桃园煤矿项目设计说明书

桃园煤矿项目设计说明书
1井田概况及地质特征
1.1矿区井田地理概况
1.1.1矿区地理、交通及地形
（1）矿井位置、围
桃园煤矿位于省市墉桥区北寨乡、桃园镇、祁县镇境。

北距市约11km，南距市约75km。

其北界为F
断层，南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界为10煤层露头
1
煤层-800m底板等高线的水平投影线。

矿井走向长约15km，倾向宽1.5～线，东界至3
2
3.5km，面积29.45km2。

地理坐标：X=33°28′22″～33°36′15″
Y=116°58′44″～117°2′31″
（2）交通条件
本矿井交通极为方便，京沪铁路从本矿东北通过，北距站约11km,东距西寺坡站约7km，煤矿铁路运输专线在宋庄站与青芦铁路接轨；公路206国道宿（州）蚌（埠）段
从矿井西部穿过，可直通全国各地。

淮河支流浍河从矿井过，浍河可通航小型机动船，直接进入淮河（见图1-1）。

图 1-1 矿井交通位置图
京沪铁路在井田东北通过，在本井田附近有、凌家桥、西寺坡等三个车站。

自京沪线芦岭车站至附近大城市的距离见表1-1：
表1-1 芦岭车站至下列各站距离表
裕溪口
100 65 313 246 551 911 323
宿蚌公路在井田西侧通过。

系沥青路面，桃园至西寺坡公路横穿井田中部，系碎石路面，晴雨均可通车，交通方便。

（3）矿区地形
本矿位于平原中部，区地势平坦，海拔标高为+20.3～+27.10m，一般在+23.5～
+24.5m之间。

本矿区属淮河流域。

矿区没有大的河流，农用人工灌渠纵横。

历年最高洪水位
+24.5m，对矿坑及矿井建设影响不大。

矿区，有桃园镇和许多自然村，人口较密。

地表下潜水丰富，一般居民生活用水及部分工业用水皆取于此。

1.1.2矿区气候及地震强度
（1）气象
本区气候温和，属北温带季风区海洋～大陆性气候。

气候变化明显，四季分明，冬季寒冷多风，夏季炎热多雨，春秋两季温和。

据市气象局观测资料，年平均气温14.6℃，最高气温40.3℃，最低气温-12.5℃。

年平均降雨量766mm，雨量多集中在7、8月份。

最大冻土深度0.17m，最大风速20m/s，年平均风速2.2 m/s，主导风向为东～东北风。

无霜期210～240天，冻结期一般在12月上旬至次年2月中旬。

（2）地震
据历史资料记载，省北部地区自公元925年以来发生有感地震40余次，其中从1960年以来，发生较大的地震有7次。

根据省地震局1996年编制出版的地震列席区划图查得，本区属于4～6级地震区，地震烈度为7度。

1.2矿井地质特征
1.2.1矿井地质构造
（1）区域地层概况
桃园煤矿位于煤田的东南缘，在地层区划分上属于华北地层区鲁层分区徐宿地层小区。

本区地层出露很少，多为第四系冲、洪积平原所覆盖。

区发育的地层由老到新为青白口系（Zq）、震旦系（Zz）、寒武系（∈）、奥系（O1+2）、石炭系（C）、二叠系（P）、
侏罗系（J）、白垩系（K）、第三系（E+N）、第四系（Q）。

（2）矿井地层
矿井无基岩出露，均为巨厚松散层所覆盖，经钻孔揭露，地层由老到新有奥系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。

从老到新简述如下（见综合柱状图）：1）奥系（O）
本系地层揭露不全。

98观1孔揭露116.20m，大致为本系的中部地层。

石灰岩为浅灰～深灰色，局部显肉红色调。

隐晶～细晶质，局部含泥质或白云质，下部见有燧石结核，方解石脉较发育。

2）石炭系（C）
①中统组（C2）
98观3孔揭露地层厚度26.75m，下部为灰黑～黑色的泥岩，上部为灰色的粉砂岩夹薄层泥岩以及青灰～灰白色，隐晶质结构的石灰岩。

