蒙西礦業(yè)滅火工程專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)報(bào)告

蒙西礦業(yè)滅火工程專項(xiàng)初設(shè)PAGE4——PAGE5前言蒙西煤礦處于桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)的北部，行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗阿爾巴斯蘇木管轄。依據(jù)2006年8月25日內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)土資源廳以“內(nèi)國(guó)土資采劃字[2006]0289號(hào)”劃定礦區(qū)范圍批復(fù)：對(duì)鄂托克旗烏仁都西蘇白溝煤礦與內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)北段詳查區(qū)兩區(qū)及無(wú)礦權(quán)爭(zhēng)議的邊角地段實(shí)行資源整合，重新組建為內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司。整合后煤礦設(shè)計(jì)規(guī)模為45×104t/a，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為42.7a，主要可采煤層為9-1、9-2、12煤層。該煤礦整合前的原蘇白溝煤礦自1992年開始建井生產(chǎn)，形成了大面積采空區(qū)，由于對(duì)采空區(qū)管理不善，造成采空區(qū)煤炭自燃。且井下采空區(qū)之間相互貫通，火區(qū)產(chǎn)生的有毒、有害氣體蔓延至全礦井，對(duì)整合后礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)火區(qū)位于技改礦井的9-1煤工作面回風(fēng)順槽及運(yùn)輸順槽之上，特別是一號(hào)火區(qū)的位置位于技改礦井主斜井、副斜井及回風(fēng)斜井之上，三號(hào)火區(qū)的位置也緊臨同屬一個(gè)集團(tuán)的庫(kù)里火沙兔煤礦技改礦井的主斜井、副斜井及回風(fēng)斜井，嚴(yán)重影響技改工程的開展。火區(qū)與技改礦井關(guān)系見(jiàn)附圖。為徹底消除火區(qū)對(duì)整合后礦井建設(shè)及生產(chǎn)的安全生產(chǎn)威脅，內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司委托內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭科學(xué)研究所編制《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司煤礦滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)》。一、目的及必要性蒙西煤礦的自燃火區(qū)對(duì)礦井建設(shè)及安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，并且使大量煤炭資源燃燒和呆滯，污染環(huán)境，為消除礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安全隱患、解放呆滯煤量、保護(hù)環(huán)境、創(chuàng)造和諧社會(huì)大氣候、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，井田滅火工程的實(shí)施十分必要和緊迫。本設(shè)計(jì)編制的目的是為本火區(qū)治理提供合理、有效、安全的方法，并為管理部門監(jiān)管提供技術(shù)依據(jù)。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)委托書；2、《內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府關(guān)于加強(qiáng)煤田（煤礦）火區(qū)專項(xiàng)治理工作的實(shí)施意見(jiàn)》（內(nèi)政字[2007]234號(hào)）；3、內(nèi)蒙古科欣礦業(yè)開發(fā)咨詢有限責(zé)任公司編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)蒙西煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》；4、山西省安全工程技術(shù)研究中心編制的《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》；5、中煤國(guó)際工程集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院編制的《蒙西礦業(yè)蒙西煤礦初步設(shè)計(jì)》；6、《煤田火災(zāi)滅火規(guī)范（試行）》能源安保[1992]952號(hào)；7、《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50197-2005）；8、《煤礦安全規(guī)程》（2006版）；9、其它相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范和規(guī)定；10、煤礦提供的采掘工程資料。三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想1、堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針；2、貫徹執(zhí)行“因地制宜、綜合治理、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工安全”的滅火設(shè)計(jì)原則；3、選擇適合該礦具體條件的滅火工藝，節(jié)約費(fèi)用，提高工效；4、依據(jù)“先滅火、后生產(chǎn)，先安全、后滅火”的原則，搞好滅火工程與井工礦建設(shè)的銜接，保證蒙西煤礦以及庫(kù)里火沙兔煤礦的建設(shè)和生產(chǎn)安全。四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、火區(qū)面積：1200200m2；2、剝挖地表面積：1804044m2；3、滅火目標(biāo)：熄滅標(biāo)準(zhǔn)；4、滅火工期：3.6年(包括1年監(jiān)測(cè)期)；5、剝挖工程量：7315×104m3；6、回收殘煤：958×104噸；7、凈投資：4232.26萬(wàn)元。五、存在的問(wèn)題本設(shè)計(jì)所依據(jù)的“煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告”未明確說(shuō)明著火煤層及火區(qū)深度，在實(shí)際滅火工程施工過(guò)程中，要依據(jù)已經(jīng)揭露的火區(qū)情況隨時(shí)調(diào)整剝挖深度及范圍。第一章概況第一節(jié)位置與交通一、位置蒙西煤礦處于桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)的北部，行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗阿爾巴斯蘇木管轄。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：107°01′13″～107°02′59″北緯：39°37′44″～39°41′00″2006年8月25日，內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)土資源廳以“內(nèi)國(guó)土資采劃字[2006]0289號(hào)”文批復(fù)，由上述原蘇白溝煤礦和北段詳查區(qū)兩區(qū)整合為內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司，2007年10月11日內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)土資源廳頒發(fā)采礦許可證（證號(hào)：1500000710570），井田范圍由14個(gè)拐點(diǎn)圈定，井田面積約為10.0209km2，標(biāo)高為1551m-582m。二、交通井田位于鄂托克旗阿爾巴斯蘇木北西直距約50km處,西距包蘭鐵路烏海北站約18km。距109國(guó)道棋盤井鎮(zhèn)約35km（運(yùn)距），有柏油公路與之相通，由棋盤井鎮(zhèn)沿109國(guó)道向西北18km，可到烏海市海南區(qū)，向西南13km至公烏素，向東295km可到鄂爾多斯市東勝區(qū)，均為柏油路面。另外各蘇木、鄉(xiāng)鎮(zhèn)間均有簡(jiǎn)易公路相通。交通條件較為便利，交通位置見(jiàn)圖1-1-1

蒙西煤礦境界范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表表1-1煤礦名稱拐點(diǎn)X的坐標(biāo)Y的坐標(biāo)拐點(diǎn)X的坐標(biāo)Y的坐標(biāo)蒙西煤礦14394897.0036416712.0024394881.0036418412.0034393031.0036418123.0044393027.0036418480.0054391177.0036418461.0064391180.0036418103.0074389330.0036418083.0084389337.0036417368.0094388875.0036417363.00104388896.0036415900.00114390270.0036416320.00124390278.0036415947.00134390741.0036415952.00144390733.0036416667.00面積：10.0209km2開采標(biāo)高：1548.0m-1398.0m三、區(qū)域經(jīng)濟(jì)本區(qū)人口少，當(dāng)?shù)鼐用裨赞r(nóng)牧業(yè)為主，因地面多為基巖出露或第四系沙礫石分布，土地貧瘠，農(nóng)牧業(yè)不發(fā)達(dá).井田臨近烏海市區(qū)，該市是內(nèi)蒙古重工業(yè)城市之一。井田所在的棋盤井鎮(zhèn)近年來(lái)工業(yè)發(fā)展迅速，已建成的鄂爾多斯集團(tuán)工業(yè)園區(qū)、神華煤焦基地等一批集電力、冶金、煤炭開采、洗選集化及煤化工等大中型企業(yè)，已成為鄂爾多斯市乃至自治區(qū)重要的能源、重化工基地。棋盤井鎮(zhèn)現(xiàn)已發(fā)展成為內(nèi)蒙西部能源工業(yè)重鎮(zhèn)。第二節(jié)自然地理一、地形地貌井田位于桌子山東麓，大致與該山系走向平行，呈南北向展布。地形總體西高東低，最高點(diǎn)位于本區(qū)西北部，海拔標(biāo)高1870m，最低點(diǎn)位于本區(qū)南部蘇白溝中，海拔標(biāo)高1505m，最大海拔標(biāo)高差365m，一般海拔標(biāo)高1520m-1600m，一般相對(duì)高差80m左右。區(qū)內(nèi)具典型的高原侵蝕性丘陵地貌特征，植被稀少，地形較為復(fù)雜。二、水文本區(qū)發(fā)育有南北向的寬緩溝谷蘇白溝，溝谷向南徑流，在本區(qū)南部轉(zhuǎn)向西流出區(qū)。