碾盘梁煤矿一井初步设计.doc

内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司1 前 言 碾盘梁煤矿一井隶属鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司。矿井位于鄂尔多 斯市东胜区境内，行政区划隶属鄂尔多斯市东胜区铜川镇。 鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司是恒通华泰现代汽车集团下设的一家成 员企业，成立于 2005 年 6 月份，注册资金 18000 万元。 2003 年 12 月 17 日，内蒙古自治区国土资源厅以“内国土资划字〔2003〕 0195 号文”对碾盘梁煤矿一井范围进行了批复。2004 年 1 月内蒙古自治区 煤田地质局 117 勘探队编制了“煤炭资源储量报告”。2004 年 7 月内蒙古自 治区国土资源厅以内国土资储备字〔2004〕135 号文出具了该报告评审备案 评明。2004 年 12 月内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司编制完成了碾盘 梁煤矿一井资源开发利用方案。2006 年 3 月内蒙古自治区国土资源厅为 该矿井颁发了采矿许可证，证号1500000620165。在此基础上鄂尔多斯 市恒泰煤炭有限公司委托内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司编制完成了 鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计，并由自治区煤 炭工业局以“内煤局字〔2006〕250 号文件”进行了批复，批复矿井设计生产能 力为 1.2Mt/a 。 2009 年 9 月 25 日，内蒙古自治区煤炭工业局组织相关部门对碾盘梁 煤矿一井建设项目主体工程进行了竣工验收。矿井投产至今，各设备运行 正常,系统状况良好。 本矿井采用斜井多水平开拓方式。在矿井工业场内设主斜井、副斜井和 回风斜井三条井筒。矿井设两个水平开采，一水平标高1277m，沿 4-1下煤 层布置一水平运输、辅运、回风大巷，分别与主斜井、副斜井和回风斜井连 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司2 通，形成一水平开拓系统。在 3-1上煤层设辅助水平，辅助水平标高 1309m，沿 3-1上煤层布置辅助水平运输、辅运、回风大巷，分别与主斜井、 副斜井和回风斜井连通，形成辅助水平开拓系统。矿井以 3-1上煤层的一个 综采工作面和两个综掘工作满足生产。 2010 年 3 月，鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司委托内蒙古煤矿设计研究 院有限责任公司对碾盘梁煤矿一井进行了矿井生产能力核定工作，并编制 了鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井生产能力核定报告，经 相关部门审核后，同意核定该矿井的生产能力为 1.8Mt/a。在此基础上，鄂 尔多斯市恒泰煤炭有限公司特委托我公司编制矿井生产能力为 1.8Mt/a 的 鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计。 一、编制设计的依据 1、 设计委托书（内蒙古鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井） ； 2、 采矿许可证，证号 1500000730039； 3、内蒙古自治区东胜煤田铜匠川矿区碾盘梁煤矿一井煤炭资源储量核 实报告（内蒙古煤田地质局 117 勘探队编制，2004 年 1 月）； 4、关于内蒙古自治区东胜煤田铜匠川矿区碾盘梁煤矿一井煤炭资源 储量报告矿产资源储量评审备案证明（内国土资储备字〔2004〕135 号）； 5、内蒙古自治区环境保护局内蒙古自治区环境保护局关于鄂尔多斯 市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井环境影响报告书的批复（内环字 【2006】406 号 2006.11.30）； 6、内蒙古自治区水利厅内蒙古自治区水利厅关于碾盘梁煤矿一井 （1.2Mt/a）技改工程水土保持方案报告书的批复（内水保【2006】194 号 2006.11.16）; 7、内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 2006 年 11 月编制的鄂尔多 