【正文】 ....................... 38 煤層的地質特征 ................................................... 38 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) ........................................... 38 采煤方法 ......................................................... 46 第六章 礦井運輸與提升 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 大巷運輸方式 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 輔助運輸 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 第七章 礦井通風 ................................................... 56 礦井通風系統(tǒng)選擇 ................................................. 56 采區(qū)通風 ......................................................... 59 掘進通風 ......................................................... 62 礦井所需風量 ..................................................... 69 礦井通風阻力 ..................................................... 74 礦井主要通風機選型 ............................................... 80 概算礦井通風費用 ................................................. 87 防止特殊災害 的安全措施 ........................................... 88 第八章 礦井排水系統(tǒng) .................................. 錯誤 !未定義書簽。 排水設備選型 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 排水技術經(jīng)濟指標 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 第十章 煤礦新技術 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 平頂山礦區(qū)東起沙河、汝河交匯地帶附近，南至湛河北岸、西至紅石山、北至汝河，東西走向長達 38公里，南北寬約 10～ 20 公里，含煤面積 550 平方公里。 (2)地形特點 平頂山煤田屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)澠池～確山小區(qū)，地處汝河以南，沙河之北的伏牛山余脈低山丘 陵地帶，地勢西北高東南低。海拔高度一般在 400～ 600 米之間。礦區(qū)專用鐵路線與孟寶線平頂山東站相接。 平煤集 團公司十礦位于河南省平頂山市區(qū)東部，程 平路何莊北， 西距平頂山市區(qū)中心約 6km，南距平頂山東站 5km， 如圖 11 所示 礦區(qū)氣候條件 根據(jù)平頂山歷年的氣象資料，本區(qū)屬暖溫帶大陸性半干燥季風氣候，四季分明，春多風干旱，夏炎熱多雨，秋晴和日照足，冬寒冷少雪。歷年平均蒸發(fā)量為 ，年最大蒸發(fā)量 2825mm，蒸發(fā)量大于降雨量。常年風向多為北西和北東，以北西風的風速最大，為 24m/s；無霜期大致 190220 天，最大 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 2 積雪厚度為 16cm，凍土最深 22cm。礦區(qū) 地表水系不發(fā)達，沙河、汝河流經(jīng)礦區(qū)的南部和北部邊緣，沙河距礦區(qū)最近 ，最大洪峰流量 3300m3/s，旱季流量 ；汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量 3000m3/s，旱季流量 。湛 河寬 50m 左右，流量 ～ ；沙河寬 150～ 250m，流量 ～ 5120m3/S。 井田范圍發(fā)育著沖溝和季節(jié)性小溪，多數(shù)溝寬 15～ 20m，平時為干溝。比較大的月臺河發(fā)源于尹充村沖溝，從井田中部流過，屬間歇性小河。 