煤矿风井设计安全专篇.doc

兴安煤矿新南风井设计安全专篇兴安煤矿设计室2009年2月24日目 录前 言5一、编制设计的依据5二、设计的指导思想6三、设计的主要特点及安全评价6四、待解决的主要问题7第一章 采区概况及安全条件8第一节 井 田 概 况8一、地理概况8二、主要自然灾害9三、矿区及采区开发史10四、矿区水源10第二节 安 全 条 件11一、地质特征11二、地质构造17三、煤层及煤质19四、矿井瓦斯等级22五、水文地质23六、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在的问题35第三节 采 区 设 计 概 况36一、工程性质36二、采区开拓开采36三、提升、排水和压缩空气设备42四、井上下主要运输设备44五、地面生产系统45六、供电及通讯45七、技术经济48第二章 采 区 通 风49第一节 概 况49一、井田瓦斯、煤尘爆炸性49二、开采温度49第二节 采 区 通 风50一、通风方式和通风系统50二、风井数目、位置、服务范围及时间51三、采掘工作面及硐室通风51四、井下通风设施及构筑物布置（见通风系统图）51五、安全逃生途径51六、通风设备及反风51七、采区风量、风压及等积孔51八、矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力51第三章 粉 尘 灾 害 防 治51第一节 粉 尘51第二节 防 尘 措 施51一、防尘措施51二、回采、掘进工作面除尘51三、煤层注水防尘51四、采空区灌水防尘51第三节 防 爆 措 施51一、防爆措施51二、井下电器设备的选择51三、撒布岩粉51四、个体防护措施51第四节 隔 爆 措 施51一、隔爆措施51二、隔爆水棚51第四章 瓦斯灾害防治51第一节 瓦 斯51第二节 防 爆 措 施51一、建立合理完善的通风系统51二、瓦斯检查51三、防爆措施51四、防止瓦斯引燃措施51五、防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施51第三节 隔 爆 措 施51第四节 开采煤（岩）与瓦斯(二氧化碳)突出煤层防突措施51一、突出危险性预测51二 、局部防突措施51三、措施效果检验51四、安全防护措施51五、煤与瓦斯突出的预兆：51六、主要安全技术措施51七、附掘进防突技术工艺流程图如下51第五节 矿 井 瓦 斯 抽 放51一、结合现有资料51二、加强通风51三、加强瓦斯监测51第五章 矿井防灭火51第一节 概 况51第二节 开采煤层自燃预测及防治措施51一、煤的自燃分析预测51二、煤的自燃预防预测51三、各种防灭火方法51第三节 井下外因火灾防治及装备51一、电气设备事故引发火灾的防治措施：51二、其它火灾的防治措施51三、井下消防洒水系统51第六章 矿 井 防 治 水51第一节 矿井水文安全条件分析51一、矿井水文地质情况51二、水患类型及威胁程度51三、采区水文安全条件评价51第二节 矿井防治水措施51一、留设防水煤(岩)柱51二、井下探放水51三、井下防治水51第三节 井下防治水安全措施51一、概况51二、计算过程及结果51第七章 井下其它灾害防治51第一节 顶板灾害防治及装备51一、影响矿山压力显现基本因素分析51二、一般顶板冒落灾害的防治措施及装备51第二节 开采冲击地压煤层的措施51第三节 爆 炸 材 料 库51一、地面爆炸材料库51二、井下爆炸材料库51第四节 提升运输事故防治措施及装备51一、运输事故的防治措施及装置51二、防治运输事故的主要措施51第五节 电气事故防治措施及装备51一、井上下供电系统及电气设备的选择51二、供电线路事故及地面变电所事故防制措施51第八章 矿井安全监测监控51第一节 概 述51一、瓦斯51二、煤的自燃51三、煤尘51第二节 安全监测、监控和传输设备选择51一、安全监测监控系统构成（见框图）51二、监测内容及参数指标51三、系统配置51四、信号电缆的铺设51五、传感器配置数量51六、监控系统安装及具体要求51第三节 监测设备各类传感器布置51一、甲烷传感器安设地点说明51二、一氧化碳传感器51三、风机开停传感器51四、风门开关传感器51第四节 采区各类传感器装备量51第五节 矿井安全监测监控系统运行可靠分析51第九章 采区安全检测及其它装备51第一节 矿井安全检测及其它装备51第二节 矿山救护队51第三节 矿山保健设施51第十章 劳动定员和概算51第一节 劳 动 定 员51一、安全专用工程设施劳动定员：51二、安全培训51三、劳动定员：51第二节 概 算51一、工程概算编制依据51二、安全设施工程概算：51107前 言一、编制设计的依据1、矿井南部通风系统现状目前，兴安矿三四水平南部回风主要由二水平南21层回风井和南风井回风，南部入风流路线由中九层二、三号井入风和中央副井入风，在三水平井底汇合三水平南一石门四水平11层中部区综采二队三水平南二石门三水平南21层轨道上山二水平南21层大巷后，分为两部分回风，部分回风由南21层风井到地面，另一部分风流到二水平南边界回风上山一水平南边界石门南风井回风至地面。