新义煤矿矿井通风系统专项设计毕业论文.doc

河南理工大学本科毕业设计新义煤矿矿井通风系统专项设计毕业论文 目 录引言11 矿井概况与井田地质特征31.1井田自然概况31.1.1矿井地理位置与交通状况31.1.2自然地理31.1.3 气候气象及地震情况41.2地质构造及特征41.2.1 地质特征41.2.2地层41.2.3地质构造71.2.4煤层及煤质71.2.5水文地质91.2.6煤层顶底板131.2.7瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温及地压132 矿井井田境界、储量和服务年限162.1井田境界162.2毗邻矿井162.2.1新安矿井162.2.2渠里煤矿172.2.3 义安煤矿172.2.4孟津煤矿172.3井田境界确定的依据182.4井田未来发展情况182.5井田储量182.5.1矿井工业储量182.5.2矿井设计储量192.5.3矿井设计可采储量202.6矿井工作制度、生产能力、服务年限252.6.1矿井工作制度252.6.2矿井生产能力的确定262.6.3矿井服务年限的确定263井田开拓及采区设计273.1 矿井开拓方案的确定273.1.1井口与工业场地位置的选择273.1.2井筒形式和数目283.1.3水平数目及高度323.1.4主要巷道布置情况323.1.5 采区划分333.2开采顺序333.2.1 沿井田走向的开采顺序333.2.2 沿井田倾向的开采顺序333.3 井底车场333.3.1 井底车场型式333.3.2 空重车线长度、列车运行及调车方式343.3.3 井底车场硐室343.3.4 井底车场主要巷道及硐室支护343.4 采区布置及主要参数353.4.1 设计采区的位置、边界、范围和采区煤柱353.4.2 采区的地质和煤层情况353.4.3 首采采煤工作面长度的确定363.4.4 采区区段长度及区段数目的确定363.4.5采区的生产能力、采区煤柱和回采率383.4.6 采区巷道及硐室布置403.4.7 采区车场及硐室403.4.8 采区生产系统提供403.5采煤方法及采煤工艺413.5.1 采煤方法413.5.2回采工作面参数423.5.3 采煤工艺433.6 矿井提升与运输系统433.6.1 矿井提升系统443.6.2 矿井运输系统473.7 矿井供电、排水与压气系统483.7.1 矿井供电系统483.7.2 矿井排水系统493.7.3 矿井压气系统504 采区通风514.1回采工作面通风设计514.1.1采区概况514.1.2采区通风设计原则及要求514.1.3采区通风系统选择524.1.4回采工作面通风系统544.1.5回采工作面实际需要风量计算564.1.6回采通风技术管理及安全措施584.2掘进工作面通风设计594.2.1设计原则及步骤594.2.2掘进工作面通风方法604.2.3 掘进工作面所需风量计算及设计614.2.4硐室及其它地点需风量624.2.5风筒及局部通风机选择634.2.6掘进通风技术管理及安全措施654.3 通风构筑物的设置与主要通风机附属设备664.3.1通风构筑物的设置与要求664.3.2主要通风机附属设备设置675 矿井通风设计695.1 矿井通风系统的选择695.1.1选择矿井通风系统的原则705.1.2选择矿井主要通风机的工作方法715.1.3矿井通风系统的选择735.2矿井需风量的计算及分配765.2.1风量计算的标准和原则765.2.2矿井风量计算765.2.3 矿井总风量计算785.2.4矿井风量分配795.2.5风量分配后的风速校核805.3矿井通风阻力计算815.3.1通风系统图的绘制815.3.2风网图的绘制815.3.3摩擦阻力的计算825.3.4局部阻力的计算875.3.5自然风压875.3.6矿井通风总阻力895.3.7 等积孔计算905.4主要通风机选型915.4.1选择原则及步骤915.4.2主要通风机的选择925.4.3通风机运行工况925.4.4选择电动机945.4.5通风机设置及要求955.4.6 反风方式、反风系统及设施955.4.7 安装布置方式955.5概算矿井通风费用965.5.1计算主扇运转耗电量965.5.2吨煤通风电费计算965.6通风构筑物965.6.1风门965.6.2挡风墙975.6.3调节风门975.6.4 风帘975.6.5主要通风机附属设备976 矿井安全技术措施996.1 矿井主要安全技术措施996.2 煤矿井下安全避险六大系统996.2.1 监测监控系统996.2.2 人员定位系统1006.2.3 紧急避险系统1006.2.4 压风自救系统1026.2.5 井下供水施救系统1026.2.6 通信联络系统102结 论104致 谢106参 考 文 献107IV引言1) 概 述矿井通风系统作为矿井生产系统的重要组成部分,对维护矿井安全生产发挥着极为 重要的作用,矿井通风系统是否良好,对矿井节能降耗和抗灾能力也具有十分重要的作用, 是矿井安全生产的保障系统。