安山煤矿开采设计采矿专业毕业设计1.doc

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1、设计题目：安山煤矿42、52煤开采设计专 业：采矿工程摘 要本设计为安山煤矿开采设计。该井田地质条件简单，可采煤层有2层，地质资源储量为145.55Mt，设计可采储量为84.35Mt，设计生产能力1.2Mt/a,服务年限50.2a。本矿井采用平硐开拓方式，共布置2个开采水平，首采第一水平。设置四个井筒，即主平硐、副平硐、回风斜井及回风平硐。采区划分，条带式开采，采用一次采全高走向长壁综合机械化采煤法，后退式回采。工作面长度200m，工作制为“四六制”，日进9刀煤。主平硐采用胶带输送机运输，副平硐采用无轨胶轮车运输。瓦斯涌出量低，为低瓦斯矿井，采用中央并列式通风系统，抽出式通风。关键词：安山煤矿

2、 平硐开拓 矿井通风 无轨胶轮车设计类型：模拟型Subject：An Shang42、52 coal mine mining designSpecialty：Mining EngineeringUndergraduate： （Signature） Instructor： （Signature） AbstractThis design is done for the An Shan mine.The geological condition of coal mine is simple，there are 2 layers of coal which are recoverable and th

3、e retain geological reserves is 145.55Mt and the recoverable reserves of design is 84.35Mt and the designed mine capability is 1.2Mt/a; the mime service life is 50.2 years.This mine use the manner of adit multi-level open up,there are 2 levels be setted and the first mining level is level 1.There ar

4、e 4 shafts,the main adit,the vice adit ,return air adit and the back to the wind shaft.Mining area divided and strip mining and use of full height once mining Longwall comprehensive mechanized mining method. The face length is 200m as follows the 4-6 work system into 9 cycles each day. The main adit

5、 use belt conveyor transport and vice adit use trackless vehicle transport.The mine gas emission is lower, so it is identified gassy mine well.Using breakdown ventilation system and exhaust ventilation.Key words：Anshan coal mine adit to open up Mine ventilation Trackless tire vehicleDesign type : si

6、mulation model目录摘 要1Abstract2第一章 矿（井）田地质概况11.1 矿（井）田位置及交通11.1.1 交通位置11.1.2 地形地貌11.1.3 气象及水文情况21.1.4 矿区概况21.2 矿（井)田地层及地质条件41.2.1 地层41.2.2构造71.3 矿体赋存特征及开采技术条件91.3.1 煤层及煤质91.3.2瓦斯赋存情况、煤尘爆炸危险性、煤的自然倾向性及地温情况131.3.3 水文地质141.4 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价19第二章 井田开拓212.1 矿井设计生产能力及服务年限212.1.1矿井工作制度212.1.2矿井设计生产能力212.2矿（井

7、）井田境界及储量222.2.1井田境界222.2.2资源/储量242.3井田开拓272.3.1工业场地及井口位置选择272.3.2 井筒形式的确定272.3.3井田内划分及开采顺序282.3.4阶段运输大巷和回风大巷的布置282.4 井筒332.5井底车场及硐室362.6方案比较、确定开拓系统372.6.1 方案的提出372.6.2 方案的比较39第三章 大巷运输及设备413.1大巷运输方式选择413.1.1大巷煤炭运输方式选择413.1.2大巷辅助运输方式选择423.2运输设备选型44第四章 采区布置及装备464.1 采区布置464.1.1 初期采区布置选择规定464.1.2 首采区位置选择

8、464.2 采区的划分464.2.1 划分方式464.2.2 首采区参数的确定464.3 采煤方法474.3.1 采煤方法及采煤工艺选择474.3.2 主要采煤设备选型474.3.3 采煤工作面生产能力计算514.4 采区巷道布置544.4.1 采区巷道布置544.4.2 采区巷道断面设计554.5 巷道掘进与掘进机械化574.5.1 采区巷道断面和支护方式574.5.2 矿井生产时巷道掘进进度指标584.5.3 掘进工作面和掘进设备配置584.5.3 井巷总工程量584.6 工作面设备确定594.7 劳动组织604.7.1 工作面循环方式及作业方式604.7.2 劳动组织604.8 技术经济

