某煤矿技术改造初步设计安全专篇说明书

河南XX煤电有限责任公司XX矿技术改造初步设计安全专篇（修改）说明书平顶山XX设计院有限公司二一年六月河南XX煤电有限责任公司XX矿技术改造初步设计安全专篇（修改）说明书工程编号C1068工程规模029MT/A院长总工程师项目负责人平顶山XX设计院有限公司二一年六月设计人员名单专业姓名职称高级工程师工程师工程师采矿助理工程师机制高级工程师机电工程师工程师电气高级工程师暖通高级工程师环保工程师高级工程师给排水工程师高级工程师高级工程师造价工程师附图目录序号图纸名称图号比例1井上下对照图采用2采区巷道布置及机械布置平面图CA16081631G120003通风系统（前期）示意图CA16081711G4通风系统（后期）示意图CA16081712G5地面35KV变电所改造供电系统图CA10682611G6240M水泵房变电所供电系统图CA10682612G7采区变电所供电系统图CA10682613G8井上下安全监测CA10682741G9井上下通讯系统图CA10682621G10安全检测传感器布置平面图CA10681741G1200011井下避灾路线平面图CA10682001G12井下系统运输示意图CA10681241G13前期通风系统网络示意图CA16081713G14后期通风系统网络示意图CA16081714G15井下消防洒水平面图C10688451G120001617181920目录修改补充说明1前言2第一章井田概况及安全条件10第一节井田概况10第二节安全条件12第三节矿井设计概况31第二章矿井通风77第一节概况77第二节矿井通风78第三节矿井降温措施101第三章粉尘灾害防治104第一节粉尘104第二节防尘措施105第三节防爆措施111第四节隔爆措施116第五节矿井地面生产系统防尘122第四章瓦斯灾害防治124第一节瓦斯124第二节防爆措施124第三节隔爆措施127第四节开采煤与瓦斯突出煤层防突措施127第五节矿井瓦斯抽放139第六节三条生命线155第五章防灭火157第一节概况157第二节开采煤层自燃预测及防治措施157第三节井下外因火灾防治及装备159第六章矿井防治水171第一节矿井水文安全条件分析171第二节矿井防治水措施181第三节井下防治水安全设施187第七章井下其它灾害防治194第一节顶板灾害防治及装备194第二节开采冲击地压煤层的措施198第三节爆破材料库198第四节提升运输事故防治措施及装备201第五节电气事故防治措施及装备214第八章矿井集中安全监测监控220第一节概述220第二节安全监测、监控和传输设备选择222第三节监测设备各类传感器的布置227第四节井下各类传感器装备量230第五节矿井安全监测监控系统运行可靠性分析230第九章矿井安全检测及其它装备、矿山救护队232第一节矿井安全检测及其它装备232第二节矿山救护队235第三节矿山保健设施237第十章劳动定员和概算238第一节劳动定员238第二节投资概算244第三节概算汇总表246附录1、XX煤电公司XX矿技术改造工程设计委托书。2、豫煤行2008522号河南省煤炭工业管理局关于XX煤电公司XX矿技术改造初步设计的批复。3、根据中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知附件1、主要机电设备和器材目录2、概算书修改补充说明鉴于井下地质条件改变，实体工程与原设计有较大出入，XX煤电公司XX矿又委托我院对原设计进行修改，本次修改的主要内容是采区下山中部车场标高由300M改为240M水平由于首采工作面煤厚变化较大，落差小于1M的断层较发育，首采面21040由原设计的综采工作面改为悬移支架炮采工作面为便于实施疏水降压工程，提高矿井排水能力，240M泵房排水设备由原设计的MD280808水泵5台（额定流量280M3/H，配隔爆型异步电动机YB630S24，6KV，900KW，）改为MD4506010型6台（流量450M3/H配电机YB630M24，1120KW/6000V）地面新增瓦斯抽放泵站一座，安装2台型号2BEF42，流量156M3/MIN抽放泵。基于以上原因对原初设进行了修改，XX煤电有限责任公司XX矿技术改造初步设计安全专篇也进行了相应的修编。2010年5月22日，河南煤矿安全监察局豫南监察分局组织专家对平顶山XX设计院有限公司提交的河南XX煤电有限责任公司XX矿技术改造初步设计安全专篇（修改）（以下简称安全专篇）进行审查。我院随后组织有关专业人员按照专家提出的意见，对河南XX煤电有限责任公司XX矿技术改造初步设计安全专篇进行了修改补充完善并上报。前言一、项目概况XX煤电公司XX矿原隶属禹州市XX矿业集团公司，是具有独立法人地位的地方国有企业。2004年为XX集团兼并,划归XX煤电公司管理。XX矿建于1975年，开采二L煤层，一对片盘斜井开拓，中央分列式通风。1981年、1991年经过两次技术改造，矿井生产能力由原来的003MT/A提高到015MT/A。2003年3月由焦作矿务局工程勘察设计研究所完成河南省禹州市XX矿业集团XX矿二水平初步设计，设计二水平生产能力为021MT/A，并根据此次设计进行了部分井巷工程的施工。2009年核定生产能力为029MT/A。XX井田以云盖山断层为界将煤田分为上、下两部分，上部分经30多年开采，可采资源枯竭，一水平回采已经结束，下部分新区开发是矿井继续发展、生产能力达到029MT/A的唯一出路。