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2016災預處理計劃

在線文檔 2016-03-15 0

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2016災預處理計劃

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其它

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楊延鬆

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2016-03-15

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前言

為了全麵貫徹“安全第一，預防為主、綜合治理”的安全生產方針，治理好礦井瓦斯、水、火、頂板、煤塵等自然災害，將事故消滅在萌芽狀態，做到防患於未然，根據《煤礦安全規程》第九條的規定和柳林縣煤炭工業局文件要求，鄧家莊煤業有限公司組織編製《2016年度礦井災害預防及處理計劃》。

第一章礦井概況

鄧家莊煤業有限公司為山西東輝煤焦化集團有限公司所屬的一個中型私有井工煤礦，2002年10月開始建設，2005年12月28日竣工並投入生產。根據晉煤行發【2014】936號批複，核定生產能力為120萬噸/年，服務年限16.7年。

鄧家莊煤業有限公司位於柳林縣縣城西北方向，距離約15.5km處，距成家莊鎮約5Km為礦井自備公路，從成家莊鎮至柳林縣城有柏油路相通。柳林縣由青銀高速及孝（義）——柳（林）鐵路與全國各地相通，交通條件極為便利。由此公路往南到達柳林縣城後，經青銀高速向東北可達汾陽市及太原市，向西可達陝西省；在柳林縣通過孝—柳鐵路王家會煤炭集運站，可達全國各地。可以說鄧家莊煤業有限公司交通是四通八達。

山西東輝集團鄧家莊煤業有限公司井田地理位置坐標為：北緯37°32′55＂～37°35′14＂,東經110°47′25＂～110°51′15＂。位於河東煤田中段，離柳礦區三交三號精查區中部，行政區劃屬柳林縣成家莊鎮管轄。山西東輝集團鄧家莊煤業有限公司井田範圍是在鄧家莊井田基礎上分立礦權，由山西省國土資源廳第C1400002009111220044895號采礦許可證批準。井田範圍呈不規則多邊形，南北走向長2.5～2.6Km，東西傾斜寬1.5～5.6Km，井田麵積13.1781Km ²。山西東輝集團鄧家莊煤業有限公司井田東臨聯盛集團王家溝煤業有限公司，東南鄰山西淩誌集團柳家莊煤業有限公司、南鄰汾西礦業集團公司雙柳煤礦，西部靠近黃河，北鄰山西東輝集團西坡煤業有限公司。

第一節地質條件

一、地層及煤層地質情況

（一）地層

井田內地表被第三、四係鬆散層覆蓋，據詳查勘探綜合地層資料，結合本礦井筒揭露地層資料，將井田地層由老到新敘述如下：

1、奧陶係中統上馬家溝組（O2s）

岩性為深灰色石灰岩，薄層狀構造，泥晶結構，平行層理，點鹽酸起泡，堅硬。中夾有淺灰色泥岩，薄層狀構造，泥質構造，平行層理，半堅硬。井田外南部133號鑽孔揭露厚度為29.50m。

2、奧陶係中統峰峰組（O2f）

岩性為灰、深灰色厚層狀石灰岩、泥灰岩，含白雲質石灰岩，下部夾石膏層角礫狀泥灰岩，厚度約125.50m。

3、石炭係中統本溪組（C2b）

平行不整合於峰峰組灰岩之上。岩性主要為灰、深灰色中細粒砂岩、砂質泥岩、泥岩、粘土岩、鋁質泥岩、鐵質泥岩及2層不穩定石灰岩夾石灰岩不可采薄煤線組成。底部為鐵質泥岩，即“山西式鐵層”。呈雞窩狀分布，極不穩定。本組地層厚度平均27.30m。

4、石炭係上統太原組（C3t）

連續沉積於下伏本溪組地層之上，為一套明顯沉積旋回的海陸交互含煤建造，為井田主要含煤地層之一，岩性為深灰—灰黑色砂質泥岩、泥岩，灰—淺灰色粗、中、細粒砂岩，中夾5層石灰岩和4—5層煤層，所含L1、L4、L5石灰岩為井田穩定的標誌層，厚度69.40—100.54m，平均85.00m。

