东沟防灭火设计方案修改稿.docx

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东沟防灭火设计方案修改稿

前言

一、方案设计的依据

二、设计的指导思想

三、设计的主要特点

矿井采用斜井平硐综合开拓，以主斜井、进风行人平硐、副斜井、回风立井共四个井筒开发井田内3、9、15号煤层未开采区域的储量。

主斜井装备带宽1.0m的大倾角带式输送机，担负矿井的煤炭提升任务及进风任务，兼做进风井和安全出口，部分管线沿该井筒敷设；进风行人平硐布置架空乘人器，担负人员上下井和进风任务；副斜井铺设30kg/m的单轨，担负液压支架等大型设备、长材料的下放任务及矸石等提升任务，兼做主要进风井和安全出口；回风立井担负矿井回风任务，兼做矿井安全出口。

以一个主水平和两个辅助水平开采本矿3、9、15号煤层。

设计在15号煤层中以一个综采工作面和两个综掘工作面来保证矿井设计规模。

四、存在的问题及建议

1矿井基本情况

1.1井田概况

1.1.1位置及交通

图1.1-11.1.4气象及地震

本区属暖温带大陆性季风气候，四季分明。

春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。

据井田周边区域气象资料，年均气温11.5℃，一月最冷，平均－4℃，七月最热，平均23.3℃，极端高温为38.6℃。

全年平均日照时数2482.34小时，年均降水量265.7～742.5mm，年蒸发量为1927.5～2300mm。

无霜期175天，年均冻结天数100天，最大冻结深度39cm。

年均风速2～3m/s。

按照《中国地震综合等震线图》（1991年）、《中国地震动峰值加速度区划图》GS（2001）060号及《中国地震动反应谱特征周期区划图》GS（2001）060号，本区的地震设防烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。

1.2兼并重组前各矿现状

1.3周边四邻关系情况

东沟煤业有限公司煤矿周边及区内以前生产矿井较多，整合后北部与晋普山煤矿相接，东部与瑞旺煤业公司相连，西南角有已关闭的南岭煤矿，其南部和西部为煤层露头线，无矿井分布。

1.4井田地质构造

1.4.1井田地层

井田内为大面积基岩裸露区，新生界第四系黄土覆盖于不同时代地层之上，主要分布在山坡、山脊的平缓部位及河谷低洼处。

现结合区域资料及钻孔资料，将本区地层自下而上分述如下：

1.4.1.1奥陶系中统上马家沟组（O2s）

由深灰色厚层状灰岩组成，上部含黄铁矿结核，含少量泥质，局部具角砾状构造，下部质纯，含方解石细脉，钻孔揭露最大厚度为39.50m。

根据钻孔揭露岩性并与区域资料对比该区缺失峰峰组地层（O2f）。

1.4.1.2石炭系中统本溪组（C2b）

岩性为灰——深灰色含黄铁矿泥岩，具鲕状结构，黄铁矿呈浸染状或结核状出现，上部有时夹有泥质灰岩层，中部常有一层含黄铁矿结核的砂岩或含黄铁矿的含砾粗砂岩，为山西式铁矿层位。

与下伏奥陶系中统上马家沟组地层呈平行不整合接触关系。

本溪组厚5.15～35.46m，平均11.90m。

1.4.1.3石炭系上统太原组（C3t）

出露于井田中南部，是本区主要含煤地层之一。

为一套海陆交互相含煤沉积岩系，主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层及石灰岩组成。

发育4～6层灰岩，以K2、K3、K4、K5、K6较稳定，煤层自上而下编为5、6、7、8、9、11、13、14、15号，15号煤层在区内南部分叉为三层，自上而下分别编号为15－1、15－2、15－3，其中15－2为主采煤层，全区稳定可采。

9号和15－3煤层属局部可采煤层。

根据沉积旋廻、岩性组合特征及含煤性，自下而上可划分为为C3t1、C3t2、C3t3三个岩性段。

本组地层厚82.98～130.90m，平均114.59m。

一段（C3t1）

K1砂岩底至K2灰岩底，由石英砂岩、泥岩、砂质泥岩及煤层组成，本段厚10.06～53.81m，平均39.59m。

区内K1砂岩不十分稳定，与泥岩呈相变关系，为C3t与C2b分界砂岩。

14号煤层位于该段顶部，厚0.11～0.94m，平均0.85m；15－1煤层位于该段上部，厚0～1.95m，平均0.40m；15－2煤层位于该段中部，厚0～4.61m，平均2.53m；15－3煤层位于该段的下部及底部，厚0～3.95m，平均0.91m。

