兴泰二号井初设安全专篇说明书(定稿).doc

兴泰二号井初设安全专篇说明书(定稿) 前言内蒙古太西煤集团股份有限公司兴泰煤矿二号井位于古拉本矿区立新井田1213堪探线之间，矿井北邻别立沟煤矿别立沟井，南邻兴泰煤矿一号井。 浅部以+2000水平为界，深部以+1800为界。 井田平均走向长600m，倾斜宽300m，面积0.18km2。 该井原设计生产能力为0.09mt/a，因煤层倾角较大，采煤机械化程度低，多年来一直采用落后的仓储式采煤法，存在回采率低、工作面产量低、工效低、安全状况差等问题，为了改善这一状况，根据内蒙古自治区及阿拉善盟的相关文件精神，对矿井进行技术改造。 通过实施技术改造工程，改革现行的采煤方法，提高机械化水平，提高工效和资源回收率，使矿井的生产能力达到0.3Mt/a，安全环境得到根本改善。 本次设计针对矿井安全条件采用了较为先进的监控系统和新型的常规检测仪器，而且对井上、下安全设施的设置作到安全、可靠和方便管理。 本次“安全专篇”是与技改初步设计配套设计的，因此有些安全检测和防护设备及设施在技改初步设计中已包括，但根据国家煤矿安全监察局的要求，属于矿井安全方面的主要机电设备、器材需要单独列出目录，作到完整化、系统化，并列出专项投资费用。 一、编制设计依据 1、内蒙古国土资源厅xx年9月颁发的兴泰煤矿采矿许可证（证号1500000520737）。 2、宁夏回族自治区矿业开发总公司提交的内蒙古贺兰山煤田二道岭矿区内蒙古太西煤集团股份有限公司别立沟等九个煤矿资源储量核实报告及其评审备案证明（内国土资储备字xx306号）。 3、国家煤矿安全监察局颁布的煤矿初步设计安全专篇编制内容、煤矿安全生产基本条件规定及矿井通风安全装备标准等一系列法规、规范、规定。 4、煤炭工业矿井设计规范（xx年9月14日发布、xx年10月1日实施）、煤矿安全规程等国家有关规范及规定。 二、设计的指导思想和设计原则 1、针对该矿井上、下安全条件，设计中严格贯彻执行国家有关煤矿的各项法规和政策，为确保矿井的安全制定出安全可靠，行之有效的措施。 2、在安全设施的设置和安全设备的装备上选择技术含量高，安全可靠操作简便的，并作到功能全、型号齐、数量足，相关的专项投资一次给足，不留缺口。 3、在建设工期的编制中安全系统的建设同时纳入编制内容，作到与矿井主体工程同时设计，同时施工，同时竣工并投入使用。 4、设计中充分重视工人的劳动保护、安全卫生，生产救护和环境保护，装备必要的救护设备和常规用具，设置相应的安全设施改善工人的劳动条件，树立企业的良好形象。 第一章矿井概况及安全条件第一节矿井概况 一、地理概况 1、地理位置内蒙古太西煤集团兴泰煤矿二号井位于阿拉善盟阿左旗古拉本敖包镇境内，古拉本矿区立新井田1213勘探线之间。 煤矿地理极值坐标为东经1060224.871060621.10北纬390249.59390551.85 2、交通情况古拉本矿区交通主要以公路对外联系，煤矿西距乌吉线上的本井火车站65km，西南距盟所在地巴彦浩特48km，北距乌海西站95km及东距包兰线上的西大滩站55km，均有公路相通。 已建成的乌(乌海)巴(巴彦浩特)I级公路从煤矿通过，大大提高了矿区对外的运输能力。 乌(乌海)吉(吉兰泰)铁路线上的本井站和包兰铁路线上的乌海西站、西大滩站现为煤炭外运的铁路转运站。 煤矿距秦皇岛出口煤港1729km，距天津港1360km，距二连浩特市760km。 详见交通位置图。 详见交通位置图。 3、地形地貌煤矿地处贺兰山中部，宁夏、内蒙古分界的贺兰山分水岭西坡，山势较陡，沟谷较发育，地形地貌比较复杂，为典型的山区地形地貌特征。 海拔标高在+2286m+1813m左右，地势为东南高、西北低。 除确台沟一带有少量黄土覆盖外，其余皆为岩石裸露切割剧烈的地带。 4、水系煤矿内无地表径流。 确台沟为矿区内最大谷地，平日无水，雨季可汇集托里沟、确台沟、木葫芦沟、吞莫尔沟、炭窑沟雨水，形成洪流，由西北流泄矿区外。 二道岭沟常年有溪流，因此在雨季时，对煤矿生产、生活有定影响。 5、气象及地震 （1）气象矿区终年干旱、雨量稀少，属于高山大陆性气候，四季、昼夜气温变化较大。 历年平均温度为-0.81.3，全年最高气温为25。 最低气温为-31.4。 年最大降雨量为296.7mm，年最大蒸发量2618.7mm，为降雨量的九倍。 雨量多集中在78月份。 结冰期为半年，10月份至翌年的4月份。 最大冻结深度为1.5m，积雪厚度13cm，全年主导风向为东南风，最大风速为34m/s，最大风力在10级以上。 （2）地震依据中华人民共和国国家标准中国地震动峰值参数区划图（GB-18306-xx）划分，该区地震动峰值加速度为0.20，对照地震烈度为8度区。 二、主要自燃灾害本区地处贺兰山区，矿井地面主要自然灾害是沙尘暴、冬季冰冻、地震和洪水等，井下灾害主要是瓦斯燃烧或爆炸、突水、围岩应力等。 