曹村礦90萬噸新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,曹村礦,90,萬噸新井,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.2 井田地質(zhì)特征 1 1.3 煤層特征 5 2 井田境界與儲(chǔ)量 18 2.1井田境界 18 2.2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算 18 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23 3.1礦井工作制度 23 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23 4 井田開拓 25 4.1井田開拓的基本問題 25 4.2 礦井基本巷道 34 5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 42 5.1煤層地質(zhì)特征 42 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 43 5.3采區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 47 6 采煤方法 50 6.1 采煤工藝方式 50 6.2回采巷道布置 63 6.3工作面控制措施 64 7 井下運(yùn)輸 66 7.1概述 66 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 67 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選 69 8 礦井提升 72 8.1礦井提升概述 72 8.2主副井提升 72 9 礦井通風(fēng)及安全 76 9.1礦井地質(zhì)、開拓、開采概況 76 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 77 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 81 9.4礦井阻力計(jì)算 87 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 93 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 97 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 99 參考文獻(xiàn) 100 淺析煤礦沖擊礦壓的防治 101 1問題的提出 101 2國內(nèi)外現(xiàn)狀 101 3沖擊礦壓現(xiàn)象、特征及其分類 103 4沖擊礦壓機(jī)理 107 5沖擊礦壓影響因素 109 6 沖擊礦壓的監(jiān)測(cè) 114 7沖擊礦壓危險(xiǎn)性的解除措施 118 8結(jié)論 121 參考文獻(xiàn)： 122 英文原文 123 GEOTECHNICAL CONSIDERATIONS IN MINE BACKFILLING IN AUSTRALIA 123 1．Introduction 123 2．Hydraulic backfills 124 3. Barricade bricks for hydraulic fill mines 127 4. Paste fill 129 5. Numerical 131 6. Conclusions 131 Acknowledgements 132 References 133 中文譯文 134 澳大利亞充填開采的土力學(xué)因素 134 1 介紹 134 2 水力充填體 135 3 水力沖填礦用隔墻磚 138 4 膏體充填 140 5 數(shù)值模擬 142 6 結(jié)論 142 致謝 142 參考文獻(xiàn) 143 致 謝 144 一 般 部 分 127 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1 礦區(qū)地理位置 本井田位于山西省臨汾市北部霍州市東南約7km處，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)：111°44′~111°48′，北緯36°31′~36°33′。2001年12月?lián)Q領(lǐng)《采礦許可證》，證號(hào)為1000000140179，有效期30年，自2001年12月至2031年12月。2002年換領(lǐng)《生產(chǎn)許可證》，證號(hào)為G040000003Y1G1，有效期6年，自2002年10月29日至2008年12月31日。井田范圍交通地理圖由1-1確定。 圖1-1交通地理圖 井田東西長(zhǎng)約 2.1~5.3km，南北寬約 2.5 ~3.5km，面積13.7697km2。 1.1.2 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，溫差較大，雨量集中。春秋干燥，風(fēng)沙較大，夏季酷熱多雨，冬季寒冷干燥。日平均氣溫7~8月最高，達(dá)40℃，12月下旬~次年1月最低，為-20℃，年平均氣溫12℃。日最大降水量137mm，年平均降水量454mm，年平均蒸發(fā)量1752mm。11月15日前后開始結(jié)冰，次年3月初解凍，凍土深度670mm，無霜期180天。 1.1.3礦區(qū)的水文情況 區(qū)內(nèi)河流屬黃河支流汾河水系。汾河從井田西側(cè)約4km處自北向南流過。井田內(nèi)大溝谷為季節(jié)性水流，平時(shí)為干谷，有的有泉水補(bǔ)給，但流量微小，雨季水量聚增，形成洪水激流。 1.2 井田地質(zhì)特征 本井田位于臨汾盆地北部霍山與呂梁山間的峽谷地帶，屬切割強(qiáng)烈的黃土丘陵地貌，由東西向的溝、梁相間組成。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于井田北部青郎坪，標(biāo)高為783m，最低點(diǎn)位于西南部宋莊，標(biāo)高為606m，相對(duì)高差為177m。 井田內(nèi)以黃土塬、梁地貌為主，青郎坪以東為黃土塬、四周已被剝蝕。在宋莊溝等之間為黃土梁，其上因強(qiáng)烈侵蝕而發(fā)育為峁或羽狀“V”形小溝谷，溝壁上懸溝明顯，溯源侵蝕劇烈，基巖一般出露在大溝的南坡，因其抗侵蝕能力較強(qiáng)，使大溝谷多呈南坡陡，北坡緩的不對(duì)稱形態(tài)。在較大溝谷內(nèi)形成侵蝕堆積階地；一級(jí)階地高出河床約10m，下部為礫石層，上為黃色粉砂質(zhì)土，北坡階梯狀明顯。二級(jí)階地高出溝底30m左右，零星分布在溝谷兩側(cè)，但北側(cè)較發(fā)育，以淺灰色粉砂為主，間夾薄層細(xì)砂層，底部有時(shí)有礫石層。 1.2.1 煤系地層 本井田絕大部分為新生界覆蓋，僅在較大溝谷中有二疊系下統(tǒng)下石盒子組和山西組小片出露。鉆孔揭露基巖地層主要有二疊系下統(tǒng)下石盒子組和山西組、石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組及奧陶系中統(tǒng)峰峰組。