凤凰山矿24Mta新井通风安全设计

目录

一般设计部分

1矿区概述及井田地质特征............................................1

1.1矿区概况........................................................1

1.1.1矿区地理位置...................................................1

1.1.2矿区交通条件...................................................1

1.1.3矿区地形特点...................................................1

1.1.4矿区居民点及工、农业情况......................................2

1.1.5矿区电力供应...................................................2

1.1.6矿区气候条件及地震条件........................................2

1.1.7矿区水文情况...................................................2

1.2井田地质特征....................................................3

1.2.1井田的勘探程度.................................................3

1.2.2井田煤系地层概述..............................................4

1.2.3井田地质构造...................................................5

1.2.4井田水文地质特征...............................................6

125井下岩层地温特性...............................................7

1.3煤层特征........................................................7

1.3.1煤层埋藏条件...................................................7

1.3.2煤层特征及围岩性质.............................................7

1.3.3煤的特征.......................................................9

2井田开拓...........................................................14

2.1井田境界及可采储量.............................................14

2.1.1井田范围......................................................14

2.1.2井田境界......................................................15

2.2矿井工业储量及可采储量.........................................16

2.3矿井设计生产能力及服务年限.....................................19

2.4井田开拓.......................................................20

241井田开拓的基本问题............................................21

2.4.2矿井基本巷道.................................................30

2.4.3大巷运输设备选择.............................................38

2.4.4矿井提升.....................................................40

3.采煤方法及采区巷道布置.............................................44

3.1煤层的地质特征.................................................44

3.1.1带区煤层特征..................................................44

3.1.2煤层顶底板岩石构造情况.......................................44

3.1.3水文地质......................................................44

3.1.4地表情况......................................................44

3.2带区巷道布置及生产系统.........................................44

3.2.1带区准备方式的确定............................................44

3.2.2带区数目及位置................................................45

3.2.3带区巷道布置..................................................45

3.2.4带区生产运输系统.............................................45

3.2.5带区主要碉室..................................................46

3.2.6带区生产能力..................................................47

3.2.7带区采出率....................................................48

3.3采煤方法.......................................................48

3.3.1采煤工艺方式..................................................48

3.3.2回采巷道布置..................................................63

4矿井通风...........................................................65

4.1矿井通风系统选择...............................................65

4.1.1选择矿井通风系统的原则........................................65

4.1.2矿井主要通风机工作方法的确定.................................66

4.1.3确定矿井的通风方式............................................67

4.2带区通风.......................................................72

4.2.1带区通风系统的要求............................................72

4.2.2工作面通风方式的选择.........................................72

4.2.3工作面风流方向的选择.........................................74

4.2.4通风构筑物....................................................74

4.2.5回采工作面风量................................................75

4.2.6带区通风系统的评价............................................77

4.3掘进通风........................................................77

4.3.1掘进通风方式的确定............................................77

4.3.2掘进工作面所需风量计算.......................................79

4.3.3掘进工作面设备选择............................................80

4.3.4掘进通风技术管理和安全措施...................................81

4.4矿井所需风量...................................................82

4.4.1风量计算的原则和方法..........................................82

4.4.2确定矿井所需风量.............................................83

4.4.3确定矿井通风容易时期和困难时期的矿井用风地点.................84

4.4.4矿井通风容易和困难时期的通风网路图及立体图...................84

4.4.5确定带区、全矿的风量分配及矿井所需的总风量...................88

4.5矿井通风阻力...................................................89

4.5.1矿井通风阻力计算原则..........................................89

4.5.2容易和困难时期阻力计算.......................................89

4.5.3矿井最大阻力路线..............................................90

4.5.4矿井总风阻及总等积孔的计算...................................91

4.6矿井主要通风机选型.............................................92

4.6.1主要风机选型原则..............................................92

4.6.2矿井的自然风压与静风压.......................................93

4.6.3主要通风机工况点的确定........................................94

4.6.4电动机选型....................................................96

4.6.5矿井主要通风设备的配置及要求.................................96

4.7矿井反风措施及装置.............................................97

4.7.1矿井反风的目的及意义..........................................97

4.7.2主扇的附属装置................................................97

4.7.3通风机房布置图................................................98

4.8概算矿井通风费用...............................................98

4.8.1电费...........................................................98

4.8.2设备折旧费....................................................99

4.8.3材料消耗费....................................................99

4.8.4通风工作人员工资费用.........................................100

4.8.5专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费及其他费用..............100

