1、山西省沁水煤田長治縣山西長治紅山煤業 煤礦 儲量核查地質報告儲量核查地質報告 （供 整合用） 編 寫 人: 審 核 人: 總工程師: 樊武義 長: 隊 山西省地質礦產勘查 二一二地質隊 陳 2014 太原理工大二學O礦O業七 采礦系 : 目目 錄錄 第一章第一章 概況概況 . 1 第一 的任務. 1 第二節 位置及交通 . 2 第三節 自然地理 . 3 礦井及小窯 . 4 第四節 以往地質工作 . 7 第五節 第二章第二章 礦井地質礦井地質 . 10 第一節 區域地質簡況 . 10 第二節 礦井地質 . 11 第三章第三章 煤層與煤質煤層與煤質. 15 層 . 15 第一節 煤 第二節 煤 質

2、 . 17 第四章第四章 開采技術條件開采技術條件 . 21 第一節 水文地質 . 21 工程地質 . 25 第二節 環境地質 . 27 第三節 第五章第五章 地質勘查工作地質勘查工作 . 31 第六章第六章 礦山開采礦山開采 . 33 第一節 煤礦設計建設情況 . 33 陳 2014 煤 礦太生原產理情工況.大.學. .礦. .業. .采. .礦.系.33 第二節 :.c.h.e.n.s.h.e.n.x.i.n.t.y.u.t.e.d.u.c.n . 34 第三節 探采 儲量估算儲量估算 . 35 第七章第七章 儲量估算范圍及工業指標 . 35 第一節 第二節 儲量估算方法與參數確定 . 3

3、5 第三節 儲量類型及塊段劃分. 36 第四節 儲量估算結果 . 37 儲量估算說明 . 38 第五節 第八章第八章 結論結論 . 40 附表附表： 1. 山西長治紅山煤業 煤礦整合區 3、 15 號煤層成果表 . 41 2. 山西長治紅山煤業 煤礦煤層塊段平均厚度計算表 . 42 3. 山西長治紅山煤業 煤礦整合煤礦區 3 號 、 15 號煤層 儲量估算表 . 43 4. 果表 . 44 鉆孔質量綜 5. 煤質分析成果表 . 47 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 附附 圖圖 順序號 圖號 圖名 比例尺 1 1 山西長治紅山煤業 煤礦 區域地質及工作程度圖 1：50000 2 2

4、山西長治紅山煤業 煤礦 地形地質及水文地質圖 1：5000 3 3 山西長治紅山煤業 煤礦 綜合地層柱狀圖 1：500 4 4 山西長治紅山煤業 煤礦 剖面圖 1：5000 5 5 山西長治紅山煤業 煤礦 3 號煤層底板等高線及 儲量估算平面圖 1：5000 6 6 山西長治紅山煤業 煤礦 15 號煤層底板等高線及 儲量估算平面 1：5000 7 7 山西長治紅山煤業 煤礦 井上下對照圖 1：5000 8 8 山西長治紅山煤業 煤礦 號煤層采掘工 1：5000 陳 2014 太 原王 莊理詳工查大煤學層礦對業比 采礦系 9 9 1：500 : 附附 件件 1. 采礦 證復印件 2. 地質勘查資

5、質 復印件 3. 整合辦核200625 號 4. 整采劃字2006092 號 5. 200639 號 6. 煤層煤樣鑒定報告 7. 委托書 8. 承諾書 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 摘摘 要要 一、一、 煤礦簡況煤礦簡況 山西長治紅山煤業 煤礦由原山西 治縣紅山煤炭有限公 司和原山西 治縣紅山煤炭 二礦整合而成，整合后井田面積 15km 的長治縣南宋鄉北宋村北山村 7.29 km2。位于長治縣縣城 八義鎮溝里村龍山村一帶，地理坐標：東經 113023011304 01，北緯 355617355817。 二、二、 本次核查情況本次核查情況 2006 年 6 月2007 年 4 月

6、，山西省地質礦產勘查 二一二地質隊 受該礦委托，為查明整合后井田內地質特征。采掘現狀、開采技術條件及 占用 儲量而進行了核查工作。 主要工作量：1. 1：5000 地質填圖 8.5 km2；2. 礦井及小窯 4 座； 3. 煤層 點資料收集 11 點；4. 提交報告 1 冊，附圖 8 張。 三、三、 礦產地質特征及主要結論礦產地質特征及主要結論 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。可采煤層 為山西組的 3 號煤及太原組的 15 號煤。 13 號煤層 位于山西組下部，上距下石盒子組底砂巖（K8）42.66m，下距太原組 K6 灰巖 13.72m 左右，井田內 3 號煤層其厚度一般

7、為 5.305.75m，平均厚5.54m，屬穩定可采煤層。煤層結構簡單，含 01 層厚度 0.100.30 m 的泥 巖夾矸。直接頂板為灰黑色泥巖或粉砂質泥巖， 215 號煤層 為砂巖；底板為泥巖。 位于太原組下陳 K2 灰20巖14之 175.50m，平均 4.23 m，上距 3 號煤層太底原約理1工06.大25學m，礦下業 巖采（礦K系1）頂 8.015.50m， 極:ch穩en定sh，e 為tKyut灰.ed巖u，.cn底板為泥巖，煤層穩定， 平均 14.00m，K1 2 含 23 層夾矸，為全區主要穩定可采煤層。 表 31 可采煤層特征表 3 號煤層埋深 0408m，底板標高 8701

8、180m； 15 號煤層埋深 0518m，底板標高 7601140m。煤層傾角井田東部多小于 15，西部部分地段在 20左右。 3 號、15 號煤均為貧煤，煤塵均有 煤，礦井瓦斯均為低瓦斯礦井。 性，自然傾向為不易自燃 申報 3 號煤層累計查明 儲量 4820.7 萬噸，其中保有 111b 類 儲量 2919.4 萬噸；15 號煤層累計查明 儲量 4055.1 萬噸，其中保有 122b 類 儲量 4055.1 萬噸。 四、四、 存在的主要問題及建議存在的主要問題及建議 1. 本區 15 號煤層工作程度較低，建議開采時尤其是井田北部能夠進一步勘查。 2. 本井田批采標高為 1250875m，而

