安全工程畢業(yè)設(shè)計(論文)-平煤十礦1.8Mta新井通風(fēng)安全設(shè)計

中國礦業(yè)大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 安全工程2009-1 學(xué)生姓名馮亞楠 任務(wù)下達(dá)日期：2013年 2 月 25 日畢業(yè)設(shè)計日期：2013 年 3 月 11 日至 2013年 6 月 1 日畢業(yè)設(shè)計題目：平煤股份十礦1.8Mt/a新井通風(fēng)安全設(shè)計畢業(yè)論文（設(shè)計）專題題目：高突礦井瓦斯事故特點分析及應(yīng)急救援畢業(yè)論文(設(shè)計）主要內(nèi)容和要求：畢業(yè)設(shè)計由一般部分、專題和外文翻譯三部分組成。一般設(shè)計部分題目為：平煤十礦1.8Mt/a新井通風(fēng)安全設(shè)計。主要內(nèi)容包括井田概述及地質(zhì)特征，井田開拓與開采，采煤方法及采區(qū)巷道布置，礦井通風(fēng)，礦井安全技術(shù)措施。專題部分題目：高突礦井瓦斯事故特點分析及應(yīng)急救援設(shè)計要求：獨立完成上述設(shè)計內(nèi)容，方案論證，計算、分析要正確，專題要有自己的見解，結(jié)論要合理，說明書條理要清楚，論證充分，文字通順，符合專業(yè)技術(shù)用語要求，圖紙完備、正確。翻譯部分題目：tudy on the Technology of the Coal Mining Safety Monitoring System翻譯要求：譯文字?jǐn)?shù)不少于3000，語句通順、完整，語意準(zhǔn)確。院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘要該設(shè)計礦井包括三個部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分：平煤股份十礦180萬噸新井通風(fēng)與安全設(shè)計。一共分為五章內(nèi)容，即礦井概述及煤田地質(zhì)特征、井田開拓、采煤方法及采區(qū)巷道布置、礦井通風(fēng)、礦井安全技術(shù)措施。平煤股份十礦位于河南省平頂山市境內(nèi)，井田總面積31.5km2。主采煤層為戊7煤層，平均厚度3.5米。煤層平均傾角為8。井田工業(yè)儲量為289.1Mt，可采儲量210.5Mt。初期第一開采水平相對瓦斯涌出量1.2m3/t.d，為低瓦斯礦井，后期隨著采深增加，進(jìn)入二水平，煤層瓦斯涌出量都高于現(xiàn)值，屬高突煤層。煤層有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期4-6個月。平煤股份十礦設(shè)計生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，服務(wù)年限為77.9年。礦井工作制度為“三八”制，兩班半采煤，半班準(zhǔn)備。礦井的采煤方法主要為傾向長壁綜合機(jī)械化開采。礦井開拓方式為雙立井兩水平開拓,一水平標(biāo)高-320m，二水平標(biāo)高為-720m。礦井布置一個回采工作面，一個備用工作面，兩個掘進(jìn)工作面，年生產(chǎn)能力為1.8Mt/a。工作面長度為225 m。運(yùn)輸大巷及主運(yùn)輸石門采用膠帶運(yùn)煤，大巷及主石門輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸材料和矸石。礦井通風(fēng)方式為中央并列式，全礦總需風(fēng)量容易時期為3647m3/min，困難時期為4441 m3/min。通風(fēng)容易時期等級孔為3.03 m2，困難時期為2.56m2。主要通風(fēng)機(jī)為2K60NO24礦用軸流式通風(fēng)機(jī).24型，轉(zhuǎn)速n=600rpmin。礦井安全技術(shù)措施為工作面采空區(qū)防火灌漿措施。專題部分：高突礦井瓦斯事故特點分析及應(yīng)急救援煤礦瓦斯事故是礦井五大災(zāi)害之一，事故發(fā)生導(dǎo)致的破壞性是非常嚴(yán)重的。煤礦瓦斯事故是長期制約煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患之一。中國是世界上煤與瓦斯突出災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，突出總次數(shù)占世界各國總突出次數(shù)的三分之一以上。以平煤股份十礦大小突出五十余次為例，對高突礦井瓦斯突出及其他瓦斯事故的特點進(jìn)行分析和研究，并對瓦斯事故及應(yīng)急救援進(jìn)行分析研究。關(guān)鍵詞： 高地應(yīng)力 突出煤層 應(yīng)急救援 創(chuàng)傷急救ABSTRACTThis design book consists of three parts: the general part, the special part and the translation part.The general part is a 1.8 million ton new design of PingMei tenth coal mine. It contains five chapters: summarize of the mine field geological character, mining fielddeploitation , the excavating coal method and disposal of laneway