补连塔煤矿3－1煤层Mta开采设计毕业论文.doc

0 补连塔煤矿补连塔煤矿 3 3 1 1 煤层煤层 Mt aMt a 开采设计开采设计 毕业论文毕业论文 前前 言言 1 一 编制设计依据 1 二 指导思想 2 三 主要特点 2 第一节 矿井概况 3 一 位置 交通 3 二 地形地貌 6 三 河流水系 6 四 气候条件及地震 6 五 煤矿建设及生产情况 8 六 煤田开发简史 现有生产 在建矿井和小窑分布及开采情况 8 七 电源条件 8 八 水源条件 8 九 其它建设条件 9 第二节 地质特征 9 一 地质构造及煤层 9 二 煤层及煤质 11 三 瓦斯 煤尘爆炸性 煤的自燃及地温 15 四 水文地质条件 15 第二章第二章 井田开拓井田开拓 16 第一节 井田境界及储量 16 一 井田境界 16 二 储量 17 第二节 矿井设计生产能力与服务年限 21 一 矿井设计生产能力 21 二 矿井设计服务年限 21 第三节 井田开拓 21 一 工业场地及井口位置选择 21 二 井田开拓巷道布置方案的选择 22 三 开拓准备巷道断面的确定 24 四 水平 采区划分及开采顺序 24 第四节 井筒及井底车场 24 一 井筒数目 用途及装备 24 1 二 井筒施工方法 25 三 井壁结构 25 第五节 井底车场及硐室 25 第三章第三章 大巷运输及设备大巷运输及设备 27 第一节 运输方式的选择 27 一 现有煤炭运输方式 27 二 改扩建后的运输方式 27 三 主要运输巷道断面 支护方式 坡度及钢轨型号 28 第二节 运输设备选型 28 一 带式输送机选型 28 二 辅助运输 28 第四章第四章 采区布置及设备采区布置及设备 30 第一节 采煤方法 30 一 采煤方法选择及其依据 30 二 采煤工艺及设备选型 30 三 工作面顶板管理方式及支架选型 31 四 回采工作面长度 采高 年推进度及生产能力 32 五 工作面接替关系及生产时主要经济技术指标 33 第二节 采区布置 34 一 投产后首采区位置和布置原则 34 二 煤层分组及开采顺序 34 三 采区巷道布置 34 四 采区煤流 辅助运输系统 通风及排水系统 35 第三节 巷道掘进 35 一 巷道断面和支护形式 35 二 巷道掘进进度指标 35 三 掘进工作面个数 组数 掘进机械设备 36 四 矿井采掘比例关系和掘进率 36 五 井巷工程量 36 第五章第五章 通风与安全通风与安全 36 第一节 概况 36 第二节 矿井通风 37 一 通风方式及通风系统 37 二 风井数目 位置 服务范围及服务时间 37 三 掘进通风及硐室通风 37 四 矿井风量 风压及等积孔计算 37 五 通风设施 防止漏风和降低风阻的措施 44 第三节 灾害预防及安全装备 44 一 预防瓦斯灾害的措施 44 二 预防煤尘爆炸的措施 45 三 预防井下火灾的措施 49 四 预防水灾的措施 52 2 五 预防井下顶板事故的措施 53 第六章第六章 提升 通风 排水和压缩空气设备提升 通风 排水和压缩空气设备 54 第一节 提升设备 54 一 提升设备 54 第二节 通风设备 59 一 设计依据 59 二 通风设备的计算选型 59 三 反风措施 61 第三节 排水设备 61 一 设计依据 61 二 设备选型 61 第七章第七章 地面生产系统地面生产系统 63 第一节 煤质及用途 63 一 煤质资料 63 第二节 生产系统 66 一 主井生产系统 66 二 副井生产系统 68 三 矸石系统 69 第十章第十章 电气电气 112 第一节 供电电源 112 第二节 电力负荷 112 第三节 送变电 113 一 矿井供电系统的技术特征 113 二 送电线路技术特征 113 三 地面变电所 113 四 主要电器设备选择 134 五 继电保护装置 134 第四节 地面供配电 134 一 地面配电系统 134 二 工业场地及建筑物照明 135 三 生产系统的配电系统和各配电点的位置 容量及设备选型 135 第五节 井下供电 135 一 井下负荷及井筒电缆选择 135 二 井下主变电所接线系统 设备选型 136 三 井下高 低压配电系统 井下接地及照明 136 第六节 监控与计算机管理 137 一 安全监控 137 二 生产监控 137 三 计算机管理系统 140 第七节 通信 141 一 设计依据 141 二 通信系统与通信设备 141 3 第十一章第十一章 给水排水给水排水 145 第一节 给 水 145 一 给水范围及设计依据 145 二 用水量 145 三 水源 146 四 给水系统 147 五 地面供水建构筑物布置及设备选型 148 第二节 排水 149 一 排水源 排水量 149 序号序号 150 排排 水水 项项 目目 150 排水量 排水量 M M3 3 D D 150 备备 注注 150 1 1 150 生活污水生活污水 150 8 368 36 150 2 2 150 单身宿舍单身宿舍 150 10 0510 05 150 3 3 150 食堂排水食堂排水 150 7 387 38 150 4 4 150 浴室排水浴室排水 150 43 0443 04 150 5 5 150 洗衣房排水洗衣房排水 150 4 224 22 150 6 6 150 锅炉房排水锅炉房排水 150 7 207 20 150 7 7 150 其它排水其它排水 150 16 4316 43 150 4 小计小计 150 96 6896 