孙村煤矿安全现状评价报告

1、前前 言言 为认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，进一步落 实安全生产法 、 国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定 、 关于加强 煤矿安全基础管理的指导意见 （安监总煤调200795 号） 、 山东省关于加强煤矿 安全基础管理实施办法等有关法律、法规的规定，推进煤矿企业的安全综合治 理，促进煤矿的本质安全和提高安全管理水平，减少与控制煤矿生产过程中的危 险、有害因素，降低煤矿生产的安全风险，预防事故发生，保障煤矿职工的生命 及财产安全。受孙村煤矿的委托，山东科技大学承担了该矿的安全现状评价工作。 接到委托后，根据煤矿安全技术中心评价过程控制体系文件的要求进行了风 险分析

2、，进行了合同评审，成立了以贾森为组长的评价项目组，拟定了项目实施 计划，并于 2012 年 12 月至 2013 年 1 月在煤矿开展了现场勘查、搜集资料、 查找存在的问题等工作，本着认真、负责的态度，遵循公正、公平的原则，在现 场勘查的基础上，对该矿安全管理体系中存在的问题，对各生产系统和辅助系统 存在的危险、有害因素等进行分析评价，指出了该矿存在的问题，提出了安全对 策措施及建议，并作出了安全评价结论。 本报告力求反映该矿在生产过程中的安全状况和存在的问题，希望能对该矿 的生产安全起到一定的指导和促进作用，为各级煤炭行业监察、监管部门了解该 矿安全生产状况和实施监察、监管起到参考作用。 目

3、目 录录 第一章第一章 概述概述.4 第一节 安全现状评价对象和范围.4 第二节 安全现状评价依据.4 第三节 煤矿概况.6 第四节 煤矿生产现状.31 第二章第二章 危险、有害因素识别与分析危险、有害因素识别与分析.37 第一节 危险、有害因素识别的方法和过程.37 第二节 主要危险、有害因素危险性分析及存在场所.37 第三节 重大危险源识别.59 第四节 事故隐患及其存在的场所.60 第三章第三章 安全管理评价安全管理评价.63 第二节 安全管理体系适应性评价方法和过程.65 第三节 安全管理体系适应性分析及评价结果.65 第四章第四章 生产系统与辅助生产系统评价生产系统与辅助生产系统评价

4、.68 第一节 评价单元的划分和评价方法的选择.68 第二节 开采系统评价.69 第三节 通风系统评价.72 第四节 瓦斯、煤尘爆炸防治系统评价.74 第五节 防灭火系统评价.76 第六节 防治水系统评价.78 第七节 安全监控系统评价.82 第八节 爆破器材储存、运输系统评价.84 第九节 运输、提升系统评价.86 第十节 电气系统评价.88 第五章第五章 定性、定量评价定性、定量评价.93 第一节 瓦斯爆炸重大危险、有害因素的危险度评价.93 第二节 煤尘灾害重大危险、有害因素的危险度评价.100 第三节 水害重大危险、有害因素的危险度评价.101 第四节 火灾重大危险、有害因素的危险度评

5、价.104 第五节 顶板重大危险、有害因素的危险度评价.106 第六节 运输、提升伤害重大危险、有害因素的危险度评价.116 第七节 电气伤害重大危险、有害因素的危险度评价.120 第七章第七章 安全措施及建议安全措施及建议.127 安全管理措施建议.127 第八章第八章 安全现状评价结论安全现状评价结论.132 参考文献参考文献 136136 第一章第一章 概述概述 第一节第一节 安全现状评价对象和范围安全现状评价对象和范围 一、安全现状评价对象一、安全现状评价对象 孙村煤矿 二、安全现状评价范围二、安全现状评价范围 煤矿采矿许可证范围内的开采煤层和生产系统、辅助系统、生产工艺、安全 设施设

6、备、安全管理与煤炭生产直接相关的生产环节等。 第二节第二节 安全现状评价依据安全现状评价依据 一、评价依据一、评价依据 安全评价是一项政策性很强的工作，必须依照法律、法规和技术标准等进行。 煤矿安全现状评价所依据的法律、法规、标准、部门规章及规范性文件如下： 1、国家法律：安全生产法 、 煤炭法 、 劳动法 、 矿山安全法 、 职业 病防治法 。 2、行政法规：煤矿安全监察条例 、 安全生产许可证条例 、 国务院关于 进一步加强企业安全生产工作的通知(国发201023 号)、 国务院关于预防煤 矿生产事故的特别规定 （国务院令第 446 号） 、 认真贯彻落实国务院通知精 神切实加强煤矿安全生

7、产工作的实施意见 （安监总煤监2010152 号） 、 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） 。 3、部门规章：煤矿安全生产基本条件规定 、 特种作业人员安全技术培训 考核管理规定(总局令第 30 号)、 煤矿企业安全生产许可证实施办法 、 煤矿防 治水规定 （总局令第 28 号） 、 煤矿领导带班下井及安全监督检查规定 （总局令 第 33 号） 4、规程：煤矿安全规程 5、 矿山救护规程 （AQ 1008-2007） 。 6、 安全评价通则 （AQ 8001-2007） 、 煤矿安全评价导则 （煤安监技装字 2003114 号） 。 二、基础资料

