山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井3.0Mta初步设计说明书.doc

山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 矿井3.0Mt/a初步设计
说　明　书

目 录
前 言 1
第一章 井田自然概况 4
第一节 井田自然概况 4
第二章 兼并重组的条件 6
第一节 资源条件 6
第二节 外部条件 33
第三章 井田开拓 35
第一节 井田境界及资源/储量 35
第二节 矿井设计生产能力及服务年限 38
第三节 井田开拓 40
第四节 井筒 43
第五节 井底车场及硐室 45
第四章 大巷运输和设备 47
第一节 运输方式的选择 47
第二节 矿 车 49
第三节 煤炭运输设备选型 54
第五章 采区布置及装备 63
第一节 采煤方法 63
第二节 采区布置 71
第三节 巷道掘进 76
第六章 通风和安全 80
第一节 瓦斯预测及抽放 80
第二节 矿井通风 81
第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 93
第一节 提升设备 93
第二节 通风设备 103
第三节 排水设备 106
第四节 压缩空气设备和制氮设备 116
第五节　瓦斯抽放设备 119
第八章 地面生产系统 121
第一节 煤质及其用途 121
第二节　煤的加工 121
第三节　地面生产系统 121
第四节　辅助设施 128
第九章 地面运输 130
第一节 概况 130
第二节 场外公路 130
第十章 总平面布置及防洪排涝 132
第一节 概况 132
第二节 平面布置 133
第三节 场区绿化 136
第四节 竖向设计及场内排水 136
第五节 场内运输 137
第六节 矿井其他场地布置 137
第七节 管线综合布置 138
第八节 工程建设项目用地 138
第九节 防洪排涝 138
第十一章 电气 140
第一节 供电电源 140
第二节 电力负荷 140
第三节 送变电 141
第四节 地面供配电 144
第五节 生产系统供配电及控制 146
第六节 井下供配电 149
第七节 监控与计算机管理 152
第八节 矿井通信 155
第十二章 地面建筑 158
第一节 设计原始资料和建筑材料 158
第二节 工业建筑物与构筑物 159
第三节 行政、公共建筑 161
第十三章 给水排水 162
第一节 给水 162
第二节 排水 167
第三节　室内给排水 171
第四节　消防及洒水 171
第十四章 采暖、通风及供热 173
第一节 采暖与制冷 173
第二节　井筒防冻 174
第三节 锅炉房设备 175
第四节　室外供热管道 176
第十五章 建井工期 177
第一节 建井工期 177
第二节　产量递增计划 180
第十六章 技术经济 181
第一节 劳动定员及劳动生产率 181
第二节 建设项目资金概算 181
第三节 原煤生产成本 185
第四节 技术经济分析及评价 186
第五节 矿井设计主要技术经济指标 187

附件：
1.主要机电设备和器材目录
2.概算书
图纸目录

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山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 矿井3.0Mt/a初步设计
前 言
一、项目背景及隶属关系
为加快推进煤矿企业兼并重组整合,淘汰落后产能，推进煤炭工业转型发展、安全发展、和谐发展，依据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组下发关于《晋中市左权县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》(晋煤重组办发[2009]74号)，对左权龙泉冶金铸造有限公司五里堠煤矿重组为山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司，整合后井田面积为9.8602km2,拟开采3-15号煤层，兼并重组后生产能力为180万t/a，后经晋煤重组办发[2010]53号《关于潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司等2处矿井调整产能的批复》将该矿井生产能力调整为120万t/a。
