采矿工程毕业设计（论文）耿村煤矿1.2mta新井设计

1、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326752195 1 井田概况及地质特征 PAGEREF _Toc326752195 h 1 HYPERLINK l _Toc326752196 1.1 井田概况 PAGEREF _Toc326752196 h 1 HYPERLINK l _Toc326752197 1.1.1 井田位置及交通 PAGEREF _Toc326752197 h 1 HYPERLINK l _Toc326752198 1.1.2 地形与地貌 PAGEREF _Toc326752198 h 1 HYPERLINK l _Toc326752199

2、 1.1.3 水文 PAGEREF _Toc326752199 h 1 HYPERLINK l _Toc326752200 1.1.4 气象与地震 PAGEREF _Toc326752200 h 2 HYPERLINK l _Toc326752201 1.2 地质特征 PAGEREF _Toc326752201 h 2 HYPERLINK l _Toc326752202 1.2.1 地质构造 PAGEREF _Toc326752202 h 2 HYPERLINK l _Toc326752203 1.2.2 煤层及煤质 PAGEREF _Toc326752203 h 6 HYPERLINK l

3、_Toc326752204 1.2.3 瓦斯、煤尘、自燃及地温 PAGEREF _Toc326752204 h 8 HYPERLINK l _Toc326752205 1.2.4 水文地质 PAGEREF _Toc326752205 h 8 HYPERLINK l _Toc326752206 2 井田境界和储量 PAGEREF _Toc326752206 h 11 HYPERLINK l _Toc326752207 2.1 井田境界 PAGEREF _Toc326752207 h 11 HYPERLINK l _Toc326752208 2.2 储 量 PAGEREF _Toc32675220

4、8 h 11 HYPERLINK l _Toc326752209 2.2.1 矿井资源储量计算基础 PAGEREF _Toc326752209 h 11 HYPERLINK l _Toc326752210 工业储量计算 PAGEREF _Toc326752210 h 12 HYPERLINK l _Toc326752211 2.3 矿井可采储量 PAGEREF _Toc326752211 h 14 HYPERLINK l _Toc326752212 安全煤柱留设原则 PAGEREF _Toc326752212 h 14 HYPERLINK l _Toc326752213 2.3.2 矿井可采储

5、量 PAGEREF _Toc326752213 h 16 HYPERLINK l _Toc326752214 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 PAGEREF _Toc326752214 h 18 HYPERLINK l _Toc326752215 矿井工作制度 PAGEREF _Toc326752215 h 18 HYPERLINK l _Toc326752216 矿井年工作日数的确定 PAGEREF _Toc326752216 h 18 HYPERLINK l _Toc326752217 矿井工作制度的确定 PAGEREF _Toc326752217 h 18 HYPERLINK

6、l _Toc326752218 矿井每昼夜净提升小时数的确定 PAGEREF _Toc326752218 h 18 HYPERLINK l _Toc326752219 矿井设计生产能力及服务年限 PAGEREF _Toc326752219 h 18 HYPERLINK l _Toc326752220 确定依据 PAGEREF _Toc326752220 h 18 HYPERLINK l _Toc326752221 矿井设计生产能力 PAGEREF _Toc326752221 h 18 HYPERLINK l _Toc326752222 矿井服务年限的核算 PAGEREF _Toc3267522

7、22 h 19 HYPERLINK l _Toc326752223 3.2.4 井型校核 PAGEREF _Toc326752223 h 19 HYPERLINK l _Toc326752224 4 井田开拓 PAGEREF _Toc326752224 h 21 HYPERLINK l _Toc326752225 井田开拓的基本问题 PAGEREF _Toc326752225 h 21 HYPERLINK l _Toc326752226 确定井筒形式、数目、位置及坐标 PAGEREF _Toc326752226 h 21 HYPERLINK l _Toc326752227 工业场地的位置 PA

8、GEREF _Toc326752227 h 24 HYPERLINK l _Toc326752228 开采水平的确定及带区划分 PAGEREF _Toc326752228 h 24 HYPERLINK l _Toc326752229 主要开拓巷道 PAGEREF _Toc326752229 h 24 HYPERLINK l _Toc326752230 方案对比 PAGEREF _Toc326752230 h 25 HYPERLINK l _Toc326752231 4.2 矿井基本巷道 PAGEREF _Toc326752231 h 29 HYPERLINK l _Toc326752232 4

9、.2.1 井筒 PAGEREF _Toc326752232 h 29 HYPERLINK l _Toc326752233 4.2.2 井底车场及硐室 PAGEREF _Toc326752233 h 29 HYPERLINK l _Toc326752234 4.2.3 主要开拓巷道 PAGEREF _Toc326752234 h 31 HYPERLINK l _Toc326752235 5 准备方式带区巷道布置 PAGEREF _Toc326752235 h 35 HYPERLINK l _Toc326752236 5.1 煤层地质特征 PAGEREF _Toc326752236 h 35 HY

10、PERLINK l _Toc326752237 5.2 带区巷道布置及生产系统 PAGEREF _Toc326752237 h 35 HYPERLINK l _Toc326752238 5.2.1 首带区位置 PAGEREF _Toc326752238 h 35 HYPERLINK l _Toc326752239 5.2.2 采煤方法及工作面长度的确定 PAGEREF _Toc326752239 h 35 HYPERLINK l _Toc326752240 5.2.3 带区巷道布置 PAGEREF _Toc326752240 h 35 HYPERLINK l _Toc326752241 5.2

