山西乡宁天合煤业有限公司09Mta矿井初步设计 毕业设计论文说明书.doc

太原理工大学继续教育学院 毕业设计 (论文 )任务 书 毕业设计（论文）题目： 山西乡宁天合煤业有限公司 0.9Mt/a 矿井初步设计毕业设计（论文） 毕业设计（论文）要求： 一、毕业设计的选题 采煤工程专业学生毕业设计的选题，是针对某一矿井的原始条件，由指导老师 根据不同的煤层数目和井田范围，确定若干个题目，每个学生一道题目，独立完成 整个矿井设计。 一般情况下，每个教师指导 7-8 名学生，每个指导老师选定一个实际生产的矿 井作为选题的依据。 矿井初步设计包括文字说明书和五张图纸，设计采用 CAD 软件。 二、毕业设计任务书、指导书 毕业设计任务书： 毕业设计任务书由指导老师编写。 毕业设计任务书的内容包括：题目、设计矿井井型、设计矿井的地质资料、煤 层底板等高线图、地层柱状图、地形图等。 毕业设计（论文）主要内容： 第一章：井田概括及地质特征 第 1 页 第二章：井田境界及储量 第三章：矿井工作制度及服务年限 第四章：矿井开拓 第五章：巷道布置 第六章：采煤方法 第七章：矿井运输 第八章：矿井提升 第九章：矿井通风 第十章：环境保护及技术经济指标 主要参考文献（资料）： 1煤矿矿井开采设计手册（上、下册），煤矿矿井开采设计手册编写 组编写，煤炭工业出版社出版，2003； 2煤炭工业矿井设计规范，中华人民共和国煤炭工业部主编，中国计划出 版社出版，2005； 3煤矿安全规程，煤炭工业部编写，煤炭工业出版社出版，2004； 4煤矿开采学（修订本），徐永圻主编，中国矿业大学出版社出版， 1999； 5井巷工程简明教程，鹿守敏编，中国矿业大学出版社出版，1992； 6矿井通风，黄元平主编，中国矿业大学出版社出版，1990； 7 煤炭井巷工程综合预算定额（统一基价），中华人民共和国能源部，煤 炭工业出版社出版，1992； 8采煤概论，焦作矿业学院等院校编，煤炭工业出版社出版，1986； 9矿井提升设备，中国矿业学院主编，煤炭工业出版社出版，1980； 10煤矿生产经营费指标汇编（第十八分册），山西矿业学院科技情报资料 室翻印，1985； 专业班级 采矿工程 2011 级 形式 函授 层次 学生姓名 要求设计（论文）工作起止日期 指导老师签名 日期 主任委员签名 日期 第 2 页 注：1.任务书一式两份，指导老师及学生各一份。 2.必要时另加附页。 目 录 前前 言言1 第一章第一章 井田概况及井田概况及地地质特征质特征4 第一节 井田概况.4 第二节 地质特征.6 第二章第二章 井田境界井田境界及及资源资源/储量储量.21 第三章第三章 矿井工作制度及服务年限矿井工作制度及服务年限.26 第四章第四章 矿井矿井开开拓拓.27 第五章第五章 井巷井巷布布置置.37 第一节 井筒 37 第二节 井底车场及硐室42 第六章第六章 采采煤煤方法方法.44 第七章第七章 矿井矿井运运输输.54 第一节 运输方式的选择54 第二节 矿井车辆配备 .56 第三节 运输设备选型 .57 第八章第八章 矿井提矿井提升升.65 第九章第九章 矿井矿井通通风风.88 第十章第十章 环境保护与经环境保护与经济济技术指标技术指标.92 第一节 环境概述.92 第二节 各种污染的防治措施94 第三节 地表塌陷治理100 第四节 机构设置及专项投资 101 第五节 经济技术劳动定员及劳动生产率102 第六节 建设项目资金概算103 第七节 生产成本.105 第八节 矿井主要技术经济指标表.105 参考文参考文献献109 致致 谢谢110 第 3 页 前 言 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件：山西省煤矿企 业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发20091138 号文关于临汾市 山西乡宁天合煤业有限公司等 3 处煤矿企业兼并重组整合方案的批复，对周 边 4 座小矿井及新增资源区实施兼并重组资源整合，重组后企业核准名称为山 西乡宁天合煤业有限公司。2010 年 1 月山西省国土资源厅颁发了采矿许可证， 批准开采 2-10 号煤层，生产规模 0.9Mt/a，井田面积 6.91km2。 一、编制矿井兼并重组整合设计的依据 1. 山西乡宁天合煤业有限公司兼并重组整合项目初步设计委托书； 2. 