8、文件二、基础资料文件 1、孙村煤矿储量核实报告、水文地质报告； 2、煤矿的安全生产责任制、安全管理制度、各工种岗位责任制，各工种及设 备操作规程； 3、指导矿井生产的十一种图纸； 4、安全现状评价委托书； 5、其他相关文件。 第三节第三节 煤矿概况煤矿概况 一、企业基本情况一、企业基本情况 1 1 矿井自然地理环境情况矿井自然地理环境情况 井田位置：井田位置：孙村井田位于新汶煤田的东部，其行政区划属新泰市新汶办事处境 内。主井口位置，东北距新泰市 9 公里，西距磁窑 68 公里，距济南 168 公里。主 井口地理座标为东径 1174057，北纬 355216，主井口标高 175.5m。 井田范

9、围：井田范围：本井田以 F10 断层为界分为南北两区。南区：东以 F6 号断层与张 庄矿为界，西以 F2 断层与良庄矿、汶河矿相邻，南至各煤层露头，北到 F10 断层。 北区：以立井煤柱为中心分东西两翼，东依技术边界与汶南煤矿为邻，西以 F8 号 断层与良庄矿相邻，南止-450m 水平及至 F10 断层，北到-1050m 等高线。走向长约 4.64Km，倾斜宽 4.6Km，面积 21.6806Km2。 交通条件：交通条件：区内铁路、公路运输条件都很方便，矿运输专用铁路与穿越矿区的 磁莱支线相连。磁莱铁路西至磁窑与津浦铁路接轨，可畅达全国各地。公路交通四 通八达，井田南部有蒙馆、京沪高速公路；井

10、田北部有直通泰安的一级公路及博徐 公路。区内交通甚为方便。 （见图 1-1-1交通位置示意图 ） 。 人员及生产能力（人员及生产能力（人力资源部及设计部门） 地形地形：井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，为半缓阶地型丘陵，呈东 西带状分布。总的趋势是西北部地势较低，东南部较高。煤系地层大部为冲积层所 掩盖，只在溪沟中略有出露。奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。井田中南部 有柴汶河纵贯东西。 气候气候：属于季风型大陆性气候。冬季寒冷，干燥，夏季炎热，潮湿。 气温气温：年平均气温 12.4。一月份最低，平均为-3.3，历年最低为-21.6， 七月最高，平均 26，历年最高为 42.5。 降水

11、量及蒸发量降水量及蒸发量： 根据新泰气象站 1957 年至 2001 年资料历年平均降水量为 725mm，最大降水量 为 1395.4mm（1964 年） ，最小降水量为 450.2mm（1989 年） 。年降水量 68%集中在 6 月下旬至 9 月上旬。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%，冬季仅占全年降水量的 4%。 图 1 交 通 位 置 示 意 图 蒸发量蒸发量：历年平均年蒸发量为 1837.5mm，为降水量的 2.5 倍。蒸发量最大的 是 6 月，平均 290.7mm，为该月降雨量的 3.3 倍。 气温气温：年平均气温 12.4。一月份最低，

12、平均为-3.3，历年最低为-21.6， 七月最高，平均 26，历年最高为 42.5。 七月最高，平均 26，历年最高为 42.5。 2.2. 矿井周边煤矿情况 1、矿西边界以 F2 号断层与我集团公司良庄煤矿相邻，生产系统完善，产量 120150 万吨/年，矿井分四个水平，一水平（0m） ，二水平（195m） ，已开采结 束、三水平（350m） ，四水平（580m）正在开采生产，目前开采煤层为 2、4、11、13、15 煤层，其安全生产系统完善。 2、孙村煤矿东以 F6 号断层为边界与华源矿公司（原集团公司张庄煤矿）相 邻，其资源量已近枯竭，产量大幅降低，目前改制成股份制公司，生产系统保持完

13、善，维持正常生产。 3、孙村煤矿周边煤矿只有汶河煤矿为地方煤矿，其范围在良庄矿井田范围内， 年产量 30 万吨左右，生产系统完善，与孙村煤矿之间有落差 200 米的 F2 断层相隔。 4、孙村煤矿扩大区现采掘工程只布置在二采区内，与汶南煤矿边界只在深部 相隔有一个采区，没有采掘工程布置在边界附近。 孙村煤矿与周边四矿为保护矿井隔离煤柱，都签有安全开采协议。 3 3 地质概况 3.13.1 地层 井田内地层由老至新有： 1、奥陶系灰岩:厚 800 m，厚度大，分布广，露头大面积暴露于地表，可直接 接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，富水性强。 2、中石炭统本溪组：厚 3493m 一般为 54m

14、左右，与下、中奥陶统为假整合 接触，主要为石灰岩、砂岩及泥岩。含 18、19 层簿煤，底部为紫杂色泥岩及残余 铁矿和 G 层铝土岩。 3、上石炭统太原组：本组厚 147238m，一般厚 188m，与下伏本溪组呈整合 接触，海陆交互相沉积。含一、四两层灰岩和 12 层煤（176）有可采煤 11、13、15 煤层。煤层顶底板内含轮木、芦木、羊齿类等植物化石。 4、下二迭统山西组：井田东界附近遭受剥蚀，保留厚度 65130m，为陆相含 煤段，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含 2、3、4 可采煤层及植物碎屑化石。 5、上侏罗统蒙阴组：与下伏煤系地层呈不整合接触，厚 200300m。钻探资 料表明，井田自西

