玉溪矿2.4Mta新井设计

中 国 矿 业 大 学本科生毕业论文姓 名： 学 号： 2196137 学 院： 应用技术学院 专 业： 采矿工程 论文题目： 玉溪矿2.4 Mt/a新井设计 专 题： 玉溪矿大采高工作面瓦斯处理技术研究 指导教师： 职 称： 讲师 2013 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院 应用技术学院 专业年级 采矿工程09-3 班 学生姓名 任务下达日期： 2012年 2 月 20 日毕业论文日期： 2012 年3 月 5 日至 2012年 6月 4 日毕业论文题目： 玉溪矿2.4 M t/ a新井设计毕业论文专题题目：玉溪矿大采高工作面瓦斯处理技术研究毕业论文主要内容和要求： 按采矿工程毕业设计大纲要求，一般部分完成玉溪煤矿2.4Mt/a新井设计;专题为玉溪矿大采高工作面瓦斯助理技术; 翻译部分英文题目为：“Rapid Development of Coalmine Bolting in China”。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为玉溪矿2.4 Mt/a新井设计。玉溪矿位于山西省湖底乡境内，交通便利。井田走向（南北）长约5.2 km，倾向（东西）长约6.0 km，井田总面积为29.76 km2。主采煤层为3#煤，平均倾角为5，煤层平均总厚为5.71 m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为235.73 Mt，矿井可采储量164.12Mt。矿井服务年限为52 a，矿井正常涌水量为130 m3/h，最大涌水量为200m3/h。矿井为高瓦斯矿井。井田为双斜井单水平开拓。矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六”制。矿井采用一矿一面的高效作业方式，采煤方法为倾斜长壁综合机械化一次采全高。运输大巷采用胶带运输煤炭，辅助运输采用无轨胶轮车。矿井通风方式为中央边间式通风。主扇工作方式采用抽出式。一般部分共包括10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-带区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风；10.设计矿井基本技术经济指标。专题部分主要介绍的是玉溪矿大采高工作面瓦斯处理技术研究。翻译部分英文题目为：“Rapid development of coalmine bolting in China”。关键词 ：斜井开拓； 综合机械化一次采全高； 盘区准备；ABSTRACT This design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general part is a new design of YuXi mine. The designed productive capacity is 2.4 million tons percent year.YuXimine is located at HuDi village in ShanXi province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is 5.2 km ,the width is about 6.0 km，well farmland total area is 29.79 km2.The there is the main coal seam, and its dip angle is 5 degree. The thickness of the mine is about 5.71 m in all. The proved reserves of the minefield are 235.73 million tons. The recoverable reserves are 164.12 million tons. And the service life of the mine is 52 years. The normal flow of the mine is 130 m3 percent hour and the max flow of the mine is 200 m3 