孟津煤矿瓦斯抽放系统设计Word格式文档下载.docx

1、11371121926，北纬345001345436。陇海铁路新安火车站距矿区约25km，浅部新安煤矿专用铁路距本井田约12km。洛三高速公路距矿区南部约19km，新安经横水至孟津公路从井田南部通过，区内交通便利（见图1-1）。井田倾向宽约5.710.0km，走向长约7.0km，面积为57.52km2。图2-1孟津煤矿交通位置图Figure 2-1 Mengjin Mine Location Map本井田处于低山丘陵区，沟谷发育。海拔高度一般300400m，最低点在井田北部曾家沟西侧，标高+192.4m，最高点位于井田南部鸡疙瘩北侧，标高+467.0m，相对高差274.60m。本区属暖温带大陆

2、性气候。降水量比较适中，年降水量一般600700mm，夏季降水量占全年的60左右，年平均蒸发量2093mm。最高气温44（1966年6月20日），最低气温17（1969年1月31日）。有霜期一般自9月至翌年5月，为期110天至165天，平均142.6天，最大冻土深度为18cm。本区属五级地震区，震中烈度为度。该矿区主要自然灾害为水患、火灾、瓦斯、煤尘、顶板冒顶事故及运输事故等。孟津矿属于新安煤田，井田浅部有开采二 1煤的新安煤矿，属义马煤业（集团）公司管辖，1988 年投产，斜井开拓，设计生产能力1.5Mt/a，核定生产能力1.20Mt/a，西部有义马煤业（集团）公司义安、新义煤矿（设计生产能

3、力均为1.2Mt/a）。图1-2 孟津井田与邻近矿井关系图Figure 2-2 Mengjin coalfield and adjacent mine diagram1.2 井田开拓开采1.2.1 井田境界及储量1.2.1.1井田境界孟津煤矿位于新安煤田正村勘探区东部，北以F2断层为界，西以F29及31勘探线为界，东以F7断层为界，南至二1煤层-600m等高线。走向长约7.0km，倾向宽约5.710.0km，面积57.52km2。1.2.1.2 井田储量1.2.1.2.1 地质储量地质资源量计算边界为上述划定的井田范围，储量计算的最低可采厚度为0.8m，最高灰分40。由此获得地质资源量为146

4、630kt，其中探明的30880kt，控制的32400kt，推断的54760kt，预测的28590kt。其中探明的资源量占总资源量的21.00，探明的和控制的资源量占总资源量的43.20。根据设计规范的规定，矿井总资源量扣除预测的资源量后为矿井地质资源量，本矿井地质资源量为探明的30880kt、控制的32400kt、推断的54760kt之和，共118040 kt。1.2.1.2.2 工业资源储量矿井地质资源量中，推断的资源量乘于0.85的可信系数后为工业资源储量，经计算本矿井工业资源储量为109826kt。1.2.1.2.3 可采储量根据全井田获得的工业资源储量，扣除边界、工广、水库等各类永久

5、煤柱，采区回采率二1煤层取0.80，二2煤层取0.85，计算全井田共有可采储量72329kt，其中一水平62496kt，二水平9833kt。1.2.2 矿井设计生产能力及服务年限1.2.2.1 矿井工作制度矿井年工作日330天，每天三班作业。每天净提升时间16小时。1.2.2.2 矿井设计生产能力根据矿井可采储量、煤层赋存条件、市场需求、经济效益、开采技术条件等方面分析，设计矿井生产能力为1.2Mt/a。1.2.2.3 矿井服务年限根据矿井设计生产能力，考虑1.4的储量备用系数，矿井服务年限43.1年，其中一水平服务年限37.2年。1.2.3 井田开拓方式1.2.3.1 井口位置及开拓方式本井

6、田位于新安井田深部，开采的二1煤层埋藏深度在500m950m，埋藏深不具备斜井开拓条件，故本井田采用立井开拓方式。根据地面建设条件和井下首采区位置，经多方案技术经济比较，主、副井口位于元庄村西南，3805孔西南100m左右处。地面标高+438m，水平标高及井底车场位于二1煤层顶板，主井亦为水平上装载，井筒深度760m。首采区位于34勘探线39勘探线之间的上山采区。初期采用中央并列式通风，中央风井布置在工业场地内。副井进风，中央风井回风，后期在井田深部横水镇西侧布置南翼风井，副井进风，南风井回风，形成中央分列式通风系统。1.2.3.2 水平划分及标高根据确定的井口位置和煤层赋存条件，以有利于井下

