新峰四矿技术改造初设说明G

平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书（改）平禹煤电公司四矿技术改造初步设计说明书前 言一、说明根据2007年10月9日河南省煤炭工业局组织专家对平煤集团平禹煤电公司四矿技术改造初步设计进行了评审，形成了平禹煤电公司四矿技术改造初步设计评审专家组意见，我院于2007年12月按照专家组提出的意见，组织相关专业人员对平煤集团平禹煤电公司四矿技术改造初步设计进行了修改补充。二、概述新峰四矿位于禹州市境内，在市区西南8km处。东至许昌45km，北至郑州89km，南至平顶山62km。该矿是1985年12月7日经省地方煤矿公司审查并由新峰矿务局自行设计、施工的一对改扩建矿井。于1996年10月份投入生产，原设计开采五2、六4煤(根据2006年12月30日河南省煤田地质局四队提交的河南平禹煤电有限责任公司四矿生产矿井地质报告描述五2煤变更为六2煤层、六4变更为七2煤层)，因煤层薄、煤质差现暂时不采，现主采二1煤层，采用斜井单水平上、下山开拓全井田，设计生产能力0.30Mt/a ，1997年核定生产能力30万t。现有二个生产采区（采区、采区）和一个下山准备采区（即本次设计投产的技改采区）。 截止2006年10月31日，采矿证限定标高范围内（矿区范围内0-400m水平）二1煤层资源储量估算水平面积约4167103m2，其中采空区水平面积241103m2；六2煤层资源储量估算水平面积约2161103m2，其中采空区水平面积约511103m2；七2煤层资源储量估算水平面积约3636103m2，其中采空区水平面积约819103m2。本次报告共获资源储量2925.5万吨。二1煤层资源储量2028.4万吨，其中动用储量（111b）155.3万吨，保有经济基础储量（121b）1402.9万吨，推断的内蕴经济资源量（333）470.2万吨；六2煤层资源储量343.5万吨，其中动用（111b）77.6万吨，保有经济基础储量（121b）、（122b）分别为102.0万吨和53.0万吨，推断的内蕴经济资源量（333）110.9万吨；七2煤层资源储量553.6万吨，其中动用（111b）121.1万吨，保有经济基础储量（121b）、（122b）分别为125.2万吨和52.0万吨，推断的内蕴经济资源量（333）255.3万吨，详见下表。采矿证限定标高范围内各煤层资源储量汇总表煤层经济基础储量(万吨)资源量(万吨)合 计动用储量(111b)基础储量(121b)基础储量(122b)(333)二1155.31402.9470.22028.4六277.6102.053.0110.9343.5七2121.1125.252.0255.3553.6合计354.01630.1105.0836.42925.5随着新峰矿务局归入平煤集团以及平禹煤电公司的成立，根据集团公司意见，对原下山采区初步设计进行修改，特别是依据该矿井的煤层地质特点，把原设计的采煤方法炮采变为综采，一来可大幅度提高产量和生产效率，降低成本，二来可为下一步矿井东部采区的综合机械化生产打下基础，同时也可以充分利用平煤集团在长期综合机械化采掘方面所积累的设备资源和技术、人力资源等优势。因此，适时的对矿井的采掘布置进行设计优化、修改，以及对矿井外部的各生产系统进行改造是保证矿井正常接替，增产提效的前提。三、编制设计文件的依据1、平禹煤电公司四矿提供的审查批准河南省禹县煤田梁北一号井田精查综合勘探地质报告决议书2、平禹煤电公司四矿提供的新峰四矿下山采区初步设计说明书3、平禹煤电公司四矿提供的平禹煤电公司四矿矿井生产能力核定说明书4、平禹煤电公司四矿提供的2005年矿井瓦斯、煤尘以及煤的自燃倾向性等鉴定报告、资料。5、河南省煤田地质局四队提供的河南平禹煤电有限责任公司四矿生产矿井地质报告。6、平煤地便20079号关于平禹煤电公司四矿矿井修编地质报告的初审意见。四、设计指导思想设计着重体现矿井各环节生产能力，兼顾眼前利益并考虑长远效益的情况下，保证矿井生产正常接替；以经济效益为中心，以市场为导向，依靠科技进步，提高矿井技术装备水平和工作面单产能力，简化生产环节，实现合理集中生产，同时设计充分体现“以人为本、安全第一”的生产方针。如在矿井煤与瓦斯突出的治理上，结合矿井实际，初期采用井下移动式抽放泵站，在生产中根据瓦斯实际涌出情况，进一步研究采用其它瓦斯治理方法；在主、辅运输系统方面尽可能减少环节，实现生产的连续性，既能提产增效，又可减少事故，保证安全生产。五、设计的主要特点1、矿井开拓方式经多方案比较、优化，结合四矿实际选择合理的开拓开采方式。2、矿井生产按一区单面布置（配风按一区一面一准备），保证采掘接替正常。3、井下煤炭运输实现胶带化及连续化。4、设计充分考虑了采区的地质条件及现行施工中的经验与教训，投产的技改采区暂按三条下山进行布置，在采区投产后，根据实际揭露情况，再确定是否布置第四条下山（第二条回风下山）。5、采区下山布置在斜井保护煤柱中，压煤量少，提高了煤炭回收率。6、采掘机械化程度较高，矿井配备的综采设备以租赁的方式组织生产。7、充分利用矿井现有主、辅助运输等生产系统，减少了技改投资并能缩短工期。六、问题与建议1、为减少投资，并与现有的生产系统相衔接，在设计中充分考虑利用现有的井巷工程，由于部分巷道年久失修，甚至有的已经封闭，所以，在主下山采区达到投产条件以前，应及时维护，以满足矿井生产及安全的需要。