晋北煤业煤矿矿井初步设计毕业设计说明书.doc

1 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 晋北煤业煤矿矿井初步设计 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 要求： 毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使学生运用大学阶 段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课 题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是 学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高 级工程技术人才的基本训练。 毕业设计主要是实习矿井的开采设计,即假拟实习矿井为为开发井田,按其 原始条件进行新井初步设计。为了培养学生能力，并考虑教学要求、时间、学 生现有实际水平等因素，其某些要求与设计院进行的矿井设计有所区别，巷道 布置、采煤方法、通风安全等都要借鉴矿井生产以来的经验。有些部分则加以 必要的简化或删减，从而使同学能够从理论和实践相结合，对整个矿井的开拓 生产形成清晰正确的认识。 通过半年的毕业设计，使同学们对大学所学的知识能够有个更全面、更清 晰的认识，使同学们走向社会后能够成为模范带头人，能够成为社会的栋梁。 原始数据： 晋北煤业煤矿位于山西省静乐县城东南，直距8km，隶属于静乐县娘子神乡 2 管辖。井田地理位置为：东经：11200141120206，北纬： 381714381915。在灵石县城西北直距12.5公里处, 距大运公 路8km。隶属于山西煤炭运销集团夏门煤业有限公司。 静乐县位于山西省太原、忻州、吕梁三市的交界处，其公路交通较为方便， 省道忻州静乐娄烦古交太原公路、宁武静乐白文公 路，忻(州)保(德)旅游公路、康(家会)西(凌井)公路均从矿区周边通 过。 从井田沿简易公路北行6km，在静乐县电厂附近与忻(州)-静(乐)干线公路 相接，沿此公路东行82km可达忻州市，西行7km可抵静乐县城，公路交通便利。 矿区形态为一不规则多边形，井田南北长3.73km，东西宽2.7km，井田面积 8.567km2。煤层倾角为515。5上号煤层平均厚度4.62米，5下号煤层平均厚度 4.5米，6号煤层平均厚度4.88米，均属中厚煤层，有自燃倾向，各煤层煤尘均 有爆炸性。本井田奥灰水水位标高为+1266.42m，水位埋深为155.42m，单位涌 水量(q)为70.05L/s.m。本矿瓦斯相对涌出量0.51m3/t，CO2相对涌出量 0.50m3/t，为低瓦斯矿井。 3 毕业设计（论文）主要内容： 设计内容以矿井开拓方式、采区巷道布置、回采工艺及矿井通风与安全为 主。掌握矿井生产布置的各个环节，树立明确的矿井生产系统全貌。 根据矿井原始资料确定井田境界，计算出矿区面积为 8.567km2，矿井的工 业储量为 167972kt，矿井的设计可采储量为 113381kt。矿井设计工作制度为四 六制，即三采一准。矿井生产能力为 1.5Mt/a，服务年限为 53 年。根据煤层埋 藏深度确定井田开拓方式为单水平开采。整个矿井划分为 4 采区，采用主、副 斜井方式开拓全井田。工业广场位于倾向井田南侧，在井田中部的煤层中平行 布置轨道（沿 5上号煤层底板） 、运输（沿 5上号煤层底板） 、回风（沿 6 号煤层 底板）三条大巷。 采煤方法选为综合机械化开采，工作面长 210 米，推进长度为 1100 米，工 作面回采率为 93%，采掘比为 1:2。井下主运输采用皮带运输，实现连续运输出 煤，矿井主运输采用带宽为 1000mm 普通带式输送机，辅助运输采用 JK2/30E 型绞车作单钩串车提升运输运输。矿井通风系统为中央分列式，通风方式为抽 出式，矿井总风量 68m3/s，通风机型号为 BD20。对建设整个矿井的费用进行 初期预算，使设计更合理规范。 学生应交出的设计文件（论文）： 毕业设计说明书晋北煤业煤矿初步设计说明书 图纸七张包括：1、井田开拓平面图（1:5000） 2、井田开拓剖面图 （1:5000）3、井巷断面图（1:50） 4、回采工作布置 图（1:200） 5、采区巷道布置及采掘机械配备平面图（1:2000） 6、采区巷道布置剖面图（1:1000） 4 7、通风立体示意图（示意） 5 主要参考文献（资料）： 1 煤矿矿井开采设计手册 （上、中、下册） ， 煤矿矿井开采设计手册编写组编写， 煤炭工业出版社出版； 2 煤炭工业矿井设计规范 ，中华人民共和国煤炭工业部主编，中国计划出版社出版， 1995； 3 煤矿开采学 （修订本） ，徐永圻主编，中国矿业大学出版社出版，1999； 4 井巷工程简明教程 ，鹿守敏编，中国矿业大学出版社出版，1992； 5 矿井通风 ，黄元平主编，中国矿业大学出版社出版，1990； 6 煤矿开采方法 ，黄允和主编，中国矿业大学出版社出版，1991； 7 采煤机械化成套设备参考手册 ，中国煤矿专用设备成套服务公司编，煤炭工业部 煤矿机械编辑部出版，1984； 8 煤矿安全规程 ，煤炭工业部编写，煤炭工业出版社出版，1986； 9 煤炭井巷工程综合预算定额 （统一基价） ，中华人民共和国能源部，煤炭工业出版社 出版，1992； 10 采煤概论 ，焦作矿业学院等院校编，煤炭工业出版社出版，1986； 11 煤炭井巷工程综合预算定额 ，煤炭工业出版社出版，1986； 12 矿井提升设备 ，中国矿业学院主编，煤炭工业出版社出版，1980； 13. 