太原理工大学采矿工程实习报告

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章矿井概况与地质特征2\o"CurrentDocument"第一节矿井概况2\o"CurrentDocument"第二节地质特征3\o"CurrentDocument"第二章井田开拓16\o"CurrentDocument"第三章大巷运输及设备17\o"CurrentDocument"第一节大巷辅助运输及设备17\o"CurrentDocument"第二节原煤输送系统及设备17\o"CurrentDocument"第三节行人斜井辅助提升及设备17\o"CurrentDocument"第四章采区布置及装备18\o"CurrentDocument"第一节采煤方法、采煤工艺18\o"CurrentDocument"第二节采区巷道布置及采区特征18\o"CurrentDocument"第三节采煤工作面主要设备19\o"CurrentDocument"第五章通风与安全19\o"CurrentDocument"第一节通风概述19\o"CurrentDocument"第二节灾害防治20\o"CurrentDocument"第六章矿井主要设备28\o"CurrentDocument"第一节提升设备28\o"CurrentDocument"第二节通风设备28\o"CurrentDocument"第三节排水设备29\o"CurrentDocument"第四节压缩空气设备29\o"CurrentDocument"第七章地面生产系统29\o"CurrentDocument"第一节主井生产系统29\o"CurrentDocument"第二节副井生产系统30\o"CurrentDocument"第三节矸石系统30\o"CurrentDocument"第八章供电30第一章矿井概况与地质特征第一节矿井概况一、交通位置兑镇煤矿位于山西省孝义市兑镇村南，东北距孝义市城区22km。行政区划属兑镇管辖。井田南北长4.68km，东西宽3.11km，北以兑镇河为自然边界，呈南北长方形，面积13.3323km2。矿井位于霍西煤田汾孝矿区瓜沟井田，西面紧邻汾西矿业集团柳湾矿，东面与汾西矿业集团新峪矿相邻。其地理坐标为北纬37°02'37〃〜37°05'10〃，东经111°03'06〃〜111°05'12〃。井田北侧有介（休）一阳（泉曲）铁路，孝（义）一交（口）公路通过本矿井。矿井有铁路专用线在兑镇车站与介（休）一阳（泉曲）线接轨，长2.80km，年运输能力280万t，交通运输十分便利。二、地形地貌及水系井田位于吕梁山区，为侵蚀低山丘陵地貌。井田范围沟谷纵横，梁峁绵延，地形比较复杂。总的地势为南高北低，地形最高点为南界附近山梁，标高为+1142m，地形最低点为东北边界处兑镇河河床，标高+900m，最大相对高差242m。井田内河流主要为北部边界处的兑镇河，由西向东沿井田北界流过，旱季一般流量为0.20〜0.30m3/s，雨季流量增大，据1964年7月28日暴雨后观测，洪水流量最大达200m3/s，但数小时后流量即下降变小。冬季流量微弱，甚至干涸。边界附近最高洪水位906〜908m，高出河床3〜5m，兑镇河为季节性河流，属汾河水系。井田内大小河谷平时均为干沟，雨季时才有洪水流泄。三、气象及地震烈度区内为大陆性半干旱气候，春季干旱无雨，夏季炎热多雨，秋季温度适中，冬季寒冷干燥，最高气温32.5°C，最低气温-20.1°C，多年平均气温12.5°C。全年无霜期175d，每年11月底霜冻，翌年3月初解冻。最大冻土深度0.91m，降水量为374.4〜577.7mm，大多集中在7〜8月份，年平均蒸发量1711mm，蒸发量大于降水量。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，矿井所在地区抗震设防烈度为7度。四、周边矿井及小窑井田北部为阳泉曲勘探区和水峪井田，南部为交子里勘探区，东部为王家垣井田，西部为柳湾井田。五、电源条件矿井工业场地西南方向约1.5km处有本集团的自备热电厂1座，该发电厂的装机容量为2X12MW，电源可靠，供电质量有保证。矿井工业场地东北方向约1.1km处有兑镇110kV变电站1座，该变电站有一回110kV电源进线，电源引自汾阳220kV变电站，现有2台三绕组变压器，其容量为31.5MVA+20MVA，电压为110/35/10kV，单母线运行。因此本矿井供电电源可靠，供电质量有保证。六、水源条件矿井生活用水取自奥灰深井水。生产用水利用现有设施对井下涌水作净化处理后能够满足生产用水需要。井下正常涌水量467m3/d，最大涌水量667m3/d。处理后全部分用于井下消防、洒水和选煤厂补水。该矿井建设供水水源条件可靠。七、主要建生产和建筑材料供应条件矿井建设所需的建材，如砖瓦、水泥、石料、砂子、钢材等当地可以满足供应，木材需由外地购进。八、评述本矿井交通方便；电源可靠；水源充沛；建材供应渠道畅通，土产材料能够就地解决；工业场地地势平坦，因此矿井的外部条件优越。