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煤矿安全预评价报告

第一章评价简况

1.1评价对象及范围

评价主要对该矿井的自然安全条件、矿井瓦斯、顶底板、提升运输、通风、供电、排水等生产系统、生产环节、地面生产系统等各个方面进行评价。

1.2评价的目的

依据《安全预评价导则》的要求，结合《高阳煤矿矿井设计》所选择的技术方案，辩识与分析该建设工程可能存在的危险、有害因素的类别、主要致因因素和易发场所、选择合适的评价方法评价主要危险源发生事故的可能性与严重程度，以便对设计单位、施工单位、建设单位提出有针对性、合理的安全经管与技术措施，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全生产效益。

1.3评价依据

1.3.1法律法规及有关规定

（1）《中华人民共和国安全生产法》；

（2）《中华人民共和国煤炭法》；

（3）《中华人民共和国矿山安全法》；

（4）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》；

（5）中华人民共和国原劳动部1996年第3号令《建设工程（工程）劳动安全卫生监察规定》、1998年第10号令《建设工程（工程）劳动安全卫生预评价经管办法》；

（6）国家安全生产监督经管局安监管办字（2001）39号文“关于进一步加强建设工程（工程）劳动安全卫生预评价工作的通知”；

（7）国家安全生产监督经管局、国家煤矿安全监察局安监管技装字（2002）45号文件，“印发《关于加强安全评价机构经管的意见》的通知”；

（8）国家安全生产监督经管局、国家煤矿安全监察局（2003）第5号令《煤矿安全生产基本条件规定》；

（9）国家安全生产监督经管局、国家煤矿安全监察局（2003）第6号令《煤矿建设工程安全设施监察规定》；

（10）国家煤矿安全监察局文件，煤安监办字（2003）24号“印发《关于开展煤矿安全程度评估工作的指导意见》的通知”；

（11）国家安全生产监督经管局、国家煤矿安全监察局文件，安监管技装字（2003）37号“关于《印发安全评价通则》的通知”；

（12）国务院办公厅文件，国办发（2003）58号文“国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的通知”；

