1、孙村二号矿井初步设计说明书 设 计 人: 院 系： 二xx年四月 3目 录1 矿区概况及井田地质特征11.1 矿区概况11.2 井田地质特征31.3 煤层特征242 井田境界和储量302.1 井田境界302.2 矿井工业储量302.3 矿井可采储量313 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限333.1 矿井工作制度333.2 矿井设计生产能力及服务年限334 井田开拓354.1 井田开拓的的基本问题354.1 巷道开拓方案的确定384.2 矿井基本巷道415 准备方式、采区巷道布置485.1 煤层的地质特征485.2 采区巷道布置及生产系统495.3 采区车场选型设计516 采煤方法536.1
2、 采煤工艺方式536.2 采煤方法546.3 采煤工作面参数的确定和生产能力的计算57 6.4 安全技术措施587 井下运输627.1 概述627.2 采区运输设备选择628 矿井提升648.1 主井提升设备648.2 主副井提升设备选型659 矿井通风及安全技术679.1 矿井通风系统选择679.2 矿井所需风量计算679.3 矿井通风阻力计算709.4 通风机选型739.5 矿井特殊灾害预防安全措施7510 设计矿井基本技术经济指标811 矿区概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 地理位置及交通条件 本区东北距新泰市区3km，隶属新泰市市中办事处和西周乡管辖，地理坐标东经11742
3、151174630，北纬355300355515。南边界为孙村二号煤矿各煤层露头，北边界为各煤层的-1500m等高线，西边界为原F8断层位置与新矿集团良庄煤矿为邻，东边界与新矿集团汶南煤矿、华源公司（张庄煤矿）相临。东西走向长约1.29.0km，南北倾斜宽约6.0km，面积约26.21km2。（详见表1-1边界拐点坐标）孙村二号煤矿运煤专用铁路早已建成，与磁（窑）莱（芜）铁路相接，可畅通全国各地。区内有新（泰）泰（安）公路通过，另外附近还有蒙（阴）馆（陶）路和京沪高速公路，交通十分方便（见图11交通位置示意图）。1.1.2 地形地貌及水系1.1.2.1 地形地貌本区位于蒙山与莲花山山脉两大分水
4、岭之间的凹地内，构成东西条带半缓阶地型丘陵，地面标高+170+220m。1.1.2.2 水系区内冲沟比较发育，西部西周河和东部平阳河分别自北而南流经本区，在南部汇入小汶河，属季节性河流。1.1.3 气候条件本区属北温带大陆性季风气候，历年最高气温42.5（55年6月27日），最低气温-21.6(57年1月27日)。雨季为7、8、9三个月，降雪期自11月上旬至次年4月上旬，历年最大降水量1395.4mm(1964年)，最小降水量294.5mm(2002年)，平均799.70mm。历年平均年蒸发量为213.00378.84mm，结冰期11月至次年3月，冻结深度0.40.80m。大风季节一般在35月
5、，多为东南风。1.1.4 地震本区地震动峰值加速度（g）为0.1，地震基本烈度属7度区。1.1.5 供电条件两回路电源来自伊昭煤矿110KV变电站35KV侧两段不同母线，选用LGJ120架空电源线路，两路同塔架设，长度10km。1.1.6 水源条件目前孙村二号煤矿需水量较大，总需水量约4000m3/d，其中工业用水2000m3/d左右，生活用水2000m3/d左右。由于该矿为正常生产多年的老矿井，水源地早已建成，供水问题早已解决。供水水源主要由为集团公司三级泵站集中供水，日供水量约2500m3/d；此外部分生活用水采用北立井2个松散层水井，日供水量约1500m3/d；部分工业用水采用井下-40
