煤矿安全专篇说明书.pdf

前一、编制设计的依据1、新疆吐鲁番地区鄱善县城镇红湖煤矿初步设计（代可研）。2、国家煤矿安全监察局煤安监一字200265号文及 煤矿初步设计安全专篇编制内容。3、煤炭工业小型煤矿设计规定、煤矿安全规程、煤矿救护规程o4、由新疆煤田地质局一五六队2002年2月5日提交的，并由新疆维吾尔自治区国土资源厅审批过的 新疆吐鲁番地区鄱善县城镇红湖煤矿生产地质报告；5、二0 0二年四月十日由新疆国土资源厅下发 新疆吐鲁番地区鄱善县城镇红湖煤矿生产地质报告矿 产 资 源 储 量 认 定 书（新国土资储认2002 099 号文件）；6、新疆吐鲁番地区都善县城镇红湖煤矿 委托书。二、设计的指导思想1、认真贯彻执行国家安全生产的方针，提高矿井机械化开采水平，改善井下工人的工作环境，降低工人的劳动强度。2、为保障煤矿的安全生产和煤矿职工的人身安全，减少煤矿安全事故的发生，设计针对井下煤层开采条件及不安全因素，采取有效的防治措施。3、依靠科技进步，积极推广各项行之有效的先进技术和经验。4、贯彻改革精神，在公共设施方面，本着高能低耗，有利生产，方便生活，环保的原则。5、优化井下开拓布署，减少井巷工程量，多做煤巷，少做岩巷。力求低投入高产出。6、尽量利用矿井现有生产、生活系统及设施。三、设计的主要特点及安全评价1、矿井设计生产能力：9 万 吨/a。2、矿井开拓方式：立井阶段石门开拓。混合提升立井布置在岩层中，斜风井布置在2 号煤层中。矿井开拓系统完善可靠，为矿井安全生产提供了基本保障。3、井田范围：井田近东西走向长2km,南北宽约0.41km,面 积 0.82km2o4、储量和服务年限：井田内共获彳鸵级(332)式 级(333)+D级(333)储量979.57万t。矿井可采储量为435.2万t,服务年限32年。5、矿井采煤方法：水平分段悬移顶梁液压支架放顶煤采煤法。6、通风系统：矿井通风系统为中央并列机械抽出式，矿井总风量为12m 7s,能保证矿井的安全生产。矿井通风系统简单，管理方便，安全可靠。7、防灭火系统：针对目前情况矿井应考虑综合防灭火措施。工作面防灭火主要措施采用喷洒阻化剂防灭火。必要时可采取均压通风等其它辅助措施，抑制煤层自然发火。对矿井主提升井筒、各机电胴室、上山绞车房碉室等地点设置消火栓、灭火器和砂箱。上述综合防治措施可基本满足矿井防灭火的需要。8、防尘、防爆、隔爆：本矿开采煤层具有爆炸性，为减小工作环境的污染并防止爆炸事故的发生，设计要求加强采、掘、运的喷雾洒水、湿式钻眼、冲洗巷壁、清扫和刷白巷道、采用合理的风速、风流净化、个体保护、环境监测和尘源地配备喷洒装置等综合防尘、防爆措施，并采取设置隔爆水棚以减轻瓦斯、煤尘爆炸的危害程度。9、矿井井下监测：由于该矿为低瓦斯矿井，煤层为不易自燃煤层，所以设计没有配备集中监测、监控系统。在回采工作和掘进工作面、采取串联通风的工作面、采区变电所等地配备风电闭锁、瓦斯断电仪和便携式瓦斯报警仪；同时配合人工监测风速、风量、瓦斯、一氧化碳、温度、湿度、气压、二氧化碳等。达到监测矿井灾害的基本要求。10、设计对各种主要污染物如：井下排出的研石、设备噪声源、污水、烟气排放、大气污染、地表塌陷等均采取相应的防治措施。根据该煤矿安全条件，结合矿井开拓开采布局，设计对新疆吐鲁番地区鄢善县城镇红湖煤矿安全生产危害的各种因素都进行了较详细的分析研究，提出了相应的安全技术措施，尤其对能造成重大灾害的瓦斯、煤尘、自燃、水等均提出了重要点防范措施，贯彻以预防为主、防治结合的方针。设计认为根据矿井生产几大系统、安全生产装备及所采取的安全措施，矿井投产后，通过严格执行安全生产管理，可保证矿井的安全生产。故本矿井的安全生产是有保证的。四、待解决的主要问题1、矿井深部D级储量占量较大，后期应做进一步勘探提高储量级别。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 交通位置鄱善县城镇红湖煤矿位于3 1 2国道南，从3 1 2国道3 8 5 0 k m里程碑到煤矿有砂石路面的便车道直通煤矿，距离2 1 k m。从3 1 2国道3 8 5 0 k m里程碑开始沿3 1 2国道到七克台镇公路里程1 5 k m,到都善县火车站的公路里程2 6 k m,到都善县城的公路里程为4 5 k m,交通条件方便。矿区位置见交通位置图。行政区划属于都善县七克台镇管辖。