西铁煤矿机械化改造施工组织设计方案.doc

西铁煤矿机械化改造施工组织设计方案

128
2020年4月19日
文档仅供参考
盐津县西铁煤矿
机械化改造工程

施
工
组
织
设
计

编制单位:盐津县西铁煤矿技术科
编 制 人:胡世念
编制日期:二0一四年一月

会审意见表
职 务
意 见
日期
签字
矿 长

技术负责人

安全副矿长

生产副矿长

机电副矿长　

施工负责人

目录
1. 机械化施工组织方案编制说明及工程概况……………………8
1.1．编制依据…………………………………………………..8
1.2. 编制原则…………………………………………………..9
1.2.1. 安全第一、优质高效的原则……………………………9
1.2.2. 专业化施工、确保工期的原则…………………………9
1.2.3. 优化施工方案的原则……………………………………9
1.2.4. 统筹兼顾、合理安排的原则……………………………10
1.3. 机械化工程概况…………………………………………….10
1.3.1．矿井概况………………………………………………..10
1.3.2. 工程设计概述…………………………………………..11
1.3.3.施工地质条件…………………………………………….13
1.3.3.1.煤 ( 岩 ) 层赋存特征……………………………….13
1.3.3.2.矿井地质概况………………………………………….14
1.3.3.3.水文地质……………………………………………….19
1.3.4.施工安全条件…………………………………………….20
1.3.4.1.井下安全基本条件…………………………………….20
1.3.4.2.交通运输……………………………………………….22
1.3.4.3.水源…………………………………………………….22
1.3.4.4.电力…………………………………………………….22
2. 机械化施工总体布置…………………………………………56
2.1.机械化施工目标………………………………………………22
2.1.1.机械化工期目标……………………………………………22
2.1.2.工程质量目标…………………………………………….23
2.1.3.施工安全、环保目标…………………………………….23
2.1.4.文明施工………………………………………………….23
2.2.施工指导思想……………………………………………….23
2.3施工安排……………………………………………………..24
2.3.1.施工准备………………………………………………….24
2.3.2. 工业广场布置……………………………………………26
2.3.3. 施工主要临时设施………………………………………27
3.施工劳动组织和设备配置…………………………………….28
3.1.掘进施工头面……………………………………………….28
3.2.机械化施工劳动力配置………………………………………28
3.3.施工主要设备投入计划…………………………………….31
3.4.施工主要材料供应安排…………………………………….31
4. 机械化施工进度安排………………………………………….33
4.1.机械化总工期计划……………………………………………33
4.2.机械化阶段性工期计划………………………………………33
4.3.机械化各分项工程施工顺序及进度计划……………………33
5. 机械化施工方案……………………………………………….35
5.1.机械化主要工程……………………………………………..35
5.1.1.机械化设计开拓系统和带区布置修改概况………………35
5.1.2.机械化井巷主要工程概况…………………………………37
5.1.3.机械化地面主要工程………………………………………39
5.2.机械化工程施工原则…………………………………………40
5.3.井巷工程施工方法和工序…………………………………40
5.3.1.井巷工程施工主要生产系统……………………………40
5.3.2.井巷工程施工工艺………………………………………42
5.3.3.井巷工程施工设备安装…………………………………46
5.3.4.特殊条件下施工措施……………………………………46
5.3.5.井巷工程巷道施工断面图………………………………46
6. 机械化施工质量保障………………………………………….46
6.1.机械化工程质量标准…………………………………………46
6.1.1.工程施工和验收依据…………………………………..46
6.2.工程施工资金保障…………………………………………47
6.3.工程施工质量管理组织保障………………………………47
6.3.1.工程质量管理体系…………………………………….47
6.3.2.施工队伍保障………………………………………….47
6.3.3.工程质量管理组织措施…………………………….48
6.4.工程质量施工保障措施……………………………………49
6.4.1.工程质量过程管理…………………………………….49
6.4.1.1. 材料、设备的采购控制……………………………49
6.4.1.2.施工过程质量控制…………………………………..50
6.4.1.2.1.巷道开挖…………………………………………..50
6.4.1.2.2.支护………………………………………………….50
6.4.1.2.3.工程验收…………………………………………….51
6.5.工程质量技术管理…………………………………………..52
6.5.1.工程施工技术管理………………………………………..52
6.5.2.工程测量管理…………………………………………….53
6.5.3.技术文件管理…………………………………………….55
7. 机械化施工安全保障…………………………………………56
7.1.安全管理目标………………………………………………..56
7.2.安全保障措施……………………………………………….56
7.2.1.安全管理机构和保障体系…………………………………56
7.2.1.1.安全管理机构及责任制…………………………………56
7.2.1.2.安全管理体系………………………………………….57
7.2.2.安全培训、教育………………………………………….58
7.2.3.安全管理措施…………………………………………….58
7.2.4.事故应急救援…………………………………………….83
7.2.5.特殊季节施工措施………………………………………..90
7.2.5.1.冬季施工措施…………………………………………..91
7.2.5.2.雨季施工措施………………………………………..91
7.2.5.3.夏季施工措施………………………………………..92
8. 文明施工…………………………………………………….92
8.1.文明施工目标………………………………………………92
8.2.文明施工基本要求…………………………………………92
8.3.文明施工保障措施…………………………………………93
8.4.文明施工规范措施…………………………………………94
9. 职业健康…………………………………………………….96
9.1.劳动保护…………………………………………………..96
9.2.急救和健康管理……………………………………………97
9.3.矿区管理…………………………………………………..97

