龍泉煤礦防治水中長期規劃

龍泉煤礦防治水中長期規劃

一、概況及開采現狀

礦井水災是煤礦常見的一種災害。隨著煤礦企業重組整合工作進一步深入，礦井水害成為繼瓦斯事故後影響煤礦安全生產的另一主要災害。

為了貫徹落實好《煤礦安全規程》、《國務院關於進一步加強企業安全生產工作的通知》、國家煤監局出台的《煤礦防治水規定》和省政府出台的“十二條”規定，杜絕水害事故的發生，保障從業人員生命及財產的安全，特結合我礦的水文地質情況，堅持“預防為主，防治結合”的方針，按照當前與長遠、局部與整體、地麵與井下、防治與利用相結合的原則，根據不同的水文地質條件，製定“探、防、堵、截、排”等相應的措施。因此編製地質防治水中長期規劃是非常必要的。

同時要在整體規劃的基礎上，根據輕重緩急，抓好防治水工作，要嚴格檢查，堵塞漏洞，防患於未然，確保整個防治水工作按計劃有條不紊地進行，使防治水規劃落到實處，水害得到有效防治。

截止2014年初，本礦(龍泉煤礦)+495m水平以上水平已開采完畢;+420m至+495m水平部分也已開采完畢(南北一、二石門的煤已開采完);+340m至+420m水平的煤尚未開采。技改核準采麵為1122綜采工作麵;掘進有1115機、風巷，現也正在抓緊布置中。

二、水文地質

(一)井田水文地質概況

井田地處華鎣山主峰寶頂之東南坡，龍王洞背斜南段東翼，地貌形態屬侵蝕剝蝕岩溶中低山地貌，地形起伏與地質構造保持相對一致的特征，最高峰奶子山，海拔1092m，一般山脊海拔1000m左右，山脈走向N30°E，呈順向坡，東緩西陡，愈往翼部地形愈低，東翼八字橋標高317m，可視為當地最低侵蝕基準麵。

區內無較大地表水體，東翼以五條橫向常年性流水溪溝，呈樹枝狀切割各地層，彙集了周邊地表水、地下水流出區外，其中以北側灌子溝和5勘探線清水河(崩石岩溝)流量較大，分別為101.80~201.73L/S和17.32~68.00L/S。趙家溝及7勘探線兩側兩條溪溝流量較小。五條溪溝均襲奪背斜西翼直至三百梯向斜軸附近的地表水，由西向東逕流。

三疊係和二疊係各石灰岩含水層大片裸露，約占地表總麵積的60%左右，含水層與含水層之間有隔水層相間(各地層含水特征見插表5-1)，地表水和地下水補給排泄條件良好，東翼地層因傾角較緩受大氣降水補給寬廣，故含水性較強。泉水類型以岩溶裂隙泉為主，流量動態變化較大，表5-2列出了本區35個泉水調查彙總情況。本區水質一般為低礦化度的HCO3-Ca型水(見水質分析彙總表5-3，共9個樣，07號無化驗結果，高灘煤礦樣異常，是礦坑水樣)。地表岩溶發育，背斜東翼岩溶占調查區總岩溶的72%，飛仙關組四段和嘉陵江組一、二段中的岩溶占調查區岩溶的80%，岩溶類型以垂直發育的落水洞，漏鬥溶洞為主，占調查總岩溶數的82%(詳見岩溶調查彙總表5-4，共22個岩溶調查點)，愈趨深部岩溶作用愈弱，據7個鑽孔所揭露的長興組及龍潭組而論，在孔深300m以下未發現岩石受溶蝕跡象，最低發育標高5-1孔為+504.04m，基本與當地侵蝕基準麵標高一致。推測在標高+400m以下含水性極弱。

(二) 礦坑充水因素分析

1、 含水層的含水性

井田範圍內諸含水層中，嘉陵江組各段與飛仙關組二、四段石灰岩含水層，因遠離煤係地層及煤層，對礦坑充水無影響，或影響甚微，現就對礦坑充水有直接和間接影響的含水層敘述如下：見表1-2-1。

表1-2-1 地 層 含 水 特 征 表

層位厚度

(m)岩性性質泉水

個數總流量

(L/S)標高岩溶

個數標 高含水類型含水程度

最低(m)最高(m)最低(m)最高(m)

