煤業(yè)有限公司地質報告

第一章概況第一節(jié)目的任務一、目的任務經山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發(fā)[2009]10號《關于呂梁市方山縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復》批準，由山西金暉煤焦化工（集團）有限公司為主體企業(yè)，兼并重組整合山西凱川煤業(yè)有限公司，企業(yè)名稱變?yōu)樯轿鞣缴浇饡焺P川煤業(yè)有限公司。2009年11月26日山西省國土資源廳為該礦換發(fā)了C1400002009111220045101號《采礦許可證》，批準開采2-5號煤層，井田面積3.621km2，生產規(guī)模為90萬t/a。兼并重組后，將副立井井筒擴大后，礦井仍利用原生產系統，聯合開采3、5號煤層。為滿足礦井提升生產能力設計建設需要，山西方山金暉凱川煤業(yè)有限公司委托我公司編制《山西方山金暉凱川煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質報告》。主要任務：1．詳細查明井田地層、構造，評價井田的構造復雜程度；2．詳細查明可采煤層層位和厚度、結構及可采性等；3．詳細查明可采煤層的煤類、煤質特征及其變化情況，并評價煤的工業(yè)利用方向；4．詳細查明井田水文地質條件，評價礦井充水因素，預算礦井涌水量，預測開采過程發(fā)生突水的可能性及地段，評述開采后水文地質、工程地質和環(huán)境地質條件的可能變化，評價礦井水的利用可能性及途徑。確定礦井水文地質類型；5.詳細研究可采煤層頂底板的工程地質特征、煤層瓦斯、煤的自燃傾向性、煤塵爆炸危險性及地溫變化等開采技術條件，并做出相應的評價；6.查明井田采（古）空區(qū)積水、積氣及火區(qū)情況；7.估算井田內可采煤層資源/儲量估算。我公司接受委托后，組織工程技術人員廣泛搜集以往地質資料和礦井地質資料，實地調查，補充鉆探，對資料綜合分析研究，依據《煤、泥炭地質勘查規(guī)范》（DZ/T0215-2002）等標準，按照山西省煤炭工業(yè)廳晉煤規(guī)發(fā)[2010]177號文件《山西省兼并重組整合礦井地質報告編制提綱》要求，編制了本報告。二、報告編制依據報告編制的依據主要有：1.晉煤重組辦發(fā)[2009]10號《關于呂梁市方山縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復》；2.2009年11月26日山西省國土資源廳換發(fā)的C1400002009111220045101號《采礦許可證》；3.中華人民共和國國土資源部《煤、泥炭地質勘查規(guī)范》（DZ/T0215-2002）；4.《煤礦防治水規(guī)定》（國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局，2009.9.21）；5.《中國煤炭分類》（GB5751-1986）；6.《煤炭質量分級》（GB/T15224.1、2、3-2004）；7.礦方提供的采掘工程平面圖；8.礦方提供的其它有關地質資料。第二節(jié)位置及交通山西方山金暉凱川煤業(yè)有限公司位于方山縣縣城西南直距22km的大武鎮(zhèn)下莊村，行政隸屬于大武鎮(zhèn)。，北緯37°41′54″—37°42′49″。2009年11月26日山西省國土資源廳換發(fā)了C1400002009111220045101號《采礦許可證》，批準開采2-5號煤層，井田范圍由下列4個拐點坐標圈定：井田拐點坐標表1-2-1點號西安80坐標北京54坐標XYXY14175751.5019508509.704175800.0019508580.0024175751.5119510599.704175800.0019510670.0034174051.5019510399.724174100.0019510470.0044174051.4919508229.714174100.0019508300.00井田基本呈平行四邊形，南北寬1.70km，東西長2.37km，面積為3.621km2。煤層開采深度由1050m至920m標高。二、交通井田位于方山縣城西南直距22km的大武鎮(zhèn)下莊村，東南直距大武鎮(zhèn)7.5km，省道S218在井田東部南北方向穿越井田，沿省道S218東南行6.5km即與國道G209相接，距孝柳鐵路離石煤焦集運站31km，交通較為方便。(詳見交通位置圖)第三節(jié)自然地理一、地形、地貌特征井田位于呂梁山脈中段的西麓，為一低山丘陵區(qū)，屬典型的呂梁山系黃土高原地貌，地表切割較強烈，井田總體呈西高東低之勢，最高處位于西北部山頂，標高為1254.80m，最低處在井田東南部溝底，標高為1070.00m，相對高差為184.8m。二、水系該區(qū)屬黃河流域三川河系，井田內無常年性河流。但溝谷縱橫，溝中平時干涸，雨季有短暫洪流，沿較大溝谷向南流出井田外，最終匯入北川河，經三川河流入黃河。三、氣象本區(qū)為暖溫帶大陸性季風氣候，屬半濕潤地區(qū)。據方山縣氣象資料顯示，年平均降水量為500mm，最大降水量744.8mm，蒸發(fā)量大于降水量，年平均氣溫在8.9℃，最高氣溫達36.4℃，最低氣溫－30.5℃。每年10月底起降雪凍冰，最大凍土117cm，翌年3月底開始解凍，冰凍期160天以上。風向：全年多西北風，少東南風(7、8、9月)，風速一般為1.7-2.6m/s，最大風速21m/s。四、地震據中華人民共和國標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》，本區(qū)抗震設防烈度為6度，設計基本地震動峰加速度值為0.10g。第四節(jié)周邊礦井及小窯井田北鄰臨縣黃家溝創(chuàng)偉焦煤有限公司，南鄰霍州煤電集團有限責任公司方山店坪煤礦，東、西部無相鄰礦井。（見四鄰關系圖）1、霍州煤電集團有限責任公司方山店坪煤礦該礦始建于1972年，1973年投產，原為鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，設計能力30萬t/a，1981年劃為國營煤礦，先后改擴建，生產能力不斷擴大。2002年被霍州煤電收購，生產能力120萬t/a，批準開采2、3、5號煤層，現開采5號煤層，井田面積13.53km3，開拓方式為綜合開拓（二斜一立），綜合機械化采煤。礦井涌水量正常為40m3/h,最大涌水量60m3/h，屬低瓦斯礦井。煤層煤塵具有爆炸性，煤的自燃傾向性自燃煤層。該礦與本井田之間沒有越界開采現象。2、臨縣黃家溝創(chuàng)偉焦煤有限公司該礦始建于1971年，1975年正式投產，設計生產能力6萬t/a，系國有企業(yè)，批準開采2、5、8+9、10號煤層，井田面積7.392km2。1991年省計委批準30萬t/a改擴建工程，采用“一斜兩立”綜合開拓方式，分兩個水平開采。主斜井為混合提升井，凈寬4.0m，凈斷面積12.2m2，傾角22°，斜長422m，機軌合一，擔負礦井提矸、下放材料及運送人員等任務，為礦井的進風井；回風立井凈直徑4.0m，凈斷面12.6m2，垂深135m，擔負礦井回風任務，兼礦井一個安全出口；行人立井凈直徑3.0m，凈斷面7.1m2，垂深143m，為礦井的另一個安全出口。采煤方法為輕型支架炮采放頂煤一次采全高長壁采煤法，全部垮落法管理頂板。由于多種原因，礦井30萬t/a改擴建工程一直未正式投產，2005年山西省煤炭工業(yè)局以晉煤行發(fā)［2005］883號文核定其生產能力為15萬t/a。根據山西省煤炭機械化采煤升級改造和有償使用工作領導組辦公室晉煤整合辦字〔2006〕47號“關于《呂梁市臨縣煤炭機械化采煤升級改造和有償使用工作方案》的核準意見”，臨縣黃家溝煤礦為單獨保留礦井。2005年1月山西省國土資源廳核發(fā)了采礦許可證（證號：1400000530010），批準開采2、5、8、9、10號煤層，井田面積7.392km2。2007年1月28日，山西省煤炭工業(yè)局晉煤行發(fā)［2007］110號文批復同意該礦通過機械化采煤升級改造，生產能力由15萬t/a提高到90萬t/a。該礦5號煤層瓦斯相對涌出量為1.06m3/t，絕對涌出量0.59m3/min，CO2相對涌出量1.26m3/t，絕對涌出量0.7m3/min，屬低瓦斯礦井。5號煤層煤塵爆炸性火焰長度120mm；巖粉用量70%，煤塵有爆炸性；煤層吸氧量為0.6665cm3/g，自燃等級均為Ⅱ級，傾向性質均為自燃。該礦資料顯示，生產能力為30萬t/a時，礦井正常涌水量480m3/d，最大涌水量840m3/d。