11、.4 工作面接替顺序 PAGEREF _Toc326752241 h 35 HYPERLINK l _Toc326752242 5.2.5 生产系统 PAGEREF _Toc326752242 h 35 HYPERLINK l _Toc326752243 5.2.6 巷道掘进方法 PAGEREF _Toc326752243 h 36 HYPERLINK l _Toc326752244 5.2.7 带区生产能力及采出率 PAGEREF _Toc326752244 h 38 HYPERLINK l _Toc326752245 5.3 带区车场选型设计 PAGEREF _Toc326752245 h

12、 38 HYPERLINK l _Toc326752246 带区车场的形式和线路布置 PAGEREF _Toc326752246 h 38 HYPERLINK l _Toc326752247 5.3.2 带区主要硐室布置 PAGEREF _Toc326752247 h 39 HYPERLINK l _Toc326752248 6 采煤方法 PAGEREF _Toc326752248 h 40 HYPERLINK l _Toc326752249 采煤工艺方式 PAGEREF _Toc326752249 h 40 HYPERLINK l _Toc326752250 6.1.1 煤层的赋存特征 PA

13、GEREF _Toc326752250 h 40 HYPERLINK l _Toc326752251 6.1.2 采煤工艺及其机械化程度的确定 PAGEREF _Toc326752251 h 40 HYPERLINK l _Toc326752252 6.1.3 综采工作面参数的确定 PAGEREF _Toc326752252 h 41 HYPERLINK l _Toc326752253 6.1.4 综采工作面破煤、装煤方式及相应设备的选择 PAGEREF _Toc326752253 h 41 HYPERLINK l _Toc326752254 6.1.5 综采工作面运煤方式及其运输设备的选择

14、PAGEREF _Toc326752254 h 43 HYPERLINK l _Toc326752255 6.1.6 工作面支护方式及采空区处理 PAGEREF _Toc326752255 h 45 HYPERLINK l _Toc326752256 6.1.7 工作面设备布置 PAGEREF _Toc326752256 h 47 HYPERLINK l _Toc326752257 6.1.8 采煤工艺 PAGEREF _Toc326752257 h 47 HYPERLINK l _Toc326752258 6.1.9 劳动组织和循环作业图表 PAGEREF _Toc326752258 h 5

15、0 HYPERLINK l _Toc326752259 6.1.10 综采工作面吨煤成本 PAGEREF _Toc326752259 h 52 HYPERLINK l _Toc326752260 6.2 综采巷道布置 PAGEREF _Toc326752260 h 54 HYPERLINK l _Toc326752261 6.2.1 综采巷道布置方式 PAGEREF _Toc326752261 h 54 HYPERLINK l _Toc326752262 6.2.2 综采巷道断面选择及其掘进方式 PAGEREF _Toc326752262 h 55 HYPERLINK l _Toc326752

16、263 7 井下运输 PAGEREF _Toc326752263 h 59 HYPERLINK l _Toc326752264 概述 PAGEREF _Toc326752264 h 59 HYPERLINK l _Toc326752265 7.1.1 井下运输的原始条件 PAGEREF _Toc326752265 h 59 HYPERLINK l _Toc326752266 7.1.2 矿井运输系统 PAGEREF _Toc326752266 h 59 HYPERLINK l _Toc326752267 7.1.3 各环节运输方式 PAGEREF _Toc326752267 h 59 HYPE

17、RLINK l _Toc326752268 7.2 带区运输设备选择 PAGEREF _Toc326752268 h 59 HYPERLINK l _Toc326752269 7.2.1 设备选型原则 PAGEREF _Toc326752269 h 59 HYPERLINK l _Toc326752270 7.2.2 带区煤炭运输设备的选择 PAGEREF _Toc326752270 h 60 HYPERLINK l _Toc326752271 7.3 运输大巷设备选择 PAGEREF _Toc326752271 h 63 HYPERLINK l _Toc326752272 7.3.1 大巷运

18、输设备的选择 PAGEREF _Toc326752272 h 63 HYPERLINK l _Toc326752273 7.3.2 运输设备运输能力验算 PAGEREF _Toc326752273 h 63 HYPERLINK l _Toc326752274 8 矿井提升 PAGEREF _Toc326752274 h 65 HYPERLINK l _Toc326752275 8.1 矿井提升概述 PAGEREF _Toc326752275 h 65 HYPERLINK l _Toc326752276 8.2 主副井提升 PAGEREF _Toc326752276 h 65 HYPERLINK

19、 l _Toc326752277 8.2.1 主井提升 PAGEREF _Toc326752277 h 65 HYPERLINK l _Toc326752278 8.2.2 副井设备选型 PAGEREF _Toc326752278 h 67 HYPERLINK l _Toc326752279 9 矿井通风 PAGEREF _Toc326752279 h 69 HYPERLINK l _Toc326752280 矿井通风系统选择 PAGEREF _Toc326752280 h 69 HYPERLINK l _Toc326752281 9.1.1 矿井通风系统的确定 PAGEREF _Toc326

20、752281 h 69 HYPERLINK l _Toc326752282 9.1.2 矿井通风系统方案对比 PAGEREF _Toc326752282 h 72 HYPERLINK l _Toc326752283 9.2 带区通风 PAGEREF _Toc326752283 h 73 HYPERLINK l _Toc326752284 9.2.1 采煤工作面通风类型的确定 PAGEREF _Toc326752284 h 73 HYPERLINK l _Toc326752285 9.2.2 通风构筑物 PAGEREF _Toc326752285 h 75 HYPERLINK l _Toc326

