神华宁煤集团梅花井煤矿 - 图文

中国矿业大学银川学院毕业设计（论文）

位置与交通

梅花井井田位于宁夏回族自治区灵武市以东33km处，行政区划属灵武市磁窑堡镇管辖。地理坐标位于东经106°40′22″至106°46′53″，北纬37°58′20″至38°04′21″之间。

银（川）～青（岛）高速公路及国道307线沿本井田北部东西向穿过，井田西侧有磁窑堡到马家滩三级公路。另外，矿区内还有黎家新庄中心区至古窑子辅助企业的二级公路及古窑子至灵新煤矿、羊场湾煤矿工业场地的三级公路。

在梅花井井田西边界外新建有一条鸳（鸯湖）～冯(记沟)二级公路，该公路南北向从梅花井煤矿工业场地西侧经过，目前路基施工已经完成。

包（头）～兰（州）国铁干线于矿区西部约70km处南北向通过，灵武铁路支线（大坝～古窑子）在包兰铁路的大坝站接轨，延至矿区古窑子（矿区辅助企业区）车站，已于1995年投入运营。矿区有接轨于大古铁路古窑子车站的灵新煤矿和羊场湾煤矿的铁路专用线。规划建设的鸳鸯湖矿区铁路专用线从井田西边界通过。

交通位置图如下图所示：

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图1.1 梅花井井田交通位置示意图

1.1.2地形，地势

井田内地形总体呈现东高西低，南北高中部低的低缓丘陵地貌，最高标高点位于井田东北部山丘地带，最大标高+1446.0m，最低标高点位于梅花井村附近，最低标高为+1322.0m，并且向井田外小井子、甜水坑由东向西方向地势逐渐变低。井田内大部分地

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区为沙丘掩盖，多系风成垄状及新月形流动沙丘，间有被植被固定、半固定沙丘，地形低缓平坦，起伏不大，井田范围内地面最大相对高差124m。 1 .1. 3河流与水体

井田内无常年地表迳流，仅在第6勘探线西端梅花井村西南约0.75km处，有南北长约1km、东西宽约0.5km，面积约0.5km2的低洼地带,标高+1322m左右，平时干枯无水，雨季有积水，一般可保持1个月左右，水质苦涩，不能饮用。 1 .1. 4 气象、地震

本区属半干旱半沙漠大陆性气候。据灵武市气象台资料，年最高气温41.40℃（1953年），最低-28℃（1954年），气候干热，昼夜温差大。井田居鄂尔多斯盆地西缘断褶带中部，属吴忠地震活动带，地震基本列度为Ⅶ度。根据宁夏回族自治区地震局（宁震函[2004]108号）《关于审批梅花井煤矿工业场地抗震设防要求的函》，梅花井工业场地的抗震设防烈度为7度。

1. 1. 5 矿区生产、在建井、小煤窑分布及开采情况

鸳鸯湖矿区内目前仅有地方煤矿京盛煤矿开采，京盛煤矿位于梅花井井田北部,开采的资源为白芨滩古河道保护煤柱范围内的资源；鸳鸯湖矿区内目前正在建设的矿井有梅花井煤矿、清水营矿井和石槽村矿井，清水营矿井设计生产能力为10.0Mt/a，石槽村矿井设计生产能力为6.0Mt/a。清水营矿井与梅花井煤矿均属宁东能源化工基地内的配套矿井。

与梅花井煤矿相邻的灵武矿区为宁东煤田首先开发的矿区。目前，灵武矿区内国有生产矿井有灵新煤矿、磁窑堡技改井、羊场湾煤矿等。

1 .1. 6 水源、电源及通信情况

1．水源

⑴ 鸭子荡水库

根据《宁东能源化工基地规划》，基地供水水源取自黄河，经加压将水输送至鸭子荡水库，该水库调节总容量为5100万m3。通过基地配水厂将水库水送至矿区各矿井，

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供水水质仅达到工业用水标准，主要水质指标浊度为20NTU。因此，作为生活饮用水需进行处理。

