【正文】 目 錄 第一章： 井田基本概況 第二章： 采區(qū)地質(zhì)概況 第三章： 采區(qū)儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力 第四章： 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第五章： 采煤工藝 第六章： 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 第七章： 采區(qū)施工設(shè)計(jì) 第八章： 安全技術(shù)措施 第九章 : 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 礦區(qū)概述 一、 地理位置與交通 1 地理位置 四礦位于河南平頂山礦區(qū)西部，平頂山市西北郊約 5km，為平煤集團(tuán)總公司的主干礦井之一。行政區(qū)劃隸屬 平頂山市管轄，主井地理坐標(biāo)東徑 113176。 13′ 26″，北緯 33176。 47′ 03″。 圖 1 1 四礦交通位置圖 2 、范圍 四礦主要開采己煤段煤層中的己 15，己 1617 煤層，現(xiàn)確定的邊 界如下： 北部：以 800m 底板等高線 為界。東部：與三礦相接。南部止于各煤層露頭風(fēng)氧化帶。西部：與十一礦毗鄰。 交通條件 井田東部和西部分別有京廣、焦枝兩條鐵路干線穿過；東南距孟（廟）寶（豐）鐵路線上的平頂山火車站 9km，該站向東 70km 與京廣鐵路孟廟火車站相接；向西與寶豐火車站約 28km 與焦枝線相接。礦區(qū)專用鐵路通 過礦口與國鐵接軌。公路四通八達(dá)，向北經(jīng)襄城可分別至許昌、禹縣、新鄭、鄭州；向北西經(jīng)郟縣至臨汝、洛陽；往西經(jīng)寶豐至魯山，向南可通往葉縣、舞陽、南陽等地，交通極為便利。見交通位置圖 二、 自然環(huán)境 地形地貌 平頂山煤田地處汝河以南、沙河以北的低山丘陵地帶。北部主要由二迭紀(jì)平頂山砂巖組成的低山，自西向東有紅石山、龍山、擂鼓臺(tái)、落鳧山、平頂山、馬棚山等，為地表分水嶺，最高點(diǎn)擂鼓臺(tái)標(biāo)高 +，龍山 +；南部主要由震旦紀(jì)片巖和片麻巖及寒武紀(jì)灰?guī)r組成走向西北的丘陵山地，有蝎子山、蘆山和九里山， 海拔 +150～ 158m。井田位于低山丘陵的槽形谷地之間，為一北高南低的傾斜平原。標(biāo)高 +90～130m。 2 河流 沙河位于井田外南部，流向東南，屬淮河水系，河床寬闊坡度平緩，最大流量 3300m3/s；旱季流量為 。西南部的白龜山水庫為本區(qū)最大的地表蓄水體，庫容量為 億 m3；南部湛河呈東西向從井田南部煤層露頭帶經(jīng)過。紅旗渠自井營經(jīng)九礦流入井田，為一農(nóng)田灌溉水渠，此外井田內(nèi)發(fā)育有多條南北向季節(jié)性沖溝，雨后洪水匯入湛河向東排泄。 3 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季 分明。最高氣溫 ℃ (1996 年 7 月 19 日 )，最低氣溫 ℃（ 1955 年 1 月 3 日），歷年平均氣溫 ℃，冰凍期一般為 11 月到次年 3 月。年最大降雨量（ 1964），年最小降雨量 （ 1966），年平均降雨量，月最大降雨量 366mm（ 1971 年 6 月），雨季多集中在七、八、九月份，約占年降雨量的 50%。年最大蒸發(fā)量 （ 1959），年最小蒸發(fā)量 （ 1964），月最大蒸發(fā)量 408mm（ 1959 年 7 月），月最小蒸發(fā)量 （ 1957 年 1 月）。 平均絕對(duì)濕度 ，平均相對(duì)濕度 67%，最大凍土深度 14mm（ 1977年 1 月 30 日）。 冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，最大風(fēng)速 24m/s，平均風(fēng)速 。 4 水源電源 井田內(nèi)第三、第四系含水量相對(duì)比較豐富，可作為礦井供水水源。平頂山各礦工業(yè)及生活用水主要以白龜山水庫和沙河古河床為取水水源。