【文章內容簡介】 太 原 組 9 － 簡單 （ 0－2） 38 1 較 穩(wěn) 定 全 區(qū) 可 采 石灰?guī)r 泥巖 砂質泥巖 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、 9號、15 號煤三層。 本井田范圍 3 號煤層已采空， 9號煤層開采亦接近結束。本設計不再對此兩層煤進行評述。 15 號煤層：位于太原組底部，直伏于 K2石灰?guī)r之下，上距 9號煤層 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，變厚原因為夾矸增多增厚之故，但上述煤層厚度異常變化范圍較小，就井田總體來說， 15 號煤層應屬基本穩(wěn)定煤層。 安全工程生產實習 14 15 號煤層直接頂板為 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、鋁質泥巖，局部有黑色炭質泥巖偽底。 2) 煤質 根據中國煤炭分類國家標準（ GB575186），本礦井 15 號煤類大部為無煙煤二號，僅個別地點為無煙煤三號。根據地質報告提供 15 號煤層煤質情況如下： 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、突出危險性、沖擊地壓和地溫情況 1) 瓦斯 河南理工大學煤礦安全工程技術研究中心于 20xx 年 11月對鳳凰山礦 15 號煤層的瓦斯含量進行了測定，測定結果為：原煤瓦斯含量 ,其中： N2占 %，CH4占 %， CO2占 %，揮發(fā)份為 %。根據《礦井瓦斯涌出量預測方法》（ AQ1018— 20xx）采用分源預測法進行計算，礦井開采 15 號煤層生產能力達到 Mt/a 時，相對瓦斯涌出量為 m3/ t178。 d，絕對瓦斯涌出量為 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測試中心，對 15 號煤采樣進行了檢驗，鑒定結論為 15 號煤層無爆炸性。 3) 煤的自燃傾向性 根據山西煤礦安全裝備技術測試中心提供的鳳凰山礦 15 號煤檢驗報告： 15 號煤自燃傾向性等級為Ⅱ級，自燃傾向性為自燃。 4) 煤與瓦斯（二氧化碳）突出危險性 根據本礦周邊相鄰開采 15 號煤小煤礦的實際情況，沒發(fā)生過煤與瓦斯突出現象。 5) 沖擊地壓和地溫 根據礦井地質報告和相鄰礦井開采現狀，本礦井無沖擊地壓傾向。根據礦井地質報告和相鄰礦井開采現狀，本礦井屬于常溫開采。 安全工程生產實習 15 水文地質條件 （ 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)性流水補給，僅供農村人畜用水。 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 3煤 m179。/d 9煤 m179。/d 15煤 m179。/d 采用數 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：黑色泥巖或炭巖質泥巖，質軟，厚約 0~，極不穩(wěn)定，隨采隨落。 直接頂：灰黑色砂質泥巖，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、中軟砂巖，厚層狀，碎屑成分以石英、長石為主，鈣質膠結，軟堅硬，一般厚度 8m 左右，按厚煤炭工業(yè)部“關于緩傾斜”煤層工作面頂板分類方 安全工程生產實習 16 案，劃分標準人， 3煤層頂板屬Ⅱ類，Ⅱ級中等穩(wěn)定性頂板。 直接底：黑色炭質泥巖，質軟，厚約 1m，常有受壓變形和底鼓現象，在開采掘進過程中，進，回巷發(fā)生的次底鼓，綜采支架向前推進，也有推塌底板的現象，以生產有一定影響。 老底：砂質泥巖與泥巖，含炭質及植物壓石碎片厚 ~ 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底板。 （ 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，有時相變?yōu)樯百|泥巖，當相變?yōu)樯百|泥巖時頂板的抗壓強度會大大降低，給頂板的管理增加很大難度。 底板：黑色炭質泥巖，泥巖，砂質泥巖，質地疏松易碎，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：杰色鋁質泥巖，灰黑色砂質泥巖，泥巖局部夾粉砂巖或細砂巖，多層結構層組，在各鋁質較記的地段，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、煤炭儲量及其服務年限 通風與安全情況 礦井通風有三大作用 :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安全。 鳳凰山礦礦井的通風方式為混合式，通風方法為機械抽出式。 礦井現有 5個進風井，即舊主井、新主井、副井、南入風井和北入風井以 及兩個回風井：南回風井和北回風井。 各井筒風量情況如下表示 : 井筒 名稱 主井 副井 新主井 南入 風井 北入 風井 南回 風井 北回 風井 安全工程生產實習 17 鳳量m3/min 1030 4241 2436 2759 3345 9883 6307 目前礦井需要風量為 11875 m3/min，實際風量為 13811 m3/min，有效風量為 12085 m3/min。 