煤矿安全生产事故防灾计划方案.doc

煤矿安全生产事故防灾计划方案752020年4月19日文档仅供参考 贵州中耀矿业有限公司 织金县金龙川煤矿安全生产事故灾害预防及处理计划 编写: 1月1日 灾害预防及处理计划会审意见会审时间:会审地点:会审主持人:参加部门及人员: 主要负责人: 矿 长: 工 程 师: 安全矿长: 生产矿长: 机电矿长: 通 风 科: 安 全 科: 跟班矿长:会审意见并签字: 目 录第一章 矿井概况1第一节 地理概况1第二节 矿井开采技术条件2第三节 矿区开发史、现有生产井、在建井、规划井分布和开采情况,小窑分布及开采情况4第二章 矿井火灾的预防与处理计划5第一节 外因火灾的预防与处理5第二节 内因火灾的预防与处理11第三章 瓦斯事故预防与处理计划13第一节 瓦斯事故隐患分析13第二节 瓦斯事故预防措施14第三节 应急响应及紧急救灾措施M3第四节 瓦斯灾变处理要点17第五节 灾变现场人员应急要点18第四章 煤尘事故预防与处理计划19第一节 煤尘事故隐患分析19第二节 煤尘事故预防措施19第三节 应急响应及紧急救灾措施20第四节 煤尘灾变处理要点21第五节 灾变现场人员应急要点22第五章 发生火灾、瓦斯爆炸、煤尘爆炸事故后的避灾路线22第六章 顶板事故的预防和处理23第一节 顶板事故隐患分析23第二节 顶板事故预防措施23第三节 顶板事故应急响应及紧急处理措施26第四节 顶板事故的处理27第五节 假想M3M3回采工作面发生冒顶事故的处理29第七章 水灾的预防和处理计划30第一节 井下水灾隐患分析30第二节 井下水灾预防措施31第三节 井下水灾应急响应及紧急处理措施33第八章 机电运输事故预防和处理计划35第一节 机电事故35第二节 主运输事故36第三节 辅助运输事故39第九章 井下爆破事故预防与处理41第一节 爆破事故隐患分析41第二节 预防措施41第三节 应急响应及紧急救灾措施44第四节 爆破材料爆炸事故处理要点46第五节 灾变现场人员应急要点46第六节 处理雷管炸药爆炸事故措施47第十章 矿井突然停电事故处理计划47第一节 矿井突然停电事故隐患分析47第二节 停电应急措施48第三节 停电停风响应及紧急处理措施49第四节 矿井停电处理及主扇恢复通风措施50第五节 回采工作面的停电应急措施52第六节 地面设施停电应急措施52第一章 矿井概况第一节概况1、地理位置矿区位于织金县城正南,隶属珠藏镇。直距约28km。贵州省国土资源厅 8月颁发,织金县金龙川煤矿(证号:C5 0 0511 3826);,面积:2.4062平方公里,开采深度(+1530-+1200m);矿区由12个拐点坐标圈定。地理坐标:北纬263233263318,东经10539111054038。2、交通情况金龙川矿区范围内交通仅有公路,安顺到织金的209省道位于矿区东侧3.5km,织金经阿弓到六枝的107县道由矿区南侧经过,并有乡村公路经过矿区。由矿区东行至织金县城约28km,至珠藏区约3.5km,西行至阿弓镇约30km;黄桶至织金铁路于 4月1日开始运行,本条铁路距离矿区只有3km左右,本矿区的煤炭能够经过本条铁路运至安顺电厂。因此本矿的外部交通条件较好。根据本矿井煤炭产品情况,分块煤和粉煤。块煤销售渠道,主要销往广西、贵阳等地作化工用煤;粉煤主要销往安顺电厂作电力用煤。3、地形地貌金龙川矿区范围内山峦连绵,沟整交错,为中低山高原地貌,以构造剥蚀地形为主,在骂垭河及中步大河河谷有零星分布的河漫滩堆积。矿区地势起伏较大,地形受地质构造和岩性的控制,地形总体西北高东南低,呈斜坡状,区内最高点海拔标高约1665.4m;最低点标高约1449.5 m;相对高差215.9 m。区内大部分位于海拔标高16001500 m之间。山脉走向基本与地层走向一致。4、水系河流本井田位于乌江水系上游支流之一的三岔河及六冲河的中下游的分水岭部位,南部河流汇入三岔河,北部河流汇入六冲河,分水岭 经井田内新街、道班房、凤凰山、华口山,小水井坎脚、羊庙大山一线。 