附图:
1、西铁煤矿机械化改造工程施工进度图
2、西铁煤矿地面工业广场施工布置平面图
3、西铁煤矿机械化改造工程施工巷道断面图

前 言
根据云南省工业和信息化委员会<关于印发<云南省推进煤矿机械化发展规划>的通知>(云工信煤技[ ]614号和昭通市煤炭工业局、昭通市煤矿安全生产监督管理局<关于加快推进小型煤矿机械化改造的通知>(昭煤发[ ]57号)等文件要求,结合矿井技改实际情况,为保障安全优质、高效、提前完成矿井技改工程,特编制本施工组织设计。
1. 技改施工组织方案编制说明及工程概况
1.1．编制依据
1、云工信煤技[ ]614号文件<关于印发<云南省推进煤矿机械化发展规划>的通知>。
2、昭煤发 [ ]57号文件<关于加快推进小型煤矿机械化改造的通知>。
3、<盐津县西铁煤矿机械化改造设计说明书>及昭煤复[ ]96号文件<昭通市煤炭工业局关于盐津县西铁煤矿机械化改造方案设计的批复>。
4、<矿山井巷工程、施工及验收规范>GBT108-90。
5、<云南省煤矿安全管理标准化>(试行)。
6、<煤矿安全规程>。
7、国家现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。
8、西铁煤矿技术人员对施工现场实地勘察、调查收集的有关资料。
9、井巷施工积累的成熟技术、施工方法及多年来从事同类工程的施工经验。
1.2. 编制原则
1.2.1. 安全第一、优质高效的原则
施工组织设计方案的编制按照安全第一、质量第一、技术可行、经济合理的原则确定施工方案。在安全措施落实到位,确保质量和安全前提下组织施工。
加强施工领导,强化施工管理。施工中严格工程质量标准化管理,控制成本,优质高效,降低工程造价。
1.2.2. 专业化施工、确保工期的原则
对外招聘或组建专业化掘进施工队伍,聘请专业施工技术人员进行施工管理。合理安排工程施工顺序,搞好工序衔接,强化工程进度监控,确保技改工程顺利完成。
1.2.3. 优化施工方案的原则
科学组织,合理安排,对关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。
1.2.4. 统筹兼顾、合理安排的原则
统筹兼顾井下、地面技改施工组织,合理安排、利用地面有效场地,强化后勤管理,保障井上、下技改施工按计划正常进行。
1.3. 技改工程概况
1.3.1．矿井概况
西铁煤矿位于盐津县城5°方向,直距22.5km处,盐津县滩头乡新田村境内。该矿属于私营企业,为独立保留矿井。
矿区至盐津～水富主干道约5km的乡村公路,距盐津县城公路里程约35km,至水富县城公路里程约76km,至昭通市城区运距175km,至昆明公路里程440km,矿区至内昆铁路-滩头站8.0km,交通较方便。
根据云南省国土资源颁发的采矿许可证,西铁煤矿矿区范围由8个拐点坐标圈定,走向长1.8km,倾斜宽约0.25～0.6km,矿区面积0.971km2 ,开采标高+580～+300m ,开采C3和C5煤层。
西铁煤矿委托云南省昭通市大地工程开发有限公司设计了<盐津县西铁煤矿机械化改造设计说明书>并获准昭通市煤炭工业局批复(昭煤复[ ]96号。
1.3.2. 机械化工程设计概述
西铁煤矿机械化改造设计新掘井巷工程2510 m。
详见技改设计井巷工程量汇总表
设计改扩建矿井矿区办公室、矿灯房、自救器室、通讯及调度室、监测监控室、浴室及更衣室、单身宿舍、食堂及部分小型建筑已经建成,部分对原建筑结构进行改造及功能调整后,能够满足矿井的生产生活需要,不需新建。行政办公楼等正在准备建中。共新建建筑面积4445.19m2 。行政、生活福利建筑总面积:5268.17m2;
附表:行政、生活福利建筑面积表,见表10-6-1。
行政、生活福利建筑面积表
序号
项 目 名 称
单 位
指 标
计算式
建筑面积
采用面积
备 注
1
矿办公室
m2/人
24.0
18×24.0
432.0
1214.88
新建办公楼
2
任务交待室
m2/区
150.0
4×150
600
1856.09
新
建
联
合
建
筑
3
浴室及更衣室
m2/人
1.8
281×1.8
505.8
4
矿灯房
m2/人
0.26
281×1.5
×0.26+120
229.59
5
食堂
m2/人
0.65
281×1.8
505.8
6
公厕

