黑龙关煤业地质报告

PAGEPAGE1第一章概况第一节目的任务根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发【2009】55文批复精神，山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司由原山西蒲县黑龙关煤业有限责任公司、原山西蒲县邱家窑煤业有限责任公司等二座煤矿整合而成。2012年10月9日山西省国土资源厅颁发的C1400002009121220051685号采矿许可证，批采2--11号煤层，井田面积9.7741km2，生产规模为90万t/a。2010年1月山西克瑞通实业有限公司编制《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》（以下简称原地质报告），该报告由山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]400号批复。2010年6月,编制完成了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》。2010年10月，山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2010]1186号文对《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》予以批复。设计采用斜立井开拓方式，矿井采用两个开采水平，一水平井底高程+1204m，开采2号煤层；二水平井底高程+1110m，开采11号煤层。一水平设北翼及东翼大巷开拓，二水平采用东西方向、南翼及北翼大巷开拓。黑龙关煤矿于2010年11月开始开工建设，建设至2014年初，井巷工程和土建工程大部分以完工，机电设备及安装工程也完成了50%以上，2014年6月暂缓建设，并向山西省煤炭工业厅提出了停工申请，山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2014]784号文注销了黑龙关煤矿的开工报告。2017年2月28日，山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2017]20号文《关于山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司90在矿井建设期间，通过煤、岩实际揭露情况，发现井田内地质构造（新揭露2个陷落柱）、采空区位置、范围及部分新增采空区等部分内容与地质地质报告部分内容不符；为此，2011年5月山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司委托中国煤炭地质总局水文物测队在井田内开展三维地震勘探工作，于2011年8月编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司井田三维地震勘探报告》2011年进行了井田三维地震勘探工作，三维地震勘探发现在井田北部原地质报告中描述的F13、F14、F15三条走向较长的大断层不准确，三维地震勘探发现22条断层、15个陷落柱。尤其在2101首采工作面顺槽掘进时发现有采空破坏区，使首采工作面无法布置；为此，山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司委托山西岩玉地质勘测有限公司收集井田三维地震勘探报告成果、井巷掘进探测成果及矿井地质调查成果进行综合分析研究，对原地质报告进行补充，并编制《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司兼并重组整合矿井补充地质报告》，为矿井初步设计变更及矿井开拓提供地质依据。一、本报告的地质任务收集建设期间井巷工程所揭露的新增采空区、新增陷落柱（2个）构造及三维地震勘探推测的22条断层，15个陷落柱构造；收集建设期间编制的矿井水文地质类型划分报告；收集最新（2017年12月）2、11号煤层采掘工程平面图；对原地质报告进行补充。二、本报告依据的主要技术规范和文件1、晋煤规发[2010]177号文《山西省兼并重组整合矿井地质报告编制提纲》；2、《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215—2002；3、《固体矿产资源/储量分类》GB/T17766—1999；4、《煤炭质量分级第1部分：灰分》、《煤炭质量分级第2部分：硫分》、《煤炭质量分级第3部分：发热量》GB/T15224.1,2,3—2010；（以下简称煤炭质量分级）；5、《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314—2000；6、《煤矿矿床水文地质、工程地质、环境地质勘查评价标准》MT/T1091-2008；7、《煤矿生产矿井测量技术要求》；8、国家安全生产监督管理总局令第28号《煤矿防治水规定》；9、《煤层气资源/储量规范》（DZ/T0216-2010）；10、国家安全生产监督管理总局及国家煤矿安全监察局颁发的《煤矿安全规程》（2016年）；11、国家安全监管总局、国家煤矿安监局安监总煤调【2013】135号《煤矿地质工作规定》。三、本次地质报告编制主要地质依据1、山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司采矿许可证；2、山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司2014年至2017年2、11号煤层煤尘爆炸性及煤自燃倾向性检验报告；3．山西省煤炭工业厅2014年至2017年度10（9+10）号煤层矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复文件；4．最新的采掘工程平面图(截止2017年12月底)及其它相关生产矿井资料；5、2010年1月山西克瑞通实业有限公司编制《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》，山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]400号批复。6、2017年12月山西欣鹏地质勘测有限公司编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》山西潞安矿业（集团）有限责任公司以“潞矿地便字〔2017〕369号”文件对该报告进行了批复。7、2011年8月中国煤炭地质总局水文物测队编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司井田瞬变电磁勘探报告》（2011年7月16日山西潞安矿业集团公司委托中国煤炭地质总局水文地质局组织专家评审通过该报告）。8、2011年8月中国煤炭地质总局水文物测队编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司井田三维地震勘探报告》（2011年7月16日山西潞安矿业集团公司委托中国煤炭地质总局水文地质局组织专家评审通过该报告）。三、本次工作技术路线本次报告的技术路线是：2017年12月15日接受任务后，编制单位立即成立了项目组，由地质、水文地质等专业技术人员组成，对现场进行实地踏勘，同时收集井田内以往编制的矿井地质报告、三维地震勘探资料、地面物探资料及矿井生产过程中积累的地质、煤质资料，通过对矿方技术人员调查了解本矿及邻矿采空区积水、积气情况，然后进行室内资料分析研究，完成该矿补充地质报告的编制。本次编制补充地质报告的资料来源为矿方提供，资料截止日期为2017年12月31日。四、本次工作经过我单位于2017年12月15日组织工程技术人员对井田进行了井下踏勘，对矿井实际情况进行调查了解，并收集了建设期间实测的井巷工程测量成果、对采空区积水进行了实地调查，并收集了该矿以往编制的各类矿井地质报告、水文地质类型划分报告、三维地震勘探资料、地面物探资料等，于2018年1月2日开始进行室内分析、研究、归纳整理，在此基础上，经综合分析研究，按照晋煤规发[2010]177号文《山西省兼并重组整合矿井地质报告编制提纲》对原地质报告进行补充编制。