矿区南部外侧的中步大河于骂埋小河汇合处海拔高程约1250米,为矿区最低侵蚀准面。 金龙川煤矿矿区范围有以下河流:1.骂垭小河 该河始源于向斜西翼北段王家纸厂,打石厂一带。务嘎车以上为树枝状小溪沟汇合而成,南流至木痴附近,有白东向西从大竹林经务嘎车的主要支流汇入:再南流至新寨,有从丫口回南流至漏高转向东流的洋来河汇入(以上称上河段);继续南流(称下河段)于小坪寨附近汇入中步大问。上河段河床平缓,最宽处30余米,平均坡降千分之十七,多河漫滩:下河段河床下切较深,坡降千分之四十三,且多巨石堆积,河床最宽处40余米,局部可见河漫滩。 骂垭河总汇水面积21.46平方公里。其流量随季节变化极大,1977年6月16日大暴雨后,实测洪峰流量142680.00升/秒,其水位标高1462.5 米,高出河床2.9米,为数十年最高洪峰。1977年3月20日实测枯季流量16.62升/秒,最大洪峰流量与枯季流量相差8000倍以上。 2月13日调查时观测流量为16.2升/秒, 骂埋河在矿区东侧由北向南运流。 2.中步大河 该河位于矿区南缘,为矿区界河,其上段至联合大桥以西为大坝河。 河水由西向东泛流,至矿区外东南侧于骂埋小河汇流,之后转向南流。上游河段河床较平缓,最宽处40余米,坡降1015局部有河漫滩:下河段河床F切较深,坡降2540局部形成峭壁,且多巨石堆积,河床最宽处50余米。 中步大河总汇水面积约30平方公里。其流量随季节变化极大,据访历年最大洪峰流量可达20万升/秒,河水高出河床4米左右。枯季流量一般在8030升/秒。近年来河水逐渐减少。 5、气象矿区地处亚热带温湿气候区,区内无霜期较长,降雨量较充沛,具有雨热同季,四季不分明,冬无严寒、夏无酷署的气候特点。年平均气温18左右,最高气温37.3,最低气温-6;无霜期为257-285天左右;年平均降雨量l010mm,五至八月份为雨季,降雨量为全年降雨量的50以上;多年平均湿度80%;夏季以东南风为主,冬季以东风为主,春、秋季以东北风为主,平均风速1m/s。主要灾害性天气有大暴雨、凝冻、干旱等,偶有冰雹发生。6、地震根据(GB18306 ),矿区地震烈度为度,地震动峰值加速度为0.05g,因此,本工业场地所在地的地震基本烈度为VI,须按(GB 50011- )进行抗震设计。7、环境状况矿区范围内有小部分杂林,其余都是荒山。矿区离基本农田距离约较远。农业植被以玉米、水稻、小麦、油菜为主,山上的植被以灌丛草坡为主。该建设项目附近无受特殊保护的自然景观、人文景观和文物保护单位,无古树名木。本区内矿产资源以煤为主,工业不发达。图141 金龙川煤矿交通位置图 7、主要自然灾害矿区主要自然灾害有洪水、泥石流、滑坡、岩崩、不良工程地质、凝冻等。第二节 矿井开拓与开采1、矿层埋藏及开采条件1.1、地质构造及特征1.1.1、地层、煤系地层矿区内出露地层有:下三迭统飞仙关组下部,上二迭统龙潭组,峨嵋山玄武岩组,茅口组,由新到老叙述如下: 一、第四系(Q)矿区内第四系为基岩风化碎块和亚粘士,粘士的混合物,以残、坡积为主,沟谷中及河溪两侧等低洼处有洪积及冲积物堆积,最厚约35m,一般几米至十余米左右。 (一)、下三迭系飞仙关组(T1f) 矿区范围内的飞仙关组仅残存第一段,分布于矿区西南侧。 1、三叠系飞仙关组第一段(T1f1) 该段以浅灰、灰绿色粉砂质泥岩和钙质泥岩为主,夹薄层的泥灰岩和少量的薄层灰岩,水平层理及少量的斜层理;底部粉砂质泥岩中夹数层中厚层状硅质泥岩;下部含瓣腮类和菊石等化石。 该段的岩石组合:一方面是泥质岩中夹薄层的泥灰岩和灰岩,有由下往上逐渐增加的趋势,下部夹泥灰岩和极少的灰岩,另一方面是下部以粉砂质泥岩为主,夹钙质泥岩及少量薄层泥灰岩,往上逐渐过渡以钙质泥岩为主,夹粉砂质泥岩和少量灰岩。粉砂质泥岩和钙质泥岩为薄至中厚层状,部分呈球状风化,风化后一般呈页片状脱落。总厚90m左右。 (二)、上二迭统(P2)1.