公司

礦井3.0Mt/a初步設(shè)計(jì)

說明書

煤芭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院

一O一O年十一月

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里垠煤業(yè)有限公司

礦井3.0Mt/a初步設(shè)計(jì)

說明書

工程編號(hào)：C1812s

建設(shè)規(guī)模：3.OMt/a

院長：賀天才

總工程師：耿建平（兼）

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：張建生

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院

二。一。年十一月

目錄

刖§...............................................................................1

第一章井田自然概況.......................................4

第一節(jié)井田自然概況..........................................4

第二章兼并重組的條件.....................................6

第一節(jié)資源條件..............................................6

第二節(jié)外部條件.............................................33

第三章井田開拓.........................................35

第一節(jié)井田境界及資源/儲(chǔ)量..................................35

第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限...........................38

第三節(jié)井田開拓.............................................40

第四節(jié)井筒.................................................43

第五節(jié)井底車場及胴室.......................................45

第四章大巷運(yùn)輸和設(shè)備...................................47

第一節(jié)運(yùn)輸方式的選擇.......................................47

第二節(jié)礦車................................................49

第三節(jié)煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型.....................................54

第五章采區(qū)布置及裝備....................................63

第一節(jié)采煤方法.............................................63

第二節(jié)采區(qū)布置.............................................71

1

第三節(jié)巷道掘進(jìn).............................................76

第六章通風(fēng)和安全........................................80

第一節(jié)瓦斯預(yù)測及抽放.......................................80

第二節(jié)礦井通風(fēng).............................................81

第七章提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備....................93

第一節(jié)提升設(shè)備.............................................93

第二節(jié)通風(fēng)設(shè)備............................................103

第三節(jié)排水設(shè)備............................................106

第四節(jié)壓縮空氣設(shè)備和制氮設(shè)備..............................116

第五節(jié)瓦斯抽放設(shè)備........................................119

第八章地面生產(chǎn)系統(tǒng).....................................121

第一節(jié)煤質(zhì)及其用途........................................121

第二節(jié)煤的加工............................................121

第三節(jié)地面生產(chǎn)系統(tǒng)........................................121

第四節(jié)輔助設(shè)施............................................128

第九章地面運(yùn)輸.........................................130

第一節(jié)概況................................................130

第二節(jié)場外公路............................................130

第十章總平面布置及防洪排澇.............................132

第一節(jié)概況................................................132

—2—

第二節(jié)平面布置............................................133

第三節(jié)場區(qū)綠化.............................................136

第四節(jié)豎向設(shè)計(jì)及場內(nèi)排水..................................136

第五節(jié)場內(nèi)運(yùn)輸............................................137

第六節(jié)礦井其他場地布置....................................137

第七節(jié)管線綜合布置.........................................138

第八節(jié)工程建設(shè)項(xiàng)目用地.....................................138

第九節(jié)防洪排澇...........................................138

第H^一章電氣...........................................140

第一節(jié)供電電源............................................140

第二節(jié)電力負(fù)荷............................................140

第三節(jié)送變電..............................................141

第四節(jié)地面供配電..........................................144

第五節(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)供配電及控制................................146

第六節(jié)井下供配電..........................................149

第七節(jié)監(jiān)控與計(jì)算機(jī)管理....................................152

第八節(jié)礦井通信...........................................155

第十二章地面建筑.......................................158

第一節(jié)設(shè)計(jì)原始資料和建筑材料..............................158

第二節(jié)工業(yè)建筑物與構(gòu)筑物..................................159

第三節(jié)行政、公共建筑......................................161

—3—

第十三章給水排水.......................................162

第一節(jié)給水................................................162

第二節(jié)排水................................................167

第三節(jié)室內(nèi)給排水..........................................171

第四節(jié)消防及灑水..........................................171

第十四章采暖、通風(fēng)及供熱...............................173

第一節(jié)采暖與制冷..........................................173

第二節(jié)井筒防凍............................................174

第三節(jié)鍋爐房設(shè)備..........................................175

第四節(jié)室外供熱管道........................................176

第十五章建井工期.......................................177

第一節(jié)建井工期............................................177

第二節(jié)產(chǎn)量遞增計(jì)劃........................................180

第十六章技術(shù)經(jīng)濟(jì).......................................181

第一節(jié)勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率................................181

第二節(jié)建設(shè)項(xiàng)目資金概算....................................181

第三節(jié)原煤生產(chǎn)成本........................................185

第四節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及評(píng)價(jià)..................................186

第五節(jié)礦井設(shè)計(jì)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)............................187

—4—

附件：

L主要機(jī)電設(shè)備和器材?目錄

2.概算書

圖紙目錄

-5-

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里垠煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

刖S

一、項(xiàng)目背景及隸屬關(guān)系

為加快推進(jìn)煤礦企業(yè)兼并重組整合,淘汰落后產(chǎn)能，推進(jìn)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)

展、安全發(fā)展、和諧發(fā)展，依據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組下發(fā)

關(guān)于《晉中市左權(quán)縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)》（晉煤重組辦

發(fā)[2009]74號(hào)），對(duì)左權(quán)龍泉冶金鑄造有限公司五里垠煤礦重組為山西潞安集

團(tuán)左權(quán)五里垠煤業(yè)有限公司，整合后井田面積為9.8602km；擬開采3-15號(hào)煤

層，兼并重組后生產(chǎn)能力為180萬t/a,后經(jīng)晉煤重組辦發(fā)[2010]53號(hào)《關(guān)于

潞安集團(tuán)潞寧孟家窯煤業(yè)有限公司等2處礦井調(diào)整產(chǎn)能的批復(fù)》將該礦井生產(chǎn)

