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1、采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第118頁1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置新陽煤礦是汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)改造提升生產(chǎn)能力中的一個井田,位于孝義市城西14km的新陽鎮(zhèn),屬呂梁市孝義市行政管轄區(qū)。本井田地理范圍為北緯37°054137°1128,東經(jīng)111°3547111°4218。井田西南與水峪井田毗鄰,井田西部與羊寨勘探區(qū)為鄰,東與白壁關(guān)井田(目前已規(guī)劃為新陽煤礦白壁關(guān)區(qū))相鄰,北至丈八煤層露頭,南到兌鎮(zhèn)介西鐵路北。南北長約為7.3km,東西寬約6.4km,總面積為32.8km2。1.1.2地形、地貌和交通條件本井田處于黃土高原中
2、部的山西省呂梁山東麓,區(qū)內(nèi)地表大部被黃土覆蓋,黃土沖溝發(fā)育, 基巖僅在井田南部的兌鎮(zhèn)河谷地帶及礦區(qū)中部的新陽河床兩岸有零星煤系地層出露,新陽河谷地面標(biāo)高+800m+880m,丘陵地標(biāo)高+900m+1100m,相對高差在300m左右。新陽煤礦交通極為便利,南同蒲鐵路介(休)西(泉)線沿井田東南邊界通過,介西線白壁關(guān)站有到礦區(qū)的鐵路專用線,專用線長5km,介休站到太原站169km,礦區(qū)交通位置見圖1-1。1.1.3本區(qū)內(nèi)的工業(yè)和農(nóng)業(yè)新陽煤礦高陽區(qū)西部及南部數(shù)十公里區(qū)域內(nèi),因煤層埋藏較淺,煤質(zhì)優(yōu)良,很久以前當(dāng)?shù)鼐用窬陀行∶焊G開采的歷史。根據(jù)楊家莊村元朝延佑四年(1314年)的碑文記載,當(dāng)時古窯已經(jīng)很
3、多,推測在唐宋年間已有小窯進(jìn)行生產(chǎn),主要開采2#煤層,個別煤窯如胡家窯煤礦開采9-10-11#煤層。截止2005年年底,新陽煤礦范圍內(nèi)保留采礦權(quán)的小煤礦有16座,其中孝義市境內(nèi)有15座,新陽煤礦周邊皆為農(nóng)村,原生環(huán)境良好,僅有農(nóng)耕活動,農(nóng)民牲畜圈養(yǎng),少量放牧。河流、地表水體無污染,除夏季洪水造成水土流失外,其余幾乎沒有什么環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民以種植業(yè)為主,主要農(nóng)作物有小麥、玉米、高梁、谷子等。區(qū)內(nèi)煤炭資源豐富,工業(yè)主要以開辦煤礦為主,開采運(yùn)輸業(yè)較發(fā)達(dá)。圖1-1 新陽礦區(qū)交通位置圖1.1.4供電供水礦井用電采用雙回路供電系統(tǒng),一回引自礦務(wù)局自備電廠后莊變電站的內(nèi)部電網(wǎng),電壓110kv,輸電距離
4、4km;一回引自華北電網(wǎng)兌鎮(zhèn)變電站,電壓110kv,輸電距離2km,此便利條件對礦井的建設(shè)較為有利。新陽煤礦現(xiàn)供水水源為礦工業(yè)廣場附近的gsj-c1-6號水源井,即礦區(qū)永久水源。取水層位為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組,能滿足礦井工業(yè)用水和生活用水之需求,從山西煤田地質(zhì)研究所提供的水質(zhì)分析報(bào)告來看,其水質(zhì)符合國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.1.5氣候條件本井田氣候受季風(fēng)環(huán)流、地理緯度和海拔高度的影響,一年四季分明,是典型的暖溫帶氣候。本區(qū)屬大陸性氣候,春季受冬夏季風(fēng)氣團(tuán)的交替控制,氣候多風(fēng)干旱,變化明顯;夏季受太平洋副熱帶高壓影響,多偏南和東南氣流,氣候炎熱,雨量集中;秋季則因蒙古高壓氣團(tuán)的迅速南侵,天高氣爽多為
5、晴朗天氣;冬季受蒙古冷高壓的控制,多偏北和西北的氣流影響,氣候寒冷少雪。年氣溫68月份最高一般為26-28,最高可達(dá)39,每年12月份最冷,一般為-7-15,最低為-23,凍土深度一般為0.42m0.69m,年降水量5mm左右,雨季集中于78月份,年蒸發(fā)量一般為1800mm1900mm,遠(yuǎn)大于年降水量,故該礦區(qū)比較干旱。1.16 水文與地震新陽區(qū)內(nèi)河流均屬黃河流域汾河水系,流向由西往東,平時少水或無水,均屬季節(jié)性河流。新陽河發(fā)源于西部呂梁山,流經(jīng)井田中部,至善吉村與兌鎮(zhèn)河匯合后流入孝河,長34km,出山后河谷寬度為200m5m。二十世紀(jì)六十年代該河仍有小股長流水,二十世紀(jì)七十到八十年代,由于地
6、方工業(yè)及煤炭工業(yè)的發(fā)展,截流或滲水嚴(yán)重,礦區(qū)地段已成為干枯河床。兌鎮(zhèn)河發(fā)源于西部呂梁山柳子溝,經(jīng)柳灣礦區(qū),水峪礦區(qū)及井田東南部至善吉村流入孝河,該河長33km,河谷寬200m左右。上述河谷均為季節(jié)性河流,平均流量很小,主要靠間歇性泉水及礦坑排水補(bǔ)給,雨季山洪暴發(fā),水勢兇猛。1958年1960年在下游張家莊附近修建了“八一”水庫,庫容量約3336.5mm3。賈家莊村東面河谷有一座小型水庫,庫容量約89m m3,均為農(nóng)業(yè)灌溉及養(yǎng)魚業(yè)之用。 根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)劃分:本井田屬地震烈度區(qū)7度區(qū);根據(jù)中國地震參數(shù)區(qū)劃圖(gb18306-2001),本區(qū)所屬地震動峰值加速度分劃為0.15g。
