1、目 录1矿区概况及井田地质特征11.1位置、范围和交通11.1.1位置11.1.2范围11.1.3交通11.2自然环境21.3地层31.4构造31.5煤层51.6煤质51.6.1煤的物理性质及煤岩特征51.6.2煤类61.6.3工业用途评价61.7水文地质61.7.1主要含水层61.7.2主要隔水层特征71.7.3断层破碎带水文地质特征71.7.4邻近生产矿井和老窑对本矿井充水的影响81.7.5矿井充水因素分析81.8地质条件91.8.1瓦斯91.8.2煤尘爆炸性91.8.3煤的自燃倾向101.8.4地温102矿井储量年产量及服务年限112.1井田境界112.1.1煤田范围划分的原则112.1
2、.2井田特征112.2 矿井工业储量112.3 矿井可采储量122.3.1边界煤柱122.3.2断层保护煤柱122.3.3工业广场煤柱132.3.4保护煤柱总量132.4矿井工作制度132.5矿井设计生产能力及服务年限142.5.1矿井设计生产能力的确定142.5.2井型校核143井田开拓173.1井田开拓的基本问题173.1.1开拓方式比较173.1.2井筒位置的确定183.1.3工业广场的位置、形状和面积的确定183.2.1开采水平的确定193.2.2井田开拓的方案比较193.3井筒223.4井底车场243.5基本巷道断面254 准备方式采区巷道布置284.1采区巷道布置及生产系统的原则2
3、84.2采区走向长度的确定284.3工作面长度的确定294.4采区上下山布置及采区巷道的联络方式294.5采区内同采工作面数的确定294.6 煤层和工作面的开采顺序和接替顺序294.7确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式304.8采区生产系统304.9采区硐室315.采煤方法325.1采煤方法原则325.2采煤方法325.3确定采区生产能力325.4回采工艺335.5综采工作面的主要设备(见表5-5)355.6工作面劳动组织和循环作业图表的编制376 矿井运输396.1井下运输系统和运输方式的确定396.2采区运输设备的选型396.3大巷运输设备406.3.1电机车的选择406.3.2运
4、输方案的选择426.3.3列车组成的计算426.3.4电机车台数的计算456.3.5带式输送机的计算477 矿井提升497.1矿井提升设计的主要依据和原始资料497.2提升设备的选型计算497.2.1主立井提升容器确定497.2.2副立井提升容器的确定517.3提升钢丝绳的选择计算547.4多绳摩擦式提升机的选择587.5电动机容量选择598 矿井排水608.1概述608.2水泵型号及台数618.3管路的确定638.4管道特性曲线，确定工况点648.5校验计算689 矿井通风与安全技术措施699.1 矿井通风系统的选择699.1.1通风设计的基本依据699.1.3矿井通风系统的确定709.2
5、风量机算及风量分配709.2.1采煤工作面实际需风量719.2.2掘进工作面所需风量729.2.3峒室实际需风量739.2.4风速验算：749.3 全矿通风阻力计算759.3.1计算原则759.3.2计算方法769.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔789.4 扇风机选型799.4.1选择主扇799.4.2选择电动机819.5 矿井安全技术措施829.5.1预防瓦斯爆炸的措施829.5.2防尘措施839.5.3预防井下火灾的措施839.5.4为防止井下水灾的措施8410 矿山环保8510.1 矿山污染源概述8510.1.1大气污染8510.1.2废水排放8510.1.3固体废弃物排放8610.1
