矿井设计说明书 毕业设计

摘要矿井是一个复杂的动态系统，具有与其他工业不同的特点，局部地区而言，除了某些地区因为煤层埋藏较浅或埋藏于山中采用露天开采或平硐开拓外，其主要特点是地底作业，工作环境恶虐，因此通风和安全措施显得尤为重要。全局而言，各煤田所处的经济地理位置不同，煤层地质条件多种多样，开采方法也就多种多样。本次设计根据以上因素进行开拓开采设计，并选择多种开采技术进行比较。本设计是在潘东公司原始地质条件下作的矿井初步设计，内容包含井田概况及地质特征、矿井开拓、通风设计、矿井安全技术措施，以及采煤工作面瓦斯抽采专题设计等方面。井田概况主要包括矿区的地理、地形和交通；矿井的地理位置、井田范围；矿区的气象条件、地震烈度、电源和水源的概况；井田地质特征、煤层及煤质概况以及水文地质条件概况等。矿井开拓分别论述了主井、副井、混合井的位置选择、采区的划分、水平的划分以及开采顺序、采区的布置及装备、各巷道的布置等。通风设计主要包括矿井通风系统的选择、矿井所需风量的计算及分配、全矿井容易时期、困难时期的通风阻力计算以及对通风设备的选择等。安全技术措施包括井下瓦斯预防、顶板管理、水灾预防、火灾预防、煤矿爆炸的预防及粉尘防治措施等。采煤工作面瓦斯抽采专题设计包括工作面状况、抽采系统设计、抽采方案设计、抽采计量设计、抽采管理措施等。关键词矿井、开拓开采、通风、安全、瓦斯抽采。ABSTRACTTHEMINEISACOMPLICATEDDYNAMICSYSTEM,HAVEREMARKABLECHARACTERISTICDIFFERENTFROMOTHERINDUSTRY,ECONOMICDIFFERENT,GEOLOGICALANDVARIEDTYPETERMSCOALSEAMGEOGRAPHICALPOSITIONSWHOCOALFIELDLIVEINS,THECOLLIERYEXPLOITSANDREACHALOTOFGOALSPARTIALREGIONBUTSPEECH,APARTFROMSOMEREGIONSBECAUSECOALSEAMSTOBURYSHALLOWORBURYTOINMOUNTAINADOPTOPENAIRMINEORTHEEVENDONGEXPANDTHEOUTSIDE,ANDITSMAINCHARACTERISTICSISANUNDERGROUNDHOMEWORK,WORKENVIRONMENTBAD,FORTHISREASONAIRINESSSEEMTOBEWITHSAFEMEASUREPARTICULARLYFORTHEIMPORTANCEECONOMICGEOGRAPHYPOSITIONTHATOVERALLSITUATIONANDTHESPEECH,OFEACHCOALFIELDISDIFFERENT,VARIOUSVARIETIESOFTERMSOFCOALSEAMGEOLOGY,MINETHEMETHODTOOVARIOUSVARIETYTHISDESIGNPROCEEDSTOEXPANDTOMINEACCORDINGTOTHEABOVEFACTORSDESIGN,COMBINETHECHOICEVARIETYMINETHETECHNIQUETOPROCEEDCOMPARISONTHISDESIGNISTHEMINERALWELLFIRSTSTEPDESIGNMAKEUNDERTHECONDITIONOFORIGINALGEOLOGYOFTHEEASTCOMPANYOFPAN,CONTENTSCONTAINMENTTHEWELLFARMLANDGENERALSITUATIONANDGEOLOGYCHARACTERISTIC,THEMINERALWELLSEXPAND,SAFETECHNIQUEMEASUREOFWELLVENTILATEDDESIGN,THEMINERALWELL,ANDADOPTTHECOALWORKTOFACETHEGASTOTAKEOUTTOADOPTTHESPECIALSUBJECTDESIGNETCASPECTTHEFIELDGENERALSITUATIONOFTHEWELLINCLUDESGEOGRAPHY,TOPOGRAPHYANDTRAFFICOFTHEMININGAREAMAINLYTHEGEOGRAPHICALPOSITIONOFTHEMINE,FIELDRANGEOFWELLTHEMETEOROLOGICALCONDITIONOFTHEMININGAREA,GENERALSITUATIONOFEARTHQUAKEINTENSITY,THEPOWERANDSOURCEOFWATERCHARACTERISTICOFFIELDQUALITYOFTHEWELL,COALSEAM,NATUREOFCOALGENERALSITUATIONANDHYDROGEOLOGICALCONDITIONGENERALSITUATION,ETCITEXPOUNDTHEFACTSEPARATELYMINESOPENUPSBYMAINSHAFTS,AUXILIARYSHAFT,WASTEROCKWELL,LEVELDIVIDEANDEXPLOITTHEDIVISIONSOFPERSONWHOADOPT,PERSONWHOADOPTASSIGNORDERAND,EVERYTUNNELASSIGNETCEQUIPMENTVENTILATINGSHAFTTHECHOICESOFPOSITIONTHINGSTHEVENTILATIONDESIGNINCLUDESTHECHOICEOFTHEVENTILATINGSYSTEMOFMINEMAINLY,CALCULATION,DISTRIBUTION,THEWHOLEMINEVENTILATIONOBSTRUCTIONCALCULATINGANDCHOICETOTHEVENTILATIONFACILITIESOFEASYPERIOD,DIFFICULTPERIODOFTHENECESSARYWINDQUANTITYOFTHEMINE,ETCTHESAFEPRACTICEMEASUREINCLUDESINTHEPITTHEMARSHGASISPREVENTEDAPLANKMANAGEMENT,FLOODDISASTERPREVENTION,AFIREPREVENTION,THEPREVENTIONANDDUSTPREVENTIONANDCUREMEASURE,ETCADOPTTHECOALWORKFACESTHEGASTOTAKEOUTTOADOPTTHESPECIALSUBJECTDESIGNTOINCLUDETHEWORKTOFACETHECONDITIONANDTAKEOUTTOADOPTTHESYSTEMDESIGNANDTAKEOUTTOADOPTTHEPROJECTDESIGNANDTAKEOUTTOADOPTTOCALCULATETHEDESIGNANDTAKEOUTTOADOPTTOMANAGEMEASUREETCKEYWORDMINERALWELL,EXPANDTOMINE,WELLVENTILATED,SAFETY,THEGASTAKESOUTTOADOPT前言毕业设计是对大学四年所学知识的综合检验，也是参加工作前的一次实战演习，通过毕业设计使我对所学的基础理论知识和专业理论知识进行一次系统地总结，并结合实际条件加以综合运用，努力做到知识融会贯通和学以至用。本次设计是针对潘东公司112煤层进行初步设计的，在设计前在淮南矿业集团下属的潘东公司进行了收获颇丰的毕业实习，对该矿的地理位置、矿井地形及水文地质等有了较全面而系统的认识，并且对该矿可采煤层和采煤通风、安全措施等方面有了一定的了解。在本次毕业设计中，根据潘东公司的自然条件，综合在学堂上所学的理论知识，对该矿作矿井初步设计。本次设计内容包括矿井开拓开采，具体采区设计，矿井通风系统设计，主要通风设备和电动机的选择，对矿井进行调风、配风并计算通风阻力，编写该矿主要灾害的防治措施等。设计的主要依据在新型、高效的基础上选择回采方法，在符合矿井设计规程的情况下设计最优的通风方案，在有可能的情况下提出多个方案并对其进行技术上的比较，选择优者。本设计共分两部分第一部分潘东公司矿井初步设计（）其分为四个章节1、矿井概况及地质特征；2、矿井开拓开采设计；3、矿井通风设计；4、安全措施；第二部分煤层开采工作面瓦斯抽采专题设计本次设计受到了安全教研室各位老师特别是何启林老师的精心指导和同学们的大力帮助，在此对他们表示衷心的感谢由于本人所学及实践经验有限，本次设计必然存在众多不足之处。敬请各位领导、老师给予批评、指正。孙晖2007年6月8日1矿井概况及地质特征11矿井概况111矿井地理位置潘东公司位于淮南市西北部境内，明龙山以南，淮河以北。隔淮河与淮南煤矿老区相望，它南距淮南市政府所在地洞山,直线距离约25公里。地理坐标东径1165000“1165615“，北纬324510“325000“。112交通条件矿井内现有矿区公路与各矿和市内相连接，矿井铁路专用线与淮阜线和淮南线相连接，通达全国各地。矿井南行15KM即可连接淮河水运，交通极为方便。（附图11交通位置图）113矿井地形井田内地形平坦，地面标高20502300米，一般约21米，地势西北高，东南低，坡度为万分之一。114河流淮河为本区主要河流，一般水位标高1500米，最高洪水水位为2563米（1954/7/29），现堤面标高为2707米。泥河自西北向东南流经矿区西南角，两岸地势低洼，雨季易形成内涝。黑河流经矿井东北部之外约2公里处，系人工河，河床宽220米，作为农田灌溉之用。115气象本区属于过渡性气候。四季分明，季风明显，年平均气温151154，最高气温412（七月），最低气温228（一月）。降雨量年平均92633毫米，最大17235毫米。日最大降雨量3204毫米。降雨量一般一月份最小，六、七月份最大。降雪初雪一般在十一月上旬，终雪在次年三月中旬；雪期为72127天，最长达138天，最短只有20天；最长连续降雪6天。一般积雪厚度020米左右。结冰期冻结及解冻无定期，一般夜冻日解，土壤最大冻结深度030米。风向风速本区一般以东南及东风为主，冬季多东北及西北风。平均风速318米/秒，最大风速为20米/秒。116地震烈度根据国家地震局南京地震大队，1973年提出的鉴定意见，确定井田区内，地震基本烈度为七度强。在井田以北的明龙山，于1931年曾发生过625级地震。12井田地质特征121井田地质构造特征1211构造形态公司井田位于淮南煤田的中偏北部，在轴向北西的潘集背斜之东部隆起区。