XX煤矿综合防灭火专项设计(2015年)(共74页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上综合防灭火专项设计榆卜界煤矿二一七年审 批 栏单位审批意见签名设计通风科生产技术科机电科安全科地测副总通风副总总工矿长专心-专注-专业目 录前言新疆焦煤（集团）有限责任公司XX煤矿地处新疆天山山脉，位于艾维尔沟矿区的中西部，距乌鲁木齐市130km，行政区划隶属乌鲁木齐市达坂城区管辖。井田中心地理坐标：东经：87°25.631.5；北纬：43°0134.3。矿区北至乌鲁木齐市有两条公路，一条为S103省道至乌市全长约130km，另一条经盐湖公路、G312国道至乌市全长约164km，沿S103省道东至托克逊县城120km。国铁南疆干线鱼儿沟车站在艾维尔沟矿区东南部通过，目前有简易公路从矿区通至鱼儿沟车站。矿区铁路支线由鱼儿沟车站接轨，并已修至红石岭车站，距矿区14km，支线全长55.52km。矿区交通运输条件较好。矿井采用平硐暗斜井、斜井开拓，主斜井、XXX水平进风斜井、XXX水平平硐、2183水平进风斜井进风，回风斜井回风。矿井含可采及局部可采煤层7层，分别为1-1#、1-2#、2#、3#、4#、5#、6#煤层。根据新疆煤矿矿用安全产品检验中心2011年6月份对XXX煤矿井田各个煤层鉴定结果，1#煤层自燃等级为类，不易自燃；2#煤层、4#煤层、5#煤层自燃等级为类，有自燃倾向性；6#煤层自燃等级为类，容易自燃。为了贯彻“安全第一，预防为主”的指导思想，提高XXX煤矿的防灭火能力，特编制XX煤矿防灭火专项设计如下。一、设计目的1、为认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产方针，提高我矿的本质安全程度和安全管理水平，控制我矿建设后续项目和煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿生产安全风险，预防事故发生，保护煤矿从业人员的健康、生命安全及财产安全。2、为了能合理有效的控制自燃煤层发生自燃事故，降低事故的发生概率，提高职工的生命财产安全和煤矿安全的可持续发展。二、设计依据1、煤矿安全规程规定，开采有自燃倾向性煤层的矿井，在矿井和新水平的设计中必须采取综合（包括开拓开采，巷道布置，开采方法，回采工艺，通风方式和通风系统等）以及（包括灌浆或注沙、喷注阻化剂、注入惰性气体、均压技术等）预防煤层自燃发火措施，又规定：开采有自燃倾向性的煤层，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采用预防性灌浆或全部填充、喷洒阻化剂、注入阻化泥浆、惰性气体以及均压通风等措施，防止自燃发火。2、设计规范规定：二级自燃矿井以建立注浆或注砂为主，以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统并配备惰性气体装备。3、据新疆煤矿矿用安全产品检验中心2011年6月份对XXX煤矿井田内1#、2#、4#、5#、6#煤层鉴定结果，其中2#、4#、5#煤层自燃等级为级，有自燃倾向性，6#煤层自燃等级为类，容易自燃。矿井防灭火规范及煤矿注浆防灭火技术规范等为依据进行设计。4、国家关于矿井防灭火的管理规定及要求。三、设计的主要任务1、对XXX煤矿的地质条件以及矿井设计概况进行了综述。2、对生产过程中可能出现的自燃事故进行分析，并编制和选择了相应的防治措施和装备。做到“安全第一，预防为主”。3、根据矿井生产特点，对矿井自燃，一氧化碳和温度进行监测，以便矿领导及有关人员及时了解情况，采取有效措施。第一章 矿井概况及安全条件第一节 井田概况一、地理概况1、矿井位置及交通XXX煤矿生产能力为30万t/a。新疆焦煤（集团）有限责任公司XX煤矿地处新疆天山山脉，位于艾维尔沟矿区的中西部，距乌鲁木齐市130km，行政区划隶属乌鲁木齐市达坂城区管辖。井田中心地理坐标：东经：87°25.631.5；北纬：43°0134.3。矿区北至乌鲁木齐市有两条公路，一条为S103省道至乌市全长约130km，另一条经盐湖公路、G312国道至乌市全长约164km，沿S103省道东至托克逊县城120km。