煤炭产能提升规划

1、河南义马煤业股份有限公司铁生沟煤矿产能提高规划（初稿）煤炭工业郑州设计研究院有限公司二0一一年五月河南义马煤业股份有限公司铁生沟煤矿产能提高规划工程编号： 工程规模：院长：总工程师：项目负责人：煤炭工业郑州设计研究院有限公司二0一一年五月 参加编制人员专 业姓 名职务、职称执业印章号签 名目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc295034417 1.矿井概况 PAGEREF _Toc295034417 h 6 HYPERLINK l _Toc295034418 1.1、交通位置 PAGEREF _Toc295034418 h 6 HYPERLINK l _Toc

2、295034419 1.2、地形及地貌 PAGEREF _Toc295034419 h 6 HYPERLINK l _Toc295034420 1.3、河流 PAGEREF _Toc295034420 h 7 HYPERLINK l _Toc295034421 1.4、气象及地震 PAGEREF _Toc295034421 h 7 HYPERLINK l _Toc295034422 1.5 、地层与井田地质构造 PAGEREF _Toc295034422 h 7 HYPERLINK l _Toc295034423 1.6 、含煤地层 PAGEREF _Toc295034423 h 16 HYP

3、ERLINK l _Toc295034424 1.7、 煤质 PAGEREF _Toc295034424 h 17 HYPERLINK l _Toc295034425 1.8 、井田水文地质 PAGEREF _Toc295034425 h 18 HYPERLINK l _Toc295034426 1.9 、瓦斯、煤尘和煤的自燃 PAGEREF _Toc295034426 h 23 HYPERLINK l _Toc295034427 1.10、煤层顶底板 PAGEREF _Toc295034427 h 25 HYPERLINK l _Toc295034428 1.11、井田开拓现状 PAGERE

4、F _Toc295034428 h 27 HYPERLINK l _Toc295034429 2.煤矿生产能力现状与问题 PAGEREF _Toc295034429 h 29 HYPERLINK l _Toc295034430 2.1、铁生沟煤矿近三年生产产量 PAGEREF _Toc295034430 h 29 HYPERLINK l _Toc295034431 2.2、各系统核定生产能力 PAGEREF _Toc295034431 h 29 HYPERLINK l _Toc295034432 2.3、影响矿井达产的主要因素 PAGEREF _Toc295034432 h 30 HYPERL

5、INK l _Toc295034433 3.指导思想、基本原则和总体目标 PAGEREF _Toc295034433 h 33 HYPERLINK l _Toc295034434 3.1、指导思想 PAGEREF _Toc295034434 h 33 HYPERLINK l _Toc295034435 3.2、基本原则 PAGEREF _Toc295034435 h 33 HYPERLINK l _Toc295034436 3.3、产能规划目标 PAGEREF _Toc295034436 h 33 HYPERLINK l _Toc295034437 4.重点任务 PAGEREF _Toc295

6、034437 h 34 HYPERLINK l _Toc295034438 4.1、加大生产投入，提高采煤工艺 PAGEREF _Toc295034438 h 34 HYPERLINK l _Toc295034439 4.2、加大科研投入、研究支护难题 PAGEREF _Toc295034439 h 35 HYPERLINK l _Toc295034440 4.3、优化工程设计，合理生产布局 PAGEREF _Toc295034440 h 37 HYPERLINK l _Toc295034441 4.4、加强技术管理，千方百计提高资源回收率 PAGEREF _Toc295034441 h 39

7、 HYPERLINK l _Toc295034442 4.5、加强煤质管理，提高煤质质量 PAGEREF _Toc295034442 h 40 HYPERLINK l _Toc295034443 4.6、加大“三软”煤层瓦斯综合治理 PAGEREF _Toc295034443 h 41 HYPERLINK l _Toc295034444 5.产能提升技术、人才保障措施 PAGEREF _Toc295034444 h 42 HYPERLINK l _Toc295034445 5.1、矿井人才现状 PAGEREF _Toc295034445 h 42 HYPERLINK l _Toc2950344

8、46 5.2、防治水、瓦斯治理、巷道支护技术研究及人才需求 PAGEREF _Toc295034446 h 42 HYPERLINK l _Toc295034447 5.3、矿井人才引进、培训及保障措施 PAGEREF _Toc295034447 h 43 HYPERLINK l _Toc295034448 5.4、人力资源激励机制 PAGEREF _Toc295034448 h 44 HYPERLINK l _Toc295034449 6.产能提升管理保障措施 PAGEREF _Toc295034449 h 46 HYPERLINK l _Toc295034450 6.1、产能提升管理制度建

9、设 PAGEREF _Toc295034450 h 46 HYPERLINK l _Toc295034451 6.2、建立有效的科技创新评价机制 PAGEREF _Toc295034451 h 46 HYPERLINK l _Toc295034452 6.3、加大煤矿生产投入 PAGEREF _Toc295034452 h 46 HYPERLINK l _Toc295034453 6.4、加快实施“科技兴煤”战略 PAGEREF _Toc295034453 h 47 HYPERLINK l _Toc295034454 6.5、加强煤矿专业技术人才队伍建设 PAGEREF _Toc2950344

10、54 h 47 HYPERLINK l _Toc295034455 7.产能提升预期效果与建设工期 PAGEREF _Toc295034455 h 48 HYPERLINK l _Toc295034456 7.1项目实施预期效果 PAGEREF _Toc295034456 h 48 HYPERLINK l _Toc295034457 7.2项目建设工期 PAGEREF _Toc295034457 h 48附件：1、河南省煤炭工业管理局豫煤行【2007】193号文关于下达2006年煤矿生产能力复核结果的通知2、河南省工业与信息化厅豫工信【2010】66号文关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果

