保安煤矿机械化发展规划.doc

机 械 化 发 展 规 划山东华宁矿业集团有限公司保安煤矿二0一一年一月38 / 40根据宁阳县煤炭工业管理局转发省、市煤炭局转发国家安全生产监督管理总局等部门关于推进小型煤矿机械化的指导意见的通知要求，矿组织技术、机电等有关部门技术人员，结合本矿实际开采条件，特制定“十二五”机械化发展规划。一、企业基本情况山东华宁矿业集团有限公司保安煤矿（以下简称“保安煤矿”）位于山东省宁阳县堽城镇境内。保安煤矿原生产矿井始建于1960年，1962年建成投产，设计生产能力5万t/a，1982年10月采完报废。现生产井1976年开始建井，1982年投入试生产，1985年达到设计产量21万t/年，2010年核定生产能力30万t/年。矿井开拓方式为斜井多水平分区式开拓，斜井串车提升，通风方式为中央边界抽出式，主采3层煤。现生产水平为-300米水平，回风水平为-160米水平，生产采区为3400和3800采区，准备采区为3700采区。井田边界北以F26断层、煤层露头、F13断层为界与南宁二号井煤矿相邻；南以F22断层为界与山东海力实业集团有限公司石桥煤矿相邻；东以第9勘探线为界与山东金阳矿业集团有限公司（原石集煤矿）相邻；西以第21勘探线为界，与伏山煤矿相邻，井田面积约为5.3349km2。实现安全生产16周年，达到一级安全质量标准化矿井，在生产过程中，实现了采区运输皮带化、溜子化，大巷运输机车化，掘进扒装机械化，人员运输机械化。二、事故特征及主要原因1、顶板事故 1在煤矿生产过程中，采掘工作面、在用巷道在采动压力、矿山压力的作用下，当支护体系强度不足、支护质量缺陷、安全技术不当时，可能引发冒顶及其它地压灾害。其灾害类型主要有：采空区顶板大面积垮落；采掘工作面冒顶、煤壁片帮；巷道或硐室冒顶、片帮、底鼓等。冒顶、片帮危害除严重影响生产正常进行外，可能会造成人身伤亡事故，甚至会酿成重大事故的发生。（1）采场顶板大面积垮落和冒顶破坏采场和周围的巷道,造成采场内人员的伤亡；破坏采场内的设备和设施，造成生产设备的损坏及生产秩序的紊乱。（2）采空区大范围垮落采空区大范围垮落的直接后果是产生强大的冲击波，引起岩体塌陷和将采空区大量的有害气体排放到作业场所，造成采场工作人员及采空区附近作业场所人员伤亡；破坏采场设备、设施，诱发水、火、瓦斯等其它重大事故发生。（3）采掘工作面、巷道、硐室冒顶、片帮采掘工作面或巷道、硐室受到动压、构造应力等影响，且支护不及时或支护强度不足时，易造成冒顶、片帮。可能产生的直接危害是：相关人员的伤亡；破坏相关设备、设施；破坏正常的生产系统，引起其它重大事故发生等。（4）冒顶、片帮及其它地压灾害的原因设计有缺陷：巷道布置在应力集中区，采区煤柱设计不合理或未保护完好。采煤方法、工艺不合理：采掘顺序、凿岩爆破、回柱放顶等作业不当。缺乏有效支护或顶板管理不善：支护方式不当或支护设计不合理，支护不及时、强度不够；支护质量不符合要求；规程、措施及安全管理制度得不到有效落实等。巷道施工设计、掘进工艺不合理。如：爆破参数设计不合理；爆破顺序不合理；放炮后未执行“敲帮问顶”，未及时进行临时支护；违章指挥、违章作业等。地质自然条件不好：采场顶板破碎、底板遇水膨胀、穿越断层、褶曲等地质构造时,形成压碎带,或者由于节理、层理发育、破坏了顶板的稳定性,容易发生冒顶、片帮事故。若煤层顶板坚硬不易跨落，易造成大面积的悬顶，如不采取强制放顶或留设煤柱等安全措施，易造成大面积推垮型冒顶事故。2、瓦斯事故（1）瓦斯爆炸甲烷浓度按体积计算在516%时，遇到火源爆炸，最大爆力可达0.7Mpa以上，产生高温火焰(温度可达1850以上)、爆炸冲击波(最高达1.2MPa),并造成矿井空气成分改变。高温火焰造成人员皮肤、呼吸器官和消化器官粘膜烧伤,并造成电气设备毁坏,形成二次火源,引起火灾。爆炸冲击波可造成人员伤亡,设备毁坏、通风系统紊乱。瓦斯爆炸使氧气浓度降低,造成人员窒息；分解出的有害气体使人中毒死亡,并产生新的爆炸性气体,存在二次爆炸的可能。（2）瓦斯燃烧含有CH4、H2和重烃时的瓦斯，当瓦斯浓度（超过16%）、氧气浓度(不低于12%)较高时，遇到火源会产生燃烧事故。瓦斯燃烧的危害：导致作业人员烧伤或中毒窒息、烧毁作业场所的电气设备与支护体、引发连锁灾害（瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、火灾等）。（3）瓦斯窒息瓦斯无色无味，不易被人发现。由于瓦斯的大量存在，使空气中的氧气浓度大大降低，当氧气低于一定浓度时,人就感觉呼吸困难、窒息,直至死亡。