7、开拓及首采区布置、节省工程量，使上、下山具有合理的阶段垂高和服务年限，设计采用两水平上、下山开拓全井田，一水平标高定在-322m，二水平标高定在-500m。一水平通过暗斜井与二水平联系。1.2.3.3 大巷布置为了便于巷道维护，同时考虑受奥陶系灰岩水威胁，隔水岩柱小，根据区内其它生产矿井的实践经验，设计将大巷布置在距二1煤层顶板1015m左右的大占砂岩中。为了适应煤与瓦斯突出矿井的需要，沿开采水平设轨道运输、胶带运输和回风大巷三条，回风大巷专用于回风。1.2.3.4 采区划分及开采顺序全井田共划分9个采区，其中一水平6个采区（3个上山采区，3 个下山采区），二水平3个采区（2个上山采区，1个下

8、山后备采区）。煤层开采顺序：先开采二2煤层，后开采二1煤层。采区开采顺序按照先近后远的原则，一般为前进式。1.2.4 采区布置及装备1.2.4.1 采煤方法根据煤层赋存情况和开采技术条件，结合浅部新安矿井的实际，设计采用倾斜长壁一次采全高或分层开采采煤方法，全部陷落法管理顶板。1.2.4.2 采区布置1.2.4.2.1 移交生产时采区数目及位置设计移交生产时投产采区为东一采区和西二采区，东一布置一个综采工作面，西二采区布置一个炮采工作面。以两个采区，两个采煤工作面（一综采工作面、一炮采工作面）、一个瓦斯抽放工作面，保证矿井1.2Mt/a的设计生产能力。首采区布置在工业场地煤柱东西两翼靠近井筒，

9、开采上山煤。即东一采区和西二采区。1.2.4.2.2 采区尺寸与巷道布置 东一采区：采区边界浅部以二1煤无煤带边界线为界，深部至二1煤-320m等高线，西到38勘探线，东到二1煤无煤带边界线，走向长2. 7km，倾斜宽1.7km，面积4.6km2。东一采区二1煤层平均厚度2.8m，可采储量14182kt，二2煤层可采储量2253kt，共有可采储量16435kt，采区生产能力按0.6Mt/a计算，服务年限19.6年。 西二采区：采区边界浅部以二1煤无煤带边界线为界，深部至二1煤-320m等高线，西到35勘探线，东至38勘探线。走向长1.6km，倾斜宽1.7km，面积2.7km2，二1煤层平均厚度

10、3.50m，可采储量9782kt，二2煤层可采储量1991kt，共有可采储量11773kt，采区生产能力按0.60Mt/a计算，服务年限14.0年。采用倾斜长壁采煤法，不设采区上山。回采工作面轨道、运输顺槽沿煤层单巷布置，相邻区段采用沿空区送巷，工作面运输顺槽直接与运输大巷胶带机搭接，工作面轨道顺槽通过工作面车场与轨道运输大巷连接。回采工作面采用跳采，后退式回采方式。1.3 矿井通风1.3.1 通风方式和通风系统 设计采用立井二水平上下山开拓全井田，初期布置主井、副井、中央风井3个井筒。一水平标高-322m，二水平标高-500m。以两个采区，一个综采工作面和一个炮采工作面保证矿井生产能力。根据

11、推荐的矿井开拓方案，矿井初期为中央并列式通风系统，副井进风，中央风井回风。后期在井田南翼，布置南风井，副井进风，南风井回风，形成中央分列式通风系统。 初期：新鲜风流自副井井筒进入-322m水平井底车场，轨道运输石门，然后沿-322m水平东西两翼轨道运输大巷，分别进入东西两翼综采工作面、炮采工作面胶带运输顺槽到工作面。乏风经轨道顺槽、东西两翼回风大巷，回风石门由中央风井排至地面。后期：新鲜风流自副井井筒进入-322m水平井底车场，轨道运输大巷，然后沿-322m水平东西两翼轨道运输大巷，分别进入东西两翼综采，炮采工作面胶带运输顺槽到工作面。乏风经轨道顺槽、东西两翼回风大巷，由中央回风井排至地面。1

