平二矿矿井概况.doc

第一章 矿井概况
第一节 井田概况
一、矿井位置
平煤二矿位于河南省平顶山市矿区中部，距市中心1km。东部以十矿为邻，西与三、四矿为邻，北与一矿相联接。矿井工业广场有专用铁路与矿区专用铁路相接，并与国铁京广线、焦枝线相连。公路交通四通八达，有柏油公路与附近各县市沟通，交通便利。
平煤二矿是平顶山矿区开发的第一对矿井，属于有限煤田，1957年10月投产，愿设计立井单水平分区式开拓，开采浅部己组煤，立井使用1t单层单车罐笼提升，—30m水平运输大巷使用架线电机车牵引1t矿车运输。到1979年，原计划范围内煤层已全部采完，后为延长二矿寿命，平煤集团公司多次从周围矿井给二矿划入储量，在主井提运方式不变的条件下，增设了—86m二水平单轨电机车运输系统，两水平之间通过—86m水平翻笼和东翼暗斜四部SPJ—800普通胶带机连接，年产量维持在0.6Mt/a左右。1998年二矿对主提升运输系统进行了改造，新施工一条皮带斜井与己二皮带下山，地面煤楼分别搭接作为二矿出煤系统，2000年5月投入使用，实现了井下原煤皮带运输连续化，达到了增产增效的目的。二矿生产能力由原来的0.6Mt/a提高到1.2 Mt /a，由一个年产不足0.6Mt的小型矿井一跃成为一个产量达1.2 Mt 的中型矿井，成为平煤集团公司一个新的经济增长亮点。
目前矿井主要回采己15煤层，庚20煤层，己庚组四层煤联合布置开采，采用长壁后退式高档普采采煤方法，全部陷落法管理顶板。二水平己庚二采区及己庚一采区联合布置同时开采己，庚组两层煤。
二、地形、地势、河流
该区地面相应位置为平顶山山脊及南坡、北坡。平顶山山脊为分水岭，地面重要建筑物有：油库、下牛村；地面海拔标高200~500 m。
井田内无常年河流，发育有季节性冲沟，只有季节性冲沟，雨后有水，晴后断流。
三、气象地震
本区属于大陆性半干旱气候，根据平顶山历年气象资料，年平均降雨量为794 mm，最大降雨量1323 mm，雨季7~9月。年平均蒸发量2269 mm，年最大蒸发量2825 mm。年平均气温15℃，最高气温为42.3℃，最低气温-15℃。常年风向多为北风和北东，以北西的风速最大，最大风速达24m/s。最大积雪厚16cm。最大冻土深度22cm。
四、煤田发展简史
平煤二矿是平顶山矿区开发的第一对矿井，属于有限煤田，1957年10月投产，原设计立井单水平分区式开拓，开采浅部己组煤，立井使用1t单层单车罐笼提升，-30m水平运输大巷使用架线电机车牵引1t矿车运输，年生产能力0.6Mt/a。1998年对矿井主提升运输系统进行改造，新施工一条皮带斜井与己二皮带下山、地面煤楼分别塔接作为二矿出煤系统，2000年5月投入使用，实现了井下原煤皮带运连续化，经过近七年的运行表明，达到了增产增效的目的，原煤产量大幅度提高，矿井井型也由原来的小井迈入平煤集团公司大型矿井的行列。
平煤集团二矿现开采西翼己庚二采区，经过几十年的开采，矿井剩余储量有限，采面布置高度集中，戊、己、庚组煤压茬关系复杂，采面布置困难，造成采掘接替紧张，2001年集团公司调整了矿井西翼边界，将深部开采边界定为-450m标高，设计定为二水平己庚一采区，有效地缓解了采掘接替紧张的状况；但随着矿井产量的增加（保证矿井1.2 Mt/a持续稳定），仍不能满足矿井今后发展的需要，2004年平煤集团公司领导召集有关单位分别在二矿、一矿、天力公司进行了三次论证，又及时地决定将天力公司无寨矿西半部的储量划入二矿，以平煤[2004]36号文予以确定，划归二矿部分定为二水平己庚三采区。
第二节 地质构造
本采区为单斜构造，己组煤层走向120º，煤层平均倾角11º。断层以西北~东南及北东~南西向斜交正断层为主。由深部周边未开发，钻孔未控制有断层存在。
本采区经调查尚未发现有岩溶陷落柱，岩浆侵入体，古河床冲刷等现象。1.3 含煤地层及煤质
