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水城縣小牛煤礦防治煤與瓦斯突出專項(xiàng)設(shè)計(jì)

作者:佚名 2011-03-31 20:40 來(lái)源:本站原創(chuàng)
目 錄 前 言 1 第一章 礦井概況 4 第一節(jié) 井田概況 4 第二節(jié) 安全條件 7 第三節(jié) 礦井設(shè)計(jì)概況 12 第二章 礦井通風(fēng) 28 第一節(jié) 概述 28 第二節(jié) 礦井通風(fēng) 31 第三節(jié) 降溫措施及設(shè)備選型 46 第三章 粉塵災(zāi)害防治 47 第一節(jié) 粉塵 47 第二節(jié) 防塵措施 48 第三節(jié) 防爆措施 53 第四節(jié) 隔爆措施 56 第五節(jié) 礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)防塵 60 第四章 瓦斯災(zāi)害防治 63 第一節(jié) 瓦斯 63 第二節(jié) 防爆措施 64 第三節(jié) 隔爆措施 70 第四節(jié) 開(kāi)采煤與瓦斯(二氧化碳)突出煤層的防突措施 70 第五節(jié) 礦井瓦斯抽放 82 第五章 礦井防滅火 98 第一節(jié) 概 況 98 第二節(jié) 開(kāi)采煤層自燃預(yù)測(cè)及防治措施 98 第三節(jié) 井下外因火災(zāi)防治 111 第六章 礦井防治水 123 第一節(jié) 礦井水文安全條件分析 123 第二節(jié) 礦井防治水措施 126 第三節(jié) 井下防治水安全設(shè)施 138 第七章 井下其它災(zāi)害防治 142 第一節(jié) 頂板災(zāi)害防治及裝備 142 第二節(jié) 開(kāi)采沖擊地壓煤層的措施 148 第三節(jié) 爆炸材料庫(kù) 152 第四節(jié) 提升運(yùn)輸事故防治措施及裝備 154 第五節(jié) 電氣事故防治措施 162 第八章 礦井安全監(jiān)控 167 第一節(jié) 概述 167 第二節(jié) 安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和傳輸設(shè)備型號(hào)選擇 169 第三節(jié) 監(jiān)測(cè)、監(jiān)控設(shè)備傳感器布置 175 第四節(jié) 礦井各類傳感器裝備量 183 第五節(jié) 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析 185 第九章 礦井安全檢測(cè)及其它裝備、礦山救護(hù)隊(duì) 186 第一節(jié) 礦井安全檢測(cè)及其它裝備 186 第二節(jié) 礦山救護(hù)隊(duì) 189 第三節(jié) 礦山保健設(shè)施 191 第十章 勞動(dòng)定員和概算 194 第一節(jié) 勞動(dòng)定員 194 第二節(jié) 概算 201