与下伏地层呈不整合接触。

②上统组（C3t）
矿井本组地层没能连续揭露。

98观3钻孔连续揭露本组地层厚度172.76m（大致为二灰以下地层）。

岩性由浅海相石灰岩和过渡相的砂岩、粉砂岩、泥岩、薄煤层组成。

其中石灰岩占地层厚度的35％左右，三、四、八、九等四层石灰岩厚度较大。

一灰为本矿重要标志层。

本组含有薄煤层，局部有可采点，属极不稳定煤层。

本组地层为浅海相、滨海相、潮坪相及过渡相沉积，其主要特征为：随海水进退，地层呈旋回出现。

与下伏地层呈整合接触。

3) 二迭系（P）
①下统组（P1s）
下部以组顶部一灰之顶为界，上部以铝质泥岩之底为界。

地层厚度一般在115m左右。

组为本矿主要含煤地层之一。

岩性以砂岩、粉砂岩为主，其次为泥质岩或煤层。

上部色较浅，多为灰～浅灰～浅灰白色，局部略呈灰绿色调；下部色较深，一般为灰～深灰色。

砂岩成份以石英为主，鲕状，条带状及椭球状菱铁结核。

10煤层上砂岩含岩屑胶结疏松；10煤层下部砂岩层面有大量云母，常与粉砂岩或泥岩薄层组成互层状，具缓波状～水平状层理，见有底栖动物通道等。

底部为厚20m左右的海相泥岩，灰黑色，致密均一，具水平层理，含少量动物化石，底部含菱铁质结核。

含10、11两个煤层（组）。

10煤层为本矿主要可采煤层。

与下伏地层呈整合接触。

②下统下石盒子组（P1x）
底界为铝质泥岩之底，上界为K3砂岩之底，地层厚度一般225m左右。

由中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。

自下而上，岩石颜色逐渐变浅，砂岩粒度逐渐变粗。

其主要特征如下：下部：6煤组至铝质泥岩段，砂岩及部分粉砂岩由炭质、泥质及菱铁质显示水平、波状、透镜状层理，泥岩、粉砂岩中产植物化石丰富。

本段含煤层数多，含
煤性较好。

含有6、7、8、9等四个煤层（组）。

底部普遍发育一层铝质泥岩，浅灰～铝
图1-2 综合柱状图
地层系统界系统
柱 状
岩层厚度最小最大平均
岩性描述
由粉砂粘土质砂及砂质粘土组成。

由砂质粘土、粘土、细砂、粉砂及粘土质砂组成。

由砂质粘土、粘土、细砂细中砂及中砂组成，夹有薄层粉砂、粘土质砂、砂质粘土、粘土层。

大部为粘土及砂质粘土，夹有数层泥灰岩及钙质粘土。

岩性较杂，有砾石、砾岩、粘土质砾岩、砂层、粘土质砂等含水层。

为一套红色砂岩，本区揭露很少，情况不详。

以中细粒粉砂岩为主，泥岩较少，偶见粗砂岩及煤线。

一般含煤1-3层，最多可达7层，1煤层发育较好，煤质低劣，灰分含量较高。

顶部以泥岩为主，中上部以粉砂岩中细砂岩为主，夹泥岩，下部以泥岩为主。

一般含煤1-3层，最多可达10层，多不可采，煤质低劣，煤层间距10-30m。

以泥岩粉砂岩为主，矿物成分较复杂。

含煤一般1-4层，最多可达9层，32煤发育较好，为结构复杂~较复杂的含灰分较高的煤层。

上部以粉砂岩泥岩为主，中部为中粒石英长砂岩发育较好，下部以花斑状泥岩为主。

含煤1-3层，分上下两组。

以泥岩为主。

7煤组以上主要为泥岩粉砂岩，以下主要为中粒砂岩，8煤组上下有时相变为细条带状水平层理的砂泥岩互层，本段为下石河子组主要含煤段，共含煤5组，其中71煤层发育较好，煤层多属半暗-半亮型，松软易碎。

