【文章內(nèi)容簡介】 置工作面進(jìn)行了生產(chǎn)，91011 煤層剛開始生產(chǎn)。一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征2 、3 煤層顏色均為黑色、條痕均為棕黑色、強(qiáng)玻璃光澤、裂隙發(fā)育、裂隙表面平坦光滑，其裂隙一般垂直層理面，煤的硬度較小，視密度2 煤層平均為 ，3 煤層平均為 ，為光亮型煤。二、煤的化學(xué)組成及其特征煤的化學(xué)組成見表 13。表 13 各主要可采煤層煤質(zhì)特征表原 煤 浮 煤項(xiàng)目煤層號 Mad% Ad% Std% Pd% Ad% Std% Vdaf% 煤種1~2~4~4~~6~3~ JM2~0~8~6~~4~4~ JM3~8~2~7~~0~6~ JM91011~1~5~2~~6~5~ SM（一）1 煤層水分(Mad)：原煤 %～%，平均 %，為特低全水分煤；灰分(Ad)：原煤 %～%，平均 %；浮煤 %～%，平均%，為特低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了 %，灰分降低率達(dá) %，硫分(Std)：原煤 %～%，平均%；浮煤 %～%，平均 %，為特低硫煤；經(jīng)洗選后整個煤層全為特低硫煤，效果比較明顯。浮煤揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，平均%，為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為 %～%，平均%為特低磷～高磷分以低磷分煤為主；1 煤層發(fā)熱量(Qgrd)：～，平均 ，屬特高熱值煤。煙煤的膠質(zhì)層最大厚度 22mm；曲線型為之字型，煙煤的粘結(jié)指數(shù)為 90；根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186）Vdaf 在 %～%之間，GR I＞65 和y≤ 為焦煤，新陽井田由于 1煤層 %～%在%～%之間、GRI 為 90＞6y 為 ＜，故 1煤層為焦煤。14 / 119（二）2 煤層水分(Mad)：原煤 %～%，平均 %，為特低全水分煤；灰分(Ad)：原 %～%，平均為 %，浮煤 %～%，平均 %，為特低灰煤～高灰煤，以低灰煤為主，經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了 %，灰分降低率達(dá) %，效果比較明顯；硫分(Std)：原煤 %～%，平均 %，浮煤 %～%，平均 %，為低硫分煤，經(jīng)洗選后原煤硫分平均降低了 %，降低率為 %，效果不明顯；浮煤揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，平均 %，為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為%～%，平均 %，為特低磷～中磷分以低磷分煤為主；2 煤層發(fā)熱量(Qgrd)：～，平均 ，為特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度 20mm，粘結(jié)指數(shù)為 87，根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186）的規(guī)定本煤層屬焦煤。（三）3 煤層水分(Mad)：原煤 %～%，平均 %，為特低全水分煤，浮煤%，也為特低全水分煤；灰分(Ad)：原煤 %～%，平均%，浮煤 %～%，平均 %，為低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，經(jīng)洗選后，原煤灰分平均降低了 %，灰分降低率達(dá) %，灰分降低效果比較明顯；硫分(Std)：原煤 %～%，平均 %，浮煤%～%，平均 %，為中低硫煤，經(jīng)洗選后，原煤硫分平均降低了%，硫分降低率達(dá) %，經(jīng)洗選后脫硫效果非常明顯，同時也說明 3煤層中硫的成份主要來自無機(jī)硫，無機(jī)硫經(jīng)洗選后極易脫掉；浮煤揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，平均 %，為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為 %～%，平均 %，為特低磷～低磷分以特低磷煤為主；3煤層發(fā)熱量(Qgrd)：，平均 ，為特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為 21mm；粘結(jié)指數(shù)為 89，為焦煤。