前 言

水城縣小牛煤礦屬整合礦井,由原水城縣小窩田煤礦和原水城縣牛場(chǎng)煤礦及水城縣仲河煤礦整合而成,不保留老生產(chǎn)系統(tǒng),整合新建系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸/年,目前新井正在建設(shè)中,尚未構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)。整合后礦井位于六盤(pán)水市水城縣雙水開(kāi)發(fā)區(qū)南東側(cè),屬水城縣阿戛鄉(xiāng)管轄,地理坐標(biāo):東經(jīng)104°58′40″-105°00′52″,北緯26°28′18″-26°29′10″。礦井距貴昆鐵路約5km,北至六盤(pán)水站25km,至水城縣場(chǎng)碧25km,水(城)至阿(戛)公路通過(guò)礦井西側(cè),交通較方便。礦區(qū)面積3.375km2。該礦可采煤層為4層,由上至下依次編號(hào)為C1、C15、C16、C18,煤層傾角55°-60°,煤種為主焦煤。該礦依據(jù)2008年8月六盤(pán)水市貴州宏景礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)服務(wù)有限公司編制的《貴州省水城縣小牛煤業(yè)有限責(zé)任公司(整合)開(kāi)采方案設(shè)計(jì)》和貴州省人民政府下發(fā)的黔府函(2006)205號(hào)文件《省人民政府關(guān)于六盤(pán)水市六枝特區(qū)等四縣(區(qū))煤礦整合和調(diào)整布局方案的批復(fù)》,生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸的在建礦井。經(jīng)黔煤行管字[2005]246號(hào)文批復(fù),小牛公司整合前各礦絕對(duì)瓦斯涌出量2.81-3.92m3/min,相對(duì)涌出量26.90-33.70m3/t,均為高瓦斯礦井。由于2005年瓦斯鑒定月正值“安全生產(chǎn)許可證”取證整改階段,產(chǎn)量低,導(dǎo)致相對(duì)瓦斯涌出量偏高。“資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告”提供了礦區(qū)內(nèi)4個(gè)煤層瓦斯含量,但礦區(qū)無(wú)瓦斯梯度資料,設(shè)計(jì)僅根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018-2006)相關(guān)公式計(jì)算,預(yù)測(cè)礦井+1190m水平瓦斯涌出量。按《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018-2006)要求,“新建礦井或生產(chǎn)礦井新水平瓦斯涌出量預(yù)測(cè)由具有國(guó)家規(guī)定資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)單位共同完成,預(yù)測(cè)結(jié)果經(jīng)專家審定后以報(bào)告形式提供給生產(chǎn)單位和有關(guān)部門(mén)”。據(jù)了解周邊礦井均為高瓦斯礦。雖然小牛煤礦于2010年1月25日由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)C1煤層進(jìn)行了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行了鑒定,鑒定結(jié)果為無(wú)突出危險(xiǎn)性。但由于未對(duì)整個(gè)礦井、未對(duì)井田范圍內(nèi)所有可采煤層進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定,依黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文要求,仍然按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了貫徹“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的安全生產(chǎn)指導(dǎo)方針,提高礦井防治災(zāi)害的能力,特對(duì)水城縣小牛煤礦進(jìn)行礦井防治煤與瓦斯突出專項(xiàng)設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)依據(jù): 1、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》; 2、《煤礦安全規(guī)程》2010年版; 3、《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤炭工業(yè)出版社2003年版; 4、《水城縣小牛煤礦地質(zhì)報(bào)告》; 5、煤礦實(shí)際生產(chǎn)中揭露的其它相關(guān)資料。二、設(shè)計(jì)原則: 1、堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的方針和“管理、裝備、培訓(xùn)”三并重的原則。 2、實(shí)行兩個(gè)“四位一體”的綜合防治煤與瓦斯突出的措施,即實(shí)行區(qū)域防突措施先行和局部防措施補(bǔ)充,實(shí)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè),防治突出措施,防治突出的效果檢驗(yàn),安全防護(hù)措施的綜合防治煤與瓦斯突出措施。 3、依靠科技進(jìn)步,結(jié)合本礦實(shí)際,采用比較好和成熟的技術(shù)、設(shè)備、儀器、儀表提高礦井的綜合防突能力。三、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo): 1、礦井設(shè)置專職防突機(jī)構(gòu),并配備專職防突人員7人。 2、防突總投資:31.9萬(wàn)元,其中防突儀器、儀表和設(shè)備投資24.9萬(wàn)元,機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員培訓(xùn)5萬(wàn)元,其它費(fèi)用2萬(wàn)元。四、結(jié)論與建議: 1、礦井井田內(nèi)設(shè)計(jì)開(kāi)采可采煤層四層(C1、C15、C16、C18)設(shè)計(jì)采用開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯的區(qū)域綜合性防突措施 ,消除突出煤層的突出危險(xiǎn)性,確保礦井安全生產(chǎn)。 2、礦井防突設(shè)計(jì)主要采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)工作面的突出危險(xiǎn)性和防治突出措施的效果檢驗(yàn)。由于礦井無(wú)實(shí)測(cè)的突出敏感指標(biāo)臨界值相關(guān)資料,在進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和效果檢驗(yàn)時(shí),只能取經(jīng)驗(yàn)臨界值(即K1值取0.5,Smax取6.0kg/m),因此在今后的防突工作中,應(yīng)不斷摸索和研究其指標(biāo)的敏感情況和臨界值,切實(shí)搞好礦井的防突工作,防止礦井煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。 3、礦井必須設(shè)置專門(mén)的防突機(jī)構(gòu),配備專職防突人員,加強(qiáng)防突人員的技術(shù)培訓(xùn)。 4、小牛煤礦還處于新井建設(shè)階段,暫未發(fā)現(xiàn)有過(guò)煤與瓦斯突出的動(dòng)力現(xiàn)象。且礦井首采區(qū)布置在C1煤層中。巷道的布置應(yīng)符合下列要求: ①主要巷道應(yīng)布置在巖層或非突出煤層中。 ②煤層巷道盡可能布置在卸壓范圍內(nèi),如果用沿空留巷或沿空送巷。 ③井巷揭突出煤層的次數(shù)應(yīng)盡可能減少。 ④井巷揭穿突出煤層的地點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造破壞帶。 ⑤突出煤層中的掘進(jìn)工程量應(yīng)盡可能減少。 ⑥應(yīng)先開(kāi)采保護(hù)層,充分利用保護(hù)層的保護(hù)范圍。 ⑦井巷揭穿突出煤層前,必須具備獨(dú)立的、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。 ⑧在突出煤層中,嚴(yán)禁任何兩個(gè)采掘工作面之間串聯(lián)通風(fēng)。 5、由于礦井僅僅對(duì)C1煤層進(jìn)行了突出危險(xiǎn)性鑒定,鑒定結(jié)果為無(wú)突出危險(xiǎn)性。但由于未對(duì)整個(gè)礦井、未對(duì)井田范圍內(nèi)所有可采煤層進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定,依黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文要求,仍然按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行管理,因此礦井應(yīng)盡快請(qǐng)有資質(zhì)的部門(mén)對(duì)礦井井田范圍內(nèi)的所有可采煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定,以便更好地指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。

