔深度 ，靜止水位埋深 ，水位降深～ ，單位涌水量 ～ ，水位標(biāo)高為 。水質(zhì)類型為 ，礦化度 ， PH值 。 （ 2）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層 太原組含比較穩(wěn)定的石灰?guī)r 4層（ L1L4），埋藏淺部巖溶裂隙比較發(fā)育，據(jù) ZK21水文孔抽水試驗資料，單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為，水位標(biāo)高 ，富水性隨埋藏深度增加而減弱。 （ 3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層 山西組含多層細(xì) 粗粒砂巖，但厚度變化不大，穩(wěn)定性不好，含水性很弱，據(jù)ZK21水文孔水文孔抽水試驗資料，單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為，水位標(biāo)高 。 （ 4）二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層 本組在較大溝谷內(nèi)有出露，含有多層中粗粒砂巖，厚度較大，近地表處風(fēng)化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補給，局部含水性較好，據(jù)三交詳查鉆孔混合抽水試大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 驗資料，單位涌水量為 L/，滲透系數(shù)為 ，水位標(biāo)高，水質(zhì)類型為 ，礦化度為 。 （ 5）上第三系、第四系孔隙含水層 上第三系上新統(tǒng)在溝谷中出露較多，含水層主要為底礫巖，厚度不穩(wěn)，富水性弱。 井田主要隔水層 井田內(nèi)本溪組厚度 ，巖性主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和鋁土泥巖組成，質(zhì)地細(xì) 膩，致密，具有良好的隔水性能，為井田主要隔水層組。 井田地下水的補給、徑流、排泄條件 奧陶系巖溶水的補給主要為基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補給。 石炭系和二疊系的砂巖裂隙水，在接受大氣降水和季節(jié)性河流以 及上覆含水層的入滲補給后，順巖層傾斜方向運移，上部含水層在溝谷中以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層順層向西排出井田外。 （二）、含水層水對礦井的充水影響 井田內(nèi)對煤層開采有影響的為煤系地層含水層主要有山西組、上下石盒子組的砂巖裂隙含水層和太原組灰?guī)r巖溶裂隙水含水層。總之，只要礦井正常抽排水，煤系地層含水層一般不會對煤礦安全生產(chǎn)造成危脅?，F(xiàn)利用突水系數(shù)公式計算各可采煤層 底板最大突水系數(shù)如下： 式中： Ts— 底板突水系數(shù)（ MPa/m）； P— 隔水層承受的水壓（ MPa）； M— 底板隔水 層厚度 35m； 經(jīng)計算， 4 號 煤 層 最 大 突 水 系 數(shù) Ts = （ 800570+ ）179。()=； Ts= P M 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 9 號 煤 層 最 大 突 水 系 數(shù) Ts = （ 800500+ ）179。 9 號煤層最大突水系數(shù)小于受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)臨界值，因此，在帶壓區(qū)開采 9號煤層時，發(fā)生奧灰水突 水的危險性較小。井田西北部有一水庫，最大庫容量約 8000 m3，現(xiàn)存水約 1000 m3，為王家溝村民灌溉使用，水源主要是煤礦排水。 區(qū)內(nèi)地下水的補給來源主要是大氣降水。 各井口處多年來洪水位標(biāo)高均低于井口標(biāo)高，并筑有防洪墻和排水涵洞，所以一般情況下，礦井不會受到洪水威脅。井田 地形切割較深，地表水易于排泄，不利于地下水補給，因此，構(gòu)造一般不會對井田水文地質(zhì)條件造成影響。經(jīng)調(diào)查： 原山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司開采 4號煤層，其采空區(qū)距本井田 300 余 m，采空區(qū)無積水； 原山西柳林任家山煤業(yè)有限責(zé)任公司西南部采空區(qū)與本井田有礦界隔離煤柱，采空區(qū)無積水。原山西柳林田家坡煤礦有限公司 開采 4 號煤層，與本井田相鄰處 有采空區(qū)，預(yù)計有積水約 8000m3 ，與本井田有礦界煤柱隔離。 