采矿工程毕业设计（论文）曹村矿井1.2Mta新井设计【全套图纸】

1、 录一般部分1矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1矿区地理位置11.1.2 矿区气候条件11.1.3矿区地貌、水文情况21.1.4矿区地震21.2井田地质特征21.2.1以往地质报告及勘探工作简况21.2.2煤系地层31.2.3井田地质构造61.2.4水文地质特征61.3煤层特征81.3.1可采煤层81.3.2煤的特征111.3.3其它有益矿产131.3.4瓦斯，煤尘及自燃142井田境界与储量162.1井田境界162.2井田地质勘探162.2.1勘探类型162.2.2 钻孔分布及储量等级圈定162.2.3 最小可采厚度162.3矿井地质储量172.3.1储量计算基础172.3.

2、2矿井地质储量计算172.3.3矿井工业储量计算182.4 矿井可采储量192.4.1井田边界保护煤柱192.4.2工业广场保护煤柱202.4.3风井保护煤柱212.4.4大巷保护煤柱212.4.5矿井可采储量223 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限233.1矿井工作制度233.2矿井设计生产能力及服务年限233.2.1确定依据233.2.2矿井设计生产能力233.2.3矿井服务年限233.2.4井型校核244 井田开拓254.1井田开拓的基本问题254.1.1确定井筒形式、数目、位置254.1.2阶段划分和开采水平的确定274.1.3井田划分274.1.4主要开拓巷道274.1.5开拓方

3、案比较284.2矿井基本巷道334.2.1井筒334.2.2井底车场及硐室374.2.3大巷384.2.4巷道支护425 准备方式采区巷道布置435.1煤层赋存地质特征435.1.1首采区位置435.1.2采区煤层特征435.1.3地质构造435.1.4顶底板岩石岩性435.1.5地表情况435.2采区巷道布置及生产系统435.2.1采区巷道布置的依据和要求435.2.2首采区参数设计445.2.3采区上山布置445.2.4采区工作面接替顺序445.2.5确定采区的运输系统445.2.6采区内巷道掘进方法455.2.7采区生产能力及采出率485.3主要硐室495.4采区车场选型设计506 采煤

4、方法516.1采煤工艺516.1.1确定采煤工艺方式516.1.2回采工作面参数的确定516.1.3回采工作面采煤机、刮板输送机选型526.1.4回采工作面支护方式546.1.5端头支护及超前支护方式566.1.6各工艺过程注意事项576.1.7回采工作面正规循环作业586.2回采巷道布置616.2.1回采巷道布置方式616.2.2回采巷道参数627 井下运输677.1概述677.1.1矿井设计生产能力及工作制度677.1.2煤层及煤质677.1.3运输距离和货载量677.1.4矿井运输系统677.2采区运输设备选择687.2.1设备选型原则：687.2.2采区运输设备选型及能力验算687.3

5、运输设备选择717.3.1主运输大巷设备选择717.3.2轨道运输大巷设备选择718 矿井提升738.1概述738.2主副井提升738.2.1主井提升738.2.2副井提升设备选型759 矿井通风及安全779.1矿井通风系统的选择779.1.1矿井通风系统的基本要求779.1.2矿井通风系统的确定779.1.3工作面通风方式799.1.4回采工作面进风巷道布置799.2矿井风量计算809.2.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定809.2.2各用风地点的用风量和矿井总用风量819.2.3风量分配849.3矿井阻力计算869.3.1计算原则869.3.2矿井最大阻力路线869.3.3计算矿

6、井摩擦阻力和总阻力：889.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔899.4选择矿井通风设备919.4.1选择主要通风机919.4.2电动机选型949.5安全灾害的预防措施949.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施949.5.2预防井下火灾的措施959.5.3防水措施9510 矿井基本技术经济指标96参考文献97专题部分 浅埋煤层大采高综采面矿压规律与支护阻力研究980 引言981国内外研究现状1001.1国外研究现状1001.2国内研究现状1012神东矿区浅埋煤层地质与开采条件1042.1神东矿区概况1042.2神东矿区煤层赋存及地质概况1042.3神东矿区工程地质特征1052.4神东矿区浅埋煤层

7、开采技术条件1063浅埋煤层大采高综采面矿压显现规律实测分析1073.1补连塔煤矿32206综采面矿压显现规律实测分析1073.1.1 32206综采面概况1073.1.2矿压观测方法1073.1.3初次来压1083.1.4周期来压1083.1.7 32206综采面矿压观测主要结论1103.2张家峁煤矿15201试采面矿压显现规律实测分析1113.2.1 15201试采面概况1113.2.2矿压观测方法1113.2.3初次来压1123.2.4周期来压1124浅埋煤层大采高综采面顶板结构与支护阻力计算1154.1“台阶岩梁”结构及稳定条件1154.2“台阶岩梁”结构稳定性分析1164.3浅埋煤层

