毛家庄煤业有限公司矿井兼并重组整合项目施工设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司矿井兼并重组整合项目

施工组织设计

二O一O年八月

1

目录

第一章工程概况 (3)

第一节编制依据、施工及验收标准 (3)

第二节井田自然概况 (4)

第三节设计概况 (43)

第四节工程范围 (56)

第五节工程特（难）点分析 (56)

第二章矿井建设施工准备工作 (57)

第一节矿井工程施工准备条件 (57)

第二节施工前准备 (59)

第三节立井施工机械配置 (65)

第四节斜井施工机械配置 (67)

第五节井巷工程施工方案 (69)

第六节土建工程施工方案 (79)

第七节安装工程施工方案 (87)

第三章施工方案 (98)

第一节立井表土段施工 (98)

第二节斜井表土段施工 (99)

第三节立井基岩段施工 (105)

第四节斜井基岩段施工 (113)

第五节井筒安装工作 (124)

第六节施工管理 (125)

第七节其他条件下的施工及安全措施 (127)

第四章施工阶段质量控制 (135)

第一节原材料管理 (135)

第二节施工阶段质量控制 (136)

第五章安全生产制度 (141)

第六章施工组织保证体系 (145)

第一节施工组织机构 (145)

第二节项目部职责分工 (145)

第三节目标管理 (149)

第四节安全和质量保证措施 (149)

第五节工程进度保证措施 (166)

第六节季节性施工措施 (168)

第七章文明施工及环保 (171)

2

第一章工程概况

第一节编制依据、施工及验收标准

1、2009年9月10日，山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发[2009]33号文件对吕梁市柳林县煤矿企业兼并重组整合方案下达的批复意见，同意吕梁市上报的柳林县《煤矿企业兼并重组整合方案》。根据该整合方案山西柳林贾家沟煤矿有限公司、山西柳林屈家沟煤业有限公司和山西柳林和信后山垣煤业有限公司，3个生产煤矿重组整合为山西省柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司，重组整合后井田面积5.6489Km2，批准开采4-10号煤层，批准重组后矿井生产能力为1.20Mta。

根据山西省人民政府办公厅文件晋政办发[2009]100号文件和山西省煤炭工业厅“关于加快兼并重组整合煤矿改造建设工作的安排意见”晋煤办基发[2010]83号，同意编制的《山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》。

2、山西省国土资源厅颁发的采矿许可证（14000020091112220046789）。

3、建设工程施工合同；

4、《煤矿安全规程》，《山西省煤矿建设安全规定（试行）》，煤矿建设工程施工及验收规范等；

5、煤矿建设工程施工定额标准（工期定额、劳动定额、材料定额）、强制性标准。

3

6、建设单位提供的矿井现状、图纸等有关资料。

第二节井田自然概况

一、工程位置

山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司位于柳林县城西北6km处的贾家垣村南侧，行政区划属柳林县柳林镇。

地理坐标为东经110°51′23″～110°53′31″，

北纬37°27′02″～37°28′16″。

井田东南距柳林县城4Km，307国道离军高速公路和孝柳铁路均由井田南侧通过。井田东部有简易公路与307国道相连，井田距307国道4Km，距离军高速公路5.3Km，距孝柳铁路穆村站8km，交通运输较为便利。

井巷工程、土建工程及设备购置及安装工程均在本矿界范围内进行。

二、地形地貌

本井田地处吕梁山区，为典型的黄土高原侵蚀地貌，地表切割强烈，黄土梁峁绵延起伏，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”字形，与黄土梁、峁、垣相间分布，常见陡崖、黄土残柱及陷穴等微地貌景观。综观井田地形，总体为北高南低。井田内地形最高点位于井田西北部，标高1047.20m。最低点位于井田西南边界处沟谷中，标高840.00m。最大相对高差207.20m。

三、气象条件及地震情况

井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，属暖温带半干旱地区。气温变化昼夜悬殊，四季分明。降水量有限，多呈干旱状态。冬春两季多西北风少雪雨。而夏季雨量集中，有时出现洪水灾害。年平均气温10.5℃多年平均降水量为464.2mm，风向多为西北风，

