清交矿区煤炭开采技术条件

（1）含水层特征

寒武—奥陶系（Є-O）石灰岩岩溶裂隙含水层（组） 晋祠泉位于该矿区东北缘,矿区的东南边山带有平泉.覃村等开采井群,平泉自流井群单位涌水量5.5~25.54 ^l/s.m，渗透系数7.96~48.62 ^m/d ，水位标高797.07~801.26m.。.覃村井群单位涌水量2.01~42.93 ¹/s.m，渗透系数1.14~20.65 ^m/d ，水位标高784m 。边山断裂带为强富水带，呈窄条带状，宽0.5~1.0km。区内大面积为弱富水区，单位涌水量0.0022~0.00035 ^l/s.m ,渗透系数0。0027 ^m/d ，水位标高948.84m。

太原组砂岩间夹石灰裂隙岩溶含水层(组)  该单位涌水量0.00029~0.0248 ^l/s.m，渗透系数0.0023~0.208 ^m/d，水位标高920~937m。边山带岩溶发育，单位涌水量1.3~11.18 ¹/s.m ,渗透系数18.15~86.57 ^m/d。平泉至西梁泉一带自流井群，流量最大达3000m³/d.，水位标高798.60~789.40m。

二叠系砂岩裂隙含水层（组） 该单位涌水量0.000245~0.0051 ¹/s.m，渗透系数0.00793~0.04^m/d。边山带含水较丰富，泉水流量约为10~30 ¹/s。

第四系砂砾孔隙潜水 该分布在山前洪积扇一带，含水中等，单位涌水量0.677 ¹/s.m，渗透系数3.62^m/d。

（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42m。

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

寒武—奥陶系石灰岩在煤田北部和西部大面积裸露地表，接受大气降水补给，在本矿区东南沿边山断裂带溢出成泉（晋祠泉群），本矿区为径流—排泄区，地下水的总流向为自北向东南或南，或自西向东，在晋中新裂陷盆地西边山带汇集，部分以泉水形式排泄（晋祠泉群），部分补给盆地。太原组裂隙岩溶水和二叠系砂岩裂隙水，浅部露头带接受大气降水补给，部分沿沟谷排泄，水量较大，深部水量很小。

（4）充水条件分析

直接充水含水层6、7、8、9号煤层为石灰岩裂隙岩溶水，02、03、2、4、5号煤层为砂岩裂隙水，在富水带含水中等～丰富，文水地质条件复杂，弱富水区含水小，水文地质条件简单。下伏“奥灰”岩溶水。含水丰富，矿区西部下部煤层底板位于“奥灰”水位之下，有底板“突水”威胁。

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0~25m，煤层最大埋藏深度约600m。

（2）煤层顶底板条件

直接顶板为泥岩，砂质泥岩，局部夹薄煤层或炭质泥岩，属Ⅰ、Ⅱ类顶板。老顶6、7、8、9号煤层为石灰岩，9号煤层部分为细砂岩，1、2、3号煤层为中、粗砂岩。当煤层之上直接为老顶时，则属IV类(1、2、3)，V类（6、7、8、9），9号煤层部分为Ⅲ类。煤层底板为泥岩，砂质泥岩，粉砂岩，及细、中砂岩，后者顶面平整，易于管理。9号煤层底板多为泥岩，常有底鼓现象。   

（3）煤层顶底板及围岩物理力学性质

岩石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

矿区为碎屑岩中低山地，西北边缘为中高山地。年降雨量465~482mm，集中在6、7、8月。地震基本烈度为Ⅵ—Ⅶ度，动峰值加速度（g）为0.05~0. 1。

岩土体 山体为碎屑岩，山顶覆盖黄土，汾河及南峪沟、白石沟、磁窑沟等河谷为砂质土。

常见的环境地质问题为崩塌（黄土、基岩）、滑坡（黄土、基岩）及潜在不稳定斜坡，7、8月份为雨季，有形成泥石流可能。

（2） 煤矿开采中的地质环境问题

矿区建设首先造成人口密集，人为工程活动强度增大，加重了地质环境的压力，诱发或发生新的地质环境问题。

1.筑路、采石、地下采煤等破坏了山体斜坡的稳定性，导致已经存在的稳定或基本稳定的崩滑体复活，或引发新的崩滑体。

2.地下采煤诱发“地面变形”，黄土覆盖区引发“地面塌陷”，碎屑岩区产生“地裂缝”。

3.在较大河（沟）两侧建厂（矿）、筑路等，挤占河（沟）道，还将生产设备、材料、废渣，以及生活垃圾随意堆放和倾倒，堵塞了河（沟）道，丰富了固体松散物，造成泥石流灾害的可能性增大。

4.加重水土流失，浅层地下水和地表水的漏失与污染。

（3）煤层瓦斯

本区开采下煤组的生产矿井均为高沼气矿井，如南峪、平口等矿，相对瓦斯涌出量31.75~77.43 m³/t.d。开采上煤组的生产矿井部分为高沼气矿井，如东于、火山等，相对瓦斯涌出量为19.89~37.44 m³/t.d，部分为低沼气矿井，如西梁泉、上固驿等，相对瓦斯涌出量4.2~9.5 m³/t.d。

（4）煤尘爆炸危险性

煤尘爆炸性指数为12.77～18.96%。煤尘爆炸性试验火焰长220mm，加岩粉量40%，属有爆炸危险性。

（5）煤的自燃趋势　

接煤种分析，贫煤、无烟煤就为不易自燃或自燃，晋祠镇大观窑煤矿1995年11月采样测定2号煤层的燃点，T₂ 412℃,T₁  为422℃, T₃ 为408℃,ΔT为14℃,为不自然.下煤组含硫量高,可发生自然现象.

4、地温

地温梯度一般为1.4℃～3.0℃ /100m，石膏带达4.6℃ /100m。属地温正常区。