采矿工程自考本科毕业论文

第一章矿区概述及井田特征 (9)

1.1矿区概述 (9)

1.1.1交通位置 (9)

1.1.2地形地貌 (9)

1.1.3河流 (10)

1.1.4气象及地震 (10)

1.1.5现有水源、电源情况 (10)

1.2地质特征 (11)

1.2.1地质构造 (11)

1.2.2煤层特征 (14)

1.2.3煤质及煤的用途 (16)

1.2.4水文地质条件 (19)

1.2.5其它开采技术条件 (23)

1.2.6其它有益矿产 (23)

1.2.7地质勘探程度及存在的问题 (24)

第二章井田境界及储量 (25)

2.1井田境界 (25)

2.2资源储量 (25)

2.2.1资源储量计算范围 (25)

2.2.2资源储量估算的工业指标 (25)

2.2.3资源储量估算方法及有关参数的确定 (26)

2.2.4资源储量计算原则 (27)

2.2.5资源储量估算结果 (27)

2.2.6矿井设计可采储量 (28)

第三章矿井的开拓 (30)

3.1矿井年产量、服务年限及一般制度 (30)

3.1.1矿井工作制度 (30)

3.1.2矿井设计生产能力 (30)

3.1.3矿井及水平服务年限 (31)

3.2井田开拓 (31)

3.2.1地质构造及老窑对开采的影响 (31)

3.2.2井田开拓方案比较 (31)

3.2.3水平划分 (34)

3.2.4大巷布置 (35)

3.2.5盘区划分及开采顺序 (35)

3.2.6村庄及建筑物下开采 (36)

3.3 井筒 (36)

3.3.1井筒用途、布置及装备 (36)

3.3.2井筒支护 (37)

3.4 井底车场及硐室 (41)

3.4.1井底车场 (41)

3.4.2井底硐室布置 (41)

第四章盘区布置及装备 (42)

4.1采煤方法 (42)

4.1.1采煤方法的选择 (42)

4.1.2综采工作面主要设备选型 (44)

4.1.3连采工作面主要设备选型 (51)

4.1.4工作面回采方向 (52)

4.1.5工作面长度、推进度及才高的确定 (52)

4.1.6盘区及工作面回踩率 (54)

4.2盘区布置 (54)

4.2.1首采区位置的选择主要考虑以下几方面因素 (54)

4.2.2工作面生产能了 (54)

4.2.3盘区巷道布置 (55)

4.2.4盘区运输、通风及排水系统 (56)

4.3巷道断面 (57)

4.3.1巷道断面和支护形式 (57)

4.3.2连采及普采设备如下表 (58)

第五章大巷运输及设备 (60)

5.1运输方式的选择 (60)

5.1.1主运输方式选择 (60)

5.1.2辅助运输方式选择 (60)

5.2主运输设备选型 (61)

5.2.1大巷运输设备 (61)

5.3辅助运输设备选型 (64)

5.3.1辅助运输系统 (64)

5.3.2辅助运输车辆选型 (64)

第六章通风和安全 (66)

6.1矿井通风 (66)

6.1.1通风方式及通风系统的选择 (66)

6.1.2掘进通风及硐室通风 (66)

6.1.3矿井通风风量计算及分配 (66)

6.1.4矿井通风风压及等级孔计算 (68)

6.1.5通风设施及降低风阻措施 (71)

6.2灾害预防及安全装备 (71)

6.2.1瓦斯灾害防治措施 (71)

6.2.2预防煤尘爆炸的措施 (72)

6.2.3预防井下火灾措施 (72)

6.2.4水灾防治措施 (73)

6.2.5顶板事故防治措施 (73)

第七章排水 (75)

7.1排水设备 (75)

7.1.1设计依据 (75)

7.1.2设备选择 (75)

第八章主要项目技术经济指标 (77)

第九章环境保护 (79)

9.1环境与水土保持 (79)

9.1.1大气环境 (79)

9.1.2水环境 (79)

9.1.3噪声 (79)

9.1.4固体废弃物 (79)

9.1.5地表塌陷 (79)

9.1.6开采对植被、水土流失与土地沙漠化 (80)

9.2治理措施 (80)

9.2.1大气污染防治 (80)

9.2.2水污染防治 (80)

9.2.3噪声防治 (80)

9.2.4固体废弃物处理 (81)

9.2.5地表塌陷防治 (81)

9.2.6绿化 (81)

9.2.7开采对植被、水土流失与土地沙漠化 (81)

致谢 (83)

参考文献 (84)

