PAGEI向陽煤礦一1煤層礦井通風系統專項設計摘要：所設計的井田為登封市向陽煤業有限公司,井田走向3．５千米,傾向2．2千米，井田總面積為3.8105平方千米，設計年產量為45萬噸。井田內煤層變化較小，為緩傾斜煤層,平均厚度３.56米。屬于厚煤層，服務年限22年。根據以上情況，設計決定采用主副斜井的開拓方式，使用走向長壁采煤法，綜合機械化采煤的采煤工藝，全部跨落法處理采空區.礦井通風方式為中央邊界式,通風方法為抽出式。并對礦井運輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風等各個生產系統進行設計,以及對礦井安全技術措施提出要求，其中主要對礦井通風進行詳細設計。在以后的生產過程中,還需要不斷地進行改進。以適應未來經濟的發展要求，達到更佳的經濟效果.關鍵詞：緩傾斜煤礦礦井通風通風系統初步設計PAGEIITheXiamgyangＨYPERＬINK”httｐ：/／dicｔ.cn／Nｏ_2E21ｃoalseam＂No。2１coaｌseamoｒemｉnｅｖeｎtilatｉonsｙｓtemsｐｅｃialdeｓｉgnＡbstract:BytheｄｅsignoｆtheIdafoｒthｅｔｈｅｃoａlｍineｏfthｅＸiaｎｇｙangＣoalMｉniｎgＧroupFrａgranceHiｌlcomｐanies，Idatoｗaｒd３．５kilomeｔers，tendｅncyto2.2ｋiloｍｅtｅｒs,theＩｄａｔｏtalaｒeaofthｅcｏalfortｈｅｔhe3。8sｑuarekilｏmｅterｓ,deｓigｎedanｎualouｔpｕtforthe45０thoｕsandtoｎs．SeaｍchａngｅsｗｉthinｔheＩｄａ，gentｌｙｉｎclｉnedcoalsｅam,ｗithanavｅragｅｔhｉcknesｓｏf３。５6m。Bｅｌｏｎgｓｔｏｔhethickcoａlseam2２aleｎgtｈoｆservice。Accordｉngtotｈｅａｂove,thｅｄｅsiｇndecisionthattｈemａiｎａｎdvicｅinclineｄｓhafｔ。ｕｓelonｇwallｃoalmｉｎinｇmethｏd,thecoｍpｒeheｎｓｉｖeｍeｃｈaniｚeｄcoaｌｍinｉngteｃhnolｏgy,acrｏｓsaｌlfａlｌｍeｔhｏdａndtrｅaｔmentoｆmineｄ—ouｔarea.Miｎevｅｎtｉlaｔioｎmｏdｅiｓｔhecenｔralsｐｌitｔｙpe，ｖentilaｔｉｏnmeｔｈodｆoｒdrａwouttypｅ.Anｄｔｈｅｍｉnetrａｎspoｒtatｉon,mｉｎe，mｉｎedrainaｇｅ,andeａｃhpｒoｄuｃtｉonｓuｃｈasmｉnｅvｅntｉlatioｎsyｓtemdｅｓigｎ，aｎｄｔｈeｒequｅsｔoｆｔheｍiｎｅSａfｅtymeａsｕｒｅsｗhichｔhｅdeｔaｉｌedｄｅｓｉｇnofmｉｎeｖｅntilａｔiｏn.Ａfｔeｒtheｐrｏｄuctｉｏnproceｓｓ，butａｌsoｔheneｅdｆoｒcontinuousimｐｒoｖement.Tomeｅtｔhefuｔurerｅquireｍｅｎtsofeconｏｍiｃｄevｅｌopmｅnt，ｔｏacｈieｖebｅtteｒｅｃonomiｃrｅｓults．Ｋeｙwords:GenｔlｙｉnｃlineｄCｏａｌｍineMｉｎeｖenｔｉlａtｉoｎＶｅｎtilａｔioｎｓystｅｍPｒeliｍiｎａrydｅsign目錄TOＣ\ｏ＂１－3＂＼h\uＨYPERLIＮＫ＼l_Toｃ4７221引言?PAGEREF_Toｃ47２2１ＨYＰERLＩNK\ｌ＿Toc１870７2井田自然概況及地質特征?PAGERＥF＿Ｔoc１8７０72HYPERLINK＼ｌ_Toc１１1０７2．1井田自然概況 PＡＧＥＲEＦ_Ｔｏｃ１11072HYPEＲLＩＮK\l_Toc3０91７２。1。１井田位置及交通 PAGEＲEF_Tｏｃ309１72HＹPERLINK\l_Toｃ２４28６2。1.２地形地勢及河流?ＰＡＧＥRＥF_Tｏc242８6３HＹPEＲLINＫ＼l_Ｔoc７6２。1.３氣候及氣象 ＰAGEREF＿Toｃ763HＹPＥRＬINＫ＼l_Tｏc960４2.1．4地震基本烈度?PAGEＲEＦ_Toc9604４ＨＹＰＥRLINK\l＿Toc1９２６６2．２地質特征?ＰＡGＥRＥF_Ｔoｃ1９2664HＹPＥＲLＩNＫ\ｌ_Toｃ１74１8２.2。1礦區范圍內的地層情況 PAGＥREF_Ｔoc１７41８4HYPEＲLＩNK\l_Toc2３8３８2.2。2含煤巖組和含煤性 ＰAＧEREF_Tｏｃ2383８7HＹPERＬINＫ\ｌ_Toｃ8４82。２．3可采煤層?PAGERＥF_Tｏc848８HＹPERＬINK＼ｌ_Toｃ23９82.２。4井田范圍內和附近的主要地質構造?ＰAＧEREF_Toｃ２３988HＹPERLIＮＫ\l_Ｔｏc２62２８２．2。5井田內水文地質情況 PＡGＥREＦ＿Ｔoｃ2６2281０HYＰERＬINK＼l_Toｃ1３7882。2．6開采煤層頂底板巖石工程地質特征 ＰAGERＥF_Tｏc1378８11HYPEＲLINＫ\l_Toc１39152．2。7瓦斯、煤塵、煤層自燃傾向性、地溫及地壓 PAＧEＲＥF_Tｏｃ１３91512HＹＰERLIＮK＼l_Ｔoc165５72。２。8其他有益礦產?ＰAGERＥF_Toｃ1６55７１4ＨＹPEＲＬIＮK\l_Toc１39413礦井井田境界、儲量和服務年限 ＰＡGEＲＥＦ＿Ｔoｃ１39411５HYPERLINK\ｌ_Toc118573.１井田境界?ＰAGＥRＥＦ_Toc118５71５HＹＰEＲＬＩNK＼l＿Toc135243。1。1井田周邊狀況?ＰＡGEREF_Ｔｏｃ135２４１5HYPＥRLINK\ｌ_Toc1０73９3。1.２井田境界確定的依據?PAGERＥＦ_Ｔoｃ１0739１5HＹPＥRLINK＼l＿Toc3０６７03．２資源／儲量估算?PAＧＥＲＥF_Toc3０670１6ＨYＰＥRＬＩＮK＼ｌ_Ｔoc２８93３3.2。1資源儲量估算范圍?PAGEＲＥF_Toｃ2893３16HYPERLINＫ＼ｌ_Toｃ2３９933.２。2工業指標?PAGEＲＥF_Toc２３99317HＹＰERＬINK\l_Toc1９59３3。２．３資源/儲量類別劃分?PＡGEＲＥF＿Toc195９31７ＨＹPERLＩNK\l_Toc２65003。2．４估算方法與有關參數的確定?ＰAGERＥF＿Toc26５0０1８ＨYPＥＲLＩＮＫ\l＿Tｏc3516３。2．5儲量估算結果 ＰＡＧEREF_Tｏｃ３５１６1９ＨＹPERＬIＮK\l_Toｃ27975２．２．6礦井服務年限?ＰAＧＥＲＥF_Toｃ２79７520HYＰEＲLINK\l_Ｔoc2８９３0３.2.7工作制度?PAGEREＦ_Toｃ289３０21ＨYPEＲLIＮK\l_Toc２９6７94井田開拓及采區設計?ＰAGＥＲEＦ_Toc2967922HＹPEＲLINK＼l_Ｔｏc8５１２4。1礦井開拓方案的確定?PＡGEＲＥF＿Toｃ85122２５５５74。1.1井筒形式和數目 PＡGEREF_Toc555722ＨＹＰＥＲLＩNK＼ｌ_Toc999７4。1．2井硐位置?ＰＡGEＲEF_Toc99９722HYPEＲLINK＼l＿Ｔoｃ151174．1。3水平數目及高度?ＰAGＥRＥＦ_Toc1５1172３HＹPERLINＫ\l_Toc10８48４.１．4主要巷道布置情況?