龙潭组(P2L) 龙潭组为矿区内唯一的含可采煤层的地层,属海陆交替相沉积,组成岩石以碎屑岩为主,碳酸盐岩和可燃有机岩等占少部分。 煤组地层总厚度285320m,一般为310m左右,含煤层2535层,一般为30层,煤层总厚度1728m,一般厚24m左右,其中大部可采煤层4层(M16、M21、M23、M27), (矿区内6煤层属可采煤层,但埋藏浅,多位于风氧化带,主要分布于中寨以南地带,中寨以北无赋存,其浅部多被小窑开采,故未计算资源量)。局部可采煤层2层(M14、M30煤层),煤层用织金煤田的统一编号,由上往下的顺序排列。含灰岩标志层(以下称标志 层)613个;发育好,厚度比较稳定及与煤层对比关系密切的有:标三上、标三,标四、标五,标七、标九,标十一、标十二、标十三等9个。根据含煤特点、岩层组合特征和标志层的存在及其稳定性,将煤组分为上、中、下三段,分段界限是以标五底限和标七顶限(与织金煤矿区各井田一致)。即长兴组底限至标五灰岩底限为煤组上段,标五底至标七顶限为煤组中段,标七顶限至玄武岩顶限为煤组下段。兹将各段特征分别叙述。 2、煤组上段(P2L3) 该段厚6070m,一般厚65m左右:含煤58层,一般为6层(M2、M5、M6、M7、M8、M9煤层),其中6煤层为可采及局部可采层,其余煤层均成薄层,发育差。含标志层5个(标三上、标三,标四,标五上、标五),除标五上厚度薄且属局部发育外,其它4个标志层的岩性、物性、厚度及层位均较稳定,确保该段煤层对比的可靠。该段岩层以细砂岩、粉砂岩为主,灰岩及泥岩次之,煤层仅占310%。细砂岩,粉砂岩多为钙、泥质胶结,部分为泥质胶结。 3、煤组中段(P2L2) 该段厚110120m,一般厚115m,含煤层816层,一般为12层其中16、煤层为可采层,14煤层为局部可采层,一般由3个分层组成。该段仅有发育不太好的标六,辅标两标志层:标六一般为钙质泥岩,与上下岩层的物性差别小,辅标成薄层,且有局部尖灭。 该段岩层以碎屑岩为主,煤层次之,仅局部见有12层极薄的灰岩。碎屑岩中以细砂岩,粉砂岩占绝大部分,泥岩多以煤层的夹石、伪顶及直接底板产出,层数虽多,一般层厚在0.5m以下,约占总厚的10左右,煤层的层数多,主要煤层仅3层,其它煤层成薄层(一般多小于0.70m)。 本段中部的M14煤组之上、下部分的岩性与含煤层状况各有特点。 M14煤组以上的碎屑岩,以钙质砂岩及粉砂岩占多数,胶结程度好,13煤层顶板为浅灰色厚层状钙质细砂岩,发育好,厚度大,是对比煤层的辅助标志。该层段中含3-4层发育不普遍的煤层。 M14煤组以下,碎屑岩与煤层相间沉积,似互层状,煤层间距小,煤层间的碎屑岩以粉砂岩为主,细砂岩次之,多为钙泥质及泥质胶结,少部分为钙质胶结,所含煤层大多数发育较好,有局部增多或减少的现象。该段的岩性及厚度一般变化较大,规律性亦不甚明显,厚度为6075m,一般为68m。M16M17煤层间距为1.010m,一般为5m。 4、煤组下段(P2L1) 本段厚100112m,一般厚105m,含煤层1117层,一般为14层(M22M35煤层),其中M23煤层为可采层,M27、M30为局部可采煤层:含标志层有标七,标七下,标九、标十、标十一、标十二和标十三等7个,标七发育最好,岩性及厚度均稳定,标七下和标十属局部发育,其它的有局部尖灭现象。 本段以碎屑岩为主(占70%),灰岩(占10%)与煤层(占7.4%)次之,底部有一层铝土质泥岩(厚07.4m,一般为2.5m左右)和一层铁铝岩(厚026 m,一般为10m左右)。层间组合层序及厚度由上往下是: 1、标七顶M23煤层层间厚度1122m,一般17m; 2、M23煤层M27煤层层间厚度1229m,一般21m; 3、M27煤层M30煤层层间厚度1333m,一般20m; 4、M30煤层M32煤层层间厚度923m,一般16m。 (三)、峨嵋山玄武岩组(P2) 暗绿,深绿色块状玄武岩,局部夹块状角砾状玄武岩或凝灰岩,气孔及杏仁构造发育。 该组发育不完整,厚度变化大,最大厚度可达二,二百米。