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4、装备皮带明斜井，使井下煤炭运输实现胶带连续化运输。

5、三2采区采用走向长壁薄煤层综合机械化采煤方法，布置一个综采工作面，实现高产高效；

三3采区采用条带式开采方式，布置一个炮采工作面，实行配采，使新峰二矿的生产能力从30万t/a达到60万t/a。

6、完善该矿地面生产系统，满足矿井60万/a的生产能力。

7、设计配备了先进的集中监控系统，实现了对矿井生产和安全的连续监测，统一指挥，从而达到了监测监控自动化。

四、主要技术经济指标

1、设计生产能力：

60万t/a

2、服务年限：

8.56年

3、工业储量：

1138.7万t

4、可采储量：

967.81（除去三下压煤248.64万t，井巷煤柱9.2万t，剩余718.97万t）

5、前期开拓井巷工程量：

7761m（其中半煤岩巷4065m）

6、矿井工作人数：

753人

7、工效：

3.5t/工

8、概算总投资：

11241.02万元（不含采掘设备租赁费，顺槽、切眼及煤巷下山、联络巷费用。

）

9、吨煤投资：

187.35元／吨

10、建设工期：

25月

详见表18-3-1。

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

一、交通位置

新峰矿位于禹州市西南部鸿畅镇玉皇山北麓，距禹州市24km，禹神公路向北5km，有专用公路与矿区相接。

许禹窄轨铁路直通矿区，交通条件便利。

见交通位置图1-1-1。

二、地形、地势、河流

新峰矿井田位于西峰山、禹王山北麓山坡，冲沟发育，地貌复杂，为侵蚀地形，多为10~20m左右的南北向黄土冲沟，其中较深的沟底往往有基岩出露。

井田中部有杨河流经煤系地层之上，经常流量0.527~3.288m2/s，河谷深约10~20m，两岸陡峻，最高洪水位在间头河村附近+142.96m；

西部有李楼河流经煤系地层至洪畅流入杨河，流量为0.14~0.992m2/s，最高洪水位在朱村附近为+156.34m。

三、气象地震

本区属大陆性气候。

年平均降雨量为742.6mm，最大降雨量为1132mm，最小降雨量为414mm，降水多集中在在一年的6~8三个月，平均781.9mm；

年均蒸发量为1880.4mm，年最高蒸发量2113.3mm，年最底蒸发量1299.4mm，平均1672.3mm；

年平均气温为14.4℃。

冬季多为北西和北风，西北风速高达24m/s，元月份气温最低，平均为1.0℃，极端最低气温为-13.9℃；

降雪时间一般在11月至次年3月，最大冻土深度为180mm，最大积雪厚度为0.38m，土壤冻结期限自11月至次年的3月初。

最高风速达24m/s，风向多数东北，主要出现在冬春季节。

7月份气温最高，平均为27.7℃；

极端最高气温42.9℃。

本区地震烈度为6度。

第二节地质特征

一、新峰矿二水平下山采区实见地质、水文地质情况概述

该矿二水平下山采区包括三1、三2、和三3采区，三2、三3采区的相邻采区为三1采区，三1采区已回采结束，根据三1采区采掘揭露：

三1采区地质构造简单，煤层赋存稳定，除局部有底板起伏外，无断层和其它大的构造，三1采区在采掘过程中，采区正常涌水量30m3/h，最大涌水量为40m3/h，主要水源为底板水。

五2煤层厚1.0~1.8m，不含夹矸，沉积稳定，煤层顶板伪顶为泥岩和炭质泥岩，厚度0.3~0.5m，直接顶为页岩厚度0~2.5m（局部伪顶上直接为老顶），老顶为砂岩，厚度8~13m，属极稳定顶板，底板为泥岩和炭质泥岩为主及粉砂岩组成，比较稳定。

三1采区开采情况检测记录，相对瓦斯涌出量5.75m3/T，绝对瓦斯涌出量2.44m3/min。

二、地质构造

本井田地质构造简单，地层走向大致成东西方向（83°

~85°

），岩层倾角平缓（14°

~18°

），为一向南倾斜的单斜构造。

井田西有东高村、朱屯及堂沟断层，落差不超过30m左右，对井田内煤层影响不大。

煤层平缓，无褶皱现象，为一构造完整之井田。

三、含煤地层及可采煤层赋存特征

本井田五、六煤组位于二迭统上石盒子组地层中，上界止于平顶山砂岩底面，下至三煤组下老君庙砂岩标志层。

主要由粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层组成。

各煤组间均有紫斑及鲕状构造规律的出现。

共含煤六组（三、四、五、六、七、八煤组），全厚535.7m。

本井田主要勘探开采对象为五煤组中的五2煤层，六煤组中的六4煤层，除七煤组中的七5煤层厚度可采（但灰分高达50%以上或为灰质泥岩层位）外，三、四、八煤组均不发育，一般均未达到可采厚度，层位亦不稳定，经钻探查明，均属不可采或偶尔可采煤层，无可采价值。