能力調(diào)整為120萬t/a。

根據(jù)五里垠煤業(yè)有限公司委托,我院在2010年7月和10月分別編制了《山

西潞安集團(tuán)左權(quán)五里堤煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)》及安全

專篇，并通過相關(guān)部門的審批通過。

根據(jù)礦方的實(shí)際生產(chǎn)需要，委托我院編制《山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里垠煤業(yè)

有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)》。

二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

按照實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求，符合實(shí)際情況，將該礦井建

設(shè)成規(guī)模合理、安全性好、機(jī)械化裝備水平適中，見效快、效益好、符合煤礦

發(fā)展趨勢的新型地方礦井。

三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

1.考慮到利用已有選煤廠及充分利用現(xiàn)有工業(yè)場地的原則，并結(jié)合目前礦

井平整場地的情況，設(shè)計(jì)確定主副井工業(yè)場地布置在原工業(yè)場地北側(cè)的臺(tái)地上。

2.井田采用了斜井開拓方式。主斜井裝備大傾角膠帶輸送機(jī)及架空乘人器、

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院1

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)煤炭連續(xù)運(yùn)輸和人員的升降；副斜井裝備JK-2X1.5/20E型單繩纏繞式單

滾筒提升機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井所有輔助提升任務(wù)。

3.上組煤沿煤層布置半煤巖巷道，在其兩側(cè)直接布置工作面生產(chǎn)。合理減

少巷道掘進(jìn)費(fèi)用，將開拓大巷與采區(qū)準(zhǔn)備巷道合并共用，減少了井巷工程量、

簡化了井下運(yùn)輸系統(tǒng)和環(huán)節(jié)。下組煤輔助運(yùn)輸下山及進(jìn)風(fēng)行人下山沿15號(hào)煤層

底板布置，回風(fēng)下山沿15號(hào)煤層頂板布置，膠帶運(yùn)輸下山沿15號(hào)煤層下10m

處的巖層布置，從而降低礦井瓦斯大帶來的危險(xiǎn)性。

4.礦井投產(chǎn)時(shí)在上下組煤各布置一個(gè)回采工作面，上組煤采用綜采一次采

全高采煤法，下組煤采用綜采放頂煤采煤法。簡化了巷道布置及開采工藝，減

少了工作面搬家次數(shù)，塊煤率高，易于適應(yīng)煤層厚度的變化和地質(zhì)構(gòu)造條件變

化，工作面出煤點(diǎn)多，生產(chǎn)集中化程度高，工作面單產(chǎn)高、工效高。

5.依據(jù)工作面的年推進(jìn)度和掘進(jìn)方式，設(shè)計(jì)以兩個(gè)生產(chǎn)工作面，四個(gè)綜掘

工作面和兩個(gè)普掘面保證礦井正常生產(chǎn)接替，采掘比2：6o

6.井下大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)自回采工作面至地面膠帶一條

龍連續(xù)運(yùn)輸，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于實(shí)現(xiàn)集中自動(dòng)化控

制與管理。

7.井下輔助運(yùn)輸采用無極繩連續(xù)牽引車牽引礦車，從根本上克服了傳統(tǒng)的

輔助運(yùn)輸方式所存在的用人多、設(shè)備多、事故多、費(fèi)用高、效率低、效益差等

弊端，為高產(chǎn)高效礦井建設(shè)和安全生產(chǎn)提供了保證。

8.礦井提升、運(yùn)輸、采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)、安全等機(jī)電設(shè)備裝備先進(jìn)，立足

國產(chǎn)，均采用實(shí)踐證實(shí)安全程度高、性能優(yōu)、能力大、維修量小的機(jī)械設(shè)備及

儀器，合理提高了礦井的裝備水平。

四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1.礦井設(shè)計(jì)可采資源量：72.57Mt,占工業(yè)資源量的68%。

2.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：3.OMt/a。

3.礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限:17.3a。

4.礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，新增井巷工程總長度21800m,其中巖

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—2—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

巷6706m,占31%,煤巷11730m,占54%,半煤巖巷3364m,占15%。井巷掘進(jìn)

總體積355052m，,其中胴室體積19650m，。萬噸掘進(jìn)率為182m/萬t。

5.噸煤電耗：19.80kW.ho

3

6.工業(yè)建筑物指標(biāo)：總面積21912.05nl2,總體積177950.81mo

行政、公共建筑總面積：已有2534m2,新建6466nf,總體積：已有9122.4

m3新建26022.3m3,單身宿舍總面積:19600m2,合計(jì)28600nf。

7.礦井全員效率：14t/工。

8.礦井在籍人數(shù)：1026人。

9.建井工期：22個(gè)月。

10.根據(jù)以上編制依據(jù)，計(jì)算出本項(xiàng)目建設(shè)總造價(jià)為118348.83萬元，噸煤

投資為394.50元。項(xiàng)目建設(shè)總資金為121710.83萬元，其中：井巷工程投資

26963.91萬元；土建工程投資為22289.55萬元；設(shè)備及工器具購置投資為

30389.09萬元；安裝工程投資為15776.44萬元；工程建設(shè)其他費(fèi)用投資為

10640.62萬元；基本預(yù)備費(fèi)投資7424.17萬元；建設(shè)期間投資貸款利息為

4865.05萬元；鋪底流動(dòng)資金為3362.00萬元。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—3—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里塘煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

