新峰四矿技术改造初设说明书G.doc

平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 1 平禹煤电公司四矿技术改造平禹煤电公司四矿技术改造 初步设计说明书初步设计说明书 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 2 前前 言言 一 说明一 说明 根据 2007 年 10 月 9 日河南省煤炭工业局组织专家对平煤集团 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计进行了评审 形成了 平禹煤 电公司四矿技术改造初步设计评审专家组意见 我院于 2007 年 12 月按照专家组提出的意见 组织相关专业人员对 平煤集团平禹煤 电公司四矿技术改造初步设计 进行了修改补充 二 概述二 概述 新峰四矿位于禹州市境内 在市区西南 8km 处 东至许昌 45km 北至郑州 89km 南至平顶山 62km 该矿是 1985 年 12 月 7 日经省地方煤矿公司审查并由新峰矿务 局自行设计 施工的一对改扩建矿井 于 1996 年 10 月份投入生产 原设计开采五2 六4煤 根据 2006 年 12 月 30 日河南省煤田地质局 四队提交的 河南平禹煤电有限责任公司四矿生产矿井地质报告 描述五2煤变更为六2煤层 六4变更为七2煤层 因煤层薄 煤质 差现暂时不采 现主采二1煤层 采用斜井单水平上 下山开拓全 井田 设计生产能力 0 30Mt a 1997 年核定生产能力 30 万 t 现有二个生产采区 采区 采区 和一个下山准备采区 即本次设计投产的技改采区 截止 2006 年 10 月 31 日 采矿证限定标高范围内 矿区范围内 0 400m 水平 二1煤层资源储量估算水平面积约 4167 103m2 其 中采空区水平面积 241 103m2 六2煤层资源储量估算水平面积约 2161 103m2 其中采空区水平面积约 511 103m2 七2煤层资源储量 估算水平面积约 3636 103m2 其中采空区水平面积约 819 103m2 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 3 本次报告共获资源储量 2925 5 万吨 二1煤层资源储量 2028 4 万吨 其中动用储量 111b 155 3 万吨 保有经济基础储量 121b 1402 9 万吨 推断的内蕴经济资源量 333 470 2 万吨 六2煤层资源储 量 343 5 万吨 其中动用 111b 77 6 万吨 保有经济基础储量 121b 122b 分别为 102 0 万吨和 53 0 万吨 推断的内蕴经 济资源量 333 110 9 万吨 七2煤层资源储量 553 6 万吨 其中动 用 111b 121 1 万吨 保有经济基础储量 121b 122b 分别 为 125 2 万吨和 52 0 万吨 推断的内蕴经济资源量 333 255 3 万 吨 详见下表 采矿证限定标高范围内各煤层资源储量汇总表采矿证限定标高范围内各煤层资源储量汇总表 经济基础储量 万吨 资源量 万吨 煤层 动用储量 111b 基础储量 121b 基础储量 122b 333 合 计 二1155 31402 9470 22028 4 六277 6102 053 0110 9343 5 七2121 1125 252 0255 3553 6 合计354 01630 1105 0836 42925 5 随着新峰矿务局归入平煤集团以及平禹煤电公司的成立 根据 集团公司意见 对原下山采区初步设计进行修改 特别是依据该矿 井的煤层地质特点 把原设计的采煤方法炮采变为综采 一来可大 幅度提高产量和生产效率 降低成本 二来可为下一步矿井东部 采区的综合机械化生产打下基础 同时也可以充分利用平煤集团在 长期综合机械化采掘方面所积累的设备资源和技术 人力资源等优 势 因此 适时的对矿井的采掘布置进行设计优化 修改 以及对 矿井外部的各生产系统进行改造是保证矿井正常接替 增产提效的 前提 三 编制设计文件的依据三 编制设计文件的依据 1 平禹煤电公司四矿提供的 审查批准河南省禹县煤田梁北一 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 4 号井田精查综合勘探地质报告决议书 2 平禹煤电公司四矿提供的 新峰四矿下山采区初步设计说明 书 3 平禹煤电公司四矿提供的 平禹煤电公司四矿矿井生产能力 核定说明书 4 平禹煤电公司四矿提供的 2005 年矿井瓦斯 煤尘以及煤的 自燃倾向性等鉴定报告 资料 5 河南省煤田地质局四队提供的 河南平禹煤电有限责任公司 四矿生产矿井地质报告 6 平煤地便 2007 9 号 关于平禹煤电公司四矿矿井修编地质 报告的初审意见 四 设计指导思想四 设计指导思想 设计着重体现矿井各环节生产能力 兼顾眼前利益并考虑长远 效益的情况下 保证矿井生产正常接替 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 初期采用井下移动式抽放泵站 在生产中根据瓦斯 实际涌出情况 进一步研究采用其它瓦斯治理方法 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 五 设计的主要特点五 设计的主要特点 1 矿井开拓方式经多方案比较 优化 结合四矿实际选择合理 的开拓开采方式 