根据五里堠煤业有限公司委托，我院在2010年7月和10月分别编制了《山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 矿井兼并重组整合项目初步设计》及安全专篇，并通过相关部门的审批通过。
根据矿方的实际生产需要，委托我院编制《山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 矿井3.0Mt/a初步设计》。
二、设计的指导思想
按照实际情况进行设计，满足实际生产要求，符合实际情况，将该矿井建设成规模合理、安全性好、机械化装备水平适中，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。
三、设计的主要特点
1.考虑到利用已有选煤厂及充分利用现有工业场地的原则，并结合目前矿井平整场地的情况，设计确定主副井工业场地布置在原工业场地北侧的台地上。
2.井田采用了斜井开拓方式。主斜井装备大倾角胶带输送机及架空乘人器、实现煤炭连续运输和人员的升降；副斜井装备JK-2×1.5/20E型单绳缠绕式单滚筒提升机，担负矿井所有辅助提升任务。
3.上组煤沿煤层布置半煤岩巷道，在其两侧直接布置工作面生产。合理减少巷道掘进费用，将开拓大巷与采区准备巷道合并共用，减少了井巷工程量、简化了井下运输系统和环节。下组煤辅助运输下山及进风行人下山沿15号煤层底板布置，回风下山沿15号煤层顶板布置，胶带运输下山沿15号煤层下10m处的岩层布置，从而降低矿井瓦斯大带来的危险性。
4.矿井投产时在上下组煤各布置一个回采工作面，上组煤采用综采一次采全高采煤法，下组煤采用综采放顶煤采煤法。简化了巷道布置及开采工艺，减少了工作面搬家次数，块煤率高，易于适应煤层厚度的变化和地质构造条件变化，工作面出煤点多，生产集中化程度高，工作面单产高、工效高。
5．依据工作面的年推进度和掘进方式，设计以两个生产工作面，四个综掘工作面和两个普掘面保证矿井正常生产接替，采掘比2：6。
6．井下大巷主运输采用胶带输送机，可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于实现集中自动化控制与管理。
7．井下辅助运输采用无极绳连续牵引车牵引矿车，从根本上克服了传统的辅助运输方式所存在的用人多、设备多、事故多、费用高、效率低、效益差等弊端，为高产高效矿井建设和安全生产提供了保证。
8.矿井提升、运输、采煤、掘进、通风、安全等机电设备装备先进，立足国产，均采用实践证实安全程度高、性能优、能力大、维修量小的机械设备及仪器，合理提高了矿井的装备水平。
四、主要技术经济指标
1.矿井设计可采资源量：72.57Mt,占工业资源量的68％。
2.矿井设计生产能力：3.0Mt/a。
3.矿井设计服务年限：17.3a。
4.矿井移交生产及达到设计产量时，新增井巷工程总长度21800m，其中岩巷6706m，占31%，煤巷11730m，占54%，半煤岩巷3364m，占15%。井巷掘进总体积355052m3，其中硐室体积19650m3。万吨掘进率为182m/万t。
5.吨煤电耗：19.80kW.h。
6.工业建筑物指标：总面积21912.05m2,总体积177950.81m3。
行政、公共建筑总面积：已有2534㎡，新建6466㎡， 总体积：已有9122.4
m3 新建26022.3 m3，单身宿舍总面积：19600㎡，合计28600㎡。
7.矿井全员效率：14t/工。
8.矿井在籍人数：1026人。
9.建井工期：22个月。
10.根据以上编制依据，计算出本项目建设总造价为118348.83万元，吨煤投资为394.50元。项目建设总资金为121710.83万元，其中：井巷工程投资26963.91万元；土建工程投资为22289.55万元；设备及工器具购置投资为30389.09万元；安装工程投资为15776.44万元；工程建设其他费用投资为10640.62万元；基本预备费投资7424.17万元；建设期间投资贷款利息为4865.05万元；铺底流动资金为3362.00万元。
第一章 井田自然概况
第一节 井田自然概况
一、交通位置
左权五里堠煤业有限公司位于左权县城南2.5km，隶属河南乡管辖，井田北起紫会村南100m，南至榆林坪村以北600m，东自沟里村与西寨村一线，西至范家庄一线，为一西部规则，东部不规则的多边形，地理坐标为：东经113°19′02″～113°21′28″，北纬37°01′58″～37°04′01″。