21、752286 矿井风量计算 PAGEREF _Toc326752286 h 75 HYPERLINK l _Toc326752287 工作面所需风量的计算 PAGEREF _Toc326752287 h 75 HYPERLINK l _Toc326752288 掘进工作面需风量 PAGEREF _Toc326752288 h 77 HYPERLINK l _Toc326752289 硐室及其它巷道所需风量 PAGEREF _Toc326752289 h 78 HYPERLINK l _Toc326752290 矿井总风量 PAGEREF _Toc326752290 h 78 HYPERLINK

22、 l _Toc326752291 风量分配 PAGEREF _Toc326752291 h 78 HYPERLINK l _Toc326752292 9.3.6 风速验算 PAGEREF _Toc326752292 h 79 HYPERLINK l _Toc326752293 9.4 矿井通风阻力 PAGEREF _Toc326752293 h 84 HYPERLINK l _Toc326752294 9.5 矿井主要通风机选型 PAGEREF _Toc326752294 h 86 HYPERLINK l _Toc326752295 9.5.1 矿井自然风压 PAGEREF _Toc32675

23、2295 h 86 HYPERLINK l _Toc326752296 9.5.2 主要风机选型 PAGEREF _Toc326752296 h 87 HYPERLINK l _Toc326752297 9.6 防止特殊灾害的安全措施 PAGEREF _Toc326752297 h 91 HYPERLINK l _Toc326752298 9.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 PAGEREF _Toc326752298 h 91 HYPERLINK l _Toc326752299 9.6.2 预防井下火灾的措施 PAGEREF _Toc326752299 h 92 HYPERLINK l _T

24、oc326752300 9.6.3 防水措施 PAGEREF _Toc326752300 h 92 HYPERLINK l _Toc326752301 10 设计矿井基本经济指标 PAGEREF _Toc326752301 h 93 HYPERLINK l _Toc326752302 专题部分 PAGEREF _Toc326752302 h 94 HYPERLINK l _Toc326752303 参考文献： PAGEREF _Toc326752303 h 102 HYPERLINK l _Toc326752304 翻译部分 PAGEREF _Toc326752304 h 103 HYPERL

25、INK l _Toc326752305 英文原文 PAGEREF _Toc326752305 h 103 HYPERLINK l _Toc326752306 中文译文 PAGEREF _Toc326752306 h 111 HYPERLINK l _Toc326752307 致 谢 PAGEREF _Toc326752307 h 1171 井田概况及地质特征全套图纸，加153893706 井田概况 井田位置及交通耿村矿位于义马矿区西部三门峡市渑池县境内，北距渑池县城，东北距义马市15km，西距三门峡市53km，东距洛阳市69km，地理坐标东经1114430111470；北纬3442303444

26、0；主井坐标：X= 3845668.360，Y=37569814.014，Z=537.20。陇海铁路、310国道及连霍高速公路从井田北缘通过，为主要交通干线，有南韩公路和渑杨公路直达矿内，并有铁路专用线与陇海铁路在渑池站接轨，交通极为便利，交通位置图见图1-1。图1-1 交通位置图 地形与地貌本井田以侏罗系砾岩为骨架，地形起伏较大，地表多被第四系棕红色亚粘土所覆盖，近南北向沟谷发育，总体南高北低，最高海拔标高位于井田中南部4505钻孔附近为+，最低海拔标高位于井田东北部4104孔附近为+，西部地势较平缓，东部沟谷发育，标高在+510+640m之间，相对高差左右，一般海拔标高600m左右。 水文

27、本区属黄河流域洛河水系，地表水体不发育，仅井田北缘2km处有涧河从露头外流过，该河发源于陕县观音堂、英豪山麓一带，流经渑池县、新安县至洛阳汇入洛河，一般流量为07.010m3/s，为一般季节性河流，其它有峪河、东村沟等均为季节性冲沟，平时无水，雨季时有洪水流过，但时间短暂。井田沟谷中有少量泉水出露。据矿井历年涌水量观测资料，矿井涌水量月度变化不明显，历年矿井最大涌水量为178m3/h，一般在100m3/h，对矿井采掘生产无大的影响。 气象与地震本区属暖温带大陆性半干旱季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明。据渑池县气象站1957至2004年资料：1）气温：年平均气温124，历年最高气温416(

28、1966年6月20日)，历年最低气温187（1969年1月30日），月均最高气温7月份能达到 2427.8；月均最低气温为元月份0551，冬季寒冷天数平均为106天，夏季炎热天数平均为45天。2）霜冷期：霜冷初日最早为9月3日，最晚11月25日，一般在10月中旬，霜冷终日最早在2月4日，最晚为4月24日，一般在3月中旬。冻结最大深度为，一般015m至，最大积雪深度（1963年3月9日）。全年无霜天数最多279天、最少178天。3）降水量：年降水量最大为10136mm（1964年），最小为（1994年），平均为。月最大降水量为3014mm（1982年8月），历年各月平均降水量7月份最大，为；一月