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 5 2 矿井生产按一区单面布置 配风按一区一面一准备 保证 采掘接替正常 3 井下煤炭运输实现胶带化及连续化 4 设计充分考虑了采区的地质条件及现行施工中的经验与教训 投产的技改采区暂按三条下山进行布置 在采区投产后 根据实际 揭露情况 再确定是否布置第四条下山 第二条回风下山 5 采区下山布置在斜井保护煤柱中 压煤量少 提高了煤炭回 收率 6 采掘机械化程度较高 矿井配备的综采设备以租赁的方式组 织生产 7 充分利用矿井现有主 辅助运输等生产系统 减少了技改投 资并能缩短工期 六 问题与建议六 问题与建议 1 为减少投资 并与现有的生产系统相衔接 在设计中充分考 虑利用现有的井巷工程 由于部分巷道年久失修 甚至有的已经封 闭 所以 在主下山采区达到投产条件以前 应及时维护 以满足 矿井生产及安全的需要 2 在煤层底板灰岩附近进行采掘活动必须坚持 有疑必探 先 探后掘 的原则 结合现场实际施工 L6的泄水巷 采用多种物探手 段进一步查明矿井内的构造发育情况 以便提前做好过断层的防治 水工作 3 在形成采面之前 应先打区段泄水巷 兼作下区段的回风顺 槽 泄水 以保证采面的回采安全 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 6 4 由于该矿井没有综采的历史 为保证综采设备的顺利运输 安装 运行 需对井上 下部分环节进行配置和改造 如井下 20m 主石门巷道高度较低 不利于大型设备的运输 就应该及时的进行 扩修 从而保证生产的顺利进行 又如根据综采生产配风要求 在 采区的回风通道中 采区总回风上山 采区总回风平巷等断面 过小 风速超限 达不到 规程 要求 就必须进行工程补套或环 节改造 5 在主下山采区二1煤层回采之前 必须对该矿 270m 水平泵 房 水仓及变电所进行核算 根据设计要求进行扩容或扩建工作 6 为应对井下突发事故的发生 加强职工日常职业 培训提高 职工素质 熟悉避灾路线 因此 只有解决以上各问题 才能保证矿井技改后的顺利开采 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 7 第一章第一章 矿井概况及地质特征矿井概况及地质特征 第一节第一节 矿井概况矿井概况 一 交通位置一 交通位置 矿山有公路与外界相通 东北至禹州市 5km 至许昌市 33km 北部 1 5km 左右有许昌 禹州地方铁路穿过 至许昌与京广铁路相 连 禹州市与新郑市 许昌市 郏县 平顶山市均有公路相连 交 通十分便利 详见交通位置示意图 1 1 1 图 1 1 1 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 8 二 开采范围二 开采范围 技术改造后投产的采区位于井田中部 270m 运输大巷下部 东起 I 采区断层 西至井田西部边界 南 深部 以 400m 水平为 界 北 浅部 至 300m 二1煤层等高线 采区标高范围 上限标高 为 300m 下限为 400m 地面标高为 165m 煤层埋深 465 565m 采区走向长 2900m 倾斜斜长 413m 面积约 0 85km2 三 地形及地貌特征三 地形及地貌特征 本区为丘陵区 海拔高度为 125 3 309 35m 相对高差 184m 左右 区内地势中间高四周低 西部高东部低 冲沟发育 有利于 地表水排泄 四 地表水四 地表水 本区地表水系不发育 仅在井田北部边界外有发源于嵩山南麓 属淮河水系的颍河 自西北向东南流过 河谷宽 150 320m 历年 最大流量 1720m3 s 1957 年 7 月 10 日 最小近于零 1958 年 12 月 10 日 1970 年 1 月 12 日 实际受上游水库控制而减小 年最 大迳流量 8 772 108m3 1964 年 最小 0 082 108m3 1960 年 最高水位标高 130 85m 1974 年 8 月 7 日 最低 102 12m 1953 年 6 月 4 日 颍河上游的禹州市白沙镇筑水库一座 配有人工灌渠 直达矿区北部边界外的郭村 秦村一带 当灌渠放水时地下水位升 高 此外 矿区内还有数条人工改造的河溪 仅在丰水期补给地下 水和汇集地表水 形成季节性地表迳流 五 气象及地震五 气象及地震 本区属大陆性半干旱气候 根据禹州气象站历年的观测记载 年平均降水量为 664 4mm 最大降水量为 1076 0mm 1964 年 最小 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 9 降水量为 439 9mm 1968 年 降水量多集中在 6 9 月 年平均气温 14 4 最高气温 42 9 1972 年 6 月 11 日 最低温 13 9 1958 年 1 月 6 日 最大风速 19m s 冬季多东北风 夏季多东南 风 历年霜冻期为 11 月至翌年 3 月 最大冻土深度 200mm 据国家地震局编制的地震烈度区划图 本区属低于地震烈度六 度区 据禹州市志记载 公元前 5 年至 1949 年发生地震 13 次 其中 大震 3 次 解放后 成立了禹州市地震观测台 1966 年至 1980 年 先后观测到地震 10 次 其中 2 级以上 6 次 1975 年至 1993 年 18 年间 汝州 郏县 禹州三地发生 28 次地震 震级一般 2 1 3 5 级 最大 4 7 级 本地区地震频繁 说明新构造活动强烈 