首山一矿的矿井概况及安全条件设计方案

1、第一章矿井概况及安全条件第一节井田概况一、地理概况（一）交通位置首山一矿井田位于平顶山市东北， 距平顶山市约25km,行政区隶属襄城县管 辖。地理座标：东经113 21 16至113 26 22，北纬33 45 45至 330 50 52 。井田交通方便，由铁路、公路与省内外沟通。孟（庙）宝（丰）铁路东西贯 穿煤田，平顶山火车站东距京广铁路的孟庙站 70km西距焦枝铁路宝丰站26km 平顶山市到禹州市的平禹铁路于井田东侧穿过；十三矿铁路专用线穿过本井田。公路四通八达，许（昌）南（阳）公路从井田东侧南北穿过，潘庄至七里店公路 经过工业场地在七里店与许南公路相接。交通位置示意图详见图1-1-1。（

2、二）自然地理首山一矿井田位于丘陵平原的过渡部位。井田地势西南高，东北低，最高 点为南部的孟良寨，标高+366.56m,最低点为东部的平坦耕地，标高+80+100m 左右，相对高差260280m井田为剥蚀堆积的丘陵丘间河谷平原地貌。丘陵地貌分布于井田南部及西南部，呈长圆形，大致呈北西南东及北东 南西方向展布。丘顶标高一般+225295m相对高差小于100m地面坡度25 30 ,地表常被沟谷切割，丘顶多出露平顶山砂岩和金斗山砂岩。丘间洼地分布于井田东北部，地面低洼平坦，主要为耕地分布区。地面标高一般+80+100m相对高差1530m 地面坡度1020 ,主要 为风化剥蚀物质近距离搬运堆积而成。首山

3、一井范围内只有一条季节性河流，发源于南、西部老马洞、李家门、马家门一带的沟谷中，由南向北流经新寨水库，在黄柳注入汝河。汝河由北西向南东流经井田北部（约距 3km）,流域面积4357.35k宿，年平均 流量22.30m3/s ,最大洪峰流量3000m3/8。井田内有潘庄、孙庄、雷洞、马洞沟等小型农用水库，均为季节性储水。本区属暖温带半干旱季风气候区。四季分明，寒暑变化有序，年降水量主要 受季风影响，春、秋、冬三季干旱少雨，夏季多雨，年蒸发量大于降水量的1.5 4倍。据气象资料：历年最高气温42.6 C （1966年7月19日），最低气温-18.8 C （1955年1月3 日），历年平均气温14.

4、9 C。历年最大降雨量1323.6mm（1964年）,最小降雨量737.9mm（1966年）,年平均 降雨量733.1mm月最大降雨量357mm（195在7月），连续最大降雨量285.2mm 最长连续降雨天数9天（1964年4月13日21日），最大一次降雨量175.4mm（1995 年7月13日）。历年最大蒸发量2825mm（195升）,最小蒸发量1490.5mm（1964年）,年平均 蒸发量1888.53mm月最大蒸发量 408.90mm（1959年7月，月最小蒸发量 40.7mm（1957年 1 月）。平均相对湿度67%冰冻期一般为11月至次年3月，最大冻土深度220mm 最大积雪厚度16

5、0mm风向随季节而变，春夏季多东南风和南风，秋、冬季多西北风和北风，最大 风速达24m/s,平均风速2.8m/s。有史记载，河南省发生的八次大地震中，七次对本区有较大破坏。据国家地 震局编制的地震烈度区划图，本区属六度地震烈度区。1975年至1993年18年间， 汝州、郑县、禹州三地发生28次地震，震级一般2.13.5级，最大4.7级。二、主要自然灾害矿区的主要自然灾害为气象灾害，由于降雨集中在7、8、9三个月，雨量大时易形成洪涝灾害。三、矿区煤炭生产及规划概况平煤集团属国有大型企业集团，截至 2006年集团公司共有31座生产矿井， 年设计能力27.07Mt,2006年实际生产原煤30.95M

6、t,其中焦煤产量达到了 5.73Mt 以上。拥有洗煤厂9座，年入洗核定能力计19.60Mt,其中炼焦精煤洗煤厂7座, 核定入洗能力11.20Mt。四座综合利用自备电厂，装机容量130MW核定容量为185MW本矿井南邻八矿、十矿，西北与十三矿相邻。八矿为立井开拓，目前开采水 平-430m,开采丁、戊、己组煤。矿井核定生产能力3.0Mt/a , 2006年实际产量3.0Mt;十矿为立井开拓，两个水平开采，一水平标高-140m,二水平标高-320m。主采戊、己组煤层。矿井核定生产能力 2.9Mt/a , 2006年实际产量2.9Mt/a ;平 十三矿1993年开工建设，2001年正式投产。设计生产能

7、力1.8Mt/a。采用一对立 井、两个水平、采区上下山开采的开拓方式。2006年实际产量1.64Mt o八矿、十 矿均为煤与瓦斯突出矿井，十三矿为高瓦斯矿井。平顶山矿区煤炭生产规划目标是原煤产量稳定在55.00Mt/a左右。四、矿区水源、电源及通信情况1、水源井田水源丰富，地表水源如汝河、潘庄水库、孙庄水库等，均为当地农田灌 溉水源。地下水有寒武系灰岩含水层，太原组下段灰岩含水层，己 16-17煤底板灰 岩含水层，己16-17煤顶板砂岩含水层，戊9-10煤顶板砂岩含水层，均可作为矿井供 水水源。主、副井工业场地的供水水源采用矿井排水，另外在工业场地内设管井取灰 岩水供建井期间工业场地生产生活用

