矿安全专篇说明书范本

前前 言言 峰峰集团有限公司牛儿庄矿位于河北省邯郸市峰峰矿区东北部， 其井田中央的主井中心地理座标为东经 1141402“，北纬 36 3038“。一对竖井处于井田中部，其主副井座标分别为：主井： x=42286.072, y=20867.489, z=205.991；副井：x=42348.517, y=20885.924, z=206.491。井田东部由北向南以 F18、BF7、F22 三条断层为界，与小屯矿、羊渠河矿为邻；西部以 F4 断层为界；南 部以技术边界与五矿相邻，北部以 F4、F9 断层和技术边界与薛村矿 为邻。 该矿始建于 1957 年，原由北京煤矿设计院初步设计，1959 年 9 月由唐山煤矿设计院修改设计，为年产 60 万吨的中型矿井。1960 年 6 月简易投入生产，为峰峰矿务局五矿领导下的牛儿庄矿坑口， 1961 年 8 月与五矿分开，独立建矿为牛儿庄矿。矿井自投产到 1965 年达到生产能力，1980 年核定生产能力为 80 万吨/年，1991 年核定 生产能力为 70 万吨/年。由于受矿井生产地区集中和地质构造复杂 影响，开采难度大，1997 年核定生产能力为 65 万吨/年。 该矿采用立井中央并列多水平主要石门开拓方式，井田中部设 有主、副井、运送长材料斜井和东风井，井田西部中段设有北风井。 该矿共有三个水平，位于井田中部的副井地面标高205.991m，一 水平标高40m, 二水平标高200m，三水平标高400m。一、二水 平采用立井开拓，三水平采用暗斜井延深方式。矿井共分为十一个 盘区，一水平和二水平分别于 83 年和 97 年结束开采。目前生产地 区都集中在三水平的九、十盘区。 牛儿庄矿为一开采四十多年的衰老矿井,储量枯竭，延缓矿井衰 老是当务之急，目前煤炭的储量集中在工广保护煤柱。其中；东风 井煤柱可采出煤量 168 万吨，2煤 131.9 万吨，4煤 36.1 万吨。 由于该矿现有的东风井主要风机安装在工业广场内，开采工业 广场煤炭资源，必须停运东风井通风机，风井报废，需要重新布置 回风井进行矿井通风，安装新购通风机，对整个矿井通风系统进行 改造。所以，于 2005 年开始对通风系统进行改造。 通风系统改造利用目前工业广场的运送长材料斜井，经扩掘后 作为矿井的回风斜井。利用地面工业广场西南部的设备库安装二台 BD(K)-10-No31 型对旋通风机，新掘风道和安全出口通道。 根据国家有关规定，受矿方委托，特编制本通风系统改造安 全专篇 。 一、设计依据一、设计依据 1.牛儿庄井田普查地质报告 ； 2. 牛薛井田精查地质报告 ； 3. 牛儿庄矿深部补充勘探精查地质报告 ； 4.峰峰集团有限公司牛儿庄矿通风系统改造初步设计 ； 5.该矿提供的有关图纸及文字材料； 6.设计委托书。 二、设计指导思想二、设计指导思想 1.认真贯彻执行党和国家安全生产方针和有关矿山安全法规的 具体规定，严格按照煤矿安全规程 、 煤炭工业矿井设计规范 等有关技术规程、规范从严精心设计，以保证安全生产，保护国家 资源和人民生命财产不受损失。 2.尽可能采用先进、科学的煤矿安全仪器和装置，提高安全装 备,坚持“安全第一，预防为主”的原则,防患于未然。 3.结合该矿的具体情况，突出重点不忽视一般。着重强调最有 可能发生的安全生产事故的预防和安全措施,特别是通风安全方面的 措施,防止事故的发生。 三、设计的主要特点及安全评价三、设计的主要特点及安全评价 本设计的主要特点是针对生产中的各个环节特别是通风系统及 可能发生的自然灾害，采取相应的安全技术保护和防范措施。所采 取的保护和防范措施要求既先进可靠，又切合生产及地质条件实际， 同时还要求反应灵敏，一旦事故发生，使其能够控制在最小的范围 内。因此，设计提出了防水、防火、防尘、防止瓦斯爆炸、预防顶 板事故等安全技术措施，并对通风系统进行了安全设计。 设计对提升、运输、排水及供配电系统、地面主要建筑物、井 田边界、采区边界、断层等安全煤柱的留设进行了校核及设计，不 得在安全煤柱内开采。 矿井按上级主管部门批准的“安全专篇”进行实施后，防灾抗 灾能力将大大提高，能够杜绝瓦斯、煤尘爆炸及水灾淹井等重大恶 性事故，使煤层开采的安全系数有可靠的保障，产生良好的经济和 社会效益。 四、待解决的主要问题四、待解决的主要问题 根据有关资料，本井田已基本查明了地质构造、煤层赋存情况， 煤层顶底板岩性、煤质、开采技术条件及水文地质条件。其成果基 本满足设计需要。但以下问题有待解决： 1、矿井应仔细对周边小煤窑的开采范围进行调查，必须制定有 针对性的安全措施，防止老空突水和有毒有害气体向本矿巷道扩散。 并随时注意被取缔关停的小煤窑的情况，防治死灰复燃。 2、通风系统改造后，矿井生产所需长材料需从副井运送，增加 了回长材料的运输难度，应合理调配，及时调度，处理好运输问题。 3、 现大部分生产地区布置在十盘区、九盘区剩余阶段，生产 地区集中导致采掘相互干扰，先采后掘现象相当严重，加之九、十 盘区地质构造复杂，掘进施工困难，要合理安排矿井生产地区。 4、本矿井在办矿过程中，应严格执行环境影响报告书（表）的 审批制度，依靠科学技术进步推行清洁生产，因地制宜地考虑对井 下排水、工业废水和生活污水的排放及复用，对煤矸石进行综合利 用如矸石发电、烧制矸石砖等。