第一章矿区概述及井田特征

1.1 矿区概述

1.1.1 交通位置

酸刺沟矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗沙圪堵镇东27km处，井田位于准格尔煤田中部，南部详查区西北角，行政区划隶属鄂尔多斯市准格尔旗哈岱高勒乡。

地理坐标范围为：

东经111°10′15″～111°14′45″

北纬39°40′45″～39°44′45″

本区交通以公路为主，铁路为辅。薛魏公路从井田中西部南北向通过，路面为二级柏油路面，由薛魏公路向北至薛家湾约17km，由薛家湾经呼大公路向北至呼和浩特市约118km，向西经109国道至鄂尔多斯市约150km。向东经和林县到清水河县约180km。

大准、准东铁路及已开工建设的呼准铁路在矿区的北侧通过，矿井距大～准铁路唐公塔集装站约22km，距准东铁路敖包湾站约16km，准东铁路沙圪堵站至乌素沟站现已建成通车。设计中的准能黑岱沟露天矿铁路专用线（南坪支线）从井田东北角通过，矿井交通非常便利。

1.1.2 地形地貌

本区为鄂尔多斯黄土高原的一部分，黄土覆盖广泛，厚度大，部分为风积砂覆盖，植被稀少，居民点分散，由于受水流风蚀等影响，区内沟谷纵横交错，沟

谷呈树枝状，十分发育。区内地形总体为中北部高，东西部低，区内有一由北向南延伸的平梁，平梁东西两侧较低。最高点位于勘查区中北部后樊家湾，海拔标高为+1283.90m，最低点位于勘查区东南部南坪沟与井田边界交汇处(Y05孔东)，海拔标高+1089.90m，最大海拔标高差194m；一般海拔标高为+1230～+1180m，一般相对标高差50m左右。

1.1.3 河流

区内无大的地表水体，仅在沟谷中由于大气降水而形成间歇性水流，地表径流量很小，部分深沟中有泉水涌出，但流量很小。南北向平梁两侧支沟较多，平梁东侧由北向南依次为酸刺沟、石宝图沟、南坪沟、冲水沟；平梁西侧支沟由北向西南有独贵沟、喇叭沟、巴塔沟。沟内无常年地表迳流，雨季山洪暴发，形成短暂的地表迳流，西侧支沟水流汇入井田外围十里长川，东侧支沟水流汇入井田外黑岱沟，以迳流方式注入黄河。

1.1.4 气象及地震

1、气象

本区属于大陆性干旱气候。春季干旱多风；夏季昼炎热夜温凉，日温差较大；秋季凉爽；冬季严寒。寒暑变化剧烈，昼夜温差较大，准格尔旗最高气温38.3℃，最低气温-30.9℃，一般年平均气温5.3～7.6℃。霜冻和冰冻期长，为195天左右，一般结冰期为每年11月至翌年3～4月份，最大冻土深度1.50m，降雨最多集中于7～9月，占总降水量的60%～70%，年降水量为277.7～544.1mm，平均为401.6mm。年平均蒸发量为2108.2mm，是降雨量的5～8倍。常发生春旱，春季多风，平均风速2.3m/s，最大风速20m/s，主要集中在4～5月和10～11月。2、地震

按照内蒙古自治区地震局、内蒙古自治区建设厅内震发[2001]149号文，本区地震烈度为7度，地震动峰值加速度（g）为0.10。

1.1.5 现有水源、电源情况

1、水源情况

本区气候干燥，降水量少，蒸发量远大于降水量，附近无大的地表水体，当地居民主要以旱井储存雨水或以沟谷深处出露的微量泉水作为供水水源。

本矿井供水水源一是从外部引水（伊泰煤炭股份有限公司已与准格尔旗水利局和准能公司哈尔乌素露天矿达成供水意向性协议）；二是将井下排水处理后做为部分水源；三是在广场附近的沟谷内自备深井取奥灰水作为水源。

2、电源情况

矿井位于鄂尔多斯电网的最东端，附近的主要电源点有：万家寨、榆树湾、沙圪堵等110kV变电站以及薛家湾220kV区域变电站，其电源分别引自万家寨水电站、国华准格尔电厂，并形成环形接线。电源情况能够满足矿井建设、生产的要求。根据鄂尔多斯电业局提供的本地区“十五”电力规划，在2005年前将建成海子塔110kV变电站、魏家峁110kV变电站和沙圪堵220kV变电站，届时，电源的可靠性将进一步提高。