第二节地质特征一、地质构造1、地层本井田自下而上地层分别如下：中奥陶统峰峰组(O2f)埋于井田深部，岩性为深灰色石灰岩、灰色泥质灰岩间夹薄层灰色泥岩和1〜2层石膏层，钻孔揭露厚度175.17m。中石炭统本溪组(C2b)岩性由灰色铝土岩、铝质泥岩，薄层石灰岩和泥岩、粉砂岩组成。铝土岩中常含黄铁矿结核，尤以底部为多。本组厚度17〜27m,平均22m。上石炭统太原组(C3t)井田主要含煤地层之一，岩性主要为灰色砂岩，深灰-灰黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩间3〜5层深灰色石灰岩和5〜8层煤层，底部以一层浅灰色中细粒石英砂岩(K1)与本溪组为界。地层厚度75〜104m，平均85m。下二叠系下统山西组(PR井田主要含煤地层之一。岩性主要为灰色砂岩，深灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间4〜8层煤层，底部以一层灰白色中粗粒砂岩(K6)与太原组分界，本组地层厚度41〜58m，平均48m。下二叠系下统下石盒子组(P1X)下部岩性为深灰〜灰黑色泥岩、粉砂岩间灰-灰色中粒长石石英砂岩，含不稳定煤线3〜5层，底部以一层灰色中粗粒砂岩(K8)与山西组分界。上部岩性以灰〜灰白色砂岩和灰色粉砂岩为主，夹有灰色或紫斑色泥岩、铝质泥岩，顶部紫斑铝土泥岩又称“桃花泥岩”，为良好标志层，本组地层厚度93〜150m，平均109m。上二叠系上石盒子组(P2s)井田范围仅残存其下部层段，最大残留厚度70m左右，岩性由灰色、黄色和紫红色粉砂岩间灰白色砂岩组成，底部以一层中粗粒长石石英砂岩(K10)与下石盒子组分界。第三系上新统(N2)岩性为红色亚粘土，底部含砾岩2〜3层，砾石成分以石灰岩为主，钙质胶结，中上部含淡水灰岩一层，本统厚度15〜50m。第四系(Q)主要为中上更新统黄土层，下部呈淡红色，上部为浅黄色，含钙质结核多层，另在较大沟谷内分布少量全新统冲积，洪积层，岩性多为砂土和砾石。本系厚度0〜50m。2、构造区域构造井田位于霍西煤田汾孝矿区西部，吕梁背斜东翼，区域内总体呈一走向NE，向SE倾伏的单斜构造，在此基盘上发育有次一级褶曲和断裂构造。井田构造受区域构造影响，井田范围基本呈一走向SN，向E倾伏的单斜构造，地层倾角3〜4。，在此基础上发育有次级小褶曲和小断层及陷落柱。3、褶曲及断层(1)褶曲井田内发育较大的次级褶曲2条，均位于井田东北部。、恭家园向斜，位于井田东北部，由井田东界处旺一3号钻孔北进入本井田，轴部沿S70W方向过恭家园村、瓜一4号孔、旺一6号孔后转向南至瓜一9号孔西消失。井田内轴向延伸2700m，其北翼地层较陡，倾角10〜15。，南翼稍缓，倾角5〜9。。、茹莱村背斜，位于井田中东部，亦由井田东界处茹莱村南延入井田，轴部沿S80W方向后转S45W方向至瓜一9号孔南消失，井田内轴向延伸1750m，两翼基本对称，倾角8〜12。左右。断层井田范围共发现断层12条，其中除位于井田东北角的F2断层落差较大(H=15〜20m)夕卜，其余均为落差0.25〜5m的小断层，均属正断层。陷落柱据地表及该矿巷道揭露，井田范围共发现陷落柱24个，其中地表发现一个，井下巷道揭露23个，陷落柱横断面形状为近圆形和椭圆形。其中陷落柱范围最大者为10+11号煤层南部巷道揭露陷落柱，其横断面形状近圆形，陷落范围直径80m左右，其余陷落柱直径大都在20〜50m左右。综上所述，井田范围局部发育次级褶曲，断层大多为落差5m以下小断层，陷落柱稍发育，但陷落规模均不大，总体说来，井田地质构造属简单类型。二、煤层与煤质I、煤层含煤性井田主要含煤地层为下二叠系山西组和上石炭系太原组，其中山西组地层平均厚度48m，含煤4〜8层，自上而下分别为1、2上、2、3上、3、4、5、5下号煤层，其中2、3号煤层为较稳定大部可采煤层，其余为不可采煤，煤层平均总厚度5.06m，含煤系数10.5%。太原组地层平均厚度85m，含煤5-8层，自上而下依次为6、7上、7、8、9、10、II、12号煤层，其中7号为较稳定大部可采煤。9、10、11号(10号、11号合并为一层)为全区稳定可采煤层，其余为不可采煤层，煤层平均总厚11.70m，含煤系数13.8%。可采煤层井田内主要可采煤层为山西组的2、3号煤层和太原组的7、9、10+11号煤层。煤层特征见表1-2-1。上述可采煤层中，山西组2号煤层井田范围已基本采空，本次不再叙述，现将3、7、9、10+11号煤层分述如下：、3号煤层赋存于山西组中部，煤层厚度0.60〜2.76m，平均1.30m，除井田西部局部不可采外，井田范围大部可采，为较稳定大部可采煤层。该煤层结构简单，大部不含夹砰，局部含一层夹砰，煤层顶板大部为砂质泥岩、泥岩，局部为砂岩，底板大部为泥岩，局部为砂质泥岩或砂岩。本集团所属六尺井现采该煤层，本井田范围即将采完。、7号煤层据六尺井开采揭露，该煤层赋存不稳定，属局部可采煤层，可采部分为高硫煤。位于太原组上部，煤层厚度0.23m-1.20m,平均0.91m。除井田西南部不可采外，其余区段均可采，属较稳定大部可采煤层。该煤层结构较简单，一般不含夹砰或含一层夹砰，局部含2层夹砰，煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，底板大部为砂质泥岩或泥岩，局部为砂岩。