地层基本上呈一扇形展布，产状变化较大；其北翼倾角一般为2035，南翼倾角较平稳为515，总体构造形态为北陡南缓且东部倾伏端呈宽缓型的隐伏背斜。井田内断裂构造比较发育，但具有明显的区段差异性。全区共发现中等以上的断层85条，其中正断层59条，逆断层26条，落差大于100M的11条，100M50M的7条，50M30M的13条，30M的54条，西部线间计有断层31条，其中落差20M的7条断层中3条为边界断层。断层组基本与轴线平行，局部有火成岩侵入。在开拓范围内，530米水平以上至330米水平，常见构造以中小型断层为主，其次，节理广泛发育，局部因受主体构造影响，有小褶曲及局部地段沿走向稍有起伏。1212地层产状北斜南翼走向北30度至70度西，倾向南西，垂向上，由线至深，倾角由缓变陡（5度至10度），北翼530米水平走向北25度至70度西，倾向北东，由浅深，倾角从20度变化到30度，局部因受到断层影响，倾角可达35度40度，330米水平，走向北40度至20度西，倾向北东，倾角2度至18度1213断层经勘探工程控制和建井期间井巷工程揭露见落差大于10米的断层共47条。而且井田中小型断裂构造发育，这些都是影响井巷施工，采区布置，巷道支护等主要不利地质因素。开拓范围内主要断层分述如下1、F66逆断层，位于井田北部，67线至23线之间，延展长度763公里，倾向南西，倾角5度78度，落差5125米，由南翼向西逐渐减小。530米水平以上，仅五线切割131煤层，断层控制严密，共11个钻孔南翼运输石门3条巷道穿过，8条地震测线反映，并受其控制，属查明断层。2、F2正断层，位于45线至2线之间的背斜南翼，3线以东斜切轴部，延展长度3。5公里，倾向南，倾角65度80度，落差8130米，切割131煤层41煤层，断层控制严密，共有6个钻孔，2条地震测线反映明显，该断层属查明断层。3、F23断层，位于45线至2线之间，在四西线，因断层倾角缓而与F2相交，导致无露头，延展长度3。2公里，倾向南，倾角39度63度，落差6110米，共有8个钻孔穿过，8条地震测线控制，该断层属查明断层。4、F4逆断层，位于4东线至23线之间，延展长度2。2公里，倾向南南西，倾角6度75度，落差020米，切割131煤层，1个钻孔穿过，5条地震测线控制，属查明断层。5、F3逆断层，位于45线至23线之间，延展长度35公里，倾向南南西，倾角30度65度，落差065米，切割131煤层至41煤层，断层控制严密，4个钻孔穿过，7条地震测线控制，属查明断层。6、F10正断层，位于4西线至23线之间，背斜北翼，延展3公里，倾向北，倾角54度75度，落差0110米，切割131煤层至1煤层，断层控制严密，5个钻孔穿过，4条地震测线控制，属查明断层。7、F12逆断层，位于背斜北翼的四东线至四五线之间，落差18米，倾向北北西，倾角67度68度，延展长度09公里，控制钻孔为IV2，该断层虽在开拓范围内巷道中实现，但仍属待进一步查明断层。8、F25正断点位于背斜北翼的4西线至5线之间，西翼采区内落差为15米，延展长度04公里，倾向北，倾角60度66度，控制严密，控制点为西至东翼131煤层轨道巷，属需进一步查明断层。9、F111号逆断点，位于背斜北翼530米水平，南B组运输石门，揭露延展长度500米，倾向北东，倾角45度，落差825米，切割112煤层，控制点一个。10、F11号逆断点，位于背斜北翼530米水平，南翼BC组运输石门，揭露延展长度100150米，倾向北东，倾角55度，落差1012米，切割112煤层，控制点一个。11、F104号逆断点，位于背斜北翼530米水平，南C组运输中间石门，倾向北东，倾角45度，落差1012米，控制点一个，延展长度待进一步查明。12、F29号逆断点，位于背斜北翼，南2回风石门，倾向南，倾角55度，落差1015米，控制点一个，延展长度待查。13、F103号正断点，位于背斜北翼330米水平，南C组回风石门，倾向北东，倾角55度，落差813米，切割112煤层，控制点一个。经统计做玫瑰花图等多种手段分析，该矿建井期间所揭露断层及断点有如下特征（1）、落差在3米以上断层及断点正多于逆；（2）、延展方向北东南西的多于北西南东的；（3）、倾角大，一般在50度以上，85度以下；（4）、350米水平，330米水平多于530米水平。1214节理及裂隙节理大致分为三组第一组延展方向为北西南东，第二组延展方向为北东南西，两组普遍呈X型交错出现；第三组延展方向基本与煤层走向一致，倾角较小，主要特征归纳如下1、全矿区普遍发育，它是构造岩体破碎，围岩压力增大的主要因素之一；2、延展方向为北东，南西的比其它方向多且长；3、倾角大，垂直切割深度较深。1215小褶曲该井田以内受构造影响及区域性南北应力作用，在背斜北翼开拓范围内，运输水平，回风水平及采区内，小褶曲及波状起伏均发育，这些小型褶曲特点是，幅度小，轴线延展短，在煤层构造图上反映不出来，平面图上未出现。1216岩浆岩侵入体该井田530米水平以上开拓范围内，未发现火成岩，530米水平以下，据勘探成果有6个钻孔（四13，四15，013，四五21，水二1）见到岩浆岩侵入，水二1，五1013孔侵入太原组底部，11，12灰岩之间，四五21孔侵入在3、1煤附近，四13和四15侵入到41、42煤，自井田中部，南翼向东侵入层位逐渐增高，岩浆岩为灰白色细晶岩，呈小型岩床出现，所见厚度2081402米，侵入煤层附近时，可使煤层变薄，吞蚀，煤质变为天然焦且影响范围不大。