第一章 礦井概況

第一節(jié) 井田概況

一、地理概況 1、交通狀況整合后礦井位于六盤(pán)水市水城縣雙水開(kāi)發(fā)區(qū)南東側(cè),屬水城縣阿戛鄉(xiāng)管轄,地理坐標(biāo):東經(jīng)104°58′40″-105°00′52″,北緯26°28′18″-26°29′10″。礦井距貴昆鐵路約5km,北至六盤(pán)水站25km,至水城縣場(chǎng)碧25km,水(城)至阿(戛)公路通過(guò)礦井西側(cè),交通較方便。整合后礦井井田為四邊形,礦區(qū)面積為3.3755km2,礦井井田范圍的拐點(diǎn)坐標(biāo)由貴州省國(guó)土資源廳劃定,拐點(diǎn)坐標(biāo)詳下表。
2、地形地貌礦井為云貴高原中高山地形,屬侵蝕型山地,地形與地層走向基本一致,多為反向坡,地勢(shì)西高東低,地形坡度較大。最高海拔標(biāo)高+1674.6m,位于井田東部,最低海拔標(biāo)高+1275m,為井田外北側(cè)通渡河河床,最大相對(duì)高差399.6米。礦區(qū)多為風(fēng)化坡積地貌。 3、河流及地表水系井田內(nèi)地表水系不發(fā)育,僅有珠江水系支流—通渡河,該河流經(jīng)井田西側(cè)邊界附近和北側(cè),流量0.912-103.75m3/s。 4、氣象及地震區(qū)內(nèi)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏秋溫暖,春冬嚴(yán)寒,季節(jié)性區(qū)分不明顯,常年陰雨綿綿,氣候變化無(wú)常,年平均氣溫14.4℃,每年6-9月平均最高溫度31.5℃,11月至次年2月為冰雪期、霜凍期,平均溫度達(dá)-2℃。年均降雨量1223.6mm,多集中在5-9月,年均蒸發(fā)量1399.2mm,年均相對(duì)濕度80%,全年日照1541.7h,全年霜凍日數(shù)23d,最大頻率風(fēng)向?yàn)闁|南偏東風(fēng),最大風(fēng)速25m/s。