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发2009 1138 号文关于临汾市山西乡宁天和煤业有限公司等 3 处煤矿企业兼并重组整 合方案的批复； 3. 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发201116 号文关于山西阳煤集团碾沟煤业有限公司等 16 处矿井调整变更方案的批复； 4. 山西乡宁天合煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告； 5. 晋煤规发【2011】138 号关于山西乡宁天合煤业有限公司重组整合矿 井地质报告的批复； 6. 山西乡宁天合煤业有限公司历年来矿井瓦斯涌出量鉴定报告； 7. 国家工程建设强制性条文及有关的技术政策、设计规范、安全规程及技 术规定。 二、设计的指导思想 以市场为导向，以经济效益为中心，以科技进步为动力，认真贯彻执行国 家有关煤炭建设的方针政策，按照高起点、高技术、高效率、高效益的建设方 针，结合本矿资源条件和优势，运用现代先进的设计理念，积极采用先进适用 的新技术、新工艺、新设备、新材料；根据系统工程的思想，进行全面策划， 综合考虑，实现系统创新。按照系统配套，整体协调的总要求，贯彻生产高度 集中化、开拓开采系统简单化、采掘高产高效综机化、煤流胶带输送机化、辅 助运输单一化、主要设备集控自动化、监控管理信息化、地面布置合理化和技 术经济合理化的技术原则，把天合矿井建设成为高产高效、安全可靠的国内一 第 4 页 流现代化大型矿井。 主要技术原则 1. 结合地面、井下条件，优化井田开拓部署和地面工业场地的设置。 2. 采煤工作面采用综合机械化采煤工艺，提高矿井机械化程度。 3. 最大限度减少人员，提高生产效率。 4. 机修主要考虑日常维修。 5. 矿井工业场地联合布置，统筹考虑生产、生活服务。 6. 多用荒山，少占良田。 7. 高度重视环境保护。 三、设计的主要技术经济指标 1.设计生产能力： 0.9Mt/a， 矿井服务年限： 15.1a， 2.井巷工程量： 10848.00m/146141.85m3， 其中：煤巷/占总量： 8021m/73.9%， 掘进率： 120.5m/万 t； 3.工业建筑新增总面积/总体积： 17662.3 m2/103711.6m3； 4.行政福利建筑总面积/体积： 8900.96 m2/31716.89m3 5.矿井总占地面积： 20.15hm2； 其中：工业场地占地面积： 6.35hm2， 围墙内工业场地用地面积： 5.128hm2， 风井场地占地面积： 0.80hm2， 6.建设工期： 17 个月； 7.矿井在籍人数： 484 人； 8.生产工人效率： 9.2t/工； 原煤生产工人效率 8.5t/工； 9.矿井建设项目总资金： 56040.88 万元，吨煤投资：622.68 元/t， 其中：静态投资： 51790.53 万元，吨煤投资：575.45 元/t， 10.税后内部收益率（税后）： 21.00%； 11.税后投资回收期（税后）： 5.53a； 12.投资利润率： 16.89%； 13.投资利税率： 24.03%； 14.借款偿还期： 4.90a。 四、存在的主要问题及建议 第 5 页 1.本矿井参加兼并重组整合的煤矿 4 座，这 4 座煤矿为 2006 年多个小煤窑 资源整合而来，几经整合更换业主，煤矿原始状况，特别是井下开采现状，资 料缺失较多，虽经地质部门搜集整理、调查了解，但由于年代久远，人员变化 较大，资料缺失严重，要彻底查明井下开采现状，老巷、老空分布情况难度较 大。这将给矿井建设和生产带来安全隐患，建议矿井建设前采用综合勘探手段， 生产期间加强预测预报工作，防患于未然，确保生产建设安全。 2.井田内施工钻孔年代跨度大，封孔情况及封孔质量不详。报废井筒个数、 位置、处理方式等不明，这些有可能沟通上下含水层、地表水或者采空区、老 空区积水，集气。建议矿井建设前进行一次普查调研，查明封孔质量不合格的 钻孔及未处理的井筒，采取措施，防治事故发生。 3.本井田勘探报告采用的瓦斯鉴定资料为整合前个别矿井近年来瓦斯鉴定 结果，由于采煤方法、通风条件不同，其鉴定结果不能准确反映整合后矿井瓦 斯情况。 第 6 页 第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、交通位置 山西乡宁天合煤业有限公司位于山西省乡宁县枣岭乡一带，行政区划归乡 宁县枣岭乡管辖。 