in mining area,ventilation, technology of mine safetyThe PingMei tenth coal mine lies in Pingdingshan city of Henan province. The total area of the mine is 31.5 km2. The main exploitation coal seam is Wu8#, the average thickness is in turn 3.5 m. Its obliquity is 8 degree on average. The industry reserves of the mine field are 289.1 million tons and the useable reserves are 210.5mt The early mining level relative gas emission 1.2m3/td Low gas mine With the increase in mining depth late Into the second level of exploitation Coal Seam Gas Emission higher than the present value of Belonging to high-gas coal mineCoal Seam Spontaneous Combustion tendency Combustion period 4-6 monthsThe designed mine capacity is 1.8 million tons per year, and the mine life is 77.9 years. The mine work systems 38 system Two classes of semi-coal mining, half of the class to prepare.Mine coal mining methods tend to mechanized longwall mining. Mine pit Open up ModeDual Shaft horizontal development Open up.Firsthorizontal elevation-320mSecond level elevation of -720There is one working face in the mine, and two tunneling working surfaces. The throughput of mine is 1.8 million tons per year. The length of the longwall face is 225 m. Tlexible belt conveyor is used in the coal transportation. The materials and refuse are transported by tramcars tons in the ancillary transportation. The method of mine ventilation is central juxtapose ventilation system. the whole mine total amount of wind required 3647 m3/min for easy period and 4441 m3/min for difficult times. Ventilatesthe easy time rank hole is 3.3 m2 ,the rough period is 2.6 m2. The main ventilator is 2K60NO24, speed n = 600 rpmin .Major security design for the mined-out area of the coal fire grouting design.Thematic segment:Characteristics of the high outburst coal mine gas accident and emergency rescueCoal mine gas accident is one of the five major mine disaster,It is a very serious accident caused by destructive.Coal mine gas accident is one of the major risks to long-term constraints of the coal mine production safety.China is the worlds coal and gas outburst disaster is the most serious one of the countries,Gas outburst accident accounted for one third of the world. Pingdingshan No.10 Mine Size-scale gas outburst50 several times Example, The high outburst mine gas outburst and other characteristics of gas accident analysis and research,And gas accidents and emergency rescue analysis.their own conditions to develop the correct road, the maximum to avoid investment risk, gain profit.