陕西永陇公司崔木煤矿重大危险源分析及对策陕西能源职业技术学院继续教育学院成 人 中 专 采 矿 专 业毕 业 论 文论文题目:我矿重大危险源分析及对策姓 名:方 堃 日 期:2011 年 6月 8日 共 40 页 第 页2摘 要本毕业论文是根据崔木煤矿现场实践经验,按照陕西能源职业技术学院继续教育学院采矿专业《成人中专采矿专业毕业论文提纲》的要求,在各位指导老师的耐心指导下,完成了崔木煤矿重大危险源分析及对策的论文主要内容:1、介绍崔木煤矿的基本情况2、对崔木煤矿重大危险源进行分析,得出结论:崔木煤矿五大灾害,其危险程度为瓦斯→火灾→水灾→顶板→矿尘3、分别对崔木煤矿重大危险源提出行之有效的安全对策关键词】矿井概况;重大危险源;安全对策; 共 40 页 第 页3陕西永陇能源开发建设有限责任公司崔木煤矿重大危险源分析及对策陕西永陇能源开发建设有限责任公司由陕西东岭工贸集团股份有限公司和陕西省煤田地质局一八六队联合组建而成,下设生产矿井崔木煤矿一对。
矿井于 2009 年 5 月开工建设,2011 年 6 月联合试运转,年生产煤炭 400 万吨崔木煤矿从建设伊始就高标准,高定位、高要求,引进国外先进设计思想及矿井管理模式,积极采用新技术,新设备,新工艺,按照“两年建成,三十年不落后”的建矿理念,现已将矿井建设成为国内一流的高产高效、本质安全、绿色环保的大型现代化矿井虽然崔木煤矿按高标准建设,但煤矿工作是一个特殊行业,煤矿生产是一个动态的过程,煤矿整个生产作业过程每时每刻都要与瓦斯、水灾、火灾、顶板灾害、矿尘等各类灾害事故和隐患做斗争,我矿安全形势仍然非常严峻,本文通过对我矿重大危险源进行系统分析,制定出相应的解决对策,在现场实践中,有计划、有措施、有力度的执行,杜绝了本矿重大安全生产事故的发生,最终使矿井安全、高产、高效生产一、矿井基本情况1、井田位置及交通崔木井田位于永陇矿区麟游区东端的北湾—太阳寺勘查区井田内有彬县—麟游(崔木)市际公路及崔木—甘肃邵寨省际公路从勘查区中部通过S306 省道由崔木向西经麟游、良舍、凤翔至陈仓 共 40 页 第 页4与陇海铁路相接,至宝鸡 120km,至宝鸡二电厂(长青工业园)100km。
向东 24km 至永坪与 312 国道相接,南至西安 155km2、地形地貌、河流域水系、气象与地震井田属陇东黄土高原南缘梁塬、沟壑区主要是黄土塬梁和沟壑两种总体地势呈南高北低之势高程相差 400m 左右,最高1501.10m,最低 1106.30m本区属泾河水系,自东而西主要有常家河与合阳沟河泾河年平均流量 57.60m3/s,枯水期最小流量1m3/s,洪水期最大流量 15700m3/s,本区属暖温带半干旱大陆性季风气候区年平均气温为 11.1℃,极端最高气温为 38℃,极端最低气温为-22.5℃霜期一般为 10 月中旬至来年 4 月中、下旬;冰冻期一般在 12 月上旬至来年 2 月下旬;冻土层最大厚度 40cm年平均降雨量为 641.60mm,蒸发量大于 900mm;每年 3~5 月份为西北季风期,最大风速 12.7m/s陕西省麟游县抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度为 0.10g3、矿井地质概况(1)地层根据地表和钻孔揭露情况,井田内沉积地层由老到新依次有三叠系中统铜川组、侏罗系、白垩系、上第三系、第四系据钻孔揭露的地层由老到新分述如下:①三叠系中统铜川组下部为灰绿~黄绿色巨厚层状细粒长石石英砂岩,夹灰绿~灰色泥岩、粉砂岩,含新芦木化石;上部为灰绿色、灰白色中厚层状 共 40 页 第 页5细粒长石砂岩与灰绿色粉砂岩、灰色砂质泥岩、泥岩夹薄煤层,含方鳞鱼、叶肢介及新芦木化石。