三、矿区开发史，现有生产井、在建井、规划井分布和开采情况，小窑分布及开采情况兴泰煤矿二号井位于古拉本矿区立新井田1213堪探线之间，矿井北邻别立沟煤矿别立沟井以12堪探线为界，南邻兴泰煤矿一号井以13堪探线以北原一号井中采区边界为界。 该井设计生产能力0.09Mt/a，矿井为斜井开拓方式，主要开采二 1、二 2、二 3、二 4、三层、五层、七1层煤，技改之前开采最终标高为+1895水平。 原主井提升绞车为GTP1.61.2-24型，功率130kw，风井主扇为FBCDZ54-614型，功率（230）kw，矿井已布置了一套瓦斯抽放系统和一套KJF2000安全监测系统。 本矿井在技改之前与上部采空区留有20m保安煤柱，在井田边界与相邻矿井留有40m保安煤柱，因此上部采空区及周边矿井生产对本矿影响不大，根据矿井生产时对采空区的监测，采空区内无积水，瓦斯浓度为0.5%， 四、矿区水源、电源及通信情况 1、水源内蒙古太西煤集团在矿区建设有确台沟马圈水源井、二道岭水源井、中固田水源井。 矿区供水管网已经形成，煤矿生产、生活用水可直接取自确台沟集中蓄水池。 2、电源矿区供电引自蒙西电网别立沟35kv变电站和矿区兴泰自备电厂。 3、通讯矿区内有通讯电线电缆，有移动通讯信号。 第二节安全条件 一、地质特征（一）区域地层地层区划归属华北地层区陕甘宁盆缘分区的贺兰山地层小区，分述如下 1、太古界贺兰山群出露于二道岭矿区西南的正义关、北边的呼鲁斯台等地，为一套由片麻岩和各类混合岩组成的中深区域变质岩系，总厚15273m，与上覆震旦系黄旗口组呈角度不整合接触。 2、震旦系出露于二道岭矿区南边的贺兰山中段，自下而上称黄旗口组、王全口组、正目关组，黄旗口组总厚339.4m，主体岩性为石英岩、石英岩状砂岩、石英砂岩夹少量板岩，不整合于太古界片麻岩之上；王全口组总厚118.3m，为一套碎屑岩、硅质条带白云岩，产叠层石，与下伏黄旗口组呈平行不整合接触；正目关组总厚125.1m，岩性二分，上部为板岩夹砂岩，下部为冰碛砾岩，与下伏王全口组呈平行不整合接触。 3、寒武系二道岭矿区西边有寒武系出露，属“地台型”碎屑沉积建造，为浅海、滨海及泻湖相沉积，主要岩性为白云岩、泥质灰岩、砂岩和页岩等。 该系厚度数百米，不整合覆于正目关组之上。 4、奥陶系分布与寒武系大体相同，为浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积，地层厚度上千米，与下伏寒武系整合接触。 5、石炭二叠系太原组（CPt），出露于二道岭矿区北、东、东南三面的沙巴台、正义关、石炭井、石嘴山、苏峪口、小台子、十字沟等地。 属海陆交互相含煤建造，为区域上主要含煤地层之一。 岩性以灰、灰黑色页岩、炭质页岩、砂质页岩、灰白色砂岩为主，夹灰岩、泥灰岩、煤层、粘土、油页岩及菱铁矿、赤铁矿结核。 厚46-600m，与下伏奥陶系假整合接触。 山西组（Ps）出露于二道岭矿区北、东的呼鲁斯台、石炭井、沙巴台等地。 属陆相含煤沉积，为区域上主要赋煤和耐火粘土地层之一。 岩性为灰黑色页岩、砂质页岩和灰白色砂岩互层，夹炭质页岩、煤层、耐火粘土，局部含菱铁矿结核。 本组厚度40-220m，与太原组连续沉积。 石盒子组（Psh）出露于二道岭矿区东面，与下伏山西组为连续沉积，岩性为灰黄、灰绿、紫红色泥（页）岩、砂岩、含砾砂岩互层，不同地段泥岩和砂岩互为主、次，常夹煤线，局部含菱铁矿结核，上部常出现紫红色夹层。 厚度40-465m，一般厚80-196m。 6、三叠系为二道岭矿区主要含煤岩系延安组的基底地层，二道岭矿区周边均有出露。 自下而上划分为中统纸坊组（T?），上统延长群（Tyn）。 纸坊组（T?）,矿区北边的呼鲁斯台、石炭井，东边的王全沟、沙巴台、毛不浪沟、范家营子、汝箕沟等地均有出露，属河流、湖泊-三角洲相沉积，岩性由杂色厚层状中-粗砂岩夹砂砾岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成。 该组厚300-1200m，与下伏二叠系不整合接触。 延长群（Tyn），其分布与纸坊组一致，属河流-湖沼相沉积，局部超覆于二叠系之上。 该群岩性特征分上、下两部，下部以灰白、灰绿、灰黑间杂厚层粗砂岩、长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，夹砂质页岩、炭质泥（页）岩、泥灰岩，局部夹煤线和菱铁矿结核；上部由灰黄、灰绿、灰白、灰黑、暗紫色长石石英中粗砂岩、厚层含砾长石中粗砂岩、中-细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩不等厚互层组成，顶部出现炭质泥岩、煤线或劣质煤层。 延长群厚1986m，与下伏纸坊组连续沉积。 7、侏罗系延安组（Jy）出露于贺兰山的二道岭、汝箕沟。 