一、煤层及顶底板岩性
1. 煤层
本采区含煤层自下而上有石炭系太原组、二迭系山西组，主要可采煤层己17、己16、己15。
太原组：本组为一套海陆交相互的石灰岩及砂泥岩沉积，可分为三段：
下部灰岩段、厚约23m、由浅灰色、深灰色生物碎屑、泥晶灰岩及砂质岩和煤组成，含可采煤层庚20煤，含石灰岩三层，其中L6、L7灰岩厚度共计8~18m，为本区底部主要含水层，L5灰岩为庚20煤顶板，厚4~5m，比较稳定。
中部砂泥岩段、厚16.2 m，由灰色及深灰色砂质泥岩，中细粒纱岩及不稳定的L4石灰岩组成，砂岩富含白云母片。
上部灰岩段，厚14.5 m，由深灰色石灰岩、泥质灰岩及不稳定的薄煤层组成，含L1、L2、L3三层石灰岩，其中L2、L3石灰岩厚约8 m，L1泥质灰岩厚约3.8 m，且厚度不稳定，有时变相为泥岩。
山西组己组煤段：主要为一套深灰色及灰色泥岩，砂质泥岩，粉砂岩，细中粒专石石英砂岩组成，含煤四层，其中己14厚度较薄，不可采。己15煤层、己16煤层、己17煤层为主要可采煤层，己17煤层底板由深灰色粉砂岩，中粒砂岩，中粒砂岩及砂质泥岩互层组成；己16煤层顶板为深灰色泥岩和灰质泥岩组成，松软破碎；己15煤层以上一般为细中粒砂岩，是煤层的直接顶板，厚约6.2 m，上部为含己14煤层及25 m的中粒砂岩段。
己15煤层：全区可利用钻孔12个，其中达到可采厚度钻孔9个，达不到可采厚度钻孔3个，钻孔分布不均匀，大部分分布在浅部，深部钻孔较少，根据钻孔资料及浅部开采资料分析，煤层最厚3.6m。，最薄2.2，平均3m，煤厚度变化规律是南部稍厚，向北逐渐变薄。
己16煤层：全区可利用钻孔12个，其中达到可采厚度8个，达不到可采厚度4个，钻孔分布不均匀，大部分分布在浅部，深部钻孔较少，根据钻孔资料和浅部开采资料分析，煤层最厚0.7 m，最薄0 m，平均0.5 m，煤层西部稍厚，东部变薄，东北部有大片不可采区。
己17煤层：全区可利用钻孔12个，其中达到可采厚度11个，达不到可采厚度1个，钻孔分布不均匀，浅部较密，深部较疏，根据钻孔资料分析，煤层属薄煤层，最厚1.35 m，最薄0 m，平均1 m，深部捎厚，约1.13 m，中部有一大片变薄带，浅部稍厚，约1.1 m。
2.顶底板岩性
己15煤层
顶板：直接顶板为深灰色粉砂岩和细砂岩，局部砂质泥岩，厚约6 m，普氏硬度系数6~13，抗压强度622.6~1268.6kg/cm²,老顶为中粒长石、石英砂岩及砂质泥岩薄层，比较坚硬。
底板：为灰色泥岩，遇水易膨胀、底鼓、厚约1~2 m，其下部为泥岩、砂质泥岩互层，比较松软，局部可见到粉砂岩薄层及火燧石包裹体。
己16煤层
顶板：伪顶0.2~0.6 m厚的黑色灰质泥岩及劣质煤，松软破碎，直接顶为深灰色泥岩、砂质泥岩，岩性松软破碎，厚0.8~6 m。
底板：灰色泥岩及砂质泥岩，厚0.6~1.3 m，裂隙发育，其下为己17煤层。
己17煤层
顶板：灰色泥岩及砂质泥岩，厚0.6~1.3 m。一般无伪顶。
地板：深灰色泥岩及粉砂岩，老底为中细粒砂岩、石灰岩及砂质泥岩互层。
二、煤质
己15煤层：主要为半亮型煤，煤呈黑色，玻璃光泽，性脆易碎呈碎粒状及粉末状；其他化验指标：
A：35.36~29.52%。 V：32.42~34.23%
Q：27.72~23.92MJ/kg S: 0.48~0.77%
粘结性4~5，煤种牌号1/3焦煤。
己16煤层：主要为半亮型煤，煤为黑色，亮煤为主，玻璃光泽，质脆松软，易呈粉末状。其他化验指标：
S：0.66~2.96% A：12.81~16.12% Q：29.07~30.99MJ/ kg
煤种牌号为肥煤。
三、瓦斯、煤尘、自燃、地温：
1.瓦斯