蘇白溝為間歇性溝谷，常年干涸無(wú)水，只在暴雨過(guò)后形成短暫的地表徑流，持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)即干涸。水流向南西匯入黃河。三、氣象井田屬半沙漠、干旱—半干旱高原大陸性氣候，陽(yáng)光輻射強(qiáng)烈，日照豐富。春季少雨多風(fēng)，夏季炎熱短暫，秋季多雨涼爽，冬季寒冷漫長(zhǎng)。礦區(qū)最高氣溫39.4℃，最低氣溫-32.6℃。年平均降水量158.1mm，一般降水季節(jié)多集中在7、8、9三個(gè)月內(nèi)；年平均蒸發(fā)量3485.1mm。每年11月至翌年5月初為結(jié)凍期，最大凍土深度1.24m。冬春季節(jié)多刮西北風(fēng)，夏秋季節(jié)多刮東南風(fēng)，平均風(fēng)速3.1m/s，最大風(fēng)速達(dá)24m/s。四、地震根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB-18306-2001），該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（g）為0.20，比照《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）》對(duì)照烈度為8度。第三節(jié)火區(qū)地質(zhì)及煤層一、地層井田范圍內(nèi)被大面積第四系覆蓋，基巖僅呈條帶狀出露于本區(qū)西部，根據(jù)鉆孔揭露和巖煤層對(duì)比結(jié)果，本區(qū)地層由老至新發(fā)育特征如下：1、太古界千里山群（Ar）千里山群地層在區(qū)內(nèi)未出露，區(qū)內(nèi)鉆孔均未揭露。上部巖性為含矽線堇青石、石榴子石、黑云斜長(zhǎng)片麻巖，中部為大理巖夾含石墨石英片巖，下部為角閃斜長(zhǎng)片麻巖。據(jù)區(qū)域地層資料，厚度>1200m。2、震旦系長(zhǎng)城統(tǒng)（Z）長(zhǎng)城統(tǒng)地層出露于本區(qū)西北部，F(xiàn)1逆斷層上盤。區(qū)內(nèi)鉆孔僅揭露其頂部。上部巖性為灰白色石英細(xì)粒砂巖、中粒砂巖及粉砂巖，中下部為灰白、肉紅色細(xì)、粗粒石英砂巖、粉砂巖、含鐵質(zhì)結(jié)核，底部常為底礫巖。據(jù)區(qū)域地層資料，厚度127m-694m。與下伏千里山群呈不整合接觸。3、寒武系（∈）區(qū)內(nèi)只有K06號(hào)鉆孔揭露該地層，揭露厚度2.37m，據(jù)區(qū)域地層資料，厚度大于200m。巖性為灰色薄層狀竹葉狀灰?guī)r夾淺灰綠色粘土巖薄層，灰?guī)r具礫屑結(jié)構(gòu)。與下伏震旦系長(zhǎng)城統(tǒng)呈平行不整合接觸。4、奧陶系（O）區(qū)內(nèi)只有K36號(hào)鉆孔揭露該組地層，揭露厚度0.85m，據(jù)區(qū)域地層資料厚度大于100m。巖性為灰色厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾細(xì)粒砂巖薄層與下伏寒武系呈平行不整合接觸。5、石炭系（C）（1）上統(tǒng)本溪組（C2b）該組地層厚度23.96m-30.84m，平均27.40m。巖性以深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色細(xì)粒砂巖互層，中夾薄層粘土巖，局部見(jiàn)薄煤線，砂質(zhì)泥巖及泥巖中含大量植物化石，底部有零星分布的山西式鐵礦。與下伏寒武系呈平行不整合接觸。（2）上統(tǒng)太原組（C2t）該組為本區(qū)主要含煤地層之一，出露于本區(qū)西部蘇白溝西岸。地層厚度55.24m-97.62m，平均厚度69.88m，厚度變化較小。巖性上部以深灰色砂質(zhì)泥巖及泥巖為主，下部巖性以灰白色、淺灰色中、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層砂質(zhì)泥巖，富含植物化石，含煤3-8層，其中12號(hào)煤層為區(qū)內(nèi)主要可采煤層，13、14-1、14-2號(hào)煤層為次要可采煤層。太原組依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征，可劃分為2個(gè)巖段。一巖段（C2t1）該巖段位于太原組下部，從太原組底界至14號(hào)煤層頂板，厚度15.74m-47.67m，平均厚度25.79m。巖性主要由灰色、灰白色中細(xì)粒砂巖，深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，含煤2-5層。其中14-1、14-2號(hào)煤層為區(qū)內(nèi)次要可采煤層。二巖段（C2t2）該巖段位于太原組上部，從14號(hào)煤層頂板至太原組頂界，厚度33.58m-68.08m，平均厚度44.09m，厚度變化不大。巖性為灰白色、淺灰色細(xì)粒砂巖、深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，含煤2-3層。其中12號(hào)煤層為本區(qū)主要可采煤層，13號(hào)煤層為次要可采煤層。太原組與下伏本溪組呈整合接觸。6、二迭系（P）（1）下統(tǒng)山西組（P1s）該組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一，出露于本區(qū)西部蘇白溝西岸。地層厚度81.04m-128.42m，平均厚度96.42m，厚度變化不大。巖性上部以褐色、深灰色砂質(zhì)泥巖、灰白色粗、中粒砂巖為主，中部普遍發(fā)育一層中、細(xì)粒砂巖，下部以細(xì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部夾粘土巖，或砂質(zhì)粘土巖，含豐富植物化石，含煤3-7層，其中9、9-2、10號(hào)煤層為本區(qū)主要可采煤層，該組在本區(qū)西部遭后期剝蝕變薄。山西組依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征可劃分為四個(gè)巖段。山西組與下伏太原組呈整合接觸。（2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x）該組地層零星出露在本區(qū)西部地層厚度91.54m-138.60m，平均厚度113.03m。巖性以灰白色、灰綠色粗、中、細(xì)粒砂巖夾以紫紅色為主的雜色砂質(zhì)泥巖，中部夾薄層粘土巖及砂質(zhì)粘土巖，該組地層不含煤。下石盒子組與下伏山西組呈整合接觸。（3）上統(tǒng)（P2）二迭系上統(tǒng)地層在本區(qū)西部遭后期剝蝕變薄或缺失，東部保存完整，地層厚度35.54m-390.40m，平均厚度158.36m。上部巖性為黃綠色、灰綠色、灰白色粗粒砂巖，局部含礫，夾薄層雜色砂質(zhì)泥巖，中部一般為雜色，以紫色為主的砂質(zhì)泥巖，夾薄層泥巖、粘土巖或砂巖，下部以灰綠色、灰白色中、粗粒砂巖為主，局部含礫，底部為雜色，以灰綠、紫紅色為主的砂質(zhì)泥巖。二迭系上統(tǒng)與下伏下石盒子組呈整合接觸。7、第三系（R）該地層在區(qū)內(nèi)零星分布，鉆孔未見(jiàn)該地層，據(jù)野外觀察厚度15m-25m。巖性為灰黃色砂礫巖，中夾紫紅色砂質(zhì)泥巖團(tuán)塊，礫石成分為石英巖、花崗巖，片麻巖、石灰?guī)r等，礫石呈次圓狀或次棱角狀，礫徑大小不等，分選差，呈半膠結(jié)或松散狀。與下伏老地層呈不整合接觸。8、第四系（Q）第四系地層主要為風(fēng)積砂、沖洪積砂礫石及砂土。據(jù)地表觀察及鉆孔揭露，厚度0m-22.10m，平均厚度6.27m。第四系與下伏老地層呈不整合接觸。二、構(gòu)造井田位于桌子山背斜東翼，千里山逆斷層以西。井田總體構(gòu)造受桌子山煤田大地構(gòu)造的影響，井田內(nèi)發(fā)育一組近南北向的構(gòu)造，斷層較為發(fā)育，規(guī)模大小不等，幾條大斷裂位于本區(qū)邊界附近（千里山逆斷層、F1逆斷層），構(gòu)成本區(qū)天然邊界，區(qū)內(nèi)尚有F3逆斷層，其走向基本平行于地層走向，對(duì)區(qū)內(nèi)煤層的連續(xù)性有一定的破壞性。三、煤層1、含煤地層井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二迭系下統(tǒng)山西組，礦區(qū)內(nèi)含煤地層保存完整，厚度變化不大。現(xiàn)將區(qū)內(nèi)含煤地層詳細(xì)敘述如下：（1）石炭系上統(tǒng)太原組（C2t）太原組是本區(qū)主要含煤地層之一，依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征，可劃分為兩個(gè)巖段。第一巖段（C2t1）該巖段位于太原組下部，從太原組底界至14號(hào)煤層頂板，厚度15.74m-47.67m，平均厚度25.79m。巖性主要由灰色、灰白色中細(xì)粒砂巖，深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，含煤2-5層。其中14-1、14-2號(hào)煤層為區(qū)內(nèi)次要可采煤層。第二巖段（C2t2）該巖段位于太原組上部，從14號(hào)煤層頂板至太原組頂界，厚度33.58m-68.08m，平均厚度44.09m，厚度變化不大。巖性為灰白色、淺灰色細(xì)粒砂巖、深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，含煤2-3層。其中12號(hào)煤層為本區(qū)主要可采煤層，13號(hào)煤層為次要可采煤層。（2）二迭系下統(tǒng)山西組（P1s）山西組是本區(qū)主要含煤地層之一，按其巖性組合及沉積旋回特征可劃分為四個(gè)巖段。第一巖段（P1s1）位于山西組底部，從山西組底界至9號(hào)煤層頂板砂巖底界，厚度7.02m-18.26m，平均厚度12.75m，厚度變化很小。巖性由灰白色、灰色細(xì)粒砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成。含9-1、9-2、10號(hào)煤層，均是區(qū)內(nèi)主要可采煤層，也是區(qū)內(nèi)對(duì)比標(biāo)志層之一，以10號(hào)煤層底板作為區(qū)內(nèi)巖煤層對(duì)比的基線。第二巖段（P1s2）該巖段位于山西組中、下部，厚度22.47m-60.98m，平均厚度37.93m，厚度變化不大。巖性以灰色、灰白色中、細(xì)粒砂巖與深灰色、黑灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖呈互層出現(xiàn)，含4、5號(hào)煤層，均不可采或尖滅。第三巖段（P1s3）該巖段位于山西組中部，厚度1.45m-8.82m，平均厚度5.81m，厚度變化很小。巖性為深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)粘土巖，局部夾薄層細(xì)粒砂巖，含薄煤線1-2層，均不可采。第四巖段（P1s4）該巖段位于山西組上部，厚度27.98m－1.78m，平均厚度39.25m，厚度變化不大，一般多在40m左右。巖性為灰白色，淺灰色中粗粒砂巖，夾深灰色、灰綠色砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)粘土巖，該巖段一般不含煤層，局部地段含一層薄煤層，不可采。2、含煤性區(qū)內(nèi)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C2t）及二迭系下統(tǒng)山西組（P1s），含煤地層總厚度155.10m－191.49m，平均166.30m。