2、在煤层底板灰岩附近进行采掘活动必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，结合现场实际施工L6的泄水巷；采用多种物探手段进一步查明矿井内的构造发育情况，以便提前做好过断层的防治水工作。3、在形成采面之前，应先打区段泄水巷（兼作下区段的回风顺槽）泄水，以保证采面的回采安全。4、由于该矿井没有综采的历史，为保证综采设备的顺利运输、安装、运行，需对井上、下部分环节进行配置和改造，如井下-20m主石门巷道高度较低，不利于大型设备的运输，就应该及时的进行扩修，从而保证生产的顺利进行，又如根据综采生产配风要求，在采区的回风通道中，采区总回风上山、采区总回风平巷等断面过小，风速超限，达不到规程要求，就必须进行工程补套或环节改造。5、在主下山采区二1煤层回采之前，必须对该矿-270m水平泵房、水仓及变电所进行核算，根据设计要求进行扩容或扩建工作。6、为应对井下突发事故的发生，加强职工日常职业，培训提高职工素质，熟悉避灾路线。因此，只有解决以上各问题，才能保证矿井技改后的顺利开采。第一章 矿井概况及地质特征第一节 矿井概况一、交通位置矿山有公路与外界相通，东北至禹州市5km，至许昌市33km，北部1.5km左右有许昌禹州地方铁路穿过，至许昌与京广铁路相连。禹州市与新郑市、许昌市、郏县、平顶山市均有公路相连，交通十分便利。详见交通位置示意图1-1-1。图1-1-1二、开采范围技术改造后投产的采区位于井田中部，-270m运输大巷下部，东起I采区断层，西至井田西部边界，南（深部）以-400m水平为界，北（浅部）至-300m二1煤层等高线；采区标高范围：上限标高为 -300m，下限为 -400m，地面标高为 +165m，煤层埋深465565m。采区走向长2900m，倾斜斜长413m，面积约0.85km2。三、地形及地貌特征本区为丘陵区，海拔高度为+125.3+309.35m，相对高差184m左右。区内地势中间高四周低，西部高东部低，冲沟发育，有利于地表水排泄。四、地表水本区地表水系不发育，仅在井田北部边界外有发源于嵩山南麓属淮河水系的颍河，自西北向东南流过，河谷宽150320m，历年最大流量1720m3/s（1957年7月10日），最小近于零（1958年12月10日、1970年1月12日，实际受上游水库控制而减小）；年最大迳流量8.772108m3（1964年），最小0.082108m3（1960年）；最高水位标高+130.85m（1974年8月7日），最低+102.12m（1953年6月4日）。颍河上游的禹州市白沙镇筑水库一座，配有人工灌渠直达矿区北部边界外的郭村、秦村一带，当灌渠放水时地下水位升高。此外，矿区内还有数条人工改造的河溪，仅在丰水期补给地下水和汇集地表水，形成季节性地表迳流。五、气象及地震本区属大陆性半干旱气候，根据禹州气象站历年的观测记载，年平均降水量为664.4mm，最大降水量为1076.0mm(1964年)，最小降水量为439.9mm(1968年)，降水量多集中在69月。年平均气温14.4，最高气温42.9（1972年6月11日），最低温-13.9（1958年1月6日）。最大风速19m/s，冬季多东北风，夏季多东南风。历年霜冻期为11月至翌年3月，最大冻土深度200mm。据国家地震局编制的地震烈度区划图，本区属低于地震烈度六度区。据禹州市志记载，公元前5年至1949年发生地震13次，其中大震3次。解放后，成立了禹州市地震观测台，1966年至1980年先后观测到地震10次，其中2级以上6次。1975年至1993年18年间，汝州、郏县、禹州三地发生28次地震，震级一般2.13.5级，最大4.7级。本地区地震频繁，说明新构造活动强烈。本设计震烈度暂按6度考虑。六、经济概况区内经济较为繁荣。工业以煤炭、建材、陶瓷为主；农业以小麦、玉米、烟叶为主；牧业以牛、羊为主；矿产资源主要有煤炭、铝土矿、耐火粘土矿、水泥灰岩等。第二节 地质特征一、地质构造（一）、地层根据钻孔揭露、地表出露及区域资料，本区地层由老到新有：上寒武统长山组；中石炭统本溪组、上石炭统太原组；下二叠统山西组、下石盒子组，上二叠统上石盒子组、石千峰组及第四系。平顶山砂岩在三峰山东、西峰一带出露，三峰山北有上石盒子组地层零星出露。总厚度约1103m。其中上石炭统太原组上二叠统上石盒子组为含煤地层，含煤52层，总厚706.5m。由老到新分述如下：寒武系（）1、上寒武统（3）据区域资料，为一套海相碳酸盐岩沉积。长山组（3ch）：厚65m，浅灰色、灰色白云质灰岩，上部中厚层状，下部薄层状；夹泥质条带，下部夹黄绿色泥岩。与下伏崮山组整合接触。石炭系（C）1、中石炭统（C2）本溪组（C2b）：厚3.57.5m，平均4.5m，灰色铝质泥岩，块状，偶含紫斑，具鲕粒，含黄铁矿散晶及结核。本组属泻湖海湾相沉积，层位稳定，是对比的良好标志。与下伏寒武系地层呈角度不整合接触。主要化石有：Lepidodenolron oculus-felis 猫眼鳞木Sphenopteris parbaeumleri 凸模楔羊齿2、上石炭统太原组（C3t）一煤段下界起于铝质泥岩顶界，上界止于L11灰岩（泥灰岩、致密泥岩）顶界，厚64.577m，平均68.5m。由深灰色厚层状石灰岩、泥岩、细、中粒砂岩及煤组成，含石灰岩11层，煤及炭质泥岩6层。煤层均不可采。与下伏本溪组地层整合接触。依岩性组合特征分为下部石灰岩段、中部砂泥岩段及上部石灰岩段三个岩性段。下部石灰岩段：上界止于L4灰岩顶界面，平均厚度20.5m；中部砂泥岩段：上界止于L7灰岩顶界面，平均厚度16m；上部石灰岩段：上界止于L11灰岩顶界面，平均厚度32m。主要动物化石有：Schwagerina sp. 