属陆相含煤沉积，为本区主要含煤地层之一。 岩性为灰、灰白、灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩，夹煤层，底部常为粗砂岩或砾岩，局部含油页岩和菱铁矿结核。 岩性、岩相较稳定，厚度一般为95-227m，与下伏延长群假整合接触。 直罗组（Jz）分布与延安组相同，主要为河湖相沉积，岩性为灰绿、黄绿、褐黄色砂岩、粉砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩不等厚互层，下部常为含砾粗砂岩或砂砾岩。 本组岩性基本稳定，总的趋势是自西向东颗粒变细，泥质含量增高。 地层厚度一般约300m。 安定组（Ja）其分布范围略小于直罗组，为一套紫、蓝灰色砂岩、泥岩组成的河湖相沉积，未见化石，本组地层顶部保存不全。 矿区内地层厚达667m（未见顶），与下伏直罗组整合接触。 8、第四系分布广泛，遍及全区。 其岩性有杂色砾岩、砾石、碎石、砂砾石及浅黄、棕黄、褐黄、灰褐、青灰色粗砂、中细砂、粉砂、粘质砂土、砂质粘土、粘土、黄土等。 厚度变化很大，不整合覆盖于其它所有地层之上。 二、井田地质构造（一）地层矿区出露的地层由老至新简述如下 （1）三叠系延长群(Tyn)矿区范围内出露该地层上部第 四、第五岩组。 第五岩组为黑色、灰黑色页岩与灰色、灰黑色、黄绿色粉砂岩、细砂岩互层，厚222.1m；第四岩组为黄绿色长石石英砂岩、石英砂岩，砂岩粒度以细粒为主，厚479.0m。 （2）侏罗系延安组(Jy)本组岩性为灰白色砂岩，灰黑、黑色粉砂岩，泥岩夹煤层、炭质泥岩，含丰富植物化石。 地层厚197m，与下伏延长群呈平行不整合接触关系。 矿区含煤地层形成于中侏罗世，聚煤环境与大型鄂尔多斯含煤盆地相似，为一套湖泊-三角洲沉积，属大型内陆盆地的沉积类型，应从属于鄂尔多斯盆地西缘聚煤带。 在二道岭村见及的数十米厚的延安组底部辫状河相砾岩应为盆地边缘相。 延安组中各种粒级的砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩和煤层构成多个沉积旋回，垂向层序为底部泥岩、粉砂质泥岩，中部夹砂岩，上部为粉砂岩、泥岩和煤层的组合。 沉积旋回中上部或上部含可采煤层。 （3）侏罗系直罗组(Jz)直罗组地层总厚324.0m，与下伏延安组呈整合接触，矿区分上、下两个岩性段。 直罗组下段（Jz1）岩性以灰、灰白色中、粗砂岩为主，下部夹灰绿、灰黑色薄层泥岩、炭质泥岩，含多个自下而上由粗变细的沉积韵律层序，砂岩中发育大型斜层理，岩性分层间多呈渐变接触，沉积相为河流沼泽相，矿区北部2-8勘探线附近夹1-3层厚度0.05m-0.56m的薄煤线。 该段地层厚约138.96m。 直罗组上段（Jz2）岩性以灰、灰白色中、粗砂岩为主，夹细砂岩和少量粉砂岩，构成互层状沉积韵律层序，发育大型、特大型斜层理，岩性分层间多呈明显接触关系，为河流相沉积。 该段地层厚约185.04m。 （4）侏罗系安定组(Ja)以暗红、棕红色泥岩为主，夹灰黄色、浅黄绿色粉、细砂岩和粗砂岩。 安定组分上、下两段，地层总厚度600.0m，与下伏直罗组呈整合接触，第四系不连续覆盖其上。 安定组下段(Ja1)岩性为浅灰色、灰黄色、浅黄绿色砂岩与褐红色粉砂岩、泥岩不等厚互层，以砂岩、粉砂岩为主。 厚度276.17m。 安定组上段(Ja2)岩性以紫红色泥岩为主，夹少量灰褐、灰黄色砂岩、粉砂岩薄层，厚度350m。 （5）第四系(Q)分布于矿区沟谷和山坡，为崩积、冲洪积砂、砾石及坡积砂、砾石层，厚度一般小于40m。 各地层描述见表121。 二道岭矿区地层特征表表1-2-1（二）井田构造二道岭矿区基本呈不对称菱形的复式向斜构造，称二道岭向斜，煤系在北、东、南三面出露，西面被小松山逆掩断层所切。 向斜主要构造线方向为N15-50E，向斜的中心部分煤系底板垂深800-1200m。 矿区内断层大都是走向逆断层，般倾角较陡，走向延展长度较远，断距一般不大，并且有向深部变小的趋势。 较大断层有小松山逆断层（构成矿区西部边界）、帽蒲鲁逆断层、井沟冲断层及F 4、F 5、F 6、F 17、F 22、F 27、F 28、F 29、F 31、F32等断层。 矿地层时代系厚度（m）岩性描述界统组新生界第四系40近代冲积层、洪积层。 主要为破碎的石灰岩块，粗砂、细砂、粉砂及砾石块等。 分布在沟、谷中。 薄层-中厚层粉砂岩、泥岩为主夹细粒长石石英砂岩，偶尔见到植物茎、印痕化石。 颜色以褐红为主。 中生界侏罗系上侏罗统安定组上段350安定组下段276中厚层粉砂岩、泥岩、中粒长石石英砂岩及厚层粗粒砂岩为主。 颜色为杂色，有灰、灰绿、灰黄、褐红等。 中侏罗统直罗组上段直罗组下段185灰、灰白色细砂岩、粉砂岩、中粗砂岩与泥岩互层。 中侏罗统139灰白色厚层状砂岩夹薄层粉砂岩。 