安全说明书.docx

1、安全说明书前 言中阳县张子山乡沈家峁煤矿位于山西省中阳县张子山乡北约8km处，系中阳县张子山乡沈家峁村村办煤矿，行政隶属中阳县张子山乡沈家峁村管辖。井田东邻南焉煤矿和后洼煤矿，西至西塌村和朱家店煤矿，南邻苏村煤矿，北连古家岭煤矿。批准开采4、6、10号煤层，井田南北长1300m，东西宽1050m，面积1.365km2。2005年9月，该矿委托太原理工矿山设计研究所为其编制完成了改扩建初步设计，2006年6月完成了该矿井初步设计的变更，并于同月得到了吕梁市煤炭工业局颁发的“关于中阳县沈家峁煤矿变更初步设计的批复”文件。为了增加煤炭资源回收利用率，进一步提高生产管理水平，改善井下安全生产条件，20

2、06年8月，该矿委托我公司编制中阳县张子山乡沈家峁煤矿扩建初步设计安全专篇。一、编制设计的依据1、设计委托书；2、国家煤矿安全监察局文件煤安监监字200265号文“关于印发煤矿(井工、露天)初步设计安全专篇编制内容的通知”；3、国家安全生产监督管理局及国家煤矿安全监察局2003年7月4日公布的煤矿建设项目安全设施监察规定；4、国务院1982年颁发的矿山安全条例和矿山安全监察条例；5、国家煤矿安全监察局制定的煤矿安全规程(2004年版)；6、国家技术监督局和建设部1994年联合发布的煤炭工业小型煤矿设计规定；7、中华人民共和国煤炭法；8、中华人民共和国安全生产法；9、矿山安全法；10、矿井防灭火

3、规范(试行)；11、矿井通风安全装备标准；12、矿井通风安全监测装备使用管理规定；13、煤矿救护规程；14、矿井瓦斯抽放管理规范及反风规定；15、矿井水文地质规程；16、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；17、矿山电力设计规程；18、煤矿井下粉尘防治规范(试行)；19、工业企业设计卫生标准；20、太原理工矿山设计研究编制的山西省中阳县张子山乡沈家峁煤矿改扩建初步设计及其批复文件；21、山西地宝能源有限公司2003年8月提交的沈家峁煤矿生产矿井地质报告；22、沈家峁煤矿提供的地面工业广场地形图(1：500)；23、沈家峁煤矿提供的电源、水源等情况。二、设计的指导思想 贯彻“安全

4、第一，预防为主”的方针，以国家颁布的有关煤矿安全方面的规程、规范及条例、法令为依据，建立健全矿井各生产环节的安全机构，确保矿井建设和生产安全，提高矿井抗灾能力。三、设计主要特点及安全评价矿井设计生产能力为300kt/a，共布置主立井、副立井和回风立井三个井筒。主立井装备一对4.5t非标轻型箕斗，担负矿井煤炭提升和进风任务；副立井装备1t矿车单层双车4绳非标罐笼，宽、窄罐笼各一个，并设有梯子间，担负矿井所有辅助提升任务和进风任务，兼做安全出口。回风立井装备梯子间，担负矿井回风任务，兼做矿井的安全出口。矿井安全专篇设计与该矿井型及各生产环节相匹配，具有以下特点：1、矿井开采矿井开采系统建立了完善的

5、安全保护体系。矿井有三个安全出口，井筒采用荒料石砌碹支护，大巷支护以锚喷及荒料石砌碹为主；回采工作面装备单体液压支柱及型梁，并配备了矿山压力观测和检测设备，对掌握矿山压力显现规律，控制顶板事故的发生，采取行之有效的措施提供了可靠的保证。2、矿井通风采用机械抽出式通风方式和中央并列式通风系统。设计对矿井风量、风压进行了详细计算，井下各用风地点的风量、风速均符合煤矿安全规程要求，设置了完善的通风构筑物，回风立井采用风机反转方式反风，系统安全可靠，抵御灾害能力较强。3、矿井瓦斯、煤尘爆炸的预防矿井配备了井下消防洒水系统、回采工作面防尘注水设备、采掘工作面安全监测监控设备，制定了详细的瓦斯防爆措施和隔