11、的批复3、煤层自燃与煤尘爆炸性鉴定结果1.矿井概况1.1、交通位置铁生沟煤矿所在的巩义市位于河南省中部、中岳嵩山北麓，隶属郑州市。陇海铁路、310 国道和连霍高速公路横穿巩义市东西，豫 31 线、焦（作）巩（义）黄河大桥纵贯南北。豫 31 线公路由巩义市区向南，在北山口镇之南与318国道（郑州至洛阳段）相连，穿过铁生沟井田的东部，至登封市芦店镇，交通非常方便（见图1-1）。 图1-1 交通位置图1.2、地形及地貌偃龙煤田以南为嵩箕隆起，嵩山主峰高1440m，北为黄河冲积平原，标高+100m，煤田以东的五指岭主峰高1215.90m。在煤田以南的中低山区，形成矿区一级分水岭，也是黄河与淮河水系的分

12、水岭。铁生沟井田地貌形态为中低山丘陵地形，井田内海拔高度280 600m。沿涉村河在夹津口镇一带，地势低而较为平缓，井田东部有井田内最高点平顶山600.7m。总体呈东北部、西部高而中部低，井田内地势起伏不平，局部地形起伏甚大。井田内大部分被第四系黄土所覆盖，局部有基岩出露，黄土冲沟发育。1.3、河流偃龙煤田有伊洛河、米河、小关河等，皆流向东北注入黄河。铁生沟井田主要的河流为涉村河，涉村河在涉村镇之西流入井田，向西北方向经南营、夹津口镇以西区域后转为北偏东方向流出井田，经坞罗水库在回郭镇东部入伊洛河，属黄河水系。涉村河是铁生沟井田主要的排洪河道 ,在暴雨后桥沟、丁沟冲沟中有短时间的洪峰，皆汇入涉

13、村河，这些河道皆属季节性河流，在雨季洪流凶猛，旱季断流干枯，由地表径流变为地下径流。涉村河曾于1976年6月2日至7月18日设矩形堰观测流量4次，流量为0.0150.026m3/秒。据访问资料，涉村河最高洪水位标高在涉村段为337.50m，在铁生沟段为312m。井田内多覆盖第四系沉积物，岩性为砂砾石层、亚砂土、亚粘土及黄土，含有丰富的孔隙水。土质比较松软，形成一些较大范围的含水层。1.4、气象及地震井田地处河南嵩山和洛阳之间，区域气候属暖温带半干旱大陆性气候区。全年降水量集中在夏季7、8、9月份，最多风向为南西风。据巩义市气象局提供的19712000年气象资料：气温：历年平均气温为14.2。极

14、端最高气温为41.7，极端最低气温为11.1。降雨量：年最大降水量1982年为990.6mm，年最小降水量1981年为316.0mm，平均年总降水量为587.3mm。日最大降水量（1982）达234.1mm。年平均相对湿度为63%。风速：年平均风速为2.5 ms 。年最大平均风速为18.0ms（1982年）。冰冻期：最大冻土深度为22.0cm（1977年）。最早冻结日期为1979年11月12日。据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），巩义抗震设防烈度为7度。1.5 、地层与井田地质构造1.5.1地层铁生沟井田广为第四系地层所覆盖，在井田的北部有部分基岩出露，自下而上地层有古生界的奥陶系

15、、石炭系、二叠系、中生界三叠系及新生界的第三系均有出露。现将地层由老到新叙述如下：1.5.1.1奥陶系中统马家沟组（O2）：最大揭露厚度56.07m（10203孔），沿北庄、前武当、柿树沟之东南及上庄凌沟、申沟、罗汉寺、圣水一带之西南山岭均有出露。与下伏上寒武系（3）地层呈假整合接触。下部为黑色隐晶质石灰岩，含黄色泥灰岩，其泥质呈不规则的分布，俗称豹皮石灰岩。中部为黑色隐晶质灰岩。下部为黄色泥灰岩，底部为砾石。砾石成份为紫色燧石，砾石直径2cm，间夹两层1米深灰色隐晶质灰岩。1.5.1.2石炭系（C）出露于上庄、凌沟、申沟、罗汉寺、圣水一带，厚67.53米。1中统：本溪组（b）平行不整合于中奥

16、陶统（O2）侵蚀面之上，本溪组厚度变化大，厚1.1146.45米，平均厚10.10米。下部为灰黄色、黄褐色、灰绿色铝土泥岩，局部具鲕状结构，子成份为绿泥石，因风化作用，形成小孔，后被铁质渲染成红黄色斑点。其底部在地表出露有褐铁矿结核，而到深部则为铝土泥岩，含黄铁矿结核。上部为灰色、浅灰色、灰黑色铝土岩，组织緻密坚硬，具鲕状结构，节理发育，含黄铁矿结核及植物化石。在中上部偶尔夹鸡窝状无烟块煤， 190、184两孔铝土层较厚，分别为46.45米和40.78米，此种现象的出现是由于石炭系前期长时间的风化剥蚀关系，致使奥陶系中统（O2）灰岩基地起伏不平，接收了较厚的沉积物质。2上统：太原组（C3t）厚

17、39.6094.85米，平均厚56.46米，为海陆交互相沉积，以旋迥结构明显，层理类型复杂，动植物化石丰富为其特征。本组根据岩性可分为下部灰岩段、中部砂、泥岩段和上部灰岩段：下部灰岩段：由灰岩及薄层无烟块煤（一1、一2、一3煤）组成。底部为一1煤，有时为炭质泥岩或含植物化石的黑色泥岩代替，也有煤层厚达24.35米，具五层夹矸（9503孔），此孔本段厚达42.50米。中部砂、泥岩段：本段由深灰色、青灰色、浅灰色砂岩、砂质泥岩、灰岩及薄层无烟块煤（一4、一5、一6煤）组成。底部为浅灰色、灰白色石英砂岩，颗粒较粗，如10003孔则相变为砾岩-为质纯的中粒砂岩，为一4煤顶板。其上为1.503.00米的

