某煤矿有限公司安全生产事故综合应急预案

精品文档精心整理精品文档可编辑的精品文档陕西兴旺煤矿有限公司安全生产事故综合应急预案（2018年元月修订）一．总则㈠．编制目的和原则1．编制目的本次对陕西兴旺煤矿有限公司应急预案编制的目的主要有两个:⑴．采取预防措施使事故控制在局部，消除蔓延条件，防止突发性重大或连锁事故发生。⑵．能在事故发生后迅速有效控制和处理事故，尽力减轻事故对人和财产的影响。2．编制的原则事故应急预案编制应由事故的预防和事故发生后损失的控制两个方面构成。⑴．从事故预防的角度编制应急预案⑵．技术上采取措施，使系统具有保障安全状态的能力。⑶．通过管理协调系统的关系，以实现整个系统的安全。⑷．从事故发生后损失控制的角度编制应急预案⑸．能根据事故应急预案及时进行救援处理。⑹．可最大限度地避免突发性重大事故发生。⑺．减轻事故造成的损失。⑻．同时又能及时地恢复生产。㈡．编制依据根据《中华人民共和国安全生产法》（法律）第十七条，第六十九条，第三十三条《国家安全生产事故灾难应急预案》、《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》等法律、法规和有关规定，结合我矿实际情况特制定本预案。㈢．适用范围本预案适用于我矿井上、下各类灾害事故的处理和应急救援工作。包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级响应条件的事故响应分级如下：1．符合Ⅰ级响应条件的事故（30人以上死亡）2．符合Ⅱ级响应条件的事故（10人以上，29人以下）3．符合Ⅲ级响应条件的事故（3人以上，9人以下）4．发生或者可能发生一般事故时启动IV级响应。5．认为需要由本矿处置的事故启动条件：发生符合以上条件之一的事故，启动本预案。㈣．预案体系1．综合预案综合预案是总体、全面的预案，主要阐述陕西兴旺煤矿有限公司应急救援的方针、政策、应急组织机构及相应的职责、应急行动的总体思路和程序，作为矿井应急救援工作的基础、“底线”和总纲，对那些没有预料的紧急情况，也能起到一定的应急指导作用。2．专项预案主要针对某种特有或具体事故、事件或灾难风险制定的专项预案有：⑴．顶板事故专项应急预案⑵．水害事故专项应急预案⑶．井下火灾事故专项应急预案⑷．瓦斯煤尘爆炸事故专项应急预案⑸．提升机事故专项应急预案⑹．供电事故专项应急预案⑺．爆破材料爆炸、燃烧事故专项应急预案⑻．地面火灾事故专项应急预案⑼．抗洪抢险应急救援专项预案⑽．强降温降雪天气应急处置预案3．现场处置方案在专项预案的基础上，以某一具体重大隐患、现场设施或目标而制定和实施的现场处置方案。⑴．顶板事故现场处置方案⑵．水害事故现场处置方案⑶．供电事故现场处置方案⑷．提升事故现场处置方案⑸．井下火灾事故现场处置方案⑹．瓦斯超限事故处置方案⑺．煤尘事故现场处置方案⑻．爆炸物品事故现场处置方案4．支持保障预案为保障综合预案、专项预案、现场预案和抢救方案的实现，在抢救队伍、物资设备、调度、通讯、制度等方面预先制定的支持性保障措施。制定的支持保障预案有：⑴．抢险救灾设备物资材料保障预案⑵．事故应急通讯保障预案⑶．应急救援制度保障预案⑷．事故调度处理预案㈤．工作原则1．以人为本，安全第一。把保障职工群众的生命安全和身体健康、最大程度地预防和减少事故造成的人员伤亡作为首要任务。切实加强应急救援人员的安全防护。充分发挥人的主观能动性，充分发挥专业救援力量的骨干作用和职工群众的基础作用。2．统一领导，分级负责。在矿统一领导和协调下，各科室、工区按照各自职责和权限，负责安全生产事故的应急管理和应急处置工作。3．依靠科学，依法规范。采用先进技术，充分发挥专家作用，实行科学民主决策。依法规范应急救援工作，确保应急预案的科学性、权威性和可操作性。4．预防为主，防治结合。贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持事故灾难应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警和预报工作，做好常态下的风险评估、物资储备、队伍建设、完善装备、预案演练等工作。5．落实“三项权利”。一是职工现场“紧急避险逃生权”，二是调度人员紧急情况下撤人的“调度指挥权”，三是现场管理干部紧急情况下撤人的“一线指挥权”。干部职工在现场作业过程中遇到突发险情时，可以不等上级指示，立即撤到安全地点，一线指挥员和调度人员可以按照应急预案要求，指挥现场人员紧急避险，然后再向上级领导请示汇报。二．生产经营单位概况㈠．生产经营单位概况陕西兴旺煤矿有限公司位于子长矿区的中部，距子长县城3.5km。其行政区域属子长县瓦窑堡镇管辖，隶属于子长县煤炭工业局；由原陕西兴旺煤矿有限公司和坝滩煤矿整合而成，民营企业；2012年12月28日获得安全生产许可。煤矿井田面积为4.0857km²，矿井煤质较好。所采5#煤厚度0.35～1.05m，平均0.62m，主要为发电用煤；3#煤厚度0.70～0.80m，平均0.77m，主要为配焦煤。其中：5#煤储量264万吨，3#煤储量334万吨，矿井总地质储量598万吨（每年递减，见储量年报）；所采煤种均为气煤。矿井地质条件较好，煤层赋存稳定，埋藏浅，瓦斯含量低（为低瓦斯矿井），顶底板中等稳定，矿井涌水量较小。进风井为新开拓的主、副斜井，回风井为立井。即中央并列式布置方式。矿井实行双回路供电，供电系统安全可靠；矿井供、排水系统可靠，主斜井井底设有变电所、水泵房。设计生产能力300kt/a，服务年限12年。采用长壁采煤方法，普通机械化采煤工艺，分别在5#煤层、3#煤层布置回采工作面以保证矿井设计生产能力(300kt/a)。矿井地址：陕西省延安市子长县瓦窑堡镇芽坪村经济性质：民营企业；从业人数：298人；隶属关系：陕西省延安市子长县煤业有限公司；主要产品：气煤；矿井产量：30万t/a；法人代表：李福祥；矿长姓名：靖永悦（2017年聘请）；㈡．自然地理条件1．地形地貌陕西兴旺煤矿有限公司位于子长矿区中部，子长矿区位于陕北黄土高原的中部，属典型的黄土高原地貌景观。矿内沟谷纵横，树枝状水系发育，水土流失严重。总趋势为南高北低。海拔1095～1310m，相对高差215m。2．水文⑴．水系:子长矿区内地表水系均属黄河水系，多属季节性河流。雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流。矿区内主要河流有秀延河、南河和羊马河。陕西兴旺煤矿有限公司地表水归属羊马河流域，区内无羊马河流经，仅在羊马河流域东南方向发育一条湫陷沟。雨季涨水，旱季断流。羊马河从南西向北西在磁窑村汇入南河，流量10.48～55.101/s，一般18.961/s。虽为长流水河，但流量有限，受季节性降水影响大，有时会断流。每年3月份冰雪溶化期和7-9月份降雨季节为丰水期；5-6月份及冬季为枯水期。据资料统计，矿化度多在，总硬度10.0-15.0H°，PH值为7.1～8.0。⑵．气象:子长矿区属中温带大陆性暖温带干旱-半干旱季风气候。春季干燥多风沙，夏季火盆多雷雨，秋季晴朗降温快，冬季干冷雨量少。据子长县气象观测资源统计，该区年平均气温9℃，年极端最低气温-24.1℃（1984年12月18日），最高为37.6（1966年6月21日）℃，最热的7～8月份平均气温23℃，最冷的元～2月份平均气温-7℃。冻土期为11月底至翌年4月初，最大冻土深度103cm，一般冻土深度78cm。最大风速17m/s，一般1.7～1.8m/s，夏秋季多为东南风，一般为二级。据子长县气象局1991-2006年降水资料，年最大降水量742.3mm（2002年），年最小降水量237.0（1999年），年平均降水量为465.93mm。蒸发量一般为降雨量的三倍。降水期主要集中在7～9月份，占年降水总量的70%以上。年冰霜日数最多9天，平均3天，年无霜期175天。⑶．地震:陕北大地构造位置属相对稳定的鄂尔多斯地台中部，距南部秦岭、北部阴山构造活动带较远，属陕北弱震区。本区地震史载，延长(1951年)、宜川（1921年）、罗传（1633年）、黄陵（1599年）发生过5～5.5级地震；1556年华县8级地震波及本区可达Ⅵ度。本区百年末发生过破坏性地震。3．