煤矿毕业实习报告.doc

毕业实习报告实习单位: 山西沁和能源永红煤矿实习时间： 至 学院(系): 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 年 月 日目 录前言.2 1实习目的及任务.22 实习时间和地点.43 实习内容.4 3.1 矿井概况.4 3.2 矿井各大系统.14 3.3 通风与安全.16 3.4 灾害预防.22 3.5 瓦斯抽放.294 实习心得.325 致谢.33参考文献 前言 安全工程专业是一门及其重要的工程技术学科，它直接关系到人民的生命财产安全和国家社会的稳定和谐。随着社会的发展和不断进步，矿业、施工等安全问题越来越引起人们的重视，每年由于不安全操作导致的事故和死亡率都令人触目惊心，因此安全关系着每个人的利益。而作为安全专业的学生更应该担负起提高全民安全意识的责任，具备安全知识素养，运用安全评价、监测、分析、管理等科学方法和技术找出事故隐患，预防生产事故的发生，给人民减少灾难和痛苦，给国家、企事业单位减少不必要的损失。由于安全工程的特殊性，就要求安全技术人员必须理论与实践相结合，因此实践显得尤为重要，只有将事故实例与现场环境结合起来，才能更深层次的理解安全工程学科的实际内涵，从而更好地指导安全生产。因此，毕业实习对于我们很重要。毕业实习是大学阶段一个极为重要的实践性教学环节。通过实习，我们接触了与本专业相关的实际工作与环境，增强感性认识，使我们对大学所学的知识有了一个系统的概括，让我们又一次温习了专业知识，为以后的工作和学习打下坚实的基础。在实习期间，深受单位领导和学校老师的照顾和关怀，并在老师的要求下认真听讲，做好笔记，虚心请教矿上的师傅，完成实习的要求，努力做好各个环节。通过这次实习，是我增强了认识，学到了知识，真是受益匪浅，为我以后更好地走向社会打下了坚实的基础。1 实习目的及任务要求1.1 实习目的1.1.1 通过毕业实习，使自己在学校学习的煤矿安全、采煤工艺以及其它的专业知识和具体生产实践相结合，加深对自己所学知识的综合理解，并根据需要丰富和扩大专业知识领域。 1.1.2 通过毕业实习，进一步培养自身独立的观察在生产过程中产生的安全问题、并通过这些问题结合所学的专业知识去分析问题和解决问题的能力。1.1.3 通过毕业实习，培养自身的社会交际能力，使自己以积极的态度投入社会之中，投入今后的工作之中。1.2 实习任务学习实习矿井的开拓、采区准备、采煤方法及分析其合理性并为做毕业设计收集资料为主，重点是矿井六大生产系统、采煤工艺和其支护方式,尤其侧重于瓦斯抽放和通风,同时，要全面深入了解矿井地质、井巷工程、矿山机械设备、矿井运输、通风安全、供电系统、地面生产流程和工业广场平面布置以及企业经济组织与计划等方面的情况，以达到重点深入、全面熟悉，建立矿井生产系统和过程的总体概念。1.3实习要求 在实习过程中应特别强调学生独立工作能力的锻炼，注意发挥学生的主动性和创造性。为此，在实习前必须认真学习大纲，明确大纲规定的目的要求、内容和方法步骤。实习队到达现场后，必须依据实习大纲的规定结合现场的实际条件，拟定详细的实习计划，在实习过程中，要紧密依靠现场实习指导人的指导，遵循实习大纲，按照实习计划积极主动地开展实习活动。 本次实习以学习实习矿井的开拓、采区准备、采煤方法及分析其合理性并为做毕业设计收集资料为主，重点是矿井五大生产系统、采煤工艺和其支护方式,尤其侧重于瓦斯抽放和通风,同时，要全面深入了解矿井地质、井巷工程、矿山机械设备、矿井运输、通风安全、供电系统、地面生产流程和工业广场平面布置以及企业经济组织与计划等方面的情况，以达到重点深入、全面熟悉，建立矿井生产系统和过程的总体概念。1.4 收集资料(1)交通位置图；(2)地质地形图；(3)各可采煤层的煤层底板等高线图；(4)综合地质柱状图；(5)主要勘探线剖面图；(6)地质勘探资料；(7)主要地质构造特征表；(8)可采煤层及顶、底板岩性特征表；(9)可采煤层的煤质特征表；(10)井田开拓系统平、剖面图或采掘工程平面图；(11)全矿通风系统图；(12)有关安全生产的技术规定、技术措施及统计报表；(13)瓦斯等级鉴定表.2 实习时间和单位2.1 实习时间：2014.2.25至2014.3.192.2实习单位：山西沁和能源有限责任公司永红煤矿3 实习内容3.1 矿井概况3.1.1 概况 沁和能源集团有限公司永红煤矿在沁水煤田东南部。矿井位于晋城市沁水县东南部嘉峰镇南，沁河西侧，其行政区划受沁水县嘉峰镇管辖，属沁水县县营股份制企业。井田面积10.4583平方公里，保有可采储量8905万吨，批准开采3#、9#、15#三个煤层，现主采3#煤层，煤层厚度为5.98米左右，地质结构简单，为全区稳定可采厚煤层，年生产能力120万吨。