10煤以上以粉砂岩泥岩为主，夹少量细砂岩，本段含煤两组，10煤为主要可采煤层，结构较复杂煤层稳定，11煤多不可采。

以薄层状石灰岩为主，夹细碎屑岩，石灰岩一般8-11层。

夹铝质泥岩粉砂岩，具有少量黄铁矿晶体。

灰-深灰色、隐晶-细晶质，厚层状，具有豹皮状构造。

奥陶系
新
生界第四系全新
统更新统
10301511.2
70.8
30第三系上新统中新
统
渐新统
20.3102.25552.6
108.7
80
039.915
石炭系上石炭系
中石炭系中奥陶系
古
生界
1.35
0.51
0000.190.18000.221.820.930.600.350.370.250.870.360.630.390.53二
迭
系
上二迭统
下二迭统
2.150.76
0 1.810.570
4.53
1.14
1
2
32
451
52616263717281829
1011
0 2.240.910 2.250.910 1.880.770 1.570.950 3.4 1.080 3.630.840 4.1 2.090 3.73 1.45
0 2.310 6.67 2.73
00.77
灰色，具紫、油黄等杂色斑块，含菱铁鲕粒，块状构造。

上部：在粉砂岩和泥岩中，含较多瘤状及状菱铁质结核。

在煤层附近植物化石较丰富。

本段含煤性较下部差，含4、5
两个煤层（组）。

本组含4、5
2、6
1
、6
3
、7
1
、7
2
、8
2
等七个可采煤层，其中7
1
、8
2
煤层为
本矿主要可采煤层。

与下伏地层呈整合接触。

③上统上石盒子组（P2s）
本矿井围未见顶界，揭露地层厚度350m，由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。

按其主要特征，大致可分两部分：下部：自底部的K3砂岩到1煤层（组），以具紫、油黄色杂斑的泥岩、粉砂岩及灰绿色、浅灰色细～中粒砂岩为主，泥岩、粉砂岩中含较多量的菱铁鲕粒，植物化石及炭屑少见；煤层附近多为灰～深灰色的泥岩、粉砂岩，产丰富的植物化石。

底部K3砂岩，为灰白色、厚层状、细～粗粒结构的长石石英砂岩，成份以石英为主，次为长石，硅质胶结，具交错层理，层面上可见蜂窝状构造。

此层砂岩在本矿井发育不够特征，其表现为粒度偏细。

上部：包括1煤层组及其以上地层，以灰绿色、灰白色中细粒砂岩、粉砂岩为主，夹少部分杂色泥岩，偶见粗砂岩及煤线。

粉砂岩中具缓波状层理，砂岩可见交错层理。

中上部砂岩粒度较下部粗，成份变杂。

本组含1、2、3等三个煤层组，其中3
2
煤层为本矿井主要可采煤层。

与下伏地层呈整合接触。

4) 第三系（R）
①渐新统（E3）
本统地层为坡积、残积堆积物，不整合于下伏地层之上。

全层厚度0～47.30m，平均22m。

本矿北部古地形有一低盆，厚度较大。

其它地段大多在20m以下。

主要岩性为砾石、砾岩、砂砾、粘土砾石、砂层、砂质粘土、粘土及钙质粘土等，在砂质粘土中混杂着较多的钙质团块和砾石块。

②中新统（N1）
厚度61.5～121.1m，平均94m，为湖相沉积，主要由灰绿色粘土和砂质粘土组成。

分层厚度大、塑性强、分布稳定，具45°静压滑面，局部含有石膏聚结体和单晶体。

局部有泥灰岩和钙质粘土，还夹有多层棕红、棕黄色砂层和粘土质砂透镜体。

③上新统（N2）
地层总厚60～120m，平均95。

底部为灰白色、棕黄色中细砂、细砂为主，含有砾石及粘土质砾石。

中部为棕红、棕黄色中细砂、细砂及少量砂砾层，其间夹有粘土、砂质粘土、泥灰岩和钙质粘土。

上部为棕红、棕黄和褐黄色细砂、粘土质砂、砂质粘土及粘土层。

顶部有砂礓和铁锰质结核富集。

中上部普遍有1～3层钙质胶结的砂岩（盘）。

有明显的水平层理，为河湖相沉积，与下伏中新统呈整合接触。

5）第四系（Q）
①更新统（Q1～3）
厚度35～80m,平均52m，由黄、灰黄和褐黄色中、细砂、粉砂、粘土质砂夹砂质粘
土或粘土组成，北部砂层较多，南部粘土类层增厚。