12、.3.2 风井数目、位置、服务范围及服务时间 矿井初期利用中央风井回风，中央风井位于工业场地内，服务一水平上、下山采区，服务年限37.2年。后期在井田南翼横水镇西侧，布置南风井，服务二水平上、下山采区，服务年限5.9年。1.4 地质构造1.4.1 地层本区内钻孔揭露的地层，由老到新有：奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。一、奥陶系（O）（一） 奥陶系下统冶里组（O1y）下部为浅灰色白云质灰岩，厚210m；上部为浅灰色石灰岩夹燧石条带及泥灰岩和紫色、黄色泥岩，厚20m。（二） 奥陶系中统马家沟组（O2m）由灰色、深灰色厚层状石灰岩组成。上部含铁质较高，常呈淡红色。井田内共有3个钻孔揭露该地层

13、，厚度为73.87m。二、石炭系（C）平行不整合于奥陶系中统之上，缺失石炭系下统。总厚43.3569.69m，平均63.22m。（一） 石炭系中统本溪组（C2b）底部偶见黄铁矿层，不稳定，呈透镜体。下部为浅灰色铝质泥岩，含星散状黄铁矿结核；上部为鲕状、豆状或蜂窝状结构的灰色铝土岩，局部夹薄层砂质泥岩。为本区内重要有益矿产。本组为主要标志层之一，厚4.3018.42m，平均厚10.23m。（二） 石炭系上统太原组（C3t）与本溪组呈连续沉积。由浅海相灰岩夹过渡相的砂岩、砂质泥岩及泥炭沼泽相的煤层组成。为典型的海陆交互相沉积。含灰岩25层，含一煤组，本组厚38.6566.41m，平均厚52.99m

14、。1、底部砂泥岩段：由灰白色中粗粒石英砂岩和灰黑色砂质泥岩组成，其底部含一1煤层，局部有上分层。本段厚033.70m，平均厚16.88m。产Lepidodendron sp（鳞木未定种）。2、下部灰岩段（L14）：为灰、深灰色中厚层状石灰岩，局部含燧石结核及大量动物化石。灰岩一般有23层，中夹薄煤三层，L4灰岩局部相变为致密泥岩。本段厚度2.5716.75m，平均厚7.46m。产QuasifusuLina sp （纺锤蜓未定种），Pseudoschwagerina sp.（假希瓦格蜓 未定种）, Schwagerina sp.（希瓦格蜓 未定种），Triticites sp. （麦粒蜓未定种）

15、，Caninia sp（犬齿珊瑚未定种），Bothrophyllum sp （沟珊瑚未定种）等。3、中部砂泥岩段：为灰白色薄层细砂岩、中砂岩、深灰色泥岩及砂质泥岩，含黄铁矿结核，中夹不稳定薄煤一层（一5煤）。本段厚5.0022.05m，平均厚15.54m。产：Lepidodendron sp （鳞木未定种），Neuropteris sp（脉羊齿未定种），Cordaites sp. （科达未定种）等。4、上部灰岩段：自下而上岩性为L6灰岩，极不稳定，其下为不稳定的一6煤层。L7灰岩，为深灰色，局部夹有薄层硅质条带，含大量动物化石，其下为较不稳定的一7煤层，灰岩顶为0.8m左右灰黑色硅质泥岩，坚硬

16、，节理发育，局部夹硅质灰岩透镜体，为重要标志层之一；上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层硅质泥岩23层，中夹薄煤两层 （一8、一9）。本段厚4.4025.89m，平均厚10.86m。所产化石有：Chonetes tenutiraia . Chonetes sp. （戟贝未定种）。三、二叠系（P）二叠系地层分山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组。各组之间以及与下覆太原组均呈连续沉积。含煤七组，其中六煤组段和八煤组段不含煤，二煤组中的二1煤层为主要可采煤层。本系地层浅部被第四系沉积冲刷。厚454.65872.40m ,平均670.26m。（一） 二叠系下统（P1）该统厚度一般340.34408.2

