6号煤层以中灰分～中高灰煤为主，低中灰煤次之；特低硫煤为主、低硫分煤次之；中磷分煤为主、低磷分煤次之的气煤。1/2中粘煤的1/3焦煤。精煤回收率良等，经洗选后可主要用做炼焦（配）煤和动力用煤。
8号煤层以低中灰煤和中灰分煤为主；低硫分煤为主、特低硫煤和低中硫煤次之；中磷分煤为主、特低磷煤和低磷分煤为主的气煤和1/2中粘煤，少数为1/3焦煤。精煤回收率在21.11～84.29%，平均为58.16%，为良等。根据GB/T7562～87《发电煤粉锅炉用煤质量》和GB/T9143～88《常压固定床煤气发生炉用煤质量标准》中有关煤质指标的要求，经洗选后用作发电用煤和气化用煤，同时是很好的炼焦（配）煤，也可作水泥回转窑用煤和动力用煤。
10号煤层以低中灰煤为主；低硫分煤和中硫分煤次之，中低硫分-中硫分煤为主；特低磷煤-中磷分煤为主的气煤、1/2中粘煤和1/3焦煤。经洗选后可作炼焦（配）煤、水泥回转窑用煤和动力用煤。
12号煤层以低中灰煤为主，中灰分煤次之；低硫分煤为主、其它类别次之；中磷分煤为主、少量特低磷煤和低磷分煤的1/2中粘煤、气煤和1/3焦煤。精煤回收率为良等，经洗选后可作炼焦（配）煤、水泥回转用煤和动力用煤。
13号煤层以低中灰煤为主、中灰分煤次之；低硫分煤和低中硫煤为主、少量特低硫煤；中磷分煤为主、低磷分煤次之的气煤和1/3焦煤，少数为1/2中粘煤。精煤回收率为良等。发热量为高热值-特高热值煤。根据GB/T7562-87《发电煤粉锅炉用煤质量》和GB/T9143-88《常压固定床煤气发生炉用煤质量标准》等规范的有关标准要求，可用作发电用煤和气化用煤，同时经洗选后可用作炼焦（配）煤。
1.3.5 瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向 1)瓦斯
精查勘探工作共采集各主要煤层钻孔瓦斯样181个，原勘探工作中采集4个瓦斯样，太原组各煤层甲烷含量相对来说高于上部山西组各煤层。说明太原组各煤层的围岩条件略好于山西组各煤层。从瓦斯成分测定结果知：各煤层瓦斯成分以氮气为主，其次为甲烷，二氧化碳和重烷含量甚微，特别是重烷大都检测不到。垂向上随着煤层埋藏深度的增加氮气含量略有减少，二氧化碳有所增加。根据所测煤层瓦斯成分，本区瓦斯分带可划为二氧化碳氮气带和氮气—沼气带，以前者占大多数。
井田地质构造特征为一走向近南北，倾向西的单斜，局部略有缓波状起伏变化，从而对瓦斯的含量分布也存在着一定的影响。一般而言沿地层倾向同一煤层的瓦斯含量随着埋深增大而增大，不同煤层垂向上也有着同样的变化规律，一般而言上部煤层甲烷含量低于下部煤层。
表1-3 同一煤层沿倾向瓦斯含量变化对照表
煤层编号 孔号 埋深（m） 甲烷含量（ml/g.r） 0.000 13 0503
煤层编号 孔号 埋深（m） 甲烷含量 （ml/g.r） 0.007 0.029 0504 8 105.00 289.87 1203 1202 365.10 347.57 0.033 0502 0501 448.80 613.15 0.248 0.927 1201 1204 645.62 683.02 0.296 2.896 综上所述，根据地质报告本井田各可采煤层均为低瓦斯，但邻近的孙家沟矿井实际开采经验表明，随着开采深度增加，矿井瓦斯涌出量急剧增加，预计本矿井生产初期，开采井田浅部至中深部，瓦斯含量较低，因此，本可研报告确定，矿井生产初期暂按低瓦斯矿对待，但因本矿井生产高度集中，不排除生产中、后期升为高瓦斯矿井的可能性。
2) 煤尘
据精查勘探的测试资料，4号煤层火焰长度为150-460mm，加岩粉量30-70%，有爆炸性；5号煤层火焰长度为180-500mm，加岩粉量35-80%，有爆炸性；6号煤层火焰长度为80-650mm，加岩粉量30-85%，有爆炸性；8号煤层火焰长度为20-520mm，加岩粉量10-75%，有爆炸性；10号煤层火焰长度为30-1300mm，加岩粉量10-90%，有爆炸性；12号煤层火焰长度为10-1100mm，加岩粉量45-85%，有爆炸性；13号煤层火焰长度为25-1625mm，加岩粉量50-90%，有爆炸性。综上所述，区内各可采煤层均具有煤尘爆炸性，在开采过程中应采取有效的防尘、防火措施，确保生产安全。
3) 自燃