矿井采用综合机械化采煤方法，斜井开拓，分区对角式通风，主提升为大倾角皮带运输，双回路供电，井下运输和机械化程度达95%以上，煤矿质量标准化达到国标二级，安全质量标准化达到国标一级，并装备全天候的瓦斯、产量和人员监控系统，为矿井的安全生产奠定了良好基础。该矿各项基础设施完善，矿井、洗煤厂、专用线浑为一体，有着独特的区位优势和广阔的发展前景。其地理坐标为：东经11229121123127，北纬353246353431。永红煤矿东邻沁河，主要有高平至沁水的公路从矿井北部端氏镇通过，往西可达侯马、临汾。自端氏镇沿沁河至阳城及晋城的公路从井田东侧穿过。太（原）（洛）阳省二级公路干线及太焦铁路圴在矿井以东约35km以外通过。侯（马）月（山）铁路纵贯井田中部，该矿井田东北部建有矿用铁路专用线和阳电铁路专线，距侯月铁路嘉峰集运站运距仅1km，交通十分方便。3.1.2 煤田开发简史 沁和能源集团有限公司永红煤矿始建于1971年，1981年移交生产。资源整合后矿井井田面积9.3398km2，批准开采3、9、15号煤层，现保有煤炭资源8685.2 万吨，其中3号煤层5371.6万吨，9号煤层329.4万吨，15号煤层2984.2万吨。现开采3号煤层为特低硫、低中灰、中磷分、高强度、特高热值无烟煤2号，热稳定性好，浮煤回收率为良，煤层平均厚度5.94m。矿井设计生产能力120万吨/年，装备1个综采工作面，1个普采工作面，两个综掘工作面。3.1.3 自然地理3.1.3.1 地形及地貌特征 井田地处太行山南段，属构造侵蚀剥蚀丘陵山地，以低山丘陵为主。东侧沁河河谷宽阔，谷底为大面积的河漫滩堆积物，一级阶地呈缓坡位于河流两岸。井田地形西高东低，最高点位于井田西部韩山村东，海拔760.00m，最低点位于加丰电厂东河床，海拔527.70m，地形相对高差232.30m。3.1.3.2 水系井田属黄河流域沁河水系。沁河源于沁源县西北，向南流经安泽县、端氏镇入井田东侧至阳城县润城镇转向东南，穿切太行山经河南沁阳、武陟汇入黄河。为常年性河流，最小流量为2.59m3/s(1971年1月)，最大流量为2170m3/s（1982年8月2日)。3.1.3.3 气象井田属东亚暖温带大陆性季风气候。一年内四季分明，夏季雨量较多；冬季寒冷少雪；春季风多雨少。年降水量最大为891.2 mm，最小为412.5 mm，平均约650 mm。七月至九月份雨量最多，占全年的56%。年平均蒸发量为1578. mm，为最大降水量的两倍。据沁水县气象站资料统计，年平均气温10.3，最高气温37.3(1978年6月30日)，最低气温-18.7(1990年12月)。无霜期180天左右，每年11月至次年3月为冰冻期，最大冻土深度为43 cm。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风力10级，一般45级。3.1.3.4 地震据晋城、阳城县志记载，从1140年起，先后共发生地震28次，其中具破坏性的8次。根据山西省地震局(78)省震字第29号文划分，本矿区其基本烈度分区，东部沁河一带为6度区。3.1.3.5社会经济概况沁水县是晋城市重点产煤县，经济整体上尚属欠发达贫困山区，工业生产除煤炭采掘业外，还有冶金、机械、轻纺、电力等；农产品有小麦、谷子与蚕桑等。附近有嘉峰发电厂，电力资源和电力供应充足。3.1.4 区域地质3.1.4.1 区域地质沁和能源集团有限公司永红煤矿位于沁水煤田南部，所处大地构造单元为沁水块坳南部，大型沁水含煤盆地沁水复式向斜的东翼，与向南转折太行山背斜呈近北东东西向的过渡部位，构造线方向总体上与地层走向一致，呈北北东至北东向，向北西缓倾，倾角36的单斜状构造，受新华夏系构造系叠加，在向斜东翼上又发育一些简单的、对称的、起伏不大的宽缓背向斜，断裂构造不发育，无岩浆岩与陷落柱分布。区域性晋获褶断带的主干断裂高平晋城段呈NNE向在矿区东约20 km晋城市东侧通过。区域地层系统自奥陶系中统含煤地层基底始，由东向西，由南至北依次出露石炭系、二叠系、三叠系地层。见表3-1。表3-1区 域 地 层 简 表界系统组厚度（m）接触关系地层特征分布区域及特点新生界Kz第四系Q0-35角度为棕红、黄绿、土黄色粘土、亚粘土及砂和砾石区内广为分布上第三系N12-20不整合角度角度灰黄、灰绿、棕红色粘土及砂质粘土。在晋城以北至高平一带，粘土中含有锰铁质、钙质结核，底部为砾岩。主要出露在晋城市以北至高平一带中生界Mz三叠系T中统T2二马营组T2er193-327不整合上部为灰黄、黄绿色砂岩夹棕红色泥岩；底部为一层灰绿色细粒砂岩夹透镜状砾岩。区域北部北西部下统T1和尚沟组T1h220-240紫红色泥岩夹灰紫色砂岩及砾岩。刘家沟组T11460-490浅紫红色砂岩夹紫红色泥岩及砾岩。古生界Pz二叠系P上统P2石千峰组P2sh201-217由灰紫色、紫红色砂岩、泥岩组成，顶部夹淡水灰岩薄层及透镜体。