percent hour. The mine is a high gas mineral well.The well farmland is a single level with an double tilted well to expand. The working system “four-six” is used in the ShaPing mine. It produced 330 d/a.The colliery adopts one mine one efficiently working-face method. The mining method of the mine is fully-mechanized full-seam mining face with longwall in the tilt. Transportation Roadway belt used to transport coal, Assist transportation to adopt tire trolley cars. Mine ventilation for the central border for type.Main work method for draw out type.This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of districts; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. The special subject part introduced the topic of discussion on gas control measure for one pass cutting coal mining face ofhigh gas coal mine in yuxi mining area.Translate parts of topics is“Rapid development of coalmine bolting in China”.Keywords：Shafts pioneering; fully-mechanized full-seam mining face;take area ways to prepare.第64页中国矿业大学2013届本科毕业论文 目 录一般部分第一章 井田概况及矿井建设条件71.1井田概况71.1.1 交通位置71.1.2 地形地貌71.1.3 气象及地震71.1.4交通运输条件81.1.5 水源情况81.1.6 电源情况81.1.7 相邻矿井生产情况81.2 井田地质特征91.2.1 井田地层91.2.2 地质构造111.2.3水文地质121.3 煤层特征141.3.1含煤地层141.3.2可采煤层151.3.3煤质161.2.3 其它开采技术条件192井田境界和储量212.1井田境界212.1.1井田范围212.1.2开采界限212.1.3井田尺寸222.2矿井资源/储量计算232.2.1矿井储量计算基础232.2.2井田地质勘探232.2.3矿井地质资源量计算232.2.4矿井工业资源/储量242.2.5煤柱损失量242.3.2 保护煤柱的损失量252.2.6矿井设计资源/储量272.2.7矿井设计可采储量273 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限283.1矿井工作制度283.2矿井设计生产力及服务年限283.2.1确定依据283.2.3矿井服务年限293.2.4井型校核294 井田开拓314.1井田开拓的基本问题314.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标314.1.2工业场地的位置334.1.3开采水平的确定及盘区划分334.1.4主要开拓巷道334.1.5方案比较344.2矿井基本巷道414.2.1井筒414.2.2井底车场及硐室444.2.3井底车场通过能力444.2.4井底车场硐室444.2.5主要开拓巷道455 