4

据国家《建筑防震设计规范》（GB50011-2001），本区地震基本烈度为Ⅵ度。设计地震动峰值加速度为0.05g。据历史记载，本区及附近未发生过大地震。只在1829年4月(清道光九年三月)离石发生过5.25级地震，震中位置为北纬37°30′，东经111°12′。

四、河流

本井田属黄河流域三川河水系。三川河为井田附近最大河流，它的上游是北川河、东川河和南川河，在离石交口镇汇合后，称为三川河，三川河发源于吕梁山脉的最高分水岭（分别为上顶山、骨脊山、赤坚岭），河流全长168km，流域面积4161 km2，从本井田南面流过，在石西镇的两河口注入黄河。据井田以西的后大成水文站1956-1980年观测资料，三川河多年平均年径流量 2.88亿m3，平均径流模数 2.23Ls.km2，洪水期最大流量为2260m3s。井田范围内无大的河流，只有数条东西向的微小溪流，雨季流量稍大，遇大雨则洪流暴发，携带大量泥沙向下游直泻，雨后流量锐减，7～9月份流量占全年总流量的50～70％。枯水的冬、春季节，流量甚小，甚至干涸。黄河从井田西界外约10km处流过，河底高程610.00-650.00m，流向由北向南，据吴堡水文站1952—1977年资料，年平均流量924.4m3s，最大流量19500m3s。