主要分布于矿区外侧的西北地带。1、煤系地层的含煤性矿区内煤组含煤特征详见各钻孔柱状图,大致是上段的煤层集中在中、下部,中段集中在下部,下段集中在上部,M14煤组至M30煤层间的140米左右的地层中,煤层多,密度大,主要煤层大部分产于其间,含煤系数约7.5%左右。煤组上、中、下各段的含煤系数一般为5.8%、8.6%、7.4% 左右。2、煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律本井田位于红梅井田,属珠藏向斜北东端的翘起部分,其空间形态似半段船形状。轴向大致是北东向,有一定的扭动,两翼不对称,东南翼较缓,且有次一级折皱,北西翼呈较陡的单斜。该矿区位于向斜的北西翼。地层呈单斜,构造中等复杂。 F12断层西侧煤层南东,倾角1425,F12断层东侧煤层南,倾角512。3、断层、褶皱、陷落柱、剥蚀条带发育及分布规律(1)、褶皱 红梅井田位于珠藏向斜北东端的翘起部分,其空间形态似半段船形状。轴向大致是北东向,有一定的扭动,两翼不对称,东南翼较缓,且有次一级折皱,北西翼呈较陡的单斜。该矿区位于向斜的北西翼。地层呈单斜,构造中等复杂。 F12断层西侧煤层南东,倾角1425,F12断层东侧煤层南,倾角512。(2)、断层 经查明,金龙川煤矿矿区范围内地表和钻孔查明的断层有19条,其主要断层特征简述如下: 、.ZFl横向正断层:位于矿区北缘,走向东西,于歹鲁横切玄武岩,煤组地层,至新寨南东消失于向斜轴附近,延展2500m以上,断面倾向倾角70以上,断距60余米。该断层为矿区北界断层。 、FZ2横向断层:位于矿区南缘,走向东西,源起于大坝一带,横切煤组,经铁索桥、垭口寨至珠藏,延展长5000余米,断面向北倾,倾角72以上,该断层表现形式;西端以水平错动为主,兼有升降,中部及东部则以升降为主,兼有错动。在矿区西南部各主要煤层水平错动在330740m,断距在60120m左右。该断层为矿区南界断层。 、F4斜交逆断层 该断层属斜交性质,位于西翼南部30线的东侧。自3003孔东侧ZFl起,以南40东方向延伸,长约470m。断面倾向南西,倾角60左右。此断层属于ZFl的伴随(羽状)断层,其断距随与ZFl的距离增大而减小。3003孔东侧为下盘的5煤层与上盘的7煤层底板接触,断距约20m,3003孔于53.30m处穿过断层,见重复811煤层一段岩层,断距25m左右,3004孔于178.30m穿过断层,见16煤层顶板砂岩重复,断距12m左右。 、 F12逆断层 位于西翼南端,呈近南北向(中部略向东凸出,两端稍西偏)延展,南端自ZF2起,经先锋至歹鲁止于ZFl,长约1240m。断面向东倾,倾角75以上。 该断层斜切翼部。南端公路处见东盘12煤层底板岩层与西盘8煤层接触,断距40余米, 1线附近只见两盘标二错开10m左右,北端见东侧16煤层与西侧23煤层顶板砂岩接触,断距30余米。断层南段由于两盘地层倾角差异(上盘倾角较下盘小),深部断距比浅部大。 据观察,断层破碎带仅35m,地表出露大部分清楚。此断层对煤层赋存破坏较大。 、F49横向逆断层 断层位于矿区东南侧,源于ZF2的北侧1线,由1线西的ZF2起,向东经小坪寨消失于煤组上段中,延展方向近东西向,长约1100m。断面倾向北,倾角82左右。断距约2035m,该断层在小坪寨及其以西的出露清楚,东端地表为稻田而属推断。断距在西端达40m以上,向东逐渐减小至消失。 其余断层断距较小,对矿区煤层赋存状况破坏程度较微弱。各断层特征见2-1-1表 。2-1-1表 断层特征一览表分组名称性质长度(m)断距(m)产状走向倾向倾角北东向F3逆4000760150波状F6逆3007527580F23正 126033070F50正370F51逆33063530567F53正35055032070F55正60065032075F61正32045314365东西向F7正7057016064F8正30088535572F9正23068035077Fl0正87079036080南向F52正320101010078F57正6201720110864、地质构造及类型按(DT/T0216- )附录D可确定该区构造复杂程度为复杂构造类型。