矿井安全说明

目录

前言................................................1

第一章矿井概况及安全条件............................8

第一节井田概况...................................8

第二节安全条件..................................11

第三节矿井设计概况.............................23

第二章矿井通风.....................................63

第一节概况...................................63

第二节矿井通风.................................63

第三节降温措施及设备选型.......................82

第三章粉尘防治.....................................83

第一节粉尘...................................83

第二节防尘措施.................................84

第三节防爆措施.................................88

第四节隔爆措施.................................92

第五节矿井地面生产系统防尘.....................98

第四章瓦斯灾害防治.................................100

第一节瓦斯..................................100

第二节防爆措施.................................100

第三节隔爆措施.................................115

第四节开采煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层防突措施115

第五节矿井瓦斯抽放.............................115

第五章矿井防灭火..................................116

第一节概况..................................116

第二节开采煤层自燃预测及防治措施...............116

第三节井下外因火灾防治及装备..................132

第六章矿井防治水..................................142

第一节矿井水文安全条件分析....................142

第二节矿井防治水措施..........................148

第三节井下防治水安全措施......................159

第七章井下其它灾害防治.............................162

第一节顶板灾害防治及装备......................162

第二节开采冲击地压煤层的措施..................168

第三节爆炸材料库...............................168

第四节提升运输事故防治措施及装备...............171

第五节电气事故防治措施及装备..................175

第八章矿井安全监测监控.............................183

第一节概述..................................183

第二节安全监测、监控和传输设备选择.............184

第三节监测设备各类传感器布置...................187

第四节矿井各类传感器装备量.....................189

第九章矿井安全检测及其它装备、矿山救护队...........194

第一节矿井安全检测及其它装备...................194

第二节矿山救护队...............................198

第三节矿山保健设施.............................198

第十章劳动定员和估算..............................200

第一节劳动定员................................200

第二节概算..................................210

附录：

1.设计委托书

2.采矿许可证（副本），证号：1500000830086

3.关于《内蒙古自治区东胜煤田补连矿区李家塔井田呼和乌素煤矿

煤炭资源核实报告》矿产资源储量评审备案证明，内国土资储备字

[2006]278号

4.《内蒙古自治区东胜煤田补连矿区李家塔井田呼和乌素煤矿煤炭

资源核实报告》矿产资源储量评审意见书，中矿蒙储评字[2006]190号

5.关于内蒙古中煤蒙发运销有限责任公司呼和乌素煤矿整合改造修

改初步设计的批复，内煤局字[2007]132号

6.关于内蒙古中煤蒙发运销有限责任公司呼和乌素煤矿改扩建初步

设计安全专篇的批复，内煤安二处字［2007］92号

7.中国神华能源股份有限公司、内蒙古中煤蒙发运销有限责任公司

和神东天隆集团有限责任公司合作开采协议

8.关于中煤蒙发公司呼和乌素煤矿修改原改扩建初步设计事宜的批

复，内煤局字［2007］55号

9.内蒙古自治区水利厅关于呼和乌素煤矿技术改造（1.20Mt/a）工程

水土保持方案报告书的批复，内水保［2006］4号

10.内蒙古自治区水利厅关于同意呼和乌素煤矿井田面积变更的函，

内水保［2007］61号

11.内蒙古自治区环境保护局关于呼和乌素煤矿改扩建工程环境影响

报告书的批复，内环字［2005］484号

12.国有土地使用证

13.鄂尔多斯市•伊金霍洛旗内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素

煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告

14.煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告

15.供用水合同

16.关于内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿整合改造修改

（优化）初步设计的批复（内煤局字）［2010］的5号

17.矿山救护服务协议书

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇前言

.?/,11

刖百

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿（以下简称呼和乌素煤

矿）位于东胜煤田神东矿区李家塔井田内，行政隶属于内蒙古自治区伊金

霍洛旗乌兰木伦镇管辖。

内蒙古自治区煤炭科学研究所于2007年5月编制完成了《内蒙古中

煤蒙发运销有限责任公司呼和乌素煤矿整合改造修改初步设计》及“安全

专篇”，矿井设计生产能力1.20Mt/a,采煤方法为走向长壁全部垮落采煤

法，采煤工艺为综采，顶板支护采用掩护式液压支架。同年12月内蒙古

自治区煤炭工业局以“内煤局字（2007）132号文”对“初设”进行了批

复：原则同意《修改初步设计》确定的开拓方式、采煤方法及回采工艺、

矿井提升系统布置、井下运输系统布置、矿井通风系统布置、矿井排水布

置及矿井供电系统布置等。内蒙古煤矿安全监察局以“内煤安二处字

[2007J92号”对“安全专篇”做出了批复。

《修改初步设计》所确定的井口位置位于井田境界外东北部回填复垦

区内，井口距井田边界（回填边界）较远，致使主、副井井筒回填段长度

较长，影响施工质量和安全水平且井筒施工难度和工程造价较高。为了缩

短主、副井井筒回填段长度，提高矿井井筒质量、安全水平及经济效益，

矿方将井口的位置移近井田边界（回填边界）并调整了井筒倾角及大巷方

位；另外矿方实际订货设备与《修改初步设计》所选用部分设备不一致，

地面生产系统变动也较大。为此，呼和乌素煤矿委托我院对原初步设计及

安全专篇进行优化初步设计。

我院于2010年5月编制完成了《内蒙古蒙发有限责任公司呼和乌素

煤矿优化技术改造改初步设计》，并于2010年9月取得了初设批复（内

煤局字（2010）405号文）。

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司^7

前言内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

本次设计针对矿井安全条件采用了较为先进的监控系统和新型的常

规检测仪器，而且对井上、下安全设施的设置作到安全、可靠和方便管理。

本次“安全专篇”是与初步设计配套设计的，因此有些安全检测和防护设

备及设施在初步设计中已包括，但根据国家煤矿安全监察局的要求，属于

矿井安全方面的主要机电设备、器材需要单独列出目录，作到完整化、系

统化，并列出专项投资费用。

一、编制设计的主要依据

1、设计委托书；

2、采矿许可证（证书号：1500000830086）；

3、《内蒙古自治区伊克昭盟东胜煤田补连区李家塔井田勘探地质报

告》；

4、包头市邦兴矿业有限公司于2006年7月编制的《内蒙古自治区东

胜煤田补连矿区李家塔井田呼和乌素煤矿煤炭资源储量核实报告》；

5、内蒙古自治区国土资源厅《关于〈内蒙古自治区东胜煤田补连矿

区李家塔井田呼和乌素煤矿煤炭资源储量核实报告〉矿产资源储量评审备

案证明》（内国土资储备字[2006]278号）；

6、北京中矿联咨询中心《〈内蒙古自治区东胜煤田补连矿区李家塔

井田呼和乌素煤矿煤炭资源储量核实报告〉矿产资源储量评审意见书》（中

矿蒙储评字[2006]190号）；

7、内蒙古自治区煤炭工业局”关于内蒙古中煤蒙发运销有限责任公

司呼和乌素煤矿整合改造修改初步设计的批复”（内煤局字〔2007〕132

号文）；

8、内蒙古煤矿安全监察局“关于内蒙古中煤蒙发运销有限责任公司

呼和乌素煤矿改扩建初步设计安全专篇的批复”（内煤安二处字[2007]