、9号煤层位于太原组中下部，上距7号煤层35m左右，煤层厚度1.35〜2.01m，平均1.59m，为全井田稳定可采煤层，煤层结构简单，不含夹砰，顶板为K2石灰岩，但大都有薄层泥岩伪顶，底板为泥岩。、10+11号煤层位于太原组中下部，上距9号煤层0.50〜1.80m，属10号、11号合并层，煤层厚度6.09〜9.91m，平均7.77m，为全井田稳定可采煤层，煤层结构复杂，含夹砰2〜9层，煤层顶板为泥岩，底板大部为粘土泥岩，局部为砂质泥岩。含煤地层煤层号煤层厚度最小-最大平均(m)煤层间距最小-最大平均(m)煤层结构(夹石层数)稳定性可采性备注山西组20.28-3.051.594.40-18.709.16简单(0-1)稳定大部可采井田范围已采空30.60-2.761.30简单(0-1)较稳定大部可采22.40-46.9533.65太原组70.63-1.100.91较简单(0-2)不稳定局部可采高硫31.10-41.034.6791.35-2.011.59简单(0)稳定全区可米高硫0.50-1.800.8810+116.09-9.917.77复杂(2-9)稳定全区可米2、煤质煤的物理性质和煤岩特征各可采煤层外观颜色均为黑色，条痕为黑色或黑褐色，多具玻璃光泽，断口于阶梯状，参差状，煤层结构以条带状为主，暗煤中具有均一状结构，具层状或块状构造，易碎，抗压强度低。各可采煤层宏观煤岩类型基本相似，多半以亮煤为主，半暗型次之，少量为光亮型和暗淡型。煤的化学性质据地质报告，该矿3、7、9、10+11号煤层煤质情况如下：①、3号煤层Mad:原煤0.58%〜1.30%，平均0.89%；浮煤0.32%〜1.19%，平均0.76%。Ad：原煤11.17%〜27.90%，平均18.49%；浮煤5.93%〜19.46%，平均10.19%。Vdf:原煤28.71%〜39.41%，平均31.05%；浮煤28.14%〜35.51%，平均29.80%。Std：原煤0.64%〜3.96%，平均1.94%；浮煤0.45%〜1.36%，平均0.95%。Pd：原煤0.0021%〜0.0027%，平均0.0023%。Qntd：原煤35.30〜36.00MJ/kg，平均35.72MJ/kg。Y值：浮煤27〜37mm，平均产30.5mm。为低一中灰，低一高硫、特低磷、特高热值之肥煤。、7号煤层Md：原煤0.48%〜1.36%，平均0.87%；浮煤0.47%〜1.45%，平均0.75%。Ad：原煤15.51%〜38.08%，平均25.71%；浮煤11.97%〜21.83%，平均15.11%。Vdf:原煤28.89%〜34.12%，平均31.80%；浮煤28.70%〜31.59%，平均28.14。Std:原煤0.94%〜5.41%，平均2.57%；浮煤0.89%〜2.01%，平均1.47%。Pd:原煤0.0047%〜0.0639%，平均0.0291%。Qnetvad:原煤34.33〜35.56MJ/kg，平均34.99MJ/kg。Y值：浮煤27〜35mm，平均产32.5mm。为低〜中高灰，低-高硫、特低-中磷、特高热值之肥煤。、9号煤层Md：原煤0.42%〜2.93%，平均0.80%；浮煤0.31%〜1.83%，平均0.73%。Ad：原煤7.65%〜23.24%，平均11.14%；浮煤5.00%〜15.72%，平均7.17%。Vdf:原煤21.10%〜26.32%，平均22.90%；浮煤20.60%〜23.14%，平均21.73%。Std:原煤2.69%〜3.90%，平均3.32%；浮煤0.52%〜3.38%，平均2.73%。Pd：原煤0.0004%〜0.0014%，平均0.001%。Qnetvad:原煤34.27〜36.21MJ/kg，平均35.80MJ/kg。Y值：浮煤0〜19mm，平均8.8mm。为低一中灰，中高一高硫、特低磷、特高热值之焦煤；局部(瓜3号孔)为瘦煤。、10+11号煤层Md：原煤0.47%〜2.95%，平均0.88%；浮煤0.38%〜1.06%，平均0.68%。Ad：原煤8.91%-26.69%，平均17.79%；浮煤5.52%〜15.82%，平均10.19%。Vdf:原煤21.09%〜25.51%，平均23.52%；浮煤20.81%〜25.24%，平均22.01%。Std:原煤2.23%〜3.90%，平均2.90%；浮煤1.93%〜2.69%，平均2.39%。Pd：原煤0.0088%〜0.0252%，平均0.0169%。Qnetvad:原煤35.44〜36.12MJ/kg，平均35.62MJ/kg。Y值：浮煤9.5〜19.9mm，平均13.8mm。为低一中灰，中高一高硫、特低一低磷、特高热值之焦煤。各煤层煤质详见表1-2-2。煤类煤类确定依据为《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86)，本井田划分煤类的主要指标为浮煤干燥无灰分基挥发分(Vdaf)和粘结指数G值，辅助指标为胶质层厚度(Y)。煤的工业用途井田范围3、7号煤层为低一中高灰、低一高硫之肥煤，9、10+11号煤层为低一中灰，中一中高硫之焦煤，煤层灰分经洗选后均有明显降低，但太原组煤层洗选后脱硫效果不好，综合考虑，为保证煤产品的质量，井田各煤层特别是太原组煤层不宜单独炼焦，可做低硫煤的配焦用煤。