井田交通较为方便，207国道从井田以东边缘通过，工业场地距阳一涉铁路左权站4～6km，北距阳泉市120km，西北距晋中市125km，汽车均可直达。矿井建设与生产期间和物资、设备经公路可抵达工业场地，公路运输条件极为便利。交通位置图详见图1-1-1。
二、地形地貌
井田位于太行山西麓，西高东低，最高点为井田西界，范家庄西北，标高为1402.9m，最低点为五里堠村南河谷，标高为1121.0m相对高差281.9m。区内沟谷比较发育，地形较为复杂，属低中山区。
三、水系
井田属于海河流域漳河水系，纵贯本井田外东缘的南河川由南向北于左权县城南汇入清漳河西源流向南东，于峧漳与清漳河东源合并，自北向南，经麻田入河北省涉县。井田内无常年性河流，仅在雨季有山洪从井田东南流泄。
四、气象及地震情况
本井田属于寒温带半干旱大陆性季风气候，最高气温35．6℃（1931年），最低气温-25℃（1984年），年平均气温7.5℃；多年平均降水量484.4mm，多年平均蒸发量1708.7mm，降水量主要集中在7、8、9三个月内；多年平均无霜期159天，最大冻土深度90cm，一般从头年10月开始，到次年4月解冻；风季每年11月至翌年4月，冬季多西北风，夏季多东南风。
本区历史上未发生过5级以上地震，据历史记载，明嘉靖、清道光年间曾发生过有感地震，但都不是震中位置，只是邻区发生地震，波及到本区。建国后，据记载曾发生过35次地震，其中大于4级的4次，大干3级的7次，小于3级的24次。据资料，本区属华北地震区山西亚区，地震烈度为6 度。地震动峰值加速度为0.05g。
五、社会经济
左权县位于山西省东部，面积2190km2，现辖5镇10乡，人口13.4万。
本县地势高峻，山地丘陵居多，占全县面积90%以上，仅在清漳河沿岸有2块平川，海拔也在1300m以上。
区内有耕地25万亩。农作物以玉米、谷子、土豆、黄豆、莜麦为主，次为荞麦、黑豆、高粱、小麦等。森林面积100万亩。畜牧业有牛、羊、马、驴等。
区以矿产资源丰富。有煤、铁、铝、铜、锰、磷、硫、水晶石、冰洲石、白云岩等。其中以煤为最多，地质储量155亿吨。

第二章 兼并重组的条件
第一节 资源条件
一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号
2008年7月山西克瑞通实业有限公司编制了五里堠煤矿机械化升级改造矿井地质报告，2010年9月进行了修改并通过了晋煤规发[2010]1039号文关于潞安集团左权五里堠煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告批复，主要结论性成果如下：
1、详细查明了井田构造特征，井田为走向NE倾向NW的单斜构造，倾角平缓，在6°-15°间。在井田的东部发育一条走向NNE的断层，落差在4-6m间。井田内无岩浆活动，构造类型为简单构造。
2、详细查明了井田地层发育情况，查明井田含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。
3、详细查明了井田可采煤层为3、4、7、8、9、15号煤层，其中3、4、15号为稳定可采煤层，7、8号为较稳定大部可采煤层 ，9号为不稳定局部可采煤层。
4、详细查明了可采煤层的煤类、煤质特征，确定了煤的工业用途，即3号煤层为瘦煤、4号煤层为贫瘦煤，可作炼焦配煤；15号煤层为贫煤，可作动力用煤；7、8、9号为高硫煤，暂不开采。
5、查明了井田水文地质条件，评价了矿井充水因素，初步确定3、4、7、8、9号煤层矿井水文地质条件为中等型；15号煤层水文地质条件为中等-复杂型。
6、估算了各可采煤层探明的、控制的、推断的资源/储量。
经本次估算，井田内批采煤层3、4、15号煤层现保有资源/储量10675万吨，其中探明的经济基础储量（111b）6744万吨，控制的经济基础储量（122b）3146万吨，推断的内蕴经济资源量（333）785万吨。探明的储量（111b）占资源/储量总和(不包括高硫煤)的63.2％，探明、控制储量(111b+122b)占资源/储量总和(不包括高硫煤)的92.7%。达到勘探阶段要求。求得高硫煤层7、8、9号保有资源/储量2529万t。
7、查明该矿现采3号煤层，属高瓦斯矿井。3、4号煤层煤尘均具爆炸性，煤层属不易自燃煤层，井田地温、地压正常。
8、查明了采(古)空区积水、积气及火区情况。
2008年10月18日山西省煤炭工业局下发了关于山西左权龙泉冶金铸造有限五里堠煤矿机械化升级改造矿井地质报告的批复，批复文号为晋煤规发【2008】904号，2010年9月进行了修改并通过了晋煤规发[2010]1039号批复。
