煤礦風(fēng)井設(shè)計(jì)安全專篇

1、興安煤礦新南風(fēng)井設(shè)計(jì)安全專篇興安煤礦設(shè)計(jì)室2009年2月24日目 錄前 言5一、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)5二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想6三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及安全評價(jià)6四、待解決的主要問題7第一章 采區(qū)概況及安全條件8第一節(jié) 井 田 概 況8一、地理概況8二、主要自然災(zāi)害9三、礦區(qū)及采區(qū)開發(fā)史10四、礦區(qū)水源10第二節(jié) 安 全 條 件11一、地質(zhì)特征11二、地質(zhì)構(gòu)造17三、煤層及煤質(zhì)19四、礦井瓦斯等級22五、水文地質(zhì)23六、對礦井地質(zhì)勘探安全條件資料的評價(jià)及存在的問題35第三節(jié) 采 區(qū) 設(shè) 計(jì) 概 況36一、工程性質(zhì)36二、采區(qū)開拓開采36三、提升、排水和壓縮空氣設(shè)備42四、井上下主要運(yùn)輸設(shè)備44五、地面生產(chǎn)系統(tǒng)

2、45六、供電及通訊45七、技術(shù)經(jīng)濟(jì)48第二章 采 區(qū) 通 風(fēng)49第一節(jié) 概 況49一、井田瓦斯、煤塵爆炸性49二、開采溫度49第二節(jié) 采 區(qū) 通 風(fēng)50一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)50二、風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及時(shí)間51三、采掘工作面及硐室通風(fēng)51四、井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物布置（見通風(fēng)系統(tǒng)圖）51五、安全逃生途徑51六、通風(fēng)設(shè)備及反風(fēng)51七、采區(qū)風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔51八、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、可靠性和抗災(zāi)能力51第三章 粉 塵 災(zāi) 害 防 治51第一節(jié) 粉 塵51第二節(jié) 防 塵 措 施51一、防塵措施51二、回采、掘進(jìn)工作面除塵51三、煤層注水防塵51四、采空區(qū)灌水防塵51第三節(jié) 防 爆 措 施51

3、一、防爆措施51二、井下電器設(shè)備的選擇51三、撒布巖粉51四、個(gè)體防護(hù)措施51第四節(jié) 隔 爆 措 施51一、隔爆措施51二、隔爆水棚51第四章 瓦斯災(zāi)害防治51第一節(jié) 瓦 斯51第二節(jié) 防 爆 措 施51一、建立合理完善的通風(fēng)系統(tǒng)51二、瓦斯檢查51三、防爆措施51四、防止瓦斯引燃措施51五、防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大的措施51第三節(jié) 隔 爆 措 施51第四節(jié) 開采煤（巖）與瓦斯(二氧化碳)突出煤層防突措施51一、突出危險(xiǎn)性預(yù)測51二 、局部防突措施51三、措施效果檢驗(yàn)51四、安全防護(hù)措施51五、煤與瓦斯突出的預(yù)兆：51六、主要安全技術(shù)措施51七、附掘進(jìn)防突技術(shù)工藝流程圖如下51第五節(jié) 礦 井 瓦

4、斯 抽 放51一、結(jié)合現(xiàn)有資料51二、加強(qiáng)通風(fēng)51三、加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測51第五章 礦井防滅火51第一節(jié) 概 況51第二節(jié) 開采煤層自燃預(yù)測及防治措施51一、煤的自燃分析預(yù)測51二、煤的自燃預(yù)防預(yù)測51三、各種防滅火方法51第三節(jié) 井下外因火災(zāi)防治及裝備51一、電氣設(shè)備事故引發(fā)火災(zāi)的防治措施：51二、其它火災(zāi)的防治措施51三、井下消防灑水系統(tǒng)51第六章 礦 井 防 治 水51第一節(jié) 礦井水文安全條件分析51一、礦井水文地質(zhì)情況51二、水患類型及威脅程度51三、采區(qū)水文安全條件評價(jià)51第二節(jié) 礦井防治水措施51一、留設(shè)防水煤(巖)柱51二、井下探放水51三、井下防治水51第三節(jié) 井下防治水安全措施51

5、一、概況51二、計(jì)算過程及結(jié)果51第七章 井下其它災(zāi)害防治51第一節(jié) 頂板災(zāi)害防治及裝備51一、影響礦山壓力顯現(xiàn)基本因素分析51二、一般頂板冒落災(zāi)害的防治措施及裝備51第二節(jié) 開采沖擊地壓煤層的措施51第三節(jié) 爆 炸 材 料 庫51一、地面爆炸材料庫51二、井下爆炸材料庫51第四節(jié) 提升運(yùn)輸事故防治措施及裝備51一、運(yùn)輸事故的防治措施及裝置51二、防治運(yùn)輸事故的主要措施51第五節(jié) 電氣事故防治措施及裝備51一、井上下供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備的選擇51二、供電線路事故及地面變電所事故防制措施51第八章 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控51第一節(jié) 概 述51一、瓦斯51二、煤的自燃51三、煤塵51第二節(jié) 安全監(jiān)測、監(jiān)控

6、和傳輸設(shè)備選擇51一、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成（見框圖）51二、監(jiān)測內(nèi)容及參數(shù)指標(biāo)51三、系統(tǒng)配置51四、信號電纜的鋪設(shè)51五、傳感器配置數(shù)量51六、監(jiān)控系統(tǒng)安裝及具體要求51第三節(jié) 監(jiān)測設(shè)備各類傳感器布置51一、甲烷傳感器安設(shè)地點(diǎn)說明51二、一氧化碳傳感器51三、風(fēng)機(jī)開停傳感器51四、風(fēng)門開關(guān)傳感器51第四節(jié) 采區(qū)各類傳感器裝備量51第五節(jié) 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠分析51第九章 采區(qū)安全檢測及其它裝備51第一節(jié) 礦井安全檢測及其它裝備51第二節(jié) 礦山救護(hù)隊(duì)51第三節(jié) 礦山保健設(shè)施51第十章 勞動(dòng)定員和概算51第一節(jié) 勞 動(dòng) 定 員51一、安全專用工程設(shè)施勞動(dòng)定員：51二、安全培訓(xùn)51三、勞