矿井提升运输选型设计 ，杨坚、戴达骝编写，煤炭工业出版社出版，1981； 14. 矿山井巷工程量计算手册 ，冷金龙编写，河北科学技术情报研究所出版，1984； 15 煤矿生产经营费指标汇编 （第十八分册） ，山西矿业学院科技情报资料室翻印， 1985； 16 矿山压力及其控制 ，钱鸣高主编，煤炭工业出版社出版，1987； 17 采煤工作面机械设备手册 ，煤炭部统一编写，煤炭部采掘机械化科技情报中心出版， 1987。 专业班级 采矿工程0702班 学生 葛 斌 要求设计(论文)工作起止日期 2011.032011.06 指 导 教 师 签字 日期 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 6 7 前 言 晋北煤业有限公司井田位于山西省静乐县境内，行政区划属山西省静乐县管辖。 矿井隶属霍州煤电集团晋北煤业有限公司。 晋北煤业有限公司是霍州煤电集团与山西静乐煤焦化公司合资成立的股份制公司， 其中霍州煤电集团占67%的股份，静乐煤焦化公司占33%的股份，公司于2008年1月15日 挂牌成立。霍州煤电集团有限责任公司已有四十多年的发展历史，前身霍州矿务局始 建于1958年，2000年底改制为霍州煤电集团有限责任公司，2001年10月同西山煤电、 汾西矿业等联合组建山西焦煤集团公司，为山西焦煤集团公司的子公司。 公司现有霍州（生产区）、离柳（基建区）、霍东（准备区）、乡宁（后备区） 四个矿区，涉及临汾、吕梁、长治三市所辖霍州、洪洞、方山、临县、安泽、沁源、 蒲县、乡宁八县市，矿区总面积845km2，拥有肥煤、1/3焦煤、主焦煤、瘦煤四个煤种， 是全国少有的低硫焦煤基地之一。公司拥有较完备的煤炭开采、洗选、发电、焦煤循 环经济产业体系，下属11座煤矿（原煤生产能力14Mt/a）、8座洗煤厂（洗选能力8.65 Mt/a）、2座坑口电厂（发电装机48MW）、1座焦化厂（焦炭生产能力0.6Mt/a），主导 产品为冶炼精煤、电煤、焦炭共二十多个质级，产品以低灰、低硫、低磷、热稳定性 好和粘结性强为主要特征，享有“冶金工业细粮”之美称，市场涵盖国内18个省市， 并出口日本、韩国、德国、巴西等国家。 8 目 录 前前 言言5 5 摘摘 要要8 8 ABSTRACTABSTRACT9 9 第一章第一章 井田概述和井田地质特征井田概述和井田地质特征1111 第一节 矿区概述.11 第二节 井田地质特征15 第三节 煤层的埋藏特征.17 第二章第二章 井田境界与储量井田境界与储量3434 第一节 井田境界.34 第二节 工业储量的计算.34 第三节 可采储量的计算.34 第三章第三章 矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力3636 第一节 矿井工作制度36 第二节 矿井设计生产能力.36 第三节 矿井服务年限36 第四章第四章 井田开拓井田开拓3838 第一节 井田开拓方式的确定38 第二节 达到设计生产能力时工作面的配备.42 第五章第五章 矿井基本巷道及建井规划矿井基本巷道及建井规划4444 第一节 井筒、石门与大巷44 第二节 井底车场.46 第三节 建井工作计划47 第六章第六章 采煤方法采煤方法5252 第一节 采煤方法的选择.52 第二节 采区巷道布置和要素.52 第三节 回采工艺与劳动组织.53 第四节 采区准备及工作面接替.59 第七章第七章 井下运输井下运输6262 第一节 运输系统和运输方式的确定.62 第二节 运输设备的选择和计算.62 第八章第八章 矿井提升矿井提升6767 第九章第九章 矿井通风与安全矿井通风与安全6868 第一节 风量的计算.68 第二节 矿井通风系统和风量分配71 9 第三节 计算负压及等积孔72 第四节第四节 选取扇风机.76 第五节第五节 安全生产技术措施79 第十章第十章 经济部分经济部分8484 第一节 矿井设计概算84 第二节 劳动定员及劳动生产率.85 第三节 矿井设计主要技术经济指标.87 外文资料外文资料9292 中文翻译中文翻译9797 参考文献参考文献100100 致致 谢谢101101 10 摘 要 本次设计是开采晋北煤业煤矿5上、5下和6号煤层，煤层厚度分别为4.62m、4.5m和 4.88 m，煤层间平均距为5.5m和7.3m。据井田外围资料调查该井田为低瓦斯矿井，瓦 斯相对涌出量0.51m3/t。煤层均有爆炸危险性，煤的自然倾向等级为自燃。本井田奥 灰水水位标高为+1266.42m，水位埋深为155.42m，单位涌水量(q)为70.05L/s.m。 