通风系统的基本任务是：供给矿井新鲜风量，以冲淡并排 出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量（成份、温度和速度） 和数量符合国家安全卫生标准，维持良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障 井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。1.通过深入实践、了解 社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能 力和独立工作能力、组织管理和社交能力；2.对学生的思想品德，工作态度及作风等诸 方面都会有很大影响；3.对于增强事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。 是学生在校期间的昀后学习和综合训练阶段；4.是学习深化、拓宽、综合运用所学知识 的重要过程；5.是学生学习、研究与实践成果的全面总结；6.是学生综合素质与工程实 践能力培养效果的全面检验；7.是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节；8.是学 生毕业及学位资格认定的重要依据；9.是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。2) 本设计的编制依据（1） 新义煤矿矿井地质报告；（2） 新义煤矿采掘工程平面图；（3） 新义煤矿通风系统图；（4） 煤矿矿井制图标准_GB_T_50593-2010；（5） 煤炭工业矿井设计规范_GB 50215-2005；（6） 新义煤矿通风系统图。3)毕业设计所用的主要技术与方法（1） 工业储量的计算是将井田划分为若干小面积区域，在小范围内煤层倾角和厚 度均不大,可用平均倾角和厚度计算。然后将各小区域的工业储量相加，即得整个井田的 工业储量。（2）矿井需风量应按设计中井下同时工作的最多人数和按吨煤瓦斯涌出量的不同 的吨煤供风量计算，并取其中最大值。在矿井设计中吨煤瓦斯涌出量的计算，根据在地 质勘探时测定煤层瓦斯含量，结合矿井地质条件和开采条件计算出吨煤瓦斯涌出量，再计算矿井需风量。（3）根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定 采用立井开拓方式，中央并列式通风。本设计的开采水平设轨道运输、胶带运输和回风大巷三条，回风大巷专用于回风。井底车场采用立式车场。（4）本设计矿井现主采二1煤层，属于缓倾斜煤层，煤层赋存比较稳定，厚度为 018.8m，平均厚度为7.38m。瓦斯相对涌出量为 10.11m3/t，绝对涌出量为 25.53m3/min，属于高瓦斯矿井。结合设计矿井的实际情况以及现有的生产技术条件，设计工作面采用倾斜长壁、后退式综采的采煤方法。1111 矿井概况与井田地质特征1.1井田自然概况1.1.1矿井地理位置与交通状况新义煤业公司位于新安县正村乡境内，南距新安县约8km，东距洛阳26km。陇海铁路的新安火车站距矿区南部约8km，浅部的新安煤矿专用铁路距本井田约5km。洛三高速公路距矿区南部约5.5km，新安至石寺的公路从井田中部通过，新安至正村仓头的乡级公路从井田北东部通过。区内交通方便，详见图1-1。图1-1：井田交通位置图 Fig.1-1：Field traffic locations井田长约10.50km，宽约3.794.52km，面积42.74km2。1.1.2自然地理新义井田处于低山丘陵区，地势东高西低，沟谷发育。海拔高度一般350400m，最低点井田西南角，标高272.6m，最高点为象山顶峰，标高489.8m，最大相对高差217.2m。井田内基岩露头零星分布，其它多已成耕地。新义矿井区属黄河流域畛河水系与洛河水系涧河支水系，在正村及F29断层西南地段，沟谷水溪流入涧河，最后注入洛河。 区内无大水系，区南石门河属季节性河流，向南汇入涧河。1.1.3 气候气象及地震情况据新安县气象站资料，本区属暖温带大陆性气候。降水量比较适中，年降水量一般600700mm,夏季降水量占全年的60左右，年平均蒸发量2093mm。最高气温44（1966年6月20日），最低气温-17（1969年1月31日）。有霜期一般自9月至翌年5月，为期110天至165天平均142.6天，最大冻土深度为18cm。春冬两季以西风、西北风为主，夏秋两季以东南风为主，最大风速19m/s。根据建筑抗震设计规范（GB5011-2001），本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，一般建筑物按6度抗震设防设计，生命线工程按7度抗震设防设计。据洛阳市地震办公室资料，本区属五级地震区，震中烈度为度。