4.8.6矿井的吨煤通风费用...........................................100

4.9矿井通风系统的综合评价........................................100

5矿井安全技术措施..................................................100

5.1矿井灾害概况...................................................100

5.2安全预防措施..................................................101

5.2.1一般安全预防措施.............................................101

5.2.2水灾预防措施.................................................102

5.2.3火灾预防措施.................................................102

5.2.4瓦斯防治措施.................................................103

5.2.5冒顶预防措施.................................................103

5.3矿井粉尘防治..................................................104

5.3.1矿井粉尘的危害...............................................104

5.3.2粉尘分布状况.................................................104

5.3.3粉尘防治的一般措施...........................................106

5.3.4煤层注水设计.................................................107

5.4矿井粉尘事故的预防.............................................Ill

5.5矿井粉尘事故的处理.............................................Ill

5.6重大事故预防及处理计划的编制.................................113

参考文献............................................................126

专题部分............................................................118

防灭火技术的研究....................................................118

1前言...............................................................118

2.煤的自然发展过程..................................................119

2.1煤的自然发展过程...............................................119

2.2影响煤的自燃倾向性的外在因素..................................121

2.3矿井火灾情况的介绍............................................122

3、矿井火灾防治....................................................124

4、结论.............................................................127

翻译部分

英文原文.........................................................128

中文翻译.........................................................139

致谢...............................................................147

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第1页

1矿区概述及井田地质特征

1.1矿区概况

1.1.1矿区地理位置

凤凰山矿位于晋城市区北侧5km处，行政区区划属晋城市城区北石店镇和泽州县巴

公镇管辖。地理坐标为北纬35°33'21〃-35°37'28〃，东经112°49'11"一

112°53’24"。据山西省国土资源厅2002年10月14日为该矿发放的1000000220021

号采矿许可证，井田范围由28个坐标点连线圈定。井田北以杨庄一北堆村连线为界，南

和古书院矿相接，东与王台铺矿为邻，西至白马寺逆断层，井田东西宽约4.3km,南北长

约7.5km,面积29.3485km二

1.1.2矿区交通条件

井田东侧2km处有太（原）一焦（作）铁路、太（原）一洛（阳）公路和晋（城）

一长（治）高速公路通过，井田至太焦铁路晋城北站间有矿区专用铁路连接。井田南侧

7km处有晋（城）一阳（城）、晋（城）一焦（作）高速公路通过，西侧30km处有侯

（马）一月（山）铁路通过。井田处交通可谓四通八达v由井田经由铁路、公路向北可

到长治、太原，向南可至焦作、郑州，向西可达侯马、西安，交通运输十分便利。

1.L3矿区地形特点

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第2页

井田位于太行山西侧，泽州盆地北端，地表呈现为侵蚀的低山一丘陵地貌。井田内

沟壑纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。总观井田，北部和东南部基本为第四系黄土覆盖,

属丘陵区，中南部基岩大片出露，地势相对较高，为低山区。井田总的地势为南高北低,

西高东低。地形最高点位于南部边界处山梁，标高1018.6m。最低点位于东北边界处，标

高762.4m,最大相对高差356.2m。

LL4矿区居民点及工、农业情况

整个晋城矿区跨越晋城市和阳城、沁水两县，面积为6795km2o1985年底统计资料

人口为1184000人。本区处丁太行山西坡，上质比较肥沃，主要农作物有玉、谷子、小

麦和高梁，由于农田水利基本建设发展较快，亩产水平逐年提高。工业主要有冶炼、化

肥、水泥、发电、农机、副食品加工及手工业等。尤其近几年地方小煤矿发展较快，

1985年资料统计小煤矿民发展到468处，原煤产量达到970.1万t。

1.1.5矿区电力供应

凤凰山矿矿井双回35kV电源引自晋城煤业集团公司老区110kV中心变电站的312和

315出线间隔，线路采用铁塔与水泥电杆架空敷设。

地面工业场地现有一座35/6kV变电所两座，供矿井担负工业场地、选煤厂、生活区、

风井场地、井下等用电负荷。变电站于2006年全部更新改造，电气保护为微机自动化保

护系统，设施完善，保护齐全。

3号煤层（一水平）中央变电所，采用单母线分段结线方式，供电由工业广场35kV

站和6kV站母线614、628开关出线两趟电缆，电缆型号为MYJV22—3X150,敷设在主皮

带机斜井井筒。

1.1.6矿区气候条件及地震条件

晋城市属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据晋城

