建井地质报告

二○一七年十一月

告 陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司 陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿 建 井 地 质 报 告 编制单位：报告主编：参加人员：审 核：总工程师：总 经 理：提交单位：日 期：

榆林市荣岩地质勘探有限公司 贺光武

黄亚莉 张鹏程 张翻芸 靳秀伟

冯艳荣 杨军强 贺成飞 加 康 刘 强 第五少波

梁玉森 王永岩 冯 波

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司二〇一七年十一月

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿矿井建井地质报告 目 录

第一章 概 况 ...................................................................................... - 1 - 第一节 矿井基本概况 ......................................................................... - 1 - 第二节 目的任务及编制依据 ............................................................. - 2 - 第三节 位置交通 ................................................................................. - 5 - 第四节 矿权设置 ................................................................................. - 7 - 第五节 自然地理 ............................................................................... - 11 - 第六节 以往地质工作评述 ............................................................... - 13 - 第七节 建井工作 ............................................................................... - 17 - 第二章 矿井地质特征 .......................................................................... - 22 - 第一节 地 层 ..................................................................................... - 22 - 第二节 构 造 ..................................................................................... - 26 - 第三章 煤层及煤质 ............................................................................ - 27 - 第一节 煤 层 ..................................................................................... - 27 - 第二节 煤 质 ..................................................................................... - 30 - 第四章 矿井水文地质 ........................................................................ - 52 - 第一节 矿井水文地质条件 ............................................................... - 52 - 第二节 矿井充水因素分析 ............................................................... - 57 - 第三节 矿井涌水量预测及防水措施 ............................................... - 63 - 第四节 矿井防水措施 ....................................................................... - 65 - 第五章 其它开采技术条件................................................................ - 68 - 第一节 工程地质 ............................................................................... - 68 -

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿矿井建井地质报告 第二节 冒顶实例分析及矿压规律 ................................................... - 74 - 第三节 环境地质 ............................................................................... - 76 - 第四节 瓦斯、煤尘、自燃倾向和地温........................................... - 80 - 第六章 矿井资源量估算 .................................................................... - 83 - 第一节 资源量估算范围及工业指标 ............................................... - 83 - 第二节 资源量估算方法 ................................................................... - 84 - 第三节 资源量估算参数和边界的确定........................................... - 84 - 第四节 资源量分类 ........................................................................... - 88 - 第五节 资源量估算结果 ................................................................... - 90 - 第七章 探采对比 ................................................................................ - 92 - 第一节 构 造 ..................................................................................... - 92 - 第二节 煤层、煤质 ........................................................................... - 92 - 第四节 水文地质条件 ....................................................................... - 93 - 第四节 勘查工作有效性评价 ........................................................... - 93 - 第八章 结论及建议 ............................................................................ - 95 -

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿矿井建井地质报告 顺序号 图号 1 1-1-1 2 2-1-1 3 3-1-1 4 4-2-1 5 4-2-2 6 5-2-1 7 5-2-2 8 6-2-1 9 6-2-2 10 7-3-1 11 7-3-2 12

7-3-3

附图目录

图 名

地形地质及水文地质图 地层综合柱状图 采掘工程平面图 Ⅰ-Ⅰ′勘探线剖面图 Ⅱ-Ⅱ′勘探线剖面图 松散层厚度等值线图 基岩顶面等高线图

4-2煤层顶板岩性分布及直接顶厚度等值线图 5-1煤层顶板岩性分布及直接顶厚度等值线图 3-1煤层底板等高线及资源量估算图 4-2煤层底板等高线及资源量估算图 5-1煤层底板等高线及资源量估算图

比例尺 1:10000 1:500 1:5000 1:2000 1:2000 1:10000 1:10000 1:10000 1:10000 1:10000 1:10000 1:10000

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第一章 概 况

第一节 矿井基本概况

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司位于府谷县城以西约52km处，行政区划隶属陕西省府谷县新民镇管辖。是由“府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老高川乡西耳煤矿”两个煤矿整合（整合区编号H1）扩大而成的矿井。整合后更名为“陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司”（以下简称“中汇富能煤矿”）。

陕西省，为了优化资源配置，更新采煤方法，提高矿山规模和资源利用水平，促进煤炭产业结构优化和升级，实现资源规模化、集约化、现代化开发，提高煤矿生产的技术性、安全性和规模性，进一步提高煤炭资源回采率，合理开发利用有限的煤炭资源，依据《矿产资源开采登记管理办法》第四条，以及陕西省《关于矿产资源整合实施方案的批复》（陕政函［2010］214号）、陕西省国土资源厅《关于矿产资源整合工作实施阶段有关事宜的通知》（陕国土资矿发［2010］87号）等有关规定，陕西省国土资源厅《关于划定府谷县中汇富能煤矿整合区矿区范围的批复》（陕国土资矿采划[2012]1号）划定了矿区范围。该矿矿区范围由10个坐标拐点的连线圈定，东西长约1.97km，南北宽约3.02km，矿区面积4.1955km2,开采矿种为煤，规划生产能力为60万吨/年。

2013年3月陕西东辰建筑设计工程有限公司编制完成了《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）资源整合实施方案开采

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设计》（初步），在井田中北部边界附近选择了工业场地，工业场地内布置有主、副、回风井筒及相关的生产设施，三条井筒向北布置，落底于5-1煤层当中。矿井采用普通综合机械化走向长壁式采煤法，一次采全厚综采采煤工艺。装备采煤机与支撑掩护式液压支架，全垮落式管理顶板。矿井设计生产能力60万吨/年，服务年限13.3年。

第二节 目的任务及编制依据

一、目的任务

根据原煤炭部制定的《矿井地质规程》（1984年）规定：新建矿井或技术改造矿井在移交生产前，建井单位应编制建井地质报告，对建井施工以来所获得的各种地质资料进行全面系统的总结和分析，并对今后矿井地质工作提出建设性的意见和建议。鉴于此，陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司特委托榆林市荣岩地质勘探有限公司编制《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿建井地质报告》。本次建井地质报告编制工作主要是在以往各阶段地质工作的基础上，结合建井期间取得的各类地质工作成果，依照相关规范，对矿井范围内截止2013年7月底前的地质工作进行总结，对2013年7月底保有的煤炭资源量进行估算，并说明资源量变动情况。建井地质报告编制的目的为：对矿井建井全过程的地质工作进行总结，并对今后矿井地质工作提出建设性的意见和建议。根据《矿井地质规程》确定本次工作的具体任务为：

1、介绍井田地质勘探简史、地质报告（及补充勘探报告）提交及审批情况。介绍矿井建设完成各项工程的施工情况，以及采区及工作面的准备情况。

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2、综合分析矿井建设各个阶段所获得的地质资料，对矿井地质构造的发育程度、分布范围及其对煤层开采的影响作出评述。

3、进一步详细分析含煤地层含煤特征、可采煤层及其稳定性，评价煤质及工业用途。

4、详细分析矿井水文地质条件，分析矿井充水因素，预算全矿井涌水量，对矿井涌水量大小，变化趋势进行分析，提出矿井防治水措施。

5、详细分析可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件，并作出相应的评价。

6、对煤层顶板破坏形式及地面变形移动进行分析，并提出矿井易发生的工程地质问题及防治措施。

7、对资源量进行估算，并说明增减情况及其原因。 二、编制依据

1、相关《规程》、《规范》及《标准》依据

（1）矿井地质规程（煤炭工业部(84)煤生字第607号） （2）煤矿防治水规定（生产监督管理总局，2009年09月21日）

（3）煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002） （4）固体矿产资源/储量分类（GB/T17766-1999） （5）中国煤炭分类（GB/T5751-2009）

（6）煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准（MTT1091-2008）

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（7）建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（煤行管字[2000]第81号）

（9）缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类（MT5-1996） （10）煤炭质量分级煤炭灰分分级（GB/T15224.1-2010） （12）煤炭质量分级煤炭硫分分级（GB/T15224.2-2010） （13）煤炭质量分级煤炭发热量分级（GB/T15224.3-2010） （14）煤炭可选性评价方法（GB/T117-1996） （15）煤的挥发份产率分级（MT/T849-2000） （16）煤的热稳定性分级（MT/T560-2007） （17）烟煤粘结性指数分级（MT/T596-1996） （18）煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006） （19）《煤矿安全规程》（监督总局2011年） 2、编制的资料依据

（1）《陕北侏罗纪煤田新民区普查地质报告》，陕西省煤田地质局一三一队，1992年8月；

（2）《陕北侏罗纪煤田沙沟岔井田精查地质报告》，陕西省煤田地质局一三一队，1985年9月；

（3）《陕西省陕北侏罗纪煤田榆家梁井田（扩大）储量说明书》，陕西省煤田地质局勘查研究院，2000年12月；

（4）《陕西省府谷县老高川乡府铁联营煤矿资源储量检测说明书》，陕西省煤田地质局一八五队，2005年10月；

（5）《陕西省府谷县老高川乡西耳煤矿资源储量检测说明书》，陕西省煤田地质局一八五队，2005年8月；

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（6）《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》，中国煤炭地质总局一七三勘探队，2012年2月。

第三节 位置交通

一、位置

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司位于府谷县城以西约52km处，井田地处国家规划“陕北侏罗纪煤田神府新民矿区”的中部，行政区划隶属陕西省府谷县新民镇管辖。地理坐标为：东经110°36′02″～110°37′25″，北纬39°03′27″～39°05′04″（19北京坐标系转换）。

二、交通

本区交通条件较为便利。公路方面：从井田以东通过的野（芦沟）～大（昌汗）公路和从井田北部边界横穿而过的府(谷)～店（塔）一级公路在野芦沟相接，新建成通车的神（神木）～府（府谷）高速从井田南部8公里处通过，在野芦沟留有高速公路出口。铁路方面：神（木）～朔（州）、神（木）～包（头）铁路分别从井田以北和以西通过，已建成通车的西（安）～包（头）铁路和神（木）～黄（骅）铁路，南与陇海线相接，北与京包线相连，向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接认定拢，形成了四周与全国运输网络的相互衔接，将为本区煤炭资源开发注入了新的运输活力。总之，本区铁路、公路交通运输条件较为方便（位置及交通情况详见图1-1）。

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司向西北距内蒙古自治区鄂尔多斯市约140km，向东南距府谷县52km，向西南距神木县城43km，向西南直距榆林市158km。榆林市距主要城市的公路里程如下：

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榆林—西安6 km 榆林—包头385 km 榆林—介休340 km 榆林—银川466 km

榆林已建成的民航新4C级机场已于2008年投入使用，目前已开通北京、上海、西安、成都、太原、银川、三亚、哈尔滨等大城市航线，成为陕西第二大航空港，年旅客吞吐量达65万人次，货运邮量约900吨。鄂尔多斯机场已开通鄂尔多斯至西安、鄂尔多斯至北京等大城市航班。交通可谓四通八达，公路、铁路和航空运输快捷方便。

本区通讯条件好，各县市乡镇已实现了电话程控化，全部进入国际、国内自动传输网，并开通了数字微波线路和GSM移动通讯工程，移动通讯网覆盖全区，达到国内先进水平。

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图1-1 交通位置示意图

第四节 矿权设置

一、中汇富能煤矿矿权设置

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿位于榆家梁井田东北部，新民普查区中东部，是由原“府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老

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高川乡西耳煤矿”两个煤矿整合扩大而成。2016年9月，陕西省国土资源厅向府谷县中汇富能有限公司煤矿颁发了采矿许可证，采矿权人为“府谷县中汇富能有限公司”。东西长约1.97km，南北宽约3.02km，登记面积4.1924km2，由10个拐点圈定（见表1-1），批准开采煤层为4-2、5-1号煤层，开采深度标高为1205～1080m。登记证号为C6100002014091120135639，有效期为壹年（2017年8月11日～2018年8月11日），设计生产规模为60万吨/年。

表1-1 中汇富能煤矿矿区拐点坐标一览表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1980西安坐标系（划定） X 43222 4325037 4326122 4327302 43272 4328042 4328042 4326122 4325952 4325852 Y 37466299 37467429 37467429 37467319 37466299 374658 374659 374639 37465729 37466129 19北京坐标系（转换） X 43270 4325085 4326170 4327350 4327690 4328090 4328090 4326170 4326000 4325900 Y 37466370 37467500 37467500 37467390 37466370 37465960 37465530 37465510 37465800 37466200 陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿西部与红草沟煤矿相邻，东部与盛海煤矿（H2整合）区相邻，北部分别与南梁煤矿、东沟联办煤矿相邻、南部与神华集团榆家梁煤矿相邻。

除此之外，陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿周边无其它采矿权、探矿权设置，详见图1-2。

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图1-2 中汇富能煤矿矿权设置示意图

二、原府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老高川乡西耳煤矿矿业权设置

原府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老高川乡西耳煤矿包含在现在设置的陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿范围内。

1、原府谷县老高川乡府铁联营煤矿，由5个坐标拐点的连线圈定（见表1-2及图1-2），采矿权人为“府谷县老高川乡府铁联营煤矿”，面积1.55km2，生产规模15万吨/年。采矿证登记标高+1210m～+1160m，陕西省国土资源厅以《陕国土资矿采划﹝2012﹞1号》将采矿许可证号：C6100002010031120059298依法注销。

2、原府谷县老高川乡西耳煤矿，由5个坐标拐点的连线圈定（见表1-3及1-2），采矿权人为“府谷县老高川乡西耳煤矿”，面积2.4504 km2，生产规模21万吨/年。采矿证登记标高+1230m～+1180m，陕西

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省国土资源厅以《陕国土资矿采划﹝2012﹞1号》将采矿许可证号：C6100002010031120059304依法注销。

表1-2 原府谷县老高川乡府铁联营煤矿拐点坐标一览表 19北京坐标系（划定） 编 号 X 4328090 4328090 4327690 4326170 4326170 Y 37465530 37465960 37466370 37466370 37465510 1980西安坐标系（转换） X 4328042.00 4328042.00 43272.00 4326122.00 4326122.00 Y 374658.00 37465888.00 37466298.00 37466298.00 374638.00 1 2 3 4 5 表1-3 原府谷县老高川乡西耳煤矿拐点坐标一览表 19年北京坐标系（划定） 编 号 X 1 2 3 4 5 4327690 43270 4325085 4326170 4327350 Y 37466370 37466370 37467500 37467500 37467390 X 43272.00 43222.00 4325037.00 4326122.00 4327302.00 Y 37466298.00 37466298.00 37467428.00 37467428.00 37467318.00 1980西安坐标系（转换） - 10 -

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图1-3 原府铁联营煤矿及原西耳煤矿矿权设置示意图

第五节 自然地理

一、自然地理 1、地形地貌

矿井区位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地表多被第四系松散沉积物所覆盖，基岩仅在煤矿内北部河谷出露。地形呈南高北低，中西部高，而向东、西方向逐渐降低，地貌单元属黄土梁峁沟

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壑区，最高处位于煤矿东南角的芦草圪垯，高程+1365m，最低处位于西北角黄羊城沟上游河床，高程+1190m，相对高差175m。本区地貌类型可分为沙丘平地、黄土梁峁以及沟谷地貌，井田以黄土梁峁区为主。

2、气象

本区为典型的中温带干旱、半干旱性季风气候，冬季严寒，春季多风，夏季酷热，秋季凉爽，昼夜温差悬殊，四季冷热多变。常年干旱少雨，年蒸发量较大。全年无霜期较短，一般10月初上冻，次年4月初解冻。多年平均气温8.4℃（1957～2008年），极端最高气温38.9℃（66年6月21日），极端最低气温-28.4℃（58年1月16日），多年平均降水量435.7mm（1957～2008年），枯水年降水量108.6mm（65年），丰水年降水量819.1mm（67年），多年平均风速2.2m/s（1957～2008年），极端最大风速25m/s（70年7月18日），年最多风向NW，多年最大冻土深度146cm（68年2月），多年平均气压910毫巴（1974～2008年），全年降水量分配很不均匀，多以暴雨形式集中在7—9月份，约占全年降水量的68%。不同年份降水量变化明显。

3、水系

本区域地表水系均属黄河水系，矿井位于陕北侏罗纪煤田的东北部，为陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。井田内地表水系发育微弱，多属季节性河流，雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流，给工农业发展及水土保持等带来诸多不利。较大的水系西耳沟自东南往西北，与北部边界一带注入黄羊城沟，该段为其上游，黄羊城沟自东往西流，河长23.5km，流域面积133km2，河道比降11.39%。据观测其多年平均流量0.07m3/s，于店塔附近注入黄河的一级支流窟野河。

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4、地震

本区地壳活动相对微弱，属无震区（表1-4）。根据《陕西省工程抗震设防烈度图》（1993年10月）的烈度划分，本区地震动峰值加速度Pgа<0.05g，地震烈度小于Ⅵ度。

据记载，公元1448年，榆林地区曾发生过4～7级地震，1621年在府谷县孤山地区发生过5级地震，烈度6.7度，此后再未发生过4级以上地震，小震也很少。邻省区虽发生过较大地震，但对本区影响甚微。如1996年5月3日，距本区352km的内蒙古包头发生6.4级地震，而本区内仅有震感而已。举世瞩目的2008年5月12日汶川8级大地震，距此约1000km，本区也仅有轻微的震感。

表1-4 榆林地区地震状况一览表

参 考 震 中 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 发震时间 位 置 1448.09.30 1472.09.23 1497.02.27 1458.02.03 1569.01.17 1578.04.07 1594.05.16 1738.03.31 榆 林 榆 林 榆 林 榆 林 榆 林 榆 林 榆 林 榆 林 纬 度 33.3°N 33.3°N 33.3°N 33.3°N 33.3°N 33.3°N 33.3°N 33.3°N 经 度 109.7°E 109.7°E 109.7°E 109.7°E 109.7°E 109.7°E 109.7°E 109.7°E 5.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.5 震 级 震中 烈度 Ⅷ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ 第六节 以往地质工作评述

本区早在上世纪60年代就开始了煤田地质等工作。陕西省煤田地质局131队、陕西省煤田地质局185队等地质勘查单位先后在本区进行过不同程度的地质及水文地质工作。涉及本井田的主要有：

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1、1985年～1987年,陕西省煤田地质局131队在新民矿区进行综合找煤工作，提交了《陕北侏罗纪煤田新民区综合找煤地质报告》，并于1987年11月经陕西省煤田地质勘探公司以陕煤地发[87]280号文件审查批准。

2、1987年～1991年陕西省煤田地质局131队在新民区进行普查，提交了《陕北侏罗纪煤田新民区普查地质报告》。1992年8月经陕西省煤田地质勘探公司以陕煤地发〔1992〕161号文审查批准。在本井田内无施工钻孔，在周边施工钻孔1个（122），工程量244.60m，质量可靠。