30.0
30.0

7
单身
宿舍
m2/人
7.0
306x7.0
2142.0
2167.2
306x1.0=306人

合计
m2

4445.19
5268.17

机械化设计新掘井巷工程量汇总表
即(矿井移交生产及达产时井巷工程量表)
序号
巷道名称
支护方式
岩性
长度
净断面
掘进断面
净周长
备注
一
井筒

541

主平硐(表土段)
砌碹
岩
50
6.5
9.4
11.2
利用

主平硐(平硐段)
锚喷
岩
158
6.5
7.5
11.2
利用

回风平硐(表土段)
砌碹
岩
50
5.1
5.5
8.6
利用

回风平硐(平硐段)
锚喷
岩
248
5.1
6.8
8.6
利用

引风道及安全出口
锚喷
岩
35
5.1
6.8
8.6
新建
二
车场、主要巷道及采区巷道

2939

上部联络平巷
锚喷
煤
58
5.1
5.5
8.6
利用

乘车通道及绞车通道
锚喷
岩
114
5.1
5.5
8.6
利用

回风平巷
锚喷
煤
131
7.5
8.9
10.4
利用

回风下山
锚喷
煤
255
5.1
5.5
8.6
利用

回风下山
锚喷
煤
190
5.1
5.5
8.6
新建

轨道下山
锚喷
煤
255
5.1
5.5
8.6
利用

轨道下山
锚喷
煤
190
5.1
5.5
8.6
新建

乘车通道
锚喷
岩
63
10.6
11.8
22.4
新建

行人下山
锚喷
煤
384
7.5
8.9
10.4
新建

井底车场
锚喷
岩
25
10.6
11.8
22.4
新建

井底联巷
锚喷
煤
27
7.5
8.9
10.4
新建

联络石门(含326甩车场)
锚喷
岩
72
5.1
5.5
8.6
新建

回风石门
锚喷
岩
54
5.1
5.5
8.6
新建

轨道石门
锚喷
岩
38
5.1
5.5
8.6
新建

施工回风石门
锚喷
岩
55
5.1
5.5
8.6
新建

1309回风顺槽
梯形棚
煤
537
5.2
6.3
9.2
新建

1309运输顺槽
梯形棚
煤
391
5.2
6.3
9.2
新建

1309工作面
单体支柱
煤
80
4.2

10.4
新建
三
硐室

349

绞车硐室
锚喷
岩
15
10.6
11.8

新建

水泵房硐室
锚喷
岩
41
10.6
11.8

新建

管子道
锚喷
岩
40
5.1
5.5

新建

主副水仓及水仓通道
锚喷
岩
193
7.5
8.9

新建

躲避硐室
锚喷
岩
18
4.1
4.6

新建

采区避难硐室
锚喷
岩
42
10.6
11.8

新建
总工程量为3829m,其中利用巷道1319m,新建巷道2510m。

1.3.3.施工地质条件
 市场远景目标
1、根据西铁煤矿煤质特征,主要目标市场为炼焦配煤、电力及工业锅炉动力用煤及民用燃料市场。除供应本地工、农业生产外,还供应邻近的永善、水富、宜宾,甚至远售至昆明、内江、重庆等地,供不应求。市场容量大、用户稳定。