(three) vigorously promote the brand. To establish brand awareness, awareness of the use of brand, brand value, brand acquisition performance, enhance the competitive strength. Concentrated manpower, careful planning, packaging and publicity of a number of unique, market influence and coverage of the brand, the implementation of key breakthroughs, to enhance the competitive strength, walking business road the competition of alienation and characteristics, the pursuit of stability and development of the market.(four) to promote the integration of resources. To further broaden their horizons, effective integration of resources within the group, the city resources, other industries and regional resources, mutual trust, mutual benefit, seeking win-win principle, in the framework of national policies and regulations, strict inspection and argumentation, legal consultation, examination and approval procedures, strict regulation of economic activities, attract injection the social investment to the industry group, to achieve leveraging the development, ensure that the value of state-owned assets.(five) to strengthen the construction management personnel. Strengthen the management of education and training of cadres and workers of the existing business, firmly establish the concept of the market, enhance the sense of crisis to adapt to market competition, the sense of urgency, improve the ability to respond to market competition, improve management and operation of the market. At the same time, according to the need of industrial development, vigorously the introduction of high-quality management management personnel, and strive to build a high-quality professional management team, hard work, and promote the entire workforce knowledge structure, age structure, structure optimization and upgrading ability, enhance core competitiveness, adapt to the need of market competition.(six) seriously study the policy for policy. Serious research about social support the development of cultural undertakings in the country and the XX policy, especially the policy of industrial development, financial investment policy, financial policy and tax policy, and actively seek policy, projects and funds, enterprise and industry group mission to promote leapfrog development. 中國礦業(yè)大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 67 頁目 錄第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征11.1礦井概述11.2井田地質(zhì)特征31.3煤層特征及煤質(zhì)7第二章 井田開拓122.1井田境界及可采儲量122.2井田開拓172.