2 矿井开拓与开采

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1、2矿井开拓与开采2.2矿井主要灾害因素及安全条件2.2.1矿井瓦斯现主要根据本区和邻近生产矿井的瓦斯涌出情况，结合以往勘查资料，对区内一1、二1煤层瓦斯赋存情况叙述如下：原中南煤田地质局127队1968年提交《荥巩矿区一、二、三井田煤矿勘探精查地质报告》时，未对煤层瓦斯情况进行详细的鉴定和预测，仅预测该矿区瓦斯相对涌出量为40.01～50.60m3/t.d。该矿区南部新中矿开采二1煤层时，其瓦斯鉴定结果为，相对瓦斯涌出量为10.90～39.74m3/t.d,按煤与瓦斯突出矿井管理，因煤与瓦斯突出频繁，该井已于19

2、89年停产。据该矿区西部钻孔测试资料，二1煤层取样深度为456.04～05.15m,瓦斯成分以CH4为主，占66.90～87.74%，平均82.35%，CO2为7.94～10.22%,平均9.02%,N2为2.42～22.88%，平均8.63%。瓦斯含量为3.78～7.90m3/t,daf,平均为5.91m3/t,daf。据浅部大峪沟井田1908孔煤芯作煤层突出危险性指数指标测定;煤层硬度系数极低（f=0.13～0.15），自上而下煤层瓦斯散放初速度为20～14，属煤与瓦斯突出型煤层。综上所述，本区二1煤层应属高

3、瓦斯区，未来采掘过程中，在煤层瓦斯含量大、煤层厚度和产状变化地段、小断层附近应采取防突措施，确保矿井安全生产。据本区东部10208孔（据本区约800m）取样测试，一1煤层瓦斯含量为0.26m3/t.daf,瓦斯成分中CH4仅占8.43%，CO2和N2分别为60.54%和31.12%，属瓦斯风化带。可见其瓦斯含量低，未来矿井开采一1煤层应为低瓦斯矿井。但应指出，由于煤层瓦斯赋存具有一定的不均一性，加之一1煤层与高瓦斯二1煤层间距较小，有可能因回采一1煤层时顶板冒落而导致二1煤层瓦斯大量涌入矿坑。因此，为确保安全，矿

4、井开采一1煤层时，按煤与瓦斯突出矿井管理，防患于未然。2.2.2煤的自燃倾向及煤尘爆炸性1、煤的自燃倾向性：根据郑州煤矿安全检测检验中心2010年12月25日煤的自燃倾向性检测检验报告，本矿一1煤的自燃等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层。2、煤尘爆炸性：根据郑州煤矿安全检测检验中心2010年12月25日煤尘爆炸性检测检验报告，本矿一1煤层无煤尘爆炸危险性。2.2.3煤层顶底板的工程地质特征2.2.3.1煤层顶、底板工程地质特征据钻孔资料及矿井揭露，一1煤层顶板为中厚层状石灰岩，偶有泥岩或炭质泥岩伪顶，底板为铝质岩或铝质泥

5、岩，局部有泥岩伪底；一3煤层顶板为致密坚硬的石灰岩，一般不需支护，局部见松软易碎的泥岩、砂质泥岩伪底、伪顶。区内生产矿井均没有开采二1煤层，根据邻近煤矿的生产情况，其顶板为灰白色中厚层状细粒砂岩，伪顶为黑色泥岩，岩性松软，易于垮落，底板为黑色泥岩、砂质泥岩，岩性较松软，偶有底鼓现象。区内无一1煤层顶、底板岩石力学试验样。从岩性及邻近矿井井下采掘情况看，煤层直接顶板由L1、L2灰岩组成，厚度6.00～8.00m,抗压强度较大。底板由铝土质泥岩或铝土岩组成，厚度3.20～10.50m,平均5.50m.生产中未发生过冒

6、顶、片帮、掉块、底鼓等不良地质现象。岩石较为坚固，具有一定的抗压、拉、剪强度。顶板不易陷落，但因伪顶的存在，局部地带易掉块，宜采用散点柱式支撑。底板因部分泥质岩类的存在，应预防底鼓。二1煤层顶、底板以泥岩、砂质泥岩为主，工程地质条件不佳，属不稳定或极不稳定的岩层，据邻近矿区测试资料，其岩石物理力学试验见表2-2-1。二1煤层顶、底板岩石物理力学试验结果表2-2-1层位岩石名称物理性质力学强度（kg/cm2）稳定性评价比重/容重含水量/孔隙率（%）自然状态抗压强度单向抗拦强度二1煤层顶板细粒砂岩2.75/2.740

7、.99/2.5342539.1不稳定粉砂岩2.76/2.661.37/5.1330527.5极不稳定泥岩及砂质泥岩2.73/2.651.33/3.2825720.5极不稳定二1煤层底板细粒砂岩2.76/2.631.08/5.5550719.8不稳定粉砂岩2.75/2.750.88/3.8753626.1极不稳定泥岩及砂质泥岩2.75/2.661.36/4.8330325.9极不稳定石灰岩2.70/2.660.24/1.7045434.8不稳定综上所述，本矿区二1煤层属二型顶／底板，质软不易管理。一般沿底送巷，岩、

8、煤巷采用坑木支护，正常情况下基本能保证矿井正常生产。工程地质条件属于中等复杂程度。一1煤层属二类三～四型顶/底板，生产中一般不需支护或在工作面等稀疏支护即可。2.3矿井开拓系统2.3.1井筒2.3.1.1井筒的设置及功能1、主井主井井筒净直径4.0m，净断面12.6m2，表土段砼支护厚度450mm；基岩段混凝土支护厚度350mm，装备一对2.5t非标箕斗，钢丝绳罐道，设防