15、向东变厚，无化石。 6、第三系官庄组：井田内自西向东加厚，厚为 01000m，主要为浅红色砂岩、 粉砂岩及杂色砾岩、泥岩组成，层理不清，不含化石。 7、第四系黄土流沙沉积层：厚 015m，砂粒成份，石英为主。 3.23.2 构造 3.2.13.2.1 区域地质构造： 为向、背斜相间，自北向南，有泰莱向斜，徂莱莲花山背斜，新蒙向斜，蒙 山背斜。新汶煤田处于新蒙向斜南翼。新蒙向斜，西起天宝镇，东经新泰而转向东 南直达蒙阴。北翼地层残缺不全，南翼平缓，为新汶各煤矿。同时，燕山运动第三 幕以剧烈褶皱和大断层为主。动力方向有北东、南西向所支配，形成北西向构造线 与莲花山断层基本一致，确立了井田中的 F1

16、0 断层组为第一期，加两组北东向断层， 一组以 F2 断层为代表符合或切割北西向断层，多数落差由浅入深减小，另一组喜 山期有继承性活化，落差由浅入深增大。 3.2.23.2.2 井田地质构造 井田由 F10 断层分为南北两区，构造形态基本属一简单的单斜构造，有宽缓的 褶曲，以断层为主。地层走向 300330，倾向 3060，倾角由浅至深 331231之间。南区地层倾角由东到西逐渐变小，北区则变化较大。比较 发育的断层有三组 7580为一组，南区相对发育，延展性长；4050为 一组，南北两区均较发育；近 1020方向为一组，北区发育，代表断层有 F8 及北区西翼发育密集的 H5 的断层。小型（2

17、H10m） ，2.7 条/Km2,延展长度 2600m/Km2。 3.33.3 水文地质情况 3.3.13.3.1 地表水系 柴汶河及其支流构成本区主要地表水系，河宽 300m 左右，在本井田内长约 2700m，沿煤系地层蜿蜒崎岖，自东向西行程百公里后汇入大汶河。该河为一季节 性河流，雨季有水，枯季近于干涸的季节性河流。因其覆于煤系地层露头之上，浅 部开采时为矿井充水主要补给水源。孙村煤矿现已进入深部开采，其补给水源、通 道有限，因此，对矿井的影响较小，已不构成威害。 3.3.23.3.2 含水层与隔水层： 本井田主要含水层自上而下为第四系含水砂砾层，第三系砾岩，侏罗系砂岩， 山西组砂岩，太原

18、群一灰，四灰，本溪群徐草灰，以及煤系基底，奥灰。主要隔水 层为第三系下部粘土质粉砂岩，侏罗系下部粘土质粉砂岩，石盒子组杂色粉细砂岩、 粘土岩，煤系地层内各含水层与各可采煤层之间的粉细砂岩、粘土岩、铁铝质岩等。 各主要含、隔水层的水文地质特征如下： 含水层： 1.第四系含水砂砾层：厚 015m，平均 8m ，为古河床及河漫滩相沉积。 该层雨季有孔隙水，枯季干燥无水，对深部矿井采掘基本无影响。 2.第三系砾岩，厚 203.34674.09m，平均 438.72m，上部为巨厚砾岩层，中 下部以红色粉砂岩为主，砾岩以薄层形式间夹其中。该层属间接充水含水层。对煤 层开采无影响。 3.侏罗系砂岩：厚 20

19、5.89308.5m，平均 253.3m，以红色中细砂岩为主，内 夹粉砂岩，该层对煤层开采无影响。 4.山西组砂岩：厚 2146m，平均 32.5m，为 2、4 煤层顶板。该层-800 水平 之上已经多处揭露，其中浅部-75 水平以上裂隙发育，矿井总涌水量 0.76m3/min。 随着矿井开采深水平的加深，含水性变弱。对矿井开采无影响。 5.太原群一灰：露头位于汶河古河床含水砂层之下，厚度 2.84.0m，平均 3.2m。上距 6 煤层 5.17.6m，平均 6.75m，对煤层开采无影响。 6.太原组四灰：厚 5.07.0m，平均 6.0m，为 13 煤层直接顶板。该层裂隙及 富水性随深度加大

20、而呈减弱趋势。-600 水平及其以下四灰已处于干枯无水状态， 对矿井开采无影响。 7.本溪组徐草灰：徐灰厚 024m，平均 12m。上距 15 煤层间距 25.570m， 平均 45m；下距奥灰 29.061m，平均 42m。该层为深灰灰色，岩性较纯，致密 坚硬，局部夹绿色粘土岩，分层现象。 8.奥灰：厚 800 m，厚度大，分布广，富水性强。目前，全集团公司除北翼泉 沟矿对奥灰水进行疏降外，其余各矿均采取躲避策略。孙村煤矿 2003 年 10 月 4 日， 41118 回采工作面开采出水稳定水量 0.8m3/min 左右。 隔水层： 1.第三系红色粘土质粉砂岩：厚 203.34674.09m

