学位论文-—义煤集团跃进煤矿采矿专项初步设计.doc

河南理工大学采矿工程专业2013届毕业设计义煤集团跃进煤矿采矿专项初步设计摘要 设计的井田面积为12.5km2，年产120万t。井田内煤层赋存比较稳定，煤层平均倾角13，平均煤厚6.45m，整体地质条件比较简单，在井田范围东部和中央均有断层发育。沼气和二氧化碳含量相对不高，涌水量也不大。根据实际的地质资料主要对矿井开拓方式、准备方式和采煤方法进行了初步设计，设计采用立井单水平加暗斜井延伸开拓，采区式准备，综合机械化放顶煤开采工艺，单一走向长壁采煤法，用全部垮落法处理采空区。对矿井运输、通风等各个生产系统的设备进行初步选型，并对矿井安全技术措施提出要求，完成整个矿井的采矿专项初步设计。矿井实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现高产高效矿井，从而达到良好的经济效益和社会效益。 关键词：立井开拓、走向长壁、综合机械化、放顶煤、高产高效 The preliminary design of Yuejin Coal Mine mining special justice coal group Abstract: the design of the mine area is 12.5km2, with an annual output of 1200000 t. Ida coal seam is relatively stable, the average coal seam dip angle is 13 , the average coal thick 6.45M, the overall geological condition is relatively simple, developed in the eastern Ida range and central has fault. Methane and carbon dioxide content is not high, water is not. According to the geological data of actual mainly to the opening way of mine, preparation methods and mining method for the preliminary design, design of the shaft single level and inclined shaft extension development, mining area preparation, fully mechanized top coal caving mining technology, a single long wall mining method, with fully caving method in the treatment of mined-out area. A preliminary selection of equipments of the production system of the mine transportation, ventilation, and put forward the request to the technical measures of mine safety, the completion of the preliminary design of the entire mine mining special. The realization of mechanization, the use of advanced technology and reference has realized high yield and high efficiency of modern mine experience, achieve high yield and efficiency of mine, so as to achieve good economic and social benefits. Keywords: vertical shaft development, longwall, mechanization, coal, high yield and high efficiency 前 言经过两个多月紧张有序工作，设计暂告一个段落，有收获，亦有遗憾。