补连塔煤矿31煤层开采设计

内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书
题目：补连塔煤矿3-1煤层年开采设计学生姓名：贾宏业
学号：1072101105
专业：采矿工程
班级：采矿10-1班
指导教师：王超
摘要
补连塔煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌兰木伦镇，交通较为便利，该矿井与铁路仅以乌兰木伦河一河之隔，矿区内主干公路也从井口附近通过。

井田南北长及东西宽均为6 km左右，井田面积为34.43 km2，煤层平均厚度3.16 m，煤层倾角1～3°。

井田工业储量为14168.6 万吨，可采储量为10470.3万吨，该矿井设计生产能力为180 万t/a，服务年限为42 a。

矿井工作制度为“四六”制，全矿布置一个综采工作面，工作面长度为170m。

开拓方式为斜井单水平开拓，布置一组大巷贯通全矿井，采用长壁采煤法，综合机械化开采。

运输大巷采用胶带运煤，大巷辅助运输采用采用无轨胶轮车运输材料和人员。

矿井采用中央集中式通风方式，抽出式通风方法，掘进面采用局扇通风。

设计完成说明书75页，图纸8张。

关键词：开拓、采煤、通风
Abstract
Bulianta Coal Mine is located in Wulanmulun town, Ordos,Innermongolia. The traffic of Tunxilige Coal Mine is convenient.The Mine and railway is only separated by a Wulanmulun River, also the main road of the mining area is near the wellhead. The length from north to south and the width form east to west of the mining area is both 6km. The mining area is 34.43 km2, the average coal seam thickness is 3.16 meters, the coal seam inclination is 1~3° . Mine industrial reserves is 14168.6 million tons, recoverable reserves is 10552.4 million tons, This Coal Mine designed capacity is 180 million tons, length of service is 42 years.
Mine system of "four-six" system, only one face production, face length of 170m. Incline explore ways to develop single-level, using a group of long roadway through the whole mining area, The Mine uses longwall mining method, the integrated mechanized of mining.Transportation roadway use belt to transport coal, the use of auxiliary transport roadway using trackless underground car transport materials and people. .The Ventilation is central focus for the Mine and the ventilation methods is taking. Excavation of ventilation with the ventilation fan.
The design completed 82 illustrative papers and 9 drawings .
Key words: development, coal mining , ventilation
目录
摘要 (I)
ABSTRACT ................................................. I I 第一章矿区概况及地质特征 (1)
1.1矿区概述 (1)
1.1.1 地理位置及行政隶属关系 (1)
1.1.2 地形地貌及水文 (1)
1.1.3 矿区内有关的主要企业单位 (1)
1.1.4 交通位置 (1)
1.1.5 矿区的气候、地震、经济 (1)
1.1.6 煤矿水源及电源的来源 (2)
1.2矿区地质特征 (2)
1.2.1含矿层及地质特征、矿床的成因及生成年代 (2)
1.2.2 地质构造 (2)
1.2.3 岩浆岩 (3)
1.2.4 地层 (3)
1.2.5 水文情况 (4)
1.2.6 含水层 (5)
1.2.7 矿井涌水量 (7)
1.3煤层特征 (7)
1.3.1煤层及其埋藏条件 (7)
1.3.2 各煤层顶板岩石的性质 (7)
1.3.3 煤层的物理性质 (8)
1.3.4 各煤层的化学性质 (9)
1.3.5 煤层的工业性能 (9)
1.3.6 开采技术条件 (11)
第二章矿区范围 (13)
2.1矿区境界 (13)
2.1.1 边界的方位及标高 (13)
2.1.2 矿区的面积 (13)
2.1.3 边界矿柱的留法及尺寸 (13)
2.1.4 邻近矿区的开发情况及其与本矿的关系 (13)
第三章生产能力、服务年限及一般工作制度 (15)
3.1储量 (15)
3.1.1 工业储量 (15)
3.1.2 可采储量 (15)
3.1.3 生产能力 (16)
3.1.4服务年限的计算 (16)
3.1.5 矿井工作制度 (16)
第四章开拓运输方案 (17)
4.1开拓运输方案的选择 (18)
4.1.1 井筒形式的初选 (18)
4.1.2 井筒位置确定原则 (18)
4.1.3 工业广场位置的确定 (19)
4.1.4 开拓运输方案 (19)
4.1.5 井筒数目 (21)
4.1.6 井筒的用途及位置确定 (22)
4.2开拓系统 (23)
4.3盘区的划分及布置 (24)
4.3.1 盘区的划分及开采顺序 (24)
4.3.2 盘区布置 (25)
4.4建筑物、河流、公路下开采 (26)
4.5井底车场及硐室 (26)
4.5.1 井底车场 (26)
4.5.2 硐室的布置 (26)
4.6井筒、硐室的支护 (27)
4.7巷道掘进 (28)
4.7.1 巷道掘进进度指标 (28)
4.7.2 掘进工作面个数及机械配备 (28)
4.7.3 矿井生产时采掘比例关系 (29)
4.7.4 井巷工程量 (29)
第五章采煤方法及装备 (30)
5.1采煤方法 (30)
5.1.1 采煤方法的选择 (30)
5.1.2 工作面长度、推进度及采高的确定 (31)
5.2工作面装备选择 (32)
5.3回采工艺 (41)
5.4工作面循环方式 (44)
第六章建井工期 (46)
6.1建井工期 (46)
6.2产量递增计划 (47)
第七章矿井通风 (48)
7.1概述 (48)
7.2通风方式的选择及风量计算 (49)
7.2.1 通风方式的选择 (49)
7.2.2 风量计算 (50)
7.2.3 风量分配 (53)
7.3矿井风压及矿井等积孔 (53)
7.3.1 风阻的计算 (53)
7.3.2 矿井等积孔 (57)
7.4风机的选型 (58)
7.4.1 选择主通风机 (58)
第八章矿井提升与运输 (61)
8.1运输提升概述 (61)
8.1.1 主运输方式选择 (61)
8.1.2 辅助运输方式的选择 (61)
8.2运输提升设备的选择 (62)
8.2.1 大巷胶带输送机及转载机的选择 (62)
8.2.2 辅助运输 (62)
第九章排水供电 (65)
9.1矿山涌水量 (65)
9.2水泵的选型 (65)
9.3矿区电源 (66)
9.4供电设施及方式 (66)
第十章矿山环境保护 (67)
10.1矿山环保 (67)
10.1.1 矿井开采可能引起的生态变化 (67)
10.1.2 主要污染源及污染物 (67)
10.1.3 各种污染物的防治措施 (67)
10.2水土保持 (69)
第十一章技术经济 (70)
11.1劳动定员及劳动生产率 (70)
11.2主要技术经济指标 (71)
参考文献 (73)
附录 (1)
致谢 (8)
第一章矿区概况及地质特征
1.1 矿区概述
1.1.1 地理位置及行政隶属关系
补连塔煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌兰木伦镇，行政属于乌兰木伦镇管辖，井田位于乌兰木伦河一级阶地的西缘；南与上湾井田连接，西与呼和乌素及尔林兔毗邻，北与李家塔矿接壤，其地理坐标为：
东经：110°4′16″～110°10′18″，
北纬：390°18′31″～390°22′43″。