五煤组：

下至四、五煤组分介砂岩（K6）标志层，亦称“红砂炭砂岩”，上止于五、六煤组间“田家沟砂岩（K8）标志层。

以中-粉砂岩为主及砂质泥岩、泥岩和煤层组成。

全厚78.7m，共含煤四层，其中五2煤层普遍可采；

五1、五3、五4煤层均不发育，全区少有可采点，无开采价值。

六煤组：

由田家沟砂岩至六、七煤组分介砂岩（“大煤砂岩”标志层）。

以粉砂岩、砂质泥岩为主及细砂岩、泥岩和煤层组成。

全厚79.8m，共含煤三~五层，其中六4煤层普遍可采；

六2煤层偶尔可采，其他均不发育（有时无层位或成煤线出现）。

五2煤层：

普遍可采，煤厚0.72~2.14m，平均1.3m。

一般不含夹矸，沉积较稳定，顶板多为细—中粒砂岩、砂质泥岩，常有0.51~0.31m的泥岩和炭质泥岩伪顶，底板以泥岩和炭质泥岩为主，比较稳定。

六4煤层：

普遍可采，煤厚0.51~1.68m，平均1.0m，只个别点（0433孔）含夹矸0.17m。

煤层顶板为砂质泥岩、泥岩；

其下常见0.2m劣质煤及炭质泥岩，属一级顶板，底板为泥岩和粉砂岩。

五2煤层和六4煤层层间距平均90m左右。

三、煤质

五2煤：

颜色灰—半暗，顶部多为致密薄层状暗煤，夹少许镜煤条带，中部较疏松，含炭质泥岩碎片，下部亮镜煤增多，条带状结构明显，节理面常含星散状黄铁矿薄膜，裂隙为网排状方解石充填。

原煤灰分26.73~38.25%，平均32.91%，净煤挥发分18.44~23.38%，平均20.05%，Y值8~24%，平均14.7%，全硫St.d=0.71~1.54%，平均1.04%，发热量Qgr.ad=5059~6097卡/g，平均5504卡/g，上部灰分往往大于下部，与顶板接触处常有炭质泥岩或劣质煤出现，最厚0.59m，煤质牌号属主焦煤。

六4煤：

颜色黑—灰黑色，自上而下为片状和条带状结构，较疏松，下部亮镜煤含量较多，顶部为一层灰分高、比重大的致密状暗煤。

原煤灰分19.88~32.11%，平均25.87%，净煤挥发分19.16~21.93%，平均20.06%，Y值12~28%，平均17%，全硫St.d=0.3~1.17%，平均0.48%，发热量Qgr.ad=5566~6349卡/g，平均6052卡/g，煤质牌号属主焦煤。