区域北部上石盒子组P2s384-448400由灰绿色、灰白色砂岩、黄绿色、紫红色泥质岩组成，顶部夹燧石条带。高平一线以西、晋城、阳城以北地带广泛出露下统P1下石盒子组80-120100由黄褐色、灰绿色砂岩夹泥岩组成，上部夹锰铁矿层，下部偶夹薄煤层。山西组P1s34-7250由灰色、灰白色砂岩、灰黑色泥质岩及煤层组成，下部的3煤层（俗称香煤）厚度大而分布广。石炭系C上统C3太原组C3t56-14290为一套砂岩、泥岩、石灰岩及煤层组成的含煤沉积建造，由煤层及其顶板石灰岩（北部层数多，南部层数少）频频出现而显出其典型特征。于矿区附近及晋城、沁水、阳城均有出露中统C2本溪组C2b2-14平行上部为泥质岩夹薄层砂岩及灰岩透镜体和不稳定薄煤线，中下部为铝质岩及山西式铁矿。主要出露于区域的东缘、南缘，晋城的犁川、阳城的下白等地奥陶系O中统O2峰峰组O2f40-110不整合顶部为中厚层质纯石灰岩；上部豹皮状灰岩，白云质灰岩；下部为砾状泥灰岩、泥灰岩，含石膏。北部厚，往南西变薄，以至缺失上马家沟组O2s223-267230由角砾状泥灰岩、泥质灰岩、白云质泥灰岩、豹皮状灰岩、石灰岩组成，中部夹少量燧石及团块。区域东部及南部下马家沟组O2x82-140120由角砾状泥灰岩、石灰岩组成，底部为稳定的黄绿色钙质页岩和薄层状泥质灰岩，称“贾汪页岩”。下统O1166-209200为一套白云岩沉积，顶部普遍有一层燧石层。3.1.4.2 区域含煤地层石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为区域主要含煤地层，赋存有主要可采煤层，太原组为一套由灰白、灰黄色砂岩、灰黑色泥岩和煤层组成的海陆相交互沉积的煤系地层；山西组为一套灰白、灰黑色砂岩、泥岩和煤层组成的陆相含煤系地层。太原组含煤1012层，其中稳定可采煤层一层，即底部K2灰岩之下的15号煤层；不稳定但局部可采煤层1层，即9号煤层，位于K4灰岩与K5灰岩之间，含煤系数6.52%11.61%。山西组含煤23层，其中稳定可采煤层1层，本区为3号煤层，向西至沁水县城以西相当于2号煤层，含煤系数5.03%12.05%。永红煤矿处于沁水煤田南部，阳城晋城矿区的富煤中心，3号煤层厚度大而稳定，一般厚度5.496.63 m间，是当前各煤矿主要的正在开采的煤层，15号煤层厚度1.852.87 m稳定可采，但全硫含量偏高，最高达2.5%，多属中高硫煤。表3-2 可采煤层编号及特征表煤层厚度（m）含煤系数（%）稳定性可采性备注3号5.496.635.0312.05稳定可采9号6.5211.61不稳定局部可采15号1.852.87稳定可采3.1.5井田地层 井田内大面积为黄土覆盖。仅在沁河岸边和南部和中部及西北部沟谷中有少量二叠系上石盒子组，下石盒子组地层出露，为含煤地层隐埋的隐蔽型井田。现依据钻探资料由老至新分述如下：(1)奥陶系中统峰峰组(O2f)井田内钻孔最大揭露厚度4.47m，一般厚50100m，为浅灰深灰色厚层状石灰岩、泥质灰岩，上部含黄铁矿及其结核。(2)石炭系中统本溪组(C2b)与下伏地层峰峰组呈平行不整合接触。厚2.7111.59m，平均8.29m。以浅灰色铝土质泥岩为主，夹砂质泥岩、浅灰色粘土质泥岩，局部具鲕粒结构，底部偶夹透镜状赤褐铁矿层，本组厚度变化较大。(3)石炭系上统太原组(C3t)为井田内主要含煤地层之一。厚63.16109.47m，平均85.21m。以K1砂岩为底，与下伏本溪组整合接触。本组为一套海陆交互相沉积，旋回结构明显，由多层石灰岩、不同粒级的砂岩、灰黑色泥岩及煤层组成。灰岩中含蜒、腕足、海百合茎动物化石。含煤9层，中下部含煤性较好，有灰岩5层，K2、K3、K4、K5、K6石灰岩较稳定，含丰富的动物化石及其碎屑。中部砂岩发育。泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核，含丰富的植物化石及碎片。根据岩性组合以及与区域对比将本组分为三段。(1)一段(C3t1)Kl底K2底，厚4.6925.60m，平均14.52m。由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰白色细粒砂岩、煤层及灰岩组成。顶部的15号煤层全区可采，厚1.853.86m，平均3.04m。K1砂岩厚07.05m，平均4.87m。为浅灰色硅质胶结的细中粒砂岩。分选好，磨圆度好，正粒序，局部含石英细砾，以低角度多向交错层理为主。部分尖灭被泥岩及粉砂岩所替代。K1顶15号煤层底厚0.359.02m，平均5.60m。为灰黑色泥岩及砂质泥岩，局部具鲕粒结构，含大量黄铁矿结核及植物根化石碎片。常相变为粉砂岩。15号煤层为潮坪上泥炭沼泽沉积，厚1.853.86m，平均3.04m。