国铁南疆干线鱼儿沟车站在艾维尔沟矿区东南部通过，目前有简易公路从矿区通至鱼儿沟车站。矿区铁路支线由鱼儿沟车站接轨，并已修至红石岭车站，距矿区14km，支线全长55.52km。矿区交通运输条件较好。XXX煤矿西以21勘探线为界，东以加10勘探线附近垂直煤层走向线为界，北以下部的10号煤层露头和矿井采矿许可证边界为界，南以推测的煤层+1300m底板标高线为深部境界。井田东西走向长约10.2km，南北宽约1.22.6km，面积约17.75km2。2、地形、地貌井田地处天山山区，属山区沟谷地貌，艾维尔沟呈近东西向狭长状展布，沟底地势较平缓，在河谷两侧阶地上有第四系、黄土沉积，植被较发育，南北两侧高山区发育着“V 为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.4s，对应的地震烈度为度。3、河流水系井田地处天山山区，属山区沟谷地貌，艾维尔沟呈近东西向狭长状展布，沟底地势较平缓，在河谷两侧阶地上有第四系、黄土沉积，植被较发育，南北两侧高山区发育着“V”字型冲沟，沟深坡陡，基岩裸露，植被稀少。井田西高东低，最高海拔+2825m，最低海拔+2050m，最大高差可达775m。4、气象矿区属大陆性干旱半干旱气候。冬夏昼夜温差大，1月最低气温-26.1，7月最高气温30.5，年平均气温4.1。4月上旬入春，开始转暖解冻。5月中旬进入夏季，夏季多阵雨和山洪。9月中旬气温下降，开始转入秋季。11月中旬开始结冰，进入冬季，最大冻土深度1.52m，冬季少雪，12月初开始降雪至次年四月。69月为雨季，全年降水量152.2mm，年蒸发量2105.4mm。矿区内一般风速12级，最大风速可达67级，最大风速29m/s，风向多为西北及东南风。5、地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.4s，对应的地震烈度为度。二、主要自然灾害情况由于气候原因（如暴雨洪水、冰雹、凌冻、雷电等）引起的安全事故（如泥石流、山体滑坡等）以及井下煤层顶底板、瓦斯、煤尘、水、火、等。三、地层（一）矿区地层矿区地层划分为北天山分区，伊林比尔干山小区及吐鲁番小区一部分，区内发育的地层有古生代志留系、石炭系、二叠系，这些地层组成了本区山间凹陷的基底，在此基础上又沉积了中生代三叠系、侏罗系和新生代的第三系、第四系地层，矿区地层详见表1-1。表1-1 矿区地层表地层单位厚度（m）备注界系统组（群）地层代号新生界第四系全新统Q4>25中更新统Q2>15上第三系上统昌吉河组N2cha50下统前山组N1q80中生界侏罗系中统头屯河组J2t1931000西山窑组J2x5061200含煤下统三工河组J1s400八道湾组J1b539含煤三叠系上统小泉沟群T3xq224石炭系中统别依那满群C2by800下统牙满苏组C1y250500泥盆系上统天格尔组D3t>1710下古生界志留系阿河布拉克组Sah>20001、志留系(Sah)志留系阿河布拉克组主要呈长条状北西南东向零星分布于区域的南部。与上覆地层断层接触，主要岩性为层状或厚层状淡灰色、白色大理岩化灰岩，结晶灰岩，大理岩，夹钙质片岩、杂色片岩及绿色砂岩、绿泥石化砂岩，石英砂岩及钙质砂岩，夹有凝灰岩。砂岩物质成份有石英、黑云母、绿泥石等。由于热力和应力作用的影响，矿物具有重结晶现象，少数矿物具有拉长现象或微具定向排列。2、上泥盆统天格尔组(D3t)该组广泛分布于矿区的北半部和东南部。与下伏地层志留系阿河布拉克组呈断层接触，与上覆地层石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系等为角度不整合接触和断层接触。地层形成北西南东向背斜与向斜。主要岩性为凝灰粉砂岩、凝灰砂岩、硅质岩、黄绿色泥岩、泥质粉砂岩夹凝灰岩和钙质砂岩、灰岩透镜体。3、石炭系（1）下石炭统牙满苏组(Cly)分布在矿区北部，呈不规则透镜状和条形分布。与下伏地层上泥盆统天格尔组为角度不整合接触，与上覆地层侏罗系为断层接触。其岩性主要为薄层状灰岩，局部为凝灰质砂岩，凝灰岩夹薄层状灰岩和砾岩。