寸草塔二礦礦井設計任務書

1、1摘摘 要要本次設計是開采寸草塔二礦，說明書共十章。根據采礦工程的需要和特點，重點設計為第四、六、九章，其他如井底車場、井下運輸及提升設備僅做一般的選型計算。寸草塔二礦位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗的東南、東勝煤田寸草塔礦區(qū)二井田之東北部，距伊金霍洛旗約 30km，行政區(qū)劃隸屬伊金霍洛旗布爾臺鄉(xiāng)。礦區(qū)南與寸草塔一井田相接，東鄰烏蘭木倫河，礦區(qū)東西長約5.150km，東西寬約 4.550km，面積約 16.5021km2本井田的煤層為中侏羅統(tǒng)延安組，為河流、三角洲及沼澤相的含煤沉積體系，巖性由礫巖、各粒級的砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖及煤層組成。據巖石組合及含煤性，由下而上分為一、二、三

2、3 個巖段。本井田內有多層煤，煤層均有煤塵爆炸性，煤層自燃傾向為自燃。礦井屬于高瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量為 0.45m3/min，相對涌出量為 1.65m3/t。本井田采用雙斜井開拓方式，回采工藝采用后退式、綜采放頂煤機械化采煤法，采用“四六制”作業(yè)制度。工作面的設備有雙滾筒采煤機、放頂煤液壓支架、可彎曲刮板運輸機、破碎機、轉載機等。采空區(qū)采用全部跨落法處理頂板。本礦井設計年產量為 270 萬噸，采用一套綜采來滿足產量的要求。礦井運輸大巷采用皮帶運輸作為主運輸，采用連續(xù)牽引車作為輔助運輸，礦井通風采用軸流式扇風機分區(qū)、抽出式通風方式。關鍵詞：瓦斯；頂板管理； 綜采放頂煤。2目錄目錄摘摘 要要.

3、1第一章第一章 井田概述和井田地質特征井田概述和井田地質特征.1一 礦區(qū)概述.1二 井田地質特征.4三 煤 質.14第二章第二章 井田境界與儲量井田境界與儲量.25一 井田境界.25二 地質儲量的計算.26三 可采儲量的計算.28第三章第三章 礦井工作制度及生產能力礦井工作制度及生產能力.30一 礦井工作制度.30二 礦井生產能力及服務年限.30第四章第四章 井田開拓井田開拓.31一 井田開拓方式的確定.31第五章第五章 礦井基本巷道與建井計劃礦井基本巷道與建井計劃.32一 井筒、石門與大巷.32二 井底車場.33第六章第六章 采煤方法采煤方法.34一一 采煤方法的選擇采煤方法的選擇.34二

4、確定盤曲巷道布置和要素.38三 回采工藝與勞動組織.38四 采（盤）區(qū)的準備與工作面接替.40第七章第七章 井下運輸井下運輸.41一 運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定.41二 運輸設備的選擇和計算.41第八章第八章 礦井提升礦井提升.42一 主提升.42二 副井提升方式及設備.45第九章第九章 礦井通風與安全礦井通風與安全.50一 風量的計算.50二 礦井通風系統(tǒng)和風量分配.52三 計算負壓及等積孔.53四 選取扇風機.56五 安全生產技術措施.583第十章第十章 經濟部分經濟部分.61一 礦井設計概算 .61二二 勞動定員和勞動生產率勞動定員和勞動生產率.62參考文獻參考文獻.65致謝致謝.661第

5、一章第一章 井田概述和井田地質特征井田概述和井田地質特征一一 礦區(qū)概述礦區(qū)概述1 1、井田位置、范圍、井田位置、范圍寸草塔煤礦位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗的東南、東勝煤田寸草塔礦區(qū)二井田之東北部，距伊金霍洛旗約 30km，行政區(qū)劃隸屬伊金霍洛旗布爾臺鄉(xiāng)。礦區(qū)南與寸草塔一井田相接，東鄰烏蘭木倫河，礦區(qū)東西長約5.150km，東西寬約 4.550km，面積約 16.5021km2。其地理坐標為：東經：10959481100352北緯： 392743 393028根據內蒙古自治區(qū)國土資源廳 2000 年 12 月頒發(fā)的采礦許可證，證號為1500000040815。礦區(qū)范圍由 11 個拐點圈定

6、，標高在 11911176m 之間，礦區(qū)拐點坐標見表 1-1。 寸草塔煤礦界限坐標一覽表 表 1-122 2、交通條件、交通條件包神鐵路從寸草塔煤礦東側通過，與該礦僅隔一條烏蘭木倫河，并在煤礦東約 1km 處設有石圪臺站，伊金霍洛旗大柳塔一級公路從礦區(qū)西部通過。礦區(qū)北距內蒙鄂爾多斯市 39km，距包頭市 143km，南距陜西榆林市 215km，距神木縣 110km，皆可直抵，交通堪稱方便（圖 1-1） 。點號XY14371710.0037419505.0024370330.0037417280.0034373610.0037413700.0044375420.0037415690.005437

7、5080.0037417020.0064374480.0037417820.0074373830.0037418650.0084373350.0037419080.0094373000.0037419170.00104372350.0037419280.00114371900.0037419450.003圖 1-1 交通位置示意圖43. 礦區(qū)自然地理、經濟狀況礦區(qū)自然地理、經濟狀況礦區(qū)位于鄂爾多斯高原東部及陜北黃土高原北部，毛烏素沙漠中部，地形特征為西北高東南低。最高處位于井田西南部邊緣松定霍洛敖包，海拔高程1378m，最低處位于礦區(qū)東南部烏蘭木倫河西崖，海拔高程 1174m，礦區(qū)內最大高差

