九龙矿120万t新井通风与安全设计

编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）九龙矿120万t新井通风与安全设计煤巷掘进面煤突出危险预测及在龙矿的应用孙 大 亮 21070139 安全工程07-1题目： 姓名： 学号： 班级： 二一一年六月中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 孙 大 亮 学 号： 21070139 学 院： 应用技术学院 专 业： 安全工程 设计题目： 九龙矿120万t新井通风与安全设计 专 题： 煤巷掘进面煤与瓦斯突出危险程度预测及在 龙矿的应用 指导教师： 李 晓 伟 职 称： 讲 师 2011 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用技术 专业年级 安全07-1 学生姓名 孙大亮 任务下达日期： 2011 年 3 月 8 日毕业设计日期： 2011年 3 月 8日至2011 年 6月5日毕业设计题目：九龙矿120万t新井通风与安全设计毕业设计专题题目：煤巷掘进面煤与瓦斯突出危险程度预测及在九龙矿的应用毕业设计主要内容和要求：该生毕业设计由一般设计和专题两部分组成。一般设计部分：题目为九龙矿120万t新井设计。主要内容包括矿区概述及井田地质特征、井田开拓、采煤方法及采区巷道布置、矿井通风、矿井安全技术措施。专题部分：题目为煤巷掘进面煤与瓦斯突出预测及在九龙矿的应用。其主要内容有：论述了掘进工作面煤与瓦斯突出规律及其特点，分析了预测方法等，并将其应用到实践中去解决煤矿安全生产的实际问题，取得了一定的效果。设计要求：独立完成上述设计内容，方案论证、计算、分析要正确，专题要有自己的见解，结论要合理。说明书条理要清楚，论述充分，文字通顺，符合专业技术要求，图纸完备、正确。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分：一般部分是九龙矿120万t新井设计。全篇共分为五个部分：矿井概述及井田地质特征、井田开拓、采煤方法及采区巷道布置、矿井通风和矿井安全技术措施。九龙矿位于河北省邯郸市峰峰矿区东南部。九龙矿地处鼓山东麓。区内有公路与主干道相通，向北39.5公里到邯郸市与107国道和京深高速公路接壤，并向北32公里与309国道相连。西北6公里到峰峰集团公司，东南15公里到磁县城。有运煤专用铁路自本矿储煤厂经羊渠河矿到新坡编组后，到马头站与京广线接轨。交通四通八达，十分便利。区内交通条件较好，运输方便。井田距北京约442km，南至郑州247km，石家庄165 km，山东聊城150 km。接轨方便，工程量小。区内公路四通八达，客货运输畅通，工业场地南至安阳43km，到邢台69km。九龙矿设计年生产能力为120万t/a，服务年限为76a。矿井工作制度为“三八”制。矿井的采煤方法为综采放顶煤开采。矿井为多水平采区开拓，一水平标高为-650m，采用立井开拓，主立井主要用于提升煤炭，副立井主要用于提升人员、矸石、和材料等。矿井采用一矿一面的高效作业方式。工作面长度为120m。运输大巷采用胶带运输煤炭，轨道大巷采用蓄电池电机车牵引1t固定箱式矿车运输矸石和材料等。矿井通风方式为抽出通风方式，风井布置方式为两翼对角式。专题部分专题部分主要介绍了现阶段九龙矿煤与瓦斯突出预测的一些情况，以及所取得效果等。关键词：九龙矿 ；新井设计 ；掘进面 ；预测AbstractThe design includes three parts : General part, thematic elements and some of the translation.The general part is a mine of Jiulong mine 1.2million tons of new wells design. The whole article is divided into five parts totally: an overview of mine and mine geology, mine exploration, mining methods and panel design, Mine ventilation and mine safety measures.Jiulong Mine located in Fengfeng mining area Handan city in the