T2L230.37石灰岩、鈣質泥岩346.103803921402402岩溶裂隙水中等含水層

T1j3+4144.64石灰岩04752778岩溶裂隙水較強含水層

T1j2108.18白雲質灰岩、角礫狀灰岩522.2162574912717782岩溶水強含水層

T1j1268.20薄層石灰岩443.56540105016455932岩溶水強含水層

T1f538.39鈣質泥岩00隔水層

T1f4156.35厚層石灰岩523.89554969208351005岩溶水強含水層

T1f3141.98鈣質泥岩31.5195510180隔水層

T1f244.12泥質灰岩、鈣質泥岩63.2867010260裂隙岩溶水中等含水層

T1f187.69鈣質泥岩18.229359350隔水層

P2C3+4125.80 灰岩、燧石灰岩21.7757558057101015岩溶裂隙水較強含水層

P2C1+254.49泥岩、石灰岩含燧石23.46823852.6929901030裂隙岩溶水弱含水層

P2L535.00泥岩、砂質泥岩00隔水層

P2L2-442.00石灰岩夾泥岩01.666228850裂隙水極弱含水層

P2L128.00泥岩、粉砂岩、煤層00隔水層

P1m131.15厚層石灰岩116.686846840裂隙岩溶水強含水層

(1)長興組石灰岩含水層

長興組石灰岩總厚175.0m左右，分為長興組三、四段(P2C3+4)，厚度125m，為厚層~中厚層，含燧石灰岩;長興組一、二段(P2C1+2)厚度50m，其中長興組二段(P2C2)厚15.5m，為灰、深灰中厚層~厚層狀石灰岩與泥岩、砂質泥岩互層(原地質報告稱為龍潭組五段);長興組一段(P2C1)厚34.5m，為淺灰、深灰色，中厚~厚層石灰岩，含少量燧石(原地質報告稱為龍潭組四段)。井田範圍內大麵積出露，含水性強，岩溶發育，尤以岩溶管道發育，如位於4勘探線附近的長約1000m至泉002的地下暗河，發育於P2C3+4段中，出口處位於七孔煤礦南側T1f1/P2C3+4界線處，泉002流量1.17L/s。此層含水性根據鄰區李子埡南井背斜東翼在禾麻灣2102孔抽水資料，單位流量q=0.00152L/s.m，滲透係數K=0.00426m/d。但是鑽孔的代表性具有局限性，例如同屬華鎣山井田龍灘煤礦在大巷掘進時，於2005年長興灰岩突水，發生重大礦難。該含水層地下水以靜儲量為主，具有高靜水壓力，揭穿儲水岩溶極易發生突水事故。龍泉寺煤礦風井平硐(即原七孔煤礦主平硐)硐口就開在長興灰岩中，硐內即已揭露溶硐從平硐北側豎向切過，至今仍可見溶硐水垂直落入底硐中。該層應視為富水性強的含水層。長興組三、四段(P2C3+4)下距K1煤層157m，長興組一、二段(P2C1+2)下距K1煤層90m，按K1煤層開采後導水裂隙帶高度計算約為60m(本次計算K1煤層導水裂隙帶39.11m)，僅達龍潭組五段下部。另外，就華鎣山井田各生產礦井已有資料分析，未發現有長興組岩溶水進入礦坑的例子，因此長興組岩溶水作為煤係頂板主要直接充水含水層。

(2)龍潭組石灰岩的含水性

包括現在長興組一、二段石灰岩含水層在內，龍潭組石灰岩含水層為彼此相互隔離的薄~厚層狀石灰岩，總厚155~160m，而石灰岩總厚約63.0m左右，約占總厚39%。出露於6勘探線以北近背斜軸部附近，地表岩溶不發育，共發現7個泉水點，總流量5.12L/s;鑽孔中岩芯完整，未見溶蝕現象;僅局部層段裂隙較發育，於5-2孔對標高+621.96~+463.19m層段抽水試驗，其結果單位流量q=0.0000517L/s·m，滲透係數K=0.0000707m/d，水質為HCO3Cl-K+Na型，礦化度1.582g/L，另外此層經李子埡南井田五層次抽水試驗，控製標高+460~+700m，單位流量q=0.000106~0.0000140L/s.m，就整個龍潭組石灰岩含水層是一個弱的層間裂隙岩溶含水層，含水層下距K1煤頂板為15.30m，是礦井采煤係統直接充水來源，但由於本層為複合含水層，含水性微弱，對礦坑無甚大的危害。

(3)茅口組石灰岩含水層

總厚131.0m，上部為灰白色、淺灰色，厚層狀石灰岩，厚97m，岩溶裂隙發育，含水性強;下段為深灰色厚層石灰岩，夾薄層瀝青質泥岩、鈣質泥岩，含水性相對較弱，茅口組出露於5勘探線以北背斜軸部，呈天窗出露。根據李子埡南井田多孔揭露，溶洞裂隙發育標高一般在600~700m以上，以下標高裂隙少見，據李子埡南井田228號孔標高702m石灰岩被強烈溶蝕形成空洞，使煤層塌陷。經單孔抽水試驗，單位流量q=0.424~0.00167L/s.m，滲透係數K=0.114~0.00583m/d，水質類型HCO3-SO4-—Ca++型水;但在毗鄰皮家山井田CK124孔，揭露茅口組灰岩30m時(標高+221~+191m)遇高壓水，水位湧出井口45m，但單位流量q=0.0001L/s.m，滲透係數K=0.000429m/d。

茅口組石灰岩上距K1煤層厚10m左右，有鋁質泥岩、石灰岩、泥岩、砂質泥岩相隔，在無斷裂相互溝通的正常情況下，茅口組地下水不會影響礦坑充水，當鋁質泥岩遇水膨脹，破壞了隔水層或斷層溝通的情況下，茅口組地下水湧入礦井，如鄰水煤礦，在巷道中遇一小斷層，斷距僅2m左右，斷層麵附近石灰岩中有小溶洞和裂隙，平時有一股流量僅0.1L/S的水從溶洞中湧出，水量變化不大，但在1969年7月在一次大雨之後，強大的地下水流夾帶大量礫石，河砂沿溶洞裂隙突然湧出，估計瞬時最大流量達4000m3/h，造成嚴重的淹井事故。

