安全课件设计

1.1 矿区概述 1.1.1 矿区地理位置 ***矿位于山东省新泰市境内，井筒位于***。西距泰安市约70km，东距新泰市9 km，南距新汶 矿业集团驻地10km，交通极为方便。其交通位置如图1.1所示

图1－1 ***矿交通位置图 矿井走向长约3.2～7km，平均走向长为5.7km，南北宽3.4km，水平面积为18.8 km2，倾斜面积为19.4km2。矿井井田、工业广场、生活区均位于新泰市***区划范围内，铁路专用线跨谷里、西张庄、***3个镇；矿井原水源地跨泉沟、***2个镇；翟良公路跨良庄、***2个镇。工农关系涉及5个镇48个自然村。 矿区交通便利。泰新公路从此经过，南接京沪（福）高速公路，东连莱新高速公路。1996年12月建成通车的铁路专用线，与磁莱支线在谷里站接轨，西接京沪铁路通往全国各地。***井田是深部井田，井田内没有老窑、古空，只是在原井田内，划出三个地方矿。将井田西部划归小港煤矿开采，将井田东北部划归新泰市王家寨煤矿，将本矿工业广场煤柱线以北划归新泰市望新煤矿开采。***井田位于新泰市***镇境内，整个井田上部为农田和村庄，工业不发达，无大型厂矿企业。原材料供应均来自外部采购，矿区用电来自小港降压站。 1.1.2 矿区气候条件 本区气候温和，无严寒酷热，为半湿润的北温带气候。历年最高气温42.5℃（1955年8月11日），最低气温为：-21.6℃，（1951年11月12日），全年平均气温为13～13.7℃。年总降雨量为713.35～1149.4mm，年平均降水量931.735mm，最高月平均降雨量6～7月份为73.07～509.3mm，最低月平均降雨量12月份～翌年3月份为10.96～17.43mm。冻结期为11月～翌年3月，冻结深度0.4～0.8m。全年主导风向为东风及西南风，北风较少，最高风速为14.3m/s。 1.1.3 矿区的水文情况 井田内无大河流，有自太古代片麻岩及第三系地层所形成的较大的冲沟分布于本区中部。冲沟宽一般30m～50m，向南汇入小汶河。 井田南部小汶河1957年7月19日发生特大洪水，水深2～3m。流速1.703m/s，流量为2810立方m/s。协庄、窑沟洪水水位达＋157m～＋161.8m左右，据1955年～1957年临汶及北望站观测，小汶河年平均总迳流量为101.64亿m3。夏天雨季有水，春冬干枯，成间歇性河流。 矿区水源、水源勘探工作：1982年为解决建井初期临时生活及工业用水，在工业广场上游西北部约2000m，新汶局勘探队对第四系砂砾层进行了临时供水水源勘探，完成工程量共8孔71.89m，成井三眼。1984.6-1985.9，新汶局勘探队在井田北部莲花山断层与F11断层之间，西起崖头村，东至大王家寨村，对第三系砾岩含水层进行了详查勘探，共施工7个孔，共1973.06m，其中两个无水孔607.02m，最深孔400.02m，最浅孔207.03m，抽水试验6次，其中单孔抽水5次，群孔抽水1次，物探测点40个，最后成井4口，一个观测井，井深分别在250-300m间,井内均按要求下设了套管，基本达到了设计的要求。 1.2 井田地质特征 矿井以北以煤层深部边界，以-950等高线与望新井田为界；东以F23断层与王家寨井田为界；南以-250等高线为界，并有一部分风化带与良庄、协庄井田毗邻；西以F22断层与小港井田相邻，呈类似梯形。约3.2～7km，南北宽3.4 km，面积 19.4km2。勘探区位于柴汶河冲击平原的中部，区内地势平坦. 1.2.1 地层 本井田含煤地层属石炭二迭系，煤系地层平均总厚约260m。煤系地层上部由厚达117-958m的红色粘土质砂岩、红色砂岩和砾岩所覆盖。井田内地层特征由上而下分述如下： 1、第四系：一般厚度18m，以黄色砂质粘土为主，河流两岸分布有流沙层。 2、第三系：区内最大揭露厚度698.6m。多为赭红色细砂岩、粉砂岩、片麻岩、燧石及变质岩类为主。 3、下二叠系上石盒子组：井田内残存厚一般160m，小者20m。主要有浅灰、灰绿色及杂质粘土岩、粉砂岩组成。系干燥环境下形成的大陆冲积相沉积。共含煤四层，均为薄煤层。 4、下二叠系山西组、下石河子组：总厚约70m。其上界为一层煤之上厚10余m的粗中粒砂岩；主要有砂岩、粉砂岩、粘土岩及煤层组成。共含煤四层，可采者两层（2、4煤层），总厚8.8m。在2层和4层煤之上有一层浅灰至白灰色厚层状的河床相长石、石英中粒砂岩，厚度稳定，一般厚7m至15m，全区较发育，为良好的辅助标志层。 5、奥陶系：济南石灰岩厚约800m，下为棕色、灰色白云质厚层状结晶灰岩，中含燧石条带及结核，上部除下段含有薄层石灰岩及泥岩互层外，其它均为厚层致密块状灰岩。顶部裂隙及溶洞发育，内含头足类及三叶虫等化石。 地质综合柱状图如图1-2所示。 1.2.2 地质构造 ***矿总体上为一走向近东西，向北倾斜的单斜构造。井田内仅有一F1断层，其余在中部有较小的波状起伏。F1断层倾角为40°～60°，落差为0～25m。煤层倾角10°～15°，平均倾角为13°。在平面上西部缓，东部陡；在剖面上具有中部陡，浅部和深部缓之特点。 1. 2. 3水文地质 本矿通过地面水文地质调查及专门抽水试验，基本查明了水文地质条件。煤系上部由厚达117～958m红色粘土质粉砂岩、红色砂岩及砾岩所覆盖，因而地面水补给条件不良；煤系本身所含一灰及四灰含水性微弱；本溪群徐灰、草灰虽然具有一定的含水性，但埋藏较深，地下水排泄流通不畅，基本是一个裂隙岩溶净水区域。故本矿水文地质条件属于中等至简单类型。 本井田含水层自上而下简述如下： （1）含水层 ①第三系含水砂砾层。 本层分布面积约10 km2，厚度最大达4.96m，一般2～3m。抽水试验的单位涌水量2.48～4.291公升/s、m，富水性强而厚度不大，水柱不高（小于5m），因之总涌水量不大。由于其下有第三系和二迭系地层所隔，从地层沉积和构造上看，对煤层开采没有威协。水质属重碳酸钙淡水，受大气降水补给和地面水补给，循环条件较好。 ②第三系红层 本层厚117.6～958.81m，以红色粘土质粉砂岩隔水层为主，上部夹砾岩多层，含裂隙水。北部F8断层和F11断层之间砾岩较发育富水性中等，水质属重碳酸钙型，循环条件较好。南部F8断层以南，单位涌水量仅0.00067公升/s、m，水质为氯化纳型，富水性弱，循环条件较差。本层与最上可采煤层间距较大，最大可达200m，采煤裂隙高度影响不到红层，但对局部间距较小者，在此区段内应注意采区防水措施。 ③山西组2层煤及4层煤顶板砂岩含水层 全矿有7个钻孔发现漏水，均位于断层附近。其中59号孔4层煤顶板砂岩漏水，用水泥堵漏。经抽水试验，单位涌水量0.0202～0.0382公升/s、m，水质为氯化纳型，富水性弱，是矿井充水的主要含水层。本层接受F11断层下盘奥灰水补给，F10断层处受阻，补泄条件差，因此，水位高于附近奥灰，水质比其下的奥灰水更差。 ④四层石灰岩 埋藏在－250m水平以下岩性致密。据钻孔简易水文观测未发现漏水现象。单位涌水量0.0000167公升/s、m，基本无水。 ⑤本溪群徐灰和草灰 在预计首采区平均间距仅6m左右，全矿36个孔穿过徐灰，仅12号孔有泥浆消耗，33个钻孔穿过草灰，仅14号孔有漏水现象，其余各孔均无明显漏水现象，经350号抽水试验，漏水量为零。

