【正文】 1986 年 高 1987 年 低 1988 年 低 平均 1989 年 高 1990 年 缺 缺 1991 年 缺 缺 1992 年 高 1993 年 高 1994 年 低 1995 年 高 1996 年 低 1997 年 1998 年 高 1999 年 高 20xx 年 高 20xx 年 高 20xx 年 （煤瓦斯突出） 平均 全礦平均 煤塵 本礦在 1962～ 1964 年取煤塵樣 5 個， 1980 年取煤坐樣 3 個， 1982～ 1987年取煤坐樣 6 個，其結(jié)果見二 1 煤煤塵爆炸試驗成果表，表由可知，本礦煤塵爆炸試驗，火苗長度 5～ 40mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉量 20～ 65%，煤塵爆炸指數(shù)均大于 10%，煤塵具有傳導性爆炸危險，在生產(chǎn)過程中必須采取有效的防塵措施。 3 井田開拓 井田開拓的基本問題 井田開拓是為整個礦井和各水平開采進行的總體性的井巷布置、工程實施和開采部署。開拓方式中的每一項技術(shù)參數(shù)確定得是否合理，關系到礦井的基建工程量，、初期投資，建設速度及整個礦井生產(chǎn)的長遠利益，從而影響礦井的經(jīng)濟效益。 如何布置巷道、工程實施和如何進行開采部署，這需要我們注意以下具體的幾個問題。 （ 3）如何選擇井筒形式、數(shù)目、功能、裝備、斷面、支護、深度及配置 （ 4）進行運輸大巷的設計 （ 5）如何確定各煤層的、各采區(qū)、盤區(qū)、或采區(qū)的開采順序、采掘接替和配采方式 （ 6）合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。在解決開拓問題時，應遵循下列原則： （ 1)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 （ 2)合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 （ 4)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。 （ 5)要適應當前國家的技術(shù)水平和設備供應情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。 確定井筒形式、數(shù)目、位置 井筒形式的確定 平峒開拓是最經(jīng)濟和最簡單的一種開拓方式，系統(tǒng)簡單、施工容易、建井期短，基建投資和生產(chǎn)成本低，井下不需井底車場，地面不需安裝提升設備，減少了礦建、土建的工程量，但是平硐開拓受地形埋藏條件的限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置 工業(yè)廣場和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類型井型水平服務年限要求。井筒的形式選擇，對于建井期、基建投資、礦井勞動生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響。但在解決具體礦井的井筒形式時，必須從自然地質(zhì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟條件等方面的因素綜合考慮。在采深相同的條件下，立井井筒短，相 應的管纜敷設長度短，提升能力大，對于輔助提升特別有利，對于采深大的大型礦井，副井采用立井更具有優(yōu)越性。 ○ 2 井筒支護條件好，且易于維護。 ○ 4 在深井開拓中，立井的優(yōu)越性最為明顯。另外，立井直接延伸比較困難，對于生產(chǎn)干擾大。斜井井筒延伸施工較容易，對生產(chǎn)干擾少。作為大型礦井的主井，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是十分優(yōu)越的、 斷面不大、鋪設軌道的斜井，無論采用箕斗或串車提升，其提升能力均不大、效率不高，不能滿足大型礦井的需要，但能適應小型礦井的提升要求；斜井內(nèi)可設人行道，作為井下人員的安全出口，這對于采深不大的小型礦井是比較方便的和經(jīng)濟有利的。當表土層為富含水的沖積層或流沙層時，斜井開掘技術(shù)復雜，有時難以通過。 （ 1）井田范圍內(nèi)沿走向和傾向有利位置布置的一般原則 ○ 1 沿井田走向有利位置是井筒布置在井田中央，當井田兩翼儲量分布不均勻時，宜布置在儲量分布的中央，使井田兩翼儲量分布比較均衡。其優(yōu)點是：運輸工程量最小，運輸費用最少；配風量比較均衡，通風線路較短，通風阻力較??；兩翼產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采的年限和結(jié)束的時間均較接近，有利于水平接替。 （ 2） 有利于礦井初 期開采 選擇井筒位置要與選擇初期開采區(qū)密切結(jié)合起來，盡可能使井筒靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道工程量，節(jié)省投資和縮短建井期。 為加快掘進的速度，減 少掘進費用，井筒應盡可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。 井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積 硐室的掘進和維護。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)；要盡量少占農(nóng)田、果園經(jīng)濟作物區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 另外，井口標高應高于歷年的最高 洪水位；還要考慮風向的影響，防止污染。 根據(jù)上述原則，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件，初步設計確定礦井井口及工業(yè)場地位置位于井田傾向中央、走向中央偏南，即位于八里鋪東斷層西側(cè)，在八里鋪東斷層中部和八里鋪東斷層南端之間。力求做到對井下開采有利，并使地面地面布置合理，還要便于井筒的開鑿和維護。 工業(yè)廣場形狀和面積 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)場地需建的主要建 (構(gòu) )筑物有主副井井塔、副井井口房、裝車倉、轉(zhuǎn)載點、膠帶走廊、通風機房、鍋爐房、礦車修理及鉚焊車間、綜合修理車間、地下返煤地道、篩分車間、驅(qū)動站、井下水處理站、生活水處理站、生活蓄水池及泵房等， 根據(jù)井上下實際情況，盡量減少工業(yè)廣場壓煤，合理緊湊布局，確定工業(yè)廣場形狀為矩形。 為了緩解運輸壓力和通風困難，每一水平將分別布置軌道大巷和皮帶運輸大巷。據(jù)礦務局安監(jiān)局 1978～ 1979 年礦井瓦斯等級鑒定報告，八礦二 1 煤的自燃發(fā)火期 3～ 6 個月，從 1989～ 20xx 年，作過 7 次測定，自燃發(fā) 火期 3～ 6 個月至 6～ 12 個月。八礦主采二 1 煤層煤質(zhì)松軟，煤層賦存較深，將巷道布置在煤層中將要付出很大代價，且效果并不理想。 礦井開拓延深 本礦井開拓延深可以考慮以下兩種方案： 方案一：立井延伸 采用立井延伸時，可以充分利用原有的各種設備和設施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用底，管理較方便。 方案二：暗斜井延伸 采用暗斜井延伸時，生產(chǎn)和延伸相互干擾較小，當采用膠帶輸送機時，還可以簡化轉(zhuǎn)載系統(tǒng)，有利于深部水平開采。 2 采區(qū)地質(zhì)特征 采區(qū)概況 該采區(qū)位于鶴壁煤礦二水平，開采二 1 煤層。采區(qū)走向長 2400m,傾斜長 1159m，煤層走向長度1150m，煤層傾向 556m，傾角 26176。采區(qū)瓦斯絕對涌量 ，正常涌水量 ，煤塵具有爆炸性，煤質(zhì)硬度小。 夢曾頂板：無偽頂，直接頂 ，基本頂為 13m的砂巖?！?36176。 本采區(qū)的含煤地層為石炭一二迭系煤系地層，包括石炭系中統(tǒng)本溪群、上統(tǒng)太原群，二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，煤系地層厚920 米。太原群為一煤組含煤 3— 12 層，煤層總厚 米，其中部分可采者 2 層，（一 1 一 2 1），平均厚度 米，含煤系數(shù) %。 本統(tǒng)由泥質(zhì)灰?guī)r、灰白色石在角礫石及石灰?guī)r所組成。本統(tǒng)地層底部為鐵質(zhì)及鋁質(zhì)頁巖，中下部為石英質(zhì)砂巖中上部為鋁質(zhì)頁巖，含鱗狀構(gòu)造，頂部為淺灰色及灰色頁及細砂巖。央層多呈灰色深灰色黑色，灰?guī)r中含海百合、紡垂蟲、石燕長身貝蜓科珊瑚等動物化石砂砂質(zhì)頁巖及頁巖中含有植物化石?！M石炭系C～～下二迭統(tǒng)山西組下石盒子組1 8 0 . 0 01 5 0 ～2 0 0本組地層由頁巖砂巖及煤組成。馬家溝組中奧陶統(tǒng)奧陶系本溪組中石炭統(tǒng)上二迭統(tǒng)平均最小最大本組地層由砂質(zhì)頁巖砂巖和頁巖組成、巖多呈灰色紫灰色含母碎片及物化石，如細羊齒、櫛羊齒、苛達。新生界第三系以大角度不整合于古生界地層之上，本系地層以粘土及礫巖為主。上石盒子組新第三系更全新統(tǒng)新統(tǒng)第四系新生界組統(tǒng)系界巖 　　 性地質(zhì)柱狀與二 煤間距地 質(zhì) 時 代地質(zhì)綜合柱狀圖上統(tǒng)二迭 二 1 煤地質(zhì)概況 煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚 m,深灰色，局部黑灰色，致密性脆，含苛達輪木蘆木化石和少許黃鐵礦星，具碳質(zhì)薄膜。