底部有一层中粗或中粒砂夹小砾石。

砂层中见有水平层理和河流相特征。

层中夹有较多砂礓、钙质团块和铁锰结核，含有螺蚌化石。

②全新统（Q4）
厚度25～57.80m,平均32m，北部厚南部薄。

灰黄、浅黄色粉砂、粘土质砂及砂质粘土、粘土相间组成。

砂层分选性好，见有水平和微波状层理，含有砂礓、铁锰结核及小螺蚌化石。

在上部有一层稳定的黑色含腐植质的砂质粘土或粘土质砂，其中含有丰富的螺蚌化石。

主要为河流相及河漫滩相。

与下伏更新统呈整合接触。

（3）组与下石盒子组地层分界的说明：
原精查地质报告中的组与下石盒子组的地层分界为铝质泥岩之下杂色砂岩之底。

此层砂岩相当于华北地区之骆驼钵砂岩，但此层砂岩，本矿井不甚发育，有时为杂色粉砂岩所代替，给地层划分带来一定困难。

本报告未采用精查报告中的地层分界，而以中部煤组之下的（K2）铝质泥岩之底为界。

这样的划分主要考虑到铝质泥岩在矿井比较稳定，且生产单位使用方便。

桃园井田地层走向南北，倾斜向东的单斜构造，北部倾角25°～30°，局部达40°以上，南部渐缓为15°左右，地层倾角成有规律的变化。

1.2.2断层发育特征及控制情况
（1）主要断层的确定
本矿业根据钻探、测井、地震及井下揭露的断点或破碎带，组合成4条断层。

（2）断层控制等级划分
根据钻探、测井、井下揭露和地震显示情况，将断层的控制程度分为查明，基本查明和查出三个级别。

查明：沿断层走向在钻探或地震基本线距的控制下，有两个以上钻孔穿过；有一个钻孔穿过，或有巷道穿过，并有两个以上A、B级点控制，断层的性质，走向，倾向，落差均已查明者。

（3）各主要断层控制情况
断层
1） F
1
正断层，为本矿井北部边界断层，走向北65°东，倾向北25°西，倾角70°，落差大于650m，两端皆延伸出本矿井。

有2个钻孔穿过为基本查明断层。

断层
2） F
2
正断层，该断层把本矿井分为南、北两部分，走向N80°～88°W，倾向NNE，倾角60°，落差大于400m，两端皆延伸出本矿井。

有3个钻孔穿过为查明断层。

正断层
3） F
3
正断层，位于F
断层的南侧，走向N43°E，倾向S47°E，倾角70°，落差0～16m，
1
延展长度0.6km，有1-2个钻孔穿过。

表1-2 断层情况表
断层名称性质走向倾向倾角
（度）
落差
（m）
长度
（Km）
钻孔控制可靠程
度
F1正NE NW 70 ＞650 ＞2.5 1-23、1-25 基本查明
F2正NWW NNE 60 ＞400 ＞3.5 3-43、43、45 查明
F3正NE SE 70 0-20 0.6 1-24 查出
F4正NWW SSW 70 0-12 0.4 43 查出
4） F
4
正断层
正断层，位于F
2
断层的南侧，走向N77°W，倾向S13°W，倾角70°，落差0～12m，延展长度0.4km，仅孔揭露。

1.2.3岩浆岩的分布及其影响
（1）岩浆岩分布围
矿井有岩浆侵入于煤系地层之中，呈有规律分布。

北部分布围：从5线到矿井北界；南部分布围：从8-9线到矿井南界。

（2）岩浆侵入层位
在矿井南部，岩浆顺层侵入于10煤层；在矿井北部，3-3线以南，岩浆顺层侵入于
7、8煤层（组），3-3线以北，岩浆侵入的层位逐渐抬高，主要侵入到7煤组和6
1
煤层中。

（3）岩浆岩对煤层、地层的影响
1）岩浆的侵入，对煤层的影响表现在以下几个方面：
①破坏了煤层的结构
煤层被岩浆穿插，出现：“分叉合并”，煤层夹矸增多，结构复杂。