1.2地质构造及特征1.2.1 地质特征新义煤矿区区域地层划分属华北地层区渑池确山小区，区域地层缺失下元古界、中元古界汝阳群下部，奥陶系下统、志留系、泥盆系、石炭系下统、侏罗纪和白垩系。区域内主要发育地层为太古界太华群，中原古界熊耳群与汝阳群、中元古界洛峪群与震旦系、寒武系、奥陶系下统、中统，石炭系中统、上统，二叠系，三叠系、第三系和第四系，其中石炭系和二叠系为主要含煤地层。该新义煤矿区位于华北板块南部，属于嵩箕断隆西缘之新安向斜北翼，西邻区域大断裂岸上襄郏断裂北段的龙潭沟断层。矿区构造形态受新安向斜控制，呈单斜状，地层走向4050，倾向130140，倾角614。1.2.2地层新义井田内地层自下而上有奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系和第四系地层。地层简表见表2-1。1.2.2.1中奥陶统（Q2）中奥陶统马家沟组（Q2m），为灰色厚层状石灰岩组成，厚080m，平均63m。1.2.2.2 上石炭统（C3）主要为本溪组和太原组地层，与下伏中奥陶统地层平行不整合接触。总厚35.6279.68m，平均53.36m。（1） 本溪组（C2b）：底部为不稳定黄铁矿透镜体；下部为铝土质泥岩，上部为铝土岩。一般厚6.5026.12m，平均厚13.36m。（2） 太原组（C3t）：自一1煤层底板泥岩之底至二1煤层底板砂岩之底，一般厚29.1253.56m，平均40.58m。按岩性特征分为四段：底部泥岩段（含二1煤）、下部灰岩段（含一2、一3、一4煤和L1L4灰岩）、中部砂泥岩段（含一5、一6煤）和上表1-1：地层简表Tab1-1： Stratigraphic profile界系统地层单位代号厚度（m）岩性新生界第四系全新Q40-15灰黄色亚粘土、沙砾石层。上更新Q30-90褐黄色粘土、砂层含砾和砂姜，底部为砖红色，产脊椎动物化石。中更新Q20-150棕红色粘土、砂层含砂姜和砾石层，裂隙受铁锰质侵染，产哺乳动物化石。下更新Q10-153灰黄色砂、卵砾，夹棕红色砂姜粘土层，下部呈钙泥质胶结，产哺乳动物化石。E0-258主要为砂岩、泥岩、泥灰岩及砾岩，中下部常夹石膏薄层，产螺、介形虫及孢粉等化石中生界三叠系下统刘家沟组T110-609主要为砂岩、泥岩偶夹薄层泥灰岩及煤线，产介形虫及植物化石。古生界二叠系上统石千峰组P2sh87-756上部为砖红色细中粒砂岩夹薄层沙砾岩及泥岩，局部层段富含泥质包体，缓波状斜层理发育，下部为暗紫色、灰绿色泥岩、粉砂岩，夹灰白色细中砂岩。底部为浅灰白微显浅肉红色中粗粒石英砂岩，坚硬，加暗紫红色泥岩及粉砂岩薄层，含植物化石。上石盒子组P2s104-297上部由长石、石英中粗粒砂岩，紫红色泥岩，砂质泥岩和灰黄色中细粒砂岩组成。下部由灰绿、灰白色细中粒砂岩、深灰色泥岩、粉砂岩夹煤（七组煤）组成。下统下石盒子组P1x202-348上部灰绿色泥岩、灰白色中细砂岩夹杂色泥岩和五煤组（1-3层）。中部为灰色、杂色泥岩、粉砂岩、砂岩，夹四煤组（1-3层），产植物化石。下部为细中粒长石石英砂岩和紫斑泥岩，底部为砂锅窑砂岩。山西组P1sh40-113由灰白色砂岩、灰黑色泥岩及砂质泥岩组成，含二煤组，其中二1煤普遍可采，产植物化石。石炭系上统太原组C3t28-86为黑色泥岩、灰白色中粗粒石英砂岩夹灰岩，含煤9层，产植物化石和海相动物化石。中统本溪组C2b0-28为灰色、浅紫红色鲕状铝石岩及浅灰色铝制泥岩，局部夹砾岩和砂岩，底部为不稳定的赤铁矿。奥陶系中统马家沟组O2M0-80上部为灰岩，豹皮状灰岩及泥灰岩，下部为沙砾岩和泥岩，产角石化石。下统治里组O1y20-273石灰岩、云质灰岩及少量泥岩等。古生界寒武系上统3119-264燧石白云岩、白云岩，夹竹叶状灰岩，产三叶虫化石。中统2251-469由鲕状灰岩、白云岩、泥质条带灰岩组成，产叶虫化石。下统141-208中上部为紫红色泥岩夹泥灰岩和泥灰岩夹泥岩，产三叶虫化石。下部为砾岩、泥灰岩等。上元古界洛峪群210-500由白云岩、石英砂岩、泥岩组成。部灰岩段（含一7、一8、一9煤）。 1.2.2.3二迭系（P）下自二1煤层底板砂岩之底，上至三迭系金斗山砂岩之底，厚543.25826.99m，平均厚693.32m，与下伏石炭系地层整合接触，划分为下统山西组、下石盒子组；上统上石盒子组、石千峰组。（1） 下二迭统山西组（P1sh）：自二1煤层底板砂岩（Se）之底至砂锅窑砂岩（Se）之底，全组厚62.55112.98m，平均厚81.45m，按岩性特征分为四段。