本设计 震烈度暂按 6 度考虑 六 经济概况六 经济概况 区内经济较为繁荣 工业以煤炭 建材 陶瓷为主 农业以小 麦 玉米 烟叶为主 牧业以牛 羊为主 矿产资源主要有煤炭 铝土矿 耐火粘土矿 水泥灰岩等 第二节第二节 地质特征地质特征 一 地质构造一 地质构造 一 地层 根据钻孔揭露 地表出露及区域资料 本区地层由老到新有 上寒武统长山组 中石炭统本溪组 上石炭统太原组 下二叠统山 西组 下石盒子组 上二叠统上石盒子组 石千峰组及第四系 平 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 10 顶山砂岩在三峰山东 西峰一带出露 三峰山北有上石盒子组地层 零星出露 总厚度约 1103m 其中上石炭统太原组 上二叠统上石 盒子组为含煤地层 含煤 52 层 总厚 706 5m 由老到新分述如下 寒武系 1 上寒武统 3 据区域资料 为一套海相碳酸盐岩沉积 长山组 3ch 厚 65m 浅灰色 灰色白云质灰岩 上部 中 厚层状 下部薄层状 夹泥质条带 下部夹黄绿色泥岩 与下 伏崮山组整合接触 石炭系 C 1 中石炭统 C2 本溪组 C2b 厚 3 5 7 5m 平均 4 5m 灰色铝质泥岩 块状 偶含紫斑 具鲕粒 含黄铁矿散晶及 结核 本组属泻湖 海湾相沉积 层位稳定 是对比的良好标志 与下伏寒武系地层呈角度不整合接触 主要化石有 Lepidodenolron oculus felis 猫眼鳞木 Sphenopteris parbaeumleri 凸模楔羊齿 2 上石炭统太原组 C3t 一煤段 下界起于铝质泥岩顶界 上界止于 L11灰岩 泥灰岩 致密泥岩 顶界 厚 64 5 77m 平均 68 5m 由深灰色厚层状石灰岩 泥岩 细 中粒砂岩及煤组成 含石灰岩 11 层 煤及炭质泥岩 6 层 煤层 均不可采 与下伏本溪组地层整合接触 依岩性组合特征分为下部 石灰岩段 中部砂泥岩段及上部石灰岩段三个岩性段 下部石灰岩 段 上界止于 L4灰岩顶界面 平均厚度 20 5m 中部砂泥岩段 上 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 11 界止于 L7灰岩顶界面 平均厚度 16m 上部石灰岩段 上界止于 L11灰岩顶界面 平均厚度 32m 主要动物化石有 Schwagerina sp 希瓦格蜓 Dictyoclostus sp 网格长身贝 Schubertella sp 苏伯特蜓 Quasifusulina longissima 长似纺缍蜓 S elongates 细长曲鄂刺 Quasifusulina cayeuxi 凯佑氏似纺缍蜓 Schwagerina cervicalis 枕形希瓦格蜓 Chonetes carbonifera 石炭戟贝 二叠系 P 根据古植物群面貌及岩石组合特征 二叠系含煤地层自下而上 划分为下统的山西组 下石盒子组和上统的上石盒子组及石千峰组 各组的上界依次为砂锅窑砂岩 Ss 田家沟砂岩 St 和平顶山砂 岩 Sp 的底界 各组之间以及与下伏石炭系太原组之间均为整合 接触 山西组 下石盒子组及上石盒子组为含煤地层 总厚度 638m 根据沉积旋回 煤岩层组合特征划分为八个煤段 含煤 46 层 其中山西组为二煤段 下石盒子组划分为三 六煤段 上石盒 子组划分为七 九煤段 1 下二叠统 P1 1 山西组 P1s 二煤段 为二1煤赋存层位 厚度 66 83m 平均 70m 由深灰 黑灰 色泥岩 砂质泥岩及细 中粒砂岩及煤层组成 含煤及炭质泥岩 7 层 其中下部的二1煤层为主要可采煤层 其余煤层均不可采 二3 煤层偶达可采厚度 依其岩性组合特征自下而上划分为 二1煤段 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 12 大占砂岩段 香炭砂岩段和小紫泥岩段 二1煤段 上界止于大占 砂岩底界 平均厚度 10m 大占砂岩段 上界止于大占砂岩顶界 平均厚度 21m 香炭砂岩段 上界止于小紫泥岩底界 平均厚度 21m 小紫泥岩段 平均厚度 18m 植物化石丰富 主要有 Lepidodendron posthumil 斜方鳞木 L oculus felis 猫眼鳞木 L acutangulum 锐角鳞木 Stigmaria ficoides 脐根座 Callipterdium koraiense 朝鲜丽羊齿 Cordaites principalis 带科达 Palaeoneilo sp 古尼罗哈 Spbenophyllum kawsakii 马齿楔叶 S cf minor 宽卵楔叶 Cladophlebis cf manchurica 东北枝脉蕨 2 下石盒子组 P1x 划分为三 四 五 六煤段 含煤及炭质泥岩 22 层 平均厚 310m 三煤段 厚度 73 100m 平均 81m 按其岩性组合特征自下 而上划分为三个清晰的岩性段 下部砂锅窑砂岩段 中部大紫泥岩 段及上部泥岩段 其中砂锅窑砂岩 Ss 为浅灰 绿灰色中 粗粒 石英砂岩 次棱角 次圆状 分选中等 硅质胶结 大型板状交错 层理及平行层理 下部粗粒 上部中粒 正粒序 底部含石英 燧 石砾及泥砾 局部为细砾岩 该层砂岩层位稳定 易于对比 为本 区主要标志层之一 上部泥岩段偶含薄煤及炭质泥岩层位 8 层 均 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 13 不可采 含舌形贝和丰富植物化石 