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇352.4礦井提升35第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置383.1煤層地質(zhì)特征383.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)383.3采煤方法45第四章 礦井通風(fēng)544.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇544.2采區(qū)通風(fēng)574.3掘進(jìn)通風(fēng)594.4礦井所需風(fēng)量664.5礦井通風(fēng)阻力704.6礦井主要通風(fēng)機(jī)選型754.7礦井通風(fēng)費(fèi)用概算824.8防止特殊災(zāi)害的安全措施84第五章 礦井安全技術(shù)措施865.1礦井安全技術(shù)概況865.2礦井火災(zāi)86專題部分高突礦井瓦斯事故特點分析及應(yīng)急救援100翻譯部分 中文譯文120 英文翻譯125參考文獻(xiàn)130致謝131第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦井概述1.1.1礦井地理地形和交通1 地理位置平頂山煤田位于河南省中西南部，分布于平頂山寶豐、襄城縣、葉縣、郟縣、魯山縣境內(nèi)，平頂山煤田有平頂山礦區(qū)和韓梁礦區(qū)組成的。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(dá)38公里，南北寬約1020公里，含煤面積550平方公里。韓梁礦區(qū)位于平頂山西部，位于寶豐、魯山縣境內(nèi)，走向長約18公里，寬約4公里，含煤面積80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。自西向東紅石山、龍山廟、擂鼓山、落鳧山、平頂山、馬棚山、焦贊山綿延不斷，山脈呈北西走向，組成分區(qū)的地表分水嶺。海拔高度一般在400600米之間。圖1-1平煤十礦交通位置圖3 交通條件礦區(qū)有專用鐵路與國鐵京廣線、焦支線相連接，國鐵京廣線、焦支線分別通過礦區(qū)東部和西部，孟廟鐵路線通過平頂山市與京廣線、焦支線相連接；東距京廣線孟廟火車站70km，西距焦支線寶豐火車站28km。礦區(qū)專用鐵路線與孟寶線平頂山東站相接。公路以平頂山市為樞紐，有柏油公路通向附近各縣市，東與四通八達(dá)的許南公路相連，交通便利。平煤股份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1-1所示。1.1.2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(fēng)氣候，四季分明，春多風(fēng)干燥，夏季炎熱多雨，秋晴和日照足，冬寒冷少雪。年平均降雨量794.6mm，年最大降雨量為1323,6mm(1964年)，最小降雨量為373.9 mm（1966年），雨季一般集中在79月份。歷年雨水蒸發(fā)量為2269.2mm，年最大蒸發(fā)量2825mm，蒸發(fā)量大于降雨量。年平均氣溫為15，最高氣溫42.6（1968.7.18），最低氣溫-18.8（1955.1.30）。常年風(fēng)向多為北西和北東，以北西風(fēng)的風(fēng)速最大，為24m/s；無霜期大致190-220天，最大積雪厚度為16cm，凍土最深22cm降雨量為1323.6mm（1964），最小降雨量為373.9mm（1966），雨季一般集中在79月份。歷年平均蒸發(fā)量為2269.2mm，年最大蒸發(fā)量2825mm，蒸發(fā)量大于降雨量。年平均氣溫為15，最高氣溫42.6（1968.7.18），最低氣溫-18.8（1955.1.30）。常年風(fēng)向多為北西和北東，以北西風(fēng)的風(fēng)速最大，為24m/s；無霜期大致190-220天，最大積雪厚度為16cm，凍土最深22cm。 1.1.3礦區(qū)水文本區(qū)屬于淮河上游水系。礦區(qū)地表水系不發(fā)達(dá)，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3.2km，最大洪峰流量3300m3/s，旱季流量0.8m3/s；汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量3000m3/s，旱季流量0.28m3/s。湛河在煤田南部自西向東流過。湛河寬50m左右，流量0.087.8m3/S；沙河寬150250m，流量0.85120m3/S。河上游為白龜山水庫。井田范圍發(fā)育著沖溝和季節(jié)性小溪，多數(shù)溝寬1520m，平時為干溝。井田東南部地勢平坦，泄水條件不好，易積水形成小面積內(nèi)澇洼地。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。該河受大氣降水補(bǔ)給，冬季河床干涸斷流，雨季呈涓涓細(xì)水，大雨時山洪暴發(fā)，經(jīng)沖溝匯入河中，汛期歷史最高洪水位可達(dá)92m，最大洪峰流量8000m3/h。1.1.4礦區(qū)供給1 水源條件礦區(qū)距市區(qū)較近，礦區(qū)西南有白龜山水庫，水源充足，可實現(xiàn)集中供水。再者地下水有寒武系灰?guī)r含水層，太原組下段灰?guī)r含水層，處理后均可作為礦井生產(chǎn)、生活用水。