图1－2 地质综合柱状图 69.1m和350号孔延深至奥灰87.02m时才发现漏水。55号孔穿过砾岩和F11断层后钻进奥灰76.34m,和邻近47号孔砾岩抽水资料对照，认为55号孔抽的水为奥灰水，单位涌出量为0.072～0.444公升/sm，富水性中等，北部边界F11断层外水质为重碳酸钙型，井田内为碳酸钙型。 （2）断层导水性 据勘探简易水文资料，有55个钻孔穿过断层，其中54个孔均未发现漏水现象。仅55号孔因在见断层之前已于砾岩中发现漏水，因此断层带是否漏水，无法观测。从这些资料看出，本矿断层导水性不强。由于矿内煤系含水层富水性均弱，因此，断层导水性弱是正常的。但遇到张力带时，应注意预防矿井突水。 （3）矿井水量预计 地质报告提供－400水平正常涌水量为319.2～498m³/h，最大涌水量706.2m³/h。 原设计－400水平矿井正常涌水量500m³/h，最大涌水量700m³/h，本设计考虑***矿井施工等实际情况，仍维持原设计矿井涌水量数据。 1.3煤层特征 1.3.1煤层埋藏条件：***矿总体上为一走向近东西，向北倾斜的单斜构造。井田内有16条断层，其中，落差大于100m一条，余在中部有较小的波状起伏。煤层倾角8°～15°，平均倾角为13°。在平面、剖面上及浅部和深部都比较平缓之特点。煤层群：本井田含煤地层为二迭系山西组和石炭系太原组群，煤系地层平均总厚260m。共含煤20层，可采煤层7层（2、4、6、11、13、15、16层）厚度分布不稳定，其中2煤层为本矿井设计的主采煤层，煤层平均厚度为5.5m。2煤层为稳定煤层,为了保证矿井产量和正常效益，矿井以2煤层为主采煤层，因此本矿井设计主要为2煤层的开采设计。局部可采煤层4层（2上、4上、7、9层），在本井田分布零碎，连不成片。

可采煤层特征表见图1－3

1.3.2煤层的围岩性质 煤系地层与基底及盖层按由老至新的顺序简述如下： 1）奥陶系：（济南灰岩）厚约800m，下部为棕色，灰色白云质厚层状结晶灰岩，中部含燧石条带及结核，上部除下段含有厚层状之灰岩及泥岩互层外，其它均为厚层致密块状灰岩，含水丰富。 2）中石炭统（本溪组），厚40-60m，一般50m，主要由粉砂岩、粘土岩及石灰岩组成，含薄煤，不可采。