各煤层煤质化验结果汇总表分析项目煤层号工业分析焦渣特征Qnet.v.ad(MJ/kg)元素分析Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St.d(%)Pd(%)Cd(%)Nd(%)Hd(%)O((原洗原洗原洗原洗30.58-1.300.32-1.1911.07-27.905.93-19.4628.71-39.4128.14-35.510.64-3.960.45-1.36735.30-36.000.0021-0.00270.890.7618.4910.1931.0529.801.940.95735.720.002370.48-1.360.47-1.4515.51-38.0811.97-21.8328.89-34.1228.70-31.590.94-5.410.89-2.0134.33-35.560.0047-0.06390.870.7525.7115.1131.8028.142.571.4734.990.029190.42-2.930.31-1.837.65-23.245.00-15.7221.10-26.3220.6-23.142.69-3.900.52-3.3834.27-36.210.0004-0.001488.374.681.1320.800.7311.147.1722.9021.733.322.7335.800.001088.374.681.13210+110.47-2.950.38-1.068.91-26.695.52-15.8221.09-25.5120.81-25.242.23-3.901.93-2.69535.44-36.120.0088-0.025287.934.733.3610.880.6817.7910.1923.5222.012.092.39335.620.016987.934.733.36111三、煤层开采技术条件1、瓦斯据山西省煤炭工业局晋煤安发【2007】2030文《关于2007年度年产30万t及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》：丈八井CH相对涌出量为40.82m3/t，绝对涌出量1.83m3/min，CO2相对涌出量为2.17m3/t，绝对涌出量4.87m3/min，属低瓦斯矿井。2、煤尘根据2006年11月25日山西省煤炭工业局综合测试中心试验结果，9、10+11号煤燃烧时火焰长度分别为40mm、80mm，加岩粉量分别为40%、60%，煤尘有爆炸危险性。3、煤的自燃据2006年11月25日山西省煤炭工业局厅综合测试中心试验结果，9、10+11号煤层煤样燃烧试验时的吸氧量分别为0.6942cm3/g、0.6941cm3/g，自燃倾向为II类，属自燃煤层。4、地温据开采实践，现井下开采煤层属地温正常区，但矿井深部开采时应适当加大工作面通风。5、工程地质条件3号煤层：顶板大部为砂质泥岩、泥岩，局部为砂岩，属软-中等坚硬岩石，局部裂隙发育，易冒顶，不好管理，底板大部为泥岩，局部为砂质泥岩和砂岩。7号煤层：顶板大部为泥岩、砂质泥岩，属软-中等坚硬岩石，底板以砂质泥岩，泥岩为主，局部为砂岩。9号煤层：顶板为％石灰岩，属坚硬岩石，好管理。但大多有薄层泥岩伪顶，易随顶煤垮落，不好管理。底板为泥岩，据该矿周边柳湾矿采取顶板石灰岩样试验，抗压强度为9.31~146.02MPa。10+11号煤层：顶板为泥岩，厚度为0.50〜1.80m，即9号煤底板，厚度薄，易随顶煤垮落，不好管理。底板大部为粘土泥岩，遇水膨胀，易底臌，局部为砂质泥岩。四、水文地质1、主要含水层奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层中奥陶系峰峰组岩性为灰-深灰色石灰岩、泥质灰岩，夹薄层泥岩和石膏层。据精查钻孔资料，揭穿奥灰175.17m后仍未见含水层亦未测得其水位。该深度标高为550m，说明奥灰含水层尚在标高550m以下。据该矿水源井(井位在丈八井工业场地附近)资料，奥灰水位标高357m，涌水量70m3/h。据区域资料，井田奥灰水位630m。石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层组太原组地层含石灰岩4-5层，其中％.%.%石灰岩厚度较大，层位亦较稳定，单层厚度平均3〜5m，局部岩溶裂隙较发育，据2〜1号水文孔抽水试验资料，单位涌水量为0.432L/s.m，渗透系数K=2.39m/d，水位标高910.78m，为井田主要含水层，水质类型为重碳酸盐硫酸钙镁水和重碳酸盐钠钾水，矿化度0.592〜0.822g/L。下二叠系山西组砂岩裂隙含水层组山西组平均厚度48m，含多层中粗粒砂岩，本层厚度3〜6m，但裂隙发育差，含水性弱，据钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.007L/s.m，渗透系数K=0.05m/d，水质类型为重碳酸盐钠钾水，矿化度9.832g/L。