18、黑色灰岩含动物化石。偶夹燧石结核，为一5煤顶板。上部为深灰色砂质泥岩或薄层细砂岩。夹薄层无烟块煤（一6煤）含黄铁矿结核，砂质泥岩中含植物化石。细砂岩层面含细小云母片，厚30.57米。上部灰岩段：本段由深灰色、青灰色石灰岩及薄层无烟块煤（一7、一8煤）组成。下部为厚层石灰岩，含燧石，太原石燕，太原付长身贝及蜓科等动物化石富集较多，为一7煤顶板。上部为薄层石灰岩。为一8煤顶，层位不甚稳定。本段为山西组与太原组的分界标志（C3L78）厚14.50米。1.5.1.3二叠系（P）在井田内广泛出露1、二叠系下统（P1）：与下伏石炭系太原组（C3t）地层呈整合接触。山西组（P1s）：是井田内最主要的含煤地层

19、，厚67.5099.96米，平均厚83.23米。本组由灰色、深灰色、灰黑色、黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成、含煤1一4层，其中二1煤层为本区主要可采煤层，二2煤为局部可采煤层，二3、二4煤层偶而出现可采，一般为炭质泥岩或煤线，并含有小羊齿植物化石。二1煤顶板砂岩：俗称大占砂岩：为灰白色厚层状中粒（有时为细粒）云母石英砂岩、泥质和硅质胶结，层面富集云母片，具斜层理及微波状层理，相变厉害，时为薄层细粒砂岩，砂质泥岩或泥岩所代替。该砂岩在本井田99线以东较为发育。99线以西局部钻孔见到不甚发育。一般浅部厚度较大，深部厚度较薄。厚10.90米，为一良好标志层，也是二1煤对比的主要标志。（K1，精查

20、报告称P1S1）。二2煤顶板砂岩：（俗称香炭砂岩）为浅灰色、深灰色中粒砂岩，含黄铁矿结核，黑色矿物及炭质层面富集云母片难与下部大占砂岩区别。平均厚7.20米，为二1煤与二2煤对比的依据，为一辅助标志层（Sx，精查报告称P1S2）。下石盒子组（P1x）：厚234.00302.05米，平均厚267.37米，与下伏山西组地层呈整合接触。底部以灰白色稍带绿色，厚层状，中粗粒砂岩的底面与山西组（P1s）分界（俗称砂锅窑砂岩），其岩性为含石英、燧石量达90%，为硅质绢云母碳酸盐胶结。含少量长石，中夹薄层泥岩，粒度由上而下逐渐变粗，底部具石英及燧石砾石。为一良好标志层（K2，精查报告称P1S3）。此砂岩之上

21、为灰白色铝土泥岩，具紫色斑块及菱铁质的鲕状、豆状结构。铝土泥岩上部为浅灰色、灰绿色含铝土质具紫斑砂质泥岩。中夹灰白色、灰色含星点状云母片及黑色矿物的中细砂岩，偶夹炭质泥岩及煤线12层，为三煤层位。三煤上部灰白色中粒砂岩，其岩性特征：含星点状云母片，硅质胶结，夹泥质条带，由上至下颗粒变粗，底部具细砾石为一标志层（精查报告称 P2S1）。其上为深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩，偶尔具薄煤层或煤线（四煤组）。四煤组上部为灰白色、灰绿色中粗粒砂岩，含云母片、泥质胶结，有时砂岩顶部出现砾石，并夹砂质泥岩及细砂岩。顶部为灰色、灰黑色砂质泥岩，含铝土质，并夹薄层细砂岩及薄层黑色泥岩。夹薄煤层或煤线，多以炭质泥岩

22、出现。（五煤组、六煤组）2、二叠系上统（P2）：上石盒子组（P2s）厚265.10281.20米，平均厚275.30米，与下伏下石盒子组（P1x）地层呈整合接触。底部以灰白色中一粗粒石英砂岩的底面与下石盒子组（P1x）分界。岩性特征：为中粗粒石英砂岩，间夹细砂岩，含泥岩碎块，底部具细砾石，不甚稳定，岩性及厚度变化较大（俗称田家沟砂岩）为一标志层（K4，精查报告称P2s2）。中部为黄褐色、灰绿色、青灰色砂质泥岩、炭质泥岩及细砂岩、黄绿色砂质泥岩和细砂岩含植物化石及薄层黑色泥岩。炭质泥岩为六、七煤组层位，局部为薄煤层或煤线。上部为黄绿色、烟黄色、黄褐色砂岩、砂质泥岩、泥岩、砂岩为细中粒，薄层状，夹

23、12层红黑色铁锰砂岩。泥岩和砂质泥岩中稍含铝质。顶部以平顶山砂岩的底界面分界。石千峰组（P2sh）：出露于井田深部之坞罗、金牛山、李家窑一带，厚约330米。下部为平顶山砂岩，厚51.9061.10米，平均厚57.0米。与下伏上石盒子组（P2s）呈整合接触，为黄灰色、灰白色厚层状粗粒长石石英砂岩。具直线形层理，节理发育，中夹紫红色泥岩，硅质胶结。颗粒自上而下逐渐变粗，底部有石英、燧石小砾石。由于岩性緻密坚硬，耐风化，故易形成单面高山，为本区良好标志层。（K6，精查报告称P2S3）平顶山砂岩以上为黄褐色、暗紫色、灰绿色、灰白色中细粒石英砂岩，钙质胶结，含云母片，具水平层理，风化后呈薄片状，中夹泥岩

24、及砂质泥岩。中部为灰绿色、黄绿色钙质泥岩及细粒石英砂岩。在钙质泥岩中有稍带红色的泥灰岩，夹约0.08cm的砾岩层。细粒石英砂岩，钙质胶结，夹灰色灰岩结核，呈园球状及铁饼状出现。结核直径由0.1010cm，并且夹有灰绿色砂质泥岩。上部为黄绿色、灰白色、黄褐色细粒砂岩，风化后呈黑色。钙质胶结，含云母片少量，层面波痕发育。中夹34层砾岩，砾石成份为灰岩，灰岩呈园球状，砾石直径0.518cm左右。以三叠系底部金斗山砂岩作为石千峰组的顶界。1.5.1.4、三叠系（T）刘家沟组（T3l）：（精查报告称上石千峰组），金斗山砂岩，紫红色，中厚层状，中粒石英砂岩，层面具波痕，坚硬，不易风化，往往形成单面高山，为