8、水。中央回风井工业场地采用灰岩地下水作 为首选供水水源，水量不足部分由水库水供给。2、电源本矿井35kV电源线路1回35kV电源取自七里店110/35kV变电站，另1回 35kV电源取自首山110/35kV变电站。3、矿区通信条件矿区已形成自动通信网络，各矿与集团公司以及对外联系十分方便。第二节安全条件一、地质特征（一）地层平顶山煤田属华北地层区豫西分区海池确山小区。井田属半隐伏地区，地表仅出露部分二叠系上统上石盒子组八煤段、石千峰 组及三叠系下统刘家沟组地层。依据地表出露与钻探揭露，地层自下而上为寒武 系上统岗山组；石炭系上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石 盒子组、石千峰组；

9、三叠系下统刘家沟组及第四系。总厚约 1400m其中石炭系 上统太原组二叠系上统上石盒子组为含煤地层。由老到新分述如下：1、寒武系上统固山组（6 3g）地表未出露。据区域资料厚度为85160m钻探揭露最大真厚度96.92m。以 灰色浅灰色厚层状白云质灰岩为主，具细品质及糖粒状结构，局部夹薄层泥岩 或砂质泥岩，裂隙及小溶孔发育。与下伏地层整合接触。2、石炭系上统太原组（Gt）地表未出露。据钻探揭露厚度 71.5787.42m,平均77m由深灰色石灰岩、 泥岩、细中粒砂岩及煤组成。底部为浅灰深灰色铝质岩及铝质泥岩，与下伏 岗山组不整合接触。3、二叠系（P）地表仅出露二叠系上统上石盒子组八煤段及石千峰

10、组地层。八煤段地层在白 石山背斜南翼张庄煤矿西有零星出露。石千峰组一段（平顶山砂岩）在井田中部 白石山背斜轴附近出露；石千峰组二四段地层于井田北部灵武山向斜和南部李 口向斜轴部附近有出露。（1）下统（R）1）山西组（P1S）：为本区主要含煤地层，下起二 1煤底板老君堂砂岩底界， 上至砂锅窑砂岩底界。厚度73.6097.71m,平均85m由灰深灰色泥岩、砂质 泥岩，粉砂岩、细中粒砂岩及煤组成。其中下部的二1煤层为主要可采煤层。与下伏太原组整合接触。2）下石盒子组（Pix）:下起砂锅窑砂岩底界，上至田家沟砂岩底界。厚度 292.85354.35m,平均321m由浅灰色灰色中细粒砂岩、粉砂岩及含紫斑

11、 泥岩、深灰色泥岩和煤组成。按含煤性及沉积旋回划分为三个煤段 （三五）。其 中三煤段中上部的三9-10煤为全区可采煤层，三ii煤及四煤段中部的四6煤为大部 可采煤层，四2煤为局部可采煤层。与下伏山西组整合接触。（2）上统（P2）1）上石盒子组（）:下起田家沟砂岩底界，上至平顶山砂岩底界。厚度 296.15335.30m平均312m由浅灰色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩 及薄煤组成。按含煤性及沉积旋回划分为三个煤段 （六八），无可采煤层。与下 伏下石盒子组整合接触。2）石千峰组（P2sh）:下起平顶山砂岩底界，上至金斗山砂岩底界。厚度309.62 342.83m,平均320m岩性主要为砂岩

12、及砂质泥岩。按岩性特征自下而上划分为 四段，一段平顶山砂岩为煤系上覆的良好标志层。4、三叠系下统刘家沟组（T1L）出露于井田南部李口向斜轴及北部灵武山向斜轴部附近，厚度约130m紫红色及褐红色中粒砂岩，厚层状，成分以石英为主，次为长石及岩屑，次棱角次 圆状，分选中等，硅质及铁质胶结，具大型板状交错层理及缓波状层理，局部层 面见浪成波痕，含较多铁质红色斑点，风化后形成大小不均的“凹”坑，称“大 红班砂岩”或“金斗山砂岩”。与下伏石千峰组整合接触。5、第四系（Q）分布于白石山背斜两翼平缓的山坡及冲沟两侧、平地等地带。厚度0156.00m,由暗黄色、棕黄色粘土、砂质粘土、含砂质粘土及砾石组成。与下伏

13、地 层不整合接触。（二）煤系地层井田含煤地层由石炭系上统太原组，二叠系下统山西组，下石盒子组及上统 上石盒子组地层组成，总厚度 795m含煤53层。1、石炭系上统太原组（Qt）煤段i煤底板老底界为铝质泥岩段与下伏寒武系地层之间的不整合面，上界为二 君堂砂岩底界。厚度71.5787.42m,平均77m,井田内地层东部相对稍厚。由深 灰色厚层状石灰岩、泥岩，中细粒砂岩及煤层和铝质岩、铝质泥岩组成。含石 灰岩810层，含煤14层（一 i一 14）。依岩性组合特征由下向上分为四个岩性 段。铝质泥岩段：厚度1.978.23m,平均6m下部灰岩段：厚度16.2533.66m,平均25m 含煤46层（ 一6

14、）。中部砂泥岩段：厚度15.1129.93m,平均20m 含煤4层（一 7一 1。）。上部灰岩段：厚度19.7535.82m,平均26m 含煤4层（Lh-Lm）。2、二叠系（P） 二八煤段二叠系含煤地层自下而上划分为下统山西组，下石盒子组和上统上石盒子组， 各组上界依次为砂锅窑砂岩、田家沟砂岩和平顶山砂岩的底界，其间均为整合接 触，总厚度718m划分为七个煤段，含煤39层，其中山西组为二煤段，下石盒 子组为三、四、五煤段，上石盒子组为六、七、八煤段。（1）下统（R）1）山西组（P1S）一二煤段为主要含煤地层，厚度73.6097.71m,平均85m井田内49线以西相对较 厚。含煤4层，其中下部的

