国投登封教学三矿简介（精选2篇）
国投登封教学三矿简介 篇1
国投登封教学三矿汇报材料
一、矿井概况
国投登封教学三矿位于登封市徐庄乡，距登封市38Km。隶属国投煤炭郑州能源开发有限公司，“六证”齐全有效。
矿井于1998年8月提出初步设计，1999年元月动工兴建，设计年生产能力45万吨，设计服务年限38年。2000年10月开始试产，同年12月底通过省质检中心验收，投入生产，2001年5月达到生产能力。目前，核定生产能力为84万t/a。
矿井走向长度3.32Km，倾向长度2.5Km，面积3.59Km，地质储量2144万吨，目前保有地质储量1160万吨。
所采二1煤层平均厚度5.36米，倾角10°左右，瓦斯等级为低沼，相对瓦斯涌出量为2.37m/t，绝对瓦斯涌出量为3.84m/min。属不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性，爆炸指数为11.08—13.41%。
二、矿井开采技术
矿井开拓方式为立井单水平上下山分区式开拓，倾斜布置，集中大巷主要布置在+40水平，分为东翼和西翼两大采区。
主井：井口坐标X=3800919，Y=38420961，井口标高348.5m，井深308.5m。混凝土支护，井径4.5m，装备一对6t箕斗，设行人梯子间，用于提煤，兼作回风井和安全出口。
副井：井口坐标X=3800912，Y=38420905，井口标高348.5m，井深320m,井径5.0m,装备一对GLSY-1型1吨单车单层罐笼，设行人梯子间，3
3用于提升人员和物料，兼作进风井和安全出口。
井底车场：根据两井筒落地位置将井底车场布置在+40m水平，二1煤层顶板砂岩中，立式车场。主要大巷采用3×3.5m或3×3m工字钢对棚支护。
采用长壁后退式放顶煤一次采全高采煤法，工作面使用2.2m单体液压支柱配合2.4m“π”型钢梁对棚支护，人工手镐、风镐落煤，全部跨落法管理顶板。
矿井现有两个采煤工作面和两个掘进工作面进行生产。
三、各生产系统情况
1、提升运输系统
我矿主、副井提升采用单绳缠绕式双滚筒提升绞车，主井绞车型号为2JK-3/20，钢丝绳型号为：6V×37-34+FC,箕斗型号为：JS-6型；副井绞车型号为2JK2.5×1.2B—20，钢丝绳型号为:6V×34-28+FC，罐笼型号为：GLSY-1型。主、副井均为钢丝绳罐道，井筒上下装有FHT型缓冲托罐防坠装置。副井罐笼安装有BF—111型防坠器，按期试验结果均符合要求。主副井绞车均采用KTDK—PC型电控系统。井下平巷运输采用防爆特殊型蓄电池电机车牵引，机车型号为CDXT—2.5型，1T固定矿车运料、运矸及设备。
井下现有调度绞车17部，主要用于矿井辅助提升。各绞车坡均安装有“一坡三挡”保护装置，并在挡车杠上部和两侧各安装一道防止工字钢倾倒的连棚装置，其中西七部、西11轨道一部、西13二部绞车坡均安装防跑车装置。
煤炭运输：采煤工作面切眼及顺槽均采用SGB-630/150C型刮板输送机，采区运输巷采用STJ-800型皮带输送机，主要运输巷采用STJ-1000型皮带输送机，原煤经主井提升至地面后经胶带输送机运至煤场；掘进工作面采用SGB-420/40T型刮板输送机配合STJ-650型胶带输送机运输。
2、供电系统
矿井采用10KV双回路供电，一趟取自白评35Kv变电站，供电距离12Km;一趟取自徐庄35Kv变电站，供电距离4.2Km；供电电源安全可靠，每一个回路均能满足矿井安全生产的供电需要。
地面工业广场内设置10Kv变电所一座，站内装有S9—1000/10变压器2台，一备一用,电压等级10/0.4Kv，供地面低压负荷；安装S9—1000/10变压器2台，电压等级10/6Kv，一备一用，作为主、副井提升绞车电源；安装S9—200/10变压器一台，电压等级10/0.4Kv，作为主扇风机专用变压器。
双回路10kv高压入井至中央变电所，电缆型号为MYJV42—3×95，供电距离为570m。井下中央变电所装备3台KSB-400/
10、10/0.69kv变压器，一台KBSG-100/
10、10/0.69kv（风机专用），各采区变电所10KV供电取自中央变电所，变压为660v后供至各个采区配电点。
3、排水系统 我矿开采的二
