【正文】 1 前言 陽(yáng)煤一礦 位于山西省 陽(yáng)泉 市西 北面， 交通便利 。 井田走向（ 東西 ）長(zhǎng)約 10km， 傾向（ 南北 ）長(zhǎng)約 ， 井田總面積為 。主采煤層為 15號(hào)煤，平均傾角為 3176。，煤層平均 厚度 為。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單 。 井田工業(yè)儲(chǔ)量為 ，礦井可采儲(chǔ)量 。礦井涌水量不大，礦井正常涌水量為64m3/h，最大涌水量為 140m3/h。礦井瓦斯涌出量較 高 ，為 高 瓦斯礦井。 煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。 陽(yáng)煤一 礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限為 。礦井 年工作日為 330d， 工作制度為“二 九 一六”制。 井田為雙 斜井單水平 開(kāi)拓 ，水平標(biāo)高為 +712m。大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車設(shè)備。礦井通風(fēng)方式為 分區(qū) 式通風(fēng)。 礦井的采煤方法為綜采放頂煤一次采全高開(kāi)采，工作面長(zhǎng)度為 240m。 一、設(shè)計(jì)編制依據(jù) 《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《礦井防滅火規(guī)范 (試行 )》等規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定。 2021 年 4 月國(guó)土資源部頒發(fā)的 1000000820211 號(hào)采礦許可證。 山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) [2021]2030 號(hào)《關(guān)于 2021 年度年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸及以上煤礦礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出 量鑒定結(jié)果的批復(fù)》文件。 山西省煤炭工業(yè)局以晉煤行發(fā) [2021]519 號(hào)《關(guān)于對(duì)陽(yáng)泉煤業(yè) (集團(tuán) )有限責(zé)任公司新景礦等 5 座礦井生產(chǎn)能力核定結(jié)果的批復(fù)》文件。 2021 年 10 月煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對(duì) 15 號(hào)煤層煤樣的測(cè)試報(bào)告。 細(xì)則》。 礦井現(xiàn)有巷道布置、采掘生產(chǎn)情況及通風(fēng)瓦斯實(shí)測(cè)資料。 設(shè)計(jì)委托書(shū)。 二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 設(shè)計(jì) 將堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針，遵循煤礦安全規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)條例，針對(duì)礦井火災(zāi)以預(yù)防為主、綜合治理，完善礦井安全設(shè)施、設(shè)備及機(jī)構(gòu)，將礦井建成 安全設(shè)施裝備先進(jìn)、抗災(zāi)能力 強(qiáng)、安全、高效的現(xiàn)代化礦井 。 三、設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) 2 依照礦井銜接安排，貴石溝井將采用三個(gè)區(qū)同時(shí)生產(chǎn)（裝備三個(gè)采煤隊(duì)）構(gòu)成礦井核定能力，所以設(shè)計(jì)按三個(gè)區(qū)配置相關(guān)防滅火的安全設(shè)施，并著重分析其有關(guān)巷道布置、通風(fēng)系統(tǒng)、抽放系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、反風(fēng)系統(tǒng)、避災(zāi)等相關(guān)設(shè)施的設(shè)置并加以完善。 設(shè)計(jì)增加了井下火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與現(xiàn)有的礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人工巡檢相結(jié)合，構(gòu)成綜合的礦井火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系，保證礦井火災(zāi)能做到早發(fā)現(xiàn)、早治理。 