【正文】 目 錄摘 要 iAbrtsact ii1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 電源及建材來(lái)源 2 3 3 5 6 7 底板 8 8 煤的自燃傾向 102 井田開拓 11 11 11 12 可采儲(chǔ)量 13 15 17 17 22 253 采煤方法及帶區(qū)巷道布置 29 29 29 29 29 29 29 29 29 30 30 支護(hù)、通風(fēng)方式及掘進(jìn)方法 31 帶區(qū)生產(chǎn)能力確定 33 34 34 采煤方法 35 采煤工藝方式 35 回采巷道布置 434礦井巷道 45 45 48 52 55 555 礦井通風(fēng) 57 57 礦井開拓開采條件 57 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇的基本要求 57 58 59 帶區(qū)通風(fēng) 60 60 61 62 63 掘進(jìn)通風(fēng) 64 65 65 66 礦井通風(fēng)阻力 68 68 68 71 72 73 73 73 77 78 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 79 79 79 79 80 80 806 安全技術(shù)措施 81 81 81 82 83 83 84 85 85 85 85 8煤塵爆炸事故發(fā)生后的應(yīng)急措施 86 86 8潰漿事故后的處理 87 88專題部分 89英文原文 99中文翻譯 108參考文獻(xiàn) 113致 謝 114 3 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 雙柳井田位于河?xùn)|煤田中段，離柳礦區(qū)三交三號(hào)井田勘探區(qū)南部，位于柳林縣孟門鎮(zhèn)孟門村至賈家垣鄉(xiāng)西劉家山村一帶，行政區(qū)劃屬柳林縣管轄，礦井隸屬汾西礦業(yè)集團(tuán)公司。礦井地理坐標(biāo)為：北緯37176。30′13″～37176。33′00″，東經(jīng)110176。45′42″～110176。51′10″。礦井范圍由13個(gè)邊界拐點(diǎn)連線圈定，其邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表11，。表11 雙柳煤礦邊界坐標(biāo)拐點(diǎn)一覽表拐 點(diǎn)直 角 坐 標(biāo)拐 點(diǎn)直 角 坐 標(biāo)經(jīng)距（Y）緯距（X）經(jīng)距（Y）緯距（X）11948114541575002194796004156000319479500415445041947931141539505194800004153950619482500415353571948500041534858194857704153485919485770415553410194870604155534111948706041563011219486300415664913194863004157500雙柳煤礦工業(yè)廣場(chǎng)位于柳林縣吉家塔鄉(xiāng)白家焉村東側(cè)，距柳林縣城及307國(guó)道17 km，孝（義）—柳（林）鐵路從井田南側(cè)通過(guò)，終點(diǎn)站穆村車站距本礦工業(yè)廣場(chǎng)21 km，其間有柳（林）—孟（門）公路和307國(guó)道連通，柳—孟縣級(jí)公路從礦井工業(yè)廣場(chǎng)東側(cè)通過(guò)，距工業(yè)廣場(chǎng)400 m。井田對(duì)外交通條件尚屬便利。本井田屬呂梁山系，為典型的黃土高原地貌，地形形態(tài)主要為侵蝕形，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的切割梁、峁?fàn)铧S土丘陵，在孟門溝南、北兩側(cè)分布甚廣，沖溝密集而狹窄，谷底基巖出露，區(qū)內(nèi)植被稀少。水土流失嚴(yán)重。井田位于黃河以東，受其控制井田地勢(shì)東高西低，較大溝谷呈東西向垂直于黃河分布，井田內(nèi)最高點(diǎn)位于井田東部吉家塔三角高程點(diǎn)以北，標(biāo)高+1030 m，最低點(diǎn)位于井田西南部的黃河岸邊，標(biāo)高+644 m，一般標(biāo)高750～850 m，最大高差386 m。