市气象站资料，年平均气温11℃,极端日最低气温-22.8C（1956年1月21B）,极端日

最高气温38.6℃（1967年6月4日）。晋城市雨季为6、7、8三个月，年平均降雨量

622.7mm,最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。年平均蒸发量1783mm,最

小1393.3mm（1989年），最大2428.3mm（1965年）。降雨量远低于蒸发量，年蒸发量是降

雨量的2〜3倍。冬、春季多西北风，夏、秋季多东南风和南风，风力一般3〜4级，最

大6级左右。每年10月中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150〜180丸最大冻土

深度43cm。本区属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据

晋城市气象站资料，年平均气温11℃,极端最低气温-22.8℃（1956年1月21日），极

端最高气温38.6℃（1967年6月4口）。雨季为6、7、8三个月,平均年降水量622.7miii,

最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm,最小

1393.3mm（1989年），最大2428.3mm（1965年）,年蒸发量是降水量的2〜3倍。本区冬、

春季多西北风，夏、秋季多东南和南风，风力一般3〜4级，最大6级左右。每年10月

中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150〜180d。最大冻土深度43cm。

根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）,晋城市为6度地震烈度区。

1.L7矿区水文情况

晋城市属黄河流域沁河水系。

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第3页

井田北部有四义河，南部有车渠河，呈树枝状展布，均属季节性河流。井田内沟谷

纵横，松散层广泛分布，蓄水能力强，第四系潜水多生成于此。井田内有水库、水池多

处，由于多年干旱失修，大多数除雨季外，常年无水。常年有水的较大水库有：东四义

人工湖，容量52万m3；山耳东水库，库容量147万m3；车渠水库，库容量45万m3。

四义河发源于二仙掌，经柏杨坪、李庄、山耳东、四义、巴公、泊村流入丹河，全

长9.5km,径流面积20km2,流量0.0074〜0.675L/s。车渠河发源于小车渠，经大车渠、

北石店、水东流入丹河,井田内长1.5km,径流面积6km2,流量0.018〜0.214L/s。两河

的共同特点是，旱季上游基岩泉水补给地表水，雨季河水泛滥，淹没一级阶地，因此，

水量变化非常之大，上游有小型水库数座，这些水流、水体均能不同程度地下渗补给地

下水。

L2井田地质特征

1.2.1井田的勘探程度

晋城矿务局勘探队于1971-1973年施工钻孔15个，1983〜1985年施工钻孔24个，

进尺4951.75m。结合生产过程中收集的地质资料，于1975年12月，由晋城矿务局编制

了《凤凰山井田综合地质报告》。

为满足现代化矿井建设和地质测量标准化的需要和8〜10年编制1份矿井地质报告

的要求，凤凰山矿收集整理169个钻孔及矿井生产过程中积累的地质、煤质、水文等资

料，于1990年8月编制了《晋城矿务局凤凰山矿井地质报告》。山西煤炭工业管理局以

统晋煤生字（1991）第676号文批准了该报告，并被评为省局的优质矿井地质报告，批准

储量A+B级28860.3万3A+B+C级38252万t,A+B级占A+B+C级的75.4%。随着风凰山

矿由150万t/a扩大为400万t/a,要尽快进行3、9、15号煤层的合理配采，首先要在

第一水平奥灰静水位上取得经验成为生产发展的急需。为此，晋城矿务局于1990年5

月〜1991年底对凤凰山矿下组煤（9、15号）进行了补充勘探工作，共补孔31个，进尺

9622.46m。同时，收集了钻孔资料99个以及相应的煤质、水文地质资料，晋城矿务局地

质处于1992年12月编制了《晋城矿务局凤凰山矿井水平延深（开采下组煤）补充勘探地

质报告》。该报告于1993年5月13日经山西煤炭工业管理局审查，以统晋煤生字（1993）

第436号文予以批准。批准储量如下：9号煤层：A+B+C+D级7254.。万t,A+B+C级工业

储量6733.5万t；15号煤层:A+B+C+D级9576.5万t,A+B+C级工业储量8714.4万

9、15号煤层储量均较1990年批准的储量减少，其主要原因是山西省煤资委（1990）第

280号文对晋城矿务局东区9、15号煤层重新划界，凤凰山矿井田北部面积减少1.5km2。

井田内私开的无证小煤矿甚多，多为季节性开采，时采时停，极难统计和防范，给

凤矿的正常生产带来极大的危害，其主要危害有三：

1.导致凤矿通风系统紊乱，瓦斯治理难度加大；

2.放炮回采，极大地威胁凤矿井下矿工的生命安全；

3.回采率极低，严重浪费煤炭资源。

井田地质综合柱状见图l-2o

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第4页

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L2.2井田煤系地层概述

井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m,含煤13层，煤层总厚14.25m,

含煤系数为10.07%o

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第5页

山西组厚58.25mo含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤层总厚7.08m,含煤系数为

12.15%0其中1、2、4号煤层均不可采,唯3号煤层为主要可采煤层,平均厚6.10m,可

采含煤系数为10.47%。

太原组厚83.23m。含煤9层，编号为5、7、8-1.8-2、9、11、12、13、15号，煤层总

厚7.17m,含煤系数为&61乳其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。可

采总厚3.97m,可采含煤系数为4.77%O

L2.3井田地质构造

1、褶曲

井田内褶曲比较发育，共发育中小型褶曲9条，其中3条背斜，6条向斜。由于受近东西

向挤压运动影响，褶曲轴向大都呈北北东向，仅个别为北北西向。褶曲幅度一般不大，

两翼地层较为平缓，倾角多在2〜5°之间，局部可达12-25°o受白马寺逆冲断层的影

响，井田内形成了挤压牵引而成背、向斜构造：

①、二仙掌向斜(Z1)

位于井田西部二仙掌村东至山耳东村一线，井田内长约3.1km。轴向近SN〜N20°E,西翼

陡立，倾角10°〜80°,东翼宽缓，倾角3°〜5°,为不对称向斜。

②、山耳东北向斜(Z2)

位于井田西部山耳东村北东，延展长2.3km。轴向N15°E,西翼陡立，倾角12°〜80°,东

翼宽缓，倾角5。〜6。，为不对称向斜。

③、古洞墉背斜(Z3)

位于井川北西部古洞堵村、西四义村北一线，井田内延展长1.7km。轴向N10°W,转

N45°W,再转N30°E,两翼倾角3。〜5°°

④、四义背斜(Z5)

位于井田中北部东四义村、东四义煤矿一线，井田内长约3.7km。轴向N20°〜45°E,

向南转为N1(HV,东翼倾角4。74。,西翼倾角5。•〜3°。

⑤、王庄向斜(Z6)

位于兴王庄村北东、坟上村、双峰山煤矿一线，长4.2km。轴向N6。〜4(TE,西翼倾

角7。〜9。，东翼倾角5。〜7。。

©、车渠背斜(Z12)