二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层组二叠系上、下石盒子组地层厚度150〜180m，含多层中粗粒砂岩，单层厚度可达6-15m，但大多裂隙不发育，补给条件差，富水性微弱。据钻孔抽水试渗透系数为0.01m/d,水质类型验资料，单位涌水量为0.001〜0.01L/s.m,为重碳酸盐钙镁水，矿化度渗透系数为0.01m/d,水质类型第四系冲积、洪积层含水层主要分布于兑镇河河床，由砂土和砾石组成，厚度3〜12m,含有丰富孔隙水，据水井简易抽水资料，单位涌水量为6.67L/s.m，渗透系数为139.40m/d，水质类型为重碳酸盐钙镁水，矿化度0.758〜1.30g/L。2、主要隔水层井田内本溪组地层厚度平均22m，岩性由铝土岩、铝质泥岩、泥岩、粉砂岩和石灰岩等组成，其中大多属泥质岩，质地细腻，致密，具有良好的隔水作用，为井田主要隔水层。此外，相间于石炭系太原组各灰岩和二叠系各砂岩含水层间的泥岩、砂质泥岩，由于其岩性致密，亦可起到层间隔水作用，但当其位于浅部时，因受风化作用影响，隔水性能受到不同程度破坏。3、充水因素分析该矿主要开采太原组9、10+11号煤层，根据井下涌水情况并结合井田含水层富水情况综合分析，本矿井水文地质条件应属简单类型。太原组7、9、10+11号煤层的直接充水含水层为煤层顶板以上石灰岩溶裂隙含水层，因为根据该矿目前开采9号、10+11号煤层井下涌水情况，矿井水主要来自顶板裂隙渗漏和顶板垮落后上部含水层，水沿冒落带裂隙下渗，包括采空区向巷道渗水亦属采空区顶板以上含水层水顺垮落裂隙渗透汇积后再向巷道渗漏，从现开采情况，未见底板突水现象。至于深部奥灰水对煤层开采的影响，从现开采10+11号煤层情况看，开采范围最低标高为760m，根据该矿深水井资料，奥灰水位标高为357m，据区域资料，井田奥灰水位630m，低于煤层底板，对井田10+11号煤层开采无影响。4、矿井水文地质条件综上所述，根据《矿井水文地质规程》划分，本矿井水文地质条件简单。5、矿井涌水量丈八井开采太原组10+11号煤层，主要为顶板渗水，涌水量350〜500m3/d,推断矿井井以后向深部开采时，涌水量会略有增大。据矿方提供现生产能力为90万t/a时，实际涌水量350〜500m‘/d，矿井生产

能力为120万t/a时，正常涌水量467m‘/d，最大涌水量667m3/d。五、其它有益矿产本区其它与煤共生的有益矿产有黄铁矿、粘土矿和铝土矿、石膏等。矿井范围内未发现可综合利用的有益矿产。今后生产中要注意发现和调查。六、地质勘探程度与存在问题及建议1、对勘探程度的评述本矿井自1958年由144队普查勘探至今，提出了多次地质勘探和生产地质报告，详见表1-2-3。历次地质报告一览表表1-2-3编制报告时间地质报告名称编制报告单位审批机关审批储量1958-1959旺家坦、柳湾井田精查地质报告144地质队山西省煤炭工业局1964旺家坦、柳湾井田精查地质报告119地质队山西省煤炭工业局2003.1离柳焦煤集团有限公司生产矿井地质报告山西省地质勘探二队山西省煤炭工业局8456.1万t2003.9山西离柳焦煤集团有限公司（原兑镇煤矿）生产矿井储量核实地质报告山西克瑞通实业有限公司山西省矿产储量委员会14817万t2008.2山西离柳焦煤集团有限公司丈八井机械化采煤升级改造矿井地质报告山西同地源地质矿产技术有限公司山西省煤炭工业局13412万t设计依据的资料是2003年1月由山西省煤炭地质勘探二队编制的《山西离柳焦煤集团有限公司生产矿井地质报告》，地质报告是在搜集以往详查勘探成果和该矿实际开采情况的基础上，经过综合分析、研究编制完成的。井田勘探经历了地质和生产多个阶段，共施工钻孔31个，钻探采取率最多在75%以上，测井煤层质量甲乙级率达100%，加之矿井生产的实际揭露，井田的勘探程度很高。通过上述各阶段的综合勘探，查明了井田地层，层位对比清楚；对区内褶曲形态、断裂发育规律基本探明，断层性质、落差和延伸方向较为清楚；煤层等高线控制比较严密；查明可采煤层层数、层位、厚度、结构、层间距及其厚度变化情况，各煤层对比可靠；基本查明了各煤层的煤质特征和其它开采技术条件；查明了水文地质条件，预计了矿井涌水量；储量计算可靠。2、存在的主要问题及建议（1）根据现有钻孔资料，7号和9号煤层为高硫煤，应对其进行综合分析和评价。（2）建议矿方进一步加强矿井地质工作和矿井水文地质工作，以便为矿井安全生产提供可靠保证。（3）要加强地表地质灾害的勘查与管理工作，防止地表裂隙和塌陷给人、畜造成伤害。第二章井田开拓矿井开拓方式实际采用斜井单水平开拓。矿井现在井田西北部边界布置两对斜井开采井田西南部三采区。一、二采区已开采完毕。主斜井布置胶带输送机，负责整个矿井煤炭运输任务，副斜井安设2.5m绞车，承担矿井辅助运输。行人斜井装备猴车，担负全矿井升降人员任务。主斜井、副斜井、行人斜井为矿井主要进风井，回风斜井担负全矿井回风任务。井田一、二采区设一个水平开采，标高为+820m，沿井田西部中央布置运输、回风大巷，沿大巷单翼布置工作面。