导致发生瓦斯事故的主要原因有：（1）违背技术政策和法律法规开采采掘工作面风量严重不足，通风系统不合理、不完善，存在不合理的串联风、扩散通风、老塘通风、循环风等；采空区和盲巷不按规定的时间进行封闭，形成瓦斯积聚。（2）通风管理不善局部通风机不按规定配备，没有实行双风机、双电源、做到自动切换。局部通风机的吸风量不能满足要求；不按需分配风量，巷道冒落堵塞，风流短路；掘进工作面风筒脱节、漏风、被挤压，而不及时处理；风筒出风口距迎头太远，风量过小，风速低，导致掘进工作面处于微风作业，致使瓦斯积聚；放顶煤工作面回风隅角瓦斯超限不能及时发现和处理。（3）超通风能力生产采掘工作面布置较多而且较于集中，超核定通风能力生产，以致于局部通风机出现循环风，采煤面风量不足，致使瓦斯积聚。（4）瓦斯检查制度执行不严瓦斯检查工数量不足，空班、漏检；瓦检工思想与业务素质不高，责任心不强，甚至做假记录；采掘工作面出现瓦斯异常涌出，采取措施与处理不当或没有及时处理；瓦斯智能巡更系统形同虚设，不起作用；瓦斯监控系统不可靠，不能发挥其作用，出现瓦斯浓度超限。（5）违章爆破炮眼不装或少装炮泥，甚至用煤粉替代；最小抵抗线不够和用多母线爆破，进行裸露爆破或放连珠炮。采煤面虽分上、下段爆破，但间隔时间短，造成放炮事故，引起瓦斯爆炸。（6）电气系统管理不严及机械设备摩擦井下照明和机械设备的电源、电气装置不符合规定；有的疏于管理，电气设备失爆或带电作业产生火花，以及机械摩擦产生火花引爆瓦斯。（7）着火引发瓦斯事故采空区和旧巷道不及时封闭，残煤自然发火；有的密闭管理不严，火区复燃；皮带着火引发瓦斯爆炸。（9）安全意识薄弱，井下违章擅自动用电气焊等。3、煤尘爆炸在采掘生产的过程中若预防和采取措施不当，也有可能发生煤尘爆炸。当粒径小于1mm具有爆炸性的煤尘悬浮于空气中，且浓度在302000g/m3之间，氧气浓度大于12%，遇到火焰（最低点火温度600oC1050oC）就会发生爆炸。空气中的煤尘含量300400 g/m3时爆炸力最强。煤尘爆炸会产生高温火焰（温度可达25000C）和爆炸冲击波（最高达2Mpa），并生成大量的CO和其它有毒气体使人中毒死亡。爆炸冲击波可造成人员创伤、死亡，造成设备毁坏、顶板冒落、通风系统紊乱。煤尘爆炸使氧气浓度降低，造成人员窒息；爆炸可使沉积煤尘扬起参与爆炸，从而引起二次、三次煤尘爆炸，甚至连续爆炸，可造成全矿井毁坏，该矿煤尘爆炸是重大危险源。表2-2-1 各煤层的煤尘爆炸鉴定表煤层火焰长度(mm)岩粉量()煤尘爆炸指数结论3煤7008538.42%有爆炸性导致煤尘爆炸的主要原因1、煤尘产生量剧增是随着矿井开采强度的不断加大，井下的采煤、掘进、运输等各项生产过程中煤尘产生量也急剧增加。统计表明，井下煤尘主要来自采掘工作面，这既是尘肺病发病率较高的作业场所，也是发生煤尘爆炸事故较多的地方。2、防尘措施不落实，设施不齐全。采掘面未采取湿式打眼；采、掘工作面无喷雾洒水装置，或喷雾装置不能坚持正常使用，扒装不洒水；回采工作面未进行煤体注水，转载点无喷雾降尘装置，使浮游煤尘达到了爆炸浓度，具备爆炸条件。3、放炮未充填炮泥或封泥长度不够数，放炮不实行自动喷雾，未使用煤矿安全炸药或煤矿许用的延期电毫秒雷管。4浮游煤尘是煤尘爆炸的直接因素，而沉积煤尘是局部煤尘爆炸引起采区连续爆炸的最大隐患。另外，堆积煤尘不能及时冲刷，结果被冲击波吹起后参与，引起连续爆炸，使煤尘爆炸威力增加。5、通风系统不合理，尤其是串联通风抗灾能力差，没有或缺少隔爆水棚，致使煤尘爆炸波及范围广，破坏严重。6、电气火花、明火引爆煤尘。违章放炮、电器设备失爆，漏电保护、接地保护、过流保护失效；静电火花，机械摩擦火花，冲击产生火花。尤其是放炮产生的火焰和电气火花，占煤尘爆炸引爆火源居多。7、职工缺乏个人防护装备，没有配备自救器或不随身携带。直接受煤尘爆炸冲击波伤害的人员来不及使用自救器。4、火灾事故（1）内因火灾指煤炭自然发火引起的火灾，内因火灾多发生于采空区或煤岩裂隙发育的煤层，空气进入破碎煤体，煤中固定碳被氧化，放出热量，煤体积热，发生隐燃，温度升高达到600以上时，产生明火，形成火灾。（2）外因火灾是可燃物受到外来火源(如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等)的作用而形成火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点(如井筒、井底车场、运输机巷道，机电硐室及采掘工作面等)，氧气充足，一般情况发生突然，速度很快就会出现烟雾和火焰。