发展洁净煤技术，保护矿区生态环 境。 五、编制内容依据的各项法规等五、编制内容依据的各项法规等 1.煤矿安全监察条例 、 煤矿建设工程安全设施设计审查与 竣工验收暂行办法(煤安监政法字2001第 14 号文)； 2.煤矿(井工、露天)初步设计安全专篇编制内容(煤安监监 一字2002第 65 号)； 3.煤矿安全规程(2004 年版)； 4.煤炭工业矿井设计规范 ； 5.矿井防灭火规范 ； 6.矿井通风安全装备标准 ； 7.矿井通风安全监测装置使用管理规定 ； 8.煤矿救护规程 ； 9.矿井水文地质规程 ； 10.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 ； 11.矿山电力设计规范 ； 12.中华人民共和国煤炭法 ； 13.矿山安全法 ； 14.行业性其它规程规范。 第一章第一章 矿井概况及安全条件矿井概况及安全条件 第一节第一节 井田概况井田概况 一、地理概况一、地理概况 1.交通位置 牛儿庄矿位于河北省邯郸市峰峰矿区东北部，南距峰峰集团公 司 6km，距新市区 11km，东距邯郸市 33km，距马头火车站 21.4km。 该矿交通方便，西有集团公司经薛村至邯郸的战备公路；向东有至 小屯矿的公路横穿井田；另有运煤铁路专用线自北向南纵贯本井田 至马头车站与京广铁路接轨。 2.地形地貌 牛儿庄矿井田属山地丘陵地带，地形起伏不平，西南高(地表标 高+230m)，东北低(地表标高+160m)。大部分地区被 015m 黄土层 覆盖。 3.气象及地震情况 此地明显大陆性山区气候，四季分明，春季干旱多风，夏季多 雨炎热，秋季多晴气爽，冬季气温较低。79 月份为雨季。春夏秋 多东南风，冬季多西北风，年平均降水量(1956 年1997 年) 616.1mm，年最大降水量(1963 年)1273.4mm，年最小降水量(1965 年) 219.5mm。年最高气温 41.9，年最低气温15.7。最高洪水位 176.5m。 本区最大蒸发量 2250.6mm，冻结期为 11 月份至次年 2 月份， 最大冻结深度为 500mm，最大积雪厚度 150 mm。最大风速 20m/s。 峰峰区域处于华北地震带，属晋、冀、豫交界地区，在太行山 南北大断裂带上，地震烈度为 7 度。 二、主要自然灾害二、主要自然灾害 矿区范围内曾有干旱、冰雹及强降水等自然灾害。要特别注意 强降水时流泻不畅可能引起的灾害。 三、矿井开发史三、矿井开发史 1954 年由前华北煤田地质勘探局第二地质调查队提出牛儿庄井 田普查地质报告，1955 年 12 月 30 日经地质勘探总局峰峰办事处 138 队勘探后提交牛薛井田精查地质报告 ，1956 年全国储委会 65 号文批准，1977 年河北煤田地质勘探公司三队对牛儿庄矿深部进 行补充勘探，并提交“牛儿庄矿深部补充勘探精查地质报告” ，经 （78）冀革煤挖字第 18 号文批准。 该矿始建于 1957 年，原由北京煤矿设计院初步设计，1959 年 9 月由唐山煤矿设计院修改设计，为年产 60 万吨的中型矿井，1960 年 6 月简易投入生产，为由峰峰矿务局五矿领导下的牛儿庄矿坑口， 1961 年 8 月与五矿分开，独立建矿为牛儿庄矿。 矿井自投产到 1965 年达到生产能力，1980 年核定生产能力为 80 万吨/年，1991 年核定生产能力为 70 万吨/年。由于受矿井生产 地区集中和地质构造复杂影响，开采难度大，1997 年核定生产能力 为 65 万吨/年。 矿井已开采 45 年，一、二水平已经没有生产地区，生产地区集 中在三水平，三水平八、九盘区已基本开采结束，现大部分生产地 区布置在十盘区、九盘区剩余阶段，生产地区集中导致采掘相互干 扰，先采后掘现象相当严重，加之九、十盘区地质构造复杂，掘进 施工困难，给矿井生产地区安排带来相当大的困难。 小煤窑主要分布在该矿井田西部，开采 2煤和 4残煤煤层， 煤层共有 25 个。2005 年 5 月以前已全部取缔，并充填关闭。 四、水源、电源及通信情况四、水源、电源及通信情况 厂区地面使用井下水源钻孔供水。工人村生活用水使用水源斜 井供水。水质水量满足地面生产、生活、消防需要。井下防尘、消 防用水取之于井下防尘钻孔，水质、水量、水压满足需要。 矿井工业广场设有 35KV 变电站一座，电源取自羊二 110KV 变电 站。 牛儿庄矿通讯由井上、井下两部分组成 井下部分： 井下通讯系统主交换机采用杭州北辰电子设备厂生产的 CDS-DH 调度交换机，共 128 线（其中 8 条中）双座席，其有调度电话录音 功能，用户线过耦合器及保安单元通过两条 50 对矿用通讯电缆经副 井分别到达一水平及二水平。然后通过小对数电缆到达各作业区。 井上部分： 井上通讯系统主交换机为洛阳产数字程控交换机，本机容量 2000 线，具有数字中继 2 口二条，一条到局通信中心机房，另一条 与网通公司相连，另有 6 用户线与矿调度交换机模拟中继相连。 通信系统及设备满足使用要求。 第二节第二节 安全条件安全条件 一、地质特征一、地质特征 1、区域地质及地层 峰峰矿区处于我国东部新华夏系最西一条隆起带与祁吕贺山字 型构造体系东翼复合部位。矿区南北长 40 公里，东西宽 25 公里， 为一北北东向较狭长隆起地带，区内地层倾斜较缓，一般在 1025之间，褶曲不甚发育，断裂构造极其发育而密集。 