资源开发利用方案

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第一章概述
一、矿区位置、自然条件、隶属关系和企业性质
1.交通位置
南山煤矿位于山西省沁源县西南部灵空山镇水泉坪村一带,行政区划属灵空山镇管辖。

井田地理坐标为:北纬:36°30′26″—36°32′33″;东经:112°08′21″—112°10′23″。

沁(源)~洪(洞)公路从井田北部通过,向东17km至沁源县城接汾(阳)~屯(留)省级公路及沁(沁源)~沁(沁县)公路,煤矿向北东42km至太焦线沁县火车站,向北东28km经武乡县与太(原)—长(治)高速公路接运,向北西100km至南同蒲线介休市火车站;向西南经古县沿古(县)—洪(洞)路约75km至洪洞县城东与霍(州)—侯(马)一级公路接运,并由此向北2km至大(同)-运(城)高速公路;由此向南22km至南同蒲临汾市火车站,交通运输条件较为便利。

详见交通位置图1-1-1。

2.自然地理
地形、地貌:
该煤矿地处太岳山区。

地形南部高、北部低,最高点位于煤矿区西南的山顶上,标高为1419.0m,最低点位于矿区东北部沟谷中,标高为1155.4m,相对高差263.6m。

矿区内基岩出露良好,植被不发育,纵观该矿区所处的自然地理条件,属于侵蚀强烈的低山区。

水系:
本矿区属黄河水系,为沁河支流的柏子河流域,区内沟谷一般无水流,若遇暴雨时节,常有洪水发生,但数小时后,流量即减退至消失。

柏子河向东南汇入沁河,沁河再注入黄河。

气象:
本区属大陆性气候。

据沁源县气象站近10年的观测资料,年平均降水量最小463.3mm,最大861.6mm。

年蒸发量最小1306.7mm,最大1609.6mm,蒸发量约比降水量大2.3倍,年平均气温8.7℃,夏秋季多东南风,冬春季多西北风,最大风速可达21m/s。

地震:
本区抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度为0.15g。

社会经济状况:
整合后井田内有水泉坪村及王庄村,水泉坪村位于井田的西南部,人口约200人,牲畜约为27头, 以饲养牛、羊为主,耕地面积为230亩,耕种有玉米、土豆、谷子、大豆等多种农作物,分布在沟谷边缘,区内多为山区荒地,树木极少,以杂草丛生为主,西部边缘局部地带为灌木丛。

王庄村位于井田东北部,人口约600余人,牲畜约为50头,以饲养牛、羊为主,耕地面积580亩,耕种有玉米、土豆、谷子、大豆等多种农作物。

井田内无其它工矿企业。

3.隶属关系和企业性质
矿井隶属于山西省沁源县康伟煤焦有限公司,企业性质为股份制民营企业。

二、矿井现状
该矿始建于上世纪七十年代,于八十年代投产,属股份制镇办民营企业。

根据整合方案,由南山煤矿将水泉坪煤矿整合,2007年1月由山西省国土资源厅换发采矿许可证,证号为1400000721341,有效期至2012年1月,批准开采1号、2号、3号、6号、9+10、11号煤层,面积为6.3252km2。

2008年1月由山西省煤炭工业局颁发的生产许可证,证号为201404310178,设
计生产能力为30万t/a,核定生产能力为30万t/a,有效期至2013年1月。

山西省国土资源厅晋矿采划字[2008]003号文划定矿区范围批复,南山煤矿批准开采的1、2号煤层扩界后面积变为8.0530km2,3号、6号、9+10、11号煤层,井田面积为6.3252km2不变。

本矿采用立井和斜井相结合的开拓方式,矿井采用中央并列式抽出式通风方法,主扇风机为两台BDK618-6-NO20型矿用轴流式风机,功率185×2KW,一台使用,一台备用,井下采煤工作面采用全负压通风。