（13）国务院办公厅文件，国办发（2003）60号文件“国务院办公厅关于深化安全生产专项整治工作的通知”；

（14）国家煤矿安全监察局文件，煤安监技装字[2003]114号《煤矿安全评价导则》；

（15）国务院安全生产办公室安委会[2004]13号文“关于印发《2004年深化煤矿安全生产专项整治技术方案的通知》

（16）国家安全生产监督经管局、国家煤矿安全监察局（2004）第8号令《煤矿企业安全生产许可证实施办法》　

（17）其它适用于安全预评价的法律、法规

第二章矿井简况

2.1简述

2.1.1井田位置

孙村井田位于新汶煤田的东部，其行政区划属新泰市新汶办事处境内。

主井口位置，东北距新泰市9公里，西距磁窑68公里，距济南168公里。

主井口地理座标为东径117º40'57"，北纬35°52'16"，主井口标高175.5m。

2.1.2井田范围：

本井田以F10断层为界分为南北两区。

南区：

东以F6号断层与张庄矿为界，西以F2断层与良庄矿、汶河矿相邻，南至各煤层露头，北到F10断层。

北区：

以立井煤柱为中心分东西两翼，东翼技术边界与汶南煤矿为邻，西以F8号断层与良庄矿相邻，南止-450m水平及至F10断层，北到-1050m等高线。

走向长约4.64Km，倾斜宽4.6Km，面积21.6806Km2。

2.1.3交通条件：

区内铁路、公路运输条件都很方便，矿运输专用铁路与穿越矿区的磁莱支线相连。

磁莱铁路西至磁窑与津浦铁路接轨，可畅达全国各地。

公路交通四通八达，井田南部有蒙馆、京沪高速公路；井田北部有直通泰安的一级公路及博徐公路。

区内交通甚为方便。

（见图1-1-1《交通位置示意图》）。

2.1.4人员及生产能力（人力资源部及设计部门）

2.2自然地理

2.2.1地形

井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，为半缓阶地型丘陵，呈东西带状分布。

地形标高158～230m，井田西部地形较平坦，东部起伏较大。

总的趋势是西北部地势较低，东南部较高。

煤系地层大部为冲积层所掩盖，只在溪沟中略有出露。

奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。

井田中南部有柴汶河纵贯东西。

2.2.2气候

属于季风型大陆性气候。

冬季寒冷，干燥，夏季炎热，潮湿。

图1交通位置示意图

2.3地质简况

2.3.1地层

井田内地层由老至新有：

1、奥陶系灰岩:

厚800m，厚度大，分布广，露头大面积暴露于地表，可直接接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，富水性强。

2、中石炭统本溪组：

厚34～93m一般为54m左右，与下、中奥陶统为假整合接触，主要为石灰岩、砂岩及泥岩。

海相沉积为主，在徐家庄灰岩及草灰中含腕足类动物化石，砂泥岩内含磷木、芦木化石。

含18、19层簿煤，底部为紫杂色泥岩及残余铁矿和G层铝土岩。

3、上石炭统太原组

本组厚147～238m，一般厚188m，与下伏本溪组呈整合接触，海陆交互相沉积，但以砂岩、粉砂岩及泥岩为主。

含一、四两层灰岩和12层煤（17～6）有可采煤11、13、15煤层。

石灰岩中富含纺锤虫、海百合茎等化石。

煤层顶底板内含轮木、芦木、羊齿类等植物化石。

4、下二迭统山西组

井田东界附近遭受剥蚀，保留厚度65～130m，为陆相含煤段，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含2、3、4可采煤层及植物碎屑化石。

5、上侏罗统蒙阴组：

与下伏煤系地层呈不整合接触，厚200～300m，以紫红色及浅红色中、细粒砂岩、粉砂岩为主，间夹灰绿色泥岩。

砂岩成份，石英、长石为主。

钻探资料表明，井田自西向东变厚，无化石。

6、第三系官庄组：

井田内自西向东加厚，厚为0～1000m，主要为浅红色砂岩、粉砂岩及杂色砾岩、泥岩组成，层理不清，不含化石。

7、第四系黄土流沙沉积层

厚0～15m，砂粒成份，石英为主。

2.3.2构造

2.4.2.1区域地质构造：

为向、背斜相间，自北向南，有泰莱向斜，徂莱～莲花山背斜，新蒙向斜，蒙山背斜。

新汶煤田处于新蒙向斜南翼。

新蒙向斜，西起天宝镇，东经新泰而转向东南直达蒙阴。

北翼地层残缺不全，南翼平缓，为新汶各煤矿。

此构造骨架属海西运动末及燕山期造山运动产物。

同时，燕山运动第三幕以剧烈褶皱和大断层为主。

动力方向有北东、南西向所支配，形成北西向构造线与莲花山断层基本一致，确立了井田中的F10断层组为第一期，加两组北东向断层，一组以F2断层为代表符合或切割北西向断层，多数落差由浅入深减小，另一组喜山期有继承性活化，落差由浅入深增大。

越往深部构造越复杂。

2.3.2.2井田地质构造

井田由F10断层分为南北两区，构造形态基本属一简单的单斜构造，有宽缓的褶曲，以断层为主。

地层走向300°～330°，倾向30°～60°，倾角由浅至深33°～12°～31°之间。

南区地层倾角由东到西逐渐变小，北区则变化较大。

比较发育的断层有三组75°～80°为一组，南区相对发育，延展性长，代表断层有F6，F5、F3、F2-1、F2、F5等；40°～50°为一组，南北两区均较发育，代表断层有F4、F6、F9、F11、F12、良F13等；近10°～20°方向为一组，北区发育，代表断层有F8及北区西翼发育密集的H<5的断层。