第一章井田自然概況

第一節(jié)井田自然概況

一、交通位置

左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司位于左權(quán)縣城南2.5km,隸屬河南鄉(xiāng)管轄，井田

北起紫會(huì)村南100m,南至榆林坪村以北600m,東自溝里村與西寨村一線，西至

范家莊一線，為一西部規(guī)則，東部不規(guī)則的多邊形，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)113°

19'02"?113°21'28〃,北緯37°58〃?37°04'01〃。

井田交通較為方便，207國道從井田以東邊緣通過，工業(yè)場地距陽一涉鐵

路左權(quán)站4?6km,北距陽泉市120km,西北距晉中市125km,汽車均可直達(dá)。

礦井建設(shè)與生產(chǎn)期間和物資、設(shè)備經(jīng)公路可抵達(dá)工業(yè)場地，公路運(yùn)輸條件極為

便利。交通位置圖詳見圖l-1-lo

二、地形地貌

井田位于太行山西麓，西高東低，最高點(diǎn)為井田西界，范家莊西北，標(biāo)高

為1402.9m,最低點(diǎn)為五里城村南河谷，標(biāo)高為1121.0m相對(duì)高差281.9m。區(qū)

內(nèi)溝谷比較發(fā)育，地形較為復(fù)雜，屬低中山區(qū)。

三、水系

井田屬于海河流域漳河水系，縱貫本井田外東緣的南河川由南向北于左權(quán)

縣城南匯入清漳河西源流向南東，于峻漳與清漳河?xùn)|源合并，自北向南，經(jīng)麻

田入河北省涉縣。井田內(nèi)無常年性河流，僅在雨季有山洪從井田東南流泄。

四、氣象及地震情況

本井田屬于寒溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，最高氣溫35.6℃（1931年）,

最低氣溫-25℃（1984年），年平均氣溫7.5℃；多年平均降水量484.4mm,多

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—4—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

年平均蒸發(fā)量1708.7mm,降水量主要集中在7、8、9三個(gè)月內(nèi)；多年平均無霜

期159天，最大凍土深度90cm,一般從頭年10月開始，到次年4月解凍；風(fēng)

季每年11月至翌年4月，冬季多西北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)。

本區(qū)歷史上未發(fā)生過5級(jí)以上地震，據(jù)歷史記載，明嘉靖、清道光年間曾

發(fā)生過有感地震，但都不是震中位置，只是鄰區(qū)發(fā)生地震，波及到本區(qū)。建國

后，據(jù)記載曾發(fā)生過35次地震，其中大于4級(jí)的4次，大干3級(jí)的7次，小于

3級(jí)的24次。據(jù)資料，本區(qū)屬華北地震區(qū)山西亞區(qū)，地震烈度為6度。地震動(dòng)

峰值加速度為0.05go

五、社會(huì)經(jīng)濟(jì)

左權(quán)縣位于山西省東部，面積2190km2,現(xiàn)轄5鎮(zhèn)10鄉(xiāng)，人口13.4萬。

本縣地勢高峻，山地丘陵居多，占全縣面積90%以上，僅在清漳河沿岸有2

塊平川，海拔也在1300m以上。

區(qū)內(nèi)有耕地25萬畝。農(nóng)作物以玉米、谷子、土豆、黃豆、菽麥為主，次為

養(yǎng)麥、黑豆、高粱、小麥等。森林面積100萬畝。畜牧業(yè)有牛、羊、馬、驢等。

區(qū)以礦產(chǎn)資源豐富。有煤、鐵、鋁、銅、鎰、磷、硫、水晶石、冰洲石、

白云巖等。其中以煤為最多，地質(zhì)儲(chǔ)量155億噸。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—5—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

第二章兼并重組的條件

第一節(jié)資源條件

一、井田地質(zhì)勘探程度及地質(zhì)報(bào)告批準(zhǔn)文號(hào)

2008年7月山西克瑞通實(shí)業(yè)有限公司編制了五里埃煤礦機(jī)械化升級(jí)改造礦

井地質(zhì)報(bào)告,2010年9月進(jìn)行了修改并通過了晉煤規(guī)發(fā)[2010]1039號(hào)文關(guān)于潞

安集團(tuán)左權(quán)五里垠煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告批復(fù)，主要結(jié)論性

成果如下：

1、詳細(xì)查明了井田構(gòu)造特征，井田為走向NE傾向NW的單斜構(gòu)造，傾角平

緩，在6°-15°間。在井田的東部發(fā)育一條走向NNE的斷層，落差在4-6m間。

井田內(nèi)無巖漿活動(dòng)，構(gòu)造類型為簡單構(gòu)造。

2、詳細(xì)查明了井田地層發(fā)育情況，查明井田含煤地層主要為二疊系下統(tǒng)山

西組和石炭系上統(tǒng)太原組。

3、諂0查明了井田可采煤層為3、4、7、8、9、15號(hào)煤層，其中3、4、15號(hào)為穩(wěn)定可

采煤層，7、8號(hào)為較穩(wěn)定大部可采煤層，9號(hào)為襁定局部可采煤層。

4、詳細(xì)查明了可采煤層的煤類、煤質(zhì)特征，確定了煤的工業(yè)用途，即3

號(hào)煤層為瘦煤、4號(hào)煤層為貧瘦煤，可作煉焦配煤；15號(hào)煤層為貧煤，可作動(dòng)

