【正文】 伏大苗莊組，厚度約270m。6煤層分布普遍，但不可采。本組以深灰、黑灰色粉砂巖和泥巖為主，青灰色中砂巖次之，為主要含煤地層之一。4）大苗莊組屬二迭系下統(tǒng)。含二至三層可采煤層，即11煤、12煤、12半煤。上部以11煤層頂板為界，下伏開平組，厚度約86m，為主要含煤地層之一。本組比唐山組顏色較深，多呈深灰色，泥巖顯著減少，含砂量增加，植物化石增多，黃鐵礦結(jié)晶體和菱鐵礦結(jié)核均較發(fā)育。上部止于趙各莊灰?guī)r（Ｋ6）頂板，下起唐山灰?guī)r頂板，本組厚度約52m。含1～3層不穩(wěn)定的薄煤線。直接覆于奧陶系灰?guī)r之上，與奧陶系地層呈假整合接觸，平均厚度約56m。含煤建造由一套海相、過度相、陸相地層組成。 井田煤系地層范各莊井田煤系地層主要由石炭系、二迭系地層組成，其中包括中石炭統(tǒng)唐山組，上石炭統(tǒng)開平組、趙各莊組，下二迭統(tǒng)的大苗莊組、唐家莊組。 井田地質(zhì)特征 煤系地層概述、勘探程度施工地面地質(zhì)孔5個，井下地質(zhì)孔201 個，；地面水文地質(zhì)探查孔13個，井下水文孔210個，進(jìn)尺22496m。供水水源的取水方式采用管狀井分散取水。本礦區(qū)工業(yè)及生活用水的主要供水水源為第四系上組砂巖層水和礦井凈化水。－，結(jié)冰期：11月中旬至次年的3月中旬。176。 礦區(qū)氣候條件礦區(qū)氣候?qū)俅箨懶图撅L(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，氣候變化較大，春季東風(fēng)和西北風(fēng)交替出現(xiàn)，氣候干燥少雨，夏秋兩季東南和南風(fēng)常有海面帶來的潮濕空氣，礦區(qū)多雨；冬季因受西伯利亞蒙古一帶冷空氣壓的影響，多西北風(fēng)，氣候寒冷干燥。進(jìn)入礦中央變電站的電源計四趟。（ 開灤煤礦井田地理位置圖）圖11 范各莊煤礦地理位置圖 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)礦區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭為主，農(nóng)業(yè)主要種植小麥、玉米、花生，間雜有果園、菜園和苗圃等。范各莊井田位于開平向斜的東南翼，東南部以F斷層（畢各莊）為界，西南與錢家營礦相連，北部邊界與呂家坨礦相連，東部以14煤層潛伏露頭線為界，西部與5煤層－800m等高線與呂家坨礦為界。水路交通東有秦皇島海港碼頭，西有塘沽新港，南有京唐港碼頭。目 錄1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 礦區(qū)概況 1 井田位置、范圍、地形特點和交通位置 1 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng) 1 礦區(qū)氣候條件 1 礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水 2 井田地質(zhì)特征 2 煤系地層概述、勘探程度 2 井田煤系地層 2 井田地質(zhì)構(gòu)造 3 井田的水文地質(zhì)特征 3 地溫 3 煤層特征 3 煤層埋藏條件 3 煤層群特征 3 煤層的圍巖性質(zhì) 5 煤的特征 62 井田開拓 8 井田境界及可采儲量 8 井田境界 8 礦井工業(yè)儲量 9 礦井可采儲量 11 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 井田開拓 15 井田開拓的基本問題 15 礦井基本巷道 22 大巷運輸設(shè)備選擇 29 礦井提升 303 采煤方法及采區(qū)巷道布置 33 煤層的地質(zhì)特征 33 煤層埋藏條件 33 煤質(zhì)與地質(zhì)情況 33 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 34 采區(qū)數(shù)目及位置 34 采區(qū)走向長度的確定 34 確定區(qū)段和區(qū)段數(shù)目 34 煤柱尺寸的確定 35 采區(qū)上山布置 35 區(qū)段平巷的布置 36 采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序 