地质灾害子长矿区由于河流的切割，黄土高原被分割成支离破碎的塬梁沟壑地貌，土质松软，渗水性强，其边坡地带人工开挖的坡角、采空区塌陷均可破坏自然边坡的稳定状态，易发生中小型浅层或中层滑坡，为Ⅰ类滑坡易发区。区内未发生滑波、崩塌及泥流地质灾害，虽未发生，但应引起注意，严加防范。㈢．地层及构造1．地层子长矿区区域地层属华北地层区,陕甘宁盆地分区。其地层系统、地层厚度及地层间的接触关系见表2-3-1。陕西兴旺煤矿有限公司地表多被上更新统马兰组（Q3m）地层覆盖。据钻孔揭露的地层由老到新依次为：中生界三叠系上统永坪组（T3y）、瓦窑堡组（T3w），新生界第三系上新统静乐组（N2j），第四系中更新统离石组（Q2l），上更新统马兰组（Q3m），全新统（Q4al+pl）。各地层岩性、厚度见表2-3-1。表2-3-1矿区区域地层分区系统表地层系统代号厚度(m)新生界第四系全新统Q41～5上更新统马兰组Q3m2～30中更新统离石组Q2l4～150下更新统午城组Q1w1～19.3第三系上新统静乐组N2j0.5～100中生界白垩系下统环河组K1hh+hc204～640华池组洛河组K1l241～399.1侏罗系中统安定组J2a58.1～159.7直罗组J2z88.4～208.9延安组J2y162～305.6下统富县组J1f0～141.9三叠系上统瓦窑堡组T3w>371.5永坪组T3y39～95胡家庙组T3h75～210表2-3-2煤矿地层简表地层系统厚度(m)岩性描述界系统组新生界第四系全新统（Q4al+pl）0～5.00冲积黄土及砂砾石层。上更新统马兰组（Q3m）2.00～103.00浅黄、灰黄色黄土。中更新统离石组（Q2l）10.50～54.80浅棕黄色亚砂质黄土。第三系上新统静乐组（N2j）0～91.50紫红、棕红色粘土，底部含砂砾石层。中生界三叠系上统瓦窑堡组（T3w）308.21一般由五个旋迴组成，每旋迴下部粗，上部细。共含煤层7层。永坪组（T3y）＞50灰绿、灰白色细～中粒厚层状砂岩，夹灰黑、灰兰色泥岩、粉砂质泥岩。由老至新分述如下：⑴．三叠系上统永坪组（T3y）:为三叠系含煤地层的基底，岩性以灰绿、灰白色中粒石英砂岩为主，夹细粒砂岩及粉砂岩薄层，局部含油。该组仅在钻孔中揭露，但无钻孔穿透，厚度不详。⑵．三叠系上统瓦窑堡组（T3w）:为矿区的主要含煤地层，区内地表仅出露其上部层位（T3w5）。据本次钻孔资料及以往钻孔资料，该组厚度308.21m，与下伏永坪组整合接触。该组一般由五个旋迴（五个段、T3w1-5）组成，每旋迴下部为灰黑色中—细粒砂岩、泥岩和粉砂岩交互出现，富含钙质结核和植物化石；中部为灰色中细粒砂岩、粉砂岩、深灰色泥岩和粉砂岩互成韵律；上部为主要含煤段，为黑色粉、细砂岩互层。该组共含煤层7层，其中5#煤层为局部可采煤层、3#煤层为全区可采煤层，为区内主要可采煤层。⑶．新生界上第三系上新统静乐组（N2j）:主要分布于沟谷边坡。该组厚度0～91.50m，平均41.60m。与下伏中生界不整合接触。岩性主要为紫红、棕红色粘土、砂质粘土，含多层钙质结核。底部有透镜状砂砾石层，砾石多为泥砾、砂砾，半固结状。⑷．第四系中更新统离石组（Q2l）:主要分布于沟谷边坡。在较大沟谷边坡呈不规则条状产出。该组厚度10.50～54.80m，不整合于其下所有老地层之上。岩性主要为褐黄色、浅棕黄色粉土、粉质粘土、砂质黄土，垂直节理发育，含成层分布的钙质结核；底部局部见灰白、褐黄色砂、砂卵石层。⑸．上更新统马兰组（Q3m）:该组是区内第四系主体沉积，地表出露范围大，遍布于各梁峁的顶部及沟坡地带，厚度2.00～103.00m，覆盖于所有老地层之上。岩性主要为土黄、褐黄色、浅黄色粉土、砂质黄土，偶见钙质结核。⑹．全新统（Q4eal+al）:主要沿沟谷呈条带状分布，厚0.00～5.00m。为近代河床冲、洪积物。下部为灰白、灰黄色砂卵石层，上部为褐黄色黄土状粉土、砾石、砂质粘土；砾石成分复杂，无分选性。2．构造：陕西兴旺煤矿有限公司位于子长矿区中部，矿井构造为一由东向西倾伏的单斜构造伴有波状起伏，倾角1°～3°，未发现断层或褶皱，无岩浆活动迹象。陕西兴旺煤矿有限公司为构造简单型矿井。3．含煤地层子长矿区含煤地层为三叠系上统瓦窑堡组。该组在区内大部伏于地下，仅在东部冯家庄、郭家坪、白家枣林、炭窑沟、强家峁、胡家塔一线以东出露上部层位（T3w4-5）并被剥蚀。该层厚度187.3～340.86m，与下伏永坪组整合接触。按其岩性特征、含煤性和沉积特征自下而上分为五段：⑴．第一段（T3w1）：该段仅在钻孔中揭露，厚92.20m。岩性为下部灰色中—细粒砂岩夹灰黑色泥岩、粉砂岩及薄煤线，具波状层理及水平层理；中上部为灰黑色砂质泥岩，灰色粉砂岩夹灰白色中—细粒砂岩、黑色泥岩及不可采的1#煤层。具水平层理和微波状层理，含植物化石碎片。⑵．第二段（T3w2）：该段仅在钻孔中揭露，地层厚71.20～81.63m，平均厚76.42m。岩性为下部一套巨厚层灰绿、灰白色中粒砂岩，具波状层理；中上部为灰色粉、细粒砂岩夹灰黑色砂质泥岩、泥岩，具微波状层理，含植物化石碎片。中部夹不可采的2#煤层。⑶．第三段（T3w3）：该段主体在钻孔中揭露，其顶部（包括3#煤层）在子长县城以东出露并遭受剥蚀。该段地层厚60.56～71.87m，平均厚66.22m。岩性底部为厚层状灰白色细粒砂岩,含黄铁矿结核；下部为灰黑色砂质泥岩、泥岩夹薄层灰色粉、细粒砂岩及薄煤层，具水平层理；中上部为灰色粉、细粒砂岩夹灰黑色砂质泥岩，泥岩具微波状层理，含黄铁矿结核及植物化石；上部为矿区，也是本煤矿主采3#煤层。⑷．第四段（T3w4）：该段地层厚46.30～61.10m，平均厚53.89m。岩性底部为灰白色中—细粒砂岩，分布稳定；下部为灰黑色砂质泥岩夹薄层灰色粉砂岩，具微波状层理及水平层理；中部为灰色粉砂岩、细粒砂岩夹灰黑色砂质泥岩、薄煤层（为不可采的4号煤层），砂、泥岩具波状层理，含植物化石碎片；上部为黑色泥岩、砂质泥岩，顶部为矿区也是本煤矿局部可采的5#煤层和不可采的5号上煤层、黑色泥岩、砂质泥岩，含大量植物化石。其中5#煤层在区内东部遭受不同程度的剥蚀。⑸．第五段（T3w5）：该段出露于煤矿西北部支流沟谷边坡，其面积很小，呈长条状零星出露。该段地层遭受不同程度剥蚀，据地表地质调查及本次钻孔揭露，地层厚3.90～38.50m，平均厚19.48m。岩性下部为黑色油页岩，层位稳定，岩性坚硬，具垂直节理，裂隙被方解石、黄铁矿薄膜充填，易风化成薄片状，风化后颜色呈灰白色。夹数层厚0.15～0.20m的粘土岩和菱铁质泥岩；中部为灰黑色砂质泥岩、泥岩夹薄层灰色粉砂岩和细粒砂岩，具波状层理及小型交错层理；上部为分布稳定的巨厚层状灰绿、灰白色中粒砂岩，夹粉砂岩薄层。4．含煤性据钻孔揭露结合以往资料，瓦窑堡组地层厚度308.21m，含煤层（煤线）7层，煤层总厚度平均2.65m，含煤系数平均0.86%。煤矿区内具对比意义的煤层有6层，自上而下编号为5号上、5号、4号、3号、2号和1号。其中5号煤层为局部可采、3号煤层全区可采，为区内主要可采煤层。5号上、4号、2号和1号煤层厚度全部在0.17～0.55m之间，均为不可采煤层。各煤层的厚度、结构等基本特征详见表2-3-3。表2-3-3煤层情况统计表煤层编号5号上5号4号3号2号1号赋存层位T3w4上T3w4上T3w4中T3w3上T3w2T3w1中煤层厚度最小-最大点数（2）（5）（3）（9）平均0.400.620.330.77煤层间距最小-最大点数（2）（3）（3）平均16.6023.4227.83煤层结构夹矸层数000000-1顶板岩性泥岩泥岩泥岩泥岩砂质泥岩粉砂岩泥岩底板岩性粉砂岩粉砂岩、泥岩泥岩泥岩砂质泥岩岩性复杂稳定性不稳定稳定较稳定稳定不稳定不稳定可采性不可采局部可采不可采全矿可采不可采不可采5．可采煤层据本次钻孔揭露结合以往资料，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层局部可采、3#煤层全区可采，两煤层为区内主要可采煤层。可采煤层主要特征分述如下：⑴.5#煤层①．赋存层段：5#煤层赋存于瓦窑堡组第四段上部。②．特征及稳定性：5#煤层区内见煤点5个，煤层厚度0.35～1.05m，平均厚度0.62m，为局部可采薄煤层，可采区及厚度分布见图3-3-1。煤层不含夹矸，煤层结构简单。