自下而上簡(jiǎn)述如下： 一、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f） 本組巖性以深灰色厚層狀石灰?guī)r為主，上部為泥晶灰?guī)r，其頂部在風(fēng)化裂隙中富含黃鐵礦細(xì)晶及結(jié)核。中下部為白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r及纖維狀石膏層，石膏層距頂部約45m。全組厚約70~90m，本井田鉆孔未見底。 二、石炭系（C） 1．中統(tǒng)本溪組（C2b） 本組底部為鋁質(zhì)泥巖和山西式鐵礦，與峰峰組呈平行不整合接觸。上部為灰色中、細(xì)粒薄層石英長(zhǎng)石砂巖、黑色泥巖、薄層石灰?guī)r及不穩(wěn)定薄煤層。厚度5~38m，平均13.5m。 2．上統(tǒng)太原組（C3t） 該底界為K1砂巖，厚0.5~10.0m與下伏本溪組呈整合接觸，為本區(qū)主要含煤地層之一。本組由深灰色—黑色泥巖、粉砂巖、砂巖、石灰?guī)r和煤層組成，富含動(dòng)、植物化石，厚61.5~100m，平均81.0m?？煞譃?段，下段（C3t1）厚13.64~30.51m，平均20.35m，中段（C3t2）厚24.97~40.00m，平均35.12m，上段（C3t3）厚17.70~47.64m，平均25.57m。 三、二疊系（P） 1．下統(tǒng)山西組（P1s） 該底界為K7砂巖，厚0~10.5m與下伏太原組呈整合接觸，為本區(qū)主要含煤地層之一。本組由深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及淺灰色中、細(xì)砂巖和煤層組成，厚9.5~36.0m，平均24.0m。 2．下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 該底部為淺灰色中、粗砂巖（K8），厚0~13.14m與下伏山西組呈整合接觸，。下部為灰色~深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及2~3層不可采薄煤層。上部為灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、頂部夾紫斑泥巖，相當(dāng)于太原西山的“桃花泥巖”。本組厚90~120m，平均100m。本區(qū)所見最大厚度為75m。 四、新生界新第三系上新統(tǒng)（N2） 該在井田內(nèi)較大溝谷中均有出露，可分為上、下兩部分，下部為保德組（N2b，1964年報(bào)告稱下榆社組N21），上部為靜樂組（N2j，1964年報(bào)告稱中榆社組N22）。 1．保德組（N2b）或下榆社組（N21） 該底部往往有鈣質(zhì)膠結(jié)之礫巖，呈半膠結(jié)狀，以角度不整合覆蓋于基巖之上。其上為紅色粘土層，下部夾有灰白色、綠色淡水石灰?guī)r，中部夾有1~2層砂層或砂礫互層，上部夾有似古土壤層含植物根痕。厚57.5~67.5m。 2．靜樂組（N2j）或中榆社組（N22） 該底部為薄層礫石層，膠結(jié)疏松，以角度不整合覆蓋于下榆社組（N21）或基巖之上。中上部為紅色粘土，偶夾礫石或鈣質(zhì)結(jié)核，含三趾馬化石。厚約12m。 五、第四系（Q） 1．下更新統(tǒng)午城組（Q1w） 在陰底溝南坡有小片出露。底部為不穩(wěn)定的礫石層與下伏上新統(tǒng)（N2）或基巖呈角度不整合。巖性以棕紅色粘土為主，夾9層古土壤層，6層鈣質(zhì)結(jié)核層。厚約19.5m。 2．中更新統(tǒng)離石組（Q2l） 該分布于井田北緣和南緣。底部為礫石層，厚約10m，其上為紅黃色粉砂質(zhì)粘土，夾粉砂、小鈣質(zhì)結(jié)核，以及3~4層棕色古土壤層。厚約80~140m。 3．上更新統(tǒng)（Q3） （1）上更新統(tǒng)丁村組（Q3d） 該在各溝谷中均有零星分布，總體呈黃色，局部具白色斑點(diǎn)。底部為砂礫層；中部為砂層，以粉砂土為主，夾薄層礫石層；上部為粉砂土夾古土壤層。厚約42m。 （2）上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組（Q3a） 該構(gòu)成河谷二級(jí)階地。下部為礫石層，中上部為淺灰黃色砂質(zhì)粘土，夾古土壤層，含有較完整的石器。厚約12m。 4．全新統(tǒng)（Q4） 該為現(xiàn)代沖積層，在較大溝谷中呈條帶分布。以砂、礫石、卵石為主，厚5~32m。 第四系各組之間均為角度不整合接觸。 本井田主要含煤地層為石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，茲自下而上分?jǐn)⑷缦拢? 5．石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b） 該為陸表海—海灣沉積，巖性下部為山西式鐵礦及灰色鋁質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖，局部為具鮞狀結(jié)構(gòu)的鋁質(zhì)巖，為瀉湖海灣沉積。中部為灰色團(tuán)塊狀鋁質(zhì)泥巖夾薄層細(xì)砂巖，1~2層不穩(wěn)定的生物碎屑灰?guī)r及1~3層極不穩(wěn)定的薄煤層，其中12號(hào)煤層為不穩(wěn)定的局部可采煤層。上部以黑色泥巖和粉砂巖為主，夾一層不穩(wěn)定的生物碎屑灰?guī)r。厚度為5~38m，平均13.5m。 6．上統(tǒng)太原組（C3t） 該為陸表海沉積，巖性由砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層和生物碎屑灰?guī)r組成。本組含K4、K3、K2、K1標(biāo)志層和13層煤層，其中可采及局部可采煤層5層，即5、6、9、10、11號(hào)。厚度為61.5~100m，平均81.5m，厚度變化呈東西向條帶，南北兩端厚，中部薄。 K1為淺灰色中、細(xì)砂巖，局部為粗砂巖，具波狀層理或斜層理，為淺水三角洲河道環(huán)境沉積。厚0.30~10.0m，極不穩(wěn)定。 K2為深灰色生物碎屑灰?guī)r，上部質(zhì)純，中部夾燧石結(jié)核層，厚0.2~2.3m，一般為1.0m，下部夾有灰黑色泥巖，具水平層理，厚7.0~11.50m，平均9.59m，全區(qū)穩(wěn)定。 K3為灰—深灰色厚層狀生物碎屑灰?guī)r，局部相變?yōu)榛野咨?xì)砂巖。厚7.07~11.68m，平均9.67m。 1—2綜合地層柱狀圖 1.3 煤層特征 霍州礦區(qū)位于呂梁復(fù)背斜、霍山復(fù)背斜之間，北部為韓候橫向隆起帶。呂梁山、霍山在礦區(qū)東西兩側(cè)沿NNE向展布，奧陶系石灰?guī)r大面積裸露，形成了廣泛的奧陶系石灰?guī)r巖溶水補(bǔ)給區(qū)，兩山之間的汾河兩岸及河谷地帶則成為其徑流、排泄區(qū)。本井田位于河谷地帶的東部靠近霍山斷層的一側(cè)。 按照水文地質(zhì)單元本井田位于郭莊泉域東南，為徑流區(qū)?；糁菔心霞s7km處的郭莊至東灣村一帶的泉群，為其排泄區(qū)。