矿田概况及煤田地质.doc

前 言尔林兔煤矿位于东胜煤田勃牛川普查区东部边缘，地貌具典型的黄土高原特征，植被稀少，沟谷发育，矿区内无地表水系，尔林兔沟为季节性流水沟谷。东胜煤田储量大，煤层稳定，地质条件简单，煤质较好，是良好的动力煤基地。本矿外部条件具备，市场条件好，适于露天矿开发。尔林兔煤矿在内蒙自治区鄂尔多斯市准格尔旗西南部，行政区划隶属准格尔旗暖水镇管辖。原为井工开采由尔林兔煤矿和伊东安家坡煤矿整合为尔林兔煤矿。一、设计依据1、关于编制尔林兔露天矿初步设计的委托函；2、内蒙古目治区煤田地质局117勘探队2006年4月提交的内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查区及东侧尔林兔煤矿(整合)资源储量核实报告；3、内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查区及东侧尔林兔(露天)煤矿煤炭资源/储量核实报告矿产资源储量评审意见书(见国土资储评字2006039号)；4、关于内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查区及东侧尔林兔煤矿煤炭资源/储量核实报告矿产资源储量评审备案证明(内国土资储评字2006229号)；5、露天矿安全生产基础资料；6、关于印发煤矿(井工、露天)初步设计安全专篇编制内定的通知(国家煤矿安全监察局煤安监一字200665号）；7、中华人民共和国安全生产法(2002年11月26日)；8、由华人民共和国劳动法(1994年7月第八届全国人大常委会第八次会议通过)；9、中华人民共和国职业病防治法(2001年10月27日第九届全国人大常委会第二十四次会议通过)；10、中华人民共和国矿山安全法(1993年5月7曰)；11、中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996年10月11日）；12、中华人民共和国煤炭法(1996年8月29日)：13、煤矿安全规程(2004年10月18日)；14、煤炭工业露天矿设计规范(GB50197-2005)15、煤矿建设项目安全设施监察规定(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第6号令)；16、煤矿安全评价导则(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局煤安监技装字2003114号文)；17、煤安安监字2000第17号关于发布煤矿矿山救护工作暂行规定的通知和煤矿救护规程；18、煤矿建设工程安全设施设计审查与竣工验收暂行办法2001年2月9日国家煤矿安全监察局局务会议通过)；19、建设项目(工程)劳动安全卫生预评价管理办法(劳动部第3号令)；20、建设项目(工程)劳动安全卫生预评价导则劳动部部颁标准；21、建筑设计防火规范(GBJl6-87)；22、建筑物防雷设计规范(GB50057-94)；23、物种设备安全监察条例(2003. 6.1)；24、爆炸危险场所安全规定(1995.56号)；25、作业场所空气中粉尘测定办法(GB5748-85)；26、中华人民共和国民用爆破物品管理条件（1984.1.6)；27、煤矿安全监察条例(2002.2.1)；28、重大事故隐患管理规定(劳动部发1995.322号)。主要参考资料：1、由霍林郭勒市智星工程设计咨询有限责任公司2006年11月编制的内蒙古准格尔旗尔林兔煤炭有限责任公司露天煤矿改扩建初步设计说明书；2、由霍林郭勒市智星工程设计咨询有限责任公司2006年11月编制的内蒙古准格尔旗尔林兔煤炭有限责任公司露天煤矿改扩建初步设计相关图纸；3、由尔林兔煤矿提供的准格尔旗尔林兔煤炭有限责任公司露天煤矿地形图。二、设计指导思想1、符台国家有关政策和法令。2、在设计中，重点考虑社会化，依托社会力量，压缩初期投资。3、根据尔林兔煤矿(整合)前原有矿井地面设施布置，尽可能使用原地面设施，避免重复建设。4、设计理念力求先进务实，使设计成为项目建设、项目投资、设备定货及施工前期准备的可靠依据。5、依据国家颁布的有关安全生产法律、法规、规程、技术标准，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，结合本矿的自然气候、煤层赋存、开采工艺等条件，针对各生产环节潜在的危险性，采取有效的控制消除措施，最大限度降低建设项目的安全风险，确保项目建成后实现安全生产。三、设计主要内容1、开采境界：以境界剥比n10m3/t，圈定6-2煤底板境界以39(50m高帮坡)36（80m高帮坡)反推地表境界，或以矿权地表下推底板境界。2、设计规模0.60Mt/a。3、首采区及拉沟位置：西部、中部区为首采区，蔓菁沟东西两岸露头处拉沟。4、开采工艺：对工艺及设备选型进行了论证和比较，推荐单斗汽车工艺，选用潜孔钻机（KY-100）穿孔，1.6m3液压铲采装，奥龙（S325IUM354）20t自卸汽车运输。