3、1999年～2000年陕西省煤田地质局勘查研究院进行了榆家梁井田（扩大）区勘探工作，并提交了《陕西省陕北侏罗纪煤田榆家梁井田（扩大）储量说明书》。2000年12月国土资源部以国土资认字﹝2000﹞号文认定。在本区内施工钻孔2个（5、6），工程量408.06m，质量可靠。在周边施工钻孔1个（7），工程量203.40m，质量可靠。

4、2002年，受陕西省府店一级公路建设管理处委托陕西省一八五煤田地质勘探队编制了《陕西省省道301府谷至店塔公路压覆煤炭资源储量报告》，该报告通过陕西省国土资源规划与评审中心评审，陕西省国土资源厅以“陕国土资储认〔2002〕49号”评审备案。

5、2005年10月，陕西省煤田地质局一八五队受府谷县矿产资源管理办公室委托，对原府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老高川乡西耳煤矿进行了资源储量检测，提交了《陕西省府谷县老高川乡府铁联营煤矿资源储量检测说明书》、《陕西省府谷县老高川乡西耳煤矿资源储量检测说明书》，陕西省国土资源厅分别以陕国土资储备﹝2006﹞15号、﹝2006﹞18号文评审备案。

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6、2008年09月，陕西省地矿局西安地质矿产勘查开发院受府谷县矿产资源管理办公室委托，对邻区陕西省府谷县东沟联办煤矿（整合区）进行地质勘探，提交了《陕西省府谷县东沟联办煤矿（整合区）勘探报告》，该报告陕西省国土资源厅以陕国土资储备﹝2009﹞120号文评审备案。在本井田内无施工钻孔，在周边施工钻孔2个（Z101、Z201），工程量455.30m，质量可靠。

10、2008年10月，榆林市荣岩地质勘探有限公司受府谷县矿产资源管理办公室委托，对邻区陕西省府谷县红草沟煤矿（整合区）进行地质勘探，提交了《陕西省府谷县红草沟煤矿有限公司煤矿（整合区）勘探报告》，该报告陕西省国土资源厅以陕国土资储备﹝2009）12号文评审备案。在本井田内无施工钻孔，在周边施工钻孔2个（ZK101、ZK202），工程量251.56m，质量可靠。

8、2011年中国煤炭地质总局一七三勘探队进行了H2整合区煤炭资源整合勘探工作，在本井田外施工钻孔2个（H2-2、H2-3），工程量484.02m，钻孔均进行了地球物理测井，各项成果质量可靠。

以上不同阶段的地质工作在本井田内施工钻孔2个，总工程量为408.06；周边施工钻孔8个（参考利用），总工程量为1638.88m。不同阶段的钻孔按不同的标准（原煤炭工业部1978年颁发的《煤田勘探钻孔质量标准》、1987年煤炭工业部颁发（87）煤地字第746号《煤田勘探钻孔工程质量标准》、生产监督管理总局2007年发布的《煤炭地质勘查钻孔质量标准》）进行验收，工程质量较高，成果可靠（详见表1-5及表1-6）。上述各阶段的地质成果为为本井田后期勘探及矿建建设提供了主要资料依据。

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表1-5 以往地质工作统计一览表

范 围 区内 阶 段 孔 号 5 6 Z101 Z201 ZK101 ZK202 122 H2-2 H2-3 7 钻孔 孔 目的 质量 深（米） 甲 甲 甲 甲 甲 甲 特 甲 甲 甲 215.56 192.50 216.81 238.49 116.69 134.87 244.60 197.67 286.35 203.40 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 探煤 可采 煤层 3 3 4 4 3 2 4 3 4 3 备优 合格 不合格 注 （甲） （乙） （丙） 3 3 4 2 3 2 3 3 4 3 2 1 煤层质量 榆家梁 东沟联办 周 边 利 用 钻 孔 红草沟 新民普查 H2整合区 榆家梁 表1-6 钻探工程质量统计表 工程量 类别 探 煤 合 计 以往勘查 区内 区外 整合勘探阶段 工程量（m） 1638.88 1638.88 钻孔数量（个） 2 2 工程量（m） 408.06 408.06 钻孔数量（个） 8 8 钻孔数量（个） 6 6 工程量 （m） 1521.59 1521.59 9、2011年府谷县国土资源局依据陕西省《关于矿产资源整合实施方案的批复》（陕政函[2010]214号）文件精神，以及榆林市《关于煤炭资源整合工作的安排实施意见》和省、市、县关于煤炭资源整合的相关规定及要求，根据矿权设置情况，特委托中国煤炭地质总局一七三勘探队负责该整合区的勘探工作；该次勘探工作共完成1：10000地质及水文地质填图5.10km2；完成控制测量定测钻孔6个，GPS控制点3个；钻探竣工钻孔6个，经验收，甲级孔4个，乙级孔2个，总工程量1521.59m，其中：探煤孔5个，工程量1122.68m，水文兼探煤孔1个，工程量200.85m，钻孔封闭检查孔1个，工程量

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198.06m；地球物理测井6个孔，实测1253m，测斜点33个，声波测井191m；完成水文钻孔抽水试验一层次；共采集各类样品72组（件），其中：岩石力学样18组（件），各类水样3组（个），煤芯样18个，煤岩样4个，煤尘样4个，简选样6个，泥化试验样3个，结渣性及灰粘度8个，自燃倾向性4个，瓦斯样4个。提交了《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》，并由陕西省国土资源厅以陕国土资储备[2012]83号文予以备案。

第七节 建井工作

一、矿井建设与开采设计 1、矿井建设支持文件

（1）陕政函[2010]214号《陕西省关于矿产资源整合实施方案的批复》；

（2）陕国土资矿采划[2012]1号文《关于划定府谷县中汇富能煤矿（整合区）矿区范围的批复》；

（3）陕国土资储备[2012]83号《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿(整合区)勘探地质报告》矿产资源储量评审备案证明；

（4）陕西省煤炭资源整合工作领导小组文件，陕煤资整办发[2007]17号《煤炭资源整合实施方案编制指导意见》；

（5）陕西省煤炭资源整合工作领导小组文件，陕煤资整发[2008]1号《关于加快煤炭资源整合实施工作有关事项的通知》；

（6）陕西省煤矿整顿关闭和资源整合工作领导小组办公室文件 陕煤整合办发[2010]5号《关于煤炭资源整合工作有关事项的通知》；

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（7）陕西省国土资源厅于2012年7月12日以“陕国土资储备[2012]83号”通过了关于《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》矿产资源储量评审备案证明。

2. 矿井设计能力和服务年限

根据陕西省国土资源厅“陕国土资储备（2012）83号—《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿(整合区)勘探报告》评审备案证明”，本矿井共获煤炭资源储量3615万吨，其中：原煤矿采动煤炭资源储量1767万吨，，保有资源1848万吨（含压覆76万吨）。矿井设计开采煤层为4-2及5-1煤层，工业资源储量1797万吨，设计开采资源量1113万吨，设计生产能力60万吨/年，服务年限13.3年。

3、矿井开拓

（1）开拓及采煤方式

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司矿井采用斜井多水平开拓方式。在井田中北部边界附近选择了工业场地，工业场地内布置有主、副、回风井筒及相关的生产设施，三条井筒向北布置，落底于5-1煤层当中。矿井采用普通综合机械化走向长壁式采煤法，一次采全厚综采采煤工艺。装备采煤机与支撑掩护式液压支架，全垮落式管理顶板。

（2）水平划分

本矿井所开采的煤层为近水平煤层，水平划分以煤层进行划分，根据本矿井的开拓方案，设置两个开采水平，即4-2煤层水平（一水平），标高为+1168m，5-1煤层水平（二水平），标高为+1093m。

（3）大巷布置

本矿井分煤组布置开拓巷道，三条井筒分别以一定的角度进入煤

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系地层见4-2煤后，沿4-2煤底板东西向布置一组大巷（4-2煤带式输送机运输大巷、4-2煤辅助运输大巷、4-2煤回风大巷），三条大巷分别至井田东西边界，4-2煤大巷带式输送机直接与主斜井带式输送机搭接。开拓5-1煤时，主、副井及暗回风斜井延伸至5-1煤后，沿5-1煤底板东西向布置一组大巷（5-1煤带式输送机运输大巷、5-1煤辅助运输大巷、5-1煤回风大巷），三条大巷分别至井田东西边界，5-1煤大巷带式输送机直接与主斜井带式输送机搭接。

矿井采用条带式布置回采工作面，工作面巷道直接与开拓大巷相垂直连接。矿井的开拓大巷同时具备盘区巷道的功能，系统简单。

（4）盘区划分及开采顺序 ① 盘区划分

根据煤层可采边界线，并考虑合理的工作面走向长度，结合煤层 分组情况，全矿井共划分2个盘区，1盘区开采4-2煤，2盘区开采5-1煤。

② 开采顺序

采用由上及下，由远及近顺序开采各盘区，采用下行开采顺序，先开采1盘区4-2煤，然后开采2盘区5-1煤。

（5）工作面布置及采煤工艺 ① 工作面参数

以前国内外一些使用连续采煤机采煤的矿井，大多数采用房柱式回采。近来榆神府矿区各大煤矿均采用长壁式回采，工作面长度一般为100m～300m，长壁式回采的好处是：资源回收率远高于房柱式，能实现工作面全负压通风，工作面环境条件较好。因此本矿井设计确定工作面采用走向长壁式布置工作面，装备一套综采设备。

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本矿井工作面布置的主要原则是，为了减少工作面的准备工程量，减少工作面搬家次数，提高回采率，减少工作面端头进刀等辅助作业时间，有利于提高工作面产量和效率，根据矿井开采条件，采煤设备能力、刮板输送机铺设长度、技术水平、管理水平等因素有关，因此，必须综合考虑，并根据矿井生产能力进行的。本矿井工作面由盘区边界向大巷方向推进，垂直于开拓大巷东西布置综采工作面，长度为150m，一次采全高，回采高度与煤层厚（首采区平均煤厚1.43m）度相当。

② 回采工艺

结合本矿井的具体条件，采用长壁式机械化采煤回采工艺，主要开采的一次采全高，全部垮落法管理顶板。采煤机在工作面的进刀方式，将直接影响工作面的工时利用以及采煤机效能的发挥。从减少工作面人工工作量出发，并结合我国综采工作面的实际情况，本矿井设计采用端部斜切进刀方式，双向割煤，往返一次进两刀的割煤方式。

4、井筒参数及施工情况

本矿井在井田中北部边界处设置了工业场地，新凿三条斜井服务于全矿井，分别为主斜井、副斜井及进风斜井。各井筒的主要特征参数见表1-7。

（1）主斜井：井口标高+1212.70m，井筒最终落底标高+1140.0m，井筒方位角180°，倾角16°，斜长2m，井筒断面净宽4.5m，净断面面积14.3m2，装备带宽1000mm的胶带，承担矿井煤炭运输和进风任务，兼作安全出口。井筒敷设排水管路、压风管路、注浆管路、消防洒水管路及动力电缆、通讯信号电缆、灌浆管路等。

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（2）副斜井：井口标高+1212.80m，落底标高+1168.0m。副斜井方位角180°，倾角6°，净宽5.2m，净断面18.9m2，倾角6°，斜长538m。装备防爆胶轮车，担负矿井的辅助运输、行人、进风和作安全出口。

（3）回风斜井：井口标高+1213.00m，落底标高+1168.0m。回风斜井方位角180°，倾角20°，净宽4.5m，净断而14.3m2，倾角16°，斜长166m，承担矿井回风兼安全出口。

表1-7 各井筒参数特征一览表

井筒名称 井筒 坐标 纬距(X) 经距(Y) 主斜井 4327450.000 374624.000 180 +1212.70 +1140.0 16 2 4.5 14.3 19.5 16.7 钢砼400mm 喷射砼150mm 砼150mm 装备1000mm胶带 煤炭提升、进风、安全出口 副斜井 43274.000 374663.000 180 +1212.80 +1168.0 6 538 5.2 18.9 26.9 22.4 钢砼400mm 喷射砼150mm 砼300mm 辅助运输、 安全出口 回风斜井 4327522.000 37466285.000 210 +1213.0 +1168.0 20 166 4.5 14.3 19.5 16.7 钢砼400mm 钢砼400mm 砼150mm 回风、安全出口 ) 井筒（提升）方位角(°井口标高(m) 井底标高(m) ) 井筒倾角(°井筒长度(m) 井筒净宽/直径(m) 净断面(m2) 表土段 掘进断面(m2) 基岩段 掘进断面(m2) 表土 风化岩段 正常段 底板支护 井筒装备用途 井筒断面 井壁结构 - 21 -

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第二章 矿井地质特征

第一节 地 层

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司井田地表大部分被新生界松散沉积物所覆盖，仅在较大沟谷连续出露中侏罗统延安组上部地层。结合区内以往地质填图及钻探资料，井田地层由老至新依次有：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系中统延安组（J2y）、新近系上新统静乐组（N2j）、第四系中更新统离石组（Q2l）第四系全新统河流冲、洪积层（Q4al）。现由老至新分述如下：

1、三叠系上统永坪组（T3y）

该组地层为侏罗系含煤地层的沉积基底，区内未见出露。根据矿区地层资料及部分钻孔资料，其岩性为一套灰绿色、巨厚层状中～细粒长石石英砂岩，夹有灰绿、灰黑色泥岩及薄煤线，砂岩中含有较多的黑云母片、绿泥石等，局部含泥质包体及黄铁矿结核，泥钙质胶结，分选性及磨圆度中等，以块状层理为主，局部具板状交错层理。该组地层在整合内未揭露完整，厚度不详。

2、侏罗系中统延安组（J2y）

延安组为本区的含煤地层，延安组上部第五段普遍遭受剥蚀保留不全，第一、二、三段及第四段地层基本保存完整。与下伏富县组呈整合接触。厚度151.00～201.00m，一般为175m左右，总体趋势由东南向西北逐渐增厚。

该组地层为一套陆源碎屑沉积，在横向上变化较大，垂向上具有

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明显的层序韵律结构。其岩性以灰白色至浅灰色粗、中、细粒长石石英砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主，次为灰至灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，少量炭质泥岩。根据沉积旋回、岩煤组合特征及物性特征，将其可划分为五个中级旋回，自下而上依次编为一～五段，每段各含一个煤组，自上而下编为1～5号煤组。可采煤层赋存于旋回顶部，为延安组各段的分界界面，亦是各岩段主要聚煤作用之处。现将各段特征自下而上分述如下：

（1）延安组第一段（J2y1）

本段地层自煤系底至5-1煤层顶面，该段假整合于三迭系永坪组地层之上。据以往勘探成果钻孔揭露厚度53～88m，一般66m左右。含5号煤组。

本段地层岩性以灰白色中粒、细粒长石岩屑砂岩，顶部和底部为灰色、深灰色富云母粉砂岩、砂质泥岩灰色粉砂岩、泥岩为主。

物性特征：本段视电阻率曲线异常明显鼓起，值在40～500Ω.M之间变化，自然伽玛曲线异常凹下去，呈“V”或“W”型状，值70～150API之间变化，密度值为2.45g/cm3左右，自然电位为明显的负异常。

（2）延安组第二段（J2y2）

本段地层自5-1煤层顶面至4-2煤层顶面，厚度55～65m，一般62m左右，地层厚度中部较薄，向南、北增厚；含4号煤组。

本段地层细碎屑岩较多，以灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，夹众多薄煤层、泥灰岩及菱铁质泥岩透镜体，含4号煤组，自上而下为4-2、4-3、4-4煤层。

物性特征：本段视电阻率曲线异常明显鼓起，值在40～500Ω.M之

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间变化，自然伽玛曲线异常凹下去，呈“V”或“W”型状，值70～150API之间变化，密度值为2.4g/cm3左右，自然电位为明显的负异常。旋回中上部为粉细砂岩、砂质泥岩，曲线异常特征为电阻率逐渐变低，密度、自然伽玛逐渐变高，自然电位逐渐接近零。

（3）延安组第三段（J2y3）

本段自4-2煤层顶面至3-1煤层顶面，厚度21～27m，一般厚度约23m左右，是延安组中最稳定的一段，本段含3号煤组。

本段岩性粒度较细。以灰色泥岩及粉砂岩为主，灰白色砂岩较少，含砂率仅为29％，顶部为3-1煤层，为鸟足状三角洲的大型分流间湾沉积，下部产瓣鳃类动物化石。

物性特征:视电阻率曲线异常明显鼓起，值在40～500Ω.M之间变化，自然伽玛曲线异常凹下去，呈“V”或“W”型状，值70～150API之间变化，密度值为2.4g/cm3左右，自然电位为明显的负异常。旋回中上部为粉细砂岩、砂质泥岩，曲线异常特征为电阻率逐渐变低，密度、自然伽玛逐渐变高，自然电位逐渐接近零。

（4）延安组第四段（J2y4）

本段地层自3-1顶面至煤系地层顶界，由于受后期剥蚀作用，厚度变化较大，厚6.00～32m。一般厚度约24m左右，本段在该区不含煤层。以灰色粉砂岩，深灰色及灰黑色泥岩为主，夹炭质泥岩及煤线。中部以灰白色长石，岩屑杂岩为主，具交错层理，次为灰色深灰色细碎屑岩，局部夹炭质泥岩及煤线。

物性特征表现为：电阻率曲线中低异常；自然电位曲线小负异常，与电阻率组合成枞树状；自然伽玛曲线中高异常，总体形态上高下低。

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低密度、低伽玛，形态为钟状、箱状。

3、新近系上新统静乐组（N2j）

区内支沟沟脑、沟谷上游两侧或分布于山顶及分水岭附近出露地表，厚度5～m。一般30.00m，岩性为浅红色、棕红色粘土、亚粘土，含大量不规则状钙质结核。钙质结核呈层分布。本组中前人曾发现三趾马及其它动物骨骼化石，因而又称之为“三趾马红土”。其与下伏延安组不整合接触，之上多被中更新统离石组覆盖，两者间呈角度不整合接触关系。

4、第四系中更新统离石组（Q2l）

在区内零星小面积出露。因受地形地貌的控制变化较大，厚度变化大，南部较薄，中部及北部较厚；一般厚度为8～70.00m，一般厚34m，岩性以土黄色、灰黄色亚粘土、亚沙土为主，含大小不一、形态各异的钙质结核，结核呈零散状分布。与下伏地层呈假整合或角度不整合接触。

5、第四系全新统（Q4）

区内沉积类型主要有两类，冲、洪积层和风积层。 （1）冲、洪积层（Q4al）：

主要分布在整合区东部中圪塔沟谷，构成一级阶地。上部岩性为灰黄色亚沙土、粉细沙，下部为沙砾石（卵石）层。现代冲洪积层，主要分布较大支沟中，主要为粉、细沙及沙、砾石。