地理坐标为：东经：9 0 4 8 0 3 9 0 49 2 8 北纬：4 2 5 8 5 3 4 2 5 9 1 3 依据新疆维吾尔自治区国土资源厅审批过的 新疆吐鲁番地区鄱善县城镇红湖煤矿生产地质报告，该矿矿区范围拐点坐标为：点号XYS14761779.0030565531.00S24761709.0030566101.00S34761486.0030566781.00S14761730.0030567225.00S54761365.0030567353.00S64761054.0030566770.00S74761401.0030565381.002、自然地理(1)地形鄢善县城镇红湖煤矿地处吐鲁番盆地中央隆起带的东部丘陵区，属典型的砂岩侵蚀地貌，隆起带在该段南北宽3 k m 至 5 k m,其南为南湖大戈壁。井田内地势北高南低，区内最大海拔高程4 8 5 m,最 低 4 5 0 m,地形相对高差3 5 m,有北东南西向冲沟3条，沟底宽缓，沟帮基岩出露。地表植被稀疏，呈现典型的荒漠戈壁景观。(2)气候鄢善县城镇红湖煤矿地处吐鲁番盆地的腹地，属于大陆性干旱气候，四季分明，夏季炎热少雨，日照时间长，昼夜温差大，冬季寒冷。年平均气温为1 2,月平均气温最高的月份为每年7月份，月平均气温为2 9.2,最高气温达4 2 c 以上。月平均气温最低的月份为每年1 月份，月平均气温-1 0,最低气温达-2 2。全年降水量3 4.8 m m,蒸发量2 5 0 0 m m,无霜期1 9 0天，每年十一月中下旬开始降雪结冻，翌年的二月中旬开始解冻，最大冻土深度1.1 7 m,每年的春末、秋末为风季，风向以东南风为主，年平均风速1.8 m /s,最大风速2 0 m/s,最大风力达1 2 级。(3)地震本区地震烈度为V I I 度。(4)地表水井田内及附近无长年性的河流，也无其它地表水体，所有冲沟均为干沟，仅在春季融雪季节或夏秋两季遇降雨时才有水流由北向南流向南湖大戈壁。3、矿区经济概况矿区附近无农业区，大部地区为盐碱戈壁和低地丘陵，植被稀少，野生动物也较少。矿区距鄱善县不远，但位置偏僻，除煤矿开采工业外，无其它工业。本地居民有汉族、维吾尔族。多从事采矿工作，农牧业为辅，矿区粮食、蔬菜等生活用品均需从鄢善县和吐鲁番市拉运。矿区所需各种生产建筑材料均需外调。二、主要自然灾害新疆鄱善县城镇红湖煤矿主要自然灾害为火灾、瓦斯、煤尘爆炸。三、矿区开发史鄢善县城镇红湖煤矿始建于1 9 9 6 年，斜井开拓，目前建有主斜井、人行斜井和风井各一个。主斜井井口标高4 5 5.7 5 m,方位1 8。，倾角4 5。，斜 长 1 0 7 m,井底标高（开采水平）+3 8 6.7 0 m,回风水平+4 0 9.7 6 m,阶段垂高2 3.0 6 m,两翼开米。四、矿区水源、电源及通信情况水源：煤矿缺少饮用水，水需到煤矿以北2 5 k m 以外的南湖村拉运。该处水量稳定，能满足供水需要。电源：该矿井有两回供电电源，第一电源（现正使用）由 1 3 k m 外的底湖变电所引入，该变电所容量为1 0 0 0 K V A,电压等级为1 0 K V。第二电源由 1 0 k m 以外的七克台变电所引入，变电所容量为8 0 0 K V A,电压等级为1 0 K V（见附件：矿方提供的电源概况），故电力可以保证。通讯：矿井内部通信系统设置行政管理,生产调度电话站,采用8 0 门程控调度总机,对外通信联系就近接入市电信局直拨。第二节 安全条件一、区域地质(一)区域地层据以往区域地质资料，在吐鲁番盆地中央隆起东端，分布地层有中生界侏罗系、白垩系及新生界第三系、第四系、现由老到新的顺序叙述如下:(1)侏罗系(J):下部为湖沼相沉积，岩性为灰绿色，灰白色粉砂岩、泥岩、砂岩、砾岩、炭质泥岩、煤层及菱铁矿组成，上部为河湖相沉积，岩性为棕色，灰绿色粉砂岩、泥岩、紫褐色砾岩，从上向下为：上、中、下三个统、六个组，统与统、组与组之间均为整合接触。(2)白垩系(K)：下部岩性为浅灰绿色，浅棕色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩互层，上部湖相沉积岩性为桔黄色粉砂岩，棕色砂质泥岩夹砂岩，从上向下分为：上、下两个统，各统之间为整合接触，与下伏侏罗系为不整合接触。(3)第三系(R)：下部岩性为河湖相的红色砂质泥岩，砂岩，粉砂岩夹石膏，上部为河流相土黄色砂质泥岩，棕褐色砾岩，分为一个群、两个组,与下伏地层为不整合接触。(4)第四系(Q)：下部岩性主要为卵石层，砂砾石层及砂质粘土层组成,上部由黄土，浅黄色砂质粘土及砾石组成，与下伏地层为不整合接触。