【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開(kāi)闊，地層傾角一般4176。左右，東翼由114孔控制。永紅煤礦自建井至今在井下開(kāi)采過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)有斷層。本礦井內(nèi)無(wú)巖漿活動(dòng)。井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為寬緩的褶皺構(gòu)造，地層較平緩，傾角3176?！?176。左右，井田構(gòu)造類(lèi)型為簡(jiǎn)單，利于煤層開(kāi)采。 水文地質(zhì)井田位于沁水盆地南緣太行山復(fù)背斜西翼，沁水復(fù)向斜東翼，晉獲褶斷帶西側(cè)，所處區(qū)域水文地質(zhì)單元為二疊系碎屑巖分布區(qū)和低山丘陵水文地質(zhì)區(qū)，礦區(qū)所在地處在奧陶系巖溶水延河泉域徑流區(qū)。主要含水層組按含水介質(zhì)可分為四類(lèi)：碳酸鹽巖類(lèi)含水層組，碎屑巖夾碳酸鹽巖類(lèi)含水層組，碎屑巖類(lèi)含水層組和松散層類(lèi)含水層組。主要隔水層(1)前震旦變質(zhì)巖系隔水層(2)中、上石炭統(tǒng)隔水層(3)碎屑巖類(lèi)層間隔水層 延河泉域的東部以高平——晉城斷褶帶與三姑泉分界，東界南端以沁河與丹河地形分水嶺為界；西部以沁河與汾河地形分水嶺為界；北部為碎屑巖區(qū)，以沁河支流蘆葦河北的地形分水嶺為界：南邊界為沿晉豫省界出露的前寒武系非可溶巖地層為界。 如圖32 延河泉域圖32 延河泉域略圖 礦井各大系統(tǒng) 礦井煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)三采區(qū)：回采工作面（可彎曲刮板輸送機(jī)）—→膠帶順槽（轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)）—→三上山膠帶巷（膠帶輸送機(jī)）—→三上山煤倉(cāng)—→南運(yùn)輸大巷—→中轉(zhuǎn)煤倉(cāng)—→1聯(lián)絡(luò)巷－→主斜井井底煤倉(cāng)－→主斜井（大傾角膠帶輸送機(jī)）－→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。 五采區(qū)：回采工作面（可彎曲刮板輸送機(jī)）—→膠帶順槽（橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)）—→3300膠帶大巷（膠帶輸送機(jī)）—→主斜井井底煤倉(cāng)－→主斜井（大傾角膠帶輸送機(jī)）－→地面生產(chǎn)系統(tǒng)五采區(qū)：副斜井→井底車(chē)場(chǎng) → 1聯(lián)絡(luò)巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→3300膠帶大巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→ 軌道順槽（調(diào)度絞車(chē)）→ 回采工作面。三采區(qū)：副斜井→井底車(chē)場(chǎng) → 南運(yùn)輸大巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→三上山軌道巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→ 軌道順槽（調(diào)度絞車(chē)）→ 回采工作面。 矸石運(yùn)輸系統(tǒng)五采區(qū)：掘進(jìn)頭矸石（調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)）→ 3300膠帶大巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→1聯(lián)絡(luò)巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→ 副斜井井底車(chē)場(chǎng) → 副斜井 → 地面 → 汽車(chē)→排矸場(chǎng)集中排棄。三采區(qū)：掘進(jìn)頭矸石（調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)）→ 三上山軌道巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→南運(yùn)輸大巷（無(wú)極繩絞車(chē)）→ 副斜井井底車(chē)場(chǎng) → 副斜井 → 地面 → 汽車(chē)集中排棄。五采區(qū)南翼綜采工作面：回采工作面 → 膠帶（軌道）順槽 → 3300軌道大巷 →主斜井井底水倉(cāng)→ 主斜井 → 地面（井下水處理站）。三采區(qū)高檔普采工作面：回采工作面 → 膠帶（軌道）順槽 → 三上山軌道巷 →采區(qū)水倉(cāng)→南運(yùn)輸大巷→副斜井井底水倉(cāng)→ 行人斜井 → 地面（井下水處理站）。 供電系統(tǒng)三礦供電系統(tǒng)由謝四線(xiàn)，一四線(xiàn)兩趟線(xiàn)路，兩個(gè)獨(dú)立電源供電，兩臺(tái)主變壓器為SFL8000/35型，降壓站為單母線(xiàn)分段運(yùn)行方式。