寸草塔二矿矿井设计任务书-学位论文.doc

寸草塔二矿矿井设计任务书_毕业设计
摘 要
本次设计是开采寸草塔二矿，说明书共十章。根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第四、六、九章，其他如井底车场、井下运输及提升设备仅做一般的选型计算。
寸草塔二矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗的东南、东胜煤田寸草塔矿区二井田之东北部，距伊金霍洛旗约30km，行政区划隶属伊金霍洛旗布尔台乡。矿区南与寸草塔一井田相接，东邻乌兰木伦河，矿区东西长约5.150km，东西宽约4.550km，面积约16.5021km2

本井田的煤层为中侏罗统延安组，为河流、三角洲及沼泽相的含煤沉积体系，岩性由砾岩、各粒级的砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。据岩石组合及含煤性，由下而上分为一、二、三3个岩段。
本井田内有多层煤，煤层均有煤尘爆炸性，煤层自燃倾向为自燃。矿井属于高瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量为0.45m3/min，相对涌出量为1.65m3/t。
本井田采用双斜井开拓方式，回采工艺采用后退式、综采放顶煤机械化采煤法，采用“四六制”作业制度。工作面的设备有双滚筒采煤机、放顶煤液压支架、可弯曲刮板运输机、破碎机、转载机等。采空区采用全部跨落法处理顶板。
本矿井设计年产量为270万吨，采用一套综采来满足产量的要求。
矿井运输大巷采用皮带运输作为主运输，采用连续牵引车作为辅助运输，矿井通风采用轴流式扇风机分区、抽出式通风方式。
关键词：瓦斯；顶板管理； 综采放顶煤。

目录
摘 要 1
第一章 井田概述和井田地质特征 1
一 矿区概述 1
二 井田地质特征 4
三 煤 质 14
第二章 井田境界与储量 25
一 井田境界 25
二 地质储量的计算 26
三 可采储量的计算 28
第三章 矿井工作制度及生产能力 30
一 矿井工作制度 30
二 矿井生产能力及服务年限 30
第四章 井田开拓 31
一 井田开拓方式的确定 31
第五章 矿井基本巷道与建井计划 32
一 井筒、石门与大巷 32
二 井底车场 33
第六章 采煤方法 34
一 采煤方法的选择 34
二 确定盘曲巷道布置和要素 38
三 回采工艺与劳动组织 38
四 采（盘）区的准备与工作面接替 40
第七章 井下运输 41
一 运输系统和运输方式的确定 41
二 运输设备的选择和计算 41
第八章 矿井提升 42
一 主提升 42
二 副井提升方式及设备 45
第九章 矿井通风与安全 50
一 风量的计算 50
二 矿井通风系统和风量分配 52
三 计算负压及等积孔 53
四 选取扇风机 56
五 安全生产技术措施 58
第十章 经济部分 61
一 矿井设计概算 61
二 劳动定员和劳动生产率 62
参考文献 65
致谢 66

3
第一章 井田概述和井田地质特征
一 矿区概述
1、井田位置、范围
寸草塔煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗的东南、东胜煤田寸草塔矿区二井田之东北部，距伊金霍洛旗约30km，行政区划隶属伊金霍洛旗布尔台乡。矿区南与寸草塔一井田相接，东邻乌兰木伦河，矿区东西长约5.150km，东西宽约4.550km，面积约16.5021km2。其地理坐标为：
东经：109°59′48″~110°03′52″
北纬： 39°27′43″~ 39°30′28″
根据内蒙古自治区国土资源厅2000年12月颁发的采矿许可证，证号为1500000040815。矿区范围由11个拐点圈定，标高在1191~1176m之间，矿区拐点坐标见表1-1。

寸草塔煤矿界限坐标一览表 表1-1
点号
X
Y
1
4371710.00
37419505.00
2
4370330.00
37417280.00
3
4373610.00
37413700.00
4
4375420.00
37415690.00
5
4375080.00
37417020.00
6
4374480.00
37417820.00
7
4373830.00
37418650.00
8
4373350.00
37419080.00
9
4373000.00
37419170.00
10
4372350.00
37419280.00
11
4371900.00
37419450.00
2、交通条件