另外茅口灰岩地下水位隨地形起伏和構造部位不同而異，背斜東翼一般水位標高600~700m，茅口組石灰岩屬富水性強的含水層。龍泉寺煤礦探巷在揭露茅口灰岩時曾打探水鑽孔，初始水柱射出6米左右，並含濃烈的H2S氣味，難聞，熏眼，掘進工作曾因此被迫中斷，恢複正常掘進後茅口灰岩巷段水湧水量仍有約1L/s。茅口灰岩是礦井平硐及運輸大巷主要充水含水層。

2、 斷層的導水性

區內主要斷層位於龍王洞背斜西翼F10、F18等走向逆斷層，斷層落差由數十米至百餘米，切斷了含水層及煤層，如F10走向逆斷層，地表出露於背斜西翼飛仙關組二、三段地層內，以傾角60°~65°向南東斜切了長興組、龍潭組各段和茅口組石灰岩含水層，落差50~100m，破壞了區內中心部分的煤層的完整性，使之茅口組、長興組與龍潭組各段及煤層之間發生水力聯係。但區內標高+575m以上K1煤層已全部采完，斷層呈為礦山北部邊界，斷層導水性對礦坑充水影響小。

3、 老窯礦坑水對礦井充水影響

區內生產井和老窯主要集中於崩石岩及灌子溝兩側，多係平硐開拓沿煤層走向開采，靠自流排水，都未作下山開采，本礦井開采最高標高——七孔煤礦+575m，礦井井口流量2.5L/s(2005.1.25)，據調查各老窯積水不多或無積水，老窯積水對礦坑充水影響較小。

4、 河溝水

灌子溝、清水河切割龍潭組各段，尤其是灌子溝常年水溝流量達100L/s以上，切割煤層標高595~600m，采掘河床下淺部煤層時，河溝水可能會通過塌陷、裂隙帶注入礦井，在河床下應適當留防水煤柱，避免河水對礦井充水。

(三)礦井水文地質類型

礦井為一裸露岩溶裂隙含水層作頂底板直接充水含水層礦床，所采煤層位於地下水位線以下，頂板龍潭組二、四段石灰岩厚度小，地形上呈反向坡，接受大氣降水補給能力差。底板茅口組石灰岩直接充水含水層，厚度較大，出露於5勘探線北側，出露麵積較大，淺部岩溶裂隙發育，接受大氣降水補給力強。

所以本礦井是以大氣降水為主要充水水源，底板岩溶裂隙含水層充水為主的水文地質條件中等的III類二型礦床。

(四)礦井湧水量預算

龍泉煤礦在作巷探工作揭露茅口灰岩時，觀測計算了礦井的日排水量為5225m3/d(2006.5.19)。本次湧水量預算為礦井目前設計開采水平，上部起於含水層地下水位線，下部止於+340水平，南起7勘探線，北至灌子溝以北600m，走向長4900m。運輸大巷布設於P1m上部，采煤係統坑道布設於P2l弱含水層中，P2l相對於P1m岩溶裂隙含水層屬隔水邊界。因此計算方法根據礦井充水因素及地下水水動力特征，坑道係統形狀及鄰近生產礦井水文地質條件，采用狹長水平廊道法(地下水動力學法)和大氣降水入滲係數法對比計算茅口運輸大巷湧水量，采用地下水動力學法計算采煤係統湧水量。另外鄰近煤礦均係3～6萬t/a水煤礦，運輸巷道係統均在P2l地層中，不具備比擬條件。

+340m茅口灰岩運輸大巷湧水量。

(1)狹長水平廊道法

考慮到地層傾角(25～45°)，礦井位於茅口灰岩上部，P2l屬隔水邊界等因素，采用公式：

公式中：Q—運輸大巷總湧水量(m3/d)

R—影響半徑，根據計算，取2543m;

K—滲透係數(m/d)，采用李子埡南井田龍王洞背斜東翼抽水試驗資料，取其平均值K=0.0599m/d;

B—運輸大巷長度，取4900m;

M—茅口、棲霞組鉛直厚度，取334.07m;

H—水柱高度(m)，自由水麵至茅口、棲霞組底板的距離，取594.24m;

h—運輸大巷底至茅口、棲霞組底界距離，取294.24m;

f1、f2—相對於Q、K、B、h的函數，查表f1取0.057，f2取0.02;

計算結果：Q=14778m3/d。

(2)大氣降水入滲係數法

采用公式：Q=F·A·a/T

公式中：Q—運輸大巷總湧水量(m3/d);

F—彙水麵積，根據水文地質條件由地形地質圖圈定，取6468645m2;

a—大氣降水入滲係數，根據華鎣山地區區域水文地質資料，經經驗修正，取0.45;

A—降雨量，據鄰水縣氣象資料，取1.3304m;

T—日期，取一年365天。

計算結果：Q=10610m3/d。

上述兩種方法計算結果中，狹長水平廊道計算結果略大於大氣降水入滲係數法的計算結果，是由於狹長水平廊道法采用抽水試驗資料為相鄰礦井，並且運輸大巷位於茅口灰岩中，茅口灰岩含水具有非均一性，因此該法準確性相對較低。因此推薦大氣降水入滲係數法計算結果作為礦井第一水平湧水量，即正常湧水量Q=10610m3/d，最大湧水量按正常湧水量的3倍計算，即礦井最大湧水量為31830m3/d。

