XXX煤矿综合防灭火专项设计.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除矿井防灭火专项设计xx市xx矿业有限公司目 录第一章 矿井概况3第一节 矿井基本概括3第二节 矿井自然概况4第三节 地质概述7第五节 矿井通风25第二章 矿井火灾危险性分析28第一节 井下外因火灾防治28第二节 井下内因火灾防治30第三节 矿井火灾的行动原则33第三章 煤层自然发火预测预报指标体系34第一节 煤的自燃机理及自燃分析预测34第二节开采煤层自燃预测39第四章 井下自然发火检测系统43第一节煤层自燃监测方面的措施43第二节其他监测措施44第五章 煤矿防灭火系统45第一节喷洒阻化剂灭火45第六章 工作面重点区域防灭火技术方案57第一节 工作面安装期间防灭火技术方案57第二节 工作面采空区、进回风巷道防灭火技术方案61第三节 工作面过断层时推采慢、留遗煤防灭火技术方案62第四节 工作面回撤期间防灭火技术方案63第七章 外因火灾防治措施及装备65第一节 井下机电硐室防火措施65第二节 井下电气设备的防火措施66第三节 井下电气设备的各种保护67第四节 井下电气设备的检查、维护、修理和调整68第五节 胶带运输机着火的防治措施69第六节 其它火灾的防治措施及装备70第八章 井下消防洒水系统72第一节 井下消防给水系统72第二节 井下洒水系统73第九章 防火构筑物及井上、下消防器材库74第一节 防火构筑物74第二节 井上、下消防器材库76第十章 井下火区管理79第十一章 防灭火管理制度79第一节 一般规定79第二节 矿井防灭火基础管理82第三节 矿井防灭火管理83第四节 采煤工作面防灭火管理84第五节 掘进工作面防灭火管理86第六节 采空区密闭防灭火管理86第十二章井下火灾事故应急预案88第一节 事故应急救援组织及职责88第二节 井下火灾事故应急救援预案90第一章 矿井概况第一节 矿井基本概括1）地理位置及交通情况xx市xx矿业有限公司（以下简称xx煤矿）隶属于xx省xx市为国有企业，xx煤矿位于xx省xx市xx办事处境内，井田位于xx煤田中部，矿井西以F1断层、北以F10-3断层为界，与xx矿业有限公司为邻，东以F2断层为界，与xx矿业集团有限责任公司孙村煤矿为邻，南部(浅部)2煤层、4煤层以-110m，6煤层以-200m，11煤层以-195m，13煤层、15煤层以0m水平底板等高线为界，与xx矿业有限公司为邻。井口坐标为X=3973039，Y=20560778.121，Z=173.938。2）企业性质及隶属关系矿井隶属于xx省xx市，为国有企业。3）矿井概述矿井始建于1982年，设计年产量9万t，1985年正式投产，1992年至1996年改扩建，改扩建后生产能力为15万t/a， 2014年矿井经过机械化改造后，核定生产能力为35万t/a。截止到2015年底，矿井保有资源量1227.2万吨，其中可采储量509.4万吨。地面通风机房安装两台主要通风机，型号均为FBDCZ-6-18 B轴流式通风机，配用电机均为290kW，转速为980r/min。通风方式为中央并列式通风，主、副斜井进风，立井回风。2016年09月进行通风能力核定时矿井总需风量为2627m3/min，总进风量2952m3/min，矿井总回风量3055m3/min，总排风量3120m3/min，矿井负压（通风机房水柱计示数）1400Pa，矿井等积孔1.65m2，有效风量2614m3/min，有效风量率88.6%。第二节矿井自然概况（一）地形、地貌xx煤矿属于xx矿区，该矿区位于莲花山和蒙山之间xx煤田位于莲花山和蒙山之间，属半丘陵地貌区。区内丘陵、冲沟呈东西走向相间排列，地形总体为东高西低，南、北高而中央低，从山间河谷(小xx)向南北两侧可依次分为三个明显的河谷阶地。xx煤田地表绝大部分被第四系冲积层及耕植土所覆盖，仅在冲沟处可见第三系管庄组(俗称红层)出露地表，地面标高+165至+200m（二）水系xx煤田xx井田位于xx煤田中部，区内冲沟比较发育，地表迳流泄水条件好，均汇流进入小xx，小xx构成了本区主要地表水系。小xx自东而西流经井田浅部，河床宽300600m，与地层走向大体一致。两岸为古河床所沉积的平均宽约1500m的含水砂砾层。以不整合关系直接覆盖于煤系地层露头之上，成为煤系含水层的主要补给水源。小xx6至10月份一般流量0.548m3/s，枯水季节流量02.5m3/s。1957年7月19日曾发生过特大洪水，最高洪水位+165+169m，水力坡度0.00129，水深23m，流速1.703m/s，流量2810m3/s。近三十年来，由于农灌，在其上游的各支流建拦河水库，对小xx流量有很大程度的控制，故在区内形成季节性的间歇河流。仅雨季有水，春冬干枯。此外，地表无大的积水区。因此，一般情况地表水不会有溃入矿井的危险。（三）气候该区为季风型大陆性气候，年平均气温12.6。冬季寒冷、干燥，夏季炎热、潮湿。