1煤层属山坡丘陵下压煤，在当地侵蚀基准面400m以下，根据岩性、含水性及地层组合关系可分为7组含水层，4组隔水层，太原组上段灰岩为矿井直接充含水层，上寒武统和中奥陶统灰岩含
水层为矿井间接充含水层，雨季降水是大气降水的主要补给期，一般集中降雨后20天左右矿井出现最大涌水量，旱季矿井涌水量较小。主、副井井口标高均高于本地区历年来最高洪水位，并且每年雨季时在井口附近准备有足够的装满黄土的编织袋，有备无患。
根据近几年开采情况来看，矿井正常涌水量为30m/h，最大涌水量为50m/h。副井底设有一个中央泵房和内、外环水仓。外环水仓容量：1200m，内环水仓容量：600m。中央泵房安装有D280—43×8型水泵3台，一备一用一检修，总排水能力480 m3/h，敷设管径为325mm的排水管路2趟，一趟工作，一趟备用，直接将井下水沿副井排到地面沉淀池。
4、通风系统
矿井通风方式为中央并列式，扇风机工作方式为抽出式，副井进风，主井回风。回风井安装有两台对旋轴流式主要通风机，一台运行，一台备用，风机型号为BDK54—6—№17型，配用YBFe315s-6型电动机，功率为2×75KW，叶片安装角为30°～35°，风机风量2034—3870m/min，风压792—2772Pa。目前，全矿井进风3600m/min，有效风量率为88.21%，外部漏风率为8.33%。通过风机反转改变风流方向，实现全矿井反风。
矿井各采区及机电硐室全部采用分区式通风，采煤工作面及掘进工作面实行独立通风。掘进工作面采用FBD5/2×7.5型局部通风机、Φ600mm风筒，压入式通风。工作面配风500—600m/min，掘进头配风180—200m/min.333
矿井配备AQG-1型光学瓦斯鉴定器30台，JCB-1CJ20A型便携式瓦斯检测报警仪200台，MGD-1型多种气体检测器2台，DFA型风表5组，温度计30支，并设专职瓦斯检查人员。瓦斯监控、便携仪、光学鉴定器齐全的检测监控设备形成了全方位、多渠道立体型的瓦斯检查体系。
5、防灭火系统
经煤炭科学院重庆分院采样分析鉴定，我矿煤炭自燃倾向分类为四级，属不易自燃煤层，开采9年来没有发现煤层自燃现象。地面建有消防水池2个，容水量600m，水塔一个,容水量200m。井下铺设消防管路1.8万米，安装消防阀门270余个，轨道巷每100m一个，皮带巷50m一个，已形成完整的防灭火消防系统。
在防止外因火灾方面，严格执行入井检身制度，严防火种及易燃品入井，选用阻燃皮带、阻燃风筒，完善消防管路,各种硐室、材料库、木料厂、皮带转卸载处等地点均按设计配置灭火器、灭火沙箱，巷道全部采用工字钢、单体柱或锚喷支护。
矿井防灭火设备的配置严格按规定进行，在变电所、胶带机头、泵站等地点全部配备了灭火器、消防沙、消防水管等灭火器材。井上下设置有消防材料库，配齐了相关的防灭火器材。防灭火系统的检查有专职人员负责，检查维护责任到人，管理到位。
6、防尘系统
矿井建立了完善的防尘供水系统，在地面建有消防水池2个，容水量600m，水塔一个,容水量200m。井下铺设消防管路1.8万米，安装消防阀门270余个，轨道巷每100m一个，皮带巷50m一个，形成了从
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地面、井筒到各采掘工作面数千米的环形防尘洒水管路系统，供水能力满足井下各作业地点的用水需要，压力符合要求。同时执行采掘工作面煤层深浅孔注水措施，从源头上有效遏制煤尘，在各个运输转卸点全部安装了电子喷雾洒水装置，进回风巷安装了净化水幕，爆破作业采用爆破喷雾、水泡泥、炮前炮后冲刷巷帮等措施，作业环境良好。
7、安全监测监控系统
2008年我矿投入资金60万元，将原先KJ93系统进行升级改造为KJ90NB型，该系统可实时反应矿井瓦斯浓度、巷道风速、通风负压等各种参数，具有CH4超限报警断电，远程遥控，打印各种参数变化数值、曲线报表，自动记录超限数值、超限时间、超限次数等多项功能，并实现了与市安监网络联接。
系统由地面主站和井下分站组成。地面主站由2台热备工控计算机、数据库服务器、打印机、后备稳压不间断电源（时间大于2h)、避雷电装置等设备组成。井下部分由监控分站、不间断电源、瓦斯断电控制仪以及各种监控传感器组成，装设有监控分站10台（含不间断后备电源）、断电仪16台、馈电状态传感器16个、通风负压传感器2个、CH4浓度传感器28个、风速传感器5个、温度传感器6个、CO浓度传感器5个、烟雾传感器9个、设备开停传感器10个、风门开关传感器7套。