必須說明，這次計預算及原報告預算湧水量均不包含暗河的集中湧水量。

四、煤層、煤質和煤的工業用途

(一) 含煤性

1、龍潭組煤係含煤性

本區二疊係上統龍潭組(P2l)，平均厚度105m，以泥岩、砂質泥岩、粉砂岩、細砂岩、石灰岩、鋁質泥岩及煤層組成，據初步統計，泥質岩約占43%，碎屑岩占22%，碳酸鹽岩占32%，有機岩占3%。成煤環境屬淺海碳酸鹽岩台地潮坪，砂泥坪、泥炭坪沉積體係，整個煤係含煤5-6層，可供對比的有K1、K3、K4、K6、K8五層，含煤總厚3.40m，含煤係數為3%左右，含全區可采煤層一層，零星可采煤層一層，可采含煤係數2.9%，主要可采K1煤層位於龍潭組一段的中下部，層位、厚度穩定，結構較簡單~複雜，煤層沿走向，傾向變化不大，屬穩定性煤層;K4煤層位於龍潭組三段的頂部、厚度介於可采和臨介可采厚度之間，屬不穩定的零星可采煤層。根據岩性差異和含煤性的不同，整個煤係劃分為五段，詳見下表1-2-2。

表1-2-2 分段岩性比、含煤性統計表

地 層厚度(m)各類岩性所占百分比例(%)含煤性

組段最小~最大

平 均泥質岩碎屑岩碳酸鹽岩有機岩

龍

潭

組五段

(P2l5)31.1～38.0

35.05820202含不可采煤層K8、K6

四段

(P2l 4)20.6～29.4

24.2301060/

三段

(P2l 3)4.6～7.8

6.86530/5含零星可采煤層K4

二段

(P2l 2)8.2~12.4

11.025/75/

一段

(P2l 1)25.9~30.5

28.058201218含全區可采煤層K1和不可采煤層K3

2、須家河組五段(T3xj5)含煤性

本區外須家河組含煤岩係總厚407m左右，按岩性差異可分為六段，其中1、3、5段屬含煤段;2、4、6段屬砂岩段。根據調查，須家河組一段(T3xj1)，厚6.0m左右，其上部含透鏡狀煤層一層，厚度0.1~0.70m，結構複雜，一般厚度0.15~0.20m，屬不可采煤層;須家河組三段(T3xj3)，厚35m，其上部夾煤層1~2層，但厚度一般是0.1~0.30m，均屬不可采;須家河組五段(T3xj5)總厚80m，按岩性差異可分為三個亞段，含煤段為上亞段和下亞段，中亞段屬砂岩段現就其含煤性簡述如下：

下亞段(T3xj5-1)，厚度38m，四連子煤層位於該亞段中部，厚度0.20~0.30m，平均0.25m，且不穩定，屬不可采煤層;

中亞段(T3xj5-2)，厚度18m，為淺灰、黃灰、灰色中厚~厚層狀細砂岩、粉砂岩，具斜層理;

上亞段(T3xj5-3)，厚24m，含煤兩層，頂部為砂連煤層，厚0.1~0.40m，由於受頂板須家河組六段(T3xj6)砂岩衝刷底麵凹凸不平的影響，煤層極不穩定，一般厚度0.20m左右，屬不可采煤層;其下3~5m為本區須家河組主要可采五連煤層，根據調查，該煤層總厚0.67~0.99m，純煤總厚0.42~0.66m，該煤層沿走向長3.50km，層位穩定，厚度可采。

須家河組五段總的含煤係數為1.8%，可采煤層含煤係數為1.0%左右。

(二) 煤層對比

本區龍潭組分段清楚，標誌層穩定，煤層本身特征明顯。其對比依據分敘述如下：

1、層間距、標誌層對比法

標誌層I(B1)：龍潭組二段石灰岩(俗稱大鐵板)，該層厚度8.20~12.40m，平均11.0m，該標誌層頂部上距K4煤層厚度4.20~7.42m，平均6.38m;下距K1煤層13.6~17.7m，平均16.40m。

標誌層II(B2)：龍潭組一段下部石灰岩，厚度1.40~4.0m，平均2.40m，上距K1煤層3.90~5.0m，平均4.10m。

標誌層III(B1)：龍潭組一段底部鋁質泥岩，富含黃鐵礦晶粒及結核，屬區域性對比標誌，厚度2.8~5.40m，平均3.60m，是控製和對比K1煤層主要標誌。

2、煤層厚度、結構、夾矸特征對比法

K1煤層：從層位上位於龍潭組一段的中下部或中部，煤層屬中厚煤層為主;結構為較複雜~複雜，其頂部有一層厚0.10~0.20m棕灰色水雲母粘土岩，結構細密全區發育;煤層頂板之上2~3m一般有一層厚度1~3m淺灰色中厚層矽質泥晶灰岩，俗稱“小鐵板”。

K4煤層：從層位上位於龍潭組三段的頂部，龍潭組四段燧石灰岩，構成K4煤層直接頂板;煤層結構簡單，厚度一般0.40m左右的極薄零星可采煤層。

龍潭組K1、K4煤層在進行煤層對比時，雖然方法較多，但具體對比時，往往采用一種和兩種方法為主，參考其他方法，綜合對比的原則，效果良好，煤層對比可靠。

(三) 可采煤層

1、K1煤層

位於龍潭組一段中部或中下部，為全區主要可采煤層，上距B1厚度13.6~17.7m，平均16.4m，下距B2厚3.9~5.0m，平均4.30m，距B3 5.7~8.9m，平均7.05m。煤層總厚鑽探1.56~3.87m，平均2.60m，根據淺部坑道揭露1.96~3.82m，平均2.75m，一般含夾矸3~4層，最多可達5~7層，夾矸總厚0.25~0.85m，平均0.40m，純煤總厚2.20~2.40m，夾矸岩性為灰黑色泥岩為主，局部為炭質泥岩，尤其頂部一層0.1~0.20m為棕灰色，硬質粘土岩，結構致密，具有對比意義。