希瓦格蜓Dictyoclostus sp. 网格长身贝Schubertella sp. 苏伯特蜓Quasifusulina longissima 长似纺缍蜓S. elongates 细长曲鄂刺Quasifusulina cayeuxi 凯佑氏似纺缍蜓Schwagerina cervicalis. 枕形希瓦格蜓Chonetes carbonifera 石炭戟贝二叠系（P）根据古植物群面貌及岩石组合特征，二叠系含煤地层自下而上划分为下统的山西组、下石盒子组和上统的上石盒子组及石千峰组，各组的上界依次为砂锅窑砂岩（Ss）、田家沟砂岩（St）和平顶山砂岩（Sp）的底界，各组之间以及与下伏石炭系太原组之间均为整合接触。山西组、下石盒子组及上石盒子组为含煤地层，总厚度638m。根据沉积旋回、煤岩层组合特征划分为八个煤段，含煤46层，其中山西组为二煤段，下石盒子组划分为三六煤段，上石盒子组划分为七九煤段。1、下二叠统（P1）（1）山西组（P1s）二煤段为二1煤赋存层位。厚度6683m，平均70m。由深灰、黑灰色泥岩、砂质泥岩及细、中粒砂岩及煤层组成，含煤及炭质泥岩7层，其中下部的二1煤层为主要可采煤层，其余煤层均不可采，二3煤层偶达可采厚度。依其岩性组合特征自下而上划分为：二1煤段、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫泥岩段。二1煤段：上界止于大占砂岩底界，平均厚度10m。大占砂岩段：上界止于大占砂岩顶界，平均厚度21m。香炭砂岩段：上界止于小紫泥岩底界，平均厚度21m。小紫泥岩段：平均厚度18m。植物化石丰富，主要有：Lepidodendron posthumil 斜方鳞木L. oculus-felis 猫眼鳞木L. acutangulum 锐角鳞木Stigmaria ficoides 脐根座Callipterdium koraiense 朝鲜丽羊齿Cordaites principalis 带科达Palaeoneilo sp. 古尼罗哈Spbenophyllum kawsakii 马齿楔叶S. cf. minor 宽卵楔叶Cladophlebis cf. manchurica 东北枝脉蕨（2）下石盒子组（P1x）划分为三、四、五、六煤段，含煤及炭质泥岩22层。平均厚310m。三煤段：厚度73100m，平均81m。按其岩性组合特征自下而上划分为三个清晰的岩性段：下部砂锅窑砂岩段、中部大紫泥岩段及上部泥岩段。其中砂锅窑砂岩（Ss）为浅灰绿灰色中、粗粒石英砂岩，次棱角次圆状，分选中等，硅质胶结，大型板状交错层理及平行层理；下部粗粒，上部中粒，正粒序，底部含石英、燧石砾及泥砾，局部为细砾岩。该层砂岩层位稳定，易于对比，为本区主要标志层之一。上部泥岩段偶含薄煤及炭质泥岩层位8层，均不可采；含舌形贝和丰富植物化石，其下为含菱铁质颗粒的细粒砂岩，含少量紫斑、暗斑。主要植物化石有：Plagiozomites oblongifolius 椭圆斜羽叶Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶L. cf. heianensis 平安瓣轮叶Taeniopteris sp. 带羊齿Lingula sp. 舌形贝四煤段：厚度5585m，平均66m。由灰色中、细粒砂岩，灰绿深灰色泥岩、砂质泥岩组成。底部为浅灰灰绿色菱铁质细中粒岩屑石英砂岩（S4），本煤段下部及上部含紫斑、暗斑；中部含丰富的植物化石，夹薄煤及炭质泥岩7层，均不可采。其中四2、四3、四6煤层较发育，偶达可采厚度。主要动植物化石有：S. sino-coreanum 中朝楔叶Neuropteridium coreanicum 朝鲜准脉羊齿N.? nervosum 密脉羽羊齿Pelourdea cf. hallei 匙剑叶Lingula sp. 舌形贝五煤段：厚度5986m，平均78m。由浅灰色中粒砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩组成。底部为浅灰色中、细粒长石石英砂岩（S5）；中部含丰富的植物化石碎片、煤及炭质泥岩6层，其中五1、五2、五3煤层较发育。含舌形贝和丰富植物化石，常见有：Lingula sp. 舌形贝Plagioxamites oblongifolius 椭圆斜羽叶Toeniopteris sp. 带羊齿P. taiyuanensis 太原栉羊齿Neuropteridium coreanicum 朝鲜准脉羊齿六煤段：厚度7297m，平均85m。由灰白浅灰色中、粗粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成；底部为灰白色浅灰色中粒岩屑石英砂岩（S6）。煤段下部及上部含大量紫斑、铝质及菱铁矿鲕粒；中部为厚层状细粒砂岩夹泥岩、粉砂岩，含煤1层（六2），局部可采。其上泥岩含植物化石碎片。主要植物化石有：Lingula sp. 舌形贝Lepidodendron oculus-felis. 猫眼鳞木Lepidostrobus sp. 鳞孢惠Neuropteris sp. 脉羊齿Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶Chiropteris reniformis 肾掌蕨2、上二叠统（P2）（1）上石盒子组（P2s）平均厚258m。划分为七、八、九煤段，含煤及炭质泥岩层位17层。七煤段：厚度7991m，平均82m。