（3）火灾危害的主要原因内因火灾发生的原因（1）煤炭自燃的三个条件本井田的煤层属自燃煤层；有一定含氧量的空气使煤炭氧化；氧化过程中生成蓄积的热量难以散发、不断积聚；上面3个必备条件同时存在、且保持一定的时间会发生自燃。（2）自燃的因素主要是工作面丢煤多、回收率低；井田内存在隔离煤柱，没有采取预防性综合防灭火措施；回采面结束后未及时封闭采空区；通风管理不善采空区漏风大等原因。该矿采用放顶煤和炮采回采工艺，全部跨落法管理顶板，因煤层赋存不均匀，在面后或多或少存在浮煤堆积的情况；放顶煤工作面煤放不彻底，两端头不能放煤将会丢失大量浮煤，另外区段煤柱压酥后可会存在大量的浮煤，一旦具有自燃条件，将发生火灾，若发现或处理不及时会造成更大的灾害。外因火灾产生的原因（1）存在明火。井下工作人员吸烟，带火种下井，如火柴、打火机等；电、气焊，使用电炉，灯泡取暖等违章作业。（2）电气火灾。电气设备失爆、电缆不阻燃、短路等引起火花，引燃可燃物。（3）静电火花。设备或工具表面电阻超过300M时，产生静电火花引起火灾。（4）违章放炮。不按规定放炮和放炮说明书执行，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源放炮、不装水炮泥、炮眼深度不够等都会产生明火而导致火灾。（5）瓦斯爆炸引起火灾。（6）机械磨擦及物体碰撞产生火花引燃可燃物，进而引起火灾等。（7）地面火引入井下引起的火灾。一旦井口附近发生火灾，如果不采取措施，很有可能顺风而下进入井下造成更大的灾害。5、水害事故根据保安煤矿水文地质条件和井口位置、开拓巷道布置，结合本矿生产经验，生产过程中可能的水害事故有：地表水；煤系地层含水层（3上煤层顶板砂岩含水层、三灰、奥灰）水害；断层水水害；封孔不良钻孔水害；老空水水害。6、爆破事故爆破作业（放炮）是井下开凿煤岩巷道及煤层开采的主要手段之一，该矿部份采煤工作面和掘进工作面为爆破作业。在爆炸材料储运和爆破作业的过程中不符合规程、标准，管理失当，可能造成爆炸事故。造成爆破事故的主要原因：（1）雷管和炸药贮存不当，贮存单元达到或超过危化品重大危险源的临界值；（2）爆炸材料库安装使用失爆和不合格的电器设备，或照明设施所引发的明火；穿化纤衣服等引起的静电火花；（3）运输、发放、装卸过程中操作不当，不了解爆炸材料性能，由于摩擦、撞击、滑动、震动、混放、挤压等原因或外部点火源、高温等因素引起爆炸；（4）作业环境不符合要求作业地点有杂散的电流通过潮湿的煤壁或岩壁，导入雷管线而引爆炮眼。井下电源一相结地，雷管角线或爆破母线又与互相接触另一个接地电源。雷管脚线或爆破母线与漏电的电缆有接触的地方。连接炮的人员穿化纤衣服，造成靜电电压引爆雷管。（5）爆破人员违章作业不认真执行“三人连锁爆破制”，放炮人员没带发爆器的钥匙，而爆破工没等工作人员撤离到安全地点就拧发爆器。多次爆破时，放炮员和班组长或安监员为图省事，以“相约”习惯作业代替正规操作业，安监员不履行职责，造成联系失误而炮崩伤人。炮眼不充填或充填不实，不符合煤矿安全规程规定。爆破前两根母线没拧成短路状态，或装药时雷管角线没有拧在一起，搭接在漏电的电缆上，造成早爆。炮眼布置参数，包括炮眼深度、角度、孔距、行距以及装药量等不符合煤矿安全规程规定。放炮母线不够长，拉炮距离不够数，造成炮崩伤人事故。不听劝阻闯入警戒区、误入警戒区或警戒标志不符合要求，造成炮崩伤人事故。使用超期、硬化、变质的炸药，造成炸药缓慢燃烧，产生有过量的有害气体，发生炮烟熏人事故。处理瞎炮、溜煤眼堵塞、巷道贯通爆破等，由于不认真执行安全措施，操作方法不当，造成崩人事故。剩余的炸药、雷管不退库，雷管不重新进行导通后就使用。（6）爆炸材料销毁方式与处理措施不当。（7）放顶煤工作面面后违章处理大块矸石，容易引起瓦斯或煤尘爆炸。7、电气事故由电气设备和设施缺陷（选型不当、分断能力不够、电缆过载、不阻燃等）可能引发的电气事故：电源线路倒杆、断线、过负荷、短路、停电、人员触电、电击、电伤、电气设备起火、电火花、防爆电气设备失爆等，且电气火花有可能点燃瓦斯，造成火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故。