ＰＡGＥＲＥF_Toc１08４823HYPEＲＬＩNK＼l＿Toc41２9４.１.５采區劃分?PＡGＥＲEF＿Ｔoc４１29２4HYＰEＲLIＮK＼l_Toc25245４．1．6采區地質特征?ＰAGEＲEF_Toc2５245２５HYＰERLＩＮK\ｌ_Toc1７1８04．2采區布置及主要參數?ＰAGＥＲＥF_Tｏｃ1７１802５HＹPERLIＮK\ｌ_Tｏc123４5４。2。1采區開采方式 PＡＧEＲＥF_Toc1２３4５25ＨＹＰERLＩNK＼l_Toc１479５4．２。２采煤方法?PAGEＲＥF_Ｔｏc147952５HYPＥRＬINＫ＼l_Tｏｃ29７6８4.2。３首采采煤工作面長度的確定?ＰAＧEREＦ_Ｔoc2９76825HYPERLＩNK\ｌ＿Ｔoc85514.2。4采區提升運輸 PAＧEＲＥF_Toc855125HYPＥRLＩNK\l_Ｔｏc7６04４.3采區巷道布置?PＡGERＥF＿Ｔoｃ7６0426ＨYＰＥRＬIＮK\ｌ_Ｔoc４4８14。３．1采區準備巷道布置選擇?PAGEＲEＦ_Toc４48126ＨYＰEＲＬINＫ＼l_Toc2４81３4。３.2區段平巷布置 ２48１3２6HYPERＬINＫ＼l_Toc86４4.3．３采區主要巷道斷面的選擇?PＡＧEＲＥF_Tｏｃ８6４２6HYＰＥＲLIＮK＼l_Ｔｏｃ３０2884.4采區煤炭運輸設備及選型 PAＧEREF＿Ｔｏc3028８２6HYＰＥRLＩＮK＼l_Toc1０５86４。４．1原煤運輸路線?PAGEＲＥF_Ｔｏｃ1０58626HＹPERLINK\l＿Ｔｏc23７0６4．4．２采區的運輸設備及選型?ＰAＧＥＲEF_Toｃ23７０627ＨYPERLINK\l_Tｏc１99５14.5礦井提升與運輸系統 PAGEREＦ＿Ｔoc１99５1２7HYPERＬIＮＫ\ｌ＿Toｃ1８466４．5．1采區輔助運輸方式及設備?ＰＡＧEREF_Ｔoｃ1８466２7HYPEＲLＩＮK＼ｌ_Ｔoc2４7４３４．6采區供電、排水與壓氣系統?PAＧEREF_Ｔoc２４7４327HYPＥRLＩＮK\l＿Ｔoc27８２１4。6．1采區通風系統 ２7８21２7HYＰERＬINＫ\l_Toc1818６４.６．2采區排水系統?PAＧＥREＦ_Tｏc1８1８627HＹＰEＲLＩNK＼l_Toc325３８4.６。３采區供電系統?PAＧEREＦ＿Ｔｏｃ32５38２7ＨYPERLINK\ｌ_Toc3１2715采區通風?PAGＥREF_Ｔoｃ3１２７129HYPＥRLＩＮK\l_Tｏｃ3００095.１回采工作面通風設計?PAＧEREF_Toc30009２９ＨYPERLINK＼ｌ_Tｏc３２１３45。1.1采區概況?PAGEＲEＦ_Tｏｃ３2134２9HＹPERＬIＮＫ＼l＿Toc３21３5５．1．2采區通風設計原則及要求?PＡＧEＲEF_Toc32135２９ＨYＰＥRＬＩＮK＼l_Toc２5２１０５。1．３采區通風系統選擇?ＰAGＥREＦ_Ｔoc25２103０HYＰEＲLIＮK\l＿Toｃ137３９５．1.４回采工作面通風系統?PAGEＲＥF_Ｔｏc１3739３0HＹPERＬINK\ｌ_Ｔoｃ253885.１.５回采工作面實際需要風量計算?PAGＥRＥＦ＿Ｔoc25388３１HYPＥRLINK＼l＿Ｔｏc76455.1。６回采通風技術管理及安全措施?PAGＥREF_Toc7６4５32ＨYPERLIＮK\l_Toc１５0６45。２掘進工作面通風設計?PAＧＥRＥＦ_Ｔoc１5０64３2HＹPERLＩＮＫ\l_Ｔoc308935。2。1設計依據?PＡGERＥF_Tｏｃ３0８9332HYPＥRLINK\l_Ｔｏｃ19７285。2.2掘進工作面通風方法?PＡGEREF_Toc19728３3ＨYPEＲLIＮＫ\l_Toc4385．2．3掘進工作面所需風量計算及設計?PAGEREＦ＿Toc43833HＹPERLＩNＫ\ｌ_Ｔｏc317475．2．４采區總需風量?ＰＡGＥREF_Toc317４734HYPERＬIＮK＼ｌ_Toｃ３15625．２。5掘進工作面掘進設備 PＡGＥREＦ_Toc３１56235HＹPＥＲＬＩNK\ｌ_Toｃ１99985.2.6掘進通風技術管理及安全措施?ＰAＧＥREＦ_Tｏｃ199９８3６HＹPEＲLINK\l_Ｔoc21０１６5。3通風構筑物的設置與主要通風機附屬設備?PAＧEＲEF_Tｏｃ2１０16３6HYPERＬINK\l＿Toｃ１77８6５。3．１通風構筑物的設置與要求?ＰAGEＲＥF_Toc１７78636ＨＹＰＥRLINK\l_Toc2030７５.3。2主要通風機附屬設備設置?PＡGERＥＦ＿Toｃ２0３0７38HYＰERLIＮK\l_Ｔoｃ8１8２６礦井通風?PAGＥREＦ＿Ｔoc818239HYPERLINK\l_Ｔoc２17５0６.１礦井通風系統的選擇 PAＧEREＦ_Tｏc217503９ＨYPＥＲＬINK＼ｌ＿Toｃ115046．1。1選擇礦井通風系統?ＰAＧEＲEF_Tｏc１1504３9HYＰＥＲLINK＼l_Toc１5６18６。1.2礦井主要通風機的工作方法 PAGＥREF_Toc1５6１８39HYＰＥRLIＮK\l_Tｏc3５７８６。１。３礦井通風系統的選擇?ＰAGERＥF_Toc357840HYPERLIＮK\ｌ＿Tｏc317３7６．2礦井需風量的計算及分配?PＡGEREF_Toc3１7374０HＹPＥRLIＮK\ｌ_Tｏc87００6.2．1風量計算的標準和原則?PAGＥREF＿Toｃ8700４0HYＰERＬIＮK\ｌ_Tｏｃ26５906。２。２礦井風量計算?PAＧＥREF_Tｏc2659040ＨYＰＥRＬINK\ｌ＿Ｔoc５７9６6．2.3礦井總風量計算?PＡＧEREＦ_Ｔoc579641HYPERLINK\l＿Ｔoc2060８6．2。4礦井風量分配?ＰAＧＥREF_Toc2０6０842HＹＰＥRLＩNK＼ｌ＿Tｏc１48６66.2．５風量分配后的風速校核 PAGＥRＥＦ_Toc148６6４２HYＰＥRLＩNＫ\ｌ_Toc150７0６。3礦井通風阻力計算?PＡGEREＦ_Toｃ1５０7043ＨYＰEＲLINK\l＿Tｏc1４110６。3。１通風系統圖的繪制?PAＧEREF_Ｔoc１411０４3HＹPEＲLIＮK\l_Ｔoc2４８056.３。2風網圖的繪制?PＡGEREF＿Toc2480543HＹPＥRＬIＮＫ\l_Toc30８９86.３．3摩擦阻力的計算 PAGEＲＥF_Toc3０8９843ＨYPERLIＮK\ｌ＿Toｃ245296。3。4負壓通風?ＰAＧEREF_Toc2452943HＹPＥRLIＮＫ＼l＿Toc5388６。３.５自然風壓?ＰＡGEＲＥF＿Tｏｃ538８４６HＹＰERＬＩＮＫ\ｌ_Toｃ48666．３。６礦井通風總阻力 PAＧEＲEF_Toc４８６647HYPＥＲLIＮK＼ｌ＿Toc2659１6.３。７礦井等積孔 PAGＥＲEF_Toｃ２659１47ＨＹPERLＩNＫ＼l＿Ｔｏc１79１76．4主要通風機選型?PＡGERＥF＿Tｏｃ1７91748HＹＰERＬＩNＫ\ｌ_Toc３１4０46。4。1選擇原則及步驟?ＰAGＥREF_Toc３140448ＨYＰERLIＮＫ＼ｌ_Tｏｃ3２7556。4．2主要通風機的選擇?PAGERＥF＿Ｔoc３２７554９HYPERLＩNＫ＼ｌ_Toc５3３１６。4．３選擇電動機??PAＧEREF_Ｔoｃ５３3１5２HYPＥRLIＮK\l_Toc317516。5概算礦井通風費用 ?PAGEＲEF_Toc３1７５１5２HYPERＬINK\l_Toc22８186。５．1計算主扇運轉耗電量?ＰAＧEREF＿Toc2281852HＹPＥRLＩＮK\l_Toｃ15646６.5。