②使煤层的可采性变差
岩浆对煤层有一定的推挤和熔蚀作用，受岩浆侵蚀的残留煤层利用厚度一般要小于正常煤层的厚度。

③使煤层稳定性变差
岩浆对煤层的推挤、熔蚀作用结果，使煤层的变异系数明显增大，不可采点增多，不可采面积扩大。

通常情况下，煤层的厚度还受岩浆岩厚度的影响，两者有明显的互补关系，岩浆岩厚则煤层较薄，岩浆岩薄则煤层较厚。

④使煤层顶板强度降低
岩浆沿煤层顶板侵入，使煤层顶板遭到破坏，强度大大降低，给回采、支护煤层顶
板管理增加难度。

⑤使煤质变差
岩浆同煤层直接接触，使煤变质为天然焦，减少了矿井煤的工业储量和煤炭的利用价值。

2）岩浆岩对煤系地层的影响
一般来说，岩浆的侵入，使地层厚度增大的作用。

在煤层对比过程中，把岩浆岩剔除，所剩下的地层间距与正常地层间距相差无几。

1.3煤层及煤质
1.3.1煤层
（1）含煤性
桃园煤矿含煤地层为石炭、二迭系。

石炭系组地层含煤6～8层，其中2～3层个别点达到可采厚度，无工业价值，不作为研究对象；二迭系含煤地层有下统组、下石盒子组和上统上石盒子组，含煤地层厚度约925m，含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等十一个煤层（组），含煤14～32层，煤层总厚约21.75m，煤系地层含煤系数2.4%。

可采煤层有3
2、4、5
2
、6
1
、6
3
、7
1
、7
2
、8
2
、10等9层，其中8
2
、10两层为较稳定
煤层，3
2、5
2
、6
1
、6
3
、7
1
、7
2
等6层为不稳定煤层，4煤层为极不稳定煤层。

可采煤层
平均总厚度11.84m，占煤层总厚的54%；较稳定煤层平均总厚5.12m（8
2
煤层仅在补6
线以北发育），占可采煤层厚度的43%。

不可采煤层有1、2、9、11等4个煤层（组）。

（2）可采煤层
可采煤层有9层。

各可采煤层的基本特征见表1-3，分述如下：
3
2
煤层位于上石盒子组的下部，距2煤组100～115m，厚度0.29～4.53m，平均厚度1.27m。

大部分可采，为结构较复杂的较稳定薄煤层。

4煤层主要分布在补9线以北，补2线以南，煤厚0.35～2.15m，平均煤厚1.00m。

4煤层为局部可采、结构简单的不稳定薄煤层。

5
2
煤层位于下石盒子组的中上部，煤厚0～1.89m，平均1.15m。

其底板为泥岩。

顶、
底板岩性变化不大，较为稳定。

5
2
煤层为结构简单、部分可采的不稳定的薄煤层。

6 1煤层位于下石盒子组中下部，上距5煤组20m左右，6
1
煤层是6煤组中发育最好
的一层，煤厚0～1.93m，平均煤厚0.93m。

顶板大部分为泥岩，少部分为粉砂岩或砂岩，底板绝大多数为泥岩，少量为粉砂岩。

6
1
煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。

6 3煤层上距6
1
煤层16～20m。

可采围分布在在7-8线以南，煤厚两极值0～1.29m，
沉缺栏包括冲刷平均0.80m，顶板以泥岩为主，少部分为粉砂岩或砂岩，底板绝大多数为泥岩，少量为粉砂岩。

6
3
煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。

表1-3 可采煤层情况统计表
煤层
穿过点数（个）岩
浆
侵
入
点
煤层结构面积（km）2
备
注合
计
见
煤
可
采
不
可
采
沉
缺
断
缺
不
采
用
夹矸（层）结
构
类
型
可采
面积
不可
采面
积
可采
面积
比率
（%）
1 2
＞
2
3290 84 70 14 2 4 18 8 6 较
复
杂
14.5 3.2 82
4 61 5
5 31 23 4 3 1
6 3 1 简
单
6.4
7.6 46
10
～
4-5
线
5290 69 54 15 16 5 7 简
单
9.0 8.4 52
6191 72 59 13 16 3 2 8 2 简
单
8.9 8.3 52
6345 40 34 6 5 3 简
单
4.7 3.7 56
6-7
线
以
南
71110 98 85 13 7 5 5 12 2 简
单
13.6 3.9 78
72112 97 60 37 11 3 1 14 10 1 简
单
9.2 8.4 52
8262 57 51 6 1 4 10 16 1
简
单
8.5 1.0 89
补
6
线
以
北113 81 54 27 28 4 10 16 1
简
单
8.5 9.3 40
全
区
10 125 119 101 18 3 3 21 43 12 较
简
单
14.9 3.2 82
注：表中的夹矸层数，不包括火成岩影响区可采见煤点的夹矸。