二、地质构造
1.地层
井田内的地层出露自东而西，由老到新依次有：二叠系下统山西组、下石盒子组；上统上石盒子组、石千峰组；第四系更新统、全新统。现根据五里堠精查勘探资料，将井田地层由老至新分述如下：
(1)奥陶系中统峰峰组（O2f）
本组地层井田内地表没有出露，据钻孔揭露其岩性为深灰色一黑灰色石灰岩，含泥质，块状，致密坚硬，比重大，裂隙、溶蚀现象发育，方解石多呈脉状充填于裂隙内，厚度80-100m。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）
本组地层在井田内地表没有出露，有8个钻孔穿过本组地层。现依据钻孔资料，其岩性由“山西式铁矿”、灰色铝土质泥岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色石灰岩等岩石组成。本组厚12.50-32.21m，平均25.22m。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
该组地层为井田内重要含煤地层之一，只在东寨村东北，井田东边界外100 m处有零星出露，井田内地表没有出露，但所有钻孔都穿过此地层，根据钻孔资料综合如下：
据其岩相岩性及古生物组合对比，将本组地层分为三个岩性段：
一段（C3t1）：由晋祠砂岩（K1）底界至四节石石灰岩（K2）底界，岩性由灰白色中粒石英砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及14、15号煤层组成。本段厚21.55-38.61m，平均厚28.38m。
二段（C3t2）：由四节石石灰岩（K2）底界至猴石石灰岩（K4）顶界。岩性主要由三层石灰岩间夹灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及11、12、13号煤层组成。该段厚26.26-45.83m，平均厚36.33m。
三段（C3t3）：由猴石灰岩顶界至北岔沟砂岩（K7）底界。岩性由黑色泥岩、砂质泥岩、灰色砂岩及7、8、9号煤层组成。该段厚41.09-73.84m，平均58.88m。太原组地层厚88.90-158.28m，平均厚123.59m。
（4）二叠系下统山西组（P1s)
该组地层在井田东边界内外有零星出露，井田以外的五里堠村西有大片出露；井田内外17个钻孔，14个钻孔穿过该组地层，连续沉积在太原组地层之上，该组地层属滨海沼泽泻湖相沉积，为砂岩、砂质泥岩、泥岩交互沉积组合；其底部以K7砂岩(北岔沟砂岩)的底界与太原组分界，顶部以K8砂岩的底界与下石盒子组下段分界。该组岩性主要为灰白色细-粗粒长石石英砂岩、灰色、黑色泥岩、砂质泥岩中夹3、4、5号煤层。地层厚48.70-74.21m，平均厚60.35m。
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
本组地层在井田内广泛分布，连续沉积在山西组地层之上，其岩性以砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，夹有炭质泥岩及薄煤层等组成一套陆相沉积的陆源碎屑物地层，按其岩性组合，以K9砂岩将本组分为一、二两个岩性段，即一段(P1x1)、二段(P1x2)，地层厚度89.10-132.84m，平均厚度115.57m。
a.下石盒子组一段（P1x1）
本组地层与山西组以K8砂岩（俗称骆驼脖子砂岩）底界面分界，并连续沉积于山西组之上，零星分布于井田最东部。本段地层由灰色～黑灰色之砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩等组成，中夹4层薄煤层，煤层厚度0.26～0.50m。地层厚度39.30～63.04m，平均厚度52.35m。
b.下石盒子组二段（P1x2）
底界以K9砂岩与一段分界，连续沉积于下段之上，本段地层由灰黑色灰白色、灰绿色、黄绿色、杂色、紫色、紫红色、细一粗砂岩、砂质泥岩、泥岩等组成，广泛分布于井田东部、中部。顶部“桃花泥岩”一般厚5～25m，地表以五里堠村西沟较为发育，厚度达27m，其主要岩性为浅灰、灰紫、杂色含铁质鲕粒铝土质泥岩，在地表铁质鲕粒风化后形成小孔，网格状节理发育，铁质沿节理裂隙染成褐红色、粉红色斑块，色彩鲜艳，似桃花绽开，故而得名“桃花泥岩”。“桃花泥岩”局部相变为紫、暗紫色砂质泥岩，其层位稳定，标志明显，成为划分上、下石盒子组地层的重要辅助标志。本段地层平均厚度63.22m。
