煤矿六大系统综述文档格式.docx
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424888487.00
标高
从380m至180m
00
5556834.00
42490468.60
5555911.20
42488500.90
从380m至140m
开采深度：
由380m至140m标高共有14个拐点圈定
（二）自然地理
嫩江县宏云煤矿地处小兴安岭西南坡，地势为低缓丘陵区，南西高北东低，区外为主要农业区，盛产大豆、小麦、玉米、甜菜等。
检测区内地形有所起伏，海拔高度一般在400—456m，相对高差50m左右。
多宝山溪和二道坎河在本区北西边缘流过，固固河及其支流在该矿西南流过。
本区属于中温带大陆性季风气候，冬季严寒干燥，夏季凉爽多雨，春秋两季多风。
年平均气温0-零下0.2℃，最高气温31.5℃，最低气温-37℃。
年降雨量531.3-586mm，年蒸发量869-990mm，年平均风速3.2m/s。
每年9月为初霜期，10月至次年4月为冻结期，5月为解冻期。
降雪量最高达0.5-1.0m。
季节冻土和多年冻土均有发育，季节冻土厚度为1.5-2.0m，多年冻土主要分布于河谷附近和潮湿地带，属岛状冻土，厚度可达15m。
据中国地震裂度区划图（1973～2073），矿区位于区域地震裂度5度区。
（三）井田地质
1、该区区域地层情况见下表：
界
系
统
组
代号
岩性
备注
新
生
第四系
全
Q1
现代河流冲击层砂砾、粘土
中
白垩系
下
甘河组
K1g
安山岩、安山玄武岩、玄武岩
九峰山组
K1j
砂砾岩、砂岩、凝灰岩、板岩、夹煤层
龙江组
K1l
中性火山熔岩及凝灰熔岩
2、岩性分述
1）下段：
厚度240m，含植物化石碎片，底部发育角砾岩、夹凝灰质砂岩、角砾凝灰岩，该段中旋回结构明显不完整，具有填充式沉积特征。
中部分选性中等-较差，填充物多为砂屑和泥质、颗粒支撑。
孔隙接触式胶结，泥质和凝灰质起胶结作用，由上而下碎屑粒度变细。
上部含多层砂岩及粉砂岩薄层。
2）中段：
主含煤段Kj
根据岩性组合，含煤段又分为上中下三个亚段。
自下而上：
（1）下亚段：
含Ⅱ号煤层组
由深灰-灰色凝灰质角砾岩、含砾粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩组成若干个小旋回。
其中凝灰质角砾岩，砾不均为棱角状，大小混杂，赋存于Ⅱ号煤层之下，在该区内较稳定，厚度60m，其中含有几个薄煤层，均不可采。
本亚段上部为深灰色-灰黑色粉砂质泥岩，含炭泥质粉砂岩、炭质泥岩；
顶部为一层厚度5-10m的凝灰岩，含Ⅱ号煤层，Ⅱ号煤层厚度0.49-5.5m。
（2）中亚段：
粉细砂岩段
下部为一层厚度10-15m的复成分砾岩，上部为灰白色细砂岩、深灰色粉砂岩、灰黑色泥质砂岩、粉砂质泥岩互层，含大量植物化石碎片。
亚段厚度90m。
（3）上亚段：
含Ⅰ号煤层亚段
岩性为深灰色凝灰质角砾岩，蛋清色沸石化，蒙脱石凝灰岩，含Ⅰ号煤层。
该煤层在区内过渡为灰黑色炭质泥岩，仅赋存于F1、F2号断层间的断块内，无可采点。
亚段厚度60m。
3）、上段：
砂砾岩段
主要由灰绿、暗灰色中细砾含砾砂岩组成，上部有少量凝灰质砂岩，砾石成分主要为安山岩、花岗岩、硅质岩等，砾石磨圆较好，亚段厚度240m。
第四系为腐植土、亚粘土、粘土、砂和碎石等松散堆积物。
广泛分布于沟谷及山坡上。
厚度0-11m。
（四）构造
黑宝山一木耳气煤盆地位于新华夏系第三隆起带（大兴安岭隆起带）北东段。
呈北东60°
方向展布于华夏构造依系的新开岭复背斜与三峰山一鸡冠山复背斜之间。
区域构造的基本格架是以北东向褶皱和压扭性断裂，组成了华夏构造体系，由于北东向和北西向断裂构造的作用，古生界睛期侵入岩被割成若干网格状断块的构造格局。
本工作区位于黑宝山—木耳气煤田中部，经地表控制及钻探工作控制验证，本区的基本构造形态为一不完整的向斜结构，北翼保存较好，南翼受断受影响，仅零星出露，向斜北翼实测地层产状为倾向130°
倾角浅部为25-30°
，深部为10-15°
.向斜轴线方向为北东20°
。
本区九峰山组与基底关系为不整合接触关系，南部与泥盆系地层之间为断层接触，南侧为F盆缘断裂在本区的延伸部分。
断层走向近东西，倾向北，区内有一条较大规模的断层，即F1断层。
F1断层：
倾向140°
，倾角70°