设计过程中，通过对大量书籍、资料的翻阅，使得很多此前遗忘或疏漏的知识点得以温习和贯通；通过对相关线路、空间的深入思考，使得很多此前认识肤浅的层位关系得以更深入的理解和领会；通过对当下期刊、网络的有效利用，使得此前来自书本的部分陈旧知识及数据得以矫正和更新。学无止境，获取更多知识和进步的同时，越发感知自身的无知和肤浅，今后会更加努力学习。本次设计是根据在跃进矿进行的毕业实习过程中所收集的矿井资料和图纸，并做了部分修改后，对该矿井进行的采矿专项初步设计。该设计矿井井田面积12.5km2，设计年产量120万吨，服务年限52年。主采煤层二3煤。煤厚4.259.30米，平均煤厚6.45米，变异系数16.3%，可采性指数为1，属稳定煤层。煤层结构简单，局部地段含夹矸12层，夹矸为黑色泥岩，厚0.021.4米。煤层平均倾角13，总体呈浅部缓、深部陡。地质构造以断层为主，伴有发育程度不同的褶皱。区内地层为一宽缓的单斜，走向275300，倾向185210，倾角425，在构造上为轴向NWW-SEE的义马向斜东段。2011矿井瓦斯鉴定结果：相对瓦斯涌出量3-5m3/t，最高达7.87m3/t。本矿二3煤自燃发火期为1-3个月，最短20天。矿井平均涌水量220m3/h，最大涌水量560m3/h。根据实际地质资料，本矿井设计为立井单水平加暗斜井开拓，主、副、风三个立井井筒，井田内划分为两水平三阶段，单一走向长壁垮落采煤法，综合机械化放顶煤开采。阶段内采区式划分，每个阶段沿走向划分为两个双翼采区。井底车场为立井卧式环形井底车场，于煤层底板岩层内布置运输、轨道大巷。采区内两条上（下）山均置于煤层底板岩层中。上部车场为甩车场，中部为平巷式甩车场，下部顶板绕道车场。区段平巷单巷布置，沿空掘巷。工作面U形通风。矿井通风系统采用两翼对角式，抽出式通风。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用1.5t固定式矿车。我很重视本次设计，也投注了大量时间和精力，并在这个过程中得到很多来自老师和同学的中肯建议，在此，深表感激。百密总有一疏，加之本人能力有限以及时间的制约，导致设计中的部分问题未能得到解决，比如储量的精细化计算、井下最优化运输的深入论证、采区车场线路的精确设计等。诸多问题，期盼在今后的工作中得以更好解决。目 录 1 井田概况及地质特征1 1.1 井田概况11.1.1 位置与交通11.1.2 自然地理21.2 地质特征41.2.1 井田地层41.2.2 构造71.2.3 煤系及煤层71.2.4 煤质91.2.5 水文地质111.2.6 开采技术条件122 井田开拓212.1 井田境界及储量212.1.1 井田境界212.1.2 工业指标212.1.3 井田储量212.2 矿井设计年生产能力及服务年限272.2.1 矿井工作制度272.2.2 矿井设计生产能力272.3 井田开拓方案比选282.3.1 对井田开拓中若干问题分析282.3.2 井田开拓302.3.3 方案比较312.4 井筒352.4.1 井筒断面尺寸352.4.2 井壁的支护材料及井壁厚度422.4.3 井筒深度422.5 井底车场及硐室422.5.1 井底车场形式的选择422.5.2 车场设计基本参数432.5.3 线路总平面布置设计442.5.4 线路连接计算472.5.5 车场区段划分及调车502.5.6 坡度计算532.5.7 确定各井底车场硐室位置533 大巷运输及设备573.1 