(6)二叠系上统上石盒子组(P2s)
该组地层连续沉积于下石盒子组地层之上，大面积出露于井田中部，其底界砂岩(K10)为上、下石盒子纽分界。按岩性分为上、下两段。地层厚度419.68～475.67m，平均厚度458.27m。
a.上石盒子组一段(P2s1)
本段地层连续沉积于下石盒子组二段地层之上，中下部为深绿灰色、浅灰绿色夹紫红色泥岩浅灰绿色、灰白色细一粗粒长石石英砂岩与灰黑色、浅灰绿色砂质泥岩、砂泥岩互层；上部为灰白色、灰绿色细～粗粒砂岩及灰白色、浅灰色砾岩，顶部为浅灰绿色与紫红色夹灰黄色相杂泥岩、砂质泥岩。厚度168.11m。
b.上石盒子组二段(P2s2)
底部以一厚层状砂岩(K12)与一段连续沉积，由紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、细～粗砂岩组成。底部为一薄层紫红色夹灰绿色石英质砾岩层。广泛分布于井田西部。地层厚度290.16m。
(7)二迭系上统石千峰组(P2sh)
仅在井田西南部有所出露，钻孔都未揭露。连续沉积于上石盒子组之上，底部为暗紫色厚层状含砾粗砂岩(K13)，其下部疏松，含大量砾石，顶部微红色，坚硬。其上为一套紫色、砖红色砂质泥岩夹紫、灰紫色细砂岩，含大量钙质结核。厚度约140m左右。
(8)第四系(Q)
分布于井田内外之山坡、山顶、沟谷中，不整合于各时代基岩之上。
a.中更新统离石黄土(Q2)
由红棕色、红黄色亚砂土及亚粘土组成，含大量钙质结核。厚度0.5～13.8m。
b.上更新统马兰黄土(Q3)
为浅黄、灰黄色亚砂土或细粉砂土，垂直节理发育。厚度0～50m。
c.全新统(Q4)
主要分布在河谷、沟谷中，为现代冲积，洪积物，由砂卵石及粉砂土组成，厚0-10m。
2.地质构造
(1)断层
井田内断裂构造不发育，仅在井田的东部矿界处发育一条走向NNE的断层，断面倾向NW，倾角60°-75°，落差4-6m。井田内延伸1300m。
(2)褶皱
井田内地层总体为走向NE倾向NW的单斜构造，倾角较平缓，一般在6-15°间。在此基础上发育次一级宽缓褶皱，其表现是在井田的西北井田边界附近发育一条轴向NNE的向斜构造（紫合向斜），两翼倾角近于一致，在6-15°间。井田内延伸约2000m。
(3)岩浆岩
井田内未见岩浆活动，未发现岩体。
综上所述，井田内地层产状平缓，为走向NE倾向NW的单斜构造，在此基础上发育有次一级宽缓向斜，断层稀少，未见岩浆活动，故构造复杂程度划为简单构造类型。
三、煤层及煤质
1.煤层
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，本溪组及下石盒子组仅含煤薄煤层或煤线，均不可采。太原组、山西组平均总厚149.02m，共含煤11层，自上而下编号依次为3、4、5、7、8、9、11、12、13、14、15号煤层。煤层总厚13.89m含煤系数为9.30％。其中可采煤层为3、4、7、8、9、15号煤层，井田内5号煤层虽有419、421、422、423号孔4个可采点，但因可采点分散，连不成大片，应属零星可采煤层。可采煤层平均总厚11.24m，可采含煤系数为7.5%。
井田内可采煤层自上至下有3、4、7、8、9、15号共计6层。现根据精查勘探资料，将各可采煤层分述如下：
3号煤层：位于山西组中部，煤层层位稳定，井田东部边界附近有出露，井田内外17个钻孔除五－3、五－4、418孔因煤层剥蚀未见此煤层外，其余14个钻孔均见此煤层。井田内煤层厚度为0.29-2.35m，平均1.13m。煤层厚度变化不大，平面上有中间厚，四周薄之趋势，变异系数12.28%，属厚度变化很小煤层。可采系数86％，属大部可采煤层。煤层结构简单，大部为单层结构，仅416、505孔煤层夹一层0.3--0.4m夹矸。
煤层顶板多数为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，有时为中细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，为较稳定、大部可采煤层。井田东部该煤层已进行了部分开采。