含煤6－13層，煤層總厚度10.58m－29.39m，平均17.91m，含煤系數(shù)10.77%。含可采煤層4－7層，可采煤層總厚度4.50m－16.42m，平均9.28m，可采含煤系數(shù)5.58%。3、可采煤層根據(jù)鉆孔揭露和巖煤層對(duì)比成果，確定礦區(qū)內(nèi)具有開采價(jià)值的煤層7層，即9-1、9-2、10、12、13、14-1、14-2號(hào)煤層。（1）9-1煤層位于二迭系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）上部。煤層自然厚度0.53m-2.92m，平均1.67m，儲(chǔ)量利用厚度0.53m-2.04m，平均1.08m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～較簡(jiǎn)單，一般不含夾矸，局部含1～3層夾矸。煤層在本區(qū)中部K06號(hào)孔附近最厚，達(dá)2m以上，向北向南逐漸變薄，夾矸巖性多為泥巖、粘土巖。頂板巖性為中細(xì)粒砂巖及砂質(zhì)泥巖，底板巖性為砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)粘土巖。9-1煤層距9-2煤層0.30m～0.97m，平均間距0.61m。9-1煤層為對(duì)比可靠，全區(qū)發(fā)育，大部可采的較穩(wěn)定煤層。（2）9-2煤層位于二迭系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）中部。煤層自然厚度0.74m～3.47m，平均1.88m，儲(chǔ)量利用厚度0.74m～3.16m，平均1.76m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～復(fù)雜，含夾矸1～3層，夾矸巖性多為粘土巖及泥巖。頂板巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)粘土巖。9-2煤層距下部10號(hào)煤層0.75m～5.64m，平均間距2.21m。9-2煤層為對(duì)比可靠、全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。（3）10號(hào)煤層位于二迭系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）下部。煤層自然厚度0.49m－2.66m，平均1.42m，儲(chǔ)量利用厚度0.49m－1.94m，平均1.08m。可采區(qū)分布于本區(qū)中、北部，厚度有一定變化，變化規(guī)律不明顯。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單－復(fù)雜，含夾矸0－5層，一般0－3層，夾矸巖性為灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂板巖性為黑灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)粘土巖，底板巖性為灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖。10號(hào)煤層距下部12號(hào)煤層25.32m-35.60m，平均間距31.05m。10號(hào)煤層為對(duì)比可靠，全區(qū)發(fā)育、且大部可采的較穩(wěn)定煤層。（4）12號(hào)煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第二巖段（C1s2）中部，煤層自然厚度0.68m－1.70m，平均0.99m，儲(chǔ)量利用厚度0.35m－1.53m，平均0.89m。厚度變化不大，除本區(qū)中部K04、K05號(hào)孔附近不可采外，其余地段均可采。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸或含1層夾矸，夾矸巖性為灰黑色泥巖。頂板巖性以細(xì)，粗粒砂巖為主，次為砂質(zhì)泥巖，底板主要為砂質(zhì)泥巖及泥巖，局部為細(xì)粒砂巖。12號(hào)煤層距下部13號(hào)煤層9.88m-14.92m，平均間距11.85m。12號(hào)煤層為對(duì)比可靠，大部可采的較穩(wěn)定煤層。各可采煤層特征表見(jiàn)表1-3-1。

蒙西煤礦各可采煤層發(fā)育特征統(tǒng)計(jì)一覽表表1-3煤層號(hào)自然厚度采用厚度煤層間距夾矸層數(shù)可靠程度可采情況穩(wěn)定性最大—最小平均值(m)最大—最小平均值(m)最大—最小平均值(m)9-10.53-2.921.67(11)0.53-2.041.08(11)0.30-0.970.611-3可靠大部可采較穩(wěn)定9-20.74-3.471.88(11)0.74-3.161.76(11)1-3可靠全區(qū)可采較穩(wěn)定0.75-5.642.21100.49-2.661.42(11)0.49-1.941.08(11)0-3可靠大部可采較穩(wěn)定25.32-35.6031.05120.68-1.700.99(11)0.35-1.530.89(11)0-1可靠大部可采較穩(wěn)定9.88-14.9211.85130.35-1.160.70(11)0.35-1.060.69(11)0-1基本可靠局部可采不穩(wěn)定5.42-12.558.3414-10.27-2.541.00(11)0.27-2.370.87(11)1-2可靠局部可采不穩(wěn)定0.40-4.651.3814-20-3.210.93(11)0-2.310.73(11)0-3可靠局部可采不穩(wěn)定四、煤質(zhì)（一）煤的物理性質(zhì)及煤巖特征1、煤的一般物理性質(zhì)區(qū)內(nèi)各層煤顏色呈黑色，條痕色為褐黑色、棕黑色，瀝青～強(qiáng)瀝青光澤，參差狀及階梯狀斷口，線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。煤中礦物雜質(zhì)多為粘土質(zhì)礦物，含有少量黃鐵礦。2、煤巖特征（1）宏觀煤巖類型區(qū)內(nèi)各煤層煤巖組分以亮煤、暗煤為主，夾少量絲炭。煤巖類型為半亮型。（2）微觀煤巖類型區(qū)內(nèi)各煤層顯微煤巖組分測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1-3-2。煤巖組分以鏡質(zhì)組為主，在40.6%-77.3%之間，其次為絲質(zhì)組9.8%-44.0%，半鏡質(zhì)組4.0%-14.5%，穩(wěn)定組在10%以下。煤中礦物雜質(zhì)以粘土組為主，含量較高，在6.8%-39.1%，其它礦物雜質(zhì)含量在2%以下。煤層顯微煤巖組分統(tǒng)計(jì)表表1-3煤層號(hào)有機(jī)顯微組分（%）Rmax%鏡質(zhì)組j半鏡質(zhì)組Bj絲質(zhì)組s穩(wěn)定組w9-140.6～76.661.4(3)6.5～7.87.2(3)9.8～44.024.5(3)5.8～8.26.9(2)0.9428～1.09931.0422(3)9-257.3～77.368.4(3)4.0～12.08.1(3)15.4～28.619.9(3)2.0～5.93.6(3)0.96.28～1.02320.9971(3)1056.8～69.463.1(2)9.0～14.511.8(2)15.8～20.318.1(2)5.8～8.47.1(2)0.9309～1.02450.9777(2)1268.4(1)8.6(1)15.9(1)7.1(1)1.0477(1)14-161.8～64.163.0(2)4.9～6.75.8(2)21.2～27.924.6(2)3.6～9.86.7(2)0.9990～1.00571.0024(2)14-274.3(1)7.3(1)16.2(1)2.2(1)0.8988(1)

煤層顯微煤巖組分統(tǒng)計(jì)表續(xù)表1-3-2煤層號(hào)有機(jī)顯微組分+礦物雜質(zhì)（%）鏡質(zhì)組j半鏡質(zhì)組Bj絲質(zhì)組s穩(wěn)定組w粘土組硫化物碳酸鹽組氧化物組9-130.4～70.854.2(3)5.4～7.26.2(3)9.0～33.020.0(3)5.4～6.25.9(3)6.8～24.012.6(3)0.2～1.10.5(3)0.4～0.80.6(3)0.0(3)9-234.～68.955.2(3)3.6～10.56.4(3)13.5～17.315.0(3)1.8～3.62.7(3)10.6～39.020.3(3)0.0～0.40.2(3)0.2～0.50.3(3)0.0(3)1040.～53.847.3(2)7.0～10.48.7(2)12.3～14.613.5(2)4.5～6.05.3(2)19.6～37.728.7(2)0.4～1.00.7(2)0.2～1.60.9(2)0.0～0.20.1(2)1259.7(1)7.5(1)13.9(1)6.2(1)11.6(1)0.8(1)0.3(1)0.0(1)14-138.～50.044.1(2)2.9～5.44.2(2)12.6～22.617.6(2)2.9～5.84.4(2)17.7～39.128.4(2)0.0～0.70.4(2)0.7～1.10.9(2)0.0～0.30.2(2)14-252.9(1)5.2(1)11.6(1)1.6(1)26.6(1)0.2(1)1.7(1)0.2(1)（二）煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類本次資源儲(chǔ)量核實(shí)收集北段詳查區(qū)的11個(gè)鉆孔61組煤芯煤樣煤質(zhì)試驗(yàn)成果，并對(duì)其資料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，其主要煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-3-3。按照國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范對(duì)區(qū)內(nèi)各可采煤層煤質(zhì)的評(píng)價(jià)見(jiàn)表1-3-4。1、煤的化學(xué)性質(zhì)（1）工業(yè)分析從表1-3-3和表1-3-4可知：各層煤原煤揮發(fā)分產(chǎn)率均為中高。9-1、9-2、10號(hào)原煤為中高灰分，13、14-2煤層中灰分煤，12號(hào)煤層為低中灰分煤。各煤層原煤水分產(chǎn)率在0.60%-0.75％之間，洗煤水分產(chǎn)率在0.64%-0.96％之間，相對(duì)較低。PAGE20——PAGE21蒙西煤礦鉆孔煤芯煤樣煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計(jì)表表1-3-3煤層號(hào)洗選情況工業(yè)分析（%）Qnet，d(MJ/kg)最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）St,d(%)最小－最大平均值（點(diǎn)數(shù)）膠質(zhì)層Y(mm)煤類Mad最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）Ad最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）Vdaf最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）9-1原0.54-1.19/1/3JM浮19-3626(4)9-2原/1/3JM浮/17-2018.5(2)10原0.54-1.13/1/3JM浮/12原/FM36浮/36-3837(4)蒙西煤礦鉆孔煤芯煤樣煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計(jì)表續(xù)表1-3-3煤層號(hào)洗選情況工業(yè)分析（%）Qnet，d(MJ/kg)最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）St,d(%)最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）膠質(zhì)層Y(mm)煤類Mad最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）Ad最小－最大平均值（點(diǎn)數(shù)）Vdaf最?。