陕西省府谷县冯家塔井田开采计划书

- 1 - 陕西省府谷县冯家塔井田开采计划书 第 1 章 矿（井）田地质概况 （井）田位置及交通 冯家塔井田 位于 陕西省府谷县城北北东方向 15，行政区划隶属府谷县海则庙、清水乡管辖。其地理坐标为东经 1110535 1110940；北纬 390542 391230。 井田交通较方便。神黄铁路神朔段从府谷县城南通过，向西在神木与西包铁路神沿段相接，向东在朔县与北同蒲铁路连通。南下西安的神沿铁路已通车运行。包神府二级公路与神朔铁路并行通达府谷县城，该公路向西与 210 国道相接， 向东跨黄河至保德县与山西省公路网连通。府（府谷）准（准格尔）公路从井田西侧通过，府（府谷）墙（墙头）公路从井田北侧通过，井田及其附近各乡、镇之间均有简易公路相通。 府谷 县城 至周围主要城市的公路里程如下： 神木县 89 阳方口 161 大柳塔 106 太原市 365 榆林市 199 准格尔旗 123 西安市 915 交通位置 见图 1： - 2 - - 3 - 井田地处陕北黄土高原北部，地表基本被第四系松散沉积物覆盖。 地形支离破碎、沟壑纵横。地势中、西部高，向北、东、南三个方向变低，海拔标高一般在 +1000 +1100m 之间。区内最高点位于井田中部的老畔圪塔，高程 +低点位于井田南部的海则庙沟口，高程 +对高差 本区属温带大陆性半干旱季风气候。天气多变，春季多风沙，夏季较炎热， 秋季多暴雨，冬季长而严寒。年平均气温 8 左右， 7 8 月最高气温 ，元月份最低气温，日温差 15 20 。年平均降水量 平均蒸发量 月份为雨季，十月中旬降雪，翌年二月解冻，无霜期 150 180 天。最大冻土深度为 142季至春末夏初多风，最大风速可达 s，风向多为北西。 府谷地区自明代以来曾发生过 以上地震 8 次，其中 以上 1 次。 1621 年 5月，在本区东南的孤山一带发生过 5 级地震，烈度 。本区抗震设防烈度为 6 度，地震加速度值 区属无震害区。 区内水系发育。黄河由北而南纵贯井田东部。井田南部为海则庙沟，北部为清水川，两河流流向均自西向东在井田内注入黄河，两河流长年流水，但除降水期外流量不大。两河流还形成了一系列支流，组成本井田树枝状水系（冲沟）网，但这些次级支流（冲沟）水量更小，长期处于断流状态。 (1) 矿区经济状况 井田 所在 的府谷县位于陕北黄河岸边，古长城横贯该县，全县南北长 94西宽72面积 3229县辖 20 个乡， 3 个镇，总人口 ， 2001 年全县国民生产总 - 4 - 值 元。 主 要农作物有谷子、糜子、大豆、玉米、土豆等，经济作物有葵花子、海红果和少量花生等，畜牧业以羊为主。 区内工 业 较落后，有县、乡和个体经营的煤矿、水泥厂、氮肥厂、电石厂、焦化厂、铁厂等，其规模都较小。 (2) 矿井建设和生产所需主要材料的来源 井田交通较方便。东去的神黄铁路神朔段从府谷县城南通过，向西在神木与西包铁路神沿段相接，向东在朔县与北同蒲铁路连通。南下西安的神沿铁路已通车运行。 包神府二级公路并行神朔铁路通达府谷县城，该公路向西与 210 国道相接，向东跨黄河至保德县与山西省公路网连通。府（府谷）准（准格尔）公路从井田 西侧通过，府（府谷）墙（墙头）公路从井田北侧通过，井田及其附近各乡、镇之间均有简易公路相通。 矿井建设与生产期间的物质与设备经包神府二级公路，府准公路及府墙公路即可抵达工业场地。 (3) 水源、电源及劳动力来源 矿井供水水源由电厂转供，水源为附近的清水川水源地，为奥灰系岩溶水，水化学类型简单，季节变化小，供水水质符合国家现行生活饮用水卫生标准。 榆林至神木、榆林至店塔镇的两回 110电线路已经建成投运，从神木 110电站出线的 110电线路在府谷设有府谷一号、府谷二号、西山等三座变电站。井田附近还有 黄河天桥水电站（装机容量 128东山火电厂（装机容量 12沙川沟火电厂（装机容量 50这些电厂分别接入府谷一、二号变电站，满足了本区的用电需求。 矿井电源来自于西山 110电所 35线间隔。 劳动力主要来源于铜川地区及当地附近经过培训后的工人等。 矿（井）田地层及地质构造 - 5 - 层 冯家塔井田位于府谷矿区中部。