15、二1煤为主要可采煤层，其余均不可采。山西组自下 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。2）下石盒子组（Rx）为主要含煤地层，厚度292.85354.35m,平均321m井田内白石山背斜轴 附近相对较厚。划分为三、四、五煤段，含煤 23层，其中三9-1。为全区可采煤层， 二11为大部可米煤层，其余均为局部可米或不可米煤层。（2）上统上石盒子组（P2S）厚度296.15335.30m,平均312m井田内49线以东地层相对较厚。划分为 六、七、八煤段，共含煤12层，均不可采。6二、地质构造平顶山煤田位于华北古板块南缘，属华北板块内崂熊构造区，陕（县）平（顶山）断陷分区，平顶山断隆带

16、。平顶山矿区位于平顶山煤田东段，主体构造为一枢纽向北西倾伏的宽缓向斜 构造李口向斜。（一）井田构造特征1、基本构造特征首山一矿井田位于平顶山矿区李口向斜北翼东段。井田主体构造为一轴向320。的宽缓背斜即白石山背斜，其南、北翼分别为李口向斜北翼和灵武山向斜南 翼，地层走向一般为2900320 ,倾角北东翼稍陡，南西翼较缓，一般变化在 820之间。井田构造纲要图详见图 1-2-1。井田内已探明断层14条（正断层13条，逆断层1条），大部分位于井田西部 沟李封断层（FQ旁侧，为北北东和北东东向两组正断层， 共11条，落差745m 雁形排列，带平移性质；其余地段断层稀少，仅在井田东部白石山背斜轴附近发

17、 育一条正断层和一条逆断层。（2）构造复杂程度井田内14条断层中，落差100m勺1条（即F14）；落差30m的6条（即F1、 F6、F7、F9、F12、F13）；落差 3015m的 5 条（即 F2、F3、F8、F10、Fn）;落差 15m 的2条（即F4、F5）。切割二1煤的14条，切割三9-10煤的12条。除F9正断层及 F13逆断层出露地表外，其余均为隐伏断层。断层特征及控制程度详见表1-2-1 o已探明孤立断点22个。其中切二1煤层19个，切三9-10煤层15个。落差6 28m井田构造复杂程度属中等偏简单。3 、构造对煤层开采的影响褶曲及断层对煤层开采有一定的影响。(1)对煤厚的影响褶

18、曲宽缓，仅使煤层产状发生变化，对煤层厚度变化影响不大，煤层厚度等 值线与褶曲形态无明显相关关系。小断层不仅破坏了煤层的连续性，而且使煤层厚度局部地段发生较大变化。(2)对煤层顶、底板的影响白石山背斜轴部及断层附近滑面、裂隙发育，岩体破碎，降低煤层顶、底板 的稳定程度。(3)对水文地质、瓦斯地质及地温状况的影响白石山背斜轴部及沟李封断层附近，富水性较好，与两翼水文地质条件形成 一定差异。高沟逆断层沟通了顶、底板水力联系，沟李封正断层使两盘发生水力 联系。白石山背斜轴部及沟李封断层附近造成瓦斯逸散，形成瓦斯风化带，并使 地温梯度增大。(二)井田主要构造简述1、褶曲(1)白石山背斜位于井田中部，为井

19、田主体构造。轴向 320 ,井田内南东起于白石山南，向北西经尖山至康家门被沟李封断层错断，向南东倾伏。井田内长6.0km,两翼基本对称，北东翼稍陡，倾角1026 ,南西翼稍缓，倾角815。背斜 西部沟李封断层东侧被小断层切割，破坏较严重，东部轴部被高沟逆断层切割， 造成南西翼陡，北东翼缓。已查明。(2)灵武山向斜该向斜轴为井田北部边界，轴向 320 ,井田内东起铁李寨园，向北西经塔 王庄、灵武山至沟李封被 F9及沟李封断层错断，长约 6.0km。该向斜为北西收敛 仰起，南东倾伏的宽缓向斜，两翼不对称，南西翼较陡，倾角 1025 ,北东 翼缓，倾角1018。已查明。(3)李口向斜该向斜轴为井田南

20、部边界，轴向315 ,南东段轴向为2900 o井田内南东起 于焦赞寨与孟良寨之间，向北西经柳树沟至平上出井田，井田内长 6.0km。为南 东端收敛仰起，向北西倾伏的宽缓向斜。两翼基本对称，北东翼倾角 512 , 南西翼倾角820。，轴部地层倾角平缓。已查明。2、断层Fi正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜轴部，长0.85km。走向30 ,倾向南东，倾角6979 ,落差034m南东盘下降，北西盘上升，切割白石山背 斜轴，为隐伏断层。已查明。F2正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜北东翼，长 0.3km。走向20 ,倾 向南东，倾角72074。，落差029m南东盘下降，北西盘上升，为隐

21、伏断层。 已查明。F3正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜北东翼， 长0.33km。走向30 ,倾 向北东，倾角7072 ,落差017m北东盘下降，南西盘上升，为隐伏断层。 基本查明。F4正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜北东翼， 长0.33km。走向20 ,倾 向北西，倾角64。66 ,落差011m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。 已查明。F5正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜轴部，长0.36km。走向40 ,倾向北西，倾角67。68 ,落差012m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。 已查明。F6正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜南西翼， 长0.35km。

22、走向70 ,倾 向南东，倾角6570。，落差031m南东盘下降，北西盘上升，为隐伏断层。 已查明。F7正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜南西翼， 长0.40km。走向65。倾 向南东，倾角58069 ,落差031m南东盘下降，北西盘上升，为隐伏断层。 已查明。F8正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜南西翼， 长0.40km。走向70 ,倾 向北西，倾角67。69 ,落差026m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。 已查明。F9正断层位于井田西部沟李封断层东侧， 井田内长0.75km。走向30 ,倾向北西，倾 角7174 ,落差045m北西盘下降，南东盘上升，向北东延展出井田。井