力用煤；7、8、9號(hào)為高硫煤，暫不開采。

5、查明了井田水文地質(zhì)條件，評(píng)價(jià)了礦井充水因素，初步確定3、4、7、8、9號(hào)煤層

礦井水如崛條件為中等型；15號(hào)煤層水文地質(zhì)條件為中等?復(fù)雜型。

6、估算了各可采煤層探明的、控制的、推斷的資源/儲(chǔ)量。

經(jīng)本次估算，井田內(nèi)批采煤層3、4、15號(hào)煤層現(xiàn)保有資源/儲(chǔ)量10675萬

噸，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(111b)6744萬噸，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)

3146萬噸，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)785萬噸。探明的儲(chǔ)量(111b)占資

源/儲(chǔ)量總和(不包括高硫煤)的63.2%,探明、控制儲(chǔ)量(lllb+122b)占資源/

儲(chǔ)量總和(不包括高硫煤)的92.7%o達(dá)到勘探階段要求。求得高硫煤層7、8、9

號(hào)保有資源/儲(chǔ)量2529萬t。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—6—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

7、查明該礦現(xiàn)采3號(hào)煤層，屬高瓦斯礦井。3、4號(hào)煤層煤塵均具爆炸性,

煤層屬不易自燃煤層，井田地溫、地壓正常。

8、查明了采(古)空區(qū)積水、積氣及火區(qū)情況。

2008年10月18日山西省煤炭工業(yè)局下發(fā)了關(guān)于山西左權(quán)龍泉冶金鑄造有

限五里堆煤礦機(jī)械化升級(jí)改造礦井地質(zhì)報(bào)告的批復(fù)，批復(fù)文號(hào)為晉煤規(guī)發(fā)

[2008]904號(hào),2010年9月進(jìn)行了修改并通過了晉煤規(guī)發(fā)[2010]1039號(hào)批復(fù)。

二、地質(zhì)構(gòu)造

1.地層

井田內(nèi)的地層出露自東而西，由老到新依次有：二疊系下統(tǒng)山西組、下石

盒子組；上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組；第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。現(xiàn)根據(jù)五里城

精查勘探資料，將井田地層由老至新分述如下：

(1)奧陶系中統(tǒng)峰峰組(Ozf)

本組地層井田內(nèi)地表沒有出露，據(jù)鉆孔揭露其巖性為深灰色一黑灰色石灰

巖，含泥質(zhì)，塊狀，致密堅(jiān)硬，比重大，裂隙、溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，方解石多呈脈

狀充填于裂隙內(nèi)，厚度80-100m。

(2)石炭系中統(tǒng)本溪組(Czb)

本組地層在井田內(nèi)地表沒有出露，有8個(gè)鉆孔穿過本組地層。現(xiàn)依據(jù)鉆孔

資料，其巖性由“山西式鐵礦”、灰色鋁土質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、深

灰色石灰?guī)r等巖石組成。本組厚12.50-32.21m,平均25.22m。

(3)石炭系上統(tǒng)太原組(Cst)

該組地層為井田內(nèi)重要含煤地層之一，只在東寨村東北，井田東邊界外100

m處有零星出露，井田內(nèi)地表沒有出露，但所有鉆孔都穿過此地層，根據(jù)鉆孔

資料綜合如下：

據(jù)其巖相巖性及古生物組合對(duì)比，將本組地層分為三個(gè)巖性段：

1

一段(Cst)：由晉祠砂巖(KJ底界至四節(jié)石石灰?guī)r(K2)底界，巖性由灰

白色中粒石英砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及14、15號(hào)煤層組成。本段厚

21.55-38.61m,平均厚28.38m。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—7—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

2

二段(C3t)：由四節(jié)石石灰?guī)r(心)底界至猴石石灰?guī)r(KJ頂界。巖性主

要由三層石灰?guī)r間夾灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及11、12、13號(hào)煤層組

成。該段厚26.26-45.83m,平均厚36.33m。

三段(C3tD：由猴石灰?guī)r頂界至北岔溝砂巖(KJ底界。巖性由黑色泥巖、

砂質(zhì)泥巖、灰色砂巖及7、8、9號(hào)煤層組成。該段厚41.09-73.84m,平均58.88m。

太原組地層厚88.90-158.28m,平均厚123.59m。

(4)二疊系下統(tǒng)山西組(P1S)

該組地層在井田東邊界內(nèi)外有零星出露，井田以外的五里城村西有大片出

露；井田內(nèi)外17個(gè)鉆孔，14個(gè)鉆孔穿過該組地層，連續(xù)沉積在太原組地層之

上，該組地層屬濱海沼澤瀉湖相沉積，為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖交互沉積組合;

其底部以七砂巖(北岔溝砂巖)的底界與太原組分界，頂部以L砂巖的底界與下

石盒子組下段分界。該組巖性主要為灰白色細(xì)-粗粒長石石英砂巖、灰色、黑色

泥巖、砂質(zhì)泥巖中夾3、4、5號(hào)煤層。地層厚48.70-74.21m,平均厚60.35m。

(5)二疊系下統(tǒng)下石盒子組(Pix)