本井田位于山西省静乐县城东南，直距8km，从井田沿简易公路北行6km，在静乐 县电厂附近与忻(州)-静(乐)干线公路相接，沿此公路东行82km可达忻州市，西行7km 可抵静乐县城，公路交通便利。本矿井附近有静乐220kV变电站和娘子神110kV变电站， 用电方便。本矿井采用斜井开拓，主、副斜井及回风立井的断面分别为 18.82m2、22.31m2、19.63 m2。开拓方案一从工业广场向北开掘主、副斜井，然后向西 北方向开拓运输、轨道、回风大巷至井田边界。方案二是从工业广场方案一向北开掘 主副斜井，然后向北开掘运输、轨道和回风大巷至井田中央。方案三类似于方案一， 矿井后期开采巷道布置有差异。经过综合经济技术比较，最终选用开拓方案一作为本 井田开拓方案。开拓方案一划分为四个采区，首采区选定离主、副斜井最近的一采区。 矿井达产时的首采工作面位于一采区，工作面长度为210m，推进长度为1100m。回 采工艺采用后退式、综采一次性采全高机械化采煤法，采用“四六制”作业制度，采空 区采用全部跨落法管理顶板。 矿井通风采用抽出式通风，矿井总风量为68m3/s，困难时期和容易时期的风阻分 别为1342.6Pa、524.3Pa Pa。通风机的型号为BD20，风量范围为40-100 m3/s ，风 压范围为3002400Pa.。 关键词：矿井开拓、采煤方法、综合机械化采煤。 11 AbstractAbstract This design is mining coal mine in Shanxi Province 5up, 5down and 6 coal seam thickness of coal seam, were 4.62 m, 4.5 m and 4.88 m, the average distance between the coal seam 5.5 m and 7.3 m. According to the field investigation data for the field outside the mine, the gas relatively low gas emission is 0.51 m3 / t. Coal seam are dangerous, and the explosion coal spontaneous combustion tendency for natural level. The water level elevation Mr Grey water run for + 1266.42 m, 155.42 m, deeply buried water flowing unit (q) is 70.05 L/s.m. This field is located in the southeast of Shanxi Province JingLe county, straight from the 8 km, from the simple highway north did run 6 km, JingLeXian power plant in nearby and Xin (state)-static (music) along the main road connect, the highway 82 km east of xinzhou city, west 7 km is worth JingLe county, traffic is convenient. Highway This mine near a JingLe 220 kV substation of 110 kV substations and lady god, electricity is convenient. This mine shafts development, the Lord, deputy shafts and return air shaft were 18.82 m2 of section 22.31 m2, 19.63 m2,. Pioneering scheme to dig the north from industrial square Lord, vice, and then to the northwest inclined direction develop transportation, rail, return to the field in China border. Plan from the industrial square scheme has always been north to dig the main and auxiliary, and then went to the north in inclined transportation, rail and return to the central China laohutai mine field. Plan 3 similar to mine mining plan one, the late arrange tunnels have