68 150 8 8 150 井下排水全部回用井下排水全部回用 150 240240 150 全部回用全部回用 150 全矿井排水量合计全矿井排水量合计 150 336 68336 68 150 经处理回用后实际外排量合计经处理回用后实际外排量合计 150 93 6893 68 150 二 污水处理系统 150 第三节 室内给排水 151 第四节 消防及洒水 151 一 地面消防 151 二 井下消防洒水 151 第十二章第十二章 建井工期建井工期 204 第一节 建设工期 204 一 施工准备的内容与进度 204 二 建设方式与移交标准 204 三 井巷平均成巷进度指标 204 四 井巷主要连锁工程的确定 204 五 三类工程施工顺序和施工组织的基本原则 204 六 建井工期预计 205 七 加快建井的措施和建议 205 第二节 产量递增计划 206 第十三章第十三章 技术经济技术经济 204 第一节 劳动定员及劳动生产率 204 一 劳动定员 204 二 编制劳动定员表 204 三 定员中各工种所占比重的分析 204 表 17 1 2 204 表 17 1 2 劳动定员明细表 204 四 劳动生产率 207 第二节 生产成本 207 第三节 技术经济分析及评价 208 一 投资构成及逐年投资分配 208 二 流动资金估算 209 三 销售收入概算 209 四 利润的计算及分配 210 5 五 盈利能力分析 210 六 清偿能力分析 210 七 不确定性分析 210 八 技术经济总评价 211 第四节 矿井设计主要技术经济指标 211 0 前前 言言 内蒙古准格尔旗川掌镇纳户沟联营煤矿是根据批准的由原纳户沟联营煤矿和乌素 沟煤矿整合而成 位于准格尔旗川掌镇境内 隶属于鄂尔多斯市准格尔旗聚能煤炭集 团有限公司 井田面积 3 6032km2 根据 纳户沟联营煤矿煤炭资源储量核实报告 全井田查 明推断的内蕴经济资源量 333 2192 万 t 其中已动用的消耗资源量 462 万 t 保 有资源储量 1730 万 t 井田内各可采煤层有害成分低 为低灰分 特低硫 低磷 中高热值煤 是良好 的动力及民用煤 适用于各种工业锅炉 火力发电等 井田内煤的气化性能好 煤对二氧化碳反应性能高 热稳定性好 无粘结性 可 做为气化用煤 区内煤属富油煤 也可作低温干馏用煤 矿中交通运输条件方便 电源 水源条件可靠 材料供应等其它建设条件配套 具有优越的外部建设条件 近年来 国内煤炭市场形势持续好转 随之原纳户沟联营煤矿 乌素沟煤矿的生 产 经营也取得了令世人瞩目的成绩 经济效益 社会效益十分显著 同时原纳户沟 联营煤矿 乌素沟煤矿资源整合后加大了矿井开发强度 增加了生产规模 为了把纳 户沟联营煤矿做大做强 鄂尔多斯市人民政府已将该矿列入重点技术改造行列 进一 步适应市场需要 为国家经济建设做更多的贡献 鄂尔多斯市准格尔旗聚能煤炭集团 有限公司对纳户沟联营煤矿进行改扩建 受内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗聚能煤炭集团 有限公司的委托 我院编制了 内蒙古准格尔旗川掌镇纳户沟联营煤矿改扩建初步设 计 一 编制设计依据一 编制设计依据 1 设计委托书 2 内国土资储备字 2006 0164 号文 关于 内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普 查外围纳户沟联营煤矿煤炭资源储量核实报告 矿产资源储量评审备案证明 3 内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查外围纳户沟联营煤矿煤炭资源储量核实报 告 矿产资源储量评审意见书 4 内蒙古自治区煤田地质局 117 勘探队 2006 年 6 月编制的 内蒙古自治区东胜 煤田勃牛川普查区东侧纳户沟联营煤矿煤炭资源 储量核实报告 5 鄂尔多斯市煤矿设计院 2003 年 12 月编制的 准格尔旗川掌镇纳户沟联营煤 1 矿改扩建方案设计 6 鄂尔多斯市矿山地质测量检查站编制的准格尔旗川掌镇纳户沟 乌素沟煤矿 整合地形图及纳户沟联营煤矿 乌素沟煤矿采掘现状图 7 准格尔旗川掌镇纳户沟联营煤矿第 1500000320109 号 采矿许可证 及 X051003078 号 煤炭生产许可证 8 准格尔旗伊东煤炭有限责任公司乌素沟煤矿第 1500000530902 号 采矿许可 证 及 X051003036 号 煤炭生产许可证 9 内蒙古自治区国土资源厅以内国土资采划字 2005 0164 号文对准格尔旗伊 东煤炭有限责任公司划定矿区范围批复 10 内蒙古自治区国土资源厅以内国土资采划字 2006 0080 号文对准格尔旗 川掌镇纳户沟联营煤矿划定矿区范围的批复 11 鄂尔多斯市人民政府 关于地方资源整合工作有关情况的函 12 矿方为本次设计提供的有关资料 13 煤炭工业矿井设计规范 14 煤矿安全规程 2004 年版 15 矿井防灭火规范 16 中华人民共和国环境保护法 17 建设项目环境保护管理条例 18 煤炭工业环境设计规范 二 指导思想二 指导思想 一 在认真贯彻执行国家能源开发的方针 政策及煤炭行业 规程 规范 的前提下 设计坚持实事求是 开拓创新的原则 紧密结合矿区特点 从实际出发 充分利用现有设施 设备 尽量减少改扩建工程量 二 设计中尽量为生产 基建互不干扰创造条件 三 积极采用新技术 新工艺 