頂板以泥岩、砂質泥岩及細砂岩、粉砂岩為主，具水平層理及水平波狀層理，含黃鐵礦結核;底板為灰黑、黑色泥岩、砂質泥岩，頂部灰色粘土岩或炭質泥岩偽底。

該煤層在+575m標高以上，走向長約3.60km，28個煤厚點統計，可采性指數(km)為1，煤厚變異係數(r)為21%，綜合評定K1煤層屬穩定型煤層。

2、K4煤層

位於龍潭組三段(P2l3)的頂部，其直接頂為龍潭組四段(P2l4)石灰岩，下距龍潭組二段(P2l2)厚度4.20~7.42m，平均6.80m，該煤層過去一直無人開采，地表也無小煤窯開采遺跡，這是近幾年，保家煤礦等為延長礦井服務年限開始開采此煤層，根據鑽孔揭露，煤層厚度0.35~1.16m，平均厚0.42m，但鑽孔質量低，打丟後采用測井資料。根據七孔煤礦、保家煤礦井硐揭露K4煤層0.40m左右，據保家煤礦巷道揭露，該煤層厚度0.25~0.60m，一般厚度0.40m。鑽孔揭露厚度為0.19~0.43m，(另有一個孔6-1號孔厚1.16m，為慎重視作異常點)。K4煤層屬臨界可采、不穩定的極薄煤層。所有揭露點發現此煤層結構單一。

煤層頂板為龍潭組四段石灰岩，含有矽質及少量燧石結核;底板為灰黑色泥岩、砂質泥岩，有植物化石及碎片。

3、五連煤層

位於須家河組五段上亞段(T3xj5-3)的上部，上距須家河組六段砂岩6~7m，砂連煤層5~6m，下距須家河組五段中亞段砂岩(T3xj5-2)16~17m。根據調查，該煤層總厚0.67~0.99m，平均0.86m，純煤總厚0.42~0.66m，平均0.58m;煤層結構較複雜，常有5個分層，其中煤分層3層，夾矸層2層，所以俗稱“五連煤”;夾矸總厚0.22~0.33m，平均0.28m，岩性為灰黑色泥岩砂質泥岩。該煤層屬較穩定的局部可采煤層。主平硐南翼有猴子溝煤廠、邱家灣煤廠、岩洞灣煤廠開采此煤層。

頂板為灰黑色泥岩、砂質泥岩，有黃鐵礦結核;底部為砂質泥岩、粉砂岩。

五連煤層均分布於井田邊界之外。

(四)煤質

1、 煤的物理性質及煤岩特征

(1) K1煤層：黑色，條痕為褐黑色，瀝青至玻璃光澤，條帶狀結構，層狀構造，棱角狀斷口，上部性鬆軟，粉末狀及片狀，下部性硬易碎，多呈塊狀，內外生裂隙較發育，含黃鐵礦結核及微粒集合體。以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤條帶，煤岩類型為半亮型煤。

K1煤層顯微煤岩類型為暗亮煤型絲炭暗亮煤亞型。

(2)K4煤層

黑色，條痕為灰黑色，金剛光澤~似金屬光澤，條帶狀結構，層狀構造，參差狀斷口，性硬，呈塊狀，含較多黃鐵礦結核，煤岩類型屬半暗型，以暗煤為主，夾亮煤條帶及絲炭透鏡體。

(3)五連煤層

深黑色，條痕為棕黑色，油脂~玻璃光澤，條帶狀結構，層狀構造，性鬆散，內外生裂隙發育，煤岩類型為半亮型煤，以暗煤亮煤為主，夾有鏡煤細~寬條帶。

2、 煤的化學性質及煤類

(1) K1煤層：

本節中引用以往資料的煤質綜合成果表和煤質化驗成果表，其測試項目的名稱的代號保留原來的，以表征資料的產出時代，為了解資料數據的試驗條件保留一個線索。K1煤層的原有資料見表1-2-3，現化驗試資料見表1-2-4。

K1煤層屬中灰、中高硫、中高熱值貧煤(PM)。本次采樣測試結果：原煤灰分(Ad)19.36~24.49%、平均21.93%，精煤揮發分(Vdaf)14.31~14.50%、平均14.41%，原煤固定碳(FCd)63.19～68.05%、平均65.62%，原煤全硫(St.d)1.96~2.61%、平均2.31%，原煤發熱量(Qgr.v.d)26.60~28.70MJ/kg、平均27.65MJ/kg(6360~6864kcal/kg、平均6612kcal/kg)、粘結性指數2-5，煤類為貧煤(PM)。