其顶板岩性为灰黑色泥岩，底板为黑色泥岩、粉砂岩。区内东部遭受不同程度的剥蚀，为煤层露头区，在露头区内东南部存在不可采区，可采区内剩余可采面积2.0771km2，5#煤层为局部可采的稳定薄煤层(据陕西省煤田地质局一三一地质队对陕西兴旺煤矿有限公司整合区地质详查报告储量表5#煤厚度平均1.0m)。③．底板标高：5#煤层底板标高在1077～1092m之间，由东向西倾伏，地层倾角1-3°。④．埋深：5#煤层埋深在220～3m之间，最大埋深位于东南部山包处，最小埋深位于湫陷沟内。⑵.3#煤层①．赋存层段：3#煤层位于瓦窑堡组第三段上部。②．间距：与上部5#煤层间距45.20m。③．特征及稳定性：3#煤层区内见煤点9个，煤层厚度0.70～0.80m，平均厚度0.77m，全区可采薄煤层，厚度分布见图3-3-1。煤层结构简单。其顶板岩性为泥岩，底板为泥岩。全区面积4.11km2，采空区面积0.7667km2，剩余可采面积3.3433km2，3#煤层为全区可采的稳定煤层。④．底板标高：3#煤层底板标高在1020～1035m之间，基本由东向西倾伏，伴有波状起伏。地层倾角1～3°。⑤．埋深：3#煤埋深255～54m之间，最大埋深位于东南部山包处，最小埋深位于湫陷沟之下。煤层的盖层为基岩，煤层埋深主要受地形的控制，在沟谷区浅，在梁峁区深。三．开采技术条件㈠．矿区水文地质矿区地处陕北黄土高原中部，属典型的黄土梁峁地景观，区内沟谷纵横，地形复杂，第四系松散沉积物广布，基岩沿沟谷出露。地下水的形成与分布受地质、地貌、构造及水文气象诸因素的综合控制。因该区地表坡降大，透水性差，大气降水主要形成地表径流流走，少量渗入补给地下水。区内地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙、裂隙潜水；基岩裂隙潜水及碎屑岩孔隙、裂隙承压水。厚层泥岩和粘土为主要隔水层。1.含（隔）水层特征⑴．第四系全新统冲、洪积层孔隙、裂隙潜水含水层（Q4al+pl）呈带状分布于秀延河、南河、羊马河等较大河流两岸一、二级阶地，岩性一般上为亚粘土、亚砂土，下为砂砾石层，其下为砂泥岩互层，风化裂隙较为发育，与上覆第四系松散层实为不同岩体的同一含水层。第四系松散层一般厚0～5m，基岩风化裂隙带厚30～50m。富水性中等的分布在秀延河一级阶地的子长县附近齐家湾至冯家屯一线之河道中，水位埋深7～17m，含水层为中细砂层及砂砾石层，厚1～5m，根据粮站水井抽水资料，降深0.9m，涌水量1.23l/s，单位涌水量1.37l/S.m。水化学类型HCO3.SO4—Na.Mg型水，矿化度0.45～0.9g/l。主要补给来源为大气降水和地表水。水量贫乏区分布于徐家洼—子长县稍柏子沟、石家老庄—县火电厂及徐家乡东部地段。水位埋深7～9m，含水层较薄，据钻孔及民井抽水试验资料，涌水量一般0.2～0.5l/s，最大涌水量0.637l/s。矿化度相对较高。水量极贫乏区分布于狭窄的沟谷之中，阶地延伸较短，宽度较窄，且多为基座式阶地，松散层多被疏干。⑵．第四系中上更新统离石组、马兰组孔隙裂隙潜水（Q2l+Q3m）广泛分布于矿区的梁峁地带，梁区厚，沟谷薄，岩性为粉砂质黄土，厚2～103m，富水性较差。水位埋深较浅，小于10m，靠近黄士梁峁区10～30m。单位涌水量0.065l/s•m，为弱富水区，水化学类型为HCO3·SO4—Na·Mg型水，矿化度0.26g/l。主要补给来源为大气降水，以面状渗出为主要排泄形式，泉流量0.014～0.610l/s，总流量2.268l/s。⑶．第三系上新统静乐组隔水层（N2j）出露于矿区的沟谷中，上覆于基岩之上，为紫红色、棕红色粘土，含钙质结核。厚0～100m，为上、下含水层的良好隔水层。⑷．侏罗系中统延安组裂隙含水岩组（J2y）分布于矿区西部，出露于沟谷一带，向东尖灭。岩性为细—中—粗粒砂岩，接受大气降水补给，富水性弱，据邻区贯屯井田《水文一队》施工的水1、水2孔抽水试验资料，划单位涌水量0.0013～0.00507l/s•m，渗透系数0.00248～0.00947m/d，水质多为HCO3·SO4—Na·Mg型水，矿化度低，为0.45～0.51g/l。接受大气降水及地表水下渗补给，在沟谷一带以侵蚀性泉的形式排出地表，泉流量0.01～1.00l/s，总流量7.886l/s。在有静乐组红土隔水层区呈现出承压性，据羊马河井田Y9孔抽水试验资料，单位涌水量0.000513l/s•m，渗透系数0.001487m/d，矿化度为0.482～0.684g/l。富水性弱，水质多为HCO3·SO4—Na·Mg和HCO3—Na·Mg·Ca型中硬淡水。⑸．三叠系上统瓦窑堡组裂隙承压含水岩组（T3w）出露于矿区东部沟谷中，西部被掩盖，岩性以细—中粒砂岩为主，厚>371.5m，富水性弱。据724部队水源普查施工的15、36、39、43号孔抽水试验资料，单位涌水量0.00035～0.01l/s•m，渗透系数0.0065～0.481m/d，矿化度为2.4～5.1g/l。水质多为HCO3—Na·Mg和Cl—Na型水。可分为上、中两个承压含水岩段：上段自5#煤底至瓦窑堡组顶面，厚度58.26～127.21m，平均87.38m，富水性弱。出露地表泉水流量0.039～0.454l/s，总流量2.565l/s。据羊马河井田Y11孔抽水试验资料，涌水量0.0274l/s•m，单位涌水量0.000443l/s•m，渗透系数0.0004387m/d，矿化度为0.480～2.979g/l，水质为Cl·HCO3—Na和HCO3·SO4—Mg·Na·Ca型水。中段自3#煤底至5#煤底，厚29.61～44.17m，平均36.60m，富水性弱。出露地表泉水流量0.039～0.454l/s，总流量2.565l/s。据羊马河井田Y11孔抽水试验资料，涌水量0.004l/s•m，单位涌水量0.0000764l/s•m，渗透系数0.0001176m/d，矿化度为5.83g/l，水质为Cl—Na型水。⑹．三叠系上统永坪组裂隙承压含水岩组（T3y）区内无出露。岩性为细—中粒砂岩，厚度大，埋藏深，富水性弱。据724部队水源普查施工的2号孔抽水试验资料，单位涌水量0.184l/sm，渗透系数0.456m/d，矿化度为9.56g/l。2.地下水的补给、径流、排泄条件及动态变化矿区地下水主要接受大气降水补给，各含水层因所处地貌单元不同各有差异。第四系冲、洪积层潜水主要沿沟谷分布，靠近地表水体，富水性较好，与大气降水和地表水关系密切，丰水期接受大气降水及河水渗入补给，枯水期反向补给河水。第四系离石组黄土层孔隙裂隙含水层大面积分布于梁峁地带，大气降水是唯一补给来源，地下水自分水岭处向沟谷方向迳流，以泉的形式渗出地表。第三系静乐组红土构成该含水层的隔水底板。侏罗系延安组裂隙含水岩组、三叠系瓦窑堡组裂隙承压含水岩组、三叠系永坪组裂隙承压含水岩组等基岩含水岩层在裸露区接受大气降水补给，总体从东向西缓缓迳流，水力坡度仅0.26/1000，受上覆泥岩、粉砂岩隔水层影响，形成承压水，其富水性弱，迳流速度缓慢，愈向深部矿化度愈高，可达5.83g/l，水质类型也由HCO3·SO4—Na·Mg型转化为Cl—Na型。矿区地表水主要有秀延河、南河和羊马河，平水期汇集了矿区的小溪流和泉水，水量较小，有时会断流，七、八月雨季时，降水量增大，河水水量聚增，呈明显的季节变化规律。总之，矿区大气降水补给地下水，地下水补给地表水；基岩构造裂隙在风化作用下扩大加深，为地下水提供赋存空间；浅层地下水补给条件好，水量较大，动态变化也大，降水补给滞后期约2个月；深层地下水补给条件差，水量小，动态变化不明显，地下水随埋深增大矿化度逐渐升高，反映出地下水交替速度十分缓慢，几乎到滞流状态。㈡．煤矿水文地质陕西兴旺煤矿有限公司位于子长矿区的中部，地貌单元属黄土沟壑区，梁窄沟密，植被稀少，水土流失十分严重。1.含（隔）水层（组）的划分及其水文地质特征煤矿内水文地质条件与矿区条件基本一致，根据地下水的埋藏条件、含水层的岩性、分布范围、富（透）水性，可将区内地下水分为第四系全新统冲、洪积层孔隙弱富水含水层、第四系中上更新统黄土孔隙极弱富水含水层、第三系上新统静乐组红土隔水层、三叠系上统瓦窑堡组上部裂隙承压含水岩组、三叠系上统瓦窑堡组中部裂隙承压含水岩组等五个含、隔水层（组），现分述如下：⑴．