8、204m，平均高差 100m 左右。區(qū)內基本呈流水沖蝕地貌，沿烏蘭木倫河兩岸，支溝發(fā)育，地形起伏變化較大，地表大部分為風積沙所覆蓋。礦區(qū)內雖然溝谷較多，但常年流水較少。雨季地表逕流增多，但歷時較短，偶有山洪爆發(fā)，水流匯入礦區(qū)東部邊界外 1-2km 的烏蘭木倫河。烏蘭木倫河自西北向東南從井田東側流過，在陜西境內匯入窟野河，最后注入黃河，該河流為常年性河流，其水量受大氣降水控制，雨季較大，冬春季較小。據石圪臺煤礦段 1988 年 7 月觀測記錄的流量為 15m3/s。本區(qū)屬沙漠半干旱大陸性氣候，冬寒夏熱，春多風，秋多雨，冬季最低氣溫為27.9C，夏季最高氣溫達 36.6C，年降水量 194.753

9、1.6mm，平均357.3mm，且多集中在 7、8、9 三個月，年蒸發(fā)量 2297.42833.7mm，平均2457.4mm，為降水量的 511 倍。結冰期一般為當年十月初至翌年四月底，風力常為 4 級以上，風向多為西北。據中科院地震局編制的地震資料，東勝區(qū)地震動峰值加速度為 0.05，相當于地震烈度小于度，屬弱震預測區(qū)，不會發(fā)生破壞性地震。本區(qū)民風淳樸，歷史上以農、牧、林業(yè)為主，生產條件簡單，因受自然條件限制，經濟條件相對落后，隨著神華集團的大規(guī)模開發(fā)和包神鐵路的修通，本區(qū)的經濟狀況發(fā)生了極大的改觀，煤炭生產與農、牧、林業(yè)都得到了長足的發(fā)展，教育、文化、衛(wèi)生事業(yè)蓬勃興起，工業(yè)化城鎮(zhèn)規(guī)模已基本

10、形成。二二 井田地質特征井田地質特征1 1、區(qū)域地質、區(qū)域地質（1） 、區(qū)域地層礦區(qū)區(qū)域地層屬鄂爾多斯地層分區(qū)。中、新生代發(fā)育的地層由老到新，依次為中生界三疊系（T） 、侏羅系（J） 、白堊系（K） ，新生界新近系（N）和第四系（Q） ，其中中生界中侏羅統(tǒng)延安組是鄂爾多斯盆地的主要含煤地層之一。5詳見東勝煤田區(qū)域地層表(表 21)。（2） 、區(qū)域構造礦區(qū)大地構造位置屬鄂爾多斯盆地，鄂爾多斯盆地是大型的克拉通盆地，該盆地北起陰山，南至秦嶺，東起呂梁山，西達賀蘭山、六盤山。盆地總的構造輪廓表現(xiàn)為一極其平緩、開闊的臺向斜。臺向斜軸部偏西側，中部地層傾角平緩，在臺向斜邊緣形成一些穹窿及短軸背斜。東勝煤

11、田即位于臺向斜北部隆起的東部，全煤田基本表現(xiàn)為一單斜構造，北部地層走向近東 EW，傾向北，傾角 12，局部地段 35，至西部塔拉溝一帶，傾角逐漸加大，一般 58，局部地段 10以上。向南部走向逐漸改變，至敖包梁一帶走向漸轉向 SE，而在暖水鎮(zhèn)以南，地層走向近于 SN，傾角仍為 12。該向斜地層連續(xù)，未發(fā)現(xiàn)大型褶皺，僅發(fā)現(xiàn)一些寬緩的波狀起伏；斷裂構造不發(fā)育，只有一些小型斷層，性質均為正斷層，斷距小于 80m，斷層面傾角6080。2 2、區(qū)域含煤特征、區(qū)域含煤特征本區(qū)的含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組，為河流、三角洲及沼澤相的含煤沉積體系，巖性由礫巖、各粒級的砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖及煤層組成。據巖石

12、組合及含煤性，由下而上分為一、二、三 3 個巖段?，F(xiàn)詳述如下：一巖段（J2y1）：位于延安組底部，從延安組底部粗粒砂巖至 5-1 煤頂板砂巖。巖性以灰灰黑色細粒砂巖、粉砂巖、砂質泥巖為主，間夾泥巖、砂巖透鏡體，含鈣質結核。底部常為灰白色中粗粒砂巖，局部含礫。礦物成分以石英、長石為主，石英含量較高，由下而上粒度變細。含 56 兩個煤層組，含煤 57 層。全段厚度 52m103m，平均厚度 69m。二巖段（J2y2）：位于延安組中部，從 5-1 煤層頂板砂巖至 3-1 煤頂板砂巖。巖性以灰、灰白色中細粒砂巖為主，夾灰綠、黃綠色粉砂巖、砂質泥巖。砂巖為粘土膠結，局部為鈣質膠結。主要成分為長石、石英，

13、含少量云母及暗色礦物。含 34 兩個煤組，含煤 35 層，全段厚度 4882m，平均厚度 58m。三巖段（J2y3）：位于延安組的上部，從 3-1 煤頂部砂巖至直羅組底部砂巖。上部為灰白色粘土膠結的粉砂巖、細粒砂巖為主，局部相變?yōu)樘m灰色高嶺土質泥巖；下部為灰黃色厚層狀中粗粒砂巖，成分以長石、石英為主，含白云母6及暗色礦物，鐵質結核。含 2 號煤層組，1-5 層煤。全段厚度 47m110m，平均厚度 65m。含煤地層延安組劃分的依據是：頂界以直羅組砂巖為界，底界以延安組底部粗粒石英砂巖為界，界線明顯，易于區(qū)別。四、井田構造礦區(qū)基本構造形態(tài)為走向 NW，傾向 SW 的單斜，地層傾角一般 13，局部

