吴村煤矿程村矿设计.doc

1、目 录前 言2第一章 矿区概况及地质特征31.1 矿区概况31.2 地质特征51.3 井田勘探程度12第二章 矿井储量、年产量及服务年限142.1 井田境界142.2 井田储量142.3 矿井设计生产能力及服务年限16第三章井田开拓173.1 概述173.2. 井田开拓173.3 井筒特征183.4 井底车场及硐室21第四章 采区布置及装备244.1 采煤方法244.2 采区布置及生产能力254.3 巷道掘进26第五章 准备方式285.1 概述285.2 准备方式28第六章 通风和安全336.1 概况336.2 矿井通风336.3 矿井风量、负压及等积孔计算346.4 通风设备366.5 灾害

2、预防及安全装备39第七章 环境保护457.1 概述457.2 各种污染的防治措施467.3 地表塌陷处理477.4 机构设置及专项投资48参考文献52前 言长期以来，全国煤矿通过坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针、依靠科技进步、推进安全综合治理、重视安全思想教育、强化安全技术培训和开展各种形式的安全宣传活动等，促进了全国煤矿安全生产状况的好转。但受诸多方面的因素制约与限制，全国煤矿事故多、伤亡重、经济损失大的状况尚未得到根本好转，致使每年煤矿事故死亡人数一直徘徊在六七千人左右，位于全国各行业之首。煤矿事故多、伤亡大，不仅给职工家属带来了极大痛苦，也会给国家造成巨大的经济损失和严重的政治

3、影响。每发生一起特大事故，尤其是瓦斯爆炸事故，都在社会上引起广泛影响，它直接涉及到社会安定与政治稳定。我国煤矿开采的煤层大多瓦斯含量大、透气性低且地质构造复杂，不易在开采前抽放瓦斯，但在采掘时，瓦斯放散量大，再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高，导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变，在一定条件下，容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象，造成瓦斯事故。在目前的能源供应条件下，对高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井，不可能采取停产关闭的措施。为此，只能是自主开发与之相应的安全技术，以确保高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井的安全生产。矿井通风是矿井各生产环节中最基

4、本的一环，它供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的气体和粉尘，保证井下风流的质量(成分、温度和速度)和数量符合国家安全卫生标准，提供良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产，在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。矿井通风技术是煤矿治理瓦斯、煤尘及火灾的基础，合理高效的矿井通风系统是煤矿安全生产的基本保障。随着科学技术的发展，煤矿生产的机械化程度不断提高，矿井开采规模迅速扩大，通风线路随之加长，通风阻力增加，工作面配风困难，通风难度相应增加；另外，随着开采深度的增加，由于地热、机电设备散热、火区散热、气候变热等因素，致使

5、高温矿井也逐渐增加，矿进热害治理也成为矿井通风工作的一个重点；再者，在一些寒冷地区，冬季气温很低，对进风风流预热也成为通风要解决的难题。为了解决煤矿通风的难题，总结矿井通风的丰富经验和科研成果，促进煤矿安全技术的发展，减少和杜绝煤矿事故的发生。第一章 矿区概况及地质特征1.1 矿区概况1.1.1 位置交通吴村煤矿程村矿井位于焦作煤田东部，行政区划属薄壁乡和王井屯乡管辖。地理坐标为113o 3130“ 113o35，北纬35o2330”35o26。井田西距焦作市45km，东北至辉县26km，东南至新乡35km南距获嘉县20km。井田南部20km和3km处分别有新乡至焦作铁路以及吴村煤矿辉县新乡的

6、762mm窄轨铁路东西向通过，薄壁获嘉的公路从井田内穿过，交通十分便利。矿区吴村煤矿程村矿井地理位置交通图1.1.2 地形地貌及水系程村井田位于太行山南麓，为山前冲击平原，地势西北高、东南低，海拔标高8896m。除工业场地南北两侧由于人为取砂而形成两个大坑外，井田地势均较平坦，相对高差极小。井田内无常年性河流。惟清水河流经井田南缘，由西向东注入卫河。该河为季节性河流，属卫河水系，以排泄洪水为主，峪河口站历史最高洪水位为90.2m（新乡水文局提供），发生在1963年8月8号。1.1.3 气象及地震情况本区属大陆性半干旱季风气候。年降雨量317.1731.7mm，平均522.5mm，降雨多集中于六

7、八三个月。年最大蒸发量为1550.1mm，最低气温为-19.9，最高气温为41.5。四季多为东北风，最大风速为18m/s。据河南省地震局资料记载，本区曾发生过多次地震，其中最大一次的地震是1587年4月10日在修武县发生的六级地震，基本烈度为度。综合历次地震对本区造成的影响，本区的地震基本烈度为度。1.1.4 矿区经济概况及主要建筑材料供应情况本区地处豫北平原，农业基础条件好，盛产小麦、玉米、大豆和棉花。工业为河南省较发达地区，主要以电厂、水泥厂、建材厂、铝厂、化肥厂等为主。工业对煤炭的需求量大，而新乡所辖8个县市仅有2座煤矿，煤炭资源短缺，产品供不应求。吴村煤矿拥有一座4.4万t水泥厂，井田

8、北数十公里的太行山有极为丰富的石灰岩资源，故矿井建设所需的主要建筑材料，包括水泥、料石、砖砂及石子等均可实现就地供应。钢材及木材通过窄轨铁路和公路由外地运至矿井工业场地。1.1.5 现有电源、水源条件一 电源条件井田东南8km有冀屯110kv区域变电站，井田西北4.5km有薄壁35kv变电所，井田西南8.8km有吴村煤矿35kv变电所。井田周围现有三处可取电源，且供电距离短，电源可靠。二 水源条件矿井可供选择利用的水源有两个：一个是第三、四系沙砾石含水层的潜水，据调查本井田工业场地300700m左右的北北西方向和南南西方向上共分布有7眼水井，井深均为3040m，单井流量80120m3 /h，水

