毕业设计（论文）-矿井通风与安全设计.doc

河南工程学院毕业设计矿井通风与安全设计学生姓名： 系 （部）：安全工程系 专 业：矿井通风与安全指导教师： 2010年5月15日河南工程学院专科毕业设计诚信责任书:本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。 设计作者签名： 日 期： 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。其主要特点是地下作业，工作环境恶劣，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。本设计针对xx煤矿，内容包含：矿井概况及地质特征、矿井开拓开采设计、矿井通风设计以及矿井安全技术措施。矿井概况及地质特征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；矿井地质特征、煤层及煤质概况以及水文地质条件概况等。矿井开拓开采设计分别论述了主井、副井和矸石井的位置选择、水平的划分、采区的划分、开采顺序以及采区的布置和装备、各巷道的布置等。矿井通风设计主要包括矿井通风设计依据及主要内容、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。安全技术措施包括瓦斯预防、热害防治、粉尘防治、防火措施、防水措施、顶板管理等。关键词：开拓开采设计，矿井通风设计，安全技术措施abstractthe mine is a complex dynamic system, has with the other industry different characteristic. its main feature is the underground work, the working conditions is bad, therefore ventilates with the security measure appears especially important. the overall situation says, various coal fields locate the geographical position is different, the coal bed geological condition are many and varied, the method of exploitation are also many and varied. above this design according to the factor to carry on the development mining design, and chooses many kinds of mining technologies to carry on the comparison.this design in view of the lvgou mine, the content includes: mine pit survey and geological feature, mine pit development mining design, mine ventilation design as well as mine safety technical measure.the mine survey and the geological feature mainly include the mining area the geography, the terrain and the transportation; mine pit geographical position, well field scope; mining area meteorological condition, earthquake intensity, power source and water source survey; mine pit geological feature, coal bed and anthrax survey as well as hydrogeological conditions survey and so on.the mine development mining design elaborated the main shaft, the auxiliary shaft and the gangue well choice of location, the level division, the