表1-2-3 K1煤層煤質化驗綜合表

煤層

項目K1評價煤層

項目K1評價

水份

(分析基)(%)Wf原煤0.52~1.27

1.04膠質層厚度(mm)Y精煤0~7.5

2

精煤0.45~1.21

0.8硫酸鹽硫

(幹燥基)SgLY原煤0.01~0.14

0.08黃鐵礦硫為主

灰份

(幹燥基)(%)Ag原煤19.82~39.30

31.54中~高灰黃鐵礦

(幹燥基)SgLT原煤1.57~2.03

1.84

精煤7.21~12.55

9.20有機硫

(幹燥基)SgYJ原煤0.76~0.96

0.86

揮發份

(幹燥基)(%)Vg原煤9.48~12.99

11.27碳(可燃基)C┌精煤90.15~90.96

90.50

精煤11.84~14.69

12.95氫

(可燃基)H┌精煤4.21~4.40

4.27

固定炭

(幹燥基)(%)CgGD原煤49.94~69.65

57.97氮

(可燃基)N┌精煤1.42~1.54

1.48

精煤61.93~80.68

77.30氧+硫(可燃基)O┌+S┌精煤3.27~4.19

3.76

全硫(幹燥基)(%)SgQ原煤2.33~3.15

2.78中高~高硫灰成份分析(%)Si O 2原煤46.38~52.72

48.98酸性渣

精煤1.16~2.10

1.65Fe2O3原煤13.58~26.31

18.51

發熱量(大卡/公斤)QgDT原煤4955~6831

5802中高~高Al2O3原煤18.96~29.37

24.16

精煤8588~8702

8669CaO精煤1.87~4.97

3.38

磷(分析基)(%)Pf原煤0.01~0.03

0.016特低磷MgO原煤痕跡~0.73

0.39

精煤0.007~0.002

0.014SO3精煤1.54~3.51

2.46

坩堝膨脹序數原煤1~3

2TiO2原煤1.63

精煤3~4

3.38煤質牌號т~лс1貧煤~瘦煤一號

表1-2-4 龍泉寺井田(煤礦)煤樣化驗試成果表

來樣

編號采樣地點煤層號煤樣

種類工業分析(%)焦

渣

特

征全硫

(%)

St,d發熱量

(MJ/Kg)

Qgr,v.d形態硫 (%)真相對密度

TRD視相對密度

ARD浮沉實驗粘結指數GR.I.煤質暫

定牌號

水分

Mad灰分

Ad揮發分

Vd固定碳

FCd硫酸

鹽硫

Ss,d硫鐵

礦硫

Sp,d有機硫

So,d比重液回收率%

VdafQgr,v.daf

鄰龍1原八字橋礦K4原煤0.9629.0111.0059.9932.3625.070.032.110.221.611.541.404.80PM

浮煤0.6319.0314.5069.2340.734

鄰龍2原八字

橋礦K1原煤0.7819.3612.5968.0541.9628.700.021.500.441.511.451.4038.23PM

浮煤0.4210.3214.3176.8541.695

鄰龍3原七孔

礦K1原煤0.7424.4912.3263.1932.6126.600.043.650.321.601.531.4025.33PM

浮煤0.3210.7214.5076.3341.812

化驗單位：四川省煤炭產品質量監督檢驗站

(2)K4煤層

據本次工作采K4號煤層樣所作化驗結果(見表4-4)，K4煤層的原煤灰分(Ad)29.01%;全硫(St,d)2.36%;精煤揮發分14.50% ，粘結性指數4，原煤發熱量(Qgr,v.d)25.07MJ/kg，。該煤層屬中灰、中高硫、中熱值貧煤(PM)。

3、煤的可選性

根據原西南煤勘局采樣大隊在同力煤廠(Y-1)和李子埡南井田鐮刀灣煤廠的采樣資料，同力煤廠當比重液為1.5時，中煤量為13.87%，精煤回收率達75.29%，其灰份(Ag)為12.69%;鐮刀灣煤廠中煤量18.56%，精煤回收率72.72%，其灰分為13.87%，理論精煤率均屬中等，見表1-2-5。

表1-2-5 鐮刀灣煤廠可選性一覽表

比重級別占全樣(%)占本級(%)灰份(%)浮 煤

數量灰分

-1.561.6672.7213.8772.7213.87

1.5~1.815.7418.5629.2091.2816.90

+1.87.108.7257.02

合計84.80100

當比重液降為1.4時，中煤量為45.63%，理論精煤率為43.55%，此時灰分(Ag)為9.26%，硫分(St,d)為2.31%;當精煤灰分(Ag)降低10%，精煤回收率為48%，中煤量為41.26%，該樣可選性指標(TB)為6.65，屬VIII級——更難選煤;同樣在鐮刀灣，當精煤灰份(Ag)降到10%時，精煤回收率為33%，中煤量達56.28%，可選性指標(TB)為5.73，屬IX級——更難選煤，因此K1煤層屬難選~很難選煤。見K1煤層可選性彙總表1-2-6。

表1-2-6 K1煤層可選性彙總表

采樣地點同力煤廠(Y1)鐮刀灣煤廠

煤層名稱K1(五連)K1(五連)

采樣大隊篩選樣編號第9號第8號

煤層厚度(m)總厚2.662.61

淨厚2.472.29

灰份Ag(%)綜合樣21.4720.03

全層樣22.2418.64

分層樣23.0418.34

硫份SQg(%)綜合樣2.122.85

全層樣2.752.56

分層樣2.882.89

Vr(%)12.8414.36

Y(mm)4.911

煤 種∏C(Sm)∏C(Sm)