29、份最少，平均;7、8、9三个月降水量占全年降水量的548%。一日最大降水量为1381mm（1982年7月30日），历年最大连续降水日数12天，最长连续无降水日数79天。4）蒸发量：年均1951.0 mm ，最大2368.7 mm，最小1583.3 mm，月均最大蒸发量为293 mm，（6月）、最小81 mm （ 1月）。5）风向：由于受季风影响，风向随着季节呈有规律的交替，59月以东 东南风为主，10月至次年4月以西西北风为主，年平均风速 /s，最大风速16m/s，西北风对本地区气候影响较大。6）地震：据洛阳地震办公室提供的资料:1920年1964年11月波及本区的地震共有5次，中国科学院将1

30、920年9月和1930年发生的2次地震鉴定为5级；1947年地震震中位于渑池县，震级为5级；1964年9月和11月的两次地震性质、强度与1920年和1930年的地震相似。 地质特征 地质构造耿村井田，由于第四系黄土层广为覆盖，基岩仅在一些沟谷中有零星出露。根据钻孔揭露，本区主要分布三叠系、侏罗系地层，关于本区地层时代划分问题，许多生产单位和高等院校都做过不少研究工作，随着研究的不断深入和古生物化石的大量发现，地层划分日趋详细和合理。现就钻探所揭露到的地层由老到新分述如下：1、 上三叠统潭庄组(T3)潭庄组在义马地区东起新安县，西至陕县；南起洛宁，北至黄河。尤以义马、渑池一带出露最好，经原焦作矿

31、业学院“中生代”课题组测量，该组厚度达，在耿村井田内钻孔仅揭露400m左右，据其岩性可划分为上下二部分。下部:以灰白，灰色细粗粒砂岩和粉砂岩为主，中粗粒砂岩具大型板状和楔形交错层理，细砂岩和粉砂岩具波状层理，底栖动物通道和变形构造发育。常含炭化植物碎片和完整的植物化石，以及薄层状或椭圆球菱铁矿结核。上部:岩性以灰白、浅灰、灰黑色中细粒长石石英砂岩和粉砂岩为主，夹灰绿、深灰色泥岩、砂质泥岩或粉砂岩及多层煤线，厚280m。本组植物化石丰富，主要有以下种属：卡尔西努新芦木、园环似木贼、多实拟丹尼蕨、蔡耶贝尔瑙蕨、拉氏枝脉蕨、巨大枝脉蕨、鱼网叶、尼尔桑（未定种）、芦木孢（未定种）、苏铁粉（未定种）、斑

32、点圆形孢（未定种）、细肋粉（未定种）、单肋具肋粉等。最后两种裸子植物花粉为晚三叠世特征化石。2、 侏罗系(J)区内仅发育中上侏罗统，其中中侏罗统为主要含煤地层（见图2-1）。1)中侏罗统义马组（J21）义马组为本井田的主要含煤地层，主要由碎屑岩、泥岩和煤层组成，厚，一般厚。该组地层与下伏三叠统潭庄组呈角度不整合接触。根据该组岩性组合及含煤情况可分为四段：（1）底部砂砾岩段该段岩层厚度变化较大，039.45m，平均厚。井田范围内43线以东，其岩性由下而上依次为砂砾岩、含砾中粗粒砂岩（或夹细砂岩、粉砂岩）、细砂岩或泥岩。43线以西，砂砾岩尖灭，仅在浅部少数钻孔中偶见砂砾岩，其岩性组合由下而上为：含

33、砾粗、中（细）粒砂岩、含砾细（粉）砂岩或含砾泥岩。井田西南部砾岩段全部由砂质泥岩所代替。（2）下部含煤砂岩段本段厚31.8976.66m，主要由煤层和砂岩组成。北部含有三层煤，即2-1、2-2、和2-3煤，向南先后合并，最后合并为2-3煤，所以，实质上2-1、2-2煤均为2-3 煤分叉煤层，在煤层分叉的中间分别夹有Js1和Js2两层砂岩，厚度由北向南逐渐变薄消失，现分层简述如下：下部：2-3煤层以下为砂质泥岩、炭质泥岩或煤矸互层、泥岩或粉砂岩，位于底部砂砾岩段之上，呈透镜状或似层状分布，岩性呈灰色，具缓波状或水平层理，含植物化石碎片，泥岩中见有根部植物化石。 上部：为主要含煤段，由煤层和各粒级

34、的砂岩所组成。2-3煤，为主要可采煤层，全区发育，层位稳定，下部结构复杂，厚度变化10。2-2煤，为2-3煤之分叉煤层，在耿村井田对比发育，煤层厚0.39，平均厚。结构复杂，分布于井田300m水平以上。300m水平以下合并入2-3煤层。2-1煤，为2-3煤之分叉煤层，厚0.1，平均，分布在井田+250m水平以上。+250m水平以下合并入2-3煤层。J2砂岩，是夹于2-2煤与2-3煤之间的一层砂岩，分别为它们的底板和顶板，厚0，平均厚，在平面上呈北厚南薄，东西延长的带状，在剖面上呈似层状和透镜状，一般尖灭在+300m水平之上，主要由灰色、浅灰色薄层细-中粒长石、石英砂岩和砂质泥岩组成，近尖灭处变

35、为泥岩。J砂岩，为2-2煤之顶板（2-2与2-3煤合并后为2-3煤之顶板）厚由0，平均厚为，主要由灰白色中-细浅灰色砂岩组成，具缓波状、楔形交错层理和镜煤化树干化石，具明显的韵律性，由下而上其岩性为粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩（局部存在）、细砂岩、砂质泥岩，在平面上呈东西带状分布。（3）中部泥岩段主要为灰黑色致密状泥岩，偶夹泥灰岩，具水平层理，含瘤状透镜状黄铁矿和菱铁矿结核，中含瓣鳃类Tufuellasp、鱼鳞片化石，并有少量植物炭化碎屑，全井田发育，为义马组主要标志层(Jk1)，厚度由4.0442.64m，平均厚为。（4）上部含煤泥岩段主要为黄褐色、灰黑色泥岩、1-1煤和1-2煤层所组成，