6、.4噪声污染8610.2 矿山污染源的防治8610.2.1大气污染防治8610.2.2矿山水污染的防治8710.2.3矿渣利用8710.2.4噪声的控制87结论89致谢9141矿区概况及井田地质特征1.1位置、范围和交通1.1.1位置超化煤矿位于河南省新密煤田西南部、平陌-超化矿区东部，行政区划主体位于河南省新密市超化镇申沟村。其地理坐标为：东经11322471132735，北纬342509342658。主立井地理坐标为：东经1132507，北纬342608；副立井地理坐标为：东经1132508，北纬342606。1.1.2范围该矿平面范围大致为：西起32勘查线，东到46勘查线的超化断层和崔庄
7、断层交汇处，北起于樊寨断层，向南大致到龟山断层；开采矿种为煤炭；二1煤层限采标高+100-600m，二1煤层矿区范围现由2001年河南省国土资源厅核发的32个拐点圈定（采矿许可证号4100000140155），南北宽约0.13.3km，东西长约0.37.3km，面积9.7KM2。1.1.3交通超化煤矿行政区划主体位于河南省新密市超化镇申沟村，向北直距矿务局和新密市约12km和15km，向东北直距郑州市约40km。区内有公路直达新密、登封、新郑和郑州等地市，还有本矿专用铁路宋（寨）大（冶）铁路经新密铁路与京广铁路相连，矿区北邻3km处还有窄轨铁路向东通达开封。矿区北部15km处的豫04公路以及东
8、部4045km处的107国道、京广铁路、京珠高速公路通达全国各地。总之，本区交通方便。图1.1.3 超化煤矿交通位置图1.2自然环境区内地形起伏不平，地势西高东低、南高北低，总体西南高、东北低。地面高程最高在南部归心寨处300.4m，最低在东边陈家窝处155.5m，相对高差144.9m。本区地貌成因类型属构造剥蚀地貌，地貌单元为丘陵。区内基岩裸露平面积约占勘查区总平面面积的10%，其它大部为第四系松散堆（沉）积物所掩盖，因此本区也可称为松散层半掩盖区或基岩半裸露区。本区水系属淮河流域。区内无水库和常年性河流，仅有一条的季节性河流麻河在雨季从矿区西南向东北穿过矿区中部流入矿区东北部的淮河二级支流
9、双洎河，在正常年份或干旱季节往往断流而在矿区中部滞留并形成龟山寨泉池洼地，水量较小，其水源来自西南上游3km外的老姜窝小型水库。该水库水多来自元古界变质岩裂隙水和大气降水，补给有限。本区气候属暖温带半干旱大陆性季风气候区。年平均气温9.114.6，最高达44.6，最低为18.2；年降雨量381.31059.6mm，平均606.2mm，降雨多集中在7、8、9三个月，并常伴有雷电；年蒸发量9081976.2mm；年平均相对湿度60-70%；风向主要为东南向、西北向和西南向，风力在冬春季最大，达40m/s；最大积雪深度23cm（1964.12.31）；最大冻土深20cm（1966.12.30）；霜冻
10、期11、12、1、2四个月。此地区历史上没有发生过较大的地震，没有地震威协。勘查区内主要有申沟、黄固寺、圣地庙等几个行政村，总人口约1万人。工业以建材（耐火粘土）、采矿、运输等为主，农业以小麦、玉米等为主。水电状况良好，区内经济相对发达。1.3地层超化煤矿的地层情况如下：下元古界嵩山群:主要为紫红色、灰白色绢云母石英片岩和灰白色石英岩，厚278287m，平均厚283m。上元古界震旦系:主要为紫红色浅变质石英砂岩，平均厚92m。 下古生界寒武系:又分下、中、上三统。下统多为豹皮灰岩和紫红色、黄绿色泥灰岩，底部为含磷砂砾岩，厚约160m；中统多为暗紫红色粉砂岩、页岩和鲕状、竹叶状灰岩等，厚约340
