【正文】 灰色中厚層狀灰?guī)r，厚一般 米，局部有一厚度 ～ 米的泥巖或炭質(zhì)泥巖為偽頂；老頂為灰色、深灰色粉砂巖、細(xì)紗巖，強(qiáng)度較高。礦井開拓巷道、準(zhǔn)備巷道及硐室均采用錨網(wǎng)噴或砌碹支護(hù)。 主平硐、副斜井（即 三區(qū)軌道上山 ）和回風(fēng)斜井（即 三區(qū)回風(fēng)上山 ）為全礦服務(wù)，服務(wù)年限與礦井服務(wù)年限相同（ ）。 表 152 礦井通風(fēng)容易時期風(fēng)量分配表 序號 供風(fēng)地點(diǎn) 計算風(fēng)量 (m3/s) 分配風(fēng)量 (m3/s) 1 回采工作面 2 掘進(jìn)工作面 1 3 掘進(jìn)工作面 2 4 硐室 5 其他 合計 表 153 礦井通風(fēng)困難時期風(fēng)量分配表 林東煤業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司南山煤礦防治煤層自燃專項設(shè)計 20 序號 供風(fēng)地點(diǎn) 計算風(fēng)量 (m3/s) 分配風(fēng)量 (m3/s) 1 回采工作面 2 掘進(jìn)工作面 1 3 掘進(jìn)工作面 2 4 硐室 5 其他 合計 風(fēng)壓 根據(jù)《南山煤礦開采方案設(shè)計（變更）》，礦井通風(fēng)容易時期負(fù)壓 h=，困難時期 h=。 林東煤業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司南山煤礦防治煤層自燃專項設(shè)計 21 第二章 防治煤層自燃措施 一、防治煤層自燃設(shè)計要求 本次設(shè)計所采取的防治煤層自燃措施是根據(jù)《煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收規(guī)范》（ AQ1055— 2021）中的相關(guān)規(guī)定和結(jié)合南山煤礦實(shí)際情況進(jìn)行編制。儲液箱（用礦車改裝）、高壓泵、電器開關(guān)等主要設(shè)備安放在兩輛平板車上，與機(jī)巷內(nèi)乳化液泵站相連接，并隨之移動，并在采煤工作面內(nèi)等距離設(shè)有七個三通、高壓球閥及七臺霧化器。 (1)、向采空區(qū)噴阻化劑 工作面合理的藥液噴灑取決于采空區(qū)的丟煤量和丟煤的吸液量。 (1)、 井下金屬設(shè)備、材料在下井前需要進(jìn)行防腐處理，如鋅層的鈍化、鋁層的氧化等。 主要 運(yùn)輸大巷 、采區(qū)上、下山、 總回風(fēng)巷應(yīng)布置在巖層內(nèi)；布置在 煤層中的采區(qū)巷道 必須 采用 砌碹或錨噴 支護(hù) ，碹后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實(shí)，或用無腐蝕性、無毒性的材料進(jìn)行處理。 在煤層中掘進(jìn)巷道時，對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須及時進(jìn)行防火處理，并定期檢查。所以每一回采工作面回采完畢必須立即進(jìn)行封閉，以減少浮煤堆積地點(diǎn)的漏風(fēng)量， 防止自燃。電氣設(shè)備著火時，應(yīng)首先切斷其電源；在切斷電源前，只準(zhǔn)使用不導(dǎo)電的滅火器材進(jìn)行滅火。 (3)、 必須定期檢查防火墻外的空氣溫度、瓦斯?jié)舛?，防火墻?nèi)外空氣壓差以及防火墻墻體。 (3)、 火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在 %以下。只有在確認(rèn)火區(qū)完全熄滅、通風(fēng)等情況良好后，方可進(jìn)行生產(chǎn) 工作。當(dāng)采煤工作面投產(chǎn)和通風(fēng)系統(tǒng)形成后，必須按設(shè)計選 定的防火門位置構(gòu)筑好防火門墻，并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門的材料。派專人每班檢測 1次，所有檢測分析結(jié)果必須記錄在專用的防火記錄簿內(nèi)，發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火指標(biāo)超過或達(dá)到臨界值等異常變化時，必須立即報告礦 通風(fēng)部門 和礦技術(shù)負(fù)責(zé)人，發(fā)出自燃發(fā)火預(yù)報，采取措施進(jìn)行處理。 