2、根据各可采煤层煤质特征及工艺性质资料表明,全区可采煤层属中灰～高灰分、特低～中硫分、低挥发分、特低磷分、不粘结、一级～二级含砷、较高软化温度灰、较高流动温度灰、中等可磨、低热～中热值。煤类为贫煤(PM)
1.3.3.1.煤 ( 岩 ) 层赋存特征
C3煤层位于宣威组(P2x)顶部,上距卡以头底界15.00～22.00m,一般17m。煤层厚0.94～1.12m,一般厚1.01m,煤层结构简单,属薄煤层,是矿井主要可采煤层。该煤层层位稳定、厚度稳定,厚度略有变化,但变化不明显,全区可采,属稳定型煤层。
C5煤层位于宣威组(P2x)上部,上距C3煤层15～25m,一般20m。煤层厚1.08～2.05m,一般厚1.51m,煤层结构简单,属薄煤层,是矿井主要可采煤层。煤层层位稳定,厚度较稳定,中部相对于两端厚度较厚,全区可采,属稳定型煤层。

第一节 井田概况
一、交通位置
西铁煤矿位于盐津县城5°方向,煤矿约有5km的乡村公路至盐津～水富主干道,距盐津县城公路里程约35km,交通较为方便。地处直距约22.3km的滩头乡花秋村境内,属盐津县滩头乡管辖。至昭通城区运距175km,至昆明公路里程535km,矿区至最近火车站(盐津站)约45公里,交通尚属方便(见图1-1-1)。
二、地形地貌
矿井总的地势是西高东低,地形切割较为剧烈,区内最高点位于矿井西部矿6拐点附近,海拔标高+938m,最低点位于矿井北东部铁厂河,标高为+426.8m,可视为矿区最低侵蚀基准面,相对高差511.2m,属中低山地貌。煤层埋藏较浅,一般标高+430～+658m,属半裸露式矿区,地形坡度一般10～30°,局部达45°。
三、地表水系
区内地表水体主要有矿区东部的新街河及铁厂河,为区内的常年流水,其流量随季节而变化,据本次观测,新街河流量为110~610L/s,铁厂河流量为801~1380L/s,均属金沙江水系。
四、气象
本区气候属亚热带大陆性高原山地季风气候,夏季炎热,冬季偏暖,雨量充沛,气候湿润,干雨季分明。每年5~10月为雨季,尤以7月份的雨多,约占全年的40%;年最高降雨量1560mm,最低降雨量860mm,年平均降雨量1220mm。每年11月至次年4月为旱季,多降雪的凌冻天气。多年最高气温41.8℃,最低气温-2.5℃,平均气温17℃。年平均日照966小时,日照率22%。全年主导风为西南风,最大风力为7级。
五、地震
该区地震活动较为频繁,2～3级地震时有发生,离现今最近地震发生于 7月22日和 8月25日的5.1级盐津县地震,按”云建[1993]第44号”文件规定的划分标准,区内地震烈度为七度,矿山应按大于七度区设防。
六、经济概况
区内居民以汉族为主,均从事农业生产,由于山高坡陡,耕地面积少,富余劳动力充分。农作物以玉米为主,次为马铃薯、小麦和水稻,经济作物以烤烟为主,次为苹果、梨。除煤炭开采以外无其它工业,畜牧业不发达,经济较落后。区内水力资源丰富,关河上已建设水电站3个,为矿区开发创造了优越的供电条件。区内已架通高压输电网,各村民委员会均开通程控电话,中国移动、中国联通均在该区开通移动电话。矿区电力充裕、通讯便利。
西铁煤矿

