瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案.doc

瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案 山西*煤矿有限责任公司山西*煤矿有限责任公司瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案山西*煤矿有限责任公司二一一年十一月山西*煤矿有限责任公司瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案法定代表人签字：技术负责人签字：山西*煤矿有限责任公司二一一年十一月编制人员情况表姓名专业职称职务签字！通风与安全工程师矿长通风与安全工程师技术矿长机电高级技师通风助理通风科长生技科长技术员技术员审核意见地方地方 瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案审核意见煤矿山西*煤矿有限责任公司（盖章）矿长： （签字）主体企业审查意见（签字）县局审查意见（签字）（盖章）目 录前 言1第一部分 矿井基本情况3第一章 矿井概况3第一节 矿井简介3第二节 矿井地质7第三节 矿井开采技术条件22第四节 矿井开拓开采情况27第二章 各大系统情况简述29第一节 矿井生产系统29第二节 六大系统简述32第三章 矿井瓦斯综合治理体系建设情况及欠账情况35第一节 瓦斯治理机构及人员配置35第二节 瓦斯治理责任体系建立36第三节 安全费用的提取、使用44第四节 欠账情况47第二部分 工作方案的制定48第四章 瓦斯综合治理体系建设的指导思想和建设目标48第五章 工作重点和要求51第六章 工作任务、主要工作安排57第三部分 保障措施58第七章 保障措施5860前 言一、编制的目的、意义： 根据吕梁市煤炭工业局文件（吕煤安字2011487号）关于进一步做好煤矿瓦斯综合治理工作体系达标建设的通知要求，为了贯彻落实“安全第一、预防为主”和扎实有效推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理体系，进一步提高我矿瓦斯治理水平，有效防止和遏制瓦斯事故，保护职工生命财产安全、构建和谐矿区。 深入贯彻落实国发201023号文国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知的要求，坚持“以人为本”和“安全发展”，以有效防范和遏制瓦斯事故、大幅度是我降低瓦斯事故总量为目标，进一步加强领导、落实责任，增加投入、依靠科技、强化管理，严格落实瓦斯综合治理方针，推动矿井瓦斯综合治理工作再上新水平。二、编制依据1、国务院办公厅转发发展改革安全监管总局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知（国办201126号）2、山西省人民政府办公厅转发省煤炭厅关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干规定的通知（晋政办发201148号）3、吕梁市人民政府办公厅印发市煤炭局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作实施细则的通知（吕政办发2011111号）4、关于进一步做好煤矿瓦斯综合治理工作体系达标建设的通知（吕煤安字2011487号）5、煤矿安全规程（2011年）6、山西省煤矿瓦斯综合治理工作体系建设评估标准7、 国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）；8、山西省煤炭工业厅文件（晋煤办基发2010 1519号）关于山西*煤矿有限责任公司兼并重组整合项目初步设计的批复；9、山西省煤炭工业厅文件（晋煤规发2010798号）关于山西*煤矿有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告的批复；10、瓦斯等级鉴定，煤自燃倾向性、煤尘爆炸性的检测报告；11、山西*煤矿有限责任公司与有关部门签订的供电、矿山救护及医疗救护协议等；12、山西*煤矿有限责任公司提供的矿井生产现状图纸、设备布置、矿井工业场地总平面布置、地面总布置、供电和供水现状等图纸；13、*县煤炭局颁发的*县煤矿通风瓦斯管理实施细则。三、编制过程收到文件后，我矿领导高度重视，矿长组织专题会议，成立了以技术总工为组长的编制小组，下设资料收集小组、文字编辑小组经过7天时间编制完成。由于时间过于仓促，水平有限，编制中难免存在一些问题，望领导给予宝贵意见。第一部分 矿井基本情况第1章 矿井概况第一节 矿井简介一、井田境界本矿所处井田位于河东煤田中段三交详查区中部东缘。该区地质工作开展较早，地质工作主要有如下：1.20年代先后由王竹泉、侯德封、杨钟健等先生做过1/100万到1/20万地质测量及新生代地质研究等工作。较为系统的地质测量工作在解放后50年代后期，地质部212队王顺江等在本区临县至碛口镇进行了1/5万地质调查。