14、可達 58。具寬緩的波狀起伏。較大的褶曲、斷裂構造及巖漿活動均不發(fā)育。據西部盤區(qū)的三維地震成果：在 1.5km2的范圍內，僅 3-1 煤層就發(fā)現(xiàn)落差5m13m 的正斷層 18 條，最大落差為 13m(F4斷層)，延伸長度達 576m，斷層走向以近 SN、NNW 向為主，少量 NW 向。斷層落差以 5m10m 居多。另外，在礦井實際生產過程中，也發(fā)現(xiàn)有小的落差在 510m 的小斷層。由此可見，礦區(qū)內小斷層較發(fā)育，規(guī)律是以 SN 及 NNW 走向為主。五、井田水文地質自 1968 年以來，煤炭系統(tǒng)的 147 隊、117 隊、185 隊、151 隊和地礦系統(tǒng)的 104 隊、105 隊、117 隊先后

15、在東勝煤田作了一些工作。其中 185 隊在前石圪臺區(qū) 33 號鉆孔對第四系孔隙潛水含水組、104 隊在 216 號鉆孔對下白堊統(tǒng)志丹群孔隙潛水含水組（含水帶）進行過抽水試驗。特別是 117 隊通過1003、603、602、112 等鉆孔的抽水試驗，對區(qū)內的水文地質條件作出了較詳細的分析，本次補勘基本沿用其結論。礦區(qū)內主要含水層可見以下：a) 第四系（Q4）松散潛水含水層該層厚度變化較大，上部為砂礫層及中細砂，下部為粗砂與砂礫層，厚度028.13m，平均 10 m，含水部分主要為下部粗砂及砂礫層。本次施工的 BK4號水文孔，松散潛水含水層厚 11.05m，鉆孔單位涌水量 0.0095L/sm，滲

16、透系數(shù) 0.0987m/d。民井調查井深一般為 0.50-10m，水位深 38m，民井簡易抽水資料：涌水量 0.077L/s，為 HCO3Ca 型水，礦化度低，含水性較弱。b) 第三系（N2）松散沉積孔隙潛水含水層7主要為桔黃或微紅色泥巖、含鈣質結核砂質泥巖、泥質粉砂巖、細粒砂巖及底部含礫粗粒砂巖組成，在區(qū)內零星分布，厚度 028.13m，據 104 隊 ZK32號孔抽水試驗資料：q=0.171L/sm，礦化度 0.319，PH=8.0，為 HCO3SO4Ca+Mg 型水。含水性較弱。c)白堊系志丹群（K1z）砂巖裂隙潛水含水層該層厚 0104.05m，一般厚度為 2050m，中下部砂巖及含礫

17、粗砂巖、礫巖中裂隙發(fā)育并含水；涌水量為 0.06561.875L/s 左右，滲透系數(shù) 0.026 m/d，含水性較弱。為 HCO3Ca 型水，礦化度低。d) 侏羅系直羅組（J2z）裂隙承壓含水層該層主要巖性為中、細砂巖，厚 10.6822.91m，平均 21.96m。據 1003 號鉆孔抽水資料，單位涌水量 0.000437L/sm，滲透系數(shù) 0.00255m/d，承壓水位標高 1190.01m，礦化度 0.714g/L，PH 值 9.4，為 HCO3ClK+Na 型水。含水性微弱。e) 侏羅系延安組（J2y）裂隙承壓含水層巖性主要由中細砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成，厚度一般 190m 左右，鉆

18、孔單位涌水量 0.0003080.0128L/sm，滲透系數(shù) 0.0007830.0579m/d，含水性弱。為 HCO3ClK+Na 型、ClCO3K+NaCa 型水，低礦化度。含水部位為中粒砂巖層段，其在各煤組間皆有發(fā)育，層厚一般小于 15m。本區(qū)除第四系（Q4）孔隙潛水含水層與基巖裂隙含水層間有第三系（N2）粘土隔水層外，各基巖地層層段皆有多層粉砂巖、砂質泥巖隔水層阻隔，且隔水層厚度大于含水層厚度，含水層與隔水層厚度比多在 1：3 左右，隔水性能良好，各含水層間垂向上基本無水力聯(lián)系。井田內斷裂構造不發(fā)育，生產中揭露的斷層落差不大，所以斷裂構造不是影響礦井涌水量的主要水文地質因素。區(qū)內地下水

19、以大氣降水為主要補給來源。外加北、北東部地區(qū)地下水（補給源為潛部區(qū)）補給；區(qū)內在接受補給的同時，又以逕流的形式向區(qū)外排泄，排泄區(qū)在遠離井田的南部區(qū)域。8礦區(qū)水文地質條件簡單，為孔隙裂隙含水；充水條件主要受地形地質條件和大氣降水控制；無老窯積水區(qū)；構成礦井涌水的充水通道主要為煤層采動后形成的冒裂導水裂隙帶；水文地質勘探類型為一類一型。3. 抽水試驗工作抽水試驗工作根據工程設計，本次補勘對 BK4 號鉆孔第四系孔隙潛水含水層、4-1 煤層頂板至基巖頂界面之混合含水層各進行抽水試驗一次，以對礦井西翼盤區(qū)首采工作面區(qū)域的水文地質狀況作進一步的了解研究。第一目的層(即第四系松散層段)的抽水試驗自 200

20、6 年 10 月 25 日 12 時始，2006 年 10 月 28 日 20 時終，歷時 80h，采用提桶，試抽水 21h，恢復水位38h，正式連續(xù)抽水 36h，恢復水位 23h，穩(wěn)定水位標高為 1270.79 m，抽水降深 9.70 m。抽水試驗取得的各項水文地質參數(shù)見表 6-1。在完成第一目的層的抽水試驗任務后，鉆孔改為 146mm 孔徑完成探煤任務，再采用水泥砂漿封孔至 4-1 煤層頂板，下套管封止第四系松散層的潛水后，開始第二目的層(即基巖面至 4-1 煤層頂板)基巖段的抽水試驗工作。本段抽水試驗自 2006 年 11 月 20 日 16 時始，2006 年 11 月 24 日 9

