煤矿改扩建项目职业卫生专篇 第二章 项目概况
2.煤的化学性质 据2006年4月山西省煤炭工业局综合测试中心对井田内10、11号煤层的测试资料并结合该矿及邻矿以往测试的煤层煤质资料，对井田内批采煤层的煤质特征评述如下：
（1）、9号煤层
水 分(Mad，： 原煤 2.35—5.26％，3.20％； 灰 分(Ad): 原煤15.36—17.18％，16.24％； 挥发分(Vdaf): 原煤3.90—5．34％,4.96％： 全 硫(St.d): 原煤1.30—2．00％,1.56％；
发热量(Qgr.d): 原煤27.88—32.51MJ/kg，平均29.92MJ/kg 焦渣特征(CRC)： 原煤2。
据《煤炭质量分级》GB／T15224—2004标准，该煤层属低灰一中灰、中硫一中高硫之天然焦煤。
（2）、10号煤层
水 分(Mad)： 原煤；0.60—0.96％，0.78％； 浮煤；0.60—0.92％，0.74％；
灰 分(Ad)： 原煤；14.32—39.54％，18.23％； 浮煤；6.60—9.96％，8.24％；
挥发分(Vdaf)： 原煤；12.80—18.18％，15.86％； 浮煤；12.22—19.97％，15.48％
全 硫(St．d)： 原煤；1.25—2.60％，2.10％； 浮煤；0.96—2.42％，1.78％
发热量(Qgr.d): 原煤25.33—33.52MJ/kg，平均29.13MJ/kg 焦渣特征(CRC)： 原煤4。
据《煤炭质量分级》GB／T15224—2004标准，该煤层属特低灰——高灰、中硫—中高硫、高热值一特高热值之贫煤 。
（3）、11号煤层
水 分(Mad)： 原煤：0.38—0．56％，0.44％；
浮煤：0.26—0．42％，0.32％；
灰 分(Ad)： 原煤：15.41—31.54％，24.39％；
浮煤：5.68—8.76％，7.24％；
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挥发分(Vdaf)： 原煤；10.72—24.59％，16.37％； 浮煤；10.22—23.96％，15.68％
全 硫(St．d)： 原煤；1.83—3.69％，2.34％；
浮煤；1.68—3.35％，2.28％
发热量(Qgr．d)：原煤26.38—33.59MJ/kg，平均29.99MJ/kg 焦渣特征(CRC)： 原煤5。
据《煤炭质量分级》GB／T15224—2004标准，该煤层属特低灰——高灰、中高硫——高硫、高热值一特高热值之贫煤 。
3、煤种的确定及其依据
煤种确定依据为《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86)、GB/T15224.1-2004、GB/T15224.2-2004和GB/T15224.3-2004。井田内煤类以贫煤、天然焦煤为主。
4.煤层的风氧化
在井田西南部及井田东南部有9、10、11号煤层露头，煤层露头处受到风氧化，煤质变劣，一般不超过30m，据调查，一般沿煤层露头水平内推30m左右，煤质指标正常，将其划为风氧化带边界。
5.煤质及工业用途
据煤类及煤质特征，9号煤层属低灰一中灰、中硫一中高硫之天然焦，可作民用燃料,10号煤层属特低灰一高灰、中硫一中高硫、高热值一特高热值之贫煤，11号煤层属特低灰一高灰、中高硫一高硫、高热值一特高热值之贫煤，均可作为动力用煤。
四、井田水文地质 (一)地表水系
井田位于中条山南麓，黄河中游东西向谷地段的北侧，井田地形以低山丘陵为主，沟壑纵横，地形较为复杂，井田内地表河流不发育，大小沟谷平时基本无水，只有雨季时才有洪水沿沟排泄，向南注入黄河，属黄河水系。黄河水位高程在230m左右。
(二)井田主要含水层
1、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层
埋藏于井田深部，据区域资料，该含水层含水丰富，为井田主要含水层，区域水位标高随黄河水位变化而变化，奥灰水水位标高一般为270m左右。
2、太原组石灰岩裂隙含水层
青灰色，厚层状石灰岩，厚度1.00—6.00m，局部裂隙发含水性较好。
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3、第四系松散砂砾孔隙含水层 主要分布于河床、冲沟两侧，为近代冲积砂砾层，透水性好，直接受大气降水及地表径流补给，厚度较大时，为含水较为丰富的砂砾孔隙含水层。
(三)隔水层
井田内主要隔水层为： 1．本溪组铝质泥岩隔水层
由铝质泥岩及铝土矿层组成，厚度大，致密坚硬，裂隙不发育为良好隔水层。 2．中生代燕山期岩浆岩沿9号煤层顶顺层侵入的厚达百米左右的岩浆岩，为良好隔水层。
3．石炭系、二叠系泥质岩隔水层
主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成，各层砂岩及石灰岩间均有泥质岩分布，可起到良好的层间隔水作用。
(四)充水因素分析
1.构造对矿床充水作用的影响
本井田内断层发育，先后有三条大断层，最大落差为100m，由于断支的切割，破坏了各含水层之间的隔水层隔水性能，沟通了各含水层之间的水力联系。
2.地下水与地表水的动态关系
