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1、设计题目 : 榆家梁煤矿开采设计专 业：采矿工程本 科 生 ： （签名）_指导老师：伍永平 （签名）_ 摘 要榆家梁煤矿井田南北长约10.5km，东西宽约8km，面积约59.88km2。主采煤层为43煤层，平均倾角为1，煤层平均厚度为4.3m。整体地质条件比较简单。井田工业储量为5.983亿t，矿井可采储量4.054亿t。本矿设计生产能力为4Mt，服务年限为71a。矿井正常涌水量小于100m3/h，最大不超过200m3/h，涌水量不大。矿井瓦斯相对涌出量小，为低瓦斯矿井。井田采用斜井开拓方式。主运输系统采用胶带输送机运煤方式，辅助运输采用无轨胶轮车运输方式。通风方式为中央并列式设计采用长壁采煤
2、法一次性采全高综合机械化采煤。关键词：榆家梁煤矿；斜井；一次采全高；综合机械化Thesis: Yujialiang underground mining designProfession: Mining EngineeringGraduates: (Signed) Instructor: YongPing Wu (Signed) AbstractYujialiang coal mine and a length of 10.5km, width of 8km, an area of about 59.88km2. The main coal seam is 43, the average an
3、gle is 1 , the average thickness of coal seam is 4.3m. The geological condition is relatively simple.Mine industrial reserves of 598.3 millionTon, mine recoverable reserves of 4.054 million ton. The mine design production capacity is 4Mt, length of service for 71a. The normal flow of water is less t
4、han 100m3/h, the maximum does not exceed 200m3/h, discharge is not. Mine gas emission quantity is relatively smallThe mine uses the inclined shaft development method. The main transportation system using coal way of belt conveyor, the use of auxiliary transport trackless tyred vehicle transportation
5、. Ventilation for the central paratactic type design using long wall mining method for mining all high comprehensive mechanized coal mining.Keywords: Yujialiang mine; slope; full-seam mining; comprehensive mechanization目录第1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21.1.3 气象及水文情况31.1.4 矿区概况41.2