由灰白浅灰色中粒砂岩、深灰、绿灰色泥岩、砂质泥岩组成。底部为浅灰灰白色厚层状中、粗粒石英砂岩，俗称田家沟砂岩（St），下部粗粒，局部含石英细砾；全区稳定，易于对比，为本区主要标志层之一。厚度0.8019.60m，平均7.00m。煤段下部及上部含紫斑、暗斑，上部泥岩含菱铁质，中部含煤及炭质泥岩6层，其中七1、七2、七3煤较发育，七2煤大部可采。含舌形贝及植物化石。主要化石有：Lingula sp. 舌形贝Lobatannularia sp. 瓣轮叶P. lativenosa 厚脉栉羊齿Clabophlebis cf permica 二叠枝脉蕨Compsopteris contracta 基缩蕉羊齿Gigantonoclea lagrelil 波缘单网羊齿G. rosulata 莲座单网羊齿Chiropteris reniformis 肾掌蕨八煤段：厚度6696m，平均78m。由浅灰灰白色中粒砂岩、深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成。底部为浅灰灰白色细、中粒长石岩屑石英砂岩（S8）；煤段下部及上部含紫斑、暗斑；中部含煤及炭质泥岩6层，均不可采，其中八3煤较发育。含植物化石，中部夹由隐晶质石英和粘土质组成的硅质海绵岩，单层厚度小于0.50m，为对比的良好标志。主要植物化石有：Clabophlebis permica 二叠枝脉蕨Compsopteris controcta 基缩蕉羊齿Gigantonoclea sp. 单网羊齿Rhipidopsis sp. 扇叶Chiropteris reniformis 肾掌蕨九煤段：厚度95123m，平均厚98m。由灰白浅灰色细、中粒砂岩，深灰、绿灰色泥岩、砂质泥岩组成。底部为浅灰灰白色细、中粒长石石英砂岩（S9），俗称大风口砂岩；该层较发育，为较好的标志层。煤段下部及上部含紫斑、铝质及菱铁矿鲕粒；中部含少量植物化石碎片。偶含煤及炭质泥岩5层。主要植物化石有：Sphenophyllum sp. 楔叶Lobatannularia sp. 瓣轮叶Clabophlebis sp. 枝脉蕨Giantonoclea sp. 单网羊齿Pseudorhipidopsis brevicaulis 异叶Chiropteris reniformis 肾掌蕨（2）石千峰组（P2sh）下界起于平顶山砂岩底，本矿区仅保留第三段泥灰岩段下部及以下地层，最大厚度231m左右。本组为一套不含煤层的陆缘近海湖沉积。本组各段地层整合接触。平顶山砂岩分布于矿区中部三峰山东、西峰一带。第一段（平顶山砂岩段P2sh1）：厚度5993m，平均厚80m，为灰白色厚巨厚层状中、粗粒长石石英砂岩，下部含砾，具大型板状交错层理。本段砂岩质硬，常形成单面山地貌。为煤系地层上覆的良好标志层，俗称平顶山砂岩（Sp）。第二段（砂泥岩段P2sh2）：厚度6894m，平均厚73m，由暗紫红色、浅绿灰色砂质泥岩、粉砂岩及浅灰色中粗粒砂岩组成。泥岩、砂质泥岩具绿斑，局部夹有灰色斑块，含铝土质。砂岩为硅质胶结，具波状及交错层理，具裂隙。第三段（泥灰岩段P2sh3）：钻孔揭露最大厚度78m，由紫红色泥岩、砂质泥岩及浅灰、灰绿色细、中粒砂岩、粉砂岩组成。下部砂岩铁质胶结，具铁质浸染，砂质泥岩、粉砂岩薄层状，含钙质结核。第四系（Q）：矿区内除中部三峰山东、西峰一带及其北部有基岩零星出露外，其余地段均为第四系所覆盖，钻孔穿见最大厚度96.16m。岩性以亚粘土为主，含砂砾石、砾石层。山区为残积坡积物，其余范围为洪积、冲积物。与下伏地层呈角度不整合接触。（二）、断层本矿区位于景家洼向斜北东翼，基本构造形态为一单斜构造，局部发育小褶曲。地层走向近东西向，倾向南，矿区范围内有一定变化。断裂构造为正断层，以北西向为主，主要断层有虎头山正断层（F1）、苏王口正断层（F17）、F58、F采1、F采2、F采3等。从区域及井田构造特征及规律分析，F1断层形成于前，其它断层为其派生和伴生断层。1、虎头山正断层（F1）：为矿区北部边界断层，地表沿杨园、刘垌、桃树园沟一线展布，延展长度大于5km，区内长度约4.2km，断层走向102130，倾向1240，倾角5567。该断层有0278、0241、02310、0225、0206、01917孔等7个钻孔穿见，地震J215线、J117线Tc波错断，地层断距280427m，落差300400m。该断层控制可靠，已详细查明。2、苏王口正断层（F17）：为F1支断层，位于矿区东部，地表沿五二零粮店、营房一线展布，向西交于虎头山正断层（F1），延展长度大于1.8km，区内长度240m。断层走向100126，倾向1036，倾角5664，该断层区内无钻孔穿见，区外有0224、02123、02014孔穿见。地层断距24100m，落差1080m。该断层控制可靠，已查明。3、F58：正断层，为F1支断层，位于0225孔附近，全长约230m。断层走向60，倾向330，倾角44，地层断距10m，落差10m。该断层有0225孔穿见，已查明。4、F采1：正断层，为F1支断层，位于矿区北部边界附近，该断层由井巷工程揭露，切割二1煤层，向西交于虎头山正断层（F1），区内长度1.3km，断层走向130，倾向220，倾角60，落差024m。该断层控制可靠，已查明。5、F采2：正断层，位于矿区中部，该断层由井巷工程及采区工作面揭露，切割六2、七2煤层，延展长度大于2.5km，区内长度约1.2km，断层走向115，倾向205，倾角52，落差5m。该断层控制可靠，已查明。