1、河南省永城煤电控股集团登封煤业丰阳煤矿井 下 紧 急 避 险 系 统 设 计 方 案说明书煤炭工业郑州设计研究院有限公司二一二年六月河南省永城煤电控股集团登封煤业丰阳煤矿井 下 紧 急 避 险 系 统 设 计 方 案说明书工程代号：F2100 JJBX工程规模：0.6Mt/a总 经 理： 杨 彬总 工 程 师 ： 李 明项目负责人：任宏宝煤炭工业郑州设计研究院有限公司二一二年六月参加编制人员名单专业 姓名 职称曹召奇 所总工、高级工程师陈绍东 副所长、高级工程师杨超锋 室主任、工程师任宏宝 工 程 师采 矿赵长闯 助理工程师给排水 高爱英 高级工程师张朝辉 高级工程师机电王红卫 高级工程师李小
2、创 注册造价工程师陈玉莲 注册造价工程师寇栩珲 助理工程师经济赵艳灵 助理工程师目 录前 言 1第一章 矿井基本情况 6第一节 矿井概况 6第二节 矿井资源条件 9第三节 开拓生产现状 35第二章 矿井安全风险分析 39第三章 “井下紧急避险系统”建设完善方案 42第四章 项目投资估算及资金筹措方案 72第一节 概算投资 72第二节 资金筹措计划 74第五章 项目的实施计划及预期效果 75附录： 1、采矿许可证2、煤炭生产许可证3、安全生产许可证4、河南省工业和信息化厅关于对河南煤化集团所属煤矿 2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复。5、设计委托书附件：1、投资概算书附 图
3、目 录序号 图纸名称 图 号 比 例 备注1 井下紧急避险设施布置平面图 F1100JJBX -143-1 1:5000 新制2 井下紧急避险安全监测监控系统图 F1100JJBX -274-1 新制3 井下紧急避险调度通信系统图 F1100JJBX -262-1 新制4 井下紧急避险压风管路布置系统图 F1100JJBX -217(井下)-1 1:5000 新制5 井下紧急避险供水施救系统平面图 F1100JJBX -845-1 1:5000 新制丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司1前 言一、概述丰阳煤矿位于登封煤田中西部的郭沟井田浅部，在登封市西南约20km，行
4、政隶属送表乡管辖， 2009 年 10 月由永煤集团与阳城集团共同出资，组建成立永城煤电控股集团登封煤业有限公司丰阳煤矿。井田范围：走向长约 2.694.31km，倾向宽约 0.420.92km，井田面积 12.4km2，回采标高+480-1160m，煤层倾角平均 32，可采储量 3919 万 t， 矿井设计生产能力 60 万 t/ a。矿井于 2009 年技改结束，采用斜井、立井多水平上、下山开拓，共有二层可采煤层，分别是一3、二 1煤层。其中：一 3煤平均厚度 0.6 m，位于二 1煤层下部 40m，；二 1煤层平均厚度 3.6m，为矿井主采煤层。矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，二 1煤层属三类
5、不易自燃煤层，煤尘有爆炸危险性，水文地质条件中等。按照国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 （国发201023 号）中关于“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于 3 年之内完成并达到设施完备、系统可靠、管理到位、运转有序”的要求，永登煤业公司领导高度重视，针对目前系统进行全面的自查，并将井下安全避险“六大系统”建设完善工作列为 2012 年煤矿安全生产重点工程，力争按照关于加快推进煤矿井下安全避险“六大系统”试点工程建设完善丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究
6、院有限公司2工作的通知 （豫煤安监技装2010430 号）要求，完成“六大系统”建设完善工作任务。丰阳煤矿现有的安全避险“五大系统” （监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统）已在 2011年底前安装完成，系统相对比较完善，而紧急避险系统特别是紧急避险设施建设起步较晚，井下尚未建设井下紧急避险设施，因此，丰阳煤矿亟需对井下紧急避险系统进行建设完善。受永城煤电控股集团登封煤业丰阳煤矿的委托，煤炭工业郑州设计研究院有限公司编制了河南省永城煤电控股集团登封煤业丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案。本设计方案根据丰阳煤矿 2012 年的采掘接替安排，对井下紧急避险系统的内
7、部条件和技术方案进行分析，包括安全避险技术方案是否可行、技术方案是否合理先进、避险效果是否明显、项目建设和运行的外部配套条件是否有保障等主要内容，选择科学合理的实施方案，布署了 2012 年井下紧急避险系统建设完善所需的工程及设备。二、编制设计的主要依据1、 煤矿安全规程 （2011 版） ；2、 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 （国发201023 号） ；3、 国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知 （安监总煤装2010146 号） ；4、 国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设
8、计研究院有限公司3险系统建设管理暂行规定的通知 （安监总煤装201115 号） ；5、 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 （AQ1029-2007） ；6、 煤矿安全监控系统通用技术要求 （AQ6201-2006） ；7、 煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准 （GB50581-2010） ；8、 煤矿井下作业人员管理系统使用规范 （AQ1048-2007） ；9、 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件 （AQ6210-2007） ；10、 煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）（安监总煤装201133 号） ；11、煤矿井下作业人员管理系统使用和管理规范（AQ1048-2