由于受地质构造、煤层赋存深度和地表村庄、河流、水库的条件制约，下部煤层开采比较困难。若重建新井，工期长、工程量大，且现有工业广场、各生产系统、生活福利设施均不可利用。经有关专家和上级主管部门多次技术论证，采用水平下延开拓方式对XX矿下山采区进行开采。XX矿于2004年10月完成了XX矿业集团XX矿二水平通风系统补充设计,但XX矿在二水平的开发过程中，发生了三次煤与瓦斯动力现象，经煤科总院重庆分院研究，认为这三次煤与瓦斯动力现象，均属于煤与瓦斯突出，并将XX矿定为煤与瓦斯突出矿井，所开采的二1煤层定为煤与瓦斯突出煤层。煤矿安全规程第179条和防治煤与瓦斯突出细则第10条的规定对有突出危险的新建矿井，突出矿井的新水平、新采区，必须编制防治突出煤层突出的设计。按照上述两个文件规定，并使各个系统能够满足年产029MT的能力，从采、掘、机、运、通等各个方面对XX矿井进行技术改造初步设计。根据煤安监监一字（2002）65号煤矿（井工、露天）初步设计安全专篇编制内容的通知,受XX煤电公司XX矿的委托，我院于2009年1月完成了XX煤电公司XX矿技术改造初步设计安全专篇的编制工作。二、编制设计的依据（一）批准文件1、豫煤行2008522号河南省煤炭工业管理局关于XX煤电公司XX矿技术改造初步设计的批复2、中平办号转发河南省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复（豫工信201066号）（二）法律、法规及条例1、中华人民共和国煤炭法2、中华人民共和国矿山安全法煤炭3、中华人民共和国安全生产法4、中华人民共和国环境保护法5、中华人民共和国职业病防治法6、煤矿安全监察条例（三）规范、规程及行业标准1、煤炭工业矿井设计规范2、矿井抽放瓦斯工程设计规范3、煤矿瓦斯抽放规范4、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007）5、矿山电力设计规范6、矿山环境保护与综合治理方案编制规范7、煤矿井下粉尘综合防治技术规范8、煤矿安全规程9、矿井水文地质规程10、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程11、煤矿救护规程12、煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求13、煤矿瓦斯抽采指标14、煤矿矿工通风开采技术条件15、煤矿（井工、露天）建设工程安全设施设计审查标准16、能源部基设199071号矿井初步设计编制内容17、采矿规程设计手册18、矿井通风安全装备标准（四）其它1、XX煤电公司XX矿工程设计委托书。2、中国煤炭地质总局一二九勘探队2007年4月完成的河南省XX煤电有限责任公司XX矿矿井地质报告。3、煤安监监一字（2000）第17号关于发布煤矿矿山救护工作暂行规定的通知。4、国家煤矿安全监察局煤安监监一字200265号文发布的煤矿（井工、露天）初步设计安全专篇编制内容的通知。5、河南XX煤电有限责任公司XX矿矿井技术改造初步设计说明书、主要机电设备器材目录。三、设计的指导思想设计充分利用矿井原有各生产系统开拓二水平采区，做到少投入，多产出，尽早形成生产能力，确保XX矿稳定、持续发展；以经济效益为中心，以市场为导向，依靠科技进步，提高矿井技术装备水平和工作面单产能力，简化生产环节，实现合理集中生产，同时设计充分体现“以人为本、安全第一”的生产方针。如在矿井煤与瓦斯突出的治理上，结合矿井实际，采用高位抽放的方法对瓦斯进行治理；在主、辅运输系统方面尽可能减少环节，实现生产的连续性，既能提产增效，又可减少事故，保证安全生产。四、设计的主要特点及安全评价（一）设计的主要特点1、开拓开采系统本次设计主采煤层为二1煤层，煤层为一走向北东4045、倾向南东的单斜构造，采区范围由15个平面直角拐点坐标圈定,开采深度为10M至550M标高，东以竹园沟、文殊正断层为界，西以井田边界为界走向长21KM，倾向宽约11KM，资源储量估算面积为334KM2。根据地质条件、矿井上部原有巷道开拓布置条件以及受地表村庄制约等综合因素分析，经方案技术论证、专家审议，并报请有关部门批准，设计采用在10M水平布置两条石门，穿过云盖山断层，以一对皮带下山、轨道下山对下山采区进行开拓。考虑到下山采区煤与瓦斯突出的情况，布置专用风井和专用回风道，为矿井安全生产提供了基本保障。2、通风系统矿井采用中央分列通风方式，抽出式通风方法，即主、副斜井进风，回风井回风。主扇为轴流式风机，运行效率高；全矿井反风利用主扇风机反转实现，区域及局部反风，通过巷道布置和井下通风设施来实现，反风设施能在10MIN内改变巷道中风流方向，风流方向改变后，通风机供给风量不小于正常风量的40；矿井风量按瓦斯涌出量及总回风流中瓦斯浓度不超过075计算风量，并考虑了漏风系数，能保证每一个作业点的风量，风量充足能保证矿井安全生产，通风系统简单，管理方便；通风设备考虑了备用。因此通风系统安全可靠，抗灾能力强。3、瓦斯防治根据中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知,本井田为煤与瓦斯突出矿井。为保证矿井安全生产，设计采用加强通风冲淡稀释瓦斯、底位抽放瓦斯同时加强检测、监控等综合措施。