4号煤层：当地俗称“四尺煤”，位于山西组中下部，上距3号煤层3.32～15.41m，平均间距6.6lm。井田东部边界附近有露头出露。井田东部五－3、五－4、418孔该煤层被剥蚀。煤层厚度0.92－l.92m，平均厚度1.37m，其中以416孔最厚，厚度为1.92m，以422孔最薄，厚度0.92m，可采系数100％，厚度变化不大，厚度变异系数5.77％，为厚度变化很小煤层。煤层结构多数为单层结构，仅五－l孔、413孔、416孔夹一层0.05～0.25m夹矸。
煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩、中砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩或中细档岩，为井田稳定可采煤层。井田东部该煤层已进行了部分开采。
7号煤层 ：位于太原组三段中上部，上距山西组底界砂岩(K7)0.5～29.12m，平均14.13m。
该煤层在井田东部五-3、五-4孔被剥蚀。煤层厚度0.55-1.12m，平均厚度0.83m，其中五—1、413、421、422、506五钻孔煤层厚度未达最低可采厚度，煤层可采系数为69％，煤层厚度变化不大，厚度变异数为5.49％，属厚度变化很小煤层，煤层结构简单，均为单层结构。为较稳定的大部可采煤层，煤层顶板多数为泥岩、砂质泥岩，坚硬度较差。局部为中细砂岩，较坚硬。底板为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。
8号煤层：俗称“七尺煤”，位于太原组三段中部，上距7号煤层3.35~11.43m，平均8.31m。
该煤层较稳定，除五-3、五-4钻孔被剥蚀外，其余钻孔均见此煤层，煤层厚度0.31～1.90m，平均厚度1.02m，以424钻孔煤层厚度最厚为1.90m，而五－1、五－5、421、506四钻孔煤层厚度未达最低可采厚度，属全井田较稳定大部可采煤层。
煤层结构多数为单层结构，局部夹2层0.1～0.3m的夹矸。结构较简单。
煤层顶板：大部为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩；底板炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和中细砂岩。该煤层为较稳定的大部可采煤层。
9号煤层：位于太原组三段下部，上距8号煤层16.30～27.70m，平均24.73m，下距K4灰岩0.90～15.94m，平均9.32m。
该煤层不稳定，井田内五—4号孔被剥蚀，422孔尖灭。煤层厚度0～1.14m，平均厚度0.79m，其中五—1、416、418、423四钻孔煤层厚度未达最低可采厚度。属全井田不稳定局部可采煤层；煤层结构大多数为单层结构，只有505孔夹0.15m厚夹矸，结构简单。
煤层顶板：大部为泥岩、砂质泥岩、局部为细砂岩、中砂岩；煤层底板：为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和中细砂岩。为不稳定局部可采煤层。
15号煤层: 俗称“丈八煤”，位于太原组一段下部，上距“四节石”石灰岩(K2)13.71～26.53m，平均18.35m，下距太原组底界砂岩(K1)0～2.36m，平均0.96m。上距9号煤层35.99-97.12m，平均63.27m。
煤层层位极其稳定，煤层厚度5.03～8.18m，平均厚度6.17m，可采系数100％；厚度变化不大，五—3孔厚度最大为8.18m，421孔厚度最薄为5.03m；厚度变异系数3.75％，属厚度变化很小煤层。
该煤层结构复杂，多数煤层夹矸层数为3层，局部夹4层矸石，有时为2层夹矸。
煤层顶板：大部为中细砂岩，局部为炭质泥岩、泥岩和砂质泥岩，顶板为中砂岩的钻孔占钻孔总数的52.9％。煤层底板：大部为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩和砂岩，底板总的来说较软。
为全井田稳定可采煤层。可采煤层特征见表2-1-1。
表2-1-1 可采煤层特征表
地层
单位
煤层号
煤厚
最小－最大
平均厚度
（m）
煤层间距（m）
最小－最大
平均
夹矸数结构
稳定性
可采性
顶底板岩性
顶板
底板
山西组
3
0.29-2.35
1.13
3.32-15.41
6.61
0-1
简单
稳定
大部可采
泥岩
砂质泥岩
中细砂岩
砂质泥岩
泥岩
粉砂岩
4
0.92-1.92
1.37
0-1
简单
稳定
赋煤区
可采
砂质泥岩
泥岩
中细砂岩
中细砂岩
泥岩
砂质泥岩
22.34-65.93
43.36
太原组
7
0.55-1.12
0.83
0
简单
较稳定
大部可采
中细砂岩
泥岩
砂质泥岩
泥岩