畲笃骄担c(diǎn)數(shù)）13原/FM36浮/29-4538(4)14-1原/FM361/3JM浮/2414-2原/FM361/3JM浮/20-3328(3)PAGE22——PAGE23蒙西煤礦各可采煤層煤質(zhì)評(píng)價(jià)表表1-3-4煤層號(hào)煤別煤質(zhì)評(píng)價(jià)9-1原中高灰分、中高揮發(fā)份、中高熱值、低硫分﹑中磷分洗低中灰分、中高揮發(fā)份、低硫分﹑低磷分9-2原中高灰分、中高揮發(fā)份、中熱值、低中硫分、中磷分洗低中灰分、中高揮發(fā)份、低硫分、低磷分10原中高灰分、中高揮發(fā)份、中高熱值、低中硫分、低磷分洗低中灰分、中揮發(fā)份、低中硫分、低磷分12原低中灰分、中高揮發(fā)份、特高熱值﹑中高硫分﹑特低磷分洗低中灰分、中高揮發(fā)份、中硫﹑特低磷分13原中灰分、中高揮發(fā)份、高熱值﹑中高硫分﹑低磷分洗低中灰分、中高揮發(fā)份、中硫分﹑低磷分14-1原中高揮發(fā)份、中熱值、中高硫分﹑特低磷分洗中高揮發(fā)份、中硫分﹑特低磷分14-2原中灰分、中高揮發(fā)份、中高熱值、中高硫分﹑低磷分洗低中灰分、中高揮發(fā)份、中硫分﹑低磷分（2）煤的元素分析由浮煤元素分析成果表4-5可知：碳含量（Cdaf）86.21%-87.08%，氫含量（Hdaf）5.31%-5.61%，氮含量(Ndaf)1.22%-1.33%，氧含量（Odaf）4.67%-5.61%。（3）煤中的有害元素由表1-3-3和1-3-4可知：原煤12、13、14-1和14-2煤層為中高硫煤，10號(hào)煤層為中硫煤，9-2號(hào)煤層為低中硫煤，9-1號(hào)煤層為低硫煤。由表1-3-5可見(jiàn)，煤中砷含量原煤3.0-7.0ppm，洗煤2.0-3.0ppm，符合食品工業(yè)燃煤標(biāo)準(zhǔn)。原煤中氟含量173-246ppm，浮煤131-193ppm。原煤中氯含量在0.072%-0.108%。2、煤的工藝性能（1）煤的發(fā)熱量（Qnet，d）由表1-3-（2）結(jié)焦性由表1-3-6可知：蒙西煤礦各可采煤層浮煤焦渣類型5-7，一般為6，粘結(jié)指數(shù)（GRI）77-99，膠質(zhì)層厚度（y）6-45mm，說(shuō)明區(qū)內(nèi)煤具有較強(qiáng)粘結(jié)性，結(jié)焦性較好。PAGE24——PAGE25蒙西煤礦各可采煤層元素分析及有害元素含量成果表表1-3-5煤層號(hào)浮選情況元素分析(%)有害元素（%）CdafHdafNdafOdafAs（ppm）F（ppm）Cl%P%9-1原1-53（5）121-348233（5）0.056-0.1270.096（5）0.010-0.1460.070（7）浮86.35（1）5.49（1）1.33（1）5.12（7）2（2）143-197170（2）0.026（1）9-2原0-53（5）192-383246（5）0.050-0.1070.076（5）0.011-0.3100.089（9）浮85.89-86.9086.40（2）5.53-5.685.61（2）1.11-1.261.22（2）4.46-6.385.61（2）1-22（2）156-166161（2）0.004-0.0660.027（3）10原3-64（3）168-296216（3）0.047-0.1040.072（3）0.012-0.0820.038（5）浮85.88-87.8386.86（2）5.04-5.225.13（2）1.24-1.301.27（2）4.20-6.255.23（2）2（2）166-221193（2）0.041-0.0470.044（2）12原2-85（4）113-300175（4）0.080-0.1260.108（4）0.001-0.0150.006（7）浮86.38-86.8386.59（3）5.15-5.405.25（3）1.16-1.361.26（3）4.39-5.204.89（3）3-64（3）82-200131（3）0.001-0.0210.007（5）

蒙西煤礦各可采煤層元素分析及有害元素含量成果表表1-3-5煤層號(hào)浮選情況元素分析(%)有害元素（%）CdafHdafNdafOdafAs（ppm）F（ppm）Cl%P%13原2-44（4）124-233173（4）0.075-0.1080.094（4）0.001-0.0750.021（7）浮86.57-87.5987.08（2）5.03-5.235.13（2）1.27-1.321.30（2）4.73-5.114.92（2）1-32（3）120-182141（3）0.074-0.0290.016（3）14-1原3-54（2）184-280232（2）0.075-0.0810.078（2）0.007-0.0460.027（2）浮85.09-87.9286.21（3）5.11-5.595.40（3）1.19-1.321.26（3）2.86-6.294.67（3）1-43（2）108-180144（2）0.004-0.0290.017（2）14-2原3-107（2）177-261219（2）0.081-0.0950.088（2）0.008-0.0450.020（4）浮85.13-88.6786.78（3）5.15-5.305.24（3）1.28-1.381.32（3）3.15-6.174.80（3）1-43（2）96-167132（2）0.004-0.0230.011（3）PAGE26—蒙西煤礦各可采煤層結(jié)焦性成果統(tǒng)計(jì)表表1-3-6煤層焦渣類型GRI膠質(zhì)層測(cè)定X(mm)Y(mm)9-16-76(7)90-9291(3)19-3626(4)15-2521(4)9-26-76(9)89-9994(3)15-2219(2)17-2018(2)105-76(7)77-9283(3)46(1)6(1)126-77(9)78-9489(4)5-3819(4)27-3834(4)136-77(7)85-9491(4)12-1614(3)28.5-4135.2(3)14-16-77(6)87-9591(2)2-3313(3)24-4535(3)14-26-77(6)84-9488(3)14-4425(3)20-3328(3)（3）煤的灰成分及灰熔融性由表1-3-7可知：各煤層煤灰組成相近，主要成分SiO2含量在43.13%-49.93%，其次Al2O3含量在35.54%-39.88%，F(xiàn)e2O3含量5.13%-12.95%，CaO含量在0.65%-1.95%，其它成分（MgO、TiO2、SO3）在4%以下。由于灰分中Al2O3含量高，其軟化溫度（ST）亦高。各煤層ST值一般均在1500℃以上，屬難熔灰分?！狿AGE27蒙西煤礦各可采煤層煤灰成分分析成果統(tǒng)計(jì)表表1-3-7煤層號(hào)煤灰成分分析（%）ST(℃)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2SO39-1>1500(2)48.10-49.6548.88(2)38.59-40.6739.63(2)1.50-8.755.13(2)0.68-2.061.37(2)0.50-0.830.67(2)1.41-1.681.55(2)0.35-0.800.58(2)9-2>1500(2)44.11-49.6546.62(3)39.24-40.6739.73(3)1.50-8.705.93(3)0.90-2.961.97(3)0.67-1.030.84(3)1.38-1.681.53(2)0.70-0.800.75(2)10>1500(1)43.15(1)35.88(1)8.78(1)3.71(1)0.67(1)1.32(1)3.44(1)12>1500(1)45.71-54.1549.93(2)35.45-35.6235.54(2)6.70-17.5012.10(2)0.89-0.920.91(2)0.29-0.580.44(2)0.90(1)0.30(1)13>1500(1)46.89-51.8549.37(2)31.89-43.1137.50(2)1.50-19.7510.63(2)0.78-0.810.80(2)0.50(2)1.88(1)0.22(1)14-1>1500(1)43.12-44.3743.75(2)38.65-41.1139.88(2)8.77-9.659.21(2)0.71-3.011.86(2)0.71-0.880.80(2)1.98(1)0.14(1)14-2>1500(2)41.75-52.7546.44(3)31.65-40.9036.51(3)8.38-18.8812.95(3)0.54-0.760.65(3)0.42-0.670.56(3)1.21-1.691.45(2)0.04-0.110.08(2)PAGE98——PAGE1593、煤的變質(zhì)程度及煤類區(qū)內(nèi)各煤層的變質(zhì)程度均為煙煤高變質(zhì)階段。根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86）高變質(zhì)煙煤的分類指標(biāo)為洗煤揮發(fā)分（Vdaf）、粘結(jié)指數(shù)（G）、膠質(zhì)層最大厚度（Y）。從表1-3-3可知：區(qū)內(nèi)各可采煤層的煤類為1/3JM35和JM36。4、煤的可選性庫(kù)里火沙兔南區(qū)K12號(hào)孔所采簡(jiǎn)選樣：簡(jiǎn)1（9煤層）、簡(jiǎn)2（12煤層）、簡(jiǎn)3（14煤層）煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-3-8，簡(jiǎn)1為高灰煤、特低硫、低磷煤。簡(jiǎn)2為低中灰、低中硫、特低磷煤；簡(jiǎn)3為中高灰、中硫、低磷煤。簡(jiǎn)1因灰分偏高，試驗(yàn)結(jié)果供參考。表1-3-8煤層煤樣工業(yè)分析%St,d%Pd%MadAdVdaf9簡(jiǎn)1原6.0246.0941.630.290.03212簡(jiǎn)2原3.4816.3530.271.360.00314簡(jiǎn)3原1.6635.2633.141.720.023（1）篩分試驗(yàn)簡(jiǎn)選樣浮沉分為－1.3、1.3-1.4、1.4-1.5、1.5-1.6、1.6-1.7、1.7-1.8、1.8-2.0、+2.0八個(gè)密度級(jí)試驗(yàn)。簡(jiǎn)1－1.4浮物產(chǎn)率13.16%，灰分（Ad）11.58%。－1.5浮物產(chǎn)率25.45%，灰分（Ad）15.56%。簡(jiǎn)2－1.4浮物產(chǎn)率73.29%，灰分（Ad）6.76%。－1.6浮物產(chǎn)率88.51%，灰分（Ad）8.28%，－2.0浮物產(chǎn)率94.09%，灰分（Ad）9.83%。簡(jiǎn)3－1.4浮物產(chǎn)率39.44%，灰分（Ad）6.02%，－1.7浮物產(chǎn)率60.61%，灰分（Ad）9.56%，－1.8浮物產(chǎn)率63.10%，灰分（Ad）10.79%。（2）可選性評(píng)定可選性依據(jù)國(guó)標(biāo)（GB/T16417-1996）采用“分選密度±0.1含量法”評(píng)定。簡(jiǎn)1（9煤層）擬定灰分（Ad）在12.0-18.0%時(shí)屬難選。灰分在21.0%時(shí)，屬較難選。見(jiàn)表4-9。簡(jiǎn)2浮選后灰分（Ad）在5.0-7.0%時(shí)屬極難選，灰分（Ad）在8.00%時(shí)屬中等可選，灰分（Ad）在9.0%時(shí)屬難選，表1-3-10。表1-3-9擬定灰分Ad%浮物產(chǎn)率%分選密度kg/L±0.1含量%可選性等級(jí)初始值最終值12.014.51.40023.536.15難選15.023.61.48422.133.99難選18.033.01.58020.331.33難選21.042.801.67218.929.07較難選24.052.51.79313.718.37中等可選