准备方式盘区巷道布置495.1煤层地质特征495.1.1盘区煤层特征495.1.2煤层顶底板岩石构造情况495.1.3水文地质495.1.4地表情况495.2盘区巷道布置及生产系统505.2.1盘区准备方式的确定505.2.2盘区概况505.2.3盘区巷道布置505.2.4煤层的开采顺序和工作面的接替顺序535.2.5盘区生产系统545.2.6确定盘区各种巷道的尺寸、支护方式555.2.7盘区内巷道掘进方法565.2.9确定盘区生产能力和采出率565.3.0盘区车场及硐室576采煤方法596.1采煤工艺方式596.1.1盘区煤层特征及地质条件596.1.2确定采煤工艺方式596.1.3回采工作面参数636.1.4采煤工艺666.1.5确定回采工作面运煤方式686.1.6工作面顶板管理方式、支架设备选型716.1.7工作面端头支护及超前支护方式736.1.8工作面劳动组织和主要技术经济指标746.2回采巷道布置776.2.1回采巷道布置方式776.2.2回采巷道参数787 井下运输807.1概述807.1.1井下运输设计的原始条件和数据807.1.2矿井设计生产能力及工作制度807.1.3矿井运输系统807.2 盘区运输设备选择817.2.1设备选型原则：817.2.2盘区运输设备选型及能力验算817.2.3盘区辅助运输设备的选型与设计827.3大巷设备选择847.3.1皮带大巷运输设备的选择847.3.2运输能力验算847.3.3辅助运输设备848矿井提升858.1概述858.2主副井提升858.2.1主井提升设备选型858.2.2副井设备选型868.2.3井上下人员运送889 矿井通风909.1矿井通风系统选择909.1.1矿井通风系统的基本要求909.1.2矿井通风类型的确定909.2采煤工作面通风类型的确定939.2.1工作面通风931）工作面通风系统类型939.3矿井风量计算959.3.1工作面所需风量的计算959.3.2掘进工作面所需风量的计算969.3.4硐室需风量989.3.5其它巷道所需风量989.3.5矿井总风量999.3.6盘区风量计算999.3.7风量分配1009.4矿井阻力计算1019.4.1矿井最大阻力路线1019.4.2矿井通风阻力计算1049.4.3矿井通风总阻力1069.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔1079.5矿井通风设备选择1089.5.1选择主要通风机1089.5.2电动机选型1099.6安全灾害的预防措施1119.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施1119.6.2预防井下火灾的措施1119.6.3防水措施11210 设计矿井基本技术经济指标113专题部分玉溪煤矿大采高工作面瓦斯治理技术研究115前言1151 矿井概述1161.1地质概况1161.2工作面概况1161.3工作面通风方式1162瓦斯抽采1172.1瓦斯抽采的目的和意义1172.2煤矿瓦斯抽采理念的发展1172.3我国煤矿主要瓦斯抽放技术1193玉溪煤矿的瓦斯综合治理措施1203.1综采工作面瓦斯来源分析1203.2综合治理措施1203.21 常规治理措施1203.22本煤层的瓦斯抽放1213.23落煤过程中的瓦斯处理1243.33上隅角瓦斯处理1243.34采空区的瓦斯处理1243.35瓦斯利用1263.3.6瓦斯利用方案1274 灾害预防及安全装备1294.1 预防瓦斯爆炸的措施1295瓦斯抽放的优化管理1305.1 国内矿井瓦斯抽放率低的原因分析1305.2 提高矿井瓦斯抽放率的途径1315.2.1合理选择抽放方法1325.2.2选择合理的抽放参数1325.2.3选择合理的抽放形式1345.2.4选择合理的钻孔布置方式1345.2.5选择合理有效的封孔方式及材料1355.2.6其它途径1366 结论137参考文献138翻译部分Rapid development of coalmine bolting in China139致 谢154一般部分第一章 井田概况及矿井建设条件1.1井田概况1.1.1 交通位置玉溪井田位于山西省南部、樊庄普查区的东南部，行政区划隶属沁水县胡底乡所辖，其地理坐标为：东经11236201124100，北纬354215354500。曲（沃）辉（县）公路从本井田南部通过，向西经端氏镇、沁水县城，在侯马与大运公路相通；向东在高平市与207国道交会；侯月铁路经过端氏镇，距本井田约17km，向西在侯马与南同蒲线接轨，向南在月山与太焦铁路相交，交通尚称方便。1.1.2 地形地貌本区位于山西高原东南部，太行山脉南端。