沿井田内县乡级水泥路往东 15km 可与 209 国道相接，沿 209 国道向北约 30km 可达乡宁县城，沿 209 国道往南约 12km 可达河津市市区与国道 108 国道 接运，往东北约 110km 在临汾市与南同蒲铁路相遇，往南 130km 可达运城市。 交通条件较为方便。 二、地形地貌 本区位于吕梁山南端，总体地形为中部高东西低。区内地形切割较为强烈， 黄土冲沟发育，主要山梁走向为近东西向。地形最高点位于井田东部的前圪塔 岭上，海拔 1014.90m；最低点位于西并部沟谷内，海拔 711.50m，最大相对高 差 303.40m，属中低山区。 三、地面水系 本区地处黄河流域，地表水属汾河水系。井田中部近南北向的山梁形成一 道自然分水岭，分水岭以西地表水往北西直接汇入黄河，以东地表水往南东汇 入汾河，汾河往西注入黄河。 四、气象及地震情况 井田地处黄土高原地带，气候变化明显，蒸发量大于降雨量，属大陆性气 候。据乡宁县气象台 2009 年前的观测资料：年平均气温 10，最高气温 35 （1978 年 6 月 30 日），最低气温-23（1980 年 1 月 30 日）；年平均降水量 382.3mm，年最大降水量为 700mm（1971 年），降雨量最小为 261.3mm（1997 年） ，蒸发量最大 2346mm（1977 年），蒸发量大于降水量。冬春两季雨雪较少，结 冰期为十一月至次年三月份，无霜期约 180 天，年最大冻土深度为 530mm。井 第 7 页 田位于乡宁县城的西南边缘，气候特征与乡宁县气象观测资料可能略有差别。 本区夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大风速 18m/s。 本区东邻临汾盆地。而临汾盆地是我国著名的强裂震区之一，地震活以频 度高、强度大为其特点，据史料记载自公元前 231 年以来，曾发生严重破坏性 地震达成 15 次之多，为地震多发区。按照中国地震参数区划图（GB18306- 2001），本区地震动峰值加速度 0.10g，抗震防烈度为 7 度。 五、井田内及周边小窑开采情况 1.井田内小窑开采情况 已关闭的原山西乡宁县枣岭乡小渠煤矿为集体企业，始建于 1967 年。2005 年 1 月 10 日山西省国土资源厅换发了采矿许可证。批准开采 2 号煤层，地下开 采，生产规模 15 万 t/年，开采深度由 1171.5675m 标高。 该矿采煤方法为长壁炮采落煤，回采工作面采用煤电钻打眼，爆破落煤， 刮板输送机运煤，单体液压支柱配铰链接顶梁支护，全部垮落法管理顶板，顺 槽运输采用胶带输送机运输。通风方式为中央并列式。采用中央水仓集中排水。 该矿井属低瓦斯矿井，建矿以来未发生过瓦斯、煤尘、水害及煤的自燃事故。 2008 年该矿因 2 号煤层资源枯竭而关闭。 2.井田周边小窑开采情况 井田周边无废弃小窑。 六、主要建筑材料供应情况 矿井所需钢材、木材、水泥、各种设备市场上能够满足建设需求；砖、石、 砂及石灰等本地可满足需求；当地劳动力较充足；本次扩建各级政府大力支持 该矿建设，因此矿井建设各种条件都比较好。 七、水源情况 兼并重组整合前各矿矿井生活用水采自附近的奥灰水，生产用水为矿井水 回收利用，基本可满足需求。 八、电源情况 位于矿井工业场地西北 5km 处，有枣岭 35kV 变电站；位于矿井工业场地东 北 6km 处，有西坡 110kV 变电站。 现天合煤业 10kV 变电所为双回路供电，经校核已不能满足整合后用电需要， 第 8 页 只能做为前期施工电源。 九、本区社会经济状况 乡宁县位于山西省西南部，辖 5 镇 5 乡，面积 2024km2，人口 23 万。国内 主要交通干线 209 国道穿越南北，规划中的临汾吉县高速公路横贯东西，交 通极为便利。境内矿产资源丰富，主要有煤、铁、石英、石膏等，尤以煤为最。 农业以种植业为主，农产品有小麦、谷子、玉米、黍子、土豆等。特产有柿子、 核桃和紫砂制品。 第二节 地质特征 山西省煤炭工业厅以晋煤规发【2011】114 号文下发“关于山西乡宁天合 煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”，是在上述地质报告的基础 上，通过调查矿井生产过程中所揭露的一些地质情况，包括煤层情况、井下测 量资料、煤质情况及瓦斯、顶底板、井下渗涌水等，并对邻近矿井地质资料进 行了调查，综合分析整理编制的。查明了井田地层及含煤地层；查明了井田构 造；查明了井田水文地质条件，评价了其他开采技术条件，基本达到勘探程度。 一、区域地质 1.