21、時終，歷時 89h，采用潛水泵試抽水 10h，正式連續(xù)抽水 38h，恢復水位 41h，穩(wěn)定水位標高為1282.24 m，抽水降深 63.6 m。抽水試驗取得的各項水文地質參數(shù)見表 6-2。 BK4 號水文鉆孔松散層段抽水試驗綜合成果表 表 6-1抽水工具孔徑抽水時間含水層抽水前穩(wěn)定水位起止起止厚度深度標高提桶35010.2510.2816.00m27.05m11.05m16.00m1270.79m穩(wěn)定段抽水延續(xù)時間抽水穩(wěn)定時間平均降深平均涌水量單位涌水量36h28h9.7 m7.92 m3/d0.0095 L/sm抽水后恢復水位滲透系數(shù)計算公式滲透系數(shù)影響半徑恢復水位時間深度標高9ssHrRQ

22、K)2()lg(lg73. 00.0987 d/m21.1m23h15.95m1270.84m BK4 水文鉆孔基巖頂界面4-1 煤層頂板段抽水時間綜合成果表 表 6-2抽水工具孔徑抽水時間含水層抽水前穩(wěn)定水位起止起止厚度深度標高潛水泵14611.2011.2427.05m288m172.17m4.55m1282.24m穩(wěn)定段抽水延續(xù)時間抽水穩(wěn)定時間平均降深平均涌水量單位涌水量38h21h63.6 m36.65 m3/d0.00667 L/sm抽水后恢復水位滲透系數(shù)計算公式滲透系數(shù)影響半徑恢復水位時間深度標高MsrRQK)lg(lg73. 00.0070 d/m53.2m41h4.74m128

23、2.05m4 礦井涌水量計算礦井涌水量計算根據本次補充勘查抽水試驗成果，結合精查地質報告提供的資料，確定寸草塔煤礦屬水文地質條件簡單礦井。在勘探報告中通過大井法，計算出開采 62 中煤層時礦井最大涌水量為 5847m3/d（其中大氣降水 330 m3/d） 。影響礦井安全開采的充水水源主要為第四系（Q）松散潛水含水層靜儲量水。在煤層上覆基巖厚度較小的區(qū)域，煤層采動后，若冒裂帶導水裂隙與該含水層導通，潛水含水層水便可能沿裂隙涌入井下，對礦井安全生產構成威脅；基巖裂隙含水層含水量微弱，靜儲量小，補給條件差，根據金烽公司各礦井歷年開采情況，采動冒落后，僅有冒裂范圍含水層靜儲量水迅速進入井下，但水量小

24、，持續(xù)時間短，不會對礦井安全生產構成威脅。寸草塔煤礦自 1992 年生產以來，實際正常涌水為 80m3/h 左右，未突破原報告預計的最大涌水量。10結合本次補勘成果，現(xiàn)就 3107 工作面回采時的涌水量進行預算，以作為礦井工作面防排水系統(tǒng)布置的依據。首先，對 3107 工作面回采后導水裂隙帶高度計算如下: 導水裂隙帶高度（m）：6 . 56 . 36 . 1100MMHl式中：M累計采厚（m）依以上公式，在采高假定為 2.5m 時導水裂隙帶的發(fā)育高度為 38.5m。而工作面上覆基巖厚度最薄處大于 150m，采空垮落后導通第四系潛水含水層可能性很小。因此，預算 3107 工作面最大涌水量可以只考

25、慮基巖裂隙承壓含水層對礦井造成的涌水影響。根據“積水廊道法” ，計算公式為：241)(LCHwHkMQ式中：Q裂隙承壓含水層涌水量（m3/h）K滲透系數(shù)（m/d）M含水層厚度（m）H從含水層底板算起的水位高度（m）Hw疏放后承壓水位值（m） C工作面日采動范圍周長（m） L采動區(qū)水位影響寬度（m）（L=R KSR10 S=H-M）計算參數(shù)及計算結果同表 6-311 礦井涌水量計算成果表 表 6-3參數(shù)選擇涌水量工作面名稱KMHHwCLQ（m3/d）31070.007033.8283.450560237.15158.363107 工作面回采時，工作面正常涌水量預計為 158.36m3/d。5 .

26、供水水源供水水源礦井目前生活用水取自第四系松散層潛水，通過水井抽?。还I(yè)用水取自烏蘭木倫河，通過管道與礦區(qū)連結?，F(xiàn)生活和工業(yè)用水皆可滿足。三三 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征1、含煤性延安組在本礦區(qū)共賦存 2、3、4、5、6 五個煤層組，含煤層 13-24 層，據本次補勘施工的 17 個鉆孔揭露，煤層總厚度在 12.65-22.35m，平均 17.24m，含煤系數(shù) 8.97%。本次補勘煤層編號延用內蒙煤田地質 117 隊 1988 年提交的勘探報告的煤層編號，并對該報告未進行評述的 3-1 下煤層進行了詳細的研究，同時發(fā)現(xiàn)在 6-2中煤層下部發(fā)育一層煤層，原報告中 105 號鉆孔鉆遇該煤層，厚度

27、為 2.84m，本次施工的鉆孔有 BK13、BK15、BK16、BK18、BK19 鉆遇該煤層，除 ZK19鉆孔不可采外，其它鉆孔均達可采厚度，但由于該煤層發(fā)育面積不大，分布較孤立，本次勘查對其沒有命名，該煤層距 6-2 中煤層較近，望礦方在開采 6-2中煤層時對該煤層的可采點加以注意與研究。2、可采煤層本區(qū)可采煤層自上而下分別為 2-1 中、2-2 上、2-2 中、3-1、3-1 下、4-1、4-1 下、5-1、5-2、6-1 中和 6-2 中煤層。其中 3-1、4-1、5-1、6-2 中號煤層全區(qū)可采；其它煤層均為局部可采煤層，其主要煤層特征見表 4-1。其具體特征分述如下 可采煤層情況一