5、外排土场外排量较大，外排土场设在蔓菁沟上游及蔓菁沟支沟内。6、边坡稳定：采用极限平衡法对采掘场边坡及排土场边坡进行了稳定性计算，提出了各种帮坡高对应的稳定角。排土场排弃高为40m时，稳定角为22。7、防排水坑内设正常排水泵及暴雨泵各2台，将采掘场汇水排到蔓菁沟内。8、总平面布置：受周围矿井及居民点影响只能利用已有工业场地及境界边界空地，矿部、行政福利区与筛分储煤等设施分别放置。采取植树造林和洒水防尘。9、机修全部外委，由社会维修公司承担，矿只负责日常保养及易耗件更换，仅设焊机、砂轮机和台钻等简易修理设备。矿区设修理场地及简易厂房。10、供电：原为农电电源供电，不能满足扩建要求。本次修改供电电源来自新建暖水镇徐家粱35kV变电所，该变电所由本矿等数矿主与地方政府合建，2008年建成，引两回路10kV线进矿区。构成本矿两回供电电源。11、建筑物利用原井工矿办公室、单身宿舍、职工食堂、浴室、锅炉房及材料库房。建筑结构主要为彩钢板房结构。12、给水、排水、供热给水：生活用水采用水车送水方式。排水：化粪池简易处理后直排。供热、采取集中供热方式。13、节 能制订了各种节能措施14、环 保露天矿在开发过程中，主要环境恢复目标是外排土场的复垦段地表植被退化的治理，设计提出了工程措施和生物措施。15、技术经济（1）劳动定员及效率露天矿达产后全矿在籍人数94人全员效率24.24/工日。（2）投 资建设项目总造价5268.39万元，铺底流动资金321.49万元。四、存在问题及建议1、由于本矿工程地质资料较少，建议边坡工程地质勘探工作和补勘工作。2、本矿勘探程度低，建议进行一定补充，特别对拉沟位置在施工前必须探明煤层厚度及煤质，确保开拓拉沟位置可靠。 93第一章 矿田概况及煤田地质第一节 矿田概况一、矿田位置内蒙古准格尔旗尔林兔煤炭有限责任公司（露天）煤矿，（以下简称尔林兔煤矿）位于东胜煤田勃牛川普查区东部及其东侧外围，行政隶属鄂尔多斯准格尔旗暖水乡及沙圪堵镇所辖。地理坐标为：东 经：110 34 38” 110 37 15”北 纬：39 34 47” 39 36 16”准格尔旗尔林兔煤炭有限责任公司煤矿，由内蒙古自治区资源厅于2006年4月14日以“内国土资采划字20060141号”文划定矿区范围，批复有效期到2007年4月。矿区范围由12个拐点圈定，其拐点坐标见表1-1-1。尔林兔煤矿拐点坐标表表1-1-1点号XY点号XY1438573037465450743841003746497024385730374674378438425037464330343830303746743794384525374637004438303037466860104385000374639205438342037465980114385600037463975643840903746543012438578037464000矿区面积7.240km2，规划生产能力60万吨，开采深度从1280m-1240m标高。本次核实后，开采深度为1325m-1278m标高。整合后的尔林兔煤矿包括原尔林兔股份煤矿和原伊东安家坡煤矿。整合后的尔林兔煤矿与勃牛川普查区关系见图1-1-1。二、交 通尔林兔煤矿位于鄂尔多斯准格尔旗西南部，矿区对外交通通主要依靠公路汽车运输。煤矿东距西营子约11km，西营子建有准（格尔旗）东（胜）铁路集装站。曹（家石湾）羊（市塔）公路复线纵贯本区南部，从井田沿勃牛川南下32km可达到新庙乡，再经边（家壕）弓(家塔)运煤专线约19km与包府二级公路相接，向南至大柳塔。向北可到达东胜区和包头市。由区中心向东可至准格尔旗沙圪堵镇和薜家湾镇，故交通条件十分便利。详见交通位置图（图1-1-2）。第二节 地形、气象、水文与地区经济一、地形、地貌矿田位于鄂尔多斯高原东北部，受黄河支流向源侵蚀的影响，矿田内地形切割甚剧，“V”字型冲沟十分发育，呈树枝状分布，形成沟壑纵横、支离破碎的地形特点，属典型的侵蚀性丘陵地貌类型。矿区第四系分布广泛，植被稀少、地形切割强烈、沟谷发育，属荒漠半荒漠地区。矿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，最高点位于矿田西南边界附近的安家坡峁顶，海拔标高1391.7m；最低点位于矿田东北2号拐点附近，海拔标高1212.8m；高差178.9m，区内一般标高1280m1350m，相对高差70m左右。矿田位于东胜煤田区域必分水岭“东胜梁”南侧的纳林川流域。矿区内无地表水体，矿田北部有乌素沟，矿田中部的蔓菁沟为其支流。东部为尔林兔沟，东南部为白家沟，均为季节性流水的沟谷，雨季暴雨后，可形成短暂洪流。上述沟谷在矿田东侧汇入纳林川，最终在陕西省境内注入黄河。二、气候特征井田内气候特征是夏季火热，冬季寒冷，春季干旱多风，秋季凉爽多雨。全年降水量小且集中，每年7、8、9三个月为雨季，年蒸发量是降水量的7-8倍。