1.1.2 地形地貌及水文
矿区内地表多为第四系风积沙等松散层所覆盖。

地形相对较平缓，呈西高东低之势，地表标高一般在1130～1260m。

地表水系较发育，屯西沟自西向东横穿矿井，常年有水，乌兰木伦河沿矿井东边界流过。

1.1.3 矿区内有关的主要企业单位
矿井周围有神东煤炭公司上湾煤矿、后屯西露天矿，东南相邻的上湾煤矿井田面积约25.8Km2，目前生产能力1000万t。

矿井北部的后屯西露天矿井田面积1.8 Km2，年生产能力100万t。

在矿井东南部以及屯西沟口还有两个地方小窑，一个是位于矿井之东南边缘的白石头煤矿，另一个是位于矿区内屯西沟沟口附近的屯西乡煤矿。

1.1.4 交通位置
补连塔煤矿交通较为便利。

该矿井位于包（头）～神（木）铁路之西，与铁路仅以乌兰木伦河一河之隔，距矿井南部约5Km的包神铁路黑炭沟集装站已于该矿装车站专线铁路直通，矿区内主干公路也从井口附近通过，南至大柳塔、神木、榆林，北至东胜、包头，均有公路相通。

1.1.5 矿区的气候、地震、经济
矿区内年降水量在195～531mm，平均357mm，降水多集中在7～9月份，蒸发量
大，气候干燥，属半干旱半沙漠的高原大陆性气候。

