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目录

第一章矿井概况与井田地质特征 (1)

第一节矿井概况 (1)

第二节井田地质特征 (3)

第二章矿井开拓与开采 (4)

第一节矿井开拓布置 (4)

第二节矿井生产系统 (5)

第三节采区巷道布置 (5)

第四节采煤方法 (6)

第三章矿井通风 (6)

第一节矿井通风系统 (6)

第二节采区通风系统 (7)

第三节掘进通风 (7)

第四节矿井风量计算 (7)

第四章矿井安全技术 (10)

第一节矿井瓦斯治理 (10)

第二节矿尘防治 (11)

第三节矿井防灭火 (12)

第四节矿井防治水 (13)

第五节顶板灾害防治 (13)

第六节提升运输与机电设备安全 (14)

第五章实习收获、体会及建议 (14)

第一章矿井概况与井田地质特征

第一节矿井概况

一、自然地理

1、地形地貌

本区属于黄土高原丘陵地貌，沟谷纵横切割，最低点位于河溪沟井田北东部北西界内侧两渡火车站，标高+725.5m，最高点位于崔家沟井田东部北界山梁，标高+1126m，相对高差400.5m。矿区内地势总体为东高西低。

区内沟谷十分发育，沟坡陡峭，除西部沟底有基岩出露外，大部为黄土覆盖，地表植被稀少，水土流失严重，属侵蚀～剥蚀区。

2、河流水系

矿区内河流均属黄河流域汾河水系。汾河由北东至南西方向自崔家沟井田和河溪沟井田北西界外侧流过，为本区域最大河流。矿区内于崔家沟井田中西部自大核桃洼村向北北东经崔K-9、崔K-10、崔K-11、崔K-15号钻孔所分布的黄土山梁，形成了本区的小型自然分水岭，其以西冲沟水均向北西直接汇入北西界外的汾河；其以东冲沟水均向南汇入南界外的静升河，然后总体向南西至灵石县城北注入汾河。各冲沟雨季时有水流，暴雨时水势凶猛，数日后即变为溪流，全年大部分时间干涸无水，为季节性山洪河道。当地居民在沟谷中用土石筑坝储水，形成小型水库，以解决人畜用水，但当山洪暴发时库坝容易被冲垮。

3、气象

本区属于温暖带季风型大陆性气候，四季分明，昼夜温差较

大。冬季寒冷干燥，夏季温湿多雨。气温最高38℃，最低-20.3℃。结冰期多在10月下旬至次年3月上旬，冻土深度20-74cm，平均冻土深度43.6cm，降水量多集中在7、8、9三个月份，年降水量488.4mm，蒸发量为1533.9mm。无霜期180天左右。春冬季节多西北风，最大风速17.7m/s。

4、地震

本区地处汾河地堑地震活动带太原～介休地震活动区南缘，本区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。

二、井田周围开发情况

山西灵石正元煤业有限公司（0.21Mt/a）位于崔家沟井田西部井田边界以外，山西灵石天星集广煤矿有限公司（0.30Mt/a）位于崔家沟井田南部边界以外，山西泰星椒仲煤业股份有限公司（0.15 Mt/a），灵石县翠峰镇张家峪煤矿（0.09Mt/a）与河溪沟井田南界为邻。上述煤矿未发现越层、越界开采。

河东煤矿井田内已关闭小煤矿共计四座，分别为：原多经一号井、原狼沟煤矿附属井、原长安沟回收井、原张家峪井。

经河东煤矿有关部门和河东煤矿地测科及矿方小煤矿监管人员的不间断巡查，上述已关闭小煤矿至目前均处于关闭状态，未重新私开。

三、电源、水源条件

(一)在矿井河溪沟工业场地以北2.8km处有崔家沟35kV区域变电所。在河溪沟井工业场地、崔家沟风井场地、崔家沟材料斜井场地各新建一座6kV变电所，两回6kV电源均引自崔家沟35kV区域变电所6kV不同母线段，矿井供电电源可靠。

