霍州矿区煤炭开采技术条件

1、 矿区水文地质条件

（1）含水层特征

寒武一奥陶系（Є~0）石灰岩岩溶裂隙含水层（组）该南部因断层和汾河切割，有泉水溢出，即郭庄泉群，流量7.23~10.6 m³/s，出露标高510~512m。矿区内水位标高522.94~523.57m，钻孔单位涌水量0.3~77.6¹/s.m。

太原组（C₃t）石灰岩间夹砂岩裂隙岩溶含水层（组） 该钻孔单位涌水量0.297~9.96 ¹/s.m，渗透系数21.86^m/d。在断层附近受“奥灰”岩溶水侧向补给。

二叠系砂岩裂隙含水层（组） 该钻孔单位涌水量0.02~0.63 ¹/s.m，渗透系数21.86^m/d。在断层附近受“奥灰”岩溶水侧向补给。

第四系砂砾孔隙潜水 该钻孔单位涌水量1.01~7.23¹/s.m，渗透系数21.86^m/d。在断层附近受“奥灰”岩溶水侧向补给。

（2） 隔水层

1．本溪组（C₂b）和太原组底部铝质泥岩及砂质泥岩、泥岩为“奥灰”岩溶水与煤和太原组裂隙岩溶水的隔水层。厚约40m。

2．煤系（C₃t、P₁s）地层中夹在石灰岩裂隙岩溶含水层和砂岩裂隙含水层间的泥岩，砂质泥岩和煤层，并构成平行复合结构，起层间隔水作用。

（3）地下水流场条件

本区为郭庄泉域的径流—排泄区。地下水的总流向为向南东或南西流向郭庄泉排泄。

（4）充水条件分析

太原组煤层直接充水含水层石灰岩夹砂岩裂隙岩溶水，含水层中等至丰富，局部受“奥灰”岩溶水侧向补给。在曹村退沙等汾河两岸井田煤层底板标高位于“奥灰”水位之下，有底板突水威胁，水文地质条件复杂。

2、矿区工程地质条件

（1）上覆松数层厚度及煤层埋藏深度

上覆松散层厚度0~30m，在汾河河谷平原区最厚可达350m。煤层最大埋藏深度600m。

（2）煤层顶底板条件

2号煤层直接顶板大部分为砂质泥岩、泥岩和粉砂岩互层，局部为粉砂岩，前者极易冒落。老顶为中、细砂岩，局部直接覆于煤层之上。

9号煤层上覆直接为老顶，即石灰岩（K₂），不易垮落。

10号煤层直接顶板为粉砂岩、砂质泥岩极易冒落。老顶为中、细砂岩，局部直接覆于煤层之上，不易垮落。

11号煤层直接顶板为粉砂岩，或砂质泥岩，易冒落。老顶为中砂岩，部分地段直接覆于煤层之上，不易垮落。

煤层底板多为泥岩，局部为粉砂岩，前者具可塑性，遇水膨胀。

（3）煤层顶底板及围岩物理力学性质

岩石物理力学特征表  （Mpa）

3、矿区环境地质条件

（1）矿区环境地质条件与地质环境问题

本区东部和西部为低山丘陵区，中部为堆积平原和汾河谷地，降水量540.8mm。地震基本列度为Ⅷ－Ⅸ度区，动峰值加速度为0.2～0.3。平原区以砂质土为主，东、西低山丘陵区为黄土或碎屑岩山体。地表水体（汾河、对竹河、团柏河、涧河等）呈纵横交错的网状。环境地质条件较复杂。丘陵和低山区有崩塌、滑坡及潜在不稳定斜坡，以及泥石流。平原区超采地下水，新构造活动，地下采煤等引起“地面沉降”，诱发地裂缝或“地面埸陷”。

（2）煤矿开采中的地质环境问题

1．地下煤层采空区塌陷，波及地表在山区诱发崩滑体或使古崩滑体复活。平原和黄土丘陵区引起“开采沉陷”，诱发“地面变形”，形成“地面塌陷”。在碎屑岩山区形成“地裂缝”。

2．采煤废渣矸石堆等侵占土地，污染环境。山区还为泥石流提供“物源”。

3．加重水土流失，浅层地下水和地表水漏失和污染。

（3）煤层瓦斯

目前浅部开采的矿井，均属低沼气矿井，如辛置矿为5.74m³/t.d，其它各矿均低于2 m³/t.d。

（4）煤尘爆炸危险性

煤尘爆炸指数22.04～69.87％，有爆炸危险性，火陷长150～400mm，加岩粉量85%。

（5）煤的自燃趋势

按煤种分析，肥煤、焦煤为易自燃或自燃，存在有自燃倾向。

4、地温

地温梯度1.6～3.0℃100m，属地温正常区