2—内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇前言

92号）；

9、《内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计》；

10、内蒙古自治区煤炭工业局“内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌

素煤矿整合改造修改（优化）初步设计的批复”（内煤局字（2010）405

号文）；

11、矿井瓦斯等级鉴定报告书（2010年度）；

12、煤尘爆炸性、煤的自燃倾向性检验报告；

13、高压供用电合同；

14、供用水合同；

15、矿山救护服务协议书；

16、《中华人民共和国安全生产法》（2002）；

17、《中华人民共和国煤炭法》（1996）；

18、《煤矿安全监察条例》（［2000］国务院第296号）；

19、《中华人民共和国矿山安全法》（1992）；

20、2010年版《煤矿安全规程》；

21、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50125-2005）；

22、《矿井通风安全装备标准》（MT/T5016-96）；

23、国家煤矿安全监察局文件，煤安监监一字（2002）65号“关于印

发《煤矿（井工、露天）初步设计安全专篇编制内容》的通知”；

24、《井工矿建设工程安全设施设计审查标准》；

25、《建筑设计与防火规范》（GB50016-2006）；

26、《矿井防灭火规范（试行）》（煤安字237号（88））；

27、《煤矿救护规程》（煤安字［1995］376号）；

28、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》；

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司-3

前言内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

29、国家安全监督管理总局、发改委下发的《关于加强煤矿安全生产

工作规范企业劳动定员管理的若干指导意见》安监总煤矿[2006]216号；

30、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)；

31、《煤矿工业带式输送机工程设计规范》(MT/T5030-2003)；

32、《煤矿通风机房设计技术规定》(1985)；

33、《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)；

34、中华人民共和国国务院令《关于预防煤矿生产安全事故的特别规

定》(第446号令)；

35、国家发展和改革委员会、国土资源部、建设部、国家安全生产监

督管理总局、国家煤矿安全监察局《关于加强煤矿建设项目管理的通知》

(发改能源[2006]1039号)；

36、国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理总局[2003]1346

号文《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》；

37、国家煤矿安全监察局《关于加强煤矿建设项目劳动定员核定等工

作的通知》(煤安监监察[2006]14号)；

38、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第6号《煤矿

建设项目安全设施监察规定》；

39、《安全设施设计审查和竣工验收规范》(AQ1055-2008)；

40、《矿山救护规程》(AQ1008-2007)；

41、《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ1028-2006)；

42、《煤矿防治水规定》(2009年版)；

43、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安监局《关于建设完善煤

矿井下安全避险“六大系统”的通知》安监总煤装(2010)146号)；

44、国家安全生产监督管理总局2010年第33号令《煤矿领导带班

4—内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇前言

下井及安全监督检查规定》；

45、现场提供的其它相关设计资料。

二、设计的指导思想与设计原则

1、设计贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”方针，针对该矿井

上、下安全条件，设计中严格贯彻执行国家有关煤矿安全的各项法规和政

策，为确保矿井的安全生产制定出安全可靠、行之有效的防治措施。

2、在安全设施的设置和安全设备的装备上选择技术含量高，安全操

作可靠型的，并作到功能全、型号齐、数量足，相关的专项投资一次给足，

不留缺口。

3、在建设工程的编制中安全系统的建设同时纳入编制内容，作到与

矿井主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。

4、设计中充分重视工人的劳动保护、安全卫生、生产救护和环境保

护，装备必要的救护设备和常规用具，设置相应的安全设施改善工人的劳

动条件，树立企业的良好形象。