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司3 斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计； 8、内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 2010 年 3 月编制的鄂尔多斯 市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井生产能力核定报告； 9、内蒙古自治区煤炭工业局 2006 年 11 月 27 日内煤局字【2006】250 号关于鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计的批复； 10、内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 2009 年 5 月编制的鄂尔多 斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计变更； 11、内蒙古自治区煤炭工业局 2009 年 7 月 8 日内煤局字【2009】331 号 关于鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计变更的批复； 12、内蒙古安科安全生产检测检验有限公司出具的鄂尔多斯市恒泰煤 炭有限公司碾盘梁煤矿一井煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告（2009 年 度）； 13、内蒙古安科安全生产检测检验有限公司出具的鄂尔多斯市恒泰煤 炭有限公司碾盘梁煤矿一井矿井瓦斯等级鉴定报告（2010 年度）； 14、相关的协议支持性文件； 15、 煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）； 16、 煤矿安全规程（2010 年版）； 17、国家工程建设强制性条文及有关的规范、规程及规定等。 二、设计的指导思想 由于该矿为生产矿井，各大系统均已形成且运行情况较好，所以本次 设计本着尽量遵照原设计系统，利用现有高效、高能设备的原则使矿井生 产能力达到 1.8Mt/a。本次设计主要是对矿井现有系统及设备进行核定，尽 量利用满足生产能力的系统和设备，对不满足生产能力的系统提出可行的 改造方案，对不满足生产能力的设备进行合理的选型。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司4 三、设计的主要特点 1、开拓方式开拓方式为斜井开拓，划分为两个水平。在井田西部边界 处布置工业场地，向东南方向掘进主斜井、副斜井和回风斜井，井下大巷 沿 110kV 高压线布置。一水平布置在 4-1下煤层中，2-1下和 3-1 上煤层通过 辅助水平开采；二水平布置在 6-2中煤层中。 2、井筒主斜井净宽 3.2，倾角 16，井筒全长 408m，装备胶带输送机； 副斜井净宽 4.0m，倾角 6，井筒全长 892m，采用防爆无轨胶轮车运输；回 风斜井净宽 3.5m，倾角 25，井筒全长 232m。 3、采煤方法采用综合机械化采煤法，全部跨落法管理顶板。 4、掘进装备 3-1 上煤配备一套综掘工作面和两套综掘工作面。 5、主、辅运输矿井主运输全部采用胶带输送机，煤流从工作面到地面 实现了连续运输；矿井辅助运输采用防爆无轨胶轮车运输。 6、矿井供电工业场地建 10kV 变电站一座，双回路电源由麻黄弯 35kV 变电站Ⅰ、Ⅱ段母线分别引。 7、地面布置地面布置简洁紧凑，只设置必要的生产、生活及辅助设施， 矿井不设居住区。 8、煤炭运输煤炭对外运输目前采用公路运输，当包神铁路复线形成 后，可根据运输和用户情况，考虑与包神铁路线接轨，采用铁路运输。 四、主要技术经济指标 1、设计生产能力1.80Mt/a； 2、矿井服务年限21.1a； 3、工业场地占地面积7.34hm2； 4、矿井在籍总人数 515 人，全员工效 14.99t/工； 5、吨煤投资253.60 元 6、矿井建设总投资 46397.44 万元； 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司5 五、存在的主要问题和建议 1、碾盘梁井田普、详勘探阶段，施工的钻孔封孔质量差，精查阶段未进 行封孔检查，有数个钻孔有遗留钻具，开采时应予注意，同样在暴雨期注意 井下涌水变化，有可能形成钻孔导水。建议开采前对封孔进行检查，采取再 封孔措施。 2、原地质勘探报告对 2-1下煤层风化带深度确定依据不充分（仅由一个 钻孔确定风氧化带垂深）。 