小型（2

大中型断层（H>10m），2.7条/Km2,延展长度2600m/Km2。

2.3.3水文地质情况

2.3.3.1地表水系

柴汶河及其支流构成本区主要地表水系，河宽300m左右，在本井田内长约2700m，该河集鲍庄、东周、汶南等十余条支流为一身，沿煤系地层蜿蜒崎岖，自东向西行程百公里后汇入大汶河。

该河为一季节性河流，枯水期流量0～2.5m3/s；洪水期洪峰流量高达2810m3/s，流速1.703m/s。

最高洪水+171m，近三十年来，由于上游拦河水库的修建、灌溉用水，河床采砂等对河水流量控制和影响较大，从而形成了雨季有水，枯季近于干涸的季节性河流。

因其覆于煤系地层露头之上，浅部开采时为矿井充水主要补给水源。

孙村煤矿现已进入深部开采，其补给水源、通道有限，因此，对矿井的影响较小，已不构成威害。

2.3.3.2含水层与隔水层：

本井田主要含水层自上而下为第四系含水砂砾层，第三系砾岩，侏罗系砂岩，山西组砂岩，太原群一灰，四灰，本溪群徐草灰，以及煤系基底，奥灰。

主要隔水层为第三系下部粘土质粉砂岩，侏罗系下部粘土质粉砂岩，石盒子组杂色粉细砂岩、粘土岩，煤系地层内各含水层与各可采煤层之间的粉细砂岩、粘土岩、铁铝质岩等。

作为区域性标志层的徐草灰含水层，因其浅部露头位于汶河南部古河床含水砂层之外，主要接受大气降水补给。

因此，-210水平之上岩溶裂隙较为发育，富水性中等，属非均质岩溶裂隙含水层。

但随深度增加，补给循环条件差，岩溶裂隙发育程度减弱，富水性减弱，外加其分层现象明显。

因此，-400m水平及其以下已基本不含水，但因其下界距奥灰间距较小，只有5～25m，稍有断层错动，都会使其与奥灰接近或对口接触，而断层附近节理裂隙发育，有地下水储存运移空间，有可能以底鼓水的形式影响或危及15煤层的安全开采。

因此，在断层带附近应采取超前探查，留设煤柱等措施，以保证15煤层的安全开采。

隔水层：

1.第三系红色粘土质粉砂岩：

厚203.34～674.09m，平均厚度386.91m，该层北部地区上部砾岩十分发育，砾岩主要为石灰岩（下部则主要为粘土质粉砂岩）其余地区主要为红色粘土质粉砂岩组成，厚度稳定，阻隔水性能较强。

井田深部千M立井穿过该层，Q≤10m3/h，邻区翟镇矿三条井筒穿过该层基本无水，红旗矿、泉沟矿井筒穿越该层时基本无水，另据良庄井田13号孔、翟镇井田9号孔抽水实验资料，证明该层含水性、透水性极差，阻隔水性较好，为一良好隔水层，切断了与大气降水、地表水、第四系潜水以及第三系上部砾岩水与下伏煤系地层之间的水力联系，起了良好的隔离屏蔽作用。

