阳泉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

1．寒武—奥陶系（Є-O）石灰岩岩溶裂隙含水层（组）本区该位于娘子关泉域的补给－径流区，浅部岩溶、溶洞发育，其层位在侵蚀面下60~120m。单井涌水量1000~1200m³/d。标高410～420m。

2．太原组砂岩间夹石灰岩裂隙岩溶含水层(组)  该含3~4层石灰岩和3~5层砂岩，前者分布稳定，后者为透镜体，以四节石石灰岩含水性较强，浅部溶洞发育，在石店区单位涌水量0.012~1.6^l/s.m，深部含水小。

3．二叠系砂岩裂隙含水层（组）该含水小，单位涌水量0.0033~0.212 ¹/s.m。

4．第四系砂砾孔隙潜水  该主要分布于河谷，为冲积含水层，以桃河冲层层最厚，在坡头厚10~20m，含水丰富，单位涌水量5.38~9.24 ¹/s.m.。

（2） 隔水层

1．本溪组（C₂b）和太原组底部为铝质泥岩及中上部砂质泥岩及中上部砂质泥岩、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65m。

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

本区东北部寒武－奥陶系碳酸盐岩大面积裸露地表，接受大气降水补给，由于东山复背斜的控制，地下水的总流向为向东，汇入娘子关泉。泉水流量7.93~15.75m³/s，出露标高360~392m。

本区为娘子关泉域的补给一径流区。矿区南和西南部该含水层（组）上覆碎屑岩厚达1500~2000m，为地下水的缓流区。

（4） 充水条件分析                  

可采煤层接充水含水层山西组煤层为砂岩裂隙水，太原组煤层为石灰岩间夹砂岩裂隙岩溶水，含水小，对煤层开采影响不大。下伏“奥灰”岩溶水，含水丰富。在矿区南和西南部煤层位于“奥灰”岩溶水位之下，为带压开采，有底板突水威胁，水文地质条件较复杂。

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0~40m，煤层最大埋藏深度为800m。

（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11、13、15号煤层为石灰岩，12、15_下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（11、13、15），15_下号煤层部分为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。15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

各类岩石的物理力学特征列入下表。

岩石物理力学特征表

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区，西侧北部为中山。年平均降雨量580.2mm，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，桃河及秀水河、乌玉河等河谷为砂质土。

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．在低山和丘陵区，因筑路、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”。在平原区地表形成“沉降盆地”其周围发生“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。

（3） 煤层瓦斯

本区为高沼气矿井，相对瓦斯涌出量46.01~52.30m³/t.d。其中40%瓦斯从煤层涌出，60%瓦斯来自上方顶板（垮落后）。煤层中瓦斯以3号、12号最高。

（4）煤尘爆炸危险性

煤尘爆炸性指数12.5～15.0％，有爆炸性。据东山矿区罕山矿煤尘爆炸试验，15号煤层火焰长30mm,加岩粉量60%，15_下煤层火焰长10mm，加岩粉量20%。

（5） 煤的自燃趋势

本区煤为贫煤和无烟煤，煤自燃趋势等级为不易自燃或不自燃。罕山矿煤的燃点测试列入下表。

燃点测试成果表

4、地温

本区地温梯度＜3℃/100m，据生产矿井调查为地温正常区。