25、本区深部的良好标志层（K8）。本层出露不全，厚度大于70米。1.5.1.5、第三系（N）在涉村、桥沟、罗汉寺的沟谷之中有零星出露，与下伏各系地层为不整合接触，岩性为白色淡水灰岩、红色粘土及砾岩等，砾石成份以寒武系奥陶系灰岩为主，震旦系石英砂岩次之，亦有石炭、二叠系地层的砾石，成份较杂，颗粒大小不一，厚度不详。1.5.1.6、第四系（Q）分布于各地层之上，由坡积、洪积物及水成黄土层组成。在黄土层中常见钙质结核。仅统计井田内及附近个别钻孔，第四系厚度046.00m（11102孔），平均厚19.19m。1.5.2井田地质构造铁生沟井田位于昆仑秦岭东西复杂构造带东段北支，即箕山一嵩山纬向构造带北部边缘

26、。煤系展布方向基本受其控制。但于受中生代晚期的北西向构造（嵩淮弧）的影响和干扰，致使本井田地层呈北东展布，倾向北西的单斜构造，倾角1015度。在井田的东北端，白核桃园南山口一线因受北西向五指岭压扭性断层的牵引和平推作用，形成轴向北西，轴面倾向北东的不对称倾伏向斜（上庄向斜）。向斜的东北翼构造较为复杂。向斜的西南翼（为本井田主体部分）构造简单。1.5.2.1褶皱上庄向斜：由于受五指岭压扭断层的影响，产生一箕形褶皱。向斜轴部出露中生代三叠系地层，古生代奥陶系石炭系地层出露于向斜的两翼。向斜轴走向为北西。轴面倾向北东，东北翼倾角较陡。倾角5070，沿北庄、老井沟、罗泉一带倾角增大至7080。有的地段

27、地层甚至倒转。西南翼倾角平缓。倾角1015。在地表向斜轴出露于红石嘴至平顶山一线，表现两翼倾角平缓。倾角56。朱岭等处地层有些波浪的起伏，但对煤层影响不大，故不一一评述。1.5.2.2断层本井田的断裂方向有北西组，北东组及东西组。断层性质除五指岭分支断层（F1）为逆断层外，其余皆为正断层。落差较大的有F1、F3、F8三条（落差20800米）。其它均为小断裂，对煤层的破坏和影响不大。（1）、北西方向断层组：五指岭分支断层（F1）逆断层。位于井田边界东北角，沿南东方向穿过井田，为五指岭断层东西南的一支断裂。奥陶系地层与太原组地层呈断层接触。此断层原无勘探工程控制，在精查阶段，经过地质测量，发现地面

28、出露明显。在下东地北944号地质点见中奥陶系顶部与上寒武系呈断层接触，断层走向NW50度，倾向北东，倾角85。断层东北上升盘的上寒武系（3）灰岩倾角26，西南的下降盘中奥陶系（O2）灰岩倾角较陡，倾角61，在毛寺沟见中奥陶（O2）与太原组（C3t）呈断层接触断层走向NW，倾向北东，倾角87。有的地段虽被第四系黄土层掩盖，经访问上庄煤矿，该矿已开采到姜沟上岭东的震旦系地层之下，因煤层采空，而地表震旦系地层出现塌陷和裂缝，断层走向NW50，倾向北东，倾角60以上。在东坡到姜沟上岭一段落差较大，最大约800米，沿前武当向NW方向延伸落差逐渐变小，约70余米。姜沟上岭断层（F14）：在井田东边界之外，

29、为逆断层，位于姜沟上岭至10905孔一线，全被第四系黄土层所掩盖，在精查阶段，主要证据是10905孔二1煤层重复出现，该孔于242.82米见到二1煤层，厚8.10米，又于364.82米见到二1煤层，厚3.30米，两煤相距122米，其岩性为中粒云母砂岩，似二1煤顶板砂岩。从两煤煤质试验的硫份分析结果，两煤的硫份基本一致。（上层硫份为0.32%；下层硫份为0.26%）该断层控制程度较差，摆动幅度较大；仅10905孔一孔之见。在该断层的东南端是上庄煤矿东翼上山为一急剧的线状褶皱，10905孔也可能打在褶皱上，而见到二1煤层重复出现。至今，因无新的补勘或采掘工程控制，该断层仍具有多种解释法。上庄北沟断

30、层（F4）为正断层，位于本井田之外，在上庄北沟见奥陶系石灰岩有错动现象，走向北西25度，倾向南西，倾角70度，落差较小约5米。小金牛山西坡断层（F13）为平推正断层，位于小金牛山西侧，走向北西80度，倾向西南，倾角75度，落差5米左右。在精查阶段，主要依据是在小金牛山西坡的平顶山砂岩有斜交地层走向的平推错动现象。延展300米左右。但该断层是否影响到煤系地层？尚无可靠的资料。前武当断层（F15）为正断层，该断层位于上庄井田内，断层全被第四系黄土层所掩盖。仅见11001孔太原组中部砂泥岩段缺失。该孔穿过太原组上部灰岩之后，直接见到下部一1煤灰岩，缺失30余米，由于只有一孔揭露此断层，因此摆动幅度较

31、大，根据地质力学性质，推断此断层为北西走向，倾向南西。（2）、北东方向断层组：王沟断层（F3）：为正断层，位于王沟北坡、高坡南至石井一线，延展长2.5公里。在精查阶段，该断层的主要依据是：95勘探线上的9505孔与9506孔之间的二1煤层有明显错动现象。王沟附近见上石盒子地层错动在里沟西见平顶山砂岩错动，在高坡之北1033号地质亦为平顶山砂岩错动。断层走向N22E，过高坡后转为NE10左右，倾向北西，倾角7580，落差30余米。高坡断层（F10、F11）为两条阶梯状正断层，位于王沟断层之西，两条断层之南段与王沟断层大致平行。在张井沟西岭见上石盒子组的红褐色长石砂岩错动，在高坡北见平顶山砂岩有明