2噸煤通風電費計算?ＰAＧＥREF_Toｃ１56４6５3ＨYPERLIＮK\l_Tｏc１７６４9７礦井安全技術措施?PAＧEREF_Toc17６4９５4HYPEＲLＩＮK＼l＿Ｔｏｃ24851７。1礦井主要安全技術措施?PＡGＥRＥF_Tｏc２4８5154ＨYPERＬIＮＫ\l＿Ｔｏc17６7７7。2煤礦井下安全避險六大系統?PAGＥRＥF_Ｔｏｃ1７６7756HYＰERLＩNK\ｌ＿Toｃ１３９377.2。1監測監控系統?PAＧEＲEF_Toc13９3756HYPERＬIＮK＼ｌ_Tｏc3０４5９7.2．2人員定位系統?PAＧERＥF_Ｔoc３0４５９5７HＹPERLＩNK＼l＿Toc28９717．2．3緊急避險系統?ＰＡGEREF_Ｔoc２897１57HYPERLINK＼l＿Tｏc８542７。2.４壓風自救系統 PAGEＲEF＿Tｏc8５42５8HＹPＥRLIＮK\l_Toc３２2３５7．2.5井下供水施救系統?ＰＡGERＥＦ＿Toc3２23５６０ＨYPERLINK＼ｌ＿Tｏc1１5７7．2．６通信聯絡系統 PＡGEＲEF_Tｏｃ1１５7６0HYPＥＲLINK＼ｌ_Tｏc１2517致謝?ＰAGＥＲEF_Toｃ１２5176１HYＰERLINK\l_Tｏｃ2775４參考文獻?PAGＥＲEF_Ｔoｃ2７7５4６2PAGEI1引言礦井通風畢業設計是安全工程專業全部教學進程中的最后一個環節。它是我們在完成本專業教學計劃規定的學習內容之后，通過綜合運用各學科的理論知識,根據某一礦井的實際情況，對其進行的系統化設計,這對提高我們理論分析和解決礦井通風技術問題的能力有著現實的實踐意義，所以這也是安全專業的核心。設計是在我們搜集、整理和運用資料的基礎上,通過貫徹執行《礦產資源法》、《煤炭法》、《煤炭工業技術政策》、《煤礦安全規程》、《煤炭工業礦業設計規范》之后,再進行井田開拓、準備方式及采煤方法的選擇和礦山運輸、提升、排水及通風的設計計算。所有這些都能培養我們分析問題、解決問題的綜合能力和撰寫技術文件、繪制工程圖件的基本技能。衷心感謝院領導和安全工程系的老師的幫助和輔導，尤其要感謝我的導師-—劉勇老師，在這兩個月個月里，正是他認真、耐心、詳細的輔導，才使我能按時、按質的完成畢業設計。由于本人知識水平和知識范圍的限制,設計中難免有不當和錯誤之處，懇請批評指正。2井田自然概況及地質特征2．１井田自然概況登封市向陽煤業有限公司，資源整合前為向陽煤業，始建于1９７４年,１9７5年１０月投產，設計和核定生產能力為27萬噸/年。２007年資源整合后,成立登封市向陽煤業有限公司,設計生產能力４5萬噸／年。采礦許可證號410000０8301４１，有限期限自２0０８年０５月2９日至202０年12月２9日,批準開采二1、一１煤層，生產規模45萬噸／年,礦區面積為3。8105ｋｍ2。礦井開拓方式為兩斜一立,聯合開拓方式，采用走向長壁后退式炮采采煤法。回采工作面采用單體液壓支柱配π型梁支護頂板。礦井共有二1、一1兩層可采煤層，設計開采一1煤層。２。1．1井田位置及交通登封市向陽煤業有限公司位于登封市東部約2２kｍ，行政隸屬登封市大冶鎮管轄,本區西距登封市約2２ｋm,東北距新密市約２２km。登封~大冶～新密公路從區北通過，新鄭～伊川伊水寨鐵路從區外東南部通過，礦區距大冶車站約2kｍ,新鄭～登封地方小鐵路從本區南部邊界通過,交通便利，見圖2—1.圖２－1交通位置圖Figurｅ2－1ＬocaｔiｏｎMap2.１.2地形地勢及河流本區為低山丘陵地形.區內地勢呈西北高、東南低,最高海拔標高為41８。40ｍ，最低海拔標高為２6５．10ｍ,相對高差1５3。３0ｍ。地面沖溝發育，有利于大氣降水的徑流和排泄.井口及工業場地內主要建筑物標高為主、副斜井+274m，主風井＋３０２．７0m。本區屬淮河流域潁河水系。區內主要常年性地表水體為西施和向陽水庫(紫羅池水庫），位于礦區西南部和中部，均為小型塘壩,幾乎常年干枯，僅在大雨過后有短暫蓄水.區內季節性沖溝較發育，平時干涸無水,雨季細流潺潺,暴雨時段洪流滾滾，自北向南、自西向東流入雙洎河,向東經大冶、超化、新鄭、扶溝等地后又折向南，于周口市匯入潁河。2。１。3氣候及氣象本區屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，年降水量主要受季風影響,秋、冬、春三季干旱少雨.據登封市2005年—２010年觀測資料,雨季集中在7－9月份，年降水量為18１.５0—３6５.５0ｍm，平均277.３7mｍ，年蒸發量為１5．０7—１48。2０mm，平均11３．９5mｍ,６－7月氣溫較高,最高溫度可達４0.1０℃（20０5年6月2４日），1月氣溫較低,最低溫度－9.８℃(20０8年1月１４日)，年平均氣溫為14。８3℃.年平均相對濕度５2~６0%。春、夏、秋三季以東風，東北風為主，冬季以西風為主，風力以冬、春季較大，最大風速28～4０ｍ/s。表2-2登封市降水量統計表單位:毫米年份月份20０５200６20０7２008２０09２010201110．12３.28．40.１0。226.9６.４３.62．８1３。26.４5。03８.３5．４4３．02。613。２4．48３.0414。219.71０．１10。９３1。547。８１2。０５4５.730．７9.513．875．5１7.133.067.１43．６３4。1２。９３.433。44.０７３１。7１0.042。76３.129.592．1831．667.519。４3．9７１．６9５.5977.646。12。436.9３６.4６4.３1０1０8。4０．42。71４.05。２2。911２．22７。8１０.5１3．53５.81.４12３。94。63。５0。３5。６合計337．702８５．40１8１.5０173.１0３２1。00365．５0Taｂle２-２TｈepreｃipiｔatｉoｎoｆDｅngfeｎｇＣityＳtatistiｃs2．1。4地震基本烈度據河南省地震局資料，登封市及鄰近地區近期未發生過大的破壞性地震。歷史上有記載的較大地震有６次均波及本區，并造成較大損失.七十年代中期曾發生過3次2．５級以上有感地震,未造成損失。根據國家質量技術監督發布的《中國地震參數區劃圖》（ＧB18３06—2０0１)，登封市及其附近地區的地震動峰值加速度g值為0.0５,對應的地震基本設防烈度值為Ⅵ度。2。2地質特征2．２.1礦區范圍內的地層情況區內基巖大部被第四系覆蓋，僅在礦區西部及北部和南部有零星出露。據地表出露和鉆孔揭露，本區發育地層有奧陶系中統馬家溝組（Ｏ２m）、石炭系上統本溪組（C2b）、上統太原組(C２t)、二疊系下統山西組（Ｐ１ｓ)和下石盒子組（Ｐ1x)、上統上石盒子組（Ｐ2s）和石千峰組（Ｐ2sｈ)、第四系(Q)，現由老至新分述如下：⑴奧陶系中統馬家溝組(O2m)為煤系地層沉積基底,在區外南北兩側有零星出露。以淺灰色石灰巖為主,隱晶質結構,局部夾泥質灰巖及薄層泥巖，上部具溶蝕現象及縫合線，下部夾角礫狀灰巖。鉆孔揭露最大厚度為5２。51m。⑵石炭系上統本溪組(C2b）據鉆孔揭露,本組厚度為3.02～３1。66m,平均8。31m.以淺灰色鋁土質泥巖為主，局部為鋁土礦,具鮞狀和豆狀結構,含黃鐵礦結核及團塊，局部呈層狀出現。在HＧ曲線上呈下低上高的異常反映,主要是該組地層中鎵元素含量較高所致。該層鋁土質泥巖是對比一1煤層的主要標志層。以濱海瀉湖相沉積為主。本溪組與下伏馬家溝組為平行不整合接觸。⑶石炭系上統太原組(C2ｔ)為區內主要含煤地層之一,據鉆孔揭露，本組厚度５０.６７~１２5．３4m，平均84.85m。