泉群分布面積，南北長(zhǎng)1.2km2，東西寬約400~500m，面積約0.5km2，計(jì)有大小泉點(diǎn)60多個(gè)，以散泉的形式分布于汾河河谷及沖積層岸邊，泉水出露標(biāo)高為510—512m，1956—1975年平均流量為8.36m3/s，最大約為10m3/s（1964年），最小約為6.8m3/s（1975年）。1972年霍州電廠建成投產(chǎn)后，在泉口開發(fā)利用巖溶水和泉域內(nèi)開采井增多，人為活動(dòng)及降水量減少等原因，1985—1995年泉水平均流量約6.3m3/s，1999年泉水流量降至2.83m3/s。 郭莊泉域西以紫荊山大斷層和呂梁山前寒武系地表分水嶺為界，東以汾介大斷層和霍山大斷層為界，北以汾西向斜翹起端，呂梁南饅頭山、將軍山前寒武系古老變質(zhì)巖和地表分水嶺為界，南以下團(tuán)柏?cái)鄬雍腿f安斷層為界。泉域面積5600km2，其中碳 酸鹽巖裸露面積1400km2，碎屑巖面積2030km2，松散巖面積2170km2。 該泉域內(nèi)主要含水地層為張夏組巖溶裂隙含水層（∈2z）、亮甲山組裂隙巖溶含水層（O1l）、下馬家溝組巖溶裂隙含水巖組（O2x2）、上馬家溝組巖溶裂隙含水巖組（O2s2）、峰峰組裂隙溶含水層（O2f2）、太原組石灰?guī)r層間裂隙含水層（C3t）等。 該泉域斷裂十分發(fā)育，近東西向，近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割，小斷層密集、陷落柱也很發(fā)育，水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜?；糁莸V區(qū)煤層埋藏較深，水壓高達(dá)200—600m，帶壓開采是北方巖溶大水礦區(qū)之一。本井田東部存在帶壓開采突水難題。 一、據(jù)區(qū)域資料，奧陶系巖溶水等水位線表明地下水徑流流向與地表水具有一致性。在赤峪斷層以東包括本井田，地下水徑流總體上是從東、南東、北東向本井田中央水倉處排泄。 本區(qū)為切割劇烈的黃土丘陵或黃土塬、梁、峁地形，由五溝四梁—塬組成。四溝四梁在井田西部呈東西向展布；中部青郎坪是四周受切割，邊緣支離破碎的殘塬；東邊由NNW—SSE向的成莊—下樂坪溝切割分離，與區(qū)外上樂坪塬隔溝相望。由此可見，本區(qū)地表水泄水條件良好，大氣降水到達(dá)地表后在坡面形成片流從大小溝壑流失，直接補(bǔ)給礦井的量很小。 井田內(nèi)主要溝谷有： 1．下樂坪—成莊溝，該位于井田東緣，溝谷走向?yàn)镹NW—SSE。自廣凸村流經(jīng)成莊、上樂坪、在下樂坪匯入南澗河，全長(zhǎng)約7.75km。該溝在成莊西分為兩支，東支長(zhǎng)西支短。溝谷坡降在成莊—下樂坪段為26.8‰，成莊以南西支溝約為41.8‰，東支溝46.7‰。溝谷流經(jīng)地層均為第三、第四系（N、Q）。溝谷中有泉水出露。 2．龍口—赤峪溝，該位于井田北緣，源頭有兩支，主溝發(fā)源于郎坪村西北，支溝（又稱碗窯溝）發(fā)源于青郎坪西。后者自西向東在赤峪西匯入主溝。主溝自南東向北西于龍口流入南澗河。主溝全長(zhǎng)4.35km，支溝長(zhǎng)2.35km。溝谷總坡降為46.7~53.2‰，以赤峪煤礦為界，上游為68.0‰，下游為19.5‰。該溝谷流經(jīng)地層有第四系（Q3、Q2）、第三系（N2）、下石盒子組（P1x）、山西組（P1s）等。溝谷中有泉水出露。 3．段莊—下馬洼溝，該橫貫井田中部，源于青郎坪東南，自東向西經(jīng)下馬洼、段莊、折向西北經(jīng)鄭家溝在圣佛村北匯入汾河。全長(zhǎng)約8.75km，總坡降約25.5‰。以赤峪斷層為界，上游為32.9‰，下游為18.4‰。該溝谷流經(jīng)地層有第四系（Q2、Q3、Q4）、第三系（N2）、下石盒子組（P1x）、山西組（P1s）。自赤峪斷層以西切割斷層11條。溝谷中有泉水出露。 4．南下莊—陰底溝，該位于井田南部，源于霍山辛莊、窯子頭，自東南向西北陰底溝折向西南，經(jīng)南下莊至霍州電廠東匯入汾河，全長(zhǎng)約9km。溝口至赤峪斷層（下段）長(zhǎng)4.4km，坡降21.6‰，赤峪斷層至青郎坪東南（中段）長(zhǎng)3.4km，坡降33.8‰。流徑地層有第四系（Q2、Q3、Q4）、第三系（N2）、下石盒子組（P1x）、山西組（P1s）、太原組（C3t）。下游切割大小斷層7條。溝谷中有泉水出露，常年有流水，南下莊—曹村間一般流量達(dá)45.9L/s。 5．宋莊溝，該位于井田南緣，源于辛莊西部，自東向西在本礦井口附近入曹村—陰溝，全長(zhǎng)約5km。從溝口至井田東界段長(zhǎng)3.1km，坡降為32.3‰。流經(jīng)地層有第四系（Q3、Q2）、第三系（N2?）、下石盒子組（P1x）、山西組（P1s）。切割包括赤峪斷層在內(nèi)的大小斷層7條。溝谷中有泉水出露。 上述溝谷都還有支溝數(shù)條，朔源侵蝕較為嚴(yán)重，多為季節(jié)性流水，其水流直接或間接（通過南澗河）匯入汾河，為汾河水系。 井田年蒸發(fā)量是年降水量的3.8倍。降水多集中在7、8、9月，溝谷平時(shí)一般無水流，或?yàn)橄?，雨季水量較大，尤其是暴雨過后易成洪流，造成水患。 二、含水層 1．第四系砂、礫孔隙含水巖組 該含水層組自上而下又可分為3個(gè)含水層。 （1）第四系全新統(tǒng)砂、礫孔隙含水層 該分布于現(xiàn)代河、溝谷的河床、河漫灘及I級(jí)階地上。由沖—洪積砂礫組成，較大河、溝谷多具二元結(jié)構(gòu)，厚5~32m，潛水埋藏深度1~4m。局部地下水以泉的形式出露。泉流量為0.3~7.29L/s。水井抽水量4.42~17.56L/s，單位涌水量為2.0~6.22L/s?m，滲透系數(shù)（K）為6.0~22.8m/d，故屬富水性強(qiáng)的含水層。一般規(guī)律是水流形成的含水厚度越大，范圍越廣，透水性越好，則富水性相對(duì)越豐富。 在丘陵支溝中該含水層直接接受大氣降水和溝谷溪水側(cè)向補(bǔ)給，以潛流形式向下游流動(dòng)。最后直接以泉的形式排泄到溪溝之中。該埋藏淺，與外界循環(huán)轉(zhuǎn)換快，水位、水量、水溫等因受外界影響，具有季節(jié)性變化的特征。 水質(zhì)為HCO-3—Ca++型，礦化度小于1g/l。 （2）第四系上更新統(tǒng)砂、礫石層孔隙含水層 該主要成條帶狀分布于現(xiàn)代河床、河谷兩岸的Ⅱ級(jí)階地。含水層上部為淺黃色粉砂土，中部為砂夾薄層礫石，下部洪—沖積砂、礫石層夾砂質(zhì)透鏡體?？偤窦s20~60m，下部砂、礫層厚約20m。潛水埋藏深度0.6~21.17m，一般6~7m，單位涌水量（q）為0.57L/s?m，滲透系數(shù)（k）為7.53m/d，富水性中等。由于距離地表近，具有季節(jié)性變化的特點(diǎn)。 （3）第四系中更新統(tǒng)砂、礫孔隙含水層 該埋藏于地表之下，分布普遍。由細(xì)粉砂土和砂質(zhì)粘土組成，總厚約140m，其上段（厚約60m）底部發(fā)育一層礫石層，厚約10m，層位穩(wěn)定，接受東部霍山山麓潛水補(bǔ)給，含水豐富，大部分地區(qū)具有承壓性質(zhì)。如下—8號(hào)鉆孔在孔深38.0~48.96m揭露此層，地下水涌出地表12.77m，即50.77~61.73m的承壓水頭，涌水量達(dá)4.1L/s，鉆孔單位涌水量（q）為0.336L/s?m，屬富水性中等的承壓含水層。