1.2 地质特征

1.2.1 地质构造

1、区域构造

位于鄂尔多斯大型构造盆地东北缘的准格尔煤田，总的构造是一个走向近于南北，倾角10°以下，具有波状起伏的向西倾斜的单斜构造。盆地边缘，倾角稍大，有轴向与边缘方向一致的短背向斜，如窑沟背斜、西黄家梁背斜、老赵山梁背斜、双枣子向斜、田家石畔背斜等；盆地内部倾角平缓，一般在10°以下，有与地层走向垂直的次一级褶皱，它们一般幅度较小，延伸不大，造成了煤层底板等高线的相对起伏。区内断裂不发育，仅稀疏可见几条小的张性断层。

2、井田构造

井田与南部详查区构造特征基本一致，仍属构造简单地区。为地层走向北北东，倾向北西西、倾角小于10°的单斜构造。东南边界外有石圪咀正断层，走向北40°东，倾向南东，倾角70°，落差15～50m，延展约10km。

井田内未发现岩浆岩侵入。

综上所述，井田内断层、褶曲不发育，其构造形态为一倾向北西西的单斜构造，无岩浆岩侵入，井田构造属简单类型。

3、地层

区内大部被第四系覆盖，但在沟谷中，亦有基岩出露，井田地层由老至新有：奥陶系（O）中统马家沟组（O2m）、石炭系（C）上统本溪组（C2b）、上统太原组（C2t）、二迭系（P）下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）、第三系红土层（N2）、第四系（Q）。

⑴奥陶系（O）中统马家沟组（O2m）

井田内钻孔均未全揭露该组地层，最大揭露厚度29.32m（217号孔），岩性为浅灰色石灰岩、白云质灰岩，微晶质结构，见小溶洞和裂隙，常为方解石充填。

⑵石炭系（C）上统本溪组（C2b）

为一套浅海～过渡相细碎屑岩沉积，平行不整合于奥陶系之上。下部岩性为浅灰、暗紫色粘土岩、铝土质粘土岩、块状构造，相当于华北G层铝土矿，但厚度不大且不稳定，常相变为砂泥岩、泥岩。

中段为灰黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色细～粗粒石英砂岩，硅质胶结，坚硬致密。

上段以深灰色、灰黑色泥岩为主，夹透镜状灰岩、泥灰岩，黑色泥岩中常含黄铁矿结核。灰岩中含海相动物化石及生物碎屑。井田内钻孔揭露厚度0.80m （Y05孔）～43.64m（Y09孔），井田内28个孔不同深度揭露该地层，平均厚度

15.97m。

⑶石炭系（C）上统太原组（C2t）

为过渡相～陆相沉积，是本区主要含煤地层，含煤5层，为6上、6、8、9、10号煤。

下段以灰黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩、粘土岩夹多层砂岩为主。含煤3层为8、9、10号煤。该段岩性及厚度在走向、倾向上变化均很大。8、9号煤之间在南部有一层泥灰岩较稳定，厚约1.00m，含海相动物化石及生物碎屑，可作为煤层对比标志，向北逐渐相变为钙质泥岩、泥岩，以至透镜状砂岩。

底部深灰、灰白色细～粗粒石英砂岩较稳定，硅质胶结，坚硬致密，属滨海相沉积。

上段以6号煤及其顶底板粘土岩、砂质泥岩为主，夹灰色透镜状砂岩。含煤2层为6上、6号煤。可称为中煤组。

该段岩性及厚度亦有相当变化，6号煤由北东向西南产生分叉，分出6

煤

上

层，6号煤层变薄，6上煤急剧增厚，6上与6号煤之间发育一套呈条带状北东向

展布的砂岩体。

本组地层厚度39.03～90.45m ，平均厚度64.06m ，由东北部向西南有增厚的趋势。

⑷ 下二迭统山西组（P 1S ）

为陆相碎屑岩沉积，亦为本区主要含煤地层，含煤4层为2、3、4、5号煤。下部岩性以灰白色黄褐色粗粒长石、石英砂岩为主，含砾局部为砂砾岩，具大型斜层理，磨圆度较好，分选性较差，砾径一般0.5~1cm ，最大达3cm 左右，含炭屑或煤线、泥质、粘土质胶结，坚硬致密。该层砂岩全区较稳定，局部地段与6号煤呈冲刷接触。

砂岩中上部夹深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩及5号煤层。

中部由灰白色、灰黑色中细粒砂岩、砂质泥岩、粘土岩、泥岩组成，含2、3、4号煤层，可称为上煤组。砂岩坚硬致密含菱铁矿结核，泥岩粘土岩含大量植物化石，2、3号煤均不稳定，4号煤层尚属较稳定，各层煤间距较近。

上部为深灰、灰白色中粗粒砂岩夹粘土岩、泥岩、粉砂岩，砂岩致密坚硬，含小砾石及云母片、菱铁矿结核，风化后见铁质晕圈。顶部发育一层粘土岩或砂质粘土岩，深灰～杂色，具鲕状结构。