二段（C3t2）

K2灰岩底至K4灰岩顶，由砂质泥岩、薄层砂岩、3～4层石灰岩及数层薄煤层组成，是一套多旋廻结构的海陆交替相含煤地层，厚18.34～45.33m，平均26.88m，岩性组合自下而上为：

①灰黑色石灰岩（K2）

中-厚层状，富含黑色燧石结核及条带，并富含蜓科和腕足类化石，为14号煤层顶板。

此层灰岩层位稳定，岩性及厚度变化不大，是对比地层和煤层的良好标志层。

层厚5.07～13.49m，平均8.92m。

②灰——深灰色泥岩

含炭质及植物化石，中、上部常夹薄层砂岩，顶部含13号煤层，煤层厚0～0.80m，井田内基本稳定，仅ZK02孔可采。

岩性段厚0.92～13.13m。

平均4.05m。

③灰色厚层石灰岩（K3）

含燧石结核和泥质灰岩夹层，并含丰富的海相生物化石，为13号煤层顶板。

本层全区稳定，是良好的标志层。

厚1.50～5.98m，平均3.76m。

④灰——深灰色泥岩、粉砂质泥岩、砂岩，夹薄层灰岩，顶部为11号煤层，煤厚0～0.74m，岩性段厚2.68～19.68m。

平均9.23m.

⑤深灰色厚层石灰岩（K4）

含泥质，富含长身贝等海相动物化石，较为稳定。

厚0.20～2.56m，平均0.92m。

第三岩段（C3t3）

K4灰岩顶至K7砂岩底（K6灰岩顶）。

由厚层砂岩、泥岩、灰岩及薄煤层组成。

是一套含两个旋廻结构的海陆交替相含煤沉积。

平均厚48.45m。

其自下而上的岩性组合为：

①深灰色粉砂质泥岩、泥岩互层夹薄层细砂岩，厚1.37～14.22m，平均3.60m。

②9号煤层，层位较稳定，厚度变化大，局部可采，厚0～3.44m，平均0.81m。

③灰黑色泥岩，含炭质，不稳定，厚0～0.62m，平均0.13m。

④K4上石灰岩：

含生物碎屑，常相变为泥岩或钙质泥岩，厚0～1.58m，平均0.45m。

⑤灰白色——灰色中细粒砂岩夹泥岩，砂质泥岩，有不稳定灰岩，该段岩层厚5.83～24.72m，平均18.44m。

8号煤位于中下部，煤厚0～2.16m，仅有零星可采点。

⑥深灰色厚层石灰岩（K5）

含燧石结核和条带，顶部常含泥质，此层灰岩全区稳定，厚度、岩性变化不大，是良好的标志层。

厚0.82～2.77m，平均2.01m。

7号煤位于K5灰岩底，厚0～0.50m。

⑦深灰色泥岩、砂质泥岩夹中细粒砂岩，顶部夹煤线（5号煤），厚5.30～20.68m，平均11.82m。

⑧灰黑色燧石灰岩（K6）

含生物碎屑，厚0.56～2.60m，平均1.77m，该层稳定，是煤岩层对比的良好标志层。

深灰色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩薄层或条带，局部夹燧石结核，该层厚4.22～19.20m，平均9.42m。

1.4.1.4二叠系下统山西组（P1s）

山西组是一套陆相含煤岩系地层，由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，3号煤层赋存于本组的中部和中下部，是主要可采煤层之一，煤厚0～5.57m，，平均厚1.92m，有时夹一层夹矸，煤层结构简单，为层位较稳定的大部可采煤层。

底部K7砂岩岩性为深灰——灰色中细粒长石石英砂岩，泥质胶结，为区域标志层。

该组一般厚45.09～55.95m，平均47.48m。

与下伏地层连续沉积，整合接触。

1.4.1.5二叠系下统下石盒子组（P1x）

岩性主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩等，为一套铝土质含量较高的岩性组合。

下部为灰白——黄绿色中粒长石石英砂岩及砂质泥岩，并夹泥岩或薄煤线；中部为砂质泥岩夹砂岩；上部为砂质泥岩及铝土质泥岩，底部砂岩中常含铁质晕圈，多呈球状风化；顶部“桃花泥岩”含铁质鲕粒，风化后呈小孔洞，色泽鲜艳，分界清楚，是划分上下石盒子组，对比和预测3号煤层见煤深度的良好标志。

整个下石盒子组地层岩性由粗到细，粒度韵律明显。

本组主要化石为羊齿类。

与下伏山西组连续沉积，整合接触。

厚78.74～89.99m，平均83.45m。

1.4.1.6二叠系上统上石盒子组（P2s）

上石盒子组地层在区域上按岩性组合特征划分为三个岩性段（P2s1、P2s2、P2s3），井田内仅残留有本组下部地层，分布于井田中部及北东部，最大残留厚度184余米。