8、大采高综采面合理支护阻力的确定1194.3.1实测统计合理支护阻力1194.3.2理论计算合理支护阻力1205结论1235.1结论1235.2建议123参考文献：124翻译部分 外文原文：125analysis for interaction of supports and surrounding rock of gateways in longwall minging125introduction1251. analysis of internal stress of the rock structure1252. relation between the movement of rock

9、structure and ground pressure behavior1283. analysis of supporting patterns in gateway1283. 1 studying and testing about action mechanism of the bolt supporting in gateway of long wall mining should be go on1293.2 using different patterns in accordance with different conditions of surrounding rock d

10、eformation1293. 3 application of active supporting1303. 4 to control rock structure movement by means of strengthening support in its entirety1304. brief conclusions131长壁工作面开采中巷道支护与围岩之间相互关系的分析132前言1321围岩结构的内应力分析1322巷道变形和地压显现之间的关系1343巷道支护模式分析1353.1关于长壁工作面开采中巷道锚杆支护作用机理的研究和试验应当继续进行1353.2根据不同围岩变形条件使用不同的

11、模式1353.3主动支护的应用1363.4 通过加强整体支护来控制围岩的运动1364总结136致 谢1371 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述全套图纸，加1538937061.1.1矿区地理位置本井田位于山西省临汾市北部霍州市东南约7km处，其地理坐标为东经：1114411148，北纬36313633。2001年12月换领采矿许可证，证号为1000000140179，有效期30年，自2001年12月至2031年12月。2002年换领生产许可证，证号为g040000003y1g1，有效期6年，自2002年10月29日至2008年12月31日。井田东西长约 2.14.9km，南北宽约 2.5

12、 4.4km，面积12.8364km2。井田内有铁路专用支线4.5km，与其西约4km处的南同蒲铁路在辛置车站接轨。辛置车站北距太原221km，南距陇海线孟塬车站307km。矿区公路往西延伸4km与太（原）三（门峡）公路、矿区东北部15km的大（同）运（城）高速公路相连，矿区公路已与相邻井田的公路构成网络，交通极为方便（图1-1-1）。图1-1-1 交通位置示意图1.1.2 矿区气候条件本区属暖温带季风型大陆性气候，四季分明，温差较大，雨量集中。春秋干燥，风沙较大，夏季酷热多雨，冬季寒冷干燥。日平均气温78月最高，达40，12月下旬次年1月最低，为-20，年平均气温12。日最大降水量137mm

13、，年平均降水量454mm，年平均蒸发量1752mm。11月15日前后开始结冰，次年3月初解冻，冻土深度670mm，无霜期180天。1.1.3矿区地貌、水文情况本井田位于临汾盆地北部霍山与吕梁山间的峡谷地带，属切割强烈的黄土丘陵地貌，由东西向的沟、梁相间组成。区内最高点标高为788m，最低点标高为680m，相对高差为108m。井田内以黄土塬、梁地貌为主，青郎坪以东为黄土塬、四周已被剥蚀。在宋庄沟等之间为黄土梁，其上因强烈侵蚀而发育为峁或羽状“v”形小沟谷，沟壁上悬沟明显，溯源侵蚀剧烈，基岩一般出露在大沟的南坡，因其抗侵蚀能力较强，使大沟谷多呈南坡陡，北坡缓的不对称形态。在较大沟谷内形成侵蚀堆积阶

14、地；一级阶地高出河床约10m，下部为砾石层，上为黄色粉砂质土，北坡阶梯状明显。二级阶地高出沟底30m左右，零星分布在沟谷两侧，但北侧较发育，以浅灰色粉砂为主，间夹薄层细砂层，底部有时有砾石层。区内河流属黄河支流汾河水系。汾河从井田西侧约4km处自北向南流过。井田内大沟谷为季节性水流，平时为干谷，有的有泉水补给，但流量微小，雨季水量聚增，形成洪水激流。1.1.4矿区地震本区位于我省临汾原平强震带，在霍州、洪洞一带发生5级以上地震多起。其中公元前646年洪洞县赵城发生5级地震，震中烈度为级。1303年9月25日洪洞、赵城一带发生8级地震，震中烈度度。据历史记载，在赵城、洪洞、临汾三县地裂成渠，村堡

15、移徒，压死者20余万人，伤数十万人。据中国地震烈度区划图，山西部分和山西省地震动峰值加速度区划图，gb（183062001）图a1，本区地震烈度为v，动峰值加速度（g）为0.20。1.2井田地质特征井田东西长约 2.14.9km，南北宽约 2.5 4.4km，面积12.8364km2。1.2.1以往地质报告及勘探工作简况本井田位于霍西煤田霍州矿区东部，20世纪30年代中、外著名学者，如王竹泉等在包括本区在内的霍西煤田进行过地质调查，地质勘探工作始于20世纪50年代。19561958年山西煤田地质勘探144队（以下简称144队）先后在赤峪勘探区进行过概、普、详、精查勘探，至1958年7月共施工钻

