郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
综上所述，本矿区主要含水层以煤层顶底板含水层为主，断裂构造不发育，二1煤层矿坑主要充水水源以顶板砂岩淋水为主，矿坑正常涌水量很小，易于疏排，其矿床水文地质类型属二类一型，即矿坑充水水源以煤层顶板砂岩裂水为主的水文地质条件简单的煤矿床类型；一1煤矿床以岩溶充水为主的水文类型。
（三）涌水量预计 1、二1煤层涌水量预计
该矿已开采多年，目前矿井主要为顶板淋水，现在各水平均已开采，部分底板涌水点干枯，正常涌水量约2-5m3/h，不足以影响正常生产。但在以往生产过程中，个别区域在一定时间曾达到15m3/h涌水量，且本矿老空老巷多，涌水量存在不确定性。预计矿井正常用水量11m3/h，最大涌水量22m3/h.。
2、一1煤层涌水量预计
依据矿方提供的资料，结合本矿区邻矿生产揭露地质情况看，矿井生产时，不论开采一1煤和二1煤，矿井水均以顶板水为主.。根据矿井涌水量调查，断裂构造不发育，矿坑主要充水水源以顶扳砂岩淋水为主，区内煤层埋藏较浅，煤层底板灰岩岩溶水水压也相应较低。
因开采一1煤层时地质条件和其它开采条件与新兴沟村办煤矿相似。现根据类比法对矿区内涌水量进行预计。据本矿区东邻矿登封同兴实业有限公司一1煤层采掘平面图，登封市同兴实业有限公司采区2006年2月开采标高是+140m以上（该范围即本矿区东部邻矿登封市同兴实业有限公司煤矿范围内，新兴沟村办煤矿），本矿区东部邻矿同兴煤矿范围内，新兴沟村办煤矿矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为40m3/h。
预算范围为整个矿区面积683700m2，预算深度为一1煤层最低开采水平+40m。据登封市同兴实业有限公司一1煤层开采标高是+140m，开采面积44800
河南省中南煤炭工程设计有限公司
28
郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
m2其正常涌水量为20m3／h，最大涌水量为40m3/h。现根据类比法对矿区内涌水量进行预计。
Q设?Q生4F设/F生?S设/S生
式中：
Q设— 设计矿井涌水量（m3/h） ； Q生— 生产矿井涌水量（m3/h）， F设— 设计矿井现有开采面积(km2)； F生— 生产矿井开采面积(km2) ； S设— 设计矿井水位降深（m）； S生— 生产矿井降深（m）；
由于目前一1煤层出水点测不到水压，因此水位变化与涌水量变化关系在本矿区影响不大，对于S设/S生计算得2。
经计算，预计开采一1煤层矿井正常涌水量为60m3／h，最大120 m3／h.。 六、工程地质条件 1、生产矿井工程地质概况
根据本矿及邻近矿井生产资料，二1煤层局部具炭质泥岩（或泥岩）伪顶和伪底。直接顶／底板以黑色泥岩和砂质泥岩为主，质软不易管理，一般沿底送巷，岩巷采用钢钎、水泥浆锚喷；煤巷采用π形、工字钢金属梁支柱支护，柱脚柱头穿鞋戴帽，正常情况下能保证矿井正常生产，偶见冒顶、片帮、掉块、底鼓及支柱滑沉等不良工程地质现象。老顶为中粗粒砂岩。一煤直接顶板为厚层石灰岩，底板为炭质泥岩和铝土质粘土岩。
2、煤层顶底板工程地质评价 （1）二1煤层顶底板
河南省中南煤炭工程设计有限公司
1
29
郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
据区内0201钻孔，对二1煤层顶底板进行了岩石力学的采集和实验工作，但样采集品种和实验项目不全，又据东部大平煤矿以往在1001、1002、1004、和13A-补14及补13孔进行的岩石物理力学样的采集和实验成果资料，其综合结果详见表1-2-4。
表1-2-4 岩石物理力学性质试验结果表
抗剪强度 岩性 30 45 内摩擦角 凝聚力 正应力 剪应力 正应力 剪应力 泥岩 砂质泥岩 砂岩 石灰岩 5.5 7.1 9.4 12.1 12.5 19.1 12.5 19.1 24 30 70 80 31.0-61.0 39.8-62.1 126.3-169.4 67.2-96.4 1.8 4.7 自然状态 抗压强度 单向 抗拉强度 MPa