2)、有下列情況之一者，定為自燃發(fā)火隱患。并保證用水點(diǎn)管路中水壓不低于 ，水量不小于 。 表 311 礦井 阻化劑和監(jiān)測監(jiān)控 防滅火系統(tǒng)估算表 單位：萬元 項 目 設(shè)備規(guī)格型號 單 位 數(shù)量 單價 (萬元 ) 估算投資 (萬元 ) 阻化劑系統(tǒng) 高壓噴射泵 WJ242 臺 2 6 12 噴霧器 QWFⅡ 臺 20 2 儲液箱 由礦車改裝 個 2 1 高壓管 φ 32 m 300 小計 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 一氧化碳傳感器 GTH500(B) 臺 9 溫度傳感器 KG9301B 臺 4 6 二氧化碳傳感器 GRG5H 臺 4 6 氧氣傳感器 GHY25 臺 4 6 兩芯通信電纜 MHYV m 3000 9 小計 消防灑水系統(tǒng) 消防管路及其分支 10 小計 10 束管檢測系統(tǒng) 束管檢測設(shè)施、設(shè)備 JSG7 套 1 45 小計 45 費(fèi)用統(tǒng)計 安裝費(fèi) 8 其它 合 計 。結(jié)合南山煤礦實(shí)際情況，本著先易后難，分步實(shí)施的原則，南山煤礦防滅火近期（ 2021 年）規(guī)劃如 下： 地面的消防水池必須經(jīng)常保持不少于 200m3的水量。 (2)、煤炭自燃使環(huán)境空氣、煤層圍巖及其它介質(zhì)溫度升高并超過 70℃。 (3)、礦井總回風(fēng)巷測風(fēng)站 應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器，報警濃度為 ％ C0。 以上的火區(qū)下部區(qū)段嚴(yán)禁進(jìn)行采掘工作。 啟封火區(qū)和恢復(fù)火區(qū)初期通風(fēng)等工作，必須由礦山救護(hù)隊負(fù)責(zé)進(jìn)行，火區(qū)回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過巷道中的人員必須全部撤出。 火區(qū)同時具備下列條件時，方可認(rèn)為火已熄滅： (1)、 火區(qū)內(nèi)的空氣溫度下降到 30℃ 以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤?。 永久性防火墻的管理應(yīng)遵守下列規(guī)定： (1)、 每個防火墻附近必須設(shè)置柵欄、警標(biāo)，禁止人員入內(nèi)，并懸掛說明牌。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報告林東煤業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司南山煤礦防治煤層自燃專項設(shè)計 26 后，應(yīng)立即按災(zāi)害預(yù)防和處理計劃通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實(shí)施滅火工作。 二、 通風(fēng)方面的措施 通風(fēng)因素的影響主要表現(xiàn)在采空區(qū)，煤柱和煤壁裂 隙漏風(fēng)，漏風(fēng)就是向這些地點(diǎn)供氧，促進(jìn)煤的氧化自燃。禁止采掘留在主石門上方的煤柱。 第二節(jié) 其它防治煤層自燃措施 一、開拓開采措施 礦井延深新水平時，必須對新水平所采煤層的自燃傾向性進(jìn)行鑒定。 （ 3）工作面開切眼、工作面停采線 主要采取噴灑阻化劑，以達(dá)到防滅火的工作要求 。 三、參數(shù)計算 根據(jù)生產(chǎn)礦井使用效果，阻化劑溶液濃度控制在 1520%之間為宜。阻化劑種類很多，根據(jù)我國其它礦區(qū)和本省大中型礦井采用阻化劑滅火經(jīng)驗，本礦阻化劑可選擇由氯化銨、工業(yè)氯化鈣或氯化鎂等組成。 局部通風(fēng)機(jī) 根據(jù)《南山煤礦開采方案設(shè)計（變更）》，本礦掘進(jìn)工作面設(shè)計選用 FBD№ 15局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，其中一臺工作，一臺備用。 