(1)、煤层及煤质煤层赋存情况矿区范围内大部可采煤层有M16、M21、M23、M27四层;局部可采煤层为M14、M30两煤层。、大部可采煤层有M16、M21、M23、M27四层。 M16煤层:该煤层是矿区煤组中最上一个可采煤层,产于煤组中段的中部靠下的粉砂岩中,该煤组一般以辅标为顶板,辅标在局部地段尖灭,煤层则以粉砂岩或细砂岩为顶板,辅标于煤层间普遍有泥质粉砂岩或粉砂质泥岩作为伪定,其厚度变化较大。直接底板为灰色泥岩。 煤层为黑色、半暗型至半亮型、块状煤,由亮煤和暗煤组成细条带状结构。 该煤层一般由两个煤分层与一层夹石组成,上、下层普遍呈单一结构,下层中个别点见被薄层夹石。煤层厚度1.41.9米,一般厚度1.7米。煤层夹石多为泥岩或粉砂岩,少数为泥质粉砂岩,厚度变化较大。M21煤层:该煤层产于煤组中段底部,下距标七3米左右。 该煤层顶板多为粉砂岩或泥质粉砂岩,直接底板为泥岩,其下为细砂岩和粉砂岩。 煤层为黑色、半亮型至半暗型、具细条带状、线理状结构,节理裂隙发育。煤层厚度0.81.91米,一般厚度1.5米左右,煤层结构含1层夹石,局部不含夹石,夹石一般为泥岩,一般厚度在0.10.2米。 M23煤层:该煤层位于煤组下段的上部,距标七一般15米左右。 煤层以标七下或其下的钙质细砂岩为顶板,局部有泥岩或粉砂质泥岩作伪顶,直接顶板为泥岩,底板为细砂岩或粉砂岩。 煤层为黑色、半亮型、块状煤,宽条带状结构。 煤层厚度1.552.26米,一般厚度1.8米左右,厚度稳定,变化不大。该煤层一般为单层构造,局部有1层夹石,夹石以泥岩为主,夹石厚度一般为0.10.2米。 M27煤层产于煤组下段的中上部。以标九为顶板。该煤层为一复杂结构煤层,煤层间厚度变化较大,含多层夹石,夹石以泥岩、粉砂质泥岩为主。、局部可采煤层 局部可采煤层为M14、M30两煤层。 M14煤层:该煤层是矿区煤组中最上一个局部可采煤层,产于煤组中段的上中部靠上的粉砂岩中,该煤组一般以辅标为顶板,辅标在局部地段尖灭,煤层则以粉砂岩或细砂岩为顶板,辅标于煤层间普遍有泥质粉砂岩或粉砂质泥岩作为伪定,其厚度变化较大。直接底板为灰色泥岩。 煤层为黑色、半暗型至半亮型、块状煤,由亮煤和暗煤组成细条带状结构。 该煤层一般由两个煤分层与一层夹石组成,上、下层普遍呈单一结构,下层中个别点见被薄层夹石。煤层厚度0.362.48米,一般厚度1.07米。煤层夹石多为泥岩或粉砂岩,少数为泥质粉砂岩,厚度变化较大。M30煤层:该煤层为煤组最下的一个可采层,位于煤组下段的中下部,产于粉砂岩或泥质粉砂岩中,一般上距29煤层仅34米,下距标十仅3米左右,煤层上、下一般有一层泥岩作为伪顶和直接底板。 煤层为黑色、半亮型、块状煤,具以亮煤条带为主的宽条带状结构。 煤层结构含12层夹石,一般为一层,夹石一般为泥岩,一般厚度在0.2米左右。 表2-1-2 可采煤层特征一览表煤层名称煤层厚度(m)平均厚度(m)与上层煤间距(m)煤层夹矸数稳定性顶板岩性底板岩性备注M140.362.481.07不稳定细砂岩、泥质粉砂岩泥岩、粉砂质泥岩局部可采M161.4 1.91.750稳定粉砂质泥岩灰色泥岩全区可采M210.81.911.53613稳定泥质粉砂岩灰色泥岩细砂岩全区可采M231.552.261.825多层稳定钙质细砂岩泥岩全区可采M270.781.441.252113稳定泥灰岩灰色泥岩粉砂岩局部可采M300.421.410.820不稳定粉砂质泥岩泥岩粉砂岩局部可采5、煤层顶底板岩性特征1、M16煤层顶底板岩性及其物理力学性质:顶底板岩性特征顶板:以碎屑岩为主,多数为粉砂岩,少数为细砂岩,以泥质、钙质胶结为主,厚度变化大,一般厚度约5米,其上为一层钙质细砂岩,底部常见一层厚约0.4米的菱铁质灰岩或生物泥灰岩(辅标)。