working area division, the mining sequence as well as the working area arrangement and the equipment, various tunnels arrangement separately and so on.the mine ventilation design mainly includes the mine ventilation design basis and the primary coverage, the mine ventilation systems choice, the mine pit needs the amount of wind the computation and the assignment, the entire mine pit easy time, the rough period flowing resistance computation as well as to draft equipments choice and so on.safety work measure including gas prevention and mining prominent dangerous coal bed security measure, hot evil prevention, dust prevention, fire precautions, waterproof measure, roof control and so on.keywords: development mining design， mine ventilation design，security measures目 录前 言.5第一章 矿区概况及井田地质特征.11 第一节 矿区概况.12 第二节 井田地质特征.15第三节 井田勘探程度.20第二章 矿井储量、年产量及服务年限.21第三章 矿井通风设计.26 第一节 通风系统.26 第二节 风量计算及风量设计.34 第三节 采区通风设计.43 第四节 掘进工作面通风设计.50 第五节 全矿通风阻力计算.54 第六节 主要通风机选型.59 第七节 矿井反风措施.60 第八节 矿井通风评价.61第四章 矿井安全技术措施. .62 第一节 瓦斯.62 第二节 防爆措施 .62 第三节 隔爆措施 .74 第六节 井下防治水安全设施.78第五章 矿山环保.83 第一节 矿山污染源概述.83 第二节 矿山污染的防治.83 参考文献.84附 录.85致 谢.85前 言一、总说明1、前期工作矿井初期为接管的小煤窑，后经三次技术改造，达到30万吨/年的生产能力，2009年核定生产能力45万吨/年。2、矿井的历史、现状、矿井通风与安全设计编制原因1）矿井历史及现状永锦能源有限公司吕沟煤矿位于禹州市方岗乡杨南村，地理坐标：东经1132152, 北纬340717,标高390m至169m。向北6km与许洛公路相接，向北1km与新禹神公路相连，向南5km有柏油路与国家二级公路禹神公路相通，矿区内有762铁路（窄轨）与省内地方铁路联网。吕沟煤矿是永锦能源有限公司的一个下属煤矿，2006年7月禹州中锋集团公司企业改制成为河南永锦能源有限公司。永锦能源有限公司吕沟煤矿为1961年9月接管的社办小煤矿， 1980年达到30万吨的生产能力，现核定生产能力为45万吨/年，主要开采五2、六4两个煤层，其中：五2煤层厚0.91.5m，六4煤层厚0.71.2m。煤尘具有爆炸性，其中五2煤层爆炸指数为20.1 % ，六4煤层爆炸指数为18.38%。矿井采用片盘斜井开拓，两翼对角机械抽出式通风。主、副井进风，东、西风井回风，东、西风井均安装2台4-72-11no.16b离心式主要通风机，总进风2691m3/min，总回风2796m3/min。矿井二氧化碳相对涌出量6.09m3/t,绝对涌出量6.26m3/min；瓦斯相对涌出量4.07m3/t,绝对涌出量4.18m3/min,属低瓦斯矿井。安装有kj209n安全监控系统和led大屏幕显示系统，具有记录、报警、打印报表、数据存储、回放等功能。2）本次矿井通风与安全设计编制原因河南省永锦吕沟煤矿为接管的老矿井，设计生产能力45万t/a。根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告（详查）、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，五2煤层煤尘爆炸指数为20.1，六煤层煤尘爆炸指数为18.38，属有煤尘爆炸危险性煤层。