23、田内基本查明。F10正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜北东翼， 长0.31km。走向25 ,倾 向北西，倾角6573 ,落差021m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。 基本查明。F11正断层位于井田东部白石山背斜轴南西翼轴部附近，长0.47km。倾向北西，倾角62 077 ,落差027m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。已查明。F12正断层位于井田西部沟李封断层东侧白石山背斜南西翼，长0.95m,走向南北，倾向东，倾角68075 ,落差037m北西盘下降，南东盘上升，为隐伏断层。 基本查明。F13 (高沟)逆断层10位于井田东部白石山背斜轴附近， 长约2.1km。走向315 ,倾向

24、北东，倾角 4755 ,落差040m北东盘上升。南西盘下降，在中部三、四煤段切割白 石山背斜轴，基本查明。F14 （沟李封）正断层为本井田和十三矿边界，井田内长5.5km ,走向5540 ,倾向北西，倾 角6878 ,落差0150m中段落差大，向两端变小。北西盘下降，南东盘 上升，切割白石山背斜和灵武山向斜。已查明。三、煤层及煤质（一）含煤概况井田属石炭二叠纪煤系。含煤地层为上石炭统太原组，下二叠统山西组及下 石盒子组、上二叠统上石盒子组，总厚度 795m自下而上划分为八个煤段，含煤 53层，常见22层，煤层总厚度22.85m,含煤系数2.77%。井田可米煤层五层，分别为：山西组二 1煤层、下

25、石盒子组二910、二11、四2、 四6煤层，其中全区可米两层（二、三9-10煤）；大部可米两层（三11、四6煤）；局 部可采一层（四2煤）。其余煤层偶尔可采或不可采。可采煤层总厚度11.86m,可采含煤系数1.49%。（二）精查地质报告与平煤集团公司对井田主要煤层编号对照详见表1-2-2 o表1-2-2井田主要煤层编号对照表精查地质报告编号平煤集团公司编号备注五2内3四6丁 5-6四2丁 7二 11戊8二 9-10戊 9-10- 1二 21己 16-17己15二 11己 16-17 5庚2011（三）可采煤层赋存特征1、己 16-17 （- 1）煤位于山西组下部，上距香炭砂岩（S 24m下距L

26、9灰岩顶界12m煤层直 接顶板以砂质泥岩、泥岩为主，偶为细粒砂岩、粉砂岩；底板以泥岩为主，局部 为细粒砂岩，偶见炭质泥岩伪底。煤层穿见点38个，全部可采，煤厚2.7610.22m, 一股5.007.00m,平均 6.15m；局部分岔为己16-17 （二11）、己15 （二21）煤。见煤点中，煤厚小于 3.50m 的1个，大于8.00m的4个，3.508.00m的33个。该煤层以厚煤层为主，次为 特厚、中厚煤层。煤层结构简单，38个见煤点中，含夹肝的26个，分岔的9个，既夹什又分 岔的2个。夹什12层，夹肝厚度0.030.65m, 一股0.150.30m,平均0.27m。 夹肝岩性为泥岩及炭质泥

27、岩。煤层厚度总体变化不大，且有一定规律可循。由北向南，厚煤区相对薄煤区 均呈近东西向条带相间排列。反映在走向上则表现为煤厚的波浪式变化；倾向上 煤厚在分岔区变薄的特点十分明显。分岔区己15 （二；）煤层在井田中南部以4719-5118-5510孔一线为中心，呈 东西部较窄，中部较宽的近东西向条带分布，井田内分岔带长5.5km,中部最宽2.9km。己 15煤厚度 1.80 4.71m,平均 3.50m,距己 侬7 （二 *）煤 3.21m。己16-17 （二1）煤层等厚线及分岔范围详见图1-2-2 o综上所述，己16-17 （二1）煤层属于厚煤层，结构较简单，为稳定较稳定煤 层。全区可采，为井田

28、主采煤层。2、戊9-10 （三9-10）煤层位于下石盒子组的三煤段上部，上距戊8（三11）煤层6m下距砂锅窑砂岩（SS） 91m煤层直接顶板以砂质泥岩、泥岩为主，偶为细粒砂岩；直接底板以泥岩为主， 局部为砂质泥岩、粉砂岩。煤层穿见点38个，全部可采，煤厚0.905.15m,平均2.64m。见煤点中， 薄煤点2个，厚煤点6个，中厚煤点28个（不包括4710, 4803孔断层影响点），12 该煤层以中厚煤层为主，次为厚、薄煤层。煤层结构较简单，见煤点中含夹肝16个点，含什13层，夹石f厚度0.08 0.79m, 一股0.100.30m。夹肝岩性为泥岩及炭质泥岩。煤层厚度由北向南具逐渐变厚趋势，在走

29、向上反映较为明显，倾向上，井田 南部白石山背斜两翼具不同的变化趋势：白石山背斜轴至李口向斜，煤层逐渐变 厚；白石山背斜轴至灵武山向斜，煤层有变薄趋势。戊 9-10 （二 9-10） 煤层等厚线图详见1-2-3。综上所述，戊9-10 （三9-10）煤层属于中厚煤层，结构较简单，为较稳定煤层。 全区可采，为井田主采煤层。3、戊8 （三11）煤层位于下石盒子组三煤段上部，上距丁 7 （四2）煤层55m下距戊9-10 （三9-10） 煤层6m煤层直接顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为细中粒砂岩；底板以砂 质泥岩、泥岩为主，偶为细粒砂岩。穿见点38个，见煤点29个，可采点25个，零点、炭质泥岩及不可采点1

30、3 个，煤厚01.76m,平均0.89m。煤层不可采范围分布于 451549105107孔一 线，5155勘探线之间区段及4714孔附近。可采区东西长5km,南北宽3.1km, 面积约15.4km2,可采区煤厚0.971.76m,平均1.20m。煤层结构简单，见煤点中仅3个点含1层夹什，厚度0.050.49m,夹什岩 性为炭质泥岩及泥岩。戊8 （三11）煤层属于薄煤层，大部分可采，结构简单，为不稳煤层。4、丁 7 （四2）煤层位于下石盒子组四煤段下部，上距丁 5-6 （四6）煤26ml下距戊9-10煤61m煤 层直接顶底板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为细、中粒砂岩。穿见点36个，见煤点30个，可