5、二疊係下統山西組（P1s）

整合於太原組之上，以K3砂岩底和太原組分界。為一套陸相含煤沉積建造，為本區主要含煤層之一。岩性為灰——深灰色泥岩、砂岩、砂質泥岩、灰色砂岩和2——5層煤層組成，底部為灰白色中細粒砂岩（K3）。含1#、2#、3#、5（4+5）#煤層，本組厚50.50-87.80m，平均65.77m。

6、二疊係下統石盒子組（P1X）

為一套陸相沉積地層，以灰白色K4砂岩底與山西組分界。岩性由灰綠色泥岩、砂質泥岩和各粒級砂岩組成。本組厚度69.33—95.30m，平均85.90m。該組在井田內東北部零星出露。

7、二疊係上統上石盒子組（P2s）

為一套陸相沉積地層，以灰白色K6砂岩底與下石盒子組分界。岩性主要由黃綠色砂岩與灰紫色砂質泥岩互層及紫、灰綠色砂岩、砂質泥岩。由於地層剝蝕，本組最大殘留厚度約170m。

8、上第三係上新統（N2）

分布於山頂及山坡上，與下伏地層呈不整合接觸。岩性由棕紅色粘土、亞粘土組成。含鈣質結核，垂直節理發育；該組厚一般為0—30.00m，平均為25.00m。

9、第四係中上統更新統（Q2+3）

廣泛分布於井田及周圍的坡、梁、峁之上，與下伏地層呈不整合接觸。上部為上更新統淺黃色亞砂土；西部為中更新統淡紅黃色亞砂土。該組厚度一般為0—56.00m,平均45.50m。

（二）井田地質構造

井田內地層總體為一單斜構造。走向近南北向，傾向西，傾角2-3°，井田北部稍有波狀起伏。

另外，井田內未發現可能影響采掘活動的斷層、陷落柱，亦未發現岩漿岩侵入。故確定井田地質構造類型為簡單。

綜上所述，井田內的地質構造對煤層開采影響不大。

（三）、煤層

井田內主要含煤地層為石炭係上統太原組和二疊係山西組。

太原組煤層未批準開采。

山西組含1#——5#煤層，其中4#、5#煤層在井田內大部合並，即5（4+5）#煤層為穩定可采煤層，其餘均為不穩定不可采煤層。本組地層厚度65 .77m，煤層平均厚度4.86m，含煤係數為7.39%。可采煤層厚度3.32m，可采含煤係數5.05%。

井田內可全麵開采的煤層有3層，即：5（4+5）#層、8#層、9#層，批準開采5（4+5）#層。

礦井現采5（4+5）#煤層。5（4+5）#煤層位於山西組中下部，上距2#煤層平均24.93m。厚度1.60—5.68m，平均3.32m，一般含夾矸0-3層，結構簡單。井田內大部分地段與4#煤層合並。下距5#煤層約0—2.52m，平均1.74m.，靠近井田東界附近時4#煤層尖滅。通過鑽探及生產實際揭露情況了解分叉區內4#煤層為不穩定局部可采煤層。煤層頂板為泥岩、細砂岩、底板為泥岩、砂質泥岩。5（4+5）#煤層為穩定全井田可采煤層。煤層頂板為砂質泥岩、中砂岩，底板為細、粉砂岩、砂質泥岩、泥岩，為該礦現采煤層。

二、水文地質情況

至2009年，平均年降水量513.9 mm，最大降水量在7月份，為119.2 mm，最小在1月份，為4. 5mm。日最大降水量在1970年8月9日，為162.5 mm。雨量集中於7、8、9月份，占全年的59%。

鄧家莊煤業有限公司礦井井田屬黃河流域，黃河從井田外西側流過，流經距離本井田約3km。河底高程650.00——664.00m，流向由北向南，據吳堡水文站1952——2009年資料，年平均流量924.4 m³/s，最大流量19500 m³/s。井田位於黃河東岸，地處呂梁山脈中段西部，為典型的黃土高原地貌，地勢總體東高西低。井口標高按高於百年一遇洪水位0.8m設計，主斜井、副立井、回風立井的井口標高分別為850.8m、845.9m、832.8m，曆年最高洪水位668.0米，均高於曆年來最高洪水位，成家甲溝水位標高最高811m，雨季洪水對井口不存在淹井危險性。