本組地層在井田內(nèi)廣泛分布，連續(xù)沉積在山西組地層之上，其巖性以砂巖、

砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，夾有炭質(zhì)泥巖及薄煤層等組成一套陸相沉積的陸源碎屑

物地層，按其巖性組合，以L砂巖將本組分為一、二兩個(gè)巖性段，即一段(P3)、

二段(P4),地層厚度89.10T32.84m,平均厚度115.57m。

a.下石盒子組一段(P3)

本組地層與山西組以及砂巖(俗稱駱駝脖子砂巖)底界面分界，并連續(xù)沉

積于由西組之上，零星分布于井田最東部。本段地層由灰色?黑灰色之砂巖、

砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖等組成，中夾4層薄煤層，煤層厚度0.26?0.50m。

地層厚度39.30?63.04m,平均厚度52.35m。

b.下石盒子組二段(P.x2)

底界以L砂巖與一段分界，連續(xù)沉積于下段之上，本段地層由灰黑色灰白

色、灰綠色、黃綠色、雜色、紫色、紫紅色、細(xì)一粗砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等

組成，廣泛分布于井田東部、中部。頂部“桃花泥巖”一般厚5?25m,地表以

五里垠村西溝較為發(fā)育，厚度達(dá)27m,其主要巖性為淺灰、灰紫、雜色含鐵質(zhì)

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—8—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

鮑粒鋁土質(zhì)泥巖，在地表鐵質(zhì)鮑粒風(fēng)化后形成小孔，網(wǎng)格狀節(jié)理發(fā)育，鐵質(zhì)沿

節(jié)理裂隙染成褐紅色、粉紅色斑塊，色彩鮮艷，似桃花綻開，故而得名“桃花

泥巖”。“桃花泥巖”局部相變?yōu)樽稀底仙百|(zhì)泥巖，其層位穩(wěn)定，標(biāo)志明顯,

成為劃分上、下石盒子組地層的重要輔助標(biāo)志。本段地層平均厚度63.22m。

(6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)

該組地層連續(xù)沉積于下石盒子組地層之上，大面積出露于井田中部，其底

界砂巖(K,o)為上、下石盒子紐分界。按巖性分為上、下兩段。地層厚度419.68~

475.67m,平均厚度458.27m。

a.上石盒子組一段(P2S?

本段地層連續(xù)沉積于下石盒子組二段地層之上，中下部為深綠灰色、淺灰

綠色夾紫紅色泥巖淺灰綠色、灰白色細(xì)一粗粒長石石英砂巖與灰黑色、淺灰綠

色砂質(zhì)泥巖、砂泥巖互層；上部為灰白色、灰綠色細(xì)?粗粒砂巖及灰白色、淺

灰色礫巖，頂部為淺灰綠色與紫紅色夾灰黃色相雜泥巖、砂質(zhì)泥巖。厚度

168.llm0

b.上石盒子組二段(P2s9

底部以一厚層狀砂巖(KJ與一段連續(xù)沉積，由紫紅色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)

泥巖、細(xì)?粗砂巖組成。底部為一薄層紫紅色夾灰綠色石英質(zhì)礫巖層。廣泛分

布于井田西部。地層厚度290.16m。

(7)二迭系上統(tǒng)石千峰組(P2sh)

僅在井田西南部有所出露，鉆孔都未揭露。連續(xù)沉積于上石盒子組之上，

底部為暗紫色厚層狀含礫粗砂巖(MJ,其下部疏松，含大量礫石，頂部微紅色,

堅(jiān)硬。其上為一套紫色、磚紅色砂質(zhì)泥巖夾紫、灰紫色細(xì)砂巖，含大量鈣質(zhì)結(jié)

核。厚度約140m左右。

⑻第四系(Q)

分布于井田內(nèi)外之山坡、山頂、溝谷中，不整合于各時(shí)代基巖之上。

a.中更新統(tǒng)離石黃土(QJ

由紅棕色、紅黃色亞砂土及亞粘土組成，含大量鈣質(zhì)結(jié)核。厚度0.5?

13.8mo

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—9—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

b.上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3)

為淺黃、灰黃色亞砂土或細(xì)粉砂土，垂直節(jié)理發(fā)育。厚度0?50m。

c.全新統(tǒng)(Q)

主要分布在河谷、溝谷中，為現(xiàn)代沖積，洪積物，由砂卵石及粉砂土組成,

厚0-10mo

2.地質(zhì)構(gòu)造

(1)斷層

井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅在井田的東部礦界處發(fā)育一條走向NNE的斷層,

斷面傾向NW,傾角60°-75°,落差4-6m。井田內(nèi)延伸1300m。

(2)褶皺

井田內(nèi)地層總體為走向NE傾向NW的單斜構(gòu)造，傾角較平緩，一般在6-15°

間。在此基礎(chǔ)上發(fā)育次一級(jí)寬緩褶皺，其表現(xiàn)是在井田的西北井田邊界附近發(fā)

育一條軸向NNE的向斜構(gòu)造(紫合向斜)，兩翼傾角近于一致，在6-15。間。

井田內(nèi)延伸約2000m。

(3)巖漿巖

井田內(nèi)未見巖漿活動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)巖體。

綜上所述，井田內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩，為走向NE傾向NW的單斜構(gòu)造，在此基

礎(chǔ)上發(fā)育有次一級(jí)寬緩向斜，斷層稀少，未見巖漿活動(dòng)，故構(gòu)造復(fù)雜程度劃為

簡單構(gòu)造類型。

三、煤層及煤質(zhì)