图1-1-1 交通位置图

七、地面建(或构)筑物及设施
西铁煤矿为改扩建矿井,主要建(构)筑物均在主平硐附近。在回风平硐井口附近主要分布有新街村。新街河位于矿区主要可采煤层C3、C5煤层露头线以外。
八、矿区开发简史
矿区内煤炭资源的开发始于50年代,小窑、废窑较多,散布于煤层的浅部和露头部位,多以斜井开拓,沿煤层倾向手镐采煤、自然通风、人工排水;且为季节性开采,规模不大,主要供当地居民的生活用煤。随着国家对煤矿开采的规范与整治,现今区内无证小窑均已停产、封闭。
西铁煤矿始建于1981年,1982年投产,矿区面积0.971km2,开采控制标高580～300m。开拓方式为平硐-暗斜井开拓,采煤方法为走向长壁式法,后退式开采,全部垮落法管理顶板。采煤工艺为炮采,人工装煤。矿井通风方式采用中央并列抽出式,自流及水泵排水,运输方式为人力推车及轨道矿车,矿灯照明,主要开采C3、C5煤层,近年年产原煤达4～5万吨,矿井设计规模为6万吨/年。
第二节 矿井资源条件
地质特征
一、地层
矿区出露地层由老至新有:上二叠统宣威组(P2x),下三叠统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。现从老至新分述如下:
1、二叠系(P)
宣威组(P2x):出露于矿区东边,为过渡相含煤碎屑岩沉积,厚度120～210m,平均150m。含编号煤层6层,可采煤层2层,为C3、C5煤层。顶界以灰绿色中厚层状含砾粉砂质泥岩为界,底部以P2β顶部紫红色凝灰岩为界。与上覆地层呈整合接触,与下伏地层呈假整合接触。
上部:岩性主要以黄灰色、灰色、灰黑色的中粒砂岩、细粒砂岩粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成,含植物化石碎片。含煤层一般5层,从上往下编号为C1～C5,其中C3、C5煤层全区可采,从上至下大致显示二至三个中粒砂岩或细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层的旋回韵律结构。每个旋回末的煤层多为一层。层理多为脉状层理、平行层理,煤层稳定性较好。
中部:为灰色~灰白色粉~细粒砂岩夹泥岩,中厚层~厚层状,硬度较大。局部夹薄煤层(C6),地貌上,在整个煤系地层中,属于最”凸”起部分。
下部:灰色、浅灰色、黄灰色泥岩、粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩组成。泥岩及粉砂质泥岩含铁质及大量的植物根化石,粉砂岩夹多层似层状菱铁矿薄层,此段不含煤,菱铁矿层较多,故常称为”含矿段”。最下部为一层厚约5~15m的灰白色铝土岩,岩性特殊并以此与下部的玄武岩组相区别。
2、三叠系下统(T１)
矿区出露不全,但分布面积较大,矿区仅出露下统浅海滨海相砂泥岩沉积。分卡以头组(T1k)及飞仙关组(T1f)。
1)卡以头组(T1k):出露于矿区P2x地层之上,地貌上多形成一级陡坎。岩性由灰绿色、灰黄色中厚层状粉砂岩、细粒砂岩、泥质粉砂岩组成,间夹薄层状的粉砂质泥岩,具平行、波状层理,节理裂隙发育,底部见较多球形结核。粒度由上至下呈粗～细的趋势变化。顶部为薄层状紫红色泥质粉砂岩与灰绿色粉砂岩互层,含少量钙质结核。砂岩成分以玄武岩岩屑、粘土岩屑为主,石英、长石、辉石、海绿石次之,绿泥石及泥质胶结,夹钙质细粒砂岩。局部含扁平状、椭圆状钙质结核,产腹足类化石。下部为一套灰绿色含砾粉砂质泥岩,厚约8～10m。产个体小种属单纯的舌形贝动物化石,层位稳定,与宣威组(P2x)分层的可靠标志。该组地层厚度20～70m,一般厚度为50m。与下伏地层(P2x)呈整合接触。