但由于水量有限，先后在二礦、五礦和七礦建立水廠，對(duì)礦坑排水進(jìn)行資源化處理，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，三個(gè)礦共計(jì)理水量達(dá) 5 萬 m3/h，經(jīng)化驗(yàn)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 五礦目前以本礦礦井排水為供水水源，主要來源 于寒武紀(jì)、石炭紀(jì)灰?guī)r裂隙巖溶含水層，取水量 800～ 1500m3/h，日凈化水量 ～ 萬 t/d。水質(zhì)類型為 HC03CaMg 型，經(jīng)處理后各項(xiàng)指標(biāo)均符合工業(yè)及生活用水國家標(biāo)準(zhǔn)。除供本礦工業(yè)及生活用水之外，部分供六礦用水，并將為九礦電廠提供用水。目前，供水水倉容量 8500m3，二期改造后可達(dá) 15000m3。 礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有平頂山電廠，裝機(jī)容量 萬 kW，供本區(qū)工農(nóng)業(yè)用電。 礦區(qū)里有五礦變電所，永久電源由平頂山 220kV 變電站供給。 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 一、井田地形及煤系地層概述 區(qū)內(nèi)老地層在湛河以南， 含煤地層在湛河以北的溝谷中有零星出露。低山丘陵主要由二疊系石千蜂組砂巖和平頂山砂巖組成。其余均為第四系覆蓋，露頭稀少。根據(jù) 1： 5000 的地質(zhì)填圖和鉆探工程揭露，地層從老到新主要為：寒武系、石炭系、二疊系、第三系和第四系。 二、含煤地層 井田內(nèi)含煤地層為石炭系太原組、二疊系山西組，下石盒子組和上石盒子組。含煤地層厚 5561090m，平均為 796m，含煤21～ 56 層，其中有可采和局部煤層。根據(jù)巖性分為八個(gè)煤段，可采煤層以己煤段為主要煤層，并且此次設(shè)計(jì)開采己煤段 (見圖31)?，F(xiàn)將含煤地層自老到新敘述如下 ： 圖 1－ 2 含煤地層柱狀圖 三、井田地質(zhì)構(gòu)造 平頂山煤田處于秦嶺緯向構(gòu)造帶的東延部分，淮陽山宇型構(gòu)造的西翼反射弧頂部，由于受緯向構(gòu)造帶和淮陽山宇型的雙重控制和影響，形成了少許軸向 NW 的復(fù)式褶皺，并發(fā)育以 NW向?yàn)橹鞯膹埮ば院蛪号ば詳嗔?，伴有少?NE向張扭性斷裂構(gòu)造。向斜周緣由 NW 和 NE 向的高角度正斷層切割，構(gòu)成煤田的自然邊界。同時(shí)，使煤田成為四周斷陷盤地烘托的隆起斷塊。斷塊內(nèi)構(gòu)造仍以斷層為主，褶皺為輔。 境內(nèi)的鍋底山斷層， F1， F3 和 F6 為正段斷層； F2， F4，F(xiàn)5 斷層為逆斷層；另外在井田內(nèi)還 有一些小斷層，落差都是幾米。 井田構(gòu)造屬于中等類型。 四、礦井涌水量 地質(zhì)報(bào)告中預(yù)計(jì)礦井涌水量：正常 5005503/h 最大 680m3/h 第三節(jié) 井田 煤層 特征 一、煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì) 本井田主要含煤地層為下二疊統(tǒng)山西組的己組煤。主要可采煤層為二 己 15， 己 1617煤層 本組為含煤地層的己煤段，頂界位于砂鍋窯砂巖的底界面，與下伏地層呈整合接觸。 由灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖和煤層組成。含煤 4～ 5 層，其中己 15煤層和 16－ 17煤層為全區(qū)主要可采煤層。底部砂巖有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，可作為輔助標(biāo)志層 (K3)；中下部的大占砂巖為細(xì)～中粒長石石英砂巖。厚 ～ 28m，平均厚 8m，層面上富集有大小不等的白云母片，具大型板狀交錯(cuò)層理。