四、水文地质

本井田地质构造简单，为一向南倾斜的单斜构造。

地下水顺层间倾向运动，煤系地层很少受到构造破坏，主要含水层为砂岩裂隙含水层，富水性差，地下水主要靠降雨补给，水文地质条件简单。

（一）、主要含水层

本井田开采煤层两组，相应含水层两组，Ⅴ、Ⅵ含水层组，煤层间距90m，每组含水层有1~2层含水砂层。

1、Ⅴ含水层组：

本组分两个含水层，Ⅴ1含水层位于五2煤层顶板，厚1.05~20.4m，中—粗粒砂岩，为五2顶板；

Ⅴ2含水层位于五2煤层顶部40m左右，俗称柳叶炭砂岩（田家沟层），厚2.0~12.32m，大部分为粗—巨粒砂岩，裂隙发育。

本组含水层经四层次抽水，最大单位涌水量0.0745L/sm，最大渗透系数1.094m/d。

2、Ⅵ含水层组：

本组分两个含水层，Ⅵ1含水层位于六4煤层顶板，厚1.34~13.58m，一般为中—粗粒砂岩；

Ⅵ2含水层位于六4煤层顶部35~40m，俗称大煤砂岩，厚0.8~10.04m，为中—细粒薄层砂岩，裂隙不甚发育。

本组含水层经二层次抽水，最大单位涌水量0.0157L/sm，最大渗透系数0.125m/d。

（二）、煤层充水因素

本井田含水层均为砂岩裂隙含水层，各含水层间有30~40m的砂质泥岩，紫斑泥岩等隔水层，各含水层间不发生水力联系。

含水层露头在山坡上，多被黄土掩盖，裂隙不甚发育，地表水不易渗透，除降雨补给外，无其它水源补给，含水系数均小于2，水文地质条件简单。

（三）、采空区积水对矿井的危害

本区域已往开采老窑甚多，开采历史悠久，深度大，分布密，最大开采深度达530m，采空面积达1.5km2，浅部均为老窑采空，地表可见老窑塌陷及老窑泉水，大多数老窑均为旧法开采，残存大量煤柱，各老窑之间互不贯通，因此各老窑都积存了大量的地下水，直接威胁矿井安全。

根据新峰二矿井下各阶段巷道布置和开采情况，上部采空区相互连通，汇聚-210m水平，特别是三1采区积有大量的老空水，所以在进行三2采区和三3采区的开采过程中，不仅要预留足够的防水煤柱，而且加强探放水工作。

（四）、三2采区涌水量计算：

1、正常涌水量

（1）、矿井富水系数计算：

-210m水平以上为采空区，面积为2.23km2，实测正常涌水量为80m3/h，则矿井的富水系数为80/2.23=35.87m3/hkm2。

（2）、三2采区正常涌水量预计：

Q1=qfF

式中：

Q1——正常用水量，m3/h；

qf——面积富水系数，m3/hkm2；

F——预计开拓开采面积，km2。

F=1.425×

0.75+0.325×

0.25=1.28km2

则Q1=35.87×

1.28=45.91m3/h

（3）、三2采区最大涌水量预计：

Q=1.7Q1=1.7×

45.91=78.05m3/h

则三2采区正常涌水量为45.91m3/h，最大涌水量为78.05m3/h。

（4）、三3采区正常涌水量预计：

F=1.75×

0.75+0.35×

0.25=1.4km2

1.4=50.21m3/h

（5）、三3采区最大涌水量预计：

50.21=85.37m3/h

则三3采区正常涌水量为50.21m3/h，最大涌水量为85.37m3/h。

五、现开采技术条件

1、顶底板岩性

五2煤层、六4煤层顶底板岩性详见前面的叙述。

2、瓦斯

根据河南省煤炭工业局2006年4月5日豫煤安【２００6】251号文件，新峰二矿为低瓦斯矿井，矿井瓦斯相对涌出量为7.26m3/T，绝对瓦斯涌出量0.65m3/min。

但从已开采的三1采区检测记录上看，相对涌出量为5.75m3/T，绝对瓦斯涌出量2.44m3/min，而且该矿在三1采区开发中曾发生过瓦斯爆炸事故，所以在局部小范围内不排除发生瓦斯突然增大的现象，在今后开拓、回采、掘进过程中，仍要重视瓦斯管理，要及时收集生产过程中的瓦斯基础资料，系统整理、分析，做好瓦斯预测预报工作，并根据实际情况采取相应的安全措施，以确保安全生产。

3、煤尘

根据河南省煤炭工业局2006年4月5日豫煤安【２００6】251号文件，五2煤煤尘具有爆炸性，爆炸指数为23.49%。

4、煤的自燃

根据河南省煤炭工业局2006年4月5日豫煤安【２００6】251号文件，新峰二矿开采煤层五2煤层自燃发火等级自燃层，但自开发至今，未发现五2煤层有自燃现象。

5、地热

矿井无地热灾害影响，为正常温区。

六、存在问题及建议

1、由于三2采区、三3采区与三1采区采空区相邻，且三1采空区存有大量积水，所以在开采时需留设足够的隔水煤柱，并提前进行探放三1采空区积水，以确保三2、三3采区的安全生产。