16、孔26个，进尺7355.07m，提交了赤峪勘探区精查地质报告。1958年山西煤矿设计院将赤峪勘探区一分为二，北部为下乐坪井田，南部为南垣井田。后144队又施工钻孔4个，进尺571.78m。1962年对赤峪勘探区精查地质报告进行了复审，认为勘探密度不够，高级储量区构造控制不足等降为详查，并注销其储量。144队又分别于19631964年和19811983年在南垣井田和下乐坪井田进行精查勘探，提交南垣井田精查地质报告和下乐坪井田精查地质报告。以上在曹村井田范围内共施工钻孔76个，边界附近利用钻孔10个，钻探总进尺23823.0m，并完成相应的水文地质、地形地质填图等工作。1992年5月西安矿业学院和

17、霍州矿务局曹村煤矿对煤矿投产以来积累的矿井地质工作成果进行系统总结，并进行野外地质调查，编制了霍州矿务局曹村煤矿生产矿井地质报告（以下简称1992年矿井地质报告）。1.2.2煤系地层本井田主要含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组，兹自下而上分叙如下（见图1-2-1）。1）石炭系中统本溪组（c2b）该为陆表海海湾沉积，岩性下部为山西式铁矿及灰色铝质泥岩夹薄层粉砂岩，局部为具鲕状结构的铝质岩，为泻湖海湾沉积。中部为灰色团块状铝质泥岩夹薄层细砂岩，12层不稳定的生物碎屑灰岩及13层极不稳定的薄煤层，其中12号煤层为不稳定的局部可采煤层。上部以黑色泥岩和粉砂岩为主，夹一层不稳定的生

18、物碎屑灰岩。厚度为538m，平均13.5m。2）上统太原组（c3t）该为陆表海沉积，岩性由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层和生物碎屑灰岩组成。本组含k4、k3、k2、k1标志层和13层煤层，其中可采及局部可采煤层5层，即5、6、9、10、11号。厚度为61.5100m，平均81.5m，厚度变化呈东西向条带，南北两端厚，中部薄。k1为浅灰色中、细砂岩，局部为粗砂岩，具波状层理或斜层理，为浅水三角洲河道环境沉积。厚0.3010.0m，极不稳定。k2为深灰色生物碎屑灰岩，上部质纯，中部夹燧石结核层，厚0.22.3m，一般为1.0m，下部夹有灰黑色泥岩，具水平层理，厚7.011.50m，平均9.59

19、m，全区稳定。k3为灰深灰色厚层状生物碎屑灰岩，局部相变为灰白色细砂岩。厚7.0711.68m，平均9.67m。k4为灰色深灰色生物碎屑灰岩，夹燧石结核。厚度变化，由南往北增厚，北部厚度大，且稳定性好，厚06.8m，平均2.3m。k2、k3、k4均为浅海台地环境沉积。3）二叠系下统山西组（p1s）该为冲积平原沉积。岩性由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。本组含k7标志层和可采煤层（2号）及13层极不稳定的不可采煤层。厚度为9.536.0m，平均为24.0m，厚度变化为中部较厚，向南北两侧及西部变薄。k7为浅灰灰色薄中层状细粒岩屑杂砂岩，层位比较稳定，厚度变化较大，最厚可达10.7m，平均

20、2.9m，向西北部增厚。具小波状或水平层理，局部相变为中粒砂岩或粉砂岩，为浅水的支汊河道环境沉积。图1-2-1 综合地质柱状图1.2.3井田地质构造霍西煤田为夹在吕梁和霍山两个北东或北北东向的复背斜之间的复向斜，按山西省区域地质志，跨越2个级区划单元，即吕梁块隆和临汾运城新裂陷。主体部分属前者的阳泉曲汾西盆状复向斜和香太林南北向褶带（级），东南部属后者的洪洞临汾凹隆（次级单元）。煤田内曹村井田位于洪洞临汾凹隆中，属霍州矿区。井田构造总体为走向北西，倾向北东的挠折式单斜。井田褶曲轴向为北北东向和近东西向，另外还发育一条nw3050方向延伸的挠折带。本井田北北东向和近东西向背向斜有7条，轴向为nw

21、wsee，或neesww，两翼地层倾角49，波幅520m，表明为次级宽缓的短轴褶曲。挠折带：位于井田东中部，走向nw，倾向ne，其上转折端在2730下-3号钻孔一线，下转折端在393125号钻孔一线，其宽度约450m。地层倾角上平层约为4，至转折端突然变陡为15左右，下平层减至5左右，总体为一倾向ne的平缓单斜。该挠折带跨越井田边界后有向nw、se方向继续延伸的趋势。1.2.4水文地质特征霍州矿区位于吕梁复背斜、霍山复背斜之间，北部为韩候横向隆起带。吕梁山、霍山在矿区东西两侧沿nne向展布，奥陶系石灰岩大面积裸露，形成了广泛的奥陶系石灰岩岩溶水补给区，两山之间的汾河两岸及河谷地带则成为其径流、