7、動(dòng)定員：51第二節(jié) 概 算51一、工程概算編制依據(jù)51二、安全設(shè)施工程概算：51107前 言一、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)1、礦井南部通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀目前，興安礦三四水平南部回風(fēng)主要由二水平南21層回風(fēng)井和南風(fēng)井回風(fēng)，南部入風(fēng)流路線由中九層二、三號井入風(fēng)和中央副井入風(fēng)，在三水平井底匯合三水平南一石門四水平11層中部區(qū)綜采二隊(duì)三水平南二石門三水平南21層軌道上山二水平南21層大巷后，分為兩部分回風(fēng)，部分回風(fēng)由南21層風(fēng)井到地面，另一部分風(fēng)流到二水平南邊界回風(fēng)上山一水平南邊界石門南風(fēng)井回風(fēng)至地面。最長通風(fēng)路線9295米。南部共有永久通車風(fēng)門17處36道，永久通行門11處22道，擋風(fēng)墻10道，調(diào)節(jié)窗8道。2、施工新

8、南風(fēng)井的必要性隨著興安礦深部煤層的開采，礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜，尤其是礦井南部通風(fēng)線路過長，巷道失修嚴(yán)重，通風(fēng)阻力增大，加上二水平南21層回風(fēng)井由于受采動(dòng)影響遭到破壞，二水平南17層回風(fēng)井也已經(jīng)報(bào)廢，導(dǎo)致興安礦南部只有南風(fēng)井一條回風(fēng)井負(fù)責(zé)南部的所有回風(fēng)，回風(fēng)能力嚴(yán)重不足，制約了生產(chǎn)發(fā)展，加大了礦井隱患，故計(jì)劃在興安礦南部邊界從地面施工一條立井通達(dá)二水平-90米標(biāo)高的回風(fēng)井，以滿足興安礦南部三四水平同時(shí)生產(chǎn)時(shí)期的回風(fēng)需要。3、新南風(fēng)井位置及斷面選擇依據(jù)新南風(fēng)井位于興安煤礦與峻德煤礦交界附近、興安煤礦井田內(nèi)，新風(fēng)井位置選擇是沒有被興安煤礦及峻德煤礦采動(dòng)破壞的區(qū)域，新風(fēng)井將作為礦井的永久回風(fēng)井。新風(fēng)

9、井直徑為5米，斷面積為19.6平米，新風(fēng)井與原風(fēng)井總的回風(fēng)能力能達(dá)到7000m3/分，滿足礦井南部回風(fēng)需要。二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想簡化通風(fēng)系統(tǒng)，降低礦井南部通風(fēng)阻力，使礦井通風(fēng)順暢、合理，保障礦井安全生產(chǎn)。三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及安全評價(jià)以經(jīng)距114129.68，緯距104302.93為中心，由地面施工一立井330 m到二水平。施工二水平南邊界新風(fēng)井回風(fēng)通路85 m，將二水平南27層大巷與南邊界新回風(fēng)井聯(lián)系；新回風(fēng)井立井凈直徑5 m，凈斷面積19.6 m2，新風(fēng)井回風(fēng)通路采用半園拱形斷面，凈斷面19.8 m2；工程量：立井330 m +回風(fēng)通路85 m +聯(lián)絡(luò)巷15 m=430 m；施工工期：立井33

10、0 m ：5個(gè)月，回風(fēng)通路和聯(lián)絡(luò)巷100 m ：1.5個(gè)月?？偣て?.5個(gè)月；投資估算：330 m 2萬元/m=660萬元；100 m 0.8萬元/m=80萬元?？偼顿Y=660+80=740萬元。井筒位置的選擇不存在采動(dòng)破壞問題；新回風(fēng)井壓23、24、27、33和35號層，合計(jì)壓煤86.9萬噸，該回風(fēng)井所壓23、24、27、33號煤層標(biāo)高均在二水平（-90）以上，為一、二水平煤，現(xiàn)有條件已不能開采，35號煤層灰分高，煤層薄，興安礦沒有開采過；新回風(fēng)井峻工后，興安煤礦三、四水平南部回風(fēng)，通過三、四水平南部采區(qū)上山回到二水平大巷，經(jīng)新回風(fēng)井到達(dá)地面。四、待解決的主要問題1、新回風(fēng)井筒附近地面民房搬

11、遷。2、本區(qū)地表沙層較厚，達(dá)25米左右，井筒過沙層段加強(qiáng)施工工藝。3、本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷層屬推斷，控制程度較低，建議施工前，鉆探以探清地質(zhì)構(gòu)造及煤層情況。第一章 采區(qū)概況及安全條件第一節(jié) 井 田 概 況一、地理概況1、交通位置興安礦礦區(qū)位于鶴崗煤田南部，也是市區(qū)南部，在小鶴立河下游河床、河谷及東岸的丘陵地帶。距鶴崗市區(qū)約12公里。2、境界范圍興安礦礦區(qū)北部與富力礦交界；南部以峻德礦交界；西部以煤質(zhì)地層基盤為界，東部以3號煤層-700米底板等高線在地表水平投影為界，興安井田走向長4.6公里，傾斜寬4.6公里，面積21平方公里。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)1301431，北緯471354。礦區(qū)范圍拐