三、设计的主要特点及安全评价

(一)设计的主要特点

为了确保矿井生产人员的生命安全和身体健康以及避免企业财产受

到重大损失，本次设计中充分贯彻了国家对于煤矿安全方面的有关政策、

并结合本矿存在的井下自然灾害和生产情况制定出井上、下各种灾害的防

治措施，装备齐全各类防治设备及器材。设计主要内容及特点简述如下：

1、根据地质资料及对矿区内的生产矿井的调查总结，对该矿的生产

安全条件作了充分的分析论证后总结出矿井的不安全因素，并制定了防治

措施。

(1)针对井下产生的粉尘，设计采用喷雾装置防尘、除尘器、湿式

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司—5

前言内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

打眼、水炮泥堵眼、对煤壁进行冲洗、人工洒水喷雾、设置水幕、设置监

测探头等综合防尘措施。

(2)针对井下瓦斯，设计确保矿井有稳定、可靠的通风系统，各作

业地点有足够的风量和合适的风速，防止瓦斯积存；选择合理电气设备及

保护；消灭井下引燃(爆)火源；设置瓦斯传感器及瓦斯检测仪表。

(3)为防止井下局部地带发生瓦斯、煤尘爆炸引发井下大范围甚至

全矿性的灾害，井下设置了隔爆水槽棚。

(4)设计采用灌浆防灭火系统和机动性电动喷淋阻化剂防灭火系统。

(5)设计选用MD450-60X2型水泵五台，正常涌水量时一台工作，

两台工作，两台备用，一台检修；最大涌水时，四台工作，一台检修。配

套YB400M「4型电机三台，功率250kW,四趟排水管分别沿主斜井敷设。

在采掘工作面设置有小水泵及探水钻。

(6)工作面采用ZY8600/22/45D型液压支架支护顶板，主要巷道采

用锚喷支护，顺槽巷道均采用锚杆支护，大碉室采用碎支护。

(7)矿井选用一套KJ83N型安全监控系统。

2、针对井上、下可能产生的电气事故加以论述，并编制了防治措施。

3、在医疗保健、急救、劳动保护方面也设置了必要设计，配备了设

备与器材。

4、设计中列出了安全防治的专项投资，并且提出了安全设施和装备

的施工质量与工期要求。

5、矿井安全工程专用投资为4659.68万元，占矿井建设总投资的

20.47%,吨煤投资38.83元。

(二)安全评价

本矿井安全条件较为简单，主要的不安全因素是井下瓦斯、煤尘、火

6—内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇前言

灾、水害、井下冒顶片帮及电气事故。对于煤矿生产，以上不安全因素是

普遍存在的，因此相应的防治方法也是成熟可靠的。

设计贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针，对以上不安全因素

提出全面的防范措施，矿井投产后，根据国家的有关规程规范和法律法规，

通过严格执行安全生产管理和教育培训，依靠科技进步，可以保证矿井的

安全生产。因此，在各项技术措施和管理落实到位的情况下，本矿井的安

全生产是有保证的。

四、待解决的主要问题

1、井田内可采煤层2-2中及3号煤层现均已开采完毕，且3号煤层采

空区形成老空积水。矿方应编制专项探放水设计，回采前须将老空积水排

放完毕，如不放完不得进行回采。矿山在开采过程中，应严格按设计采掘，

不得损坏保安煤柱，以防积水溃入。

2、由于主、副井筒（部分）及筒仓需在回填坑区域施工，因此在施

工前必须将回填坑夯实，并要求有资质的单位对夯实工程质量进行测试，

以确保工程安全。并在以后的生产过程中注意对井筒进行检查维护，以保

证生产安全。

3、区内各煤层均具爆炸危险，在开采中要防患未然，确保安全。

4、区内瓦斯含量虽然较低，但在掘进及生产过程中应随时进行瓦斯

监测，切实做好瓦斯管理及通风管理。

5、本区煤层属易自燃煤层，在生产、堆放及运输中采取措施防止自

燃，应及时检查旧采空区封闭情况，清除遗留粉煤。

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司—7

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

第一章矿井概况及安全条件

第一节井田概况

一、地理概况

1、位置与交通

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿位于东胜煤田补连区李

家塔井田内，行政区划属内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇

管辖。其地理坐标为：

东经:110°06z58〃—110°09'15〃；

北纬：39°21'20〃—39°23'22"□

矿井至乌兰木伦镇约5km,至伊金霍洛旗政府所在地约35km,至鄂

尔多斯市（东胜区）70km,鄂尔多斯市至包头市90km,至呼和浩特市

330km,其间均为一级和高速公路连通。矿井交通便利。

详见交通位置图l-1-lo

2、地形地貌

受井田东部乌兰木伦河及北部呼和乌素沟水系侵蚀作用影响，井田内

地势总体南高北低，西高东低；海拔高度在1275.8〜1126.1m之间，相对

高差约149.7m,最低点处于呼和乌素沟乌兰木伦河入口处。因受毛乌素沙

漠影响，地貌多为新月形沙丘。

3、水系

地表水系主要有乌兰木伦河及其支流呼和乌素沟，乌兰木伦河在附近