2、对三2采区深部应进行补勘，确定下部断层是否存在，及时查明井田深部地质情况。

3、虽然该矿为低瓦斯矿井，但随着开采深度的增加，井下瓦斯会增高，在开采过程中应加强一通三防的管理。

4、三2、三3采区的涌水量是新峰二矿地测部门预测的结果，有待于进一步的论证，在生产过程中应加强探放水工作，确保安全生产。

5、本次设计三3采区采用条带式开采方式，其开采技术措施及注意事项如下：

（1）、在生产过程中，应严格按照本设计条带的采留宽度进行，不得随意增减或局部增减条带的采留宽度。

（2）、为保证保留条带煤柱的长期稳定性，不得在保留的条带煤柱中间穿巷破坏条带煤柱的力学稳定性。

（3）、条带工作面的推进方向，根据二矿的开采习惯而定，但在建筑物下开采过程中，所有的条带工作面的推进方向必须一致，以避免引起地表移动变形的叠加。

（4）、在条带工作面开采期间，工作面应匀速推进。

工作面推进速度不要忽快忽慢。

（5）、在生产期间，条带工作面要及时排水，尽量不使涌水存入老空区，以免老空区积水浸泡保留条带煤柱，降低保留条带煤柱的强度。

第二章井田开拓

第一节井田境界及储量

一、井田范围

新峰二矿井田位于禹州煤田东南部三峰山矿区中段，东北与新峰五矿相邻；

西至051勘探线与风翅山煤矿相邻；

东至036勘探线与吕沟煤矿相邻；

南至煤层深度-400m水平，井田面积5.1884km2。

根据新峰矿务局提供的采矿许可证，五2煤层、六4煤层开采范围拐点座标分别为：

五2煤层由下列13点控制：

⑴、X＝3777120Y＝38434970

⑵、X＝3776500Y＝38435000

⑶、X＝3776560Y＝38435130

⑷、X＝3775960Y＝38435150

⑸、X＝3776015Y＝38433150

⑹、X＝3775295Y＝38433150

⑺、X＝3775255Y＝38437160

⑻、X＝3775430Y＝38437170

⑼、X＝3776000Y＝38437710

⑽、X＝3775950Y＝38435290

⑾、X＝3775950Y＝38435255

⑿、X＝3776700Y＝38435205

⒀、X＝3777120Y＝38435085

标高：

从-200m至-400m。

六41煤层由下列15点控制：

⑴、X＝3776960Y＝38434955

⑵、X＝3776610Y＝38434920

⑶、X＝3776195Y＝38434910

⑷、X＝3776150Y＝38433950

⑸、X＝3775615Y＝38433950

⑹、X＝3775645Y＝38433155

⑺、X＝3774905Y＝38433155

⑻、X＝3774840Y＝38437135

⑼、X＝3775515Y＝38437180

⑽、X＝3775515Y＝38435610

⑾、X＝3776160Y＝38435610

⑿、X＝3776150Y＝38435030

⒀、X＝3776557Y＝38435030

⒁、X＝3776555Y＝38435215

⒂、X＝3776945Y＝38435195

标高：

从-50m至-400m。

二、矿井储量

本次参加储量计算的煤层为五2煤层、六4煤层。

（一）、煤的主要工业指标

依据现行《煤、泥炭资源勘探规范》，结合《生产矿井储量管理现行规范》确定各煤层的工业指标。

1、煤层最低可采厚度0.7m，非炼焦用煤为0.8m。

2、厚煤灰分在40％以下为能用储量，灰分在20－50％为高灰分煤，列为表EE外储量。

3、煤层容重值依据测试结果：

五2煤层1.6t/m3，六4煤层1.55t/m3。

（二）、储量级别的划分

1、储量级别的划分的原则

（1）、稳定和较稳定煤层允许在A级块段外围，以不超过A级基本线距的1/2距离外推B级储量；

在B级块段外围，也可以不超过B级基本线距的1/2距离外推C级储量。

A级和B级块段，均不得连续外推。

不稳定煤层不能外推。

（2）、本区构造属简单类型，可以跨越单个断层圈定高级储量，但断层两侧50m内降级处理，不圈定高级储量。

（3）、临近不可采区的块段不圈定高级储量。

2、圈定各级储量的基本线距

根据本区的地质条件以及《生产矿井储量管理规程》中的规定，圈定A级储量的基本线距为500m，B级为1000m，C级为2000m。

3、储量块段的划分

储量块段的划分以构造、煤层厚度、产状等自然因素为基础，考虑矿井设计、生产布局，利用矿井边界线、水平线、采区边界线、煤柱线、煤种分界线，煤层分叉合并线、勘探线、可采边界线等因素，分级别划分。