6、爆措施，通过采取上述措施，可以有效地防止矿井瓦斯爆炸事故的发生，并且一旦有爆炸事故产生，可将灾害减小到最低限度。4、矿井防火针对矿井可能引发的外源火灾，井上、下均设有消防材料库，并配备了足够的消防器材；井下巷道采用阻燃性材料支护，胶输送机选用了阻燃胶带；进风井井口设有防爆门或防火设施，回风井井口设有防爆门，井下主排水泵房及变电所设有防火栅栏门，可阻止火灾的发展。井下设有消防洒水系统，能保证救灾工作正常进行。通过采取上述措施，可有效地防止矿井火灾的发生，并且一旦井下局部发生火灾，能够及时地在火灾初起时将其扑灭或隔绝火源，防止火灾蔓延，为灭火工作创造有利条件，也能使井下人员按设计的避灾路线安全地撤

7、离灾区。5、矿井防治水设计采取了探、封(留设煤柱)、堵、排等防治水措施，并配备了探放水设备，可有效地防止井下水灾的发生，并且一旦井下发生水灾，能够确保主排水系统的正常运转和井下人员的安全撤离。矿井工业场地设有排洪沟等，能有效防止地表水对矿井生产的影响。6、矿井救护矿井救护工作主要依托吕梁市军事化矿山救护大队，能保证矿井发生灾害后及时得到救护。四、待解决的问题井田内上覆4号煤层大部分已为采空区，积水情况不详，在生产中应先放后采，防止发生突水事故；并且未对矿井瓦斯涌出量进行预测，未鉴定煤的自燃倾向性、煤尘的爆炸性，建议矿方在生产过程中加强资料收集工作，不断补充、完善地质资料，为矿井安全生产提供可靠

8、的基础。第一章 矿井概况及安全条件第一节 井田概况一、地理概况（一）交通位置沈家峁煤矿位于中阳县城北约8km处，东邻南焉煤矿和后洼煤矿，西至西塌村和朱家店煤矿，南邻苏村煤矿，北连古家岭煤矿。行政区划隶属中阳县张子山乡沈家峁村。孝柳铁路和307国道从中阳县城通过，沈家峁煤矿有简易公路与中阳县和307国道相通，距307国道约4km，交通较为便利。交通位置见图1-1-1。（二）地形、地貌井田地处晋西黄土高原，地形主要以黄土台、塬、峁、梁及黄土冲沟为主，侵蚀切割严重，地形复杂。地势总体东北高西南低。最高处位于井田北部，海拔1246.7m，最低处位于井田西南的沟谷底部，海拔1070.0m，相对高差约17

9、6.7m，属低中山区。（三）河流本区属黄河流域，三川河水系。井田内无常年性河流，仅在雨季有短暂洪水向西流入南川河。（四）气象与地震该矿位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差大，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴天较多。年平均降水37.8mm（19561984年），年最大降水量为811.5mm（1964年），年最小降水量为326.9mm，降雨量多集中在7、8、9三个月内，年平均蒸发量为14821941mm，蒸发量大于降雨量。最高气温为 32.5，最低气温为-21.7。11月份结冰, 次年3月解冻，最大风速日平均值为3.1m/s。据山西省地震局编印的山西省地震烈度区划表，中阳县属6度区

10、。二、矿区开发史沈家峁煤矿属扩建矿井，现有一对主、副井，主井为立井，副井为斜井，其井口坐标如下： X Y H主井 4142408 19516969 1084.31副井 4142386 19516804 1080.16主立井净径4.5m，荒料石砌碹支护；副斜井净宽2.4m，倾角为3段，分别为26、28、30。该矿始建于1990年，1995年正式投产，开采4号煤层，设计生产能力为60kt/a。采用短壁式采煤，井下用平车运输，绞车提升，抽出式通风。目前4号煤层资源已所剩无几，正在延深准备开采6号和10号煤层。三、水源、电源及通信情况（一）水源据该矿地质报告，本区位置在黄河流域，三川河水系，区内第四系

