毕业设计（论文）布尔台煤矿初步设计

1、目录摘要- 5 -第1章矿（井）田地质概况- 7 -1.1 矿（井）田位置及交通- 7 -1.1.1 交通位置- 7 -1.1.2 地形地貌- 8 -1.1.3 气象及水文情况- 8 -1.1.4 矿区概况- 9 -1.2 矿（井）田境届及储量- 11 -1.2.1 井田境界- 11 -1.2.2 储量- 11 -1.矿（井）田地层及地质构造- 14 -1.矿（煤）层赋存特征及开采技术条件- 18 -1.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等情况- 30 -1.4.3 水文地质- 33 -1.矿（井）田勘探类型及勘探程度评价- 38 -第2章矿井工作制度生产能力及服务年限- 39 -2.1 矿

2、井工作制度- 39 -2.2 矿井生产能力及服务年限- 39 -2.2.1矿井生产能力- 39 -2.2.2矿井服务年限- 40 -2.2.3 矿井储量、生产能力和服务年限的关系- 40 -第3章井田开拓- 42 -3.1井筒形式、数目及位置的确定- 42 -3.1.1井筒形式的确定- 42 -3.1.2 井筒数目的确定- 43 -3.1.3 井筒位置的确定- 43 -3.2 开采水平的划分及布置- 45 -3.2.1 井田内划分及开采顺序- 45 -3.2.2 开采水平的划分及水平标高确定- 45 -3.2.3 阶段运输大巷和回风大巷的布置- 45 -3.3 井底车场- 46 -3.3.1

3、井底车场形式选择及硐室布置- 46 -3.3.2井底车场通过能力计算- 47 -3.3.3 井底车场巷道断面选择和工程量计算- 48 -3.4 方案比较、确定开拓系统- 49 -第4章采矿方法- 52 -4.1 采区地质概况- 52 -4.2 采区的划分- 53 -4.3 采区巷道设备布置及选型- 55 -4.4 采煤方法- 69 -4.5巷道掘进- 70 -第5章通风与安全- 72 -5.1 概况- 72 -5.1.1瓦斯- 72 -5.1.2煤尘- 73 -5.1.3煤的自燃- 74 -5.1.4地温- 75 -5.2 矿井通风- 77 -5.2.1通风方式和通风系统选择- 77 -5.2

4、.2风井- 77 -5.2.3掘进通风及硐室通风- 77 -5.2.4矿井瓦斯涌出预测及矿井瓦斯等级确定- 78 -5.2.5矿井风量、风压、等积孔的计算- 82 -5.2.6通风设施、防止漏风和降低风阻的措施- 92 -5.2.7反风方式及反风设施- 93 -5.3 灾害预防及安全装备- 93 -5.3.1粉尘灾害防治- 94 -5.3.2瓦斯灾害防治- 95 -5.3.3矿井防灭火- 96 -5.3.4矿井防治水- 98 -5.3.5井下其它灾害防治- 99 -5.3.6矿井集中安全监测监控- 100 -5.3.7矿井安全装备- 101 -5.3.8矿山救护队及保健设施- 101 -第6章

5、提升、运输、排水、压缩空气和制氮设备- 101 -6.1 提升运输设备- 101 -6.1.1提升运输方式- 101 -6.1.2主井提升设备- 102 -6.1.3副井提升设备选型- 104 -6.2 通风设备- 106 -6.2.1概述- 106 -6.2.2回风立井通风设备- 106 -6.3 排水设备- 113 -6.3.1概述- 113 -6.3.2排水系统方案- 113 -6.3.3矿井副底主排水泵房排水设备- 114 -6.3.4井下水泵供配电与控制- 118 -6.3.5井下水仓清清理设备- 119 -6.4 压缩空气设备- 120 -6.4.1概述- 120 -6.4.2设计

6、依据- 120 -6.4.3矿井用气量- 122 -6.4.4矿井压缩空气系统方案- 123 -6.4.5压缩空气设备选型- 124 -6.4.6压风管路- 125 -6.4.7供电与控制- 125 -第七章建井工期- 126 -7.1 建井工期- 126 -7.1.1项目实施前期工作- 126 -7.1.2矿井建设方式及移交标准- 128 -7.1.3项目实施进度安排- 129 -摘 要 本设计所做为布尔台煤矿5号煤层。煤层地质条件简单，平均煤厚5.2m，总储量124mt，设计可采储量79.8mt，设计生产能力1.2mt/a，服务年限51a。本矿井采用立井开拓，设置主立井，副立井，回风立井。

7、盘区划分，条带式开采，采用一次采全高走向长壁综合机械化采煤法。本设计是以布尔台煤矿的地质资料为基础，在指导老师精心的指导下，严格按煤矿安全规程、煤矿设计规范要求设计。本设计以理论联系实际，重点针对该矿井的概述及矿井地质、井田境界及储量、井型服务年限、井田开拓、采煤方法、井下运输、提升方式、通风与安全、排水等方面展开的，对同类矿山开采具有一定指导意义。关键词：采煤方法、采煤工艺、运输、通风、排水abstractthis design is done buertai coal mine5coal seam. geological conditions of coal seam is simple,