(-)区域构造本区大地构造位置属吐鲁番盆地中央褶皱带之东延部分。为一背斜构造(七克台背斜)，该背斜受区域性断层沿轴切割破坏，背斜南翼(断层下盘)下降，基岩被第四系覆盖，未出露，背斜北翼(断层上盘)相对上升，基岩出露地表，呈现为一向北西方向倾斜的单斜构造。区内地层倾角30 不等,局部小型平移断层发育。二、井田地质(一)井田地层井田内分布的地层有：侏罗系下统三工河组，侏罗系中统西山窑组和新生界第四系。下面对井田内各时代地层的分布，岩性及厚度变化情况叙述如下：A、中生界M)1 侏罗系(J)(1)中统西山窑组(J 2X)：该组地层广泛分部于井田内，通过实测地层剖面，井田内地层出露最大厚度45 9.9 0 m；含可采煤层2 层,0.1 m0.3m的煤线多层，根据其岩性特征和煤层分布特征，以其中部所含薄煤线为顶界，将其分为上段和下段，上段为不含煤段，下段为含煤段。西山窑组下段(J 2x 9：该段地层分布于井田中部和南部，在井田范围内广泛出露，在井田东界冲沟附近，下段下部层位被第四系小面积覆盖。根据实测地层剖面及钻孔揭露的岩性分析，该段地层出 露 厚 9 9.1 9 m1 33.0 7m,平均厚度1 1 6.1 3m,含可采煤层2 层，岩性为灰黄绿色粉砂岩、细砂岩、泥岩为主，夹数层薄层细 中砂岩和不稳定的薄层菱铁矿。可采煤层位于该段下部，底部为一层1 0.2 6 m 1 2.70 m厚的灰黄白色厚层钙质胶结的中砂岩，成份以石英为主，以该层底界作为西山窑组与三工河组的界线，与下伏三工河组地层呈整合接触。西山窑组上段(J 2x 9 分布于井田北部，其岩性为黄绿色粉砂岩夹粗砂岩及泥岩，中夹薄层中 粗砂岩，未见顶。矿区内出露 厚 度 26 3.0 4m326.8 3m,地层平均厚度29 4.9 3m。（2）下侏罗统三工河组（J 6）：分布于井田南部边界附近，区内出露不全，仅见上部地层。岩性以黄绿色粉砂岩、细砂岩互层夹中 粗砂岩，本组地层可见厚大于5 0 m,区内未见底。B、新生界全新统（Q.a l+P 1）广泛分布于井田南部戈壁及井田东部现代河床中，由戈壁砾石，碎石、亚砂土松散堆积而成。矿区内厚度0 0.5 0 m,与下伏地层为不整合接触。上更新统）：风积松散黄土、亚砂土、砂砾石松散堆积而成，厚度不详，与下伏地层为不整合接触。（二）井田构造本井田属于吐鲁番中央隆起带东端之一部分七克台背斜北翼，以单斜构造为主体，地层倾向349 20 ,倾角345 5 ,在井田东部中段有一轴向为近南北向的宽缓短轴状向斜（w i向斜）其实质是一向北张开的箕状构造。井田内断裂构造不发育，未发现较大的断裂构造；在向斜轴以西地层倾角在45 左右，以东在5 5 左右。通过地质填图，已确定w i向斜轴的地表位置在井田东翼距主斜井4 4 0m 处，轴向出露长度6 00m 左右，西翼产状 4 0 Z 4 7 ,东翼产状3 3 6 该向斜地表位置形态已查明，现矿井开采的是西翼煤层，未受到其轴部煤层产状变化的影响，井田的构造复杂程度属于中等，构造形态现基本查明。（三）煤层1、含煤层田内含煤地层为西山窑组下段，西山窑组下段由粉砂岩、砂岩、泥岩和煤层组成，地层揭露厚度9 9.1 9 m 1 3 3.07 m,地层平均厚度1 1 6.1 3,含煤 2 层，煤层总厚1 6.4 5 含煤系数为1 4%。2、煤层编号井田范围内西山窑组下段，含0.1m 0.3m煤线多层，但连续性差，层位 不 稳定，对比困难，所以不进行统一编号，可采煤层从上向下编为1号、2号煤层，各煤层特征见表煤层特征统计表表 1-2-1地层系统层号煤编煤层厚度间距极小极大平均(点数)结构类型极小极大平均火肝层数可采程度稳定程度顶板岩性板性底岩西山窑组下段J2X111.20 12.824.02(26)1.804.603.20简单结构1全区可采较稳定细砂岩粗砂岩粉砂岩2().80 11.433.47(26)单一结构0余 区 采较稳定粉砂岩粉砂岩泥岩(四)可采煤层根据地质工作所获得煤层资料，对各可采煤层厚度、间距、顶底板岩性的变化情况分述如下。1号煤层：(1)厚度变化规律地 表 出 露 厚 度 在1勘 探 线 附 近 为1.4 0 m,向东到向斜轴逐渐增大到2.90m,再 向 东 到3勘 探 线 增 厚 到4.30m。在向斜轴以西的中深部I T、2-1钻 孔 和 井 巷 揭 露 厚 度 在IL 20m 12.81m,厚度变化不大，3 1钻孔揭露厚度3.57m,3 1钻孔附近厚度变薄的原因之一是见煤点处于风化带底界，受风化影响厚度有所变薄，但风化影响不至于煤层厚变化如此之大。