安全监测监控系统的安装维护工作，我们严格管理，由责任心强、技术好的中专以上学历的人员担任，持证上岗。传感器安设的种类、数量及地点符合《煤矿安全规程》及监控管理规范要求。定期组织维护、调校，保证了系统运行灵敏、可靠。另外，完善的数字化可视监控系统，可对井上下重要岗位进行全天候、全方位监控，提高了整个矿井安全监督力度。
8、压风系统和通讯系统
地面安装了2台4L—20/8型空气压缩机，一备一用，风量为20m/min，风压8kg，目前压风系统完全满足生产和救灾用气的需要。主风管直径4寸，敷设长度为4600米，支管敷设长度8800米，共装设压风自救站38个，安装压风自救袋360个，且安全保护、防护装置齐全，完好率达100%。
通讯系统采用PC—2000JF型程控交换机进行处理，通过交换机进行井上下通讯。在主副井井底车场、主副井绞车房、井上下信号室、变电所、水泵房、带式输送机控制处、避难硐室等主要机电设备硐室和采掘工作面，均安装了直通调度室的防爆通讯电话，调度室总机接入了本地公用通讯网，对外通讯畅通无阻。
历年来，我们始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，秉承“以人为本”的安全管理理念，坚持“管理、装备、培训”并重的原则，按照国家安监总局提出的“建设两型三化矿井，实现两个奋斗目标”的总体要求，提高安全装备水平，不断夯实安全管理基础，明确安全责任，全力消除人的不安全行为、物的不安全状态及管理中存在的漏洞，从投产至今连续9年实现了安全生产，得到了上级领导部门的好评和肯定。
矿井连续多年被评为行业特级质量标准化矿井、安全A级矿井、全 3
国高产高效矿井。企业多次被评为河南省煤炭系统先进单位、安全生产先进单位和质量标准化建设先进单位，跻身全国煤炭行业百强企业、河南省工业企业百强和郑州市35户重点企业行列。
国投登封教学三矿简介 篇2
教学三矿开采二1煤层时, 涌水除具有周期性和突发性等一般特点外, 还存在着底板岩溶裂隙水系统水量大、下部含水层越流补给甚至发育有暗河管道等特点, 这些特点给矿井的正常生产造成了重大的安全隐患。因此, 对该矿井的水文地质条件进行详细分析和研究具有重要的现实意义。
1矿井概况
教学三矿位于河南省登封市东南27 km, 行政区划属登封市徐庄镇管辖, 核定生产能力84万t/a。矿区位于嵩山和箕山两背斜之间的向斜构造——颍阳—卢店向斜南翼东段。矿区整体为一向NE倾伏的背斜构造。断裂构造以正断层为主, 由NE向的箕F7、箕F10、箕F4和箕F17正断层组成。箕F4断层位于矿区的中南部, 将矿区分为南北2块。另外, 次级小褶曲较为发育, 走向多为北西, 对二1煤层厚度局部分布形态影响较大。区内构造复杂程度中等 (图1) 。
矿区含煤地层为上石炭统太原组、下二叠统山西组和下石盒子组及中二叠统上石盒子组, 总厚665 m。划分为9个煤段, 共含煤33层 (常见21层) , 煤层总厚11.71 m, 含煤系数1.76%。可采煤层为山西组二1煤层和下石盒子组五3煤层。其中二1煤层为区内主要可采煤层, 平均厚4.54 m, 赋存较稳定, 全区基本可采;五3煤层为不稳定、局部可采煤层。
2井田水文地质条件
2.1地表水文特征及水文地质边界条件
区内没有河流, 只是在丰水期由四周沿沟谷 (实为泄洪冲沟) 向中东部汇集成小型间歇性水流, 并经石门沟流出区外, 向南在徐庄附近流入河流中。地表水可以通过地层露头补给地下水, 煤层露头附近开采时要留有足够的保护煤柱。
教学三矿位于箕F17断层北部, 南面以箕F17断层为补给边界, 北、东、西三面为无限边界, 矿区内箕F4断层可视为弱透水断层, 在矿井疏排时导水性将逐渐增强。
2.2主要含水层和隔水层
2.2.1主要含水层
根据区内含水层的岩性、水质特征、富水性强度、补给来源及该含水层与可采煤层的接触关系, 将主要含水层自下而上划分为7个含水层[2,3,4]。教学三矿主采煤层为二1煤层, 受水害威胁较大, 而开采二1煤层时不断抽排地下水, 致使上部的五3煤层顶、底板涌水量变得极小, 开采时基本不受矿井水的影响。本文仅介绍对二1煤层开采有影响的4个主要含水层。