36、有时泥岩中夹有粉砂岩薄层，泥岩和粉砂岩具水平和缓波状层理。井田内普遍受到后期剥蚀，保留不全，浅部有的剥蚀殆尽，厚010.5m不等，一般为46m。1-2煤层，本井田较发育，除剥蚀区外大部分可采，有23个孔见煤，平均煤厚。1-1煤层主要分布在井田的西南隅，有9个孔见煤，平均煤厚，赋存不稳定，属不可采煤层。2）中侏罗统马凹组（J22)为一套由砾岩、砂岩、砂质泥岩组成的碎屑岩系，全井田发育，北部遭受剥蚀保存不全，与下伏义马组为平行不整合接触。井田内仅有22个钻孔穿过完整层，其中4504、4904两孔因裂隙变厚外，其余孔揭露厚度由，平均厚，井田内厚度变化不大，原焦作矿业学院“中生代”课题组在耿村井田东界

37、实测的东孟村王圪塔实测剖面为，其岩性特征为：下部：以黄褐色砾岩及灰白色中粒砂岩为主，夹薄层紫红色、灰绿色砂质泥岩，砾石成分为石英及石英砂岩碎屑，砾径310cm，磨圆度较好，钙质及泥质胶结。中部以青灰、灰白色细砂岩、中粒砂岩与紫红色砂质泥岩互层为主，间夹薄层透镜状砾岩及钙质结核。砂岩多为钙质胶结，砾岩的砾石成分以石英砂岩、石英岩岩屑为主，并含泥岩碎块，粒径一般为550cm不等，钙质及砂泥质胶结。上部以紫红色砂质泥岩、砂砾岩及透镜状砾岩为主，砾岩砾石成分以石英岩、石英砂岩为主，含少量石灰岩及泥岩岩屑，砾径530cm，砂泥质胶结。1980年江苏煤田四队在下部泥岩中采有孢粉样，其组合特征是:（1）以蕨

38、类孢子为主，其中杪椤科孢子居优势，主要化石有Cyathidites minor caustr alia Dectoidosporasp. 等，卷柏科的Neoraistrickia.（2）裸子植物花粉以松柏目、南洋杉科的Classopllis和苏铁目的Cycadopites为主。（3）原始松柏粉在本组含量较低仅占2%。银杏类花粉不发育。3）上侏罗统(J3 )该统在井田内分布普遍，但多被剥蚀而不全，钻孔揭露真实厚度较少，尤其是浅部，据统计，钻孔揭露厚度0317.13m，平均厚度。与下伏中侏罗统呈平行不整合接触。岩性为一套巨厚的砾岩层，下部或底部偶夹砂岩或泥岩透镜体，砾石成分复杂，主要有石英岩、石英

39、砂岩岩屑，还有少量的岩浆岩和石灰岩砾石，一般为次棱角状和次圆状，分选极差，砾径从0.4095cm不等，砂泥钙质胶结，局部为硅质胶结，胶结类型多为孔隙式，砾石排列无定向，不具层理，为冲积扇的河床充填沉积和筛积物。3、 第三系（R）井田内分布普遍，但厚度变化较大，046.76m，平均，与下伏地层呈角度不整合接触。岩性主要为肉红色砾质灰岩、泥质灰岩和砾岩，砾石成分多为石英砂岩、石英岩和石灰岩岩屑，分选性极差，多呈棱角状，蜂窝状溶洞发育，常被红色粘土所充填，砾径一般215mm，大者可达150mm，胶结类型多为孔隙式填隙物多为泥质，胶结物为钙质。4、 第四系（Q）厚046.76m，平均厚，井田内分布普遍

40、，与下伏各时代地层均为角度不整合接触。主要为棕黄、棕红色黄土，下部局部含砾石，底部常见有钙质结核，有时呈层分布。图1-2地层综合柱状图 煤层及煤质1）煤层耿村井田含煤岩系为中侏罗统义马组，煤系厚25.12114.50m，一般厚，含煤5层，煤层总厚，含煤系数29.2%。由下至上为2-3煤、2-2煤、2-1煤、1-2煤、1-1煤，其中2-3煤普遍可采，1-2、2-1、2-2煤为大面积可采煤层，1-1煤不可采，2-1煤和2-2煤分别在+200m、+300m水平以下与2-3煤合并，煤层发育情况见表3-1。（1） 1-1煤：位于煤系地层顶部，上距砾岩05.87m，下距1-2煤2.102.60m，一般。该

41、煤层大面积缺失，仅在井田西南部48线和49线以西存在，面积约为2(图3-1)。在8个见煤钻孔中有7个达到可采厚度，厚度在0.142.53m，平均，煤厚变异系数=62.38%，可采性指数Km=0.75，煤层灰分超过40%，属极不稳定不可采煤层。煤层结构复杂，含夹矸09层，夹矸岩性为泥岩和炭质泥岩，单层厚0.100.23m。煤层顶板为黄褐色、灰绿色泥岩，有时夹粉砂岩，部分地段直接与砾岩接触；底板为灰黑色泥岩(图3-2)。1990年曾布设12021工作面，上巷掘进270m，下巷掘进430m，由于横向上厚度变化极大，多呈藕节状，加之为煤矸互层，煤层灰分超过开发利用指标而停止掘进。（2） 1-2煤：位于

