河西煤矿一矿一策顶层设计方案8.25(1) - 副本.docx
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1、前言1第一章矿井概况3第一节 矿井基本情况3一、矿井名称3二、矿井地理位置3三、矿井证照情况5第二节 井田地层及地质构造6一、井田范围6二、地层7三、地质构造9四、可采煤层10五、水文地质10第三节矿井主要生产系统17一、隐蔽致灾因素普查情况17二、通风情况18三、瓦斯防治情况18四、安全监控系统运行情况18五、顶板管理及大面积悬顶管理情况19六、防治水情况19七、防灭火情况19八、煤尘防治情况20九、机电运输情况20十、应急处置救援情况21H一、矿井六大系统运行情况22十二、雨季“三防工作21十三、采掘部署情况22第四节 煤矿机构设置及三项岗位人员配备情况23一、机构设置23二、人员配置23
2、三、组织机构完善计划24四、制度建设情况24五、完善计划25第二章 对标陕西省“六项”煤矿安全管理规定整改提升方案25第一节“六项煤矿安全管理的保障措施26一、成立“六项”煤矿安全管理领导小组26二、文件落实及保障措施27第二节对标陕西省“六项煤矿安全管理存在的问题34一、整改提升基本标准方面34二、防治水管理规定方面35三、瓦斯防治规定方面35四、加强井工煤矿安全管理若干规定方面36第三节 对照存在问题制定的整改提升措施及期限36第三章煤矿存在的重大灾害分析及防治措施40第一节 矿井火灾综合治理方案40延安组第一段(J2yl)全区分布,岩性以粗、中粒长石石英砂岩为主,次为浅灰 色到深灰色细粒
3、砂岩、粉砂岩、砂质泥岩夹少量黑色泥岩;含5 煤层,该段厚度28. 2754. 13m,平均35. 14m,南薄北厚。(1) 延安组第二段(J2”)全区分布,可分为三个亚旋皴;含4号煤组的4、4七 44煤层。在本整合区内4匕煤层为全区可采煤层,4煤层为 不可采煤层。岩性特征:下部以灰白色中、细粒长石石英砂岩为主,局部夹 灰色粉砂岩及泥岩;中部和上部以灰色粉砂岩,粉砂质泥岩为 主,并与灰白色中细粒砂岩组成互层,夹泥岩、炭质泥岩和菱 铁质泥岩透镜体,粉砂岩中保存垂直层面的虫孔痕迹。(2) 延安组第三段(J2y3)全区分布,以浅灰灰色粉砂岩、砂质泥岩为主,中下部 有3层浅灰色中粗粒长石石英砂岩,发育条
4、带状、缓波状、 似水平层理及小型交错层理,并有大量虫孔构造,含较多球状 菱铁矿及根土岩;含3号煤组的3 煤层,可采煤层为3 煤层,仅西部有局部火烧区。该段厚度40. 0151. 70m,平均 46. 97m。(3) 延安组第四段(J2j4)全区分布,下部为厚层状浅灰色细粒长石岩屑砂岩与浅灰 色粉砂岩、砂质泥岩呈不等厚互层;上部以灰色粉砂岩、泥岩 为主,夹细粒砂岩薄层。2龙煤层位于该段顶部,区内大部为火烧区,仅在南部残留。该段厚度34. 6243. 82m,平均厚度39. 64mo延安组第五段(J2/5)全区分布,岩性以砂岩厚度大、岩石色调浅、粗碎屑多为 特征;其下部的灰白色粗中粒长石砂岩、长石