2018年1月15日编制完成了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司兼并重组整合矿井补充地质报告》文字、图件和附表等。第二节位置及交通一、位置与范围本井田位于蒲县黑龙关镇刘家庄、刁凹沟、园盘、宜家坟、东凹村一带，行政区划隶属黑龙关镇管辖。地理位置为吕梁山南段东麓，汾河地堑西侧。地理坐标：北纬36°17′09″－36°19′07″，东经111°15′28″－111°18′02″。2012年10月9日山西省国土资源厅为该矿换发了采矿许可证（证号：C1400002009121220051685），批准开采2-11号煤层，生产规模90万吨/a，开采深度（标高）1280m-1060m。矿区范围由以下11个拐点坐标圈定（详见表1-2-1）：井田基本为一不规则多边形展布，井田东西长约3.3km,南北宽约2.8km，矿区面积9.7741km矿区范围拐点坐标一览表表1-西安80坐标3°带拐点编号纵坐标（X）横坐标（Y）拐点编号纵坐标（X）横坐标（Y）14020951.0937525480.8174017951.0637523090.7924020951.0937526930.8384018951.0737523090.7934017711.0637526930.8394018951.0737524130.8044017711.0637525770.82104019951.0837524130.8054017311.0537524130.80114020616.0837525010.8164017951.0637524130.8012二、交通临(汾)－大(宁)干线公路从井田南部边界东西向通过，往东70km沿临－克公路可达南同蒲铁路临汾火车站，同时可达大(同)－运(城)高速公路及霍(县)－侯(马)一级公路。交通条件较为便利（交通位置图1-2图1-2PAGE19第三节自然地理一、地形、地貌井田地形总体呈北高南低，地形切割较为强烈，黄土冲沟发育。主要山梁及沟谷呈北东—南西向，最高点位于井田北部边界山梁上，标高为1507.5m，最低点位于井田南部边界沟谷，标高为1230.0m，相对高差277.5m，属中山区，为剥蚀型山岳地貌。二、水系井田北部以东约1Km始，逐向井田南部约2Km呈弧形展布的大山梁，形成了临近本井田的天然分水岭。其南东侧冲沟水向东流入汾河；北西侧包括本井田各冲沟水均汇入井田东界外缘分布的黑龙关河。黑龙关河向北西到蒲县叉儿上村注入昕水河，并向西经蒲县县城，大宁县县城至南西流入黄河，属黄河流域。井田内各冲沟基本常年无水，有三条季节性沟谷河流，分别为刁凹沟河、耙子沟河和骆驼沟河。雨季时有洪水，雨停数小时后即为溪流，旱季干枯，属季节性河流。主斜井井口标高1274.254m，副斜井井口标高1303.070mm，回风立井井口标高1284.217m。井田位于昕水河段上游刘家庄段，最高洪水位标高1210m。井口均无洪水淹井危险。三、气象本井田山高谷深，昼夜温差较大，为四季分明的暖温带大陆性季风气候区域。据山西省蒲县气象站近年来气象资料统计，年最低平均气温～8.7℃，年最高平均气温10.2℃，年平均气温9.5℃。年最高气温在7、8月份，月均最高气温22.1℃；结冰期为10月下旬至次年3月中旬。年最小平均降水量380.60mm，年平均最大降水量611.40mm，年平均降水量508.50mm，降水主集中于7、8、9三个月，最小平均蒸发量1519.60mm，最大年平均蒸发量四、社会经济状况蒲县位于山西省南部，现辖4镇11乡，面积1511km2，人口8.6万。全县共有耕地25万亩，农作物以小麦为主，其次有玉米、谷子、土豆等，植被覆盖中等。矿藏以煤为主，其次是铁、石灰石等。工业生产主要有原煤、焦炭等。畜牧业以猪、牛、羊为主。五、地震根据中华人民共和国GB50011－2010《建筑抗震设计规范》，本区地震基本烈度为7度区。设计基本地震加速度值0.10g。第四节周边矿井及小窑本井田四邻矿井为：北部为山西煤炭运销集团蒲县曹村煤业有限公司、东部为皖北煤电集团临汾天煜能源有限公司恒昇煤业，南部为山西潞安集团蒲县伊田煤业有限公司。四邻关系详见四邻矿井分布图，四邻矿井简介如下：1、山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司是由原山西蒲县金佛鑫煤矿业有限公司、原山西蒲县坡河煤矿有限公司、原山西蒲县曹村煤矿有限公司、原山西蒲县龙祥煤业有限公司和原山西蒲县庆祥煤业有限公司兼并重组整合而成，生产能力为90万吨/a，开采2、9、10、11号煤层。整合前井田内各煤矿开采2、11号煤层。2号煤层矿井涌水量一般为50-80m3/d。11号煤层矿井涌水量一般为60-120m3/d。2、11号煤层属自燃煤层，自燃等级为Ⅱ级；煤尘有爆炸性。2、皖北煤电集团临汾天煜能源有限公司恒昇煤业该矿始建于1997年，开采2、11号煤层，2、11号煤层联合布置开拓系统，即在2号煤层中建立2号煤层开采水平及简易井底车场，在11号煤层中建立永久水平，主斜井设2号煤仓和11号煤仓。为两立一斜井开拓，2、11号煤层开拓系统已形成。生产能力600Kt/a，走向长壁采煤法，2、11号煤层属自燃煤层，自燃等级为Ⅱ级；煤尘有爆炸性。相邻处的不存在采空区积水。与本井田之间未发现越界开采现象。四邻关系示意图3、山西潞安集团蒲县伊田煤业有限公司该矿为2009年兼并重组整合矿井，是由原山西蒲县伊田肥煤业有限公司、原山西蒲县刘家山煤矿有限公司、原山西蒲县黑龙关下口煤矿有限公司（十关闭）、原山西蒲县山中煤业有限公司和原山西蒲县红道乡煤矿有限公司五座煤矿兼并重组整合而成。批准开采2-11号煤层，矿区面积10.4651km2，生产规模为120万t/a。该矿于2010年12月24日开工建设，2016年8月25日正式生产。目前采用斜井开拓方式，开采2、11号煤层。矿井采用上下两层煤同时开采。南部与山西潞安集团蒲县伊田煤业有限公司相邻存在小窑破坏区，采空区积水位于本井田下山，对2、11号煤层开采影响较小。2、11号煤层属自燃煤层，自燃等级为Ⅱ级；煤尘有爆炸性。与本井田之间未发现越界开采现象。第五节地质勘查及矿井地质工作一、以往地质勘查工作（一）以往地质工作简述本区地质工作始于1930年，由侯德封等人在该区做地质概查，并填绘了1：5万地质草图。1957年华北煤田地质局在该区进行了十万分之一地质调查。1958年由140队进行了南湾里矿区普查勘探。南湾里矿区勘探边界：北与克城—乔家湾矿区相邻，西以紫荆山断层及煤层露头线为界，南界与东界均以煤层露头线为界，全区大约220平方公里，全区共施工钻孔八个，钻探进尺1977.44m，同年提交了《南湾里矿区普查报告》，于1962年10月经过审批，提供地质储量为190755万吨。本井田位于南湾里矿区西北之边缘地带，故对本区构造控制程度较低。施工的钻孔在本区内仅一个，即79号孔，没有进行测井，资料的可靠程度难以确定，特别是煤层结构没有探明，故本报告对该孔只参考。1972年山西省区测队在本区一带填绘1/5万地形地质图，地层划分与现行划分基本一致，有一定的参考价值。1984－1986年由144队、山西煤田地质综合普查队填绘1/5000地形地质图，本井田属于其中一部分。该图质量、精度高。可为本报告利用。1985年9月—1986年12月，山西省煤炭地质公司一队在本井田内进行了《山西省蒲县黑龙关煤矿详终勘探地质报告》，施工钻孔7个，孔号为601、602、603、604、605、606、607。工程量2000.20m。查勘探。其施工的709孔与本井田相邻，可为本报告利用。1987年8月-1991年8月，山西煤田地质勘探144队进行了乔家湾详查地质勘探，详查面积403.7km2。于1991年编制了《山西省霍西煤田乔家湾勘探区详查地质报告》，经上级主管部门(山西煤炭工业管理局)评审一次通过。1992年8月以晋煤决字(1992)第4号文批准该详查地质报告，该报告成果为正确评价井田的地层、构造、煤层和煤质提供了可靠的依据。本井田位于详查区中部。本井田施工1701、1702钻孔。1996年5月山西省煤炭地质公司一队在该井田内进行1：5000地质填图。并从新编制了《山西省蒲县黑龙关煤矿详终地质报告》，该矿以往未编制过生产矿井地质报告。2009年12月至2010年1月，山西克瑞通实业有限公司在本井田范围内进行补充勘探地质工作，施工H101共1个钻孔，工程量185.20m。