9、007） ；12、煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准（QB/2200D623） ；13、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知 （安监总煤装201215 号） ；14、丰阳煤矿提供的有关文字及图纸资料；15、现场踏勘、调研收集到的有关资料；16、委托函。三、设计的指导思想1、主动救援和被动救援相结合；2、原有救援设施和新型防护设施相结合；3、自救器、救生舱和避难硐室相结合；4、原有安全管理方法和新型安全防护措施相结合。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司4四、主要技术面貌1、利用矿井现有的安全监测监控系统（KJ90NA），在 1
10、1 采区、12采区避难硐室设置监测监控系统分站及相应的传感器，对硐室内外的O2、CH 4、CO 2、CO、温度等进行实时监测，并且把监测情况及时上传至矿井地面调度室。2、利用矿井现有的井下人员定位系统（KJ60N） ，在 11 采区、12采区避难硐室出入口分别设置一台人员定位系统基站，把监测到的人员进出紧急避险设施的情况及时上传至矿井地面调度室。3、将避难硐室内自救器全部配置为 ZYX-45 型，额定防护时间不低于 45 分钟；全矿井共布置二处永久避难硐室，永久硐室位于 11 采区+70m 东翼、12 采区西翼的避灾路线上；根据事故类型，优化了避火、避瓦斯和避水的逃生路线；科学制定了救灾应急预
11、案。4、压风自救系统：我矿井地面共设 4 台压风机组，2 台运转 2 台备用，压风机组能正常运转向井下供风，目前，井下共安装压风自救58 组，均安装在各掘进工作面巷道和回采工作面巷道的压缩空气管道上；在以下每个地点至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面2540m 的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在位置以及回风巷有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，根据实际情况增加设置；每组压风自救装置可供 6 人使用，平均每人的压缩空气供给量不少于0.1m3/min。现有压风设备完全能够满足井下发生灾难时的用风需要。5、利用矿井现有的调度电话通讯系统，在 11 采区、12 采区避难硐室的过渡室和生存室分
12、别安设直通矿调度室的直通电话。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司56、该矿井井下供水施救系统与井下消防、洒水系统可以合用同一供水管网。为了井下避险系统安全供水，将地面原有的日用消防水池作为井下紧急避险供水系统的备用水源，同时设置灾变时水源之间切换装置，用来满足灾变时供水施救的要求。地面生活用水的水质、水量均能满足井下供水施救系统的要求。地面生活给水管网就近接入井下供水施救系统时，应在连接处设置控制阀门及倒流防止器，以满足检修、控制及防止地面生活用水管网遭受污染。五、存在问题及建议本设计是针对安全避险“六大系统”之一的井下紧急避险系统进行的方案设计，本次设计的矿井井下
13、永久避难硐室需与其余安全避险“五大系统”（监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统）进行对接，以便满足井下紧急避险系统的需要。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司6第一章 矿井基本情况第一节 矿井概况一、位置、交通丰阳煤矿位于登封市西南部约 20km，行政隶属登封市石道乡和送表乡管辖。地理坐标为：东经 11252131125724，北纬341920342119。本区东北距登封市区约 20km，西南距焦枝铁路汝州车站和汝州市区约 25km。登封汝州公路从矿区南部边界通过，登封洛阳公路从区外北部通过，区内乡村间均有公路与其相通，交通较为便利
14、，见交通位置图 1-1-1。图 1-1-1 交通位置图 丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司7二、自然地理概况1、地形地貌本区为低山丘陵地形。区内地势呈西北高、东南低，最高海拔标高为 418.40m，最低海拔标高为 265.10m，相对高差 153.30m。地面冲沟发育，有利于大气降水的迳流和排泄。2、水系本区属淮河流域颍河水系。区内常年性地表水体为郝沟水库，筑于矿区的浅部，为一小型塘坝，主要用于拦蓄山洪、农田灌溉等。矿区南部的郝沟溪为一泉源性溪沟，水源主要为郝沟泉泉水。该泉泉水流量为07.64L/s，水流流向为自东向西经郝沟水库再向西北流经王堂水库后，向北汇入颍河。
15、以往正常情况下，该溪沟受郝沟泉泉水补给，常年有水，但由于近年来受采矿疏排地下水的影响，地下水位逐年下降，郝沟泉泉水、郝沟水库仅在雨季有短暂水流和蓄水，雨后即干。3、气象本区属暖温带半干旱气候。年降水量主要受季风影响，秋、冬、春三季干旱少雨，夏季（尤其 7、8 月份）雨量较多，多年平均降水量679.5 毫米，最高年降水量 1002.5 毫米，最低年降水量 419.5 毫米。年蒸发量为 9081976.2 毫米，年平均相对湿度 6070%，最高月为 81%，最低月为 51%。春、夏、秋三季以东风、东北风为主，冬季以西风为主，风力以冬、春季较大，最大风速 2840 米/秒。历年平均气温 9.114.