21、，平均厚度 386.91m，该层 北部地区上部砾岩十分发育，砾岩主要为石灰岩（下部则主要为粘土质粉砂岩）其 余地区主要为红色粘土质粉砂岩组成，厚度稳定，阻隔水性能较强。 2.侏罗系下部粉砂岩隔水层：侏罗系红砂岩顶界面以下 140m 为一含水性中等 至较强含水层，但 140m 以下基本不含水，千米立井通过该层时，基本无水，井下 多次揭露该层基本无水。 3.15 煤层奥灰之间煤层厚 54.5155.0 左右，其中砂岩粉砂岩、泥岩粘土 岩等约 3999m 左右，阻隔水性能良好，隔断了奥灰水与 15 煤层之间的联系。 4.煤系内各含水层与煤层之间所夹的泥岩、粉砂岩、粘土岩以及煤系上部石盒 子组杂色粘土

22、岩等均具良好的阻隔水性能。 3.3.33.3.3 断层的含导水性 根据勘探和大量的井巷工程揭露证实，大多数断层既不含水也不导水。只有个 别断层当井巷工程接近或者揭露对盘含水层时才有涌水。 根据大量的勘探及生产实际揭露资料，结合邻近矿井的勘探及开发资料，综合 分析认为：本井田断层的含导水性主要与断层的性质、自然状态、采动影响、断层 两盘的接触关系，含水层水压高低富水性强弱等有关。 1、自然状态下，断层既不含水，又不导水，呈现明显的封闭性及隔水性。 2、断层带在自然状态下虽不含水，但当两盘为中弱含水层接触，且节理、裂 隙发育，井巷工程接触时，则往往会以淋水形式、涌水形式涌出裂隙水，但水量不 大，对

23、生产无威胁。 3、当断层距对盘含水层较近（小于安全隔水层厚度） ，则断层的封闭性、阻隔 水性能会受到削弱，从而可能导致断层直接突水或滞后突水。这种可能性的大小取 决于层间距的大小、含水层水压高低、富水性的强弱、压裂、扩溶、水解水化的速 度以及隔水岩层的力学强度、阻隔水能力以及空间组合等因素。 4、当断层带直接与对盘强含水层对口接触，由于受采动影响破坏，使断层的 封闭性、隔水性完全丧失而成为含水导水断层，井巷工程一旦靠近或揭露必然会造 成突水。因此，大断层附近必须留设煤柱，以尽可能保持断层带的自然状态，以减 小其输导水能力。 总之，控制断层含导水性的主要因素是断层的性质、自然状态、充填程度、采

24、动影响程度、两盘接触关系、与强含水层之间的距离以及含水层水压高低、富水性 强弱等。但隔水岩层的阻隔水能力完整性、稳定性、空间组合形式等也是重要因素。 本井田内主要断层如 F2、F6、F10 等断层。落差大、延深远，对盘接触多为强 含水层，开拓开采过程中尤其是后组煤开采时必须严加防范，及时探查，留足安全 煤柱，以保证矿井安全生产。 含水层间的水力联系： 第三系红色粘土质粉砂岩含水性、透水性极差，阻隔水性较好，为一良好隔水 层，切断了与大气降水、地表水、第四系潜水以及第三系上部砾岩水与下伏煤系地 层含水层之间的水力联系，起了良好的隔离屏蔽作用。 正是由于各煤层顶底板含水层之间的粉砂岩泥岩等隔水层的

25、屏蔽作用以及含水 层富水性的垂直分带性，减弱了各含水层之间的水利联系，煤系地层内各含水层之 间的水利联系变得微弱。对矿井的安全生产已不构成严重威胁。只有奥灰含水层的 高压力特点，决定了在局部地点的条件适合的情况下，有可能产生越潜，与徐、草 灰产生沟通,对煤系地层内开采活动形成影响。 3.43.4 煤层及顶底板（包括煤层、顶底板及柱状图情况表） 3.4.13.4.1 煤层： 孙村井田含煤地层为石炭二叠系含煤沉积，煤系地层平均总厚度 340m；其中 石盒子组不含煤，山西组和太原组为主要含煤地层，本溪组中偶含不可采、不稳定 薄煤。煤系地层内共含煤 19 层，总厚 13.9m，含煤系数 4.09%；其

26、中可采煤层有 7 层（2、3、4、6、11、13、15 层） ，平均总厚度 8.81m，可采含煤系数 2.59%；山 西组平均厚度 87.89m，含煤 4 层（14 层） ，煤层平均总厚度 5.08m，含煤系数 5.78%；其中可采含煤系数 4.62%。太原组平均厚度 168.65m，含煤系数 5.0%；其 中可采煤层 4 层（6、11、13、15 层） ，平均总厚度 5.86m，可采系数 3.47%。煤系 地层内煤层间距比较稳定，易于对比。 可采煤层： 井田主要可采煤层中，4、11 层为稳定煤层，2、3、6、13、15 层属较稳定型。 现将各煤层特征及可采情况分述为（见可采煤层物征表）： 可

27、采煤层特征表 煤 层 厚度最小最大 m 平均 夹石层数 厚度 m 层间距 m 结 构 可采性 指数 变异系 数% 稳定 性 2 0.763.90 2.14 2 3 0.20.51 较 复 131.16 较稳 定 杂3 7 5 3 0.41.12 0.68 0 1 0.5 简 单 0.7521.4 较稳 定6 28 16 4 1.032.32 1.79 0 1 0.02 简 单 114.55 稳定 29 46 37 6 01.07 0.68 0 0 简 单 0.6831.06 较稳 定62 98 80 11 0.652.00 1.52 1 2 0.080.31 较 复 杂 0.9821.65 稳