5、石英砂岩多呈 巨厚层状,厚度可达20m左右,风化后呈豆渣状而有别于其它 岩段砂岩。该段平均厚度为27. 79m。3. 新近系上新统保德组(N25)井田内地表未出露,一般厚度5、30m。岩性为一套浅棕红 色粘土、亚粘土,夹钙质结核层,与下伏地层呈不整合接触。4. 第四系(1) 上更新统马兰组(Q3沥仅分布于井田中北部的梁昴上, 一般厚8mo岩性为灰黄色、灰褐色亚沙土及粉砂,岩性较均一, 结构疏松。与下伏地层呈假整合或角度不整合接触。(2) 第四系上更新统萨拉乌苏组(Q3s)布于井田北部梁昴相对平缓地带,上部为灰褐色粉沙与亚 沙土互层,中下部为细沙及粉沙互层,间夹薄层状黑色粉细沙 透镜体,具明显的
6、水平层里和波状层理,一般厚210mo(3) 第四系全新统冲积层(Q4a7)仅分布于井田北部考考乌 素河两岸阶地中,主要为细沙、砾石等,一般厚35m。(4) 第四系全新统风积沙(Q4eol)井田内广泛分布,呈流动沙丘片状分布,多覆盖于其它地 层之上,一般厚度7m左右,以细沙为主,圆度好。三、地质构造煤矿位于鄂尔多斯台向斜陕北斜坡单斜区之内,地层总体 为倾向NW、倾角不大于3。的单斜构造。区内没有发现断层、 褶曲构造,邻近矿井生产也未发现有断裂现象,属构造简单类根据陕西省神木县河西联办煤矿煤炭资源整合实施方案 开采设计(变更),全井田共划分为两个开采水平,其中2- 3 4-2及4一3煤层为一水平,
7、5煤层为二水平,各煤层分别设 一个盘区(即221、311、421、431、521盘区)。根据“神能 局发20181128号文,已将421及431盘区调整合并为41 盘区。目前矿井正在回采一水平41盘区的4煤层,三条井 筒均已延深至5煤层。1. 2煤层大部属火烧区,仅在井田南部有残留,厚度58-7. 94m,平均7.33m。区内该结构复杂,一般含夹砰2 3层,夹砰岩性以泥岩和粉砂岩为主,次为炭质泥岩;属火烧 残留、局部可采煤层。煤层底板标高为11381148m,埋深64 0m,距下部3煤层间距27.1937. 43m,平均30. 85mo目前该 煤层已全部采空且永久密闭。2. 尸煤层在井田西部局
8、部为火烧区,其余大部分区域保留 较好,厚度2. 74-3. 11m,平均2.94m。区内该煤层厚度稳定, 结构简单,不含或局部含一层夹砰,夹砰厚度一般小于0. 07m, 以泥岩为主,属局部火烧、大部可采煤层。煤层底板标高为 11101125m,埋深969m,距下部4”煤层间距46. 921051.27m,平均49.04m。该煤层已在2014年前回采结束,并按 要求实施了密闭。3. 4煤层在全区分布,厚度3. 52-3. 74m,平均3. 60m; 含一层夹砰,夹砰厚度一般为0.160.20m左右,夹砰岩性为 粉砂岩和泥岩,属稳定型、全区可采厚煤层。煤层底板标高为 10551070m,埋深148
9、66m,距下部煤层间距9. 52- 11.72m,平均10.94m。目前该煤层正在回采大巷煤柱(4”煤东 翼大巷综采工作面)。4. 煤层全区分布,不含夹砰,厚度1.571. 78m,平均 1.66m。该煤层在井田范围内属稳定型、全区可采的中厚煤层。 煤层底板标高10401160m,埋深16276m,距下部5煤层 间距45. 2147. 58m,平均46.45m。目前4一,煤层的工作面均 以回采完毕,剩余大巷煤柱尚未回采。5. 5煤层为井田内主要的可采煤层,全区分布,煤层厚度 4. 565. 92m,平均5. 00m;底板标高9901005m,埋深213 131m,不含或局部含一层夹砰,一般小于