本组地层厚度52.26～124.14m ，平均厚78.68m 。地层由北东向西南增厚之势。 ⑸ 下二迭统下石盒子组（P 1x ）

为陆相碎屑岩沉积，下部为黄褐色砂岩与紫色、杂色粘土岩和泥岩互层，粘土岩具鲕状结构，含磷质结核，品位不高。底部含砾粗砂岩，厚层状，斜层理发育，胶结中等。

上部以紫色、黄绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹中厚层状砂岩。

本组地层厚度49.16～322.04m ，平均119.90m 。出露于本区东南部沟谷两侧。 ⑹ 上二迭统上石盒子组（P 2s ）

为陆相碎屑岩沉积，区内大部分地层被剥蚀，地层分布连续性差，黄绿色中粗粒砂岩，夹暗紫色泥岩、砂质泥岩，含铁质结核。

上部绛紫色泥岩、粘土岩、粉砂岩，与黄绿色砂岩、砂砾岩互层。

出露于西部各沟谷两侧，区内20个钻孔见本组地层，钻孔揭露残存厚度9.69～

347.01m，平均93.07m。

⑺上二迭统石千峰组（P2sh）

上部以砖红色粉砂质泥岩和泥岩为主，夹灰色、灰绿色砂岩，分选磨园较好，胶结疏松。

下部以黄绿、灰绿色中粗砂岩和含粒砂岩为主，夹棕红色粉砂岩、砂质泥岩。具大型斜层理，泥岩中常见灰绿色斑点，砂岩中夹紫红色、灰绿色泥质团块。本井田仅旧181号孔见此地层，揭露厚度为207.68m。

⑻第三系红土层（N2）

红色、棕红色钙质红土层，含砂质及钙质结核，层理明显，在本区有4个钻孔揭露，厚度19.72～65.50m，平均厚46.50m。出露于井田东南部沟掌一带。不整合于其它老地层之上。

⑼第四系（Q）

上更新统马兰组（Q3m）：淡黄色、黄褐色粉砂质黄土，夹粘土岩，粒度均匀，垂直节理发育，含钙质结核。全区分布，厚0～87.93m，平均28.45m。

全新统（Q4）：为洪积、残坡积之松散砂粒，泥砂及风积砂。厚度不一，一般0～3m左右。不整合于其它老地层之上。

井田含煤地层为石炭系太原组和二迭系下统山西组，据钻孔揭露两组地层总厚度118.26～192.88m，平均142.74m，井田内含煤地层基本上保存完整，厚度变化不大，厚度变异系数13%。总体看，由北向南有增厚之趋势。

1.2.2 煤层特征

井田内可采煤层共5层，即4、5、6

上

、6、9号煤层，根据井田内及周边共42个钻孔的资料统计，各主要可采煤层特征见表1.1。

1、主要可采煤层

表1.1 可采煤层特征表

煤层煤层自然厚

度

（m）

可采纯煤厚

度

（m）

煤层间距

（m）

夹矸层数稳定性

对比

可靠

可采

情况

编

号平均最大

最小~ 平均最大最小~ 平均最大最小~ 平均最大最小~

程度 4 82.365

.5~0

44.279.3~86.0 75.1003.19~69.1 80.3506.66~09.12 32.1175.30~22.0 10.1367.23~91.6 39~0 较稳定可靠大部可采 5 56.140

.5~0

64.117.4~80.0 06~0 不稳定基本可靠局部可采 6上 70.1277

.20~04.7 09.1182.16~73.5 512~0 较稳定

可靠

全区可采 6 34.746.11~70.2 88.580.8~70.2

48~0

较稳定

可

靠

全区可采 9 40.161

.5~0 19.156.2~80.0 14~0 极不稳定

基本可靠零星可采

⑴ 4号煤层

平均3.82m ，可采区储量利用厚度0.86~3.79m ，平均2.44m ，煤层结构复杂，含夹矸0~9层，一般为3层，夹矸大部分位于煤层中部，煤层厚度变异系数为32%，煤层赋存范围全部可采。煤层由东向西逐渐增厚，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩。顶板岩性为灰黑色砂质泥岩、泥岩，其中粘土岩含量较高，底板岩性为砂质泥岩或砂质粘土岩。4号煤层为对比可靠、全区大部可采的较稳定煤层。 ⑵ 6上煤层