9、指标分析61第五章 通风与安全625.1 拟定矿井通风系统625.1.1 概述625.1.2 通风方式和通风系统62 5.2 矿井瓦斯涌出预测及矿井瓦斯等级确定645.3 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算665.4 计算矿井总风量705.5 矿井通风设备的选型735.5.1 设计依据735.5.2 通风设备选型计算735.6 计算矿井通风等积孔755.7 概算矿井通风费用765.8 预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板等事故的安全技术措施76 5.8.1 防治瓦斯措施765.8.2 矿井火灾防治775.8.3 矿井矿尘防治775.8.4 矿井水灾防治785.8.5 矿井顶板冒落事故防治795.9

10、矿井井下安全避险“六大系统”805.9.1 监测监控系统805.9.2 井下人员定位系统要求805.9.3 紧急避险系统805.9.4 压风自救系统805.9.5 供水系统805.9.6 通讯联络80第六章 矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型816.1 矿井主运设备选型816.2 矿井排水设备选型836.3 压缩空气设备选型836.3.1 设备选型836.3.2 供电与控制84第七章 环境保护857.1 环境现状及地面保护物概述857.1.1 自然环境857.1.2 社会环境867.1.2 文物古迹及自然保护区877.2 主要污染源及污染物877.2.1 大气污染源877.2.2 水污染源

11、877.2.3 固体废弃物877.2.4 噪声污染源及声压级887.3 各种污染的防治措施887.3.1 水污染防治887.3.2 大气污染防治措施887.3.3 固体废弃物处置897.3.4 噪声治理907.3.5 水土流失防治措施917.4 地表塌陷预测与防治917.4.1 地表塌陷预测917.4.2 地表塌陷防治917.5 机构设置及专项投资927.5.1 机构设置927.5.2 专项投资927.6 存在问题和建议93第八章 建井工期958.1 矿井移交标准958.2 井巷工程量958.3 建井工期968.3.1 井巷掘进指标968.3.2 井巷工程排队968.3.3 建井工期96致 谢

12、97参考文献98第一章 矿（井）田地质概况1.1 矿（井）田位置及交通1.1.1 交通位置安山井田地处陕西省庙哈孤矿区东南部，位于府谷县城西北方向约38km。井田西北与沙梁井田、秦晋煤矿相邻，南为小煤矿开采区和庙哈孤矿区南部预留区，西南与三道沟井田相邻，东为哈镇孤山勘查区。井田东西走向长1012km，南北倾斜宽46km，范围为东经11045151105430，北纬391130392130，面积54km2。行政区划隶属府谷县庙沟门镇管辖。国铁神（木）朔（州）线和榆（林）府（谷）公路从井田南部通过，府（谷）东（胜）公路途经井田西部边界，府（谷）包（头）公路穿越井田北东部；府谷县城东部有府谷保德黄河

13、大桥通往山西省保德县；南距距神朔铁路新城川集运站约30km，距榆林市约200km。本区各厂矿、村镇之间均有不同等级的道路相通，运输条件便利。矿井交通位置见下图1.1-1。 图1.1-1 矿井交通位置图图1.1-1 矿井交通位置图1.1.2 地形地貌本区为典型的黄土梁峁地貌，地形复杂、沟壑纵横。地势中部高，东西部低。中部许家梁砖场梁一线像一条低平山脊（分水岭）将其西侧的沙梁川与东侧的清水川水系分开。区内最低海拔标高为+1075.9m，最高海拔标高为+1364.5m。井田范围内没有河流及水库等地表水体。井田范围内分布有位于安山沟、菜沟、乱菜沟、小南川沟等沟谷内的小溪，但这些小溪及其汇水范围基本位于

14、煤层可采范围以外。井田内没有铁路、干线公路和110kV及以上输电线路。井田内无军事设施。井田内未发现文物古迹。1.1.3 气象及水文情况本区地处我国西部内陆，属典型的中温带半干旱大陆性季风气候，气候特点为：冬季寒冷，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，降雨多集中在七、八、九三个月。全年无霜期短，十月初上冻，次年四月解冻。年平均气温9.1，极端最低气温为-24，极端最高气温为38.9；最热为7月份，平均23.9，最冷为1月份，平均-8.4。区内年平均降水量433.1mm，年最大降水量849.6mm（1967年），年最小降水量227.7mm（1972年）。