8、 the total reserves of recoverable 124mt, design, design production capacity of 1.2mt/a, length of service51 years.the mine shaft usingpioneering, set the main shaft, auxiliary shaft, return air shaft. disk partition, strip mining, using full-seam mining strike long wall full mechanized mining metho

9、d. the design is based on buertai coal mine geological data as a basis, the instructor carefully under the guidance, in strict accordance with the coal mine safety regulations, standard requirements of the design of coal mine design. this design to link theory with practice, focus on the mine survey

10、 and mine geology, ida state and reserves, well service life, ida forge, mining method, underground transport, lifting, safety and ventilation, drainage and other aspects, for similar mining has certain guiding significance.key words: coal mining method, mining technology, transport, ventilation, dr

11、ainage.第1章 矿（井）田地质概况1.1 矿（井）田位置及交通1.1.1 交通位置布尔台井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗之东南，属布尔台乡管辖。其地理座标为：东经10949491100511，北纬392143 393053。金烽寸草塔矿和万利寸草塔矿分别位于布尔台井田的东北和东部边缘。矿区交通目前以公路、铁路为主，井田东有包神铁路，全长177km。该铁路沿乌兰木伦河东岸在井田南侧通过。井田外公路由伊旗阿镇向北经东胜到包头150km与包京公路相接；向南经新街到陕西榆林170km；向西经鄂托克旗到乌海市409km；向东经准格尔旗到内蒙古首府呼和浩特市370km，交通条件较为便利。1.

12、1.2 地形地貌井田位于鄂尔多斯高原东北部，属黄土高原地带。井田内地形沿石圪台到伊金霍洛旗阿镇公路的山梁部较高,向北东、南西两侧变低。最高点海拔标高为+1421m，最低点海拔标高为+1163m。最大地形相对高差为258m；一般地形海拔标高在+1200+1350m之间，一般地形相对高差为150m左右。井田内地形复杂，沟谷纵横，为典型的梁峁地形。全井田为侵蚀性丘陵地貌特征。由于受毛乌素沙漠的影响，本井田东北部多被风积沙覆盖，风积沙呈新月形沙丘、垄岗状沙丘、沙堆等风成地貌。除此而外其它沟谷山梁上也分布有大小不等的沙丘。1.1.3 气象及水文情况本区气候特征为：冬寒时间长，夏热时间短，秋季凉爽多雨，春

13、季风沙较大。年降雨量少，蒸发量大，霜冰期较长。属于干燥的半沙漠高原大陆性气候。据伊金霍洛旗气象局提供的（19751988年）气象资料：夏季最高气温达36.6（1975年7月16日）；冬季最低气温达27.9（1978年2月15日）；年降雨量多集中在7、8、9三个月，年降雨量为194.7531.6，平均为357.3（19751988年）；年蒸发量2297.42833.7，平均为2457.4，为降雨量的511倍。结冰期一般为10月初至次年4月底，冰冻期长达半年之久，最大冻土深度可达1.71（1977年23月）。本区夏季风小。一般为23级。春冬两季风大，常在4级以上，最大可达10级。风向多为西北，最大

14、风速可达24/秒（1979年11月11日）。1.1.4 矿区概况布尔台井田为神府东胜煤田的一部分，神华集团的前身华能精煤公司自上世纪八十年代即进入煤田开发。目前，神华集团所属神东煤炭分公司和万利煤炭分公司的煤田开发已形成龙头工业，地方及民营企业的煤炭生产业已形成或正在形成规模。 布尔台井田详查工作是在普查工作竣工后直接过渡到详查，详查报告于1992年9月8日被内蒙古自治区煤炭工业厅以内煤地测（1992）字21号文予以批准。2005年10月，内蒙古自治区煤田地质局117勘探队开始进行本井田的勘探设计与施工工作，并于2006年6月15日提交了内蒙古自治区东胜煤田布尔台井田煤炭勘探报告。2006年6

15、月21日该报告通过了国土资源部矿产资源储量评审中心评审（国土资矿评储字2006101号）。布尔台井田为待开发井田，井田内由于煤层埋藏较深，故无小窑开采。井田周边有万利寸草塔、金烽寸草塔、富祥矿、石圪台煤矿和霍洛湾煤矿。这五个矿采用的都是房柱式炮采，目前正在进行综采机械化采煤工艺技术改造。万利寸草塔原设计能力0.30mt/a，初期年产0.15mt，采3-1煤层。该井隶属于中国神华万利分公司。金烽寸草塔，始建于1988年10月1日，1992年5月1日投产，原设计能力1.20mt/a，初期年产0.60mt。曾开采过2-2上、2-2中煤层，现在开采3-1煤层，累计动用地质储量2.43mt。该井隶属于中