(二)目前本矿共有8口水源井，其中4口浅水井，汲取冲积层水，另4口井为深水井，汲取奥灰水。生活用水来自深水井，其水量丰富、水质优良。本区浅层水和地表水的水量较小，目前矿井的供水水源主要取自涌水量丰富、水质优良的奥灰水，其它4口浅水井为备用井。另外，矿井涌水排至地面经处理达到复用水标准后，可用于矿井生产和井下消防洒水，综上所述，矿井水源可靠。

第二节井田地质特征

一、地层及含煤地层

矿井地层以崔家沟井田为主，河溪沟井田因资源已近枯竭，且紧临崔家沟井田西界，其地层特征与崔家沟井田基本一致。

二、地质构造

受区域构造的控制和影响，地质报告重点评价区崔家沟井田之具体构造环境为：总体位于霍山大断裂以西，孝义断层（F2）构成了井田的东部边界；F1断层构成了井田的南西部边界。据1990—1991年和本次补充勘查资料，受北西向孝义断层（F2）控制，井田东部自东向西分布F2（孝义断层）、F4、F3及柳树原断层（本次钻孔揭露），该四条断层走向均呈北西向，均为北东盘下降的正断层，倾角70—75°，落差分别为700m、30m、120m、80m，延展长度除F4较短外，F2、F3延出井田，柳树原断层基本切割井田，基本均属大型断层井田东部另分布轴向与断层走向大致相符的3条背、向斜。因此，井田东部形成了以大型断层为主，伴生有褶曲构造，且分布具明显规律性的特点。井田西部据2上、

2下、6号煤层开采揭露资料，共分布有225条正断层和5条宽缓的背、向斜，断层走向以北北东向为主，派生断层以北东向为主，且大部落差小，延伸短，分布较为密集，特点与井田东部具有明显的区别。

全井田地层总体走向北东，倾向南东,地层倾角5—12°，局部受断层影响15°，最大63°（柳树原断层附近）。未发现陷落柱和岩浆岩。

河溪沟井田北东部9、10号煤层剩余资源地带主分布桥王庄向斜和14条小型正断层，地层走向北向，大部倾向北东，地层倾角5—17°，一般5—10°。

第二章矿井开拓与开采

一、矿井开拓布置

根据确定的矿井工业场地位置和施工现场实际揭露的各可采煤层情况，河溪沟井升级改造工业场地利用现有的河溪沟井工业场地，矿井采用斜、立混合开拓方式，在工业场地内利用已布置的主斜井、副立井作为河溪沟井升级改造工程的主、副井筒，在距工业场地东部约 2.0km处距两渡煤矿洗煤焦化厂东南约300m的沟谷台阶地上利用新增设并施工完成的崔家沟回风斜井作为河溪沟井升级改造工程的初期回风斜井井筒；原崔家沟副斜井通过井筒断面刷大、延深改造为材料斜井，承担该矿井工业场地内所有大件材料的提升任务，后期在开拓大巷过柳树原断层后布置矿井后期回风立井，将崔家沟回风斜井在后期改为进风井筒。

二、矿井生产系统

+560m水平的主运输及辅助运输任务均由＋560m水平集中运输大巷辅助承担，该集中运输大巷与+560m水平井底车场相连接。为了充分利用已有巷道设备，为此采用蓄电池电机车牵引矿车、人车方式，担负＋560m水平集中运输大巷的矸石、材料及设备等辅助运输任务及人员运输。

三、采区巷道布置

根据推荐的井田开拓方案，首采区布置在+560m水平一采区，一采区9、10、11号煤层联合布置。+560m水平一采区共布置轨道上山、胶带上山、回风上山三条平行巷道。其中轨道上山沿10号煤层布置，胶带上山沿11号煤层布置，回风上山沿9号煤层布置。大巷间距均为30.0m，外侧上山各留设30.0m的保护煤柱。