最长通风路线9295米。南部共有永久通车风门17处36道，永久通行门11处22道，挡风墙10道，调节窗8道。2、施工新南风井的必要性随着兴安矿深部煤层的开采，矿井通风系统进一步复杂，尤其是矿井南部通风线路过长，巷道失修严重，通风阻力增大，加上二水平南21层回风井由于受采动影响遭到破坏，二水平南17层回风井也已经报废，导致兴安矿南部只有南风井一条回风井负责南部的所有回风，回风能力严重不足，制约了生产发展，加大了矿井隐患，故计划在兴安矿南部边界从地面施工一条立井通达二水平-90米标高的回风井，以满足兴安矿南部三四水平同时生产时期的回风需要。3、新南风井位置及断面选择依据新南风井位于兴安煤矿与峻德煤矿交界附近、兴安煤矿井田内，新风井位置选择是没有被兴安煤矿及峻德煤矿采动破坏的区域，新风井将作为矿井的永久回风井。新风井直径为5米，断面积为19.6平米，新风井与原风井总的回风能力能达到7000m3/分，满足矿井南部回风需要。二、设计的指导思想简化通风系统，降低矿井南部通风阻力，使矿井通风顺畅、合理，保障矿井安全生产。三、设计的主要特点及安全评价以经距114129.68，纬距104302.93为中心，由地面施工一立井330 m到二水平。施工二水平南边界新风井回风通路85 m，将二水平南27层大巷与南边界新回风井联系；新回风井立井净直径5 m，净断面积19.6 m2，新风井回风通路采用半园拱形断面，净断面19.8 m2；工程量：立井330 m +回风通路85 m +联络巷15 m=430 m；施工工期：立井330 m ：5个月，回风通路和联络巷100 m ：1.5个月。总工期6.5个月；投资估算：330 m 2万元/m=660万元；100 m 0.8万元/m=80万元。总投资=660+80=740万元。井筒位置的选择不存在采动破坏问题；新回风井压23、24、27、33和35号层，合计压煤86.9万吨，该回风井所压23、24、27、33号煤层标高均在二水平（-90）以上，为一、二水平煤，现有条件已不能开采，35号煤层灰分高，煤层薄，兴安矿没有开采过；新回风井峻工后，兴安煤矿三、四水平南部回风，通过三、四水平南部采区上山回到二水平大巷，经新回风井到达地面。四、待解决的主要问题1、新回风井筒附近地面民房搬迁。2、本区地表沙层较厚，达25米左右，井筒过沙层段加强施工工艺。3、本区地质构造较复杂，断层属推断，控制程度较低，建议施工前，钻探以探清地质构造及煤层情况。第一章 采区概况及安全条件第一节 井 田 概 况一、地理概况1、交通位置兴安矿矿区位于鹤岗煤田南部，也是市区南部，在小鹤立河下游河床、河谷及东岸的丘陵地带。距鹤岗市区约12公里。2、境界范围兴安矿矿区北部与富力矿交界；南部以峻德矿交界；西部以煤质地层基盘为界，东部以3号煤层-700米底板等高线在地表水平投影为界，兴安井田走向长4.6公里，倾斜宽4.6公里，面积21平方公里。矿区中心地理坐标为东经1301431，北纬471354。矿区范围拐点坐标 序号xy序号xy15237262.022593950.0125232150.022592430.025235405.022596816.0135232900.022592450.035235130.022596826.0145232940.022592540.045234260.022597100.0155235368.022592515.055233038.022597310.0165235200.022592840.065232400.022597667.0175235750.022592955.075231450.022597970.0185235850.022593180.085231872.022596100.0195236065.022593420.095231820.022593911.0205236540.022593660.0105231430.022592622.0215236505.022593690.0115232140.022592480.03、气象及地震情况该区属大陆性寒温带气候，冬春两季多风寒冷，夏季多雨，年平均降雨量600mm左右，雨季多集中在六、七、八月。