位于石炭系上统太原组第二岩段上部，煤层自然厚度7.04~20.77m ，平均12.70m ；可采区储量利用厚度为5.73~16.82m ，平均11.09m 。煤层厚度变化不大，总体由东北向西南变薄，煤层厚度变异系数26%，煤层结构较复杂，含0~12层夹矸，一般含5层夹矸，煤层上部的2层夹矸比较稳定，中部夹矸较多，但不稳定，夹矸总厚平均1.58m ，岩性多为泥岩、炭质泥岩。煤层顶板多为粗粒砂岩、细粒砂岩，局部为泥岩；底板多为泥岩、砂质粘土岩，局部为粗粒砂岩。距上覆5号煤层间距12.09~66.06m ，平均35.80m 。6上煤层为对比可靠、全区可采的较

稳定煤层。

⑶6号煤层

位于石炭系上统太原组第二岩段下部，煤层自然厚度 2.70~11.46m，平均7.34m；可采区储量利用厚度为2.70~8.80m，平均5.88m。煤层厚度变化不大，由西向东、由北向南有增厚趋势，厚度变异系数31%。煤层结构较复杂，含0~8层夹矸，一般含4层夹矸，夹矸总平均厚度1.23m，多为泥岩、砂质泥岩和炭质泥岩，夹矸位置大部分在中上部。煤层顶板以泥岩为主，局部为粗粒砂岩；底板以泥岩、砂质泥岩、砂质粘土岩为主。距上覆6

煤层间距为0.22~30.75m，平均

上

11.32m。间距有由北向南、由东向西有增大趋势。6号煤层与

6上煤层在勘查区北部、北东部及南部合并。6号煤层为对比可靠、全区可采的较稳定煤层。

2、次要可采煤层

5号煤层是井田内次要可采煤层。位于二迭系上统山西组第二岩段下部，煤层自然厚度0~5.40m，平均 1.56m；可采区储量利用厚度为0.80~4.17m，平均1.64m。煤层厚度变异系数75%。可采面积为21.626km2，占全区面积59%。煤层结构简单，储量利用部分含夹矸0~6层，一般不含夹矸，夹矸岩性多为泥岩。煤层厚度由东向西变薄，煤层顶板以泥岩、粗砂岩为主，底板多为泥岩、砂质粘土岩。5号煤层为对比基本可靠、局部可采的不稳定煤层。距上覆4号煤层间距1.69~19.03m，平均10.75m，煤层间距由北东向西南逐渐变小。

3、零星可采煤层

9号煤层为零星可采的极不稳定煤层。位于石炭系上统太原组第一岩段中下部，煤层的自然厚度0~5.61m，平均1.40m；可采区储量利用厚度0.80~2.56m，平均1.19m。厚度变化大，且规律性不明显，厚度变异系数（含零区）132%，不含零区厚度变异系数为85%，见煤点可采系数为50%，可采面积8.2623km2，煤炭资源量约13.0Mt。可采点分布不均，大部分孤立，或呈线状分布。煤层结构简单，含0~4层夹矸，一般含1层或不含夹矸。顶板岩性以泥岩、砂质泥岩、或粘土岩为主；底板多为泥岩或砂质泥岩。距上覆6号煤层间距6.91~23.67m，平均13.10m。9号煤层为对比基本可靠、零星可采的极不稳定煤层。

1.2.3 煤质及煤的用途

（一）物理性质与煤岩特征

1、煤的物理性质

井田内煤呈黑色，条痕褐黑～黑褐色，弱沥青～沥青光泽，层面具丝绢光泽，内、外生裂隙不发育，脆性差。断口一般为阶梯状、参差状及贝壳状。条带状，均一状结构，层状，块状构造。

宏观煤岩组分以暗煤、亮煤为主，含镜煤条带及丝炭线理，为半暗型~半亮型煤。

2、显微煤岩特征

煤的显微组分以镜质组为主，一般在34.5%~71.8%，其次丝质组，在18.3%~47.3%，半镜质组在4.8%~13.3%，稳定组含量达4.1%~14.7%。煤中矿物杂质以粘土岩为主，在3.2%~23.6%，其它组分在3%以下。

煤的变质程度低，变质阶段为烟煤Ⅰ阶段。

（二）化学性质及工艺性能

1、化学性质

⑴水分（Mad）

原煤水分均在2%~8%之间，为低～中水分煤，平均4号煤4.28%。

⑵灰分（Ad）

4号煤层原煤灰分13.00%~38.91%，平均26.71%。以中灰分煤为主，其次为中高灰分煤，并有少数低中灰煤，井田内变化无明显规律。

5号煤层原煤灰分16.24%~38.08%，平均25.45%。Y01、Y02号钻孔周围为中高灰分煤，其它部位以低中灰、中灰分煤为主。

6上煤层原煤灰分13.26%~35.28%，平均22.61%。以中灰分煤为主。井田中部以低中灰分煤为主，中高灰煤零星分布。

6号煤层原煤灰分15.75%~33.45%，平均23.78%。以中灰分煤为主，低中灰煤在井田中部出现，并有少数中高灰分煤。煤经浮选后，灰分下降，一般在5%～10%。