二1煤层段：为灰、深灰色中厚层状细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤12层，其中二1煤为主要可采煤层；大占砂岩段：为灰、深灰色中厚层状富含白云片的中细粒砂岩、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，其间含二2、二3煤；香炭砂岩段：为灰、深灰色厚层状中、细粒砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，偶含薄煤三层；小紫泥岩段：为灰、深灰色泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩，上部泥岩含磷铁质鲕粒及紫斑。（2） 下二迭统下石盒子组（P1x）：自砂锅窑砂岩底至田家沟砂岩之底，全组厚202.65308.95m，平均厚267.83m，与下伏地层整合接触，分为三、四、五、六4个煤段，所含煤层均不可才。岩性由灰白、浅灰、灰绿、紫红、灰色泥岩、砂质泥岩、细、中、粗粒砂岩及不稳定的薄煤组成。（3） 上二迭统上石盒子组（P2s）：自田家沟砂岩底至平顶山砂岩之底，本组厚129.71271.35m，平均厚度174.54m。分为七、八煤段，由灰、紫灰及灰绿色砂质泥岩、中细粒砂岩及薄煤层组成。（4） 上二迭统石千峰组（P2sh）：自平顶山砂岩底至金斗山砂岩之地。厚87286.40m，平均厚度168.82m，分为平顶山段和土门段。平顶山砂岩段（P2sh1）平均厚72.40m，土门段（P2sh2）平均厚95.60m。 1.2.2.4三迭系下统刘家沟（T） 与下伏土门段地层整合接触。言行为紫红色细粒砂岩，局部为中砂岩，主要成分石英，具大型板状交错层理，硅质胶结，俗称金斗山砂岩，厚0102m。 1.2.2.5第四系（Q） 以角度不整合覆于个时代地层之上，由表土层及残坡积物组成，厚044.50m，平均25.00m。1.2.3地质构造新义煤田位于中朝准地台南缘，华熊台缘拗陷的渑池确山陷褶断束北西部。区域内发育较大的褶区构造为新安向斜。断裂构造主要为北西南东方向或近东西向的一组张性断裂。新义井田位于新安倾伏向斜北翼的深部,为一平缓的单斜构造。地层走向4050，倾向130140，倾角614。井田西部边界由于F58断层影响，在03勘探线附近发育有一宽缓的牵引向斜，延伸3.6km，轴向NW，向南东倾伏。除西部边界F58断层外，井田内尚未发现落差大于15m的断层。F58断层为正断层，走向北西，倾向北东，倾角70，落差50200m。在首采区经三维地震勘探发现落差512m的小断层12条（其中落差大于10m的断层1条），小于5m的断点27个。首采区内落差大于5m的断层见表1-2。井田内未发现陷落柱、无岩浆岩侵入，综合评价井田构造属简单类型。1.2.4煤层及煤质 1.2.4.1煤层新义区含煤地层为二叠系上、下石盒子组、山西组和属石炭太原组，总厚度56.44，含七、五、四、三、二、一共6个煤段，含煤22层，煤层总厚度7.38m，含煤系数2.6。山西组和太原组为主要含煤地层。上、下石合组厚379.95465.05m，平均442.37m，含七、五、四、三共四个煤组，计8层煤，煤层总厚度0.82m，含煤系数0.2%。其中七煤组偶见可采点，但极不稳定，五、四、三煤组未见可采点，因此上、下石盒子组不含可采煤层。 表1-2：首采区断层一览表Tab1-2 Fault list first mining area序号断层名称性质走向倾向倾角（）落差（m）延展长度（m）可靠程度1F5正断层NS转SWE转SE758500较可靠2F6正断层NWSW705250较可靠3F23正断层WE转SES转SW655330可靠4F26正断层SW转SESE转SW756220可靠5F30正断层NWSW706350可靠6F33正断层WEN7512650可靠7F34正断层NWSW707390可靠8F35正断层NSE605210可靠9F36正断层NWSW705200可靠10F38正断层NWNE706390较可靠11F39正断层SESW706260可靠12F40正断层WE转NSN转E705350较可靠山西组厚62.55112.98m，平均厚厚81.45m，含二5、二4、二3、二2、二1煤，统称二煤组。煤厚总厚度为5.73，含煤系数7%，其中二1煤层平均厚4.81m，为全井田可采煤层，其余为不可采煤层。太原组厚29.1253.56m，平均厚40.58m，含一9、一8、一7、一6、一5、一4、一3、一2、一1煤，统称一煤组。煤层总厚度0.83m，含煤系数2%。其中一1煤、一2+煤零星可采，其余均为不可采煤层。新义井田可采煤层仅有二1煤层，其赋存于山西组（P1sh）下部，位于大占砂岩和二1煤层底板砂泥岩之间，上距砂锅窑砂岩38.80100.65m，平均70.33m，下距L7灰岩5.8221.00m，平均11.93m。二1煤层层位稳定，井田内有61个钻孔穿见，其中51个孔可采，10个孔不可采，（其中3个孔未见煤），变异系数77%，煤层厚度015.47m，平均4.81m，属大部可采的薄至厚煤层。属较稳定煤层。煤层结构较简单，局部夹矸12层，有分叉现象，夹矸单层厚度0.104.29m，岩性为泥岩或炭质泥岩。