地下水与地表水二者之间的动态关系是一般地表水发育时，则地下水的补给量增加，地下水量增大。尤其是洪水期过后的1-2个月。矿井淋水明显增加，说明大气降水对地下水的补给作用明显，另一方面矿坑外排水增加地表水的流量。
3.地下水的补、迳、排条件
井田内山西平陆大金禾煤业有限公司目前开采10号煤层，煤层上部含水层补给来源主为大气降水，其上有百米左右厚的岩浆岩隔水层存在，使得含水性减弱。
4.可采煤层充水因素 (1)．顶板水
9 、10、11号煤层的井下涌水量主要来自顶板淋水，井筒涌水和巷道顶板渗水是构造矿坑水的主要来源。断层导水也是矿井充水的主要素，目前井下正常涌水量为120m3／d，雨季时为240m3／d。
(2)、采空区、小窑破坏区积水
井田内9、10、11号煤层均已形成部分采空区，在井田东南角有小窑破坏区存在，
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采空区及小窑破坏区均有一定积水，经矿方调查，在9号煤层采空区范围内，9号煤层采空区积水面积24．7k(m)2，采空区积水量为1480m3，小窑破坏区积水面积274.65k(m)2，积水量为16480m3，10号煤层小窑破坏区积水面积305.03k(m)2，积水量为18300m3，11号煤层小窑破坏区积水面积379.36k(m)2，积水量为22760m3。采空积水及小窑破坏区积水亦为井田充水因素之一。因此在今后采掘中应坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先冶后采”的原则，做好对采空区积水的探防工作，防止发生透水事故。
(3)、奥灰岩溶水
井田西北部9、10、11号煤层底板标高低于奥灰水位标高，此处9、10、1l号煤层属于带压开采煤层，在延伸开采此处煤层时，要注意井下隐伏构造（断层、岩溶陷落柱）可能会将上下含水层沟通，存在突水的可能。
5.年涌水量变化情况
两参加整合矿井均未对历年涌水量进行过统计，据山西平陆大金禾煤业有限公司介绍，建矿初期涌水量较小，随着开采范围的扩大，产量的增加涌水量有所增加，近几年正常涌水量120m3/d，最大涌水量为240m3/d，主要为顶板裂隙渗水。
6.矿井主要水害及其防治措施
矿井生产开采以来，尚未发生水害事故。随着开采面积的扩大，向深部延伸，以及降雨量等自然因素变化的影响，可能使矿井涌水量增大，特别是近年来，我省降雨量普遍增加，各处水害事故时有发生。故煤矿在注意井下生产的同时，还要加强采空区及邻近矿井采空区及小窑破坏区水的防范意识，并对矿井现在开采的采空区积水也应引起足够重视。并建议做好以下防范水害的工作。
1）地表水防治措施
（1）开挖排水沟。为保证采掘工作面的正常生产，往往采用排水沟渠拦截流向坑口的地表水和埋深不大的地下水。
（2）防水堵漏
为防止或减少降水及地表水进入矿坑，对矿井附近地表各种通道、岩溶塌陷以及可能渗水的洼地等，均应用粘土或水泥等进行回填堵漏。
2）井下水防治措施
（1）做好矿井水文地质工作，首先判断断层、岩溶陷落柱的导水性，确保没有导水前提下，进行过断层、岩溶陷落柱的开拓工作。同时做好11号煤层底板各岩层岩性分析，确保隔水层厚度，保证开采的安全。
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合理进行开采布局，采用正确的开采方法。煤层开采顺序和井巷布置应优先考虑其水文地质条件。井筒及井底车场应布置在地层完整且不易透水处。
（2）留足防水煤柱。防水煤柱留高原则是在充分考虑“安全可靠与资源充分利用，开采方法和强度构造与岩性之关系。开拓、采掘布局与煤柱的协调关系的同时，在不宜采取疏放措施的突水区域，设置防水煤柱。
（3）超前探水。矿井水患，不仅在于水量大、水压高，更重要的是在于其突发性。超前探水就是在掘进过程中对于可能有水患的地段，提前进行钻探，以查明采掘工作面、侧帮或顶底板的水情，这是确保安全生产的一项重要防水措施。
采掘时在遇以下情况时必须采取探放水措施： ①在采空区下山开拓回采时。 ②在遇到断层、岩溶陷落柱时。 ③在准备打开隔离煤柱时。
④在接近水文条件复杂地段又情况不明时。
3）随时检查、维修煤矿使用、备用的探放水设备，以充分应对突发水害。 4）加强安全教育，经常进行安全知识培训，牢固掌握井下防探水知识技能，将水害事故消灭在萌芽状态。
5）本矿为两井整合后而成，而整合前各井已形成一定的采掘范围，另一方面，小窑在井田东南角进行过采矿活动，防止小窑矿坏区采空积水引发事故，一定要坚持先探后掘的原则。
(五)矿井涌水量
该矿现开采10号煤层，核定生产能力15万t/a，其矿井正常涌水量为120m3／d，最大涌水量为240 m3／d，将矿井生产能力达到设计生产能力60万t/a时的矿井涌水量：
计算公式为：K=Qo／Po Q=kXP
式中： Po——为现矿井核定生产能力，万t
Qo——为现矿井涌水量，m3／d； P——为扩大后的生产能力，万t Q——为扩大后的涌水量，m3／d； K——富水系数，m3／t。
矿井生产能力达到60万t/a，则矿井正常涌水量预计为480m3／d，最大为960m3／d。 由于太原组灰岩裂隙发育程度不同，使不同地段的富水性有所差异，上述预算矿井
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