（一）井田含水層及其特征

井田內含水層自下麵上有奧陶私法中統石灰岩岩溶裂隙含水層、石炭係上統太原組砂岩裂隙及石灰岩岩溶裂隙含水層、二疊係下統山西組砂岩裂隙含水層、二疊係上、下石盒子組砂岩裂隙含水層及第三、四係鬆散岩類孔隙含水層。

（二）礦井充水因素及條件

礦井充水因素主要有大氣降水、地表水、各含水層的沉積水和采空區積水，所以礦井在開采過程中，要加強雨季防治水管理，並高度重視采空區積水的探放水工作，確保礦井安全生產。現根據水文地質規程中關於導水裂隙計算公式H＝（100m/1.6m+3.6）±5.6計算出5（4+5）號煤層開采時，導水裂隙帶高度32m～43m。井田內5（4+5）號煤層距地表約372.75m，導水裂隙帶高度小於5（4+5）號煤層距地表間距，5（4+5）號煤層開采目前不會波及到地表。

含水層水對礦井的充水影響

1.山西組含水層

井田內第四係鬆散層含有一定量孔隙水，其孔隙水量、水位隨季節變化明顯。山西組含有層間砂岩裂隙水，由於大氣降水有限其各含水層富水性一般較弱。

2.太原組含水層

（1）太原組石灰岩岩溶裂隙水對開采5（4+5）號煤突水性分析

①含水層

井田內太原組岩溶水水位標高+625m，5（4+5）號煤層均位於太原組石灰岩裂隙、岩溶水水位之下。含水層富水性不均一， 325號孔單位湧水量為0.000781L/s.m，屬弱富水性含水層，井田外西北部及西部的356、370號孔，單位湧水量為0.90L/s.m和0.22L/s.m，為中等富水性含水層。

②隔水層

5（4+5）號煤至L5頂麵間距26.42 m。影響厚度變化的主要因素為K3砂體。隔水層在井田內基本穩定，岩性主要為K3中、細粒砂岩，RQD值為70～100，完整性好，起抗水作用。泥質岩類RQD值為57～69，完整性差，但具有一定的隔水作用。

2.突水係數計算

1.太原組灰岩含水層：5（4+5）號煤底板最低點在井田西部，標高約為+420m，低於太原組岩溶水位205m，下麵計算最低點突水係數，以預測太原組岩溶水突水的可能性。計算公式如下：

TS=P/M

其中：Ts——突水係數（ MPa /m）

P ——隔水層承受的靜水壓力（MPa）

M——底板隔水層厚度（m）

5（4+5）號煤層最大突水係數Ts =（625-420+26.42）×0.0098/26.42=0.0858MPa/m；

5(4+5)號煤層最大突水係數大於受構造破壞地段突水係數臨界值0.06MPa/m，小於正常地段突水係數臨界值0.10MPa/m，太灰水有一定的突水危險。

由上述結果可知，太原組石灰岩岩溶裂隙水對開采5（4+5）號煤有一定的威脅。將來開采時應嚴加注意。

2.奧陶係含水層

井田內奧灰水位標高為793ｍ左右，5（4+5）號煤層最低底板標高約為380ｍ，低於奧灰水位標高, 各可采煤層全部帶壓，根據《煤礦防治水規定》來計算井田內5（4+5）最低點的突水係數。

突水係數計算公式:T=P/M

式中：T－突水係數 MPa/m；

P－底板隔水層承受的水頭壓力, MPa/m；

M－隔水層底板厚度 m；

5（4+5）號煤層突水係數：

T=(793-380+145.51)×9.8×10-3/145.51=0.038(MPa/m)

井田內5（4+5）號煤層突水係數小於底板受構造破壞塊段突水係數0.06MPa/m，也小於正常塊段突水係數0.1MPa/m，開采5（4+5）號煤層時奧灰突水危險性較小。井田現開采5（4+5）號煤層，目前未發現大斷層和陷落柱，但應嚴密監測構造發育情況，若有斷層或陷落柱出現，應做好防範工作，以防發生奧灰突水事故。