（2）风积层（Q4eol）：

偶有几处零星分布在梁峁上和山梁斜坡处，呈片状以固定，半固定沙丘和流动沙丘的形式覆盖于其它地层之上。岩性为浅黄色、褐黄

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色细沙、粉沙，含少量细砾石，质地均一，分选较好，经多次搬运，磨园度好，与下伏地层不整合接触。

第二节 构 造

矿井位于鄂尔多斯盆地之次级构造单元陕北斜坡东北部，地质构造简单，基本为一走向北东，倾向北西，平均倾角小于1°的单斜构造，无大的断裂及褶皱发育，局部发育宽缓的波状起伏。无岩浆活动痕迹。

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第三章 煤层及煤质

第一节 煤 层

一、含煤性

侏罗系中统延安组（J2y）含煤地层属大型内陆湖泊三角洲沉积，本区含煤地层是三角洲碎屑沉积体周期性淤浅废弃，主要煤层为广泛泥炭沼泽化聚集的，垂向上具有明显的层序韵律结构，依据岩煤组合特征、古生物、岩性、岩相特征等自下而上划分为五个中级旋回即1～5个岩性段，每段各含一个煤组，自上而下划分为五个煤组，即1号、2号、3号、4号、5号煤组。

本区具有对比意义的煤层6层，即为3-1、4-2、4-3、4-4、5-1、5-2

煤层。其中4-3、4-4、5-2煤层为不可采的薄煤层及煤线。可采煤层3层，即为3-1煤、4-2煤、5-1煤，见各煤层赋存特征表（表3-1）。

表3-1 主要煤层赋存特征一览表

煤 层 号 煤层厚度计算特征 （估算采用厚度） 最小—最大 变异系数 标准差 平均值 （%） 3.24-3.72 3.43 1.02-1.74 1.43 0.96-3.27 1.93 0.35 0.24 结 构 层间距 可采类型 稳定 类型 3-1 4-2 0.08 0.10 5-1 0.42 0.26 部分含一层夹矸，夹矸厚度0.11-0.35m。 17.51-20.75 19.43 不含夹矸的单 一煤层 60.36-65.87 62.95 不含夹矸的单一煤层 全区可采 稳定 全区可采 稳定 全区可采 稳定 二、可采煤层

以往工作中对区内煤层进行了分析对比、编号。本井田在煤炭资

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源整合勘探时，充分收集分析以往资料的基础上，结合勘探成果，又对延安组煤层进行了全面系统的综合对比研究。本井田煤层编号与以往其它工作时的煤层编号基本相同，对不具有对比意义的薄煤层未编号，本次煤层编号沿用《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》中的煤层编号。各煤层编号的对应关系详见表3-2。

表3-2 延安组煤层编号对应关系表

勘查区名称 新民普查 榆家梁井田 东沟联办煤矿 红草沟煤矿 中汇富能煤矿 可采煤层 2-2 煤层编号 3-1 3-1 3-3 3-1 3-1 ★ 3-2 3-3 4-2 4-2 4-3 4-2 4-2 ★ 4-3 4-3 4-4 4-4 5-1 5-1 5-1 ★ 5-1 5-1 5-2 5-2 5-2 4-4 4-4 2-2 4-3 4-3 注：★表示在本井田的可采煤层 经过区域煤层对比和《煤、泥炭地质勘查规范》所明确的可采煤层的要求，井田内具有对比意义且能满能足矿井建设设计要求的可采煤层有3层，编号自上而下为3-1、4-2和5-1煤层。各煤层赋存特征见表3-1。个可采煤层分述如下：

1、3-1煤层

该煤层位于延安组第三段的顶部，是本区埋藏最浅的主要可采煤层之一，该煤层目前已经全部采空，与4-2煤层的间距较稳定，在18～21m之间，平均19m。资源量估算采用煤厚3.24～3.72m，平均3.43m，该煤层由中部向四周逐渐变薄；规律性明显，厚度变化标准差0.35，变异系数0.24。煤层结构简单，部分含一层夹矸，厚0.11～0.35m，岩性为泥岩及粉砂岩。

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煤层煤质变化：灰分标准差为2.23，硫分标准差0.07，为煤质变化小的煤层（灰分变化标准差小于5，硫分变化标准差小于0.5）。

煤层的底板标高变化在1160～1205m之间，埋深19～117m，平均68m。煤层顶板主要为粉砂岩和砂质泥岩，局部为细粒砂岩；底板主要为粉砂岩和砂质泥岩。

煤类以不粘煤31号（BN31）为主，部分长焰煤41号（CY41）。 该煤层为中厚～厚煤层，全区可采，厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层。

2、4-2煤层

该煤层位于延安组第二段的顶部，全区可采，该煤层由东南向西北逐渐变薄，规律性明显，与下部5－1煤层间距60.00～66.00m，平均63.00m。资源量估算采用煤厚1.02～1.74m，平均1.43m，；标准差0.08，变异系数0.10。为不含夹矸的单一煤层。

煤层煤质灰分标准差为2.11，硫分标准差0.13，为煤质变化小的煤层（灰分变化标准差小于5，硫分变化标准差小于0.5）。

煤层的底板标高变化在1140～1190m之间，埋深44～142m，平均93m。顶板主要为粉砂岩和细粒砂岩，局部为泥岩和中粒砂岩；底板岩性主要为砂质泥岩次为粉砂岩。

煤类为不粘煤31号（BN31）。

该煤层为薄～中厚煤层，全区可采，厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层。

3、5-1煤层

位于延安组第一段的顶部，是本区主要可采煤层，全区可采，该

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煤层西南向东北逐渐变薄，资源量估算采用厚度0.96～3.27m，平均1.93m，煤层厚度变化标准差0.42，变异系数0.26。为不含夹矸的单一煤层。

煤层煤质变化：灰分标准差为1.，硫分标准差0.08，为煤质变化小的煤层（灰分变化标准差小于5，硫分变化标准差小于0.5）。

煤层的底板标高变化在1080～1130m之间，埋深110～208m，平均159m。煤层不含夹矸。顶板主要为砂质泥岩和细粒砂岩，局部粉砂岩；底板岩性主要为粉砂岩次为砂质泥岩。

煤类为不粘煤31号（BN31）。

该煤层为全区可采的薄～中厚煤层，煤层厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层。

第二节 煤 质

一、煤的物理性质及宏观煤岩特征 1、物理性质及宏观煤岩类型

区内各煤层为黑色，条痕为褐黑色；暗淡光泽为主，次为弱沥青光泽。参差状断口为主，部分阶梯状及贝壳状断口。煤层内生裂隙8～15条/5 cm。5-1煤层中部含菱铁质鲕粒。3-1煤层以宽条带状结构为主，4-2煤层以中～宽条带状结构为主，5-1煤层为线理状结构，水平层状构造。煤的视密度综合平均值1.32g/cm3（表3-3），真密度1.41g/cm3左右，煤的硬度2.53，孔隙率13.2%。

煤岩成分以暗煤、亮煤为主，夹镜煤条带或透镜体，3-1、4-2煤层局部地段镜煤厚度可达6cm，丝炭沿层面呈长条带状或透镜体分布，

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厚约1～3mm，并可见到破碎程度不等的炭化植物叶片和茎干薄片。5-1煤层中部含有褐黑色菱铁质鲕粒，直径1～3mm，其密度3.7～4.0g/cm3，局部聚集成层，厚度一般5cm左右。

宏观煤岩类型: 3-1、4-2煤层以半亮煤为主，次为半暗煤及部分半亮煤，5-1煤以半暗煤为主，次为半亮煤。

表3-3 煤层视密度（ARD）统计表

煤 层 ARD 3-1 1.31～1.34 1.32(5) 4-2 1.30～1.34 1.32(4) 5-1 1.30～1.34 1.32（4） 2、显微煤岩组分及显微煤岩类型 （1）显微煤岩组分特征 1）显微组分

① 镜质组：以结构镜质体和无结构镜质体为主，在无结构镜质体中，多为不均匀基质镜质体。油浸反射光下呈深灰色，多胶结其它有机质煤组分，次为镜质体，油浸反射光下为深灰色，略突起。

② 半镜质组：主要为结构镜质体，油浸反射光下呈灰－浅灰色，微突起，显示植物细胞结构。偶而可见均质体及半镜质体。是镜质组和惰质组之间的过渡组分。

③ 惰质组：油浸反射光下半丝质体为浅灰－灰白色，低突起；丝质体为白～黄白色，中高突起，显示植物细胞结构。结构丝质体的胞腔多为空洞，胞壁较薄；粗粒体则为不明显细胞结构块状惰质体；可见碎屑惰质体及微粒体、菌类体。

④ 壳质组：油浸反射光下小孢子体呈黑色，多分布不均匀基质体中。树皮体油浸反射光下呈黑灰色，属组成树皮的木栓层，其色

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调不均匀，呈迭瓦状结构，可见角质体。

⑤ 粘土类：普通反射光下呈暗灰色，略带褐色，微突起，表面微粒状，以透镜体形态充填丝质体胞腔中，以团块状分布于不均匀基质体中。

⑥ 硫化物类：普通反射光下呈淡黄白色，表面平整，高突起，呈脉状充填裂隙，主要为黄铁矿。

⑦ 碳酸盐类：普通反射光下方解石呈现灰色，微突起，表面光滑平整，呈块状、粒状以及脉状填充裂隙。

⑧ 石英：普通反射光下呈深灰色，高突起，表面光滑平坦，以颗粒状态赋存于基质体中，颗粒周围为粒状方解石。

镜质组以结构镜质体和基质镜质体为主，少量均匀基质镜质体和团块镜质体，可见封闭的细胞腔结构；惰质组以结构丝质体和半丝质体为主，其次为碎屑丝质体、丝炭化孢子体，具植物细胞结构；壳质组主要为小孢子体、角质体等。

2）有机显微组分和无机显微组分

表3-4 显微煤岩组分统计表 煤层点 数 (个) 2 1 1 有 机 显 微 组 分 （％） 镜质组 53.8～58.9 56.4 43.4 .8 无机显微组分（％） 粘土类 0.1～1.3 0.7 0.9 1.0 惰质组 37.4～43.5 40.5 53.7 41.3 壳质组 1.0～1.6 1.3 1.2 2.7 有机总量 97.9～98.3 98.1 98.3 98.8 碳酸盐 0.3～0.5 0.4 0.2 硫化物 0.1～0.1 0.1 0.7 0.6 镜质组 平均 反射率 Rmax(%) 0.5～0.576 0.565 0.592 0.563 从表3－4可看出，煤层中无机矿物质含量低，综合平均值为1.2～1.9%,以粘土类为主，其次为碳酸盐矿物,硫化物少量。碳酸盐矿物为方解石、

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菱铁矿、菱镁矿，方解石呈脉状或薄膜状填充裂隙,粘土矿物呈暗灰色,粒状形态赋存于丝质体和基质体中。硫化物以黄铁矿薄膜和散粒状形态分布于裂隙面，并填充组分胞腔。5-1煤层中常见石英颗粒呈稀疏状分布于有机质的胞腔中。

显微煤岩组分中惰质组含量高，壳质组具原始氧化特征，表明本区成煤期曾受到一定程度的原始氧化作用。3-1煤层镜质组平均值为56.4%，惰质组为40.5%；4-2煤层镜质组为43.4%，惰质组为53.7%；5-1煤层镜质组为.8%，惰质组为41.3%，壳质组全区基本稳定，在1.0～2.7%之间。惰质组含量高，是本区煤岩组分的一大特征。 3、镜质组反射率（Rmax）

各煤在显微光度计上的油浸反射光下所测定的镜质组平均最大反射率为：

3-1煤层：镜质组反射率（Rmax）为0.5～0.575%； 4-2煤层：镜质组反射率（Rmax）为0.592%； 5-1煤层：镜质组反射率（Rmax）为0.563%。 本区煤属Ⅰ煤化阶段，即低煤化度烟煤。 4、煤岩特征反映的煤质特性 （1）煤岩特征

宏观煤岩成分以暗煤、亮煤为主，并含有较多的丝炭条带及透镜体，煤岩类型以半暗煤、半亮煤占优势；显微煤岩组分镜质组以结构镜质体和基质镜质体为主，惰质组以结构丝质体、半丝质体为主，具植物细胞结构。矿物质含量低。5-1煤层含菱铁矿鲕粒，并富集成层。煤化程度属Ⅰ阶段。

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（2）煤岩反映的煤质特性

煤的显微有机质含量高（98.1～98.8%），矿物质含量为1.2～1.9%。其中黄铁矿含量低，且呈脉状和星散状分布,煤炭分选比较易于分离，属较优质煤炭。煤的惰质组含量高，壳质体亦有原始氧化特征，表明本区成煤初期曾受到一定程度的原始氧化作用。造成本区煤炭水分含量高的原因之一。煤化程度低，惰质组含量高，致使煤的粘结性差，化学反应性强，热稳定性好，是气化、发电等用煤的好原料。 二、煤的化学性质及工艺性能 1、化学性质

根据“陕西省中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探阶段”对区内各煤层测试资料，详细分析如下： （1）工业分析

工业分析测试成果综合统计见表3-5和表3-6。 1）空气干燥基水分（Mad）、最高内在水分（MHC）

各煤层原煤空气干燥基水分（Mad）为7.27～10.33%，综合平均值在6.72～7.59%之间。

表3-5 原煤煤质指标一般分析统计表

煤 层 3-1 Mad (%) 7.27～10.15 9.03(6) 7.62～10.33 9.25(6) 7.67～10.31 8.99(6) Ad (%) 5.14～12.10 7.59(6) 4.67～10.73 7.48(6) 4.82～10.10 6.72(6) Vdaf (%) 31.57～36.01 34.14(6) 35.06～36.97 36.14(6) 35.17～37.35 36.37(6) St,d (%) 0.23～0.50 0.39(6) 0.41～0.66 0.52(6) 0.25～0.49 0.40(6) Qgr,d (MJ/kg) 28.58～31.77 30.79(6) 29.17～32.12 30.68(6) 29.46～31.50 30.80(6) 焦渣 特征 2(3) 3(3) 2(4) 3(2) 2(2) 3(4) ARD 1.31～1.34 1.32(5) 1.30～1.34 1.32(4) 1.30～1.34 1.32(4) 4-2 5-1

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表3-6 浮煤煤质指标一般分析统计表 煤 层 3-1 4-2 5-1 Mad (%) 4.67～6. 5.81(6) 4.61～7.26 5.82(6) 3.88～5.86 4.86(6) Ad (%) 3.24～4.86 3.(6) 3.15～4.58 3.92(6) 3.24～4.35 3.57(6) Vdaf (%) 32.46～37.58 34.62(6) 34.56～35.87 35.13(6) 33.74～36.42 34.(6) St,d (%) 0.23～0.38 0.32(6) 0.27～0.36 0.33(6) 0.26～0.40 0.32(6) 焦渣 特征 2(2) 3(4) 2(1) 3(5) 2(1) 3(5) GR·I 0(6) 0(6) 0(6) 2）灰分（Ad）

3-1及4-2煤层灰分平均值分别为7.59%和7.48%，5－1煤层灰分平均值为6.72%，灰分标准差在1.～2.23之间。根据GB/T15224·1—2010《煤炭质量分级．第1部分灰分》标准，属煤炭资源灰分产率变化小的特低灰分煤（表3-7）。

表3-7 煤层原煤灰分（Ad）产率分级统计表 煤 层 3-1 4-2 5-1 点数 （个） 6 6 6 特低灰分煤 Ad≤10% 5.14～9.22 6.69(5) 4.67～6.49 5.94(4) 4.82～8.15 6.04(5) 低中灰分煤 10~20% 12.10(1) 10.37～10.73 10.55(2) 10.10(1) 灰分 平均值 (%) 7.59 7.48 6.72 灰分 标准差 2.23 2.11 1. 上述煤层原煤经1.4密度液分选后，浮煤灰分产率大幅度降低，其综合平均值在3.57%～3。92%，脱灰率为53～59%，平均为56%。

3）挥发分（Vdaf）

各煤层原煤挥发分在31.57～37.35%之间，综合平均值为34.14～36.37%，浮煤挥发分在32.46～37.58%之间，综合平均值为34.62～35.13%，属中高挥发分煤。

4）固定碳（FCd）、燃料比

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固定碳的高低是评价动力用煤和气化用煤质量的一个重要指标，燃料比是表征煤化程度的指标。各煤层固定碳含量在59.08～60.84%之间，属中等固定碳煤。燃料比在1.75～1.93,表征煤的煤化程度低(表3-8)。

表3-8 煤层固定碳(FCd)及其燃料比 指 标 煤 层 3-1 60.84 1.93 4-2 59.08 1.77 5-1 59.35 1.75 固定碳（FCd）% 燃 料 比 煤中固定碳含量越低，煤的挥发分越高，在燃烧过程中挥发分高的煤所形成的焦炭疏松多孔，其化学反应能力亦较强。本区煤的挥发分产率高，对电厂锅炉机械未完全燃烧的热损失是逐渐下降的。

（2）元素分析

煤的可燃质由多种碳、氢化合物和其它有机物组成，其主要化学元素为碳、氢、氧、氮和硫(表3-9)。

表3-9 煤层浮煤元素分析统计(%)

指标 煤层 3-1 4-2 5-1 Cdaf 81.43～81.72 81.58(3) 80.86～81.75 81.36(3) 81.67～82.75 82.17(3) Hdaf 4.86～5.10 5.03(3) 4.86～5.11 5.02(3) 5.06～5.12 5.09(3) Ndaf 0.95～1.12 1.03(3) 0.97～1.05 1.05(3) 1.03～1.11 1.06(3) Odaf 12.11～12.53 12.39(3) 12.12～12.37 12.25(3) 11.02～12.20 11.68(3) Cdaf/ Hdaf 16.31 Ndaf/Hdaf 0.21 16.21 0.21 16.14 0.21 碳（Cdaf）：碳是煤中主要的可燃元素。各煤层碳含量综合平均值为81.36～81.58%。

氢（Hdaf）：煤中氢多以碳氢化合物状态存在，在受热时易裂解析出和着火燃烧。各煤层氢含量综合平均值为5.02～5.09%。

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氮(Ndaf)：氮是煤中唯一完全以有机状态存在的元素，主要由成煤植物中蛋白质转化而来。各煤层氮含量综合平均值为1.03～1.06%。