differences. After a comprehensive economic and technological comparison, is finally open up a scheme as the field development plan. Develop a plan is divided into four mining area, first from the Lord, deputy selected inclined to a recent panel. The first DaChan mine when mining face is located in a mining face for 210 m length, length of 1100 m, promote. Extraction process is back in the fully mechanized type, a one-time high mechanization mining methods, the “system“ operation system, prose mined-out area using all cross fall method management roof. Mine ventilation using spare type ventilation of mine, total volume air for 68 m3 / s, difficult period and easy to wind resistance period were 1342.6 Pa, 524.3 Pa Pa. The ventilator model for BD 20, air volume range of 40-100 m3 / s, wind pressure range for 300 2400 Pa. Keywords: mine exploit, coal mining method, comprehensive mechanized. 12 第一章 井田概述和井田地质特征 第一节 矿区概述 一、矿区地理位置及交通条件 晋北煤业有限公司矿井位于山西省静乐县城东南，直距8km，隶属于静乐县娘子神 乡管辖。井田地理位置为：东经：11200141120206，北纬：38 1714381915。 静乐县位于山西省太原、忻州、吕梁三市的交界处，其公路交通较为方便，省道 忻州静乐娄烦古交太原公路、宁武静乐白文公路，忻(州) 保(德)旅游公路、康(家会)西(凌井)公路均从矿区周边通过。 从井田沿简易公路北行6km，在静乐县电厂附近与忻(州)-静(乐)干线公路相接， 13 沿此公路东行82km可达忻州市，西行7km可抵静乐县城，公路交通便利。 矿区交通位置详见图1-1-1。 二、矿区电源、水源情况 (一) 电源情况 矿井地处山西静乐县境内，十一五期间魏家坪新建静乐220kV变电站，于2010年底 投运。该站双回220kV电源取自古交500kV变电站，主变容量为2x150MVA，设计之220kV 及110kV母线均采用单母线分段主结线方式；另在矿井工业场地北偏西方向约6km处有 娘子神110kV变电站，站内设有110/35/10kV 25MVA变压器两台，该站一回110kV电源引 自忻州匡村220kV变电站，另一回110kV电源引自岚县东村110kV变电站。 霍州煤电集团为解决晋北煤业公司矿井供电问题，经电力公司批准，于2009年在 静乐县中部泉庄（原为崔家沟）开工建设一座110kV变电站，预计在2010年底投运。站 内初期设有40MVA主变两台，后期增加一台40MVA主变，110kV及35kV母线均采用单母线 分段接线方式。双回110kV电源取自新建的静乐220kV变电站110kV不同母线段。 14 矿井现主井场地原有一座10kV变电所，一回电源取自娘子神110kV变电站，架空线 路导线为LGJ-150钢芯铝绞线，送电距离7公里，另一回电源架空线路导线为LGJ-50钢 芯铝绞线T接自农电，两回线路均采用混凝土单杆架设。10kV变电所高低压变配电设备 均为矿用隔爆型设备。 综合考虑上述电源情况、矿井用电设备的分布及各场地地形等因素，在矿井主井 场地建一座35/10kV变电所，两回35kV电源分别引自晋北煤业泉庄110kV变电站的35kV 不同母线段。 矿井现有10 kV变电所设备，仅为矿井整合期间提供施工电源。矿井整合工程完成 后，该变电所设备不再利用，现T接农电线路退出矿井供电系统，保留现有引自娘子神 110kV变电站10kV电源，经矿井生活区“”接，为生活区提供一回电源，并作为矿井 应急电源。 (二) 水源情况 2008年9月由中国煤炭地质总局第四水文地质队在矿井井田东南部施工的1#水源井 （X=4240429.462 Y=19589933.295 H=+1421.84m），本井水位标高为+1266.42m，水 位埋深为155.42m，单位涌水量(q)为70.05L/s.m。 三、地形、地势及河流 1、地形、地貌 井田位于宁（武）静（乐）盆地东南部边缘处，地处晋西北黄土高原，植被稀少， 地形较为复杂，切割剧烈。