36 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 36 采區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進(jìn)方法 36 采區(qū)生產(chǎn)能力 37 采區(qū)采出率 37 采區(qū)車場選型 38 采區(qū)主要硐室 39 采煤方法 40 采煤工藝方式 40 回采巷道布置 514 礦井通風(fēng) 53 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 53 礦井概況 53 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)原則 53 確定礦井的通風(fēng)方式 53 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 58 采區(qū)通風(fēng) 59 59 60 61 62 62 掘進(jìn)通風(fēng) 62 掘進(jìn)通風(fēng)方式的確定 63 掘進(jìn)工作面的有效風(fēng)量 64 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備的選型 64 掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)管理和安全措施 66 礦井所需風(fēng)量 66 工作面所需風(fēng)量的計算 66 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 68 硐室需風(fēng)量 69 K及其它巷道所需風(fēng)量∑Qd 69 礦井總風(fēng)量及其分配 69 礦井通風(fēng)阻力 70 計算原則 70 容易和困難時期阻力計算 71 礦井最大阻力路線 71 井巷風(fēng)速驗算 76 礦井主要通風(fēng)機選型 76 礦井自然風(fēng)壓 76 礦井總風(fēng)阻、等積孔計算 77 主要風(fēng)機選型 78 電動機選型 80 礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置及要求 81 礦井反風(fēng)措施及裝置 82 礦井反風(fēng)裝置 82 防爆門 83 擴(kuò)散器 83 風(fēng)硐 84 消音裝置 84 扇風(fēng)機裝置示意圖 84 概算礦井通風(fēng)費用 84 礦井通風(fēng)費用概算 84 噸煤通風(fēng)電費的計算 85 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的綜合評價與分析 85 防止特殊災(zāi)害時期的安全措施 86 井下防塵 86 瓦斯的預(yù)防 86 火災(zāi)的預(yù)防 86 水災(zāi)的預(yù)防 875 礦井安全技術(shù)措施 88 礦井安全技術(shù)概況 88 防塵措施 88 防火措施 88 礦井火災(zāi) 88 礦井自燃發(fā)火概況 88 礦井自燃發(fā)火分析 88 預(yù)防煤炭自燃發(fā)火的措施 91 礦井粉塵 94 礦塵情況 94 礦塵防治措施 94 99范各莊煤礦12煤層工作面采空區(qū)自然發(fā)火及防治 1031 范各莊煤礦地質(zhì)概況 1032 煤炭自燃條件及過程分析 103 12煤層開采工作面采空區(qū)自然發(fā)火危險性狀況 103 煤炭自燃的必要充分條件 104 煤的自燃發(fā)火因素 104 煤自燃過程分析 105 煤氧化自燃的過程 105 12工作面采空區(qū)自然發(fā)火影響因素分析 1053 工作面采空區(qū)自燃帶的分布規(guī)律 106 采空區(qū)“三帶”動態(tài)移動 106 12煤層工作面采空區(qū)自然發(fā)火防治措施 107 防火灌漿系統(tǒng)及參數(shù) 109 灌漿系統(tǒng)確定 109 灌漿材料選擇 109 地面制漿工藝流程 110 灌漿方法確定 110 灌漿管路布置 1134 均壓通風(fēng)及均壓防滅火技術(shù)措施 114 均壓通風(fēng)理論 114 均壓通風(fēng)理論原理 114 