1.4.1.7第四系中更新统（Q2）

岩性为浅红色粘土、亚粘土、含铁锰质角砾夹钙质结核层，厚0～18m，平均8.00m，分布于山坡、山梁及河谷中。

1.4.1.8第四系上更新统（Q3）

岩性为黄色亚砂土夹砂砾石层，厚0～12m，平均5.00m，区内仅出露于山坡上。

1.4.1.9第四系全更新统（Q4）

由砂、砾石等组成，厚0～5m，平均2.00m，分布于河谷低洼处。

1.4.2地质构造

本区位于太行山块隆西缘，沁水块坳与太行山块隆的分界构造——晋获褶断带从井田西侧通过，井田北部及中部一东西向——北西向向斜（闫庄向斜）横穿井田，受这两组构造影响和控制，井田地质构造比较复杂。

现将井田内主构造叙述如下：

1.4.2.1闫庄向斜构造

闫庄向斜构造西段呈东西走向，向东逐渐转向北西西，向斜两翼地层倾角为25~50°，局部地段倾角更陡可达50°以上。

比较两翼产状，向斜北翼比南翼略陡。

布置于该向斜核部的ZK402孔、ZK02孔和ZK102孔，对向斜核部煤层进行揭露，所取得资料表明向斜槽部从西向东逐渐加深，向斜枢纽向东倾斜。

西部褶曲幅度约230m，至东部增大至310m。

井田北部剥蚀程度较浅，主要出露的地层为下石盒子组和上石盒子组，山西组仅小面积出露于井田北界冶底东南沟水库及西北角沟谷中剥蚀天窗中。

向斜南翼剥蚀程度较深。

除上述上、下石盒子组外，山西组、太原组大面积出露，与该向斜构造相关的其它构造对3号煤层和15号煤层均造成不同程度的破坏，对煤层的开采影响较大。

①向斜翼部层间滑动构造：

该类型构造最早于郊南煤矿开拓阶段于井下发现。

该矿主井分布于向斜北翼，在主井穿过3号煤层后向南水平开掘再入3号煤层过程中，发现3号煤层下伏太原组顶部石灰岩标志层发生强烈褶皱，褶皱紧闭，局部产状倒转。

而3号煤层上覆的老顶砂岩层则未发生褶曲或断裂现象，分析认为，此种构造现象是由于在向斜形成时3号煤层上覆顶板砂岩层沿较软弱的3号煤层向向斜槽部外侧方向的层间滑动而形成。

3号煤层顶板砂岩层下伏地层的褶皱轴向（压性结构面）指向上覆砂岩层滑动方向。

此种层间滑动构造造成3号煤层的面积性破坏，在本次工作中，在地表填图时，在矿界西侧段峪村北也发现了上述构造现象。

上述层间滑动构造，前者出现于向斜北翼部陡倾地段，后者出现在向斜南翼由缓变陡过渡地段南侧。

②向斜南北两翼下隐伏断裂构造

该组断层隐伏于向斜南北两翼深部，断裂构造是在用钻探工程寻找或控制向斜翼部的3号和15号煤层偶然发现的，揭露向斜南翼断层的钻孔有ZK03、ZK06、ZK09及ZK08孔。

ZK01孔为揭露向斜北翼隐伏断层的钻孔。

ZK03孔中见山西组下部中粒砂岩与下伏太原组泥岩呈断层接触，K4灰岩之上的9号煤层、K5和K6等标志层缺失。

与其附近的ZK04孔对比，太原组及部分山西组地层缺失约70m左右。

在ZK06孔中缺失K2以下的15－2号煤层，太原组下部与本溪组呈断层接触，K2灰岩底至本溪组地层厚14.14m，而相邻的ZK05孔中此套地层厚61.88m，据此估计地层因断层缺失约48m，孔中未见断层角砾，仅见14号煤层及断层面附近炭质泥岩因构造挤压呈鳞片状结构。

在泥岩中测得岩层倾角为35°（上部下石盒子组中岩层倾角为5°）。

ZK09孔中于376.11m处见断层，376.11~378.51m见厚2.40m的断层角砾岩，断层角砾由铁质泥岩、砂岩组成并可见脉状、网格状方解石细脉。

断裂面上方岩层倾角陡立达50°（在3号煤附近测得为25°），该钻孔中缺失K2灰岩标志层及其以下的15－2号煤层和本溪组、太原组与中奥陶统上马家沟组呈断层接触，与相邻的ZK07对比太原组下部及本溪组缺失近60