新设备 力求使矿井各生产环节系统简单 先 进可靠 合理实用 依靠科技进步 精心对各个环节进行优化 四 井下布置尽量多做煤巷 少做岩巷 力求减少井巷工程量 设计中尽可能 地简化生产系统 减少行政 福利设施 力争达到少投入 多产出 见效快 效益好 的目的 把纳户沟联营煤矿改扩建成本质安全型 质量效益型 科技创新型 资源节 约型 和谐发展型的社会主义新型矿井 三 主要特点三 主要特点 工程设计的主要技术特点如下 一 充分利用了现有的工业场地 利用现有的主 副斜井及回风斜井分别作为 改扩建后的主 副井及回风井 主 副斜井位于井田中东部 位置合理便于开发全井 田 工程量省 减少了矿井投资 二 主斜井采用了带式输送机方式 运量大 连续性强 自动化程度高 副斜 井采用防爆低污染无轨胶轮车运输方式 三 矿井投产时 初期 生产采区布置在现主 副斜井的北侧一采区 达产时 为一个矿井 一个采区 一个工作面 2 四 地面设施充分利用了既有的工业场地 适度增加了地面设施 五 井下大巷沿主采煤层顶 底板布置 合理解决了立体交叉问题 大巷运输 方式与井筒运输方式相协调 采区开拓大巷与采准巷道功能的 合二为一 在开拓巷 道两侧直接布置回采工作面 减少了生产环节及工作量 六 采场支护选用了悬移支架 采煤法为一次采全高的放顶煤采煤法 适当加 大了工作面长度 提高煤炭回收率 七 改造及新建的井巷工程基本上全部采用锚喷或锚杆 锚索联合支护方式 基本实现了支护锚喷化 八 重点完善了影响本矿安全生产的煤尘爆炸 自燃发火 井下水三大自然灾 害防治措施的同时 健全了其它自然灾害的防治措施 为全矿井的安全生产打下了坚 实基础 九 充分利用地面已有设施 地面布置紧凑合理 分区明确 线路简捷 占地 面积小 十 矿井改扩建建设工期短 全员效率高 用人少 投资低 第一章 矿井概况及地质特征 第一节第一节 矿井概况矿井概况 一 一 位置 交通位置 交通 一 位置 川掌镇纳户沟联营煤矿位于东胜煤田勃牛川普查区东侧外围 行政隶属鄂尔多 斯市准格尔旗川掌镇 其拐点坐标如表 1 1 1 所示 表表 1 1 1 纳户沟联营煤矿拐点坐标表纳户沟联营煤矿拐点坐标表 点号XY点号XY 14381200 0037465338 00114380680 0037466140 00 24381820 0037465420 00124380670 0037466960 00 34382920 0037465770 00134380340 0037466810 00 44382770 0037466060 00144379740 0037466790 00 54382554 0037466060 00154379460 0037466530 00 64382360 0037466034 00164379280 0037466550 00 74381012 0037466197 00174379280 0037465260 00 84381000 0037466210 00184380600 0037465280 00 94380950 0037466350 00194380070 0037465260 00 104380720 0037466200 00204381200 0037465080 00 井田面积 3 6032km2 规化生产能力 90 万吨 开采深度从 1310 1271m 标高 核实后煤层赋存标高为 1315 1274m 整合后的纳户沟联营煤矿包括原伊东乌素沟煤矿 川掌镇纳户沟联营煤矿及部 分扩界区 整合前两个煤矿的矿区范围拐点坐标如表 1 1 2 所示 表表 1 1 21 1 2 纳户沟联营煤矿整合前原煤矿坐标表纳户沟联营煤矿整合前原煤矿坐标表 矿 名点XY点号XY 3 号 14380350 0037465560 0054379750 0037466790 00 24380680 0037466140 0064379900 0037466530 00 34380680 0037466960 0074379440 0037465930 00 纳户沟煤 矿 44380350 0037466810 00 14381200 0037465338 0084381012 0037466197 00 24381700 0037465700 0094381000 0037466210 00 34381820 0037465420 00104380950 0037466350 00 44382920 0037465770 00114380720 0037466200 00 54382770 0037466060 00124380500 0037465800 00 64382554 0037466060 00134380584 0037465300 00 乌素沟煤 矿 74382360 0037466034 00144381200 0037465080 00 整合后的纳户沟联营煤矿与原乌素沟煤矿 纳户沟联营煤矿的相对位置见图 1 1 1 4 81 5 82 0 82 5 83 0 374 43 43 79 0 79 5 80 0 80 5 81 0 81 5 82 0 82 5 83 0 43 原 乌 素 沟 煤 矿 0246 km 比例尺 37465 066 067 067 5 43 原那户沟联营煤矿 64 565 566 5 37465 066 067 067 564 565 566 5374 79 0 