12、點(diǎn)坐標(biāo) 序號xy序號xy15237262.022593950.0125232150.022592430.025235405.022596816.0135232900.022592450.035235130.022596826.0145232940.022592540.045234260.022597100.0155235368.022592515.055233038.022597310.0165235200.022592840.065232400.022597667.0175235750.022592955.075231450.022597970.0185235850.022593180.08

13、5231872.022596100.0195236065.022593420.095231820.022593911.0205236540.022593660.0105231430.022592622.0215236505.022593690.0115232140.022592480.03、氣象及地震情況該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，冬春兩季多風(fēng)寒冷，夏季多雨，年平均降雨量600mm左右，雨季多集中在六、七、八月。每年十月中旬至翌年四月為結(jié)凍期，井田氣象如下：極端最低氣溫：-33.9最大凍結(jié)深度：2.38m最大積雪厚度：14cm最大降雨量：48mm年均降雨量：645.4mm最大風(fēng)速：24m/s結(jié)凍時(shí)

14、間：210天主導(dǎo)風(fēng)向：西風(fēng)地震裂度：六級4、地形地貌井田中部地勢低洼，標(biāo)高在240米左右，地勢為北高南低，東高西低，小鶴立河流經(jīng)興安井田約6公里，河?xùn)|岸建立了護(hù)河堤，堤高250.9米，河的洪水標(biāo)高248.8米。井筒地表標(biāo)高是247米。二、主要自然災(zāi)害本礦井的主要自然災(zāi)害是：季節(jié)性的降水。三、礦區(qū)及采區(qū)開發(fā)史興安礦是我國第一個(gè)五年計(jì)劃期間，由蘇聯(lián)援建我國的156項(xiàng)工程之一，于1952年8月1日動(dòng)工興建，1956年7月20日建成投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)能力150萬噸。1965年10月開始進(jìn)行二水平延深，1971年在延深的同時(shí)進(jìn)行礦井第一次改造，設(shè)計(jì)能力增加到210萬噸，1977年7月二水平移交生產(chǎn)。1981

15、年礦井進(jìn)行了第二次改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)能力增加到400萬噸，1988年12月移交生產(chǎn)，礦井由原來的一、二水平同時(shí)生產(chǎn)過渡到二三水平同時(shí)生產(chǎn)。1996年礦井進(jìn)行了第三次改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)能力增加到450萬噸，1998年移交生產(chǎn)。1997年礦井開始在第三次改擴(kuò)建的基礎(chǔ)上進(jìn)行了四水平延深。2008年省經(jīng)貿(mào)委批復(fù)礦井核定綜合生產(chǎn)能力為290萬噸。四、礦區(qū)水源興安使用礦區(qū)南部供水水源，能力2萬噸/日，管路總長12km，管徑500mm、600mm各一條，使用興安供水站。興安煤礦工業(yè)用水用自己井下水。第二節(jié) 安 全 條 件一、地質(zhì)特征1、區(qū)域地質(zhì)鶴崗盆地大地構(gòu)造位于吉黑褶皺系、老爺嶺隆起、青黑山隆起帶上次級斷陷盆地。盆地

16、西側(cè)為小鶴立河斷裂，東側(cè)為鴨蛋河斷裂，這兩條同生斷裂之間形成了地塹型斷陷盆地，使盆地呈長型箕狀，其北部邊緣清晰可見，南部邊緣不清，被佳依地塹所掩蓋。盆地總體走向北北東10近南北。盆緣斷裂控制了含煤地層的沉積范圍，鶴崗含煤盆地在沉積時(shí)，由于受軍川佳木斯隆起和鳳翔半截河隆起的阻隔，海水沒能進(jìn)入，形成了典型的內(nèi)陸山間斷陷盆地。含煤盆地從成盆充填到封閉結(jié)束，共經(jīng)歷了燕山中期、晚期和喜山早期、中期、晚期等五期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，致使原始的向斜盆地西側(cè)抬升剝蝕，煤系地層直接出露地表，東側(cè)則深幅沉降，含煤地層被埋深，從而形成現(xiàn)今向東傾斜的半掩蓋式單斜構(gòu)造形態(tài)。鶴崗煤田的含煤地層，直接不整合沉積在下元古界興東群大馬河組

17、變質(zhì)巖系和古生界花崗片麻巖及花崗巖之上，主要地層有早白堊系，第三系和第四系地層。地層走向?yàn)楸北睎|，地層傾角1535左右，傾向東南，煤田以斷裂構(gòu)造為主，局部有平緩褶曲，構(gòu)造有從南向北，由西向東逐漸復(fù)雜的趨勢，并伴有多期火山噴發(fā)活動(dòng)，巖漿活動(dòng)只發(fā)育在礦區(qū)的東北部。這就是鶴崗煤田的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)。2、井田地質(zhì)興安井田地層走向?yàn)楸?018東，總體為東傾斜的單斜構(gòu)造，傾角在1535之間，一般為25，井田內(nèi)共有大中斷層29條，大部以反斜正斷層為主，多顯階梯形排列，南北兩翼斷層居多，落差較大，構(gòu)造復(fù)雜，中部地質(zhì)構(gòu)造簡單。二、地質(zhì)構(gòu)造興安礦區(qū)位于鶴崗煤田的南部。總觀全區(qū)走向n100180e,但在本區(qū)域南部折