28、定 35 43 39 13 0.191.44 0.96 35 0.190.46 复 杂 0.5730.23 较稳 定12 15 13.5 15 0.412.32 1.04 1 2 0.220.55 复 杂 0.6727.74 较稳 定 3.4.23.4.2 煤层顶底板岩性： 1、分煤层顶底板岩性 (1)2 层：直接顶板粉砂岩，局部伪顶泥岩，均为深灰色，易碎厚度变化较大。 老顶是灰白色中砂岩，侵蚀面附近为红色砂岩，抗压强度明显降低。底板为砂岩厚 24m，深灰色含植物碎屑化石。 (2)3 层：顶板为炭质页岩，厚 0.20.3m，深灰色性易碎，其上是泥岩厚 13m，平均厚 13m 平均 2m，底板为

29、粉砂岩厚 24m。 (3)4 层：顶板是砂岩或细砂岩厚 424m，平均 13m 左左右，灰白色或浅灰色。 底板为粉砂岩，厚 23m 平均 2m，层理发育含植物化石。 (4)6 层：煤层顶板粉砂岩厚 34m，平均 3.5m，灰色层理发育成互层性脆含 泥质与植物碎屑化石黄铁矿散粒。底板砂岩，灰白色厚 24m 渐变为粉砂岩。 (5)11 层：顶板为粉砂岩厚 610m 平均 8m，深灰色层理发育，褐色结核黄铁 矿散粒性脆易于冒落。底板细至粉砂岩厚 910m，平均 8m 浅灰色层理发育。 (6)13 层：直接顶四灰，灰色厚 57m 有五个分层，含方解石脉及蜓科类化石， 下部含黑色隧石条带。底板为砂岩局部

30、为泥岩，泥质胶结灰白色至黑色厚 67m。 煤层顶底板岩性特征表 (7)、15 层：直接顶泥灰岩厚 0.50.8m，灰色泥质胶结含海百合茎化石方解 石脉充填裂隙，其上为泥岩含褐色结核黄铁矿散粒性脆易碎易冒落。底板是粉砂岩 厚 23m。 2、矿井范围内深部岩层分为三类： 直 接 顶老 顶底 板 煤 层 岩性厚度岩性厚度 m备注岩性厚度 m备注 2 砂岩4.09.0 7.0 中粒砂 岩 31.0 局部有伪 顶泥岩 砂岩04.0 3.0 3 泥岩1.03.0 2.0 砂岩 7.0 伪顶炭质 页岩 0.20.3m 粉砂岩2.04.0 3.0 4 砂岩4.024.0 13.0 局部伪顶 泥岩 粉砂岩2.0

31、3.0 2.0 六粉砂 岩 3.04.0 3.5 中砂岩 4.0 砂岩04.0 3.0 直接底粘土 岩厚 0.20.3m 十 一 粉砂 岩 6.010.7 8.0 中砂岩 19.0 粉砂岩9.010.0 8.0 渐变为泥岩 十 三 石灰 岩 57.0 6.0 泥岩 4.06.0 5.0 砂岩2.03.0 2.0 十 五 泥灰 岩 0.50.8 0.7 泥岩67.0 6.5 渐变为砂 岩 粉砂岩 类砂岩类岩层：该类包括石灰岩、砂质灰岩、厚层砂岩、粗砂岩、砾岩、中 粒砂岩、簿层砂岩，这些岩层单向的抗压强度大于 60MPa。 类粉砂岩类岩层：该类岩层包括砂岩页岩、粉砂岩以及部分层理较发育且厚 度不大

32、的簿层砂岩，这些岩层的单向抗压强度在 30 至 60MPa。 类泥岩类岩层：该岩类包括泥岩、煤、根土岩层，其单向抗压强度小于等于 30MPa。 2.4.32.4.3 煤质 3.53.5 煤的物理性质及煤岩特征 1、2 煤层：深黑色，条痕带有褐色，视密度 1.38，硬度小，导电性弱，断口 参差状。半亮型煤，亮煤中可发现内生裂隙，亮煤和暗煤相间呈较厚的煤分层，镜 煤呈凸透镜状或条带状，镜煤中可见眼球状断口，条带结构明显，在煤层顶面处有 时能见丝炭。 2、3 煤层：黑色、黑褐色条痕，视密度 1.45，硬度小，弱导电性，断口参差 1218 工作面1417 工作面类别 项目 顶板煤底板顶板煤底板 7.1

33、410.26.51.3 抗拉强度 （MPa) 10.61.47 3.7 4.91.2 3.8 133.429.399.418.7 抗拉强度 （MPa) 160.517.7 40.4 108.819.6 54.5 32.01.329.36.0 粘结力 （MPa) 46.23.9 11.5 27.47.3 14.0 39.5182832.5 内摩擦角 （度） 3029.5 31 28.325 40.0 11.813.0 抗弯强度 （MPa) 21.718.9 35.021 弹性模量 （10Mpa） 40.0 2.11 28 1.17 泊松比 0.160.24 状，亮煤，暗煤和镜煤相间，带结构明显，