9、3 號煤層賦存標高 1180870m， 15 號煤層賦存在標高為 1140760m，建議變更批采標高。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 煤層編號 厚度（m） 所處空間位置 夾矸情況 頂板巖性 底板巖性 最小 最大 平均 3 5.30 5.75 5.54 位于山西組下部，上距下石盒子組底砂巖 42.66 m 含 01 層厚度 0.10.3 m 泥巖夾矸 砂巖泥巖 泥巖 15 3.17 5.50 4.23 位于太原組下部 K2 灰巖之下，上距 3 號煤 層約 106.25 m 含 12 層厚度 0.020.42 m 泥巖夾矸 灰巖泥巖 泥巖 第一章第一章 概況概況 第一 的任務 依據山

10、西省國土 廳 整合辦核200625 號文及 整采劃字 2006092 ，山西長治紅山煤業 煤礦由原山西 治縣紅山煤 炭 和原山西 治縣紅山煤炭 紅山二礦 整合而成，礦 井生產能力核定為 90 萬噸/年，整合后井田面積 7.29km2，批準開采 3 號、15 號煤層。為查明整合后井田內地質特征、采掘現狀，開采技術條件及占用資 源儲量等。山西長治紅山煤業 煤礦委托山西省地質礦產勘查 二一二地質隊對長治縣紅山煤炭 儲量進行核查，并提交山西長 治紅山煤業 儲量核查地質報告。 本次工作的主要任務是： 1. 查明整合區內地層、構造特征以及煤層和煤質變化規律； 2. 整合區內 3 號、15 號煤層現有和已關

11、閉煤礦的采掘情況； 3. 了解整合區水文地質、工程地質條件，對環境地質進行評價； 4. 估算整合區 3 號、15 號煤層 儲量； 本次報告編制的依據： 1. 中 民 國土 部頒布煤、泥炭地質勘查規范； 2. 山西省地質礦產科技評審中心編制的 儲量核查地質報告（供資 源整合用）編寫提綱； 陳 2014 3. 山西省地質礦太產原勘理查 二礦一業 制采的礦系長治縣紅山煤炭有 :檢ch測en報sh告enx。 1 限公司 2003 年度 第二節 位置及交通 整合后的山西長治紅山煤業 煤礦位于長治縣 15km 的長治 縣南宋鄉北宋村北山村八義鎮溝里村龍山村一帶，行政區劃隸屬于南 宋鄉及八義鎮管轄。地理坐標

12、：東經 11302301130401，北緯 35 5617355817，整合區范圍由以下 10 個拐點連線圈定。 6帶 3帶 X Y X Y 1 3983900 19684200 3982396. .912 2 3983900 19685500 3982356. .868 3 3984400 19685500 3982855.771 38414893.241 4 3984400 19686450 3982826.561 38415842.471 5 3980700 19686450 3979129.570 38415728.755 6 3980700 19685100 3979171.045

13、38414379.846 7 3981000 19685100 3979470.804 38414389.063 8 3981000 19684300 3979495.383 38413589.704 9 3982100 19684300 3980594.505 38413623.504 10 3982200 19684200 3980697.498 38413526.658 整合區長 3700m，寬 2250m，面積 7.29km2。 井田向西距長治晉城 公路約 4km，往東約 8km 有長（治）陵 （川） 公路及蔭（城）林（州）公路通過，往北經長治縣城西 2km 可進入長晉高速 公路，10

14、km 可進入太陳 東2田01良4 站 詳見交通位置圖（圖 太原理工大學礦業 采礦系 : 11） 。 2 第三節 自然地理 一、地形、地貌一、地形、地貌 井田地處太行山中南段的長治山間盆地南緣，屬中低山區。地勢中部及 北東部高，東南部低，最高點為井田中北部放馬坪山脊，海拔 1278.2m，最 低點為東南部沖溝中，海拔 1035.9m，最大相對高差 242.3m。區內及周邊無 大的地表水體和地表 ，大氣降水沿溝谷自然排泄。 二、水文二、水文 井田地表水屬海河流域漳河水系。井田內無大的河流及地表水體，大氣 降水沿溝谷自然排泄。 三、氣象三、氣象 本區屬溫帶大陸性季風型氣候，四季分明，夏季多雨，春秋季

15、多風少雨， 冬季寒冷。據長治縣氣象站近幾年統計資料，年平均氣溫 9，最高氣溫 7 月份，平均氣溫為 22.9，最低氣溫 1 月份，平均氣溫-6.2，無霜期 160 天，年凍結天數約 100 天，最大凍結深度 0.56 m，全年平均日照時數 2482.34h。 年降水量 550650mm，平均降雨量 411mm。年蒸發量 660700mm，氣候干 燥。風向冬季多西北風，春夏季多東南風，年均風速 23m/s。 四、四、 動參陳數 圖 （20G1B4183 太原理工大學礦業 據中國 峰值 度0.15g 采礦系 :ch（en1s9h9e6）n，xi本n區t e基d本u.c烈n度為度。 區。據中國 烈

16、3 第四節 礦井及小窯 整合區內生產及關閉的礦井為長治縣紅山煤炭 和長治縣紅山煤 炭 紅山二礦。 1長治縣紅山煤炭 位于八義鎮溝里村東，在整合區東部。2003 年 7 長治縣紅山煤炭 月 29 日由山西省國土 證 （證號 1400000320920） ，準采 3 廳換發采礦 號、15 號煤層，有效期自 2003 年 7 月至 2007 年 11 月，生產規模 90 萬噸/ 年，實際年產量 1220 萬噸。井田范圍由以下 10 個拐點連線圈定。 6帶 X Y X Y 1. 3980700 3. 3981400 5. 3982250 7. 3983900 9. 3984400 19685100 1