16、国神华金烽煤炭分公司。富祥矿属于民营矿，年生产能力约0.10mt，现开采2-2中煤层。石圪台煤矿为伊旗地方煤矿。现有两个生产井口。为平硐开采2#煤层，煤厚1.75，生产人数7080人，以机采和炮采相结合，矿车运输，年产约0.15mt。霍洛湾煤矿隶属于中国神华神东煤炭分公司。原设计生产能力0.30mt /a，技改后计生产能力1.50mt /a。目前由神东天隆公司组织生产。1.2 矿（井）田境届及储量1.2.1 井田境界布尔台井田东北部与金烽寸草塔矿和私营富祥煤矿相邻，井田东部与万利寸草塔和霍洛湾煤矿相邻。根据国土资矿划字2005055号文，井田范围由4个拐点连线所圈定，其拐点坐标见表2-1。布尔

17、台井田境界拐点坐标表表2-1序 号坐 标序 号坐 标xyxy1437346537412535243705003741790534371360374111454436854037415445东西长2.5-3.0km，南北宽5.1-6.0km，面积约18.34km2。1.2.2 储量（一）矿井地质资源量根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队2006年6月12日编制的内蒙古自治区东胜煤田布尔台井田煤炭勘探报告，井田5-1煤层煤炭资源保有储量124mt，储量类型均为（333）。（二）矿井工业资源储量 5-1地质资源量中探明的资源量331及控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量121b和122b

18、、边际经济的基础储量2m21和2m22，以及连同地质资源量中推断的资源量333大部.：经计算，矿井总地质资源量104mt，其中探明的(331)15.49mt，控制的（332）资源量22.57 mt，推断的（333）资源量85.94mt。矿井工业资源/储量=121b+122b+2m21+2m22+333k 式中，k可信度系数，取0.70.9。本井田地质构造简单，煤层赋存稳定，取0.8。由以上公式可知，矿井工业资源/储量中扣除了资源量中的次边际经济的资源量2s21和2s22。矿井工业资源/储量 =121b+122b+2m21+2m22+333k=331+332+333k=15.49+32.57+7

19、5.940.8=108.812mt（三）设计资源储量 从矿井工业资源储量中减去井田边界煤柱、断层煤柱、工业厂区及地面建筑物保护煤柱等永久煤柱损失后，计算矿井设计资源/储量108.812mt吨，设计资源/储量计算见表2-1-2。矿井设计储量汇总表表2-1-2单位：万t煤层矿井工业资源/储量永久煤柱损失矿井设计资源储量井田、盘区边界工业广场及公路大巷煤柱合计5-1108.812mt1.76mt1.39mt5.26mt8.41mt100.402mt合计108.812mt 1.76mt1.39mt5.26mt8.41mt100.402mt永久煤柱留设结果为： （1）井田边界煤柱20m。 （2）大巷之间

20、留设煤柱30m，大巷两侧分别留设煤柱50m。 （3）工业场地按i级保护级别维护。围护带宽度取20m，下伏各煤层暂按表土层移动角45，基岩移动角70（准确数值，实测后确定）计算保护煤柱范围。（四）矿井设计可采储量矿井设计可采储量是矿井设计资源储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。根据煤炭工业矿井设计规范厚煤层采区回采率为75%，中厚煤层采区回采率为80%，薄煤层采区回采率为85%。经计算矿井工业场地和主要井巷的保护煤柱量（大巷煤柱按50 m留设）为5.0mt，开采损失煤量为18mt，矿井设计可采储量为77.201mt。1.矿（井）田地层及地质构造（1）地层本井田地表第四系(q)、

21、第三系（n2）及下白垩志丹群（k1zh）在地表大面积分布。侏罗系中统（j2）仅在本井田东北部、东南部零星出露。侏罗系中下统延安组（j1-2y）、三迭系上统延长组（t3y）只在钻孔所见。井田内地层由老至新发育有：三叠系上统延长组（t3y）、侏罗系中下统延安组（j1-2y）、侏罗系中统直罗组（j2z）、白垩系下统志丹群（k1zh）、第三系上新统（n2）和第四系（q）。现将地层由老到新叙述如下： 三迭系延长组（t3y）该地层为煤系地层基底，区内无出露。孔内所见岩性一般为灰绿色粗中粒砂岩，夹泥岩、粉砂岩及薄煤线。砂岩成分以石英为主，长石次之，含较多云母及少量暗色矿物，粘土质胶结，层理不明显，分选性较好

22、。井田内钻孔最大揭露厚度为123.95m(e107号钻孔)，未到底。 侏罗系中下统延安组（j1-2y）该组为含煤地层，井田内未出露。据钻孔揭露资料，岩性主要由一套浅灰、灰白色各粒级的砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，发育有水平纹理及波状层理，含2、3、4、5、6煤组。据钻孔资料统计，延安组厚度为161.55 (b99号钻孔)284.20m（e33号钻孔），平均217.04m，与下伏地层三迭系延长组（t3y）呈平行不整合接触。 侏罗系中统（j2z） 该组地层仅在井田的东南部有零星出露。地层总体呈西厚东薄，北厚南薄的变化趋势。该组地层与下伏延安组地层呈平行不整合接触。其岩性上部、中部为灰