该矿目前1号煤层采空面积1.641km2。

动用储量203.7万t,保有资源储量297.8万t。

2号煤层采空面积1.438km2。

动用储量459.8万t,保有资源储量1113.8万t。

三、编制设计的依据
1.山西省煤炭地质144勘查院2008年12月编制的《山西省沁水煤田沁源县康伟煤焦有限公司南山煤矿(扩界)资源储量核实报告》。

2.山西省国土资源厅晋矿采划字[2008]003号文。

3.山西省国土资源厅1400000721341号采矿许可证。

4.康伟煤焦有限公司南山煤矿提供的矿井现状和资料。

5.《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》。

6.国家和地方政府有关煤炭工业生产的法律、法规、技术政策等。

7.设计委托书。

四、资源开发利用方案设计的目的和意义
沁源县康伟煤焦有限公司南山煤矿为股份制民营企,投产至今已有20多年的历史,为当地的经济发展及人民脱贫致富做出了积极的贡献,目前其产品主要销往当地的选煤焦化厂,其产品供不应求。

随着国家煤炭产业政策
的不断调整完善,以及对煤炭资源开发监管政策力度的不断加大,以及煤炭资源一次性能源日渐枯竭,为促进当地经济的可持续发展,保持社会稳定,帮助当地人民尽快奔小康,增加南山煤矿的煤炭资源储量是十分必要的,通过增加南山煤矿的煤炭资源储量不仅可以延长其矿井的服务年限,同时可以增大煤矿的生产能力,满足煤炭市场日益增长的需求。

本次开发利用方案的目的在于:遵循国家对煤炭资源开发的法律法规及产业技术政策要求,采用先进的采煤工艺,最大程度提高煤炭资源的回采率,提高煤炭综合利用能力,加强对矿井的环境保护工作,满足本矿井申请新的采矿许可证发放工作的要求。

五、矿井建设的外部条件
1.运输条件
南山煤矿位生产多年狂劲,沁(源)~洪(洞)公路从井田北部通过,目前已有公路连通,可行使大吨位汽车,本矿井煤炭外运可充分利用现有公路,即可解决煤炭外运问题。

设计利用曙光煤矿的工业场地,该工业场地距介休市约40km,其中25km 为柏油路面,另15km已形成路基,改造后可以满足矿井煤炭外运的要求。

2.电源条件
矿井供电采用双回路供电,一路引自李元10KV变电站,距离9km,另一回路引自柏子10KV变电站,距离0.5km。

3.水源条件
该矿现生活用水取自第四系浅层潜水,井下生产用水有矿坑水,目前满足需要,若以后煤矿规模扩大时,尚有奥陶系岩溶水是比较可靠的长期供水水源。

综上所述,矿井建设的外部条件较为优越。

第二章煤炭市场分析
本井田内批准开采的1号煤层属低灰、特低硫—低硫、高热值、强粘结的焦煤;2号煤层属低灰、特低硫—低硫、特高热值、强粘结—特强粘结的焦煤;3号煤层属低灰、低硫、高热值、强粘结性的焦煤。

1、2、3号煤均为很好的炼焦用煤。

6号煤层属中灰、低硫—中硫、中热值、强粘结性的焦煤,可作炼焦配煤。

9+10号煤层属特低灰—低灰、中高硫—高硫、高热值—特高热值、弱粘结—强粘结性的瘦煤;11号煤层属低灰—中灰、中高-高硫、中热值、弱粘结-强粘结性的瘦煤。

9+10号、11号煤可作动力用煤。

由于受现阶段世界经济危机的影响,煤炭价格持续在下降通道中运行,值得注意的是,近期动力煤价格下跌已超过焦炭的下跌幅度,我们认为焦炭价格此前已经有较为充分的回调,在焦煤价格企稳以及自身限产因素的刺激下已进入一个相对稳定期;而动力煤在短时间内却以近似自由落体的方式下跌,存在较多的不理性。