2010年1月山西克瑞通实业有限公司编制《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》（以下简称原地质报告），该报告由山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]400号批复。本井田以往勘探施工钻孔为601、602、603、604、605、606、607、79、709、1701、1702、H101等12个钻孔。根据各时期地质勘探规范验收，钻孔质量均达乙级以上，可采煤层质量均达合格层以上。二、矿井地质工作该矿在生产过程中，配合生产需要，做了一定的矿井地质和矿井水文地质工作，所作的工作主要有：（一）、井巷测量：本报告井下巷道测量成果均由矿方提供，矿方测量技术人员对该矿2、11号煤层井下的回风、轨道、运输大巷进行了实测，主要巷道采用全站仪、主要运输大巷用7″级导线，采区巷道用15″级导线，工作面巷道用30″级导线，进行了详细的测量，并将井下巷道出水点位置及出水量进行了测量统计，并将测量成果、工程进度、采掘进度、采空区范围及时绘制在采掘工程平面图上，并绘制了2号煤层采掘工程平面及充水性图。作业依据主要为：《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341-2001)、《1:50001:10000地形图图式》(GB/T5791-93)、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009)。采用主要设备为E660GPS、TC-305全站仪、TC-802全站仪。作业方法及测量精度如下：1、坐标系统平面控制坐标系统采用1980年西安坐标系，高程控制采用1985年黄海高程系统。2、控制测量在国家等级控制点上分别架设GPS，布设GPS观测网，以三角形网的形式采用合众思壮公司生产的E660型双频GPS对该矿的近井点进行了GPS定位测量，内业采用合众思壮公司随机配备的GPS后处理软件解算出各近井点的坐标。3、巷道测量巷道测量采用TC-305和TC-802全站仪布设复测支导线进行施测，巷道内导线点点位用铁钉表示。4、井下工程测量GPS近井点测量精度:近井点最弱点平面中误差为0.0023m，高程最大中误差为0.0913m，均满足规范要求。巷道导线点测量精度：井下巷道导线测量，全长相对闭合差最大为1/37065，《规范》最大允许为1/8000;高差闭合差最大为-8.23mm，《规范》最大允许为±8.89mm，完全满足《规范》的精度要求。（二）、地质编录：该矿技术人员在巷道掘进的过程中，对其揭露的地质情况进行地质编录，对其位置、性质作详细的记录。对煤层厚度进行了探测，并将其标注在采掘工程平面图上，为矿井的开拓规划提供了依据。具体工作内容如下：1、在生产期间对巷道揭露的岩层的岩性特征、厚度、产状等进行观测编录。2、主要井巷掘进过程中或岩巷沿同一层位掘进时，依据构造复杂程度及岩层岩性变化情况，每隔50m编录一个迎头断面，遇到地质构造时每隔20m编录一个迎头断面，当岩巷穿层掘进时，编录一帮素描图或素描展开图。3、地质构造观测、记录、编录情况（1）、在建设期间对揭露的断层面的形态、擦痕和阶步特征，断层面的产状要素和擦痕的侧伏角；断层带中构造岩的成分和分布特征，断层带的宽度和充填、胶结情况；断层两盘煤、岩层的层位、岩性、产状、错位和牵引特征、伴生和派生小构造、断层类型；断层的切割关系，断层、褶皱的组合特征；断层附近煤层厚度、煤层结构、围岩破碎程度等进行观测记录，并将其断层位置及特征标注在采掘工程平面图上。（2）、在建设期间对揭露的陷落柱构造形态、充填物进行观测描述，对陷落柱长、短轴进行推测。（3）、煤层、顶底板特征观测记录。其中包括：煤层厚度、结构、伪顶、直接顶、伪底和直接底的岩层名称、分层厚度、岩性特征、裂隙发育情况及其与煤层的接触关系。对煤层厚度、结构及顶底板岩性进行编录，绘制煤层小柱状，一般每100m，厚度变化大时25m--50m编录一个。将井巷编录煤层小柱状与钻孔揭露的2、11号煤层厚度、结构及顶底板岩性进行对比分析，基本吻合。（4）、井下构造探测记录。采用了物探、钻探手段，对掘进巷道和回采工作面内隐伏断层或陷落柱进行探测，对其性质、范围等特征标注在采掘工程平面图上。（5）、采空破坏区探测记录，井下采用钻探、巷探手段对以往小窑破坏范围进行了探测，推测采空破坏范围，并标注在采掘工程平面图上。如2101工作面运输顺槽巷掘进约100m时发现老采空区，据调查该采空区为2009年前形成的采空区，原地质报告未调查到，本次补充地质报告将其标注在采掘工程平面图上。（6）、瓦斯监测。该矿属低瓦斯矿井，生产中严格执行瓦斯管理制度，认真进行瓦斯含量监测，根据掘进面瓦斯涌出资料，研究瓦斯涌出与地质因素之间的关系，分析回采工作面瓦斯涌出规律。并按规定进行年度瓦斯等级鉴定，为矿井安全生产提供了保证。（7）、水文地质观测。该矿井下涌水量构成主要为巷道涌水量、工作面涌水量和井筒残留水量、采空区出水量。矿井在采掘过程中，井下无明显出水点。统计分析了矿井最大涌水量和正常涌水量。并建立了矿井涌水量观测成果台账。（8）、煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检测。根据煤矿安全生产的需要，每两年进行一次煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检测。为煤矿安全生产提供了依据。（三）、图件编绘：为了满足采掘规划需要，根据搜集、编录、探测到的有关资料和井巷测量成果绘制了2、11号煤层采掘工程平面图、井上下对照图和地形地质图等图件，对矿井开拓提供了指导作用。第六节建设期间补充地质勘探工作一、2011年8月中国煤炭地质总局水文物测队编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司井田三维地震勘探报告》。该次三维地震勘探共完成地震线束22束，完成线束物理点10450个，控制面积7.0km2，偏移前满覆盖面积7.40km2，施工面积9.89km2。主要查明：（1）查明了勘探区内2号煤层存在10处小窑采空区（编号：CK1、CK2、CK3、CK4、CK5、CK6、CK7、CK8、CK9、CK10）（2）查明了勘探区（长轴≥20m,短轴≥15m）的陷落柱有17个。（3）查明了勘探区内落差大于5m的断层，查明了断层在主要煤层中的性质、落差、延伸方向和范围。其中解释有17条断层，断层落差H≥10m的断层有9条，5m≤H＜10m的断层有4条，落差H＜5m的断层有4条；可靠断层7条，较可靠断层4条，控制程度较差断层2条，落差H＜5m的断层有4条不作可靠性评价。（4）在勘探区的中东部，即604与605钻孔连线以东区段，圈定了一处物探异常区（YC1）。本次补充报告将二、2011年8月中国煤炭地质总局水文物测队编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司井田瞬变电磁勘探报告》。该次勘查共解释2号煤层存在45处低阻异常区，分析为采空富水异常区，11号煤层存在太灰水富水异常区（图中的蓝色充填为富水异常区）。K2灰岩富水异常区主要分为三个区段，Ⅰ富水异常区位于测区的西南部，该区主要为2#煤采空区，富水性相对较强；Ⅱ富水异常测区的东南部，该区也主要为2#煤采空区，富水异常区主要集中在向斜的轴部；Ⅲ富水异常区位于测区的中部，该区内构造较多，破碎带发育，富水性相对较强；其它地方零星分布。从整体看，11#煤顶板K2石灰岩富水异常区主要集中在测区的中部及西南、东南部，岩溶裂隙发育相对较强。矿井基建掘进巷道过程中，对一盘区2103工作面东部的CK2采空区进行了验证和对2号煤层采空积水区（13号积水区）进行疏放。本次补充报告将瞬变电磁推测的富水性成果及采空区积水成果标注在采掘工程平面图及充水性图上，作为井下超前探放水的依据。三、探放水1、矿井基建掘进巷道过程中，超前物探委托长治市科瑞科技有限公司进行井下瞬变电磁勘探和坑透探测。针对富水异常区，地测科均按要求编制了探放水设计，采用ZDY-1250型钻机和ZY-2300型钻机（钻探深度200-300m）进行长探，结合KHYD40型钻机（钻探深度60-80m）进行短探。疏放水情况如下：①对一盘区2103工作面东部的CK2采空区进行了验证，仅采空区巷道内有少量积水。②在11号煤层六盘区回风巷施工了5个放水孔对2号煤层采空积水区（13号积水区）进行疏放，疏放积水量50000m3左右，目前泄水孔涌水量为5.0m3/h左右。