区域地层 井田位于华北地层区山西地层分区宁武临汾地层小区，区域地层总体为 走向南北，倾角西。区域地层由吕梁山隆起带，向西依次出露由老到新，出露 齐全，自然剖面较完整。 2.区域构造 按板块学的构造划分，本井田位于华北板块鄂尔多斯地块河东区块的南部 边缘，河东区块东部以离石断裂为界，西部为黄河，南部和北部是沉积带边缘。 该区块总体为一向西倾斜的单斜构造，区内构造以褶曲为主，次级褶曲走 向主要为南北向。较少断裂，未见大规模的岩浆活动，仅在临县西北的紫金山 及柳林县尖家沟有燕山期岩浆活动。另外，河曲县境内旧县城附近有数处喜山 期岩体出露。按其构造的发育明显差异特征，由北而南划分为三个区： 北部构造分区 包括临县安业乡曲峪镇一线以北至河曲偏关以南广大地区。区内构造 简单，地层平缓，倾角一般 50°-10°，基本为一走向近南北或北北东，倾向 第 9 页 西或北西西的单斜构造。 中部构造分区 南接柳林县张家庄、裴沟，北至临县罗峪湍水头；东抵离石煤层露头线， 西以黄河为界。正处于离石柳林东西向构造带上。由于又处在走向南北的吕 梁复背斜西翼上，其中有东西向构造带与南北向构造带的复合，形成特有的北 向斜及鼻状构造。 南部构造分区 北起柳林县南的裴沟张家庄一线，南至乡宁河津一带；东以紫荆山断 裂为界，西抵黄河岸边。南北长约 170km。区内构造线呈向南东突出的弧形。 在隰县以北，以南北向为主，向南逐渐过渡为北北东及北东向。地层产状的变 化与主构造线基本一致。 3.区域含煤层特征 本区位于河东煤田南部，主要含煤地层为太原组与山西组，总厚约 70- 140m，含主要可采煤层 2 层，煤层总厚 8.4m，含煤系数为 5.4%，各煤层稳定程 度较好，厚度大，是河东煤田区内含煤程度较好的地区。 太原组煤层以贫煤、瘦煤为主，共含煤 11-15 层，含煤系数 2.00-13.02%, 平均 7.61%。含有 6、7、8、9、10、10下、11、11下及不稳定的薄煤层，其中 10 号煤层为大部可采的较稳定煤层，9、10、11 号煤层为稳定可采煤层。 山西组煤层主要为为贫煤，在平面上东部浅部为焦煤、瘦煤，西部深部为 瘦煤、贫煤，变质程度由上而下、由西向东逐渐变深，共含煤 9 层，其中 1、2、3 号煤层为层位稳定的全区可采或局部可采煤层。含煤系数 1.80-9.76%, 平均 5.66%。 二、井田地层 1.地层 井田大部为新生界黄土所覆盖，仅部分沟谷内有基岩零星出露。井田内主 要出露有太原组、山西组、下石盒子组和上石盒子组地层。现根据钻孔揭露资 料，结合地表出露情况，对井田内的地层由老到新分述如下： （1）奥陶系中统峰峰组(O2f) 为含煤地层之基底，主要由灰及深灰色石灰岩、泥质石灰岩、泥灰岩组成， 底部夹泥质白云岩和白云质灰岩，钻孔揭露深度 200m 左右。 （2）石炭系中统本溪组(C2b) 为本井田主要含煤地层之一。由灰色、灰白色铝质泥岩、泥岩、粉砂岩、 石英砂岩及煤层组成，夹 1-2 层石灰岩,底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位 很不稳定。由于中奥陶统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据 第 10 页 钻孔揭露资料，地层厚 9.90-24.18m，平均 15.86m。平行不整合于峰峰组地层 之上。 （3）石炭系上统太原组(C3t) 为本井田主要含煤地层之一，与下伏地层呈整合接触。自 K1砂岩底至 K7砂 岩底，地层厚 45.4490.64m，平均 58.82m。主要由灰白、灰黑色砂岩、粉 砂岩、泥岩、石灰岩组成。含丰富的动物化石，旋回结构清楚，横向稳定性好， 易于对比。全组可划分为 24 个沉积旋回，属于海陆交互相沉积。 （4）二叠系下统山西组(P1s) 为本井田主要含煤地层之一，与下伏地层呈整合接触。自 K7砂岩底至 K8砂 岩底，地层厚 32.0149.46m，平均 39.59m。主要由灰色细粒砂岩、灰黑色粉 砂岩、泥岩和煤层组成，其中 2 号煤层为全区稳定可采煤层,底部 K7砂岩为细 粒砂岩，岩性及厚度变化不大。 （5）二叠系下统下石盒子组(P1x) K8砂岩底至 K10砂岩底，与下伏地层呈整合接触。地层厚 66.17-99.22m， 平均 87.85m。根据其岩性、岩相特征，划分为上、下两段： 下段(Plx1)： K8砂岩底至 K9砂岩底，地层厚 19.80-40.35m，平均 36.62 m。