79 5 80 0 80 5 81 0 图图 1 1 1 二 交通 纳户沟联营煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗西南部 矿区对外交通主要靠公路汽车 运输 矿区距准 格尔 东 胜 铁路西营子火车集装站 9km 曹 家石湾 羊 市塔 公路从矿区西侧通过 井田经曹羊公路至曹家石湾约 33km 与 109 国道相接 从曹家石湾沿 109 国道向西 55km 到达鄂尔多斯市东胜区 向东北 78km 可达薛家湾镇 西营子火车集装站沿铁路东北至薛家湾镇与丰准铁路相 5 接 向西至鄂尔多斯市东胜区与包神铁路相接 交通十分便利 交通位置详见交通位 置附图 1 1 2 二 地形地貌二 地形地貌 井田位于鄂尔多斯高原东北部 鄂尔多斯高原为内蒙古高原主体部分之一 受黄 河支流向源侵蚀的影响 井田内地形切割剧烈 V 字形冲沟十分发育 呈树枝状 分布 属典型的侵蚀性丘陵地貌类型 井田总体位于峁梁之上 四周被沟谷切割和包围 地形十分复杂 最高点位于井 田中部的峁顶之上 海拔标高 1387m 最低点位于井田东南边界与纳户沟交界之处 海拔标高 1251m 高差 136m 区内一般标高 1316 1360m 相对高差 40m 左 右 三 河流水系三 河流水系 井田位于东胜煤田区域性分水岭 东胜梁 南侧 井田四周沟谷属于纳林川的上 游 纳林川位于井田东侧 为黄河支流 上述沟谷除纳林川常年有溪流之外 其余均 为季节性干谷 四 气候条件及地震四 气候条件及地震 一 气候条件 井田的气候特征属于干旱的高原大陆性气候 每年 7 8 9 三个月为雨季 年蒸 发量是降水量的 7 8 倍 6 G110 S210 G110 S103 G109 S213 S213 G210 S306 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 土默特右旗 包头市 石拐矿区 土默特左旗 托克托县 达拉特旗 呼和浩特市 准格尔旗 偏关 河曲 东胜区 德胜太 榆林子 王爱召 新民堡 白泥井 盐店马场壕 吉格斯太 大树湾 树林召 布尔陶亥 大路 东孔兑 喇嘛湾 新营子 十二连城中滩 蓿亥树 巴润哈岱 哈岱高勒 暖水 四道柳 纳林陶亥 准格尔召 潮脑梁 塔拉壕 敖包梁 布尔台格 大路峁 长滩 哈镇 羊市塔 大昌汗 老高川 新庙 乌兰木伦矿 中鸡 德胜西 乌兰哈达 布日都梁 大柳塔 布连 楼子营 马栅 天峰坪 魏家峁 古城 单台子 哈岱高勒 哈岱高勒 曹家石湾 十 里 长 川 纳 林 川 川 水 清 川 山 孤 水 牛 勃 川 暖 乌 兰 木 伦 河 红 碱 淖 罕 台 川 壕 庆 河 川 拉 什 哈 母 哈 日 沟 东 柳 河 呼 斯 太 河 哈 素 海 退 水 渠 大 黑 河 黄 河 黄 河 110 00 111 00 110 00 111 00 39 30 40 00 40 00 39 30 40 30 40 30 乌兰木伦 海子塔 青达门 耳字壕 万利镇 可图沟石英砂厂 那户沟联营煤矿 比例尺 0102030 km 西营子站沙圪堵 布尔洞高勒 乌日图高勒 川掌镇 图图 1 1 2 交通位置图交通位置图 区内最高气温 38 8 最低气温 39 9 年平均气温 6 2 年平均日照时间为 3040 3175 小时 历年平均降水量 277 2 544 1mm 年平均 蒸发量 1749 7 2436 2mm 最大风速 20m s 平均风速 2 3m s 一般多为西北风 最 大冻土深度 1 50m 一般冻土深度 1 20m 冻结期从 10 月初至翌年 4 月底 初霜日一 般为每年的 9 月底 无霜期 160 天左右 积雪厚度 20 150mm 最大沙尘暴日为 7 35d a 二 地震 根据 中国地震动峰值加速度区划图 本区地震动峰值加速度为 0 10 对照烈 度为 7 度设防区 区内无泥石流 滑坡等不良地质灾害现象发生 五 煤矿建设及生产情况五 煤矿建设及生产情况 内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗聚能煤炭集团有限公司纳户沟联营煤矿位于准格尔旗 川掌镇境内 由原纳户沟联营煤矿和乌素沟煤矿整合而成 纳户沟煤矿设计生产能力 9 万吨 年 后来因技改增效 生产能力提高到 10 万吨 年 矿井主采煤层为 6 1煤层和 6 2煤层 两层煤分别有各自开拓系统 开拓方式均 为斜井单水平开拓 主斜井采用 5t 自卸车运输 主要担负提升煤炭 下料和进风任 务 副斜井安设有扇风机 担负回风 排水 下电缆及辅助运输任务 井下设有两组 大巷 即运输大巷和回风大巷 分别布置在 6 1 6 2煤层底部 采煤方式为花点残 柱式 放炮落煤 装载机装煤 5t 自卸车运煤至工业广场 全矿井采用中央并列式通 风系统 机械抽出式通风方式 工业场地有简易生产系统 并布置有风机房 调度室 锅炉房 机修车间 灯房 浴室 食堂 办公楼 职工宿舍等 批准开采的井田面积 为 1 2590km2 乌素沟煤矿设计生产能力 9 万吨 年 后期规划生产能力 21 万吨 年 矿井主采 6 1 6 2煤层 两层煤分别有各自开拓系统 开拓方式均为斜井单水平开拓 在 6 1 煤层有四个斜井井口 南 北部各有一组 6 1煤层基本全部采空 6 2煤层布置有 一对斜井 主斜井采用 5t 自卸车运输 主要担负提升煤炭 下料和进风任务 副斜 井安设有扇风机 担负回风 