矿井综合防灭火专项设计.docx
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矿井综合防灭火专项设计
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矿井综合防灭火专项设计
（生产规模45万吨/年）
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二〇一二年五月
前言
*******煤矿井田位于*********村，行政区划属***乡管辖，其地理坐标东经111°37′42″-111°39′04″,北纬36°54′52″-36°56′52″。
井田东南距***城14km，距***乡3km，交通便利。
2009年11月20日，***省国土资源厅为其颁发了采矿许可证，证号为C140000200911122045941，矿区面积6.552km2，批准开采2-11号煤层，矿井生产能力45万t/a。
矿井采用斜井开拓，主、副斜井进风，回风立井回风。
内含可采及局部可采煤层7层，分别为2#、4#、7#、9#、10#、11#、12#煤层。
据***省煤炭地质研究所2010年11月26日对*******煤矿井田9#、10#煤层鉴定结果，煤层自燃等级为Ⅱ级，有自燃倾向性。
为了贯彻“安全第一，预防为主”的指导思想，提高矿井的防灭火能力，特进行矿井防灭火专项设计。
一、设计目的
1、为认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产方针，提高我矿的本质安全程度和安全管理水平，控制我矿建设后续项目和煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿生产安全风险，预防事故发生，保护煤矿从业人员的健康、生命安全及财产安全。
2、为了能合理有效的控制自燃煤层发生自燃事故，降低事故的发生概率，提高职工的生命财产安全和煤矿安全的可持续发展。
二、设计依据
1、《煤矿安全规程》规定，开采有自燃倾向性煤层的矿井，在矿井和新水平的设计中必须采取综合（包括开拓开采，巷道布置，开采方法，回采工艺，通风方式和通风系统等）以及（包括灌浆或注沙、喷注阻化剂、注入惰性气体、均压技术等）预防煤层自燃发火措施，又规定：
开采有自燃倾向性的煤层，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采用预防性灌浆或全部填充、喷洒阻化剂、注入阻化泥浆、惰性气体以及均压通风等措施，防止自燃发火。
2、《设计规范》规定：
二级自然矿井以建立注浆或注砂为主，以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统并配备惰性气体装备。
3、据***省煤炭地质研究所2010年11月26日对*******煤矿井田内9#、10#煤层鉴定结果，煤层自燃等级为Ⅱ级，有自燃倾向性。
《矿井防灭火规范》及《煤矿注浆防灭火技术规范》等为依据进行设计。
4、国家关于矿井防灭火的管理规定及要求。
三、设计的主要任务
1、对***煤业的地质条件以及矿井设计概况进行了综述。
2、对生产过程中可能出现的自燃事故进行分析，并编制和选择了相应的防治措施和装备。
做到“安全第一，预防为主”。
3、根据矿井生产特点，对矿井自燃，一氧化碳和温度进行实时监测，以便矿领导及有关人员及时了解情况，采取有效措施。
四、待解决的主要问题
1、可采及局部可采煤层（2#、4#、7#、9#、10#、11#、12#煤层）的煤炭自燃发火倾向性只鉴定9#、10#煤层的自燃发火倾向性，要对其他煤层的自燃发火倾向性补充鉴定，以便更好指导安全生产。
2、在各煤层的自燃发火倾向性进行鉴定结果出来后，根据鉴定结合应适当修改本防灭火设计。
五、依据的法律、条例、规程、规范、细则
1、2012年国家安全监察总局、煤矿安全监督管理总局下发的《关于矿井防灭火的管理规定及要求》。
2、《煤矿安全规程》；
3、国家安全生产监督管理局发布的《矿井防灭火规范》及《煤矿注浆防灭火技术规范》；
4、《煤矿一通三防安全知识》，煤炭工业部；
5、《中华人民共和国煤炭法》；
6、《中华人民共和国矿山安全法》；
7、《中华人民共和国安全生产法》；
