采区设计说明书..doc

山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版1 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 井田井田地质特征地质特征 一 交通位置一 交通位置 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司位于柳林县城北 12km 的成家庄镇 成家庄村一带 行政区划隶属柳林县成家庄镇管辖 其地理坐标为 北纬 37 32 34 37 33 43 东经 110 52 21 110 53 42 柳 县 临 县 公路从井田东部经过 有简易公路与 307 国道和柳林县城 相通 交通运输条件便利 详见交通位置图 1 1 1 二 地形地貌二 地形地貌 井田地处晋西黄土高原 属吕梁山西侧的中低山区 黄土覆盖广泛 冲沟发育 地形起伏较大 地貌类型以侵蚀性黄土梁 峁为主 井田地势 总体西北低东南高 最高点位于井田东南部脊梁上 海拔 1097m 最低点 位于井田西北部沟谷 海拔 820 40m 最大相对高差 276 60m 属中低山 区 三 河流水系三 河流水系 井田内河流不发育 只发育季节性排洪支叉冲沟 平时干涸无水 雨 季分别汇集分叉冲沟 向西经各大沟谷流入黄河 该区属黄河流域三川河 水系 四 气象及地震情况四 气象及地震情况 本区地处山西黄土高原西部 吕梁山中部 属大陆干旱性气候 气候 干燥 春 夏 秋 冬四季分明 昼夜温差大 冬季长而寒冷 夏季短而 炎热 气温多变 气温 年平均气温 8 9 最高是 7 月份 平均约 22 7 最低为 1 月份 平均约 10 气温极端值 最高 32 5 最低 26 1 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版2 降水量与蒸发量 该区降水量主要集中在 7 9 月份 全年降水量为 374 4 577 7mm 平 均 464 3mm 其中 7 9 月间降水量占年降水量的 60 降水量最少是一月 份 约为 15mm 仅占年降水量的 3 左右 年蒸发量为 1482 1941 mm 平均为 1711mm 5 6 月份蒸发量最大 约占全年的 30 最小是 1 月份 仅为全年蒸发量的 0 5 全年蒸发量是 降水量的 4 倍左右 所以该区气候干旱 无霜期 一般为当年 11 月至翌年 3 月上旬 全年无霜期 125d 冻结深度 最大冻土深度 0 9m 相对湿度 一般相对湿度为 53 60 风向 风速 一般冬季风向多为西北风及西风 而夏季多为东南风和 南风 平均风速 3 1m s 历年最大风速为 27 28 m s 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 2008 年版 和 中国地 震动峰值加速度区划图 GB18306 2001 图 A1 柳林县抗震设防烈度为 6 度区 设计基本地震加速度值为 0 05g 据历年记载 历史上发生过数 次地震 其中以 1101 年 1555 年最强烈 其次 1918 年及 1965 年较强烈 第二节第二节 煤层的埋藏特征煤层的埋藏特征 一 煤层及煤质一 煤层及煤质 煤层 1 含煤性 井田内含煤地层主要为太原组和山西组 太原组含 6 7 8 9 10 11 号煤层共 6 层 其中 8 9 号煤层为全井田稳定可采 煤层 10 号煤层为局部可采煤层 其余为不稳定不可采煤层 本组平均 厚度 92 43m 煤层平均总厚度 6 29m 含煤系数为 6 81 可采煤层平均 总厚 5 22 含煤系数为 5 65 山西组含 3 4 5 号煤层 4 5 号煤 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版3 层仅个别孔零星可采 原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司已将 5 号煤层可 采区采空 4 号煤层可采区已蹬空 其余均为本井田不稳定不可采煤层 4 5 号为区域可采煤层 本组平均厚 61 42m 煤层平均总厚度 2 93m 含煤系数为 4 77 第三节第三节 井田境界及资源井田境界及资源 储量储量 一 井田境界一 井田境界 根据 2009 年 12 月 2 日山西省国土资源厅颁发的采矿许可证 证号 C1400002009121220046461 井田范围由下列 1 17 个拐点坐标连线圈定 见井田境界拐点坐标表 1 3 1 表 1 3 1 井田境界拐点坐标表井田境界拐点坐标表 6 6 带带 8080 坐标系坐标系 拐点编号纬距 X 经距 Y 备注 14157841 4519488169 56 24157951 4519488659 56 34158916 4619490661 57 44156751 4519490661 57 54156751 4519490929 57 64154951 4419490929 58 74154951 4419490639 58 841555131 4419490639 58 94155131 4419488264 57 104154564 4319488264 57 114154564 4319487894 57 124155551 4419487894 56 134155551 4419488194 56 144156026 4419488194 56 154156026 4419488609 57 164157562 4519488609 57 174157562 4519488169 