【正文】 多為中～粗粒砂巖，泥硅質膠結，裂隙不發(fā)育，富水性及透水性較弱。屬孔隙裂隙承壓水。其中大占砂巖和香炭砂巖經(jīng)常合并為一層，是二1煤層頂板直接充水含水層；砂鍋窯砂巖是二1煤層的間接充水含水層。煤層采動后，易造成裂隙淋水，易疏干，對二1煤層的開采影響不大。二1煤層底板含水層（1）太原組上段灰?guī)r含水層由L7～L11層灰?guī)r組成，，是二1煤層底板直接充分水含水層。該含水層巖溶裂隙發(fā)育程度隨著由北向南含水層埋深的增加而減弱，富水性也隨之減弱，水位標高隨著降低。屬弱富水的巖溶裂隙承壓水，對二1煤層開采有直接影響。（2）太原組下段灰?guī)r含水層由L1～L4層灰?guī)r組成，其中LL4灰?guī)r相對穩(wěn)定，較發(fā)育，由北向南埋深增大，巖溶裂隙發(fā)育程度隨之減弱，屬弱富水的巖溶裂隙承壓水，為二1煤層底板間接充水含水層。（3）鳳山組白云質灰?guī)r含水層，由北向南埋深增大，巖溶裂隙的發(fā)育程度和富水性也隨之減弱。屬于弱富水的巖溶裂隙承壓水，是二1煤層底板的間接充水含水層。第四系含水層以鈣質結核和砂、礫石層為主，～，含水性與大氣降水密切相關，受大氣降水直接滲入補給，地下水動態(tài)隨季節(jié)而變化，富水性較弱，為孔隙潛水。礦井范圍內厚度較小，地形坡度較大，排泄條件較好，對礦井生產(chǎn)影響不大。二1煤層頂板隔水層 由二1煤層頂至砂鍋窯砂巖底間的泥巖、砂質泥巖組成，與各砂巖含水層交互沉積，層位穩(wěn)定，厚度大，為良好阻隔水層，可有效阻隔上部砂巖含水層對二1煤層開采的危害。但在構造破壞情況下將失去隔水作用。二1煤層底板隔水層 由泥巖、砂質泥巖及細砂巖組成，厚約8m。一般情況下可阻隔太原組灰?guī)r水進入二1煤層礦井，但在斷裂切割、采掘等引起壓裂、震動情況下，此隔水層可能失去隔水作用，誘發(fā)淹井事故。充水因素:地表水礦區(qū)范圍內無河流和地表水體，一般不會對礦區(qū)煤層開采產(chǎn)生不利影響。大氣降水本區(qū)大氣降水多集中在9月份，其降水量占全年的70%左右。大氣降水對地表水、地下水、老窯水等具有補充作用。地下水進入開采二1煤層礦井的地下水主要為頂、底板直接充水含水層。二1煤層底板直接充水含水層含水性一般較弱，一般情況下不會對煤層開采產(chǎn)生大的影響，但遇底板變薄或地質構造，水就可能涌出，對煤層開采產(chǎn)生不利的影響。斷層導水性 開采過程中遇斷層可能出水，但屬裂隙水，水量不大。地形、地貌:礦區(qū)地勢屬低山丘陵地貌，南高北低，區(qū)內最高海拔+490m，最低海拔+220m，相對高差270m，礦區(qū)范圍內有苗家門、李家門民用住宅，沖溝發(fā)育，泄洪條件較好。水系:本區(qū)地處淮河水系穎河流域，礦區(qū)內無河流和地表水體。氣象：本區(qū)地處華北南部，屬暖溫帶大陸性半干燥氣候，氣溫適中，四季分明。（1964年），（1968年），年平均降水量719mm；降水多集中在每年的6～9月份，其降水量占全年的70％；（1966年）。℃，℃，℃。年風向變化季節(jié)性強，夏、秋季多東南風和南風，冬、春季多南北風和北風，歷年最大風速24～40m/s（1955年），風力一般1～5級，陣風達5級以上；霜凍期為11月到翌年3月，歷年最長霜凍期132天；12月到翌年2月為降雪期，最大積雪深度為20cm，最大凍土深度為25cm。地震：據(jù)河南省地震局資料，本區(qū)屬六度地震烈度區(qū)。據(jù)禹縣縣志記載，公元前5年至1949年共發(fā)生地震13次，其中大地震3次。解放后，成立了禹州市地震觀測臺，1966年～1980年先后觀測到地震10次，其中2級以上地震6次。根據(jù)國家質量技術監(jiān)督局發(fā)布的“中華人民共和國國家標準GB18306—2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（河南省部分），相應的基本烈度為Ⅵ～Ⅶ度，地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表（見地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表）。 氣象： 本區(qū)屬暖溫帶大陸性半干旱氣候，氣溫適中，四季分明。降水多集中在每年的6～9月份，其降水量占全年的70%。℃，℃，℃。年風向變化季節(jié)性強，夏、秋季多東南風和南風，冬、春季多南北風和北風。