10、0. 25m,岩性为灰黑色 泥岩。5”煤层属全区可采的稳定型厚煤层,该煤层尚未回采。五、水文地质(一)含(隔)水层水文地质特征1. 第四系松散沉积孔隙潜水含水层(1)第四系全新统冲积层(Q4成)孔隙潜水含水层呈条带 状分布于区内北部考考乌苏沟阶地中,含水层是中下部的沙、 砾石层,厚35m,水位埋深0. 54. 4m,单位涌水量0. 0516II0. 244L/S. m,渗透系数 1. 3375. 49m/d,矿化度 0. 3960. 481g/L,水化学类型为HC03-Ca型。(2) 第四系全新统风积沙(Q4e。/)孔隙潜水含水层广布于 区内粱昴分布区,呈片状分布,沙层结构疏松,孔隙大,透水
11、性好,易于接受大气降水补给,在地形低洼处易形成富水区。 含水层厚度一般510m,水质为HC03-Ca. Mg型,矿化度0. 250. 33g/Lo(3) 上更新统马兰组(Q3m)孔隙潜水含水层仅分布于区内北部考考乌苏沟南侧两个小干沟中,分布范 围小,一般厚5m,岩性为浅黄色或灰黄色亚沙土,质地均一, 垂直节理发育,结构疏松,具大孔隙,为弱含水层。区内未见 泉水出露。(4) 上更新统萨拉乌苏组(Q3s)孔隙潜水含水层仅分布于区内北部考考乌苏沟南侧小沟上部,分布范围很 小,一般厚1015m,据相邻井田邻近水文孔(KT20、KT34)抽 水实验,单位涌水量为0. 00460. 481L/s. m,渗
12、透系数 0. 04483. 34m/d,矿化度0. 180. 257g/L,水化学类型为 HC03-Ca型为主。2. 侏罗系延安组裂隙孔隙承压水由于区内主要可采煤层均处于侵蚀基准面之下,故侏罗系 中统延安组第一段和第二段多为裂隙潜水或承压水含水层。据 东侧张家昴井田和西北部柠条塔井田勘探抽水资料分析,延安 组含水层段富水性很弱,和整合区地层相同的延安组地层中,12 单位涌水量0. 00173L/S. m,渗透系数0. 00183m/d;水质为 HCO3Ca.Mg,或 C1 Ca.Na 型,矿化度 0. 280. 73g/L。3. 烧变岩裂隙孔洞潜水含水层区内2煤层烧变岩广布区内北部和中部,据柠
13、条塔露天区 勘探资料,烧变岩厚度27. 6-51. 7m0 煤层烧变岩据勘探和区 内开采资料仅分布于区内中西部边界附近,分布范围较小。烧 变岩在自燃过程中产生大量的气孔、烧变裂隙及炉渣状构造的 空洞,据统计裂隙率为7. 1512. 09%。烧变岩导水性强,储水 空间开阔,补泄通畅,成为区内特殊而重要的含水层,其富水 性取决于补给条件及储水条件。区内2”煤层位于侵蚀基准面之 上,烧变岩裂隙水易于疏排。据柠条塔井田抽水试验资料,单 位涌水量0. 15L/s. m,渗透系数4. 203m/d;水化学类型一般为 HC03-Ca. Na. Mg,矿化度 0. 2550. 489g/L。4. 新近系上新统
14、保德组隔水层(N23)区内地表未出露,在深部呈不连续分布,其中的红土层为 隔水层,结构致密均一,半固结,可塑性强,为区内良好的不 连续隔水层;其底部常见一层厚35in的砂砾石层,含有孔隙 裂隙潜水,泉的流量很小。(二)地下水补、径、排条件第四系松散沉积孔隙潜水:主要接受大气降水补给,其次 是局部地表水补给渗入补给;排泄多因下优新近系红土层隔水 而在两者界面处形成下降泉方式排泄,出露位置不受地形的高 程控制,垂直蒸发也是其排泄形式之一。基岩孔隙裂隙水,露13 头区接受大气降水补给,局部接受地表水体的侧向径流补给, 也接受潜水的垂线渗透补给;区内沿基岩裂隙常见有下降泉出 露,其为主要排泄方式。烧变