2)飞仙关组(T1f):矿区内出露不全,但广泛分布,地貌上常形成陡峻的山峰。岩性主要为紫灰、紫红色细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩。富含瓣鳃类动物化石,水平、交错层理发育。地层厚度＞300m。与下伏T1k地层呈整合接触。矿区内出露三段,现分述如下:
第一段(T1f1): 出露于矿区T1k地层之上,该段地层在地貌上多形成平台。上部岩性主要为紫红色中厚层状细粒砂岩、粉砂岩,间夹紫色中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,显小型交错层理;中、下部岩性主要以紫红色薄层状泥岩为主,含大量的蠕虫状方解石,间夹薄层状粉砂岩条带;底部为厚约10m的紫灰色厚层状细粒砂岩,层位稳定,特征明显,是区分(T1f1)与卡以头组(T1k)地层的良好标志。该段地层厚60～100m,一般厚80m。
第二段(T1f2):分布于矿区西部及中部,地貌上多形成二级陡坎或孤峰。岩性主要为灰紫色、紫色、浅灰绿色中厚至厚层状细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩,含少量钙质结核,间夹薄层状粉砂质泥岩条带,显小型交错层理、斜层理,砂岩成份主要为长石、石英等,胶结物有铁质、钙质及泥质。上部岩性以中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩为主,显平行、大型斜层理;下部岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主,显小型交错层理。富含瓣鳃类、腕足类等动物化石,该段地层厚180～260m,一般厚218m。
第三段(T1f3):出露于矿区西部。岩性主要为灰绿色、暗灰紫色、紫红色细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、钙质泥岩和泥岩组成。上部为灰紫色薄层状钙质泥岩、泥质灰岩夹灰绿色粉砂岩薄层,风化后呈串珠状;中部为紫灰色泥质粉砂岩与粉砂岩互层、夹薄层泥岩,在地貌上形成陡崖;下部为紫红色、浅红色薄层状粉砂质泥岩、泥岩,具水平层理、缓波状层理,在地貌上形成鞍部地形是划分T1f2与T1f3的主要标志之一。地层厚134.00～185.00m,一般厚160.00m。
3、第四系(Q)
在矿区沿河流及溪沟岸边一带分布,沿山谷低凹处亦有分布。厚度0～30m,一般为5m左右。为灰色、土黄色、紫色的砾石、砂砾石、砂、砂质粘土、粘土及耕植土等,多为冲积、残积、坡积产物。与下伏各老地层呈不整合接触。
二、地质构造
西铁煤矿位于新田背斜北翼,地层走向近北东～南西向,倾向北西(328～358°),地层倾角一般为19～26°,总体为一向北西倾的单斜构造,属缓倾斜岩层。
区内地表仅有F1断层,位于矿区中部,倾向北东(30°),倾角75°,走向长度950m左右,断距15～25m,断层在地表切割P2x、T1k、T1f1、T1f2地层,南西盘上升,北东盘下降为一正断层,在地表位移擦痕清晰可见,断层破碎带宽1～2m,断层破碎角砾及断层泥充填,断层带附近地层挤压揉皱现象明显,构造线形迹清楚,出露位置可靠。对矿区煤层的连续性有一定的破坏作用,对今后的矿山开采有一定的影响。