中侏罗统延安组227灰白色细砂岩、中粗砂岩、长石石英砂岩为主夹灰黑色粉砂岩、泥岩，含煤11层（编号为 一、二1二 4、 三、 四、 五、七 1、七2煤层）上、二 1、二 2、二 3、三叠系上三叠统延长群149多为灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩互层、并夹薄煤线，下部以细砂岩、中砂岩为主。 区北段，地层走向近东西，倾向南、倾角45-80，煤层浅部在60-75之间；矿区中段（即立新井田），地层走向N40E，倾向NW，倾角45-60，走向和倾向有波状起伏；矿区南段，地层走向东西，倾向北，倾角60-70之间，19线以南主要是紧密褶曲，由三个向斜和两个背斜组成，轴向N40E。 在井沟北段，邻近小松山逆断层，有系列褶曲和断层，构造复杂。 内蒙古太西煤集团股份有限公司所属9个煤矿位于二道岭矿区中段立新井田范围内，井田构造型式为北西倾的单斜(向斜东南翼)，浅部地层倾角45-68，井田北段深部变缓为30-40。 地表发育的断层有F 17、F 18、F 20、F 21、F22，其中较大的断层为F 17、F22。 F17断层起于16线南500m，止于14勘探线北约500m，地表呈北东-南西向延伸约3300m，在15线和15辅助线间该断层下切最深，造成煤系整个重复，断层落差在100m以上；在14线附近亦切穿了整个煤系，但断层落差大为减少，仅为2m-10m；在16线附近该断层仅切穿煤系上部，造成二4煤层以上至二1煤层重复，向下断层落差变小，二1煤层落差约80m-90m，而二4煤层落差仅数米。 生产巷道揭露了该断层破碎带，距断层面约30m内，发育柔皱构造，造成煤层直立或倒转，岩、煤层破碎，煤与顶、底板掺和在一起，不能开采。 F22断层起于17线南800m，止于14勘探线北约600m，地表呈北东-南西向延伸约1400m，最大落差70m-80m，仅造成二1煤层重复，向深部下切至标高1850米附近尖灭。 F 18、F 20、F21为小断层，落差小于10米，对开采影响不大。 F 13、F 15、F16断层位于煤层露头附近，均为沿地层走向展布的走向逆断层，断层面倾角大于地层倾角，倾向相同，在浅部造成二煤层至五煤层重复，深部不受影响。 F13断层位于别立沟煤矿托里沟井浅部，沿NE走向450m，倾角55，倾向W，落差大于10m。 F15断层位于兴泰煤矿浅部，沿NE走向900m，倾角74，倾向W，落差26m。 F16断层位于炭窑沟煤矿、陡崖沟煤矿浅部，F17断层东约240m，与F17断层平行展布。 该断层沿NEE走向2000m，倾角70，倾向W，落差25-30m。 8-10线标高+1800m及16-17线标高+1850m附近存在少量走向北北西的小断层，断距1-4m不等，在断层两侧煤层变薄，影响了采掘巷道的方向。 这些小断层在地表未见，总体对生产影响较小。 详见表1-2-2。 （三）岩浆岩该煤矿所在立新井田范围内地表未见各类岩浆岩，煤变质程度高可能为深部隐伏岩体的热力变质所至。 三、含煤地层、煤层、煤质（一）含煤地层中侏罗统延安组含煤9-11层，即 一、二1上、二l、二 2、二 3、二 4、 三、 四、 五、七 1、七2。 含煤地层总厚227m，煤层总厚24.22m，含煤系数为12.29%；可采煤层总厚度达22.53m，含可采煤系数11.44%。 （二）可采煤层仅对817勘探线间的煤层作描述，二 1、二 2、二 3、二4等四层大部可采，其余局部可采，二l煤为主采煤层。 1、主要可采煤层（二 1、二2）二1煤层全范围内可采，为稳定的厚煤层-特厚煤层。 从与本次资源储量复核有关的见煤点统计，煤层纯煤厚度5.69m-16.92m，平均厚度8.50m。 煤层结构为单一煤层到复杂结构煤层，局部含2-3层较厚的夹矸。 煤层厚度变化有向深部加厚的趋势。 二2煤层位于二1煤层之下，距二1煤层平均间距28.5m，中间为厚层状粗砂岩。 该煤层亦为全范围内可采，为厚度变化稳定的中厚煤层，局部为厚煤层。 煤层结构为大部含1层夹矸的简单煤层。 见煤点的煤层厚度平均值2.31m，最大厚度5.17m，最小1.70m。 煤层厚度变化较小，仅在14勘探线附近变薄为薄煤层。 2、大部可采煤层（二 3、 三、五）三煤层位于四煤层之上，距四煤层平均间距8.5m，为较稳定的薄中厚煤层，大部可采，可采煤厚0.80m2.26m，见煤点平均煤层厚度1.41m。 煤层结构简单，大多为单一煤层，局部（810勘探线浅部）含1层炭质泥岩夹矸，夹矸厚0.03m-0.72m。 二3煤层为不稳定的薄中厚煤层，局部为厚煤层。 在10勘探线以南大部可采，10勘探线以北不可采。 煤层可采厚度0.55m-3.94m，连续的见煤点平均厚度2.10m，该煤层与主要可采煤层二2煤层组成煤组合，煤层间距在3m-5m左右。 