2.1985年山西省地质矿产局215队在河东煤田中部进行了远景调查，填1/5万地质图，提交了山西省河东煤田中部远景普查地质报告。3.19851989年山西煤田地质勘探148队在离柳矿区三交勘探区进行了详查勘探工作，并于1989年11月提交了山西省河东煤田离柳矿区三交勘探区详查地质报告，该报告质量较好。该井田就位于三交详查区南段东部浅埋区，本次利用了11号钻孔。4.1991年，山西省地质矿产局215队在对该井田进行了扩建勘探工作，1991年5月至12月进行了钻探工程，施工了4个钻孔。1992年4月提交了山西省河东煤田*县*井田扩建勘探（精查）地质报告。该报告于1992年10月由山西省矿产储量委员会以晋储决字（1992）09号决议书批准。5.2003年6月山西地宝能源有限公司编制了山西省*县*煤矿有限责任公司生产矿井地质报告。6.2008年6月山西微宇资源勘察院编制了山西*煤矿有限责任公司东南部采空区物探勘查资料。7.2010年3月山西同地源地址矿产技术有限公司，编制了山西*煤矿有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告，该报告于2010年8月12日由山西省煤炭工业厅以晋煤规发2010798号文批准。井田南北长3.112km，东西宽2.460km，其地理坐标为北纬373550373731，东经11053091105450。井田面积6.0058km2，该矿核准开采4、8、9号煤，矿井地质资源/储量为34.68Mt，设计可采储量为16.8719Mt。矿井性质为：生产矿井，现采煤层：8#，设计生产能力为：120万吨。井田南与有限公司相邻，北和西与山西*下山峁煤业有限公司相邻。（见井田四邻关系图）二、行政隶属关系及交通概况山西*煤矿有限责任公司位于*县城北20km的*村，行政区划属*县*乡管辖，其地理坐标为北纬373550373731，东经11053091105450。柳（林）结（绳墕）公路横贯矿区，与307国道连通，在*县城与孝（义）柳（林）铁路交汇，经由公路、铁路均可通往省内外各地，交通运输条件十分便利。交通位置详见交通位置关系图。第二节 矿井地质一、煤层井田主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。其中山西组平均厚71.19m，共含煤4层，自上而下依次为3、4上、4、5号煤层，含煤平均总厚2.32m，含煤系数3.24%，其中4号为可采煤层，平均厚度1.24m，4上号煤层零星可采，3、5号煤层不可采，可采含煤系数1.74%。太原组平均厚度89.59m，共含煤4层，自上而下依次为6、7、8、9号煤层，含煤平均总厚6.24m，含煤系数6.97%，其中8、9号为可采煤层，平均总厚5.39m，可采含煤系数6.024%。上述4、8、9号可采煤层中，4 号煤层已大部采空。含煤性：1.4号煤层位于山西组下部，下距8号煤层61.2567.55m，平均64.42m，煤层厚度0.801.70m，平均1.38m。煤层结构简单，一般不含夹矸。该煤层井田中东部大面积剥蚀，西部赋存区稳定，属赋煤区可采煤层。煤层顶板大多为砂岩，局部为粉砂质泥岩，底板为砂岩、泥岩、粉砂质泥岩。该矿原由4号井在井田中南部开采此煤层，在北部已采空，开采中由多处巷道揭露，井田中东部为古空区。2.8号煤层赋存于太原组中下部L1石灰岩之下，上距4号煤层61.2567.55m，平均64.42m，煤层厚度2.403.20m，平均2.82m，煤层含0-2层夹矸，结构简单较简单。煤层顶板为灰岩，底板多为泥岩，局部为粉砂质泥岩及砂岩。该煤层井田东南部剥蚀，赋存区稳定，为全区稳定可采煤层。3.9号煤层赋存于太原组中下部，上距8号煤层16.6323.82m，平均19.39m。煤层厚度3.054.25m，平均数3.23m。含1-2层夹矸，煤层结构简单较简单。煤层顶板为泥岩，局部为炭质泥岩，底板为泥岩、粘土岩。该煤层井田东南部剥蚀，赋存区稳定，为全区稳定可采煤层。上述各可采煤层主要特征详见煤层特征表。 可采煤层特征表煤层厚度（m）间距（m）结构（夹矸数）稳定性可采性顶底板岩性最小最大平均最小最大平均顶板底板40.80-1.701.3861.25-67.5564.42简单（0）稳定大部可采砂岩、粉砂质泥岩砂岩、泥岩、粉砂质泥岩82.40-3.202.82简单-较简单（0-2）稳定全区可采灰岩砂岩、泥岩、粉砂质泥岩16.63-23.8219.3993.05-4.253.23较简单（0-2）稳定全区可采泥岩、炭质泥岩泥岩、粘土岩2、 区域性地质构造河东煤田位于华北地块之次级构造单元河东块凹之中，块凹与吕梁块隆以南北向坳隆为特征。河东煤田处在吕梁山西坡南北向构造带上。总体上是一个向西倾斜的单斜构造，属于吕梁复背斜西翼的一部分。在单斜上又发育有次级的褶曲和经向或新华夏系的新断裂构造，新华夏系断裂构造主要发育在煤田东缘以外煤田北部和南部次级褶曲一般幅度不大，表现不明显，以单斜为主导构造，东缘发育断裂带。而在煤田中部的离柳井田，产生幅度较大的宽缓褶曲，成为井田的控制性构造，褶曲自东而西为离石-中阳向斜、王家会背斜、三交-*单斜，其间伴生有炭窑沟、朱家店、湍水头等较大断裂。