一月份最低，平均为-3.3，历年最低为-21.6(1957年1月27日)，七月最高，平均26，历年最高为42.5(1955年8月11日)；结冰期11月至次年3月，冻土深度0.4至0.8m。根据xx气象站多年统计资料，历年平均降水量为529.6mm，最大降水量为1395.4mm(1964年)，最小降水量为450.9mm(1968年)，历年一日最大降水量为222.5mm(1983年8月31日)。年降水量68%集中在6月下旬至9月，尤其是7月，仅一个月就占全年降水量的38%。春季占全年降水量的13%，积雪一般在每年11月至来年1月，冬季仅占全年降水量的4%。蒸发量：历年平均年蒸发量为1213.001378.64mm，为降水量的2.48倍左右。（四）地震根据GB18306-2001中国地震动参数区划图，该区所属地震动峰值加速度分区为0.10g。该区属地震烈度度区。（五）周边矿井分布xx煤矿周边共有煤矿二个，分别是xx煤矿和孙村煤矿，矿井相对位置示意图如图2-1所示，其开采情况如下：示意图图2-1 矿井相对位置1、xx煤矿xx煤矿1954年由上海煤矿设计院设计，(55)燃设煤字第144号文批准，并于同年9月25日破土动工。开采上限+120m，设计能力30万t/a，设计服务年限40年，经2年零9个月基建施工，(57)煤济基字第70号文批准于57年7月1日正式投产，62年核定能力45万t/a。矿井东以F1断层、北以F10-3断层、南部(浅部)2煤层、4煤层以-110m，6煤层以-200m，11煤层以-195m，13煤层、15煤层以0m水平底板等高线为界，与xx矿为邻。76年由xx矿务局设计处设计的xx煤矿改扩建初步设计被煤炭部(78)煤生字第289号文批准。同年矿井开始进行改扩建工程，83年6月30日竣工，形成年产120万t的生产能力及其相应的原煤入洗能力。-580水平延深工程初步设计1994年由矿务局设计室完成，批复文号为(95)新局设管便字90号。矿井为斜井开拓，走向长壁式采煤法，高档普采，13煤层为炮采。矿井分四个水平，0水平、-195水平已报废。目前开采水平为-350水平、-580水平，目前开采煤层为2、4、11、13煤层。2002年核定能力120万t/a，2003年实际产量130万t。1957年投产时，有1000万t储量压在小xx床所沉积的含水流砂层下，故采用水砂充填法管理顶板，1975年采煤工作面开始试用冒落法管理顶板，1978年全部由充填法改为冒落法管理。2、孙村煤矿孙村煤矿设计生产能力为60万t/a。经过技术改造，生产能力己提高到120万t/a。斜井多水平阶段石门分组联系开拓方式，走向长壁法采煤。第一生产水平(-75m)、第二生产水平(-210m)、第三生产水平(-400m)已全部回采完毕、现主采第四生产水平(-600m)和第五生生产水平(-800m)，主采煤层共六层，即2煤层、4煤层、6煤层、11煤层、13煤层、15煤层。西以F2断层为界，与xx煤矿为邻。（六）井田境界井田位于xx煤田中部，xx省xx市xx办事处境内。井口坐标：X=3973039.017、Y=20560778.121、Z=173.938，井田面积为2.0503km2。根据xx省国土资源厅2008年9月颁发的采矿许可证（证号：C3700002008091120000883），矿区范围由14个拐点坐标圈定，矿井批准开采2、4、6、11、13、15层煤，开采上限标高0m，下限标高-650m。拐点坐标见表1-1-1。表1-1-1 井田范围拐点坐标表编号X坐标Y坐标编号X坐标Y坐标13974235.0020563245.0083973166.0020560434.0023974278.0020563279.0093972570.0020560818.0033974562.0020563091.00103972830.0020561149.0043974655.0020563023.00113973393.0020561802.0053974919.0020562264.00123973899.0020562178.0063974105.0020561465.00133974180.0020562500.0073973290.0020560753.00143974257.0020562921.00第三节 地质概述一、地质特征（一）地层煤系地层基底为奥陶系石灰岩，属华北型含煤地层，由本溪组、太原组、山西组、石盒子组构成，上覆地层为第三系、第四系，xx煤矿地层综合柱状图见图3-1。现从老到新简述如下： 1、奥陶系(下统和中统O1+2)：厚800余米。下部为白云质厚层状石灰岩，含燧石条带及结核，以上由灰至深灰色中厚层纯石灰岩、白云岩组成。下统厚度约150250m，上部为含隧石结核或隧石条带白云质灰岩。中统厚度约400600m，包括上、中、下三段，岩性主要是石灰岩和泥灰岩。2、中石炭统本溪组(C2)：厚28.7465.22m，平均45.58m。