southeast. Jiulong Mine located in the eastern of Gushan. There are roads and main trunk highway in the area mutually links , about 39.5 kilometers away to get to the Handan City and 107 National Freeways and Beijing to Shenzhen superhighway adjoins toward the north.North 15 km and 309 National Road connected. Be 6 kilometers of to arrive the group company of Fengfeng toward the northwest. Be 16 kilometers of to arrive the Chizhou city toward the southeast. There is the luck coal appropriation railroad after this mineral kept the coal factory to was go to by the Yangqu river mineral and wove a set in Xinpo, go to Matou Station to stand to be in line with Beijing to Guangzhou Railroad.The transportation is leading everywhere, very convenient.The transportation condition inside the area is better, the land-and-water conveyance is convenience. The well farmland is apart from Beijing about 442 km, 247 km south of Zhengzhou, Shijiazhuang, 165 km, 120 km of Liaocheng in Shandong. BE in line with convenience, the amount of engineering is small. Highway inside the area is leading everywhere, guest the freight transportation lose unimpeded. The industrial place south goes to Anyang 43 kms, arriving Xingtai 69 kms.The design produces ability for Xuecun mine is 1,200,000 t/ a, service time limit is 76 a. The mineral well work system is a 3-8 system. Pit mining method for fully mechanized mining all high-mining. Multi-level mine to open up mining area. Elevation of the level-650m. the adoption shaft expand, the main shaft used for promoting the coal primarily, the auxiliary shaft used for promoting the personnel,spoil primarily, with material etc.Mine used one side of the efficient mining operations. Face length of 150m. Transportation Roadway used tape transport coal, track roadway used motor vehicle traction battery Renovation of 1t fixed box tub and transport waste materials.Mine ventilation