，为正断层，主要证据是第三剖面线ZK17-2号孔与ZK14-4号孔之间产状为连续：
ZK14-4号孔与9-4号孔出现九峰山组上段地层，根据第三剖面线控制，断距为100米，向深部即有加大的趋势。
（五）煤层
1、含煤层及煤层对比
（1）含煤性
九峰山组是本区的主要含煤地层，区内仅出露九峰组中段中下部及下段，在F1及F2号断层之间出露上段，中含煤段的出露厚度累计为210m，含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等煤层，Ⅰ号层为炭页，Ⅲ号煤层仅见到1个可采点，Ⅱ下等煤层无可采点。
Ⅱ号煤层分布范围最大，全区大部分可采。
九峰山组含煤系数为1.21%，可采系数为80%。
（2）煤层比对
区风各煤层组成一个煤层群，赋存于九峰山组中须的下含煤（Ⅱ）亚段中，含煤段及煤层的对比主要依据标志层、煤层间距和测井曲线来进行。
本区作为标志层的主要为岩层和煤层。
本区的范围很小，因互区内的岩相变化较小。
Ⅱ号层底板为凝灰质角砾岩。
①煤层群对比
Ⅱ号煤层群赋存于中含煤段下亚段中，煤层间距5-10m。
Ⅱ煤层底板为凝灰质火山角砾岩，其颜色、成分均很特殊，而且全区发育、厚度约40m，含Ⅱ下等薄煤层，凝灰质角砾岩之下虽有Ⅲ号煤层，但分布零星，不具普遍意义。
因此Ⅱ煤层上部灰白色凝灰质岩作为主要标志层，可进行全区性对比。
②煤层对比的岩层标志
Ⅱ号煤层上部有一套灰白色、灰黑色，深灰色相间出现的细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩互层，水平层理发育，穿过此岩层10-20m即可见Ⅱ号煤层。
③煤层本身作为标志层
各煤层的分布范围、煤层厚度、煤质等特征都可作为区别不同煤层的标志。
④测井参数的差异以及曲线组合形态特征可作为煤层对比的重要标志。
a、测井参数的差异
首先煤与各种岩石物理性质差异很大，把煤与各种岩石明显地区别出来：
而各煤层生成环境的变化又使各煤层在结构、构造和物质成份上有区别，造成煤层间的物性差异。
b、曲线组合形态特征
由于各煤层物性上的差异，在各种曲线的反映上也具有明显的区别。
Ⅱ号煤层厚度较大，煤质好，分布连续。
视电阻率、伽玛曲线反映均很明显。
曲线特征是，异常高大陡峭，较明显地分出两头高中间低三部分。
视电阻率曲线和伽玛曲线形态似山字型，上下两头的煤质差、分层多，中间煤质好，夹矸少。
这一曲线特征可做Ⅱ号煤层的主要标志。
Ⅱ下等煤层均为薄煤层，厚度均小于0.7m，而且煤质差，因此曲线幅度比Ⅱ号煤层显著地小。
Ⅱ号煤层上部的低凝灰岩也可把其同其它煤层区分开来。
由于煤层厚度的变化，不同位置同一煤层曲线形态也有明显区别，而且在本区变化较为急剧，在几百米的范围内即可迅速变薄，如勘探区西侧，则于下分层尖灭，曲线明显变窄、尖锐、陡峭，而中部煤层变厚，曲线变宽，幅度加大。
2、可采煤层
本区只Ⅱ号煤层为大部分可采煤层，Ⅲ号煤层零星发育，仅见一个可采点。
现将Ⅱ号煤层的分布范围、厚度、结构等特征叙述如下：
该煤层在本区的出露范围是：
从1线浅部至3线14-1号孔连续出露，走向长度为1350m，倾斜宽度为300-600m，面积约0.61km2。
本区Ⅱ号煤层厚度的变化规律是：
在倾斜方向上沿91-7、ZK17-2、ZK14-4孔向深部有显著变薄的趋势，煤层厚度变异系数为0.75，区内>
3.50m的见煤点数和小于3.5米的见煤点数所占比例基本相当，前者约占60%。
本区Ⅲ号煤层属不稳定煤层。
从Ⅱ号煤层的分层对比看，煤层厚度变化的主要原因是成煤环境变化的影响，局部是受构造运动的影响。
由对比可明显睦出，向深部及北东方向，下分层有变薄与尖灭的趋势。
Ⅱ号煤层顶耍把戏岩性主要为深灰—灰黑色泥岩、粉砂质泥岩和含岩泥岩，Ⅱ号号煤层含矸0-2层，矸层总厚为0m-0.04m，矸石主要岩性为细砂岩、泥岩、含炭泥岩，个别点见到凝灰质角砾岩：
底板岩性主要为深灰—灰色凝灰质角砾岩，底板岩性较单一，未见其它岩石。
（六）煤质
本区煤层主要为黑色，少部分见褐黑色，条痕为深棕色—褐黑色。
光泽以沥青光泽为主，其次为半暗—暗淡光泽，硬度2.50—4.00，质脆、易碎，以见壳状断口为主，其次为平坦状，参差状和阶梯状断口。
煤层内生裂隙不发育，外生裂隙发育，且多被方解石充填，其质各项测试指标如下：
1、煤容重：
1.36t/m3
2、挥发份：
40.22%
3、灰份：