井下运输系统和运输方式的确定573.2 采区运输设备选型59 3.3 大巷运输设备604 采区布置及装备754.1 采煤方法的选择754.1.1 采煤方法754.2 采区巷道布置及生产系统764.2.1 采区走向长度的确定784.2.2 确定区段斜长及数目784.2.3 煤柱尺寸794.2.4 采区上下山布置794.2.5 联络巷道的布置804.2.6 采区车场形式804.2.7 采区硐室824.2.8 采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区采出率834.2.9 采区生产系统854.3 回采工艺设计864.3.1 综采工作面机械设备864.3.2 采煤机工作方式和进刀方式914.3.3 工作面支护934.3.4 各工艺过程注意事项974.3.5 工作面循环方式和循环作业图表的编制1005 矿井通风及安全技术1015.1 矿井通风系统的选择1015.1.1 通风设计的基本依据1015.1.2 确定矿井通风系统1015.1.3 选择矿井主扇的工作方法1025.1.4 选择矿井通风方式1035.2 风量计算及风量分配1045.2.1 矿井总风量确定1045.2.2 风量分配及风速验算1065.3 全矿通风阻力计算1075.3.1矿井通风阻力计算原则1075.3.2 计算方法1085.3.3 计算矿井总风阻及总等积孔1125.4 扇风机选型1125.4.1 选择主扇1125.5 矿井安全技术措施1145.5.1 瓦斯灾害防治1145.5.2 煤尘灾害预防1155.5.3 矿井防灭火1165.5.4 矿井防治水1175.5.5 救护队的设置1186矿井建设工期1186.1 概述118 6.2 开采顺序及采区回采工作面的配置1186.2.1 开采顺序1186.2.2 保证年产量的同采采区数和工作面数1186.3 井巷工程量和建井周期的各计算图表121致 谢125参考文献126、1 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 位置与交通跃进煤矿位于义马市南部，地理坐标为东径11150371115615，北纬343900344313。交通条件陇海铁路、310国道、连霍高速公路横贯整个义马煤田，跃进矿有专线与其相接，交通十分便利，见图1-1-3。 图1-1-3 跃进煤矿交通位置图1.1.2 自然地理 井田浅部发育有一条自西向东的季节性河流南涧河，该河发源于陕县观音堂、英豪山东麓一带，向东流经新安县，至洛阳汇入洛河，井田以上流域面积约576km2。该河流量010.10m3/s,为一季节性河流。井田内所有冲沟干旱季节大多为干沟，雨季则排泄地表，并流入南涧河。 气候：井田位于豫西半干旱地区，属暖温带大陆性气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，昼夜温差变化较大。年平均降雨量631.3mm，蒸发量1940.5mm；最大积雪深度300mm，最大冻土深度310mm；结冻期在每年的11月至次年的3月；年平均气温13.4，最高为41.6，最低为-14.3。见表1-1-2。表1-1-2 义马矿区主要气候特征值一览表 项目内容 气 温（）降水量（mm）蒸发量（mm）相对湿度（%）最高（大）41.61013.62368.774时间（年、月、日）1966.6.20196419661964最低（小）-18.7301.01583.359时间（年、月、日）1969.1.31199519851960年 平 均12.3631.31940.563.7 风向：每年59月以东东南风为主，10月至翌年4月以西西北风为主，一般风速24m/s，最大风速20 m/s，全年以西西北风频率较高，对本区气候影响较大。地震：本区处于岸上断层、坡头断层与前宫断层等活动断层的三角地带，地震频度较高。据收集洛阳地震局资料:义马市属5级地震区，震中烈度为6 7度。