2 電源條件礦區(qū)電源主要來自平頂山市電業(yè)局所轄的賈莊、肖營和孫嶺變電站的110Kv和35Kv系統(tǒng)以及平煤集團(tuán)公司所轄的謝莊110Kv變電站、月臺35Kv變電站、焦莊35kv站。3 通信礦區(qū)己形成自動通信網(wǎng)絡(luò)，各礦與平煤集團(tuán)公司以及對外聯(lián)系十分方便。通信系統(tǒng)包括行政管理電話、生產(chǎn)調(diào)度電話和井下泄露移動通信工程。電話電纜選用HUYVA20型，電話機(jī)選用本安電話機(jī)HAK-1型。4 供應(yīng)情況平頂山是我國新興的煤炭工業(yè)基地之一，主要工業(yè)有煉焦、機(jī)械、化肥、電力、紡織等，農(nóng)產(chǎn)有小麥、豆類、玉米、煙草、棉花等。勞動力資源較充足。本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國家計劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，均能滿足建設(shè)需要。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1井田地形概述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。井田的東南部為開闊的沖積洪積平原，西北部為砂巖組成的山嶺，山脊平緩，山坡陡峭，約為30，向南逐步過渡到平原。地勢是西北高，東南低。西北部有平頂山，北部為馬棚山，山的相對標(biāo)高為360m460m，平原一般+80+100m。井田最高峰馬棚山海拔462.7m。本井田地質(zhì)勘探工作始于1953年9月，先后由中南地質(zhì)局401勘探隊、河南省地質(zhì)局、中南煤炭工業(yè)管理局煤田地質(zhì)125勘探隊、126勘探隊、河南省地質(zhì)局五隊、平頂山礦務(wù)局地質(zhì)處勘探隊、煤炭部129勘探隊等七個單位，在該井田內(nèi)進(jìn)行了地質(zhì)勘探工作，共施工鉆孔142個，鉆探進(jìn)尺80700.6米。1.2.2井田煤系地層概述十礦井田內(nèi)地層層序自下而上為：寒武紀(jì)張夏組、固山組；石炭系太原組；二疊系山西組；第三、四系。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。 地層未受區(qū)域變質(zhì)和巖漿活動影響。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。地層由老到新為：1 寒武系上統(tǒng)崮山組（3g）本組地層為煤系沉積基底。巖性為灰深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，具不明顯的細(xì)鯢狀結(jié)構(gòu)。上界是本溪組鋁土質(zhì)泥巖底面，鉆孔揭露厚度大于50m。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。太原組下以 底部灰?guī)r底面與本溪組分界，上以頂部灰?guī)r頂面或己煤底板砂巖底面與山西組分界，呈整和接觸。厚4780m，平均66.28m，由煤層、灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成。含庚組煤67層，多以灰?guī)r為頂板，煤層較薄，層位穩(wěn)定，基本不可采。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80119m，平均93.70m，為石炭二疊系含煤層段。由深灰到黑色粉砂巖和泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)中粗石英砂巖和煤層等組成。含煤14層。本井田范圍內(nèi)己15、己16-17煤層較穩(wěn)定，為十二礦主要可采煤層；上部不含煤。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。（1）三煤段（戊組）：厚約121160m，平均142.11m。本段底界為砂鍋窯砂巖，一般為15m左右。（2）四煤段（丁組）：厚1694m，平均75.23m，含煤39層，以丁6為本區(qū)主要可采煤層，丁5局部可采，劃歸一礦開采。（3）五煤段（丙組）：厚70.5110.5m，平均91.33m，含煤25層，其中丙3穩(wěn)定。只能小規(guī)模開采。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。該組厚246370m，平均352m左右，由淺灰色中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及薄煤組成。含煤屬不可采之列。6 二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）本組在井田北部平頂山、馬棚山一帶出露于山脊，大面積遭受剝蝕，厚度360462m，其下部為灰白色，淺肉紅色巨厚層不等粒長石石英砂巖即平頂山砂巖，厚120m左右；中部有紫紅色砂巖夾紫紅色泥巖120160m，上部為紫紅色厚層狀中粗粒砂巖具暗紅色鐵質(zhì)斑點，厚120余米，無煤層沉積。與下伏地層呈整和接觸。7 第四系（Q）除北部山梁有基巖裸露外，第四系松散沉積物遍布井田，與下伏地層呈不整和接觸。厚度0150余m，北薄南厚。由暗黃色、棕黃色粘土、砂質(zhì)粘土、含砂質(zhì)粘土及礫石組成。頂部為耕植土壤。 