充分考虑市场的不利因素,我们判断08年的全年优质动力煤价格同比上涨50%左右,09年将在此均价基础上出现15%-20%的回调,基本回到08年初的价格水平。

而随着09年世界经济的回暖及我国经济的持续快速的增长,对煤炭的需求也会增加。

据调查南山煤矿生产的原煤坑口价现为450元/吨,本矿生产的1、2号煤全部销往当地及周边地区洗选焦化厂,其产品供不应求,呈现出产销两旺的大好格局。

本矿井开发强度的加大可产生良好的经济效益和社会效益。

综上所述,南山煤矿的产品市场前景广阔,价格走势良好,必将会成为沁源一流的高产高效煤炭企业。

第三章地质概况
一、地层特征
一)地层
矿区内地层出露较好,出露有山西组、下石盒子组和上石盒子组下段及中段下部地层。

第四系中更新统黄土零星分布。

现依据矿区及附近钻孔揭露资料,对矿区内的地层由老到新分述如下:
1.奥陶系中统峰峰组(O2f)
本组为含煤地层的沉积基底。

主要由灰-深灰色中厚层状的石灰岩、泥质灰岩组成,局部含白云质灰岩。

顶部含较多的星散状黄铁矿,下部常夹有薄层状、似层状的石膏层,为浅海相沉积地层。

顶部为古风化壳。

2.中石炭统本溪组(C2b)
岩性为灰色、灰黑色铝土岩、泥岩、石英砂岩及石灰岩组成,间夹不稳定的不可采煤层2-3层,属滨海相沉积地层,底部沉积有山西式铁矿,其厚度和品位很不稳定。

由于中奥陶统古风化壳剥蚀程度不同,该地层厚度变化较大,依据钻孔揭露资料,本矿区该组地层厚度为11.00-24.00m,平均16.40m。

平行不整合于峰峰组地层之上。

3.上石炭统太原组(C3t)
为主要含煤地层,本组自K1砂岩底至K7砂岩底,地层厚度平均为126.05m。

与下伏地层呈整合接触。

主要为灰白色、灰黑色的砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩和煤层组成,含煤4-12层。

含丰富的动物化石,旋回结构清楚,横向稳定性好,易于对比。

全组可划分为4-5个沉积旋回,属于海陆交互相沉积。

旋回的海退部分多为碎屑岩或泥岩,海侵部分常为海相石灰岩或钙质泥岩。

依据岩性、岩相特征,可自下而上划分为三段:
下段(C3t1)
从K1砂岩底至K2石灰岩底,地层厚度为61.97m。

是本煤矿区最重要的含煤地层。

主要为灰白色砂岩、灰-灰黑色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩及稳定可采的9+10号和11号煤层所组成。

底部K1 砂岩,平均厚度2.00m为灰白色薄层状细-中粒石英砂岩,岩性特征明显,致密坚硬,是一种良好的地层划分对比依据。

中段(C3t2)
从K2石灰岩底至K4石灰岩顶。

地层厚度31.77m,主要由三层深灰色石灰岩及灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩间夹三层薄煤层。

底部为深灰色、巨厚层状致密、坚硬的K2石灰岩。

含有丰富的有孔虫、蜓科、腕足类化石和燧石结核,中、下部常夹有一层灰黑色泥岩。

自K2向上为灰黑色泥岩及其具波状层理的粉砂岩、细粒砂岩,多受黄铁矿浸染,其上发育有不可采的8号煤层。

其顶板为深灰色、厚层状的K3石灰岩。

K3石灰岩全区稳定,易于对比,K3至K4石灰岩间,为灰、灰黑色的砂岩、粉砂岩和泥岩,间夹层位稳定但不可采的7下号和7号煤层,其顶部即为深灰色,中厚层状,致密坚硬的K4石灰岩。

上段(C3t3)
从K4石灰岩顶至K7砂岩底,地层厚度32.31m。

主要为灰黑色、黑色的泥岩、粉砂岩组成,灰色、灰白色中、细粒砂岩组成,含煤2-4层,其中6号煤层为稳定的可采煤层。

下部为灰黑色、黑色薄层状铁质泥岩。

中部为灰色、灰白色钙质石英长石砂岩,称为K5砂岩。

上部为黑色厚层状泥岩,夹6号和5号两层煤。

顶部为灰黑色薄层状钙质泥岩,含动物化石。

本段依据岩相旋回分析,应为泻湖海湾相沉积。

4.下二叠统山西组(P1s)
K7砂岩底至K8砂岩底,厚度平均42.14m,与下伏太原组地层为整合接
触,为本区主要含煤地层之一。

岩性以灰色、灰白色中细粒砂岩,深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主,含煤3层,其中2号煤层为稳定可采煤层。