2.侏罗系下部粉砂岩隔水层：

侏罗系红砂岩顶界面以下140m为一含水性中等至较强含水层，但140m以下基本不含水，千M立井通过该层时，基本无水，井下多次揭露该层基本无水。

另据东邻张庄矿9号孔，13号孔抽水实验，说明该层下部不含水，阻隔水作用明显。

3.煤层～奥灰之间煤层厚54.5～155.0左右，其中砂岩粉砂岩、泥岩粘土岩等约39～99m左右，阻隔水性能良好，隔断了奥灰水与15煤层之间的联系。

4.煤系内各含水层与煤层之间所夹的泥岩、粉砂岩、粘土岩以及煤系上部石盒子组杂色粘土岩等均具良好的阻隔水性能。

2.3.3.3断层的含导水性

根据勘探和大量的井巷工程揭露证实，大多数断层既不含水也不导水。

只有个别断层当井巷工程接近或者揭露对盘含水层时才有涌水。

2.3.4岩浆活动简况

孙村煤矿煤系地层内无火成岩侵入，不受岩浆活动影响。

2.3.5煤层及顶底板（包括煤层、顶底板及柱状图情况表）

2.3.5.1煤层：

孙村井田含煤地层为石炭二叠系含煤沉积，煤系地层平均总厚度340m；其中石盒子组不含煤，山西组和太原组为主要含煤地层，本溪组中偶含不可采、不稳定薄煤。

煤系地层内共含煤19层，总厚13.9m，含煤系数4.09%；其中可采煤层有7层（2、3、4、6、11、13、15层），平均总厚度8.81m，可采含煤系数2.59%；山西组平均厚度87.89m，含煤4层（1～4层），煤层平均总厚度5.08m，含煤系数5.78%；其中可采含煤系数4.62%。