王家会背斜由于隆起部位遭受长期剥蚀，其上煤系地层荡然无存，再加上该背斜以北的湍水头断层的影响，致使煤田连续性遭到严重破坏，分离出离石煤产地。作用于离柳井田的东西向构造应力很不均衡，因而产生了离石鼻状构造，即以离石-聚财塔的东西方向屡转折线（鼻轴），形成一个弧顶向西突出的弧状褶皱。这个弧形褶皱在三交、*区表现明显：在鼻轴以北，地层走向东而北北东以至南北，鼻轴以南由北西而北北西以至南北。恰在鼻轴部位由于张力的作用，产生了一个东西向张性断裂带，即聚财塔断层带组成的地堑构造，断层断距200-250m。在离石煤产地，沿鼻轴方向离石-中阳向斜轴也明显变成向西突出的弧形。相对来说，离柳井田构造应力较弱，因而与其以北以南的构造状态不同处是以宽缓的褶皱为主，保存了向斜状的离石煤产地和三交*缓倾斜的单斜含煤区。3、 井田地质构造及其特征1、地层井田广为第四系黄土、红土，第四系红土、砾石层所掩盖。仅在*沟两侧依次出露太原组、山西组、下石盒子组地层。现根据地表及钻孔资料将井田地层由老到新分述于后：（1）奥陶系中统（O2）为含煤岩系之下伏地层，仅有1959年施工的11号孔揭露，揭露为厚度13.78m。岩性为灰褐色石灰岩夹薄层泥灰岩。（2）石炭系中统本溪组（C2b）根据11号钻孔揭露，厚度26.42m，其岩性特征：下部主要发育铁铝岩、山西式铁矿、灰浅灰色铝土矿，中部为灰黑色泥岩、粘土岩、石灰岩薄层、上部为海相灰岩。本组与下伏奥陶系地层平行不整合接触。（3）石炭系上统太原组（C3t）该组地层厚度为81.00-98.76m，平均厚度89.59m。下部以陆相沉积为主、海相沉积次之。上部主要为海相沉积、陆相沉积次之。因此将本组地层划分为两段。1）太原组下段（C3t1）由K1砂岩底开始至8号煤层底板结束，厚度42.1647.02m，平均45.41m，与下伏地层本溪组呈整合接触，底产为灰黑色中细粒砂岩（K1），全区稳定，下部灰色粘土岩、黑色泥岩、夹不稳定的L0灰岩、厚度1.5m左右，在ZK3孔，K1之上发育的L0灰岩，厚度2.6m，富含海相动物化石。中上部主要发育有灰黑色泥岩及8号、9号煤层，夹灰白色中细粒砂岩。本段地层厚度变化较小，仅在ZK3孔厚度小于45m。2）太原组上段（C23t）由8号煤层底板开始到K3砂岩底部结束，沉积海相灰岩三层（即L1、L2、L3），煤层（线）2层（6号、7号）。地层厚度41.94m47.67m，平均44.18m。岩性为石灰岩、钙质泥岩、泥岩、间夹粉砂岩及细砂岩等。平面上本段地层表现为南部薄、北东部厚，但变化较小。仅在数米间波动。（4）二迭系下统山西组（P1s）主要为陆相沉积，下部含有可采煤层5、4、4上号3层煤；上部含极不稳定的煤（层）线3层（1上号、1号、2号）。厚度51.6187.79m。平均厚度71.19m。根据沉积特征将其分为二段。1）山西组下段（P1s1）由K3砂岩开始到4号或4上号煤层上部的砂岩底部结束。厚度16.9626.51m，平均22.25m。由下而上岩性为：粗（中）粒砂岩、泥岩、5号煤层、泥岩、中粒砂岩、泥岩、4号煤层，局部出现4上号煤层。平面上本段厚度变化特征为：由南东到北西厚度逐渐增大。2）山西组上段（P1s2）由4号或4 上号煤层上部第一层砂岩开始到K4砂岩底部结束。井田内大部地段后期或剥蚀严重，本段地层残缺不全。仅有ZK2、ZK4两孔保留完整，厚度52.5464.08m，平均58.36m，由下而岩性为：中粒砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩、泥岩、煤线、中细粒砂岩等，本段沉积表现为陆相碎屑岩沉积。（5）二叠系下石盒子组（P1x）地层厚度不详，区内大部地段剥蚀严重，施工钻孔中仅有ZK2孔及以往11孔见到下部部分地层，揭露厚21.4526.36m，平均23.91m,其垂向沉积特征：底部中粗粒砂岩开始，依次沉积泥岩、粘土岩、细砂岩、泥岩等。（6）上第三系上新统（N2）在井田内零星出露。厚度变化较大，0100余米。主要岩性为：紫红色亚粘土，含钙质结核层。与下伏地层呈不整合接触。（7）第四系中上更新统（Q2+3）岩性为土黄色亚砂土，亚粘土，垂直节理发育，该统广泛分布于山梁及山坡上，与下伏地层呈角度不整合接触，厚度055m。2、构造井田总体呈一向西倾斜的单斜构造，地层走向NNE向，倾角平缓，在为38间。井田内未发现断层、陷落柱和岩浆岩等其它构造现象，井田构造复杂程度属简单类型。4、 井田内主要含水层、隔水层及矿井涌水量情况井田地处*县北部与临县交界处，地形以低山黄土梁为主，沟谷切割强裂，较大的沟谷是*沟，地势南东高、北西低。最高点1099.20m，一般9001000m，最低点855.0m，相对高差244.20m。井田最低侵蚀基准面为*沟在井田的出口处，海拔855.0m。井田为黄土丘陵区，绝大部分为中上更新统和第三系地层所覆盖，只在沟谷中出露少部分二叠和石炭系地层。一）地表水井田内无常年性河流，沟谷内多为短暂的季节性洪流，向西北排出井田外。二）井田主要含水层（1）奥陶系灰岩岩溶含水层井田内地表未见露头，据钻孔揭露埋深在280m以下，岩性为石灰岩、泥灰岩。