17、9685500 19685100 19685500 19686450 2. 3981400 4. 3982250 6. 3983900 8. 3984400 10. 3980700 19685100 19685500 19685100 19685500 19686450 面積 4.455km2。 該礦始建于 1980 年，1981 年投產，現開采 3 號煤層，現礦井生產正常， 利用 開采，長壁刀柱式采煤方法，設有斜井兩個，即主斜井和安 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 4 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 5 。主斜井方位為 306，坡角 2005， 全出口；立井兩個，即副

18、井和 斷面為拱形，斷面凈寬 4.00m；安全出口方位為 310，坡角 23，斷面拱 形，斷面凈寬 3.00m；副井井深 159.37m，斷面為圓形，井徑 4.5m； 井 深 140.42m，斷面為圓形，井徑 4.0m；主斜井主要擔負提煤任務，提煤方式 為串車（箕斗）提升；副井主要擔負下料、下人任務；安全出口主要為是為 為專門通風所用，采用 30kw 軸流式主扇風機， 緊急情況下行人而備用； 并列抽出式通風。大巷主要為皮帶，V 型礦車、刮板 為 。各井口坐 標（6帶）為： 主井：X=3981486.166 Y=19686418.279 H=1044.24 副井：X=3981624.943 Y=1

19、9686179.527 H=1081.31 ：X=3981628.196 Y=19685420.420 H=1076.44 安全出口：X=3981466.062 Y=19686398.411 H=1049.74 2長治縣紅山煤炭 紅山二礦 該礦位于八義鎮溝里村東，在整合區西部，2003 年由山西省國土 廳 換發采礦 證（證號 1400000320921） ，準采 3、15 號煤，生產規模 3.0 萬 噸/年，實際年生產能力約 2 萬噸。井田范圍由以下 10 個拐點連線圈定。井 田面積 2.835km2。 6帶 X 1. 3981000 3. 3981400 5. 3982250 7. 3983

20、900 9. 3982200 Y 19684300 19685100 19685500 X 2. 3981000 4. 3981400 6. 3982250 Y 19685100 19685500 19685100 9684200 采 礦19系684300 陳1 00 2014 太原理420工0 大學礦業10 : 6 該礦始建于 1993 年 5 月，1996 年 12 月建成投產。現礦井正常生產，采 3 號煤層，利用 開采，短壁刀柱式采煤方法，設有主、 一個，主 井為斜井，方位 86，斜長 248， 為豎井，深 60m，井徑 3.0m。主井 擔負提煤、下料、 等任務。采用 15kw 軸流式主

21、扇風機，為 并列抽 ，串車提升。主、副井坐標（6帶）為： 出式通風；大巷 為絞車 主井：X=3983072.191 Y=19684603.99 H=1103.07 ：X=3983067.594 Y=19684678.871 H=1112.12 四鄰關系及整合前后井田范圍變化見圖 12。 第五節 以往地質工作 井田位于沁水煤田東南部，長治南北普查區南部，地質工作主要有： 119571958 年省煤管 114 隊在長治市南北 430km2 的范圍內進行了 查勘探工作，對煤系地層作了詳細測量及劃分，利用生產煤窯、輕型 山地工程及少量的鉆孔，采取了煤層煤樣及 煤樣，并對煤層層位做了 進一步的 ，于 1

22、959 年 12 月提交長治南北煤田地質普查勘探報告， 省煤管局 1962 年 1 月第 2 號文復審決議書批準。本井田處于其普查范圍內 西南部的D 級儲量區。 2. 1972 年，山西省地礦局區調隊進行了 1：200000 區域地質 ，提 交 1/20 萬地質圖（陵川幅）及說明書。 3. 1984 年 10 月，山西省地礦局 212 地質隊提交了山西 治縣王莊 煤礦詳查地質報告，山西省地礦局 19 年 月（ ） “ 稿第 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 7 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 8 17 號 意見書批準儲量：煤炭表內儲量（千噸）A+B 580648；A+B+

23、C 344792；D 52428。本井田位于詳查區的北外緣。 4. 1995 年由山西省煤炭地質公司地測隊編制的山西 治縣紅山聯營 煤礦礦井地質報告。 5. 2004 年 8 月，山西省地質礦產勘查 二一二地質隊完成長治縣 2003 年度 儲量檢測報告，2004 年度底經長治市國土 紅山煤炭 局驗收通過，經檢測，求得井田內 3 號煤占有 儲量 3255.3 萬噸，現 保有 儲量 2009.4 萬噸。15 號煤層占有 儲量 2076.6 萬噸，保有 儲量 2076.6 萬噸。 2004 年 8 月，山西省地質礦產勘查 二一二地質隊完成了長治縣 紅山二礦 2003 年度 儲量檢測報告，2004 年

24、底經長治 紅山煤炭 市國土 局驗收通過，求得井田內 3 號煤層占有 儲量 1299.6 萬噸，保 有 儲量 802.8 萬噸。15 號煤層占有 儲量 1259.5 萬噸，保有 儲量 1259.5 萬噸。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 9 第二章第二章 礦井地質礦井地質 第一節 區域地質簡況 一、區域地質一、區域地質 1. 地層 北東，傾向北西，傾角一般小于 10，地層由老至新 區域地層總體 為奧陶系、石炭系、二疊系等地層，第三系、第四系松散沉積物廣泛覆蓋于 地層之上，其地層主要特征見區域地層簡表 21。 各 2. 構造 區域構造位于太行山塊隆的西緣，區域構造線方向以北北東北東向為

25、 主，以發育 褶斷帶的一系列背斜、向斜及正斷層為主。 3.巖漿巖 長治縣范圍內未見有巖漿巖出露。 二、區域含煤特征二、區域含煤特征 區域上含煤地層主要為石炭系上統太原組（C3t）和二疊系下統山西組 （P1s） ，含煤地層總厚 124m，含煤 1013 層，煤層總厚 13.87m，含煤系數 11.99%，可采或局部可采煤層 3 層，分別 3 號、9 號和 15 號煤層，其中 3 號、 15 號煤層區域上穩定可采，9 號煤層較穩定局部可采。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 10 第二節 礦井地質 一、地層一、地層 區內出露地層有奧陶系中統峰峰組、石炭系中統本溪組、上統太原組、二 疊系下