6、 矿（井）田地层及地质构造41.2.1 地层41.2.2 构造71.2.3 矿区综合地质柱状图71.3 矿体赋存特征及开采技术条件91.3.1 煤层及煤质91.4 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价24第二章 井田开采252.1矿井设计生产能力及服务年限252.1.1 矿井工作制度252.1.2 储量计算252.1.3 服务年限252.1.4 安全煤柱262.2 井田境界及储量262.2.1 井田境界262.2.2 矿井工业资源储量272.3 矿井开拓布置282.3.1 矿井施工简况282.3.2 井田开拓方式282.4 井筒302.4.1 井筒数目312.4.2 井田内划分及开采顺序312.4
7、.3阶段运输大巷和风大巷的布置322.4.4井筒参数确定352.5 井底车场352.5.1 井底车场硐室362.6 方案比较372.6.1提出可行方案372.6.2 方案比较分析37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413.2 辅助运输423.2.1 井下矸石423.2.2 材料运输423.2.3 人员运输433.3 运输设备选型443.3.1 无轨胶轮车选型443.3.2 带式输送机选型47第四章 盘区布置及装备484.1 盘区布置484.1.1 首盘区位置及数目484.1.2 首盘区（一盘区）特征484
8、.2 盘区划分494.2.1 采准巷道的布置494.2.2 采区巷道布置504.3 采煤方法504.3.1 采煤方法504.3.2 采煤工艺504.3.3 回采工作面主要设备514.3.4 回采工作面工艺参数514.4盘区巷道布置514.4.1 盘区巷道布置方案的确定514.4.2 盘区生产系统524.4.3 区段平巷524.4.4 盘区车场及硐室524.4.5 盘区内工作面的接替524.4.6 盘区巷道断面设计534.4.7 支护方法564.5 巷道掘进与掘进机械化564.5.1 掘进设备564.5.2 掘进施工组织564.6 工作面设备确定574.7劳动组织574.7.1 工作面循环方式和
9、作业方式584.7.2 劳动组织584.8 技术经济指标分析59第五章 通风与安全605.1拟定矿井通风系统605.1.1通风方式的选择605.1.2 主扇工作方式605.2 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算615.3 计算矿井总风量645.4 矿井通风设备的选型675.4.1 矿井前后期风量，最大、最小负压和通风设备选型675.4.2 选型计算675.4.3 通风机设置及要求685.5.5 计算矿井通风等积孔695.6 概算矿井通风费用705.7 预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板等事故的安全技术措施705.7.3 粉尘防治785.7.4 防灭火785.7.5 防水795.7.6 顶板冒落灾害
10、的防治措施805.8 矿井下安全避险“六大系统”815.8.1 监测监控系统815.8.2 井下人员定位系统815.8.3 紧急避险系统815.8.4 压风自救系统825.8.5 供水施救835.8.6 通信联联络83第六章 矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型846.1矿井提升设备选型846.1.1 主斜井提升设备846.2主运输设备选型916.2.1 运输大巷胶带输送机916.2.2 刮板输送机选型916.3 矿井排水设备选型916.4 压缩空气设备选型92第七章 环境保护947.1 自然环境现状概述947.2 主要污染的防治措施967.2.1 大气污染防治措施967.2.2 水污染防治
11、措施967.2.3 固体废物处理977.2.4 噪声控制987.2.5 绿化987.3 地表塌陷治理997.4 水土保持措施1007.4.1 工程措施1007.4.2 植物措施1007.4.3 矿井建设对水土保持临时防护措施1017.5 环境保护机构设置1017.5.1 环境管理1017.5.2 环境监测机构101致 谢103参考文献104第1章 矿（井）田地质概况1.1 矿（井）田位置及交通1.1.1 交通位置榆家梁煤矿位于陕北侏罗纪煤田神府矿区新民开采区南部，地处神木、府谷两县交界处黄羊城沟南侧的神木县境内，行政区划隶属神木县店塔乡管辖，东距府谷县城58km，西南经神木县店塔镇至神木县城3