11、砾石层含水较深，水质较好，为本矿生产、生活用水的主要水源。井下排水经处理后可作为该矿生产和消防用水水源，矿井水源能够满足矿井建设和生产的需要。（二）电源距沈家峁矿井工业场地西北8km处，现有一金罗110/35kV变电站一座, 距沈家峁矿井工业场地西南10km处，现有一中阳城关110/35kV变电站一座,按照沈家峁煤矿初步设计及矿方意见，在沈家峁矿主立井附近建设一座35/10kV变电所，两回35kV架空输电线路分别引自金罗110/35kV变电站和中阳城关110/35kV变电站35kV母线段，输电线路长分别为8km和10km。两回电源线路，当任何一回路发生故障停止供电时，另一回路能担负矿井全部负荷

12、，矿井的两回电源线上都不得分接任何负荷。（三）通信情况矿井设行政、调度合一的KTJ4H型，128门矿用程控通信交换机，设置在矿办公楼内。矿井通信交换机与张子山乡邮电所汇接。中继线采用6芯光缆架空敷设线路长4km。第二节 安全条件一、地质特征（一）地层井田内地表几乎被上第三系上新统和第四系所覆盖。井田内发育的地层有：奥陶系中统，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组，上第三系上新统，第四系中、上更新统及全新统。对矿区地层由老到新叙述如下：1、奥陶系中统(O2)以深灰色、灰色巨厚层状石灰岩及白云质灰岩为主，夹灰和黄色泥灰岩，灰岩致密、坚硬，质地纯净，地表及

13、浅部溶洞发育，直径由数厘米至数米。顶部侵蚀面下有石膏带，厚度为20.7931.44m，再下为深灰色角砾状灰岩，富含珠角石等化石。井田内仅有20号钻孔探至本层位0.80m，岩性为淡红色石灰岩。2、石炭系中统本溪组(C2b)以灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰白色砂岩组成，常夹13层不稳定之石灰岩，单层厚度在1.02.0m间，含蜓类化石，有两层不稳定之煤层。井田仅在20号钻孔揭穿，厚度为20.73m。与下伏的奥陶系中统石灰岩为平行不整合接触。3、石炭系上统太原组(C3t)该组地层总厚为83.39102.46m，平均93.74m。下部为灰色砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩组成，含8、10号煤层，其中10号煤为本

14、区可采煤层。上部为三层石灰岩(L1、K2、L5)与灰黑色砂质泥岩、泥岩和砂岩等互层，灰岩富含腕足类动物化石，含6号和7号煤层。基底为灰白色中粒砂岩。井田内除20号孔外，其余钻孔所见不全，都是终孔于10号煤层底板。20号孔太原组厚度为86.82m，与下伏本溪组整合接触。4、二叠系下统山西组(P1S)该组地层总厚为59.2487.62m，平均76.21m。为灰白色砂岩、灰色及灰黑色砂质泥岩、泥岩互层，砂岩多不稳定，由上而下含02、03、4、5上、5下煤层，与下伏太原组整合接触。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)该组厚度为60.8281.76m，平均72.0lm。岩性为灰绿、黄绿色砂岩、泥岩、砂质泥

15、岩、炭质泥岩。与下伏山西组整合接触。6、二叠系上统上石盒子组(P1S)井田内大多数钻孔所见不全，上段地层已被剥蚀。本组厚度为0149.0m，平均74.5m。岩性为黄绿色砂岩与紫色、黄绿色砂质泥岩、泥岩互层，泥岩中含完好的植物化石。下部黄绿色岩层较多，上部为紫色岩层。与下伏下石盒子组整合接触。7、上第三系上新统(N2)该地层不整合于下伏地层之上，区内广泛分布。厚度为061.17m，平均26.44m。下部为一层胶结或半胶结的砾岩，砾石为石灰岩及变质岩。上部是暗红色砂质粘土，夹钙质结核薄层，产三趾马化石。8、第四系中、上更新统(Q2+3)中更新统(Q2)为棕黄色砂质粘土夹棕红色粘土条带及钙质结核层。