8、《中华人民共和国消防法》；
9、《中华人民共和国劳动保护法》；
10、其他各种行业性规范。
第一章矿井概况及安全条件
第一节井田概况
一、地理概况
1、矿井位置及交通
*******煤矿煤矿生产能力为45万t/a。
*******煤矿井田位于******乡***村，行政区划属***乡管辖。
地理位置为：
地理坐标东经111°37′42″-111°39′04″,北纬36°54′52″-36°56′52″。
井田东南距***城14km，距***乡3km。
英（武）-夏（门）乡镇公路从井田东部1km处通过，通过该公路可直达大运路，往东距南同蒲铁路两渡车站12km，其间均有简易公路相通，交通便利（见交通位置示意图）。
井田范围由7个拐点坐标连线圈定，开采深度由984.9至679.99m。
井田整体呈长方形，井田南北长约3.70km，东西宽约2.00km，井田面积6.552km2。
矿界：
***省国土资源厅于2009年11月29日换发了采矿许可证（证号C1400002009111220045941）。
有效期2011年11月29日-2012年11月29日）。
其矿区范围拐点坐标如下表（表1-1）：
表1-1井田范围拐点坐标表（西安80坐标系）
点号
坐标
点号
坐标
X
Y
X
Y
1
5
2
6
3
7
4
2、地形、地貌
井田地处吕梁山东麓和太岳***麓间，为低山丘陵区，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，丘陵连绵，沟谷及其两侧基岩裸露，梁垣坡地多黄土覆盖，纵观全井田其地势北高南低，西高东低，海拔多在950-1030m间，3条东南向平行排列的大沟切穿全井田，其间为东南向发育的梁垣坡地。
其最高点位于井田西北角，海拔1053.0m，最低处位于井田东南部的小河河床，海拔849.3m，最大相对高差203.7m。
3、气象
本区属暖温带大陆性气候，冬寒夏热，春季多风，秋季凉爽，年平均气温11℃，1月份最冷，日最低气温-20.3℃，7月份最热，日最高气温可达39.5℃，年平均降水量650mm，且多集中于7、8、9月份，霜冻期为每年11月上旬至翌年3月份，最大冻土深度0.93m，年无霜期180天左右。
4、地震
井田由于处在晋中与临汾两断陷盆地接壤地带，也是太原临汾两盆地中间，因此盆地发生较大的地震均波及到本区。
据史料记载，明朝万历年间：
赵城发生8.2级地震，建国以来发生地震40余次，1975年介休发生5.6及地震，根据2001年《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），地震动峰值加速度为0.2g，本区属地震基本烈度Ⅷ度区。
二、主要自然灾害情况
由于气候原因（如暴雨洪水、冰雹、凌冻、雷电等）引起的安全事故（如泥石流、山体滑坡等）以及井下煤层顶底板、瓦斯、煤尘、水、火、等。
三、地质特征
*******煤矿井田位于霍西煤田偏店-义棠普查区内，井田内地层由老到新依次为奥陶系中统峰峰组，石炭中统本溪组、上统太原组，二叠系***组、上下石盒子组及第四系。
井田多黄土覆盖，沟谷见有上下石盒子组出露，现依据钻孔揭露和地质填图并结合区域资料自下而上分述如下：
1、奥陶系中统峰峰组（O2f）
埋藏于井田深部，为煤系之基盘，岩性以深灰色、厚层状海相石灰岩、角砾状灰岩为主，夹泥灰岩和白云质灰岩，坚硬性脆，顶部常因铁质浸染呈淡红色，厚度大于100m。
2、石炭系中统本溪组（C2b）
平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面之上，为一套海陆交互相碎屑岩沉积建造，底部为褐红色***式铁矿，多呈鸡窝状分布，铁矿层之上为浅灰色G层铝土泥岩、黑色泥岩、砂质泥岩及薄层细砂岩，本组厚度6.76-12.20m，平均9.94m。
3、石炭系上统太原组（C3t）
连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田主要含煤地层，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细砂岩和3层石灰岩及11-12层煤组成，底部以一层灰白色硅质胶结的石英细砂岩（K1）与本溪组分界，本组厚度85.53-94.68m，平均88.61m。