34 第一章陽(yáng)煤一礦概述及井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 地理位置 山西國(guó)陽(yáng)新能股份有限公司一礦位于沁水煤田北端，太行復(fù)背斜西翼，礦區(qū)位于山西省陽(yáng)泉市西北部和盂縣東南部，東南距陽(yáng)泉市 10km，地跨陽(yáng)泉和盂縣兩市縣，行政區(qū)劃屬山西省陽(yáng)泉市。其地理坐標(biāo)： 東經(jīng) 113176。21′10″～ 113176。31′11″ 北緯 37176。53′17″～ 37176。58′51″。 一礦的交通運(yùn)輸條件極為方便，工業(yè)廣場(chǎng)旁有鐵路專用線與電氣化雙軌石太線陽(yáng)泉車站接軌，運(yùn)距 10km。一礦的公路往南行 2km經(jīng)賽魚(yú)口 ，和太舊高速公路以及 307國(guó)道線相連，與陽(yáng)泉、平定、盂縣、壽陽(yáng)等各市縣結(jié)成公路網(wǎng)。陽(yáng)泉市內(nèi)有一路公共汽車和陽(yáng)煤集團(tuán)礦交車直達(dá)一礦，交通十分便利。 本井田位于太行山北段西翼，以落雁垴 —— 廟梁 —— 佛爺梁 —— 王蘭山 —— 劉備山分水嶺呈大致東西向橫貫井田中南部，形成中部高而南北低的地勢(shì)。井田內(nèi)地形切割強(qiáng)烈，南坡較北坡更甚，“ Ｕ ”字形、“ Ｖ ”字形沖溝極為發(fā)育，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側(cè)，尤如羽狀，形成了復(fù)雜的中低山地形地貌。最高點(diǎn)落雁垴，標(biāo)高為 +，北坡最低點(diǎn)為皇后村前的召山河谷，標(biāo)高為 +1035m，南坡最低點(diǎn)為一礦沸騰鍋爐房旁的蒙村河床，標(biāo)高為 +，一般相對(duì)高差為 300m左右。本井田總的地形地貌特征是：坡陡谷深，地表裸露、植被較少。 第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造 陽(yáng)泉礦區(qū)位于沁水盆地東北邊緣、新華夏系第三隆起帶中段西側(cè)、祁呂賀山字型前弧東翼以東。較低序次的娘子關(guān)帚狀構(gòu)造、壽陽(yáng)局部經(jīng)向構(gòu)造 (西洛南北向褶皺帶 )分處礦區(qū)東西兩側(cè)。北抵陽(yáng)曲 — 盂縣東西褶皺帶，老廟山蓮花狀構(gòu)造位居礦區(qū)南部。新華夏系較低序次的武鄉(xiāng) — 陽(yáng)城凹皺帶呈北北東向縱貫整個(gè)礦區(qū)。 由于經(jīng)過(guò)多次不同時(shí)期、不同方式、不同方向區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的綜 合作用，特別是受新華夏系太行隆起帶及山西中部緯向構(gòu)造帶陽(yáng)曲 — 盂縣東西褶斷帶的影響，本區(qū)形成了一個(gè)東北高而西南低，沿北西走向、南西傾向的大規(guī)模的單斜構(gòu)造，在這個(gè)單斜面上，次一級(jí)的構(gòu)造以波狀起伏的短軸褶皺構(gòu)造為主，層間的小型斷裂構(gòu)造次之。 5 一礦井田位于礦區(qū)大單斜的西北部，其構(gòu)造形態(tài)基本上呈一單斜狀，其走向?yàn)楸蔽?，傾向?yàn)槟衔鳌Ｑ貑涡弊呦蚝蛢A向均發(fā)育有次一級(jí)的較平緩的褶皺群和層間斷裂構(gòu)造，局部地段發(fā)育有陡傾撓曲，本井田陷落柱較發(fā)育，大部為砂巖及泥巖。本井田為石炭二疊紀(jì)煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。太原組含煤 性最好、其次為山西組，本溪組含煤性最差。 第三節(jié) 水文地質(zhì)條件 本井田河流屬海河流域的滹沱河水系 。 分水嶺南坡為桃河水系，主要有保安溝河、蘆湖溝河和蒙村河等河流。分水嶺北坡為溫河水系，主要有召山河、燕龕河、元子溝河、白家溝河、鴿子塄溝河等支流，都自南而北注入 10km以外的溫河。這些水系的基本特點(diǎn)是受季節(jié)性控制明顯，為間歇性河流，冬、春季節(jié)往往干涸無(wú)水，唯到每年的 6～ 9月份雨季時(shí)，常因山洪暴發(fā)流量劇增，切割強(qiáng)烈。 礦井所在工業(yè)場(chǎng)地的蒙村河最大流量為 367200m3/h，最高洪水位為 、老坪溝河最大流量為 。 本井田含水層多屬局部孔隙－裂隙含水層。含水層的富水性與控水地形、構(gòu)造有關(guān)，一般在向斜地段含水較多，其它部位含水性極弱。 本井田河流屬海河流域的滹沱河水系，以落雁垴 —— 廟梁 —— 佛爺梁 —— 王蘭山 —— 劉備山分水嶺，呈大致東西向橫貫井田中南部，形成中部高，南北低的地勢(shì)。分水嶺兩側(cè)地形切割強(qiáng)烈，形成 “ Ｕ ”字形、“ Ｖ ” 字形沖溝，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側(cè)，尤如羽狀，形成了復(fù)雜的中低山地形地貌。