（四）91011 煤層水分(Mad)：原煤 %～%，平均 %，為特低全水分煤；灰分(Ad)：原煤 %～%，平均 %，浮煤 %～%，平均 %，為低灰煤，經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了 %，灰分降低率達(dá) %，效果明顯；硫分(Std)：原煤 %～%，平均 %，浮煤 %～%，平均 %，為高硫分煤，經(jīng)洗選后原煤硫分平均降低了 %，降低率僅為 %，脫硫效果不明顯，說明 91011煤層中硫的成分主要來自有機(jī)硫，有機(jī)硫占全硫含量的 46%～99%故洗后仍高達(dá) %～%，平均 %，說明有機(jī)硫經(jīng)洗選后很難脫掉；精煤揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，平均%，為低揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為 %～%，平均為%，為特低磷～低磷分以特低磷煤為主；91011 煤層發(fā)熱量(Qgrd)：～，平均 MJ/kg，屬特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為 5 mm；粘結(jié)性指數(shù)為 41；曲線型為平滑下降型，根據(jù)中國煤炭分類15 / 119國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186）的要求，91011 煤層煤類為瘦煤。本區(qū)煤質(zhì)總的變化規(guī)律為從上到下煤層變質(zhì)程度逐漸增高，在橫向上北部變質(zhì)程度比南部深。從 1煤層到 91011煤層全硫含量有變大的趨勢?！⊥咚?、煤塵和煤的自燃瓦斯瓦斯在煤層中或巖層中常以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在。在煤礦生產(chǎn)中是一重大事故隱患。加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測，及時掌握瓦斯在井下各工作面及空巷中的濃度和分布情況是確保礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)多年的觀測和測試，本礦未發(fā)生過瓦斯突出和噴出，但隨著深部煤層的不斷開拓，瓦斯突出和噴出的可能性就會逐漸增大，因此，必須引起高度重視。據(jù) 2022 年 11 月 25 日山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局《關(guān)于對山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司所屬煤礦 2022 年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)》 （晉安監(jiān)煤字[2022]217 號）文件新陽煤礦鑒定為低瓦斯礦井（2022 年礦井相對瓦斯涌出量 d，絕對瓦斯涌出量 ） 。2022 年礦井相對瓦斯涌出量為 ，絕對瓦斯涌出量為 ，從 2022 年礦井相對瓦斯涌出量（q 沼）≤10m 3/t，絕對瓦斯涌出量（Q 沼）≤30m 3/min 知礦井為低瓦斯礦井。新陽煤礦從 2022 年—2022 年瓦斯涌出量情況見表 14。表 14 新陽礦近年來瓦斯涌出量統(tǒng)計表瓦 斯 二 氧 化 碳 項(xiàng) 目年份 相對涌出量 m3/t 絕對涌出量 m3/min 相對涌出量 m3/t 絕對涌出量 m3/min2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 從表 14 知，新陽區(qū)礦井 2022 年瓦斯相對涌出量最大為，2022 年最小為 ；2022 年瓦斯絕對涌出量最大為，2022 年最小為 m3/min。從以上這些數(shù)據(jù)可以看出新陽煤礦為低瓦斯礦井。2022 年 CO2相對涌出量最大為 ，2022 年最小為；2022 年 CO2絕對涌出量最大為 m3/min，2022 年最小為。雖然新陽煤礦目前為低瓦斯礦井，但是，隨著產(chǎn)量的不斷增加和生產(chǎn)區(qū)域的不斷延伸，瓦斯涌出量會逐年遞增。從以上這 6 年瓦監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析，新陽煤礦主要有害氣體成分是二氧化碳，瓦斯含量較小。本礦從建成投產(chǎn)至 2022 年底只出現(xiàn)過一次瓦斯積聚，即在開采 6105 工作面煤層過程中出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象，由于管理到位，未發(fā)生瓦斯爆炸。瓦斯是煤礦重大災(zāi)害之一，可以使人窒息，在一定濃度下也可16 / 119發(fā)生燃燒和爆炸。因此在煤礦生產(chǎn)過程中，首先應(yīng)采取有效措施防止瓦斯積聚超限。當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時，如不及時進(jìn)行處理，瓦斯會越積聚越多，對安全生產(chǎn)埋下隱患。造成局部瓦斯?jié)舛瘸?，影響生產(chǎn)，當(dāng)積聚濃度達(dá)到爆炸界限，遇火就會引起爆炸，造成重大人員傷亡，礦井毀壞的嚴(yán)重后果。因此，要警鐘長鳴。大于 2 、3 煤層，其瓦斯含量和相對涌出量亦會在 2 、3 煤層的基礎(chǔ)上有所增加。在同一層煤中，隨著埋深增加，瓦斯含量和相對涌出量亦會逐漸增加，深度的增加也是瓦斯含量和相對涌出量增加的一個主要因素。日后，新陽煤礦的瓦斯含量和相對涌出量將會隨著開采深度的增加而“與時俱增” 。整體講，新陽井田山西組煤層（1 、2 、3 ）埋藏淺，瓦斯含量小，瓦斯壓力小，瓦斯突出危險小，但是也應(yīng)注意局部瓦斯含量變大的可能。91011煤層由于埋藏深、蓋山厚，煤的變質(zhì)程度深，瓦斯含量也隨之增大，因此應(yīng)引起特別注意。