砂质泥岩
粉砂岩
3.35-11.43
8.31
8
0.31-1.90
1.02
0-2
简单
较稳定
大部可采
砂质泥岩
泥岩
炭质泥岩
砂质泥岩
泥岩
中细砂岩
6.30-27.70
24.73
9
0-1.14
0.79
0-1
简单
不稳定
局部可采
砂质泥岩
泥岩
中细砂岩
泥岩
砂质泥岩
中细砂岩
35.99-97.12
63.27
15
5.03-8.18
6.17
1-4
复杂
稳定
全区可采
砂岩、泥岩
砂质泥岩
砂质泥岩
泥岩
炭质泥岩
2.煤质
⑴.物理性质：
a.宏观煤岩类型
井田内各可采煤层的颜色均为黑色，3号煤光泽暗淡，以暗煤为主，4、9、15号煤为半亮型，8煤为玻璃光泽。均为均一状结构，3号煤为块状构造；4号煤为层理状构造；15号煤上部为块状，下部为粉末状构造，均为阶梯状断口；3号煤具柱状节理，裂隙不发育。
b.煤的镜质组反射率（R°max%）
据精查资料，太原组可采煤层中8煤层镜质组反射率最小为1.52％，9号煤层次之为1.59%，15号煤层最大为1.63％，表明和煤层埋藏越深，镜质组反射率越大，向深处逐渐增大。
c.煤的变质作用
根据挥发分产率可以大致判断煤的变质程度，一般随着煤的变质程度加深而降低，泥炭挥发分产率可高达70％，褐煤一般为40％-60％，变质程度稍高的烟煤一般为10％-50％，变质程度高的无烟煤则小于10％。
本井田内外有关钻孔和生产煤矿各可采煤层挥发分平均产率见下表2-1-2：
煤层名称
挥发份
煤型
3号
4号
7号
8号
9号
15号
原煤
17.30-21.98
20.00
10.41-20.71
16.47
14.73-21.22
17.16
12.59-21.20
17.58
13.52-23.85
18.64
12.62-21.11
17.00
浮煤
15.71-18.12
17.10
15.12-20.27
17.02
10.39-19.98
15.30
12.63-18.79
15.32
12.71-19.63
15.92
11.12-17.13
13.72
各可采煤层原煤挥发分(Vdaf)产率变化范围10.41％-23.85％，各可采煤层挥发分平均产率变化范围16.47％-20.00％，各可采煤层浮煤挥发分(Vdaf)产率变化范围10.39％-20.27％，各可采煤层挥发分平均产率变化范围15.30％-17.10％。各可采煤层平均挥发分产率相差不大，挥发分产率在>10.0－20.0之间，从表中可以看出，随着煤层埋深越来越大，各可采煤层浮煤挥发分由上而下有逐渐降底之趋势，反映其变质程度逐渐加深。
⑵.化学性质：（见表2-1-3）
依据五里堠井田精查勘探资料对井田内各可采煤层煤的化学性质叙述如下：
3号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）17.30%～21.98%，平均20.17%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）18.53～27.84MJ/Kg,平均24.69MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I) 50～58，平均55。
3号煤属中灰－高灰、特低硫－低硫、低热值－高热值瘦煤。
4号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）10.41%～20.71%，平均16.48%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）26.62～34.50MJ/Kg,平均29.34MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I) 14～19，平均16。
4号煤属低灰－高灰、特低硫－低硫、高热值－特高热值贫瘦煤。
7号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）14.73%～21.22%，平均17.15%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）25.28～31.49MJ/Kg,平均28.07MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I) 0～1。
7号煤属低灰－高灰、中硫－高硫、中热值－特高热值贫煤。