56 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版4 表 1 3 2 井田境界拐点坐标表井田境界拐点坐标表 6 6 带带 5454 坐标系坐标系 拐点编号纬距 X 经距 Y 备注 14157890 00 19488240 00 24158000 00 19488730 00 34158965 00 19490732 00 44156800 00 19490732 00 541568000 0019491000 00 64155000 00 19491000 00 74155000 00 19490710 00 84155180 00 19490710 00 94155180 00 19488335 00 104154613 00 19488335 00 114154613 00 19487965 00 124155600 00 19487965 00 134155600 00 19488265 00 144156075 00 19488265 00 154156075 00 19488680 00 164157611 00 19488680 00 17415761 00 19488240 00 井田南北长约 4 35km 东西宽约 2 67km 面积 8 0905km2 批准开采 4 号 10 号煤层 生产规模 0 90Mt a 开采深度由 980m 至 730m 标高 兼并重组后的山西柳林凌志成家庄煤业有限公司西 南邻山西柳林宏 盛聚德煤业有限公司 西北邻山西柳林凌志柳家庄煤业有限公司 北邻山 西柳林凌志兴家沟煤业有限公司 详见四邻关系图 3 2 1 二 资源二 资源 储量储量 根据 2010 年 3 月山西地宝能源有限公司 提交的 山西柳林凌志成 家庄煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 按照 煤 泥炭地质勘 查规范 国务院函 1998 5 号 关于酸雨控制区和二氧化碳污染控制区 有关问题的批复 及 煤炭工业矿井设计规范 等有关文件规定 矿井资 源 储量遵循下列原则计算 1 最低可采厚度 0 70m 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版5 2 煤层灰分不大于 40 最高可采硫分 St d 3 3 剔除夹矸以纯厚度计算储量 4 资源 储量计算的煤层为 8 9 和 10 号煤层 5 8 9 和 10 号煤层视密度分别采用 1 57t m3 1 55t m3 1 55t m3 经估算 井田内可采煤层 8 9 10 号煤层保有资源 储量 31 27Mt 其中探明的经济基础储量 111b 21 83Mt 111b 占总资源 储量 70 控制 的经济基础储量 122b 4 30Mt 111b 122 b 占总资源 储量 84 推断 的内蕴经济资源量 333 5 14Mt 8 号煤层保有资源 储量 12 44Mt 其中探明的经济基础储量 111b 11 82Mt 推断的内蕴经济资源量 333 0 62Mt 9 号煤层保有资源 储量 14 55Mt 其中探明的经济基础储量 111b 10 01Mt 控制的经济基础储量 122b 4 30Mt 推断的内蕴经济资源量 333 0 24Mt 10 号煤层保有资源 储量 4 28Mt 均为推断的内蕴经济资源量 333 矿井保有资源 储量汇总表见表 1 3 3 矿井设计储量汇总表见表 1 3 4 矿井设计可采储量汇总表见表 1 3 5 表 1 3 3 井田保有资源井田保有资源 储量计算汇总表储量计算汇总表 单位 Mt 兼并重组后井田保有资源 储量 煤类 111b122b333现保有 111b 111b 122b 333 111b 122b 111b 122b 333 8JM11 820 6212 449595 9JM10 014 300 2414 556998 10JM4 284 2800 总计21 834 305 1431 277084 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版6 表 1 3 4 矿井设计储量计算表矿井设计储量计算表 单位 Mt 永久煤柱损失 煤层 编号 水平 工业资源 储量 111b 122b 333 0 9 过渡期间回收 及损失的资源 储量 井田 边界 地面建筑小计 设计 资源 储 量 812 382 062 213 615 824 95 914 5300 951 162 1112 42 10 1 水平 3 8500 0841 081 921 93 合计30 761 965 0421 9326 9719 30 注 333 级资源 储量可信度系数为 0 9 表 1 3 5 矿井设计可采储量计算表矿井设计可采储量计算表 单位 Mt 开采煤柱损失 煤层 编号 水平 设计 储量 工业场地大巷 采区 采空区 边界 小计 开采 损失 设计可 采储量 84 951 001 480 312 790 431 73 912 420 330 470 030 832 329 27 10 1 水平 1 930 180 070 250 301 68 合计19 301 512 020 343 873 0512 68 三 安全煤柱及各种煤柱的留设与计算方法三 安全煤柱及各种煤柱的留设与计算方法 1 巷道煤柱 8 号煤层 1 MH 2 50 6 S f 式中 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版7 S1 8 号煤层巷道保护煤柱的水平宽度 