由燃点测试成果和煤质化验结果可知：区内各煤层煤质中挥发份（Vadf）一般为22-40%，Cdaf为81-88%，Odaf为5-10%，Mad一般小于3%。4号煤层为不易自燃。5号煤层多数为不易自燃，少数为易自燃。6号煤层为不易自燃—易自燃。8号煤层为不易自燃—易自燃。10号煤层为不易自燃，少数为易自燃。12号煤层为不易自燃—易自燃。13号煤层为不自燃—易自燃，多数为不易自燃。
综上所述，区内各可采煤层一般为不易自燃煤层，但各可采煤层不同程度的在采样测试过程中出现易自燃级煤，故今后生产过程中应以易自燃煤层对各可采煤层进行管理。
4) 地温
在勘探过程中按照由浅到深，从南到北的原则布置了10个钻孔进行了系统的井温测量工作，包括原斜沟煤矿扩建勘探阶段的2个钻孔，累计12个钻孔。由钻孔结果分析得知：本区恒温带在100-300m左右，实际变化范围在10.5-15℃，根据测试结果，在此基础上随着季节的不同略有变化，地温变化梯一般为0.05-2.98℃/100m，平均1.09℃/100m，本区属地温正常区。
1.3.6 其他有益矿物
勘探(精查)工作及以往的各阶段工作对区内含煤地层中的铝质泥岩、山西式铁矿及各可采煤层中的稀有稀散元素均进行过采样测试工作，现将其赋存情况及其品位变化规律分述如下：
1）铝质泥岩
矿体赋存于石炭系中统本溪组底部，呈层状、似层状产出，矿石矿物主要为一水硬铝石、高岭石等，为致密状、半粗糙－粗糙状、碎屑状结构，多呈块状构造。据山西省地矿局215地质队1987年12月提交的《山西省兴县魏家滩、黄辉头矿区铝土矿普查地质报告》资料并结合本次钻探成果，区内矿体厚度变化较大，为0.30～5.97m，其厚度主要随着奥陶系侵蚀面之凸凹而变薄变厚。矿区内矿石品位较低，大致情况是：Al2O3为43.91～69.95%，平均51.13%；SiO2为4.21～17.72%，平均8.26%；Fe2O3为3.84～33.84%，平均16.24%；
A/S为2.70～18.56，平均为6.19。大多数为表外矿。再加上本次工作工程点呈星点状布置。工程控制程度较低，很难圈定出上类别的矿床，所以目前工业价值不大。
2) 山西式铁矿
据原山西省地矿局215队1987年提交的《山西省兴县魏家滩、黄辉头矿区铝土矿普查地质报告》资料并结合精查勘探成果，区内山西式铁矿为致密状和砂状结构，团块状构造。矿石成分以褐铁矿、赤铁矿为主，矿体连续性很差，厚度及品位变化较大，虽个别可达工业品位，但很难圈成矿体，除井田东部埋藏比较浅外，大多埋藏较深，目前开采价值不大。
3) 稀散元素
勘探工作对煤样中的稀散元素进行测试，本区各煤层中稀散及放射性元素的含量除镓(Ga)在部分煤层的个别钻孔中达边界工业品位外(≥30.0g/t)，其余均未达工业品位要求。 4) 腐植酸
勘探工作未进行此类工作，据原斜沟煤矿扩建勘探报告中的有关资料，在井田东部风氧化煤中，存在着一定数量的腐植酸，其品位变化为5.40～68.0%，其用途甚广。农业上可用于生产腐植酸类肥料、营养土和用作土壤改良剂，或从中提取腐植酸制作植物生长激素以及作牲畜饲料添加剂等，可以合理开发利用。
2 井田境界和储量
2.1井田境界
斜沟煤矿扩界后整个井田由7个拐点连线圈定，各拐点的经纬坐标见表2-1。 表2-1 井田境界拐点坐标表
经度（X） 4284000 4284000 4282700 4281500 4279500 4277700 4277700
纬度(Y) 508500 512000 511550 512000 512300 512400 508500
井田的走向长度为6.30km。
井田的倾斜方向的最大长度为3.90km，最小长度为3.05km，平均长度为3.60km。 本区大地构造位置处于鄂尔多斯断块东缘，兴县石楼南北向褶皱带的北部。井田内主采煤层为山西组8号煤层和太原组13号煤层，8号煤层厚度2.23-8.34m，平均厚度4.87m。13号煤层厚度5.95-16.68m，平均厚度10.37m。区域构造简单，总体为一走向近南北倾向西的单斜构造，倾角6～16°，局部为20°，平均10°，断裂少见，井田的水平宽度为3.54km，
2
井田的水平面积为22.25 km。本设计主要对13号煤层进行设计。
2.2矿井工业储量
2.2.1储量计算基础
（1）根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；
（2）根据《煤炭资源地质勘探规范》和《煤炭工业技术政策》规定：煤层最低可采
厚度为0.70m，原煤灰分≤40%；