直接底為砂質(zhì)泥巖，厚 ，上部黑灰色致密，富集植物根部化石和黃鐵礦薄膜，下部淺灰色致密，性脆，具參差狀斷口，含白云母星，裂隙面充填黃鐵礦薄膜。 （ 2）一 1 1煤層：黑色，金鋼光澤，含黃鐵礦結(jié)核，具硫臭，粉煤較多。 宏觀煤巖特征 （ 1）二 1 煤層： 上部和下部多為半亮煤型，中部以半亮型煤為主，但夾有暗淡型和半暗型煤。 （ 2）粘結(jié)性與結(jié)焦性 據(jù)盆場～許家溝勘探區(qū)地質(zhì)報告及最近幾年的煤質(zhì)分析資料，二 1 煤的揮發(fā)分 Vdaf為： ～ %，膠質(zhì)層 Y 值均為 O，曲線為平滑下降型，粘結(jié)性指數(shù)為＞ 5～ 20，說明本礦二 1 煤的粘結(jié)性及結(jié)焦性均差。 在提交冷泉精查補勘報告時，于 1980 年 9 月在本礦二水平 11071 第二橫川采了生產(chǎn)大樣，進行了篩選試驗和浮沉試驗。浮沉試驗的結(jié)果表明，分選比得液用 ～ 時，中煤含量為%+%+%=%，屬于 很難選煤。浮沉試驗結(jié)果見浮沉綜合表。 瓦斯 瓦斯相對涌出量概況 八礦從 1961 年到 20xx 年，全礦井年平均瓦斯相對涌出量 一水平從 1961 年到 1988 年，礦井年平均相對瓦斯涌出量 日，屬于高沼氣礦井。 瓦斯涌出基本規(guī)律： 總的來講，八礦瓦斯涌出的基本規(guī)律是北翼大，南翼小，深部大，淺部小。在這之間，也有個別年份偏高、偏低的情況，也有標高高的工作面比標高低的工作 面瓦斯涌出量大的情況，例如： 12061 煤柱工作面標高 35m，相對瓦斯涌出量 日； 12121工作面標高 135m，相對瓦斯涌出量 噸日。 表 歷年瓦斯鑒定成果匯總 項 目 時 間 絕對瓦斯涌出量 m3/分 相對瓦斯涌出量 m3/噸 由表可知，本礦煤塵爆炸試驗，火苗長度 5～ 40mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉量 20～ 65%，煤塵爆炸指數(shù)均大于 10%，煤塵具有傳導性爆炸危險，在生產(chǎn)過程中必須采取有效的防塵措施。 3 采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及服務年限 采區(qū)儲量計算 rQ =LBMγ= rQ —— 采區(qū)儲量，萬噸； L—— 走向長度， 2400m； B—— 煤層走向長度， 1150m； M—— 煤層厚度， m； m γ —— 煤層容重， ／ m3； 采煤工作面生產(chǎn)能力確定 A。 —— 采煤工作面年生產(chǎn)能力 ,萬 t/a L—— 工作面年推進度， 1041m/a； l—— 工作面長度， 116m； B—— 煤層厚度， M—— 煤的視重， m； t/m3 γ —— 工作面采出率， 95%； 采區(qū)生產(chǎn)能力確定 A=nA。 —— 每個采煤工作面的生產(chǎn)能力 ,t/a B—— 掘進出煤率 ~1,1 K1—— 采煤工作面產(chǎn)量不均勻系數(shù) , 采區(qū)服務年限 n= rQ /A=23 n—— 采區(qū)服務年限， a rQ —— 采區(qū)儲量，萬 t/a A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力 , 萬 t 4 采區(qū)方案設計 采煤方法的選擇 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 概況：含煤地層為石炭二疊系，山西組二 1 煤層為主采煤層?！?30176。煤厚 ～ 9m，平均煤厚， 煤厚基本均勻穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾石層。 頂?shù)装迩闆r： （ 1） 煤層頂板：直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度為 ，黑色，致密，含菱鐵質(zhì)結(jié)核及植物根部化石。 （ 2） 煤層底板：煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖，厚度 ，黑色，致密，含白云母星，富集植物根部化石。下部淺灰色發(fā)褐，細粒，以石英長石為主，含黑色粒狀礦物及植物化石碎片，含大白云母片，裂隙充填黃鐵礦，鈣質(zhì)膠結(jié)。 工作面瓦斯含量高，涌出量大，絕對瓦斯涌出量 16m3/min，相對涌出量11m3/t回采時影響產(chǎn)量的提高，因此應采取措施，防止瓦斯大量涌出，加強瓦斯管理，以防事故發(fā)生。煤塵有自燃發(fā)火可能，自燃發(fā)火期為