⑵ 金银滩水源地

该水源为灵武矿区供水水源。水源地东距灵武矿区约20km，水源地东西宽约6km，南北长约12km，面积约70km2，可采资源量30000m3/d（该水源地由宁夏地矿局以宁地管字【1987】10号文批复，储量由宁夏矿产储量委员会以宁储决【1990】01号文批准）。目前灵武矿区用水量约为15000m3/d，该水源供水能力尚有较大富裕，可满足本矿井、选煤厂日用消防水量。

矿井初期用水水源选用金银滩水源地大泉水厂给水管线，待鸭子荡水库输水工程供水管线完工后，改用黄河水作为水源。

⑶ 矿井井下排水

矿井建成后，井下正常排水量为14616m3/d，最大排水量为21600m3/d。为了充分利用水资源，在工业场地设井下排水处理站一座，将处理后的井下排水分别用作井下消防洒水、制氮、胶体防灭火设备用水、建筑物用水、场区浇洒水量以及选煤厂生产补充用水等。

2．电源

矿井两回电源分别引自白芨滩110kV变电所和永利110kV变电所，导线型号均选为LGJ-240，长度分别为6.5km和8.0km。当一回路发生事故停止供电时，由另一回路保证矿井安全用电。两回电源互为备用。

3．通信

为确保行政通信网络安全，由神华宁煤集团信息网络中心统一配备可靠性高、功能强、维护成本低以及易于与其它设备互联的华为C&C08型数字程控交换机，初装容量512门；同时设置192门数字程控调度交换机一套。 1.1.7 井田内小窑分布及开采情况

根据《宁夏回族自治区灵武煤田鸳鸯湖勘探区详查地质报告》，井田内目前无小煤矿开采。

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1.2 地质特征

1. 2. 1井田地层

井田内大部分地区被第四系（Q）风积砂所覆盖仅在井田西南部有零星基岩出露。经钻孔揭露井田内地层由老至新依次有：三叠系上统上田组（T3s）；侏罗系中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）；侏罗系上统安定组（J3a）；白垩系下统宜君组（K1y）；古近系渐新统清水营组（E3q）和第四系（Q）。各地层由老至新简述如下：

1、三叠系上统上田组（T3s）

在井田西南部边界有零星出露，钻孔最大揭露120.53m，据邻区以往资料其最大沉积厚度为756m。上田组（T3s）地层由一套河湖相杂色碎屑岩沉积组成，为侏罗系延安组（J2y）含煤沉积的基底，岩性主要为黄绿、灰绿色厚层状砂岩，夹灰、深灰色粉砂岩、泥岩及薄层含铝土质泥岩。砂岩的分选性及磨圆度中等，发育大型板状、槽状及楔状交错层理。

2、侏罗系中统延安组（J2y）

为一套内陆湖泊三角洲沉积，是井田内主要含煤地层，在井田的西南部有零星出露，钻孔揭露厚度262.45～367.88m，平均293.53m。岩性由灰、灰白色长石石英砂岩，深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩、煤和少量含铝质泥岩组成，底部以一套浅白或黄色带红斑的粗粒砂岩、含砾粗砂岩与下伏三叠系上田组（T3s）呈假整合接触。

3、侏罗系中统直罗组（J2z）

为一套干旱及半旱气候条件下的河流～湖泊相沉积，在井田内没有出露，钻孔揭露厚度403.04～508.85m，平均456.47m。岩性主要为灰绿、蓝灰、灰褐色夹紫斑的中、细粒砂岩和粉砂岩，夹少量的粗粒砂岩和泥岩，底部为一厚层灰白、黄褐或红色含砾粗石英长石砂岩，俗称“七里镇”砂岩，与下伏延安组含煤地层呈冲刷假整合接触。

4、侏罗系上统安定组（J3a）

为一套干燥气候条件下河流、湖泊相红色沉积，俗称“红层”，在井田内没有出露，钻孔揭露最大残留厚度323.72m。岩性以灰褐、紫红、紫褐色粉砂岩和泥岩为主，夹灰白、灰绿色中～细粒砂岩，底部普遍有一层褐红色砂岩与下伏直罗组地层呈假整合接触。

5、白垩系下统宜君组（K1y）

是一套近陆源区的冲、洪、坡积粗碎屑岩沉积，井田内大部被剥蚀，仅在井田的东部边界有零星残留，残留厚度0～10m左右，钻孔中普遍有1～2m的风化残留砾石。岩

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厚度由西向东有变薄的趋势，但煤层厚度总体变化不大。对比可靠，大部含1层稳定的夹矸，结构简单，在分叉区内属稳定煤层。