以假整合沉积在中奥陶之上，上界至本溪组徐家庄石灰岩之上的粉砂岩。本组主要有粘土岩、石灰岩及粉砂岩组成，砂岩较少，可见沼泽相和泥炭沼泽相，但不稳定，岩相以海相为主，偶而含一层薄煤(18煤层)。底部为铁质岩(山西式铁矿)，紫色粘土岩(G层铝土)，上部为杂色粘土岩夹两层石灰岩(徐家庄石灰岩和草埠沟石灰岩)和深灰色粉砂岩。在两层石灰岩中含海百合茎、腕足类动物化石。两层石灰岩有时合为一层。3、上石炭太原组(C3)：厚148.33160.02m，平均153.13m。与下伏地层整合接触，下界为本溪组徐灰之上的粉砂岩底板，上界至第5煤层顶部灰色中、细砂岩。海陆交互相沉积，旋迥结构和粒度韵律明显，在旋迥中岩相较齐全，以海退、海进相序交替组合出现。岩性以深灰色粉砂岩、泥岩和砂岩为主(泥岩和砂岩在过渡时常交互呈层)，夹有石灰岩和少量的粘土岩，石灰岩有四层(一、二、三、四层石灰岩)，一灰、四灰全区稳定，二灰在井田内局部发育，三灰在井田内不发育已相变为粉砂岩，粘土岩多以团块状根土岩出现在煤层底板，粉砂岩顶板中可见到苛达树、轮叶、楔叶木化石。共含13层煤层(517煤层)，主要可采4层煤层(6、11、13、15煤层)。4、下二迭山西组(P1)：厚95.8299.43m，平均98.05m。与下伏地层整合接触，下界为5煤层顶部灰色中、细砂岩底板，上至第一层煤上部一层灰白色粗、中粒长石、石英砂岩底板。陆相沉积，主要有浅灰、灰白、深灰色砂岩、灰黑色粉砂岩、粘土岩及煤组成，岩相由河床相、湖泊相、沼泽相及泥炭沼泽相组成，其顶部多出现厚层灰白色胶结致密的长石、石英砂岩，可作为辅助标志层，粉砂岩中含植物叶化石苛达树、羊齿类植物化石。共含4层煤层(14煤层)，主要可采2层煤层(2、4煤层)。5、上二迭统石盒子组(P2)：残厚062.25m，平均46.62m。与下伏地层整合接触，下界为第一层煤上部一层灰白色粗、中粒长石、石英砂岩底板，上至第三系官庄组底部石英砾岩。中、上部为灰、灰白色粗、细粒长石、石英砂岩，底部为浅灰、灰白色粗、细粒长石、石英砂岩。A层铝土岩位于本组中部，但由于剥蚀作用，在本井田范围内钻孔揭露之残留厚度已达不到xx矿区煤2至A层铝土岩的正常段距。6、第三系官庄组(R)：厚0.00612.75m，平均302.67m。与下伏地层不整合接触，主要岩性为砖红色砂岩、细砂岩、粉砂岩所组成的红色地层，上部多夹石灰质砾石层，砾石磨园、分选均较差，底部多为石英质砾石岩。7、第四系(Q)：厚0.0010.62m，平均3.66m。以不整合覆于下伏地层之上，主要为未胶结的冲积、坡积次生黄土。二、井田地质构造(一)井田构造形态井田位于xx煤田中部，xx向斜南翼。总体构造形态为一单斜构造，地层走向130145、倾向4055，倾角1217。煤系地层被第四系松散沉积物和第三系红层所覆盖，钻探及矿井生产巷道揭露资料都表明，井田内小型断裂构造十分发育，但未见岩浆岩侵入体，井田地质构造属中等类型。图3-2 矿井区域构造纲要图根据矿井实际揭露资料，断层特点可归纳为下列几点：1、断层的性质多为正断层，逆断层少见。2、矿井内断层以北东向和北西向断层为主，正交或大角度斜切走向。3、井下所揭露大小断层倾角大都在6070之间。4、小断层明显受大断层控制，因而分布也有明显的不均匀性。5、主干断层多有些伴生分岔的次一级断层，断层落差由浅至深逐渐有减小趋势。(二)井田边界断层根据井田开采揭露及钻孔揭露资料，将主要边界断层构造分述如下：1、F1断层正断层，中段为xx煤矿和xx煤矿的边界断层，浅部及深部均伸入xx煤矿内部，深部被F10-1断层所截。在0m标高以上已有xx煤矿11煤层及15煤层东大巷揭露，在-195m水平被xx煤矿13煤层东大巷穿过，-350m水平被xx煤矿6煤层东大巷穿过。断层走向4245，倾向132135，倾角在60左右，落差25120m，由浅而深，其落差逐渐变小，本断层之性质、产状、落差均已查明。归属xx煤田北东向断层组。2、F2断层正断层，深部段为xx煤矿和孙村煤矿的边界断层，浅部为xx煤矿和孙村煤矿的边界断层，深部被F10-1断层所截。浅部段xx煤矿一侧(下盘)，其上组煤和11煤层的采空区已沿该断层一线分布，四层东下二平巷揭露其断层面及对盘之红层。断层走向4445，倾向134135，倾角在70左右，落差170250m，由浅而深，其落差逐渐变小。本断层之性质、产状、落差均已查明。归属xx煤田北东向断层组。3、F10-3断层正断层，位于F10断层组最深部，为xx煤矿与xx煤矿深部边界断层，xx煤矿位于断层上盘，自东而西在第2勘探线以东交于F10-2断层。走向290，倾向S70W，倾角70，落差1830m，自东而西减少。性质、产状、落差已查明。(三)井田内主要断层1、F1-1断层正断层，是井田西部边界F1正断层的上盘分支断层。断层延伸长约1000m，控制可靠，走向60，倾向南东，倾角6570，落差中部约在60m左右，两端小，深部尖灭于xx煤矿2412工作面。其性质、产状、落差均已查明，属xx煤田北东断层组。