二1煤层厚度具有短距离内急剧变化之特点，大致呈NNE向厚薄相间交替出现，不可采面积较小；井田内不可采点10个，占16.39%；薄煤层14个，占22.95%，中厚煤11个，占18.03%，厚煤层22个，占36.07%，特厚煤层14个点，占22.95%。二1煤层直接顶板为细、中粒砂岩（大占砂岩）。厚度5.9021.68m，比较稳定，岩性坚硬。底板为具条带状泥岩、砂质泥岩，少数为粉砂岩或细砂岩。新义井田煤层埋藏相对较深，无煤层出露。1.2.4.2煤质二1煤呈黑色、粉状及鳞片状产出，受后期构造作用的影响，其原生结构受到破坏，形成了以糜棱煤为主的构造煤。煤中含黄铁矿结核，煤的强度极低。视密度1.46t/m3。二1煤层原煤灰份8.6230.52，平均17.72，属低中灰煤，精煤灰分8.17。 原煤全硫含量0.972.07，平均1.78，属中硫份煤，精煤全硫含量0.9。原煤磷含量0.02，属低磷煤。原煤收到基低位发热量27.69MJ/kg。二1煤层煤质汇总表详见表2-3。综上所述，二1煤层为低中灰、中硫、低磷、高发热量、高熔融性粉状贫煤,一般以动力用煤和民用煤为主。1.2.4.3风华带根据岩石风化程度，一般分为全风化和半风化带，全风化带分布于地表，半风化带厚度较大，裂隙发育，岩石破碎，边坡不稳定，总厚度3050m。1.2.5水文地质 1.2.5.1主要含水层 （1）奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层；奥陶系灰岩含水层由灰岩、白云质灰岩、角硕状灰岩、硅质白云岩和白云岩组成，总厚度为273m。以往在北侧外围浅部地段曾多次抽水试验并有14个钻孔揭露该含水层64.84119.74m，其中有2个孔揭露厚度大于100m，4个孔大于50m，8个孔小于50m，均未发现漏水现象。钻孔单位涌水量0.000614.03L/sm，渗透系数0.000459.02m/d，地下水位标高+291.14+375.75m。井田范围内，本层顶板埋深600-1000m，本次勘探有21个钻孔揭露该层，未见溶孔。局部裂隙发育。钻孔单位涌水量0.0210.048L/sm，渗透系数0.04150.061m/d，地下水位标高+259.43+291.69m，属于弱到中等富水性含水层。本含水层距二1煤层底界44.3079.68m，一般58m，其间有两层主要隔水层阻止该含水层水进入矿井。属二1煤底板间接充水含水层。表1-3：二1煤层煤质汇总表Tab1-3： 二1 Coal Seam Coal Quality Summary工业分析发热量（MJ/kg）全硫形态硫Mad（）Ad（）VdafQb,dQgr,v,dQnet,v,arSt,d（）SP,d（）So,d（）Sa,d（）原煤0.39-1.220.82(44)8.62-30.5217.72(50)12.89-17.1414.67(45)24.13-31.8628.38(6)23.88-32.6628.86(6)21.87-29.2527.69(8)0.97-2.07 1.78(50)0.26-1.60 0.95(46)0.31-1.03 0.75(46)0.00-0.02 0.00(46)洗煤0.39-1.11 0.77(40)4.48-12.23 80.17(46)11.20-14.20 12.29(46)30.81-34.7933.01(7)0.49-1.07 0.90(37)0.02-0.42 0.10(32)0.47-0.97 0.77(32)0.00-0.01 0.00(32)（2）太原组灰岩岩溶裂隙承压含水层；太原组主要岩性为薄层灰岩、硅质泥岩、砂岩、砂质泥岩及薄煤层组成，其中灰岩一般为25层，单层厚0.207.50m，灰岩总厚7.0416.35m，一般厚10m左右。井田外围浅部地段进行过多次抽水，钻孔单位涌水量q=0.000440.0843L/sm，渗透系数k=0.004124.762m/d，地下水位标高+338.09+207.94m。勘探穿过太原组地层的钻孔有28个，灰岩裂隙发育，为方解石充填，简易水文观测无漏水现象。钻孔单位涌水量q=0.0480.094L/sm，渗透系数k=0.1000.551m/d，地下水位标高+330.22+336.13m，属于弱富水性含水层。太原组L7灰岩顶部距二1煤层底板间距5.8221.00m，平均11.93m，属矿井直接充水含水层。（3） 山西组砂岩孔隙裂隙承压含水层；以二1煤层顶板以上的大占砂岩和香碳砂岩为主，为灰白色中粗粒砂岩，平均厚30m左右，裂隙不发育，井田内施工的所有钻孔均未发现涌、漏水现象。井田外围浅部地段进行过多次抽水，钻孔单位涌水量q=0.000250.181L/sm，渗透系数k=0.001350.217m/d，地下水位标高+198.75+324.48m。本井田内11010孔抽水试验结果表明，k=0.138m/d，属弱富水性含水层。