无霜期较短，结冻期较长，属于干旱的高原大陆性气候。区内最高气温38.8（1961年6月1日），最低气温30.9（1971年1月20日），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（1980年）544mm（1989年）；年平均蒸发量1749.7（1964年）2436.2mm（1972年）；最大风速20m/s（1983年4月），平均风速2.3m/s一般多为西北风；最大冻土深度1.50m（1977年3月），一般冻土深度1.20m，冻结期一般为10月初至翌年4月底，初霜日一般为每年9月底，无霜期160天左右；积雪厚度为20mm150mm，最大沙尘暴日为35d/a。三、地震及灾害地质根据中国地震动参数区划图，本区属地震动峰值加速度（g）0.10地区，对照烈度为7度。区内无泥石流、滑坡等不良地质灾害现象发生。四、区域经济情况矿田位于暖水镇境内，区域人口稀少，居民住分散，劳动力相对匮乏。地方经济以种植业为主，畜牧业、养殖业为辅，由于本区气候干燥，多风少雨，土壤贫脊，发展农牧业存在着“先天不足”，经济基础十分薄弱。随着东胜煤田的大规模开发，目前煤炭产业是区域经济的主要产业。近几年随着全国煤炭市场的逐渐好转，煤炭开发带动乡镇工、商业的快速发展，使当地的投资环境大大改善，道路建设及电力、通讯设施配套已初具规模，煤炭产量的快速增长对地方率济的发展起到了推动作用。矿田内交通运输网络已经形成，运输条件较为便利，原矿井电力来源于西营子农用电，不能满足矿山扩建需要。为适应工业发展，由地方政府与数个业主合建35kV新变电所，位于暖水镇西侧徐家梁，正在建设中。煤矿生产所需劳动力以煤矿周边地区农民工为主。五、原煤矿建设及生产简介（一）原尔林兔股份煤矿准格尔旗暖水镇尔林兔股份煤矿始建于2001年，为民营企业，次年正式投产，年生产能力为21万吨/年，主采6-1煤层，煤矿开拓方式为平硐开拓，电钻打眼放炮，井下运输为四轮车从工作面运至地面储煤场，残柱式采煤方式，梅花点煤柱支撑顶板。矿井使用电源10kV引自西营子变电所，生活和生产水源来自区内水井。尔林兔股份煤矿至2004年8月共产出煤炭12 .5万吨，消耗煤炭资源储量19万吨，回采率66%。从上次核实至本次核实，一直处于停产整顿。（二）原伊东安家坡煤矿伊东安家坡煤矿始建于1977年，自行设计并施工，设计生产能力为9万吨，采用斜井开拓，主、副井沿煤层露头掘进，并相互贯通。初期开采时以掘代采，使用假顶残柱采煤方法，梅花点煤柱支撑顶板，主采6-1、6-2煤层。矿井采掘留设20m边界保安煤柱，大巷间留设17m保安煤柱，大巷两侧各留设18m-23m保安煤柱，曹羊公路及复线两侧各留设50m保安煤柱。煤矿采用放炮落煤，四轮车运至地面储煤场，机械通风，电灯照明。煤矿在生产初期涌水量不大，一般为3-5m3/d；现矿井无水涌出，为降低煤尘需从地面送水喷洒。煤层顶板主要以砂质泥岩为主，稳固性中等。煤矿自从投产以来从未发生过瓦斯、煤尘爆炸及冒顶，底鼓等事故，水文地质、工程地质及其它开采技术条件属简单类型。该煤矿自投产以来未至2004年第一次储量核实，累计采出原煤98万吨，消耗煤炭资源储量204万吨，回采率48%。（三）周边煤矿区外与井田相邻的煤矿甚多，北部有富民矿和府家阳坡矿，南部有陈二河矿和油坊焉矿，西部有苏家沟矿，已开采位置距本矿矿权界有一定距离。均开采6-1和6-2煤层，年生产能力10-20万吨，开采方法、通风方式与上述两个煤矿基本相同。这些煤矿在开采过程中揭露的地质、煤层、水文地质、工程地质、开采技术条件大致相似。目前一些小煤矿已经关闭，一些具备条件的也正在搞矿产资源开发利用整合。（四）原矿井开采存在主要问题原采用矿井开采，开采方法落后，生产能力小，对煤炭资源的回采率很低，安全条件差，将矿山整合改为露天开采，解决了上述存在的问题。第三节 地质构造及煤层产状特征一、区域地质（一）区域地层东胜煤田地层属于华北地层区鄂尔多斯分区，具体位置处于高头窑小区、乌审旗小区和准格尔临县小区的交界地带，准临区的西北部，详见图1-3-1。东胜煤田为侏罗纪大型含煤建造，三叠系上统延长组（T3y）都是侏罗纪聚煤盆地和含煤地层的基底，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），上覆地层有：侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a）；白垩系下统志丹群（K1zh）；第三系上新统（N2）；第四系上更新统马兰组（Q3m）及第四系全新统（Q4）。其区域地层特征见表1-3-1。（二）区域构造东胜煤田大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯台地向斜东胜隆起区，处于东胜隆起区的中东部，详见（图1-3-2）核实区大地构造位置示意图。