16、厚度为060m，一般40m左右。上更新统(Q3)为淡黄色粉砂土，疏松，具大孔，垂直节理发育，底部见砾石薄层。厚度为030m，一般20m左右。中、上更新统区内地表大面积出露，多分布在山顶或山坡上，于下伏地层不整合接触。9、第四系全新统(Q4)为近代冲积、洪积层，系砾石、卵石、砂及砂土的层状或混合堆积，分布于区内大的冲沟中，厚度为05m。（二）地质构造1、区域构造井田在大地构造位置上处于华北地台之山西断隆的西缘，鄂尔多斯台拗的河东断凹部位。发育有近南北向的褶皱及高角度的正断层。总的看来构造简单，为一走向近南北向，向西缓倾斜的单斜构造。区域构造主要有离石大断裂(包括朱家店断层)和中阳一离石向斜。离石

17、大断裂：此断裂北起临县阳坡水库，中经离石西部，然后分成两支：一支向南东方向延伸(称为朱家店断层)；另一支向南西方向延伸。由于此断裂的分割作用，把河东煤田分成大小两块。大块作为河东煤田的主体，位于煤田的西部；被分开的东部这一小块我们称为中阳离石矿区。离石大断裂在该矿区的离石以北部分称为炭窑村断层。朱家店断层：为离石大断裂在南东方向的分支断层。金春一乔家沟井田的西部边界，显见于朱家店村南及金罗镇西。走向北北西北西，倾向北东，倾角7075，最大落差70100m，延伸约16km。中阳一离石向斜：北起临县黄家沟、湍子沟，中经离石城西，南至中阳县城，延伸约45km，成为中阳离石矿区的控制性构造。向斜轴蜿蜒

18、于该矿区的西部，南段走向北北西，中段由北西转向北东，成一半圆形，构成矿区中部宽阔带，北段走向北北西，近端部又转向北东。向斜轴部宽缓，西翼倾角较大，一般1525更大；东翼较为宽缓，倾角10左右。2、井田构造井田构造简单，基本上为一单斜，岩层走向北西东南，倾向西南，倾角5左右。开采4号煤层时，发现有三条正断层，这些断层对开采有一定影响，将影响6号、10号煤层的开采。F1正断层：在井底车场南部所遇，产状为SEl4870，延伸230m左右，落差5m。F2正断层：在井田中部所遇，产状为NE6270，延伸310m左右，落差5m。F3正断层：在井田东南部所遇，产状为SWl8370，延伸至井田外，井田内延伸1

19、90m左右，落差5m。井田内未见陷落柱、岩浆岩等其它构造现象，总体构造属简单。二、煤层及煤质（一）煤层1、含煤性井田主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。其中山西组平均厚76.21m，共含煤5层，含02号、03号、4号、5上号、5下号煤层，含煤平均总厚3.18m，含煤系数4.17，其中4号为可采煤层，平均厚度0.80m，可采含煤系数1.05。太原组平均厚度93.74m，共含煤4层，自上而下依次为6、7、8、10号煤层，含煤平均总厚8.50m，含煤系数9.07，其中6号、10号为可采煤层，平均总厚7.77m，可采含煤系数8.29。2、可采煤层井田内共有3层可采煤层，自下而上山西组有：

20、4号3煤层。太原组有：6号、10号煤层。其中6号、10号煤层全区可采。4号煤层局部可采。目前批准开采的煤层为4、6、10号煤层。可采及局部可采煤层以厚度、结构及煤层间距列入表1-2-1。现自上而下叙述如下：表1-2-1 可 采 煤 层 特 征 表煤层厚度(m)间距(m)结构夹矸数变异系数稳定性可采系数可采性顶底板岩性最小最大平均最小最大平均顶板底板40-1.400.8022.6628.2224.8128.8039.0934.74简单78.7l%不稳定0.60局部可采中砂岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩、中砂岩61.021.961.66简单(0-2)16.31%稳定1.00全井田可采灰岩泥岩104.2