18、轉(zhuǎn)為北西向，呈一寬緩的向斜。沿走向亦有小的起伏。總體為向東傾斜的單斜構(gòu)造，傾角在150350，一般在250。礦區(qū)構(gòu)造中部簡單，兩翼復(fù)雜。本區(qū)構(gòu)造主要是依據(jù)煤層對比，測井曲線反映，鉆孔和巷道實(shí)見斷層形跡綜合分析而定。區(qū)域內(nèi)所見斷層大致可分為三組：一組為弧形，傾角較緩，一般在250左右，多傾向西；f2、f3分布在井田東南部深部，暫時(shí)對本礦影響不大，而f1斷層對本礦開采影響較大，它以弧形穿越井田南北，落差在150250m之間，傾角一般0300，總體為反向正斷層，但從剖面上看，局部亦變?yōu)橥?。第二組北北西向至北西向，一般傾角較陡，一般在600左右，多傾向南西，如f7、f14、f13號斷層等，f7號斷層

19、井下已實(shí)見多處，落差在050m之間，傾角一般15400，傾向sw，為f1號斷層的伴生斷層，發(fā)育在14線以南；f14號斷層：井下已實(shí)見多處，落差在070m之間，傾角一般在0400，傾向sw，發(fā)育在井田南部；f13號斷層井下已多處實(shí)見，落差南大北小，至12線附近尖滅，落差050m，傾角15350，傾向sw，此三條斷層對回采影響較大，多把它做為采區(qū)的邊界；第三組為北東向，一般在550東左右，傾角陡，一般在700左右，多傾向南東，未露出地表。如f27、f10等，其中，f27號斷層：走向ne，傾角700，落差2590 m，井下已實(shí)見，為采區(qū)的邊界斷層，發(fā)育在井田北部區(qū)；f10號斷層：走向ne，傾角700

20、，落差1015 m，井下巷道已實(shí)見多處，發(fā)育在井田北部區(qū)，多做為采區(qū)工作面邊界。這些斷層從力學(xué)成因看，多為張扭性斷層，只有f12、sfb、fs三條斷層為壓扭性斷層。本區(qū)所見落差大于10 m米的斷層有35條，這些斷層的空間分布是一水平16條，二水平23條，三水平18條，四水平15條，五水平10條。具體詳見斷層一覽表3-2。興安煤礦主要斷層一覽表斷 層 號產(chǎn) 狀性 質(zhì)落 差確 定 依 據(jù)控 制 程 度走 向傾 向傾 角f1nenwsesw15-25正150-350井下實(shí)見及66-9、54-74、51-34、52-11號鉆孔控制可靠f2nenwsesw15-25正40-19078-9、78-1、76

21、-1、78-8號鉆孔控制較可靠f3nwnesw25-33正30-5071-2、79-2、77-4、78-8、79-2號鉆孔控制較可靠f4nwse60正10-4066-104、76-6號鉆孔控制較可靠f5nwsw60正0-6578-12、78-10號鉆孔控制較可靠f6nwsw65正0-8079-9號鉆孔控制較可靠f7nwsw15-40正0-50井下實(shí)見及58-1、69-3、58-6號鉆孔控制可靠f8nwsw20正20井下實(shí)見及77-3號鉆孔控制可靠f10nese70正10井下實(shí)見可靠f21nese65正10078-1號鉆孔控制較可靠f12nwsw40逆0-95井下實(shí)見及66-103、66-102

22、號鉆孔控制可靠f11nwsw25-40正15-18055-109、52-3、66-105號鉆孔控制較可靠f14ewsw25-40正15-180推斷不可靠f15nesw65正25推斷不可靠f16nwse75正5566-102、66-101號鉆孔控制較可靠f17nwne75正6058-265、65-10、65-954、65-958、78-1號鉆孔控制較可靠f18nese70正15-20井下實(shí)見及68-6號鉆孔控制可靠f27nwne60正25-9063-1、58-265號鉆孔控制較可靠fbnwne70正15-3058-259號鉆孔控制較可靠fcnwne75正70-80井下實(shí)見及65-1、64-29、

23、58-10號鉆孔控制可靠fsnwsw40逆25-70井下實(shí)見及58-259號鉆孔控制可靠f13nwsw60正79-1、77-1、78-9號鉆孔控制較可靠sf2nenwsesw10-15正4058-4、74-55、56-81號鉆孔控制較可靠sf3nwsw55正200-27078-11、78-5、73-1、74-1、58-4號鉆孔控制較可靠sf7nwsw15-40正130-14058-5、58-2、58-8號鉆孔控制較可靠sf9nwsw30正200-27078-11、78-5、79-6、79-5、77-2號鉆孔控制較可靠sfbnwse55正20-2565-1號鉆孔控制較可靠f19nese70正12

24、00井下實(shí)見可靠f20nenw60正80井下實(shí)見可靠三、煤層及煤質(zhì)1、可采煤層本區(qū)普遍發(fā)育可采的有6層（11、21、23、27、30、33號層），局部可采10層（3、7、9、17-1、17-2、18、22、24、25、35號層），零星小塊可采7層（11下、12、13、22上、26、27下28號層），煤層賦存比較穩(wěn)定，變化規(guī)律明顯。現(xiàn)將各煤層賦存狀況分述如下：3號煤層：距2號小薄層1086 m，間距變化明顯，由南向北增大，全區(qū)發(fā)育。由南向北至9線變薄，隨之向深部也有變薄之勢；12線以北淺部不可采，厚度0.414.70 m，一般厚度3.30 m，為復(fù)煤層。主要有兩個(gè)夾石層，為深灰色細(xì)砂巖，夾石厚0