电气事故产生的原因（1）雷击产生过电压、放电产生火花或将设备和电缆击穿、甚至短路，引发火灾；变配电室内未装设机械通风排烟装置及无足够的灭火器材，处理事故困难，导致事故扩大，造成全矿停电，停风、停产；（2）开关、断路器速断容量较小，不能分断短路电流，瞬间因短路故障产生大量的热能而烧毁设备及电缆，引发火灾事故，造成部分用户或全矿停电、停风、停产，严重时能导致人员伤亡，财产损失；（3）主变容量不足，一台发生故障，其余变压器不能保证矿井一、二级负荷供电；矿井电源线路强度不足，倒杆、断线，造成停风、停产，造成财产损失和人员伤亡；（4）继电保护装置未装设或采用淘汰产品，出现越级跳闸、误动作造成无故停电，扩大事故范围；（5）开关柜闭锁未装设或失效，造成误操作、短路、人员伤害；（6）井下电气设备安装、维修不当、失爆，电火花点燃瓦斯，造成火灾或引起瓦斯爆炸事故；（7）井下带电电缆破损、拉脱、电缆绝缘下降，造成短路、接地，引发电气火花；（8）绝缘手套、绝缘靴、验电笔等器具破损、绝缘程度降低，验电笔指示不正确；（9）闭锁装置不全、失效、警示标志不清，人员误入；（10）井上下带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线；（11）静电危害事故：各类排水、通风、压气管路，由于内壁与高速流动的流体相摩擦，使外壁上产生大量的静电电荷，这些电荷不能泄漏时，积聚其表面产生静电，在对地绝缘较好的管壁上产生的静电电压，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故；井下工作人员穿化纤衣服，也能产生静电，人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。（12）谐波及其危害的危险性分析矿井电力系统中主要的谐波源是主、副井提升机电控系统具有非线性特性的变流设备。谐波的危害主要有：使电网电压波形发生畸变，致使电能品质变坏；使电气设备的铁损增加，造成电气设备过热，降低正常出力；使电介质加速老化，绝缘寿命缩短； 影响控制、保护和检侧装置的工作精度和可靠性；谐波被放大，使一些具有容性的电气设备(如电容器)和电气材料(如电缆)发生过热而损坏；对弱电系统造成严重干扰，甚至可能在某一高次谐波的作用下，引起电网谐振，系统紊乱，造成设备损坏。三、地质条件及自然灾害状况1、地层本井田含煤岩系为石炭二叠系，属华北型含煤建造。井田地层系统自上而下分别为第四系（Q）、侏罗系（J）、二叠系（P）、石炭系（C）、和奥陶系（O）。（1）第四系（Q）厚度为1.025.98m，平均厚度6.57m，厚度自西向东逐渐增大，由砂质粘土、砂、砂砾石层组成。与下伏地层呈不整合接触。（2）侏罗系（J3）区内最大残厚为258.80m，属陆相沉积，主要由巨厚层状紫色砂岩、含砾砂岩、砾岩组成，砾石多以石英为主，铁泥质、钙质胶结，与下伏地层呈不整合接触。（3）二叠系（P）本井田内保存了二叠系上统的上石盒子组盒和下统的下石盒子组。 上石盒子组（P21）与下石盒子组（P12）区内最大残厚245.0m，为内陆河湖相沉积，以杂色粘土岩、灰灰绿色砂岩为主，不含煤。下石盒子组常以杂色粘土岩之下的厚层状中粗粒砂岩与山西组分界，二者为整合接触，上石盒子组与下石盒子组以一层不甚稳定的铝土岩（B）为二者分界。 山西组（P11）为本井田主要的含煤地层，厚度60.091.3m，平均厚度66.5m。本组主要由灰灰白色砂岩、深灰色粉砂岩和粘土岩组成。含煤4层，即2上煤层、2下煤层、3煤层和4煤层。其中3煤层在本井田内分成3上和3下煤层，为稳定可采煤层，厚度大而稳定，是矿井的主采煤层。山西组的主要沉积特点以中粗细碎屑岩为主夹可采煤层和浅色泥质岩。3煤层顶板砂岩中发育大型交错层理，但横向上多相变为粉砂岩和粉细砂岩互层。底板为厚度不大的灰色泥岩和厚度较大的粉细或中细砂岩互层，与下伏太原组为整合接触。（4）石炭系（C）太原组（C2t）太原组厚度25.2160.53m，平均厚度147.5m。为本井田的主要含煤地层。岩性由灰色、深灰色粉砂岩和泥岩、灰灰绿色砂岩、石灰岩、煤层及底板粘土岩组成。为较典型的海陆交替型含煤沉积。共发育石灰岩九层（一、二、三、五、八、九、十上、十下、十一灰），其中三灰、十下灰厚度大而稳定，是地层对比的极好标志层。本组共含煤13层（5、6、8、9、10、11、12、14、15上、15下、16、17、18煤层），正常情况下可采者2层（16、17煤层）。由于本井田内发育层滑构造，因此，16、17煤层多呈零星块段分布而不可采。太原组在垂向上具有较好的三段性：十二层灰岩（顶界面）至十下灰岩，为主要的含煤段，由于层滑构造而造成局部可采至不可采煤层分布于本段中上部（16、17煤层）；十下灰岩至五灰，为典型的海陆交替沉积层段，多层薄煤层（大多不可采），薄层石灰岩和潮坪砂泥质沉积交互发育，小旋回发育清晰，易于划分；五灰至太原组顶界面、含稳定的厚度较大的三灰，所含煤层大多不稳定、不可采，仅有8煤层局部可采，为灰岩、碎屑岩、极薄煤层互层段。太原组与本溪组为整合接触。 本溪组（C2b）本溪组厚度8.9241.3m，平均厚度22.53m。