(1) 寒武系白云质灰岩岩溶段裂隙承压含水层。
岩性为白云岩、白云质灰岩, 岩溶裂隙发育。埋藏深度西北部为400 m左右, 向西南逐渐增大到650 m左右。据矿区范围内10703孔抽水试验, 其单位涌水量0.216 L/ (s·m) , 渗透系数1.039 m/d, 水位标高271.20 m, 富水性较强。该含水层虽然是二1煤层间接充水含水层, 但由于断裂构造及开采矿压扰动等方面的影响, 使该含水层与太原组灰岩水通过裂隙构造产生水力联系, 对上部含水层进行越流补给, 对矿井开采影响较大, 这已经被教学三矿多年来开采时的矿井涌、突水及抽排水所证实。因此, 该含水层是矿井充水的主要水源。
(2) 太原组下部灰岩段岩溶裂隙承压含水层。
该含水层由L1—L4石灰岩组成, 分布于整个矿区, 地表无出露, 厚10.77～21.63 m, 平均厚12.59 m。据11904孔抽水资料, 单位涌水量0.374 L/ (s·m) , 渗透系数2.80 m/d, 水位标高223.83 m, 富水性中等。该段石灰岩化学成分见表1。从表1可以看出, 太原组下部灰岩段石灰岩中难溶物质SiO2、Al2O3、Fe2O3含量自上而下变低, 可溶物质CaO增高, 岩溶作用强于上部灰岩段, 岩溶裂隙的发育规律与上部灰岩段一致, 岩溶的发育程度和富水性都强于上部灰岩段。该含水层上距二1煤层底一般40～60 m, 为二1煤层底板间接充水含水层, 但同样由于构造裂隙及开采裂隙的影响, 对上部含水层进行越流补给。
注:数据格式为undefined。
(3) 太原组上部灰岩段岩溶裂隙承压含水层。
该含水层是二1煤层底板的直接充水含水层, 由L7—L9石灰岩组成, 分布于整个矿区。地表无出露, 厚8.50～12.10 m, 平均厚10.50 m, 富水性弱—中等。该段石灰岩化学成分见表1。
从表1可以看出, 整体而言, 太原组上部灰岩段灰岩中难溶物质SiO2、Al2O3、Fe2O3含量L9灰岩最高, L8灰岩居中、L7灰岩最低;CaO含量L7灰岩最高、L8灰岩居中, L9灰岩最低。L9灰岩可溶性最差, L8灰岩居中, L7灰岩最强。L7、L8灰岩可视为底板直接充水含水层。灰岩可溶性差别较大, 岩溶裂隙发育有一定的不均一性, 含水层的富水性同样也存在着一定的差异。另外, 岩溶裂隙的发育程度和富水性不仅受自身条件的制约, 同时也受地质构造的影响, 尤其在断层破碎带、两侧及断层尖灭端部, 岩溶裂隙相对发育。
(4) 山西组二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层。
该含水层由2～5层细、中粒砂岩组成, 厚11.50～43.50 m, 平均厚25.00 m, 分布于整个矿区, 地表无出露, 埋藏深度西北部170～300 m, 向东南逐渐增大到400～500 m。在断层发育地段和背斜轴部岩石破碎, 节理裂隙发育。据井检孔抽水试验资料, 该含水层单位涌水量0.006 2～0.018 1 L/ (s·m) , 渗透系数0.014 1～0.297 4 m/d, 水位标高228.03 m。该含水层富水性较弱, 对矿井开采影响较小。
2.2.2隔水层
区内各含水层之间均存在相对隔水层或隔水层, 自下而上主要包括本溪组铝质泥岩隔水层、太原组中段砂泥岩隔水层和二1煤层底板隔水层等。这些隔水层正常情况下可以阻隔各含水层之间的水力联系, 但由于断裂构造、矿压、采掘活动、封闭不良钻孔等因素的影响, 含水层之间会产生水力联系, 对矿井开采造成威胁。
2.2.3含水层间的水力联系
各含水层之间因隔水层的存在, 一般情况下无水力联系。但在以下部位, 含水层可能会串通而发生水力联系。
(1) 煤层露头附近。
新生界地层与下伏地层呈角度不整合接触, 第四系含水层与二1煤层顶、底板充水含水层在各煤层露头附近极易发生水力联系。
(2) 断层带附近。
断层的破坏作用大大降低了断层带附近岩石的力学强度, 当断层切割各含水层时, 含水层在垂向上会发生水力联系[5]。尤其是在较大断距断层带附近, 因断层错动而使不同含水层之间相互对接或含水层与煤层直接对接, 导致了水文地质条件的复杂化。