氧(Odaf)：各煤层中氧含量综合平均值为11.68～12.39%。

煤中碳、氢数据是煤质的基本指标，作为动力燃料时，是计算煤的发热量主要参数。

在煤化工利用时，氢含量或C/H在很大程度上决定着焦化产品的产率，煤气的产率和质量，特别是液化的液体产率。根据煤中碳、氢、氧和挥发分，就能预测出该煤在葱油中的抽示率和转化率，本区C/H比大于16%，加之挥发分一般35～37%，灰分一般小于10%，是液化的原料煤。

（3）全硫（St,d）、各种形态硫（Ss,d、Sp,d、So,d）

3-1、5-1煤层原煤硫分在0.23～0.50%和0.25～0.49%之间，平均值分别为0.39%和0.40%，标准差为0.07和0.08，根据GB/T15224·2—2010《煤炭质量分级.第2部分硫分》标准，两煤层均属煤炭资源硫分变化小的特低硫煤。

4-2煤层原煤硫分为0.41～0.66%，平均值0.52%，标准差为0.13，属煤炭资源硫分变化小的低硫煤。

上述三煤层原煤硫分经1.4密度液分选后,浮煤硫分平均值分别为0.32%、0.33%和0.32%（表3-10）。

表3-10 煤中各种形态硫 (%)统计表 指标 煤层 3-1 4-2 5-1 St,d 0.31～0.50 0.43(3) 0.41～0.66 0.50(3) 0.25～0.41 0.33(3) Ss,d 0.01～0.03 0.02(3) 0.01～0.01 0.01(3) 0.01～0.01 0.01(3) Sp,d 0.05～0.21 0.14(3) 0.09～0.28 0.16(3) 0.03～0.08 0.05(3) So,d 0.25～0.30 0.27(3) 0.31～0.37 0.33(3) 0.21～0.35 0.27(3) - 37 -

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脱硫率分别为18%、37%和20%。

煤中全硫由硫酸盐硫（Ss,d）、硫化铁硫（Sp,d）和有机硫（So,d）组成，其中以有机硫为主，综合平均值为0.27～0.33%，其次为硫化铁硫，综合平均值为0.05～0.16%；硫酸盐硫仅占0.01～0.03%。

（4）干燥基高位发热量（Qgr,d）

干燥基高位发热量是评价煤燃烧特性的主要参数。各煤层干燥基高位发热量（Qgr,d）综合平均值为30.68～30.80MJ/kg，根据GB/T15224·3—2010《煤炭质量分级.第3部分发热量》标准，属动力煤的高发热量煤。

（5）煤灰成分与灰熔融性特征 1）煤灰成分

煤灰成分特点是硅酸盐矿物含量比较高，碳酸盐矿物含量比较低。各煤层碱性氧化物Fe2O3+CaO+MgO含量综合平均值为22.80～36.36%，其中Fe2O3及CaO含量分别为9.62～12.01%和10.38～20.93%；3-1、5-1煤层含量相对较高。酸性氧化物SiO2+Al2O3+ TiO2含量在56.77～78.30%之间，其中Al2O3为12.00～18.77%，SiO2为43.52～58.36%，4-2煤层较高，3-1和5-1煤层较低。碱性氧化物K2O+Na2O综合平均值在1.18～1.59 %之间（见表3-11）。

表3-11 煤层灰成分综合统计表 指 煤 层 标 SiO2 42.02～45.30 43.52(3) 50.36～.58 58.36(3) 41.3～49.03 44.26(4) Fe2O3 10.56～13.15 11.72(3) 7.62～11.93 9.62(3) 11.52～12.47 12.01(4) Al2O3 10.36～13.17 12.00(3) 15.47～21.36 18.77(3) 10.36～15.39 12.77(4) CaO 18.47～22.86 20.61(3) 8.41～13.26 10.38(3) 13.24～24.15 20.93(4) MgO 2.04～2.93 2.44(3) 1.02～2.59 1.62(3) 1.63～2.38 1.96(4) SO3 3.87～4.62 4.14(3) 1.63～3.95 2.43(3) 2.94～4.24 3.71(4) K2O+Na2O 1.52～1.65 1.59(3) 0.77～1.83 1.18(3) 1.19～1.87 1.42(4) TiO2 1.15～1.36 1.25(3) 0.71～1.86 1.17(3) 0.69～0.94 0.86(4) 3-1 4-2 5-1 - 38 -

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2）煤灰熔融性

纵观全区煤层以较低软化温度灰煤为主，3-1、5-1煤层属较低软化温度灰煤；4-2煤层以中等软化温度灰煤为主（见表3-12），有部分软化温度灰煤。

表3-12 煤层软化温度(ST)分级及其比例统计 煤 层 点数 (个) 3 3 4 低软化温度灰 <1100℃ 较低软化温度灰 >1100～1250℃ 1130～1200(3) 1130(1) 1110～1180(4) 中等软化温度灰 >1250～1350℃ 1260～1320(2) 高软化温度灰 >1500℃ 3-1 4-2 5-1 煤灰熔融性中的变形温度（DT）是锅炉警戒温度，炉内灰分达到该温度就会粘附到受热面上，软化温度（ST）控制炉膛出口灰温度。流动温度（FT）是液态排渣炉设计的关键指标。流动温度的高低液态排渣炉运行参数变化范围。煤层煤软化温度（ST）与流动温度（FT）温差较小（10～40℃），表明煤在熔炉中燃烧时容易结渣，产生连续渣流的可能性很大。

3）煤的灰粘度试验

煤灰粘度是指煤灰在高温熔融状态下的流动特性，与煤灰成分和灰熔融温度密切相关。4件样品试验结果表明（见表3-13）：在弱还原气氛中，3-1、4-2煤层，当流动温度（FT）高于1250℃时，灰渣粘度＜100Pa.s；5-1煤层，当流动温度（FT）低于1200℃时，灰渣粘度>100Pa.s。对于液态排渣的锅炉和气化炉，一般要求灰渣的流动温度（FT）小于1250℃。FT愈低的煤灰，愈有利于排渣。正常排渣粘度一般为5.0～10.0Pa.s；在固定床的煤气炉中，为使熔渣顺利排出，煤的灰粘度应小

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于5.0Pa.s；煤粉气化中，其粘度应不小于25 Pa.s。

表3-13 灰粘度试验成果汇总表 孔号 H1-1 H1-6 H1-6 H1-6 煤号 3-1 3-1 4-2 5-1 炉内 气氛 弱还原 弱还原 弱还原 弱还原 1350 1.6 1450 0.9 1350 1.9 1350 3.8 1300 2.7 1400 1.7 1300 3.6 1300 9.6 温度℃ 粘度(Pa,s) 1250 126.0 1350 7.6 1250 138.7 1250 87.2 1300 68.2 1200 180.3 1250 162.7 4）煤灰的熔渣指数和沾污指数特征

熔渣倾向：3-1、4-2和5-1煤层熔渣指数分别为0.25、0.15和0.18，属熔渣倾向低等。煤在燃烧过程中粘集在燃烧的耐火砖壁及其爆露壁面上的粘附性能很小。沾污程度：3-1、4-2、5-1煤层沾污指数分别为0.49、0.17和0.32，属低等沾污程度（见表3-14）。

表3-14 煤灰的熔渣指数和沾污指数特征

煤层 3-1 4-2 5-1 碱性氧化物总量% 36.36 22.80 25.77 酸性氧化 物总量% 56.77 78.30 57. SiO2 SiO2 CaO Al2O3 3.63 3.11 3.47 2.11 5.62 2.11 Fe2O3 CaO 0.57 0.93 0.57 Fe2O3 CaO+M碱酸比 硅值 gO 0.51 0.80 0.52 0. 0.29 0.45 0.47 0.58 0.53 溶渣 指数 0.25 0.15 0.18 沾污 指数 0.49 0.17 0.32 煤中SiO2/Al203在3.11～3.63区间(均>1),表明煤灰中存在含硅的氧化物群和硅酸盐矿物群,在熔融状态与其它组分形成低熔融性温度共熔体,使煤的软化温度降低。

煤中CaO含量对煤灰熔融性的影响与SiO2/Al203的比值有关。 煤灰的铁钙比、硅铝比、铁与钙镁比，硅值等参数与煤灰在炉内的运移动态相关，因此上述参数供用户参考。

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（6）有害元素

煤中有害元素测定统计见表3-15。

表3-15 煤中有害元素测定统计表 指 指 标 标 Pd （%） 0.004～0.036 0.014(6) 0.004～0.033 0.014(6) 0.006～0.018 0.011(6) Fd （ppm） 53～163 88(6) 66～112 87(6) 44～93 69(6) Cld （%） 0.008～0.036 0.019(6) 0.006～0.020 0.013(6) 0.006～0.026 0.012(6) As,d （ppm） 0～3 2（6） <1～4 3(6) 0～2 1(6) 3-1 4-2 5-1 磷（Pd）：3-1、4-2、5-1煤层磷含量在0.004～0.036%之间，综合平均值为0.011～0.014%，属低磷煤。炼焦、配煤技术质量要求煤中磷分含量小于0.030%。

砷（As,d）：3-1、4-2、5-1煤层砷含量综合平均值在1～3PPm之间，属一级含砷煤。符合工业酿造和食品加工业要求煤中砷含量不得超过8PPm的质量要求。

氟（Fd）：5-1煤层氟含量平均值为69 PPm，属特低氟煤；3-1、4-2

煤层氟含量平均值分别为88 PPm和87 PPm，属低氟煤。氟是化学活性很强的非金属元素。煤燃烧后，仅有5%的氟化物残留在煤灰中，95%的氟化物多以SiF4 H2F2等形态挥发出来而污染环境。我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—1985）中规定，氟化物含量不得超过1.0ml/L。工业废水排放允许最高浓度，氟不得超过10.0ml/L。

氯（Cld）：3-1、4-2、5-1煤层氯含量在0.006～0.036 %之间，综合平均值为0.012～0.019%,均属特低氯煤。煤中氯对工业品危害很大，当煤中氯含量大于0.020%时,用它烧制的水泥所制成的水泥制品中的钢筋要受到腐蚀，因此煤中氯含量应控制在0.020%以内。

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2、煤的工艺性能 （1）粘结指数（GR.I）

各煤层粘结性指数均为0，表明本区煤属不粘结煤(见表3-16)。

表3-16 葛金低温干馏统计表 煤 层 3-1 4-2 5-1 Watne,ar 9.8～10.9 10.3(3) 8.4～11.2 9.93(3) 9.5～10.7 10.1(3) Tar,d 10.1～11.0 10.5(3) 9.2～10.5 9.7(3) 9.5～10.4 9.9(3) CRad 70.8～73.1 72.1(3) 69.9～73.3 71.6(3) 71.5～73.2 72.2(3) rad 7.4～8.0 7.8(3) 8.4～10.4 9.4(3) 7.3～9.3 8.5(3) 焦 型 B(3) B(3) B(3) （2）低温干馏

焦油产率（Tar,d）：各煤层干燥基焦油产率在9.2～11.0%之间，综合平均值均为9.7～10.5%,属富油煤。

半焦产率（CRad）: 各煤层空气干燥基半焦产率综合平均值为71.6～72.2%。

（3）煤的气化指标 1）煤的可磨性（HGI）

煤的可磨性是评价粉煤锅炉用煤成粉难易程度的重要参数。可用于估算制粉系统出力、电耗等设计参数。各煤层可磨性指数在56～58之间，表明可磨性指数小，属较难磨煤(见表3-17)。

表3-17 煤的可磨性指数统计表 指 煤 标 层 3-1 56(1) 4-2 58(1) 5-1 58(1) HGI 2）煤的热稳定性（TS）

将500cm3粒度6～13mm的空气干燥煤样在850℃电炉中加热

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筛出大于6mm煤粒占各级残焦重量百分数（以TS+6表示之），各煤层样品热稳定性（TS+6）综合平均值在71.7～74.0%之间，属特高稳定性煤(见表3-18)。

表3-18 煤的热稳定性(TS)统计表 煤层 3-1 4-2 5-1 TS+6(%) 69.5～73.8 71.7(2) 71.5～76.5 74.0(2) 70.5～72.4 71.5(2) TS6-3(%) 23.0～25.8 24.4(2) 19.7～24.2 22.0(2) 22.3～23.9 23.1(2) TS-3(%) 4.2～4.7 4.5(2) 3.8～4.3 4.1(2) 5.3～6.6 6.0(2) （3）煤的结渣性（CIin）

根据煤的结渣性测定图及结渣性曲线形态，3-1、4-2、5-1煤层为中等结渣煤（见表3-19）。

表3-19 各煤层结渣性测试成果表 煤号 孔号 鼓风强度 (m/s) 0.1 3-1 H1-1 0.2 0.3 0.1 3-1 H1-6 0.2 0.3 0.1 4-2 H1-6 0.2 0.3 0.1 5-1 H1-6 0.2 0.3 ＞6mm灰渣平均结渣率 (%) 8.8 8.5 5.6 11.1 10.7 3.2 8.6 7.0 5.3 8.8 8.3 5.1 4.82 6.14 9.22 6.85 Ad (%) 三、煤的简易可选性和泥化试验

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简易可选性分四个粒级13～6、6～3、3～0.5、0.5～0进行了筛分、浮沉试验。

1、筛分试验 （1）粒级产率

3-1煤层粒级产率：13～6mm的粒煤最高，占全级的46.102～50.435%；6～3mm占全级的24.068～25.217%；3～0.5mm占全级的17.391～20.678%；0.5～0mm粉煤占全级的6.957～9.153%。

4-2煤层粒级产率：13～6mm的粒煤最高，占全级的50.435～52.632%；6～3mm占全级的22.807～25.217%；3～0.5mm占全级的17.391～17.4%；0.5～0mm粉煤占全级的7.923%。

5-1煤层粒级产率：13～6mm的粒煤最高，占全级的57.674～59.394%；6～3mm占全级的19.394～21.395%；3～0.5mm占全级的14.884～15.152%； 0.5～0mm粉煤仅占全级的6.047～6.061%。

（2）灰分产率

3-1煤层灰分产率：13～6mm粒煤为7.08～13.41%；6～3mm粒煤为6.49～14.14%；3～0.5mm粒煤为6.71～14.02%；0.5～0mm粉煤为8.27～21.16%。

4-2煤层灰分产率：13～6mm粒煤为7.08～10.81%；6～3mm粒煤为6.49～10.12%；3～0.5mm粒煤为6.71～10.15%；0.5～0mm粉煤为8.27～11.53%。

5-1煤层灰分产率：13～6mm粒煤为8.66～10.52%；6～3mm粒煤为6.96～8.82%；3～0.5mm粒煤为7.53～9.47%；0.5～0mm粉煤为9.53～11.42%

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2、浮沉试验 试验成果表明：

3-1煤层：当浮煤灰分为1.68～2.36%时，理论分选密度为1.30，精煤的理论产率为10.85～30.70%；浮煤灰分为3.36～3.69%时，理论分选密度为1.40，精煤理论产率为62.53～81.19%；浮煤灰分为5.07～5.29%时，理论分选密度为1.50，而理论精煤回收率为74.78～93.98%。

4-2煤层：当浮煤灰分为2.33～2.36%时，理论分选密度为1.30，精煤的理论产率为10.58～30.70%；浮煤灰分为3.65～3.69%时，理论分选密度为1.40，精煤理论产率为75.41～81.19%；浮煤灰分为4.31～5.07%时，理论分选密度为1.50，而理论精煤回收率为81.58～93.98%。

5-1煤层：当浮煤灰分为2.66～2.82%时，理论分选密度为1.30，精煤的理论产率为22.81～29.14%；浮煤灰分为4.13～4.49%时，理论分选密度为1.40，精煤理论产率为78.26～87.67%；浮煤灰分为4.96～5.82%时，理论分选密度为1.50，而理论精煤回收率为90.31～94.17%。

3、矸石泥化试验

3-1、4-2、5-1煤层3件泥化样品试验结果表明：泥化比分别为0.88%、1.21%和0.98%，属泥化轻度。

四、煤炭分类及煤的综合利用评价 1、煤炭分类

根据GB∕T5751—2009《中国煤炭分类》国家标准，以表征煤化度的浮煤干燥无灰基挥发分（Vdaf）产率和粘结性指数（GR.I）以及辅助分类指标透光率(PM)确定:

3-1煤层以不粘煤31号（BN31）为主、部分长焰煤41号（CY41）

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（见表3-20）；4-2、5-1煤层为不粘煤31号（BN31）。

表4-18 煤炭分类指标及煤类 指 煤 标 层 3 4 5 -1-2-1Vdaf% 32.46～37.58 34.62(6) 34.56～35.87 35.13(6) 33.74～36.42 34.(6) GR·I PM% 煤类 (点数) BN31(5) CY41(1) BN31(6) BN31(6) 0(6) 0(6) 0(6) 90（1） 2、煤质变化程度

根据灰分标准差、硫分标准差以及不同煤类确定本矿井：3-1煤层属中等稳定；4-2、5-1煤层属稳定（见表4-19）。

表4-19 煤质变化程度一览表 煤 层 3-1 4-2 5-1 灰 分 标准差 2.23 2.11 1. 硫 分 标准差 0.07 0.08 0.13 煤类(点数) BN31(5) CY41(1) BN31(6) BN31(6) 煤质变化稳定程度 中等 稳定 稳定 3、煤质基本特征和利用途径

本区主要为不粘煤及部分长焰煤。镜质组最大反射率为0.5～0.592%，属Ⅰ煤化阶段。惰质组含量高达40.5～53.7%，矿物质含量1.2～1.9%，是显微煤岩组分的一大特点。煤层灰分（Ad）一般小于10%，全硫（St,d）为0.5%左右。发热量（Qgr,d）为30.68～30.80MJ/Kg，抗碎强度高，化学反应性强，热稳定性好。煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量低～特低，是优良的动力用煤、气化用煤和低温干馏用煤。

在各项煤质测试结果中，反应出良好的动力煤特征，仅水分偏高，对工业利用和煤炭深加工是不利的，应加强降低煤炭水分的研究。

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（1）发电煤粉锅炉用煤

煤层的煤灰成分中，铝、硅氧化物含量较高，氧化铁略高且稳定，氧化钙变化较大，因此主要以较低熔灰煤为主，部分高熔灰煤。

本区煤挥发分（Vdaf）为36%左右，发热量（Qnet,ar）>24.00MJ/kg, 灰分（Ad）＜10%，硫分＜1.0%，软化温度（ST）为1220℃左右，哈氏可磨性指数56～58，磷、砷、氟、氯含量低～特低，符合《发电煤粉锅炉用煤技术条件》（GB/T7562—1998）对煤炭技术质量的各项要求，可直接用作电厂的燃料。根据神华集团神木电厂使用神木煤的结果表明：与中等质量的煤炭相比，仅锅炉排渣量就可减少5～10%，因而神木煤对日本、韩国、欧洲等国电力用煤出口量正逐年递增，还向国内其他地区调运电厂用煤。