16、6,一月最低，-3.3-18.2,七月最高4244.6。最大积雪深度 23 厘米，最大冻土深度 20 厘米。4、地震丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司8据河南省地震局资料，登封市及邻近地区近期未发生过大的破坏性地震。近期内 2 级以上的地震 2 次，级别均小，故对本区影响不大，地震烈度小于度。三、井田范围根据 2009 年 2 月河南省国土资源厅颁发的丰阳煤矿采矿许可证（证号：C41000020090211120006489），丰阳煤矿煤矿二 1煤层由 39个拐点坐标依次圈定而成，丰阳煤矿煤矿一 3煤层由 23 个拐点坐标依次圈定而成。其中二 1煤层面积 10.62
17、80km2，允许开采标高 480-1160m,一 3煤层开采面积 1.7548 km2，允许开采标高 470-460m。采矿许可证划定的各煤层开采范围的拐点座标详见表 1-12。二 1煤层范围拐点一览表表 1-1点号 X Y 点号 X Y1 3800350.00 38398600.00 2 3800275.00 38399200.003 3800524.00 38399305.00 4 3800360.00 38399630.005 3800730.00 38399780.00 6 3800770.00 38399820.007 3800516.00 38400672.00 8 3800494
18、.00 38400830.009 3800886.00 38400944.00 10 3800715.00 38401819.0011 3800895.00 38401820.00 12 3800818.00 38402205.0013 3800600.00 38402200.00 14 3800603.00 38401819.0015 3800300.00 38401830.00 16 3800283.00 38402753.0017 3800040.00 38403222.00 18 3800350.00 38403222.0019 3800310.00 38402800.00 20 38
19、00390.00 38402800.0021 3800389.00 38402778.00 22 3800835.00 38403280.0023 3800900.00 38403750.00 24 3801150.00 38404000.0025 3801610.00 38402770.00 26 3801630.00 38401160.0027 3802060.00 38400050.00 28 3802870.00 38400410.0029 3803330.00 38399530.00 30 3802450.00 38399170.0031 3803180.00 38397050.00
20、 32 3803060.00 38396125.0033 3802540.00 38396040.00 34 3802140.00 38397060.00丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司935 3801935.00 38396940.00 36 3801990.00 38396760.0037 3801755.00 38396685.00 38 3801625.00 38396943.0039 3800730.00 38398755.00一 3煤层范围拐点一览表表 1-2点号 X Y 点号 X Y1 3801660.00 38396610.00 13 380083
21、5.00 38403280.002 3801306.00 38397126.00 14 3800900.00 38403750.003 3801290.00 38397189.00 15 3801150.00 38404000.004 3800770.00 38398222.00 16 3801610.00 38402770.005 3800190.00 38399580.00 17 3801630.00 38401160.006 3800180.00 38399800.00 18 3802060.00 38400050.007 3800100.00 38400700.00 19 380245
22、0.00 38399170.008 3800400.00 38400770.00 20 3803180.00 38397050.009 3800908.00 38400830.00 21 3803060.00 38396125.0010 3800715.00 38401830.00 22 3802376.00 38396017.0011 3800295.00 38401825.00 23 3802090.00 38396700.0012 3800410.00 38402800.00第二节 矿井资源条件一、地质构造本区区域地层划分属华北地层区嵩箕小区，区域主要发育地层为寒武系、石炭系中上统、二叠