该含水层属于弱富水性偏中等，且不均匀，受裂隙发育程度控制，为二1煤层顶板直接充水含水层。（4） 上、下石盒子组砂岩裂隙承压含水层；石盒子组地层中灰白色中粗粒砂岩为主要含水层，底层总厚度350.70503.45m，中粗粒砂岩累计厚度23.3143.46m，一般1319层，单层厚0.27.0，期间泥岩和砂质泥岩隔水，砂岩裂隙不发育，地下水补给来源有限，弱富水性。钻孔单位涌水量q=0.003190.0286L/sm，渗透系数k=0.01150.0594m/d该含水层富水性弱，且不均匀。山西组顶界以上以紫色泥岩和砂质泥岩为良好隔水层，阻隔石盒子组砂岩含水层和山西组砂岩含水层之间的水力联系，属矿井间接充水含水层。（5）平顶山砂岩裂隙含水层；灰白色中、粗粒砂岩为主要含水层，总厚度66.1091.40m，单位涌水量q=2.557L/sm，渗透系数k=3.483m/d。在本阶段勘探过程中有11013孔、1202孔、1301孔、1302孔、和1601孔发生严重漏水现象，0803孔和0804孔出现涌水现象，放水试验结果为q=0.098L/sm，k=0.144m/d，属中等富水性，由于该含水层与二1煤层间距较大，中间夹多层泥岩和砂质泥岩隔水层，因此对矿井开采没有影响。（6）第四系冲积、洪积砂、卵石孔隙含水层。第四系地层中分布有砂、卵石含水层，厚019.39。岩性松散，分选性差，次棱角及次原状、成分主要为砂岩、石英岩和灰岩等，砾径一般210m。该层漏水严重，具有一定的贮水条件。1.2.5.2 主要隔水层 （1）本溪组铝土质泥岩或铝土岩隔水层。厚6.5026.12m，平均13.36m，该层井田内普遍发育，层位稳定，岩性致密，裂隙不发育，不透水。在正常情况下可阻止奥陶系灰岩水与太原组灰岩水之间的水力联系。 （2）二1煤层底板至L7灰岩顶部之间的砂质泥岩和泥岩隔水层。该层在井田范围内普遍发育，厚度较稳定，厚10m左右。节理、裂隙多为闭合型或被充填物充填，透水性差，加之太原组灰岩富水性弱，正常地段可阻止该层以下含水层水进入矿井。当遇断裂切穿该隔水层而沟通含水层与煤层水力联系时，则灰岩地下水就能直接进入矿井。 （3）山西组顶界上部的紫色泥岩和砂质泥岩隔水层。该层演示颗粒细小致密，裂隙多为闭合型或被充填，透水性极差，层位较稳定，厚度一般为30m左右，可阻隔下石盒子组砂岩裂隙水与山西组砂岩裂隙水发生直接水力联系。 1.2.5.3 断层导水性井田内未发现落差大于20m以上的断层，构造简单，表明井田内地层连续性和完整性较好，各含水层因断层发生水力联系的几率较小。但西部边界有龙潭沟正断层，走向北西，倾向北东，落差50200m，导致灰岩含水层局部与煤层对接，有可能对煤矿床充水。开采时应按规定留设防水煤柱。1.2.5.4 水文地质勘查类型根据煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215200），本井田水文地质勘查类型为第三类第二亚类第一二型，属于底板进水为主的水文地质条件简单中等的岩溶充水矿床。1.2.5.5 矿井充水因素二1煤层直接顶板砂岩裂隙水和太原组灰岩水为矿床直接充水水源。由于含水层富水性弱，而且不均匀，水量有限，易于疏排。井田内地表水系不发育，加之地形坡度较大，不利于大气降水及地表水的下渗，地表水对矿井开采没有影响。奥陶系灰岩埋藏深，水压大，为简单到中等富水性的含水层，距离二1煤层底板平均58m。正常情况下对二1煤层没有影响，但由于岩溶裂隙发育不均，特别是由于构造破坏造成煤层底板隔水层导水情况下就会发生突水，成为矿井充水水源。新安煤矿1995年11月5日的突水就是由于该矿F3断层（落差4.4m），破碎带导水通道上升至二1煤层附近，当巷道掘进至该处造成，最大突水量达4257m3/h。1.2.5.6预测矿井涌水量根据河南省新安煤田新义井田煤炭勘探报告山西组砂岩和太原组灰岩是二1煤层直接充水含水层，而其它含水层为间接充水含水层，矿井的总涌水量即为山西组砂岩和太原组灰岩含水层的涌水量的总和。据地质报告提供的资料，目前新安煤矿正常涌水量340m3/h，最大涌水量654 m3/h，参考浅部新安矿井实际涌水量，采用比拟法预计矿井正常涌水量529m3/h，最大涌水量1017m3/h。采用邻近矿井地质报告底板灰岩突水建议值，突水时涌水量2629m3/h。1.2.6煤层顶底板二1煤层直接顶板主要为细中粒砂岩，厚度5.3021.68m，比较稳定，岩性坚硬。其次为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，厚度为1.65.05性脆易碎。二1煤底板主要为泥岩和砂质泥岩，少数为粉砂岩或细砂岩。1.2.7瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温及地压1.2.7.1瓦斯根据矿井地质报告，本井田采取瓦斯样11个，根据瓦斯分析资料，在-200m水平以下属沼气带，沼气成分80%，瓦斯含量为2.219.80m3/t，平均5.39m3/t，具体见表1-4。