厚度 700~1200m②下侏罗统富县组受三叠系古地形的控制,富县组仅在古地形低洼和边坡地段沉积,分布零星岩性、岩相与厚度在横向上变化较大分为以下三种类型:①坡积~残积相沉积岩性多为紫杂色花斑状含铝质泥岩夹铝质粉、细砂岩,含菱铁质鲕粒底部常见角砾岩,角砾成分多为三叠系砂岩及泥岩碎块,厚度 0~33.95m,平均 8.67m②河沼相沉积以灰白色细~粗粒砂岩为主,夹灰~深灰色泥岩③沼泽相沉积见于少数钻孔,岩性灰—灰褐色泥岩,夹黑色泥岩薄层③中侏罗统延安组为本区含煤地层岩性为灰—深灰色泥岩、砂质泥岩、粉细砂岩与灰白色中粗粒砂岩互层,中夹炭质泥岩及煤层厚度一般为0~112.33m,平均厚度 60.05m与下伏富县组呈假整合接触,或超覆于三叠系之上④中侏罗统直罗组区内无出露,岩性为灰绿色夹暗紫杂色、蓝灰色泥岩、砂质泥岩及中细粒砂岩,底部为一层浅黄绿色、灰绿色粗粒砂岩与细砾岩泥质岩铝质含量较高,并含泥灰质结核砂质岩成熟度较安定组高,底部含多而大的黄铁矿结核厚度 0~49.37m,平均厚度 24.06m分布于常家河以西,呈东薄西厚之势与下伏延安组假整合接触⑤中侏罗统安定组 共 40 页 第 页6区内无出露,岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹中—粗粒砂岩与含砾粗砂岩,含少量钙质结核,底部常为一层厚度较大的灰紫色含砾粗粒砂岩。
该组岩性成分成熟度极差,泥质岩含石英细砾,砂岩成分复杂,含较多的岩石碎屑,以含肉红色长石为特点,是快速堆积为主的产物厚度 28.65~147.03m,平均厚度 102.08m⑥下白垩统宜君组区内无出露,为氧化环境下洪积相与河流相沉积岩 性 为 灰 紫—紫 红 色 巨 厚 层 状 粗 砾 岩 —巨 砾 岩 夹 砂 砾 岩 及 粗 砂 岩 薄 层 或 透 镜 体 砾 石 成分以花岗岩变质岩为主,与洛河组砾岩最大不同是砾径较小,呈次圆状~扁平状,胶结坚硬横向上岩性与厚度变化较大,厚度0~61.61m,平均厚度 17.18m大面积无沉积,主要分布在合阳沟以西的低凹地段与 下 伏 安 定 组 假 整 合 接 触 ⑦下白垩统洛河组出露于普化河~合阳沟、庄子槽及老虎沟~常家河河谷岩性上部以巨砾岩~粗砾岩为主,砾石为花岗岩、石英岩与变质岩,砾径较大,一般 5~10cm,最大 25~30cm 以上,次棱角状,砂泥质充填,胶结疏松中下部以棕红色夹淡黄色中粗粒砂岩为主夹砾岩薄层,砂岩分选差,含砾石,具直线型斜层理底部为一层中~粗粒砂岩,与宜君组为界砂岩分选好,次棱角状,钙质、铁质胶结,疏松,具板状交错层理和楔状交错层理,为河流相沉积,是区内主要含水层。
厚度 42.00~362.00m,平均厚度 239.36m厚度变化表现为北东薄南西厚规律,在北湾以西,桐花庄以南地区为沉积中心 共 40 页 第 页7与下伏宜君组整合接触⑧上第三系出露于各沟谷中,横向变化大,随古地形而异岩性为浅棕红色亚粘土、砂质粘土,含钙质结核及石英小砾石,夹多层钙质结核,底部有厚度不稳定的底砾岩沉积区内无完整剖面,厚度0~100m,一般 60m 左右与下伏地层不整合接触⑨第四系分布广泛,下部为浅棕黄色、棕黄色黄土,与浅棕红色埋藏土夹钙质结核层,上部为淡黄色~浅灰黄色黄土夹浅棕红色埋藏土层,钙质结核层减少,顶部 5~10m 为马兰黄土本组随第三系古地形由南而北增厚,北部残塬最大厚度 160m,一般厚度为 100m 左右与下伏地层均为不整合接触2)构造本区位于太峪背斜以南、遥远背斜以北含煤凹陷区3 煤底板构造总体为一东南高西北低的单斜构造,呈 EW 向展布,东部 3 煤层底板最大高程 937.39m,西部 3 煤层底板最低高程 626.10m,平均每公里下降 47m区域内遥远背斜,东起永寿县底角沟、平遥煤矿北轴部为三叠系,向西延伸与阁头寺背斜相接,轴部为延安组。