地层自东南向西北，沿黄河西岸、海则庙沟及主要支沟由老而新依次出露古生界奥陶系中统马家沟组（ 石炭系中统本溪组（ 二叠系下统山西组（ 下统下石盒子组（ 上统上石盒子组（ 上统石千峰组（ 中生界三叠系刘家沟组（ 状岩石；新生界新近系上新统静乐组（ 第四系下更新统午城组（ 中更新统离石组（ 上更新统马兰组（ 土、砂质黄土及全新统冲、洪积层（ 松散沉积物不整合于这些老地层之上，大面积分布于梁、峁和沟谷地带。现将其特征分述如下： (1) 奥陶系中统马家沟组（ 呈带状分布于浪湾及海则庙沟孙店煤矿以东的黄河沿岸。本组在区内未见底， 厚度大于 本组为一套碳酸盐岩类夹少量陆源细碎屑岩及蒸发岩组合。下部为青灰色、灰白色中厚层状灰岩、虫迹灰岩夹灰色泥岩及泥灰岩，属开阔台地相沉积；上部为灰色、灰白色砾状白云质灰岩、内碎屑灰质白云岩夹灰绿色泥岩及不规则团块状硬石膏，为局限台地相沉积。 石炭系中统本溪组（ 出露于井田东部浪湾及海则庙沟孙店煤矿以东的黄河沿岸及其支沟中，向西主体深埋地下，厚度 0 40m。 本组为一套滨海泻湖潮坪环境下的、有明显填平补齐特点的沉积组合。主要为一套含铁铝质岩和少量碳酸盐岩的陆源细碎屑岩组合，下部 为紫色铁质泥岩、含铁细粒石英砂岩或赤（褐）铁矿层；中部为灰色、灰白色块状铝土矿、铝土质泥岩（铝土矿层）；上部为灰色、深灰色泥岩、炭质泥岩，夹石英砂岩、生物碎屑灰岩和煤线。与下伏奥陶系呈平行不整合接触关系。 二叠系下统山西组（ - 6 - 该组也是井田主要含煤地层。地表断续分布于清水川乱石塔村王来家沟磁窑沟海则庙以东，厚度 体由东 (南 )向西（北）地层厚度增大，以 3402、3104、 2603、 2205 一线为界，向东（南）厚度递增较快，向西地层向西北呈缓波状增厚。该组为一套含煤的陆 源碎屑岩组合，由 3 6个由中粗粒长石石英砂岩泥岩、炭质泥岩煤层或煤线的沉积旋回组成，与下伏太原组呈整合接触关系。 二叠系下统下石盒子组（ 主要分布于井田中南部的石窑沟、杨家峁、厂房沟、瓷窑沟、海则庙，厚度 下伏山西组整合接触。 二叠系上统上石盒子组（ 主要分布于井田中北部的魏寨、温家峁、赵寨、石窑沟南部支沟、厂房沟脑、贾家咀、杨庄则、尖堡则等地，厚度 35 305m。 二叠系上统石千峰组（ 主要分布于北部的陈家畔等地，厚度 110 180m， 与下伏上石盒子组整合接触。 (2)三叠系下统刘家沟组（ 主要出露于西北部黄埔高石崖一线，本井田仅见其下部地层，为中、细粒长石砂岩夹紫红色泥岩，厚度大于 400m。与下伏地层呈整合接触关系。 (3)包括新近系上新统静乐组（ 第四系下更新统午城组（ 中更新统离石组（ 上更新统马兰组（ 全新统（ 主要为一套半固结松散状的黄土、碎屑堆积物，厚 30 150m。与下伏地层呈角度不整合接触。 上新统静乐组（ 主要分布井田中南部各沟谷沟脑，地形切 割强，较陡峭。为深红色亚粘土夹多层不规则状、姜状、葡萄状钙质结核，平行等间距近水平分布，局部地段底部见薄层粉砂岩。厚 0 23m。 - 7 - 下更新统午城组（ 分布于井田的中东部，为桔黄色亚粘土、亚砂土夹棕红色古土壤层及不现则状、大团块状钙质结核，厚度一般小于 30m。 更新统离石组（ 全区分布最为广泛，多沿梁峁分布，地形平绶，边部发育冲沟。为浅黄色粉砂质粘土、亚砂土，柱状节理发育，底部一般可见钙质结核层，狄家畔一带可见少量砾石层。一般厚度小于 40m。 上更新统马兰组（ 仅分布于井田浪湾以北 黄河西岸边，为粉砂质粘土、砂土松散堆积，固结性差。厚度 0 15m。 全新统（ 区内全新统主要包括河流冲洪积一级阶地和现代河床堆积物。 一级阶地（ 分布现代河流两侧，具明显的二元结构，上部为灰黄色、灰白色亚粘土、亚砂土，内含较多碎石和砾石，多呈次棱角状和次园状，底部为一层砾卵石层，厚 1 3m。阶地宽 30 150m，阶面较为平坦，以微角度向河床倾，高出河面 3m，后缘与山坡接触，现多被开垦为耕地。本次将人工筑坝所形成的於泥土层，一并归入一级阶地。 现代河床堆积物（ 主要 分布于清水川和海则庙沟及其较大的支流中。河漫滩以砾石、卵石、粉砂、细砂岩、碎石土、沙土为主，海则庙乡政府以东可见少量漂石、块石。 造 冯家塔井田包夹于清水川地堑、区域性挠褶带、海则庙沟与黄河之间，边缘地带构造较复杂，但井田内部构造简单，整体为一向北西倾斜的单斜层，地层产状总体较平缓，一般倾角 2 9，但挠褶带及其以西，地层产状急剧变陡，一般倾角达 15 30。 - 8 - 根据小煤窑 调查 资料及主要可采煤层底板等高线图分析，区内煤层具宽缓的 波状起伏，但规模不大，波及宽度不足 1伏幅度仅为 墙头高石崖挠褶带煤层产状发生急剧变化，挠褶带之西煤层产状较陡，平均降幅 220m/东较平缓，平均降幅 6m/ (1)清水川地堑 该地堑为井田的北界构造，由 2 3 条断裂组成，沿乱石窖沙窑则寨崖湾一线展布。断裂带以脆性断裂为主，略有水平方向的扭动，主体走向为 315方向；断裂面两侧岩石特征差异明显，断裂带一般宽 20 50m，最宽达百余米，带内发育牵引构造、角砾岩及碎裂岩带，断裂带两侧地层垂直落差约 15 140m。 (2)墙头高石崖挠褶带 该挠褶带从井田西部全寨铺则坪王家焉青阳沟一线通 过，挠褶带呈北北东方向展布，其东西两侧地层产状变化较大，东缓西陡的特征明显。井田主体位于挠褶带以东的地层平缓区。 (3)其它构造 本区地形地貌复杂，岩性差异明显，内外应力作用较强烈，故节理和裂隙均较发育，主要有基岩风化裂隙带和岩层中的破碎（裂隙）带等。 基岩风化裂隙带：在基岩与黄土接触界面，由于岩土体物理风化作用，岩石产生裂隙，上部常因裂隙密集导致破碎，使区内基岩与新生界松散层接触面之下普遍形成 1050m 裂隙（破碎）带。 岩层中的破碎（裂隙）带：受内外应力作用，区内岩层中常见一些厚度 10m 的裂隙带 或破碎带。这些裂隙带或破碎带形成受多种因素制约，分布及厚度无一定规律。 上述裂隙（破碎）带在地球物理测井的密度及声波时差曲线上显示非常明显，常导致钻孔施工中严重漏水，同样对煤矿开采有一定影响。 - 9 - 表 区域地层系统一览表 地层系统 代号 岩性特征 厚度 （ m） 分布 界 系 统 组 新 生 界 第 四 系 全新统 41a1+流冲洪积砂砾石、砂土层 0要分布在沟谷 上更新统 马兰组 黄色粉砂质亚 粘土 5布在梁峁 离石组 褐 土黄色砂质粘土夹棕色薄层状亚粘土，含钙质结核 14更新统 午城组 黄色亚粘土、亚砂土夹棕红色古土壤层及不规则状、大团块状钙质结核 0布在沟脑 新 近 系 上新统 静乐组 红色至棕红色砂质亚粘土，夹钙质结核层，底部偶见紫色砾岩层 0 23 中新统 保德组 部为桔红色亚粘土夹多层钙质结核，下部为灰白色灰黄色砂岩层，底部为砂砾石层 0 生 界 侏罗系 下统 富县组 黑、灰、紫色泥岩夹炭质泥岩，底部为含砾中粗粒长石砂岩 水大峁一带 三 叠 系 中统 二马营组 绿色中细粒砂岩与暗红色泥岩互层，底部为含砾中粗粒长石砂岩 统 和尚沟组 红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩薄层 108统 刘家沟组 湖相灰白、浅肉红色长石砂岩夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩陆源碎屑岩组合 部川根 底一带 上 古 生 界 二 叠 系 上统 石千峰组 红、紫红色为特征的陆源 碎屑岩夹少量碳酸盐岩及硅质岩 20部陈家畔等地 上石盒子组 杂色陆源碎屑岩夹少量火山碎屑岩 组合。 67部魏寨石窑沟 - 10 - 下统 下石盒子组 组为一套陆源碎屑岩。岩性为黄绿、灰黄色细粗粒长石砂岩夹炭质泥岩或煤线 37部海则 庙等地 山西组 区主要含煤地层。由灰色中粗粒长石石英砂岩、含砾砂岩 岭石粘土岩 布清水川、海则庙以东 石 炭 系 上统 太原组 区 主要含煤地层，由灰色中粗粒长石石英砂岩 煤层）夹泥灰岩、迭锥灰岩等多个沉积旋回组成。 房沟、海则庙沟等沟谷 中统 本溪组 海泻湖 潮坪环境沉积泥岩、炭质泥岩，块状或铝质泥岩及含铁砂、泥岩 0田东部黄河沿岸 下古生界 奥 陶 系 中统 马家沟组 地相砾状白云质灰岩、灰岩、虫迹灰岩、内碎屑灰质白云岩夹灰绿色泥岩 田东部黄河沿岸 体赋存特征及开采技术条件 层及煤质 (1)本井田可 采煤层为 2 号煤层， 对可采煤层特征概述如下： 2 号煤层：呈简单的层状产于山西组上部，厚度 均 准差 异系数 中部为厚煤层，向南、北两个方向煤层厚度变薄至中厚煤层，厚度变化规律较明显，可采面积 层结构较简单，最多含 3 层夹矸，一般含 1 2 层厚度 泥岩、粉砂岩或炭质泥岩夹矸。煤层顶板主要为泥岩、粉砂岩，少数中粗砂岩；底板主要为泥岩、粉砂岩、少量炭质泥岩。该煤层层位及厚度较稳定，属全区大部分可采的较稳定中厚厚煤层。 