其下为含菱铁质颗粒的细粒砂 岩 含少量紫斑 暗斑 主要植物化石有 Plagiozomites oblongifolius 椭圆斜羽叶 Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶 L cf heianensis 平安瓣轮叶 Taeniopteris sp 带羊齿 Lingula sp 舌形贝 四煤段 厚度 55 85m 平均 66m 由灰色中 细粒砂岩 灰绿 深灰色泥岩 砂质泥岩组成 底部为浅灰 灰绿色菱铁质 细 中粒岩屑石英砂岩 S4 本煤段下部及上部含紫斑 暗斑 中 部含丰富的植物化石 夹薄煤及炭质泥岩7层 均不可采 其中 四2 四 3 四6煤层较发育 偶达可采厚度 主要动植物化石有 S sino coreanum 中朝楔叶 Neuropteridium coreanicum 朝鲜准脉羊齿 N nervosum 密脉羽羊齿 Pelourdea cf hallei 匙剑叶 Lingula sp 舌形贝 五煤段 厚度 59 86m 平均 78m 由浅灰色中粒砂岩 深 灰色砂质泥岩 泥岩组成 底部为浅灰色中 细粒长石石英砂岩 S5 中部含丰富的植物化石碎片 煤及炭质泥岩 6 层 其中五 1 五2 五3煤层较发育 含舌形贝和丰富植物化石 常见有 Lingula sp 舌形贝 Plagioxamites oblongifolius 椭圆斜羽叶 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 14 Toeniopteris sp 带羊齿 P taiyuanensis 太原栉羊齿 Neuropteridium coreanicum 朝鲜准脉羊齿 六煤段 厚度 72 97m 平均 85m 由灰白 浅灰色中 粗 粒砂岩 深灰 灰绿色泥岩 砂质泥岩组成 底部为灰白色 浅灰 色中粒岩屑石英砂岩 S6 煤段下部及上部含大量紫斑 铝质及 菱铁矿鲕粒 中部为厚层状细粒砂岩夹泥岩 粉砂岩 含煤 1 层 六 2 局部可采 其上泥岩含植物化石碎片 主要植物化石有 Lingula sp 舌形贝 Lepidodendron oculus felis 猫眼鳞木 Lepidostrobus sp 鳞孢惠 Neuropteris sp 脉羊齿 Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶 Chiropteris reniformis 肾掌蕨 2 上二叠统 P2 1 上石盒子组 P2s 平均厚 258m 划分为七 八 九煤段 含煤及炭质泥岩层位 17 层 七煤段 厚度 79 91m 平均 82m 由灰白 浅灰色中粒砂 岩 深灰 绿灰色泥岩 砂质泥岩组成 底部为浅灰 灰白色厚层 状中 粗粒石英砂岩 俗称田家沟砂岩 St 下部粗粒 局部含 石英细砾 全区稳定 易于对比 为本区主要标志层之一 厚度 0 80 19 60m 平均 7 00m 煤段下部及上部含紫斑 暗斑 上部泥 岩含菱铁质 中部含煤及炭质泥岩6 层 其中七1 七2 七3煤较发 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 15 育 七2煤大部可采 含舌形贝及植物化石 主要化石有 Lingula sp 舌形贝 Lobatannularia sp 瓣轮叶 P lativenosa 厚脉栉羊齿 Clabophlebis cf permica 二叠枝脉蕨 Compsopteris contracta 基缩蕉羊齿 Gigantonoclea lagrelil 波缘单网羊齿 G rosulata 莲座单网羊齿 Chiropteris reniformis 肾掌蕨 八煤段 厚度 66 96m 平均 78m 由浅灰 灰白色中粒砂 岩 深灰 灰绿色泥岩 砂质泥岩组成 底部为浅灰 灰白色细 中粒长石岩屑石英砂岩 S8 煤段下部及上部含紫斑 暗斑 中 部含煤及炭质泥岩 6 层 均不可采 其中八3煤较发育 含植物化 石 中部夹由隐晶质石英和粘土质组成的硅质海绵岩 单层厚度小 于 0 50m 为对比的良好标志 主要植物化石有 Clabophlebis permica 二叠枝脉蕨 Compsopteris controcta 基缩蕉羊齿 Gigantonoclea sp 单网羊齿 Rhipidopsis sp 扇叶 Chiropteris reniformis 肾掌蕨 九煤段 厚度 95 123m 平均厚 98m 由灰白 浅灰色细 中粒砂岩 深灰 绿灰色泥岩 砂质泥岩组成 底部为浅灰 灰白 色细 中粒长石石英砂岩 S9 俗称大风口砂岩 该层较发育 为较好的标志层 煤段下部及上部含紫斑 铝质及菱铁矿鲕粒 中 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 16 部含少量植物化石碎片 偶含煤及炭质泥岩 5 层 主要植物化石有 Sphenophyllum sp 楔叶 Lobatannularia sp 瓣轮叶 Clabophlebis sp 枝脉蕨 Giantonoclea sp 单网羊齿 Pseudorhipidopsis brevicaulis 异叶 Chiropteris reniformis 肾掌蕨 2 石千峰组 P2sh 下界起于平顶山砂岩底 本矿区仅保留第三段泥灰岩段下部及 以下地层 最大厚度 231m 左右 本组为一套不含煤层的陆缘近海 湖沉积 本组各段地层整合接触 平顶山砂岩分布于矿区中部三峰 山东 西峰一带 