【正文】 6 粒級(jí)進(jìn)行。 由表可以看出， 9號(hào)煤層浮煤產(chǎn)率主要集中在 比重級(jí)內(nèi)，其次為 +， 率最低。 表 2111 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層浮沉試驗(yàn)結(jié)果匯總表 比 重 + 合計(jì) 9 號(hào)煤層 產(chǎn) 率 % Ad（ %） 32,70 15號(hào)煤層 產(chǎn) 率 % Ad（ %） (3)煤的可選性評(píng)價(jià) 本次可選性評(píng)價(jià)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T164171996 的規(guī)定執(zhí)行， 9 號(hào)煤層以七一礦 9 號(hào)煤層為例， 15號(hào)煤層以 41 號(hào)孔 15 號(hào)煤層為例，編繪 9號(hào)、 15號(hào)煤層可選性綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表 211表 2112。 含量法 假定精煤灰分（ %） 理論分選比重 精煤理論產(chǎn)率（ %） 177。 含量法 假定精煤灰分（ %） 理論分選比重 精煤理論產(chǎn)率（ %） 177。 含量法評(píng)價(jià)，假定精煤灰分為 %時(shí)，理論分選比重為中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 24 ，扣除沉矸后的177。 含量為 %，為極難選；假定精煤灰分為 %時(shí) ，理論分選比重為 ，扣除沉矸后的177。 ② 15號(hào)煤層 采用177。 含量為 %，為極難選；假定精煤灰分為 %時(shí)，理論分選比重為 ，扣除沉矸后的177。 為 %，為極難選。 含量為 %，為易選。但 42 號(hào)鉆孔中揭露 9 號(hào)煤層埋深為基巖界面下 ，從煤質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)來(lái)看無(wú)明顯變化，未發(fā)現(xiàn)煤的風(fēng)化和氧化現(xiàn)象。 煤質(zhì)及工業(yè)用途評(píng)價(jià) 1）煤層綜合煤質(zhì)特征 本區(qū) 9 號(hào)、 15號(hào)煤層煤質(zhì)在垂直方向變化明顯，浮煤揮發(fā)分由上至下逐漸降低，煤的變質(zhì)程度亦相應(yīng)加深。 9 號(hào)、 15號(hào)原煤硫分從上至下亦是逐漸增高。 9號(hào)煤層屬低硫～中高硫煤。 9 號(hào)煤層以硫化物硫?yàn)橹?，次為有機(jī)硫，洗選后硫分含量有明顯降低。 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層煤灰成分以 SiO2+Al2O3為主， 9 號(hào)煤層平均在 60%以上。 9 號(hào)煤層浮煤回收率為 %%，平均為 %，屬良等。 2）煤的工業(yè)用途 9 號(hào)煤層為低灰 高灰、低硫～中高硫、中熱值－特高熱值、較低軟化溫度灰無(wú)煙煤三號(hào)（ WY3）。 15 號(hào)煤層為特低灰 高灰、中高硫～高硫、中熱值－高熱值、較高軟化溫度灰無(wú)煙煤三號(hào)（ WY3）。 有益礦產(chǎn) 本次施工針對(duì)鉆孔中 9 號(hào)、 15號(hào)煤層中的稀散、放射性元素進(jìn)行了采樣測(cè)試，并對(duì)部分鉆孔中本溪組的鋁質(zhì)泥巖進(jìn)行了采樣測(cè)試工 作，現(xiàn)其賦有情況及品位變化情況分述如下： 1）含鋁質(zhì)泥巖 本溪組鋁質(zhì)泥巖主要賦存于該組中下部，常見(jiàn)一層，局部可見(jiàn) 23層，為淺灰～灰白色，塊狀，局部具鮞狀結(jié)構(gòu)。 AL2O3 含量 為%%，平均 %。 2）鐵質(zhì)泥巖 分布于本溪組內(nèi)的鐵礦，奧陶系風(fēng)化面之上，厚度變化大且分布不連中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 26 續(xù)，多呈鮞狀、豆?fàn)睢⒛I狀、結(jié)核狀和透鏡狀，常與鋁土、粘土結(jié)合成 鐵鋁巖層，呈似層狀。 3）稀散元素 區(qū)內(nèi)各煤層中的稀散和放射性元素鍺、鎵、釷與釩含量見(jiàn)表 2113。 106 鎵（ Ga） 179。 106 釷（ Th） 179。 106 9 (7) 13 418 1 211 1538 15 (6) 12 1 419 13 11 1 211 1232 23 從表中可以看出，各煤層中的稀散、放射性元素含量均未達(dá)到工業(yè)品位的要求。 四、水 文地質(zhì) （一）區(qū)域水文地質(zhì) 井田位于沁水盆地中段東 部，屬高平 — 晉城盆地三姑泉域水文地質(zhì)單元。 