根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2006]251号”关于2005年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的文件的批复，天力公司吴寨矿、二矿为低瓦斯矿井。己二采区在-50~300 m之间，相对瓦斯涌出量为3.45 m³/t,绝对瓦斯涌出量为7.99 m³/min，区内瓦斯由浅部向深部瓦斯含量有增大的趋势。己庚三采区煤层开采标高在-130~470 m之间，矿井在生产过程中应及时对该区域的己庚组煤层的瓦斯等级进行再鉴定，以便在生产中采取相应的安全防范措施，确保安全生产。
2.煤尘
根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2006]251号”关于2005年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的文件的批复，本区己组煤层爆炸性指数测量结果38~39%，庚20煤层为30%，开采的煤层均为有煤尘爆炸性危险性。
3.煤的自燃性
根据地质报告资料：本区煤层为肥煤和1/3的焦煤，己16煤层着火温度原样为355℃~368℃，还原样370℃，差值△t=6℃，属三类不易自燃发火煤层。根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2006]251号”关于2005年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的文件的批复，本区庚组煤层属于有自燃倾向性发火煤层，自燃发火期为6~9个月。
4.地温
本采区地温32~42.6℃，该地区地温梯度2.8℃/100m推测，属地温异常区。
第三节 水文地质
一、采区水文地质特征
1.本采区内开采己、庚组煤层的直接充水含水层特征：
己组煤层顶板砂岩裂隙承压含水层，以中、粗粒砂岩为主，钙质胶结。裂隙发育，补给条件差，以静储量为主，根据一、四、六矿外勘探报告及吴寨矿地质报告。该含水层K=0.0576m/d,q=0.0183L/s*m。
己组煤层底版灰岩岩溶裂隙承压含水层（L2），以灰岩为主，岩溶裂隙发育，补给水源主要来自基岩风化带和南部灰岩裸漏区接受大气降水补给，浅部含水丰富，-130 m水平以下含水条件较差，含水层厚度8~10 m
庚20煤层顶、底板灰岩岩溶裂隙含水层（L5~L7）以薄层状灰岩组成，顶板L5灰岩厚4~5m，底板灰岩L6，L7灰岩厚度共计8~10m，本含水层下为铝土质泥岩，厚8~12m，与寒武系灰岩相隔，寒武系灰岩为庚组煤层开采的间接充水含水层。
2、采区充水因素分析
本采区与二矿西部三水平己庚一采区水文地质条件和充水条件基本一致，属水文地质条件简单，采区主要充水因素有以下几个方面：
（1）己组煤层顶板砂岩裂隙含水层，补给条件差，以消耗静储量为主，充水方式以初采，初期老顶初次垮落，以淋水方式进入采面，涌水量一般在10 m³/h左右。
（2）庚20顶板L5灰岩含水层，在回采期间，遇小构造或裂隙溶洞时，常有淋水和滴水，水量2~3 m³/h。庚20煤底板L6，L7灰岩含水层与下伏的寒武系灰岩岩溶裂隙含水层之间隔水层较薄，受断层构造及采动影响，庚20煤层底板灰岩含水层与寒武系灰岩含水层之间产生了水力联系。受区域地质构造控制和二矿长期疏水降压的影响，石灰系，寒武系灰岩的补给条件简单，仅在丰水期有明显的渗漏越流补给现象，平时以消耗含水层静储量为主。-130 m水平以下庚组采区在遇构造时，底板有不同程度的涌水或突水现象，水量在50~90 m³/h之间，并有下部突水，上部突水点水量明显减少和干枯的现象。
（3）采空区老空水主要来源于采面顶板淋水和采面结束的防灭火注水及生产用水，对下阶段采掘工作面有一定的影响。
根据以上分析，己组煤正常涌水量41m3/h。