第五節(jié)地質勘查及礦井地質工作一、以往地質勘查工作井田位于河東煤田中段東邊緣離石國家規(guī)劃礦區(qū)北部，歷年來的地質勘查工作主要有：1、1956年，由山西省地質廳燃料地質隊在離石礦區(qū)進行了普查填圖。2、1959年3-10月，148煤田地質勘探隊對離石礦區(qū)進行了普查。施工鉆孔26個，獲得普查儲量2億t。3、1967年8月-1970年11月，148煤田地質勘探隊對離石礦區(qū)進行了詳查，并于1971年6月提交了《河東煤田離石礦區(qū)詳查勘探報告》。本次詳查在井田及井田周邊施工有18、201、202、203、209號鉆孔。本次報告采用了上述5個鉆孔成果。4、2007年3月，本公司根據以往地質資料，為該礦編制了《山西凱川煤業(yè)有限公司礦井資源整合礦井地質報告》。該報告于2007年經評審中心評審通過。二、礦井地質工作及本次勘查工作（一）礦井地質工作該礦技術人員圍繞生產建設進行了以下幾個方面的地質工作：1、井巷測量該礦在生產、采掘過程中，均進行了巷道測量工作，使用經緯儀進行實測，首先測得近井點，然后利用井下導線逐點實測主要大巷，部分巷采用皮尺及羅盤，質量可靠。2、地質觀察和研究隨著井巷開拓，技術人員進行井下地質觀察，對煤層厚度和結構進行測量，利用巷道開拓、鉆探等手段，控制煤層厚度，分析預測煤層變化情況，指導生產。3、水文地質工作該礦現開采3號煤，技術人員對井下出水點進行了觀察，定期測試礦井涌水量，及時根據礦井涌水量情況調整排水系統，保證了礦井排水系統正常運行。4、煤質化驗（二）本次勘查工作本次工作在收集利用以往地質資料的基礎上，輔以巷探、調查等手段，查明了井田構造、煤層賦存變化情況。1、本次搜集到了148煤田地質勘探隊1971年6月編制的《河東煤田離石礦區(qū)詳查勘探報告》，采用了該報告在井田及井田周邊的18、201、202、203、209鉆孔成果。2、為查明2號煤層厚度情況，2009年11月16-20日，我公司在礦方工程隊的配合下，使用設備MQT-120/2.1H氣動錨桿鉆機（南京華煤采掘機械有限公司生產），在3號煤層巷道垂直上探，施工了4個探煤眼，查明了2號煤層厚度變化情況。3、根據2010年4月7日山西省煤炭工程項目咨詢評審中心專家意見，2010年4月9日-15日，由我公司工程隊在3號煤層巷道施工一井下鉆孔（JXZ1），由3號煤層底板向5號煤層施工32.50m，由3號煤層頂板向2號煤層施工10.34m，揭露2、5號煤層，并采取了3、5號煤層頂底板力學樣、5號煤芯樣。4、為查明3、5號煤層煤質和可選性，分別在井下3、5號煤層工作面采取煤樣進行了煤質化驗和可選性試驗。5、調查了采（古）空區(qū)積水、積水及火區(qū)情況。三、井田地質勘查程度評價（一）地形地質圖及水文地質圖由礦方提供，系148隊詳查資料，地質及水文地質填圖采用1：5000地形圖為底圖,地質填圖采用露頭追索法為主，輔以穿越法。基巖區(qū)地質點均用儀器測在圖上，然后實地勾繪成圖，其它地質點采用半儀器法直接在圖上勾繪地質界線。水文地質內容為本次收集到的水文資料，以上述地形地質圖為底圖填繪的。（二）勘查程度評價本次采用《河東煤田離石礦區(qū)詳查勘探報告》鉆孔成果5個，工程量1161.84m，見煤34層次，其中可采22層次，可采煤層甲級10層次，乙級8層次，丙級4層個，甲乙級率81.82%。測井煤層43層次，其中可采25層次，可采煤層甲級25層次，可采煤層甲級率100%。（注：上述煤層鉆、測等級原為甲、乙、丙等，對應新標準的優(yōu)、合格、不合格。）利用詳查煤芯煤樣資料14個。由于原執(zhí)行標準等原因，煤質化驗資料缺煤的粘結指數指標。為補充該不足，本次從井下和補孔采取了煤樣進行煤質化驗。本次井下施工一探鉆孔JXZ1，采用ZLG-400鉆機，42鉆桿，65鉆頭。分別由3號煤層頂板向2號煤層鉆探，揭露2號煤層。由底板向5號煤層鉆探，揭露5號煤層，施工總工程量為42.84m，全部取芯，巖芯采取率為85%-95%，煤芯采取率98%。利用以往地質資料，通過本次補充勘查工作，井田批采煤層3、5號煤層勘查程度達到了勘探階段。

第二章礦井地質第一節(jié)區(qū)域地質簡況一、區(qū)域地質井田位于河東煤田中段東邊緣離石國家規(guī)劃礦區(qū)北部。區(qū)域地質簡況如下：（一）地層根據詳查資料，離石礦區(qū)查明地層有古生界石炭系本溪組（C2b）、太原組（C3t）,二疊系山西組（P1s）、石盒子組（P12-P21）,新生界上第三、第四系等。見下表2-1離石礦區(qū)地層簡表表2-1-1地層單位厚度巖性描述界系統地方性

名稱代號新

生

界第

四

系全新統Q40-20為近代沖積、洪積層，分布于三川河、縣川河等較大河谷，為礫、卵、砂及砂土成層狀或混合堆積。上更新統Q30-20淡黃色粉砂質土，具大孔，疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，底部多見礫石層。中更新統Q2120為棕黃色砂質粘土夾10余層棕紅色粘土條帶及數層鈣質結核，多不整合覆蓋于第三系之上。上

第

三

系上

新

統N20-60

30廣泛不整合于下伏諸基巖之上。底部一般是一層膠結良好的礫巖，層厚0-20m；中部為棕紅色砂質粘土夾1-3層半膠結狀樂巖；上部則為暗紅色砂質粘土，含豆狀鐵錳結核。古

生

界二

疊

系上

統上石

盒子組P2s2

P2s10-100

222.72下段為紫色、黃綠色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖及黃綠色砂巖互層，其下部以黃綠色較多，上部則以紫色為主；上段以砂巖K7為基底，其上是以深紫色為主夾灰綠色條帶的泥巖、砂質泥巖互層，并常見灰白色砂巖薄層，砂巖膠結不良，易風化成白色粉狀，露于紫色泥巖間，頗為醒目。下

統下石盒

子組P1x61.08-97.60

79.71以基底砂巖K4與下伏山西組假整合接觸。為灰色、深灰色砂巖、粉砂巖、粉砂巖及砂質泥巖、泥巖互層，下段常含1-3層煤線，且顏色較深；上段砂巖發(fā)育，地表多呈灰綠色。山西組P1S54.15-81.78

68.18下界到L5灰?guī)r頂面（因基底砂巖K3很不穩(wěn)定而下推）。為深灰色、灰黑色砂質泥巖、粉砂巖及砂巖互層，自上而下有01、02、03、1、2、3、4、4下、5、5下等煤層。石

炭

系上

統太原組C3t76.86-98.52

86.19以基底砂巖K1與下伏本溪組假整合接觸。下部類一灰色砂巖、灰黑色砂質泥巖、泥巖帶，常間夾1-3層泥灰?guī)r，含8、9、10、11、12號煤層；上半部為三層石灰?guī)r間夾黑色砂質泥巖、泥巖及砂巖組成，含6、7號煤層。三層灰?guī)r為L1、K2、L5，均為灰-灰黑色、質地不純，厚-巨厚層狀，富含腕足類、頭足類等動物化石，其中K2灰?guī)r較為發(fā)育，常含礈石條帶。中