开采9号、10号煤层时，回采工作面轨道顺槽、胶带顺槽采用单顺槽沿开采煤层布置。回采工作面轨道顺槽通过顺槽联络巷与轨道上山相联；胶带运输顺槽与胶带上山直接连接，胶带输送机直接搭接；轨道顺槽与回风上山直接联接。

一采区内回采工作面均采用前进式开采，回采工作面内采用后退式开采。

四、采煤方法

本矿井10号煤层采煤方法为综采长壁一次采全高的采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。

根据各煤层的赋存特征，在井田内大部分区域存在薄煤层压厚煤层的情况，为确保煤炭资源的合理开发利用，在采煤方法上必须采用先上后下的原则。本次设计为首采9号煤及10号煤，设计达产时在9号煤层中布置一个薄煤层普采工作面，在10号

煤层中布置一个中厚煤层综采工作面。布置9号煤层薄煤层普采工作面可以解放下部的10号厚煤层，10号煤综采工作面位置选择在上部9号煤层不可采的区域，综采工作面宽度比普采工作面窄，可以较好地解决改扩建生产初期资源的合理回收问题，利于10号煤层顶板的维护，使得矿井改扩建的设计生产能力得到保证。

第三章矿井通风

一、矿井通风系统

根据井田开拓部署，矿井投产时在矿井工业场地内布置有主斜井、副立井，在距工业场地东部约2.0km处距两渡煤矿洗煤焦化厂东南约300m的沟谷台阶地上利用新增设并施工完成的崔家沟回风斜井作为河溪沟井升级改造工程的初期回风井筒。主斜井、副立井、材料斜井进风，回风斜井回风，矿井通风系统为中央分列式。

矿井通风方式采用机械负压抽出式。

二、采区通风系统

矿井进风井筒为主斜井、副立井、材料斜井；回风井筒为回风斜井、回风立井（后期）。主斜井、副立井均位于矿井河溪沟工业场地内，材料斜井位于崔家沟工业场地内，回风斜井位于距河溪沟工业场地东部约 2.0km处距两渡煤矿洗煤焦化厂东南约300m的沟谷台阶地上，回风立井（后期）位于柳树原断层附近。

主斜井、副立井、材料斜井服务于整个矿井；回风斜井服务范围为一采区、二采区、三采区，为上述三个采区的专用回风井筒；回风立井服务范围为其余采区，为其余采区的专用回风井筒。

三、掘进通风

综掘工作面均选用№6.0/2×15kW轴流式局部通风机，采用压入式通风方式，巷道均采用单巷掘进前进的方式，并能利用矿井主扇实现大部分掘进巷道的全负压通风，局扇风量145m3/min～200m3/min。

井下+560m水平主排水泵房、+560m水平变电所、井下等候室、消防材料库、主排水泵房、中央变电所等实行矿井主扇全负压通风；采区变电所、电机车充电硐室、井下爆破材料发放硐室实行独立通风，风量由调节风门控制。

四、矿井风量计算

(一) 矿井总风量计算

根据《煤矿安全规程》第一百零三条规定，矿井总进风量按如下要求分别计算，并选取其中的最大值：

1.按井下同时工作的最多人数计算

Q矿进=4·N·K矿通

式中：

N—井下同时工作的最多人数，124人；

K矿通—矿井通风系数，取1.20；

则：Q矿进=4×124×1.20=595.2m3/min=9.92m3/s ，取10m3/s。

2.按采煤、掘进、硐室及其它用风地点实际需要风量的总和计算矿井总进风量。

Q矿进=（ΣQ采+ΣQ硐+ΣQ掘+ΣQ其它）×K矿通

式中：

Q矿进——矿井总进风量，m3/s；

ΣQ采——采煤工作面实际需风量的总和，m3/s；

ΣQ掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ硐——硐室实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ其它——矿井除采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s;