15号煤层顶板泥岩为黑灰色含炭泥岩，局部为含钙泥岩，含细粒黄铁矿及腕足类动物化石。厚01.70m，平均0.87m。(2)二段(C3t2)K2底K4顶，厚20.6235.68m，平均25.71m。为石灰岩、泥岩、粉砂岩、中细砂岩和23层薄煤层组成。本段以色深粒细、石灰岩比例大为特征。K2石灰岩厚6.5011.45m，平均9.54m。厚度稳定，含大量蜒类及海百合茎化石，具水平潜穴，属碳酸盐台地沉积。K2顶K3底厚2.537.06m，平均4.8m，主要由泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩及薄煤层组成。K3石灰岩厚1.203.89m，平均2.55m，为灰色、深灰色含生物碎屑微晶灰岩，断续波状层理发育，含硅质结核。K3顶K4底厚4.7511.69m，平均7.80m，主要为黑色泥岩、砂质泥岩、煤(11号、12号)和粉砂岩组成。K4石灰岩厚0.61.92m，平均1.02m，极不稳定，为骨屑泥晶灰岩，属潮坪沉积。总的来说，本段是在以K2灰岩为代表的第一次大规模海侵的基础上发育的下三角洲平原前缘和碳酸盐台地的混合沉积。(3)三段(C3t3)K4顶K7底，厚37.8548.19m，平均44.98m。由砂岩、粉砂岩、泥岩、34层煤和12层灰岩组成，其中9号煤层不稳定，局部可采。K4顶K5顶厚21.5532.72m，平均27.26m，主要由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层及灰岩组成。层理类型丰富。本旋回以砂岩发育，煤层多为特征，属三角洲平原前缘及局限台地沉积。9号煤层为发育在三角洲平原上的泥炭沼泽沉积，仅为局部可采煤层。8-2号、8-1号、7号煤层均为较薄的不可采煤层，系下三角洲平原上泥炭沼泽沉积。K5石灰岩厚0.881.53m，平均1.13m，为深灰色致密生物碎屑泥晶灰岩，属局限台地沉积。K5顶K6顶厚11.8716.76m，一般厚14.34m，主要为深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、煤和石灰岩组成。5号煤薄不稳定，为不可采煤层。K6石灰岩，厚00.80m，平均0.53m，为深灰色含生物泥晶灰岩、含燧石。为局限台地沉积。K6顶K7底厚05.58m，一般3.38m，以黑色泥岩为主，均匀层理，含大量黄铁矿结核。为前三角洲沉积。(4)二叠系下统山西组(P1s)为主要含煤地层之一，厚40.0451.02m，平均42.28m。以K7砂岩为底，与太原组整合接触。由灰色粉砂岩和深灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成。产植物化石及其碎片。本组含煤23层，下部的3号煤层为主要稳定可采煤层。1、K7砂岩井田内不发育，多为薄层细粉砂岩夹泥岩条带，平均5.628.92m，平均7.49m。2、3号煤层厚度稳定，为三角洲平原上泥炭沼泽沉积，厚5.506.99m，平均5.94m。3、3号煤层顶老顶砂岩底厚2.568.24m，平均5.20m，岩性为深灰色泥岩夹细砂岩，含植物化石碎片。4、3号煤层老顶砂岩底K8砂岩底厚度13.2429.17m，平均23.61m，由灰灰白色细中粒砂岩，灰灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。具水平层理，系三角洲平原的分流河道、分流间湾、沼泽、泻湖等沉积。(5)二叠系下统下石盒子组(P1x)本组厚57.2783.71m，平均71.17m。以K8砂岩为底，与山西组整合接触。顶部为铝质泥岩，具有红色斑块，含菱铁质，俗称“桃花泥岩”，为上下石盒子组的分界标志。中部和下部为灰绿色、灰色粉砂泥岩、间夹黄绿色、浅灰色细中粒砂岩，偶见植物化石碎片。(6)二叠系上统上石盒子组(P2s)本井田钻孔最大揭露厚度为260.20m。以K10砂岩为底，与下伏下石盒子组整合接触，仅保留有中段(P2s2)和下段(P2s1)，岩性主要为灰绿色、深黄色、黄绿色泥岩与灰绿色、灰白色中细粒砂岩互层。局部泥岩中含菱铁质鲕粒，中上部夹铁质泥岩及锰铁质结核。(7)第四系上中更新统(Q2+3)厚度为019.7m，上部为黄灰色、浅灰色砂质粘土，含钙质结核；下部为灰红色砂质粘土；底部为砂、砾石层。 (8)第四系全新统(Q4)厚度为07m，分布于河床、河漫滩及沟谷中，由砂质粘土，不同粒级的砂砾石组成。与下伏地层呈不整合接触。井田内地层对比是以岩性组合、标志层、煤层本身特征及层间距进行对比，对比可靠。3.1.6 井田构造 井田内以宽缓的褶皱为主要构造形迹，褶皱轴向为北东或北北东向或南北向，倾角5左右。未见断层，无岩浆活动、无陷落柱。构造属简单类。其构造纲要图见图3-1。 