21、56.446.11复杂(2-4)10.85%稳定1.00全井田可采砂质泥岩砂质泥岩、细砂岩(1) 4号煤层位于山西组下段中部，为本区的主要可采煤层，顶板岩性一般为砂质泥岩或中砂岩，底板岩性一般为砂质泥岩或中砂岩。该煤层厚度为01.40m，平均厚度为0.80m，此煤层赋存不稳定，厚度变化较大，局部可采。现在开采井田中北部。(2) 6号煤层位于太原组上部，L5灰岩之下，灰岩作为6号煤层的直接顶板，底板为细砂岩。该煤层厚度为1.021.96m，平均厚度为1.66m，全区可采，煤层结构简单。(3) 10号煤层位于太原组中部，顶底板岩性常为砂质泥岩，偶见炭质泥岩或细砂岩，底板为细砂岩。该煤层厚度为4.2

22、56.44m，平均厚度为6.11m，厚度变异系数仅为10.85，煤层厚而稳定，全区可采。煤层结构较复杂，常有一至四层泥岩或炭质泥岩夹矸，单层夹矸厚度为0.050.40m不等。（二）煤质根据张子山改建勘探地质报告资料和该矿取样化验成果，井田各煤层煤质化验见表1-2-2。表1-2-2 各煤层煤质化验汇总表煤层号4610工业分析Mad(%)原煤0.36-1.120.730.45-1.680.940.42-1.510.93精煤0.37-0.850.680.5-1.450.920.40-1.130.86Ad(%)原煤4.44-19.8112.629.41-21.4215.69.48-20.9215.96

23、精煤2.63-7.235.724.80-9.197.015.07-7.586.35Vdaf(%)原煤17.92-23.8619.9916.81-22.5319.2414.87-19.5915.80精煤17.80-23.1819.7415.26-19.0416.2115.20-23.1619.59St.d(%)原煤0.42-1.080.630.6-2.321.621.07-2.521.6精煤0.45-1.090.650.97-1.431.140.48-1.191.08Pd()原煤0.008-0.0090.00850.003-0.0040.0350.009-0.0570.033精煤0.0016-0

24、.0060.00390.0005-0.00650.00250.0058-0.0180.0117Qnet.v.d MJ/kg原煤29.65-36.8236.8235.38-36.4836.0627.77-36.1935.72精煤36.83-36-2536.9636.47-36.7836.6136.48-36.7336.57粘结指数GR.I80.99-91.9586.6568.15-76.3872.233.8-57.8742.93胶质层指数Y（mm）14-2015.97.0-16.010.40-14.08.2灰熔点ST（）146014601460各煤层煤类依据中国煤炭分类国家标准（GB5751-8

25、6）划分，划分指标为精煤干燥无灰基挥发分（Vdaf）、粘结指数（GR.I）、胶质层最大厚度（Y）。经依据上述分类指标进行划分，井田内4号、6号煤层煤类为焦煤，10号煤层煤类为瘦煤。（三）利用情况4号煤主要为特低灰、特低硫和特低磷的焦煤，完全可以满足炼焦用煤的要求，并经炼焦试验证明，所产出的焦炭达一级冶金焦炭。6号和10号煤主要为中灰和中硫煤，煤种分别为焦煤和瘦煤，粘结性也较4号煤差，经洗选后可作炼焦用煤或炼焦配煤。（四）顶底板岩性6号煤层为L5灰岩，属于较坚硬顶板，底板为细砂岩。四、矿井瓦斯、煤尘和自燃倾向性（一）瓦斯根据山西省安全生产监督管理局颁发的晋安监煤字（2006）72号文件，2005

