【正文】 n 67 Underground fire prevention 68 Underground flood prevention 69 Safety equipment 69Conclusion 71Thanks 72References 7372第一章 礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概況 交通位置杏花礦一井位于雞西煤田北部含煤條帶的東部。行政區(qū)劃隸屬于雞西市雞東縣哈達(dá)鎮(zhèn)境內(nèi)。地理坐標(biāo)是東京131o8′，北緯15176。20′，勘探區(qū)兩側(cè)是東海礦和城子河煤礦，北側(cè)是正陽煤礦，南側(cè)隔穆棱河和雞東鎮(zhèn)相望。礦區(qū)內(nèi)有雞密公路在礦區(qū)中部經(jīng)過，礦區(qū)鐵路專用線與雞密鐵路相連，礦區(qū)交通方便（見交通位置圖）。 杏花礦交通位置圖 地形地勢礦山地形大部分屬丘陵地形，北部及中部皆為山崗地帶，崗溝起伏不平。地表平均標(biāo)高+210米，最高山頭+285米，南部為穆棱河床地帶，地表標(biāo)高為+177米左右。 河流、湖泊、沼澤的分布杏花礦區(qū)內(nèi)最大河流為穆棱河，由西南向東呈蛇形流經(jīng)本區(qū)深部。其它向有哈達(dá)河、杏花河，分布井田的東部及中部，皆由北向南注入穆棱河。穆棱河夏、秋季水量較大，最大流量為3120立方米/秒，在井田深部流過。對本井影響不大。哈達(dá)河流在井田東部境界附近流過影響也不大。其余則是季節(jié)性的小水溝，對井田開采影響最小。 礦區(qū)氣象條件區(qū)內(nèi)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季與夏季氣溫相差400C以上，最低氣溫320C左右，最高氣溫390C左右。年平均降水量為540mm。，風(fēng)向多西風(fēng)，最大風(fēng)速為25米/秒。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等概況采區(qū)內(nèi)社、隊(duì)以農(nóng)業(yè)為主，其次種植少量經(jīng)濟(jì)作物如蔬菜、黃煙等，井田鄰近穆棱河的河砂、礫及杏花大隊(duì)后山的火山碎屑巖，可供建筑之用。井田北側(cè)有青山螢石礦正在開采，可供煉鋼催化劑之用。由于礦田本區(qū)深部有較大的穆棱河，所以供水一般從該河流中汲取，由于仍有幾條河流，且穆棱河比較大，所以補(bǔ)給條件良好。杏花礦井下用電統(tǒng)一由一井開關(guān)所集中配出。由入井甲線、乙線兩回路入井，分別進(jìn)入一水平變電所和二水平中央變所。一水平變電所主要為一水平水泵房供電。各采區(qū)供電均為雙回路電源供電，由二水平中央變配出 當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在問題礦區(qū)附近的環(huán)境良好，主要工業(yè)廣場附近有一些河流和農(nóng)田，少量的工業(yè)區(qū)。存在的問題就是，由于環(huán)境意識問題，河流污染不能得到很好的治理。再有就是農(nóng)田的改造，需要主人的批準(zhǔn)。其他的人文環(huán)境和社會環(huán)境很好。 井田地質(zhì)特征煤田和井田地質(zhì)構(gòu)造本井田由于受到雞西煤盆地的古構(gòu)造輪廓南北向壓應(yīng)力的影響，大體上可分為二組：一是位于盆地中央的平陽—麻山古背斜，在古背斜軸部發(fā)育一條逆沖斷裂稱平—麻斷裂，將雞西煤盆地的基底分成了中間凸起，走向近東西的南北兩個(gè)凹陷盆地。二是走向近北東或北西方向的剪切斷裂。地質(zhì)年代，地層層序侏羅紀(jì)晚期，含煤地層形成。沉積前的古構(gòu)造以及后來的燕山運(yùn)動都對含煤地層起了一定的控制作用。詳情參見杏花礦區(qū)域地層表煤系地層走向、傾向及傾角煤系的底層為東西走向，南北傾向，傾角為12度。煤層結(jié)構(gòu)單一。斷層和褶曲情況（1）褶皺在煤田形成之后，南北向壓力進(jìn)一步加強(qiáng)，使東西向褶皺和北東、北西斷裂進(jìn)一步發(fā)展，形成了煤田的今日構(gòu)造形態(tài)。（2）斷層本礦井大斷層共有四條，兩條為南北走向，兩條為東西走向，大斷層之間的間距比較大,井田中部有一條南北走向的大逆斷層.