井田地形 十礦井田位于平頂山煤田東部，平頂山 市東北部平頂山、馬棚山之間的山口以南的開闊山前沖積平原上。向南逐步過渡到平原。西北部有平頂山，北部為馬棚山，山的相對標高為＋ 360m～＋ 460m，平原一般 +80～孟津洛陽市偃師鞏縣 滎陽鄭州新密登封新密礦區(qū)偃龍礦區(qū)中牟新鄭滎陽礦區(qū)登封礦區(qū)臨汝禹縣礦區(qū)禹縣許昌郟縣韓梁礦區(qū)寶豐汝陽長葛襄城平頂山平頂山礦區(qū)臨穎臨汝礦區(qū)平煤十礦白沙大安交通位置圖 圖1 1 1漯河河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 3 +100m。 本井田地質勘探工作始于 1953 年 9月，先后由中南地質局 401 勘探隊、河南省地質局、中南煤炭工業(yè)管理局煤田地質 125勘探隊、 126 勘探隊、河南省地質局五隊、平頂山礦務局地質處勘探隊、煤炭部 129 勘探隊等七個單位，在該井田內進行了地質勘探工作，共施工鉆孔 142個，鉆探進尺 米。明顯的從海相沉積通過海陸交互相沉積，逐漸變?yōu)殛懴虺练e。其中石炭系太原組、二疊系山西組、石盒子組為含煤地層，含煤地層總厚度近 800m。巖性為灰～深灰色厚層狀白云質灰?guī)r，具不明顯的細鯢狀結 構。 (2) 石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 井田缺失下石炭統(tǒng)，中上石炭統(tǒng)也發(fā)育不全。厚 47～ 80m，平均 ，由煤層、灰?guī)r、砂質泥巖及砂巖組成。 （ 3） 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 上以砂鍋窯砂巖底面與下石盒子組分界，山西組與下伏太原組地層連續(xù)沉積，整和接觸，厚 80～ 119m，平均 ，為石炭二疊系含煤層段。含煤 1— 4 層。 （ 4） 二疊系下統(tǒng)石盒子組 (P1x) 上以丙組煤頂板砂巖底面即田家溝砂巖與上石盒子組分界，下以砂鍋窯砂巖底面與山西組分界，整和接觸，厚 358m 左右，依據(jù)巖性組合及含煤特征分為三、四、五煤段。本段底界為砂鍋窯砂巖，一般為 15m 左右。 ③ 五煤段（丙組）：厚 ～ ，平均 ，含煤 2～ 5層，其中丙 3穩(wěn)定。 (5) 二疊系上統(tǒng)石盒子組 (P2x) 下起田家溝砂巖底界，上至平頂山砂巖底界。含煤屬不可采之列。與下伏地層呈整和接觸。厚度 0～ 150 余 m，北薄南厚。頂部為耕植土壤。十礦礦區(qū)的主體構造為一寬緩的復式向斜，即李口向斜，并伴生著一些一級的背斜和向斜。 (2)主要斷層特征 礦井田位于李口向斜南西翼中東段，主體構造為向北東傾斜的單斜。走向 300～ 310176。北東翼傾角 5～ 27176。背斜南東端揚起，北西端傾伏，傾伏角 4～ 6176。丁、戊組煤層同產(chǎn)狀，己組煤層波狀起伏，在軸部常產(chǎn)生小褶皺。由于背斜傾伏端和揚起端相對推移，背斜軸線產(chǎn)生了“ S”型彎曲。南西翼傾角 5～ 10176。略顯起伏，呈箕形構造。向斜南東揚起端向斜軸可能被 F2 逆斷層切斷，斷褶交角 10～ 30176。 ② 斷層（見表） F2 逆斷層：位于井田東部 牛莊 向斜揚起端南側，系鉆孔所見的推斷斷層。傾向北東，推斷落差 30m， 所見長度 左右 ， 且具有分支斷層。斷層向西，在相應部位有落差 8m左右的正斷層存在，這應是其伴生斷層?！?330176。 ～ 70176?！?300176。隔水層有泥巖、砂質泥巖、粘土巖和松散巖類粘土。滲透系數(shù) ，水質類型 HCO3CaNa、 HCO3CaMg，HCO3Ca。寒武系下統(tǒng)饅頭組和中 統(tǒng)毛莊組巨厚的泥巖、泥灰?guī)r、砂質泥巖為隔水層，阻隔了與下伏辛集組石英砂巖和震旦系石英巖含水層的水力聯(lián)系。太原組灰?guī)r七層，總厚 ，上部灰?guī)r段含水層厚 ，上距已 17 煤層 10m 左右。 L2 灰?guī)r含水豐富； L4 灰?guī)r含水層夾于中部砂泥巖隔水層中，厚度小且不穩(wěn)定，多為透鏡體，巖溶發(fā)育程度差，含水性差。下部灰?guī)r段含水層包括兩層灰?guī)r，厚 ，單位涌水量 ～ ，滲透系數(shù) ～ 。 目前井田范圍內水位降至 159m以下。各厚 10m 左右，中間被厚近 20m 的原 D煤段砂泥巖隔水層分開。 由于厚度小，含水性差，屬弱含水層。 D、石千峰組砂巖裂隙含水層 位于煤系地層頂部，在井田分水嶺一帶出露。李口向斜軸部 2617 鉆孔成自流井，現(xiàn)作礦泉水。 井田水文地質類型 屬中等型水文地質條件礦井。 煤層特征及媒質 井田含煤地層有石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上 石盒子組。自上而下為甲，乙、丙、丁、戊、己、庚七個煤組。甲 乙 丙 3零星達到可采厚度，屬高灰高硫劣質煤，由于埋藏淺，只有小窯開采。