岩浆岩绝对年龄为11亿年，属燕山期。122地层、煤系与煤层1221地层井田地层为全隐蔽区，钻探所及地层自上而下依次为第四系，第三系，三叠系，二叠系，石炭系和奥陶系。1222煤系本区煤系地层有石炭系的太原组和二叠系的山西组与石盒子组，全被139310米厚新地层所覆盖。石炭系中上统本溪，太原组（C23）厚约124米，主要由铝质泥岩，砂质泥岩，泥岩，砂岩，灰岩组成，含炭岩十二至十三层。太原组含薄层煤59层，无开采价值。二叠系（P），厚约985米，自上而下分为山西组（PL），下石盒子组（P），上石盒子组（P），石千峰组（P）。石千峰组（P）厚约270米，不含煤，主要为灰绿，灰紫等一套杂色砂岩，粉砂岩，泥沿组成。二叠系含煤层地层总厚715米，含煤38层，煤层总厚375米。含煤系数为百分之五，自上而下分为山西组，下石盒子组，上石盒子组三组。具有工业价值的可采煤层均赋存于二叠系的山西组与石盒子组之中，因此该两组为主要含煤地层。山西组与石盒子组总计厚约460米，可细分为七个含煤段。分述如下（表11煤系地层情况表）（1）、山西组（PL）即第一含煤段该段厚7083米，平均75米为第一含煤段，含1煤，3煤二层，且为本井田主要可采煤层。太原组1灰距1煤约1617米，厚约3米，全井田发育稳定，可作为对比1煤，3煤标志曾，建井期间，除530米南B运输石门揭露过依次3煤层外，其他所有井巷工程均未揭露过山西组地层。（2）、石盒子组（PF）即第二含煤段该段厚120145米，平均130米，为第二含煤段，含煤911层，其中主要可采煤层6层41，42，51，61，71，8。下部以含砾中粗砂岩，（即骆驼菠砂岩），与第一含煤段分界。该砂岩以灰白色为主，灰绿，灰黄次之，厚层状，厚约1015米，以中粗粒为主，局部含砾及泥质包体，钙泥质胶结。全井田稳定，发育标志特征，距41煤层以下25米，可作为确定和对比4煤层主要标志层。骆砂以上为铝质泥岩，该层常由一套底部为花斑状泥岩，下部常含铝缅状泥岩，中部，上部铝土岩组合而成，浅灰，银灰色，性软，致密，细腻，手模具有滑感，贝壳状断口，花斑呈紫褐色，局部含，菱铁质结核，该层在全井田发育稳定，距41煤层下15米左右，是确定和对比4煤层的标志层。中部主要为砂泥互层，灰白色中细粒砂岩与浅灰色泥岩互层，层理清楚，裂隙发育，全井田大部分发育，可作为参考对比5煤和6煤的标志层。上部以砂岩，粉砂岩，泥岩为主。本组富含植物化石碎片（猫眼鳞片，芦木，香形贝等）。（3）、第三含煤段上石盒子组包含第三至第七计五个含煤段，第三含煤段90120米，平均105米，含煤34层（第10至113煤）,其中112煤为主要可采煤层。下部以9煤之顶的砂岩底界与第二含煤段分界，中部以泥岩，砂质泥岩为主，井田大部分发育一层花斑状泥岩，上部以砂泥岩互层，泥岩，砂岩为主，112煤层底版之下全区大部分发育有一层灰白色，中细粒砂岩，性硬，可作为以参考对比112煤层的标志层。本段富含植物化石碎片（轮叶，鳞木，楔木等）。（4）、第四含煤段该段厚110135米，平均120米，含煤6层（第12至15煤），其中131煤为全区主要可采煤层。底部以灰白色砂岩与第三含煤段分界，下部为紫红色花斑状泥岩。中部以泥岩，薄层砂岩为主，并夹有薄层菱铁砂岩，上部为紫红色，锈黄色花斑状泥岩及灰色泥岩，并含菱铁结核，本段花斑状泥岩，全井田大部分发育，可作为对比131煤的标志层。本段富含植物化石碎片（大羽羊齿，须羊齿等）。（5）、第五含煤段该段厚6085米，平均70米，含煤5层（第161至173煤层）均不可作为可采煤层，17煤层局部可采。该段岩性以灰绿，青灰色为特征，上部以泥岩，粉砂岩为主，中下部以砂泥岩互层为主。建井期间仅在530米水平南翼及西翼运输石门揭露了该含煤段。（6）、第六含煤段该段厚80107米，平均90米，含煤层5层（第181至21煤层）均不可开采。底部以18煤以下的中细砂岩与第五含煤段分界，本段岩性以灰绿，青灰色泥岩，灰白色砂岩，粉砂岩为主，530米西翼运输石门在19煤底板之下，见有薄层硅质海绵岩（隧石层）。建井期间，仅在530米水平西翼和南翼运输石门中揭露该含煤层。7、第七含煤段该段厚105140米，平均125米，含煤层5层（第22至26煤层），极不稳定，均不可采。底部以22煤下的中砂岩作为与第六含煤段分界，本段岩性以砂岩，粉砂岩及深灰色泥岩组成。表11煤系地层情况表系含煤组厚度含煤段厚度含煤情况石千峰组P2270米不含煤第七含煤段123米2223242526第六含煤段90米181182192021第五含煤段70米161162171172173第四含煤段120米1213113214114215上石盒子组P2510米第三含煤段105米10111112113下石盒子P1130米第二含煤段130米414251526162717289192二叠系山西组P175米第一含煤段75米13石炭系本系组太厚组C23124米含薄煤层59层，不可采煤系1223煤层井田二叠系含煤地层共有可定名煤层31层，煤层总厚3477M。全区共有可采煤层十层，总厚2727米，占煤层总厚的736。1、按其可采性可分为（530米水平以上）1）、全区可采煤层共八层，总厚2527米，占可采煤层总厚的93，分别为131，112，8，71，61，41，3，1。