system to extract ventilation, ventilation shaft layout flanks of roles.Key words: Jiu Longo kuang; New well design; Tunneling surface; Prediction method;目 录一般设计部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概况11.1.1矿区地理位置与交通条件11.1.2矿区地形及水文概况11.1.3水源及供电系统21.1.4矿区气候概况21.1.5矿区经济概况21.2井田地质特征21.2.1井田地形及地质勘探21.2.2煤系地层概况31.2.3井田主要地质构造61.2.4水文地质特征61.2.5井下地温特性61.3 煤层特征71.3.1煤层埋藏条件71.3.2煤层群特征71.3.3煤层的围岩性质81.3.4煤的特征81.3.5瓦斯、煤尘、煤的自燃及爆炸危险性92 井田开拓112.1井田境界及可采储量112.1.1井田境界112.1.2 矿井可采储量122.1.3 矿井设计生产能力及服务年限152.2 井田开拓172.2.1 井田开拓的基本问题172.2.2 矿井基本巷道252.2.3 大巷运输设备选择352.2.4 矿井提升方式363 采煤方法及采区巷道布置393.1 煤层的地质特征393.2采区巷道布置及生产系统393.2.1首采区基本情况及区段划分403.2.2煤层的开采顺序和区段接替顺序403.2.2确定采区巷道布置403.2.3生产系统403.2.4确定巷道的尺寸、支护、通风方式及掘进方法403.2.5采区生产能力确定413.2.6采区车场的形式423.2.7采区主要硐室布置443.3 采煤方法453.3.1 采煤工艺方式453.3.2 回采巷道布置524 矿井通风544.1 矿井通风方式的选择544.1.1 矿井通风系统的基本要求544.1.2通风方式选择544.1.2 通风系统的选择554.1.3主扇工作方法的确定584.2 采区通风594.2.1采区上山通风系统594.2.2 回采工作面的通风方式594.2.3 采区通风构筑物614.2.4 通风合理性评价61 4.3 掘进通风614.3.1 局部通风机的工作方式614.3.2 掘进工作面所需风量624.3.3 掘进通风设备选型634.3.4 局部通风机安全技术措施664.4 全矿所需风量674.4.1 风量计算的标准及原则674.4.2 矿井所需风量674.4.3风量分配724.4.4 采区风量分配及各用风地点的验算734.5 全矿通风阻力的计算754.5.1矿井通风总阻力计算原则754.5.2通风阻力最大路线754.5.3摩擦阻力834.5.4矿井总风阻和等积孔884.6 矿井通风设备选型914.6.1主要通风机类型914.6.2电动机选择964.7 矿井反风措施及装置984.7.1矿井反风的目的意义984.7.2对反风、风硐的基本要求984.7.3反风方法及反风装置984.8 概算矿井的通风费用994.8.1电费994.8.2设备折旧费1004.8.3材料消耗费1004.8.4通风人员工资费用1004.8.5吨煤通风总费用为1015 矿井安全技术措施1025.1 矿井安全概况1025.1.1矿井安全监测系统1025.2矿井火灾1025.1.1 煤自然发火的倾向性及自然发火期分析1025.1.2矿井自然发火规律分析1035.1.3 预防煤炭自然发火发措施1035.3矿井瓦斯1055.3.1矿井瓦斯地质条件1055.3.2瓦斯赋存规律1055.3.3矿井及采区瓦斯涌出概况1065.3.4矿井瓦斯抽放设计1085.3.5抽放瓦斯站1165.4煤尘11955.事故预防及处理计划的编制1205.5.1矿井火灾事故计划编制120专题设计部分1 概述1231.1瓦斯突出的规律及分类1231.1.1按瓦斯喷出与开采的关系分类1231.1.2煤（岩）与瓦斯突出的一般规律1231.2突出强度及分类1241.3煤与瓦斯突出机理1242问题的提出1252.1问题提出的背景1252.2 突出危险程度预测理论分析1263 煤与瓦斯突出危险程度预测的实施方案1274 煤与瓦斯突出预测敏感指标实验研究1275煤与瓦斯突出危险程度预测突出敏感指标临界值的确定1285.1 无突出危险与可能突出危险的临界值1285.2 可能突出危险与突出危险的临界值1296 .