（2）中石炭统别依那满群(C2by)仅在矿区北部偏东有少量出露，与下伏地层下石炭统呈断层接触。未见上覆地层。其主要岩性为草绿色硅质砂岩和泥质粉砂岩互层。地层走向为北东南西向，倾向北西，倾角60°，有小型褶皱。4、上二叠统妖魔山组(P2ya)仅分布于矿区东北部，呈一近似三角形，与下伏上泥盆统天格尔组地层为角度不整合接触，局部为断层接触，同时被上覆地层上三叠统小泉沟群和下侏罗统八道湾组地层角度不整合覆盖。其主要岩性为以灰黑色泥岩砂质泥岩为主、夹砂岩及砾岩层、夹薄层状灰岩，底部为灰绿色砾岩。5、上三叠统小泉沟群(T3xq)分布于矿区中部，为北西南东向。东西长近40km，南北宽1.60.2km，与下伏地层上泥盆统天格尔组、上二叠妖魔山组为不整合接触。与上覆地层下侏罗统八道湾组为不整合接触和断层接触。其上部主要岩性以深灰色泥岩为主，夹薄层砂质泥岩，下部为灰色泥岩，砂质泥岩与砂岩，底部为灰绿色砾岩，厚度224m。6、侏罗系（1）下侏罗统八道湾组(Jlb)主要分布于艾维尔沟河两岸，呈近东西向条带状出露，与下伏地层上泥盆统，下石炭统、上二叠统、上三叠统为角度不整合接触和断层接触。与上三叠统为平行不整合接触。与第三系所不整合接触。与中侏罗统三工河组为整合接触和断层接触。此地层平均厚538.75m，基本为单斜岩层，其岩性为砾岩、粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩、煤及砂质泥岩夹菱铁矿透镜体，为河流相、泥炭沼泽相与湖泊相，岩性分层明显，岩相交替出现，矿区西部以河流相的砾岩、砂岩为主，地层增厚，煤层多变薄尖灭，14号煤层结构均变得较为复杂。本地层为主要含煤地层，含煤层12组，煤层平均总厚度32.20m。（2）中侏罗统三工河组(J2s)分布于艾维尔沟矿区，与下伏地层八道湾组(Jlb)为整合接触和断层接触。在艾维尔沟地区的岩性为深灰色厚层粉砂岩，上部夹薄层细砂岩及中粒砂岩，层面有波痕，下部含铁质细砂岩结核，结核内含鱼化石碎片，底部为灰色细至粉砂岩（1号煤层顶板）与八道湾组为整合接触。该层岩性单一，稳定，标志明显，易于对比，平均厚度为162.85m。该组地层不含煤。（3）中侏罗统西山窑组(J2x)分布于全矿区，为矿区含煤地层之一，中夹煤层多而薄，变化大，多呈透镜体出现。与下伏地层三工河组为整合接触，与上覆地层头屯河组为整合接触，同时被第三系所不整合。其岩性以灰白色粗砂岩、砂砾岩及砾岩为主，夹细砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤层，含可采煤层或局部可采煤层35层。灰色泥岩、黑色炭质泥岩与薄煤层，均呈透镜体互层出现，各单层厚度不大，岩性不稳定，增厚减薄尖灭迅速，不易对比，于本组下部含局部可采煤层35层，向西渐尖灭，被泥岩替代，含菱铁矿结核，矿区西端本组上部岩石颗粒变粗，多为砾岩替代，平均厚度为739.54m。（4）上侏罗统头屯河组(J3t)分布于艾维尔沟河中游、上游南岸，与下伏地层西山窑组为整合接触，与下伏地层为不整合接触。其岩性为灰紫色砾岩，夹灰绿色粗砂岩透镜体，下部夹薄层灰绿色砂质泥岩、粉砂岩和细砂岩，上部为厚层状紫红色砾岩，砾径一般为515cm，大者达50cm，泥砂质胶结，松散易风化，局部夹灰色紫色泥岩、砂质泥岩。厚度约1000m。7、第三系（1）上第三系中新统前山组(N1q)地层零星分布于艾维尔沟矿区的东部，与下伏地层侏罗系、上泥盆统天格尔组为不整合和断层接触，与上覆地昌吉河组为整合接触。其岩性为中厚层、厚层状砖红色、赤红色砂砾岩和玫瑰红色砾岩，夹红色的细砂岩和泥岩(厚2030cm)，可见厚度约15m。（2）上第三系上新统昌吉河组下亚组(N2cha)地层零星分布于艾维尔沟矿区的东部，与下伏地层上泥盆统天格尔组、下侏罗统八道湾组为角度不整合接触，与下伏地层前山组为整合接触。其岩性为灰白色、土黄色的砾岩夹砂岩，由钙质和砂质胶结，厚50m。8、第四系第四系主要分布于艾维尔沟矿区，厚度为3050m。主要为洪积堆积，分述如下：（1）第四系中更新统洪积堆积(Q2pl)分布于矿区东部，其岩性为褐色砾石层，胶结甚为疏松，有形成阶地。