6、F采3：正断层，位于矿区西南部，该断层由井巷工程揭露，切割六2、七2煤层，延展长度大于1.9km，区内长度1.7km，断层走向135，倾向225，倾角5060，落差1012m，该断层控制可靠，已查明。六2、七2煤层另有小断层数十条，落差多为14m，均由采面及井巷工程揭露。详见六2、七2煤层底板等高线及资源储量估算图。本矿区构造复杂程度为中等。下山采区西部边界为不可采薄煤带，东部边界为I采区断层，据建井及初期投产期间，北风井、专回、东轨道上山、11050回风平巷四条巷道揭露情况分析，该断层走向NE130，倾向南西，断层落差0-24m，根据矿井范围内钻孔地质资料分析，其它无大的地质变化。另外，据02710、0292、0257补孔及02326号钻孔资料分析，该矿井内煤层埋藏不太稳定，顶底板局部地段起伏变化较大，煤层厚薄不均匀，矿井西翼中部煤厚7.94m，西翼边界不可采薄煤带，煤厚0.19m，且矿井西翼内伪顶较厚0.81.53m，岩性为碳质页岩及泥岩互层，与直接顶接触面光滑，摩擦力小，对掘进支护工作会造成相当大的难度；而该矿井内东翼无伪顶，大占砂岩直接压煤，厚度约22.95m，地质构造简单，煤层埋藏稳定，厚度2.073.49m；非常有利于掘进工作；而对采煤工作面的生产会造成一定的影响。（三）、岩浆侵入体及古河床冲刷等情况根据至今收到的地质资料，该井田内尚未发现岩浆侵入体及古河床冲刷现象。也没发现岩溶陷落柱。二、煤层及煤质：（一）、煤层本区内含煤地层为上石炭统太原组、下二叠统山西组和下石盒子组及上二叠统上石盒子组，含煤地层总厚度706.5m；划分为九个煤段，共含煤及炭质泥岩52层，山西组和下石盒子组为主要含煤地层。太原组含煤及炭质泥岩6层，均不可采；山西组含煤及炭质泥岩7层，其中二1煤为主要可采煤层，其余煤层均不可采，二3煤层偶达可采厚度；下石盒子组含煤22层，其中四2、四3、四6、五2、五3、六2煤层较发育，六2煤层局部可采；上石盒子组含煤及炭质泥岩17层，其中七1、七2、七3、八3煤层较发育，七2煤层大部可采。常见煤层3层（二1、六2、七2），分布于山西组、下石盒子组六煤段及上石盒子组七煤段。山西组下部二1煤层为主要可采煤层，六2煤层局部可采，七2煤层大部可采，其余煤层均为不可采煤层，其中二3、四6、五3煤层偶达可采厚度。煤层总厚度约12.50m，含煤系数1.77%。二1煤层：为新峰四矿主要开采煤层，其位于山西组下部，厚0.419.61m，平均厚度4.10m，一般厚度35m。简单结构，偶含夹矸，偶尔分叉为二、二煤。二1煤层属厚煤层，煤层可采性指数0.97，厚度变异系数40%，基本全区可采，属较稳定煤层。据该矿井内现有02710、0257补及02326号钻孔资料表明，煤层厚度变化较大，东南部较厚。（二）、煤质二1煤，黑色，煤层以粉状为主，粒状次之。煤的真密度1.46t/m3，视密度1.37t/m3，孔隙率6.2%。本区二1煤的属以中灰、中硫为主、高热值煤，由于属极难选煤，工业用途以动力用煤为主。六2煤，黑色，玻璃光泽，节理较发育，硬度大，块状为主，视密度1.56t/m3，孔隙率6.8%。七2煤，黑色，玻璃光泽，多为粒状及块状，视密度1.48t/m3。二1煤原煤灰分平均18.40%，含硫量为0.69%，含磷量平均0.006%，挥发份为17.37%，发热量为29.22MJ/kg，煤质情况见表1-2-1。煤层名称灰分（%）挥发分（%）含磷（%）含 硫（%）发热量（MJ/kg）工 业牌 号二118.4017.370.0060.6929.22瘦煤 煤质情况表 表1-2-1三、煤层顶底板二1煤层顶板为大占砂岩（Sd）：浅灰色灰色，中厚层状，细、中粒长石岩屑石英砂岩，主要成份以石英为主，次为长石、岩屑，次棱角次圆状，分选中等，硅泥质胶结，层面富含炭质及白云母，局部相变为砂质泥岩；具板状、楔形交错层理；重矿物有锆石、电气石，少许海绿石；厚022.50m，一般厚715m，全区稳定。大占砂岩一般为煤层直接顶板，与煤层呈冲刷接触关系，局部与煤层直接顶板薄层深灰色泥岩（伪顶）正常沉积接触，对煤层厚度有一定影响。煤层底板以深灰色砂质泥岩夹砂质条带或灰色细粒砂岩夹泥质条带为主，薄层状，含白云母、植物化石碎片、菱铁质结核和黄铁矿晶体，具生物潜穴，透镜状、压扁、缓波状层理发育。为确定二1煤的重要标志之一，与上覆二1煤层为连续沉积接触。煤层间接底板L11灰岩（或含硅质菱铁质泥岩）是晚石炭世末期泻湖海湾沉积；煤层是在广阔滨海平原上出现的泥炭沼泽沉积；煤层顶板大占砂岩为三角洲前缘相分流河道、分流间湾沉积。二1煤层顶板：据该矿井周边巷道揭露情况及该矿井内02710、0257补钻孔资料分析，设计采区下山西翼有一层厚1.53m的中粒石英砂岩、泥岩伪顶，其上为大占砂岩直接顶，厚度27.48m，其中有三层泥岩及砂质泥岩夹矸，厚度由下向上分别为1.77m、1.08m、1.24m；而该下山东翼为大占砂岩直接顶压煤，厚度22.95m，岩性为细、粗粒砂岩。成份以石英为主，含长石及云母，以钙质、硅质、泥质胶结，岩性较均匀、坚硬。二1煤层底板：底板多为粉砂岩，砂质泥岩，局部夹细粒砂岩，厚度一般在7.317.34m之间。顶板岩性有利于掘进工作，但对采面生产会有不利因素，在回采过程中，会出现采空区悬顶面积大，初次来压时间长，周期来压规律不明显等不安全隐患。煤层顶底板情况见表1-2-2。 煤层顶底板情况表 表1-2-2煤层类别岩石名称厚度（m）主要岩性特征（含水性）二1顶板伪顶西翼细中粒砂岩、砂质泥岩1.53浅灰色、层面富含炭质及白母云片东翼无直接顶大占砂岩22.95-27.48成份以石英为主，含长石及云母，以钙质、硅质、泥质胶结，岩性较均匀、坚硬。