煤与瓦斯突出危险程度预测方法的应用1306.1确定无突出危险和可能突出危险的临界值1306.2确定可能突出危险和突出危险的临界值1317 采用突出危险程度预测方法后巷道掘进速度对比1328 结论133参考文献134翻译部分Solutions to Zero Emission of Methane in Coal Mine Enterprises136煤矿企业甲烷零排放解决途径143致谢148一般部分 中国矿业大学2011届本科生毕业设计 第 153 页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概况1.1.1矿区地理位置与交通条件峰峰煤矿是我国特大型煤炭生产基地，盛产优质焦煤、动力煤和无烟煤。峰峰煤田位于河北省南部，邯郸市西南35公里，在太行山支脉九山东麓，京广铁路西侧，地跨峰峰、磁县、武安等县市；北起洺河，南至漳河，南北长45公里，东西宽28公里，矿区总面积为1250平方公里，其中含煤地层面积约562平方公里。矿区地理位置优越，交通方便，矿区环形铁路与京广铁路相接，矿区公路与107国道及京珠高速公路相接，通达全国各地。矿区交通位置图如图1-1所示。图1.1 矿区交通位置图1.1.2矿区地形及水文概况峰峰矿区位于太行山东麓低山丘陵与平原交接的过渡地带，地势西高东低。矿区中部有鼓山横贯南北，鼓山东侧为低缓山谷及间隔洼地，鼓山西侧为和村孙庄向斜。地面标高为+105+280m。矿区内南有漳河，中有滏阳河，北有洺河，区内冲沟发育。在漳河河道上见有水库，滏阳河由奥灰群泉水汇流而成，在矿区东部建有东武士水库。滏阳河为矿区内主要地表水系，平均流量为152m3/s，最大洪水流量为500m3/s，最高洪水位标高为：+104.29m。矿区内褶皱断裂发育，将区内切割成若干个小型地垒、地堑或块段。以鼓山背斜隆起为界，将整个矿区分为东、西两个不同的水文地质亚单元。鼓山以西，基岩广泛出露，断层发育，煤层埋藏较浅，地下水补、径、排条件良好。鼓山以东地区，地形相对较低、基岩局部出露，煤层单斜构造向深部倾斜，地下水补、径、排条件较差，特别是在矿区中深部的大淑村、羊东和九龙口井田一带，随着埋藏深度的增加，岩溶、裂隙发育程度减弱，地下水补、径、排条件不良。1.1.3水源及供电系统工业及居民用水的水源：由于井田内奥灰水水质差，不符合工业用水和居民用水的要求。故矿井投产后开采了一矿井田内的奥灰水作为九龙矿的供水水源。 九龙矿供电系统电源引自距矿井5公里的泉头110/35/6千伏变电站，以两截面为LG-150电压为35千伏的输电线路向本矿供电；同时本矿6千伏系统，由自备电厂以3.7万KW的发电机组作为6000千伏母线的辅助电源。1.1.4矿区气候概况本区属半大陆性气候，年最高气温42.5，最低气温-19.9，年平均气温13.0，年降雨量500mm左右。蒸发量2000mm左右。气压1000毫巴。主导风向为南风，最大风速16s/m。冻结期为每年12月至次年3月份，冻结层深度0.5m。地震：本区位于邯郸安阳地震危险区北部。根据地震资料记载，清朝以来本区附近曾发生过多次大地震，1830年6月12日开始，磁县连续两日大震，以后常有微震。本区为地震活动区。1966年邢台（隆尧）大地震时，震中强度为7.2级，邯郸地区达5级左右。据中国科学院地球物理研究所资料，本地区地震烈度为7度。1.1.5矿区经济概况该区境内矿产资源丰富，种类繁多。已探明并具开采价值的有煤、铁矿石、瓷土、铝矾土、石灰石、大理石、石膏等30多种，其中原煤储量35亿t，铝矾土4亿t，优质石灰石55亿t，煤矸石3亿t，紫砂土2亿t。这些资源不仅储量大，而且埋藏浅、品位高、宜开采，对于发展煤化工、电力、建材、陶瓷等项目，具有得天独厚的条件和良好的基础。该区工业起步较早，工矿企业众多，行业门类齐全，辖区内有各类企业1000多家，其中国家、省、市属企业达236家，国内著名的邯峰电厂、峰峰集团有限公司（原冀中能源峰峰集团）、河北太行集团、邯郸陶瓷总公司等大中型企业均落户该区，形成了煤焦化、陶瓷、建材、电力四大支柱产业。近几年来，该区区委、区政府以国家产业政策调整和发展市场经济为契机，以重点项目建设为载体，大力推进产业结构调整，在积极改造提升传统企业的同时，新上了粉煤灰综合利用、“三网合一”、煤气输配、热电厂扩建、生物工程等一批科技含量高、附加值高、市场竞争力强的重点项目，工业发展后劲明显增强。1.2井田地质特征1.2.1井田地形及地质勘探 九龙矿井田西依鼓山，东近华北大平原的西部边缘，为侵蚀堆积类型的缓倾斜山前平原，地表有一定的起伏，以低缓丘陵为其特征。