一般高差100～200m，為低山地形。井田屬黃河水系，井田內(nèi)無(wú)較大的河流，只有數(shù)條小河從東向西流入黃河，雨季水流增大，每年7～9月流水量占全年流水量的50～70%，枯水期流量很小，甚至干枯。黃河從井田西緣自北向南流過(guò)，流經(jīng)距離10 km，河床標(biāo)高610～650 m。本井田為大陸性季風(fēng)氣候，屬暖溫帶半干旱地區(qū)， mm，每年9月份降雨量最大， mm，℃，1月份氣溫最低，平均～℃，極端最低氣溫～℃，7月份氣溫最高，℃，極端最高氣溫37℃，無(wú)霜期194 d/a，結(jié)冰期為每年10月中旬至翌年4月中旬， m，風(fēng)向多西北， m/s，最大月（3～5月） m/s，最小月（8月） m/s。據(jù)山西省抗震辦公室1993年6月頒發(fā)的《山西省工程抗震設(shè)防烈度圖》，本井田地震基本烈度為Ⅵ度，據(jù)歷史資料記載，離石縣于1892年（清道光九年）。圖11 交通位置圖當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況較差，工業(yè)不發(fā)達(dá)，以農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)為主，主要作物有土豆、谷子、玉米、黑豆、糜子等。經(jīng)濟(jì)作物以蓖麻、向日葵、棉花為主。目前，干果紅棗為該區(qū)主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。、電源及建材來(lái)源本區(qū)奧灰水水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，水位一般為+~+，設(shè)計(jì)考慮礦井永久水源取用奧灰水。另外，礦井水排至地面經(jīng)處理后，也可作為礦井的部分生產(chǎn)用水。由柳西110kV變電站為提供兩回35kV電源、電源線路導(dǎo)線型號(hào)設(shè)計(jì)為二分裂LGJ2240 mm2架空鋼芯鋁絞線， km，在線路的兩端各同桿架設(shè)約2km的避雷線防雷，避雷線采用GJ50型鍍鋅鋼絞線。礦井建設(shè)中的鋼材、木材等材料主要從外地采購(gòu)，磚、砂、石等土產(chǎn)材料可由當(dāng)?shù)亟鉀Q。本井田位于河?xùn)|煤田離柳礦區(qū)柳林國(guó)家煤炭規(guī)劃礦區(qū)的中南部，依照鉆孔揭露有奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組及峰峰組；石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組，下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組；三疊系下統(tǒng)劉家溝組；新生界第四系中上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。各時(shí)代地層由老到新分述如下：（一）奧陶系中統(tǒng)（O2）上馬家溝組（O2s）與峰峰組是整合接觸，巖性從下到上一般為角礫狀泥灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r；含米角石化石。MS4號(hào)、。峰峰組（O2f）厚度平均110m，底部多為角礫狀泥灰?guī)r和灰?guī)r，中下部為泥灰?guī)r，灰?guī)r，含脈狀及纖維狀石膏3—5層，稱石膏帶，有時(shí)見(jiàn)深灰色硬石膏層。上部為中厚層狀石灰?guī)r，質(zhì)較純，夾薄層泥灰?guī)r，泥巖。區(qū)內(nèi)共有S67133636MSMSMS6，9個(gè)鉆孔揭露該組地層。（二）石炭系（C）中統(tǒng)本溪組（C2b），按巖性分兩段，下部為鐵鋁巖段，以山西式鐵礦和G層鋁土礦組成；上部為畔溝段，由細(xì)碎屑巖組成。含0—3層石灰?guī)r，稱畔溝灰?guī)r，以上部?jī)蓪虞^穩(wěn)定，灰?guī)r下含煤線。灰?guī)r中含生物化石較豐富。常見(jiàn)蜓科，珊瑚，牙形石等化石。上統(tǒng)太原組（C3t）是區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。以K1砂巖為底連續(xù)沉積于下伏地層之上。