以灰色、绿 白色中、细粒砂岩为主，夹深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩，局部夹薄层煤线， 顶部为黑灰色泥岩。底部 K8砂岩为灰色、灰白色细粒砂岩，具直线型斜交层理 和斜层理，局部含泥质斑块。 上段(Plx2)： K9砂岩底至 K1O砂岩底，地层厚 46.37-58.87m，平均 51.23m。底部 K9砂岩 为灰白色中粒砂岩。其上为互层状绿灰色、灰色中、细粒砂岩和灰绿色泥岩、 粉砂岩。顶部为一层灰绿色与紫红色花斑相间、含鲕状铁质结核的泥岩，俗称 “桃花泥岩”可作为确定 K1O砂岩的辅助标志。 （6）二叠系上统上石盒子组(P2s) K10砂岩底至 K14砂岩底，连续沉积于下石盒子组之上，由黄绿色砂岩及灰、 黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩组成。底部为一层灰白色中细粒砂 岩，成份以石英为主，长石次之，含暗色矿物。孔隙式钙泥质胶结，分选差， 底部含砾石，厚 2.40-14.40m,平均 6.61m。根据岩性组合特征可分为三段，本 区最大残留厚度约 85m。 （7）第四系(Q) 本区地表以第四系中更新统（Q2）黄土覆盖为主，以角度不整合覆于不同 时代地层之上，厚 0-118.76m，平均 48.47m。底部为砂砾层及砂层，中下部为 灰黄色亚粘土和亚砂土；上部为灰黄色亚粘土夹棕红色古土壤条带。 第 11 页 2.含煤地层 井田含煤地层包括石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)、二叠系下 统山西组(P1s) 和下石盒子组(P1x)。其中本溪组、太原组和山西组为本区主要 含煤地层，现分述如下： 石炭系中统本溪组(C2b) 为本井田主要含煤地层之一。由灰色、灰白色铝质泥岩、泥岩、粉砂岩、 石英砂岩及煤层组成，夹 1-2 层石灰岩,底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位 很不稳定。位于该组顶部的 12 号煤层为大部可采的稳定煤层。由于中奥陶统古 风化壳剥蚀程度不同，该组地层厚度变化较大，依据钻孔揭露资料，地层厚度 9.9024.18m，平均 15.86m。平行不整合于峰峰组地层之上。 石炭系上统太原组(C3t) 为本井田主要含煤地层之一，与下伏地层呈整合接触。自 K1砂岩底至 K7砂 岩底，地层厚度 45.4490.64m，平均 58.82m。主要由灰白、灰黑色砂岩、 粉砂岩、泥岩、石灰岩组成。含丰富的动物化石，旋回结构清楚，横向稳定性 好，易于对比。全组可划分为 24 个沉积旋回，属于海陆交互相沉积。依据岩 性、岩相特征，自下而上可划分为三段： （1）太原组下段(C3t1)： K1砂岩底至 K 2石灰岩底，地层厚度为 15.4555.17m，平均 27.15m。主 要由灰白色砂岩、灰灰黑色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩及稳定可采的 10 号煤层 组成。底部 K1砂岩为灰白色薄层状细粒砂岩，局部相变成粉砂岩。 （2）太原组中段(C3t2)： K2石灰岩底至 K4石灰岩顶。地层厚度 14.8026.60m，平均 19.28m。主要 由三层深灰色石灰岩及灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩夹三层煤层组成。底 部为深灰色，巨厚层状致密、坚硬的 K2石灰岩，含有丰富的有蜒科、腕足类化 石和燧石结核,自 K 2向上为灰黑色泥岩及具波状层理的粉砂岩、细粒砂岩，多 受黄铁矿浸染，其上发育有不可采的 8 号煤层，顶板为深灰色，厚层状的 K3石 灰岩，K3石灰岩全区稳定，易于对比。K3至 K4石灰岩间，为灰、灰黑色砂岩、 粉砂岩和泥岩，间夹不可采的 7 号煤层，其顶部即为深灰色、中厚层状、致密 坚硬的 K4石灰岩。 （3）太原组上段(C3t3)： K4石灰岩顶到 K7砂岩底，地层厚度 8.2017.50m，平均 12.39m。主要由 灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成，含黄铁矿、菱铁矿结核，所夹 6 号煤 层为不可采煤层。 （4）二叠系下统山西组(P1s) K7砂岩底至 K8砂岩底，与下伏地层呈整合接触。地层厚度 32.01 第 12 页 49.46m，平均 39.59m。