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，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。东胜煤田区域地层表表1-3-1系统组厚度（m ）最小最大岩性描述第四系全新统（Q4）0-25为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。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，不整合于一切超级大国地层之上。白垩系下统志丹群东胜组（K21zh）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。伊金霍洛组（K 1zh）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。侏罗系中统安定组（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。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（J12y）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。与下伏地层呈平行不整合接触。下统富县组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以灰绿色含砂砾色、砾岩，紫色泥岩、粉砂岩为主。二、矿区地质（一）矿田地层矿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测出露，矿田内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），现将矿田地屋由老至新分述如下：1、三叠系上统延长组（T3y）该组为煤系地层的基底，主要出露于矿田的乌素沟和尔林兔沟内，岩性组合为一套灰绿色粗粒砂岩，中夹灰绿色、深灰色、暗紫色砂质泥岩和粉砂岩。粗砂岩矿物成分以石英、长石为主，含黑色矿物和岩屑、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。B1号孔仅揭露其顶部，厚度为0.30m。2、侏罗系中下统延安组（J1-2y）该组为本区的煤系地层，在沟谷两侧出露。岩性组合为一套细碎屑岩，以灰色深灰色的粉砂岩，砂质泥岩和泥岩互层为主，中夹透镜状的河道砂岩，由于后期的风化剥蚀，该组中上部的二、三岩段已被剥蚀殆尽，区内仅残存岩段，属三角洲平原沉积。该组含煤六组，其上部的15煤组均被剥蚀。根据钻孔统计，地层厚度53.14m75.13m，平均64.53m；与下伏地层延长组假整合接触。3、第三系上新统（N2）区内广泛赋存和出露，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12.3613.39m，平均12.83m。与下伏地层呈不整合接触。4、第四系（Q）根据成因，可划分为冲洪积物（Q4a1+p1）和残坡积物（Q3-4）。冲洪积物分布在冲沟沟底，由季节性洪积砂、砾石及杂基填隙物构成。残坡积物岩性随基岩岩性而变化，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。与下伏地层不整合接触。（二）矿田构造矿田构造形态与东胜煤田区域构造基本一致，总体表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210230，倾角1-3，区内未发现断裂和明显的褶曲，仅发育缓波状起伏，无岩浆岩侵入现象，矿田构造属于简单类型。（三）火烧岩火烧岩是煤裸露地表后自然发火烘烤顶板岩石而形成的特殊地质岩类。分布在沟谷两侧，呈条带状分布。火烧岩颜色为浅红，紫色或暗紫色，质地坚硬、裂隙发育。火烧的程度与上覆地层的厚度，煤层的厚度、煤质和煤层露头所处的位置相关。一般来说，煤层上覆地层越薄，供氧越充分，煤层厚度越大，煤质越好，自然的程度越严重。向阳坡煤层易自燃；反之，背阴坡不易自然。火烧程序较严重的地段，顶板多已熔融后重新冷疑为团块状、炉渣状；火烧轻微地段，原岩成分、原生沉积构造尚清晰可辨，只是颜色变为浅红色，岩石硬度严重的影响范围较大，反之则影响范围较小，最宽者可达400m；一般100m-200m之间，重深在40m-60m之间，平均50m左右。三、煤层及煤质（一）含煤地层及含煤性核实区位于东胜煤田浅部，煤系地层在矿田内遭受广泛地剥蚀。延安组二、三岩段已被剥蚀殆尽，一岩段也公文 残留中下部。可采煤层在区内被沟谷切割，只有在峁梁之下得以残留赋存。根据钻孔统计，延安组残存厚度53.14m-75.13m，平均有64.53m，赋存6煤组，含6-1和6-2两层煤。延安组一岩段在矿田内以细粉砂岩和泥岩、砂质泥岩为主，富含植物化石碎片和费尔干蚌化石。局部夹透镜状中一粗粒砂岩，具有典型的湖泊三角洲沉积特征。