20.04%
4、含炭量：
71.06%
5、氢含量：
5.26%
6、发热量：
4000-5000千卡/kg
7、硫含量：
3.06%
8、磷含量：
0.047%
从其煤质可以看出该区煤种为长焰煤，可作为动力及民间煤开发利用。
（七）开采技术条件
1、瓦斯
根据黑龙江省煤炭工业管理局文件：
黑煤生产发【2010】443号“关于2010年度第一批矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量核准结果的通知”，该煤矿瓦斯和二氧化碳等级均为低，属低瓦斯和二氧化碳矿井，无瓦斯突出。
2、煤尘爆炸特征
根据黑龙江省煤田地质测试研究中心《检验报告》该矿井煤尘有爆炸性。
3、煤的自燃倾向
根据黑龙江省煤田地质测试研究中心《检验报告》该矿井煤层为Ⅰ类容易自燃煤层。
4、地温特征
通过多年生产实际，井下温度为13-17℃，根据黑河地区地温梯度3℃/100m，未超过允许范围26℃，不影响人身健康和生产效率。
（八）水文地质
本区位于黑宝山——木耳气煤田的中部，出露地层主要为白垩系下统九峰山组含煤岩系（K3j）受断层作用的影响，形成一步完整的小型构造盆地，北部倾角15—25°
，南部则可达45°
，在构造形态上构成一个向南西倾伏的半封闭式蓄水盆地，地下水类型以层状孔隙—裂隙水为主深部则逐渐过流为裂隙水。
第四系松散堆积在区内分布较为普遍，以坡洪积，坡残积亚粘土和碎（砾）石质亚粘土为主，厚2.5—13米，除沟谷地段局部夹有零星含水微弱的含粘土砂碎石透镜体外，一般不含水，地表渗透条件较差。
本区九峰山组含煤岩系具多旋回性，各向异性，岩层相谱较大等特点。
整个沉积物粒度变化规律是：
由K13j—K23j—K33j粒度由粗—细—粗围绕主要可采煤层Ⅱ号层直接顶度板沉积了一套以细粒为主的沉积物，泥质含量较高，厚度40—90米，构成相对较为稳定的隔水层，将煤层山下的岩层分为两个含水岩组。
1、上部含水岩组：
位于主要可采煤层顶板以上，岩层由山至下分别为K33j（上部砾岩段），中含煤段K23j山含煤亚段，中部粉细砂岩互层亚段K33j主要为杂色复成分中细砾岩，含砾凝灰质粗砂岩，夹粉细砂岩、泥岩，此段仅存于F1断层以南区域，下不砾岩富水性较好，以F1断层碎裂带和主采层发生水力联系，但对F1号断层导水性未进行工作，望在矿井设计时予以注意，从区域分析看断层破碎带的影响一般较小。
中含煤段（K23j）上含煤亚段，分布范围和K23j相同，岩性特征见地质部分，主要为风化裂隙含水，含水原度50米。
K223j亚段岩性为灰色粉砂岩，粉砂质泥岩互层夹中细砂岩，泥质含量较高，富水性弱—中等，但由于区内本亚段埋藏深度较浅，F1号断层以北地区最大深埋只有90米，几乎全部处于风化带内，因而它又成了相对富水的岩段，ZK17—2号孔在本亚段中钻进时出现涌水现象，受局部隔水层与上部风化带弱透水层的影响，地下水具承压性质，钻孔涌水量为560吨/日，水头高出地面0.25米。
本矿井一般涌水量为40—60米³
/小时。
2、下部含水岩组：
出露于Ⅱ号层底板以下出露地层为K23j，K13j中含水层主要为下部的含砾粗砂岩，K13j中的复成分砾岩次之，含层状孔隙—裂隙水，向下渐变为裂隙水，富水性渐为弱，水位标高400米，根据一五三资料，单位涌水量为0.663—4.971升/秒·
米。
上、下含水岩组之间，往往通过断层破碎带发生水力联系，如本区的F1号断层。
1、地下水补给排泄条件
勘探区一带地势平缓，地形相对高差较小。
地下水补给来源以大气降水为主，邻区基岩裂隙水次之。
由于第四系（以粘土为主）覆盖较为普遍，而且存在岛状永冻层，相对减弱了大气降水的渗入补给量。
盆地范围内地下水迳流，排泄条件主要受地貌、岩层渗透条件与盆地构造等诸多因素的影响，一般浅部含水层径流条件好，深部逐渐变缓变弱。
地下水流向与地面片流近于一致。
勘探区一带地下水流向主要由北侧向深部汇集然后向西南排泄。
一部分汇入河谷地下水，一部分以泉水、冰丘或片流渗出形式排出地表。
2、矿床主要充水因素的分析
15线小井是一个富水性较好的小型赋煤构造，北部边界九峰山组下含水岩组位于地表水体多宝山小溪之下，与其有直接水力联系，由于风化裂隙的关系地表水对煤层的影响较大。
而且本区Ⅱ号层浅部区，相当大得区域位于风化带中，风化裂隙带的富水性较强，南部的F2盆缘断裂阻水性好，地下水排泄不畅，因此本区的充水因素较复杂，未来矿井的主要充水来源为大气降水，地表水及九峰山组含煤岩系中的层状孔隙—裂隙水。