现在根据编制的河南省永锦公司吕沟煤矿可行性研究报告进行河南省永锦公司吕沟煤矿矿井通风与安全设计编制。 二、设计编制依据1、有关勘察设计1）根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告（详查）、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，五2煤层煤尘爆炸指数为20.1，六煤层煤尘爆炸指数为18.38，属有煤尘爆炸危险性煤层；2）根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层，在实际开采48年历史过程中，未发生过煤层自燃现象。2、有关证件、文件1） 河南省国土资源厅（豫国土资矿管函2006第498号）关于河南永锦吕沟煤矿划定矿区范围申请的批复；2） 国家煤矿安全监察局2006年颁发的煤矿安全规程；3、鉴定报告河南省煤炭地质勘察研究院提供的河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告、河南省禹县矿区吕沟煤矿资源储量核实报告等。三、设计指导思想1、认真贯彻执行煤矿安全监察条例、煤矿安全规程及有关规定，给煤矿安全设施设计审查与竣工验收工作提供依据；2、给煤矿安全设施的建设提供依据；3、充分考虑煤矿的煤层赋存、地质构造、水文、围岩条件、瓦斯、煤尘、自燃、煤与瓦斯突出等地质条件及有关安全条件，矿井交通、供电、供水、环境等外部条件，结合矿井开拓开采系统进行有关安全设施设计。四、设计的主要特点及安全评价1、设计的主要内容及特点1）对河南省永锦吕沟煤矿的地质条件、安全条件以及矿井设计概况进行了综述。2）进行了矿井通风安全设计，根据矿井地质安全条件，进行矿井通风(风量、风压的计算的校核)计算，风机的选型，明确了矿井的避灾线路及通风安全注意事项。3）进行了矿井瓦斯灾害防治设计，编制了防爆、隔爆、瓦斯抽放等设计。 4）编制了矿井水防治措施。5）结合该矿开拓方式，编制了该矿生产系统各环节设备安全生产的措施。6）根据矿井生产特点，对矿井瓦斯，井下环境和大型机电设备的工作状态进行了监测监控设计，以便矿领导及有关人员及时了解情况，采取有效措施。7）编制了矿井安全检测及装备设计。2、安全条件评价1）煤层顶、底板设计主采五2煤、六4煤层：五2煤、六4煤层：直据地质报告显示两层煤顶板均为砂质泥岩或粉砂岩，五2煤局部有砂质泥岩伪顶，列为类顶板，六4煤为类顶板，底板为砂质泥岩，未见底鼓，工程地质条件简单。2）瓦斯2009年矿井瓦斯等级鉴定报告提供该矿瓦斯相对涌出量为4.07m3/t，绝对瓦斯涌出量为4.18m3/min，属于低瓦斯矿井，但根据地质资料预计，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量由浅到深呈增加趋势，该矿在瓦斯管理中一直是按照高瓦斯矿井进行管理。3）煤的自燃性根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层，在实际开采48年历史过程中，未发生过煤层自燃现象。4）煤尘爆炸性根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告（详查）、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，五2煤层煤尘爆炸指数为20.1，六4煤层煤尘爆炸指数为18.38，属有煤尘爆炸危险性煤层。5）水灾该矿井田地表水系不发育，区内冲沟较多,无长年有水河流,属贫水区。区内只有一条颖河支流兰河从矿区以西流过，沿河谷冲沟发育，并有厚约540m的松散堆积物，为季节性河流。历年最大降水量1132mm（1964年）、最小降水量414mm（1961年），平均为781.9mm。主副井井口以及工业广场地理位置处于东经11311 52，北纬340717，三峰山西峰北麓，方岗乡杨南村境内的半山坡，井口标高为+201m，高于历史洪水位+142m高程。并且在矿区内构筑了多条泄洪、排洪、疏洪等防洪沟，故井口及工业广场不受山洪威胁。通过该矿二九年五月联合排水试验报告，目前矿井正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为120m3/h。全矿井二级排水，六号水仓位于-105m水平，水仓容积1650m3，有型号为md155-678水泵3台（单泵排水量137.5m3/h）,功率355kw电机，6吋排水管路两趟，八号水仓位于-200m水平，水仓容积900m3，有型号为d155-303水泵3台（其中一台备用单泵，排水量为160.3 m3/h），电机功率110kw，6吋排水管路两趟。