【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 太 原 組 9 － 簡(jiǎn)單 （ 0－2） 38 1 較 穩(wěn) 定 全 區(qū) 可 采 石灰?guī)r 泥巖 砂質(zhì)泥巖 15 ～ 中等 （ 0－4） 31 1 較 穩(wěn) 定 全 區(qū) 可 采 石灰?guī)r 泥巖 鋁質(zhì)泥巖 1) 煤層 本井田含煤系為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊系山西組，主要可采煤層為 3號(hào)、 9號(hào)、15 號(hào)煤三層。 本井田范圍 3 號(hào)煤層已采空， 9號(hào)煤層開(kāi)采亦接近結(jié)束。本設(shè)計(jì)不再對(duì)此兩層煤進(jìn)行評(píng)述。 15 號(hào)煤層：位于太原組底部，直伏于 K2石灰?guī)r之下，上距 9號(hào)煤層 左右，煤層厚度 ～ ，平均 ，煤層厚度在大部地段變化不大，一般多在 ～ 之間變化，煤層厚度變化較大的為井田西北部局部地段，變厚原因?yàn)閵A矸增多增厚之故，但上述煤層厚度異常變化范圍較小，就井田總體來(lái)說(shuō)， 15 號(hào)煤層應(yīng)屬基本穩(wěn)定煤層。 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 14 15 號(hào)煤層直接頂板為 K2石灰?guī)r，厚度 ～ ，平均厚度 ,層位穩(wěn)定。煤層底板為灰～深灰色泥巖、鋁質(zhì)泥巖，局部有黑色炭質(zhì)泥巖偽底。 2) 煤質(zhì) 根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB575186），本礦井 15 號(hào)煤類大部為無(wú)煙煤二號(hào)，僅個(gè)別地點(diǎn)為無(wú)煙煤三號(hào)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供 15 號(hào)煤層煤質(zhì)情況如下： a. 水分（ Mad）原煤平均 %，浮煤 ～ ％，平均 %。 b. 灰分（ Ad）原煤 ～ %，平均 %，浮煤 ～ %，平均 %。 c. 揮發(fā)分（ Vdaf）原煤 ～ %，平均 %，浮煤 ～ %，平均 %。 d. 全硫（ ）原煤 ～ %，平均 %，浮煤 ～ %，平均 %。 礦井瓦斯、煤塵、自燃傾向性、突出危險(xiǎn)性、沖擊地壓和地溫情況 1) 瓦斯 河南理工大學(xué)煤礦安全工程技術(shù)研究中心于 20xx 年 11月對(duì)鳳凰山礦 15 號(hào)煤層的瓦斯含量進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果為：原煤瓦斯含量 ,其中： N2占 %，CH4占 %， CO2占 %，揮發(fā)份為 %。根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（ AQ1018— 20xx）采用分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行計(jì)算，礦井開(kāi)采 15 號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到 Mt/a 時(shí)，相對(duì)瓦斯涌出量為 m3/ t178。 d，絕對(duì)瓦斯涌出量為 m3/min，屬于瓦斯礦井。 2) 煤塵 20xx 年 5 月本礦委托山西煤礦安全裝備技術(shù)測(cè)試中心，對(duì) 15 號(hào)煤采樣進(jìn)行了檢驗(yàn)，鑒定結(jié)論為 15 號(hào)煤層無(wú)爆炸性。 3) 煤的自燃傾向性 根據(jù)山西煤礦安全裝備技術(shù)測(cè)試中心提供的鳳凰山礦 15 號(hào)煤檢驗(yàn)報(bào)告： 15 號(hào)煤自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，自燃傾向性為自燃。 4) 煤與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性 根據(jù)本礦周邊相鄰開(kāi)采 15 號(hào)煤小煤礦的實(shí)際情況，沒(méi)發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 5) 沖擊地壓和地溫 根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告和相鄰礦井開(kāi)采現(xiàn)狀，本礦井無(wú)沖擊地壓傾向。