本组含石灰岩3层，即十二灰、十三灰、十四灰，以十三、十四层灰岩厚度较大且稳定，是主要标志层。含薄煤2层（19、20煤层），均为不可采煤层，间夹杂色铝质泥岩，底部为紫色铁铝质泥岩和铝土岩（G）的山西式铁矿层，与下伏奥陶系灰岩呈假整合接触。（5）奥陶系中统（O2）本井田内有64个钻孔揭露奥陶系中奥陶统石灰岩，钻孔最大揭露厚度为114.10m，由褐灰、肉红色厚层状质纯石灰岩组成，间夹薄层状泥岩及白云质灰岩、白云岩等，含珠角石化石。2、地质构造宁阳煤田总体呈一向南倾斜的单斜断块构造。煤田东起峄山断裂（Fl6），西至洸河附近，东北边界为煤系与太古界片麻岩断接的南落星断层（F1），北部至煤层露头，南部以F2-l断层为界。煤田内地质构造以断裂为主，褶皱次之。不同规模的几组断裂纵横交错，组成网络式的构造格架。煤田内主要发育有NW、NE-NEE、近EW和近SN向四组断裂，在水平方向和垂向上构造分区性和分层性十分明显，可将煤田划分为东、中、西三个构造区，保安井田即位于宁阳煤田的中西部构造区。保安井田处于汶泗向斜北翼。区域主要褶皱方向为北东向北东东向。自北而南主要有宁阳背斜，汶泗向斜，滋阳背斜、南张向斜、兖州济宁向斜，凫山背斜、鱼台滕北向斜等。由于断层的切割，有的形态已不完整。主要区域断层有近东西向和近南北向两组，前者自北而南有汶泗、郓城、菏泽、凫山、单县等断层。后者自东向西有峄山、孙氏店、济宁、嘉祥、巨野、田桥等断层，且常为走向相同，倾向相反的共生断层，从而将鲁西南区切割成几个较小的地垒、地堑构造。宁阳汶上煤田是汶泗向斜的一部分。褶曲：本矿井内褶曲不发育，但受局部断层影响，走向有较大扭转甚至有相反倾斜的现象。断层：除井田边界断层外，井田内部落差较大的断层分布密集，将井田切割成若干小型块段，给采掘布置和生产造成很大影响。断层以北东与近东西走向为主，北西向次之，正断层占多数，矿井生产中仅发现一条走向北北东向的小型逆断层。北东向正断层多分布在井田的东翼，该类断层多以层滑为主，且表现出断层两侧构造特征不同的特征。类比性差。近东西向断层多发育在井田西翼，该类断层倾角多以浅部陡，深部缓的铲式层滑为主，它造成煤系地层或可采煤层大面积缺失。三组断层的共同作用，使井田内各个块段的构造特征各不相同。总体上呈以北东向的FX-1断层为界将井田分割成东西两个不同的构造特征区，井田地质构造复杂程度属极复杂类型。井田东部断层以走向北东的斜交断层为主，该类断层按其表现特征可称为层滑断层。 井田西翼以走向近东西向断层为主，这类断层倾角一般浅部较陡，向深部变缓，收敛于某软弱层位或表现为顺层断层。在剖面上呈凹面向上的铲式或犁式，它造成含煤地层或可采煤层大量缺失。以西翼普遍发育的F26断层最为典型，它控制了本区的构造面貌、地层产状和煤系的赋存。本井田主要发育三组断层，即NE、近EW向和NW向。经多年生产实际揭露，查明了3煤层中落差5m的断层共101条其中落差1020m的断层39条，落差5020m的断层28条，落差50m的断层12条。见见表1-3-2。现将井田内落差大于50m 的断层分述如下： F26正断层为井田北部边界断层。断层走向近EW，倾向S，倾角1080，落差60250m，井田内延展长度大于1900m。该断层结构复杂，伴生断层发育。由195、147、192、441、145、410、409、130、107、176、106、78、131、132、87-9、87-10、87-11、177、183、178、138、184、401、431、326、309、430、310、87-5、551、87-6、87-7、140、2、426、30、427、428、126、814、821、B13、87-1、87-2、423、44、122、550、123、304、89-2、430、124、191、118等55个钻孔揭露控制和多处巷道揭露，属查明断层。 F23正断层位于井田西翼中上部，是一、二水平的分界线。走向近EW，倾向S，倾角2080，倾角由东向西由陡变缓，落差在40150m。该断层结构复杂，伴生断层发育，深部与F26断层合并。井田内延展长度大于1500m。由813、122、550、123、814、821、B13、193、87-1、2、426、30、427、309、430、310、87-5、551、87-6、87-7、138、184、139、401、312、87-9、87-10、87-11、147、192、441、145、107、176、106、78、131、等37个钻孔控制和多处巷道揭露，属查明断层。 F27正断层位于井田中部，断层走向近EW，倾向S，倾角3045，落差55m。第18勘探线以西与F23-1断层合并，转为层滑断层，延展长度700m。