曾发生地震有:1847年3月渑池地震，5级，震中烈度6度；1920年6月、1930年，1964年9月和11月先后发生4次地震，中科院将前两次鉴定为6级，1964年地震性质与前两次大致类同。1.2 地质特征1.2.1 井田地层 井田地层自老至新有三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系。 1、三叠系谭庄组（T3） 井田内揭露的最老地层，在石佛一带出露较好，总厚约563.4m，常村井田钻孔揭露的最大厚度为409m，其它钻孔多小于100m。 顶部以灰黑、灰黄、黄绿色泥岩为主，夹薄煤层多达15层，不可采，富含植物化石。厚约51.50m。 中上部以灰白色、灰黄色和粉红色长石石英砂岩为主，夹灰色泥岩、粉砂岩及薄煤层；粉砂岩和泥岩中含较多的植物化石。厚约387.50m。 下部以黄色、粉红色泥岩、长石石英砂岩为主，夹两层中酸性火山喷出岩及薄煤线。厚约124.40m。 本组植物化石主要有：拉契波斯基枝胲蕨Cladophlebis raoiborskic zeiller、葛利普照枝脉蕨 C.grabuiana pan、纤细枝脉蕨 C.graciis sze、蔡耶贝尔瑙蕨 Bernoullia zeiller pan、列克勒带羊齿 Taeniopteris leclei xeiller、蟹形新芦木Neocalmites Carcinoides Harris、卡勒莱新芦木 N.carrerei(zeiller) Halle、费尔干似木贼 Eguisetites ferganensis seuard、多实拟丹尼蕨 Danaeopsis feeunda Halle、诺登斯基阿德丁菲羊齿 Thinnfeldia nordenskiloldi Nathorst、陕西似托第蕨 Todites shsnsiensis (pan)等。 本组顶面有一明显的风化带，风化深度最大7.81m，一般2m，为印支运动的证据之一，上覆地层义马组与其呈角度不整合接触。 2、侏罗系（J） 中侏罗统义马组（J）：详见含煤地层。 中侏罗统（J）：为一套紫红色夹灰绿色杂色碎屑岩系。东部以砾岩为主，夹紫红、灰绿等粉砂岩和细砂岩。砾石成份以石英岩、石英砂岩为主。西部以紫红色粉砂岩、泥岩为主，夹灰绿、绿灰色细砂岩、砾岩，砾石成份以石英岩为主，中下部紫红色砂岩中偶含瓣鳃及骨骼化石。底部一般有一层砾岩或含砾砂岩，富含团块状黄铁矿结核。在常村井田有个别钻孔在顶面见有风化界面，厚89.65238.31m。与J平行不整合接触。 侏罗系上统(J3)：为一套巨厚的杂色粗砾岩。东部以石英岩、石英砂岩为主，西部以石灰岩为主，底部夹紫红色粉砂岩，含叶肢介化石等。厚58.50579.30m，与J23呈平行不整合接触。 3、白垩系（K） 为一套红色碎屑岩系，不整合于老地层之上，分布在16线以西义马煤田的核部，略呈盆形，地面仅有零星露头。厚0269.98m。 上段为杂色粗砾岩，以青灰色为主，夹紫红色。砾石成份以岩浆岩砾岩为主，石英岩、石英砂岩、石灰岩次之。厚0185.60m 。 下段为杂色砂砾岩，夹砾岩，以肉红色为主，其次有紫红、青灰等色，具韵律层理和交错层理，分选性差。主要成份为岩浆岩及石英砂岩，其次为石英、化长石等，泥质胶结。厚0110.40m。 4、第三系（R） 为泥灰岩，角度不整合覆盖于各老地层之上，略带肉红色，多以同生砾石为主，发育有蜂窝状洞穴。局部地段底部为粗砾岩，砾石成份以石英砂岩、石英岩为主。厚027.25m 。 5、第四系(Q) 顶部为土壤层，具针状孔隙；上部为褐红色粘土，局部为粉砂质含钙质砂姜；中部为灰黄色砂质粘土及褐红色粘土，含钙质砂姜及湖泊相螺壳；底部砾石层以石英砂岩、石英岩、岩浆岩砾为主，局部为粘土砾卵石层。角度不整合覆盖于各地层之上，厚026.00m。1.2.2 构造跃进井田位于渑池义马向斜的核部，区内地层为一宽缓的单斜，走向275300，倾向185210，倾角425，在构造上为轴向NWW-SEE的义马向斜东段。