7、1.2井田地質(zhì)特征1.2.1井田地形本井田處于黃土高原中部的山西省呂梁山東麓,區(qū)內(nèi)地表大部被黃土覆蓋,黃土沖溝發(fā)育, 基巖僅在井田南部的兌鎮(zhèn)河谷地帶及礦區(qū)中部的新陽河床兩岸有零星煤系地層出露。1.2.2 井田勘探新陽井田于1956年1958年由山西省地質(zhì)廳燃料地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行勘探,1958年8月提交山西省孝義、汾陽縣新陽井田煤田地質(zhì)勘探報(bào)告,同年8月經(jīng)省儲委以第25號決議書批準(zhǔn)。后經(jīng)1962年、1964年省儲委先后兩次復(fù)審結(jié)果為不合格報(bào)告,撤銷原批準(zhǔn)儲量,進(jìn)行重新勘探。1964年山西煤炭工業(yè)管理局119隊(duì)從礦井設(shè)計(jì)、生產(chǎn)需要出發(fā),結(jié)合本區(qū)的地質(zhì)條件,進(jìn)行了地質(zhì)勘探改革試驗(yàn)。在勘探過程中,依據(jù)以往及新
8、了解的地質(zhì)情況,對鉆孔的布置作了幾次調(diào)整變更。于1965年6月初結(jié)束施工,同時提交了山西省霍西煤田汾孝礦區(qū)新陽井田地質(zhì)勘探最終報(bào)告,山西省儲委1965年7月以第18號決議書批準(zhǔn)。1991年7月22日中國統(tǒng)配煤礦總公司關(guān)于印發(fā)統(tǒng)配煤礦礦井地質(zhì)條件分類結(jié)果的通知(中煤總生字1991第338號)把新陽煤礦地質(zhì)條件類別評定為二類礦井,代號為adeg。1992年2月11日中國統(tǒng)配煤礦總公司關(guān)于印發(fā)統(tǒng)配煤礦礦井水文地質(zhì)條件分類的通知(中煤總生字1992第57號)把新陽煤礦水文地質(zhì)條件類型評定為簡單型。從1991年至今,新陽煤礦利用山西組2#煤層生產(chǎn)巷道系統(tǒng)的有利條件,對原勘探階段鉆孔密度不足不能足以控制山
9、西組3#煤層底板等高線變化而進(jìn)行了補(bǔ)充勘探,共施工33個鉆孔,其中30個孔按規(guī)定探清了3#煤,有3個孔未見煤。2003年10月11日至2003年11月30日,汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司新陽煤礦通過招標(biāo)方式委托山西省第六地質(zhì)工程勘查院對新陽煤礦九采區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探,勘探面積0.5km2。1.2.3地層的概述新陽井田地表絕大多數(shù)被第三系沉積物所掩蓋,基巖僅在西部、南部河谷中有所出露,地層由老至新簡述如下:1、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(o2f)本統(tǒng)為煤系地層之基底,巖性為淺灰色及深灰色,致密厚層狀海相石灰?guī)r,巖質(zhì)較純,性較脆,頂部有溶蝕現(xiàn)象,常見有黃鐵礦晶體及不規(guī)則之方解石細(xì)脈,侵蝕面50m之下夾石膏12
10、層。2、石炭系中統(tǒng)本溪組(c2b)平行不整合與峰峰組灰?guī)r侵蝕面之上,厚度由12m35.5m不等,平均厚度24.3m,為海陸交互相沉積,巖性為灰淺灰色,由灰白色黏土質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r組成,偶夾薄煤層,底部為鋁土巖,常含較多結(jié)核狀、圓塊狀黃鐵礦。3、石炭系上統(tǒng)太原組(c3t)本組地層由灰、灰黑色泥巖,砂巖,粉砂巖,石灰?guī)r及煤層組成,含煤57層。主要可采煤層為9-10-11#,與下伏地層為整合接觸。本組地層厚度87.6m108.6m,平均98m。4、二疊系(p)按其巖性特征以及含植物化石情況分為山西組和上、下石盒子組,分別敘述如下:(1)下統(tǒng)山西組(p1s)出露于井田西南部胡家窯,西溝村及西北部安
11、家?guī)X村一帶。與石炭系上統(tǒng)太原組為整合接觸,以底砂巖k7至下石盒子組k8砂巖底為界,厚29.4m69.6m,平均46m,為本區(qū)主要含煤地層之一。巖性由灰色、黑色砂質(zhì)泥巖,灰黑、黑色泥巖、深灰、灰白色細(xì)、中砂巖及煤層組成。煤層編號由上而下有1#、2#、3#煤層,其中2#煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層,1#煤層為大部可采煤層,3#煤層局部可采。(2)下統(tǒng)下石盒子組(p1x)出露于井田西部胡家窯、西溝村、西北部安家?guī)X、中部南頭村、中南部賢者村一帶,與下伏山西組為整合接觸,以底砂巖k8至上石盒子組k10為界,厚63m98m,平均80.5m。a. 下石盒子組二段(p1x2)以灰綠、黃綠色中粗砂巖為主。夾砂質(zhì)泥巖及
12、泥巖頂部有一層桃花色鋁質(zhì)泥巖(俗稱“桃花泥巖”)厚3.78m左右。距1#煤層90m110m,是很好的標(biāo)志層,本段厚32m45m,平均37.2m。b. 下石盒子組一段(p1x1)以深灰色、灰色細(xì)砂巖及黑灰色泥巖,粉砂巖為主。含菱鐵礦結(jié)核及不穩(wěn)定之薄煤層23層,最多達(dá)7層,底部砂巖(k8)為灰白色、中厚層狀,致密塊狀,成分以石英為主,層位穩(wěn)定,厚0.5m21.4m,平均5.10m。本段厚38m52.5m,平均43.5m。(3)上統(tǒng)上石盒子組(p2s)出露于井田西南部賢者村、神福村及東南部韓家灘、桑灣一帶,與下石盒子組為整合接觸。下部主要以黃綠、杏黃色砂巖,灰綠色中粗長石石英砂巖為主,偶夾粘土泥巖。
13、上部主要以黃、綠、灰白及紫色細(xì)中粒長石石英砂巖及灰紫、暗紫、黃綠色泥巖為主,并夾灰黃色及灰色鋁土泥巖、巖性變化較大,大都受侵蝕,厚度不一,不易對比。5、第三系上新統(tǒng)(n2)分布于低山丘陵半坡及沖溝兩壁,其厚度不一。最厚在桑灣村南達(dá)51.65m。主要為半膠結(jié)之砂礫層,棕黃、淺棕紅色亞粘土、土黃色亞粘土、鈣質(zhì)土等組成。有三層鈣質(zhì)膠結(jié)礫巖,以下部一層較穩(wěn)定,膠結(jié)良好,其它兩層變化較大,一般厚30m70m,平均厚50m。礫石成分以石灰?guī)r為主,砂巖及泥巖次之,分選差,滾圓度中等,砂石大小不一,本統(tǒng)沉積于各不同時代的基巖上,呈明顯之角度不整合接觸。6、第四系(q)本井田范圍內(nèi)分布較廣,角度不整合于不同巖層