五、地质特征

(一)区域地层

本井田位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘的河东煤田中段离柳矿区内，区域地层见表1。

(二)区域构造

河东煤田属鄂尔多斯盆地东部边缘，按地质力学观点，本煤田为祁吕

5

贺山字型构造脊柱东侧盾地与东翼内带之间一沉积煤盆地，由于受各时期构造运动的影响，形态比较复杂，而东翼以北北东向的新华夏系构造为主。

表1区域地层简表

地层单位

厚度（m）岩性描述

界系统组

代号

第四系

全新

统

Q41-24 冲积层，由亚砂土、砂层及砾石层组成

上更

新统

马

兰组

Q3

m

10-58

浅黄色，黄土状亚粘土及亚砂土。含大孔隙，局部夹

砂砾层及其透镜体。常组成二级阶地及其丘陵顶部覆盖黄

土地貌

中更

新统

离

石组

Q2

l

15-140

红黄、浅红棕色黄土状亚砂土。夹红综色古土壤层，

其下可见钙质结核层，底部夹有薄透镜状砾石层，砾石万

分单一，以灰岩为主。垂直节理发育。

上

第三系

上新

统

保

德组

N2

b

4-122

底部为灰白、浅红色砾岩，砾石成分为片麻岩、石英

砂岩、石灰岩组成，砾径5-10m，钙质胶结，上部为紫红色

及棕红色粘土及砂质粘土，夹薄砾石层及钙质结核

三叠系中统

铜

川组

T2

t

221-341

下部为灰绿、灰黄及灰红色长石-石英砂岩为主，夹薄

层泥岩，砂岩含磁铁矿条带、钙质结核等，上部由灰红色

厚层状中细粒长石石英砂岩为主，夹泥岩及1-2层凝灰岩二

马

营

组

T2

er

429-519

中上段由紫红、灰红色长石-石英砂岩及薄层泥岩、砂

质泥岩组成。下段为灰绿色厚层中粒长石石英砂岩夹泥岩

及砾石透镜体，顶部为紫红色砂质泥岩

下统

和

尚

沟

组

T1

h

92-167

紫红、砖红色砂质泥岩、泥岩夹浅红色细砂岩，局部

含数层钙质结核或透镜状淡水灰岩层

刘

家

沟

组

T1

l

330-485

淡红、砖红色细粒薄板状长石-石英砂岩夹薄层紫红色

砂质泥岩，砂岩中含泥质包裹体，具大型交错层理，细砾

岩中见有淡水灰岩层

古生界二

叠

系

上统

石

千

峰

组

P2

sh

99.5-224

以砖红、鲜红色砂质泥岩、泥岩为主，下部砂岩发育，

上部以细碎岩为主，夹透镜状淡水灰岩

上

石盒

子组

P2

s

350-508

下段以灰绿色砂岩为主，中段为紫红色、灰绿色砂质

泥岩、粉砂岩与紫色泥岩互层；上段为紫色、葡萄紫色、

蓝灰色砂质泥岩、泥岩，夹薄层浅色长石泥岩

6

下统

下

石盒

子组

P1

x

60-116

灰-灰绿色砂岩、灰色泥岩及煤线组成，底部含煤线数

层，上段为灰绿色中厚层状砂岩，夹砂质泥岩及炭质泥岩山

西组

P1

s

33-78

灰白-深灰色砂岩，灰黑色泥岩及煤层组成，含2-5层

煤，其中4层煤可采或局部可采，主要含煤地层之一

石炭

系上统

太

原组

C3

t

60-127

由灰白色砂岩、灰黑色泥岩、石灰岩及煤层组成，含

灰岩5-6层，煤层5-7层，可采煤层2-4层。主要含煤地

层之一

中统

本

溪组

C2

b

14-48

由铁铝岩、粘土泥岩及泥岩、砂岩组成，底部为山西

式铁矿或黄铁矿及G层铝土矿，向上为泥岩段，夹薄层砂

岩及煤线

表1续区域地层简表地层单位

厚度（m）岩性描述

界系统组

代号

古生

界

奥

陶

系

中

统

峰峰组

O2f

46-138

浅灰-深灰色中厚层状石灰岩，角砾状泥灰岩为

主，夹层状、脉状、纤维状隐晶质石膏，石膏带多赋

存于中下部

上马家

沟组

O2s 122-383

底部为泥灰岩，局部含角砾，其上主要为灰岩及

白云质泥灰岩与豹皮状灰岩互层

下马家

沟组

O2x 48-263

底部为黄褐色中厚层状石英砂岩及黄绿色钙质泥

岩、泥灰岩，其上为灰岩，夹薄层泥灰岩及白云质灰

岩

下

统

冶里-

亮甲山

组

O1y

-

O1l

46-121

29-45

底部为黄绿色泥岩与竹叶状白云岩互层，泥岩一

般为2-3层，其上为燧石结核、白云岩和泥质白云岩，

泥岩中含山西朝鲜早化石

寒

武

系

上

统

凤山组

∈

3f

55-110

底部为泥质白云岩，向上为厚层白云岩、泥岩及

泥质条带白云岩，白云岩层位稳定，质纯，含五湖嘴

虫及索克虫化石

长山组

∈

3ch

3-44

灰紫色竹叶状灰岩，夹薄层灰岩，汉高山-带相变

为白云质灰岩，含王冠头虫化石

崮山组

∈

3g

7-40 黄绿色、灰紫色泥岩，泥质条带灰岩和竹叶状灰岩

元古

界

震

旦

系

汉高

山组

Zch 18-350

下部为紫红色砾岩及灰黄色砂岩，上部为紫红色

砂质泥岩、泥岩夹砂岩，靠下部夹一层1.2m厚的安山

质凝灰岩，含孢粉

7

黑茶山组

Ptl

hc

＞1080