综上所述:勘查区呈单斜构造,故全区地质构造复杂程度属简单偏中等类型。
三、煤层
1、含煤性
区内煤系地层为宣威组(P2x),出露于矿区北边,为过渡相含煤碎屑岩沉积,地层厚度120～210m,一般厚150m。岩性为中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及煤层。煤层皆位于宣威组(P2x)地层的上部,含可编号煤层(线)6层,从上至下编为:C1、C2、C3、C4、C5、C6煤层,其中C3、C5为可采煤层,含煤总厚3.96m,含煤系数2.64%。含可采煤层2层,可采煤层一般总厚度2.51m,一般含煤系数1.67%。
根据岩性、岩相等特征,划分为上、中、下三个部分,含煤岩性段分别叙述。
(1)上部:岩性主要以黄灰色、灰色、灰黑色的中砂砂岩、细粒砂岩粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成,含植物碎片化石。为矿井含煤段,含煤层(线)5层,从上至下编为:C1、C2、C3、C4、C5煤层,其中C3、C5煤层全区可采,其余煤层不可采。
(2)中部:为灰色~灰白色粉~细粒砂岩夹泥岩,中厚~厚层状,硬度较大,含煤层1层(C6煤层),不可采。
(3)下部:灰色、浅灰色、黄灰色泥岩、粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩组成。泥岩及粉砂质泥岩含铁质及大量的植物根化石,粉砂岩夹多层似层状菱铁矿薄层,此段不含煤,菱铁矿层较多,故常称为”含矿段”。
综上所述,矿井含煤性特点是可采煤层较少,煤层厚度小,多为薄煤层,含煤性较差。
2、可采煤层
矿井煤层从上至下有:C1、C2、C3、C4、C5、C6煤层共6层,其中C3、C5煤层共2层为全区大部可采煤层,现简述如下(见表1-2-1):
(1)C3煤层:位于宣威组(P2x)顶部,上距卡以头底界15.00～22.00m,一般17m。煤层厚0.94～1.12m,一般厚1.01m,煤层结构简单,属薄煤层,是矿井主要可采煤层。顶板为中粒砂岩或细粒砂岩,底板一般为泥岩或泥质粉砂岩。其伪顶为一层厚度约0.30m的灰色泥岩,遇水后变软,煤层采完后会自动脱落,呈黑灰色~黑色,弱玻璃光泽。局部见有一层夹矸,煤层中部有一层厚度0.12m的粗晶质高岭石泥岩夹矸,当地人们称之为”砂矸炭”或”二型炭”。伪顶、底板均为一层厚约0.2~0.3 m的泥岩。又认为此煤层”肯烧但不耐烧”,主要是燃点较低和灰分较高的原因。该煤层层位稳定、厚度稳定,厚度略有变化,但变化不明显,全区可采,属稳定型煤层。
(2)C5煤层:位于宣威组(P2x)上部,上距C3煤层15～25m,一般20m。煤层厚1.08～2.05m,一般厚1.51m,煤层结构简单,属薄煤层,是矿井主要可采煤层。呈黑灰色~黑色,弱玻璃光泽~弱金属光泽,内生裂隙发育,硬度较大,属半暗~半亮型煤。顶板为厚层状的粉砂岩,底板为一般为鲕粒状泥岩或泥岩。该煤层结构简单,多呈块状及少量粉状(当地俗称为”大炭或正炭”)或磷片状(又称为”炮炭”);煤质较好,硬度较大,当地人们认为此层煤最”耐烧”。煤层层位稳定,厚度较稳定,中部相对于两端厚度较厚,全区可采,属稳定型煤层。
综上所述,矿井煤层稳定程度属稳定型煤层。