這些沖溝形成季節(jié)性河流，冬春干涸無(wú)水， 6～ 9月雨季時(shí)，流量劇增。 該礦井目前為無(wú)承壓 水開(kāi)采區(qū)。北丈八井正常涌水量約 64m3/h，最大涌水量 140m3/h，礦井涌水主要來(lái)自采空區(qū)積水，隨著開(kāi)采面積的增大、降雨量的增大、開(kāi)采深度的加深，礦井涌水量將會(huì)逐漸增大。 第四節(jié) 煤層 特征 本井田為石炭二疊紀(jì)煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。太原組含煤性最好、其次為山西組，本溪組含煤性最差?，F(xiàn)根據(jù)井田地質(zhì)資料由老到新敘述如下： 1） 石炭系中統(tǒng)本溪組 由灰色、淺灰色鋁土巖、 鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖和石灰?guī)r組成。鋁土巖、鋁土質(zhì)泥巖具有鮞狀結(jié)構(gòu)，以底部的鋁土巖較穩(wěn)定。在井田西部本組的頂部和中上部有鋁土質(zhì)泥巖，且上 部的鋁土質(zhì)泥巖較穩(wěn)定，厚約 4m左右。鋁土含量底 部一層最高， Al2O3含量高達(dá) 40%以上。巖石富含黃鐵礦，尤以下部含量最高，局部可呈黃鐵礦薄層，一般將下部富含鐵鋁質(zhì)的巖層謂之鐵鋁巖層段，山西式鐵礦亦 系此層位。本組含灰?guī)r 2～ 4層，厚度一般為 1米左右、以上下 6 兩層較穩(wěn)定。本組含煤線。 0～ 2層，不穩(wěn)定且不可采，有時(shí)中部的煤線和灰?guī)r呈現(xiàn)消長(zhǎng)關(guān)系。砂巖以中部一層最發(fā)育，一般為石英砂巖。本組平均厚度為 ，有自東向西增厚的趨勢(shì)。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈假整合接觸。 2） 石炭系上統(tǒng)太原組 太原組是本區(qū)主要含煤地層之一 ，連續(xù)沉積于本溪組地層之上。全組厚度 90～ 130m，平均 ，由灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色細(xì) — 中粒砂巖，深灰色石灰?guī)r和煤組成。有三層石灰?guī)r，是本組煤層對(duì)比的典型標(biāo)志層。含煤 8層，其中 12號(hào)、 15號(hào)為主要可采煤層，8號(hào)、 9號(hào)上、 9號(hào)、 13號(hào)為局部可采煤層，含煤系數(shù) 9～ 10%。 3） 二迭系下統(tǒng)山西組 山西組連續(xù)沉積于太原組之上，為本區(qū)主要含煤地層之一，含煤性較太原組略差。全組厚度 40～ 75m，平均 。由灰白色砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤組成。本組含煤 6層，其中 3號(hào)煤為主要可采煤層， 6號(hào)煤為局部可采煤層，其余均不可采，含煤系數(shù) 5～ 7%。 一） 該礦井開(kāi)采 3號(hào)、 12號(hào)、 15號(hào)層煤。 3號(hào)煤層位于山西組中部 ， 是山西組最主要的開(kāi)采煤層，厚度最大 ，最小 ，平均為 。局部地段，煤層出現(xiàn)分叉現(xiàn)象，含一層夾石，多為砂質(zhì)泥巖，最厚為 ，最薄為 ，一般 ～ ，但總體來(lái)看 3號(hào)煤層屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。 3號(hào)煤層煤厚度總的變化趨勢(shì)為由東南向西北方向逐漸變薄?？刹尚灾笖?shù)為 ， 煤厚變異系數(shù)為 %， 屬較穩(wěn)定煤層。 12號(hào)煤層位于太原組中部，最大煤層厚度 ，最小為 0，平均 ，一般含 1層夾石，厚約 ，多為泥巖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾石由東至西逐漸變厚，以至到中部、西部將其分成兩層。由于夾石的增厚，該煤層就變得不可采。其可采范圍僅限于中部～東部。且由東 —西分叉變薄。可采性指數(shù)為 ，煤厚變異系數(shù)為 %，屬不穩(wěn)定煤層。 15號(hào)煤層位于太原組下部，是組內(nèi)及區(qū)內(nèi)最主要的煤層，最大煤層厚度 ，最小 ，平均 ，一般含夾石 1～ 4層，夾石厚度在 ～ ，屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)煤層?？刹尚灾笖?shù)為1，煤厚變異系數(shù)為 %，屬穩(wěn) 定煤層。 15號(hào)煤層由東北部到西南部為一厚煤帶，而由西北到東南部則相間出現(xiàn)變薄帶。 二 ） 煤質(zhì) 3號(hào)煤原煤灰分 ～ %，平均為 %；原煤揮發(fā)分 ～ %，平均為 %；原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～ ，平均 ；屬中灰 特低硫、低磷、高發(fā)熱量的貧煤和少量的無(wú)煙煤，煤質(zhì)較好。 