綜上所述，隨著煤層開采深度加深，煤的變質(zhì)程度增加，所采煤層的瓦斯含量和相對涌出量就會增大，加之采出量的增加、采空區(qū)的變大，所留煤柱增多，剩采煤炭、剩運(yùn)煤炭和圍巖都要釋放瓦斯，使瓦斯相對涌出量明顯增加，未來新陽煤礦相對瓦斯涌出量很可能超過 10m3/t。今后對一切采空區(qū)瓦斯的封閉或其它防治辦法要確實(shí)有效和持之以恒；對于向斜軸部和逆斷層所在地段以及井田東部地段進(jìn)行必要的瓦斯測試、研究，以便做到對癥下藥，萬無一失。在開采太原組 91011煤層時，由于瓦斯含量和相對涌出量大，必須要引起高度重視，要加大瓦斯監(jiān)測力度，及時掌握瓦斯在井下工作面及巷道中的濃度和分布情況，是確保新陽煤礦下一步安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。煤塵煤塵是井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)中一種極其有害的物質(zhì)，它在一定條件下會引起燃燒、爆炸，甚至危害生產(chǎn)人員健康， 因此煤礦生產(chǎn)中必須高度重視煤塵的防治。依據(jù)歷次報告和山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心以 2022 年 6 月提供的“煤塵爆炸特性參量鑒定報告”確定本礦井 2 、3 、91011 煤層煤塵均具有爆炸性，因此必須完善嚴(yán)格的防塵措施和規(guī)定。詳見下表 15。17 / 119表 15 煤塵爆炸特性參量1 2 3 9 10 11煤塵云最大爆炸壓力Mpa 最大爆炸壓力上升速率Mpa/s 煤塵云最低著火溫度℃ 770 730 830 730 830 820煤塵層最低著火溫度℃ 270 270 270 280 270 270煤塵云最低點(diǎn)火能量J ～ ～ ～ ～ ～ ～煤塵云爆炸下限濃度G/m3 20～30 20～30 10～20 10～20 10～20 20～30爆炸特性煤塵云最大爆炸指數(shù)Mpa?m/s 煤 層參量18 / 119有無爆炸性2 、3 、91011 煤層煤塵均具有爆炸性煤的自燃山西組 2 、3 煤層自燃等級Ⅱ類，具有自燃傾向性為自燃煤層，根據(jù) 2022 年 6 月山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心煤自燃傾向性指標(biāo)鑒定報告。91011煤層屬高揮發(fā)性煤種，具有自燃傾向性，但經(jīng)十多年的開采，井下無自燃發(fā)火先例，雖然井下無自燃發(fā)火先例，但是也不能掉以輕心，尤其在采掘 91011煤層時必須引起高度重視。19 / 119圖 12 主采煤層綜合柱狀圖最 小 —最 大1： 0. . 0 345718120 / 1192　井田境界和儲量　井田境界　井田范圍新 陽 井 田 的 地 理 范 圍 為 北 緯：37176。05’41’ ’—37176。11’28’’，東經(jīng)為：111176。35’47’’—111176。42’18’’。井田西南與水峪井田毗鄰；井田西部與羊寨勘探區(qū)為鄰，東與白壁關(guān)井田(目前已規(guī)劃為新陽煤礦白壁關(guān)區(qū))相鄰，北至丈八煤層露頭；南到兌鎮(zhèn)介西鐵路北。南北長約為 ，東西寬約，總面積為 。開采深度由 850m 至 500m（標(biāo)高） ?！￠_采界限井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，總厚 ，含煤 12 層，煤層總厚 ，含煤系數(shù)為 %?？刹擅簩涌偤駷?，可采含煤系數(shù)為 %。山西組厚 ～，平均厚 ，含煤 4 層，自上而下編號為2 、31 、3 ，煤層總厚 ，含煤系數(shù) %，其中 31煤層為全區(qū)不可采煤層，1 、2 、3 煤層為主要可采煤層，平均厚 ，可采含煤系數(shù)為 %。太原組厚 ～，平均厚 ，含煤 8 層，自上而下編號為5 、6 、71 、7 、8 、91011 、11a ，煤層總厚 ，含煤系數(shù)%，井田內(nèi)含煤地層為上古生界石炭系太原組及二疊系山西組總厚度為 m，其中主采煤層為 91011煤層。其它煤層做為后期儲備資源開采，礦井設(shè)計只針對 91011煤層?！【锍叽缇锏淖呦蚍较蚣s為 ，傾斜方向約為 ，井田的平均水平寬度為 ，煤層的傾角平均約為 。井田的水平面積按下式計算： S=HL 式（21）式中： S——井田的面積,m 2； H——井田的水平寬度, m； L——井田的平均走向長度, m；則井田的水平面積為：S== 2，如井田的賦存狀況示意圖 21所示。21 / 119 圖 21 新陽礦煤層賦存狀況示意圖　礦井工業(yè)儲量　儲量計算基礎(chǔ)根據(jù)新陽井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算；依據(jù)《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》: 煤厚能利用儲量最低可采厚度為，煤的灰份指標(biāo)能利用儲量灰份最高不大于 40%（含 40%） ，暫不能利用儲量灰份最高不大于 50%（含 50%）超過 51%則不計儲量,暫不能利用儲量厚；依據(jù)國務(wù)院過函（1985）5 號文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫份大于 3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量；22 / 119