由变质砾岩及肉红色、灰紫色含砾长石石英岩等

岩石组成，砾岩中砾径大小悬殊，一般2-60mm

野鸡

山

群白

龙山组

Ptl

b

660

变基性火山岩，由斑状、气孔状斜长石角闪岩、

角闪变粒岩及千枚岩组成

青杨树湾组

Ptl

q

260-1002

下部为变质砾岩，含砾石英岩及石英岩等变质粗

粒碎屑岩，中部为浅红色条带状石英岩状角闪变粒岩，

上部为灰黑色条纹、条带状钙质黑云母千枚岩，夹钙

质石英岩及1-2层变基性火山岩

太古

界

吕梁

山群

Arz

ll

4835-1303

5

以变质酸性、基性火山岩为主，中部夹有泥质为

主的变质沉积岩（石英岩、千枚岩、大理岩），顶部为

巨厚层状的大理岩

界河

口群

Arz

jh

2500-1241

以云母片岩、云母变粒岩为主，夹各种大理岩，

黑云母斜长片麻岩及斜长角闪岩，经受混合化作用较

强烈

离柳矿区位于河东煤田中部，基本上是一向西倾斜的单斜构造，东部

发育大的宽缓褶曲，成为矿区控制性构造。褶曲自东而西有离石—中阳向斜、王家会背斜、三交—柳林单斜，其间伴生有炭窑沟、朱家店、湍水头等较大断层。王家会背斜由于隆起部位遭受长期剥蚀，其上含煤地层不复存在，而背斜东部分离出离石煤盆地。离柳矿区以北和以南，构造应力较为强烈，发育了汉高山断层带和紫荆山断层带。而中部产生了离石鼻状构造，本构造以离石—聚财塔一线为转折线，形成了一个弧顶向西突出的弧状褶曲。这个弧状褶曲在三交、柳林区表现明显，在转折线以北的三交区，地层走向由北东转向北北东至南北向，而转折线以南的柳林区，则由南北转向北北西至北西。在鼻轴(转折线)部位由于张力作用产生了一个东西向的张性断裂带，即聚财塔断层和聚财塔南断层组成的地堑构造，断距130-255m。

(三)岩浆岩

本区未发现有岩浆侵入体，无岩浆岩分布。

三、井田地质

8

（一）地层

井田位于河东煤田中段，离柳矿区中西部边缘，井田内地表为黄土覆盖，根据钻孔揭露情况，井田范围内沉积地层由下而上依次为：

1.奥陶系中统峰峰组（O2f）

埋藏于井田深部，地层厚度大于100m，岩性底部多为角砾状石灰岩，中下部为泥灰岩、灰岩、含脉状纤维质石膏或层状隐晶质石膏3-5层。上部为中厚层石灰岩，夹有薄层角砾状泥灰岩、泥岩。

2.石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合于下伏奥陶系灰岩之上。底部为鸡窝状山西式铁矿和浅灰色铝土岩，即铁铝层段。之上为深灰色泥岩、砂质泥岩夹泥岩、粉砂岩、和2-3层不稳定石灰岩及1-2层薄煤线。本组厚度16.00-45.68m，平均32.78m 左右。

3.石炭系上统太原组（C3t）

连续沉积于本溪组之上，为井田主要含煤地层之一，地层厚度68.72-119.08m，平均80.30m，岩性为灰-灰白色砂岩，深灰色泥岩、砂质泥岩间夹4-7层煤层，其中8号煤层为井田主要可采煤层。自下而上发育的L1、L2（L1、L2多合并为一层）、L3、L4、L5石灰岩中L1+2、L3层位稳定，为良好的标志层，L3、L4灰岩则不稳定，部分钻孔中缺失。本组底部以一层灰白色中细粒石英砂岩（K1）与本溪组分界。

4.二叠系下统山西组（P1s）

井田主要含煤地层之一，与下伏太原组呈连续沉积，地层厚度42.00-57.80m，平均48.62m。岩性由深灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和3-5层煤层组成，其中4、5号煤层为主要可采煤层，底部分界砂岩（K3）

9

为一层灰白色中细粒砂岩。

5.二叠系下统下石盒子组（P1x）

连续沉积于山西组之上，岩性为灰-灰绿色砂岩夹深灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩，下部偶夹1-2层煤线，顶部有一层浅灰、紫红斑杂色铝质泥岩，俗称：桃花泥岩，为良好辅助标志层。底部以一层灰绿色中粗粒砂岩（K4）与山西组分界。本组厚度80.21-100.54m，平均86.92m。

6.二叠系上统上石盒子组（P2s）

与下盒子组呈连续沉积，全组厚度410m左右，井田内仅残留中下部层段，岩性为灰白-黄绿色砂岩夹灰、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，最大残留厚度190.00m左右。平均100.54m。

7.上第三系上新统(N2)

岩性由棕红色粘土、亚粘土组成，含有钙质结核。与下伏基岩呈角度不整合接触。厚度0-65.00m，平均25.00m。

8、第四系中、上更新统（Q2+3）

广泛分布于井田内，上部为第四系上更新统黄色亚砂土，下部为中更新统浅红、红黄色亚粘土，垂直节理发育，厚度0-100.00m，平均50.00m。

（二）含煤地层

井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。此外，在本溪组和下石盒子组也含有少量不稳定的薄煤层和煤线。现将井田主要含煤地层叙述如下：