由北向东，弯曲通过，流向东南，常年有地表迳流，在陕西省境内汇入窟

野河后注入黄河。该河为区内最大河流，平时水期流量3.13m3/s,最大洪

水流量1395m・Vs（1989年7月21日），呼和乌素沟是井田北部的主要河

8—内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇第一章

流，基本为长年溪流，流向近东西，向东与乌兰木伦河汇合，流量随气候

和季节变化很大，历史最高洪水位标高+1137m。

4、气象

该区位于鄂尔多斯高原东部，属典型的高原半干旱一干旱大陆性气候

特征。其特点是夏季炎热，最高气温达36.6C；冬季严寒，最低气温零下

29.6℃；平均气温6.2℃。昼夜温差较大。年降雨量平均194.7-531.6mm,

平均为364.9mm,雨季多集中于七〜九月份；年蒸发量2297.4-2833.7mm,

平均为2451.3mm,蒸发量明显大于降雨量，是该区气候干燥的主要原因。

本区冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s,

最大风力8级，最大风速达24m/s。每年10月至翌年3月为冰冻期，

最大冻土深度1.5m。

5、地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001）,该区地震动峰

值加速度（g）为0.05,比照《中国地震烈度区划图（1990）》，对照烈度

为6度。

二、主要自然灾害

区内尽管基岩裸露，黄土层极薄，但多年来未发生过滑坡、坍塌、泥

石流等地质灾害事故。

三、矿区开发史

1、井田开发简史

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司煤矿（以下简称呼和乌素煤矿）为资源

整合矿井，是由原呼和乌素煤矿和原伊金霍洛旗煤矿（以下简称安冶煤矿）

整合而成的，

呼和乌素煤矿整合之前，井田内原有煤矿开采简述如下：

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司-9

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

(1)原呼和乌素煤矿成立于1993年，1994年投产，原属布尔台乡管

辖，1995年转为伊旗煤炭公司经营，主采3号煤层，采用主、副两斜井开

拓。井口位置选择在呼和乌素沟北岸，主井口坐标为：X=4361860,

Y=37424135,Z=1150m；副井口坐标为X=4361920,¥=37424430,

Z=1152mo采用房柱式采煤法，煤电钻打眼，爆破落煤，轨道矿车运输，

2000年以前年生产规模徘徊在3万吨左右。2000年进行了部分技术改造，

生产能力达到年产10万吨规模。2003年初实行了股份制改制由中煤蒙发

运销有限公司经营，呼和乌素煤矿是公司所属煤矿。截止2006年7月31

日为止累计生产原煤59万吨，动用储量129万吨，回采率46%。

(2)原安冶煤矿始建于1990年，1991年建成投产，开采3号煤层，

设计生产能力0.09Mt/a,实际生产能力0.15Mt/a,煤矿采用斜井单水平开

拓，主井井口坐标为X=4361806.85,Y=37424022.87,副井井口坐标为

X=4361916,Y=37424056o该煤矿正常生产时矿井涌水量为100m3/d,主

要为顶板淋水，煤矿从投产至今未发生过瓦斯、煤尘爆炸及冒顶等事故。

截止2006年7月31日累计生产原煤84万吨，动用储量177万吨，回采

率47%。

2、矿井建设与生产情况

矿方现在地面建筑与井下生产系统已经形成，且安装工程已基本完

成。现井田内2-2中和3号煤层整个井田范围内已开采完毕，且形成采空

区，3号煤层形成老空积水。老空积水对开采4号煤层影响很大，矿方已

编制了探放水专项设计，并按设计施工，基本将3号煤层采空区积水放净。

3、周边矿井分布

矿井北部是乌兰露天煤矿，东部是王家坡煤矿，西部是李家塔煤矿，

南部是神东公司补连塔煤矿。王家坡煤矿、李家塔煤矿和补连塔煤矿采煤

10-内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇第一章

工艺均为综合机械化采煤工艺。目前各矿与本矿之间无越界开采情况发

生。周边各矿井对呼和乌素煤矿的安全生产均无影响。

四、矿区水源、电源及通信情况

（一）水源条件

供水水源由神华集团神东水暖公司考考赖沟净水厂供给，经净化处理

后的井下排水复用于生产、消防洒水。

（二）电源条件

矿井工业场地现有10kv变电站，10kV双回路供电电源引自布尔台

UOkV—霍洛湾35kV变电站10kV侧不同母线段，供电距离2km,采用单

母线分段接线方式供电。10kV变电站主要为本煤矿供电。

另本矿井工业场地拟建35kV变电站，35kV双回路供电电源引自马家

塔UOkV变电站35kV侧不同母线段，主变容量2X16000kVA,供电距离

5km,采用单母线分段接线方式供电。35kV变电站建成之后主要为本煤矿

和选煤厂供电。10kV变电站待35kV变电站建成之后即停止不用。由于本

35kV变电站尚未建成,待建成之后补充35kV变电站供电合同。现附10kV

变电站供电合同。

（三）通信条件

行政通信依托当地有线、无线通信网。由于本矿处于神东矿区中心地

带，通信网络发达，有线、无线网络覆盖整个矿区，外部通信条件良好，