该区无地震历史资料。

据《中国地震裂度区划图》划分，该地区属地震裂度6度以下地区。

本区富含煤炭资源，工业比较发达，主要以煤炭开发，煤化工，电力开发为主，地方经济发展较快。

1.1.6 煤矿水源及电源的来源
地面生活用水来自于考考赖水源地，生产、绿化等用水主要为矿井水的重复利用。

供电电源主要来自于井田南风井的松定霍洛变电所。

1.2 矿区地质特征
1.2.1含矿层及地质特征、矿床的成因及生成年代
据大量钻孔揭露及地质填图资料，矿区地层走向大部呈NE向，只是在大柳塔-石圪台地层走向为NNW，倾向SSW，矿区地层由老至新有三叠系上统永坪组（T3y），侏罗系下统富县组（J1f），中、下统延安组（J1-2y），中统直罗组（J2z）安定组（J2a），第三系及第四系，其地层特征见附1。

1.2.2 地质构造
本井田位于华北地台鄂尔多斯台向斜东翼——陕北斜坡上，基底为坚固的前震旦系结晶岩系。

印支期及其以后的历次构造运动对本区的影响甚微，主要表现为垂向运动，仅形成一系列的假整合面，无岩浆活动，未发现大的断层，矿区系鄂尔多斯早中侏罗世含煤盆地的一部分。

该盆地是在地台基础上形成的继承式盆地，盖层地层总体为西向缓倾的大单斜层，倾角0°～3°左右，坡降5-17‰。

矿区内基本为一单斜构造，地层走向N20°～30°W左右，倾向S60°～70°W左右，地层倾角为0°～3°，煤层底板具宽缓的波状起伏，在东部稍有隆起。

根据目前揭露情况在全矿范围内仅发现10条正断层，落差0.3～5.04m，其中只有位于坐标（54674，23333）附近的F3断层（产状：30°～60°<55°，H＝5.04m）和位于坐标（55353，25788）附近的F5断层（产状：90°<46°，H＝2.9m），落差较大，对回采造成了一定的影响。

总体上看，根据构造分类标准，属Ⅰ类区域。

1.2.3 岩浆岩
本区域无岩浆岩活动记载。

1.2.4 地层
根据钻孔揭露和区内沟谷两侧山脊零星的出露，本区自下而上发育以下地层。

（1）、中生界三叠系上统延长组：该地层为本区含煤地层的沉积基底，为一套浅绿色至浅灰绿色的碎屑岩建造，以细、中粒砂岩为主，偶见煤线与岩屑，钻孔揭露最大厚度137m。

（2）、中生界中下侏罗统延安组：该地层为本地区的主要成煤地层，为一套内陆盆地沉积的碎屑岩建造。

地层厚度154—194.83m。

平均180m左右，与下伏延长组呈假整合接触。

按沉积规律和含煤特性，自上而下分为下、中、上三个岩段。

下岩段：自延长组顶至4－1煤顶板砂岩底，层厚43.00—69.96m，平均为56.28m，由灰色、灰白色细粒砂岩、粉砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，一般下部多为粗粒屑沉积，上部多为细粒屑沉积，含4、5两个煤组，煤层层数虽多，但煤分层较薄，除4－3煤、5－2煤赋存外，其他煤层不存或成煤线，含煤系数6.18％，含煤性差。

中岩段：起于4－1煤顶板砂岩底到2－2煤顶板砂岩底为止，层厚49.78—78.06m，平均66.32m，主要由灰色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，细粒沉积较多，中、粗粒砂岩呈透镜状局部发育，含2、3两个煤组，其中2－2煤、3－1煤为主要可采煤层，厚度较大，结构单一，煤质较好，全区稳定，本岩段含煤系数16.19％，含煤性好。

上岩段：起始于2－2煤层顶板砂岩底至延安组顶界面，层厚41.88—85.33m，平均60.00m，主要由灰白色细、中、粗粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，含1煤组，向东分岔成3个煤层，分别为1－1、1－2上、1－2煤，除1－2煤外均为局部可采煤层，1－2煤层厚度较大，稳定性好，是区内的主采煤层，本岩段在无论煤层还是岩层在矿区东部边缘均受到不同程度的冲刷。