28、覽表 表 4-1煤層號煤層厚度(m)(最小-最大/平均)煤層結構夾矸層數(shù)煤層間距(m)(最小-最大/平對比可靠程度穩(wěn)定性可采性評價12均)2-1 中0.152.25/0.90簡單0基本可靠不穩(wěn)定局部可采6.531.0/18.52-2 上0.002.90/0.77較簡單02基本可靠不穩(wěn)定局部可采2.320.4/9.02-2 中0.003.09/1.07簡單01基本可靠不穩(wěn)定局部可采18.061.6/34.53-10.923.64/2.52較簡單02可靠較穩(wěn)定全區(qū)可采0.09.3/4.33-1 下0.001.91/0.66簡單01可靠不穩(wěn)定局部可采18.0-64.1/39.14-11.254.25

29、/3.00簡單01可靠較穩(wěn)定全區(qū)可采0.012.3/3.64-1 下0.501.88/1.35簡單0基本可靠不穩(wěn)定局部可采0.024.8/14.35-11.672.90/2.33簡單01可靠較穩(wěn)定全區(qū)可采1.519.9/13.65-20.001.42/0.73簡單01基本可靠不穩(wěn)定局部可采7.924.9/14.26-1 中0.002.03/1.34簡單01可靠較穩(wěn)定局部可采6-2 中0.363.51/2.08較簡單028.03.0/14.1可靠較穩(wěn)定全區(qū)可采3、煤層對比煤層對比就是確定煤層的層號及其在空間上的相互關系。煤層對比可靠程度直接影響到資源/儲量估算、影響到對地層及地質構造的分析研究，

30、從而影響到地質報告的質量。 （1）標志層法井田三疊系上統(tǒng)延長組頂部和侏羅系中下統(tǒng)延安組底部均有較厚的中粗粒砂巖，且延安組底部砂巖為灰白色，延長組頂部砂巖為灰綠色，依此可將延長組與煤系地層延安組劃分開，并可根據延安組底部灰白色砂巖為標志層向上確13定 6 煤組位置；直羅組底部大部分鉆孔中均有一層較厚的灰白色中粗粒砂巖（或細砂巖） ，視電阻率曲線呈高阻反映。上述各巖層均可作為輔助標志層。（2）煤質特征、煤層結構對比法51 煤層全區(qū)發(fā)育且較穩(wěn)定，屬中厚厚煤層，煤層結構簡單，有一定規(guī)律可循，因而可作為相對標志層，巖煤層對比圖上將 51 煤層底板作為對比基準線。31 煤層、62 中煤層全區(qū)較穩(wěn)定，屬中厚

31、煤層，亦可作為對比標志。利用各煤層及煤層之間巖石物理性質的不同，其反映在測井曲線上的形態(tài)、幅值及組合方式的差異，尋找特點進行對比，以提高煤層對比的可靠程度，亦是井田煤層對比的重要方法之一。現(xiàn)將各煤層及其煤層之間的曲線特征及對比規(guī)律敘述如下：1、2 煤組各分煤層電性曲線呈單峰或雙峰形態(tài)，其中 22 上煤層有多峰形態(tài)反映。22 中煤層頂部電性曲線呈正樅樹形態(tài)，底部多呈塊狀形態(tài)或鋸齒狀中低幅值組合形態(tài)。2、31、32 煤層電性曲線多呈單峰或雙峰，其中 31 煤層局部為多峰。31 煤層與 32 煤層之間，沉積規(guī)律在電性及巖煤層對比圖上看大部呈倒樅樹形或塊狀中幅值形態(tài)。3、41 煤層電性曲線一般均為單峰

32、，局部為雙峰。41 與 41 下煤層之間，從巖煤層對比圖上看曲線大部呈正樅樹形態(tài)；當此形態(tài)消失時，有高阻鈣質砂巖層沉積。4、41 下煤層與 51 煤層之間，曲線大部分呈中幅值塊狀形態(tài)，中夾有指狀峰形態(tài)的鈣質砂巖層；部分鉆孔呈低幅值小鋸齒狀形態(tài)。5、51 煤層電性曲線呈矩形，并以單峰為主；52、61 中、62 下煤層大部分為單峰，雙峰次之；62 中煤層一般為雙峰到多峰。52 煤層至 6142 中煤層之間，曲線呈低幅值的鋸齒狀互層組合形態(tài)（局部有塊狀粗砂體） ，其中部最低幅值位置為 61 中煤層層位。6、62 中煤層與 62 下煤層之間，從巖煤層對比圖上看多有高阻鈣質砂巖層沉積。4、煤層對比可靠程

33、度評價通過上述各種方法和手段，井田內主要煤層和部分次要煤層已經對比清楚，各煤層的對比可靠程度和采用手段見表421。表421 可采煤層對比可靠程度及對比手段一覽表可采煤層對比可靠程度及對比手段一覽表煤層號2-1 中2-2 上2-2 中3-1上3-14-14-1下5-15-26-1中6-1下6-2中可靠程度基本可靠基本可靠基本可靠可靠 可靠 可靠基本可靠可靠基本可靠可靠基本可靠可靠對比使用方法巖性組合法、煤層物性特征對比法、煤、巖層物性征綜合對比法、層間距法標志層法、巖性組合法、煤層物性特征對比法、煤、巖層物性征綜合對比法、層間距法四四 煤煤 質質1 1、物理性質及煤巖特征、物理性質及煤巖特征（1