14、之上。(1)下更新統(tǒng)(q)淺紅色粘土,夾砂礫石層。厚0m25m,平均12m。(2)中更新統(tǒng)(q2)以深紅、淺紅色亞粘土為主,深紅色砂土及粉砂土次之。廣布整個井田,與下伏地層為不整合接觸,厚度不一,厚0m55m,平均厚27m,底部偶見未經(jīng)膠結(jié)的砂礫層。其礫石成分為石灰?guī)r、砂巖,分選不好,滾圓度中等。在亞粘土中夾幾層暗紅色和紅色條帶及不穩(wěn)定之鈣質(zhì)結(jié)核層。(3)上更新統(tǒng)(q3)在本區(qū)廣泛出露。為土黃、灰白色粉砂土,松散,具孔隙和孔洞,鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)零星分布,且具垂直節(jié)理,孔狀結(jié)構(gòu)發(fā)育,厚度不一,最厚約30m,一般厚為0m30m,平均厚為28m,與下統(tǒng)地層為不整合接觸。(4)全新統(tǒng)(q4)主要分布在現(xiàn)代河床
15、及一級階地之上,以現(xiàn)代河流的沖積物和洪積物、砂及泥砂、砂礫為主,厚0m20m,一般為5m。新陽井田含煤地層沉積類型和特征明顯,主要煤層及標(biāo)志層清楚,可做為對比的標(biāo)志。因此,根據(jù)標(biāo)志層對含煤地層進(jìn)行劃分,其對比程度可靠。本次修編報(bào)告與原1995年10月新陽礦編制的礦井地質(zhì)報(bào)告一樣仍沿用傳統(tǒng)的巖石地層單位劃分和對比地層,將太原組與本溪組之界限置于晉祠砂巖(k1)及其相當(dāng)層位之底;山西組與太原組之界限置于k6灰?guī)r之上的k7砂巖(相當(dāng)于太原西山的北岔溝砂巖)底或與其相當(dāng)層位;下石盒子組與山西組之界限置于k8砂巖(相當(dāng)于太原西山的駱駝脖砂巖)底或與其相當(dāng)層位;上石盒子組與下石盒子組之界限置于“桃花泥巖”
16、及相當(dāng)層位之上的k10砂巖之底。1.2.4井田地質(zhì)構(gòu)造新陽煤礦位于山西臺背斜沁水坳陷的西緣,呂梁隆起的東翼,汾孝凹陷的東北部,其構(gòu)造方向與呂梁、霍山方向大體一致。新陽井田基本為一殘破的的盆狀構(gòu)造,地層傾角7°10°,東西構(gòu)造大致相同,東西部均為單斜構(gòu)造。 1.2.5井田的水文地質(zhì)特征1、地下水新陽煤礦位于郭莊泉水文地質(zhì)單元北部地段,該單元北部邊界為汾河向斜翹起端,也以地表分水嶺為界,西段與柳林泉域相鄰。邊界走向由西向東,自土灣垴子交口縣上頂山(2100.7m)井溝梁(1690.5m)中陽縣上頂山(1739.8m)荒草山東(1779.1m)離石頂天垴南(1980.6m)文水拐
17、嶺底汾陽桑棗坡宋家莊文水神堂;區(qū)域內(nèi)根據(jù)含水巖系和水力特征,地下水可分為以下幾種類型:(一)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層主要為奧陶系灰?guī)r,區(qū)域西、西北部均有出露,其埋深由西而東逐漸加大。巖溶現(xiàn)象發(fā)育,有利于地下水循環(huán),在霍州郭莊泉群以6.29m3/s的涌水量排泄而出。水量充沛,富水性較強(qiáng)。其主要補(bǔ)給來源為大氣降水。地下水的運(yùn)動流向與汾河大致相同,匯集于霍州市郭莊一帶,由于受下團(tuán)柏?cái)鄬幼钃跻匀男问接砍觥#ǘ┨M巖溶裂隙和山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層主要為石炭系太原組石灰?guī)r,二疊系山西組、石盒子組砂巖層,尤以太原組石灰?guī)r為主,分k2、k3、k4三層,總厚度17.68m,在區(qū)域西、西北部出露,
18、向東被黃土覆蓋。裂隙發(fā)育程度在平面上分布不均,因而在不同地段富水性相差較大。山西組及石盒子組砂巖含水層一般水量不大、富水性微弱。山西組砂巖抽水試驗(yàn)結(jié)果,單位涌水量僅0.00091l/s.m,石盒子組砂巖含水層抽水試驗(yàn)時,抽水開始二分鐘以后無水。從抽水情況看山西組及石盒子組砂巖含水層,無論對未來煤層的開采還是在供水水源方面均無較大意義。這類裂隙含水層的補(bǔ)給來源以大氣降水為主,其次為風(fēng)化裂隙潛水及山澗溝谷地表的入滲補(bǔ)給。(三)孔隙承壓水含水層屬第三系河湖相堆積物,由砂、砂礫、礫石層組成,出露于低山及山前傾斜平原的河谷之中,其厚度隨基巖侵蝕面而變化,一般為50m157.3m,富水性變化較大,單位涌水
19、量0.31l/s.m9.60l/s.m,滲透系數(shù)2.39m/d27.90m/d,補(bǔ)給來源為大氣降水,地下水運(yùn)動方向?yàn)楸睎|向或北東東向。(四)孔隙潛水含水層主要為第四系河床沖積層,由砂、卵石組成,分布于新陽河、兌鎮(zhèn)河、孝河及各支流河谷之中,厚度為10m20m,富水性變化較大,其水位埋深小于8m,補(bǔ)給來源為大氣降水,水流運(yùn)動方向與河流溝谷延伸方向一致,基本上全為由西向東,成為當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟稗r(nóng)業(yè)澆灌用水之主要水源。2、巖層透水據(jù)地質(zhì)勘查資料和礦井地質(zhì)報(bào)告資料,現(xiàn)將井田內(nèi)水文地質(zhì)特征敘述如下:(一)主要含水層根據(jù)含水層的性質(zhì)可分為以下四種:孔隙潛水含水層、孔隙承壓含水層、層間裂隙含水層、巖溶裂隙含水
20、層。1、中奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系地層的基底,井田內(nèi)沒有出露,埋藏深度西淺東深,中部一般在300m以下。根據(jù)鉆孔揭露資料,奧灰裂隙及巖溶現(xiàn)象比較發(fā)育,由東向西,從北部到中部地區(qū),巖溶裂隙發(fā)育程度越來越高,因而奧灰含水層的富水性具有各向異性,新陽井田屬郭莊泉域奧灰水的徑流區(qū),屬強(qiáng)含水層。據(jù)1995年10月由新陽煤礦地測科提交的汾西礦務(wù)局新陽煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告知:奧灰水水位標(biāo)高在+510m+525m之間,單位涌水量2.13l/s.m21.96 l/s.m。奧灰?guī)r溶裂隙含水層的補(bǔ)給來源以大氣降水及部分山澗溝谷潛水經(jīng)由郭莊泉西部奧灰出露區(qū)的入滲補(bǔ)給,其地下水的流向由西北到東南。2、太原