m H 巷道的最大垂深 m M 煤层厚度 m f 煤的强度系数 1 HM 2 50 6 210 2 50 6 2 80 20 9m f2 S 巷道煤柱取 30m 9 号煤层 2 MH 2 50 6 S f 式中 S2 9 号煤层巷道保护煤柱的水平宽度 m H 巷道的最大垂深 m M 煤层厚度 m f 煤的强度系数 2 HM 2 50 6 240 2 50 6 1 5 20 2m f2 S 巷道煤柱取 30m 10 号煤层 3 MH 2 50 6 S f 式中 S3 10 号煤层巷道保护煤柱的水平宽度 m H 巷道的最大垂深 m M 煤层厚度 m f 煤的强度系数 3 HM 2 50 6 260 2 50 6 0 75 19 6m f2 S 巷道煤柱取 30m 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版8 断层煤柱 含水或导水断层防隔水煤柱的留设可参照下列经验公式计算 20m P 3 5 0 K p KML 式中 L 煤柱留设的宽度 m K 安全系数 一般取 2 5 本设计取 5 M 煤层厚度或采高 8 9 号煤层在 F1 F2断层附近的煤层最大厚 度分别为 2 45m 1 0m p 水头压力 8 9 号煤层在 F1 F2F 断层处的最大水头压力为 0 69MPa Kp 煤的抗拉强度 8 9 号煤层的抗拉强度最小为 1 6MPa 根据以上参数计算结果为 8 9 号煤层在 F1 F2断层的煤柱宽度分别为 6 97m 2 84m 8 9 号煤层断层煤柱宽度均取 20m 2 其它煤柱 井田边界煤柱留 20m 工业场地按 级保护 立井井筒按 级保护 斜 井井筒按 级保护 再根据表土层和基岩厚度 表土移动角 45 基岩移 动角 70 计算保安煤柱 村庄留设煤柱 穆家坡村 下垣则村 兴家沟 村 耀头村 车家峁村的村庄煤柱 8 9 10 号煤层均为 90 105m 当矿 井报废时 预计护巷煤柱损失可回收 50 左右 第三节第三节 井田境界与储量井田境界与储量 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版9 井田构造简单 参与资源 储量估算的煤层 8 9 号煤层为稳定可采煤 层 10 号煤层为不稳定局部可采煤层 根据 煤 泥炭地质勘查规范 原则上以不大于 1000m 工程见煤点连线和实际连线之外 1 2 的全部范围划 定探明的经济基础储量 111b 以不大于 2000m 工程见煤点连线和实际连 线之外 1 2 的全部范围划定控制的经济基础储量 122b 古空区外推 50m 为推断的资源量 333 10 号煤层均划定为推断的资源量 333 9 号煤层 全部为推断的内蕴经济资源量 333 各煤层断层两侧 30m 和风氧化带平 推 50m 为推断的内蕴经济资源量 333 井田内 8 9 10 号煤层探明的经济基础储量 111b 2183 万 t 111b 占总资源 储量 70 控制的经济基础储量 122b 430 万 t 111b 122b 占总资源 储量 84 推断的内蕴经济资源量 333 514 万 t 资源 储量估算结果可靠 能够满足设计要求 5 水文地质 瓦斯等级 煤质分析等资料的精确程度及对开采的影响 井田内水文地质条件中等 矿井为低瓦斯矿井 8 9 10 号煤层煤 尘均有爆炸危险性 8 9 10 号煤层均属自燃煤层 对开采影响不大 井田内 8 9 10 号煤层煤类均为焦煤 6 对地质资料的评价 存在的问题及应补充勘探的建议 1 地质勘探 目前 地质报告已经山西省煤炭工业厅批复 为满足建设的需要 建 议尽快开展首采区的三维地震勘探 进一步控制小的地质构造分布情况 2 水文地质 建议矿井尽快开展水文地质工作 核实采空区积水情况 核实奥灰水 的静水位标高 以准确计算带压开采范围及采取相应措施 3 井田内 5 8 号煤层及相邻矿井的采空区积气情况不明 应查清采 空区积气的位置 范围及数量 应进一步落实其对本矿开采的影响 并采 取相应的措施 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版10 第四节第四节 矿井开拓矿井开拓 一 井田开拓方案一 井田开拓方案 1 井口及工业场地位置的选择 井口及工业场地位置选择的主要原则 充分利用现有地面工程及设施 地面平坦 开阔 场地挖方填方量小 工程地质条件好 能够满 足 0 90Mt a 要求 位于储量中心 减少井下运输 通风 井巷工程费用 不受洪水 山体滑坡等自然灾害的威胁 靠近公路 交通方便 运输距离短 运营费用省 有利于矿井开拓部署 为安全高效稳产创造条件 现有两个工业场地 分别为原山西成家庄煤矿有限公司工业场地和原 山西吕梁昌盛煤业有限责任公司工业场地 通过多次现场踏勘 井田内其 他地面难以找到平整地面 考虑到可以利用井下巷道和井筒 以及兼并重 组前可利用的地面设施 确定利用原山西成家庄煤矿有限公司工业场地 经过挖填方平整后 满足矿井 0 90Mt a 的生产能力要求 利用原吕梁昌 盛煤业有限责任公司工业场地作为兼并重组整合后的风井场地 2 井田开拓方案 矿井设计开拓方案主要考虑下列原则 有完善的采 掘 运输 提升 通风 排水等生产环节及系统 生产系统尽可能简单 实用 生产工艺先进 合理 井下巷道沿煤层布置 掘进速度快 费用低 并能进一步探明煤层 的赋存情况 近期与长远相结合 既要考虑当前效益 又要有利长远规划 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版11 开拓方案 兼并重组整合前 原山西成家庄煤业有限公司矿井现有 