地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表地震動峰值加速度＜ g g g g g g≥ g地震基本烈度值＜ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ≥Ⅸ 中 國 河 南 地 震 動 峰 值 加 速 度 區(qū) 劃 圖 第三節(jié) 周邊居民、礦山開采情況本區(qū)糧食作物主要有小麥、玉米、紅薯等，經(jīng)濟作物主要有煙葉、花生、棉花、油菜等；主要工業(yè)以采礦業(yè)為主，水、電能滿足采礦需求，工業(yè)較發(fā)達。整改前礦井情況：在2004年的煤炭鋁土礦資源整合中，按照禹煤資源整合[2004]026號文件和經(jīng)禹州市煤炭鋁土礦資源領導小組批復，該礦被列為獨立塊段，仍采二1煤層，隨著國家經(jīng)濟形勢的發(fā)展，市場對煤炭的需求，煤炭逐步成為緊俏產(chǎn)品，基于上述原因建設單位確定對礦井進行技術改造，；在井田中上部新打一立井，作為主井，作為煤炭提升井；原主井作為副井，用于上、下物料和人員；原副井作為回風井。依據(jù)豫國土資儲備（小）字（2004）199號文件關于《河南省禹州市神后鎮(zhèn)河清三礦二1煤層儲量》的認證，,、。，、。另據(jù)禹州市國土局出據(jù)的證明和2008年禹煤（2008），動用可采儲量10560t, 。周邊礦山開采情況：本區(qū)北部邊界外為二1煤層露頭，東部以白家溝正斷層為界，周邊開采二1煤層的生產(chǎn)礦井主要有禹州神火隆源礦業(yè)有限公司（見礦井位置關系圖）。礦 井 位 置 關 系 圖礦井于2007年正式投產(chǎn)，原名為李樓煤礦，2010年采礦權人更名為禹州神火隆源礦業(yè)有限公司，生產(chǎn)能力為21萬噸/年，服務年限為24年。井下現(xiàn)有3個采區(qū)，其中II采區(qū)有12011采面正常生產(chǎn)，I采區(qū)11031采面為接替采面。III采區(qū)為開拓工程。目前礦井正常涌水量為40m3/h，預算225m水平正常涌水量99m3/h、最大涌水量為197m3/h。礦井屬低瓦斯礦井，二1煤有煤塵爆炸危險性，不易自燃。第二章 礦井通風系統(tǒng)第一節(jié) 通風系統(tǒng)概述禹州神火圃晟源礦業(yè)有限公司屬于中小型技改礦井，開采方式、巷道布置、較簡單，相應的通風系統(tǒng)設計也簡單易行且安全有效。據(jù)禹州市煤安礦用儀器檢測中心2004年鑒定報告：，d，屬低瓦斯礦井。同時根據(jù)河南省煤炭工業(yè)局豫煤安 [2005]455號文《河南省煤炭工業(yè)局關于2004年度禹州市鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦瓦斯等級鑒定結果的批復》，d；，d，屬瓦斯礦井。礦井現(xiàn)有FBCDZ 45型風機兩臺作為主要通風機，一臺工作、一臺備用，風量：—,功率：452Kw，BKB45GB低壓配電柜一臺，通風能力經(jīng)測算可以滿足生產(chǎn)要求。該風機可以通過反轉實現(xiàn)反風，故不設反風裝置。本礦采用中央并列抽出式通風，“兩進一出”。礦井原有井筒兩條，技改后新鑿礦井一條作為主井，負責全礦提煤任務，原主井改為副井，與新建主井用作進風井，原回風井仍做回風井。通 風 系 統(tǒng) 平 面 示 意 圖各井服務年限表風井名稱服務性質服務范圍服務年限（年）備注主井進風全礦井、梯子間副井進風全礦井風井回風全礦井梯子間通風系統(tǒng)選擇依據(jù)：（1）礦井通風系統(tǒng)應盡可能簡單，便于調節(jié)，并保證風流的穩(wěn)定性，適應災變能力強。（2）在保證安全及通風要求的前提下盡可能減少風井數(shù)目。（3）風井位置的選擇應盡可能擴大其服務范圍和服務年限，有利于縮短工期。（4）少遷村、少占地、少壓煤，盡可能利用資源整合后的工程和土地煤塵據(jù)平煤集團公司通風實驗室2004年8月30日為該礦所做的煤塵爆炸危險性鑒定報告知：%，有爆炸危險性。本次設計按煤塵具有爆炸危險性設計。煤的自燃性據(jù)平煤集團公司通風實驗室2004年8月30日對該礦煤層自燃傾向等級鑒定報告知：該礦二1煤層為Ⅱ類，屬自燃煤層。地溫根據(jù)《河南省禹縣煤田三峰山～米托寺勘探區(qū)詳查地質報告》資料，℃，℃/百米，屬地溫正常區(qū)，不存在地熱災害。第二節(jié) 采面通風設計按下列要求分別計算，并且取其中最大值作為采面需風量。（1）按工作面最多人數(shù)計算Q采=4nc=470=280m3/min=式中：nc－采煤工作面最多人數(shù)，70人；（2）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算根據(jù)河南省煤炭工業(yè)局豫煤安 [2005]455號文《河南省煤炭工業(yè)局關于2004年度禹州市鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦瓦斯等級鑒定結果的批復》知，d，屬低瓦斯礦井?；夭晒ぷ髅嫘栾L量按瓦斯涌出量進行計算。Q采=100q采kc=1001=130m3/min= 式中：q采－采煤工作面瓦斯絕對涌出量，本次設計參考鄰近礦井資料，取1m3/min； kc －因瓦斯涌出不均勻的風量備用系數(shù)，；（3）按工作面溫度選擇適宜的風速計算 Q采=60?Vc?Sc ?Ki=601=447m3/min 式中：Vc－回采工作面適宜風速，； Sc－回采工作面平均有效斷面，按最大和最小有效斷面的平均值計算，m2； Ki工作面長度系數(shù)。（4）按回采工作面一次爆破的炸藥量計算 Q掘=25A=2512 =300m3/min 式中：A—回采工作面一次掘進爆破的最大炸藥量，取12kg；（5）按風速驗算15Sc≦Q采≦240Sc15≦447≦240通過驗算，所取風量值447m3/min滿足《煤礦安全規(guī)程》有關采煤工作面風速的規(guī)定。但由于本礦今后向深部開采，根據(jù)鄰近的生產(chǎn)礦井和本礦以往生產(chǎn)經(jīng)驗，工作面供風量取Q采=450m3/min。第三節(jié) 掘進工作面通風設計按下列要求分別計算，并且取其中最大值作為掘進工作面需風量。（1）按瓦斯涌出量計算 Q掘=100q掘k掘通 =100 =140m3/min 式中：q掘—掘進工作面絕對瓦斯涌出量，參考臨近礦井資料， m3/min k掘—掘進工作面瓦斯涌出不均衡備用系數(shù)。（2）按掘進工作面一次爆破的炸藥量計算 Q掘=25A=256 =150m3/min 式中：A—掘進工作面一次掘進爆破的最大炸藥量，取6kg；（3）按工作人數(shù)計算掘進工作面實際需風量 Q掘=4N=415 =60m3/min 式中：n—掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取15人。（4）按局扇的吸風量進行計算 Q掘=N Q扇+60 =1200+15 =≈300m3/min 式中：N—通風機臺數(shù)，取1； Q掘—通風機的實際吸風量，取200m3/min； S—巷道斷面， m2。經(jīng)計算，煤巷掘進工作面需風量取最大值，即按通風機的實際吸風量取300m3/min。（5）風速驗算 V= Q掘247。S掘=300m3/min247。㎡ = V4風速符合《煤礦安全規(guī)程》要求本設計礦井在生產(chǎn)過程中有1個掘進工作面，掘進工作面配風5m3/s。第四節(jié) 硐室通風設計通風容易時期硐室為：11采區(qū)上部變電所需風量2m3/s，軌道下山絞車房需風量1m3/s。通風困難時期硐室為11采區(qū)上部變電所，11采區(qū)下部泵房、變電所，需風量各2m3/s，軌道下山絞車房和11采區(qū)軌道下山絞車房，需風量各1m3/s。 第五節(jié) 礦井負壓、等積孔計算選出礦井通風困難和通風容易時期的通風路線，按公式h摩=αLPQ2/S3，算出各巷道的負壓，最后算出礦井的最大負壓和最小負壓，計算過程見表53532。根據(jù)礦井開拓布置，礦井通風容易和困難時期的示意圖見附圖。礦井摩擦阻力計算公式如下：h摩=αLPQ2/S3＝RQ2式中：h摩摩擦阻力， Pa；α摩擦阻力系數(shù)，； L井巷長度，m； P井巷凈斷面周長，m；Q通過井巷的風量，m3/s；S井巷凈斷面積，m2；R井巷摩擦風阻，；井巷通風總阻力計算公式如下： h通= h摩＋h局＋Hn式中：h通礦井通風總阻力，Pa；h局局部阻力，Pa； Hn 自然風壓，Pa；h局＝ h摩根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，由于主要進風井和回風井之間高差小于150m，可以不考慮自然風壓。根據(jù)礦井通風系統(tǒng)井巷斷面和風量分配，計算礦井的摩擦阻力為：礦井最小摩擦阻力h摩?。剑畲竽Σ磷枇摩大＝，考慮到局部阻力系數(shù)，得礦井通風阻力為：h摩小=,h摩大＝。礦井等積孔A總min==A總max==通過以上計算，，礦井通風難易程度屬于中等。礦 井 通 風 困 難 時 期 負 壓 計 算 表序號巷道名稱支護方式αP（m）L（m）Q（m3/s）Q2S（m2）S3H摩（Pa）備注1副井混凝土砌碹213222副井底錨噴2283軌道下山料石砌碹186214軌道下山料石砌碹235235軌道下山料石砌碹107216水平運輸巷料石砌碹20020711軌道下山料石砌碹20019811軌道下山料石砌碹14514911031工作面下副巷礦工鋼5