近幾年，隨著煤礦開采和大量地下水的使用，地下水位標高大幅下降，水文補勘報告編製完成並備案，已經重新劃定帶壓開采的安全區域和危險區域。

（三）礦井水文地質類型

井田以單斜構造為主，5（4+5）號煤層的頂板均無強含水層，富水性均弱。關於太灰水，5(4+5)號煤層最大突水係數0.0858MPa/m大於受構造破壞地段突水係數臨界值0.06MPa/m，小於正常地段突水係數臨界值0.10MPa/m，太灰水突水的有一定的威脅；關於奧灰水，井田5（4+5）號煤層存在帶壓開采問題，經計算奧灰水突水係數均小於受構造破壞塊段臨界突水係數值，在開采過程中奧灰水突水危險性小。綜合評價，礦井水文地質條件屬於中等。

（四）礦井湧水量

礦井目前正常湧水量為48m³/h，最大湧水量為70m³/h。但隨著二采區的開拓延伸，湧水量會逐漸增大，預計最大湧水量為100m³/h。

（五）礦井采空區積水情況

5（4+5）號煤層在井田內已形成大麵積采空區，根據老空積水量的估算（煤礦安全手冊）公式來估算井田內各采空區積水量。估算公式如下：

F×M×K/cosα

式中: Q積——相互連通的各積水區總積水量（m³），

K——采空區或巷道的充水係數，采空區一般采用0.30,

M——采空區的平均采高線或煤厚（m），

F——采空積水區的水平投影麵積（m²），

α——煤層傾角（°）。

本井田采空區有積水三處，第一為97年前采空區積水，經估算積水量為600m3，麵積2660m2、第二處為11405采空區積水經估算積水量為2400m3，麵積7830m2，第三處是15201采空區積水，經估算積水量為33257m3，麵積25950m2 ，最大水頭壓力0.2MPa。隨著礦井的開采，采空區麵積增大，采空區積水將會增加，故在采掘中應堅持“預測預報，有掘必探，有采必探，先探後掘，先探後采”的原則，做好對采空區積水的探放工作，防止發生透水事故。

第二節自然因素

一、開采區域

2016年度，開采區域集中在一采區、二采區的回采和二采區巷道掘進。

綜采工作麵為礦井一采區的15208工作麵，北接村莊保護煤柱、東為15206采空區、西為西坡煤業井田、南為一采區下山大巷,15208接續工作麵為5200工作麵。

綜掘工作麵為5200軌道順槽及切眼、5200皮帶順槽、5201措施巷、5201軌道順槽及切眼、5213皮帶順槽、5213軌道順槽、二采區水倉、二采區變電所、新風井、新風井回風巷等。

二、開拓方式

礦井采用主斜井開拓方式，井田東部采用660m一個水平，向西進行下山開拓，布置三條煤層開拓大巷均在5（4+5）#煤層中，分別為西皮帶下山、西軌道下山、西回風下山。

采煤工作麵采用綜合機械化采煤工藝、走向長壁、後退式、一次采全高、全部垮落采煤法。

礦井主要井筒特征表

序號	名稱	井口標高（m）	坡度(度)	深度（m）	淨直徑(m)	備注
1	主斜井	850.8	25°	431.0
2	副立井	845.95	90°	156.0	4.0	不算水養子9m
3	回風立井	834.00	90°	155.5	4.0

三、通風係統

礦井采用中央並列式通風係統，機械抽出式通風方法，主斜井、副立井進風，回風立井回風。

主斜井井筒中設行人台階，回風立井井筒安裝梯子間，作為礦井的安全出口。

采煤工作麵采用全負壓獨立通風方法，掘進工作麵采用局扇壓入式通風。井下中央變電所、采區變電所采用獨立通風。

通風機房配備風機在線監測裝置，用於實時監測通風機運行各項參數，包括風量、風壓、軸承溫度等，確保風機安全可靠運行。

礦井通風設備:礦井選用FBCDZ—N026礦用隔爆對旋軸流式通風機兩台，一台工作，一台備用。每台風機由礦用隔爆型電動機YBF560S—10, 2×185Kw驅動。風量滿足生產需要，通風機采用直接反轉實現礦井反風。

