某煤矿技术改造初步设计安全专篇说明书.doc

河南河南 xxxx 煤电有限责任公司煤电有限责任公司 xxxx 矿矿 技术改造初步设计安全专篇技术改造初步设计安全专篇（修改）（修改） 说说 明明 书书 平顶山 xx 设计院有限公司 二一年六月 河南河南 xxxx 煤电有限责任公司煤电有限责任公司 xxxx 矿矿 技术改造初步设计安全专篇技术改造初步设计安全专篇（修改）（修改） 说说 明明 书书 工程编号：工程编号：c1068 工程规模：工程规模：0.29mt/a 院院 长：长： 总总 工工 程程 师师： 项项目目负负责责人人： 平顶山 xx 设计院有限公司 二一年六月 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 设设 计计 人人 员员 名名 单单 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 附附 图图 目目 录录 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 ca1608-163-1g 1：2000 3 通风系统（前期）示意图 ca1608-171-1g 4 通风系统（后期）示意图 ca1608-171-2g 5 地面 35kv 变电所改造供电系统图 ca1068-261-1g 6 -240m 水泵房变电所供电系统图 ca1068-261-2g 7 采区变电所供电系统图 ca1068-261-3g 8 井上下安全监测 ca1068-274-1g 9 井上下通讯系统图 ca1068-262-1g 10 安全检测传感器布置平面图 ca1068-174-1g 1：2000 11 井下避灾路线平面图 ca1068-200-1g 12 井下系统运输示意图 ca1068-124-1g 13 前期通风系统网络示意图 ca1608-171-3g 14 后期通风系统网络示意图 ca1608-171-4g 15 井下消防洒水平面图 c1068-845-1g 1：2000 16 17 18 19 20 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 i 目 录 修改补充说明修改补充说明1 1 前前 言言2 2 第一章第一章 井田概况及安全条件井田概况及安全条件1010 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 第二章第二章 矿井通风矿井通风7777 第一节 概 况 77 第二节 矿井通风78 第三节 矿井降温措施.101 第三章第三章 粉尘灾害防治粉尘灾害防治104104 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 第四章第四章 瓦斯灾害防治瓦斯灾害防治124124 第一节 瓦 斯 124 第二节 防爆措施.124 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 ii 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 第五章第五章 防灭火防灭火157157 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 第六章第六章 矿井防治水矿井防治水171171 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 第七章第七章 井下其它灾害防治井下其它灾害防治194194 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 第八章第八章 矿井集中安全监测监控矿井集中安全监测监控220220 第一节 概 述 220 第二节 安全监测、监控和传输设备选择.222 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 iii 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 第九章第九章 矿井安全检测及其它装备、矿山救护队矿井安全检测及其它装备、矿山救护队232232 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 第十章第十章 劳动定员和概算劳动定员和概算238238 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 1 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 md280-808 水泵 5 台（额定流量：280m3/h，配隔爆型异步电动机 yb630s2- 4，6kv，900kw， ）改为 md450-6010 型 6 台（流量：450m3/h 配电 机：yb630m2-4，1120kw/6000v）地面新增瓦斯抽放泵站一座，安 装 2 台型号：2bef-42，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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 2 前 言 一、项目概况一、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 0.03mt/a 提高到 0.15mt/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 0.21mt/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 0.29mt/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 0.29mt/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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 3 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 0.29mt 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2010 66 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 4 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 （aq1029- 2007） 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 5 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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 6 四、设计的主要特点及安全评价四、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 2.1km，倾向宽约 1.1km，资 源储量估算面积为 3.34km2。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 0.75%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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 7 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 aq6201-2006 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 aq1029-2007 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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 8 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 6614.75 万元，其中，井巷工程 1735.41 万元， 土建工程 788.75 万元，设备及工器具购置 1696.17 万元，安装工程 1865.87 万元，工程建设其它费用 95.81 万元，工程预备费 432.74 万元。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 9 五、问题与建议五、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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山 xx 设计院有限公司 10 第一章 井田概况及安全条件 第一节 井田概况 一、位置交通一、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 1-1-1。 图图 1-1-11-1-1 交通位置图交通位置图 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 11 二、地形、地势与水系二、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、地震三、气象、地震 本区属半干旱大陆型气候，年最高气温为 42.9，最低气温为 -13.9，年平均气温为 14.3。年最大降水量为 907.8mm（1977 年） ，最小为 430mm，平均 635.4mm，降雨主要集中在 69 月份。年 均蒸发量为 1675.1mm。年平均绝对湿度 133.3 毫巴，相对湿度 68.7%。 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 lgj-120 长约 5.2km 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 lgj-70 长约 4km 的 35kv 输电线路至本矿地面变 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 12 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 1447.24m。 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 13 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 139.6m。 （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 115.0m。 （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 7.8m。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 41.3263.33m 平均 55.09m。 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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 14 （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 7.286.15m，平均厚 18.72m。 （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 22.56m。 （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 15.40m。 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（p) 1、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 93.69m，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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 15 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 67.51m。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 77.73m。 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， 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 16 灰色砂质泥岩及煤层组成。含煤 6 层，平均 79.83。 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 93.36m。 上石盒子组总厚 219.30286.25m，平均 250.97m。 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（p3sh2+3） 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（t) 1、刘家沟组（t11) (1)刘家沟组一、二段（t111+2) 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 17 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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 18 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 2.5km。 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 19 约 10.77mm。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 6.8m，xx 井田只采二1煤。可采煤层特征详见表 1-2-1。 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 0.2412.43m，平均 5.65m。其中云盖山断层以上 8 个钻孔煤厚为 1.5712.43m，平均 6.92m。生产巷道揭露煤厚 0.315.5m，平均 5.41m。云盖山断层以 下钻孔 13 个，煤厚为 0.24m 到 12.09m，平均 4.68m，根据可采矿对 煤厚度划分的规定（0.71.3m 为薄煤层，1.313.5m 为中厚煤层， 3.518m 为厚煤层，大于 8m 为特厚煤层） 。 可采煤层特征表可采煤层特征表 表 1-2-1 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 七七20.241.250.81 局部 可采 六六201.741.283稳定25 大部 可采 五五30.541.551.05 85 稳定25 大部 可采 二二10.2412.034.68 243 大占 砂岩 砂质 泥岩 稳定251.34 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 2.24m。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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 20 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 21 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 1.47，视密度为 1.45。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 0.701.70%，平 均为 1.08%,变化不大。 （2）灰份：二1煤原煤灰分为 13.2830.87%，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 0.5% ， 平均为 0.37%,属特低硫煤。 （4）磷、氯：二1煤层磷含量较低，平均为 0.017%，属中磷煤。 氯含量为 0.030.21%，平均 0.11%，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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 22 五、开采技术条件五、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 0.762.05m。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 6.61m3/t，绝对瓦斯涌出量 3.45m3/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 13.61%，属有爆炸危险性煤层。 （四）煤的自燃倾向性 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 23 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 16.3。 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 1.32 100m，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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 24 （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+230+300m 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、 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 25 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 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 26 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 10.79m。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 7.2324.19m，平均厚 19m。l4距二1煤层底板 33.0162.44m，平 均 46.39m，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 115.35m，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 0.10.4m 垂直岩溶裂隙，宽 2.3m，高 3.5m。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。 河南 xx 煤电公司 xx 矿技改初设安全专篇（修改） 平顶山平煤设计院有限公司 27 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 1.0328.62m，平均厚 12.14m，井 田内厚度为 16.44m。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 1.5832.84m,平均 22.56m。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 33.0162.44m，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（