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第一章矿井概况和地质特征第一节井田概况一、交通位置鑫泰煤矿位于河南省新密市东南部，北距郑州市45km，西距新密县城15km，东距京广铁路新郑站18km，属新密市东南的岳村镇、刘寨乡管辖。地理坐标为东经113º30′34″～113º31′30″北纬34º31′43″～34º32′07″。矿区内有郑煤集团芦沟煤矿铁路专用线通过，新密～杞县公路在煤矿北部经过，西距郑州～新密公路5km，矿区有乡间公路与主要公路相连接，交通十分便利。第二节地质特征一、地层井田煤系地层被第三系及第四系覆盖，含煤地层有石炭系、二叠系，主要开采煤层为二1煤，位于下二叠统山西组内，根据地表出露及本矿井巷道揭露情况，结合该矿井田和临近矿区钻孔资料，现就于煤层有关的地层自下而上（由老至新）的顺序叙述如下：1、奥陶系（O)：矿区内未揭露该地层，据区域资料，本区内缺失上奥陶系（O3）。中下奥陶统岩性为厚层、巨厚层石灰岩，其次为白云质灰岩、泥灰岩及角砾状泥质灰岩等，底部为灰黄色薄层状泥灰岩，该组厚60～85m，平均7Om。2、石炭系（C)中石炭统本溪组（C2b），自奥陶系灰岩顶到一1煤底，厚4.86～24.75m，平均厚11.48m，为青灰色铝质泥岩，含红色铁质、及菱铁矿结核，具鲡状、豆状结构。极不稳定，属滨海相沉积地层。上石炭统太原组（C3t），自一1煤底至L9石灰岩底厚52.32～84.19m，平均67.39m，由下而上分为三段。（1）下部灰岩段：自一1煤层底至L4灰岩顶、由L1～L4四层灰岩和砂质泥岩、细砂岩及一1～一4四层煤组成，该段厚13.01～36.32m，平均24.84m，一1煤局部可采。（2）中部砂质岩段：自L4灰岩顶至L7灰岩底，厚5.96～45.4m，平均27.25m，由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩、L6灰岩及薄煤组成。L5灰岩及一5～一7煤不稳定均不可采。（3）上部灰岩层段：自L7灰岩底至L9灰岩顶，厚7.29～21.76m，平均15.96m。由深灰色隐晶质灰岩、泥岩、砂质泥岩及两层不稳定煤岩组成。L7～L9三层灰岩，L7灰岩稳定，厚3.48～16.64m，平均9.27m，一8、一9两层煤均不可采。3、二叠系（P）山西组（Px）,自L9灰岩顶至大占砂岩顶的含煤和砂岩段：该段厚80m左右，下部为砂岩、砂质泥岩，为二1煤层的底板，中部为二1煤层，赋存稳定，全区可采。上部为灰色中细粒砂岩层，层面富含炭质、白云母片及泥质包裹体，钙质胶结，层位稳定，为二1煤的老顶板，是良好的标志层。下石盒子组（PXl)，厚85m左右为非含煤地层，主要由砂岩、泥岩、页岩组成。下中部为砂岩、泥岩，上部为砂质泥岩属远海型陆相沉积。上石盒子组（PS2)，厚度150m左右。由灰色、灰白色、灰绿色细粒砂岩及灰紫、灰青、深灰色泥岩、砂质泥岩组成。4、第三系（N2)由黄褐色、综红色泥岩及灰色砾岩组成。厚度91.6～179.0米,平均124.9m，与下伏地层呈角度不整合接触。5、第四系（Q)由马兰黄土（Q3）和类黄土（Q2）组成。底部含薄层砾石。在山岗地带分布不稳定，厚度0.2～49.3m平均17m左右。二、构造该矿井田内的地质构造主要以断层为主，影响该井田的主要断层有两条。1、魏寨正断层：该断层为本井田与芦沟煤矿井田的自然边界，该断层伸展方向近EW向，区内伸展长度150Om，倾向北，倾角65～70°，落差大于200m，区内对该断层控制较严密。2、魏寨南正断层：该断层位于鑫泰井田的南部，伸展方向NE82°，大致与魏寨断层平行，区内伸展长度2200m，倾向S8°E，倾角65～70°，落差200～220m，区内对该断层控制较严密。受两断层的影响，可能会产生派生小断层，生产过程中应加强地质工作。区内无岩浆岩出露。三、煤层及其顶、底板岩性本井田含煤地层共含煤层13层，其中下二叠统山西组，含煤一层为二1煤（俗称大煤）。为本区主要可采煤层，区内二1煤层厚度0.95～16.26m平均煤厚5.74m。该矿煤层结构简单，局部含有夹矸，厚0.05～0.14m。