23、绿色、兰灰色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩。具交错层理和波状层理。底部为灰白色砂岩、粉砂岩。砂岩成分以石英为主，含云母，具均匀层理及交错层理。该组地层厚度为16.78（121号钻孔）229.53(e20号钻孔),平均126.32m。 上侏下白垩统志丹群伊金霍洛组（k1zh1） 该地层在井田内大面积出露，与下伏直罗组地层呈不整合接触。其岩性下部为紫红色、灰黄色砾岩、砂砾岩、砂岩，砾石成分复杂，以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成，泥质胶结，较疏松、孔隙大，分选差，磨园中等。砾径变化较大，一般518cm，最大可达30cm以上。上部为紫色、粉红色中细粒砂岩、粉砂岩及砂质泥岩，局部区段含砾石，泥质胶结，较疏松，

24、具明显的大型斜层理。 该地层厚度在本区变化较大，一般为0（151号钻孔）289.08m（b02号钻孔），平均98.60m。 第三系上新统（n2）该地层不整合于志丹群之上，区内地表零星出露，钻孔中少见。其岩性下部为桔黄色、棕红色砂砾岩、砂岩，砾石成分复杂，磨圆度为次棱状，分选不好，呈半胶结状、松散。上部为棕红色砂质粘土层，含钙质结核。本统地层厚度不定，区内一般小于10。 第四系（q）该地层广泛分布，不整合于各基岩地层之上。厚度一般都小于30。可分为：a. 风积黄土（q3）：土黄色，柱状节理局部发育，含粉砂，钙质结核。b. 冲洪积物（q4al+pl）：主要分布在沟谷内，成分多为砾石及各种粒度的砂和

25、泥质充填物组成。c. 风积砂（q4eol）：主要分布在本区东北部，成分为褐黄色细粒砂、亚砂土、厚度不一。此外，区内还零星分布有残积、坡积等松散沉积物。本区地层的划分是在沿用前人地质工作成果的基础上，应用标志层法、岩性组合法、物性物征法进行综合对比的，具体划分对比的依据是：a. 延长组（t3y）与延安组（ji-2y）的分界：延长组顶部一般为灰绿色中粗粒砂岩、粉砂岩及泥岩；延安组底部为一层灰、灰白色中粗粒石英砂岩，依据其颜色差异二者极易区分。b. 延安组（j1-2y）与直罗组（j2z）的分界：延安组顶部一般为深灰色粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，直罗组底部为一层灰白色砂岩。电性曲线延安组呈一套正、倒枞树形

26、与互层组合形态（间夹块状砂体形态），直罗组呈低幅值小锯齿状形态（部分钻孔有块状砂体形态）。故据其岩性及电性曲线差异可基本划出两组界线。c. 直罗组（j2z）与志丹群伊金霍洛组（k1zh1）的分界：伊金霍洛组底部为紫色砾岩或含砾粗砂岩，电性曲线呈高阻反映。直罗组顶部为灰绿色的砂岩、粉砂岩及泥岩，电性曲线呈低阻反映，二者容易区分。d. 志丹群伊金霍洛组（k1zh1）与第三系上新统（n2）的分界：伊金霍洛组上部为紫红色砂岩、砂质泥岩。上新统底部为桔黄色、棕红色砂砾岩，且呈半胶结状态、松散。故二者在地表较易区分，钻孔中取芯困难，难以划分。e. 第三系与第四系的分界根据基各自岩性特点地面容易区分，钻孔中

27、无法划分。鉴于以上各种对比依据，综合运用，反复分析对比，本区地层的划分对比是基本可靠的。（2）构造本井田位于东胜煤田南部，其基本构造形态为一南西倾斜的近水平产状的单斜构造。岩层走向约nw20，倾向约sw70，倾角一般均小于5。从煤层底板等高线上看，等高线形态浅部变化较大，沿走向大致呈“s”形，但起伏角很小。井田东部、南部发育有次一级的波状起伏，波峰、波谷宽缓，最大起伏褶幅10m左右。区内未发现断层和较大褶皱，无岩浆岩侵入。综上所述，本区构造属构造简单类型（即第一类）。1.矿（煤）层赋存特征及开采技术条件1、煤层1、含煤性 区内含煤地层延安组仅存下部两个岩段3、4、5三个煤组，本井田位于工程见煤

28、点的东北部，虽然钻孔见煤4层，但该矿采矿许可范围内仅5-1煤层可采。现将核实区周边工程点见煤情况介绍如下： (1)3-2煤层：该煤层煤厚为0.59m，井田西北角发育，向西南变薄，以至尖灭，为不稳定的不可采煤层。 (2)4-1煤层：利用钻孔均见煤，煤厚0.35-0.90m，为不可采煤层。 (3)5-1煤层：利用钻孔均见煤，煤厚2.00-6.68m，平均煤厚5.21，为稳定可采煤层。 (4)5-2煤层：仅zs302、zs402钻孔见煤，煤厚为0.35-0.41m，为不可采煤层。2、可采煤层5-1煤层该煤层全区可采，在井田东南部、西部开始分岔形成两层，上层为41煤层，下层仍称为51煤层，是井田主要可