岩性主要由灰色的细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩和 2、3 号煤层组成，其中 2 号煤层为全区稳定可采煤层,3 号煤层为不可采的不稳 定煤层，底部 K7砂岩为细粒砂岩，岩性及厚度变化不大。 2.构造 井田位于河东煤田南缘，吕梁山隆起之南翼。由于受北东向构造带影响， 井田总体构造为倾向北西的单斜构造，地层倾角一般 5-10°。井田内发现 1 条 正断层，位于井田北部，为走向近似东西、倾向南的正断层，长度大约 500m， 落差 5m，倾角 65°，上、下盘出露地层均为二叠系上石盒子组下段，为地质填 图发现控制。 据勘探成果、地面填图及生产矿井揭露资料，未发现陷落柱。 3.岩浆岩 依据勘探成果及地面填图，本区无岩浆岩活动。 综述本井田构造复杂程度属简单类型。 三、煤层 1. 煤层 本井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组和石炭系 中统本溪组，三组地层平均总厚 114.27m，共含煤 10 层，煤层总厚 13.13m，含 煤系数 11.5%。含可采煤层 3 层，可采煤层总厚 10.79m，可采系数 9.4%。 山西组含煤地层：地层平均厚 39.59m,含煤 2-3 层(自上而下编号为 1、2、3 号），煤层平均厚 7.22m,含煤系数为 18.2%。含可采煤层 1 层（2 号）， 可采煤层总厚 6.53m，可采系数 16.5%。 太原组含煤地层：地层平均厚 58.82m,含煤 3-6 层(自上而下编号为 6、7、8、10、11 号),煤层总厚 3.71m,含煤系数为 6.3%。含可采煤层 1 层（10 号），可采煤层总厚 2.58m，可采系数 4.4%。 本溪组含煤地层：地层平均厚 15.86m,含煤 1-2 层,煤层平均总厚 2.20m, 含煤系数为 13.9%。含可采煤层 1 层（12 号），可采煤层总厚 1.68m，可采数 10.6%。 2.可采煤层 井田内可采煤层共 3 层。现分述如下： （1）2 号煤层 位于山西组中下部，下距 10 号煤层 35.2754.97m，平均 41.69m。煤层厚 度 5.407.48m，平均 6.53m。含 03 层夹石，结构简单较简单。顶板一般 为粉砂岩或中粒砂岩，偶为细粒砂岩或泥岩。底板一般为泥岩或粉砂岩，偶为 细粒砂岩或石英砂岩。 第 13 页 该煤层厚度变化较大，无规律。最厚点见于井田北部边界附近的 110 号钻 孔，煤厚 7.48m，最薄点见于井田南部边界处的 2021 号钻孔，煤厚 5.40m。属 全区可采的稳定煤层。 （2）10 号煤层 位于太原组下段顶部，下距 12 号煤层 18.6156.82m，平均 29.67m。煤层 厚度 1.305.19m，平均 2.58m。含 03 层夹石，结构简单较简单。顶板一 般为石灰岩或石英砂岩，偶为粉砂岩。底板一般为粉砂岩或泥岩，偶为细粒砂 岩或石英砂岩。 该煤层厚度变化极大，最厚点见于井田西北角附近的 5 号钻孔，煤厚 5.19m。最薄点见于井田北部边界处的 103 号钻孔，煤厚 1.30m。厚度变化趋势 为中西部厚，北部、东部和南部较薄。厚度变化较有规律。属全区可采的稳定 煤层。 （3）12 号煤层 位于本溪组顶部。煤层厚度 0.203.35m，平均 1.68m。含 0-3 层夹石，结 构简单较简单。顶板一般为石英砂岩，偶为粉砂岩或泥岩。底板一般为泥岩 或粉砂岩，偶见炭质泥岩。 四、煤质 表 1-2-1 主要可采煤层特征表 煤层厚度 （m） 煤层间距 （m）煤层 号最小-最大 平均 最小-最大 平均 夹 石 层 数 煤层 结构 顶板岩性 底板岩性 稳定 性 可采 性 2 5.40-7.48 6.53 0-3 简单- - 较简 单 粉砂岩、中粒 砂岩 泥岩、粉砂岩 稳定 全区 可采 35.27-5497 - 41.69 10 1.30-5.19 2.58 0-3 简单- - 较简 单 石灰岩、石英 砂岩 泥岩、粉砂岩 稳定 全区 可采 12 0.20-3.35 1.68 18.61-56.82 - 29.67 0-3 简单- - 较简 单 石英砂岩 泥岩、粉砂岩 稳定 大部 可采 第 14 页 1.物理性质 煤层呈黑色、黑灰色，条痕为黑黑灰色，强玻璃光泽（焦煤瘦煤）或 金刚光泽（贫煤）或似金属光泽（无烟煤），硬度一般为 23 度。亮煤裂隙发 育，性脆，易破碎；暗煤坚硬，裂隙不发育。半亮型煤和半暗型煤条带状结构 明显。断口参差状或阶梯状。块状和粉沫状构造。 