（2）、大部分可采煤层共二层，厚2米，占可采煤层总厚的7，分别为51，42。2、按煤层稳定类型分（1）、稳定煤层共4层，总厚1360米，占总厚的50，分别为112，8，3，1。（2）、较稳定煤层共四层，总厚1167米，占总厚的7，分别为51，42。（3）、不稳定煤层共二层，总厚20米，占总厚的7，分别为51，42。3、据省煤田地质勘探一队对西翼采区第一水平（530米以上）131，8煤层进行数理统计，131，8煤层均属全区稳定，结构简单，全区可采煤层。4、建井期间，各井巷工程共揭露主要可采煤层95次，结合勘探治疗对这十层主要可采煤层特征分述如下（1）、131煤层煤层厚080745米，平均厚344米，可采系数100，变异系数37。建井期间，井巷工程共揭露该煤层10次，最小厚度08米，最大厚度64米。半亮半暗煤，油脂光泽，上部和下部以块状为主，中部有片状、粒状，局部有13层夹矸，在530米南翼未见夹矸，530米西B运输石门中上部有一层厚07米的灰褐色泥岩夹矸。在330米水平，煤层变薄，在330米水平南C组回风石门中厚度为11米，在南C131煤层顺槽里，厚度变薄到仅08米，而向下渐厚，其顶板为泥岩，细砂岩，底板为泥岩，在390米南C组轨道中间石门增厚到33米，到530米水平增厚至530640米，为本区较稳定可采煤层。（2）、112煤煤层厚079277米，平均厚184米，可采系数100，变异系数25。建井期间，井巷工程共揭露该煤层12次，最小厚度180米，最大厚度290米。半亮型，玻璃光泽，块状，鳞片状为主，局部粉末状，结构简单，全区稳定可采。顶板为细砂岩，砂质泥岩，530米水平运输石门所见均为细砂岩，330米南C组回风石门为砂质泥岩，底板为砂质泥岩，粉细砂岩。（3）、8煤层煤层厚120430米，平均厚274米，可采系数100，变异系数24。建井期间，井巷工程共揭露该煤层13次，最小厚度20米，最大厚度33米。半亮型，以亮煤为主，其次为暗煤和镜煤，玻璃光泽，块状为主，次为片状，粉末状，全区较稳定可采，仅局部含03米左右的薄层泥岩夹矸，其顶板为泥岩，砂质泥岩，底板为泥岩和砂质泥岩。（4）、71煤层煤层厚04409米，平均厚261米，可采系数97，变异系数31。建井期间，井巷工程共揭露该煤层13次，最小厚度16米，最大厚度409米。半暗半亮型，以亮煤为主，夹暗煤和镜煤条带，块状，530米水平运输石门未见夹矸，330米水平回石门在顶部具有005米薄层泥岩夹矸，为全区较稳定可采煤层，其顶板为泥岩，底板为泥岩。（5）、61煤层煤层厚0489米，平均厚227米，可采系数94，变异系数96。建井期间，井巷工程共揭露该煤层11次，最小厚度05米，最大厚度26米。半暗半亮型，玻璃光泽，油脂光泽，块状，片状为主，局部粉末状，性硬，553米水平西B运输石门见有两层夹矸，为全区较稳定可采煤层，顶板为泥岩，砂质泥岩，底板为砂质泥岩。（6）、51煤层煤层厚0217米，平均厚098米，可采系数82，变异系数51。建井期间，井巷工程共揭露该煤层12次，最小厚度05米，最大厚度22米。半暗半亮型，以暗煤为主，夹亮煤条带，沥青光泽，以块状，鳞片为主，少数粉末状，夹12层泥岩夹矸，为全井田大部分可采的不稳定煤层。顶板为细砂岩，砂泥岩互层，底板为细砂岩，砂泥砂泥岩互层。（7）、42煤层煤层厚058461米，平均厚102米，可采系数87，变异系数78。建井期间，井巷工程共揭露该煤层10次，最小厚度06米，最大厚度175米。半暗半亮型，玻璃光泽，油脂光泽，上部以块状为主，下部以鳞片状为主，灰份较高，为全井田大部分可采不稳定煤层，其顶板为砂质泥岩，底板为粉砂岩，细砂岩，砂质泥岩，局部41煤层合并。（8）、41煤层煤层厚076705米，平均厚335米，可采系数100，变异系数45。建井期间，井巷工程共揭露该煤层14次，最小厚度045米，最大厚度45米。半暗暗型，玻璃光泽，以片状，粉末状为主，局部小块状，为全井田可采的较稳定煤层，其底板为泥岩，顶板为粉砂岩，细砂岩，砂质泥岩（作42煤层的隔离）（9）、3煤层煤层厚271917米，平均厚543米，可采系数100，变异系数31。建井期间，仅在530米水平南翼运输石门揭露过一次，但未揭露全厚。半亮光亮型，玻璃光泽，含炭质页岩夹矸一层，其顶板为泥岩，砂质泥岩，个别顶板为砂岩，为全井田可采稳定煤层。（10）、1煤层煤层厚197417米，平均厚359米，可采系数100，变异系数20。半亮光亮型，玻璃光泽，含夹矸12层，夹矸岩性为炭质页岩，泥岩，为全井田可采稳定煤层。顶板为砂质泥岩，泥岩，个别为粉细砂岩及砂岩。建井期间，井巷工程均未揭露该煤层。本区可采煤层多属稳定、较稳定型，其结构简单较复杂。主采煤层均为全区可采或基本可采或全区基本可采。其余煤层为大部分不可采。各可采煤层主要特征表见下表12。