由灰、深灰色中～厚層狀石灰巖、深灰色泥巖、砂質泥巖、砂巖和煤層組成.共含煤7層,僅底部的一１煤層為大部可采煤層,其它煤層均不可采。依據其巖性組合和沉積特征可分為三段。①下部灰巖段自太原組底界至L4石灰巖頂界,厚度為１7．16～４３.８7m，平均２7.8８ｍ。主要由灰～深灰色石灰巖、黑色泥巖、砂質泥巖和煤層組成,含石灰巖4層（L１~Ｌ4)，常合并為1~２層，中夾泥巖或砂質泥巖薄層,具燧石團塊和黃鐵礦結核,含蜓類、介形類、海百合、腕足類等動物化石及其碎屑,其中Ｌ１石灰巖特征明顯，在DLW曲線上異常挺拔直立，寬大園滑，為本區一良好標志層，局部與L２石灰巖合并,厚度為８.３4～22．61m,平均１２。90m.本段含煤3層（一1、一3、一４),其中一1煤層為大部可采煤層,一３、一４煤層不可采。該段石灰巖與泥巖和煤層DLW曲線呈高低相間，曲線組合形態似“高山峽谷"狀，為區內主要物性標志層。②中部碎屑巖段自L４石灰巖頂界至Ｌ７石灰巖底界，厚度２1．２0～5９.08m，平均40．78m.由深灰色中細粒砂巖(俗稱胡石砂巖）、灰黑色砂質泥巖、泥巖組成，夾薄層石灰巖（L5、Ｌ6）及薄煤層（一5、一６、一7),煤層均不可采。泥巖中含植物化石碎片和黃鐵礦結核，具水平層理和波狀層理,砂巖以石英為主,呈正粒序，為區內輔助標志層.③上部灰巖段自L7石灰巖底至L9石灰巖（局部為菱鐵質泥巖）頂界面，厚度為12．31~２２．39ｍ,平均16。1９m.以深灰～灰色石灰巖為主，夾深灰色泥巖、砂質泥巖、砂巖和煤層。該段含石灰巖3層(Ｌ7、L8、L9)，石灰巖具方解石脈和少量黃鐵礦結核，含蜓類等動物化石。其中L７石灰巖平均5。８7ｍ,發育穩定，特征明顯，為本區主要標志層之一;Ｌ９石灰巖不穩定,常相變為菱鐵質泥巖，為太原組與山西組分界標志層。含煤1層（一8），不可采。據太原組巖性組合、沉積特征及生物組合規律,在晚石炭世,本區為濱海地帶,上段和下段的碳酸鹽建造，標志著開闊的陸表海環境,中段的碎屑巖沉積則為海水動蕩退出時形成的海灣潮坪環境，薄煤層則反映短期的泥炭沼澤相，沉積旋回顯示海陸交替環境.太原組與下伏本溪組為整合接觸.⑷二疊系下統山西組（P１s)自Ｌ9石灰巖(局部相變為菱鐵質泥巖）頂至砂鍋窯砂巖底,厚45．2２~１2５．7３m，平均81．25m。為一套灰～深灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及中細粒砂巖為主組成的含煤地層，即二煤組。本組與下伏太原組為整合接觸。根據其巖性組合特征可分為四段.①二1煤段自Ｌ９石灰巖（局部相變為菱鐵質泥巖）頂至大占砂巖（Ｓd）底，本段厚度為5.90～2０．54m，平均14。7９m。由深灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、細中粒砂巖和煤層組成，具水平層理、脈狀層理和透鏡狀層理，含菱鐵質結核和黃鐵礦散晶,富含植物根部化石及有機質條帶。其中二1煤層為本區普遍可采煤層,厚度0.3０~24。0０m，平均4.６９m.②大占砂巖段自大占砂巖（Ｓｄ)底至香炭砂巖（Sx)底，本段厚度20.７9～45．48m，平均3０．９6m。由深灰～灰黑色泥巖、砂質泥巖、砂巖組成，含煤１層(二2），不可采。下部為本區標志層之一的大占砂巖(Sd)，厚4。２６~２８.19m，平均15。58ｍ，為深灰、灰色細中粒砂巖,成分以石英為主，次為長石,層面含豐富的白云母碎片和炭屑.物性特征明顯,在ＤLＷ曲線上呈中高阻反映，是對比二１煤層的重要標志層。泥巖和砂質泥巖具水平層理和波狀層理,含大量植物化石及碎片。③香炭砂巖段自香炭砂巖(Sx）底至小紫泥巖底部，本段厚度13．９８～32.5３m,平均２１．7１ｍ。由灰色、深灰色泥巖、砂質泥巖和中細粒砂巖組成。下部為香炭砂巖(Sx）,厚４．75~20.98m，平均１0.22m，為中細粒砂巖，局部為粗粒砂巖,成分以石英為主,層面含白云母片和炭質薄膜，可見泥質包體，為本區主要標志層之一。（4）小紫泥巖段自小紫泥巖底至砂鍋窯砂巖（Ｓs）底板，本段厚4.55～27。18m，平均13。79m。由泥巖、砂質泥巖及粉砂巖、細粒砂巖組成,頂部泥巖含鋁質,具紫斑及菱鐵質鮞粒,俗稱小紫泥巖，為本區一輔助標志層。山西組底部為大面積穩定的潮坪沉積,向上演變為瀉湖沉積，中、上部則以三角洲沉積為主。⑸二疊系下統下石盒子組（Ｐ1x）本組厚度為261．53～31７。９7ｍ,平均2８9．29m,由灰色泥巖、砂質泥巖、鋁土質泥巖和砂巖組成，與下伏山西組為整合接觸。據其沉積特征可分為三、四、五、六4個煤組.①三煤段自砂鍋窯砂巖(Sｓ)底至四煤底板砂巖底，厚度為56．0５～8１.０３m，平均68．０8m。底部為細中粒砂巖(俗稱砂鍋窯砂巖Ｓｓ）,含黑色泥質包體和泥質條帶，局部見石英細礫，硅鈣質膠結,交錯層理,厚1。３1~１3.88m,平均６.26ｍ.在DLW曲線上呈高阻反映，ＨGＧ、ＨG曲線上呈高密度、低伽瑪值反映，特征明顯，為下石盒子組與山西組的分界標志層。下部為淺灰～紫灰色鋁土質泥巖，具鮞狀結構，鮞粒成分為菱鐵質，易于辨認,為本區輔助標志層。中上部為深灰色泥巖、砂質泥巖與砂巖互層,含少量植物化石碎片及菱鐵質鮞粒.三煤組以三角洲平原湖泊相沉積為主.②四煤段自四煤組底板砂巖底至五煤組底板砂巖底,厚度為６0.1０~7８。84m，平均69．４７ｍ.下部為四煤底板砂巖，巖性為淺灰~灰綠色厚層狀中細粒長石石英砂巖，含石英細礫、泥質團塊及菱鐵質結核,具交錯層理,泥質膠結，厚1.41～7.1５m，平均3.93m。其物性特征表現為DLＷ曲線呈中等幅度，異常頂部多為鋸齒狀,ＨGＧ、HG曲線呈低密度、低伽瑪值反映，為本區主要標志層之一。中部為灰、深灰色砂質泥巖、泥巖夾薄層細中粒砂巖.上部為淺灰、灰色泥巖、砂質泥巖，具紫斑，局部含鮞粒和植物化石。四煤組下部為三角洲分流河道及河口沉積,中上部為三角洲平原相沉積。③五煤段下自五煤組底板砂巖底界，上至六煤組底板砂巖底界，厚度為6４。６1～77．33m，平均７0。9７m。底部為淺灰、灰色厚層狀中粒巖屑砂巖,具板狀交錯層理，泥質膠結,為四煤組與五煤組分界砂巖,厚度6。74～１９。62m，平均11。40ｍ。下部為灰色細粒長石石英砂巖、中粒巖屑砂巖夾灰色泥巖、砂質泥巖及紫斑泥巖.中部為灰、深灰色泥巖、砂質泥巖及薄層細粒長石石英砂巖。上部為灰色中粒砂巖及泥巖、紫斑泥巖,砂巖具大型板狀交錯層理,層面富集菱鐵質。五煤組上部和下部以分流河道沉積為主，中部主要為三角洲平原相沉積。④六煤段下自六煤段底砂巖底界，上至田家溝砂巖（Ｓt）底界，平均厚度為8０。77m.底部為灰白色中粗粒長石巖屑石英砂巖,分選磨圓較好，硅，泥質膠結,含海綠石,楔狀交錯層理，厚度8．6５~1９．62m，平均1２．０4m。下部為灰色泥巖,砂質泥巖與淺灰、灰白色細中粒砂巖互層,泥巖以含大量紫斑為特征，且常含菱鐵質鮞粒。中部以灰、深灰色泥巖為主，夾粉砂巖、細粒砂巖薄層，泥巖局部具紫斑，含鋁質及菱鐵質鮞粒.上部為灰色、灰綠色泥巖，砂質泥巖與粉砂巖或中粗粒砂巖互層，泥巖具大量紫斑,局部呈灰黑色，含植物化石。⑹二疊系上統上石盒子組（P2s）根據施工鉆孔揭露,該層在本區僅保存有七煤段中下部,八煤段和九煤段已均被蘆店滑動構造鏟失.七煤段底部為淺灰、灰白色中粗粒砂巖,俗稱田家溝砂巖,厚度平均１3。5５ｍ,砂巖底部常含礫巖薄層,局部相變為細粒砂巖或粉砂巖,層面含炭質,偶見亮煤條帶,含泥質包體，具大型板狀交錯層理及波狀層理，厚度較穩定，特征明顯,是良好標志。下部為灰、深灰色泥巖，夾砂質泥巖、粉砂巖及細、中粒砂巖，具紫斑。中部以灰、深灰及黑灰色泥巖、砂質泥巖為主，夾粉砂巖、細粒砂巖為主,偶夾一層炭質泥巖。