煤层结构为局部含1-2层夹矸的简单煤层，13-14勘探线间含1-2层夹矸，夹矸厚度0.01m-0.35m。 五煤层为较不稳定的薄至中厚煤层，煤层位除12勘探线外均有分布，局部可采，13-14勘探线浅部（可采厚度0.70m-1.97m，平均厚度1.10m）、6-9勘探线间为可采区域（除6-8勘探线浅部局部受上覆砂岩体沉积冲刷作用而变薄为0.22m不可采外，其余可采厚度0.70m-2.91m，平均厚度1.66m）。 煤层结构浅部复杂，深部简单，浅部含1-4层夹矸，夹矸厚0.04m-1.18m。 3、局部可采（配采）煤层一煤层位于二1煤层之上，距二1煤层平均间距13.8m，为不稳定-较稳定煤层，10-12勘探线间不可采，其余6-9勘探线为中厚煤层，13-14勘探线深部为厚煤层，为不含夹矸的简单结构煤层。 煤层厚度0.14m4.83m，平均厚度1.70m。 二1上煤层位于二1煤层之上，距二1煤层平均间距17m，为不稳定-较稳定煤层，14-17勘探线间以南分布，13-17勘探线间为薄-中厚煤层，为含1-2夹矸的简单结构煤层。 煤层厚度0.11m2.60m，平均厚度1.52m。 二4煤层为不稳定的薄中厚煤层。 在12勘探线以南大部可采及10勘探线深部可采，其余地段不可采。 12勘探线以南的煤层可采厚度0.40m-2.49m，5个连续的见煤点平均厚度1.69m；10勘探线深部可采厚度0.76m-1.10m，平均厚度0.88m。 该煤层与二3煤层及主要可采煤层二2煤层构成煤层组合，煤层间距在3m-5m左右。 煤层结构为不含夹矸的简单煤层。 四煤层为较不稳定的薄中厚煤层，煤层在全矿区均有分布，6-12勘探线间可采，可采厚度1.10m-2.61m，煤层厚度在可采区域内的见煤点平均为1.72m，大致呈北厚南薄之变化，向深部变薄，煤层中不含夹矸，为简单煤层。 七1煤层，为不稳定的薄中厚煤层，厚度变化较大，煤层位在全矿区均有分布，局部地段可采。 610勘探线间可采煤层厚度0.38m-2.66m，6个连续的见煤点平均厚度1.48m，含1-4层厚0.02m-0.27m的泥岩、炭质泥岩夹矸，为复杂结构煤层；13勘探线可采煤层厚度2.22m-5.11m，含2-6层厚0.03m-1.71m的泥岩、炭质泥岩夹矸，为复杂结构煤层。 总体看煤层厚度有向深部变薄的趋势。 七2煤层位于延安组最下部，为极不稳定的薄厚煤层，可采部位极为有限，在13勘探线、8勘探线、9勘探线和3勘探线见零星可采点，其所见可采厚度分别为6.50m、1.08m、0.77m和2.78m，煤层结构复杂，含24层夹矸。 与次要煤层七1煤构成煤层组合，煤层间距1.0m-10.5m。 四、矿井瓦斯等级，煤尘爆炸指数、煤层自燃发火期和自燃倾向性；矿井煤（岩）与瓦斯突出危险性；冲击地压；地温情况 1、瓦斯根据目前矿井开采情况，xx年10月实测矿井的相对瓦斯涌出量为66.0m3/t，绝对瓦斯涌出量为3.85m3/min，属高瓦斯矿井，瓦斯对矿井生产安全威胁较大，抓好通风与瓦斯管理是目前矿井生产所面临的头等大事。 矿井属高瓦斯矿井，因此，必须进行瓦斯抽放。 2、煤尘根据煤炭科学研究总院重庆分院对矿区二1层煤及二2层煤中采集煤尘爆炸性试验样试验结果，无爆炸危险性。 但煤尘对人体有害，会导致作业人员患肺病。 在采掘过程中必须采取有效的防灭尘措施。 3、煤的自燃根据煤炭科学研究总院重庆分院对矿区二2层煤进行鉴定，煤层自燃倾向性为类，煤炭自燃倾向性鉴定结果为不易自燃煤层。 但需注意人为的外因火灾。 4、矿井煤（岩）与瓦斯突出危险性地质报告未提供煤与瓦斯突出情况。 据相邻矿井资料，煤系地层不存在煤与瓦斯突出。 5、冲击地压根据地质报告及邻近矿井所掌握资料，本矿井煤层不属于冲击地压煤层。 6、地温煤矿内无高温异常的地区。 据+1800m标高井下温度测定为18-20；矿区深部勘查钻孔测温结果亦显示无高温异常区。 五、水文地质（一）区域水文地质该区气候干燥，雨量稀少，地势高亢，最高标高+2286m，最低标高+1813m，高差473m。 木呼鲁背斜轴为贺兰山自然分水岭，东侧汇于宁夏大风沟、白芨芨沟，西侧汇于内蒙古确台沟、二道岭沟，大部分沟谷平时干涸无水，山洪暴发始有水流。 确台沟（位于煤矿西侧）、二道岭沟（位于煤矿南侧）有常年细小溪流，煤矿生产废水大多排于该两条沟内，向北流到区外。 煤矿在构造上属于小松山逆断裂东侧呈北东向展布的复式褶皱构造，二道岭矿区为紧靠小松山逆断裂的二道岭向斜，煤矿地层由三叠系延长群、侏罗系延安组、直罗组和安定组组成，延长群为煤系基底地层，分布于向斜翼部；安定组构成向斜核部。 煤矿内岩石大部裸露，地层倾角变化较大，岩层面呈S型。 沟谷中有第四系零星分布，为风积沙、河床相砂、砾石崩积、堆积物。 地下水主要赋存于第四系河道砂、砾石、风积沙和侏罗系砂岩地层中。 