表12可采煤层主要特征汇总表煤厚（M最大最小煤层间距（M最大最小平均平均08074036657018676079286670018770831025509848486622776232419085379128824783125980585149219998233320217208209537511490207813078067568073705142367714886771289177963498155673192777201375简单较复杂以泥质岩为主、少量砂岩全区可采简单较复杂简单较简单较简单较复杂简单简单简单简单较稳定全区可采基本全区可采全区可采全区可采大部分可采部分可采部分可采全区可采全区可采泥质岩较稳定稳定稳定稳定不稳定不稳定不稳定较稳定稳定以泥质岩为主、局部为砂泥岩互层多为泥质岩、少量炭质泥岩泥质岩泥质岩以泥质岩为主、极少量砂岩炭质泥岩泥质岩主要为泥质岩主要为泥质岩泥质岩为主、极少量粉矽岩、炭质泥岩主要为泥质岩、少量矽岩、炭质泥岩以泥质岩为主、少量砂岩以泥质岩为主、局部砂岩以泥质岩为主、极少量砂岩以泥质岩为主、极少量砂岩以泥质岩为主、少量砂岩以泥质岩为主、砂岩和砂泥岩泥质岩、砂岩和砂泥岩互层以砂岩为主、泥质岩次之稳定性可采性煤层结构顶板结构底板岩性13111287131615142411224、煤质特征本区除部分煤层受岩浆岩侵入影响，局部变为肥煤天然焦，据勘探资料，煤类除42，41煤层有天然焦外，其他煤层均为气煤，其煤质比较稳定，按新分类是1/2ZN1/3JM，基本属气煤大类，主要属特低中硫、特低中磷、中富灰、中中高发热量、中高挥发分、高熔灰分和富油高油的气煤，焦煤和1中粘煤。此外，尚有少量的弱粘煤、长焰煤和天然焦。其可选性为极易选极难选。因此，本区的煤主要可为炼焦配煤和动力用煤，也可作为炼油用煤。表13补勘前后三项指标对照表原煤灰份AD原煤全硫ST,D煤类补勘前补勘后补勘前补勘后补勘前补勘后老分类项目煤层标准差标准差标准差标准差老分类新分类1312016442133470260105307QM112201535218444031035011/2ZN1/3JM8222036229144028022011/2ZN1/3JM712124592323590290103203QM1/3JM612261572339560290103501QM1/3JM512044392032351650616304QM1/3JM422054462009333570618414天然焦QM天然焦411969232049230430103901天然焦1/2ZN1/3JM天然焦314332314372502304304QM1/3JM11425016435409509036061/2ZN1/3JM1225、瓦斯情况本次潘二精补过程中，对主要可采煤层采取了瓦斯煤样43个样点进行了测定。（见表14）建井期间，在530米水平西翼B组运输石门揭露过41煤层前，经打钻测压，测得最大压力为395公斤/平方厘米。在建井期间，共发生大小煤层与瓦斯突出9次，其中最大的一次为88年4月，520米西二运输石门41煤层与瓦斯突出，煤体突出最远距离为96米，突出煤矸量1433立方米，瓦斯量22000立方米。项目煤层1311128413瓦斯含量（ML/G然）582509661654735平均值标高（M）4578852826548415988856295瓦斯含量（ML/G然）12708219789791290采样标高（M）5485763371637397815878451实测最大值钻孔号三7五西25六东24三7四15瓦斯增长率（ML/G/100M）3010211022全煤层瓦斯梯度（M/ML/G）33310004761000455瓦斯含量（ML/G然）597381592587486平均值标高（M）4413641070473814808543234瓦斯含量（ML/G然）934627950760499采样标高（M）5134952576513055296745275实测最大值钻孔号四五5六东24三东22五13四西25瓦斯增长率（ML/G/100M）2516200607其中530M以上瓦斯梯度（M/ML/G）40062550016671429300M113212134342173400M418372344446393500M718532554550613分水平瓦斯平均含量530M808588617581679瓦斯含量与埋藏深度相关性显著显著显著性较差显著显著1226、其它可采技术条件1、煤层顶底板本区主采煤层的直接顶板为泥岩，砂质泥岩，少量为粉砂岩和砂岩，各煤层直接底板大部分为泥岩和砂质泥岩。泥岩，砂质泥岩顶板属不稳定中等稳定类型，粉砂岩和砂岩顶板则属中等稳定坚硬类型。煤层顶底板岩性详见表12。2、瓦斯、煤尘与自燃潘二公司为煤与瓦斯突出矿井。41、42，及440以下112为严重突出危险煤层，突出等级为30。一水平矿井绝对涌出量为3568M3/MIN，相对涌出量为2483M3/T。本矿除1，3煤层属不自燃外，其余可采煤层都有自燃发火倾向，一般发火期为36个月，属级自燃发火矿井，各可采煤层的煤尘均有爆炸危险，爆炸指数3342。3、地温本区为地温异常区，地温梯度大于30/100M，从纵向上看，地温随深度增加而升高，且相关性极好，从横向上看，则为背斜轴部高于翼部，北翼略高于南翼。根据井温孔实测资料分析，本井田地温增温率，浅部200米以内递增24/百米；深度在200400米递增26/百米；深度在400600米递增28/百米；深度在600米以下平均递增3/百米。本区第一水平地温为307394，为二级热害区。123矿井水文地质1231、矿井主要充水水源本区基岩为厚13941M31500M的西北厚东南薄的新生界松散层所覆盖。