井下水经八号泵房水仓排入六号泵房水仓后，再经副斜井排至地面，排水系统完善，排水能力符合煤矿安全规程规定。6）煤与瓦斯突出情况矿井无煤与瓦斯突出危险性资料，该矿现未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，该矿与该矿所处区域其它矿井均无煤与瓦斯突出历史记录。为保证煤矿建设和生产的安全性，建议在未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定前，矿井建设和生产时按煤与瓦斯突出矿井进行管理。在建设和生产中需作好煤与瓦斯突出预测及鉴定工作，矿井施工及安全管理中应引起高度重视。石门揭煤和巷道过断层时必须采取相应的安全措施。矿井应及时补充区内各开采煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定工作，并依据实际鉴定结果采取相应安全措施，以指导矿井安全生产。7）冲击地压情况矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料，河南省永锦吕沟煤矿区内也无冲击地压的历史记录，矿井暂按无冲击地压矿井考虑。8）地质灾害防治矿区内存在未经测量上图的建筑，开采中必须按规定在留设村寨等需保护建筑的煤柱，零星建筑实行搬迁，避免因开采引起地面塌陷、地裂缝等破坏地面建筑以及引起地面陡岩垮塌。切实注意因地下开采引起的地面沉降、塌陷、地裂缝、滑坡等地质灾害，加强监测，若发生则及时处理，避免进一步扩大。对已存在和潜在的地质灾害矿井已进行了地质灾害调查，要求根据地质灾害评估报告结论采取有针对性的防治措施。9）环境保护对矿井产生的废水、废渣、废气、固体废物、噪声等污染源需采取相应的治理措施，注重矿山及周围的环境保护工作，尤其应加强对矿井水的治理。并应考虑矸石等的综合利用。五、待解决的主要问题a、本矿所开采五2、六4煤层煤尘均具有中等强度爆炸性，因此在开采过程中要加强矿井的测尘和综合防尘工作，防止煤尘爆炸事故发生。b、本矿提升系统存在三级提升，多设施、多工种、多环节，系统复杂，需加强对提升系统管理，加大运输环节特殊工种岗位技能培训，增强安全操作能力，杜绝提升运输中各类事故的发生。c、平时做好收集邻近小煤矿生产情况资料，随时掌握开采情况，防止邻近矿井越界开采，威胁矿井的安全。当发现有小煤矿违法越层越界开采或违规排水、通风等违法违规事件，要及时上报上级单位，采取有效措施，防止事件对矿井产生不良影响和事故隐患。d、加强矿井“一通三防”的综合治理，尤其在防止煤层自燃上更应加强。积极开展煤层自燃发火预测预报工作，预防煤层自燃。e、加强瓦斯防治工作，严格做到“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”，深化瓦斯治理，有效遏制重特大瓦斯事故，促进煤矿安全生产。f、搞好全员的安全教育和安全专业技术培训工作，提高职工整体素质 由于所获得的资料不全，因此，河南省永锦吕沟煤矿矿井通风与安全设计中未涉及到的内容有待于今后在生产过程中进一步补充和完善。六、编制内容依据的法、条例、规程、规范、细则1、国家煤矿安全监察局2006年颁发的煤矿安全规程；2、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第5号令煤矿安全生产基本条件规定；3、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第8号令煤矿企业安全生产许可证实施办法；4、 国务院办公厅文件国办发200358号国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的通知；5、 国务院办公厅文件国办发200360号国务院办公厅关于深化安全生产专项整治工作的通知；6、 中华人民共和国国务院令(第397号)安全生产许可证条例；7、 煤矿建设工程安全监察手册，国家煤矿安全监察局、煤矿安全监察一局；8、 