③11号煤层采掘区域位于Ⅰ富水异常区，2、11号煤层采掘区域对部分采空积水区进行了验证，未发现存在顶板富水异常区，顶板水最大区域出水量为5.0m3/h左右。2、矿井基建掘进巷道过程中，对2、11号巷道顶板含水层水进行了观测，并建立井下涌（出）水点台账。目前2号煤层顶板目前存在1个出水点，出水量为2.0m3/h左右，分析为最低处裂隙水；11号煤层顶板有5处出水点，初始出水量为15.0m3/h左右，经过疏放目前仅剩1个出水点，出水量为5.0m3/h。四、矿井水文地质类型划分报告编制2017年12月山西欣鹏地质勘测有限公司编制了《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》，山西潞安矿业（集团）有限责任公司以“潞矿地便字〔2017〕369号”文件对该报告进行了批复，批复2、11号煤层矿井水文地质类型均属中等。第二章矿井地质第一节区域地质简况一、区域地质1、区域地层井田位于霍西煤田的中西部，地层出露较齐全，区域东部为老地层出露区，主要为古生界寒武系、奥陶系和太古界吕梁山群、太岳山群。区域内主要地层为石炭系和二叠系，以中奥陶系地层为基底，区内山梁及沟谷底部普遍被第四系地层覆盖，一些沟谷底部及其两侧可见上第三系地层分布。见区域地层简表（2-1-1）区域地层表表2-1-1界系统、群整合关系厚度岩性特征新生界第四系全新统0-30灰黄色、砂土、砂砾及亚粘土组成。更新统0-200棕黄褐色亚粘土、亚粘土组成。第三系上新统10-300深红色粘土，砂质粘土夹砾石，含钙质结核，中部砾层。中新统120紫色砾岩夹细粒砂岩，黄色细粒砂岩夹砾岩，粉砂岩互层。中生界三叠系中统772-1362紫红色泥岩、砂质泥岩及长石石英砂岩。下统196-594厚层状细粒砂岩、泥岩互层夹同生砾岩。古生界二叠系上统327-779上部紫红色、暗紫色泥岩、粉砂岩，夹砂岩，下部暗紫色、灰绿色、灰黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩。下统下石盒子组35-60以深灰色、灰黑色、泥岩、粉砂岩、砂岩夹薄煤层。下统山西组25-60为含煤地层，以灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩、砂岩夹煤层。石炭系上统太原组71-142中粗粒砂岩、炭质泥岩、砂质泥岩、煤层、铝土质泥岩和K4、K3、K2石灰岩。中统5-35中上部为铝质泥岩，砂质泥岩夹煤线和石灰岩，下部为铁铝岩及铝土矿。奥陶系中统382-522上部深灰色石灰岩、泥灰岩夹石膏，下部为角砾状白云质泥灰岩为主。下统103-137上部为燧石白云岩、泥质白云岩为主，下部以灰黄色泥质白云岩、竹叶状白云岩。寒武系上统74-172上部白色厚层状白云岩、泥质白云岩，下部泥灰岩、白云岩夹竹叶状灰岩。中统116-268上部为厚层状鲕状灰岩夹泥岩条带及灰黄色竹叶状灰岩，下部紫红色砂岩、泥岩。元古界长城系霍山组47-64岩性为肉红色、灰白色中厚层状中细粒石英岩状砂岩，夹不稳定的含砾砂岩、砂砾岩。太古界上太古界太岳山群1700以浅灰红色、橙红色厚层中粗粒角闪质眼球状混合岩及混合岩化角闪黑云母斜长片麻岩。中太古界霍县群＞2000以混合岩化黑色云母角闪斜长片麻岩为主，夹混合岩化黑云母斜长片麻岩。2、区域构造井田位于霍西煤田的中西部。根据中国大地构造图，霍西煤田属于中朝准地台中部二级构造单元山西断隆的西南部。煤田西部隔紫荆山断裂带与河东煤田相邻；东部以霍山断层为界；北以关帝山穹状隆起与太原西山煤田相接；南部以临汾—运城裂陷盆地的西侧断层为界。煤田总体构造受边界断层控制。区域地质应力大体为东西向挤压。由于受紫荆山断层和霍山断层的东西挤压，形成了一系列以北北东、北东和近东西向为主的构造线。在西部形成了若干次一级宽缓的褶曲，其轴向自北而南由北西转近南北再转向北东，与主要断层走向近于一致。区域上较大的构造有紫金山断裂带、罗云山断裂带、汾渭地堑、霍山断层等。受此地质应力的影响，煤盆地为一不对称（或不完整）的复式向斜构造。二、区域含煤特征1、区域含煤地层区域内含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组。本溪组和下石盒子组为次要含煤地层，仅含煤线；太原组和山西组为主要含煤地层。太原组：由灰黑色、灰色砂泥质岩、砂岩、石灰岩和煤层组成，底部为K1砂岩。发育3—4层石灰岩，层位稳定，标志明显，由下而上分别为K2、K3、K4灰岩，是良好的对比标志。共含煤9层，编号自上而下为4—11号煤，其中稳定可采为9、10、11号煤层。该组为主要含煤地层之一。山西组：由灰黑色、灰色砂泥质岩，灰白色砂岩及煤层组成的滨海平原沉积，底部为K7砂岩。含煤4层，编号自上而下1上、1、2、3号，其中2、3号煤层为该区主要可采煤层，赋存在本组的中部。2、本井田位置本井田位于霍西煤田中西部乔家湾详查区北部一带，井田内主要可采煤层为山西组2号煤层及太原组的9+10+11号煤层。PAGE26第二节矿井地质一、地层本井田位于山西省霍西煤田霍州矿区中西部。根据地表出露情况及钻孔揭露资料，将井田地层由老至新分述如下：1、中奥陶统峰峰组(O2f)为含煤地层基底，一般厚度90.80－110.44m，平均100.50m。分为上下两段。下段岩性为灰及深灰色泥灰岩及石膏层，夹薄层厚层状石灰岩，石膏层多为纤维状。上段岩性为灰色厚层状石灰岩，夹薄层泥灰岩。2、中石炭统本溪组(C2b)平行不整合覆盖于峰峰组之上。厚度22.23－23.60m，平均为23.01m，由灰色及浅灰色铝质泥岩及“山西式铁矿”组成。3、上石炭统太原组(C3t)整合覆于本溪组地层之上。K1石英砂岩底至K7砂岩底，厚度为71.31－120.34m，平均92.60m。为本区主要含煤地层之一。岩性主要以灰黑色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩、石灰岩(K2、K3、K4)及煤层(4、5、6、7上、7下、8、11号)组成。本井田内11号煤层可采，其它煤层为不可采的不稳定煤层。4、下二叠统山西组(P1s)整合覆于太原组之上，K7砂岩底至K8砂岩底。厚度为34.20－52.20m，平均44.34m。为本区主要含煤地层之一。岩性主要以深灰色泥岩、粉砂岩和灰白色细粒砂岩为主，含1、2、3号煤层。其中2号煤层为可采煤层，1号煤层为局部可采煤层。其它煤层均为不可采煤层。5、下二叠统下石盒子组(P1x)与下伏山西组地层呈整合接触，由K8砂岩底至K10砂岩底，厚度106.00－147.60m，平均123.18m，据岩性组合特征可分为上、下两段：下段(P1x1)由K8砂岩底至K9砂岩底，厚度为52.50－73.20m，平均59.90m。岩性主要以灰白色细－中粒砂岩为主，夹灰色、深灰色粉砂岩、泥岩及薄煤线。底部为K8砂岩，岩性为灰白色，巨厚层状中、粗粒砂岩，成份多以石英为主，长石次之，分选较好，孔隙式胶结；下部以灰色、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主，夹1－3层薄煤层；中部岩性为深灰色泥岩、粉砂岩及灰白色中粒砂岩；上部以泥岩、粉砂岩为主。上段(P1x2)K9砂岩底至K10砂岩底，厚度为53.50－74.40m，平均63.28m。岩性主要由灰绿色粉砂岩、灰绿色含紫色斑块泥岩及灰绿色中粒砂岩组成。底部K9砂岩为绿色中粒砂岩，碎屑含量约90％,主要由75％的石英和10％的长石组成，杂基占10％，主要为水云母、高岭石等粘土矿物，分布较均匀。其上多以灰色、深灰色粉砂岩为主，夹紫色斑块的灰绿色泥岩，是K9砂岩的辅助标志层。顶部为紫红色、灰绿色铝质泥岩，巨厚层状，俗称“桃花泥岩”，是确定K10砂岩的辅助标志层。6、上二叠统上石盒子组下段(P2s1)K10砂岩底至K12砂岩低，厚度一般为200m左右，本井田内保留厚度约160m，为黄绿色、紫红色泥岩、粉砂岩夹中、细粒砂岩组成。底部为K10砂岩，厚度4.95－11.00m，平均7.93m，为黄绿色中细粒长石石英砂岩，底部为粗粒或含砾。7、第四系(Q)第四系中、上更新统及全新统。大面积分布于梁峁之上，厚0-80m。（1）、中更新统（Q2）厚20-50m，平均35.00m。岩性以浅黄色亚粘土、亚砂土、耕植土及钙质结核等组成。（2）、上更新统（Q3）厚10-20m，平均15.00m岩性以粉土为主，下部为红色粉土，含钙质结核。上部为浅黄色黄土，孔隙较大，垂直节理发育，中下部夹砂砾层。