1.煤層

井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組，本溪組及

下石盒子組僅含煤薄煤層或煤線，均不可采。太原組、山西組平均總厚149.02m,

共含煤11層，自上而下編號(hào)依次為3、4、5、7、8、9、11、12、13、14、15

號(hào)煤層。煤層總厚13.89m含煤系數(shù)為9.30%。其中可采煤層為3、4、7、8、9、

15號(hào)煤層，井田內(nèi)5號(hào)煤層雖有419、421、422、423號(hào)孔4個(gè)可采點(diǎn)，但因

可采點(diǎn)分散，連不成大片，應(yīng)屬零星可采煤層。可采煤層平均總厚11.24m,可

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—10—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

采含煤系數(shù)為7.5%o

井田內(nèi)可采煤層自上至下有3、4、7、8、9、15號(hào)共計(jì)6層。現(xiàn)根據(jù)精查

勘探資料，將各可采煤層分述如下：

3號(hào)煤層：位于山西組中部，煤層層位穩(wěn)定，井田東部邊界附近有出露，

井田內(nèi)外17個(gè)鉆孔除五一3、五一4、418孔因煤層剝蝕未見此煤層外，其余14

個(gè)鉆孔均見此煤層。井田內(nèi)煤層厚度為0.29-2.35m,平均1.13m。煤層厚度變

化不大，平面上有中間厚，四周薄之趨勢，變異系數(shù)12.28%,屬厚度變化很小

煤層。可采系數(shù)86%,屬大部可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，大部為單層結(jié)構(gòu)，僅

416、505孔煤層夾一層0.3—0.4m夾研。

煤層頂板多數(shù)為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時(shí)為中細(xì)砂巖，底板為泥

巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，為較穩(wěn)定、大部可采煤層。井田東部該煤層已進(jìn)行了

部分開采。

4號(hào)煤層：當(dāng)?shù)厮追Q“四尺煤”，位于山西組中下部，上距3號(hào)煤層3.32?

15.41m,平均間距6.61m。井田東部邊界附近有露頭出露。井田東部五一3、五

—4、418孔該煤層被剝蝕。煤層厚度0.92—1.92m,平均厚度1.37m,其中以

416孔最厚，厚度為1.92m,以422孔最薄，厚度0.92m,可采系數(shù)100%,厚

度變化不大，厚度變異系數(shù)5.77%,為厚度變化很小煤層。煤層結(jié)構(gòu)多數(shù)為單

層結(jié)構(gòu)，僅五一1孔、413孔、416孔夾一層0.05~0.25m夾砰。

煤層頂板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖、中砂巖，底板為泥巖、砂

質(zhì)泥巖或中細(xì)檔巖，為井田穩(wěn)定可采煤層。井田東部該煤層已進(jìn)行了部分開采。

7號(hào)煤層：位于太原組三段中上部，上距山西組底界砂巖(K7)0.5?

29.12m,平均14.13m。

該煤層在井田東部五-3、五-4孔被剝蝕。煤層厚度0.55-1.12m,平均厚度

0.83m,其中五一1、413、421、422、506五鉆孔煤層厚度未達(dá)最低可采厚度，

煤層可采系數(shù)為69%,煤層厚度變化不大，厚度變異數(shù)為5.49%,屬厚度變化

很小煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，均為單層結(jié)構(gòu)。為較穩(wěn)定的大部可采煤層，煤層頂

板多數(shù)為泥巖、砂質(zhì)泥巖，堅(jiān)硬度較差。局部為中細(xì)砂巖，較堅(jiān)硬。底板為泥

巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院11

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

8號(hào)煤層:俗稱‘七尺煤"，位于太原組三段中部,上距7號(hào)煤層3.35?11.43m,

平均8.31m。

該煤層較穩(wěn)定，除五-3、五-4鉆孔被剝蝕外，其余鉆孔均見此煤層，煤層

厚度0.31?1.90m,平均厚度1.02m,以424鉆孔煤層厚度最厚為1.90m,而五

一1、五一5、421、506四鉆孔煤層厚度未達(dá)最低可采厚度，屬全井田較穩(wěn)定大

部可米煤層。

煤層結(jié)構(gòu)多數(shù)為單層結(jié)構(gòu)，局部夾2層0.1?0.3m的夾研。結(jié)構(gòu)較簡單。

煤層頂板：大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖；底板炭質(zhì)泥巖、泥

巖、砂質(zhì)泥巖和中細(xì)砂巖。該煤層為較穩(wěn)定的大部可采煤層。

9號(hào)煤層：位于太原組三段下部，上距8號(hào)煤層16.30~27.70m,平均

24.73m,下距K4灰?guī)r0.90?15.94m,平均9.32m。

該煤層不穩(wěn)定，井田內(nèi)五一4號(hào)孔被剝蝕,422孔尖滅。煤層厚度0?1.14m,

平均厚度0.79m,其中五一1、416、418、423四鉆孔煤層厚度未達(dá)最低可采厚

度。屬全井田不穩(wěn)定局部可采煤層；煤層結(jié)構(gòu)大多數(shù)為單層結(jié)構(gòu)，只有505孔

夾0.15m厚夾砰，結(jié)構(gòu)簡單。

煤層頂板：大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖、局部為細(xì)砂巖、中砂巖；煤層底板：

為炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和中細(xì)砂巖。為不穩(wěn)定局部可采煤層。

15號(hào)煤層：俗稱“丈八煤”，位于太原組一段下部，上距“四節(jié)石”石灰

巖(3)13.71?26.53m,平均18.35m,下距太原組底界砂巖(K)0?2.36m,平均

0.96m。上距9號(hào)煤層35.99-97.12m,平均63.27m。

煤層層位極其穩(wěn)定，煤層厚度5.03?8.18m,平均厚度6.17m,可采系數(shù)

100%；厚度變化不大，五一3孔厚度最大為8.18m,421孔厚度最薄為5.03m；

厚度變異系數(shù)3.75%,屬厚度變化很小煤層。

該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多數(shù)煤層夾肝層數(shù)為3層，局部夾4層肝石，有時(shí)為2

層夾研。

煤層頂板：大部為中細(xì)砂巖，局部為炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖，頂板為

中砂巖的鉆孔占鉆孔總數(shù)的52.9%。煤層底板：大部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部

為炭質(zhì)泥巖和砂巖，底板總的來說較軟。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—12—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里塘煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

為全井田穩(wěn)定可采煤層。可采煤層特征見表2-

表2-1-1可采煤層特征表

煤厚頂?shù)装鍘r性

煤層間距(m)

地層最小一最大夾肝數(shù)

煤層號(hào)最小一最大穩(wěn)定性可采性

平均厚度結(jié)構(gòu)頂板底板

單位平均

(m)

泥巖砂質(zhì)泥巖

0.29-2.350-1

3穩(wěn)定大部可采砂質(zhì)泥巖泥巖

1.133.32-15.41簡單

6.61中細(xì)砂巖粉砂巖

山西組

砂質(zhì)泥巖中細(xì)砂巖

0.92T.920-1賦煤區(qū)

4穩(wěn)定泥巖泥巖

1.37簡單可采

22.34-65.93中細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖

43.36中細(xì)砂巖泥巖

0.55-1.120

7較穩(wěn)定大部可采泥巖砂質(zhì)泥巖

0.83簡單

3.35TL43砂質(zhì)泥巖粉砂巖

8.31砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖

0.31-1.900-2

8較穩(wěn)定大部可采泥巖泥巖

1.02簡單

6.30-27.70炭質(zhì)泥巖中細(xì)砂巖

太原組

24.73砂質(zhì)泥巖泥巖

0-1.140-1

9不穩(wěn)定局部可采泥巖砂質(zhì)泥巖

0.79簡單

中細(xì)砂巖中細(xì)砂巖

35.99-97.12

砂質(zhì)泥巖

5.03-8.181-4哨蠅

1563.27穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖

6.17復(fù)雜砂質(zhì)泥巖

炭質(zhì)泥巖

2.煤質(zhì)

(1).物理性質(zhì)：

a.宏觀煤巖類型

井田內(nèi)各可采煤層的顏色均為黑色，3號(hào)煤光澤暗淡，以暗煤為主，4、9、

15號(hào)煤為半亮型，8煤為玻璃光澤。均為均一狀結(jié)構(gòu)，3號(hào)煤為塊狀構(gòu)造；4

號(hào)煤為層理狀構(gòu)造；15號(hào)煤上部為塊狀，下部為粉末狀構(gòu)造，均為階梯狀斷口；

3號(hào)煤具柱狀節(jié)理，裂隙不發(fā)育。

b.煤的鏡質(zhì)組反射率(R°max%)

據(jù)精查資料，太原組可采煤層中8煤層鏡質(zhì)組反射率最小為1.52%,9號(hào)

煤層次之為1.59%,15號(hào)煤層最大為1.63%,表明和煤層埋藏越深，鏡質(zhì)組反

射率越大，向深處逐漸增大。

c.煤的變質(zhì)作用

根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率可以大致判斷煤的變質(zhì)程度，一般隨著煤的變質(zhì)程度加深

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院—13—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里塘煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

而降低，泥炭揮發(fā)分產(chǎn)率可高達(dá)70%,褐煤一般為40%-60%,變質(zhì)程度稍高

的煙煤一般為10%-50%,變質(zhì)程度高的無煙煤則小于10%。

本井田內(nèi)外有關(guān)鉆孔和生產(chǎn)煤礦各可采煤層揮發(fā)分平均產(chǎn)率見下表2-1-2：

層名稱

3號(hào)4號(hào)7號(hào)8號(hào)9號(hào)15號(hào)

17.30?21.9810.4420.7114.73-21.2212.59?21.2013.52?23.851222-2211

原煤

20.0016.4717.1617.5818.6417.00

15.71-18.1215.12?20.2710.39/9.9812.63/8.7912.7719.6311.12/7.13

浮煤

17.1017.0215.3015.3215.9213.72

各可采煤層原煤揮發(fā)分(Vdaf)產(chǎn)率變化范圍10.41%-23.85%,各可采煤

層揮發(fā)分平均產(chǎn)率變化范圍16.47%-20.00%,各可采煤層浮煤揮發(fā)分(Vdaf)

產(chǎn)率變化范圍10.39%-20.27%,各可采煤層揮發(fā)分平均產(chǎn)率變化范圍15.30%

-17.10%°各可采煤層平均揮發(fā)分產(chǎn)率相差不大，揮發(fā)分產(chǎn)率在＞10.0—20.0

之間，從表中可以看出，隨著煤層埋深越來越大，各可采煤層浮煤揮發(fā)分由上

而下有逐漸降底之趨勢，反映其變質(zhì)程度逐漸加深。

⑵.化學(xué)性質(zhì)：(見表2-1-3)