由于補(bǔ)給區(qū)分布較遠(yuǎn)，上面又有幾十m隔水層封閉，受外界影響較小，季節(jié)性變化甚微。 水質(zhì)為HCO-3—Na+、Ca++、Mg++型，礦化度小于1g/L。 2．第三系砂、礫巖夾泥灰?guī)r裂隙含水巖組 該分布廣泛，在溝谷中有條帶狀或零星出露，總厚約79.5m，其中上段厚約12m，下段厚約67.5m。底部含淡水灰?guī)r和小礫石層，厚約4.5m，為第一含水帶。其上以亞砂土為主夾亞粘土，再往上為砂、礫層和不連續(xù)的結(jié)核層，即為第二含水帶。該層水位埋深1.2~9.3m，泉流量1.35~8.56L/s，辛置水源孔鉆孔單位涌水量（q）為6.25L/s?m。《下樂坪精查報(bào)告》中31、21號(hào)鉆孔基巖風(fēng)化帶和N2混合抽水資料，單位涌水量（q）分別為0.0435L/s?m和0.0121L/s?m，滲透系數(shù)（K）為0.392m/d和0.0573m/d，靜水位654.18m和669.33m，比含水層頂界高出146.86m和73.94m。表明該含水層具承壓性質(zhì)。 水質(zhì)為HCO3-?SO3-2—Na+?Ca+2型，礦化度小于1g/L。 3．二疊系砂巖裂隙含水巖組 本區(qū)該主要為下石盒子組和山西組，上覆地層被剝蝕，厚約130m，含K7、K8、K9砂巖層，總厚2.50~37.65m，平均13.21m。該分布廣泛，富水性小。據(jù)南-25號(hào)孔與泥灰?guī)r混合抽水試驗(yàn)，單位涌水量q為0.018L/s?m，滲透系數(shù)（K）為0.164m/d，204號(hào)孔注水試驗(yàn)，單位涌水量（q）為0.0082L/s?m，滲透系數(shù)（K）為0.058m/d。礦井出水點(diǎn)涌水量一般為0.167~0.444L/s，泉流量多為0.05~1.78L/s。泉出露標(biāo)高最大為618.8m，下-31號(hào)孔靜水位為586.27m，具承壓性質(zhì)。 水質(zhì)為CL-?SO4-2—Ca+2型，礦化度0.301g/L，PH為8。 4．石炭系石灰?guī)r間夾砂巖裂隙巖溶含水層巖組 該總厚6.17~99.7m，平均81.0m，主要含K2、K3、K4灰?guī)r，灰?guī)r總厚7.1~23.4m，平均14.4m，其次為砂巖。8號(hào)煤層上部砂巖上升泉標(biāo)高為629.8m。該分布廣泛，富水性極小。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，204號(hào)孔（K2）單位涌水量（q）為0.0072L/s?m，滲透系數(shù)（K）為0.0278m/d，靜止水位593.40m；南-5號(hào)孔（K2+K3）單位涌水量（q）為0.0017L/s?m，滲透系數(shù)（K）為0.0064m/d，靜止水位610.21m；A—1號(hào)孔（K2+K3+K4）q為0.00635L/s?m，K為0.0765m/d，靜止水位630.43m，均具承壓性質(zhì)。 水質(zhì)為HCO3-?SO4-2或SO4-2?HCO3-型，礦化度小于1g/L。 5．奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組 據(jù)區(qū)域資料，奧陶系總厚約730余米，本區(qū)揭露厚度約133~200m，為中統(tǒng)，井田內(nèi)剝蝕面（頂面）標(biāo)高，最高點(diǎn)為548m，位于西南，向東北傾斜，最低點(diǎn)為150m（圖5—2）。該統(tǒng)可劃分2個(gè)含水組共3個(gè)含水帶。 第一含水組含2個(gè)含水帶，從上往下：第一含水帶為0~6m，為風(fēng)化裂隙帶，巖芯破碎，裂隙發(fā)育，溶洞率達(dá)14~35%。該是全區(qū)較穩(wěn)定的一個(gè)帶。第二含水帶10~17m，為裂隙溶洞帶，厚約10m。兩帶之間石灰?guī)r較致密，巖溶裂隙不發(fā)育。第二含水組，即第三含水帶30~40m，石灰?guī)r不純，見有小溶孔。在兩個(gè)含水組之間，為泥灰?guī)r、石膏及白云質(zhì)灰?guī)r等，俗稱石膏帶，裂隙不發(fā)育，為相對(duì)隔水層。 曹村礦井下突水量1983年為59.72L/s，1985年5月26日為123.06L/s。在下煤組500m水平大巷掘進(jìn)奧陶系石灰?guī)r巖巷180m時(shí)，涌水量達(dá)102.8~111.1L/s，靜止水位標(biāo)高518.35m，出水點(diǎn)標(biāo)高平均為505.82m，兩者相差12.53m，按水位降落計(jì)算，單位涌水量為8.21~8.71L/s?m。表明其富水性豐富。 從上述鉆孔和突水點(diǎn)的分布位置來看，本區(qū)該含水層的富水性在平面上可劃分為3個(gè)帶，即南部富水性中等，中部富水性豐富，北部富水性小。 水質(zhì)為HCO-3?SO4-2—Ca+2?Mg+2型或HCO3—Ca+2?Mg+2型，礦化度為＜1g/L，或0.412g/L。 三、隔水層 本區(qū)隔水層有以下4類： 1．中下更新統(tǒng)粘土類隔水層 該由紅黃色亞砂土、亞粘土、砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)結(jié)核或泥灰粘土、古土壤層組成，厚約27m，該夾在新生界砂、礫層或泥灰?guī)r含水層之間，分布穩(wěn)定，隔水性較好。 2．石炭系和二疊系層間隔水層 該由泥巖、含鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成，厚幾米~幾十米，夾在各層砂巖和石灰?guī)r含水層之間構(gòu)成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，起層間隔水作用。 3．本溪組和太原組底部隔水層 該由泥巖、鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖和薄煤層組成，厚約30~40m，為奧陶系巖溶裂隙含水層和石炭系石灰?guī)r間夾砂巖裂隙巖溶含水層之間的隔水層，巖性致密，分布穩(wěn)定，隔水性良好。 4．奧陶系泥灰?guī)r、石膏隔水層 該主要為石膏泥灰?guī)r帶，由泥灰?guī)r和石膏組成，按上、下關(guān)系分為兩個(gè)帶，厚度分別為13.4~32.7m，平均14.0m和35.8~54.6m，平均42.6m。該夾在奧陶系第一含水組與第二含水組之間，巖層致密，分布穩(wěn)定，具有較好的隔水性能。 四、充水條件分析及礦井水文地質(zhì)類型 1．充水條件分析 （1）本井田斷層比較發(fā)育，落差＞100m有1條（即赤峪斷層），100~20m有3條，20~5m有28條，＜5m的小斷層更為密集。這些斷層雖均屬張扭性正斷層，其導(dǎo)水性與兩側(cè)巖性有關(guān)，有的具隔水性，上下盤之間無水力聯(lián)系，如赤峪斷層及區(qū)外的李曹斷層。有的具導(dǎo)水性，如F3、F25、F28斷層等。 （2）本井田陷落柱十分發(fā)育，如2號(hào)煤層揭露陷落柱60個(gè)，密度為20個(gè)/km2。其中11個(gè)是導(dǎo)水的，占18%；上煤組揭露34個(gè)，有6個(gè)導(dǎo)水，占17.6%，9、10號(hào)煤層揭露26個(gè)，有5個(gè)導(dǎo)水，占19.2%，500m奧陶系石灰?guī)r大巷揭露6個(gè)，有3個(gè)導(dǎo)水，占50%。