含煤系数为14.05％，含煤性好。

（3）、中生界中侏罗统直罗组：该地层由浅兰色、浅黄绿色及灰色砂泥岩、砂岩组成。

厚度83.48—141.42m之间，该地层下部有大型树干化石，局部可见煤线，与下伏延安组呈假整合接触。

（4）、上侏罗至下白垩统志丹群：该地层仅见与矿区的西部边缘。

岩性多为具大型交错层理的砂岩，区部砾岩发育，残留厚度50m左右，与下伏地层呈不整合接触，
（5）、新生界更新统马兰黄土：该沉积仅见与沟掌或沟谷两侧，成分为含沙黄土，垂直节理发育，形成陡崖，残留厚度3～5m，分布范围不大，与下伏地层呈不整合关系接触。

（6）、全新统第四纪松散层：按成因分类，主要为风积沙、冲淤积、河床冲积物等，厚度一般为10～20m，局部可达50m。

1.2.5 水文情况
矿井内，地表水体主要是屯西沟，区内地下水的赋存和分布主要受气候、地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。

矿井内位于半干旱气候区，降水少，蒸发量大，地下水主要来源于大气降水的渗入，因此区内地下水比较贫乏。

该区年降水量194.7～531.6mm，平均357.3mm，年蒸发量2297～2833mm，平均2457.4mm，降水集中在7～9月份，大气降水入渗量约占降水量的5%，在第四系直接覆盖于煤层处，或煤层顶板间接与第四系松散层沟通出，大气降水成为矿井直接充水因素。

乌兰木伦河是径流井田东部边缘的最大的地表水体，其次是井田内的屯西沟，其他溪沟为季节性支沟，当在洪水位线以下开采时，地表水可直接或间接的使矿坑充水。

井田内1－2煤层以上的各地层不同程度的含有潜水，在1－2煤层以下碎屑岩类，含有承压水，潜水主要受大气降水补给，局部地表水补给，承压水主要是侧向补给，根据钻孔抽水试验资料，单孔涌水量均小于0.01L/s.m，因此，煤系地层富水性较差，地下水不丰富。

综上所述，矿井充水因素主要来源于大气降水的补给，其次为地表水和地下水的补给，该井田处于半干旱、半沙漠地区，蒸发量大于降水量的6——7倍，且降水比较集中，易形成集中排泄，除地表流失及蒸发外，仅少量部分入渗地下，补给潜水，深部承压水由于补给源较远，且岩石节理、裂隙不发育，地下水径流缓慢，故含水较弱，开采时不会发生突水问题，应引起注意的是浅部边缘地带和屯西沟，乌兰木伦河一带，在这些地域开采时应加以防范。

矿井位于鄂尔多斯台向斜东胜隆起之东南边缘地带，构造形态基本为一南西倾的单斜构造，地层倾角1～3°，无断层及大的褶皱，工作区内水文地质条件简单，煤层顶底板岩性致密，均为弱含水层，导水性差，再加上离补给区远，矿井涌水主要来自于受大
气降水补给孔隙－裂隙水，涌水量较小185m3/h，根据上述条件认为该矿水文地质类型为一类Ⅰ型。

1.2.6 含水层
矿井内地形总体上呈西北高、东南低之势，乌兰木伦河是区内所有地表水的排泄区，补连沟汇集了区内大部分水量，直接控制着地表水的运移，补连沟以南苏家梁—王家梁—树梁一线的山脊为南部分水岭，分水岭以北的水汇入补连沟，分水岭以南的地表水汇入黑炭沟及其它沟谷归入乌兰木伦河，补连沟以北的分水岭由李家湾—赵家渠—前补连村和李家塔一线的山脊构成，分水岭南翼的水排入补连沟，分水岭北翼的水汇入呼和乌素沟，区内，地表水径流受地形地貌的控制，地表水径流方向为西北—东南。

下面将本区各含水层的情况进行以下简述：
1、松散层类孔隙水以潜水形式在全区广泛分布，但其厚度富水性变化较大，其含水层主要分布在乌兰木伦河谷，其次是补连沟泉域，主要为第四系全新统风积层潜水含水层和第四系全新统冲积层潜水含水层。