（2）现代洪积沉积(Q4pl)主要分布于艾维尔沟河床和矿区四周间歇沟中以及山前的洪积扇，其岩性为灰色各种岩石成份的碎屑砾石，砂砾，大小悬殊，分选性差，杂乱堆积，具中等滚圆度。（二）井田地层井田内出露地层由老到新依次为中生界侏罗系的侏罗系下统八道湾组（J1b）、下统三工河组（J1s）、中统西山窑组(J2x)、新生界第四系（Q）。现分述如下：1侏罗系井田内侏罗系地层呈东西条带状分布，东宽西窄，出露地层平均厚近1500m。（1）下统八道湾组（J1b）该组地层是井田内最主要的含煤地层，分布广泛，含煤性稳定。地层平均厚538.75m，含煤层12组，煤层平均总厚32.20m。岩性以灰色、灰白色砾岩、粗砂岩、粉细砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层为主。是一套河流相的含煤岩系，向西砾岩、粗砂岩逐渐变厚，煤层变薄。（2）下统三工河组（J1s）岩性以深灰色粉砂岩为主，上部夹薄层状细、中砂岩，层理清楚，层面有波痕，下部含铁质结核及菱铁矿薄层，底部为粉砂岩或细砂岩与1号煤层整合接触。该组岩性单一稳定，平均厚度为162.85m。（3）中统西山窑组（J2s）岩性以灰白色粗砂岩、砂砾岩及细砂岩、泥岩、炭质泥岩为主，含局部可采煤层35层，岩煤层均呈透镜体，岩性不稳定，向西逐渐变粗，对比较为困难。与上覆地层整合接触，平均厚度为739.54m。2第四系（Q）井田内第四系沉积层最厚可达40m以上，按其成因及相对的时代分为冰水洪积砾石、洪积砾石层、冲积洪积砾石层、冲积洪积砾石层、洪积砂土砾石层、坡积砂土夹砾石层、坡积洪积砂土砾石层。四、构造（一）矿区构造艾维尔沟矿区位于北天山优地槽褶皱带南部，该褶皱带北与东北、西南准噶尔褶皱带和准噶尔坳陷接壤，南由博罗科努阿其克库都克超岩石断裂为界，呈近东西向展布，向西与准噶尔阿拉套相连，向东进入甘肃、蒙古境内，是一个典型的华力西优地槽褶皱带。该褶皱带是在早古生代基础上进一步演化而来，开始于早泥盆，结束于早二叠世末，自二叠纪开始，进入中新生代构造发展阶段，受印支构造，早、晚燕山构造及早晚喜山构造控制。经喜山运动奠定了现代北天山高山深谷盆地的构造格局。矿区构造形态受深大断裂控制，其中博罗科努阿其克库都克深大断裂影响最为强烈，对本区构造岩相带的建立起了明显的控制作用。艾维尔沟矿区位于天山山脉，区域内构造较复杂，断裂较发育。区域断裂构造较发育，主要集中在艾维尔沟矿区，一般多为走向断层且规模较大，横切断层稀少。（二）井田构造矿区大地构造位于吐鲁番山间坳陷的西端。矿区内褶皱简单，断裂较发育。井田位于艾维尔沟矿区西部，主体为走向近东西、倾向南西的单斜构造，地层倾角东缓西陡，井田东部沿走向常见微弱的小型褶曲。井田内虽然断裂发育，但均在采空区以上，对延深煤层没有影响，因此在构造上复杂程度类型上属于简单构造类，实际揭露地层倾角30°52°，含煤地层在走向上和倾向上基本没有变化。1、F4-2断层为逆断层，穿越井田的东北角，东起相邻1930煤矿井田6线以东，西至12线以西，走向100°140°，南倾，倾角30°52°，东缓西陡。断距20120m，由东向西断距增大。2、F4-3断层为逆断层，位于井田的东北部1011线以西，东起XXX煤矿井田东部边界，西至1112线中间，走向近东西，南倾，倾角在11线处为58°。断距在11线处为30m，切割下部煤层。在井田东部边界与F4-2断层相交。3、F4-4断层为逆断层，穿越井田的东北角，东起11线西，从12线向西穿过井田北界，走向北西西，南倾，倾角4050°。切割1012号煤层，在井田东部11线西与F4-2断层相交。4、F4-5断层为逆断层，位于井田东北部1112线之间，走向北西西，南倾，倾角在11线处40°50°。切割1和10号煤层。断层两端与F4-2断层相交。5、F3断层为逆断层，位于井田西部，东起20线以西，穿过井田西部边界横亘向西，走向近东西，南倾，切割西山窑和三工河地层。6、f1断层位于13线和加12线之间，为很小的逆断层，倾向西，在4号煤层中见到。五、煤层井田含煤地层属侏罗系地层。有二个含煤地层，从上至下为中统西山窑组和下统八道湾组。