15、年蒸发量1192.2mm，相当降水量的2.5倍。降水主要集中在79月份，占总量的69%，尤以8月份最多，平均为132.5mm，约占总量的25%，并多以暴雨形式出现，易形成洪水、同时诱发各类地质灾害。平均风速1.76m/s（19912001年），极端最大风速15.7m/s（1993年1月）。最大冻土深度146cm（1968年）。本区属黄河流域，水系较发育，较大的河流除流经井田西部境外的沙梁川外，东北部还发育清水川、小南川沟、东南部木瓜川等黄河支流，这些河流大多为季节性河流，流量随地表降水变化极大。沙梁川下游孤山川年径流总量1.097109m3，流量010300m3/s；清水川下游年径流总量0.5

16、2109m3，流量01980m3/s。1.1.4 矿区概况（一）矿区开发情况井田地处庙哈孤矿区。庙哈孤矿区位于陕北侏罗纪煤田新民区东侧，神府矿区东部边缘地带。由于地理位置、冲刷剥蚀以及火烧残留等原因，过去没有被列入国家及省级煤炭规划开发范围之内。本区煤层埋藏浅，地表各煤层均有出露，以往小煤窑众多，主要分布在李贵家、虎毒沟、二道沟、红峁沟、张家梁、买卖沟、屹针塔和火烧峁等沟谷内，数目众多。经过近年来的整顿关闭，目前区内仅保留8个合法开采的小煤矿，其中矿区南部7个、中部1个。（二） 矿区经济情况井田位于府谷县境内。府谷县位于陕西省最北端，地处陕、晋、蒙三省（区）交界处。地理坐标为东经1102211

17、114，北纬38423935。全县南北长96.6km，东西宽74.4km，总面积3229km2（480万亩）。全县辖20个乡镇（13个乡、7个镇），344个行政村，1370个自然村。全县现有总户数66678户，216815人。在总人口中，男114532人，女102283人；农业人口173651人，非农业人口43164人。全县现有耕地面积70万亩，农业人口平均3.9亩。基本农田39.39万亩，占总耕地面积的56.35。造林保存面积达120万亩，种草保存面积70万亩，水土流失面积3000km2，累计水土流失治理面积1693.7km2。府谷县粮食作物主要有谷子、高粱、玉米、洋芋、糜子及黑豆等。201

18、0年全年粮播面积48.59万亩，较上年增加0.38万亩；粮食总产量73456吨，增长3.59%。经济林以红枣、海红及海棠为主。畜牧以牛、驴及羊为主。矿产资源主要有煤炭、铝土矿、菱铁矿、石灰岩、粘土矿及高岭土等。其中煤炭为主要资源，全县含煤面积960km2，探明储量200亿t，2010年原煤产量6008万吨，增长29.93%；兰炭406万吨，增长38.71%；水泥93.6万吨，增长10.12%；电石24.19万吨，增长28.67%；硅铁10.2万吨，增长21.57%；金属镁14.84万吨，增长18.25%；发电量124.09亿度，增长35.5%。2010年府谷县全年完成地区生产总值266亿元，同

19、比增长22.6%，其中：第一产业增加值3.75亿元，增长9.2%；第二产业增加值226.85亿元，增长26.5%；第三产业增加值35.37亿元，增长16.8%。地区生产总值中三次产业的结构比为1.41：85.29：13.30。人均地区生产总值达到108338元（折合16358美元）。在经济总量中，非公有制经济比重达到67.39%。；完成固定资产投资214亿元，增长39.8%；完成财政总收入63.6亿元，增长51.3%，其中地方一般预算收入17.6亿元，增长66.7%；城镇居民人均可支配收入21415元，增长16.7%；农民人均纯收入7786元，增长20%，超额完成了年度目标任务。2010年末全

20、县各类专业技术人员7260人，其中：高级技术人员237人，占总数的3.3%；中级技术人员1724人，占总数的23.7%；初级技术人员5299人，占总数的73%。全县共有医院、卫生院46个，住院床位数783张，卫生技术人员1229人。1.2 矿（井)田地层及地质条件1.2.1 地层区内地形切割强烈、呈沟壑梁峁地势，山梁、缓坡大部分被第四系黄土及新近系红土覆盖，沟谷、陡坡均为基岩出露区。根据钻孔揭露、地表填图观测，区内分布的地层由老至新有：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J2y）、新近系（N2）及第四系（Q），分述如下：1、三叠系上统永坪组（T3y）井田西