能源部制定的煤炭工业小型煤矿设计规定；9、煤矿一通三防安全知识，煤炭工业部；10、关于强化一通三防工作控制瓦斯煤尘事故的通知，煤炭工业部；11、煤矿安全监察条例，中华人民共和国国务院令；12、矿井通风安全监测装置使用管理规定，中国统配煤矿总公司；13、煤矿企业安全生产管理制度规定，国家煤矿安全监察局；14、国务院文件2005446号令，关于国务院关于煤矿生产安全事故的特别规定(试行)；15、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件安监总煤矿字2005120号文件，关于加强煤矿水害防治工作的紧急通知；16、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件安监总煤矿字2005133号文件，关于印发煤矿重大安全生产隐患认定办法(试行)的通知；17、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件安监总煤矿字2005134号文件，关于印发煤矿隐患排查和整顿关闭实施办法(试行)的通知；18、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件安监总煤矿字2005135号文件，关于印发煤矿安全培训监督检查办法(试行)的通知；七、其他说明1、煤矿在生产过程中，河南永锦能源吕沟矿井通风与安全设计中未涉及的部分内容须严格执行煤矿安全规程、煤矿安全监察条例、煤炭工业中型煤矿设计规定及有关规定。2、矿井在生产过程中巷道掘进和工作面回采必须编制掘进工作面作业规程和回采工作面作业规程，并编制相应的安全生产措施。3、由于矿井提供的资料不全面，河南永锦能源吕沟煤矿通风与安全设计是在缺乏瓦斯基础资料以及矿井详实地质、水文等条件基础上所做的，希望矿井尽快进行相关测定工作，从而保证矿井能够正常安全生产并对矿井各种灾害采取更具有针对性的措施。第一章 矿区概况及井田地质特征第一节 矿区概况一、地理概况1、矿井位置及交通情况 1）矿井位置河南永锦能源有限公司吕沟煤矿位于禹州市方岗乡杨南村三峰山北麓，地理坐标东径1132152，北纬340717。 2）交通情况向北6km与许洛公路相接，向北1km与新禹神公路相连，向南5km有柏油路与国家二级公路禹神公路相通，矿区内有762mm地方铁路与省内地方铁路联网，交通十分方便。 交通位置图附图1-1-1 二、地形、地貌该井田为构造剥蚀类型为主的低山丘陵区、地势西高东低，山坡冲沟发育，常与山脉走向垂直，且呈“v”型及“u”型。标高+390+169m，相对落差221m。三、气象及地震烈度本区属大陆性半干旱气候，年蒸发量大于降水量，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，降水多集中在69月份，历年霜降期为11月至翌年3月，最大冻结深度约18cm。历年最大降水量1132mm（1964年）、最小降水量414mm（1961年），平均为781.9mm。最高气温为42.9（1972年6月），最低气温-13.9（1971年12月）。年最大蒸发量2113.3mm，最小蒸发量1299.4mm。历年最大风速24m/s，风向为北东。属于6度地震烈度区，对地面建筑无影响。四、地表水该矿井田地表水系不发育，区内冲沟较多,无长年有水河流,属贫水区。区内只有一条颖河支流兰河从矿区以西流过，沿河谷冲沟发育，并有厚约540m的松散堆积物，为季节性河流。五、主要自然灾害1、煤层与顶底板该矿开采煤层为赋存于二叠系下统下石盒子组的五2煤和二叠系上统上石盒子组的六4煤层，直据地质报告显示两层煤顶板均为砂质泥岩或粉砂岩，五2煤局部有砂质泥岩伪顶，列为类顶板，六4煤为类顶板，底板为砂质泥岩，未见底鼓，工程地质条件简单。2、瓦斯2009年矿井瓦斯等级鉴定报告提供该矿瓦斯相对涌出量为4.07m3/t，绝对瓦斯涌出量为4.18m3/min，属于低瓦斯矿井，但根据地质资料预计，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量由浅到深呈增加趋势，该矿在瓦斯管理中一直是按照高瓦斯矿井进行管理。3、煤尘根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告（详查）、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，五2煤层煤尘爆炸指数为20.1， 六煤层煤尘爆炸指数为18.38，属有煤尘爆炸危险性煤层。4、煤的自燃根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层，在实际开采48年历史过程中，未发生过煤层自燃现象。5、水灾根据地质报告，矿区下石盒子组三9煤以上煤系地层，沿分水岭斜坡上露，除降水补给外，一般无其它补给水源，地层为单斜构造，储水条件差，因此二叠系裂隙含水层中地下水储量不大，水文地质条件，属简单类型，矿井充水以煤层顶板砂岩裂隙水或老采空区积水。六、矿井及小窑开采情况1、矿井开发情况矿井初期为接管的小煤窑，后经三次技术改造，达到30万吨/年的生产能力，2009年核定生产能力45万吨/年，采用片盘斜井开拓方式，沿 五2煤层底板掘进，两层煤之间用石门贯通，向东、西开运输大巷与两个风井贯通，形成生产系统。