第四系全新统冲、洪积层孔隙弱富水含水层（Q4al+pl）为现代河床冲、洪积物。岩性主要由砾石、砂质粘土组成，砾石成份复杂，磨园度差，未胶结。出露于沟谷，该层呈带状及串珠状沿沟谷分布，厚度0～5.0m，因岩层空隙度大，导水性强，靠近地表水体，便于接受地表水体以及大气降水入渗补给，富水性中等，该层所处地势较低，未有泉水出露，地下水化学成份与河水相近，属HCO3-Na.Mg型中硬淡水。⑵．第四系中上更新统黄土孔隙极弱富水含水层（Q2l+3m）全煤矿广泛分布，为浅黄色，浅棕黄色含砂质粘土，夹钙质结核层，垂直节理发育，疏松、易垮落，受流水侵蚀切割构成黄土地区特有的地貌景观，厚度2～157.80m不等，一般梁区厚，沟谷薄。该层接受大气降水入渗补给，向沟谷方向迳流，以面状渗出为主要排泄形式，泉流量，水位标高1089.16～1170.80m，富水性弱。据邻区泉水水质化验资料，矿化度0.470g/L，为HCO3-Na.Mg型中硬淡水，水温9.5～24℃。⑶．第三系上新统静乐组红土，隔水层（N2j）分布广泛，出露沟谷中，岩性为棕红色粘土，含多层钙质结核，夹有透镜状砂砾石层，砾石多为泥砾、砂砾，磨园中等，最大砾径3.0cm，半固结状，厚0～91.50m，平均41.60m，粘土致密，持水性好，透水性弱，该层无泉水、水井分布，为上下含水层的良好隔水层。⑷．三叠系上统瓦窑堡组上部裂隙承压含水岩组（T3w4）该段自5号煤底板砂岩至瓦窑堡顶面，全煤矿分布，沟谷出露。岩性为厚层中粒砂岩及细粒砂岩，灰-灰黒色粉砂岩、砂质泥岩夹泥岩薄层，砂岩胶结类型为孔隙式，下部为全煤矿可采的5#煤层，厚度46.30～61.10m。该层裂隙不发育，富水性弱，据野外测绘调查泉流量，据邻区羊马河井田Y11抽水资料，涌水量0.0274L/s，单位涌水量0.00443L/s·m，渗透系数0.0004387m/d，水质化验结果，矿化度，属CI·HCO3-Na及HCO3·SO4-Mg·Na·Ca型，水温9-16.5℃。⑸．三叠系上统瓦窑堡组中部裂隙承压含水岩组（T3w3）自3#煤底至5#煤层底板砂岩，全煤矿分布，埋藏较深，煤矿内未出露。岩性为灰白-灰黒色中细粒砂岩，粉砂岩、泥岩及煤层，砂岩胶结类型为孔隙式，具水平及波状层理，厚度60.56～71.87m，该层裂隙稀疏，岩芯完整，采取率一般大于80%，富水性弱，因埋藏较深，无井泉出露。据邻区羊马河井田Y11抽水资料，涌水量0.004L/s，单位涌水量0.0000764L/s·m，渗透系数0.0001176m/d，水质化验结果，矿化度5.83g/L，属CI-Na型中等矿化水，水温15.5℃。2.地下水补给、迳流、排泄条件及动态变化井田地下水主要接受大气降水补给，因各含水层所处地貌单元不同而各有差异。第四系冲、洪积层潜水主要沿沟谷分布，靠近地表水体，富水性较好，与大气降水和地表水关系密切，丰水期接受大气降水及河水入渗补给，枯水期反向补给河水。第四系黄土孔隙潜水含水层大面积分布于梁峁带，大气降水是唯一补给来源，地下水自分水峰向沟谷方向迳流，以泉的形式渗出地表，第三系红土构成该含水层的隔水底板。基岩含水岩层在裸露区接受大气降水补给，总体由东向西缓慢迳流，水力坡度仅0.28/10000，因受上覆泥岩、粉砂岩隔水层影响，形成承压水，该层富水性弱，迳流速度缓慢，愈向深部矿化度愈高，可达5.83g/L，水质类型也由HCO3·SO4-Na·Mg型转化为CL-Na型。据长观资料大气降水补给地下水，地下水补给地表水，基岩构造裂隙在风化作用下扩大加深，为地下水提供一定的赋存空间。浅层地下水补给条件好，水量较大，动态变化也较大，降水补给滞后期约2个月；深层水补给条件差，水量小，动态变化不明显，地下水随深度增加矿化度逐渐升高，反映出地下水交替速度十分缓慢，几乎到滞流状态。3.水文地质勘探类型陕西兴旺煤矿有限公司位于子长东西缓倾斜的单斜构造内，未见较大断裂存在，构造简单，煤层直接充水含水层为瓦窑堡组中上段裂隙承压含水组，因裂隙不发育，迳流条件差，富水性弱（q＜0.01l／s·m）。因此陕西兴旺煤矿有限公司水文地质类型为以裂隙充水为主的水文地质条件简单型，即Ⅱ类Ⅰ型。㈢．工程地质1.岩（土）体工程地质分类及特征⑴．松散砂石层组分布于煤矿河谷地带，岩性主要为河流冲洪积砂砾土、沙土，厚度变化较大，空隙率高，承载力低，稳定性差。⑵．土层组包括马兰黄土、离石黄土和三趾马红土。黄土分布广，厚度大，一般厚30～76m，钻孔揭露厚度150余米。岩性一般以亚砂土、砂土、亚粘土为主。黄土中粉粒含量一般为60%左右，级配均一，碳酸岩含量高达6～8%。黄土在干燥情况下，强度较高，壁立性好；浸水时则易发生变形及崩解，抗剪强度大幅度降低。黄土孔隙度大，结构疏松，易被地表水流冲蚀而引起坍塌，浸水易失稳。红土较致密，可塑性强，承载力低，稳定性差。加之其上，下界面常有地下水活动，附近土体吸水膨胀，塑性增强，结构减弱，力学强度降低，成为软弱面，若分布在边坡地段，则更易发生变形。⑶．风化岩组风化岩组指基岩顶部0～20m深度范围内具有已风化特点的岩石。风化岩层内部由上到下风化程度逐渐减弱，强风化带原岩结构破坏，疏松破碎，孔隙率大，含水率增高，强度减小，多数岩石遇水短时间内全部崩解或沿裂隙离析，其干燥状态抗压强度52.6～56.8mPa，饱和抗压强度仅为3.8～10.4mPa，软化系数为0.07～0.16，充分表现了稳定性差的特点。岩石属劣质的软弱岩石，岩体完整性差。据有关资料，一些处于风化带中的结构致密的粉砂岩、细砂岩和钙质、硅质胶结砂岩的物理力学性质没有明显变化，仍有较好的工程地质特征。⑷．煤岩组据有关资料，5#煤层饱和抗压强度16.9Mpa，干燥状态抗压强度38.3Mpa，软化系数0.44。饱和抗拉强度0.9Mpa，干燥状态抗拉强度2.5Mpa。饱和抗剪断强度C=0.90Mpa，φ=3.54度；3#煤层饱和抗压强度6.7～9.2Mpa，干燥状态下抗压强度14.7～18.3Mpa，软化系数0.44～0.50。饱和抗拉强度1.2Mpa，干燥状态下抗拉强度2.9Mpa。饱和抗剪断强度C=1.97Mpa，φ=35.9。地层岩石力学性质见表3-5-1。⑸．砂岩、泥岩及互层岩组本岩组是煤系地层的主要岩组，它与煤层开采有直接关系，由粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩及薄煤层等组成。多出现于煤层顶底板。岩石含有较高的粘土矿物和有机质，以发育较多的水平层理、小型交错层理、节理裂隙和滑面等结构面为特点。干燥状态下单轴抗压强度为33.2～106.9Mpa，平均值为69.75Mpa，属半坚硬岩石。浸水或长时间暴露于空气中岩石多沿层理方向离析成薄片。饱和抗压强度0.9～61.7Mpa，平均值为15.28Mpa，软化系数平均值0.24，表现出稳定性较差的特点。RQD值平均为73.38%，说明岩石质量较好（III），岩体中等完整。表3-3-1测井解释子长矿区地层岩石力学性质汇总表地层岩性体积模量MPa最小—最大平均切变模量MPa最小—最大平均杨氏模量MPa最小—最大平均强度指数MPa最小—最大平均泥岩2.4—3.42.912.0—16.414.26.4—10.88.616.0—20.818.4砂质泥岩2.8—4.13.514.2—19.116.78.1—11.810.018.1—26.622.4粉砂岩3.6—5.14.416.6－―20.618.68.8—14.411.622.1—27.224.7细粒砂岩4.1—6.85.517.2—24.420.39.4—18.814.123.1—33.428.3中粒砂岩4.4—7.45.918.8—32.425.112.1—25.118.624.6—44.433.5粗粒砂岩9.1—13.210.234.2—39.436.824.8—31.228.045.2—51.648.35号煤0.31—0.740.516.41—9.828.120.90—2.141.526.80—10.848.823号煤0.29—0.440.378.24—9.088.660.96—1.181.078.64—9.569.10⑹．砂岩岩组本岩组以中粒砂岩和细粒砂岩为主，局部为粗粒砂岩，多形成煤层的基本顶或老底。