26、年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，井田西侧的朱家店煤矿二号坑口开采6号煤层，其瓦斯绝对涌出量为5.66m2/min，相对涌出量为11.31m2/t，批复等级为高瓦斯矿井。（二）煤尘和煤的自燃倾向性根据山西省安全生产监督管理局颁发的晋安监煤字（2006）72号文件，2005年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，井田西侧的朱家店煤矿二号坑口开采6号煤层，井田各可采煤层煤尘都有爆炸性，煤层均属易自燃煤层。（三）地温、冲击地压井田范围内未做过任何地温工作，精查勘探也未进行井温测量工作，本区无地压测试资料。据周边矿井开采6、10号煤层的情况，本区属地温正常区，无冲击地压等现象。矿井生产建

27、设中应注意观测地温是否异常、是否有冲击地压等现象，特别是在井田开拓延深中要对地温、冲击地压资料进行收集，为生产提供可靠资料。五、水文地质本区属黄河流域，三川河水系。井田内无常年性河流，仅在雨季有短暂洪水向西流入南川河。（一）井田内主要含水层1、第三系上新统砾石含水层矿区内松散层中第四系不发育，第三系广泛分别于沟谷两侧或沟底。下部为一层胶结或半胶结的砾石层，在沟谷中易形成小泉，供人畜用水，水量一般很小，当有较好的补给源时，为富含孔隙水层。2、二叠系下统下石盒子组砂岩含水层本组含水层一般由数层中粒粗粒砂岩组成，总厚约20m，其间多隔以泥岩、粘土岩等，本组含水层水位为基岩最高者。据金春乔家沟井田精查

28、时抽水试验结果，单位涌水量q=0.00072 L/s.m，K=0.0018m/d，水量较小，含水微弱，水质属重碳酸硫酸型，为软的淡水。3、二叠系下统山西组砂岩含水层本组主要含水层为03号煤与4号煤之间的中粒砂岩，该含水层稳定连续，测井曲线上反映明显，厚度59m，泥质和钙质胶结。据金春乔家沟井田精查时在矿区南132号孔抽水试验结果，q=0.000107L/s.m，K=0.000413m/d；110号孔抽水试验结果，q=0.00065 L/s.m，K=0.00153m/d。富水性较差，水质类型为S04.HC03-Ca.Mg.Na，其它砂岩层不稳定，且厚度小，多不含水。4、石炭系上统太原组灰岩、砂岩

29、含水层本组中有L5、K2、L1三层灰岩，其平均厚度L5为2.9m、K2为2.4m，L1为8.2m中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在10m以内。L5灰岩厚度小，岩芯较完整，含水相对较弱，K2灰岩中有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，为灰岩中相对富水的一层。L1灰岩节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱。采用相当埋深的64号孔和110号孔资料，本矿区太原组灰岩水的单位涌水量应在0.01490.25 L/s.m之间，本含水层水质为HC03.S04-Mg.Na型。本组10号煤层上部为一层稳定的细粒砂岩，厚约515m，泥质胶结，其含水性比山西组砂岩含水层差，故其

30、厚度虽大，也为弱含水层。5、奥陶系中统石灰岩含水层本组含水层区域上属于柳林泉城，柳林泉位于本区西二十余公里的柳林城附近，流量2.53.5m3/s，出露标高801m左右。奥陶系中统地层岩性以石灰岩、白云岩为主，夹泥灰岩、泥岩、石膏。由于本层的含水性主要取决于裂隙及岩溶的发育程度，因此，灰岩的埋藏深度对其含水性起着极大的作用。资料表明，当灰岩埋藏深大于347m时，岩层裂隙及岩溶极不发育，含水性微弱；当灰岩埋藏深度小于267m时，岩层裂隙及岩溶颇发育，含水性显著增强。推算矿区内灰岩埋深大部分在351408m之间，仅南部高家沟内埋深小，介于237280m之间。矿区南5km的132号孔，在401452m段抽水，水量甚微，西北约9km的51号详查孔在391410m段抽水，单位涌水量仅为0.00076L/s.m，矿区灰岩埋深均浅于上述两孔的试验层段，故含水性应增强。因没有相当深度的可靠抽水资料，故矿区该组地层富水性不能作定量分析，本区奥陶系灰岩水位标高推断约在900m左右。据张子山煤矿在其技改井南部所打约60