井田内地形总体东南高，西北低，最高点位于井田东南部， 标高为1574m，最低点位于井田西部牛泥沟，标高为1345m，相对高差229m。山势起伏 不平，呈 “V”字形沟谷。属低山区。 2、河流 本区属黄河流域汾河水系。井田内无地表水体，发育有大小沟谷，最大的沟谷为 牛泥沟，平时干枯无水，仅雨季时有间歇性流水，其流水汇入东碾河再向西流入汾河。 四、气象与地震 本区地处山西黄土高原中北部，属大陆性季风气候，气候干燥，四季分明，昼夜 温差较大。据省气象局统计资料表明，年平均气温67，一月份最冷，最低平均气 温-9；七月份最热，最高平均气温20.7。年平均降水量472.5mm，且多集中在7、8 15 月，年平均蒸发量877950mm。封冻期为11月中旬，解冻期为来年3月中旬，长达4个 月，最大冻土深度1.4m。无霜期最长215天，最短133天，平均153天，风向以偏北风为 主，平均风速为22.4m/s。 根据中华人民共和国标准GB183062001中国地震动参数区划图，井田所属地 区地震动峰值加速度值为0.10g，地震烈度为度。 静乐县城及周围地区，从1975年1992年，18年内仅发生了3级以下微震19次。 本区东距忻州原平代县地震带忻州段较近，直距50 km，据历史记载上述 地震带共发生7级以上强烈地震3次，4级以上地震13次。历年来地震情况见表1-1-1 震时震 级 震中震时震级震中 512年 7.5 代县1038年 7.25 忻州市董村 1683年 7 原平1542年 5 保德 1588年 5 忻定1624年 5 忻州 1664年 5 忻代1673年 5.5 保德 1898年9月22日 5.5 代县1952年10月8日 5.5 墩阳 1991年1月29日 5.1 忻州1957年6月6日 5 太原 1957年6月11日 5 太原1992年 4 太原北郊区丈子头乡 1991年1月29日 5.1 忻州1992年8月26日 4 代县新高 1977年 4 忻州市忻口村1977年 3 静乐县岔上村南 1976年 3 静乐县西马坊南1975年 2 静乐县城西 1985年 3 静乐县王村1979年 2 静乐县娑婆村 1976年 2 静乐县娑婆村1979年 2 静乐县康家会村 1980年 2 静乐县赤泥洼村1979年 2 静乐县龙家庄村 1982年 2 静乐县娘子神村1985年 2 静乐县赤泥洼村 1983年 2 静乐县赤泥洼村1988年 2 静乐县择善村 1987年 2 静乐县丰润村1988年 2 静乐县赤泥洼村 1987年 2 静乐县赤泥洼村1990年 2 静乐县赤泥洼村 1987年 2 静乐县龙家庄村 1992年 2 静乐县赤泥洼村 16 第二节 井田地质特征 一、区域地质 (一) 区域地层 本区位于宁武盆地的东南部，区域总面积500km2,区内基岩出露较少，大部分被新 生代地层所覆盖，仅在山脊及大冲沟中零星出露，面积仅为20-30。区域内地层主要 由太古界恒山杂岩，下古生界寒武系、奥陶系、上古生界石炭系、二叠系、中生界三 叠系和新生界第三系、第四系组成。地层分布特征与该盆地形态想吻合，呈北北东-南 南西向的狭长形环状出露。地层出露顺序亦是由盆地边缘向中间，由老到新分布。 (二) 区域构造 本区位于山西地台中北部，吕梁隆起北段之东翼，宁静向斜（宁静地堑）之南东 部。区内构造线总体方向为北北东南南西，在近向斜南东翼的边缘地带为奥陶系 地层分布区。地层走向为北北东南南西与构造线方向基本一致。同时受盆地形状所 致，倾向由盆地边缘向内地倾斜，倾角随之由陡变缓，变化较大，一般为545。 褶皱构造 宁静向斜是宁武盆地最大的褶皱构造，为该区的主向斜。轴部位于区内北西部汾 河河床下，轴向呈北北东-南南西展布，轴两端仰起与盆地形状相吻合，向斜在本区段 长21km，宽18km，两翼地层相对倾斜，其北西西翼地层倾向南东东，区内部分因邻近 轴部，倾角平缓；南东东翼地层倾向北西西，倾角545近边缘地带较大波状起伏 （次级褶皱）。 二、井田地质 (一) 地层 本井田位于宁武煤田东南部，井田内大面积被黄土覆盖，基岩零星出露，现根据 钻孔、井筒揭露情况对井田内地层由老至新分述如下： 1、奥陶系中统上马家沟组 (02s) 该组本井田未出露，岩性由灰、灰绿色、微红色角砾状灰岩、中厚层状石灰岩夹 薄层泥灰岩、白云质灰岩等组成，未见底。 17 2、石炭系中统本溪组(C2b) 平行不整合于奥陶系之上，下部为灰-灰白色铝土岩，碎屑状、粗糙状及致密块状 铝土矿、紫红绿杂色铁铝岩，偶见赤色褐铁矿石、部分浅灰色粉砂岩，中细粒石英 砂岩、长石石英砂岩，为该区铝土矿的主要产出层位；中部为灰色、灰黑色泥岩夹薄 层灰岩、灰白色中-细粒石英砂岩，局部夹煤线；上部灰黑色泥岩、灰白色中-细粒石 英砂岩，12层石灰岩或生物碎屑灰岩，近顶部局部夹碳质泥岩及煤线。本组厚度为 23.3945.67m，平均厚度为34.50m。 3、石炭系上统太原组(C3t) 为本井田主要含煤地层，井田内零星出露。为一套海陆交互相含煤沉积建造，岩 性主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。