3 个井筒 分 别为主立井 回风斜井及进风行人斜井 铺轨 井下布置有两条南北向 的运输巷及回风巷 东西向布置有两条采区运输上 下 山及采区回风上 下 山 现有的井筒中 行人斜井净宽 5 2m 回风斜井净宽 2 5m 主 立井净直径 3 6m 井下巷道为矩形断面锚杆支护 净宽 4 0m 净高 3 0m 该井田 5 号煤层已采空 8 号煤层为中厚煤层 东部有大面积的风 氧化带 北部和中部采空 9 号煤层的井田东北部有采空区 属中厚煤层 大部分为薄煤层 只有井田西部的局部为中厚煤层 10 号煤层属局部可 采的薄煤层 井田内无构造 根据地面场地情况 巷道走向及井下采空区 分布情况 本次设计拟利用已有的行人斜井 回风斜井通过刷大断面可以 利用 井下部分巷道加强支护后可以再利用 兼并重组整合前 原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司矿井现有 3 个井 筒 分别为主立井 净直径 4 0 副立井 净直径 4 0 及行人斜井 净 宽 4 2m 井下布置有 2 条东西向的上 下 山巷道 分别为运输上 下 山及回风 上下山 井下巷道为矩形断面锚杆支护 净宽 3 2m 净高 2 6m 该井田 5 号煤层已采空 8 号煤层为中厚煤层 东部有大面积风氧 化带 西部及东部有采空区 9 号煤层未采 属中厚煤层 大部分为薄煤 层 只有东部村庄范围为中厚煤层 10 号煤层局部可采薄煤层 井田内 有两条落差为 2m 的断层 根据地面场地情况 巷道走向及井下采空区分 布情况 本次设计拟利用已有的行人斜井 井下无利用的巷道 基于上述原则 根据地质条件和煤层赋存情况 由于井上下采空区 村庄及煤层赋存的影响 本次设计开拓方案具体叙述如下 井田采用斜井开拓方案 在选定的工业场地内 利用原山西成家庄煤矿有限公司行人斜井作为 兼并重组整合后的主斜井 净宽 5 2m 净断面 16 85m2 倾角 10 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版12 32 22 井筒斜段长 418m 井筒落底于 10 号煤层下的岩石中 平段长 为 130m 装备带式输送机 担负矿井的提煤任务 井筒另一侧铺设轨道 作为主水泵房抢险排水设备的运输通道 并作为矿井的进风井和安全出口 利用原山西成家庄煤矿有限公司的回风斜井刷大断面后作为兼并重组整合 后的副斜井 净宽 4 5m 净断面 14 70m2 倾角 18 至 8 号煤层斜长 129m 装备单钩串车 在 8 号煤层设井底车场 担负全矿井的辅助提升任 务 设行人台阶及扶手 为矿井的进风井兼做安全出口 利用原山西吕梁 昌盛煤业有限责任公司的行人斜井作为兼并重组整合后的回风斜井 净宽 4 2m 净断面 13 22m2 倾角 17 至 8 号煤层斜长 381m 担负全矿井的 回风任务兼做安全出口 根据煤层赋存特征 8 号煤层为中厚煤层 9 号煤层平均煤厚为 1 50m 属中厚煤层 但根据钻孔资料 9 号煤层大部分为薄煤层 8 9 号煤层的平均间距为 12m 10 号煤层为局部可采的薄煤层 上距 9 号煤层 平均间距为 7 82m 设计确定设一个水平开采全井田 水平标高为 803 00m 主斜井井筒平段尾部 设一个下扎式井底煤仓 井底煤仓上口东西向 沿 8 号煤层底板布置集中运输上 下 山 平行集中运输上 下 山布置集中 轨道上 下 山和集中回风上 下 山 在井田西部南北向分别布置运输大巷 轨道大巷及回风大巷 回风大巷与井田南部的回风斜井连接 运输大巷与 集中运输上 下 山连接 轨道大巷与集中轨道上 下 山连接 副斜井落底 后 沿南北向向南布置集中轨道巷与集中轨道上 下 山连接 全井田共划分 5 个采区 其中 8 号煤层划分一个单翼采区 即 801 采 区 9 号煤层划分 2 采区 即 901 902 采区 901 采区为单翼采区 902 采区大部分为单翼采区 南部为双翼采区 10 号煤层划分 2 采区 即 1001 1002 采区 均为单翼采区 9 10 号煤层大巷均利用 8 号煤层巷道 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版13 二 井口数目和位置的选择二 井口数目和位置的选择 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司矿井为兼并重组整合矿井 整合 后共布置有 3 个井筒 分别为主斜井 副斜井 回风斜井 其中主斜井 副斜井所处位置在原山西成家庄煤矿有限公司矿井工业场地 回风斜井位 于原山西吕梁昌盛煤业有限责任公司矿井工业场地 上述井筒能够满足兼 并重组整合后矿井设计生产能力的需要 在兼并重组过渡期间井田内保留的矿井为 1 座 为山西吕梁昌盛煤 业有限责任公司 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文 件晋煤重组办发 2009 33 号文 关于吕梁市柳林县煤矿企业兼并重组整 合方案 部分 的批复 精神 山西成家庄煤矿有限公司的主立井 山西吕 梁昌盛煤业有限责任公司的主立井 副立井将在 2010 年 12 月 31 日前按 六条标准 予以关闭 三 水平划分及阶段垂高的确定三 水平划分及阶段垂高的确定 根据煤层赋存特征 设一个水平开拓全井田 水平标高为 803 00m 四 主要运输大巷及总回风道的布置方式和位置选择四 主要运输大巷及总回风道的布置方式和位置选择 集中轨道巷 集中运输上 下 山 集中轨道上 下 山 集中回风上 下 山 运输大巷 轨道大巷 回风大巷均沿 8 号煤层底板布置 