每年十月中旬至翌年四月为结冻期，井田气象如下：极端最低气温：-33.9最大冻结深度：2.38m最大积雪厚度：14cm最大降雨量：48mm年均降雨量：645.4mm最大风速：24m/s结冻时间：210天主导风向：西风地震裂度：六级4、地形地貌井田中部地势低洼，标高在240米左右，地势为北高南低，东高西低，小鹤立河流经兴安井田约6公里，河东岸建立了护河堤，堤高250.9米，河的洪水标高248.8米。井筒地表标高是247米。二、主要自然灾害本矿井的主要自然灾害是：季节性的降水。三、矿区及采区开发史兴安矿是我国第一个五年计划期间，由苏联援建我国的156项工程之一，于1952年8月1日动工兴建，1956年7月20日建成投产，矿井设计能力150万吨。1965年10月开始进行二水平延深，1971年在延深的同时进行矿井第一次改造，设计能力增加到210万吨，1977年7月二水平移交生产。1981年矿井进行了第二次改扩建，设计能力增加到400万吨，1988年12月移交生产，矿井由原来的一、二水平同时生产过渡到二三水平同时生产。1996年矿井进行了第三次改扩建，设计能力增加到450万吨，1998年移交生产。1997年矿井开始在第三次改扩建的基础上进行了四水平延深。2008年省经贸委批复矿井核定综合生产能力为290万吨。四、矿区水源兴安使用矿区南部供水水源，能力2万吨/日，管路总长12km，管径500mm、600mm各一条，使用兴安供水站。兴安煤矿工业用水用自己井下水。第二节 安 全 条 件一、地质特征1、区域地质鹤岗盆地大地构造位于吉黑褶皱系、老爷岭隆起、青黑山隆起带上次级断陷盆地。盆地西侧为小鹤立河断裂，东侧为鸭蛋河断裂，这两条同生断裂之间形成了地堑型断陷盆地，使盆地呈长型箕状，其北部边缘清晰可见，南部边缘不清，被佳依地堑所掩盖。盆地总体走向北北东10近南北。盆缘断裂控制了含煤地层的沉积范围，鹤岗含煤盆地在沉积时，由于受军川佳木斯隆起和凤翔半截河隆起的阻隔，海水没能进入，形成了典型的内陆山间断陷盆地。含煤盆地从成盆充填到封闭结束，共经历了燕山中期、晚期和喜山早期、中期、晚期等五期构造运动，致使原始的向斜盆地西侧抬升剥蚀，煤系地层直接出露地表，东侧则深幅沉降，含煤地层被埋深，从而形成现今向东倾斜的半掩盖式单斜构造形态。鹤岗煤田的含煤地层，直接不整合沉积在下元古界兴东群大马河组变质岩系和古生界花岗片麻岩及花岗岩之上，主要地层有早白垩系，第三系和第四系地层。地层走向为北北东，地层倾角1535左右，倾向东南，煤田以断裂构造为主，局部有平缓褶曲，构造有从南向北，由西向东逐渐复杂的趋势，并伴有多期火山喷发活动，岩浆活动只发育在矿区的东北部。这就是鹤岗煤田的区域地质构造特点。2、井田地质兴安井田地层走向为北1018东，总体为东倾斜的单斜构造，倾角在1535之间，一般为25，井田内共有大中断层29条，大部以反斜正断层为主，多显阶梯形排列，南北两翼断层居多，落差较大，构造复杂，中部地质构造简单。二、地质构造兴安矿区位于鹤岗煤田的南部。总观全区走向n100180e,但在本区域南部折转为北西向，呈一宽缓的向斜。沿走向亦有小的起伏。总体为向东倾斜的单斜构造，倾角在150350，一般在250。矿区构造中部简单，两翼复杂。本区构造主要是依据煤层对比，测井曲线反映，钻孔和巷道实见断层形迹综合分析而定。区域内所见断层大致可分为三组：一组为弧形，倾角较缓，一般在250左右，多倾向西；f2、f3分布在井田东南部深部，暂时对本矿影响不大，而f1断层对本矿开采影响较大，它以弧形穿越井田南北，落差在150250m之间，倾角一般0300，总体为反向正断层，但从剖面上看，局部亦变为同向。第二组北北西向至北西向，一般倾角较陡，一般在600左右，多倾向南西，如f7、f14、f13号断层等，f7号断层井下已实见多处，落差在050m之间，倾角一般15400，倾向sw，为f1号断层的伴生断层，发育在14线以南；f14号断层：井下已实见多处，落差在070m之间，倾角一般在0400，倾向sw，发育在井田南部；f13号断层井下已多处实见，落差南大北小，至12线附近尖灭，落差050m，倾角15350，倾向sw，此三条断层对回采影响较大，多把它做为采区的边界；第三组为北东向，一般在550东左右，倾角陡，一般在700左右，多倾向南东，未露出地表。