均壓防滅火措施分析 114 均壓通風(fēng)技術(shù)措施實施 1155 開采過程中采空區(qū)注氮，惰化采空區(qū)氧化帶 116 注氮防滅火 116 注氮防滅火機理 116 注氮流量計算 117 注氮防滅火工藝 119 注氮方式 119 注氮方法 1196 采空區(qū)灌注MEA防滅火劑處理上下隅角和采空區(qū)浮煤 120 工作面上、下隅角和采空區(qū)浮煤堆積狀況分析 120 MEA高分子防滅火阻化材料分析 121 MEA1高分子材料防滅火阻化原理分析 121 采空區(qū)灌注MEA高分子阻化泡沫降溫封堵浮煤 122 MEA高分子阻化泡沫概述 122 MEA高分子阻化泡沫的組成及特點 1227 加快工作面推進(jìn)速度 1238 結(jié)論 123英文原文 125中文譯文 132參考文獻(xiàn)： 137致 謝 138143 / 1501 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概況 井田位置、范圍、地形特點和交通位置開灤精煤范各莊礦業(yè)分公司地處唐山市古冶區(qū)境內(nèi)，有專線鐵路與京山線古冶站接通，并與呂家坨、林西、唐家莊、熱電廠有鐵路連接。井田范圍內(nèi)有古奔公路，往南與唐港高速相連，向北連接京沈高速。各種交通便捷，具有良好的運輸環(huán)境。礦井地理坐標(biāo)：東經(jīng)113度28分，北緯39度33分。本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國家計劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿足建設(shè)需要。其中2趟是電網(wǎng)呂家坨變電站35kV輸電線，接中央變電站后，以6000V電壓饋送一水平；另外2趟是開灤林西發(fā)電廠35kV輸電線，接中央變電站后，以6000V電壓饋送至二水平。每年的9三個月降雨量占全年降雨量的76％，176。 C176。 礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水因為煤系地層上覆蓋著巨厚的沖積層，大氣降水后大部分從地表流走，所以礦井涌水量無季節(jié)性變化，井田西部沙河在冬春季河水近于干涸，只排泄礦井水，夏季流量顯著增加，汛期有時泛濫。水質(zhì)類型為HCO—Ca—Na。礦井每日排水量約為4500 m3，全部進(jìn)入污水凈化站進(jìn)行處理，凈化水主要用于井下防水注漿、灑塵、電廠冷卻、洗煤廠補充用水。通過對新獲得的地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的分析，對范各莊井田的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及煤層賦存情況有了進(jìn)一步的認(rèn)識?；诪榻?jīng)過長期剝蝕夷平的中奧陶統(tǒng)，上覆地層為上二迭統(tǒng)古冶組陸相碎屑巖。1）唐山組屬石炭系中統(tǒng)。巖性以粉砂巖、泥巖為主，細(xì)砂巖次之，底部為鮞狀鋁土質(zhì)泥巖（Ｇ層），含ＫＫＫ3三層灰?guī)r，以Ｋ3灰?guī)r發(fā)育較好，層位穩(wěn)定，～，稱為唐山灰?guī)r。2）開平組屬石炭系上統(tǒng)。巖性以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之，含ＫＫＫ6三層質(zhì)地不勻的薄層灰?guī)r和一層局部可采的14煤層。3）趙各莊組屬石炭系上統(tǒng)。巖性以粗砂巖、中砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之。巖性與開平組相比顆粒變粗，接近陸相沉積。上部止于5煤層頂板，下伏趙各莊組，厚度約67m。含可采煤層四層，即5煤、7煤、8煤、9煤。5）唐家莊組屬二迭系下統(tǒng)。巖性以粗到中砂巖為主，細(xì)砂巖次之，下部粉砂巖和泥巖比較發(fā)育，間夾１～４層薄煤線。范各莊井田煤系地層的形成過程均屬于近海型沉積。整個煤系地層厚度、煤層層數(shù)、旋回結(jié)構(gòu)明顯清晰，易于對比。從巖相來看，為近海相－－過渡相－－大陸相。正是由于地殼運動由弱到強，從海相逐漸轉(zhuǎn)為陸相，在這種地殼相對穩(wěn)定時期，才沉積了本井田的可采煤層。