底板:以钙质细砂岩为主,部分为粉砂岩,一般厚度约5米左右。顶底板岩石物理力学性质:顶板的物理力学性质,因岩石及其胶结状况而异,与埋藏深度有关。顶板碎屑岩一般胶结好,结构较致密,以钙质胶结为主的稳定性好。粉砂岩抗压强度最高(999kg/cm2)、砂质灰岩仅676 kg/cm2。抗拉强度:细砂岩(31 kg/cm2)又高于粉砂岩(7.422.0 kg/cm2);泥质胶结的一般层理发育,易沿层面剥落。菱铁质泥灰岩、生物泥灰岩一般发育裂隙,特别前者因为坚硬、有裂隙,受力易碎裂,又因多成薄层状、透镜状存在,更易于呈团块状脱落。顶板岩石在埋藏浅的地段有构造裂隙,多为方解石半充填至完整充填,深度裂隙一般不发育。伪顶质软,层理发育的易呈片状剥落,层理不发育的易成菱形碎裂,一般不好管理。因此,采M16煤层时对其伪顶的管理须十分重视,否则会影响煤的质量。直接底板一般含粘土质者,遇水很少膨胀,粘土质泥岩则可塑性与膨胀性,易产生底鼓。泥岩下为粉砂岩或细砂岩,是17煤层顶板。2、M21煤层顶底板岩性及其物理力学性质M21煤层顶板为粉砂岩或泥质粉砂岩,少数为细砂岩,多为泥质钙质或泥质胶结,致密完整,层理较发育,薄至中厚层状,厚1.1010.10米,一般为4.20米。顶板岩石垂直抗剪强度为47 kg/cm2左右,抗压强度481648 kg/cm2,单项抗拉强度1529 kg/cm2。大部分地段见有伪顶存在,岩性为泥岩,片状结构,易风化成碎片。直接底板:为薄至中厚层细砂岩,局部为粉砂岩,钙质胶结,较坚硬,垂直抗剪强度82 kg/cm2,抗压强度689188 kg/cm2,冲击强度16。M21煤层距标七灰岩1.505.00米,一般3.00米。标七地下水压力较大,水量并不大。因此,开采M21煤层时,可能底板压力大。3、M23煤层顶底板岩性及其物理力学性质顶底板岩性特征:煤层顶板以细砂岩、钙质细砂岩为主,其上为标七灰岩。一般厚6米左右。碎屑岩普遍胶结好,致密,较坚硬,层理不明显。伪顶岩性以泥岩为主,局部见其中含少量粘土质,一般厚度均在0.60米一下。顶底板岩石物理力学性质顶板岩性一般致密完整,顶板位于风化带内时,一般发育构造裂隙,标七下灰岩亦以构造裂隙为主的,很少见到岩溶现象,而且裂隙多已被填充,深部仅局部发育构造裂隙。因此,一般情况下,其稳定性极好。顶板碎屑岩的平均抗压强度4101168 kg/cm2单向抗拉强度(水平)1835 kg/cm2,抗剪强度为62(30)385(45)kg/cm2垂直抗剪强度4753 kg/cm2。岩石机械强度属韧性。总的来看,M23煤层顶板岩性,厚度有一定变化,但岩性完整,机械强度好,管理,支护方便。伪顶:个别地段无伪顶。伪顶泥岩的强度较好低,极易与顶板分离,呈不规则碎片脱离。直接底板:一般质较硬,遇水不易膨胀,普氏系数6.57.0左右,抗压强度6071008 kg/cm2。泥岩下部为粉砂岩或细砂岩。4、M27煤层顶底板岩性及其物理力学性质M27煤层顶板为标九泥灰岩,层理较发育,薄至中厚层状,厚0.52.50米,一般为1.20米,顶板岩石垂直抗剪强度为47(30正应力)394(45时)kg/cm2,抗压强度5281.23kg/cm2,单项抗拉强度925kg/cm2。大部分地段见有伪顶存在,岩性为泥岩,片状结构,易分化成碎片。直接底板:为灰色泥岩或粉砂质泥岩,厚0.102.08米,多为0.50米左右,块状结构。底板:为薄至中厚层细砂岩,局部为粉砂岩,钙质胶结,较坚硬,垂直抗剪强度82kg/cm2,抗压程度6891188kg/cm2,冲击强度16。5、M30煤层顶底板岩性及其物理力学性质顶板岩性及其物理力学性质顶板为粉砂岩,泥质钙质胶结,部分为泥质粉砂岩显参理。顶板与伪顶的岩性系过渡型,两者很难严格分开,一般具不太厚的泥岩或粉砂质泥岩可作为伪顶看待,反之均视为顶板。因此,局部范围内存在有伪顶,厚0.090.89米,一般厚0.30米左右。