可采 煤层主要特征见表 - 11 - 表 可采煤层主要特征一览表 煤层 编号 矸 直接顶板 直接底板 覆盖层厚度 (m) 底板高程 最 大 最 小 平 均 最 大 最 小 平 均 层 数 厚度 厚度 岩性 厚度 岩性 最大 最小 一般 最低 最高 2 2 岩、 粉砂 砂岩、 粗粒砂岩 岩、 粉砂岩、 炭质泥岩 102) 特征及其用途 ） 区内各煤层煤类以长焰煤（ 主，长焰煤（ 之，少量为不粘煤（ 气煤（ 煤质分析结果综合统计表见表 表 煤质分析结果综合统计 - 12 - (3) 动力用煤 本区煤主要为低中中高灰、低特高硫、特低低磷、中高热值的长焰煤 ，经洗选后各项指标均有大幅度的改善，据燃料动力用煤质量要求可知，除硫含量偏高外，该煤对船泊、机车、火力发电、民用燃料、工业锅炉等无不适用。由于本区煤中有害元素含量较低，对环境保护也十分有利。 气化用煤 本区煤的煤类主要为长焰煤，其化学活性较强，热稳定性好，粘结性能较差，其不利因素主要为灰分、硫分含量较高，在降低灰分和硫分的前提下，该区各煤层煤为较好的气化用煤原料。 低温干馏用煤 煤类 煤 层 工业分析（ %） 全硫 有害元素 发热量（ MJ/ 水分 分 发分 ,d % F 10l % 0b,7) 1) ) ) 2 原 煤 最大值 88 小值 1 均值 10 煤 最大值 0 最小值 3 平均值 2 - 13 - 低温干馏是将煤在 500 600 的温度条件下进行热加工，以制取液体燃料和化学产品的加工方法，同时还可得到半焦炭，用来作为气化原 料。 本区煤的焦油产率均较高（富油煤），平均达到 是良好的低温干馏用煤，可用来提炼焦油，生产化工原料，其中焦炭还可直接作为民用无烟燃料。 出口煤配煤 煤灰熔点高是本区煤的一大特征，可作为神府矿区侏罗纪煤的配煤。神府矿区侏罗纪煤是优质出口煤，但美中不足的是灰熔点低，配入本区煤炭可增高其灰熔点，提高其国际市场竞争力。 他有益矿物 井田内煤的共、伴生矿产较多，主要有铝土矿、高岭土矿、石灰岩矿、钙钠基膨润土、铁矿、瓷土及白泥等。 斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性 及地温情况 (1)地质 报告 对井田内各煤层共采集测试着火点样品 48 个（精查 20 个，其测试成果见表 表 各煤层自燃倾向测试成果表 煤层编号 钻孔编号 氧化样 燃点 还原样 燃点 原煤样 燃点 氧化程度 % 自燃倾向 等级 2 2710 334 363 345 62 29 不易自燃（ ） 3110 354 377 358 83 23 不易自燃（ ） 煤层 揭露 后，根据煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤炭自燃倾向鉴定 报告，矿井 2 - 14 - 煤为自燃煤层。鉴定结果见表 表 煤层揭露后 煤炭自燃倾向鉴定报告表 鉴定煤样编号 采样地点及 煤层名称 水份 % 份 % 发份 % 硫 % d 吸氧量 ml/g 干煤 自燃倾向等级 2006 煤辅运大巷108m 类自燃 2006 煤辅运大巷125m 类自燃 2006 煤主 斜井底400m 类自燃 综上所述 ，根据地质报告及 煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤炭自燃倾向鉴定报告， 本区 2 煤层为自燃煤层。对于自燃煤层，在开采过程中应引起足够的重视。对于不易自燃煤层，待煤层揭露后须经有资质单位重新鉴定其自燃等级。 (2)井田内各煤层共采集瓦斯样 69 个（精查 18 个），采样深度 井田内各煤层瓦斯含量低，变化在 间。其中各煤层沼气（ 量为 属于低沼气等级； ml/ 瓦斯自然成分主要为 总量的 次为 总量的 且随深度加大而增高的趋势较明显； 一般为 各煤层 89%， 设计困难时期 2 1 9 Q 1 . 1 9 6 6 5 5 . 2 / 6 03 . 7 7h 1 2 3 5 （ ）2 因此，在设计的风机服务年限内，通风容易和困难时期，通风难易程度评价，均为容易，这对矿井通风是有利的。 概算矿井通风费用 - 83 - 矿井通风费用最好以吨煤成本计算最为合适，由于矿井生产能力大，因此矿井通风费用也比较大，占比例最大的为通风的耗电量，其次是布置通风机消耗的一些。 