图3-1 井田构造纲要图 (1)大罗沟背斜：位于井田东部边界外缘，轴向北东，两翼开阔，背斜图轴部位于尉迟村西200m，轴向NNE，向北倾伏，轴部3号煤层标高450m，两翼地层倾角36，一般5左右。东翼由17号孔控制，西翼有109孔与永4孔控制。 (2)沟北村向斜：属于井田内的主要褶曲构造，纵贯井田南北，轴向北北东，两翼开阔，向斜轴部位于沟北村梁圪坨一线，轴部3号煤层标高最低为325m，向南翘起，两翼地层倾角46，一般5左右，东翼即大罗沟背斜西翼，轴部有永5孔控制。 (3)韩山背斜：位于井田西北部，轴向北北东向，两翼开阔，地层倾角46，两翼分别由113孔与114孔控制。 (4)张山向斜：位于井田西部边界外缘，轴向NNE，两翼开阔，地层倾角一般4左右，东翼由114孔控制。永红煤矿自建井至今在井下开采过程中未发现有断层。3.1.7岩浆岩本矿井内无岩浆活动。井田地质构造简单，为宽缓的褶皱构造，地层较平缓，倾角36左右，井田构造类型为简单，利于煤层开采。3.1.8 水文地质井田位于沁水盆地南缘太行山复背斜西翼，沁水复向斜东翼，晋获褶断带西侧，所处区域水文地质单元为二叠系碎屑岩分布区和低山丘陵水文地质区，矿区所在地处在奥陶系岩溶水延河泉域径流区。1、主要含水层组按含水介质可分为四类：碳酸盐岩类含水层组，碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组，碎屑岩类含水层组和松散层类含水层组。2、主要隔水层(1)前震旦变质岩系隔水层(2)中、上石炭统隔水层(3)碎屑岩类层间隔水层 延河泉域的东部以高平晋城断褶带与三姑泉分界，东界南端以沁河与丹河地形分水岭为界；西部以沁河与汾河地形分水岭为界；北部为碎屑岩区，以沁河支流芦苇河北的地形分水岭为界：南边界为沿晋豫省界出露的前寒武系非可溶岩地层为界。 如图3-2 延河泉域图3-2 延河泉域略图3.2 矿井各大系统3.2.1 矿井煤炭运输系统三采区：回采工作面（可弯曲刮板输送机）胶带顺槽（转载机、胶带输送机）三上山胶带巷（胶带输送机）三上山煤仓南运输大巷中转煤仓1#联络巷主斜井井底煤仓主斜井（大倾角胶带输送机）地面生产系统。 五采区：回采工作面（可弯曲刮板输送机）胶带顺槽（桥式转载机、胶带输送机）3300胶带大巷（胶带输送机）主斜井井底煤仓主斜井（大倾角胶带输送机）地面生产系统3.2.2材料运输系统五采区：副斜井井底车场 1#联络巷（无极绳绞车）3300胶带大巷（无极绳绞车） 轨道顺槽（调度绞车） 回采工作面。三采区：副斜井井底车场 南运输大巷（无极绳绞车）三上山轨道巷（无极绳绞车） 轨道顺槽（调度绞车） 回采工作面。3.2.3 矸石运输系统五采区：掘进头矸石（调度绞车牵引矿车） 3300胶带大巷（无极绳绞车）1#联络巷（无极绳绞车） 副斜井井底车场 副斜井 地面 汽车排矸场集中排弃。三采区：掘进头矸石（调度绞车牵引矿车） 三上山轨道巷（无极绳绞车）南运输大巷（无极绳绞车） 副斜井井底车场 副斜井 地面 汽车集中排弃。3.2.4矿井排水系统五采区南翼综采工作面：回采工作面 胶带（轨道）顺槽 3300轨道大巷 主斜井井底水仓 主斜井 地面（井下水处理站）。三采区高档普采工作面：回采工作面 胶带（轨道）顺槽 三上山轨道巷 采区水仓南运输大巷副斜井井底水仓 行人斜井 地面（井下水处理站）。3.2.5 供电系统三矿供电系统由谢四线，一四线两趟线路，两个独立电源供电，两台主变压器为SFL-8000/35型，降压站为单母线分段运行方式。矿井提升机、通风机、空压机、主排水泵等重要设备均采用双电源供电，井下中央变电所、采区变电所采用分列运行方式，过流、漏电、接地保护齐全，电气设备保护整定合格，各种制度执行良好。3.3 通风与安全3.3.1 矿井通风方式和通风系统选择矿井采用分区通风系统，通风方式为机械负压抽出式。北部回风立井服务于五采区，牛角岭回风立井服务于一、二、三、四采区，通风系统相对独立。根据井田开拓部署及采区巷道布置，矿井升级改造移交生产时仍维持现有的五个井筒，服务于全井田。主、副斜井、行人斜井、北部回风立井和牛角岭回风立井五个井筒均作为矿井的安全出口。3.3.2 风井数目、位置、服务范围及服务时间矿井机械化升级改造后，以主、副斜井和行人斜井进风，北部回风立井和牛角岭回风立井回风。主、副斜井和行人斜井均位于矿井的工业场地内，北部回风立井和牛角岭回风立井分别位于矿井工业场地西侧和南部的风井工业场地。五个井筒均服务于矿井全井田的开采，服务年限为19a，其中3号煤层服务年限11a。3.3.3 瓦斯涌出量预测永红煤矿现开采3号煤层，据2009年山西省煤炭工业局文件晋煤规发200935号文件，该矿3号煤层2008年绝对瓦斯涌出量为152.31 m3/min，相对瓦斯涌出量为94.37m3/t，CO2绝对涌出量为6.33 m3/min，相对涌出量为4.03m3/t，瓦斯鉴定等级为具有煤与瓦斯突出矿井。