F2-3断层以西，岩层倾角自浅至深变大；F2-3至F8断层之间岩层倾角变化较大，在1-1、1-2采区下部形成一小型膝形褶皱，褶皱核部最大倾角达25，向浅部变缓为49，向深部变到13左右。全井田共发育断层2条，其中落差等于020m的1条；落差025m的1条。断层特征详见表1-1。表1-1 主要断层特征断层名称性质倾角(）倾角()落差(m)控制程度F2-3正断层28029075801925.9大巷、工作面揭露，钻孔控制F2-16正断层W80012.5巷道揭露1.2.3 煤系及煤层 本井田义马组含煤三层，分为两组。煤层总厚平均13.95m，含煤系数18.3%。一煤组有1-1煤、1-2煤两层；1-1煤仅有东部少数钻孔见到，其余均被剥蚀，厚0.15-2.22m，平均1.15m，均不可采。1-2煤仅在矿区深部和东部保留，厚0.30-4.53m，平均2.28m，仅局部有可采点，1-1煤层与1-2煤层间距为9.74-14.2m，平均11.83m；二煤组主要由2-1和2-3煤组成。一煤组与二煤组的层间距为5.00-47.70m，平均28.34m。2-1煤厚0.85-21.91m，平均3.78m，除局部不可采外，全区可采。2-3煤厚0.88-10.02m，平均6.45m，大面积可采。2-1煤与2-3煤的层间距为0.8-26.54m，平均6.70m，见图3-10，表3-4。表3-4 煤层概况表煤层名称厚度(m)可采性夹矸层数层间距 1-10.152.221.15不可采129.1414.2511.83 1-20.34.532.28局部有可采点235.0047.2028.342-10.8521.913.78局部有不可采点132-30.8810.026.45大面积可采380.826.546.701、2-3煤层2-3煤层位于2-1煤层下部，距2-1煤层间距为0.8-26.54m，平均6.70m，矿井的煤层厚度为4.25-9.30m，平均6.45m，可采性指数Km=1，煤层厚度变异系数为16.3%，属稳定煤层，为2-3煤层的厚煤区。 2、2-1煤层根据矿井中14040、中14060和20090工作面揭露，2-1煤层出现小范围不可采点，面积约（5050）m2；过河探巷在十一平巷间遇一约（4040）m2不可采点，3003号孔见一不可采点，从二水平2-0采区、2-5采区所揭露的资料分析，见煤钻孔出现薄煤区，均是受到断层构造的影响所致。 2-1煤层厚0.85-8.55m，平均3.22m，可采性指数0.98，煤层厚度变异系数33.2%，属较稳定煤层。从全区看2-1煤主要发育在深部，大体呈北薄南厚、西薄东厚的变化趋势，深部2-1煤与浅部的2-1煤有明显的不同，厚度明显加大，结构变化较复杂，夹一层含砾粘土砂岩夹矸，特别是在30线以西特征更明显，厚度较大。1.2.4 煤质煤的物理性质：颜色为黑色，具沥青光泽，多为立方节理，真比重1.60左右，易自燃；煤块加热或风化时极易破碎。自燃发火期为13个月。原煤物理性质测定结果为：50-1mm粒度级的散煤重0.736t/m3,静止角36.8，摩擦角32.3煤岩特征：煤岩成分以亮煤为主，次为暗煤和丝炭，呈条带状及薄层状。宏观煤岩类型以半亮型为主，半暗型次之。显微煤岩组分中有机质以凝胶化基质为主，含少量结构镜煤；丝炭多呈碎片分布在凝胶化基质中，稳定组分很少，主要是小孢子。显微煤岩类型以暗亮煤为主，次为亮暗型煤；镜煤最大反射率：2-1煤为0.3750.564，平均为0.505，2-3煤0.4220.560，平均0.511；煤的变质阶段均在0范围内。无机质以泥为主，呈条带状、团块状、不规则状分布在有机质中。硫化物和碳酸盐类矿物多分布在有机质中或充填在裂隙里；氧化硅及其它矿物质很少，见表3-5。