大平煤矿通风设计初始资料全Word文档下载推荐.docx
《大平煤矿通风设计初始资料全Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大平煤矿通风设计初始资料全Word文档下载推荐.docx（57页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矿区地表大部分被第四系松散沉积物所覆盖，局部零星出露二叠系上统上石盒子组地层，现根据地表出露及钻孔揭露情况将该区地层由老至新叙述如下：
（1）奥系中统峰峰组（O2f）
据区域资料，本组厚0～176，一般120m。
为含煤地层之基底，岩性主要由灰色中厚层石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩和白云质灰岩组成，为浅海台地潮间或潮上云灰泥坪、潮上盐湖环境沉积。
（2）石炭系中统组（C2b）
矿区有两个钻孔揭露，地层厚5.48～29.06m，一般10.99m。
主要由浅灰色铝土质泥岩、粉砂质泥岩、铝土岩组成，含大量黄铁矿结核和团块，比重大，为浅海滨岸泻湖环境沉积。
与下伏峰峰组地层呈平行不整合接触关系。
（3）石炭系上统组（C3t）
厚92.91～122.94m，一般115.61m，是矿区主要含煤地层之一，底部以K1砂岩与组地层分界，与下伏地层呈整合接触关系。
岩性为石灰岩、砂岩、粉砂质泥岩、泥（页）岩及煤层（线）等，几种岩性呈交替性出现的互层状。
灰岩5～6层（K2～K6），厚度大，层位稳定，特征明显，是良好的标志层。
主要可采煤层（15号）赋存于该组中下部。
组地层沉积是继组海侵开始，经历了海侵逐步扩大至高潮，最后到海退的环境演化的过程中形成的，所以不同阶段形成了不同岩石组合特征的沉积地层。
（4）二叠系下统组（P1s）
厚52.45～61.84m，平均56.13m，是矿区又一重要含煤地层，底部以K7砂岩与组分界，呈整合接触关系。
岩性有砂岩、粉砂岩和煤层等，通常形成3～4个粒级旋回。
煤层多位于旋回顶部。
其中3号煤为稳定可采煤层，2号（厚0～0.87m）不稳定，不可采，该组煤层沉积环境为三角洲平原泥炭沼泽和泛滥盆地泥炭沼泽环境。
表2-1省东南部地层简表
Table2-1SoutheastserigraphictableofShanxiProvince
界
系
统
组
代号
厚度
最小-最大
（m）
一般
岩性描述
新生界
第四第
Q
0-120
浅红色亚粘土、浅黄色亚砂土及砂砾层
第三系
N
0-20
棕红色粘土，底部为底砾岩
中生界
三叠系
下统
家
沟组
T1l
115-595
150
浅灰、紫红色薄层、中层细粒砂岩夹紫红色页岩
古
生
二
叠
上统
石千
峰组
P2sh
22-217
黄绿色厚度长石砂岩与紫红色泥岩互层，顶部有淡水石灰岩
上石盒子组
P2s3
117-173
140
灰黄、黄绿、紫红色泥岩夹中粗粒砂岩，顶部夹有燧石层
P2s2
160-180
170
灰黄、黄绿色泥岩夹粉砂岩、砂岩色
P2s1
88-130
110
杏黄色泥岩夹粉砂岩、砂岩
下石盒子组
P1x
56-81
61
黄绿、杏黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩，近顶部有透镜状锰铁矿，底部有薄煤
P1s
36-72
56
灰白、灰绿色石英砂岩、粉砂岩、页岩和煤层
石炭系
C3t
82-142
90
灰白、灰色薄层状中细粒石英砂岩、粉砂岩、页岩及石灰岩、煤层
中统
C2b
0-35
20
杂色铁铝岩，灰白、灰色粘土岩，底部有式铁矿
下古
生界
奥系
O
271-806
600
中层状、豹皮状灰岩，灰白、灰黄灰色薄层状白云质灰岩、白云质泥灰岩
寒武系
∈
328～831
625
浅灰、青灰色厚层状、竹叶状白云岩、鲕状白云岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩，下部为紫红色页岩夹薄层灰岩等
（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