（3）依据国务院过函（1998）5号文《关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复》内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；
（4）储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；
（5）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。 2.2.2矿井地质资源量
Zz=6300×3600×10.37×1.40=329.27Mt
2.2.3矿井工业储量计算
根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推断的。
根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%的是经济的基础储量，30%的是边界经济的基础储量，次边际经济基础储量不计。则矿井工业资源/储量可用下式计算：
Zg?Z111b?Z122b?Z2m11?Z2m22?Z333k （2-1）
式中 Zg——矿井工业资源/储量；
Z111b——探明的资源量中经济的基础储量； Z122b——控制的资源量中经济的基础储量； Z2m1——探明的资源量中边际经济的基础储量； 1 Z2m2——控制的资源量中经济的基础储量； 2 Z333——推断的资源量； k——可信度系数，取0.8。
Z111b?Zz?60%?70%?138.29（Mt） Z122b?Zz?30%?70%?69.15（Mt） Z2m11?Zz?60%?30%?59.27（Mt） Z2m22?Zz?30%?30%?29.63（Mt） Z333k?Zz?10%?k?26.34（Mt）
因此将各数代入式2-1得：Zg=322.68（Mt） 各种储量分配见表2-2。
表2-2 矿井工业储量计算表
类别 数量 合计
探明储量/Mt
经济储量 138.29
197.56
边际储量 59.27
控制储量/Mt
经济储量 69.15
98.78
边际储量 29.63
推断储量/Mt
32.93
2.3 矿井可采储量
2.3.1井田边界保护煤柱
按照《煤矿安全规程》的有关要求，井田边界内侧暂留30m宽度作为井界煤柱，则井田边界保护煤柱的损失按下式计算：
P?H?L?m?r （2-2）
式中：
P——井田边界保护煤柱损失，Mt。 H——井田边界煤柱宽度，30m； L——井田边界长度，19800m； m——煤层厚度，m；
r——煤层容重，1.40t/m3； 代入数据得：
P=30×19800×10.37×1.40=8.62Mt
2.3.2工业广场保护煤柱
工业广场的占地面积，根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条，工业场地占地面积指标见表2-3。
表2-3 工业广场占地面积指标表
井型/Mt·a-1 2.4及以上 1.2～1.8 0.45～0.9 0.09～0.3
占地面积指标/ha·0.1Mt-1
1.0 1.2 1.5 1.8
矿井井型设计为2.4Mt/a，因此由表2-3可以确定本设计矿井的工业广场为0.24km2。但是考虑到近些年来建筑技术的提高，建筑物不断向空间发展，所以，工业广场的面积都有缩小的趋势，再加上本井田煤层埋藏较深，若取工广煤柱较大会造成大量的工广压煤，所以本设计取0.8的系数，则工业广场的面积约为0.19km2。《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第14条和第17条规定工业广场属于Ⅱ级保护，需要留设20m宽的围护带。本设计选定工业广场长550m，宽350m的矩形，井田中西部及南部表土层厚度为188.90-244.20m，平均厚度220m结合本矿井的地质条件及冲积层和基岩移动角（表2-4）采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失。
表2-4 地质条件及岩层移动角 煤层倾角/°
10
煤层厚度/m 10.37
广场中心深度/m
13#-367
?/°40
δ/° 74
γ/° 69
2β/° 78
采用垂直剖面法计算所得工业广场的保护煤柱在13# 煤层所占面积为1.34 km，压煤量为19.46 Mt。
采用垂直剖面法计算工业广场压煤示意图如图2-1所示：