通风机容易时期耗电费用： 900800 元 通风机容易时期耗电费用： 484800 元 通风机采用露天布置，风道设计为钢筋混凝土结构，同时设有检查门；风机的成套配带消声装置，风门和风门绞车，随时风机监测装置，满足相关规定。 通风机采用直接起动。通风机配电室是 2 回 10源，利用电缆分别引自工业场的35电站 10同母线段， 1 个回路工作， 1 个回路备用。 预防瓦斯 矿尘 煤矿最重要的事是员的安全，因此 认真执行煤矿安全规程 的相产规定对矿山的安全有着重要意义，所以本设计不仅仅是建设高产高效现代化矿井，更是对各个方面安本 措施 要做到 “预防为主 ”和 “综合治理 ”的原则， 根据 目前 不仅 国际、国内 一些煤矿的宝贵经验，结合 本矿区实际情况，设计中 对井下所有 机械化等 都 采取常规安全措施外， 并且 对井下煤自燃发火防治，水溃沙，煤尘 的 爆炸，瓦斯 的 爆炸等重 一些 大灾害 都提出了相关 防治措施。 根据地质报告，本矿井为低瓦斯矿井，但在生产过程中对瓦斯灾害仍要重视。根据矿井瓦斯涌出的特点，在生产期间应制定针对性的综合措施进行防治。 1严格 掌握 风量分配，加强通风管理，保证井下各用风地点有足够的新鲜风流。生产中严格制定管理制度，设专职瓦斯检查员， 对工作地点经常进行各种有害气体和风量测定， 采空区 、风门、风筒要有防止漏风的措施。 2矿井必须建立完善的瓦斯检查制度，建立瓦斯的个体巡回检测和连续监测的双重 - 84 - 监测系统，特别是采掘工作面每班必须按规定检查，可靠地预防和控制瓦斯事故的发生。巷道在过断层、褶曲等地质构造变化段时， 可能造成瓦斯积聚， 更应加强监测，根据瓦斯涌出增加风量，加强通风， 防止瓦斯超限，必要时须停产撤人，避免瓦斯事故 。 3要以 预防为主 ，先探后掘，加强监测和通风，防止瓦斯积聚超限。 4对废巷、停工停风的盲巷及采空区要及时封闭。采取有效措施及时处 理局部积存瓦斯，特别是对工作面上隅角、采空区边界、采煤机附近、顶板冒落的空洞内，低速风流巷道顶部积聚的瓦斯要加强监测、及时处理。 5在采掘 工作面 、采区回风巷及与其相互连接的上、下顺槽中设置瓦斯超限警报仪，监测风流中的瓦斯含量，并将信息及时传送到地面控制室。在工作地点设置瓦斯断电仪，当瓦斯含量超限时及时自动切断电源。 6必须 使用 安全炸药，采用水炮泥，在放炮前仔细监测瓦斯浓度，严禁违章作业。 7必须 使用 防爆的机电设备，加强机电设备的检查和维修，保持良好的防爆性能，严防电器失爆。 8接替 工作面 施工完后，必 须供风，临时停工的地点，不得停风。 9严格 控制 和加强管理生产中可能引火的热源，杜绝燃爆瓦斯的火源；井下电气设备搬迁或检修时，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中的瓦斯浓度低于 ，再用与电源电压相适应的验电笔检验，确认无电后，方可进行导体对地放电。本设计井下选用的所有开关的闭锁装置均能可靠地防止擅自送电、防止擅自开盖操作。井下普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度 1%以下的地点使用，并随时监测使用环境的瓦斯浓度。 10杜绝不 合理 串联通风，防止瓦斯事故的发生。 11下井人员必须配备过滤式自救器 ，矿井配备足够的瓦斯监测仪器。 12采煤机和掘进机在割煤前，要检查其周围瓦斯浓度，以免割顶、底和夹矸时产生火花发生事故。 13禁止在井下及井口房使用明火及吸烟，禁止将易燃物品带入井下，井下爆炸器 - 85 - 材运送、使用、操作等必须遵守煤矿安全规程的有关规定。 14井下掘进工作面的局部通风机和电气设备都必须安装风电闭锁装置； 15随采掘 工作面 位置的变化，随时调整通风系统，绘制通风系统图，对井下各种通风构筑物要及时建筑和安装，并经常维护，保持完好。 16为防止瓦斯灾害事故扩大，回风井口设有防爆门，以防由于瓦斯 爆炸引起冲击波毁坏风机。 17掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距 50m 前、其他巷道在相距 20m 前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。贯通时，必须由专人在现场统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏及警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理。