4、防尘、防爆、隔爆针对煤层煤质较松软，产尘量大，煤尘有爆炸危险性的特点，设计中采用煤层注水；加强采、掘、运的喷雾洒水、湿式钻眼、水炮泥封孔、及时冲洗巷壁、清扫和刷白巷道、采用合理的风速、风流净化、个体保护、环境检测和设置水幕等综合防尘、防爆技术措施，降低和减少了煤尘。并采用设置水棚或水袋等隔爆措施，以减少煤尘和瓦斯爆炸造成的危害。5、矿井安全监测监控系统设计配备了一套“KJ70N”型集中监测监控系统，符合AQ62012006标准规定，井下设备配置符合MA证书规定。该系统由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成，符合AQ10292007规范规定并能实现手动遥控断电功能。具有模拟量、开关量、累积量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制。6、井下电气设备选型严格按照煤矿安全规程，井下各变电所均采用矿用隔爆型高压真空配电装置及矿用隔爆型断路器，同时对井下机电硐室，电气设备防火、提升运输事故的防治等方面采取了大量的措施，今后在生产中要加强管理，保证做到安全生产。7、矿井防灭火矿井在建设和生产期间严格执行矿井灭火规范，防止火灾发生。XX矿煤层为不易自燃煤层，防灭火主要考虑外因火灾的防治。矿井井上、下按照矿井防灭火规范配备了完整的消防洒水系统及消火栓，此外在地面主要建筑内和井下机电硐室内配备了各种灭火器等防灭火设施，维护利用好这些设施能有效地防治、控制火灾。8、矿井防治水本矿为中等水文地质类型，设计采用了除留足煤柱外，还配备了足够的排水设备和探放水设备，采取探放水措施来预防水害事故。生产中要严格执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则。9、顶板管理本矿井煤层顶底板主要为泥岩、粉砂岩和中粒砂岩，设计对主要巷道和回采工作面均选用了安全可靠的支护材料，并配备了各种压力计和测力计，能及时掌握支架受力状况和矿压显现，根据不同的围岩情况选择不同的支护方式，能有效地控制顶板冒落。10、XX煤电公司XX矿技术改造初步设计专篇工程设计范围包括井巷工程、土建工程、安装工程及设备购置、工程建设其他费用。安全工程概算总投资661475万元，其中，井巷工程173541万元，土建工程78875万元，设备及工器具购置169617万元，安装工程186587万元，工程建设其它费用9581万元，工程预备费43274万元。五、问题与建议1、在XX矿现有巷道条件下，二1煤层的有关瓦斯基本参数是在240M标高附近测定的,按照煤矿安全规程和我防治煤与瓦斯突出规定相关规定，在开发二水平下山采区时应加强瓦斯监测的力度，保证安全生产。2、鉴于煤与瓦斯突出的危险性和XX矿由原来的低瓦斯矿井直接到煤与瓦斯突出矿井的特殊情况，对矿井今后的防突工作提出以下几点建议（1）要建立专门的防突组织机构，配备专职人员，负责掌握突出动态和规律，制定和组织实施防突措施，填写突出卡片，积累资料。（2）配置必要的防突装备和自救设备。（3）开展对各级职工的防突知识培训教育，熟悉突出预兆和防治突出的基本措施，事故发生时的救护方法及救护设施的使用操作。（4）由于矿井为单一煤层开采，应采取抽放瓦斯作为区域性防突措施，本次设计要求矿井采用低位抽放的方式对瓦斯进行治理。（5）石门揭煤、煤巷和采煤工作面的突出危险性预测指标，要经过实验考察筛选，并确定出适合本矿条件的临界值。3、XX矿自建矿以来，共发生较大的矿井突水16次，所以在掘进、生产过程中要注意监测、监控水文地质情况，做到“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”，保证矿井的安全生产。第一章井田概况及安全条件第一节井田概况一、位置交通XX矿位于河南省禹州市西27KM文殊乡境内，东距许昌市60KM，南至平顶山市48KM。区内乡镇简易公路四通八达，许昌洛阳公路从井田东部通过，交通条件便利。另有平（顶山）禹（州）准铁路及平（顶山）禹（州）准铁路。为本区煤炭外运提供良好的交通条件。见图111。图111交通位置图二、地形、地势与水系井田位于颖河、汝河分水岭地带，属山区与平原接壤过度地段，为冲击、洪积山前丘陵地貌。地势呈西南高、东北低，标高210350M，相对高差140M左右。井田内地表水系不发育，乌江河为井田内唯一季节性河流，流经井田深部，旱季几乎断流，雨季水量增大，动态受大气降水控制。三、气象、地震本区属半干旱大陆型气候，年最高气温为429，最低气温为139，年平均气温为143。年最大降水量为9078MM（1977年），最小为430MM，平均6354MM，降雨主要集中在69月份。年均蒸发量为16751MM。年平均绝对湿度1333毫巴，相对湿度687。夏季多西南风和东南风，冬季多西北、北和东北风，最大风速达19M/S。冰冻期一般为11月至次年3月初，最大冰冻深度约为18CM。本区为地震低于4级的弱震区，地震基本烈度为六度。四、矿区水源、电源及通信1、电源条件本矿井供电电压选用35KV，电源为双回路，其中一回路为主供专用电源，由云盖山35KV变电站架一回LGJ120长约52KM的35KV输电线路至本矿地面变电所。另一回路为备用回路，由文殊35KV变电站架一回LGJ70长约4KM的35KV输电线路至本矿地面变电所。2、水源条件井下涌水作为水源，经处理后用于各个用水单位，这样能够充分利用水资源，减少浪费，并可以避免废水排放对周围环境的影响。