29、采煤层。煤层自然厚度2.06（zk3911号钻孔）7.35m（e37号钻孔），平均5.92m。资源储量利用厚度2.00（b127号钻孔）6.68m（e02号钻孔），平均5.21m。该煤层厚度变化有规律可循，具有中部较厚，向东南部、西部变薄之趋势，即合并区厚、分岔区薄之特点。煤层结构简单,一般不含夹矸或仅局部含1层夹矸。层位稳定，对比可靠， 点数可采系数及面积可采系数均为100%，属全区可采的较稳定煤层。顶板岩性以砂质泥为主；底板岩性以砂质泥粉砂岩为主，局部为泥岩、粉砂岩。布尔台井田及邻近万利寸草塔井田、金烽寸草塔井田可采煤层特征分别见表1-3-13。布尔台井田可采煤层特征表表1-3-1煤组号煤

30、层号自然厚度（m）资源储量利用厚度（m）(可采厚度)层间距（m）可采程度稳定程度最小值最大值平均值（钻孔数）最小值最大值平均值（钻孔数）最小值最大值平均值3-2 0-5.550.78(233)西北采区0.401.150.59(40)不可采较稳定东南采区0.811.080.88(18)5.0554.9123.71南采区1.40(1)4煤组4-10.17-2.400.85(87)西采区0.350.900.50(11)不可采较稳定东南采区0.221.060.47(60)0.8046.1526.545煤组5-12.06-7.355.21(233)2.006.684.35(233)全区可采较稳定5.77

31、33.8313.535-20-1.850.46(233)0.350.410.38(175)不可采较稳定 万利寸草塔井田可采煤层特征表表1-3-2煤 层保有储量（万t）煤层厚度（m）层间距（m）备注合计：7732最小最大平均厚度最小最大平均间距21中27402.71.495.2617.0810.24不稳定煤层、局部可采22上142104.012.58不稳定煤层、大部可采6.4424.2115.2222中86803.02.11不稳定煤层、局部可采13.735.4927.473129231.814.523.08较稳定煤层、全区可采12.2340.5224.504122861.094.671.85较稳

32、定煤层、全区可采019.4010.4741下03.101.15不稳定煤层、局部可采18.1943.7728.00510.362.611.45较稳定煤层、大部可采22.3134.1427.6661中0.582.101.73较稳定煤层、全区可采3.7416.219.2961下02.291.10不稳定煤层、局部可采1.5216.018.0962中0.224.852.03较稳定煤层、大部可采金烽寸草塔井田可采煤层特征表表1-3-3煤层号煤层厚度结构煤层间距对比可靠程度煤层稳定性可采情况类型夹矸层数21中简单0基本可靠不稳定局部可采22上简单02基本可靠不稳定局部可采22中简单01基本可靠不稳定局部可采

33、31简单12可靠较稳定全区可采41简单0可靠较稳定大部可采41下简单01基本可靠不稳定局部可采51简单12可靠较稳定全区可采52简单01基本可靠不稳定局部可采61中简单01可靠较稳定大部可采62中简单12可靠较稳定全区可采3、煤质（一）煤的物理性质和煤岩特征井田内煤呈黑色，条痕为褐黑色，弱沥青强沥青光泽，阶梯状断口，内生裂隙较发育，常为黄铁矿及方解石薄膜充填，煤层中见黄铁矿结核。条带状结构，层状构造。宏观煤岩组分以暗煤、亮煤为主，见丝炭，属半暗型、暗淡煤。井田内煤的变质程度低，镜煤最大反射率（rmax）在0.30.8%之间，变质阶段为烟煤阶段。煤的真密度测试值在1.401.58之间，视密度测试

34、值在1.221.45之间。（二）煤的化学性质1、煤的化学性质 水分（mad）：各煤层原煤水分变化一般在515%，以中水分煤为主。 灰分（ad）：煤层以特低灰分煤为主，其次为低灰煤。煤经浮选后灰分下降,浮煤灰分平均在5%以下。挥发分（vdaf）：煤层原煤挥发分一般在2837%之间。原煤和洗煤挥发分平均均在3236%之间。碳酸盐二氧化碳（co2ad）：煤中含量一般在0.63%以下，对煤的挥发分的影响可忽略不计。 硫（s）：各可采煤层原煤全硫以特低硫、低硫煤为主。 煤经浮选后硫含量下降，平均在0.210.33%之间。 原煤中硫以硫化物硫(sp)及有机硫(so)为主，硫酸盐硫（ss）含量甚微。硫化物硫

35、的增高，是原煤全硫增高的主要原因。 磷（pd）：原煤磷含量：煤层一般以特低磷煤为主。 砷（as）：原煤砷（as）含量：测值在8 ppm以下，符合食品工业燃煤标准。浮煤砷含量均在2 ppm以下。 氟（fd）：煤层原煤氟含量在5411 ppm之间，浮煤在12236 ppm之间。 氯（cld）：煤层原煤氯含量在0.0000.070%之间，低于0.3%，工业利用时危害不大。 煤层发热量较高。可采煤层51中煤层发热量最高，低位干基发热量（pnet.d）在22.2230.87 mj/kg之间，平均28.68mj/kg；一般洗煤的发热量均高于原煤。 灰成分、灰熔融性：据煤层煤芯煤样测试成果：煤灰成分以sio