21、組灰?guī)r(k2)含水層太原組k2灰?guī)r是9-10-11#煤層的直接頂板,k2灰?guī)r厚5.00m28.20m,平均10.04m,含水層屬于溶洞-裂隙水,在淺部或斷層帶處裂隙溶洞發(fā)育。高37號孔在k2灰?guī)r中見溶洞2.45m,富水性次于k3灰?guī)r。鉆孔單位涌水量在0.022l/s.m0.885l/s.m之間,水位標(biāo)高+820.61m+922.37m,為弱中等富水性含水層。鄰區(qū)水峪礦1983年在三采擴(kuò)區(qū)放水巷放水時,其涌水量為115m3/h。其它巷道揭露時,其涌水屬突發(fā)性的,且水量較大,但時間較短,對生產(chǎn)有一定的影響。3、太原組灰?guī)r(k3k4)含水組k3、k4灰?guī)r含水組為裂隙-溶洞水。k3是7#煤層的間接底板
22、,為8#煤層的直接頂板,大部分鉆孔在鉆到此層位時均遇見大小不等溶洞。高3號孔遇見0.93m的溶洞,高11號孔遇見0.44m的溶洞。凡鉆孔鉆到此層位時其漏失水量突增,最大漏失水量可達(dá)10.2m3/d,說明其裂隙溶洞十分發(fā)育,富水性較強(qiáng), 尤其在大斷層附近則更大。據(jù)鉆孔抽水資料知:單位涌水量為0.20l/s.m7.41l/s.m,灰?guī)r為k3弱極強(qiáng)富水性含水層,因此k3灰?guī)r為本井田富水性最強(qiáng)的含水巖層,k4灰?guī)r次之。此灰?guī)r(k3、k4)含水巖組,對今后煤層開拓威脅較大。k4灰?guī)r厚0.40m1.00m,平均3.45m,單位涌水量0.003l/s.m0.091l/s.m,為弱中等富水性含水層,其補(bǔ)給來源
23、主要為大氣降水或風(fēng)化殼潛水及山澗河谷潛水。地下水運(yùn)動方向,主要為自西向東。4、山西組砂巖裂隙含水組本組為層間裂隙水,厚一般為20m45m,其富水性視巖層裂隙發(fā)育程度而異,單位涌水量0.0003l/s.m0.403l/s.m為弱富水性中等富水性含水層,對煤層開采無影響。5、二迭系下石盒子組k8砂巖含水層本組以k8砂巖為主要含水巖層,是1#煤層間接頂板, 為層間裂隙水。k8砂巖厚度一般為5.10m,其富水性視砂巖裂隙發(fā)育程度而異, 本區(qū)一般水量較小,其地下水主要補(bǔ)給來源,為大地降水及地面河谷潛水。6、二迭系下石盒子組k9砂巖含水層本組k9砂巖屬于層間裂隙水。一般厚度9.9m左右,變化較大,含水微弱
24、,水量一般不大,且距可采煤層較遠(yuǎn), 中間夾有較厚的泥巖及粉砂巖隔水層,對煤層開采影響不大。7、二迭系上石盒子組k10砂巖含水層本組k10砂巖層間裂隙水,一般厚為12.6m左右,含水性極不均勻,隨k10砂巖裂隙的變化而變化,在裂隙發(fā)育的區(qū)段富水性強(qiáng),在裂隙不發(fā)育的區(qū)段富水性弱,且距可采煤層較遠(yuǎn),中間夾有較厚的泥巖及粉砂巖隔水層,對煤層開采影響不大。8、第三系砂礫層含水組第三系上新統(tǒng)河湖相堆積,與下伏基巖呈角度不整合接觸,底部常有一層礫巖,成分以石灰?guī)r為主,次為砂巖, 礫石直徑大部分在50mm以上,層厚3.51m,由灰黃、棕黃色砂、砂礫、礫石和亞粘土或亞砂土互層的松散地層組成,砂及砂礫有的被鈣化和
25、膠結(jié)。第三系上新統(tǒng)礫巖承壓孔隙水:此含水巖層為河湖相或?yàn)I湖相疏松沉積,由礫石及粗、中砂組成,局部膠結(jié)或半膠結(jié)。出露于臨水村以西及曹村等溝谷中, 向北東方向傾斜, 基本與基巖侵蝕面傾斜相一致,分布較廣,厚度變化很小。 含水層一般可分為b2、b3、b4三個含水層或組。b2含水層厚1.00m8.05m,平均厚2m3m,埋深013.0m,從抽水結(jié)果知,單位涌水量q=0.036l/s.m0.038l/s.m,滲透系數(shù)k=0.0116m/d0.532m/d,為弱富水性含水層,水位標(biāo)高為792.74m815.16m,本層不宜作為大型供水源。b3、b4含水層,二者相距較近,位于上新統(tǒng)下部,二者共有23以至8個
26、分層。厚度自0.9m76.84m,平均厚20m30m,頂板埋深116.0m以內(nèi),底板埋深可達(dá)265.07m。水位標(biāo)高為782.83m803.04m,由于二者水頭壓力無顯著區(qū)別,抽水試驗(yàn)時作為一個含水層(組)同時進(jìn)行,單位涌水量q=0.31l/s.m9.60l/s.m,滲透系數(shù)k=2.39m/d27.90m/d,r=1600米,為中等極強(qiáng)富水性,b3與b4有互補(bǔ)現(xiàn)象。9、第四系沖積層含水組第四系更新統(tǒng)q1q4由底部礫巖有時變?yōu)椴荒z結(jié)狀,紅色土及黃土、河谷沖積層( 命名為b1含水層),與亞粘土組成,厚度可達(dá)80m。b1含水層主要由巨礫卵石砂礫凸鏡體粘性土組成厚10m20m,順河流方向變化不大, 其
27、寬度在新陽河與兌鎮(zhèn)河匯合處善吉村,有5m800m,水位標(biāo)高在830m756m,抽水試驗(yàn)結(jié)果q=0.60l/s.m12.87l/s.m,k=5.80m/d43.49m/d,r=5m為中等極強(qiáng)富水性含水層,垂直水流方向q=20.96m/d,k=220m/d, 潛水的補(bǔ)給來源有大氣降水、基巖裂隙水、上新統(tǒng)的孔隙水等多方面的,大部分時間呈細(xì)水長流,各含水層綜合成果見表1-1。表1-1 各含水層特征綜合成果表名 稱地下水類 型兩極厚度平均厚度(m)單位涌水量(l/m.s)水位標(biāo)高(m)滲透系數(shù)(m/d)水 質(zhì) 類 型奧陶系石灰?guī)r裂隙-溶洞水2.13-21.96550-575太原組k2灰?guī)r裂隙-溶洞水28