其巖性和層位均較穩(wěn)定，是區(qū)域性的良好標(biāo)志層 (K4)；頂部泥巖具鮞狀結(jié)構(gòu)，含有褐紫色斑塊，俗稱小紫泥巖。本組厚 53～98m，平均 75m。主要化石有： Lingula sp． (舌形貝，未定種 )， Sphenophyllum thonii (畸楔葉 )， Lobatannularia sinensis (中國瓣輪葉 )， Cladophlebis manchurica (東北枝脈蕨 )， Gigantonoclea lagrelii (波緣單網(wǎng)羊齒 )， Emplectopteris triangularis (三角織羊齒 )。 根據(jù)豐富的動(dòng)植物化石和其他沉積特征，本組以潮坪和三角洲平原沉積為主。 具體平煤五礦可采煤層特征見表 11。 表 11 可采煤層特征一覽表 時(shí)代 煤段 名稱 煤層編號(hào) 煤厚 (m) 平均 傾角176。 圍巖 性質(zhì) 穩(wěn)定程度 煤層結(jié)構(gòu) 煤層間距 平均 最大最小 ~ 頂板 底板 P11 己 煤 段 己 15 12 泥巖 中粒砂巖 穩(wěn)定 簡單 20m 己 1617 12 泥巖細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖 穩(wěn)定 簡單 二、煤層特征 1 己 15煤層 位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖 (K5)39～ 81m，平均 60m。時(shí)有炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚 5～ 10m，老頂為中粒砂巖，厚 10～ 20m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板即己 1617煤層之頂板。 己 15煤層厚 ～ ，平均 3m。煤呈塊狀、鱗片狀、粒狀，煤層結(jié)構(gòu)簡單，區(qū)內(nèi)未見夾矸。在井田范圍內(nèi)，從東向西煤層厚度變簿，穩(wěn)定煤層。 2 己 1617煤層 位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖 (K5)46～ 99m，平均 70m，距己 15 煤層 20m,有厚約 ～ 的炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂板為厚約 10m 的泥巖和細(xì)砂巖互層，老頂為 5～ 8m 的細(xì)～中粒砂巖；底板為厚 ～ 10m 的泥巖或砂質(zhì)泥巖，致密堅(jiān)硬。 己 16－ 17煤層厚 — 平均 。煤多呈塊狀、粒狀、間或有鱗片狀，易碎為粉末。矸，多數(shù)為一層，屬結(jié)構(gòu)簡單型煤層。 井田內(nèi)大部地段己 1617 煤層為合層，僅局部地段，如 444 線之間， 43－ 2 孔以南，向西到 23071 切眼 400m 處，進(jìn)入回風(fēng)巷 4410 孔附近，分叉為二層，夾矸厚度 ～ ，平均。 據(jù)鉆孔及井下揭露資料可知，己 16－ 17煤層厚度一般較穩(wěn)定 ,屬全區(qū)較穩(wěn)定可采煤層。 三、煤的物理性質(zhì) （ 1）己 15煤層： 黑色，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，局部為線理狀、透鏡狀或鱗片狀結(jié)構(gòu)。層狀構(gòu)造 。硬度 1～ 2。 （ 2）己 16－ 17煤層： 黑色，玻璃光澤，多具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)疏松，易成粉末。平坦?fàn)罨騾⒉顮顢嗫?，硬?1～ 2。平均容重 t/m3，據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果，粉煤多達(dá) 75％以上。原煤靜止角為 ，摩擦角為 ，散煤容重為 。 