12、1km。煤矿范围北西以黄羊城沟为界与杨伙盘井田相邻；北东在大南沟附近与永新井田相邻；南至七里庙5号煤露头附近；西至火烧沟、正则沟37461000经线，与小窑开采区相邻；东至大东沟、斗峁沟与小煤矿开采区相邻。地理坐标为东经11031261103832，北纬385907390531。其间有高速公路或二级公路相通。故本区交通条件十分便利。矿井交通位置见图1-1。榆家梁煤矿至周边各主要城镇铁路站点距离如下：榆家梁煤矿神木县大柳塔46km榆家梁煤矿黄羊城1km榆家梁煤矿黄骅港1080km榆家梁煤矿包头300km榆家梁煤矿西安850km井田位于神府矿区地方煤矿开采区东南部。所处位置交通便利，目前以公路运输
13、为主，包（头）府（谷）干线二级公路沿井田西、北缘黄羊城沟内通过。向东经府谷过黄河可达山西省晋北各地；向西经新街、东街可至包头；向南经神木、榆林、延安、铜川可达西安。矿区北上包（头）神（木）铁路通至店塔镇。神（木）朔（县）铁路从本井田边界黄羊城沟经过，井田西部2km处为黄羊城东站。现府(谷)-店(塔)一级公路正在施工，同时神(木)大(柳塔镇)一级公路正在施工，近期将会完工，到时该区交通将更加便利。1.1.2 地形地貌本区位于陕北黄土高原北缘，地貌单元属黄土丘陵沟壑区，区内沟壑纵横交错，梁峁相间分布，地形支离破碎，沟谷陡峻狭窄。植被稀少，水土流失严重，基岩裸于沟谷两侧。地势总的趋势是东南高，西北低
14、。海拔高度一般在11001300m，相对高差近100余m。图1-1 交通位置图1.1.3 气象及水文情况本区地处我国西部内陆，为典型的中温带半干旱大陆性气候。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。据榆林市神木县气象站近年气象资料主要气象参数如下： 极端最高气温 38.9极端最低气温 -29.7近年平均气温 8.8多年平均降雨量 436.6mm近年最大降雨量 553.1mm日最大降雨 135.2mm(1977年8月1日)枯水年降雨量 108.6mm（1965）多年平
15、均蒸发量 1774.1mm多年平均绝对湿度 7.6mbar平均风速 2.2m/s极端最大风速 25m/s（1970.7.18）最大冻土深度 146mm（1968）本区属窟野河流域，区内流量较大的河流为黄羊城沟，流经本区北及西北部边界，由北东流向南西注入窟野河。椐观测流量为10.193000L/s，一般70130L/s。其余横切本区的支沟有榆树沟、老虎沟、范家沟、南沟等。支沟大致相互平行，呈北西方向与黄羊城河近于垂直相交。各支沟中有细流，除榆树沟流量在820L/s外，其余均在10L/s以下，其流量受季节性影响，变化较大。1.1.4 矿区概况榆家梁煤矿内，原开采及规划的小窑有16个，绝大部分小窑开
16、采上部4-2煤层，且多集中在范家沟和榆树沟两侧，现有采矿许可证的小煤矿只有芦草畔煤矿小窑范围由地方矿管部门提供和神东煤炭分公司地测公司实际调查确定，小窑采空区边界由神东煤炭分公司地测公司井下实际测量和物探控制共同圈定。本区小煤矿开采有如下特点：1、开采方式多为平峒、房柱式开采，无顶板支护作业，一般每隔一定距离予留安全煤柱，顶板稳定（岩性多为粉砂岩），局部有小规模垮落，但在垮落之前可沿裂面人工放落，因此未发生过大规模顶板冒落事故。2、所有煤矿未发生过瓦斯及煤尘爆炸事故。3、生产设备简陋，多采用人工打眼放炮，小型拖拉机运输。4、区内小煤矿生产规模多为年产39万t，煤炭销售主要由公路运输销往内蒙古和