23、系、三叠系、第四系，其中石炭系和二叠系为主要含煤地层。本区属嵩箕构造区嵩箕断隆小区箕山背斜北翼中段，总体构造形态丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司10为地层走向 290 左右，倾向 20，倾角 32 左右的单斜构造。区内构造以断裂为主，主要为 NE 向张扭性正断层，次为 NE 向压扭性逆断层及东西向张扭性正断层。区内发育断层 5 条，其中落差大于 50m 的 3 条，小于 50m 的 2 条，总体构造为较简单。区内无岩浆岩。（1）北东向断层苗庄断层（郭 F5）为该区西部边界断层，走向 6080，倾向 330350，倾角6075，北西盘下降，南东盘上升，为正断层。区内
24、延伸长度0.90km，沿走向两端均伸出区外。在 6503 孔北东部地面断层迹象明显，见到南东盘 P2sh 地层与北西盘 T1l 地层相接；6304 孔于孔深 219.60m处缺失七煤组上部及八煤组地层；6103 孔于孔深 792.50m 处缺失C3t、C 2b 地层，使二 1煤层底板泥岩与 3g 石灰岩接触；6102 孔于孔深193.20m 缺失六煤组；6002 孔于孔深 419.80m 处缺失 C3t 中下部及 C2b地层，使一 7煤底板泥岩与 3g 石灰岩接触。断层落差 20190m，由南西向北东方向逐渐增大。断层已查明。郭 F13断层位于本区西部 6402、6604 孔一带，南起 640
25、2 孔西南 250m，向北东方向经 6402、6505、6604 孔延伸出本区，区内长度约 1.6km。断层走向 6590，倾向 335360，倾角 6570，北西盘下降，南东盘上升，为正断层。该断层除地表露头控制外，6402、6505、6604 孔均揭露该断层。6402 孔于孔深 234.00m 处缺失四煤组部分地层；6505 孔于孔深 250.00m 处岩石具滑面，缺六煤组中部地层；6604 孔于孔深100.55m 处缺失 P2sh 上部地层。断层落差 040m。断层已查明。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司11郭 F14-1断层位于 7405 孔一带，西端起于
26、 7405 孔南西 0.5km，向北东方向延伸交于郭 F14断层。该断层陷伏于郭 F14断层之下，走向 6065，倾向150155，落差 040 米，南东盘下降，北西盘上升，为正断层。7405 孔于孔深 466.00m 处岩石具擦痕，可见断层迹象，缺失五煤组下部及四煤组上下部地层约 30m。断层已查明。安庄断层（新 F1）为东部边界断层，位于 7301、7401、7604、7704 孔一带，区内延伸长度 0.90km。走向 N6085E，倾向 SE，倾角 75 左右，区内落差150190m，由南西向北东逐渐增大，为南升北降的压扭性逆断层。在吴窑北等地可见到断层破碎带，具断层擦痕及牵引褶曲，沿地
27、层走向，断层南盘 P2s、P 2sh 分别与北盘 P2sh、T 1l 地层接触；7501 孔北断层南盘 P1x 与北盘 P2s 地层接触；7704 孔于孔深 602.00m 处见断层破碎带，三煤组及二煤组中上部地层重复；7604 孔于孔深 483.00m 处见断层破碎带，三煤组及二煤组中上部地层重复； 7401 孔遇见两层二 1煤层，地层重复约 85.00m，该断层已查明。（2）东西向断层区内东西向断层为张性断层，仅发育 1 条，即花骨朵断层（郭 F14） ，位于本区的东部 7102、7405、7603 孔一带，延伸长度 2.6km。断层走向近东西，倾向北，倾角 70，落差 080m，为北降南
28、升的正断层。7405 孔于孔深 408.95m 处缺失六煤组地层约 60m；7403 孔二 1煤层断失，缺失山西组地层约 50m；7603 孔于孔深 637.00m 处缺失三煤组上部地层约 20m。断层已查明。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司12二、地层区内基岩大部分裸露。据钻孔揭露和地表出露，发育地层有寒武系上统崮山组（ 3g） 、石炭系中上统（C 2+3） 、二叠系（P） 、三叠系（T）和第四系（Q） ，现由老至新分述如下：（1）寒武系上统崮山组（ 3g）主要为灰、黄灰色白云质灰岩，局部夹泥质条带及燧石结核，厚度109.00213.00m，平均厚度为 145.