1.太原组（C3t）

为一套海陆交互相含煤地层，平均厚度80.83m左右，根据岩性岩相组合特征，自下而上可分为三段：

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1）晋祠段

由K1砂岩底至9号煤层底，厚度28.00m左右，岩性以深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹有灰色中、细、粉砂岩和一层不稳定的10号煤层，底部K1砂岩为一层中-细粒石英砂岩，成分以石英和石英质岩屑为主，硅质泥质胶结，磨园度较好，分选中等，垂向上呈正序列，发育有板状交错层理。不稳定，厚度变化大，平均厚度为5.00m。

本段泥质岩类成分主要为高岭石，次为伊利石、低开石及锂云母等，常见陆源石英、长石及岩屑等混入物。顶部泥岩中富含球粒状菱铁矿。

本段为一套海退的泻湖、障壁岛体系沉积，其间有过一次范围不广的泥沼环境，沉积了一层不稳定的薄煤层。

2）毛儿沟段

由9号煤层底至L3灰岩顶，厚度23.00m左右。岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩间3层石灰岩（L1、L2、L3），井田内大多合并为一层，1-2层泥岩和2-3层煤层（8号、9号、10号）组成，为本组主要含煤段，其中8号煤层为井田主要可采煤层。

本段所含3层灰岩中，L1灰岩为泥晶泥质灰岩。含腕足类、苔藓类、瓣鳃类等化石。L2灰岩为生物泥晶泥质灰岩，基质中含有少量硅质，化石呈片状，种类有腕足、棘皮动物等。L3灰岩为泥晶生物含泥灰岩，生物化石有苔藓、腕足类、棘皮动物等。

所含砂岩以中细粒为主，具交错层理，垂向上以反粒序为主，碎屑成分以石英、燧石、岩屑为主，泥质胶结，磨园、分选较好。

本段泥质岩成分主要为高岭石、石英和云母，含少量菱铁矿结核。

该段属湖坪体系沉积，三次海退海进分别形成了砂坪、泥坪、沼泽和

11

泥岩及碳酸盐岩台地沉积环境，沉积了普遍发育的L1、L2、和L3三层灰岩和8号稳定可采煤层，其中由于前二次海侵间隙较短，只局部出现了其间海退期的泥坪沉积，大部地区则三次海侵叠加，形成历时较长的碳酸盐台地环境，沉积了较厚的灰岩地层。

3）东大窑段

由L3灰岩顶至K3砂岩底，厚度29.00m左右，岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩，2层石灰岩（L4、L5）和2层煤层（6上、6、7号）组成。所含砂岩以中细粒为主，发育大型交错层理磨园、分选较好，成分以石英、长石及岩屑为主，泥质胶结。

所含泥质岩成分以高岭石、石英云母为主。

本段亦属潮坪体系沉积，两次海退海进分别经历了由潮间坪-泥炭坪环境的演变过程。由于泥炭坪环境相对稳定性差，致沉积煤层多不可采。

2.山西组（P1s）

为一套陆相碎屑岩含煤地层，平均厚度48.62m。岩性主要由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间3-4层中、细粒砂岩和3-5层煤层组成。所含煤层中；下部4号、5号煤层为主要可采煤层。中上部沉积煤层大都不可采。

本组所含砂岩多以中细粒为主，成分以石英、长石和岩屑为主，有时含煤屑。砂粒磨园、分选中等，交错层理发育，有时有冲刷下伏地层现象。

该组所含泥岩多具水平层理，局部富含植物茎叶化石。

本组属三角洲体系沉积，随着晚石炭世最后一次海侵的结束，早二叠世早期，井田一带逐渐过渡为三角洲沉积环境，而三角洲沼泽化就成为山西组主要煤层堆积的良好基础，故而沉积了井田主要可采的4、5号煤层。

四、构造

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井田位于河东煤田中段，区域构造位置处于吕梁山复背斜之次级构造王家会背斜西翼，受其影响井田范围总体呈一走向北北西至北西，倾向南西的单斜构造，局部略有次级起伏。地层倾角平缓，为3°～10°左右，井田内未发现断层、陷落柱等其他构造现象，亦未发现岩浆侵入现象。井田总体构造属简单类型。