25、.100.70 m，由北向南逐漸變小至13線合為一層延伸到峻德區(qū)。7號煤層：距3號層1055 m，一般30 m。13線以北向南部間距變大。煤層北厚南薄，13線以南不可采，斷續(xù)分布，厚度05.99 m，一般為3.0 m。結(jié)構(gòu)簡單，一般分二個(gè)分層，夾石厚0.050.70 m。9號煤層：距7號層1362 m，一般為35 m，9線北部間距增大，煤層不穩(wěn)定，局部可采。厚0.303.13 m，一般1.5 m。南北兩翼厚、中部薄，在本區(qū)的北部（12線以北）煤層頂板、南部（12線以南）距煤層煤層底板3.04.0 m處，普遍發(fā)育一層厚1.0 m左右淺褐色或暗灰色凝灰?guī)r標(biāo)志層。11號煤層：距9號層1070 m，一

26、般為35 m，向深部間距增大。煤層穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育可采。北厚南薄，17線以南顯著變薄。厚度1.11米14.30 m，一般為7.5 m，向深部略薄。結(jié)構(gòu)簡單，有3個(gè)自然分層，夾石為灰黑色砂巖，厚0.20 m，在北部11號層底板1.002.00 m處，有兩層底板層，厚0.500.10 m（間距12.00 m左右）。在15線以南距11號層頂板2.002.50 m處發(fā)育頂板層，厚1.00 m左右。11下號煤層：距11號層0.108.00 m米，厚12.00 m。被薄層夾石分隔。在17線間發(fā)育。向南斷續(xù)分布，時(shí)厚時(shí)薄直尖滅。12號煤層：距11號層5.0022.00 m，一般17.0 m。間距淺部小，深部增大

27、。厚03.85 m，一般2.90 m。一般由3個(gè)自然分層組成。井田北部較發(fā)育且穩(wěn)定，而深部也較發(fā)育和穩(wěn)定。12線發(fā)南變薄不可采，至14線尖滅。13號煤層：距12層3.0010.00 m，一般6.00 m。厚02.65 m，一般1.20 m。較穩(wěn)定，局部。與12號相應(yīng)分布，在中部（912線）地區(qū)的淺部間距大而深部變小。與12號層之間隔普遍發(fā)育一層厚1.52.40 m棕黃色或淺綠色凝灰質(zhì)巖為特殊標(biāo)志。15號煤層：距13號層8.0042.00 m，一般25.00 m。厚度01.39 m，一般1.00 m。有時(shí)變?yōu)樘抠|(zhì)頁巖。分布在14線以北。在縱橫方向上，時(shí)厚時(shí)薄呈透鏡狀分布，為不可采煤層。17-1號

28、煤層：距15號層40.00125.00 m，一般50.00 m。距11號層間距65.00180.00 m，一般在100.00 m左右。北部間距小，南部間距大，12線以南明顯增大，向深部間距也增大。厚07.14 m，一般為5.50 m，南厚北薄，在13線以北明顯變薄至7線以北不可采至尖滅。結(jié)構(gòu)較簡單，一般由23個(gè)分層組成。17-2號煤層：距17-1號層間距0.3050.00 m。在南部與17-1全為一層，向北逐漸分叉與17-1層分開。厚0.409.21 m，一般為5.00 m。全區(qū)發(fā)育。變化明顯，屬結(jié)構(gòu)較簡單的厚煤層。其底板普遍發(fā)育一層厚4.00 m左右雜色凝灰?guī)r為特殊標(biāo)志。18號煤層：距17-

29、2號層20.00120.00 m，一般為50 m。中部（1213線）間距小，一般20.00 m，南北間距大。厚度114.78 m，一般厚8.00 m。有349個(gè)自然分層，屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。夾石厚一般為0.20 m，為灰黑色粉砂巖或炭質(zhì)頁巖。在14線以南變薄不可采至尖滅，隨之向深部呈馬尾形分叉變薄尖滅。21號煤層：距18號層17.0062.00 m，一般為25.00 m。14線以南間距明顯增大。厚度1.2610.06 m，一般7.50 m，全區(qū)發(fā)育。為單一結(jié)構(gòu)煤層，有時(shí)見23層0.20 m左右夾石。在1415線向深部明顯分叉變薄至尖滅。22上號煤層：距21號層5.0040.00 m左右。在12線

30、以南間距很小，12線以北間距明顯增大。全區(qū)發(fā)育較穩(wěn)定，厚0.903.99 m，結(jié)構(gòu)單一。南部由2個(gè)分層組成，夾石厚0.200.70 m。22號煤層：距22上號層5.0040.00 m，一般25.00 m。12線以南間距大，北部間距很小，局部發(fā)育可采，厚08.92 m。結(jié)構(gòu)簡單局部地段3個(gè)分層，夾石厚0.200.70 m。14線以南變薄不可采，向深部變薄尖滅。在中部（1213線）距主層10 m左右，發(fā)育厚度12.99 m的底板層，稱22下號層。23上號煤層：距22號煤層一般25 m左右。發(fā)育在13線以南，厚01.10 m，一般0.56 m，為不可采煤層。23號煤層：距22號煤層1050 m，一般

31、為17 m。煤層穩(wěn)定，全區(qū)可采。南厚北薄，進(jìn)取0.37 m4.20 m，一般為2.50 m。一般為2 m，一般由2個(gè)分層組成，夾石厚0.100.40 m。距底板510 m處發(fā)育有底板層，稱23下號層，一般為不可采層。24號煤層：距23號層1040 m，一般為30 m。為全區(qū)發(fā)育不穩(wěn)定煤層，由3個(gè)分層組成。厚0.143.60 m，一般為2 m，南厚北薄，9線北變薄不可采。距底板5-10 m處有局部可采底板層，稱24下號層。在主層底板發(fā)育24 m厚的淺綠色、灰褐色凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)巖為標(biāo)志。25號煤層：距24號層2025 m，一般為20 m。極不穩(wěn)定，時(shí)厚時(shí)薄呈瓜藤狀分布全區(qū)。厚01.88 m，一般為