厚58.7～63.74m，平均60.87m，底部以K8砂岩整合于组地层以上，主要岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩等，砂岩多集中分布于下部和中上部，一般为灰色中—细粒长石石英砂岩或岩屑长石砂岩，呈中厚层状，斜层理发育，在上部层位的砂岩中，常夹薄层粗粒砂岩，局部含细砾；
砂质泥岩和泥岩多分布于中部层位，颜色呈深灰色或黑色，夹2～3层薄层细砂岩及1～2层薄煤层，煤层不稳定不可采，此外，在该组的上部，常见1～2层浅灰色铝土质泥岩，其中位于上部层位的铝土质泥岩层位比较稳定，具明显的鲕粒结构，鲕粒成分多为铁质，俗称“桃花泥岩”，在区域上该层层位稳定，多集中分布于下石盒子组顶部，特征明显，常作为上、下石盒子组分界的重要标志层，本矿区以此铝土质泥岩之上的砂岩（K9）底为上、下石盒子组的分界。
下石盒子组沉积环境主要为大陆河流-湖泊环境，以河流沉积为主，湖泊沉积为次之。
（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）
矿区出露的基岩地层主要为上石盒子组，该组厚度较大，总厚度464.30m，岩性主要由砂岩和粉砂质泥岩组成。
泥岩所占比例远大于砂岩，下部砂岩以灰绿色为主，上部则以灰白色为主，泥岩以杏黄色、黄绿色为主，夹紫红色斑团或条带，且层位愈高，紫红色比例愈大。
上石盒子组地层沉积环境主要为大陆河流—湖泊环境。
（7）二叠系上统石千峰组（P2sh）
本组地层保留最大厚度104m，下部以浅黄色厚层状中—细粒岩屑长石砂岩为主，交错层理及斜层理发育，平均厚32.28m，其上为砖红色粉砂质泥岩。
（8）第四系中更新统组（Q2l）
该地层广泛分布于山梁及沟谷中，厚0～60m，一般厚8.10m，岩性为浅红色亚粘土，含钙质结核。
（9）第四系上更新统马兰组（Q3m）
该地层沿黄土坡梁分布，岩性为浅黄色亚砂土，局部夹有砂层，厚0.00～6.00m左右，一般4.00m。
（10）第四系全新统汾河组（Q4f）
该地层沿区沟谷底及河床分布，岩性为浅黄、灰绿色亚砂及砂砾石等，厚度为0.00～25.00m，一般4m。
2.2.2井田围和附近的主要地质构造
大平煤业井田位于太行山复式背斜之西翼，沁水复式向斜的东缘。
矿区地层总体受东部一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北北东，矿区总体为夏店背斜北西翼的单斜构造，矿区南部及北部各有一条北东东向的断层。
现将矿区主要构造特征分述如下：
（1）褶皱
①夏店背斜
该背斜位于本矿区东部，轴向北北东向，贯穿矿区，为区主干构造，宽约1000m，区长约2200m，轴迹向南西倾伏，向北东扬起，两翼地层产状均平缓，为10°
左右。
②夏店向斜
该向斜位于矿区东部边缘，呈北北东向穿矿区，宽约500m，在矿区长约400m，轴向北东倾伏，南西扬起，两翼地层产状一般5～10°
。
区为黄土覆盖，呈隐伏状。
（2）断层
①F1正断层（西川正断层）
该断层走向北东东，倾向南东东，倾角70°
，位于矿区南部边界，北北西盘（下盘）上升、南南东盘（上盘）下降，为一正断层，区断距约150m，全区呈隐伏状。
该断层基本上为矿井的南部边界，该断层以南区域很小，对矿井3号煤层开采和工作面的布置无影响。
②F2逆断层
该断层走向北东向，区长度1100m，在九龙村南部一带尖灭，往北向延出图外，断面倾向北西，倾角62°
，南东东盘（上盘）上升，北西西盘（下盘）下降，为一逆断层，区最大断距21m，矿区呈隐伏状，矿区北侧可见其迹象，断层两盘均为P2s地层。
（3）岩浆岩
井田无岩浆岩存在。
井田主要地质构造如表2-2所示。
表2-2主要地质构造特征
Table2-2Majortectoniccharacteristic
序号
名称
断层
性质
走向
倾向
倾角
（θ°
）
水平
断距
位置
围
1
F1断层
正断层
北东东
南东东
70
南部边界
2
F2断层
逆断层
北东
北西
62
21
北侧边界
综上所述，大平煤业井田总体构造属简单类型。
2.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征