该煤层厚度变化极大,最厚点见于井田西北角附近的 5 号钻孔，煤厚 3.35m。最薄点见于井田北部边界处的 103 号钻孔，煤厚 0.20m。厚度变化无规 律，属大部可采的稳定煤层。 2、10 号煤层视密度为 1.40t/m3，12 号煤层视密度为 1.45t/m3。 2.煤岩特性 （1）宏观煤岩特征 2 号煤层宏观煤岩类型，以半亮型煤为主，其次光亮型和半暗型煤。宏观 煤岩成分以亮煤为主，夹少量镜煤和暗煤，偶见丝炭薄层。结构均一。裂隙面 有时被方解石充填。 10 号煤层宏观煤岩类型以半光亮型煤为主，其次光亮型半暗型煤。镜煤以 线理或条带状出现在其它类型煤的基质中。结构以线理均一状为主，沿层面 见星散状黄铁矿。 （2）显微煤岩特征 镜质组含量 2 号煤层在 76.10-89.20%，平均 83.00%，10 号煤层在 77.60- 80.60%，平均 78.99%，主要由无结构镜质体组成，结构镜质体很少，无结构镜 质体以基质镜质体和均质镜质体为主，其间分散着粘土和丝炭化碎物及个别黄 铁矿颗粒。惰质组含量 2 号煤层在 10.80-23.90%，平均 17.00%，10 号煤层在 19.40-22.40%，平均 21.01%，主要由半丝质体和丝质体组成，丝炭常呈透镜体 或碎块状，常常突出很高，反光性很强，胞腔大小、腔壁厚薄不一，有时破碎 成星状和弧状结构，丝炭化基质常见有两种状态，一种同半凝胶化物质呈过渡 关系，团块状出现没有明显的轮廓，一种是粗粒或细粒的单独个体分布在凝胶 化物质之中。壳质组含量甚微。无机矿物组成主要为粘土矿物，其次还有少量 的黄铁矿和少量的方解石脉，2 号煤层含量在 6.14-14.60%，平均 9.22%，10 号 煤层含量在 6.70-13.800%，平均 0.08%，粘土矿物多为分散状、充填状、浸染 状、透镜状分布，黄铁矿多为结核状，颗粒分散状分布，方解石以充填状分布。 （3）镜质组最大反射率 煤岩显微组分的反射率受煤化程度和煤岩组分的控制。随着煤化程度的加 深，煤镜质体逐渐增大，煤的光学异向性增强，镜质组最大反射率提高。 2 号煤层镜质组最大反射率介于 1.53-1.61%之间，属 IV-VI 变质阶段，相 第 15 页 应的煤牌号为焦煤、瘦煤和贫煤。 10 号煤层镜质组最大反射率在 1.60-2.28%，平均 2.02%，属 IV-VI 变质阶 段，相应的煤牌号为焦煤、瘦煤和贫煤。 以垂向上分析，2 号煤层镜质组最大反射率低于 10 号煤层，从水平面上分 析，评价区由东南到西北，随着煤层埋芷深度的加大，煤的变质程度在加深， 镜质组最大反射率在加大，相应的煤牌号依次为焦煤、瘦煤、贫煤。 3.煤的化学性质、工艺性能 （1）煤的化学性质 2 号煤层 水分（Mad）：原煤 0.38-4.62%，平均 1.07%； 浮煤 0.56-1.42%，平均 0.92%。 灰分（Ad）： 原煤 11.61-23.98%，平均 19.41%， 浮煤 5.91-11.20%，平均 7.27%。 挥发分（Vdaf）：原煤 17.70-20.45%，平均 19.43%； 浮煤 15.59-18.67%，平均 16.87% 全硫（St,d）： 原煤 0.34-0.83%，平均 0.56%； 浮煤 0.40-1.39%，平均 0.58%。 磷分（Pd）：浮煤 0.0080.041%，平均 0.018%。 发热量（Qgr,d）：原煤 35.1936.84MJ/kg，平均 35.68MJ/kg。 胶质层最大厚度（Y）：浮煤 2.1-15mm，平均 9.6mm。 根据煤炭质量分级 GB/T15224.1.2.3（炼焦用煤分级）和中国煤炭分类国 家标准 GB5751-86，该煤层属特低灰-中灰、特低磷-低磷、低硫-中高硫、低挥 发分、特高热值的瘦煤。 10 号煤层 水分（Mad）：原煤 0.32-3.52%，平均 0.69%； 浮煤 0.42-0.99%，平均 0.67%。 灰分（Ad）： 原煤 8.85-28.74%，平均 19.73%； 浮煤 4.13-11.33%，平均 6.06%。 挥发分（Vdaf）：原煤 12.26-24.96%，平均 16.77%； 浮煤 10.96-17.70%，平均 14.74%。 全硫（St,d）： 原煤 2.65-11.45%，平均 8.76%； 浮煤 2.28-8.90%，平均 6.01%。 磷分（Pd）： 浮煤 0.001-0.023%，平均 0.006%。 发热量（Qgr,d ）：原煤 31.67-35.27MJ/kg，平均 32.70MJ/kg。 