五、主要自然灾害矿区的主要自然灾害为气象灾害，由于降雨集中在6、7、8、9四个月，雨量大时易形成洪涝灾害。六、小煤窑开采情况本区煤炭开采历史悠久，地方小窑数量众多，以开采浅部露头为主，规模不大，对深部煤炭开采无直接影响。第二节安全条件一、地层井田内地层出露较好，地层从老至新依次为寒武系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系，总厚144724M。先将本矿井含煤地层从老到新（从下到上）分述如下（一）寒武系1、中寒武统（2）（1）毛庄组（2M）下部紫色和绿色泥岩间夹薄层状浅灰色泥灰岩，上部中厚层状鲡状灰岩间夹薄层状暗紫色泥岩和浅灰色薄层状灰岩互层。厚度大于57M。（2）徐庄组（2X）下部为紫红色砂质泥岩夹粉砂岩及透镜状灰岩，与下部地层整合接触。上部为灰、深灰色厚层条带状灰岩，间夹绿色泥岩、鲡状灰岩、致密灰岩及含海绿石砂岩。全组厚度1396M。（3）张夏组（2ZH）下部为粗鲡状亮晶灰岩、生物碎屑一砾屑灰岩，富含腕足、棘皮、软舌螺，三叶虫动物化石碎片。往下泥质条带增多，同下伏地层整合接触。全组厚度171M。2、寒武统固山组（3G）岩性为灰白色，中厚层状白云质灰岩，具不明显的细鲡状结构，顶部风化后呈灰黑色为其特征。厚度1150M。（二）石炭系（C2）1、溪组（C2B3）浅灰色、灰色铝土泥岩，下部为紫红色，含赤铁矿中部大部具豆状、鲡状结构，含较多黄铁矿；上部致密块状。平均厚78M。底部铁铝层与下伏上寒武统固山组白云质灰岩呈平行不合接触。2、太原组（C2T4）即含煤地层第一含煤段，上界止于本组L1、灰岩顶面或LL灰岩卜黑色海相泥岩顶面。厚41326333M平均5509M。本组为一套含薄煤层的砂岩、泥岩和灰岩组成。根据岩性组合划分为三段即下部灰岩段，中部砂泥岩段，上部灰岩段。（1）下部灰岩段由L1L4四层深灰色生物碎屑泥晶灰岩，砂质泥岩和5层薄煤组成。厚728615M，平均厚1872M。（2）中部砂泥岩段由灰色一深灰黑色砂质泥岩、中粒砂岩，两三层不稳定的生物碎屑泥灰岩及34层不稳定薄煤层组成。平均2256M。（3）上部灰岩段由35层深灰色生物碎屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、砂质泥岩、细粒石英砂岩及23层不稳定的薄煤层组成。平均1540M。在XX井田12425勘探线附近约1KM地段，上部灰岩被中粒石英砂岩替代，硅质钙质胶结。底部粒粗含石英细砾石。（三）二叠系（P1、下统（P1）山西组（P1S）为石炭二叠系含煤地层第二含煤段。主要岩性由浅灰色、深灰色细一中粒石英岩屑砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层等组成。平均9369M，在二煤底板、大占砂岩上部及香炭段共有七个植物化石层，编号39,均富含植物化石。根据砂锅窑砂岩（K2）的展布稳定，标志明显以及化石情况，山西组顶界的划分确定在K1的底界。2、中统（P2）1下石盒子组（P2X）根据岩性组合和含煤性分为三、四、五、六四个含煤段。三煤段主要岩性为浅灰色灰绿色，细中粒岩屑石英砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成。含煤约5层，其中三9煤局部可采。此段顶部泥岩大多可见紫斑，以此与其它煤段相区别。本段顶界止于三、四煤段分界砂岩，平均6751M。段内有5个化石编号为1014。四煤段由深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰白色及浅灰色细一中粒砂岩及煤层组成，含煤38层，通常35层，四4煤为本区主要可采煤层之一，四2煤局部可采。五煤段由灰色、深灰色砂质泥岩、粉砂岩和灰白色、浅灰色中一细粒石英砂岩、民石岩屑石英砂岩和煤层组成。六煤段由灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和浅灰色细一中粒长石岩屑石英砂岩、岩屑石英砂岩和煤层组成。2）上石盒子组（P2S）根据岩性组合和含煤特征分为七、八、九三个煤段。七煤段由灰色、深灰色砂质泥岩和浅灰色长石岩屑石英砂岩和煤层组成。含煤6层，一般常见七2、七3、七4，其中七4煤层较发育，在XX井田以东局部开采，平均7773M。八煤段由灰色细一粗粒岩屑长石砂岩、长石岩屑石英砂岩和深灰色，灰色砂质泥岩及煤层组成。含煤6层，平均7983。九煤段由灰色、深灰色砂质泥岩和灰色、绿灰色细中粒岩屑石英砂岩、粉砂岩及极不稳定的25层薄煤层组成。平均厚9336M。上石盒子组总厚2193028625M，平均25097M。3、上统（P3石千峰组（P3SH1）1）石千峰组一段,分布在井田内云盖山、牛头山、跑马岭，牛颈山山顶及东南坡，因其岩性坚硬，风化后形成独特的单面山地貌形态。岩性为浅灰灰白色，略呈肉红色，与下伏岩层融合接触。平均81M。2）石千峰组二、三段（P3SH23）分布在井田深部边缘。该组下部为灰绿、绿灰色粉砂岩夹紫红色泥岩、泥灰岩透镜体，有时灰岩、泥灰岩相变为钙质胶结的泥岩，常呈球状风化，在泥岩中尚可见植物化石碎片。平均179M。（四）三叠系（T1、刘家沟组（T111刘家沟组一、二段（T1112下部相当于登封的土门组砂岩，紫红色、淡红色中一细粒砂岩夹钙质粉砂岩。砂岩普遍具“红斑”，亦具少量浪成波痕，可见交错层理、波状层理、混浊层理、斜层理等。平均85M。2刘家沟组三段（T13）相当于金斗山砂岩段。