（2）直接动力燃料

该区煤不经洗选可直接用作发电厂、各种工业锅炉的燃料。煤的抗碎强度高达88～91%，保持原有筛分粒度以及各粒度产品的性能强，热稳定性好（TS+6）为71.5～74.0%。由于其灰、硫、砷低～特低，燃烧后灰渣和有害气体少，污染较轻，环境治理比较容易。

煤中砷含量小于8PPm，是食品工业的优质燃料。 （3）气化用煤

近邻大砭窑煤、神木四门沟煤和榆家梁煤通过工业性气化试验，效果很好。北京煤化所等五家单位在山西忻州玻璃厂于1983年完成了大砭窑5-2煤层（相当本区5-1煤层）气化试验之后，神木玻璃厂等煤气站以该煤种取代大同煤，所产煤气能满足熔制玻璃和金属件热处理加热的要求。陕西省煤炭厅委托中国动力工程学会进行技术鉴定，认

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为该煤种具有低灰、低硫、含矸石极少、发热量高、挥发分高、抗碎强度高、反应性强、热稳定性好等优点，适用于固定床煤气发生炉气化。虽然煤灰属易熔性，但灰成分中CaO含量较高，能起降低熔融灰粘度的作用。生产实践表明，并未造成炉内严重的结渣或炼炉现象，证明是很好的气化用煤。

总之,本区煤质比较优良,经研究单位、科研院校试验还可作高炉喷吹用煤、碳化用煤、炼焦配煤、块煤炼块焦用煤、气化用煤、固体热载干馏等用煤。

1、煤类

依据《中国煤炭分类国家标准》，根据浮煤挥发分产率和粘结指数，确定整合区内各煤层煤类以不粘煤（BN31）为主，少量长焰煤（CY41），详见表3-12。平面上，各煤层多为不粘煤分布区，极少量为长焰煤分布区。

表3-12 各煤层煤类统计表 不粘煤 煤层 编号 总测 点数 测点数 5-1 5-2 3 12 3 9 BN31 比例% 100 75.0 测点数 0 3 长 焰 煤 CY41 比例% 0 25.0 2、煤质特征综述

综上所述， 5-1煤层属中水分、低灰、特低硫、中磷、富油、较低软化温度灰、高热值的不粘煤，热稳定性好，煤中有害元素砷、氟、氯含量均很低、灰分及有害元素（磷、砷）经浮选易于剔除；5-2煤层

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属中水分、低灰、特低硫、低磷、富油、较低软化温度灰、高热值的不粘煤及少量长焰煤，可选性为易选，热稳定性好，煤中有害元素砷、氟、氯含量均很低、灰分及有害元素（磷、砷）经浮选易于剔除。

对区内各煤层原煤的灰分、硫分、发热量进行了统计分析（表3-13）。从煤质角度分析，区内各煤层煤的煤质变化程度小。

表3-13 煤质变化程度一览表

煤层 编号 灰分Ad 标准差 10.53 3.92 硫分St,d 发热量（Qgr,d） 变异 系数 14.07 不粘煤 6.01 以不粘煤为主，少量长焰煤 煤类 变异 变异 标准差 标准差 系数 系数 81.93 38.74 0.44 0.37 24.57 26.92 3.97 1.75 煤质变化 稳定程度 变化小 稳定 变化小 稳定 5-1 5-2 3、煤的综合工业利用评价 （1）动力用煤

依据燃料动力用煤质量要求,本区原煤的煤质指标即可达到船泊、机车、火力发电、民用燃料、工业锅炉等用煤标准。加之煤中其它有害元素低，对环境保护十分有利。

（2）气化用煤

本区煤的煤类主要为不粘煤及少量长焰煤，热稳定性好，粘结性能较差，适宜于气化用煤标准。

陕西渭河化肥厂于1988年10月和1990年3月，分别在化学工业部化肥工业研究所和日本宇部商业化装置上对黄陵煤进行了中试和工业试烧，均取得了理想的效果。其结果气化煤浆浓度为60%，添加剂量为0.3～0.48%，助熔剂石灰石的加入量为10～15%，操作温度为1400～1430℃%。试验结果表明，无论是中试数据还是工业燃烧数据，

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都是比较满意的，本区煤与黄陵煤的煤质相近，可作为德士古炉水煤浆加压气化用煤。

（3）水煤浆制作

1986年6月，中国矿业大学北京研究生部选矿研究室在其《中国煤炭成浆研究》和《中国煤炭成浆性判别指标的确定》等论文中指出，制浆效果与煤中的内在水分、含灰量、挥发分、碳氢比、可磨性等许多因素有关，其中影响最明显的是煤的水分和可磨性。并总结出制浆难度指标（D）的计算公式为：

D=7.5＋0.5Mad－0.05HGI 制浆浓度（P）的计算公式为： P=（77－1.2D）%

据上式计算结果，本区各煤层煤炭成浆难度指数D平均为7.01～7.30%，制浆浓度P平均为68.2～68.6%，由此可见，本区煤成浆性较好。另外，还可采用改变添加剂配方和制浆工艺等手段来降低煤炭制浆难度，提高制浆浓度。

（4）液化用煤

从国家能源长远战略意义上考虑，研究和发展煤的液化技术是未来煤代油的重要途径之一。具体要求为：镜质体最大反射率R°max为0.3～0.7%，碳氢比小于16，挥发分大于35%，灰分小于5%，丝炭含量小于2%，氧含量越低越好，活性组分大于80%，矿物质中最好富含硫铁矿。区内煤经洗选均符合液化用煤标准，可作为液化用煤。

（5）低温干馏用煤

低温干馏是将煤在500～600℃的条件下进行热加工，以制取液体

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燃料和化学产品的加工方法，同时还可得到半焦炭，用来作为气化原料。

本区各煤层煤的焦油产率较高（富油煤），原煤已达到7.6～9.7%，浮煤更高，是良好的低温干馏用煤，可用来提炼焦油，生产化工原料，其中焦炭还可直接作为民用燃料。

（6）制造活性炭

活性炭广泛应用于化工、冶炼、医药、染料、国防、制糖、油脂等工业，用作脱色提纯、除味、催化剂载体和进行溶剂回收等。活性炭大部分由木质原料制造，而且制造工艺复杂，成本高，从而了它的应用和发展，以煤炭为原料生产活性炭具有广阔的前景。

南京林业化学研究所、吉林化学纤维研究所以灵盐煤为原料，成功地制取了较高质量的脱色活性炭和煤质活性炭，而且成本较低，试验结果表明，灵盐煤属于制取过渡孔发达和微孔发达的活性炭产品的过度性原料，可制造具有广谱孔径范围的活性炭，其应用范围比其它原料制造的活性炭广泛得多。本区煤化学性质、工艺性能与灵盐煤基本相近，也可考虑作为制造活性炭的原料，生产各类活性炭。该产品质量优良，投资少，回收期短，经济效益高，产品不仅可以在国内销售，还可以逐步进入国际市场，前景十分广阔。

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第四章 矿井水文地质

第一节 矿井水文地质条件

一、地形地貌及地表水 1、地形地貌

矿井区位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地表多被第四系松散沉积物所覆盖，基岩仅在整合区内北部河谷出露。地形呈南高北低，中西部高，而向东、西方向逐渐降低，地貌单元属黄土梁峁沟壑区，最高处位于井田东南角的芦草圪垯，高程+1365m，最低处位于西北角黄羊城沟上游河床，高程+1190m，相对高差175m。

本区地貌类型可分为沙丘平地、黄土梁峁以及沟谷地貌，井田以黄土梁峁区为主。

沙丘平地：主要零星的分布在梁峁上，成片状分布。物质组成为第四系松散粉砂、细砂和沙质粘土，多呈半固定状态。地表形态以片沙垄和小沙丘为主，沙丘高一般2～3m不等，多生长有沙蒿、沙柳、柠条和杨树。

黄土梁峁：主要分布在井田中部，约占全区面积的70%，组成物质主要是粉沙、粉土，且以粉质粘土为主，表面常有现代风积沙覆盖。由于雨水的冲蚀作用，梁峁坡面冲沟发育，沟谷直立，黄土见垂直节理。沟梁相间，地形支离破碎，水土流失严重。坡面平缓区为耕地，其余主要为林区和草地。

沟谷地貌：主沟沿隔沟谷展布，沟谷两侧基岩断续出露，沟底开

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阔地带形成一级阶地和河床漫滩。漫滩平缓与阶地相接，与河床以陡坎形式连接，由第四系全新统冲积层组成。一级阶地主要由第四系全新统冲积层组成。河漫滩和一级阶地多经人工平整成梯田，为区内农作物主要种植区。

2、地表水

本区域地表水系均属黄河水系，矿井位于陕北侏罗纪煤田的东北部，为陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。井田内地表水系发育微弱，多属季节性河流，雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流，给工农业发展及水土保持等带来诸多不利。较大的水系西耳沟自东南往西北，与北部边界一带注入黄羊城沟，该段为其上游，黄羊城沟自东往西流，河长23.5km，流域面积133km2，河道比降11.39%。据观测其多年平均流量0.07m3/s，于店塔附近注入黄河的一级支流窟野河。

二、含（隔）水层水文地质特征

根据地下水的埋藏条件、含水层的岩性、分布范围、富（透）水性，可将区内地下水分为第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层、第四系中更新统离石组黄土孔隙潜水含水层、新近系静乐组红土隔水层、侏罗系中统延安组风化基岩裂隙潜水含水层（J2y）、侏罗系中统延安组砂岩裂隙承压含水层（J2y）、侏罗系中更新统统延安组粉砂质泥岩、泥岩相对隔水层等六个含、隔水层（组），现分述如下：

1、第四系全新统冲积层潜水含水层（Q4al）

分布本区东部西耳沟及北部黄羊城沟上游一带的河流阶地、河漫滩中，连片性差。含水层厚度变化较大，上部岩性为灰黄色亚砂土、粉细沙，下部为砂砾石（卵石）层，厚度1～3m，结构松散孔隙大，

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透水性好，但含水层厚度较薄，分布范围小，属弱富水含水层。

2、第四系中更新统离石黄土含水层（Q2l）

本区分布广泛，约占本区面积的80%，厚度受地形地貌的控制而变化较大，据钻探揭露，厚度为8～70m，平均厚度34m左右，一般是山梁顶较厚、山坡稍薄，河谷两侧薄厚不均。岩性为浅黄色亚砂土、亚粘土，水位埋藏较深，含水微弱，野外调查未发现泉水露头，仅在低缓的梁岗区含水，储水条件差，属弱富水含水层。

3、新近系静乐组红土隔水层（N2j）

分布于西耳沟及各支沟两侧，岩性为褐红色粘土，含钙质结核，多处可见钙质结核呈层状分布。钻孔揭露其厚度为4.72～53.8m，一般厚度30m。粘土呈块状，无层理，质地均一，较致密，是较好的隔水层。

4、侏罗系中统延安组风化基岩裂隙潜水含水层（J2y）

主要分布于基岩顶面，多为细粒砂岩与泥岩互层，由于常期暴露地表，岩性多呈褐黄色，结构疏松，裂隙较为发育。岩心破碎，多为短柱状、块状，层面可见褐色侵染，但由于本含水层直接覆盖于红土层之下，受补给条件的且砂岩与泥岩风化后，其裂隙多为泥岩填充，故其富水性较弱，H1-5号孔钻进过程中，当孔深20.95m时（风化岩段）孔内水位由4.92m突降至11.24m，消耗量也增大至3.0m3/h。形成严重漏水。

5、侏罗系中统延安组砂岩裂隙承压含水层（J2y）

延安组为本区含煤地层，据以往钻孔揭露，沉积厚度为151～201m，主要出露在北部边界一带，区内大部分为黄土与红土层覆盖。

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根据以往勘探资料，本区可采煤层为3-1、4-2和5-1煤三层，3-1煤埋深18.86～117.08m，尤其是H1-1、H1-2、H1-5号孔，由于位于沟谷，上覆基岩薄，其顶板含水层即是基岩风化带含水层，其他钻孔上覆基岩稍厚，但含水层厚度仅6m左右，岩性为细粒砂岩。4-2煤顶板含水层，岩性为中粒砂岩及细粒砂岩，并且以中粒砂岩为主，一般厚度13.42m。5-1煤顶板含水层岩性为细粒砂岩及中粒砂岩，以细粒砂岩为主。以往勘探时，由H1-2号孔对4-2～5-1煤含水层段进行了小段距抽水试验，抽水成果见表4-2。

表4-1 延安组砂岩裂隙承压含水层抽水试验成果表

钻孔编号 H1-2 抽水层段 4-2～5-1 涌水量（L/S） 0.202 单位用水渗透系数量（L/S.M） （m/d） 0.00211 0.000166 矿化度（mg/l） 781.2 水化学类型 Cl·HCO3-K+Na 另据本区西部是杨火盘煤矿勘探报告资料，该矿在勘探时曾对3-1

煤顶板含水层进行了抽水试验，其抽水成果表见表4-2。

表4-2 3-1煤含水层抽水试验成果表

钻编号 B7 抽水层段 含水层厚度（m） 106.07 水位降低（m） 53.44 涌水量（L/S） 0.014 单位用水量（L/S.M） 0.000262 渗透系数（m/d） 0.000241 水化学类型 Cl•HCO3-Na N2b-3-1 6、侏罗系中更新统统延安组粉砂质泥岩、泥岩相对隔水层 在延安组煤系地层中，细粒和中粒砂岩含水层，常与粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和泥岩相互交替而赋存，其单层厚度一般3～6m，3-1煤上部粉砂岩与泥岩厚度7.35～21.39m，4-2煤上部为2.08-15.35m，5-1煤上部为13.94～46.17m，它们常组成各煤层顶板含水层相对隔水层。

三、地下水补给、径流、排泄条件

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本区属黄土梁峁沟壑区，地下水补给条件差，迳流排泄条件好，地表松散层孔隙水利于大气降水渗入补给。潜水主要接受大气降水和部分层间水补给。迳流方向受地形和地貌的控制，主要以泉和潜流形式排泄于沟谷，尤其是整合区内沟谷纵横，地形切割严重，十分有利于地下水的排泄，在梁峁顶部只有雨季降水才能得到补给。

本区内承压水除在基岩露头处接受大气降水补给外，还接受就近潜水的垂直渗透补给。局部地段因受不稳定隔水层的影响，形成局部性承压水，具有多层性，无统一的补给区。

本区各煤层直接充水含水层一般是由东往西，沿地层倾向缓慢径流，可以越往深部，水流变缓，水质变差。

四、水化学特征及水质评价 1、水化学类型

据本井田整合勘探时采取的3个水样，其中钻孔水1个，井水2个，化验资料分析，其水质成果详见附表。

按离子成分及矿化度分类，本区地下水除钻孔水为淡水外，其沟流水为矿化水（微咸水）。区内水化学类型比较复杂，钻孔水为Cl•Hco3—K+Na型，井水一个为Cl—K+Na•Ca•Mg型，另一个为Hco3—Ca•Mg•K+Na型

2、水质评价

钻孔水取自4-2～5-2煤砂岩含水层，沟流水其色度、浊度均符合要求，无臭、无味，肉眼可见微量沉淀，PH7.7～8.0，属弱碱性水，总硬度172.7～528mg/l（以Caco3计）属弱硬水～极硬水，矿化度781.2～1283.8mg/l，属淡水～微咸水，按生活饮用水卫生标准评价，沟流水总

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硬度及溶解性固体超标，So4超标，如利用则需软化、过滤、沉淀及消毒处理。

五、水文地质勘探类型

综上所述，本区属以基岩裂隙含水层充水为主的裂隙充水矿床，含水层与煤层直接接触，采掘时将直接进入坑道。虽然矿井生产可采煤层位于当地侵蚀基准面以下，但矿床主要含水层和强风化带含水层富水性弱，地下水补给条件差，水文地质边界简单，总的看应属水文地质条件简单的矿床。根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719-9）及《煤炭资源地质勘探规范》中有关规定，整合区水文地质勘探类型应属二类一型。即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。

第二节 矿井充水因素分析

根据本区水文地质条件及煤层上覆基岩结构类型，矿井充水方式可以分为直接充水和间接充水两种，它们均具有一定的充水水源和充水通道。

一、充水水源 1、大气降水

大气降水是地下水及地表水的补给来源。因此，矿床充水都直接或间接与大气降水有关。本区为典型的中温带性半干旱气候，常年干旱少雨，年蒸发量较大。据气象统计资料，区内多年平均降水435.7mm，最大日降水量136.3mm，降水形式包括雨、雪、雹、霜，全年降水量分配很不均匀，多以暴雨形式集中在7—9月份，占全年降水

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量的68%。井田的年降雨量远小于蒸发量，加之本区以黄土沟壑地貌为主，沟谷切割严重，植被覆盖率较低，地表泄水条件较好，不利于大气降水在地表的滞留，大气降水有少量下渗补给露头含水层，其余大部降水以面流和片流的形式很快排泄到沟谷流走，因此，大气降水对地下含水层的补给条件较差。

据矿区生产小窑调查，矿井涌水量随季节有不同程度的微小变化，其随降雨时间一般有滞后半天至一天的时间。总之，本区矿井涌水量受大气降水影响微弱，故大气降水为矿井充水的间接水源。

2、地表水

本区内地表水系发育微弱，多属季节性河流，雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流，给工农业发展及水土保持等带来诸多不利。井田内较大的水系均黄河的二级支流——孤山川沟的1-2级支沟，主要包括北部的丈八崖沟谷地带及南部的孤山川支沟。据有关观测资料，该沟流雨季有细小流水，流量非常小，并受大气降水影响较大，降雨时流量骤增，雨后迅速减小。

该井田3-1煤层开采形成的导水裂隙带在西耳沟地段延伸至地表，在雨季地势较高处降水所组成的洪流将沿导水裂隙带涌入矿坑构成矿井充水的直接水源。

3、地下水

本区内地质构造简单，地下水极不丰富，可采煤层的直接充水含水层为顶板砂岩含水层，富水性弱，地下水补给条件差。而矿井水文地质变化规律依地层岩性组成而确定，本区地层岩性由侏罗系中统延安组的粗、细粒砂岩与粉砂岩、泥岩相间的碎屑岩类组成。本区在沟

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谷地段有冲积层分布，赋存有孔隙潜水，其下部与基岩直接接触，则将补给风化带裂隙水，由于3-1煤在北部埋深浅，是风化带裂隙水渗入矿井。

煤层的基本顶是其直接充水含水层，随着煤层的开采含水层中的地下水将渗入矿坑，由于各煤层顶板含水层均为承压水，具有较高的水头压力，但水量甚微，易于疏干，对开采不会造成危害，但对以往小煤窑采空区，其中赋存有积水，应摸清气开采范围，并留保安煤柱。