老顶细中粒砂岩底板直接底粉砂岩、砂质泥岩7.31深灰色、含大量植物化石层面含白母云片老底细砂岩四、水文地质(一)、含水层与隔水层二1煤层基本全区可采，为本矿主要可采煤层；七2煤层为大部可采煤层，六2煤层为局部可采煤层。据梁北一井精查报告及新峰四矿提供的有关资料，将二1、六2、七2煤层顶、底板直接和间接含水层、隔水层分述如下：1、含水层（1）寒武系白云质灰岩岩溶裂隙含水层上距二1煤层底板约77.44m（0241孔）88.60m（观6孔），平均83.02m，是二1煤层底板的间接充水含水层。区内揭露寒武系地层的钻孔有0241、观3、观4、观5四个，最大揭露厚度45.50m（观4孔）；抽水试验3次，原始水位标高+140.63（0241孔），现今水位标高+33.89+66.57m，q=0.00010.0496L/(sm)，K=0.00050.1487m/d；矿化度为0.4160.504g/L，PH值=7.757.9，水质类型：HCO3SO4CaMg或HCO3Cl（K+Na）Mg；岩溶和裂隙不甚发育，地下水补给来源贫乏，为高水头富水性弱的岩溶裂隙承压水且富水性极不均一。但考虑区域含水层的富水特征，矿区钻孔均未揭露中统徐庄组和张夏组强含水层，同时矿区内虎头山正断层落差大于300m。所以，对于具有较高水头压力的该含水层应采取相应的防范措施。矿区东部的富水性强于矿区西部。新峰一矿的多次突水淹井和新龙矿的最近一次突水淹井，水源均为该含水层。（2）太原组下段石灰岩岩溶裂隙含水层（组）包括L4L1石灰岩，L4石灰岩上距二1煤层底板54.0065.55m，平均58.94m，是二1煤层底板的间接充水含水层（组）。区内全揭露的钻孔有7个（包括6个井下观测孔），最大厚度28.90m（观3），最小厚度13.00m（观4），平均20.12m，其中石灰岩厚10.6014.60m，平均11.98m， L1L3合并，比较稳定。区内无单独抽水资料，观1和观6的放水试验均与L7混放。据梁北一井资料，抽水试验2次，原始水位标高+143.24m，q=0.0362L/(sm)，K=0.857m/d；矿化度为0.2320.389g/L，PH值=7.07.3，水质类型：HCO3MgCa；灰岩化学分析：CaO占18.1355.01%；岩溶和裂隙均不发育，属富水性弱的裂隙岩溶承压水，且富水性极不均一。在断层影响带内，应有防范措施（包括对其高水头所造成的工程地质问题的治理）。矿区东部富水性强于矿区西部。（3）太原组上段石灰岩岩溶裂隙含水层（组）包括L11L7灰岩，其中L7和L9灰岩比较稳定。L9灰岩上距二1煤层底板7.85m（0275孔）27.70m（观5孔），平均16.42m，是二1煤层底板的直接充水含水层（组）。区内全揭露的钻孔有9个（包括6个井下观测孔），最大厚度37.30m（观2），最小厚度18.70m（0241孔），平均厚32.56m，其中石灰岩厚7.7015.40m，平均11.60m，以往区内无抽水资料。据梁北一井资料，抽水试验5次，水量差异很大，其中01925孔（F1以南）被抽干；水位标高+94.09+143.71m，q=0.00005230.0409L/(sm)，PH值=7.38.1，水质类型：HCO3CaMg或HCO3K+Na；灰岩化学分析：CaO占28.1054.22%，其次为SiO2和MgO；除断层影响带外，岩溶和裂隙均不发育，为富水性弱的裂隙岩溶承压水，且富水性极不均一，但该层（组）距二1煤层底板最近，是决定矿井充水的重要因素。另据新峰四矿井下水文观测孔观2资料，水位标高-170.18m，q=0.0094L/(sm)，K=0.0758m/d。矿区东部富水性强于矿区西部。（4）二1煤层顶板砂岩裂隙含水层（组）由砂锅窑砂岩（Ss）至二1煤层顶板之间的细粒至含砾粗粒砂岩构成复合含水层（组），是二1煤层顶板的直接充水含水层（组）。区内全揭露的钻孔有21个，含水层最大厚度56.98m（0257补），最小厚度20.55m（0226孔），平均厚40.51m，区内无抽水资料。据梁北一井报告资料，抽水试验3次，水位标高+118.53+129.82m，q=0.00040.0885L/(sm)，K=0.00240.4444m/d；矿化度0.4390.586g/L，PH值=7.458.1，水质类型：HCO3K+Na；因组合砂岩厚度较大（一般40m），所以，即使在断层附近，裂隙发育亦不均一，更因补给来源不足，形成富水性弱的裂隙承压水。开采初期，该层（组）是决定矿井排水量的主要因素。（5）六2煤层顶板砂岩裂隙含水层（组）六2煤层顶板砂岩含水层一般由六2煤层顶板以上40m范围的24层厚层状细粗粒砂岩组成，厚度3.3620.96m，平均12.57m，区内及梁北一井范围内无抽水资料。据李楼井田资料，水位标高+136.43+197.53m，降深21.5643.95m，涌水量0.05090.0791L/s，q=0.001160.00367L/(sm)，水质类型：HCO3Na，矿化度0.678g/L。裂隙不发育，为富水性弱的裂隙承压水。（6）七2煤层顶板砂岩裂隙含水层（组）由七/八煤段分界砂岩（S8）至七2煤层顶板之间的砂岩组成复合含水层（组），是七2煤层顶板的直接充水含水层（组）。含水层厚度7.9122.94m，平均厚14.34m，区内无抽水钻孔。据梁北一井报告资料，抽水试验1次，水位标高+112.44m，q=0.0331L/(sm)，K=0.31m/d；矿化度为0.446g/L，PH值=7.9，水质类型：HCO3（K+Na）Mg；为富水性弱的裂隙承压水。