32、1 m。局部有時(shí)有0.20 m厚夾石層。距此層底板10 m左右，斷續(xù)發(fā)育0.331.13 m厚底板層，稱25下號煤層為可采煤層。26號煤層：距25號層1025 m，一般為20 m。為薄煤層，分布全區(qū)。厚0.273.01 m，時(shí)厚時(shí)薄，中部不可采。在12線以南距此層510 m處斷續(xù)分布0.270.57 m厚的底板層，26下號層。27號煤層：中26號層1522 m。穩(wěn)定，全區(qū)可采。厚1.814.73 m，一般為3 m。結(jié)構(gòu)單一。在底板有一層厚34 m灰綠色凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)巖為標(biāo)志。27號下煤層：距27號層414 m，一般為10 m。為極薄煤層，全區(qū)發(fā)育，在南部17線附近可采。厚0.101.27 m。

33、28號煤層：一般距27下號層30 m。南北兩翼發(fā)育局部可采煤層，南部可采。一般厚1.66 m。有0.20 m厚粉砂巖將其分為兩個(gè)分層。29號煤層：一般距28號層35 m。發(fā)育在南北兩端，為不可采煤層。30號煤層：一般距29號層30 m，一般距27號層110 m淺部間距小，向深部增大。為厚煤層，全區(qū)發(fā)育可采。厚1.437.23 m，一般為5.50 m。由北向南逐漸增厚。為復(fù)煤層，一般由3個(gè)分層組成。夾石厚不穩(wěn)定，靠下部有0.150.36 m，淺褐色凝灰?guī)r為特殊標(biāo)志層。在南部距底板10 m處有0.4 m厚的底板層，稱30下號層。31號煤層：距30號層2030 m。全區(qū)發(fā)育的極不穩(wěn)定的薄煤層。沿縱橫

34、方向可采與不可采交替出現(xiàn)。32號煤層：距31號層20 m，不可采，零星分布。33號煤層：距30號層70130 m，一般在90 m左右。北部（37線）淺部間距小，向深部增大。煤層穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育。厚度1.729.56 m，一般為5.50 m，由南向北略有變薄趨勢。復(fù)煤層，由23個(gè)分層組成，一般為5.50 m，由南向北略有變薄趨勢。復(fù)煤層，由23個(gè)分層組成。夾石厚0.100.90 m，多為粉砂巖。在井田南、北發(fā)育一層不穩(wěn)定薄煤層，一般不可采，距33號層底板10 m左右，33下號層。34號煤層：一般距33號層35 m。為不可采薄煤層。發(fā)育在12線以南地區(qū)，在井田最北部有零星分布。35號煤層：距33號層

35、90115 m，一般為100 m，煤層較穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育可采。由南向北逐漸變薄，厚0.483.48 m，一般為1.20 m。復(fù)煤層，由23個(gè)分層組成。夾石厚0.20 m左右，多為粉砂巖。距主層底板615 m處，發(fā)育極不穩(wěn)定的不可采層，稱35下號層。36號煤層：距35號層3050 m，零星分布，不可采。通過以上分析可知，11、21、23、27、30、33、35號煤層在本區(qū)賦存穩(wěn)定，3、7、9、17-1、18、22上、22、24、25號煤層賦存較穩(wěn)定，11下、12、13、26、27下、28號煤層賦存不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定。2、煤質(zhì)特征及煤質(zhì)指標(biāo)1、煤的物理性質(zhì)本區(qū)煤層屬中等變質(zhì)的煙煤，宏觀煤巖類型大部分是

36、半亮型、暗淡型，次為光亮型，并有透鏡狀絲炭薄層。煤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造較復(fù)雜。一般為葉片狀、粒狀、條帶狀結(jié)構(gòu)。階梯狀、貝殼狀斷口。柱狀節(jié)理發(fā)育，所以煤質(zhì)較脆。硬度23。根據(jù)以往鏡下資料，煤的顯微組分大致為：以凝膠化基質(zhì)為主體的光亮型結(jié)構(gòu)鏡煤。含絲炭化物質(zhì)的亮、暗煤。混合質(zhì)半暗煤，由木煤、木質(zhì)結(jié)構(gòu)鏡煤、木煤絲炭、角質(zhì)化物質(zhì)等組成。2、煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性質(zhì)、可選性及煤類煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性質(zhì)：根據(jù)歷年來煤質(zhì)資料統(tǒng)計(jì)：水份(mad%)0.701.2%，灰份(vdaf%)1240%，揮發(fā)份(ad%)3342%，膠質(zhì)層(y)值717mm，發(fā)熱量(qb.adf)79008100卡/克，粘結(jié)性46，全硫(std%

37、)0.110.35%，磷(pd%)0.00320.0084%，容重(ardg/cm3)1.221.45，低溫干溜(hdaf%)59%，灰成份siq265%，ai2o325%，其余含量均不高?；胰邳c(diǎn)t11200。c、t213700c。稀散元素：鈾含量0.82.80ppm。詳見煤化學(xué)分析表4-3。煤 化 學(xué) 分 析 兩 極 指 數(shù) 一 般 平 均 成 果 表煤層號煤種原煤工業(yè)分析煤精vdaf %膠質(zhì)層y（mm）發(fā)熱量全硫std%磷pd%元素分析ardg/cm3mad %ad %vdaf %qb.ad卡/克qb.daf卡/克cdaf%hdaf%ndaf%odaf%11qm0.732.9811.113