（3）、全新统（Q4）厚0-10m，平均5.00，为近代冲，洪积物，主要由不同时代基岩风化形成的岩屑，砂砾、卵石等组成。二、含煤地层本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组及二叠系下统山西组、下石盒子组。其中太原组、山西组为主要含煤地层，前者含主要可采11号煤层，后者含主要可采2号煤层，本溪组、下石盒子组含1－3层薄煤层。现就主要含煤地层简述如下：1、下段(C3t1)K1石英砂岩底至K2石灰岩底，厚度16.26-28.30m，平均19.50m。K1为中细粒石英砂岩，钙质或硅质胶结，致密、坚硬，厚1.5—11.7m，平均3.5m。为灰白色铝土岩夹黑色泥岩，含不稳定的薄层状石灰岩及煤层，其顶部为11号煤层，煤层稳定，厚7m左右，结构复杂，为本区的主要可采煤层之一。2、中段(C3t2)K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚32.25－55.32m，平均41.70m，该层灰岩全区稳定，其上为黑色泥岩夹8号煤层，8号煤层上为K3灰岩，厚度5.87－8.75m，平均7.33m，全区稳定。K3石灰岩之上为泥岩和细砂岩，分别相变为砂质泥岩和粉砂岩，夹两层薄煤层。本段顶部为K4石灰岩在本区极不稳定，仅601号及79号钻孔见有发育，厚0—6.4m，平均0.39m。3、上段(C3t3)从K4石灰岩顶至K7砂岩底，厚22.80－36.72m，平均31.40m，由砂岩、粉砂岩和泥岩组成，其主要特点是该段上下均为灰白色或灰黑色砂岩或粉砂岩，中间为厚层灰黑色或黑色泥岩，并含2-3层不可采薄煤层。下二叠统山西组(P1s)K7砂岩底至K8砂岩底，厚度为34.20－52.20m，平均44.34m。底部K7砂岩为灰－灰白色中细粒砂岩，厚2.9－12.6m，平均6.9m。下部为深灰色泥岩及粉砂泥岩，含少量植物化石，上部由深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩及1、2、3号煤层组成，含丰富的植物化石。1号煤层为零星可采煤层，2号煤层为全区稳定可采煤层，3号煤层为不可采煤层。三、构造受克城——南湾里复式向斜的控制，本井田总体为一轴向北东的向、背斜构造，地层倾角一般5-8°，局部达15°左右。井田内发育6条褶曲、28条断层（新增22条），17个陷落柱构造（全新增），无岩浆岩侵入现象（见构造纲要图1-2-1），本井田构造复杂程度属简单。一、褶曲1、S1向斜位于井田西部，区内延伸1000m左右两翼岩层对称，倾角7-8°。2、S2背斜位于井田西部S1东，区内延伸1000m左右，呈狭窄长条形，起伏不大，轴向为N5°W4，两翼岩层对称，倾角7-8°。3、S3向斜位于井田西部，1701与606孔之间，轴向N55°W—N30°E，两翼岩层对称，倾角6—8°，轴长1400m。4、S4背斜位于井田西北部，606、603号钻孔一带轴向为N30°E轴长延伸1100m。5、S5向斜位于井田中部，607、604、602、79号钻孔一带，轴向N50°E和N25°E，两翼岩层对称，倾角6—8°，轴长延伸4500m。6、S6背斜位于井田东南部，由605、709号钻孔及刘家庄坑口控制，，区内延伸1300m左右，呈狭窄长条形，起伏不大，轴向为N30°E，两翼岩层对称，倾角7-8°。二、断层通过2、11号煤层采掘工程和地面物探勘探确定：井田内落差大于5m以上断层共有有28条（见表2-2-1），其中物探解释断层有22条，地面填图、钻探及采掘工程揭露落差大于5m以上断层6条，物探结合本次调查分析富（导）水断层有DF2、DF5、DF7、DF9、DF15、DF17、DF20、DF22。详见表2-（1）三维地震落差大于10m以上断层情况介绍如下：①DF7正断层：604钻孔以北。走向N55°W，倾向NE，倾角75°，落差为0～17m，延展长度为384m。②DF8正断层：位于测区中部偏西，603钻孔以北。走向近EW，倾向近N，倾角70°，落差为0～11m，延展长度为512m。③DF9正断层：位于井田西北部，601、603钻孔之间。走向N45°W，倾向NE，倾角70°，落差为0～34m，延展长度为1380m。④DF12正断层：位于测区中北部，602钻孔西北部。走向N65°W，倾向NE，倾角75°，落差为0～25m；延展长度为283m。⑤DF13正断层：位于测区中北部，DF12断层以北。走向N60°E，倾向SE，倾角75°，落差为0～12m，延展长度为114m。⑥DF15正断层：位于测区东北部，79钻孔以北。走向N40°W～N80°W，倾向SW，倾角60°，落差为0～16m，延展长度为383m。⑦DF18正断层：位于DF17断层以东。走向N80°W，倾向SW，倾角75°，落差为0～18m，延展长度为148m。⑧DF23正断层：位于DF16断层以北。走向N50°E，倾向SE，倾角65°，落差为0～14m；延展长度为356m。（2）地质填图、钻探及采掘工程揭露落差大于5m以上断层情况介绍如下：①F1正断层：位于井田的西南部，走向N45°W，倾向南西，倾角为80°，落差为17m。延伸长度1300m。为2号煤层采掘工程揭露。②F13正断层：位于井田西北部，601号钻孔西50m处，走向N46°W，倾向北东，倾角75°，井田内最大落差20m，延伸1000m左右，601号钻孔在孔深900m，即11号煤层处遇该断层破碎带。③F14正断层：位于602号孔北西60m处，走向N41°W，倾向北东，倾角为75°，落差20m，断层两侧均为下石盒子组地层。延伸长度约800m。地质填图确定。④F15正断层：穿过79号钻孔，走向N58°E，倾向南东，倾角80°，落差10m。79号钻孔在孔深149.5m处遇到，上盘为山西组2号煤顶部中砂岩与山西组基底K7砂岩接触，将2号煤断掉。⑤F11-1正断层：位于井田南部，走向S45°E，倾向南西，倾角80°，落差10m，为11号煤层采掘工程揭露。⑥F11-2正断层：位于井田南部，走向S45°E，倾向南西，倾角80°，落差6m，为11号煤层采掘工程揭露。图2-2-1PAGE28断层特征情况一览表序号编号断层力学性质位置走向倾向倾角（°）断距(m)延伸长度(m)导（富）水性备注1DF1正断层刁凹沟村西南处S40°ESW75°0-540不导富水2、11物探断层2DF3正断层二采区回风绕道西南处S30°ESW750-102053DF5正断层二采区回风绕道西南处N50°ESW750-102702、11号局部导富水4DF7正断层604钻孔以北N55°WNE750-17384不导富水5DF9正断层603钻孔东北65米处N45°WNE700-341380局部富水、层间导水6DF10正断层601钻孔东南处S50°ESW650-8205不导富水7DF11正断层601钻孔东南处S75°ESW750-102958DF12正断层602钻孔西北部N65°WN25°E750-25283m9DF13正断层79钻孔西北处N60°ESE750-1211010DF14正断层79钻孔西北处N50°ESE650-725511DF15正断层79钻孔东北处N45°ESE600-1640511号局部导富水12DF17正断层东凹村东南处S80°ESW750-933511号局部导富水13DF18正断层东凹村东南处N80°WSW750-18135不导富水14DF20正断层东凹村处S40°ESW650-91902、11号局部导富水15DF23正断层601钻孔东北105米处N55°ESE650-14320不导富水序号编号断层力学性质位置走向倾向倾角（°）断距(m)延伸长度(m)导（富）水性备注16F1正断层刁凹沟村西南处S40°ESW801717952号不导富水原报告17DF6正断层2207运巷处N85°ESE700-71702号富水、11号不导富水2物探断层11号煤没有18DF8正断层603钻孔以北。EW近N700-1151219F13正断层601钻孔东北处S45°ENE7520975地面钻探、揭露原报告20F14正断层601钻孔东北处S40°ENE752071021F15正断层79钻孔东北处N60°ESE801076022DF19正断层东凹村处N50°ESW700-8135不导富水2物探断层11号煤没有23DF21正断层东凹村处N35°ENW650-1085不导富水24DF22正断层东凹村东南处N50°ENW650-612011号局部导富水25DF24正断层601钻孔东北125米处N60°ESE650-6130不导富水26DF2正断层一盘区回风巷西南处S60°ESE700-102952号不富水11号局部富水、层间局部导水27F11-1正断层刁凹沟村西南处S45°ESW801032511号煤不导富水原报告28F11-2正断层刁凹沟村西南处S45°ESW806395PAGE62三、陷落柱到目前为止。