1号、3号煤层为较稳定大部可采煤层。

5.下二叠统下石盒子组(P1x)
本组自K8砂岩底至K10砂岩底,与下伏地层呈整合接触,地层厚度127.27m。

依岩性、岩相特征划分为上、下两段,分述如下:
下段(P1x1)
K8砂岩底至K9砂岩底,地层厚度70.74m。

上、中部由深灰色粉砂岩夹细粒砂岩组成。

下部K8砂岩为灰色、中粒石英砂岩,含煤屑及白云母碎片,圆状、分选中等,基底式钙质胶结,具直线型斜交层理和斜层理,具煤纹构造。

上段(P1x2)
K9砂岩底至K10砂岩底,地层厚度56.53m。

底部K9砂岩为灰色中粒砂岩,下部由深灰色、灰色中、细粒砂岩及粉砂岩组成,上部泥岩、粉砂岩中常见紫红色斑块,顶部有一层位稳定灰色含紫红色斑块的铝质泥岩,具鲕状结构,俗称“桃花泥岩”,是确定上覆K10砂岩的良好辅助标志。

6.上统上石盒子组下段下部地层(P2s1)
矿区内主要分布于中部新庄和大老庄村一带,厚度约190m左右,岩性以黄绿色的粉砂岩、中、细砂岩互层为主,夹有紫色泥岩。

底部K10砂岩为灰白色、黄绿色中粒长石石英砂岩,含深灰色泥岩、粉砂岩包裹体,底部含砾石,具韵律分选。

7.上统上石盒子组中段下部地层(P2s2)
主要分布于区工业区南部边界一带,出露厚度约60m左右,底部K12砂岩为灰白色中粗粒长石石英砂岩,泥质胶结。

向上为黄绿色中细粒砂岩与紫
色泥岩互层为主。

8.中更新统(Q2)
由棕红、黄褐色亚砂土、亚粘土组成夹砂、砾石层。

厚度0 -10m。

二)含煤地层
本井田含煤地层主要为上石炭统太原组和下二叠统山西组。

山西组平均厚度44.70m,含煤3层,含煤总平均厚度为3.87m,含煤系数8.66%。

山西组含煤性总的特点是煤层厚度小,变化大,1号煤层全区大部可采,3号煤层局部可采,2号煤层全区稳定可采。

太原组平均厚度126.05m,含煤8层,总厚度为6.94m,含煤系数5.51%。

总的特点是煤层层数多,达可采厚度者层数较少,但可采煤层厚度较大。

其中9+10号、11号煤层为本区稳定的可采煤层,6号、11下煤层为局部可采煤层,7号、8号、10下煤为不稳定的不可采煤层。

二、地质构造
该矿位于沁水煤田西缘,霍山隆起之东翼。

由于受霍山径向构造带影响。

矿区总体构造为一走向北东—西南,倾向南东的单斜构造,地层倾角小于15°,井田内发育有二条正断层F1、F2,F1断层位于井田西北部边缘,断层走向NE,倾向NW,倾角为65°,落差20m。

区内延伸1300m,F2断层位于井田中部,是在开采煤层过程中发现的,其断层走向NE,倾向SE,倾角70°落差10m,区内延伸1800m。

矿区内地表发现1处陷落柱,形状为长轴约为250m,短轴约为170m的椭圆形;另一处是在井田中部开采1号煤层时发现形状为椭圆形, 长轴为130m,短轴为70m,规模较小。

该区在以往地质勘查过程中,未发现有岩浆岩活动。

综上所述该区构造属简单类。

三、煤层及煤质
一)可采煤层
1.1号煤层
位于山西组顶部,厚度0.62-1.04m,平均0.88m,结构简单,不含夹矸,顶板为泥岩或粉砂岩,底板为粉砂岩,属局部可采的不稳定煤层。

2.2号煤层
位于山西组中下部,间距1号煤层大约34m,厚度1.74-2.50m,平均2.19m,结构简单,不含夹石,顶板岩性为粉砂岩,底板为泥岩。

属稳定可采煤层。

3.3号煤层
位于山西组下部,间距2号煤层大约13m,厚度0.38-1.13m,平均0.79m, 该煤层在东南部变薄,不可采。

结构简单,不含夹石,顶板为泥岩,底板为粉砂岩,属局部可采不稳定煤层。

4.6号煤层
位于太原组上段中部,与3号煤层间距21.84m,厚度0.00-1.82m,平均1.08m,在1901号孔剥蚀,结构简单,含0-1层夹矸,顶、底板岩性多为泥岩或粉砂岩。