表1-3-10擬定灰分Ad%浮物產(chǎn)率%分選密度kg/L±0.1含量%可選性等級(jí)初始值最終值513.01.30073.377.90極難選656.01.34073.478.01極難選778.01.42671.776.20極難選887.01.53010.010.63中等可選991.51.8603.021.23較難選簡(jiǎn)3（14煤層）當(dāng)浮選后灰分（Ad）在7.0%時(shí)屬難選，灰分（Ad）在8.0%時(shí)屬中等可選，灰分（Ad）9.0%時(shí)屬易選，灰分（Ad）在10.0%-11.0%時(shí)屬中等可選。見(jiàn)表1-3-11。表1-3-11擬定灰分Ad%浮物產(chǎn)率%分選密度kg/L±0.1含量%可選性等級(jí)初始值最終值7.050.01.46525.036.38難選8.056.01.56010.014.55中等可選9.059.21.6526.18.88易選10.061.51.7355.511.73中等可選11.063.41.8185.311.31中等可選（三）煤的工業(yè)用途本區(qū)煤的工業(yè)利用方向?yàn)闊捊古涿杭皠?dòng)力用煤。五、水文地質(zhì)（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況桌子山煤田北起千里山北部，南至雀兒溝以南。南北長(zhǎng)近100km，東西寬約5km-25km，總面積約300km2。煤田東西兩側(cè)的桌子山、崗德?tīng)柹匠誓媳毕蜓由?，?gòu)造成中高山地。煤田內(nèi)地形以寬闊洼地為主，其間山丘起伏，階地發(fā)育。總體地形呈東高西低之勢(shì)，溝谷發(fā)育。受地形影響，水流由東向西注入黃河。各溝谷均為季節(jié)性逕流，平時(shí)干涸無(wú)水，雨季山洪暴發(fā)，可形成洪流，歷時(shí)短，雨后數(shù)小時(shí)即近于干涸。黃河為該煤田附近的唯一地表水體，水位標(biāo)高平均為1065m，比煤田標(biāo)高低200m左右。該煤田與黃河之間賦存著巨厚的隔水巖層，故黃河與煤田間無(wú)直接水力聯(lián)系。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，桌子山煤田水文地質(zhì)特征詳見(jiàn)表1-3-12。桌子山煤田水文地質(zhì)特征表表1-3-12地下水類型含水單元主要巖性厚度（m）涌水量（L/s）水質(zhì)礦化度（g/L）松散巖類及半膠結(jié)類孔隙水沖洪積層砂、礫石、砂土0-150.1-2.0少量>10HCO3·SO4-Na·Ca<1第三系紅色巖類泥巖、黏土巖砂巖、礫巖0->3000最大0.7不詳堅(jiān)硬巖類裂隙水二疊系下統(tǒng)砂巖泥巖、砂巖、砂礫巖1755-20600.001-0.2HCO3-Na0.6-3二疊系下統(tǒng)砂巖砂巖、泥巖、煤、黏土巖2360.02-0.7SO4·CL-Na<3含水水不均勻的石炭系煤系砂泥巖、砂巖、煤<930.003-8.0SO4·HCO3·CL-Ca·Na不含水的奧陶系綠色砂巖砂泥巖系砂巖、頁(yè)巖、灰?guī)r117-427寒武系及以前的古老巖系灰?guī)r、片麻巖、石英巖0.02-9.9不詳石灰?guī)r巖溶水可能為地下水主要儲(chǔ)水水源的桌子山灰?guī)r厚層灰?guī)r鮞狀灰?guī)r290-794140.00HCO3-Na·Ca<0.1（二）礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)位于桌子山煤田東部，總體地形西部高，東部低，海拔標(biāo)高1505m-1870m，西部地形多為高山，東部地形較為平緩，多為低矮山丘，地面植被稀少，具侵蝕性高原荒漠—半荒漠丘陵地貌特征。礦區(qū)所處水文地質(zhì)單元為桌子山背斜東翼單斜儲(chǔ)水構(gòu)造單元。礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有水庫(kù)、湖泊等地表水體，地表水系不太發(fā)育，溝谷平緩，區(qū)內(nèi)發(fā)育有南北向的寬緩溝谷蘇白溝，溝谷向南徑流，在本區(qū)南部則由東向西流出區(qū)外。所有溝谷均無(wú)常年地表徑流，為季節(jié)性溝谷。只有在雨季暴雨過(guò)后可形成短暫的洪流。雨后很快干涸無(wú)水。（三）地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件1、潛水礦區(qū)松散層潛水主要接受大氣降水的垂直滲入補(bǔ)給，其次接受區(qū)外上游潛水的逕流補(bǔ)給。由于本區(qū)降水量小，所以潛水的補(bǔ)給量也較小。潛水一般沿河流流向逕流，即向南、西方向逕流。潛水的排泄方式有：沿河流流向的逕流排泄、人工挖井開采排泄、強(qiáng)烈的蒸發(fā)排泄以及向深部承壓水的滲入排泄。2、承壓水礦區(qū)基巖承壓水主要接受區(qū)外地下水的側(cè)向逕流補(bǔ)給，次為上部潛水的滲入補(bǔ)給，西部山區(qū)基巖出露區(qū)直接接受大氣降水的垂直滲入補(bǔ)給。承壓水一般沿地層走向向南逕流。承壓水仍以側(cè)向逕流排泄為主，次為人工開采排泄。（四）礦區(qū)含（隔）水巖組的水文地質(zhì)特征1﹑含隔水層水文地質(zhì)特征（1）第四系（Q）松散層潛水含水層巖性為灰黃色殘坡積亞砂土、砂及礫石，風(fēng)積砂、沖洪積砂礫石層等，在全區(qū)分布較為廣泛。殘坡積物與風(fēng)積砂多分布在山坡之上，一般透水而不含水。沖洪積砂礫石主要分布在蘇白溝及階地之上，構(gòu)成松散層潛水的主要含水層。根據(jù)水文地質(zhì)填圖資料：含水層厚度1.10m-2.38m，地下水位埋深2.05m-2.90m，涌水量Q=0.00322-0.00653L/s，水位降深S=0.80m-1.12m，單位涌水量q=0.00403-0.00583L/s·m，水溫13℃，溶解性總固體520-639mg/L，PH值=7.5，地下水化學(xué)類型為HCO3·CL～Na·Mg及HCO3·SO4～Ca·Na型水。據(jù)鄰區(qū)阿爾巴斯煤礦水文地質(zhì)填圖資料：地下水位埋深4.20m-4.80m，涌水量Q=0.003-0.005L/s，PH=7.4，水質(zhì)一般較好，因此含水層的富水性弱。由于大氣降水的補(bǔ)給量小，所以補(bǔ)給條件較差。潛水含水層與下部承壓水含水層的水力聯(lián)系較小，而與地表短暫的洪水水力聯(lián)系密切。該含水層為礦區(qū)的間接充水含水層。（2）第三系（R）半膠結(jié)巖層潛水含水層：巖性為灰黃色砂礫巖，夾紫紅色砂質(zhì)泥巖，呈半膠結(jié)或松散狀，區(qū)內(nèi)零星分布，鉆孔未見(jiàn)，據(jù)野外觀察，含水層厚度小于10m，據(jù)鄰區(qū)資料，含水層的富水性微弱。（3）二疊系（P2、P1x、P1s4）碎屑巖類承壓水含水層巖性為雜色中粗粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，夾泥巖及粘土巖。全區(qū)賦存，在礦區(qū)西部山區(qū)地表有出露，含水層厚度102.28m～150.56m，平均128.36m，東部較厚，西部較薄。本次沒(méi)有進(jìn)行抽水試驗(yàn)工作，據(jù)相鄰礦區(qū)白云烏素勘探區(qū)B09號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)資料：含水層厚度130.06m，地下水位標(biāo)高1262.13m，單位涌水量q=0.00744L/s·m，滲透系數(shù)k=0.00522m/d，溶解性總固體167mg/L，PH值7.5，水溫10℃，地下水化學(xué)類型為HCO3·SO4·CL－Na·Ca型水。含水層的富水性弱，含水層的徑流條件與補(bǔ)給條件均較差，與相鄰含水層的水力聯(lián)系程度較小。該含水層為礦區(qū)的間接充水含水層。（4）二疊系(P1s3)相對(duì)隔水層巖性由灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)粘土巖及煤線組成，隔水層的厚度1.45m-8.82m，平均5.81m，在區(qū)內(nèi)厚度較穩(wěn)定，分布較為連續(xù)、廣泛，因此，隔水層的隔水性能較好。（5）二疊系（P1s2-P1s1）-石炭系（C2t）碎屑巖類承壓水含水層巖性為灰色，深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色粗、中細(xì)粒砂巖，全區(qū)賦存，在礦區(qū)西部地表零星出露。根據(jù)K36號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果，含水層厚度105.69m，地下水位埋深19.92m，水位標(biāo)高1504.36m，水位降深S=35.35m，涌水量Q=0.260L/s，單位涌水量q=0.00736L/s·m，滲透系數(shù)k=0.00635m/d，水溫12℃，溶解性總固體507mg/L，PH值為7.5，NO3含量26.56mg/L，F(xiàn)含量0.85mg/L。地下水化學(xué)類型為CL·HCO3·SO4-Na型水。由此可知，該含水層的富水性弱，導(dǎo)水性與透水性差，水質(zhì)較好，僅NO3含量超標(biāo)，說(shuō)明地下水的補(bǔ)給條件與徑流條件差。因受P1s3隔水層的阻隔，該含水層與上覆含水層的水力聯(lián)系較小。該含水層為礦區(qū)的直接充水含水層和主要充水含水層。（6）石炭系本溪組（C2b）相對(duì)隔水層巖性為深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色細(xì)粒砂巖互層，中夾薄層粘土巖，砂巖一般為基底式膠結(jié)，致密。隔水層厚23.96m-30.84m，平均27.40m。厚度較為穩(wěn)定，連續(xù)性較好，因此隔水性能較好。（7）奧陶系（O）石灰?guī)r承壓水含水層：巖性為灰色石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，夾有細(xì)粒砂巖。區(qū)內(nèi)只有K36號(hào)鉆孔揭露厚度0.85m，據(jù)區(qū)域地層資料，厚度大于100m。據(jù)鄰區(qū)棋盤井水源地S1、S2號(hào)水井抽水試驗(yàn)資料：地下水位標(biāo)高1116.05m～1117.75m，單位涌水量q=0.317～0.349L/s·m，溶解性總固體540～590mg/L，PH值7.6～7.7，地下水化學(xué)類型為HCO3·SO4·CL～Na·Ca型水。含水層的富水性中等，取決于其巖溶發(fā)育程度，與上部含水層的水力聯(lián)系較小，對(duì)評(píng)價(jià)礦區(qū)水文地質(zhì)條件有一定參考價(jià)值，為礦區(qū)的間接充水含水層。