新豐煤礦60萬噸新井通風安全設計

1、目錄第一章 礦區(qū)概述及井田地質特征61.1礦區(qū)概述61.1.1井田交通位置61.1.2地形地貌61.1.3礦區(qū)經濟、工農業(yè)生產和遷村征地情況61.1.4主要建筑材料供應71.1.5礦區(qū)水文情況71.1.6礦區(qū)氣候條件71.1.7電源供應條件81.2井田地質特征81.2.1井田地形及區(qū)域地質概況81.2.2井田的勘探程度91.2.3地質構造91.2.4水文地質131.2.5地溫161.3煤層特征171.3.1煤層頂底板巖性及煤層夾矸情況171.3.2煤層171.3.3煤的化學性質及工藝性能181.3.4煤類及其工業(yè)用途191.3.5煤的含瓦斯性191.3.6煤的自燃與煤塵19第二章 井田開拓20

2、2.1井田境界及可采儲量202.1.1井田境界202.1.2可采儲量212.1.3礦井設計生產能力及服務年限252.2礦井開拓252.2.1 礦井開拓的基本問題252.2.2開拓方案的確定282.2.3礦井基本巷道312.2.4礦井提升382.2.5大巷運輸設備40第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置423.1煤層地質特征423.2采區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)423.2.1確定采區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)的原則423.2.2采區(qū)巷道布置423.2.3采區(qū)巷道布置參數確定433.3采煤方法433.3.1采煤工藝方式433.3.2采區(qū)巷道布置50第四章 礦井通風524.1礦井通風系統(tǒng)選擇524.1.1礦井通風系統(tǒng)擬

3、定原則和要求524.1.2礦井通風方式的選擇524.1.3主要通風機的工作方法技術比較564.2采區(qū)通風574.2.1采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求574.2.2采區(qū)通風方式選擇574.2.3采煤工作面上行通風和下行通風的確定584.2.4工作面通風方式584.2.5采區(qū)風量計算604.2.6采區(qū)通風系統(tǒng)評價614.2.7采區(qū)通風構筑物614.3掘進通風624.3.1掘進通風方式的選擇624.3.2掘進頭風量計算634.3.3風筒的選擇644.3.4掘進通風設備644.3.5掘進通風安全技術措施654.4礦井所需風量654.4.1礦井風量的計算原則654.4.2礦井總風量的計算654.4.3風量分配6

4、64.5礦井通風阻力694.5.1礦井通風阻力的計算原則694.5.2礦井通風容易時期和困難時期704.5.3礦井最大阻力路線和通風網絡圖704.5.4礦井通風阻力計算724.5.5礦井通風總風阻及等積孔計算744.5.6礦井通風系統(tǒng)的分析與評價754.6礦井通風能力核定764.6.1礦井自然風壓計算764.6.2通風機的選擇774.6.3電動機的選擇794.6.4礦井主要通風設備的要求814.7礦井反風措施及裝置814.7.1礦井反風的目的和意義814.7.2礦井反風措施及裝置814.8概算礦井通風費用834.8.1通風電費834.8.2通風設備的折舊費和維護費834.8.3 通風員工工資費

5、用844.8.4噸煤通風成本844.9礦井通風系統(tǒng)評價84第五章 粉塵災害防治855.1粉塵855.1.1粉塵的職業(yè)危害855.1.2粉塵產生的特點855.2防塵措施855.2.1防塵措施855.2.2回采、掘進工作面除塵875.2.3轉載及運輸防塵主要措施895.2.4煤層注水防塵以及采空區(qū)灌水防塵895.2.5防塵供水系統(tǒng)905.3防爆措施915.3.1防爆措施915.3.2井下電氣設備及保護的選擇915.4隔爆措施925.4.1隔爆棚935.4.2隔爆水棚935.4.3隔爆棚設置945.4.4隔爆水棚的用水量955.5礦井地面生產系統(tǒng)防塵95專題設計部分97翻譯部分103英文原文104中

6、文翻譯111一般部分第一章 礦區(qū)概述及井田地質特征1.1礦區(qū)概述1.1.1井田交通位置新豐煤礦位于河南省登封市西南約有16km處，行政區(qū)劃屬登封市大金店鎮(zhèn)管轄,主體在大金店鎮(zhèn)陳樓村。區(qū)內交通以公路為主。登封至汝州公路由礦區(qū)內通過，該公路為柏油路面，風雨無阻，可至汝州、鄭州、洛陽等地，并與焦枝、京廣、隴海等鐵路相接，交通較為方便（圖1-1）。1.1.2地形地貌 本區(qū)為低山區(qū)，山嶺呈近東西向展布于礦區(qū)南北兩側，中間為低洼槽谷，地形起伏較大，區(qū)內最高海拔標高+698.3m（伏牛山），最低海拔標高+395.5m（王堂水庫），相對高差302.8m。1.1.3礦區(qū)經濟、工農業(yè)生產和遷村征地情況井田地處低山

7、區(qū)，村稀人少。土地比較瘠薄，井田內僅有村莊5個，199戶，807人，平均每平方公里不足100人，區(qū)內居民絕大部分務農，勞動力充足。主要農作物有小麥、大豆、玉米、山芋等。遷村和征地不會成為困難。1.1.4主要建筑材料供應料石、石子及磚瓦等材料可就地供應，鋼材、木材和水泥等可由公路和鐵路運至礦井工業(yè)場地。1.1.5礦區(qū)水文情況1.河流本區(qū)西部的新新河（又稱砂鍋窯河），為一常年性河流，向東流入王堂水庫，王堂水庫流向東南流入穎河匯入淮河，屬淮河水系，。據以往觀測資料：新新河最小流量32.14m3/d，最大洪流量1693.79m3/d。2.水庫王堂水庫位于該礦區(qū)西北部，總庫容520104m3，興利庫容2