本井田共发现陷落柱17个（见表2-2-2），其中2号煤层采掘工程揭露陷落柱2个（X1、X2），另三维地震新解释15个，由此可见，井田内未掘进区段仍有陷落柱存在。陷落柱横断面呈椭圆形，长轴35-150m，短轴21-68m，，物探结合本次调查分析富（导）水陷落柱有DX2、DX4、DX5、DX6、DX8、DX9、DX10、DX13、DX14、DX15、DX17。经地面瞬变电勘探存在导富水性。岩溶陷落柱统计一览表表2序号编号横断面长轴短轴面积(m2)富(导)水性1X1椭圆状9042730不富导水，2号揭露2DX2椭圆状3528165局部导富水3X2椭圆状4835315不富导水，2号揭露4DX4椭圆状15035965局部导富水5DX5椭圆状8455820局部导富水6DX6椭圆状7545545局部导富水7DX7椭圆状4835290不富导水8DX8椭圆状3535215局部导富水9DX9椭圆状50262602号不富水，11号导富水10DX10椭圆状4038260局部导富水11DX11椭圆状8468965不富导水12DX12椭圆状3520125不富导水13DX13椭圆状6829355局部导富水14DX14椭圆状5031270局部导富水15DX15椭圆状40211602号不富水、11号导富水16DX16椭圆状12938850不富导水17DX17椭圆状62383502号不富水、11号导富水四、岩浆岩本井田未发现岩浆侵入现象。综上述，井田总体为一轴向北东的向、背斜构造，地层倾角一般5-8°，局部达15°左右。井田内发育6条褶曲、28条断层，17个陷落柱构造，无岩浆岩侵入现象，本井田构造复杂程度属简单。第三章煤层、煤质及有益矿产第一节煤层一、含煤性山西组和太原组为本区主要含煤地层，山西组共含煤3层（1、2、3号），平均总厚2.75m，平均含煤系数6.2%，平均可采总厚1.88m，平均可采含煤系数4.3%。太原组共含煤7层（4、5、6、7上、7下、8、11），平均总厚10.30m，平均含煤系数11.12%，平均可采厚度7.38m，平均可采含煤系数8.0%。本矿批准开采煤层为2、11号煤层。二、可采煤层井田内可采煤层共2层（见可采煤层特征表），分述如下：1、2号煤层位于山西组中下部，下距11号煤层间距为75.54－104.07m，平均90.13m。煤层厚度为0.75－2.50m，平均1.88m，含0-3层夹矸，结构较简单，层位稳定，厚度变化不大，顶板为黑色粉砂岩，底板为砂质泥岩，2号煤层西部为露头外剥蚀区。2号煤层在赋煤区内为全区稳定可采煤层。2、11号煤层位于太原组下段顶部为9+10+11号合并层，统称11号煤层，厚度为6.76－7.95m，平均7.32m。含2-4层夹矸，结构复杂，顶板为K2石灰岩，底板为铝质泥岩，为全区稳定可采煤层。可采煤层特征一览表表3-1-1时代煤层号煤层厚度煤层间距结构及夹石层数稳定性可采性顶板岩性底板岩性最小--最大平均(m)最小--最大平均(m)山西组p1s20.75—2.501.8875.54—104.07较简单0-3稳定全区可采粉砂岩粉砂岩太原组c3t116.76—7.957.3290.13复杂2-4稳定全区可采石灰岩铝质泥岩三、煤层对比采用标志层和层间距法进行对比，山西组和太原组沉积旋回清楚，岩性、岩相各具特色，标志层特征明显。煤层厚度及间距变化不大，规律性较好，为煤层对比提供了可靠的依据。本井田煤层对比的主要方法是标志层法、层间距法、煤层本身特征法，本井田K2、K3、K4全区分布，层位稳定，厚度变化不大，K2为9、10、11号煤层直接顶板，K3为8号煤层直接顶板，各标志层为各煤层提供了可靠的对比依据。1号煤层一般上距K8砂岩18.00m，下距11号煤层90.13m，间距稳定且为可靠对比依据，另山西组2号煤层可采，含1-3层夹矸，厚度一般1.88m左右，1、3号煤层厚度小，一般不可采，不含夹矸，极易对比。经对比本井田2、11号煤层对比方法正确，对比可靠。第二节煤质根据原地质报告将本井田2、11号煤层煤质情况介绍如下：一、物理性质及煤岩特征根据对钻探采取的煤芯煤样和在生产矿井采取的煤层样的肉眼鉴定，2号煤、11号煤均为黑色，硬度较低，2号煤块状节理发育，玻璃光泽，以镜煤为主，半亮型；11号煤光泽较暗，粉红状，节理较为发育含一定量丝碳，为半亮—暗淡型煤。勘探过程中，在黑龙关矿刘家庄坑采取了2号煤层，分层煤样两个，进行了显微煤岩组分及煤岩类型鉴定，其鉴定结果简述如下：上分层显微煤岩类型：以微镜煤为主，其次为微镜惰煤等。显微煤岩组分：以均质镜质体，基质镜质体占优势，其次为条带状镜质体及构成稳定组分的不孢子。全层煤最大反射率为0.949%—0.992%，变质程度为气肥、肥煤阶段。二、化学性质、工艺性能及煤类（一）化学性质（见煤质特征表3-2-1）1、2号煤层水分（Mad）:原煤0.32—4.36%，平均1.34%，煤0.24—2.12%，平均0.94%。灰分（Ad）：原煤12.38—39.14%，平均20.73%，浮煤5.12—9.58%，平均6.82%。挥发分（Vdaf）：原煤25.75—44.10%，平均35.88%，浮煤29.47—36.80%，平均34.44%。全硫（St.d）：原煤0.38—0.70%，平均0.54%，浮煤0.40—0.98%，平均0.57%。磷（Pd）：原煤0.010—0.015%；平均0.013%。发热量（Qgr.d）：原煤14.15—26.31MJ/kg，平均20.00MJ/kg。粘结指数（GR.1）：85—101，平均94.85。胶质层厚（Y）：25—28.50mm，平均26.62mm。据《煤炭质量分级》GB/T15224—2004标准，2号煤层特低灰—中灰、低硫—中硫、低磷、低热值—高热值肥煤。2、11号煤层水分（Mad）：原煤0.30—1.48%，平均0.89%，浮煤0.66—1.06%，平均0.77%。灰分（Ad）：原煤20.31—36.45%，平均25.29%，浮煤5.81—14.62%，平均8.35%。挥发分（Vdaf）：原煤30.90—37.17%，平均33.54%，浮煤25.81—36.30%，平均31.37%。全硫（St.d）：原煤1.89—4.36%，平均3.36%，浮煤1.34—3.43%，平均3.09%。磷（Pd）：原煤0.015—0.035%；平均0.023%。发热量（Qgr.d）：原煤20.92-27.87MJ/kg，平均23.82MJ/kg。粘结指数（GR.1）：85.14—97.81，平均93.27胶质层厚（Y）：27.00—43.38mm，平均30.20mm。据《煤炭质量分级》GB/T15224—2004标准，11号煤层特低灰—高灰、高硫、低磷、低热值—高热值、强粘结性的肥煤。（二）工艺性能(1)煤的发热量2号煤层可燃基弹筒发热量为原煤14.15—26.31MJ/kg，平均20.00MJ/kg。11号煤层可燃基弹筒发热量为原煤20.92-27.87MJ/kg，平均23.82MJ/kg。(2)煤的结焦性本区未进行小焦炉专门试验，根据当地焦厂使用情况表明，各煤层结焦性较好。其中2号煤层所炼焦各项指标均能达到二级冶金焦标准。(3)煤的粘结性按照胶质层最大厚度Y值划分：2号煤层Y值25—28.50mm，平均26.40mm，G值85—98.7，平均92.12，属强粘结性煤。11号煤层Y值27.00—43.38mm，平均30.20mm，G值84.14—97.81，平均93.27，属强粘结性煤。(4)煤的低温干馏2、11号煤层干基焦油产率为12.35％左右，属高油煤。(5)煤的结渣性据调查，2、11号煤层属难结渣性煤。(6)煤类煤类划分按《中国煤炭分类国家标准(GB5751－86)》进行。煤类划分指标有浮煤可燃基挥发分(Vdaf)、胶质层最大厚度(Y)、粘结指数(G)。2号煤层Vdaf在29.47—36.80%左右，Y值在25—28mm左右，G值在85—101，平均94.85，故煤类为FM。11号煤层Vdaf在25.81—36.30%左右，Y值在27.00—43.38mm左右，G值在84.14—97.81，平均93.27，故煤类为FM。三、煤的可选性根据乔家湾详查资料，现将2、11号煤层可选性评定结果介绍如下：（一）煤的筛分、浮沉试验乔家湾详查时共采了13个简选样和2个大样。其中9个筛选样是在矿上采取，4个是在钻孔中采取，2个大样分别在南湾矿和庙坡矿采取。南湾矿和庙坡矿的简选样和大样的可选性评定分别叙述如下：南湾煤矿2号煤层的可选性评定见表3-2-2、3-2-3、3-2-4、3-2-5及图3-2-1、