17、山西省。20032005年煤炭市场兴旺，经济效益较好。1.2 矿（井）田地层及地质构造1.2.1 地层榆家梁井田属陕北侏罗纪煤田神府矿区南区。陕北侏罗纪煤田为鄂尔多斯盆地的一部分，北与内蒙古东胜煤田相连，西达定边与宁夏灵武、盐池煤田相连。三叠纪以前，整个鄂尔多斯盆地区为华北地台的一部分，其地层结构、岩性、岩相与华北地区一致。在中石炭世时，随着频繁的海进和海退形成了海陆交互相石炭二叠纪煤系沉积。至三叠纪中晚期，包括本区在内的晋陕蒙宁地区才逐渐与华北地台分离解体，形成了独立的内陆盆地鄂尔多斯盆地。晚三叠世瓦窑堡期，随着短暂的下沉，出现了区域的第二次聚煤作用，在盆地中部形成了瓦窑堡煤系沉积。受印支运
18、动影响，盆地升隆，再次遭受剥蚀，随后又开始了缓慢的沉降，中侏罗世在起伏不平的剥蚀面上形成了第三次聚煤作用，沉积了侏罗系中统延安组煤系地层。陕北区域地层情况见下表1-1。表1-1 陕北区域地层一览表地 层岩 性 特 征厚度(m)分布范围界系统组新生界第四系全新统(Q4)(Q4eol) (Q4al)以现代风积沙为主，主要为中细沙及亚沙土，在河谷滩地和一些地势低洼地带还有冲、洪积层。060榆林以西、神木以西及横山一带。上更新统(Q3)马兰组(Q3m)灰黄灰褐色亚沙土及粉沙，均质、疏松、大孔隙度。030鱼河堡以东萨拉乌苏组(Q3s)灰黄褐黑色粉细沙、亚沙土、砂质粘土，底部有砾石。0160鱼河堡、榆林、
19、神木以西。中更新统(Q2)离石组(Q2l)浅棕黄色黄褐色亚粘土、亚沙土，夹粉土质沙层、古土壤层、钙质结核层，底部有砾石层。20165神木、榆林以东。下更新统(Q1)三门组(Q1s)褐红色浅肉红色亚粘土、砾石层，夹钙质结核层。050响北堡、镇川。三系上新统(N2)保德组(N2b)棕红色紫红色粘土或砂质粘土，夹钙质结核层，含脊椎动物化石。0110出露于大河谷中下游。中生界垩系下统(Kl)洛河组(Kll)紫红桔红色巨厚层状中粗粒长石砂岩，胶结疏松，底部为砾岩层。237500红碱淖、小壕兔、横山以西。侏罗系中统(J2)安定组(J2a)上部以紫红暗紫色泥岩、砂质泥岩为主，下部以紫红色中粗粒长石砂岩为主。
20、50114神木窝兔采当、榆林刀兔、横山以西。直罗组(J2z)紫杂泥岩、砂质泥岩、砂岩，底部有时有砂砾岩。70134神木瑶镇、榆林红石峡、横山樊家河以西延安组(J2y)浅灰深灰色砂岩及泥岩、砂质泥岩，含多层可采煤层，是盆地的主要含煤地层，最多含可采煤层13层，一般36层，可采总厚最大27m，单层最大厚度12m。150280府谷沙川沟、神木安崖、榆林房家沟以西下统(J1)富县组(J1f)紫红、灰紫、灰绿色砂质泥岩为主，夹黑色泥岩、薄煤线、油页岩、石英砂岩，底部为细巨砾岩。0142府谷孤山川、神木高家堡最厚，其余地方断续分布。三叠 系上统(T3)瓦窑堡组(T3w)灰白、黄绿色砂岩与深灰色粉砂岩、泥岩
21、不等互层，夹黑色页岩、泥灰岩及薄煤层。89378鱼河堡以南发育较好。永坪组(T3y)以灰白灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩为主，夹灰黑蓝灰色泥岩、砂质泥岩，含薄煤线，是含油地层。88200窟野河、秃尾河、子洲、m脂一带出露。1.2.2 构造图 1-2 陕北区域构造纲要图陕北侏罗纪煤田位于鄂尔多斯地台向斜东翼陕北斜坡上。据区域资料，基底中主要存在吴堡靖边EW向、保德吴旗NE向、榆林西及神木西NE向构造带，对煤田的形成及分布具有一定的控制作用。1.2.3 矿区综合地质柱状图1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质1煤层榆家梁煤矿内延安组共含煤十余层，其中有对比意义的有5层，即3-1
22、、4-2、4-3、4-4、5-2。其中4-2号煤层和5-2煤层为主要可采煤层，4-3及4-4号煤层为大部可采及局部可采煤层，3-1煤层不可采。剖面上含煤性有如下特点：主要可采煤层赋存于延安组第一段（5-2煤）和第二段（4-2、4-3、4-4煤）,多为中厚煤层，第三段（3号煤组）次之，第四段含煤性最差，多为薄煤层或不发育。综观剖面，各煤层均为单一煤层。平面上含煤性变化特点如下：可采煤层总厚度较大地段位于煤矿中北部，厚度一般在9.4m以上，最厚10.5m（YB9孔），该处含煤系数46%，中部向四周有减薄趋势。而大部分地段总厚度为49.4m，含煤系数26%。另外煤矿南部煤层多沿露头自燃或遭受剥蚀，下