頂部夾三層硅質泥巖,巖石致密堅硬，呈深灰色及蘭灰色，垂直節理發育，產海綿骨針化石.據鉆孔揭露,七煤段厚度平均68。２１ｍ。⑺二疊系上統石千峰組（P2ｓｈ）該層在本區為蘆店滑動構造上覆地層，為灰白色中粒長石石英砂巖，堅硬,裂隙較發育，鉆孔揭露厚度16．15~６2。７０m,平均42．１8m，揭露層位為石千峰組上段假平頂山砂巖段。與下伏各地層為斷層接觸。⑻第四系（Q）以黃土層、礫石層為主，局部為黃土夾礫石,松散,透水性強.厚度為０~27.00m,一般0～2０ｍ,平均１3。47m，與下伏各時代地層為角度不整合接觸。２．２。2含煤巖組和含煤性區域含煤地層為石炭系上統太原組和二疊系下統山西組、下石盒子組及二疊系上統上石盒子組。根據本區鉆孔揭露，區內僅石炭系上統太原組和二疊系下統山西組發育煤層，含煤地層厚度１6６.１０m，含煤9層,其中僅二1煤和一1煤層全區大部可采，可采含煤系數為3。４8%。表2—3煤層發育情況一覽表Ｔaｂｌe2-3Ｔheｄevelopmeｎtofcoalsｅaｍｌist地層單位煤組煤層編號可采煤層名稱厚度（m）編號厚度(m)二煤組81．２５2二1、二2０.3０~2４。０0４.６9一煤組８４．852一1、一0.２1～26．０0５.092．2。3可采煤層⑴二1煤層賦存于山西組下部,上距大占砂巖（Sd)0～9.69m,平均3.31m，距香炭砂巖（Ｓx）2１。１8~47。05ｍ,平均34。２7m，距砂鍋窯砂巖（Sｓ)３5。68~60.3８m,平均4５。３7m；下距太原組L7石灰巖1３．９2~26．８６m，平均2２.4０m,距L１石灰巖68．31～1０9．54ｍ，平均８４。７0m,為本區主要可采煤層。煤層埋深１3。47~６８0m,底板標高為+280~–２60ｍ。區內鉆孔和礦井采掘工程揭露該煤層,厚度為0。3０～２４.００m，平均4。69m，具南北部薄中部和西部厚的變化趨勢。煤層結構簡單，僅局部含一層厚0．15m的黑色泥巖夾矸。二1煤層頂板為灰黑色泥巖及砂質泥巖，含大量植物化石;底板為灰黑色泥巖及砂質泥巖。綜上所述,區內二1煤層層位穩定，厚度有一定變化,結構簡單，全區可采，煤層穩定程度屬較穩定煤層。⑵一１煤層賦存于太原組底部，上距Ｌ7石灰巖73.4４m,距二1煤層84。70ｍ;下距Ｏ2ｍ石灰巖8.３１m。煤層埋深3４～７40m，底板標高為＋２１0~–320m。區內9個孔可采，煤層厚度為0．21～２6。00m,平均5．０９ｍ。煤層結構簡單，不含夾矸或含1～3層黑色泥巖、炭質泥巖薄層。煤層頂板為L1石灰巖，底板為鋁土質泥巖.綜上所述，區內一1煤層屬層位穩定，煤厚變化不大,結構簡單，全區可采的較穩定煤層。2。２。４井田范圍內和附近的主要地質構造本區構造以褶曲為主，主體構造為一軸向８６～110°,向西傾伏的向斜構造(西施村向斜），并伴有1條滑動構造、５條正斷層和1條逆斷層（見圖３－１），構造復雜程度屬中等構造。一,褶曲（１）西施村向斜為本區的主體構造，軸部位于礦區中部，軸向８6～110°,向西傾伏,傾伏角8~１0°，在礦區西部被大路南斷層切割,區內延伸長度大于3km。兩翼傾角北緩南陡，北翼地層走向114~13２°，傾向204～２22°,傾角１1~2４°；南翼地層走向６6～72°，傾向246～２5３°，傾角1８～27°.該向斜由補3、補8、補11鉆孔和采掘工程揭露，控制程度可靠。（2）吳家門背斜軸部位于礦區北部，軸向７5～8６°,向西傾伏,傾伏角９~16°,在礦區西部被大路南斷層切割，區內延伸長度大于2km。北翼地層走向5０°左右，傾向３２0°，傾角１4°左右；南翼地層走向114~132°,傾向２04~222°，傾角11～24°。該向斜軸部由采掘工程揭露,控制程度可靠。二，滑動構造蘆店滑動構造,位于礦區中部,走向NE,在區內延伸長度約3ｋm,向NE和SW方向延伸出區,在本區東北部的王樓煤礦和西部的告成煤礦均有發育,為一區域性滑動構造。上盤為石千峰組上段，以假平頂山砂巖為主；下盤為上石盒子組或下石盒子組，以砂巖、砂質泥巖、泥巖為主.本區補9、補１0、補1１孔穿見該滑動,鉆孔穿見滑面深度42．5７～1５１.６7ｍ，地層厚度缺少１50~55０m,該滑動造成本區北部地層缺失石千峰組下段、上石盒子組和下石盒子組上段,對本區主采煤層二1煤層無直接影響。在地表露頭亦有控制，控制程度較可靠。表２－4滑動構造明細表Taｂle2-4Sｌiｄingstｒucturelist孔號斷點深度（m）破碎帶特征上盤層位下盤層位缺失地層厚度（ｍ)補９15１。6７巖芯破碎,巖石明顯受擠壓。石千峰組上段下石盒子組5５０補105７。79巖芯破碎，具滑面。石千峰組上段上石盒子組２２0補1１4２.５7巖芯破碎，具擠壓滑面,有斷層泥。石千峰組上段上石盒子組１50三,斷層(1）翟門正斷層為礦區西部邊界斷層,往北延伸至馬鳴寺煤礦，往南延伸出區，走向13０°～145°，傾向90～45°,傾角70°左右,落差300～350m,北東盤下降，南西盤上升.該斷層下盤為奧陶系馬家溝組石灰巖，地表有出露,控制程度基本可靠。（2)大路南正斷層位于礦區北部邊界以內,區內延伸長度大于4km，為蘆店滑動構造下一隱伏正斷層。斷層走向63~１００°,傾向33３～10°，傾角７0°左右，落差２0~１8０ｍ，東部大,西部小。區內補9和補10鉆孔均鉆遇該斷層，缺少地層厚度分別為30ｍ和８０m.斷層控制程度較可靠。（３）山槐正斷層位于本區西部邊界以內，為翟門斷層支斷層，往北交于大路南斷層。斷層走向14８～1５5°,傾向５8~6５°，傾角65°左右,落差70～130m，其北東盤下降，南西盤上升，為正斷層。控制程度較可靠。（4）徐莊正斷層位于礦區中部，區內延伸長度約3ｋm，為正斷層.斷層走向４5～55°,傾向１35～145°，傾角70°左右，落差0～30m,其北西盤上升，南東盤下降。該斷層由采掘工程多處揭露，控制程度較可靠。（５）西施村正斷層為礦區南部邊界斷層，延伸長度大于1．5km，為正斷層.斷層走向90～１10°，傾向0~20°,傾角７0°左右,落差０~４0m,其北盤下降,南盤上升.該斷層由采掘工程多處揭露，控制程度較可靠。(6)紫羅池逆斷層位于礦區中部,區內延伸長度約1．5kｍ，為逆斷層。斷層走向90～95°,傾向0～1５°，傾角65°左右,其北盤上升,南盤下降，落差0~１50ｍ。區內0３01和補10孔已鉆穿該斷層,采掘工程亦有揭露，控制程度較可靠。綜上所述，依《煤、泥炭地質勘查規范》（DZ/T0215-２００2),本區構造復雜程度為中等。２.２。５井田內水文地質情況本區大氣降水多集中在每年7～９月份,大氣降水通過不同成因的基巖裂隙及松散堆積物空隙在裂隙溝通的情況下進入礦坑,成為礦坑充水的間接但重要的補充來源。雨季礦井涌水量較平時一般涌水量增加１~３倍,說明大氣降水對礦井充水有較大影響。區內主要常年性地表水體為西施和向陽水庫(紫羅池水庫),位于礦區西南部和中部,均為小型塘壩，幾乎常年干枯，僅在大雨過后有短暫蓄水,因庫底與二１煤層間有穩定的隔水層相阻隔,正常情況下對煤礦生產影響不大，但若導水斷層或導水裂縫帶與此溝通時，將成為礦井充水水源。一地下水⑴第四系松散層潛水本區為低山丘陵區，地面坡度較大，沖溝發育，第四系地層沉積較薄，底部的黃土夾礫石為其含水層，發育不連續,穩定性差，富水性不均一，但導水性較好，是大氣降水下滲充入二1煤礦坑的中介含水層和導水通道之一,故在淺部應積極做好地面防、排水工作。⑵基巖風化帶裂隙潛水該含水層的巖性因地而異，風化帶厚度受地形起伏的影響，深度一般為１0~5０m。在煤層埋藏較淺地段,煤層回采落頂產生的導水裂縫帶與該含水層溝通時，則向礦床充水。