34、）物理性質和宏觀特征礦區(qū)內各煤層顏色為黑色，粉色呈褐、褐黑色，一般為弱強瀝青光澤，沿層面絲炭富集部位可見絲絹光澤，參差狀、階梯狀斷口，鏡煤中可見貝殼狀、眼球狀斷口，性脆，細條帶條帶狀結構，塊狀構造，裂隙發(fā)育，沿裂隙面有方解石薄膜，煤層中偶見黃鐵礦結核，各煤層的主要物理性質見表 5-1。 煤層主要物理性質一覽表 表5-1煤層顏色光澤結構構造視電阻率視密度真密度散射伽瑪2-1 中黑弱瀝青條帶狀塊狀195.991.361.4759.09CP15mS2-2 上黑弱瀝青條帶狀塊狀212.60m1.341.5072.13 CPS2-2 中黑弱瀝青條帶狀塊狀397.66m1.341.5036.09 CPS3

35、-1黑瀝青均一、條帶塊狀518.67m1.311.4513.34 CPS3-1 下黑弱瀝青條帶狀塊狀373.35m52.30 CPS4-1黑瀝青均一、條帶塊狀775.80m1.271.4312.48 CPS5-1黑瀝青均一、條帶塊狀540.32m1.281.4412.00 CPS5-2黑弱瀝青條帶狀塊狀419.91m1.291.4537.34 CPS6-1 中黑弱瀝青條帶狀塊狀531.48m1.301.4521.62 CPS6-2 中黑瀝青條帶狀塊狀581.34m1.291.4613.13.CPS（2） 、顯微煤巖特征本區(qū)煤的宏觀煤巖特征如下：2 煤組以暗淡型煤為主，半暗型煤次之；3、4、5

36、煤組主要宏觀煤巖組分為暗煤、亮煤，及少量絲炭及鏡煤，以暗煤半亮型煤為主；6 煤組宏觀煤巖組份為暗煤絲炭，夾亮煤、鏡煤。 6 煤組以半暗型煤為主，暗淡型煤次之；2 煤組的絲炭含量、4 煤組的亮煤含量相對較其它煤組偏高。 煤的顯微煤16巖組分及反射率平均值 表 5-2煤巖組分含量（去礦物基）%煤巖組分含量（含礦物基）%煤層名稱鏡質組半鏡質組惰質組殼質組鏡質組半鏡質組惰質組殼質組礦物反射率Ro,max%2-1 中38.97.352.81.137.57.051.11.13.40.4362-2 上40.83.755.20.536.03.550.40.49.80.4012-2 中48.94.046.40.

37、744.63.742.40.68.70.4903-162.93.832.60.859.73.630.90.85.20.4614-174.22.621.61.765.02.319.51.411.90.4454-1 下61.97.330.00.860.77.229.50.81.80.4795-162.95.131.01.161.04.930.01.13.20.4715-246.54.148.60.844.04.045.70.85.70.5086-1 中51.39.337.91.649.68.936.61.53.40.5056-2 中57.46.435.11.255.26.133.11.24.50.

38、532煤的顯微煤巖特征：各煤層有機組分以鏡質組和惰質組為主，兩者之和一般在90%以上，半鏡質組在 10%以下，殼質組分含量甚少，一般在 1%左右。2-1 中、2-2 上、5-2 煤層惰質組含量高于鏡質組含量；3-1、4-1、5-1、6-1 中、6-2 中煤層鏡質組含量高于惰質組含量。由北向南，各煤層鏡質組含量增高，絲質組含量降低。煤中無機顯微組分含量很低，含量一般在 212%（見表 5-2） ，主要成分為粘土礦物，硫化物組、碳酸鹽組、氧化物組較少。2 2、煤的化學性質和工藝性能、煤的化學性質和工藝性能(1)(1)、化學性質、化學性質水分（水分（Mad）：本區(qū)各煤層的原煤水分一般由上而下有所降低

39、，2-2 上煤層最高，在 9%左右；6-2 煤層最低，在 6%左右，其它煤層在此數(shù)值之間的波動（表 5-4） 。本區(qū)主要煤層的全水分在 8.90-15.40%之間?；曳郑ɑ曳郑ˋd）：本區(qū)原煤灰分特點是，2 煤組層最高，均大于 10%，其它煤層均小于 10%。其它由此可以看出，本區(qū)煤以低灰分煤為主，含少量低中灰分煤及特低灰分煤（表 5-4） 。下面就全區(qū)主要可采煤層灰分變化情況進行分析。3-1 煤層。煤層灰分最高值為 19.05%（BK10 孔)，最低值為 3.65%（205孔） ，平均為 7.69%，以低灰煤為主，含特低灰煤及低中灰煤，其變化規(guī)律是： 南部為特低灰區(qū)，中部發(fā)育一個近園形的區(qū)域

40、為低中灰煤區(qū)，其它大部分地區(qū)17為低灰煤區(qū)（圖 5-1） 。140001450015000155001600016500170001750018000185001900019500705007100071500720007250073000735007400074500750007550010110310520120220320530130230340140240340550150250360260360770170270380180280380590190290310033910391147104711BK1BK2BK4BK5BK6BK7BK8BK10BK11BK12BK13BK15BK16

41、BK17BK18BK19BK2012345678910113.551015 圖 5-1. 3-1 煤原煤灰分分布示意圖4-1 煤層?；曳值淖罡咧禐?26.36%（BK16 孔） ，最低值為 3.86%(BK8 孔)，平均為 7.52%，以低灰煤為主，含特低灰煤及低中灰煤，其分布特點為：全礦區(qū)以低灰煤為主，分布于礦區(qū)的中部及西北部，低中灰煤分布于南部、西部及東北部一角，極少量的中灰分煤（圖中黃色區(qū)域）分布于低中灰煤之中（表 5-2） 。140001450015000155001600016500170001750018000185001900019500705007100071500720007