8、93104m3，設計灌溉面積5900畝，庫底距二1煤層深度約200750m，未發(fā)現滲漏現象。3、水源條件本礦井可供選擇的水源，地下水有第四系砂礫石含水層和井下排水，地表水有王堂水庫和磴槽泉，經調查磴槽泉流量較?。?.45m3/h），不能作為供水水源。第四系砂礫巖含水層，裂隙發(fā)育，含水豐富，但地質報告中對水量未予明確。目前礦井生產及生活用水，均由位于王堂水庫南岸的一眼水井抽取該含水層水。該含水層又有王堂水庫的補給，是較理想的供水水源。井下排水和王堂水庫水經過凈化處理，也可作為供水水源，水源條件靠。1.1.6礦區(qū)氣候條件本區(qū)屬典型的大陸性半干旱氣候區(qū)，特點是冬春寒冷干旱，夏秋濕潤多雨。降水多集中在

9、六、七、八月或七、八、九三個月，年最高降水量1002.5mm，最低降水量419.5mm，年平均降水量1970年以前為606.9mm，1970年以后為593.8mm，月平均降水量185mm，歷年最大日降水量153.5mm（1956年6月21日）。年蒸發(fā)量9031976.2mm，年平均相對濕度6070%。年平均氣溫為9.114.6，元月份最冷，氣溫達-3.3 -18.2。七月份最熱，氣溫達4244.6。春、夏、秋季以東風和東北風為主，間有西風，冬季以西風和西北風為主，風力在冬春兩季最大，最大風速2840m/s。地震：據河南省地震局等資料，登封地區(qū)未發(fā)生過大的破壞性地震（表1-1）。本區(qū)位于華北板塊

10、嵩箕構造區(qū)，地震活動具有強度小，頻度低的特性。據建筑抗震設計規(guī)范（gb50011-2001）和中國地震動參數區(qū)劃圖（gb18306-2001），登封市抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，產生大地震的可能性不大，因此地震對本區(qū)地面和井下建（構）筑物影響不大。表1-1登封地震記錄表發(fā)生時間地點地震情況資料來源公歷舊歷1984年明咸化二十年登封大旱及地震登封縣志1695年5月13日清康熙34年4月登封地震登封縣志1974年5月6日登封震級2.2級，震源深度30km河南地震局1975年11月2日登封震級2.2級河南地震局1992年1月8日登封震級2.2級河南地震局另從大地構造位置看，

11、本區(qū)位于豫西隆起區(qū)和豫東南平原區(qū)過渡地帶，不利于應力集中，地震活動較弱。包括本區(qū)在內的鄭州至漯河間29年水準測量結果表明地殼垂向變化速度小于1.4mm/a，說明本區(qū)主要地質活動表現為區(qū)域性的下降接受沉積，處于地質構造運動相對穩(wěn)定的地段。同時，區(qū)內及周圍未發(fā)現新近紀大的活動性發(fā)震斷裂，由此引起的地面沉降和地裂縫的可能性極小。1.1.7電源供應條件新豐煤礦主井變電所電源一路來自大金店35kv變電站，供電距離7km，使用lgj-150鋼芯鋁絞線，供電線路電壓10kv 。二回路電源來自新新35kv變電站，供電距離2km，使用lgj-150鋼芯鋁絞線，供電線路電壓10kv 。副井變電所電源，一回路來自新

12、新變電站，使用yjv223*185交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電纜埋地敷設，供電線路電壓10kv；二回路來自主井變電所，使用yjv223*185交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電纜埋地敷設，供電線路電壓10kv。1.2井田地質特征1.2.1井田地形及區(qū)域地質概況本區(qū)位于華北晚古生代巨型拗陷沉積盆地南帶之西南隅。盆地基底地層為下古生界寒武系上統(tǒng)之長山組（3ch）地層 。本區(qū)接近華北地臺西南緣的伏牛古陸和中條古陸。華北地臺經歷了1.31.5億年的風化剝蝕后，至晚石炭世中晚期,海水自ne、e方向侵入，盆地基底持續(xù)緩慢下沉的同時，接受沉積，形成了巨厚的陸表海碳酸鹽臺地碎屑堡島復合沉積體積（c2地層）和多旋回淺水三角洲

13、含煤建造沉積體系（p1sp2s地層），本區(qū)主要可采煤層一3煤和二1煤就寓于其中。到了晚二疊世早期末，南部古特提斯洋殼對華北板塊俯沖加劇，致使包括本區(qū)在內的豫西地形增高，演化為陸緣近海湖沉積（p2sh地層），從而基本結束含煤沉積。從中生代三疊紀末到新生代古近系末期，本區(qū)發(fā)生重大板內變形和構造分異。首先為三疊紀末的印支運動，總體表現為ew向嵩淮隆起和ew向斷裂，缺失j1k3地層。其次，為侏羅紀末期的燕山早期運動，在本區(qū)主要表現為一系列nw向走滑斷裂和走滑扭動嵩箕弧。其三為白堊紀末期的燕山晚期運動，形成一系列ne向斷裂和ne向單斷型箕狀斷陷小盆地。其四為新生代古近紀始新世末的喜馬拉雅運動，形成ew向