K矿通——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取1.20。

（1）采煤工作面实际需风量的计算

A、采煤工作面实际需要的风量按工作面瓦斯涌出量计算，公式为:

Q c=100×q wc·K CT

式中：

Q ci——第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min；

q wc——第i个采煤工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min；

K CT——第i个采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，1.25

9号煤层普采工作面计算需风量为:

Q普采=100×2.11×1.25=263.75m3/min=4.40m3/s

取：ΣQ普采=5m3/s。

10号煤层综采工作面计算需风量为:

Q综采=100×1.63×1.25=203.75m3/min=3.40m3/s

取：ΣQ综采=4m3/s。

B、按工作面温度计算

Q采＝60×V×S×K i

式中：Q采——工作面供风量，m3/min；

V——工作面适宜风速，依据《煤矿通风能力核定办法》回采工作面温度与风速的对应关系取1.20m/s；

S——回采工作面平均有效断面，普采工作面取6.30m2；综采工作面取7.88m2；

K i——工作面长度系数，取1.2。

Q普采＝60×1.2×6.30×1.2＝544.32m3/min＝9.07m3/s

取：ΣQ普采=10m3/s。

Q综采＝60×1.2×7.88×1.2＝680.83m3/min＝11.35m3/s

取：ΣQ综采=12m3/s。

第四章矿井安全技术

一、矿井瓦斯治理

1、预防瓦斯爆炸

（1）防止瓦斯超限：据矿井勘探地质报告提供的资料及以往开采经验，确认矿井属低瓦斯矿井。在实际基建及生产中，建议矿方聘请有关专业部门进一步做瓦斯实测及预测工作，必要时应重新进行矿井通风的设计工作，重新调整矿井进风量，确保矿井安全生产。

通风是防止瓦斯积聚的行之有效的方法。矿井通风必须做到有效、稳定和连续不断，使采掘工作面和生产巷道中瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》要求。

矿井必须建立完善的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体检查制度，所有采掘工作面的瓦斯浓度每班至少应检查3次。所有采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次。

采取有效措施及时处理局部积存的瓦斯，特别是回采工作面上隅角等地点应加强检测与处理。不用的巷道及时封闭。

（2）防止瓦斯引燃：严格控制和加强管理生产中可能引火的热源。

（3）瓦斯安监系统：在采掘工作面以及与其相联接的上下顺槽中设置瓦斯报警仪，监测风流中的瓦斯动态，并将信息及时传送到地面控制室。在主要工作地点设置甲烷断电仪，当瓦斯浓度超限时，及时自动切断电源。此外配备完善的个体检测设备。

（4）防止瓦斯灾害事故扩大：回风斜井井口设置防爆门，以防冲击波毁坏风机。井下建立完善的隔爆设施。

（5）根据《煤矿安全规程》第128条(五)款规定，掘进工作面应采用“三专二闭锁”供电。

本矿井为低瓦斯矿井，但在建设和生产中要引起足够的重视，严格执行《煤矿安全规程》之规定，严格按照矿井初步设计安全专篇中的设计进行配置并验收。采取一切必要的预防措施，避免灾害事故的发生。

二、矿尘防治

据地质报告资料，矿井煤尘有爆炸危险，为了确保矿井的安全生产，改善工作环境，保护工人身体健康，生产过程中必须采取以下措施。

（1）矿井必须建立完善的防尘供水系统

（2）采煤工作面必须采取煤层开采前预注水、喷雾、洒水及其它综合防尘措施。

（3）掘进工作面必须采用湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合防尘措施。

（4）采掘机械均应安装有效的内外喷雾装置，严禁干式作业。

（5）煤仓、溜煤眼放煤口、输送机、装煤机和其它煤炭转载地点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安设支管和阀门，配备喷雾洒水装置或设置除尘器，并保持喷雾洒水系统的完好性，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。