四、煤的风化及氧化本井田2号煤层在井田的南部边界外有露头分布，据调查一般沿露头往里平推30-50m可穿越风氧化带边界。五、煤质特征及工业用途1、煤质特征2号煤层特低灰—中灰、低硫—中硫、低磷、低热值—高热值、强粘结性的肥煤。

11号煤层特低灰—高灰、中高硫-高硫、低磷、低热值—高热值、强粘结性的肥煤。2、工业用途本矿煤主要用于炼焦，其次用于动力、化工。2号煤层经浮选后，灰分一般小于10.10％，硫分小于0.98％，可以作为炼焦用煤。11号煤层为高硫煤，只能作为动力用煤。第三节有益矿产本区与煤伴生的有益矿产有黄铁矿、褐铁矿、粘土矿、煤层气及其它有益矿产。一、黄铁矿、褐铁矿位于奥陶系峰峰组古风化面上，黄铁矿中Fe2O3为45.63%，硫含量为35.20%，可用来炼制硫磺。但品位不稳定，埋藏深不易探明，不宜大规模开采。褐铁矿，呈鸡窝状，厚度不稳定，俗称“山西式铁矿”，Fe2O3含量为33.03-53.00%，平均43.02%，全铁含量为30.01%，已达到矿石工业品位，因矿层厚度不稳定，埋藏较深，不易探明，难同煤层综合开采。二、粘土矿位于本溪组底部，层位稳定，发育较好，厚2.05-12.50m，平均6.56m，厚度变化较大，SiO2O为36.20-50.55%，AlO3为26.31-36.27%，MgO、Na2O、K2O等含量均不高，属硬质一半软质粘土，可用来制陶瓷、耐火砖、水泥等。三、煤层气本井田2、11号煤层瓦斯相对涌出量小于4m3/t，绝对涌出量小于2m3/min。钻孔瓦斯含量小于40%，主要为CO2—N2带，少部分为N2-CH4带。煤层气达不到工业品位要求。四、其它1、锗（Ge）含量低，均值为1.3×10-6，未达工业指标20×10-6，无工业利用价值。2、镓（Ga）平均含量9.7×10-6，未达到工业要求煤层中镓含量30×10-6-50×103、铀（U）一般工业品位要求为200×10-6，本区无回收价值。4、钍（Th）含量平均为20×10-6，无工业利用价值。5、钒（V）含量平均为30×10-6，无利用价值。6、石灰岩奥陶系石灰岩致密，坚硬，是良好的建筑材料，可烧制石灰，做炼铁熔剂。第四章水文地质第一节区域水文地质一、水文地质单元划分本井田位于祁吕贺山字型构造体系的前弧东翼，其外侧为汾渭断陷盆地，井田西部出露寒武系、奥陶系碳酸盐地层，形成地下水补给区。根据水文地质单元划分，本区属龙子祠水文地质单元，龙子祠泉位于临汾市西南13km的罗云山断裂带上，以群泉由山前第四系砂砾层涌出，泉水标高473-477m，1955-1984年平均流量5.63m3/s，最大为7.74m3/s（1964年），2003年为3.125m3/s，逐年减小。水温17℃，水化学类型为SO4--·HCO3-·Ca·Mg++型，矿化度0.67-0.84g/L，泉域面积2250km2，其中碳酸盐露面积750km2。本井田位于龙子祠水文地质单元的北西部（详见龙子祠水文地质单元图）。二、区域含水层1、奥陶系石灰岩溶裂隙含水层：区域西部广泛出露且为地下水补给区，本含水层含水丰富，水质好，为区域主要含水层。2、石炭系上统石灰岩溶裂隙含水层组：主要为太原组K2、K3层石灰岩含水层，其富水性随埋藏深度和所处构造位置不同而变化，为区域主要含水层之一。3、二叠系砂岩裂隙含水层：区域内广泛出露，多见有小泉水出露，具有一定富水性，但一般富水性较弱。4、第四系冲积洪积含水层：多分布于较大沟谷及两侧一级阶地，大多富水性较好，为村镇工农业用水的重要水源之一。三、区域隔水层隔水层有本溪组铝土质泥岩或铝土岩，2号煤层底板至K3石灰岩之间的粉砂岩、泥岩等；山西组顶界以上泥岩、粉砂岩等组成。四、地下水的补给、径流、排泄1、岩溶地下水的补给主要是西部裸露区，接受大气降水和地表水流补给，总体向南东方向径流，局部向向斜构造轴部径流，在地表低洼处及排泄泉口排泄。2、砂岩地下水的补给，在裸露地带接受大气降水补给，或接受风化基岩带裂隙水的补给，经短距离径流，在地形切割地段以泉的形式排泄或补给其它含水层。3、冲积洪积含水层的补给主要是大气降水补给或矿坑排水，一般向河流的下游径流排泄。第二节矿井水文地质一、井田地表河流区内沟谷发育，多呈“V”字形，较大的沟有刁凹沟，耙子沟等，本区内无大的河流，刁凹沟内有一小溪，水系呈树枝状，为间歇性溪流，日常流量较小0.1—0.2m3/s，遇干旱季节甚至干枯，下雨时上涨，由于降雨面积不大，水势上涨有限，雨后水势很快下落，该溪流向南汇入黑龙关河，黑龙关河往西注入昕水河。昕水河向西经蒲县至大宁注入黄河。该段为昕水河上游源头，流量甚小，雨时水势上涨有限，最高洪水位标高1210m。本井田属黄河流域，昕水河水系。井田地表发育的刁凹沟、耙子沟河为季节性水流基本常年无水，仅在雨季有短时流水，流量极小，河床为现代冲积、洪积层，调查的最高洪水位线均在水文地质图上填绘。黑龙关井田保留的原黑龙关2号煤层两个斜井，井口标高分别为1242m、1226m均高于所处地段的最高洪水（1220m）。二、含水层井田的含水层自下而上有：1、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层（I）主要富水含水层为中奥陶统峰峰组上段及上马家沟组二、三段，以厚层状石灰岩及泥岩为主，岩溶裂隙发育，奥灰顶部具古风化壳，钻孔冲洗液消耗量达15m3/h，埋藏浅，接受补给条件较好，属富水性强含水层组，据井田南东部约3.5km处的乔家湾煤炭详查区1703号钻孔抽水试验单位涌水量为0.649-1.015L/s.m，水位标高为828.8m。属富水性强的溶隙含水层。推定本井田奥灰水水位标高为830—835m。2、太原组石灰岩（K4、K3、K2）岩溶裂隙含水层主要由K2、K3二层石灰岩组成，K2灰岩平均厚度7.62m，岩石致密坚硬，K3灰岩平均厚度2.30m，K2、K3灰岩裂隙多由方解石脉充填，裂隙不发育，钻孔冲洗液消耗量较大,在施工过程中，K2灰岩大部分钻孔出现漏水现象，一般增加泥浆浓度后均能堵漏，漏水现象不是很严重。据井田南东部约3.5km处的乔家湾煤炭详查区1703号钻孔抽水试验单位涌水量为0.0094-0.133L/s．m，渗透系数为0.01074—0.0119m/d，水质类型为HCO3.CO3—Na型水，属富水性弱的溶隙含水层。4、下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层砂岩含水层位于2号煤层以上，K9、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，裂隙稍发育，钻进消耗量小于0.05m3/h。富水性与蓄水构造及风化裂隙有关，一般为富水性较弱的含水层。属富水性弱的裂隙含水层。5、上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层砂岩含水层较稳定，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，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。泉水流量0.22L/s，因此，该层富水性为较弱裂隙含水层。6、第四系砂砾层孔隙潜水含水层分布于山间河谷及沟谷地带，主要由砂质粘土、粘土、砂砾石层组成，厚0-10m，赋存孔隙水，富水性受季节影响明显；总体上富水性较弱，仅做一般生活用水。据民井提水试验得知，涌水量为1.35L/s，单位涌水量1.96L/s.m，渗透系数19.77m/d。三、隔水层1、下石盒子组泥岩、粉砂岩隔水层（K10砂岩底至K8砂岩顶）隔水层主要由泥岩、粉砂岩夹有砂岩而组成，其间夹有裂隙不发育或稍发育的中粒砂岩，厚度变化大，一般厚90m左右，致密岩层对地表水及潜水起隔水作用。2、太原组上部泥岩、粉砂岩隔水层（3号煤下至K3石灰岩顶）隔水层由泥岩、粉砂岩夹有细粒砂岩组成，层位稳定，一般厚30m左右，在无断层贯通情况下，太原组石灰岩溶隙水将不会影响上组煤的开采。第三节矿井充水因素分析及水害防治措施一、矿井充水水源对矿井充水有影响的水源主要有大气降水及地表水、含水层水及老空水。