統本溪組C2b15.00-48.71

32.78平行不整合于奧陶系之上，底部為黃鐵礦及鋁土混合體。中、上部為灰色泥巖，砂質泥巖互層，常夾1-3層不穩(wěn)定的石灰?guī)r，偶有薄層賦存。奧

陶

系中

統峰峰組O2f＞100上部50m左右為灰色、藍灰色石灰?guī)r夾淺灰黃以泥灰?guī)r?；?guī)r致密堅硬，較為純凈，多厚層狀或巨厚狀，地表及淺部深洞發(fā)育；其下40m段距內為石膏帶；再下乃為深灰色石灰?guī)r，多具角礫狀結構，富含珠角石、左旋螺等動物化石。（二）區(qū)域構造井田大地構造位置處于河東煤田北段的中陽離石向斜褶曲帶中段的東翼，區(qū)域構造主體呈向西傾斜的單斜構造，在單斜構造上又發(fā)育有次級的褶曲和斷裂構造。1、褶曲區(qū)內（離石礦區(qū)）褶曲發(fā)育，為主要構造形態(tài)。（1）中陽離石向斜。南起中陽縣城，中經離石城西，北至勘探區(qū)邊界，延伸45km，為本區(qū)控制性構造。向斜軸部蜿蜒于盆地西部，南段走向NNW，中段由NW轉向NE，成一半圓形，構成離石礦區(qū)中部寬闊帶，北段走向NNW，近端部轉向NE。向斜軸部寬緩，西翼傾角較大，一般15°-25°或更大，東翼較為寬緩，傾角一般10°左右。（2）王家坡向斜、背斜。隱伏構造，經由王家坡村南，向斜通過村北，走向NE，延伸約6000m。（3）大土河向斜、背斜。在大土河村西出露，軸部平緩，翼寬300-500m，走向NNE，延伸約7000m。（4）劉家灣向斜。顯見于劉家灣村西，為一短軸大幅度復向斜，延伸約3000m。（5）茂塔向斜。隱伏構造，走向NE，延伸3500m。（6）舉頭背向斜。亦屬鉆孔控制的隱伏構造，走向NE，延伸2000m。次一級的褶曲大致平行排列，與主向斜斜交，乃為本區(qū)之構造形態(tài)之又一特點。在中陽離石向斜北部的西側（離石詳查區(qū)界外）發(fā)育有軸向大致平行于中陽離石向斜的南嶺上背斜、杜家溝向斜和佛香山向斜（見區(qū)域圖）。2、斷層分布在離石詳查區(qū)西部邊緣，均為高傾角正斷層。（1）朱家店斷層（F1）。顯見于南部朱家店村南及金羅鎮(zhèn)西，走向NNW-NW，傾向NE，傾角70°-75°，最大落差70-100m，延伸長度約16km，為南部主要斷層構造。（2）炭窯村斷層（F7）。北部炭窯村下，見奧陶系灰?guī)r與變質巖接觸，走向NNE，傾向SE，傾角75°，落差約500m，延伸長度30km，成為離石礦區(qū)北部西緣之天然邊界。另外，尚有落差小于10m的幾條小斷層。還有，在中陽離石向斜北部的西側（離石詳查區(qū)界外）發(fā)育有一條走向NE、傾向NW的正斷層，延伸長度9.5km。二、區(qū)域含煤特征本區(qū)內含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組，共含煤層17層。山西組含煤10層，自上而下為01、02、03、1、2、3、4、4下、5、5下號煤層。太原組含煤7層，自上而下為6、7、8、9、10、11、12號煤層。其中10號煤層穩(wěn)定全區(qū)可采，03、2、3、4、4下、5、5下、6、7、8、9號煤層局部可采，而其中4、5、6、9號煤層可采面積較大，為較穩(wěn)定煤層，01、02、1、11、12號煤層不可采或煤質低劣。此外，石盒組底部，山西組頂部，L1灰?guī)r間，12號煤層以下及本溪組上部，尚有薄煤層數層，均無開采價值。上述煤系地層，可采煤層總厚度13.17m，煤系地層總厚154.37m，含煤系數為8.5%。各煤層特征詳見下表2-1-2

區(qū)域煤層特征表表2-1-2煤層厚度（m）

最小-最大

平均間距（m）

最小-最大

平均結構

（夾石）穩(wěn)定性可采性010-0.430.070極不穩(wěn)定不可采3.02-11.745.30020-0.530.260-1極不穩(wěn)定不可采1.80-10.997.03030-1.500.610-3不穩(wěn)定局部可采2.45-12.287.3910-0.550.090不穩(wěn)定不可采0.63-9.614.9020-0.970.350-3不穩(wěn)定局部可采2.40-9.006.0330-1.570.570-1不穩(wěn)定局部可采1.42-17.809.6040-2.370.910-1較穩(wěn)定局部可采2.30-8.615.314下0-0.600.190不穩(wěn)定不可采2.92-13.126.9550-5.411.230-3較穩(wěn)定局部可采0.53-5.722.925下0-0.770.160不穩(wěn)定不可采2.20-17.1011.8860-1.890.900-2較穩(wěn)定局部可采5.80-15.0912.4870-1.070.470-1不穩(wěn)定局部可采7.20-24.7014.6980-1.670.550-2不穩(wěn)定局部可采0-12.537.1090.58-3.071.390-2較穩(wěn)定局部可采0-10.686.62102.25-7.124.730-6穩(wěn)定全區(qū)可采1.40-8.204.81110-0.730.140-5極不穩(wěn)定不可采5.20-9.707.09120-0.400.040極不穩(wěn)定不可采第二節(jié)礦井地質一、地層井田位于河東煤田中段離石國家規(guī)劃礦區(qū)北部，中陽離石向斜北段褶曲的東翼，在離石詳查區(qū)的北部，所含地層由老至新有奧陶系中統峰峰組（O2f），石炭系中統本溪組（C2b）、上統太原組（C3t），二疊系下統山西組（P1s），下石盒子組（P1x），上第三系上新統（N2）、第四系中上更新統（Q2+3）、全新統（Q4）。現將各地層簡述如下：(一)奧陶系中統峰峰組（O2f)奧陶系中統馬家溝組為厚層狀灰白色石灰?guī)r，偶為白云質灰?guī)r，裂隙發(fā)育，為方解石脈充填，本組厚度大于100m。(二)石炭系中統本溪組(C2b)本溪組上部以灰色、深灰色的泥巖、砂質泥巖為主，少量中粒砂巖，下段以泥巖、鐵鋁質粘土巖為主。本組厚度為15.00-25.00m，平均為20.00m，與下伏地層呈平行不整合接觸。(三)石炭系上統太原組(C3t)本組地層由深灰色、灰黑色泥巖、砂質泥巖、中粗粒砂巖、灰?guī)r及煤層組成，為一套海陸交互相含煤沉積。本組旋回結構清楚，厚度較穩(wěn)定，為80.00-98.00m，平均90.00m。從沉積特征來看，太原組煤層形成于海進過程中，聚煤作用發(fā)生于濱海平原上，海侵之初將潛水面抬升，致使海濱平原沼澤化，大面積沼澤分布，堆積了泥炭層，海侵的發(fā)生為泥質層埋藏保存創(chuàng)造條件。根據沉積旋回及其含煤特征可分為二段：下段：自太原組底部晉祠砂巖(K1)底至(L1)灰?guī)r底之間的一段地層，除K1砂巖外，主要為：深灰色泥巖、砂質泥巖、灰?guī)r和9、10號煤層組成，9、10號煤均為穩(wěn)定可采煤層。上段：從L1灰?guī)r底至L5灰?guī)r頂之間的一段地層，由深灰色灰?guī)r、中粗粒砂巖、砂質泥巖、粘土巖及6、7號煤層組成，煤層不穩(wěn)定不可采。本組含有大量的植物莖葉化石，以K1砂巖為底界標志層與下伏地層呈整合接觸。(四)二疊系下統山西組(P1s)山西組是以陸相沉積為主的含煤沉積，主要由灰黑色砂質泥巖、泥巖、炭質泥巖、灰色細砂巖及煤層組成，厚度穩(wěn)定性較太原組稍差，本組厚度為54.00-72.00m，平均為61.00m。本組從沉積特征看，形成于海退過程中，聚煤作用發(fā)生于海退的濱海三角洲、平原及湖泊、瀉湖、潮坪環(huán)境中。本組的砂巖層較太原組發(fā)育一些，而石灰?guī)r則不發(fā)育。按其沉積特征和旋回結構可分上、下兩段：下段：包括自山西組底部砂巖至4號煤層頂之間的一段地層，巖性主要為：灰色泥巖、砂質泥巖及4、4下、5、5下號煤層組成，5號煤層為穩(wěn)定可采煤層，其余為不可采煤層。上段：從4號煤層頂至山西組頂部之間的一段地層，由灰黑色中細粒砂巖、砂質泥巖、粘土巖、泥巖和03、2、3號煤層組成，其中3號為穩(wěn)定可采煤層，2號煤為不穩(wěn)定局部可采，03號煤層不穩(wěn)定不可采。本組含大量的植物莖葉化石，與下伏地層呈整合接觸。(五)二疊系下統下石盒子組(P1x)巖性上部和中部以紫紅、淺灰、灰黑色的泥巖、砂質泥巖、砂巖為主；下部以灰白、灰黑色砂巖、砂質泥巖、泥巖為主。該組厚度為殘留厚度20.00-50.00m，平均為30.00m。與下伏山西組地層呈整合接觸。(六)上第三系上新統(N2)巖性為紅色、黃紅色的粘土，底部為礫石層。厚度為0-60.00m，平均30.00m。與下伏上石盒子組地層呈角度不整合接觸。(七)第四系中上更新統(Q2+3)為淡黃色粉砂土、棕黃色砂質粘土，夾棕紅色粘土條帶及3-5層鈣質結核，厚度為0-70.00m，平均35.00m。與下伏地層呈角度不整合接觸。(八)第四系全新統(Q4)為河流沖積物、殘坡積物，厚度0-13.00m，平均7.00m。與下伏地層呈角度不整合接觸。二、構造井田位于中陽-離石向斜軸部，受該構造控制，井田總體構造形態(tài)為向斜構造，向斜軸位于井田西部，向斜軸向為NE，向SW傾伏，地層傾角1°-6°。井田內未見陷落柱，斷層不發(fā)育，僅在開采2號煤層時，僅發(fā)現落差為1m以下的2條小斷層，對開采工作面布置無影響。井田內未見巖漿侵入現象?？傊飿嬙鞆碗s程度類型屬簡單類型。