38、6.5433.1740.6232.7932.2881558286732810687760.090.240.00320.00884.0384.645.585.770.90.961.240.691.7421.65(23)36.035.1011.52629183380.0760.005684.335.680.931.38(12)17-1qm0.682.574.7727.5131.2038.2031.3336.90817.56581825783270.130.320.0040.014584.1585.485.675.680.930.991.222.191.4815.87(13)34.8534.0013

39、.9182880.190.009285.365.670.96110(13)17-2qm0.772.4912.1537.4532.3040.0541.7832.0011.813.550777290819084080.120.130.0180.01985.3086.305.215.350.901.371.211.621.6321.05(15)35.1035.9111.43633183400.120.018585.805.351.111.44(11)18qm0.522.2810.7035.4631.4840.9830.9935.44181963537153699886040.090.130.0070

40、.0284.5986.605.355.660.901.046.878.201.252.131.4019.48(16)36.0833.6115.08672382020.110.01785.335.520.977.581.46(21)211/3jm0.572.4711.1749.9720.2641.6732.4037.00115.551107371800683640.120.350.080.0284.845.071.178.321.271.521.2522.45(21)36.6034.4112.58639382020.200.0141.35(11)22上qm0.512.4317.8834.5134

41、.8836.4128.7032.046158785083900.110.170.00520.02485.8986.705.195.540.881.057.231.271.621.3524.01(14)35.6934.0312.771520.140.0186.205.390.961.39(7)22qm1.202.6725.9539.6031.8312.2430.8031.7011.56161.291.11.9432.78(2)36.7133.0213.751.48(4)27qm0.402.7216.7336.933.0042.1630.9336.681726.561226932836085290

42、.090.150.00320.01286.1086.765.700.861.120.561.021.461.3720.06(24)37.9934.4720.6761.9684560.120.007386.480.991.54(5)30qm0.532.4411.2227.5618.2542.2133.341.5117.73(15)38.4033qm0.402.3320.7241.3721.3116.5220.80粘結(jié)性6782.8184.025.996.111.3331.02(22)20.6683.566.10煤的可選性：因礦物雜質(zhì)一般與煤層呈互層或均勻分布。根據(jù)可選性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，主要屬難選或較難

43、選煤；部分沉積條件較好的厚煤層屬中等可選。如18、21、17、30號層等。煤的煉焦性：單獨(dú)煉焦一般焦炭強(qiáng)度較低，耐磨性差，焦炭質(zhì)量不能滿足要求。因此，只能做煉焦配煤、動(dòng)力用煤等。3、煤質(zhì)詳述：本區(qū)煤質(zhì)以化學(xué)資料分析，根據(jù)1986年10月1日全國礦產(chǎn)儲量委員會(huì)制定的煤炭資源勘探規(guī)范煤質(zhì)方面規(guī)定，屬于特低硫，特低磷，且變化較穩(wěn)定?；曳輰儆谥谢曳葜粮换曳菝?。其變化規(guī)律是垂直方向上，各煤層變化是：上部3、7、9、11號層，大部分為中富灰份；中部17-1、17-2、18、21、22、23、24、號煤層為中灰份；下部25、26、27、30、33、35號煤層大部分為富及富灰份煤，有的煤層在一、二水平所見為高

44、灰份，如12、13號層，南部9、26號層。在橫向變化上，煤質(zhì)隨煤層發(fā)育程度也顯示規(guī)律性，如7號層在13線以南隨煤層變薄尖滅而灰份增高。又如30號層為中低灰份，在13線以北發(fā)育變薄夾石多，因而北部略高于南部。這種變化與沉積環(huán)境有關(guān)；沉積環(huán)境比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)比較單一的煤層，而灰份含量較低?，F(xiàn)將各主要煤層煤質(zhì)分述如下:11號層:煤質(zhì)較軟,有光亮光澤,呈黑色,煤層煤樣ad25.00%。17-1號層：煤質(zhì)中硬，光澤度較強(qiáng)，間或有夾矸層，且夾矸白中帶黑，質(zhì)地較軟，煤層煤樣ad25.00%。17-2號層：煤質(zhì)狀況與17-1號層大致相同。18號煤：煤質(zhì)中硬，呈黑亮光澤，常有厚度不等的夾矸層綿延于全面長，且矸石呈

45、黑色，且較硬，煤層煤樣ad27.00%。21號煤層：煤質(zhì)較軟，有明亮光澤，性脆，夾矸層小，且分布不均，煤層煤樣ad23.00%。22上號煤層：煤質(zhì)較硬，光澤度一般，層理較明顯，夾矸呈層狀排列，但不太多，煤層煤樣ad25.00%。22號層煤：煤質(zhì)狀況大致與22上號煤層相同。27號煤層：煤質(zhì)較硬，有明顯光澤，夾矸層少，且矸石較硬，煤層煤樣ad24.00%。30號煤層：煤質(zhì)中硬，光澤度較強(qiáng)，有條狀?yuàn)A矸，偶爾有巖石色出現(xiàn)，煤層煤樣ad25.00%。33號煤層：煤質(zhì)較軟，有黑色光澤，層理不太明顯，夾矸不成層，呈點(diǎn)狀分布且不均，煤層煤樣ad26.00%。4.煤的種類：本區(qū)是屬區(qū)域變質(zhì)，煤種較簡單。按原煤炭

46、部執(zhí)行的分類方案，絕大部分為氣煤（qm），個(gè)別層為弱粘結(jié)煤（rn）。具體分布為3、9號層為弱粘結(jié)煤；煤質(zhì)變化符合稀爾特定律。根據(jù)gb5751-86中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)，興安煤礦煤種分類如下：21號煤層：vdaf=29.0-35.0%，gri=68-79y=13.0-18.0mm，應(yīng)屬于1/3焦煤（1/3jm）。3號和9號煤層：vdaf=27.0-35.0%，gri=5-18，應(yīng)屬于弱粘煤(rn)。其它煤層：vdaf=29.0-35.0%，gri=50-58y=13.0-16.0mm，應(yīng)屬于氣煤（qm）5.風(fēng)氧氣帶的確定：本井田為全隱蔽煤田。煤系之上長期覆蓋第四系含水砂層。所以煤層露頭的風(fēng)化程度不高