井田内地势西低东高，南低北高，虽发育有较多的冲沟，但一般切割不深。两侧在北郭庄、九龙口、李兵庄以及前、后南台一带，由两条北东向的山岗包围，在井田中部有滏阳河穿过，井田内总体地形为四周高而中间低的盆地地形。最高处为姚洼村东侧之山岗，海拔标高为：+173.20m，最底侵蚀基准面为滏阳河河床，海拔标高为：+93.58m，相对高差约80m左右。九龙矿井田三面均为大断层切割，成一地垒形式赋存，属于地质构造中常区，除北西角斜切正断层比较密集外，全区均匀而稀疏地分布数条斜切正断层，落差一般不大，断层带胶结较好，井巷通过尚不致困难。1.2.2煤系地层概况九龙矿位于峰峰矿区的东南部，区内多为新生界松散及半固结沉积物覆盖，仅后朴子村一带冲沟内有上石盒子组四段及石千峰组基岩零星出露。钻孔揭露地层包括奥陶系中统峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组、石千峰组及三叠系下统刘家沟组、和尚沟组。由老至新叙述如下：（一）、奥陶系中统峰峰组（02f）岩性主要为灰、深灰色厚层灰岩，花斑状、角砾状灰岩及白云质灰岩。井田内最大揭露厚度138.55m，据区域资料本组厚度一般为150m左右。（二）、石炭系（C）1 中统本溪组（C2b）上部为页岩，夹薄层不稳定煤线；中部为灰白色铝质粘土岩，具鲕状结构；下部为紫红色含铁质泥岩（即山西式铁矿）。本组厚度变化较大，为5.3715.34m，平均11.33m。该组假整合于中奥陶统峰峰组之上。2 上统太原组（C3t）该组为井田内主要含煤地层之一，岩性以灰黑色泥岩、粉砂岩为主，间夹中细砂岩，含薄层石灰岩8层，灰岩富含海相动物化石，为本组良好的标志层。本组属典型的海陆交互沉积，旋回结构清楚，灰岩及煤层作为标志层多而稳定，煤层易于对比，下与本溪组为连续沉积。厚度为93.38至138.50m，平均112.40m。（三）、二叠系（P） 1、下统（P1）山西组（P1s）该组为区内又一主要含煤地层。上部岩性以深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩为主；中部以灰色中砂岩为主；下部为灰黑色砂质泥岩夹中细砂岩。本组含煤24层，其中可采及部分可采2层。本组厚度为69.40110.57m，平均86.49m，与太原组为连续沉积，以一座灰岩上一层砂岩为其底界。2、下石盒子组（P1x）岩性上部以紫灰、紫红色砂质泥岩、粉砂岩为主，间有不稳定的中细砂岩12层；下部以灰绿色中砂岩为主，夹一层灰色铝土泥岩。砂岩多含泥质碎屑、炭屑物，层面见较多的白云母及金云母，一般为钙质、泥质胶结。本组泥岩及砂质泥岩多具鲕状结构，尤以顶部一层含淡黄色石英鲕粒的紫红色砂质泥岩具标志特征。本组厚度96.3150.20m，平均126.25m，底部以一层中砂岩与山西组分界。3、上统（P2）上石盒子组（P2s）一段（P2s1）岩性为紫红、紫灰绿色砂质泥岩、粉砂岩、含铝粘土岩，间夹数层薄状灰黑色泥岩。砂质泥岩、粘土岩中含较多的鲕粒，以中部一层含桔黄色粗鲕粒为特征可作为标志层位。本段厚度83.50128.80m，平均105.82m，底部以一层细砂岩与下石盒子组分界。二段（P2s2）以灰、灰白色各粒级砂岩为主，间夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩。砂岩厚度较稳定，但颗粒变化大，成分以石英、长石为主，有少量红色、杂色矿物，多为硅质胶结。顶部为紫红色、砖红色厚层状砂质泥岩。下部有一组合标志层；上层为紫绿花色砂质泥岩和含铝粘土岩；中层为一层猪肝紫花色较纯含铝粘土岩；下层为底部灰黑色中粗砂岩。本段厚度为96.10147.81m，平均123.68m，底部以灰黑色中粗砂岩与一段分界。三段（P2s3）岩性上部以灰白色中砂岩为主，间夹砂质泥岩、粉砂岩；中下部为紫红色粉砂岩、砂质泥岩。本段厚度102.69136.30m，平均120.24m。底部以一层灰绿色、紫褐色含砾中砂岩与二段分界。四段（P2s4）岩性为紫灰、紫灰绿色砂质泥岩、粉砂岩，间夹薄层中砂岩。下部砂质泥岩中夹有56层薄层硅铝层，最上两层质脆，具光滑垂直的解理面，为本区的标志层，顶部有一层猪甘紫色泥岩。本段厚度112.60158.20m，平均127.81m，底部以含砾粗砂岩与三段分界。4、石千峰组（P2sh）上部岩性以薄层紫红色泥岩、粉砾岩为主；中部为淡水灰岩及钙质泥岩，含海豆芽化石，岩性特殊，沉积稳定，为本组良好的标志层；下部为紫红色中细砂岩夹粉砂岩。