14、斷陷盆地和ew、nw向斷裂以及斷塊基礎上的重力滑動構造。之后，地殼又進入相對穩(wěn)定發(fā)展階段，覆蓋了n+q構造層，并造成目前豫西低山丘陵剝蝕和豫東平原沉積的地貌分異景觀和煤層賦存格局。1.2.2井田的勘探程度1、二1煤層頂板穩(wěn)定性評價本區(qū)二1煤層頂板巖性大部分為砂巖，少部分為泥巖或砂質泥巖，局部具偽頂炭質泥巖，厚1.3511.45m。巖石物理力學性質指標見表1-2。二1煤層頂板巖石物理力學性質統(tǒng)計表 表1-2指標巖性比重視密度（t/m3）孔隙率（%）飽和單軸抗壓強度（mpa）抗拉強度（mpa）砂巖類2.752.643.8947.43-72.322.94-3.63泥巖類2.732.553.0818.

15、62-43.611.57由上表可知，二1煤層頂板為砂巖為主，飽和單軸抗壓強度47.43-72.32mpa，屬穩(wěn)定堅硬類巖石；二1煤層頂板為泥巖者（包括砂質泥巖），飽和單軸抗壓強度為18.6243.61mpa，屬不穩(wěn)定中等穩(wěn)定類巖石，為中等冒落性頂板，生產中可出現冒頂、掉塊、片幫等不良工程地質現象，故在開拓回采中，二1煤礦坑應加強頂板的觀察、支護和維護管理工作。2、二1煤層底板穩(wěn)定性評價二1煤層底板巖性主要為砂質泥巖和細砂巖，局部具偽底炭質泥巖，厚1.659.53m，據區(qū)內以往巖石物理力學性質試驗結果：巖石飽和單軸抗壓強度為11.6661.25mpa，一般小于20mpa，屬不穩(wěn)定中等穩(wěn)定類巖石，

16、其力學強度一般相對較低，遇水易出現膨脹、底鼓變形等不良工程地質現象，易造成底鼓或底板突水，生產中應加強底板的維護和管理工作。3、一3煤頂底板穩(wěn)定性評價一3煤層直接頂、底板均為深灰色石灰?guī)r，厚1.003.70m，巖性堅硬致密，抗壓強度大，屬穩(wěn)定堅硬類巖石，屬類頂板，即為極難冒落可塑性彎曲頂板，生產中一般不需支護或稀疏支護即可，易于維護和管理，但應控制好開采步距，臨空面積不應太大，以避免造成突然垮頂事故。1.2.3地質構造1.地層本區(qū)地層由老到新有：古生界的寒武系、石炭系和二疊系，以及新生界第四系，現從下到上分述如下：1）寒武系（）廣泛出露于井田南部，主要為上統(tǒng)，包括崮山組和長山組，分述如下：崮山

17、組（3g）巖性為灰色、深灰色微帶紅色巨厚層狀白云質灰?guī)r，鮞狀白云巖，產中國蝴蝶蟲化石。本組厚86190m，平均138m，與下伏地層呈整合接觸。長山組（3ch）巖性為淺灰、黃灰色白云質灰?guī)r，局部夾泥質條帶和燧石條帶或結核，產長山蟲及小素木蟲化石。本組厚110210m，平均160m，與下伏地層呈整合接觸。2）石炭系（c）主要分布于本區(qū)南緣，缺失下統(tǒng)，僅有上統(tǒng)的本溪組和太原組，分述如下：本溪組（c2b）巖性以淺灰色鋁質巖、鋁土質泥巖為主，具鮞狀及豆狀結構，含黃鐵礦結核及團塊，局部夾細砂巖和砂質泥巖薄層，具水平層理及緩波狀層理，底部常見一層紫紅色鋁質巖或赤鐵礦層。本組厚3.9523.72m，平均13m

18、，與下伏地層呈假整合接觸。太原組（c2t）由深灰色泥巖、砂質泥巖以及煤層和砂巖組成，產假希瓦格蜒及貓眼鱗木化石，頂部常有一層菱鐵質泥巖或硅質泥巖薄層，是與上覆山西組地層的分界標志。本組共有灰?guī)r89層，每層灰?guī)r下各壓一層煤層，俗稱一煤段，其中l(wèi)3灰?guī)r下一3煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)大部可采，是本區(qū)主要可采煤層和開采對象之一。本組厚29.2646.97m，平均38m，與下伏地層呈整合接觸。3）二疊系（p）分上、下兩統(tǒng)，廣泛分布于井田內，地層總厚970m。下統(tǒng)（p1）山西組（p1s）本組上自砂鍋窯砂巖底界，下至太原組l8或l9灰?guī)r或菱鐵質泥巖頂界面，廣泛分布于井田范圍內，由深灰色及灰黑色泥巖、砂質泥巖、砂巖

19、和煤層組成，含煤25層，俗稱二煤段。其中位于該組底部的二1煤層全區(qū)發(fā)育，普遍可采，是本區(qū)的主要可采煤層和主要開采對象。本組厚61.7191.08m，平均80m，與下伏地層呈整合接觸。下石盒子組（p1x）本組上自田家溝砂巖底界，下至砂鍋窯砂巖底界，由淺灰色砂巖、紫斑泥巖以及深灰色泥巖、砂質泥巖和煤層組成，依巖性組合特征可劃分為三、四、五、六共4個煤段，含煤12層，其中五3煤層全區(qū)發(fā)育，大部可采，是本區(qū)的次要可采煤層。本組厚285.14359.01m，平均322m，與下伏地層呈整合接觸。上統(tǒng)（p2）上石盒子組（p2s）上自平頂山砂巖底界，下至田家溝砂巖底界，由淺灰色、灰白色中粗粒砂巖，青灰色與深灰