1)、褶曲 矿区内较大褶曲为鼓山复背斜，它以逐阳河为起点，其背斜轴 向内是近于南北，向北渐变为北 10东左右，延伸到局电视塔以南 略有倾伏，后被断裂所切割，其走向偏向北西，达苍龙店附近为北 2030西，向北延止风门以南倾伏尖灭。鼓山背斜以东，总的来 看为内跷式的单斜构造，但发育着斜列式的次一级的小型背、向斜、 并呈现规律的分布在各个井田之中。 鼓山复背斜与九山之间，从整体看为一个大向斜构造，称和村 孙庄向斜，但它由许多小型隋园形向斜呈串珠状联接起来。在 它的两翼发育着成排成列的较小背、向斜构造。鼓山复背斜两翼的 背、向斜、除和村一孙庄向斜随鼓山山势从北部向南由北东一 北西一北北东一北西转动外。其它的背向斜的轴向同样以倾伏 端向东摆动。东南端恰与之相反，排列以北北东及北东方向，大致 呈雁行排列形式，成行成列地分布在矿区范围之内。 2)、断裂构造的轮廓 本区断裂构造密集，以北北东及北东向为最发育。北西西向次 之，北西向仅以小断裂形式出现，区内以鼓山复背斜为脊柱，鼓山 大断裂，何在断裂，胡峪断裂等为主干，其东的断裂构造线向北东 撒开，向南西收敛；而其西的恰好相反向南西撒开，向北东收敛， 两边复合及联合是状构造，入字型构造占据着矿区内绝大部分，统 观整个矿区断裂构造线展布方向，各处又有较大差异，如北部为北 360东走向，有的达北 70 度东左右。向南到牛儿庄井田附近 是北 2530 度东。五矿、二矿、张家庄、义井等井田和地区为北 30 度东左右。一矿、羊角铺澎城地区为北 10 一 15 度东，新市区， 南山村及张家楼以北变为北 10 度东，向南近南北，再向南的三矿、 孙庄，黄沙等井田为北 2 度东。梧桐庄及辛安并因为北 35 度东，延 展漳河西岸及以南呈北 40 度至 45 度东。有的竟达北 52 度东。因此 从总的断裂构造线的展布形态，矿区北部向东逐渐转弯，而南部向 西扭动，构成一幅“S”型旋扭构造形迹的图像。 3)、岩浆岩的分布与断裂构造关系 区内岩浆者主要分布在北部，而在矿区北、南外围地区均有大 面积出露，其分布方向以北北东是条带状侵入，但每个条带可清楚 表现一段较强烈，一段较微弱，这与北北东主干断裂构造或断裂破 碎带完全一致，并治它们发育方向或附近侵入较强烈，远者微弱。 据测定南北两区岩浆告同位素地质年龄为 0.691.8 亿年之间， 其侵入时代应是早侏罗世至晚白垩世，和本区大规模构造运动的形 成是相对应的。 4)、陷落柱 据航空调查统计共发现了上百个陷落柱。大小悬殊，形状各异， 其在平面上分布特点大致上呈串珠状形式出现，分布方向为北北东 向，北东向和近东西向。 峰峰矿区为半掩盖区，基岩多出露在鼓山， 九山山区和边缘地区，丘陵地区的冲沟内。其它地区则被第四系地 层所复盖。 5） 、地层 本区出露地层有：震旦系大红峪组，寒武系，奥陶系下统和中 统，石炭系中统及上统，二迭系下统和中统及第三系、第四系。现 将各时代地层自老至新简述如下。 (1)、元古界 震旦系（Z） 大红峪组（Zja）为紫红、肉红色中科粒石英砂岩夹砂质页岩及 石英岩，具波状及交错层理，厚度 1539m，平均 18m。 假整合。 （2） 、下古生界 、寒武系 分为上、中、下三统 下统：包括馒头组（ 1m）和毛庄组（1mz）为紫红、黄灰、 绿、浅灰等色泥灰岩。竹叶状灰岩、白云岩夹钙质页岩、砂质页岩 及石英砂岩等组成，馒头组厚 65m，毛庄组平均厚 52m。 中统 ：（ 2）包括徐庄组（2X）与张夏组(2Z)为黄绿、 暗紫、灰及深灰色的白云岩夹白云岩化灰岩及薄层灰岩或白云质板 状灰岩。徐庄组平均厚 85m，张夏组平均厚 165m。 上统：自( 1)包括固山组（19） 。长山组（1C）和凤山 组（ 1f）为灰色，浅灰色及黄灰色竹叶状灰岩。鲕状灰岩及泥质 条带灰岩等组成，固山组平均厚 60m,长山组平均厚 42m，凤山组平 均厚 82m。 整合。 、奥陶系（O） 下统： （O1）包括冶里组（O1Y）和亮甲山组（O1L）下部为厚 层白云岩，风化表面具披麻状构造；上部为厚层白云岩和白云质灰 岩。冶里组平均厚 15m，亮甲山组平均厚 45m。 假整合。 中统：（O2）包括下马家沟组（O2X）二段，上马家沟组（O2S） 三段。峰峰组三段（O2f） 。下部为一套角砾岩，页岩及白云质灰岩。 向上则为白云岩、白云质灰岩夹纯灰岩；中部为白云质角砾状灰岩， 白云岩及钙质页岩互层组成，夹数层致密纯灰岩。顶部为深灰色纯 灰岩、白云岩夹角砾岩组成。中统分为三组八段。其中 2、4、5、7 段为强含水层，l、3、6、8 段为弱含水层。下马家沟组平均厚 145m，上马家沟组平均厚 242m，峰峰组平均厚 158m。 假整合。 （3） 、上古生界 、石炭系（C） 中统（C2） 本溪组：（C2b）上部为浅灰色合铝质细砂岩或粉砂岩。内含 12 层厚 010.2m 的不可采薄煤。中、下部为灰白色具鲕状结 构的 G 层铝土岩，中夹一层 03m 的石灰岩,底部为山西式铁矿。全 组厚 63m，平均 25m。 上统（C） 大原组：（Ct）为一套黑，黑灰色泥岩，灰、浅灰色砂质泥岩 及细砂岩互层，中夹 58 层海相薄层灰岩，含煤 1215 层，可采 5 层，局部可采一层。本组底部为一层灰白、浅黄中粒砂岩（晋饲 砂岩） 。