34、属半亮型煤。 3、4 煤层：黑色，粉未黑褐色，视密度 1.36，硬度小，断口呈阶梯状，性脆。 且易碎，导电性弱，亮煤、暗煤和镜煤条带较宽，相互交替存在，具有条带结构和 层状构造，层理间偶见丝炭，属半亮型煤。 4、6 煤层：深黑色、褐色条带，视密度 1.34，硬度大，玻璃状光泽较强，参 差状断口，次生裂隙较发育，主要为亮煤镜煤，暗煤和丝炭交替而成，条带结构较 明显。 5、11 煤层：黑色，粉未褐色，视密度 1.31，硬度小，断口呈棱角状和不平坦 状，性较脆，导电性弱，多为半亮型煤。亮煤和暗煤呈较厚的分层，间夹镜煤、丝 炭、条带结构明显。 6、13 煤层：黑色，条痕黑褐色，视密度 1.35，硬度大

35、，断口参差状，亮煤、 镜煤和暗煤交替存在，在较厚的镜煤中，能见贝壳状断口，由于煤层结构复杂，含 石灰质、黄铁矿结核层，把煤分成若干分层，夹石层理性差，属半亮型煤。 7、15 煤层：黑色，视密度 1.46，硬度大，煤分上下分层，上部煤亮煤条带较 多，光泽较强，间夹暗煤和丝炭。下部煤以暗煤为主，夹有亮煤镜煤簿层丝炭较多， 光泽弱，参差状断口，条带结构明显。 3.63.6 化学性质、工艺性能及煤类化学性质、工艺性能及煤类 1、化学性质 （1） 、煤的元素组成 勘探区内各主要可采煤层的元素组成一般比较稳定，碳元素含量 77.984.88%， 平均 83.68%；氢元素含量 4.82%6.14%，平均

36、5.42%，氮元素含量 1.581.76%； 平均 1.67%；氧和硫元素含量 7.9510.34%，平均 10.05%，其资料详见附表煤 质化验成果表 。 （2） 、煤质 井田内各层煤的煤种牌号为：2、3、4、6 为气煤；11、13、15 层为气肥煤， 煤的工业用途为炼焦配煤。见可采煤层煤质化验表（4-2-1） 挥发分 Vdaf 和胶质层厚度 Y（mm）：上组煤（2、3、4、6）各煤层的平均 挥发分在 36%43%之间，平均胶质层厚度 16mm20mm 之间，曲线呈之字型。下组 煤（11、13、15 层）的挥发分均大于 42%，平均胶质层厚度 29mm40mm 间，曲线 呈山字型。 灰分 A

37、d：各可采煤层的原煤灰分 1343%之间，为富灰煤。各煤层经 1.4 比 重液洗选后，精煤灰分均小于 10%，为低灰煤。 发热量 QgYV：各煤层的发热量均已达到动力用煤的指标要求。 硫分 Std：各煤层中的全硫分，主要为黄铁矿和有机硫，少量为硫酸盐 硫。第 2、3、4 层煤全硫份，均小于 1%为低硫煤。煤层全硫分小于 2.5%为中硫 煤，13、15 层为高硫煤。化验资料看，各煤层经洗选后大部分黄铁矿硫脱出，而 有机硫和硫酸盐硫脱出率甚少。但由于七个可采煤层的精煤全硫组成中有机硫占比 率较高（低硫煤中占 60%以上，高硫煤中占 70%以上） ，用洗选工艺进一步脱硫可能 性很小。因此，必须注重高

38、低硫分煤层的合理配采。 磷分 Pd：各煤层原煤磷分的含量均不超过 0.06%，经过洗选后皆小于 0.01%，为低磷煤。 2、工艺性能 （1） 、发热量 各可采煤层的发热量均较高，原煤可燃基弹筒低位发热量均在 22.00 30.90MJ/kg 之间，精煤均大于 30MJ/kg，为中高特高热值煤，达到动力用煤的 批标要求。各层煤发热量变化情况见表 4-2-2。 （2） 、粘结性和结焦性 根据煤质化验资料，第 2 层到第 15 层煤均属强粘性煤并均具有较好的结焦性。 3、煤类及其确定依据 本区煤种的划分根据 1986 年国家发布的中国煤炭分类标准 （GB5751-86） 进行，采用精煤干燥无灰基挥发

39、份（Vdaf） 、粘结指数（GR.I） 、胶质层最大厚度 （Y）和奥亚膨胀度（b） ，四种参数来综合确定。根据煤质化验结果，第 2、4、6 层煤属气煤，第 11、13、15 层煤属气肥煤。 4、煤质及工业用途评价 通过综合分析本次勘探煤质化验资料和相邻矿井的煤质资料，已基本查明了各 主要可采煤层的煤质及其变化规律。第 2、4、6 层煤属气煤，第 11、13、15 层煤 属气肥煤，均属中变质程度的烟煤，具有较强的粘结性和一定的结焦性。其灰分含 量及有害元素磷、氯、砷等含量均较低，碳、氢、氧等元素组成稳定，仅下组煤硫 含量偏高，但在各煤层配采情况下，经洗选后，基本能达到炼焦配煤的要求。发热 量高，