26、統山西組、下石盒子組和二疊系上統上石盒子組，第四系黃土在區內零 星出露。 1. 奧陶系中統峰峰組（O2f） 為一套淺海相深灰青灰色泥晶灰 層狀，具顯微粒狀結構，局部 可見輕微白云巖化。出露于礦區西北角。 2. 石炭系中統本溪組（C2b） 主要為灰灰白色粘土質菱鐵礦、水云母泥巖、鋁土質高嶺石泥巖及 薄層砂質泥巖組成，具粒狀，鮞狀和鱗片狀結構，局部含結核狀、團塊狀、 星散狀黃鐵礦，底部未見山西式鐵礦。本組厚度 6.4010.0 m，平均為 7.30m， 與下伏奧陶系為平行不整合接觸，出露于礦區西北角。 3. 石炭系上統太原組（C3t） 主要由中細粒石英砂巖、長石石英砂巖、粉砂巖、粘土質粉砂巖和粉

27、砂質泥巖及灰巖和煤層組成。為一套海陸交互相沉積建造，本區主要含煤地 層之一。該組厚度最小 108.50m，最大 120.40m，平均厚度 119.35m。與下伏 地層整合接觸。出露于礦區的西部。 K1 砂巖K2 灰巖底：主要由砂巖、泥巖、炭質泥巖、粉砂質泥巖段成， 厚 22.69m，含 15 號煤層， 3.20m。 K2 灰巖底K4 灰巖頂：主要由灰巖、泥巖、粉砂質泥巖、煤層、石灰巖 組成，厚 36.44m， 含陳 煤2層01141、 太原理工大學礦業 采礦系 : 11 表 21 區域地層簡表區域地層簡表 太原理工大學礦業 采礦系 底:c：h主en要sh由en砂xi巖n、t泥yu巖t.e、d砂

28、u.c質n泥巖、煤層和灰巖組成， 12 K4 灰巖頂K7 界 系 統 組 段 代號 厚度（m） 最小最大 巖性描述 新生界 第四系 Q 0120 淺紅色亞粘土、淺黃色亞砂土及砂礫石層 上古生界 二疊系 上統 上石盒子組 三段 P2s3 427 12 灰黃、黃綠、紫紅色泥巖夾中粗粒砂巖， 頂部夾有燧石層 二段 P2s2 80130 100 灰黃、黃綠色泥巖夾粉砂巖、砂巖 一段 P2s1 130200 160 杏黃色泥巖夾粉砂巖、砂巖 下統 下石盒子組 P1x 64124 87 黃綠、杏黃色泥巖、粉砂巖夾砂巖，近頂部有透鏡狀錳鐵礦 山西組 P1s 3159 44 灰白、灰綠色石英砂巖、粉砂巖、頁巖

29、及煤層（線） 石炭系 上統 太原組 C3t 70118 80 灰白、灰色薄層狀中細粒石英砂巖、粉砂巖、泥巖及石灰巖、煤層（線） 中統 本溪組 C2b 025 10 灰白色鐵鋁巖、粘土巖，底部見“山西式鐵礦” 下古生界 奧陶系 中統 峰峰組 O2f 7094 80 中厚層狀豹皮灰巖、灰色薄層狀白云質灰巖 上 溝組 O2s 170300 230 上部灰黑色中厚層狀豹皮狀灰巖夾灰巖， 下部為泥灰巖、 狀泥灰巖 下 溝組 O2x 37213 120 青灰色中厚層灰巖，下部為 狀泥灰巖， 底部為淺灰、黃綠色鈣質泥巖 下統 O1 64208 14 1 巖，含燧石條帶 陳 20 厚 60.22m，含不可采煤

30、層 5、8、9、10 號。 4. 二疊系下統山西組（P1s） 主要由灰灰黑色含云母、白云母菱鐵礦砂質泥巖及 砂巖、粉砂 巖、粗粒長石石英砂巖和煤組成，為一套陸相沉積建造，本區主要含煤地層 之一。該組厚度最小 53.00m，最大 63.92m，平均 57.78m，與下 接觸。 層整合 5. 二疊系下統下石盒子組（P1x） 主要為灰、灰白、綠色含菱鐵礦、水云母粉砂質泥巖，中、細粒含粘土質 長石、石英砂巖夾煤線組成。厚度 51.2358.50m，平均為 54.67m。與下 層 整合接觸。 6. 二疊系上統上石盒子組（P2s） 主要為一套粉砂質、細砂質泥巖、砂巖等組成。下 一套黃綠色、杏 黃色、紫紅色

31、粉砂質、細砂質泥巖、粉砂巖夾有長石英砂巖組成，底部中厚 厚層狀含礫長石石英砂巖與下 層分界。上 巨厚層狀長石石英 砂巖夾薄層泥巖組成。井田內大部分出露。該組地層區內出露不全，最大殘 留厚度約 200m 左右。 7. 第四系中上更新統（Q2+3） 為松散覆蓋層，不整合于基巖地層之上，主要為黃色、淺紅色亞粘土、 亞砂土及砂礫石層，厚 035m。 二、構二、構 造造 本區屬沁水復式向斜東翼與太行復式背斜 的過渡區， 褶斷帶的 東側。區域構造線方向與地層總體 一致，均為北北東向，地層傾向北西， 傾角較平緩（524陳） 地2段0有14波 井田內褶皺及小太的原斷理裂 構工造大比學較礦發業育 采坡礦積系物的