21、南部沙梁川沟谷中零星出露顶部地层，可见厚度一般110m。该套地层在本区未控制，据区域资料全层厚度一般80200m。岩性为一套灰绿色巨厚层状中、细粒长石石英砂岩，含大量云母及绿泥石，局部含石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核，发育大型板状交错层理，楔形层理，个别块状层理及波状层理。因该组地层上部受剥蚀风化，故顶面起伏不平，局部地段的砂岩因风化呈浅灰白色，向下逐渐过渡到灰绿色。2、侏罗系下统富县组（J1f）富县组是在起伏不平的永坪组基底上开始沉积的，因此其厚度变化较大，区内未进行全层控制，零星出露于井田西南部安山沟、采沟等沟谷中，一般厚度1030m，局部厚度达50m以上，与下伏永坪组地层呈假整合接触

22、。本组为河流相、湖泊相沉积建造，根据沉积特征、岩性组合大致将富县组划分为两个亚旋回。下亚旋回：下部岩性主要为粗粒石英砂岩、含砾粗粒石英砂岩，夹有石英细砾岩。其次为中粒、细粒长石石英砂岩。局部地段底部发育有砾岩，砾石成分有脉石英、燧石及硅质岩组成，砾石直径几至150mm不等，磨圆度中等，分选性差，填隙物为中细砂及粉砂。上部为灰绿色、灰褐色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩，局部为灰黑色、深灰色砂质泥岩。上亚旋回：下部及中部为巨厚层状灰白色粗粒长石石英砂岩、含砾粗粒砂岩，夹中粒细粒长石石英砂岩。顶部为灰绿色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩。局部地段在顶部夹黑色泥岩及煤线。块状层理，含植物化石及叶肢介化石。3、侏罗系

23、中统延安组（J2y）鄂尔多斯盆地侏罗纪地层一般分为三个地层层序，多个地层小层序。层序一：中、下侏罗系地层（富县组、延安组）属相对稳定背景下的内陆拗陷碎屑沉积；层序二：直罗组为一套假整合于延安组之上的潮湿半干旱气候条件下的河流湖泊相碎屑岩沉积，从下到上构成二个沉积旋回；层序三：安定组为一套湖相沉积，在区内多为一套紫红色泥岩。层序之间均为不整合或假整合接触。延安组为本区含煤地层，区内大部分被剥蚀，受断裂构造的影响，以中部F2断层为界，南部仅保留下部第一段残存厚度，一般厚度30.30254.72m，平均厚度89.78m，井田北部分布面积较小的上部地层。该组总体为一套河流湖泊湖泊三角洲相碎屑岩沉积建造

24、，岩性组合为灰、灰白色砂岩，灰黑、黑色粉砂岩、泥岩夹煤层、炭质泥岩及油页岩，偶夹透镜状泥灰岩、或球状菱铁矿及菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩，在宏观上有如下特征：砂岩以细中粒砂岩居多，少量粗粒或含砾砂岩，且多集中在52煤层的上部与该组底部；细碎屑岩以粉砂岩占优势，泥岩多局限于个别层位，厚度较薄，一般为煤层顶底板；常见泥灰岩透镜体、菱铁质砂泥岩，砂岩多钙质交结，沉积上反映弱碱性水介质环境。4、新近系上新统静乐组（N2j）分布于各支沟沟脑，主要由红色粘土构成。上部红色粘土层中含有稀少的钙质结核，以鲜艳的棕红色区别于第四系古土壤层。下部钙质结核增多，似有连续层状钙质结核层，出露地段可见1030多个钙质结核层

