保安煤礦地質類型綜合評定

秦 隨 明

(山西省煤炭地質水文勘查研究院，山西 太原 030006)

1 煤礦位置概況

井田位于沁水煤田北部、陽泉國家規劃區壽陽區東部邊緣，陽泉市西約19 km處，行政區劃隸屬陽泉市和壽陽縣管轄。

2 構造復雜程度

本井田總體為向南—南西傾斜的單斜構造，其間發育11個波狀起伏的寬緩次一級褶曲構造；地層總體走向為近E-W向，傾向S或SW，地層傾角多在2°～10°之間，一般在6°左右；井田中東部和南部東側局部地段地層傾角較陡，達27°左右，但其影響范圍不大；全井田共發育正、逆斷層上百條，但落差在5.0 m以上的僅發育5條，落差在1.0 m～5.0 m之間的發育87條以上，其余落差均在1.0 m以下,目前井田內共發現陷落柱31個，陷落柱規模一般較小，井田內無巖漿巖侵入體。根據目前生產實際情況來看，井田地質構造不影響采區的合理劃分，對采掘工作面的連續推進總體影響不大，僅局部受斷層、陷落柱和地層傾角變陡的影響，根據《煤礦地質工作規定》第二章關于井工煤礦地質類型劃分標準，結合該礦生產及開拓設計，故此次將該礦地質構造復雜程度類型總體評價為簡單類型。

3 煤層穩定程度

井田可采煤層為3，6，8，9，15，15下號煤層，其中15下號煤層未批采，煤層穩定程度評價如下：

3號煤層：煤層厚度為0 m～2.76 m，平均0.77 m，結構簡單，含0層～1層夾矸。煤層可采性指數Km=0.35，煤厚度變異系數γ=94%，屬不穩定局部可采煤層，井田內3號煤層尚未動用。

6號煤層：煤層厚度為0 m～1.90 m，平均1.15 m，結構簡單，含0層～1層夾矸。煤層可采性指數Km=0.68，煤厚度變異系數γ=52%，屬較穩定大部可采煤層，井田內6號煤層尚未動用。

8號煤層：煤層厚度為1.50 m～3.64 m，平均2.50 m，結構簡單，含0層～2層夾矸。煤層可采性指數Km=1.00，厚度變異系數γ=25%，屬穩定全區可采煤層，井田內8號煤層僅在東部有少量井巷工程，尚未開采。

9號煤層：煤層厚度為0.67 m～2.35 m，平均1.75 m，結構簡單，含0層～2層夾矸。煤層可采性指數Km=0.95，厚度變異系數γ=24%，屬穩定全區可采煤層，目前井田內9號煤層尚未動用。

15號煤層：煤層厚度為3.25 m～5.55 m，平均4.00 m，結構簡單—復雜，一般含0層～3層夾矸，局部含4層夾矸。煤層可采性指數Km=1.00，厚度變異系數γ=17%；屬穩定全區可采煤層，保安煤業目前開采15號煤層。

15下號煤層(未批采)：煤層厚度為0 m～1.93 m，平均0.79 m，結構簡單，含0層～1層夾矸。煤層可采性指數Km=0.33，厚度變異系數γ=71%；屬不穩定局部可采煤層，井田內15下號煤層尚未動用。

根據煤層可采性指數及煤層厚度變異系數計算，參照《煤礦地質工作規定》表2-3，井田內8號，9號，15號穩定煤層保有資源、儲量占全井田總保有資源、儲量的85%；穩定和較穩定煤層保有資源、儲量占全井田總保有資源、儲量的93%。煤層穩定程度屬簡單。