区内地形总体为北高南低，沟谷纵横，地形起伏较大，东北最高，最高点位于东北角山梁，标高+1223.1m；西南最低，最低点位于胡底村东樊庄河谷，标高+759.1m，相对高差464m。南部为樊庄河谷，走向近东西向及NEE向，与区内最发育的一组节理走向一致。谷底较平缓，宽140400m，坡降1.6；井田中北部为樊庄支谷及山梁，呈NNE向羽状分布，与该方向的一组节理相吻合，沟谷呈“V”字型尖谷，为侵蚀强烈的中低山区。1.1.3 气象及地震本区属东亚季风区暖温带半湿润地区，大陆气候显著，四季分明。夏季午间较热，早晚凉爽，雨水较多；冬季气候寒冷，雨雪稀少；春秋季雨少风多。据沁水县气象局资料，当地年平均气温10.2，极端最高气温达37.4(1991年7月12日)，最低-18.7（1990年2月4日），无霜期180天，最大冻土深度43cm，最大风力为10级。降雨多在六、七、八三个月，年降水量最大891.2mm，最小412.5mm，年平均蒸发量1584.78mm。据县志记载，从1140年至今，该区共发生地震28次，其中破坏性地震8次。根据国标50011-2001建筑抗震设计规范，本区位于沁水县境内，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，属第一组。1.1.4交通运输条件晋煤外运的两大铁路干线从本井田周边通过，西部为侯月铁路，东部为太焦铁路。规划建设的太焦与侯月铁路连接线（嘉峰至南陈铺）沿井田南部樊庄河通过，该连接线线路全长65.795km，设计运量近期为10.00Mt/a，远期15.00Mt/a，该项目铁道部以“计长函2005407号”文已审批通过，目前正在建设。南嘉铁路从本井田南部通过，距矿井工业场地约3km左右设置有胡底车站，郑州铁路局以“郑铁计函200816号”文出具了关于兰花科创玉溪煤矿新建工程煤炭铁路运输的复函，原则同意承担玉溪煤矿煤炭的铁路运输，接轨点为新建地方铁路太焦与侯月铁路连接线南嘉铁路上的胡底或樊庄站，通过太焦或侯月铁路实现煤炭外运。矿井煤炭铁路外运通道基本落实。1.1.5 水源情况本矿井工业场地紧靠樊庄河谷布置，沟内第四系松散孔隙水和二叠系砂岩裂隙水水量较丰富，可作为矿井基建期间生活用水或生产期间的部分生活用水。同时综合利用矿坑水，可满足矿山生产的用水需要。因此，矿井的生产、生活用水有保障。根据晋城市水利局关于山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司取水许可申请的批复“晋市水2006第137号”，同意本项目生产用水源为矿坑排水，生活用水水源为玉溪村西一带胡底河流域的浅层地下水，矿井水源可靠。1.1.6 电源情况矿井工业场地建35kV变电所1座，其一回电源引自金峰110kV变电站35kV母线上，输电线路为LGJ240/9.6km；另一回电源引自沁河110kV变电所35kV母线上，输电线路为LGJ240/19km；两回电源正常时同时工作，分列运行；也可一回工作，一回带电备用。目前矿井35kV变电所及2回输电线路已基本建成，供电电源可靠。1.1.7 相邻矿井生产情况由于煤层埋藏深，井田范围内无小窑开采。井田西部为胡底煤矿，立井开拓，设计生产能力0.30Mt/a，目前正在建设过程中。东南部为王坡矿为生产矿井，斜井开拓，生产能力1.50Mt/a。井田面积约27.79km2，南北长约5.2km，东西倾斜宽7.5km，精查面积为13.21km2，主要可采煤层为3、9、15号煤层，地质储量约3.7亿t，可采储量1.11亿t。井下布置1个放顶煤综采工作面，以“一井一面”达到1.50Mt/a的生产能力。本井田与相邻矿井位置关系见图1.11。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地层区内地层出露条件较好，为二叠系上统上石盒子组上段、石千峰组、三叠系下统刘家沟组，第四系地层零星分布。区内地层由老到新为：奥陶系中统上马家沟组(O2s)，奥陶系中统峰峰组(O2f)，石炭系中统本溪组(C2b)，石炭系上统太原组(C3t)，二叠系下统山西组(P1s)，二叠系下统下石盒子组(P1x)， 二叠系上统上石盒子组(P2s)，二叠系上统石千峰组(P2sh)，三叠系下统刘家沟组(T1L)，第四系中更新统(Q2)，第四系上更新统(Q3)，第四系全新统(Q4)。图1 玉溪矿地质综合柱状图1.2.2 地质构造1、地质勘探报告成果本区位于沾尚武乡阳城北北东向褶带南段东部。由区域构造控制本区整体地层为东高西低。