按照松散沉积物的组合特征和赋水状况，可将其分为顶、上、中、底四个含水层（组），其中中含与底含之间有一性能较好的粘土层相隔，但由于局部地段有古潜山存在（远离主要煤层），因而彼此间有些水力联系。底含为直接充水含水层。从建矿以来底含静止水位高程由原来的2346M2377M降至目前的8361634M的现象来看，足以说明其对基岩确有一定的补给作用。因此，为防止该层的孔隙水溃入矿井，必须留设适当的煤柱，设计防水煤柱为80M，目前已上提至50M。本矿井水文地质条件属于“中等类型”，其主要含水层组为第四系沙砾层含水组煤系砂岩裂隙含水组及石灰岩岩溶裂隙含水组。1、第四系沙砾层含水组本井田第四系覆盖层厚度为1394131500米，平均厚度约200米。它大致沿背斜南侧呈凹槽状分布，由东南向西北逐渐增厚，并在一、二线之间的水13孔附近为一古隆起，新地层最薄处仅有13941米。根据含水层组的水文地质特征对比，它可再分为上、中、下三组。（1）、上部砂层含水组组厚80米左右，浅部为砂质粘土夹簿层细粉砂，富水性中等；25米以下为中细砂夹数层不稳定粘土，水量丰富，水质良好，Q07986180公升/秒米，水位标高18米左右，水质重碳酸一钙一钠型，水温17左右，为良好的供水水源。本组下部为一薄而不稳定的弱隔水层，且局部与中部砂层含水组上段有水力联系。（2）、中部砂层含水组组厚95280米，以粘土类为主，间夹薄层细砂和砂质粘土，富水性弱中等。本组据潘一井田七线水47孔分段抽水资料，下段砂层Q0398公升/秒米，中断砂层Q0274公升/秒米，上段砂层Q1002公升/秒米。中、下段水位高出地表203217米。水质除上段为氯重碳酸钠型外，中、下段均为氯化钠型。水温22左右。本组底部与下部砂砾层含水组之间为一粘土隔水层，厚度040米，它除了在基岩古隆起处缺失（但又为后期粘土所代替）外，分布稳定，为一良好隔水层。使之下部砂砾层含水组与其之上的各含水层之间无水力联系。（3）、下部砂砾层含水组组厚074米。它沿古地形凹槽内分布的较厚，向两侧逐渐变薄，在局部古地形隆起处尖灭缺失。其富水性随含泥量多少及含水层厚薄而变化，槽内Q12公升/秒米，两侧逐渐减小至011公升/秒米以下，水位标高23402377米，自西北流向东南，坡度约为万分之一，水质为氯钠型，水温2328。本含水组直接覆盖于煤系地层之上，与煤系直接发生水力联系，但因组内为多层非均质含水层交互沉积，并夹有112层不稳定粘土，使之迳流条件缓慢，垂直运动小于水平运动，故它是以静储量为主的含水层。加之煤系地层透水性极弱，因而减少了它直接对矿坑充分的威胁。2、煤层系砂岩裂隙含水层（组）可采煤层含煤段中，砂岩累计总厚度约为196米，它分布于粘土岩、砂质粘土岩和煤层之间，分层厚度不甚稳定，各分层之间无明显的水力联系。砂岩岩性致密，仅局部裂隙发育，因而其富水性较弱。经建井期间揭露砂岩裂隙含水层证实，它是以静储量为主的裂隙含水层，故煤系砂岩水对煤层开采威胁不大。3、太灰岩溶裂隙含水层（组）太原群计厚近140米，其中灰岩累计厚度为4055米，除背斜轴部裂隙比较发育，钻孔发生漏水外，两翼无漏水现象。该组距1煤923M3133M，平均间距约1529M，在正常情况下与1煤层无水力联系，但因其间距较小，加之太灰水头压力又较大，以及受采动和断层切割等影响，则太灰势必要向1、3煤底板突水（1煤与3煤间距为192M777M，平均201M），所以在可采1、3煤层时，首先必须进行疏水降压，方能确保生产的安全。4、奥灰岩溶裂隙含水层（组）厚度不详，以厚层灰岩为主，夹薄层泥质灰岩，岩性致密，局部见构造裂隙，富水性较弱。溶水性为弱中等，因其上距煤系较远，故对矿井开采无直接影响，但可能通过太灰而对煤系井行间接充水。5、断层的导水性由于煤系地层以粘土岩为主，断层带为破碎岩石和泥质充填，故导水性微弱。可见本区断层因煤系的富水性较弱而表现出富水性弱和导水性差的特点。但当矿床开采时，由于采动影响，断层可能成为地下水溃入矿坑的主要途径。综上所述，本区的主要充水源为新生界松散层孔隙含水层（组）、煤系砂岩裂隙含水层（组）和太灰岩溶裂隙含水层（组）。1232、矿井涌水量根据本井田煤系地层水文地质条件与淮南各生产矿井基本相同的特征，同时考虑留设有垂高80米的防水煤岩柱后第四系底部沙砾层含水组的水，仅能通过煤系地层正常渗入矿坑条件，在矿井设计中考虑了井筒淋水，原煤层防火灌浆水、除尘洒谁等因素影响在内，设计一水平，正常涌水量550M3/H，最大涌水量750M3/H。预测一水平，正常涌水量304M3/H，最大涌水量416M3/H。近半年实际正常涌水量186M3/H，最大涌水量2146M3/H。2矿井开拓开采设计21井田境界及储量211井田境界按照潘集总体划分和矿井方案设计及原燃化部74燃煤设字第543号文批复，确定如下东、南以131煤层800米等高线为界；北部以F14断层和以131煤层800米等高线为界；西部以四五线（背斜南翼），潘集背斜轴线和六七线（背斜北翼）连线为界。井田走向长约12公里，倾斜宽1345公里，井田面积约35平方公里。212开采煤层赋存情况该矿井位于潘集背斜的东北部，为一无限煤田，煤层倾角较缓，储量丰富。井田含煤部分可分为七个煤段，共含煤4256层，总厚40米。其中，二叠系含煤层地层总厚715米，含煤38层，煤层总厚3705米，全区共有可采煤层十层，总厚2727米，占煤层总厚的736。