第三章煤層、煤質及有益礦產第一節(jié)煤層一、含煤性井田內含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組，共含煤11層。山西組地層厚度平均為61.00m，含煤7層，編號從上而下依次為03、2、3、4、4下、5、5下號，2號煤層不穩(wěn)定局部可采，3、5號煤層穩(wěn)定可采，其余不穩(wěn)定不可采，煤層總厚度為6.25m，含煤系數為10.25%，其中，可采煤層總厚度5.24m，可采含煤系數為8.59%。太原組地層總厚度為90.00m，含煤4層，編號從上而下依次為6、7、9、10號，其中6、7號煤層不可采，9、10號煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。煤層總厚7.63m，含煤系數為8.48%，可采煤層總厚度為6.28m，可采含煤系數為6.98%。二、可采煤層井田內共有可采煤層5層，為山西組2、3、5號煤層和太原組9、10號煤層。根據鉆孔資料和礦井生產揭露情況，現對各可采煤層分述如下：（一）2號煤層位于山西組上部，上距K4砂巖底約15m，煤層厚度為0.40-0.97m，平均為0.67m，該煤層含0-1層夾矸，井田東部被剝蝕。煤層不穩(wěn)定局部可采。煤層頂板為中砂巖、粉細砂巖，局部為泥巖；底板為中砂巖、砂質泥巖及細砂巖。（二）3號煤層位于山西組上部，上距K4砂巖底約22m，上距2號煤層底平均6.10m，煤層厚度為1.04-1.40m，平均為1.25m，含0-1層夾矸，夾矸厚度0.07-0.08m。根據井下巷道揭露和209號鉆孔，井田東部被剝蝕，賦存區(qū)煤層穩(wěn)定可采。煤層頂板為細砂巖，局部砂質泥巖；底板為中砂巖、砂質泥巖。井田中部及東北部大面積采空。（三）5號煤層位于山西組下部，上距3號煤層平均23.86m，距下部K3砂巖頂約5m，煤層厚度為2.70-3.82m，平均為3.18m，含有3層夾矸，夾矸厚為0.03-0.14m。井田東部被剝蝕，賦存區(qū)穩(wěn)定可采。該煤層頂板為砂質泥巖，局部中粗粒砂巖及泥巖；底板為砂質泥巖，局部為中砂巖及細砂巖。（四）9號煤層位于太原組中部，上距5號煤層49.91m，煤層厚度2.16-4.15m,平均為2.94m，含有2-3層夾矸，夾矸厚為0.07-0.52m。煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。該煤層頂板為灰?guī)r，底板為細砂巖，局部為砂質泥巖。（五）10號煤層位于太原組下部，上距9號煤層8.63m，下距K1砂巖頂約30m，煤層厚度為3.22-3.43m，平均為3.34m，該煤層含有2-4層夾矸，夾矸厚一般為0.05-0.30m。煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。該煤層頂板為砂質泥巖，局部為中砂巖；底板為粉砂巖、砂質泥巖，局部為中砂巖。

可采煤層特征表表3-1-1煤層厚度（m）

最小-最大

平均間距（m）

最小-最大

平均結構

（夾石）穩(wěn)定性可采性20.40-0.970.67簡單（0）不穩(wěn)定局部可采5.63-6.646.1031.04-1.401.25簡單（0-1）穩(wěn)定賦存區(qū)可采21.68-25.2923.8652.70-3.823.18復雜（3）穩(wěn)定賦存區(qū)可采49.33-50.7449.9192.16-4.152.94復雜（2-3）穩(wěn)定全區(qū)可采4.91-10.708.63103.22-3.433.34復雜（2-4）穩(wěn)定全區(qū)可采三、煤層對比煤層對比根據井田內鉆孔資料，并結合離石詳查報告資料進行對比。對比主要標志層對比法、煤層特征對比法、層間距對比法、沉積旋回法等相結合，互相參照，綜合對比，對比結果可靠。（1）山西組煤層多，厚度小，層位不穩(wěn)定，地層巖相規(guī)律性也差，煤層對比相對困難。詳查期間，通過鉆探、物探及生產調查訪問等多方面研究，同時配合剖面、平面、地層巖相等室內分對比。03號煤層井田內簡單，區(qū)域以其結構復雜為特征，結合區(qū)域資料輔之以K4砂巖進行對比，易于對比。2號煤多為砂巖頂板，其上下之03和3號煤可作為輔助標志；3號煤井田內穩(wěn)定可采，結構簡單，與下伏4號煤間距保持在10m左右，其下常有一層薄煤即4下號煤層，基本成一較穩(wěn)定煤組，下距5號煤10m左右。5號煤為一層多夾石、高灰分煤層，其下有一層薄層，即5下號煤。在對比山西組煤時，以4、5號煤層為基礎，結合沉積旋回，間距變化規(guī)律等，可全盤確其它煤層。（2）太原組標志明顯，為煤層對比提供了可靠依據，6、7、9號煤（區(qū)域上的8號煤井田內合并為9號煤）均為灰?guī)r直接頂板或間接頂板。區(qū)域上9、10號也常合并，但在本井田內9、10號煤間距發(fā)育較穩(wěn)定，宜于對比。第二節(jié)煤質一、物理性質及煤巖特征井田內各煤層的物理性質大體相同，表現為黑色，條痕為棕黑色、褐黑色，玻璃和強玻璃光澤，硬度一般為2-3，有一定韌性，參差狀，階梯狀斷口，煤層容重1.30-1.43t/m3，比重比容重稍大，內生裂隙發(fā)育。各層煤的宏觀煤巖特征，組分以亮煤為主，次為暗煤、鏡煤，絲炭少量。宏觀煤巖類型主要為半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。煤層主要為條帶狀、線理狀結構，層狀構造，次為均一狀結構，塊狀構造。煤的顯微煤巖組分以有機組分為主，無機組分次之，其中有機組分中又鏡質體和半鏡質體為主，惰質體次之；無機組分主要為粘土類，少量硫化鐵類。顯微煤巖類型，5號煤以鏡質體為主，惰質體次之，屬微鏡惰煤，8、9號煤主要為惰質體，屬微惰煤。煤層由上到下：鏡質組油浸最大反射率由小到大，揮發(fā)分由大到小，煤種為焦煤，變質程度較高。二、煤的化學性質、工藝性能（一）化學性質根據井田內鉆孔煤芯樣化驗和本次井下采樣化驗成果，各可采煤層化學性質如下（見表3-2-1）1.2號煤層水分（Mad）原煤0.59%—0.80%，平均0.704%，浮煤0.76%—0.87%，平均0.82%；灰分（Ad）原煤8.55%—15.11%，平均11.83%，浮煤4.81%—7.03%，平均5.92%；揮發(fā)分（Vdaf）原煤23.94%—25.01%，平均24.48%；浮煤22.45%—26.20%，平均24.33%膠質層厚度Y（mm）18—24mm，平均21mm。根據《中國煤炭分類》（GB5751-1986）和《煤炭質量分級第1部分：灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭質量分級第2部分：硫分》（GB/T15224.2-2004），按照煉焦用煤浮煤標準，2號煤為特低灰-低灰之焦煤。2.3號煤層水分（Mad）原煤0.76%—1.33%，平均1.03%，浮煤0.63%—1.40%，平均0.99%；灰分（Ad）原煤24.74%—50.34%，平均33.78%，浮煤7.70%—13.75%，平均11.38%；揮發(fā)分（Vdaf）原煤15.27%—27.52%，平均24.36%；浮煤25.06%—27.44%，平均26.46%全硫（St.d）原煤0.38%—0.45%，平均0.42%，浮煤0.48%—0.51%，平均0.50%；發(fā)熱量（Qgr.v.d）原煤26.02MJ/kg，浮煤31.66MJ/kg；膠質層厚度Y（mm）為24.5mm。粘結指數（GR.I）96。根據《中國煤炭分類》（GB5751-1986）和《煤炭質量分級第1部分：灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭質量分級第2部分：硫分》（GB/T15224.2-2004）及《煤炭質量分級第3部分：發(fā)熱量》（GB/T15224.3-2004）標準，按照煉焦用煤浮煤標準，3號煤為低灰-高灰、低硫分、高熱值之焦煤。3.5號煤層水分（Mad）原煤0.65%—0.94%，平均0.79%，浮煤0.64%—1.32%，平均0.82%；灰分（Ad）原煤26.81%—34.77%，平均28.99%，浮煤9.78%—12.54%，平均11.34%；揮發(fā)分（Vdaf）原煤25.69%—26.64%，平均26.16%；浮煤23.14%—25.12%，平均24.50%全硫（St.d）原煤1.01%—1.12%，平均1.06%，浮煤0.79%—0.86%，平均0.82%；發(fā)熱量（Qgr.v.d）原煤25.31-26.40MJ/kg，平均25.86MJ/kg；浮煤30.45-30.80MJ/kg，平均30.63MJ/kg。膠質層厚度Y（mm）為16-25mm，平均21.16mm。粘結指數（GR.I）91-92，平均91.50。根據《中國煤炭分類》（GB5751-1986）和《煤炭質量分級第1部分：灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭質量分級第2部分：硫分》（GB/T15224.2-2004）及《煤炭質量分級第3部分：發(fā)熱量》（GB/T15224.3-2004）標準，按照煉焦用煤浮煤標準，5號煤為中灰-高灰、中低硫、中熱值之焦煤。4.9號煤層水分（Mad）原煤0.82%—1.05%，平均0.94%，浮煤0.94%—1.39%，平均1.17%；灰分（Ad）原煤23.74%—24.28%，平均24.01%，浮煤8.46%—8.88%，平均8.67%；揮發(fā)分（Vdaf）原煤20.84%—21.83%，平均21.34%；浮煤17.18%—18.01%，平均17.60%全硫（St.d）原煤2.10%，浮煤2.05%；膠質層厚度Y（mm）為11.5mm。根據《中國煤炭分類》（GB5751-1986）和《煤炭質量分級第1部分：灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭質量分級第2部分：硫分》（GB/T15224.2-2004），按照煉焦用煤浮煤標準，9號煤為低灰、高硫之焦煤。5.10號煤層水分（Mad）原煤0.88%—1.67%，平均1.15%，浮煤0.72%—1.06%，平均0.90%；灰分（Ad）原煤25.35%—30.37%，平均27.19%，浮煤5.19%—9.47%，平均6.77%；揮發(fā)分（Vdaf）原煤20.43%—22.41%，平均21.35%；浮煤18.07%—19.25%，平均18.59%全硫（St.d）原煤2.03%，浮煤0.84%；膠質層厚度Y（mm）為11-14.5mm，平均12.88mm。根據《中國煤炭分類》（GB5751-1986）和《煤炭質量分級第1部分：灰分》（GB/T15224.1-2004）、《煤炭質量分級第2部分：硫分》（GB/T15224.2-2004），按照煉焦用煤浮煤標準，10號煤為特低灰-中灰、中低硫之焦煤。（二）工藝性能（1）粘結指數（GR.I）根據相鄰礦井店坪煤礦及本次井下采樣化驗資料：2號煤粘結指數(GR.I)78.0-94.0，平均為83.3；3號煤粘結指數(GR.I)96；5號煤粘結指數(GR.I)92。（2）膠質層厚度（Y值）根據本井田鉆孔煤芯樣化驗資料和店坪煤層資料：2號煤膠質層最大厚度（Y值）18-24mm，平均21mm；3號煤膠質層最大厚度（Y值）24.5mm；5號煤膠質層最大厚度（Y值）16-25mm，平均21.16mm；9號煤膠質層厚度（Y）：11.5mm；10號煤膠質層厚度（Y）：11-14.5mm，平均12.88mm。由表3-2-1可知，2、3、5號煤層粘結指數在85以上，屬特強粘結煤。煤層煤質分析成果匯總表表3-2-1煤層原煤工業(yè)分析（%）發(fā)熱量