大巷间 距均为 30m 大巷一侧保安煤柱宽均为 30m 集中轨道巷 集中运输上 下 山 集中轨道上 下 山 集中回风上 下 山位于井底煤仓附近 运输大巷 轨 道大巷及回风大巷沿井田西部边界南北向布置 五 矿井各水平 煤层 上下山和采区的开采顺序 第一水平采区五 矿井各水平 煤层 上下山和采区的开采顺序 第一水平采区 划分和配采关系划分和配采关系 根据井田开拓布置 按照 煤炭工业矿井设计规范 要求 并结合工 作面技术装备和管理水平 设计布置单双翼采区 8 号煤层 801 采区在井 田中部主斜井井底附近 采区走向长 1480m 倾斜长 360m 9 号煤层划分 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版14 2 个采区 分别为 901 采区及 902 采区 901 采区位于井田北部 采区走 向长 340 870m 倾斜长 20 785m 902 采区位于井田中南部 采区走向长 855 2253m 倾斜长 33 2995m 901 及 902 的划分以集中上 下 山巷道 为界 10 号煤层划分 2 个采区 分别为 1001 采区及 1002 采区 1001 采 区位于井田北东部 采区走向长 34 1138m 倾斜长 15 1380m 1002 采区 位于井田中南部 采区走向长 33 80m 倾斜长 15 1380m 井田共划分为 5 个采区 即 801 901 902 1001 1002 首采区为 801 采区 在 8 号煤层布置一个综采工作面保证矿井的设计生产能力 采区开采顺序为先采 8 号煤层 再采 9 号煤层 最后才 10 号煤层 采区接替按编号为 801 901 902 1001 1002 采区顺序进行 采区内 工作面接替顺序采用前进式 采区接替详见表 1 4 1 表 1 4 1 采区接替表采区接替表 采区名称开采煤层可采储量 Mt 生产能力 Mt a 服务年限 a 接替采区 8018 号1 730 901 4901 9019 号1 050 900 8902 9029 号8 210 906 51001 100110 号1 310 901 01002 100210 号0 380 900 3 六 六 三下三下 采煤采煤 井田范围内没有水体和铁路 共分布有乡村 5 个 其中下垣则村 穆 家坡村 车家峁村因村庄人口多 占地面积大 难以搬迁 由于柳林县境 内煤矿还没有村庄下采煤的成功经验 所以本次设计暂不考虑对上述村庄 三下 采煤 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版15 第二章第二章 采区采区地质特征地质特征 第一节第一节 采采区范围区范围 井田共划分为 5 个采区 即 801 901 902 1001 1002 首采区为 801 采区 在 8 号煤层布置一个综采工作面保证矿井的设计生产能力 采区开采顺序为先采 8 号煤层 再采 9 号煤层 最后才 10 号煤层 采区接替按编号为 801 901 902 1001 1002 采区顺序进行 采区内 工作面接替顺序采用前进式 第二节第二节 采区地质情况采区地质情况 一一 可采煤层可采煤层 本井田批准开采 4 5 8 9 10 号煤层 其中 4 5 号煤层已经采空 或不可采 现对太原组 8 9 10 号煤层分述如下 1 8 号煤层 位于太原组中部 下距 9 号煤层 7 10 22 40m 平均 12 12m 煤层厚度 2 10 3 61m 平均 2 80m 属全井田稳定可采煤层 一般不含夹矸 最多含 2 层夹矸 煤层结构简单 夹矸岩性为泥岩 炭质 泥岩 该煤层直接顶板为石灰岩 伪顶为铝土泥岩 底板为泥岩 砂质泥 岩 中 粉砂岩 井田东部有腐蚀现象 2 9 号煤层 位于太原组中下部 煤层厚度 0 95 2 86m 平均 1 50m 属全井田稳定可采煤层 一般不含夹矸 最多含 1 层夹矸 煤层 结构简单 该煤层直接顶板为泥岩 砂质泥岩 伪顶为炭质泥岩 铝土泥 岩 底板为泥岩 砂质泥岩 铝土泥岩 3 10 号煤层 位于太原组中下部 上距 9 号煤层 4 40 16 15m 平 均 7 82m 煤层厚度 0 1 60m 平均 0 75m 属局部可采的不稳定煤层 一般不含夹矸 最多含 3 层夹矸 煤层结构简单 较简单 该煤层直接顶 板为泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 底板为泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版16 详见各可采煤层特征表 2 2 1 表 2 2 1 各可采煤层特征一览表各可采煤层特征一览表 煤层 编号 厚度 最小 最大 平均 m 煤层间距 最小 最大 平均 m 夹石 层数 结构 稳定 性 可采 性 顶板 岩性 底板 岩性 8 2 10 3 61 2 80 0 2简 单稳定 全井 田可 采 石灰岩 铝土泥岩 泥岩 砂质泥岩 中 粉砂岩 7 10 22 40 12 12 9 0 95 2 86 1 50 0 1简 单稳定 井田 可采 泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩 砂质泥岩 中砂岩 细砂岩 10 0 1 60 0 75 4 40 16 15 7 82 0 3 简单 较简 单 不稳 定 局部 可采 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 二 煤质二 煤质 1 物理性质 根据井田内钻孔煤芯煤样肉眼观测及化验资料 对井田内主要可采煤 