31、采点18个，煤厚01.72m,平土匀0.68m,可 采区分布于井田中南部451549105301孔一线，东西长4km,南北宽2.1km, 面积约8.43km2。可采区煤厚0.831.46m,平均1.03m。性为炭质泥岩及泥岩。煤厚总体变化趋势为：井田中部相对较厚，而北部，南部煤层较薄或不发育。13煤层结构简单，仅3个见煤点含12层夹什，厚度0.050.72m,夹什岩丁 7 （四2）煤层属薄煤层，局部可采，结构简单，为不稳定煤层。5、丁 5-6 （四6）煤层位于下石盒子组四煤段中部，上距五、四煤段分界砂岩（S5） 38m下距戊9-10 （三9-10）煤层87m煤层直接顶板以砂质泥岩、 泥岩为主，

32、局部为细粗粒砂岩； 直接底板以泥岩为主，局部具炭质泥岩伪底。穿见点38个，见煤点38个，可采点19个，煤厚04.88m,平均1.50m。煤 层存在两个可采区，南部可采区范围较大，分布于 201253025510孔一线， 东西长5.8km,南北宽2.1km,面积约12.29km2,煤厚1.214.88m,平均2.26m； 北部可采范围较小，分布于 45154716孔一线，东西长3.6km,南北宽1.25km, 面积约4.44km2,煤厚1.122.99m,平均1.36m。煤层结构较复杂，含夹肝13层，夹肝厚度0.060.69m,一股0.200.40m, 夹肝岩性以泥岩及炭质泥岩为主。煤层不可采带

33、与可采带呈近东西向相间排列，不可采带位于井田中部。丁 5-6 （四6）煤层属中厚煤层及薄煤层，全区大部分可采，煤层结构较复杂， 为不稳定煤层。可采煤层特征详见表1-2-3。（四）煤质概述1、己 16-17 （二 1）煤己16-17煤原煤灰分6.2224.27%,平均15.57%;原煤全硫值0.261.99%, 平均0.88%;原煤磷含量 0.0060.042%,平均0.019%;原煤干基低位发热量 28.03 29.25MJ/kg。己16-17 （二1）煤属低低中灰，特低中硫，特低低磷，高熔融性，特高 发热量，中等极易选的焦煤、瘦煤、贫瘦煤。其焦煤类可单独作炼焦用煤，瘦 煤及贫瘦煤可作炼焦配煤

34、，贫瘦煤亦可作为气化用煤。2、戊 9-10 （二 9-10）煤戊9-10煤原煤灰份20.8334.48%,平均26.86%;原煤全硫值0.270.72%,14 平均0.37%;原煤磷含量0.0010.011%,平均0.006%;原煤干基低位发热量为 23.87 25.31MJ/kg。戊9-10 （三9-10）煤属中中高灰，特低低硫，特低低磷，高熔融性，中 特高发热量，难极难选的肥煤，少量为焦煤。主要用作动力用煤。3、戊8 （三11）煤戊8煤原煤灰分24.6034.85%,平均28.09%;原煤全硫值0.240.45%,平 均0.35%;原煤磷含量0.0050.008%,平均0.006%;原煤干

35、基低位发热量 23.72 24.90MJ/kg。戊8 （三11）煤属中中高灰，特低硫，特低磷，高熔融性，中特高发热量， 难极难选的肥煤，少量为焦煤。主要用作动力用煤。4、丁 5-6 （四 6）煤丁 5-6煤原煤灰分26.74%39.50%,平均31.50%;原煤全硫值0.260.48%, 平均0.35%;原煤磷含量 0.0030.007%,平均0.005%;原煤干基低位发热量 22.58 23.87MJ/kg。丁 5-6 （四6）煤属中中高灰，特低硫，特低磷，高熔融性，中高发热量，极 难选的焦煤，次为肥煤。主要用作动力用煤。四、开采技术条件（一）主采煤层顶底板岩性1、己 16-17 煤层顶底板

36、岩性（1）顶板己16-17煤层直接顶大部为中厚厚层状泥岩、砂质泥岩，厚度 0.629.60m, 一般36ml在48线53线之间白石山背斜北翼为中厚层状细粒砂岩，厚度 0.81 13.93m。沟李封断层45线及白石山背斜轴附近，断层裂隙发育，顶板岩石破碎，岩 体完整性差，为IV类；4601孔4718孔间顶板为粉砂岩，厚度稳定，岩体完整性 好，为II类；其余大部分顶板为田类。15伪顶分布于4801-4915孔、50025118孔及5506孔，岩性以泥岩为主，炭 质泥岩、砂质泥岩次之，厚 0.030.50m。己16-17煤顶板冒落带最大高度6.1512.30m,导水裂隙带高度64.2m。(2)底板己

37、16-17煤直接底板大部为泥岩，砂质泥岩，厚度05.50m, 一股0.504.0m, 平均3.43m；局部为细粒砂岩，厚度 07.00m,平土厚4.63m。底板饱和抗压强 度平均为20.7MPq属松软类底板。2、戊9-10煤层顶底板岩性(1)顶板戊9-10煤层顶板主要由泥岩、砂质泥岩组成，厚度 08.96m,平均2.95m；局 部为细粗粒砂岩，厚度 07.82m,平均4.77m。沟李封断层45线、48025002孔，受构造影响严重，顶板岩体完整性差，为IV类；45线55线(除48025002孔)，为田类。伪顶岩性为泥岩，砂质泥岩，厚度0.160.49m,分布于45124718孔、4710 48