23、部5-2煤层沉积变薄，使可采煤层总厚度减小到5m以下，含煤系数一般为2%。可采煤层煤矿可采煤层有4-2、4-3、4-4、5-2，其中4-2、5-2煤层在井田分布范围内全区可采，4-3煤层大部可采，4-4煤层为局部可采，可采煤层特征见表4-1-1。本次储量核实的煤层包括4-2、4-3、4-4、5-2煤层。4-2煤层位于延安组地层第二段上部，分布范围内全区可采，属稳定煤层，因在区内层位较高，大部遭受后期剥蚀及自燃破坏，保留的部分可采区主要分布在东北部和中部，勘探资料表明，其厚度2.025.44m，平均厚度3.3m，变化幅度较小，向南略有增厚的趋势。在煤层的中间偏下部普遍含一层夹矸，厚0.120.2
24、5m。煤层直接顶板为泥岩或粉砂岩，灰深灰色，均一致密，含植物枝叶化石，底部含炭质，厚度2.7813.52m，一般6m左右，从东向西砂质含量增高。直接底板为泥岩及粉砂岩，块状，均一致密，从北西向南东砂质含量增高，该煤层下距4-3号煤一般21m左右。4-3煤层位于延安组地层第二段，大部可采，属较稳定煤层，因受古河床冲刷，在西北部及东南部为不可采区，中部火烧沟有小块为烧区，其余部分地区均为可采区。在可采区内的煤层结构简单，不含夹矸，煤层厚度变化小，其厚度01.90m，平均厚度1.12m。4-3号煤层在区内不可采的原因有二：一是煤层分叉变薄；二是后期河床冲刷变薄。可采区煤层直接顶板多是粉砂岩，其岩性特
25、征致密，较坚硬，含细砂岩条带，含植物化石。不可采区煤层的顶板是中粗粒砂岩，底部是根土泥岩。下距4-4号煤一般是17m左右。4-4煤层位于延安组地层第二段中部，局部可采，属不稳定煤层，除北部部分可采外，其余均不可采。煤层厚度在01.47m，平均厚度1.04m。煤层结构单一，大都不含夹矸。下距5-2号煤一般是35m。5-2煤层位于延安组地层第一段的顶部，全区可采，属稳定煤层，变化幅值小，煤厚在2.245.17m，平均厚度为4m。煤层厚度在区内的西南部较厚，东北部相对较薄。煤层结构简单，一般不含夹矸，有时在煤层下部0.30m处含一层0.020.28m的夹矸，一般0.20m，主要分布于区内北部小范围内
26、。夹矸岩性多为深灰色泥岩，富含植物根部化石残痕。井巷工程揭露的煤厚2.065.20m，南部不含矸，中北部煤层底部0.3m处含一层厚0.020.20m的泥质夹矸。煤层对比延安组沉积环境为浅水湖泊三角洲湖湾湖泊三角洲，岩性变化大，岩相变化频繁，含煤层数多，标志层不明显，这些都给煤层对比工作带来一定的困难，但地层旋回韵律结构发育，岩煤层物性特征明显，煤层间距变化不大且规律性明显，加之煤层厚度变化规律性也较明显，这些都是煤层对比的有利条件。本区的煤层对比工作正是综合考虑了这些条件后进行的。经多年实践煤层对比工作日益成熟，手段多样，依据充分，各主要可采煤层的对比成果可靠。岩相旋回对比延安组地层根据岩性岩
27、相组合及旋回结构，从下至上可分为四个中旋回和若干小旋回。在各旋回的初期，岩性都较粗，向上粒度变细，煤层都处于旋回的顶部，其特征较明显。在第、旋回中控制着5-2、4-4、4-3、4-2号煤层，都分别位于各自小旋回的偏顶部。第旋回控制着3-1煤层亦位于小旋回的顶部。第旋回在区内由于层位高，受剥蚀风化、自燃，保留极少。各旋回中的可采煤层4-2、4-3、4-4、5-2号四个煤层所在的中、小旋回中位置明显，易于确认，对比可靠。煤层厚度对比4-2、4-3、4-4、5-2号煤层的厚度差异明显，易于区别。如5-2号煤层在全区范围内厚度大且稳定，煤层一般厚度2.24-5.17m。4-4号煤层在区内为一不稳定的薄
28、煤层，在中西部可采区为薄煤层，厚度在0-1.47m。4-3号煤层在区内为厚度较稳定的薄煤层，仅在中西部可采。一般厚度0-1.90m。4-2号煤层除自燃范围外，为稳定的厚煤层2.02-5.44m，一般3.3m。因此煤层厚度及稳定性本身给煤层对比提供了良好的依据。层间距对比区内各煤层之间的间距是比较稳定的，以5-2号煤或4-2号煤两层厚煤层做为标志层，可以利用层间距上、下对比其它的各个煤层，所以利用层间距能可靠地对比出其它各个煤层延安组在区内的可采煤层4-2、4-3、4-4、5-2号煤层的厚度及间距是：4-2号煤层下距4-3号煤层29m。4-3.号煤层下距4-4号煤层21m。4-4号煤层下距5-2