25、（单层厚1030cm不等），含有三趾马化石碎块。底部为杂色巨厚层状粗砾岩层，其成分为砂岩、石英等。局部见砂岩漂石，厚一般在11.5m，最厚可达3.10m。其上见有厚约1.2m的浅紫红色含砾粗砂岩，以石英组成为主，分选性、磨圆度差，主要为砂质胶结，次为钙质胶结，具有冲洪积相特征，但在区内出露不普遍。钻孔揭露厚度0-82.60m，平均厚度28.71m。本组地层因含三趾马及其它动物骨骼化石而称之为“三趾马红土”。与下伏侏罗系中统延安组呈不整合接触。5、第四系（Q）中更新统离石组（Q2L）：广泛分布于区内大部分坡面，岩性在坡面主要为风成黄土。据钻孔揭露及填图资料，厚度078.82m，平均厚度24.15

26、m。最大厚度在东南部梁峁一带，厚度变化大且不稳定。西部及南部局部地段形成无土区，西北部呈零星片状分布，厚度10m左右。岩性以灰黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土为主，其中夹多层古土壤层，含分散状钙质结核，砾径一般35cm，最大为20cm，具垂直裂隙，古冲沟发育。与下伏地层呈不整合接触。全新统冲积层（Q4al）：主要分布在沙梁川、木瓜川及大的沟谷中，主要为全新统冲积、洪积砂、粉砂、粘土及砾石等松散堆积物。砾石直径34cm，分选性、滚园度均差，其厚度013m，一般26m。区域地层特征见表1.2-1。 表1.2-1 区域地层特征表 地 层分 布 范 围厚度(m)岩 性 特 征系统组第四系全新统Q4eolQ4

27、al基本全区分布，冲积层分布于沟谷中。060以现代风积沙为主，冲积层次之。中更新统离石组(Q2l)东部及南部0109.49浅棕黄、褐黄色亚粘土及亚沙土， 夹粉土质沙层，薄层褐色古土壤层及钙质结核层，底部具有砾石层。新近系上新统静乐组(N2j)出露于神府广大地区的沟脑梁峁一带0175棕红色粘土及亚粘土，夹钙质结核层，底部局部有浅红色灰黄色砾岩。含三趾马化石及其它动物骨骼化石。侏罗系中统直罗组(J2z)青草界-黑龙沟-古庙梁一带以西0190.05上旋迥：其上部以紫杂色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿、灰白色中厚层状长石石英砂岩，下部灰绿、灰黄绿色细中粒砂岩与粉砂岩互层。下旋迥：上部灰绿、兰灰色粉

28、砂岩与细砂岩互层，下部为灰白色中粗粒长石砂岩，夹灰绿色砂质泥岩，底部局部有砂砾岩。延安组(J2y)西部啊拉保-大保当-古庙梁一带保存较全，神府一带大部分为一至二段残存厚度部分20311以灰白色、浅灰色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主，次为灰至灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层、炭质泥岩，局部地段夹有透镜状泥灰岩，枕状或球状菱铁矿结核及菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩。含可采煤层78层，主要可采煤层4层。总厚最大达24.72米，单层最大厚度12米，一般为中厚煤层。动物化石常见的有双壳纲，以费尔干蚌延安蚌为主的动物组合。下统富县组(J1f)秃尾河以东广大地区0142上亚旋迥：下部及中部为巨厚层状

29、灰白色粗粒长石石英砂岩，含砾粗粒砂岩。顶部为灰绿色、紫色粉砂岩、砂质泥岩，含植物化石及叶肢介化石 。下亚旋迥：下部主要为粗粒石英砂岩，含砾粗粒石英砂岩，上部为绿灰色、褐灰色、紫杂色粉砂岩，砂质泥岩。三叠系上统永坪组(T3y)西沟、高家堡、大河塔以东80200灰白、灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩，含大量绿泥石，局部含石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核。1.2.2构造井田位于华北地台鄂尔多斯盆地东缘河东断褶带西侧，伊陕单斜区东北角与乌拉山呼和浩特断陷的接合带部位，其特殊的大地构造位置既具备了鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡的主体构造形态，又具有河东断褶带与乌拉山呼和浩特断陷的断裂构造发育的特点。