由87-1、89-2、B1等钻孔控制和多处巷道揭露，属查明断层。 F31正断层位于井田西翼南部，断层走向近EW，倾向N，倾角4555，落差5090m。延展长度1200m。该断层在第1819勘探线之间呈多条断层组合出现。由7、423、87-7、401、87-12、132等钻孔控制和多处巷道揭露，属查明断层。 FX-1正断层位于井田中部，断层走向NE，倾向SE，倾角1580，落差1565m。南北贯穿本井田。由191、87-3钻孔控制和多处巷道揭露，属查明断层。 F38正断层位于井田东翼，断层走向SN，倾向E，倾角5070，落差2065m。由B8、8503钻孔控制多处巷道揭露，属查明断层。 F13正断层位于井田东翼北部，为井田边界断层。走向NW，倾向NE，倾角3365，落差95500m。由B10、113、415、B20、B18、56、531等钻孔控制多处巷道揭露，属查明断层。 F25正断层位于井田东翼中部，断层走向NW，倾向NE，倾角1055，落差3070m。由822、301、754、87-21、791、792、B2、118、B1、89-6、420、188、B22、8503等14个钻孔控制多处巷道揭露，属查明断层。 F6-2正断层位于井田东翼，断层走向近EW，倾向N，倾角2565，落差1860m。由568、532、526钻孔控制，属基本查明断层。 FD-4正断层位于井田东部，断层走向NW，倾向NE，倾角60，落差6080m。由3号钻孔控制，属推断断层。 F45正断层位于井田东部，断层走向NW，倾向W，倾角70，落差50m。为推断断层。F22正断层位于井田南边界，断层走向近EW，倾向年N，倾角4070，落差40180m。由408、20-1、19-1、402、87-8、429、87-4、405、422、416、142、533等12个钻孔控制多处巷道揭露，属基本查明断层。 保安煤矿断层情况一览表 表1-3-2 序号断层名称性质产 状落差（m）延展长度（m）查明程度走向倾向倾角（）1F26正近EWS10-8060-2501900查明2F23正近EWS20-8040-1501500查明3F27正近EWS30-4555700查明4 F20正近EWN35-4510-451520查明5F31正近EWN45-5550-901200查明6F31-2正近EWS4010-30240查明7F31-3正近EWS4520380查明8F31-4正近EWS455-15470查明9F31-5正近EWS455-15280查明10F31-6正近EWN455-15186查明11F35正NSW500-30944查明12FX-1正NESE15-8015-65680查明13FX-2正NESE4510-25960查明14F32正NENW4710-5593查明15F34正NESE45-6515-45816查明16F34-1正NESE4310-25316查明17F38正SNE50-7020-65688查明18F13正NWNE35-6595-5003900查明19F13-1正NWNE7023380查明20F25正NWNE10-5530-701240查明21F45正NWW7050620推断22F22正近EWN40-7040-1804800基本查明23F22-1正NENW5010-20450查明24F22-2正NENW5010-15540查明25F22-3正近EWN6014290查明26F22-4正近EWN5014245查明27F22-5正近EWN40-5010-30240查明28F22-6正NWNE40-700-20730基本查明29FD-1正NENW45-6015-35636查明30FD-2正NEW5520514查明31FD-3正NEE5540514查明32FD-4正NWNE6060-80760推断33F6正NWSW45-6010-30880基本查明34F6-1正NESE5040120查明35F6-2正近EWN25-6518-60760基本查明36F6-3正NENW30-5520340基本查明37F6-4正NESE4510310基本查明38F6-5正NWNE45-6035890基本查明39F6-6正近EWS0-5015125基本查明40F6-7正近EWS30-5030-50480基本查明41F6-8正近EWS5015570查明42F8-1正NWNE25-5510-30120查明 保安煤矿断层情况一览表 续表1-3-2序号断层名称性质产 