矿田6-1煤层厚度平均2.90m；6-2煤层厚度平均4.96m。可采煤层累计总厚平均7.86m。（二）可采煤层各论根据勃牛川普查报告的煤层对比和原尔林兔股份煤矿、伊东安家坡煤矿开采揭露，矿田内具有工业开采价值的煤层有两层。1、6-1煤层位于延安组一岩段（J1-2y）中部，沿沟谷两侧出露，煤层自燃现象比较普通，使其顶板岩层在自然地段烧变为浅红紫色。根据b1和b2两个利用钻孔统计：煤层总厚2.90m2.95m，平均2.93m；利用厚度均为2.90m。煤层结构简单，仅个别钻孔含1层0.05m夹矸，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，受剥蚀和自然的影响局部可采，属较稳定煤层。与6-2煤层间距13.10m15.37m，平均14.24m。2、6-2煤层位于延安组一岩段（J1-2y）下部。在区内沟谷两侧出露，沿煤层露头有自燃现象，并形成浅红紫色的烧变岩，火烧垂深一般40m-50m，水平宽度60-100m，根据利用钻孔统计，煤层总厚4.91m5.33m，平均5.12m；利用厚度4.84m5.07m，平均4.96m。煤层结构简单，含1-2层夹矸，夹矸累计厚度0.07m0.26m，岩性为灰色泥岩。煤层顶底板岩性为深灰色灰色砂质泥岩。该煤层对比可靠，层位稳定，受剥蚀和自然影响，大部可采，属较稳定煤层。两可采煤层主要特征详见表1-3-2。可采煤层主要特征表表1-3-2煤层编号自然厚度利用厚度煤层结构煤层间距可采程度稳定性评 价最大最小平均(点数)最大最小平均(点数)最大最小平均(点数)最大最小平均(点数)6-12.902.952.93(2)2.902.90(2)010.0513.1015.37局部可采较稳定6-24.915.335.12(2)4.845.074.96(2)120.070.2614.24(2)大部可采较稳定（三）煤的物理性质和围岩特征1、物理性质本区煤呈黑色，条痕褐色，弱沥青沥青光泽，局部可见油脂光泽；内一裂隙发育，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；条带状一线理状结构，层状块状构造；性脆，摩氏硬度2左右，燃点300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；显微硬度19-20.3kg/mm2。2、煤岩特征（1）宏观煤岩特征矿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、炭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，矿田内可采煤层的显微煤岩类型为微镜惰煤。（2）变质程度矿田煤镜煤最大反射率0.36140.4986%，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，矿田内可采煤层的变质阶段为烟煤I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（ADR）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1.221.40t/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ADR=1.202+0.11Ab，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煤层可磨性56-64%，平均60%。可选性等级为较难磨煤。（四）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和b2两个钻孔采取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%-10.60%，平均10.075%；浮煤水分（Mad）7.10%-9.52%，平均8.31%。原煤灰分（Ad）5.02%-6.11%，平均5.57%；浮煤灰分（Ad）4.53-5.19%，平均4.86%。原煤挥发分（Vdaf）34.48%-35.67%，平均35.08%；浮煤挥发分（Vdaf）35.28%-36.36%，平均35.87%。原煤全硫（St.d）0.21%-0.32%，平均0.27%；浮煤全硫（St.d）0.16%。原煤磷含量0.029%。综上所述，井田内6-1煤层属低灰分、中高挥发分、特低硫、低磷煤。6-2煤层原煤水分（Mad）6.82%-9.77%，平均8.30；浮煤水分（Mad）6.10%-8.04%，平均7.07%。原煤灰分（Ad）6.71%-6.97%，平均6.84%；浮煤灰分（Ad）4.17%-5.15%，平均4.66%。原煤挥发分（Vdaf）34.05%-34.95%，平均34.50%；浮煤挥发分（Vdaf）33.93%-34.35%，平均34.14%。