47、。本井田以往數(shù)次地質(zhì)報(bào)告均采用基巖面下垂深6 m做為風(fēng)氧化帶，程度不高。四、礦井瓦斯等級（一）、瓦斯：興安礦井田鑒定是屬于煤與沼氣突出礦井，經(jīng)分析預(yù)測， （二）、煤的自燃：煤層自然發(fā)火期最短37天，一般3-6個(gè)月，屬類發(fā)火煤層。（三）、煤塵：按煤礦安全規(guī)程規(guī)定，集團(tuán)公司對礦井現(xiàn)開采的煤層進(jìn)行采樣，由煤炭科學(xué)研究所撫順分院瓦斯實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煤塵爆炸指數(shù)分析鑒定，通過分析鑒定，本礦現(xiàn)開采煤層的煤塵爆炸指數(shù)為32.9246.75%，均具有爆炸性和強(qiáng)爆炸性。（四）、頂?shù)装澹罕镜V煤層的頂?shù)装鍘r性多以中細(xì)砂巖為主。五、水文地質(zhì)1、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)特征根據(jù)地質(zhì)時(shí)代、巖性特征、地下水類型、水文地質(zhì)條件

48、不同，將本區(qū)劃分為四個(gè)水文地質(zhì)區(qū)：1）洪積、沖積孔隙水水文地質(zhì)區(qū)，分布于興安區(qū)煤系地層之上，含水層主要由粗砂、砂礫、礫石組成，厚度由北向南由4 m到32 m，水位由0.385.38 m，年變化幅度2.0 m。為本煤田的主要含水層。2）白堊系火山集塊巖、砂頁巖、凝灰?guī)r裂隙水水文地質(zhì)區(qū)：分布于礦區(qū)的東側(cè)，主要靠大氣降水補(bǔ)給，礦井是其排泄區(qū)，水文地質(zhì)資料很少，情況不詳。3）含煤地層裂隙水水文地質(zhì)區(qū)，分為：風(fēng)化裂隙含水帶；煤層層間裂隙含水帶。4）煤層基底裂隙水水文地質(zhì)區(qū)：分布于煤田四側(cè)，出露在分水嶺及斜坡上，主要補(bǔ)給源為大氣降水，研究程度不夠。工程地質(zhì)：由于本礦已開采至深部水平，因此，影響煤礦生產(chǎn)的主

49、要工程地質(zhì)因素是煤層頂?shù)装宓目箟簭?qiáng)度及節(jié)理裂隙發(fā)育情況。本礦煤層的頂?shù)装鍘r性多以中細(xì)砂巖為主?，F(xiàn)將興安礦煤層頂、底板巖性、厚度、節(jié)理發(fā)育情況列表說明如下（表5-2）： 表5-2煤層號頂板巖性底板巖性厚度（m）節(jié)理裂隙發(fā)育情況3細(xì)砂巖細(xì)砂巖1222/17發(fā) 育9砂頁巖細(xì)砂巖1641/17不發(fā)育11中、粗砂巖細(xì)砂巖3257/45不發(fā)育17細(xì)砂巖粉砂巖32195/100不發(fā)育18粉砂巖細(xì)砂巖18120/50不發(fā)育21中、粗砂巖細(xì)砂巖3040/35發(fā) 育22細(xì)砂巖細(xì)砂巖3356/45不發(fā)育27粉砂巖粉砂巖43118/88不發(fā)育30細(xì)砂巖粉砂巖78140/75發(fā) 育33細(xì)砂巖細(xì)砂巖50100/75不發(fā)育

50、興安煤礦井井筒檢查孔巖芯物理試驗(yàn)成果列如下表（表5-3）：興安煤礦井井筒檢查孔巖芯物理試驗(yàn)成果表 表5-3巖石名稱取樣深度( m )取樣層位(頂、底)試驗(yàn)成果抗壓kg/cm3容重kg/cm3比重kg/m3孔隙度吸水率砂 巖99.083頂312.452.5552.632.862.94頁 巖100.353頂548.772.1572.1砂 質(zhì)頁 巖101.753頂552.642.4302.544.34細(xì)砂巖104.93頂524.382.5952.652.001.94中砂巖127.017-2頂270.232.4592.605.47粗砂巖135.617-2頂336.332.4992.602.182.61

51、細(xì)砂巖150.017-2底672.732.5042.593.23中砂巖154.017-2底546.142.5042.603.70細(xì)砂巖220.0618頂505.772.5992.631.240.86細(xì)砂巖226.018頂660.892.5782.652.72細(xì)砂巖238.1618底1075.32.5532.674.22細(xì)砂巖241.5618底1026.742.6182.775.48從上表可以看出：巖石的抗壓強(qiáng)度隨深度增加而強(qiáng)度加大；容重、比重和孔隙度相差不大。說明巖石抗壓強(qiáng)度主要受風(fēng)化影響。生產(chǎn)過程中主要是斷層、破碎帶以及采煤后的冒頂問題處理較困難。環(huán)境地質(zhì)：1）地面沉降問題：礦區(qū)開采的多數(shù)為厚特厚煤層，地表沉降變形值大（最大沉降30 m），多次重復(fù)采動(dòng)影響（重復(fù)采動(dòng)下沉系數(shù)為0.8），下沉