煤炭儲量 及其礦井服務年限 鳳凰山煤礦儲量截止 20xx 年底，估算剩余資源總量為 萬噸。其中探明的經濟基礎儲量為 萬噸；控制的經濟基礎儲量為 萬噸；控制的次邊際經濟資源量為 萬噸；推斷的內蘊經濟資源量為 5208 萬噸；礦井可采、欲可采儲量為 萬噸。 礦井服務年限必須與井型相適應。礦井設計可采儲量 Z，設計生產能力 A和礦井服務年限 T 三者之間的關系為： T= 左 式中 ：Ｔ — 礦井服務年限， a ； Ｚ — 礦井可采儲量， Mt； Ａ — 設計生產能力， Mt； Ｋ — 礦井 儲量備用系數，取 。 按核定生產能力 萬噸 /年計算，則礦井服務年限為： Ｔ =（ 179。 ） = 符合現 行 《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。 四 、礦井開采方法 及其生產系統(tǒng) 礦井開采方法 鳳凰山礦煤層穩(wěn)定 、 煤質單一，地層平緩，構造簡單， 以前一直 是我國重要的無煙煤生產 基地 ，而如今由于 3號最優(yōu)質煤層大部分開采完畢，只剩煤質不好的 9號和 15號煤層。 該 井田 15 號煤層厚度基本在 之間，僅在井田西北部局部有兩個鉆孔厚度達到 左右，范圍很小，且處在村莊煤柱和礦井西界斷層附近，設計分析可能 安全工程生產實習 18 是由于靠近斷層，受構造影響，使煤層夾矸增厚的原因，由于對工作面布置基本不受影響，所以設計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15 號煤層厚度為 厚的鉆孔僅 1 個，地質報告作為參考鉆孔，設計分析該鉆孔沒有區(qū)域代表性，也不作為采煤方法確定的主要因素。綜合分析井田內絕 大部分鉆孔資料，設計認為采煤方法應以滿足開采 之間煤層厚度作為主要因素進行采煤方法的選區(qū)。 根據首采 15 號煤層北翼五盤區(qū)賦存特征，采用走向（傾向）長壁采煤方法，綜采一次采全高回采工藝，全部垮落法管理頂板。礦井投產時，在 15 號煤層北翼五盤區(qū)布置一個回采工作面，并與 9號煤層進行配采。 當 9號煤層回采完后，再在 15號煤層南翼一盤區(qū)布置一個走向（傾向）長壁一次采全高綜采工作面。在每個盤區(qū)配置二個綜掘面，以一井兩區(qū)兩面四綜掘滿足礦井設計生產能力。 南翼 15 號煤回采工作面與北翼 15 號煤工作面采煤方法完全相同，工作面設備選型如下： 回采工作面裝備：采煤機選用 MG250/600WD1型，刮扳輸送機均選用 SGZ764/400型，轉載機選用 SZB— 764/132/1140 型，破碎機選用 PCM1000/110/1140 型，順槽膠帶輸送機選用 DSJ1080/160 型，工作面支架選用 ZZ8000/17/32 型。 掘進工作面裝備：綜掘機型號 EBH— 120，最大掘進高度 ，最大掘進寬度，巷道坡度 16176。，后配套運輸設備為： SDJ80/2179。 40 膠帶輸送機。 礦井生產系統(tǒng) 1) 運煤系統(tǒng)：工作面→進風巷→ 5106 巷→聯絡橫川→煤倉。 2) 運料運輸：副井→中部車場→軌道回風大巷→示范綜采工作回風巷→工作面。 3) 通風系統(tǒng)：新鮮風流：地面→主副井→東繞道→舊主石門→ 5105 巷→ 5106 巷→示范工作面（上）進風巷→工作面。 污風風流：工作面→示范綜采工作面回風巷→軌道回風巷→南回風巷→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，該礦地面設有 35/6 變 安全工程生產實習 19 電所兩座，供礦井全部負荷，電器保護為微機自動化保護系統(tǒng)，設施完善，保護齊全。工業(yè)廣場 35kV 變電站系統(tǒng)戶外布置，全橋接線； 6kV 系統(tǒng)戶內布置，單母線分段接線。 北風井 35kV 變電站系統(tǒng)為戶內布置，單母線分段接線， 35kV、 6kV 各裝設 2 組防雷電裝置。 工業(yè)廣場 35kV 變電站 35/6kV 變電所共裝設 3 臺主變壓器，其中 1 臺SELF— 10000/35 型、 SF8— 8000/3 1臺 S7— 6300/35 型。運行 2臺， 1 臺備用。 根據《煤礦安全規(guī)程》第 12 158 條中的要求， 鳳凰山 礦掘進工 作面局部通風機實行“三?！?，即采用專用變壓器、專用開關、專用電纜供電，所有掘進工作面裝備兩閉鎖，即風電閉鎖、瓦斯閉鎖。掘進工作面正常工作的局部通風機配備了同等能力的備用通風機，并能自動切換。 井下各種高低壓電氣設備和電機均采用礦用防爆型。 5) 供水系統(tǒng)： 示范工作面回風巷內水溝→ 5106巷水溝→示范工作面進風巷內水溝→軌道回風巷水溝→東大巷水溝→中央水倉。 示范工作面進風巷內水溝→軌道回風巷水溝→東大巷水溝→中央水倉。 灑水利用進風巷供水管每隔 50m設一閥門，回風巷供水管每隔 100m設一個閥門，并在各轉載點安設噴霧灑水裝置。 五 、采煤工藝 采煤方法：本工作面采用走向長壁后退式綜合機械化分層采煤法，隨采隨鋪聯底網；采空區(qū)處理方法為全部垮落法。 需要強調的是，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壁法布置巷道，進、回風巷