砂岩及砂质泥岩中合大量植物化石及碎片，石灰岩中富含海 相动物化石。本组厚 90120m，平均 115m。 整合。 、二迭系（P） 下统（P） 山西组：（PS）上部深灰、灰色中粗粒砂岩及砂质泥岩，上部 以深灰色砂质泥岩为主，夹灰色细砂岩，含煤 25 层，可采者一层 （2煤） 。底部为稳定分布的厚 23m 的灰色中或细粒砂岩，称 “北叉沟砂岩” 。本组合大量植物化石。本组厚 5095m,平均 60m。 下石盒子组：（PX）黄棕、紫红花斑色泥岩，细、中粒砂岩和 铝土泥岩组成，底部中、粗粒砂岩称“骆驼脖砂岩” 。本组厚 2060m，平均 30m。 上统（P） 上石盒子组：（PS）分为四段。第一段为黄绿色中、粗粒砂岩、 细砂岩及砂质泥岩和鲕状铝土泥岩；第二段为灰白色砂岩，砂质泥 岩组成；第三段为暗紫、灰绿、黄灰色泥岩和砂质泥岩互层夹砂岩 和薄层铝土质泥岩；第四段为暗紫、棕红色泥岩、砂质泥岩、砂岩 组成。本组全厚平均 470m。 。 石千峰组：（PSh）为紫红色砂质泥岩、细砂岩、砂质泥岩夹 簿层泥灰岩组成，底部具底砾岩。本组厚 210270m，平均 250m。 整合。 （4） 、中生界 三迭系（T） 下统：（T）包括刘家沟组（TL）及和尚沟组（Th） 。以紫 红、淡紫红色细砂岩夹暗紫色簿层泥岩组成，本统全厚平均 709m。 中统：（T2）流泉组（T2L）为一套绿色中细粒砂岩夹薄层不稳 定紫绿色泥岩。底部为 23m 的黄绿、紫绿色纸片状泥岩。本组厚 106225m，平均 200m。 不整合。 （5） 、新生界 、第三系：（R）为灰黄、白色中粗粒砂岩、灰绿、紫灰色砂 质泥岩、泥岩或细砂岩、红砂黄沙、红粘土和灰绿色亚粘土、红色 粘土砾石层等组成，合 2 层褐煤。本系厚 0190m，平均 120m。 、第四系：（Q）为黄色、灰黄色或稍带红色黄色粘土和亚粘 土，灰岩砾石层组成，黄色粘土中含砂质护拇（姜形结石）具垂直 节理。本系厚 060m，平均 40m。 、岩浆岩 ： 本区岩浆岩主要分布于磁山、白沙村和大淑村一线以北地区， 王同矿以西九山有零星出露，其它地区尚未发现，据地表调查及钻 孔所见，其种类和岩性主要为闪长珍岩、闪长岩、云斜煌斑岩，其 产状呈岩株、岩墙、岩脉、似层计和透镜状等形式出现。与岩浆岩 接触的岩层或岩石，均有不同程度的形变和接触变质等现象，如石 灰岩蚀变成细晶灰岩或大理岩化，并形成矽咔岩铁矿。煤系地层的 砂岩矽质成份增多，性质坚硬，煤层变质程度增高，局部变为天然 焦等。 2、成煤时期 井田内含煤岩系均属石炭统本溪组和上石炭统太原组、二迭统 山西组地层，为海陆相交替沉积，主要岩性为一套深灰、灰色、砂 岩、粉砂岩、砂质泥岩及薄层灰岩组成，地层总厚 179.4 米，共含 煤 1520 层，总厚度 19.55 米，含煤系数 9.88%，其中可采煤六层， 总厚度 14.8 米，可采煤层含煤系数为 7.48%，井田内无岩浆侵入体， 仅在井田以北，武安、白沙一带有岩浆活动。 3、煤层赋存情况 井田内含煤岩系地层均系石炭、二迭系，即中石炭统本溪组、 上石炭统太原组及下二迭统山西组，地层总厚 179.42m，共含煤 1520 层，总厚度 19.55m，含煤系数 9.88%。其中可采煤层 6 层， 总厚度 14.80m，可采煤层含煤系数为 7.48%。 山西组含煤 4 层，总厚度 8.77m，地层总厚 60.14m，含煤系数 14.58；含可采煤层 1 层，即 2#煤，厚度 5.50 m，可采煤层含煤 系数 9.15。 太原组含煤 12 层。煤层总厚度 10.44 m，地层总厚度 116.6 3 m，含煤系数 8.9 5。其中可采者五层（4#、6#、7#、8#、9#） 。局 部可采一层（3#） ，全井田因多数地区达不到可采厚度，经上级主管 部门批准不再开采，可采煤层总厚 9.0m，可采煤层含煤系数 7.72。 本溪组含煤二层，均为不可采煤层，总厚度 033m，地层总厚 度 20.65m，含煤系数 1.60%。 二、地质构造二、地质构造 1、断层 牛儿庄井田位于鼓山东麓边缘，断裂构造极为发育而密集。井 田的西部即为走向南北，断距 10120m 东倾的 F4 断层，该断层 的西部为断距 200250m。东倾的胡峪断层；井田的东部为 BF断 层，东倾，断距 3 40m，该断层以东大断裂极其发育而密集。 井田内总体来看以北北东向断层最为发育，东西向断层次之。 该二方向的断层构成了井田断裂构造的主要轮廓。至今为止通过钻 探、巷道实见。井田内均为正断层，无逆断层，且具有倾角大（一 般在以上，少数小于 60） ，延伸远的特点。 井田内大中型断裂构造一般均有较宽阔的断层带，据钻孔及井 巷揭露，多数大断层带宽度均大于 0.5m，最宽者达 3.05.0m，个 别的具有紧闭断层带。带内物质复杂，其一为断层泥，未固结有可 塑性，手捏之粘软；其二为断层角砾。为棱角状或次棱角状，砾石 大小悬殊不等，有的具滑面，其间充填有泥质及煤屑。其二为糜棱 质物质，多为细粉末状或鳞片状，手捏之即碎。断层面一般较平整、 光滑、有些具有擦痕、阶步；另有一些断层面为弯曲的或参差不齐 的，大断层附近的煤岩层显示受强烈挤压的特点，有牵引现象，而 且裂隙发育，少数裂隙面具磨擦镜面，裂隙极为发育地区在大断层 附近的岩石被挤压碎呈凸透镜状。大断层附近常伴生有小断层的存 在，越靠近大断层，小断层越密集。 