五、煤层

(一)含煤性

本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。

山西组平均厚度64.31m，含1、2、4、5号煤层，其中4、5号煤层为可采煤层。煤层平均总厚8.76m，含煤系数13.62%；可采煤层厚8.02m，可采含煤系数12.47%。

太原组平均厚度80.83m，含6上、6、7、8、9、10号煤层，其中8号煤层为稳定可采煤层。10号煤层为局部可采煤层。煤层平均总厚5.91m，含煤系数7.31%；可采煤层厚4.72m，可采含煤系数5.84%。

煤系地层总厚145.14m，含煤总厚14.67m，含煤系数10.11%；可采煤层厚12.74m，可采含煤系数8.78%。

(二)可采煤层

本井田可采煤层有4—10号煤层，其特征见表2。

表2可采煤层特征表

地层煤层

厚度

最小-最大

平均（m）

层间距

最小-最大

平均（m）

结构

（夹矸数）

稳定性可采性

顶底板岩性

顶板底板

山 4 2.80-4.75 2.85-3.93 简单稳定全井田可泥岩泥岩

13

西组

4.03 3.19 0-2

采砂质泥

岩

中细砂

岩

砂质泥岩

细砂岩5

3.49-

4.97

4.06

简单

0-2

稳定

全井田可

采

泥岩

砂质泥

岩

泥岩

砂质泥岩

39.86-51.26

46.70

太原组

8

3.22-

4.39

3.77

简单

0-1

稳定

全井田可

采

石灰岩

泥岩

砂质泥岩

铝质泥岩

15.77-20.34

16.26

10

0-1.43

0.84

简单

0-1

不稳定局部可采

中细砂

岩泥

岩

泥岩4号煤层

位于山西组下部，下距5号煤层2.80～3.93m，平均3.19。煤层厚度2.80～

4.75m，平均4.03m。煤层结构简单，一般不含夹矸，局部含1-2层夹矸，属全井田稳定可采煤层，煤层直接顶板大多为泥岩、砂质泥岩，局部为中细砂岩，底板大都为泥岩，局部为细砂岩、砂质泥岩。井田内该煤层已基本被采空，井田西南部原后山垣煤矿开采时，局部地段4号煤层有冲刷现象。

5号煤层

位于山西组底部，下距K3砂岩3.50m左右。煤层厚度3.49～4.97m，平均4.06m。属井田稳定可采煤层。煤层结构简单，大部不含夹矸，有时含1-2层夹矸。煤层直接顶板大多为泥岩，局部为砂质泥岩，底板多为泥岩，偶为砂质泥岩。

8号煤层

赋存于太原组中下部L1石灰岩之下，上距5号煤层46.70m。煤层厚度3.22～4.39m，平均3.77m，为全井田稳定可采煤层。煤层结构简单，一般不

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含夹矸，局部含一层夹矸。煤层直接顶板为L1石灰岩，有时有泥岩分为顶；底板大多为泥岩、砂质泥岩，局部为铝质泥岩。井田东部该煤层有少量开采。

10号煤层

赋存于太原组中下部，上距8号煤层16.26m。煤层厚度0～1.43m，平均0.84m，为不稳定的局部可采煤层。可采地段为井田东部和西部边界附近。煤层结构简单，一般不含夹矸，局部含一层夹矸。煤层顶板大部为中、细砂岩，局部为泥岩、炭质泥岩，底板大部为泥岩，局部为铝质泥岩、炭质泥岩。

(三)煤层对比

煤层对比采用沙曲精查地质报告对比成果，其对比方法主要采取标志层法，结合地层层序、层间距及煤层自身特点等进行对比，

4号煤层

位于山西组下部，其下有一层砂体，易于识别。原煤灰分低于其它煤层。测井曲线显示伽玛伽玛值本煤层最高。易于对比。

5号煤层

位于山西组底部，上距4号煤层2.58-3.93m，下距K3砂岩3.50m左右，下距太原组顶部L5灰岩13m左右。顶板常发育一层海相泥岩为其特征，以原煤灰分、硫分高于山西组所有煤层为主要特征，对比基本可靠。