现一、二采区已经开采完毕。井田三采区利用井田西部中央南北方向三采区集中大巷沿煤层倾向开采。井田四采区利用井田西南部沿倾向布置的两条集中大巷开采。现矿井正在开采四采区41107工作面。另外在四采区布置一备用工作面（41103工作面）。目前，矿井四采区东翼三条集中大巷即将掘送完成。第三章大巷运输及设备第一节大巷辅助运输及设备井下现有3台ZK10-6/550型蓄电池电机车。其中1台牵引人车运送人员，1台运送材料，1台备用。第二节原煤输送系统及设备根据矿井生产能力120万t/a、开拓方式、采区及工作面布置等，井下煤炭运输全部实现胶带化，采区来煤由集中胶带大巷胶带输送机输送至主斜井中间煤仓，煤仓下口设给料机给煤至主斜井胶带输送机。第三节行人斜井辅助提升及设备为了运送人员，在行人斜井中已有XY-1400型架空乘人装置，其运输能力为360-720人/h，可以满足升级改造后运送人员的要求。配有YB280S-8型电机，功率37kW、电压660V、转速730rpm。电控系统采用防爆兼本质安全型设备。钢丝绳直径24mm，安全系数为6.3>6,主导轮及尾导轮直径为1500mm，为钢丝绳直径的60倍，均满足要求。为了满足《煤矿安全规程》第466条的规定，架空乘人器的防爆电动机、主导轮及尾导轮、控制装置、刹车装置等均放置在进风流中。第四章采区布置及装备第一节采煤方法、采煤工艺根据三采区开采技术条件和采区巷道布置等因素，三采区南部沿倾向布置回采工作面，采用倾斜条带后退式采煤法，顶板管理采用全部陷落法。经综合方案比较，设计推荐采煤工艺采用综合机械化放顶煤开采。第二节采区巷道布置及采区特征（1）采区巷道布置现状根据现有的开拓布置，在井田西部中央南北方向布置有+820m轨道大巷、回风大巷（沿11号煤层底板）。+820m轨道大巷直接与3采区集中胶带巷4号煤仓相连，并与井底车场相连，回风大巷北部与总回风巷沟通。31125工作面沿煤层倾向布置，运输顺槽直接与3采区集中胶带巷沟通，回风顺槽直接与回风大巷相连。（2）运输系统改造后采区巷道布置本次升级改造初步设计拟对矿井运输系统进行改造，利用已有巷道即+820轨道大巷及回风大巷（沿11号煤层底板），并沿南北方向延伸现有3采区集中胶带巷至井底车场附近，再转接至主斜井中间煤仓。在新建南北集中胶带大巷中安设皮带至主斜井中间煤仓上口。开采四采区西部煤层时，利用四采区西翼两组集中大巷沿走向布置工作面，工作面运输顺槽直接与四采区西翼集中胶带巷沟通，工作面回风顺槽与四采区西翼集中回风巷相连。开采四采区东部煤层时，利用四采区南北方向三条集中大巷沿煤层走向布置工作面，工作面运输顺槽直接与四采区东翼集中胶带巷沟通，工作面回风顺槽直接与四采区东翼回风大巷相连。回采工作面运输顺槽、轨道顺槽和回风顺槽均沿10+11号煤层底板布置。由于10+11号煤层底板岩性较软，遇水膨胀，容易底鼓，故巷道掘进时，预留一层底煤。第三节采煤工作面主要设备采煤机选用MG150W1型双滚筒采煤机，采高1.4〜3.0mm,截深630mm，速度0〜5.5m/min。支架选用ZF3700/17/28,支护宽度1.7〜2.8m,支护工作阻力3700kN,支护强度0.70MPa。前部刮板输送机SGD630/150，后部刮板输送机SGD630/180。顺槽选用SD-40P胶带输送机，能力400t/h。第五章通风与安全第一节通风概述矿井采用抽出式通风。根据矿井开拓部署，确定矿井通风方式初期为中央并列式。采用一个综放工作面、一个备用工作面，一个综掘、一个普掘保证矿井120万t/a生产能力。矿井的总风量为80m3/s，综采工作面配风20m3/s，备用工作面配风10m3/s，综掘配风9m3/s，普掘配风8m，/s。矿井升级改造达到设计产量时通风负压为1597.62Pa。中后期最大通风负压通风负压为1784.16Pa。矿井后期开采至5采区南部边界时，通风负压超过2000Pa，需设置边界风井。经校核，现有两台BD-II-8-NW2型对旋式轴流风机能够满足矿井通风需要。但应根据扩建后的风量负压适当调整风机叶片角度，使风机在高效区运行。经计算，矿井升级到设计产量时初期通风等积孔为2.3m2；后期最大通风负压时通风等积孔为2.2m2，属通风容易矿井。第二节灾害防治一、瓦斯防治1、防止瓦斯超限和积聚措施（1）防止掘进巷道瓦斯积聚在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近和支架附近空洞的积聚；钻孔中和打钻时的孔口附近积聚。防止瓦斯积聚除采用独立通风外，尚需采取以下措施：、消除巷道顶板附近和支架附近空洞中瓦斯积聚的措施主要有：a、全面增加风速，在一般瓦斯涌出情况下使顶板风速不小于0.5m/s。b、当风速不能满足要求时，在靠瓦斯涌出区段，局部增加风速，采用帆布风幛，靠顶板挂倾斜档板，安装水动引射器等方法，局部提高风速。c、巷道掘进时，采用光爆，对超挖部分以不燃材料填实，消除空洞。、防止打钻时的瓦斯局部积聚采取以下措施a、增加打钻巷道的供风量。b、依靠在巷道中安设风幛、倾斜挡板、喷射器等，以局部增加钻孔孔口附近的风速。c、在钻孔中瓦斯涌出量很大时，应在孔口安设专门的密封装置，并把瓦斯引入总回风巷中。