现采七2煤层的生产矿井，均未见永久的固定出水点，但常遇该含水层的微量淋水。浅部煤层露头与上覆第四系上部砂砾石强含水层直接接触，尤其本矿区，在开采七2煤层时，应特别注意第四系的补给。（7）平顶山组砂岩裂隙含水层覆于含煤地层之上，为厚巨厚层状粗粒长石石英砂岩，钻孔揭露最大厚度94.19m（0291孔）。井田南部的剥蚀残丘上大片出露，受大气降水补给；水位标高+124.14m，q=1.444L/(sm)，K=1.977m/d，属富水性中等的裂隙承压水。当钻孔在局部承压地段揭露该层时，地下水涌出地表，对供水颇有意义。（8）第四系孔隙含水层（组）由2层或2层以上砂砾石组成，埋深525m，下界最大深度85m。30m以上为主要含水层，以下则多呈固结状，且夹亚粘土或亚砂土。抽水试验3次，水位标高+114.59+143.74m，q=0.005393.233L/(sm)，K=0.011513.84m/d；矿化度为0.1910.656g/L，PH值=7.47.8，水质类型为HCO3CaMg或HCO3Ca（K+Na）；为富水性强的孔隙潜水承压水。以大气降水和西部的孔隙潜水为补给来源，埋藏浅，水量充沛。工农业用水多取于该层。2、隔水层自下而上分述如下：本溪组铝质泥岩段：由铝质泥岩和铝土岩组成，厚3.57.5m，平均厚度4.5m左右。太原组中部砂泥岩段：主要由砂质泥岩和坚硬的中粒砂岩（俗称胡石砂岩）组成，平均厚度7.5m左右。太原组下部及上部灰岩段中局部赋存的细中粒砂岩，致密坚硬，节理、裂隙不甚发育。附近生产矿进（新峰一矿及五矿）未见有水溢出，亦视为隔水层。L9顶界至二1煤层底板，主要由泥岩、砂质泥岩、及粉细砂岩夹薄层石灰岩组成，厚7.8527.70m，平均厚16.42m，自然状态下为隔水层，但在采动破坏后，失去隔水作用，致使C含水层的水直接进入矿井。含煤地层的三、四、五、六、七、八、九煤段和第四系含水层（组）的下部地层，就岩性组合而言，可视为相对隔水层，可由三、九煤段砂岩抽水资料证实。在无构造破坏地段，均可阻隔含水层间的水力联系。第四系含水层间的中部亚粘土：主要为厚至巨厚层状的亚粘土或粘土、亚砂土组成。（三）、断层的导水性及防水煤柱矿区北部边界断层虎头山正断层（F1），以及次一级的派生断裂与褶皱所导致的裂隙，是沟通地下水的主要通道。其富水程度，决定于断层上、下盘对口部位的岩性，而且与埋深有关。矿区内断层的导水及富水性与其两盘对口部位的岩性有关，特别是虎头山正断层，其导水和富水性无论在垂向或横向上都颇不均一，对可能出现临时或持续较长时间的出水点和遇断层引起的复杂工程地质问题亦应注意防范。I采区正断层，为建井期间及投产期间所揭露断层，依据北风井，采区总回风上山、东轨道上山、东区11050回风平巷四条巷道揭露情况分析，该断层导水性能差，虽断层水造成突水淹井的可能性较小，但在生产过程中不能麻痹大意，应采取相应的措施防范于未然，为此，该矿井东部边界特留设防水煤柱50m。首采工作面风巷以上受老空水威胁，预计积水量约17万m3，水压高差45m，压力44.1104Pa，其防水煤柱预留设依据：Bc=0.5M 其中：Bc-煤柱宽度m安全系数，一般取210取5M煤层厚度mPa作用于煤柱上的静水压力Kpt煤层的允许抗拉强度 Bc=0.553.7344.1104/0.5105=47.6m根据计算预留防水煤柱50m。（四）、充水水源新峰四矿矿井充水水源主要为地下水，其次为老空区或老窑水、大气降水及地表水。1、地下水二1煤层顶底板含水层、六2煤层顶板含水层、七2煤层顶板含水层是矿井的直接充水水源，其中六2、七2煤层顶板含水层厚度小，富水性弱，在矿井涌水量中所占比例较小，开采时易被疏干，且六2、七2煤层现已停采，因此二1煤层顶底板直接充水含水层是矿井直接充水的主要水源。二1煤层底板间接充水含水层是直接充水含水层和矿井充水的补给水源，寒武系含水层和太原组下段含水层为主要补给水源，通过断层带对二1煤层底板含水层进行补给，或通过断层破碎带直接造成矿井充水或突水。另外第四系含水层也可通过断层带或基岩风化带补给上述各含水层。2、大气降水与地表水本区属大陆性半干旱气候，根据禹州气象站历年的观测记载，年平均降水量为664.4mm，最大降水量为1076.0mm(1964年)，最小降水量为439.9mm(1968年)，降水量多集中在69月。年平均气温14.4，最高气温42.9（1972年6月11日），最低温-13.9（1958年1月6日）。最大风速19m/s，冬季多东北风，夏季多东南风。历年霜冻期为11月至翌年3月，最大冻土深度200mm。本区地表水系不发育，仅在井田北部边界外有发源于嵩山南麓属淮河水系的颍河，自西北向东南流过，河床宽300500m，历年最大流量1720m3/s（1957年7月10日），最小近于零（1958年12月10日、1970年1月12日，实际受上游水库控制而减小）；年最大迳流量8.772108m3（1964年），最小0.082108m3（1960年）；最高水位标高+130.85m（1974年8月7日），最低+102.12m（1953年6月4日）。颍河上游的禹州市白沙镇筑水库一座，配有人工灌渠直达矿区北部边界外的郭村、秦村一带，当灌渠放水时地下水位升高。此外，矿区内还有数条人工改造的河溪，仅在丰水期补给地下水和汇集地表水，形成季节性地表迳流。矿区西、南部为丘陵，呈东西走向的剥蚀残丘地貌景观。主峰三峰山是由平顶山砂岩组成的单面山地貌，标高自西（+325m）向东逐渐变低（200m）。矿区位于三峰山北麓的斜坡地带，地面标高+180+140m，坡降达5.34%10.93%。