该处煤层厚度变小的主要原因是原始沉积环境变化所致，1号煤层厚度总体变化规律是东薄西厚地表出露厚度小于深部厚度。(2)煤层结构：1号煤层结构在全井田范围内单一结构。(3)顶、底板岩性：顶板在井田西部为细砂岩，东部地段为粗砂岩，底板岩性在全区为粉砂岩。(4)煤层间距1号煤层与2号煤层的间距在井田西部地段为1.8 0 m,向东增厚到4.60m o该煤层属于全区可采的较稳定煤层。2号煤层：(1)煤层厚度变化规律2号煤层：在1勘探线附近地表出露厚度为1.85m,向东到向斜轴逐渐增大到2.30m,再向东到3勘探线增厚到3.70m,向斜轴以西深部1-1、21钻孔和井巷揭露厚度在5.06m IL 43m,厚度变化较大，向斜轴以东3 1钻孔揭露厚度9.92m,该煤层厚度变化的原因与沉积环境有一定关系，厚度变化是西薄东厚，地表出露厚度小于深部厚度。(2)煤层结构：2号煤层结构在全井田范围内简单单一结构。(3)顶、底板岩性：顶板在井田西部为粉砂岩夹泥岩，东部地段为粗砂岩，底板岩性在全区为粉砂岩夹泥岩。该煤层属于全区可采的较稳定煤层。(五)煤层对比井田内西山窑组下段是唯一的含煤地层，1号、2号煤层位于段的下部,地表煤层对比可靠；斜井井巷沿2号煤层倾向掘进至井底，运输大巷沿2号煤层走向掘进，经地质工作断定，全区1号、2号煤层的对比是可靠。(六)煤质1、煤的物理性质2层可采煤层物理性质见表1-2-2 o主要煤层物理性质一览表表1-2-2煤层号颜色条痕结构构造光泽裂隙断口平均容重其它平均容重为加权值1黑色褐黑色条带状层状沥青发育参差状1.31性脆易碎以煤层有益厚度为权值2黑色黑褐色条带状层状沥青较发育参差状1.36性脆易碎2、宏观煤岩类型1 号煤层以亮煤为主，暗煤次之，多为玻璃光泽、煤岩类型属于半亮型煤。2号煤层以暗煤带为主，亮煤次之，多为玻璃光泽、煤岩类型属半暗型煤。3、显微煤岩组特征(1)1 号煤层有机组份：主要有镜质组分和半镜质组分，惰质组分与壳质组分少量。镜质组分加半镜质组分：镜质组分以无结构镜质体为主，无结构镜质体中有基质镜质体和碎屑镜质体，基质镜质体无固定形态，也不合任何细胞结构，在反色光下呈深灰色，不现突起，发育裂纹。碎屑镜质体大多以群体无规则分布，其粒经较小。结构镜质体含量极少其细胞壁膨胀，只留细胞残迹；半镜质组分主要以碎屑半镜质体为主。惰质组分主要为星状丝质体，其结构保存完好，未观察到壳质组分。无机组分：主要以粘土矿物为主其次为黄铁矿、碳酸盐矿物。(2)2 号煤层：有机组份：以镜质组分、半镜质组为主，惰质组分与壳质组分量少。镜质组分加半镜质组分：镜质组分以无结构镜质体为主；半镜质组分为主要以基质半镜质为主。惰质组分：主要是碎屑惰质体和丝质体。壳质组分：主要为大抱子体，在 Z K 1 1 孔样品中未观察到。无机分：主要以粘土矿物为主，其次为黄铁矿和碳酸盐矿物。1 号、2号煤层显微煤岩组份含量见5-204、显微煤岩类型1 煤层：暗亮煤型。2 煤层：暗亮煤型。各煤层主要显微煤岩组份含量统计表表 1-2-3分类煤层号有机组%无机组%镜质+斗镜质组惰质组%壳质组变质阶段极 值平均值极 值平均值极 值平均值极 值平均值极 值平均值290.19.979.91 0.20.005、变质阶段1、2 号煤层镜质组反射率分别为0.2 8、0.3 2,煤的变质阶段均为。阶。综上所述，各煤层有机质含量较高，无机质含量相对较低。有机质各组中以镜质组加半镜质组为主，惰质组少见；无机质中以粘土类矿物为主，多呈浸染状分布。(七)化学性质、工艺性能各煤层主要指标数值的变化范围以及加权平均值。统计方法是采用有益厚度为权值，对各指标进行加权平均。1、灰 份(A d)各煤层原煤干基灰份一般在6.2 7%7.2 1%,灰份较低。精煤干基灰份为3.2 3%3.7 9%o两层煤均为特底灰煤。2、挥发份(V d a f)两煤层原煤探发份在3 8.9 5%3 5.9 5%,精煤在3 8.2 8%3 5.1 3%,深部与浅部相差不大。3、发热量Q b d f两煤层原煤在3 3.0 6 M J/K g 3 0.3 M J /K g 之间，深部比浅部略高；精煤在3 3.5 4M J /K g 3 1.1 M J/K g,属高发热量煤。4、着火点：1 号煤层着火点温度为3 2 3,2 号煤层着火点度为3 3 5。5、全 硫(S t d)两煤层全硫在0.5 9%0.3 9%之间，属特低硫煤。