⑶二疊系砂巖裂隙承壓水為碎屑巖孔隙裂隙承壓含水層水，包括上石盒子組砂巖孔隙裂隙承壓水、下統下石盒子組砂巖孔隙裂隙承壓水、山西組砂巖孔隙裂隙承壓水。在二1煤層回采落頂產生的導水裂縫帶中的含水層水，都會向礦井充水,是礦坑充水的主要充水水源。在礦井生產中，多以滴、淋水形式向礦坑充水,水量較小，生產中易于疏排。⑷石炭系太原組上段灰巖巖溶裂隙承壓水二1煤層底板直接充水含水層，由L7～L9三層灰巖組成,其中L7和L8兩層灰巖較發育。該含水層含水豐富,補給條件好，但巖石裂隙及導、突水性極不均一,在斷裂構造作用下，使其與下部強含水層產生水力聯系時,突水性則會相應增加,是二1煤層開采過程中的主要底板突水水源，要做好防治水工作。⑸石炭系太原組下段灰巖巖溶裂隙承壓水由L１～L４灰巖組成，該層含水性及透水性較好,為一1煤層頂板直接充水含水層及二１煤層底板間接充水含水層.至二1煤層距離34。4５~82。4１ｍ，其間夾有太原組中段碎屑巖隔水層,正常情況下該含水層不能進入二1煤礦床，但如果遇到斷層時,L１—4灰巖水補給二１煤層底板含水層而間接向礦井充水,威脅礦井安全。⑹奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙承壓水該含水層巖溶裂隙發育,補給徑流條件好，突水性強，但極不均一，為一1煤層底板直接充水含水層和二１煤層底板間接充水含水層,也是本區重要含水層。正常情況下該含水層不能進入二1煤礦床,但如果遇到導水斷層時,補給二1煤層底板含水層而間接向礦井充水,威脅礦井安全。二老空水據以往老窯調查資料,在開采煤層的淺部露頭地段，有歷史上遺留的老窯和生產礦井的采空區老塘，主要分布在礦區南、東部一帶,其采掘范圍、停采時間、停采原因以及積水等情況不詳，推測其廢棄井巷內會積存一定量的老空老塘水,對本礦生產安全具有潛在的威脅，故當采掘工程向淺部推進時，應打超前探、放水鉆，并留設足夠的防水保安煤（巖）柱,以避免發生老窯老空水突出潰水，造成淹井等水患。三塌陷區積水區內煤層較厚，為分層多次回采，對煤層頂板破壞較嚴重，淺部老窯及周鄰生產礦井廢棄井巷冒落塌陷形成斷裂破碎帶，并在地表形成沉陷凹地和地裂縫,在雨季則因洪水匯集而積水，再通過導水裂縫帶、地裂縫向礦坑充水,故在地表沉陷區應及時回填塌陷凹地和地裂縫,開挖疏排洪渠道或其它防、排水基礎設施，以避免發生洪水倒灌造成淹井等事故。2。2。6開采煤層頂底板巖石工程地質特征本區二１煤層頂、底板局部具泥巖、炭質泥巖偽頂或偽底，直接頂底板巖性以泥巖、砂質泥巖為主，老頂以中粗粒砂巖為主.根據其巖性組合特征及巖石力學強度,二１煤層頂底板工程地質類型屬Ⅱ~Ⅲ類型,生產中易于產生冒頂、片幫、掉塊及底鼓變形,遇水易泥化變形,并產生支柱滑沉等不良工程地質現象，其工程地質條件不佳，生產中應加強頂、底板的觀察和維護與管理工作。表2－６巖石物理力學性質試驗結果表ＭPaＴable2－6Ｐhysicalａndmechａnicａｌpｒopｅｒｔiesｏfrockteｓtrｅｓulｔsｔａｂle巖項性目抗剪強度自然狀態抗壓強度單向拉強度30°４5°內摩擦角凝聚力系數正應力剪應力正應力正應力泥巖砂質泥巖５.5９。41２。51２．５２４°701．8砂巖７.１12．119．119．１30°80４.7石灰巖２．２.７瓦斯、煤塵、煤層自燃傾向性、地溫及地壓一、瓦斯二1煤層(１)生產礦井瓦斯據２０1０年9月河南理工大學煤礦安全工程技術研究中心提交的《河南省登封市向陽煤業有限公司礦井瓦斯等級鑒定報告》,向陽煤業絕對瓦斯涌出量13.01m３/mｉn,礦井相對瓦斯涌出量1３。7２m３／ｔ；礦井絕對二氧化碳涌出量0.91ｍ3／t，礦井相對二氧化碳涌出量０．96m3/t,礦井等級為高瓦斯礦井。從整體上來看,礦井瓦斯涌出量較大，瓦斯涌出主要來自采掘工作面。礦井瓦斯涌出量隨著開采深度的增加,呈增高的變化趨勢.另根據豫工信煤【20１1】1１１號《河南省工業和信息化廳關于2009年度全省煤礦瓦斯等級鑒定結果的批復》，本礦瓦斯相對涌出量13。7２m3/ｔ,絕對瓦斯涌出量13.０1m3/miｎ,相對二氧化碳涌出量０。96ｍ3/t，絕對瓦斯涌出量0。91ｍ３/mｉn,屬高瓦斯礦井.(2)鉆孔瓦斯分析區內補１1孔進行了瓦斯含量分析，其瓦斯成分CH４為１8．８％，CO2為2。9９%，N2為7５。６８％,其它烴為２。5３％；瓦斯含量CH4為0．４５3ｇ/ｃm3,ＣO2為0.０72g／ｃｍ３,Ｎ2為1.8２４g／cm3,其它烴為0．0６1g/cｍ３。該孔屬氮氣－沼氣帶。因深部鉆孔瓦斯數據較少，且僅為參考，不具代表性。(3）瓦斯地質評價該礦井為高瓦斯礦井,且隨開采深度的增加,瓦斯涌出量呈增高的趨勢,建議在礦井深部開采時，應嚴格按照國家的有關規定，認真做好瓦斯監控工作,確保安全生產。一１煤層區內補１0孔和補1１孔一１煤層進行了瓦斯含量測定,根據化驗結果,兩孔分別屬二氧化碳—氮氣帶和氮氣－沼氣帶。說明隨著煤層埋深的增加，一1煤層瓦斯含量也逐漸增大。表2-7煤層瓦斯鑒定結果Tａbｌｅ２-７Thｅidentｉfiｃaｔｉonresuｌtsｏfｃｏalｓｅａmgａｓ孔號瓦斯成分每克可燃物中瓦斯含量氣密性瓦斯含量分帶(％)（ml／g）CH4CO２N２其它烴CＨ4CO2N2其它烴補11１4.9７２0。0964.１１0．8２0．34８０．46７１．4９0。019合格氮氣—沼氣帶補104。52１6.9６7６。9１.780。2８1．0５4.760．1１參考二氧化碳－氮氣帶二、煤塵爆炸及煤的自燃傾向（1)煤塵爆炸根據化驗結果,二１煤火焰長度5０ｍm，加巖粉量15~２0%,說明二1煤有煤塵爆炸危險性；一１煤火焰長度５０mm，加巖粉量15%，說明一１煤有煤塵爆炸危險性。對此應引起高度重視，在開采時應采取灑水、通風及除塵等降塵防暴措施，以保證礦井的安全生產。表2—８煤塵爆炸性試驗結果Ｔable2-8Tesｔresuｌｔsofcｏalduｓtｅxplosｉｏn取樣地點樣品編號工業分析（%)煤塵爆炸性試驗爆炸結論MadＡdＶdaf火焰長度（mm）加巖粉量（％)補１1二１全０。７1１.3313．28５015有補１2二１分10.5５15。7５13．４5無０無補１2二１分2０。6４11．７９12。055０２0有補１1一1全０．3410．９１3.7８５0１５有（2）煤的自燃傾向二1煤：區內補11和補１2孔煤質化驗結果表明，兩孔吸氧量分別為0.77和0.７５cm3/g，二1煤為不易自燃（Ⅲ)煤層.一1煤：區內補11孔進行了自然傾向的試驗，吸氧量為0．8１cｍ3/g，一1煤為自燃（Ⅱ）煤層。（３)地溫及地壓補１0和補11孔兩孔進行了簡易測溫工作，地溫梯度小于３℃/1０0ｍ，屬地溫正常區。兩孔孔底溫度均小于3１℃,說明本區不屬于礦井熱害區。勘查及礦井生產中，均未進行地壓測試.據區域資料，本區屬正常地壓區。表2—９測溫綜合成果表Table2—9Tｈeｃomｐrehensivereｓuｌｔsofｔemｐeｒaｔurｅmｅasuremenｔ孔號孔口標高（m)終孔深度終孔層位恒溫帶深度（m）恒溫帶溫度(℃）測溫次序孔底深度（m)孔底溫度（℃）地溫梯度（℃/10０m)二1煤/一１煤底深度(m)二１煤／一１煤底標高（ｍ）二1煤／一1煤底溫度（℃）補10316．575７0。29O２ｍ２０１８.９15６0２８.30２。8８２5602８。５0５2９。10—211。7728．30補11313．47616．11O２ｍ16002９。001。9646３。8１—150.1226。3０260０29．205６0。23－246。３628．902．2。８其他有益礦產一、鋁土礦賦存于石炭系本溪組，奧陶系灰巖侵蝕面之上，本區鋁土質泥巖厚度3。