表3-5 显微煤岩组分定量分析结果表煤层名称有机组分%无机组分%凝胶组半凝胶组丝炭组稳定组黏土类硫化物碳酸岩氧化硅其它2-1煤67.131.4918.560.908.611.711.440.040.122-3煤60.430.9418.970.7613.412.972.360.10.15按现行中国煤炭分类标准，“凡Vdaf37.0%，PM3050%的煤，如恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg，则划为长焰煤。”因此，本井田各煤层均属长焰煤类。挥发分：精煤可燃基挥发分很高，2-1煤为42.56%，2-3煤为41.47%，属高挥发分煤，煤种为长焰煤。见表1-1-4。表1-1 -4 煤样分类指标测试结果一览表煤层名称净 煤原 煤VrYPmCrHrWfQrDTHfmRom%mm%卡/克%2-1煤42.5605877.525.304.8872704.250.5052-2煤41.4705376.605.524.5871974.310511 本矿煤种属长焰煤，中富灰、中硫富硫、低磷、中等发热量、无粘结性、难选极难选、回收率良优等、一般为低熔灰分、强结渣煤、灰粘度偏高、煤对CO2反应性浅部较好，深部较差，低腐植酸煤、苯萃取物低等、含油煤、砷含量高、煤中稀有元素含量甚微。根据上列各项试验结果和煤质指标考虑，本井田煤的工业利用方向为动力用煤、民用燃料和气化用煤。1.2.5 水文地质本区位于洛河支流南涧河流域，渑池义马不对称向斜的北翼，低山丘陵地貌，沟壑纵横，冲沟发育。南涧河发源于陕县观音堂一带，于洛阳兴龙寨并入洛河，全长约104km，流域面积约576km2。据以往有关资料，该河最大流量约为1446.5m3/s，最小流量0.5m3/s左右。1972、1982、1992、1994、1995年发生断流，为一典型的山区河流，雨季流量大，旱季流量小，是山区行洪的主要河道。该河流自西而东横穿跃进井田浅部，流经井田长度约4km，其流向自西向东与煤系地层走向基本一致，1982年在该区段测得最高洪水位为429.19m。本区西北部由中低山构成二级分水岭，标高7481463m。南涧河南岸有一近东西向高地构成的三级分水岭，标高520670m，该分水岭南北翼的地表水经发育密布的冲沟分别汇入洛河和南涧河。地表被厚度不等的黄土和红色粘土所覆盖。基岩露头零星分布于山梁及冲沟中，不利于大气降水渗透补给。1.2.6 开采技术条件 一、顶板条件井田内主要可采煤层为2-1煤层和2-3煤。1、2-1煤顶板伪顶多为薄层状细砂岩，厚00.3m，一般随煤层的回采而冒落。局部为复合伪顶，厚0.81.2m，在井田的东部采区较为常见。直接顶板为灰黑色泥岩，厚5.0043.55/19.26m，全井田普遍发育，分布较稳定，且有自西向东变厚的趋势。该泥岩成分均一，岩性致密，性脆，具水平层理，含FeS2 结核，构造裂隙不发育。据1807、2703号孔及常村矿井下采样试验成果：该泥岩比重为25302760kg/m3，容重23402610kg/m3，抗压强度为14044312Mpa，抗拉强度为49284Mpa。回采工作面均采用全部垮落法管理顶板。据开掘实际资料得知，直接顶板垮落步距为23m，端面顶板允许暴露面积为34m2，允许暴露时间小于2小时。故该泥岩顶板应属于级顶板。老顶岩性为较坚硬的砾岩，厚度大。在泥岩偏薄的浅部，老顶初次来压步距为2530m，二次来压步距为2025m，为级老顶；向深部和东部因泥岩厚度大于35倍采高，老顶来压不明显，为级老顶。2、2-3煤顶板伪顶为炭质泥岩，粉砂岩，厚00.5m，随采随落。直接顶板多为粉砂岩、中细粒砂岩及泥岩，厚024.54/6.7m。其中砂岩多为泥质胶结，具缓波及楔形交错层理，含植物化石及碎屑，构造裂隙不发育。据2703号孔及常村矿井下取样试验结果获得的砂岩容重2600kg/m3，平均抗拉强度为137.2Mpa，平均抗压强度为3714Mpa。泥岩容重为2392kg/m3，平均抗拉强度为98Mpa，平均抗压强度为1450Mpa。因此，在泥岩地段属级顶板，随采随落，便于管理；在砂岩地段属级顶板，需人工放顶。 二、底板条件2-3煤底板岩性较复杂，由泥岩、粉砂岩、中细砂岩等组成。