6、粘结指数(C R I)1 号煤层粘结指数为2,2号煤层粘结指数为零。7、煤灰成分：由表可看出，各煤层灰成份以二氧化硅(S i 02)为主，氧化钙(C a O)次之，以下依次为三氧化铁(F e。)，氧化镁(M g O)o8、煤灰熔融性各煤层煤灰熔融性统计表表 1-2-4H T D T rsrcFVC备注煤层号最小一最大平均最小一最大平均最小一最大平均最小一最大平均11210 128 01245104026 011501200 128 012401220 129 0125521210 12 01250109 0 128 0118 51200 12 012451220 1300126 0由表1-2-4可知：1 煤层S T C 1240,为低熔灰份。2 煤层S T C 1245,为低熔灰份。(八)煤的工业分类及用途井田内可采煤层均属于腐植煤类，为低变质程度的烟煤。1 煤质牌号见表1-2-5。各煤层精煤挥发份统计表表 1-2-5煤层号V d a f(%)最大最小加权平均粘结指数煤种分类备注136.51 39.4438.28241C Y以有益厚度为权值234.4735.4235.1302、主要煤质指标级别1 号煤层：为高发热量、特低灰、特低硫、低磷、低熔灰份的煤。2 号煤层：为高发热量、特低灰、特低硫、低磷、低熔灰份的煤。3、用途：各煤层均可作为较好的动力用煤及民用生活煤。（九）煤的风化及氧化该区煤层裸露于地表，浅部煤层风化严重。在 3 1 号钻孔41.3 3m 处采集1 号煤层风化样进行测试，该煤发热量为20.1M J/K g,低于区内煤的正常发热量31.18 町/K g。煤的着火点为29 8,也低于深部煤层平均发热量 324,氧与硫的和达到33.18%,远高于深部煤层的平均含量14.46%,说明 41.33m 处仍为风化带；在回风巷垂深55处采集风化煤样一个，测的腐殖酸含量为L 1%,煤的着火点为329,深度已超过风化带。根据上述成果分析，确定煤的风化带低界定为煤层露头向下垂深50n l 比较合适。五、水文地质条件（一）区域水文地质概述1、概况该井田位于吐鲁番地区都善县北东方向，吐鲁番盆地中央隆起东端，地貌为丘陵区，隆起带南边为一望无际的南湖戈壁，北边为广阔的湖积平原。隆起由第三系、白垩系、侏罗系地层构成，总的地势是北高南低，地形相对高差不大于35m,地表多为抗风化能力强的坚硬岩层出露。2 001年年平均气温12,月平均气温最高的月份为7月份，月平均气温为2 9.2,最高气温达4 2 以上，月平均气温最低月份为每年的1 月份,最低气温为-2 2 ,全年降水量3 5 m l i 1,年蒸发量2 5 00m m。井田内无常年性河流，也无其他地表水体，所有冲沟为干沟，仅在春季融雪季节才有水流向南湖戈壁。2、含水层(隔水层)岩性主要由砂砾岩、粗砂岩、粉砂岩及煤层组成，从现有生产矿井观测，在煤层顶底界均未发现强含水层存在，均以弱含水层及隔水层为主。(1)第四系全新统砂砾石层(Q,a1+P 1)孔隙含水层：主要分布于现代河谷及冲沟内，由冲洪积的砂、砂砾、漂石等组成。孔隙大，透水性好，在井田以西的红湖坎煤矿附近的现代河谷中，形成孔隙潜水层。(2)第四系上更新统亚砂土(Q；01)透水而不含水层：主要为风成黄土,下部为松散的砾石堆积。由于当地蒸发量远大于降雨量，降雨量又十分有限，故定为透水而不含水层。(3)白垩系(K)隔水层为湖沼相沉积，下部地层岩性呈浅绿色、浅棕色泥岩，砂质泥岩，粉砂岩互层；上部为桔黄色粉砂岩，棕色砂质泥岩夹砂岩，隔水性能好，孔隙和裂隙不甚发育。(4)侏罗系(J)孔隙裂隙承压含水层侏罗系地层岩性复杂，包括从泥岩到砂岩和煤层的一整套岩层，多以含、隔水层相间存在，富水性强弱不等，水头压力大，多以弱含水层存在,其间的隔水层隔水性能好，单位涌水量均小于q 4 0 07 5有爆炸性3-1钻孔112.122 9.7 75 0.8 4 4 0 07 5有爆炸性3-1钻孔25.9 47.7 33 5.0 7 4 0 07 5有爆炸性样品分析显示：1 号、2号煤层的煤尘均具有爆炸性。在未来采矿过程中一定要采取防尘、灭尘措施，以保证矿井全生产。