在峰峰组底部及马家沟组灰岩中，岩溶裂隙较发育，以溶孔、溶洞为主，溶孔呈峰窝状，溶洞直径1215厘米，洞壁有方解石薄膜附着。井田南部0.7km处山西*宏盛安泰煤业有限公司2008年12月由山西省第三地质工程勘察院施工一供水井（X=4162475.38， Y=19490150.37，H=889.85m），施工层位为奥陶系中统下马家沟组，终孔深度612.14m，静止水位埋深98.0m，水位降深33.0m，出水量960m3/d，水位标高为795.85m。水质类型为CL.SO4-Na.Ca型，矿化度1.408g/L，PH值7.45。根据该水井推测井田内奥灰岩溶裂隙水水位标高在796.00797.00m间。（2）石炭系太原组砂岩、灰岩裂隙含水岩组井田内地表未见出露，据钻孔揭露，埋藏于100280m之间，含水层由厚层中粗粒砂岩及石灰岩组成，其中砂岩厚2.315.9m，单层厚1.8610.39m，据钻孔岩芯观察，岩芯较完整，节理裂隙不太发育，少数节理裂隙被方解石细脉充填。裂隙面与水平面夹角5570，石灰岩有4层，总厚度13.7422.55m单层厚度1.159.34m，岩心致密完整。从钻孔简易水文地质观测资料看，在砂岩及灰岩层中，下钻前与提钻后水位相比下降值较一般泥岩层中大，冲洗液消耗量增大，说明在砂岩及灰岩层中有一定的含水性，但一般富水性较弱。以往勘探调查开采9号煤层的*煤矿日排水仅60m3，水质为SO4CaMg型，矿化度3.703g/l。（3）二迭系山西组砂岩裂隙含水岩组该含水岩组在地表沟谷底部有零星出露，由26层中细粒砂岩组成，总厚度29.7750.19m，单层厚1.8313.18m。据钻孔岩芯观察，节理裂隙较发育，岩芯平均裂隙率0.52.2%，裂隙中充填物较少。该含水层由于埋藏较浅，地表有零星出露易接受大气降水的补给。据以往勘探调查井田内废矿井，井深50m（至4号煤层底板），水位埋深21m，日排水量60吨/日，富水性弱，水质为SO4HCO3NaMg型，矿化度0.737g/l。（4）第四系松散堆积物孔隙含水岩组井田内*沟底部零星堆积，有第四系全新统（Q4）沙砾石及亚砂土，厚度0.51.5m，富水性弱，无实用价值。大面积出露更新统（Q2）红土及上更新统（Q3）黄土，不含水。三）井田地下水的补、迳、排条件井田内构造不发育，各隔水层相对稳定，各含水层中地下水的运动形式为：（1）奥陶系石灰岩岩溶裂隙地下水在井田范围内为*泉域的补给区、径流区，以奥灰岩出露区接受大气降水补给和地表河流渗漏主为，向南迳流，排向*泉。（2）石炭系太原组和二迭系山西组裂隙含水层中的地下水接受上游区外侧向补给及部分大气降水的直接入渗补给，沿地层倾向由南东向北西迳流，排向井田外的湫水河及黄河。另外矿坑排水也是排泄方式之一。由于各含水层之间都存在较稳定的隔水层，所以各含水层之间水力联系较差，根据勘探资料，当钻孔穿过太原组顶部泥岩后各钻孔孔内水位都明显下降，冲洗液消耗增大或漏水。四）井田主要隔水层井田内较稳定的隔水层主要为石炭系本溪组铝土岩、泥岩和石炭系太原组、二迭系山西组煤系地层中的泥岩，其次为第三系红粘土。（1）石炭系本溪组铝土岩、粘土岩及泥岩隔水层：厚度34.3943.45m，岩性为铝土岩及铝土质泥岩间夹炭质泥岩，岩性致密完整，隔水性能好，厚度、产状稳定，是井田内稳定隔水层。（2）石炭系太原组、二迭系山西组泥岩隔水层：太原组厚15.542.6m，山西组厚20.436.2m，单层厚1.719.5m。岩性为泥岩、粉砂质泥岩及炭质泥岩，致密完整，地表易风化成叶片状、厚度变化较大，不太稳定。（3）第三系红粘土隔水层：厚度065m，其厚度、产状受沟谷切割破坏较大，空间分布不太稳定，但其自身隔水性能良好。（三）矿井充水因素分析一）地表水体井田内无常性水流，地表切割严重，沟谷发育，雨季水流迅速，不利于地下水的补给。矿井井口标高分别为主井901.151m、副井893.126m、风井909.000m，各井口附近的最高洪水线标高分别为875.00m、875.00m、890.00m，井田内最高洪水位标高于各井口标高，一般情况下，矿井不受洪水威胁。二）地质构造对井田水文地质条件的影响井田为一单斜构造，未发现有断层、陷落柱和构造破碎带。井田地形切割较深，地表水易于排泄，不利于地下水补给和积存，因此，地质构造一般不会对井田水文地质条件造成影响。三）采空区积水及最大导水裂隙带（1）采空积水：4号煤层有古空区和采空区积水两处，均位于西北部，积水量约为3350m3和4160m3；8号煤层有采空区积水一处，位于井田西北部，积水量约1500m3；9号煤层有古空区积水一处，位于井田东部，积水量约2700m3。采（古）空区积水对煤层开采有一定影响，当巷道接近这些采空区时，一定要加强探放水工作，预防发生透水事故。（2）开采形成的最大导水裂隙带：4号煤层上覆岩层主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩、组成，8、9号煤层上覆岩层主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩组成，采用建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中公式：，计算最大导水裂隙带高度。