3、原地质勘探报告提出非煤系地层侏罗中统（J2）中的部分层段有天然 放射性异常，强度在 30.9～129.94γ 之间，经岩芯检查，均未发现异常岩芯， 元素种类不清，对未来采矿影响程度不清，开采时应对此引起重视。 4、本矿井距东胜区较近，井田西部边界附近地面建构筑物较多，主要 包括村庄、煤场及砖厂等，煤柱损失大，建设单位可考虑对煤场和砖厂进行 收购，对村庄进行搬迁，以减少煤柱损失，提高资源回收率和经济效益。 5、由于受地表地形地貌条件限制，本矿井部分工业场地位于井田西界 以外，因此建议建设单位补做工业场地的压覆报告，并办理相关资源手续。 6、本水文地质勘探程度低，对矿井涌水量计算不尽准确，建议矿方对 本井田进一步勘探。 7、建议建设单位重新编制与设计井型（1.80Mt/a）相适应的建设项目 环境影响报告书和水土保持方案报告书。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司6 第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、地理位置及交通 1、位置 碾盘梁煤矿一井位于鄂尔多斯市东胜区境内，行政区划隶属鄂尔多斯 市东胜区铜川镇。其地理坐标为 东经11001′06″～11002′55″ 北纬3950′47″～3951′58″ 2、交通 本区位于鄂尔多斯市东胜区东北部，距东胜区约 3km。在本区南部有 109 国道（北京拉萨）和 S213 省道（包头府谷），距离约 3km；西部有 210 国道，与煤矿相距约 4km。工业场地西侧有碾竹运煤公路，直通 S213 省道，距离约 4.5km。煤矿西侧有包（包头）～神（神木）铁路通过，区中心距 包神铁路潮脑沟煤炭集装站约 15km。沿公路可到达鄂尔多斯市政府所在地 东胜区，并可南下到达陕西省大柳塔、神木及府谷等地。故本区交通条件十 分便利。 区内由于煤炭资源的开发，交通便利。见交通位置图 1-1-1。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司7 图 1-1-1 交通位置图 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司8 二、地形地貌 东胜煤田位于鄂尔多斯高原东北部，而本区位于东胜煤田的中部。区 内地形总体表现为南高北低之特点，在此基础上又表现为中部高两侧低之 变化趋势。最高点位于区内东南角的 865 号孔附近，海拔标高为 1445.10m； 最低点位于井田北部的冲沟内，海拔标高为 1354.3m；最大地形标高差为 90.8m，一般地形海拔标高在 1380～1420m 之间，一般地形海拔标高差为 40m 左右。 本区低矮山丘广布，冲沟、沟谷发育，第四系广泛分布，基岩大面积出 露，植被稀疏，具高原丘陵侵蚀区地貌特征。 三、地表水系 本区水系较为发育，东侧为纳林沟，为水塔沟的支沟，西侧为哈什拉川， 沟谷常年有水，在枯水季节水量较小，但在丰雨季节，可形成短暂的溪流或 洪流，洪流具有历时短、流量较大的特点。大气降水在地表形成迳流后向西 北汇入哈什拉川内，最后在达拉特旗境内注入黄河。 四、气象情况 区内气候特征属于典型的温带大陆性气候，具体特点是太阳辐射强烈， 日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热而 短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。 据东胜区气象局资料，当地最高气温 36.6℃，最低气温为-27.9℃，年降 水量为 194.7～531.6mm，年蒸发量为 2297.4～2833mm，年蒸发量为年降水 量的 5～10 倍。区内风多雨少，最大风速为 14m/s，一般风速 2.2～5.2m/s， 且以西北风为主。冻结期一般从 10 月份开始，次年 5 月份解冻，最大冻土 深度为 1.71m，最大沙尘暴日为 40 天/年。 五、地震情况 据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司9 （g）为 0.05，相当于地震烈度 6 度，为弱震区的预测范围。据调查，本区历史 上从未发生过较大的破坏性地震。 区内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。 六、矿区经济概况 本区位于鄂尔多斯市东胜区，距东胜区城区较近。近几年，随着地方经 济的不断发展，煤矿周围的投资环境得到了较大的改善，道路交通、电力设 施已初具规模，为未来矿井开采提供了较为便利的条件。