4、老空（窑）区积水

本矿井在整合之前，区内有原府铁联营煤矿和西耳煤矿开采3-1煤，已开采多年，该煤矿过去均以房柱式开采3-1煤层，煤层顶底板稳定性均较好，以坑木与保安煤柱支护，煤矿未发生过冒顶、底鼓现象。据调查，煤层顶板岩性为泥岩细砂岩，裂隙不发育，顶板基岩裂隙水为直接影响矿井的充水含水层，煤层上覆各含水层富水性弱，其含水量贫乏，矿井涌水量较小。府铁联营煤矿年产量为15万吨/年，最大涌水量为30m3/d，正常涌水量为20m3/d，而西耳煤矿年产量为21万吨/年，最大涌水量为46m3/d，正常涌水量为32m3/d。自开采以来尚未发生因涌水量大而影响生产。由于矿原采用机械排水，排水系统较完善，井下基本无积水，但不排除局部煤层底板或巷道，低洼地段的少量积水构成矿井开采充水的直接充水水源之一。

二、充水通道

根据区内地质、水文地质条件，井田煤层赋存于坚硬到中硬岩石之间。本区构造简单，在以往地质勘探过程中未发现落差大于10米的断层。据调查，矿井自有掘进活动以后，未发现有较大出水现象，及

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较大充水通道。因此，本矿井充水通道主要为采动形成的冒落、冒裂裂隙和含水层原生结构裂隙。

1、采动导水裂隙

煤层开采形成的冒落带、导水裂隙带高度与井下煤层开采厚度、煤层顶板管理方法、岩性等直接因素相关。该井田为一个多煤层开采矿井，依据各煤层赋存条件，井田内各煤层倾角小于1°，煤层顶板多为粉砂岩及细粒砂岩互层，属中硬类岩石。本次采用《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB12719—91）附录F推荐的中硬岩类冒落带、导水裂隙带最大高度计算公式，进行冒落带及导水裂隙带高度计算，计算结果见表4-3、表4-4、表4-5。

H冒=（3-4）M，其系数取4，即H冒=4M H裂=

100M 3.3n+3.8

+5.1

式中：

H冒—冒落带最大高度（m） H裂—导水裂隙带最大高度（m） M—累计采厚（m） n—煤分层层数

由表可知，3-1煤层冒落带最大高度12.96～14.88m，导水裂隙带最大高度50.73～57.49m，3-1煤埋深18.86～117.08m。H1-1、H1-3孔冒落带已于风化岩相通，H1-1、H1-2、H1-5孔导水裂隙带已发育至地表。4-2煤冒落带最大高度为4.08～6.96m，导水裂隙带最大高度为19.47～29.61m，而3-1～4-2煤层间距为17.51～20.75m，平均19.43m，开采4-2煤导水裂隙带将与3-1煤采空区相连，增大4-2煤矿井涌水量。

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表4-3 3-1煤层冒落带、导水裂隙带高度统计表 钻孔 编号 H1-1 H1-2 H1-3 H1-4 H1-5 H1-6 钻孔 编号 H1-1 H1-2 H1-3 H1-4 H1-5 H1-6 钻孔 编号 H1-1 H1-2 H1-3 H1-4 H1-5 H1-6 黄土厚度（m） 8.84 3.70 70.00 24.00 3.50 8.00 黄土厚度（m） 8.84 3.70 70.00 24.00 3.50 8.00 黄土厚度（m） 8.84 3.70 70.00 24.00 3.50 8.00 红土厚度（m） / 9.82 24.75 52.37 12.87 53.80 红土厚度（m） / 9.82 24.75 52.37 12.87 53.80 红土厚度（m） / 9.82 24.75 52.37 12.87 53.80 土层合计（m） 8.84 13.52 94.75 76.37 16.37 61.80 土层合计（m） 8.84 13.52 94.75 76.37 16.37 61.80 土层合计（m） 8.84 13.52 94.75 76.37 16.37 61.80 上覆基岩厚度（m） 10.02 24.30 22.33 27. 30.88 32.05 上覆基岩厚度（m） 99.82 112.05 113.37 114.61 114.01 114.61 上覆基岩厚度（m） 33.74 48.06 46.48 49.37 51.63 52.90 煤层厚度（m） 3.52 3.42 3.40 3.72 3.24 3.26 煤层厚度（m） 0.96 0.88 3.27 2.00 1.92 2.57 煤层厚度（m） 1.30 1.50 1.02 1.66 1.74 1.35 冒落带最大高度（m） 14.08 13.68 13.60 14.88 12.96 13.04 冒落带最大高度（m） 3.84 3.52 13.08 8.00 7.68 10.28 冒落带最大高度（m） 5.20 6.00 4.08 6. 6.96 5.40 导水裂隙带最大高度（m） .68 53.27 52.99 57.49 50.73 51.01 导水裂隙带最大高度（m） 18.62 17.49 51.16 33.27 32.14 41.30 导水裂隙带最大高度（m） 23.41 26.23 19.47 28.48 29.61 24.11 导水裂隙+保护层高度（m） 65.24 63.53 63.19 68.65 60.45 60.79 导水裂隙+保护层高度（m） 21.50 21.13 60.97 39.27 37.90 49.01 导水裂隙+保护层高度（m） 27.31 30.73 22.53 33.46 34.83 28.16 备注 备注 表4-4 4-2煤层冒落带、导水裂隙带高度统计表 表4-5 5-1煤层冒落带、导水裂隙带高度统计表 备注 - 61 -

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5-1煤冒落带最大高度3.52～13.08,m，导水裂隙带最大高度17.49～51.16m，而5-1～4-2煤层间距为60.36～65.87m，平均62.95m，开采5-1煤时不会影响到4-2煤。

总之，本矿井因各煤层分布位置不同，充水因素略有差异，3-1煤层埋藏较浅，局部地段接受大气降水及地表水的入渗补给，煤层矿坑涌水量具气候型或降雨型水文地质特征。由于地形属散流式，加之地表大面积覆盖新近系红土隔水层及弱透水的黄土，矿井涌水量波动和降水的变化过程相一致，具有明显的季节性变化和多年的周期性变化，丰水期可达到最大值。因此，遇强降雨时，防止地表径流灌入矿坑。4-2煤层及5-1煤层埋藏较深，由于煤层直接充水含水层富水性极弱，易于疏干，一般不会对煤层开采造成威胁，但采掘至3-1煤层采空区下部时，老空积水将沿导水裂隙带涌入矿坑。所以，未来矿井开采时应有充分准备，加强老空水防范力度。

2、含水层孔隙和裂隙

各含水层中均不同程度地发育有孔隙和裂隙，他们是保持含水层内水力联系的通道，当采矿揭穿含水层时，这些孔隙和裂隙也必然成为地下水向矿坑充水的间接或直接通道。

三、充水强度分析

矿井充水强度主要决定于地质构造以及煤层顶板以上含水层的富水性、厚度及导水裂隙沟通各含水层的程度、采煤方式和开采强度等因素。

本区地质构造简单，目前尚未发现落差大于10m的断裂构造，煤层直接充水含水层富水性弱。

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该区为黄土梁峁区，沟壑纵横，大气降水多从地表流走，对地下水的补给较弱，煤层顶部基岩风化裂隙水多被疏干，大部分含水层富水性差。据巷道掘进过程中矿井涌水量观测资料显示，涌水量一般不足1m3/h，仅在丰水季节最大涌水量可达1m3/h左右，但随着工作面大规模回采，采空区面积的增大，矿井涌水量会显现增加现象。因此，矿井在未来开采过程当中，随着掘进速度的加快和采空区面积的不断增大，矿井涌水量增大的趋势很小，矿井充水强度一般不会增大。

需要指出的是，通过本区各可采煤层均开采后冒落带和导水裂隙带计算，绝大部地段不会导通到地表，但3-1煤层导水裂隙带在局部地段已延伸至土层乃至地表，已导通了第四系中更新统离石组黄土孔隙裂隙潜水含水层。尤其是丰水季节，大气降水和部分地表水将沿导水裂隙带灌入矿坑而造成矿井涌水量剧增，希望矿井生产部门引起足够的重视。

同时需要注意的是，在以往地质勘探过程中，对井田内所施工的H1-2号钻进行钻孔封孔检查，封孔质量合格。不排除个别钻孔在封孔过程中由于固结等原因引起的封孔不良现象，未来矿井在生产过程中，当巷道掘进或回采接近钻孔孔位时，需注意观测矿井涌水量的变化，以防因封孔质量问题而引起的，大气降水及地表水沟通而引起矿井突水，影响矿井安全生产。

第三节 矿井涌水量预测及防水措施

一、矿井涌水量预测

本区可采煤层为3-1、4-2、5-1煤，3-1煤目前已经全部采空不以预算，

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勘探时对4-2～5-2煤进行了抽水试验，利用大井法对4-2、5-1煤层全区采空后的矿井涌水量做一预算，即将可采范围内看做是一个大的集水井，利用地下水动力学公式和抽水资料，对区内矿井涌水量予以计算。由于承压水位应降至隔水顶板以下，可以选用承压转无压公式：

(2H-M).M-h2Q=1.366k

LgRo-Lgro (承压转无压)

由于巷道轮廓为不规则圆形，ro的确定采用下式： ro=Ro=R+ro R=2SHK 各参数取值及计算结果见表4-6。

表4-6 全区矿井涌水量计算表 代号 K H M S F R r0 Ro Q 参数 渗透系数 水柱高度 含水层厚度 水位降深 计算区面积 影响半径 引用半径 引用影响半径 涌水量 单位 m/d m m m m m m m m3/d 24-2 0.000166 23.42 17.80 23.42 41960000 3 3656 3659 329 5-1 0.000166 88.35 42.20 88.35 41960000 21 3656 3677 517 备注 4-2、5-1K值利用本区H1-2孔抽水资料。 以上对可采煤层全区采空后的矿井涌水量进行预算，经计算开采4-3煤时一般为329m3/d，开采5-1煤时一般为517m3/d。

三、涌水量预算结果评述

水文地质比拟法，是根据区内生产矿井排水资料，利用富水系数法，按新建矿井生产规模比拟计算的，应该较接近实际。采用大井法是将整合区的巷道系统看做一个圆形大井，利用地下水动力学公式来

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计算矿井涌水量，由于计算时将水位降深至煤层底板以下，故所计算的涌水量等于各煤层顶板含水层的疏干量。两种方法计算结果略有差异，但较为接近。本区水文地质条件简单，各项参数选择基本合理，预算结果比较符合实际，建议以大井法预算结果作为矿井正常涌水量参考资料。

由前面矿井充水 因素的分析，煤系地层基岩由于受后期剥蚀、残存地层厚度较薄，矿床开采后，冒落及导水裂隙带将波及顶部风化岩段含水层和松散层含水层，甚至沟通沟流从而使矿井涌水量将成倍的增加。由基岩面底板起伏形态分析可知：在本矿井区东部边界地带风化岩的地下水，由于补给条件差，其水量是比较小的。所以在矿井防治水时，除考虑各煤层顶板砂岩含水层的水量外，在正常基岩厚度小于冒落带及导水裂隙带时，还应考虑风化岩含水层及第四系松散层潜水含水层的径流量。建议矿山开采部门对此应高度重视，采取充分有效的预防措施，在较大沟流处留设保安煤柱，以保障矿井安全生产和可持续发展。

第四节 矿井防水措施

一、防治水的原则及技术思路

根据矿井水文地质、开采技术条件，矿井涌水量的预计，及本矿井的充水因素分析，该矿井水文地质条件相对较简单。

从矿井安全生产的角度出发，本矿井防治水工作应坚持以“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。

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中汇富能矿业有限公司矿井所处区域属西北干旱地区，水资源缺乏，伴随着矿区煤炭工业的发展，加之地表水及潜水不同程度受到污染，生产和生活需水量越来越大，有效的利用矿井排水，既能解决矿井生产、生活需水，又能排除水害对矿井的威胁，降耗节能，大大提高企业效益。

根据中汇富能矿业有限公司矿井的实际情况，确定其防治水工作技术思路为“供排结合，探采结合，预防为主，治理为辅”。

二、防治水措施建议 1、地表防治水措施

进一步调查矿井内及周边地表水系的汇水、径流以及洪流等分布状况，加强对工作面地表的岩层移动和水体底界面变形的监测，以了解水量、水位变化及其他变化，分析矿井生产对其的影响程度。掌握当地历年最大降水量和最高洪水位资料，并结合本矿井地形地貌条件，建立相应的地表洪水疏排水系统，对于地势较低洼的沉陷区，如不能利用排水沟自然排水时，应用水泵集中排水，用粘土填充密实，尽量减少雨水渗入井下的各种通道。应安排专人负责并定期检查采空区地面沉陷、塌陷状况，若发现此种情况，必须立即处理。

2、井下防治水措施

目前来看，矿井涌水水源主要来源于煤层顶板以上砂岩含水层中的地下水，为了解决其对矿井安全生产的影响，主要采取井下排水、清污水分离，供排结合等措施。也可采取其它较多技术方案，如修筑泄水巷、拉水沟、修建挡水墙、导管排水引流、修建大型储水仓、配备抢险排水设备，可根据本矿井条件灵活运用。

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本矿井防水安全煤（岩）柱留设，严格按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》等有关规定进行计算后留设，煤矿边界、工业广场、井筒、大巷、等地段，必须做好保护煤柱的留设工作，确保煤柱的安全尺寸，做到既能保证安全生产，又能达到资源最大限度回采。各地段保安煤柱建议留设宽度详细如下：

（1）广场保护煤柱的围护带宽度15m，松散层移动角取45°，基岩移动角取70°进行计算，留设80m保护煤柱；

（2）大巷煤柱：中间两侧各留30m保护煤柱； （3）采区煤柱：留设10m保护煤柱；

采掘过程中做到以防为主，探采结合，依靠目前先进的科技进一步提高探测手段。掘进巷道及开采工作面经过地段，接近可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，提前实施矿井地质雷达等物探手段进行探测，详细查明回采工作面或掘进巷道前方隐伏的充水构造。根据预测情况可实施探放水工程，提前疏水降压。如遇采空区涌水，一律不能进行封堵，要充分释放，同时增大井下排水能力，确保井下安全生产。

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第五章 其它开采技术条件

第一节 工程地质

一、岩（土）体工程地质分类及特征

依据本区岩土体工程地质特征及成因，可将其划分为四大岩类七大岩层组(表5-1)。

表6-1 岩（土）体工程地质分类表 工程地 质类型 岩石类别 划分依据 岩体结构类型 主要工程 地质问题 风沙、边坡、地基稳定性、充水因素 边坡及地下工程稳定性 采煤引发地表变形 松散沙层组 第四系全新统风积沙冲积层 松散岩类 土层组 软弱岩类 风化岩组 第四系黄土、新近系红土 岩石破碎 散体至碎裂结构 散体结构 软弱至半 坚硬岩类 煤岩组 主要为3-1、4-2、5-1号煤层 层状结构 泥岩、薄层粉砂岩及砂岩互主要为延安组煤系地层 层岩组 半坚硬至 坚硬岩类 砂岩组 厚度＞3m的砂岩及粉砂岩 层状结构 地下工程稳定性 块状结构 易碎裂崩塌 1、松散沙层组

松散岩类包括第四系全新统风积沙（Q4eol）和中更新统离石组黄土层（Q2l）、新近系静乐组红土（N2j）。

风积沙呈片状覆盖于基岩之上。据颗粒分析统计，风积沙以细粒沙、粉沙为主，0.25～0.1mm细沙占53～67%，0.1～0.075mm粉沙占

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11～16%，＜0.005mm的粘粒占20～40%，0.5～0.25mm中粒沙仅占1～3%。

2、土层组

黄土层（Q2l）富含钙质结核，结核较致密，节理，孔隙相对较发育。岩性一般以亚粘土，亚砂土为主。离石组以亚沙土、亚粘土为主，亚粘土的密度1.71～2.12g/cm3，比重2.70g/cm3，孔隙比0.562～0.815,含水率11.2～22.5%、为稍湿～较湿级，饱和度49.0～94.0，液限24.0～32.7%，塑限16.0～19.4%，液性指数0。0.22～1.0，属软塑～硬塑状态，湿陷系数0.001～0.040，局部具有湿陷性，不具有自重湿陷性，压缩系数0.03～0.13，具有中等压缩性，依GB50021—2001规范分类为粉质粘土。它具有孔隙度大、结构疏松、垂直节理发育的特点。浸水易失稳，地表水流冲蚀易引起坍塌。

3、风化岩组

基岩顶部岩层(主要为延安组顶部)，岩石失去原有色泽，强度降低，厚度根据野外岩芯鉴定和地球物理测井曲线共同确定，一般厚20m，最厚可达48.00m，强风化带一般5～8m，抗压强度一般25MPa，与原岩相比损失率在30%左右。风化带由上到下风化程度渐次减弱，强风化带原岩结构被破坏，次生裂隙发育，长石等不稳定矿物风化成粘土矿物，由此造成的岩石容重低，孔隙率大，含水率高，强度小，另外，不同岩性和结构的岩石抗风化能力差异较大，一些处于强风化带内的结构致密的粉砂岩、细粒砂岩和硅质胶结砂岩其物理力学性质没有明显变化。

4、煤岩组

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各煤层饱和抗压强度7.3Mpa，干燥状态抗压强度13.30～14.80Mpa，软化系数0.62。饱和抗压强度8.20～9.20Mpa，干燥状态抗拉强度0.45～0.56Mpa。饱和抗剪断强度C=0.95～1.75Mpa，φ=37.42～37.65度。

5、泥岩、薄层粉砂岩及砂岩互层岩组

本岩组是与煤层开采有直接关系的岩组之一，是煤系的主要岩组，由粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩及薄煤等组成。多出现于煤层直接顶底板。岩石含有较高的粘土矿物和有机质，以发育较多的水平层理、节理裂隙和滑面等结构面为特征。抗压强度为27.40MPa，属坚硬岩石。浸水或长时间暴露于空气中岩石多沿层理方向离析成薄片。试验测定饱水状态下，软化系数小于0.60，表现出水稳定性较差的特点，RQD值平均62.5%，泥岩39%，说明岩石质量中等(Ⅲ)，岩体中等完整。

6、砂岩组

以中粒砂岩和细粒砂岩为主，局部为粗粒砂岩， 多形成煤层的基本顶或老底，岩石由石英、长石、云母、暗色矿物、岩屑等组成。岩石平均抗压强度在31.00MPa。其水稳定性较好，属半坚硬岩石。岩石质量均属中等（Ⅲ级），岩体中等完整。