如f27、f10等，其中，f27号断层：走向ne，倾角700，落差2590 m，井下已实见，为采区的边界断层，发育在井田北部区；f10号断层：走向ne，倾角700，落差1015 m，井下巷道已实见多处，发育在井田北部区，多做为采区工作面边界。这些断层从力学成因看，多为张扭性断层，只有f12、sfb、fs三条断层为压扭性断层。本区所见落差大于10 m米的断层有35条，这些断层的空间分布是一水平16条，二水平23条，三水平18条，四水平15条，五水平10条。具体详见断层一览表3-2。兴安煤矿主要断层一览表断 层 号产 状性 质落 差确 定 依 据控 制 程 度走 向倾 向倾 角f1nenwsesw15-25正150-350井下实见及66-9、54-74、51-34、52-11号钻孔控制可靠f2nenwsesw15-25正40-19078-9、78-1、76-1、78-8号钻孔控制较可靠f3nwnesw25-33正30-5071-2、79-2、77-4、78-8、79-2号钻孔控制较可靠f4nwse60正10-4066-104、76-6号钻孔控制较可靠f5nwsw60正0-6578-12、78-10号钻孔控制较可靠f6nwsw65正0-8079-9号钻孔控制较可靠f7nwsw15-40正0-50井下实见及58-1、69-3、58-6号钻孔控制可靠f8nwsw20正20井下实见及77-3号钻孔控制可靠f10nese70正10井下实见可靠f21nese65正10078-1号钻孔控制较可靠f12nwsw40逆0-95井下实见及66-103、66-102号钻孔控制可靠f11nwsw25-40正15-18055-109、52-3、66-105号钻孔控制较可靠f14ewsw25-40正15-180推断不可靠f15nesw65正25推断不可靠f16nwse75正5566-102、66-101号钻孔控制较可靠f17nwne75正6058-265、65-10、65-954、65-958、78-1号钻孔控制较可靠f18nese70正15-20井下实见及68-6号钻孔控制可靠f27nwne60正25-9063-1、58-265号钻孔控制较可靠fbnwne70正15-3058-259号钻孔控制较可靠fcnwne75正70-80井下实见及65-1、64-29、58-10号钻孔控制可靠fsnwsw40逆25-70井下实见及58-259号钻孔控制可靠f13nwsw60正79-1、77-1、78-9号钻孔控制较可靠sf2nenwsesw10-15正4058-4、74-55、56-81号钻孔控制较可靠sf3nwsw55正200-27078-11、78-5、73-1、74-1、58-4号钻孔控制较可靠sf7nwsw15-40正130-14058-5、58-2、58-8号钻孔控制较可靠sf9nwsw30正200-27078-11、78-5、79-6、79-5、77-2号钻孔控制较可靠sfbnwse55正20-2565-1号钻孔控制较可靠f19nese70正1200井下实见可靠f20nenw60正80井下实见可靠三、煤层及煤质1、可采煤层本区普遍发育可采的有6层（11、21、23、27、30、33号层），局部可采10层（3、7、9、17-1、17-2、18、22、24、25、35号层），零星小块可采7层（11下、12、13、22上、26、27下28号层），煤层赋存比较稳定，变化规律明显。现将各煤层赋存状况分述如下：3号煤层：距2号小薄层1086 m，间距变化明显，由南向北增大，全区发育。由南向北至9线变薄，随之向深部也有变薄之势；12线以北浅部不可采，厚度0.414.70 m，一般厚度3.30 m，为复煤层。主要有两个夹石层，为深灰色细砂岩，夹石厚0.100.70 m，由北向南逐渐变小至13线合为一层延伸到峻德区。7号煤层：距3号层1055 m，一般30 m。13线以北向南部间距变大。煤层北厚南薄，13线以南不可采，断续分布，厚度05.99 m，一般为3.0 m。结构简单，一般分二个分层，夹石厚0.050.70 m。9号煤层：距7号层1362 m，一般为35 m，9线北部间距增大，煤层不稳定，局部可采。厚0.303.13 m，一般1.5 m。南北两翼厚、中部薄，在本区的北部（12线以北）煤层顶板、南部（12线以南）距煤层煤层底板3.04.0 m处，普遍发育一层厚1.0 m左右浅褐色或暗灰色凝灰岩标志层。11号煤层：距9号层1070 m，一般为35 m，向深部间距增大。煤层稳定全区发育可采。北厚南薄，17线以南显著变薄。厚度1.11米14.30 m，一般为7.5 m，向深部略薄。