井田内断层的发育具有不均一性，北翼较密集。南翼较稀疏， 且小断层也有这一特点。如北异的三、五、七盘区断层纵横交错。 很难布置正规工作面 南翼的八盘区上部断层却很种少。 井田内大断裂构造延展长度一般均大于千米，而平面形态上多 数较平直。少数为“S” 型或反“S” 型；有些有分岔现象，在剖 面上有些断层面有程度不同的弯曲。 2、褶曲 井田内对煤岩层产状影响最大的扭曲是香山向斜，其北端延伸 至薛村井田内，南端至 BF断层，枢纽轴走向近于南北，北端至薛 村并田内向东北弯曲，南端倾伏且被 BF断层切割。其西翼东倾； 10。局部达到 45左右，东翼煤岩层西南倾16 并被 F、BF断层所切。井田内不完整。 在香山向斜的西翼上发育有四条枢纽轴向东西或北西的褶曲。 这些褶曲的形成受大断层控制，多在二条断层之间以断层为边界条 件几乎均不穿过断层。这些褶曲幅度均较小，均为短轴。如南岗穹 窿、牛儿庄村西向斜、上官庄背斜和上官庄向斜。对生产影响不大。 3、陷落柱 井田内目前仅揭露三个陷落柱，一个在零盘区 002 工作面，还 有一个在牛五边界 012 作面。根据目前开采上组以情况看，在各煤 层的相应位置均已实见。其形状为用圆形和不规则形，小者长轴 30 米，短轴 15 米，大者长轴 5060 米。短轴 30 米左右，垂向上呈上 小下大，与岩层接触面参差不齐，围岩无牵引现象，柱内物质为上 覆地层的岩石碎块及煤屑。如在山青煤内所见陷落柱内可见到野青 灰岩块；岩块大小不一，呈各种形状，排列无序，充以泥质，为固 结或半固结状态。岩块常见有水锈 目前并田深部尚未发现。 三、岩浆活动三、岩浆活动 该矿自 1960 年投产以来，尚未发现有任何火成岩侵入煤系现象。 向东、北部靠近再薛村、小屯地区及深部地区揭露火成岩的可能性 也较小。 四、煤层及煤质四、煤层及煤质 2#煤（大煤）： 煤层厚度 3.07.9m，一般厚度 5.4m，煤层稳定，内含夹矸三 层；上层夹矸厚 0.050.1m，上距顶板 0.5m，中层夹矸厚度极不稳 定，厚度 0.24.3m，局部地区可达 46m，上距煤层顶板 3.0m 左 右；其下为 0.1m 厚的夹矸层，下距煤层底板 1.0m 左右。煤层直接 顶板为黑色粉砂岩，底板为灰色或黑色粉砂岩。 4#煤（野青煤）： 煤层厚度 0.561.68m，一般厚度 1.36m，该煤层结构简单，内 含夹矸一层，煤层稳定可采，野青煤直接顶板为石灰岩，其底板为 坚硬的细粒砂岩，上距大煤 37m 左右。 6#煤（山青煤）： 煤层厚度 0.382.43m，一般厚度 1.5m，煤层稳定可采，结构 简单，含夹矸一层，厚度 0.050.2m，下距底板 0.2m。该煤层直接 顶板为黑色粉砂岩，局部地区为厚度 00.88m 厚的不稳定石灰岩， 老顶为 2m 厚的坚硬中粒砂岩，其底板黑色粉砂岩，厚 0.391.87m，其下间接底板为伏青灰岩。上距野青煤 2730m。 7#煤（小青煤）： 煤层厚度 0.042.83m，一般厚 1.24，煤层厚度极不稳定，井 田南翼地区煤层较薄 0.60.9m，北翼地区煤层厚 1.01.8m，煤层 结构复杂，含夹矸 12 层，夹矸最厚者可达 13m，该煤层直接顶 板为极不稳定的石灰岩，绝大部份地区顶板相变为粉砂岩，其厚度 1.3m 左右，底板为 3m 厚的灰色粉砂岩。上距山青煤 2225m。 8#煤（大青煤）： 煤层厚度 0.291.56m，一般厚 1.12m，结构简单，不含夹矸， 全井田稳定可采。直接顶板为石灰岩，厚度 3.627.06m，平均厚 度 5.3m，其底板为 7.952.36m 厚的粉砂岩。上距小青煤 2532m。 9#煤（下架煤）： 煤层厚度 1.264.09m，一般厚 2.85m，煤层稳定可采。煤层结 构复杂，含夹矸 23 层，厚 0.10.2m。其顶板为不稳定的石灰岩， 灰岩厚度极不稳定，一般为 0.7m，大部份地区为粉砂岩，底板为 7m 厚的粉砂岩。上距大青煤 35m。 煤层特征表、煤质特征表 煤质特征表煤质特征表 含煤地层煤层名称 水分 Mad（%） 灰分 Ad（%） 挥发分 Vdaf（%） 硫分 St.d（%） 磷 Pd（%） 发热量 Qb,ad （Mj/kg） 灰熔点 ST() 胶质层 最大厚度 Y（mm） 粘结指数 G 煤种 21.18520.5419.270.450.0514354203.5瘦煤 30.7215.2110.302.06364540瘦煤 4#1.9218.9217.073.360.005360562.5瘦煤 6#0.6722.5718.432.380.046535726瘦煤 7#20.517.132.850.007336019贫煤 8#1.514.3815.043.050.02635739贫煤 9#1.2826.6415.273.670.013534721贫煤 煤层特征表煤层特征表 顶度板岩性 含煤地层 煤层 编号 煤层厚度（m） 平均 最大最小 层间距离（m） 最大最小 平 均 结构 夹矸层数 可采性 稳定性 视密度 （t/m3） 顶板底板 2# 4 . 5 9 . 70 . 32337 34 0.5（ 0.05） 2.7（ 0.2） 1.3（ 0.1） 1.0 3 可采 稳定 1.4粉砂岩 粉砂岩 4# 36 . 1 68 . 1 56 . 0 2331 30 可采 稳定 1.35石灰岩细粒砂岩 6# 5 . 