42、250073000735007400074500750007550010110310520120220320530130230340140240340550150250360260360770170270380180280380590190290310033910391147104711BK1BK2BK4BK5BK6BK7BK8BK10BK11BK12BK13BK15BK16BK17BK18BK19BK201234567891011451015202618 圖 5-2. 4-1 煤原煤灰分分布示意圖5-1 煤層。區(qū)內最大值為 17.32%（BK10 孔） ，最小值為 3.20%（201 孔）

43、，平均 6.45%。其分布特點見圖 5-3：總體來看是以低灰煤為主，特低灰煤次之，只有少量的低中灰分煤。特點是南北各有兩塊特低灰分區(qū)，中部與東西部以低灰煤為主，且面積較大。1400014500150001550016000165001700017500180001850019000195007050071000715007200072500730007350074000745007500075500101103105201202203205301302303401402403405501502503602603607701702703801802803805901902903100339103

44、91147104711BK1BK2BK4BK5BK6BK7BK8BK10BK11BK12BK13BK15BK16BK17BK18BK19BK2012345678910113510 圖 5-3. 5-1 煤原煤灰分分布示意圖140001450015000155001600016500170001750018000185001900019500705007100071500720007250073000735007400074500750007550010110310520120220320530130230340140240340550150250360260360770170270380180

45、280380590190290310033910391147104711BK1BK2BK4BK5BK6BK7BK8BK10BK11BK12BK13BK15BK16BK17BK18BK19BK201234567891011351020 圖 5-4. 6-2 中煤原煤灰分分布示意圖196-2 中煤層。礦區(qū)最高值為 26.76%（BK4 孔） ，最低值為 3.01%（BK16 孔），其分布特征為：全礦區(qū)以低灰煤為主，少量的特低灰、低中灰及中灰煤零星分布（圖 5-4） 。煤灰的成分分析煤灰的成分分析。本區(qū)煤的煤灰成分以 SiO2為主，Al2O3次之，表明本區(qū)煤灰的礦物成分以粘土礦物為主（表 5-3）

46、。 煤層灰成分分析結果表 表 5-3煤灰成分%（平均值）煤層名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2SO32-1中33.8819.199.4614.332.050.5812.422-2上50.2821.584.608.891.690.875.572-2中53.6718.476.737.981.320.985.263-138.3112.0812.8117.161.360.6810.603-1下45.5017.4716.506.393.080.855.244-152.0015.207.5910.551.200.705.684-1下52.5516.116.7410.291.220.835

47、.595-150.2915.2911.2710.341.070.755.555-260.9219.184.765.140.680.973.156-1中59.8417.154.067.020.940.814.996-2中46.5115.716.8416.841.430.636.20揮發(fā)分（揮發(fā)分（Vdaf）：礦區(qū)各煤層的精煤揮發(fā)分一般在 37%以下，詳見表 5-4。4-1 煤的揮發(fā)分最高，為 36.75%，6-2 中煤最低，為 32.47%，其它煤層在 3336 之間，屬中高揮發(fā)分煤。煤層的揮發(fā)分基本規(guī)律是由淺向深有減小的趨勢，同時也與煤的鏡質組含量有明顯的正相關性。 煤的元素分析煤的元素分析:

48、煤中的主要元素包括碳、氫、氮和氧，本區(qū)各煤層的碳（Cdaf）含量在 80%左右，氫（Hdaf）低于 5%，氮（Ndaf）在 1%左右，氧20（Odaf）在 16%以下（表 5-5） 。 各煤層工業(yè)分析結果統(tǒng)計表 表 5-4原煤水分（Mad）%原煤灰分（Ad）%精煤揮發(fā)分（Vdaf）%煤層名稱最大值平均值最小值最大值平均值最小值最大值平均值最小值2-1 中11.288.644.1925.8811.716.4348.9736.0030.892-2 上12.489.004.4522.5710.465.7939.4732.8930.172-2 中11.018.893.7014.8510.156.063

49、8.5634.3329.463-111.676.832.1819.057.373.6538.8534.8231.563-1 下6.396.396.3818.9011.814.7140.3737.7335.094-111.317.782.8526.379.148.9740.0836.6729.004-1 下10.337.854.2510.726.873.8438.4735.4532.815-111.326.362.5617.326.293.2038.6334.7231.735-211.267.003.7016.308.463.8538.2133.3231.796-1 中10.497.203.30

50、16.287.553.2239.8834.3730.856-2 中11.595.972.7626.768.123.0136.5532.8229.2521 各煤層主要元素含量統(tǒng)計表 表 5-5有害元素有害元素：煤中有害元素包括硫、磷、氯、砷及氟等。本區(qū)煤中全硫（St.d）含量 2-1 中煤最高，變化幅度最大，最高達 2.33%，最低為 0.29%，平均 1.06%，從特低硫煤到中高硫煤均有分布，總的來看屬低中硫煤， 。2-2 上、4-1 下、5-2、6-1 中和 6-2 中煤層全硫含量最大值均小于 1.00%，全煤層均屬低硫煤及特低硫煤。3-1 煤的全硫含量最大值均小于 2%，大于1.5%，最小

51、值均小于 0.5%，屬特低、低、低中及中硫分煤，4-1、5-1 煤屬于特低、低及低中硫分煤（表 5-6） 。從各煤層磷含量的平均值來看，2-2 上、2-2 中、3-1、4-1、5-1、5-2 煤層屬特低磷煤，其它煤層屬低磷煤。本區(qū)煤中氯含量最大值均小于等于 0.050%，屬特低氯煤。碳（Cdaf）%氫（Hdaf）%氮（Ndaf）%氧（Odaf）%煤層名稱最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小2-1中80.5479.2577.285.634.964.3714.9414.1211.152-2上81.2480.3179.374.554.434.4215.0214.0211.012-2中80