同时位于坳褶带南端部主轴附近，任何一期构造运动都会在区内有所显现，但幅度不可能太大，形成轴向弯曲次级的宽缓褶曲及陷落柱，勘探区范围内没有发现断层，也无岩浆岩体侵入，构造属简单类。现将各褶曲、陷落柱及小构造特征分述如下：1 褶曲：区内共有褶曲5条，轴向近南北向、NNE向为主，呈“)(”形。2 陷落柱：井田内共发现3个陷落柱，均分布于东部边界附近，由地表露头控制。3 节理及裂隙：井田内节理不太发育，一般以两组为主，规律性不强总体以走向6095一组最发育，其次走向为120135和170175及530等三组较发育。 一般谷坡上部，山梁顶部较发育，0.10.8米1条，多显张性，部分节理较不规则，延伸不远即消失，为风化和构造裂隙。 沟谷中节理不发育，一般大于1米1条，常达1.52米1条，节理走向平直、规则，延伸较远，主要为构造节理。综上所述：区内地层产状平缓，仅有方向单一为数不多的宽缓褶皱。由于区内无断裂破碎带，构造裂隙不发育，各含水层垂向水力联系很小，导致地表泉水出露较多，而深部各含水层涌水量很小。浅层地下水分布于向斜轴部并以泉的形式排泄。除陷落柱附近对煤层、煤质及开采技术条件有所影响外，其余影响不大。区内构造属简单类型。2首采区三维地震成果2007年4月，山西省第六地质工程勘察院完成首采盘区4.76km2范围的三维地震勘探并提交了勘探报告。其中断层、陷落柱描述如下： 断层区内构造相对不发育，以小断裂为主，无大的断层。通过本次三维地震勘探，共解释断层10条，其中逆断层4条，正断层6条；落差均大于5m，小于10m的断层5条，大于等于10m的断层5条。 首采盘区三维地震断层一览表表1.31断层名称性质错断煤层断层产状断层落差(m)区内延展长度(m)控制程度走向倾向倾角DF1正3911817073010130较可靠15911817073015143DF2正320231101137175017178可靠1518221081127175020193DF3逆3455931532944020187可靠15443144044025370DF4逆334979310899可靠15340355708531014156DF5正3192897578010170较可靠15357192672897578015245DF6正3090710688较可靠1579771010103DF7逆3320172302873441020434可靠15328152382853441032500DF8正33063443674788007125可靠1529334023707880010210DF9逆3351826127820300729较可靠1534382532782030012460DF10正37977108145较可靠151.2.3水文地质1.2.3.1 井田主要含水层奥陶系中统岩溶裂隙含水层，石炭系上统太原组含水层，二叠系下统山西组含水层，二叠系上统砂岩裂隙含水层，基岩风化带含水层，第四系松散层砂、砾含水层。1奥陶系中统岩溶裂隙含水层该含水层位于延河泉域北边界奥陶系岩溶裂隙含水层厚层覆盖区，属于弱迳流带。井田内该含水层可分为下马家沟组，上马家沟组及峰峰组含水层。岩性主要为石灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩等。井田内有4个钻孔揭露奥陶系灰岩，其余均只钻进至3号煤层底。最大埋深862.04m(0801号孔)，最小埋深505.85(14-3号孔)。其中13-1和14-3孔揭穿峰峰组地层，厚度分别为115.85和113.57m；揭露上马家沟组地层分别为70.27m和190.96m。在钻进过程中，消耗量及水位均无明显变化。消耗量变化为0.0250.396m3/h，一般为0.135m3/h；钻探上取芯率高，岩芯完整，仅局部见细小垂直裂隙；对该段进行水文地质测井，未发现明显含水层；而对奥陶系中统石灰岩含水层的抽水试验；13-1号孔为抽干，水位埋深372.90m标高为505.09m；14-3号孔单位涌水量为0.0056L/s.m，渗透系数0.0326m/d，水位埋深205.46m，标高为593.92m。以上种种原因均说明该区奥陶系中统峰峰组及上马家沟组石灰岩含水层富水性较弱。井田东部存在陷落柱，说明存在岩溶发育地段，上马家沟中段或下马家沟组，存在局部地段富水，在实际工作生产中应引起足够重视。2石炭系上统太原组含水层该含水层为碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层，井田内无出露。