29、62m，产长山虫、小素木虫、章氏虫化石。与下伏地层为整合接触。（2）石炭系（C）中统本溪组（C 2b）主要由浅灰深灰色，豆状及鲕状铝土质及铝土质泥岩组成，顶部和底部均为铝土质泥岩，含浸染状、结核状黄铁矿及菱铁矿鲕粒，尤其底部更为富集。下部常有灰白色石英、细砾岩薄层。本组厚2.7410.94m，平均 8.35m。铝土岩及铝土质泥岩均属泻湖相沉积。本溪组与下伏寒武系上统崮山组为平行不整合接触。上统太原组（C 3t）据钻孔揭露厚度为 37.8449.64m，平均 42.83m，区内厚度稳定，变化较小。据岩性组合特征分为 3 段。下部灰岩段：以灰色深灰色石灰岩为主，发育石灰岩 4 层，自下而上为 L1
30、、L 2、L 3和 L4，灰岩均为煤层之顶板，多含黄铁矿结核及燧石结核，产大量蜒类、碗足类及海百合茎等动物化石，其中 L1灰岩发育较好，厚度较稳定，厚度 0.602.75m，为区内主要标志层之一。局部为细粉砂岩，含薄煤 4 层（一 1、一 2、一 3、一 4煤） ，其中一 3煤层发丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司13育较好，偶尔可采。中部碎屑岩段：上部以深灰色、细碎屑岩为主，中部以灰浅灰色细粒砂岩为主，局部为粉砂岩或中粒砂岩，含黄铁矿结核，底部含一 5煤层，局部可见 L5灰岩，常相变为泥岩、硅质泥岩，含动植物化石。上部灰岩段：上部由灰深灰色灰岩、泥岩、菱铁质泥岩及
31、砂质泥岩组成，一 8煤层及 L8灰岩不太发育。顶部常有 L9灰岩或与其层位相当的菱铁质泥岩及硅质泥岩，中部为深灰色 L7石灰岩，发育较好，块状构造，隐晶质结构，含燧石结核，产腕足类及蜓科化石，底部为薄煤层一 7煤。与下伏本溪组地层为整合接触关系。太原组地层形成于浅海及滨海海岸环境，由浅海相、过渡相及陆相组成，属海陆交替相含煤沉积环境。所含煤层厚度不大、但层位稳定，结构简单，煤层中硫分含量普遍较高，属于滨岸泻湖泊相还原环境。（3）二叠系（P）本区二叠系平均厚度 587.84 米，从下而上分为山西组、下石盒子组和上石盒子组和石千峰组。下统山西组（P 1sh）该组又称二煤组，由深灰、黑灰色泥岩、砂质
32、泥岩及灰色砂岩夹煤层组成，顶部具紫斑泥岩。据钻孔揭露，厚度 70.1691.74m，平均77.08m。依据岩性特征分为 4 段。二 1煤段：自 L9灰岩顶或菱铁质泥岩顶与太原组分界，下部为灰色细中粒砂岩、深灰、灰黑色泥岩及砂质泥岩，富含植物根部化石。中部含二 1煤层，煤层结构简单，局部夹 12 层夹矸，煤厚0.4710.82m，平均 4.64m，为区内主要可采煤层。上部为灰、深灰色丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司14砂质泥岩或细粒砂岩，常含完整植物叶部化石。本段厚 14.66m。大占砂岩段：以大占砂岩底为界，下部以灰深灰色细粒砂岩为主，称大占砂岩（S d） ，局部
33、为中粒砂岩或粉砂岩，以富含白云母及炭质为特征，含黄铁矿及菱铁质，具波状及水平层理，一般厚 4.008.00m，中上部为灰、深灰色泥岩、砂质泥岩及细粒砂岩，含薄煤 2 层（二 2、二 3）厚度不稳定，二 2煤层局部可采，泥岩中富含植物化石。该段厚27.35m。香炭砂岩段：为浅灰、深灰色中细粒砂岩，俗称香炭砂岩（S x） ，局部为粉砂岩，层面常含炭质条带及白去母片，产植物化石，含大量菱铁质鲕粒，常因成分不同而显示水平及缓波状层理，一般厚 5.00m 左右。中上部为灰色泥岩及砂质泥岩为主，夹粉砂岩、细粒砂岩薄层，产植物化石，含薄煤 1 层（二 4煤） ，极不稳定。该段厚 22.10m。小紫泥岩段：下
34、部为灰、深灰色细粒砂岩及砂质泥岩，上部为灰、深灰色泥岩，顶部具紫斑。泥岩中局部含铝质和菱铁质鲕粒。在本段中部偶具薄煤一层（二 5煤） 。该段厚 12.97m。与下伏太原组地层为整合接触关系。下统下石盒子组（P 1x）该组含三、四、五、六共 4 个煤段，厚度 274.73320.04m，平均283.51m。三煤段：底部砂锅窑砂岩（S sh）为本区标志层之一，岩性以浅灰、灰色中粗粒砂岩为主，局部为细粒砂岩，磨园度中等，分选差，底部常含砾石，含大量黑色岩屑、泥质包体及黄铁矿结核，发育大型交错层理，一般厚 710m；下部多为灰色具紫斑泥岩（俗称大紫泥岩） ，含菱铁质丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭
35、工业郑州设计研究院有限公司15鲕粒，局部地段富含铝质，称 A 层铝土，夹砂质泥岩及细粒砂岩薄层；中下部为深灰色泥岩或砂质泥岩夹灰绿色细粒砂岩；上部为灰色、灰绿色泥岩及砂质泥岩夹细粒砂岩薄层，具紫斑，泥岩中局部含铝质及菱铁质鲕粒，具水平层理及波状层理，上部偶夹薄煤层（三 4煤） 。三煤组厚 56.7771.75m，平均 62.90m。四煤段：底部为四煤底砂岩（S s） ，为本区标志层之一，以浅灰色中粒砂岩为主，砂岩底部常为粗粒，含砾石，具暗色矿物，局部含有机质和泥质团块，发育波状层理及交错层理，一般厚 47m。下部以灰色砂质泥岩及泥岩为主，夹细粒砂岩薄层，具紫斑。中部以深灰、黑色砂质泥岩、泥岩为
36、主，夹细粒砂岩及薄煤 6 层（四 2四 7煤） ，其中四 3煤层和四 7煤层偶见可采点；上部以灰色砂质泥岩及泥岩为主，夹粉砂岩、细粒砂岩薄层，局部含铝质，具紫斑，含菱铁质鲕粒。四煤组厚53.5793.07m，平均 66.05m。五煤段：底部为中粗粒砂岩，局部为细粒砂岩，常见海绿石及重矿物富集，层面含炭质及白云母，岩屑含量较高，为长石石英岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，产树干化石。下部为灰、绿灰色砂质泥岩及粉砂岩，夹黑、灰色含炭或含铝质泥岩及浅灰色中细粒砂岩薄层，泥岩具紫斑，且含大量菱铁质鲕粒，发育缓波状层理及交错层理。中部为深灰色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩及细粒砂岩薄层，含煤 5 层（五 1五 5煤
37、） ，其中五 3煤普遍发育，大面积可采。上部为灰色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色细中粒砂岩薄层，砂岩中常含黄铁矿结核。五煤组厚58.1795.93m，平均 68.27m。六煤段：底部为灰白色中粗粒长石岩屑石英砂岩，分选磨园较好，丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司16硅，泥质胶结，含海绿石，楔状交错层理。下部为灰色泥岩，砂质泥岩与浅灰、灰白色细中粒砂岩互层，泥岩以含大量紫斑为特征，且常含菱铁质鲕粒。中部以灰、深灰色泥岩为主，夹粉砂岩、细粒砂岩薄层，偶见薄煤 2 层（六 1、六 2煤） ，泥岩局部具紫斑，含铝质及菱铁质鲕粒。上部为灰色、灰绿色泥岩，砂质泥岩与粉砂岩或中粗粒砂岩互
38、层，泥岩具大量紫斑，局部呈灰黑色，含植物化石。六煤组厚67.13115.01m，平均 86.29m。与下伏山西组地层为整合接触关系。上统上石盒子组（P 2s）该组含七、八、九共 3 个煤段，厚度 226.80m。七煤段：底部为浅灰、灰白色中粗粒砂岩，俗称田家沟砂岩。砂岩底部常含砾岩薄层，厚 1.0314.51m，平均 5.54m，局部相变为细粒砂岩或粉砂岩，层面含炭质，偶见亮煤条带，含泥质包体，具大型板状交错层理及波状层理，厚度较稳定，特征明显，是良好标志。下部为灰、深灰色泥岩，夹砂质泥岩、粉砂岩及细、中粒砂岩。具紫斑。中部以灰、深灰及黑灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩、细粒砂岩及薄煤 5 层
39、（七 1七 5煤） ，其中七 2煤层位稳定，偶见可采点，其顶底板富含舌形贝化石。顶部夹三层硅质泥岩，单层厚均小于 0.30m，岩石致密坚硬，呈深灰色及兰灰色，垂直节理发育，产海绵骨针化石。七煤组厚66.76103.41m，平均 80.62m。八煤段：底部为灰灰白或略带绿色长石岩屑石英粗粒砂岩，泥、钙质及硅质胶结，分选好，发育交错层理，产树干化石，含海绿石。下部为灰、灰绿色泥岩及粉砂岩，夹硅质泥岩（或硅质海绵岩）57 层，单层厚度 0.140.50m，底部泥岩含铝质并富含菱铁质鲕粒。中部为灰、丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司17深灰色泥岩、砂质泥岩夹灰绿色粉砂岩、细