4 瓦斯地質

根據以往瓦斯鑒定成果：8號煤層瓦斯壓力為2.45 MPa，煤層瓦斯含量19.16 m3/t；9號煤層瓦斯壓力為1.58 MPa，煤層瓦斯含量13.18 m3/t；15號煤層瓦斯壓力為1.55 MPa，煤層瓦斯含量12.54 m3/t。鑒定成果：井田8號,9號煤層均為煤與瓦斯突出煤層，均屬壓出型，且均為較難抽放煤層；礦井開采15號煤層時，礦井最大相對瓦斯涌出量為59.82 m3/t，最大絕對瓦斯涌出量為188.81 m3/min。本礦2011年—2016年礦井瓦斯等級鑒定均鑒定為煤與瓦斯突出礦井。

依據《煤礦地質工作規定》第二章關于井工煤礦地質類型劃分標準，保安煤業礦井瓦斯類型屬極復雜類型。

5 水文地質類型

礦井目前開采15號煤層受采掘破壞或影響的主要含水層為太原組砂巖裂隙夾石灰巖巖溶裂隙含水層，其單位涌水量為0.000 234 L/(s·m)，滲透系數為6.22×10-6m/d，富水性弱，補給條件差。依據受采掘破壞或影響的含水層及水體單位涌水量大小。按照《煤礦防治水規定》分類依據，煤層受采掘破壞或影響的含水層及水體定為簡單類型；目前15號煤層分布有3處采空積水區，井田內無老窯及古空區分布，周邊礦井與本井田相鄰區域未進行采掘活動，故本井田不受老窯、古空區及周邊煤礦采空積水影響。按照《煤礦防治水規定》第二分類依據，煤層老空水分布狀況定為中等類型；近五年礦井正常涌水量9.39 m3/h(小于180 m3/h)，最大涌水量為12.31 m3/h(小于300 m3/h)。根據本次礦井涌水量預測，正常情況下，未來五年礦井涌水量與近五年礦井涌水量不會有太大變化。礦井正常涌水量Q1<180 m3/h，最大涌水量Q2<300 m3/h。按照《煤礦防治水規定》第三分類依據，礦井涌水量定為簡單；經歷年開采礦井未發生過突水，按照《煤礦防治水規定》第四分類依據，突水量定為簡單類型。井田內各煤層均屬帶壓開采，未來五年礦井開采15號煤層，采掘活動區域突水系數均小于0.06 MPa/m，屬帶壓開采相對安全區，正常情況下發生突水的可能性小，但遇導水斷裂構造及封閉不良鉆孔時存在突水的可能。15煤層會受到同層采空區積水的影響，導水斷裂構造的探測與防治以及采空區積水探放，是防治水工作的重點。嚴格按照“預測預報，有掘必探(鉆探)，先探后掘，先治后采”的技術原則，認真做好防水、探水、疏放及排水工作。按照《煤礦防治水規定》第五分類依據，煤層開采受水害影響程度定為中等類型；根據本礦礦井水文地質特征，防治水工作易于進行。按照《規定》第六分類依據，煤礦防治水工作難易程度定為中等類型；綜上所述，礦井水文地質類型確定為中等類型。

6 其他開采地質條件

煤層頂、底板較平整，局部凹凸不平，頂板較完整、裂隙不是很發育，地層傾角多在2°～10°之間，一般在6°左右，井田內雖有陷落柱發育，但無沖擊地壓、地熱和天窗等地質災害。

依據《煤礦地質工作規定》中其他開采地質條件類型劃分標準，確定保安煤業其他開采地質條件類型為中等。

7 煤礦地質類型綜合評定

根據《煤礦地質工作規定》第十條規定要求，井工煤礦應根據地質構造復雜程度、煤層穩定程度、瓦斯類型、水文地質類型和其他開采地質條件進行類型劃分。煤礦地質類型劃分按就高不就低的原則，結合實際情況，綜合分析，未來五年內開采15號煤層地質構造復雜程度為簡單，煤層穩定程度為簡單，瓦斯類型為極復雜，水文地質類型為中等，其他開采地質條件為中等，因此，保安煤業煤礦地質類型為極復雜類型。