原煤全硫（St.d）0.17%-0.24%，平均0.21%；浮煤全硫（St.d）0.05%-0.16%，平均0.11%。原煤磷含量0.016%。综上所述，矿田内6-2煤层属于低灰分、中高挥发分、特低硫、低磷煤。详见表1-3-3煤芯煤样分析成果表表1-3-3 煤层号洗选情况工业分析（%）发热量（MJ/kg）St.d(%)煤类MadAdVdafQb.dQnet.d6-1原9.53-10.605.02-6.1134.48-35.6728.58-29.2327.72-28.320.21-0.32BN3110.07(2)5.57(2)35.08(2)28.91(2)28.02(2)0.27(2)洗7.10-9.524.53-5.1935.38-36.3629.080.168.31(2)4.86(2)35.87(2)6-2原6.82-9.776.71-6.9734.05-34.9529.1428.300.17-0.248.30(2)6.84(2)34.50(2)0.21(2)洗6.10-8.044.17-5.1533.93-34.3529.7128.780.05-0.16BN317.07(2)4.66(2)34.14(2)0.11(2)根据原普查报告资料，本区煤中砷含量平均值小于8PPm，符合食品工业燃烧用煤之要求；氟含量平均值102PPm；氯含量平均值0.019PPm。2、煤的工艺性能（1）发热量矿田内6-1煤层原煤干燥基低位发热量（Qnet.d）27.72-28.32MJ/kg，平均28.02MJ/kg；6-2煤层原干燥基低位发热量（Qnet.d）28.30MJ/kg。均属特高热值煤。（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煤层对二氧化炭还原率为68.5%；当试验温度在950-1000时，6-2煤层对二氧化炭还原率为79.1%，说明区内煤对CO2反应性较好，是良好的气化用煤。 结渣性根据普查报告测试成果，当鼓风强度为0.20m/s时，6-2煤层结渣率为18.84%，属中等结渣煤。 热稳定性根据普查报告测试成果，6-2煤层热稳定性试验结果Ts+6在66.24%-94.84%之间，平均值为82.23%，属于高热稳定性煤。（3）低温干馏据勃牛川普查报告测试结果，井田内6-2煤层焦油产率6.4-8.7%，平均7.7%，属于富油煤。（4）灰成分、灰熔融性根据原普查报告测试成果，6-2煤层灰成分以SiO2为主，其次为FeO3、CaO、A12O3、M gO和Ti02。SiO2含量27.27%-51.49%，平均36.59%；CaO含量10.62%-37.74%，平均29.45%；A12O3含量11.60%-21.46%，平均14.83%；Fe2O3含量2.91-13.17%，平均5.72%；Mg0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A12O3含量呈正相关关系，A12O3含量越高，煤灰熔融软化温度亦越高。本区煤灰成分中A12O3含量较低，平均值仅为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）粘结性矿田内6-2煤层粘结指数为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勃牛川普查报告测试成果，6-2煤层腐植酸含量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，随粒级减少略有降低，0-0.5mm所占比例小于11%，灰分比前三级增高。6-2煤层简选样浮沉试验结果，浮煤产率主要集中在1.2-1.3、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）。矿田内各可采煤层浮煤挥发份（Vdaf）在33.93-35.67%之间，粘结指数为0，透光率72-78%，故本区煤类为不粘结煤（BN31）。（五）煤的工业用途1、煤质评述（1）矿田内可采煤层均属低灰、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）本区煤中有害成份低、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）气化用煤矿田中主要可采煤层化学反应性能好，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，可用煤粉加粘结剂制做成煤砖、煤球及蜂窝煤等。四、其它有益矿产根据利用钻孔统计，本区与煤伴生的微量元素锗（Ge）、镓（Ga）、钒（V）的含量均较低，一般达不到工业品位。锗含量0.5-0.9PPm，镓含量0.5PPm，钒含量6-8PPm。井田内与煤共生的硬质粘土、石英砂等均达不到工业品位，无开采意义。第四节 水文地质一、区域水文地质（一）区域水文地质概况东胜煤田位于鄂尔多斯高原东北部，海拔标高一般在1200m-1400m之间。