包神铁路从寸草塔煤矿东侧通过，与该矿仅隔一条乌兰木伦河，并在煤矿东约1km处设有石圪台站，伊金霍洛旗——大柳塔一级公路从矿区西部通过。矿区北距内蒙鄂尔多斯市39km，距包头市143km，南距陕西榆林市215km，距神木县110km，皆可直抵，交通堪称方便（图1-1）。
图1-1 交通位置示意图

3. 矿区自然地理、经济状况
矿区位于鄂尔多斯高原东部及陕北黄土高原北部，毛乌素沙漠中部，地形特征为西北高东南低。最高处位于井田西南部边缘松定霍洛敖包，海拔高程1378m，最低处位于矿区东南部乌兰木伦河西崖，海拔高程1174m，矿区内最大高差204m，平均高差100m左右。
区内基本呈流水冲蚀地貌，沿乌兰木伦河两岸，支沟发育，地形起伏变化较大，地表大部分为风积沙所覆盖。
矿区内虽然沟谷较多，但常年流水较少。雨季地表迳流增多，但历时较短，偶有山洪爆发，水流汇入矿区东部边界外1-2km的乌兰木伦河。乌兰木伦河自西北向东南从井田东侧流过，在陕西境内汇入窟野河，最后注入黄河，该河流为常年性河流，其水量受大气降水控制，雨季较大，冬春季较小。据石圪台煤矿段1988年7月观测记录的流量为15m3/s。
本区属沙漠半干旱大陆性气候，冬寒夏热，春多风，秋多雨，冬季最低气温为－27.9°C，夏季最高气温达36.6°C，年降水量194.7~531.6mm，平均357.3mm，且多集中在7、8、9三个月，年蒸发量2297.4~2833.7mm，平均2457.4mm，为降水量的5~11倍。结冰期一般为当年十月初至翌年四月底，风力常为4级以上，风向多为西北。
据中科院地震局编制的地震资料，东胜区地震动峰值加速度为0.05，相当于地震烈度小于Ⅵ度，属弱震预测区，不会发生破坏性地震。
本区民风淳朴，历史上以农、牧、林业为主，生产条件简单，因受自然条件限制，经济条件相对落后，随着神华集团的大规模开发和包神铁路的修通，本区的经济状况发生了极大的改观，煤炭生产与农、牧、林业都得到了长足的发展，教育、文化、卫生事业蓬勃兴起，工业化城镇规模已基本形成。
二 井田地质特征
1、区域地质
（1）、区域地层
矿区区域地层属鄂尔多斯地层分区。中、新生代发育的地层由老到新，依次为中生界三叠系（T）、侏罗系（J）、白垩系（K），新生界新近系（N）和第四系（Q），其中中生界中侏罗统延安组是鄂尔多斯盆地的主要含煤地层之一。详见东胜煤田区域地层表(表2—1)。
（2）、区域构造
矿区大地构造位置属鄂尔多斯盆地，鄂尔多斯盆地是大型的克拉通盆地，该盆地北起阴山，南至秦岭，东起吕梁山，西达贺兰山、六盘山。盆地总的构造轮廓表现为一极其平缓、开阔的台向斜。台向斜轴部偏西侧，中部地层倾角平缓，在台向斜边缘形成一些穹窿及短轴背斜。东胜煤田即位于台向斜北部隆起的东部，全煤田基本表现为一单斜构造，北部地层走向近东EW，倾向北，倾角1°—2°，局部地段3°—5°，至西部塔拉沟一带，倾角逐渐加大，一般5°—8°，局部地段10°以上。向南部走向逐渐改变，至敖包梁一带走向渐转向SE，而在暖水镇以南，地层走向近于SN，倾角仍为1°—2°。
该向斜地层连续，未发现大型褶皱，仅发现一些宽缓的波状起伏；断裂构造不发育，只有一些小型断层，性质均为正断层，断距小于80m，断层面倾角60°—80°。
2、区域含煤特征
本区的含煤地层为中侏罗统延安组，为河流、三角洲及沼泽相的含煤沉积体系，岩性由砾岩、各粒级的砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。据岩石组合及含煤性，由下而上分为一、二、三3个岩段。现详述如下：
一岩段（J2y1）：位于延安组底部，从延安组底部粗粒砂岩至5-1煤顶板砂岩。岩性以灰—灰黑色细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主，间夹泥岩、砂岩透镜体，含钙质结核。底部常为灰白色中粗粒砂岩，局部含砾。矿物成分以石英、长石为主，石英含量较高，由下而上粒度变细。含5—6两个煤层组，含煤5—7层。全段厚度52m—103m，平均厚度69m。
二岩段（J2y2）：位于延安组中部，从5-1煤层顶板砂岩至3-1煤顶板砂岩。岩性以灰、灰白色中—细粒砂岩为主，夹灰绿、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩。砂岩为粘土胶结，局部为钙质胶结。主要成分为长石、石英，含少量云母及暗色矿物。含3—4两个煤组，含煤3—5层，全段厚度48—82m，平均厚度58m。
三岩段（J2y3）：位于延安组的上部，从3-1煤顶部砂岩至直罗组底部砂岩。上部为灰白色粘土胶结的粉砂岩、细粒砂岩为主，局部相变为兰灰色高岭土质泥岩；下部为灰黄色厚层状中—粗粒砂岩，成分以长石、石英为主，含白云母及暗色矿物，铁质结核。含2号煤层组，1-5层煤。全段厚度47m—110m，平均厚度65m。
含煤地层延安组划分的依据是：顶界以直罗组砂岩为界，底界以延安组底部粗粒石英砂岩为界，界线明显，易于区别。
四、井田构造