29、号煤层41m。煤层地球物理特征对比区内各煤层地球物理特征明显，易于对比，分述如下：5-2号煤为厚煤层，伽玛伽玛曲线显示为界面陡直、宽度的高峰，自然伽玛曲线相对基线呈明显宽度的负异常，两曲线几乎呈方形，电阻率电位曲线显示为界面陡直幅值较大的高峰，煤层顶底板围岩均为低阻曲显示为谷状，所以，5-2号煤层顶底电阻率电位曲线构成了两谷加一高峰的明显特征，成为区内明显的物性标志层之一，可准确辨认5-2号煤层。4-4号煤层，电阻率电位曲线为基本对称界面陡值的高峰，煤层底板围岩的电阻率值稍高于煤层顶析围岩的电阻率值，伽玛伽玛曲线为明显的高峰，中部有一小凹陷，自然伽玛曲线相对基线显示为明显负异常。4-3号煤层不
30、同于4-4号煤层的是煤层顶板围岩的电阻率值稍高于煤层底板围岩电阻率值，伽玛伽玛曲线中部无凹陷反映，以此可区分4-3与4-4号煤层。4-2号煤层电阻率电位曲线及伽玛伽玛曲均呈界面陡值、对称的高峰形态，自然伽玛曲线相对基线为明显负异常。与5-2号煤层相似，但4-2号煤层电阻率、伽玛伽玛曲线峰值中部有凹陷，为煤层夹矸，特征明显，易于对比，可做为区内物性标志之一。5-2号煤层煤岩类型简单，主要由半暗煤和半亮煤组成，半亮煤多分布于煤层下部，中部约0.40m厚度内，沿裂隙面含较多黄铁矿鲕粒。4-4号煤层煤岩类型更简单，一般为半亮型或半暗型煤，多以单一的半暗型煤组成，中部含较多褐色铁质及泥质鲕粒。4-3与4
31、-4号煤层煤岩类型相近，一般不含鲕粒，丝炭含量较高，多呈线理状或透镜状。4-2号煤层煤岩类型较复杂，由半亮、半暗及光亮型煤组成，以半亮型为主，一般亮煤下部多于上部，中部0.50m中含褐色铁质鲕粒，全层沿裂隙面含有黄铁矿薄膜或小鲕粒。各煤层煤岩类型易于辨认，特征明显，可作为煤层对比的方法之一。标志层对比5-2号煤层直接顶板为灰白色中粗粒砂岩，泥质胶结，具大型板状交错层理，含大量植物茎部化石，经烧变后成褐红色砂岩，可成熔融状的灰白色似均一体，具流纹及单孔构造。4-2号煤层顶板多为泥岩及粉砂岩，厚度520m，浅灰浅灰绿色，均一致密，经烧变后成为薄层状更细腻致密的樱红色烧变岩，类似人工烧制的土陶瓷。4
32、-3号煤层直接顶板为厚层中粗中细粒砂岩，或为粉砂岩、泥岩，在粉砂岩或泥岩顶部距煤层25m处有0.200.40m的菱铁矿结核层，呈扁平状，似球状结构。煤层顶板岩性的差异，是区内煤层对比的重要标志之一。上述六种方法给各煤层综合对比提供了可靠依据，所以，可采煤层4-2、4-3、4-4、5-2号煤层的对比是可靠的。关于煤层编号，新民区与相邻的神北矿区不统一，神东煤炭公司根据生产需要，将新民区与神北矿区的煤层进行了统一的对比，都统一到神北矿区的编号，以下是榆家梁煤矿煤层新旧编号对照表。表1-2 榆家梁煤矿煤层新旧编号对照表旧编号3-14-24-35-1新编号4-24-34-45-22煤质区内各煤层的物理
33、性质相近，属低变质烟煤。各煤层为黑色块状，硬度大；条痕褐黑色，沥青或油脂光泽；参差状断口，贝壳状断口少见；燃烧时烟浓，焰长，不熔不膨，着火点多在315左右。后生裂隙发育，沿裂隙面可见少量方解石脉和星散状黄铁矿薄膜。各煤层宏观煤岩特征以半亮型煤及半暗型煤为主，光亮型及暗淡型少见。煤岩组分中以亮煤及丝炭含量较高，镜煤及暗煤次之，具线理状细条带状结构，见水平及缓波状细层理。各煤层的显微煤岩类型及特征5-2号煤层显微组分中镜质组加半镜质组含量46.6%，丝质组加半丝质组含量50.1%，矿物杂质以粘土为主，次为碳酸盐类及硫化物，总含量3.2%镜煤的最大反射率（R0max）为0.55%，属第变质阶段丝质亮