、掘进工作面局扇必须设置在进风口侧新鲜风流处，防止产生循环风。风筒出风口应随工作面掘进及时移动，确保掘进工作面有足够风量。（2）防止回采工作面瓦斯超限、采用独立通风。保证风量及风速符合《煤矿安全规程》要求。、在回采工作面与回风巷联接处（上隅角）附近设置一道木板隔墙或抗静电帆布风幛，迫使一部分风流清洗上隅角，防止瓦斯聚集。（3）防止其它巷道瓦斯超限、独头巷道扩散通风距离不超过6m，且巷道宽度不得小于1.5m，并经常检查其瓦斯是否超限。、所有巷道风速必须符合《煤矿安全规程》要求。、对已报废巷道或硐室或暂时不用的巷道或硐室的某一部分，必须及时密闭，并经常检查密闭效果。、加强煤仓、溜煤眼上下口的通风，以稀释瓦斯等有害气体，防止放煤口上方瓦斯积聚及积煤自燃引起瓦斯爆炸。2、杜绝火源措施（1）采区内电动机、电器、变压器均采用防爆型；弱电设施为安全火花型。生产过程中应加强机械及电器设备的管理，防止机械磨擦及碰撞引起火花及电火花引爆瓦斯和煤尘。（2）必须使用安全炸药，采用水炮泥，在放炮前后仔细检测瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到1%时，严禁装药爆破。（3）巷道所用风幛必须用不透气、抗静电、不延燃、耐撕裂的材料制造，以防静电引起火花引发瓦斯及煤尘爆炸。（4）井下禁止使用一切明火。（5）严禁在井下修理矿灯。（6）井下工作人员必须严格遵守《煤矿安全规程》及各工种有关定。（7）在各采区变电所、配电点及机电硐室等处均设置局部接地极，通过接地线、电缆铠装外皮及接地芯线将上述接地极接成一完整接地网，该网的任一处接地电阻均不得大于2Q。井下高、低配电设备均设有选择性漏电保护装置。（8）采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯达到1%时，必须停止用电钻打眼及一切施工。（9）对因瓦斯浓度超过规定应切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1%以下时，才可按有关规定通电启动。3、其它措施（1）回采工作面及掘进工作面均设有完善的风电闭锁瓦斯断电报警系统。选用KHJ4型主机并配有瓦斯传感器、风筒开关、远动开关等，不仅可确保工作面安全生产，并且可及时将信息传入安全监测系统。（2）及时对采空区实施封闭，并根据有关规定及具体情况定期检查。（3）矿井总回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。（4）采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。本措施未涉及内容严格遵守《煤矿安全规程》及矿井《安全专篇》。二、防灭火措施1、开采方面的措施（1）顺槽布置采用沿空掘巷，不留煤柱，实行无煤柱开采，减少自燃隐患。（2）合理安排开采顺序，采区开采顺序遵循先近后远，先上后下的原则，尽量减少形成“孤岛”工作面。（3）加快回采进度，提高回采率。（4）工作面采用后退式开采，回采过程中必须沿顶开采，不得留设或丢失顶煤；浮煤要清理干净；不得留设设计外煤柱，尤其是遇到断层时。（5）回柱放顶前应回尽采空区的板皮、坑木等可燃物。（6）严禁超越停采线开采，停采线预留煤柱宽度不能低于25〜30m，以保护好密闭及其两侧的巷道，以防煤体被压裂后漏风。（7）做好黄泥灌浆工作，在井下需灌浆区附近设移动灌浆站，通过矿车输送黄泥至井下，在现场配制泥浆，进行灌浆作业。灌浆用水接自井下消防洒水管道。坚持随采随灌，预防采空区和下分层着火。2、通风方面的措施（1）采区设有独立通风系统，严格实行分区通风，防火抗灾能力强，通风系统稳定可靠。（2）建立矿井全区反风系统及采区、工作面局部反风系统，可实现矿井、采区内部巷道或工作面风流反向，提高矿井及采区防火抗灾能力。（3）实现风门闭锁，采区内风门均安装闭锁装置，使一组风门不能同时敞开，确保风流稳定。（4）及时密闭采空区，防止采空区漏风。3、其它措施（1）井下严禁存放汽油、煤油和变压器油，使用的润滑油、棉纱、布头和纸必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送至地面处理，不准乱仍乱放，严禁泼洒剩油和废油。（2）加强采空区、工作面、上隅角的气体检测。工作面遇到断层或其它特殊情况时要每天至少检查一次，回风隅角温度异常时，要立即进行注水。（3）采区顺槽内的所有电器开关必须上架，禁止在电器开关附近堆放可燃物。（4）主要机电设备硐室及采区变电所设置防火栅栏两用门，并配备足够数量泡沫或干粉灭火器。（5）在运输顺槽机头、机尾转载点各设置一台沙箱、一台灭火器，泵站处设置两台砂箱、两台灭火器。砂箱中的砂子要保持干燥无杂物，灭火器必须保持完好不过期，采面所有人员要熟练掌握灭火器的使用方法。（6）阻化剂防灭火，阻化剂选择由氯化铵、尿素、氯化钙、碳酸氢氨、碳酸二氢铵、磷酸二氢铵等组成。为节约投资和适用工作面位置不断变化的要求，采用机动性阻化剂喷洒压注系统，利用矿车或自制箱体作为储液箱，配备注水泵组成阻化剂压注系统。向煤壁压注阻化剂或向采空区喷洒阻化剂。