从1-2-4表可以看出，采集品种和实验项目不全，质量较差，其资料仅作为参考。综上所述，本区二1煤层顶底板局部具泥岩、炭质泥岩伪顶或伪底，直接顶底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主，老顶以中粗粒砂岩为主。根据其岩性组合特征及岩石力学强度，二1煤层顶底板工程地质类别，属2-3类顶底板，生产中易于冒顶、片帮、掉块及底鼓变型，遇水易泥化变形并产生支柱滑沉等不良地质现象，其工程地质条件不佳生产中应加强顶、底板的观察和维护与管理工作。其顶板岩陛性脆易碎，锈结性较差，在复采过程中应加强顶板的维护和管理工作，以防止顶板冒顶、掉块等不良工程地质现象的发生。
（2）一1煤层顶底板
一1煤层岩石物理力学样的采集和实验无成果资料，从区域资料分析：一1煤直接顶板为L1灰岩，含生物碎屑和燧石团块（条带），岩质坚硬稳定性
河南省中南煤炭工程设计有限公司
30
郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
好，其抗压强度较大（参照邻区一3煤灰岩顶板抗压强度167 MPa），岩体质量为Ⅰ类，属稳定岩层。
一1煤层直接底板为灰色铝土质粘土岩和铝土矿，分布比较稳定，但厚度变化较大。矿区及附近没取得过其抗压强度数据，但据其岩性，其强度较小，属较稳定偏不稳定底板。
七、环境地质 1、瓦斯
据西部向阳井田及东部大平井田钻孔取样测试资料，二
l
煤层埋深在
145.06～448.45m范围内，瓦斯成分变化为：CH4占24.80-97.740/0，N2占0.24—47.30%，C02占0.12—38.00%，此外尚有1—2%的C2H6和微量的C3H8.、C4H10等气体成分。CH4含量变化为0.60—13.52m3/t．daf，CH4成分和含量随煤层埋深的增加而增高。
以CH4成分80%作为二1煤层瓦斯风化带下限，煤层风氧化带下限主要分布于露头附近，除局部受构造影响外，大体位于煤底标高+80m以浅，煤层瓦斯含量一般小于4m3/t.daf，+80m以深应为沼气带。因此本区应属二1煤层风化带，瓦斯含量较低，有利于煤炭资源的开发。
但应说明，煤层瓦斯赋存有一定的不均衡性，加之该区周围存在有老窑采空区，己报废的老窑采掘工程年代已久，其中有可能积聚大量有害气体。因此，虽该区煤层瓦斯含量较小，但仍应加强通风和瓦斯监测工作，以防不测。
开采一
1
煤层时，据新兴沟村办煤矿资料，瓦斯相对涌出量为
1.76m3/t.d，属瓦斯矿井。
据2004年8月，登封市矿山救护队对邻区新发煤矿和新兴联营煤矿《矿井瓦斯和二氧化碳等级鉴定报告》，该矿区属瓦斯矿井。
河南省中南煤炭工程设计有限公司
31
郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
矿区一1煤层、二1煤层均属于瓦斯矿井，但在矿区范围内如有采空区存在，会造成瓦斯的局部聚集，生产时要加强通风管理，保证安全生产。
2、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性 （1）二1煤尘爆炸、自燃
本区二1煤层以粉状煤为主，在以往勘查和矿井生产中未采取专门筛分煤样，据本区西南部（约2km）山槐煤矿和西施村第二煤矿2004年8月对二
1
煤层取样进行煤尘爆炸性和煤炭自燃倾向等级鉴定资料（见表1-2-5、表
1-2-6），二1煤层为有煤尘爆炸危险性煤层，自燃等级为三类，属不易自燃
表1-2- 5 二矿井 山槐煤矿 西施村煤矿 表1-2-6 二矿井 Mad Aad 西施村煤矿 1.26 17.37 Vad 9.90 11煤层煤尘爆炸鉴定结果表
抑制煤尘爆火焰长炸性最低岩度（mm） 粉参量（%） 5 10 15 45 爆炸性结论 有煤尘爆炸性 有煤尘爆炸性 Mad焦渣特Aad（%） Vad（%） （%） 征 0.52 0.96 15.98 13.11 14.61 13.91 5 2 煤层煤的自燃倾向等级鉴定结果表 真相对密度 全硫 煤吸氧量 自燃倾向分类 cm/g干煤 0.96 Ⅲ类 3工业分析（%） TRDd Std% 1.52 0.30 煤层。据2004年9月，煤炭科学研究总院重庆分院对新发煤矿和新兴联营煤矿所做的《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，该矿区二
1
煤层T
氧
为388～
409℃，T原为401～413℃，T还为416～425℃，ΔT为7～37℃，自燃倾向分类为三类，煤层不易自燃。
（2）一1煤尘爆炸性、自燃性 （1）煤尘爆炸危险性
河南省中南煤炭工程设计有限公司
32