层煤质特征综合评述如下 1 物理性质 井田内各煤层物理性质相似 煤的颜色为黑 灰黑色 光泽多为玻璃 光泽 沥青光泽 结构主要以条带状结构的中条带和细条带状结构 并见 有线状结构 构造多为层状 亦见少数的块状构造 断口多呈阶梯状和 贝壳状 少数为眼球状 条痕多为黑和黑褐色 2 煤岩特征 各层煤的宏观煤岩组分以亮煤为主 次为暗煤 镜煤 少量丝炭 宏 观煤岩类型主要为光亮型和半亮型 半暗型次之 少量暗淡型 煤层主要 为条带状 线理状结构 层状构造 次为均一状结构 块状构造 2 煤的化学性质 工艺性能 1 化学性质 井田内批采 4 10 号煤层 现据钻孔煤芯煤样化验结果 9 号煤层 504 606 的煤类化验结果为瘦煤 根据区域资料看本井田不存在瘦煤 在采样过程中发生烧变 因此本次未对 504 606 号孔的煤质资料进行利 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版17 用 1 8 号煤层 水分 Mad 原煤0 26 6 93 平均1 14 浮煤 0 24 8 66 平均 1 23 灰分 Ad 原煤13 81 40 75 平均25 03 浮煤6 10 12 74 平均 9 19 挥发分 Vdaf 原煤21 69 35 02 平均26 07 浮煤 21 20 28 46 平均 23 05 全硫 St d 原煤0 77 4 32 平均2 39 浮煤 0 57 2 75 平均 1 84 发热量 Qgr d 原煤 16 83 30 92MJ kg 平均 24 66 MJ kg 浮煤 26 99 33 72MJ kg 平均 32 25MJ kg 胶质层厚度 X 18 31mm 平均 24mm Y 11 22mm 平均 16m 粘结指数 GR I 67 94 平均 82 原煤元素分析 碳 Cdaf 85 91 氢 Hdaf 4 46 氮 Ndaf 1 42 氧 O daf 4 45 煤灰成分 以二氧化硅 SiO2 三氧化二铝 Al2O3 为主 分别为 33 80 23 66 三氧化二铁 Fe2O3 为 10 86 氧化钙 CaO 平均值为 15 69 三氧化硫 SO3 占 10 86 其他氧化镁 MgO 二氧化钛 TiO2 五氧化磷 P2O5 氧化钾 K2O 氧化钠 Na2O 氧化锰 MnO2 等均在 5 以下 依据 中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划分指标为浮煤挥发 分 Vdaf 粘结指数 GR I 胶质层最大厚度 Y 该煤层为低灰 高灰 低硫分 高硫 低热值 特高热值焦煤 2 9 号煤层 水分 Mad 原煤0 30 0 76 平均0 52 浮煤0 31 1 04 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版18 平均 0 68 灰分 Ad 原煤11 93 47 98 平均30 67 浮煤6 56 12 20 平均 8 71 挥发分 Vdaf 原煤22 85 30 82 平均25 81 浮煤 19 43 22 71 平均 21 26 全硫 St d 原煤0 41 3 38 平均1 76 浮煤 0 58 2 28 平均 1 32 发热量 Qgr d 原煤 16 08 31 59MJ kg 平均 23 73MJ kg 浮煤 32 26 34 19MJ kg 平均 33 17MJ kg 胶质层厚度 X 19 0 39 0mm 平均 26 0mm Y 7 0 26 0mm 平均 16 0mm 粘结指数 GR I 54 92 平均 79 原煤元素分析 碳 Cdaf 82 86 氢 Hdaf 5 35 氮 Ndaf 1 26 氧 O daf 8 34 煤灰成分 以二氧化硅 SiO2 三氧化二铝 Al2O3 三氧化二铁 Fe2O3 为主 分别为 46 43 33 76 6 73 其他氧化钙 CaO 三氧 化硫 SO3 氧化镁 MgO 二氧化钛 TiO2 五氧化磷 P2O5 氧化钾 K2O 氧化钠 Na2O 氧化锰 MnO2 等均在 5 以下 依据 中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划分指标为浮煤挥发 分 Vdaf 粘结指数 GR I 胶质层最大厚度 Y 该煤层为低灰 高灰 低硫 高硫 特低热值 特高热值焦煤 有一个肥煤点 3 10 号煤层 水分 Mad 原煤0 41 1 00 平均0 75 浮煤 0 46 0 64 平均 0 55 灰分 Ad 原煤20 27 43 56 平均27 15 浮煤7 43 12 29 平均 9 47 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版19 挥发分 Vdaf 原煤21 04 40 07 平均27 88 浮煤 20 34 22 55 平均 21 27 全硫 St d 原煤0 41 4 08 平均1 95 浮煤 0 77 1 77 平均 1 33 发热量 Qgr d 原煤 18 13 27 52MJ kg 平均 21 95MJ kg 浮煤 31 90 32 97MJ kg 平均 32 65MJ kg 胶质层厚度 X 31 0 32 0mm 平均 32 5mm Y 11 0 13 0mm 平均 12 0mm 粘结指数 GR I 65 83 平均 74 原煤元素分析 碳 Cdaf 77 08 氢 Hdaf 6 48 氮 Ndaf 1 34 氧 O daf 14 08 浮煤元素分析 碳 Cdaf 88 77 氢 Hdaf 4 66 氮 Ndaf 1 40 氧 O daf 