⑶挥发分（Vdaf）

各可采煤层浮煤挥发分一般在37%以上。4号煤层37.89%~45.30%，平均

41.45%；5号煤层38.11%~45.34%，平均41.38%；6上号煤层37.31%~42.47%，平均40.10%；6号煤层37.81%~43.08%，平均40.14%。

2、有害成分

⑴全硫（St,d）

各可采煤层原煤以特低硫、低硫煤为主，硫分如下：

4号煤层0.30%~1.93%，平均0.56%。

5号煤层0.26%~1.25%，平均0.59%。

6上煤层0.40%~1.43%，平均0.70%。

6号煤层0.44%~2.96%，平均0.88%。

煤经浮选后硫含量下降，在0.45%~0.85%之间。

煤中硫主要以硫化物硫（SP）及有机硫形态存在。一般硫化物硫（Sp,d）在0.05%~2.66%，有机硫(So,d)在0.16%~0.61%，硫酸盐硫（Ss,d）在0.00%~0.12%。硫化物硫的增高是出现中～高硫煤的主要因素。

⑵磷（Pd）

本区煤的磷含量均很低，各煤层磷含量如下：

4号煤层0.010%~0.046%，平均0.021%，属中磷煤；

5号煤层0.001%~0.030%，平均0.015%，为特低磷、低磷煤；

6上煤层0.013%~0.067%，平均0.033%，以低磷煤为主；

6号煤层0.000%~0.100%，平均0.034%，以低磷煤为主。

3、工艺性能

⑴发热量

各煤层均为中热值～中高热值煤。

原煤发热量4号煤层17.29~25.81MJ/kg，平均21.06MJ/kg。5号煤层17.07~24.14MJ/kg，平均21.47MJ/kg。6上煤层17.64~25.29MJ/kg，平均

22.18MJ/kg。6号煤层18.29~24.92MJ/kg，平均21.86MJ/kg。

⑵煤的低温干馏

原煤焦油产率测值在5.43%～12.14%之间，平均在8.33%～8.91%，属富油煤。洗煤焦油产率增高，在10.13%~14.91%之间，平均11.46%~14.14%。

⑶煤的气化

据煤芯样试验结果，当温度为950℃时，煤对CO2还原率在21.6%~28.6%，反应性差，不适合作气化用煤。煤的热稳定性等级为好。

⑷煤灰成分、灰熔融性

煤灰成分以SiO2为主，占32.45%～59.30%，其次为Al2O3，占26.66%～46.99%，Fe2O3含量0.43%~12.00%，CaO含量0.55%~13.21%，SO3占0.09%~8.17%。MgO、T i O含量在2%以下。

煤的软化温度（ST）一般在1500℃以上，属难熔灰分，个别点在1400～1500℃之间，为高熔灰分。

⑸粘结性

各煤层浮煤粘结指数在0～14，平均5～7。焦渣类型3～5，平均4，煤的粘结性差。

4、煤的可选性

煤层煤层可选性评定结果表明，4号煤可选性等级为极难选～中等可选；6

上

为较难选～中等可选；6号煤层为难选～中等可选。

（三）煤类

井田内各可采煤层浮煤挥发分在37.31%~45.34%，粘结指数0~14，平均4～8，煤类为长焰煤。9号煤以CY42为主，其它煤层均以CY41为主，次为CY42。

（四）煤质及工业用途评价

井田内煤为低中灰～中高灰、特低硫～低中硫、低磷、中～中高热值的长焰煤。煤对CO2反应性差，灰熔融性高，结渣性强，热稳定性好。煤的焦油产率高，为富油煤。煤的可选性差，为中等可选～极难选。

区内煤可作民用及动力用煤，用于火力发电及各种工业锅炉，也可在建材工业、化学工业中做焙烧材料。此外，还可作低温干馏原料煤。

1.2.4 水文地质条件

（一）地下水的补给、径流、排泄条件

1、补给

直接充水含水层地下水的补给源以大气降水为主，大气降水通过零星出露的煤系地层露头或黄土覆盖的隐伏煤系地层露头垂直下渗补给。其次接受区外地下

水的侧向径流补给。松散层潜水直接接受大气的垂直渗入补给。因补给量非常有限、煤层直接充水含水层补给来源贫乏，富水性弱，水文地质条件简单。

2、径流

地下水接受补给后，总的流向为由北及西北、向南东及东运动，局部地段由于煤系地层的起伏或透水性的差异等因素的影响，而略有变化。潜水一般沿沟谷方向径流，承压水一般沿地层走向径流。