煤矿地下水按其含水层埋藏条件及水力性质不同，可划分为第四系孔隙潜水和基岩孔隙裂隙水两种，分述如下 1、松散岩类孔隙水本含水类型包括各种成因类型的第四系松散冲洪积及风积沙堆积物。 冲洪积层一般分布于沟谷中，岩性以砂、砾石、卵石为主，含水层单一，一般厚度5m-10m，地形低洼处有地下潜水，水量不大。 本含水类型地段水量均不大，水位、水量随季节变化明显，主要是大气降水补给，排泄除局部消耗于蒸发外，主要沿沟谷向外排泄。 2、碎屑岩类孔隙裂隙水矿区本含水类型为侏罗系层间孔隙裂隙水。 直罗组底部中、粗粒砂岩及砂砾岩，厚度大，一般50m左右，岩性疏松富水性好，但水量变化大；延安组含煤地层，岩性由不同粒级的砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成，总体富水性差；安定组以红色泥岩为主，为隔水层。 （二）井田水文地质条件 1、含水层与隔水层据钻孔简易水文观测资料及岩性特征，矿区的含水层有2个，叙述如下 （1）含水层第含水层组为延安组中砂岩，从层煤顶界至七层煤底界，平均厚66m，含有2-3层较厚的粗粒砂岩。 其中二1煤层与二2煤层间的粗砂岩平均厚20m，三煤层顶砂岩平均厚22m，三煤层顶砂岩平均厚13m。 根据19号孔抽水试验资料，单位涌水量Q=0.082l/sm，渗透系数K0.128m/d。 水质属淡水。 本含水层组为煤矿内较强含水岩层组。 第含水层组为直罗组下岩性段砂岩层，岩性为粗粒长石石英砂岩含小砾石，含水层平均厚度为39m。 据 8、19号钻孔抽水试验结果单位涌水量Q=0.0380.069l/sm，渗透系数K=0.0740.178m/d。 水质属淡水。 本组亦为较强含水岩层组。 I含水层组以上局部存在短透镜状含水粗粒砂岩，变化很大，极不稳定。 第四系潜水和基岩孔隙水之间水力联系不大。 两个含水层之间通过基岩裂隙和断层破碎带起得水力联系。 （2）隔水层I、II含水层间，即延安组上部（一煤层以上至直罗组底界）岩性多为薄层状粉砂岩与泥岩互层，平均厚87m左右。 钻探过程中未见涌水，为I、II含水层间之隔水层。 安定组（厚度大于600m），及其下伏直罗组上岩性段（厚度平均185m），两者为连续沉积，为矿区内较厚的隔水层。 安定组主要以褐红色泥岩为主，直罗组上岩性段主要以灰黄、灰色泥岩、粉砂岩为主。 2、地下水地质特征二道岭矿区为一向斜构造，在向斜盆地内，含水的砂岩与致密的泥岩重叠出现，加之构造控制，故地下水具承压性质。 陡崖沟以北施工的钻孔，地下水大部分涌出地表，有的水头高达18m，因地形切割剧烈使地下水具有良好的排泄条件。 在勘探过程中对涌水钻孔均进行了观测，其涌水量随时间的增加而逐渐减小，如17号孔最大涌水量6.24m3/h，(观测时间66年9月16日)，终孔涌水量1.17m3/h，(观测时间66年9月28日)，66年11月2日该孔已不再涌水。 依此可知，井田内地下水静储量消失后动储量不能及时补给。 故地下水均有减少的趋势。 从该区气候、构造、地貌等特征反映出煤矿的水文地质特征是地下水水头压力大、水量小、补给缺乏，地面溪流排泄良好，属水文地质条件简单类型，详见涌水钻孔一览表1210。 3、矿井充水因素 （1）降水降水为本区地下水之主要补给。 今后随着煤层的不断开采，地面将有坍塌裂隙发生，致使地面雨水灌注井下；在汇水的沟谷附近，更是造成井下充水的良好通路。 今后煤矿生产，在沟谷中需留设保安煤柱，以防洪水沿坍塌裂隙灌注井下。 （2）老窑及采空区积水本公司属年产9万吨以上煤矿采至标高+1800m时，井下涌水量每日在350-450立方米。 因此，采空区及老窑积水亦为矿井充水因素。 （三）矿井历年涌水量根据资料，在8-17勘探线间的矿井在建矿初期，矿井开采水平在+1900标高以上时，矿井涌水量150-200m3/d。 根据现有矿井抽水资料，矿井在xx年枯水期涌水量为200-250m3/d，丰水期涌水量为500-650m3/d，平水期涌水量为350-450m3/d。 目前，矿井实际涌水量为17.5m3/h。 （四）供水水源 1、煤矿水源概况煤矿内地下水比较贫乏，确台沟与二道岭沟有常年溪流，目前煤矿在确台沟有水源井2眼，日供水量可达2400m3/d，在二道岭沟有水源井眼，日供水量在2000m3左右，在中固田有水源井眼，日供水量在1000m3左右，随着煤矿电厂及煤化工项目的建成投产，还需再打3眼井以满足生产和生活用水。 2、煤矿水源方向目前，煤矿尚无批准的水源报告和较系统的水文地质资料。 贺兰山煤田地质分公司银川勘探队的贺兰山煤田二道岭矿区立新井田地质勘探最终报告(精查)中指出，二道岭矿区地下水水头压力大、水量少、补给缺乏，水量将随时间的增加而逐渐减少。 因此，不能作为长期供水水源地。 六、工程地质（一）总体特征主采二 1、二2煤层顶、底板以砂岩为主，煤层顶、底板相对较稳定，仅局部地段泥岩、炭质泥岩以煤层伪顶形式存在。 