根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告和相鄰礦井開(kāi)采現(xiàn)狀，本礦井屬于常溫開(kāi)采。 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 15 水文地質(zhì)條件 （ 1）含水層 ①第四系砂礫孔隙含水層組： 主要分布于盆地及河、溝各地帶，含水量較小，靠大氣降水及季節(jié)性流水補(bǔ)給，僅供農(nóng)村人畜用水。 ②二疊系砂巖裂隙含水層組 二疊系含水層主要是厚層砂巖裂隙含水，在二疊系分布較廣的山區(qū)溝各及兩岸常有下降泉水露，泉水出自砂巖層中，水量隨季節(jié)的變化很大。 （ 2）礦井涌水情況及估算 ① 3煤層礦井涌水情況及估算 3煤層上部分水層及水體包括地表水體，沖積層孔隙水，風(fēng)化殼孔，隙水，山西組砂巖裂隙水等。 ② 9煤層礦井涌水量及估算 9煤層礦井涌水量包括 K5石灰?guī)r含水系巖層涌水，上部 3煤層采空積水如小礦，古窯積水。 ③ 15煤層礦井涌水情況及估算： 煤層號(hào) 3煤 m179。/d 9煤 m179。/d 15煤 m179。/d 采用數(shù) 初期 末期 初期 末期 初期 末期 最大 2400 3379 3403 最小 712 3441 1691 1715 平均 2260 2535 2559 煤層頂板情況 （ 1） 3煤層： 偽頂：黑色泥巖或炭巖質(zhì)泥巖，質(zhì)軟，厚約 0~，極不穩(wěn)定，隨采隨落。 直接頂：灰黑色砂質(zhì)泥巖，含白云母碎片及植物化石一般 5m 厚左右。裂隙發(fā)育，裂隙率平均 條 /m，中等穩(wěn)定程度。 基本頂：灰白色細(xì)、中軟砂巖，厚層狀，碎屑成分以石英、長(zhǎng)石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，軟堅(jiān)硬，一般厚度 8m 左右，按厚煤炭工業(yè)部“關(guān)于緩傾斜”煤層工作面頂板分類方 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 16 案，劃分標(biāo)準(zhǔn)人， 3煤層頂板屬Ⅱ類，Ⅱ級(jí)中等穩(wěn)定性頂板。 直接底：黑色炭質(zhì)泥巖，質(zhì)軟，厚約 1m，常有受壓變形和底鼓現(xiàn)象，在開(kāi)采掘進(jìn)過(guò)程中，進(jìn)，回巷發(fā)生的次底鼓，綜采支架向前推進(jìn)，也有推塌底板的現(xiàn)象，以生產(chǎn)有一定影響。 老底：砂質(zhì)泥巖與泥巖，含炭質(zhì)及植物壓石碎片厚 ~ m，屬于中等不穩(wěn)定性的底板，示范工作面煤層的一般性頂?shù)装濉? （ 2） 9煤層 頂板：深灰色石灰?guī)r（ k1/4），厚 ~，平均 ，為穩(wěn)定性頂板，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，當(dāng)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖時(shí)頂板的抗壓強(qiáng)度會(huì)大大降低，給頂板的管理增加很大難度。 底板：黑色炭質(zhì)泥巖，泥巖，砂質(zhì)泥巖，質(zhì)地疏松易碎，遇水軟化 石成泥糊狀，一般厚約 ，是極不穩(wěn)定的底板。 （ 3） 15煤層： 頂板：深灰色石炭巖（ k） , 致密性脆，灰燧石條帶含豐富的動(dòng)物化石，厚~ m, 平均 ,是極不穩(wěn)定的不易掉落的頂板。 底板：杰色鋁質(zhì)泥巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖，泥巖局部夾粉砂巖或細(xì)砂巖，多層結(jié)構(gòu)層組，在各鋁質(zhì)較記的地段，具有可塑性，溫水易膨脹變軟，屬中等不穩(wěn)定性稱 三 、礦井通風(fēng)、煤炭?jī)?chǔ)量及其服務(wù)年限 通風(fēng)與安全情況 礦井通風(fēng)有三大作用 :a、為井下提供新鮮空氣，供給井下人員呼吸； b、排出井下有毒有害氣體和礦塵； c、創(chuàng)造井下良好的氣候條件，保障井下從業(yè)人員的身體健康與勞動(dòng)安全。 鳳凰山礦礦井的通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。 礦井現(xiàn)有 5個(gè)進(jìn)風(fēng)井，即舊主井、新主井、副井、南入風(fēng)井和北入風(fēng)井以 及兩個(gè)回風(fēng)井：南回風(fēng)井和北回風(fēng)井。 