试验证明顶板机械强度较低,粉砂岩为4,属极脆的,抗剪强度48(垂直)189(45)kg/cm2,抗压强度264488kg/cm2,抗拉强度为812kg/cm2,普氏系数35。所有顶板不甚稳定。5、底板岩性及其物理力学性质直接底板为泥岩,局部为粉砂质泥岩,一般0.4米左右,抗压强度65kg/cm2单,普氏系数为1,泥岩极易破碎。底板:一般为粉砂岩,局部为细砂岩或与粉砂岩互层,胶结紧密,坚硬,部分发育垂直裂隙。抗压强度40891kg/cm2,抗剪强度(45)439kg/cm2,抗拉强度814kg/cm2,机械强度816,属韧至极韧的岩层,一般稳固性好。煤质特征(1)物理性质区内煤层的颜色均为黑色黑灰色,光泽较强,主要是亮煤,镜煤次之,似金属光泽或玻璃光泽。煤的形状以块状为主,有块柱状、短柱状、碎块状、也见少量碎粒状或粉状。参差状断口也有阶梯状断口,内生裂隙发育,裂隙中含少量黄铁矿硫。线理细至中条带结构,偶见宽条带结构。煤性硬,不易破碎。煤的宏观类型主要为半亮型煤,也有少量半亮半暗型煤。(2)微观煤岩特征据在反光油侵镜下鉴定,煤岩组分分为有机组分和无机组分两类:1)有机组分 以镜质组和惰质组为主镜质组: 常见基质镜质体、均匀镜质体、少量结构镜质体、碎屑镜质体。惰质组: 多见半丝质体、氧化丝质体,部分碎屑丝质体,少量微粒体,偶见分泌体、粗粒体。2)无机组分: 以粘土类为主,石英、方解石、黄铁矿均较少。粘土矿物: 普遍为团块状,浸染状,部分细条带状及透镜状少量充填胞腔。石 英: 多呈微细粒状,细粒状分散分布或相聚集,部分呈不规则粒状,个体间彼此相连,少量充填胞腔,亦见充填裂隙。方 解 石: 多呈细脉状充填于裂隙中。黄 铁 矿:呈微粒状、细粒状、球粒状分散分布,少量呈粒状充填包腔。各煤层的镜煤最大反射率为2.93-3.32Rmax%, 显微硬度为3.23-3.68Hvn/mm2,为无烟煤,变质阶段为1。表2-1-3 煤 质 指 标 一 览 表煤层名称煤种水分Wf%灰分Ad/%挥发分Vdaf/%硫分St.ad发热量Qnet,ar/MJkg-1备注M14无烟煤2.4518.426.021.6835.2局部可采M16无烟煤2.1215.345.562.0435.5M21无烟煤2.6525.655.390.5835.6M23无烟煤3.0815.635.491.1035.5M27无烟煤2.5421.165.172.7735.6局部可采M30无烟煤2.3818.265.251.3235.2局部可采灰分:M16、M 23、M 27、M 30属低中灰煤,M 21、M 27属中灰煤。硫分:M 21属低硫、M 23属低中硫、M 16和M 27属中高硫。 磷:一般均小于0.01%。 砷:含量均低,平均最高含量为7PPM(3)、煤的种类根据中国煤炭分类国家标准(GB575186)的分类标准,该井田各6、煤层为无烟煤(WY)第三节、矿井主要灾害因素及安全条件(1)瓦斯等级鉴定根据贵州省能源局【 】498号文件,关于毕节市工业和能源委员会的批复 ,织金县金龙川煤矿瓦斯绝对涌出量1.42m3/min;二氧化碳绝对涌出量0.68m3/min。鉴定为突出矿井。(2)、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室 5月所作,M16#煤层煤尘无爆炸危险性。 (3)、煤的自燃倾向性根据贵州省煤田地质局实验室 5月所作,M16#煤层自燃倾向为类(不易自燃煤层)。 (4)、冲击地压危险性中未提供确定冲击地压的基础资料,根据邻近矿井生产资料未出现冲击地压现象。由于本矿开采深度相对较浅,发生冲击地压的可能性很小。矿井按无冲击地压考虑。但在巷道布置时应尽量避开应力集中区,掘进和采煤时也应注意应力集中影响。(5)、矿床水文地质类型 水文地质条件的复杂程度主要受地形、地貌、岩性、地质构造等因素的控制。本区为峰丛山地,大气降水排泄条件较好,地下水补给条件相对较弱。区内主要可采煤层赋存于以裂隙、孔隙水型为主的地层中,煤组地层中含水层相对较薄,其富水性不强,且各含水层间均有隔水层隔离,原始状态下无直接水力联系。