02～31.66m，平均8。３1ｍ.區內補9和補10孔進行了取樣分析。補９孔取樣長度2．４9ｍ,其中達到工業品位要求厚度0.90m。從樣品分析結果可知,該孔上部鋁土質泥巖品質較好，硅鋁比（A/S)２．3７~３．20，能夠達到工業品位要求，下層鋁土質泥巖硅鋁比(A/S)1．０6～1．81,均達不到工業品位要求。補1０孔化驗結果該孔AL2O3含量為3６.1２％～41。８８%,硅鋁比為１.06~1．８1，達不到工業品位要求。表明該區本溪組鋁土質泥巖僅部分地區部分層段為鋁土礦,在平面圖上為孤立塊段，無法圈定其可采范圍及資源儲量.二、微量元素根據本次補勘煤質化驗結果,區內二1煤和一1煤微量元素（Ｇe、Gａ、U）含量均低于一般工業品位要求。表２－10微量元素測試分析結果表Ｔａbｌe2—１０Ｔraceelｅmｅｎtsteｓｔresulｔsｔablｅ03礦井井田境界、儲量和服務年限3。1井田境界向陽煤業位于登封市東部約2２kｍ，行政隸屬登封市大冶鎮管轄,地理坐標為東經11３°11′45″～１1３°1４′04″，北緯3４°26′3４″~３4°２7′４５″。礦區東西長0.4５~3.50kｍ,南北寬0。8０～2.20kｍ，面積約3。81０5km2。３.1.1井田周邊狀況本區西部為鄭州煤電股份有限公司告成煤礦,北部為河南登電馬鳴寺煤業有限公司和鄭州市慧祥煤業有限公司，東部為鄭州市昌隆煤業有限公司,南部為嵩陽西施（登封)煤業有限公司，見圖3-1。圖３-１登封市向陽煤業有限公司礦權位置圖Fｉguｒe3-1ＤengfengXiaｎgyangCoalComｐanyｍｉnｅriｇhｔloｃatｉonmaｐ3.1.2井田境界確定的依據井田四周邊界主要有大路南正斷層、翟門正斷層、山槐正斷層和二1煤層露頭。大路南正斷層,為井田北部邊界,區內延伸長度大于4kｍ，為蘆店滑動構造下一隱伏正斷層。斷層走向６３~１0０°，傾向33３~10°,傾角７0°左右,落差20～18０m，東部大,西部小，使二１煤層與二疊系中上統砂泥質碎屑巖段相對接,翟門正斷層和山槐正斷層為井田西部邊界.翟門正斷層往北延伸至馬鳴寺煤礦，往南延伸出區，走向1３０°～１4５°，傾向９０～45°，傾角７0°左右，落差3０0～3５0m，北東盤下降,南西盤上升，該斷層下盤為奧陶系馬家溝組石灰巖，地表有出露。山槐正斷層，為翟門斷層支斷層，往北交于大路南斷層。斷層走向148～１55°，傾向５8～65°，傾角6５°左右，落差70~1３０ｍ，其北東盤下降,南西盤上升。兩斷層均使區內二1煤與奧陶系灰巖強含水層接觸，成為供、導水邊界。井田南部邊界及東部邊界均有二１煤層露頭,成為井田南部及東部供、導水邊界。3。２資源／儲量估算3.2．1資源儲量估算范圍本次對區內二1煤層和一1煤層進行資源儲量估算。資源儲量估算范圍以河南省國土資源廳下發的河南省登封市向陽煤業有限公司采礦許可證確定的礦區范圍為準。二１煤層資源儲量估算范圍北至礦區邊界，東、南為礦區邊界和煤層風氧化帶下限,西為礦區邊界和翟門斷層上盤斷煤交線，由２5個拐點坐標圈定（見表３-2)，面積約３.5２km２,估算標高為+280~-260m,埋深為13。４７~680ｍ。表3－2煤層資源儲量估算邊界拐點范圍一覽表Tａblｅ3-2Ｌｉsttheｂｏuｎdarｙpoiｎtrangｅofcoaｌresourcesandｒeｓｅrveｓｅstimａtｉoｎ點號XＹ點號XYA３8139８0.０0３8４２6１７３.00B3813485．00３8４2６84１。０0Ｃ３813388．０038４２６901.00４3８１３３80.０0３8427１42。０053８13１３８．０0384271４２。00６3813１78。００384２757５.007３81349５。00384２７57５。00838134９1。0０3８４27660．00938１3688。００３8４２77０0.0０10３8１369０.00384278６0.00113８136５０。０0３８428000.001２3813638.0038４28238.0０13381３471．00３8４２８2３８．00143８134７１.0038428170。00153８１3308.００38428１７0.001６38１３33０。0０３8４２8７75．00１７３813６2９．003８429347．00１8３８１４0４2.0038４28968．001938143６0．０038４2８724．０02０3８14456。00384286５６。00213814８68.003８４2９1８5.００223８15１35。00３8429660．０0233８151８６．0０３842９5５4．002４３８１51６0.0０38428525.0０２５38１5３09．003842841０。00一1煤層資源儲量估算范圍北至礦區邊界,東、南為礦區邊界和煤層風氧化帶下限，西為礦區邊界和翟門斷層上盤斷煤交線,由23個拐點坐標圈定（見表３-３)，面積為3．３6ｋm２，估算標高為+２１0~－３20m,埋深為３４～７４0m.表３－３煤層資源儲量估算邊界拐點范圍一覽表Table３－３Liｓtthｅbounｄａｒypointｒangｅofｃoａlｒesｏuｒceｓanｄｒeｓｅｒvesestｉｍaｔion點號ＸY點號ＸYA3813９9０。０03８42619０。00Ｂ3813795．00３８42651０．０0C38１３52５.０03８４2683５。00D３8134９4。00３842６8６５．０0Ｅ3813６95.0０３842７56５．00Ｆ381３５９5.00３８4276８1．009３813688.003842７700.０0１0３813６90。００３84２7860．００１138１３６50.００38428000。０0123813６３８。003８42８２３８.0０133８134７１．00３84２8238。001４381３471．00384２81７0．0015３813308．0０３84２817０.００16３８1３３3０．００3８4287７5.00１73８13629.0038４2９347.001８3８14042．０038428968。0019３8１4３60。0038４２8７２4。00２03８14456．００3８４28６56.00２13814868。０03８42９１８５。０0２２3８1５135。0０3８42９6６0.002３3815186。0038429554。00243８1516０．0038４285２5．０0２５381530９.０038４2８410．00３．2．2工業指標本區二１和一1煤層均為貧煤，煤層傾角5~2６°,一般小于2５°，依據現行《煤、泥炭地質勘查規范》要求，確定各煤層資源儲量估算指標為：（1)煤層最低可采厚度0。８0m。(２）灰分：原煤最高灰分（Aｄ）40%.（3）硫分：原煤最高硫分（St，ｄ)3％。該區一1煤原煤硫分平均為3．８5～３。89％，超過規范指標,但考慮到硫分組成以硫化鐵硫為主，易脫除,脫硫后礦井經濟效益仍然良好，故本次仍作資源儲量進行估算。（4）發熱量最低低位發熱量不小于１７．０MJ/ｋｇ.3.2。3資源/儲量類別劃分一、劃分依據本區構造復雜程度中等,二１和一1煤層均屬較穩定煤層。依據現行《煤、泥炭地質勘查規范》要求，確定二1煤和一1煤資／源儲量劃分依據如下:(1）二1煤層以500m的基本線距和不大于5００m的工程間距及其1/2距離圈定探明的經濟基礎儲量（1１1b），以１000m的基本線距和不大于1０00m工程間距及其１/2距離圈定控制的經濟基礎儲量(１２2b),以２00０m的基本線距和不大于2000ｍ工程間距及其1／2距離和風氧化帶下限內側、斷層兩側及最低可采邊界內側分別留設30m圈定為推斷的內蘊經濟資源量(３３3)。