2、碎屑岩类孔隙～裂隙水全区广泛分布，含水岩性以粗、中细砂岩为主，隔水层岩性以泥岩、砂质泥岩、煤组成。

根据煤组的埋深可分为三段。

1-2煤层顶板基岩潜水：该含水岩段、含水岩性以中、细砂岩为主，厚度33.08米，该段厚90米左右，煤层顶板水与第四系松散层相联系，可形成直接顶板含水层，受岩性、风化裂隙发育程度以及地形地貌条件的控制，无统一潜水面。

煤层顶板水以淋水为主，在与第四系松散层相通处可形成局部涌水。

总体来水，含水层岩性较致密，风化裂隙发育不均一，地下水埋深较大，水量不充沛，以大气降水为补给源，水质矿化度0.28～1.5克/升，水质类型为HCO3—Ca型水。

1-2煤层～2-2煤层承压水含水岩段：该含水段全区发育，分布广泛，岩性为灰白色、灰色、灰绿色、黑灰色中细砂岩组成，含水段厚度21.11米，隔水岩性以泥岩类岩层及煤层组成，涌水量：23.59立方米/日，地下水以侧向补给为主，特点承压水头高，水量较少，顶板以渗水为主, 水质矿化度1～3克/升，水质类型为Cl—HCO3—Na—Ca型水。

2-2煤层～3-1煤层承压水含水岩段：该含水段全区分布广泛，岩性为灰白、灰色的中、细砂岩段组成，厚度9.46米，隔水岩性以泥岩类、煤层等组成，该段总厚度31.60米，一般水位标高1116.71米，涌水量：23.6立方米/日，3-1煤层含水岩段特点为：含水岩石致密、坚硬，裂隙稀疏，承压水头高、水量小，水质矿化度1～3克/升，水质类型
为Cl—SO4—Na型水。

3、地下水的补给、径流、排泄条件
潜水：
矿井内，潜水含水层以大气降水为主要补给来源，径流方式为两种：一是地表径流，以补连沟为排泄区，一是地下径流，以补连沟和乌兰木伦河为排泄区域。

地表径流方向与地形地貌形态一致，基岩潜水径流方向为西北～东南。

承压水：
位于1-2煤层以下的含水岩段由于承压水补给区较远，矿井内2-2煤层以上承压含水层可局部由承压转为无压含水层。

其余下部煤层所属含水层均为承压含水层。

4、充水因素分析
大气降水：
该区年降水量194.7～531.6mm，平均357.3mm，年蒸发量2297～2833mm，平均2457.4mm，降水集中在7～9月份，大气降水入渗量约占降水量的5%，在第四系直接覆盖于煤层处，或煤层顶板间接与第四系松散层沟通出，大气降水成为矿井直接充水因素。

地表水系
乌兰木伦河是径流井田东部边缘的最大的地表水体，其次是井田内的补连沟，其他溪沟为季节性支沟，当在洪水位线以下开采时，地表水可直接或间接的使矿坑充水。

地下水
井田内1-2煤层以上的各地层不同程度的含有潜水，在1-2煤层以下碎屑岩类，含有承压水，潜水主要受大气降水补给，局部地表水补给，承压水主要是侧向补给，根据钻孔抽水试验资料，单孔涌水量均小于0.01L/s·m，因此，煤系地层富水性较差，地下水不丰富。

综上所述，矿井充水因素主要来源于大气降水的补给，其次为地表水和地下水的补给，该井田处于半干旱、半沙漠地区，蒸发量大于降水量的6～7倍，且降水比较集中，易形成集中排泄，除地表流失及蒸发外，仅少量部分入渗地下，补给潜水，深部承压水由于补给源较远，且岩石节理、裂隙不发育，地下水径流缓慢，故含水较弱，开采时不会发生突水问题，应引起注意的是浅部边缘地带和补连沟，乌兰木伦河一带，在这些地域开采时应加以防范。

1.2.7 矿井涌水量
原补连塔补充地质勘探报告所提交的矿井正常涌水量，以及建矿以来矿井涌水量。

根据1992年151队提交的补充地质报告，预计补连塔煤矿目前的正常涌水量为
23.6立方米/日。

1.3 煤层特征
1.3.1煤层及其埋藏条件
3－1煤层：该煤层位于延安组中岩段的中下部，为本区最下一层主要可采煤层，煤层厚度2.28～3.95m，平均3.16m，该煤层厚度变化小，区内大部分地区厚度大于3m，在北部煤层稍厚，东南煤层较薄，结构简单，全区基本不含矸。