20、色泥巖、砂質泥巖以及紫斑泥巖和薄煤層組成，夾硅質海綿巖或硅質泥巖薄層數層。依巖性組合特征可分為七、八、九共3個煤段，所含煤層除七2煤偶爾可采外，其余煤層均不可采或為炭質泥巖所替代。本組厚231.77243.93m，平均237m，與下伏地層呈整合接觸。石千峰組（p2sh）分布于本區(qū)北緣，下自平頂山砂巖底界，上至金斗山砂巖底界，厚296.31409.22m，與下伏地層呈整合接觸，依巖性組合特征可分為上、下兩段。石千峰組下段（p2sh1）為淺灰色、灰白色，局部略帶肉紅色巨厚層狀中粗粒長石石英砂巖組成，巖性單一，俗稱“平頂山砂巖”，具大型板狀交錯層理，局部夾泥巖或砂質泥巖薄層，底部常含礫石，由于巖性堅

21、硬，在地表常形成帶狀分布的單面山，易于識別，為煤系地層上覆良好標志層。本段厚63.6277.31m，平均70m，與下伏地層整合接觸。 石千峰組上段（p2sh2）位于平頂山砂巖和金斗山砂巖之間，俗稱“過渡層”，主要由淺灰色、灰白色細中粒砂巖及紫紅色、灰綠色、青灰色泥巖、砂質泥巖和細砂巖組成，中夾少量暗灰色泥巖、砂質泥巖以及泥質灰?guī)r或同生礫屑灰?guī)r薄層。本段厚232.69331.91m，平均300m，與下伏地層呈整合接觸。4）三疊系（t）位于礦區(qū)北部，僅出露三疊系下統(tǒng)圈門組（t1q），為一套巨厚層狀紫紅色巖系，分一、二、三段。一段俗稱金斗山砂巖，主要由紫紅色細粒砂巖（局部為中粒）組成，巖性單一。本段

22、厚78.09136.54m。二段以紫紅色厚層狀砂質泥巖和泥巖為主，含鈣質結核，下部夾紫紅色細粒砂巖和粉砂巖薄層，本段厚169.27176.20m。三段下部為紫灰色中粒砂巖夾紫灰色砂質泥巖薄層，具蟲孔構造，上部紫灰及灰綠色厚層中粒砂巖與紫紅色泥巖互層，具透鏡狀礫屑灰?guī)r夾層，本段厚149.33230.17m。三疊系與下伏二疊系地層層整合接觸。5）第四系（q）廣泛分布于溝谷和山麓斜坡地帶，主要由耕土、黃土和粉質粘土組成，底部常有礫石層。厚度029m，平均15m，與下伏各系地層呈角度不整合接觸。2.構造本區(qū)屬華北板塊嵩箕構造區(qū)。大地構造位置位于秦嶺緯向構造帶東段之箕山背斜北翼中段，即穎陽蘆店向斜南翼中

23、段。地層走向大致呈東西向，傾向北，傾角一般2635,局部達49,構造基本格架為一單斜構造，僅在礦區(qū)的西、西北和東南邊部發(fā)育一組北東向斷裂，主要表現為高角度逆斷層和正斷層，現分述如下：1）安莊逆斷層（新f1）位于本區(qū)的西北部，斷層西起木蘭溝南坡，向東北經七星廟、王堂水庫旁，向東北延伸，延長約7km，走向北東70，傾向南東，傾角75左右，逆差90160m，逆差西南大東北小。地表破碎帶、擦痕以及牽引褶曲清晰可見。2）新f2正斷層位于伏牛山南麓，西起申家溝，經張灣向北東淹沒于王堂水庫，并向北東交于新f1逆斷層，延長約1.5km，走向近北東，傾向北西，傾角約70左右，北西降南東升，斷距約10m。3）新f

24、4逆斷層為新f1的分支斷層，西起康窯，向北東延伸到西梁莊附近，長約3km。斷層走向北東，傾向南東，傾角70左右。4）新f4-1正斷層為新f4的羽狀分支斷層，走向近東西，傾向南，傾角約50。 5）新f5正斷層位于吳窯到申家溝一線，延展長度約2.6km，斷層走向北東80，傾向南東，傾角75。6）新f5-1逆斷層該斷層走向北東80，傾向東南，傾角30。該區(qū)地層產狀變化不大，另發(fā)育一組走向北東的斷層5條，稍大的只有1-2條，且主要集中在西部邊部，有的不切二1煤和一3煤層，就全區(qū)而言，總體為一向北傾斜的單斜構造。1.2.4水文地質（一）主要含水層與隔水層1、寒武系白云質灰?guī)r含水層主要由灰白色厚層狀白云質