表1-2-1 煤 层 特 征 表
含煤
地层
煤层编号
煤层
厚度
(m
煤层
间距
(m)
煤层厚度变化特征
可采
程度
稳定
程度
视密度
(t/m³)
倾角
(°)
顶底板岩性
顶板
底板
宣威组(P2x)
C3
1.01
20
不明显
全区
可采
稳定
1.62
17～23°
砂岩或细粒砂岩
泥岩或泥质粉砂岩
C5
1.51
矿区中部受断层挤压变厚,两端变薄
全区
可采
稳定
1.67
17～23°
粉砂岩
鲕粒状泥岩或泥岩

四、煤质
(一)煤质
1、煤的物理性质
矿井内的可采煤层,煤呈黑色,条痕呈褐黑色,弱玻璃或弱金属光泽;均一状、条带状结构。内生裂隙发育,局部被方解石充填,多呈块状构造。断口呈参差状及不规则状。煤质较坚硬、脆度小、韧度和致密度较大。煤中矿物质有粘土、方解石、硫铁矿等。视相对密度一般为1.62～1.67t/m3。
2、煤岩特征
根据以往的地质资料及本次勘探成果分析,煤的宏观煤岩类特征以亮型煤为主,暗煤次之,含少量的丝炭及镜煤。
3、煤的化学性质及工艺性能
(1)工业分析
①水分(Mad)
各煤层的原煤水分平均值为0.55%～0.90%;浮煤水分平均值为1.03%～1.22%。变化幅度较小。
②灰分(Ad)
各煤层的原煤灰分平均值为27.33%～36.83%,属中灰～高灰;浮煤的灰分平均值为16.22%～22.06%,比原煤灰分降低11.11～14.77%左右,原煤的灰分高,浮煤的灰分也高,反之亦然,说明经过洗选容易降低。
③挥发分(Vdaf)
各煤层的原煤挥发分平均值为13.15%～13.20%;浮煤的挥发分平均值为10.82%～11.06%,比原煤灰分一般降低3%左右。均属低挥发分。
④固定碳(FCad)
各煤层的原煤平均值为53.11%～61.31%;浮煤平均值为68.70%～75.84%,比原煤一般升高15%左右。为中高～高固定碳。
(2)发热量
各煤层的原煤发热量(Qgr,d)平均值21.80～24.34MJ/kg,属低热～中热值。原煤(Qnet,d)平均值21.34～23.91MJ/kg,发热量与灰分呈明显反比关系,即灰分高,发热量则低,灰分低,发热量则高。
(3)全硫(St,d)含量
各煤层的原煤平均值0.30～1.22%,属特低～中硫,变化不大。浮煤平均值0.40～1.25%,浮煤全硫含量相对原煤全硫含量增加0.03～0.10%,说明该区煤层硫分以无机硫为主,不易洗选。
(4)有害元素分析
① 磷(P,d)
原煤各煤层平均值0.005～0.006%;浮煤平均值0.004%,属特低磷。
② 砷(As,d)
各煤层原煤砷含量为0～6.75μg/g,属一级～二级含砷;浮煤砷含量,一般0.5～7.25μg/g。
(5)稀散、放射性元素含量
原煤锗(Ge,d)含量为0.75～1μg/g;
原煤镓(Ga,d)含量为7.25～12.5μg/g。
(6)煤灰成份
煤灰成分主要为SiO2,原煤平均值为61.94～65.40%;Al2O3,原煤平均值为8.06～14.29%;Fe2O3原煤平均值为8.64～9.61%;CaO原煤平均值为6.79～8.08%;MgO原煤平均值为1.02～1.58%;SO3原煤平均值为1.77～1.89%;TiO2原煤平均值为0.49～0.88%。
(7)煤的工艺性能
①粘结指数
粘结指数(GR,I):为0,属不粘结。
②煤灰熔融性
煤灰软化温度(ST)一般为1383～>1399℃,属较高软化温度灰。煤灰流动温度(FT)一般为1429～>1430℃,属于较高流动温度灰。说明为不易结渣灰。
③煤的可磨性
据邻区资料对煤层的可磨性测试结果可知,可磨性指数(HGI)为76。按MT/T852- 分级标准进行分级评价,煤的可磨性指数＞60-80,为中等可磨。
综上所述,全区可采煤层属中灰～高灰分、特低～中硫分、低挥发分、特低磷分、不粘结、一级～二级含砷、较高软化温度灰、较高流动温度灰、中等可磨、低热～中热值。

表1-2-2 煤 质 特 征 表
测试
指标
煤层
编号
工业分析
Mar
全硫
St,d
(%)
发 热 量
Mad
(%)
Ad
(%)
Vdaf
(%)
焦渣特征(1-8)
FCd
Qgr,ad
(MJ/kg)
Qnet,d
(MJ/kg)
Qgr,d
(MJ/kg)
C3
原煤
0.40-0.80
0.55(5)
35.10-39.36
36.83(5)
11.59-14.19
13.20(4)
2-2
2(4)
51.76-55.76
53.11(4)
──
1.02-1.41
1.22(5)
21.01-22.86
21.64(4)
20.65-22.50
21.34(4)
21.12-22.86
21.80(4)
浮煤
0.60-1.38
1.03(4)
18.27-26.09
22.06(4)
10.35-11.42
10.82(5)
3-3
3(4)
59.69-74.03
68.70(4)
──
0.94-1.43
1.25(4)
26.61-29.21
28.17(4)
26.37-28.84
27.87(4)
26.94-29.48
28.42(4)
C5
原煤
0.52-1.30
0.90(5)
21.04-34.81
27.33(5)
11.22-15.72
13.15(4)
2-2
2(5)
57.12-68.05
61.31(4)
2.2
2.2(1)
0.08-0.55
0.30(5)
18.97-26.92
24.21(4)
18.63-26.65
23.91(4)
19.06-27.09
24.34(4)
浮煤
0.98-1.381.22(4)
12.05-22.5716.22(4)
10.03-12.3911.06(5)
2-32(4)
69.92-79.13
75.84(4)
──
0.11-0.72
0.40(4)
27.31-31.40
29.86(4)
27.13-31.18
29.62(4)
27.65-31.4030.05(4)

上表
测试
指标
煤层
编号
元素分析