通风方式为两翼对角式。2、小窑分布及开采情况区内采煤历史悠久。由于区内煤层的煤质好，厚度稳定，地质构造简单，长期以来，一些地方小煤窑分布于可采煤层露头线及其附近，但开采规模一般较小。目前，非法开采小煤窑已经全部关闭。由于矿区内因存在过去采煤时形成的采空区或老硐，由此，矿井必须进一步对矿区内的小窑及采空区以及积水情况等进行详细调查，编制调查报告，并进行填图。切实掌握小窑开采情况，小窑采空区积水情况，要注意探放水工作，特别是在采空区或老硐附近采煤时，防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。另外，还要注意在巷道中尚未查清的断层可能切穿上下含水层对开采的影响。七、矿区水源、通信及电源情况1、水源河南永锦吕沟煤矿井田范围内水源丰富，矿山生活水源取自井口附近水井（距离拟建主斜井口100m左右），其水量充足，水质无污染，可作为生活用水。2、电源矿井未采用双回路供电：而采用当地35kv农用电网通过河南省永锦能源吕沟煤矿，矿井电源直接由35kv农网接入，并配备柴油发电机组作为备用电源，矿井建设的电源供给有保证。矿井投产前必须建成双回路电源入矿，并与之落实签订供电协议，保证对矿井进行可靠供电。3、通信1）外部通讯矿山与外界的通讯联系，采用程控电话进入共用电讯网或移动电话。2）内部通讯矿井内部井上、井下通讯选用矿用本安型选号报警电话，只需要一趟电话线便可组成独立的通讯系统。电话线选择矿用阻燃hyvr1型电缆，下井电缆经主斜井口的室外分线盒引入。主斜井、运输上山提升信号设置简单的组合式光电信号。第二节 井田地质特征一、地质特征1、地层井田范围内煤系地层有石炭系（c）上统太原组（c3t）和二叠系（p）的下统山西组、下石盒子组及上统的上石盒子组，石炭系（c）上统太原组（c3t）由深灰色的灰岩、泥岩、砂质泥岩和煤层组成，平均厚77m。灰岩共811层，共含煤719层，其中一4煤局部可采，底部以巩县式铝土泥岩与下奥陶统冶里组成平行不整合接触。二叠系（p）:区内二叠系地层平均厚850m，分为上、下二统，下二叠统又分为山西组及下石盒子组，上二叠统又分为上石盒子组和平顶山组。现从老到新分述如下： 下二叠统(p1)山西组(p11):平均厚46 m，一般3060m，主要有灰灰白色中细粒、厚中厚层状砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩和24层煤层组成，其中二1煤为主要可采煤层，上界至“香炭砂岩”底面。下石盒子组(p12)：平均厚70.4m，顶部至大紫泥岩上部的“老君庙砂岩”底面。根据岩性可分为上下两部，下部由23层灰灰白色厚层中粗粒砂岩、灰灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩及二1煤上组薄煤组成。上部为灰绿色暗紫色大鲕状泥岩、粉砂岩。含三、四、五煤组，其中 三9、四4、五2煤层局部可采。上二叠统(p2)石盒子组(p21)平均厚535.6m，上界至“平顶山砂岩”底面。主要由深灰色灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成。含煤地层可分为六、七、八三个煤组，其中六4、七5煤局部可采。以老君庙砂岩与下伏地层呈整合接触。2、构造矿区井田由景家洼向斜的两翼构成，轴向呈n60w，向sw倾斜，倾角为12，向斜w n一般地层走向呈n85en85w，向南倾斜，倾角1315。井田构造简单，区内只有f1正断层在井田中部自+50以下出现-198m水平发展为西北盘下降，东南盘上升，落差15m自上而下呈张裂构造。二、煤层及煤质1、含煤岩系井田范围内煤系地层有石炭系（c）上统太原组（c3t）和二叠系（p）的下统山西组、下石盒子组及上统的上石盒子组，石炭系（c）上统太原组（c3t）由深灰色的灰岩、泥岩、砂质泥岩和煤层组成，平均厚77m。灰岩共811层，共含煤719层，其中一4煤局部可采，底部以巩县式铝土泥岩与下奥陶统冶里组成平行不整合接触。二叠系（p）:区内二叠系地层平均厚850m，分为上、下二统，下二叠统又分为山西组及下石盒子组，上二叠统又分为上石盒子组和平顶山组。 可采煤层顶底板岩层特征：序号煤层名称煤层厚度(m)煤层间距m倾角()围岩性质煤牌 号容重(t/m3)煤层结构及稳定性最小-最大平均可采厚顶板类别底板平均123456789111212五2六41.31m1.05m1.31m1.05m001315泥岩砂质岩贫煤1.451.45较稳定较稳定2、可采煤层矿区内共含可采煤层2层，由上至下分别为五2煤层、六4煤层，主采五2和六4两个煤层。