可以满足矿井对外通信联络需要。

第二节安全条件

一、地质特征

（一）区域地层

本区地层属华北地层区鄂尔多斯一陕甘宁分区，伊克昭地层小区。全

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司11

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

区大部分为第四系风积沙覆盖，基岩仅在乌兰木伦河、呼和乌素沟两岸出

露。地层由下至上有三叠系上统延长组（T3y）；侏罗系中、下统延安组（J]

—2y）、中统直罗组（T2z）、安定组（T2a）、侏罗系上统一白垩系下统志

丹群（J3-K.）；第三系上新统（用）和第四系（QD。其地表出露除第

三系、第四系外，仅有志丹群地层。

（二）井田地层

井田大部分为第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在区内较大的沟谷中

零星出露。据地表出露和钻孔揭露，田内地层由老到新分述如下：

（1）上三叠统延长组（丁3，）

岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂岩，含较多的云母及少量的暗色

矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。

（2）中下侏罗统延安组（儿2，）

该组为井田主要含煤地层，岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、

砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部含煤性较好，发育的煤层厚度大，层

位稳定，本矿所采的3号煤层就位于延安组的中部，上部煤层含煤性差，

不可采；下部含煤性较差，煤层层数多，层位不稳定，且厚度较小。该组

地层平均厚度为193.46m,与下伏地层呈假整合接触。

（3）中侏罗统直罗组（J2Z）

该组地层岩性为一套杂色的细、中粒砂岩，泥质或粘土质胶结，较疏

松，含有铁质结核和硅化木。区内所有钻孔揭露，由于遭受后期剥蚀，厚

度在横向上变化较大，平均为92.7m,与下伏地层呈假整合接触。

（4）第三系上新统（用）

井田内零星赋存，主要岩性下部为灰色、棕黄色砾岩夹棕红色砂岩，

呈半胶结状态，松散；上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，含白云母碎片及

12—内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇第一章

钙质结核，该层不整合于老地层之上。

（5）第四系（Q）

井田内广泛分布，不整合于老地层之上，底部为更新统马兰组黄土

（Q3m）,岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核，厚约12m；

下部为更新统淤积层岩性为砂、粉砂及黑色土壤层，局部赋存；上部为全

新统主要为风积沙（Q/吟，其次为河流淤积层（Q/）及洪积层（QJ）。

风积沙成分以细粒石英为主，在地表呈波状沙丘和新月沙丘，在区内大面

积覆盖。河流淤积层以沙、粉沙或砾石层组成，分布于呼和乌素沟，不整

合于老地层之上。

二、地质构造

（一）区域构造

本区大地构造位置处于华北地台的鄂尔多斯台向斜中，褶皱断裂不发

育，地层产状平缓，近于水平，为一微向南西倾斜的单斜构造，倾角1〜3°,

没有发现对煤层有破坏作用的断裂构造。构造复杂程度为简单类型。

（二）井田构造

井田含煤地层的构造形态与区域含煤地层构造形态基本一致，总体为

一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角1〜3°,无大的褶皱，仅沿走向和倾

向有微弱的波状起伏。本区构造复杂程度为I类型简单构造。

（/二-------\）石U~4.浆石L14,

从历次野外地质调查和勘探揭露深度资料中从未见到岩浆岩侵入或

出露。因此，区内无岩浆岩活动。

根据以上资料•，本区构造复杂程度为简单类型，即I类型。

三、煤层及煤质

（一）含煤地层及含煤性

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司13

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

井田内含煤地层为侏罗系中下统延安组（丁与），含煤地层平均厚度

121.82〜195.38m,平均厚度178.30m,厚度变化不大，地层相对稳定。井

田内共划分5个煤组，编号2、3、4、5、6号。共含煤11〜17层，一般

为14层，含煤总厚度平均为18.20m,含煤系数10%。

（二）煤层

井田内主要有可采煤层五层，分别为2-2中、3、4、5-1下和5-2煤层。

3、4号煤层全区可采，煤层稳定程度属稳定类型；2-2中、5-1下号煤层全

区分布，基本全区可采，煤层稳定程度属稳定和较稳定类型；5-2仅局部

可采，煤层稳定程度属不稳定型。现井田内2-2中和3号煤层已开采完毕。

各可米煤层特征见表1-2-1o

可采煤层特征表

表1-2-1

煤

层煤层厚度

编

号层间距（m）可采性评价对比可靠程度稳定程度

（m）

2.32〜0.20

2-2ip大部可采可靠较稳定

1.08(25)42.19〜25.76

34.67(16)