12號(hào)煤原煤灰分 ～ %，平均為 %；原煤揮發(fā)分 ～ %，平均為 %； 7 原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～ ，平均 ；屬中灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無(wú)煙煤。 15號(hào)煤原煤灰分 ～ %,平均 %；原煤揮發(fā)分 ～ %，平均 %；原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～ ，平均 ；屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無(wú)煙煤，煤質(zhì)較好。 三 ） 煤層頂?shù)装鍘r性 一礦井田以采 3號(hào)、 15號(hào)煤層為主，并以 12號(hào)煤層作為配采煤層。各煤層頂板一般比較平整，為砂質(zhì)泥巖、泥巖，粉砂巖和石灰?guī)r，局部為細(xì) —中粒砂巖，頂板厚度一般不大，直接頂板類別一般為中等穩(wěn)定頂板。頂板裂隙比較發(fā)育，尤其是 3號(hào)煤層偽頂發(fā)育，且松軟破碎易離層。 12號(hào)和 15號(hào)煤層頂板裂隙較發(fā)育， 3號(hào)和 12號(hào)煤層大面積發(fā)育沖刷，使煤層厚度變薄，頂板凹凸不平且?guī)r石硬度大；各可采煤層大部都有偽底存在，為泥巖、砂質(zhì)泥巖，一般比較平整，遇水膨脹成粉狀，好在本井田地下水 甚微，底鼓現(xiàn)象在工作面不多見(jiàn)，很少影響支護(hù)、采煤工藝及方法的選擇。 四 ） 礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、地溫及沖擊地壓 2021年礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定，北丈八井絕對(duì)瓦斯涌出量，相對(duì)瓦斯涌出量 ，二氧化碳絕對(duì)涌出量 ，二氧化碳相對(duì)涌出量 ，山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) [2021]126號(hào)文件《關(guān)于陽(yáng)煤集團(tuán)所屬礦井 2021年瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》 ， 批復(fù)為高瓦斯礦井。 煤炭科學(xué)研究總院重慶分院 2021年 10月 20日～ 25日對(duì)一礦丈八井的北翼分區(qū)、吳家掌分區(qū)、張華溝分區(qū)、楊坡堰分區(qū)的煤樣進(jìn)行鑒定 ， 并出具了煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級(jí)鑒定報(bào)告， 15號(hào)煤層火焰長(zhǎng)度 0mm，加巖粉用量 0%，煤塵無(wú)爆炸性； 15號(hào)煤層煤樣吸氧量 ～， 煤層自燃等級(jí)為 Ⅲ 級(jí)，屬不易自燃煤層 （ 根據(jù)瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)文件 ，15號(hào)煤層自燃等級(jí)為 Ⅰ 級(jí) ， 屬煤層自燃煤層 ） 。 第二章 井田境界和儲(chǔ)量 第一節(jié) 井田境界 該礦井田位于沁水煤田的北部，即東部以經(jīng)線 96500為界，西部以經(jīng)線 86500為界，南起緯線 10478北止緯線 111500；東鄰陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司四礦，南鄰陽(yáng)泉煤業(yè)（集 8 團(tuán)）有限責(zé)任公司三礦；西鄰七里河井田 （ 規(guī)劃井田 ） ；北鄰蔭營(yíng)煤礦及程莊井田 （ 規(guī)劃井田 ） 。井田東西走向長(zhǎng)約 10公里，南北寬約 ，面積約 。 第二節(jié) 礦井 工業(yè) 儲(chǔ)量 該井田先后經(jīng)過(guò)兩次勘探工作。兩次勘探共鉆孔 130余個(gè)，鉆孔密度為 /平方公里，基本上探明了井田地質(zhì)構(gòu)造和煤層的賦存條件。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 17個(gè)塊，在各塊范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊儲(chǔ)量之和。塊的劃分見(jiàn)圖 22，各塊儲(chǔ)量見(jiàn)表 21。 4 4 5 3 2 4 57 . 6 3 3 . 4 9116 . 0 3 8 36 9 8 2 2 66 . 1 7 2 . 7 7102 1 . 4 7 5 52 4 3 6 7 8 66 . 2 9 2 . 2 993 1 . 3 0 9 53 2 9 9 8 5 56 . 7 7 2 . 6 579 5 . 5 3 8