下统八道湾组地层含主采煤层，共9层，可采7层，自上而下编号为1、2-1、2-2、2下1、2下2、3、4、5、6号。煤层总厚度22.78m，可采煤层总厚度21.76m。1号煤层：位于八道湾组上部，上距三工河组地层181.18185.41m，平均183.3m；煤层总厚0.296.15m，平均3.05m，含夹矸02层。结构简单，大部可采，层位较稳定，向东至1930平硐分叉成两层煤。煤层顶板以粉砂岩为主，个别为粗砂岩，井田中部加141、141孔顶板为炭质泥岩；底板以粉砂岩为主，个别为粗砂岩及细砂岩。煤层总厚度变化系数为40%，二级差变化指数为52.7%，可采性指数为93.8%。2-1号煤层：位于八道湾组上部。煤层总厚0.428.38m，平均3.61m，总厚度变化系数为41.2%，二级差变化指数为100.2%，可采性指数96.7%。可采厚度1.458.38m，平均3.58m。含夹矸03层，岩性多为粉砂岩，少量炭质泥岩，结构简单中等，为一大部可采较稳定的煤层。顶、底板以粉砂岩、细砂岩为主，底板个别为炭质泥岩。与1号煤层间距10.4214.15m，平均12.59m。2-2号煤层：煤层总厚0.345.41m，平均2.09m，总厚度变化系数为69.0%，二级差变化指数为103.0%，可采性指数87.0%。可采厚度0.674.53m，平均1.68m。含夹矸03层，岩性为粉砂岩及炭质泥岩，结构中等，大部可采，较稳定煤层。井田从东往西煤层逐渐变薄尖灭。顶板以深灰色灰黑色粉砂岩为主，细砂岩和炭质泥岩次之；底板为深灰色灰黑色粉砂岩及中砂岩。与2-1号煤层间距5.010.99m，平均7.55m。3号煤层：煤层总厚0.485.93m，平均2.18m，总厚度变化系数为75.9%，二级差变化指数为120.1%，可采性指数75%；可采厚度0.872.56m，平均1.73m。含夹矸03层，岩性为粉砂岩和炭质泥岩，结构简单中等，较稳定的煤层。顶、底板以深灰色粉、细砂岩及灰色粗砂岩为主，局部为粉砂岩；加11-1孔底板为炭质泥岩。与2-2号煤层间距33.4659.59m，平均45.41m。4号煤层：煤层总厚0.704.53m，平均3.03m，总厚度变化系数为28%，二级差变化指数为38.4%，可采性指数96.6%；可采厚度0.704.53m，平均2.88m。含夹矸03层，岩性为粉砂岩，结构简单中等，为一全矿井可采的稳定煤层。顶板以粗砂岩为主，加14-1孔顶板为炭质泥岩；底板也为深灰色灰黑色粉、细砂岩，加12-1为灰白色粗砂岩。与上部3号煤层间距15.6626.27m，平均18.85m。5号煤层：位于八道湾组上段的下部。含夹矸09层，岩性多为粉砂岩、细砂岩，少量炭质泥岩，结构简单复杂，老钻孔CK59中含9层夹矸。煤层总厚0.4013.48m，平均5.90m，总厚度变化系数为64.4%，二级差变化指数为90.6%，可采性指数92.3%；可采厚度1.6213.78m，平均5.85m，为大部可采的较稳定的煤层。顶板岩性粗，为灰白色粗砂岩、砾岩，局部为细砂岩，为全区的对比标志层之一；底板为深灰色灰黑色粉砂岩，加10-1、加14-1底板为炭质泥岩。上距4号煤层21.8040.44m，平均33.73m。6号煤层：位于八道湾组上段底部，为XXX平硐含煤地层最底部的一层可采煤。含夹矸03层，岩性为粉砂岩、炭质泥岩，结构简单中等。煤层总厚04.15m，平均2.79m，总厚度变化系数为50.6%，二级差变化指数为71.8%，可采性指数87.5%；可采厚度0.644.15m，平均2.91m，为大部可采的较稳定的煤层。煤层顶板岩性很粗，为灰白色粗砂岩，局部含砾；底板以深灰色灰黑色粉砂岩为主，加101孔为粗砂岩。上距5号煤层16.8430.22m，平均21.56m。井田可采煤层厚度、间距、结构、可采性、稳定性及顶底板岩性等详见表1-2。