属局部可采不稳定煤层。

5.9+10号煤层
位于太原组下段的顶部,厚度2.00-2.89m,平均2.31m。

厚度变化大,结构简单,含0-2层夹矸,顶板为石灰岩,底板为泥岩,为全区稳定可采煤层。

6.11号煤层
位于太原组下段的下部,厚度1.50-3.08m,平均2.04m。

厚度变化大,结构简单,不含夹矸,顶板、底板均为粉砂岩,为全区稳定可采煤层。

可采煤层特征表见表3-3-1
表3-3-1可采煤层特征表
二)煤质
1.煤的物理性质及煤岩特征
1)煤的物理性质
1号、2号、3号煤层:黑色,强玻璃光泽,断口具阶梯状,裂隙发育,条带状结构,视密度均为1.35t/m3。

6号煤层:黑色,强玻璃光泽,断口具阶梯状,裂隙发育,条带状结构,视密度为1.39t/m3。

9+10号煤层:黑色,强玻璃光泽,断口具阶梯状,裂隙较发育,条带状结构,视密度为1.39t/m3。

11号煤层:黑色,强玻璃光泽,断口具阶梯状,裂隙较发育,条带状结构,视密度为1.41t/m3。

2)煤岩特征
宏观煤岩特征
各可采煤层一般以亮煤为主,暗煤次之,夹少量镜煤和丝炭,条带状结
构,层状构造,属半亮型煤。

显微煤岩特征
各可采煤层显微煤岩组分:镜质组含量介于60-90%之间,平均在80%左右,主要为基质镜质体和均质镜质体。

半镜质组含量介于1-6%之间,平均在2.5%左右,多为无结构的团块状,棉絮状。

丝质组含量介于5-30%,平均在15%左右,多为半丝质体、粗粒体、碎屑体。

无机组分含量除11号煤层平均在20%左右外,其余煤层均在10%左右,主要以粘土为主,呈分散状和充填状,可见少量的黄铁矿和次生方解石(多在10号煤层见到)3)煤的变质程度
各煤层镜煤最大反射率一般平均在 1.60%左右,属第Ⅳ-Ⅴ变质阶段,相当于焦煤-瘦煤阶段。

2.煤的化学性质、工艺性能及煤类
1)1号煤层
水分(Mad):原煤0.66-1.08%,平均0.87%,浮煤0.30-0.72%,平均0.51%。

灰分(Ad):原煤18.50-27.73%,平均21.38%,浮煤6.05-6.37%,平均6.30%。

挥发分(Vdaf):浮煤17.02-17.34%,平均17.18%。

全硫(St,d):原煤0.39-0.45%,平均0.43%,浮煤0.37-0.49%,平均0.45%。

磷(Pd):原煤平均0.013%。

发热量(Qgr,d):原煤26.00-28.90MJ/kg,平均27.45MJ/kg。

粘结指数(GR.I):浮煤在82.8-84.0,平均83.4。

胶质层厚度(Y):一般在15mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准
GB5751-86,该煤层属低灰、特低硫—低硫、高热值、强粘结的焦煤,是很好的炼焦用煤。

2)2号煤层
水分(Mad):原煤0.50-0.86%,平均0.69%,浮煤0.55-0.58%,平均0.57%。

灰分(Ad):原煤14.74-16.52%,平均15.50%,浮煤6.50-7.30%,平均6.90%。

挥发分(Vdaf):浮煤15.83-17.83%,平均16.85%。

全硫(St,d):原煤0.35-0.40%,平均0.38%,浮煤0.39-0.44%,平均0.41%。

磷(Pd):原煤一般在0.004-0.015%。

发热量(Qgr,d):原煤29.32-32.23MJ/kg,平均30.78MJ/kg。

粘结指数(GR.I):浮煤70.5-87.0,平均78.8。

胶质层厚度(Y):一般在15mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属低灰、特低硫—低硫、特高热值、强粘结—特强粘结的焦煤,是很好的炼焦用煤。

3)3号煤层
水分(Mad):原煤0.54-0.73%,平均0.64%,浮煤0.32-0.44%,平均0.38%。

灰分(Ad):原煤21.67-24.12%,平均22.90%,浮煤7.05-7.57%,平均7.31%。

挥发分(Vdaf):浮煤15.92-18.34%,平均17.13%。

全硫(St,d):原煤0.42-0.68%,平均0.55%,浮煤0.43-0.50%,平均0.47%。

磷(Pd):原煤0.006-0.009%,平均0.008%。

发热量(Qgr,d):原煤26.84-27.99MJ/kg,平均27.42MJ/kg。

粘结指数(GR.I):平均70。

胶质层厚度(Y):一般在10mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属低灰、低硫、高热值、强粘结性的焦煤,是很好的炼焦用煤。