通風機房兩回10kV高壓電源引自礦井35kV/10kV變電所。

四、礦井瓦斯湧出情況

鄧家莊煤業有限公司礦井2011年及以前均被鑒定為低瓦斯礦井。但依據2011年10月14日國家煤監總局下發的瓦斯鑒定辦法，礦井在2011年進行的瓦斯鑒定被鑒定為高瓦斯礦井。主要原因是，鑒定時正在推進的綜采工作麵絕對瓦斯湧出量達到了5.11m³/min，超過了瓦斯鑒定新辦法規定的單個回采工作麵的絕對瓦斯湧出量。

2015年礦井絕對瓦斯湧出量為 7.40m³/min，相對瓦斯湧出量為3.38m³/t。在推進綜采工作麵15208的絕對瓦斯湧出量為3.21m³/min。

五、礦井其它主要係統

（一）提升係統

礦井主要提升係統

主斜井擔負礦井煤炭提升任務。井筒斷麵呈半圓拱形，裝備一台DTL80/40/280S型、帶寬800mm的大傾角帶式輸送機，帶速2.5m/s，帶強2000KN/mm，電機YKK400—4，功率280kW。帶式輸送機控製係統采用KJ02A型礦用膠帶輸送機可編程（PLC）監控係統。

主斜井敷設檢修軌道，裝備2.5m輔助提升絞車，型號為JK-2.5×2。

副立井裝備一對1t礦車單層單車普通罐籠，擔負礦井升降人員、矸石提升及材料、設備下放等輔助提升任務。安裝2JK—2.5/20E雙滾筒礦用提升機。

（二）運輸係統

礦井下煤炭運輸采用帶式輸送機運輸方式。西皮帶運輸大巷帶式輸送機型號為DTL100/80/2×400，帶寬B=1000mm，水平長L=2000m，帶速2.50m/s，電機YB630S2—4，功率560KW,二台。南皮帶運輸巷帶式輸送機型號為DSP-1063，帶寬1000mm，帶速1.88m/s，×電機JDSB-125 KW，2台。

輔助運輸係統為無極繩絞車運輸。

運煤係統：采煤工作麵（掘進工作麵）→工作麵順槽皮帶→西皮帶下山主運皮帶→南皮帶巷集中皮帶→主斜井皮帶→地麵皮帶廊皮帶→地麵筒倉。

運料係統：地麵→主斜井（副立井）→井底車場→東軌上山→西部軌道→660水平軌道→西軌下山大巷→ 采掘工作麵。

運矸係統:

⑴輔助提升係統排矸：采掘工作麵→順槽皮帶→西軌下山大巷（裝車）→660水平軌道→西部軌道→副立井底→地麵滾籠→（鏟車）矸石場

⑵矸石樓排矸係統：采煤工作麵（開拓、掘進工作麵）→工作麵順槽皮帶→西皮帶下山主運皮帶→南皮帶巷集中皮帶→主斜井皮帶→地麵皮帶廊皮帶（人工撿矸）→矸石倉→（汽車）矸石場

（三）供排水係統

鄧家莊煤業有限公司礦井正常湧水量48 m³/h，最大湧水量70m³/h 。

礦井中央水泵房設在副立井井底，安裝MD155—30×8型號水泵三台，配備660V、160KW隔爆電動機，四趟D133×4排水管路沿副立井井筒敷設至地麵礦井汙水處理站。

今年礦井最大湧水量達到70 m³/h，現水泵的有效排水量為110 m³/h，滿足礦井排水要求，主排水係統改造和一采區排水係統改造已經完成，二采區排水係統改造和強排係統也正常運行。

一采區水泵房安裝125D—25×6型多級離心泵三台，配套電動機參數為：660V、90KW。

供水管路由工業廣場靜壓水池——主斜井——東軌上山——西部軌道——三條下山大巷——各用水點。

排水管路由各采掘工作麵和采區巷道——采區水泵房——中央水泵房——地麵汙水處理站。

井下探放水鑽機由有5台。型號為：ZDY—1200S。

（四）供電係統

本礦地麵設有一個35KV變電所，一個10KV配電室，電源一路引自穆村110kv變電站，另一路引自劉家山110KV變電站35KV母線段，實現了雙回路供電, 該站另有一台1600KW柴油發電機連接到井下采區變電所。