第一段 平顶山砂岩段 P2sh1 厚度 59 93m 平均厚 80m 为灰白色厚 巨厚层状中 粗粒长石石英砂岩 下部含砾 具大型板状交错层理 本段砂岩质硬 常形成单面山地貌 为煤系 地层上覆的良好标志层 俗称平顶山砂岩 Sp 第二段 砂泥岩段 P2sh2 厚度 68 94m 平均厚 73m 由 暗紫红色 浅绿灰色砂质泥岩 粉砂岩及浅灰色中粗粒砂岩组成 泥岩 砂质泥岩具绿斑 局部夹有灰色斑块 含铝土质 砂岩为硅 质胶结 具波状及交错层理 具裂隙 第三段 泥灰岩段 P2sh3 钻孔揭露最大厚度 78m 由紫红 色泥岩 砂质泥岩及浅灰 灰绿色细 中粒砂岩 粉砂岩组成 下 部砂岩铁质胶结 具铁质浸染 砂质泥岩 粉砂岩薄层状 含钙质 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 17 结核 第四系 Q 矿区内除中部三峰山东 西峰一带及其北 部有基岩零星出露外 其余地段均为第四系所覆盖 钻孔穿见最大 厚度 96 16m 岩性以亚粘土为主 含砂砾石 砾石层 山区为残积 坡积物 其余范围为洪积 冲积物 与下伏地层呈角度不整合接触 二 断层 本矿区位于景家洼向斜北东翼 基本构造形态为一单斜构造 局部发育小褶曲 地层走向近东西向 倾向南 矿区范围内有一定 变化 断裂构造为正断层 以北西向为主 主要断层有虎头山正断 层 F1 苏王口正断层 F17 F58 F采 1 F采 2 F采 3等 从区域 及井田构造特征及规律分析 F1断层形成于前 其它断层为其派生 和伴生断层 1 虎头山正断层 F1 为矿区北部边界断层 地表沿杨园 刘垌 桃树园沟一线展布 延展长度大于 5km 区内长度约 4 2km 断层走向 102 130 倾向 12 40 倾角 55 67 该断层 有 0278 0241 02310 0225 0206 01917 孔等 7 个钻孔穿见 地 震 J215 线 J117 线 Tc 波错断 地层断距 280 427m 落差 300 400m 该断层控制可靠 已详细查明 2 苏王口正断层 F17 为 F1支断层 位于矿区东部 地表 沿五二零粮店 营房一线展布 向西交于虎头山正断层 F1 延展 长度大于 1 8km 区内长度 240m 断层走向 100 126 倾向 10 36 倾角 56 64 该断层区内无钻孔穿见 区外有 0224 02123 02014 孔穿见 地层断距 24 100m 落差 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 18 10 80m 该断层控制可靠 已查明 3 F58 正断层 为 F1支断层 位于 0225 孔附近 全长约 230m 断层走向 60 倾向 330 倾角 44 地层断距 10m 落差 10m 该断层有 0225 孔穿见 已查明 4 F采 1 正断层 为 F1支断层 位于矿区北部边界附近 该 断层由井巷工程揭露 切割二1煤层 向西交于虎头山正断层 F1 区内长度 1 3km 断层走向 130 倾向 220 倾角 60 落差 0 24m 该断层控制可靠 已查明 5 F采 2 正断层 位于矿区中部 该断层由井巷工程及采区工 作面揭露 切割六2 七2煤层 延展长度大于 2 5km 区内长度约 1 2km 断层走向 115 倾向 205 倾角 52 落差 5m 该断层控 制可靠 已查明 6 F采 3 正断层 位于矿区西南部 该断层由井巷工程揭露 切割六2 七2煤层 延展长度大于 1 9km 区内长度 1 7km 断层 走向 135 倾向 225 倾角 50 60 落差 10 12m 该断层控制 可靠 已查明 六2 七2煤层另有小断层数十条 落差多为 1 4m 均由采面 及井巷工程揭露 详见六2 七2煤层底板等高线及资源储量估算图 本矿区构造复杂程度为中等 下山采区西部边界为不可采薄煤带 东部边界为 I 采区断层 据建井及初期投产期间 北风井 专回 东轨道上山 11050 回风 平巷四条巷道揭露情况分析 该断层走向 NE130 倾向南西 断 层落差 0 24m 根据矿井范围内钻孔地质资料分析 其它无大的地 质变化 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 19 另外 据 02710 0292 0257 补孔及 02326 号钻孔资料分析 该矿井内煤层埋藏不太稳定 顶底板局部地段起伏变化较大 煤层 厚薄不均匀 矿井西翼中部煤厚 7 94m 西翼边界不可采薄煤带 煤厚 0 19m 且矿井西翼内伪顶较厚 0 8 1 53m 岩性为碳质页岩 及泥岩互层 与直接顶接触面光滑 摩擦力小 对掘进支护工作会 造成相当大的难度 而该矿井内东翼无伪顶 大占砂岩直接压煤 厚度约 22 95m 地质构造简单 煤层埋藏稳定 厚度 2 07 3 49m 非常有利于掘进工作 而对采煤工作面的生产会造成 一定的影响 三 岩浆侵入体及古河床冲刷等情况 根据至今收到的地质资料 该井田内尚未发现岩浆侵入体及古 河床冲刷现象 也没发现岩溶陷落柱 二 煤层及煤质 二 煤层及煤质 一 煤层 本区内含煤地层为上石炭统太原组 下二叠统山西组和下石盒 子组及上二叠统上石盒子组 含煤地层总厚度 706 5m 划分为九个 煤段 共含煤及炭质泥岩 52 层 山西组和下石盒子组为主要含煤地 层 太原组含煤及炭质泥岩 6 层 均不可采 山西组含煤及炭质泥 岩 7 层 其中二1煤为主要可采煤层 其余煤层均不可采 二3煤层 偶达可采厚度 下石盒子组含煤 22 