8号煤层

L1灰岩为其直接顶板且硫分最高，为一中厚～厚煤层，稳定，全区可采。

10号煤层

下距太原组底部K1砂岩15m左右。硫分低于8、9号煤层，为一较稳定的薄煤层。

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六、煤质

(一)物理性质和煤岩特征

据《山西省河东煤田离柳矿区沙曲井田勘探（精查）地质报告》资料，将各煤层物理性质及煤岩特征叙述如下：

1.物理性质

各煤层煤的物理性质基本相同，颜色为黑色、黑灰色，条痕为黑色至灰黑色，以玻璃及强玻璃光泽为主，少数分层呈油脂光泽，内生裂隙普遍发育，断口为贝壳状、参差状和阶梯状。各煤层为中变质煤，硬度小，脆度大。主要可采煤层一般含夹矸0-3层，属简单～中等结构。夹矸多为泥岩，炭质泥岩为主，伴生黄铁矿及菱铁质结核。

2.煤岩特征

1)宏观煤岩特征

各可采煤层宏观煤岩特征相近，煤岩组分多以亮煤、镜煤为主，其次为暗煤。煤岩类型为光亮型-半亮型煤，含少量半暗-暗淡型煤分层。煤层主要为条带状、均一状结构，层状构造，其次为线理状结构、块状构造。

2)显微煤岩特征

各煤层均以镜质组为主，一般在90％以上，其次丝质组一般大于20％，再次半镜质组一般小于10％。镜质组中以均质镜质体、基质镜质体为主，其次是结构镜质体和碎屑镜质体，胶质镜质体、团块镜质体少见。丝质组是煤中的常见组分，以半丝质体为主，其次是丝质体、碎屑丝质体、粗粒体，其它组分少见。半镜质组是次要组分，其中以均质半镜质体、结构半镜质体为主，基质半镜质体少见，碎屑半镜质体仅在含矿物多的暗煤中富集，由于煤化强度较高，故煤中壳质体大部分已消失，只见一些形态模糊的角质体和

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孢子体。

无机组分均以粘土矿物为主，占10.5～21.2％，其次为硫化铁类、碳酸盐类。粘土矿物呈分散状、条带状、小团块状分布于煤中，部分充填胞腔。黄铁矿呈微粒状、莓球状、块状或充填于胞腔与裂隙中。碳酸盐类充填于次生裂隙或丝质体、半丝质体胞腔中。

显微煤岩类型以微镜煤为主，其次为微镜惰煤，微惰煤含量不高，一般在4.9-21.6％之间，微矿物煤和微矿质类型之和在2～21.6％之间。微镜煤中以微无结构镜煤为主，微镜惰煤中以镜质体为主。

3)煤的反射率及煤变质

煤的镜质组最大反射率，山西组平均1.33～1.43%，太原组平均1.49～1.69%，均达中高变质阶段。

煤变质的特点为：纵向上，随煤层层位降低变质加深，符合希尔特定律，主要为深成变质作用所控制。

各煤层显微组分测定结果见表2-1-3。

表2-1-3 各煤层显微组分测定结果表

煤层号

有机组分（%）无机组分（%）反射率

R。max% 镜质组半镜质组丝质组小计粘土类硫化铁碳酸盐石英小计

2 70.8 3.6 25.6 100 6.7 0.0 0.1 0.0 6.80 1.33

3 69.9 4.0 26.1 100 11.6 0.0 0.1 11.7 1.38

4 60.6 4.7 34.7 100 7.

5 0.1 0.1 0.0 7.7 1.40

5 52.4 5.0 42.

6 100 19.1 0.9 0.2 20.2 1.43

6 79.4 2.9 17.

7 100 10.4 1.3 0.