矿区基本构造形态为走向NW，倾向SW的单斜，地层倾角一般1°—3°，局部可达5°—8°。具宽缓的波状起伏。较大的褶曲、断裂构造及岩浆活动均不发育。
据西部盘区的三维地震成果：在1.5km2的范围内，仅3-1煤层就发现落差5m~13m的正断层18条，最大落差为13m(F4断层)，延伸长度达576m，断层走向以近SN、NNW向为主，少量NW向。断层落差以5m~10m居多。另外，在矿井实际生产过程中，也发现有小的落差在5~10m的小断层。由此可见，矿区内小断层较发育，规律是以SN及NNW走向为主。
五、井田水文地质
自1968年以来，煤炭系统的147队、117队、185队、151队和地矿系统的104队、105队、117队先后在东胜煤田作了一些工作。其中185队在前石圪台区33号钻孔对第四系孔隙潜水含水组、104队在216号钻孔对下白垩统志丹群孔隙潜水含水组（Ⅰ含水带）进行过抽水试验。特别是117队通过1003、603、602、112等钻孔的抽水试验，对区内的水文地质条件作出了较详细的分析，本次补勘基本沿用其结论。
矿区内主要含水层可见以下：
a) 第四系（Q4）松散潜水含水层
该层厚度变化较大，上部为砂砾层及中细砂，下部为粗砂与砂砾层，厚度0～28.13m，平均10 m，含水部分主要为下部粗砂及砂砾层。本次施工的BK4号水文孔，松散潜水含水层厚11.05m，钻孔单位涌水量0.0095L/s·m，渗透系数0.0987m/d。民井调查井深一般为0.50-10m，水位深3～8m，民井简易抽水资料：涌水量0.077L/s，为HCO3—Ca型水，矿化度低，含水性较弱。
b) 第三系（N2）松散沉积孔隙潜水含水层
主要为桔黄或微红色泥岩、含钙质结核砂质泥岩、泥质粉砂岩、细粒砂岩及底部含砾粗粒砂岩组成，在区内零星分布，厚度0～28.13m，据104队ZK32号孔抽水试验资料：q=0.171L/s·m，矿化度0.319，PH=8.0，为HCO3—SO4～Ca+Mg型水。含水性较弱。
c)白垩系志丹群（K1z）砂岩裂隙潜水含水层
该层厚0～104.05m，一般厚度为20～50m，中下部砂岩及含砾粗砂岩、砾岩中裂隙发育并含水；涌水量为0.0656～1.875L/s左右，渗透系数0.026 m/d，含水性较弱。为HCO3—Ca型水，矿化度低。
d) 侏罗系直罗组（J2z）裂隙承压含水层
该层主要岩性为中、细砂岩，厚10.68～22.91m，平均21.96m。据1003号钻孔抽水资料，单位涌水量0.000437L/s·m，渗透系数0.00255m/d，承压水位标高1190.01m，矿化度0.714g/L，PH值9.4，为HCO3—Cl～K+Na型水。含水性微弱。
e) 侏罗系延安组（J2y）裂隙承压含水层
岩性主要由中细砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成，厚度一般190m左右，钻孔单位涌水量0.000308～0.0128L/s·m，渗透系数0.000783～0.0579m/d，含水性弱。为HCO3—Cl～K+Na型、Cl—CO3～K+Na—Ca型水，低矿化度。含水部位为中粒砂岩层段，其在各煤组间皆有发育，层厚一般小于15m。
本区除第四系（Q4）孔隙潜水含水层与基岩裂隙含水层间有第三系（N2）粘土隔水层外，各基岩地层层段皆有多层粉砂岩、砂质泥岩隔水层阻隔，且隔水层厚度大于含水层厚度，含水层与隔水层厚度比多在1：3左右，隔水性能良好，各含水层间垂向上基本无水力联系。
井田内断裂构造不发育，生产中揭露的断层落差不大，所以断裂构造不是影响矿井涌水量的主要水文地质因素。
区内地下水以大气降水为主要补给来源。外加北、北东部地区地下水（补给源为潜部区）补给；区内在接受补给的同时，又以迳流的形式向区外排泄，排泄区在远离井田的南部区域。
矿区水文地质条件简单，为孔隙－裂隙含水；充水条件主要受地形地质条件和大气降水控制；无老窑积水区；构成矿井涌水的充水通道主要为煤层采动后形成的冒裂导水裂隙带；水文地质勘探类型为一类一型。
3. 抽水试验工作
根据工程设计，本次补勘对BK4号钻孔第四系孔隙潜水含水层、4-1煤层顶板至基岩顶界面之混合含水层各进行抽水试验一次，以对矿井西翼盘区首采工作面区域的水文地质状况作进一步的了解研究。
第一目的层(即第四系松散层段)的抽水试验自2006年10月25日12时始，2006年10月28日20时终，历时80h，采用提桶，试抽水21h，恢复水位38h，正式连续抽水36h，恢复水位23h，稳定水位标高为1270.79 m，抽水降深 9.70 m。抽水试验取得的各项水文地质参数见表6-1。
在完成第一目的层的抽水试验任务后，钻孔改为ф146mm孔径完成探煤任务，再采用水泥砂浆封孔至4-1煤层顶板，下套管封止第四系松散层的潜水后，开始第二目的层(即基岩面至4-1煤层顶板)基岩段的抽水试验工作。本段抽水试验自2006年11月20日16时始，2006年11月24日9时终，历时89h，采用潜水泵试抽水10h，正式连续抽水38h，恢复水位41h，稳定水位标高为1282.24 m，抽水降深 63.6 m。抽水试验取得的各项水文地质参数见表6-2。