总厚度0-40.85m，平均23.3m，自东向西逐渐变薄，至32线以西尖灭；2-3煤的直接底板岩性变化为砾岩、含砾粘土岩及砂质粘土岩。据1801、2703、3503号孔及常村矿井下取样试验：泥岩比重26202770kg/m3，容重23902550kg/m3，抗压强度1813Mpa，抗拉强度106.2Mpa 。2-1煤的底板即2-3煤的顶板，前边已叙述。在矿井生产过程中，经常发生巷道变形和底鼓等现象，尤其是当直接底板为泥岩、含砾泥岩时，由于其岩性松软、见水易胀，底鼓问题就明显的较为突出。 三、瓦斯 根据化验指标和历年测定数据，确定本矿为低瓦斯矿井，见表5-1。相对瓦斯涌出量一般在35m3/t左右，最高达7.87m3/t。表5-1 跃进矿历年瓦斯鉴定结果表年份相对瓦斯涌出量m3/t鉴定结果年份相对瓦斯涌出量m3/t鉴定结果备注CH4CO2CH4CO219613.26低瓦斯19834.688.62低瓦斯19621.84低瓦斯19844.207.50低瓦斯19634.78低瓦斯19852.424.86低瓦斯19640.584.12低瓦斯19861.915.32低瓦斯19652.9714.35低瓦斯19873.273.04低瓦斯19664.1613.35低瓦斯19885.019.65低瓦斯19671.803.60低瓦斯19895.7615.1低瓦斯1968未鉴定19903.295.35低瓦斯19693.4010.30低瓦斯19911.433.00低瓦斯19700.915.44低瓦斯19923.227.61低瓦斯19712.564.10低瓦斯19933.346.68低瓦斯19722.976.00低瓦斯19942.296.04低瓦斯1973未鉴定19955.4210.16低瓦斯1974未鉴定19967.4212.9低瓦斯1975未鉴定19977.8714.35低瓦斯19765.505.40低瓦斯1998未鉴定19776.8012.00低瓦斯19994.058.90低瓦斯19784.309.00低瓦斯20003.165.10低瓦斯19795.7313.20低瓦斯20011.272.16低瓦斯19803.087.25低瓦斯20021.071.93低瓦斯19815.308.30低瓦斯20030.942.21低瓦斯19824.1512.45低瓦斯20041.692.64低瓦斯井下实测资料表明，在断层附近瓦斯相对涌出量变化大。2-1煤层和2-3煤层相对涌出量都有向深部增大的趋势，但也有反常现象。在延深勘探区曾于18个钻孔中采取2-1煤和2-3煤瓦斯样25个，沼气含量0.031.35cm3/g，可燃质一般低于1cm3/g；沼气成份占0.2564.33%，属瓦斯风化带。在2-1煤和2-3煤的合并区中，沼气含量明显增大。综上所述，本井田虽属低瓦斯矿井，但在厚煤带、井田深部及断层附近，瓦斯含量均会增大，特别是三者兼有处。因此应严格执行煤矿安全规程的有关规定，并采取预防措施，防患于未然。 四、煤尘 本矿在1981年曾取煤样委托原重庆煤炭研究所鉴定煤尘的爆炸性，获得2-1煤的煤尘爆炸指数为8，2-3煤为47.14%。 五、煤的自燃 本井田在延深勘探阶段利用煤芯样进行煤的自然倾向性鉴定，其结果见表。煤层名称 着火温度着火温度降低值T（C）煤的自然倾向性等级原样氧化样还原样2-1煤28626732861很易自然2-3煤31228032949很易自然二煤31226432864很易自然 跃进矿煤炭自燃发火严重，自然发火期一般为1-3个月，最短20天。自然倾向性等级均属1级，应采取预防措施为宜。 根据义马侏罗纪厚煤层综采面自然火灾的规律及防止措施的研究（王正木，1997年），随着综采面由一次采全高的煤层向特厚煤层转移，自然发火将会更加频繁，成为威胁综采面安全生产的突出问题，且是推行放顶煤综采的拦路虎。对综采面煤层自然应以防为主，采取可靠措施，形成完整工艺，消除导致没自然的原因，如黄泥或类似材料灌浆工艺，阻化剂防治煤层自燃工艺，注氮预防煤自燃等。 