（1）煤层赋存状况
大平煤业井田含煤地层为石炭系上统组和二叠系下统组。
含煤地层总厚134.99m，共含煤13～15层，煤层总厚11.99m，含煤系数8.9%。
可采煤层3层，总厚9.53m，含煤系数7.1%。
组地层厚约115.6m，共含煤9～11层，分别是位于组上段的5、6、7、8-1、8-2、9号煤层，其中8-1号煤层为局部可采煤层，其他均属不可煤层；
位于组中段的11、12、13号煤层，均属不可采煤层；
位于组下段的14、15-1、15-2、15-3号煤层，其中15-3号煤层是井田主要稳定可采煤层，15-1号煤层属局部可采煤层，其余为不可采煤层；
煤层总厚约为8.27m，含煤系数7.15%。
组地层厚52.45～61.84m，含煤4层，分别是1、2、3、4号煤层及煤线，煤层总厚6.64m，含煤系数11.83%，其中3号煤层属全井田稳定主要可采煤层。
其余煤层为不稳定不可采煤层。
目前该矿井的主采煤层3号煤层上距K8砂岩32.15m左右，上距2号煤层20.34m左右，下距K7分界砂岩13.54m左右；
组的15-1号煤与15-3号煤层直接顶板为泥岩，两层煤间距3.71～14.32m。
（2）可采煤层特征
大平煤业采矿许可证批准开采3-15号煤层，井田3号煤层为全区可采煤层，15-3号煤层为稳定可采煤层，8-1号煤层为局部可采煤层，15-1号煤层为零星可采煤层，各煤层详细情况如下：
①3号煤层
3号煤层位于组中下部，上距下石盒子组底砂岩（K8）约30m左右，下距组K6灰岩8～14m，煤层厚5.09～7.20m，平均厚度6.25m，煤层倾角为3°
，煤层走向西北，倾向西南。
煤层稳定，顶板为黑色泥岩、粉砂质泥岩；
底板为粉砂质泥岩或泥岩，煤层结构较简单，有0～1层夹矸，全区稳定可采。
②8-1号煤层
8-1号煤层位于组三段中部，上距3号煤层约41.80～52.06m，煤层厚0.40～2.06m，平均厚1.09m，煤层层位较稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。
煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，煤层底板为泥岩、砂质泥岩、碳质泥岩。
③15-1号煤层
15-1号煤层位于组一段上部，上距3号煤层约92.15～133.17m，煤层厚0.0～1.54m，平均厚0.65m，煤层层位较稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。
煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚0.45～2.00m，平均厚1.36m左右，煤层底板为泥岩、砂质泥岩、碳质泥岩，厚0.90～1.20m，平均厚1.08m左右。
④15-3号煤层
15-3号煤层位于组一段上部，15-1号煤层下方。
上距15-1号煤层约3.71～14.32m，煤层厚0.50～3.95m，平均厚1.45m，煤层层位稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。
在矿区南东部有小围不可采区。
煤层顶板为碳质泥岩，厚4.50m左右，煤层底板为泥岩。
该矿井主要可采煤层特征表见表2-3所示，地层综合柱状图如图2-2所示。
2.2.4煤质特征
大平煤业主要开采煤层为组3号煤层，其煤质特征分述如下：
（1）煤的物理性质和宏观类型
井田3号煤层为黑色-灰黑色，以亮煤为主，次为镜煤、暗煤，镜煤多呈透镜状或薄层状，似金属光泽，条带状结构，层状构造，参差状、阶梯状断口，条痕为灰黑色，生裂隙发育，性脆易碎，宏观煤岩类型为光亮型煤。
表2-3主要可采煤层特征表
Table2-3Coallayercharacteristic
含煤
地层
煤层号
煤层厚度（m）
平均间距（m）
结构
（夹矸）
稳定性
可采性
顶板
岩性
底板
3
5.09-7.20
6.25
116.00
简单（0-1）
稳定
全区
可采
泥岩
砂质
15-3
0.50-3.95