依據(jù)五里堆井田精查勘探資料對(duì)井田內(nèi)各可采煤層煤的化學(xué)性質(zhì)敘述如

下：

3號(hào)煤：

原煤灰分(Ad)20.36%?39.01%,平均28.13%；

浮煤灰分(Ad)9.44%?15.21%,平均11.60%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)17.30%?21.98%,平均20.17%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)15.71%?18.12%,平均17.29%。

原煤硫分(St,d)0.41%?0.60%,平均0.47%；

浮煤硫分(St,d)0.40%?0.54%,平均0.48%。

發(fā)熱量(Qgr,d)18.53?27.84MJ/Kg,平均24.69MJ/Kgo

粘結(jié)指數(shù)(Gm)50?58,平均55。

3號(hào)煤屬中灰一高灰、特低硫一低硫、低熱值一高熱值瘦煤。

4號(hào)煤：

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院14—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里塘煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

原煤灰分(Ad)10.60%?38.15%,平均20.33%；

浮煤灰分(Ad)7.69%-16.72%,平均11.03%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)10.41%?20.71%,平均16.48%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)10.51%?20.27%,平均15.39%。

原煤硫分(St,d)0.30%?0.51%,平均0.46%；

浮煤硫分(St,d)0.32%?0.45%,平均0.41%。

發(fā)熱量(Qgr,d)26.62?34.50MJ/Kg,平均29.34MJ/Kgo

粘結(jié)指數(shù)(GQ14?19,平均16。

4號(hào)煤屬低灰一高灰、特低硫一低硫、高熱值一特高熱值貧瘦煤。

7號(hào)煤：

原煤灰分(Ad)12.12%?31.39%,平均23.34%；

浮煤灰分(Ad)6.07%?17.58%,平均9.89%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)14.73%?21.22%,平均17.15%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)10.39%?19.98%,平均15.30%。

原煤硫分(St,d)1.45%?5.64%,平均3.91%；

浮煤硫分(St,d)0.54%?2.81%,平均1.71%。

發(fā)熱量(Qgr,d)25.28?31.49MJ/Kg,平均28.07MJ/Kgo

粘結(jié)指數(shù)(GRT)0?1。

7號(hào)煤屬低灰一高灰、中硫一高硫、中熱值一特高熱值貧煤。

8號(hào)煤：

原煤灰分(Ad)10.29%?35.36%,平均23.55%；

浮煤灰分(Ad)7.56%?18.67%,平均11.22%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)12.59%?21.20%,平均17.58%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)12.63%?27.87%,平均16.94%。

原煤硫分(St,d)2.88%?7.39%,平均3.71%；

浮煤硫分(St,d)1.90%?2.74%,平均2.30%。

發(fā)熱量(Qgr,d)27.16-30.89MJ/Kg,平均29.03MJ/Kgo

粘結(jié)指數(shù)(GR.I)O-5,平均1.78。

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院15—

山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里城煤業(yè)有限公司礦井3.OMt/a初步設(shè)計(jì)

8號(hào)煤為低灰一高灰、中高硫一高硫，高熱值一特高熱值貧煤。

9號(hào)煤：

原煤灰分(Ad)6.90%?39.29%,平均22.94%；

浮煤灰分(Ad)5.83%?19.33%,平均9.88%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)13.52%?23.85%,平均18.64%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)12.71%?19.63%,平均15.92%。

原煤硫分(St,d)2.03%?3.97%,平均3.28%；

浮煤硫分(St,d)1.04%?1.88%,平均1.80%。

發(fā)熱量(Qgr,d)25.09-33.40MJ/Kg,平均29.08MJ/Kg。

粘結(jié)指數(shù)(GR-I)0-5,平均1.74。

9號(hào)煤為特低灰一高灰、特中高硫一高硫、中熱值一特高熱值貧煤。

15號(hào)煤：

原煤灰分(Ad)12.18%?34.88%,平均21.26%；

浮煤灰分(Ad)3.55%?16.11%,平均8.90%。

原煤揮發(fā)分(Vdaf)12.62%?21.11%,平均17.00%；

浮煤揮發(fā)分(Vdaf)11.12%?17.13%,平均13.72%。

原煤硫分(St,d)0.96%?3.80%,平均2.05%；

浮煤硫分(St,d)0.84%?1.64%,平均1.20虬

發(fā)熱量(Qgr,d)25.40-30.92MJ/Kg,平均28.22MJ/Kgo

粘結(jié)指數(shù)(G.)0o

15號(hào)煤為低灰一高灰、中硫一高硫、中熱值一特高熱值貧煤。

各煤層化學(xué)性質(zhì)見可采煤層煤質(zhì)特征表2-1-30

(3)煤的工藝性能

膠質(zhì)層最在厚度(Ymm)

據(jù)五里垠精查勘探資料，除4號(hào)煤Ymm為10以外其余可采煤層均為0,屬

低粘結(jié)煤。

粘結(jié)指數(shù)(GR.I)

井田內(nèi)可采煤層3、4號(hào)煤層，粘結(jié)指數(shù)平均值在16-55范圍內(nèi)為弱粘結(jié)煤;

煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院