7 1煤层位于下石盒子组的下部，距6煤组13～19m。

7
1
煤层是7煤组中发育最好的
一层，但发育不均衡，煤层两极厚度0～2.66m，平均煤厚1.00m。

煤层以简单结构为主，少量见煤点含一层夹矸，个别点含2层夹矸。

夹矸岩性以泥岩或炭质泥岩为主，个别点为粉砂岩。

煤层顶板以泥岩为主，少部分为粉砂岩或砂岩，凡其顶板为砂岩或粉砂岩的见煤点，煤厚要么变薄，要么缺失。

故推测这些变薄、缺失的见煤点是由于受冲刷所致。

底板以泥岩为主，少量点为粉砂岩。

2-3线以北，7
1
煤有5个见煤点被岩浆侵蚀，影响
了煤层的稳定性和可采性，使其失去工业价值。

7
1
煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。

7 2煤层与7
1
煤层相比，发育较差，煤层厚度变化大。

在补11线～3-3线间，两极煤
厚为0～2.26m，平均0.93m。

顶板大半为泥岩，部分为粉砂岩和砂岩，个别点为炭质泥
岩。

7
2煤层为部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。

但此次设计中由于是针对7
2
煤层进
行设计，故此将其理想化，在设计过程中假设煤层厚度为2m。

8 2煤层位于下石盒子组的下部，上距7
2
煤层13～20m。

7线以北，8
2
煤层发育较好，
为该矿井主要可采煤层。

煤层两极厚度0～4.10m，平均厚度1.91m。

补2线以南，顶板
以砂岩为主，夹小片的泥岩或粉砂岩；补2线以北，顶板以粉砂岩为主，有部分泥岩，个别点为砂岩。

底板以泥岩为主，少数为粉砂岩，个别点为砂岩。

8
2
煤以简单结构为主，部分煤层含一层夹矸，占见煤点的31%，个别含2层夹矸，夹矸多为泥岩。

在补6线以
南，8
2
煤层不可采；在6-7线以北，除因受岩浆侵蚀而不可采外，其余均为可采，可采区基本上连续，为较稳定的中厚煤层。

10煤层位于组的中部，上距8
2
煤层84m左右。

煤层两极厚度0～4.54m，在整个二水平围,平均厚2.48m，为较稳定煤层。

10煤层是该矿井主要可采煤层之一，无论是从区域赋存规律，还是从该矿井10煤层发育特征分析，其原生沉积为较稳定型，但在该矿井的南部，由于受岩浆侵蚀作用，使其稳定性遭到破坏。

10煤层简单结构较少，多含1层夹矸，夹矸一般为泥岩或炭质泥岩。

在8-9线以北，10煤层为绝大部分可采、结构较简单、较稳定的中厚煤层。

各煤层组的间距虽有一定的变化，但仍具一定的稳定性，对邻近钻孔对比具有重要意义。

各煤层组间距情况见表1-4。

表1-4 各煤层（组）间距统计表
煤层 1 2 32 4 52616371728210 最小间距
（m）
67 90 73 62 16 15 13 3 13 78 25
最大间距
（m）
104 116 100 76 29 21 19 12 20 90 40 平均间距
（m）
80 103 82 71 22 17 15 6 18 84 33
在矿井北部，8
2煤层下2～5m有薄煤一层，个别点可采；8
2
煤层上部3～5m有时可
见一层薄煤层，极不稳定。

8
2与8
3
煤层间大多为砂岩，局部为粉砂岩或泥岩。

《精查地质勘探报告》中的8
1
煤层，本报告对其进行了认真地分析、对比，通过与
矿方深入研究后认为，该8
1煤层与其南侧的8
2
煤层应为同一煤层，称作8
2
煤层，因此，
本报告只出现8
2
煤层。