40、粒砂岩，偶见薄煤 1 层（八2煤） ，泥岩富含植物化石。上部为灰、灰绿色砂质泥岩、泥岩与细粒砂岩互层。顶部泥岩具紫斑，含铝质。八煤组厚 58.2375.74m，平均70.43m。九煤段：底部为中粗粒长石砂岩，含黑云母，泥钙质胶结，分选较差中等。下部为灰色泥岩、砂质泥岩夹灰绿色粉砂岩、细粒砂岩薄层，局部泥岩呈暗紫色，砂岩具波状层理，含植物化石。上部为灰色，局部为灰绿色或暗紫色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩、细粒砂岩互层，砂质泥岩富含植物化石，局部泥岩具硅质，含少量海绵骨针，可见海绿石。九煤组厚 56.9597.31m，平均 75.75m。与下伏下石盒子组地层为整合接触。上统石千峰组（P 2sh）出露于矿
41、区北部，厚 322.91410.23m，据其岩性及沉积特征分 4个岩性段。第一段：该段俗称平顶山砂岩（S p）段，中下部由中粗粒长石石英砂岩组成，呈浅灰、灰白色，上部为长石砂岩，岩性单一，具大型交错层理，局部含泥岩或砂质泥岩薄层。与下伏上石盒子组为假整合接触。该段厚 65.6681.01m，平均 75.46m。第二四段：下部为浅灰、灰白色中细粒砂岩夹紫红、灰绿色砂质泥岩。中部为紫红色泥岩、砂质泥岩夹 34 层细中粒砂岩和砾屑灰岩，含大量钙质结核，具虫孔痕迹。上部以灰、绿灰色粉砂岩、细粒砂岩为主，夹暗灰色泥岩和砂质泥岩及数层同生砾屑灰岩。与下伏上石盒子组地层为整合接触关系。丰阳煤矿井下紧急避险系
42、统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司18二叠系含煤地层共分八个煤段，各煤段之间均为整合接触，煤组底部均为中粒或粗粒砂岩，煤层位于煤组中部，因而构成了结构清晰的八个含煤沉积旋回。山西组和上石盒子组地层中有 8 个层位发现海豆芽化石。七煤组顶至八煤组底有 810 个层位富含海绵骨针的硅质泥岩（或称硅质海绵岩）并在大占砂岩的菱铁矿夹层中见到海绵骨针，经岩矿薄片鉴定，二煤组九煤组之砂岩中含海绿石矿物者有 34 层以上，其中五煤组至七煤组普遍见及，其它煤组中也有多层赋存，山西组上石盒子组中含菱铁矿薄层达 711 层，含菱铁质泥岩达 2127 层。在四煤组至七煤组中采到瓣鳃类化石，煤系地层中各标志层发
43、育稳定，其砂岩多具水平层理、波状层理，多数长石、石英有次生加大现象。说明二叠纪煤系地层并非纯陆相沉积，而是继晚石炭世之后，由浅海转为滨海沉积环境，主要由过渡相和陆相组成，并有过多次短暂的海侵，而海退更有利于煤层的沉积。（4）三叠系（T）出露于矿区北部，仅赋存三叠系下统，与下伏二叠系呈整合接触。刘家沟组（T 1l）下部为紫红色细粒石英砂岩，俗称金斗山砂岩，局部为中粒砂岩，富含铁质，具铁质斑点，发育大型板状交错层理，岩石坚硬，常构成单面山地形。上部以紫红色厚层状泥岩及薄层砂质泥岩为主，夹粉砂岩及细粒砂岩，具透镜状紫红色泥质砾岩及透镜状砾屑灰岩，含钙质结核及钙质粉砂结核，具虫孔构造及植物叶、干化石碎
44、片。本组厚247.36312.74m，平均 288.40m。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司19尚沟组（T 1h）下部为紫灰色中粒砂岩（底部具粗粒）夹紫灰色砂质泥岩薄层，含泥质包体，显水平层理，具虫孔构造，上部为灰黄、灰绿及紫灰色中粒砂岩与紫红色泥岩互层，局部砂岩中含大量白云母，显斜层理，泥岩中含钙质结核及透镜状砾屑灰岩层。本段厚 149.87230.17m，平均190.00m。与下伏刘家沟组为整合接触。（5）第四系（q）本区第四系广泛覆盖于下伏各地层之上。顶部为耕植土、黄土或坡积层。中下部为粘土及砂质粘土。底部常有砂石层。厚 038.00 米。与下伏各时代地层为