排水 下电缆及辅助运输任务 主 副井筒两翼已基本 采空 采煤方式为花点残柱式 放炮落煤 装载机装煤 5t 自卸车运煤至工业广场 全矿井采用中央并列式通风系统 机械抽出式通风方式 工业场地有简易生产系统 并布置有风机房 调度室 锅炉房 机修车间 灯房 浴室 食堂 办公楼 职工宿 舍等 批准开采的井田面积为 1 5203km2 两煤矿整合后纳户沟联营煤矿井田面积为 3 6032km2 六 煤田开发简史 现有生产 在建矿井和小窑分布及开采情况六 煤田开发简史 现有生产 在建矿井和小窑分布及开采情况 矿井位于东胜煤田浅部 四周小煤矿甚多 北东侧与准格尔旗保盈煤矿 乔家渠 煤矿 吴家沟煤矿相邻 年生产能力一般 10 20 万 t 均开采 6 1 6 2煤层 开采 方式 地质情况大致相同 北西侧与陈二和煤矿相邻 矿井正常涌水量均小于 5m3 d 在生产过程中未发生过瓦斯及煤尘爆炸事故 也未发生过顶板大面积垮落和 涌水现象 目前采掘条件下所反映的开采技术条件 水文地质条件及其它开采技术条 件为简单类型 各煤矿在采掘时矿界周边留设 20m 保安煤柱 无越界开采现象及矿 权纠纷 目前一些小煤矿已经停产关闭 有条件开采的正在申报 七 电源条件七 电源条件 那户构联营煤矿需新建一座 10kV 变电站 由乌日图高勒 35kV 变电站以 10kV 供电 导线型号 LGJ 50 8 线路全长 0 65km 作为一回供电线路 另一回供电线路 从新建徐家梁 35kV 输变电工程 10kV 线路供出 供电距离 2km 因此电源条件可靠 八 水源条件八 水源条件 地下水十分贫乏 且地下水水中溶解性总固体与 PH 值普遍偏高 故地下水一般 8 无供水意义 井田四周被沟谷切割 但由于沟谷位于纳林川上游 沟底的冲洪积层厚 度不大 含水不丰富 也难以找到丰富的水源 因此煤矿生活用水和生产用水在目前 条件下尚没有很好的解决途径 九 其它建设条件九 其它建设条件 本矿井具有方便的交通运输条件 电源 水源可靠 材料供应等其它条件配套 外部建设条件较为优越 第二节第二节 地质特征地质特征 一 地质构造及煤层一 地质构造及煤层 一 区域地层及构造 1 区域地层 东胜煤田为侏罗纪含煤盆地赋存的中 下统侏罗统含煤建造 其沉积基底为三迭 系上统延长组 在沉积盆地的北缘为三叠系中统二马营组 在煤田东南边缘局部地区 煤系地层与侏罗系下统富县组接触 煤系地层的上覆地层有侏罗系中统直罗组 安定 组 白垩系下统志丹群 第三系上新统 第四系上更新统马兰组 全新统 其区域地层特征表见表 1 2 1 2 区域构造 矿井地层主要叙述上石炭统本溪组 C2b 上石炭统太原组 C2t 下二迭统山 西组 P1s 下二迭统下石盒子组 P1x 和上二迭统上石盒子组 P2s 东胜煤田大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区 具体位置处于 东胜隆起区的中东部 表表 1 2 1 东胜煤田区域地层表东胜煤田区域地层表 系统组 厚度 m 最小 最 大 岩 性 描 述 全 新 统 Q4 0 25为湖泊相沉积层 冲洪积层和风积层 第 四 系 上 更 新 统 马兰组 Q3m 0 40 浅黄色含砂黄土 含钙质结核 具柱状节理 不整合于 一切地层之上 第 三 系 上 新 统 N2 0 100 上部为红色 土黄色粘土及其胶结疏松的砂岩 下部为 灰黄 棕红 绿黄色砂砾岩 砾岩 夹有砂岩透镜体 不整合于一切老地层之上 白 垩 系 下 统 志 丹 群 东胜组 K2lzh 40 230 浅灰 灰紫 灰黄 黄 紫红色泥岩 粉砂岩 细粒砂 岩 砂砾岩 泥岩与砂岩互层 夹薄层泥质灰岩 交错 层理较发育 顶部常见一层中粗粒砂岩 含砾 呈厚层 状 9 伊金霍洛 组 K11zh 30 80 浅灰 灰绿 棕红 灰紫色泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 细粒砂岩 中粒砂岩 粗粒砂岩 细砾岩 中夹薄层钙 质细粒砂岩 斜层理发育 下部常见大型交错层理 与 下伏地层呈不整合接触 安定组 J2a 10 80 浅灰 灰绿 黄紫褐色泥岩 砂质泥岩 中粒砂岩 含 钙质结核 中 统 直罗组 J2z 1 278 灰白 灰黄 灰绿 紫红色泥岩 砂质泥岩 细粒砂岩 中粒砂岩 粗粒砂岩 下部夹薄煤层及油页岩 含 1 煤组 与下伏地层呈平行不整合接触 中 下 统 延安组 J1 2y 78 247 灰 灰白色砂岩 深灰色 灰黑色砂质泥岩 泥岩和煤 层 含 2 3 4 5 6 7 煤组 与下伏地层呈整合接 触 侏 罗 系 下 统 富县组 J1f 0 110 上部为浅黄 灰绿 紫红色泥岩 夹砂岩 下部以砂岩 为主 局部为砂岩与泥岩互层 底部为浅黄色砾岩 与 下伏地层呈平行不整合接触 三 叠 系 上 统 延长组 T3y 35 312 黄 灰绿 紫 灰黑色块状中粗粒砂岩 夹灰黑 灰绿 色泥岩和煤线 与下伏地层呈平行不整合接触 中 统 二马营组 T2er 87 367 以灰绿色含砂砾岩 砾岩 紫色泥岩 粉砂岩为主 东胜煤田总的构造形态为一向南西倾斜的单斜构造 地层走向由北向南呈弧形展 布 煤田北部的高头窑 塔拉沟一带地层倾向 S25 W S30 W 煤田中部的耳字壕 东胜区 塔拉壕一带地层倾向 S90 W S75 W 煤田南部的布尔台 补连一带地层 倾向 S65 W S80 W 地层倾角一般为 1 3 局部可达 5 煤田内未发现紧密褶皱 