34、暗煤。4-4号煤层 显微组分别，镜质组加半镜质组含量39.2%，丝质组加半丝质组含量55.5%，矿物杂质以粘土类为主，次为碳酸盐类及硫化物，含量占4.1%。镜煤最大反射率为0.55%，属第变质阶段丝质亮暗煤。4-3号煤层显微组分中镜质组加半镜质组含量47.8%，丝质组加半丝质组含量48.9%，矿物杂质以粘土类为主，次为碳酸盐类等，含量占2.4%。镜煤最大反射率0.54%，属第变质阶段丝质亮暗煤。4-2号煤层显微组分中镜质组加半镜质组含量51.3%，丝质组加半丝质组含量45.4%，矿物杂质占2.5%。镜煤最大反射率0.53%，属第变质阶段的丝质亮暗煤。各煤层显微组分中，丝质组和半丝质组含量很高，
35、一般在45.455.5%之间，决定了煤层不具粘结性及不熔不膨性。矿物杂质含量很低，5%以下，硫化物含量甚微。各煤层均属第变质阶段的特低灰、特低硫丝质亮暗煤。煤的变质阶段据勘探阶段样品测试表明：各煤层镜质组最大反射率（油浸）变化在0.530-0.550之间，4-2、4-3、4-4、5-2号煤层属第煤化阶段，即低煤化度烟煤。 化学性质水份（Mad）：原煤4-2煤3.798.26%，平均6.36%；4-3煤3.308.08%，平均6.11%；4-4煤3.369.36%，平均6.52%；5-2煤3.438.11%，平均5.81%。精煤4-2煤4.368.66%，平均6.45%；4-3煤4.708.18
36、%，平均6.62%；4-4煤5.188.35%，平均6.70%；5-2煤3.717.79%，平均5.93%。灰份（Ad）：原煤4-2煤3.329.29%，平均6.59%；4-3煤3.0711.66%，平均6.68%；4-4煤2.3514.93%，平均9.73%；5-2煤4.2313.92%，平均7.03%。精煤4-2煤2.334.26%，平均3.32%；4-3煤2.108.08%，平均3.41%；4-4煤1.706.73%，平均3.68%；5-2煤3.165.13%，平均3.84%。以上表明各煤层灰份含量低，属特低灰煤。挥发份（Vdaf）：原煤4-2煤34.9638.05%，平均36.54%；
37、4-3煤33.3439.48%，平均35.69%；4-4煤29.8937.32%，平均34.12%；5-2煤32.2637.41%，平均34.82%。精煤4-2煤34.2937.76%，平均36.07%；4-3煤33.0438.60%，平均35.00%；4-4煤29.7537.57%，平均32.65%；5-2煤31.9835.75%，平均34.31%。以上表明各煤层属中高挥发分煤。硫份（St,d）：原煤4-2煤0.090.37%，平均0.23%；4-3煤0.160.37%，平均0.26%；4-4煤0.210.43%，平均0.31%；5-2煤0.110.39%，平均0.22%。精煤4-2煤0.1
38、40.42%，平均0.22%；4-3煤0.150.35%，平均0.24%；4-4煤0.230.38%，平均0.32%；5-2煤0.120.27%，平均0.20%。以上表明各煤层为特低硫煤。元素分析为：各煤层碳82%、氢5%、氮1%、氧12%。有害元素砷、氯、氟含量均甚微，磷分均在0.05%以下。煤的工艺性能发热量（Qnet.d）：原煤4-2煤28.8632.75%，平均30.54%；4-3煤14.4732.58%，平均30.06%；4-4煤25.9633.11%，平均30.34%；5-2煤27.2633.14%，平均30.79%。精煤4-2煤31.1131.43%，平均31.26%；4-3煤3
39、1.3531.61%，平均31.43%；4-4煤31.0632.70%，平均31.76%；5-2煤30.9132.94%，平均31.54%。以上表明各煤层均属特高热值煤。区内各煤层工艺性能基本相近，胶质层最大厚度（Y）、粘结指数（G）均为零，焦渣特征均是23，葛金焦型为A、B型，哈氏可磨性指数为5463，大于50，能满足气化用煤要求。煤灰熔融性（ST）除4-4号煤为高熔灰分煤外，5-2、4-3、4-2号煤均为低熔灰分煤。煤灰成分主要为二氧化硅，4-2、5-2号两煤层为40%左右，4-3、4-4两煤层为60%左右；次为三氧化二铁、三氧化二铝和氧化钙，4-2、5-2号煤为50%左右，4-3、4-4