（MJ/kg）粘結指數膠質層

厚度煤類浮煤MadAdVdafSt，dQgr,v,dGR.IY（m）2原煤0.59-0.80

0.708.55-15.11

11.8323.94-25.01

24.48JM浮煤0.76-0.87

0.824.81-7.03

5.9222.45-26.20

24.3318-24

213原煤0.76-1.33

1.0324.74-50.34

33.7815.27-27.52

24.360.38-0.45

0.4226.02JM浮煤0.63-1.40

0.997.70-13.75

11.3825.06-27.44

26.460.48-0.51

0.5031.669624.55原煤0.65-0.94

0.7926.81-34.77

28.9925.69-26.64

26.161.01-1.12

1.0625.31-26.40

25.86JM浮煤0.64-1.32

0.829.78-12.54

11.3423.14-25.12

24.500.79-0.86

0.8230.45-30.80

30.6391-92

91.5016-25

21.169原煤0.82-1.05

0.9423.74-24.28

24.0120.84-21.83

21.342.10JM浮煤0.94-1.39

1.178.46-8.88

8.6717.18-18.01

17.602.0511.510原煤0.88-1.67

1.1525.35-30.37

27.1920.43-22.41

21.352.03JM浮煤0.72-1.06

0.905.19-9.47

6.7718.07-19.25

18.590.8411-14.5

12.88三、可選性本次在井下采取了3、5號煤層煤樣，由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行了可選性試驗。現根據試驗成果對3、5號煤層可選性分述如下：（一）3號煤層可選性1、篩分試驗0.5-50mm級粒煤，占全樣的95.695%，灰分為27.02%，全硫0.41%，其規(guī)律是隨著粒級的降低，灰分降低，硫分增高。見下表3-2-2。3號煤層簡易篩分試驗報告表3-2-篩分前煤樣總量：29.652kg粒度煤樣重量（產率%）質量(50-0mm)重量占全樣篩分累計占50-0.5MadAdSt,dQgr,v,dkg產率%%產率%%%%MJ/kg50-258.22427.89927.929.1540.5436.560.321.0125-137.73526.2454.1427.420.4526.790.4225.1113-65.10717.32571.4618.1040.5823.180.4226.696-33.31811.25682.7211.7620.7220.840.4827.83-13.18310.79893.5211.2840.5617.690.5229.161-0.50.6422.17895.72.2760.4816.310.5429.660.5-01.274.311000.000.8317.390.6229.36050-0.5(小計）28.2195.70100.000.5627.020.4125.0850-0（合計）29.48100.000.5626.610.4225.262、浮沉試驗和可選性評價分別選用理論灰分10%、13%、15%，±0.1含量分別為49.20%、35.10%和28.10%，屬極難選-較難選煤。見下表3-2-3。

3號煤層浮沉試驗綜合報表表3-2-1浮沉試驗

編號粒度50-0.5mm密度級產率灰分累計分選密度級±0.1（kg/L）%%浮物沉物密度產率產率灰分產率灰分kg/L%%%%%123456789全級＜1.304.235.324.235.32100.0027.581.3036.581.30-1.4032.3511.3636.5810.6695.7728.561.4046.911.40-1.5014.5620.1351.1413.3663.4237.341.5034.511.50-1.6019.9428.2771.0917.5448.8642.461.6025.751.60-1.705.8137.576.919.0628.9152.261.7012.061.70-1.806.2644.2883.1520.9523.155.961.8010.951.80-2.009.454.3592.5524.3416.8560.31.909.40＞2.007.4567.81100.0027.587.4567.81合計100.0027.58煤泥0.2317.28總計100.0027.33

（二）5號煤層1、篩分試驗0.5-50mm級粒煤，占全樣的97.440%，灰分為24.61%，全硫1.11%，其規(guī)律是隨著粒級的降低，灰分降低，硫分增高。見下表3-2-4。5號煤層簡易篩分試驗報告表3-2-篩分前煤樣總量：29.652kg粒度煤樣重量（產率%）質量(50-0mm)重量占全樣篩分累計占50-0.5MadAdSt,dQgr,v,dkg產率%%產率%%%%MJ/kg50-257.13841.44241.4442.5310.4825.850.9625.4825-134.50126.13267.5726.8190.5625.341.5425.7613-62.34513.61581.1913.9720.5624.420.7426.156-31.3757.98389.178.1930.4921.691.2027.363-11.1636.75295.926.930.5619.491.0028.331-0.50.2611.51597.441.5550.4818.191.0628.740.5-00.412.56100.000.8218.651.3828.05050-0.5(小計）16.7897.44100.000.5324.611.1126.0550-0（合計）17.22100.000.5324.461.1226.102、浮沉試驗和可選性評價分別選用理論灰分10%、13%和15%時，±0.1含量分別為35.40%、21.00%和15.00%，屬難選-中等可選煤。見表3-2-5。

5號煤層浮沉試驗綜合報表表3-2-5浮沉試驗

編號粒度50-0.5mm密度級產率灰分累計分選密度級±0.1（kg/L）%%浮物沉物密度產率產率灰分產率灰分kg/L%%%%%123456789全級＜1.302.366.292.366.29100.0026.871.3039.411.30-1.4037.059.7139.419.597.6427.371.4050.361.40-1.5013.3118.952.7211.8860.5938.171.5022.821.50-1.609.5229.1162.2414.5147.2843.591.6021.971.60-1.7012.4531.9774.6917.4237.7647.251.7020.251.70-1.807.840.7682.4919.6325.3154.761.8010.891.80-2.006.1750.7388.6621.7917.5160.991.906.17＞2.0011.3466.58100.0026.8711.3466.58合計100.0026.87煤泥0.2118.61總計100.0026.69