为紫红色、淡红色中一细粒砂岩，夹钙质粉砂岩，岩性与土门砂岩类似，但砂岩“红斑”较密集，斑点较大，野外描述岩性特征时称“麻斑砂岩”，具大型斜层理及混浊层理。平均厚130M。（3）和尚沟组（T1H）岩性为砖红色砂质泥岩、粉砂岩夹暗紫色细砂岩。残厚85M。（五）第四系本区不发育，分布零星，主要为黄土，其次是冲积，坡积堆积。厚度020M。二、地质构造XX井田位于云盖山矿区的东北部，其基本构造形态为单斜构造。地层走向北东4045，倾向南东，倾角25左右，向深部倾角局部变陡，可达2832。井田内以断裂构造为主，褶曲构造不发育，现把井田主要断层分述如下1、下白峪正断S层（FL）构成云盖山矿区。也是XX井田的下部边界断层。从西南到东北沿下白峪、里杜沟、库房沟、刘家门、老君蛔进入本井田，向东经辛庄延至区外。该断层向西由下白峪村西分岔至寒武系地层中，为区域性断裂。走向NE4050，倾向北西，北西盘下降，倾角4070，长度16KM，落差以中部里杜沟刘家门带最大，约6001000M，向两端减少至200400M。这一深部边界断层控制可靠，摆动范围不大。2、竹圆沟正断（F15）位于XX井田东北端边界断层，由主要断层F15和次要断层F16组成。走向近东西，倾向南，倾角5570。西南盘下降，落差100150M，延展长度25KM。3、文殊店正断（F17）F17为井田东北边界。位于文殊店西，全被黄土覆盖，根据文殊店村东、西三叠系红色砂岩正走向上明显错开北端交于F15断层，断层走向北稍偏西，倾向东，倾角72，东盘下降，落差5060M。井田东北边界在文殊店附近构造较复杂。4、云盖山正断层（F3）位于井田中深部，系一条贯穿全井田的走向正断层，分布在云盖山、牛头山、跑马岭南坡，出露位置大部被第四系覆盖。仅局部地段和用槽探可以见到。断层地貌特征十分清晰。断层走向NE4050倾向西北，西北盘下降，倾角4070，延长10KM以上。落差30100M，由西向东落差增大，在XX井田123125勘探线附近最大，再往东延入陈岗区内。5、云盖山支断层（F4）位于井田东，走向正断层，倾向北西，落差4050M，延伸长度约1000M。因仅一个钻孔揭露，控制程度很差。三、煤层本区含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组和上、下石盒子组。煤系总厚约700M。分为九个含煤段，含煤约50层，煤层总厚约1077MM。其中可采和局部可采煤层二1、四2、六2、七4四层，平均总厚68M，XX井田只采二1煤。可采煤层特征详见表121。二1煤层层位稳定，呈不均匀的层状或连续的透镜状，煤厚度变化颇大，据井田内21个钻孔统计，煤厚0241243M，平均565M。其中云盖山断层以上8个钻孔煤厚为1571243M，平均692M。生产巷道揭露煤厚03155M，平均541M。云盖山断层以下钻孔13个，煤厚为024M到1209M，平均468M，根据可采矿对煤厚度划分的规定（0713M为薄煤层，13135M为中厚煤层，3518M为厚煤层，大于8M为特厚煤层）。可采煤层特征表表121煤层厚度（M）煤层顶底板岩性容重备煤组煤层最小最大平均平均间距（M）顶板底板稳定性倾角T/M3注七七2024125081局部可采六六201741283稳定25大部可采五五305415510585稳定25大部可采二二10241203468243大占砂岩砂质泥岩稳定25134全部可采总的看来，井田浅部平均厚度大，深部平均厚度小，二者相差224M。井田内二1煤厚度分布还有如下特点1、厚薄煤带相间分布井田内无论在走向上或倾向上，大范围内表现一种特厚煤与薄及中厚呈相间分布的特点，在云盖山断层上部，钻孔和生产实测资料表明，在2701孔一带有一个长300M左右的厚及特厚煤层区。向西紧接着一个约400M宽的薄至不可采带（沿倾向往下增厚）。再向西约500600M又有一个厚煤带，向西又出现一个薄及中厚煤带，带宽300350M。再向西又一是个厚煤及特厚煤带，过了123勘探线，又开始变薄。一般厚煤带个体呈东西向，厚煤带串列方向NE45，不同的厚及特厚带的延伸方向与本井北东构造线一致。这种厚薄相间分布的特点是地史时期各种应力综合作用的结果，是受构造控制的。2、煤层厚度在小范围变化迅速一些特厚煤层点或薄煤点所代表的范围都不大，在个小范围内就会发生变化。3、煤层厚度在走向或倾向上呈跳跃式变化煤层厚度沿走向或倾向上不具渐变规律，而是忽薄忽厚地变化，它反映一个规律，即薄煤附近还有厚煤，厚煤旁侧必有薄煤的特点。四、煤质（一）煤的物理性质及煤岩特征1、煤的物理性质二1煤层为黑色、玻璃光泽、质软而松散，一般呈粉末状及颗粒状，少量呈碎屑状，局部地段夹透镜状块煤（即砖碴煤），砖碴煤为黑色，光泽暗淡，块状、质地坚硬、视密度大。全层平均真密度为147，视密度为145。属特低强度和易磨碎煤。2、煤岩特征该煤层宏观煤岩类型属于半亮型半暗型煤，以半亮型煤为主，局部夹的砖碴煤为暗淡型。二1煤层显微煤岩类型为微矿化特强矿化暗亮型，以弱矿化暗亮型为主。其次为微矿化弱矿化亮暗型。（二）煤的化学性质及工艺性能1、煤类XX矿所采二1煤煤种属贫煤。2、煤中有害组分（1）水分二1煤的原煤分析基水份平均为070170，平均为108,变化不大。（2）灰份二1煤原煤灰分为13283087，属低灰高灰煤，平均为15，属中灰煤。（3）全硫区内二1煤层原煤全硫含量较低，均小于05，平均为037,属特低硫煤。（4）磷、氯二1煤层磷含量较低，平均为0017，属中磷煤。