掘进的工作面每次爆破前，必须派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯，只有在 2 个工作面及其回风流中的瓦斯 浓度都在 下时，掘进的工作面方可爆破。每次爆破前，2 个工作面入口必须有专人警戒。贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。间距小于 20m 的平行巷道的联络巷贯通，也必须遵守上述各项规定。 根据地质报告及煤层揭露后煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤炭自燃倾向鉴定报告，本区 2 煤层为自燃煤层。为预防煤层自燃引起的火灾，结合目前国内防灭火发展状况，设计初期开采 2 煤层时采用注氮为主、喷洒阻化剂为辅的综合防灭火措施，井上下建立相应的防灭火系统和安全监测、监控系统。 氮气防灭火系统采用井下移动式。同时设计为每个综采工作面配备了阻化剂喷射泵。 氮气防灭火 根据目前国内煤矿使用的制氮设备情况，有地面固定式、地面移动式和井下移动式三种制氮系统。地面固定式的优点是制氮成本低、管理方便，设备工作环境好、使用寿 - 86 - 命长；缺点是输氮管路长。地面移动式比地面固定式机动性好，一般适用于多个矿井间相互使用。地面固定式与井下移动式系统的比较见表 表 井下移动式制氮系统与地面固定（移动）式制氮系统比较表 地面固定（移动）式制氮系统 井下移动式制氮系 统 不在防爆区域内无需考虑防爆。 在防爆区域内工作，所有电机、电器等均需严格按防爆等级执行。 外形体积无限制。 体积受到限制，吸附塔卧式安装，吸附剂的性能无法充分发挥。 可实现无人操作，设备稳定运行（移动式需要专业人员管理）。 必须有专人看管。 故障率低，在相对静态的条件下工作。一旦出现故障，排除故障方便。 故障率高，整机经常处于动态。故障出现时排除相对困难。 井下需要敷设专用管路。 受到井下空气及吸附塔高度的影响，制氮效率低于地面系统。 考虑到本 矿井 井田范围较大，开采 2 号煤层为自燃煤层，经综合 比较，设计暂推荐采用井下移动式制氮系统。 火 方法 根据 煤矿安全规程 的有关规定和我国制氮设备能力及国内矿井氮气防灭火成功经验，本矿井氮气防灭火有关指标选取为：注氮防火惰化氧气浓度不大于 7%；注氮灭火惰化氧气浓度不大于 3%；注氮抑制瓦斯爆炸氧气浓度不大于 12%。 注氮 参数 计算 按产量计算注氮量 A/(1440 (2式中：氮流量， m3/ A年产量， t； t年工作日，取 330d； 87 t/ 2 煤层取 95%； 85%； 气中氧浓度，取 7%。 当井下 1 个工作面生产时，工作面产量为 a 时， m3/65 m3/h。 当井下 2 个工作面生产时，工作面产量为 a 时， m3/173 m3/h。 按采空区氧化带氧浓度计算注氮量 (v/(2+1) (7%) 120/(97%+7%+1)=m3/87 m3/h 式中 ： 注氮流量 ， m3/v采空区氧化带漏风量，取 120 m3/1采空区氧化带原始氧浓度，取 7%； 97% 。 按国内外经验计算注氮量 防火注氮量一般为 300 m3/h； 灭火注氮量一般为 552 m3/h(回风敞口 )或 480 m3/h(全封闭 )。 煤科总院重庆分院根据多年注氮防灭火经验，灭火注氮量为 500 600m3/h。 注氮量的确定 矿井最大注氮量为 k 1173 1407 m3/h 式中： k安全备用系数，取 注氮设备的选取 - 88 - 设计确定 氮气防灭火系统采用井下移动式，布置型号为 700（ 220井下移动式注氮车前、后期各一套。 由于初期开采的 2 号煤层属于自燃煤层，设计确定井下注氮采用非连续方式，主要用于回采面拆架、安装、收作、停采时的防灭火，也可用于煤巷高冒区、老空区的防灭火。 生产单位可 根据 实际生产中的监测数据情况调整井下 注氮方式。 注氮站设在一期投产工作面附近的胶带运输大巷和回风大巷间的联络巷道中，注氮管路选用 108 6 和 60 4 型无缝钢管。 矿井井下注氮系统详见图 阻化剂防灭火 阻化剂防灭火是目前国内外推广应用的一种防止自然发火的新方法，它对缺水、少土地区煤矿的井下防灭火具有很大意义。