2、礦區(qū)充水因素分析（1）斷層的導(dǎo)水性及其對(duì)礦床充水的影響礦區(qū)斷層發(fā)育，主要斷層有千里山逆斷層、F1逆斷層，F(xiàn)3逆斷層，北段詳查時(shí)沒(méi)有對(duì)斷層進(jìn)行專門抽水試驗(yàn)工作。根據(jù)鄰區(qū)阿爾巴斯煤礦R06號(hào)鉆孔對(duì)阿爾巴斯逆斷層的抽水試驗(yàn)成果：涌水量Q=0.109L/s，單位涌水量q=0.00471L/s·m，證明逆斷層的富水性與導(dǎo)水性較弱，對(duì)礦床充水影響較小。位于礦區(qū)南部區(qū)外的苛素烏逆斷層、F101逆斷層、F27正斷層的交匯處，在P1-P2地層中的涌水量Q=2.798L/s。由此可知，正斷層或斷層交匯處巖層破碎，富水性與導(dǎo)水性較強(qiáng)，對(duì)礦床充水的影響較大。（2）地表水、老窯水對(duì)礦床充水的影響礦區(qū)地表水系不太發(fā)育，大小溝谷均無(wú)常年地表徑流，只有在雨季暴雨過(guò)后會(huì)形成短暫的洪水。依據(jù)鄰區(qū)烏蘭煤礦調(diào)查資料，礦井在正常生產(chǎn)期間涌水量為70-80m3/d，對(duì)礦床充水及煤礦生產(chǎn)影響不大。（五）礦區(qū)水文地質(zhì)類型的劃分及復(fù)雜程度評(píng)價(jià)該礦區(qū)的直接充水含水層以孔隙含水層為主，裂隙含水層次之，直接充水含水層的富水性弱，補(bǔ)給條件、徑流條件均較差，直接充水含水層單位涌水量q<0.1L/s·m（q=0.00736L/s·m）。區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造中等，千里山、F1、F3等逆斷層的導(dǎo)水性弱。區(qū)內(nèi)無(wú)地表水體，水文地質(zhì)邊界較簡(jiǎn)單。因此，礦區(qū)水文地質(zhì)勘查類型劃分為第一～二類第一型，即孔隙-裂隙充水的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。六、工程地質(zhì)（一）巖石工程地質(zhì)特征論述1﹑煤層頂?shù)装鍘r石的工程地質(zhì)特征礦區(qū)煤層頂?shù)装宓膸r性為灰黑色，深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰白色細(xì)粒砂巖夾粗粒砂巖、粘土巖及粉砂巖等。根據(jù)K36號(hào)鉆孔巖石物理、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果：巖石的真密度2330-2631kg/m3，視密度2303-2625kg/m3，孔隙率0.11%-12.33%，吸水率0.47%-4.60%，含水率0.05%-1.17%，抗壓強(qiáng)度：吸水狀態(tài)1.6-1.8MPa，平均1.7MPa，自然狀態(tài)5.8-62.0MPa，平均34.9MPa，普氏系數(shù)0.59-6.32，軟化系數(shù)0.08-0.20，抗剪強(qiáng)度4.99-19.66MPa，內(nèi)磨擦角15°25′-30°51′，凝聚力5.7-14.3MPa，彈性模量1.81×104-3.28×104，泊松比0.21-0.46，抗拉強(qiáng)度1.9-5.11MPa。該綜合分析試驗(yàn)成果表明：區(qū)內(nèi)巖石抗壓強(qiáng)度在吸水狀態(tài)全部小于30MPa，自然狀態(tài)多數(shù)在30MPa以下，部分在30-60MPa之間，個(gè)別在60MPa以上。因此，煤層頂?shù)装鍘r石基本上都以軟弱巖石為主，次為半堅(jiān)硬巖石。2﹑巖石與巖體質(zhì)量評(píng)述根據(jù)鉆孔巖芯鑒定成果，自然狀態(tài)下巖芯較完整，基巖風(fēng)化殼的裂隙較發(fā)育，下部巖石的節(jié)理裂隙較少。據(jù)K36號(hào)鉆孔工程地質(zhì)編錄成果：巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）值為10-82%，平均39%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)：巖石質(zhì)量劣的，巖體完整性差；巖體質(zhì)量指標(biāo)（M）為0.00193-0.169，平均0.085，巖體質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，巖體質(zhì)量較差。結(jié)合巖石的物理、力學(xué)試驗(yàn)成果，綜合評(píng)述礦區(qū)巖石與巖體的總體質(zhì)量較差。3﹑斷層特征及巖體穩(wěn)定性評(píng)述礦區(qū)斷層發(fā)育，主要斷層有千里山逆斷層、F1逆斷層、F3逆斷層等，斷層之間及斷層周圍還存在許多次一級(jí)小型伴生斷層。但主要斷層均位于礦區(qū)的北、西、南界。就全區(qū)來(lái)看，巖體的整體穩(wěn)定性較好，但在邊界地區(qū)斷層破碎帶附近的巖體因受斷層的擠壓與切割破壞，穩(wěn)定性較差。特別是千里山逆斷層的規(guī)模大，其周圍巖體的穩(wěn)定性則更差。4﹑風(fēng)化帶、不良自然現(xiàn)象及工程地質(zhì)問(wèn)題論述礦區(qū)松散層分布廣泛，基巖在西部零星出露，在基巖裸露地段風(fēng)化作用強(qiáng)烈，覆蓋區(qū)基巖面在第三系地層沉積以前也受到了不同程度的風(fēng)化剝蝕，據(jù)鉆孔揭露，風(fēng)化帶深度一般在30m之內(nèi)。不同巖石風(fēng)化帶深度的差異較大，鈣質(zhì)填隙的堅(jiān)硬巖石的風(fēng)化帶較淺，泥質(zhì)填隙的軟弱巖石的風(fēng)化帶較深。礦區(qū)氣候干燥、多風(fēng)，地面植被稀少，再加上過(guò)量放牧，使區(qū)內(nèi)土地荒漠化及水土流失較為嚴(yán)重，并形成不少小型沖溝。目前區(qū)內(nèi)還沒(méi)有其它不良自然現(xiàn)象及工程地質(zhì)問(wèn)題。（二）礦區(qū)工程地質(zhì)條件綜合評(píng)價(jià)礦區(qū)煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)強(qiáng)度較低，均為半堅(jiān)硬巖石以及軟弱巖石，巖石與巖體的總體質(zhì)量較差，因此，煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性較差，特別是在礦區(qū)的北、西、南界斷層破碎帶附近頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性則更差。（三）礦區(qū)工程地質(zhì)勘查類型礦區(qū)巖石以碎屑沉積巖為主，層狀結(jié)構(gòu)，巖體各向異性系數(shù)較大，煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)強(qiáng)度較低，以半堅(jiān)硬巖石及軟弱巖石為主，穩(wěn)固性一般較差。巖石與巖體的完整性與穩(wěn)定性均較差。區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，基巖出露少，風(fēng)化作用相對(duì)較弱。礦區(qū)工程地質(zhì)勘查類型劃分為第三類第二型：層狀巖類、工程地質(zhì)條件中等型的礦床。七、其它安全技術(shù)條件（一）自然環(huán)境現(xiàn)狀及火區(qū)治理工程對(duì)環(huán)境影響分析1、自然環(huán)境現(xiàn)狀蒙西煤礦礦所處地區(qū)地表植被稀少，生態(tài)脆弱，干旱少雨，冬春季風(fēng)大，煤礦的開發(fā)尤其是廢石的堆放將使生態(tài)環(huán)境更加惡化。剝挖活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境影響：（1）煤、巖的堆放及運(yùn)輸中造成粉塵及煤塵污染，使空氣中懸浮物含量增加，污染大氣環(huán)境。（2）礦坑積水的排放造成地下水位的下降。（3）剝離物堆積浪費(fèi)土地，其堆放被雨水淋溶沖刷污染土壤、水源。（4）邊坡一旦滑坡會(huì)造成非預(yù)計(jì)的大量剝離物，爆破作業(yè)產(chǎn)生瞬間超標(biāo)噪聲。2、火區(qū)對(duì)環(huán)境影響（1）火區(qū)燃燒損失煤炭資源并造成大量的呆滯煤量；（2）產(chǎn)生H2S、SO2、CO、CO2、NOx等有害氣體；（3）煙氣的排放同時(shí)產(chǎn)生粉塵；（4）排放大量熱量；（5）煤層受高溫影響產(chǎn)生的酸堿化合物使水體含有氯化物、硫化物等強(qiáng)致癌物質(zhì)，并使飲用水味道變咸發(fā)苦；（6）破壞原始地貌及植被。（二）瓦斯瓦斯含量隨煤層埋藏深度的增加、覆蓋層的加厚而增高。本區(qū)屬低沼氣瓦斯礦井區(qū)。（三）煤塵區(qū)內(nèi)煤層煤塵爆炸性指數(shù)為29%-38%，易發(fā)生爆炸。庫(kù)里火沙兔南區(qū)K21鉆孔中各煤層試驗(yàn)結(jié)果顯示，煤塵有爆炸性。所以本區(qū)亦屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層的井田。（四）煤的自燃據(jù)庫(kù)里火沙兔南區(qū)K12號(hào)孔煤芯樣測(cè)試結(jié)果：原樣和氧化樣著火溫度之差在5℃-12℃，煤層有自燃趨勢(shì)。第四節(jié)火區(qū)內(nèi)礦井一、礦井情況蒙西煤礦是由原鄂托克旗烏仁都西蘇白溝煤礦與內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)北段詳查區(qū)及無(wú)礦權(quán)爭(zhēng)議的邊角地段實(shí)行資源整合而成。原蘇白溝煤礦1992年建井，同年投產(chǎn),斜井開拓,年生產(chǎn)規(guī)模原煤3萬(wàn)噸左右。建井以來(lái),開采了9-1、9-2和12號(hào)煤層,主要采掘淺部煤層。三輪車運(yùn)輸,產(chǎn)品以原煤出售。采煤方法為走向長(zhǎng)壁式，采用機(jī)械絞車提升運(yùn)煤，生產(chǎn)規(guī)模可達(dá)15×104t/a。從建井至今累計(jì)采出原煤約45×104t，回采率為66%。整合后蒙西煤礦由中煤國(guó)際工程集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)于2007年進(jìn)行整合技改設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)模為45×104t/a，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為52.7a，主要可采煤層為8、9-1、9-2、12煤層。開拓方式為在西部邊界淺部斜井開拓。共有主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井三個(gè)井筒，主斜井沿10煤層布置，斜長(zhǎng)819m，凈斷面8.5㎡，井筒裝備一條鋼繩芯膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)煤炭的提升任務(wù)；副井筒沿10號(hào)煤層布置，斜長(zhǎng)826m，凈斷面9.6㎡，井筒提升采用音滾筒纏繞式提升機(jī)，單鉤串車提升；回風(fēng)斜井沿9-1號(hào)煤層布置，斜長(zhǎng)847m，凈斷面8.9㎡，主要負(fù)擔(dān)礦井的回風(fēng)，并且作為礦井的安全出口。采用走向長(zhǎng)臂式薄煤層綜合機(jī)械化采煤法。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式。開拓布置圖見(jiàn)附圖。