32、显错动。断层走向北东10度左右。倾向北西，倾角70度，落差10米左右。按照精查阶段所作之推断，9506钻孔在F10附近，而9506钻孔在F11附近，但此二孔并未穿过断层带。小金牛山断层（F12）为正断层，位于小金牛山东坡，由小金牛山沿北东方向延伸至井田外，在小金牛山之东及高坡之西，见上石盒子组上段有一黄褐色砂岩错动，在高坡西北及9509钻孔（位于井田外）之东均见到平顶山砂岩错动仅5米左右。断层走向在小金牛山为北东5度，在9509钻孔附近为北东26度，倾向北西，倾角不清。（3）、东西方向断层组陈苟湾断层（F8）为正断层，位于井田北部，在9909孔（位于井田外）的东南侧为东西向，经陈苟湾转向东10

33、度南，至南庄转为北东，北东25度延伸长达3Km。在9909孔东南见平顶山砂岩和下石千峰组紫红色砂质泥岩接触，在双沟东见平顶山砂岩出露位置较高，与下石千峰组紫红色砂质泥岩接触；断层倾向北，落差2030m。铁生沟南坡断层（F 9）为正断层，位于铁生沟南坡，10202孔以北，走向SE20，倾向北东，地表见下石盒子组砂岩错动5m。上述的高坡断层（F10、F11）、小金牛山断层（F12）、小金牛山西坡断层（F13）、铁生沟南坡断层（F9）五条，由于断距较小，仅见地表岩层有错动现象，是否影响到煤层，尚无可靠的资料。据精查阶段分析，认为对煤层影响不大。另外在纸房、车园、罗泉、南领等地还有些小的错动，参看地形

34、地质图。除上述构造之外，在高坡及车园之东南有一滑动构造，平顶山砂岩沿层面向南推进，而形成一滑动构造，如小金牛山顶出露的平顶山砂岩标高590米，而在高坡附近出露的平顶山砂岩标高则为460米，两地出露同一岩层，而标高悬殊130米，同时9507孔31.6050.30米为平顶山砂岩层位545.60米为二1煤，平顶山砂岩下距二1煤仅489.86米，与正常间距缩短了135米左右，该滑动构造对煤层无破坏现象。本井田较大的断裂五指岭分支断层（F1），通过井田东北部边缘构成井田的东北边界，对井田的影响不大，王沟断层（F3）位于本井田西部，斜交于煤层倾向，在二1煤0的底板标高处差30米，给将来向西送巷带来了一定的

35、麻烦，综合上述情况，本井田构造应属简单类型，对煤层煤质影响和破坏不大，但可能造成含水层的互相勾通，而产生垂直的水力联系，给将来矿井建设造成一定的麻烦。到目前为止，井田内已揭露和推断有5条断层，全为正断层，而且断层面的倾角均较大，这些断层在井田内均延伸较长，甚至贯穿整个井田南北，可能对井田的小型断裂起着主导作用，现将位于井田边界之内的断层之特征列表3-4：井田内的构造形成于侏罗-白垩纪时期的燕山运动，在新生代的构造运动中，铁生沟井田在区域应力场的多次转变过程中，使燕山期形成的构造形迹得以改造，且受已有构造的控制，形成目前的构造体系。表 1-2 铁生沟井田断层发育特征汇总表参数断层性质走向倾向落差

36、(m)位置井田内延伸长度(m)倾角井下揭露情况预测对煤层的影响王沟断层F3正1022NW30井田西部25007580无有较大影响小金牛山断层 F12正526NW井田西部约1000不清无影响不大高坡断层 F10 F11正NE10NW10井田西部180070无影响不大铁生沟南坡断层F 9正SE20NE井田南部无影响不大井田构造纲要图见图1-2 图 1-2 铁生沟井田构造纲要图1.5.3岩浆岩本井田没有岩浆岩侵入现象。 1.6 、含煤地层铁生沟井田含煤地层有石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2s

37、）。1.6.1本溪组（C2b）本溪组为杂色铝土质页岩、铝土岩，含煤一层，称古丈煤，为鸡窝状，极不稳定，在本井田仅5个钻孔见到，煤厚0.122.15m。如9503、93、184、109四孔，而9503孔煤厚达1.70米。1.6.2太原组（C3t）岩性为灰岩、泥岩及砂质泥岩，含煤18层，皆为一煤组，自下往上为一1煤、一2煤，到一8煤。下部灰岩段：灰岩含薄层无烟块煤，为一1、一2、一3煤；中部砂、泥岩段：砂岩、砂质泥岩、灰岩中含薄层无烟块煤，为一4、一5、一6煤；上部灰岩段：石灰岩中夹薄层无烟块煤，为一7、一8煤。在铁生沟井田，太原组煤层多为薄煤层，从一2煤到一8煤，煤厚0.101.9m，大多在1m

38、以下，个别钻孔煤厚超过1m，变化较大者为一1煤层，最厚达24.35m(9503孔)。1.6.3山西组（P1s）山西组（P1s）是井田内最主要的含煤地层，厚67.5099.96米，平均厚88.23米。含煤8层，所含煤层为二煤组，自下往上为：二0煤、二1煤、二1上煤、二2煤、二3煤、二4煤、二5煤。其中二1煤层在井田内普遍发育，为目前铁生沟煤矿开采的煤层，二1上煤层局部发育，二2煤层为局部可采煤层。1.6.4下石盒子组（P1x）下石盒子组（P1x）厚234.00302.05米，平均厚267.37米，在本组中部偶见炭质泥岩及煤线，为三、四、五、六煤组。中部偶具薄煤层或煤线，为四煤组，厚度0.300.