阻化剂防灭火具有技术先进、工艺系统简单、投资较少、阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉等优点，因此，本设计在每个回采工作面各布置一套阻化剂喷洒压注系统。该系统主要设备安放在两辆平板矿车上，与工作面乳化泵站相连接，并随之移动，在采煤工作面等距离设置 10 个三通及高压球阀与 10 台雾化器。 . 喷洒压注设备 阻化剂喷射泵： ，流 量 h，额定工作压力 2 3率 60V 雾化器 ：单系统型，过滤器 ，孔目 50 目 高压管 ：干管为 25管为 13液箱： 2 阻化剂溶液浓度 根据国内经验，设计暂按 10%5% 际使过程中可根据具体情况加以适当调整。 阻化气雾日喷洒量 根据 下式计算： V= - 89 - 式中： V日喷雾量， m3/d； 雾加量系数， 吨遗煤喷洒气雾量，取 t； d工 作面采空区丢煤率，中厚煤层面 d= 度 ， t/ 2 煤层取 t/ L工作面长度，取 L=240m； l工作面日推进度， m/d； R气雾转化率，取 R=80% 。 二期日喷雾量均为： V 240 m3/d。 其他原因防灭火措施 防治其他原因引起的火灾，应本着 “预防为主，消防并举 ”的基本原则，具体措施如下： 1. 按煤矿安全规程有关规定设置了井下消防材料库，按规定配备了消防列车、灭火材料与器材。 2. 在各进风井口设防火门，机电设备硐室设防火栅栏两用门。 3. 井下爆破材料发放硐室采用独立通风系统和隔爆设施。 4. 禁止一切人员携带烟草和点火工具下井，井下及井口房内一般不准进行焊接作业，如必须进行，应按煤矿安全规程的有关规定进行。 5. 正确选择和合理使用电气设备，加强维护，保证输电线路完好，设备正常运转，防止发生事故。 6. 采用阻燃和防静电胶带、不延燃电缆、风筒和不燃液。在胶带输送机头和主要机电硐室设火灾报警和灭火装置。各胶带输送机巷均铺设消防管路，每隔一定距离设有消防水龙头。 7. 采用束管监测 系统对采空区的发火情况进行监测，对有发火征兆的采空区实施注氮灭火； - 90 - 8. 在煤巷的四周喷射混凝土或刷防火涂料，防止自然发火。 井下采掘 工作面 在生产过程和煤炭运输过程中产生的粉尘，严重危害井下工人的身体健康，是造成煤肺病和矽肺病的主要原因。为了保障井下工人的身体健康和生命安全，采取如下综合防治粉尘措施： 喷雾降尘； 进 采用湿式凿岩、放炮喷雾等措施。 作面 、运煤转载点，煤仓上下口等易产生粉尘的地点设置喷雾降尘装置 ，并设置粉尘传感器； 风钻、风镐和锚喷工人配备压风呼吸器，做好个人的粉尘防护； 壁工作面 回风顺槽、回风斜井、风硐中设置风速传感器，监测各巷道风速，严格控制风速超限； 7. 经常检测风流中的粉尘含量，定期清扫和冲洗巷道周壁、支架上的粉尘，防止粉尘积存或飞扬； 8. 采煤工作面回风巷安装风流净化水幕，水幕雾化要好，能封闭全断面； 9. 掘进工作面均配备了湿式除尘器。 浅部开采时，预防第四系和地表水突然进入井下措施 根据地质报告，井田被清 水川、海则庙沟等地表水体包围，地表水对区内煤层开采影响是靠近这些水体的地段，煤层埋藏往往较浅，煤层开采冒裂带多已穿过地表与这些水体及风化裂隙带水沟通，采煤时矿井充水强度较大。组成清水川地堑的 导水 - 91 - 断层，地堑（断裂带）内水量大，但导水断层没有使地表水与含煤地层中的承压水沟通，在清水川岸边、地堑旁侧 500m 范围之外，除第四系及基岩风化裂隙带与地表水有所沟通其中水量较大外，含煤地层中水量很小，故清水川水不会对煤层开采造成很大影响；海则庙沟水量本身不大，对煤层的影响仅限于煤层冒裂带与其水体及风化裂隙带水的 沟通问题。因此， 为了防止钻孔 沟通 第四系和各含水层，在回采（掘进）工作面接近钻孔前，应严格检查封孔质量。对于未完全封闭或封闭不合格钻孔，应采取相应措施防止通过钻孔导水，涌入井下。 在 生产过程中，采取防、堵、截、疏、排等综合措施， 特别是在雨季时，更应注意观察矿井涌水量的变化，必要时要停产撤人，确保矿井安全。 矿井开拓、开采所采取的安全保证措施 根据 井田 地质 水文资料 和开采煤层的赋存状况，矿井 以一个水平开拓全井田。一水平运输大巷布置在 2 煤中，水平标高 1015m，水平垂深 40m。主要开拓巷道一般不受含水层威胁。 