22、排泄区。按照水文地质单元本井田位于郭庄泉域东南，为径流区。霍州市南约7km处的郭庄至东湾村一带的泉群，为其排泄区。泉群分布面积，南北长1.2km2，东西宽约400500m，面积约0.5km2，计有大小泉点60多个，以散泉的形式分布于汾河河谷及冲积层岸边，泉水出露标高为510512m，19561975年平均流量为8.36m3/s，最大约为10m3/s（1964年），最小约为6.8m3/s（1975年）。1972年霍州电厂建成投产后，在泉口开发利用岩溶水和泉域内开采井增多，人为活动及降水量减少等原因，19851995年泉水平均流量约6.3m3/s，1999年泉水流量降至2.83m3/s。郭庄泉域泉

23、域面积5600km2，其中碳酸盐岩裸露面积1400km2，碎屑岩面积2030km2，松散岩面积2170km2。该泉域内主要含水地层为张夏组岩溶裂隙含水层（2z）、亮甲山组裂隙岩溶含水层（o1l）、下马家沟组岩溶裂隙含水岩组（o2x2）、上马家沟组岩溶裂隙含水岩组（o2s2）、峰峰组裂隙溶含水层（o2f2）、太原组石灰岩层间裂隙含水层（c3t）等。据区域资料，奥陶系岩溶水等水位线表明地下水径流流向与地表水具有一致性。在本井田，地下水径流总体上是从东、南东、北东向本井田中央水仓处排泄。1）第四系砂、砾孔隙含水岩组该含水层组自上而下又可分为3个含水层。（1）第四系全新统砂、砾孔隙含水层该分布于现代河

24、、沟谷的河床、河漫滩及i级阶地上。由冲洪积砂砾组成，较大河、沟谷多具二元结构，厚532m，潜水埋藏深度14m。局部地下水以泉的形式出露。泉流量为0.37.29l/s。水井抽水量4.4217.56l/s，单位涌水量为2.06.22l/sm，渗透系数（k）为6.022.8m/d，故属富水性强的含水层。一般规律是水流形成的含水厚度越大，范围越广，透水性越好，则富水性相对越丰富。在丘陵支沟中该含水层直接接受大气降水和沟谷溪水侧向补给，以潜流形式向下游流动。最后直接以泉的形式排泄到溪沟之中。该埋藏浅，与外界循环转换快，水位、水量、水温等因受外界影响，具有季节性变化的特征。水质为hco-3ca+型，矿化度

25、小于1g/l。（2）第四系上更新统砂、砾石层孔隙含水层该主要成条带状分布于现代河床、河谷两岸的级阶地。含水层上部为浅黄色粉砂土，中部为砂夹薄层砾石，下部洪冲积砂、砾石层夹砂质透镜体。总厚约2060m，下部砂、砾层厚约20m。潜水埋藏深度0.621.17m，一般67m，单位涌水量（q）为0.57l/sm，渗透系数（k）为7.53m/d，富水性中等。由于距离地表近，具有季节性变化的特点。（3）第四系中更新统砂、砾孔隙含水层该埋藏于地表之下，分布普遍。由细粉砂土和砂质粘土组成，总厚约140m，其上段（厚约60m）底部发育一层砾石层，厚约10m，层位稳定，接受东部霍山山麓潜水补给，含水丰富，大部分地区

26、具有承压性质。如下8号钻孔在孔深38.048.96m揭露此层，地下水涌出地表12.77m，即50.7761.73m的承压水头，涌水量达4.1l/s，钻孔单位涌水量（q）为0.336l/sm，属富水性中等的承压含水层。由于补给区分布较远，上面又有几十m隔水层封闭，受外界影响较小，季节性变化甚微。水质为hco-3na+、ca+、mg+型，矿化度小于1g/l。2）第三系砂、砾岩夹泥灰岩裂隙含水岩组该分布广泛，在沟谷中有条带状或零星出露，总厚约79.5m，其中上段厚约12m，下段厚约67.5m。底部含淡水灰岩和小砾石层，厚约4.5m，为第一含水带。其上以亚砂土为主夹亚粘土，再往上为砂、砾层和不连续的结

27、核层，即为第二含水带。该层水位埋深1.29.3m，泉流量1.358.56l/s，辛置水源孔钻孔单位涌水量（q）为6.25l/sm。下乐坪精查报告中31、21号钻孔基岩风化带和n2混合抽水资料，单位涌水量（q）分别为0.0435l/sm和0.0121l/sm，渗透系数（k）为0.392m/d和0.0573m/d，静水位654.18m和669.33m，比含水层顶界高出146.86m和73.94m。表明该含水层具承压性质。水质为hco3-so3-2na+ca+2型，矿化度小于1g/l。3）二叠系砂岩裂隙含水岩组本区该主要为下石盒子组和山西组，上覆地层被剥蚀，厚约130m，含k7、k8、k9砂岩层，总