1 43 . 2 38 . 0 1623 22 1.3（0.2）0.2 2 可采 稳定 1.35粉砂岩粉砂岩 7# 24 . 1 83 . 2 04 . 0 2635 32 0.6（0.08）0.56 1 可采 不稳定 1.35石灰岩粉砂岩 8# 12 . 1 56 . 1 29 . 0 1.53.5 3 可采 稳定 1.35石灰岩粉砂岩 9# 85 . 2 09 . 4 26 . 1 9 0.83（ 0.18） 1.36（ 0.1） 0.48 2 可采 稳定 1.35石灰岩粉砂岩 石炭系、 二迭系 尽头煤 24 . 0 3 . 005 . 0 1.35粉砂岩粉砂岩 五、瓦斯、煤尘及煤的自燃五、瓦斯、煤尘及煤的自燃 1、瓦斯：2005 年瓦斯等级鉴定结果为绝对瓦斯涌出量 5.66m3/min， 相对瓦斯涌出量为 5.85m3/t，考虑到随着矿井深部水平恢复，矿井瓦斯涌 出量会逐步增大，河北省煤炭工业办公室批复为高瓦斯矿井。 2、煤尘爆炸性：2003 年经过煤炭科学总院抚顺分院鉴定，大煤煤尘 爆炸指数为 17.6%，薄煤煤尘爆炸指数为 16.77%。 3、煤层自燃发火期和自燃倾向性：2001 年经过煤炭科学总院抚顺分 院鉴定自燃倾向性和煤层自燃发火期为三类不易自燃，发火期不详。 4、矿井煤与瓦斯突出危险性：2005 年经过煤炭科学总院抚顺分院两 次（-240m 和-420m）鉴定为无突出矿井。 5、地温情况：一水平（秋冬 1617，春夏 2022） ，二水平 （秋冬 1819，春夏 1920） ，三水平（春夏秋冬 1920） 。 6、矿井无冲击地压。 7、邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯是否突出、地温等实 际及鉴定研究成果如下： 1） 、小屯矿为高瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为 14.01%，煤的自燃发火期 412 个月，无突出矿井。 2） 、薛村矿为高瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为 10.932%25.938%，煤的 自燃发火期 312 个月，突出矿井。 3） 、羊渠河矿为高瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为 13.84%20.48%，煤的 自燃发火期，无，突出矿井。 4） 、五矿为低瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为 20.87%22.75%，煤的自燃 发火期，无，无突出矿井。 六、水文地质六、水文地质 1、井田水文地质条件 牛儿庄井田位于河北省邯郸地区南部鼓山丘陵地带，属于邯邢水文地 质单元的南单元，井田位于鼓山东侧强迳流带附近，是南单元地下水排泄 区之一。 井田构造条件分析表明，井田为东倾斜之单斜构造，含水层埋藏于地 表以下且由西向东埋藏逐渐增加，井田东界、西界及北界东段为断层切割 控制，北界西段，牛儿庄矿与薛村矿井田大青含水层相联。南界与五矿中 央区大青水文地质单元为一整体，其最终边界亦为断层控制，上述因素的 制约使井田大青含水层与地表隔离，为封闭的含水层构造，综合构造条件 与放水试验资料分析，我矿大青含水层水文地质边界比较明显。据此，井 田大致可划分为三个独立复杂的大青水文地质单元： 水文地质单元（西北区单元） 本区位于井田西北部，与薛村矿西翼地区，为一水文地质单元，其西 部为 F4 断层，东界 F9 断层，本区视为独立的大青水文地质单元，与井田 无水力联系条件。 水文地质单元（一水平北翼、二水平以下地区） 本区其西部边界为 F9 和 F7 断层南端、F19 断层、东部由 F22、BF7 和 F18 断层组成；北部边界为 F11 断层。本区补给边界在 F19 断层以北尖 灭地段 150 米范围，其补给量十分微弱。本区构造发育，大青灰岩严重切 割，但仍能保持整体连续性，含水层渗透联通性能良好，迳流缓滞，大青 富水性微弱，以静储量为主，其补给量十分有限， 水文地质单元（西南区） 本区西界 F4 断层，东界 F19 断层，北界为 F7 断层，南与五矿中央区 大青水文地质单元为一整体，具有共同的补给条件和排泄途径。大青补给 条件良好，含水丰富，是井田防治大青水威胁重点所在。 2、含水层类型 按井田地质及含水性特征与其对开采影响，含水层包括石炭系，二叠 系含水层及其下伏之中奥陶系灰岩含水层。 煤系含水层中二迭系山西组大煤顶板砂岩含水层及石炭系薄层灰岩野 青、山青、伏青、小青和大青灰岩含水层组成，属孔隙与裂隙水，除大青 灰岩含水层外，其余含水层裂隙一般不发育，以构造裂隙为主，砂岩含水 层以孔隙常被钙质、泥质所充填，含水层富水性微弱，以静储量为主，易 于疏干。 大青灰岩为大青煤直接顶板，厚度一般 5.3 米，该含水层是煤系地层 中最强的承压含水层，具有裂隙发育，导水性好，富水性、含水性有不均 一特点，目前，井田大青水位 +119-163米。 中奥陶系灰岩含水层为煤系地层基底，厚 545 米，属厚层裂隙岩溶承 压含水层，井田邻近出露于以西鼓山地区，井田范围内均为煤系地层覆盖， 埋藏于深部。