2、Fw1断层正断层，位于井田西部，F1-1正断层的上盘。 断层延伸长约10001400m，控制可靠，走向60，倾向南东，倾角6070，落差025m，中深部与Fw2断层相交，深部交于F10-1断层，其性质、产状、落差均已查明，属xx煤田北东向断层组。3、Fw-2断层正断层，位于井田深部，向浅部延伸至标高-300m以上时，以一组小断层的形式分布于Fw1和Fw3断层之间，深部断层落差加大，交于Fw1断层。断层延伸长约700900m(不含-300m以上分散段)，控制较可靠，走向40，倾向南东，倾角6070，落差0.070m，其性质、产状落差基本查明，属xx煤田北东向断层组。4、Fw-3断层正断层，位于井田东部，其控制程度如下：浅部2煤层的-120、158m平巷穿过断层、-200m平巷揭露断层；4煤层的-195、-200、-218m回采平巷穿过该断层。后组11、13煤层-360水平以上各采面平巷均穿过该断层。延伸长约10001400m，控制可靠，走向60，倾向南东，倾角6070，落差1035m，其性质、产状、落差均已查明，属xx煤田北东向断层组。5、F10-1断层正断层，为xx煤矿深部走向断层，向西、向东分别伸入xx煤矿和孙村煤矿。向西伸入xx煤矿的F10-1断层段控制可靠，走向305，倾向西南，倾角6070，落差由东而西的变化规律是小大小(6010060m)。其性质、产状、落差均已查明。 本断层之性质、产状、落差均已查明。归属xx煤田北西向断层组。6、F10-2断层正断层，位于F10-1断层以深大致平行F10-1断层延展，走向305，倾向南西，倾角4570，落差508555m，第4勘探线附近落差最大，性质、产状、落差已查明。(四)井田内小断层井田内小断层十分发育，以走向北东东的断层为主导，各煤层小断层累计延伸长度及每万平方米小断层延伸长度数据详见表3-1。表3-1 xx煤矿各煤层小断层发育程度参数统计表煤层编号2461113小断层累计长度(m)5490551445908120每万平方米平均长度(m)224226227212（五）岩浆岩及岩溶陷落柱本井田范围内未见岩浆侵入活动。未发现陷落柱及其它特殊类型的构造现象。目前xx煤田尚未揭露岩溶陷落柱，但在今后的开拓开采过程中仍应加强对岩溶陷落柱的探测工作。二、煤层、顶底板、煤质及工业用途xx煤矿的含煤地层为石炭、二迭纪海陆交互相煤系地层，煤系盖层为第四系冲积、坡积次生性黄土和第三系红层(管庄组)，煤系假整合于中奥陶系石灰岩基底之上，总厚度为296.76m，共含煤18层(118煤层)，含煤总厚度13.11m左右，含煤系数为4.42%。主要可采煤层有6层(2、4、6、11、13、15)，可采总厚度8.05m左右。山西组平均厚度98.05m，共含4层煤(14煤层)，其主要可采煤层为2、4煤层，平均可采总厚度3.12m；太原组平均厚度153.13m，共含13层煤(517煤层)，其主要可采煤层为6煤层、11煤层、13煤层、15煤层，平均可采总厚4.93m。各可采煤层层位，煤质稳定，现将各可采煤层自上而下分述如下：1、2煤层：位于山西组中上部，下与4煤层间距11.2320.67m，平均17.4m。煤厚0.772.63m，平均1.53m。顶板由浅部的粗砂岩向深部依次相变为中砂岩。-375m煤层底板等高线以上部分已全部回采完毕，-375-410m(4212工作面)正组织回采，煤层结构简单，在动用区，-410等高线以上在煤层中部均可见一层厚度在0.010.06m的泥岩夹石一层。全区可采，可采性指数(Km)为1.0，煤厚变异系数()为25.5%，煤层较稳定。2、4煤层：位于山西组中下部，上与煤2间距11.2320.67m，平均间距17.40m，下与6煤层间距28.3737.52m，平均34.57m，煤层厚度0.551.95m，平均1.59m，顶板由南部的粗砂岩向北部依次相变为细砂岩。-380m煤层底板等高线以上部分已全部回采完毕。煤层结构简单，全区可采，可采性指数(Km)为1.0，煤厚变异系数()为23.04%，煤层稳定。3、6煤层：位于太原组上部，上与4煤层间距28.3737.52m，平均间距34.57m，下距一灰5.659.00m，平均6.95m，煤厚0.500.94m，平均0.72m，其顶板在第一剖面线附近以砂岩互层方式出现，向两侧依次相变为细砂岩、中砂岩。-440m煤层底板等高线以上部分已回采完毕。煤层结构简单，钻孔及回采工作面均未见有煤层夹石层。煤层大部分可采，可采性指数(Km)为0.78，煤厚变异系数()为20.02%，属不稳定煤层。4、11煤层：位于太原组的中部，下距四灰33.7139.26m，平均间距36.41m，上距一灰61.8875.39m，平均69.96m。煤厚1.522.05m，平均1.85m，顶板一般由粉砂岩组成，局部出现粉砂岩与泥岩互层；普遍发育一层厚度约在0.15m左右的伪底，为可塑性粘土岩，俗称“狗皮泥”，具极强的吸水性，遇水变软，黑褐色与11煤层相近。