28、厚2.5037.65m，平均13.21m。该分布广泛，富水性小。据南-25号孔与泥灰岩混合抽水试验，单位涌水量q为0.018l/sm，渗透系数（k）为0.164m/d，204号孔注水试验，单位涌水量（q）为0.0082l/sm，渗透系数（k）为0.058m/d。矿井出水点涌水量一般为0.1670.444l/s，泉流量多为0.051.78l/s。泉出露标高最大为618.8m，下-31号孔静水位为586.27m，具承压性质。水质为cl-so4-2ca+2型，矿化度0.301g/l，ph为8。4）石炭系石灰岩间夹砂岩裂隙岩溶含水层岩组该总厚6.1799.7m，平均81.0m，主要含k2、k3、k4灰

29、岩，灰岩总厚7.123.4m，平均14.4m，其次为砂岩。8号煤层上部砂岩上升泉标高为629.8m。该分布广泛，富水性极小。据钻孔抽水试验，204号孔（k2）单位涌水量（q）为0.0072l/sm，渗透系数（k）为0.0278m/d，静止水位593.40m；南-5号孔（k2+k3）单位涌水量（q）为0.0017l/sm，渗透系数（k）为0.0064m/d，静止水位610.21m；a1号孔（k2+k3+k4）q为0.00635l/sm，k为0.0765m/d，静止水位630.43m，均具承压性质。水质为hco3-so4-2或so4-2hco3-型，矿化度小于1g/l。5）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙

30、含水岩组据区域资料，奥陶系总厚约730余米，本区揭露厚度约133200m，为中统，井田内剥蚀面（顶面）标高，最高点为548m，位于西南，向东北倾斜，最低点为150m。该统可划分2个含水组共3个含水带。第一含水组含2个含水带，从上往下：第一含水带为06m，为风化裂隙带，岩芯破碎，裂隙发育，溶洞率达1435%。该是全区较稳定的一个带。第二含水带1017m，为裂隙溶洞带，厚约10m。两带之间石灰岩较致密，岩溶裂隙不发育。第二含水组，即第三含水带3040m，石灰岩不纯，见有小溶孔。在两个含水组之间，为泥灰岩、石膏及白云质灰岩等，俗称石膏带，裂隙不发育，为相对隔水层。曹村矿井下突水量1983年为59.7

31、2l/s，1985年5月26日为123.06l/s。在下煤组500m水平大巷掘进奥陶系石灰岩岩巷180m时，涌水量达102.8111.1l/s，静止水位标高518.35m，出水点标高平均为505.82m，两者相差12.53m，按水位降落计算，单位涌水量为8.218.71l/sm。表明其富水性丰富。从上述钻孔和突水点的分布位置来看，本区该含水层的富水性在平面上可划分为3个带，即南部富水性中等，中部富水性丰富，北部富水性小。水质为hco-3so4-2ca+2mg+2型或hco3ca+2mg+2型，矿化度为1g/l，或0.412g/l。本矿2003年生产原煤85.6万t，日产原煤2345.21 t。

32、涌水量为274m3/h，富水系数为2.8m3/t，1999年矿井涌水量较大，全矿年产原煤78.1万t，涌水量为420m3/h，富水系数为4.7m3/t。全矿生产能力达90万t（日产量为2465.8 t）以后，全矿预计涌水量为287.7482.7m3/h。1992年矿井地质报告预算矿井涌水量上煤组为248m3/h，下煤组为274.36m3/h，奥陶系岩溶水疏水量为465m3/h，水位降深为110m时的涌水量为1003.01743.6m3/h。1.3煤层特征1.3.1可采煤层本区含可采和局部可采煤层为2、2下、4、5、6、7、9、10、11、12号，其中2、9、10、11号为可采煤层，5、6、7、

33、12号为大部或局部可采煤层，2下、4号为极不稳定的局部可采煤层。兹将可采和局部可采煤层从上往下分述如下，它们的厚度、结构及间距等列入表1-3-1。表1-3-1 可采煤层特征表地层编号煤层厚度(m)最小最大平均间距最小最大平均夹石层数(层)顶板岩性底板岩性稳定性山西组p1s23.78-4.224.000.92-5.764.320泥岩、粉砂岩、中砂岩泥岩、砂质泥岩稳定2下0-0.950.790-2泥岩、粉砂岩泥岩、砂质泥岩极不稳定7.53-17.1211.66太原组c3t40.30-0.930.560-1碳质泥岩泥岩、粉砂岩极不稳定2.62-6.835.4150-1.720.7402泥岩、砂质泥岩

34、泥岩、砂质泥岩不稳定2.0-7.24.560-1.500.8401泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩不稳定13.8-26.221.770-0.980.4401粉砂岩、泥岩、砂岩粉砂岩、泥岩、砂岩极不稳定15.5-32.724.490.70-1.200.870石灰岩泥岩、砂质泥岩稳定2.560.77101.46-3.022.5403泥岩、砂质泥岩砂岩、泥岩砂质泥岩稳定6.68-15.639.08111.42-6.994.0003泥岩、砂质泥岩、砂岩泥岩、砂质泥岩、石英砂岩稳定3.0-16.49.4本溪c2b120-1.450.9004石灰岩、粉砂岩、泥岩铝质泥岩、泥岩极不稳定1）2号煤层该位于山西组中