3、排泄

地下水排泄有如下几种形式：承压水以侧向径流的形式排出区外。在有利地形部位（如沟、谷、洼地）以泉的形式排出地表、形成地表流水，在局部地下水埋藏浅的部位以蒸发的形式排泄，但此类排泄量微乎其微；潜水的排泄方式有沿沟谷方向的径流排泄、人工挖井开采排泄、蒸发排泄，向深部承压水的渗入排泄等。

总之，井田降水量少，煤层直接充水含水层补给区面积小，沟谷纵横且切割深、无良好的汇水地形。构造总体为向西倾斜，具波状起伏的单斜，对地下水储存不利。煤层直接充水含水层的补给量极小，富水性弱。

（二）含（隔）水层特征

1、第四系松散层潜水含水层

岩性为上更新统马兰组（Q3m）黄土、全新统冲洪积（Q4al+p l）砂砾石，残坡积（Q4）砂土及风积（Q4eol）砂等，全区分布广泛，多为透水不含水层，只有沟谷中的冲洪积（Q4al+p l）砂砾石层构成松散层潜水的主要含水层。根据水文地质填图水井调查资料：含水层厚度为1.80~6.00m。地下水位埋深h=2.00~5.20m，涌水量Q=0.231~0.810L/s，水温13℃，据邻区准格尔煤田南部详查报告资料：含水层厚度为3~5m，地下水位埋深h=1~2m，水位标高H=1137~1160m，涌水量Q=0.01~0.7L/s，单位涌水量q=0.1L/s·m，水质较好。含水层富水性弱，由于大气降水的补给量小，所以补给条件差，潜水含水层与下部承压水含水层的水力联系较小，而与地表短暂的洪水水力联系密切。

2、第三系（N2）半胶结岩层隔水层

岩性为红色、棕红色粘土，即红土层，含丰富呈层状分布的钙质结核，呈半胶结状态，出露于井田东南部沟掌一带，仅4个钻孔揭露厚度19.72~65.50m，平

均46.50m，该隔水层的透水性微弱，但在井田内分布不太连续，只能起局部隔水的作用，隔水性能相对较差。

3、石炭系～二叠系碎屑岩类承压水含水层

⑴二叠系上统石千峰组（P2sh）：岩性主要为砖红色砂质泥岩、灰绿色砂岩，含砾粗粒砂岩等。椐邻区资料，泉流量Q=0.1~1L/s，含裂隙～孔隙承压水，在井田仅零星分布。

⑵二叠系上统上石盒子组（P2s）：岩性为紫色泥岩、粉砂岩，黄绿色、灰白色中粗粒砂岩、砂砾岩，据邻区资料，泉流量Q=0.01~3.5L/s，单位涌水量q<0.01L/s·m，井田内大部分被剥蚀。

⑶二叠系下统下石盒子组（P1x）：岩性为紫色、黄绿色泥岩、砂质泥岩，黄褐色砂岩，杂色泥岩，含砾粗粒砂岩，出露在井田东南部沟谷两侧，据调查资料：泉流量Q=0.500L/s，据邻区资料：泉流量Q=0.01~1.18L/s，钻孔涌水量Q=0.794L/s，单位涌水量q=0.303L/s·m，水位标高993.50m，含水层的富水性弱~中等，含裂隙～孔隙承压水。

P1x下部的泥岩全区发育，连续性好，隔水层好，是良好的隔水层。

⑷二叠系下统山西组（P1s）：岩性上部为深灰、灰白色中粗粒砂岩夹粘土岩、泥岩、粉砂岩；中部为灰白色、灰黑色中细粒砂岩、砂质泥岩、粘土岩、泥岩，含2、3、4号煤层；下部为灰白色、黄褐色粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩及砂砾岩，含5号煤层。分布广泛，全区赋存。根据Y11、Y12号钻孔抽水试验成果：含水层厚度30.40~31.31m，平均30.86m，地下水位标高埋深53.50~58.35m，水位标高1068.00~1078.35m，涌水量Q=0.0417~0.0715L/s，单位涌水量q=0.00105~0.00256L/s·m，渗透系数K=0.00328~0.00631m/d，含水层的富水性微弱，透水性与导水性能较差，地下水的补给条件与径流条件差。由于受P1x 下部隔水层的阻隔，该含水层与上部含水层的水力联系较小。该含水层为井田的直接与主要充水含水层。