区内沿泊尔江海了东胜潮脑梁一带地形较高，呈东西向带状延伸，海拔标高1400m-1500m，构成区域性地表分水岭，俗称“东胜梁”。在其南北两侧冲沟、河川纵横分布。最高点位于“东胜梁”中部神山上，海拔标高1584m。煤田内地形切割强烈，沟谷纵横，峁梁散布，具有典型的侵蚀性丘陵地貌特征。煤田南部为毛乌素沙漠北缘，北部为库布其沙漠南缘，上述地带具风积沙漠地貌特征。东胜梁北侧的主要沟谷有罕台川、哈什拉川、西柳河等；南侧主要有乌兰木伦河、勃牛川等，两侧沟谷均属黄河流域水系。这些沟谷除个别有常年性溪流外，一般均为季节性河川。旱季干涸无水，雨季在暴雨过后可形成迅猛的洪流，水量大，历时短，由东胜梁两侧分别向南北两个方向迳流，最终注入黄河或消失在库布其沙漠之中。东胜煤田属温带半干旱高原大陆气候，年降水量稀少且集中，年蒸发量是年降水量的5-7倍，日照丰富，干燥多风。（二）区域水文地质特征东胜煤田发育的主要地层为中生界陆相碎屑岩，次为新生界半胶结的红土层和松散沉积物。依据地下水赋存条件及水力性质的不同，煤田含水岩组可划分为两大类：新生界松散岩类孔隙潜水含水岩组和中生界碎屑岩类孔隙、裂隙潜水一承压水含水岩组。其区域水文地质特征见表1-4-1。东胜煤田水文地质特征表表1-4-1 含水岩组地层时代厚度（m）岩性单位涌水量q(L/sm)水化学类型矿化度（g/L）松散岩类孔隙潜水含水岩组第四系（Q）0-36.19黄土、残坡积、冲洪积、风积沙。0.00061-0.5787HCO3-CaHCO3-Ca.Mg0.207-0.38碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组志丹群（K1zh）0-500含砾砂岩与砾岩，夹砂岩及泥岩0.0078-2.171HCO3-K+NaHCO3-Ca.Mg0.249-0.300侏罗系中统（J2）0-358砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、含煤线。0.000437-0.0274Cl.HCO3-K+Na0.714-0.95侏罗系中下统延安组（J12y）133.28-279.18为一套各粒级的砂岩、粉砂岩、砂质泥岩互层，中夹2、3、4、5、6、7六个煤组。0.00027-0.026Cl.HCO3-K+Na0.10-1.754二叠系上统延长组（T3y）0-78.75中粗粒砂岩为主，夹砂质泥岩、粉砂岩。0.000308-0.253vCl-K+NaHCO3.C1.SO4-Na0.660-1.415（三）区域地下水的补给、迳流与排泄煤田内地下水的补给来源主要为大气降水、其次为地表水，在煤田深部亦接受侧向迳流的补给。由于区内地表水体不发育，地下水的迳流条件较差，大气降水成为区域地下水的主要补给来源。第四系潜水直接接受大气降水及地表水的渗入补给，中生界承压水在深部则以接受侧向迳流补给为主。第四系潜水的迳流受区域地形控制，以“东胜梁”分水岭为界，分别向南北两个方向迳流而排泄出区外；该区的年蒸发量一般为2000mm，是降水量的5-7倍，强烈的蒸发亦是第四系潜水排泄的重要途径。碎屑岩类含水层的迳流受单斜构造控制，基本沿岩层倾向即南西方向迳流，在沟谷深切地段以泉的形式排泄，在地形变化较小的地段则以侧向迳流的方式排泄出区外。二、矿田水文地质（一）矿田水文地质概况矿田位于东胜煤田东南部，地形中部较低，东西两侧较高，四周被沟谷切割，峁梁总体呈南北向分布，其西侧的沟谷属于勃牛川流域，东侧的沟谷属于纳林川流域。矿田正处于两流域分水岭坝梁之处。其西侧的沟谷由东至西汇入勃牛川，东侧的沟谷由西至东汇入纳林川。上述沟谷除勃牛川和纳林川常年有溪流之外，其余均为季节性干谷。勃牛川流域面积1593km2，河长72km，平均流量4.22m3/s，最大流量8150m3/s；纳林川流域面积2142km2，河长91km，平均流量4.14m3/s，最大流量8610m3/s。矿田内无地表水体，一般对煤矿开采不会造成大的水害。（二）含、隔水层水文地质特征矿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。现对其分述如下：1、松散岩类孔隙潜水含水岩组 第四系（Q）根据成因可分为残坡积砂土、砾石和现代冲洪积层。残坡积层主要分布在峁梁和山坡，该层透水而不含水；冲洪积层主要分布在沟底之中，根据原报告居民水井抽水试验调查成果，地下水位埋深0.40-8.00m，涌水量0.0026-7.5000L/s，单位涌水量0.423-0.920L/sm，水温9-11，溶解性总固体429-583mg/L，PH值7.4-7.6，水化类型HCO3SO4Ca+NaMg型水。该含水岩组的富水性极不均匀，勃牛川内富水性较强，地形较高处富水性一般较弱。 第三系（N2）岩性为浅红色砂质泥岩，位于峁梁和沟谷上部，为相对隔水层。