1.45
碳质
（2）3号煤的化学性质
水分（Mad）：
原煤1.03～1.58%，平均1.28%；
灰分（Ad）：
原煤12.93~32.57%，平均19.19%；
挥发分（Vdaf）：
原煤11.80%~18.33%，平均13.99%；
全硫（St,d）：
原煤0.24%-0.45%，平均0.32%；
磷（Pd）：
原煤：
平均0.012%；
发热量：
34.73~35.96MJ/kg，平均35.18MJ/kg；
煤的视相对密度为1.40t/m3。
3号煤层的工业分析表如表2-4所示。
表2-43号煤的工业分析表
Table2-4Proximateanalysisofcoalon3rdtable
煤层
水分M（%）
灰分A（%）
挥发分V（%）
含磷量P（%）
含硫量S（%）
发热量Q（MJ/kg）
1.28
19.2
13.9
0.012
0.32
35.18
（3）3号煤的煤类及工业用途
煤类划分按中华人民国国家标准《中国煤炭分类》（GB/T5751－2009）进行，本井田3号为贫煤，分类指标采用浮煤挥发分（Vdaf）、粘结指数（GR,I）进行分类，煤质特征根据中华人民国国家标准（GB/T15224-2010）关“煤炭质量分级”标准进行划分。
3号煤层主要为低灰-高灰、特低硫、特高热值贫煤；
井田3号煤可用于化工和动力用煤。
（4）煤的风化和氧化
井田3号煤层埋藏较深，未发现明显的煤层风化、氧化现象。
2.2.5井田水文地质情况
（1）地表水
区域大部被第四系中、上更新统地层所覆盖。
区域上出露地层有奥系碳酸盐岩、石炭系碎屑岩及碳酸盐岩，二叠系、三叠系碎屑岩，以及第四系的风积、冲洪积物。
本区处于沁水盆地中段东部山地丘陵区。
本区属海河流域漳河水系浊漳河支流，区主要地表水体为浊漳河的支流。
（2）岩溶水
本区水文地质单元属辛安泉域，位于泉域的弱径流区。
其出露于省平顺、潞城、黎城三县交界地带的浊漳河河床。
北距黎城、西距潞城，南距平顺均为17～20km。
该泉以泉群形式出露于西自西流村，东至北耽车村约15km的河床中，呈股流及散流状分布。
其中辛安村以上有林滩、西流、王曲、南流等泉组，统称王曲泉群，标高643～615m，泉群流量占总流量的86%。
辛安村以下石会、安乐、东梳、北耽车等泉组统称石会泉群，标高615～600m，泉群流量占总流量的14%。
两泉群多年平均流量11.90m3/s，枯水季节多年平均总流量为9.737m3/s，是浊漳河清水河流量的主要水源。
由于大规模开采，煤炭开发及气候与水环境变化，泉水流量不断衰减。
（3）含水层
区域含水层主要有以下四大类：
①碳酸盐岩类含水岩组
系指奥系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组，为区域主要含水层。
含水层厚度大，承压水头高，埋藏深。
②碎屑岩夹碳酸盐岩类含水岩组
指石炭系组砂岩，灰岩含水岩组，地下水类型以裂隙岩溶承压水为主。
其富水性取决于砂岩及灰岩的裂隙和岩溶发育程度，一般在浅埋区，岩溶裂隙比较发育，富水性较好。
而在深埋区，岩溶裂隙发育差，富水性弱。
③碎屑岩类含水岩组
指二叠系组和上、下石盒子组砂岩裂隙含水层组，地下水埋藏类型为裂隙水及承压水。
一般近地表埋藏浅处为无承压、裂隙水，深埋处则多为裂隙承压水。
主要接受大气降水和相邻含水层渗透补给，一般在浅埋区因风化裂隙比较发育，又易于接受大气降水补给，富水性较好。
其余大部区段富水性较弱。
④松散岩类含水岩组
主要指第四系松散覆盖层。
多分布于较大河谷的河床及两侧一级阶地处，厚度各处不等，主要接受大气降水及河流侧向补给。
富水性视补给条件不同而差异较大。
一般在近河床处富水性较好，多为当地农业用水的主要水源。
（4）岩溶水的补、径、排条件
本区水文地质单元属辛安泉域，泉域碳酸盐岩裸露区面积2200m2，均为泉域的补给区。
分布区一主要位于武乡、黎城的寺顶山、前顶山、广志山一带，二为平顺县周边。
排泄区主要位于平顺、潞城、黎城三县交界地带的浊漳河河床。
（5）根据矿井水文地质特征，井下有少量积水，矿井生产与井下排水正常，周边相邻矿井对本井田开采无影响，矿井防水工作较简单，并易于进行，依据《防治水规定》分类依据，该矿井的水文地质类型为中等。