39、40m。五煤组厚度0.301.00m1.6.5上石盒子组（P2s）上石盒子组（P2s）厚163.00198.65米，平均厚173.02米。本组下部的炭质泥岩为七煤组层位。1.7、 煤质1.7.1物理性质、煤岩特征二1煤层：深黑色，条痕黑色，亮煤为主，暗煤次之。具玻璃光泽，呈参差状断口，粉状，极松散，易污手，视密度平均1.57 g/cm3。二2煤层：宏观煤岩特征同二1煤，深黑色，条痕黑色，亮煤为主，暗煤次之。具玻璃光泽，呈参差状断口，粉状，极松散，易污手，视密度平均1.59 g/cm3。1.7.2煤质特征铁生沟井田可采煤层原煤工业分析如表1-3，表中括号中数字为样品个数：表1-3 原煤工业分析统

40、计表煤 层原 煤 工 业 分 析Mad%Ad %Vdaf %St.d %Qb.ad/MJ.kg-1Qgr.d/MJ.kg-1Pd %二1煤0.753.3510.2429.542.488.840.251.4522.6232.2833.0836.590.0030.0342.09(55)17.89(55)4.56(55)0.55(54)27.81(50)33.62(49)0.019(17)二2煤1.293.936.6629.511.445.510.261.5924.5532.2032.9534.502.00(15)15.57(15)3.24(15)0.45(15)28.85(14)33.91(14)

41、0.003(1)一1煤1.973.875.2727.071.596.000.797.3023.9633.1232.9534.870.0060.0152.87(5)14.84(5)3.13(5)3.40(5)29.65(4)33.91(2)0.011(2)本井田煤类的划分，按中国煤炭分类国家标准（GB575186）进行。现将各煤层煤类的划分及其依据叙述如下：二1煤层：煤挥发分2.488.84，平均4.56。焦渣特征（CRC）2，为无烟煤，可作为良好的动力用煤及居民生活用煤。二2煤层：煤挥发分1.445.51，平均3.24。为无烟煤，可作为良好的动力用煤及居民生活用煤。1.8 、井田水文地质1.8

42、.1地表水系铁生沟井田地貌形态为中低山丘陵地形，沿涉村河在夹津口镇一带，地势低而较为平缓；井田内地势起伏不平，冲沟发育，局部有基岩出露，其余为第四系沉积物的覆盖。铁生沟井田主要的河流为涉村河，涉村河在涉村镇之西流入井田，向西北方向流出井田，经坞罗水库在回锅镇东部入伊洛河，属黄河水系。涉村河是铁生沟井田主要的排洪河道 ,在暴雨后桥沟、丁沟冲沟中有短时间的洪峰，皆汇入涉村河，这些河道皆属季节性河流，在雨季洪流凶猛，旱季断流干枯，由地表径流变为地下径流。涉村河年平均流量一般为0.0150.026m3/s。1.8.2、含水层和隔水层1.8.2.1、含水层井田内自上而下有六个含水层组：1、第三、四系含水

43、层：多为残积、坡积，厚度不大，成份复杂，多泥质，含水性不强。水质为HCO3CaMg型水，pH值为7.37.45，总矿化度为286.40288mg/l，总硬度为14.9515.85，游离二氧化碳8.3611.44mg/l，无侵蚀二氧化碳。含水性较强，水量丰富，主要分布在涉村河沿岸，受大气降水和基岩风化带水的补给，排泄方向同涉村河，属潜水。由于与主采煤距离较远，在正常情况下不会影响生产，但是通过构造断裂或者人工通道，如不良钻孔，也有可能进入矿坑，成为充水水源。2、基岩风化带含水层：基岩风化带含水层，一般厚3050m，风化带深度为44.46m，和上部第四系含水层有垂直水力联系，比未风化的基岩含水性强

44、，是开采浅部煤层顶板直接充水的来源；还可能沿穿过的断层运动至深部矿坑，成为充水水源。3、石英长石砂岩含水层（平顶山砂岩）：岩性为中粗粒石英砂岩，岩性较纯，平均厚57.05m，裂隙发育，属裂隙承压水，分布在井田北部，含水性较山西组、石盒子组砂岩较强些，本含水层距二1煤层较远，对二1煤开拓无影响。4、山西组、石盒子组砂岩含水层：本含水层是由碎屑岩类中的中粒、粗粒砂岩所构成的含水层，富水性较均一，属裂隙承压水，但层次较多，段距大。水质为HCO3K、Na型水，pH值为7.98.10，为碱性水，总矿化度560.45702.43mg/l，总硬度为2.383.19。本含水层含水性整体较弱，但存在局部富水区，

45、是二1煤顶板直接充水含水层。根据目前铁生沟矿发生数次顶板突水灾害的情况，本含水层属于今后工作中应重点探查和防治对象。5、上石炭统太原组薄层灰岩含水层组：由薄层含燧石结核灰岩、泥岩、砂质泥岩、薄煤层等组成，局部为海相沉积。其中以灰岩、燧石灰岩为主要含水层，砂岩含水层次之，受大气降水补给，向伊洛河排泄，总厚为39.6094.85m，平均厚为56.45m，其中灰岩2-8层，一般4-6层，灰岩总厚为15.1741.27m，平均24m，灰岩平均占太原组平均厚44.18。上段有灰岩四层，其中L8灰岩含泥质偏高，L7灰岩普遍发育，其距离二1煤层底板1015m，为二1煤底板直接充水含水层。下段含灰岩15层，以

46、L1灰岩较发育。本含水层组为岩溶裂隙承压含水层性强而不均匀，在10105和22孔抽水，单位涌水量0.0004590.02113 L/sm，渗透系数0.0004580.0282m/d。含水性微弱。水位标高339.75362.03m，水质属HCO3-CaMg及HCO3-CaKNa型。根据关于上庄井田预计涌水量评价的说明（河南煤田地质勘探公司，1981年12月16日），上庄矿井下5个出水点，其中四个点的涌水量为10m3/h，另一处在+300米，涌水量5060m3/d。精查时重开的84号孔，在89.15米见0.4米溶洞（+270.48米），涌水量较大，S=1.5m，Q=24.39L/s，q=16.26