二、岩（土）体结构类型及质量等级 （一）岩（土）体结构类型

根据组成岩体的结构面和岩石性质，从煤矿生产应用的角度出发，把区内岩体划分为散体结构、碎裂结构、层状结构和块状结构四大岩体结构类型。

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1、散体结构

主要指土质岩类，亦包括基岩的强烈风化带，其中的节理、裂隙大量发育且呈无序状排列，岩体强度很低，变形明显；沙土体呈松散状或半固结松散状态，无强度或强度极弱，是工程地质特征最差的岩体结构，近似松散介质，易引起较多的工程地质问题发生。

2、碎裂结构

由弱风化带组成，此类岩体结构面间距20～40cm，且互相切割，结构体为大小不一，形状各异的岩块，且呈不规则状，强度较低。作为开采煤层覆岩的一部分，易造成顶板岩石压力增大和老顶初次及周期来压步距的缩短。特别是在松散含水层下近风化带采煤时，井巷围岩容易失稳破坏，工作面采空区顶板易大面积切顶垮落。在自然斜坡和人工边坡处易引起崩塌，滑坡等工程地质问题。

3、层状结构

层状结构是煤系地层中粉砂岩、泥岩组的典型结构，为薄—中厚层状，夹泥岩、煤、炭质泥岩等软弱夹层，局部夹有中厚层砂岩。该岩体结构特点是岩体分层多，软硬相间。受沉积因素影响，剖面上厚度和平面上分布变化大（见工程地质剖面图及各煤层直接顶等厚线图）。受各种结构面的影响，结构体形态以长方体，板状体为主，为相对隔水层，易受地下水对岩石的软化、崩解、离析等。在煤层顶板多以复合结构产出，失去原岩压力平衡状态后，以离层或沿滑面滑脱失稳为主要表现形式。

4、块状结构

主要指砂岩岩组的岩体结构，亦包括层理不甚发育的，以钙质胶

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结为主的且厚度相对较大的粉砂岩。岩体分层厚度一般大于0.5m，大部分为中厚—厚层状。结构面较层状结构岩体为少，层理特征是不连续的交错层理或波状层理，平行层理。水稳定必较好，是整合区内各种结构体完整性和稳定性最好的。

三、煤层顶底板稳定性评价 （一）煤层顶、底板稳定性 1、煤层顶、底板稳定性的划分标准

影响煤层顶、底板稳定性的地质因素主要有岩性、岩石单轴抗压强度、硬度、地质构造及裂隙发育程度、层厚、层理等。本次对煤层顶、底板稳定性的划分主要依据直接顶板的岩性和岩石抗压强度，参考岩层厚度、层理、裂隙及硬度等进行综合分析确定的，其稳定性分级标准见表5-2。

表5-2 顶底板稳定性分级标准表 顶、板底稳定性 划分标准 抗压强度 岩性 不稳定（Ⅰ） ＜30 泥岩、粉砂岩 较稳定（Ⅱ） 30-60 粉砂岩、砂岩 稳定（Ⅲ） 60-80 砂岩、钙质泥岩 坚硬（Ⅳ） ＞80 砂岩 2、煤层顶板稳定性

本次煤层顶板稳定性评价是以勘探钻孔岩芯鉴定为基础，结合地球物理测井资料综合确定煤层直接顶板的岩性及厚度。三种顶板结构的划分依据，参照原煤炭部颁行业标准《缓倾斜煤层工作面顶板分类》（MT5--1996）。基本顶指：“位于直接顶之上厚度大于3m，节理和裂隙及层理不甚发育的较为均质的整体砂岩和粉砂岩”。“对于直接顶下部厚度不大于0.5m的泥岩、炭质泥岩视为伪顶”二者之间的则为直

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接顶。

根据4-2煤层顶板类型及直接顶等厚线图，煤层顶板类型以直接顶为主，分布面积占绝对部分，横穿井田中部，岩性主要为粉砂岩，泥岩。基本顶分布区内西、东、南部，岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩次之，属不稳定～较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。

根据5-1煤层顶板类型及直接顶等厚线图，煤层顶板类型以直接顶为主，分布面积占绝对部分，分布区内东北部，北部及东南部，岩性主要为粉砂岩，泥岩。基本顶分布区内西部，岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩次之，属不稳定～较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。

3、煤层底板稳定性

3-1煤层底板多以泥岩、粉砂岩为主，细砂岩次之，岩体较完整。绝大部分属不稳定—较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。

4-2煤层底板以粉砂岩为主，细粒砂岩次之，岩体较为完整，属不稳定—较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。

5-1煤层底板以粉砂岩为主，细粒砂岩次之，岩体较为完整，属不稳定—较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。

（二）回采巷道围岩稳定性评价

根据区内地层沉积状况，井巷围岩岩性以层状及块状的各粒级砂岩为主，泥岩夹层次之。但从上到下层间距有所减小(层理发育程度较好)，岩体的稳定性亦随之有所好转，总体而言，本区基岩除上部风化带围岩稳定程度有所降低外，其它大部分地区的围岩岩体较为完整，稳定性相对较好。

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第二节 冒顶实例分析及矿压规律

本报告就邻近矿区（神北矿区）大柳塔煤矿已采工作面（1203）冒顶事例、地表岩移观测资料和矿压资料进行分析，以便给本矿井未来生产起到一定指导作用。

1993年3月15日该工作面正式投产，至3月24日已推进到离切眼23.62m处，顶板压力急剧增大，煤帮一侧有3处掉矸，顶板出现3处淋水，随后中部支架回缩下陷，支柱后方工作面沿煤壁切断达90m，并伴随有“嘎咔”断裂声和“轰隆”的冒裂声，大水顺煤壁倾泻而下。至3月27日20#－50#支架普遍卸载下沉。在24日后的4天里，工作面上方对应冒落区的地面（图5-1）B8至B9测点间和B10至B11测点间出现150°方向裂缝并形成“纺锤形”展布的沉陷坑（B9点沉陷668mm），外形长轴（沿切眼方向）长度52.5m，短轴（沿工作面推进方向）长度22.5m，沉陷区南端出现锥形漏斗。事故处理后恢复生产，推进至距切眼中线43.8m，沉陷区急剧向顺槽扩展达125m。

工作面推进至切眼中线70m时，沉陷坑南北缓慢扩展达142m，基本靠近南北两侧顺槽。以后趋于稳定，但地表有裂缝越过顺槽和切眼，系松散层安息角不同，受沉陷坑影响拉张滑动所致。沉陷区内出现大小不同锥形漏斗4个，最大下沉量为2881mm，最小值为1877mm，沉陷深度已趋于稳定，突水时带进了少量流沙，这说明松散层底部的砾石层起了过水滤沙的作用。

西安矿院和神东公司针对该工作面岩性指标和埋深等地质条件进行相似材料模拟；矿井工作和研究人员对回采过程中的矿压显现特征

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进行观测，得出了以下结论及技术数据：

图5-1 大柳塔1203工作面冒顶与地面塌陷示意图 1、煤层开采履岩破坏规律

a、冒落过程讯速，无明显碎胀现象。当覆岩大面积临空后，回采面中部应力集中，矿压最大，顶板首先沿煤壁剪切断裂，继而弯曲，产生层间离析和断裂，连续下落或整体下塌。

b、顶板初次全厚切落时，矿井涌水溃沙最严重。

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c、矿井最大涌水溃沙一般发生在裂隙最发育、基岩下沉量最大处，水沙亦会沿工作面煤壁附近基线产生的切落裂缝直接涌入工作面。

d、顶板初次全厚切落后，顶板周期性全厚破坏，贯通基岩的导水裂隙带宽度上部张开度大于下部，并随采高的减小开裂度减小以至闭合，这有利于泥沙的阻滞。

e、冒裂带高度比一般开采条件下大，覆岩破坏垮落呈规则状。 2．矿压显现规律

a、直接顶初次垮落步距为9.5m。

b、基本顶初次来压步距为23.6M,最大悬顶面积3600m 2。 c、基本顶周期来压步距9.6～11.2m。 d、周期来压时支柱平均载荷为20.3Mpa。 e、基本顶分级：基本顶来压不明显属Ⅰ级。

f、覆岩破坏后，经勘探煤层顶板冒落高度6.7m。直接顶垮落后的碎胀系数1.43。

g、直接顶分类：直接顶为Ⅱ类中等稳定顶板。

第三节 环境地质

一、矿井环境地质现状

由于该区处于陕北黄土高原北部的黄土梁峁区。黄土厚度大，土质较疏松，粉粒含量高，垂直节理及孔隙发育，降水集中，植被稀少，沟谷密集，地形破碎，流水侵蚀强烈。加之小煤矿开采中的配套设施欠缺，对废弃物处置不当极易引发灾害性环境地质现象，就本矿井而言，区内潜在的主要环境问题可分为自然因素和人为因素两种。

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1、自然因素形成的环境地质问题

对本区影响较大的有：水土流失、边坡失稳等。 （1）水土流失

水土流失强度主要受地形、地表土质、降雨强度、降雨方式及植被覆盖情况等诸多因素影响。本区气候较干燥，降水少，土质较疏松，粉粒含量高，垂直节理及孔隙发育，降水集中，植被稀少，沟谷密集，地形破碎，流水侵蚀强烈。其危害形式主要表现为冲毁土地，割裂地形，破坏各种建筑设施等。

（2）边坡失稳

本区为丘陵地区，沟谷发育，在东云沟和丈八崖沟及其次级支沟，基岩多出露至斜坡顶部，由于基岩长期遭受风化剥蚀及煤层自燃形成的顶板跨塌，风化裂隙及自燃煤层顶板跨塌孔洞、裂隙较为发育。在沟谷上游及分水岭地带多出露黄土，谷坡多在40°以上，中上游可达60～70°，黄土柱状节理发育。上述各种客观条件成为边坡失稳的主导因素，边坡失稳多以崩塌为主，滑坡次之。

①崩塌

区内可分为黄土崩塌和基岩崩塌。黄土崩塌一般多发生在沟谷上游和分水岭地带，规模较小且较普遍，常在雨季沿黄土的柱状节理发生，一般几十方到上百方。基岩崩塌多发生在斜坡较陡的地方，岩性多为中细粒砂岩，节理极度发育。由于受层理面及节理面的控制，多在暴雨时形成崩塌，一般几十至上百方。崩塌发生急剧，短促及猛烈，常摧毁建筑，破坏道路，堵塞河流，危害性较大。

②滑坡

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滑坡多发生在黄土组成的沟谷上游和分水岭地带的陡坡。滑坡体多为中更新统离石黄土，规模较小，一般在1000～2000方，常单个发生。由于滑坡多发生在沟谷上游，对道路交通及煤矿生产建设影响不大。

对矿井影响较大的有水土流失，并由此产生次生的崩塌、滑坡、地面塌陷、泥（石）流、淤积等环境问题。

2、人为因素形成的环境地质问题

采煤引起的主要环境地质问题为地面变形，煤矸石堆放造成水和大气恶化、污染，因采煤裂隙带采通地表水渗漏和疏干。

（1）环境污染

区内沿主要沟谷分布有众多小煤矿配套炼焦炉，多未严格按环保要求建设，尘、烟回收综合利用很差，致使当地大气环境已受到污染，二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）总悬浮微粒（Tsp）均超标。可直接污染空气、水体、土壤、地下水等也受到不同程度污染。

（2）采煤引起的环境地质问题 ①地面变形

煤层的大面积开采，将会引起顶板冒落带及导水裂隙带的形成，随之也将引起地面下沉与变形，从煤窑调查结果来看，本区采煤层引起的地面下沉变形不甚严重，但对建筑物存在较大问题。

②煤矸石、废焦渣及焦炉烟雾对土壤的污染

采煤过程中所形成的大量煤矸石及炼焦后废弃的焦粉，它们不仅具有可燃性，而且其中所含的有害元素和放射性元素会因雨水的淋滤作用对土壤和地下水造成一定的污染。通过三道沟井田取样分析可以

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看出，矸石淋滤后土的Pb、Zn含量高出背景含量的4～6倍，Cu、Cd、As、Cr略高于背景值，Hg含量与背景含量相当。而焦渣淋滤后及焦炉烟雾对土壤污染后的Pb、Zn、Cu、Cd、As、Cr及Hg的含量与背景含量相当，因此唯只有原煤矸石对环境有影响的可能是Pb、Zn。

③矿山开采废水

煤矿开采后排放的矿井废水多是酸性和弱酸性SO4-2、C1-、HCO3-、Ca+2、K1、Na+等离子含量较高，矿化度均大于1000mg/L，为高矿度矿井水，其排放可导致部分地表植被死亡，故应尽量减少矿井废水的无处理排放。

总之，区域稳定性好，采矿可产生局部地表变形，但对地质环境破坏不大，区内无重大的污染；煤和矸石化学成份基本稳定，无其它环境地质隐患，故本区地质环境类型应为Ⅱ类，即本区属地质环境中等区。

二、环境地质问题防治建议

根据本区的环境地质现状，结合今后的煤矿开发规划及邻近矿区的经验教训，可以肯定环境地质问题在今后的煤矿开采建设中将成为一个无法逃避的现实问题。为了合理有效、有序地开采地下资源的同时，最大可能的保护十分珍贵的土地资源、水资源及植被资源等，必须做到以下几点：

1、对环境地质问题应预防为主，采用防治结合手段，最大可能的降低环境地质问题的影响范围和程度。工作中应有超前意识，树立一朝破坏，十年难愈的观念，提前预测可能发生的环境地质现象种类、规律，要有一套完整的防治预案，使环境地质保护工作有条不紊的得

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以顺利实施。

2、大面积的采矿活动易引发崩塌、滑坡等地质现象的可能，在今后工作中，应及时了解采空位置的地形地貌状况，对坡形较陡、表层岩石松软的地段应及时人工卸载，改造坡形。对易产生裂缝的地段需采取修筑挡土墙和截水渠，减少诱发因素的影响程度。

3、对采矿中的形成的固体废弃物，应选取合理封闭存放，并应造田复垦，即可防止泥石流的产生，又可节约土地资源。同时在封存物场地应设置粘土垫层，以防降水淋滤对地下水的污染。

4、在矿区要加强植树种草工作等防风固沙措施，防止沙体移动，建立新的生态平衡。

第四节 瓦斯、煤尘、自燃倾向和地温

一、瓦斯

据本煤矿整合勘探时，所采取的4件瓦斯采样测试分析(表5-3)表明：

表5-3 煤层瓦斯成分及含量测定成果汇总表 煤层 3-1 4-2 5-1 样品数 2 1 1 瓦斯含量（ml/g,daf） CH4 0 0 0.01 CO2 0.15～0.24 1.17 0.10 C2～C8 0 0 0 CH4 0 0 0.16 自然瓦斯成分（%） CO2 0.24～0.29 0.17 0.16 N2 0.85～0.87 0.85 0.86 C2～C8 0 0 0 3-1煤层自然瓦斯含量为：CO2为0.15～0.24mL/g,daf，CH4为0mL/g,daf；自然瓦斯成分CO2为0.24～0.29%，CH4为0，瓦斯成分分带属二氧化碳-氮气带（CO2-N2）。

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4-2煤层自然瓦斯含量为：CO2为1.17mL/g,daf，CH4为0mL/g,daf；自然瓦斯成分CO2为0.17%，CH4为0%，瓦斯成分分带属二氧化碳-氮气带（CO2-N2）。

5-1煤层自然瓦斯含量为：CO2为0.10mL/g,daf，CH4为0.01mL/g,daf；自然瓦斯成分CO2为0.16%，CH4为0.16%，CH4含量很低，瓦斯成分分带属二氧化碳-氮气带（CO2-N2）。

本区瓦斯含量及自然成分中均以N2＋CO2为主，CH4为0～微量，一般不会对矿井生产安全造成灾害，但不排除由于矿井通风设备不良引起的局部采空区瓦斯积聚。

二、煤尘

各煤层测试的火焰长度均大于>400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量在70～75％之间，属有爆炸性危险的煤层。因此在设计和开采煤炭时应引起高度的重视（表5-4）。

表5-4 煤尘爆炸性鉴定报告表 煤层 3-1 3-1 4-2 5-1 孔号 H1-1 H1-2 H1-1 H1-1 火焰长度（mm） >400 >400 >400 >350 岩粉量（%） 75 75 70 75 爆炸性结论 有爆炸性危险 有爆炸性危险 有爆炸性危险 有爆炸性危险 三、自燃倾向性

4件样品测试表明：煤的干燥无灰基挥发分（Vdaf）大于18%，煤的吸氧量Vd在0.72～0.78%之间。根据GB/T20104－2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》中第9.1条煤自燃倾向性等级及分类指标确定：各煤层为Ⅰ类容易自燃煤层。因此应在生产、贮运中采取

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科学阻燃对策，防止煤炭发生氧化自燃。

四、地温

据以往区域资料得知，区内地温梯度最大2.9℃/100m，最小为0.84℃/100m，平均地温梯度1.53℃/100m。以上资料表明，区内地温正常，无地热灾害。根据《煤、泥炭地质勘探规范》B4.6.2条，普查阶段未发现地温偏高，条件类似的相邻地区亦未发现有高温的生产矿井，且煤层埋藏深度小于500m时，本阶段一般可不做地温工作之规定。

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第六章 矿井资源量估算

第一节 资源量估算范围及工业指标

一、估算范围

1、估算煤层：本次参与资源储量估算的煤层为采矿许可证批准的3-1煤、4-2煤和5-1煤层。

2、估算范围：本次资源量估算范围以采矿区可证批复范围为准，登记证号为C6100002014091120135639，估算深度延安组含煤地层所有可采煤层。

3、估算垂深

本次资源量估算的煤层最高煤层底板标高为1205m（3-1煤层），最低底板标高为1080m（5-1煤层）。其中：3-1煤层底板变化在1160～1205；4-2煤层底板变化在1140～1190；5-1煤层底板变化在1080～1130m。

二、估算基准日

本次煤炭资源量估算基准日为2017年10月31日。 三、工业指标确定依据

本矿井地层倾角一般小于1°，各煤层煤类均属不粘煤，因此依据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）确定本区资源量估算的工业指标如下：

1、最低可采厚度：0.80m。

2、原煤最高灰分Ad（%）：40%。本区各煤层的原煤灰分平均值最大灰分为10.96%，均小于40%，满足规范要求。

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3、最高硫分St,d（%）3%：本区各煤层的原煤全硫平均值最高值为0.32%，满足规范要求。

4、最低发热量Qnet,d（MJ/kg）：17.0MJ/kg。17.0MJ/kg。本区各煤层的原煤收到基低位发热量平均值最低值为26.17MJ/kg，均满足规范要求。