32、影響，斷裂跡 : 向不明顯，區內主要構造有： 13 1褶皺 井田西北邊部為一背斜構造，即溝里背斜井田內主要為其東翼，背斜軸 北北東，由于受西北溝里斷層影響，兩翼產狀較陡，巖層傾角為 1024 左右。井田內延伸長 900m，軸向南北 區外。 北山村向斜：位于井田中部，軸向基本近于南北， 產狀較陡， 820，東翼產狀較緩，巖層傾角為 512，軸向北 區外， 伸至北山村附近，區內延伸長約 2800m。 雞山向斜：位于井田南東雞山村附近，該向斜軸向北東，兩翼產狀較緩， 傾角 36。 2斷層 井田內北部發育 3 條小型斷層，即F1、F2、F3 斷層，F1 斷層位于區內西北 部，該斷層 近東西，傾向南，傾

33、角 75 左右，北東盤上升， 盤下降， 斷距約 5 m，延伸長約 200m。F2、F3 斷層 北西，傾向 ，傾角 70左右， 北東盤上升， 盤下降，斷距 5 m，為正斷層，延伸長約 400m。 3陷落柱 區內東部有兩個陷落柱，分別為X1、X2，X1 為似圓形，直徑為 6070m； X2 為橢圓形，長 70m，寬 45m，陷壁角 65。 井田內構造復雜程度屬中等簡單型。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 14 第三章第三章 煤層與煤質煤層與煤質 第一節 煤 層 一、含煤性一、含煤性 本區的含煤地層主要為石炭系上統太原組和二疊系下統山西組，含煤地 層厚 177.13m，含煤 810 層，

34、自上而下編號為 1、2、3、5、8、9、10、11、12、13、14、15 號，煤層總厚 13.84m，含煤系數 7.81%，可采煤 2 層，總厚 8.91m，含煤系數 5.03%。 太原組厚 119.35m，含煤 7 層，總厚 8.52m，含煤系數 7.14%，其中 15 號煤穩定可采，厚 3.203.55m，一般 3.38m，含煤系數 2.83%，9 號煤本區不可采， 5 號、8 號、10 號、11 號、12 號、13 號為較穩定不可采煤層。 山西組地層總厚為 57.78m，共含煤 3 層，其中 3 號煤層為全區穩定可采煤層，厚 5.105.60m，平均 5.53m，含煤系數 9.57%，

35、1 號、2 號煤為不穩定 不可采煤層。 二、可采煤層二、可采煤層 13 號煤層 位于山西組下部，上距下石盒子組底砂巖（K8）42.66m，下距太原組 K6 灰巖 13.72m 左右，井田內 3 號煤層其厚度一般為 5.305.75m，平均厚5.54m，屬穩定可采煤層。煤層結構簡單，含 01 層厚度 0.100.30 m 的泥巖 夾矸。直接頂板為灰黑色泥巖或粉砂質泥巖， 為砂巖；底板為泥巖。 陳 2014 215 號煤層 太原理工大學礦業 采礦系 灰:ch巖en之sh下e，nx煤in層穩ty定ut.，ed厚u.c3n.175.50m，平均 4.23 m， 位于太原組下部 15 上距 3 號煤層底

36、約 106.25m，下距太原組砂巖（K1） 頂 8.015.50m，平均 14.00m， K1 砂巖極穩定， 為 K2 灰巖，底板為泥巖，煤層穩定，含 23 層夾矸， 為全區主要穩定可采煤層。 表 31 可采煤層特征表 三、煤層對比三、煤層對比 井田內含煤地層沉積穩定，巖性組合特征具有規律性，標志層及煤層特 征明顯，變化規律清晰，為煤層對比提供了可靠的依據。 本區煤層對比的標志層主要有K2、K3、K4、K5 四層灰巖及K7、K8 砂巖。 另外 3 號、9 號和 15 號煤層本身的厚度及其組合關系也是重要的標志特征。 各標志層特征及其在對比中的意義簡述如下： K2 灰巖：位于太原組下部，為 15

37、 號煤層的直接頂板，該巖層含燧石條 帶，富含蜒科化石，厚度大，層位穩定，極易識別。K2 灰巖內厚 6.6612.60m， 平均厚 8.55m。下部常夾薄層泥巖，本層是對比 15 號煤層的重要標志。 K3 灰巖：位于太原組中下部，為 13 號煤層的直接頂板， 硬致密， 含燧石團塊及蜒科化石，泥質含量少，該巖層下距K2 灰巖 9.27m 左右，K3 灰 0.811.00m，平均 4.07m，是對比 12 號、13 號煤層的主要標志。 陳 2014 K4 灰巖：位于太太原原組理中工部 ，大巖學石礦致業 泥采質礦團系塊及蜒科化石。下 均:ch厚en1s.h0emn，xinK4 灰ty巖ut.與eduK

38、.3c灰n 16 距 K3 灰巖 4.0m 左 巖之間賦存 11 號、12 煤層編號 厚度（m） 所處空間位置 夾矸情況 頂板巖性 底板巖性 最小 最大 平均 3 5.30 5.75 5.54 位于山西組下部，上距下石盒子組底砂巖 42.66 m 含 01 層厚度 0.10.3m 泥巖夾矸 砂巖泥巖 泥巖 15 3.17 5.50 4.23 位于太原組下部 K2 灰巖之下，上距 3 號煤層 約 106.25 m 含 12 層厚 0.020.42m 泥巖夾矸 灰巖泥巖 泥巖 號煤層。 K5 灰巖：位于太原組中上部，層位較穩定， 硬，含蜒科化石及其 它動物化石，下距 K4 灰巖 39.9m，厚 3

39、.907.60m，平均厚 5.41m，K5 與 K4 灰巖間賦存 8 號、9 號、10 號煤層。 K7 砂巖：位于山西組底部，為深灰色細粒砂巖，橫向上常相變為粉砂巖 或砂質泥巖，層厚 6.915.22m，平均厚 9.58m，層位較穩定，是對比 3 號、 5 號煤層的重要標志。 K8 砂巖：位 盒子組底部，為灰色中粒砂 度 3.0012.80m， 平均 5.87m。K7 與 K8 之間為山西組地層，賦存 1、2、3 號煤層。 綜上所述，依據標志層、層間距、煤層結構和組合關系及旋回特征等方 法，可采煤層 3 號、15 號煤層對比可靠。 第二節 煤質 一、物理性質一、物理性質 1. 宏觀 特征 3