40、也是良好的动力民用燃料用煤。由于胶质层厚度均大于 9mm，不宜作炼油用 煤。 3.73.7 瓦斯、煤尘及煤的自燃性 3.7.13.7.1 瓦斯： 矿井瓦斯与管理，严格依照“煤矿安全规程”和矿务局要求，每年组织矿井 瓦斯等级及二氧化碳的鉴定工作，并将鉴定结果及时上报审批。历年瓦斯鉴定资料 证明：矿井瓦斯涌出量随开采强度的大小而增减；相对涌出量随采面产量增大而减 小。目前，仍为低瓦斯，低二氧化碳矿井。 3.7.23.7.2 煤尘： 据抚顺煤科分院和集团公司通风实验室多次煤尘取样测试，各煤层都有煤尘 爆炸危险。随着开采深度不断加深，煤岩干燥，爆炸危险性更大。 历年瓦斯鉴定表 瓦斯涌出量 项目 CH4

41、CO2 年份 绝对 m3/日 相对 m3/日 绝对 m3/日 相对 m3/日 CH4CO2 备注 19757751.52.1915154.610.5413 气体分析数据 197667464.1714361.18.0512 气体分析数据 19776737.761.6913564.88.3212 气体分析数据 煤的工业分析煤尘的爆炸性实验项 煤 WF（%）AF（%） Vr(%) 火焰长度岩粉用量结 论 21.0812.3234.5960075 有爆炸性 31.0033.2637.6112565 有爆炸性 41.469.6435.3560080 有爆炸性 111.2010.0742.7465085

42、有爆炸性 130.8611.5545.3765085 有爆炸性 151.2018.3542.4220080 有爆炸性 19783394.11.80915616.88.32412 综合鉴定分析数据 19798121.63.3617611.27.0412 综合鉴定分析数据 19809672.484.1823614.69.06 低低综合鉴定分析数据 198110228.83.7515931.26.24 低低综合鉴定分析数据 1983126724.95187927.34 低低综合鉴定分析数据 198412700.85.5320548.89.46 低低综合鉴定分析数据 1985129525.071821

43、28.02 低低综合鉴定分析数据 1986110833.75170355.53 低低综合鉴定分析数据 198713003.25.2321513.69.08 低低综合鉴定分析数据 198811955.22.9319468.88.88 低低综合鉴定分析数据 1989122885.5522531.27.94 低低综合鉴定分析数据 199011908.64.55226087.83 低低综合鉴定分析数据 199112988.85.3821700.88.1 低低综合鉴定分析数据 199213454.44206645.84 低低综合鉴定分析数据 199313449.65.3215768.86 低低综合鉴定分

44、析数据 199413147.24.3220159.46.51 低低综合鉴定分析数据 199513401.64.1519897.96.16 低低综合鉴定分析数据 3.7.33.7.3 煤的自燃： 根据煤样化验资料知，各煤层均具有自燃发火倾向，尤其是黄铁矿较多的 11、13 煤层更加大了自燃的危险性。为防止煤的自燃，加强对采空区管理，严防 老塘漏风，按期砌墙封闭。对分层开采的 2 煤层，采上分层时，老塘采取黄泥注浆， 以减少煤自燃的可能性。 煤层自燃发火性测定表 项 面 水分 （%） 灰分 （%） 挥发分 （%） 全硫 （%） 密度 （g/cm3 ） 吸氧量 (ml/g) 自燃发火 性分类 221

45、83.0716.6737.51.071.540.28 52135.0433.2639.481.041.730.27 1217 下 3.478.4934.050.641.480.39 13173.228.2337.420.991.450.43 24172.9711.2532.970.881.50.39 16133.107.5626.293.171.460.47 111143.1913.9339.541.771.480.34 113142.535.3643.352.951.360.32 315142.195.3941.29/1.290.41 3.83.8 地温（通防）（通防） 3.8.13.8.1

46、 热源 造成矿井高温热源很多，入风流沿井巷的热交换是个极为复杂的过程，根据资 料分析，主要热源有： 1、地表季节性气温影响； 2、地温及围岩散热； 3、机电设备散热； 4、空气压缩热； 5、氧化放热及采空区散热； 6、人体散热等多种因素影响 3.8.23.8.2 热害程度及危害 1、热害程度： 、地表季节性气温影响： 本区属北温带大陆性气候，历年最高气温 42.5，最低气温-21.6， 6、7、8 三个月较热，最热月七月份平均气温 25.9。矿井风量由地表大气供给， 季节性气候变化，近似同步影响到井下气温。经多年测定，夏季测得超温（26） 点数为冬季的 58 倍，具体见表 3-7-1。 198

47、9 年月度工作地点数和超温点数统计表 表 3-7-1 月 份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 工作地点数 10910110510696109999498969695 超温点数 122727343660645655342922 、地温： 据矿井测定和揭露资料得知，井田内恒温带深 37m，温度 16.1，地温梯度在 水平和垂直方向上有明显差别，具体表现在地温沿走向东低西高，沿倾向随深度增 加地温增大，具体见表 3-7-2。 井田东西翼地温分布表 表 3-7-2 平均地温（） 区域 地温梯度 （/100m） -600-800-10

48、50E-1050W 东 1.8129.633.337.938.7 中 2.1932.536.942.443.5 西 2.6035.540.747.448.7 平均 2.2032.536.942.643.6 井田平均地温梯度小于 3/100m，属地温正常区。-600m 水平至-800m 水平东、 中区属一级热害区，-800m 水平西区至-1050m 水平属二级热害区。 、机电设备、围岩等热源散热影响： 根据某一回采工作面实际测定结果，各种热源散热情况见表 3-7-3。 采面各散热热源统计表 表 3-7-3 其 中（KW） 采面 总放热 量 （KW） 机电围岩落煤 空 气 压缩 热 氧化采空人体炸