28、.20-5.0010.040.022-0.885820.61-922.370.357-13.09hco3-so4-ca-mg太原組k3灰?guī)r裂隙-溶洞水9.30-2.705.710.020-7.41819.19-921.910.6826-80.98hco3-so4-ca-mg太原組k4灰?guī)r裂隙-溶洞水7.00-0.403.450.003-0.91850.13-936.170.107-24.88so4-hco3-ca-mg山西組砂巖組層間裂隙水20-450.0003-0.403815.61-984.720.00111-1.17so4-hco3-ca-mg石盒子組砂巖組層間裂隙水51-1230.60
29、0.0009-0.11785.65-891.120.00142-0.203hco3-na-ca第三系砂礫巖承壓孔隙水0.9-76.840.31-9.60782.83-815.160.0116-27.90hco3-so4-ca-mg第四系沖積層孔 隙潛 水10-200.6-12.87756-83019.485- 46.50hco3-so4-ca-mg(二)隔水層:區(qū)內(nèi)各含水層之間基本上都有隔水層相間,但主要有以下三層:1#、 11#煤層底板至奧灰頂界面之間的隔水層奧陶系峰峰組上覆地層中石炭統(tǒng)本溪組,其厚度12m35.5m,平均厚度24.3m。由一組粘土質(zhì)泥巖、砂巖、灰?guī)r組成,下部為鋁土巖及鐵鋁巖
30、。9-10-11#煤層底板至本溪組上界面平均間距84.0m,由泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層組成。這套地層在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下是奧灰含水層和煤系地層含水層之間較好的隔水層。2、下石盒子組以上隔水層區(qū)內(nèi)下石盒子組以上地層數(shù)百米,其巖性主要為泥質(zhì)砂巖、泥巖、細(xì)-粉砂巖組成,夾少量中-粗粒砂巖,是煤系地層上部較好的隔水層。在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下,本隔水層能有效的阻止上部裂隙水向下滲透補(bǔ)給煤系地層中的含水層。3、第四系中、下更新統(tǒng)隔水層第四系中、下更新統(tǒng)是一套以深紅、淺紅亞粘土為主,淡紅色砂土及粉砂土組成,廣布整個井田,厚度6m55m,在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下能夠隔絕第四系孔隙潛水含水層與下伏
31、地層的水力聯(lián)系。(三)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征經(jīng)過幾十年的開采,在井田西部、南部和西北部開采范圍內(nèi)僅有一條斷層發(fā)生涌水,即1990年開拓七采大巷時遇一斷層發(fā)生涌水,涌水量為7.89m3/h98.28m3/h,平均63.7 m3/h。1991年開拓七采繞道又遇此斷層發(fā)生涌水,涌水量為46.7m3/h136.8 m3/h,經(jīng)分析認(rèn)為此斷層導(dǎo)通了k3、k4灰?guī)r水,發(fā)生涌水。其它斷層均未發(fā)生涌水,但是,隨著深部煤層的不斷開拓,礦山壓力和太原組灰?guī)r水的壓力不斷增加,都會使原來不導(dǎo)水的斷層很可能變成導(dǎo)水?dāng)鄬印T陂_拓井田東部煤層時,由于斷層多且落差較大,切割了各含水層,這些斷層就會成為這些含水層之間的導(dǎo)
32、水通道,使各含水層之間的水發(fā)生水力聯(lián)系。由于井田中心地帶和井田東部(新陽向斜部位)9-10-11#煤層底板標(biāo)高高于奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高530m不存在帶壓開采問題。帶壓區(qū)中的斷層很可能成為奧灰?guī)r溶水進(jìn)入巷道和采掘工作面的導(dǎo)水通道。因此在開采9-10-11#煤層時應(yīng)引起高度重視。必須注意和預(yù)防斷層導(dǎo)水事故的發(fā)生,在斷層附近采取有力措施,以防奧灰?guī)r溶水導(dǎo)入礦井。1.3煤層特征1.3.1煤層的埋藏特征新陽煤礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等,全井田構(gòu)造形態(tài)基本上為一殘破的盆狀構(gòu)造,地層傾角7°10°,南北長約為7.3km,東西寬約6.4km,總面積為32.8km2。1.3.2煤層1、含煤性井田內(nèi)
33、主要含煤地層為山西組和太原組,總厚144.0m,含煤12層,煤層總厚16.2m,含煤系數(shù)為11.3%。可采煤層總厚為12.55m,可采含煤系數(shù)為8.1%。山西組厚29.40m69.6m,平均厚46.0m,含煤4層,自上而下編號為1#、2#、3-1#、3#,煤層總厚4.87m,含煤系數(shù)10.6%,其中3-1#煤層為全區(qū)不可采煤層,1#、2#、3#煤層為主要可采煤層,平均厚9.63m,可采含煤系數(shù)為10.1%。太原組厚87.6m108.6m,平均厚98.0m,含煤8層,自上而下編號為4#、5#、6#、7-1#、7#、8#、9-10-11#、11a#,煤層總厚11.33m,含煤系數(shù)11.6%,其中9
34、-10-11#煤層為主要可采煤層,其余各煤層均為不可采煤層??刹煽偤?1.92m,可采含煤系數(shù)為8.1%。1.3.3煤層及圍巖性質(zhì)可采煤層情況詳見可采煤層情況一覽表1-2。表1-2 可采煤層情況一覽表地層單位可采含煤系數(shù)(%)煤層號煤厚(m)最小-最大平均厚(點(diǎn)數(shù))間距(m)結(jié)構(gòu)厚度變異系數(shù)r(%)可采性指數(shù)(km)穩(wěn)定性可采性統(tǒng)組下二疊統(tǒng)山西組10.110.40-1.720.98(74))5.8810.2972.535.8810.2972.53簡單320.91大部可采21.23-9.642.58(90)較復(fù)雜231.0全區(qū)可采30-1.841.07(64)簡單520.78局部可采復(fù)雜211.