38、03孔、51075506孔之间，均呈北北西向展布。(2)底板戊9-10煤层底板大部为泥岩、砂质泥岩，厚度026.03m,平均6.51m。底板岩石饱和抗压强度13.820.1MPq平均17.4MPa,属松软类底板。3、丁 5-6煤层顶底板岩性(1)顶板丁 5-6煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，局部为中、粗粒砂岩，厚度 0.75 5.58m,平均3.07m。岩体质量差中等，为IVm类。(2)底板丁 5-6煤层底板岩性为泥岩，砂质泥岩，局部为炭质泥岩，厚度0.5011.42m, 平均5.84m。岩石饱和抗压强度0.419MPa平均9.9MPa,属极软松软类。(二)煤层气(瓦斯)、煤尘和煤的自燃1、煤层

39、气(瓦斯)16本井田煤层气成份主要由CO、N、CH及其重姓:气（C2G）组成。己16-17煤煤层气甲烷含量（干燥基）1.3617.87ml/g 2 d,平均7.66ml/g 2 d; 戊9-10煤煤层气甲烷含量（干燥基）3.9211.63ml/g 2 d,平均7.04ml/g 2 d;戊 8煤煤层气甲烷含量（干燥基）4.36.64ml/g 2 d,平均5.47ml/g 2 d; 丁 5-6煤煤 层气甲烷含量（干燥基）0.5211.10ml/g 2 d,平均3.91ml/g 2 d。煤层气含量变化具有以下特点：（1）随煤化程度增高，生气量及吸附量增加。（2）褶曲的分布及展布形态决定了井田煤层气的

40、赋存状况。背斜轴部煤层气 含量低，向斜轴部煤层气含量高。以白石山背斜轴为界，向两翼随埋深增大而增 加，其中己16-17煤层最为明显，瓦斯梯度为20。同时，背斜轴部逸散条件亦不均 一，封闭性好的地段，如 4916、4803及5002孔附近，己化”煤煤层气含量亦明 显增大，贫甲烷带明显变窄，戊9-10煤煤层气含量亦明显增高。同一地段的不同煤 层，受逸散条件的影响，煤层气含量变化趋势也不相同，如 4514孔已16-17煤封闭 性差，煤层气含量低，戊9-10煤封闭性好，煤层气含量则较高。（3）在沟李封断层下盘及其附近小断层发育区形成明显的煤层气风化带，煤层气含量降低。（4）己16-17煤层底板岩性与煤

41、层气二者在分布趋势上基本一致，泥岩区煤层 气含量高，砂岩区煤层气含量低。而顶板岩性对煤层气影响则不甚明显。（5）含小层富水性好的地带，如沟李封断层及附近小断层集中发育地带，白石山背斜轴部裂隙发育，煤层气含量较低。2、煤与瓦斯突出危险性各可采煤层瓦斯放散初速度（ P）,煤的坚固性系数（f）及瓦斯压力（P） 详见表1-2-4 0地质报告初步预测己16-17 （二1）及戊9-10 （三9-10）煤层为有突出危险煤层。但 由于地质报告实测数据较少，平宝公司又委托煤科院抚顺分院对戊组煤层和己组 煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。抚顺分于院2008年4月16日编制了河南省平宝公司首山一矿戊8、戊9-10煤层

42、突出危险性鉴定研究报告（初稿），该报告17显示戊组煤层和己组煤层均为煤与瓦斯突出煤层表1-2-4各可采煤层 p、f、p测定结果表煤层四6二 11二 9-10二 21二 1测值 （丁 5-6 ）（戊8）（戊 9-10）（己 15）（己 16-17 ） p2.93.90 7.036.57.0 9.05.9 12.05.54.88.09.1f0.340.25 0.290.12 -0.310.17 0.220.07 -0.220.270.220.200.17p米用三9-10煤2.72 -5.42采用二1煤2.75 -5.213.874.133、煤尘爆炸性井田各可采煤层均有煤尘爆炸危险性。4、煤的自燃倾

43、向井田各可采煤层均属不易自燃煤层。但邻近八矿、十矿、十二矿戊9-10及己16-17煤层有自燃倾向，自然发火期46个月。（三）地温井田恒温带深度25m温度17.2 C。己16-17煤层底板以上地温梯度 2.63 4.18 C/100m,平均 3.42 C/100m；戊 9-10 煤底板以上地温梯度 2.43 3.90 C/100m, 平均 3.20 C/100m。井田一级高温区临界深度一般 400530m二级高温区临界深度一般 570 750m己16-17煤层底板埋深多在730m以下，钻孔实测岩温为39.7050.57 C,全部 处在二级高温区。戊9-10煤层底板埋深多在550m以下，钻孔实测岩

44、温32.6242.99 C ,大部处 在二级高温区，少部处在一级高温区。一级高温区主要分布在49线以西，北翼-500m水平和南翼-600m水平以浅。丁 5-6煤层底板埋深多在450m以下，岩温29.1140.25 C,大部处在一级高18温区，少部处在二级高温区。五、水文地质（一）含水层与隔水层井田主要可米煤层为山西组己16-17 （二1 ）煤层及下石盒子组戊9-10 （二9-10）煤 层。根据地下水向矿井充水和供水关系，以及在空间上的分布特征，结合含水层 岩性、富水程度、贮水空间等共划分为9个含水层（组）和6个隔水层。根据各含水层与主采煤层的关系分述如下：1、主要煤层直接充水含水层与隔水层（1

45、）己16-17煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层一般由34层灰岩组成（L7L10）,厚度13.9723.40m,平均17.48m。埋 深多在-600m以下，岩溶裂隙发育不均一，差异性较大，受地质构造条件的控制， 在白石山背斜轴部两侧和断层发育地段，岩石破碎。渗透率一般为0.0008620.862m/d,静水位标高-230.86m。富水性弱极弱。水质类型 HCO-Na。L10灰岩顶界至己16-17煤层底板间距4.7010.19m,平均6.37m,岩性以泥岩、 砂质泥岩为主，其次为粉细砂岩，自然状态下为隔水层。（2）己16-17煤层顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层由24层细中粗粒砂岩组成，厚15.1949.72