井田内有四个钻孔揭穿，该层位即0801、1202、13-1及14-3。主要含水层由数层砂岩裂隙含水层及K2、K3、K5灰岩岩溶裂隙含水层构成。其中K2为15号煤层顶板直接充水含水层，层厚稳定，一般厚6.288.67m，平均7.92m； K3一般厚2.905.30m，平均3.81m；K5一般厚2.004.05m。三层石灰岩均发育有垂直裂隙，方解石脉充填，偶见小溶孔。在该含水层中钻进时冲洗液消耗量及水位无明显的变化，消耗量最大为0.20m3/h，最小为0.04m3/h，一般为0.08m3/h。井田内该含水层未进行抽水试验，邻区资料，该含水层除局部因构造影响富水外，一般富水性弱。3二叠系下统山西组含水层为碎屑岩裂隙含水层，井田内无出露。含水层主要由中-细粒砂岩组成。厚度1.5115.02m，平均8.97m。含水空间以砂岩裂隙为主，是3号煤层顶板直接充水含水层。钻进过程中最大消耗量为0.242m3/h，最小为0.026m3/h，一般0.161m3/h，水位无明显的变化。据13-1及14-3号钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.0010.00281L/s.m，渗透系数为0.00730.0105m/d，为富水性弱的含水层，水质属Cl-K+Na型或ClHCO3-K+Na。4二叠系上统砂岩裂隙含水层为碎屑岩裂隙含水层，含水层主要由粗细粒砂岩组成，含水空间以风化裂隙及砂岩裂隙为主，泉分布于向斜轴部，一般泉流量小于0.3l/s，按矿区水文地质工程地质勘探规范天然泉水流量富水性划分为弱富水性含水层，水质属HCO3-Ca. Mg型水。5基岩风化带含水层该含水层厚度由风化裂隙发育程度而异，13-1号孔可达93.37m，含水层主要由粗-细砂岩组成，含水空间以风化裂隙为主，钻进过程中最大消耗量为10.476m3/h(13-2号钻孔)，最小消耗量0.025m3/h，(13-1号钻孔)，一般1.322m3/h，据13-1及14-3号钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.0083l0.0455L/s.m，渗透系数0.02150.0937m/d,水位标高+877.29m和+743.10m,属于弱富水性含水层,水质属HCO3-Ca.Mg型或HCO3-K+Na。6第四系松散层砂、砾含水层该含水层为松散岩类孔类隙水，含水层主要由砂、卵、砾石层等组成，主要分布于樊庄河谷及山间沟谷地带，富水性差异较大，受分布位置，补给条件及岩性组合的影响，局部富水性较好，如玉溪铁厂水井(26号)出量可达40m3/h，水质属HCO3-Ca型。1.2.3.2 井田主要隔水层石炭系中统本溪组底至上统太原组15号煤层底隔水层，二叠系砂岩层间隔水层。1.2.3.3 陷落柱地质勘探报告井田内发现有3个陷落柱，分布在井田东部。首采区三维地震勘探共解释陷落柱18个，其中可靠陷落住11个，较可靠陷落住7个；3号煤层上直径大于100m的陷落住9个，小于100m的陷落住9个。1.2.3.4 主要含水层的补给、排泄条件井田出露基岩地层为二叠系、三叠系地层，其余为松散堆积物。松散含水层主要接受大气降水补给，其次是与其下伏基岩风化带含水层的相互补给。在地势低或沟谷两岸则可补给下伏含水层。基岩风化带含水层，主要接受大气降水及第四系含水层的补给，一部分地下水通过构造或裂隙补给下伏含水层，大部分地下水以迳流方式排出区外，局部以泉的形式排泄。 太原组，山西组含水层在井田内无出露，且埋藏深，与上覆及下伏各含水层均有一定厚度隔水层相隔，除陷落柱附近外若无构造沟通、人为破坏，则各含水层水力联系微弱。井田内太原组、山西组含水层主要接受上覆地层微弱的补给，地下水运动以层间迳流为主，由于补给条件差，地下水迳流微弱，排泄区不明显。中奥陶统峰峰组、上马家沟组含水层井田内埋藏较深、上覆盖层厚度大。在区域上位于岩溶地下水迳流滞缓区，地下水迳流，排泄均不明显。1.2.3.5 矿井涌水量矿坑排水量预测有多种方法，即解析法、吨煤排水系数法、水均衡法等。根据玉溪煤矿地质报告和水资源论证报告，综合分析论证。预计矿井3号煤层达到设计产量2.40Mt/a时，矿井正常涌水量为130m3/h，矿井最大涌水量为200m3/h。1.3 煤层特征1.3.1含煤地层煤层主要分布于山西组(P1S)、太原组(C3t)。 山西组(P1S)一般含煤13层，其中3号煤全区可采。