30、根据具体构造形态及断裂构造的分布特征将井田划分为南北两个不同的构造单元，南区主体为向西南倾斜的单斜构造，倾向SW，倾角13，局部发育宽缓的波状起伏；北区近东西向，宽度45km的狭长阶梯式断陷带，该断陷带内次级小断裂构造较发育。1、南区单斜构造井田以F2断裂南北分界，形成南区宽缓的单斜构造形态，总体抬升幅度较大，52煤层底板标高一般在+1160+1175m之间，最低+1155m，最高靠近F2断层附近煤层底板标高在+1185m左右，近于水平地层，起伏较小，井田东南部边缘地段煤层逐渐变薄，甚至局部尖灭，幅高降低20m左右，西南部地势较低，沿沟谷煤层出露较多，剥蚀范围较大。井田先期开采地段位于南部构造

31、简单区。通过地表地质填图及深部钻探揭露，结合煤层底板等高线及前期二维地震，未发现先期开采地段落差大于30m的断层及小断层，北部F2断层已达查明程度。2、北区断陷带井田中部及北部边缘发育二条较大的正断层（F1、F2），近东西向分布，形成东西走向、南北宽约45km的狭长断陷带，东西延伸至井田外围。F1断层为正断层，倾向南西，一般倾角6570，局部7580，近直立。地表控制点3个，如石塔则小南川沟断点，断层痕迹明显，断层出露点上下盘地层岩性截然不同，上盘为灰色、灰白色粉砂岩、细粒砂岩夹煤层、薄层炭质泥岩，属延安组含煤地层，薄煤层判断为52上及51下部煤层；下盘岩性为杂色泥岩及粉砂岩，为富县组标志性地

32、层，根据层位及层间距判断该断层落差6070m。F2断层位于先期开采地段北部边界，勘探报告对该断层进行了重点控制，根据地表、钻孔验证及二维地震等手段进行控制，查明了该断层的性质、规模及平面摆动位置。F2断层为正断层，倾向北东，倾角6570，自西向东断层规模变小，西端最大落差120m，东端逐渐减小至3050m。井田内该断层地表控制点5个，且断层上下盘通过钻孔验证，其平面摆动范围控制在100m以内。ZK16-13钻孔底部发现断层破碎带痕迹。先期开采地段与F2断层之间推断存在规模较小的次级断层（F5），勘探报告依据钻孔煤层底板等高线进行推断，属隐伏断层，地表覆盖未出露。F4断层分布于秦晋煤矿的西南部，

33、为一走向北北西南南东、倾向北东、倾角8387的张性正断层，断层两侧各有110m宽的拖曳和牵引带，受其影响局部地层倾角可达8，距断层破碎带稍远处，地层复趋平缓。秦晋煤矿22号煤层被该断层分为东西两部，东部为其上盘，地表出露为风化后的直罗组地层；西部为其下盘，出露地层为延安组第四段，含22号煤层。由于该区未进行地质工作，无法确定该断层的落差，依地表实地踏勘和井下观测，推测该断层落差在7080m；秦晋煤矿在井下开采时也发现了该断层的深部特征。主要断层特征见表1.2-2。 表1.2-2 主要断层特征表 序号断层编号断层性质断层产状区内走向长度 (Km)控制程度备注走向倾向倾角（）落差（m）1F1正西段

34、近东西、东段北西南东向180220657570140大于10查明适当控制2F2正N60N70W近东西向S20WS30W607080100大于12详细查明严密控制3F4次级正断层N40N50W北西南东向S40WS50W657006023详细查明严密控制4F5次级正断层N75W近东西向S10WS20W556504045查明适当控制 根据地质报告提供的资料，井田地层平缓，南部（F2断层以南）倾角13，地质构造属简单类0型；井田北部（F1和F2断层之间的断陷带）倾角最大8，次级小断裂构造较发育，构造较南部相对复杂。 总体分析，井田地质构造较为简单。1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤

35、质 1.煤层井田内可采煤层为42、52煤。由于冲刷剥蚀等原因，F2断层以南仅保存部分延安组第一段，含稳定的可采煤层52煤。北区断陷带中，延安组含煤地层相对保存较全，但分布范围较小，含稳定的可采煤层52煤，较稳定的可采煤层42煤。各可采煤层分述如下：42煤位于延安组第二段顶部，赋存区大部可采，区内大面积被剥蚀，分布面积12.33km2，可采面积8.62km2。全区钻孔见煤点8个，可采点7个，煤厚1.922.80m，平均厚度2.34m，煤厚变化较小，标准差0.51，变异系数0.4291。煤层结构较简单，一般均有一层夹矸，厚度0.100.54m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩。顶板为细粒砂岩夹薄层中粒砂岩