在該區(qū)導(dǎo)水陷落柱已成為礦井垂向充水的另一重要通道。 （3）井田周邊生產(chǎn)小煤礦和停廢煤窯較多，采空區(qū)和古空區(qū)積水對(duì)礦井生產(chǎn)造成一定影響。如1966年11月14日掘進(jìn)老窯區(qū)一盤區(qū)正、副巷間聯(lián)絡(luò)通風(fēng)眼時(shí)揭露古空區(qū)，發(fā)生突水，水量達(dá)10000m3/h，總透水量45000m3；1976年4月5日在501工作面掘進(jìn)時(shí)揭露古空區(qū)，發(fā)生突水，水量達(dá)3400余m3。 （4）煤層頂板突水 在煤礦生產(chǎn)中巷道和工作面掘進(jìn)時(shí)，發(fā)生煤層頂板涌水，涌水量不大，如10號(hào)、11號(hào)煤層，涌水量為3~30m3/h，最大為100.9m3/h。 （5）奧陶系巖溶水突水分析 本區(qū)奧陶系巖溶水水位標(biāo)高為500~517m，開采煤層的底板標(biāo)高低于此范圍時(shí)，則不同程度地承受一定的靜水壓力，為帶壓開采。11號(hào)煤層底板距奧陶系頂面為隔水層，其厚度因地而異，一般為30~40m。據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算（見附圖：11號(hào)煤層突水系數(shù)及帶壓等值線圖），依突水系數(shù)為0.01和0.06pa/m線為界，劃分為安全區(qū)、警戒區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)。突水系數(shù)小于0.06MPa/m的區(qū)域可以帶壓開采，大于0.06pa/m的區(qū)域則必須疏水降壓，才能開采。若隔水層受斷裂、陷落等切割時(shí)，即使是安全區(qū)也有突水可能。 據(jù)1983年500大巷掘進(jìn)中揭露奧陶系石灰?guī)r發(fā)生突水記載，出水量達(dá)381.7m3/h，1988年測(cè)得500水倉出水量為158.1m3/h。1989年又有2處奧陶系巖溶水突水，出水量為127—180m3/h，均屬中等突水。據(jù)此，《1992年礦井地質(zhì)報(bào)告》計(jì)算，奧陶系巖溶水總疏水量為465m3/h。 2．礦井水文地質(zhì)類型 如上所述，本井田煤層上覆二疊系、石炭系含水層富水性弱，而下伏奧陶系巖溶水富水性強(qiáng)，其靜止水位標(biāo)高為500~517m，煤層底板標(biāo)高低于此范圍的煤層則不同程度地承受一定的靜水壓力。該礦井上組煤層為以頂板進(jìn)水為主的裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，下組煤層為以底板進(jìn)水為主的巖溶充水礦床。近5年來礦井正常排水量1999年最大為420m3/h，年產(chǎn)量為78.1萬t計(jì)算，富水系數(shù)為4.7m3/t，為中等充水。目前2號(hào)煤層大部已采空，故礦井水文地質(zhì)類型屬以底板進(jìn)水為主的巖溶充水礦床，水文地質(zhì)條件屬中等—復(fù)雜。 該礦井除奧陶系巖溶水突水外，還有各煤層頂板充水，不同煤層其頂板充水類型也有差別。 2、5、6、11號(hào)煤層老頂均為中厚層或厚層狀中、粗砂巖，直接充水含水層為裂隙含水層，富水性弱，煤層與含水層之間一般有隔水層，局部無隔水層，進(jìn)水方式以間接進(jìn)水型為主。其充水類型為水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的砂巖裂隙水間接（局部為直接）進(jìn)水型。9、10號(hào)煤層老頂為中厚至厚層狀石灰?guī)r，直接充水含水層為裂隙巖溶水，富水性弱，煤層與含水層之間9號(hào)煤層無隔水層，10號(hào)煤層有隔水層，進(jìn)水方式前者為直接進(jìn)水型，后者為間接進(jìn)水型，其充水類型為水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的裂隙巖溶水直接（9號(hào)）或間接（10號(hào)）進(jìn)水型。 1.3.1 可采煤層 本區(qū)含煤地層為石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。共含煤14~16層，本溪組含煤1~3層，僅上部12號(hào)為局部可采煤層。太原組含煤13層，其中可采和局部可采煤層6層，即5、6、7、9、10、11號(hào)，4、7號(hào)煤層只有個(gè)別可采點(diǎn)，最大厚度小于1.00m，極不穩(wěn)定，為零星可采煤層，其余為不可采煤層。山西組含煤1~3層，僅上部的2號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層，2下號(hào)煤層為極不穩(wěn)定的零星可采煤層,最大厚度小于1.0m，其余為極不穩(wěn)定的不可采煤層。 含煤地層厚度總厚平均約為120m，煤層總厚平均約為13.0m，含煤系數(shù)10.83%，可采和局部煤層總厚平均為11.73m，含可采煤層系數(shù)9.78%。 一、可采煤層 本區(qū)含可采和局部可采煤層為2、2下、4、5、6、7、9、10、11、12號(hào)，其中2、9、10、11號(hào)為主要可采煤層，5、6、7、12號(hào)為大部或局部可采煤層，2下、4號(hào)為極不穩(wěn)定的局部可采煤層。 茲將可采和局部可采煤層從上往下分述如下，它們的厚度、結(jié)構(gòu)及間距等列入表1—1。 表1—1 可采煤層特征表 地層 編號(hào) 煤層厚度(m) 最小—最大 平均 間距 最小—最大 平均 夾石 層數(shù) (層) 頂板巖性 底板巖性 穩(wěn)定性 山西組 P1S 2 1.80-4.31 3.37 0.92-5.76 4.32 0~3 泥巖、粉砂巖、中砂巖 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 穩(wěn)定 2下 0-0.95 0.79 0-2 泥巖、粉砂巖 泥巖、砂質(zhì)泥巖 極不穩(wěn)定 7.53-17.12 11.66 太原組 C3t 4 0.30-0.93 0.56 0-1 碳質(zhì)泥巖 泥巖、粉砂巖 極不穩(wěn)定 2.62-6.83 5.41 5 0-1.72 0.74 0~2 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 不穩(wěn)定 2.0-7.2 4.5 6 0-1.50 0.84 0~1 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 不穩(wěn)定 13.8-26.2 21.7 7 0-0.98 0.44 0~1 粉砂巖、泥巖、砂巖 粉砂巖、泥巖、砂巖 極不穩(wěn)定 15.5-32.7 24.4 9 0.65-1.60 0.90 0 石灰?guī)r 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 穩(wěn)定 2.56 0.77 10 1.34-3.05 2.54 0~3 泥巖、 砂質(zhì)泥巖 砂巖、泥巖 砂質(zhì)泥巖 穩(wěn)定 6.68-15.63 9.08 11 1.25-2.99 2.00 0~3 泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖 泥巖、砂質(zhì)泥巖、石英砂巖 穩(wěn)定 3.0-16.4 9.4 本溪組 C2b 12 0-1.45 0.90 0~4 石灰?guī)r、粉砂巖、泥巖 鋁質(zhì)泥巖、 泥巖 極不穩(wěn)定 1．