36、2为主。平均含量：sio2：37.8449.58%；al2o3：13.8217.74%，cao：9.5119.98%，fe2o3：8.0912.54%， so3：6.519.67%。 可采煤层的煤灰软化温度（st）在10001500，平均在11001300之间。可采煤层的平均焦油产率（tar,d）：煤层平均含量低于7%，属含油煤； 可采煤层的焦渣类型为2，粘结指数为0，所以井田内各可采煤层不具粘结性。 根据中国煤炭可选性评定标准，区内煤可选性等级采用“分选比重0.1含量法”进行评定。当理论精煤灰分45%时，多数样品的“0.1含量”在20%以下。可选性等级为易选中等可选，少数样品可选性等级为较难

37、选极难选。可选性等级为易选中等易选，区内煤的可选性好。（三）煤类井田内可采煤层的洗煤挥发分（vdaf）一般在37%以下，煤的粘结指数(g)为0，透光率（pm）50%以上，根据中国煤炭国家分类标准（gb5751-86），煤类确定为以不粘煤（bn31）为主，有零星分布的长焰煤（cy41）。（四） 工业用途评价1、煤质评述（1）区内煤属特低灰低灰、特低硫低硫、特低磷低磷的不粘煤，个别点为长焰煤。（2）煤的发热量较高，为中高发热量煤。（3）煤的气化性能好,煤对二氧化碳反应性高，热稳定性较高高。（4）煤灰熔融性偏低，以低熔灰分为主（5）区内煤为含油煤富油煤。 4、煤的工业利用方向 动力用煤 煤的有害成分

38、低、发热量高，是良好的民用和动力用煤。适用于火力发电，各种工业锅炉、蒸气锅炉等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。 气化用煤 由于区内煤的化学反应性好，热稳定性好，可以作为气化用煤。但由于区内煤灰熔融性偏低，对气化用煤在选择气化炉时受到了一定的限制。3-1煤层6-2中煤层为富油煤，可作低温干馏原料煤。 形体加工：随着煤炭生产机械化程度的提高，粉煤产率也会逐渐增加，可用粉煤加粘结剂成型制作煤砖、煤球、蜂窝煤等。5、开采技术条件（一）岩石工程地质特征1、松散覆盖岩层的工程地质特征综上松散的第四系地层分布广泛，第三系仅出露在山梁上，新生界松散岩系的厚度为044.78m，平均15.62 m。第四系

39、岩性主要为风积砂、黄土、冲洪积砂砾石。黄土的垂直节理发育，遇水湿陷，易被洪水冲走，水土流失严重。风积砂随风移动，很不稳定，残坡积、冲洪积物较为疏松，透水性较强，地下水的长期潜蚀，往往造成土体变形或移动。第三系分布零星，岩性为亚砂土、砂质泥岩、砂砾岩等，岩层孔隙度较大，稳定性较差。所述，松散覆盖层力学强度低，雨季受洪水影响在沟谷地段易发生自然崩落现象，工程地质条件不良。但因其厚度小，与煤层间距大，对未来矿井开采不会造成很大危害，只对地面建筑物可能会产生一定影响。2、煤层顶底板岩石的工程地质特征井田内各可采煤层顶底板岩石的岩性主要为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，其次为砂岩，厚度一般在26m之间。砂岩大部

40、分为泥质胶结，较疏松易碎，局部钙质胶结，较坚硬。泥岩与砂质泥岩遇水软化，软化系数一般小于0.75，为软化岩石。据勘探及布尔台区详查采取的岩样资料：顶底板岩石抗压强度大部分小于60mpa 。由于本区煤层顶底板岩石的强度较低，多为软弱半坚硬岩石。井田工程地质类型划分为第三类第二型，即层状岩类、工程地质条件中等。 3、放射性异常勘探（精查）对本阶段和以往施工钻孔的自然伽玛曲线进行了系统研究，只有以往施工的b59、b122号钻孔有放射性异常。b59号钻孔位于井田东北部边界附近。b122号钻孔位于井田中部偏西。b59号钻孔放射性异常层厚度0.70 m，深度236.5 m，放射性强度138.24，岩性为细

41、砂岩； b122号钻孔放射性异常层厚度0.65 m，深度195.23m，放射性强度200.9（1=7.1710-2pa/kg），岩性为粉砂岩。放射性异常的赋存层位均是侏罗系中统直罗组（j2z）地层，分布范围较小，呈孤立点。虽然对钻孔岩芯进行取样测量，但未采集到异常岩芯，故无法化验，放射性元素种类不清。除此之外，井田的其它地段均为放射性正常区。在未来煤矿大面积开采过程中，仍应注意坑道有无放射性异常的问题。综上所述，井田的水文地质条件简单、工程地质条件中等、地质环境质量中等，据此将井田矿床开采技术条件勘查类型划分为开采技术条件中等的复合问题的矿床（4）。6、煤层及煤质井田内含煤地层为侏罗系中下统延