层 其中四2 四3 四6 五 2 五3 六2煤层较发育 六2煤层局部可采 上石盒子组含煤及炭 质泥岩 17 层 其中七1 七2 七3 八3煤层较发育 七2煤层大部 可采 常见煤层 3 层 二1 六2 七2 分布于山西组 下石盒 子组六煤段及上石盒子组七煤段 山西组下部二1煤层为主要可采 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 20 煤层 六2煤层局部可采 七2煤层大部可采 其余煤层均为不可采 煤层 其中二3 四6 五3煤层偶达可采厚度 煤层总厚度约 12 50m 含煤系数 1 77 二1煤层 为新峰四矿主要开采煤层 其位于山西组下部 厚 0 41 9 61m 平均厚度 4 10m 一般厚度 3 5m 简单结构 偶含 夹矸 偶尔分叉为二 二 煤 二1煤层属厚煤层 煤层可采性指数 1 1 2 1 0 97 厚度变异系数40 基本全区可采 属较稳定煤层 据该矿井内现有 02710 0257 补及 02326 号钻孔资料表明 煤 层厚度变化较大 东南部较厚 二 煤质 二1煤 黑色 煤层以粉状为主 粒状次之 煤的真密度 1 46t m3 视密度 1 37t m3 孔隙率 6 2 本区二1煤的属以中灰 中硫为主 高热值煤 由于属极难选 煤 工业用途以动力用煤为主 六2煤 黑色 玻璃光泽 节理较发育 硬度大 块状为主 视密度 1 56t m3 孔隙率 6 8 七2煤 黑色 玻璃光泽 多为粒状及块状 视密度 1 48t m3 二1煤原煤灰分平均 18 40 含硫量为 0 69 含磷量平均 0 006 挥发份为 17 37 发热量为 29 22MJ kg 煤质情况见表 1 2 1 煤煤质质情情况况表表 表 1 2 1 煤层 名称 灰分 挥发分 含磷 含 硫 发热量 MJ kg 工 业 牌 号 二 118 4017 370 0060 6929 22 瘦煤 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 21 三 煤层顶底板三 煤层顶底板 二1煤层顶板为大占砂岩 Sd 浅灰色 灰色 中厚层状 细 中粒长石岩屑石英砂岩 主要成份以石英为主 次为长石 岩屑 次棱角 次圆状 分选中等 硅泥质胶结 层面富含炭质及白云母 局部相变为砂质泥岩 具板状 楔形交错层理 重矿物有锆石 电 气石 少许海绿石 厚 0 22 50m 一般厚 7 15m 全区稳定 大 占砂岩一般为煤层直接顶板 与煤层呈冲刷接触关系 局部与煤层 直接顶板薄层深灰色泥岩 伪顶 正常沉积接触 对煤层厚度有一 定影响 煤层底板以深灰色砂质泥岩夹砂质条带或灰色细粒砂岩夹泥质 条带为主 薄层状 含白云母 植物化石碎片 菱铁质结核和黄铁 矿晶体 具生物潜穴 透镜状 压扁 缓波状层理发育 为确定二 1煤的重要标志之一 与上覆二1煤层为连续沉积接触 煤层间接底板 L11灰岩 或含硅质菱铁质泥岩 是晚石炭世末期 泻湖海湾沉积 煤层是在广阔滨海平原上出现的泥炭沼泽沉积 煤 层顶板大占砂岩为三角洲前缘相分流河道 分流间湾沉积 二1煤层顶板 据该矿井周边巷道揭露情况及该矿井内 02710 0257 补钻孔资料分析 设计采区下山西翼有一层厚 1 53m 的中粒石英砂岩 泥岩伪顶 其上为大占砂岩直接顶 厚度 27 48m 其中有三层泥岩及砂质泥岩夹矸 厚度由下向上分别为 1 77m 1 08m 1 24m 而该下山东翼为大占砂岩直接顶压煤 厚度 22 95m 岩性为细 粗粒砂岩 成份以石英为主 含长石及云母 以钙质 硅质 泥质胶结 岩性较均匀 坚硬 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 22 二1煤层底板 底板多为粉砂岩 砂质泥岩 局部夹细粒砂岩 厚度一般在 7 31 7 34m 之间 顶板岩性有利于掘进工作 但对采面生产会有不利因素 在回 采过程中 会出现采空区悬顶面积大 初次来压时间长 周期来压 规律不明显等不安全隐患 煤层顶底板情况见表 1 2 2 煤煤层层顶顶底底板板情情况况表表 表 1 2 2 煤 层 类别岩石名称厚度 m 主要岩性特征 含水性 西 翼 细中粒砂岩 砂质泥岩 1 53 浅灰色 层面富含炭质及白母云片 伪顶 东 翼 无 直接顶大占砂岩 22 95 27 48 成份以石英为主 含长石及云母 以钙质 硅质 泥质胶结 岩性较均匀 坚硬 顶板 老顶细中粒砂岩 直接底 粉砂岩 砂 质泥岩 7 31 深灰色 含大量植物化石层面含白母云片 二1 底板 老底细砂岩 四 水文地质四 水文地质 一 含水层与隔水层 二1煤层基本全区可采 为本矿主要可采煤层 七2煤层为大部 可采煤层 六2煤层为局部可采煤层 据梁北一井精查报告及新峰 四矿提供的有关资料 将二1 六2 七2煤层顶 底板直接和间接 含水层 隔水层分述如下 1 含水层 1 寒武系白云质灰岩岩溶裂隙含水层 上距二1煤层底板约 77 44m 0241 孔 88 60m 观6孔 平 均 83 02m 是二1煤层底板的间接充水含水层 区内揭露寒武系地 层的钻孔有 0241 观3 观4 观5四个 最大揭露厚度 45 50m 观 4孔 抽水试验 3 次 原始水位标高 140 63 0241 孔 现今水位 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 23 标高 33 89 66 57m q 0 0001 0 0496L s m K 0 0005 0 1487m d 矿化度为 0 416 