状落差（m）延展长度（m）查明程度走向倾向倾角（）43F8-2正NENW5610-15150查明44F8-3正NESE5010180查明45F8-4正近EWS6520440查明46F8-5正NWSW5220175查明47F2-1正近EWS4824712查明48F2-2正近EWN4511324查明49F2-3正NWNE4515204查明50F2-4正NESE30-400-15310查明51F2-5正近EWS2820-50480查明52F2-6正NESE350-9248查明53F2-7正近EWN460-10176查明54F2-8正近EWS580-20226查明55F2-9正近EWN526294查明56F2-10正NESE350-5188查明57F24正近EWS50-7020-40348查明58F28正NENW4510-25780查明59F28-1正NENW4510-25190查明60F1-1正近EWS430-8查明61F1-2正近EWN3320-16410查明62F1-3正NWSW260-6196查明63F1-4正NWNE290-10512查明64F1-5正NWNE390-8630查明65F1-6正近EWS500-10420查明66F1-7正近EWN330-8348查明67F1-8正近EWS210-5168查明68F1-9正近EWS260-5108查明69F1-10正近EWS290-6112查明70F1-11正近EWS440-10查明71F1-12正NESE45-600-25查明72F1-13正近EWS510-6查明73F1-14正NESE250-7184查明74F1-15正NESE350-10146查明75F1-16正NESE7935130查明76F1-17正NWNE390-15220查明77DF1正NWSW20-5010-20490基本查明78DF2正NWNE5020162基本查明79DF3正NWSW5040210基本查明80DF4正NWNE5030268基本查明81DF5正NENW500-20440基本查明82DF6正NENW6010264查明83DF7正NESE700-40250查明84DF8正NWNE7010218查明85DF9正NENW600-20220查明 保安煤矿断层情况一览表 续表1-3-2 序号断层名称性质产 状落差（m）延展长度（m）查明程度走向倾向倾角（）86DF10正NESE7015144查明87DF11正NENW600-30102查明88DF12正近EWN450-10154 查明89DF13正NESE45-6010-20136查明90DF14正NWNE3215124查明91XF15正NWSW35-400-15122查明92XF16正近EWS700-15176查明93XF17正NENW700-15114查明94XF18正NENW6010-20212查明95XF19正近EWN50-550-15108查明96XF20正NENW5010-20182查明97XF21正NENW6015126查明98XF22正近EWS500-15168查明99XF23正NESE45-600-25514查明100F9-1正NENW0-600-10290查明101F9-2正NESE7520-40310查明3、煤层井田内的主要含煤地层为山西组和太原组，总厚度约为214.00m。共含煤17层，煤层平均总厚14.28m，含煤系数6.67%。其中可采或局部可采者4层，即3上、3下、16、17煤层。平均总厚度为8.76m，除3上煤层为厚煤层外，其余均为薄煤层。本井田内主采煤层为3上、3下煤层。其余各煤层厚度较小，并且只有个别点可采，无经济价值。各可采或局部可采煤层厚度、层间距、结构、及控制情况详见表1-3-3。 各可采、局部可采煤层特征一览表 表1-3-3 煤层全层厚度（m）最小最大平均（点数）煤层间距（m）最小最大平均结构可采性指数（Km）煤厚变异系数（r%）稳定性可采性含夹矸情况层数岩性3上0.958.835.30（86）016.98.9简单1.016.54稳定全区可采01泥岩、炭质泥岩3下0.183.721.33（78）简单0.9636.79较稳定大部可采0120.3145.7130.4160.433.751.27（29）复杂不稳定局部可采12炭质砂岩泥岩12.5214.3712.28170.301.160.84（30）复杂不稳定局部可采12粉砂岩炭质砂岩可采及局部可采煤层特征（1）3上煤层为本井田主要可采煤层，位于山西组下部。下距山西组底界面1025m ，距三灰4558m。全井田钻孔有效穿过3上煤层点计86个，另有采区巷道、工作面揭露，煤层两极厚度为0.958.83m，平均厚度5.30m。煤层层位、厚度均稳定，厚度变异系数16.54%，可采性指数为1.0，为稳定煤层，全区可采，结构简单。