2號(hào)煤層 該位于山西組中部，距山西組底砂巖（K7）約1.3~9.7m，平均13.4m。煤層厚度穩(wěn)定，局部受河道砂巖的沖刷（建造內(nèi)沖刷）形成NE向的厚度變薄帶，西部因風(fēng)化剝蝕厚度變薄乃至尖滅（圖4—1）。煤層穩(wěn)定，厚1.80~4.31m，平均3.37m，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石0~3層，夾石厚0.05~0.5m，為富含碳質(zhì)泥巖或粉砂質(zhì)泥巖，全區(qū)可采。 2．2下號(hào)煤層 該位于山西組中部，2號(hào)煤層之下的薄而極不穩(wěn)定的零星可采煤層。煤厚變化明顯，東北部厚度較大，西南部厚度較小，西部尖滅。煤厚為0~0.95m，平均0.79m。含夾石0—2層，夾石層0.05—0.2m，為碳質(zhì)泥巖或泥巖。 3．4號(hào)煤層 該位于太原組頂部，山西組底砂巖（K7）之下，為薄而極不穩(wěn)定的零星可采煤層。煤厚變化大，東北部較厚，零星可采，東南和西部尖滅。煤厚為0.30—0.93m，平均為0.56m。一般不含夾石，偶含1層夾石。 4．5號(hào)煤層 該位于太原組上部，煤層厚度變化大，在赤峪斷層?xùn)|側(cè)出現(xiàn)一個(gè)NE—SW向的薄煤—無煤帶，致使煤層厚度南、北較厚，中間變薄乃至尖滅。為不穩(wěn)定的局部可采煤層，煤厚0~1.72m，平均0.74m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾石，個(gè)別鉆孔見1~2層夾石，厚0.02~0.06m。 5．6號(hào)煤層 該位于太原組上部。煤層厚度變化也較大，也表現(xiàn)為南、北較厚，中間薄，變薄尖滅帶也呈NE—SW向展布。為不穩(wěn)定的局部可采煤層，煤厚0~1.5m，平均0.84m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾石，個(gè)別鉆孔見1層夾石，厚度均小于0.10m。 6．7號(hào)煤層 該位于太原組中部K3與K4灰?guī)r之間，煤層厚度小，變化大。在63個(gè)鉆孔中，厚度在0.7m以上者僅有9個(gè)鉆孔，且分布零散，僅在井田西南部構(gòu)成兩塊小面積可采區(qū)，其余地區(qū)均無開采價(jià)值。為極不穩(wěn)定的零星可采煤層，煤層厚度0—0.98m，平均0.44m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾石，偶見1層夾石，厚0.05m。 7．9號(hào)煤層 該位于太原組下部，K2灰?guī)r直接覆于該煤層之上。煤層厚度變化自西或西北向東或東南逐漸加厚，除中西部出現(xiàn)小面積不可采外，其余絕大部面積為可采區(qū)，部分地段與10號(hào)煤層合并。煤層穩(wěn)定，基本可采，煤厚0.65~1.60m，平均0.90m（圖4—2）。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾石。 8．10號(hào)煤層 該位于太原組下部9號(hào)煤層之下。煤層厚度穩(wěn)定，西部較厚，東北部局部變薄，但均在1.3m以上。煤厚1.46~3.02m，平均2.54m（圖4—2）。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石0~3層，夾石厚度0.02~0.72m，平均0.15m，全區(qū)可采。 9．11號(hào)煤層 該位于太原組底部10號(hào)煤層之下。煤層厚度自西向東變薄，但均在1.10m以上，煤層穩(wěn)定，全區(qū)可采，煤厚1.42~2.99m，平均2.00m（圖4—3）。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石0~3層，夾石厚度0.01~0.19m。 10．12號(hào)煤層 該位于本溪組中上部，煤層厚度極不穩(wěn)定，絕大部分面積缺失或不可采，僅零星可采，總體趨勢(shì)是自東北向西南變薄尖滅，在井田西北部和東南部有2小片可采范圍。煤層厚度0~1.45m，平均0.90m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾石0~4層，夾石厚0.05~0.45m，平均0.22m。 二、煤層對(duì)比 本區(qū)含煤地層空間展布穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯，各煤層層位穩(wěn)定，煤層及其間距變化不大，易于對(duì)比。煤層對(duì)比方法以標(biāo)志層為主，同時(shí)考慮煤層本身的特征。 2號(hào)煤層位于山西組中部，K7砂巖之上，K8砂巖之下。這兩層砂巖層位穩(wěn)定，可作為對(duì)比2號(hào)煤層的標(biāo)志層。另外2號(hào)煤層厚度、結(jié)構(gòu)也是良好的對(duì)比標(biāo)志。故2號(hào)煤層對(duì)比可靠。2下號(hào)煤層位于2號(hào)煤層之下，為極不穩(wěn)定的局部可采煤層。 4、5、6號(hào)煤層位于K7砂巖之下，K4灰?guī)r之上，這兩層標(biāo)志層層位穩(wěn)定，特征明顯也是煤層對(duì)比的重要標(biāo)志層。5、6號(hào)煤層為2層不穩(wěn)定的薄煤層，兩者呈上、下關(guān)系，5號(hào)位于K7之下，6號(hào)位于K4之上，兩者易于區(qū)別。4號(hào)煤層位于5號(hào)煤層之上，為極不穩(wěn)定的局部可采煤層。 7號(hào)煤層為夾在K4、K3標(biāo)志層之間的薄煤層，其上、下各有一層薄煤層，但均不可采，易于對(duì)比。 9、10號(hào)煤層位于K2灰?guī)r之下。該石灰?guī)r特征明顯，層位穩(wěn)定是良好的煤層對(duì)比標(biāo)志層。9、10號(hào)煤層呈上、下關(guān)系，前者為薄至中厚煤層，后者為中厚煤層，兩者易于區(qū)分。其間距為0.1—2.6m，平均0.8m。故9、10號(hào)煤層對(duì)比極為可靠。 11號(hào)煤層為太原組最下部的一層中厚煤層，距10號(hào)煤層6.7~15.6m，全區(qū)穩(wěn)定可采?？梢云鋵游?，厚度和穩(wěn)定性確定。故該煤層對(duì)比也可靠。 12號(hào)煤層位于本溪組中上部，其頂板為一層不穩(wěn)定的薄層石灰?guī)r，為極不穩(wěn)定的薄煤層。在本溪組中有1~3層不穩(wěn)定薄煤層，12號(hào)煤層頂部石灰?guī)r厚度薄，不穩(wěn)定，煤層對(duì)比標(biāo)志不明顯，故12號(hào)煤層對(duì)比可靠性較差。 