本组含2、3、5上、5下、6号煤层，其中5 上、5下、6号煤层为井田内可采煤层，2、3号煤层为不稳定、不可采煤层。该组底部为 灰白色粗粒石英砂岩，局部含砾、含煤屑，即本区S1标志层。地层中含有丰富的植物 碎屑化石，与下伏本溪组呈整合接触关系。本组厚度为102.42125.92m，平均 116.40m。 4、二叠系下统山西组(P1s) 井田内仅在牛泥沟内零星出露，与下伏太原组整合接触。属陆相碎屑岩沉积。主 要由灰、灰白色粗、中、细粒砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩夹薄煤层组成。1号煤层位 于本组中部，为不可采煤层，底部为灰白色中-粗粒石英砂岩，局部为粗粒长石石英砂 岩，局部含砾，即本区S2标志层。本组地层厚度43.062.0m，平均55.00m。 5、二叠系下统下石盒子组(P1x) 本地层隐伏于井田西部，下伏地层呈整合接触关系。岩性由砂岩、粉砂岩、砂质 泥岩、泥岩等组成。底部为灰白色含砾粗粒石英砂岩、含砾粗粒长石石英砂岩及中 细粒石英砂岩，即本区S3标志层。砂岩具交错层，表面呈球状风化，局部含黄铁矿结 核；上部为灰黄色中-细粒长石石英砂岩、黄绿色粉砂质泥岩为主，顶部为杂色或紫色 泥岩。由于地层剥蚀，井田内地层最大残留厚度158.16m。 6、上第三系上新统静乐组 (N2) 广泛出露于区内的各沟谷底部及两侧，其上被黄土覆盖，伏于基岩之上，与下伏 地层呈角度不整合接触关系，其特征为紫红色亚粘土，下部夹有35层固结砾石层， 砾石成分多为灰岩，少量砂岩、泥岩，钙质泥质轻度胶结，砾石磨圆度较好，单层 18 厚度一般在0.31.5m，本组厚度为0122.53m，平均厚度为79.40m。 7、第四系上更新统 (Q3) 广泛分布于大小山梁及沟谷两侧，岩性为浅黄色砂土，结构松散，大孔隙，垂直 节理较发育。厚度为032.29m，平均厚度为22.96m。与下伏地层呈角度不整合接触关 系。 8、第四系全新统 (Q4) 为近代河床冲积、洪积而成的泥沙、砾石层及河谷两侧的残坡积物。厚度为 012.85m。平均厚度为9.32m。 (二) 含煤地层 井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组。 1、太原组（C3t） 本组岩性主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。按其岩性组合特征可分为两 段： (1) 下段（C3t1）：为主要含煤段，由S1砂岩底至L1石灰岩顶，本段厚度为 47.7362.89m，平均厚57.60 m。岩性以灰黑色泥岩为主，砂岩次之，含有5上、5下、 6号煤层，其中5上、6煤层为全区稳定可采煤层， 5下号不稳定不可采煤层。 (2) 上段（C3t2）：由L1石灰岩顶至S2砂岩底，本段厚度为49.4269.56m，平均 厚58.80m。岩性以泥岩、砂岩为主，灰岩、砂质泥岩次之，并夹有2、3号不稳定不可 采煤层。 2、二叠系下统山西组（P1s） 由S2砂岩底至S3砂岩底，本组厚度为43.062.0m，平均厚55.00m。主要由灰、灰 白色粗、中、细粒砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩夹薄煤层组成。1号煤层位于本组中部， 为不稳定不可采煤层. 第三节 煤层的埋藏特征 (一) 煤层 1、含煤性 井田内赋存的主要含煤地层为太原组，次要含煤地层为山西组，现将各含煤地层 的含煤性分述如下： 19 (1) 山西组（P1s） 本组含煤1层，为1号煤层，均属不稳定、不可采煤层，煤层平均总厚0.44m，本组 平均厚度为55.00m，含煤系数0.80%。 (2) 太原组（C3t） 为井田主要含煤地层，共含煤5层，自上而下分别为2号、3号、5上、5下、6号煤层， 其中5上、5下、6号煤层为全区可采的稳定煤层， 2、3号煤层为不稳定不可采煤层，本 组平均厚度为116.40m，含煤系数为8.70%，可采煤层厚度为14m，含煤系数为7.29%。 2、可采煤层 井田内可采煤层为5上、5下、6号煤层(可采煤层特征表见表1-3-2)，现分述如下： (1) 5上号煤层 位于太原组下段顶部，L1标志层下0.001.33m，上距山西组底部S2砂岩 50.00m70.00m。煤层厚度3.925.05m，平均4.62m。该煤层结构简单较简单， 含03层夹矸。顶板为泥岩、炭质泥岩、细、粗砂岩，底板为泥岩、细、粉砂岩。 (2) 5下号煤层 位于太原组下段，上距5上号煤层4.50m6.25m，平均5.50m。井田内煤层厚度 3.96m5.22m，平均4.50m。该煤层结构简单，含06层夹矸。顶板为泥岩、细砂岩， 底板为泥岩、中、细砂岩。 (3) 6号煤层 位于太原组下段，上距5下号煤层5.58m10.35m，平均7.33m。井田内煤层厚度 4.426.24m，平均4.88m。该煤层结构简单较简单，含03层夹矸。顶板为中、 细砂岩、泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩、中、细砂岩。