b、本井田采空區(qū)積水：井田南部已整合到本井田的南焉煤礦（已關(guān)閉），開采 4號煤層，有一處采空積水，積水量約為 7054m3。因此在煤層開采到該些地段時，一定要做好探放水工作，確保礦井安全。 4號煤層最大厚度為 ，得出開采 4號煤層時形成的最大導(dǎo)水裂隙帶為 50m，僅可勾通上部含水層 ,產(chǎn)生水力聯(lián)系； 8號煤層最大厚度為 ，開采 8號煤層時形成的最大導(dǎo)水裂隙帶為 45m，僅可勾通上部含水層 ,產(chǎn)生水力聯(lián)系。開采以上各煤層時，其最大導(dǎo)水 裂隙帶不會溝通地表水體和溝谷中雨季洪水。 （四）、 井田水文地質(zhì)類型 井田 4 號煤層直接充水含水層為上覆砂巖裂隙含水層，由于補給條件差，富水性較弱，一般不會對煤礦造成影響。只要礦井正常抽排水，太原組灰?guī)r水一般不會對煤礦安全生產(chǎn)造成危脅。井田 4 號煤層采空區(qū)局部存在積水，綜合分析，礦井水文地質(zhì)類型屬中等類型。 K 其中： K富水系數(shù)， m3/t； Q0目前涌水量 , m3/d； P0實際生產(chǎn)能力 , t/d； Q預(yù)計涌水量， m3/d； P擴大生產(chǎn)能力 ,t/d。 本井田未開采太原組 9 號煤層，東部鄰礦山西宏盛安泰煤業(yè)有限公司開采 9號煤層，其礦井正常涌水量為 90m3/d，最大涌水量為 120m3/d，年生產(chǎn)能力為 ，采用富水系數(shù)比擬法預(yù)算礦井涌水量，其富水系數(shù)為 ～ 。據(jù)此，采用富水系數(shù)法進行預(yù)算，礦井田兼并重組整合后生產(chǎn)能力達到 ，開采 9號煤層時的礦井正常涌水量為 900m3/d，最大涌水量為 1200m3/d。 （ 2）工業(yè)指標(biāo) 井田內(nèi)批采的煤層為焦煤，地層平緩，傾角一般 5176。依據(jù)中國國土資源部2021 年頒布的 DZ/TO2152021《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，其資源 /儲量估算指標(biāo)如下表： 表 21 資源 /儲量估算工業(yè)指標(biāo) 最低厚度 （ m） 最高灰分（ Ad %） 最高硫分（ %） 40 3 估算方法 井田內(nèi)地層平緩，煤層 傾角一般 5176。資源 /儲量估算公式為： Q=SD/1000000 其中： Q――資源 /儲量 (Mt) S――塊段水平投影面積 (m2) M―― 塊段煤層平均偽厚度 (m) D―― 煤層視密度 (t/m3) 礦井地質(zhì)資源 /儲量估算結(jié)果 表 22 各 煤層資源 /儲量匯總表 煤層 保有資源 /儲量（ Mt） 111b/ 111b+122b+333 % 111b+122b/ 111b+122b+333 % 備注 煤類 111b 122b 333 其中 蹬空 111b+122b +333 4 1/3JM 8 JM 100 9 JM 100 大同煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 表 22 各 煤層資源 /儲量匯總表 煤層 保有資源 /儲量（ Mt） 111b/ 111b+122b+333 % 111b+122b/ 111b+122b+333 % 備注 煤類 111b 122b 333 其中 蹬空 111b+122b +333 總 計 1/3JM JM 100 合計 經(jīng)本次資源 /儲量估算，共獲得 9 號煤層保有資源儲量 ,其中探明的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（ 111b）為 ， 控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量 (122b)為 ，推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量 (333)為 ，其中 1/3 焦煤 ，焦煤 。 詳見 資源 /儲量估算匯總表 22。煤類為焦煤煤類。 安全煤柱的計算和留設(shè) 礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。 村莊及其它地面建構(gòu)筑物的保安煤柱計算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動規(guī)律，留出保護等級圍護帶寬度后，按下列原則留設(shè)： （ 1）表土移動角： φ ＝ 45176。（ α為煤層傾角） （ 3）上山移動角： γ＝ 72176。 （ 5）大巷煤柱根據(jù)下列公式計算： ( 2. 5 0. 6 ) /S H M f?? 其中： H—— 巷道的最大垂深， m M—— 煤厚， m f —— 煤的強度系數(shù)， 10 CfR? Rc—— 煤的單向抗壓強度， MPa 根據(jù)上式計算， S=，取 。 礦井工業(yè)儲量、設(shè)計儲量、設(shè)計可采儲量 （ 1）、 礦井工業(yè)儲量 礦井工業(yè)資