(3) 隔水层薄弱带。
在隔水层薄弱处, 隔水能力相对较差, 使得上、下含水层之间发生一定程度的水力联系。如本溪组隔水层厚2.00～26.00 m, 平均厚10.00 m, 局部隔水性能较差, 使下部岩溶裂隙承压含水层对上部含水层进行越流补给。
(4) 导水裂隙带。
采面放顶后, 形成的导水裂隙带有时也会沟通上部含水层。
2.3断层水文地质特征
矿井内主要断层为箕F4和箕F17正断层, 落差分别为25～175 m和390 m。断裂构造带的发育特征是断层导水性和富水条件的重要因素之一, 断层带的富水性、导水性取决于断层破碎带的岩性、裂隙发育程度以及破碎带岩石力学强度和胶结程度, 在垂向上具有明显的差异性, 断层可沟通直接充水含水层与间接充水含水层之间的水力联系。矿区内的2条主要断层的落差变化较大, 上盘破碎带一般比较厚, 以胶结疏松状角砾岩为主, 局部见糜棱岩、碎裂岩。如果断层带为中粒砂岩或石灰岩时, 裂隙发育, 岩石破碎, 该断层带极有可能本身就是一个含水层, 自然也就成为导水断层[6,7]。根据井检孔资料, 箕F4和箕F17正断层断裂破碎带的渗透系数为0.028 77 m/d。
总之, 断裂破碎带是矿井充水的主要通道, 在生产矿井揭露或临近断层时, 断层的透水性会随着矿井的疏排而逐渐增强。因此, 要注意断层突水对矿井生产的威胁, 矿井开采过程中一定要严格遵守《煤矿防治水规定》, 确保生产安全。
2.4矿井涌水量
根据矿井水文地质边界条件和水文地质特征及矿井充水因素分析, 采用水文地质面积比拟法对二1煤层-150 m水平矿井正常涌水量进行计算。其预算结果正常涌水量为120.49 m3/h, 与矿井实际正常涌水量 (110 m3/h) 数值较相近;而根据教学三矿多年来实际开采过程中最大涌水量为正常涌水量的1.67倍计算, 得出矿井最大涌水量为201.22 m3/h。
3矿井水文地质勘查类型划分
据国家安全生产监督管理总局《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》及上述教学三矿水文地质特征、单位涌水量, 确定井田水文地质勘查类型为第三类第二亚类第二型, 即以底板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床。
矿区太原组上部灰岩段岩溶裂隙含水组单位涌水量q=0.353～0.664 L/ (s·m) , q值在0.1～1.0 L/ (s·m) 之间;正常涌水量120.49 m3/h, 最大涌水量为201.22 m3/h;开采过程中, 岩溶裂隙承压含水层由于构造裂隙及采掘破坏的影响, 各含水层之间有一定的水力联系, 会产生越流补给, 地表水补给条件一般。另外, 矿井开采至今, 也曾发生过小型突水事故, 但未对矿井安全生产造成威胁, 防治水工作相对简单。根据《煤矿防治水规定》的划分标准, 矿井水文地质类型为中等。
4结论
教学三矿开采二1煤层时, 矿井涌水主要来自于二1煤层下部的寒武系白云质灰岩岩溶裂隙承压水、石炭系太原组下部灰岩段和上部灰岩段岩溶裂隙承压含水层, 并且由于构造裂隙、采动裂隙及矿压等多种因素影响, 各含水层之间会产生水力联系, 给矿井的安全开采造成一定的威胁。另外, 采空区积水同样不能忽视, 矿井开采过程中要严格遵守“预测预报、有采必探、边探边掘、先治后采”十六字方针[8], 以确保矿井的安全开采。
摘要：针对国投登封教学三矿开采二叠系下统山西组二1煤层时存在的底板岩溶裂隙承压含水层水威胁的情况, 分析了矿井的水文地质条件。认为对二1煤层开采产生威胁的主要含水层为寒武系白云质灰岩岩溶裂隙承压水、石炭系太原组下部灰岩段和上部灰岩段岩溶裂隙承压含水层, 构造裂隙、采动裂隙及矿压等多种因素的综合影响会使各含水层之间产生水力联系。经综合分析确定, 教学三矿水文地质勘查类型为第三类第二亚类第二型, 即以底板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床, 矿井水文地质类型为中等。
关键词：水文地质,承压水,构造裂隙,水力联系
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