区内居民以从事 农业、养殖业为主，部分居民开办乡镇企业，经济收入比较可观，已成为当 地经济发展较快的地区之一。 七、矿区开发简史 原碾盘梁煤矿曾在 1990 年完成初步设计，1991 年 8 月开工建设。原碾 盘梁煤矿的工业场地位于原井田中部的西侧，采用斜井开拓。由于建设资 金不到位，加之管理体制几经变动，于 1995 年停工。2002 年初达旗电厂三 期工程开工，包头及周边地区陆续新建和扩建电厂，煤与电的需求不断增 加，在市场落实的情况下，从产业结构和规模经营入手，为盘活该矿存量资 产，解决原有职工再就业问题，自治区人民政府批准恢复建设碾盘梁煤矿。 鄂尔多斯市政府按照自治区要求为该矿的恢复建设做了大量的前期工 作，报经自治区国土资源厅同意，原碾盘梁煤矿恢复建设，并按分别建设碾 盘梁煤矿一井、二井模式实施。将原碾盘梁煤矿井田从中部划分为两块，北 部为一井，南部为二井，原碾盘梁煤矿的工业场地及井筒划在两矿的井田 范围之外。两矿采矿权划归鄂尔多斯市汇能煤业投资有限责任公司所有。 2006 年 3 月由鄂尔多斯市政府协调，将采矿权由汇能煤业投资有限责任公 司转让至恒泰煤炭有限公司。2006 年 3 月内蒙古自治区国土资源厅为该矿 井颁发了采矿许可证，证号1500000620165，对采矿权人进行了变更。 2006 年 9 月内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司编制完成了鄂尔多斯市 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司10 恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井初步设计，设计矿井生产能力为 1.2Mt/a 。2009 年 9 月 25 日，内蒙古自治区煤炭工业局组织相关部门对碾 盘梁煤矿一井建设项目主体工程进行了竣工验收。矿井投产至今，各设备 运行正常,系统状况良好。 矿井北邻鄂尔多斯市东胜区万利镇永利煤矿，东邻东胜市塔拉壕乡武 媚牛煤矿，矿区西部为鄂尔多斯市蒙泰煤焦有限责任公司范家村煤矿，东 南为东胜塔拉壕棋盘井联办一矿，南部为碾盘梁煤矿二井。 矿井四邻关系见图 1-1-2。 人人人人人 （东胜区） 图 1-1-2 矿井四邻关系图 各矿井基本情况如下 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司11 鄂尔多斯市东胜区万利镇永利煤矿为生产矿井，井田面积 6.3902km2。 东胜市塔拉壕乡武媚牛煤矿为改扩建矿井，井田面积 4.8km2。 鄂尔多斯市蒙泰煤焦有限责任公司范家村煤矿为新建矿井，井田面 积 10.0276km2。 各煤矿与本矿无矿权重叠现象，对本矿的开采无影响。在井田北部有 部分早年废弃老窑，但仅有不长的巷道，并无采空区，对本矿井开采无大的 影响。 八、地面已有建（构）筑物及设施 本矿井为生产矿井，地面工业场已经形成了较完善的主井生产系统、 辅助生产系统和生活福利区。 主井生产系统包括主井皮带驱动机房、原煤皮带走廊、筛分车间、上仓 双机皮带走廊、产品煤圆筒仓等。 辅助生产系统主要设有设备修理车间、综采设备中转库、无轨胶轮车 库、无轨胶轮车柴油库、设备器材库、材料棚、油脂库、消防材料库、坑木加 工房及煤样化验室等。 生活福利设施主要设有综合楼包括办公室、招待所、食堂和单身宿舍 等。 第二节 外部建设条件 一、运输条件 本区交通运输以公路为主，铁路为辅。在本区南部有 109 国道（北京 拉萨）和 S213 省道（包头府谷），距离约 3km；西部有 210 国道，与煤矿相 距约 4km。另外，煤矿西侧有新建的碾竹运煤公路，大约 2.4km，煤矿西侧 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司12 有包（包头）～神（神木）铁路通过，区中心距包神铁路潮脑沟煤炭集装站约 15km。故本区交通条件十分便利。 二、电源条件 两路电源一路引东胜东郊 110kV 变电站，距离本矿井地面工业场地 3.0km 左右, 另一路引铜川 35kV 变电站，距离本矿井地面工业场地 5.0km 左右。电压等级 10kV。 三、水源条件 碾盘梁煤矿一井工业场地位于哈什拉川东侧。根据碾盘梁一井煤炭资 源储量报告指出，目前在周边尚未发现大型供水水源地，矿内及周边水源 贫乏。恒泰煤炭有限公司已与东胜区自来水公司签订有用水协议，在富兴 路与包府公路交界处接管。由于碾盘梁煤矿二井位于一井的南侧，距接管 处较近，所以本矿井的供水管从二井接入。 四、通信条件 鄂尔多斯全市已实现了区内电话的程控化，并全部进入国际、国内自 动传输网，乡镇之间通讯光缆网已经形成。 