该矿井田内煤层厚度平均4.16m，倾角12°。煤层的可采指数为1，为稳定可采的单斜煤层。二1煤层顶板：二1煤直接顶板为砂质泥岩，厚度4.2m左右，老顶为大占砂岩，厚度10.0m左右。二1煤层底板：有直接底板和老底板，直接底板为黑色砂质泥岩或泥岩，厚5.85～9.31m，间接底板为L7～L8石灰岩。四、煤质特征二1煤层为黑～灰黑色，玻璃光泽，以粉状、鳞片状产出，强度很低，手捻即成煤粉，易污手，下部有碎粒或块状煤。无烟煤视密度为1.38t/m3，贫煤视密度为1.32t/m3。由于二1煤层破碎，其宏观煤岩类型不易辨认。二1煤原煤灰分9.22～19.62，平均13.86%；硫分0.28～0.43%，平均0.34%；干基恒容高位发热量27.43～32.53MJ/kg，平均30.03MJ/kg；浮煤挥发份（Vdaf）值为8.94～10.66%，粘结指数G值为0～1，胶质层厚度(Ymm)值为0。二1煤属低灰、特低硫、特高热值煤。结合区域煤类分布特征，二1煤层大致以14线为界，以东为无烟煤，以西为贫煤。可作高炉喷吹及动力用煤或民用煤。五、瓦斯、煤尘及自燃性1、瓦斯根据本矿及邻近矿井和钻孔资料，根据2004年郑州市矿井瓦斯和二氧化碳鉴定，该矿绝对瓦斯涌出量0.65m3/min，相对涌出量5.6m3/t.d，为低瓦斯矿井，但随着开采深度的增加瓦斯含量会有增加趋势。2、煤尘根据平煤集团通风实验室2004年11月对煤尘爆炸性和煤层自燃性鉴定结果，煤尘爆炸指数为18.05%，具有煤尘爆炸危险性。3、煤层自燃根据平煤集团通风实验室2004年11月对二1煤层自燃倾向等级进行鉴定，自燃鉴定为Ⅲ级，该煤层为不易自燃煤层。4、地温矿区内平均地温梯度1.93℃/100m，应属地温正常区不存在热害。5、地震本区地震动峰值加速度为0.05g，其地震设防应为VI。六、水文地质1、主要含水层根据地层时代，岩性及富水程度，矿区内共划分五个含水层组和四个隔水段。（1）奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层；为灰色、浅灰色隐晶质灰岩，据钻孔揭露厚度52.29m，裂隙岩溶不甚发育，且被方解石脉充填。水位标高+176.12m。（2）太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层：由L1～L4灰岩组成，裂隙不发育，局部较破碎，水位标高+186.2m。（3）太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层：该层为二1煤底板直接充水含水层，由L7～L9三层中厚层灰岩组成，层位稳定。水位标高+174.98～+178.05m。（4）二1煤层顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层：砂岩为细粒砂岩，系指二1煤以上60m范围内的灰色中细粒或中粗粒砂岩，局部裂隙发育，被方解石脉充填，为二1煤层顶板直接充水含水层，是弱的裂隙承压含水层，正常情况下，对开采二1煤层影响不大。（5）第三、第四系砂、砾孔隙含水层：第三系为白色、浅灰色泥灰岩，裂隙不发育，局部有溶洞，地表蜂窝状空洞发育。第四系为黄土状亚粘土和黄土状亚沙土，底部含钙质结核与透镜状碎石层，与第三系水有直接联系。2、隔水层（1）本溪组铝质泥岩隔水层，位于奥陶系灰岩含水层之上，主要为灰白色铝质泥岩，厚4.86～24.7m，平均11.48m，隔水性好。（2）太原组中部砂泥岩隔水层：系指L4～L7之间的泥岩、砂质泥岩，厚5.96～45.4m，平均24.55m，该层位于太原组上、下段灰岩含水层之间，隔水性能良好。（3）二1煤底板隔水层；系指二1煤底板至L8灰岩顶的泥岩、砂质泥岩，细、粉砂岩等。一般厚10m左右。须指出的是，该层局部较薄或被断层切割，隔水性差，因此开采二1煤层时要特别注意其造成的水患。（4）二叠系中、上段砂泥岩隔水层：系指二1煤上60m起到上部基岩剥蚀面的二叠系上、下石盒子组。主要包括泥岩、砂质泥岩、细砂岩等，能有效隔阻地表水、浅层地下水进入矿井。3、矿床充水因素分析（1）目前矿井水主要充水来源于大气降水和地下水。