勘探区主要含水层与Ⅱ号煤层的空间分布和赋存状态基本一致。
九峰山组厚度稳定，主要充水岩层为K13j、K2-13jK3-33j勘探区北侧沿走向与多宝山溪相邻，河谷宽500米，松散层厚度3—6米，岩性以碎（砾）石质亚粘土为主，勘探区地形平缓、地表汇水条件较好，地下水有富集的条件，主要充水岩层为K2-23j.勘探区南侧，由于古生界地层富水性明显减弱，加上F2断层的阻水作用，构成稳定的隔水边界。
（九）电源
矿井供电电源共有两回路：
主电源一五三煤矿自备电厂，输出电压6kv；
备用电源国网金水变电所，输出电压6kv，因此，该矿井已实现双源供电。
二、企业概况
1、证照情况
本矿是设计生产能力为4.0万t/a的小型矿山，经济类型为私营企业，采矿许可证号为：
2300000820522，有效期至2018年12月23日；
安全生产许可证编号：
（黑）MK安许证字[2005]7129Y2，有效期至212年1月12日；
煤炭生产许可证编号：
202311219001，有效期至2012年1月12日；
营业执照注册号：
230000100055362，有效期至2018年12月23日；
矿长资格证：
MKZ102311054、矿长安全资格证：
MKA102311053。
2、各系统情况简介
1）开采方式为地下开采，开拓方式为斜井片盘，开采方法采用走向长壁后退式开采，DW22单体∏钢支护方式，全部陷落管理顶板。
掘進支护方式采用梯形矿工钢，棚距0.8m，或采用半圆拱锚网喷支护。
2）提升机型号JK-2×
1.8/20A，电动机功率250KW，绳速3.7m/s。
设计混合提升。
主井筒采用轨型30kg/m，枕木间距0.8m。
平巷运输采用刮板运输机或人工推车。
3）通风方式采用中央分列式、通风方法为机械抽出式，主要通风机设置在地面。
主扇型号FBCZ№11/18.5，2台，电动机功率18.5kw、风量风量范围480-1200m³
/min、风压范围550—100Pa。
掘進采用局部通风机型号FBDY№4.5/2×
5.5压入式，双风机、双电源。
4）主电源取自黑宝山电厂，电压6KV。
备用电源采用国家电网，金水变电所，电压6KV。
5）地下水源来自表土潜水，正常涌水量40m3/h，最大涌水量80m3/h。
水文地质类型中等。
施工+260m永久水仓，计划安装D46-30×
7主排水泵，3台，主副仓容积640m³
，管路直径3寸，双管路。
现主井排水采用临时水仓，排水泵型号D46-30×
5，3台，设在＋350m标高。
第二章矿井六大系统现状
黑河市嫩江县宏云煤矿在建设过程中，国家先后出台了《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号）、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装〔2011〕15号）、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知》（安监总煤装〔2011〕33号）、《黑龙江省建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”标准（试行）》等一系列关于“六大系统”建设的文件，该矿现有监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络等系统，不能完全满足相关法规、政府文件对矿井安全生产的要求，需要补充完善各系统；
同时补建紧急避险系统。
黑河市嫩江县宏云煤矿现有“六大系统”情况如下：
一、压风系统
地面设有压风机1台、型号KPS75A、功率75KW、排气量13.5m3/min；
压风管路由主井井筒向井下供风，供风主管路4寸、支管路管径2寸。
其它现有压风自救设备和材料：
三通、阀门、压风自救装置。
二、供水系统
地面静压水池体积230m3、位置主井口附近，供水管路由主井筒向井下供水，主管路3寸、支管路管径2寸。
其它现有供水设备和材料：
三通、阀门、净化水幕。
三、监测监控
当地煤炭局统一安装的监测监控系统型号KJ95N，分站型号、KYJ-2000甲烷传感器、KGA3一氧化碳传感器、KGW5温度传感器、KGT-31设备开停传感器、KGT-32风门开关传感器、KGT-36馈电传感器等。