區(qū)域東部地勢(shì)高竣，出露一套碳酸鹽巖地層，呈南北向長(zhǎng)條狀分布，中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 27 含巖溶裂隙水。區(qū)域中部和西部地區(qū)屬高平 晉 城盆地，多被切割成黃土丘陵和低山，海拔 8001100m。中西部有大量古生界碎屑巖地層出露，含一系列裂隙含水層，一般富水性較弱。 丹河為區(qū)域及附近主要河流，從井田西部邊界外 23km處，由北向南流過(guò)，屬黃河流域沁河水系。區(qū)域內(nèi)有一些中、小型水庫(kù)，如釜山水庫(kù)、趙莊水庫(kù)、米山水庫(kù)等。按含水介質(zhì)的不同，區(qū)域內(nèi)可劃分為松散巖類、碎屑巖類、碎屑巖類夾碳酸鹽巖類及碳酸鹽巖類四個(gè)大的含水巖組， 中、上石炭統(tǒng)泥巖、鋁質(zhì)泥巖及碎屑巖類層間兩個(gè)大的隔水巖組。其中含水層段主要由含砂粘土、粉細(xì)砂及礫石組成。鉆孔單位涌水量為 178。 SO4Ca 型。徑流區(qū)及排泄區(qū)不明顯，一般以排泄于地表為主，局部也可通過(guò)構(gòu)造等導(dǎo)水通道補(bǔ)給下伏含水層。由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，厚度 220335m。鉆孔單位涌水量為 L/s178。 SO4Na 型。含水層組內(nèi)各含水層一般相對(duì)獨(dú)立，其間水力聯(lián)系微弱，具有各自不同的水壓值。在徑流過(guò)程中，因溝谷切割、徑流受阻，常形成泉排泄于地表。其中石灰?guī)r、中粗砂巖為主要含水層，含層間砂巖及巖溶裂隙水。鉆孔單位涌水量 一般為 L/s178。 SO4Na 型。局部石灰?guī)r巖溶裂隙較發(fā)育，泥灰?guī)r相對(duì)隔水。 m，水質(zhì)屬 HCO3178。 Mg或 SO4178。 Mg型。由于地形，地勢(shì)及構(gòu)造條件的影響，地下水在由北向南徑流過(guò)程中，在特定部位地下水便以上升泉的形式排泄，如白洋河泉、郭壁泉等。三姑泉出露于丹河河谷中，泉水標(biāo)高 ，流量 。 本井田位于三姑泉域的北徑流區(qū)內(nèi)。阻隔了奧陶系石灰?guī)r含水層組與碎屑巖夾碳酸鹽巖含水層組之間的水力聯(lián)系。 （二）井田水文地質(zhì)條件 井田位于沁水煤田東南部，太行山塊隆西緣，晉獲褶斷帶以東。最高標(biāo)高 ，最低標(biāo)高 ，相對(duì)高差 。西李門(mén)村北蓄水池建在村莊范圍內(nèi)的粘土隔水層之上，范圍較小，蓄水不大。 現(xiàn)生產(chǎn)礦井井口有三個(gè)，分別為主立井、副立井及回風(fēng)立井，井口標(biāo)高分別為 、 、 ，當(dāng)?shù)刈罡吆樗粯?biāo)高為 857m，井口標(biāo)高均高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗粯?biāo)高。 井田位于沁水煤田東南部，太行山塊隆西緣，晉獲褶斷帶以東。最高標(biāo)高 ，最低標(biāo)高 ，相對(duì)高差 。西李門(mén)村北蓄水池建在村莊范圍內(nèi)的粘土隔水層之上，范圍較小，蓄水不大。 （三）采（古）空區(qū)積水 大氣降水對(duì)礦坑充水的影響 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 30 井田內(nèi)基巖及擬采煤層埋深不大，大氣降水通過(guò)松散沉積物孔隙與基巖裂隙滲入地下進(jìn)入礦坑，成為礦坑充水的根本來(lái)源和主要來(lái)源之一。 頂板裂隙水對(duì)礦坑充水的影響 井田內(nèi)煤層為緩傾角，煤層頂板主要為石灰?guī)r巖，采用堅(jiān)硬巖層導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算公式， 其公式為： 1030 ??? MH Ii …………………………（ 41） 式中： HIi— 導(dǎo)水裂隙帶高度 m； Σ M— 煤層累計(jì)采厚 m。按式 41 計(jì)算，計(jì)算時(shí)式中取“ +”號(hào)， 15 號(hào)煤層一次采全高開(kāi)采時(shí)，產(chǎn)生的導(dǎo)水裂縫帶高度分別為 、 。 上部礦坑水對(duì)下組煤礦坑充水的影響 七一煤礦是一個(gè)有近 40年開(kāi)采歷史的老礦，上組煤（ 3號(hào)）已開(kāi)采殆盡，形成面積較大且相互連通的眾多采空區(qū)。 9 號(hào)煤層也部分開(kāi)采，采空區(qū)內(nèi)有少量積水。在開(kāi)采情況下，由于頂板冒落導(dǎo)水裂隙帶的影響，地下水在 3 號(hào)、 9 號(hào)煤礦坑之間可相互溝通，故 3 號(hào)及 9 號(hào)煤礦坑水成為 9號(hào)煤層開(kāi)采 礦坑充水的主要來(lái)源之一，也是可能導(dǎo)致頂板突水事故危害礦井安全的一大隱患。 ⑵井田內(nèi)采空區(qū)積水情況 井田現(xiàn)設(shè)計(jì)開(kāi)采 9 號(hào)煤層。采用上述公式進(jìn)行采空區(qū)積水量計(jì)算，其具體結(jié)果見(jiàn)表。 ⑷采空區(qū)積水對(duì)煤層開(kāi)采的影響 井田內(nèi)在煤層采空區(qū)下山部位均有一定量采空積水。特別是在下組煤層開(kāi)采時(shí)，對(duì)采空積水要及時(shí)查明，要注意及時(shí)疏排采空積水 ,確保礦井安全。井筒涌水量的大小與設(shè)計(jì)井筒位置有關(guān)。 構(gòu)造對(duì)礦坑充水的影響 井田內(nèi)構(gòu)造形態(tài)主要為一單斜構(gòu)造，地層傾角變化不大，井田西部發(fā)育一短軸向斜，斷層及陷落柱不發(fā)育。井田內(nèi)構(gòu)造帶富水性均較弱，但對(duì)礦坑充水仍有一定影響。井田內(nèi) 9號(hào)煤層底板最低標(biāo)高在 740m 左右，井田內(nèi) 15 號(hào)煤層底板最低標(biāo)高在 690m 左右，均高于奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高。 （四）礦井涌水量 中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 33 由于以往本井田及附近區(qū)域缺少礦坑涌水量預(yù)測(cè)的相關(guān)資料，也無(wú)與本井田水文地質(zhì)條件相似的 9 號(hào)、 15 號(hào)煤生產(chǎn)礦井，因此，本次工作依據(jù)井田水文地質(zhì)條件及開(kāi)采條件下的礦坑充水因素，參照并對(duì)比上部 3 號(hào)煤礦坑涌水量對(duì)下組煤礦坑涌水量進(jìn)行推測(cè)。該礦原 9 號(hào)煤礦井面積為 ，擴(kuò)區(qū)后面積為 ，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量達(dá)到90 萬(wàn)噸。本區(qū)基巖風(fēng)化裂隙帶發(fā)育深度可達(dá)太原組地層， 3 號(hào)與 9 號(hào)煤之間有 K5灰?guī)r及部分砂巖等含水層， 9 號(hào)與 15 號(hào)煤之間有 K2K4灰?guī)r與砂巖含水層，而且上述含水層在井田內(nèi)部分地段（以中、西部為主）富水性相對(duì)較強(qiáng)。 15號(hào)煤礦坑涌水及貧水年最小、最大涌水量分別為 270 m3/d和 550 m3/d，豐水年最大礦坑涌水量為 2340m3/d。 本次設(shè)計(jì) 9 號(hào)煤層開(kāi)采正常涌水量為 772m3/d，最大涌水量為 1800 m3/d； 15 號(hào)煤層開(kāi)采正常涌水量為 959 m3/d，最大涌水量為 2340 m3/d。井田內(nèi)無(wú)井、泉及地表水，且距丹河階地等區(qū)域淺層富水地段較遠(yuǎn)，山西組及太原組含水層水量也不夠豐富，不能滿足礦山用水需求。建議采取充分利用相應(yīng)處理后的礦坑水與選擇構(gòu)造有利地段鑿深井開(kāi)采利用巖溶水的綜合供水方案，可滿足礦山生產(chǎn)、生活供水需要。據(jù)井田水文資料，推測(cè)本井田奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高 620～ 625m，低于15 號(hào)煤層的最低底板標(biāo)高（約 690m），奧灰水對(duì)開(kāi)采煤層無(wú)影響。當(dāng)生產(chǎn)能力達(dá)到 90 萬(wàn) t/a時(shí)，預(yù)計(jì)開(kāi)采 9 號(hào)煤層的礦井正常涌水 量為 772m3/d，礦井最大涌水量為 1800m3/d。 詳細(xì)調(diào)查了采（古）空區(qū)積水情況，該礦井 3 號(hào)煤層采空區(qū)存在有積水，調(diào)查積水面積 211345m3，估計(jì)積水量 47271m3。綜合評(píng)價(jià)，礦井水文地質(zhì)類型屬中等。 3號(hào)煤層底板多為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，強(qiáng)度較小，因本區(qū)內(nèi)地層平緩，下部的承壓含水層距 3號(hào)煤層較遠(yuǎn)，因此多年生產(chǎn)中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)底鼓現(xiàn)象。底板多為泥巖或 砂質(zhì)泥巖，厚約 。直接頂板遇水易跨落，為不穩(wěn)定頂板。