主要可采煤层3号煤层位于本组下部，其余煤层为极不稳定的薄煤层，不具工业价值。 太原组(C3t)一般含煤67层，仅15号煤层达可采。主要可采煤层15号煤位于本组下段。其余煤层为极不稳定的薄煤层。1.3.2可采煤层1 3号煤层位于山西组下部，厚度5.12(12-1孔)7.20m(11-1孔)，平均5.85m，纯煤厚度4.62m(12-1孔)7.00m(11-1孔)，平均5.71m。距底板0.95m处，有一层较稳定的夹矸，其厚度平均为0.28m，岩性为泥岩或炭质泥岩。此外，在该层夹矸之上及煤层上部，尚有极不稳定的薄层夹矸。顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为细粒砂岩。底板均为泥岩。该煤层厚度大且稳定，结构简单，全区可采，为稳定型可采煤层。下距号可采煤层82.80m(14-3孔)84.54m(13-1孔)，平均84.34m。2 15号煤层位于太原组一段顶部，厚度1.202.30m，平均1.84m，在煤层中下部具一层0.05(1202孔)0.15m(13-1孔)，平均0.10m的泥岩夹矸。顶板为K2石灰岩，底板为泥岩。煤层结构简单，厚度较大，属稳定型可采煤层。各可采煤层特征见表1.31。 可采煤层特征表表1.31含煤地层煤层编号煤层厚度(m)平均煤层间距(m)夹石层数煤层结构顶底板岩性稳定性可采性山西组35.12-7.205.8582.80-84.5484.341简单顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩底板为泥岩稳定全区可采太原组151.20-2.301.841简单顶板为2石灰岩，底板为泥岩稳定全区可采井田内可采煤层只有3号煤层，下部15号煤层平均硫分大于3%，为高硫煤，且受奥灰水的威胁，暂不能开采。3号煤层位于山西组下部，厚度5.12(12-1孔)7.20m(11-1孔)，平均5.85m，纯煤厚度4.62m(12-1孔)7.00m(11-1孔)，平均5.71m。3号煤层赋存稳定，结构简单，煤层赋存稳定。3号煤层可采储量164.25Mt，高级储量主要分布在井田中南部，其中东南部已完成了三维地震勘探。3号煤层有煤与瓦斯突出危险，在生产施工中应该引起高度重视，做好防突和瓦斯抽采，防止发生煤与瓦斯突出。井田内3号煤层瓦斯含量较高，在平面上东部煤层埋藏较浅处瓦斯含量较低，中部和西部瓦斯含量较高，首采区应选择在瓦斯含量较低处，以利于尽快达产，并能逐步摸清瓦斯赋存特征，掌握治理方法。3号煤层不自燃，煤尘无爆炸危险性。1.3.3煤质1煤的物理性质本井田内3、15号煤层均为黑色，条痕褐黑色，似金属光泽，条带状结构，断口贝壳状、阶梯状。3号煤层视(相对)密度1.46t/m3。15号煤层视(相对)密度1.49t/m3。2煤的化学性质勘探报告仅对3号煤层进行采样测试，3号煤层主要煤质特征分述如下：原煤灰分（Ad）11.7417.76%，平均14.28%，精煤灰分（Ad）7.0910.06%，平均8.55%。为低中灰分煤 原煤挥发分（Vdaf）为7.439.17%，平均8.07%；精煤挥发分（Vdaf）6.488.78%，平均6.96%，变化不大。煤的元素分析：碳(Cdaf)含量为84.4493.22%，平均91.19%；氢(Hdaf)含量为3.103.39%，平均3.24%；氮(Ndaf)含量为1.071.41% ，平均1.31%；氧(Odaf) 含量1.312.77%，平均2.27%，变化不大。煤中有害元素：原煤硫分(St,d)为0.330.73%，平均0.44%；精煤硫分(St,d)均为0.270.46%,平均0.41%。属特低硫低硫煤。从各种硫的测试结果看，3号煤层以有机硫为主，次为硫化物硫。原煤磷 (Pd)含量0.0160.062%，平均0.043%，属中磷煤。仅13-5孔为高磷煤。原煤氟 (F)含量62172g/t，平均100g/t 。原煤砷(As) 含量0.51.20g/t，平均1.0g/t。原煤氯(Cl)含量0.000.049%，平均0.023%。属特低氯煤。煤的发热量：原煤干基弹筒发热量(Qb,d)为27.8931.35MJ/kg，平均30.19 MJ/kg；洗煤干基弹筒发热量(Qb,d)为31.83-33.18MJ/kg，平均32.63MJ/kg。原煤干基恒容高位发热量(Qgr,vd)为27.8131.27MJ/kg；平均30.13MJ/kg。洗煤干基恒容高位发热量(Qgr,vd)为31.7333.07MJ/kg，平均32.54MJ/kg。