40、號煤呈黑色略帶灰 調， 光澤，不污手，具階梯狀、貝殼狀斷 口，內生裂隙發育，極脆易碎，塊狀、層狀構造。 組分以 為主，夾 有鏡煤條帶和少量暗煤。 以 光澤呈條帶分布，鏡煤為 光澤，結 構均一，內生裂隙發育，呈小塊狀，多充填方解石或黃鐵礦，暗煤光澤暗淡、 硬度、比重均較大，具韌性，為光亮型煤。 15 號煤為黑色陳 ，2半01亮4 光澤，條帶狀結構， 太原理工大學礦業 采礦系 塊狀構造，粒狀、階 斷:ch口e為ns主he，nx貝in殼狀tyu次t.之ed，u.c條n痕為灰黑色，以半亮型 17 煤為主，裂隙較為發育，常見黃鐵礦充填。 2. 顯微 顯微 特征 組分以鏡質組為主，含量 4075%，絲質組

41、次之含 特征： 量 1045%。穩定組分及礦物質含量較少。顯微 類型屬 惰煤。鏡質 組油浸中最大反射率平均值，3 號煤為 2.082.44%，15 號煤為 1.912.25%， 煤變質階段均屬高變質階段相當于貧煤。 二、化學性質、工藝性能二、化學性質、工藝性能 1. 化學性質 3 號煤層 質量監督檢驗所（2004. 3）對本井田內 3 號煤層采 據山西 治縣 樣測試及相鄰的王莊詳查ZK3-1、ZK4-1、ZK5-1 三個孔煤質資料（詳見附表 5） ，主要煤質指標為： 水分（Mad）原煤：1.001.46%，平均 1.17% 精煤：1.261.76%，平均 1.43%； 灰分（Ad） 原煤：14

42、.2119.93%，平均 17.19% 精煤：6.158.78%，平均 7.03%； 揮發分（Vdaf）原煤：12.2114.78%，平均 13.18% 精煤：11.2111.91%，平均 11.46%； 全硫（St，d）原煤：0.0990.33%，平均 0.26% 精煤：0.0860.35%，平均 0.26%； 發熱量（Qb,ad）原煤：27.6030.045%MJ/kg，平均 30.19 MJ/kg 陳 322.0013433. 33.03 MJ/kg 采礦系 太原理工大學礦業 焦渣特征 : 18 結合王莊煤礦詳查區和煤礦煤質分析結果，本區 3 號煤為特低硫、低 中灰分、高熱值之貧煤。 1

43、5 號煤層 據王莊詳查ZK3-1、ZK4-1、ZK5-1 三個鉆孔煤質資料（詳見附表 5） ，主要煤質指標為： 水分（Mad）原煤：0.71.07%，平均 0.86% 精煤：0.610.86%，平均 0.77% 灰分（Ad）原煤：13.0227.56%，平均 21.36% 精煤：3.847.64%，平均 5.33% 揮發分（Vdaf）原煤：11.0516.49%，平均 14.30% 精煤：10.5711.44%，平均 10.99% 全硫（St，d）原煤：3.824.64%，平均 4.32% 精煤：4.735.05%，平均 5.15% 發熱量（Qb，ad）原煤：24.1430.40MJ/kg，平

44、均 26.7 MJ/kg 精煤：32.4934 MJ/kg，平均 33.49 MJ/kg 屬低中灰、高硫、中高熱值之貧煤。 2. 煤的工藝性能 本區煤的工藝性能測試王莊詳查未做，參照長治勘探區詳查地質報 告本區 3 號、15 號煤熱穩定性 TS+6 值 5567%，為中等較高熱穩定性 煤；可磨性哈氏可磨指數為 6371，屬中等可磨煤；， 反應性 1100 分解率 34.964.3%， 還原率 21.643.0%， 時，3 號煤層 反應性屬中等 15 號煤層 58.882.7%，反應性屬中等。 還原率 9.425.8%， 分解率為 結渣性據長治陳 2014 號煤層鼓風強度 0.1 采 礦 系 區

45、詳查地質 太原理工大學礦業 米/秒時，結渣率 16. .:c9h4%en，s鼓he風nx強in度t0yu3tm.e/dsu時.cn，結渣率 17.8943.86%， 19 3 號煤層屬 渣煤。15 號煤層鼓風強度 0.1m/s 時，結渣率 40.1851.24%， 鼓風強度 0.3m/s 時，結渣率 61.4977.75%，15 號煤層屬高 渣煤。 三、煤的風化和氧化三、煤的風化和氧化 整合區 3 號、15 號煤層埋藏較淺，3 號、15 號煤層露頭線在整合區北西 部出露或隱伏于第四系黃土之下，根據地質 及井下采掘資料， 氧化 后結構松軟，光澤暗淡，發熱量降低，推測風氧化帶范圍 100150m

46、左右。 四、煤質及工業用途四、煤質及工業用途 本區 3 號煤層為低中灰、特低硫、高熱值之貧煤。15 號煤為低中灰、 高硫、中高熱值之貧煤。 3 號煤可做為化工及動力用煤，15 號煤可做為民用及動力用煤。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 20 第四章第四章 開采技術條件開采技術條件 第一節 水文地質 一、區域水文地質概況一、區域水文地質概況 本區地處海河流域漳河水系，季節性支流 自井田東側由東向西流 過。附近區域第四系孔隙含水層主要發育于 支流河谷底部，與基巖風 化帶水力 密切，富水性一般較差。基巖 水除河谷地帶接受孔隙水補 給外，主要接受降水補給，富水性與年處地貌部位及構造條件密切