本矿通信现有对外固定电话 5 部，并利用当地电信移动分公司通信网， 为地面生产管理、消防、救护、运销、基建等专用调度人员配备手机，实现 地面移动通信。可以满足行政通信需求。 五、主要建筑材料供应条件 本矿井位于东胜区东北约 3km。本地区市政建设较快，水、电、路、通 信设施俱已完善。生活已完全社会化。 六、外部建设条件综合评价 本矿井交通运输方便，产品由公路外运；电源可靠；水源较充沛；建材供 应渠道畅通，土产材料能够当地解决；有相邻矿井建设经验可以借鉴。因此 矿井建设的外部条件优越。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司13 第三节 矿井资源条件 一、地层 东胜煤田是以三叠系上统延长组为沉积基底的侏罗纪早、中期含煤建 造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1－2y），上覆地层有侏罗系中统 直罗组（J2z）、安定组（J2a），侏罗系上统～白垩系下统志丹群（J3－K1zh）、第 三系上新统（N2）和第四系（Q）。东胜煤田区域地层特征，见表 1-3-1。 东胜煤田区域地层表 表 1-3-1 系 统组 厚度（米） 最小～最大 岩性描述 全新统（Q4）0-25 为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。 第四 系 上更新 统 马兰组 （Q3m） 0-40 浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。 不整合于下伏一切老地层之上。 第三 系 上新统（N2）0-100 上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩，下部为 灰黄、棕红、绿黄色砂岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于 下伏一切老地层之上。 东胜组（J3-K21sh）40-230 浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩、 泥岩、砂岩互层，夹薄层泥质灰岩。交错层理较发育。顶部常 见一层中粗粒砂岩，含砾，呈层理状。 上侏罗 下白垩 统志丹 群 伊金霍洛组（J3- K1zsh） 30-80 浅灰、灰绿、棕红色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂 岩、粗砂岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大 型交错层理。与下伏地层，呈不整合接触。 安定组 （J2a） 10-80 浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。 中统 直罗组 （J2z） 1-278 灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、 粗砂岩。下部夹薄煤层及油页岩，含 1 煤组。与下伏地层呈 平行不整合。 中下统 延安组 （J1-2y） 78-247 灰～灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。含 2、3、4、5、6、7 煤组。与下伏地层呈整合接触。 侏罗 系 下统 富县组 （J1f） 110 上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主， 局部为砂岩与泥岩互层，底部为浅黄色砂岩。与下伏地层呈 平行不整合。 上统 延长组 （T3y） 35-312 黄、灰绿、紫、灰黑色块状中粗砂岩。夹灰黑、灰绿色泥岩和 煤线。下与伏地层呈平行不整合接触。 三迭 系 下统二马营组（T2er）87-367以灰绿色含砂砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司14 二、构造 东胜煤田地处鄂尔多斯台向斜的东北缘，位于次级构造单元伊盟隆 起之东部。鄂尔多斯台向斜轮廓近似一长方形，基本表现为极开阔的不对 称向斜构造，向斜轴部偏西，东翼宽缓，西翼较陡。台向斜四周构造复杂， 发育有巨大逆掩断层和倾伏倒转褶曲；台向斜内部地质构造简单，断裂、褶 曲均不发育。 东胜煤田的基本构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾角一般 为 1～5。