1、大气降水及地表水井田内各冲沟基本常年无水，有三条季节性沟谷河流，分别为刁凹沟河、耙子沟河和骆驼沟河。依据2、11号煤层导水裂缝带公式计算得知，2号煤层埋深0～270m，11号煤层埋深80～350m.2、11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度大于井田西部2号煤层埋藏深度，因此，2、11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度能够导通井田西部煤层露头处大气降水和地表水，受地表水、大气降水影响较大。主斜井井口标高1274.254m，副斜井井口标高1303.070m，回风立井井口标高1284.217m。井田位于昕水河段上游刘家庄段，最高洪水位标高1210m。井口均无洪水淹井危险。2、含水层水（1）第四系松散沉积物孔隙潜水含水层水第四系松散沉积物孔隙潜水含水层水，富水性受季节影响明显；总体上富水性较弱，为弱富水性含水层。依据2、11号煤层导水裂缝带公式计算得知：2号煤层开采后产生的导水裂缝带高度分别为33.32～41.62m，11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度为88.0～94.59m，因此，第四系松散沉积物孔隙潜水含水层水对2、11号煤层开采影响较小。（2）山西组和上下石盒子组砂岩裂隙含水层水上石盒子组含水层单位涌水量为0.0082—0.013L/s.m，下石盒子组含水层单位涌水量为0.0023—0.0025L/s.m，山西组砂岩裂隙含水层单位涌水量为0.0025-0.0078L/s.m，属弱富水性含水层。依据2、11号煤层导水裂缝带公式计算得知，山西组砂岩裂隙含水层和下石盒子组砂岩裂隙含水层为2、11号煤层直接导通的充水含水层，间接充水含水层为上石盒子组砂岩裂隙含水层，对2、11号煤层开采影响小。（3）太原组石灰岩岩溶裂隙含水层太原组间夹的K2、K3、K4三层灰岩含水层，为11号煤层直接导通的充水含水层，该含水层单位涌水量为单位涌水量为0.0094-0.533L/s.m，属弱-中等富水性含水层。在中等富水区域对11号煤层存在影响。（4）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系含水层单位涌水量为0.649-1.015L/s.m，水位标高为828.8m。属中等-强富水性含水层。结合周边伊田煤业奥灰水位推定本井田奥灰水位标高为830—835m。2号煤层最低底板标高为1130m，11号煤层最低底板标高为1030m，对2、11号煤层开采不存在影响。3、采空水据2017年12月山西欣鹏地质勘测有限公司编制的《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》，2号煤层采空积水区16个，积水量=SUM(ABOVE)285537m3。2号煤层采掘区域的2105工作面周边存在采空积水区15，对2号煤层工作面掘进存在威胁；11号煤层采掘区域的11602、11603、11601工作面上覆存在2号煤层积水区10、11、12，对11号煤层工作面回采构成威胁。二、矿井充水通道1、导水裂缝带（1）2号煤层顶板为粉砂岩属中硬岩石。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》安监总煤装〔2017〕66号中如下公式（分层开采）计算其导水裂缝带高度：HLi=20+10式中：HLi－导水裂隙带最大高度（m）；M－煤层厚度（m）；∑M－累计采厚（m）。（2）11号煤层顶板为石灰岩属坚硬岩石。根据《煤矿防治水规定释义》中如下公式（分层开采）计算其导水裂缝带高度：HLi=30+10式中：HLi－导水裂缝带最大高度（m）；M－煤层厚度（m）；∑M－累计采厚（m）。2号煤层厚度为0.75m～2.50m，开采厚度为1.36m～2.50m，根据以上公式计算，2号煤层开采后产生的导水裂缝带高度分别为33.32～41.62m、29.15～37.89m,2号煤层埋深0～270m，本报告2号煤层开采后产生的导水裂缝带高度取33.32～41.62m，大于井田西部2号煤层埋藏深度，因此，2号煤层开采后产生的导水裂缝带高度能够导通井田西部煤层露头处大气降水和地表水。11号煤层煤层厚度6.76～7.95m，根据以上公式计算，11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度分别为88.0～94.59m、75.75～77.79m,11号煤层埋深80～350m.本报告11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度取和88.0～94.59m,大于2号煤层和11号煤层之间距离75.54m～104.07m，11号煤层开采后产生的导水裂缝带能够导通2号煤层采空积水、山西组、下石盒子组地层。2、11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度大于井田西部2号煤层埋藏深度，因此，2、11号煤层开采后产生的导水裂缝带高度能够导通井田西部煤层露头处大气降水和地表水，受地表水、大气降水影响较大。

导水裂缝带高度计算表表4煤层号煤层开采厚度（m）取值（m）Hli=20+10Hli=30+1020.75～2.50m1.36～2.50m33.32～41.62m29.15～37.89m116.76～7.95m6.76～7.95m88.0～94.59m75.75～77.79m2、封闭不良钻孔及废弃水井井田范围内共有钻孔11个分别为（601、79、602、603、604、606、补ZK-1、607、605、H101、1701）,其中79号孔为1958年施工，79号孔没有进行测井，资料可靠程度低。其余钻孔均为1985年后施工有钻探综合质量评级均甲级孔，封孔质量较好。调查过程中井田范围内存在水井2处。11号煤层11601工作面内存在H101，为甲级孔。两处水井位于工业场地不涉及开采区域。不构成威胁。3、导水断层、陷落柱井田内断层和陷落柱存在导水问题，富（导）水断层、陷落柱能够把2号煤层老窑、采空区积水通过导水断层、陷落柱导入11号煤层采掘工作面，对11号煤层开采构成一定的威胁，根据地面瞬变电磁勘探解释富（导）水断层有DF2、DF5、DF7、DF9、DF15、DF17、DF20、DF22;富（导）水陷落柱有DX2、DX4、DX5、DX6、DX8、DX9、DX10、DX13、DX14、DX15、DX17。为此要加强构造富水性探测。4、废弃井筒井田范围内及周边共有20个废弃井筒，落底于2号煤层。2号煤层2105工作面受废弃井筒刘家庄煤矿2个斜井（LJZ1、LJZ2）和刁凹沟斜井DAG1井筒水补给采空区积水影响；11号煤层11601、11602工作面受废弃井筒铁厂煤矿主副立井（TC1、TC2）和铁厂煤矿斜井TC3、TC4、TC5井筒水影响补给上覆2号煤层采空区积水影响。三、水文地质条件类型据2017年12月山西欣鹏地质勘测有限公司编制的《山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》，山西潞安矿业（集团）有限责任公司以“潞矿地便字〔2017〕369号”文件对该报告进行了批复。该报告确定本井田2、11号煤层矿井水文地质类型均为中等。四、矿井水害及防治措施（一）、矿井主要水害矿井开采2、11号煤层的主要突水威胁为2号煤层采空区积水、小窑井巷积水、地表水及封闭不良钻孔导水、构造水。（二）、矿井水防治措施及建议1、建立防治水组织机构矿方应建立防治水组织机构及专门的探放水队伍，配备探放水钻机等设施。建立日常矿井水文地质工作技术管理制度，建立各种水文地质台帐，绘制各类水文地质相关性图纸，预测水害事故发生的可能性。2、地表水防治措施井田内属于山区地貌，沟谷发育，沟谷中有基岩出露，在雨季地表水通过基岩露头和隐伏露头补给煤系砂岩含水层。煤层开采后，由于冒落裂隙带沟通了煤系部分砂岩含水层，向矿井产生充水。为了矿井安全开采，沟谷地段应安排专人实地观测，如发现地面尤其是沟谷底部或河床出现地裂缝，应及时封堵，以防地表水、大气降水入渗补给矿井。同时还要做好井口防洪措施，避免洪水季节地表水涌入矿井，影响煤矿安全生产。3、大气降水的防治措施本井田西、南部边界一带，煤层埋深浅，且分布数量众多的小煤矿，各煤矿间井下巷道采空区相互贯通。大气降水沿煤层开采后形成的冒落裂隙带进入矿井并通过相