礦井提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、主排水泵等重要設(shè)備均采用雙電源供電，井下中央變電所、采區(qū)變電所采用分列運(yùn)行方式，過(guò)流、漏電、接地保護(hù)齊全，電氣設(shè)備保護(hù)整定合格，各種制度執(zhí)行良好。 通風(fēng)與安全 礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)選擇礦井采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方式為機(jī)械負(fù)壓抽出式。北部回風(fēng)立井服務(wù)于五采區(qū)，牛角嶺回風(fēng)立井服務(wù)于一、二、三、四采區(qū)，通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。根據(jù)井田開(kāi)拓部署及采區(qū)巷道布置，礦井升級(jí)改造移交生產(chǎn)時(shí)仍維持現(xiàn)有的五個(gè)井筒，服務(wù)于全井田。主、副斜井、行人斜井、北部回風(fēng)立井和牛角嶺回風(fēng)立井五個(gè)井筒均作為礦井的安全出口。 風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時(shí)間礦井機(jī)械化升級(jí)改造后，以主、副斜井和行人斜井進(jìn)風(fēng)，北部回風(fēng)立井和牛角嶺回風(fēng)立井回風(fēng)。主、副斜井和行人斜井均位于礦井的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，北部回風(fēng)立井和牛角嶺回風(fēng)立井分別位于礦井工業(yè)場(chǎng)地西側(cè)和南部的風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地。五個(gè)井筒均服務(wù)于礦井全井田的開(kāi)采，服務(wù)年限為19a，其中3號(hào)煤層服務(wù)年限11a。 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)永紅煤礦現(xiàn)開(kāi)采3號(hào)煤層，據(jù)2009年《山西省煤炭工業(yè)局文件》晉煤規(guī)發(fā)［2009］35號(hào)文件， m3/min， m3/min，瓦斯鑒定等級(jí)為具有煤與瓦斯突出礦井。礦區(qū)范圍內(nèi)所打鉆孔均未對(duì)15號(hào)煤層進(jìn)行采樣化驗(yàn)，并且周邊礦井也未采到15號(hào)煤層瓦斯樣本，地質(zhì)報(bào)告未對(duì)15號(hào)煤層的瓦斯作論述，本次設(shè)計(jì)通風(fēng)計(jì)算暫按3號(hào)煤層瓦斯涌出量作為依據(jù)計(jì)算。建議礦方在開(kāi)采15號(hào)煤層前，對(duì)該兩層煤進(jìn)行瓦斯檢測(cè)，以便采取有針對(duì)性的措施，防止瓦斯事故的發(fā)生?；夭晒ぷ髅嫱咚褂砍隽款A(yù)測(cè)永紅煤礦開(kāi)采的3號(hào)煤層與其鄰近的煤層相距較近，所以開(kāi)采3號(hào)煤層期間礦井的瓦斯涌出量主要來(lái)自于本煤層和鄰近煤層。即回采工作面的瓦斯涌出量包括開(kāi)采層瓦斯涌出量（包括圍巖）和鄰近煤層瓦斯涌出。 回采工作面瓦斯來(lái)源包括開(kāi)采層瓦斯涌出和鄰近層瓦斯涌出兩部分。 q回＝q開(kāi)+q鄰 式中：q回－回采工作面瓦斯涌出量，m3/t ； q開(kāi)－開(kāi)采層瓦斯涌出量，m3/t； q鄰－鄰近層瓦斯涌出量，m3/t。（1）厚煤層分層開(kāi)采時(shí)，開(kāi)采層瓦斯涌出量計(jì)算 式中：q1－－開(kāi)采煤層（包括圍巖）相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； k1－－圍巖瓦斯涌出系數(shù)，對(duì)于陷落法頂板管理的工作面，取k1=； k2－－工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，其值為工作面回采率的倒數(shù)，按照機(jī)械化升級(jí)改造設(shè)計(jì)方案，回采工作面設(shè)計(jì)回采率為95%，則k2=； k3－－準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)工作面煤體瓦斯涌出影響系數(shù)，采用長(zhǎng)壁后退式回采時(shí)，系數(shù)k3按下式確定： 其中：L－－回采工作面長(zhǎng)度，m，綜采工作面L=150m，普采工作面L=110m； h－－巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，m，按巷道平均暴露200天考慮，則無(wú)煙煤取h=； kf－－取決于煤層數(shù)量和順序的分層瓦斯涌出量系數(shù)，分兩層開(kāi)采時(shí)，上分層開(kāi)采取kf=； W0－－煤層原始瓦斯含量，m3/t，根據(jù)預(yù)測(cè)工作面位置，在瓦斯含量分布預(yù)測(cè)圖上查??；可燃質(zhì)瓦斯含量與原煤瓦斯含量之間換算公式見(jiàn)下式： W0＝W0′（100－Mad－Aad）/100 其中：W0′－－每噸可燃質(zhì)所含原始瓦斯含量，m3/； Mad－－原煤水分含量，%，根據(jù)實(shí)測(cè)平均值，3號(hào)煤Mad＝%； Aad －－原煤灰分含量，%，根據(jù)實(shí)測(cè)平均值，3號(hào)煤Aad＝%； W1－－煤的殘存瓦斯含量，m3/t， 取實(shí)測(cè)值W1=。