火成巖侵入情況發(fā)現(xiàn)火成巖侵入體，它會導(dǎo)致巷道溫度高，瓦斯量大，并有大量涌水，破壞煤層，但是對本次礦井設(shè)計(jì)并無大的影響。 杏花礦區(qū)域地層表地層系統(tǒng)地層單位界系統(tǒng)群組厚（M）度新生界K2第四統(tǒng)Q全新統(tǒng)Q4上更新統(tǒng)Q3河漫灘堆積Q42+3325顧?quán)l(xiāng)屯組Qg1045鏡泊晚期玄武巖βQ35哈爾濱組Qh10鏡泊中期玄武巖βQ10河成二級階地堆積Q20中更新統(tǒng)Q2上荒山組QSh8鏡泊早期玄武巖βQ1030下更新統(tǒng)Q1白上山組Qb第三系R上第三系N平崗玄武巖βN270250道臺橋組N2d46上統(tǒng)K2八虎力組E23b630730中生界MZ白堊系K上統(tǒng)K2伊林組K2y2001950下統(tǒng)K1樺山群K1hs海浪組Kha1400猴石溝組Kh5001600東山組Kd240侏羅系J上統(tǒng)J3雞西群J23X穆棱組J3m300900城子河組J3ch5001700中統(tǒng)J2滴道組Jd表 煤層及煤質(zhì)含煤層數(shù)，煤層厚度、頂?shù)装鍘r性本井田可采煤層頂?shù)装鍘r石經(jīng)粉砂巖、泥巖為主，含水性較小，裂隙不是很發(fā)育，向斜北異巖石膠結(jié)硬度較軟，遇水易澎漲，巷道不易維護(hù)，過軸南，以粉砂巖和細(xì)砂巖為主，局部有砂巖及砂礫巖，膠結(jié)硬度較大，向斜軸部、軸面劈理較發(fā)育，易導(dǎo)水。采區(qū)內(nèi)可采煤層1層，，采區(qū)東部、西部各有一些中小型斷層，中間夾一大斷層，褶曲不發(fā)育，向東南傾斜，煤層平均傾角為12176。，煤層平均厚度為5米，煤質(zhì)以焦煤為主。煤層露頭及風(fēng)化帶情況井田煤層露頭沿井田北部邊界分布，風(fēng)化帶垂深1520米，氧化帶垂深30米。煤質(zhì)特征 （1） 物理性質(zhì)煤的肉眼類型多屬半亮和半暗型煤。，條帶狀結(jié)構(gòu)較多，為層狀構(gòu)造中等變質(zhì)程度。 （2） 化學(xué)性質(zhì)煤中炭的含量自上而下逐漸增高，含量在8491％，有機(jī)硫的含量較低，％間，%左右，％（僅一個(gè)點(diǎn)）。磷的含量很低，％間。煤層主要是中高灰份的煤層，揮發(fā)份（V）％，為低硫、低磷的焦煤，主要用作煉焦煤配焦用煤，其次作為化工動力用煤。 礦井安全概況 水文地質(zhì)特征礦山地形大部分屬丘陵地形，北部及中部皆為山崗地帶，崗溝起伏不平。地表平均標(biāo)高+210米，最高山頭+285米，南部為穆棱河床地帶，地表標(biāo)高為+177米左右。本礦床屬堅(jiān)硬裂隙充水為主的礦床，巖層富水性主要決定于補(bǔ)給條件和巖層的裂隙發(fā)育程度。由于巖層的裂隙發(fā)育程度隨著埋藏深度的增加而逐漸減弱，所以巖層的富水性有非常明顯的垂直分帶規(guī)律。由于巖性的影響，巖層的富水性是極不均勻的。不但存在垂直分帶規(guī)律，而且同時(shí)也存在明顯分層的規(guī)律。 瓦斯賦存狀況179。/min，可燃質(zhì)；，可燃質(zhì)。瓦斯主要來源于煤層賦存瓦斯的滲出，由于是新建礦井至今沒有出現(xiàn)瓦斯超限的情況。 煤塵爆炸傾向性本礦井回采范圍內(nèi)可采煤層煤塵爆炸指數(shù)在35%左右，屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤層，由于本井是新建礦井，無爆炸史。 煤的自然性本礦煤層無自然發(fā)火的傾向性。 井下高溫的處理措施地溫：～℃/100m,℃/100m，無高溫區(qū)域，屬地溫正常地區(qū)。隨著采礦工業(yè)的發(fā)展，礦井開采深度越來越大，機(jī)械程度也越來越高。由于地溫、機(jī)電設(shè)備及其它熱源的放熱，井下空氣的溫度逐年升高，以致形成井下熱害。礦井高溫高濕的井下氣候條件對人的身體健康有非常重要的影響。改善礦內(nèi)氣候條件的措施很多，一般可分為兩大類：采取人工制冷來冷卻風(fēng)流的措施和非人工制冷降溫措施。由于人工制冷降溫需要投入的費(fèi)用多，非在不得已情況下，盡量避免采用。這里僅介紹礦井降溫的一般技術(shù)措施。通風(fēng)降溫所謂通風(fēng)降溫是指通過增加風(fēng)量、改善通風(fēng)系統(tǒng)等措施，使礦內(nèi)熱害狀況得以緩解，氣候條件得以改善。它是礦井降溫的主要技術(shù)途徑。