结构简单，有3个自然分层，夹石为灰黑色砂岩，厚0.20 m，在北部11号层底板1.002.00 m处，有两层底板层，厚0.500.10 m（间距12.00 m左右）。在15线以南距11号层顶板2.002.50 m处发育顶板层，厚1.00 m左右。11下号煤层：距11号层0.108.00 m米，厚12.00 m。被薄层夹石分隔。在17线间发育。向南断续分布，时厚时薄直尖灭。12号煤层：距11号层5.0022.00 m，一般17.0 m。间距浅部小，深部增大。厚03.85 m，一般2.90 m。一般由3个自然分层组成。井田北部较发育且稳定，而深部也较发育和稳定。12线发南变薄不可采，至14线尖灭。13号煤层：距12层3.0010.00 m，一般6.00 m。厚02.65 m，一般1.20 m。较稳定，局部。与12号相应分布，在中部（912线）地区的浅部间距大而深部变小。与12号层之间隔普遍发育一层厚1.52.40 m棕黄色或浅绿色凝灰质岩为特殊标志。15号煤层：距13号层8.0042.00 m，一般25.00 m。厚度01.39 m，一般1.00 m。有时变为炭质页岩。分布在14线以北。在纵横方向上，时厚时薄呈透镜状分布，为不可采煤层。17-1号煤层：距15号层40.00125.00 m，一般50.00 m。距11号层间距65.00180.00 m，一般在100.00 m左右。北部间距小，南部间距大，12线以南明显增大，向深部间距也增大。厚07.14 m，一般为5.50 m，南厚北薄，在13线以北明显变薄至7线以北不可采至尖灭。结构较简单，一般由23个分层组成。17-2号煤层：距17-1号层间距0.3050.00 m。在南部与17-1全为一层，向北逐渐分叉与17-1层分开。厚0.409.21 m，一般为5.00 m。全区发育。变化明显，属结构较简单的厚煤层。其底板普遍发育一层厚4.00 m左右杂色凝灰岩为特殊标志。18号煤层：距17-2号层20.00120.00 m，一般为50 m。中部（1213线）间距小，一般20.00 m，南北间距大。厚度114.78 m，一般厚8.00 m。有349个自然分层，属于复杂结构煤层。夹石厚一般为0.20 m，为灰黑色粉砂岩或炭质页岩。在14线以南变薄不可采至尖灭，随之向深部呈马尾形分叉变薄尖灭。21号煤层：距18号层17.0062.00 m，一般为25.00 m。14线以南间距明显增大。厚度1.2610.06 m，一般7.50 m，全区发育。为单一结构煤层，有时见23层0.20 m左右夹石。在1415线向深部明显分叉变薄至尖灭。22上号煤层：距21号层5.0040.00 m左右。在12线以南间距很小，12线以北间距明显增大。全区发育较稳定，厚0.903.99 m，结构单一。南部由2个分层组成，夹石厚0.200.70 m。22号煤层：距22上号层5.0040.00 m，一般25.00 m。12线以南间距大，北部间距很小，局部发育可采，厚08.92 m。结构简单局部地段3个分层，夹石厚0.200.70 m。14线以南变薄不可采，向深部变薄尖灭。在中部（1213线）距主层10 m左右，发育厚度12.99 m的底板层，称22下号层。23上号煤层：距22号煤层一般25 m左右。发育在13线以南，厚01.10 m，一般0.56 m，为不可采煤层。23号煤层：距22号煤层1050 m，一般为17 m。煤层稳定，全区可采。南厚北薄，进取0.37 m4.20 m，一般为2.50 m。一般为2 m，一般由2个分层组成，夹石厚0.100.40 m。距底板510 m处发育有底板层，称23下号层，一般为不可采层。24号煤层：距23号层1040 m，一般为30 m。为全区发育不稳定煤层，由3个分层组成。厚0.143.60 m，一般为2 m，南厚北薄，9线北变薄不可采。距底板5-10 m处有局部可采底板层，称24下号层。在主层底板发育24 m厚的浅绿色、灰褐色凝灰岩或凝灰质岩为标志。25号煤层：距24号层2025 m，一般为20 m。极不稳定，时厚时薄呈瓜藤状分布全区。厚01.88 m，一般为1 m。局部有时有0.20 m厚夹石层。距此层底板10 m左右，断续发育0.331.13 m厚底板层，称25下号煤层为可采煤层。26号煤层：距25号层1025 m，一般为20 m。为薄煤层，分布全区。厚0.273.01 m，时厚时薄，中部不可采。在12线以南距此层510 m处断续分布0.270.57 m厚的底板层，26下号层。27号煤层：中26号层1522 m。稳定，全区可采。厚1.814.73 m，一般为3 m。结构单一。在底板有一层厚34 m灰绿色凝灰岩或凝灰质岩为标志。