35、0全區(qū)可采上石炭統(tǒng)太原組8.99-10-119.4-10.59.83(72)(一)1#煤層位于山西組中上部,上距k8砂巖約17m左右,下距k7砂巖約25m左右,下距2#煤層約5.88m.層位穩(wěn)定,煤厚0.40m1.72m,平均0.98m,煤層結(jié)構(gòu)簡單,其厚度變異系數(shù)()為32%,可采性指數(shù)(km)為0.91,屬較穩(wěn)定的大部可采的薄煤層。在井田西部與2#煤層合并,西北部煤層厚度不足0.6m,該煤層的控制及研究程度較高。頂板為中粒砂巖、有時相變?yōu)榉凵皫r,厚約80m,單向抗壓強(qiáng)度為19.7mpa,底板為粉砂巖或泥巖。(二)2#煤層位于山西組中下部,上距k8砂巖約24m左右上距1號煤層約5.88m,下
36、距k7砂巖約16m左右,下距3#煤層約10.29m。煤厚1.23m9.64m,平均2.58m,層位穩(wěn)定含夾矸13層,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,煤厚變異系數(shù)()為23%,可采性指數(shù)(km)為1,為全區(qū)穩(wěn)定的可采的中厚煤層,在井田西部與1#煤層合并,并且由東向西逐漸增厚。該煤層的控制及研究程度均較高。頂板為中粒砂巖、粉砂巖、有時為細(xì)砂巖,厚度一般為13m左右,單向抗壓強(qiáng)度為26.58 mpa。底板為粉砂巖、細(xì)砂巖或泥巖。(三)3#煤層位于山西組下部,上距k8砂巖約37m左右,上距2#煤層約10.29m,下距k7砂巖約5m左右,下距9-10-11#煤層約72.53m。煤厚度變異系數(shù)()為52%,可采性指數(shù)(km)
37、為0. 78,屬局部可采的不穩(wěn)定的薄煤層,在高-18號孔和高-30號孔處尖來,在井田西部大部不可采,東部發(fā)育較好穩(wěn)定可采。其控制及研究程度較高。頂板一般為泥巖或砂質(zhì)泥巖,厚為6.40m15.10m,含有泥質(zhì)結(jié)核,其中有一層穩(wěn)定的3-1#煤線,在3#煤層上部1.28m4.26m處泥巖和抗壓強(qiáng)度為26.17 mpa,砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為37.83 mpa,底板為細(xì)砂巖厚度3.50m,巖性較硬,抗壓強(qiáng)度為46.65 mpa83 mpa。(四)9-10-11#煤層位于太原組下部,上距k7砂巖約66m左右,上距3#煤層約72.55m,下距k1砂巖約21m左右;煤厚9.3m10.58m,平均9.83m,含夾
38、石24層,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,層位穩(wěn)定。其厚度變異系數(shù)()為21%,可采性指數(shù)(km)為1,屬全區(qū)穩(wěn)定可采的厚煤層。頂板為厚層塊狀k2石灰?guī)r,常有溶洞出現(xiàn)。時有炭質(zhì)泥巖或泥巖偽頂。k2石灰?guī)r為不易冒落的堅(jiān)硬頂板,底板為粘土泥巖鋁土泥巖或泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖。底板含鋁土質(zhì)較高,具可塑性,遇水易膨脹變軟。泥巖抗壓強(qiáng)度為27.73 mpa39.4 mpa,石灰?guī)r為75.95 mpa141.32 mpa,粘土巖為27.12 mpa50.08 mpa,經(jīng)計(jì)算,9-10-11#煤層最大壓力值2。(五)煤巖層對比井田內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定,巖性組合具有一定的規(guī)律,標(biāo)志層層位穩(wěn)定,煤層厚度變化小,特征明顯,易識別等特點(diǎn)。這為煤巖層
39、對比提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。1995年10月新陽煤礦編制的生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告主要采用的是標(biāo)志層煤層及層間距,對煤巖層進(jìn)行了對比,通過30多年的開拓生產(chǎn)證明其煤巖層對比是可靠的。1.3.4 煤質(zhì)根據(jù)煤巖和煤化學(xué)特征以及中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(gb5751-86)劃分煤類,并經(jīng)統(tǒng)計(jì),1#、2#、3#三層煤均為焦煤,9-10-11#煤層瘦煤。自投產(chǎn)至今,新陽煤礦主要開采1#和2#煤層,3#煤僅在四采區(qū)布置工作面進(jìn)行了生產(chǎn),9-10-11#煤層剛開始生產(chǎn)。一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征1#、2#、3#煤層顏色均為黑色、條痕均為棕黑色、強(qiáng)玻璃光澤、裂隙發(fā)育、裂隙表面平坦光滑,其裂隙一般垂直層理面,煤的硬度較小,視
40、密度1#、2#煤層平均為1.35t/m3,3#煤層平均為1.40t/ m3,為光亮型煤。二、煤的化學(xué)組成及其特征煤的化學(xué)組成見表1-3。表1-3 各主要可采煤層煤質(zhì)特征表項(xiàng)目煤層號原 煤浮 煤煤種mad%ad%st·d%pd%ad%st·d%vdaf%1#0.383.921.298.2846.1421.820.290.840.420.00250.12130.02334.8114.8610.430.370.630.2822.4526.5824.97jm2#0.372.200.946.8630.0813.210.282.160.450.00320.08470.01083.651
41、8.247.210.331.040.4212.5327.3723.47jm3#0.302.280.838.0748.2221.290.302.571.720.00320.01790.00846.2933.8010.170.411.260.8220.9828.1025.32jm9-10-11#0.106.211.089.8641.1514.201.823.722.720.00060.02910.00953.8922.368.049.563.152.2614.8819.8218.95sm(一)1#煤層水分(mad):原煤0.38%3.92%,平均1.29%,為特低全水分煤;灰分(ad):原煤8.2