4、煤层可采边界的确定

当见煤点的煤层厚度不可采或灰分超标时，利用内插法求出可采边界；

对未见煤钻孔，利用与相邻钻孔见煤点的连线的中点为零点，内插求其可采边界，工程质量低劣的钻孔不参与可采边界的确定。

（三）、计算方法

1、计算公式

Q=S×

H×

γ

Q——储量，万t；

S——块段面积，m2；

H——块段煤层平均厚度，m；

γ——容重，t/m3。

2、计算参数的确定

本设计依据的储量均为新峰二矿提供的资料。

五2煤层依据的是《新峰二矿二水平下山采区地质说明书》，六4煤层依据的是“河南省新峰矿务局二矿六4煤层水平储量计算图”。

（1）、容重：

（2）、回采率：

取85%。

（3）、采区地损系数：

采用邻区地损系数0.05%。

（4）、厚度及面积规定：

由于五2煤层、六4煤层倾角均在15°

以上，所以煤层厚度及面积都换算为真厚度和斜面积。

（四）、储量计算结果

五2煤层的储量计算结果详见表3-1-1和3-1-2。

六4煤层的储量根据提供的图纸说明，保有储量为597.3万t，按照回采率85%计算，可采储量为507.1万t。

三、煤柱留设

1、隔水煤柱：

三1采区位于三2采区、三3采区中间，预计积水量约18万m3，水位高差130m，形成压力127.4×

104Pa，对采区回采造成威胁，需留设一定防水煤柱，现对防水煤柱宽度进行认定。

计算公式：

Bc=0.5·

δ·

m·

Bc—煤柱宽度m

δ—安全系数，此处取8

M—煤层厚度m

Pa—作用于煤柱上的静水压力

Kpt－煤层的允许抗拉强度

Bc=0.5×

8×

1.3×

=45.5

经过计算论证，防水煤柱定为60m。

2、断层煤柱

断层煤柱的留设应依据断层的大小，并根据平顶山矿区的经验进行留设。

3、其它煤柱

井田边界煤柱为30m，根据平顶山矿区经验，采区上下山煤柱为50m。

第二节矿井设计生产能力及服务年限

一、矿井工作制度

年工作日按330天计，每天三班作业，两班生产，一班准备，每天净提升时间为16小时。

二、矿井设计生产能力

根据煤层赋存条件、煤层特征及储量等因素，新峰二矿矿井设计生产能力为60万t/a。

三、矿井服务年限

根据以上的分析，新峰二矿现有可采储量967.81（除去三下压煤248.64万t，井巷煤柱9.2万t，剩余718.97万t），矿井生产能力为60/a，则矿井的服务年限为：

T=Z/（A×

K）

=718.97/（60×

1.4）

≈8.56（年）

T——矿井服务年限，a；

Z——矿井现有可采储量，万t；

A——矿井年设计能力，万t/a；

K——备用系数，取1.4。

第三节矿井开拓

一、矿井开拓方式

新峰二矿的开拓方式为三个斜井、一个立井（现有井田范围内）两个水平开拓全矿井，中央并列抽出式通风。

各水平以上、下山方式布置。

新峰二矿现有三斜一立四个正在使用的井筒。

各井筒的用途分别为：

（1）、主斜井：

斜长695m，倾角17°

，三心拱断面，净断面面积6.7m2，担负全矿井的运煤、提矸、下料任务；

（2）、副斜井：

斜长701m，倾角17°

，三心拱断面，净断面面积8.4m2，装备有吊挂乘人器，担负全矿井上下人任务；

（3）、皮带斜巷：

斜长1400m，倾角17°

，三心拱断面，净断面面积9.1m2，作为全矿井总回风斜巷；

（4）、回风立井：

净直径3.0m，净断面面积7.07m2，担负全矿井的回风。

矿井一水平标高-25m，上限为各组煤层的井田北界，下限为各组煤层的-210m煤层底板等高线。

一水平各组煤层已开采结束。

二水平标高-210m，上限为各组煤层的-25m煤层底板等高线，下限为各组煤层的-400m煤层底板等高线。

二水平井底车场大巷布置在五2煤层顶板砂岩中，上下山开拓布局。

针对目前的煤炭市场情况，考虑到五2煤层、六4煤层的赋存情况，以及新峰二矿的现状，设计前期进行五2煤层开采，后期再进行六4煤层的开采（设计利用该矿原有的六4煤轨道石门，并从皮带斜巷适当位置开口