40、号煤为30%左右。三氧化硫为5%左右，其它氧化镁、氧化钠、氧化钾、二氧化锰含量甚微，一般占3%以下。煤灰特征：4-3、4-2号煤层的结污指数分别为0.24和0.20，属中等类别；5-2、4-4号煤层的结污指数分别为0.19和0.12，属低等类别；各煤层结渣指数值在0.100.14之间，均属低等类别。能满足气化用煤要求（结污指数应小于0.5，结渣指数应小于2.0）。此外，5-2号煤还采有一个结渣性试验样品表1-3 35号孔5-2号煤结渣性测定成果表鼓风强度（m/s）最大阻力（mm水柱）反应时间（分钟）6mm灰渣（%）0.166826.480.2194737.620.3383528.86从表中可看
41、出，当鼓风强度为0.1和0.3m/s时，结渣率较低，分别为26.48和28.86%；当鼓风强度为0.2m/s时，结渣率较高，为37.6%。总的来说，在不同的试验条件下，结渣率低，与上面用结渣指数评定的结论是一致的。煤对CO2的反应性：当温度升到1100时，CO2分解率除4-4号煤层在79%外，其它各层煤均在80%以上，属反应性好的烟煤。煤的热稳定性：由4-4、5-2号煤所采样品对其热稳定性测定其TS6-3值平均10.5和7，为热稳定性好的煤。煤的抗碎强度：在区内采5-2号煤层样品3个，4-4煤层1个，用落下试验法，大于25mm的块占全样重量的91%以上，属高强度煤。综上所述，全区各煤层煤类按中
42、国煤的分案均属不粘煤BN31，按硬煤国际分类为代号700和800号煤，煤类确定是可靠的。3煤的可选性精查时期曾经对井田内榆树沟煤矿5-2号煤层生产大样(重1098.10kg)筛分浮沉试验，结论如下：（1）筛分试验：在区内榆树沟煤矿对5-2号煤层采取了生产大样，重10908.10公斤，其筛分浮沉试验成果如下：原煤筛分试验，以块煤为主，占全样的83.4%，末煤较少，占全样16.6%。大于3mm各粒级煤的灰分除大于100mm粒占5.16%外其余粒级均小于5%，硫分在0.260.36%之间。30.5、0.50mm，两粒级煤的灰分、硫分均有明显增加，其灰分（Ad）为7.78%和19.42%，硫分（St,
43、d）为0.54%和1.12%，两粒级占全样的3.6%。原煤大于50mm破碎到500mm筛分试验结果说明：破碎后块煤为主占样重的82.5%，其灰分（Ad）4.94%；末煤为次占17.5%，灰分（Ad）5.57%；大于3mm各粒级煤灰分变化甚微，而31、10mm两粒级煤的灰分明显增加，达6.21%及11.29%，两级分别占全样重的3%和1.5%（表4-2-3、表4-2-4）。原煤自然级和破碎级小筛分试验结果表明，随着粒度的变小灰分（Ad）增高，而水分（Mad）随着粒度的变小略有降低趋势。（2）浮沉试验：由5-2号煤500mm粒级自然级浮沉试验综合成果来看，采用0.1含量法进行评定，当选用1.3 和
44、1.4比重液进行浮选时，其产率为93.73%及77.33%，均属极难选煤；当选用1.5、1.6和1.7比重液进行浮选时，其产率分别为4.55%、0.87%、0.27%，均属极易选煤；煤中灰分（Ad）均小于5%。破碎级和自然级性质基本相同表1-4 可采煤层煤质特征表 煤层水分Mad灰分Ad挥发分VdafStd（%）QnetdMJ/kgGRI（%）ST（Pd）（%）4-2 原3.79-8.263.32-9.2934.96-38.050.09-0.3728.86-32.751100-13500.003-0.0436.36(26)6.59(26)36.54(26)0.23(26)30.54(24)1207.8(17)0.018(11)精4.36-8.662.33-4.2634.29-37.760.14-0.4231.11-31.4359.8-876.45(22)3.32(22)36.07(22)0.22(16)31.26(4)67.57(22)4-3原3.3-8.083.07-11.6633.34-39.480.16-0.3714.47-32.58