27号下煤层：距27号层414 m，一般为10 m。为极薄煤层，全区发育，在南部17线附近可采。厚0.101.27 m。28号煤层：一般距27下号层30 m。南北两翼发育局部可采煤层，南部可采。一般厚1.66 m。有0.20 m厚粉砂岩将其分为两个分层。29号煤层：一般距28号层35 m。发育在南北两端，为不可采煤层。30号煤层：一般距29号层30 m，一般距27号层110 m浅部间距小，向深部增大。为厚煤层，全区发育可采。厚1.437.23 m，一般为5.50 m。由北向南逐渐增厚。为复煤层，一般由3个分层组成。夹石厚不稳定，靠下部有0.150.36 m，浅褐色凝灰岩为特殊标志层。在南部距底板10 m处有0.4 m厚的底板层，称30下号层。31号煤层：距30号层2030 m。全区发育的极不稳定的薄煤层。沿纵横方向可采与不可采交替出现。32号煤层：距31号层20 m，不可采，零星分布。33号煤层：距30号层70130 m，一般在90 m左右。北部（37线）浅部间距小，向深部增大。煤层稳定，全区发育。厚度1.729.56 m，一般为5.50 m，由南向北略有变薄趋势。复煤层，由23个分层组成，一般为5.50 m，由南向北略有变薄趋势。复煤层，由23个分层组成。夹石厚0.100.90 m，多为粉砂岩。在井田南、北发育一层不稳定薄煤层，一般不可采，距33号层底板10 m左右，33下号层。34号煤层：一般距33号层35 m。为不可采薄煤层。发育在12线以南地区，在井田最北部有零星分布。35号煤层：距33号层90115 m，一般为100 m，煤层较稳定，全区发育可采。由南向北逐渐变薄，厚0.483.48 m，一般为1.20 m。复煤层，由23个分层组成。夹石厚0.20 m左右，多为粉砂岩。距主层底板615 m处，发育极不稳定的不可采层，称35下号层。36号煤层：距35号层3050 m，零星分布，不可采。通过以上分析可知，11、21、23、27、30、33、35号煤层在本区赋存稳定，3、7、9、17-1、18、22上、22、24、25号煤层赋存较稳定，11下、12、13、26、27下、28号煤层赋存不稳定或极不稳定。2、煤质特征及煤质指标1、煤的物理性质本区煤层属中等变质的烟煤，宏观煤岩类型大部分是半亮型、暗淡型，次为光亮型，并有透镜状丝炭薄层。煤的结构和构造较复杂。一般为叶片状、粒状、条带状结构。阶梯状、贝壳状断口。柱状节理发育，所以煤质较脆。硬度23。根据以往镜下资料，煤的显微组分大致为：以凝胶化基质为主体的光亮型结构镜煤。含丝炭化物质的亮、暗煤。混合质半暗煤，由木煤、木质结构镜煤、木煤丝炭、角质化物质等组成。2、煤的化学性质、工艺性质、可选性及煤类煤的化学性质及工艺性质：根据历年来煤质资料统计：水份(mad%)0.701.2%，灰份(vdaf%)1240%，挥发份(ad%)3342%，胶质层(y)值717mm，发热量(qb.adf)79008100卡/克，粘结性46，全硫(std%)0.110.35%，磷(pd%)0.00320.0084%，容重(ardg/cm3)1.221.45，低温干溜(hdaf%)59%，灰成份siq265%，ai2o325%，其余含量均不高。灰融点t11200。c、t213700c。稀散元素：铀含量0.82.80ppm。详见煤化学分析表4-3。煤 化 学 分 析 两 极 指 数 一 般 平 均 成 果 表煤层号煤种原煤工业分析煤精vdaf %胶质层y（mm）发热量全硫std%磷pd%元素分析ardg/cm3mad %ad %vdaf %qb.ad卡/克qb.daf卡/克cdaf%hdaf%ndaf%odaf%11qm0.732.9811.1136.5433.1740.6232.7932.2881558286732810687760.090.240.00320.00884.0384.645.585.770.90.961.240.691.7421.65(23)36.035.1011.52629183380.0760.005684.335.680.931.38(12)17-1qm0.682.574.7727.5131.2038.2031.3336.90817.56581825783270.130.320.0040.014584.1585.485.675.680.930.991.222.191.4815.87(13)34.8534.0013.9182880.190.009285.365.670.96110(13)17-2qm0.772.4912.1537.4532.3040.0541.7832.0