但宽缓的波状起伏较为发育 波高一般小于 20m 波长 在 500m 以上 煤田内断层不发育 仅在浅部发现较为稀疏的高角度正断层 断距均 小于 20m 煤田内无岩浆岩侵入 构造属于简单类型 二 井田地层及地质构造 1 井田地层 井田内梁峁地带被新生界地层覆盖 含煤地层延安组沿沟谷两侧出露 根据地质 填图和钻孔资料揭露 井田内及外围赋存的地层由老至新有三叠系上统延长组 T3y 侏罗系中下统延安组 J1 2y 第三系上新统 N2 第四系 Q 现将井田地层由老 至新分述如下 1 三叠系上统延长组 T3y 该组为煤系地层的基底 主要出露于井田东南边界附近的白家沟及店内 岩性组 合为一套灰绿色中 粗粒砂岩 中夹深灰色 暗紫色砂质泥岩和粉砂岩 粗砂岩成分 以石英 长石为主 含岩屑和黑色矿物 粘土质填隙 普遍发育大型板状 槽状交错 层理 属典型的河道沉积物 利用钻孔仅揭露本组顶部 全组厚度不清 2 侏罗系中 下统延安组 J1 2y 该组为含煤地层 在区域上可划分为三个岩段 含 2 6 五个煤组 由于本区位 于东胜煤田浅部 煤系地层遭到广泛地剥蚀 因此 延安组在本区发育不全 根据地 质填图 延安组在井田内仅残存一岩段中下部 含 6 煤组 二 三岩段和 2 5 煤组已 10 被剥蚀殆尽 在核实区西侧的 b3 钻孔周围 可见二岩段残留层位 本区赋存的延安组一岩段中下部岩性组合以细碎屑岩为主 具体岩性为灰 深灰 色粉砂岩 砂泥岩和泥岩互层 中夹透镜状河道砂岩 属三角洲平原沉积 6 煤组一般含煤两层 编号分别为 6 1 6 2煤层 均为本区可采煤层 根据 b1 b2 b3 三个钻孔统计 延安组厚度 53 14 75 13m 平均 64 53m 与 下伏地层延长组呈假整合接触 3 第三系上新统 N2 区内广泛出露和赋存 岩性组合为一套浅红色半固结的砂质泥岩和泥岩 含丰富 的似层状钙质结核 钻孔揭露厚度 12 26 13 39m 平均 12 83m 与所有老地层不整 合接触 4 第四系 Q 根据成因可划分为冲洪积物 Q4al pl 和残坡积物 Q3 4 冲洪积物主要分布在冲沟沟底 由季节性洪积砂 砾石和杂基填隙物构成 残坡 积物岩性随基岩岩性不同而变化 一般为次生黄土 残积角砾 坡积砾石及砂土等构 成 第四系地层厚度一般小于 5m 与下伏地层呈不整合接触 2 井田内地质构造 井田位于东胜煤田东南部 构造形态与东胜煤田区域构造特征基本一致 为一向 南西倾斜的单斜构造 倾向 200 260 倾角 1 3 由于发育宽缓的波状起伏 使岩煤层产状沿走向和倾向均有变化 井田内没有发现断层和明显褶皱 也无岩浆岩 侵入 故井田构造复杂程度属于简单类型 3 烧变岩 烧变岩是由于煤层裸露地表接受氧化自燃发火后烘烤煤层顶板岩石而形成的独具 特色的岩类 一般在沟谷两侧呈条带状分布 在煤层埋藏很浅的地段 煤层自燃发火 后由于供氧充足 煤层燃烧面积加大 使烧变岩呈面状分布 一般来说 煤层厚度越 大 煤质越好 裸露地表时间越长 煤层越容易自燃且自燃程度越严重 在火烧轻微 地段 岩石烧变只是颜色发生了变化 原岩成分 原生沉积构造尚清晰可辨 火烧严 重地段 顶板多被熔融后重新冷凝为团块状 炉渣状 火烧影响范围与煤层埋藏深度 煤层厚度 煤质变化等因素密切相关 在本区最宽者可达 400m 一般在 100 200m 之间 在垂深上一般影响 40 60m 深度 平均 50m 左右 二 煤层及煤质二 煤层及煤质 一 煤层 根据勃牛川普查报告的煤岩层对比结果和原纳户沟联营煤矿 伊东乌素沟煤矿的 生产实践证明 井田内具有开采价值的煤层有两层 现将可采煤层的主要特征分述如 下 1 6 1煤层 位于延安组一岩段 J1 2y1 中部 沿区内沟谷两侧出露 煤层有自燃现象 使其 顶板在火烧后呈浅红 紫色 根据利用钻孔和巷道见煤点统计 煤层总厚 2 18 3 35m 平均 2 79m 储量利用厚度 2 10 3 30m 平均 2 77m 煤层结构简单 含 1 层夹矸 夹矸厚度 0 05 0 13m 岩性为深灰色泥岩 煤层顶底板均为灰 深灰 色砂质泥岩或粉砂岩 该煤层对比可靠 层位稳定 属较稳定煤层 与 6 2 煤层间距 13 10 18 56m 平均 15 68m 2 6 2煤层 位于延安组一岩段 J1 2y1 下部 在区内沟谷两侧出露 沿煤层露头有自燃现象 11 并在其顶板形成浅红 紫红色的烧变岩 火烧影响 垂深 一般 50m 左右 水平影 响宽度一般 100 200m 根据利用钻孔统计 煤层总厚 3 73 5 80m 平均 4 43m 利用厚度 3 90 5 73m 平均 4 16m 煤层结构较简单 含夹矸 1 3 层 夹矸累计厚 度 0 07 0 44m 岩性为灰色泥岩 煤层顶底板岩性均为深灰色 灰色砂质泥岩 该 煤层对比可靠 层位稳定 属较稳定煤层 两煤层主要特征详见表 1 2 2 表表 1 2 21 2 2 可采煤层主要特征表可采煤层主要特征表 自然厚度利用厚度煤层结构煤层间距煤层埋深 煤 层 编 号 最小 最大 平均 点数 最小 最 大 平均 点 数 夹矸层数 夹矸厚度 最小 最大 平均 点数 最小 最大 可采 程度 稳定 性 评 价 6 1 2 18 2 35 2 83 5 2 10 3 30 2 77 5 1 0 05 0 1 3 0 93 大部 可采 较稳 定 13 10 18 5 6 15 68 3 二 煤质 1 物理性质和煤岩特征 1 物理性质 本区煤呈黑色 条痕褐黑 黑褐色 弱沥青光泽 沥青光泽 