表1-2 可采煤层一览表煤层号煤层总厚(m)可采厚度(m)煤层间距(m)可采性夹矸数结构两极值平均值(点数)两极值平均值(点数)两极值平均值(点数)10.296.153.05(32)1.536.153.13(30)181.18185.41183.3(2)可采02简单10.4214.1512.59(6)2-10.428.383.61(30)1.458.383.58(29)可采03简单中等5.010.997.55(5)2-20.345.412.09(23)0.674.531.68(20)可采03中等12.014.513.25(6)2下100.670.36(6)不可采0简单5.08.556.77(6)2下20.331.580.56(6)不可采02简单16.4636.5418.85(6)30.485.932.18(26)0.872.561.73(21)可采03简单中等15.6626.2718.85(6)40.74.533.03(29)0.74.532.88(28)可采03简单中等21.840.4433.73(6)50.413.485.90(25)1.6213.485.85(24)可采09简单复杂16.8430.2221.56(6)604.152.79(24)0.644.152.91(21)可采03简单中等六、煤层的风化和氧化煤层经风、氧化作用，颜色变浅，光泽变暗，块度变小，水份增加，挥发分、C、H等含量降低，结焦性减弱，发热量和燃点均降低。煤的风化带垂深根据上述指标确定。风化带深度最浅5m，最深达40m，一般15m；氧化带深度最浅22m，最深73m，一般35m。风氧化带深度和地形及地下水位有密切关系，地层倾角与地形坡度方向相同，风氧化带深，煤层倾向与地形坡度方向相反，风氧化带浅。河沟附近地下水位浅，风化岩层又易搬运，现有风氧化带浅。另外在第四纪下的风氧化带也是一样，在高坡上风氧化带较深，在河谷附近风氧化带较浅。各煤层的风氧化带深度不一，一般风化带垂深15m左右，氧化带35m左右是比较合适的。七、煤的工业用途矿井内的煤属中变质烟煤，煤类主要为焦煤（25JM），其次为肥煤（36FM）。煤质为高灰分、特低硫、低-中磷、高挥发分、中热值的含油煤，且具粘结性，煤的灰熔融性为高熔灰分难熔灰分的煤，是较好的炼焦配煤。本矿井生产的产品煤全部供给新疆八一钢铁公司，是八钢炼焦用煤及配煤长期需要且不可缺少的煤种。八、煤的自燃性及地温1、煤的自燃性：根据新疆煤矿矿用安全产品检验中心2011年6月份对XXX煤矿井田各个煤层鉴定结果，1#煤层自燃等级为类，不易自燃；2#煤层、4#煤层、5#煤层自燃等级为类，有自燃倾向性；6#煤层自燃等级为类，容易自燃。2、地温区内未发现地温异常区，地温正常。第二节 矿井概况一、矿井开拓方式XXX煤矿现采用平硐暗斜井、斜井开拓，主斜井、XXX水平进风斜井、XXX水平平硐、2183水平进风斜井进风，回风井回风。二、采区划分根据矿井范围和矿井的开拓方式，全矿井目前为两个采区开采。水平标高1950m。1950水平石门以东为一采区，单翼开采；1950水平石门以西为二采区，两翼开采。矿井目前主采二采区。三、开采顺序根据矿井范围和矿井的开拓方式，全矿区为两个采区开采，采区的开采方式：先开采一采区，其次开采二采区；煤层间的开采原则上采完上煤层再开采下煤层，为确保采区正常生产和接替，采区煤层采用分组集中布置，其中13号划分为上煤组进行集中开采，即1、2、3号煤层顺序开采。46号划分为下煤组进行集中开采，即4、5、6号煤层顺序开采。四、矿井通风根据矿井开拓部署，矿井为斜井、平硐暗斜井开拓，主斜井、XXX水平进风斜井、XXX水平平硐、2183水平进风斜井进风，回风斜井回风，构成中央并列式通风系统。矿井采用FBCDZ10.30B型对旋式轴流通风机两台，风机排风量5000 m³/min13500 m³/min、负压为590Pa-3200Pa、额定功率：2×355kw、转速：580r/min，频率31Hz。矿井总风量为6400m3/min。矿井主要通风线路为：主斜井（XXX水平进风斜井）1950水平轨道石门（1950水平运输石门）5#集中运输巷（6#煤层轨道巷）1960水平石门24222运输巷24222工作面24222回风巷24222回风下山2023水平回风石门6#煤层回风联络巷6#煤层回风上山2110水平采区回风巷（2120水平采区回风巷、2125水平采区回风巷）总回风巷风井地面。XXX水平平硐二采区上部车场二采区轨道运输下山2047水平车场26221运输巷26221工作面26221回风巷26221回风下山2110水平采区回风巷（2120水平采区回风巷、2125水平采区回风巷）总回风巷风井地面掘进工作面采用局部通风机压入式通风。