011.813.550777290819084080.120.130.0180.01985.3086.305.215.350.901.371.211.621.6321.05(15)35.1035.9111.43633183400.120.018585.805.351.111.44(11)18qm0.522.2810.7035.4631.4840.9830.9935.44181963537153699886040.090.130.0070.0284.5986.605.355.660.901.046.878.201.252.131.4019.48(16)36.0833.6115.08672382020.110.01785.335.520.977.581.46(21)211/3jm0.572.4711.1749.9720.2641.6732.4037.00115.551107371800683640.120.350.080.0284.845.071.178.321.271.521.2522.45(21)36.6034.4112.58639382020.200.0141.35(11)22上qm0.512.4317.8834.5134.8836.4128.7032.046158785083900.110.170.00520.02485.8986.705.195.540.881.057.231.271.621.3524.01(14)35.6934.0312.771520.140.0186.205.390.961.39(7)22qm1.202.6725.9539.6031.8312.2430.8031.7011.56161.291.11.9432.78(2)36.7133.0213.751.48(4)27qm0.402.7216.7336.933.0042.1630.9336.681726.561226932836085290.090.150.00320.01286.1086.765.700.861.120.561.021.461.3720.06(24)37.9934.4720.6761.9684560.120.007386.480.991.54(5)30qm0.532.4411.2227.5618.2542.2133.341.5117.73(15)38.4033qm0.402.3320.7241.3721.3116.5220.80粘结性6782.8184.025.996.111.3331.02(22)20.6683.566.10煤的可选性：因矿物杂质一般与煤层呈互层或均匀分布。根据可选性实验结果，主要属难选或较难选煤；部分沉积条件较好的厚煤层属中等可选。如18、21、17、30号层等。煤的炼焦性：单独炼焦一般焦炭强度较低，耐磨性差，焦炭质量不能满足要求。因此，只能做炼焦配煤、动力用煤等。3、煤质详述：本区煤质以化学资料分析，根据1986年10月1日全国矿产储量委员会制定的煤炭资源勘探规范煤质方面规定，属于特低硫，特低磷，且变化较稳定。灰份属于中灰份至富灰份煤。其变化规律是垂直方向上，各煤层变化是：上部3、7、9、11号层，大部分为中富灰份；中部17-1、17-2、18、21、22、23、24、号煤层为中灰份；下部25、26、27、30、33、35号煤层大部分为富及富灰份煤，有的煤层在一、二水平所见为高灰份，如12、13号层，南部9、26号层。在横向变化上，煤质随煤层发育程度也显示规律性，如7号层在13线以南随煤层变薄尖灭而灰份增高。又如30号层为中低灰份，在13线以北发育变薄夹石多，因而北部略高于南部。这种变化与沉积环境有关；沉积环境比较稳定，结构比较单一的煤层，而灰份含量较低。现将各主要煤层煤质分述如下:11号层:煤质较软,有光亮光泽,呈黑色,煤层煤样ad25.00%。17-1号层：煤质中硬，光泽度较强，间或有夹矸层，且夹矸白中带黑，质地较软，煤层煤样ad25.00%。17-2号层：煤质状况与17-1号层大致相同。18号煤：煤质中硬，呈黑亮光泽，常有厚度不等的夹矸层绵延于全面长，且矸石呈黑色，且较硬，煤层煤样ad27.00%。21号煤层：煤质较软，有明亮光泽，性脆，夹矸层小，且分布不均，煤层煤样ad23.00%。22上号煤层：煤质较硬，光泽度一般，层理较明显，夹矸呈层状排列，但不太多，煤层煤样ad25.00%。22号层煤：煤质状况大致与22上号煤层相同。27号煤层：煤质较硬，有明显光泽，夹矸层少，且矸石较硬，煤层煤样ad24.00%。30号煤层：煤质中硬，光泽度较强，有条状夹矸，偶尔有岩石色出现，煤层煤样ad25.00%。