属特高热值煤。各煤层煤质特征详见表1.24。各煤层煤质化验汇总表表1.24煤 层 号315工业分析Mad(%)原煤0.864.342.372.163.562.83精煤0.242.400.930.711.761.27Ad(%)原煤11.7417.7614.2813.27-22.3617.91精煤7.0910.068.556.639.127.47Vdaf(%)原煤7.439.178.076.669.068.17精煤6.488.786.966.076.466.26St,d(%)原煤0.330.730.442.536.654.61精煤0.270.460.411.302.321.80Pd(%)原煤0.0160.0620.043Qb,d(MJ/kg)原煤27.8931.3530.1927.1530.7328.84精煤31.8333.1832.6333.17元素分析(精)Cdaf(%)84.4493.2291.1991.4792.7792.12Hdaf(%)3.103.393.243.003.223.11Odaf(%)1.312.772.271.392.001.70Ndaf(%)1.071.411.310.761.701.12煤灰成份分析(原)Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O(%)6.9418.6715.56SiO2+Al2O3+TiO2(%)74.7887.4278.84ST1406精煤回收率(%)44.1178.4865.4346.5170.8760.91煤 类WY3WY33煤类及工业用途3号煤层为低中灰分、中磷、特低硫-低硫、特高热值、较高软化温度灰分之无烟煤。煤对CO2反应性较低，精煤回收率属良等。为合成氨和动力用煤。井田内煤层为优质无烟煤，其块煤为我国化工行业，特别是合成氨工业紧缺的原料，国内每年缺口较大，具有很强的竞争力；末煤可作高炉喷吹及动力用煤。1.2.3 其它开采技术条件.1 瓦斯井田勘探采取3号煤层钻孔瓦斯煤样10个，15号煤层瓦斯样1个(为不合格样品)；详查阶段采取3、15号煤层瓦斯样6个；普查阶段采取3、15号煤层瓦斯样2个。瓦斯成份及甲烷含量测定结果统计见表1.25。由表可知3、15号煤层均以甲烷为主，其次为氮气和二氧化碳，重烃微量。根据所测煤层瓦斯成份分析，本井田3号煤层瓦斯分带可划分为沼气带和氮气沼气带（仅11-2孔附近为氮气沼气带）。3号煤层瓦斯等值线详见图1.24。从3号煤层甲烷(CH4)含量等值线图上可以看出，本区东部煤层瓦斯含量较中、西部煤层瓦斯含量低。往西煤层埋藏深度增大，瓦斯含量亦逐渐增大。3、15号煤层甲烷含量、瓦斯成分测定结果统计表表1.25煤层号(点数)甲烷含量ml/g.daf自然瓦斯成份%CH4CO2N2C2-C837.33-15.819.25(16)59.32-99.1788.01(16)0.00-9.623.60(16)0.11-29.698.06(16)0.000-1.3750.396(16)156.41-15.2510.83(2)94.46-96.7795.62(2)0.00-2.971.49(2)0.00-5.532.77(2)0.0000-0.60000.30(2)( )内数据为参加统计的样品数井田内地质构造以背、向斜为主，伴有少量陷落柱。这些构造的产生对瓦斯含量的分布有一定的影响。从3号煤层甲烷含量等值线图上可以看出，靠近背斜轴部瓦斯含量较低。如12-1、14-3、13-2孔，甲烷含量为8.06、8.82和7.56ml/g.daf，而位于背斜、向斜翼部瓦斯含量较高。如0801、11-1、14-2孔，甲烷含量分别为10.29、12.73、15.81ml/g.daf。根据河南理工大学2008年9月编制的山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司井筒揭3号煤层瓦斯突危险性初步评价，根据井筒检查孔测试结果，初步评价主斜井、副斜井和回风立井揭3号煤层地点没有瓦斯突出危险性；主斜井、副斜井和回风立井揭3号煤层地点3号煤层最大原始瓦斯含量分别为25.59m3/t、19.92m3/t、18.53m3/t，其最大原始压力分别为2.90MPa、2.79 MPa和1.76MPa。综上所述，本井田3号煤层为高瓦斯区，煤层埋藏深度及褶曲构造是控制本井田瓦斯含量的主要因素，这是由于随煤层埋藏深度增大，煤层本身及围岩透气性降低。井