49、药 说 明 264.537.2113.922.47.660.410.312.70.004 1217 100 14.143.18.52.922.73.94.8 略 机采 炸 药量 小 从上表可以看出，地温将成为延深区高温的主要热源。 2、高温造成的危害 长期在高温高湿环境中劳动，将会对人体产生严重后果。为制定热害防治规程 和表示热环境指标，原新汶矿务局和孙村煤矿进行了高温调查。 、对人体生理机能的调查：选定-800m 水平，气温 3134、相对湿度 9295、风速 0.150.38m/s、气压 109.9KPa135KPa 的劳动条件下，一个采 煤班，一个掘进队，一个巷修班。从跟踪测量的 88

50、人看，职工健康状况一般较差， 常感头晕、胸闷、燥热、干渴、出现吐酸水和昏倒现象，患慢性支气管炎、胃炎、 关节炎等疾病患者占调查人数的 34；轻度贫血占血检人数的 35.7。体重减轻、 心率增高、发低烧者增多，暗适应时间延长，长期在高温环境下劳动的采掘工自然 减员较正常高一倍以上。 、发病率统计：实际资料统计，长期在高温高湿环境中劳动比在正常作业区 职工发病率平均高 1.83 倍，最高达 3.61 倍。 、对生产的影响：1984 年-600m 孙良石门掘进头，根据测定因超温，劳动效 率降低 9。 、国外情况： 日本北海道七矿调查说明，气温在 3037的工作面事故率较 30以下的 偏高 1.52.

51、3 倍； 据苏联测定，矿内空气温度超过标准 1（标准 26）职工劳动生产率降低 68。 3.8.33.8.3 热害治理措施 按照煤矿安全规程第 102 条规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过 26，机电设备峒室的空气温度不得超过 30；若超过 30和 34必须停止作业。 为确保矿井安全生产、职工身体健康、提高经济效益，已采取以下措施： 1、通风降温： （1）在800 四采西翼 4421 采煤工作面通过上行风改为下行风后， ，缩短工 作面的进风路程 620 米，并且使风流与煤流同向流动，可将落煤过程中的散热以及 运输巷中的大功率胶带输送机、转载机等机械摩擦热量都随回风直接进入回风道。 经过实

52、地测量，在原始岩温 35，产煤 1000t/d，风量 820m3/min 的情况下，同流 通风时，回采面进风处气温要比逆回流通风降低 2左右。 （2）加大风速和风量： 孙村深部回风井通风能力有较大提高，进一步加大工作面风量，加快热量排放、 降低工作面环境温度。同时 ，加大工作面风量不仅可起到降温作用，而且还能有 效的稀释风流中的有害气体浓度，有利于安全生产。 2、减少热害： 孙村矿各水平中央泵房排水管基本设在本井田进风流中，其回风直接进入回风 道不影响矿井生产水平的进风温度。 3、局部制冷降温。 2003 年，孙村煤矿充分结合矿井实际，设计防爆非标制冷机，冷凝器承压 5.0Mpa，并研究了局部

53、机械降温排热系统、散冷方式在高温热害矿井的实际应用： 利用矿井天然低温水排除冷凝热，采用裸管和喷淋相结合的方式，解决了采煤工作 面制冷降温问题，降温效果显著，工作面降幅达 3以上。 4、制冰。 冰冷低温辐射降温工程主要由地面制冷制冰系统、输冰融冰系统及输冷散冷系 统组成。1、利用北立井地面现有厂房，安装了 1 套日产冰能力为 500 吨的制冰系 统。2、在片冰机下冰口用螺旋输送器将生产的片冰输送到800 米水平的融冰池。 3、用供冷泵将融冰池中的低温水通过管道送至采掘工作面。4、在井下根据实际情 况，分别采用不同方式进行矿井降温。 通过多种方式综合降温，经实际测试，孙村矿采掘工作面平均温度可降

54、低五度 至 7 度左右。其中 2421 回采工作面进风由 31 度降至 24-26 度，下面上头降至 28 度左右，上面上出口降至 30 度左右。 4 4 现生产状况 4.14.1 储量 储量计算到-1050 米水平。矿井设计能力 60 万吨/年，核定生产能力 120 万吨 /年。二三年孙村煤矿变更了采矿范围，扩大了矿井边界，对 2000 年及 2001 年由勘探公司提交的扩大区储量和深部区（-1000-1050 米）储量进行了上表， 增加地质储量 3686.3 万吨，表内增加 3427.1 万吨，表外增加 259.2 万吨。截止到 二三年末，地质储量 10764.5 万吨，表内储量 9411.5 万吨，工业储量 8962.9 万吨，可采储量 5157.9 万吨。 4.24.2 矿井生产能力 孙村煤矿解放前为小煤窑开采，四八年接管五零年进行扩建。六二年-400 米水 平延深设计确定矿井生产能力为 60 万吨/年，九七年核定生产能力为 90 万吨/年。 二 00 二年对矿井八大生产系统重新核定：主提系统能力 134.4 万吨/年