按其可采性可分为（530米水平以上）（1）、全区可采煤层共八层，总厚2527米，占可采煤层总厚的93，分别为131，112，8，71，61，41，3，1。（2）、大部分可采煤层共二层，厚2米，占可采煤层总厚的7，分别为51，42。213井田储量根据安徽省煤田地质公司第一勘探队于1974年12月份提交的“淮南潘集二号井补充勘探报告”，按确定的井田范围储量计算结果为全井田800米水平以上，总地质储量为599155万吨，其中AB级398698万吨。占总储量的666，第一水平地质储量为197319万吨，其中AB级179169万吨，占该水平储量的906，达到大型矿井的设计要求。扣除永久煤柱及开采损失后，全矿井田回采储量为377447万吨，占地质储量的63，其中一水平可采储量161602万吨，占全矿井可采储量的349。各类储量计算结果，见下表2123示表21全矿井各级储量汇总表单位万吨储量级别煤层名称ABC合计百分比（）131367168404648592312136412828511212895214264244752516344108821212122361374324719129871196728122361079764270728961186576323524731225824565160784216726382414628304261048333125276147192314127186421463262608549104115319028148648176568515496107112828814314411811238954481合计180380813857761603656479324100百分比（）377289334100表22防水煤柱计算表单位万吨储量级别煤层名称ABC合计1312843136142041122599100359985451545171620062006143864386511851185142624624413569356931合计27523236129884表23各水平储量汇总表单位万吨地质储量永久煤柱损失设计地质储量其中项目级别水平ABC小计井田境界防水煤柱回采上限断层煤柱工厂煤柱风井煤柱小计小计后备储量有效储量开采损失可采储量服务年限防水煤柱530米115863173921452157855214981793769544615186266181707017152163549319481052808313530米700米4468967358242603214430462744333531859117178915185156604310321004576300700米800米20768313672119813615325765763306552294041821683236114980729534962184286合计158362413668881603656455416827011793154349499151864461352465854698469960925143019568899防水煤柱22018418888239072总计1803208138577616036564793242701179315434949915186446135246585469846996092514301956889922矿井生产能力及服务年限221矿井工作日制度按统配煤矿正规矿井设计的要求，规定如下工作日制度（1）矿井年工作日为330日。每天净提升时间为14小时；（2）每昼夜一个循环，三班作业，每班工作8小时；（3）两班采煤，一班检修。222矿井设计生产能力及服务年限在划分井田范围内，当矿井生产能力A一定时，可以计算矿井的设计服务年限T/TZK式中Z矿井的开采储量，万吨T矿井设计服务年限，年A矿井设计生产能力，万吨K矿井储量备用系数，根据我国现场的生产实践，储量备用系数为1315（本设计取14）本井田主要地质特征为表土层厚，煤层埋藏深，储量丰富，宜建立大型矿井，可以达到少开井，集中生产，少占农田，少留设煤柱，充分利用国家资源，提高建井经济效益的目的。现设计三种方案进行比较，见下表24表24生产能力服务年限对照表方案设计年生产能力（万吨/年）180240300服务年限（年）1128467第一水平开采服务年限（年）362721根据采矿工程设计手册有关规定，为发挥投资效益和保证矿井正常生产接替与稳定发展，矿井第一开采水平的设计服务年限不应小于表25数值表25矿井及第一开采水平设计服务年限矿井设计生产能矿井设计服务第一水平设计服务年限力MT/A年限煤层倾角4530及以上6070303512245060253020251520045094050202515201015以上三种方案均能满足服务年限要求，考虑到当前及今后相当一段时间内，华东地区煤炭能源供应紧张、需求量比较大的局面不会得到彻底改变，所以若采用18MT/A，服务年限达112年，与规定的60年相符但服务年限偏长，不能充分利用以勘探的资源，积压储量；且不利于新技术的开发利用。本井田初步设计划分为四个采区，每采区一到两个工作面，由于本煤田为一无限煤田，煤层倾角较平缓，储量丰富，井田范围内也只在两翼部分区段煤层倾角大于25，总体来说较平缓，根据条件可以采用一定数量的综采设备，完全有条件达到30MT/A的生产能力。但是，考虑到潘