-150m以浅主要为顶板水，-150m以深主要为底板水，水量较大。二1煤层为以底板岩溶裂隙充水含水层为主，单位涌水量虽然小于0.11L/s.m，但断层发育，断层导水性不清，水文地质条件应为中等。矿区水文地质勘查类型属三类二亚类二型，即以底板岩溶裂隙充水含水层为主的水文地质条件中等类型的矿床。（2）充水通道：矿区内的断层、裂隙和封孔质量差的钻孔都有可能成为矿井涌水通道，断层为主要涌水通道；其次当二1煤层底板水压力增大，隔水层较薄时，会引起底鼓突水；在裂隙发育处，突水事故发生的可能性就会增大。（3）矿井涌水量鑫泰矿位于任岗井田北部，本井田内主要含水层为顶板砂岩弱含水层、石炭系上段薄层灰岩含水层、石炭系下段薄层灰岩含水层、奥陶系厚层灰岩强含水层。其中与煤层相近的石炭系上段薄层灰岩含水层水位标高在1984年为+174～+178m，到2005年降为+105m，任岗矿与鑫泰矿在矿井开拓工程中发现石炭系上段薄层灰岩在本区几乎不含水。鑫泰矿一九九七年投产至今，对计算区块有影响的采空区面积为19800m2，采空区高程为-95～150m，矿井涌水量为每小时40m3，水量稳定，跟大气降雨和底板岩溶水无发现有相关性，主要充水水源为顶板砂岩水。相邻的任岗矿十多年生产情况与鑫泰矿情况相一致，采空区面积为506400m2，采空区高程为-50～-260m，矿井涌水量为每小时135m2，水量稳定，与大气降水及底板岩溶水无相关性，该矿井充水水源为顶板砂岩水。根据以上矿井水文地质情况，河南省煤炭地质勘察研究院用比拟法进行预算，这次技改设计，设计开采水平-230m水平开采区块正常涌水量为129.2m3/h，最大涌水量为207m3/h。第三节巷道技术特征运输下山开口标高为-116M（┬），方位角88º，倾角-18º30′，净断面为9M²。自开口做75M，然后变坡度，更换巷道断面。巷道变坡度为-27°，方位角88º，净断面为11.4M²。第二章施工准备第一节施工场地布置及要求一、生活场地设置在矿工业广场院内职工宿舍楼，由矿方统一安排安置。二、在工业广场布置压风机房。施工用绞车房。井口调度室，值班室，机电设备维修房。三、砼拌和站放在井口附近，要求将河砂，料石堆放场，水泥库布置在搅拌站附近，水泥库内应做防潮处理，拌合站要尽量利用有利地形，便于砂、料石及砼的运输。四、炸药由矿统一审批购买储存和发放等管理。第二节劳动力准备根据工程要求组建强有力的施工队伍，管理人员由6组成，组织精干的施工力量及施工队伍，按每班最少作业人员11人计算，出勤率为90%，总配备人员为11×3÷0.9=37（人）。第三节施工技术准备一、组织该工程所有机电、测绘、地质、矿建工程技术人员对施工图纸进行会审，精心编制施工作业规程，针对工程要求制定施工质量标准和安全措施。二、根据《矿山井巷工程施工及验收规范》CBJ213-90，《工程测量规范》CB50026-93、《土方与爆破工程施工及验收规范》CBJ201-83、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》MT5009-94的要求备齐各种施工原始记录表。三、依据施工准备的实际情况及时如实填写开工申请报告单，经批准后立即开工。第四节施工机具准备根据施工图纸要求，制定详细的材料，设备进场计划调定工程所需的配套设备，所需材料由供应部门及时统一货源，保证工程施工顺利进行。第三章运输下山施工技术方案第一节施工方案根据工程特点和矿方要求：结合施工队同类型巷道施工经验和设备情况及职工队伍技术素质施工技术水平，本工程采用炮掘，机械化运输提升、U型钢支护加锚喷、激光定向快速施工，采用绞车提升，DY-60B型粑斗机装岩1.1M3V型矿车运输。第二节施工方法一、施工方法：1、施工机具配备：施工机具配备：博飞J2经纬仪一台，激光指向仪一台，喷浆机一台，配料机一台。2、掘进：采用普通钻爆法施工，全断面一次爆破，按规定布置掏槽眼，扩槽眼，辅助眼及周边眼，采用7655型凿岩机，一字型Φ42mm钻头，Φ22中空六角钢钎打眼，炸药采用2#岩石硝铵炸药，炸药规格Φ35×200mm重150g（工作面渗水时采用乳胶抗水炸药）雷管选用1-4段毫秒延期电雷管。延期长度不超过