1.3.2 煤的特征 一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征 1．物理性質(zhì) 本區(qū)各煤層物理性質(zhì)極為相似，顏色及粉色均為黑色，硬度較小，以2號(hào)煤層為最小，10號(hào)煤層相對(duì)較大，9、11號(hào)煤層次之。煤的真相對(duì)密度，2號(hào)煤層為1.63，純煤為1.53；10號(hào)煤層為1.33，純煤為1.16；11號(hào)煤層為1.32，純煤為1.24。 2．顯微煤巖特征、煤巖組分及宏觀煤巖類型 （1）2號(hào)煤層該以暗亮煤、微暗煤居多，次為微亮煤。顯微組分一般以鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為主，占55~75%，其中后者占5~10%。穩(wěn)定組份占1%以下，常見小孢子。其余為絲炭組和半絲炭組。礦物含量中等，以粘土礦物為主，分散于有機(jī)基質(zhì)中。煤巖組分主要為亮煤、暗煤。以半亮型為主，半暗型次之。具稀疏的線理狀結(jié)構(gòu)，斷口較平整，內(nèi)生裂隙不發(fā)育。 （2）5、6號(hào)煤層，該以微亮煤和微暗煤為主，顯微組分以鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為主，占65~80%，主要為無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體；穩(wěn)定組一般不多，個(gè)別樣品含量高達(dá)7.3%，其余為半絲炭組。 礦物含量較大，占12.5~57.2%，以粘土礦物為主，往往以似層狀、透鏡狀或細(xì)分散狀分布于有機(jī)基質(zhì)中。煤巖組分5號(hào)煤由鏡煤、亮煤及暗煤組成，為半亮型、光亮型，6號(hào)煤以鏡煤，亮煤為主，夾少量暗煤及絲炭，為光亮型、半亮型。具條帶狀結(jié)構(gòu)、玻璃光澤、節(jié)理裂隙發(fā)育。 （3）9、10號(hào)煤層，該以微亮煤、微鏡煤、微暗煤組合特征。顯微組分以鏡煤、半鏡煤為主占70%以上，絲炭少于30%。礦物含量一般在15%以下，以粘土礦物為主，常為透鏡狀、層狀；黃鐵礦為小結(jié)核狀或顆粒狀，還有少量石英碎屑。煤巖組分由鏡煤，亮煤及暗煤組成，為光亮型煤，10號(hào)煤個(gè)別為暗淡型。具中—細(xì)條帶狀，水平層理、玻璃光澤，棱角狀斷口，裂隙較發(fā)育。 （4）11號(hào)煤層，該以微亮煤，微鏡煤、微亮暗煤組合為特征。顯微組分鏡質(zhì)組及半鏡質(zhì)組占70%左右，絲質(zhì)組占30%左右。礦物含量占19%左右，以粘土礦物為主，多呈浸染狀或透鏡狀，黃鐵礦含量低于9、10號(hào)煤。煤巖組分主要由鏡煤、亮煤、暗煤組成，為光亮型—暗淡型。具稀疏的線理狀結(jié)構(gòu)，裂隙不發(fā)育。 （5）12號(hào)煤層，該鏡質(zhì)組和半鏡組含量占80%以上，絲炭組占20%以下。煤巖組分主要由鏡煤、亮煤、暗煤組成，為光亮型—半亮型。具玻璃光澤，裂隙較發(fā)育。 二、化學(xué)性質(zhì)及工藝性能 本區(qū)主要可采煤層煤質(zhì)分析試驗(yàn)成果列入表1—2。 由表1—3可知，本區(qū)各層煤水份（Mad）變化不大，平均含量原煤在0.87~1.12%。灰分產(chǎn)率變化也不大，原煤平均灰分（Ad）以中灰為主，屬中灰的有2、5、10、11、12號(hào)煤，屬低中灰有7、9號(hào)煤層，6號(hào)煤稍高于30%，為高中灰。個(gè)別鉆孔原煤灰分＞40%，視采樣問題，不參與評(píng)價(jià)。經(jīng)過洗選后，各層煤灰分都能降到10%以下。全硫平均含量，2號(hào)煤為特低硫，11號(hào)煤為低硫，5、6、7號(hào)煤為中高硫，9、10號(hào)煤為高硫，經(jīng)洗煤后，硫分略為降低。各煤層的揮發(fā)分基本上變化不大，從上到下略有減小的趨勢(shì)。 表1—2 主要煤層煤質(zhì)分析試驗(yàn)成果表 煤層 Mt(%) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) St.d(%) Qgr.d(MJ/kg) Fcd(%) Y(mm) 焦渣 特征 煤類 2 原 2.07-3.49 3.24 0.91-1.03 0.99 8.19-38.51 23.35 29.53-35.73 31.44 0.33-1.69 0.34 23.96-27.15 25.45 49.75-54.01 52.32 5-6 5.9 FM 1/3JM 洗 0.38-1.36 0.86 4.98-10.25 7.95 30.22-34.42 31.63 0.30-1.26 0.43 15.5-36.5 25.7 2下 原 0.71-1.22 1.02 12.77-29.44 25.62 31.22-36.58 34.70 1.26-3.60 2.39 35.41 26.5-43.0 37.42 QF FM 洗 0.80-1.25 0.92 7.29-13.74 9.63 30.07-35.12 35.79 0.35-1.29 0.99 4 原 0.75-1.50 1.09 17.38-26.30 23.36 32.29-35.12 33.72 0.61-3.34 2.24 35.31 FM 洗 0.78-0.88 0.84 8.36-11.12 10.00 32.10-34.63 33.55 0.51-1.39 1.06 31-39 35.67 5 原 0.63-1.70 1.07 15.85-36.02 24.20 30.37-36.11 33.78 0.69-7.91 2.86 24.51-26.12 25.27 FM 1/3JM 洗 049-1.47 0.90 6.87-13.00 9.90 28.99-36.73 33.30 0.78-24.30 1.20 24.0-43.0 34.5 6 原 0.58-1.58 1.01 15.18-39.88 30.86 24.41-38.24 33.12 1.33-4.54 2.29 24.30-24.76 24.54 QF FM 1/3JM 洗 0.54-1.28 0.85 7.91-24.30 12.45 25.00-38.35 34.82 0.37-2.78 0.94 23.0-45.0 37.8 7 原 0.54-1.30 0.90 10.67-27.48 18.70 30.96-36.37 33.80 2.75 FM 洗 0.51-1.10 0.70 6.84-11.63 9.40 30.96-36.37 33.80 1.10-1.85 1.36 34.5-41.0 39.3 9 原 0.39-2.24 0.87 8.68-28.21 17.16 27.17-39.25 30.19 1.99-5.13 3.23 23.80-25.52 24.96 FM JM 洗 0.30-1.22 0.71 3.26-13.74 6.51 26.70-32.68 28.92 0.87-2.78 2.26 26.0-40.0 32.7 10 原 2.19-3.46 3.06 0.89-1.02 0.99 8.87-34.54 26.28 26.33-36.45 31.24 2.52-5.61 3.38 22.79-26.03 24.23 