矿区范围内所打钻孔均未对9、15号煤层进行采样化验，并且周边矿井也未采到9、15号煤层瓦斯样本，地质报告未对9、15号煤层的瓦斯作论述，本次设计通风计算暂按3号煤层瓦斯涌出量作为依据计算。建议矿方在开采9、15号煤层前，对该两层煤进行瓦斯检测，以便采取有针对性的措施，防止瓦斯事故的发生。1、回采工作面瓦斯涌出量预测永红煤矿开采的3号煤层与其邻近的煤层相距较近，所以开采3号煤层期间矿井的瓦斯涌出量主要来自于本煤层和邻近煤层。即回采工作面的瓦斯涌出量包括开采层瓦斯涌出量（包括围岩）和邻近煤层瓦斯涌出。 回采工作面瓦斯来源包括开采层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出两部分。 q回q开+q邻 式中：q回回采工作面瓦斯涌出量，m3/t ； q开开采层瓦斯涌出量，m3/t； q邻邻近层瓦斯涌出量，m3/t。（1）厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量计算 式中：q1开采煤层（包括围岩）相对瓦斯涌出量，m3/t； k1围岩瓦斯涌出系数，对于陷落法顶板管理的工作面，取k1=1.2； k2工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数，按照机械化升级改造设计方案，回采工作面设计回采率为95%，则k2=1.05； k3准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数，采用长壁后退式回采时，系数k3按下式确定： 其中：L回采工作面长度，m，综采工作面L=150m，普采工作面L=110m； h巷道瓦斯预排等值宽度，m，按巷道平均暴露200天考虑，则无烟煤取h=11.0m； kf取决于煤层数量和顺序的分层瓦斯涌出量系数，分两层开采时，上分层开采取kf=1.504； W0煤层原始瓦斯含量，m3/t，根据预测工作面位置，在瓦斯含量分布预测图上查取；可燃质瓦斯含量与原煤瓦斯含量之间换算公式见下式： W0W0（100MadAad）/100 其中：W0每吨可燃质所含原始瓦斯含量，m3/t.r； Mad原煤水分含量，%，根据实测平均值，3号煤Mad1.56%； Aad 原煤灰分含量，%，根据实测平均值，3号煤Aad7.61%； W1煤的残存瓦斯含量，m3/t， 取实测值W1=5.5m3/t 。（2）邻近层瓦斯涌出量 式中：q2邻近层瓦斯涌出量，m3/t； mi第i个邻近层厚度，m； m1开采层的开采厚度，m； W0i第i邻近层原始瓦斯含量，m3/t，因邻近层没有瓦斯含量测值，上邻近层、下邻近层按同一位置3号煤层瓦斯含量值取值； W1i第i邻近层残存瓦斯含量，m3/t， 参考3号煤层取=5.5m3/t； ki取决于层间距离的第i邻近层瓦斯排放率。（3）工作面瓦斯涌出量根据上述公式计算及煤炭科学研究总院沈阳研究院2009年8月所做的沁和能源集团有限公司永红煤矿机械化升级改造瓦斯抽放工程初步设计作出的预测 q综回q开+q邻=43.85m3/min，q普回q开+q邻=19.84m3/min所以3号层回采上分层时综采和普采工作面绝对瓦斯涌出量分别为43.85m3/min及19.84m3/min。2、掘进工作面瓦斯涌出量预测开采首采综采工作面时掘进工作面为下一个综采面的顺槽掘进。掘进工作面瓦斯涌出量包括掘进时煤壁瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出： qj=qB+qL 式中：qj掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min； qB煤壁瓦斯涌出量，m3/min； qL落煤瓦斯涌出量，m3/min。（1）掘进工作面煤壁瓦斯涌出量 在巷道掘进过程中，巷道周围煤层中的瓦斯压力平衡状态遭到破坏，煤体内部到煤壁间存在着压力梯度，瓦斯就会沿煤体裂隙及孔隙向巷道泄出。单位时间内单位面积暴露煤壁泄出的瓦斯量（煤壁瓦斯涌出速度）随着煤壁暴露时间的延长而降低。通常暴露6个月后煤壁瓦斯涌出基本稳定。其计算公式为： 式中：qB掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min； D巷道断面内暴露煤面周长， m；对于厚煤层D=2h+b，h和b分别为巷道的高度和宽度； v巷道平均掘进速度，m/min； L掘进巷道长度； q0i煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2min按下式计算： 式中：Vf煤中挥发份含量，%，其值为4.61%； X0i煤层原始瓦斯含量，m3/t，X0i取20.89m3/t。