本组厚度194.23238.70m，平均218.34m。本组与上石盒子组为连续沉积。（四）、三叠系下统（T1）1、刘家沟组（T1l）刘家沟组岩性为暗紫、浅紫红色薄层至厚层细砂岩、砂岩及少量粉砂岩，含同生砂岩砾石。区内仅有1-1和1-2两钻孔完全揭露，据区域资料本组厚度476.0m。与下伏石千峰组虽整合接触。2、和尚沟组（T1h）岩性为紫红、暗紫色薄层板状与厚层细砂岩、粉砂岩，夹暗紫色薄片状页岩。该组区内仅1-1和2-2孔部分揭露，据区域资料本组厚234.0m。区内两组未划分。(五)、新生界(Kz)下部为上第三系（N）半固结的浅黄、灰绿色粘土岩、砂质粘土岩及粉砂岩，底部为一层砾岩。上部为第四系（Q）黄色、棕红色粘土、砂质粘土及砾石、卵石层。新生界厚度变化很大，为0117.44m，平均33.26m。角度不整合基岩各地层之上。井田内煤系地层自下而上由海陆交互相到陆相沉积组成，各沉积旋回结构清楚，岩性、岩相组合特征有明显的规律性。主要煤层（2号、4号、6号、7号、8号、9号）和标志层（如各层灰岩等）的层位、厚度、间距均稳定或较稳定，且物性特征明显。因此，该区煤岩层对比可靠，特别是各可采煤层对比准确无误。附井田地质柱状图(图1.2). 图1.2 井田地质柱状图1.2.3井田主要地质构造 九龙矿位于鼓山背斜东翼，呈一菱形状，与毗邻矿井(井田)均为断层相隔。北部由F9、F1（羊一井田南部边界）大断层组成的近千m大地堑与九龙矿矿相隔，南部由F26、F25（梧桐庄井田北部边界）大断层组成的近千m大地堑与梧桐庄矿相隔，西部以F8断层与二矿泉头区及新三矿深部相隔，东部以各煤层-900m等高线为深部边界，井田为一地垒式封闭矿井。井田总体构造形态为一单斜构造，次级褶曲及北东、北北东向断裂比较发育，构造复杂程度中等，浅部局部构造比较复杂。井田内地层走向在北部基本为北东向，中部转为近南北向，至南部转为北西向，地层倾向由北部的倾向南东，中部的倾向东，至南部转为倾向北东。 地层倾角一般在1020之间，总体上呈西（浅部）陡东（深部）缓之势，南部地层非常平缓，局部倾角小于5。井田内褶皱构造主要为次级褶曲，均为规模较小的短轴宽缓褶曲，褶曲轴向北部为北西西向，南部为北北东北东向，主要表现为煤层底板等高线(或基岩地质界线)呈缓波状。井田内最大的一条断层为F10号斜交正断层，位于井田中央，落差030m，西南端至8剖面线附近尖灭，东北端尖灭于6剖面线附近。 断层走向N30E，倾向SE，倾角65 78 ，延展长度约1600m，平均断层带宽7.5m。1.2.4水文地质特征九龙煤矿为一封闭较好的水文地质块段，地下水径流缓慢，甚至近于停滞，以静储量为主，动储量不大，易于分区疏干。井田内煤系地层中及上部各含水层富水性弱或较弱，且补给条件差，各含水层水易于疏干，对煤层开采构不成威胁。下部位于奥灰岩溶地下水排泄区下游，奥灰地下水处于相对滞流状态，但奥灰富水性强，水压较大，距9号煤底板仅16.1523.18m，且8号煤顶板大青灰岩受断层影响多处与奥灰对接，可能会使大青灰岩含水层水与奥灰水导通，因此奥灰水对开采下组煤威胁较大，奥灰含水层-600m水平正常涌水量为87m3/min，最大涌水量108m3/min。总之九龙井田属于深部井田且三面被断层切割封闭，地表泄水条件良好,受采掘破坏或影响的含水层单位涌水量小于 0.1L/sm。所以九龙矿矿井水文地质类型对于上组煤应为二类一型，即以顶板进水为主，水文地质条件简单的裂隙充水矿床；对于下组煤，应为三类二型，即水头压力地大，断裂比较发育，水文质条件中等，且以底板进水为主的岩溶充水矿床。 1.2.5井下地温特性邻近矿井未发现原岩温度大于31的热害区。井田精查勘探期间未进行钻孔简易测温，二水平补勘对矿井二水平北部的2-4孔进行了简易井温测量，实测结果显示，该区垂深1000m地温为28，地温梯度小于1.1/100m，地温正常。从矿井生产以来的实际情况看，井下温度正常，不存在原岩温度大于31热害区。但井田西南部奥灰水水温较高，观8孔奥灰水水温高达34，值得引起注意。1.3 煤层特征1.3.1煤层埋藏条件 本井田为一掩盖区，仅后朴子村一带冲沟内有上石盒子组四段及石千峰组基岩零星出露，主要含煤地层为石炭系太原组及二叠系山西组。含煤地层总厚度平均为198.89m，共含煤1518层，煤层平均总厚15.86m， 煤层倾角一般为1020，平均倾角为13。 1.3.2煤层群特征各可采煤层分述如下：2号煤(大煤)：位于山西组中下部，为本矿井最主要可采煤层，上距山西组地层顶面5075m，下距3号煤层49m左右，最小厚度4.5m，最大厚度8.67m，平均6.2m。