1、地麵供配電

礦井在工業場地設有35KV及變電所10KV各一座，35KV變電所設SZ10—8000/35/10KV主變兩台，兩台主變均室外布置。所設35KV、10KV及0.4KV母線均采用單母線分段接線。

35KV變電所以雙回路10KV電壓供電的負荷有：工業場地10KV變電所、主斜井井口房、通風機房、井下主變電所和采區變電所。

礦井地麵電壓等級為：10KV、0.38KV/0.22KV。

2、井下供配電

井下供電電壓為10 KV /1.2KV/0.69KV/0.127KV。

井下中央變電所設在副立井井底，10KV母線分兩段，正常時分列運行，兩回下井電纜分別接至每段母線。中央變電所內設高壓隔爆開關8台，所內還設有KBZ係列饋電10台，KSZB-400型礦用隔爆幹式變壓器2台。KSZB-200型礦用隔爆幹式變壓器1台。一采區變電所在3#水倉上段，由11台PJG係列高壓隔爆開關，2台KSZB-500型礦用隔爆幹式變壓器（風機專用），1台KSZBZY-630型礦用隔爆幹式變壓器，3台KBZ係列饋電組成。二采區變電所位於5#水倉附近，由13台PJG係列高壓隔爆開關，2台KSZBZY-400型礦用隔爆幹式變壓器（風機專用），2台KSZBZY-630型礦用隔爆幹式變壓器，14台KBZ係列饋電組成。

（五）壓風係統

礦井地麵壓風機房內設有二台空氣壓縮機，一台工作、一台備用。空壓機型號為GA110-7.5、螺杆式空氣壓縮機，電機功率：110KW；容積流量：20m³/min；排氣壓力：0.8Mpa。壓風管路由主斜井進入井下，再通過井下各主要巷道到達各用風地點，空壓機除電控裝置帶各種保護外，在儲氣罐上安裝安全閥、釋壓閥、溫度保護等安全保護裝置。

（六）礦井安全避險“六大係統”：

1、安全監測監控係統

礦井已安裝使用江蘇三恒科技集團生產的KJ70N係統。目前運行穩定，性能可靠、監控有效。完全實現了風瓦電閉鎖、故障電閉鎖。詳情如下：

⑴係統安設情況

係統由地麵、井下兩部分組成；地麵包括：監控主備機、打印機、數據傳輸接口、監控係統軟件、係統軟件數據庫、防雷係統、防毒係統、雙回路不間斷供電係統；井下包括：監控分站、電源箱、各類傳感器、斷電器、聲光報警器、接線盒、阻燃通信電纜或光纜。井下采煤工作麵的上隅角、工作麵、回風巷，開掘工作麵的迎頭5m處、回風處10—15m處，總回風巷等地點共設27個分站，各種類型的傳感器184個。對井下所有采掘作業地點實行瓦斯等各種氣體實時監測監控，實現瓦斯超限斷電保護功能。

監控係統日常使用管理情況和儀器、儀表情況如下

名稱	型號	數量	生產廠家
監測係統	KJ70N		江蘇三恒集團有限公司
主機	System x3650 M4	2	江蘇三恒集團有限公司

現使用的監測係統已聯網傳感器的數量184台。

礦井監測監控基本情況

係統類型	類型			型號	數量	在籍	使用	庫存	待修	報廢	綜采	掘進	其它	斷電儀安裝地點
											安裝	安裝	安裝
	分站			KJ70N-F	38	38	27	11	0	0	8	3	16	5200軌道順槽、5200皮帶順槽、15208措施巷、15208軌道順槽、南皮煤庫、地麵筒倉、二采區變電所、抽放泵站
	斷電儀			KDG1140	37	37	16	21	0	0	4	6	6
	傳感器	甲烷		GJC4	122	122	43	79	0	0	15	6	22
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