第二節(jié) 礦井地質(zhì)及煤質(zhì)特征

1、地層礦區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P31),下伏峨嵋山玄武巖組(P3β)及茅口組(P2m),上覆下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)、永寧鎮(zhèn)組(T1yn)、第四系(Q)。含煤地層依煤層富集情況及地層特征劃分為四段?,F(xiàn)由老到新分述于下:(1)、茅口組(P2m):淺灰、灰白、灰黑色灰?guī)r,含隧石扁豆體及條帶;底部為粉砂巖、砂巖、泥巖,區(qū)內(nèi)出露不全。(2)、峨眉山玄武巖組(P3β):上部為灰綠、灰紫色等玄武質(zhì)凝灰?guī)r,厚8-25m;中、下部為深灰色及灰綠色拉斑玄武巖、紫色凝灰?guī)r、灰色致密的凝灰質(zhì)角礫巖等,底部見(jiàn)星點(diǎn)狀黃銅礦、斑銅礦??偤?80—250m,與上覆龍?zhí)督M呈假整合接觸。(3)、龍?zhí)督M(P3I):由淺灰色至灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖夾煤層組成,厚357m。根據(jù)龍?zhí)督M的巖性,化石及含煤情況,將其劃分為四個(gè)巖性段: 第四段 厚83m。上界為C1煤層之上含動(dòng)物化石的灰黑色灰?guī)r頂界,下界至C12煤層頂板灰黑色含動(dòng)物化石泥巖。煤層集中在上部,可采及局部可采煤層5層,計(jì)C1、C5、C8、C9、C10。巖性由灰色薄層灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖及粘土巖夾煤層組成。產(chǎn)瓣鰓類、腕足類動(dòng)物化石及大羽羊齒、細(xì)羊齒、鱗木等植物化石。第三段 厚90m。上界為Cl2煤層頂板,下界至C26煤層底板。煤層多,中上部密集,井田可采及局部可采煤層9層,計(jì)C12、C13、C14、Cl5a、Cl5b、C16、C18、C20、C26煤層。巖性由灰色細(xì)砂巖、粉砂巖及薄層菱鐵質(zhì)巖層、泥巖夾煤層組成,含瓣輪葉、細(xì)羊齒、大羽羊齒、翅羊齒、苛達(dá)木等大量植物化石。第二段 厚110m。自C26煤層底板至C52煤層頂板,本段多薄煤,僅有C28、C34、C43、C52煤層可采。巖性由深灰色粉砂巖、泥巖、細(xì)砂巖、夾煤層組成,含較多的菱鐵質(zhì)結(jié)核。產(chǎn)細(xì)羊齒、大羽羊齒、烏爾曼杉蘇鐵、星葉等大量植物化石。第一段 厚74m。自C52煤層頂板至C69煤層下部的玄武巖頂,煤層多,可采層有C54、C60、C61、C64a、C64b、C66、C67、C68、C69、C67-69共十層,煤層穩(wěn)定性差。巖性以深灰色細(xì)粉砂巖、泥巖為主,夾少量薄層灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖及煤層。產(chǎn)細(xì)羊齒、大羽羊齒、格拉多羊齒、鱗木等植物化石及瓣鰓類動(dòng)物化石。(4)、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f):厚度445-505m,分為三段。第一段:綠色巖層(T1f1):為灰綠色粉砂巖、泥巖互層,夾條帶狀、透鏡狀灰?guī)r及菱鐵質(zhì)結(jié)核。該段厚度20-35m。第二段:紫色巖層(T1f2):灰綠色、紫色粉砂巖與細(xì)砂巖互層,夾生物灰?guī)r條帶。該段厚度270-290m。第三段:紫色巖層(T1f3):灰綠色、紫色粉砂巖與細(xì)砂巖互層,夾生物灰?guī)r條帶。該段厚度120-150m。(5)、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組(T1yn):上部為灰紫色灰?guī)r,夾薄層灰?guī)r及紫灰色鈣質(zhì)粉砂巖;下部為紫色薄層狀鈣質(zhì)粗、細(xì)粉砂巖互層。厚度大于50m。(6)、第四系(Q):主要為殘坡積及洪積層,分布于地形低洼地帶,巖性為亞粘土及含碎石亞粘土等,厚度0—15m。 2、構(gòu)造礦井所處構(gòu)造單元為楊子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆六盤(pán)水?dāng)喙巴幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū),位于格目底向斜北翼東段(牛場(chǎng)井田東部、馬場(chǎng)井田西部),其總體構(gòu)造形態(tài)呈單斜巖層。地層走向北西——南東,傾向南西,傾角58—63度,為急傾斜地層。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的較大斷層有F1、F1-1,其余皆屬小斷層。 F1橫斷層位于井田東部是牛場(chǎng)和馬場(chǎng)井田的分界斷層,該斷層將飛仙關(guān)組下部,煤系及峨嵋山玄武巖組上部明顯錯(cuò)開(kāi),地表斷層現(xiàn)象明顯,已有4個(gè)以上地質(zhì)點(diǎn)控制。F1斷層地表移距最大200m。斷層面向西傾斜,傾角大,達(dá)75度左右。 F1-1斷層是F1的伴生斷層,分布在l線附近,為一向南傾斜的逆斷層,因地表浮土復(fù)蓋,末見(jiàn)出露,是由深部鉆孔揭露控制的,ZK14孔見(jiàn)此斷層,ZK12孔缺失C15b、C16、C18煤層,最大落差10m。綜上所述,礦山構(gòu)造復(fù)雜程度為中等類型。 3、煤層及煤質(zhì)(1)煤層含煤性:區(qū)內(nèi)煤系地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M,煤系地層厚度為360—380m,含煤20—70層,其中可采及局部可采煤層20層,可采煤層總厚度28.46m。一般根據(jù)巖性等將其分為四個(gè)含煤段,第三、四含煤段含可采及局部可采煤層8層(C1、C10、C14、C15、C16、C18a、C18b、C20、C26煤層),含煤性好,且分布較集中;第二含煤段僅含局部可采煤層4層(C28、C34、C43、C52煤層),含煤性差;第一含煤段含可采及局部可采煤層8層(C60、C6l、C64a、C64a 、C66、C67、C68、C69、C67-69煤層),含煤性較好。煤層特征:根據(jù)牛場(chǎng)井田詳細(xì)勘探報(bào)告,井田內(nèi)標(biāo)志清楚,對(duì)比上共采用18個(gè)標(biāo)志層,其中除K5、K9、K11變化較大和K8標(biāo)志層在西部特征較差外,其余皆全區(qū)穩(wěn)定,輔助標(biāo)志較多,如C10、C12、C13、C23、C34、C67煤層頂板特征清楚或有所區(qū)別,其他相對(duì)特點(diǎn)尚多,所以本區(qū)主要煤層均已對(duì)比清楚,依據(jù)可靠,次要煤層對(duì)比基本可靠。區(qū)內(nèi)煤層對(duì)比結(jié)果,共含可采及局部可采煤層20層,平均總厚度為31.61m,可采總厚度為28.48m,穩(wěn)定的有C1、C15a、C16、C18、C52、C64a、C69煤層7層,較穩(wěn)定的有C10、C14、C15b、C20、C28、C34、C43、C64b、C67、C68煤層10層,不穩(wěn)定或局部穩(wěn)定的有C26、C60、C61、C67-C69煤層4層。礦區(qū)各可采及局部可采煤層的主要特征、變化規(guī)律及對(duì)比依據(jù)詳見(jiàn)表1-3-1。經(jīng)對(duì)比礦區(qū)內(nèi)主要可采和局部可采煤層為C1、C10、C14、C15a、C16、C18、C20、C26、C28、C34、C43、C52、C60、C61、C64a、C64b、C66、C67、C68、C69、C67-69等20層。據(jù)資料,原仲河煤礦和牛場(chǎng)煤礦開(kāi)拓的井巷已從C1穿至C15a,在這—段煤系中,除C1和C15a煤層可采之外,其間C5、C8、C9、C12、C13為不可采煤層。礦區(qū)內(nèi)馬場(chǎng)井田可采煤層為C61、C64、C66、C67-69等4層,可采煤層特征見(jiàn)表1-3-2。