46、m,平均32.29m。白石山背 斜轴部及断层发育地段，岩石破碎。渗透系数 0.001785m/d,水位标高-235.04m。 富水性弱极弱。水质类型为 HCO-Na含水层顶界上距戊9-10煤层底板一般140150m岩性以砂质泥岩为主，夹细 粗粒砂岩和薄煤层，为己16-17、戊9-10煤层之间的隔水层。（3）戊9-10煤层顶板砂岩裂隙含水层由14层细中粒砂岩组成，局部粗粒砂岩，厚026.00m,平均10.66m。白石山背斜轴附近和断层发育地段，岩石较其它地段稍破碎。富水性弱极弱。含水层顶界上距丁 5-6煤层底板3040m主要岩性为泥岩，砂质泥岩夹粉细 砂岩，为戊9-10与丁 5-6煤层之间的隔水

47、层。19(4) 丁 5-6煤层顶板砂岩裂隙含水层由14层细粗粒砂岩组成，厚1.3025.42m,平均10.57m。富水性弱 极弱。含水层之上有厚度大于180m的隔水层，主要岩性为砂质泥岩，泥岩夹细中 粒砂岩。2、间接充水含水层与隔水层(1)太原组下段灰岩岩溶裂隙含水层是己16-17煤层的间接充水含水层，由35层灰岩组成(L1L4),厚12.34 23.40m,平均 17.25m。渗透系数 0.00137 0.862m/d。L4顶界上距L7底界11.2526.38m,平均19.77m,之间主要岩性为泥岩， 砂质泥岩及中细粒砂岩，夹12层薄层灰岩或泥灰岩，厚度稳定，为太原组上、 下两段含水层之间的

48、隔水层。(2)寒武系岗山组白云质灰岩岩溶裂隙含水层是己16-17煤层又一间接充水含水层，主要岩性为白云质灰岩，白云岩夹薄层 泥岩，砂质泥岩及粉砂岩，最大揭露厚度101.96m。渗透系数0.4981m/d,水位标 高-233.52m ,水质类型为 HCO3 SO4-Na上述两层间接充水含水层间有一层隔水层，岩性为铝土质泥岩，厚214.03m, 一股4.077.65m,岩石比较破碎、节理、裂隙发育，隔水能力较差， 两含水层之间存在着不同程度的水力联系。3、其它含水层(1)石千峰组平顶山砂岩孔隙裂隙含水层井田中部白石山尖山一带背斜轴附近有出露，最大厚度97.97m。岩性为中粗粒长石石英砂岩，裂隙十分

49、发育。受大气降水和第四系含水层的下渗补给。 单位涌水量 0.157m3/h ,渗透系数 0.1852m/d,水位标高+119.30m。水质类型 HCO3 SO-Na2 Ca富水性中等。正常情况下与采煤无关，可作为局部供水水源。(2)刘家沟组砂岩孔隙裂隙含水层井田南部李口向斜与北部灵武山向斜轴部附近有出露。最大厚度143m岩性20 以中粗粒石英砂岩为主，夹薄层砂质泥岩，底部含砾。裂隙发育，受大气降水和 第四系含水层的下渗补给，富水性中等，与采煤无关。（3）第四系砂、砾石孔隙含水层分布于白石山尖山东、西两侧的平原和沟谷中，最大厚度 156m有三个含 水层。a、底部砾石含水层：分布于井田西部，厚 3

50、.4961.98m,平均30.76m。属 孔隙承压水，富水性弱。b、上部砾石含水层：井田西部发育，厚8.2025.99m。渗透系数33.98m/d , 水位标高+101.56m。属孔隙承压水，富水性强。c、山前坡洪积砾石含水层：分布于山坡脚处，范围小，最大厚度27.60m。属孔隙潜水，富水性弱。第四系含水层受大气降水补给，地下水流向北东，排泄于汝河。含水层与采煤无关。上部砾石含水层可作为局部供水水源。（二）井田构造水文地质井田主体构造为白石山背斜，主要断层为沟李封正断层和高沟逆断层。受构造控制，井田不同构造部位水文地质特征有明显的差异。白石山背斜轴部构造裂隙发育，瓦斯逸散，含水层的富水性普遍强

51、于两翼，尤其是灰岩含水层，轴部富水性弱中等，两翼弱极弱。沟李封正断层及其东侧落差 30m的断层较为为发育，断层沟通了己16-17煤 层直接充水含水层和间接充水含水层的水力联系。高沟逆断层断裂带本身富水性弱或不富水，但使两盘不同的含水层对接，并发生一定程度的水力联系。（三）井田水文地质类型己16-17煤层顶板含水层富水差异性不大， 单位涌水量0.00439L/S 2 m,水文地 质条件简单。己16-17煤层底板含水层富水差异性较大，根据构造和含水层富水性，结合瓦 斯逸散带，将底板水文地质条件分为I、II两个区。21I区：位于白石山背斜轴两侧各约 100m和沟李封断层东侧6001300崎围 内，小

52、断层发育，已16-17煤层以底板岩溶裂隙进水为主，水文地质类型属岩溶类 底板进水为主的中等偏简单类型，即三类、二亚类、I型偏R型。R区：位于白石山背斜两翼，构造简单，断层不发育，已 16-17煤层以顶板砂 岩裂隙进水为主，水文地质类型属裂隙类简单型，即二类I型。戊9-10、丁 5-6煤层水文地质类型属裂隙类简单型，即二类I型。(四)井田充水因素分析1、充水水源(1)地下水煤层顶、底板含水层是矿井的直接充水水源。戊9-10、丁 5-6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小，开采时易被疏干。己 16-17煤层顶、 底板含水层是矿井直接充水的主要水源。寒武系周山组和石炭系太原组下