42、8%46.14%,平均21.82%;浮煤4.81%14.86%,平均10.43%,為特低灰煤高灰煤,以中灰煤為主,經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了11.39%,灰分降低率達(dá)52.2%,硫分(st·d):原煤0.29%0.84%,平均0.42%;浮煤0.37%0.63%,平均0.28%,為特低硫煤;經(jīng)洗選后整個煤層全為特低硫煤,效果比較明顯。浮煤揮發(fā)分(vdaf):22.45%26.58%,平均24.97%,為中等揮發(fā)分煤;原煤磷(pd)含量為0.0025%0.1213%,平均0.0233%為特低磷高磷分以低磷分煤為主;1#煤層發(fā)熱量(qgr·d):33.50mj/kg36.33m
43、j/kg,平均35.45mj/kg,屬特高熱值煤。煙煤的膠質(zhì)層最大厚度22mm;曲線型為之字型,煙煤的粘結(jié)指數(shù)為90;根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(gb5751-86)vdaf在10.0%28.0%之間,gr· i65和y25.0mm為焦煤,新陽井田由于1#煤層vdaf22.34%26.36%在10.0%28.0%之間、gr·i為9065、y為22.4825.0mm,故1#煤層為焦煤。(二)2#煤層水分(mad):原煤0.37%2.20%,平均0.94%,為特低全水分煤;灰分(ad):原6.86%30.08%,平均為13.21%,浮煤3.65%18.24%,平均7.2
44、1%,為特低灰煤高灰煤,以低灰煤為主,經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了6.0%,灰分降低率達(dá)45.4%,效果比較明顯;硫分(st·d):原煤0.28%2.16%,平均0.45%,浮煤0.33%1.04%,平均0.42%,為低硫分煤,經(jīng)洗選后原煤硫分平均降低了0.03%,降低率為0.67%,效果不明顯;浮煤揮發(fā)分(vdaf):21.53%27.37%,平均23.47%,為中等揮發(fā)分煤;原煤磷(pd)含量為0.0032%0.0847%,平均0.0108%,為特低磷中磷分以低磷分煤為主;2#煤層發(fā)熱量(qgr·d):35.06mj/kg36.79mj/kg,平均36.34mj/kg,為
45、特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度20mm,粘結(jié)指數(shù)為87,根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(gb5751-86)的規(guī)定本煤層屬焦煤。(三)3#煤層水分(mad):原煤0.30%2.28%,平均0.83%,為特低全水分煤,浮煤1.06%,也為特低全水分煤;灰分(ad):原煤8.07%48.22%,平均21.29%,浮煤6.29%33.80%,平均10.17%,為低灰煤高灰煤,以中灰煤為主,經(jīng)洗選后,原煤灰分平均降低了11.12%,灰分降低率達(dá)52.2%,灰分降低效果比較明顯;硫分(st·d):原煤0.30%2.57%,平均1.72%,浮煤0.41%1.26%,平均0.82%,為中低硫煤,經(jīng)洗選后,原
46、煤硫分平均降低了1.32%,硫分降低率達(dá)76.7%,經(jīng)洗選后脫硫效果非常明顯,同時也說明3#煤層中硫的成份主要來自無機(jī)硫,無機(jī)硫經(jīng)洗選后極易脫掉;浮煤揮發(fā)分(vdaf):20.98%28.10%,平均25.32%,為中等揮發(fā)分煤;原煤磷(pd)含量為0.0032%0.0179%,平均0.0084%,為特低磷低磷分以特低磷煤為主;3#煤層發(fā)熱量(qgr·d):32.90mj/kg,平均35.58mj/kg,為特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為21mm;粘結(jié)指數(shù)為89,為焦煤。(四)9-10-11#煤層水分(mad):原煤0.10%6.21%,平均1.08%,為特低全水分煤;灰分(ad):原煤
47、9.86%41.15%,平均14.20%,浮煤3.89%22.36%,平均8.04%,為低灰煤,經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了6.16%,灰分降低率達(dá)43.4%,效果明顯;硫分(st·d):原煤1.82%3.72%,平均2.72%,浮煤1.56%3.15%,平均2.26%,為高硫分煤,經(jīng)洗選后原煤硫分平均降低了0.46%,降低率僅為16.9%,脫硫效果不明顯,說明9-10-11#煤層中硫的成分主要來自有機(jī)硫,有機(jī)硫占全硫含量的46%99%故洗后仍高達(dá)0.26%3.58%,平均2.26%,說明有機(jī)硫經(jīng)洗選后很難脫掉;精煤揮發(fā)分(vdaf):14.88%19.82%,平均18.95%,為低揮
48、發(fā)分煤;原煤磷(pd)含量為0.0006%0.0291%,平均為0.0095%,為特低磷低磷分以特低磷煤為主;9-10-11#煤層發(fā)熱量(qgr·d):33.82mj/kg36.12mj/kg,平均35.69 mj/kg,屬特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為5 mm;粘結(jié)性指數(shù)為41;曲線型為平滑下降型,根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(gb5751-86)的要求,9-10-11#煤層煤類為瘦煤。本區(qū)煤質(zhì)總的變化規(guī)律為從上到下煤層變質(zhì)程度逐漸增高,在橫向上北部變質(zhì)程度比南部深。從1#煤層到9-10-11#煤層全硫含量有變大的趨勢。1.3.5瓦斯、煤塵和煤的自燃1、瓦斯瓦斯在煤層中或巖層中常以游離狀