二、礦井風(fēng)量、風(fēng) 壓及等積孔 礦井風(fēng)量 根據(jù)《南山煤礦開采方案設(shè)計（變更）》，礦井設(shè)計能力 萬 t/a，按一個采煤作面、二個掘進(jìn)工作面能夠達(dá)到生產(chǎn)能力。 井筒數(shù)目、位置、服務(wù)的范圍及時間 全礦井設(shè) 3 個井筒，即主平硐、副斜井（即 三區(qū) 軌道上山 ）作為全礦井進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤、運(yùn)矸、運(yùn)料和運(yùn)人等之用，回風(fēng)斜井（即 三區(qū)回風(fēng)上山 ）作為全礦井專用回風(fēng)之用。采用 SGW34型和 SGB420/2 40T 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭，采用 型礦車配合 JD1 型和 型調(diào)度絞車運(yùn)輸矸石。放炮落煤，人工攉煤。由于開磷隧道在礦區(qū)中部標(biāo)高約 825 米處通過，茅口組灰?guī)r的水已部分疏干。 礦井正常生產(chǎn)時以一個炮采工作面和二個掘進(jìn)工作面達(dá)到礦井 30 萬 t/a 的設(shè)計生產(chǎn)能力。三區(qū)軌道上山以方位角 339176。暫按無沖擊地壓考慮。礦井在今后的生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意收集并整理瓦斯資料，及時進(jìn)行瓦斯等級鑒定，以便制定有效的、有針對性的排放瓦斯措施，確保礦井安全生產(chǎn)。 (3)、煤矸石可供建材、鋪路和井下充填用。 氟（ F）、砷（ As）、磷 (P)含量較微量，對環(huán)境不構(gòu)成影響。 ad）為 ～ ，平均 。 (6)、碳含量（ Cdaf） K5煤層碳含量為 ～ %，平均為 %。 化學(xué)性質(zhì) (1)、水份（ Mad） K5煤層原煤為 ～ %，一般為 %。 綜上所述， K5煤層結(jié)構(gòu) 簡單至較簡單 ,可采性好，屬穩(wěn)定類型煤層。煤層厚度 ～ 米，一般厚 米。中部以淺灰色、灰綠色薄至中厚層狀鈣質(zhì)細(xì)紗巖、粉砂巖和灰?guī)r及 K5煤組成。 (2)、中段（ P3l2） 、 本段厚 ～ 米，一般厚 米，厚度有一定變化。 三、煤層 林東煤業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司南山煤礦防治煤層自燃專項設(shè)計 10 含煤地層 龍?zhí)督M（ P3l）為區(qū)內(nèi)唯一的含煤地層，屬濱海至淺海型海陸交互相沉積。以正斷層居多。斷層分布幾乎全部在采區(qū)南翼的 F1逆斷層上盤附近。背斜軸部已被 F1斷層破壞。南西翼 140～ 160176。 區(qū)內(nèi)褶曲具有多種形態(tài)，以舒緩開闊型為主。 三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（ T1m）：上部為灰白色、灰色、肉紅色含白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖為主，呈微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀至厚層狀，見縫合線構(gòu)造，其底部見肉紅色、灰色角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r，間夾有多層泥巖、鈣質(zhì)泥巖，底為一層黃綠色、鴨蛋綠色、鐵銹色及雜色薄層狀泥巖；下部有深灰色中厚層狀石灰?guī)r和灰白色、淺灰色、肉紅色含云質(zhì)灰?guī)r交互組成，該組地層在礦界內(nèi)保存不全，以南極頂一帶保存厚度最大，超過 500 米。厚 51～ 56米，一般厚 52 米。產(chǎn)豐富的腕足、瓣鰓類等動物化石。與下伏地層呈假擴(kuò)界接觸。 五、電源條件 礦井一回路電源來自永靖變電站 110Kv以 LGJ— 120導(dǎo)線砼桿架設(shè)的 35Kv高壓輸電線路，全長 ；另一回路引至礦區(qū)工業(yè)廣場外新建的盤腳營 220Kv 變電站以 LGJ95導(dǎo)線砼桿或鐵塔架設(shè)的 35Kv 高壓輸電線路（原來自天臺主回路因 2021 年冬季雨雪冰凍受損壞），全長 ；上述二回路供電正常。