（四）煤的自燃通过勘探工作，地表煤层露头均无自燃现象，地质勘探工作对1、2号煤层煤芯样作了着火试验，试验结果见表煤自燃倾向试验成果表表 1-2-10试验编号原编号吸氧量m l/g干煤工业分析全硫st.ad比重TRd自燃倾向性分类等级水份Mad灰份Ad挥发份VdVdaf2c2363110.2012.1229.7750.840.231.57I I I 级不易自燃2c2373120.185.947.335.070.231.57i n 级不易自然Zc2381110.212.145.7039.720.401.57i n 级不易自燃2c2391120.212.007.9036.410.511.57i n 级不易自燃煤层自燃倾向据2001年11月1日起施行的，煤矿安全生产规程烟煤吸氧量ml/g干煤W0.40属 于IH类不易自燃煤层。（五）地温根据调查都善县城镇红湖煤矿及周围小窑调查未发现高温区，在井下不通风的条件下测得井下井温为+1 0 C,未发现高温区，属于地温正常区。六、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题1、矿井深部D级储量占量较大，后期应做进一步勘探提高储量级别。2、对煤层深部其厚度、煤质变化情况了解不清。第三节 矿井设计概况一、工程性质该矿井属扩建工程项目。二、井田开拓开采1、井 田境界及储量新疆维吾尔自治区国土资源厅审批过的 新疆吐鲁番地区都善县城镇红湖煤矿生产地质报告，该矿矿区范围拐点坐标为：2、储量点号XYS14761779.0030565531.00S24761709.0030566101.00S34761486.0030566781.00S44761730.0030567225.00S54761365.0030567353.00S64761054.0030566770.00S74761401.0030565381.00井田内共获得B级(3 3 2)K级(3 3 3)+D级(3 3 3)储量9 7 9.5 7万t；其中B级(3 3 2)1 7 2.5 1 万t,C 级(3 3 3 )4 0 1.4 2 万t,D级(3 3 3)4 0 5.6 4万吨 B 级(3 3 2)储量占总储量的1 8%,B级(3 3 2)V级(3 3 3)占总储量的5 9%。3、矿井设计生产能力及服务年限根据地质报告、设计委托，结合井田内煤层的储量、开采技术条件、吐鲁番地区煤炭市场的需求量等多方面因素综合考虑，并依据自治区 新疆煤炭产业结构调整“十五”规划(新疆吐鲁番地区都善县城镇红湖煤矿规划井型为9万t/a),确定矿井设计生产能力为9万t/ao该井型从矿井可采储量分析满足其服务年限，满足设计规范要求，适应于新疆吐鲁番地区鄢善县城镇红湖煤矿的技术管理水平。本矿井B+C+D级储量9 7 9.5 7万t。根据采矿证圈定的限采深度为+2 5 0 m水平，矿井工业储量为7 7 6.2 6万t。减去井筒、工业广场、和边界及阶段保安煤柱，采区回采率按设计规范，取7 5%,矿井可采储量为4 3 5.2万t,根据勘探程度取1.5储量备用系数。整个矿井服务年限为：T=ZK/1.5A式 中ZK矿井可采储量，万t；A矿井设计生产能力，9万t/a。T=4 3 5.2/(1.5 X9)=3 2 (a)3 (一水平+3 1 6 m 以上)=2 7 2.4/9*1.5=2 0 (a)；T2(二水平+3 1 6 m +2 5 0 m)=1 6 2.8/9*1.5=1 2 (a)。4、井田开拓方式矿井采用立井水平石门开拓方式，在+3 1 6米水平布置井底车场和运输大巷，两个水平开采。设计布置一个双翼采区。5、井筒用途及装备立井：采用载人双箕斗提升。担负矿井的提煤、提升人员、运料、提肝和进风之用。其井筒参数为：主井井筒长1 3 9 m；净断面9.6 n)2。将原行人井改造为矿井的第一安全出口，井筒中设台阶、行人扶手。利用原主斜井改造为斜风井：井筒长1 0 5 m,井筒中设有人行道作为矿井总回风和第二安全 出 口(详 见 插 图3T 2)。井筒特征表表 1-3-1井筒名称井口座标(m)提升方位角(0)井口标高(m)井筒倾角()断面积面)支护XY净掘支护方式厚度(mm)提升立井476138.00566357107+455.009.613.3料砌300回风斜井4761401.266566313.960207+455.7541 434.965.2锚网喷碎70安全出口4761394.757566339.200181+455.5241 433.64锚网喷砂1006、采区布置及主要设备的选择该矿可采煤层有二层，分别为1#煤层和2#煤层，在全井田范围内均为简单单一结构，全区稳定可采。煤层倾角在3 3 5 5 之间，平均4 5 ；其中1#煤层厚度在6.8 2 m 1 2.8 2 m之间，平均厚度为1 1 m；2#煤层厚度在3.3 9m l l.4 3 m之间，平均厚度为9.5 m,均属急倾斜厚煤层。