4号煤层最大厚度为1.70m，得出开采4号煤层时形成的最大导水裂隙带为36m，可沟通上部含水层,产生水力联系，在井田煤层埋藏浅部（西部*沟一带）开采4号煤层时，其最大导水裂隙带可达地表,沟通地表沟谷中雨季洪水。8号煤层最大厚度为3.20m，开采8号煤层时形成的最大导水裂隙带为46m，仅可沟通上部含水层,产生水力联系。9号煤层最大厚度为4.25m，开采9号煤层时形成的最大导水裂隙带为52m，可沟通上部含水层和8号煤层采空区积水,产生水力联系。在井田东部煤层埋藏浅部开采8、9号煤层时，其最大导水裂隙带可达地表,沟通地表沟谷中雨季洪水。根据以上最大导水裂隙带情况，矿方应采取针对措施，预防水害事故。四）含水层水对矿井的充水影响（1）煤系地层含水层井田内对煤层开采有影响的含水层主要有山西组、上下石盒子组的砂岩裂隙含水层和太原组灰岩岩溶裂隙水含水层。山西组4号煤层上部的中、粗粒砂岩裂隙含水层，是4号煤的直接充水含水层，含水层富水性弱，对煤层开采影响较小；太原组灰岩岩溶裂隙含水层富水性较弱，对8、9号煤层开采影响不大。总之，只要矿井正常抽排水，煤系地层含水层一般不会对煤矿安全生产造成危胁。（2）奥陶系含水层井田内奥灰岩溶裂隙水位标高为796.00797.00m，奥灰水水位标高797.00m 。4号煤层最低底板标高为790m，8号煤层最低底板标高为710m，9号煤层最低底板标高为680m，均低于奥灰水位，井田中西部各可采煤层均不同程度地为“带压开采”。根据煤矿防治水规定中突水系数计算公式，对各可采煤层底板突水性进行分析计算：Ts=PM式中：Ts底板突水系数（MPa/m）； P隔水层承受的水压（MPa）； M底板隔水层厚度（m）；经计算，4号煤层最大突水系数Ts =（797.00-790+142.32）0.0098/142.32=0.01028MPa/m；8号煤层最大突水系数Ts =（797.00-710+77.90）0.0098/77.90=0.02074MPa/m；9号煤层最大突水系数Ts =（797.00-680+53.12）0.0098/53.12=0.03139MPa/m。4、8、9号煤层最大突水系数小于受构造破坏地段突水系数临界值0.06MPa/m，属于相对安全区，因此，在带压区开采4、8、9号煤层时，发生奥灰水突水的危险较小。（详见4、8、9号煤层带压分布示意图）五）水文地质类型井田内4号煤层直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，8、9号煤层直接充水含水层为太原组砂岩、灰岩裂隙含水层，各含水层富水性弱，对煤层开采影响不大。井田中西部各煤层均不同程度为“带压开采”， 4、8、9号煤层最大突水系数小于受构造破坏地段突水系数临界值0.06MPa/m，因此，在带压区开采4、8、9号煤层时，发生奥灰水突水的危险较小。井田4、8、9号煤层存在采空区积水，积水区位置基本清楚。综合分析，矿井水文地质类型为中等类型。六）矿井涌水量根据地质报告，采用富水系数法对矿井涌水量预测。预计整合后矿井生产能力达到1.2Mt/a时，开采8、9号煤层时的矿井正常涌水量为133m3/d，最大涌水量为267m3/d。5、 井田范围内及邻近矿井采空区积水、积气、自燃、火灾等情况、滑坡及地表塌陷情况一）、矿井涌水量及积水情况（一）周边矿井采空积水井田南与山西*宏盛安泰煤业有限公司相邻，北和西与山西*下山峁煤业有限公司相邻。据调查：山西*宏盛安泰煤业有限公司4号煤层采空区有少量积水，从邻矿采掘图中得知与本井田相隔200m；9号煤层东部有采（古）空积水，从邻矿采掘图中得与本井田相隔较远（1000m）。山西*下山峁煤业有限公司4号煤层采空区有少量积水，从邻矿采掘图中得与本井田相隔200m；8号煤层采空积水，因下部 9号煤层采空，层间距小于最大导水裂隙带，下渗到9号采空区。9号煤层东部有采空积水，顺层流到了北西部经大巷排出井外。以上两矿与本井田有矿界煤柱相隔，未发现越层越界开采现象，其采空积水对本井田无影响。（二）矿井涌水量由于煤层上覆含水层富水性不强，补给条件差，矿井涌水量主要为井筒、顶板渗水和采空区渗水。根据调查，原山西*文安煤业有限公司开采4号煤层，矿井正常涌水量为30m3/d，最大涌水量50m3/d；原山西*煤矿有限公司开采8号煤层，矿井正常涌水50m3/d ，最大涌水量100m3/d。（三）采空区积水情况1、4号煤层已大部采空，采空区分布在井田西部，井田北部和东部分布有古空区，古空区均为巷道揭露确定，古空区煤层开采时间不详。8号煤层采空区分布在井田北部和东部。9号煤层采空区分布在井田东部和东北部，井田东北部的古空区均为巷道揭露确定，古空区煤层开采时间不详。4号煤层采空区预测有积水两处，均位于西北部；8号煤层有采空区积水一处，位于井田西北部；9号煤层有古空区积水一处，位于井田东部。（积水量见预测表）。采（古）空区积水对煤层开采有一定影响，当巷道接近这些采空区时，一定要加强探放水工作，预防发生透水、透气事故。