42、煤系地层上部，在1-1煤缺失区，则为煤系地层其顶部，下距2-1煤，平均。在29个见煤钻孔中，其中可采的23个，厚度0.092.62m，平均，煤厚变异系数=49.49%，可采性指数Km=0.79，属较稳定大部分可采煤层，在可采区内厚度稳定，夹矸04层，一般12层，单层厚0.020.57m，一般左右，夹矸层位较稳定，横向上变化不大(图3-2)。岩性多为泥岩或炭质泥岩，属简单至复杂结构。煤层顶板为灰黑色泥岩，一些地段相变为砂质泥岩或砂砾岩，底板为黑色泥岩(Jk1)。该煤层主要分布于45线以西，45线以东，部分地段因剥蚀而成为不规则的无煤区，缺失原因同1-1煤。据钻孔和采掘揭露，该煤层以45勘探线或东

43、采区轨道和皮带巷为界，东西差异较大，中西部，即西二与东一采区，煤层对比稳定，厚度变化小，在1.182.62m之间，一般，煤厚变异数=18.9%，可采性指数Km=1.0，属稳定煤层。东部东三采区，煤厚变化大，不可采点多，煤厚0.052.25m，平均，煤层可采性指数Km=0.5，煤厚变异系数=80.2%，属极不稳定煤层。现西部已基本采完，东部因煤层厚度变化大，且可采区分布极不规则采面难以布置而无法综采。（3） 2-1煤：位于煤系地层中上部，下距2-2煤4.5947.26m，平均。井田内共有见煤钻孔32个，其中可采点31个，煤厚0.106.34m，平均，煤厚变异系数=22.88%，可采性指数Km=0

44、.97，属稳定型厚煤层。含夹矸05层，一般1-3层，厚度0.030.82m，一般为，属简单至复杂结构(图3-4)。有两层夹矸在层位和横向上较稳定，上层夹矸由东至西逐渐变薄(0.300.10m)，至西二区一般不存在，夹矸岩性为细砂岩。下层夹矸，位于煤层中下部，厚0.050.40m，岩性多为泥岩或炭 质泥岩，全井田均较稳定。煤层顶板为黑色泥岩(Jk1泥岩标志层)，厚044.36m，一般；底板为泥岩或砂质泥岩和细砂岩(Js1砂岩)。（4） 2-2煤：该煤层分布于井田北部200m以上，+200m以下与2-3煤合并。2-2煤位于煤系地层下部，下距2-3煤026.57m，平均，在见煤的21个钻孔中，达到可

45、采厚度的19个，煤厚2.606.18m，平均，煤厚变系数=39.90%，可采性指数Km=1.0，属较稳定煤层。含夹矸05层，一般13层，厚度0.051.65m，一般，夹矸岩性为泥岩，在纵向上和横向上极不稳定，属简单至复杂结构，煤层顶板为砂岩(JS1砂岩)，部分地段为泥岩(图3-6)。以厚约的泥岩为顶。该煤层主要分布于井田的浅部至中部，300m以下与2-3煤合并为一层。（5） 2-3煤：位于煤系地层义马组底部砾岩段之上，下距三叠系地层0.528.92m，平均m。井田内见煤钻孔52个，其中可采点50个，煤层厚度0.2421.73m，一般10.2m，煤厚变异系数=63.76%，可采性指数Km=0.9

46、6，厚度大，井田内普遍可采，属较稳定煤层。该煤层含夹矸011层，一般37层，厚0.021.30m，一般，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩，煤层底部多为煤矸互层，属复杂结构。顶板为灰色含菱铁质细砂岩(Js2砂岩)，中深部与2-1煤合并后顶板为黑色泥岩(Jk1)。直接底板为炭质泥岩或煤矸互层，间接底板为底砾岩。2）煤质（1） 物理性质 据对煤的物理性质观察，各煤层有基本相似的物理性质:黑色，条痕为黑褐色，具沥青光泽。容重一般介于1.351.40之间，比重在1.5左右，硬度低，易于风化，风化后颜色变浅且碎裂为小块或粒状和粉末状。块煤加热破碎严重，燃点极低，堆积时易于自燃，一般自燃发火期为1个月，最短为14

47、天，燃点温度268270。（2） 煤岩特征1-1煤层主要由镜煤、亮煤和丝炭组成，以半亮型煤为主，多呈粉末状。煤层结构复杂，含夹矸09层，夹矸成分主要为泥岩或炭质泥岩，多为煤矸互层。1-2煤层主要由镜煤、暗煤、丝炭组成，镜煤38.4069.44%，暗煤和丝炭20.1453.20%(表3-2)。以半亮型煤为主，煤层结构简单至复杂，一般含夹矸12层，厚，夹矸成分为泥岩和炭质泥岩。2-1煤层属半亮型煤，煤层结构简单至复杂，一般含1-3层夹矸，厚0.030.82m，夹矸成分以泥岩为主，镜煤含量45.8073.30%，丝炭、暗煤含量22.5041.50%。一般镜煤占59.0%，亮暗煤占12.0%，丝炭暗煤