C61:位于P3l1中下部,上距C26煤層139m左右。頂板常為砂巖、粉砂巖;底板為含炭黑色泥巖。煤層大部可采。厚度一般0.92-0.93m。平均0.93m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 C64:位于P311中部,上距C61煤層9m左右。頂板常為細(xì)砂巖或粉砂巖,發(fā)育波狀層理;底板為細(xì)砂巖或粗粉砂巖夾薄層灰?guī)r。煤層局部可采。厚度一般0.86-1.76m。平均1.20m。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,中部有1-4層高嶺石泥巖夾矸。 C66:位于P3l3下部,上距C64煤層18.5m左右。頂板為10-15m細(xì)粉砂巖,水平層理發(fā)育,為所謂“排骨層”。直接頂板為厚1m左右的黑色泥巖。煤層局部可采。厚度一般3.06-5.79m。平均3.47m。煤層結(jié)構(gòu)極復(fù)雜,底部有3cm高嶺石泥巖夾矸。 C67-69(沿用馬場(chǎng)井田勘探報(bào)告編號(hào)):位于P3l1下部,上距C66煤層9-11m左右。頂板以砂巖為主,但變化較大,井田兩側(cè)變?yōu)榉凵皫r或泥巖;底板為泥巖。煤層局部可采,厚度一般1.10-1.59m。平均1.39m。煤層結(jié)構(gòu)極復(fù)雜,中部有1~2層高嶺石泥巖夾矸。(2)煤質(zhì)特征根據(jù) 《水城格目底煤礦牛場(chǎng)井田詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告》及整合前各礦對(duì)開(kāi)采煤層所作的化驗(yàn)資料,煤層煤質(zhì)特征如下: 煤巖特征:各可采煤層的煤巖特征基本相同,煤一般為黑、灰黑色,第一段以暗淡型煤為常見(jiàn),半暗型煤次之。其他均為半暗型煤為主,半亮型煤次之,部分以暗煤及亮煤,有少量鏡煤,除C13煤層至C20煤層外,均含較多的形狀及大小不一的黃鐵礦;少許方解石呈薄膜狀充填在煤層裂隙及層面上。顯微煤巖類型三、四段以亮煤為主,少數(shù)暗煤型。一、二段則以暗煤型為主,亮暗煤型次之,礦物雜質(zhì)以C22煤至C52煤層較高,最高達(dá)44%,其他均為20%以下,以粘土為主,黃鐵礦次之,少量石英及方解石。礦區(qū)內(nèi)第四段除Cl、C9煤層為中灰(20-30%)煤外,其他均為高灰分(30-40%)煤層。洗后也只有1、9號(hào)煤層的灰分小于10%。硫分除C9煤層為中硫(1~2%)煤外,其他均為高硫煤,而C10煤層高達(dá)6%以上,洗后C9煤層的硫小于1%,C1煤層的硫在3%左右;Cl-C9煤層的精煤回收率達(dá)40%左石。中煤發(fā)熱量在27.17MJ/kg以上,本段含5層煤,以C1、C9煤層質(zhì)量好。C1煤層由東往西逐漸變好。第三段除C26煤層外,均為中灰至低灰煤。洗后C12至C20等8層煤的灰分均小于10%。C14、C20、C26等7層煤的原、 洗煤硫分均小于0.6%。C12、C13煤層洗后硫在1%左右。精煤回收率C12煤層高達(dá)70%以上,Cl8-C20煤層在40%左右。中煤發(fā)熱量在27.17MJ/kg以上。煤質(zhì)從東向西有明顯變化趨勢(shì),而C18煤層西側(cè)比東側(cè)(馬場(chǎng))略差些。第二段均為中灰煤,洗后在10%左右;C28煤層硫分高達(dá)3%。C43、C52煤層的硫小于1%,洗后只有C52煤層硫分小于1%。第一段C54、C64a、C69為高灰煤,其他均為中灰煤,洗后全部灰分小于10%;C54、C61、C64a煤層為低硫煤,C58煤為中硫煤。洗后只有上述四層煤的硫分小于1%。磷:一般含量均小于0.1%,個(gè)別點(diǎn)達(dá)0.4-0.5%對(duì)冶金用煤影響極小。礦區(qū)內(nèi)牛場(chǎng)井田主要可采煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-3-3。馬場(chǎng)井田主要可采煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-3-4。