经调查，4号煤层北采区布置了3个工作面，积水面积约30000m2，工作面低洼处存在积水，积水时间从2007年底至2001年底，工作面平均涌水量为3.06 m3/d左右，估算积水量3350m3。西采区布置了4个工作面，面积约37275 m2，工作面低洼处存在积水，积水时间从2002年底至2004年底，工作面平均涌水量为5.70 m3/d左右，估算积水量4160m3。8号煤层西采区布置了1个工作面，积水面积约6750 m2，工作面低洼处存在积水，积水时间为2007年一年，工作面平均涌水量为4.11 m3/d左右，估算积水量1500m3。原*煤矿9号煤层东部有1998年前采空区，积水面积约10350m2，工作面低洼处存在积水，积水时间从1950年底至2010年1月，工作面平均涌水量为0.15 m3/d左右，估算积水量2700m3。积水面积根据积水量按下列公式确定。 对于上述采（古）空区积水，因无法进行实地观测，本次采用下列公式进行估算：Q静FMK1K2Q静预测采空区积水量，m3；M煤层采厚，m；F采空区水平投影积水面积，k（m2）。K1采空区积水系数（0.3）；K2回采率30%采 空 区 积 水 量 估算 表煤层号采空区积水水平投影面积 （m2）煤层厚度m预测积水量（m3）4300001.243350372751.244160867502.4915009103502.902700合计84375117102、开采形成的最大导水裂隙带：4号煤层上覆岩层主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩、组成，8、9号煤层上覆岩层主要为砂质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩组成，根据本井田顶底板岩石力学试验资料，综合分析，确定4号煤层上覆岩层为中硬岩性，8、9号煤层上覆岩层为坚硬岩性，使用建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中公式：4号煤层使用公式，8、9号煤层使用公式，计算最大导水裂隙带高度。4号煤层最大厚度为1.70m，得出开采4号煤层时形成的最大导水裂隙带为36m，可勾通上部含水层,产生水力联系，在井田煤层埋藏浅部（西部*沟一带）开采4号煤层时，其最大导水裂隙带可达地表,沟通地表沟谷中雨季洪水。8号煤层最大厚度为3.20m，开采8号煤层时形成的最大导水裂隙带为64m，可勾通上部含水层和4号煤层采空区积水,产生水力联系。9号煤层最大厚度为4.25m，开采9号煤层时形成的最大导水裂隙带为72m，可沟通上部含水层和8号煤层采空区积水,产生水力联系。在井田东部煤层埋藏浅部开采8、9号煤层时，其最大导水裂隙带可达地表,沟通地表沟谷中雨季洪水。根据以上最大导水裂隙带情况，矿方应采取针对措施，预防水害事故。3、井田内奥灰岩溶裂隙水位标高为796.00797.00m，4号煤层最低底板标高为790m，8号煤层最低底板标高为710m，9号煤层最低底板标高为680m，均低于奥灰水位，井田中西部各可采煤层均不同程度地为“带压开采”。各煤层最大突水系数在0.01028MPa/m-0.03139MPa/m间，小于受构造破坏地段突水系数临界值0.06MPa/m，因此，在带压区开采4、8、9号煤层时，发生奥灰水突水的危险较小。矿井在临近采空区开采时，进行探测和疏排，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，密切注视井下水文地质条件变化等构造的出现，对井下逐日排水量作好观测、记录，若发现异常，立即采取有效措施，防止水害发生。二）、积气 在井田内存在大面积采空区及关闭古窑，采（古）空区内预计有二氧化碳、沼气、微量硫化氢等有害气体，多年形成的有害气体由于长时间不通风造成浓度越来越大，必须加强密闭管理，严防有害气体外泄。三）、火区（一）煤的自然倾向性根据2010年7月20日国家煤及煤化工产品质量监督检验中心对山西*县*煤矿有限责任公司4、8、9号煤层井下采样进行检验，结果如下：4号煤层煤的吸氧量0.62cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃；8号煤层煤的吸氧量0.68cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃；9号煤层煤的吸氧量0.69cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃。（二）火区井田内无火区。综上所述，本井田内采空区积水、积气是今后煤矿开采的一个重大安全隐患，当巷道接近该些地段时，一定要加强探测，防止发生透水、透气事故，确保矿井安全生产。四）、滑坡及地表塌陷情况井田内范围内没有滑坡现象，雨季也未见有泥石流现象。经过多年开采，井田4号煤层在井田东部和井田西部采空，8、9号煤层在井田中东部采空。经调查，采空区地表有裂缝或塌陷现象发生，规模不大，但地表裂隙多因雨水冲涮被充填，未造成人畜伤害。随着井下开采面积增大，采区中南部采空区塌陷，造成任家山出现小型地表裂隙和下陷，均已人工填埋，压实。