圖1-2戊組煤地質(zhì)綜合柱狀圖1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造及特征1 地質(zhì)構(gòu)造十礦井田位于平頂山煤田東段，主體構(gòu)造為一樞紐向北西傾伏的寬緩向斜構(gòu)造-李口向斜。十礦礦區(qū)的主體構(gòu)造為一寬緩的復(fù)式向斜，即李口向斜，并伴生著一些一級的背斜和向斜。十礦位于李口向斜南翼，處于、二級構(gòu)造郭莊背斜和牛莊向斜上。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(gòu)造為向北東傾斜的單斜。（1）褶曲A 郭莊背斜：位于郭莊一線，在地表不顯現(xiàn)，軸向與牛莊向斜平行，但收斂與展開方向與牛莊向斜相反，即背斜西北端呈封閉收斂，東南展開；背斜北翼即李口向斜南翼，向西消失于一礦28勘探線附近，東延縱貫十二礦，延伸長度6km以上，該背斜軸北距李口向斜軸3.0km。走向300310，與李口向斜基本平行，兩翼不對稱，南西翼傾角58，北東翼傾角527，在-320m標(biāo)高附近傾角最大，軸部稍緩。背斜南東端揚(yáng)起，北西端傾伏，傾伏角46，脊斜軸稍有起伏，呈鼻狀構(gòu)造。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。在背斜西北端被郭莊逆斷層切斷，斷層與褶曲軸交角1020。由于背斜傾伏端和揚(yáng)起端相對推移，背斜軸線產(chǎn)生了“S”型彎曲。B 牛莊向斜：位于牛莊東工人鎮(zhèn)一線，規(guī)模與郭莊背斜近似，兩軸間距0.50.6Km，褶曲軸面平行，兩翼對稱，北東翼傾角58，南西翼傾角510。軸部寬緩，南東端仰起，北西端傾伏，傾伏角4，略顯起伏，呈箕形構(gòu)造。牛莊向斜北西段傾伏端在牛莊逆斷層南西盤，斷層走向與向斜軸交角1015。向斜南東揚(yáng)起端向斜軸可能被F2逆斷層切斷，斷褶交角1030。向斜傾伏端和揚(yáng)起端相對推移，軸線產(chǎn)生“S”型彎曲。（2）斷層（見表）F2逆斷層：位于井田東部牛莊向斜揚(yáng)起端南側(cè)，系鉆孔所見的推斷斷層。斷層走向270300，傾向北東，推斷落差30m，所見長度1.5km左右，且具有分支斷層。在斷層前緣有與斷層走向垂直的近南北向若干個小褶曲。斷層向西，在相應(yīng)部位有落差8m左右的正斷層存在，這應(yīng)是其伴生斷層。表1-1 主要斷層名稱構(gòu)造位置產(chǎn)狀落差延展長度控制程度走向傾向傾角趙莊逆斷層井田南部風(fēng)化帶附近305330NE20703302500查明F2逆斷層井田西南風(fēng)化帶北側(cè)270300N2301500查明1.2.4礦井水文地質(zhì)特征 1 井田含水層與隔水層及水質(zhì)井田有灰?guī)r巖溶裂隙含水層、砂巖裂隙含水層和松散巖類孔隙含水層。隔水層有泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖和松散巖類粘土。A 寒武系中上統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層與隔水層上統(tǒng)崮山組白云質(zhì)灰?guī)r，平均厚68m，溶洞裂隙發(fā)育程度低，含水性較弱，單位涌水量0.00072.27L/s.m。滲透系數(shù)0.0009m/d，水質(zhì)類型HCO3-CaNa、HCO3-CaMg，HCO3-Ca。中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r，厚56124m，裂隙溶洞發(fā)育，含水性強(qiáng)，單位涌水量0.0027948L/s.m。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(zhì)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。B 石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層組與隔水層本溪組、太原組平行不整合于寒武系崮山組灰?guī)r古風(fēng)化殼上，本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層厚度小而不均，難于阻隔上下含水層水力聯(lián)系。太原組灰?guī)r七層，總厚41.Om，上部灰?guī)r段含水層厚16.8m，上距已17煤層10m左右。鉆孔單位涌水量0.005318.0081L/s.m，滲透系數(shù)0.016863.13m/d，區(qū)域資料表明巖溶發(fā)育標(biāo)高一般在-180m以上，局部在-440m深處也有巖溶現(xiàn)象。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。中部砂泥巖段厚24m，阻隔上、下灰?guī)r段的水力聯(lián)系。下部灰?guī)r段含水層包括兩層灰?guī)r，厚19.8m，單位涌水量0.00003512.842L/s.m，滲透系數(shù)0.00013829.761m/d。一礦、二礦、七礦、八礦井下鉆孔揭露最大出水量達(dá)237.8m3/h。 目前井田范圍內(nèi)水位降至-159m以下。 C 戊組煤層頂板砂巖含水組與隔水層 從下石盒子組戊組頂板到丁組底板，其間主要有戊組老頂砂巖含水層(即D煤底板砂巖)和丁煤底板砂巖含水層，總厚20m左右。各厚10m左右，中間被厚近20m的原D煤段砂泥巖隔水層分開。含水組單位涌水量0.01110.0119L/s.m，滲透系數(shù)0.0520.054m/d。由于厚度小，含水性差，屬弱含水層。含水層隱伏露頭接受第四系底礫石含水層補(bǔ)給。 