53、段灰岩含水层为主要补给水源。通过断层带 对己16-17煤层顶、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。(2)大气降水大气降水是地下水的补给来源，也是矿井充水的补给来源。(3)地表水井田内的小型季节性储水水库与开采煤层之间有巨厚的隔水层，加上水库及 其附近断裂构造不发育，因此，水库对矿井充水可能性较小。2、充水通道矿井充水通道有底板灰岩岩溶裂隙、顶板砂岩裂隙和断层带。(五)矿井涌水量井田水文地质工程量投入较少，井田水文地质条件和充水方式与邻近生产矿 井八矿、十二矿相似，故地质报告采用“比拟法”计算矿井涌水量。矿井正常涌水量405.34m3/h ;最大涌水量486.41m3/

54、h。22六、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在的问题（一）勘探程度本井田面积47kn20为节约勘探费用，加快勘探速度，河南煤田地质局四队及 物测队利用地震与钻探相结合的综合勘探方法对井田中部27k吊的范围进行了精查勘探。井田中部（沟李封断层55勘探线）为精查，沟李封断层以西及 55勘 探线以东为普查。精查勘探查明了井田内地层；查明了井田构造形态，边界断层和褶曲；查明 了可采煤层层数、层位、厚度、结构及变化规律，煤层对比结果可靠；查明了己 16-17、戊9-io煤的煤质特征及变化情况，确定了煤类；确定了水文地质类型，查明 了水文地质条件；详细了解了主要煤层的瓦斯成份、含量及分带情况和影响地质

55、 因素；查明了井田地温状况及地温梯度。因此，地质报告经中国煤田地质总局审 查批准，可作为矿井设计的依据。精查范围地质储量402.20Mt,可满足设计要求。（二）资源及开采条件评述井田主体构造为宽缓的白石山背斜，构造复杂程度为中等偏简单；煤炭储量 丰富、煤质好，煤层较稳定，资源可靠；井田水文地质条件简单，具备建设大型 矿井的条件。从开采技术条件来看，存在如下不利因素：煤层顶底板松软；瓦斯含量较高， 地温高，这些因素都不同程度地影响矿井能力及煤层开采。（三）地质报告存在的问题及建议1、精查以前施工的20个钻孔，封孔材料及方法无资料记载，本次勘探亦未 作启封检查。另精查施工的4916孔，4719孔因

56、发生孔内事故，在丁、戊、己煤层中遗留 有部分钻具，相应层段没有封闭，望生产部门对此予以注意。2、井田沟李封断层东侧1000m范围内小煤层发育，小断层可能造成矿井突水， 生产中应予以注意。3、建议今后对井田内煤层气资源进行专门勘探，以便开发利用。234、井田沟李封断层以西及55勘探线以东两块段勘探程度偏低，生产期间应 加强其勘探。第三节矿井设计概况一、工程性质本矿为新建矿井。二、井田开拓开采（一）井田境界及储量1、井田境界根据批准的平顶山矿务局矿区总体发展规划对本矿井的划界以及平煤集 团公司关于首山一矿扩大范围有关问题的会议纪要划定首山一矿井田范围： 北界西段为己16-17 （二1）煤层-700

57、m （戊9-10煤层-500m）底板等局线与十二矿相 接，中段为灵武山向斜轴，东段为己 16-17 （二1）煤层-1000m （戊9-10煤层-850m） 底板等高线；南界为李口向斜轴和己16-17 （二1）煤层-1000m （戊9-10煤层-850m） 底板等高线；西界南段为一、六矿深部边界交点与3510孔连线，北段为沟李封断 层；东界为12勘探线（平顶山矿区编号）。井田东西走向长14.5km,南北倾斜宽1.14.6km,面积约47kn2。2、储量经计算，全矿井工业储量581.72Mt,其中己16-17煤304.35Mt,己15煤35.66Mt, 戊 9-10 煤 169.06Mt,戊 8

58、煤 26.89Mt, 丁 7煤 12.32Mt, 丁 5-6 煤 33.44Mt。精查范围地质储量 402.20Mt,占全矿井总储量的69.1%。普查区地质储量179.52Mt,占全矿井总储量的30.9%。分煤层、分水平地质储量详见表1-3-1。全矿井可采储量308.49Mt,其中己16-17煤146.46Mt,己15煤20.90Mt,戊9-10 煤 88.92Mt,戊 11 煤 19.75Mt, 丁 7 煤 8.68Mt, 丁 5-6 煤 23.78Mt。矿井分煤层分水平可采储量详见表1-3-2 o24矿井地质储量 汇总表表1-3-1单位：Mt煤层水平精查区（沟李封断层 55勘探线）普查区合

59、计A+B+C+DABCA+B+CCDC+D小计其中白石山背斜南翼北翼己 16-17(二 I)-750m以上-750m以下小计己15（二 2）-750m以上-750m以下小计戊 9-10(- 9-10)-750m以上-750m以下小计己 16-17 , 己15戊 9-10 计-750m以上-750m以下小计戊8（三11）7（四 2）75-6（四 6）戊8,、7, 丁 5-6 合计合 计矿井可采储量汇总表水平煤层工业储量A+B+C永久煤柱损失可米储量精查区普查区合计断层工业场地风井场地边界石门合计精查区普查区合计一己 16-17 （ * 1）己 15（二 2）戊 9-10（二 9-10）合计一己

60、16-17 （ * 1）一2己 15（二 1 ）戊 9-10（二 9-10）合计全矿井主 采 煤 层己 15（二 1）己 16-17（二 2 ）戊 9-10（二 9-10）合计局部可采煤层戊8（三11）丁 7（四 2）丁 5-6 （四 6）合计总计表 1-3-2单位：Mt（二）矿井设计生产能力及服务年限1、矿井工作制度设计矿井年工作日330d,每天4班作业，每天净提升16h02、矿井设计生产能力设计从矿井储量、煤层赋存条件及工作面生产能力，开采技术条件等方面分 析，矿井设计生产能力为2.40Mt/a。3、服务年限全矿井可采储量308.49Mt,计算服务年限时，储量备用系数采用 1.4,则全 矿