井田构造形态与东胜煤田总体构造形态相一致，为一向南西倾 斜的单斜构造，倾向 200～210，倾角 1～2，区内无断裂和较大的褶曲构 造，但发育有宽缓的波状起伏，亦无岩浆岩侵入，地质构造属简单类型。 三、煤层 （一）含煤地层 铜匠川矿区碾盘梁煤矿一井含煤地层为侏罗系中下统延安组，岩性主 要为一套灰白色的各粒级砂岩、深灰色砂质泥岩和泥岩。含有 2、3、4、5、6 煤组，各煤组在本区发育较好。根据钻孔资料统计，本区延安组厚度为 190.32～228.32m，平均 209.24m，含煤 29 层，煤层总厚 19.73～31.57m，平 均 21.46m。 地层含煤系数为 14.20，含可采煤层系数为 10.60。 （二）可采煤层 本井田含可采煤层 9 层，可采煤层总厚 15.93～28.51m，平均 18.62m， 其中主要可采煤层 4 层，即 31 上、31 下、41、62中煤层；次要可采煤 层 5 层，即 21下、22 上、42 中、51 上、51 煤层。 1、2－1下煤层 位于 2 煤组中部，井田内大部发育。煤厚 0～2.60m，平均 1.63m。煤层 厚度从东北向西南逐渐加厚。该煤层结构简单，在井田东部发育一层 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司15 0.09～0.40m 的夹矸，岩性以砂质泥岩为主。煤层顶板以砂质泥岩和粉砂岩 为主，底板岩性基本相同。可采面积约占井田面积的 1/2，为对比基本可靠、 局部可采的较稳定煤层。 2－1下煤层与下伏 22 上煤层间距 1.87～31.82m，平均 13.51m。 2、22 上煤层 位于 2 煤组下部，井田内大部发育。煤层厚度 0～2.55m，平均 1.48m； 可采区内煤层厚度变化不大。该煤层结构简单，不含夹矸。煤层顶板以泥岩 和粉砂岩为主，底板以砂质泥岩为主，局部可见细粒砂岩。可采面积约占井 田面积的 1/2，为对比基本可靠、局部可采的较稳定煤层。 22 上煤层与下伏 31上煤层间距 15.02～42.73m，平均 30.48m。 3、31 上煤层 为井田内全区发育的主要可采煤层之一，煤层厚度 2.72～4.01m，平均 3.18m；煤层厚度在井田内变化不大，基本在 3～4m 之间。该煤层结构简单， 一般不含夹矸或局部含 1 层夹矸，且层位稳定，对比可靠，属全区可采的稳 定煤层。顶板岩性以泥岩、砂质泥岩为主，局部为粉砂岩、细砂岩；底板岩性 以砂质泥岩、泥岩为主，局部为粉砂岩。 4、31下煤层 位于 31 上煤层下部，为本区主要可采煤层之一。煤层厚度煤层厚度 1.03～1.75m，平均 1.38m；煤层厚度在井田内变化不大，煤层结构简单，不 含夹矸。层位稳定，对比可靠，属全区可采的稳定煤层。顶板岩性以泥岩、 砂质泥岩为主，局部为粉砂岩、细砂岩；底板岩性以砂质泥岩、泥岩为主，局 部为粉砂岩。 31下煤层与下伏 41下煤层间距 15.36～33.20m，平均 23.47m。 5、41下煤层 位于延安组二岩段（J1－2y2）的中部，4 煤组的上部，为井田内全区发育 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司16 的主要可采煤层之一。煤层厚度 5.78～6.86m，平均 6.28m。煤层厚度在井 田内变化不大，煤层结构简单，不含夹矸。层位稳定，对比可靠，属全区可 采的稳定煤层。煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为粉砂岩，顶底板岩 性基本相同。 41下煤层与下伏 42中煤层间距 5.96～19.58m，平均 11.31m。 6、4－2中煤层 位于延安组二岩段（J1－2y2）的中下部，4 煤组的下部，为井田内全区发 育且可采的次要可采煤层之一。煤层厚度 0.40～1.07m，平均 0.97m。不可 采区位于井田南部，可采区内煤层厚度变化不大，结构简单，不含夹矸。可 采面积约占井田面积的 92，对比基本可靠，属大部可采的不稳定煤层。顶 板岩性以细粒砂岩、粉砂岩为主，局部为泥岩及砂质泥岩；底板岩性以砂质 泥岩、粉砂岩为主。 4－2中煤层距 5－1 上煤层的间距为 5.79～15.38m，平均 11.31m。 7、5－1 上煤层 位于延安组一岩段（J12y1）的上部，5 煤组上部，为井田内全区发育且 可采的次要可采煤层之一。煤层厚度 0.50～1.40m，平均 1.06m。不可采区 位于井田北部边界附近，可采区内煤层厚度变化不大，结构简单，不含夹矸。 可采面积约占井田面积的 90，对比可靠，属全区可采的较稳定煤层。顶板 岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主，局部为中粒砂岩；底板岩性以粉砂岩、砂质 泥岩为主，局部为中、细粒砂岩。 