在开拓及采掘 过程 中主要采取以下防治水措施： 1. 在矿井建设和生产期间要进一步加强水文勘探工作，建立完善的井下水文观测系统，加强水文地质研究，进一步摸清水文地质条件，切实掌握水文地质资料及其规律，为防治水提供科学依据，做到有针对性的防治。 2. 掘进工作面均配备探水钻机，在掘进过程中，特别是遇见断层时必须打钻探水，经证实无突水危险后，方可继续采掘；遇见钻孔时，要注意观察，以防突然涌水。在开采下层煤时，定期对上部采空区的积水进行探放，防止采空区涌水事故的发生。对于落差较大的断层要严加控制，开采时留足煤柱， 对于设计确定的断层煤柱尺寸，在矿井建设与生产中，应视断层导水性及具体水文条件相应调整，以策安全。当掘进工作面接近断层时，必须打超前钻孔探水，做到有疑必探，先探后掘，并采取其它防治水措施。 1015m 井底车场 设有 主、副水仓，其容量按煤矿安全规程规定设计，并有一定富裕。当一个水仓清理时，另一个水仓能保证正常使用。 4. 在主排水泵房和 变电所 硐室通道内设有密闭门，要保证开闭正常使用。 - 92 - 5. 在每个 回采工作面 顺槽内均设有小水泵等排水设施以排除积水。 6. 为了防止钻孔 沟通 第四系和各含水层，在回采（掘 进）工作面接近钻孔前，应严格检查封孔质量。对于未完全封闭或封闭不合格钻孔，应采取相应措施防止通过钻孔导水，涌入井下。 7. 为确保安全， 生产过程中，按“有疑必探”的原则，加强井下探放水，采取防、堵、截、疏、排等措施，保证矿井安全生产。 8. 及时清理 巷道 水沟，保持其畅通与清洁；水仓要定期清理，保证规定的容量。 据井田勘探报告及邻近矿区矿井的实际生产情况， 本矿井初期开采煤层顶板属易冒落、不稳定中等冒落、中等稳定的岩层， 无坚硬顶板，一般开采均能正常跨落，但今后在开采过程中仍要注意 。 井井下安全避险“六大系统” 照煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 (要求，建设完善监测监控系统，实现对煤矿井下 O 的浓度、温度、风速等的动态监控。 矿安全监控系统通用技术要求(006)的规定，并取得煤矿矿用产品安全标志。监测监控系统各配套设备应与安全标志证书中所列产品一致。 电、设备开停、风压、风速、一氧化碳、烟雾、温度、风门、风筒等传感器的安 装数量、地点和位置必须符合煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 - 93 - (求。监测监控系统地面中心站要装备 2套主机， 1套使用、 1套备用，确保系统 24小时不间断运行。 4本矿定期对 传感器定期调校，保证监测数据准确可靠。 保持闭锁状态。 4小时值班制度，值班人员应在矿井调度室或地面中心站，以确保及时做好应急处置工作。 O 浓度等环境 参数进行实时监测。 照煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范 (要求，建 立了 井下人员定位系统。 其设备 技术先进、性能稳定、定位精度高 ，并定期升级。 按规定设置井下分站和基站，确保准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量。矿井人员定位系统必须满足煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件 (要求，并取得煤矿矿用产品安全标志。定位分站、基站等相关设备应符合相应的标准。 有入井人员必须携带识别卡。 点区域出入口、限制区域等地点均应设置分站，并能满足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求；巷道分支 处 设置分站， - 94 - 并能满足 井下所有 人员出入方向的要求。 在 紧急避险设施入口和出口应分别设置人员定位系统分站，对出、入紧急避险设施的人员进行实时监测。 人员定位系统地面中心站，配备显示设备， 并 执行 24小时值班制度。 矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定 (安监总煤装 201115号 )建设完善紧急避险系统。 员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上