25、灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r組成，厚約195402m，巖溶裂隙發(fā)育，含水性和富水性不均勻，為二1和一3煤層底板間接充水含水層，上距二1 煤層底板約65m，上距一3 煤層底板約24m。2、鋁土質泥巖隔水層巖性以淺灰色鋁土巖和鋁土質泥巖為主，局部夾細粒砂巖和砂質泥巖薄層，底部常見一層紫紅色鋁質巖或赤鐵礦層，見水平層理及緩波狀層理，厚3.9523.72m，一般厚810m左右，層位穩(wěn)定，巖性致密，為一區(qū)域性隔水層，通常情況下，隔水性能良好。3、太原組下段灰?guī)r含水層（l1-4）主要由l1l4四層灰?guī)r組成，間夾薄層泥巖、炭質泥巖或薄煤層，層位穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，其中l(wèi)1l4四層灰?guī)r總厚6.9812.98m，上距二1煤層底板

26、約52m，為二1煤層底板間接充水含水層，為一3煤層頂、底板直接充水含水層，該含水層含水性、富水性不均一，區(qū)內未發(fā)現鉆孔漏水現象。4、太原組中段碎屑巖隔水層指l4灰?guī)r頂界至l7灰?guī)r底界間的砂、泥巖段，一般厚10.4916.68m，通常情況下，隔水性能良好。5、太原組上段灰?guī)r含水層組由l7l9三層灰?guī)r組成，巖性致密堅硬，巖溶裂隙不甚發(fā)育，含水性、富水性不均。厚8.1025.65m，平均厚12.50m，其中l(wèi)7灰?guī)r單層厚度大，層位穩(wěn)定，富水性強，為二1煤層底板直接充水含水層。區(qū)內所有鉆孔均穿見該含水層，未發(fā)現漏水現象。該含水層距二1煤層底板5.8316.40m，一般10m左右。6、二1煤層底板隔水層

27、指二1煤層底板至太原組上段灰?guī)r頂界之間的巖層，由泥巖、砂質泥巖、粉細砂巖組成，厚5.8316.40m，一般厚10m左右，通常情況下具一定隔水能力。7、二1煤層頂板以上諸砂巖含水層主要指二1煤層頂板以上60m范圍內的諸砂巖含水層，一般由3-4層灰白色細中粒砂巖組成，總厚2.9838.40m，其中大占砂巖為二1煤層老頂，單層厚度大，層位穩(wěn)定，是二1煤層頂板直接充水含水層，是礦井疏排的首要對象。8、上、下石盒子組細碎屑巖隔水層上、下石盒子組除少量中、粗礫砂巖含水層外，其間大部為細碎屑巖（包括七2煤層頂底板），并將有限的中、粗礫砂巖含水層有效隔開，正常情況下使之水力互不聯(lián)系，總體起到良好的隔水效果。9

28、、平頂山砂巖含水層為灰白色厚層狀中、粗粒長石石英砂巖，堅硬，孔隙裂隙發(fā)育，厚度87.55m。10、第四系砂礫石含水層一般厚029m，主要分布于溝谷地帶，水位埋深0.54.5m，主要受大氣降水補給，水位隨季節(jié)而變化，單井抽水量一般在21150m3/h，水質類型為hco3ca型，礦化度為0.30.5g/l。據張家門水井資料，水位標高+390m，安裝二寸泵每日抽水1618h，主要供新豐煤礦職工和張家門村居民生活飲用。(二)構造水文地質特征本區(qū)總體構造為一向北傾斜的單斜，僅西北邊部有一條北東向的安莊逆斷層對煤礦床略有影響。安莊逆斷層（新f1）位于本區(qū)的西北邊部，為一高角度壓扭性逆斷層，東南升西北降，逆

29、差90160m，致使東南上升盤的主體區(qū)七2煤層與西北下降盤的上石盒子組中上部地層或平頂山砂巖對接，特別在8103孔以西為平頂山砂巖與七2煤層對接，總體應為七2煤層西北邊界充水斷層，但該斷層為壓性逆斷層，含、富水性較弱； 特別是該煤礦床埋深較淺，距水庫較近，容易通過該斷層向七2煤礦床充水。二1煤層主體區(qū)與西北下降盤的下石盒子組（p1x）地層對接，構成了本區(qū)西北部的相對隔水、阻水邊界。一3煤層主體區(qū)與西北下降盤的山西組或下石盒子組地層對接，也構成了一3煤礦床主體區(qū)西北部的相對隔水、阻水邊界。同時，鉆孔鉆至此斷層破碎帶時未發(fā)現涌、漏水現象，因此安莊逆斷層除對七2煤礦床及安莊逆斷層西北部區(qū)的二1、一3

30、煤礦床有影響外，對主體區(qū)二1、一3煤礦床的開采影響不大。（三）地下水的補給、逕流與排泄大氣降水是本區(qū)地下水的主要補給來源。本區(qū)位于華北板塊嵩箕構造區(qū)之箕山背斜北翼中段，也即穎陽蘆店向斜南翼中段。大氣降水的匯集在區(qū)域上受南部的箕山和北部的嵩山這兩個一級分山嶺的控制，而在本區(qū)主要受南部的摩天寨和密臘山以及北部的伏牛山這兩個次一級分山嶺的控制，形成一近東西走向的匯水槽帶。大氣降水一部分形成地表逕流，由南、北兩個方向向區(qū)內低洼槽谷地帶匯集，形成地表水或潛水，通過基巖裂隙間接補給地下水，另一部分則通過出露于本區(qū)南部的寒武灰?guī)r巖溶和裂隙直接轉化為地下水。大氣降水轉化為地下水后，首先沿地層傾向由南向北向盆地