（2）掘进工作面落煤瓦斯涌出量 式中：qLi掘进巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min； v巷道平均掘进速度，m/min； S掘进巷道断面积，m2； 煤的密度，1=1.45t/m3； X0i煤层原始瓦斯含量，m3/t； X1i煤层残存瓦斯含量，m3/t。根据上述公式计算及煤炭科学研究总院沈阳研究院2009年8月所做的沁和能源集团有限公司永红煤矿机械化升级改造瓦斯抽放工程初步设计作出的预测综掘工作面瓦斯涌出预计在19.86m3/min左右。普掘工作面瓦斯涌出量预计在10.1m3/min左右。3、矿井瓦斯涌出量预测 式中：q井矿井相对瓦斯涌出量m3/t； q区i第i个生产采区相对瓦斯涌出量m3/t； A区i第i个生产采区平均日产量t； K取1.4。按上式计算出矿井瓦斯相对涌出量为53.86m3/t，绝对涌出量为158.04m3/min。4、采、掘工作面抽放后瓦斯量，详见表5-1-1。根据以上分析及煤炭科学研究总院沈阳研究院2009年8月所做的沁和能源集团有限公司永红煤矿机械化升级改造瓦斯抽放工程初步设计做出的预测，全矿井瓦斯涌出量158.04m3/min，其中五采区：回采工作面瓦斯涌出量为43.85 m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量为19.86m3/min；三采区：回采工作面瓦斯涌出量为19.84m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量为10.1m3/min。矿井采空区总的瓦斯涌出量为64.39m3/min。矿井瓦斯抽放量及风排量预计五采区：回采面瓦斯抽放量28.05m3/min，风排量43.8528.0515.8m3/min掘进工作面瓦斯抽放量17.4m3/min，风排量2.46m3/min三采区：回采面瓦斯抽放量9.0m3/min，风排量19.849.010.84m3/min掘进工作面瓦斯抽放量8.02m3/min，风排量2.08m3/min 矿井采空区总的抽放量46m3/min，风排量18.39m3/min表3-3 采掘工作面瓦斯抽放量采区瓦斯涌出量（m3/min）预计抽放量（m3/min）预计风排瓦斯量（m3/min）回采掘进回采掘进回采掘进五采区43.8519.8628.0517.415.82.46三采区19.8410.198.0210.842.083.3.4 掘进通风及硐室通风本矿井分两个水平开采，在一水平五采区南翼3号煤层中布置1个综采工作面，三采区布置一个普采工作面。考虑到井下采掘接替关系以及掘进瓦斯抽放，抽掘交替的需要，设计在五采区布置1个顺槽综掘工作面；三采区布置1个顺槽普掘工作面，掘进工作面均采用双巷掘进，独立通风，掘进工作面所需风量由局部通风机对其压入式供给，每个掘进工作面配备两台局扇，一台使用，一台备用，两台局扇均为独立供电，设自动切换装置，当一台局扇或其电源出现故障时，能自动切换至另一台局扇。井下独立通风硐室主要有：五采区爆破材料发放硐室、三采区爆破材料发放硐室、五采区1、2号变电所，三采区三上山变电所、采区水泵房。3.3.5 矿井风量、负压及等积孔3.3.5.1 总风量 五采区：（24.0+12+11.02+6+4）1.15=78.2/s，取84/s；三采区：（19.0+10+9.02+6+6）1.15=67.85/s，取70/s；矿井总风量：84+70154/s将矿井总风量分配到井下各用风地点，具体配风详见表5-2-1、2。 表3-4 五采区风量分配表 单位：/s 顺序用风地点数量（个）单位配量总配风量/min/s/min/s1综采工作面11680281680282预抽工作面184014840143掘进工作面11620271620274爆破材料发放硐室1180318035采区变电所2180336066其它巷道136063606总 计504084表3-5 三采区风量分配表 单位：/s 顺序用风地点数量（个）单位配量总配风量/min/s/min/s1普采工作面11320221320222预抽工作面172012720123掘进工作面11260211260214爆破材料发放硐室1180318035采区变电所1180318036采区水泵房1180318037其它巷道218033606总 计4200703.3.5.2 通风负压及等积孔 五采区：容易时期通风阻力为1694Pa，困难时期通风阻力为1945Pa；三采区：容易时期通风阻力为1726Pa，困难时期通风阻力为2114Pa。五采区：容易时期等积孔为2.43 m2，困难时期通风阻力为2.27 m2；根据按矿井通风等积孔衡量矿井通风难易程度的分类，五采区属于小阻力矿，通风难易程度属于容易。