平禹四矿技术改造初设说明书G2

1、河南平禹煤电有限责任公司四矿河南平禹煤电有限责任公司四矿技术改造初步设计技术改造初步设计（修改）（修改）说说说说 明明 书书平顶山平煤设计院有限公司二一年八月河南平禹煤电有限责任公司四矿河南平禹煤电有限责任公司四矿技术改造初步设计技术改造初步设计（修改）（修改）说明书说明书工程编号：工程编号：C1004工程规模：工程规模：0.45Mt/a院院 长：长： 总总 工工 程程 师师： 项项目目负负责责人人： 平顶山平煤设计院有限公司二一年八月 设 计 人 员 名 单专 业姓 名职 称常 涛高级工程师康小卫工程师采 矿王登云工程师龚二伟工程师机 电廖 原工程师王锦华高级工程师电 气张立群高级工程师贾安

2、海高级工程师机 制张加恒高级工程师给排水桑宏伟高级工程师暖 通杨正一高级工程师环保张夏红工程师土 建黄 梅高级工程师薛学玲高级工程师林 卫高级经济师造价张亚平工程师 目目 录录前前 言言.1 1第一章第一章 矿井概况及地质特征矿井概况及地质特征.6 6第一节第一节 矿井概况矿井概况 .6第二节第二节 地质特征地质特征 .8第二章第二章 矿井生产现状矿井生产现状.3131第一节第一节 矿井现有生产概况矿井现有生产概况 .31第二节第二节 技术面貌技术面貌 .31第三节第三节 矿井现有生产情况分析矿井现有生产情况分析 .35第三章第三章 矿井开拓矿井开拓.3737第一节第一节 矿井边界及储量矿井边

3、界及储量 .37第二节第二节 矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限 .42第三节第三节 采区布置采区布置 .43第四节第四节 井筒及硐室井筒及硐室 .46第四章第四章 大巷运输及设备大巷运输及设备.4848第一节第一节 运输方式的选择运输方式的选择 .48第二节第二节 矿车矿车 .49第三节第三节 运输设备选型运输设备选型 .49第五章第五章 采区布置及装备采区布置及装备.5959第一节第一节 矿井设计及投产条件概述矿井设计及投产条件概述 .59第二节第二节 采煤方法采煤方法 .60 第三节第三节 采区布置采区布置 .64第四节第四节 巷道掘进巷道掘进 .67第六章第六章 通风

4、和安全通风和安全.7070第一节第一节 概概 况况 .70第二节第二节 矿井通风矿井通风 .71第三节第三节 降温措施降温措施 .80第四节第四节 灾害预防及安全装备灾害预防及安全装备 .81第五节第五节 瓦斯抽放及防突瓦斯抽放及防突 .92第七章第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备提升、通风、排水和压缩空气设备.106106第一节第一节 提升设备提升设备 .106第二节第二节 通风设备通风设备 .121第三节第三节 排水系统排水系统 .126第四节第四节 压风系统压风系统 .131第八章第八章 井下消防及洒水井下消防及洒水.134134第九章第九章 地面生产系统地面生产系统.137137第

5、一节第一节 煤质及其用途煤质及其用途 .137第二节第二节 煤的加工煤的加工 .137第三节第三节 生产系统生产系统 .137第四节第四节 辅助设施辅助设施 .138第十章第十章 场地运输场地运输.141141第一节第一节 概况概况 .141 第二节第二节 铁路运输铁路运输 .141第三节第三节 公路运输公路运输 .142第十一章第十一章 总平面布置及防洪排涝总平面布置及防洪排涝.143143第一节第一节 概述概述 .143第二节第二节 平面布置平面布置 .144第三节第三节 竖向设计及场内排水竖向设计及场内排水 .144第四节第四节 场内运输场内运输 .144第五节第五节 防洪排涝防洪排涝

6、.145第六节第六节 厂区绿化厂区绿化 .145第十二章第十二章 电电 气气.147147第一节第一节 供电电源供电电源 .147第二节第二节 供电负荷供电负荷 .147第三节第三节 地面供配电地面供配电 .152第四节第四节 井下供配电井下供配电 .152第五节第五节 安全与生产监测安全与生产监测 .155第六节第六节 通信通信 .155第七节第七节 人员定位系统人员定位系统.155第十三章第十三章 采暖、通风及供热采暖、通风及供热.157157第一节第一节 供热、通风供热、通风 .157第二节第二节 井筒防冻井筒防冻 .159第三节第三节 锅炉房设备锅炉房设备 .159第四节第四节 室外供