原生结构面一般有平行层理，块状层理，大型板状交错层理，单层厚度大，构造结构面不太发育，主要为节理。干燥状态下抗压强度54.70～64.45Mpa，饱和抗压强度20.2～28.7Mpa，软化系数0.5左右，为抗水抗风化和抗冻性较好的岩石，工程地质性质较好。RQD值78.5～89.9%，岩石质量属中等至好，岩体质量中等。2.煤层顶底板稳定性初步评价⑴．煤层顶板稳定性5#煤层顶板多以泥岩为主，抗压强度一般为16.0～20.8Mpa，平均18.4Mpa。属较稳定型（Ⅱ）。3#煤层顶板多为泥岩，抗压强度一般为16.0～20.8Mpa，平均18.4Mpa。属较稳定（Ⅱ）。⑵．煤层底板稳定性5、3#煤层底板均以泥岩、粉砂质泥岩为主，抗压强度一般为16.0～20.8Mpa，平均18.4Mpa。属较稳定（Ⅱ）。⑶．勘查区工程地质类型煤矿地质构造较简单，地层岩性较单一，岩体结构多为厚层状，可采煤层顶、底板多属坚硬、半坚硬的层状岩类，稳定性较好。工程地质勘探类型为Ⅲ类Ⅰ型，即层状岩类简单型矿床。㈣．环境地质1.自然因素形成的环境地质问题⑴．水土流失本矿处于陕北黄土高原黄土梁峁沟壑区。黄土厚度大，土质较疏松，粉粒含量高，沟谷密集，地形破碎，植被稀少，降水集中，流水侵蚀强烈。水土流失强度，主要受地形、地表土质、降水强度、降雨方式及植被覆盖情况等储多因素影响。其危害形式主要表现为冲毁土地，割裂地形，破坏各种建筑设施等。⑵．滑坡滑坡在区内不甚发育。滑坡体一般为更新统马兰黄土、离石黄土，滑动面为黄土与上新统红土接触处及黄土节理发育部位，规模大小均有，常单个或集中发生，常在雨季沿黄土的柱状节理急剧发生，短促及猛烈，常摧毁建筑，破坏道路，堵塞河流，埋没村民窑洞、矿井、厂房，危害极大。对人民生命财产安全、基础设施安全构成了严重威胁。⑶．崩塌崩塌也是区内常见的环境地质问题。突发性强，多与滑坡相伴生，区内不甚发育，一般发生在沟谷中上游及其支沟中。黄土崩塌规模较小，但较普遍，常在雨季沿黄土的柱状节理发生，崩塌发生急剧，短促及猛烈，常摧毁建筑，破坏道路，堵塞河流，危害极大。⑷．不稳定斜坡本区为丘陵地区，沟谷发育。区内不甚发育，地形地貌复杂，自然条件差，沟壑密度5.9km/km2，生态环境脆弱，林地覆盖率5.85%。斜坡体前缘因自然或人为因素造成斜坡高陡前缘临空面较多。由于黄土区节理、裂隙发育，易于地表水下渗，黄土与水湿陷、崩解等原因，造成斜坡体黄土原有结构、稳定性遭到破坏，易形成不稳定斜坡。⑸．泥流泥流也是区内常见的环境地质问题。本区充分具备泥流发生所需的三个条件：a、地形地貌条件；b、水源条件；c、丰富的固体物源。泥流往往因暴雨诱发，来势迅猛，致灾力强。⑹．沙尘暴本区属大陆性气候，冬春两季干燥，且西北季风强烈，最大风速达12～23m/s。年沙尘暴日数近5天，浮尘日数8天，五级以上大风30天。尤其近几年来，沙尘暴日数与日俱增，常给农业、水利、交通以及矿井建设和人民生活造成困难。其次，沙尘天气中有几十种化学元素，大大增加了大气中固态污染物的浓度，大风使地面表层蒸发强烈，空气温度降低，沙土及尾矿粉尘遮天蔽日，对空气、水源造成严重污染。2.人为因素形成的环境地质问题⑴．水环境①地表水本区地表水主要为河水，据以往采样化验资料，地表河水中细菌总数（210～260个/ml）和大肠杆菌（1～2个/100ml）数均超标，不能饮用；而且，本区油井、小煤矿（井）密布，石油、煤炭对地表水已造成一定污染。②地下水经采样化验结果表明，地下水均符合饮用水标准。本区泉水均属淡水，矿化度较低，PH值一般在7～8之间。在该县环保局调查，未发现因地下水中微量元素的富集或缺乏而引起的地方病。确定调查区地下水质量为中等—良好。⑵．采煤引起的环境地质问题①地面塌陷煤层的大面积开采，将会引起顶板冒落带及导水裂隙带的形成，随之也将引起地面下沉和塌陷。本区煤炭开采至今，因煤层薄，且留有保安煤柱及矸石回填，虽采空区面积日趋增加，但采空区地面塌陷现象没有发生，但随着开采面积增大，埋深小于70m区域的地表可能出现裂隙和沉陷。②煤矸石及煤炭发电烟雾对土壤的污染采煤过程中所形成的大量煤矸石，其中含硫量为0.36%，并含有P、F、Cl、As、Ge、Ga、U、Th、V等有毒有害元素和放射性元素，会因雨水的淋滤作用对土壤和地下水造成一定的污染。3.矿区环境地质类型本区按《中国烈度区划图》基本烈度值为Ⅵ度，数百年来未发生较大的地震，区域稳定性好，采矿可产生局部地表变形，但对地质环境破坏不大，区内无重大的污染；煤和矸石化学成份基本稳定，无其它环境地质隐患，故本区地质环境类型应为Ⅱ类，即本区属地质环境中等区。㈤．开采条件1.瓦斯：区内XW-3号钻孔采集瓦斯样2个，分别为5号煤层1个，3号煤层1个。成分和含量的测试结果为可采煤层每克可燃物含量分别为0.18、0.58ml。自然瓦斯成分CH411.03%、16.05%；CO22.10%、2.42%；N286.87%、81.53%；H2、C2-C8成分均为零。据“瓦斯分带标准”，属二氧化碳－氮气或氮气－甲烷带。虽然区内瓦斯测定值较低，但瓦斯分布聚集，无规律性，如本矿西北部的南家咀煤矿，曾因瓦斯聚集，电火花引起瓦斯爆炸。鉴于该区老窑多，老窑积存瓦斯丰富，在未来生产中应认真对待。2.煤尘：根据陕西煤矿安全装备检测中心2008年7月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层火焰长度大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量大于90%，具有煤尘爆炸危险。陕西煤矿安全装备检测中心2008年8月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司3#煤层火焰长度大于5mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量大于15%，具有煤尘爆炸危险。未来矿井开采时应引起足够重视，作好防护措施。3.煤的自燃:根据2016年陕西煤矿安全装备检测中心的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅱ类，5#煤层属自燃煤；3#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅱ类，3#煤层属自燃煤。（陕西煤矿安全装备检测中心2008年7月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅱ类，5#煤层属自燃煤。陕西煤矿安全装备检测中心2008年8月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司3#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅲ类，3#煤层属不易自燃煤。）4.地温：以往钻孔简易测温资料表明，区内最大地温梯度≤3℃/100m，属地温正常区，孔内煤层部位温度一般≤18℃，对煤层开采无影响。以上资料表明，区内地温正常，故本区无地热灾害。5.矿井涌水量预测：在地质勘探过程中对未来矿井涌水量釆用了“产量比拟法”、“大井法”进行了预算，其结果为：产量比拟法全煤矿正常涌水量22.60m3/h、最大涌水量33.56m3/h，大井法全煤矿涌水量18.19m3/h。四．矿井井田开发情况㈠.井田开拓方式与建设情况1．概况：工业场地位于井田中部，地面处于湫陷沟中，场地标高+1130m，5#煤层埋深52m，下距3#煤45m。工业场地内原兴旺矿的主井(立井)做为风井，直通3#煤层。沟内自西向东依次建主、副斜井，分别（后视）以353°和344°的方位向南部煤层开掘。2．井田开拓方式为：综合开拓（两斜井一立井）主、副井口相距104m，布置于风井(原主立井)对面(沟谷以南)的山坡上，三个井口形成“不等边三角形”关系。主斜井倾角13.7°，长度486m；副井倾角17°，长335m；风井深110m。主斜井在距井口223m处以绕道进入5#煤层，其井底标高(+1022m)，即处在3#煤层以下16m位置；副斜井在距井口179m以甩车场进入5#煤层，以井底平车场进入3#煤层，其井底标高+1038m；回风立井分别在距井口60m和105m处与5#煤和3#煤回风平巷贯通，其井底标高+1030m。