太原组平均厚度168.65m，含煤系数5.0%；其中可采煤层4层（6、11、13、15层），平均总厚度5.86m，可采系数3.47%。

煤系地层内煤层间距比较稳定，易于对比。

可采煤层：

井田主要可采煤层中，4、11层为稳定煤层，2、3、6、13、15层属较稳定型。

现将各煤层特征及可采情况分述为（见可采煤层物征表）：

表2-1可采煤层特征表

煤层

厚度最小～最大

m　平均　

夹石层数

厚度m　

层间距

m

结构

可采性指数

变异系数%

稳定性

2

0.76～3.90

2.14

2～3

0.2～0.51

较

复杂

1

31.16

较稳定

3～7

5

3

0.4～1.12

0.68

0～1

0.5

简单

0.75

21.4

较稳定

6～28

16

4

1.03～2.32

1.79

0～1

0.02

简单

1

14.55

稳定

29～46

37

6

0～1.07

0.68

0

0

简单

0.68

31.06

较稳定

62～98

80

11

0.65～2.00

1.52

1～2

0.08～0.31

较

复杂

0.98

21.65

稳定

35～43

39

13

0.19～1.44

0.96

3～5

0.19～0.46

复杂

0.57

30.23

较稳定

12～15

13.5

15

0.41～2.32

1.04

1～2

0.22～0.55

复杂

0.67

27.74

较稳定

表2-2煤层顶底板岩性特征表

煤

层

直接顶

老顶

底板

岩性

厚度

岩性

厚度m

备注

岩性

厚度m

备注

2

砂岩

4.0～9.0

——

7.0

中粒砂岩

31.0

局部有伪顶泥岩

砂岩

0～4.0

——

3.0

3

泥岩

1.0～3.0

——

2.0

砂岩

7.0

伪顶炭质页岩0.2~0.3m

粉砂岩

2.0～4.0

——

3.0

4

砂岩

4.0～24.0

——

13.0

局部伪顶泥岩

粉砂岩

2.0～3.0

——

2.0

六

粉砂岩

3.0～4.0

——

3.5

中砂岩

4.0

砂岩

0～4.0

——

3.0

直接底粘土岩厚0.2~0.3m

十一

粉砂岩

6.0～10.7

——

8.0

中砂岩

19.0

粉砂岩

9.0～10.0

——

8.0

渐变为泥岩

十三

石灰岩

5～7.0

——

6.0

泥岩

4.0~6.0

——

5.0

砂岩

2.0～3.0

——

2.0

十五

泥灰岩

0.5～0.8

——

0.7

泥岩

6～7.0

——

6.5

渐变为砂岩

粉砂岩

2、矿井范围内深部岩层分为三类：

Ⅰ类砂岩类岩层：

该类包括石灰岩、砂质灰岩、厚层砂岩、粗砂岩、砾岩、中粒砂岩、簿层砂岩，这些岩层单向的抗压强度大于60MPa。

Ⅱ类粉砂岩类岩层：

该类岩层包括砂岩页岩、粉砂岩以及部分层理较发育且厚度不大的簿层砂岩，这些岩层的单向抗压强度在30至60MPa。

Ⅲ类泥岩类岩层：

该岩类包括泥岩、煤、根土岩层，其单向抗压强度小于等于30MPa。

表2-3工作面抗拉强度表

类别

工程

1218工作面

1417工作面

顶板

煤

底板

顶板

煤

底板

抗拉强度

（MPa）

Ⅰ

7.14

10.2

3.7

6.5

1.3

3.8

Ⅱ

10.6

1.47

4.9

1.2

抗拉强度

（MPa）

Ⅰ

133.4

29.3

40.4

99.4

18.7

54.5

Ⅱ

160.5

17.7

108.8

19.6

粘结力

（MPa）

Ⅰ

32.0

1.3

11.5

29.3

6.0

14.0

Ⅱ

46.2

3.9

27.4

7.3

内摩擦角

（度）

Ⅰ

39.5

18

31

28

32.5

40.0

Ⅱ

30

29.5

28.3

25

抗弯强度

（MPa）

Ⅰ

11.8

13.0

Ⅱ

21.7

18.9

弹性模量

（×10Mpa）

Ⅰ

35.0

2.11

21

1.17

Ⅱ

40.0

28

泊松比

0.16

0.24

2.3.6瓦斯、煤尘及煤的自燃性

2.3.6.1瓦斯：

矿井瓦斯与经管，矿严格依照“煤矿安全规程”和矿务局要求，每年组织矿井瓦斯等级及二氧化碳的鉴定工作，并将鉴定结果及时上报审批。

历年瓦斯鉴定资料证明：

矿井瓦斯涌出量随开采强度的大小而增减；相对涌出量随采面产量增大而减小。

目前，仍为低瓦斯，低二氧化碳矿井。

2.3.6.2煤尘：

据抚顺煤科分院和集团公司通风实验室多次煤尘取样测试，各煤层都有煤尘爆炸危险。

随着开采深度不断加深，煤岩干燥，爆炸危险性更大。

见集团公司救护队实验室煤尘爆炸性鉴定表。

表2-4历年瓦斯鉴定表

工程

瓦斯涌出量

备注

CH4

CO2

CH4

CO2

年份

绝对m3/日

相对m3/日

绝对

m3/日

相对m3/日

1975

7751.5

2.19

15154.6

10.54

1

3

气体分析数据

1976

6746

4.17

14361.1

8.05

1

2

气体分析数据

1977

6737.76

1.69

13564.8

8.32

1

2

气体分析数据

1978

3394.1

1.809

15616.8

8.324

1

2

综合鉴定分析数据

1979

8121.6

3.36

17611.2

7.04

1

2

综合鉴定分析数据

1980

9672.48

4.18