1）五2煤层五2煤层厚度稳定，一般为1.061.55m，普遍见一层夹矸； 2）六4煤层六4煤层层位稳定，厚度一般为0.81.3m，很少见不可采段，两层煤结构尚属简单，煤层走向270275，倾向180185，倾角1315。3、煤质五2煤为半暗光泽，结构为线理条带状，含方解石及黄铁矿充填物，原煤平均容重1.45t/m3，松散容重1.3t/m3，平均灰份ag为45%，硫s为0.8%，发热量为38004200卡/克，六4煤半暗光泽，结构为碎片状，含方解石充填物，原煤平均容重1.45t/m3，松散容重1.25t/m3，平均灰份ag为36%，硫s为0.8%，发热量为40004300卡/克，主要为工业用主焦煤及民用煤。4、煤的物理性质及煤岩特征据地质报告显示两层煤顶板均为砂质泥岩或粉砂岩，五2煤局部有砂质泥岩伪顶，列为类顶板，六4煤为类顶板，底板为砂质泥岩，未见底鼓，工程地质条件简单。5、可选性勘查地质报告没有提供可采煤层的可选性资料。6、煤层露头及风化情况设计煤层在井田范围内均出路，地质报告未提供风氧化带深度。7、煤的工业用途工业用主焦煤及民用煤.。煤的工业分析表如下：附表1-3 煤的工业分析表序号煤层名称煤牌号水分m (%)灰分a (%)挥发份v (%)含磷量p (%)含硫量s (%)胶质层厚y (m)发热量q (j/g)备注123456789101112五2六4瘦煤瘦煤242128.736570.60.60.80.81148004200 三、瓦斯、煤尘、自燃及温度1、瓦斯2009年矿井瓦斯等级鉴定报告提供该矿瓦斯相对涌出量为4.07m3/t，绝对瓦斯涌出量为4.18m3/min，属于低瓦斯矿井，但根据地质资料预计，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量由浅到深呈增加趋势，该矿在瓦斯管理中一直是按照高瓦斯矿井进行管理。2、煤尘根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告（详查）、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，五2煤层煤尘爆炸指数为20.1，六煤层煤尘爆炸指数为18.38，属有煤尘爆炸危险性煤层。3、自燃根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果，吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层，在实际开采48年历史过程中，未发生过煤层自燃现象。4、地温该矿目前开采段内无地热灾害影响。四、水文地质条件1、区域水文地质条件该矿井田地表水系不发育，区内冲沟较多,无长年有水河流,属贫水区。区内只有一条颖河支流兰河从矿区以西流过，沿河谷冲沟发育，并有厚约540m的松散堆积物，为季节性河流。2、地表水矿山井口附近有水井（距离拟建主斜井口100m左右），其水量充足，水质无污染，可作为生活用水。3、含水层和隔水层该矿井田地表水系不发育，区内冲沟较多,无长年有水河流,属贫水区。区内只有一条颖河支流兰河从矿区以西流过，沿河谷冲沟发育，并有厚约540m的松散堆积物，为季节性河流。4、矿井充水因素分析矿区内各含水层之间一般没有水力联系，地下水一般只限于顺层运动，水源的补给一般也只限于大气降水及少量溪流水通过上层的渗透补给，其补给量具有季节性。各含水层之间若因断裂构造(主要是正断层和裂隙)的作用会发生水力联系。排泄：出露的上升泉和下降泉，是地下水良好的泄水通道。5、顶板裂隔水主要指采掘过程中，由巷道顶板裂隙进入矿井的水，由于煤系中间灰岩薄含水性弱，因此，进入矿井的水量较小，煤层顶板裂隙水进入矿井的直接充水原因。6、老空水随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水将沿导水裂隙进入采空区形成老空水，在开采老空区本层下部及下伏煤层时要注意老空水涌入工作面。7、小窑水在煤层露头分布着一些小窑及废井老窑，均在浅部，当矿井与小窑挖穿后，小窑水便进入矿井，生产中要注意小窑水的防治工作。是矿床开采的充水隐患。8、断层水矿区内有小的断层，仅发现少数褶皱存在。今后在掘进和回采过程中，必须注意断层水的威胁。9、涌水量通过该矿二九年五月联合排水试验报告，目前矿井正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为120m3/h。10、矿井水文地质类型根据矿区内地层的含水性及分布特征，该区含水层与隔水层的相互作用，地下富水不会太大，结合生产情况，矿井水文地质条件初步定为中等类型。