五、矿井监测系统煤矿选用KJ90NA型煤矿监测监控系统，对井下各地点的瓦斯、风速、风量、CO、温度、负压、多参数、设备开停、风门开闭等传感器进行集中监测。KJ90NA安全监测系统由监测主机、分站和各种传感器等设备组成，主要用于对井下各采掘工作面、运输巷、回风巷的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、风速、负压、温度等环境参数，以及矿井主要采掘、排水及通风等设备的运行状态进行监测。分站和传感器采用本质安全型设备。系统具有足够的运算能力和存贮容量，可对所监测的各类参数进行统计、存贮、分析、实时处理、显示、报警、报表及打印等功能。系统还具有对井下掘进工作面的风、电、瓦斯闭锁，断电保护等功能。其信息检测及分站等设备的布置完全按照矿井特点设置，使各部分设备都能被充分合理地运用，以满足矿井管理的要求。煤矿可根据矿井生产情况增减传感器及分站，以增强监控系统功能。六、井下人员考勤定位系统为保证井下工作人员的安全，并加强人员管理，矿井设计利用已有KJ251型井下人员定位子系统一套，系统可实现对井下作业人员及运输车辆位置的监测查询，进行实时的全程及全覆盖跟踪和监控，使管理人员能够随时掌握井下人员及运输车辆分布状况，以便于进行更加合理的调度管理。同时，当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。1、人员定位系统系统的构成主要设备包括地面监控主机、井下监测分站、无线编码接收器及配套矿用电源等。对井下作业人员监测查询，进行实时的全程及全覆盖跟踪和监控，使管理人员能够随时掌握井下人员布状况，以便于进行更加合理的调度管理。同时，当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。2、人员定位系统设备配置及主要设备的功能矿井选用矿用人员监测读卡分站，并在巷道的分支处设置无线编码接收器，接收井下人员携带的无线编码发射器发出的信号，传给读卡分站及地面控制中心，实现对动静态目标（井下工作人员）定位、跟踪，进行实时的全程及全覆盖跟踪和监控，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。以实现矿山安全生产管理“以人为本”人性化管理目标。七、矿井火区概况XXX平峒火区起源于2050至2120之间仓柱式回采的采空区内，该采空区倾斜长度约300m，走向长度约1000m，采空区内的火源发展变化情况不详。XXX平峒自1986年开采以来至1994年间未发生煤层自燃发火现象，但1994年4月在XXX水平一采区1521采煤工作面发现自燃发火现象，后封闭通向该采面的所有巷道及其运煤上山。至2003年4月，一采区1511密闭发现自燃发火现象，在原一采区2183回风石门6在一采区运输石门1号煤层口和上仓口各构筑1道防火墙；在6号梯子道上口和梯子道与煤仓联络口各构筑1道防火墙，共计构筑5道防火墙。后又对一采区车场进行了封闭。2004年4月在XXX平峒XXX水平一采区中部距井口560米处65石门密闭发现自燃发火现象，后对该处及距井口200米处XXX水平一石门密闭进行了重新构筑。2005年1月，XXX水平2612采面回采完封闭半年后发现该处密闭有一氧化碳溢出现象。后对该处及其2183风井和2279风井进行了封闭。目前XXX煤矿火区主要分布在XXX水平以上，14号沟以西13号沟以东300米，东西长约1000米。目前区域已封闭，但地面塌陷裂隙大量存在，对矿井安全生产影响较大。XXX煤矿火区主要分为三个区域，东部区域为二采区东翼XXX水平以上5#煤层采空区，火区面积1460m²,冻结煤量8593吨，井下观测密闭为01、02。该区域矿井每周对火区密闭内外的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气浓度及温度等数据检查2次。该火区密闭自2004年4月份构筑以来，未检测出CO及其他发火气体。