36、，厚度1318m；底板为38m的粉砂岩、泥岩，以下至43薄煤层之间为1213m的中粒砂岩。下距51煤层间距19.5843.40m，平均36.77m。52煤位于延安组第一段中部，属5煤组中部煤层，全区分布面积约43.26km2，可采面积39.32km2，F2断层将该煤层切割成相对独立的二个区，各区煤层的分布、厚度均有差异。南区52煤分布面积约28km2，其中可采面积25.36km2。煤层厚度在平面分布上略有变化，分布稳定，见煤工程点35个，可采点32个，可采区一般厚度0.803.00m，平均厚度2.26m，厚度变化小，标准差0.39，变异系数0.1822，总体变化趋势由北向南、由西向东厚度略有减

37、小。仅在南部及东部边缘地带该煤层逐渐变薄甚至尖灭。煤层结构较简单，大部分具一层夹矸，厚度0.050.40m，岩性为粉砂质泥岩或炭质泥岩。北区52煤赋存面积约15.26km2，其中可采面积13.96km2，见煤工程点15个，可采点14个，可采区厚度0.802.56m，平均1.99m，标准差0.48，变异系数0.2412，自西向东厚度逐渐减小，一般1.52.0m。煤层结构较简单，大部分具一层夹矸，厚度0.100.36m，为粉砂质泥岩或炭质泥岩。52煤总体特征赋存于延安组第一段中部，全区钻孔见煤点南、北区共50个，可采点南、北区共46个，煤厚0.803.00m，平均厚度2.15m，煤厚变化较小，标准

38、差0.33，变异系数0.1460。结构较简单，含稳定的一层夹矸，厚度0.080.40m，粉砂质泥岩。煤层顶板岩性为一套中细粒砂岩，厚度1520m，底板为58m泥岩、粉砂质泥岩夹油页岩、炭质泥岩薄层。52煤层总体属于赋存区范围内全部可采的稳定煤层。 2.煤质42煤层煤类为低灰分、特低硫、高发热量的不粘煤（BN31）。52煤层以低中灰、特低硫、高发热量的不粘煤（BN31）为主。（一）工业分析水分（Mad）本区各可采煤层原煤水分的综合平均值在7.9210.10%之间，属低水分煤，各可采煤层原煤水分含量在总体上呈现浅部、深部大，中部小的规律。经过1.4比重液洗选后，各可采煤层的浮煤水分含量较原煤均有一

39、定程度的降低，综合平均值为2.535.29%。灰分（Ad）各煤层原煤灰分产率平均值变化在6.2810.25%之间，属特低灰低灰分煤（划分标准GB/T15224.1-2004）。经1.4密度液浮选后，各煤层浮煤灰分较原煤灰分均有不同程度的降低，平均为3.854.88%。随着深度的加深，各煤层的原煤灰分平均产率没有明显变化，经1.4密度液浮选后，浮煤灰分产率有下降的趋势。挥发分（Vdaf）各煤层原煤挥发分产率最低值31.04，最高值38.59，各煤层原煤平均挥发分产率在34.6436.74%之间。浮煤挥发分产率最低值30.83%，最高值37.44%，各煤层浮煤平均挥发分产率在33.9735.81%

40、之间，比原煤挥发分有所下降，但变化很小。全区原煤、浮煤挥发分产率分布较均匀，变化幅度很小。根据我国煤炭行业煤的挥发分产率分级标准（MT/849-2000），采用干燥无灰基挥发分产率（Vdaf）作为分级依据，井田煤层以中高挥发分煤（MHV）为主，次为高挥发分煤（HV），局部零星出现特高挥发分煤点（SHV）。在垂向上，随着深度的加深，原煤和浮煤的挥发分产率总体变化不大。固定碳。井田内各煤层空气干燥基固定碳平均含量最低57.53（51煤），最高59.08（42煤）；干燥无灰基固定碳平均含量最低61.26（22煤），最高62.47（52上煤），属中等固定碳煤（MFC）。（二）有害组分全硫。可采煤层原煤