三采区：容易时期等积孔为2.0m2，困难时期通风阻力为1.81m2；根据按矿井通风等积孔衡量矿井通风难易程度的分类，三采区属于容易中等阻力矿，通风难易程度属于容易中等。根据按矿井通风等积孔衡量矿井通风难易程度的分类，矿井困难时期和容易时期均属于小阻力矿，通风难易程度属于容易。3.3.6 通风设施、防止漏风和降低风阻的措施井下通风设施主要有风门、调节风门等。防止漏风和降低风阻的措施（1）提高通风构筑物的质量，加强通风构筑物的严密性，并应经常检修维护，以防漏风。（2）各进、回风联络巷中的风门、风帘、调节风门及风桥等通风设施要经常维护，保持完好，经常检查风门的关闭情况。（3）尽量减少局部阻力，应尽量采用砌碹及光爆锚喷支护技术，巷道应尽量平直，尽量避免急转弯，弯道处尽量采用平缓曲线过渡；主要巷道内不得随意停放车辆，堆积木料等，巷内堆积物要及时清除或排列整齐，尽量少堵塞井巷断面。3.4 灾害预防3.4.1 防治瓦斯1、防止瓦斯超限：根据地质报告资料，矿井瓦斯涌出量较大，属煤与瓦斯突出矿井。在建设和生产过程中，建议矿方聘请有关专业部门进一步做瓦斯实测及预测工作，进一步加强瓦斯抽放管理，以减少通风排放的瓦斯涌出量，适时调整矿井风量，确保矿井安全生产。通风是防止瓦斯积聚的有效方法。矿井通风必须做到有效、稳定和连续不断，使采掘工作面和生产巷道中瓦斯浓度符合煤矿规程有关规定，及时处理局部积存的瓦斯。如回采工作面上隅角、冒落空硐等。矿井必须建立完善的瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查制度，所有采掘工作面的瓦斯浓度每班至少应检查3次。所有采掘工作面的二氧化碳浓度每班至少应检查2次。一经发现问题，立即处理，将事故消灭在萌芽状态。采取有效措施及时处理局部积存的瓦斯，特别是回采工作面上隅角等地点应加强检测与管理。不用的巷道及时封闭。2、防止瓦斯引燃：严格控制生产中可能引火的热源，杜绝明火。3、瓦斯监控系统：在回采工作面和进回风顺槽、掘进工作面设置瓦斯传感器，监测风流中的瓦斯动态，并将信息及时传送到地面监控室。当瓦斯浓度超限时，及时自动切断电源。此外配备完善的个体检测设备。4、防止瓦斯灾害事故扩大：回风井井口设置防爆门，以防冲击波毁坏风机。井下建立完善的隔爆设施。5、根据煤矿安全规程第128条（五）款规定，掘进工作面采用“三专两闭锁”供电，双风机双电源自动切换。6、按规定设置隔爆水棚或隔爆水袋，防止发生灾害时事故的扩大。总之，本矿井为煤与瓦斯突出矿井，在建设和生产过程中要引起足够重视，严格执行煤矿安全规程的有关规定。采取一切必要的预防措施，避免灾害事故的发生。3.4.2 井下防尘根据3号煤层煤尘检验报告和地质报告，矿井3、15号煤层煤尘均无爆炸危险性，但为确保矿井的安全生产，改善工作环境，保护工人健康，设计生产过程中采取以下措施。1、综采工作面配有MYZ-150型钻机和KBZ-100/150煤层注水泵等注水设备，对回采工作面采用深孔动压注水注水，要求孔距1520m，孔深140m，采用橡胶膨胀封孔器自动封孔，注水在检修班的回风顺槽进行。普采工作面也配备有KBZ-100/150型注水泵及MYZ-150型注水钻等注水设备对煤层进行注水，以减少产尘量。2、回采工作面采煤机组设有内外喷雾，综采支架带有架间喷雾，在胶带顺槽设加压泵，通过加压泵加压后为回采工作面提供高压喷雾用水。3、综掘工作面综掘机设有内外喷雾。普掘工作面采用湿式钻眼、水炮泥、放炮喷雾、冲刷井壁巷帮、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。4、设计在如下地点设置隔爆水棚：（1）与井筒相连接的大巷以及采区巷道等巷道中，设置集中式主要隔爆水棚。（2）采区内的煤层掘进巷道中，采煤工作面进回风顺槽以及与煤仓相通的巷道中设置集中式辅助隔爆水棚。根据井下巷道地点，设计共设置主要隔爆水棚15组，辅助隔爆水棚16组，共31组架。5、在井筒与井底车场连接处，爆破材料发放硐室、主变电所等附近，设置消火栓。6、煤仓、输送机和其它煤炭转载地点敷设防尘供水管路，并安设支管和阀门，配备喷雾洒水装置或设置除尘器，并保持喷雾洒水系统的完好性，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。7、在井底车场、轨道大巷、胶带大巷、回采工作面顺槽、掘进巷道距工作面30m的地方设置净化风流水幕装置。8、定期清理巷道，减少巷道中的浮尘，喷洒石灰水。9、定期在转载点等产尘地点撒岩粉中和生产过程中产生的煤尘。10、掘进工作面必须采用湿式钻眼、冲刷巷帮、水炮眼、放炮喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。11、井下所有局扇均需设除