11、m；上统多为灰色、灰白色鲕状白云岩，厚约260m。 下古生界奥陶系:多为兰灰色、深灰色石灰岩，厚25.3379.95m,平均厚55m。上古生界的石炭系:又分中统本溪组和上统太原组。本溪组多为灰色铝土质泥岩，厚2.7933m,平均10.47m。上古生界的二叠系:又分下统的山西组和下石盒子组，上统的上石盒子组和石千峰组。山西组岩性主要为深灰色砂泥岩，含本煤田中主要可采煤层即二1煤层。中生界三叠系:主要保存三叠系。该系又分下、中、上统。下统主要为紫红色泥岩和中细粒砂岩，厚约615m；中统主要为黄绿色细砂岩和砂质泥岩互层，厚约190500m，平均200m；上统主要为土黄色、紫红色、黄绿色、青灰色砂质泥
12、岩，厚约330600m，平均370m。1.4构造新密煤田处于新华夏系第二沉降带与第三隆起带之交接部位，又位于华北古板块板内嵩箕构造区嵩山（东段称荥密）大背斜和箕山（东段称风后岭）大背斜之间的新密复向斜内，其基本构造形态为向东倾伏的复向斜。褶皱常为线状褶皱。一般背斜较为紧密，向斜较为宽缓。二者常相间排列，构成隔挡式褶皱组合，并控制着煤炭赋存的基本特征。断裂线性特征明显。近东西向断裂一般线性明显，延伸较远，切割较深，为本区主要断裂，常为走向断裂；北西向断裂线性明显，延伸较远，常为走滑平移断裂；北东和北北东向断裂发育较少。这些断裂多为正断层，只有少量逆断层分布于煤田西南部的平超矿区、关口勘查区等。它
13、们往往成组出现，正断层在剖面上常呈阶梯状、地堑状、地垒状，逆断层在剖面上常组成迭瓦状。这些断层及其组合不但调整、分割着褶皱构造，也直接控制着煤系的赋存状态。另外还发育有少量滑动构造，如中部的罗湾滑动构造等。（1）褶皱超化背斜：矿区西北部位于其东部倾伏端，受其影响，矿区西北部地层和二1煤层走向皆发生东偏北的偏转，倾角变缓成421。它在影响着矿区开拓方式、特别是1采区和2采区采煤工作面的布置等生产系统的选择（2）断裂龟山断层：区域上位于风后岭背斜北翼和新密复向斜南翼转化带一线，本区位于井田南部张沟向斜核部，近东西走向。它影响该矿区的划分，同时因富水、断距大等原因，将对断层两边特别是南部煤层的开采带
14、来十分不利的影响，同时又成为矿区南部边缘富水、导水的边界和通道，也是矿区地下水的南部补给边界。超化断层：位于井田北部，地表在葛庄纪窝一线。它影响矿区划分，对开采北部煤层不利，但却是矿区北部接受西部岩溶水和超化泉群地下、地表水的富水断层和导水通道，对矿井水的赋存和疏排起重要作用。崔拐断层：位于矿区东南部。该断层降低了断层两边煤炭资源储量控制程度，影响采区采煤工作面布置。崔庄断层：位于矿区东南部边缘。断层降低了其两边煤炭资源储量控制程度，成为井田地下水的东南补给边界。（3）滑动构造名字叫新庄滑动构造，在20042006年的超化井田外围煤详查时发现该滑动构造。滑体地层主要由二叠系上统地层组成，滑面主要沿上、下石盒子组、山西组地层软性岩层附近滑动并形成一定厚度的断层破碎带，滑面倾向北，倾角530不等，上陡下缓。（4）岩浆岩及岩溶陷落柱地质填图、钻探、地震和矿井生产中未发现岩浆岩及岩溶陷落柱。1.5煤层二1煤层赋存于二叠系下统山西组下部大占砂岩之下，距上部大占砂岩6.39m、砂锅窑砂岩约60m，距下部L7-8石灰岩平均12.07m。因张沟向斜的存在，煤层沿走向和倾向均存在一定变化，总体近东西走向，龟山正断层以北的主体区总体倾向南，倾角445，龟山断层以南倾向北，倾角1419。矿区内93个钻孔中未到二1煤钻孔2个，断失二1煤钻孔4个，