按沉積環(huán)境分三段。下段為晉祠段，以碎屑巖為主；中段為毛兒溝段，含主要可采煤層9號(hào)煤及石灰?guī)r三層L1，L2，L3；上段為東大窯段，含7號(hào)煤層及L4，L5兩層石灰?guī)r。本組含豐富的動(dòng)物化石。（1）晉祠段：有K1砂巖底界至9(8+9)號(hào)煤底界。巖性由灰白色石英砂巖、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰?guī)r以及薄煤層組成。底部為K1砂巖，中粗粒結(jié)構(gòu)，局部含礫厚度變化大（），不穩(wěn)定，透鏡狀產(chǎn)出；其上發(fā)育有一至三層石灰?guī)r，統(tǒng)稱L0石灰?guī)r，薄層狀，橫向分布不穩(wěn)定，灰?guī)r間有不穩(wěn)定細(xì)砂巖。本段含煤02層，編號(hào)為11號(hào)煤，其中10號(hào)煤層局部可采，11號(hào)煤不可采或全區(qū)不發(fā)育。（2）毛兒溝段：由9(8+9)號(hào)煤層底界至L3石灰?guī)r頂界。由煤層、石灰?guī)r、砂巖及泥巖組成。含煤04層，編號(hào)為7下、8下、9(8+9)號(hào)煤，其中9(8+9)號(hào)煤為太原組下部主采煤層，煤層厚度穩(wěn)定，分別在3m左右，全區(qū)可采；含石灰?guī)r3層，稱LLL3灰?guī)r，其中LL3合成K2灰?guī)r，L3石灰?guī)r下壓7下煤，L1石灰?guī)r下壓8號(hào)煤，9號(hào)煤在井田的西部局部有合并增厚的現(xiàn)象。（3）東大窯段：由K2灰?guī)r頂界至K3砂巖底界,。巖性以灰?guī)r、砂巖、泥巖為主。含煤02層，編號(hào)為7號(hào)煤。其中6號(hào)煤局部可采。其余均不可采。7號(hào)煤下局部發(fā)育一層S3砂巖，厚度24m，巖性以細(xì)砂巖為主。向上有兩層灰?guī)r，為L(zhǎng)4及L5灰?guī)r，其中L5石灰?guī)r全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，一般厚度為6m左右，L5與L4石灰?guī)r分別為6號(hào)及7號(hào)煤層頂板。（三）二疊系（P）（1）下統(tǒng)山西組（P1S），為另一主要含煤地層，，以K3砂巖為底。與下伏地層整合沉積。按旋回結(jié)構(gòu)分三段敘述：下段由碎屑巖組成，其上部發(fā)育一層厚煤層，即 4(3+4)號(hào)煤層：中段以碎屑巖為主夾兩層薄煤層（2，3號(hào)煤）；上段為碎屑巖夾不穩(wěn)定層的煤層3—4層（1，03，02，01）。本組植物化石豐富。（2） 下統(tǒng)下石盒子組（P1x）；。以K4砂巖為底連續(xù)沉積于下伏地層之上，由灰綠色石英砂巖，長(zhǎng)石石英砂巖，上部砂巖發(fā)育，下部夾1—3層煤線。本組含大量植物化石。（3）上統(tǒng)上石盒子組（p2s）：。區(qū)內(nèi)地表溝谷內(nèi)大面積出露。以K6砂巖為底連續(xù)沉積于下伏地層之上。全組分三段：下段（P2s1），由黃綠色砂巖夾紫紅色泥巖組成；中段（P2s2），以紫紅色砂質(zhì)泥巖為主，夾黃綠色砂巖及粉砂巖，砂巖中長(zhǎng)石含量較多，膠結(jié)疏松，透鏡狀，不穩(wěn)定，上段（P2s3），由黃綠色砂巖夾紫紅色泥巖組成。（4）上統(tǒng)石千峰組（P2sh）：出露于井田西南角，厚度約150m。底部以K8砂巖連續(xù)沉積于上石盒子組之上。本組以紅，磚紅色砂質(zhì)泥巖，泥巖與砂巖互層為特征，頂部含淡水灰?guī)r一層。（四）三疊系（T）井田內(nèi)僅存在下統(tǒng)劉家溝組（T1L），井田南部F1′斷層附近出露有該組地層，厚度為150m左右，以深紅磚紅色細(xì)粒薄層板狀長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾薄層紫紅色砂質(zhì)泥巖，砂巖具大型交錯(cuò)層理及變形層理，底部以K8連續(xù)沉積于石千峰組之上，層面常見(jiàn)波痕構(gòu)造，中部砂巖之底有時(shí)含泥質(zhì)包裹體。(五)第四系（Q）1. 中上更新統(tǒng)（Q2+3）；分布于梁峁及山坡上。下部由淺紅，黃紅色砂質(zhì)粘士及亞粘土組成，夾古士壤層及鈣質(zhì)層，垂直地貌節(jié)理發(fā)育，地貌上易生成陡壁，黃土柱，厚度0130m；上部由淡黃色砂質(zhì)粘士亞粘士組成，常分布于丘陵頂部，構(gòu)成黃土地貌。