>50mm煤量(%)48.7642.79

<50mm煤量(%)51.3457.21

P<1.5

精煤量(%)>50mm82.1070.31

<50mm68.6874.52

全樣75.2972.72

A<1.5

精煤灰份(%)>50mm12.8414.22

<50mm12.5213.62

全樣12.6913.91

S<1.4精煤硫份(%)>50mm2.372.30

<50mm2.251.98

全樣2.312.12

B<1.8

煤量(%)>50mm93.5392.13

<50mm84.8490.64

全樣89.1691.28

1.5~1.8

中煤量(%)>50mm11.4321.82

<50mm16.1616.12

全樣13.8718.56

Ag=10%精煤回收率(%)>50mm4821

<50mm4841

全樣4833

焦炭質量Ag(%)14.1815.33

SQg(%)1.801.63

<10mm65.5/

>40mm18.170.8

4、煤的工業用途

本礦井主要可采K1煤層，按其各項指標，主要供作動力用煤——電煤;五連煤層為低硫煤，可供作煉焦配煤。

五、煤層頂、底板情況

(一)K1煤層頂底板岩性及工程地質特征

頂板：灰黑、黑色泥岩、砂質泥岩、泥質粉砂岩，局部為細砂岩及石灰岩(泥質灰岩)，含黃鐵礦結核及晶粒，具水平及水平波狀層理，厚度2.5~12.3m/8.30m，並有炭質泥岩偽頂，厚度0.10~0.20m，根據生產井調查，頂板與煤層呈平整接觸，回采後，隨回柱垮落，工作麵周期來壓不穩定，屬I~II類易冒落至中等冒落頂板。

底板：為灰褐色粘土岩、泥岩為主，局部為砂質泥岩、岩屑砂岩。根據生產礦井調查，泥岩、粘土岩遇水易膨脹，形成底鼓，給巷道管理帶來一定困難。

(二)K4煤層頂底板岩性特征

頂板：灰、淺灰色中厚層~厚層灰岩(龍潭組四段灰岩)，含少量燧石結核，底麵平整。

底板：灰黑色泥岩、砂質泥岩，局部為泥質粉砂岩。含有黃鐵礦結核及植物化石碎片。

六、礦井地溫、瓦斯、煤塵及自然發火情況

(一)瓦斯

根據四川省煤田地質工程勘察設計研究院編製的《四川省鄰水縣龍泉寺井田勘探地質報告》，礦井相對瓦斯湧出量為16.2 m3/t• d。

根據煤炭科學研究院重慶分院2007年4月提交的《四川省龍泉煤礦K1煤層煤與瓦斯危險性評價報告》：K1煤層在埋深為266.14m時，瓦斯壓力為0.74Mpa;K1煤層在-埋深為266.14m時的瓦斯含量為11.54m3/t;K1煤層具有煤與瓦斯突出危險性。

K1煤層突出危險性單項指標分析表

突出危險性

預測項指標煤的破壞類型瓦斯散放初速度

(△p)堅固性係數

(f)煤層瓦斯壓力

p (Mpa)

K1煤層Ⅲ～Ⅳ130.270.74

臨界植Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ100.50.74

(二)煤的自然發火性及煤塵爆炸性

根據煤炭科學總院重慶分院2006年3月提交的煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸鑒定報告，該礦開采K1煤層為自燃煤層;K1煤層之煤塵有爆炸性危險性。

(三)據地質資料，井田屬地溫正常區。

三、相鄰礦井概況

礦井東側與景陽井田的利蘭煤礦有F256斷層相隔，西側與原爬海田煤礦(現整合的夏泉煤礦)有鎮舟河相隔，深部與規劃的金珠井田勘探區相隔，相鄰礦山之間至少留有40m保安隔離煤柱，礦山與相鄰礦山無邊界糾紛;淺部小煤窯開采曆史悠久，現均已封閉。

(1)利蘭煤礦：位於礦井東側的景陽井田，有F256斷層相隔，為整合礦井，由原利蘭煤礦整合石崗煤礦而成，整合後設計生產能力150kt/a，采用平硐暗斜井開拓方式，開采2、7、8號煤層，開采深度+670～+450m，原利蘭煤礦8號煤層已開采至+400m標高;礦井采用走向長壁采煤方法，煤電鑽打眼，爆破落煤;目前礦井處於整合建設過程中。

(2)夏泉煤礦：位於礦井西側，有鎮舟河相隔，為整合礦井，由原夏泉煤礦整合爬海田煤礦而成，整合後設計生產能力90kt/a，開采2、8號煤層，開采深度+650～+400m;礦井采用走向長壁采煤法，煤電鑽打眼，爆破落煤;目前礦井處於整合建設過程中。

(3)金珠井田勘探區：位於礦井北側，井田走向長約8.0km，傾斜寬0.7～4.81km，麵積約15.692km2;2013年建設金珠煤礦，規劃設計礦井生產能力450kt/a，斜井開拓方式，服務年限為96a，預計2016年投產。

四、礦井主要水患

礦山位於斜坡、陡坡地段，地形坡度較陡，一般坡度大於30°，受地形條件的限製，大氣降水易形成地表徑流流失，不利於地下水的滲入補給，調查區內各岩層的含水性均較貧乏。礦山範圍內隻有T1f1-3為含水層，滑坡地下水富集。隨著礦山的開采，經采空影響滲入礦井，因此隨礦山開采範圍的擴大，礦井湧水量隨之增大。

礦山內地下水主要受大氣降水的滲入補給，地表溪溝一般為季節性有水溪溝，隻有暴雨時有水流，常年性水流位於礦區外，對地下水的滲入補給無影響。區內各含水層地下水的動態隨季節性變化不明顯。