其它煤层顶、底板岩性变化较大，以粉砂岩、细砂岩为主，有的煤层以泥岩顶板为主，延安组下部煤层的泥岩顶板增多。 煤矿内，砂岩顶板的稳定性及强度最好，次为细砂岩厚层，又次为粉砂岩厚层，泥岩顶板或泥岩、炭质泥岩伪顶易塌落。 构成煤层顶、底板的岩石具有下列特点 1、砂岩孔隙度较低，硅、钙质胶结，有轻微的硅化变质现象，导致岩石较致密坚硬。 2、粉砂岩和泥岩较易风化，坚硬的砂岩不易风化。 3、基岩岩石多较完整，节理、裂隙一般不发育。 偶见的岩石裂隙多被方解石、石膏等次生矿物充填。 （二）主要可采煤层的顶、底板条件二1煤层顶板为粉砂岩、细砂岩、粗砂岩，强度较大，局部有1.0m的泥岩伪顶。 底板为粉砂岩，强度中等。 二2煤层顶板为粗砂岩，属强固型顶板。 底板为细砂岩、粉砂岩，强度中等。 二3煤层顶板以细砂岩、粉砂岩为主，局部泥岩，强度中等。 底板为中砂岩、细砂岩、粉砂岩，强度中等。 二4煤层顶板为中砂岩、细砂岩、粉砂岩，强度中等，局部有0.15m-0.74m炭质页岩、泥岩伪顶。 底板粉砂岩，局部有0.45m-0.85m厚炭质页岩伪底。 综上所述，煤矿内可采煤层顶、底板条件均属较强固-强固型。 另据14勘探线7号钻孔所作的二1上、二 1、二 3、二4煤层顶、底板物理力学性质测试结果也表明，可采煤层的顶、底板具有较强的抗拉、抗压、抗剪性。 采煤后对放顶、底板条件有利，开采条件较好。 第三节矿井设计概况 一、工程性质本矿为技术改造项目设计 二、井田开拓与开采（一）井田境界根据内蒙古国土资源厅xx年9月颁发的兴泰煤矿采矿许可证（证号1500000520737），井田面积1.9864km2，拐点坐标详见表1-3-1。 井田境界拐点坐标表表1-3-1拐点编号X Y拐点编号X Y14326866.0035591900.0024327705.0035592526.0034327430.0035592959.0044326967.0035593370.0054325930.0035592640.00标高从+2050m+1200m14327430.0035592959.0024328330.0035593660.0034328300.0035593700.0044328140.0035593830.0054327925.0035593985.0064326967.0035593370.00标高从+2050m+1600m（二）储量 （1）至xx年6月30日（基准日）煤矿的保有量、开采量、损失量内蒙古太西煤集团股份有限公司所属九个煤矿，有六个煤矿是正生产矿井，三个为在建矿井。 经本次核实，在9个煤矿范围内（817勘探线），总占有资源储量为7586.68万吨，其中，动用资源储量（111b）3326.62万吨；保有资源储量4260.06万吨，其中探明的（可研）经济基础储量（111b）236.01万吨、探明的（预可研）经济基础储量（121b）2079.54万吨、控制的（预可研）经济基础储量（122b）1003.08万吨、探明的（可研）次边际经济资源量（2S11）767.75万吨、控制的（预可研）次边际经济资源量（2S22）173.68万吨。 （3）矿井设计开采储量截止xx年6月矿井动用二1层储量14.0万吨，矿井井田边界留煤柱40m，井筒两侧留煤柱40m，断层煤柱40m，区段留煤柱10m，采区回采率厚煤层按75%、中厚煤层按80%、薄煤层按85%计算，兴泰煤矿二号井剩余储量为239.64万吨，矿井设计可采储量为197.62万吨，见表1-3- 6、表1-3-7。 （4）煤柱留设矿界保护煤柱40m；井筒煤柱围护带宽20m，再根据相关参数用数字标高投影法确定保护煤柱；采区煤柱20m；区段煤柱10m。 （三）设计生产能力、服务年限。 根据井田范围、资源储量、开采经济技术条件、煤炭市场需求状况以及业主的要求等因素，矿井设计生产能力为0.30Mt/a。 矿井设计服务年限4.7a。 矿井设计服务年限计算为T=Z/KA=197.62/（1.430）=4.7a。 式中T矿井设计服务年限，a；Z矿井设计可采储量，万t；A矿井设计生产能力，万t/a；K矿井设计储量备用系数，K=1.4。 （四）井田开拓方式 （1）井口与工业场地位置的选择本次技术改造考虑到节约投资、缩短工期等因素，决定利用现有三条井筒进行开拓，工业场地在现有的基础上进行改造。 （2）水平划分本井田煤层倾角在3035之间，设计开采二 1、二 2、二 3、二 4、 三、 五、七1共七层可采和局部可采煤层。 根据开采范围内煤层间距，开采标高，本次设计一个水平，划分四个区段进行开采。 即，第一区段标高+1875m；第二区段标高+1850m；第三区段标高+1825m；第四区段标高+1800m。 （3）井田开拓方式井田开拓方式为斜井开拓。 