千秋矿曾于14022回采工作面开展了成功的均压灭火（南社平，竺光明，2000）。曾分析认为采空区漏风是造成自然发火的主要的原因，要改变漏风方向，使有害气体向小煤窑方向流走，就必须增加工作面的绝对压力。为此，在14022工作面进风巷打一道带风门的木板墙，墙体上嵌入一台局扇作为供风源，风门用作行人。同时，在工作面回风巷安设一调节风门，一提高工作面的绝对压力，实践证明，采取上述措施后，工作的有害气体明显下降，而且工作面采空区火源逐渐熄灭，从而是工作面生产实现正常推进。 目前矿井已经建立了黄泥灌浆防灭火系统，灌注浆液水土比为3：15：1。多年的实践证明，黄泥灌浆对防止煤层自然火灾效果较好，但由注浆工艺技术措施和操作质量监控系统需要进一步完善，不断摸索更为有效的方法和经验。 （1）氮气火火是处理综采放顶煤工作面火灾的最有效手段，由于顶煤厚近20m，插钎注胶到达不了最顶部的阴燃火点，而氮气比空气轻，可以向最顶部的阴燃火区扩散，降低顶煤中氧气含量，隔绝与阴燃火点的接触，从而抑制一氧化碳的生成，阻止阴燃火点的再次复燃。同时，随着顶煤采空区氮气压力的进一步升高向顶煤采空区的漏风得到减弱，从而更进一步惰化火区，加速火区的熄灭。 注胶灭火对处理综采放顶煤工作面火灾起到积极的辅助作用，由于胶体溶液很难达到顶煤中的最高处，渗透不到最高出的阴燃火点，灭火有其局限性，只能对顶煤中的底部位，采空区起辅助的灭火作用。 综合研究表明，预防性灌浆是本区最基本的防灭火措施，成本最低，防灭火可靠，但需要另做工程，工艺操作麻烦，且有污染下顺槽运输系统的可能。压注凝胶是处理局部高温，堵漏的主要手段；压注胶体泥浆是快速处理大冒顶空洞，直接灭火的有效途径；均压，喷洒阻化剂是延缓采空区遗煤自燃的补充措施，聚氨掂喷涂是工作面顺利拆除支架可靠保证。注氨防灭火技术先进，工艺简单，操作方便，工艺质量控制手段先进可靠，防灭火效果好，但设备，装置价格昂贵，成本高。 六、地温本区共9个测温孔，平均地温梯度为1.481.92/1.78/100m，较一般沉积岩层的地温梯度偏低，属地温正常区。经曲线校正，井底温度在27.432.8之间，2-1煤底板温度在26.031.5之间。2005号孔，2-1煤底深935.31m，对应标高-376.40m，底板温度为31.5，该处进入一级热害区。煤层赋存随深度的增加，底板温度生高，见表5-2。表5-2 地温随深度变化钻孔测定结果一览表孔号20012002200320042-1煤底深（m）576.75659.32761.09935.31底板标高（m）-16.02-115.38-217.55-376.40温度（）24.4026.028.431.5 七、矿井主要充水水源 1、大气降水当开采低洼处且埋藏较浅的煤层时，大气降水往往是矿井涌水的主要水源。开采高于河谷处地表的煤层，它往往是唯一水源。大气降水的渗入量的大小，与矿区的气候、地形、岩性、构造等因素有关，当其成为矿井涌水水源时，一般是有规律可寻的，具体体现在以下三个方面。 （1）矿井涌水的程度与矿区降水大小、降水的性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和长时间降水对渗入有利，因此矿井涌水量亦大。 （2）矿井涌水量随气候具有明显的季节性变化，但涌水量高峰出现的时间则往往后延。 （3）大气降水渗入量随开采深度增加而减少。即同一矿井不同的开采深度，降水对矿井涌水的影响相差很大。 2、地表洪水 该矿自1959年投产以来，至1982年前从未发生大的突水事故。1982年由于洪水经东井采空区溃入矿井造成重大淹井事故。 3、该矿及相邻矿老空水跃进矿北部、西部与千秋矿相邻。千秋矿西二下山采空区位于跃进矿六采区上山方向，19651988年间回采，2-1煤、2-3煤积水标高229.5320m，原积水量约55万m3。经石河滩小窑及该矿的排水，预计仍有水量约30万m3。该采空区与跃进矿的井田隔离煤柱约200m。在该采空区西侧有新建联办矿，如果该小窑破坏井田隔离煤柱，将给矿井带来严重灾害。