23614.6

9.06

低

低

综合鉴定分析数据

1981

10228.8

3.75

15931.2

6.24

低

低

综合鉴定分析数据

1983

12672

4.95

18792

7.34

低

低

综合鉴定分析数据

1984

12700.8

5.53

20548.8

9.46

低

低

综合鉴定分析数据

1985

12952

5.07

18212

8.02

低

低

综合鉴定分析数据

1986

11083

3.75

17035

5.53

低

低

综合鉴定分析数据

1987

13003.2

5.23

21513.6

9.08

低

低

综合鉴定分析数据

1988

11955.2

2.93

19468.8

8.88

低

低

综合鉴定分析数据

1989

12288

5.55

22531.2

7.94

低

低

综合鉴定分析数据

1990

11908.6

4.55

22608

7.83

低

低

综合鉴定分析数据

1991

12988.8

5.38

21700.8

8.1

低

低

综合鉴定分析数据

1992

13454.4

4

20664

5.84

低

低

综合鉴定分析数据

1993

13449.6

5.3

21576

8.86

低

低

综合鉴定分析数据

表2-5煤层自燃发火性测定表

2218

3.07

16.67

37.5

1.07

1.54

0.28

Ш

5213

5.04

33.26

39.48

1.04

1.73

0.27

Ш

1217下

3.47

8.49

34.05

0.64

1.48

0.39

Ш

1317

3.22

8.23

37.42

0.99

1.45

0.43

П

2417

2.97

11.25

32.97

0.88

1.5

0.39

Ш

1613

3.10

7.56

26.29

3.17

1.46

0.47

П

11114

3.19

13.93

39.54

1.77

1.48

0.34

Ш

11314

2.53

5.36

43.35

2.95

1.36

0.32

Ш

31514

2.19

5.39

41.29

/

1.29

0.41

П

2.3.6.3高温造成的危害

长期在高温高湿环境中劳动，将会对人体产生严重后果。

为制定热害防治规程和表示热环境指标，原新汶矿务局和孙村煤矿进行了高温调查。

⑴、对人体生理机能的调查：

选定-800m水平，气温31～34℃、相对湿度92～95％、风速0.15～0.38m/s、气压109.9KPa～135KPa的劳动条件下，一个采煤班，一个掘进队，一个巷修班。

从跟踪测量的88人看，职工健康状况一般较差，常感头晕、胸闷、燥热、干渴、出现吐酸水和昏倒现象，患慢性支气管炎、胃炎、关节炎等疾病患者占调查人数的34％；轻度贫血占血检人数的35.7％。

体重减轻、心率增高、发低烧者增多，暗适应时间延长，长期在高温环境下劳动的采掘工自然减员较正常高一倍以上。

⑵、发病率统计：

实际资料统计，长期在高温高湿环境中劳动比在正常作业区职工发病率平均高1.83倍，最高达3.61倍。

⑶、对生产的影响：

1984年-600m孙良石门掘进头，根据测定因超温，劳动效率降低9％。

⑷、国外情况：

①日本北海道七矿调查说明，气温在30～37℃的工作面事故率较30℃以下的偏高1.5～2.3倍；

②据苏联测定，矿内空气温度超过规范1℃（规范26℃）职工劳动生产率降低6～8％。

2.3.6.4热害治理措施

按照《煤矿安全规程》第102条规定：

生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备峒室的空气温度不得超过30℃；若超过30℃和34℃时，必须停止作业。

为创造良好的井下环境，确保矿井安全生产、职工身体健康、提高经济效益，已采取以下措施：

1、通风降温：

（1）在－800四采西翼4421采煤工作面通过上行风改为下行风后，，缩短工作面的进风路程620M，并且使风流与煤流同向流动，可将落煤过程中的散热以及运输巷中的大功率胶带输送机、转载机等机械摩擦热量都随回风直接进入回风道。

经过实地测量，在原始岩温35℃，产煤1000t/d，风量820m3/min的情况下，同流通风时，回采面进风处气温要比逆回流通风降低2℃左右。

（2）加大风速和风量：

孙村深部新回风井预计年底投运，通风能力将有较大提高，可望进一步加大工作面风量，加快热量排放、降低工作面环境温度。

同时，加大工作面风量不仅可起到降温作用，而且还能有效的稀释风流中的有害气体浓度，有利于安全生产，以最大限度的发挥新打风井的作用。

2、减少热害：

孙村矿各水平中央泵房排水管基本设在本井田进风流中，其回风直接进入回风道不影响矿井生产水平的进风温度。

3、局部制冷降温。

2003年，孙村煤矿充分结合矿井实际，设计防爆非标制冷机，冷凝器承压5.0Mpa，并研究了局部机械降温排热系统、散冷方式在高温热害矿井的实际应用：

利用矿井天然低温水排除冷凝热，采用裸管和喷淋相结合的方式，解决了采煤工作面制冷降温问题，降温效果显著，工作面降幅达3℃以上。

工程实施后，对稳定矿井产量和效益具有重要意义，取得了显著经济效益和社会效益。

同时，为具有类似条件的高温热害矿井局部机械降温提供了新思路。

在利用矿井降温排热及散冷方面属国内首创，达到国际先进水平，具有重要推广应用价值。

4、制冰。

为了彻底改善井下作业条件，保证广大职工的身体健康、根本利益，确保实现矿井的安全生产，新矿集团、孙村矿领导认真贯彻落实“三个代表”的重要思想，把为