BK4号水文钻孔松散层段抽水试验综合成果表 表6-1
抽水工具
孔径
抽水时间
含水层
抽水前稳定水位
提桶
ф350
起
止
起
止
厚度
深度
标高
10.25
10.28
16.00m
27.05m
11.05m
16.00m
1270.79m
抽水延续时间
抽水稳定时间
稳定段
平均降深
平均涌水量
单位涌水量
36h
28h
9.7 m
7.92 m3/d
0.0095 L/s·m
渗透系数计算公式
渗透系数
影响半径
恢复水位时间
抽水后恢复水位
深度
标高

0.0987 d/m
21.1m
23h
15.95m
1270.84m

BK4 水文钻孔基岩顶界面～4-1煤层顶板段抽水时间综合成果表 表6-2
抽水工具
孔径
抽水时间
含水层
抽水前稳定水位
潜水泵
ф146
起
止
起
止
厚度
深度
标高
11.20
11.24
27.05m
288m
172.17m
4.55m
1282.24m
抽水延续时间
抽水稳定时间
稳定段
平均降深
平均涌水量
单位涌水量
38h
21h
63.6 m
36.65 m3/d
0.00667 L/s·m
渗透系数计算公式
渗透系数
影响半径
恢复水位时间
抽水后恢复水位
深度
标高