41、全硫含量变化不大，经1.4比重液洗选后，各煤层浮煤全硫含量比原煤有所降低，综合平均值在0.190.28%之间。根据煤炭质量硫分分级标准（国标GB/T15224.2-2004），全区可采煤层为特低硫煤（SLS）。从纵向上可以看出，全区全硫平均含量较低，无太大变化，总体来看，上部煤层比下部煤层的全硫含量较低。磷、砷、氟、氯I 磷（P）井田内的52煤的磷含量在0.0340.199%之间变化，平均含量为0.100%，根据煤炭行业煤中磷分级标准（MT/T562-1996），皆属于中磷分煤（MP）。II 砷（As）井田内的各煤层含砷最高为3ppm，最低为1ppm，根据煤炭行业煤中砷分级标准（MT/T803

42、-1999），各煤层皆为一级含砷煤（AS）；III 氟（F）从统计数据可以看出，各煤层中的氟含量在30301ppm之间变化。IV 氯（Cl）井田内各煤层中的氯含量最高为0.022%，根据煤炭行业煤中氯分级标准（MT/T597-1996），各煤层属于特低氯煤（SLC1）。发热量根据国家煤炭发热量分级标准（GB/T15224.3-2004），井田内各可采煤层的原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）平均值在28.846MJ/kg30.325MJ/kg之间，综合试验数据可知：井田内的煤层以特高热值煤（SHQ）为主，含部分高热值煤（HQ）及少量中热值煤（MQ）。3.工业用途（1）动力燃料该区煤可以不经洗选直

43、接用作发电及各种工业锅炉的燃料，煤质坚硬，抗碎强度高达7488%，热稳定性好，TS+6波动在88.595.1%，大于50mm块煤非常适合燃用块煤的炉型。（2）气化用煤自二十世纪八十年代初期以来，神木煤经过多年的研究与工业性气化试验，目前已广泛用于咸阳、户县、眉县、河北、山西、山东、天津、上海、北京等地机械、冶金、轻工、建材工业等方面的气化用煤。（3）液化用煤煤的液化即“合成石油”。适宜液化的煤要求是年轻烟煤或年老褐煤。煤质要求：镜质体反射率Rmax0.30.7%，挥发分大于37%（干燥无灰基）；灰分小于25%（干燥基）；碳含量82%85%，氢碳原子比应大于0.8（或碳氢比小于16），氧含量越低

44、越好；活性组分80%左右；煤中最好富含硫铁矿，即硫分（St,d）1.0%）。从前述煤质指标可知本区各煤层煤质符合要求。1.3.2瓦斯赋存情况、煤尘爆炸危险性、煤的自然倾向性及地温情况 1、煤层自燃发火根据还原样与氧化样的差值（T1-3）和还原样燃点温度以及煤氧化程度、煤的类型综合确定，该区煤的自燃倾向等级为很易自燃3组，占13.7%，易自燃14组，占63.6%，不易自燃5组，占22.7%。本区地形切割强烈，各煤层露头厚度大于1.0m者多发生了不同程度的自燃。各小煤矿产出的煤炭，特别是粉煤，如不采取防范措施，一般堆放半年左右即可发生自燃。一些已关闭的小煤矿堆放的碎块煤场仍在自燃之中，这些现象与样

45、品测试结果吻合，说明区内煤层多易自然发火。根据测试结果，52煤属自燃易自燃煤层，42煤属自燃煤层。2、瓦斯详查区取16个瓦斯采样测试分析表明：各层煤所含瓦斯成份多是以氮气为主，二氧化碳微量，多属氮气带。瓦斯的赋集与运移条件与围岩特征等因素有密切关系，在空间上不是均匀分布于煤层之中。区内各煤层埋藏浅，地层产状进水平，无贮气构造，煤的变质程度低，虽有少量瓦斯溢出，但大多沿岩石裂隙逸散于大气中，因此测试结果气体总量很小。经对勘探区内各小煤窑调查，均未发生过瓦斯爆炸事故，该区各煤层瓦斯含量很低。勘探区内共取瓦斯样11组，煤层瓦斯含量见表1.3-1。 表1.3-1 煤层瓦斯含量表 煤层点数瓦斯成分（%）瓦斯含量（ml/gr,daf）N2CO2CH4重烃N2CO2CH4重烃52892.4499.520.484.020.015.030.000.112.205.870.010.180.000.0.90.00 根据