沖溝流程短，水量小，一般小于 5L/s，流量受季節(jié)性控制明顯，大多在雨季時增大，旱季時減小甚至干涸。46′ 35″，北緯 27186。43′ 24″～ 106186。 根據(jù) 2021 年 5 月煤炭科學(xué)研究院總院重慶分院提供的南山煤礦 K5煤層煤炭自燃傾向性等級鑒定報告 ， 本礦 K5 煤層屬不易自燃煤層 (自燃傾向分類為Ⅲ類 )。目前礦井一采區(qū)（平硐大巷 +1036m標(biāo)高）以上已于 1983 年 7 月完全采空；二采區(qū)（平 硐大巷 +1040m 標(biāo)高）以下左采面為 75213 采面、右采面為 75214 采面，其開采最大深度分別為標(biāo)高 + 米、+ 米，該標(biāo)高以上地段煤炭資源均已于 2021 年 5 月完全采空。 開拓方式為走向平硐，分區(qū)上（下）山開拓，采煤方法為區(qū)內(nèi)雙翼走向長壁后退式回采，采用爆破落煤，工作面采用單體液壓柱配合鉸接頂梁支護(hù)，全部垮落法管理頂板。 礦井防治煤層自燃資料欠缺，應(yīng)盡快補(bǔ)作。 礦井在開拓新水平、新采區(qū)時，應(yīng)將大巷、采區(qū)上下山等主要巷道布置在煤層的底板巖層中。歷年來，礦井最高實(shí)際生產(chǎn)能力 萬 t/a（ 2021 年），一般實(shí)際生產(chǎn)能力 15～ 20 萬 t/a。 根據(jù) 2021 年 11 月原林東礦務(wù)局設(shè)計研究所設(shè)計的《南山煤礦開采方案設(shè)計（變更）》， 礦井開采權(quán)設(shè)計方案礦井劃分為一個水平、四個采區(qū)開采。 四采區(qū)采用下行式雙翼交替開采（即采煤工作面從 +1050m標(biāo)高自上而下 +800m 標(biāo)高布置）， 區(qū)內(nèi)雙翼走向長壁后退式回采。該礦地理坐標(biāo)為 : 東經(jīng) 106186。43′ 24″～ 106186。 河流 南山煤礦地處長江流域烏江水系上游南側(cè)之底寨河支流，區(qū)內(nèi)由于碳酸鹽巖廣泛分布，碎屑巖分布不多，地貌上以巖溶峰叢～洼地為主，石芽、溶溝、溶槽、落水洞、溶斗、豎井較發(fā)育，大氣降水容易滲入地下，地表水系不 發(fā)育，礦區(qū)地表水大多為“ V”型沖溝水或小型溪溝水。經(jīng)檢驗， PH 值 ～ ，硬度（德國度 d） ～ ，固溶物 125～ 176mg/l，為低礦化度、微～中硬、 HCO3— Ca 型或 HCO3— Ca. Mg型淡水。其上一般有 3～ 10m 紫、灰、綠色凝灰?guī)r與玄武巖過渡。 二疊系上統(tǒng)長興組（ P3c）：灰 色、深灰色，中厚層狀、厚層狀燧石灰?guī)r，微晶質(zhì)至細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，偶夾粉砂巖、深灰色鈣質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)粉砂巖，頂部偶夾薄層蒙脫石泥巖，林東煤業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司南山煤礦防治煤層自燃專項設(shè)計 8 最頂部蒙脫石與上覆地層分界，底部為一層泥灰?guī)r。含較多的半鰓類等動物化石。厚 18～ 23 米，一般厚 20米。地層產(chǎn)狀隨背、向斜褶皺起伏而變化，煤層產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致?！?4176。軸部出露地層南 西段為 K4煤層頂板燧石灰?guī)r，北東段為茅口灰?guī)r。之間，落差 ～ 范圍內(nèi)變化。 三采區(qū)在掘進(jìn)回采時，共發(fā)現(xiàn)斷層 48 條。 綜上所述，南山煤礦構(gòu)造復(fù)雜程度類型應(yīng)屬簡單偏中等類型。下部以泥巖、粉砂巖為主，間夾有灰?guī)r，含煤 3～ 5層，一般為 4層，其最上一層為 K2煤層，最下一層為 K3煤層。中上部夾有一層 米左右的泥巖，厚度穩(wěn)定，特征明顯，是良好的對比標(biāo)志（標(biāo)三）。 上距 K3煤層 ～ 米，一般厚 米；距 K4煤層 ～ 米，一般為 米；下距茅口組灰?guī)r頂界 ～ 米，一般 米。 可采煤層特征見表 1— 22。 (2)、視密度 K5煤層比重平均為 ，容重為 。 (5)、氫含量（ Hdaf） K5煤層氫含量