含水层分布稳定，主要接受大气降雨，在地表露头处的补给， 补给充沛，含水丰富，并通过断层补给煤系地层中各含水层，是矿井防治 水工作的重点。 矿井水文地质类型的划分，根据矿井水文地质规程划分标准，并 结合矿井生产中获取的大量矿井水文地质资料进行的，牛儿庄矿为复杂型 矿井，定为类，并经中煤总生（1992）第 57 号文批准。 3、第四系含水层特征及埋藏情况 井田地势西高东低，西部为基岩出露区，东部为冲击层所复盖。冲击 层厚 025 米，一般 20 米，岩性为黄土、砂质粘土。并有胶结疏松的砾 石层组成。富水程度中等。泉水水量约 0.120.17m3/min，为孔隙水。水 位+180 米。 4、矿井正常涌水量和矿井最高最大涌水量 矿井自 1960 年投产至 71 年，全矿涌水量始终在 1.0m3/min，随着开 拓范围增大，开采深度加深，并经历了几次突水，使矿井涌水量相应地不 断增大，现在矿井涌水量已达 20m3/min 左右。矿井涌水量 20m3/min，最大 涌水量 25 m3/min. 七、安全条件评价及存在问题七、安全条件评价及存在问题 1.如现有探查技术手段不能保证探查的准确，则应采用对开采范围周 边圏堵和范围内密注的办法，形成一个围绕开采范围的“安全阻水、隔水 带” ，以保证开采的安全性。 2.在采掘过程中，应坚持“有疑必探，先探后掘的”的原则，特别是 巷道揭露各类构造前，应进行超前探放水措施。 3.矿井在开采前应针对地质构造和水文地质条件，编制专门的防治水 措施,生产中要加强矿井水文地质工作。 4.对周围小煤窑的采空区及开采区要进行详细的勘探，预防小煤窑积 水流入矿井。 第三节第三节 矿井设计概况矿井设计概况 一、工程性质一、工程性质 牛儿庄矿隶属于峰峰集团有限公司，为国营煤矿，矿井建设性质为技 术改造矿井，本设计为通风系统改造后的补充。 二、井田开拓开采二、井田开拓开采 1、井田境界 矿井范围坐标如下： 点号 X 坐标 Y 坐标 1 .00.00 2 .00.00 3 .00.00 4 .00.00 5 .00.00 6 .00.00 7 .00.00 8 .00.00 9 .00.00 10.00.00 11.00.00 12.00.00 13.00.00 14.00.00 15.00.00 16.00.00 17.00.00 18.00.00 19.00.00 20.00.00 21.00.00 22.00.00 23.00.00 24.00.00 25.00.00 26.00.00 27.00.00 28.00.00 29.00.00 30.00.00 31.00.00 32.00.00 33.00.00 34.00.00 35.00.00 36.00.00 37.00.00 38.00.00 39.00.00 40.00.00 41.00.00 42.00.00 2、储量、设计生产能力及服务年限 截止到 2004 年 12 月 31 日工业储量 1165.6 万吨；可采储量 674.1 万 吨；实际可采储量 322.7 万吨。 设计生产能力 60 万吨/年。设计服务年限 61 年。 3、井田开拓 该矿采用立井中央并列多水平主要石门开拓方式，井田中部设有主、 副井、运送长材料斜井和东风井，井田西部中段设有北风井。 该矿共有三个水平，位于井田中部的主井地面标高205.991m，一水 平标高40m, 二水平标高200m，三水平标高400m。一、二水平采用 立井开拓，三水平采用暗斜井延深方式。矿井共分为十一个盘区，一水平 和二水平分别于 83 年和 97 年结束开采。目前生产地区都集中在三水平的 九、十盘区。各水平大巷均布置在野青层位。 其开采方式为沿煤层走向方向采用采区前进、区内后退式，沿煤层倾 斜方向为下行式，煤层之间根据压茬关系由上而下逐层开采，采煤方法为 倾斜分层长壁与单一长壁采煤法。建矿初期，采煤工作面采用钻眼爆破， 人工装煤炮采工艺。80 年代逐步发展为普通机械化、高档机械化采煤工艺， 1997 年矿井采用综合机械化轻型放顶煤工艺，采煤机械化程度为 100%， 煤炭运输采用刮板运输机和胶带运输机接力运输直达井底煤仓。 三、提升、排水和压缩空气设备三、提升、排水和压缩空气设备 1、提升设备 牛儿庄矿主井口座标 X42286.072，Y20867.489，Z205.991， 井筒直径 5.0m，井深 405.330m。安装 2JK-4/20 型落地式、双滚筒绞车 一台，配用 YR118/54-10、6KV、800KW 绕线式异步电机（备用一台） 。电 控系统为 TKD 型，配用 TJHB 型提升机后备综合保护仪，提升信号为 ZDA 型。提升容器为 6QJ 型 6.0t 轻型铝合金底卸式箕斗，井架安装 GHT 型过 卷缓冲托罐装置，箕斗安装 KJB 型钢轨箕斗防坠抓捕器，井底给煤系统采 用 YCF-型液压测重定量装置。 副井口座标 X42346.517，Y20885.924，Z206.491，井筒直径 6.5m，井深 406.190m。安装 2JK-52.3D/11.52 型落地式、双滚筒绞车 一台，配用 YR173/61-20、6KV、1000KW 绕线式异步电机（备用一台） 。电 控系统为 TKD 型，配用 TJHB 型提升机后备综合保护仪，提升信号为 ZDB 型。