-430m煤层底板等高线以上部分已回采完毕，煤层结构复杂，在煤层中上部及中下部含有12层粘土岩夹矸层，当仅含一层夹矸时，此夹矸多位于煤层中上部。全区可采，可采性指数(Km)为1，煤厚变异系数()为20.4%，属稳定煤层。5、13煤层：位于太原组下部，上与11煤层间距38.4447.84m，平均42.86m，下与15煤层间距10.9913.48m，平均12.54m，煤厚0.631.50m，平均1.19m，四灰构成本煤层之直接顶板。-360m煤层底板等高线以上部分已回采完毕。煤层结构复杂，在钻孔及动用区的13煤层中上部可见一层厚度在0.300.50m左右的泥岩或粉砂岩夹石一层。基本全区可采，可采性指数(Km)为0.89，煤厚变异系数()为22.50%，属较稳定煤层。6、15煤层：位于太原组底部，上与13煤层间距10.9913.48m，平均12.54m，下距徐灰27.20(711孔)，煤层厚度0.431.46m，平均1.17m。一般由泥灰岩构成本煤层之直接顶板(仅711号钻孔为泥岩顶板)。-330m煤层底板等高线以上部分已回采完毕。-330-360m(31512工作面)正组织回采。煤层结构简单，在动用区及绝大部分钻孔中，于煤层中部可见一层厚度在0.200.50m左右的泥岩或粉砂岩夹石一层。基本全区可采，可采性指数(Km)为0.88，煤厚变异系数()为32.27%，属较稳定煤层。（三）煤质及工业用途根据1986年颁发的中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）规定，上组煤（2、4、6煤层）为气煤，下组煤（11、13、15、16煤层）为气肥煤。2煤为低硫、低中灰、低磷、高熔灰分、易选、高热值气煤；4煤为低硫、低中灰、低磷、难熔灰份、易选、高热值气煤；6煤为中高硫、低中灰、特低磷、低熔灰份、极易选、高热值气煤；11煤为中高硫、中灰分、低磷、极易选、高热值肥煤；13煤为高硫分、中灰分、特低磷、极易选、高热值肥煤；15煤为高硫分、中灰分、特低磷、极易选、高热值肥煤；16煤为高硫分、中灰分、特低磷、中等可选、高热值肥煤。各可采煤层浮煤平均胶质层最大厚度为14.035.3mm，具有很好的粘结性，可作为较好的炼焦配煤。煤类为低、中变质阶段的气煤和气肥煤，鉴于各煤层发热量高等特点，亦可以用作发电等动力用煤。xx煤矿各可采、局部可采煤层特征如表3-2所示，xx煤矿各煤层稳定性评价结论如表3-3所示。表3-2 xx煤矿各可采、局部可采煤层特征一览表煤层采用厚度(m)最小最大平均煤层间距(m)最小最大平均结构煤层顶板岩性煤层底板岩性备注20.772.63/1.5311.2320.67/17.4028.3737.52/34.5769.5697.55/82.2233.7139.26/36.4110.9913.48/12.54简单中砂岩粉砂岩40.551.95/1.59简单细砂岩粉砂岩60.500.94/0.72简单细砂岩细砂岩111.522.05/1.85复杂粉砂岩粉砂岩130.631.50/1.19复杂石灰岩细砂岩150.431.46/1.17简单泥灰岩粉砂岩表3-3 xx煤矿各煤层稳定性评价结论一览表煤层编号246111315可采性指数(Km)1.00100.781.000.890.88变异系数()25.523.0420.02204022.5032.27平均厚度(m)1.531.590.721.851.191.17煤层稳定性较稳定稳定不稳定稳定较稳定较稳定xx井田内无岩浆岩侵入活动，煤类和煤质各项指标基本稳定。为进一步验证深部的煤质情况，xx煤矿在1993年生产补充勘探时对主要可采煤层(2、4、6、11、13、15煤层)进行了取煤化验并与原深部勘探钻孔煤质资料汇总成表，其结果与浅部是一致的。现将煤质资料叙述如下(表3-4)：表3-4 xx煤矿主要可采煤层可选性指标一览表煤层中煤(%)级别理论精煤回收率(%)等级211.98中煤段59.50良424.67沉煤段62.29良69.21浮煤段79.48优1112.48中煤段65.26良139.28浮煤段78.86优1525.84沉煤段41.76中1、物理性质宏观煤岩组分以镜煤、亮煤为主、暗煤、丝炭次之，宏观煤岩类型为半亮型至光亮型，黑色，弱玻璃光泽至玻璃光泽，条痕棕黑色、黑色，断口常见有阶梯状，贝壳状。2、煤的粘结性：本井田各主要可采煤为低、中变质程度的气煤和气肥煤，粘结指数(G)：上组煤大于65，下组煤大于85，为粘结性很好的煤。3、煤的灰份(Ad)及灰成分：各煤层的原煤灰份平均含量在1525%之间，为低中中灰煤。4、6煤层深部比浅部含量增高，13煤层深部比浅部含量降低。煤灰成分：根据煤样化验结果，各层煤的煤灰成分主要以二氧化硅为主，其次为三氧化二铝、三氧化二铁，二氧化硅平均占37.0855.22%，三氧化二铝平均占16.7031.84%，三氧化二铁平均占4.4120.61%。