42、安组，其煤系的沉积基底为三叠系上统延长组。含煤地层厚度161.55284.20m，平均217.04m。全区含煤地层厚度从总体来说，有从东到西、从南向北逐渐增厚之趋势。含煤地层由陆源碎屑岩组成，其岩性组合为各级粒度的砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层呈规律性交替出现。岩相由河流相、湖泊三角洲相、湖相组成，为一套大型内陆盆地含煤建造。该组地层按岩性、岩相组合特征及其含煤特征，东胜煤田划分为三个岩段、五个煤组。三个岩段的划分是5、6煤组为一岩段，3、4煤组为二岩段，2煤组为三岩段。本区由于41与51煤层分岔合并，岩段界线难以划分，故将一岩段与二岩段合并，称之为一、二岩段（j1-2y1+2）。现自下而上分述如下

43、： 1、一、二岩段（j1-2y1+2）：从延长组顶界至3煤组顶板砂岩底界。其岩性主要由灰白色、灰黑色中细粒砂岩和深灰色、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成。该段底部常为一层灰灰白色中粗粒砂岩，局部含砾；矿物成分以石英、长石为主，泥质胶结，具交错层理，视电阻率曲线呈高阻反映。此层砂岩特征明显，分布范围广，为全区的对比标志层，俗称延安砂岩。该岩段电性（视电阻率、自然电位）曲线形态下部为一套互层组合形态，间夹有块形砂体形态；上部为中低幅值的锯齿状形态，局部有块状砂体形态。 该段地层厚度121.72（141号钻孔）229.90m（e39号钻孔），平均165.16m。 2、三岩段（j1-2y3）：从3

44、煤组顶部砂岩底界面至侏罗系中下统延安组顶界。其岩性主要由灰白、深灰、灰黑色中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部一般有一层灰白灰黄色中粗粒砂岩、粉砂岩。中粗粒砂岩成分以石英、长石为主，含白云母及暗色矿物。该段含2煤组，含可采煤层2层(22上、22中煤层)。 该岩段电性（视电阻率、自然电位）曲线上部（22中煤层以上）呈块状砂体形态或锯齿状正枞树形态；下部呈块状砂体或低幅值锯齿状形态。 该段地层厚度一般为8.94（b99号钻孔）90.50m（e28钻孔）,平均51.88m。1.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等情况1、瓦斯通过对钻孔中各煤层瓦斯含量和成分的测定，煤层中瓦斯含量很低，

45、在0.000.33ml/g燃。自然瓦斯成分中甲烷（ch4）含量0.0035.37%，瓦斯分带为二氧化碳氮气带及氮气沼气带，均属瓦斯风化带。因此本矿井主要煤层均属低瓦斯煤层，矿井属低瓦斯矿井。据调查区外石圪台煤矿，在采煤过程中，井下照明使用电石灯，从未发生瓦斯爆炸事故。因此本区主要煤层均属低沼气煤层。但在霍洛湾煤矿及相邻的乌兰煤矿，均不同程度出现局部瓦斯积聚超限和锚杆孔壁内瓦斯超限现象，应在精查过程中将瓦斯勘探取样化验作为重点。2、煤尘 影响煤尘爆炸的主要因素是煤中的挥发分，区内各可采煤层的干燥无灰基挥发分产率较高，一般在3040%，易发生煤尘爆炸。据e38、e88号钻孔测定结果可知：火焰长度大

46、于400mm，最低岩粉量为5570%，煤尘有爆炸性。据邻区石圪台生产大样测定结果可知：火焰长度大于400mm，最低岩粉量为60%，因此井田内煤尘有爆炸性。3、煤的自燃区内各煤层变质程度低，挥发分较高，且含有黄铁矿结核或薄膜，给煤层自燃提供了有利条件。据区内四个钻孔燃点测定结果表明，值均大于20，煤层自燃倾向等级为容易自燃煤层。据东胜煤田补连区地方煤矿地质报告论述：东胜补连区内煤层露头有易燃现象，从浅部开采出煤，堆放厚度约2.5以上，在夏季堆放时间30天便有易燃现象。由此可见，本区煤层为容易自燃煤层。4、地温本井田勘探共对11个钻孔进行了简易地温测量工作，各孔地温及其梯度变化表1-3-4。 井田

47、内变温带的深度为60m，恒温带深度在60160 m。恒温带地温7.316.3，平均10.75；增温带地温8.624.24，平均15.66。地温梯度1.333.26/100m，平均2.36/100m。在孔深500 m处，地温最高为24.24。 上述资料表明，井田内地温梯度一般小于3/100 m，无地温异常，基本属地温正常区，对矿井无地热危害。各孔地温及其梯度变化表表1-3-4钻孔号变温带地温()恒温带地温()增温带地温()地温梯度（/100 m）20m60m60m160m160m终点深度m地温e038.4312.012.013.8813.8850024.243.05e226.07.57.510.