綜上所述，礦山屬裂隙充水為主的水文地質條件中等偏簡單類型的礦床。根據《煤礦防治水規定》，礦井水文地質條件屬中等類型。

五、周邊小窖分布情況

礦井井下以頂板滴水浸水為主，多為采空區積水。一般湧水量為140～150m3/d，最大湧水量300m3/d。礦井周邊老窯2個，一個位於大墳包滑坡附近，距礦井井口北西500m，另一個距礦井井口南200m，均為暗斜井開采，已封閉多年，積水情況不詳。

六、礦井用水量

礦井目前一般湧水量為140～150m3/d，最大湧水量為300m3/d，儲量核實報告采用水文地質比擬法預測礦井開采後期正常湧水量為242m3/d(10.1m3/h)，最大湧水量為500m3/d(20.8m3/h)。

七、礦井水文特點

礦山出露地層由老至新有P1m、P2em、P2x、、T1f、T1t、Q。其中P1m、T1t為碳酸鹽類岩溶強含水層，T1f1-3為間互層狀碎屑岩類裂隙、溶隙含水層，其餘為相對隔水層。根據《儲量核實報告》，礦山屬裂隙充水為主的水文地質條件中等偏簡單類型的礦床;根據《煤礦防治水規定》，礦井水文地質條件屬中等類型。

八、水患類型及威脅程度

(1)大氣降水、地表水水患分析：礦井湧水量一般在暴雨後3～4天水量增大，增大水量2倍。因此，大氣降水是礦井充水水源之一;礦山內河溪位於礦山外圍，主要受T1f地層中小溪溝彙水補給，切割P2x～T1f地層，隨季節性變化大。對煤礦開采影響甚微。

(2)地下水水患分析：三疊係下統飛仙關組第一至三段(T1f1-3)，是含煤地層的頂部含水層。層間構造裂隙和淺部風化裂隙含水，富水性較弱～中等的裂隙含水層，位於煤層采空導水裂隙高度影響範圍，為煤層頂板充水含水層。

(3)采空區積水水患分析：礦山內老窯積水和8號煤老采空區積水情況不詳，在煤礦開采過程中應注意防範，以免造成安全事故。

(4)主平硐井口等位於H1滑坡前緣北側，要注意監控滑坡的變形狀態，及時采取支檔措施保障井口及工業場地安全。

(5)礦井要與鄰近礦井形成聯防，杜絕越界彙水、透水。

九、可能發生突水的地點和突水量預計

根據礦井水患類型及威脅程度分析，礦井可能發生突水的地點為靠近采空區(含巷道)等地點，因上部采空區開采時間較長，且已關閉多年，但多均為平硐開拓，大部分積水自流排出地麵;但礦井仍應注意防範老窯水、采空區積水，以免引起突水淹井事故。

十、防治水中長期規劃

龍泉煤礦為技改礦井，目前已經進入最後的采掘、六大係統建設期。為了保證礦井在生產作業過程中的安全，對龍泉煤礦防治水工作作如下規劃。

1、加強領導，落實責任，確保礦井防治水工作的落實。

成立防治水領導機構，加強對防治水工作的領導，組織專門的防治水隊伍。

2、認真開展水文地質調查。

礦技術負責人每年雨季來臨前組織相關人員進行一次水文地質調查，並形成正式的文字報告，作為指導采掘生產依據。

3、認真做好礦井首采區水文地質補堪工作。

正確預計礦井湧水量及首采區湧水量，逐步建立完善礦井排水係統，為防治水工作打下基礎。

4、認真做好井下水害隱患排查工作。

礦每季度至少組織一次礦井防治水隱患排查工作。每年雨季來臨前必須對地麵排洪溝、井下排水溝進行清理;根據季節不同，分別有重點的進行水害隱患排查，對查出的隱患問題要逐條製定整改措施。

5、認真編製《年度防治水計劃》。

礦技術負責人每年組織編製《年度防治水計劃》，製定有針對性的礦井水害防治工作方案及安全技術措施。

6、留足礦井保安煤柱。

礦井應留足60m保安煤柱，並將防水煤柱線準確標定在采掘工程平麵圖上。地測人員必須及時、準確的給定中腰線，並及時填圖，采掘工作麵不得越線開采。

7、認真做好水害預測預報工作。

水害預測預報按年、季、月對每一采掘點逐一進行，根據劃定的積水線、探水線、警戒線進行探放水。在采掘過程中必須堅持有疑必探，先探後掘的探放水原則。探放水鑽孔施工必須有現場監督人，探放水報告單上施工負責人及監督人必須簽字，超前安全距離不得低於20m。

8、加強探放水設備的檢查維修。

礦井必須配備滿足探放水使用的鑽機，並配齊相應的配件。設置專人對相關設備進行檢查和維修，易損件必須有足夠的備用量。

9、製定礦井水害應急預案。

礦井要製定水害應急預案，技術負責人組織每年修訂一次。預案的內容要包括：編製預案的目的、工作原則、編製依據;明確各組織機構的職責、權利、和義務;以突發事故應急響應全過程為主線，明確事故發生、報警、響應、結束、善後處理處置等環節的主管部門與協作部門;以應急準備及保障機構為支線，明確各參與部門的職責;建立預警和預防機製等;還應包括：應急響應，後期處置，保障措施等。