煤层间距：1#煤 层 2#煤层间距基本稳定，有微小变化，在1.8 m 4.6 m之间，平均间距为3.2 m。总体表现为由西向东煤层间距逐渐变大。本设计矿井投产采区首采面设在1#和2#煤层煤层西一区段，设计结合当地煤矿的技术水平及煤层赋存条件，考虑矿井生产能力、开采技术水平及煤层赋存条件，经过技术经济比较后，设计推荐水平分段悬移顶梁液压支架放顶煤采煤法(两层煤联合布置开采)。工作面支护设备，选 用Z J H 1 2 0 0/1 4/3 0(X-1 T J悬移顶梁液压支架。爆破落煤。工作面煤采用S G B 6 2 0/4 0型刮板运输机外运，运输顺槽采用1台S G B 6 2 0/4 0型刮板运输机将煤运至采区溜煤眼。矿井达到设计生产能力时布置一个回采工作面和一个炮掘面；炮掘工作面配备Z M S T 2型湿式煤电钻、发爆器、Y B T-1 1型局部扇风机。顶板管理方式采用全部陷落式。三、提升、运输、通风设备1、井筒特征矿井采用一套提升设备。采用立井双钩载人箕斗提升系统，该井筒除主要担负矿井提煤、提肝任务外，还担负全矿井下放人员，材料及设备等任务。提升立井井口标高：+4 5 5 m,井底水平标高：+3 1 6 m,垂深1 3 9m。二水平井底标高为+2 5 0 m。净断面9.6 m 2,支护形式为料石砌不宜。2、提升、排水、通风设备(1)提升立井选用1台2J T P-1.6/0.9型双滚筒绞车。其性能参数为：D=1.6m,B=0.9m,V m=2.45m/s,Fj=45K N,Fc=30K No 选用与绞车配套电机为 J R H 5-8 型,其性能参数为：N=70k w,V=380V,n=723r/m i no提升机控制：根据提升设备选型情况和 煤矿安全规程要求，提升机 电 控 设 备 选 用J K D-P C系 列 提 升 机 交 流 电 控 设 备，型 号 为J K D-P C-23-3386I-S o该系统为P L C控制。带S C R低频制动，系统采用真空化、柜式结构，控制系统配置上位监控。计算机具有提升信号显示系统、综合后备保护、故障自诊断、行程、速度图等时显示以及报表打印功能，便于事故的预测和分析处理，保证提升机安全可靠的运行。钢丝绳选用6A(21)-19.5-170型钢丝绳，其主要性能参数为：直径d=19.5m m,Pk=l.4k g/m,Qk=260.68K NO本矿井下井最大件为蓄电池电机车，最大不可拆卸件的重量为1500k g,最大不可拆卸件的外形尺寸为(长X宽X高)2150X 950X 1100m m o能够安全下放。钢丝绳在滚筒上单层缠绕，终端载荷：提 煤 时1000k g；提 砰 时1600k g；提 人 时280k g；下 放 最 大 件 时1500k g。提肝时负荷最大，作用在滚筒上的最大静张力分别为：提煤时 22.89K N V 45K N；提肝时 28.77K N V 45K N；提人时 15.84K N V 45K N；下 放 最 大 件 时27.79K N 45K N o作用在滚筒上的最大静张力差分别为：提煤时 13.09K N V 30K N；提肝时 18.97K N 30K N；提人时 6.04K N 30K N；下放最大件时17.99K N 7.5；提研时 9.06 7.5；提人时 16.46 9；下放最大件时9.38 7.5o天轮选用T ZG1600/24.5型(D=1600m m)井上固定天轮，井架高度20mo钢丝绳内偏角为0 21 3 3 ,外偏角为1 04 30。电源：提升机房的电源均引自矿井地面变电所，以双回电源供电。详见地面供电系统图(C5058A-261-1)。(2)排水设备：根据地质报告提供，该矿井井正常涌水量为580.79m 7d,根据现生产中的实际正常涌水为320.3 m 7 d和该矿在雨季时矿井的最大涌水量为48 0.5 m 7 d统计值,本设计预测该矿的最大涌水量为8 7 2m 7 d o井筒垂深139 m。依据上述条件，经计算，选用3台D 46-30*8型离心泵，其中一台工作，一台备用，一台检修。每台水泵的性能参数为：Q=46 n r 7 h,H=240 mo与水泵配套的电动机为YB 25 0 M-2型，其性能参数为：N=5 5 KW,V=6 6 0 Vo排水管敷设二趟巾10 2x 4的无缝钢管。管路全部采用法兰连接。排水管路规格：d)10 2x 4m m；吸水管路规格：巾127 x 4m m。