第二节 资源量估算方法

本矿井煤层倾角平缓，不足1°，构造简单，各煤层厚度变化小，规律性明显，为稳定性煤层，勘探工程布置合理，故采用水平投影面积、地质块段法进行资源储量估算。

估算公式为：Q=S×M×D Q：资源量(万吨) S：块段面积(万m2) M：块段平均煤层厚度(m) D：平均视密度（t/m3）

第三节 资源量估算参数和边界的确定

一、参数的确定 1、煤层厚度的确定

（1）见煤点煤层综合成果的确定

根据2012年2月中国煤炭地质总局一七三勘探队提交的《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》中显示本区煤层的测井曲线异常显著，解释煤层成果一般准确可靠。因此在测井

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解释煤层成果与钻孔基本一致、且达到优（甲级）时均采用测井成果。

（2）见煤点煤层综合成果的确定

① 由于各煤层的测井曲线异常显著，解释煤层成果准确可靠，因此当测井解释煤层成果与钻探基本一致，且达到优级时，采用测井成果。

② 当测井曲线对煤层结构反映不清晰，钻探结构清晰，且有实物验证后，测井与钻探成果差值符合《验收标准》规定，煤心完整，采用钻探成果。

③ 煤层钻探质量为优质时，煤芯采长大于测井解释厚度，且钻探长度及重量采取率均为100%时，采用钻探成果。

④ 当煤层厚度综合确定之后，其深度及底板标高均采用相应成果。煤层成果分为可靠与不可靠，测井非优质（合格），钻探煤层不合格者为不可靠，其余为可靠。

（3）有夹矸煤层采用厚度的确定

① 煤层中单层厚度＜5cm的夹矸，可与煤分层合并计算采用厚度，但并入夹矸以后全层的灰分（或发热量）、硫分应符合估算指标的规定。

② 煤层中单层厚度≥5cm的夹矸全部剔除。

③ 夹矸厚度小于煤层最低可采厚度，且煤分层厚度均等于或大于夹矸厚度时，将上下煤分层相加作为采用厚度。

2、块段划分

各煤层在其资源量估算范围内，首先按不同资源量类别对工程网度的要求，以见煤点及钻孔连线为界进行分区，再在同一资源量类别

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区内，按工程点的密度及煤层厚度变化特点，以钻孔、可采边界线为界划分基本块段。由于本矿井煤类单一（以BN31为主），基本块段以大巷煤柱、地面建筑体（高压线、工业场地、村庄、水库）、防水煤柱等保护煤柱线划分为子块段。

3、块段煤层厚度的确定

（1）由工程点连线圈定的基本块段：由于工程点分布均匀，故采用基本块段范围内及周边所有可采见煤点采用厚度的算术平均值。

（2）以最低可采边界线为界的块段：0.80m煤厚点数的选取以其有效控制面积综合确定。

4、视密度值的确定

采用《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》中各煤层见煤点视密度（剔除可疑值）的算术平均值作为各煤层的视密度。

3-1煤的视密度为1.32t/m3； 4-2煤的视密度为1.32t/m3； 5-1煤的视密度为1.32t/m3。 5、块段面积的确定

采用水平投影面积，块段面积全部用计算机MAPGIS软件，从矢量化后的煤层底板等高线及资源量估算图上读取。区内各煤层产状平缓，因而在煤层底板等高线及资源量估算图上读取的块段面积视为块段真面积，直接参与资源量估算。

二、各种估算边界的确定

1、可采边界线：相邻见煤点中一点可采而另一点不可采时，则用

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内插法求得最低可采点，相邻最低可采点相连即为可采边界。当煤层被剥蚀时，以未见煤点与相邻见煤点连线的中点作为0点，以其连线作为0点边界。

2、煤层自燃边界线：

结合以往地质勘探调查实测、地质填图和钻孔控制综合确定煤层自燃边界线。其成果较可靠。

3、煤层实测露头线及隐伏露头线：煤层露头线是以地质测量用仪器实测绘制的，煤层隐伏露头点根据地质填图实测或推断所得，并利用已知点煤层的标高，结合地质剖面和参照地形勾绘煤层隐伏露头线。

4、采空区边界：采空区边界采用《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》中所提供的界线。

5、保护煤柱边界的确定：

① 村庄、电线杆塔、府谷至店塔一级公路保护煤柱边界的确定： 根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，本区煤矿范围内村庄、电线杆塔属三级保护对象，确定地面围护带宽度取10m。府谷至店塔一级公路属二级保护对象，确定地面围护带宽度取15m（需要说明的是：2002年，受府店一级公路建设管理处委托，陕西煤田地质局一八五队编制并提交《陕西省省道301府谷至店塔公路压覆煤炭资源储量报告》，该报告陕西省国土资源厅以“陕国土资储认〔2002〕49号”评审备案，公路压覆煤炭资源保安煤柱宽度统一由公路两侧各推100m作为保安煤柱线；本次重新对线路边界、路面宽度进行了实测，利用勘探成果选用移动角重新估算压覆量，并将本次估算压覆量与占用量进行单独对比，沿公路两侧建筑物、河流压覆范围包

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含在该公路报告压覆范围内，其压覆资源量本次未单独计算）。

松散层及基岩厚度的确定：依据周边钻孔及地质填图资料确定地面平均标高，据地面标高，煤层底板标高，松散层厚度共同确定煤层埋藏深度及基岩厚度，松散层厚度及基岩平均厚度见表6-1，再按移动角法计算。

表6-1 村庄轮廓外围保安煤柱宽度计算表 范 围 煤层 编号 4-2 5-1 4-2 5-1 4-2 5-1 4-2 5-1 4-2 5-1 4-2 5-1 松散层平均厚度(m) 65 65 20 20 90 90 9 9 6 6 10 10 基岩平均 厚度(m) 61 126 48 110 51 116 34 100 30 91 44 101 围护带 宽度(m) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 15 15 村庄轮廓外围 保护煤柱宽度(m) 91 109 43 59 114 131 28 46 24 40 37 52 西耳村1 西耳村2 塔1、塔2、塔3 塔4、塔5、塔6 蛇沟岔村 红草沟煤检站 府店一级公路 保护煤柱宽度采用移动角法计算，选用移动角为：松散层α=45°，基岩β=75°。

计算公式为：W(受护对象外围保护煤柱宽度)=d1(松散层厚度)×ctg45°＋d2(基岩厚度)×ctg75°＋（地面围护带带宽度)村庄、电线杆塔10m，店石一级公路15m。

第四节 资源量分类

一、地质可靠程度

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根据《规范》和以往勘查工程控制程度及勘查的煤层资源量地质可靠程度分为探明的、控制的和推断的三个类别，现将本区地质可靠程度评述如下：

探明的资源量区：煤层的厚度、结构已经查明，煤层对比可靠，煤层的连续性已经确定，煤类、煤质特征及煤的工艺性能已经查明，煤层底板等高线已经控制在10m以内，未发现落差等于和大于30m的断层。

控制的资源量区：煤层的厚度、结构已基本查明，煤层对比可靠，煤层的连续性已基本查明，煤类、煤质特征及煤的工艺性能已基本查明，煤层底板等高线已经基本控制在10m以内，未发现落差大于和等于30m的断层。

推断的资源量区：煤层的厚度，结构已初步查明，煤层对比基本可靠，煤类和煤质特征已大致确定，煤层的产状已初步查明，煤层底板等高线已大致控制。

二、资源储量分类原则

根据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）标准，矿产资源经过矿产勘查所获得的不同地质可靠程度和相应的可行性评价所获不同的经济意义，是固体矿产资源储量分类的主要依据。本区未进行可行性研究或预可行性研究，仅进行了概率研究，其经济意义属内蕴经济的矿产资源，故将本区煤炭资源量划分为三种类型，即探明的内蕴经济资源量（331）、控制的内蕴经济资源量（332）、推断的内蕴经济资源量（333）。

三、经济意义划分

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本区未进行可行性研究，仅作了经济概略研究，因此，根据以往勘查工作控制程度，煤层的技术经济意义为内蕴经济资源量。

四、资源量分类的依据和原则

依据矿井内各煤层的稳定程度、构造复杂程度、以及现行《规范》之规定：对稳定的3-1、4-2、5-1煤层采用750×750m的工程点网度圈定探明的资源量331，个别块段由于工程点分布不均，原则上不超出1000m网度。采用1500×1500m的见煤工程点网度圈定控制的资源量332，个别块段原则上不超出2000m网度。有少量钻孔控制的圈定为推断的资源量333。

第五节 资源量估算结果

本报告煤炭资源量估算日期截止2013年8月31日（煤炭资源整合后，矿井动用资源量仅为形成巷道所采动资源量，因此未考虑由此影响的资源量）。

一、矿井范围内资源量估算结果

本次矿井范围内参加资源量估算的3-1、4-2和5-2煤层共获得资源量总资源量3617万吨。

其中：保有资源量1850万吨（含压覆资源量379万吨），采动资源量1767万吨（含原煤矿外开采88万吨）。

1、保有资源量

保有资源量为1850万吨，其中：

探明的内蕴经济资源量（331）1086万吨（含压覆资源量321万吨）； 控制的内蕴经济资源量（332）598万吨（含压覆资源量37万吨）；

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推断的内蕴经济资源量（333）128万吨（含压覆资源量21万吨）； 探明的资源量占资源总量的59%；

探明的与推断的资源量为1684万吨，占总资源量的91%。 （1） 可利用的资源量为1471万吨

其中：探明的内蕴经济资源量（331）803万吨； 控制的内蕴经济资源量（332）561万吨； 推断的内蕴经济资源量（333）107万吨。 （2）各类煤柱及压覆源量为379万吨

其中：探明的内蕴经济资源量（331）321万吨； 控制的内蕴经济资源量（332）37万吨； 推断的内蕴经济资源量（333）21万吨 2、采动资源量

府谷县老高川乡府铁联营煤矿和府谷县老高川乡西耳煤矿开采3-1

煤层，共计采动资源量1767万吨。

二、资源量增减情况

本次计算的矿井资源量与2012年2月中国煤炭地质总局一七三勘探队提交的《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》中资源量计算范围相同，采用见煤点厚度相同，块段划分基本一致，不考虑因巷道掘进采动资源量变动，因此资源量基本无变化。

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第七章 探采对比

第一节 构 造

矿井位于鄂尔多斯盆地之次级构造单元陕北斜坡东北部，地质构造简单，基本为一走向北东，倾向北西，平均倾角小于1°的单斜构造，无大的断裂及褶皱发育，局部发育宽缓的波状起伏。无岩浆活动痕迹。

根据矿井建井阶段采掘工程揭露情况来看，各井筒及巷道掘进过程中也未发现断层、褶皱等地质构造发育，亦未见岩浆岩侵入活动，这与煤炭资源整合资源勘探阶段对井田构造的评价结论相吻合。

第二节 煤层、煤质

一、煤层

据本矿井煤炭资源整合勘探阶段查明，本矿井具有对比意义且满足矿井建设设计要求的可采煤层有3层，编号自上而下为3-1、4-2及5-2煤层，其特征综述如下：

井田内各煤层均呈简单的层状产出，在剖面上呈趋势性渐变，无明显的膨缩突变现象。煤层受后期构造影响较小，层位稳定。产状受区域构造和古地形条件的控制，整体为向西北倾斜的单斜层。煤层的厚度按规范中的有关标准划分，3-2煤层为厚煤层，4-2号煤层为薄～中厚煤层，全区可采，厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层。5-1煤层不含层夹矸，结构简单，该煤层为薄～中厚煤层，全区可采，厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质

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变化小，煤类单一，属稳定型煤层。

从矿井开拓所揭露煤层厚度来看基本与勘探报告成果吻合，但然局部煤层厚度与勘探阶段成果有所差异，但由于范围较小非地面勘探所能控制。

二、煤质

本矿井在煤炭资源整合勘探阶段按照《煤炭资源地质规程规范》（86年）及《煤、泥炭地质勘查规范》（2002年）中对煤质工作要求，进行了采样及测试工作。建井阶段未进行各煤层采样测试工作，但据邻区有关资料显示，本区各煤层煤类以不粘煤（BN31）为主，煤质稳定变化程度小，说明勘探阶段所提供的煤质吻合。

第四节 水文地质条件

本矿井在煤炭资源整合勘探报告中将矿井水文地质类型定为Ⅱ类Ⅰ型是合理的，即“以裂隙充水含水层为主的水文地质条件简单的矿床”，并对矿井涌水量进行了预测，预测结果为全矿井4-2煤层矿井涌水量为329m3/d；5-1煤层矿井涌水量为517m3/d。据目前矿区邻近已生产矿井涌水量观测资料对比分析，矿井涌水主要来自井巷岩壁渗水和穿越含水层地段淋水、滴水以及煤层顶板淋水、滴水，基本与原勘探报告结论相吻合。由于目前矿井的采煤方式发生变化，符合矿井开采中矿井涌水量变化的客观规律。

第四节 勘查工作有效性评价

陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司矿井现巷道系统已掘进完

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毕，目前正准备联合运转试生产，从现有井筒以及巷道所揭露的构造、煤层、煤质、水文地质条件的探采对比结果可以看出，原勘探报告（《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》）勘查方法正确，勘查手段得当，勘查类型划分正确，勘查工程间距的确定适当，勘查工程布置合理，提交的报告满足了《规范》、《规程》及矿井设计的要求。

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第八章 结论及建议

本次建井地质报告工作由榆林市荣岩地质勘探有限公司于2013年8月初接受委托后，充分搜集本矿井以往地质资料，进行分析整理，并于8月8日前往陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司进行建井过程实际地质记录资料搜集，同时对本矿井地质、水文地质、构造以及地貌概况进行调查。8月12日正式进入《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿建井地质报告》编制工作中。

本次建井地质报告编制工作主要是在以往各阶段地质工作的基础上，以《陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司煤矿（整合区）勘探报告》为资料依据，同时结合建井期间的各类地质工作成果以及相关实际情况，对获取的资料进行综合分析研究，按现行矿井相关规程、规范及有关技术要求，对本矿井范围内截止2017年10月31日底前的地质工作进行总结。本报告编制过程历时25天，完成了相应的任务。

报告包括文字说明1本，附表1册，附图7类12张。 一、主要地质成果

1、本矿井地层产状平缓，含煤地层地表露头近乎水平展布，为一走向北西，倾向南西，平均倾角小于1°左右的单斜构造，反映了区域构造的特点。区内无大的断裂及褶皱发育，无岩浆活动痕迹。延安组为向西南微倾的简单叠置地层，区内发育宽缓的波状起伏及鼻状隆起，属聚煤时地势不平和差异压实引起。各井筒及巷道掘进过程中也未发现断层，褶皱等地质构造发育，亦未见岩浆岩侵入活动，属简单构造的矿床。

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2、本矿批准开采的煤层有3层，编号自上而下为3-1、4-2、5-1煤层。井田内煤层总体形态规整，均呈简单的层状产状，在剖面上和平面上变化很小，呈规律性明显趋势性渐变。后期构造微弱，对煤层影响较小，层位稳定，产状平缓。煤层的厚度按规范中的有关标准划分，3-1煤层为中厚～厚煤层煤层（该煤层目前已经全部采空）；4-2煤层为薄～中厚煤层，全区可采，厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层；5-1煤层为全区可采的薄～中厚煤层，煤层厚度变化小且规律明显，结构简单，煤质变化小，煤类单一，属稳定型煤层。各煤层煤类以不粘煤（BN31）为主，煤质变化稳定程度小。

3、本矿井水文地质类型定为Ⅱ类Ⅰ型，即“以裂隙充水含水层为主的水文地质条件简单的矿床”。对矿井充水因素进行了分析，并对矿井涌水量进行了预测，预测结果为4-2煤层矿井涌水量为329m3/h，经和目前矿井涌水量进行对比分析，认为符合矿井开采中矿井涌水量变化的客观规律。

4、根据矿井煤层顶底板的地层结构、岩性特征及岩石的物理力学性质，煤层顶板稳定程度可划为：4-2煤层顶板类型以直接顶为主，分布面积占绝对部分，横穿井田中部，岩性主要为粉砂岩，泥岩。基本顶分布区内西、东、南部，岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩次之，属不稳定～较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）；5-1煤层顶板类型以直接顶为主，分布面积占绝对部分，分布区内东北部，北部及东南部，岩性主要为粉砂岩，泥岩。基本顶分布区内西部，岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩次之，属不稳定～较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。4-2煤层底板以粉砂岩为主，细粒砂岩次

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之，岩体较为完整，属不稳定—较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）；5-1煤层底板以粉砂岩为主，细粒砂岩次之，岩体较为完整，属不稳定—较稳定型（Ⅰ-Ⅱ）。本区基岩除上部风化带围岩稳定程度有所降低外，其它大部分地区的围岩岩体较为完整，稳定性相对较好。

5、本次建井地质报告对陕西省府谷县中汇富能矿业有限公司矿井范围内各可采煤层资源量量进行了重新估算。截止2013年8月31日为止，矿井共获保有资源量为1850万吨（扣除采动3-1煤层资源1767万吨），其中：探明的内蕴经济资源量（331）1086万吨，控制的内蕴经济资源量（332）598万吨，推断的内蕴经济资源量（333）,128万吨，探明的资源量占资源总量的59%，探明的与推断的资源量为1684万吨，占总资源量的91%。

二、存在问题及建议

1、本井田内有原府谷县老高川乡府铁联营煤矿和府谷县老高川乡西耳煤矿（3-1煤层）老窑采空区，建议矿井在采掘工程中，进一步详细查清老窑采空区积水，做到先探后采，以避免老窑积水对矿井安全生产的威胁。

2、加强矿井水文地质工作，进一步对矿井水文地质类型进行详细划分，做矿井防治水中长期规划。对井下所见涌（突）水点及出水点部位，进行详细记录，分析其涌（突）水因素，设立长期观测站定期进行观测，建立矿井涌水量与矿井开采量台帐。同时对矿井内及周边地表水系、水体及地面水文观测钻孔进行定期观测，以了解水量、水位变化，分析矿井生产对其的影响程度。

3、区内属于埋藏较浅的厚煤层。据有关资料显示，煤层顶板垮落

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形式为全厚切落式破坏。不会形成有规律的“三带”。所以，在采煤时，在局部煤层上覆基岩薄弱地段，顶板悬空后会随采随落，基本顶周期来压步距可能很短，提请业主方进行“三带”高度探测工作，总结本矿井“三带”高度发育规律，更有效的指导矿井安全生产。

4、矿区生态环境脆弱，植被覆盖率低，采煤造成的地面塌陷、水质污染等均会对煤矿的生态环境造成影响，同时开矿对哈拉沟水源地有一定影响，建议加强环境治理与保护。

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