局部可见油脂光泽 内生裂隙发育 裂隙常被方解石 黄铁矿薄膜充填 煤层中含少量黄铁矿结核 断口 一般为阶梯状 参差状 条带状 线理状结构 层状 块状构造 性脆 摩氏硬度 2 左右 燃点 300 C 左右 燃烧试验为剧燃 燃烧时火焰不大 残灰为灰白 灰黄色 粉状 2 煤岩特征 1 宏观煤岩特征 井田内各可采煤层的煤岩组分以亮煤为主 中夹镜煤 暗煤条带 含少量丝炭 宏观煤岩类型为半亮型 2 显微煤岩特征 井田内各可采煤层的有机显微组分以镜质组 丝质组为主 二者之和达 89 5 半镜质组含量 7 9 稳定组分含量 2 7 煤中无机组分含量很低 一般为 2 6 左右 其中以粘土组为主 硫化物组 碳酸盐组和氧化物组含量一般均小于 0 5 根据国际显微煤岩类型分类原则确定 井田内可采煤层的显微煤岩类型为微镜惰 煤 3 变质程度 井田煤镜煤最大反射率 0 3614 0 4986 根据西安煤炭科学分院地质勘探研究 所 1979 年提出的以镜煤最大反射率为划分煤变质阶段的方案标准确定 井田内可采 煤层的变质阶段为烟煤 阶段 区域变质作用是煤变质的主要因素 3 煤的其它物理性质 根据勃牛川普查地质报告成果确定 1 视比重 普查报告对 21 个钻孔煤芯煤样测定了煤的视比重 其结果为 1 22 1 40t m3 平 均 1 28t m3 影响煤层视比重的主要因素是煤的灰分 它们之间呈正相关关系 且线 性关系很好 对视比重与灰分作一元线性回归分析 其方程为 ARD 1 202 0 11Ad 12 相关系数 r 大于 r 检 0 001 0 490 故用回归方程计算视比重是可靠的 根据上述 方法 确定区内煤层视比重值 6 1煤层为 1 27t m3 6 2煤层为 1 28t m3 2 透光率 Pm 区内 6 1煤层透光率 72 77 平均 75 6 2煤层透光率 74 88 平均 80 3 可磨性 HGI 区内主要可采煤层 6 2可磨性 56 64 平均 60 可选性等级为较难磨煤 2 煤的化学性质 工艺性能及煤类 1 煤的化学性质 本次储量核实利用勃牛川普查 b1 b2 b3 三个钻孔的煤芯煤样测试分析成果 并对资料进行了重新整理分析 现将各可采煤层化学性质分述如下 6 1煤层 原煤水分 Mad 9 53 10 86 平均 10 33 浮煤水分 Mad 5 06 9 52 平均 7 23 原煤灰分 Ad 5 02 6 91 平均 6 01 浮煤灰分 Ad 4 53 5 19 平均 4 80 原煤挥发分 Vdaf 34 25 35 67 平均 34 80 浮煤挥发分 Vdaf 35 38 36 55 平均 36 10 原煤全硫 St d 0 21 0 32 平均 0 25 浮煤全硫 St d 0 16 0 21 平均 0 18 原煤磷含量 0 018 0 046 平均 0 033 综上所述 本区 6 1煤层属低灰 中高挥发分 特低硫 低磷煤 6 2煤层 原煤水分 Mad 9 58 9 77 平均 9 68 浮煤水分 Mad 6 86 8 04 平均 7 90 原煤灰分 Ad 6 94 7 82 平均 7 38 浮煤灰分 Ad 4 59 5 15 平均 4 87 原 煤挥发分 Vdaf 33 28 34 95 平均 34 12 浮煤挥发分 Vdaf 34 35 35 63 平均 34 99 原煤全硫 St d 0 17 0 19 平均 0 18 浮煤全硫 St d 0 05 0 19 平均 0 12 原煤磷含量 0 031 综上所述 本区 6 2煤层属于低灰分 中高挥发分 特低硫 低磷煤 各煤层主要煤质特征 详见表 1 2 3 表表 1 2 3 煤煤 芯芯 煤煤 样样 分分 析析 成成 果果 表表 工业分析 发热量 MJ kg St d 煤类 煤 层 号 洗 选 情 况 MadAdVdafQb dQnet d 原 9 53 10 86 10 33 3 5 0 6 91 6 01 3 34 2 35 67 34 80 3 28 5 29 26 29 02 3 27 7 28 37 28 14 3 0 21 0 32 0 25 3 6 1 洗 5 06 9 52 7 23 3 4 5 5 19 4 80 3 35 3 36 55 36 10 3 0 16 0 21 0 18 3 BN31 原 9 58 9 77 9 68 2 6 9 7 82 7 38 3 33 2 34 95 34 12 2 28 9 29 14 29 02 2 28 0 28 30 28 17 2 0 17 0 19 0 18 2 6 2 洗 6 86 8 04 7 90 2 4 5 5 15 4 87 2 34 2 35 63 34 99 2 29 7128 78 0 05 0 19 0 12 2 BN31 根据利用钻孔煤芯煤样资料成果 本区原煤砷 As 含量 0 1 0 2 PPm 符合食 品工业燃烧用煤之要求 氟含量 144 272 PPm 平均 199 PPm 氯含量平均值 0 010 PPm 2 煤的工艺性能 1 发热量 井田内 6 1煤层原煤干燥基低位发热量 Qnet d 27 72 28 37MJ Kg 平均 28 14 13 MJ Kg 6 2煤层 28 03 28 30MJ 平均 28 17MJ Kg 均属于特高热值煤 2 气化性能 煤对 CO2的反应性 根据原普查报告成果 当试验温度在 900 950 时 6 2 煤层对二氧化碳还原率 为 68 5 当试验温度在 