48、710.751222.53.26e2712.4112.6712.6713.8213.8255020.701.76e348.08.58.59.99.953519.32.51e10914.414.914.916.316.358021.91.33e479.410.310.312.012.050019.02.06e818.59.09.010.210.250018.22.35e788.38.68.610.110.151018.52.40e757.37.77.78.98.948015.42.03井检17.07.37.38.68.642516.42.93e9410.010.910.912.7012.7530

49、21.22.30平均8.179.949.9411.5511.5519.762.369.0610.7515.661.4.3 水文地质（一）含水岩组(层)与隔水岩组(层)根据根据碎屑岩类含水岩组的赋水特征及含、隔水层的发育情况，将其分为三个含水岩段，划出二个相对隔水层（见图1-2-12），现分述如下：1、松散岩类及半胶结岩层孔隙潜水含水岩组（q+n2） 岩性为第四系（q）灰黄色风积砂、黄土、残坡积砂土碎石、冲洪积砾石及第三系上新统（n2）红色亚粘土、砂质泥岩、砂砾岩等。总厚度034.82m，平均12.79 m，除zk3113、zk1513两孔外全区分布。风积砂主要分布在井田北部及伊石公路以北，其次

50、分布在西南部，分布面积约占井田总面积的2/5，该层透水性好。黄土、残坡积砂土分布于梁峁及山坡之上，冲洪积砂砾石主要分布于沟谷中（乌兰木伦河、呼和乌素沟及其支沟）。亚砂土、砂质泥岩及砂砾岩零星分布于沟边及沟掌中，含水岩组的厚度在梁峁较薄，沟谷洼地较厚。据详查阶段的水文地质测绘成果：松散岩类及半胶结岩层孔隙潜水含水岩组中出露的泉5流量为0.062 l/s，地下水位标高1342.52m，水温13，该含水岩组富水性弱。2、碎屑岩类裂隙孔隙、潜水承压水含水岩组第含水岩段：白垩系下统志丹群（k1zh）侏罗系中统直罗组（j2z）孔隙承压水。岩性为各种粒级的砂岩、含砾粗砂岩及砾岩夹粉砂岩、砂质泥岩。岩石胶结疏

51、松，透水性好。含水层厚35.02245.66m，平均102.73 m，全区广泛分布，中部及西部较厚，北部及东南部较薄。据本次勘探施工的e82、井检1号钻孔抽水试验成果：地下水位标高1277.911323.47m，涌水量q=0.14030.260l/s，单位涌水量q=0.004830.00651l/sm，渗透系数k=0.004480.0728 m/d。矿化度0.3350.335g/l，ph值8.0，水化学类型为hco3camg型水。另据详查阶段水文地质填图对该含水岩段的泉流量的调查结果：泉流量为0.00420.3031 l/s，矿化度0.2410.479g/l，ph值7.37.7，水化学类型为h

52、co3 ca、hco3cl camg及hco3 camg型水。含水岩段富水性弱。 第一隔水层：位于侏罗系中下统延安组第三岩段（j1-2y3）顶部，即2煤组顶部。岩性为粉砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩等，厚度068.00 m，平均16.27 m，分布范围广，仅在井田西部及中北部的部分钻孔（b03、b15、b14、b13、b118、b73号钻孔）相变为砂岩。隔水性能好。 第含水岩段：位于侏罗系中下统延安组第一、二岩段（j1-2y1+2）6煤组以上至第一隔水层底板以下，含裂隙孔隙承压水。岩性主要为灰白色粗粒砂岩、中粒砂岩，次为细粒砂岩及粉砂岩，含2、3、4、5、6五个煤组，岩性组合规律是从上到下由粗变细。

53、含水层厚度11.73105.34m，平均46.12 m，全区广泛分布。水位标高1258.851324.68m，涌水量q=0.10190.127ll/s，单位涌水量q=0.002410.00621l/sm，渗透系数k=0.003080.0207 m/d，矿化度0.3350.398g/l，ph值8.08.1，水化学类型为hco3ca及hco3camg型水。该含水岩段为矿井的直接充水含水层，富水性弱。 第二隔水层：侏罗系中下统延安组第一岩段（j1-2y1）之62中煤层底部。岩性以灰色砂质泥岩为主，次为灰白色粉砂岩夹泥岩及煤线。厚度020.09m，平均6.73 m。层位较稳定，分布较广。在井田的北部及东部零星相变为砂岩，隔水性能较好。 第含水岩段：侏罗系中下统延安组第一、二岩段（j1-2y1+2）底三叠系上统（t3y）孔隙承压水。岩性以灰白色、灰绿色中粗粒砂岩为主，夹砂质泥岩及泥岩。含水层厚度062.34 m，平均24.90 m。除井田南部的b84号钻孔外均有分布。据e31号钻孔抽水试验成果：地下水位标高1293.28 m，涌水量q=0.203 l/s，单位涌水量q=0.00616 l/sm，渗透系数k=0