47、 L/sm。6、奥陶系岩溶含水层：本层为中奥陶统马家沟组灰岩含水层。岩性为深灰色、灰色石灰岩、泥质灰岩，厚约86m，裂隙发育，属岩溶裂隙承压水，奥灰含水层主要通过裸露区接受大气降水补给，根据资料提供的三个岩溶泉，流量稳定，说明该含水层水量丰富，补给充沛，但本含水层富水性极不均匀。水质为HCO3-CaMg型水，总矿化度1415.79，游离二氧化碳8.815.84mg/l，无侵蚀二氧化碳，本层为强含水层，也是井田主采二1煤的底板水的充水水源。1.8.2.2、隔水层1、铝土层隔水层：位于奥陶系与石炭系太原组之间，为本溪组铝土隔水层，全区普遍发育，铝土层厚1.1146.45m，平均10.10m。岩性以

48、粘土泥岩和铝土泥岩为主，夹泥岩和砂质泥岩，裂隙不发育，透水性差，抗压、抗剪及抗拉强度较低，在未受到破坏和采动影响时为奥灰含水层顶部较好的隔水层。由于铝土厚度变化较大，在中深部水压增大或遇破碎带时，局部地段的隔水层有被突破的危险。2、太原组中部隔水层和二1煤底板隔水层：位于太原组上段灰岩和下段灰岩中间有一层隔水层，为泥岩、砂质泥岩、细砂岩，局部为中粒砂岩。在地层完整地带，对太原组上下灰岩起隔水作用，一般厚2040m；在地层破碎带则不具有隔水作用。二1煤至L8灰岩之间有一层隔水层，岩性为黑色薄层状泥岩、砂质泥岩和细砂岩，含黄铁矿结核和植物化石，具水平层理。一般厚度为2.3018.32m，平均厚8.

49、98m，为煤层底板的有效隔水层,但采动后不具备隔水作用。1.8.3、承压开采的煤层、隔水层的隔水条件太原组灰岩含水层抽水实验两个钻孔，10105钻孔位于井田南部，二1煤底板标高为+93.12m，与太原组灰岩含水层水位（+339.75m），相差近250m，即煤底板带压高度250m左右；84号孔位于二1煤层露头线外附近，孔口标高+359.63m，终孔层位为本溪组铝土岩，经抽水实验，太原组灰岩含水层水位标高为+362.03m，静止水位高出地面2.40m，而涌水量为24.389L/s，为井田精查最大的一次抽水资料，水量充沛，疑为与下伏奥灰含水层产生垂直水力联系。在精查阶段共有28个钻孔揭露奥陶系马家沟

50、灰岩，揭露厚度大于50m者5孔。铁生沟矿井田现在采的二1煤层大部分处于中奥灰含水层的区域水位以下，而二1煤底板与奥灰之间有约70m左右，其中有三层隔水层，太原组上段灰岩和下段灰岩中间有一层隔水层，一般厚2040m，在地层完整地带，对太原组上下灰岩起隔水作用，在地层破碎带则不具有隔水作用。二1煤至L8灰岩之间有一层泥岩砂质泥岩隔水层，一般厚度为2.3018.32m，平均厚8.98m，但采动后不具备隔水作用。本溪组铝土隔水层，厚1.1146.85m，平均10.10m。由于铝土厚度变化较大，在中深部水压增大或遇破碎带时，在底板较薄弱的局部地段的隔水层有被突破的危险。1.8.4、各含水层的富水性及水力

51、联系铁生沟矿局部可采的二2煤和主采的二1煤位于山西组底部，煤层上部的山西组砂岩含水层是煤层开采的直接顶板涌水水源，山西组之上的石盒子组泥岩和砂岩交替沉积，含水性弱，在局部裂隙发育和破碎带可能存在富水区，其与山西组上部的砂岩相连，距离煤层顶板较近，由于二1煤煤质松软，而且采用放顶方式开采，放顶高度达到10余米高，产生的冒落带和裂隙带高度可达到百米以上，沟通多个含水层，所以在岩石破裂区段有可能形成顶板突水。二1煤矿床底板充水的主要含水层为石炭系上统太原组薄层灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层。太原组含水层距离二1煤层底板为2.3018.32m，平均8.34m，为岩溶裂隙承压水，水性强而不均匀，其中上段含

52、灰岩四层，L7灰岩普遍发育，是上段的主要含水区；下段中的L1灰岩发育稳定，是主要含水层。由于铁生沟煤矿未做过底板破坏试验，采动裂隙底板破坏带的范围没有检测数据，但根据其它矿区的资料，有的矿区底板破坏带的范围平均可达15m，铁生沟煤矿太灰岩有可能处于采动裂隙底板破坏带内，成为底板涌水的直接水源。奥陶系灰岩含水层距离二1煤层底板平均为73m，含水不均，但含水性强，在矿井深部或煤层底板受到断裂破坏的条件下，具突水危险，是矿井生产有威胁的底板突水水源之一。1.8.5构造的含导水性1、断裂铁生沟井田内落差较大的断层在西部仅有王沟断层，在东部的五指岭边界断层。五指岭断层的落差达到800m，如果断层阻水，是

53、极好的防水边界；如果导水，则极有可能沟通地表和生产工作面，将大气降水和地表水导入矿坑，影响生产。但该断层的阻、导水情况不明，在生产中应注意探查。王沟正断层落差只有30余米，但由于该断层控制程度低，其导防水性不明，能否直接导入地表水，还有待于今后进一步的探察工作。偃龙煤田奥灰岩广泛分布，并为煤系地层的基底，由于受区域水文地质条件的控制，地下水循环交替活动，在奥陶系石灰岩中形成岩溶洞穴，但到目前为止，铁生沟井田尚未发现陷落柱，如有导水陷落柱，对煤矿安全生产构成威胁。1.8.6邻矿与老窑对本矿充水的影响1、邻矿影响 铁生沟煤矿的西部和北部边界无相邻矿井；东南部与上庄煤矿接界，该矿投产于1975年4月