4、检测设备本矿井煤层属于11类自燃煤层，设置ASZ-II型束管监测系统以预防煤层自燃。三、矿井防治水1、矿井开拓、开采所采取的安全保证措施根据矿井煤层赋存条件和水文地质条件，矿井开拓开采主要采取以下安全保证措施：留设足够的断层煤柱；配备足够数量的探放水设备；留设井田边界煤柱和采区隔离煤柱。顺槽掘进中，相邻采空区预计有积水时，并对掘进和采煤有威胁时，必须采取措施放水。2、生产中必须加强探放水工作，采掘工作面过断层或其它有突水危险的地段，必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则。采掘工作遇到下列情况之一时，必须探水：接近水淹区或情况不明的井巷、老空、老窑或小窑时必须采取探放水。接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时，或通过它们之前。打开隔离煤柱放水前。接近未封闭又可能出(突)水的钻孔时。接近有水的采煤工作面时。采动影响范围内有承压含水层或含水构造、或煤层与含水层之间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突(出)水征兆或情况不明时。（8）采掘工程接近其它可能出（突）水地段时。3、对于封孔质量不合格的钻孔，采掘前必须启封或采取其它措施，以防止含水层水通过钻孔进入井下。4、对井田附近小煤矿开采后留下的塌陷坑积水，必须按照水体下采煤有关规定执行。四、防尘措施有害粉尘为煤尘和岩尘，煤尘达到一定浓度并且具备引爆条件时发生爆炸，灾害程度严重；粉尘严重影响井下人员的身体健康，轻者引起呼吸道炎症，重者导致尘肺病、矽肺病、煤肺病等。此外粉尘浓度大，还会影响视线甚至造成视力减退，不利于及时发现事故隐患，从而增加了发生事故的机率。因此，粉尘危害极大，是矿井防范职业危害的重点，生产中对其浓度必须严加监测与控制。采区内产生粉尘的地点主要有：采煤工作面、掘进工作面、煤炭运输转载点等。1、掘进及锚喷支护防尘（1）采用湿式打眼，凿岩机、煤电钻均具有湿式凿眼功能。（2）采用水封爆破和水炮泥。爆破前后冲冼巷道壁，并采用爆破波自动喷雾装置，进行自动喷雾。（3）在装岩机安装喷雾器洒水。装岩（煤）前后必须向岩（煤）堆洒水。（4）采用湿式锚杆机打锚杆眼。（5）采用湿式混凝土喷射机。（6）为净化掘进巷道的含尘风流，在局扇后方20〜30m处、距掘进工作面约150〜200m处及约80m左右三处地点设置水幕除尘。（7）作业人员必须佩戴防尘保护用品。2、回采防尘（1）采煤机按设自动喷雾装置，消灭割煤时产生的煤尘。在工作面运输顺槽(兼回风)内每100m安装一道水幕，轨道顺槽(兼进风)内每隔200m安装一道水幕，其中一道必须安装在工作面上、下安全出口50m以内，并确保灵活可靠。出煤时必须坚持使用顺槽水幕进行防尘。3、转载运输的防尘在各转载点、煤仓上下口等均配备洒水防尘装置进行喷雾洒水。采区进、回风巷洒水管每隔50〜100m设一个三通阀门，用于巷道洒水降尘。4、通风防尘加强通风管理，严格控制风速。风速的大小是影响空气中煤尘浓度的一个重要因素，风速过大，会将堆积煤尘吹起，风速过小，会影响工作面的风量，因此在工作面投产初期，利用通风设施对工作面的风速、风量进行调节，达到合理的风量和风速。5、定期冲冼和清扫巷道，防止煤尘聚集。6、煤层注水防尘：设计配备了煤层注水设备，生产中可根据实际确定是否注水。五、隔爆措施根据《煤矿安全规程》等有关规定，矿井设置集中式水棚隔爆设施及隔爆水幕，以防止爆炸由局部扩大为全矿性的灾难。水槽棚按隔绝煤尘爆炸的保护范围，分为主要隔爆水棚与辅助隔爆水棚。1、主要水槽棚设在主、副、行人斜井、820轨道大巷、集中胶带大巷、回风大巷、采区集中胶带巷、集中轨道巷等。2、辅助水槽棚设在下列地点：工作面运输顺槽。煤巷掘进巷道。回风联络斜巷及运输斜巷。采区集中胶带巷、集中轨道巷。煤的转载点。采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其它巷道。3、水槽棚维护措施水槽棚区应有上水管接头，备有上水软管。损坏的水槽必须及时更换，并随时补充水槽中的水量。水槽盖或水面沉积的煤尘，应随时清除。水槽棚应进行周期性检查，检查时间间隔为：采区内不超过半个月；其它巷道不超过一个月。4、水棚给水系统水棚及隔爆水幕利用井下消防洒水管网进行给水。所有巷道均应铺设给水管路，以便进行巷道喷雾、洒水、冲洗等防尘工作。六、防顶底板措施10+11号煤层顶板为泥岩，厚度为0.50〜1.80m，即9号煤底板，厚度薄，易随顶煤垮落，不好管理，底板大部为粘土泥岩，遇水膨胀，易底鼓，局部为砂质泥岩。根据上述顶底板条件，设计选用ZF3700/17/28型放顶煤液压支架支护工作面顶板。由于10+11号煤层底板较软，容易出现底鼓现象，因此在开采过程中一般留少量底煤预防工作面设备陷底。在巷道矿压控制与顶板事故防治方面，主要应抓好以下工作。1、摸清具体条件下采场支承压力分布及其发展变化的规律，为确定合理的巷道位置与开掘时间提供依据。2、将巷道布置在围岩稳定、矿山压力作用比较小的部位，以减小巷道的变形和破坏。3、根据围岩稳定与运动情况，选择