到目前為止，井田內(nèi)可能出現(xiàn)的大型構(gòu)造已基本得到了控制。中部單斜區(qū)構(gòu)造相對比較簡單。 井田的水文地質(zhì)特征范各莊井田水文地質(zhì)情況復(fù)雜，煤系上下各有一個含水層，上為沖積層強含水層，其為厚度不等的卵石層，下有一黏土層有隔水作用；下為奧灰含水層。礦井涌水量為240t/h，礦井最大涌水量為400t/h。 煤層特征 煤層埋藏條件本區(qū)域煤系地層主要由石炭二疊系地層組成。 煤層群特征1）含煤性：本區(qū)域內(nèi)共發(fā)育112六個煤層。 ％。煤巖類型以光亮型煤為主，間夾半亮型煤。煤的硬度f=～。(2)7煤層7煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)厚煤層。煤層中夾有2～3層炭質(zhì)成分含量很高的粉砂巖夾矸（俗稱老碴），中間一層厚度較大，廣泛發(fā)育、比較穩(wěn)定。煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間夾1～2層暗淡型煤，底部為光亮型煤。煤的硬度f=～。煤巖類型以光亮型和半光亮型為主，中間夾有透鏡狀的半暗淡型煤，煤層內(nèi)生節(jié)理發(fā)育?！！A石分布廣泛，變化較大，由北往南逐漸增厚，在南二至南三石門， 9煤層厚度的變化較大，多是由于煤層底板起伏變化較大和煤層頂板小型斷層比較發(fā)育造成。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤?！Ｃ汉?～。 煤巖類型以光亮型為主，夾有薄層半光亮型煤。煤的硬度f= ， 。層間距由北往南逐漸增大。中上部含有2～3層黃鐵礦結(jié)核層，呈細(xì)條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定。煤層厚度由北往南逐漸增厚，由畢6孔，畢3孔、835孔、87 1孔一線往南與12半煤層合并，厚度可達(dá)8m以上。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，貝殼狀斷口。～。老頂砂巖硅質(zhì)膠結(jié)，局部含鈣質(zhì)。老底細(xì)砂巖~水平層理，分布穩(wěn)定。中夾一層煤線，頂部一層煤線與直接頂相隔。井田中部厚度增大至6~8m，北翼及深部局部被沖蝕掉。北翼及深部局部直接沉積于煤層上。南二石門以南逐漸增厚。8煤偽頂粉砂巖~松軟破碎，節(jié)理發(fā)育，頂部發(fā)育煤線與直接頂相隔，南一石門以南逐漸出現(xiàn)，北部既為7煤層底板。南二道半石門以北分布不穩(wěn)定。直接底粉砂巖~含大量根化石，普遍發(fā)育。9煤偽頂無偽頂。北三石門以北相變?yōu)榧?xì)砂巖。直接底粉砂巖局部缺失。井田中部較厚。11煤偽頂無偽頂。南四采區(qū)局部相變?yōu)楦噘|(zhì)泥巖。直接底泥巖褐灰色，含雜亂根化石，松軟。12煤偽頂無偽頂。南四以南炭質(zhì)成分逐漸減少成致密泥巖。含結(jié)核，順層呈串珠狀分布。南二至南五較厚，巖石完整，為灰色塊狀結(jié)構(gòu)。南五石門以南12煤與12半煤基本合群。直接頂12煤層直接底板。老底砂巖為巨厚砂巖。1996年礦井瓦斯等級鑒定為：礦井瓦斯等級——低瓦斯礦井；礦井瓦斯絕對涌出量：，礦井相對涌出量： m179。影響煤塵爆炸的主要因素是煤中的揮發(fā)分產(chǎn)率，煤的揮發(fā)分愈高，煤塵爆炸的危險性愈大。各煤層只有12煤層具有自然發(fā)火的傾向，發(fā)火期一般在46個月。表12 煤的特征物理特征煤層顏色光澤硬度容重煤巖類型5黑油脂光亮7黑絲絹光亮和半光亮8黑玻璃光亮和半光亮9黑玻璃光亮和半光亮12黑玻璃光亮和半光亮表13 煤的工業(yè)指標(biāo)原煤工業(yè)指標(biāo)煤層MAVSQ工業(yè)牌號559012號肥煤70. 4760602號肥煤863452號肥煤960162號肥煤1271372號肥煤 圖12 范各莊礦井田地層綜合柱狀圖2 井田開拓 井田境界及可采儲量 井田境界1)井田邊界在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。2)礦區(qū)范圍及面積范各莊礦位于開平向斜之東南翼。圖21 井田賦存狀況示意圖表21 范各莊礦井田范圍的角點坐標(biāo)點號ＸＹ點號ＸＹ