0.0070 d/m
53.2m
41h
4.74m
1282.05m
4． 矿井涌水量计算
根据本次补充勘查抽水试验成果，结合精查地质报告提供的资料，确定寸草塔煤矿属水文地质条件简单矿井。在《勘探报告》中通过大井法，计算出开采6—2中煤层时矿井最大涌水量为5847m3/d（其中大气降水330 m3/d）。影响矿井安全开采的充水水源主要为第四系（Q）松散潜水含水层静储量水。在煤层上覆基岩厚度较小的区域，煤层采动后，若冒裂带导水裂隙与该含水层导通，潜水含水层水便可能沿裂隙涌入井下，对矿井安全生产构成威胁；基岩裂隙含水层含水量微弱，静储量小，补给条件差，根据金烽公司各矿井历年开采情况，采动冒落后，仅有冒裂范围含水层静储量水迅速进入井下，但水量小，持续时间短，不会对矿井安全生产构成威胁。
寸草塔煤矿自1992年生产以来，实际正常涌水为80m3/h左右，未突破原报告预计的最大涌水量。
结合本次补勘成果，现就3107工作面回采时的涌水量进行预算，以作为矿井工作面防排水系统布置的依据。
首先，对3107工作面回采后导水裂隙带高度计算如下:
导水裂隙带高度（m）：

式中：∑M——累计采厚（m）
依以上公式，在采高假定为2.5m时导水裂隙带的发育高度为38.5m。而工作面上覆基岩厚度最薄处大于150m，采空垮落后导通第四系潜水含水层可能性很小。因此，预算3107工作面最大涌水量可以只考虑基岩裂隙承压含水层对矿井造成的涌水影响。
根据“积水廊道法”，计算公式为：

式中：
Q——裂隙承压含水层涌水量（m3/h）
K——渗透系数（m/d）
M——含水层厚度（m）
H——从含水层底板算起的水位高度（m）
Hw——疏放后承压水位值（m）
C——工作面日采动范围周长（m）
L——采动区水位影响宽度（m）
（L=R S=H-M）
计算参数及计算结果同表6-3
矿井涌水量计算成果表 表6-3
工作面名称
参数选择
涌水量
K
M
H
Hw
C
L
Q（m3/d）
3107
0.0070
33.8
283.45
0
560
237.15
158.36

3107工作面回采时，工作面正常涌水量预计为158.36m3/d。
5 .供水水源
矿井目前生活用水取自第四系松散层潜水，通过水井抽取；工业用水取自乌兰木伦河，通过管道与矿区连结。现生活和工业用水皆可满足。
三 煤层的埋藏特征
1、含煤性
延安组在本矿区共赋存2、3、4、5、6五个煤层组，含煤层13-24层，据本次补勘施工的17个钻孔揭露，煤层总厚度在12.65-22.35m，平均17.24m，含煤系数8.97%。
本次补勘煤层编号延用内蒙煤田地质117队1988年提交的《勘探报告》的煤层编号，并对该报告未进行评述的3-1下煤层进行了详细的研究，同时发现在6-2中煤层下部发育一层煤层，原报告中105号钻孔钻遇该煤层，厚度为2.84m，本次施工的钻孔有BK13、BK15、BK16、BK18、BK19钻遇该煤层，除ZK19钻孔不可采外，其它钻孔均达可采厚度，但由于该煤层发育面积不大，分布较孤立，本次勘查对其没有命名，该煤层距6-2中煤层较近，望矿方在开采6-2中煤层时对该煤层的可采点加以注意与研究。
2、可采煤层
本区可采煤层自上而下分别为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中煤层。其中3-1、4-1、5-1、6-2中号煤层全区可采；其它煤层均为局部可采煤层，其主要煤层特征见表4-1。其具体特征分述如下
可采煤层情况一览表 表4-1
煤层号
煤层厚度(m)
(最小-最大/平均)
煤层结构
夹矸层数
煤层间距(m)
(最小-最大/平均)
对比可靠程度
稳定性
可采性评价
2-1中
0.15—2.25/0.90
简单
0