5－1 上煤层距 5－1 煤层的间距为 17.52～34.45m，平均 26.16m。 8、51 煤层 位于延安组一岩段（J12y1）的上部，5 煤组下部。除井田东南部一角不 可采外，其它地段均发育且可采。为井田内大部发育、基本全区可采的次要 可采煤层之一。厚度 0～3.26m，平均 1.87m。煤层厚度从东南向西北逐渐增 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司17 厚。煤层结构简单，一般不含夹矸或局部含 1 层夹矸。可采面积约占井田面 积的 93，属对比基本可靠、全区可采的不稳定煤层。顶板岩性以中、细粒 砂岩为主，局部为粉砂岩，底板岩性基本与顶板岩性相同。 5－1 煤层与下伏 6－2中煤层的间距为 32.58～49.00m，平均 38.45m。 9、6－2中煤层 位于延安组一岩段（J12y1）的下部，6 煤组的下部。为井田内全区育的 主要可采煤层之一。煤层厚度 1.55～7.79m，平均 3.58m。结构简单，一般不 含夹矸或仅在东部边缘含 1 层夹矸，夹矸岩性为泥岩，厚度 0.09～0.30m。 该煤层层位稳定，对比可靠，属全区可采的较稳定煤层。顶板岩性以砂质泥 岩为主，底板岩性东部以砂岩为主、西部以砂质泥岩为主。 各可采煤层特征见表 1-3-2。 可采煤层特征表 表 1-3-2 编号煤层厚度（m）层间距（m） 煤组号煤层号 最小-最大 平均 最小-最大 平均 可采性评价对比可靠程度稳定程度 2-1中 0-2.15 0.68 零星可采基本可靠极不稳定 2-1下 0-2.60 1.63 局部可采基本可靠较稳定2 2-2 上 0-2.55 1.48 局部可采基本可靠较稳定 3-1 上 2.72-4.01 3.18 全区可采可靠稳定 3 3-1下 1.03-1.75 1.38 全区可采可靠稳定 4-1下 5.78-6.86 6.28 全区可采可靠稳定 4 4-2中 0.40-1.07 0.97 全区可采可靠稳定 5-1 上 0.50-1.40 1.06 全区可采可靠较稳定 5 5-1 0-3.26 1.87 全区可采基本可靠不稳定 66-2中 1.55-7.79 3.58 1.60-11.40 4.31 1.87-31.82 13.51 15.02-42.73 30.48 0.13-1.85 0.58 15.36-33.20 23.47 5.96-19.58 11.50 5.79-15.38 11.31 17.52-34.45 26.16 32.58-49.00 38.45 全区可采基本可靠较稳定 四、煤质 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司18 （一）煤类 区内煤呈黑色，条痕为褐黑色～黑褐色，暗淡光泽或弱沥青光泽，参差 状断口或贝壳状断口，煤层层面上多见丝绢光泽的丝炭。内生裂隙发育，常 见有黄铁矿薄膜充填。条带状结构，块状或层状构造，比重小，性脆，硬度 2 左右。燃点 290℃～327℃，燃烧试验为剧燃，残灰为粉未状，呈灰白～灰 黄色。 本区煤岩类型为暗淡型和半暗淡型，煤岩成分以暗煤为主，含较多丝 炭和少量亮煤。显微煤岩组分中以镜质组和丝质组含量最高或较高，半镜 质组次之，稳定组分大多数为零。镜质组和丝质组二者之和一般在 80以 上，镜煤最大反射率 0.38，透光率在 64～71之间，属微镜惰煤。 根据中国煤炭分类，国际 GB575186 低变质煤的分类指标为洗煤干 燥基发挥分、粘结指数及透光率。21下、22 上、31上、51上、62 中 煤层以不粘煤（BN31）为主，其次为长焰煤（CY41）；31下、41、42中、 51 煤层以长焰煤（CY41）为主，其次为不粘煤（BN31）。出现两个煤类，主 要是煤岩组分的变化使挥发分在 37左右上下波动所致，并非煤质变化大。 （二）煤质 1、化学性质 各可采煤层中，31 上、31 下、41、51 上煤层以低灰分煤为主，其 次为低中灰分煤；21下、22 上、42 中、51、62中煤层以低中灰分煤 为主，其次为低灰分煤。21下、31下、42中、51 以特低硫低硫煤 为主，个别点为低中硫高硫煤；42 煤层以低中硫为主，其次为低硫、中 硫煤；62中煤层为特低硫中硫煤。区内除 62中煤层为低磷煤外，其他 煤层均为特低磷煤。 2、工艺性能 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司19 区内各煤层发热量（Qnet.d平均值 24～27MJ/kg 之间，属中高发热量煤。 