氯含量为003021，平均011，在工业利用上危害不大。（三）工业用途二1煤层属中灰、特低硫、高热值、中磷之贫煤，可选性中等，浮煤回收率较高，但块煤少，主要可用作动力燃料和民用。五、开采技术条件（一）煤层顶底板1、顶板二1煤层直接顶板多为厚而坚硬的灰白色中粒岩屑石英砂岩，即大占砂岩（K2）。2、底板底板为深灰色砂质泥岩，伪底板为炭质泥岩和根土岩，共厚076205M。其下为灰色细砂岩和灰黑色粉砂岩互层，厚约78M。抗压强度小，距灰岩较近，在太原组含水层的地下水头压力下，容易发生底鼓，其特点是来得快，消失亦快，当泥岩、粉砂岩底板在地下水长期浸透会发生膨胀，也会引起底鼓，这种底鼓的特点是来得慢，不易消失。（二）瓦斯根据中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知，矿井瓦斯相对涌出量为661M3/T，绝对瓦斯涌出量345M3/MIN，属突出矿井。（三）煤尘爆炸性根据中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知及XX矿多年井下取样进行煤尘爆炸性试验，爆炸指数为1361，属有爆炸危险性煤层。（四）煤的自燃倾向性据XX矿多年井下取样进行煤层自燃倾向性试验及中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知，二L煤层属不易自燃煤层。（五）地温恒温带的深度和温度推定恒温的深度为40M，温度为163。井田内测温钻孔5个，根据4个基本可靠的测温孔资料，按照恒温带的温度和深度，中性点和孔底温度测得本井田地温梯度为132100M，各孔未见地温异常点。各孔二1煤的温度均在31以下，因此，本井田不存在热害区。六、水文地质（一）区域水文地质概况1、区域含水层及隔水层云盖山矿区的含水层组可划分为松散岩类孔隙含水层组，碎屑砂岩裂隙含水层组和可溶性碳酸盐岩溶裂隙含水层组等三个基本类型。（L）松散岩类孔隙含水层组在云盖山井田范围内，基岩大多裸露，本含水组不发育，仅在沟谷处有少量松散沉积物，对煤矿开采没有影响。（2）碎屑岩类裂隙含水层组二叠系砂岩构成碎屑岩类裂隙含水层组的主体，各种砂岩总厚可达200M，其中位于可采煤层顶板的砂岩，开采时属于直接充水含水层。特点是水压高，水量小，补给不足，易于疏干。（3）可溶性碳酸盐类岩溶裂隙含水层组该含水层组主要由寒武系张夏组、固山组及石炭系太原组的白云质石灰岩、鲡状灰岩、石灰岩、隧石灰岩构成。本区各含水量间有良好的相对隔水层，自下而上为寒武系馒头组及毛庄组页岩和砂质泥岩，太原组底部铝土泥岩及中部砂泥岩，二叠系多层泥岩和砂质泥岩，正常情况下，可隔绝各灰岩含水层的水力联系。（4）XX井田位于一个面积较小，近似矩形封闭的水文地质单元之中，仅在西北侧分布有限的灰岩构成补给区，地下水量不丰富。（5）区内灰岩含水层岩溶裂隙不甚发育，且不均一，发育程度有一定的深度限制。井田北侧外围坡村附近的涌泉河河床为区域侵蚀基准面，在此标高之上，特别是230300M之间，地表岩溶发育，向深部以岩溶裂隙为主，发育强度迅速衰减。（二）矿井水文地质类型按矿井水文地质规程规定，根据矿井实际水文地质资料，利用“矿井水文地质类型划分软件”，进行了计算机判别，判别结果为矿井水文地质简单类型。综合考虑各种因素，地质报告把XX矿划为简单偏中等水文地质类型。（三）矿井充水条件1、矿井水补给来源煤矿开采时可能的矿井水补给来源主要有大气降水、地表水、地下水和老窑（老空区）积水等。本区地表水系不发育，乌江河为流经井田中深部唯一的条季节性溪流，是大气降水和地下水的排泄通道，旱季几乎断流，雨季水量增大，动态受大气降水控制，雨后很快出现大流量。根据矿井涌水量观测情况，通常矿井正常涌水量稳定，当矿井下有新的突水点时，水量增加，一段时间后基本恢复正常。这充分说明在XX矿区主要含水层的补给面积有限，地形切割较深，地表排泄条件良好，不利于大气降水的渗漏补给，使大气降水不能够快速、直接补给各含水层。综上分析，XX矿一井田范围内，垂向上第四系沉积厚度不大，对地表水、大气降水没有多大隔阻作用。地下水主要接受大气降水、地表水和下覆含水层水的渗漏补给，表现为补给量不足的、大气成因的特点。横向上（即侧向上）距西北部的大面积石灰岩裸露的补给区较近（仅数公里），以近源补给为特征，但横贯矿区北西部的祖师庙断层具有一定的隔水性，起了天然屏障作用，使矿区内各主要含水层水源补给量不足。（四）主要充水含水层与隔水层按照井田内揭露的地层岩石特征、空隙性质、贮水条件和水力特征，结合矿井主采的二1煤层围岩参与或阻止矿坑充水的实际情况分为四个含水层（段）和三个隔水层。1、主要充水含水层（段）对开采二1煤层有充水影响的主要含水层有二1煤层上覆的砂岩裂隙含水层；底板下伏的有三个含水层，均属底板进水的灰岩岩溶裂隙含水层，兹分述如后（1）二叠系山西组、下石盒子组砂岩裂隙含水层该含水层由二L煤层顶板以上山西组和下石盒子组中的砂岩组成，以构造裂隙和风化裂隙为主，裂隙发育不均一，为一含水不均一的弱含水层。且随着向深部开采顶板水有减小趋势。（2）石炭系上统太原组上部灰岩岩溶含水层段太原组土段灰岩由L8L11四层组成，是开采二1煤层的直接充水水源，平均总1079M。该含水层段厚度薄，贮水能力差，动力补给弱，岩溶发育不均一。因此，本含水层为弱含水层，利于疏干。