井底水仓设计备有一台J DT L 4型调度绞车，需要时采用人工清理方式，将水仓清理的淤泥提至井底车场。(3)通风设备：本矿井属低瓦斯矿井，矿井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式。由混合提升井及安全出口进风，风井回风。计入通风装置的漏风损失，经计算选择2台YB K5 6-6 N&12型轴流式通风机。该风机具有结构紧凑，节能效果显著、噪声低，反风性能好等特点。YB K5 6-6-N O 12型风机技术特征如下：供 风 量5 m 3/s 18 m /s,静 压120 P a 6 8 0 P a。反风量超过正常使用风量 的6 0%以上。风机配套电机型号为：YB F e l 8 0 L6,功率为15 KW。四、井上下主要运输设备1、地面运输(1)场外运煤公路目前矿井的生产能力为3万 吨t/a,通过本次技术改造后设计生产能力为9万t/a,除矿井自用煤量外，其余煤炭全部外运，销往吐鲁番市及本县,远可销至哈密、南疆等地，用于民用及工业锅炉。目前现有的公路承担着全部煤炭的外运，其运输能力满足技术改造后外运量增加的运输要求，且现有的公路的路况条件较好，故本次技术改造仍利用现有的公路作为场外运煤公路。(2)其它公路与风井工业场地、爆破器材库和肝石排弃地的公路联系均利用现有的公路，本次技术改造不再增设。场内道路采用城市型道路，沥青混凝土路面道路面宽6.0 m。(3)场内运输本矿场内辅助运输采用窄轨铁路运输并汽车运输的方式。原煤箕斗经绞车提升至卸载点处卸载，经筛分后入仓，用户自备汽车外运；井下所需设备材料及坑木经窄轨铁路运至井下；矿井研石通过汽车装车运至附近指定的沟谷排弃。材料及职工生活福利物资等运进采用汽车运输方式。窄轨铁路采用6 0 0 m m 轨距，2 2 k g/m 钢轨。现有车辆运输设备已基本满足生产指挥和职工生活的需要，设计配备1辆伤病救护车和2 辆拉水车(该矿现有1 辆拉水车)。2、井下运输井下从工作面至立井井底煤仓煤炭运输采用矿车运输，研石、材料、设备等，辅助运输选用C D X A-2.5 型防爆蓄电池机车牵引I t M F l.1-6 U S(A)型翻斗矿车、I t M C l-6A型材料车和I t M P b6 A 型平板车。窄轨铁路采用6 0 0 m m 轨距，2 2 k g/m 钢轨。五、地面生产系统工作面的煤经I t 翻斗矿车运至井底煤仓，经卸料溜槽进入提升容器I t立井箕斗。当箕斗至井上卸载高度时、自动将煤卸至井口旁1 0 m 长，2 m 宽,1.8m 高的皮带走廊中的S G D-4 2 0/3 0 型刮板运输机上，经人工手选拣开后再进入固定条筛上进行分级，条形筛下设-5 0 m m 沫煤仓和+5 0 m m 块仓各一个。仓下均设有行车通道，由受煤口直接放煤装车外销。由于各煤仓容量有限,地面生产系统需再设储煤场一处。矿区内设一 3 0 t 地磅房，以解决煤的销售计量问题。井下砰石主要是在建井期间产出，因此，生产出的肝石由箕斗提升至井上卸载高度，经井口旁固定条筛进入煤仓中，由受煤口直接放装车外运至肝石场，排入沟谷或塌陷坑内。详见插图：地面生产系统布置平、立面图。六、工业场地布置特征、防洪排涝、地面建筑及煤柱1、工业场地总平面布置鄢善县城镇红湖煤矿地处吐鲁番盆地中央隆起带的东部丘陵区，属典型的砂岩侵蚀地貌，隆起带在该段南北宽3km至5km,其南为南湖大戈壁。井田内地势北高南低，区内最大海拔高程+485m,最低+450m,地形相对高差35m,有北东南西向冲沟3条，沟底宽缓，沟帮基岩出露。地表植被稀疏，呈现典型的荒漠戈壁景观。井田内及附近无长年性的河流，也无其它地表水体，所有冲沟均为干沟，仅在春季融雪季节或夏秋两季遇降雨时才有水流由北向南流向南湖大戈壁。设计年产原煤9万t,服务年限为36.5 a,故确定工业场地防洪设计 频 率 为l/50o2、防洪排涝区内水系不发育，没有地表河流，亦无泉，只有降暴雨时出现短暂洪流。一自然沟位于场地东侧，混合提升立井井口位于工业场地的西侧，场地西侧地形突起与东侧的自然沟在场地的北部交汇，场地北部的汇水不会冲刷场地在生产过程中经常清理自然冲沟，以保证过水通畅。1、在井田范围内采空区上部的塌陷坑及裂隙带周围设防洪沟渠，防止雨水进入井下采空区。2、每次降暴雨时和降雨后，应及时观测井下水文条件变化情况，并及时向矿主管安全的领导报告。3、地面建筑该区地震烈度为VI度。本矿区是都善县的重要煤炭基地之一，为满足矿井9万t/a产量的需要，对