7、热管网室外供热管网 .160 第十四章第十四章 职业安全卫生职业安全卫生.161161第一节第一节 概概 述述 .161第二节第二节 职业危害因素分析职业危害因素分析 .162第三节第三节 主要防范措施主要防范措施 .163第四节第四节 预期效果及评价预期效果及评价 .165第五节第五节 机构设置及人员配备机构设置及人员配备 .165第六节第六节 专项投资专项投资 .166第七节第七节 存在问题及建议存在问题及建议 .166第十五章第十五章 环境保护环境保护.167167第一节第一节 环境保护环境保护 .167第二节第二节 水土保持水土保持 .169第十六章第十六章 建设工期建设工期.1711

8、71第一节第一节 建设工期建设工期 .171第二节第二节 产量递增计划产量递增计划 .173第十七章第十七章 技术经济技术经济.174174第一节第一节 工程概况工程概况 .174第二节第二节 投资构成及筹措投资构成及筹措 .174 附录：附录：1、平禹煤电公司四矿技术改造初设修改委托书2、豫煤行2008347 号河南省煤炭工业管理局关于平禹煤电公司四矿技术改造初步设计的批复 。3、中平办【2010】13 号文转发省工业和信息化厅关于 2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知4、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 。附件：附件：1、机电设备及器材目录2、

9、概算书 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 1前前 言言一、设计修改说明1、原设计情况介绍根据平禹煤电公司（原平煤集团新峰矿务局）的委托，我院于2007 年 4 月完成了平禹煤电公司四矿技术改造初步设计并上报河南省煤炭工业管理局，2007 年 10 月 9 日河南省煤炭工业局组织专家对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 。我院按照专家组提出的意见对平禹煤电公司四矿技术改造初步设计进行了修改完善修订，河南省煤炭工业局以豫煤行2008346 号文予以批复（详见附件） 。2、本次设计修改的原因与内容平禹煤电公司四矿

10、随后组织施工单位进行建设，在 4 年的建设中，实际的井下地质条件变化较大，形成的工程实体与原设计有所变化，受平禹煤电公司四矿的委托作本次设计修改。本次修改的主要内容为：（1）新增一条并联斜风井，半圆拱形断面，斜长 494m，巷道坡度为 3102（2）专用回风上山扩修后断面形状为矩形，净尺寸宽 4m，高2.8m，S净=11.2m2，支护形式为锚网喷+锚索联合支护（3）新增一条采区东翼回风下山。（4）井田下部边界南扩，由原来的-400 扩到-430。（5）排水系统相应由-380 移到-420。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 2（6）首采面由原来的二1-12171 变更

11、为二1-12191。（7）新增地面瓦斯抽放泵站，安装 3 台型号为 2BEF42 型抽放泵。二、概述平禹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平禹煤电公司自行设计、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

12、拓全井田，设计生产能力 0.30Mt/a，1997 年核定生产能力 30 万t。目前矿井开采二1煤层。共划分为五个采区，依次为采区、采区、采区上部、下山采区（技改采区） 、采区。、采区已回采结束，原井田东部划分为采区（由于受到地面建筑物的制约，及国家南水北调的总体规划，采区的北部将有南水北调中线干渠穿越，采区剩余可采区域有限，后期再送巷开采已不经济，原设计条带开采，本次设计修改不再考虑开采） 。矿井生产：井下现有一个生产采区即下山采区（技改采区）和一个准备采区（采区上部） 。矿井生产集中在井田的西翼，煤层赋存稳定，地面无重要建筑物，适合布置正规回采工作面，下山采区 平禹煤电公司四矿技术改造初设

13、修改 平顶山平煤设计院有限公司 3布置一个回采工作面即可满足矿井年产量要求，其接替采区为原采区的上部（位于井田的西北） 。三、编制设计文件的依据1、本次设计委托书2、施工中的工程变更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、豫煤行2008347 号河南省煤炭工业管理局关于平禹煤电公司四矿技术改造初步设计的批复 。7、中平办【2010】13 号文转发省工业和信息化厅关于 2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批

14、复的通知8、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 。9、 煤矿安全规程 、 煤炭工业矿井设计规范等。四、设计指导思想设计本着满足规程、规范等相关法规、规定为前提，着重审核变更工程内容的合规合理理性，确保各生产系统完善、安全可靠。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。如在矿井煤与瓦斯突出的治理上，井 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 4上下分别建有抽放泵站，送巷前采取先掘进高（低）抽巷等措施消突，并抽放瓦斯；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

