煤矿年产60万吨整合技改项目可行性研究报告(3)

（四）煤质

1、物理性质和煤岩特征

煤岩成份和物理特征：矿区内各煤层的物理性质差异不大，呈灰黑色，以块状、粒状为主，以金属光泽为主。贝壳状断口，条带状结构，部分为线理状结构，块状构造。坚硬、性脆。其宏观煤岩类型以半亮—亮型煤。

煤岩特征：据反光油浸镜下鉴定：以丝质亮煤为主，以丝质暗亮煤次之，煤岩组可分为有机组分和无机组分，镜下有机组分大致可分为镜质组、丝质组两大类：

有机组

镜质组：以无结构基质体为主、多色性明显，显示出较强的各项异性，常见为基质镜质体、均质镜质体、少量结构镜质体；

丝质组：丝质类常见半丝质体、丝质体，部分碎屑丝质体，少量微粒体。 无机组

无机组分以方解石、粘土矿物、少量黄铁矿、石英为主。方解石以脉状充填于裂隙中，少许充填于胞腔；粘土矿物呈细分散状、斑点状分布于基质中，少许充填于结构有机物腔孔：石英呈微细粒状、细粒状散布于基质中；黄铁矿多呈微粒状、星粒状；微晶粒状零星分布于有机质中。

2、煤质特征

根据本矿煤质分析资料：C7煤层煤质一般特征为中灰、中高硫、高热值贫煤。煤质特征见表1－3－2。

表1－3－2 可采煤层煤质特征表

灰份（Ad） 硫分（S） （%） （%） 挥发份 发热量（Q） （Vd）（%） （MJ/kg） 自燃倾向分类 Ⅲ 16.63～19.14 2.26～2.85 10.89～13.70 26.32～27.24 （五）水文地质条件 1、矿区水文地质条件

根据各含水层水文地质特征及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水和地表水，大气降水的大部分是沿着山坡和沟谷迳流补给地表水，少部分则是通过第四系松散层的孔隙和岩层的节理、裂隙及断层的构造破碎带渗入地下补给地下水，区内最低侵蚀基准面1080米，煤层最低开采标高600米，部分煤层低于最低侵蚀基准面。地下水一般限于顺层运

11

动，有的部分通过泉点涌出地面，流入冲沟排出矿区，排泄条件较好，地层产状平缓，地下水自分水岭分别向南东和北西向迳流排泄。

本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床，水文地质条件较简单。 含水层隔水层

矿区内含水岩组自北西往南东依次为下石炭统祥摆组砂泥岩裂隙含水岩组 (C1x )、汤粑沟组碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶含水岩组(C1x )、上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩岩溶含水岩组，其次为分布于冲沟、缓坡地带的第四系(Q) 孔隙含水含水岩组。现对地层含水性简述如下 (由上至下)：

1、第四系孔隙含水岩组(Q)：分布于矿区沟谷、地势低洼处及缓坡，为残坡积物、崩积物及冲积物，灰黄色、灰褐色含砂、砾粘土和亚粘土，厚度0.5—16m。孔隙发育，含孔隙水，含水较弱，季节性变化大。

2、祥摆组裂隙含水层(C1x )：为本区含煤地层，出露于矿区北西部大部分地区。岩性为灰、浅灰色薄至厚层状细粒石英砂岩间夹暗灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩、黑色炭质泥岩、含炭泥质粉砂岩。其中间夹1－12层不等厚煤层（0.02－0.90m）。煤层主要赋存于本组地层下部和中上部，主要可采煤层有一层，编号为C7，其余部份煤层局部可采。该组地层岩性组合特征上石英砂岩与泥质粉砂岩及炭质泥岩互为消长关系，石英砂岩较为稳定，泥质岩多呈透镜状或似层状产出。祥摆组全层厚大于180米，区内保留厚度110－184m。地下水迳流模数1.53L/s3km2，泉点流量一般小于0.5L/s，透水率q=0.000023—0.31L/s3m,渗透系数k=0.0000192—0.255m/d，该地层含水性与导水性差。但由于矿区岩石节理、岩层层理发育，在矿井采掘和矿山采煤活动的影响下，岩石节理、层理裂隙发展，将改变祥摆组含煤地层的含水性与导水性。

3、汤粑沟组岩溶含水层及裂隙含水层(C1x )：出露于矿区南东部及北地区。上部为灰、深灰、灰黑色中至厚层状粗晶生物灰岩，局部夹石英砂岩透镜体，中部为暗灰、灰绿色薄至中厚层状钙质粉砂岩、粘土岩夹深灰色薄至中厚层状瘤状灰岩，局部夹浅至深灰色中厚层状细粒石英砂岩，底部为灰至深灰色薄层瘤状灰岩，厚42－124m。节理裂隙、溶蚀裂隙、溶洞较发育，含基岩裂隙及溶洞裂隙水，富水性弱至中等。

4、上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩溶洞裂隙水地层：出露于矿区南东部大部份地区。者王组（D3z）为灰至深灰色中厚层状微晶灰岩，厚30－70m。望城坡组 (D3w)为灰至灰黑色炭质 厚层灰岩、白云岩夹灰黄色钙质泥岩，厚110－190m。溶蚀裂隙、溶洞

12

发育，主要为溶洞水，富水性强。

地表水、地下水

本区地表水、地下水受大气降水影响，其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相反。地下水以泉或分散流形式补给地表水，各含水层无直接的水力联系，且地下水动态变化显著，周期性较明显，并具滞后现象。