4、煤灰融点(ST)：2、11煤层平均在12501500，为难熔灰份，6、13、15煤层平均在11001250之间，为低熔灰份。5、煤的硫份(St，d)：2、4煤层的原煤硫份平均小于1.0%为低硫煤，11煤层平均在1.52.5%之间，为中中高硫煤，6、13煤层平均在2.54.0%之间，为中高高硫煤，15煤层平均大于4.0%为高硫煤。6、11、15煤层硫化铁含量较高，13煤层有机硫含量较高(比硫化铁硫含量稍高)。生产实践表明，经洗选后硫化铁硫大部分能被除去。6、煤的磷份(P，d)：4、6、11、13煤层的原煤磷份平均小于0.01%，属特低磷煤，2、15煤层平均在0.010.05%之间，为低磷煤。7、煤的发热量(Qb，daf)：各层煤的原煤平均发热量为33.1934.84MJ/kg。8、煤的结焦性：可采煤层原煤胶质层最大厚度(Ymax)平均变化在14.0638.95mm，粘结性指数平均变化在51.597.0之间，上组煤(2、4、6煤层)大于65，下组煤(11、13、15煤层)大于85。分别属于低、中变质阶段的气煤和气肥煤，是较好的炼焦配煤。9、煤的燃烧性：各主要可采煤层均为燃烧性较好的煤层。原煤干燥无灰基高位发热量(Qgr，daf)在33.2534.3lMJ/kg之间，为中高高发热量的烟煤。10、煤的可选性：各可采煤层可选性：按分选比重-1.5为浮煤段，-1.51.8为中煤段，+1.8为沉煤段，根据中国煤炭可选性评定标准。各主要可采煤层的可选性指标见。11、煤的成因及变质作用类型：根据煤样测试成果和区域性煤质特征分忻，本区煤的成因类型属腐植煤，以区域变质作用为主，各项煤质指标在平面上变化较小。12、煤类：根据1986年颁发的中国煤炭分类国家标准(GB575186)规定，上组煤(2、4、6煤层)为气煤，下组煤(11、13、15煤层)为气肥煤。13、煤的工业用途：煤类为低、中变质阶段的气煤和气肥煤，具有很好的粘结性，可作为炼焦配煤。鉴于各煤层发热量高等特点，亦可以用作发电等动力用煤。xx煤矿各煤层主要煤质指标如表3-5所示。 表3-5 xx煤矿各煤层主要煤质指标一览表测试成果(%)2煤层4煤层6煤层11煤层13煤层15煤层灰份(%)原煤20.6612.868.9421.0423.1515.50精煤6.336.024.124.502.874.87挥发分(%)原煤38.3336.2839.4542.5944.5444.11精煤38.8939.7739.8142.3544.9144.22全硫(%)原煤0.630.492.802.463.453.94精煤0.580.711.731.502.612.26热值(MJ/kg)原煤27.4729.0431.1126.0625.1728.45精煤31.7131.9033.4533.0333.8033.06Ymax(mm)精煤16.116.017.828.938.134.0水份1621251221751911磷分(Pd)0.030.010.010.010.010.03粘结指数656865858689胶质层厚度(mm)14.0617.6218.0028.1438.9533.27工业牌号气煤气煤气煤气肥煤气肥煤气肥煤 三、水文地质xx煤矿上组煤可采煤层为2、4、6煤层，下组煤可采煤层为11、13、15、16煤层，其直接充水含水层为山西组2、4煤层顶板砂岩含水层，太原组一灰、四灰含水层，间接充水含水层为第四系砂砾含水层，古近系砂砾岩含水层，本溪组徐灰、草灰及奥陶系灰岩含水层。主要隔水层有古近系红色粘土质粉砂岩及泥岩，煤系内各主要含水层之间的粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。（一）含水层xx煤矿的直接充水含水层有山西组2、4煤层顶板砂岩层，太原组第一、第四层石灰岩(简称一灰、四灰)，本溪组徐家庄、草埠沟石灰岩(简称徐、草灰)；间接充水含水层有第四系含水砂砾层、第三系砾岩及奥灰系石灰岩(简称奥灰)。现将各主要含水层的水文地质特征分别叙述如下：1、第四系含水砂砾石层区内(包括浅部边界以南之xx煤矿部分)第四系全层厚度0.0010.62m，平均3.66m。主要是未胶结的冲积、坡积次生多孔性黄土、砂质粘土和含水砂砾石层，以角度不整合关系直接覆盖在煤系地层及第三系红色砂岩之上。2、第三系砾岩第三系最大残留厚度612.75m(705号孔)，平均302.67m。由于钻探时均以无芯钻井方式穿越本层位，对此层段工作较粗，没作详细的岩性分层。区域性资料表明：第三系以红色粘土质粉砂岩为主，砾岩则以薄层形式夹于粘土质粉砂岩中。3、山西组砂岩由3至4层砂岩组成，平均厚度在40m左右，构成2煤层、4煤层的间接或直接顶板。砂岩粒度横向变化规律性明显，2煤层、4煤层顶板由南至北由粗砂岩依次相变成中砂岩、细砂岩及粉砂岩。4、太原组一灰厚度0.483.77m，平均2.84m，灰色至深灰色，表面粗糙，质不纯，多含泥质，显晶质结构，具缝合线构造。