15、岩潜水,主要是通过片沙和黄土 层接受降水补给,部分地段接受同岩层及地表水侧向补给;一 般在烧变岩底板控制下,向低洼处汇集为主,次为沿透水性好 的裂隙孔洞作为水平方向运移;总趋势向北部考考鸟素沟潜流, 多以下降泉的形式排泄。(三) 矿井充水因素分析矿井充水水源根据矿井含(隔)水层发育情况和水文地质条件分析,矿 井充水水源包括大气降水、地表水、含水层水和老空水。(1) 大气降水和地表水大气降水是地表水体的主要补给源,也是地下水的间接补 给水源。根据气象资料,本区范围内多年平均降雨量435.7mm, 降水多集中于每年的7、8、9三个月,蒸发量较大。地表水系 主要为煤矿北部的考考乌素沟,其流量为800
16、L/so北部有其两 条北西向的短小支沟,长200500m,为季节性水流,旱季多 干枯无水。大气降水和地表水一方面通过含水层露头和地表入 渗补给含水层成为矿井充水的间接水源;另一方面可通过浅部 煤层开采形成的地表塌陷或者裂缝、老窑巷道或者封闭不良钻 孔等导水通道直接进入矿井,成为矿井直接水源。(2) 老空水14若煤层采空区积水沿导水裂隙带或含水层的孔隙和裂 隙进入矿井,这将成为矿井开采4龙煤层的直接充水水源。根据 导水裂隙带高度计算结果,开采4、4一3煤层时导水裂隙带高度 均突破至上部煤层底板,使得上部煤层的采空区积水进入下伏 煤层巷道系统,导致矿井涌水量增加。因此,采空区积水为矿 井充水的直接
17、充水水源。综上所述,大气降水和地表水一般为矿井的间接充水水源, 在有裂隙带、封闭不良钻孔和老窑废弃巷道存在时可能成为矿 井的直接充水水源。含水层水和采空区积水是矿井的直接充水 水源。2, 充水通道矿井的充水通道主要是煤层开采形成的导水裂隙带,其次 为封闭不良钻孔、烧变岩孔隙裂隙。这些人为或天然形成的的 通道均能在采掘过程中为矿井充水提供通道,影响矿井安全生 产。(1)导水裂隙带矿井的充水通道主要是人为开采煤层引起的,即煤层开采 后形成的冒落带和导水裂隙带,它是矿坑充水的人工通道。本 设计对42、4一3煤层开采后形成的导水裂隙带进行分析。依据建 筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范,
18、以 及本区煤层顶板岩层的工程地质特征,其冒落、导水裂隙发育 最大高度按下以公式计算;4龙煤层开采导水裂隙带高度虽然没 有突破溟煤层底板,但是从结算结果看,其导水裂隙带发育高15 度非常接近尸煤底板。由于本矿井属煤层群开采,根据陕北地 区的实际观测,煤层群重复采动的覆岩导水裂隙带实际发育高 度高于理论计算的高度,若按照30倍的导采比经验值来验算,煤层开采形成的导水裂隙将导通侦煤层采空区,使得广煤 层采空区积水和本区中西部厂煤层自燃形成的烧变岩裂隙潜 水将成为4煤层开采的直接充水水源。43煤层回采时形成的导 水裂隙带将导通上覆4煤层,因此这使得上覆煤层采空区积水 都将成为43煤层回采时的充水水源。