950 1000 时还原率为 79 1 说明区内煤对 CO2反应性较 好 是良好的气化用煤 结渣性 根据原报告测试成果 当鼓风强度为 0 20m s 时 6 2煤层结渣率为 18 84 属 于中等结渣煤 热稳定性 根据原报告测试成果 6 2煤层热稳定性 TS 6在 66 24 94 84 之间 属于高热稳 定性煤 3 低温干馏 根据原报告测试成果 井田 6 2 煤层焦油产率 6 4 8 7 平均 7 70 属于富 油煤 4 灰成分 灰熔融性 根据原报告测试成果 6 2 煤层灰成分以 SiO2为主 其次为 Fe2O3 CaO Al2O3 MgO 和 TiO2 其中 SiO2含量 27 27 51 49 平均 36 59 CaO 含 量 10 62 37 74 平均 29 90 Al2O3含量 11 60 24 46 平均 14 83 Fe2O3含 量 2 91 13 17 平均 5 72 MgO 含量 0 66 2 84 平均 1 93 TiO2含量 0 42 0 76 平均 0 60 煤灰熔融性与煤灰成分密切相关 其软化温度 ST 与 Al2O3含量呈正相关关系 与碱性氧化物成负相关关系 本区煤灰成分中 Al2O3含量较低 平均值仅 14 83 故 本区 6 2煤层灰熔融性 ST 在 1050 1340 之间 平均 1220 属较低软化温度灰 RLST 5 粘结性 根据原报告试验成果 井田煤粘结指数为 0 焦渣类型为 2 不具粘结性 6 煤中腐植酸和苯抽出物 根据原报告测试成果 本区煤中腐植酸含量 2 5 9 9 之间 属于低腐植酸煤 苯抽出物一般在 0 26 0 46 之间 属低等 7 可选性 根据勃牛川普查报告测试成果 6 2煤层原煤筛分试验粒度主要集中在 0 5 13mm 粒级 各粒级所占比例均在 20 以上 且随粒级减小略有降低 0 0 5mm 所占比例小于 11 灰分比前三级增高 简选样浮沉试验结果 浮煤产率 主要集中在 1 3 1 3 1 4 两级 占 88 灰分一般在 4 6 以下 随着比重级增大 灰 分也随之增高 根据 中国煤炭可选性评定标准 采用 0 1 含量法 进行评定 6 2煤层 0 1 含量 0 5 9 5 均小于 10 属于易选煤 3 煤类 根据中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 低变质煤分类指标为挥发分 Vdaf 粘 结指数 GRI 及透光率 Pm 井田内各可采煤层浮煤挥发份 Vdaf 在 34 25 35 67 之间 低于 37 粘结指数为 0 透光率 72 78 故本区煤类为不 粘结煤 14 3 煤的工业用途 1 煤质评述 1 本区可采煤层均属低灰 特低硫 低磷的不粘结煤 BN31 2 各可采煤层为特高热值煤 气化性能好 热稳定性好 抗碎强度高 煤灰 熔融性偏低 3 煤中腐植酸含量低 苯抽出物低 焦油产率高 为低腐植酸 低苯抽出物 的富油煤 4 煤层具中强结渣性 5 煤层可选性为易选煤 2 煤的利用方向 1 本区煤中有害成分低 发热量高 是良好的民用和动力用煤 适用于火力 发电 各种锅炉及蒸汽机使用 也可以在建材工业 化学工业中做焙烧材料 2 气化用煤 本区主要可采煤层化学反应性好 抗碎强度高 热稳定性好 可用为城市气化和 工业气化用煤 3 形体加工 随着煤炭机械化程度的不断提高 粉煤产出率会逐渐增加 可用煤粉加粘结剂成 形制做煤砖 煤球及蜂窝煤等 三 瓦斯 煤尘爆炸性 煤的自燃及地温三 瓦斯 煤尘爆炸性 煤的自燃及地温 一 瓦斯 据资源储量核实报告中提供的资料 在 5 个钻孔中采取了 6 2煤层瓦斯煤样 并 对其测定了瓦斯成分及含量 自然瓦斯成分中可燃气含量 0 5 02 CO2 含量为 5 37 13 67 N2 含量为 81 31 94 63 瓦斯成分分带均在二氧化碳 氮气带之内 属瓦斯风化带 故井田内 6 2可采煤层为低沼气煤层 二 煤尘 据所采 6 2煤层简选样煤尘爆炸性试验结果 火焰长度大于 400mm 抑制煤尘 爆炸最低岩粉量为 80 表明 6 2煤层具有煤尘爆炸危险性 三 煤的自燃 矿区内为低变质的不粘煤 煤中水分含量低 挥发分产率高 化学活性好 其自 燃发火趋势必然很强 据煤层自燃发火趋势样测试结果 6 2煤层还原样与氧化样之 差为 15 21 着火温度小于 305 故 6 2煤层为易自燃煤层 四 地温 据原普查报告钻孔简易测温结果 区内地温变化属地温正常区 对矿井开采不会 有地热危害 四 水文地质条件四 水文地质条件 一 地形 地貌 地表水 井田位于东胜煤田东南部 地形中部较高 东西两侧较低 四周被沟谷切割 峁 梁总体呈南北向分布 其西侧的沟谷为纳户沟 大致呈南北向 由北向南迳流 至井 田南部边界转为 NW SE 方向 井田东部的沟谷为店沟和白家沟 大致呈东西方向 由西向东迳流 上述所有谷沟均为井田东侧纳林川的支流 平时干涸无水 雨后可形 成短暂的洪流 纳林川流域面积 2142km2 河长 91km 平均流量 4 14m3 s 最大流 量 8610m3 s 井田内无地表水体及较大沟川 一般对煤矿开采不会造成大的水害 15 二 含隔水层水文地质特征 井田含水岩组的划分与区域含水岩组划分基本一致 依据原普查地质报告成果 区内含水岩组划分为两大类 即松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙 裂隙潜 水 承压水含水岩组 现对其分述