为单一煤层，全区稳定可采。3号煤(一座):位于太原组上部，上距2号煤层49m左右，下距4号煤层8.55m。煤层沉积稳定，厚度变化不大。煤层结构简单为单一煤层。 一座灰岩为其间接顶板，向下距3号煤层8m，直接顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。4号煤(野青)：位于太原组上部，上距3号煤层8.55m。平均0.4m。煤层结构复杂，全区不可采。6号煤(山青)：位于太原组中部，上距4号煤层31.74m。最小厚度0.84m，最大厚度2.04m，平均1.42m，煤层变化不明显。煤层结构复杂，一般有两层0.100.20m厚的泥岩夹矸。7号煤(小青)：位于太原组中下部，上距6号煤层20.80m。煤厚0.252.87m，平均1.04m，煤厚变化较大，煤层局部有小的分岔，煤厚结构较简单，一般含一层稳定的0.2m左右的夹矸 。煤层直接顶板为1.05m左右厚的小青灰岩，底板为灰黑色粉砂岩。8号煤(大青)：位于太原组下部，上距7号煤层25.04m，下距9号煤层6.66m，最小厚度0.70m，最大厚度1.35m，平均1.02m。煤层沉积稳定。9号煤(下架)：位于太原组底部，下距奥陶纪灰岩1420m，上距8号煤层6.66m。最小厚度1.25m，最大厚度3.23m，平均2.32m，煤层沉积稳定，但结构复杂。全区可采煤层为2号、6号、8号、9号共层。附煤层特征表1.1.表1.1 煤层特征表煤层名称厚度/平均(m)至下层煤距离（m）煤层结构稳定性煤质大煤(2号)(0.858.67) /3.1049复杂稳定肥、焦煤一座(3号）（0.450.8）/0.618.55简单极不稳定焦煤野青(4号)(0.10.6) /0.431.74简单不稳定肥、焦煤山青(6号)(0.842.04) /1.4220.80复杂稳定肥、焦煤小青(7号)(0.52-1.95)/1.225.04简单极不稳定焦、 瘦煤大青(8号)(0.84-0.87)/0.866.66简单稳定焦、 瘦煤下架(9号)(0.8-4.8) /2.7复杂稳定焦、 瘦煤1.3.3煤层的围岩性质（1）2煤煤层直接顶板为一层1m左右厚的疏松砂质泥岩，局部具有0.21.1m，平均0.4m厚的黑色碳质泥岩伪顶，底板多为一层深灰色砂质泥岩或粉砂岩。直接顶的石岩硬度为，普氏系数10。直接底板砂质泥岩硬度。普氏系数（2）、（3）3号煤一座灰岩为其间接顶板，向下距3号煤层8m，直接顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。（4）4煤野青灰岩厚1.42.8m，平均厚0.4m，为煤层直接顶板，底板为粉砂岩、砂质泥岩。顶板的岩石硬度为，普氏系数10（5）6煤煤层直接顶板为山青灰岩，一般厚1.60m左右；煤层底板为1.5m厚的粉砂岩、泥岩，其下为伏青灰岩。（6）7号煤煤层直接顶板为1.05m左右厚的小青灰岩，底板为灰黑色粉砂岩。 （7）8号煤煤层直接顶板为大青灰岩，厚度5.43m，有0.2m的炭质泥岩伪顶，底板为灰黑色粉砂岩。（8）9号煤煤层直接顶板为厚度0.76m左右的下架灰岩，底板为灰黑色泥岩、砂质泥岩。1.3.4煤的特征2号煤层大致以8线为界，以北为焦煤，以南为肥煤；3号煤层全区为焦煤； 4号煤层大致以10线为界，以北为焦煤，以南为肥煤； 6号煤层大致以15线为界，以北为焦煤，以南为肥煤； 7号煤层大致以4线为界，以北为瘦煤，以南为焦煤； 8号煤层大致以4线为界，以北为瘦煤，以南为焦煤；9号煤层大致以5线为界，以北为瘦煤，以南为焦煤。(1) 煤的物理性质 九龙矿各可采煤层的颜色多为黑色，光泽以玻璃光泽为主，内生裂隙比较发育。2号、4号、6号、8号、9号煤层的平均容重在1.33-1.39t/m3之间 。各煤层的煤的硬度为f=2-4 。(2)原煤灰分 各煤层原煤灰分一般在1525%之间，属中等灰分煤。 (3)硫分 2号煤层含硫0.36%-0.72%属于特低硫 ：4号煤层含硫 1.26%-10.22%为低富硫 6号煤层含硫1.21%-4.26% 为中富硫 ； (4)煤的可选性本区各勘探阶段未进行煤的可选性试验，矿井生产期间仅对2号煤进行了可选性试验,其可选性等级为难选极难选。其它可选煤层1.4比重液精煤回收率平均值在（6号）38.75% 到（8号）50.53% 之间，其理论精煤回收率级别除6号煤和8号煤属低等和良等外，2号、4号、7号、9号煤层均属中等。