2. 全新統(tǒng)（Q4）；分布于黃河灘上。為近代河沖積層，由砂，矸石組成，一般厚度021m，本組富水性較強(qiáng)。區(qū)域構(gòu)造河?xùn)|煤田處于黃河?xùn)|岸－呂梁山西翼的南北向構(gòu)造帶上，煤田總體上是一個(gè)基本向西傾斜的單斜構(gòu)造，屬于呂梁復(fù)背斜西翼的一部分，在單斜上又發(fā)育了次一級(jí)的褶曲和經(jīng)向或新華夏系的斷裂構(gòu)造。新華夏系的斷裂構(gòu)造主要發(fā)育于煤田東緣以外，河?xùn)|煤田北部及南部次級(jí)褶曲一般幅度不大，以單斜為主導(dǎo)構(gòu)造，而在煤田中部的離柳礦區(qū)，在單斜上又產(chǎn)生了幅度較大的寬緩褶曲，成為礦區(qū)的控制性構(gòu)造。褶曲自東向西為離石～中陽(yáng)菱形復(fù)向斜、王家會(huì)背斜、三交～柳林單斜，其間伴有炭窯溝、湍水頭、朱家店等較大斷層。王家會(huì)背斜由于隆起部位遭受長(zhǎng)期剝蝕，再加上該背斜以北的湍水頭斷層的影響，致使煤田的連續(xù)性遭到嚴(yán)重破壞，分離出離石煤產(chǎn)地。井田構(gòu)造本井田位于聚財(cái)塔北斷層以北，區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為一自東向西傾斜的單斜構(gòu)造。地層走向南北，傾角5176?！?0176。褶曲不發(fā)育，斷層稀少。只在靠近聚財(cái)塔大斷層附近時(shí)，地層受斷層影響，產(chǎn)狀多有變化，伴生次級(jí)羽狀小斷層和短軸褶曲。聚財(cái)塔地塹：由聚財(cái)塔北斷層（F1）和聚財(cái)塔南斷層（F2）組成，二者相距450m左右。斷層延伸方向近東向西，相向傾斜，均為正斷層?，F(xiàn)把地表發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造分?jǐn)⑹鋈缦拢篎1′斷層（聚財(cái)塔正斷層）：為聚財(cái)塔地塹式斷裂帶北界斷層。西起地壟堡，東到郭家莊村出井田，位于礦區(qū)南部邊界?？臻g展布為走向近東西向，傾向南，傾角為78176。88176。，落差100135m，下帶均為二疊系石千峰組下部和上石盒子組上部地層，上帶為三疊系劉家溝組底部地層。F2′斷層：位于聚財(cái)塔F1斷層的南側(cè)井田邊界外，走向近東西向，傾向北，傾角78176。85176。，斷距108135m，上帶均為二疊系石千峰組下部和上石盒子組上部地層，下帶為三疊系劉家溝組底部地層。F3′–F10′斷層均屬于F1′、F2′大斷層的派生斷層，具體見(jiàn)表12。表12 雙柳井田地表斷層統(tǒng)計(jì)表F1′~ F10′ 編號(hào)號(hào)號(hào)傾向走向傾角性質(zhì)落差（m）井田內(nèi)延伸長(zhǎng)(m)所在位置F1′傾向南東西向78186。88186。正1001356456井田南部F2′傾向北東西向78186。85186。正1081350井田南部邊界外F3′傾向北東西向79186。正250井田南部F4′傾向北東西向70176。80176。正10252700m井田南部F5′傾向北北西北西西70176。正15400井田南部F6′傾向南東西向70176。正201400井田南部F7′傾向北北西北東東65176。正20120井田南部F8′傾向北北東北西西70176。正20600井田南部F9′傾向北西西北北東72176。正10180井田南部含水層：(一)碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組：本組由寒武系中統(tǒng)、上統(tǒng)、奧陶系中下統(tǒng)石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖等組成，其中以?shī)W陶系中統(tǒng)為主要含水層。寒武系厚度208～253 m左右，為一套碎屑巖—碳酸鹽巖淺海相沉積，以中統(tǒng)鮞狀石灰?guī)r和上統(tǒng)石灰?guī)r、白云巖為主要含水層，本統(tǒng)含水層有吳城泉群、車?guó)Q峪泉和關(guān)口泉，流量分別為200～500 L/s、55 L/s、50 L/s，根據(jù)鉆孔資料，在0～180 m深度范圍內(nèi)巖溶發(fā)育，～ L/sm，180 m以下巖溶不發(fā)育，富水性弱， L/s18