47、相關，一 般為弱富水性。區域奧灰巖溶水位標高低于 15 號煤層底板標高。區域水文地 質條件簡單。 二、井田水文地質條件二、井田水文地質條件 井田位于沁水煤田東南部，沁水塊坳南緣， 褶斷帶東側，區內地形 北東及中西為起伏的坡梁地帶，南部為往南東傾斜的低洼區，地貌類型為構 造剝蝕中低山區，最高點為北部放馬坪山脊，海拔 1278.2m，最低點為南部 沖溝，海拔 1035.9m，相對高差 242.3m，井田均為季節性洪流溝谷。 （一）主要含水層特征 1. 第四系松散沉積物孔隙潛水含水層 區內第四系一般為透水不含水層，含水層主要為局部較大溝谷底部的全 新統砂礫石層。含水陳層 因地20而14異 般富水性較

48、弱，水 采礦系 質較好，水位及水量太季原節理性 變工化大大學。礦業 : 2. 二疊系上統上石盒子組砂巖裂隙含水層 21 該含水層分布于部分地段， 水埋藏類型以季節性潛水為主，接受降水補 給，富水性弱，出露的少數泉點流量不大，水質良好，為HCO3Ca 型水。 3. 二疊系下統下石盒子組、山西組砂巖裂隙含水層 該含水層埋深變化較大，據其埋藏條件分析， 水類型兼有潛水與承 壓水，為井田 3 號煤礦坑充水的主要來源。據長治縣紅山煤炭 資料， 該礦涌水量達 500600m3/d 左右。 4. 石炭系上統太原組灰巖、砂巖巖溶裂隙含水層 該含水層在井田內部分地段埋深較大，含水層層間為厚度不等的泥巖類 隔水層

49、，相互間水力 較弱， 水具承壓性，局部地段為潛水。據區域 水文地質資料，一般含水層巖溶及裂隙不夠發育，富水性弱。 5. 奧陶系中統灰巖巖溶承壓含水層 本區奧灰巖溶含水層埋深大，以上 溝組一段下部灰巖巖溶裂隙較為 發育，富水性較強。含水層的補給來源以東部區域巖溶水的側向補給為主， 巖溶水流向 NWW，轉而 本省東南部郭壁泉方向 排泄。據以往區 域巖溶水資料及近年來巖溶水位總體持續下降的變化趨勢分析，區內主要奧 灰巖溶含水層水位標高在 650m 左右，深井出水量多在 1530m3/h 之間，單 位涌水量為 1.54 l/sm，水質類型一般為 HCO3SO4CaMg 型水。 （二）主要隔水層 1.

50、15 號煤層之下泥巖類隔水層 該段隔水層位于 15 號煤之下，主要巖性為泥巖及鋁土質泥巖，可對 15 號煤與奧灰巖之間起陳到 的隔20水14作 2. 含水層層間泥太巖原隔理水工層大學礦業 采礦系 : 主要巖性為泥巖、粉砂質泥巖等，單層厚度相差較大，呈層狀分布于含 22 水層之間，減弱了各含水層之間的水力 。 （三）構造影響 整合區中部及東部發育向斜構造，此構造特征對區內 水的運動、富 集起到重要的 作用，也將使井田不同地段的富水性產生明顯差異。 （四）井田水文地質類型 整合區內 3 號煤層以頂板之上砂巖為主要充水含水層的裂隙充水礦床，其 含水層靠大氣降水補給，據儲量核查資料，雨季涌水量達 50

51、0600m3/d， 顯的季節性變化，周邊 3 號煤層采空區和古空區較多，存在突水 性，奧 灰水位標高低于 700m，遠低于 3 號煤層底板（8701170 m） ，在無構造勾通 情況下不存在突水性，總體而言，3 號煤層開采水文條件簡單。 整合區內 15 號煤層是以頂板之上灰巖為主要充水含水層的裂隙巖溶充 水礦床。第四系松散覆蓋層分布較廣，厚度一般不大，地表排水暢通，構造 條件比較簡單，煤層底板位于當地侵蝕基準面以上。區內礦坑充水含水層富 水性好，長期開采情況下 3 號、15 號煤礦坑頂板冒裂導水裂隙帶可相互連通， 且在部分地段可影響至地表，加之東部及南部區內 3 號煤礦坑水及周邊以往 采空區的

52、老窯水可對下部 15 號煤礦坑產生充水影響。區域奧灰巖溶含水層水 位標高低于 15 號煤層底板（7601180 m） 。綜上所述，井田 15 號煤礦床水 文地質類型應屬簡單中等類型。 三、礦坑充水條件三、礦坑充水條件 陳 2014 （一）以往礦井太的原礦理坑 充工水大概學況礦業 采礦系 : 整合區內 3 號煤層已開采多年。據了解，該礦礦坑主要充水含水層為煤 23 層以上的砂巖，局部地表變形破壞地段尚受到雨季降水對礦坑充水的直接影 響。礦坑充水方式一般為沿頂板巖石裂隙滲透出或滴水，雨季局部可見短時 淋水現象。井筒涌水自巖石裂隙流出沿井壁進入井下。礦坑涌水量季節性變 化較大。 （二）礦坑充水因素分

53、析 1. 大氣降水對礦坑充水的影響 大氣降水通過巖土層孔隙、裂隙及礦坑頂板冒裂帶等下滲補給含水層或 直接進入礦坑，是 3 號、15 號煤礦坑充水的主要和根本補給來源，礦坑涌水 隨降水的周期性而具有顯著的動態特征。 2. 冒裂導水裂隙帶及斷層對礦坑充水的影響 3 號、15 號煤礦坑頂板冒裂帶比較發育，長期開采條件下不僅會 各 自發育范圍內的含水層及兩個冒裂帶之間的水力 ，局部 3 號煤層埋深較 淺地段尚可與基巖風化帶連通。在冒裂帶及斷層的作用下可使不同含水層的 水進入各相應礦坑，而且包括附近老窯積水在內的上部 3 號煤礦坑水將 對其下的 15 號煤礦坑產生充水，甚至可能出現突水事故。 3. 井筒