31、中心（穎陽蘆店向斜）匯集，然后大致順緯向構造即穎陽蘆店向斜軸的展布形態(tài)沿地層走向由西向東運移，最終排泄于穎河下游的石羊關泉群，經穎河匯入白沙水庫?？傊緟^(qū)位于地下水排泄中心的上游，同時隨著工農業(yè)生產的發(fā)展，礦坑排水和工農業(yè)用水量激增，如上游的梁莊煤礦，東側的磴槽煤礦和下游的郜城鎮(zhèn)登封電廠等工礦企業(yè)大量抽取地下水，這些人工排放地下水的結果，勢必會影響新豐煤礦以及整個區(qū)域地下水的補給與逕流條件，從而為新豐煤礦的正常生產創(chuàng)造一定的有利條件。（四）充水因素分析1、大氣降水大氣降水是本區(qū)地下水主要補給來源，具有明顯的季節(jié)性和多年周期性變化規(guī)律，對礦井充水具有一定的影響，是造成礦井涌水量雨季激增的主要原因

32、。2、地表水王堂水庫為一地表水體，位于礦區(qū)的西北部并斜穿二1煤礦層，但不覆蓋新豐一3煤層礦區(qū)。其庫容量520104m3，暫未發(fā)現滲漏現象。由于該水體距二1煤層200750m，所以正常情況下，引起二1煤層礦床充水的可能性不大，但不排除由于采動的影響造成庫底滲漏而影響礦井正常生產的可能，應予以重視。3、老空水分布于本區(qū)各煤層淺部的老窯和生產礦井采空區(qū)，廢棄時間長，空間大，存在一定的老空區(qū)，主要是接受大氣降水后直接灌入井下。一旦揭露，它具有來勢猛，水量大的特點，建議應留足邊界保護煤柱或對淺部老窯進行封填。礦區(qū)南部的老采空區(qū)形成時間較長，部分區(qū)域可能出現老巷道的堵塞，從而導致排水不暢，形成局部積水區(qū)域

33、。4、其它地下水二1煤層頂板以上諸砂巖含水層，特別是二1煤層老頂大占砂巖，是二1煤層頂板直接充水含水層，該含水層孔隙、裂隙不甚發(fā)育，含水微弱，易于疏干，是開采二1煤層時的首要疏排對象。二1煤層底板直接充水含水層為太原組上段灰?guī)r（l7l9）,距二1煤層頂板距離一般為10m左右。以往歷次勘查過程中未發(fā)現突水現象，但該含水層為非均質含水層。具有水頭高、水壓大、水量大、地下水連通性好等特點，易引起底鼓或底板突水。生產中應加強探放水和底板動態(tài)監(jiān)測工作，保證礦井的生產安全。其它含水層均為二1煤層頂板或底板間接充水含水層，距離二1煤層較遠，中間又有隔水層的阻隔，正常情況下對礦井無較大威脅。一3煤層頂底板均為

34、直接充水含水層，含水性、富水性不均，但該含水層為非均質含水層，具有水頭高、水壓大、水量大、地下水連通性好等特點，在斷裂帶處和隔水層薄的地段，地下水在高壓作用下，有可能沿斷裂帶或隔水層薄的地段進入礦井，導致淹井事故，生產中一定要加強探放水工作，防止淹井事故的產生。安莊逆斷層充水不大， 一般為隔水和阻水邊界， 一般對二1和一3煤礦井影響不大。（五）水文地質勘查類型本區(qū)雖然處于區(qū)域強徑流帶上游，構造復雜程度簡單，但由于各煤層埋藏和賦存條件不一，各煤層水文地質特征也有差別。二1煤層主要充水水源為二1煤層底板c 3tl7-8灰?guī)r巖溶裂隙承壓水，次為頂板砂巖孔隙裂隙淋水，據此可定為三類二亞類。本區(qū)無鉆孔抽

35、水資料，但據鄰區(qū)抽水試驗，二1煤層底板直接充水含水層c 3tl7-8灰?guī)r巖溶裂隙水單位涌水量0.1480.250 l/s.m，大于0.1 l/sm，小于1.0 l/sm，且直接充水含水層與煤層之間的隔水層較穩(wěn)定，斷裂帶導水弱，所以，據煤、泥炭地質勘查規(guī)范（dz/t0215-2002）可定為二型。綜上所述，本區(qū)二1煤礦床水文地質勘查類型應屬三類二亞類二型，即以底板巖溶裂隙充水為主的水文地質條件中等的煤礦床類型。一3煤層主要充水水源為頂板c 3tl3-4灰?guī)r巖溶裂隙承壓水，次為底板l1-2灰?guī)r和寒武系（3ch）巖溶裂隙承壓水。該區(qū)沒有該含水層抽水資料。根據規(guī)范和區(qū)域經驗，一3煤礦床為三類一亞類三型

36、，即以底板巖溶充水為主的水文地質條件復雜的煤礦床類型。綜上所述，本區(qū)礦井水文地質條件屬三類二亞類三型，底板巖溶充水為主的水文地質條件復雜的煤礦床類型。（六）礦井涌水量預算二1煤層開采至-600m水平時正常涌水量為519m3/h，最大涌水量為1038m3/h。一3煤層開采至-650m水平時正常涌水量為128m3/h，最大涌水量為160m3/h。全礦井正常涌水量647m3/h，礦井最大涌水量1198m3/h。1.2.5地溫該區(qū)小于300m孔深鉆孔孔底溫度19.221，平均20；300600m孔深井底溫度20.35，大于600m孔深井底溫度為26.2。椐鄰區(qū)資料，礦區(qū)恒溫帶深度約為55m；恒溫帶溫度