第三节 矿井开采技术条件一、开采方法山西*煤矿有限责任公司开采太原组8号煤层，采煤方法为走向长壁综合机械化开采，全部垮落法管理顶板。二、顶底板条件井田内构造简单，为一单斜构造。岩层节理裂隙发育程度较差，保持了各岩层的完整性，使各煤层顶、底板岩层的稳固性得以提高。井田内4号煤层顶板以中细粒砂岩为主，厚度422.62m，抗压强度86.897.5Mpa，抗剪强度8.2110.97Mpa，顶板岩性为坚硬岩，岩层稳固性较好，属难冒落的坚硬顶板；底板为粉砂质泥岩及细砂岩，厚度1.303.45m，砂质泥岩抗压强度6.528.6Mpa，抗剪强度4.587.12Mpa，底板岩性为软岩较软岩。8号煤层顶板为一层稳定的灰岩，厚度3.569.34m，抗压强度121.2-183.8Mpa，抗剪强度11.2925.46Mpa，顶板岩性为坚硬岩，岩层稳固性较好，属难冒落的坚硬顶板；底板为砂岩、泥岩，以泥岩为主，厚度2.0014.55m，砂质泥岩抗压强度12.327.6Mpa，抗剪强度7.5814.34Mpa，底板岩性为软岩。9号煤层顶板为泥岩，厚度5.5514.45m。抗压强度75.3-81.6Mpa，抗剪强度16.9717.32Mpa，顶板岩性为坚硬岩，岩层稳固性较好，属难冒落的坚硬顶板；9号煤层顶板至8号煤层顶板间距为16.2419.95m，由于8号煤层灰岩顶板强度大，8号煤层以上地层压力对9号煤层顶板作用减少，9号煤层底板为泥岩及粘土岩，抗压强度5.111.6Mpa，抗剪强度4.117.434Mpa，底板岩性为极软岩软岩，强度较小，在大面积开采时要注意底鼓发生。三、瓦斯区内黄土冲沟纵横交错，切割较深，含煤岩系山西组地层出露齐全，太原组地层也少有出露，井田构造又为单斜构造，没有瓦斯储存富集条件，煤中瓦斯可沿煤层向上迁移到地表逸散。扩建勘探时，未采取钻孔瓦斯样。山西*宏盛安泰煤业有限公司紧邻本井田，该矿2009年补勘时采取了钻孔瓦斯样，对本井田有指导意义。其煤层瓦斯含量情况见下表5-2-1。4号煤层甲烷（CH4）含量为0，CO2平均含量0.15ml/g，C2C8含量为0，N2含量平均0.548ml/g，CH4占瓦斯成分的0，CO2占21.48%，N2占78.52%，4号煤层属氮气二氧化碳带。8号煤层CH4含量为0.01 ml/g，CO2含量为0.391.10ml/g，平均为0.745ml/g，C2C8含量为0，N2含量为0.9931.895ml/g，平均为1.444ml/g，各成分中CH4占0.36%，CO2占31.47%，N2占68.18%，8号煤层属氮气二氧化碳带。9号煤层CH4含量为0，CO2含量为0.070.23ml/g，平均为0.15ml/g，C2-C8含量为0，N2含量为1.4220.175ml/g，平均为0.799ml/g，CH4占瓦斯成分的0，CO2占21.25%，N2占78.76%，9号煤层属氮气二氧化碳带。根据以上资料，推测本井田各煤层也属氮气二氧化碳带。 各煤层瓦斯含量及成分统计表 表5-2-1煤层号钻孔号瓦斯含量（ml/g）瓦斯成分（%）CH4CO2C2-C8N2CH4CO2C2-C8N24ZK-1-400.1500.548021.48078.528ZK-1-8ZK-2-800.020.391.10000.9931.89500.7128.1934.740071.8164.55平均值0.010.74501.4440.3631.47068.189ZK-1-9ZK-2-9000.230.07001.4220.1750013.9228.570086.0871.43平均值00.1500.799021.25078.76根据山西省煤炭工业局晋煤安发2011270号文件瓦斯等级鉴定结果可知矿井绝对瓦斯涌出量为0.48m3/min，相对瓦斯涌出量为0.74 m3/T，属低瓦斯矿井。4、 煤尘爆炸危险性2010年7月20日国家煤及煤化工产品质量监督检验中心对山西*县*煤矿有限责任公司4、8、9号煤层井下采样进行检验，结果如下：4号煤层煤尘火焰长度180mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量70%，煤尘有爆炸性；8号煤层煤尘火焰长度230mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量75%，煤尘有爆炸性；9号煤层煤尘火焰长度130mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量70%，煤尘有爆炸性。 五、煤的自燃倾向性根据2010年7月20日国家煤及煤化工产品质量监督检验中心对山西*县*煤矿有限责任公司4、8、9号煤层井下采样进行检验，结果如下：4号煤层煤的吸氧量0.62cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃；8号煤层煤的吸氧量0.68cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃；9号煤层煤的吸氧量0.69cm3/g，自燃倾向性等级为，自燃倾向性为自燃。6、 瓦斯地质图编制情况本矿于2010年10月编制完成了山西*煤矿有限责任公司8号煤层瓦斯地质图及文字说明。