6.48〜5.37

3全区可采可靠稳定

5.98(19)33.50-26.81

4.03〜3.1530.22(18)

4全区可采可靠稳定

3.5(18)

37.49〜29.33

2.20〜0.6533.88(18)

5-1大部可采可靠较稳定

T1.17(18)

16.64〜10.25

1.35〜0.25

5-213.12(14)局部可米可靠不稳定

0.81(14)

（三）煤质

1、煤的物理性质：该区煤呈黑色，条痕褐黑色。各煤层在垂直序列

中其上下呈暗淡或弱沥青光泽，沿层面丝炭富集部位呈丝绢光泽，参差及

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阶梯状断口，在镜煤条带中可见贝壳状断口，性脆。由于煤岩组份的不同

各煤层一般呈细条带〜宽条带状结构，层状构造，在暗淡型煤中可见块状

构造，裂隙发育，并充填有黄铁矿、方解石薄膜，各煤层结核含量不同，

一般为黄铁矿、粘土质及菱铁矿结核。煤层致密坚硬，比重一般在1.42-

1.52t/m3,容重1.30t/m3左右,燃点在300c左右,燃烧试验为剧燃，残灰

呈灰白色粉状。

2、化学性质、工艺性能及煤类

本井田各可采煤层均为特低灰、低硫、低磷，中高发热量不粘煤

(BN31),属低变质程度的烟煤(1号)，是良好的动力用煤和气化用煤，

具有广泛的开发利用价值。井田内各可采煤层原煤干燥基低位发热量(Qnet.d)

值在27.19〜30.93,平均28.38,属高热值煤，同时洗煤的发热量均高于原煤。

煤的气化性能、热稳定性好，抗碎强度大，但属于易结渣煤。煤灰熔融性

低，为低熔灰分；区内煤的可选性等级为极易选。各可采煤层煤芯煤样测

试结果见表l-2-2o

可采煤层煤芯煤样测试成果统计表

表1-2-2

发热量

工、也分析(%)

煤层洗选Pd(MJ/kg)

s(%)

编号情况ld(%)

MadAdVdafQnet.d

11.92〜4.3436.96〜4.3839.01〜34.560.21〜1.460.006〜0.00331.11-18.68

原煤

6.68(12)8.62(12)36.13(12)0.54(12)0.005⑵29.40(11)

4

洗煤9.34〜4.353.66〜2.293777〜34.660.15〜0.1831.03〜30.82

6.37(12)3.16(12)35.79(12)0.17(6)30.93⑵

10.10〜3.8431.1〜4.0738.15〜34.360.24〜1.4131.03〜19.42

原煤0.004(1)

5.99(14)9.03(14)36.31(14)0.56(14)29.06(14)

5-1卜

9.21-4.454.12〜3.0937.95〜34.350.16〜0.330.99〜30.69

洗煤

6.11(14)3.67(14)35.92(14)0.22(9)30.84⑵

5.40〜4.1727.71-4.9440.55〜33.970.10〜0.3629.53〜20.91

原煤

4.89⑸12.92(5)36.92(5)0.27⑸27.19(5)

5-2

8.43〜4.714.55〜3.64〜0.17〜0.20

洗煤38.6833.6

5.88(4)4.22(4)35.29(4)0.19⑶

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第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