蒙西煤礦整合之前的原蘇白溝煤礦井開采時(shí)間較長(zhǎng)，已經(jīng)形成了大面積采空區(qū)，由于未對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封閉管理，現(xiàn)在已經(jīng)造成部分采空區(qū)煤炭自燃。從本次火區(qū)勘探結(jié)果中看出，本井田范圍內(nèi)的火區(qū)就分布于原蘇白溝煤礦井田范圍內(nèi)，沿煤層走向分布于煤層的淺表處。由于井下巷道使采空區(qū)之間相互貫通，產(chǎn)生的有害氣體有可能蔓延至現(xiàn)在的技改礦井，對(duì)整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。并且使整個(gè)煤礦大量煤炭資源呆滯，得不到有效利用。因此滅火治理工程的實(shí)施對(duì)保障蒙西煤礦的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。二、周邊煤礦蒙西煤礦東部為鄂托克旗烏仁都西煤焦有限責(zé)任公司煤礦，南部及西部、北部均無(wú)其它煤礦。第五節(jié)水、土、電源滅火工程用水由井下涌水及剝挖坑排水提供，不足部分可打深水井補(bǔ)充。一、電源本礦井工業(yè)場(chǎng)地建1座10kV變電所，兩回10kV電源取自烏仁都西變電站的不同母線段，每回電源進(jìn)線采用導(dǎo)線LGJ-120，線路長(zhǎng)2.5km，正常情況下雙回路同時(shí)分列運(yùn)行，當(dāng)一回路電源故障時(shí)，另一回路電源能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。本滅火工程用電電源引自煤礦的工業(yè)廣場(chǎng)的變電站，利用煤礦現(xiàn)有供電系統(tǒng)解決火區(qū)治理過(guò)程中的電力需求。二、土源井田范圍內(nèi)，第四系地層為現(xiàn)代河床沖積，風(fēng)積及殘坡積等。多分布于沖溝及地勢(shì)平坦之處，厚度不等，一般1m－3m。煤層滅火可就地取土，利用治理區(qū)范圍內(nèi)的第四系表土。另外，井田內(nèi)發(fā)育的小溝谷中，均有第四系沖積砂土。滅火土源取自治理區(qū)范圍內(nèi)地表及溝谷。第二章火區(qū)第一節(jié)火區(qū)塊段的劃分根據(jù)山西省安全工程技術(shù)研究中心提供的《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》，蒙西煤礦在其井田內(nèi)西南部原蘇白溝煤礦范圍內(nèi)及井田境界外存在三個(gè)火區(qū)，著火煤層為9、10、12、13、14、15、16號(hào)煤層。蒙西煤礦的三個(gè)火區(qū)相鄰，所以在本次治理過(guò)程中，將三個(gè)火區(qū)劃歸一個(gè)治理區(qū)進(jìn)行治理。第二節(jié)火區(qū)燃燒狀況一、自燃區(qū)特征1、煤層自燃原因分析煤層的起火自燃原因是多方面的，但從總體上來(lái)講，不外有客觀因素和人為因素兩種。本礦區(qū)地處桌子山煤田，煤層厚、埋藏淺，溝谷發(fā)育，地形切割強(qiáng)烈，煤層露頭發(fā)育。煤層中的揮發(fā)分率高，自然發(fā)火傾向強(qiáng)，屬自燃～易自燃煤層。煤中的固定碳（C）、黃鐵礦（FeS）等，在長(zhǎng)時(shí)間氧化作用下不斷積蓄熱量，同時(shí)產(chǎn)生了燃點(diǎn)比煤更低的一氧化碳（CO）等易燃物質(zhì)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的積累，發(fā)生起火，從而導(dǎo)致煤層自燃。2、人為因素煤層著火的人為因素較多，起火原因復(fù)雜。但多數(shù)煤礦的火災(zāi)發(fā)生原因多為以下幾類：（1）煤礦開采時(shí)間較長(zhǎng)，采空區(qū)內(nèi)滯留大量浮煤，且對(duì)采空區(qū)又不采取密閉措施或密閉措施不嚴(yán)，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，浮煤經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間氧化后發(fā)生自燃；（2）煤礦所開采的煤層埋藏較淺，形成的采空區(qū)塌陷裂隙溝通了地表，發(fā)生采空區(qū)漏風(fēng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致浮煤自燃；桌子山煤田的淺部煤層露頭區(qū)，地下煤層自燃的現(xiàn)象十分普遍。本礦采空區(qū)自燃的原因主要是整合前礦井多年來(lái)采用巷柱式開采，采空區(qū)內(nèi)滯留了大量煤柱和部分浮煤，在頂板壓力的作用下，被壓碎的部分煤炭從實(shí)體煤上剝落、堆積，自身發(fā)熱極易產(chǎn)生自燃。由于對(duì)采空區(qū)管理不善，采空區(qū)密閉漏風(fēng)或采空區(qū)塌陷區(qū)漏風(fēng)，為浮煤自燃提供了氧氣，使采空區(qū)浮煤產(chǎn)生自燃。二、井田煤層自燃發(fā)展歷史蒙西煤礦是由原鄂托克旗烏仁都西蘇白溝煤礦與內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)北段詳查區(qū)及無(wú)礦權(quán)爭(zhēng)議的邊角地段實(shí)行資源整合而成，原蘇白溝煤礦1992年建井，同年投產(chǎn),斜井開拓,年生產(chǎn)規(guī)模原煤3×104t左右。建井以來(lái),開采了9-1、9-2和12號(hào)煤層,主要采掘淺部煤層。三輪車運(yùn)輸,產(chǎn)品以原煤出售。采煤方法為走向長(zhǎng)壁式，采用機(jī)械絞車提升運(yùn)煤，生產(chǎn)規(guī)模可達(dá)15×104t/a。從建井至今累計(jì)采出原煤約45×104t，回采率為66%。采空區(qū)位置見(jiàn)附圖。根據(jù)礦方說(shuō)明，本井田的煤層自燃已經(jīng)有近十年的歷史。三、自燃煤層依據(jù)山西省安全工程技術(shù)研究中心編制的《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》，井田范圍內(nèi)火區(qū)燃燒煤層為9、、10、12、13、14、15、16號(hào)煤層。煤層構(gòu)造形態(tài)總體為一向東傾斜的單斜構(gòu)造，煤層產(chǎn)狀為傾斜-急傾斜，傾角就25°～45°。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層火燒區(qū)位于井田煤層露頭處及采空區(qū)內(nèi)。如不采取必要的措施加以治理，則其燃燒速度有加快的可能性，造成更大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。四、火區(qū)燃燒面積依據(jù)山西省安全工程技術(shù)研究中心編制的《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》，本次通過(guò)同位素測(cè)氡法探測(cè)庫(kù)里火沙兔礦的3處火區(qū)，火區(qū)范圍見(jiàn)附圖?；饏^(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表2-2-1。

火區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表表2-2-1XY面積（㎡）14390411.0036416531.00120020024388365.0036415736.0034388274.0036415857.0044387732.0036415950.0054387731.0036416189.0064388551.0036416409.0074388704.0036416283.0084389132.0036416550.0094390301.0036416902.00第三節(jié)煤炭損失儲(chǔ)量各煤層自燃區(qū)面積、煤層厚度、容重、損失煤炭?jī)?chǔ)量等如表2-3-1所示。由于火區(qū)內(nèi)為采空區(qū)，回采率按20%計(jì)，通過(guò)估算火區(qū)損失煤炭資源量約1051×104t。

各煤層損失煤炭?jī)?chǔ)量一覽表表2-3-1序號(hào)煤層自燃區(qū)面積（m2）煤層厚度（m）容重（t/m3）損失煤炭?jī)?chǔ)量（104t）19號(hào)5676734.261.55300210號(hào)6029940.941.568312號(hào)6769251.301.5106413號(hào)6979920.601.550514號(hào)6979924.401.53376615號(hào)6979921.121.594716號(hào)6979920.681.5578合計(jì)=SUM(ABOVE)13.3=SUM(ABOVE)1051第四節(jié)火區(qū)勘探程度評(píng)價(jià)一、火區(qū)勘測(cè)報(bào)告的評(píng)述《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》報(bào)告是由山西省安全工程技術(shù)研究中心編制的，采用先進(jìn)的測(cè)氡手段結(jié)合地面地質(zhì)工作，圈定了井田內(nèi)火區(qū)的邊界，對(duì)煤層的自燃的原因作了分析研究，簡(jiǎn)述了井田地質(zhì)構(gòu)造特征、煤層特征、水文及工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等開采技術(shù)條件，并估算了煤炭損失儲(chǔ)量。二、對(duì)探測(cè)報(bào)告的評(píng)價(jià)及建議（一）對(duì)探測(cè)報(bào)告的評(píng)價(jià)《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》原則上可以滿足編制滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)的需要，但也存在著以下的不足：1、勘測(cè)報(bào)告中未對(duì)火區(qū)深度進(jìn)行明確評(píng)述。2、勘測(cè)報(bào)告所提供的圖紙僅為平面圖，無(wú)火區(qū)剖面圖。3、該報(bào)告對(duì)井田地層及結(jié)構(gòu)、水源、土源、電源等條件敘述過(guò)于簡(jiǎn)單。4、未附帶煤層底板等高線及儲(chǔ)量塊段估算平面圖，儲(chǔ)量計(jì)算未嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。（二）建議《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》因存在著前述的各項(xiàng)不足，對(duì)滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)中的具體治理深度及范圍的確定指導(dǎo)意義不大，因此，建議勘探單位對(duì)著火煤層及著火深度進(jìn)一步論述，并檢驗(yàn)火區(qū)參數(shù)，采用鉆探等多種手段進(jìn)行校核，在此工作基礎(chǔ)上補(bǔ)充火區(qū)地質(zhì)剖面圖等勘查圖紙，為設(shè)計(jì)單位提供更為詳實(shí)的火區(qū)檢驗(yàn)報(bào)告以利指導(dǎo)滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)。