（3）石炭系上统太原组下部灰岩岩溶含水层段本段含隧石灰岩四层（LLL4，层位稳定，总厚7232419M，平均厚19M。L4距二1煤层底板33016244M，平均4639M，属底板间接充水含水层。渗透性较强，压力传递快，含水层非均质各向异性明显；由于距二1煤层底板较远，具有潜在的威胁。（4）寒武系上统白云质灰岩岩溶含水层本含水层以固山组白云质灰岩为主，层厚11535M，区域侵蚀基准面以上，存在垂直和水平循环带，地表岩溶发育，见有0104M垂直岩溶裂隙，宽23M，高35M。此含水层属强含水层。在构造适当部位可顶托或侧向补给上部含水层，是二1煤开采的间接充水含水层，也是区内唯永久性供水水源。2、主要隔水层在上述各含水层间，赋存有良好的相对隔水层，在正常情况下，可起到隔水作用。分述如下（1）太原组上段顶部隔水层L9至二1煤层底板之间为一深灰色的砂质泥岩、泥岩段，区内沉积不稳定，厚度变化大，为1032862M，平均厚1214M，井田内厚度为1644M。岩石的抗张强度为20KG/CM2。显然该隔水层在厚度变薄地段难以阻挡太原组上段灰岩水突入巷道及采面。（2）太原组中段砂泥岩段隔水层L4灰岩顶面至L5灰岩底面为泥岩、砂岩泥岩、粉砂岩，俗称砂泥岩段，厚度1583284M,平均2256M。从研究灰岩突水的角度看，可将二1煤底板至L4之间视为相对隔水层，期间距33016244M，一般大于40M。该隔水层段的存在，在正常块段内可阻止下伏的太原组下段灰岩含水层水向矿坑充水。（3）太原组底部铝土泥岩隔水层寒武系顶部与太原组下段灰岩之间的铝土质粘土岩，从岩性来说隔水性能良好。（五）老窑（空）水XX矿周边共有6对乡镇煤矿，分别为贺庙煤矿、枣园村办煤矿、枣园二矿、王山煤矿、角坪一矿和角坪二矿。其对XX矿有安全危害的主要是角坪一矿和角坪二矿角坪二矿（现己关闭）,在XX矿东部竹园沟断层附近开采，侵入XX矿井田范围内，且易导通断裂带水，未来会对XX矿在东翼开采带来隐患。角坪一矿（现己关闭），井田在XX矿10M东大巷以东。XX矿在10M东大巷、43M东大巷和90M东回风巷均建有防水闸墙，现仍有从角坪一矿来的水从10M东大巷、43M东大巷防水闸墙的放水管中流出，2004年以来水量稳定（总涌水量92M3/H）且无水压，暂无大碍。但该矿在云盖山支断层附近开采，有可能导通断裂带水，对XX矿下山采区东区开采造成水害威胁。（六）断裂带的导水性区内共发育三组断裂构造，主要的一组为北东向走向正断层，其次还发育有近东西向和西向的两组斜交正断层。下面就井田内和临近的主干断层的导水性分述如下1、云盖山正断层的导水性该断层横贯XX井田中部，为压扭性断层，倾向北西，井田内落差近100M。落差具有两端大，中间小的特点，致使上寒武统灰岩含水层部分被断开，部分未断开，未完全断开地段的地下水仍保持水力联系。寒武系灰岩在断层部位的埋深己超过100M，含水层的岩溶发育程度相对较弱。断层带富水性弱，导水性差。因此，该断层为弱透水或阻水断层。2、下白峪正断层的导水性该断层为井田的深部边界断层，倾向北西，落差2001000M，使区内主要含水层上寒武统固山组岩溶含水层失去连续性，且埋深于240M以下，岩溶发育程度急剧降低，地下水径流条件变差。勘探时有1个孔穿见该断层，未漏水，断层导水性不良。因此，该断层为一隔水断层，也是井田深部的阻水边界。3、竹园沟正断层的导水性该断层为井田东北部边界断层，倾向南，落差100150M。2815孔穿见该断层，冲洗液不消耗，说明深部导水性不良。该断层西段，上下两盘均为上寒武统岩溶含水层，含水层连续，为透水段；井田浅部0M水平以上二1煤层与下寒武统岩溶含水层对接，石炭系灰岩含水层可能获得寒武系灰岩水的侧向补给；深部岩溶发育程度减弱，且煤系地层厚度增大，断层带泥质成分增多，阻水性增强。开采过程中应留设足够的防水煤柱；深部为弱透水至阻水。4、祖师庙正断层的导水性该断层位于井田之西南，倾向北西，落差7500M，且由西南往东北逐渐增大，落差的差异使断层的导水性呈现西段透水，东段阻水的特点，这己为断层两盘同一含水层地下水位相差10余M所证实。这一特点无疑对XX矿开采煤炭资源是有利的。5、花沟正断层的导水性该断层位于井田之西南，介于云盖山断层与祖师庙断层之间，倾向北西，走向长度6800M，落2560M，接近XX井田断层逐渐尖灭。该断层两盘的上寒武统灰岩含水层未完全断开，地下水流连续；煤系地层错断，太原组灰岩含水层不连续。抽水过程中无水力联系，表明是阻水的。因此，该断层在煤系地层中是阻水的，在上寒武统地层中是透水的。6、文殊店正断层的导水性该断层为井田东北部边界断层，倾向东，落差50余M。由于断层附近灰岩含水层埋深标高在4O0M以下，岩溶裂隙不发育，因此断层导水性不良。但是在文殊店附近地质构造相当复杂，地层产状变化大，不同走向的断层相互切割，文殊店断层的阻水性可能会受到一定影响。加之基岩被掩盖，工程控制不足，研究程度低，深部开采时应留设足够的防水煤柱，以防不测。值得指出的是，井田内的一些小断层，落差虽然不大，但岩石破碎，往往成为突水通道。综上所述，XX井田内断层的导水性能大多不良，属阻水断层或弱透水断层。但因断层落差不同，使得断层两盘对接的岩性出现空间差异，断层间的组合关系也使得不同断层的水文地质性质不尽相同，即使同一断层在走向和垂向上导水性能也有较大差别。小断层和裂隙，往往成为矿井开采时的突水通道。（七）矿井涌水量矿井正常涌水量44972M3/H，最大涌水量80950M3/H。（八）水文地质类型本矿为简单偏中等水文地质类型。