属稳定煤层。

1.3.2 各煤层顶板岩石的性质
矿区内大部分被第四系松散层覆盖，基岩出露较少。

煤系地层岩性主要以不同粒度的砂岩、砂质泥岩，煤层及少量泥岩、粘土岩组成。

据钻孔揭露情况，浅部岩石受风化作用，岩石易破碎，强度较低。

随着深部加深风化作用减弱、岩石较完整，强度较高。

为了解煤系地层岩石物理力学性质，井田内共前后施工了工程地质孔4个，邻区有2个，共计6个孔。

分别对煤层的顶、底板的岩石采样，进行岩石物理力学性质试验。

另外，采土样1组，对第四系松散层进行力学试验。

现根据不同层段及岩性将试验结果汇总如下：
1、第四系松散层
沙土：为含少量砾的中砂，土粒比重2.68g/cm3，干容重1.68 g/cm3，湿容重1.92 g/cm3，含水量14.3%，天然休止角38°，渗透系数1.04×10 －3cm/s，给水度0.28。

2、基岩
（1）1－2煤层顶底板岩性
伪顶：泥岩，局部为砂质泥岩，灰黑色—深灰色，主要分布在三采区东部，厚度0.5m，最大0.8m，块状层理，岩性软，易冒落。

直接顶：砂质泥岩、粉砂岩或细、中粒砂岩。

岩厚1.5～7.16m，厚层状，成分以石英为主，含少量云母及岩屑，泥质胶结，砂岩类含水率5.62～6.12%，一般为6.10%，抗压强度21.18～33.82Mpa，一般22.98Mpa，泥岩类软化系数0.67～0.85，一般为0.75，
抗压强度27.5～45.98Mpa，一般为29.80MPa。

老顶：由一套碎屑岩组成，主要是各种粒度的砂岩及粉砂岩，厚约24米。

直接底：泥岩，黑灰色，厚度0.43—8m，以泥质为主，含少量的铝土质及植物化石碎片，岩性致密。

（2）2－2煤层顶底板岩性
顶板：2－2煤顶板岩厚约在30m左右，顶端为1－2的底板，下端为2－2煤顶板，岩性以砂岩类粗、中、细沙岩为主，含水率0.34～2.68%，一般为1.53%，孔隙率为4.80～15.86%，一般为13.07%，抗压强度19.04～37.68Mpa，一般为37.68Mpa，泥岩类以泥岩、砂质泥岩为主，软化系数0.60～0.63，抗压强度17.70～47.7Mpa，一般为41.1Mpa。

底板：2－2煤底板有少量的粘土岩，软化系数0.65～0.84，一般0.70，抗压强度33.85～51.35Mpa，一般为48.55Mpa，以软化，遇水崩解，对底板维护极为不利。

（3）3－1煤层顶底板岩性
顶板：为粉砂岩、细砂岩互层，厚度25m左右，含水率1.87～3.14%，一般为2.60%，孔隙率为12.32～19.55%，一般为13.48%，抗压强度33.02～53.02Mpa，一般为43.48Mpa。

底板：砂质泥岩、泥岩，厚度5m，抗压强度37.20～65.49Mpa，一般为51.35Mpa。

综上所述，矿井内岩石工程特征在垂向上，随着深度的增加，抗压强度增大，在横向上变化较小，1－2煤层顶板岩石普遍受风化作用的影响,岩石力学强度也较低,西北部比东南部抗压强度稍高一些，2－2煤层以下，地层未受风化作用影响，岩石抗压强度稍高，故该矿井煤层顶、底板稳固性较好，矿井开采不易造成冒顶和坍塌。

1.3.3 煤层的物理性质
矿井内各煤层均呈黑色，条痕黑色、黑褐色，煤层结构简单，过渡接触，中细条带状结构，3－1煤层呈沥青光泽，在镜煤条带呈弱玻璃光泽，阶梯状断口，贝壳状断口，在镜煤条带中，内生、外生裂隙发育，层状构造，半坚硬型，煤层裂隙中均填充有黄铁矿、方解石脉，含菱铁矿鲕状结核，比重大于1.4，容重1.3左右，燃点300℃，燃烧试验为剧燃，残灰灰白色，粉状。