⑸石炭系上统太原组（C2t）：上部岩性为砂质泥岩、粘土岩，含6号煤层，下部岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩，灰白色中粗粒砂岩，含8、9、10号煤层，底部为灰白色细～粗粒石英砂岩，分布广泛，全区赋存。根据Y11、Y12号钻孔抽水试验成果：含水层厚度53.23~62.51m，平均57.87m，地下水位埋深

115.18~127.80m，水位标高998.55~1016.67m，涌水量Q=0.0784~0.125L/s，单位涌水量q=0.00477~0.00602L/s·m，渗透系数k=0.00738~0.00845m/d，含水层的富水性微弱，透水性较差，水质良好，地下水的补给与径流条件均较差，下部隔水层的隔水性能较好，该含水层为井田的直接与主要充水含水层。

⑹石炭系上统本溪组（C2b）：岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩，灰白色细～粗粒石英砂岩，浅灰色铝土岩，铝土质粘土岩，分布广泛，平均厚度15.97m。据邻区资料，泉水流量Q=0.01~0.05L/s。因此岩层的富水性非常微弱，可视为相对隔水层，该地质厚度稳定，分布连续，因此隔水性能良好。

4、奥陶系中统马家沟组（O2m）石灰岩岩溶承压水含水层

岩性为浅灰色石灰岩、白云质灰岩，发育有小溶洞和裂隙，井田内217号钻孔最大揭露厚度29.32m，据邻区资料：地下水位标高872.7~868.8m，单位涌水量q=2.826~34.321L/s·m。该含水层富水性不均，岩溶发育地段的富水性强。由于上部C2b的隔水性能良好，所以含水层与上部C2t煤系含水层的水力联系较小。但井田内煤层底板最低标高为642.64m，低于水位标高，因此，灰岩水会通过隔水层的薄弱地段向煤层充水。

（三）断层的导水性及其对矿床充水的影响

井田构造简单，基本为一向西倾斜的单斜构造。井田内没有断层，在井田东南边界外发育有石圪咀正断层，走向N40°E，倾向南东，倾角70°，落差15~50m，延伸约10km。该正断层虽然有一定的导水性能，但发育在井田外部，因此断层对矿床充水的影响不大。

（四）地表水、老窑水对矿床充水的影响

井田内没有水库、湖泊等地表水体，在雨季大雨过后会形成短暂的洪水，对矿床的影响较大。

井田内没有老窑分布，但邻近地区分布有不少生产矿井及废弃小窑，未来煤矿开采过程中要随时注意矿井涌水量的变化情况，不能越界开采，以防老窑水对矿井充水。

（五）矿井涌水量预计

根据井田水文地质条件，选用稳定流“大井法”预测矿坑涌水量。经计算，先期开采地段的矿坑涌水量为1251m3/d，全井田开采时形成的坑道系统矿坑涌

水量为2670m3/d。设计考虑井下消防洒水后，确定矿井正常涌水量为150m3/h，最大涌水量为180m3/h。

（六）水文地质类型

本井田的直接充水含水层为煤系地层承压水含水层，以孔隙含水层为主，裂隙含水层次之。煤层虽位于地下水位以下，但以贫乏的大气降水为主要充水水源，补给条件差，直接充水含水层的单位涌水量q<0.1L/s·m （q=0.00105~0.00602L/s·m），富水性微弱，导水性与透水性能差，井田内无地表水体，水文地质条件简单。

1.2.5 其它开采技术条件

1、瓦斯

本区瓦斯成分以N2、CO2为主，无CH4。自然瓦斯成份中甲烷（CH4）0.00%，二氧化碳（CO2）11.91%~77.69%,氮气（N2）22.31%~88.09%，瓦斯带分带属CO2～N2带。根据南部详查勘探区瓦斯样测定资料，瓦斯含量较低，属于低瓦斯矿井。但随着开采深度的加深，瓦斯涌出量会有所增加。

2、煤尘爆炸

井田内煤层煤尘爆炸指数在34.92%~46.05%之间，据煤尘爆炸性鉴定结果：当火焰长度为10~>400mm时，抑止煤尘爆炸最低岩粉量为10%~65%，煤尘有爆炸危险性。

3、煤的自燃

井田内各可采煤层煤的变质程度低，挥发分高，丝炭含量高，吸氧性强，且含有黄铁矿结核或薄膜，煤层易发生自燃。

据近年来对部分电厂用煤调查结果，准格尔煤田各煤层的自然发火期一般为40~60天。

4、地温

恒温带深度50～80m，温度6～17℃，一般为12℃，388m深度时温度14.2℃，本区属于地温正常区域，无地热危害。