概括起来，各煤组发育特征为：1、2煤组间间距较大，煤的灰分高；3煤层（组）与1、2煤组相比，灰分符合工业要求，并且有一层结构较复杂，发育较好，基本全矿井可采的煤层；4、5、6煤组，煤的层数较少，多为单一结构，发育稍差；7、8煤组，煤组间距较小，煤层相对集中，发育尚可；10煤层一般厚度较大，结构较简单，为本矿井煤层发育最好的一层。

各煤层（组）特征是确定煤层层位重要依据之一。

1.3.2煤质
（1）煤的物理性质
各煤层物理性质虽有一定的差异，但同一沉积环境下的各煤组，其物理性质大体相似（表1-5）。

表1-5 煤层物理性质一览表
上部煤组（1～3）中部煤组
（4～82）
下部煤组
（10）
天然焦
颜色褐黑～黑灰黑～黑黑钢灰
条痕棕黑棕黑～褐黑黑黑
光泽沥青沥青～玻璃玻璃似金属
结构条带状条带状条带状
构造层状层状层状层状
块度块状粉末～碎块粉末～碎块块状
硬度 2.5～3 2.5～3 2～2.5 3.5
坚固性较坚韧脆度较大脆度较大坚硬
生裂隙较发育发育发育
断口阶梯状～贝壳状阶梯状阶梯状参差状
视密度 1.33～1.46 1.30～1.45 1.31～1.36 1.49～1.90
各煤层以亮煤为主，暗煤次之，其中上部煤组暗煤含量大于下部煤组。

宏观煤岩类型属半暗～半亮型煤。

（2）煤的化学性质
1）有害组分
①水分
各煤层原煤水分含量相差不大，平均值多在1.50%-2.00%之间。

精煤分析样水分含量一般较原煤低。

②灰分
灰分产率
各煤层总体上为中灰～富灰煤，其灰分产率平均值多在22%～25%之间，其中10煤层原煤灰分最低，平均为18.05%。

各煤层精煤灰分产率大大低于原煤，平均多在9%～10%之间。

8
2
煤层及10煤层原煤灰分北部低于南部。

灰成分及灰熔点
各煤层灰成分基本相同，主要以酸性化合物的SiO
2和Al
2
O
3
为主，次为Fe
2
O
3
及CaO，
少量MgO、SO
3、TiO
2
，其中10煤层灰成分中SO
3
含量较其它煤层高，主要由其沉积环境
所致。

各煤层灰分灰熔点（S
T
）均大于1250℃，属高熔～难熔灰分，适用于固态排渣的锅炉。

③硫分
本矿井3
2
煤层在补6线以北属特低硫煤，以南则属富硫～高硫煤，其余各可采煤层均为特低硫煤。

硫含量较高的煤层测试样中以无机硫含量为主，经洗选后，精煤硫含量明显下降。

④磷（P.d）
各煤层磷含量均≤0.01%，属特低磷煤。

⑤氯、三氧化砷（Cl、As
2O
3）
本矿井无此项化验资料，据祁南矿化验成果，其含量均很低，对煤的工业用途没有影响。

2）挥发分（V
daf
）
本矿各煤层在无岩浆央岩侵蚀区，其挥发分产率V
daf
(850℃)平均值在
37%-40%之间，总体上有由3
2煤层至8
2
煤层逐渐降低的趋势。

而10煤层V
daf
值比中
部煤组高。

受岩浆岩影响区，煤层变质程度升高，挥发分产率明显降低。

因没有850℃与900℃挥发分产率相对应的数据资料，故本次设计采用精查报告中V
daf
值见表1-6。

（3）煤的工艺性能
1）发热量
各煤层原煤干燥无灰基发热量相差不大，平均值在33.72～34.2MJ/kg之间，而干
燥基发热量则明显与煤层灰分含量成反比，灰分高，其值低；灰分低，其值高。