46.81-52.29 49.75 FM JM 洗 0.34-1.38 0.62 4.90-16.10 9.94 25.83-34.27 28.44 0.35-3.84 2.39 17.5-48.0 30.6 11 原 2.96-4.24 3.35 0.99-1.62 1.12 18.07-35.88 25.46 25.47-32.73 29.88 0.38-2.13 0.56 23.72-26.65 24.89 50.02-53.41 51.55 FM JM 1/3JM 洗 0.49-1.50 0.85 8.09-15.53 11.12 24.40-30.29 27.24 0.42-0.69 0.55 16.0-39.0 22.0 12 原 0.50-1.75 1.07 18.87-33.55 25.83 2.08-14.36 6.01 JM 洗 0.66-1.18 0.88 6.51-11.76 8.69 27.47-31.14 29.39 0.57-3.69 2.31 25.0-43.0 35.31 從各層煤的焦渣特征看，均屬不膨脹熔融粘結(jié)和膨脹融粘結(jié)（代號(hào)5、6）。膠質(zhì)層最大厚度（Ymax）平均在25mm左右者有2、11號(hào)，其余均在30mm以上。2、9、10、11號(hào)煤層粘結(jié)指數(shù)比較大，為94.3~101.2，表明其粘結(jié)性較好至很好。各層煤發(fā)熱量均很高，平均為24.33~25.45MJ/kg。 三、煤類 按照《中國煤炭分類，1986》進(jìn)行分類，分類指標(biāo)采用精煤揮發(fā)分，膠質(zhì)層厚度（Y）和粘結(jié)指數(shù)（GR.I），根據(jù)上述煤質(zhì)特征，本區(qū)2、5號(hào)煤為肥煤（FM）和1/3焦煤（1/3JM），6號(hào)煤為肥煤（FM）、1/3焦煤（1/3JM）、氣肥煤（QF），7號(hào)煤為肥煤（FM），7、9、10號(hào)煤為肥煤（FM）和焦煤（JM），11號(hào)煤為肥煤（FM）。1/3焦煤（1/3JM）和焦煤，12號(hào)煤為肥煤（FM）和1/3焦煤（1/3JM）。 四、煤的可選性 據(jù)《1992年礦井地質(zhì)報(bào)告》2、9、10、11號(hào)煤層可選性分析結(jié)果，精煤回收率分別為55.43%，67.76%、40.57%、51.35%，其精煤回收率級(jí)別，2、9號(hào)煤為良等，10、11號(hào)煤為中等。2003年9—11月該礦采大樣試驗(yàn)；自然級(jí)煤粉小浮選精煤產(chǎn)率2號(hào)煤69.75%，10號(hào)煤為71.63%，鄰近辛置礦2003年3月篩分試驗(yàn)11號(hào)煤理論精煤產(chǎn)率38.14%。 五、煤的工業(yè)用途 根據(jù)上述煤質(zhì)特征，各煤層均為優(yōu)質(zhì)的配焦和煉焦用煤。目前該礦生產(chǎn)的煤炭大多用于煉焦，部分含硫量較高（≥3.0%）的煤炭用于電廠或當(dāng)?shù)鼐用裆钣妹骸? 六、煤的風(fēng)氧化帶 井田西部南-35、南-36等鉆孔2號(hào)煤層已嚴(yán)重風(fēng)化，厚度明顯變薄，灰分含量達(dá)70%以上，焦渣特征為1，外觀呈泥狀。208、214、227號(hào)鉆孔2號(hào)煤層遭受氧化，厚度變薄，與其相鄰的開采區(qū)內(nèi)煤層煤樣正常。據(jù)此圈定了2號(hào)煤層的風(fēng)、氧化帶西界；東部下—46號(hào)鉆孔中煤厚變薄，已經(jīng)風(fēng)化，而相鄰鉆孔煤樣正常，參照西部風(fēng)、氧化帶的深度和寬度，沿煤層露頭在平面上向內(nèi)各推200m的原則推斷出煤層風(fēng)、氧化帶。5、6號(hào)煤層在井田西部埋藏較淺，局部也遭受了風(fēng)、氧化，據(jù)此在煤層底板等高線及資源/儲(chǔ)量估算圖上已圈出了風(fēng)、氧化帶范圍。 1.3.3 其它有益礦產(chǎn) 本井田煤系中伴生有益礦產(chǎn)有：鋁土礦、硫鐵礦、菱鐵礦，石灰?guī)r，石膏及煤層中的分散元素鍺、鎵等。 一、鋁土礦 本溪組地層中含有多層鋁土質(zhì)泥巖，尤其是底部的鋁土質(zhì)泥巖層位穩(wěn)定，厚度一般在3.50~14.40m，平均8.80m，為深灰色—淺灰色，致密塊狀，多呈鮞狀結(jié)構(gòu)，局部質(zhì)純者成為鋁土礦。鉆孔取樣分析結(jié)果列入表1—3。 表1—3 部分鉆孔鋁土礦化驗(yàn)分析結(jié)果 孔 號(hào) 層 厚 Al2O2(%) SiO2(%) Fe2O2(%) 鋁硅比值 39 5.50 51.94 21.80 3.00 2.38 51 2.00 31.82 37.95 10.71 0.84 31 8.34 30.74 37.95 8.30 0.81 南—15 62.50 21.40 1.20 52.70 26.72 2.64 南—30 35.63 26.88 15.81 從表中可見,Al2O3含量較高，但Fe2O2的含量也較高,而且不易除去，局部地區(qū)的鋁土礦質(zhì)量有可能達(dá)到黑色冶金熔劑及耐火材料的質(zhì)量要求。此外，在太原組和下石盒子組中，還可見到多層鋁土質(zhì)泥巖，但質(zhì)量欠佳，利用價(jià)值不大。 二、硫鐵礦、菱鐵礦 1．硫鐵礦 硫鐵礦位于本溪組底部，覆于奧陶中統(tǒng)石灰?guī)r古侵蝕面上，多以黃鐵礦散晶或結(jié)核狀分布于鋁土質(zhì)泥巖中，厚度分布極不穩(wěn)定，且品位欠佳，故經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大。 2．菱鐵礦 在太原組頂部和山西組底部砂巖中，見有1~3層菱鐵礦結(jié)核，厚10cm左右，層位不穩(wěn)定。取樣化驗(yàn)結(jié)果Fe2O2的含量達(dá)38.4%，可用來煉鐵，但因呈結(jié)構(gòu)狀，分布不均，厚度不大，埋藏又深，無利用價(jià)值。 三、分散元素鍺和鎵 在勘探過程中，通過對(duì)分散元素的分析化驗(yàn)，已查明各煤層中鍺的含量變化不大，平均為2.278g/t，占煤灰平均含量的0.00105%。但同一煤層，鍺的含量橫向上，縱向上變化均比較大。比如在橫向上，2號(hào)煤層中鍺含量由微量到5g/t；10號(hào)煤層中鍺含量為0.5~5.5g/t，其它亦然。在縱向上，一般在靠近煤層頂、底板部分較富集，中部較貧。如南—4號(hào)鉆孔2號(hào)煤層上、中、下三個(gè)分層中鍺含量分別為5.0g/t、微量及1.5g/t。顯示出在近頂部分更富些；南—9號(hào)孔10號(hào)煤層上、中、下三個(gè)分層中，鍺含量分別為1.0g/t、0.5g/t、及5.0g/t，顯示在近底板部分更富一些。但是，井田內(nèi)各可采煤層中鍺的含量一般不超過5.5g/t。鎵含量多在20g/t以下，均未達(dá)到一般工業(yè)要求，而且變化較大，未能找到變化規(guī)律。就現(xiàn)有資料來看，工業(yè)利用的可能性不大。 四、石膏 據(jù)下樂坪井田6個(gè)探巖溶鉆孔揭露，在奧陶系古風(fēng)化剝蝕面以下，一般在43.45~60.85m處，可見第一石膏層，厚度13.39~16.79m，平均13.95m。在其下5.65~32.69m處可見第二石膏層，層厚35.80~54.69m