四、人员定位系统
当地煤炭局统一安装的人员定位系统型号KJ236（A）、主机PC-610H2套、信号避雷器JA-DZ02-20一台、传输分站KJ236-F二台、读卡器型号KJ236-D6台。
电缆均由主井筒入井，监控线总线型号MHYVRP-1×
2×
7/0.43信号电缆、传感器传输线选用MHYVR-1×
3×
7/0.43信号电缆；
人员定位传输线总线型号MHYVRP-1×
7/0.43信号电缆、传输线选用MHYVR-1×
7/0.43信号电缆。
五、通讯系统
地面调度室总机型号TC-416，通讯系统在各车场、各工作面电话型号KTH-33，由主井筒入井，电话线型号MHYVR-1×
7/0.43。
第三章六大系统建设目标
第一节建立完善“六大系统”的主要依据
黑河市嫩江县宏云煤矿“六大系统”建设方案要符合《煤矿安全规程》、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》等相关行业标准、以及国家、省、市相关文件要求。
本次黑河市嫩江县宏云煤矿“六大系统”建设方案的主要依据如下：
《煤矿安全规程》；
《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201—2006）；
《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029—2007）；
《煤矿井下作业人员管理系统使用规范》（AQ1048—2007）；
《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ6210-2007）；
《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装〔2011〕15号）；
《矿井压风自救装置技术条件》（MT390-1995）；
国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号）；
《黑龙江省建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”标准（试行）》。
第二节建设完善安全避险“六大系统”的目标
依据安监总煤装[2010]146号和黑龙江省煤炭生产安全管理局黑煤安监发[2010]313号文件要求，安全避险“六大系统”的建设要完善工作职责、规划和方案，目标、任务、措施和进度安排，人、财、物等方面投入保障机制，设计、施工、验收等环节质量把关措施，以及在规定时限内的建设到位率和日常运行良好率等。
建立完善矿井安全避险“六大系统”是贯彻落实“以人为本”科学发展观的具体体现；
是以超前预防为主的“防灾”和以应急避险为主的“减灾”有机统一；
是防范事故发生、降低事故危害程度、最大限度减少人员伤亡和事故损失的要求；
也是将“安全第一、预防为主”落到实处的有力举措。
建立完善矿井安全避险“六大系统”的目标任务是：
用好煤矿安全监控系统，全面达到“探头看门，鼠标检查”安全监控和井上下安全生产指挥调度自动化、数字化；
全面推广人员定位系统，所有入井人员佩戴识别卡或携带具有定位功能的无线通讯设备；
进一步提高井下通信、压风、供水系统可靠性；
建立健全应急避险设施。
到2013年底前使矿井“六大系统”达到“设施完备、系统可靠、管理到位、运转有序”的要求。
第四章“六大系统”建设方案
根据黑河市嫩江县宏云煤矿矿井现状，该矿监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统基本符合《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》中相关要求，可以满足矿井安全生产的需要；
本次设计补建紧急避险系统以及各大系统的补充。
一、人员定位系统补充方案
该矿的人员定位系统基本满足矿井的生产需要，但人员定位分站暂不符合规定要求，因此，本次方案中按规定要求补齐分站6台，型号为KJ236-F型。
二、紧急避险系统建设方案
（一）紧急避险设施分布地点依据
根据国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规
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