提升容器为 1.2t 双层双车罐笼，井架安装 GHT 型过卷缓冲托罐装置， 井底安装 KHT 型防墩罐装置，罐笼安装 BF-321 型防坠抓捕器。 一水平标高-40m，二水平标高-200m；三水平标高-400m；三水平安装 JK-2.5/20 型落地式、单滚筒绞车一台。运送物料容器为 1.2t 矿车，运送 人员容器为 XRC15-6/16 型斜巷人行车。 九盘区车安装 GKT-21.5/20 型落地式、单滚筒绞车一台，运送物料 容器为 1.2t 矿车。 2、排水设备 一水平中央泵房安装 200D437、200D438 型水泵各两台。二水平 中央泵房安装 250200SPD型水泵 12 台。 3、压风设备 压风机房安装 3 台压风机，一台工作，两台备用，其中 L5.5-40/8 型 一台（1#） ；2D12-100/8 型两台（3#、4#） 。压风主管路为 Dg200，井口至 井底段风管为 Dg250。 4、通风设备 1）改造前 东风井安装 K4-73-0132F 型离心式通风机 2 台，额定负压 330KPa， 额定风量 15000m3/min，配用 TD173/39-12、6KV、1250KW 同步电机，额定 转速 500rpm。风机采用 YTOC-1250 型液力偶合器调节转数来控制风量。电 机励磁系统采用 JKCL-型晶闸管集成控制单元。 反风方法为反风道式反风，通过 6 台风门绞车控制吸风门、返风门、 分风门。 2）改造后 利用目前工业广场的运送长材料斜井，作为矿井的回风斜井。利用 地面工业广场西南部的设备库安装通风机，新掘风道和安全出口 通道。安装对旋风机 BD(K)-10-No31 型 2 台，1 台工作，1 台备用，其风 量为 174.32m3/s，风压为 2653.113144.49Pa，电机功率为 2400Kw。 矿井反风采用主要通风机反转式反风。 5、排水设施 一水平中央泵房位于-40m 水平，安装 200D437、200D438 型水泵 各两台，额定流量 288m3/h，其中 200D437 型额定扬程 324.5m，200D438 型扬程为 344m，均配用 JSQ148-4、6KV、440KW 电机， 额定转速 1480rpm。正常排水能力 9.6m3/min。一趟 Dg350 排水管路，水泵 闸阀为 Dg200、Pn40、Z41H-40 型，逆止阀为 Dg200、H41H-40 型，总闸阀 为 Dg250、Z41H-40 型。 。 二水平中央泵房位于-200m 水平，安装 250200SPD型水泵 12 台， 额定流量 360m3/h，扬程 450m，配用 IV-6、6KV、650KW 电机，额定转速 1460rpm。正常排水能力 25m/min，最大排水能力 50m/min。三趟 Dg400 排水管路，一趟 Dg250 排水管路；水泵闸阀型号 Dg200、Z41-64 型，逆止 阀型号 200A-T1S40K，总闸阀为 Dg400、Z440H-64。 四、井上下主要运输设备四、井上下主要运输设备 1、地面运输 井下原煤由主井箕斗提到地面后，卸到煤仓，通过给煤机经洗煤厂到 第 1、2、3 台主送皮带（皮带型号为 TD75 型，带宽 1.0m，带速 v1.6m/s） ，再由主皮带送到缓冲仓直接装火车。如果没有火车，则送到 煤厂落地暂存。装车时，经过返煤皮带（皮带型号为 DT型，带宽 1.4m，带速 v2.5m/s）送入缓冲仓装火车外运。 地面运矸、物料系统：井下矸石罐由副井罐笼提到地面后，人工将罐 推出罐笼，进入井口绕道用 JD25 调度绞车牵引到翻罐笼，经翻罐笼翻 入碴仓，再通过矸石山绞车运到矸石山。矸石山车安装 XKT121.5B-20 型落地式、双滚筒绞车一台，配用 JRQ-148-8、6KV、240KW 电机，额定转 速 740rpm。提升容器为 2.5m3三面卸载式箕斗。翻碴后的空罐由一台 2K106/250 型架线电机车牵引到副井口车场，供用罐地点使用。物料罐 由 XK56/90KBT 型蓄电池机车牵引到坑木厂、制修厂和井口。 2、井下运输 井下主出煤系统为皮带运输，各采区所产原煤经工作面溜子道的转载 机、刮板输送机、皮带运输机运到盘区皮带（盘区皮带型号为 SD80 型 可缩皮带输送机） ，由盘区皮带送到盘区煤仓，经盘区煤仓给煤机送到三 水平主送皮带机到主井底煤仓。三水平主送皮带机道共安装三台固定皮带 机，第一、二台皮带机型号为 SDJ1000275，带宽 1.0 米，带速 v=2.0m/s，第三台皮带机型号为 DX1600 型钢丝绳输送带，带宽 0.8 米， 带速 2.5m/s。掘进煤用罐由架线式机车送到二水平翻罐笼，经翻罐笼给煤 机到二水平主送皮带到主井底煤仓。 井下矸石、物料由架线式电机车和防爆蓄电池机车运输， ，其中二水 平使用架线电机车两台，机车型号为 ZK10-6/250，三水平使用防爆蓄电池 机车一台，机车型号为 CXTS-8，矿车型号为 MGC1.32-6，三水平防爆蓄电 池机车在上、下班期间牵引 4 辆 RP12/600 型平巷人车运送人员。九盘区、 三水平两暗斜井采用串车提升，各车场采用甩车场形式，三水平斜井同时 兼负上下班人员的运送任务，牵引 3 节 XRC15-6/16 斜巷人行车。运输大 巷和斜巷均铺设 22kg/m 的轻轨和水泥轨枕等。各掘进巷道和