增加風(fēng)量選擇合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改革通風(fēng)方式利用調(diào)熱巷道降溫減少采空區(qū)漏風(fēng)采取隔熱疏導(dǎo)措施所謂隔熱疏導(dǎo)就是采取各種有效措施將礦井熱源與風(fēng)流隔離開來，或?qū)嵩粗苯右氲V井回風(fēng)流中，避免礦井熱源對風(fēng)流的直接加熱，從而達(dá)到礦井降溫的目的。隔熱疏導(dǎo)的措施主要有：（1）巷道隔熱（2）管道和水溝隔熱（3）井下發(fā)熱量大的大型機(jī)電硐室應(yīng)獨(dú)立回風(fēng)（4）煤壁注水預(yù)冷煤層（5）個(gè)體防護(hù)措施 礦井可能發(fā)生透水事故的水源分析及井下水災(zāi)的處理礦井水的來源可分為地面水和地下水，地面水主要來源溝渠和池塘里的積水以及季節(jié)性雨水，融水等。地下水包括含水層水、斷層水和老窯積水。上述各種水源不是單一存在和起作用的，在一定條件下，相互溝通，互相補(bǔ)給。新安煤田屬于傾斜煤層群，共有三層可采煤層，煤礦床屬于孔隙充水礦床，且屬于水文地質(zhì)條件簡單礦床，主要特征是煤層位于地下水位以上或季節(jié)變化帶內(nèi)，以大氣降水為主要充水水源，直接充水層單位涌水量q(sm)。第二章 礦井儲量與生產(chǎn)能力 井田境界及儲量 井田境界井田境界：勘探區(qū)西起原城F122斷層，東止F193斷層，北起麻山坐標(biāo)系統(tǒng)5022000，南至5026000。井田走向長度：傾向長度： 勘探面積： 儲量根據(jù)儲量計(jì)算公式可得出井田內(nèi)的地質(zhì)儲量以及井田內(nèi)的工業(yè)儲量。，本設(shè)計(jì)共含煤1層，煤層厚度平均為5m。煤層平均傾角為12176。計(jì)算公式： （21）式中 ：—工業(yè)儲量 —塊段平面積 —煤層平均傾角—塊段平均厚度γ—煤的容重，井田的設(shè)計(jì)可采儲量為： ＝(P)Q （22）式中：—設(shè)計(jì)可采儲量，Mt；—工業(yè)儲量，Mt；P —煤柱損失量，Mt；Q—采區(qū)回采率，；；；。本礦取80%。經(jīng)計(jì)算得：，扣除開采困難的呆滯煤量、防水煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地煤柱和井筒煤柱，以及開采損失煤量后。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日300d，每日三班作業(yè)，邊采邊準(zhǔn)。每班工作8h，每天凈提升時(shí)間為16h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 (l).設(shè)計(jì)礦井的年生產(chǎn)能力和日生產(chǎn)能力。,。(2).設(shè)計(jì)礦井的服務(wù)年限，各水平的服務(wù)年限。 T=Z/(AK) （公式2 3）式中: Z——設(shè)計(jì)可采儲量，Mt；T——礦井服務(wù)年限，a；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a；K——儲量備用系數(shù)，；，則礦井服務(wù)年限為：T= /()=54a。第三章 井田開拓及采區(qū)通風(fēng) 井田開拓方案 井田開拓綜合本礦井的地質(zhì)條件及其煤層賦存等多方面因素考慮，本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓為最優(yōu)方案。本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井多水平開拓方式，一主井一副井。 兩立井井筒位于井田走向中央，煤層傾斜方向的中上部。井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。在選擇開拓方式的同時(shí)，就要考慮各種可能的井口位置。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田地表情況、煤層賦存情況及地質(zhì)情況，煤層傾角在120左右，為了更經(jīng)濟(jì)高效的進(jìn)行開采，在井田走向上，井口布置于井田中上部150m標(biāo)高處，可使運(yùn)輸費(fèi)用最低，井底車場應(yīng)盡量布置于煤層300m標(biāo)高處。