主、副斜井井筒见5#煤后，在5#煤层的煤仓上口沿煤层向西开掘5#煤层的西翼集中运输和集中回风巷，集中回风巷经5#煤总回风巷与回风立井沟通，在西翼集中运输巷南侧布置长壁采煤工作面。主斜井和3#煤斜巷联接，在3#煤层的煤仓上口沿煤层向东开掘3#煤层东翼集中运输巷。副斜井井筒到3#煤层后先沿煤层向东开掘3#煤层东翼集中回风巷，通过3#煤原有巷道作为3#煤总回风巷与回风立井沟通。在东翼集中运输巷南侧布置长壁采煤首采工作面。主、副井断面均为6.7㎡，采用锚喷支护；回风立井断面7.6m㎡，采用砌碹支护。㈡.井筒、井底车场及硐室1．主斜井：主斜井为新建井筒，为主提升井，担负着全矿井的煤炭运输任务，同时兼做矿井的进风、行人。井口标高为+1132.22m，方位角7º，井筒净断面积为6.7m2，倾角13.7º，斜长486m（到3#煤底板下16m位置），井底标高+1022m。圆弧拱形断面，净宽2.8m。井筒内铺设皮带输送机、供电电缆、通讯电缆、压风管、消尘水管等。自井口向下223m处穿5#煤层；在井筒287m处，垂直向上掘5#煤煤仓，煤仓深15m，直径3.0m；在418m处穿3#煤层，在486m处垂直向上掘3#煤煤仓，煤仓深16m，直径3.0m。2．副斜井：副斜井新建井筒，担负全矿提矸、下料等运输任务，同时兼做矿井的进风井，行人和安全出口。井口标高为+1135.21m，方位角16º，井筒净断面积为6.7m2，倾角17º，斜长335m，井底标高+1038m。圆弧拱形断面，净宽2.8m，井筒内铺设22kg/m轨道，矿车提升。井筒内敷设供、排水管等。在距井口179m处的井筒西侧向5#煤层作甩车场，在335m处（井底），向南做平车场，作为下料、提矸和行人用。3．风井：风井利用原主立井，井口标高+1130.24m，倾角90º，深110m；在距井口60m处与5#煤层贯通，形成5#煤层的回风系统；在距井口105m处与3#煤层回风平巷（原有巷道）连接，形成3#煤层的回风系统；主要用于回风。㈢.采区布置矿井开采的5#、3#煤层，层间距45m，每层煤中分别布置巷道，单独开采。主要巷道分别与三个井筒连接，形成运煤、进风、回风、出矸和下料等系统。矿井所开采的煤层为近水平煤层，5#煤在3#煤之上45m，在井田的西北部的3#煤已基本采完，3#煤层厚度0.7m，按塌陷原理计算，陷落带高度7.5m，裂隙带高度为18m，况且原小矿开采为前进短壁式开采，回采过程中矸石充填至采空区，顶板不完全塌陷，加之开采年限已较长久，顶部岩层已基本稳定，5#煤层在其上布置巷道和工作面是安全的。矿井工作面布置为5#煤层一个工作面，3#煤层一个工作面，实现年产30万吨的设计生产能力。5#煤的开采，向西开掘5#煤西运输和回风巷，运输巷与主井5#煤煤仓上口相接。回风巷分别与副井、风井接通。在西运输巷584m和5104回采工作面临近（保护煤柱15m）684m处向南掘5106工作面运输巷和回风巷，掘至5#煤井田南边界，两巷贯通形成5106采煤工作面。作为5104工作面接续工作面。3#煤的开采，在3#煤煤仓上口向东掘3#煤运输大巷并与之相距25m平行掘回风大巷。在距3#煤仓545m和425m处向南掘3105工作面运输巷回风巷，在井田南部边界贯通形成3105工作面，作为3107回采工作面的接续工作面。全矿井安排四个掘进工作面以确保生产接续。㈣.采煤方法1．采煤方法矿井开采技术条件较好，赋存稳定，倾角平缓，顶、底板稳定，具有良好的机械化开采条件。但由于煤层较薄且坚硬（f系数均为1.8），井田内油井较多，矿区技术力量有限，综采难于发挥作用；炮采安全性差，工人劳动强度又大；综合分析各种因素，本设计选择高档普采长壁采煤法。2．工作面装备方案根据矿井设计生产能力，实行“一个采区一个回采工作面、二个掘进工作面”装备方案。本设计为在5#煤西采区布置一个长壁高档普采工作面，在3#煤东采区布置一个长壁高档普采工作面。5#煤、3#煤工作面配备煤机、刮板运输各一台，采用单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板。工作面运输巷，铺设转载机、皮带、水管和电缆等。运输巷对头的联络巷内安设移变和泵站；工作面回风巷，铺设轨道，以矿车运输物料及掘进矸石。3．工作面参数的确定⑴．工作面采高根据2008年1月陕西煤田地质局一三一地质队提供的资料：5#煤层和3#煤层平均可采厚度分别为0.62m和0.77m，井田西部5#煤层较厚（达1.0m以上）。故设计确定5#煤层的采煤工作面布置在井田中西部、3#煤层的回采工作面布置在井田东部（后期跳至西部，与上层煤错开），各煤层采高分别为1.0m和0.70m。⑵．工作面长度设计3#煤采煤工作面长度为100m，5#煤工作面长度为100m。4．采煤工作面主要设备选型根据煤层赋存状况，综合考虑煤层厚度，煤的硬度，进刀深度，顶梁长度等因素，选用ZB2XJB-100薄煤层电牵引采煤机。SGB-420/30型刮板输送机，SSJ-800/40胶带运输机，XRB2B-80/200型乳化液泵站，调度绞车、注液枪、小水泵等设备。供电由一台KSGZY-400/10供给。控制由BKD开关及QJC组合开关完成。㈤.主要运输方式及运输系统1．运输方式根据矿井开采方案，3#煤与5#煤首采工作面采用长壁高档机械化采煤工艺，采用ZB2XJB-240型薄煤层采煤机落煤，采煤机下铺设SGB-630/150c型可弯曲刮板输送机。工作面采出的煤炭经运输巷一部SGB-420/30型可弯曲刮板输送机，转载至巷SSJ800/90型胶带输送机，再转运到集中运输巷皮带，装入主斜井煤仓，经煤仓下主斜井皮带，运至地面煤场。2．运输系统：回采工作面→运输巷→3#、5#煤集中运输巷→3#、5#煤煤仓→主斜井→地面储煤场。3．主要运输设备：选用STJ800/2×40型固定带式输送机。㈥．辅助运输方式及设备1．提升设备及安全装备：副斜井安装二米提升绞车承担矿井辅助运输，井筒内安装了防跑车装置。2．运输设备：JD-11.4型调度绞车及矿用防爆柴油机钢轮普轨机车,MG1.1-6A型1t固定式矿车，FDZ-1型1t翻罐笼。3．辅助运输主要依靠轨道运输：主运输线路铺设22Kg/m轨道，其它线路铺设18kg/m轨道，轨距600mm，1t矿车装、运；地面、井下11.4KW调度绞车及矿用防爆柴油机钢轮普轨机车；副斜井采用绞车提升；4．矸石运输线路：掘进工作面→回风巷→副井车场→副斜井→地面→翻罐笼；5．材料、设备和配件运输线路：地面库房→副斜井→副井车场→回风巷→工作面回风巷→回采工作面。㈦.矿井通风设计与建设情况1.概况本矿井瓦斯资料来源于省煤炭局2016年度瓦斯等级鉴定的批复，陕西兴旺煤矿有限公司和坝滩煤矿相对瓦斯涌出量分别为1.8m3/t和1.01m3/t；绝对涌出量分别为0.19m3/min和0.064m3/min，属低瓦斯矿井；所开采的两层煤煤尘均具有爆炸性危险；煤层无自然发火倾向。2.矿井通风⑴．通风方式、方法采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风方法。主、副斜井进风，回风立井回风。⑵．通风设备①．通风设计参数：矿井通风风量36.2m3/s；矿井通风负压：容易时期为445.55Pa，困难时期为609.03Pa②．风机选型：2013年12月更换了两套FBCZ-6-No17A型防爆对旋轴流风机（更换），一套工作，一套备用。电动机型号:YBF2315s-6，电机功率：75kw×2㈧．矿井防治水设施与压风系统建设情况1．探放水设备为防止巷道掘进作业时发生透水事故，掘进过程中坚持“有疑必探，先探后掘”，配备TXU-75A型探水钻机。2．主要水泵型号选择及台数矿井涌水汇集于井底水仓内，经由主排水泵房的水泵和敷设于管子道及副斜井内的排水管及地面管路排至地面净化水池。主排水设备选用三台D25-30×10型单吸多级离心泵，每台水泵配隔爆电动机一台，矿井正常涌水时，水泵一台工作，一台备用，一台检修；最大涌水量时，两台同时工作。3．压风系统及设备矿井地面设压风机房，安装三台20立方螺杆空气压缩机，一台使用，一台备用，一台检修。采用四寸无缝钢管敷设至各主要巷道，再由二寸钢管输送至各施工地点。㈨．矿井供电系统建设情况1．电源与负荷⑴．