第三节 井田勘探程度一、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题：1、对方案设计采用资料的分析1）勘察地质报告基本查明了地质构造、主要煤层埋藏形态、水文地质、工程地质条件；主要含煤地层、主采煤层的层位、稳定性、厚度、结构、煤质及其变化规律；对矿井开采技术条件进行了简单的分析。存在如下问题：（1）采用的地形图因成图时间较早，未能完全反映地面新建建筑物，建议修测地形图特别是地面建筑，以便对地面建筑的保护提供可靠依据；（2）采用地质资料较早，地质勘探程度不够；（3）水文资料非常简单，对地表水、含隔水层、承压水、历年最高洪水位、矿井涌水量等调查简单，未对老窑、采空区的分布及积水情况等作详细调查。（4）断层调查工作简单，开采过程中必须加强；（5）未提供煤层瓦斯含量、瓦斯梯度值、涌出量、煤与瓦斯突出等相关资料，工作不深入；2）自燃性及煤尘爆炸性鉴定报告无五2、六4煤层鉴定资料。3）加强煤层顶底板岩性，稳定性、坚固性等的调查工作。4）加强废弃小窑及采空区的调查，加强小窑及采空区积水情况的调查。5）补充地温、冲击地压等资料。第二章 矿井储量、年产量及服务年限该矿开采煤层为赋存于二叠系下统下石盒子组的五2煤和二叠系上统上石盒子组的六4煤层，根据二九年十二月吕沟煤矿资源储量动态检测报告资料，目前矿中探明储量为1669万吨，止2009年底保有储量为1229.1万吨，其中五2煤层593.6万吨，六4煤层635.7万吨；基础储量为414.1万吨。根据能力核定的有关法律法规和技术标准及系统环节能力核定结果，最终确定吕沟煤矿核定生产能力为45万t/a。河南永锦能源有限公司吕沟煤矿位于禹州市方岗乡杨南村三峰山北麓，地理坐标东径1132152、北纬340717。河南永锦能源有限公司吕沟煤矿隶属河南永锦能源有限公司，属国有股份制企业。该井田为构造剥蚀类型的低山丘陵区，地势西高东低，山坡冲沟发育带与山脉走向垂直，且呈“v”型及“u”型。标高为+390m至+169m，相对落差221 m。向北6km与许洛公路相接，向北1km与新禹神公路相连，向南5km有柏油路与国家二级公路禹神公路相通，矿区内有0.729km地方铁路与省内地方铁路联网，交通十分方便。一、井田位置，边界范围，拐点坐标，井田面积，相邻矿井边界关系本井田位于禹县煤田西南部三峰山-米托寺井田、三峰山矿区内，上部至风化带，下部以-400m煤层底板等高线为自然边界，东部以y=38442800与新峰四矿为界，西部以兰河为界与新峰二矿为邻。拐点坐标：五2煤层拐点坐标：（1），x=3776670.00，y=38438000.00（2），x=3776670.00，y=38439070.00（3），x=3777290.00，y=38439120.00（3a），x=3777360.00，y=38439130.00（4a），x=3777330.00，y=38439530.00 （4），x=3777280.00，y=38439530.00，x=3776500.00, y=38439470.00，x=3776500.00, y=38441100.00，x=3777350.00, y=38441100.00（7a），x=3777500.00, y=38441100.00（8a），x=3777500.00, y=38441700.00（8），x=3777300.00, y=38441700.00（9），x=3776200.00, y=38441700.00（10），x=3776240.00, y=38442310.00（11），x=3777235.00, y=38442110.00（12），x=3777185.00, y=38442800.00（13），x=3774940.00, y=38442800.00（14），x=3774995.00, y=38440000.00（15），x=3775190.00, y=38438000.00六4煤层拐点坐标：，x=3776050.00, y=38438000.00，x=3776050.00, y=38438200.00，x=3776200.00, y=38438200.00，x=3776200.00, y=38438500.00，x=3775850.00, y=38441700.00，x=3775850.00, y=38442800.00，x=3774500.00, y=38442800.00，x=3774600.00, y=38440000.00，x=3774800.00, y=38438000.00井田走向长4.8km，倾斜长2.4km，井田面积10.4604 k，东部以y=38442800与新峰四矿为界，西部以兰河为界与新峰二矿为邻