4、二叠系下统***组（P1s）
与下伏太原组连续沉积，为一套陆相碎屑岩含煤建造，井田次要含煤地层，由灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰白色砂岩及3-4层煤组成，底部以一层灰色长石石英杂砂岩（K7）与下伏太原组分界。
本组厚度54.35-63.32m，平均59.43m。
5、二叠系下统下石盒子组（P1x）
井田沟谷有出露，连续沉积于下伏***组之上，由灰绿、黄绿色砂岩，间夹灰、黄绿、局部为紫红色的泥岩、砂质泥岩及铝质泥岩组成，该组厚度89.55-98.20m，平均93.88m，本组以K9中粗粒石英硬砂岩为界可分为上下两段，分述如下：
下段（P1x1）：
厚63m左右。
下部为黄绿色厚层状中粗粒石英硬砂岩及绿色砂质泥岩、泥岩，含大量锰质结核；上部为黄色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩及泥岩。
上段（P1x2）：
厚55m左右，下部为黄绿、灰绿色中粗粒石英硬砂岩、细砂岩及泥岩；上部为杏黄色、黄绿色砂岩、砂质泥岩及泥岩，其顶部为紫色、灰色相杂的厚层状含铁质鲕粒的铝土泥岩（桃花泥岩），可作为划分上下石盒子组的辅助标志。
6、二叠系上统上石盒子组（P2s）
连续沉积于下伏下石盒子组之上，井田内有出露，由黄绿色砂岩间灰色、紫红色泥岩、砂质泥岩及铝质泥岩组成。
井田内受剥蚀赋存不全，最大残留厚度100m左右。
7、第四系（Q）
井田内第四系分布广泛，与下伏地层呈不整合接触。
全区分布普遍，含砂质，局部含钙质结核，柱状节理发育，底部常含一层砾石层，成份以石英砂岩，石英岩，片麻岩、石灰岩为主，颗粒粗细不一，最大直径可达1.0m，颗粒浑圆度大。
（1）中上更新统（Q2+3）
主要由黄色砂土、亚砂土及粘土组成，底部常含钙质结核，柱状节理发育，地表冲沟附近常呈直立陡崖并形成土柱地貌。
厚0-120m。
与下伏地层呈角度不整合接触。
（2）全新统（Q4）
分布于较大沟谷中，由亚砂土及砂砾石组成，分选不好，厚0-5m，与下伏地层呈角度不整合接触。
四、地质构造
依据1986年《***省区域地质志》，本区属吕梁-太行断块之孝义-双池复向斜的南段东翼，区域构造总体呈一轴向北东、向北倾伏的向斜，断层不甚发育，落差较大的仅见有汾河正断层。
井田总体构造为北东倾斜的单斜构造，在轴向有坡状起伏，主要由一宽缓的背斜和一宽缓的向斜构成，二者平行排列，两翼基本对称，轴向北东，向北东倾伏，西南仰起，地层倾角不大，为2-3°，井田内断裂构造不发育，仅在其东南部发现1条落差20m左右的正断层（F1），该断层由地表填图发现，断层走向北北东，倾向南东东，北部沟谷见其落差8m左右，往南偏大达20m，倾角70°左右。
井田地面未见岩溶陷落柱发育，但矿井生产揭露有陷落柱4个，位于井田北东部，均为开采9号煤层揭露。
井田内发育的陷落柱特征如下：
X1陷落柱：
发育于井田北东部，为9号煤层开采时揭露。
陷落柱规模约70×70m。
X2陷落柱：
发育于井田北东部，为9号煤层开采时揭露。
陷落柱规模约55×45m。
X3陷落柱：
发育于井田北东部，为9号煤层开采时揭露。
陷落柱规模约45×50m。
X4陷落柱：
发育于井田北东角，为9号煤层开采时揭露。
陷落柱规模约110×95m。
总体看来，井田构造属简单构造。
井田内未见岩浆岩侵入。
五、煤层及煤质
1、煤层特征
井田内可采煤层为***组的2号煤层（零星可采）和太原组的4、9、10、11（10+11）号煤层（其特征见表4-1），分述如下：
（1）2号煤层
位于***组中部，顶板为细砂岩，2003年施工的5个钻孔都不可采，只有井田内西南角黑油沟煤矿内可采，厚度0-1.17m,平均0.46m,底板为泥岩，仅井田西南角处可采，为井田内不稳定零星可采煤层，已采空。
（2）4号煤层
位于太原组顶部，K7砂岩为其直接顶板，有时相变为泥岩，2003年施工的5个钻孔有3个见煤，2个无煤，煤厚0-1.46m，平均0.99m，结构简单，含夹矸0-1层，为井田内局部发育，局部可采之较稳定煤层，可采区位于井田北东部，呈
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