勘查区为其北翼,最大倾角 10太峪背斜东起彬县太峪镇,轴部位为三叠系,为一宽缓箱状背斜,轴向东西,经底店、太阳寺进入勘查区,至大湾倾没,进而向西延伸与麟北春台塬~阳坡背斜相接,轴部变窄,不连续,呈一列长垣构造根据对首采区进行的三维地震勘探, 共 40 页 第 页8发现 3 条断层,分别是 DF1、DF2、DF3 断层:其中 DF1 断层为走向北西转正北向的正断层,断距 0~24mDF2 断层为走向北西向的正断层,断距 0~6mDF3 为走向近东西向的逆断层,断距 0~10m4、煤层及煤质延安组为本区含煤地层2 -3煤层位于延安组中含煤段下部,3煤层位于延安组下含煤段中部2 -3煤距 3 煤层 1.35—34.83m,平均间距 15.54m2 -3煤含煤面积 5.14km2,可采面积 4.26km2,属不稳定煤层,夹矸 0~2 层,最多 9 层,夹矸厚度 0.03~0..60m,含矸率 0~9.50%,平均 3.84%夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩及泥质粉砂岩或细砂岩其规律是煤层顶部和底部夹矸多,中部夹矸少3 煤最小埋深 314.42m,最大埋深 777.03m,大部为 400~500m 之间,煤层厚度 0.35~34.20m,平均煤厚 16.89m,最大可采厚度 32.55m,属较稳定煤层,含煤面积 32.45km2,可采面积 29.95km2,3 煤层一般夹矸 0~2 层,最多 9 层。
夹矸厚度 0.03~0.60m,含矸率0~9.50%,平均 3.84%夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩及泥质粉砂岩或细砂岩各煤层均为低灰、特低硫~中硫、高热值之不粘煤原煤焦油产率平均值 8.1~8.5%,属富油煤各煤层发热量平均值为27.08~27.60MJ/kg,属高热值煤原煤水分平均 8.0%,灰分平均14%,挥发分平均 34%,硫分平均值 0.27%简选样浮沉试验资料表明,3 煤层属中等可选—易选煤水帘煤矿 4 煤层生产大样自然级 500.5mm 粒级用 1.6 真密度浮选时,属易选,而破碎级为中等可 共 40 页 第 页9选5、矿井开采条件(1)煤层顶底板伪顶平均 0.8m 厚泥岩,直接顶粗粒砂岩、细粒砂岩呈互层状产出,平均厚度 5m 左右老顶为泥岩,平均厚度 15.72m,属Ⅱ类顶板煤层底板为炭质泥岩、泥质砂岩、铝质泥岩,属稳定性较差岩体,管理难度大,易发生底鼓2)煤尘爆炸性、自燃、瓦斯邻区矿井水帘、火石咀、下沟等煤矿生产实践证明,煤在地面、井下堆放 3~5 个月即发生着火现象,特别是水帘煤矿井下老窑采空区较多,散落煤氧化,自燃现象较为严重。
根据本矿煤的自燃试验样品,测出各煤层原煤着火点最低 285℃,最高 360℃,各煤层原煤自燃倾向等级鉴定为Ⅰ~Ⅳ级西安科技大学对类似煤层作自燃发火期研究,最短自然发火期一般为二十几天试验结果表明各煤层均有煤尘爆炸性本区开采的矿井均无冲击地压现象,无冲击地压危害矿井相对瓦斯涌出量 5.95m3/t,矿井绝对瓦斯涌出量为50.11m3/min,2011 年 6 月经重庆煤科院瓦斯等级鉴定,矿井为高瓦斯矿井3)水文地质井田水文地质勘探类型属以裂隙充水为主,水文地质条件简单类型,即“二类一型” 井田水文地质主要特性为地表水不甚发育,无大的河流,矿井直接充水含水层直罗组砂岩裂隙含水层及延安组煤 共 40 页 第 页10层及其顶板砂岩裂隙含水层,埋藏深而裂隙不甚发育,补给来源单一,导水性差,迳流滞缓,富水性弱,对矿井开采威协不大。