该煤层为本井田内全区稳定可 采煤层。 各煤层等厚线图详见图1-3-2 20 表表1-3-21-3-2 可采煤层特征一览表可采煤层特征一览表 顶底板岩性 煤层 号 煤层厚度 (m) 煤层间距 (m) 结构 (夹矸数) 稳定 性 可采性 顶板底板 5上 3.92-5.05 4.62 简单较简 单 (0-3) 稳定 全区可 采 泥岩、炭质泥 岩 细、粗砂岩 泥岩、 细、粉砂岩 4.50-6.25 5.50 5下 3.96-5.22 4.50 简单 (06) 稳定 全区可 采 泥岩、 细砂岩 泥岩、 中、细砂岩 6 4.42-6.24 4.88 5.58-10.35 7.33 简单较简 单 (0-3) 稳定 全区可 采 中、细砂岩、 泥岩 泥岩、砂质泥岩、 中、细砂岩 (二) 煤层对比 井田煤层对比主要依据标志层、层间距、沉积旋回、煤层结构和组合关系进行对 比，并把煤层的煤质特征、测井曲线特征作为辅助对比依据。现着重从标志层及煤层 本身特点进行对比如下： 1、标志层对比 (1) S1标志层：相当于太原西山晋祠砂岩，为灰白色，粗粒石英砂岩（局部为粗 粒长石石英砂岩，中-细粒石英砂岩），位于太原组地层底部，上距太原组一段顶部L1 标志层47.0063.00m，岩层厚度1.136.09m，平均厚度2.36m。粒度自上而下由粗变 细的趋势，砂岩中局部含砾，砾石成分以燧石、石英为主，偶见泥砾，砾径210mm， 局部地段含黄铁矿小结核、炭质泥岩及煤屑等。全区沿走向、倾向变化不大，稳定。 (2) L1标志层：相当于太原西山庙沟灰岩，为深灰色含生物碎屑灰岩，位于太原 组下段地层顶部，上距山西组底部S2标志层47.0068.00 m，岩层厚度0.724.02 m，平均厚度1.99m。岩石呈隐晶-微晶结构，块状构造，成分以方解石为主，局部含炭 质，在ZK206、404、606、1001钻孔以东局部地段相变为泥岩；以西有变厚的趋势，多 为5上号煤层的直接顶板，井田内比较稳定。 21 (3) S2标志层：相当于太原西山的北岔沟砂岩，位于山西组地层的底部，上距下 石盒子组底部S3标志层38.5049.00m，为灰白色粗粒石英砂岩，局部为粗粒长石石英 砂岩，局部含砾，岩层厚度4.5220.92m，平均厚度9.87m，岩石中粒度变化较大，由 粗粒砂岩变为细粒砂岩该砂岩沿倾向（向盆地内部）变厚，在区内虽厚度变化较仍趋 于稳定。 (4) S3标志层：相当于太原西山的骆驼脖子砂岩，位于下石盒子组底部，为灰白 色含砾粗粒石英砂岩，含砾粗粒长石石英砂岩及中细粒石英砂岩，砂岩厚度 6.289.31m，平均厚度8.61m，具交错层，表面呈球状风化，局部含黄铁矿结核。在 井田内稳定。 2、煤层与标志层关系，详见表 1-3-3。 表表1-3-31-3-3 煤层与标志层关系一览表煤层与标志层关系一览表 煤层距标志层距离（m） 编号层位 S1L1S2S3 1 # P1s中部3.0030.0018.0034.00 2 # C3t2中部90.00120.0038.0063.005.0019.00 3 # C3t2上部60.0085.0012.0026.0029.0043.00 5上C3t1顶部43.0060.000.001.3350.0070.00 5下C3t1上部34.0054.006.0010.0066.0078.00 6 # C3t1中上部20.0041.0013.0022.0077.8888.00 22 3、煤层本身特点对比 利用煤层层位、厚度、夹矸、煤层结构及煤层间距进行对比。 综上所述，井田内主要可采煤层层位稳定，煤层厚度、层间距变化有规律，煤层 本身特征明显，再加上标志层、煤质特征、地球物理特性的各种特征做为对比依据， 主要可采煤层对比可靠。 (三) 煤质 1、物理性质 (1) 5上号煤层 黑色深黑色，光泽呈沥青玻璃光泽，断口参差状，节理及内生裂隙较发育， 条带状结构为主，层状构造，平行层理发育；其宏观煤岩类型以亮煤为主，其次为半 亮型煤。 (2) 5下号煤层 黑色深黑色，光泽呈沥青光泽，少数玻璃光泽，节理及内生裂隙不甚发育， 条带状结构为主，层状构造，平行层理发育；其宏观煤岩类型以亮煤为主，少量亮煤 及暗淡型煤。 (3) 6号煤层 黑色褐黑色，光泽呈沥青光泽，节理及内生裂隙均不发育，条带状结构为主， 层状构造；其宏观煤岩类型以半亮型煤亮煤为主。 2、显微煤岩特征 (1) 显微煤岩组分 镜质组：主要以均质镜质体为主，其中可见垂直裂隙，次为胶质 镜质体，少量结构镜质体、团块状镜质体。 丝质组：主要由丝质体、丝质基质体、基质体、均匀基质体组成。 稳定组：主要由小孢子体、角质体组成。 矿物组分：以粘土矿物呈为主，次为硫化物。 (2) 显微煤岩类型 5上号煤层：以混合暗亮煤亚型，混合亮暗煤亚型为主，次为混合亮煤亚型、混合 暗煤亚型。 5下号煤层：以混合亮暗煤亚型及混合暗亮煤亚型为主。 23 3、煤的化学性质 根据该矿采样分析结果和钻孔煤芯煤样化验资料，结合区域煤质资料，对井田各 可采煤层的化学性质和工艺性能评述如下：（各煤层煤质化验结果汇总表见表1-3-4） (1) 化学性质 5上号煤层： 水分（Mad）：原煤 0.75%2.63%，平均1.50%； 浮煤 0.75%1.27%，平均1.06%。 