根据已选择的井田开拓方式，设计主斜井沿煤层顶板穿岩布置，井口坐标为X= 4328156、Y= 35592864、Z=1980，井筒方位122，倾角20，井筒掘至在1800水平后，掘运输石门至七层煤（开采18001850薄煤层时再掘），按照煤层开采顺序，在1800水平沿二1煤层掘轨道上山至1895水平与回风巷道接通形成系统；风井利用原灭火施工形成的灌浆巷道（顶板穿岩斜井，倾角26），在1952水平沿二1煤层顶板岩层掘暗斜井至1895水平，然后布置回风石门至二1煤层。 详见井田开拓方式平面图1-3- 1、剖面图1-3-2。 图131图132（五）采区划分及开采顺序考虑井田范围不大，设计不划分采区。 只以四个区段集中轨道上山在石门南、北翼沿走向布置长壁开采条带。 开采顺序为先上后下。 整体条带下行式布置，工作面后退式回采。 （六）井底车场及硐室 （1）井底车场硐室名称及位置考虑到井下排水及供电，在主井井底设中央变电所及水泵房、管子道、水仓、消防材料库等。 （2）井底煤仓的形式及容量井底煤仓为半园拱形，混凝土支护，支护厚度300mm，静断面积10.95m2，有效容量200t。 （3）水仓容量井底水仓由主、副两个仓组成，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。 水仓总长度25m，净断面S净=7.7m2，有效容量192.5m3，能容纳矿井8h的正常涌水量。 水仓采用人工清理方式。 （4）变电所、机电硐室、水泵房及消防材料库井下变电所、机电硐室、水泵房及消防材料库净断面为7.8m2，井下变电所及机电硐室总长30m，消防材料库长15m，水泵房长12m。 （5）井底车场巷道和硐室的支护方式井底车场巷道及硐室均采用锚喷支护方式，在围岩及顶板破碎地段采用挂网锚喷支护。 （七）采煤方法一）煤层赋存条件二1煤层为稳定的厚煤层-特厚煤层。 从与本次资源储量复核有关的见煤点统计，煤层纯煤厚度8.94m9.24m，平均厚度9.09m。 煤层结构为单一煤层到复杂结构煤层，局部含2-3层较厚的夹矸。 煤层厚度变化有向深部加厚的趋势二2煤层位于二1煤层之下，距二1煤层平均间距28.5m，中间为厚层状粗砂岩。 该煤层亦为全范围内可采，为厚度变化稳定的中厚煤层，局部为厚煤层。 煤层结构为大部含1层夹矸的简单煤层。 见煤点的煤层厚度平均值2.45m，最大厚度2.98m，最小1.91m。 煤层厚度变化较小，仅在14勘探线附近变薄为薄煤层。 二3煤层为不稳定的薄中厚煤层，局部为厚煤层。 煤层可采厚度2.78m3.5m，连续的见煤点平均厚度3.14m，该煤层与主要可采煤层二2煤层组成煤组合，煤层间距在3m5m左右。 煤层结构为局部含12层夹矸的简单煤层，1314勘探线间含12层夹矸，夹矸厚度0.01m0.35m。 二4煤层为不稳定的薄中厚煤层。 在12勘探线以南大部可采及10勘探线深部可采，其余地段不可采。 12勘探线以南的煤层可采厚度1.80m-2.05m，5个连续的见煤点平均厚度1.93m；10勘探线深部可采厚度0.76m-1.10m，平均厚度0.88m。 该煤层与二3煤层及主要可采煤层二2煤层构成煤层组合，煤层间距在3m-5m左右。 煤层结构为不含夹矸的简单煤层。 三煤层位于四煤层之上，距四煤层平均间距8.5m，为较稳定的薄中厚煤层，大部可采，可采煤厚1.55m1.77m，见煤点平均煤层厚度1.66m。 煤层结构简单，大多为单一煤层，局部（810勘探线浅部）含1层炭质泥岩夹矸，夹矸厚0.03m0.72m。 五煤层为较不稳定的薄至中厚煤层，煤层位除12勘探线外均有分布，局部可采，69勘探线间为可采区域（除68勘探线浅部局部受上覆砂岩体沉积冲刷作用而变薄为0.22m不可采外，其余可采厚度0.77m1.02，平均厚度0.9m）构浅部复杂，深简单，浅部含14层夹矸，夹矸厚0.04m1.18m。 七1煤层，为不稳定的薄中厚煤层，厚度变化较大，煤层位在全矿区均有分布，局部地段可采。 610勘探线间可采煤层厚度0.38m-2.66m，6个连续的见煤点平均厚度1.48m，含1-4层厚0.02m-0.27m的泥岩、炭质泥岩夹矸，为复杂结构煤层；13勘探线可采煤层厚度2.16-2.97m，含2-6层厚0.03m-1.71m的泥岩、炭质泥岩夹矸，为复杂结构煤层。 总体看煤层厚度有向深部变薄的趋势。 二）采煤方法 1、采煤方法的选择古拉本矿区目前普遍采用的采煤方法是仓储式采煤法，该采煤法虽然具有工艺简单、材料消耗小、生产成本低等优点。 但是，该采煤方法存在着安全条件差、回采率低、工作面生产能力小等弊端。 特别是在开采中厚煤层时，回采工作面作业人员直接暴露在采空区之内，而且仓内堆满浮煤，通风瓦斯管理难度较大，所以无法保证工作面的安全生产，为此，本矿井二 1、二 2、二 3、七1层煤拟采用俯伪斜柔性掩护支架采煤法；二 4、 三、五层煤拟采用俯伪斜走向长壁分段密集支柱采煤法。 2、本矿井主要采用采煤方法的技术特征 （1）俯伪斜柔性掩护支架采煤法（I）