（6）必须及时清除巷道中的浮煤、清扫或冲洗沉积煤尘，应定期对主要大巷进行刷浆工作，定期撒布岩粉，以减少巷道中堆积的落尘。

（7）加强通风管理，控制巷道风速，防止煤尘飞扬。

（8）井下所有局扇均按要求设除尘器。

（9）根据《煤矿安全规程》第155条规定的矿井井下的各相关地点必须用水棚或岩粉棚隔开，矿井应每周至少检查1次隔爆设施的安装地点、数量、水量或岩粉量及安装质量是否符合要求。

（10）采取有效措施防止引燃，杜绝非生产需要的火源，严格控制生产中可能发生的热源。

三、矿井防灭火

1、及时清理可燃物，井下使用的棉纱头、布块、各类油料以及巷道内的废坑木应及时清理出井。雷管、炸药材料的运输和保管严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。

2、加强用电管理，井下所有电气设备的选择、安装与使用应严格遵守有关规定，并应正确使用各类安全保护装置，防止电流过负荷而引起火灾。

3、机电硐室采用不燃性材料支护，并设置防火门，配备灭火器。

4、加强生产中的安全管理，井下运输过程中注意防跑车砸

坏电缆，生产中应注意冒顶等外力损坏电缆及电气设备。

5、井下设置消防材料库，并保证有足够的消防材料。设置完备的洒水系统和消火栓。

6、井下爆破材料发放硐室、机电硐室、井底车场和采掘工作面附近巷道中设置消防材料，供扑灭火灾之用。

7、加强职工教育，要使全体职工从思想上高度重视防火的重要性，自觉执行各项有关规定。

四、矿井防治水

1、在掘进巷道的过程中，一定要坚持“预测预报、有疑必探、有堆必探、先探后掘、先治后采（掘）、有水必放（排）”的防治水原则，确保矿井安全正常生产。

2、井底车场及下山巷道中设置容量足够的水仓及排水设备；主排水泵房和主变电所通道内设置密闭门。

3、对矿井井下存在的隐伏导水、导气等构造、采空区、小窑破坏区应采用先进的探测方法准确探明其位置及特征，留设足够的安全保护煤柱，防止矿井突水事故的发生。

上述预防各类灾害措施应予以严格执行，未尽事宜执行《煤矿安全规程》有关条文规定和国家及地方政府关于煤矿安全生产政策的法律、法规与规定。

五、顶底板灾害防治

根据矿井地质报告提供的各可采煤层的顶、底板情况并结合本矿井以往的生产经验，本矿井各可采煤层的顶、底板属较易管理的I～Ⅱ类顶、底板，老顶的初次来压及周期来压均在一般范围之内。本次设计10号煤层一次采全高综采工作面配备了ZZ4800/18/38液压支架及与液压支架相配套的端头支架

ZTF5440/17/28；工作面超前支护采用DZ35-150/100型单体液压支柱，配套HDL—3000型钢梁。通过上述支护设备的配备，可有效地确保回采工作面支护的安全性。

矿井的开拓、回采巷道均采用锚网喷、锚喷或锚网喷加锚索的支护方式，可有效地控制矿井的矿压显现，确保井巷的支护质量。

在矿井的设计中还配备了YSZ-1液压支柱下缩自记仪、DSB-1顶板下沉速度报警仪、YTL-610圆圆压力记录仪、BHS-10测枪、CT-2超声波围岩裂隙探测仪等一系列矿山压力检测及观察设备，对矿山压力做到早观察、早准备、早采取相应的安全措施，确保矿井安全正常地生产。

六、提升运输与机电设备安全

矿井投产时共有主斜井、副立井、材料斜井、回风斜井4个井筒，在主斜井、材料斜井、回风斜井井筒中均设有行人台阶和扶手，在副立井井筒中设置行人梯子间，作为矿井的安全出口。矿井生产后期设置有回风立井，在回风立井井筒中装备行人梯子间，和矿井的主斜井、副立井、材料斜井、回风斜井井筒构成矿井的安全出口系统

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