19、(2) 烧变岩孔隙和裂隙由于3-1煤层自燃,上覆岩层受到烘烤致使岩石结构发 生改变,形成新的孔隙、裂隙,为地下水的赋存和径流形成良 好空间。煤层开采导水裂隙带沟通烧变岩潜水时,烧变岩孔隙、 裂隙也成为矿井的间接充水通道。(3) 封闭不良钻孔煤矿范围内在普查、详查过程中,所有钻孔的封孔质量未 经过透孔验证,封孔质量可靠性差。如果有封闭不良的钻孔, 这些钻孔都有可能成为开采过程中矿井充水的直接通道。3. 充水强度分析矿区充水通道主要以裂隙及老窑巷道为主,且以渗水、滴 水为主,进水通道为节理、裂隙和采掘巷道以及其它空隙,目 前规模较小。因此,目前矿井充水方式主要以渗水、滴水为主。 随着矿井的开采,采
20、空区的扩大及采深的增加,塌陷带的出现16 节理、裂隙的加大,煤层上覆含水层及地表水通过裂隙管道及 煤层顶板裂隙大量进入坑道中,矿井局部可能发生突水。(四) 矿井涌水量预计矿井涌水量现状目前矿井涌水量在40. 0m3/h左右。涌水量来源于采空区和 煤层顶板含水层,涌水特征主要为井巷岩壁渗水和穿越含水层 地段淋水、滴水以及煤层顶板淋水、滴水,参与矿井涌水,涌 水量构成单一。(1) 矿井涌水量预测本区裂隙潜水(承压水)水源补给不足,渗漏量小,各主 要可采煤层上覆基岩均属弱含水层,一般情况下矿井涌水对矿 井生产不会构成重大影响。但对浅部煤层开采时,应注意防止 与上覆松散层含水层、烧变岩含水层沟通后,出
21、现突水溃沙等 事故。5. 矿井水文地质类型根据中国煤炭地质总局勘查研究总院编制的陕西省神木 县孙家岔镇河西联办煤矿矿井水文地质类型划分报告,本矿 水文地质类型为“中等”。第三节矿井主要生产系统一、隐蔽致灾因素普查情况2021年5月神木市能源局委托中煤科工集团西安研究院有 限公司编制完成神木市孙家岔镇河西联办煤矿隐蔽致灾因素 普查报告,各隐蔽致灾因素普查清楚,措施明确。17一、矿井火灾40二、矿井火灾现状40三、矿井火灾综合治理方案44第二节矿井水害综合防治方案54一、矿井水害54二、矿井水害防治现状60三、矿井水害综合防治方案62第三节 矿井煤尘灾害防治方案66一、矿井煤尘爆炸66二、矿井粉尘
22、(煤尘)防治现状66三、矿井粉尘(煤尘)综合防治方案67第四节 矿井顶板灾害治理方案74一、矿井顶板灾害74二、矿井顶板防治现状74三、矿井顶板综合治理方案75第四章 煤矿智能化、信息化建设规划80第一节煤矿智能化推进计划85第二节煤矿信息化推进计划85第五章附件81二、通风情况矿井采用中央并列式通风方式,抽出式通风方法,由主、 副斜井进风,回风斜井回风。矿井在回风斜井井口附近安装了 2 台同等型号的FBCDZ-Nq24型防爆抽出式对旋轴流通风机,一备 一用;配备了 4台YBF2 400S-8型隔爆电动机,每台功率220kW, 电压660V,转速736r/mino矿井需风量4741m7min,
23、实际进风 量4951m3/min,总回风量5294m3/min,有效风量率为88. 71%, 负压960pa,等积孔3. 38m2o矿井反风演习采用主风机反转的方 式进行矿井反风。三、瓦斯防治情况根据2020年8月23日矿井瓦斯等级鉴定报告,本矿 CH4绝对涌出量为0. 77m3/min,相对涌出量0. 61m3/t, C02绝 对涌出量1. 55m7min,相对涌出量1. 22m7to矿井为低瓦斯矿 井,矿井设置瓦斯防治机构和人员,设置通防科。矿井由总工 程师具体负责“一通三防”工作,配备通风副总1人,通风技 术员3人,瓦斯检查工10人。四、安全监控系统运行情况本矿安全监控系统已完成升级改造
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