37、16.8。鉆孔地溫梯度0.973.01/100m，平均地溫梯度1.74/100m，屬地溫正常區(qū)。1.3煤層特征1.3.1煤層頂底板巖性及煤層夾矸情況礦區(qū)開采的煤層為二1、一3煤層，其中二1煤層頂底板巖性以砂質泥巖為主，局部直接頂板為細中粒砂巖，偽頂多為泥巖、炭質泥巖，頂板力學性質屬中軟巖層，煤層結構簡單，局部含夾矸12層，巖性主要為泥巖，一3煤層頂底板巖性主要為石灰?guī)r，力學性質屬中硬巖層煤層屬。煤厚0.2811.45m，平均厚3.85m，結構簡單，偶見夾矸，夾矸巖性多為泥巖，夾矸層位不穩(wěn)定。1.3.2煤層1、含煤性本區(qū)含煤巖系為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組以及上統(tǒng)的上石盒子組

38、。含煤地層總厚約650m。共含煤9組計31層，煤層總厚平均值14.64m，含煤系數為2.25%。二1煤層為本區(qū)主要可采煤層，全區(qū)可采；五3煤層為大部可采煤層， 一3、一5、二2屬局部可采煤層，達可采厚度且目前具有工業(yè)價值的只有七2、五3、二1及一3煤層，其它煤層為局部可采但暫時不經濟，或不可采甚至為炭質泥巖所代替?？刹擅簩涌偤穸?0m，可采含煤系數為1.21。各煤組含煤情況見表1-3。含煤巖組煤層發(fā)育情況統(tǒng)計表 表1-3地層系統(tǒng)煤 組 （段） 常見煤層主 要 煤 層系統(tǒng)組名稱厚 度（m）含煤層數煤層編號編號 兩 極 厚/平均厚穩(wěn)定性可采性 二疊系上統(tǒng)上石盒子組p2s九煤段58.94-63.12

39、0偶見炭質泥巖八煤段60.73-73.732八1 八2不穩(wěn)定不可采七煤段106.56-112.704七1 七2 七3七4七2七20.23-1.25/0.67不穩(wěn)定局部可采下統(tǒng)下石盒子組p1x六煤段78.06113.952六1六2六2六2不穩(wěn)定不可采五煤段56.41-80.005五1五2五3五4五5五3五5五30-1.83/0.68較穩(wěn)定大部可采四煤段55.00-86.985四1四2四3四4四5四3四5四3不穩(wěn)定不可采三煤段53.89-76.850偶見炭質泥巖山西組p1s二煤組61.71-91.085二1 二12 二2二3二5二1二2二3二20-0.90/0.51不穩(wěn)定局部可采二10.20-14

40、.29/5.26較穩(wěn)定全區(qū)可采石炭系上統(tǒng)太原組c3t一煤組29.29-46.978一1一2一3 一4 一5 一6 一7 一 8一1一3一5一50-1.16/0.86較穩(wěn)定局部可采一30.28-1.1/0.85較穩(wěn)定全區(qū)可采2、主要可采煤層 二1煤層賦存于山西組下部大占砂巖之下，距上部砂鍋窯砂巖67.16m，距香炭砂巖29.16m，距下部l7灰?guī)r約10m。全區(qū)埋深01300m，底板標高+480-840m（安莊逆斷層下盤），東部主體區(qū)埋深01100m，底板標高+480-600m。全區(qū)煤厚0.2014.29m，平均厚5.26m，煤層結構簡單，局部含夾矸12層，全區(qū)可采，煤厚變化存在突然增厚或變薄現象

41、，規(guī)律不明顯，多與原始沉積有關，總體屬較穩(wěn)定型煤層。 一3煤層賦存于太原組下部l3灰?guī)r之下。全區(qū)埋深01360m，底板標高+480-880m（安莊逆斷層下盤），主體埋深01130m，底板標高+450-650m，煤厚0.2811.45m，平均厚3.85m，無夾矸，且穩(wěn)定，全區(qū)可采，多與原始沉積有關，總體屬穩(wěn)定煤層。1.3.3煤的化學性質及工藝性能（1）二1煤原煤灰分（ad）為7.6137.56%，平均14.29%，介于10.01-16.00之間，據gb/t15224.1-2004（動力用煤），應屬低灰煤；浮煤灰分（adaf）為3.348.90%,平均6.01%；煤灰成份為sio2+al2o3，占

42、73.05%；原煤全硫（st,d）為0.271.28%，平均0.40%；折算后的干燥基全硫st,d（基準發(fā)熱量24.00/實測發(fā)熱量30.77）實測干燥基全硫0.400.31，小于0.50。據gb/t15224.2-2004（動力煤中無煙煤和煙煤硫分分級），總體應屬特低硫煤。原煤磷（pd）含量為0.0040.038%，平均0.02%，介于0.0100.050之間，按mt/t562-1996標準確定，屬低磷分煤。浮煤揮發(fā)分（vdaf）為9.5211.14%，平均10.34%，介于10.00-20.00之間，據mt/t849-2000，應屬低揮發(fā)分煤。由上述可知：二1煤為低灰、特低硫、低磷、低揮發(fā)