位于大车渠村西、小车渠村北一线，长1.6km。轴向N35。〜60。肌两翼假角2。〜3。。

⑦、Z14背斜

长1.7km,轴向N45°W转N30°E再转N5°E,西翼倾角6。〜8。,东翼倾角7。〜9。。

⑧、Z15向斜

长1.6km,轴向N5。〜15。W,西翼倾角10°〜12°,东翼倾角4°〜6°。

⑨、Z16背斜

长1.7km,轴向N20°〜45°E,两翼倾角3°〜5°。

⑩、Z17向斜

长2.5km,轴向N20°〜30°E,两翼倾角1。〜4。。

2、断层

白马寺逆冲断层(F1)为井田的西部边界，被第匹系黄土所覆盖，出露不清，且无勘

探工程控制。走向N25°E,倾向NW,倾角70。，落差约40川。

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第6页

1.2.4井田水文地质特征

1、井田水文地质条件

1)含水层

主要含水层有第四系冲积层孔隙含水层、风化壳裂隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水

层、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组简述如下：

(1)、第四系冲积层孔隙含水层

第四系孔隙潜水分布于四义河、车渠河等地段。一般含水层埋藏浅，直接接受大气

降水补给，受季节影响大C村民人畜用水多采自该潜水层，水质硬度小，基本符合

GB5749-85饮用水标准。

(2)、风化壳裂隙含水层

风化壳主要发育于二叠系地层裸露区或浅埋地带，据215、253、510、1检、2检等

水文孔抽水资料,其单位涌水量为0.0034〜0.90L/s・m,渗透系数为0.0075-1.94m/d,

水位标高775.85〜820.41m。

(3)、二叠系砂岩裂隙含水层

二叠系含水层主要为3号煤层老顶砂岩及石盒子组砂岩，含水性较弱。据215号孔

和井田附近450号钻孔抽水资料，单位涌水量为0.03035-0.059L/s-m,渗透系数

0.0017-0.342m/do水质类型为HC03-K・Na型水,水位标高708.10〜778.97小

(4)、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组

石炭系含石灰岩5〜7层，其中含水层主要为K2、K5石灰岩。K5灰岩含水层厚

0.40~10.8901,单位涌水量为0.006~0.07以5.111,渗透系数0.129—1.56m/d。K2灰岩含

水层厚1.28〜17.85m,单位涌水量0.00058L/s.m左右，渗透系数0.0038m/d,水质类型

为HC03—Ca・Mg型水，PH值7.3,水位标高762.40〜768.50m。由于埋藏较深，太原组

灰岩含水性较弱。

(5)、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组

本井田奥陶系中统以中厚层状石灰岩为主，夹薄层泥质灰岩。富水段主要是下马家

沟组灰岩，井田处奥灰水位埋深约300〜400m,根据风矿水源井奥灰水位最新观测资料和

区域奥灰水水力坡度(l%o)推测，井田处奥灰水位标高约572.45〜582.55m,平均580m,

流向由北向南，单井出水量1053〜井74水/d,总硬度162.6〜441.0度g/L,水质类型为

低矿化度HC03•S04-Ca-Mg型水，是本区的主要供水水源。

2)水文地质条件评价

井田内断裂不发育，一般无漏水现象。

西部白马寺逆冲断层是分隔晋城矿区二个储水构造的控制条件，不导水。断层面与

15号煤接触标高为750m。奥灰水位标高580m,大大低于15号煤层。因此，在开采3、9、

15号煤层时，白马寺断裂带均无地下水害威胁。

2、矿井涌水量预计

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第7页

根据山西省煤炭地质公司提交的《凤凰山矿煤层地质报告》，预计全井出煤层开采:

最大涌水量为18632m3/d(776m3/h),最小涌水量为5672m3/d(236m3/h),正常涌水

量为95131n3/d(396m3/h)。

其中：南翼、北翼分别独立开采时：最大涌水量为9316m3/d(388m3/h),最小涌水

量为2836nl3/d(118m3/h),正常涌水量为4756m3/d(198m3/h)。

每翼各布置一个盘区开采时：最大涌水量为4658n)3/d(194m3/h),最小涌水量为

M18m3/d(59m3/h),正常涌水量为2378nl3/d(99m3/h)<>

1.2.5井下岩层地温特性

松散覆盖层情况

井田内广为第四系黄土覆盖，基岩出露面积约占井田面积的25%,主要分布于中部的

山梁及沟谷地段，大部分为下石盒子组及上石盒子组中、下部地层。

地温

晋城矿区地温梯度为1.64℃/100mo据此推算，凤凰山矿开采时井下温度不会超过

20℃,对井下生产影响不大。

1.3煤层特征

1.3.1煤层埋藏条件

根据《山西省区域地质志》按断块构造学说的划分方案，晋城矿区位于华北断块区

吕梁一太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚一武乡一阳城北北东向褶带囱段。总体

呈北北东向展布，沁水煤田的范围与块坳相当。沁水块坳是一个被断裂围限的矩形断块,

主体部分出露二馨系和三叠系，周缘翘起，下古生界出露。沁水块坳形成于中生代，是

受水平挤压形成的坳陷。相对周缘构造单元而言，沁水块坳较稳定，变形强度由边缘向

内部减弱。块坳主体部分发育开阔的北北东向短轴裙曲，两翼岩层倾角一般小于20°,边

缘断层多为逆冲性质，尤其是东西两侧边缘均向外侧逆冲，显示了水平挤压特征。

沁水块坳东侧以晋(城)一获(鹿)断裂带与太行山块隆相接。该断裂带是一条区域性

的大断层，省内延展超过320km，总体走向北北东。表现为由西向东位移的逆冲断裂带。

由于变形强度的差异，尤其是后期隆升剥蚀和改造的差异，晋获断裂带表现为分段特征。

黎城以北基岩露头区，逆冲断裂保存完好，变质基底逆冲于下古生界之上。黎城以南线

形构造仍然十分清楚，南段庄头断层至晋城之间地表出露为由古生界组成的线形褶皱，

而白马寺逆冲断层即是其组成部分。本井田处于沁水块坳东南侧，紧靠晋获断裂带东缘,

而白马寺逆冲断层即井田的西部边界，构造形态与其密切相关。

井田内除西部白马寺逆冲断层外，断裂不发育，主要为北北东向的宽缓的背、向斜

和短轴的背向斜，未发现岩浆活动。总的说来，构造仍属较简单类。

1.3.2煤层特征及围岩性质

井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m,含煤13层，煤层总厚

14.25m,含煤系数为10.07%。

山西组厚58.25m。含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤层总厚7.08m,含煤系数为

12.15%o其中1、2、4号煤层均不可采，唯3号煤层为主要可采煤层，平均厚6.10s,可

采含煤系数为10.47%。

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第8页

太原组厚83.23m。含煤9层，编号为5、7、8-1.8-2、9、11、12、13、15号，煤

层总厚7.17m,含煤系数为8.61%。其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。