灰分（Ad）：原煤11.39%34.84%；平均20.97%； 浮煤5.66%9.37%；平均7.11%。 挥发分（Vdaf）：原煤22.82%33.45%；平均27.63%； 浮煤28.81%33.71%；平均31.90%。 全硫（St,d）：原煤1.41%5.92%；平均2.92%； 浮煤1.32%2.65%；平均1.85%。 发热量（Qgr,d）：原煤21.16 MJ/kg30.01MJ/kg，平均26.70MJ/kg； 浮煤31.73MJ/kg34.06MJ/kg，平均32.92MJ/kg。 固定碳（FC，d）：原煤46.54%55.37%；平均51.72%； 浮煤58.10%63.56%；平均60.40%。 焦渣特征（CRC）：原煤 47，平均6； 浮煤57 平均7。 胶质层最大厚度（X）：25.256.0mm，平均37.53mm； （Y）：17.927.5mm，平均23.39mm。 据煤炭质量分级GB/T152242004标准，该煤层为特低灰中灰、中高硫高 硫分、低热值特高热值之1/3焦煤（1/3JM）、肥煤（FM）。 5下号煤层： 水分（Mad）：原煤0.64%2.26%，平均1.19%； 浮煤 0.43%1.31%，平均0.93%。 灰分（Ad）：原煤15.40%46.77%；平均34.28%； 浮煤4.40%16.16%；平均7.94%。 24 挥发分（Vdaf）：原煤19.63%29.12%；平均24.00%； 浮煤28.62%37.17%；平均31.48%。 发热量（Qgr,d）：原煤15.96MJ/kg29.41MJ/kg，平均21.38MJ/kg； 浮煤29.04MJ/kg34.58MJ/kg，平均32.69MJ/kg。 固定碳（FC，d）：原煤35.47%56.63%；平均45.32%； 浮煤59.43%63.30%；平均61.25%。 焦渣特征（CRC）：原煤 27，平均5； 浮煤57 平均7。 胶质层最大厚度（X）：8.057.0mm，平均33.70mm； （Y）：18.631.5mm，平均24.17mm。 粘结指数（GR.I）：69.9100.8，平均89.9。 据煤炭质量分级GB/T152242004标准，该煤层为特低灰高灰、中硫分高 硫分、低热值高热值之1/3焦煤（1/3JM）、肥煤（FM）、气肥煤（QF）。 6号煤层： 水分（Mad）：原煤0.65%2.56%，平均1.19%； 浮煤0.61%1.35%，平均0.97%。 灰分（Ad）：原煤17.07%48.26%；平均39.84%； 浮煤5.29%11.38%；平均8.21%。 挥发分（Vdaf）：原煤11.71%29.44%；平均21.75%； 浮煤30.23%34.35%；平均32.29%。 全硫（St，d）：原煤0.85%7.72%；平均3.78%； 浮煤1.21%3.16%；平均1.84%。 发热量（Qgr,d）：原煤13.29MJ/kg28.97MJ/kg，平均19.03MJ/kg； 浮煤31.40MJ/kg34.86MJ/kg，平均32.72MJ/kg。 固定碳（FC，d）：原煤40.80%47.93%；平均44.37%； 浮煤54.79%60.65%；平均58.48%。 焦渣特征（CRC）：原煤47，平均6； 浮煤68，平均7。 胶质层最大厚度（X）：17.542.2mm，平均31.48mm； 25 （Y）：20.037.0mm，平均26.26mm。 粘结指数（GR.I）：89.7100.2，平均95.5。 根据煤炭质量分级GB/T152242004标准，该煤层为特低灰中灰、中高硫 高硫分、低热值高热值之肥煤（FM）、1/3焦煤（1/3JM）。 从上述结果分析可知： (1) 灰分与发热量 5上号煤层 本煤层原煤灰分沿走向由北到南呈现高低高高低的变化规律，发热量呈 低高低之变化规律，浮煤沿走向由北到南呈现低高低高之变化规律，发热 量则呈相应呈现高低高低之变化规律。 本煤层原煤灰分沿倾向由东到西呈现低高低高的变化规律，发热量呈高 低高低之变化规律，浮煤灰分沿倾向由东到西呈现高低高低之变化规律， 发热量则呈相应呈现低高低之变化趋势。 5下号煤层 本煤层原煤灰分沿走向由北到南呈现高低高低高的变化规律，发热量呈 低高低高低之变化规律，浮煤沿走向由北到南呈现逐渐增高的变化趋势，发 热量则呈相应呈现高低高低之变化规律。 本煤层原煤灰分沿倾向由东到西呈现低高低高的变化规律，发热量呈高 低高低之变化规律，浮煤灰分沿倾向由东到西呈逐渐升高之变化规律，发热量则 呈相应呈现逐渐降低之变化趋势。 6号煤层 本煤层原煤灰分沿走向由北到南呈现低高低的变化规律，发热量呈高低 高之变化规律，浮煤沿走向由北到南呈现低高低低高的变化趋势，发热量则 呈相应呈现高低高高低之变化规律。 本煤层原煤灰分沿倾向由东到西呈现低高低高的变化规律，发热量呈高 低高低之变化规律，浮煤灰分沿倾向由东到西呈高低高低之变化趋势，发 热量则呈相应呈现低高高低之变化趋势。 (2) 全硫的变化规律(详见图1-3-8、1-3-9、1-3-10)