4)6号煤层
水分(Mad):原煤0.69-0.82%,平均0.76%,浮煤0.64-0.78%,平均0.71%。

灰分(Ad):原煤31.56-33.94%,平均32.88%,浮煤9.50-9.78%,平均9.68%。

挥发分(Vdaf):浮煤17.16-17.85%,平均17.51%。

全硫(St,d):原煤1.08-1.50%,平均1.32%,浮煤0.60-0.99%,平均0.75%。

磷(Pd):原煤一般在0.040-0.080%。

发热量(Qgr,d):原煤22.60-24.00MJ/kg,平均23.30MJ/kg。

粘结指数(GR.I):浮煤65.0-72.5,平均68.8。

胶质层厚度(Y):一般在10mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属中灰、低硫—中硫、中热值、强粘结性的焦煤,可作炼焦配煤。

5)9+10号煤层
水分(Mad):原煤0.60-0.83%,平均0.70%,浮煤0.38-0.69%,平均0.51%。

灰分(Ad):原煤14.99-23.13%,平均18.54%,浮煤5.58-8.38%,平均6.68%。

挥发分(Vdaf):浮煤15.52-18.24%,平均17.01%。

全硫(St,d):原煤2.62-3.08%,平均2.85%,浮煤1.43-2.32%,平均1.90%。

磷(Pd):原煤0.006-0.007%,平均0.007%。

发热量(Qgr,d):原煤29.24-30.70MJ/kg,平均29.97MJ/kg。

粘结指数(GR.I):浮煤25.0-75.5,平均50.3。

胶质层厚度(Y):一般在5.0mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属特低灰—低灰、中高硫—高硫、高热值—特高热值、弱粘结—强粘结性的瘦煤,一般作动力用煤。

6)11号煤层
水分(Mad):原煤0.44-0.68%,平均0.56%,浮煤0.38-0.68%,平均0.53%。

灰分(Ad):原煤17.40-44.32%,平均30.86%,浮煤7.07-10.67%,平均8.87%。

挥发分(Vdaf):浮煤16.01-17.95%,平均16.98%。

全硫(St,d):原煤1.34-3.84%,平均2.59%,浮煤1.38-2.09%,平均1.74%。

磷(Pd):原煤0.050-0.181%。

发热量(Qgr,d):原煤19.00-29.38MJ/kg,平均24.19MJ/kg。

粘结指数(GR.I):浮煤22.0-73.8,平均47.9。

胶质层厚度(Y):一般在5.0mm左右。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3和中国煤炭分类国家标准
GB5751-86,该煤层属低灰—中灰、中高-高硫、中热值、弱粘结-强粘结性的瘦煤,可作动力用煤。

各煤层主要煤质特征详见表3-3-1
表3-3-1主要煤质特征表
四、井田水文地质条件
一)矿区地表河流
水系属黄河水系,柏子河位于井田东部,属季节性河流,雨季洪水猛涨,平均为小溪流水,向东注入沁河.由于有隔水岩层的存在,因此,对矿井开采
影响极小。

二)含水层
矿区的含水层自上而下有:
1.第四系砂砾层孔隙潜水含水层
第四系全新统Q4及上更新统Q3,分布在北部柏子河河谷地带,岩性为黄白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层,厚度变化大,含水位好,该含水层受大气降水和地表水补给条件好,为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。

2.上石盒子组底部(K10砂岩)裂隙含水层
砂岩含水层较稳定,厚1.30-5.60m,多呈透镜体,岩性为黄绿色,浅灰绿色中-细粒厚层状石英长石砂岩,埋藏浅时,埋藏较浅时,风化裂隙及节理发育,局部含小砾。

21号钻孔钻进消耗量达0.30m3/h,一般钻进消耗量在0.5m3/h以下,泉水流量0. 22L/s,因此,该层为较弱裂隙含水层。

3.下石盒子组(K9、K8)砂岩裂隙含水层
砂岩含水层位于1号、2号煤层以上,厚4.42-8.59m,K8为煤层直接充水含水层,岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩,多为钙质胶结,埋藏较浅时,裂隙发育,成为良好透水层及含水层随埋深增加裂隙逐渐变稍发育,钻进消耗量0.04-0.35m3/h,因此,含水层为较弱裂隙含水层。