新义煤矿二1煤层为突出煤层，其中新义煤矿二1煤煤体破坏类型主要为类和类，局部达到V类，总体为类。构造软煤普遍发育，二1煤层煤体坚固性系数f值在0.220.65之间，平均为0.35，瓦斯放散初速度P数值值域在15.028.0之间。共测定了8个煤层压力点，采用直接法测定二1煤瓦斯压力为0.301.40MPA，间接测定的煤层瓦斯压力为0.581.25MPA。 表1-4：二1煤层瓦斯分析结果表Tab1-4：Gas analysis results table孔号瓦斯成分（%）瓦斯含量（m3/t.燃）Mad（%）Ad（%）Vd（%）CO2CH4N2010138.5288.333.157.420.4724.0014.900101521.2323.5355.240.3010.9205017.2374.578.133.330.7418.1016.58080212.3380.337.345.200.9017.1013.4009044.5988.332.537.000.9811.3513.81110121.4894.693.838.7322.77110153.7694.791.455.1519.2012015.8085.243.466.760.479.5211.6712036.5224.6762.832.210.612.6811.3713012.8779.569.243.420.6417.5513.10150111.4097.271.339.8015.14 在建井期间，二1煤层顶板以上15m左右多次揭露二3煤层，二3煤层厚01.2m平均0.4m，从揭露的煤层情况来看，石门处煤层较厚，东轨道大巷和东回风大巷处多为很薄的煤线。根据鉴定报告资料二3煤体破坏类型主要为类，局部见类或类煤，通过二3煤层3组煤体坚固性系数和瓦斯放散初速度测定，二3煤层煤体f值在0.200.72之间，P数值值域在19.022.2之间。超过煤与瓦斯突出矿井鉴定规范确定的临界值，同时测定了二3煤层瓦斯含量、瓦斯吸附常数及工业分析，间接反算煤层瓦斯压力为0.67MPA，已接近发生煤与瓦斯突出的压力临界值，由于二3煤层测定点非常有限，鉴定报告参考了邻近矿井义安煤矿二2煤层情况（义安煤矿二2煤层已发生煤与瓦斯突出），判定新义矿二3煤具有突出危险性。鉴定报告测定了9个煤层瓦斯原始含量点，二1煤层有8个瓦斯测定含量点，瓦斯含量在8.3812.84m3/t之间，最大为12.84m3/t；二3煤层有1个瓦斯测定含量点，瓦斯含量为9.76m3/t。新义煤矿为煤与瓦斯突出矿井。1.2.7.2 煤尘根据勘探报告资料，井田内1801孔做了煤尘爆炸性试验：水份0.78%，灰份29.26%，可燃基挥发分16.17%，火焰长度5mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为20%，二1煤层煤尘有爆炸危险性。1.2.7.3 煤的自燃根据生产矿井和小窑调查及正村井田取样试验资料，T0为824C，贫煤T025C属不自燃煤，故本井田二1煤层属不易自燃。1.2.7.4 地温新义井田地温梯度值为1.462.37C/100m，平均地温梯度值为1.87C/100m，属地温正常区。井田内二1煤层底板温度变化范围在27.737.7C，基本上随煤层埋藏深度的增加而升高，二1煤底板温度在-300m水平以浅一般小于31C，-300m水平以深，会出现一级高温区，深部开采时应采取降温措施。1.2.7.5冲击地压危险性新义井田勘探报告未对井田煤层冲击地压作出评价，但由于本矿井煤层埋藏深，所以对地压提出分析、探测和预防措施。1.3 地区经济状况新安县总面积1160km2，总人口约48万人。2001年生产总值38.344亿元。形成了煤、电、铝一体化联合生产、经营的局面，经济基础较好。1.4 生产矿井与老窑井田内无生产矿井与老窑。井田浅部边界以浅只有开采二1煤的新安煤矿，属于义马煤业公司管辖，1989年投产，斜井开拓，生产能力1.5Mt/a。1.5 项目的外部条件1.5.1运输新义矿位于新安县正村乡境内(新安煤田正村普查区西部),距新安县约8km，东距洛阳26km。陇海铁路的新安火车站距矿区南部约8km，浅部的新安煤矿专用铁路距本井田约5km。洛三高速公路距矿区南部约5.5km，新安至石寺的公路从井田中部通过，新安至正村仓头的乡级公路从井田北东部通过，区内交通方便，因此，矿井运输条件落实、可靠。1.5.2电源矿井电源双回路分别取自石寺和万山湖110kV变电站，电源可靠。1.5.3水源条件区内第四系残坡积层厚度大的部位，可存储一定量的大气降水，但这部分水源仅可基本满足当地居民用水。矿井水源可取自以下两个水源：（1）地下水：本井田奥灰水水量较充足，可利用深井取奥灰水作矿井水源。（2）井下排水：二1煤层开采后， 其上覆岩层中的山西组砂岩含水层、石盒子组砂岩含水层水等将直接或间接涌入井下，这部分涌水排至地面经处理后可作为水源。