灵石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－奥陶系（Є~0）石灰岩岩溶裂隙含水层（组）该矿区西缘汾河东岸灵石至南关间该出露地表，为郭庄泉域的补给区，矿区为径流区。水位标高590~530m。

太原组（C₃t）石灰岩间夹砂岩裂隙岩溶含水层（组）该含水小。

二叠系砂岩裂隙含水层（组） 该含水小。

第四系砂砾孔隙潜水  该含水中等。

（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

本区为郭庄泉域的补给一径流区。地下水总流向为向南或南西流向郭庄泉排泄。

（4）充水条件分析

主要可采煤层的直接充水含水层为砂岩裂隙水和石灰岩夹砂岩裂隙岩溶水，含水小，矿井充水以大气降水为主，水文地质条件简单。目前各矿井开采煤层底板标高均在500m以上，处在（奥灰）水位及汾河侵蚀基准以上，水文地质条件简单。深部煤层底板标高低于500m，有底板突水威胁，水文地质条件变为复杂。

2、 矿区工程地质条件

（1）上覆松数层厚度及煤层埋藏深度

上覆松数层厚度在丘陵，低山区厚0～30m，在汾河谷地和堆积平原区厚达200～300m。煤层的最大埋藏深度700m。

（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，前者具可朔性，遇水膨胀。

（3） 煤层顶底板及围岩物理力学性质

各类岩石的物理力学试验结果列入下表。

岩石物理力学特征（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

本区东部为低山丘陵区，西部为堆积平原和汾河谷地，降水量450～550mm。地震基本烈度为Ⅷ～Ⅸ度区，动峰值加速度为0.2～0.3。以砂质土为主，东部低山丘陵区为黄土或碎屑岩山体。地表水体（汾河、静升河、仁义河）在平原呈纵横交错的网状。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“地面塌陷”。

（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”。

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，相对瓦斯涌出量，如富家滩矿1.88 m³/t·d，南关矿2.67 m³/t.d，两渡矿3.6 m³/t.d，张家庄矿4.14 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

4、地温

地温梯度1.6～3.0℃100m，属地温正常区。