各井筒風(fēng)量情況如下表示 : 井筒 名稱 主井 副井 新主井 南入 風(fēng)井 北入 風(fēng)井 南回 風(fēng)井 北回 風(fēng)井 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 17 鳳量m3/min 1030 4241 2436 2759 3345 9883 6307 目前礦井需要風(fēng)量為 11875 m3/min，實(shí)際風(fēng)量為 13811 m3/min，有效風(fēng)量為 12085 m3/min。 煤炭?jī)?chǔ)量 及其礦井服務(wù)年限 鳳凰山煤礦儲(chǔ)量截止 20xx 年底，估算剩余資源總量為 萬(wàn)噸。其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量為 萬(wàn)噸；控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量為 萬(wàn)噸；控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量為 萬(wàn)噸；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量為 5208 萬(wàn)噸；礦井可采、欲可采儲(chǔ)量為 萬(wàn)噸。 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Z，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A和礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： T= 左 式中 ：Ｔ — 礦井服務(wù)年限， a ； Ｚ — 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； Ａ — 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt； Ｋ — 礦井 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 按核定生產(chǎn)能力 萬(wàn)噸 /年計(jì)算，則礦井服務(wù)年限為： Ｔ =（ 179。 ） = 符合現(xiàn) 行 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 四 、礦井開(kāi)采方法 及其生產(chǎn)系統(tǒng) 礦井開(kāi)采方法 鳳凰山礦煤層穩(wěn)定 、 煤質(zhì)單一，地層平緩，構(gòu)造簡(jiǎn)單， 以前一直 是我國(guó)重要的無(wú)煙煤生產(chǎn) 基地 ，而如今由于 3號(hào)最優(yōu)質(zhì)煤層大部分開(kāi)采完畢，只剩煤質(zhì)不好的 9號(hào)和 15號(hào)煤層。 該 井田 15 號(hào)煤層厚度基本在 之間，僅在井田西北部局部有兩個(gè)鉆孔厚度達(dá)到 左右，范圍很小，且處在村莊煤柱和礦井西界斷層附近，設(shè)計(jì)分析可能 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 18 是由于靠近斷層，受構(gòu)造影響，使煤層夾矸增厚的原因，由于對(duì)工作面布置基本不受影響，所以設(shè)計(jì)不把該局部范圍的煤層作為確定采煤方法的主要因素。另外井田內(nèi)15 號(hào)煤層厚度為 厚的鉆孔僅 1 個(gè)，地質(zhì)報(bào)告作為參考鉆孔，設(shè)計(jì)分析該鉆孔沒(méi)有區(qū)域代表性，也不作為采煤方法確定的主要因素。綜合分析井田內(nèi)絕 大部分鉆孔資料，設(shè)計(jì)認(rèn)為采煤方法應(yīng)以滿足開(kāi)采 之間煤層厚度作為主要因素進(jìn)行采煤方法的選區(qū)。 根據(jù)首采 15 號(hào)煤層北翼五盤(pán)區(qū)賦存特征，采用走向（傾向）長(zhǎng)壁采煤方法，綜采一次采全高回采工藝，全部垮落法管理頂板。礦井投產(chǎn)時(shí)，在 15 號(hào)煤層北翼五盤(pán)區(qū)布置一個(gè)回采工作面，并與 9號(hào)煤層進(jìn)行配采。 當(dāng) 9號(hào)煤層回采完后，再在 15號(hào)煤層南翼一盤(pán)區(qū)布置一個(gè)走向（傾向）長(zhǎng)壁一次采全高綜采工作面。在每個(gè)盤(pán)區(qū)配置二個(gè)綜掘面，以一井兩區(qū)兩面四綜掘滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 南翼 15 號(hào)煤回采工作面與北翼 15 號(hào)煤工作面采煤方法完全相同，工作面設(shè)備選型如下： 回采工作面裝備：采煤機(jī)選用 MG250/600WD1型，刮扳輸送機(jī)均選用 SGZ764/400型，轉(zhuǎn)載機(jī)選用 SZB— 764/132/1140 型，破碎機(jī)選用 PCM1000/110/1140 型，順槽膠帶輸送機(jī)選用 DSJ1080/160 型，工作面支架選用 ZZ8000/17/32 型。 