四、煤的風氧化在井田東部2、3、5號煤層因剝蝕產生風氧化帶。由于地面溫度、溫度的變化及大氣中的氧、二氧化碳等因素的影響，2、3、5號煤層離地面淺部被氧化，使煤的物理性質在光亮度上變暗，變得易碎?；瘜W成分上，氧、氫含量相對增高，揮發(fā)分有所增高。煤層露頭由井下（3號煤層）巷道和井田東部的209號鉆孔揭露控制。本報告風氧化帶圈定以煤層露頭線平推50m。 五、煤質及工業(yè)用余評價2號煤為特低灰-低灰之焦煤；3號煤為低灰-高灰、低硫之焦煤；5號煤為中灰-高灰、中低硫之焦煤；9號煤為低灰、高硫之焦煤；10號煤為特低灰-中灰、中低硫之焦煤。根據上述煤質特征和煤的工藝性能，井田各可采煤層均可作煉焦用煤。第三節(jié)有益礦產根據《河東煤田離石礦區(qū)詳查勘探報告》，本區(qū)有益礦產如下：1、鐵礦位于本溪組底部，奧陶系侵蝕面上，成透鏡狀分布。淺部為赤鐵礦，深部為黃鐵礦與鋁土礦混合賦存。礦層厚0-4.23m，據少量樣品分析資料：Fe：15.30%-47.97%，SiO2：7.71%-34.35%，P：0.023%-0.105%，S：0.015%-1.46%。品位不高。2、鋁土礦位于鐵礦之上，或二者共生成層，層位比較穩(wěn)定，最大厚度14.91m。據資料：Al2O3：36.47%-41.05%，SiO2：44.25%-56.33%，Fe2O3:0.58%-4.73%,TiO3:0.10%-2.42%，品位不高。3、石膏詳查區(qū)北部的206號孔中，在奧陶系頂面下51.92m見石膏帶，總厚43.41m，其中成層純石膏三層，厚13.87m，其余為石膏、石灰?guī)r互層或石膏脈充填于石灰?guī)r中，化學分析結果：CaO:41.5%-42.48%,SO3:52.45%-53.56%,MgO:3.28%-4.54%,Al2O3:0.31%-0.56%。質量較純。4、石灰?guī)r主要為奧陶系石灰?guī)r?；瘜W分析結果：CaO:54%-87.03%,MgO:0.53%-4.8%,Al2O3:0.11%-0.71%,Fe2O3:0.29%-0.97%。為良好的水泥原料和鋼鐵冶煉熔劑，作為建筑材料也很適宜。