45、不整合接触关系。3、岩浆岩矿区未见岩浆岩活动。三、煤层特征1、煤层特征本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组 ，含煤地层总厚 630.22m，共计含煤 33 层，煤层总厚 11.72m，含煤系数为 1.86%。其中赋存于上石盒子组底部的七 2煤层、下石盒子组中部的五 3、四 3煤层以及山西组下部的二 1煤层和太原组底部的一 3煤层为可采煤层，可采煤层总厚 7.29m，可采含煤系数1.16%。可采煤层：（1）二 1煤层赋存于山西组下部，上距大占砂岩（S d）05.76m，平均 2.82m，丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司20为本
46、区主要可采煤层。煤层埋深 51560m，底板标高为+4801160m。区内钻孔和矿井采掘工程揭露该煤层，厚度为 0.3013.71m，平均 3.56m，具南北部薄中部和西部厚的变化趋势。煤层结构简单，仅局部含一层厚 0.15m 的黑色泥岩夹矸。二 1煤层顶板为灰黑色泥岩及砂质泥岩，含大量植物化石；底板为灰黑色泥岩及砂质泥岩。综上所述，区内二 1煤层层位稳定，结构简单，全区可采，煤层稳定程度属较稳定煤层四、煤质一、煤的物理性质和煤岩特征（一）、物理特征一 3煤为黑色，块状，金刚光泽，内生裂隙发育，具贝壳状、参差状断口。以亮煤、镜煤为主，间夹暗煤、丝炭细条带，含黄铁矿结核或散晶，宏观煤岩类型为半亮
47、光亮型煤。煤的视密度 1.36t/m3。二 1煤黑色，以粉状为主，少量粒状，结构简单，层理不明显，次生裂隙发育，具擦痕及磨擦镜面，偶含少量结核状硫化物，下部常有次生方解石呈细脉状出现。真密度 1.56t/m3，视密度 1.38t/m3。（二）、煤岩特征二 1煤为粉状构造煤。显微有机组分含量 86.2%左右。有机组分中以镜质组（含半镜质组）为主，其含量在 78.898.6%之间，占有机组分的 88.6%以上，次为丝质组和半丝质组。镜质组中以均匀基质体为主，半镜质组多为无结构半镜质体及形变破碎的结构半镜质体，丝质组多为细胞结构形变或破碎的丝质体，含少许丝质体碎片、粗粒体及碎屑体；丰阳煤矿井下紧急避
48、险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司21无机组分含量 13.8%左右。以透镜状、条带状或薄层状粘土类矿物为主，含量在 5.126%之间，平均 12.8%碳酸盐类矿物含量一般 0.7%左右，为细脉状方解石，含微量黄铁矿。二、煤的化学性质（一）、煤的工业分析1、水分一 3煤原煤空气干燥基水分（M ad）为 0.860.88%，一般在 0.87%左右，属低水分煤。二 1煤原煤空气干燥基水分（M ad）为 0.301.54%，一般在 0.83%左右，属低水分煤。2、灰分一 3煤原煤灰分产率为 8.6828.06，平均 18.37%，属中灰煤。二 1煤原煤灰分产率在 10.3330.16%之间，
49、平均 16.19%，属中灰煤。浮煤灰分产率在 5.359.92%之间，平均 7.26%。煤灰成分以 SiO2和 Al2O3为主，次为 Fe2O3、CaO、SO 3等。煤灰软化温度大于 1338，属较高软化温度灰煤。3、挥发分（V daf）一 3煤浮煤挥发分为 11.5716.27，平均 13.90%，属低挥发份煤。二 1煤浮煤挥发分为 10.0014.93%，平均 13.13%，属低挥发份煤。（二）、元素组成区内无一 3煤元素组成测试资料。丰阳煤矿井下紧急避险系统设计方案煤炭工业郑州设计研究院有限公司22二 1煤浮煤碳元素含量为 91.61%，氢元素含量 4.23%，氮含量1.34%，氧+硫含量 2.83。氢、碳（H/C）原子比随煤化程度增加而减小，其比值为 0.046， （三）、硫分一 3煤全硫含量为 4.084.40%，平均 4.24%属高硫煤。煤中硫化铁硫约占硫分的 49.5%，有机硫约占硫分的 49