建設(shè)單位在滅火工程實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)開挖后各煤層著火的實(shí)際情況驗(yàn)證探測(cè)成果，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整剝挖范圍及深度。第三章滅火方法第一節(jié)滅火方法的確定一、滅火目標(biāo)確定火區(qū)位置位于井田西南部原蘇白溝煤礦采空區(qū)，井下巷道將火區(qū)與煤礦的采區(qū)相連通，火區(qū)產(chǎn)生的有毒、有害氣體對(duì)礦井安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，為徹底解決火區(qū)對(duì)礦井的安全威脅，設(shè)計(jì)確定火區(qū)滅火目標(biāo)為熄滅標(biāo)準(zhǔn)。二、滅火方法的確定為達(dá)到熄滅的滅火標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)采用剝挖方式滅火，以徹底根除火源。本礦煤層賦存狀況為傾斜至急傾斜的單斜構(gòu)造，因火源位置探測(cè)報(bào)告沒(méi)有具體給出著火深度，因此，本設(shè)計(jì)只能根據(jù)建設(shè)方提供的原蘇家溝開采資料進(jìn)行推斷采空區(qū)范圍及深度，進(jìn)而推斷著火深度。根據(jù)建設(shè)方提供的原蘇家溝開采資料，原蘇家溝煤礦為小型井工礦，開采深度一般不超過(guò)100m，因此，本設(shè)計(jì)推斷采空區(qū)即火區(qū)深度不超過(guò)100m，所以確定剝挖深度為100m，當(dāng)個(gè)別地段采空區(qū)即火區(qū)的深度越過(guò)100m時(shí)，100m以下部分則采用回填覆蓋滅火方式，即在剝挖坑回填前，將各著火煤層的坑底露頭用黃土分層碾壓覆蓋，隔絕空氣通道，達(dá)到滅火目的。剝挖滅火就是在火區(qū)范圍內(nèi)自上而下分臺(tái)階開挖剝離，噴淋滅火，降低在燃體溫度，挖除著火體，后期用黃土覆蓋煤層露頭，最后回填開挖坑，整平及再覆蓋黃土，以備以后綠化復(fù)墾。其特點(diǎn)是滅火效果徹底，但施工工藝較復(fù)雜，前期投資大，適用條件較強(qiáng)。還可回收煤炭資源，以抵補(bǔ)項(xiàng)目投資。剝挖方式滅火設(shè)計(jì)參照露天煤礦相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。第二節(jié)滅火方法的實(shí)施滅火方法實(shí)施的工序：噴淋降溫——上覆土巖層的剝挖——排渣——火區(qū)殘煤的回收及運(yùn)輸——開挖坑底部邊界煤層露頭黃土封堵、覆蓋——開挖坑回填、整平——黃土覆蓋（以備綠化復(fù)墾）——綠化。依據(jù)本設(shè)計(jì)所選擇滅火方法，針對(duì)上覆土巖層的剝挖各工序環(huán)節(jié)分別進(jìn)行敘述。第三節(jié)邊坡穩(wěn)定計(jì)算一、邊坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)的確定計(jì)算邊坡穩(wěn)定需要巖體的抗剪強(qiáng)度，這些指標(biāo)是通過(guò)巖塊的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，并利用巖體粘結(jié)力隨節(jié)理密度增大而降低的關(guān)系來(lái)確定的。由于地質(zhì)報(bào)告中沒(méi)有關(guān)于巖石節(jié)理、裂隙密度的統(tǒng)計(jì)資料，設(shè)計(jì)中不能依此來(lái)計(jì)算巖體與巖塊間的整體凝聚力減弱系數(shù)，只能依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與周圍礦山類比得出減弱系數(shù)為λ=0.045，巖石為0.35，沙土為0.5，煤為0.2，根據(jù)上述原則，設(shè)計(jì)依據(jù)報(bào)告提供的相應(yīng)巖性有限資料與類似礦山經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定巖石的抗剪強(qiáng)度和內(nèi)摩擦角計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表3-3-1。巖石力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表表3-3-1巖性視密度（t/m3）內(nèi)摩擦角(°)凝聚力（KPa）泥巖2.31434.9536砂質(zhì)泥巖2.57325.48115細(xì)砂巖2.54632.35115中砂巖2.56135.85104粗砂巖2.53733.1082含礫細(xì)砂巖2.53633.20118含礫粗砂巖2.54534.78103二、滅火工程剝挖坑邊坡穩(wěn)定計(jì)算1、滑動(dòng)模式確定根據(jù)工程地質(zhì)巖性組合特征，巖層產(chǎn)狀，構(gòu)造的分布情況及剝挖坑邊坡形成的條件來(lái)看，未來(lái)邊坡滑動(dòng)模式主要是切割弱層而產(chǎn)生圓弧滑動(dòng)?；瑒?dòng)模式如圖3-3-1所示。2、計(jì)算方法計(jì)算方法采用了Bishop條塊法，采用迭代法逐次逼近求解。數(shù)學(xué)模型如下：F=式中：X=〔Ci+（rhi-rW·hWI）tgφi〕△Xi/cosαiY=tgαi·tgφiZ=rhi△Xi·SinαiQ=rw·Z2·α/R必須滿足條件：（1）δ′=（2）cos（1+Y/F）＞0.2式中：F——穩(wěn)定系數(shù)Ci——瞬時(shí)粘結(jié)力r——巖石容重hi——條塊高度rW——水容重hwi————水位高Φi——瞬時(shí)內(nèi)摩擦角△Xi——條塊寬度αi——條塊底面傾角Q——張裂隙水的水平作用力δ′——有效正壓力3、計(jì)算結(jié)果在治理區(qū)剝挖坑的各個(gè)臺(tái)階高度和平盤寬度等幫坡要素設(shè)計(jì)之前，進(jìn)行了幫坡穩(wěn)定計(jì)算。對(duì)工作幫、端幫、最終工作幫均采用Bishop法。選取的幫坡暴露高度為100m，即選取了還沒(méi)有內(nèi)排的那段幫坡的最大暴露高度；用Bishop法的邊坡穩(wěn)定計(jì)算程序進(jìn)行了計(jì)算。從計(jì)算結(jié)果中看到，當(dāng)邊坡角等于38°時(shí)，邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.265。可以滿足治理區(qū)剝挖坑邊坡穩(wěn)定的要求，所以在本滅火工程剝挖坑邊坡角設(shè)計(jì)為38°，但在本工程進(jìn)行進(jìn)一步的邊坡工程地質(zhì)勘探工作后根據(jù)具體條件對(duì)上述幫坡角進(jìn)行修正。三、排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算1、影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的因素（1）邊坡高度（2）坡面角度（3）基底傾斜角度（4）物料抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（5）地表水的沖蝕（6）其他外在因素以上各因素均不同程度上制約著排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性。2、在無(wú)排土場(chǎng)有關(guān)工程地質(zhì)資料情況下，作以下假定（1）排棄物料抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由類比法取得。容重r=1.95t/m3內(nèi)摩擦角26°凝聚力C=1kpa（2）排土場(chǎng)基底基本水平且穩(wěn)定。（3）排棄物料邊坡的潛在滑動(dòng)模式為圓弧滑動(dòng)。（4）計(jì)算中考慮地震影響。排土場(chǎng)幫坡體是由土沙和巖石混合物料排棄而成，分層排棄的土沙和巖石，在順臺(tái)階坡面上分層不很明顯，松散體又經(jīng)壓實(shí)已產(chǎn)生再生凝聚力。所以滑坡破壞模式也是上部垂直裂縫，下部呈圓弧面滑落，如果基底不穩(wěn)定，還將牽動(dòng)基底隆起或基底順層滑坡。根據(jù)排棄物料巖性組合分析，未來(lái)排土場(chǎng)邊坡潛在滑動(dòng)模式可能為圓弧切底滑坡。3、計(jì)算方法由于排土場(chǎng)條件與剝挖坑相似，故亦采用Bishop法。計(jì)算結(jié)果為當(dāng)排土場(chǎng)排棄高度40m，幫坡角為18°時(shí)，邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.258。可以滿足本工程臨時(shí)外排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定的要求，所以排土場(chǎng)幫坡角設(shè)計(jì)為18°。同剝挖坑一樣，在本工程進(jìn)行進(jìn)一步的邊坡工程地質(zhì)勘探工作后根據(jù)具體條件對(duì)上述邊坡角進(jìn)行修正。第四節(jié)剝挖范圍的確定一、剝挖范圍確定的依據(jù)1、蒙西煤礦的采礦許可證證號(hào)(證號(hào)1500000710570)；2、山西省安全工程技術(shù)研究中心編制的《內(nèi)蒙古蒙西礦業(yè)有限公司庫(kù)里火沙兔礦煤層自燃火源位置探測(cè)報(bào)告》；3、內(nèi)蒙古科欣礦業(yè)開發(fā)咨詢有限責(zé)任公司編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田庫(kù)里火沙兔礦區(qū)蒙西煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》；4、中煤國(guó)際工程集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院編制的《蒙西礦業(yè)蒙西煤礦初步設(shè)計(jì)》；5、礦方提供的礦山資料；6、依據(jù)地質(zhì)條件所確定的邊坡角度。二、剝挖范圍確定考慮的因素1.煤層的賦存條件及露頭位置；2.火區(qū)的地形條件；3.煤層的燃燒范圍及邊界；4.最小開段溝的尺寸；5.煤層縱向及橫向燃燒蔓延速度；6.依據(jù)地質(zhì)條件所確定的邊坡角。三、剝挖范圍的具體圈定依據(jù)火源位置探測(cè)報(bào)告，著火煤層為9、10、12、13、14、15、16號(hào)煤層，三個(gè)溫度異常區(qū)分布于井田南部原蘇白溝礦采空區(qū)，沿煤層走向分布，三個(gè)溫度異常區(qū)距離較近，在本滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)中，將三個(gè)溫度異常區(qū)劃歸為一個(gè)治理區(qū)進(jìn)行治理。1、剝挖深度的確定火源位置探測(cè)報(bào)告沒(méi)有說(shuō)明著火深度，本井田煤層為傾斜-急傾斜的單斜構(gòu)造，因無(wú)法確定著火深度，只能依據(jù)著火煤層賦存情況確定剝挖深度。根據(jù)核實(shí)報(bào)告中的地質(zhì)剖面圖，在1440m標(biāo)高處煤層傾角明顯變大，故確定剝挖標(biāo)高至1440m。2、剝挖范圍的確定治理區(qū)西部境界以16號(hào)煤層露頭為準(zhǔn)，東部境界以著火煤層1440m標(biāo)高處為底部境界，按計(jì)算得出的穩(wěn)定幫坡角38°上推至地表，確定剝挖地表境界。XY14390411.0036416531.0024388365.0036415736.003438827