9、质好，可作为矿井生产生活用水水源。另一个是处理后的矿井排水，由于矿井排水量较大，为节约水资源，处理后的矿井排水可作为井上下洒水用水。1.2 地质特征1.2.1 地质构造一 地层本区上部为巨厚的第三、四系地层，下部为二迭系、石灰系及奥陶系等老地层。据钻孔揭露资料，地层分布具有以下特点：二1 煤上覆基岩长期受风化，二迭系大部分地层被剥蚀，故井田内二1 煤顶板基岩较薄，基岩之上的第三、四系地层较厚，平均厚度421.06m。二 构造焦作煤田位于华北板块的南部太行构造亚区，煤田分布受太行山断隆和开封坳陷的直接控制，煤田构造以高角度正断层为主，伴有褶皱。程村井田位于焦作煤田东北部，主要受北东向区域断层（F

10、14、F15）及西北向区域断层（F20）切割，井田内地层抬升，构成了本井田低垒型构造单元。井田基本构造形态为一向南西倾伏的宽缓背斜。井田构造复杂程度为中等偏简单。1 背斜构造背斜轴部宽缓，轴线位于1003、3001及5204孔连线附近，F21 断层斜交轴部穿过。背斜北西翼地层走向近南北，倾向西，倾有3o 左右，该翼受F21 、F23 、DF2 三条断层的切割，煤层呈条块分布，连续性较差。南东翼地层走向北西，倾向南西，倾角一般为4o5o ，伴有次一级的小向斜构造，使地层产状局部有一定变化。2 断层井田共发现有9条正断层，其中4条为井田边界断层，落差介于50700m之间。另外5条属井田内断层，除F

11、21 断层落差为2744m外，其余4条井田内断层落差均小于30m。井田内断层基本上为东西向延展，呈相对集中发育。详见断层特征表1-2-1。断层特征表1-2-1断层名称断层位置性质走向倾向倾角（度）落差（m）延展长度（km）控制情况九里山断层（F14）西北边界正NENW705065060控制较差，位置有一定摆动峪河断层（F20）西南边界正N60oWSW7030070035东耿村断层（F15）东南边界正N60oESE60601403020、25、30、35物探线均有明显反映，5202孔、与50-2孔煤底标高明显不连续控制较好F21断层井田内正近EWN65约44635、J3、J4物探线控制，4401

12、孔穿见，35物探线以西控制较好，以东则无控制F23断层井田西正S85oES20301.730物探线反映明显，1002、4801两孔穿断层控制较好DF1断层井田西南正N75oESE65111.4100物探线反映明显，别无工程控制，故控制较差，摆动较大DF2断层井田西正近EWS65约307.535物探线有明显显示，无其他控制位置及方向摆动性较大F21-1断层井田东部正N53oWSW70121200物探线线上反映明显，后3001孔在在该处穿见得以验证，仍属一点控制，有较大摆动F22断层东南边界正N40oESE70601.7依据三个钻孔煤底标高不连续推断，无直接控制，对井田内煤层开采无影响1.2.2

13、煤层与煤质一 煤层本区含煤地层为石炭二迭系。二迭系山西组含煤3层，煤层总厚4.21m，其中二1煤全区发育，普遍可采，系本井田勘探和开采的主要对象。石炭系太原组含煤9层，仅一2 煤层全区发育，普遍可采。二1煤赋存于山西组下部，下距L8 灰岩平均37.52m，下距寒武系O2m 灰岩顶平均148.33m。区内19个钻孔穿见该层位，除4401及1004孔断失、1002孔受断层影响外，其余16个钻孔穿见煤层全部可采，煤厚为2.574.87m，平均4.15m，属稳定型厚煤层。煤层结构简单，少数钻孔见有夹矸，夹矸厚0.15m。一2 煤赋存于太原组底部，上距二1 煤层115.05136.65m，平均117.7

14、m，其直接顶板为太原组L2 灰岩。区内5个钻孔穿见，煤厚3.04.79m，平均3.71m，属稳定型煤层。一2 煤结构较复杂，普遍含夹矸14层，夹矸厚0.190.65m，平均0.37m。因该煤层水文地质条件极为复杂，同时煤质属中灰高硫，勘探当中仅进行了一般控制了解，故勘探程度低，目前开采条件尚不具备。详见可开采煤层特征表1-2-2。可开采煤层特征表1-2-2煤层煤层厚度煤层结构稳定性倾角视密度顶底版岩性备注最小最大平均夹矸层数夹矸厚度煤层结构顶板底板二12.54.874.1517孔中有7孔含夹矸12层00.15较简单稳定型3o5o1.47较稳定型较稳定型开采对象1 煤质及用途二1 煤以粒状煤为主，次为粉状和块状，块煤强度大，坚硬。原煤水分1.52，原煤灰分平均12.7315，硫分0.430.5，磷含量0.034，发热量28.88MJ/kg，属低水、低灰、特低硫、低磷、中高发热量、不易磨碎极易选的三号无烟煤。二1 煤是极易良好的化工、冶金及动力用煤，亦是良好的民用燃料。2 风氧化带厚度对施工钻孔的统计并结合井检孔资料，岩层受风洋、氧化作用影响的厚度为14.7m46.2m，平均为19.59m。煤层未作专门性工作，结合岩石的风氧化带的厚度，地质报告二1 煤层风氧化带下限为基岩垂深20m。风氧化带内