35、部，煤层稳定，厚3.784.22m，平均4.00m，煤层结构简单，不含夹石层，为富含碳质泥岩或粉砂质泥岩，全区可采。2）2下号煤层该位于山西组中部，2号煤层之下的薄而极不稳定的零星可采煤层。煤厚变化明显，东北部厚度较大，西南部厚度较小，西部尖灭。煤厚为00.95m，平均0.79m。含夹石02层，夹石层0.050.2m，为碳质泥岩或泥岩。3）9号煤层该位于太原组下部，k2灰岩直接覆于该煤层之上。煤层厚度变化自西或西北向东或东南逐渐加厚，除中西部出现小面积不可采外，其余绝大部面积为可采区，部分地段与10号煤层合并。煤层稳定，基本可采，煤厚0.701.20m，平均0.87m。煤层结构简单，一般不含夹

36、石。4）10号煤层该位于太原组下部9号煤层之下。煤层厚度稳定，西部较厚，东北部局部变薄，但均在1.3m以上。煤厚1.463.02m，平均2.54m。煤层结构较复杂，含夹石03层，夹石厚度0.020.72m，平均0.15m，全区可采。5）11号煤层该位于太原组底部10号煤层之下。煤层厚度自西向东变薄，但均在1.10m以上，煤层稳定，全区可采，煤厚1.426.99m，平均4.00m。煤层结构较复杂，含夹石03层，夹石厚度0.010.19m。本区含煤地层空间展布稳定，标志层明显，各煤层层位稳定，煤层及其间距变化不大，易于对比。煤层对比方法以标志层为主，同时考虑煤层本身的特征。2号煤层位于山西组中部，

37、k7砂岩之上，k8砂岩之下。这两层砂岩层位稳定，可作为对比2号煤层的标志层。另外2号煤层厚度、结构也是良好的对比标志。故2号煤层对比可靠。2下号煤层位于2号煤层之下，为极不稳定的局部可采煤层。4、5、6号煤层位于k7砂岩之下，k4灰岩之上，这两层标志层层位稳定，特征明显也是煤层对比的重要标志层。5、6号煤层为2层不稳定的薄煤层，两者呈上、下关系，5号位于k7之下，6号位于k4之上，两者易于区别。4号煤层位于5号煤层之上，为极不稳定的局部可采煤层。7号煤层为夹在k4、k3标志层之间的薄煤层，其上、下各有一层薄煤层，但均不可采，易于对比。9、10号煤层位于k2灰岩之下。该石灰岩特征明显，层位稳定是

38、良好的煤层对比标志层。9、10号煤层呈上、下关系，前者为薄至中厚煤层，后者为中厚煤层，两者易于区分。其间距为0.12.6m，平均0.8m。故9、10号煤层对比极为可靠。11号煤层为太原组最下部的一层中厚煤层，距10号煤层6.715.6m，全区稳定可采。可以其层位，厚度和稳定性确定。故该煤层对比也可靠。12号煤层位于本溪组中上部，其顶板为一层不稳定的薄层石灰岩，为极不稳定的薄煤层。在本溪组中有13层不稳定薄煤层，12号煤层顶部石灰岩厚度薄，不稳定，煤层对比标志不明显，故12号煤层对比可靠性较差。1.3.2煤的特征1）物理性质本区各煤层物理性质极为相似，颜色均为黑色，硬度较大，煤层普氏系数为2.0

39、。煤的真相对密度，2号煤层为1.63，纯煤为1.53；10号煤层为1.33，纯煤为1.16；11号煤层为1.32，纯煤为1.24。2）显微煤岩特征、煤岩组分及宏观煤岩类型（1）2号煤层该以暗亮煤、微暗煤居多，次为微亮煤。显微组分一般以镜质组、半镜质组为主，占5575%，其中后者占510%。稳定组份占1%以下，常见小孢子。其余为丝炭组和半丝炭组。矿物含量中等，以粘土矿物为主，分散于有机基质中。煤岩组分主要为亮煤、暗煤。以半亮型为主，半暗型次之。具稀疏的线理状结构，断口较平整，内生裂隙不发育。（2）5、6号煤层，该以微亮煤和微暗煤为主，显微组分以镜质组、半镜质组为主，占6580%，主要为无结构镜质