胶质层最大厚度（Y）：浮煤 0.0-12mm，平均 3.8mm。 第 16 页 根据煤炭质量分级 GB/T15224.1.2.3（炼焦用煤分级）和中国煤炭分类国 家标准 GB5751-86，该煤层属特低灰-中灰、特低磷-低磷、高硫、低挥发分 中等挥发分、特高热值的瘦煤。 12 号煤层 水分（Mad）：原煤 0.46-0.69%，平均 0.57%； 浮煤 0.66-0.86%，平均 0.78%。 灰分（Ad）： 原煤 21.54-36.48%，平均 29.63%； 浮煤 5.62-12.68%，平均 7.96%。 挥发分（Vdaf）：原煤 14.85-22.73%，平均 19.38%； 浮煤 12.29-21.40%，平均 16.03%。 全硫（St,d）：原煤 3.98-7.53%，平均 5.76%； 浮煤 2.56-5.34%，平均 3.67%。 磷分（Pd）：浮煤 0.0090.038%，平均 0.020%。 发热量（Qgr,d ）：原煤 31.8833.58MJ/kg，平均 32.52MJ/kg。 胶质层最大厚度（Y）：浮煤 0.0-15mm，平均 6mm。 根据煤炭质量分级 GB/T15224.1.2.3（炼焦用煤分级）和中国煤炭分类国 家标准 GB5751-86，该煤层属特低灰-中灰、特低磷-低磷、高硫、低挥发分 中等挥发分、特高热值的瘦煤。 （2）煤的工艺性能 1980 年王家岭井田精查时，在邻矿采了 200 公斤小焦炉试验样，分别由太 钢、鞍钢和煤炭科学院进行了试验。 （3）可选性 1980 年王家岭精查勘探时，在本井田附近的毛则渠煤矿和小渠煤矿采取了 2 号煤层煤样，进行了筛分、浮沉试验和煤岩可选性鉴定，采用中煤含量法对 2 号煤层可选性进行了评定。 利用煤的筛分、浮沉试验评价煤的可选性 1）2 号煤层原煤粒度组成及质量特征 大于 25mm 级的块煤占全样的 43.15%，小于 1mm 级的粉煤占 7.84%。各级的 质量具有一定的规律性：25-50mm 级灰分和全硫一般最高，该级往上块度越大 灰硫越低，该级往下粒度越细，灰、硫逐渐下降。 2）可选性和精煤回收率评价 按 1.4 作分选比重，所获得的理论精煤产率为 49.74-86.94%，平均为 67.92%,精煤灰分为 5.70-10.11%,平均为 8.42%,可评为良等-优等。1.4-1.8 的 中煤产率为 12.44-44.62%,属中等可选到很难选。 利用煤岩鉴定方法评价煤的可选性 第 17 页 利用煤岩方法测定煤的可选性，是根据煤中矿物成分、含量及分布状态来 进行的。 利用测定煤的显微组分的煤砖光片，在显微镜下研究矿物的种类含量，分 布状态及煤岩类型对可选性的影响，通过理论计算和试验数据确定：粘土矿物 占煤粒面积小于 5%为浮煤，5-40%为中煤,大于 40%为尾煤；孢子暗煤类型：粘 土矿物小于 10%为浮煤，10-50%为中煤，大于 50%为尾煤；黄铁矿占煤粒面积小 于 3%为浮煤，3-15%为中煤，大于 15%为尾煤。划分浮、中、尾煤以煤粒为单位， 用数据统计法进行统计，煤粒上投影点均为有效点，统计行距 1 毫米，点距 1/3 毫米，干镜和油镜均可进行，有效统计点不小于 400 点结果以重量百分比 表示，体积百分比换算成重量百分比的系数为：浮煤 1.32，中煤 1.60，尾煤 2.00。 利用上述方法对本井田周边的煤矿 2 号煤层 15 个煤样进行了可选性测定。 从表中看出 2 号煤浮煤回收率多在 73%以上，中煤产率较低，多介于 14-19%之 间，浮煤回收率为优等，可选性等级多为中等可选。其原因是 2 号煤矿物含量 少，主要为粘土类，其分布不太分散，多为粗分散状态，少浸染状。 应用煤岩鉴定可选性所取得的资料与浮沉资料对比，一般规律还是相符的， 只是浮煤回收率经浮沉的都偏高，中煤都偏低，因而造成了可选性等级的差异， 产生误差的原因是多方面的，其中也包括筛分，浮沉和煤样缩制的因素。 （4）煤质及工业用途评价 2 号煤层属特低灰-中灰、特低磷-低磷、低硫-中高硫、低挥发分、特高热 值的瘦煤，可做炼焦用煤。 五、开采技术条件 1. 煤层顶底板 2 号煤层顶板多为中、细粒砂岩，偶见粉砂岩或泥岩，厚度 2.30-19.20m, 厚层状,成分以石英为主,其次为长石。据王家岭精查勘探资料，顶板为中、细 粒砂岩时单向抗压强度 79.18Mpa，抗拉强度 5.59 Mpa，抗剪强度 12.84- 15.48Mpa，平均 14.21 Mpa，属半松软坚硬岩石，为稳定顶板；底板多为粉 砂岩或泥岩，偶见中、细粒砂岩