4 33 煤灰成分 以二氧化硅 SiO2 三氧化二铝 Al2O3 三氧化二铁 Fe2O3 为主 分别为 53 15 38 48 1 64 其他氧化钙 CaO 三氧 化硫 SO3 氧化镁 MgO 二氧化钛 TiO2 五氧化磷 P2O5 氧化钾 K2O 氧化钠 Na2O 氧化锰 MnO2 等均在 5 以下 依据 中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划分指标为浮煤挥发 分 Vdaf 粘结指数 GR I 胶质层最大厚度 Y 该煤层为低灰 高灰 中低硫 高硫分 特低热值 高热值焦煤和瘦煤 以焦煤为主 2 工艺性能 1 粘结性和结焦性 各可采煤层的主要工艺性能见表 2 2 2 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版20 表 2 2 2 各煤层主要工艺特征试验结果表各煤层主要工艺特征试验结果表 煤层号Qgr d MJ kg Y mm 粘结性指数 G 8 16 83 30 92 24 66 11 11 22 16 8 67 94 82 11 9 16 08 31 59 23 73 10 7 26 16 6 54 92 79 10 10 18 13 27 52 21 95 5 11 13 12 2 65 83 74 5 从表中可以看出 5 号煤的胶质层厚度 Y 值 12 0 17 5mm 粘结指数 GR I 80 97 属强粘结煤 特强粘结煤 8 号煤的胶质层厚度 Y 值 13 00 22 00mm 粘结指数 GR I 67 94 属强粘结煤 特强粘结煤 9 号 煤的胶质层厚度 Y 值 7 0 26 0mm 粘结指数 GR I 54 92 属中强粘结煤 特强粘结煤 10 号煤的胶质层厚度 Y 值 11 0 13 0mm 粘结指数 GR I 65 83 属强粘结煤 强粘结煤 2 燃烧性能 发热量 8 号煤层属低热值 特高热值煤 9 号煤层属特低热值 特高热值煤 10 号煤层属特低热值 高热值煤 可磨性 根据 山西省河东煤田离柳矿区三交勘探区详查地质报告 资料 各煤层可磨法测定结果 各煤层可磨性指数皆大于 70 8 最大达 105 各煤层易碎可磨性特征见表 2 2 3 表 2 2 3 各煤层哈氏可磨性试验结果表各煤层哈氏可磨性试验结果表 煤号 项目 89 小 大 平均 79 3 105 0 93 3 73 0 104 0 88 05 3 煤灰成分和灰熔性 本次工作在 506 608 号取样送山西省煤炭工业局综合测试中心化验 各煤层煤层煤灰成分和灰熔点见表 2 1 5 从表中可以看出各煤层煤灰成 分均以 SiO2 Al2O3为主 分别在 33 80 和 23 66 以上 煤灰软化温度 ST 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版21 在 1380 以上 均为较高软化温度灰 表 2 2 4 各煤层煤灰成分和灰熔点分析试验结果表各煤层煤灰成分和灰熔点分析试验结果表 层号SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 灰熔点 ST 833 8023 6610 8615 690 8410 861380 946 43 33 76 4 70 6 73 0 46 4 66 1410 1500 1053 1538 481 642 070 611 26 1500 4 对 CO2反应性 本次勘查未进行了 CO2反应性测试 根据 山西省河东煤田离柳矿区 三交勘探区详查地质报告 资料 煤对 CO2反应测定结果见表 2 1 6 表 2 2 5 煤对煤对 COCO2 2反应性试验结果反应性试验结果 温度及还原率层 号 取气 体积850 900 950 1000 1050 1100 备 注 81005 78 815 021 129 337 6 91003 64 87 513 420 028 6 根据试验结果 说明各煤层 CO2反应性均稍差 三三 可选性可选性 本次收集了 山西省河东煤田离柳矿区三交勘探区详查地质报告 可 选性资料 1 筛分试验 1 简选样筛分试验 8 号煤层 8 号煤层在三交勘探区 63 114 133 号孔和成家庄煤矿等 4 个点筛 分试验结果表明 普遍粒级大的煤产率高 煤质较差 而粒级小的煤质较 好 0 5 13mm 合计产率 74 05 88 17 Ad 14 14 22 48 St d 均 2 50 最大 St d 6 51 为低灰 高灰 高硫煤 9 号煤层 9 号煤层在 0 5 13mm 粒级的产率合计 77 05 88 34 Ad均在 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版22 37 左右 2 简选样粉煤小筛分试验 8 号煤层 8 号煤层普遍规律是粒级大质量好 粒级最小的产率高质量较差 9 号煤层 9 号煤层普遍规律和前几层煤相类似 除 63 号孔煤质较差 Ad 29 72 的富灰煤外 中部 114 号孔为中灰煤 总的 Ad 17 64 南部最 高 2 沉浮试验 1 大样浮沉和粉煤 小 浮沉试验 9 号煤层 三交勘探区 63 114 号孔和大庄煤矿的试验结果见表 2 1 7 分别选用理论灰分 Ad 为 9 10 12 三类 其比重液为 1 40 1 42 1 48 0 1 含量 48 79 67 56 均大于 40 属极 难选煤 理论浮煤回收率为 39 7 45 0 60 5 为低 中 良等 级煤 粉煤浮沉试验结果见表 2 1 8 仍采用与大样相同的理论 Ad 分选 比重为 1 