6-2煤在分叉区内局部可采，分布面积10.21km2，可采面积6.39km2，煤层厚度0.20～1.69m，平均1.00m，可采厚度0.87～1.69m，平均1.27m，薄煤层，煤层厚度由南向北逐渐变薄尖灭。对比可靠，结构简单，不含夹矸，可采范围内属稳定煤层。

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表1.2梅 花 井 井 田 可 采 煤 层 特 征 一 览 表

煤层厚度特征(可采厚度) 煤层 最小 (m) 4.23 0.85 0.84 0.82 0.83 0.85 4.37 0.87 0.87 最大 (m) 6 2.96 4.08 3.79 2.43 3.59 5.52 3.95 1.69 平均 (m) 5 1.66 2.64 1.41 1.46 2.58 4.99 3.07 1.27 煤厚 类型 厚 薄-中厚 薄-中厚 薄 薄-中厚 薄-中厚 厚 中厚-厚 薄 标准 差 0.47 0.41 0.97 0.7 0.42 0.7 0.32 0.67 0.28 变异 系数 9.48 24.64 36.69 49.73 28.75 27.12 6.33 21.79 21.82 见煤点 个 数 12 78 78 90 88 88 38 65 25 煤层可采性 可采可采 性 点数 指 数 12 75 75 70 73 45 38 60 16 1 0.96 0.96 0.78 0.83 0.51 1 0.92 0.64 可采 面积 分布 面积 可采 概率 100 86 96 93 92 43 100 76 63 可采类型 对比 结果 煤层 结构 夹矸 结构 类型 煤层稳 定程度 2煤 2-1煤 2-2煤 3煤 4-1煤 4-2煤 6煤 6-1煤 6-2煤 19.95 19.95 38.8 44.99 43.62 45.22 60.79 65.25 60.98 66.4 28.32 66.64 33.97 33.97 24.1 6.39 31.62 10.21 全部可采 大部可采 大部可采 大部可采 大部可采 大部可采 全部可采 大部可采 大部可采 可靠 可靠 可靠 可靠 可靠 可靠 可靠 可靠 可靠 0-1 0-1 0-1 0 0-1 0 0-1 0-1 0 简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 稳定 较稳定 较稳定 稳定 较稳定 较稳定 稳定 稳定 较稳定 12

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1.2.4 煤质及用途

1.2.4.1物理性质和煤岩性质

1.物理性质

各煤层的物理性质见表。

表1.3主要物理性质和宏观煤岩类型表

煤 层 2-1 2-2 2 3 4-1 4-2 5 6-1 6-2 宏观煤岩类型 半暗型 半暗型 半暗、半亮型 半亮型 半暗型 半暗、半亮型 半暗、半亮型 半暗型 半暗型 物 理 性 质 颜 色 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 黑 光 泽 沥青 沥青 沥青、油脂 强沥青 弱沥青 沥青、油脂 弱沥青 弱沥青 弱沥青 断 口 参差状、阶梯 平 坦 阶 梯 状 平坦阶梯 平 坦 贝壳、平坦 贝壳、平坦 平 坦 平 坦 结 构 条带状 条带状 线理状 条带、层状 条带状 线理、条带状 线理 条带 条带 构 造 层状 层状 层状 层状 层状 层状 层状 层状 层状 裂 隙 内外生较发育 外生较发育 内外生较发育 内外生较发育 不发育 不发育 不发育 不发育 不发育 2.显微组分和煤岩类型 ⑴ 显微组分含量

各煤层有机质含量高，其中镜质组约占25～69%左右，平均48.01%；丝质组约占28～74%左右，平均50.16%；稳定组分含量低，仅占1.75%左右。无机组分含量低，绝大部分煤层的平均值在10%以内，无机组分中以粘土矿物为主，约占75%左右。镜质组平均含量，在上、中、下三个煤组中明显不同。上煤组2-1煤至6煤，镜质组含量为38.27～68.00%，平均值为47.37%左右；中煤组8煤至12煤，在49.25～69.90%，平均60.32%左右；下煤组14煤至18煤，平均值34.43%左右。上、下煤组镜质组含量明显低于中煤组。丝质组变化情况与镜质组相反，上、下煤组含量高于中煤组。上煤组平均50.14%，中煤组平均35.76%，下煤组平均64.60%。