直接顶板为灰白色粉、细砂岩，老顶为厚度较大的灰白色中、粗砂岩。直接底板为砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩，老底为灰白色中、细砂岩。本煤层在井田东部第11勘探线以东，3上煤层与3下煤层合并为一层，由东向西逐渐分开，间距加大，其间距最大达16m左右。（2）3下煤层为本矿井主采煤层，位于山西组下部，3上煤层之下，下距山西组底界面10m左右。距三灰43m左右。全井田钻孔有效穿过3下煤层点计78个，另有采区巷道、工作面揭露，两极厚度0.183.72m， 平均厚度1.33m，其层位、厚度均较稳定， 厚度变异系数36.79%，可采区可采性指数为0.96，为较稳定煤层，全区大部可采，煤层结构简单。顶板为厚度较大的灰白色中、细砂岩，有时为粉砂岩，底板一般为粘土质中、细砂岩。（3）16煤层位于太原组下部。上距三灰95m左右，下距17煤层一般11.02m。厚度0.433.75m，平均1.27m。为不稳定煤层，全井田内共有83个钻孔穿过，其中可采点25个，不可采点4个，断缺点54个。在本井田内由于受断层破坏，只残存有零星块段可采。顶板为第十下层石灰岩，厚度3.47.01m，平均4.41m。稳定分布，底板一般为泥岩或铝质泥岩，局部粉砂岩。 （4）17煤层厚0.301.16m，平均0.84m。底板一般为泥岩位于太原组下部，厚度3.47.0lm，平均4.41m。为不稳定煤层，全井田内共有83个钻孔穿过，其中可采点26个，不可采点4个，断块缺点53个，与16煤层一样在本井田内仅有局部块段可采。直接顶为第十一层石灰岩，厚度02.42m，平均1.01m，不稳定，多相变为泥岩或粉砂岩；底板为铝质泥岩，遇水易膨胀。4、煤质（1）煤质特征 灰分3上煤层：原煤为10.5936.61%，平均16.7%，为低中灰分煤层；浮煤为3.4410.82%，平均为6.21%，从原煤及浮煤的灰分来看，原煤的灰分经洗选后可得低灰分的优质煤。 3下煤层： 原煤为10.5515.90%，平均12.94%，为低中灰分煤层；浮煤为3.846.28%，平均5.01%。 硫分3上煤层含硫很低。 原煤一般为0.331.12%，平均0.59%，为低硫煤；浮煤为0.301.08%，平均0.46%，均属低硫煤。3下煤层原煤为一般为0.421.00%，平均0.65%，为低硫煤；浮煤为0.370.42%，平均0.39%，均属低硫煤。 挥发分（Vdaf）3上煤层：原煤挥发分为32.1741.24%，平均为36.74%，浮煤为35.3141.53%，平均为38.17%，很稳定，变化甚小； 3下煤层：浮煤挥发分为37.12%47.20%，平均41.41%。磷分：磷分资料少，从仅有的资料看，由于分析点较少，尚难做出确切评价，初步确定属低磷煤。（2）煤的工艺性能原煤平均热值（Qb,daf）:3上煤层为29.873Mj/kg，为燃烧性较好的高热值烟煤。粘结性及结焦性：各煤层胶质层最大厚度（Ymax）3上煤层平均为14.9mm，3下煤层平均为18.0mm。各煤层均具有良好的结焦性能，可作为较好的配焦用煤。（3）煤的可选性经1.4密度液浮洗选后，浮煤灰分明显减少，3上煤层由16.7减少到6.21，3下煤层由12.94减少到5.01，但硫分减少很少，3上煤层由0.59减少到0.46，3下煤层由0.65减少到0.39。（4）煤的工业用途评价本区各煤层经过洗选加工后均可用作炼焦配煤、动力燃料、气化、液化等表1-3-4 各煤层主要煤质指标表煤 层3上3上分析指标原 煤浮 煤水分（Ma,d）2.42.26灰分（Ad）12.525.77挥发分（Vdaf）37.8337.98全硫（St,d）0.680.55热值（Qgr,ad）29.873胶质层厚度（Y）112118.5煤类气煤气煤5、含（隔）水层1、含水层（1）第四系砂及砂砾层：井田内第四系砂层孔隙潜水位于第四系砂质粘土或粘土质砂中，整个井田东翼基本无砂层分布，西翼有不同厚度的分布，由东向西逐渐增厚，层次增多。厚度1.025.98m。层次有14层。在井田的西北部，砂层逐渐变厚，部分地段直接伏于基岩之上。单位涌水量q=1.0611.86L/s.m，矿化度小于0.5g/L，属含水丰富的含水层。根据井下实际揭露，第四系砂岩水为本矿主要涌水，现约占矿井涌水量的90%。（2）山西组3上煤层顶板砂岩含水层3上煤层顶板砂岩为中砂岩，平均厚度11.50m。属孔隙裂隙承压水含水层，为3煤的直接充水含水层。该砂岩中裂隙不发育且胶结致密，因而富水性弱。矿井于浅部开采煤层时，砂岩有淋水，采至-160m水平时，仅断层带砂岩有滴水，采面干燥无水。延深至-300m水平，砂岩不再视为含