48、占29%。有机显微组分中，主要为镜质组和丝炭组，分别占65.5%和28.6%。无机显微组分以粘土矿和黄铁矿为主，分别占4.2%和2.4%，显微结构呈均一状(表3-2)。2-2煤层属半亮型煤，煤层结构简单至复杂，一般含夹矸13层，厚，夹矸成分为泥岩，镜煤含量43.7052.00%，一般46%，暗亮煤10.90%，丝炭暗煤43.10%，在有机显微组分中，镜质组达56.40%，丝质组36.70%， 无机显微组分中以粘土矿为主，占5.30%，次为黄铁矿占0.80%，条带状结构(表3-3)。2-3煤层属半亮型至暗煤型，煤层硬度f=23，煤层结构复杂，含夹矸一般37层，厚， 夹矸成分主要为泥岩。镜煤含量3

49、0.2042.20%，一般为40.8%，丝炭，暗煤含量高达486 0.70%，其中暗亮煤占11%左右，丝炭、暗煤约占42%， 在有机显微组分中镜质组46.70%，丝质组45.80%，无机显微组分粘土矿高达9.6%，黄铁矿00.30%，显微结构呈镶嵌状(表3-3)。综上所述，煤岩特征有如下特点：镜煤含量以2-1煤最高(45.8073.30%)，垂直向下依次递减，2-3煤最低(30.242.2%)。相反，丝炭、暗煤含量2-3煤最高(48.0060.70%)，垂直向上递减，2-1煤最低 (22.2041.50%)。1-2煤和2-1 煤镜煤百分比含量波动幅度大，最大差值分别为31.4%和27.33%，

50、相应2-2煤和2-3煤层的镜煤含量变化幅度小。 2-1 煤镜煤含量呈现由西至东逐渐递增的变化规律，如西部5003孔为49.80%，东部4101孔为73.30%，其它煤层规律性不甚明显。 瓦斯、煤尘、自燃及地温1）瓦斯在建井阶段测定瓦斯含量一般为0.20.3%之间，个别达0.5%，在构造带则大于10%，而且能听到瓦斯涌出的“嘶嘶”声，矿井生产掘进过程中，在煤岩层破碎地段有时亦听到过此现象。绝对瓦斯涌出量，CH42.4734.02m3/min;CO22.7933.15m3/min，相对瓦斯涌出量，CH41.127.96m3/dt，CO21.489.59m3/dt，鉴定结果均属低沼矿井。但随着开采深

51、度的增加，瓦斯有增大的趋势。2）煤尘勘探阶段，127队曾专门在本井田及邻近生产矿井取样进行试验(表5-4)，试验结果表明，各煤层煤尘均有爆炸性危险。矿井生产期间又对2-1、2-2和2-3煤层取样， 送重庆煤科院做煤尘爆炸性鉴定(表5-4、5)，鉴定结果显示各煤层均有煤尘爆炸性危险。3）煤的自燃根据井田内着火点的测试结果，2-3煤层燃点大于305C。故本井2-3煤属不易自燃。4）地温自建井投产以来，在正常通风条件下，测定最高温度25(+250m)，温度和深度呈正相关关系，属正常地温梯度变化，对矿井生产影响不大。 水文地质1)含水层井田内按地层由老到新的顺序分为六个含水层(组)：（1）中侏罗统底部

52、砂砾岩含水组(JK2)中侏罗统底部，主要为灰黑至浅灰色砂砾岩，含砾中粗粒砂岩、细砂岩或泥岩，厚030.45m，一般，在井田西南部，砂砾岩相变为砂质泥岩，据抽水试验q=0.000220.0102L/sm，K=0.000550.0465m/d，为弱裂隙承压水，水质类型为HCO3-CaMg、HCO3-Na型。（2）中侏罗统JS1及Js2砂岩含水层（组）本组位于中侏罗统中下部，介于2-3煤顶面与2-1煤底面，主要为灰白色浅灰色薄层细中粒长石石英砂岩、石英砂岩，粉砂岩，中夹2-2煤层，钙质、硅质和泥质胶结，缓波状层理发育，裂隙发育中等，厚度变化极大，059.99m，一般，厚度由浅部至中深部逐渐减小，随着

53、2-1煤和2-2煤与2-3煤合并而尖灭，据抽水试验q=0.0005160.0373L/sm，K=0.005510.38m/d，属弱裂隙承压水，水质类型为HCO3-CaMg、HCO3-Na型，为2-1煤、2-2煤与2-3煤直接充水含水层。（3）中侏罗统上部砂、砾岩含水层（组）主要由砾岩、砂岩及砂质泥岩组成，厚度0，含水部位主要为下部砂、砾岩，厚7.0521.9m，一般15m，单位涌水量q=0.008190.00622L/sm，渗透系数K=0.0004450.0315m/d，属弱裂隙承压水，井下遇裂隙或裂隙可见淋水和滴水，偶而出现短暂突水，水质类型为HCO3CaMg、HCO3-Na型。（4）上侏罗

54、统砾岩含水层（组）-6cm，次棱角状，胶结物以砂质、硅钙质为主。井田北部大面积剥蚀，向深部厚度逐渐增大。钻孔揭露厚0，平均厚约。井田内多被第四系黄土覆盖，仅在沟谷中零星出露，可直接或间接的接受大气降水的渗入补给，钻孔耗水量0.208.61m3/h，地表泉水多出现于该层位，流量0.10.2L/s，偶见/s，为潜水承压水含水层。（5）第三系泥灰岩、砾岩含水层（组）主要为肉红色砾质灰岩，泥质灰岩和砾岩，砾石成分多为石英砂岩，石英岩和石灰岩岩屑，砾径215mm，分选性、磨圆度差，孔隙式泥钙质胶结，蜂窝状溶洞发育，常被红色粘土所充填。该含水组在井田内仅局部发育，与下伏地层呈角度不整合接触。厚度变化大，0