54、水對礦坑充水的影響 井筒必將 煤層之上的所有含水層， 水沿井筒 成為礦坑充水 的一部分。 4. 礦坑充水通道 據井田水文地質工程地質條件分析，3 號煤礦的充水通道主要為巖土層 的孔隙、裂隙、頂板 ，井20筒14以 5. 奧灰巖溶水與太礦原坑理之工間大的 關學系礦業 采礦系 : 據井田煤層底板等高線圖及區域水文地質資料，本區奧灰巖溶水位標高 24 （650m 左右）低于井田 15 號煤層最低底板標高（760m） ，對 3 號、15 號煤 礦坑在無構造勾通的情況下一般無充水影響。 四、礦坑涌水量四、礦坑涌水量 礦坑涌水量 ，以原紅山煤炭 作類比礦井，因本礦生 3 號煤礦坑涌水量為 500600 產

55、能力不變，據 紅山煤炭 m3/d。 五、礦山供水方案五、礦山供水方案 依據井田水文地質條件，區內及其附近地表與中、淺部基巖中無可滿 足用水需求的供水水源。礦山生產、生活用水應采取充分凈化利用礦坑水 與選擇構造有利用地段鑿深井開采利用奧灰巖溶水的綜合供水方案來解 決。 第二節 工程地質 一、井田工程地質巖組特征一、井田工程地質巖組特征 井田內第四系主要由中更新統離石組亞粘土組成，局部存在全新統砂礫 石等。二疊系上統上石盒子組及下統下石盒子組由泥巖夾砂巖組成，下統山 西組為一套由泥巖、砂質泥巖夾砂巖及煤層組成的煤系地層。石炭系太原組 及本溪組為一套由泥巖、粉砂質泥巖、鋁土質泥巖夾砂巖、灰巖及煤層

56、的海陸交互相煤系地陳層 。頂20部14松散 工程地質性能差。 采局礦部系灰巖中可見不發育 淺部基巖風化帶巖石太裂原隙理發 育工，大裂學隙礦發業育 : 的溶蝕裂隙或小溶孔，工程地質性能一般較差；泥巖、粉砂質泥巖及煤層， 25 一般比較軟弱或性脆，易破碎，力學強度低，工程地質性能較差。 二、煤層頂、底板巖性及其工程地質性能二、煤層頂、底板巖性及其工程地質性能 井田內 3 號煤層埋深相差懸殊。頂板以粉砂巖為主，局部夾中粒砂巖及 粉砂質泥 度較大，穩固性一般較好。底板為泥巖、粉砂質泥巖，工程 地質性能較差。15 號煤頂板為厚層致密塊狀石灰巖（K2） ，穩固性好，但其 下存在厚度不大的炭質泥巖偽頂， 開

57、采而塌落。據鄰近長治縣王莊煤礦 詳查資料，K2 灰巖的極限抗壓強度為 78.497.7MPa，屬堅硬巖石；內聚力為 15.720.2MPa，內摩擦角為 323840，普氏堅固系數為 6.313。底板 以黑色含黃鐵礦泥巖為主，工程地質性能一般。 三、可能產生的工程地質問題三、可能產生的工程地質問題 根據井田工程地質特征，結合以往礦井開采情況分析，礦山開發過程中 可能出現的主要工程地質問題有：巷道交匯處、采掘工作面可能出現一定程 度的冒頂現象，15 號煤炭質泥巖偽頂會在開采過程中隨時垮落；巷道側壁及 底板（3 號煤）可能產生“片幫”、“底鼓”現象；長期開采條件下 3 號、15 號煤礦坑將會發育相互

58、連通并在部分地段可達地表的頂板冒裂帶。建議加強 頂板支護等相關防治措施。 四、井田工程地質類型四、井田工程地質類型 從井田工程地質條件來分析，井田工程地質類型總體應屬第三類中等 陳 2014 型。 太原理工大學礦業 采礦系 : 26 第三節 環境地質 一、區域穩定性一、區域穩定性 本區地處太行山塊隆西緣， 褶斷帶東側。區域溝谷深切，河流、 基本烈度為 6 度。據記載， 級階地發育，新構造運動跡象明顯。本區 1177 年以來，本區基本未發生過 4 級以上的強烈 ，4 級以下的有感 發生過數十次，屬相對穩定區。 二、環境地質概況二、環境地質概況 （一）地表不良地質現象 據 ：區內地表較大沖溝兩側黃

59、土陡坎可見崩塌現象。受以往 3 號煤采空區的影響，部分地段地表曲見有裂縫。 （二）環境污染狀況 區內淺層基巖裂隙水水質較好，較深部煤系地層裂隙水水質欠佳。除煤 礦礦坑的少量排水外，井田及其附近區域無化學工業與其它污染源。 三、瓦斯、煤塵及煤的自燃三、瓦斯、煤塵及煤的自燃 （一）瓦斯 200639 號（見附件） ，長治縣紅 據山西省煤炭工業局文件 山煤炭 煤礦、八義 3 號煤層礦井瓦斯等級鑒定 結果見表 41， 因此，確定該井田 3 號煤層為低瓦斯礦井。另據西鄰溝里煤礦資料，15 號煤 層也為低瓦斯礦井。 陳 2014 太原理工大學礦業 采礦系 : 27 表 41 礦井瓦斯鑒定結果表 （二）煤塵

60、 和煤的自燃 據山西省煤炭工業局綜合測試中心 2004 年 10 月 19 日對該礦采取的 3 號煤層煤樣鑒定結果，見表 42(詳見附件)，3 號煤層煤塵有 性，自燃 傾向性等級，3 號煤層屬不易自燃煤層。 表 42 煤層煤樣鑒定結果 （三）地溫 ，目前煤礦沒有發生地溫異常，地溫在 18左右， 據井田生產礦井 該區屬地溫正常區。 四、礦山開采可能引起的主要環境地質問題四、礦山開采可能引起的主要環境地質問題 陳 2014 （一）隨煤層開太采原時理間 的工延大長學、礦采業空 與采頂礦板系冒裂帶的發展，可 育:ch，e而ns且he將nx會in在煤tyu層t.淺ed埋u.c地n段產生產地表沉降、變 使