49、態(tài)和吸附狀態(tài)存在。在煤礦生產(chǎn)中是一重大事故隱患。加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測,及時掌握瓦斯在井下各工作面及空巷中的濃度和分布情況是確保礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)多年的觀測和測試,本礦未發(fā)生過瓦斯突出和噴出,但隨著深部煤層的不斷開拓,瓦斯突出和噴出的可能性就會逐漸增大,因此,必須引起高度重視。據(jù)2003年11月25日山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局關(guān)于對山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司所屬煤礦2003年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)(晉安監(jiān)煤字2003217號)文件新陽煤礦鑒定為低瓦斯礦井(2003年礦井相對瓦斯涌出量0.73m3/ t·d,絕對瓦斯涌出量1.96m3/min)。2004年礦井相對瓦斯涌出量為0.19m3/
50、t,絕對瓦斯涌出量為0.77m3/min,從2004年礦井相對瓦斯涌出量(q沼)10m3/t,絕對瓦斯涌出量(q沼)30m3/min知礦井為低瓦斯礦井。新陽煤礦從2000年2004年瓦斯涌出量情況見表1-4。表1-4 新陽礦近年來瓦斯涌出量統(tǒng)計(jì)表 項(xiàng) 目年份瓦 斯二 氧 化 碳相對涌出量m3/t絕對涌出量m3/min相對涌出量m3/t絕對涌出量m3/min2000年3.402.286.824.772001年0.921.883.497.122002年1.453.842003年0.731.961.453.912004年0.190.771.094.422005年0.361.340.702.60從表1
51、-4知,新陽區(qū)礦井2000年瓦斯相對涌出量最大為3.40m3/t,2004年最小為0.19m3/t;2000年瓦斯絕對涌出量最大為2.28m3/min,2004年最小為0.77 m3/min。從以上這些數(shù)據(jù)可以看出新陽煤礦為低瓦斯礦井。2000年co2相對涌出量最大為6.82m3/t,2005年最小為0.70m3/t;2001年co2絕對涌出量最大為7.12 m3/min,2005年最小為2.60m3/min。雖然新陽煤礦目前為低瓦斯礦井,但是,隨著產(chǎn)量的不斷增加和生產(chǎn)區(qū)域的不斷延伸,瓦斯涌出量會逐年遞增。從以上這6年瓦監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析,新陽煤礦主要有害氣體成分是二氧化碳,瓦斯含量較小。本礦從建
52、成投產(chǎn)至2004年底只出現(xiàn)過一次瓦斯積聚,即在開采6105工作面煤層過程中出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象,由于管理到位,未發(fā)生瓦斯爆炸。瓦斯是煤礦重大災(zāi)害之一,可以使人窒息,在一定濃度下也可發(fā)生燃燒和爆炸。因此在煤礦生產(chǎn)過程中,首先應(yīng)采取有效措施防止瓦斯積聚超限。當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時,如不及時進(jìn)行處理,瓦斯會越積聚越多,對安全生產(chǎn)埋下隱患。造成局部瓦斯?jié)舛瘸?,影響生產(chǎn),當(dāng)積聚濃度達(dá)到爆炸界限,遇火就會引起爆炸,造成重大人員傷亡,礦井毀壞的嚴(yán)重后果。因此,要警鐘長鳴。大于1#、2#、3#煤層,其瓦斯含量和相對涌出量亦會在1#、2#、3#煤層的基礎(chǔ)上有所增加。在同一層煤中,隨著埋深增加,瓦斯含量和相對涌出量亦會逐
53、漸增加,深度的增加也是瓦斯含量和相對涌出量增加的一個主要因素。日后,新陽煤礦的瓦斯含量和相對涌出量將會隨著開采深度的增加而“與時俱增”。整體講,新陽井田山西組煤層(1#、2#、3#)埋藏淺,瓦斯含量小,瓦斯壓力小,瓦斯突出危險(xiǎn)小,但是也應(yīng)注意局部瓦斯含量變大的可能。9-10-11#煤層由于埋藏深、蓋山厚,煤的變質(zhì)程度深,瓦斯含量也隨之增大,因此應(yīng)引起特別注意。綜上所述,隨著煤層開采深度加深,煤的變質(zhì)程度增加,所采煤層的瓦斯含量和相對涌出量就會增大,加之采出量的增加、采空區(qū)的變大,所留煤柱增多,剩采煤炭、剩運(yùn)煤炭和圍巖都要釋放瓦斯,使瓦斯相對涌出量明顯增加,未來新陽煤礦相對瓦斯涌出量很可能超過1
54、0m3/t。今后對一切采空區(qū)瓦斯的封閉或其它防治辦法要確實(shí)有效和持之以恒;對于向斜軸部和逆斷層所在地段以及井田東部地段進(jìn)行必要的瓦斯測試、研究,以便做到對癥下藥,萬無一失。在開采太原組9-10-11#煤層時,由于瓦斯含量和相對涌出量大,必須要引起高度重視,要加大瓦斯監(jiān)測力度,及時掌握瓦斯在井下工作面及巷道中的濃度和分布情況,是確保新陽煤礦下一步安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。2、煤塵煤塵是井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)中一種極其有害的物質(zhì),它在一定條件下會引起燃燒、爆炸,甚至危害生產(chǎn)人員健康, 因此煤礦生產(chǎn)中必須高度重視煤塵的防治。依據(jù)歷次報(bào)告和山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心以2006年6月提供的“煤塵爆炸特性參量鑒定報(bào)告”
55、確定本礦井1#、2#、3#、9-10-11#煤層煤塵均具有爆炸性,因此必須完善嚴(yán)格的防塵措施和規(guī)定。詳見下表1-5。表1-5 煤塵爆炸特性參量煤量參層12391011爆炸特性煤塵云最大爆炸壓力mpa0.530.530.540.470.550.49最大爆炸壓力上升速率mpa/s36.3740.0341.7427.8340.7734.91煤塵云最低著火溫度770730830730830820煤塵層最低著火溫度270270270280270270煤塵云最低點(diǎn)火能量j0.0000.0050.0000.0050.0000.0050.0000.0050.0000.0050.0000.005煤塵云爆炸下限濃度g/m3203020301020102010202030煤塵云最大爆炸指數(shù)mpam/s9.82010.80811.2707.51411.
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