根據(jù)《格目底煤礦牛場(chǎng)井田勘探地質(zhì)報(bào)告》,礦區(qū)范圍內(nèi)煤層均為主焦煤(Vdaf:25.50~17.34%,y:13.5~24.5%,粘結(jié)性為強(qiáng)膨熔粘),是冶金的主要用煤。該煤礦C12煤層為本井田最佳可選煤層(精煤產(chǎn)率>76%,灰份<7.00%,中煤含量18.04%,為中等可選煤),C14煤層精煤平均產(chǎn)率>68%,可認(rèn)為是較難選煤。但其硫份含量低(St·d=0.20%±)精煤灰份僅9.4%,為較好可選煤層,其次是Cl和C18煤層,此兩煤層精煤回收率45%-47%,灰分9.50%,為次要入洗煤層。其余煤層為難選煤。 4、水文地質(zhì)情況小牛煤業(yè)有限責(zé)任公司位于格目底向斜北翼東段,為典型的高原溶蝕地貌,地形總體上呈東西向帶狀展布,兩邊形成高山,中間為河谷。最高海拔標(biāo)高+1674.6m,最低海拔標(biāo)高為+1275m,最大相對(duì)高差399.6m。地形坡度20-65°,平均45°以上,總體地形起伏較大。流經(jīng)礦區(qū)北部的通渡河為礦區(qū)最低侵蝕面,海拔1275m。通渡河切割18-73煤層,一般流量為60.1L/s,其流量受大氣降水影響,枯水季節(jié)不會(huì)干枯。礦區(qū)各可采煤層大部位于最低侵蝕基準(zhǔn)面(通渡河流域)之下。地下水類型:礦區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水,其次為松散巖類孔隙水。含水巖組及其含水特征:(1)碳酸鹽巖巖溶裂隙水含水巖組:主要為三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組 (T1yn)及二疊系中統(tǒng)棲霞茅口組(P2q+m)。主要分布于礦區(qū)北部及南部外圍的山嶺地帶,地表巖溶較發(fā)育,含水層接受大氣降水補(bǔ)給后,地下水通過(guò)巖溶裂隙、溶洞集中運(yùn)移,含水性能好,富水性強(qiáng)。(2)基巖裂隙水中等含水巖組:主要包括三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f),該含水巖組風(fēng)化裂隙及垂直溶蝕較發(fā)育,透水性較好;基巖裂隙水弱含水巖組:二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)碎屑巖、粉砂巖、鈣質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及煤層組成,含少量裂隙水。(3)松散巖類孔隙水含水巖組:主要為第四系(Q),分布于礦區(qū)低洼和河谷中有洪積和沖積物堆積。礦區(qū)內(nèi)僅有局部低洼地帶有少量分布,厚度變化不大,0-15m,一般厚10.00m左右。局部松散層厚度較大的地帶,含少量孔隙水。(4)峨眉山玄武巖弱含水巖組:在礦區(qū)北部外圍分布,為相對(duì)隔水層。(5)斷層水文地質(zhì)特征:由于斷層切割的飛仙關(guān)及煤系地層是由一套砂、泥巖互層組成,多屬于柔性巖石,即使受斷層的破壞,也不會(huì)產(chǎn)生較大的張開(kāi)裂隙。實(shí)際所見(jiàn)的一般斷層破碎帶的壓緊膠結(jié)程度都較好,因此斷層導(dǎo)水性及含水性差,對(duì)礦床充水的影響較小。但礦山開(kāi)采時(shí)所產(chǎn)生的開(kāi)采裂隙可能與斷層破碎帶連通,而導(dǎo)致其它層段及地段的地下水流入破碎帶而引起其富水性及導(dǎo)水性增大,特別是斷層通過(guò)河流地段發(fā)生的可能性更大,礦床下開(kāi)采時(shí)應(yīng)予以足夠重視。 5、煤層自燃及煤塵爆炸特性:據(jù)六枝工礦(集團(tuán))恒達(dá)勘察設(shè)計(jì)有限公司實(shí)驗(yàn)室(2005年7月),原仲河煤礦C1、C16、C22煤礦自燃傾向性均為二類,其它可采煤層未進(jìn)行煤層自燃發(fā)火傾向性鑒定的,目前正由貴陽(yáng)公司組織鑒定。據(jù)六枝工礦(集團(tuán))恒達(dá)勘察設(shè)計(jì)有限公司實(shí)驗(yàn)室(2005年7月)鑒定,原仲河煤礦C1、C16、C22煤層煤塵均有爆炸性,因此礦井必須采取預(yù)防煤塵爆炸的措施。其他未作煤塵爆炸性鑒定的煤層,目前正由貴陽(yáng)公司組織鑒定。