煤的工業(yè)分析 煤的工業(yè)分析表 12 煤層名稱 水分M(%) 灰分A(%) 揮發(fā)分V(%) 含油量 P(%) 含硫S (%) 膠質(zhì)層厚Y(m) 發(fā)熱量（ MJ/kg） 備注 己 15 7 8． 37 7 己1617 7 5． 93 9 瓦斯、煤塵及自燃 ①瓦斯：井田內(nèi)瓦斯含量不高 相對(duì)瓦斯涌出量為 M3/噸 。確定設(shè)計(jì)按低瓦斯礦井考慮。 ②煤塵：經(jīng)鑒定，一般無煤塵爆炸危險(xiǎn)。設(shè)計(jì)按無煤塵爆炸危險(xiǎn)考慮。 ③自燃自燃 發(fā)火期為 6 個(gè)月 。 四、礦井工作制度 礦井工作日為 30 0 天，日工作班數(shù)為 4 班，其中 三 班生產(chǎn)，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為 14 小時(shí)。 五、礦井設(shè)計(jì)生能力 經(jīng)過礦井的建設(shè)， 礦井的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)形成， 礦 井 設(shè)計(jì) 產(chǎn)量在 ， 對(duì)于技術(shù)改造后的礦井規(guī)模，實(shí)際認(rèn)為 。主要理由如下： 礦井儲(chǔ)量是決定礦井生產(chǎn)能力的關(guān)鍵，本礦井 — 800 水平以上保有地質(zhì)儲(chǔ)量約 ，可采儲(chǔ)量 ,生產(chǎn)能力為, 礦井的服務(wù)年限為 年。對(duì)于技術(shù)改造后的礦井，該礦井服務(wù)年限符合要求。 礦井的構(gòu)造因素：礦井走向長 2021,傾向長 1000m,其中南部有 深處于五條斷層之間，北部有 在 3 條斷層之間，煤層被切割成大小不等的塊段，不能布置綜合機(jī)械化工作面。 3．礦井的開采技術(shù)條件：本礦井為高瓦斯礦井，瓦斯相對(duì)涌出量 。 第四節(jié) 礦井開拓、采區(qū)布置及工作面裝備 一、礦井開拓 礦井開拓方式為立井開拓，工業(yè)廣場布置有一對(duì)立井。礦井共分三個(gè)水平，水平標(biāo)高分別為 68m,291m,550m。 291m,550m水平采用暗井延伸（并作為采區(qū)下山、每水平布置有膠帶輸送機(jī)，軌道和進(jìn)回下山各一條）。礦井的通風(fēng)方式為分區(qū)對(duì)角式。 礦井共有五個(gè)井筒，分別主立井、副立井、南翼斜風(fēng)井、南翼回風(fēng)立井和北翼回風(fēng)立井。主立井凈直徑 5m,井深 291m，承 擔(dān)煤炭提升任務(wù)，副立井凈直徑 6m，井深 256m，承擔(dān)輔助提升任務(wù)，南翼斜風(fēng)井斜長 273m，斷面 ,承擔(dān)安全出口任務(wù)，南翼回風(fēng)立井凈直徑 ，井深 491m,承擔(dān)南翼采區(qū)回風(fēng)，北翼回風(fēng)立井凈直徑 6m,井深 ,承擔(dān)北翼采區(qū)回風(fēng)。 礦井 69m水平已經(jīng)開采完，目前生產(chǎn)主要集中在 291m 水平。 三礦為高瓦斯礦井，通風(fēng)方式為中央對(duì)角式，核定通風(fēng)能力為 ,主井、副井通風(fēng)，南北翼風(fēng)井回風(fēng)。隨著礦井開采的延深，輔助運(yùn)輸路線增長，加上一些主要巷道損壞嚴(yán)重通風(fēng)風(fēng)阻較大。 二、采區(qū)布置 目前開采采區(qū)為 30采區(qū)和 31采區(qū)， 30采區(qū)進(jìn)風(fēng)下山，獨(dú)立會(huì)風(fēng)下山，三水平膠帶運(yùn)輸機(jī)下山、三水平行人下山和三水平排水泵房，中央變電所，水倉的硐室已施工，北大巷也已經(jīng)開拓1000 余米，尚有 1200米沒有施工， 31采區(qū)目前已經(jīng)開采一個(gè)區(qū)段。礦井采煤方法為走向長壁后退式一次采全高放頂煤開采，全部跨落法管理頂板，目前礦井有四個(gè)工作面生產(chǎn)，其中兩個(gè)為綜采放頂煤工作面，兩個(gè)為炮采放頂煤工作面。 三、工作面裝