6.5—31.0/18.5

基本可靠
不稳定
局部可采
2-2上
0.00—2.90/0.77
较简单
0—2
基本可靠
不稳定
局部可采
2.3—20.4/9.0
2-2中
0.00—3.09/1.07
简单
0—1
基本可靠
不稳定
局部可采
18.0—61.6/34.5
3-1
0.92—3.64/2.52
较简单
0—2
可靠
较稳定
全区可采
0.0—9.3/4.3
3-1下
0.00—1.91/0.66
简单
0—1
可靠
不稳定
局部可采
18.0-64.1/39.1
4-1
1.25—4.25/3.00
简单
0—1
可靠
较稳定
全区可采
0.0—12.3/3.6
4-1下
0.50—1.88/1.35
简单
0
基本可靠
不稳定
局部可采
0.0—24.8/14.3
5-1
1.67—2.90/2.33
简单
0—1
可靠
较稳定
全区可采
1.5—19.9/13.6
5-2
0.00—1.42/0.73
简单
0—1
基本可靠
不稳定
局部可采
7.9—24.9/14.2
6-1中
0.00—2.03/1.34
简单
0—1
可靠
较稳定
局部可采
8.0—3.0/14.1
6-2中
0.36—3.51/2.08
较简单
0—2
可靠
较稳定
全区可采

3、煤层对比
煤层对比就是确定煤层的层号及其在空间上的相互关系。煤层对比可靠程度直接影响到资源/储量估算、影响到对地层及地质构造的分析研究，从而影响到地质报告的质量。
（1）标志层法
井田三叠系上统延长组顶部和侏罗系中下统延安组底部均有较厚的中粗粒砂岩，且延安组底部砂岩为灰白色，延长组顶部砂岩为灰绿色，依此可将延长组与煤系地层延安组划分开，并可根据延安组底部灰白色砂岩为标志层向上确定6煤组位置；直罗组底部大部分钻孔中均有一层较厚的灰白色中粗粒砂岩（或细砂岩），视电阻率曲线呈高阻反映。上述各岩层均可作为辅助标志层。
（2）煤质特征、煤层结构对比法
5—1煤层全区发育且较稳定，属中厚~厚煤层，煤层结构简单，有一定规律可循，因而可作为相对标志层，岩煤层对比图上将5—1煤层底板作为对比基准线。3—1煤层、6—2中煤层全区较稳定，属中厚煤层，亦可作为对比标志。
利用各煤层及煤层之间岩石物理性质的不同，其反映在测井曲线上的形态、幅值及组合方式的差异，寻找特点进行对比，以提高煤层对比的可靠程度，亦是井田煤层对比的重要方法之一。现将各煤层及其煤层之间的曲线特征及对比规律叙述如下：
1、2煤组各分煤层电性曲线呈单峰或双峰形态，其中2—2上煤层有多峰形态反映。2—2中煤层顶部电性曲线呈正枞树形态，底部多呈块状形态或锯齿状中低幅值组合形态。
2、3—1、3—2煤层电性曲线多呈单峰或双峰，其中3—1煤层局部为多峰。3—1煤层与3—2煤层之间，沉积规律在电性及岩煤层对比图上看大部呈倒枞树形或块状中幅值形态。
3、4—1煤层电性曲线一般均为单峰，局部为双峰。4—1与4—1下煤层之间，从岩煤层对比图上看曲线大部呈正枞树形态；当此形态消失时，有高阻钙质砂岩层沉积。
4、4—1下煤层与5—1煤层之间，曲线大部分呈中幅值块状形态，中夹有指状峰形态的钙质砂岩层；部分钻孔呈低幅值小锯齿状形态。
5、5—1煤层电性曲线呈矩形，并以单峰为主；5—2、6—1中、6—2下煤层大部分为单峰，双峰次之；6—2中煤层一般为双峰到多峰。5—2煤层至6—2中煤层之间，曲线呈低幅值的锯齿状互层组合形态（局部有块状粗砂体），其中部最低幅值位置为6—1中煤层层位。
6、6—2中煤层与6—2下煤层之间，从岩煤层对比图上看多有高阻钙质砂岩层沉积。
4、煤层对比可靠程度评价
通过上述各种方法和手段，井田内主要煤层和部分次要煤层已经对比清楚，各煤层的对比可靠程度和采用手段见表4—2—1。
表4—2—1 可采煤层对比可靠程度及对比手段一览表
煤层号
2-1中
2-2上
2-2中
3-1上
3-1
4-1
4-1下
5-1
5-2
6-1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
对比使用方法
岩性组合法、煤层物性特征对比法、煤、岩层物性征综合对比法、层间距法
标志层法、岩性组合法、煤层物性特征对比法、煤、岩层物性征综合对比法、层间距法
四 煤 质
1、物理性质及煤岩特征
（1）物理性质和宏观特征
矿区内各煤层颜色为黑色，粉色呈褐、褐黑色，一般为弱~强沥青光泽，沿层面丝炭富集部位可见丝绢光泽，参差状、阶梯状断口，镜煤中可见贝壳状、眼球状断口，性脆，细条带—条带状结构，块状构造，裂隙发育，沿裂隙面有方解石薄膜，煤层中偶见黄铁矿结核，各煤层的主要物理性质见表5-1。
煤层主要物理性质一览表 表5-1
煤层
颜色
光泽
结构
构造
视电阻率
视密度
真密度
散射伽玛
2-1中
黑
弱沥青
条带状
块状
195.99W·m
1.36
1.47
59.09CPS
2-2上
黑
弱沥青
条带状
块状
212.60W·m
1.34
1.50
72.13 CPS
2-2中
黑
弱沥青
条带状
块状
397.66W·m
1.34
1.50
36.09 CPS
3-1
黑
沥青
均一、条带
块状
518.67W·m
1.31
1.45
13.34 CPS
3-1下
黑
弱沥青
条带状
块状
373.35W·m