8 12.5 1.49

8 69.3 4.2 26.5 100 7.5 0.7 0.2 8.4 1.57

9 81.7 2.4 15.9 100 7.8 0.5 1.0 9.30 1.69

10 77.3 2.9 19.8 100 11.5 0.8 0.2 12.5 1.56

（二）化学性质和工艺性能

1.化学性质

根据井田内及邻近钻孔煤芯煤样煤质化验结果和矿井取样化验资料，

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各可采煤层煤质特征如下：

1）4号煤层

水分（Mad）：原煤：0.27%～0.64%，平均0.46%；

浮煤：0.38%～0.68%，平均0.47%。

灰分（Ad）：原煤：7.91%～22.44%，平均17.55%；

浮煤：4.28%～8.54%，平均7.01%。

挥发分（Vdaf）：原煤：23.03%～29.09%，平均25.07%；

浮煤：22.27%～25.20%，平均23.64%。

硫分（St，d）：原煤：0.32%～0.65%，平均0.48%；

浮煤：0.36%～0.66%，平均0.41%。

磷含量（Pd）：原煤：0.002%～0.071%；平均0.024%。

浮煤：0.027%。

发热量(Qgr，d）: 原煤：28.21～33.48MJkg，平均30.19MJkg。

浮煤：33.60～36.77MJkg，平均35.21MJkg。

粘结指数（GR.I）：浮煤：91～95.3，平均93.8。

焦渣特征CRC: 6～7

胶质层最大厚度（Y）：11.4～20mm，平均16.8mm。

煤类为焦煤，洗选后作为炼焦用煤为特低灰-低灰、特低硫-低硫分、低磷分、特高热值煤。

2）5号煤层

水分（Mad）:原煤：0.29%～0.74%，平均0.51%；

浮煤：0.36%～0.85%，平均0.57%。

灰分（Ad）：原煤：7.94%～31.77%，平均21.25%；

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浮煤：5.03%～10.32%，平均8.83%。

挥发分（Vdaf）：原煤：22.02%～24.47%，平均23.30%；

浮煤：21.14%～23.55%，平均22.47%。

硫分（St，d）：原煤：0.41%～1.14%，平均0.67%；

浮煤：0.51%～0.85%，平均0.66%。

磷含量（Pd）：原煤：0.014%～0.202%，平均0.08%；

浮煤：0.0262%。

发热量(Qgr，d）: 原煤：27.46-29.94MJkg，平均28.62MJkg；

浮煤：32.10～36.57MJkg，平均34.31MJkg。

粘结指数（GR.I）：浮煤：76-94.3，平均87.0。

焦渣特征（CRC）: 5-6

胶质层最大厚度（Y）：14.5～19.0mm，平均16.8mm。

煤类为焦煤，洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰以低灰为主、低硫分～中低硫、中磷、特高热值煤。

3）8号煤层

水分（Mad）: 原煤：0.42～0.95%，平均0.52%；

浮煤：0.27～0.97%，平均0.51%。

灰分（Ad）：原煤：12.35～35.09%，平均19.40%；

浮煤：6.02～10.57%，平均8.01%。

挥发分（Vdaf）：原煤：17.65～22.65%，平均20.16%；

浮煤：17.67～20.17%，平均19.07%。

硫分（St，d）：原煤：1.36～3.26%，平均2.69%；

浮煤：2.13～2.63%，平均2.37%。

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磷含量（Pd）：原煤：0.004%～0.074%，平均0.022%；

浮煤：0.002%。

发热量(Qgr，d）: 原煤：30.44～31.56MJkg，平均31.11MJkg；

浮煤：33.51～38.53MJkg，平均35.85MJkg。

粘结指数（GR.I）：浮煤：78.5～90.1，平均86.1。

焦渣特征（CRC）: 5-6

胶质层最大厚度（Y）：8.8-14.5mm，平均11.9mm。

煤类为焦煤，洗选后为低灰-中灰、高硫分、特低磷、特高热值煤。4）10号煤层

水分（Mad）: 原煤：0.24～0.98%，平均0.52%；

浮煤：0.32～0.66%，平均0.50%。

灰分（Ad）：原煤：16.44～42.42%，平均31.42%；

浮煤：6.51～14.57%，平均10.03%。

挥发分（Vdaf）：原煤：22.56～27.56%，平均24.89%；

浮煤：17.67～23.31%，平均20.82%。

硫分（St，d）：原煤：1.38～3.44%，平均2.48%；

浮煤：0.89～2.26%，平均1.24%。

磷含量（Pd）：原煤：0.006%～0.137%，平均0.061%；

浮煤：0.1226%。

发热量(Qgr，d）: 原煤：20.03～28.70MJkg，平均24.95MJkg；

浮煤：32.65～36.19MJkg，平均34.01MJkg。

粘结指数（GR.I）：浮煤：95.4～98.0，平均96.5。

焦渣特征（CRC）: 5-7

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