52、.3579.6679.274.804.634.3414.6414.3413.693-181.6780.3778.865.244.714.2610.970.9215.0213.5012.444-180.9179.9478.955.144.894.741.050.970.8814.8214.7812.824-1下81.2179.7678.364.744.684.5815.4714.2212.965-181.0280.5779.475.254.814.501.121.040.9814.4413.7912.615-281.5780.8580.114.754.514.3013.3313.3612.676

53、-1中81.0980.5779.674.954.644.631.121.060.9914.6713.4512.516-2中82.3781.5180.374.554.594.371.130.990.9013.5612.5511.1422 各煤層有害元素含量統(tǒng)計表 表 5-6本區(qū)煤的砷含量平均來看， 2-2 上煤層最大，為 6.2PPM，為二級含砷煤，其它煤層均小于 4PPM，屬一級含砷煤。微量元素微量元素。在勘探階段，對本區(qū)煤的微量元素做過測試，鍺、鎵、釩等均含量較低，未達到工業(yè)品位，本次補勘又在部分樣品中測試了煤中的微量元素，結果還是含量低，未達到工業(yè)品位。（2 2）工藝性能）工藝性能煤的粘結

54、性與結焦性能煤的粘結性與結焦性能。本區(qū)煤的粘結指數(shù) GRI 為 0，膠質層 y 值為 0，表明本區(qū)煤不具粘結性與結焦性能。煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量。本區(qū)煤的低位干基發(fā)熱量最高為 30.27MJ/kg（5-1 煤） ，最低全硫（St.d）%磷（Pd）%砷（As.d）PPM氯（Cl.d）%煤層名稱最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小2-1中2.331.060.290.0440.0220.0033.31.70.60.0070.0050.0032-2上0.820.320.190.0030.0030.00312.36.20.10.0000.0070.0132-2中1.670.460.240.00

55、80.0040.0021.00.50.00.0200.0130.0093-11.870.600.220.0100.0040.0002.41.10.00.0300.0110.0003-1下1.601.050.504-11.680.470.160.0220.0090.0025.81.90.00.0500.0180.0004-1下0.650.420.240.0340.0220.0151.81.20.20.0340.0170.0035-11.240.450.150.0220.0060.0026.72.30.20.0300.0150.0045-20.850.350.190.0040.0030.0021.

56、10.90.60.0270.0160.0056-1中0.520.150.260.0190.0110.0042.80.90.20.0320.0160.0056-2中2.060.310.140.0570.0340.0051.50.90.40.0330.0150.00323為 23.34MJ/kg（2-2 上煤） 。從平均值來看，發(fā)熱量最高的煤層為 4-1 煤層（28.96MJ/kg） ，最低為 2-1 中煤層（27.34MJ/kg） （表 5-7） 。按煤的應用基低位發(fā)熱量值(Qnet.ar)，本區(qū)主要可采煤層總體來看均屬高熱值煤。 各煤層發(fā)熱量統(tǒng)計表 表 5-7 煤的化學活性（對煤的化學活性（對

57、 CO2的反應性）的反應性）：原勘探階段，對煤的活性進行了測試，結論是煤的反應性較高，本次補勘對主要可采煤層的活性做了新的測試，結果是在 950C時，煤對 CO2的還原率在 70%以上，說明本區(qū)煤的反應性較高。煤的熱穩(wěn)定性煤的熱穩(wěn)定性：本次補勘對 3-1、4-1、5-1 及 6-2 中煤層部分煤樣進行了煤的熱穩(wěn)定性測試，各煤層 RW+6 的最小值為 74.91%，均為高熱穩(wěn)定性煤。煤的灰熔融性煤的灰熔融性：按各煤層的煤灰的軟化濕度（表 5-8） ，本區(qū)煤灰的熔融性為：除 2-2 上、5-2 及 6-1 中煤層為中等軟化溫度灰分煤以外，其它煤層均為較低軟化溫度煤。彈筒發(fā)熱量(Qb.d)MJ/kg

58、干基低位發(fā)熱量(Qnet.d)MJ/kg應用基發(fā)熱量(Qnet.ar)MJ/kg煤層名稱最大值平均值最小值最大值平均值最小值最大值平均值最小值2-1 中29.7628.1323.2728.6127.3424.252-2 上30.3528.4924.2929.1627.4723.342-2 中30.0228.6327.0528.8627.5125.733-131.1829.8327.5229.9229.3725.3926.6324.7121.063-1 下30.8628.2125.5626.3824.5622.734-131.1029.7926.5430.9228.6023.1127.2123.

59、9520.474-1 下31.0229.9828.2129.8128.9628.065-131.4131.2230.9030.9530.0726.0527.4226.4224.995-231.5229.6826.5130.2728.8827.5526.6725.6424.616-1 中31.4729.9927.0430.1828.8626.0026.6324.9223.216-2 中31.1729.9427.6431.3029.0922.5826.7525.3122.4724 各煤層煤灰軟化及流動溫度平均值一覽表 表 5-8煤的低溫干餾煤的低溫干餾：本次補勘對煤的低溫干餾進行了測試，結合以往的

60、資料，按表 5-9 的數(shù)據，可知本區(qū) 3-1、4-1、5-1、5-2 及 6-1 中煤層為富油煤，其它為含煤油煤。煤的可磨性煤的可磨性：在勘探階段未進行可磨性的測試，本次補勘對主要可采煤層進行了測試，結果為：原煤哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為 60%，屬易磨碎煤。煤的抗碎強度、結渣性煤的抗碎強度、結渣性：在勘探階段進行過測試，結論為：高強度煤、強結渣煤，本次補勘未進行新的測試，采用原結論。 煤的低溫干餾試驗結果統(tǒng)計表 表 5-9煤 層灰熔融性2-1 中2-2 上2-2 中3-13-1 下4-14-1 下5-15-26-1 中6-2 中ST(C)119812711230114012601195118