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。平頂山砂巖厚120m左右，石千峰紅色砂巖厚240350m，淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖石較破碎，直接接受降水補(bǔ)給，含水性較強(qiáng)。李口向斜軸部26-17鉆孔成自流井，現(xiàn)作礦泉水。 E 第四系底部礫石含水層 第四系底部礫石層厚010m，由北而南變厚，覆蓋于基巖上，巖性為礫石夾粘土，屬坡積、洪積物，礫石層之上為含鈣質(zhì)結(jié)核粘土隔水層。2 井田水文地質(zhì)類型屬中等型水文地質(zhì)條件礦井。1.2.5礦井涌水量經(jīng)精查補(bǔ)充勘探資料計算并參照相鄰礦井實際涌水量資料，根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)報告審查意見；本礦井涌水量不大。1.3煤層特征及煤質(zhì)1.3.1可采煤層特征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。含煤巖系總厚度800m左右，含煤44層，煤層總厚度30.7242.21m，含煤系數(shù)3.44.7%。自上而下為甲，乙、丙、丁、戊、己、庚七個煤組。井田甲、乙、丙煤組無工業(yè)開采價值。甲1、乙2、丙3零星達(dá)到可采厚度，屬高灰高硫劣質(zhì)煤，由于埋藏淺，只有小窯開采。最下部庚組煤薄，僅庚20局部可采，且為高硫煤。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。戊煤組：屬二疊系下石盒子組，上距丁組煤6080m，下距己煤組160180m。包括戊7、戊9、戊10、戊11、戊12、戊13，可采煤層為戊7、戊9-10?？刹晌旖M煤層上距丁6煤層90m左右，戊7煤層由東南向西北逐漸變薄，絕大多數(shù)厚度在1.855.48m之間，僅在西北隅煤厚小于0.8m，為戊7煤層不可采區(qū)。戊9-10煤層是主要的開采煤層，煤厚在1.254.07m之間，一般煤厚為3.2m左右，與戊7煤相似，由東南向西北逐漸變薄。戊11煤層僅西南角局部可采，煤厚1.31.7m，因本煤層富含夾矸，煤質(zhì)欠佳，沉積不穩(wěn)定，為非主采煤層。戊7與戊9之間有兩層夾矸，厚48m，夾矸間有一煤線（0.10.2m），戊7與戊10中間含一層夾矸，夾矸厚度多在00.3m左右，僅個別地方達(dá)0.5m。戊10與戊11間砂巖沉積不穩(wěn)定在17m之間，戊7直接頂為致密泥巖，水平層理發(fā)育，厚5.40m，向上為17.94m的砂質(zhì)泥巖，再向上為灰綠色細(xì)砂巖，厚約20.95m，戊11底板為灰色砂質(zhì)泥巖偶夾透鏡狀砂巖，含菱鐵礦薄層及結(jié)核。表1-2 可采煤層特征表煤層名稱煤層厚度（m）傾角（）穩(wěn)定性硬度夾矸厚（m）容重（t/m3）頂板巖性底板巖性戊71.855.483.5013穩(wěn)定中硬01.36泥巖，砂質(zhì)泥巖，砂巖灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖戊9-101.254.073.2013穩(wěn)定中硬00.71.36泥巖，砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖灰色粒土泥巖1.3.2煤層圍巖性質(zhì)煤層頂?shù)装鍘r由為砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖互層組合，煤組煤層直接頂板大多數(shù)為砂質(zhì)泥巖或泥巖，老頂一般為砂巖，少有偽頂，偽頂巖性為炭質(zhì)泥巖。各煤層均以砂質(zhì)泥巖及泥巖為直接底板，靠東部個別煤層直接底板有粉砂巖及砂巖。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。據(jù)鉆空巖芯物理力學(xué)試驗結(jié)果表明，其砂巖的抗壓強(qiáng)度平均5749.7104Pa、粉砂巖為4704104Pa、砂質(zhì)泥巖為3941.6104Pa及泥巖為4385.5104Pa，各類巖石抗壓強(qiáng)度平均2940104Pa，屬中等穩(wěn)定頂板范疇。1.3.3 煤層特征1 煤質(zhì)戊組煤各分層特征：戊7為硬質(zhì)塊狀半暗半亮煤，厚1.855.48m，平均3.5m，灰份21.7232.91%，揮發(fā)份30.5935.65%，膠質(zhì)層厚度為28.938mm屬肥煤。戊9-10厚1.254.07m一般為3.2m，煤層頂?shù)子?.7m左右塊狀硬煤，中間為軟煤，其灰份16.8829.94%，揮發(fā)份26.2135.01%，膠質(zhì)厚度2139mm。戊11厚度不穩(wěn)，本井田范圍內(nèi)大多不可采，該層復(fù)雜含薄層夾矸多。灰份3438%，揮發(fā)份32%，膠質(zhì)厚20mm。2 煤的類別牌號本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，根據(jù)井田內(nèi)各煤層揮發(fā)份、粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度，結(jié)合中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575286）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。戊7煤層為富灰、1/3焦煤、肥煤，戊9-10煤層為中灰、1/3焦煤，其共同為低硫、磷，具中等發(fā)熱量、極難選的煤類，宜作動力用煤。