七、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在的问题（一）勘探程度本井田由中国煤炭地质总局一二九勘探队利用地震与钻探相结合的综合勘探方法进行精查勘探。精查勘探查明了井田内地层；查明了井田构造形态，边界断层和褶皱；查明了可采煤层层数、层位、厚度、结构及变化规律，层位对比结果可靠；查明了二1煤的煤质特征及变化情况，确定了煤类；确定了水文地质类型，查明水文地质条件；查明了井田地温状况及地温梯度。通过相关部门的审查批准及认证，因此，可作为矿井安全设计的依据。（二）存在问题及建议1、地质报告探测鉴定本矿为低瓦斯矿井，但根据豫煤安2007790号文，本矿为瓦斯突出矿井，所以在生产过程中应注意瓦斯的预测与预防。2、地质报告利用了原云盖山勘探区的有关资料和本矿生产中收集的各种有关资料。由于本矿过去地质工作薄弱，尤其水文地质工作，地质资料的记录、图表部分不全，所以在生产过程中应注意超前地质预报，掌握实际地质情况，保证矿井安全生产。第三节矿井设计概况一、工程性质本工程属技术改造工程，设计任务包括整个工程的生产系统和辅助生产工程，设计年生产能力029MT/A。二、井田开拓开采（一）井田境界本次资源储量估算范围为XX矿采矿许可证的矿区范围,下山采区范围由15个平面直角拐点坐标圈定,限二1煤层,开采深度为10M至550M标高，东以竹园沟、文殊正断层为界，西以井田边界为界走向长21KM，倾向宽约11KM。资源储量估算面积为334KM2。（二）储量根据中国煤炭地质总局一二九勘探队提交的河南XX煤电有限公司XX矿矿井地质报告2007年9月二L煤层云盖山断层以下（下山采区）及云盖山断层（F3）与云盖山支断层（F4）间（限标高10M到550M范围内）截止2006年12月31日共有煤炭资源/储量2333万吨；其中探明的（可研）经济基础储量（111B）为407万吨，控制的经济基础储量（122B）1020万吨，探明的（可研）次边际经济资源量（2S11）为155万吨，控制的次边际经济资源量（2S22）类118万吨，推断的内蕴经济资源量（333）类632万吨。地质储量扣去工业场地及村庄煤柱、边界煤柱、断层煤柱等后得出，经计算二水平下山采区可采储量1502154万吨。详见表13L、132。二1煤层储量汇总表表131块段编号平面积（KM2）倾角（度）平均煤厚视密度许可证内（万吨）许可证外（万吨）备注111B199002849614078111B244002737014026111B330002743814021111B448002543814031111B53080027519140251111B677002246614054111B7900273701401754小160002760914057122B29710027631140963122B335002778314043小计1020433331796002843014054333321100032491140893333139003224414056小计632562S11140027433140642S11216002518714052S11330002317514082S114690027548140592S115310027396140192S116900022530140722S117350027370140202S1183000280941404小计155962S221530028609140512S222220023499140172S223280026810140352S2246003242014042S225160032420140112S22626002778314032小计11832合计2332286二1煤层储量及可采储量汇总表表132小块段储量（万T）回采率（）可采储量（万T）断层及防水煤柱154367边界煤柱36634地面建筑煤柱0矿井设计资源储量2332工业场地煤柱1953井筒保护煤柱68矿井设计可采储量1877693081502154（三）生产能力及服务年限1、矿井工作制度年工作日按330D计，每天三班作业，两班生产，一班准备，每天净提升时间为16H。2、矿井设计生产能力矿井核定生产能力为29万T/A。3、服务年限矿井二水平下山采区二L煤可采储量1502154万吨，采用14的储量系数，则采区服务年限为1502154291437（A）矿井按年生产029MT设计，可回采37年左右，井型还是比较合适的。（四）井筒1、主斜井为半煤岩巷，倾角25，采用锚网喷支护半圆拱，净断面规格为B36M，H墙12M，S净94M2，装备一部大倾角胶带输送机运煤，并兼作主要进风井。2、副斜井为半煤岩巷，倾角245，采用U型钢支护半圆拱，净断面规格为B36M，H墙15M，S净1048M2，装备一部25M绞车，用作运人、提矸、运输材料，并兼作主要进风井。3、回风井二水平风井为立井，井口坐标为X3785176，Y38430154，Z267。直径为40M，井筒落底于70M水平，垂深337M。内布置2趟排水管路和1趟瓦斯抽放管路。风井位置选在文殊电厂以西约30M处8000M2的空地，这样也充分利用了文殊电厂的保护煤柱，减少压煤。（五）采区开拓方式1、开拓方式本次设计主采煤层为二1煤层，煤层为一走向北东4045、倾向南东的单斜构造，根据地质条件、矿井上部原有巷道开拓布置条件以及受地表村庄制约等综合因素分析，经方案技术论证、专家审议，并报请有