对5
2
、
8
2
、10煤层测试样的统计分析，原煤干燥基发热量与灰分产率具有较好的相关关系，其中：
表1-6 煤层挥发份产率统计表
煤层32 4 526163
V daf (%) 34.75-45.46
39.65(51)
35.83-38.32
37.08(2)
32.52-41.16
37.34(36)
35.67-39.85
37.81(29)
32.98-39.21
37.65(18)
煤层71728210
V daf (%) 14.52-41.06
36.10(46)
13.88-43.24
34.66(38)
20.52-40.11
34.83(36)
8.42-45.41
37.67(111)
5
2
煤层相关公式为Qb.d=35.458-0.412Ad 相关系数为97.69%
8
2
煤层相关公式为Qb.d=34.887-0.384Ad 相关系数为97.05% 10煤层相关公式为Qb.d=35.545-0.409Ad 相关系数为97.13%
2) 粘结性和结焦性
①胶质层最大厚度（y）
各煤层胶质层最大厚度见表1-7。

表1-7 胶质层最大厚度统计表
煤层32 4 516163
Y(mm)
7-17
13.2(38)
12.5-15.5
14(2)
8-16
11.5(23)
8.5-19
12.0(23)
10-22.5
12.9(6)
煤层71728210
Y(mm)
9-18.5 11-14 9-23 10.5-33
由表可知，各煤层y值平均多在12～14mm之间，其中10煤最大，5
2
煤最小。

②粘结指数（GR.I）
精查阶段均未测GR.I值，而仅对为数不多的样品测定了罗伽指数（R.I），其结果见表1-8。

表1-8 煤层罗伽指数测定结果表
煤层32526163728210
R.I
40-84.7
69.9（9）
64.3(1) 82.6(1) 72.9(1)
47.3-62.9
57.4(3)
66.7(1) 74.1(1)
据20011孔及94W1孔化验资料，气煤的GR.I可达90%以上；1/3JM的GR.I值为70%。

③低温干馏实验
本矿井温干馏实验样品较少，对仅有的5个试验样品的统计结果为：半焦产率为76.50%～83.00%，焦油产率Td为8.3%～13.7%，为富油～高油煤。

3）可磨性（HGI）
本矿井无此项化验资料，据相邻矿井化验成果，HGI一般在80～170之间，属易碎煤。

4）热稳定性
据邻矿化验资料，各煤层属中等热稳定性煤。

5）煤的可选性
据精查阶段简易可选性实验结果，各煤矿层中煤含量较高，上、中部煤组理论精煤回收率属低等，下部煤组大多属中等，少数为低等，个别点为良等。

据此，上部煤组属难选～极难选煤；中部煤组属中等可选～极难选煤；下部煤组属中等可选煤，个别点为易选或极难选煤。

其中选性从煤层可选性曲线图亦可看出。

可选性曲线图中，原煤灰分分布曲线大都呈平滑下降趋势，仅10煤层有两孔灰分分布曲线由近于垂直向水平改变。

（5）风氧化带的确定
据精查阶段10个露头孔的煤样化验成果，基岩界面下垂深9.88～20.56m以，所取得的资料无明显氧化迹象。

但为稳妥起见，本次风氧化带深度定为基岩界面下垂深20m。

（6）煤质特征
本矿井各煤层属中灰～富灰、特低硫（3
2
煤属低硫）、特低磷、中等粘结性、中高发热量煤，其灰分属高熔～难熔灰分。

1.4矿井水文地质
桃园井田为中厚松散层覆盖的全隐蔽煤田。

松散层厚度205.5～333.5m，一般为
280～300m，其变化趋势由东向西逐渐加厚。

F
2
断层附近为古地形低盆地，沉积较厚的松散层，松散层底部含水层（四含）厚度为0～40m，一般为10m左右。

煤系岩层裂隙均不发育，含水性弱，补给水源不丰富，仅在F
2
断层附近受构造影响裂隙发育涌水性较大。

松散层底部含水层和煤系含水层含水性不强，渗透性弱，单位涌水量都小于
0.1L/s·m。

故本井田水文地质条件属简单类型。

F
2
断层是井田北部东西向较大的断层，由于应力影响致使断层两侧产生不同程度的
裂隙，煤系地层涌水量相应大一些，但断层导水极小，4
2孔对F
2
断层抽水实验
q=0.00218L/s·m。

运输大巷沿8号煤-500m水平可以安全通过该断层，对F
2
断层上盘各煤层均与奥系直接接触，水量丰富，煤层开采接近断层时应严加防。

矿井正常涌水量为25t/h，矿井最大涌水量626t/h，考虑井下洒水及井筒淋水等，设计中予计正常涌水量300t/h，最大涌水量为670t/h。