宏观煤岩类型为：3－1煤层由亮煤、暗煤、镜煤、丝炭组成，以半亮型为主，半暗型次之，含少量光亮型。

丝炭含量高是本区各煤层的一个主要特点。

显微煤岩组分特征：井田内各煤层主要以镜煤、丝炭、粘土矿物，稳定组分和杂质矿物组成，镜煤较平整，具内生裂隙，以条带状出现，丝炭亮黄色具突起，细胞结构以
透镜体或条带状出现，粘土矿物以零星状充填于胞腔内或裂隙中，稳定组分以小孢子体和角质体为主，顺煤层层理分布。

从镜下显微组分定量来看，3－1煤层由微半亮煤、微暗煤、微亮煤、微半暗煤组成。

煤层一般有上暗下亮之特点。

本区各煤层为低变质煤的第Ⅰ阶段，镜煤最大反射率测值：3－1煤层：R0max0.368～0.478。

各煤层镜煤最大反射率由上而下逐渐增高，反映了煤的变质程度有增高的趋势。

1.3.4 各煤层的化学性质
1、工业分析
水分（Mad）：3－1煤层原煤2.92%-11.92%，平均为6.95%，洗煤为3.16%-9.34%，平均6.07%。

灰份（Ad）：3－1煤层原煤3.36%-12.77%，平均为5.97%，洗煤为3.29%-4.20%，平均3.20%。

挥发分(Vdaf)：900摄氏度条件下精煤挥发分产率：3－1煤层：32.8%——37.87%，平均35.06%；
2、有害组分
硫分：
（a）全硫（St.d）：3－1煤层0.17%-1.46%，平均为0.39%，此外原煤全硫在洗选后都有一定幅度的降低。

（a）成分硫：从矿内对全硫大于1%的成分硫测定结果来看，主要以硫铁矿为主，而有机硫含量较少。

磷：
矿区内煤层原煤磷含量由0.000～0.014%，均属于低磷、特低磷煤，满足工业用煤需求。

氯：
煤层中氯的含量一般为0.00～0.02%，未超过0.02%。

砷：
砷在煤层中一般为1～5PPM，均小于食品工业用煤要求的8PPM。

1.3.5 煤层的工业性能
1、煤的发热量
矿区内主要煤层原煤干燥基弹筒发热量：3－1煤层：28.14——31.69MJ/kg，平均30.60 MJ/kg，属于中高发热量煤。

2、粘结性
粘结系数：各煤层粘结系数均为零，无粘结性。

胶质层指数：各煤层胶质层指数均为零，无胶结性。

焦渣特征：各煤层焦渣特征为“2”。

综上所述，各煤层结焦性差。

3、煤的气化性能
煤的热稳定性：3－1煤层：Rw +6为72.91～78.64%，平均74.92%；
井田内除1－2煤层热稳定性略差外，其余煤层均属于热稳定性好的层。

煤对CO2的反应性：以CO2还原率来表示煤的活性，矿区内各煤层在900摄氏度条件下测的煤对CO2还原率均在71.7%以上，气化性能良好。

煤的结渣性：煤的结渣性的大小直接影响煤的气化、燃烧及炉中排渣的难易程度，根据区内生产大样和简选样结渣性试验，其结果均为强结渣煤。

4、煤的低温干馏及焦油产率
本区煤经过低温干馏试验后3－1煤层干基焦油产率为7.5～9.7%，属于富油煤，各煤层在垂直序列中呈上下低、中部高的趋势。

5、煤灰成分和煤灰熔融性
主要可采煤层煤灰成分，3－1煤层以SiO2、AL2O3、CaO为主；其次则是一些Fe2O3、SO3、MgO、TiO2。

煤层软化温度大于1250℃，3－1煤层为13%。

6、煤中腐植酸和苯抽出物
各主要可采煤层腐植酸一般为2.27～3.2%，苯抽出物一般为0.30～0.59%，含量较低，无利用价值。

7、煤类
根据国家标准GB5751—86，各煤层均为不粘煤类。

8、可选性
（1）、筛分试验
根据矿井生产大样的筛分结果表明，大于50mm粒级1-2煤为29.34％，3-1煤为37.28%，以小粒度煤为主。

小于0.5mm粒级灰分产率3-1煤大于13%以外，其他各粒级灰分产率均小于10%，从综观上看，随粒度的增大灰分产率有降低的趋势。