矿井电源设地面变电所一座。供电电源采用双回路，分别引自羊马河110kv变电站的10kv母线和子长县城关35kv变电站10kv母线，架空线采用LGJ-95型铝绞线，长度5km。变电所内设高压配电装置、高压电容补偿、低压开关等。两回路高压入井电缆沿主斜井敷设，电缆型号为MYJV22-10kv-3×95铠装电缆，长度2×600m。低压电源由地面变电所直接供给。⑵．矿井电力负荷矿井设备总装机容量：2800kw矿井设备工作容量：2004kw2．地面供配电⑴．变电所设两台S9-800/10变压器，一备一用，为地面所有负荷提供380V电源。主斜井皮带运输机所配电机功率为2×55kw，配电电源双回路由地面变电所直接引来，电源电压为380v，供电电缆为YJV-1kv，3×35+1×16，机房设低压开关柜及皮带机配套电控装置,起动装置采用变频软起动装置。⑵．副井提升绞车的电动机功率为185kw，配电电源双回路由地面变电所直接引来，电源电压为380v，供电电缆为MYJV-1kv，3×70+1×25，机房设低压开关柜及绞车配套电控及变频调速装置。⑶．通风机配电矿井地面安装有FBCZ-6-No16A、380v、55kw通风机两台，一台使用，一台备用。两回路配电电源由地面变电所直接引来，电源电缆为MYJV-1kv3×35+1×16，机房设低压开关柜配套电控系统。⑷．地面其它负荷配电地面生产、办公等其它负荷分别由地面变电所低压配电系统直接馈出。3．井下供配电⑴．井下供电井下变电所双回路电源由地面变电所引入，电缆为MYJV22-10kv-3×95，长度2×500m；中央变电所内设BGP47-10型高压防爆开关供两台KBSG-500/10主变、矿用干式变压器。主变、矿用隔爆真空馈电开关向机采工作面、掘进工作面供电，电缆采用UGSP-10、3×50-900m、UGSP-10、3×35-500m。矿用隔爆真空馈电开关给主排水泵、巷皮带、集中巷皮带等设备供电。⑵．井下配电①.井下变电所配电井下变电所设在井底车场附近。配电设备由高压防爆开关、矿用隔爆真空馈电开关和照明综保等组成。供电电压采用660v。②.采掘机械配电采区选用移动变电站、矿用隔爆型真空馈电开关及矿用隔爆型真空磁力起动器和采掘设备配套的电控设备一起，构成采掘设备配电系统。在掘进工作面局部通风机和配电总开关之间设有FDWB-6型风电瓦斯闭馈装置。③.井下主排水主排水泵与井下变电所设在一起，选用矿用隔爆型真空馈电开关、矿用隔爆型真空磁力起动器与排水设备配套的电控，构成排水配电系统。㈩．监测监控、人员定位与通讯系统1．安全监控及人员定位：⑴.概况根据《煤矿安全规程》第158条的规定，以及国务院安委会《关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见》（安委办[2006]21号）、《煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（编号AQ1029-2007）》，《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006），设计选用合适的煤矿安全生产监控系统。⑵.监测监控及人员定位系统KJ110N型矿井安全生产监控系统及人员定位系统已按设计安装完成。2．通讯系统：矿井行政电话纳入市话公网，选用120门CDS-DH数字程控交换机一台，交换机的外线接口连接子长县程控电话通信网。地面各办公室和生产车间安装普通电话机。生产调度电话交换机连接KT47型安全耦合器和矿用通信电缆，经主斜井进入井下通信网。井下采煤工作面，掘进工作面，井底车场及配电室等安装高性能防爆本安电话机。在噪声较大的环境中，安装TKH8B型抗噪声本安电话机。五．危险源与危险分析㈠.重大危险源辩识1.矿井瓦斯积聚或爆炸危险有害因素识别与评估瓦斯是煤矿五大灾害之一，高浓度的瓦斯可以使人窒息，一定浓度下也可发生燃烧和爆炸。在煤矿生产过程中，首先应该采取措施和防止瓦斯积聚超限。当发生瓦斯积聚时，如不及时进行处理，对安全生产埋下隐患。如果在排放瓦斯时不按规定进行，采用“一风吹”的方法，一方面可能造成巷道风流瓦斯浓度超限，影响生产；另一方面，排放浓度可能达到爆炸界限，遇到火源，就会引起瓦斯爆炸。排放后，在恢复供电时，如不检查瓦期浓度，随意供电，同样会造成瓦斯事故。可造成重大人员伤亡、甚至矿井毁坏的严重后果。另据地质报告中所述，区内XW-3号钻孔采集瓦斯样2个，分别为5号煤层1个，3号煤层1个。成分和含量的测试结果为可采煤层每克可燃物含量分别为0.18、0.58ml。自然瓦斯成分CH411.03%、16.05%；CO22.10%、2.42%；N286.87%、81.53%；H2、C2-C8成分均为零。据“瓦斯分带标准”，属二氧化碳－氮气或氮气－甲烷带。虽然区内瓦斯测定值较低，但瓦斯分布聚集，无规律性，如本矿西北部的南家咀煤矿，曾因瓦斯聚集，电火花引起瓦斯爆炸。鉴于该区老窑多，老窑积存瓦斯丰富，在未来生产中应认真对待。由于管理疏忽或以下情形存在重大危险：⑴.回采工作面装药放炮时，强制顶板放顶时，炮眼过深，一旦出现瞎炮或当采空区瓦斯浓度达到爆炸浓度，如果放炮时产生的放炮火焰点燃涌出的瓦斯，将可能造成瓦斯事故。⑵.煤矿生产过程中煤层瓦斯会不断涌向工作面，如果不及时检查和检测瓦斯，就无法掌握瓦斯变化的情况，如发生瓦斯超限，瓦检员空班漏检，不按规定检查瓦斯，矿井装备的瓦斯监测系统不及时维护、调校，就不能发挥作用，这些都可能造成瓦斯事故。⑶.停风或风量不足，主要通风机或局部通风机因设备故障、供电故障、停电、停风、风流短路，导致采掘工作面无风或风量不足，造成瓦斯超限，瓦斯浓度达到爆炸极限，在一定条件下发生爆炸，将造成重大人员伤亡、矿井毁坏的严重后果。⑷.矿井井下各种通风设施必须严格质量和日常管理，否则将影响通风系统的稳定性和可靠性。各个工作地点不能进行风量调节，将不能有效利用风量。⑸.矿井生产巷道布局及通风设施管理必须严格，应杜绝串联通风，否则将出现系统中风流方向不稳定，致使矿井通风系统不能稳定可靠运行。2.煤矿粉尘危险有害因素识别与评估根据陕西煤矿安全装备检测中心2008年7月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层火焰长度大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量大于90%，具有煤尘爆炸危险。陕西煤矿安全装备检测中心2008年8月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司3#煤层火焰长度大于5mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量大于15%，具有煤尘爆炸危险。在煤矿生产过程中会产生粒径不等的粉尘，井下作业人员长期吸入会造成职业病——矽肺病，严重威胁职工生命身体健康。矿井开采时应作好防护措施。3.煤炭自燃危险有害因素识别与评估根据陕西煤矿安全装备检测中心2008年7月的检验报告，陕西兴旺煤矿有限公司5#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅱ类，5#煤层属自燃煤。陕西煤矿安全装备检测中心2008年8月的检验报告，3#煤层，按煤的自燃趋势等级分类，为Ⅲ类，3#煤层属不易自燃煤。煤层自燃发火原因可能是：煤的变质程度、回采工作面老塘浮煤较多，应引起重视。由于采煤工作面缺少现场管理，采空区丢煤较多、巷道局部冒顶处理不好或采空区封闭不及时或不严，连续适量供氧，为煤炭自燃创造了条件。所以煤炭自燃是我矿重大危险源之一。4．井下爆破有害因素识别与评估要杜绝瓦斯爆炸或顶板事故，都与爆破工作的好坏有直接关系。如果使用不符合煤矿安全规程的火药电雷管等爆破材料，爆破后，一旦产生爆燃，爆炸火焰将点燃高浓度瓦斯和煤尘；回采工作面爆破作业时，一旦出现瞎炮或当采空区瓦斯浓度达到爆炸浓度，如果放炮时产生的放炮火焰点燃涌出的瓦斯，将可能造成瓦斯事故；使用不符合煤矿安全规程规定的炸药、导爆索在含瓦斯煤层中爆破作业，爆破产生的火焰、爆破不执行“一炮三检”制度等都可能点燃和引起瓦斯燃烧或爆炸；不按规定连线、爆破或不按规程规定处理瞎炮，将会导致瓦斯事故或人身事故；井下炸药、雷管储存量超过规程规定，一旦发生事故将会导致事故源总能量增大，扩大事故波及范围。