2、碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含岩组矿田内具有水文地质意义的碎屑岩类含水岩组为延安组。其岩性组合为灰深灰色砂质泥岩、粉砂岩、细粉砂岩，含6组煤组。含水层岩性为中细粒砂岩，据勃牛川宏景塔详查抽水试验资料：水位埋深67.54-106.19m，水位标高1200.51-1295.39m，单位涌水量q=0.000431-0.0024L/sm，渗透系数k=0.00541-0.00715m/d，水质类型为HCO3-KCa型及HCO3-HC1-K+Na型，溶解性总固体203-666mg/L，该含水岩组含孔隙、裂隙潜水，局部为承压水，富水性弱。3、烧变岩含水特征本区由于煤层自燃烘烤顶板成为烧变岩的现象比较常见。烧变岩裂隙发育，透光性较强。由于本区煤层均位于最低侵蚀面之上，不利于地下水的储存，故在烧变岩中，只利于透水，而不储水。（三）地下水补给、迳流、排泄1、第四系潜水第四系孔隙潜水的补给源以大气降水为主，冲洪积潜水亦接受上游侧向迳流补给及其它含水层以泉的形式排泄补给。第四系潜水径流受沟谷地形控制，由高向低洼处迳流。强烈的蒸发也是第四系潜水的重要排泄途径之一。2、碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水碎屑岩类潜水承压水的补给源以大气降水为主、侧向迳流补给为辅。其迳流方向受单斜构造的控制，多沿地层倾向由北东向南西方向迳流，排泄以侧向迳流排泄为主，局部以泉的形式排泄补给冲洪积潜水。（四）矿田水文地质类型矿田内直接充水含水层和间接充水层的含水空间以孔隙为主、裂隙次之，属裂隙、孔隙充水矿床。可采煤层位于本区最低侵蚀其准面以上，直接充水含水层富水性微弱（q0.1L/s.m），其补给源以贫乏的大气降水为主，贮水条件较差，富水性较弱。据此将本区水文地质类型划分为第12第I型，即裂隙孔隙充水矿床、水文地质条件简单型。（五）供水水源矿田内碎屑岩含水岩组的富水性微弱，地下水十分贫乏，由于气候干燥，蒸发量远大于降水量，再加上岩层倾角平缓，地下水迳流不畅，造成地下水水中溶解性总固体与pH值普遍偏高，多为微咸的弱碱性水，水质较差，故井田周边的碎屑岩类中的地下水一般无供水意义。井田四周被沟谷切割，但由于沟谷位于勃牛川和纳林川上游，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。第五节 工程地质矿田内可采煤层的顶板以粉砂岩、砂质泥岩和砂岩为主，底板以泥质岩类、粉砂岩类为主，岩石的PQD值多在60%左右，岩石质量等级为中等，岩体完整程度为中等。据原普查报告岩石物理力学性质试验结果，岩石自然状态单轴极限抗压强为20-40 Mpa，属于软弱半竖硬岩类。综上所述，矿田内6-1、6-2两煤层的顶底板多属于软弱岩类，个别为半坚硬岩类，岩体各向异性，岩层抗压强度低、稳固性差，矿井实际开采过程中常出现顶板掉渣、掉块现象和局部片帮现象，依据“工程地质勘探规范（GB12719-91）”将矿田工程地质勘查类型初步确定为第三类，即层状岩类、工程地质条件中等矿床。由于矿田勘查程度较低，建议按露天开采边坡稳定要求，对采掘场边坡及排土场基底进行专门工程地质勘探工作。第六节 环境地质、瓦斯、煤尘及煤的自燃一、环境地质（一）矿区环境地质现状概述1、矿区地震、地形地貌及稳定性评价尔林兔煤矿位于鄂尔多斯台向斜东缘，地壳完整、稳定。根据中国科学院地震局资料：井田所在区域地震峰值加速度为0.10（g），地震烈度相当于7度，按国家地震区划标准GB-18306划分，属弱震预测区。矿田地形中部高、东西两侧低，沟谷纵横，具侵蚀性丘陵地貌特征。矿田内碎屑沉积岩厚度巨大，层位稳定，岩体的稳定性相对较好。2、矿田目前存在的地质灾害和环境污染问题评述矿田内目前还未发现规模较大的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和较为严重的环境污染问题，目前存在的主要地质灾害是水土流失，主要污染问题是近几年周边地区大量小煤矿开采所排放的废弃物对环境的污染，废弃物有矿井废水、煤矸、煤粉尘等，对潜水、矿区大气环境与土壤造成了一定污染，并占用了部分土地资源。由于现在处于初期生产阶段，矿田总体环境现状尚好。（二）矿区环境地质问题煤矿在开采过程可能会产生一系列环境地质问题，主要有区域地下水位下降，地下水污染、露天采掘场、排土场边坡滑坡及泥石流等。1、对地下水位的影响本矿处于勃牛川流域与纳林川流域分水岭坝梁之处，且煤层赋存较浅，在沟谷处，两个煤层均已出露，所以对区域地下水没有影响。仅在小范围内的地下水汇流入露天采掘场，由排水泵排入蓄水池，经沉淀处理后作为场地和道路降尘洒水之用。本区地下水十分贫乏，且地下水多为微咸的弱碱性水，水质较差，生产生活用水目前无很好的解决途径。2、地下水的污染矿区地下水的污染源有露天矿采掘场排出的大气降水及渗出的地面水、煤矿工业及生活废水；露天矿剥离物、煤矿工业废渣、生活垃圾；污染物主要为化学污染