細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度在 ～ ，平均 ，單向抗拉強(qiáng)度 ～ ，平均 ；石灰?guī)r抗壓強(qiáng)度在 ～ ，平均 ，單向抗拉強(qiáng)度 2. 72～ ，平均 。 底板：直接底板巖性大多為砂質(zhì)泥巖。為不穩(wěn)定底板。為穩(wěn)定底板。直接底板為泥巖，再下為石灰?guī)r。老頂為K2石灰?guī)r，抗壓強(qiáng)度在 ～ 之間，平均 ，單向抗拉強(qiáng)度 ，平均 。 15 號(hào)煤層直接底板為泥巖，抗壓強(qiáng)度在 ,不穩(wěn)定。為不穩(wěn)定底板。但在構(gòu)造發(fā)育區(qū)段，頂板破碎易落，中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 36 穩(wěn)定性差，應(yīng)引起注意?；?guī)r頂板力學(xué)強(qiáng)度較高，穩(wěn)固性較強(qiáng)。在長(zhǎng)期開(kāi)采條件下， 3 號(hào)、 9 號(hào)及 15號(hào)煤礦坑的冒落導(dǎo)水裂隙帶將會(huì)相互連通。建議加強(qiáng)頂板支護(hù)等相關(guān)防止措施。 瓦斯 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳晉煤安發(fā)［ 2020］ 1108 號(hào)文“關(guān)于山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)七一煤業(yè)有限公司礦井 9 號(hào)、 15 號(hào)煤層礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的批復(fù)”，預(yù)測(cè)七一煤業(yè)有限公司在生產(chǎn)前期開(kāi)采 9 號(hào)煤層時(shí)，礦井最大相對(duì)瓦斯涌出量為 ；最大絕對(duì)瓦斯涌出量為 ；在生產(chǎn)后期開(kāi)采 15號(hào)煤層時(shí)，礦井最大相對(duì)瓦斯涌出量為 ；最大絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，預(yù)測(cè)結(jié)論為低瓦斯礦井。 據(jù)晉城市煤炭工業(yè)局晉市煤局安字［ 2020］ 1065號(hào)文，《關(guān)于晉城市中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)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(shuō)明書(shū) 37 2020年度 30萬(wàn) t/a以下煤礦瓦斯等級(jí)及二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》，本礦 2020年度 9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。 煤塵 據(jù) 2020年 10月 13日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)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 煤塵爆炸測(cè)試結(jié)果：火焰長(zhǎng)度 0mm，撲滅火焰巖粉用量 0%，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。 表 2116 煤塵爆炸性測(cè)試情況表 煤層 編號(hào) 礦井名稱 采樣 地點(diǎn) 測(cè)試單位 采樣 時(shí)間 煤 塵 爆炸性 9 山西七一煤業(yè)有限公司 井下 山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心 無(wú) 15 山西掌石溝煤業(yè)有限公司 S1501 無(wú) 掘進(jìn)工作面 國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 無(wú) 根據(jù)本次施工 3 51號(hào)孔對(duì) 9號(hào)、 15號(hào)煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果 (見(jiàn)表 2117)，其火焰長(zhǎng)度 0mm，撲滅火焰的巖粉量為 0%，可見(jiàn)本區(qū) 15號(hào)煤層之煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。本礦鄰近礦井煤的自燃等級(jí)測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表 21