一般在标高+100m以上(埋深70m)溶洞裂隙发育，甚至可见宽达1035mm的管状裂隙及宽约0.050.60m左右的溶洞，半充填，内含方解石晶体，但分布不均一；深部岩溶裂隙不发育，结构致密，局部具有少量细小线状方解石脉，在断层附近具稍宽一些的裂隙及轻微溶蚀现象。5、太原组四灰厚度4.738.61m，平均6.45m，为13煤层的直接顶板，灰色，上部质不纯，含有泥质，可见水平层理，中部质较纯，隐晶质结构，中下部常夹有12层不规则的黑色燧石层，致密坚硬，具有缝合线构造。浅部岩溶裂隙较发育，裂隙宽约35mm，且多被方解石脉充填；溶洞直径320mm。随埋深加大，岩溶裂隙的发育程度明显变差。井田内未见钻孔漏水现象，邻区xx煤矿的钻孔漏水孔率也仅为4.6%，且多集中在+30m标高以上的浅部地区。6、本溪组徐灰、草灰井田内仅711号钻孔揭露徐灰、草灰。而邻区xx煤矿则有较多钻孔穿越此层位，其统计数字表明：徐灰厚度1.2820.20m，平均厚度9.03m，一般浅部较薄、深部则较厚；草灰厚度2.0016.35m，平均厚度7.88m；徐灰、草灰间距0.0033.30m，平均10.73m，浅部间距较大，平均25.42m，中、深部间隔较小，平均5.59m。其间主要是粘土岩、粉砂岩，局部为细砂岩；浅部岩溶裂隙发育，裂隙宽度1020mm，溶洞直径一般2030mm(最大者可至0.93m)，大部分裂隙、溶洞被方解石或粘土物质所充填，小部分未被完全充填。深部则以细小线状方解石脉充填为主，仅在断层附近具稍宽裂隙及溶蚀现象。地面露头则以北东向溶洞。裂隙最为发育，宽度可达0.12.0m。井田内未见钻孔在此层位出现漏水现象，本矿在2003年4月和2004年8月分别在-300m水平31510工作面运输巷及-360m水平各施工探徐灰钻孔1个，钻孔均穿过徐灰，分别揭露徐灰7.63、4.75m，钻孔内均无涌水、漏水现象。7、奥灰厚度800余米，为厚层状质纯石灰岩，青灰色、灰色，浅部溶洞裂隙发育，尤其是在断层带附近极为发育。根据地面露头观测统计，奥灰溶洞裂隙可分为两组，其中以北东向裂隙最为发达，宽度0.51.0m，裂隙率达37%。井田内仅711号钻孔揭露奥灰，未发现严重漏水或明显消耗现象。根据xx煤矿2004年编制的xx矿业集团公司xx煤矿生产矿井地质报告资料，奥灰水位在F10断层以南为+70m，xx煤矿位于F10断层以南，其奥灰水位为+70m左右。值得引起注意的是奥灰水压相对较高，有可能以底鼓形式威胁13、15煤层的安全回采。因此，在开采下组煤接近较大断层(对盘为奥灰)时，应当留足断层防水煤柱，并做好必要的探放水工作，以保证矿井生产的安全。（二）隔水层在含煤地层中，除上述含水层外，其余为粘土质粉砂岩、泥岩及细、粉砂岩。井田内第三系红层平均厚度302.67m，厚度较稳定，以红色粘土质粉砂岩为主，砾岩仅以薄层形式夹于粘土质粉砂岩中，可将这些红色粘土质粉砂岩视为良好的隔水层由大量粘土物质及少量钙质胶结。据临近翟镇井田9号孔抽水试验资料，单位涌水量仅0.00067l/sm。另外翟镇矿井筒穿过该层基本无水。这些资料表明该层含水性及透水性都极差，可视为一良好的隔水层。 分布于煤系地层内各主要含水层之间、厚度不等的泥质岩、粉砂质岩、细砂岩以及石盒子组杂色粘土岩等均具有较好的隔水性能，它们基本上既不含水也不导水，根据xx煤矿生产揭露证明，这类岩层均具有良好的隔水性能，隔断了各含水层之间的水力联系。（三）断层导含水性断层对矿床的充水因素，取决于断层的性质、规模、密度及断层两盘的岩性及水文地质条件等。浅部揭露断层带多为两侧岩层破碎物及断层泥，结构较致密，除因断层揭露部位与含水层直接接触或距离较近而发生突水外，其余皆干燥无水或仅有少量淋水、滴水及破碎带物质冒落。从本矿井及邻近矿井开来资料分析，断层导水性具有以下规律：(1)断层带在自然状态下本身结构致密，具有一定隔水性能，揭露部位皆为非含水地层接触，远离较强含水层(大于安全隔水层厚度)时，则该部位该断层带多是封闭式的，处于隔水状态，既不含水也不导水。揭露处遇弱含水层时，则此处断层带含、导水性弱，只有少量淋水及断层带松软物质冒落现象。(2)断层带在自然状态下本身结构致密，含水性不强，但揭露部位距离强含水层较近(小于安全隔水层厚度)时，由于采矿生产影响，使断层带自然状态遭受破坏而处于导水状态，造成含水层井下突水。这种突水的可能性取决于对盘含水层的富水性强弱、水头压力大小及断层附近隔水岩层的力学强度，并随着含水层的疏水降压而逐渐减小。(3)派生小断层应重视。断层带揭露部位位于对盘中、强含水层对口接触处，则该处断层带处于既含水又导水状态，而导致井下突水，突水量大小取决于对盘含水层的富水性强弱及水头压力大小。在这种情况下，应充分重视大断层附近的派生小断层，这些小断层也往往造成井下突水。井田内共有钻孔6个，共揭露断点14余次，其中5次是在红层中穿越断层面，其余是在煤系中过断层。揭露断层带厚度0.501.50m，断层带多由两盘岩层的破碎物所组成，部分已被挤成断层泥。