6、0m水平后组煤的外排水（经过处理），能够满足用水需要。但随着矿井生产规模的扩大和第三产业的发展，需求量逐步增大，当前供水量稍显不足。为解决用水问题，今后应进一步加强矿井水的综合利用，以充分利用地下水资源，缓解用水紧张的局面。1.1.7 建筑材料及供应条件常用建筑材料如水泥、砂、石、砖等，地方建材均有供应。其他市场买。1.2 井田地质特征1.2.1 地层及地质构造1.2.1.1 井田地层孙村井田含煤地层属华北型石炭二叠系海陆交互相含煤沉积，假整合于奥陶系中下统石灰岩之上。现将本区地层由老至新分述如下：1.2.1.2 煤系基底奥陶系中下统（O2+1）：为煤系地层基底，总厚度约800m。下统以灰至灰
7、白色白云岩及白云质灰岩为主，夹泥岩、泥灰岩、竹叶状灰岩、豹皮状灰岩；中统以厚层状灰岩、豹皮状灰岩及白云质灰岩为主，夹泥灰岩及泥岩，含珠角石、盘角石等化石。1.2.1.3 含煤地层本区含煤地层为华北型石炭二叠系海陆交互相含煤沉积，厚度253.08380.95m，平均317.02m。沉积环境由中石炭统的海陆交互相逐渐过渡为二叠系的陆相。含煤地层由老至新依次为：（a）中石炭统本溪组（C2）：厚度58.1566.95m，平均厚度61.17m；该组在孙村井田浅部厚3493m，一般为54m左右。岩性以杂色粘土岩、石灰岩、深灰色粉砂岩为主，夹灰至灰绿色或杂色砂岩，徐灰（徐家庄灰岩）底部有时发育一层不稳定薄煤
8、。岩相以海相为主，在灰岩中含有珊瑚、海百合茎、腕足类等海相生物化石。本组的徐灰、草灰（草埠沟灰岩）岩性、厚度发育稳定，为良好的区域性对比标志层。底部以G层铝土岩或山西式铁矿（有时仅为鲕状结构的杂色粘土岩）与中奥陶假整合接触，上界为煤17老底中细砂岩底部，与太原组整合接触。（b）上石炭统太原组（C3）：厚度168.65186.55m，平均厚度177.60m；另外汶南井田2-1号钻孔揭露该层厚度为194.60m；该组在孙村井田浅部厚147238m，一般厚188m。岩性主要为深灰色粘土岩、粉砂岩及浅灰色砂岩，夹石灰岩两层（一灰和四灰）。本组共含煤12层（第5至17层），其中可采者3层（11、13、1
9、5层煤），为本区主要的含煤地层。本组属典型的海陆交互相沉积，旋回结构及粒度韵律清晰而明显，岩相齐全，动植物化石丰富。其中一灰、四灰岩性、厚度稳定，含丰富的珊瑚、蜓科、海百合茎等海相生物化石，为地层及煤层对比的良好标志层。在粉砂岩中含鳞木、芦木、苛达、蕨类、轮叶等植物茎、叶部化石。上界为煤5间接顶板（或煤4间接底板）厚层砂岩底部，与山西组整合接触。（c）二叠系下统山西组(P11 )：厚45.25167.65m，平均95.00m。岩性以灰白至灰色中细砂岩、深灰至灰黑粉砂岩及浅灰色粘土岩为主，含煤四层（第1至4层），其中可采者3层（第2、3、4层），为本区主要含煤地层。本组为陆相含煤沉积，在粉砂岩中
10、含大量羊齿类、苛达、轮叶、楔叶、芦木、蕨类等植物化石，在煤层底板岩石中，常见植物根部化石。本组煤4顶板灰白色厚层状中细砂岩发育稳定，一般厚10m以上，特征明显，是煤层对比的重要辅助标志。上界为煤1间接顶板砂岩底部，与石盒子组整合接触。本组地层在第7勘探线以东煤2遭受剥蚀。（d）二叠系中下统石盒子组（P12 +P21 ）：残厚6.80116.00m，平均44.88m。岩性以杂色粘土岩，灰灰绿或黄褐色（风化色）砂岩为主，底部夹深灰色粉砂岩或灰色粘土岩，属干燥环境下的陆相沉积物，一般不含煤。本组底部的厚层状中细粒长石石英砂岩发育较稳定，下距煤1一般2040m , 是煤层对比的可靠辅助标志层。与下二叠