故，結(jié)合井田地表情況，立井井筒在井田傾向上，接近中部位置。斷面圖如圖所示。圖31 主井井筒斷面圖圖32 副井井筒斷面圖 開采水平設(shè)計(jì)及主要開拓巷道設(shè)計(jì)一水平標(biāo)高設(shè)在300m，實(shí)行上山開采；二水平標(biāo)高設(shè)在550m，同樣實(shí)行上山開采。設(shè)計(jì)采用集中大巷分區(qū)石門布置方式，其300m主運(yùn)巷沿煤層布置。根據(jù)前述回風(fēng)水平標(biāo)高確定，設(shè)計(jì)為減少巷道壓煤，回風(fēng)大巷主要沿煤層50m標(biāo)高布置。但首采區(qū)回風(fēng)石門底板標(biāo)高為45m。采區(qū)內(nèi)各區(qū)段石門布置：軌道石門確定在45m標(biāo)高，回風(fēng)石門標(biāo)高確定在100m標(biāo)高，階段垂高50m。由此，一區(qū)段工作面長度可達(dá)190m左右。工作面上下順槽則通過區(qū)段石門及溜煤眼與各暗斜井筒聯(lián)絡(luò)。主要巷道見下圖。圖33 主運(yùn)輸大巷巷道斷面圖34 運(yùn)輸上山斷面圖35 軌道上山斷面圖36 回風(fēng)上山巷道斷面圖37 主要石門巷道斷面圖38 采區(qū)平巷斷面 礦井采區(qū)接續(xù)表本井田一水平300m以上共劃分2個(gè)采區(qū)，分別為西北采區(qū)、東北采區(qū)。根據(jù)本井田構(gòu)造情況，設(shè)計(jì)對一水平采區(qū)劃分主要以斷層和褶曲構(gòu)造作為采區(qū)分界，且盡可能考慮加大采區(qū)走向長度。本井田一水平300m以上共劃分2個(gè)采區(qū)，分別為西北采區(qū)、東北采區(qū)。 采區(qū)通風(fēng) 采區(qū)概況本設(shè)計(jì)采區(qū)為西北區(qū)，本采區(qū)西起122號斷層，北至146號斷層,東到F169號斷層。煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角在12o左右，煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單。本采取煤層儲存情況良好，煤厚在5米。本采區(qū)采用上山開拓，開拓水平在300m，回風(fēng)水平在50m，布置采用三條上山，一條軌道上山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。本采區(qū)布置兩個(gè)采煤工作面，采用液壓支架支護(hù)。本設(shè)計(jì)礦井井田走向長度大，又由于井田中有特大斷層存在，結(jié)合采區(qū)劃分原則，在走向上，以斷層作為采區(qū)邊界劃分，故本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為兩個(gè)采區(qū)，西北和東北兩個(gè)采區(qū)。第二水平劃分兩個(gè)采區(qū)，西南和東南兩個(gè)采區(qū)。 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時(shí)要滿足通風(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件，在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的條件如下：（1）在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對角風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。（2）回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)。（3）煤層傾角大于的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定：①回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；②機(jī)電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝瓦斯自動檢測報(bào)警斷電器；③應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于的煤層中，嚴(yán)