其煤質(zhì)分析見表1-3。表1-3 煤質(zhì)特征表煤層名稱灰分（%）揮發(fā)分（%）水分（%）S（%）發(fā)熱量（KJ/kg）工 業(yè)牌 號戊727.1134.401.170.3424.23FM1/3JM戊9-1025.0633.971.160.3426.861/3JM3 戊組煤（戊7、戊9-10）的物理特征主要以半暗型煤，其次為半亮型煤。黑色，條痕為棕黑色，弱玻璃光澤，以暗煤、亮煤為主，鏡煤和絲炭含量很少，一般呈透鏡狀和線理狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)。據(jù)篩分試驗結(jié)果表明，原煤自然粒度粉煤占45.76%，視密度1.45 t/m3。散煤視密度0.88t/m3，硬度為2。經(jīng)火焰試驗認(rèn)為其易燃、長焰、煙濃、體積膨脹，焦渣疏松。煤中有機(jī)顯微組分占69-87%，無機(jī)顯微組分13-31%，在有機(jī)顯微組分中鏡質(zhì)組含量54-85%，灰-灰白色以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，少量均質(zhì)鏡質(zhì)體和結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，惰性組含量為12.43%，白色-亮黃白色的粗粒體和絲質(zhì)體，常見半絲質(zhì)體，穩(wěn)定組含量3-9%，深灰色小孢子體、角質(zhì)體、栓質(zhì)體及樹脂體等。無機(jī)顯微組分中主要有粘土類、黃鐵礦、方解石等。石英和粘土礦物多為基質(zhì)鏡質(zhì)體和粗粒體所膠結(jié)，屬原生礦物質(zhì)。方解石和黃鐵礦呈脈狀分布在裂隙中，應(yīng)屬原生礦物質(zhì)。4 戊組煤（戊7、戊9-10）的化學(xué)特征1）戊7煤層：原煤灰分產(chǎn)率26.95%，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的灰分產(chǎn)率下降2-3倍，浮煤的灰分產(chǎn)率10.88%。2）戊9煤層：原煤灰分產(chǎn)率16.96%，屬低中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)明顯提高，灰分產(chǎn)率9.02%。3）戊10煤層：原煤灰分產(chǎn)率27.35%，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)大有提高，灰分產(chǎn)率9.43%。根據(jù)本礦的煤質(zhì)情況及當(dāng)?shù)厥袌龅男枨?，本礦生產(chǎn)的原煤和經(jīng)加工的塊煤主要用于電廠、熱電廠和分散客戶，可主要作為電力、船舶、鍋爐用煤及其他工業(yè)用煤，另外還可作為良好的煉焦用煤。5 煤的容重經(jīng)過化驗分析得出戊煤為1.36t/m3。硬度中硬,普氏硬度為23。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。從鉆孔分析看，瓦斯含量甚低，沼氣含量一般在0.230.68ml/g，最高為1.46ml/g。二氧化碳含量一般0.010.04ml/g，最高0.07ml/g。 A 煤層瓦斯壓力和瓦斯含量前期在井田地面布置了十幾個測試瓦斯壓力鉆孔，比較成功的有7個鉆孔，測試結(jié)果：第一開采水平戊9-10煤層標(biāo)高-307.5m，垂深495m，瓦斯壓力13個大氣壓。在相應(yīng)地點取煤樣做吸附試驗戊9-10煤層瓦斯含量值為7.77m3/t；戊9-10垂深508m，瓦斯含量值8.10m3/t等。 B 煤層瓦斯預(yù)測根據(jù)防治煤與瓦斯突出細(xì)則第22條，預(yù)測煤層突出危險性中的單項指標(biāo)為煤層瓦斯壓力P0.6Mpa時為具有突出危險煤層。第一水平，戊7及戊9-10煤層實測瓦斯壓力均小于單項指標(biāo)值。區(qū)內(nèi)各主要可采煤層CH4平均含量為0.0390.124cm3/g可燃質(zhì)；CO2各煤層平均含量為0.3460.503cm3/g可燃質(zhì)。各主要可采煤層瓦斯自然成分以N2為主占64.9177.24；CO2次之，19.2833.62。CH4含量僅占3.389.11。全礦井相對瓦斯涌出量為1.0m3/t.d，絕對瓦斯涌出量為3.92m3/min，根據(jù)2001版煤礦安全規(guī)程因系鉆孔采樣，測定結(jié)果低于實際瓦斯含量，參考鄰區(qū)一、二、三、四、八礦瓦斯資料，設(shè)計礦井時第一開采水平在勘探開采初期為低瓦斯煤層。隨著采深增加，第二開采水平2006年瓦斯等級鑒定結(jié)果為：絕對涌出量為128.92m/min,相對涌出量為20.7m/t，第二開采水平為高瓦斯煤層。本設(shè)計礦井是新建礦井只考慮第一開采水平，所以一水平按照低瓦斯礦井設(shè)計。7 煤塵及其爆炸性根據(jù)勘探資料，本礦井各煤層煤塵爆炸指數(shù)為3348.3，戊組煤37.538.1，屬存在煤塵爆炸危險的煤層。1997年平煤(集團(tuán))公司通風(fēng)管理中心實驗室，對各主要可采煤層煤塵爆炸性鑒定結(jié)果，仍為存在煤塵爆炸性危險的煤層。8 煤的自燃性根據(jù)近十年(19881997年)內(nèi)鄰礦發(fā)火次數(shù)統(tǒng)計，計算出百萬噸發(fā)火率為0.092，煤層自燃發(fā)火期戊組煤46個月。主要可采煤層自燃傾向等級為易自燃煤層。所以設(shè)計中應(yīng)該提高采掘速度，合理安排回采與掘進(jìn)之間的關(guān)系，盡量減少煤巷空閑情況的出現(xiàn)，采空區(qū)要