丁、己煤組根據(jù)公司規(guī)劃由相鄰的一礦、八礦開采，在這里不再描述。包括戊 戊戊 戊 1戊 1戊 13， 可采煤層為戊 戊 910。戊 910煤層是主要的開采煤層，煤厚在 ～，一般煤厚為 左右，與戊 8煤相似，由東南向西北逐漸變薄。戊 8與戊 9之間有兩層夾矸，厚 4～ 8m，夾矸間有一煤線（ ～ ），戊9與戊 10中間含一層夾矸， 夾矸厚度多在 0— 左右，僅個別地方達 。 十礦李口向斜軸南翼，煤層傾角變化較大。） 穩(wěn)定性 硬度 夾 矸 厚（ m） 容重 （ t/m3） 頂板巖性 底板巖性 戊 8 ~ 0~13 穩(wěn) 中硬 0 泥巖，砂質 灰色泥巖，河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 8 定 泥巖，砂巖 砂質泥巖 戊 910 ~ 0~13 穩(wěn)定 中硬 0~ 泥巖，砂質泥巖，細砂巖 灰色粒土泥巖 煤層圍巖性質 煤層頂?shù)装鍘r由為砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及泥巖互層組合，煤組煤層直接頂板大多數(shù)為砂質泥巖或泥巖，老頂一般為砂巖，少有偽頂，偽頂巖性為炭質泥巖。除己 15煤層底板遇水膨脹外，其它煤 層底板一般不底鼓，易管理。 煤的特征 （ 1） 煤質 戊組煤各分層特征：戊 8為硬質塊狀半暗 — 半亮煤，厚 ～ ，平均 ，灰份 ～ %，揮發(fā)份 ～ %，膠質層厚度為 ～ 38mm 屬肥煤。戊 11厚度不穩(wěn)，本井田范圍內大多不可采，該層復雜含薄層夾矸多。 （ 2） 煤的類別牌號 本區(qū)煤質穩(wěn)定，根據(jù)井田內各煤層揮發(fā)份、粘結指數(shù)、膠質層最大厚度，結合《中國煤炭分類國家標準（ GB5752－ 86）》，對照中國煤炭分類簡表：井田可采煤層煤類為氣煤、 1/3 焦煤、肥煤和焦煤、可供動力用和煉焦用煤。 其煤質分析見表 13。黑色，條痕為棕黑色，弱玻璃光澤，以暗煤、河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 9 亮煤為主，鏡煤和絲炭含量很少，一般呈透鏡狀和線理狀結構、層狀結構。散煤視密度 ，硬度為 2176。煤中有機顯微組分占 6987%，無機顯微組分 1331%，在有機顯微組分中鏡質組含量 5485%，灰 灰白色以基質鏡質體為主，少量均質鏡質體和結構鏡質體，惰性組含量為 %，白色 亮黃白色的粗粒體和絲質體，常見半絲質體，穩(wěn)定組含量 39%，深灰色小孢子體、角質體、栓質體及樹脂體等。石英和粘土礦物多為基質鏡質體和粗粒體所膠結，屬原生礦物質。 (4)戊組煤（ 戊 戊 910）的化學特征 1）戊 8煤層：原煤灰分產(chǎn)率 %，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的灰分產(chǎn)率下降 23 倍，浮煤的灰分產(chǎn)率 %。 3） 戊 10煤層：原煤灰分產(chǎn)率 %，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤質大有提高，灰分產(chǎn)率%。 (5)煤的容重 經(jīng)過化驗分析得出戊煤為 。 (6)瓦斯 本井田在勘探階段，馬棚山及高皇廟礦區(qū)共采了 19 個鉆孔瓦斯樣，其中馬棚山礦區(qū) 14 個，高皇廟礦區(qū) 5 個。二氧化碳含量一般 ～ ，最高 。在相應地點取煤樣做吸附試驗戊 910煤層瓦斯含量值為 ；戊 910 垂深 508m，瓦斯含量值 等。戊 8及戊 910煤層實測瓦斯壓力均小于河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 10 單項指標值。各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2 為主占 ～％； CO2 次之， ～ ％， CH4 含量僅占 ～ ％。 (7)煤塵及其爆炸性 根據(jù)勘探資料， 本礦各煤層煤塵爆炸指數(shù)為 ～ ％，戊組煤 ～％，屬存在煤塵爆炸危險的煤層。 (8)煤的自燃性 根據(jù)近十年 (1988～ 1997 年 )內鄰礦發(fā)火次數(shù)統(tǒng)計，計算出百萬噸發(fā)火率為 ，煤層自燃發(fā)火期 戊組煤 4～ 6 個月 。 所以設計中應該提高采掘速度，合理安排回采與掘進之間的關系，盡量減少煤巷空閑情況的出現(xiàn)，采空區(qū)要求封閉嚴實，以防止余煤的自燃。 根據(jù)中科院地質所與集團公司對平頂山礦區(qū)進行的地溫分析，確定礦區(qū)恒溫帶深度在25m左右，溫度 ℃。 ①鉆孔測溫數(shù)據(jù)的校正 井田內的測溫鉆孔為簡易測溫孔，采 用中性點法校正測溫孔的巖石溫度，中性點采用經(jīng)驗法求得，中性點的深度為鉆孔深度的 ～ 倍，溫度為實測溫度。