据钻孔简易水文地质资料，没有发现断层带钻孔漏水或明显消耗现象，说明断层带的导水性不强。xx煤矿生产巷道揭露断层落差一般较小，绝大部分的断点落差在5m左右，断层破碎带较窄，结构较为致密。除因断层揭露部位是煤层与对盘较强含水层直接接触或距离较近而发生出水以外(Fw3断层上盘6煤层与下盘一灰对口处，曾出水)，其余均干燥无水或仅有少量滴水及破碎物的冒落。（四）矿井涌水量及水文地质类型 矿井属水文地质条件中等类型矿井。井田内的直接充水含水层有山西组2、4煤层顶板砂岩，太原组第一、四层石灰岩。间接充水含水层有第四系含水砂砾石层、第三系砾岩、本溪组徐家庄灰岩、草埠沟灰岩及奥陶系石灰岩层。灰岩水是矿井充水的主要水源，总的规律是：灰岩浅部洞穴及裂隙发育，动水补给条件好，富水性强，深部岩溶不发育，动水补给条件较差，富水性较弱。第四节 矿井瓦斯、煤尘、自燃和地温1、瓦斯根据2014年11月，xx省煤炭工业局以关于2014年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知（鲁煤安管2014240号）文件审批：该矿井最大相对瓦斯涌出量为2.02m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.82m3/min，最大相对二氧化碳涌出量6.91m3/ t，最大绝对二氧化碳涌出量2.81m3/min，矿井采煤工作面最大涌出量为0.14 m3/min；矿井掘进工作面最大涌出量为0.05 m3/min。根据2016年度煤矿瓦斯等级鉴定结果，确定为低瓦斯矿井。CH4绝对涌出量1.12m3/min，相对涌出量1.78m3/t；CO2绝对涌出量3.27m3/min，相对涌出量5.19m3/t。该矿为低瓦斯矿井。2、煤层自燃根据中煤科工集团重庆研究院于2012年8月份对我矿的二、四、十一层煤层自燃倾向性试验结果：该矿二、四、十一、十三层煤层的自燃倾向性为II类，属自燃煤层。二层煤最短自自燃发火期为57天，四层煤最短自自燃发火期为56天，十一层煤最短自自燃发火期为53天，十三层自然发火期47天。3、煤尘爆炸性根据中煤科工集团重庆研究院于2012年8月份对我矿的二、四、十一层煤尘测试结果：该矿二、四、十一、十三层煤尘均具有爆炸性。二层煤的爆炸指数为35.65%，四层煤的爆炸指数为36.15%，十一层煤的爆炸指数为40.9%，十三层煤的爆炸指数为42.68%。5地温(1)常温层的深度和温度根据翟镇井田350#孔稳定测温资料确定，常温确定，常温点40m左右，温度为15.7，当地历年(5880)平均气温为15.2。常温点因地形和季节变化可少有上下移动。(2)地温梯度在常温带以下，地温随深度增大而增加，但不同地层的增温梯度有一定的差异。根据所测资料结果：煤系地层地温梯度平均2.3/100m，非煤系地层地温梯度平均1.6/100m。最大岩温：93-2#孔、孔深959m，温度36.1。(3)地温类型根据测温资料，地温梯度等于和小于3/100m，为地温正常区，原始岩温小于31。温梯度为每百米1.85。第五节矿井通风一、通风方式和通风系统1、通风方式矿井通风方式为中央并列式，分别为主、副斜井进风，回风立井回风。2、通风系统矿井主要通风线路：主、副井二水平主、副斜井、运输大巷三水平主、副斜井四水平主、副斜井四采区、三采区各个用风地点四采区、三采区回风巷四水平回风井三水平回风井二水平回风井立风井地面。掘进工作面采用局部通风机压入式供风。二、采掘工作面及硐室通风生产工作面为综采工作面一个充填工作面和两个掘进工作面达到生产能力。根据采区巷道布置和开采方法，回采工作面和掘进工作面均采用独立的回风系统，采煤工作面采用后退式开采，“U”型通风方式。每个掘进工作面选用二台对旋式FBD-NO4.5型25.5kW局扇风机其吸入风量取180220m/min，两台风机均能实现“自动分风，自动切换”。井下中央变电所、水泵房实现独立通风，消防材料库、采区避难硐室全风压通风，硐室回风侧设置调节风窗进行风量调节。三、通风设备及反风1、矿井主要通风机的安装使用符合以下要求：1）主要通风机必须安装在地面，装有通风机的井口必须封闭严实，其外部漏风率无提升设备时不得超过5%。2）主要通风机和电动机的机座必须牢固耐用。必须保证主要通风机连续运转。3）必须安装两套同等能力的主要通风机及装置，其中一套运转，一套备用，备用的一套风机必须在10分钟内启动并正常运行。4）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机用。5）装有主要通风机的出风井必须安设防爆门，防爆门每隔6个月检查维修一次。6）至少每月检查一次主要通风机，主要通风机和备机每月要交替运行。7）新安装的主要通风机投入使用前，必须进行一次主要通风机性能测定和运转工作，以后按每5年进行一次通风机性能测定。8）矿井主要通风机要有两路直接由变电所供出的供电线路，线路不分接任何负荷。2、反风方式、反风系