在矿区断层较发育地段,局部存在上、下含水层之间的水力联系。 综合上述,本区为简单中等的裂隙型充水矿床。 (6)充水因素分析 本区未来矿井充水因素主要有:1.在矿井建设初期施工和巷道掘进中,矿井充水主要来源为各主要可采煤层顶板石灰岩、砂岩中所含裂隙水。矿区内含水层均不厚,富水性相对较差,并随深度往下依次逐渐减弱。 2.根据,矿区范围内的断层组具隔水作用,自然状态下不导水,但后期的开采可能会破坏断层原有阻水性,使含水层之间发生水力联系,对矿井产生一定影响。 3.当采空塌陷裂隙形成后,主要充水来源于大气降雨,特别是当塌陷裂隙向上连通地表后。除含水带中岩溶裂隙水外,将有更大范围的大气降雨,特别是雨季期间渗入矿井,同时矿区东南侧的骂垭河的水存在沿塌陷裂隙流入矿井的可能性,对矿井造成水患。 4.老窑水,是煤组地层中一种地下水的特殊储存形式,是未来矿井充水的一种特别的、不稳定的来源,以静资源量为主,其水量大小与采壁面积大小有关,在开采浅部煤层时是一种潜在的威胁,必须给予特别的重视。 第二章 矿井火灾的预防与处理计划第一节 外因火灾的预防与处理1. 外因火灾隐患分析外因火灾是由于外来热源引起的。根据贵州中耀矿业有限公司织金县金龙川煤矿井下生产现状,结合矿井实际情况发生外因火灾事故的重大火灾隐患主要有:1.1电、气焊引发火灾:由于机械化程度的提高和成套设备的使用,井下有时需要使用电气焊,因而无疑加大了引发外引火灾的几率。 1.2胶带机、电缆引发火灾:井下运输上山胶带机运输。胶带机着火后在燃烧初期产生HCI气体,达到100ppm,立即对生命和健康构成威胁,超过4000C0还生成大量的CO。矿井采用660V电压等级入井直接到工作面使用,但电压等级的提高无疑增加了供电安全管理的难度。运输大巷及运输上山进风巷均敷设有大量电缆。因此胶带机、电缆一旦着火,进而引发煤炭燃烧,有害气体沿进风流扩散极可能造成事故范围扩大,造成大量人员伤亡。1.3机电设备引发电气火灾:矿井机械化程度高,机电设备多,分布范围广,电压等级高,引发火灾的可能性剧增。引发电气火灾的主要原因是电网过流。运输大巷、机电硐室内机电设备多,且位于主要进风巷,引发火灾极易造成事故扩大。2. 外因火灾的预防针对上述主要外因火灾隐患,采取的主要预防措施如下:2.1、井下电焊、气焊和喷灯焊必须严格执行”一焊一审批”制度。施工前由瓦检员检测作业地点附近的CH4浓度,并在施工地点洒水,准备好灭火器、沙箱及做好其它电焊前准备工作,特别是施焊工作完毕后,工作地点应再次用水喷洒,并应有专人在工作地点检查1h,发现异状,立即处理。2.2、胶带输送机必须装设防滑保护、堆煤保护、防跑偏装置、温度、烟雾保护和自动洒水装置共六种防灭火保护。强化这些保护的定期检查和日常巡查,确保可靠运行。2.3、矿井供电线路必须符合规定。井下配电电网必须设置并正确计算和选择短路、过负荷和断相保护装置。加强日常维护检查和巡回检查,定期进行预防性电气试验,确保灵敏可靠。 2.4、井下各主要机电硐室必须装设防火铁门。机电硐室及机头、机尾、变电所、配电点按规定配备灭火器材。2.5、井下使用的汽油、煤油、变压器油的运输,井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸(包括用过的棉纱、布头和纸)等的存放,都必须装在盖严的铁桶内。使用后剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面,严禁在井下存放。2.6、井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门,带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。矿井每季度应对井上下消防管路系统、防火门、消防材料库和消防器材的设置情况进行1次检查,发现问题,及时解决。2.7、井下工作人员必须熟悉灭火器