4.山西组碎屑岩裂隙含水层
含水层由中、细粒砂岩组成,厚2.60-15.08m,平均厚10.88m,为主采2号煤层的直接充水含水层,据钻孔简易水文观测,该层冲洗液消耗量0-1.785m3/h,据井田东700m的19-1号钻孔放水试验,涌水量为0.079L/s,单位涌水量0.019L/s.m,水位标高1127.08m,水质为HCO3-K+Na型,为富
水性弱的裂隙含水层。

5.太原石灰岩(K4、K3、K2)岩溶裂隙含水层
K4石灰岩为7号煤直接充水含水层,平均厚度为6.17m,岩性为深灰色,致密、块状,裂隙较发育。

K3石灰岩为8号煤直接顶板,厚度为6.50m,深灰色、块状、坚硬,质不纯含泥质,裂隙较发育。

K2石灰岩为9+10号煤层直接充水含水层,也是太原组的主要含水层,岩性为深灰色,致密、坚硬、性脆石灰岩,厚6.89m,石灰岩裂隙稍发育,局部较发育,钻进消耗量一般在 1.00m3/h以下,19-1号钻孔单位涌水量0.015L/s.m,水位标高1128.81m,水质为HCO3-K+Na型。

综上所述,含水层属弱—中等富水性裂隙含水层。

6.中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层
峰峰组石灰岩是本区煤系地层下伏的主要含水层,是开采下组煤(9+10、11号)的主要威胁。

厚度为92.60m,岩性为质纯、致密、性脆,裂隙稍发育,一般被方解石充填,局部偶见有封闭式小溶洞,可见有角砾状石灰岩,棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结,本井田东界外700m19-1号孔O2f+O2s 抽水试验, q=0.237L/s.m,水位标高887.28m,水质类型为SO4·HCO3-Ca 型,沁新供水井,q=7.53L/s.m,水位标高932.04m,由于含水层厚度大, 由此推断,岩溶裂隙发育将成为富水性中等—强的含水层。

三)隔水层
11号煤至O2含水层之间隔水层,由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组成一般厚42.73m,其间的石英砂岩、致密、坚硬,裂隙不
发育,具有良好的隔水性能,在无断裂贯通情况下垂直方向上11号煤以上含水层与O2含水层不发生水力联系。

峰峰组下段泥灰岩石膏层隔水层,据沁安普查地质报告,厚度78.86m,深灰色、灰白色,以深灰色块状石膏为主,含不规则纤维状石膏,局部为斑块状,多与泥灰岩交织在一起,岩芯较完整,为相对隔水层。

2号煤至K2石灰岩之间隔水层,由致密的粉砂岩、泥岩等致密岩层组成的隔水层,一般厚76.40m,具有良好的隔水性能,在无断裂及陷落柱贯通情况下,垂直方向使2号煤经上含水层与K2含水层不发生水力联系。

2号煤以上各砂岩含水层,由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩等致密岩层组成的隔水层,厚度变化大,随地形变化,西北薄,东南厚,且有良好的隔水性能,在无风化裂隙及断裂贯通的情况下,垂直方向2号煤以上各砂岩含水层不发生水力联系。

四)地质构造与地下水的关系
本区为走向NE,倾向SE,伴随有与走向大体一致的宽缓褶曲的单斜构造,是承受大气降水及地表水渗漏补给地下水的良好自然环境。

特别是二叠系上、下石盒子组地层,在矿区大面积出露,接受大气降水和地表水补给,集聚形成地下水。

这部分地下水受构造影响,在适宜的地形条件下以泉的形态又排出地表形成地表水,砂岩体储水岩层的特点是:含水砂岩不稳定,常相变、尖灭;地形切割较深,地下水补给量有限,水量较小,易排泄。

以纵向褶曲为骨架的构造形迹,褶曲的两翼一般倾角8-15°之间,背、向斜一般为紧闭型,这些向斜轴部赋存着上、下石盒子组砂岩,宜于地下水集聚,形成承压含水层,据详查区资料,曾有钻孔在这些地段揭露到含水层。

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