可采总厚3.97m,可采含煤系数为4.77%。

3号煤层：位于山西组中下部，上距K10砂岩约100m左右，上距K8砂岩约31m左右,

下距K7砂岩16m左右，下距9号煤层约64m左右。煤厚4.54〜9.63m,平均6.10口。煤

层结构简单，含0〜3层泥岩或炭质泥岩夹研。其厚度变异系数(Y)为10%,可采性指数

(Km)为1,属稳定可采的厚煤层。该煤层的控制及研究程度均较高。

顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩、砂岩。炭质泥岩的抗压强度为

135kg/cm2,普氏硬度系数为1.4,单向抗拉强度为8.Ikg/cm2。

底板为泥岩、砂质泥岩，有炭质泥岩伪底。砂质泥岩的抗压强度688kg/cm2,普氏硬

度系数为6.3,软化系数0.705。老底砂岩的抗压强度61妹g/cm2。

9号煤层：位于太原组二段K4上石灰岩之下，下距K4石灰岩约2.50m。煤厚0.80〜

6.00m,平均1.70m。煤层结构简单，一般不含夹砰，局部含1〜2层泥岩或炭质泥岩夹砰。

其厚度变异系数(丫)为38%,可采性指数(Km)为1,属较稳定可采煤层。其控制及研究程

度较高。

该煤层为三角洲平原上泥炭沼泽沉积，在支流间湾处形成的煤层较厚，在废弃河道

上形成的煤层较薄。

顶板为K4上石灰岩，时有炭质泥岩伪顶,有时为泥岩、砂质泥岩或砂岩。K4上石灰

岩的抗压强度为1527kg/cm2。相变后抗压强度大大减低，开采中不易管理。

底板为泥岩、砂质泥岩，局部为石灰岩或砂岩。泥岩抗压强度为154kg/cm2o

15号煤层：位于太原组一段顶部，K2石灰岩之下，上距9号煤层29m左右，距3号

煤层94m左右，下距K1砂岩41n左右。煤厚0.98〜5.50%平均2.27m。煤层结构简单〜

较复杂，含0〜4层泥岩或炭质泥岩夹肝。其厚度变异系数(丫)为31%,可采性指数(Km)

为1,属较稳定可采煤层。其控制及研究程度与3、9号煤层比较，相对较差一些。

顶板为K2石灰岩，时有炭质泥岩或泥岩伪顶。K2石灰岩抗压强度为1572kg/cm2,

是不易冒落的坚硬顶板。

底板为泥岩、铝土泥岩，有时为炭质泥岩或粉、细粒砂岩。底板含铝土质较高，具

可塑性，遇水易膨胀变软，抗压强度为391kg/cm20

可采煤层特征详见表1.1

表1.1可采煤层特征表

中国矿业大学2012届本科毕业生设计第9页

度

顶

地结构厚

间距

板

变

底板

定

层单位异

煤厚可采

性

岩

岩

性

系采性

煤号(数

(m)(性

夹砰

m)(%0)性指数

数)

泥

岩

4.54〜简单泥岩

全区

9.63砂

3101

(0定质砂质

64.52可采

6.10-1)泥泥岩

岩

0.80简单泥岩

全区

灰

6.00稳

9381

定

(0-岩砂质

可采

1.702)泥岩

29.42

1.35〜中等泥岩

全区

5.50灰

15311稳

(0岩铝质

定可采

2.33-4)泥岩

1.3.3煤的特征

(1)、煤的物理性质

表L2主要标志层情况一览表

层间距

地层标志

岩石名称厚度(m)岩性特征

单位层号

(m)

3.00〜灰、深灰色细〜中粒长石石英杂砂

细粒砂岩U4

6.00石O

31.20

4.54~9.63

3煤厚度大且稳定。

P156.10

15.88

K；细粒砂岩

1.01〜深