43、分煤。（2）一3煤原煤灰分（ad）為8.1241.46%，平均10.91，介于10.01-16.00之間，據gb/t15224.1-2004（動力用煤），應屬低灰煤。浮煤灰分（adaf）為2.546.59%,平均4.08%。煤灰成份主要為sio2+al2o3，占73.90%。原煤全硫（st,d）為3.115.28%，平均4.90%；折算后的干燥基全硫st,d（基準發(fā)熱量24.00/實測發(fā)熱量31.97）實測干燥基全硫4.903.68，大于3.00。據gb/t15224.2-2004（動力煤中無煙煤和煙煤硫分分級），總體應屬高硫煤（hs）。原煤磷（pd）為0.003%，小于0.010之間，按mt

44、/t562-1996標準確定，屬特低磷煤。揮發(fā)分(vdaf)為8.8311.85%，平均10.10%，介于10.00-20.00之間，據mt/t849-2000，應屬低揮發(fā)分煤。由上述可知：一3煤為低灰、高硫、特低磷、低揮發(fā)分煤。1.3.4煤類及其工業(yè)用途(1) 二1煤vdaf為10.34%、g為0-1.4、y為0mm、hdaf為 4.16%,鏡煤最大反射率為2.27%，為低灰、特低硫、低磷、低揮發(fā)分、特高熱值煤、煤類為貧煤。根據其煤質特征，二1煤可作為一般動力用煤或民用煤。(2) 一3煤浮煤揮發(fā)分（vdaf）為10.10%、膠質層厚度y值為0mm，煤類同二1煤亦為貧煤。盡管一3煤具有低灰、特

45、低磷、特高熱值等特點，但其有害組分硫含量偏高，用途受限，但可用于燒制水泥、動力用煤或民用煤。1.3.5煤的含瓦斯性一3煤礦井本區(qū)及其附近均為低瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量一般小于10m3/t.d，但隨著開采深度的增加和開采范圍的擴大，瓦斯含量有增大的趨勢。礦區(qū)瓦斯鑒定結果：二1煤層瓦斯成分以ch4為主，占61.5898.57%，瓦斯含量為2.1911.30 ml/gdaf（表1-2-3）。依據瓦斯成份中ch4占80%時所對應的瓦斯含量4.5ml/g.daf作為劃分標準，則本區(qū)可劃分為n2ch4帶(瓦斯風化帶)和ch4帶（沼氣帶）。瓦斯風化帶與沼氣帶界線大致沿二1煤層底板標高+250m水平展布，其中

46、，+250m水平以淺為瓦斯風化帶，+250m水平以深為沼氣帶。 本區(qū)及鄰區(qū)部分鉆孔二1煤層瓦斯測試結果表 表1-4孔號煤底標高瓦斯成份 （%）瓦斯含量（ml/g.燃）co2ch4n2co2ch4n28604-341.121.0898.570.350.214.778703-178.861.0493.465.510.419.669304-307.980.0695.304.640.6911.308503-233.693.8893.631.350.215.118303-295.833.4885.138.520.184.311.3.6煤的自燃與煤塵根據國家安全生產洛陽礦山機械檢測檢驗中心2011年5月出

47、具的檢驗報告，二1煤自燃傾向性等級為類，屬不易自燃煤層；二1煤火焰長度為10mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為60%，二1煤煤塵有爆炸危險性。一3煤煤塵無爆炸性危險，一3煤層為不易自燃煤層。第二章 井田開拓2.1井田境界及可采儲量2.1.1井田境界根據采礦許可證（4100000830125）， 新豐煤礦開采二1煤層和一3煤層。一3煤層地理坐標為:北緯341906.5342016.6, 東經1125902.21130009.2；東西長約2.26km，南北寬約1.85km，面積約3.16km2，開采標高+480米至-650米，由下列15個拐點坐標連線圈定，拐點坐標詳見表2-1。新豐煤礦一3煤層范圍拐

48、點坐標一覽表 表2-1點號平面坐標點號地理坐標緯距x經距y北 緯東 經13799600384065001341909.61125902.923799512384077342341906.51125951.233800160384077303341927.61125950.843800160384079654341927.61130000.253800233384079655341930.21130000.063800233384083456341930.11130014.973800917384082087341952.31130009.283800915384081758341952.211

49、30007.993801145384080859341959.61130004.31038016153840790010342014.81125956.91138016753840725011342016.61125931.51238015903840650012342013.61125902.21338011953840650013342000.81125902.31438008883840650014341950.81125902.41538005003840650015341938.21125902.6二1煤層地理坐標為:北緯341907.7342016.6, 東經1125739.511

50、30013.8；東西長約5.0km，南北寬約2.1km，面積5.9623km2，開采標高+450米至-600米，由下列26個拐點坐標連線圈定，拐點坐標詳見表2-2。新豐煤礦二1煤層范圍拐點坐標一覽表 表2-2點號平面坐標點號地理坐標緯距x經距y北 緯東 經13799570384055001341907.71125823.823799640384064002341910.41125859.133799610384068753341909.51125917.643799610384070004341909.51125922.553800025384070755341923.01125925.363

51、800150384070936341927.41125925.973800145384076587341927.61125948.283800010384076588341922.71125948.793800000384079259341922.41125958.51038002333840796510341930.21130000.01138005003840805811341938.71130003.51238005003840832012341938.81130013.81338009173840820813341952.31130009.21438009173840816014341952.31130007.41538012473840804015342002.91130002.51638016153840790016342014.81125956.91738016753840725017342016.61125931.51838015903840650018342013.61125902.21938011873840600019342000.31125842.82038010753840568620341956.61125830.52138010103840523721341954.31125813.02238010303840500022341954.911