区内各煤层进行了气化性能测试当温度达到 900～1000℃时，二氧化 碳还原率为 98；在 900～950℃时，煤对二氧化碳反应性已达到 90以上， 说明煤对二氧化碳反应性高。 区内各煤层结渣率在 10以上，属中强结渣煤；灰熔融性ST为 1060～1340℃之间，属低熔灰分。粘结指数经测定均为零，焦渣类型为 2， 各煤层均无粘结性。据碾盘梁精查报告资料，区内各煤层低温干馏焦油率 （Tg）平均在 7以下，为含油煤。 各煤层煤质综合分析见表 1-3-3。 （三）可选性评价 碾盘梁精查报告利用简选样及铜匠川详查在东胜北部的酸刺沟煤矿新 井采集 4－1 煤层大样，进行了筛分和浮沉试验。根据 85东酸筛 4－1 煤层生产大样筛分及浮沉试验结果，用0.1 含量法评价煤的可选性，灰分 Ad为 6.5、7，其0.1 含量小于 10，可选性等级为极易选煤。 （四）煤质评价及工业用途 1、煤质评价 根据本区煤样测试成果，对区内煤层煤质做出如下评价。 （1）区内煤以低灰～特低灰、特低硫、特低磷的不粘煤为主。 （2）区内各煤层发热量一般大于 25MJ/Kg，为中高发热量煤，接近高发 热量煤。 （3）区内煤的气化性能好，煤对二氧化碳反应性高，热稳定性好。 （4）煤灰熔融性低，为低熔灰分。 （5）煤易结渣，为中强结渣煤。 （6）区内煤的可选性等级为极易选。 2、煤的工业利用方向 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司20 （1）动力用煤区内煤中有害成分低，发热量高，是良好的动力用煤。 （2）炼焦粉该煤可以炼制焦粉，做为炼钢、化工用煤的配料。 （3）气化用煤由于区内煤气化性能好，热稳定性好，可作为城市气化 和工业化用煤。 （4）形体加工及水煤浆由于本区煤为特低灰煤，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。 内蒙古自治区鄂尔多斯市恒泰煤炭有限公司碾盘梁煤矿一井 初步设计 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司21 可采煤层煤质综合分析表 表 1-3-3 工 业 分 析 最小～ 最大 平均点数煤层 编号 洗选 情况 MadAdVdaf St,d（） 最小～ 最大 平均点数 Pd（） 最小～ 最大 平均点数 Qb,ad（MJ/kg） 最小～ 最大 平均点数 原煤 5.34～20.38 12.4431 8.41～28.53 13.6131 32.18～48.69 36.0531 0.09～2.30 0.8331 0.000～0.003 0.0016 22.03～29.46 26.0425 2-1下 洗煤 6.99～15.85 11.0531 4.2～11.59 6.7731 33.44～39.99 37.0128 0.13～0.45 0.2614 0.001 1 26.18～30.13 27.759 原煤 6.98～20.80 12.7233 6.49～17.11 11.1334 34.07～39.52 36.3234 0.21～3.01 0.9832 0.000～0.008 0.0029 24.37～27.98 26.7227 2-2上 洗煤 5.78～16.99 11.8533 3.86～9.21 5.7333 33.85～39.60 36.7333 0.13～0.32 0.1918 25.63～30.92 27.8911 原煤 6.03～20.13 12.8738 6.89～15.90 10.3539 33.91～38.96 36.1439 0.19～3.07 0.9638 0.000～0.003 0.00111 25.11～28.02 26.9629 3-1上 洗煤 4.31～18.52 11.8938 4.51～7.63 5.8838 33.89～39.19 37.1238 0.10～0.29 0.1821 0.001 1 26.91～28.63 27.8511 原煤 6.72～20.13 12.8839 5.62～20.25 10.0540 33.67～39.85 36.9940 0.18～3.52 1.0139 0.000～0.003 0.00010 23.68～28.59 27.1330 3-1下 洗煤 5.88～18.52 12.2039 4.51～6.89 5.7137 34.63～40.32 37.1839 0.13～0.25 0.1822 0.001 1 26.56～28.63 27.9312 原煤 6.62～18.85 12.7436 7.61～12.41 9.2036 35.57～38.63 37.0636 0.46～1.95 1.135 0.000～0.004 0.001（11 26.48～28.29