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⑵ 煤岩特征

有机质含量高，主要由镜质组和丝质组组成，占98%以上。镜质组以均质镜质体为主，次为基质镜质体，含少量碎屑镜质体。丝质组以半丝质体为主，次为丝质体，含少量碎屑丝质体，另含微量粗粒体、微粒体及真菌体。稳定组以小孢为主，角质体和树脂体次之。

无机组分含量少，以粘土矿物为主。粘土以细胞充填为主，层状次之，含少量分散状粘土，硫化铁以微粒状分布，碳酸盐细胞充填状分布，偶见块状。

⑶ 沉积环境

根据煤岩特征分析，本区沉积环境是处在与外部流水隔绝的、有时处于干涸情况的死水沼泽环境。成煤植物以木本植物、灌木和草木植物为主。

3. 显微煤岩类型

本区煤岩特征，可分为两个类型，两个亚型，四个煤种。

表1.4显微煤岩类型

显微煤岩类型 暗亮煤 亮暗煤 分类指标 镜质+半镜质组 65-80％ 35-65％ 亚型 丝质+半丝质组 丝质暗亮煤＜35％ 丝质亮暗煤＜65％ 煤种 暗亮煤丝质暗亮煤 亮暗煤丝质亮暗煤 1.2.4.2煤的化学性质、工艺性能、煤类

1. 煤类及煤的变质作用类型 ⑴ 煤类的确定

按照《GB5751-86中国煤炭分类国家标准》，结合本区浮煤挥发分产率(Vdaf)、粘结指数（GRI）和透光率（Pm）,三项指标确定，本区以长焰煤（41号）和不粘煤（31号）两个煤类为主，各煤层除6煤、18、18-1、18-2为单一不粘煤外，其余均为两个煤类。在垂向上12煤长焰煤略高于不粘煤外，其它煤层均以不粘煤为主。

⑵ 变质作用类型

本区属深成变质作用类型。各煤层的变质程度有一定的变化规律。同一煤层，平面上由西向东变质程度逐渐加深；在垂向上，随着埋藏深度增加变质程度有所增高。

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2. 化学性质 ⑴ 元素分析

本区煤中碳、氢、氮、氧含量在上、中、下三个煤组中有所不同。 上煤组（2-1煤至6煤），碳含量在77.12%左右，氢含量在4.45%左右，氮含量0.99%左右。

⑵ 有害元素 ① 水分（Mad）

本区原煤水分（空气干燥基） 综合平均在6.80%左右，各煤层水分两极值为1.40～19.29%，平均值为4.99%～9.14%。

② 灰分（Ad）

本区各煤层原煤灰分（干燥基）产率在4.04～46.01%之间变化，平均为7.68～17.07%，按煤炭灰分分级（GB/T152241-94）标准分级，各煤层中以低中灰煤煤层为主,部分煤层为低灰分煤。

③ 硫（S）

各煤层全硫（St,d）含量分布特征：原煤全硫≤0.50%特低硫有11层，0.51～1.00%的低硫煤有八层，1.01～1.50%的低中硫煤有八层，1.51～2.00%的中硫分煤有二层,2.01～3.00%的中高硫煤有一层。故本区煤层以特低硫～低中硫煤为主。

④ 磷（P）

各煤层磷含量变化不大，为特低、低磷分煤，平均值在0.001～0.038%之间。分级参考煤中磷分分级MT/T562-1996。

⑤ 砷（As）、氯（Cl）

各煤层砷（As）平均含量在0.69～2.26PPM之间，含量较低，为一级含砷煤（MT/T803-1999）。氯（Cl）平均含量在0.01～0.02%之间，为特低氯煤（MT/T597-1996）。 1.2.4.3 煤的工艺性能

1. 燃烧性 ⑴ 发热量

各煤层原煤干燥基高位发热量（Qgr,d）平均值在24.91～29.07MJ/kg之间，

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