40、体；稳定组一般不多，个别样品含量高达7.3%，其余为半丝炭组。矿物含量较大，占12.557.2%，以粘土矿物为主，往往以似层状、透镜状或细分散状分布于有机基质中。煤岩组分5号煤由镜煤、亮煤及暗煤组成，为半亮型、光亮型，6号煤以镜煤，亮煤为主，夹少量暗煤及丝炭，为光亮型、半亮型。具条带状结构、玻璃光泽、节理裂隙发育。（3）9、10号煤层，该以微亮煤、微镜煤、微暗煤组合特征。显微组分以镜煤、半镜煤为主占70%以上，丝炭少于30%。矿物含量一般在15%以下，以粘土矿物为主，常为透镜状、层状；黄铁矿为小结核状或颗粒状，还有少量石英碎屑。煤岩组分由镜煤，亮煤及暗煤组成，为光亮型煤，10号煤个别为暗淡型。

41、具中细条带状，水平层理、玻璃光泽，棱角状断口，裂隙较发育。（4）11号煤层，该以微亮煤，微镜煤、微亮暗煤组合为特征。显微组分镜质组及半镜质组占70%左右，丝质组占30%左右。矿物含量占19%左右，以粘土矿物为主，多呈浸染状或透镜状，黄铁矿含量低于9、10号煤。煤岩组分主要由镜煤、亮煤、暗煤组成，为光亮型暗淡型。具稀疏的线理状结构，裂隙不发育。（5）12号煤层，该镜质组和半镜组含量占80%以上，丝炭组占20%以下。煤岩组分主要由镜煤、亮煤、暗煤组成，为光亮型半亮型。具玻璃光泽，裂隙较发育。3）化学性质及工艺性能本区主要可采煤层煤质分析试验成果列入表1-3-2。由表1-3-2可知，本区各层煤水份（

42、mad）变化不大，平均含量原煤在0.871.12%。灰分产率变化也不大，原煤平均灰分（ad）以中灰为主，属中灰的有2、5、10、11、12号煤，属低中灰有7、9号煤层，6号煤稍高于30%，为高中灰。个别钻孔原煤灰分40%，视采样问题，不参与评价。经过洗选后，各层煤灰分都能降到10%以下。全硫平均含量，2号煤为特低硫，11号煤为低硫，5、6、7号煤为中高硫，9、10号煤为高硫，经洗煤后，硫分略为降低。各煤层的挥发分基本上变化不大，从上到下略有减小的趋势。表1-3-2主要煤层煤质分析试验成果表煤层mt(%)mad(%)ad(%)vdaf(%)st.d(%)qgr.d(mj/kg)fcd(%)y(m

43、m)焦渣特征煤类2原2.07-3.493.240.91-1.030.998.19-38.5123.3529.53-35.7331.440.33-1.690.3423.96-27.1525.4549.75-54.0152.325-65.9fm1/3jm洗0.38-1.360.864.98-10.257.9530.22-34.4231.630.30-1.260.4315.5-36.525.72下原0.71-1.221.0212.77-29.4425.6231.22-36.5834.701.26-3.602.3935.4126.5-43.037.42qffm洗0.80-1.250.927.29-13

44、.749.6330.07-35.1235.790.35-1.290.994原0.75-1.501.0917.38-26.3023.3632.29-35.1233.720.61-3.342.2435.31fm洗0.78-0.880.848.36-11.1210.0032.10-34.6333.550.51-1.391.0631-3935.675原0.63-1.701.0715.85-36.0224.2030.37-36.1133.780.69-7.912.8624.51-26.1225.27fm1/3jm洗049-1.470.906.87-13.009.9028.99-36.7333.300.7

45、8-24.301.2024.0-43.034.56原0.58-1.581.0115.18-39.8830.8624.41-38.2433.121.33-4.542.2924.30-24.7624.54qffm1/3jm洗0.54-1.280.857.91-24.3012.4525.00-38.3534.820.37-2.780.9423.0-45.037.87原0.54-1.300.9010.67-27.4818.7030.96-36.3733.802.75fm洗0.51-1.100.706.84-11.639.4030.96-36.3733.801.10-1.851.3634.5-41.03

46、9.39原0.39-2.240.878.68-28.2117.1627.17-39.2530.191.99-5.133.2323.80-25.5224.96fmjm洗0.30-1.220.713.26-13.746.5126.70-32.6828.920.87-2.782.2626.0-40.032.710原2.19-3.463.060.89-1.020.998.87-34.5426.2826.33-36.4531.242.52-5.613.3822.79-26.0324.2346.81-52.2949.75fmjm洗0.34-1.380.624.90-16.109.9425.83-34.27

47、28.440.35-3.842.3917.5-48.030.611原2.96-4.243.350.99-1.621.1218.07-35.8825.4625.47-32.7329.880.38-2.130.5623.72-26.6524.8950.02-53.4151.55fmjm1/3jm洗0.49-1.500.858.09-15.5311.1224.40-30.2927.240.42-0.690.5516.0-39.022.012原0.50-1.751.0718.87-33.5525.832.08-14.366.01jm洗0.66-1.180.886.51-11.768.6927.47-3