矿井一通三防主要危险有害因素识别评估情况见下表矿井一通三防主要危险有害因素识别表项目序号作业活动及地点危险有害因素可能造成的伤害和损失矿井通风1矿井主要通风机故障停风会造成系统破坏人员伤亡2掘进工作面局部通风机故障停风有可能造成较轻伤害和损失3井下巷道风门同时敞开不关同上4采掘工作面风量不足会造成人员伤亡系统破坏5通风系统风流短路有可能造成较轻伤害和损坏6掘进工作面风筒脱节同上7采掘工作面气温湿度超限同上8采掘工作面停风区作业同上9采掘工作面串联风突出或超限时波及面大10相邻矿井采空区巷道贯通煤炭自燃、通风紊乱11调整通风系统未调整或不及时调整有可能造成通风系统紊乱；瓦斯超限引起爆炸12井下巷道、风门不连锁单道风门、斜巷设风门风门撞坏风流短路、紊乱，采掘工作面风量不足13永久密闭永久密闭不符合要求，质量差，漏风容易漏风，引发自燃14风桥质量不符合要求容易漏风15风窗调节风节不符合要求，不能调节风量容易漏风起不到调节作用16测风站不按规定建立不了解井下风量，风压情况17采区上下山下山工程未完掘进回采巷道和回采采区上下山工程未完进行回采，通风系统不完整防治瓦斯1采掘工作面瓦斯超限作业会造成灾难性事故，必须立即排除2矿井瓦斯瓦斯局部聚积超限、瓦斯爆炸影响生产、矿毁人亡3井下巷道违章排放瓦斯同上4井下工作地点空班漏检有可能造成较轻伤害和破坏5井下巷道盲巷未封闭或无栅栏同上6工作面缺瓦斯传感器或故障同上7井下巷道违章贯通巷道同上8采掘工作面及其它巷道内积聚的瓦斯浓度体积达2%，大于0.5m3不处理可能引起瓦斯爆炸9采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到1.5%时不处理同上10电力设备瓦斯超限送电不检查瓦斯同上11临时停工地点停风不切断电源不设警标瓦斯浓度达到3%以上时不排放有可能引起瓦斯爆炸，误人入窒息12排放瓦斯“一风吹”容易引起其它风流中瓦斯超限，可能造成瓦斯爆炸13排放现场没制订排放措施无专人现场指挥同上防治粉尘1井下煤尘煤尘超标影响井下人员身体健康2井下大巷和工作面缺防尘洒水管理同上3工作面洒水喷雾设施缺陷同上4工作面放炮不用水炮泥同上5工作面干打眼同上6采掘机械内外喷雾装置缺陷同上7工作面、主要巷道隔爆设施缺陷同上8井下巷道沉积煤尘超限同上9工作面粉尘煤尘超限同上防灭火1煤炭自燃一氧化碳伤害人员，煤炭资源浪费2采空区丢浮煤多有可能造成较轻伤害和损坏3采空区密闭漏风同上4采空区一氧化碳超限同上5巷道中高冒顶未充填同上6采空区封闭不及时同上7井下巷道灌浆系统缺陷同上8煤巷高冒区不及时处理同上9采面上隅角一氧化碳超限可能引起人员中毒窒息使人伤亡爆破管理1爆破作业不执行一炮三检会造成人员伤亡，系统破坏2爆破作业明火放炮同上3爆破作业放糊炮同上4爆破作业拒炮残炮处理不当有可能造成较轻伤害和损坏5爆破作业躲避硐有缺陷同上6爆破作业安全距离不够同上7爆破材料储存火药雷管混合存放同上8爆破材料运输火药雷管混装动同上9采掘工作面一次半装药分次放炮同上瓦斯检查与监测1检查制度无检查制度，空班，漏检不能了解瓦斯情况容易造成事故2佩戴便携瓦检仪不按规定佩戴同上3检查次数不按规定次数检查同上4瓦斯检查不执行三对照同上5签阅日报不签阅日报同上6监测系统不按规定装备监测系统同上7超限断电若起不到断电功能瓦斯超限不能断电引起瓦斯超限爆炸8使用、维护使用、维护不好不能了解瓦斯情况9井下采掘面缺探头同上5．井上供电危险有害因素分析过电压和消防隐患。由于气候变化，雷雨时节常因雷击产生过电压、放电产生火花将设备和电缆击穿、甚至短路。放电产生的火花或短路的火源将易燃物（电缆、控制线、残留少量的油、油污等）点燃，引发火灾，导致全所停电，矿井停风、停产。6．井下供电危险有害因素分析⑴．造成井下电气火花事故危险有害因素分析①．井下电气设备使用没有“煤安标志”的设备，在运行中产生的电气火花可能造成点燃瓦斯造成火灾或瓦斯爆炸事故。②．井下使用的电气设备由于安装、维修不当，造成失爆（如防爆密封不严、防爆面间隙大等），当设备触点在断合时，或其它原因所产生的电气火花就可能造成点燃瓦斯造成火灾或瓦斯爆炸事故。③．井下带电电缆由于外力原因破损、拉脱、电缆绝缘下降造成短路，接地会产生电气火花，有可能造烦恼点燃瓦斯，造成火灾或瓦斯爆炸事故。④．电气设备保护失灵，当出现过流、短路、接地等电气事故需其动作时拒动，使设备、电缆超载、过热引起电气火花，有可能点燃瓦斯，造成火灾或瓦斯爆炸事故。⑵．造成井下人身触电事故危险有害因素分析①．电工工作所使用的绝缘手套、胶鞋、验电笔等用具破损、绝缘值降低，验电笔指示不正确，均有可能造成人员触电事故。②．闭锁装置不全、失效、警示标志不清，人员误入可能造成人员触电事故。③．设备电气保护装置失效，设备电缆过流、过热仍不掉闸断电，使其绝缘下降或破损，可能引起人员触电事故。④．接地保护失灵，设备外壳、电缆外皮漏电时可能造成人员触电事故。⑶．造成井下大面积停电事故危险有害因素分析①．井下电气设备、电缆当发生短路事故时，电气保护装置拒动或动作不灵敏，造成越级跳闸，引起井下大面积停电。②．井下供电独立运行的双回路、违章联络运行，当一段母线供电系统发生短路事故，引起另一段线线供电系统同时掉闸，双回路供电停电，造成大面积同时停电。7．主提升设备的危险有害因素的分析与评估⑴.造成断绳事故的危险有害因素分析①.使用中的钢丝绳由于受井筒淋水、腐蚀、疲劳等影响，使钢丝绳断绳、磨损、锈蚀超过规定；或在特殊情况下钢丝绳打弯、挤压、撞击变形和猛烈拉力伸长而不能及时更换，有可能造成断绳事故。②.过卷、过速、限速、松绳保护装置不灵后也可能造成断绳事故。⑵.跑车事故的危险有害因素分析①.制动力矩不符合规定，制动闸的空动时间、制动闸闸间隙都大于规定值，使之不能可靠的制动。②.盘形闸碟簧因长期工作疲劳变形失效，闸瓦磨损严重。使闸瓦与制动盘的接触面积小于规定值，使贴闸压力降低，造成不能可靠的制动。③.液压站系统油质过滤不良，杂物多，使回油管堵塞或造成回油不畅、伐组拒动等因素，造成不能可靠的制动。④.防止过卷、防止过速、限速、深度批示器失效、闸瓦、限速等保护装置失效，都有可能造成跑车事故。⑤.超载运行、提升困难、制动失灵，也可能造成跑车事故。8.轨道运输危险有害因素分析⑴．轨道斜巷虽安装跑车防护装置和防跑车装置或两种装置不完好，当跑车时将造成更严重的后果。检查发现副斜井轨道运输“一坡三挡”跑车防护装置不能正常使用，当跑车时将造成严重的后果。⑵．使用中的钢丝绳断丝、磨损、锈蚀超过规定又不能及时更换，提升的连接装置插销不闭锁，不使用保险绳，钩头、连接环、插销的安全系数不符合规定等，都有可能造成跑车事故。⑶．提升绞车的各种保护失效，有可能造成带绳跑车事故。⑷．轨道及道岔铺设质量不合格，可能造成矿车掉道，撞毁巷道设施，人员伤亡。9．矿井防治水有害因素的分析与评估矿井在下列情况下，可能引发矿井水灾危害：⑴．矿井所在地区为子长矿区中部，地表黄土层裂隙纵向解理发育，导水性好，区域降水多集中在七、八、九月份，虽年降雨量不足500mm，但短时间降水集中，且雨量较大，易给煤矿井上下造成灾害。⑵．地面防治水措施不当，或因对防治水设施管理不善，造成洪水由井筒或塌陷裂缝灌入井下。⑶．矿井井田内和周边存在的采空区可能有积水和有害气体，如果在未查明水文地质、未做好水害分析预报的情况下盲目采掘，没有严格执行有疑必探（现执行有掘必探），先探后掘的探放水原则，或者探放水措施不力而盲目施工，有可能发生采空区积水涌出和有害气体突出。⑷．井下防排水设施或设备失修，水仓不按时清挖，会造成突水时因防排水设施或设备失效而影响抢险、扩大灾害。10．矿井火灾有害因素的分析与评估根据煤层鉴定资料，该矿煤炭为不易自燃，但，煤炭仍存在自燃的因素；若违章爆破、电流短路、机械摩擦等产生明火及油料、棉纱、废木料等易燃物违反规定使用、存放，可导致外因火灾。因此我矿发生外因火灾的因素存在。矿井外因火灾的发生，绝大多数是由于违反规章制度，工作不慎，工作方法不当引起的。主要因素如下：⑴．电火花引起火灾：如电气设备防爆性不良，保护装置失灵等出现火花或电缆短路着火。⑵．明火引起火灾：如在井下抽烟