煤号工业牌号用途硬度灰分挥发分硫分发热量MJ/Kg含矸2号焦、肥煤炼焦f =213.2824.41%26.39%0.36%-0.72%35.2664号焦、肥煤炼焦f =38.9027.86%25.41%1.26%-10.22%35.460.56号焦、肥煤炼焦f =38.2434.15%22.86%1.21%-4.26%31.660.5表1.2 各煤层主要指标表1.3.5瓦斯、煤尘、煤的自燃及爆炸危险性1、瓦斯九龙矿位于峰峰煤田鼓山背斜东翼，煤层埋藏深，煤层瓦斯含量较高。其瓦斯涌出规律：随着开采深度的增加而增大；在次级褶曲的背斜部位瓦斯涌出量高，而向斜部位瓦斯涌出量低。随着开采深度的不断延伸，瓦斯涌出量不断增大。鼓山背斜东翼各生产矿井资料表明，煤层瓦斯含量呈南低北高，由南向北逐渐增高；南端新三矿、西邻二矿泉头区及九龙矿以北各矿均为高瓦斯矿井。 1985年，抚顺煤研所确定本矿井-600m水平瓦斯相对涌出量为24.1m3/t.d，-850m水平瓦斯相对涌出量为26.9m3/t.d，属高瓦斯矿井。2、煤尘及煤的自燃发火和爆炸危险性（1）、九龙矿煤类为烟煤，煤尘爆炸指数均大于15%，都具有爆炸危险性，在精查勘探与二水平补勘阶段井田内2、4、8、9号煤层进行了煤尘爆炸性实验，均有爆炸危险性。（2）、矿井投产以来，井下煤层及地表煤堆、矸石山未发生过自燃现象。经煤炭科学研究总院抚顺分院对九龙矿2、4号煤的自燃进行了鉴定，鉴定结果表明2号、4号煤为三类不易自燃。2 井田开拓2.1井田境界及可采储量2.1.1井田境界1井田界限在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：（1）、要充分利用自然条件划分，在可能的条件下，应尽量利用地形、地物、地质构造、水文地质以及煤层特征等自然条件，以减少煤柱损失，提高资源采出率，充分保护地面设施；(2)、要有与矿区开发强度相适应的井田范围，要保证井田范围与矿井生产能力相适应，有足够的储量和服务年限及合理的尺寸；（3）、照顾全局，处理好与临矿的关系；（4）、直线原则，井田的划分应尽量采用直线或折线，有利于矿井的设计和生产管理工作的开展。 本井田边界划分北起以F9-1 和F9-2断层，南以F26 断层，西以F8断层,分别与九龙矿井田、梧桐庄井田、二矿泉头扩大区和新三矿相邻，东以二号煤层-900的等高线为边界。井田边界拐点坐标(10个点)B01 X=30762,Y=23586 B02 X=31460,Y=22736B03 X=33904,Y=22807 B04 X=37424,Y=23747B05 X=37565,Y=25971 B06 X=37255,Y=21764B07 X=35348,Y=20366 B08 X=28422,Y=21233B09 X=28523,Y=21457 B10 X=29466,Y=22763 根据以上划分原则及井田拐点坐标，确定南北走向长度约为 8km。东西倾斜宽大约大约2.5km。井田面积约20 km2。2开采边界扩大的可能性根据勘探资料可知，九龙矿的井田面积从建井的时候就是由冀中能源峰峰集团人为划分的，边界是以周围的几个相邻矿井（九龙矿井田、梧桐庄井田、二矿泉头扩大区和新三矿）为边界的，只有东部及东北部是未勘探区，具有扩大的可能性。 图2.1 井田赋存状况示意图3矿井工业储量矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量一般即A+B+C级储量。本矿井由于6、8、9号煤层受奥灰水威胁，暂不能开采。所以设计只对2号煤层进行开采设计， 首采煤层2号煤平均厚度为6.2m，倾角1020，平均13。本次储量计算是在精查地质报告提供的1：5000煤层底板等高线图上计算的，利用求积仪法测得井田水平面积为2号煤18.65 km2。 储量计算可靠。本设计采用求积仪法结合算术平均法计算工业储量：Zg =SMr/cos (2.1)式中： Zg工业储量，t；S井田面积, km2；M 各煤层平均厚度， m；r 煤的平均容重，2号煤1.38/m3；煤层平均倾角，13；故工业储量为：Zg=18.656.21.38/cos13=16450万t其中高级储量A + B = 7589 万t A+B/A+B+C=46.1. 所以，高级储量符合煤炭工业设计规范要求。2.1.2 矿井可采储量1、计算可采储量时必须考虑永久煤柱的损失：（1）、工业广场保安煤柱；维护带宽度为1015m（2）、井田境界煤柱损失；维护带宽度为25m。（3）、采煤方法所产生煤柱损失和断层煤柱损失；断层维