11、山西组整合接触，上部与第三系或侏罗系不整合接触。1.2.1.4 煤系上覆地层（a）侏罗系上统蒙阴组(J3)：厚7.40298.35m，平均79.36 m，自西向东逐渐变厚。岩性以褐红色粉砂岩及泥质、钙质胶结的细砂岩为主，夹数层砾岩，交错层理发育。为干燥陆相沉积，不含煤，以角度不整合覆于煤系地层之上。（b）第三系下统官庄组（R）：自西向东变厚，厚度834.801355.00m，平均1055.82m，以角度不整合覆于侏罗系上统蒙阴组之上。岩性以砖红色粘土质粉砂岩为主，中下部呈深灰色。夹数层砾岩，胶结较松散，砾石成分简单，主要为石灰岩，其次为长石石英砂岩及片麻岩。（c）第四系（Q）：厚0.309.3
12、2m，平均4.65m ,以角度不整合覆于第三系下统官庄组之上。1.2.2 井田地质构造1.2.2.1构造形态总体构造形态为一倾向北东的单斜构造，地层倾角2434，走向120140，倾向NE。区内发育断层以NW、NE向为主，其中NW向F15断层组、NE向的F8断层组、以及NWNE向F10-5断层是区内主要断层。1.2.2.3 断层特征及控制情况本区构造复杂程度中等，全区共有断层31条，全部为正断层，其中查明断层22条（F8，F8-2，F15，F15-1，F15-2，F18，F9，F11，F11-1，F12，DF1，DF3，DF4，DF6，DF7，DF8，DF11，F10-5，F10-7，F10-
13、8、汶F15），占71%；基本查明断层9条（F8-1，F10-3，DF2，DF5，DF9，DF10，DF12，DF13，DF14），占29%。按走向分：NW向12条、NE向10条，这两组断层一般落差较大，延展较长，为区内主要断层；另有NNW向5条、NEE向4条，一般落差较小，延展较短，受NW、NE向断层控制，属次要断层。按落差分：大于30m的断层6条（F10、F8、F8-2、F15、F10-5、汶F15、），1130m断层10条（F15-2，F9，F11，F12，DF1，DF2，DF4、DF6，DF11、F10-7），510m断层14条（F8-1，F15-1，F15-3，F18，DF3，DF5
14、，DF7，DF8，DF9，DF10，DF12，DF13，DF14、F10-6），小于5m断层1条（F11-1）。见表3-1区内断层特征及控制情况一览表区内主要断层性质及控制程度分述如下：(a) F8正断层：位于勘查区西北部，为孙村矿与良庄矿的分界断层。断层走向NE，倾向SE，倾角80，落差083m，随深度的增加落差变大，由86-2号孔向东北尖灭，区内延展长度890m。孙村二、四层-494.7m回风巷及六采大巷揭露；深部86-3孔和五采四层轨道巷（-557.4）对控，距离260m；86-2与630号孔对控，相距450m。该断层切割第三系底界、煤2、煤11；地震勘探线26条控制，其中A级断点21个
15、，B级断点5个。属查明断层。(b) F8-2正断层：位于勘查区北部，西南端交于F8断层。断层走向NE，倾向SE，倾角75，落差298m，由西南向东北落差增大，区内延展长度680m。该断层切割第三系底界、煤2和煤11；有21条地震线控制，其中A级16个，B级5个，属查明断层。(c) F15正断层：位于勘查区中部，断层走向NW，倾向NE，倾角5580，落差0130m，由中间向两端逐渐减小，区内延展长度2060m。五采巷道揭露，北西南东向贯穿本区。该断层切割第三系底界面、煤2和煤11；共有68条地震线控制，其中A级断点55个，B级断点12个，C级断点1个。属查明断层。(d) F10-5正断层：位于勘查区中部，区内延展长度5000m，走向、落差变化大，走向由NW转为NE向，落差3090m。扩大区二采轨道巷、回风巷