33号煤层：煤质较软，有黑色光泽，层理不太明显，夹矸不成层，呈点状分布且不均，煤层煤样ad26.00%。4.煤的种类：本区是属区域变质，煤种较简单。按原煤炭部执行的分类方案，绝大部分为气煤（qm），个别层为弱粘结煤（rn）。具体分布为3、9号层为弱粘结煤；煤质变化符合稀尔特定律。根据gb5751-86中国煤炭分类标准，兴安煤矿煤种分类如下：21号煤层：vdaf=29.0-35.0%，gri=68-79y=13.0-18.0mm，应属于1/3焦煤（1/3jm）。3号和9号煤层：vdaf=27.0-35.0%，gri=5-18，应属于弱粘煤(rn)。其它煤层：vdaf=29.0-35.0%，gri=50-58y=13.0-16.0mm，应属于气煤（qm）5.风氧气带的确定：本井田为全隐蔽煤田。煤系之上长期覆盖第四系含水砂层。所以煤层露头的风化程度不高。本井田以往数次地质报告均采用基岩面下垂深6 m做为风氧化带，程度不高。四、矿井瓦斯等级（一）、瓦斯：兴安矿井田鉴定是属于煤与沼气突出矿井，经分析预测， （二）、煤的自燃：煤层自然发火期最短37天，一般3-6个月，属类发火煤层。（三）、煤尘：按煤矿安全规程规定，集团公司对矿井现开采的煤层进行采样，由煤炭科学研究所抚顺分院瓦斯实验室进行煤尘爆炸指数分析鉴定，通过分析鉴定，本矿现开采煤层的煤尘爆炸指数为32.9246.75%，均具有爆炸性和强爆炸性。（四）、顶底板：本矿煤层的顶底板岩性多以中细砂岩为主。五、水文地质1、水文地质、工程地质、环境地质特征根据地质时代、岩性特征、地下水类型、水文地质条件不同，将本区划分为四个水文地质区：1）洪积、冲积孔隙水水文地质区，分布于兴安区煤系地层之上，含水层主要由粗砂、砂砾、砾石组成，厚度由北向南由4 m到32 m，水位由0.385.38 m，年变化幅度2.0 m。为本煤田的主要含水层。2）白垩系火山集块岩、砂页岩、凝灰岩裂隙水水文地质区：分布于矿区的东侧，主要靠大气降水补给，矿井是其排泄区，水文地质资料很少，情况不详。3）含煤地层裂隙水水文地质区，分为：风化裂隙含水带；煤层层间裂隙含水带。4）煤层基底裂隙水水文地质区：分布于煤田四侧，出露在分水岭及斜坡上，主要补给源为大气降水，研究程度不够。工程地质：由于本矿已开采至深部水平，因此，影响煤矿生产的主要工程地质因素是煤层顶底板的抗压强度及节理裂隙发育情况。本矿煤层的顶底板岩性多以中细砂岩为主。现将兴安矿煤层顶、底板岩性、厚度、节理发育情况列表说明如下（表5-2）： 表5-2煤层号顶板岩性底板岩性厚度（m）节理裂隙发育情况3细砂岩细砂岩1222/17发 育9砂页岩细砂岩1641/17不发育11中、粗砂岩细砂岩3257/45不发育17细砂岩粉砂岩32195/100不发育18粉砂岩细砂岩18120/50不发育21中、粗砂岩细砂岩3040/35发 育22细砂岩细砂岩3356/45不发育27粉砂岩粉砂岩43118/88不发育30细砂岩粉砂岩78140/75发 育33细砂岩细砂岩50100/75不发育兴安煤矿井井筒检查孔岩芯物理试验成果列如下表（表5-3）：兴安煤矿井井筒检查孔岩芯物理试验成果表 表5-3岩石名称取样深度( m )取样层位(顶、底)试验成果抗压kg/cm3容重kg/cm3比重kg/m3孔隙度吸水率砂 岩99.083顶312.452.5552.632.862.94页 岩100.353顶548.772.1572.1砂 质页 岩101.753顶552.642.4302.544.34细砂岩104.93顶524.382.5952.652.001.94中砂岩127.017-2顶270.232.4592.605.47粗砂岩135.617-2顶336.332.4992.602.182.61细砂岩150.017-2底672.732.5042.593.23中砂岩154.017-2底546.142.5042.603.70细砂岩220.0618顶505.772.5992.631.240.86细砂岩226.018顶660.892.5782.652.72细砂岩238.1618底1075.32.5532.674.22细砂岩241.5618底1026.742.6182.775.48从上表可以看出：岩石的抗压强度随深度增加而强度加大；容重、比重和孔隙度相差不大。说明岩石抗压强度主要受风化影响。生产过程中主要是断层、破碎带以及采煤后的冒顶问题处理较困难。环境地质：1）地面沉降问题：矿区开采的多数为厚特厚煤层，地表沉降变形值大（最大沉降30 m），多次重复采动影响（重复采动下沉系数为0.8），下沉