第三節(jié) 礦井開(kāi)拓與開(kāi)采

1、開(kāi)拓方式:新建主斜井,利用原仲河煤礦主井改造為副井,新建東安全出口、東風(fēng)井和副暗斜井(+1285~+1190m),保留既有的回風(fēng)平硐及排水平硐,后期新建西安全出口及西風(fēng)井。主井采用大傾角深槽型鋼繩芯帶式輸送機(jī)運(yùn)煤,裝備架空乘人裝置上下人;副井和副暗斜井采用單鉤串車(chē)混合提升,擔(dān)負(fù)提矸、下放材料和設(shè)備,兩個(gè)井筒均做為進(jìn)風(fēng)井及安全出口。井田劃分為+1190m一個(gè)水平上下山開(kāi)拓,形成斜井~平硐綜合開(kāi)拓方式,分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。 2、開(kāi)采方式:采煤方法采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤方法,放炮落煤,全部冒落法管理頂板。目前整合新建系統(tǒng)正在建設(shè)中,尚未形成生產(chǎn)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。

第四節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生能力及服務(wù)年限

設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年,服務(wù)年限12.6年。

第五節(jié) 礦井瓦斯及通風(fēng)

1、礦井瓦斯:經(jīng)黔煤行管字[2005]246號(hào)文批復(fù),小牛公司整合前各礦絕對(duì)瓦斯涌出量2.81~3.92m3/min,相對(duì)涌出量26.90~33.70m3/t,均為高瓦斯礦井。由于2005年瓦斯鑒定月正值“安全生產(chǎn)許可證”取證整改階段,產(chǎn)量低,導(dǎo)致相對(duì)瓦斯涌出量偏高?!百Y源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告”提供了礦區(qū)內(nèi)4個(gè)煤層瓦斯含量,但礦區(qū)無(wú)瓦斯梯度資料,設(shè)計(jì)僅根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018-2006)相關(guān)公式計(jì)算,預(yù)測(cè)礦井+1190m水平瓦斯涌出量。按《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018-2006)要求,“新建礦井或生產(chǎn)礦井新水平瓦斯涌出量預(yù)測(cè)由具有國(guó)家規(guī)定資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)單位共同完成,預(yù)測(cè)結(jié)果經(jīng)專家審定后以報(bào)告形式提供給生產(chǎn)單位和有關(guān)部門(mén)”。據(jù)了解周邊礦井均為高瓦斯礦。由于礦井未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定,依黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文要求,按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、礦井通風(fēng):通風(fēng)方式:礦井選用抽出式通風(fēng)方式。該通風(fēng)方式適應(yīng)性較廣泛,與壓入式相比,具有利于瓦斯管理,安全性好;漏風(fēng)小,通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單;風(fēng)阻小,風(fēng)量調(diào)節(jié)容量等優(yōu)點(diǎn)。通風(fēng)系統(tǒng):根據(jù)井田開(kāi)拓布署、采區(qū)劃分及整合前各礦既有井筒位置,整合后礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng),主井、副井(原仲河煤礦主井)進(jìn)風(fēng),中央利用原仲河煤礦平硐風(fēng)井回風(fēng),東翼新建東風(fēng)井回風(fēng),西翼后期新建西風(fēng)井回風(fēng)。實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。回采工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng),運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽分別為回采工作面進(jìn)、回風(fēng)巷,利用礦井總負(fù)壓通風(fēng)。掘進(jìn)工作面利用礦井總負(fù)壓及局扇通風(fēng),和回采工作面不串聯(lián),實(shí)行獨(dú)立通風(fēng),局扇采用壓入式。硐室通風(fēng)井下機(jī)電硐室除采區(qū)變電所、電機(jī)車(chē)充電硐室采用獨(dú)立通風(fēng)外,其余硐室均利用礦井總負(fù)壓通風(fēng)。