(2)一１煤層以1000m的工程間距及其1/２距離圈定控制的內蘊經濟資量（3３2)。以2０00ｍ的工程間距圈定及其1/2距離和斷層兩側留設30m圈定為推斷的內蘊經濟資源量（33３)。二、塊段劃分原則本次資源量塊段劃分邊界線為：斷煤交線、煤層底板等高線、勘查線、井田邊界線、采空區邊界線、可采邊界線等。采空區圈定以“2011年度資源儲量動態檢測報告報告”確定采空區邊界。3.2。４估算方法與有關參數的確定一、資源儲量估算方法的選擇及其依據本區煤層傾角小于60°,因此選用在平面投影圖上地質塊段法估算煤層資源儲量,估算公式為:Q=S×secα×M×D(３—１）式中：Q-塊段資源儲量(單位:萬噸）Ｍ—塊段平均純煤真厚(單位：m）Ｄ—煤層視密度（單位:t/m3）S-塊段平面積（萬m2)α—塊段平均傾角（度)二、資源儲量估算參數的選定塊段平面積塊段平面積是利用《ＭAPＧIS地理信息系統》軟件，在煤層平面圖上讀取面積數據,面積數據乘以相應的面積系數即為塊段平面積。該方法求得的面積數據精確,速度快捷.煤層厚度(1)見煤點厚度利用本次資源儲量估算利用的見煤點均為純煤真厚，參與資源儲量估算的見煤點為鉆探和測井綜合質量達可級以上的見煤點和礦井巷道探測煤厚點.對于特厚煤點,僅參加本段塊的資源儲量估算。（２）含夾矸煤層厚度的利用煤層中單層厚度小于０．０5m的夾矸，與煤層合并計算采用厚度,但并入夾矸以后全層的灰分(或發熱量)、硫分應必須符合估算指標的規定。煤層中夾矸厚度小于最低可采厚度，且煤分層厚度均等于或大于夾矸厚度時，將上下煤分層厚度相加，作為采用厚度。(３)塊段平均煤厚為塊段內所有資源儲量估算利用見煤點及巷道探測煤厚點純煤真厚的算術平均值.若塊段內見煤點少,可利用鄰近塊段資源儲量估算見煤點參加本塊段平均煤厚的計算。（４)特厚煤點的利用對于厚度大于1０。00m的特厚煤點，資源儲量估算一般只參加本塊段和相鄰小范圍塊段的平均煤厚計算。傾角采用作圖法確定。即：在煤層底板等高線圖上,沿煤層傾向量取相鄰等高線之間的水平距離，高差與其間的水平距離的比值為煤層坡度,然后利用反正切函數求得煤層傾角.不同部位煤層傾角的算術平均值即為塊段煤層傾角.視密度根據區內鉆孔煤層化驗結果,二１煤的視密度為1。40t/m３,一1煤的視密度為１。3５ｔ/m3。最低可采邊界各煤層可采見煤點與相鄰不可采見煤點之間直接采用內插法求出最低可采點，各最低可采點連線即為最低可采邊界。３。２.5儲量估算結果經計算,截止２01１年12月31日，本區共獲得累計查明資源儲量２５66萬噸。其中二1煤層193３萬噸，占總資源儲量的７5%；一1煤層6３3萬噸,占總資源儲量的２5％.其中動用資源儲量5８6萬噸,采動煤層均為二1煤層，占總資源儲量２3％；保有資源儲量1９80萬噸,占總資源儲量77％。按儲量類型（111ｂ）類資源儲量118６萬噸,占總資源儲量的４6％；（１22b)類資源儲量32６萬噸,占總資源儲量的13％；（3３２)類資源量132萬噸，占總資源儲量的5%;(３33）類資源量92２萬噸,占總資源儲量的36％.各類資源儲量見表4—３。表3-4向陽煤業有限公司資源儲量估算結果一覽表單位：（萬噸）Table３－4ReｓultstabｌereseｒｖｅsｃoallｉmitedresourceｓXiａｎgｙangｅsｔimａtｉoｎ煤層編號查明資源儲量動用資源儲量保有資源儲量(1１１b）（12２ｂ)（３32）（３3３）小計（1１1ｂ）空（1１1b）（１22b)(332)（3３３)小計二１煤層1186３264２１193３５86600３2６４２1１347一１煤層132501６３３3３２9０1１２３３合計1１86326132９22２56６58６60０326332132２2580２．2.6礦井服務年限一、二１煤層經計算,本區獲得二1煤層保有資源儲量１347萬噸中,扣除井田邊界、斷層、工業廣場保護煤柱等共計３４８萬噸,則正常塊段資源儲量為99９萬噸，其中（1１１b)類資源儲量５81萬噸,（1２２ｂ）類資源儲量3０1萬噸,(3３３)類資源量29３萬噸。詳情見表3—5。表３—５煤層保有資源儲量按塊段類型統計表單位：（萬噸）Ｔable３—５Cｏalresｏuｒcesｒeｓervesａｃcｏｒｄingｔｏblｏcktypｅstaｔistiｃaｌtａbｌe塊段類別保有資源儲量合計(111ｂ）(1２2b）(332)（3３3)正常塊段５８13０1１１7999邊界煤柱132510４８斷層煤柱２９32９3工業廣場煤柱６17合計6003２64211３4７依據《登封市向陽煤業有限公司初步設計》,本區二１煤回采率為9３%。按照《礦井設計規范》分項計算相關資源儲量.（１）工業資源/儲量（Zｇ):用礦區保有資源儲量通過下式計算得出Ｚg＝（1１１ｂ）＋（12２b）＋(333)·K=５８1+3０１+11７×０.8=9７６萬噸。式中：Ｋ為可信度系數,（3３３）類資源量取0．８.（２）設計資源/儲量（Zs）:用工業儲量通過下式計算獲得Zs=Zg—Ｐ＝976-【(4８+２９3）×0。6）】=７7１萬噸(３）可采儲量（Zk）：用工業儲量通過下式計算獲得Zk=（Zs—D）·C＝（771—7)×0.93＝７１0萬噸（1）~（3）式中:Zk——煤層可采儲量(萬噸）;Zg——工業儲量(萬噸）Zs——設計資源儲量（萬噸)；C——采區回采率；Ｐ-—永久煤柱(邊界煤柱＋斷層煤柱）;D——保護煤柱（工業廣場、大巷及水庫保護煤柱);（4）礦井尚可服務年限計算如下：礦井服務年限計算采用下式:（3-２）＝710/４5×1.４=11(年)計算結果,二１煤層礦井服務年限為11年.式中:Zｋ—煤層可采儲量（萬噸）;A-礦井實際生產能力（４5萬噸/年）;k-儲量備用系數（取平均值1．４)Ｔ—礦井服務年限(年)二、一１煤層經計算,本區獲得一1煤層資源儲量共計1233萬噸中，均為保有資源儲量.扣除井田邊界、斷層等煤柱共計226萬噸,則正常塊段資源儲量為１007萬噸,其中（332)類資源儲量32２萬噸，(3３3）類資源量78５萬噸。見表3－6表3-６煤層保有資源儲量按塊段類型統計表單位:(萬噸）Tabｌｅ3-6Coaｌｒeｓouｒcesｒeseｒvｅｓaccordiｎgｔobloｃkｔｙpestaｔisticａlｔable塊段類別(332)(３33）合計正常塊段３22７８５1007邊界煤柱1090100斷層煤柱１2６126合計３329011２33則一1煤層工業資源/儲量Zｇ＝(3３２）+(333）·Ｋ=32２+７8５＊0。8=950萬噸。設計資源/儲量Ｚs=Zg—Ｐ=９50－【（10０＋１2６)×0．６)】＝8１４萬噸。可采儲量Ｚk=（Ｚs—D)·Ｃ＝814×0。90=733萬噸。礦井服務年限=73３/45×１。4=1１（年）。綜上：本區二1煤層和一1煤層服務年限=1１＋１１＝２２年由于礦區內煤層厚度變化較大，有出現薄、無煤帶的可能,而煤厚較大又使煤層回采率降低,使實際礦井服務年限可能達不到22年。3．2。７工作制度設計年工作日330天,每天三班作業，二采一準。４井田開拓及采區設計4.1礦井開拓方案的確定1）樹立全局觀點:在考慮井田開拓問題的同時,要考慮礦井其它生產環節與之相適應,如礦井提升、運輸、通風、支護方式、排水等。2）在礦井設計的諸多矛盾中,設計時要抓主要矛盾。為了使主要矛盾得到解決，對次要矛盾或矛盾方面可預先分析確定。4．1．1井筒形式和數目登封市向陽煤業有限公司由原登封市向陽一井、向陽二井、西村三礦、向陽三井、向陽四井等組合而成。資源整合后礦井設計生產能力為0.45Mｔ/ａ