并且由山西省煤炭工业厅委托，山西省煤炭地质技术委员会评审中心组织有关专家对瓦斯地质图进行了评审。主要评审意见包括：1、 基本查明了矿井地质构造属简单类。2、 基本评价了山西*煤矿有限责任公司8号煤层瓦斯地质规律，对煤层瓦斯的主控地质因素进行了阐述，分析了煤层上覆基岩厚度、地质构造、煤层埋深等煤层瓦斯控制因素。3、 初步计算了4、8、9号煤层瓦斯资源量；4、 瓦斯地质图所附图例、说明书附图、附表等较齐全，符合规范要求。2010年瓦斯等级鉴定中对本矿进行瓦斯测定，瓦斯含量分布情况：一、矿井瓦斯来源分析：1、全矿井的绝对瓦斯涌出量为0.48m3/min；2、8#采区的绝对瓦斯涌出量为 0.4m3/min ，占全矿井的绝对瓦斯涌出量的83% ；3、9#采区的绝对瓦斯涌出量为 0.04m3/min ，占全矿井的绝对瓦斯涌出量的8%；4、采空区及其它地点的绝对瓦斯涌出量0.04m3/min ，占全矿井的绝对瓦斯涌出量的9%； 二、采区工作面瓦斯来源分析：因所有的采掘工作面均布置在8#采区，9#采区只布置运输大巷。所以8#采区的绝对瓦斯涌出量较大。综上所述及分析确定采区工作面的瓦斯主要来自本煤层。第四节 矿井开拓开采情况一、矿井开发史简述山西*煤矿有限责任公司的前身是*县国营*煤矿，始建于1947年，1949年投入生产。2003年改制为民营企业并组建公司，成立山西*煤矿有限责任公司。 2005起进行45万吨/年改扩建工程，先后投入资金共10179.44万元。2008年完成了该工程，并经省、市、县主管部门验收，评定为省级质量标准化矿井，并且连续两年被评为安全高效型矿井。2009年经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发2009124号文关于吕梁市*煤矿有限责任公司等两处煤矿企业兼并重组整合方案的批复文件，以山西*煤矿有限责任公司为主体企业对原山西*煤矿有限责任公司与原*县骆驼局煤矿、原山西*文安煤业有限责任公司进行兼并重组整合，兼并重组整合后煤矿企业名称为山西*煤矿有限责任公司。兼并重组整合后煤矿井田面积6.0058km2，新增0.0772km2，批准开采4、8、9号煤层，生产规模120万t/a，新增能力75万t/a。2、 矿井开拓开采情况1、开拓方式：三竖井综合开拓。 （1）、主立井井筒直径为4.5m，垂深183m，采用混凝土砌碹，担负全矿井的煤炭提升和进风任务，并兼作安全出口。装备2JK-2.5/20E型双滚筒提升机，一对6T 非标箕斗，设备及各类保护运行可靠。（2）、副立井井筒直径为4.0m，垂深134.8m，采用混凝土砌碹，装备2JK-2/30E型双滚筒提升机，一个非标1T单层罐笼，采用一罐一锤双钩提升方式，担负全矿井的人员、材料、设备等辅助提升任务并兼作进风井。设备及各类保护运行可靠。（3）、回风立井井筒直径为4.0m、垂深70m，采用混凝土砌碹，作为全矿井的专用回风井并兼作安全出口。（4）、井田开拓大巷布置：副立井井筒落底在9#煤层，在+753.626m处设置水平井底车场，主立井井筒落底在9#煤层底板岩石中，在井筒南侧+748m处开凿井底煤仓，并沿煤层布置大巷，清理撤煤系统采用斜巷轨道运输的方式。主提升井西侧9#煤层上布置中央变电所、中央水泵房。（5）、采区划分及大巷布置：全井田沿8、9#煤层划分为二个开采水平，布局合理。采用倾向长壁巷道布置体系为主的开拓巷道布置方式。8#、9#两层煤开拓巷道基本重迭布置的方式。初期共布置8#煤东轨道上山、8#煤回风上山和8#煤西轨道下山， 8#煤下山回风与9#煤西胶带下山，9#煤西轨道下山重叠布置。2、生产情况现有806综采工作面位于8#进风下山南翼，工作面长度165m，顺槽长度1500m，现已推进650m，采用“三八制”作业形式，每天一个生产班，一个检修班，一个准备班。813充填工作面位于8#进风下山北翼，工作面长度150m，顺槽长度350m，现已推进20m，采用“三八制”作业形式，每天一个生产班，一个检修班，一个充填班。该充填技术属2011年*县重点推广项目。北十三、北十四两个掘进工作面布置在采区西北角，使用综合机械化掘进工艺，锚杆、锚索支护。第二章 各大系统情况简述第一节 矿井生产系统 一、大巷运输（一）、井下煤炭运输采用带式输送机运输，为9号煤胶带运输大巷带式输送机。主要型号为：电动机：YB280S-4，N=75kW，防爆，1台 ； 减速器：ZLY280-20，i=20，1台；制动器：BYWZ5-315/80，N=0.33kW，防爆，1台；调速型液力偶合器：YOTcp500，1台；胶带 ：钢丝绳芯带，带强，阻燃抗静电；自控液压拉紧装置：ZY-400型，N=5.5kW。（二）、井下辅助运输设备8#煤轨道运输大巷设备：使用SQ-80D无极绳连续牵引车，技术参数如下：Dg1200mm，Fn80kN。电动机计算电动机功率N=86.10kW（运送最重件时以V=1.5m/s运行）。选用变频调速电机，660V，110kW。运送空载时采用Vmax=2.5m/s。二、提升设备矿井主立井提升设备采用2JK2.5/20E矿用提升机，一对6t箕斗双钩