55、46.76m，平均，单位涌水量q=/s.m，渗透系数K=/d，地表泉水多出自该含水层，流量0.0798.532L/sm，水质类型为HCO3-CaMg型，为孔隙裂隙承压含水层，也是井田主要含水层和矿井水的主要充水水源。（6）第四系亚粘土、砂、砾卵石层含水层（组）该组井田内普遍发育，上部为黄土质砂、粘土，中下部含似层状砾石和钙质结核，局部底部有坡、洪积相砂、砾卵石层存在，含水层厚05m，民井水位埋深720m，泉流量0.010.5L/sm，抽水试验：q=0.0295.679L/sm，K=1.504206.113m/d，水质类型HCO3CaMg型，为孔隙潜水含水层。综上所述，井田内第三系泥灰岩、砾岩含

56、水组富水性相对较强，侏罗系砂、砾岩各含水层组含水性均较弱。2) 隔水层 区内煤系地层底部、煤系地层之间、以及煤系地层之上，均有砂质泥岩或泥岩隔水层，由下而上有三叠系砂质泥岩隔水层、煤系地层义马组、泥质岩隔水层、侏罗系砂泥质岩隔水层。（1）三叠系泥岩隔水层位于煤系地层底砾岩之下，厚度数百米，为砂岩与砂质泥岩互层，尤其顶部砂质泥岩可以阻隔砂岩充水含水层的直接或间接对矿井的补给。（2）义马组泥岩隔水层位于1-2煤与2-1煤或2-3煤之间，厚4.4646.64，在正常情况下，可以阻隔煤系地层间砂岩弱含水层的水力联系。（3）中侏罗统砂质泥岩隔水层位于义马组泥岩含煤段之上，为1-1煤或1-2煤直接与间接顶

57、板，主要为多层厚度较大的砂质泥岩，阻隔了砂岩和砾岩含水层的水力联系。3） 矿井充水因素（1）地下水的补、径、排条件区域和井田内地表水体较少，流经井田北部的南涧河，由于位于煤层露头之外，同煤系地层及其顶部各含水层无水力联系，因此，大气降水是补给地下水的主要水源。补给方式，一是通过基岩露头或第四系下渗；二是通过采空区地表塌陷裂隙或小窑井口。补给地下含水层的水，生活与工业用水井和矿井排出，部分以泉水的形式自流排泄。由于区内地形起伏大、基岩露头少、含水层渗透性差，地下水的补给条件与径流条件均较差，而排泄条件较好。（2）矿井充水因素大气降水是矿井充水的主要水源。但由于区内地表大面积被第四系黄土层覆盖，基

58、岩层仅在沟谷中有零星分布，直接补给各含水层面积较小，加之各水层渗透性较弱，而之间又有较厚的泥岩，砂质泥岩阻隔，断裂构造简单，大气降水通过含水层间接补给矿井较缓慢，且水量有限。井田浅部，由于煤层埋藏浅，废弃小窑和采空区塌陷裂隙可构成大气降水的直接通道。从19951996年所作的矿井涌水量与大气降水量的相关关系曲线图(见图4-2)可以看出，二者存在一定的内在联系；而20012003年的相关关系图(见图4-3)上显示，二者关系不明显。由此说明，随着开采深度的增加大气降水对矿井的直接影响呈明显下降。 耿村矿主要开采1-2、2-1、2-2和2-3煤层，各煤层顶板或底板均有间接或直接的砂岩含水层，第四系砂

59、砾岩和第三系泥灰岩由于距煤层较远且呈零星分布，落差较大裂隙仅见于井田边界、井田内不发育，因此砂岩含水层与上覆含水层的水力联系较弱。 矿井自投产以来，无大的突水现象。一般是部分地段滴淋水，遇裂隙和裂隙时，偶有少量涌水，但时间短，水量减少快。据调查统计，二十世纪九十年代区内小煤窑达百余个，多位于煤层浅部。主要开采2-1、2-2和2-3煤层，废弃小窑若井口封闭不严或地表塌陷裂隙，可直接或间接接受大气降水的补给。当巷道或综采工作面与其沟通时，可能造成突水事故，在采掘过程中曾有此类现象发生。目前上部1-2煤层、2-1煤层及浅部2-2煤层和2-3煤层已基本采完， 2-1煤、2-2煤和2-3煤厚度较大，尤其

60、浅部煤层，开采后形成的地表塌陷裂隙，大气降水可通过第四系砂卵石层直接或间接补给采空区，尽管补给条件较差，但年长日久，老采空区会不同程度的产生积水，给采掘生产造成一定的隐患，因此， 在采掘过程中应加强对采空区积水的预测和探放水工作，以免水害的发生。2 井田境界和储量 井田境界耿村煤矿位于义马向斜西段，义马煤田的西部。矿井范围是以河南省国土资源厅批发的义煤集团有限责任公司所画定的耿村井田为准，大致是：北以2-3煤层露头为界；南止于F16裂隙；东以41勘探线与千秋矿和跃进矿为界；西部以F5101裂隙并与杨村矿相接。东西走向长约为；南北倾斜宽约为，面积约为km2，井田边界坐标见表2-1。拐点编号XY拐