第二章 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)

礦井突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。礦井區(qū)域性突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的指標(biāo)有煤的破壞類型、瓦斯放散初速度指標(biāo)(△P)、煤的堅(jiān)固性系數(shù)(f)、煤層瓦斯壓力(p)以及綜合指標(biāo)D值、K值。各指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)相鄰?fù)怀龅V井實(shí)測(cè)資料確定。如無(wú)實(shí)例資料,參照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。具體詳見(jiàn)表2-1,表2-2。煤層全部指標(biāo)值達(dá)到或超過(guò)臨界值時(shí),該煤層即為突出煤層。 小牛煤礦目前由于井型未定,還沒(méi)有請(qǐng)有資質(zhì)單位編制了瓦斯地質(zhì)圖,從安全生產(chǎn)角度考慮,應(yīng)盡快請(qǐng)有資質(zhì)的單位對(duì)礦井各煤層進(jìn)行突危險(xiǎn)性鑒定。
1、石門(mén)揭煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè):
石門(mén)揭開(kāi)煤層前,設(shè)計(jì)采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性,具體操作步驟和方法為:在石門(mén)工作面距所揭煤層最小垂直距離5m時(shí),打兩個(gè)直徑為 75mm的預(yù)測(cè)鉆孔(可利用探煤鉆孔),在其鉆進(jìn)煤層時(shí),用1~3mm的篩子篩分鉆屑,測(cè)定其瓦斯解吸指標(biāo)值(或△h2值)。鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值,以礦上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。但目前,礦上無(wú)實(shí)測(cè)臨界值數(shù)據(jù)。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》提供的數(shù)據(jù),參照表2-3所列指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。當(dāng)指標(biāo)超過(guò)表2-3中的任一臨界值指標(biāo)時(shí),該石門(mén)工作面就視為突出危險(xiǎn)性工作面。 2、煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè):

煤巷掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性。

操作步驟和方法為:在煤巷掘進(jìn)工作面,向前方煤體至少施工不少于2個(gè)直徑為42mm,孔深8~10m的鉆孔,鉆孔布置見(jiàn)圖2-1。鉆孔每鉆進(jìn)2m測(cè)定一次鉆屑解吸指標(biāo)和鉆屑量。根據(jù)每個(gè)鉆孔測(cè)得的鉆屑解吸指標(biāo)K1(或△h2)和鉆屑量S預(yù)測(cè)工作面的突出危險(xiǎn)性。鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)的臨界值,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定資料確定,目前,礦無(wú)實(shí)測(cè)臨界值資料,為確保礦井安全和便于找出適用于本礦井的臨界指標(biāo)值,要求在預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí),同時(shí)使用解析儀(煤科總院撫順?lè)衷荷a(chǎn))測(cè)定△h2值和WTC防突參數(shù)儀(煤科院重慶分院生產(chǎn))測(cè)定K1值進(jìn)行預(yù)測(cè),并參照表2-3所列指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。當(dāng)實(shí)測(cè)任一指標(biāo)K1值S值或△h2等于或大于臨介值時(shí),該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)性工作面。當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)性工作面時(shí),每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留5m的預(yù)測(cè)超前距離。鉆孔應(yīng)盡可能布置在軟分層中,一個(gè)鉆孔位于掘進(jìn)巷道斷面中部,并平行于掘進(jìn)方向,其他鉆孔的終點(diǎn)應(yīng)位于巷道斷面兩側(cè)輪廓線外2~4m處。

3、回采工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè):

采用煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法,沿回采工作面每隔10~15M布置一個(gè)預(yù)測(cè)鉆孔,孔測(cè)5~10m,當(dāng)實(shí)測(cè)的鉆屑解吸指標(biāo)K1值,鉆屑量S值或△h2值超過(guò)表2-3的指標(biāo)時(shí),該項(xiàng)工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)性工作面,反之工作面無(wú)突出危險(xiǎn)性。預(yù)測(cè)為無(wú)突出工作面時(shí),每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留2m的預(yù)測(cè)超前距離。

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