54、，相对处于浅部，因此对本矿充水可能会产生影响，从铁生沟煤矿在监狱方经营时所绘制的采掘工程平面图来看，上庄煤矿的采掘工程距铁生沟井田尚有相当距离，但不了解该矿目前的采掘工程现状。铁生沟煤矿的南面与一系列小煤矿相邻，其采掘范围不清，积水情况不明，这些小煤矿的采空区积水对铁生沟正常生产形成威胁，今后在井田南部边界采煤时应充分考虑小煤矿采空区积水的影响，因此需查清其积水边界，采取预防措施，不破坏矿界煤柱，保证安全生产。2、老窑水：本井田周围，特别是南部煤层露头区存在大量的老窑，根据上庄井田的老窑调查表显示，在解放前和解放初生产和废弃的老窑数量达到115个，还有历史上开采留下的大量老窑区，留下了数量庞大

55、的贮水空间，为铁生沟矿埋下了水灾隐患，是铁生沟的充水水源之一。所以本井田在开采过程一旦沟通老窑区或破坏与老窑区连通的岩层，使得老窑水突入矿坑，将产生淹井的危险。1.8.7矿井水文地质类型根据对矿井水文地质条件和矿井充水条件的分析，本井田充水含水层包括砂岩含水层、太原组灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层。顶板砂岩含水性弱，局部存在裂隙发育地段，为富水区；主要接受露头区大气降水补给，向伊洛河排泄；由于煤层较软，煤矿采用放顶煤采煤方式，所以采矿活动使得顶板砂岩含水层中裂隙的发育高度达到上百米。太原组发育多个薄层灰岩，上段主要是L7和L8灰，尤其是L7灰发育稳定，含水较丰富，分布不均；接受大气降水补给，处于

56、煤层开采底板破坏裂隙带，是矿井日常涌水的主要来源之一。奥陶系灰岩离煤层底板较远，但水位高，水压大，是煤层开采处于高压条件下；接受大气降水补给。矿井内地质构造不发育，截至目前仅发现一条较大的断层，没有发现垂向上的导水通道如陷落柱等。根据目前的资料，矿井从2003年发生三次突水事故，突水水源都是顶板砂岩水。矿井主要的突水危险是顶板砂岩水和高压奥灰水，综上所述，本井田的水文地质类型是中等偏复杂型，在今后的防治水工作中，主要注意顶板砂岩水的预疏放和奥陶系灰岩水的带压开采。1.8.8矿井涌水量及根据矿井地质报告，矿井正常涌水量700m3/h，最大涌水量1640m3/h。投产以来，经观测，多年平均矿井涌水

57、量为110m3/h，最大涌水量为150 m3/h。1.9 、瓦斯、煤尘和煤的自燃、瓦斯区内无二2煤层瓦斯资料，现仅对二1煤层瓦斯赋存情况叙述如下：据以往勘查钻孔取样资料，二1煤层在111.30403.45m取样范围内，瓦斯成分变化为：CH4占55.7591.78%，N2占0.767.43%，CO2占5.5038.59%。CH4含量为2.6514.60 m3/t，其变化和成分变化大体一致，随煤层埋深增加，瓦斯含量增高。以CH4成分的80%划分沼气带与氮气一沼气带范围，煤层底板+200m标高以深为沼气带范围，以浅为氮气一沼气带。煤层瓦斯含量总体有随埋深增大而增加的变化趋势。据矿井2010年8月份瓦

58、斯鉴定资料，各工作面之间瓦斯涌出量差异较大，在11081回采工作面相对瓦斯涌出量高达11.09 m3/t，11111下煤巷掘进工作面相对瓦斯涌出量为14.40m/t，而在12101回采工作面瓦斯相对涌出量仅为5.26 m3/t。根据煤矿安全规程第134条“低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m/t或有瓦斯喷出的个别区域（采区或工作面）为高瓦斯区，该区应按高瓦斯矿井管理”的规定，确定我矿为高瓦斯矿井。煤尘及煤的自燃1、煤尘爆炸危险性据煤炭科学研究总院重庆分院2004年8月对铁生沟煤矿取样测试结果，二l煤层煤尘火焰长度和抑制煤尘爆炸性最低岩粉掺量均为0，为无煤尘爆炸危险性煤；本区及周围矿井开采二1

59、煤层过程中也未发生过煤尘爆炸事故。据西邻瑶岭井田勘探时所取7个样品测试资料，煤尘火焰长度和抑制煤尘爆炸性最低岩粉掺量均为0，也为无煤尘爆炸危险性煤。二2煤层未取得煤尘爆炸危险性资料，但其煤质特征与二l煤相似，推测也应为无煤尘爆炸性煤。2、煤的自燃倾向据煤炭科学研究总院重庆分院2004年7月对铁生沟煤矿取样测试结果，二l煤自燃等级为三类，属不易自燃煤(见表4-8)。本区及周围矿井开采二1煤层过程中也未发生过煤的自燃现象。但据西邻瑶岭井团勘探时所取7个样品测试资料，二1煤自燃指标厶T为1435，平均25，属有可能自燃发火煤。二2煤层未取得煤的自燃倾向资料，但其煤质特征与二l煤相似，推测也应属有可能

60、自燃发火煤。因此，在矿井生产中仍应采取防止煤层自燃措施。地温在上庄井田精查勘探时，曾对区内外的9110、9509、9511、10005、10204、10307和11102共7个钻孔进行了地温测量工作，当时使用的是医用温度计，应属于简易井温测量，其基本情况见表4-9(详情见原精查报告153号附图)。由此得到的结论为：井田具有低地温梯度特征，地温梯度为0.251.30100m，恒温带的深度大约在4070m，温度在17-18。在实际生产中，井下地温正常，未发现地温异常区。本矿最大开采水平在-225m以浅，开采深度小于750m，预计最高地温为27*C左右，小于一级热害下限温度31。故推测本矿-225m