区内地下水补给来源主要为大气降水和地表水，大气降水的大部分是沿着山坡和沟谷迳流补给地表水，少部分则是通过第四系松散层的孔隙和岩层的节理、裂隙及断层的构造破碎带渗入地下补给地下水，区内最低侵蚀基准面1080米，煤层最低开采标高900米。地下水一般限于顺层运动，有的部分通过泉点涌出地面，流入冲沟排出矿区，排泄条件较好，地层产状平缓，地下水自分水岭分别向南东和北西向迳流排泄。

矿床充水分析

根据区域水文地质特征、矿区水文地质条件分析，矿井充水因素主要有：地下水、老窑或采空区积水、第四系孔隙水、地表水及大气降水。

1、地下水：为矿床主要的充水因素，根据矿区含水层的分布和煤层开采的关系，可分为直接充水含水层和间接充水含水层。

矿床直接充水含水层：为祥摆组含煤地层（C1x），该地层主要含裂隙水，其含水性与导水性差，为相对隔水岩组，但为矿井充水的主要来源。在矿井采掘及采煤活动的影响下，岩石节理、层理裂隙的含水性、导水性都发生改变，地下水将从岩石节理、层理裂隙进入矿井。这是矿井充水的主要因素。

矿床间接充水含水层：为下伏上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩强含水层：与含煤地层有百余米的相对隔水层隔断，一般对矿井充永影响不大，但因矿区北东有断层F1切割使其与含煤地层直接接触，产生了水力联系，开采煤层应进行探防水。

2、老窑水：区内采煤历史悠久，在煤层露头带上有很多的民采老窑分布，并有多家煤矿开采，浅层煤层均已采空。地表水及大气降水由岩石节理、层理裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有积水。矿井在采掘过程中若揭穿老窑或采空区时，将引起矿坑突水事故。在开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。

3、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增。第四系孔隙含水层位于煤层上方，孔隙水垂直下渗，沿岩石节理、层理裂隙进入矿坑。第四系孔隙水是矿井充水因素之一。

13

4、大气降水：主要通过岩层中的裂隙渗入地下，在地下煤层大面积的采空后，岩石中节理裂隙可能发展，大气降水将成为矿井充水因素之一，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。

5、地表水：随着煤层开采深度加深，开采可能引发地面塌陷、地裂缝，导致地表河流、冲沟及矿区西北部等地表水沿破裂裂缝直接进入矿井。此外，当采矿标高低于1450m时，在矿区北东F1断层影响带附近，溪沟水将会与地下矿井产生水力联系直接进入矿井。

综上所述，本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床，水文地质条件较简单。 矿井涌水量预测

根据XX煤矿业主提供的矿井涌水量资料，矿井正常涌水量15m3/h，最大涌水量39m3/h。采用比拟法进行预测其未来的涌水量。

其公式如下:

Q?Q1?S?F S1?F1式中：Q、Q1---预测及实际矿井涌水量（m3/d） F、F1---预测及实际矿井采空区面积（m2） S、S1---预测及实际矿井水位降低（m）。

C7煤层的采空区面积F1为528675m2 ，预测C7煤层的采空区面积F为1074813 m2。 实际矿井水位降低S1 为75m，预测矿井水位降低S 为86m， 实际矿井正常涌水量15m3/h，则：预测矿井正常涌水量为：

Q正?Q1?S?F=23 m3/h S1?F1实际矿井最大涌水量39m3/h，则：预测矿井最大涌水量为：

Q大?Q1?S?FS1?F1=60 m3/h

本方案取矿井正常涌水量23m3/h，最大涌水量按正常涌水量的3倍，即69m3/h进行设计计算。

（六）其它开采技术条件 1、顶底板条件

顶板：直接顶板为黑色薄层炭质粘土岩或灰色中厚层粘土质粉砂岩，厚0.50－1.00m，

14

炭质粘土岩：强度较低，水稳定性差，易风化破碎；粘土质粉砂岩：钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。间接顶板为灰色中厚层状细粒石英砂岩，稳定，坚硬，抗压强度大，局部裂隙较发育。

底板为灰色薄—中厚层炭质粘土岩，强度较低，易风化破碎。 矿区的工程地质复杂类型属中等类型。

矿山在开采过程中易引发冒顶、片帮等安全事故。开采中应及时回填采空区和加强巷道的支护，以保证安全生产和避免发生地裂缝等地质灾害。

2、瓦斯

根据XX省煤炭管理局《矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，该矿瓦斯等级鉴定情况如表1-3-3，该矿属低瓦斯矿井。

表1-3-3 瓦斯等级鉴定情况表

份 矿名 绝对 3瓦斯 相对 3绝对 3二氧化碳 相对 3审批意见 备注 （m/min） （m/t） 2008 2009 2010 中山煤矿 XX煤矿 XX煤矿 0.48 0.37 0.49 7.54 5.79 7.21 （m/min） （m/t） 0.26 0.23 0.27 4.08 3.6 3.97 低瓦斯 低瓦斯 低瓦斯 3、煤尘爆炸性

根据XX省煤田地质局实验室2005年12月26日作的煤尘爆炸性鉴定报告，本矿煤层无煤尘爆炸危险性，本方案按煤尘无爆炸危险性矿井设计和管理。

4、煤炭自燃倾向性

根据XX省煤田地质局实验室2005年12月26日作的煤炭自然倾向等级鉴定报告，本矿煤层自燃倾向为Ⅲ级，本方案按不易自燃煤层设计和管理。

5、煤与瓦斯突出

根据XX省安全生产监督管理局、XX煤矿安全监察局、XX省煤炭管理局文件（黔安监管办字【2007】345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，XX市不属于突出危险矿区。本矿及周边矿井未发生过突出。

6、冲击地压

本矿区范围内未发生过冲击地压，地压正常。

15

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库煤矿年产60万吨整合技改项目可行性研究报告(3)在线全文阅读。