第四章水文地質第一節(jié)區(qū)域水文地質井田位于河東煤田北部黃河流域三川河系北川河支流東側。區(qū)域位于黃河東岸，屬呂梁山系，為典型的黃土高原地貌，地勢東、北高，西、南低，經過長期剝蝕和堆積形成現在的一個似簸箕狀向西南開口的地形形態(tài)，地表水系也隨地形形態(tài)發(fā)育，河流、溝谷以主河道為軸向兩岸切割地層，形成河谷兩岸的黃土、基巖侵蝕中等山地地形以及河谷堆積地形。一、地表水區(qū)域內河流屬黃河流域，以黃河為主干隨地形發(fā)育，呈樹枝狀分布，較大河流有湫水河和三川河。湫水河發(fā)源于興縣黑茶山南麓由北向南經臨縣、三交鎮(zhèn)流向西南至磧口鎮(zhèn)注入黃河，全長107km，據林家坪水文站資料，河流量歷史實測最大值3670m3/s（1967年8月22日），多年平均3.216m3/s，最大月平均54.5m3/s，1986年平均1.01m3/s，1988年7月18日最大1090m3/s，湫水河屬季節(jié)性河流，雨天河水猛漲，雨后迅速減退，枯水季節(jié)流量甚小，7-9月份流量占全年的50%-70%。三川河由北川河、小東川河、大東川河、南川河等支流，分別自北向南，自東向西，自南向北匯流而成，由東向西經柳林注入黃河。三川河最大流量2260m3/s，年平均5.34-9.54m3/s。黃河從本區(qū)西緣由北向南流過，河底高程610-700m，據吳堡水文站1952-1977年資料，年平均流量924.4m3/s，最大流量19500m3/s。二、含水層（一）奧陶系中統峰峰組(O2f)石灰?guī)r巖溶水含水層離石詳查區(qū)外圍廣泛出露，巖性為藍灰色致密狀灰?guī)r，常夾泥灰?guī)r、泥巖和石膏等。本層在區(qū)內無泉出露，在詳查區(qū)以西約16km的柳林鎮(zhèn)有泉涌出。鉆孔揭露此層39-223m，根據巖芯所見裂隙不發(fā)育，僅有少量峰窩狀溶洞。4號孔鉆穿該層6.5m時，發(fā)現漏水，水位從原來的數米突降至134m（標高811.87m）。51號孔鉆穿該層32m時曾漏水，水位亦隨之下降，但很快被巖粉堵塞而回升，說明裂隙（溶洞）不大，該孔抽水試驗結果：水位標高為877.70m，單位涌水量為0.00076L/s.m，滲透系數0.0047m/d。206孔鉆穿該層223m，水位無變化，僅消耗量略有增加。上述情況說明該組含水層裂隙、溶洞不發(fā)育，含水微小，個別地方可能含水稍多。（二）石炭系上統太原組（C3t）碎屑巖類及碳酸巖類裂隙含水層本組主要由3組石灰?guī)r組成，其平均厚度L5是3.11m，K2是7.73m，L1是8.74m。其間距多在10m內，中間主要隔以泥巖，或者有少量砂巖。遇K2和L2時消耗量及水位明顯變化的鉆孔占29%，遇L5有顯著變化的占4%。這些孔多位于淺部。本含水層組K2和L1為主。含水性因地而異，相差懸殊，淺裂隙發(fā)育，含水性強，深部則截然相反。例如位于淺部的37、39號孔K2和L1涌水，q=1.073L/s.m；而位于深部的51、78號孔q=0.0009L/s.m左右，35號孔則無水。本組抽水試驗結果：水位標高874.93-961.67m，淺部高，深部低；q為0.0009-1.073L/s.m，最大為最小的1200倍，k為0.0056-9.00m/d，最大為最小的1600倍。水質屬重碳酸鹽-硫酸鹽型，為軟的淡水。（三）二疊系下統山西組（P1s）砂巖裂隙含水層巖性主要由砂巖組成，厚度不大，且不穩(wěn)定，含水微少。4次抽水試驗中就有兩次是水位下降幾十米后不再出水，其余兩次q值0.00012-0.0022L/s.m，k值0.0012-0.012m/d，水位標高881.23-1025.42m。水質屬重碳酸鹽-氯化物型，為硬的淡水。（四）二疊系石盒子組（P1x-P2s）砂巖裂隙含水層本組厚砂巖較多，且位于淺部，易于接受補給，故含水性較山西組稍強，出露的下降泉較多，流量多為0.1-0.5L/s，最大1.1L/s。有10%的鉆孔發(fā)現本組涌水。試驗結果：q值為0.0025-0.061L/s.m，k值為0.0032-0.22m/d，水位標高882.36-1069.35m。水質屬重碳酸鹽-硫酸鹽型，為軟的淡水。（五）上新統礫巖含水層上新統的底礫巖，常為半膠結狀，滲透性好，多位于溝谷侵蝕基面以上，當埋藏較深時，由于有紅土覆蓋，而含承壓水。地表有不少小泉出露，水量多在0.2-0.4L/s間，鉆孔遇該層涌水的有2、92、34號，涌水量0.26-1.8L/s。（六）全新統沖積礫石含水層本層廣泛分布于三川河河谷中，礫石多為滾圓狀，透水性好，含水較豐富。潛水水位多在10m內，其年變化幅度不大，為0.33-0.93m；7-10月最高，1-3月最低。離石縣城和馬茂村有該層泉水涌出，流量分別為35L/s、20L/s，水質屬重碳酸鹽-氯化物型，為微硬的淡水。二、隔水層1、太原組底部的砂質泥巖、泥巖和鋁土混合體、泥巖、砂質泥巖為主的本溪組地層具有良好的隔水性能，是奧灰水與煤系地層含水層之間良好隔水層。2、煤系地層各含水層之間的泥巖、砂質泥巖也具有良好的隔水性能，是煤系地層各含水層之間隔水層。三、地下水的補、徑、排條件（一）奧陶系灰?guī)r巖溶水奧陶系巖溶水屬柳林泉域。其主要補給來源是區(qū)域內出露部分，大氣降水通過裂隙或間接通過松散層的入滲補給巖溶水。受地質構造控制，巖溶水從向斜兩翼匯集于向斜軸部，進而沿主徑流帶從北、南兩個方向流向柳林泉集中排泄，另一個方式是區(qū)內人工開采。（見柳林泉域圖）（二）灰?guī)r巖溶裂隙水、砂巖裂隙水石炭系上統太原組灰?guī)r巖溶水、二疊系砂巖裂隙水，主要靠大氣降水的入滲補給和上覆含水層的滲漏補給。其地下水的徑流方向和通道，受地形或巖層產狀控制，大部分沿出露排向的溝谷中。深層承壓水主要受地質構造控制，接受裸露區(qū)補給，沿巖層傾向運移。由于深層裂隙不發(fā)育，巖層傾斜角度不大，地下水徑流緩慢，各含水層之間水力聯系較弱。其主要排泄方式是生產礦井的礦排排水。（三）上覆松散巖類孔隙水松散巖類孔隙水主要接受大氣降水和河流補給，地下水流向一般和地表一致，徑流途徑短，地上水和地下水聯系密切，呈互補互排關系。另外，上新統含水層水在溝谷中易形成泉水排泄。第二節(jié)礦井水文地質一、地表水井田位于河東煤田北部黃河流域三川河系北川河支流東側，地表大部分為新生界地層覆蓋，地表無常年性水體和河流，溝谷發(fā)育。兩條較大溝谷，一條過井田中心由西北向東南方向穿越井田，一條位于井田東部，由北向南穿越井田。雨季時有短暫洪水流泄。經調查，新立井附近最高洪水位線標高為1100m，低于新立井井口標高1145.00m；主斜井和副立井附近最高洪水位線標高為1085m，主斜井和副立井井口標高分別為1091.49m和1100.91m。地表洪水對井口無威脅。二、含水層含水層主要有奧陶系中統石灰?guī)r巖溶水含水層、石炭系上統太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層、二疊系下統山西組砂巖含水層地、二疊系下統下石盒子組砂巖裂隙含水層及上第三系、第四系松散巖類孔隙含水層。（一）奧陶系中統石灰?guī)r巖溶水含水層奧陶系地層井田內無出露，巖性主要為灰色、藍灰色石灰?guī)r夾淺灰黃色泥灰?guī)r?；?guī)r致密堅硬，較為純凈，多厚層狀或巨厚狀。據離石詳查資料，裂隙不發(fā)育，僅有少量峰窩狀溶洞。抽水試驗結果：水位標高為877.70m，單位涌水量為0.00076L/s.m，滲透系數0.0047m/d。據井田南直距1.6km的206號孔鉆穿該層223m，水位無變化，僅消耗量略有增加。上述情況說明該組含水層裂隙、溶洞不發(fā)育，含水微小，個別地方可能含水稍多。該含水層富水性弱。2006年6月30日—9月30日由山西省煤炭地質公司在大武鎮(zhèn)店坪村施工的水井（井田南側1.5km處），其井口標高為1058.0m，水位埋深253.50m，奧灰水位標高為804.50m，涌水量65m3/d。由此推測井田奧灰水位805-806m。（二）石炭系上統太原組（C3t）灰?guī)r巖溶裂隙含水層太原組在井田內無出露，為一套海陸交互相含煤沉積建造，含水巖層主要為L1、K2、L5灰?guī)r，離石區(qū)詳查資料，單位涌水量q＝0.0009-1.073L/s.m，滲透系數k＝0.0056-9.00m/d，水位標高874.93-961.67m。含水層富水性弱-中等。水質屬重碳酸鹽-硫酸鹽型，為軟的淡水。（三）二疊系下統山西組（P1s）砂巖含水層井田內有少量出露，含水層由細、中、粗粒砂巖組成，有少量礫巖，厚度變化大，平均厚8.09m，據店坪煤礦生產礦井地質報告資料，單位涌水量q＝0.00147L/s.m，滲透系數K＝0.00675-0.08218m/d，水位標高844.5m。含水層富水性弱。水質一般屬H.S－N.M型。（四）二疊系下統下石盒子組（P1x）砂巖裂隙含水層井田內有部分出露，含水層主要由細、中粗粒砂巖組成，以細粒為主，井田內不連續(xù)，富水性較弱。水位標高870-900m。（五）第三、第四系松散巖類孔隙含水巖組井田內松散巖類中，大面積分布第四系中上更新統黃土，其含水層連續(xù)性差，基本不含水，補給條件也不好；上第三系上新統底礫巖常呈半膠結狀，滲透性好，不整合覆蓋于上石盒子組地層上，與基巖風化裂隙一同構成富水帶，單井出水量為80.4m3/d。二、井田主要隔水層（一）下石盒子組下部以深灰色泥巖為主的砂、泥巖互層地層，厚度大且穩(wěn)定，隔水性能較好。（二）山西組底部有一層厚約10m左右的泥巖，有時相變?yōu)樯百|泥巖，厚度穩(wěn)定，為山西組與太原組之間較好的隔水層。（三）本溪組底部為一套以泥巖和鐵鋁質粘土巖為主的地層，夾有砂巖和石灰?guī)r，該層分布普遍，厚度穩(wěn)定，隔水性好，是本溪組與下伏奧陶系灰?guī)r之間的重要隔水層。三、井田地下水的補給、徑流、排泄條件井田位于柳林泉域中部，屬柳林泉域的徑流區(qū)，奧陶系中統石灰?guī)r巖溶水含水層，主要依靠該泉域大氣降水的入滲補給和地表水、側向裂隙水的滲漏補給，徑流途徑復雜。富水性受區(qū)域構造的控制，一般補給區(qū)富水性差，徑流區(qū)逐漸變強。巖溶水接受區(qū)域補給后，井田內由北東向南西方向運移，最終排向柳林泉。石炭系、二疊系的砂巖裂隙水接受大氣降水的補給和季節(jié)性河流以及上覆含水層的入滲補給，順巖層傾斜方向運移，在溝谷中以泉水形式排泄。目前井田內地下水的排泄主要是礦井排水和民用。第三節(jié)礦井充水因素分析及水害防治措施一、地表水對礦井的影響井田內沒有長年性河流，地面溝壑可以使雨季水迅速排泄，地下含水層水補給性差。工業(yè)廣場和各井口標高遠高于溝底，洪水對礦井開采無影響。但隨著采空區(qū)的面積的擴大，地表將會產生裂隙或塌陷，如不及時填埋，雨季地表水會沿裂隙灌入井下采空區(qū)或工作面。二、構造對礦井開采的影響受區(qū)域構造的控制，井田呈一寬緩的向斜構造，向斜軸位于井田西部，軸向NE，向SW傾伏。鉆孔和井下采掘未發(fā)現斷裂或陷落柱。井田構造對礦井開采影響不大。只是在向斜軸部開采時，兩翼采空區(qū)的積水會向軸部匯聚，會使該處涌水有所增大。三、采（古）空區(qū)積水對礦井開采的影響1、本井田采（古）空區(qū)積水經調查，井田內無古空區(qū)。該井田內2號煤層局部可采，賦煤區(qū)主要位于井田中南部，除村莊下壓區(qū)外，可采部分全部采空。共有3處采空區(qū)，全部有積水。根據《煤礦安全手冊》第五篇礦井防治水的采空區(qū)積水公式：Q采=（K·M·F）/cosα（m3）；Q采—相互連通的各積水區(qū)總積水量（m3）；K—采空區(qū)的充水系數，本次采用0.3；M—煤層厚度（m），平均為0.70m；F—采空區(qū)積水的投影面積（m2）；α—煤層傾角。由于井田煤層傾角小，采空區(qū)積水面積取水平投影面積。經計算，2號煤層采空區(qū)積水如下表：2號煤層采空區(qū)積水積水區(qū)

編號積水區(qū)

面積

（m2）積水量

（m3）備注184300177002401008400312270026000合計247100521003號煤層東北部有5處采空區(qū)，中東部有5處采空區(qū)。由于井田為一向斜構造，東北部采空區(qū)頂板滲滴水沿巷道流入運輸大巷被排放，中東部采空區(qū)有2處積水。經調查，向斜軸部2006、2007年度采空區(qū)有積水。根據上述計算公式，開采厚度取值1.20m，經計算，3號煤層采空區(qū)積水量如下表：3號煤層采空區(qū)積水積水區(qū)

編號積水區(qū)