48、1.1429.390.57-3.692.3125.0-43.035.31从各层煤的焦渣特征看，均属不膨胀熔融粘结和膨胀融粘结（代号5、6）。胶质层最大厚度（ymax）平均在25mm左右者有2、11号，其余均在30mm以上。2、9、10、11号煤层粘结指数比较大，为94.3101.2，表明其粘结性较好至很好。各层煤发热量均很高，平均为24.3325.45mj/kg。4）煤类按照中国煤炭分类，1986进行分类，分类指标采用精煤挥发分，胶质层厚度（y）和粘结指数（gr.i），根据上述煤质特征，本区2、5号煤为肥煤（fm）和1/3焦煤（1/3jm），6号煤为肥煤（fm）、1/3焦煤（1/3jm）、气肥

49、煤（qf），7号煤为肥煤（fm），7、9、10号煤为肥煤（fm）和焦煤（jm），11号煤为肥煤（fm）。1/3焦煤（1/3jm）和焦煤，12号煤为肥煤（fm）和1/3焦煤（1/3jm）。5）煤的可选性据1992年矿井地质报告2、9、10、11号煤层可选性分析结果，精煤回收率分别为55.43%，67.76%、40.57%、51.35%，其精煤回收率级别，2、9号煤为良等，10、11号煤为中等。2003年911月该矿采大样试验；自然级煤粉小浮选精煤产率2号煤69.75%，10号煤为71.63%，邻近辛置矿2003年3月筛分试验11号煤理论精煤产率38.14%。6）煤的工业用途根据上述煤质特征，各煤

50、层均为优质的配焦和炼焦用煤。目前该矿生产的煤炭大多用于炼焦，部分含硫量较高（3.0%）的煤炭用于电厂或当地居民生活用煤。1.3.3其它有益矿产本井田煤系中伴生有益矿产有：铝土矿、硫铁矿、菱铁矿，石灰岩，石膏及煤层中的分散元素锗、镓等。1）铝土矿本溪组地层中含有多层铝土质泥岩，尤其是底部的铝土质泥岩层位稳定，厚度一般在3.5014.40m，平均8.80m，为深灰色浅灰色，致密块状，多呈鲕状结构，局部质纯者成为铝土矿。钻孔取样分析结果列入表1-3-3。表1-3-3部分钻孔铝土矿化验分析结果孔号层厚al2o2(%)sio2(%)fe2o2(%)铝硅比值395.5051.9421.803.002.38

51、512.0031.8237.9510.710.84318.3430.7437.958.300.81南1562.5021.401.2052.7026.722.64南3035.6326.8815.81从表中可见,al2o3含量较高，但fe2o2的含量也较高,而且不易除去，局部地区的铝土矿质量有可能达到黑色冶金熔剂及耐火材料的质量要求。此外，在太原组和下石盒子组中，还可见到多层铝土质泥岩，但质量欠佳，利用价值不大。2）硫铁矿、菱铁矿（1）硫铁矿硫铁矿位于本溪组底部，覆于奥陶中统石灰岩古侵蚀面上，多以黄铁矿散晶或结核状分布于铝土质泥岩中，厚度分布极不稳定，且品位欠佳，故经济价值不大。（2）菱铁矿在太原

52、组顶部和山西组底部砂岩中，见有13层菱铁矿结核，厚10cm左右，层位不稳定。取样化验结果fe2o2的含量达38.4%，可用来炼铁，但因呈结构状，分布不均，厚度不大，埋藏又深，无利用价值。（3）分散元素锗和镓在勘探过程中，通过对分散元素的分析化验，已查明各煤层中锗的含量变化不大，平均为2.278g/t，占煤灰平均含量的0.00105%。但同一煤层，锗的含量横向上，纵向上变化均比较大。比如在横向上，2号煤层中锗含量由微量到5g/t；10号煤层中锗含量为0.55.5g/t，其它亦然。在纵向上，一般在靠近煤层顶、底板部分较富集，中部较贫。如南4号钻孔2号煤层上、中、下三个分层中锗含量分别为5.0g/t

53、、微量及1.5g/t。显示出在近顶部分更富些；南9号孔10号煤层上、中、下三个分层中，锗含量分别为1.0g/t、0.5g/t、及5.0g/t，显示在近底板部分更富一些。但是，井田内各可采煤层中锗的含量一般不超过5.5g/t。镓含量多在20g/t以下，均未达到一般工业要求，而且变化较大，未能找到变化规律。就现有资料来看，工业利用的可能性不大。（4）石膏据下乐坪井田6个探岩溶钻孔揭露，在奥陶系古风化剥蚀面以下，一般在43.4560.85m处，可见第一石膏层，厚度13.3916.79m，平均13.95m。在其下5.6532.69m处可见第二石膏层，层厚35.8054.69m，平均42.57m，石膏层为灰白色致密块状，硬度低，拣块送样分析结果表明，石膏达98%左右，品位达到i级品工业要求。但埋藏较深，开采利用难度较大。（5）石灰岩井田内赋存有本溪组薄层石灰岩、太原组三层石灰岩及奥陶系巨