掘進(jìn)工作面裝備：綜掘機(jī)型號(hào) EBH— 120，最大掘進(jìn)高度 ，最大掘進(jìn)寬度，巷道坡度 16176。，后配套運(yùn)輸設(shè)備為： SDJ80/2179。 40 膠帶輸送機(jī)。 礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 1) 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面→進(jìn)風(fēng)巷→ 5106 巷→聯(lián)絡(luò)橫川→煤倉(cāng)。 2) 運(yùn)料運(yùn)輸：副井→中部車場(chǎng)→軌道回風(fēng)大巷→示范綜采工作回風(fēng)巷→工作面。 3) 通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流：地面→主副井→東繞道→舊主石門(mén)→ 5105 巷→ 5106 巷→示范工作面（上）進(jìn)風(fēng)巷→工作面。 污風(fēng)風(fēng)流：工作面→示范綜采工作面回風(fēng)巷→軌道回風(fēng)巷→南回風(fēng)巷→地面。 4) 供電系統(tǒng)： 鳳凰山礦雙回 35kV 供電電源引自晉城煤業(yè)集團(tuán)公司老區(qū) 110kV 中心變電站的312 和 315 出線間隔，線路采用鐵塔與水泥電線桿架空敷設(shè)，該礦地面設(shè)有 35/6 變 安全工程生產(chǎn)實(shí)習(xí) 19 電所兩座，供礦井全部負(fù)荷，電器保護(hù)為微機(jī)自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)施完善，保護(hù)齊全。工業(yè)廣場(chǎng) 35kV 變電站系統(tǒng)戶外布置，全橋接線； 6kV 系統(tǒng)戶內(nèi)布置，單母線分段接線。 北風(fēng)井 35kV 變電站系統(tǒng)為戶內(nèi)布置，單母線分段接線， 35kV、 6kV 各裝設(shè) 2 組防雷電裝置。 工業(yè)廣場(chǎng) 35kV 變電站 35/6kV 變電所共裝設(shè) 3 臺(tái)主變壓器，其中 1 臺(tái)SELF— 10000/35 型、 SF8— 8000/3 1臺(tái) S7— 6300/35 型。運(yùn)行 2臺(tái)， 1 臺(tái)備用。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 12 158 條中的要求， 鳳凰山 礦掘進(jìn)工 作面局部通風(fēng)機(jī)實(shí)行“三?！?，即采用專用變壓器、專用開(kāi)關(guān)、專用電纜供電，所有掘進(jìn)工作面裝備兩閉鎖，即風(fēng)電閉鎖、瓦斯閉鎖。掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)配備了同等能力的備用通風(fēng)機(jī)，并能自動(dòng)切換。 井下各種高低壓電氣設(shè)備和電機(jī)均采用礦用防爆型。 5) 供水系統(tǒng)： 示范工作面回風(fēng)巷內(nèi)水溝→ 5106巷水溝→示范工作面進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)水溝→軌道回風(fēng)巷水溝→東大巷水溝→中央水倉(cāng)。 示范工作面進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)水溝→軌道回風(fēng)巷水溝→東大巷水溝→中央水倉(cāng)。 灑水利用進(jìn)風(fēng)巷供水管每隔 50m設(shè)一閥門(mén)，回風(fēng)巷供水管每隔 100m設(shè)一個(gè)閥門(mén)，并在各轉(zhuǎn)載點(diǎn)安設(shè)噴霧灑水裝置。 五 、采煤工藝 采煤方法：本工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化分層采煤法，隨采隨鋪聯(lián)底網(wǎng)；采空區(qū)處理方法為全部垮落法。 需要強(qiáng)調(diào)的是，采空區(qū)的處理方法理論上有以下幾種：直接垮落法、留煤柱法、填充法、緩慢沉降法。 巷道布置：本工作面采用走向長(zhǎng)壁法布置巷道，進(jìn)、回風(fēng)巷