3、煤的工业利用方向

炼焦粉：该煤可以炼制焦粉，作为炼钢，化工用煤的配料。

气化用煤：由于区内煤气化性能良好，热稳定性好，可作为城市气化

和工业化用煤。

型体加工及水煤浆；由于本区煤为低灰煤，碳含量大于70%,氢含量

大于5%,可以制备水煤浆和进行形体加工，制作煤砖，煤球等。

四、其它开采技术条件

（一）工程地质

区内大部分为掩盖区，基岩出露较少，仅见于呼和乌素沟、乌兰木伦

河两岸及地形切割深处，煤系地层岩性主要以不同粒度的砂岩、砂质泥岩、

煤层及少量泥岩为主，顶部孔隙、裂隙较发育，岩石强度较低，易破碎。

随着深度加深风化作用减弱，孔隙、裂隙减少，岩石强度相对增高。各可

采煤层顶底板岩性主要是砂质泥岩、粉砂岩，较为致密、坚硬。为了解煤

系地层岩石物理、力学性质，该区施工了4个工程地质岩样孔、采土样1

组，分别对不同深度的岩石进行了物理力学性质试验，各类岩石主要物理

力学指标见表l-2-3o

根据上述试验结果，区内除第四系松散沉积物外，各地层一般为中等

坚硬——坚硬岩石，局部软弱。从钻孔揭露情况及岩样试验结果看，钻孔

在揭露上部基岩时，岩石胶结较疏松，岩芯易破碎，岩石孔隙较大，力学

强度较低，向深部岩石胶结致密，相对坚硬，裂隙不发育，稳固性增强，

表明岩石物理、力学性质在垂向变化较大，横向变化不明显。可见本井田

各可采煤层顶底岩石稳定性，浅部一般较差，深部多为中等坚硬岩石，工

程地质类型应属II类，为工程地质条件中等的矿床，开采中应加强顶板维

护，尤其是浅部受风化地带，以保证生产安全。

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各类岩石主要物理力学指标统计表

表1-2-3

普

项

目

抗压强度氏弹性模数

比重容喜孔隙率含水率软化凝聚力

系

岩石

自然状态数泊桑比

系数X10

(g/cm)(g/cm)(%)(%)(kg/cm2)(kg/cnf)(kg/cm2)

粗砂岩2.63-2.712.07-2.591.80-21.900.45-4.7169-9970.69-9.970.39-0.8926-1026.21-52.180.19-0.49

中砂岩2.60-2.692.03-2.564.80-23.400.32-9.71144-8371.44-8.370.37-0.9633-1421.96-61.670.16-0.58

细砂岩2.51-2.702.04-2.632.23-23.600.25-7.16104-12281.04-12.280.32-0.9827-1392.98-56.50.12-0.49

粉砂岩2.32-2.712.08-2.544.70-18.430.65-7.83122-7961.22-9.700.33-0.9321-3153.82-38.00.15-0.38

砂质泥岩2.42-2.712.16-2.471.65-18.701.2-8.3299-7850.99-9.670.25-0.9929-1661.47-25.260.17-0.38

泥岩2.49-2.712.22-2.413.60-14.602.11-8.8294-6541.36-6.500.6577-8610.79-12.850.21-0.38