17、3 m, 平均371.81m。1、山西组（P1sh）为本区主要含煤岩系。下以二1煤层底板砂岩底界与太原组分界，上以砂锅窑砂岩底界面为顶界，共含煤五层，名二煤组，其中二1煤层位于本组下部，较发育，大部分可采，二2煤层局部可采，二3煤层为偶尔可采。标志层有二1煤层底板砂岩、大占砂岩。全组厚52.84106.60 m，平均厚86.75 m。按本组岩性特征分述如下：底部：由灰黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩及主要可采煤层（二1煤）组成。二1煤层底板砂岩为深灰色薄层状粉砂岩及细砂岩，夹灰黑色薄层泥岩、砂质泥岩。富含黄铁矿结核，具波状及透镜状层理，显条带状构造为其特征，为本组标志层之一，厚度为013.42m，平

18、均厚度10.80m。二1煤层厚09.10 m，平均厚2.24m，在煤层与底板砂岩之间有一层泥岩或砂质泥岩伪底。下部：为灰、灰白色或深灰色厚层状中粒石英砂岩（俗称大占砂岩），为二1煤直接顶板，层面富集白云母片，含黄铁矿结核及泥质包体，与煤层接触处尚可见到煤屑。具斜层理及水平层理，中夹深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层（二2煤层）。本层厚1.3024.20m，平均厚22.95m。为本组重要标志层。大占砂岩与二1煤之间,局部发育一层泥岩或砂质泥岩,厚012.50 m,偶有炭质泥岩伪顶。中部：为灰、灰白色中粒砂岩，灰及深灰色粉、细砂岩夹深灰色泥岩及砂质泥岩。含煤三层（二3、二4、二5煤层）。本段厚32.00m

19、。上部：为灰、浅灰及灰绿色细中粒砂岩，泥质胶结，具斜层理，局部相变为深灰色砂质泥岩，顶部为紫色灰绿色泥岩，具紫斑及暗斑，含菱铁质鲕粒。本段厚约21.00m。本组产化石有：Stigmaria ficoides （脐根座），Sphenophyllum verticllatum （轮生楔叶），Plagiozamites oblongifolius （椭园斜羽叶），Tingia hamagukii （菱齿叶），Pecopteris cyathea （桫椤栉羊齿）， P.marginata （厚缘栉羊齿） ，P.（P.） arcuata （弧曲栉羊齿），P.（A） orientalis （东方栉羊齿），

20、Neuropteridium coreanicum （朝鲜羽羊齿）， Alethopteris norinii （麻座延羊齿）， Emplectopteridium alatum （翅编羊齿），Taeniopteris multinervis （多脉带羊齿），Cladophlebis sp.（枝脉厥未定种），Cordaites principalis（带科达）等。2、下石盒子组（P1x）本组底界为砂锅窑砂岩之底，顶界止于田家沟砂岩底面。分三、四、五、六煤段，与下覆山西组地层整合接触。全组厚262.38347.75m，平均厚285.06m。（1） 三煤段砂锅窑砂岩为灰白色中、粗粒石英砂岩，含细砾

21、和泥质包体。大紫泥岩具明显紫斑，大部含铝质，局部含铝土质和菱铁质鲕粒。平均厚度17.80m。为灰、浅灰色局部为灰绿色的细中粒砂岩和灰紫色砂质泥岩。砂岩成分以石英为主，具斜层理，含泥质包体。本段厚约16.00m。为灰色粉砂岩及紫褐色砂质泥岩，含铝土质，粉砂岩局部相变为厚层状中粗粒砂岩。本段厚约25.83m。为紫褐色及灰紫色砂质泥岩，局部见紫斑，含铝土质，间夹具波状层理的薄层粉砂岩。深灰色的砂质泥岩中产植物化石，夹有煤线。本段厚11.20m。本段产化石有：Lingula sp （舌形贝未定种），Lepidodendron polygonale （封印鳞木）， Sphenophyllum sp.（楔