（2）鄰近層瓦斯涌出量 式中：q2－－鄰近層瓦斯涌出量，m3/t； mi－－第i個(gè)鄰近層厚度，m； m1－－開(kāi)采層的開(kāi)采厚度，m； W0i－－第i鄰近層原始瓦斯含量，m3/t，因鄰近層沒(méi)有瓦斯含量測(cè)值，上鄰近層、下鄰近層按同一位置3號(hào)煤層瓦斯含量值取值； W1i－－第i鄰近層殘存瓦斯含量，m3/t， 參考3號(hào)煤層取=； ki－－取決于層間距離的第i鄰近層瓦斯排放率。（3）工作面瓦斯涌出量根據(jù)上述公式計(jì)算及煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院2009年8月所做的《沁和能源集團(tuán)有限公司永紅煤礦機(jī)械化升級(jí)改造瓦斯抽放工程初步設(shè)計(jì)》作出的預(yù)測(cè) q綜回＝q開(kāi)+q鄰=，q普回＝q開(kāi)+q鄰=。掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)開(kāi)采首采綜采工作面時(shí)掘進(jìn)工作面為下一個(gè)綜采面的順槽掘進(jìn)。掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量包括掘進(jìn)時(shí)煤壁瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出： qj=qB+qL 式中：qj—掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/min； qB—煤壁瓦斯涌出量，m3/min； qL—落煤瓦斯涌出量，m3/min。（1）掘進(jìn)工作面煤壁瓦斯涌出量 在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，巷道周?chē)簩又械耐咚箟毫ζ胶鉅顟B(tài)遭到破壞，煤體內(nèi)部到煤壁間存在著壓力梯度，瓦斯就會(huì)沿煤體裂隙及孔隙向巷道泄出。單位時(shí)間內(nèi)單位面積暴露煤壁泄出的瓦斯量（煤壁瓦斯涌出速度）隨著煤壁暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。通常暴露6個(gè)月后煤壁瓦斯涌出基本穩(wěn)定。其計(jì)算公式為： 式中：qB—掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min； D—巷道斷面內(nèi)暴露煤面周長(zhǎng)， m；對(duì)于厚煤層D=2h+b，h和b分別為巷道的高度和寬度； v—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min； L—掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度； q0i—煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2min按下式計(jì)算： 式中：Vf—煤中揮發(fā)份含量，%，%； X0i—煤層原始瓦斯含量，m3/t。（2）掘進(jìn)工作面落煤瓦斯涌出量 式中：qLi—掘進(jìn)巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min； v—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min； S—掘進(jìn)巷道斷面積，m2； γ—煤的密度，γ1=； X0i—煤層原始瓦斯含量，m3/t； X1i—煤層殘存瓦斯含量，m3/t。根據(jù)上述公式計(jì)算及煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院2009年8月所做的《沁和能源集團(tuán)有限公司永紅煤礦機(jī)械化升級(jí)改造瓦斯抽放工程初步設(shè)計(jì)》作出的預(yù)測(cè)。礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 式中：q井—礦井相對(duì)瓦斯涌出量m3/t； q區(qū)i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量m3/t； A區(qū)i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量t； K″—。采、掘工作面抽放后瓦斯量，詳見(jiàn)表511。根據(jù)以上分析及煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院2009年8月所做的《沁和能源集團(tuán)有限公司永紅煤礦機(jī)械化升級(jí)改造瓦斯抽放工程初步設(shè)計(jì)》做出的預(yù)測(cè)，其中五采區(qū)： m3/min，；三采區(qū)：。礦井瓦斯抽放量及風(fēng)排量預(yù)計(jì)五采區(qū)：，－＝，三采區(qū)：，－＝， 礦井采空區(qū)總的抽放量46m3/min，表33 采掘工作面瓦斯抽放量采區(qū)瓦斯涌出量（m3/min）預(yù)計(jì)抽放量（m3/min）預(yù)計(jì)風(fēng)排瓦斯量（m3