7

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

(二)瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温

1、瓦斯

根据内蒙古安科安全生产检验检测有限公司2010年对本矿井所做的

矿井瓦斯等级鉴定报告，矿井相对瓦斯涌出量为2.36m3/t,绝对瓦斯涌出

量为1.968m3/min；二氧化碳相对瓦斯涌出量为2.67m3/t,绝对涌出量为

2.223m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

2、煤尘

根据内蒙古安科安全生产检验检测有限公司2009年对本矿井所做的

矿井煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告：煤尘具有爆炸性。

3、煤的自燃

根据内蒙古安科安全生产检验检测有限公司2009年对本矿井所做的

矿井煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告：煤层属I级易自燃煤层。

4、地温

本区属正常地温区，无地温危害。

五、水文地质条件

(-)井田水文地质特征

矿井位于鄂尔多斯高原东部，为半干旱、半沙漠地区。井田内风积沙

遍布，北部及东部边缘多为波状沙丘，中部及西南部多为平沙地，地势较

为平缓。区内基岩出露少，仅呼和乌素沟、乌兰木伦河两岸及地形切割较

深处见少量基岩。呼和乌素沟和补连沟为井田内较大沟谷，基本为长年溪

流，流向由西至东流量随季节变化较大。井田外部东北方向呼和乌素沟口，

由北向南有乌兰木伦河通过，呼和乌素河在此汇入乌兰木伦河结束。井田

内含水特征如下：

1、第四系孔隙含水层

18-内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇第一章

①第四系冲洪积（（^“吟含水层：主要分布在井田北部呼和乌素沟

内，呈现带状分布，由于受流水的侧向冲蚀作用，两岸厚度变化较大。岩

性上部为沙土层及中、细砂，下部为粗砂及砂砾层，厚度5.15—16.56m,

平均10.88m,该层孔隙发育，受地表水及侧向补给，含水较丰富。

②第四系风积沙及松散沉积物（（^4,吟含水层：该层全区发育，上

部主要是风积沙层，由中、细砂及沙土组成。下部为松散沉积物，主要由

残积物、坡积物组成。该层分布面积广，约占全区的70%以上，极易接受

大气降水的补给。故该层含有一定量的地下水，但在地形切割处，地下水

不利于储存，多属透水层。在沟底及低洼处常有地下水渗出，或以泉的形

式流出，流量0.062〜2.172L/S,水质为HCO3—Ca型水，矿化度0.2g/L。

2、上侏罗一下白垩统志丹群（JrRzh）孔隙含水岩组

主要分布在井田的西部，岩性为杂色厚层砾岩，含砾粗砂岩及中、细

砂岩等，砾石成份以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩为主，泥质胶结，较疏

松，具大型交错斜层理。由于受风化作用，上部孔隙、裂隙较发育，在露

头处砂岩与砂质泥岩接触面有泉水出露，流量0.039〜0.82817s。该层厚度

变化较大，钻孔揭露4.94m〜97.34m,平均49.77m,砂岩类为该段相对含

水层；砂质泥岩、粉砂岩为相对隔水层，但该层多被剥蚀，切割，仅局部

起隔水作用。

3、中侏罗统直罗组一中下侏罗统延长组（J2z-J,.2y）孔隙、裂隙含水

岩组

该岩组为本区含煤地层，全区发育，地表出露很少，仅见于补连沟沟

口。可划分为如下三个含水岩层，分述如下：

①直罗组一2号煤层顶含水岩层：岩性主要以灰白色、灰绿色及浅灰

绿色砂质泥岩、粉砂岩及中、细砂岩为主，呈瓦层出现。该层由于受风化

内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司19

第一章内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿优化初步设计安全专篇

剥蚀作用，残存厚度不一，东部边缘完全剥蚀，向西逐渐增厚，可达

159.70m,平均厚度约94.19m,该段上部孔隙、裂隙较发育，含少量孔隙、

裂隙水，据简易水文观测消耗量01〜0.3m3/h,局部最大0.45〜0.72m3/h。

据b262号水文孔资料（区外孔），抽水段总厚度118.23m,相对隔水层岩

层为泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，厚度84.45m,相对含水层岩层为中砂岩和

细砂岩，厚度33.78m,含水层厚度占抽水层厚度的28.6%。该段测井曲线

（扩散法）解释，仅上部约15m中砂岩含水。抽水结果：单位涌水量为

0.00147L/S-m,渗透系数为0.00291m/d,水质为H83—Na型水，矿化

度0.57g/L,水温17℃。

②2号煤层一4号煤层顶之间含水层：岩性主要由灰白色中、细砂岩、

粉砂岩、砂质泥岩及煤组成，厚度一般为60.17〜107.61m,平均72.92m。

该段砂岩体分布极不均匀，且厚度变化较大，北部最厚为53.20m,南部最

薄为零。据L3号水文孔资料（区外孔）,抽水段总厚度过100.20m,砂岩

体厚39.99m,相对隔水岩层厚为61.21m,砂岩体厚度占抽水段厚度的

39.9%o据测井资料该段仅4号煤层及顶板约10m含水。抽水结果：单位

涌水量为0.00119L/S•m,渗透系数为0.00314m/d,水质为CI-HCO3-Na

型水，矿化度Llg/L。该段顶部在河谷地带，局部可直接接受第四系潜水

和地表水的补给。

③4号煤一上三叠统延长组（Tsy）之间含水层：岩性主要以灰及灰

白色中、细砂岩、粉砂岩及泥岩、砂质泥岩、煤为主，厚度为71.61—

102.72m,平均83.82m。其中砂岩体厚度12.48—56.05m,平均33.51m。

据b263号孔抽水资料，抽水段总厚度83.90m,其中相对含水层厚40.43m,

占该段总厚48.2%。且岩石胶结致密，砂岩一般为钙质胶结，含水较弱，

抽水试验：单位涌水量为0.000316L/S•m,渗透系数为0.00071lm/d,水

20-内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司

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质为CI-HCO3-Na型水，矿化度1.0g/Lo

4、上三叠统延长组（Tsy）孔隙、裂隙含水岩组

岩性主要为灰绿色中、粗粒砂岩，矿物成份主要为石英、长石。该段

为本区煤系地层基底，钻孔揭露最大厚度67.96m,据邻区资料•，该段含有

承压水、涌水量为0.079L/S•m,渗透系数为0.0037m/do

（二）地下水的补给、排泄条件及水文地质类型

井田内地下潜水除接受大气降水补给，在局部地段还接受地表水补

给，如呼和乌素沟内第四系冲洪积层，可直接接受地表水的补给，地下潜

水与地表水都受该区降水的控制。承压水因补给源较远，且无统一的补给

区，受该区降水补给较小，迳流途径长，水源贫乏。

井田内地下水迳流与排泄主要受区域构造及地形控制，第四系潜水一

般与地形坡向一致，具有多向性，沿松散层孔隙边渗透，边向低处迳流，

在低洼处及沟底排泄出来，汇集成溪，排泄于区外。基岩潜水沿裂隙运动，

在沟谷切割处排泄于地表。而深部承压水则沿节理、裂隙顺层运动，因岩

石致密，裂隙不发育，迳流速度缓慢。

综上所述，本区构造位置处于鄂尔多斯台向斜之东南边缘，构造形态

基本为一向南西倾斜的单斜构造。地层倾角1〜3°,无断层及大的褶曲，

地质构造简单。井田内地势相对平缓，地表大部分被第四系风积沙及松散

沉积物所覆盖，易于接受大气降水的补给，但地形切割普遍，储水条件较

差，一般为透水层，而含水量较小。浅部基岩受剥蚀与风化作用，孔隙、

裂隙比较发育，岩石较疏松，随深度增加裂隙减弱。煤系地层各可采煤层

顶底板岩石致密、坚硬，直接充水含水层q<0.01L