0 504g L PH 值 7 75 7 9 水质类型 HCO3 SO4 Ca Mg 或 HCO3 Cl K Na Mg 岩溶和裂隙不甚发育 地下水补给来源贫乏 为高 水头富水性弱的岩溶 裂隙承压水且富水性极不均一 但考虑区域 含水层的富水特征 矿区钻孔均未揭露中统徐庄组和张夏组强含水 层 同时矿区内虎头山正断层落差大于 300m 所以 对于具有较高 水头压力的该含水层应采取相应的防范措施 矿区东部的富水性强 于矿区西部 新峰一矿的多次突水淹井和新龙矿的最近一次突水淹 井 水源均为该含水层 2 太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层 组 包括 L4 L1石灰岩 L4石灰岩上距二1煤层底板 54 00 65 55m 平均 58 94m 是二1煤层底板的间接充水含水层 组 区内全揭露的钻孔有 7 个 包括 6 个井下观测孔 最大厚 度 28 90m 观3 最小厚度 13 00m 观4 平均 20 12m 其中石 灰岩厚 10 60 14 60m 平均 11 98m L1 L3合并 比较稳定 区 内无单独抽水资料 观1和观6的放水试验均与 L7混放 据梁北一 井资料 抽水试验 2 次 原始水位标高 143 24m q 0 0362L s m K 0 857m d 矿化度为 0 232 0 389g L PH 值 7 0 7 3 水质类 型 HCO3 Mg Ca 灰岩化学分析 CaO 占 18 13 55 01 岩溶 和裂隙均不发育 属富水性弱的裂隙 岩溶承压水 且富水性极不 均一 在断层影响带内 应有防范措施 包括对其高水头所造成的 工程地质问题的治理 矿区东部富水性强于矿区西部 3 太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层 组 包括 L11 L7灰岩 其中 L7和 L9灰岩比较稳定 L9灰岩上距二 1煤层底板 7 85m 0275 孔 27 70m 观5孔 平均 16 42m 是 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 24 二1煤层底板的直接充水含水层 组 区内全揭露的钻孔有 9 个 包括 6 个井下观测孔 最大厚度 37 30m 观2 最小厚度 18 70m 0241 孔 平均厚 32 56m 其中石灰岩厚 7 70 15 40m 平均 11 60m 以往区内无抽水资料 据梁北一井资料 抽水试验 5 次 水量差异很大 其中 01925 孔 F1以南 被抽干 水位标高 94 09 143 71m q 0 0000523 0 0409L s m PH 值 7 3 8 1 水质类型 HCO3 Ca Mg 或 HCO3 K Na 灰岩化学分析 CaO 占 28 10 54 22 其次为 SiO2和 MgO 除断层影响带外 岩溶和 裂隙均不发育 为富水性弱的裂隙 岩溶承压水 且富水性极不均 一 但该层 组 距二1煤层底板最近 是决定矿井充水的重要因 素 另据新峰四矿井下水文观测孔观2资料 水位标高 170 18m q 0 0094L s m K 0 0758m d 矿区东部富水性强于矿 区西部 4 二1煤层顶板砂岩裂隙含水层 组 由砂锅窑砂岩 Ss 至二1煤层顶板之间的细粒至含砾粗粒砂岩 构成复合含水层 组 是二1煤层顶板的直接充水含水层 组 区内全揭露的钻孔有 21 个 含水层最大厚度 56 98m 0257 补 最 小厚度 20 55m 0226 孔 平均厚 40 51m 区内无抽水资料 据梁 北一井报告资料 抽水试验 3 次 水位标高 118 53 129 82m q 0 0004 0 0885L s m K 0 0024 0 4444m d 矿化度 0 439 0 586g L PH 值 7 45 8 1 水质类型 HCO3 K Na 因组合砂岩厚度较大 一般 40m 所以 即使在断层附近 裂隙发育亦不均一 更因补给来源不足 形成富 水性弱的裂隙承压水 开采初期 该层 组 是决定矿井排水量的 主要因素 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 25 5 六2煤层顶板砂岩裂隙含水层 组 六2煤层顶板砂岩含水层一般由六2煤层顶板以上 40m 范围的 2 4 层厚层状细 粗粒砂岩组成 厚度 3 36 20 96m 平均 12 57m 区内及梁北一井范围内无抽水资料 据李楼井田资料 水 位标高 136 43 197 53m 降深 21 56 43 95m 涌水量 0 0509 0 0791L s q 0 00116 0 00367L s m 水质类型 HCO3 Na 矿化度 0 678g L 裂隙不发育 为富水性弱的裂隙承压 水 6 七2煤层顶板砂岩裂隙含水层 组 由七 八煤段分界砂岩 S8 至七2煤层顶板之间的砂岩组成复 合含水层 组 是七2煤层顶板的直接充水含水层 组 含水层 厚度 7 91 22 94m 平均厚 14 34m 区内无抽水钻孔 据梁北一井 报告资料 抽水试验 1 次 水位标高 112 44m q 0 0331L s m K 0 31m d 矿化度为 0 446g L PH 值 7 9 水质类型 HCO3 K Na Mg 为富水性弱的裂隙承压水 现采七2煤层的生产矿 井 均未见永久的固定出水点 但常遇该含水层的微量淋水 浅部 煤层露头与上覆第四系上部砂 砾石强含水层直接接触 尤其本矿区 在开采七2煤层时 应特别注意第四系的补给 