2.2.6开采煤层顶底板岩石工程地质特征
3号煤层直接顶板主要为泥岩、粉细砂岩、砂质泥岩，平均厚度10.31m，底板以砂质泥岩、细砂岩为主，偶有泥岩及炭质泥岩，平均厚度8.72m。
据该矿地质报告，顶板裂隙不发育，一般不发生冒顶现象。
另据夏店勘探区0503孔岩石力学试验资料，顶板泥岩抗压强度为32.93MPa，抗拉强度为1.15MPa，抗剪强度为5.29MPa。
粉砂岩抗压强度为61.25MPa，抗拉强度为1.37MPa，抗剪强度为10.58MPa。
底板砂质泥岩抗压强度为38.71MPa，抗拉强度为0.97MPa，整体开采条件较好。
2.2.7瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温及地压
（1）瓦斯
本次通风设计参考在实习时收集的理工大学瓦斯地质研究所编制的《大平煤业大平煤矿瓦斯涌出量预测》，该瓦斯涌出量预测报告结果表明：
矿井生产初期绝对瓦斯涌出量为10.91m3/min，相对涌出量为6.9m3/t，属瓦斯矿井。
矿井生产中期绝对瓦斯涌出量为17.37m3/min，相对涌出量为10.98m3/t，属高瓦斯矿井。
矿井生产后期绝对瓦斯涌出量为34.83m3/min，相对涌出量为22.02m3/t，属高瓦斯矿井。
再根据邻近矿井瓦斯等级情况分析，为确保采煤作业的安全进行，本次设计矿井瓦斯等级按高瓦斯设计。
（2）煤层煤尘爆炸性
大平煤业于2007年8月20日在井下采取3号煤层煤样，委托煤矿矿用安全产品检验中心进行了煤尘爆炸性试验。
试验结果为：
火焰长度为15mm，加岩粉量为50%，煤尘具有爆炸危险性。
开采中应采取相应防措施，如经常进行洒水除尘，清除堆弃煤粉等，以免发生煤尘爆炸事故。
（3）煤层自燃倾向性
该矿在2007年8月20日采取3号煤层样委托煤矿矿用安全产品检验中心进行煤的自燃趋势测试，测试结果为：
吸氧量：
0.9557cm3/g，自燃等级Ⅲ级，自燃倾向性质为不易自燃煤层。
（4）地温及地压
据调查，该矿现井下未发现有地温和地压异常现象。
2.2.8其他有益矿产
井田其它有益矿产主要为式铁矿，铝土泥岩和石灰岩等，分述如下：
（1）式铁矿
赋存于组底部，呈鸡窝状分布，很不稳定，主要为透镜状或团块状菱铁矿赤铁矿，无大面积开采利用价值。
（2）铝土泥岩
位于组下部，厚度10m左右，呈浅灰色致密块状，局部具鲕粒结构，无开采利用价值。
（3）石灰岩
组地层和奥系均含丰富的石灰岩、为良好的建筑材料，可用于烧制白灰，亦可用于炼钢助熔剂。
但由于埋藏较深，不易开发利用。
3矿井井田境界、储量和服务年限
3.1井田境界
大平煤业井田围由7个拐点连线圈定（见表3-1），全井田总体地势为西南高，东北低。
开采标高为+750～+130m，井田南北长4.0km，东西宽3.5km，井田面积为7.9301km2。
表3-1井田拐点54坐标系与80坐标系对照表
Table3-1Theinflectionpoint54coordinatesystemandthe80cordinateSystem
54坐标系（6°
80坐标系（6°
X
Y
4045100
19669600
4045051.53
19669531.46
19669000
19668931.46
4043000
4042951.52
4
19667500
4042951.51
19667431.46
5
4041000
4040951.51
19668931.47
6
4042000
19671000
4041951.52
19670931.48
7
4044000
4043951.53
19670931.47
开采
标高
+130～+750m
3.1.1井田周边状况
大平煤业井田外周边分布的邻近矿井有：
位于东北部的潞安集团慈林山煤业夏店煤矿和西南部的石泉煤矿，详见四邻关系图（图3-1），现简述如下：
（1）夏店煤矿：
位于矿井的东北部，夏店煤矿隶属于潞安集团有限责任公司慈林山煤业，井田南北3.6~6km，东西宽4km左右，面积13.2373km2，于1976年
升级会员 