52.30 CPS
4-1
黑
沥青
均一、条带
块状
775.80W·m
1.27
1.43
12.48 CPS
5-1
黑
沥青
均一、条带
块状
540.32W·m
1.28
1.44
12.00 CPS
5-2
黑
弱沥青
条带状
块状
419.91W·m
1.29
1.45
37.34 CPS
6-1中
黑
弱沥青
条带状
块状
531.48W·m
1.30
1.45
21.62 CPS
6-2中
黑
沥青
条带状
块状
581.34W·m
1.29
1.46
13.13.CPS

（2）、显微煤岩特征
本区煤的宏观煤岩特征如下：2煤组以暗淡型煤为主，半暗型煤次之；3、4、5煤组主要宏观煤岩组分为暗煤、亮煤，及少量丝炭及镜煤，以暗煤半亮型煤为主；6煤组宏观煤岩组份为暗煤丝炭，夹亮煤、镜煤。 6煤组以半暗型煤为主，暗淡型煤次之；2煤组的丝炭含量、4煤组的亮煤含量相对较其它煤组偏高。
煤的显微煤岩组分及反射率平均值 表5-2
煤层
名称
煤岩组分含量（去矿物基）%
煤岩组分含量（含矿物基）%
反
射
率
Ro,max
%
镜质组
半镜质组
惰质组
壳质组
镜质组
半镜质组
惰质组
壳质组
矿物
2-1中
38.9
7.3
52.8
1.1
37.5
7.0
51.1
1.1
3.4
0.436
2-2上
40.8
3.7
55.2
0.5
36.0
3.5
50.4
0.4
9.8
0.401
2-2中
48.9
4.0
46.4
0.7
44.6
3.7
42.4
0.6
8.7
0.490
3-1
62.9
3.8
32.6
0.8
59.7
3.6
30.9
0.8
5.2
0.461
4-1
74.2
2.6
21.6
1.7
65.0
2.3
19.5
1.4
11.9
0.445
4-1下
61.9
7.3
30.0
0.8
60.7
7.2
29.5
0.8
1.8
0.479
5-1
62.9
5.1
31.0
1.1
61.0
4.9
30.0
1.1
3.2
0.471
5-2
46.5
4.1
48.6
0.8
44.0
4.0
45.7
0.8
5.7
0.508
6-1中
51.3
9.3
37.9
1.6
49.6
8.9
36.6
1.5
3.4
0.505
6-2中
57.4
6.4
35.1
1.2
55.2
6.1
33.1
1.2
4.5
0.532