面積

（m2）積水量

（m3）備注14200500021250015000合計16700200003號煤層采空區(qū)積水面積16700m2，總積水量共20000m3。2、相鄰礦井采空區(qū)積水井田內部與霍州煤電集團有限責任公司方山店坪煤礦相鄰，該礦開采2、3、5號煤層，與本井田之間無越界開采，經調查，其采空區(qū)有積水，由于本井田為一向斜構造，其采空區(qū)積水對本井田煤層開采有威脅。井田北部相鄰礦井采空區(qū)緊接本井田邊界，經調查有積水12000m3匯集于井田邊界，對本井田5號煤層開采有威脅。（二）采空區(qū)導水裂隙帶高度1.3、5號煤層采空區(qū)導水裂隙帶高度現根據“三下采煤”中硬覆巖煤層導水裂隙帶高度計算公式（1）、（2）分別計算3、5號煤層導水裂隙帶高度。（1）式中：∑M-累計采厚（2）Hli=100∑M/(1.6∑M+3.6)根據“三下采煤”堅硬覆巖煤層導水裂隙帶高度計算公式（1）、（2）分別計算9、10煤層導水裂隙帶高度。（1）式中：∑M-累計采厚（2）Hli=100∑M/(1.2∑M+2.0)四、奧灰?guī)r溶水對礦井開采的影響井田內奧灰?guī)r溶水位標高在805-806m，最下層10號煤層底板最低標高也大于806m。因此，奧灰對對礦井開采無影響。五、井田水文地質類型為頂板進水為主的裂隙充水礦床，屬第二類第一型《煤礦防治水規(guī)定》關于礦井水文地質類型劃分標準，礦井水文地質類型為中等類型。第四節(jié)礦井涌水量預算該礦現采3號煤層，整合前生產能力15萬t/a，礦井正常涌水量為50m3/d，最大涌水量120m3/d。相鄰礦井黃家溝創(chuàng)偉焦煤有限公司開采5號煤層，生產能力30萬t/a，礦井正常涌水量480m3/d，最大涌水量840m3/d。根據比擬法涌水量計算公式：K=Q0/P0，Q=P×K其中：K-富水系數；Q0-目前涌水量；P0-實際生產能力；Q-預計涌水量；P-擴大生產能力。經計算，當礦井生產能力提升90萬t/a時，3號煤層礦井正正常涌水量為300m3/d，最大涌水量為720m3/d；5號煤層礦井正常涌水量為1440m3/d，最大涌水量為2520m3/d。8、9號煤層直接充水含層富水性較山西組的2、3、5號煤層含水性強，其礦井涌水量可能會比5號煤層礦井涌水量大2-4倍。第五節(jié)供水水源該礦現生活及生產用水為工業(yè)廣場內的自建水井，基本能滿足現時的建設需要。將來生產能力達到90萬t/a時，供水將會緊張。井田內奧陶系石灰?guī)r含水層雖然富水性弱，卻水質優(yōu)良，開發(fā)利用完全能夠滿足本礦的生產、生活需要。所以，開采奧陶系巖溶水是今后主要的供水方向；太原組石灰?guī)r含水層巖溶裂隙水水量也較大，但由于受煤層影響，水質較差；第三系及第四系礫石層水水質較好，且埋深淺，易開采，但僅可作為礦井生產用水。

第五章其他開采技術條件第一節(jié)煤層頂底板巖石工程地質特征一、煤層頂底板工程地質特征和管理維護現狀該礦2號煤層局部可采，可采區(qū)已經采空?，F開采3號煤層。采煤方法為長壁式，采煤工藝為炮采。頂板支護為液壓支柱配鉸接頂梁，全部垮落法管理頂板。頂板巖性為細砂巖及砂質泥巖，節(jié)理不發(fā)育，較易管理。底板主要為中砂巖、砂質泥巖。二、煤層頂底板力學性質本次在3號煤層巷道進行補鉆時，對3、5號頂底板采樣進行了力學試驗，結果如下：1.2號煤層頂板為中砂巖、粉細砂巖，局部為泥巖，厚度2.80-4.40m，平均3.85m。煤層底板為中砂巖、砂質泥巖及細砂巖，厚度1.00-6.20m，平均2.75m。2.3號煤層頂板為細砂巖，局部砂質泥巖，厚渡1.20-6.20m，平均3.80m。底板為中砂巖、砂質泥巖，厚度3.20-8.00m，平均5.65m。本次在井下施工鉆孔，采取巖樣山西省煤炭工業(yè)局測試中心進行了力學性質試驗：頂板單向抗壓強度為21.50MPa，抗拉強度為11.40MPa。底板單向抗壓強度為33.80MPa，抗拉強度為12.50MPa。根據《采礦設計手冊》巖石堅硬程度分類，頂板為較軟巖；底板為較堅硬巖。3.5號煤層頂板為砂質泥巖，局部中粗粒砂巖及泥巖，厚度1.00-8.00m，平均3.35m。底板為砂質泥巖，局部為中砂巖及細砂巖，厚度0.80-2.50m，平均1.78m。本次在井下施工鉆孔，采取巖樣山西省煤炭工業(yè)局測試中心進行了力學性質試驗：頂板砂質泥巖單向抗壓強度為38.20MPa，抗拉強度為2.80Mpa，為較堅硬巖；砂巖單向抗壓強度為58.20MPa，抗拉強度為1.20Mpa，為較堅硬巖。底板砂質泥巖單向抗壓強度為45.20MPa，抗拉強度為3.20Mpa，屬較堅硬巖；底板砂巖單向抗壓強度為64.10MPa，抗拉強度為1.50Mpa，為堅硬巖。巖石物理力學試驗結果表表5-1-1煤層巖性孔隙率（％）含水率（％）吸水率（％）飽和吸水率（％）單向抗壓強度（Mpa)單向抗拉強度（Mpa)抗剪強度(Mpa)3﹟頂砂巖11.200.631.702.4521.505.2011.403﹟底中砂巖7.310.581.381.5633.804.5012.505#頂砂質泥巖7.560.501.201.8038.202.8019.505#頂砂巖10.250.561.251.5058.201.206.805#底砂質泥巖7.800.601.302.0145.203.2018.305#底砂巖8.740.661.352.0764.101.507.50第二節(jié)瓦斯第三節(jié)煤塵爆炸危險性該礦在井下工作面（巷道）采取了2、3、5號煤層煤樣，于2007年3月16日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行了煤塵爆炸性試驗：2號煤的火焰長度大于400mm,抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為80%；3號火焰長度220mm,抑制煤塵爆炸最低用量為75%；5號煤火焰長度35mm,抑制煤塵爆炸最低用量為70%。2、3、5號煤層煤塵均具有爆炸性。建議礦方在生產過程，要加強灑水除塵工作，嚴禁明火作業(yè)，防止煤塵爆炸，確保生產安全。第四節(jié)煤的自燃傾向性該礦在井下工作面（巷道）采取了2、3、5號煤層煤樣，于2007年3月16日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行了煤的自燃傾向性試驗：2、3、5號煤的吸氧量分別為0.6856cm3/g、0.6870cm3/g和0.6218cm3/g，煤的自燃傾向性等級均為Ⅱ類，屬自燃煤層。建議煤礦在今后的生產中，及時清除巷道和工作面浮煤，加強采空區(qū)管理，以防煤層自燃。第五節(jié)地溫、地壓根據離石詳查鉆孔資料和礦井生產調查，本區(qū)地溫無異常，為正常地溫井田。

第六章環(huán)境地質第一節(jié)地震與礦井穩(wěn)定性井田位于呂梁山脈中段的西麓，為一低山丘陵區(qū)，屬典型的呂梁山系黃土高原地貌，地表切割較強烈，無基巖出露。歷年來地震對礦井沒有造成影響。礦井穩(wěn)定性較好。據中華人民共和國標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》，本區(qū)抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.10g。第二節(jié)地質災害井田內地表目前還沒有出現明顯的裂隙和塌陷，沒有泥石流和滑坡現象。但隨著地下煤層開采，采空區(qū)面積不斷擴大，勢必引發(fā)地表裂隙和塌陷。因此，今后開采中，要盡可能對采空區(qū)進行充填，防止地表裂隙和塌陷發(fā)生。第三節(jié)井田水環(huán)境井田內無常年性河流，有兩條較大溝谷，遇特大洪水時，地表水匯聚至該兩條溝谷中，流出井田南界外，最終入三川河。奧灰水含水層富水性弱，水位805-806m。山西組砂巖裂隙含水層富水性弱，太原組灰?guī)r巖溶水富水性弱-中等。松散巖類含水層連續(xù)性差，基本不含水，補給條件也不好；上第三系上新統底礫巖常呈半膠結狀，滲透性好，不整合覆蓋于上石盒子組地層上，與基巖風化裂隙一同構成較富水帶，單井出水量為80.4m3/d。如不加以保護，礦井排水會對松散巖類含水層潛水污染。第四節(jié)有害物質井田有害物質主要以下幾個方面：1.廢氣：生產和生活鍋爐產生的廢氣，煤炭生產儲運過程中產生的煤粉塵和土