1.5.4主要建筑材料来源及供应条件建井所需砖、瓦、石料均可就地供应，钢材、木材、水泥等物资可经公路或铁路直接运至工业场地。2 矿井井田境界、储量和服务年限2.1井田境界井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。一般井田境界划分的原则有如下几条： （1）以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界；（2）以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；（3）以相邻矿井井田境界煤柱为界；（4）人为划分井田时：煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一垂直面来划分井田境界；在倾斜或急倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，以主采煤层底板等高线为准的水平面划分井田。新义煤矿井田位于新安煤田正村井田西部，东以19勘探线为界，西以0勘探线以西360m为界，北起二1煤层底板标高-200m等高线，南至二1煤-600m等高线。东西走向长约10.50km，倾向宽3.794.52km，面积约42.7405km2。井田范围由表2-1所列坐标圈围而成：表2-1：井田范围座标表Tab2-1： Mining area range inflection point coordinate点号XY点号XY13848690.0037598140.0093855307.8137606307.8823850136.3037598610.76103852204.6737609776.5533850667.3237599266.27113848904.7837604321.6343852171.3137601513.01123847733.4937601562.0153852675.4137602499.04133847130.0037601370.0063852857.1137603030.5073854643.6737604841.1783854390.0037605092.002.2毗邻矿井2.2.1新安矿井义煤集团新安矿井位于新安县城西北约15Km处石寺乡境内，井田范围西起35勘探线，东至F2、F29断层，北部为+150m煤层底板等高线，南部至二1煤层-200m等高线。井田东西走向长约15.5Km，南北倾斜宽约3.5km，面积约53.6km2。主采山西组二1煤一层，煤厚018.88m，平均4.22m，倾角611。煤质属中灰、中硫、低磷高熔点粉状贫煤，不易自燃，为煤与瓦斯突出矿井。地质构造和水文地质较简单。矿井正常涌水量600m3/h，最大涌水量1000m3/h。截至2004年底矿井尚保有工业储量22530.8万吨，可采储量16463.7万吨，矿井生产能力1.50Mt/a。2.2.2渠里煤矿渠里煤矿位于新安煤田西端，新安县城北15km，为地方国营煤矿。井田面积约6km2。矿井开采山西组二1煤层，煤层厚度一般35m，平均4.32m，煤层倾角平缓。地质构造和水文地质较简单。煤层不易自燃。属高瓦斯矿井。矿井正常涌水量250m3/h，最大涌水量400m3/h。至2008年底，矿井保有地质储量3167万吨，可采储量1802.4万吨。生产能力为0.45Mt/a，矿井服务年限尚有28.6a。2.2.3 义安煤矿义煤集团义安煤矿，位于河南省新安县正村乡，南距新安县城15km。属于新安煤田正村井田，井田范围北西以新安县石寺公司子崖煤矿、正村石泉煤矿、二道桥煤矿及新安煤矿深部边界为界；北东以31勘探线与孟津煤矿分界，南东以二1煤层等高线-600m水平标高为界；南西以19勘探线与新义矿分界；走向长约6.3km，倾向宽5.5km，面积约28.744km2。井田资源储量164.07Mt，可采储量93.822Mt。矿井设计生产能力1.20Mt/a，服务年限53.9a。井田开采二叠系山西组二1、二2煤层，以二1煤层赋存稳定，结构较简单，平均煤厚4.15m；二2煤层局部可采，属不稳定煤层，平均煤厚0.69m。矿井属煤与瓦斯突出矿井、煤层不易自燃、煤尘有爆炸性、地温正常，开采技术条件较简单。矿井开拓方式为立井两水平上下山开拓，一水平标高-318m。矿井初期建3个井筒，分别主井、副井和中央风井。井筒深度707m。通风系统采用中央并列式，即副井进风，中央风井回风，设计以二个采区、一个二1煤层综采面、一个二2煤层炮采面保证矿井设计生产能力。2.2.4孟津煤矿孟津煤矿位于河南省孟津县横水镇境内，东距孟津县城15km，南距新安县城约27km。属于新安煤田正村勘探区东部，井田范围北以F2断层为界，西以F29及31勘探线与义安煤矿分界，东以F7断层为界，南至二1煤层-600m等高线。走向长约7.