8号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）12.59%～21.20%，平均17.58%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）27.16～30.89MJ/Kg,平均29.03MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I)0-5，平均1.78。
8号煤为低灰－高灰、中高硫－高硫，高热值－特高热值贫煤。
9号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）13.52%～23.85%，平均18.64%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）25.09-33.40MJ/Kg，平均29.08MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I)0-5，平均1.74。
9号煤为特低灰－高灰、特中高硫－高硫、中热值－特高热值贫煤。
15号煤：
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%。
原煤挥发分（Vdaf）12.62%～21.11%，平均17.00%；
浮煤挥发分（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%。
发热量 （Qgr,d）25.40～30.92MJ/Kg,平均28.22MJ/Kg。
粘结指数 (GR·I) 0。
15号煤为低灰－高灰、中硫－高硫、中热值－特高热值贫煤。
各煤层化学性质见可采煤层煤质特征表2-1-3。
（3）煤的工艺性能
胶质层最在厚度（Ymm）
据五里堠精查勘探资料，除4号煤Ymm为10以外其余可采煤层均为0，属低粘结煤。
粘结指数（GR·I）
井田内可采煤层3、4号煤层，粘结指数平均值在16-55范围内为弱粘结煤；7、8、9、15粘结指数平均值均＜5为不粘结煤。
焦渣特征
井田内各煤层焦渣特征平均序号为3.31，介于弱粘结与不熔融粘结趋间内。
煤灰熔融性
据精查资料，3号煤T2（℃）＞1500为难熔灰分，其余可采煤层均在1250－1500℃之间为高熔灰分。
(4).煤的可选性：
1994-1995年精查勘探时在五-2号钻孔采取15号煤层煤芯选择进行简易筛分浮次试验，其筛分试验结果见表2-1-4、表2-1-5，浮沉试验结果见表2-1-6
a.筛分试验
分别对14-0mm粒级和0.5-0mm粒级进行了简易筛分试验。在14-0mm筛分试验中，各粒所占比例，以0.5-00mm粒级最多，为28.62%，8-3mm粒级最少，为18.67%。各粒级灰分比较平均，变化于22.43-27.13%之间。
在0.5-0mm粒级筛分试验中，各粒级所占比例以0.50-0.25mm粒级最多，为10.235%，0.075-0.015mm粒级最少，占3.18%，各粒级灰分相差不大，变化于17.66-23.71%之间。
b.浮沉试验
根据简易浮沉试验综合报告绘制了15号煤层可选性曲线图（图2-1-1）。现采用±0.1含量法对15号煤层可选性评价如下：
当浮煤灰分为8%时，理论分选比重为1.43kg/l，浮煤产率为56%，±0.1含量为35%，可选性为难选。
当浮煤灰分为9%时，理论分选比重为1.46 kg/l，浮煤产率为62%，±0.1含量为24%，可选性为难选。
当浮煤灰分为10%时，理论分选比重为1.52 kg/l，浮煤产率为67%，±0.1含量为10%，可选性为易选。
图2-1-1 -1-21

表2-1-4 简易筛分实验报告
筛前煤层总量5.750kg
统一编号
9550001
送样单位
煤堪二队
井田
五里堠
煤层名称
15
采样编号
9504205-4207三样合并
钻井号
5-2
Qgr.v.d（MJ/kg）
粒级(mm)
产物名称
产 率
质 量
质量（kg）
占全样%
筛上累计%
占13-0.5%
Mad%
Ad%
St.d%
14-8
煤
1.57
27.40
27.4
38.39
0.79
26.4
4.31
25.109
8-3
煤
1.07
18.67
46.07
26.16
0.7
27.13
2.36
25.427
3-0.5
煤
1.45
25.31
71.38
35.45
0.85
24.22
1.81
26.641
0.5-0
煤
1.64