煤的显微煤岩特征：各煤层有机组分以镜质组和惰质组为主，两者之和一般在90%以上，半镜质组在10%以下，壳质组分含量甚少，一般在1%左右。2-1中、2-2上、5-2煤层惰质组含量高于镜质组含量；3-1、4-1、5-1、6-1中、6-2中煤层镜质组含量高于惰质组含量。由北向南，各煤层镜质组含量增高，丝质组含量降低。煤中无机显微组分含量很低，含量一般在2~12%（见表5-2），主要成分为粘土矿物，硫化物组、碳酸盐组、氧化物组较少。
2、煤的化学性质和工艺性能
(1)、化学性质
水分（Mad）：本区各煤层的原煤水分一般由上而下有所降低，2-2上煤层最高，在9%左右；6-2煤层最低，在6%左右，其它煤层在此数值之间的波动（表5-4）。本区主要煤层的全水分在8.90-15.40%之间。
灰分（Ad）：本区原煤灰分特点是，2煤组层最高，均大于10%，其它煤层均小于10%。其它由此可以看出，本区煤以低灰分煤为主，含少量低中灰分煤及特低灰分煤（表5-4）。下面就全区主要可采煤层灰分变化情况进行分析。
3-1煤层。煤层灰分最高值为19.05%（BK10孔)，最低值为3.65%（205孔），平均为7.69%，以低灰煤为主，含特低灰煤及低中灰煤，其变化规律是： 南部为特低灰区，中部发育一个近园形的区域为低中灰煤区，其它大部分地区为低灰煤区（图5-1）。

图5-1. 3-1煤原煤灰分分布示意图
4-1煤层。灰分的最高值为26.36%（BK16孔），最低值为3.86%(BK8孔)，平均为7.52%，以低灰煤为主，含特低灰煤及低中灰煤，其分布特点为：全矿区以低灰煤为主，分布于矿区的中部及西北部，低中灰煤分布于南部、西部及东北部一角，极少量的中灰分煤（图中黄色区域）分布于低中灰煤之中（表5-2）。

图5-2. 4-1煤原煤灰分分布示意图
5-1煤层。区内最大值为17.32%（BK10孔），最小值为3.20%（201孔），平均6.45%。其分布特点见图5-3：总体来看是以低灰煤为主，特低灰煤次之，只有少量的低中灰分煤。特点是南北各有两块特低灰分区，中部与东西部以低灰煤为主，且面积较大。

图5-3. 5-1煤原煤灰分分布示意图

图5-4. 6-2中煤原煤灰分分布示意图

6-2中煤层。矿区最高值为26.76%（BK4孔），最低值为3.01%（BK16孔），其分布特征为：全矿区以低灰煤为主，少量的特低灰、低中灰及中灰煤零星分布（图5-4）。
煤灰的成分分析。本区煤的煤灰成分以SiO2为主，Al2O3次之，表明本区煤灰的矿物成分以粘土矿物为主（表5-3）。
煤层灰成分分析结果表 表5-3
煤层名称
煤灰成分%（平均值）
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
TiO2
SO3
2-1中
33.88
19.19
9.46
14.33
2.05
0.58
12.42
2-2上
50.28
21.58
4.60
8.89
1.69
0.87
5.57
2-2中
53.67
18.47
6.73
7.98
1.32
0.98
5.26
3-1
38.31
12.08
12.81
17.16
1.36
0.68
10.60
3-1下
45.50
17.47
16.50
6.39
3.08
0.85
5.24
4-1
52.00
15.20
7.59
10.55
1.20
0.70
5.68
4-1下
52.55
16.11
6.74
10.29
1.22
0.83
5.59
5-1
50.29
15.29
11.27
10.34
1.07
0.75
5.55
5-2
60.92
19.18
4.76
5.14
0.68
0.97
3.15
6-1中
59.84
17.15
4.06
7.02
0.94
0.81
4.99
6-2中
46.51
15.71
6.84
16.84
1.43
0.63
6.20

挥发分（Vdaf）：矿区各煤层的精煤挥发分一般在37%以下，详见表5-4。4-1煤的挥发分最高，为36.75%，6-2中煤最低，为32.47%，其它煤层在33—36之间，属中高挥发分煤。煤层的挥发分基本规律是由浅向深有减小的趋势，同时也与煤的镜质组含量有明显的正相关性。
煤的元素分析:煤中的主要元素包括碳、氢、氮和氧，本区各煤层的碳（Cdaf）含量在80%左右，氢（Hdaf）低于5%，氮（Ndaf）在1%左右，