中部区域在二采区XXX水平以上，1#石门以西850m范围的5#煤层采空区，火区面积58500m²,冻结煤量73000吨，井下观测密闭为03、04、05、06。西安科技大学针对该区域制定新疆焦煤集团XXX煤矿XXX平硐5#煤层总回风巷火区治理技术方案，根据方案在井下XXX平硐组织施工注浆钻孔55个，合计注浆量77870m³。同时为有效隔离该火区与XXX水平以上的1#煤层的联系，重庆煤科院在11221-1运输巷向2036水平运输石门施工钻孔12个，25221回风巷向2136水平运输石门施工钻孔14个，向2136水平运输石门充填阻燃材料；同时在25221回风巷向2183水平回风石门施工钻孔32个，向2183水平回风石门填充阻燃材料。该区域后经西安科技大学进行测氡，探明存在A、B两个异常区。A区为高温火源区，此区域处于燃烧状态。中心位置坐标为（65601，35436），面积约600 m2，区域内氡值最大值为107，氡值异常平均值为38。B区域为温度异常区域，此区域温度较高，处于非燃烧状态。覆盖面积约为400m2，区域内氡值最大值为36，平均异常值在18左右。西部区域为二采区XXX水平以上，14号沟以西至16号勘探线以西120m范围的5#层采空区；二采区25221综放工作面停采线（25221回风巷1832m）以西的采空区；二采区XXX水平以上，14号沟以西的16222工作面采空区。火区面积合计85500m²,冻结煤量97470吨，现无观测密闭。西安科技大学经测氡，探明存在明火区域3处，高温区域4处。针对该区域西科制定艾维尔沟煤矿XXX平硐火区治理工程设计方案，并在地面组织施工注浆钻孔55个，合计注浆87620m³，现留有火区监测钻孔5个，钻孔编号分别为3#、9#、17#、27#、30#。火区治理后，根据一段时间的火区监测，并对治理区域进行了长时间观测，验证火区治理效果，根据监测结果，火区已得到有效治理，治理区域内的火区已全部熄灭，相关结论西安科技大学的新疆焦煤集团XXX煤矿采空区火区（一、二标段）治理效果评价报告有明确说明。第二章 自然发火预测第一节 煤的自燃机理及煤的自燃影响因素一、煤的自燃机理1、概述关于煤的自燃问题，其主要原因是由于吸收了空气中的氧气，使煤的组成物质氧化产生热量，再被水湿润，就放出更多的湿润热，也会加速煤的自燃。此外，煤的自燃还与煤本身的性质有关。如煤的品级；煤的显微组分、水分、矿物质、节理和裂隙；煤层埋藏深度和煤层厚度；开采方法和通风方式等。煤的自燃从本质上来说是煤的氧化过程。2、煤自燃的不同阶段（1）水吸附阶段。与其他阶段不同，这个阶段只是个物理过程，煤与氧不会发生反应，煤吸附水虽不是煤自燃的根本原因，但他对煤自热，特别是低品级的煤自热有重要影响。当水被煤吸附时会放出大量热，即润湿热。所以，多数情况下该阶段对煤的自燃都起着关键作用。（2）化学吸附阶段。煤自燃过程首先在这个阶段发生化学反应。该阶段的反应温度为环境温度至70。该过程中煤吸附氧气会产生过氧化物，因而叫做化学吸附阶段。化学吸附阶段煤重略有增加，并产生气体，其中的CO可作为标准气体，通过监测CO浓度可对煤的自燃进行早期预报，化学吸附阶段需要少量水参加反应。根据煤的品级和类型不同，化学吸附的放热量在5.046.72J/g之间变化。若煤温达到70时会分解，煤重随之大幅度下降，甚至比原始煤重还要轻。煤中水分的蒸发可带走一些热量，该过程产热量在16.875.6J/g间变化。若煤氧化进行到这个阶段，想使其不自燃是非常困难的。（3）煤氧复合物生成阶段。该阶段生成一种稳定的化合物，即煤氧复合物。其反应温度范围为150230。产生的热量25.2003.4J/g。这个阶段煤重又有所增加，煤氧化进行到这个阶段必然发生自燃。（4）燃烧初始阶段。这是煤氧复合物生成阶段到煤快速燃烧阶段的过渡时期，煤温达230时，煤的反应热为42243.6J/g，这些热量使煤迅速上升促进了煤的快速燃烧。（5）快速燃烧阶段。这是煤自热的最后阶段，它描述了煤的实际燃烧过程。依氧气供应充足与否，这个阶段可能发生干馏、不完全燃烧或安全燃烧。如果燃烧充分，其反应热等于煤的发热值。二、煤的自燃影响因素1、煤质煤质本身对煤自热敏感性有显著的影响。（1）煤的品级煤的品级表明了煤的变质程度，