22、叶未定种）， Stigmaria ficoides （脐根座），Pecopteris sp.（栉羊齿未定种）， Psygmophyllum sp.（掌叶未定种） ，Cordaites sp.（科达未定种）等。（2） 四煤段岩性为灰、深灰色砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩、细砂岩或中砂岩透镜体，含黄铁矿结核、产丰富的植物化石、夹薄煤层，均不可采。本段厚43.05106.85m，平均厚72.60m。Lepidodendron oculus_felis （猫眼鳞木）， Lobatannularia ensifolia （剑瓣轮叶）， L.Lingulata （舌瓣轮叶）， L.heianensis （平安瓣轮

23、叶）， Plagiozamites oblongifonlius （椭园斜羽叶）， Tingia ham agukii （菱齿叶）， Sphenopteris tenuis （纤弱楔羊齿）， Pelopteris （P.） arcuata （弧曲栉羊齿）， P.cyathea （桫椤栉羊齿）， P.（A） orientalis （东方栉羊齿）， P. nervosum （密脉栉羊齿）， Gigantonoclea lagrelii （波缘单网羊齿）， Chiropteris cf . kawasekii （卡氏掌蕨比较种）等。（3） 五煤段下部为灰、浅灰色中粒砂岩，局部为粗砂岩；中部为紫红色砂

24、质泥岩，具明显紫斑；上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩，夹薄煤层。厚37.3578.95m，平均54.65m。Sphenopteris sp.（楔羊齿未定种），Sphenophyllum sp.楔叶未定种），Lobatannularia lingulata （舌瓣轮叶），L. ensifolia （剑瓣轮叶），L.heianensis （平安瓣轮叶）， Pecopteris marginata （厚缘栉羊齿）， P.（P） arcuata（ 弧曲栉羊齿） ，P. anderssonii （镰刀栉羊齿）， Compsopteris sp .（蕉羊齿未定种）， Giganlopterides （大羽羊齿类

25、）， Cordaites sp. （科达未定种）等。（4） 六煤段为灰紫灰色砂质泥岩，夹不稳定粉砂岩，局部夹有灰色砂质泥岩、细砂岩或中砂岩薄层及透镜体。厚54.95140.00m，平均86.98m。Chiropteris reniformis （肾掌蕨）等。（二） 二叠系上统（P2）本统厚度135.40491.60 m ，平均298.45m。1、上石盒子组（P2s）上界止于平顶山砂岩之底，下界止于田家沟砂岩底面。含煤二组。由七、八两个煤段组成。本组厚104.40238.80m，平均厚181.69 m。（1） 七煤段底部田家沟砂岩为灰色、浅灰色中粗粒砂岩、底部偶见细砾岩。主要成份为石英和长石，含

26、泥质包体，具斜层理，硅质胶结，韵律结构明显。为本区重要标志层之一。中上部岩性为紫色、紫灰色砂质泥岩夹紫灰色粉砂岩及灰白色细砂岩，灰、深灰色砂质泥岩、泥岩，含煤三层（七1、七2、七3）。本段厚49.95116.35m，平均厚74.07m。Lingula sp.（舌形贝未种）， Specuta sp. （海绵骨针）， Lepidodendron szeianum （斯氏鳞木）， L. polygonale （封印鳞木）， L. acutangulum （锐角鳞木），Annularia mucronata （尖头轮叶） Lobatannularia multifolia （多叶瓣轮叶），Taenio

27、pteristingia （线带羊齿），Psygmophyllum multipartium （多裂掌叶）， Stigmaria ficoides （脐根座）等。（2） 八煤段岩性为灰色中砂岩，局部相变为砂质泥岩夹细砂岩；灰深色砂质泥岩，局部含植物化石碎片；紫灰色、灰紫色砂质泥岩、紫斑泥岩夹数层灰、灰白色细、中粒砂岩。底部砂质泥岩中夹一层硅质泥岩。厚66.15132.60m，平均107.62m。Specula sp. （海绵骨针）。2、石千峰组（P2sh）本组由平顶山砂岩段及土门段组成。厚22.55305.15m，平均 116.76 m。（1） 平顶山砂岩段（P2sh1）岩性为灰白、浅灰色中、粗粒石英砂岩，中夹23层紫红色砂质泥岩。具大型斜层理，硅质胶结，节理发育，底部偶见砾石。为勘查区内重