15、安全生产。五、设计的主要特点与主要技术经济指标（一） 、设计的主要特点1、矿井生产按一区一面布置（配风按一区一面一准备） ，保证采掘接替正常。新增地面瓦斯抽放站，为治理瓦斯送高（或低）抽巷消突并进行抽放，瓦斯治理更加完善。2、井下煤炭运输实现胶带化及连续化。3、设计充分考虑采区的地质条件，在原初步设计技改采区三条下山的基础上，增加一条东翼回风下山，提高矿井通风的可靠性。4、采区下山布置在暗斜井保护煤柱中，压煤量少，提高了煤炭回收率。5、矿井下部边界由-400m 标高扩大至-430m，增加了矿井储量，延长了矿井服务年限。6、新增了一条并联回风斜井，降低了风速与风阻。（二） 、主要技术经济指标1、

16、设计生产能力：0.45Mt/a2、井巷总工程量： 长度：11962m 体积：125616.6m33、建设工期：48 个月4、全员效率：3.0t/工 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 55、总投资：25678.12万元6、吨煤投资：570.62元/t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，在技改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“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，贯彻“查、探、堵、

17、截、疏、排、防、躲”的综合防治水技术措施。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、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，应及时的进行扩修；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。4、在技改主下山采区二1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，根据技改设计要求进行扩容或扩建工作。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 6第一

18、章第一章 矿井概况及地质特征矿井概况及地质特征第一节第一节 矿井概况矿井概况一、交通位置矿井东北至禹州市 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，交通较便利。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， 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 7东起 I 采区断层，西至井田西部边界，南（深部）以-430m 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

19、为-430m，地面标高为+165m，煤层埋深 465585m。采区走向长 2900m，倾斜斜长 508m，面积约 1.4km2。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

20、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。根据国家南水北调的总体规划，采区的北部将有南水北调中线干渠穿越（具体位置详见初设附图） 。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， 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶

21、山平煤设计院有限公司 8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。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

22、、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。第二节第二节 地质特征地质特征一、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：1、寒武系（） 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 9上寒武统（3）据区域资料，为一套海相碳酸盐

23、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。2、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：猫眼鳞木；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

24、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：希瓦格蜓；网格长身贝；苏伯特蜓；长似纺缍蜓；细长曲鄂刺；凯佑氏似纺缍蜓；枕形希瓦格蜓；石炭戟贝。3、二叠系（P） 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 10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

25、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）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

26、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：斜方鳞木；猫眼鳞木；锐角鳞木；脐根座；朝鲜丽羊齿；带科达；古尼罗哈；马齿楔叶；宽卵楔叶；东北枝脉蕨。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。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 11、三煤段：厚度 73100m，平均 81m

27、。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：椭圆斜羽叶；剑瓣轮叶；平安瓣轮叶；带羊齿；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

28、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：中朝楔叶；朝鲜准脉羊齿；密脉羽羊齿；匙剑叶；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：舌形贝；椭圆斜羽叶；带羊齿；太原栉羊齿；朝鲜准脉羊齿。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平

29、顶山平煤设计院有限公司 12、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：舌形贝；猫眼鳞木；鳞孢惠；脉羊齿；剑瓣轮叶；肾掌蕨。2、上二叠统（P2）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

30、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：舌形贝；瓣轮叶；厚脉栉羊齿；二叠枝脉蕨；基缩蕉羊齿；波缘单网羊齿；莲座单网羊齿；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 平禹煤电公司四

31、矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 13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：二叠枝脉蕨；基缩蕉羊齿；单网羊齿；扇叶；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：楔叶；瓣轮叶；枝脉蕨；单网羊齿；异

32、叶；肾掌蕨。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，

33、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。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 14、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。4、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

34、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、

35、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 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 15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

36、。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，

37、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。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 16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

38、，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。本矿区构造复杂程度为中等。（三） 、岩浆侵入体及古河床冲刷

39、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 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 17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

40、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：为平禹四矿主要开采煤层，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1 12 10.97，厚度变异系数40%，

41、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%。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 18七2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%，

42、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。 煤煤质质情情况况表表 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，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，薄层状，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

43、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。 煤煤层层顶顶底底板板情情况况表表 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 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 19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

44、粒砂岩直接底粉砂岩、砂质泥岩7.31深灰色、含大量植物化石层面含白母云片底板老底细砂岩四、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平禹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

45、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 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 20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

46、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

47、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.

48、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， 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 21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

49、：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。另据平禹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 2

50、0.55m（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。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 22（5）六2煤层顶板砂岩裂隙含水层（组）六2煤层顶板砂

51、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

52、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

53、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 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 23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，

54、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 7.85

55、27.70m，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含水层的水上 3t直接进入矿井。 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 24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

56、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

57、差 45m，压力 44.1104Pa，其防水煤柱预留设依据：Bc=0.5MPa其中：Bc-煤柱宽度 m 平禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 25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） 、充水水源该矿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

58、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 平

59、禹煤电公司四矿技术改造初设修改 平顶山平煤设计院有限公司 2614.4，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.

60、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