45 1 43 1 51 0 1 含量为 34 80 21 46 和 6 96 为极难选 很难选 中等可选的粉煤 表 2 2 6 9 9 号煤层预设理论灰分号煤层预设理论灰分 9 9 1010 12 12 的可选性评价表的可选性评价表 Ad 9 Ad 10 Ad 12 采 样点 样 别比重 0 1 含 量回收率 评价比重 0 1 含 量回收率 评价比重 0 1 含量 回收率 评价 1 4349 55 极难 选 1 4736 34难选1 5526 95中等可选63 号 孔 简 选 1 4341 0中等1 4745 0中等1 5552 0良等 1 4038 82难选1 5027 29 中等可 选 1 6116 52易选114 号 孔 简 选 1 4050 7良等1 5055 0良等1 6159 7良等 1 693 05 极易 选 大庄 矿 简 选 1 6995 5优等 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版23 表 2 2 7 9 9 号煤层粉煤理论灰分号煤层粉煤理论灰分 9 9 1010 12 12 的可选性评价表的可选性评价表 Ad 9 Ad 10 Ad 12 采 样 点 样 别比重 0 1 含 量回收率 评价比重 0 1 含 量回收率 评价比重 0 1 含量 回收率 评价 Ad5 33 75 极难选Ad7 3 12 易选选 Ad5 7 大庄 矿 简 选 1 4590 5 优等 1 7096 0 优等 3 简选样的浮沉 粉煤浮沉试验 8 号煤层 据三交勘探区 63 114 133 号孔和成家庄煤矿采集 4 个样的结果 理论灰分 Ad 为 9 时 分选比重为 1 46 1 39 1 57 和 1 43 0 1 含 量 10 63 56 03 之间 唯 133 号孔含量最低 为易选煤 其它为难 选和极难选煤 理论浮煤回收率 56 00 88 80 为良 优等极煤 理 论灰分 Ad 为 10 时 分选比重为 1 51 1 43 1 67 1 48 其 0 1 含 量 7 45 38 05 皆有下降 从而无极难选煤 反有易选的出现 理 论浮煤回收率均 60 甚至有的高达 92 50 为优等和良等级煤 表 2 1 9 粉煤 小 浮沉试验结果 仅有 133 号孔和成家庄煤矿二个样 除成家 庄煤矿粉煤浮沉试验的分选比重 1 80 其灰分产率 10 而小筛分 20 为很难选煤 浮煤回收率达 85 为优等级煤 理论 Ad 为 10 时 分选比重为 1 66 0 1 含量降 为 3 66 是易选煤 精煤回收率 95 为优等级煤 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版24 表 2 2 8 8 8 号煤层预设理论灰分号煤层预设理论灰分 9 9 1010 12 12 的可选性评价表的可选性评价表 Ad 9 Ad 10 Ad 12 采 样点 样 别比重 0 1 含 量回收 率 评价比重 0 1 含 量回收 率 评价比重 0 1 含量 回收率 评价 1 4631 76 难选 1 5120 42 中等可 选 1 6511 34 易选63 号 孔 简 选 1 4673 0 优等 1 5178 0 优等 1 6586 5 优等 1 3956 03 极难 选 1 4317 15 易选 1 5814 11 易选 114 号 孔 简 选 1 3960 5 良等 1 4389 0 良等 1 5878 6 优等 1 5710 63 易选 1 677 45 极易选 133 号 孔 简 选 1 5788 8 优等 1 6792 5 优等 1 4355 89 极难 选 1 4838 05 难选 1 5822 59 中等可选成家 庄矿 简 选 1 4356 0 良等 1 4864 0 良等 1 5876 0 优等 9 号煤层 据三交勘探区 63 114 号孔和大庄煤矿采集 3 个样的结果 设理论灰 分 Ad 为 9 时 分选比重为 1 42 1 40 1 69 0 1 含量 3 15 49 55 最低是大庄煤矿为极易选 其它为难选和极难选煤 理 论浮煤回收率由 41 95 5 为中等 优等级煤 理论灰分产率为 10 时 分选比重为 1 47 和 1 51 0 1 含量 27 29 36 34 为难 选和中等可选煤 采用灰分 Ad 为 12 时 分选比重为 1 55 和 1 61 0 1 含量 16 52 23 95 可选性均有提高 为中等可选和易 选煤 4 4 煤的风氧化 煤的风氧化 据井下采掘及钻孔资料 本井田 8 号煤层存在风氧化现象 5 5 煤质及工业用途评价 煤质及工业用途评价 本次施工钻孔各煤层煤类依据中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划 分 煤类划分指标为浮煤挥发分 Vdaf 和粘结指数 GR I 参考胶质层厚度 山西柳林凌志成家庄煤业有限公司 801 采区设计说明书修改版25 Y 值 经按照上述指标对区内煤层进行煤类划分 8 9 10 号煤均以焦煤 为主 各煤层煤类确定见表 2 2 9 表 2 2 9 各煤层煤类确定表各煤层煤类确定表 煤层号 浮煤 Vdaf GR I Y mm 煤类 8 21 20 28 46 23 05 11 67 94 82 11 11 22 16 8 JM 9 19 43 22 71 21 26 10 54 92 79 10 7 26 16 6 JM FM 10 20 34 22 55 21 27 6 65 83 74 5 11 13 12 2 JM SM 8 9 10 号煤层为焦煤 经过洗选后灰分降至