7 平顶山组砂岩裂隙含水层 覆于含煤地层之上 为厚 巨厚层状粗粒长石石英砂岩 钻孔 揭露最大厚度 94 19m 0291 孔 井田南部的剥蚀残丘上大片出露 受大气降水补给 水位标高 124 14m q 1 444L s m K 1 977m d 属富水性中等的裂隙承压水 当钻孔在局部承压地段 揭露该层时 地下水涌出地表 对供水颇有意义 8 第四系孔隙含水层 组 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 26 由 2 层或 2 层以上砂砾石组成 埋深 5 25m 下界最大深度 85m 30m 以上为主要含水层 以下则多呈固结状 且夹亚粘土或 亚砂土 抽水试验 3 次 水位标高 114 59 143 74m q 0 00539 3 233L s m K 0 0115 13 84m d 矿化度为 0 191 0 656g L PH 值 7 4 7 8 水质类型为 HCO3 Ca Mg 或 HCO3 Ca K Na 为富水性强的 孔隙潜水 承压水 以大气降水和西部的孔隙潜水为补给来源 埋 藏浅 水量充沛 工农业用水多取于该层 2 隔水层 自下而上分述如下 本溪组铝质泥岩段 由铝质泥岩和铝土岩组成 厚 3 5 7 5m 平均厚度 4 5m 左右 太原组中部砂泥岩段 主要由砂质泥岩和坚硬的中粒砂岩 俗 称胡石砂岩 组成 平均厚度 7 5m 左右 太原组下部及上部灰岩段中局部赋存的细 中粒砂岩 致密坚 硬 节理 裂隙不甚发育 附近生产矿进 新峰一矿及五矿 未见 有水溢出 亦视为隔水层 L9顶界至二1煤层底板 主要由泥岩 砂质泥岩 及粉细砂岩 夹薄层石灰岩组成 厚 7 85 27 70m 平均厚 16 42m 自然状态下 为隔水层 但在采动破坏后 失去隔水作用 致使 C含水层的水 上 3t 直接进入矿井 含煤地层的三 四 五 六 七 八 九煤段和第四系含水层 组 的下部地层 就岩性组合而言 可视为相对隔水层 可由三 九煤段砂岩抽水资料证实 在无构造破坏地段 均可阻隔含水层间 的水力联系 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 27 第四系含水层间的中部亚粘土 主要为厚至巨厚层状的亚粘土 或粘土 亚砂土组成 三 断层的导水性及防水煤柱 矿区北部边界断层虎头山正断层 F1 以及次一级的派生断裂 与褶皱所导致的裂隙 是沟通地下水的主要通道 其富水程度 决 定于断层上 下盘对口部位的岩性 而且与埋深有关 矿区内断层的导水及富水性与其两盘对口部位的岩性有关 特 别是虎头山正断层 其导水和富水性无论在垂向或横向上都颇不均 一 对可能出现临时或持续较长时间的出水点和遇断层引起的复杂 工程地质问题亦应注意防范 I 采区正断层 为建井期间及投产期间所揭露断层 依据北风 井 采区总回风上山 东轨道上山 东区 11050 回风平巷四条巷 道揭露情况分析 该断层导水性能差 虽断层水造成突水淹井的可 能性较小 但在生产过程中不能麻痹大意 应采取相应的措施防范 于未然 为此 该矿井东部边界特留设防水煤柱 50m 首采工作面风巷以上受老空水威胁 预计积水量约 17 万 m3 水 压高差 45m 压力 44 1 104Pa 其防水煤柱预留设依据 Bc 0 5 M 其中 Bc 煤柱宽度 m 安全系数 一般取 2 10 取 5 M 煤层厚度 m Pa 作用于煤柱上的静水压力 Kpt 煤层的允许抗拉强度 Bc 0 5 5 3 7 3 44 1 104 0 5 105 47 6m 根据计算预留防水煤柱 50m 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设计院有限公司 28 四 充水水源 新峰四矿矿井充水水源主要为地下水 其次为老空区或老窑水 大气降水及地表水 1 地下水 二1煤层顶底板含水层 六2煤层顶板含水层 七2煤层顶板含 水层是矿井的直接充水水源 其中六2 七2煤层顶板含水层厚度小 富水性弱 在矿井涌水量中所占比例较小 开采时易被疏干 且六 2 七2煤层现已停采 因此二1煤层顶底板直接充水含水层是矿井 直接充水的主要水源 二1煤层底板间接充水含水层是直接充水含 水层和矿井充水的补给水源 寒武系含水层和太原组下段含水层为 主 要补给水源 通过断层带对二1煤层底板含水层进行补给 或通过断 层破碎带直接造成矿井充水或突水 另外第四系含水层也可通过断 层带或基岩风化带补给上述各含水层 2 大气降水与地表水 本区属大陆性半干旱气候 根据禹州气象站历年的观测记载 年平均降水量为 664 4mm 最大降水量为 1076 0mm 1964 年 最小 降水量为 439 9mm 1968 年 降水量多集中在 6 9 月 年平均气温 14 4 最高气温 42 9 1972 年 6 月 11 日 最低温 13 9 1958 年 1 月 6 日 最大风速 19m s 冬季多东北风 夏季多东南 风 历年霜冻期为 11 月至翌年 3 月 最大冻土深度 200mm 本区地表水系不发育 仅在井田北部边界外有发源于嵩山南麓 属淮河水系的颍河 自西北向东南流过 河床宽 300 500m 历年 最大流量 1720m3 s 1957 年 7 月 10 日 最小近于零 1958 年 12 月 10 日 1970 年 1 月 12 日 实际受上游水库控制而减小 年最 平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书 改 平煤集团设