剥蚀残丘的两侧，冲沟发育，切割较深，一般切割深度2030m。由于地形切割，区内没有常年性地表水体。矿区北、东部被第四系覆盖，主要为黄土，其次为冲积、坡积堆积物，厚度096.16m，对大气降水向地下水的渗漏补给有一定隔阻作用，加之区内二叠系可采煤层顶板砂岩及石炭系、寒武系各灰岩含水层出露不良，且地表排泄条件良好，不利于降水的渗漏补给。因此，大气降水与地表水对矿井地下水的补给有限，对井田的开采不会造成大的威胁。3、老空区及老窑积水本矿及附近开采六2、七2煤层小煤矿均有大面积的采空区，采空区积水由大气降水、地表水和地下水汇集而成，积水量具有明显的季节性动态变化，其通过保护煤柱薄弱点向原六2、七2煤层巷道及工作面充水。因二1煤层顶板距六2煤层底板垂距260m，不会对二1煤层开采造成太大影响，但在实际生产过程中，不能麻痹大意，应对六2、七2采空区下开采顶板水进行化验分析，及时采取措施，进行处理。（五）、充水通道1、底板灰岩岩溶裂隙巷道掘进和煤层开采揭露或接近含水层时，地下水通过岩溶裂隙或底鼓突水的形式向矿井渗水或涌水。2、顶板砂岩裂隙开采初期地下水通过砂岩裂隙以渗水的形式充水，回采冒落后多以淋水形式充水。3、断层断层以两种形式导致矿井涌水或突水。（1）断层带以涌水或突水的形式向矿井充水断层破坏了上、下不同含水层之间隔水层的隔水性能，在垂向上沟通了相互之间的水力联系。矿井疏干时，在高水头压力和矿压作用下，断层导水性不断加强，致使间接充水含水层的水通过断层带向矿井涌水或突水，对矿井威胁较大。（2）断层对口部位向矿井涌水或突水因断层错动致使二1煤层顶、底板直接充水含水层分别与其它含水层对接，对口部位含水层中的水将通过断层直接或间接向矿井涌水或突水。4、钻孔封孔质量不合格的钻孔和未进行钻孔封闭的钻孔，是矿井充水的又一通道，对矿井危害较大，开采时应特别重视。据本次统计结果，未封孔及泥浆充填的钻孔有：G1、G4、0257、新5、D1等5孔，无封孔资料的钻孔有：0283、0265、0245、0256、0239、0232、0219、0284、401、0285、0275等11孔，封孔质量不合格的钻孔有：0291、0273、0257补等3孔。因此，尤其在采煤工作面生产过程中，随着顶板的跨落，顶板砂锅窑砂岩涌水会对采面生产系统造成相当大的不利因素，在布置采区及采面时，首先要考虑排水系统。矿井-400m水平正常涌水量为190m3/h，最大涌水量为323m3/h。主下山采区正常涌水量为122.25m3/h，最大涌水量为207.83m3/h。五、瓦斯、煤尘、煤层自燃、地温等情况： （一）、瓦斯根据河南省煤田地质勘探公司地质四队于1986年11月编制的补充地质资料预测新峰四矿属高瓦斯矿井；建井期间，曾先后出现过瓦斯燃烧及瓦斯突出事故，后经重庆煤科院于96年12月鉴定以及豫煤安2006251号文件河南省煤炭工业局关于2005年度国有地方煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复的意见，新峰四矿为煤与瓦斯突出矿井。 （二）、煤尘通过对二1煤层所做的煤尘爆炸性鉴定试验，表明二1煤有煤尘爆炸性危险，二1煤爆炸指数为18.61（2004年7月鉴定）。煤尘爆炸性试验结果见：表1-2-3。煤尘爆炸性试验结果表 表1-2-3煤 层项目地点火焰长度（mm）岩粉用量（）煤尘爆炸指数（）结 论二1210机巷60018.03煤尘爆炸性危险216风巷50018.61（三）、煤的自燃据梁北一井精查报告，靠近四矿的二1、七2煤层数据显示二1、七2煤层自燃倾向等级为级，即不自燃煤（见表1-2-4）；另据2006年7月四矿送样至煤科总院重庆分院鉴定结果，二1煤层自燃倾向等级为级，即不易自燃煤；这说明，煤层在长期暴露情况下，其不自燃煤会向不易自燃煤甚至到易自燃煤方向发展，故生产中对长期暴露的巷道及废弃采面应采取措施，防止其进一步氧化而发生自燃事故。表1-2-4 煤层燃点测试结果表煤层采样地点工业分析（%）着火温度（）T（）自燃倾向分类MadAdVdafT氧T原T还七20209孔3773793858类，不自燃二101923孔37537638914类，不自燃二112160采面2.4111.6213.2540640743226类，不易自燃二111030采面2.5311.0213.3640541043025类，不易自燃 （四）、地温本矿区及周围共有8个钻孔进行了简易测温，测温工程量4570m。因禹州矿区无系统观测恒温带资料，故地温梯度计算采用平顶山矿区系统观测恒温带资料：恒温带深度25m，温度为17.2，井田平均地温梯度2.65/100m。矿区地温变化趋势：浅部低，深部高，大部属地温正常区。本矿-400m以浅基本是不存在热害。因此，在下山采区回采中，注意观测地温的变化情况，及时采取应对措施。六、地质勘探程度及存在问题（一）、矿井地质说明书编制情况通过对以往勘查资料、大量矿井地质资料及生产勘探资料的整理、分析研究和矿井调查工作，取得以下主要成果：1、详细查明了矿山地质构造特征，确定本矿区构造复杂程度为中等。2、详细查明了二1、六2、七2煤层的厚度、结构、产状等赋存情况，二1煤层为本矿主要可采煤层，基本全区可采但厚度有一定变化，厚度0.419.61m，平均4.10m，为较稳定煤层；六2煤层为局部可采煤层，厚度0.152.20m，平均1.10m，为不稳定煤层；七2煤层为大部可采煤层，厚度0.181.46m，平均0.77m，为较稳定煤层。3、查明了矿山水文地质特征及开采技术条件，二1煤层水文地质勘查类型属底板进水为主的水文地质条件中等的岩溶充水矿床，即第三类第