1、瑶山煤矿主井西 101 采面地质预报一、概况顺槽主井西 101 采面位于矿井西边界，自第七剖面线至西矿区边界线，扣除 30 米宽的矿井保安煤柱其长度约 310 米，其下运输巷水平为-45 米，上回风巷为+5 米，采面垂高为 50 米。目前-45 米底板运输巷顶板石门已见到了 B 煤层，东沿煤上山上部已和上部+20 水平回风巷已贯通，+5 米水平上顺槽已施工 60 米左右，下顺槽已顶利施工，并逐步形成采掘工作面。二、构造与地层矿区为一单斜构造，从石门揭露地层走向地层走向为 4555 度，产状较好为平缓，3035 度。1、采区地处西部边界，以 F8 断层走与孙冲矿区相邻，F8 为一断距较大的断层，
2、由于上级核准的矿区边界距推断 F8 的距离有 100米以上，故对采区不会造成过大的影响，但断引发释放仍有可能使煤层因受挤压而有变薄、变厚的现象。2、采区北部有青山岩体大面积出露，对采区煤层有一定的影响，在底板或煤层附近有岩浆岩侵入的可能，但不会大面积吞蚀煤层。3、由底板运输巷至 B 煤层石门已施工，联络上山、上下顺槽及回风上山全在 B 煤层内掘进，无穿层巷道施工，如在遇煤层挤压变薄区会硬破顶底板岩巷。煤层底为含铝泥岩，有遇水膨胀现象，层厚较小，如 0.5 米左右，其老顶为细砂岩；中厚层状，岩性较硬。煤层顶板有时的 0.2 米左右的伪顶，其上为细砂岩或中砂岩的老顶。三、地质情况预报1、采区均沿煤
3、层掘进，煤层厚度一般为为 1.22.5 米，仅在局部地段地层挤压变薄处，破顶板沿煤线掘进。2、采区地质构造简单，地层倾角为 3035 度，无大的变化，无断层影响。3、采区走向长度 310 米，采面垂高为 50 米，平均倾角为 32 度，经计算，采区原煤储量为 12 万吨。四、地质灾害预报1、水文地质：次上下顺槽均在煤层内掘进，无水患威胁，但局部煤层有挤压严重，可能有淋水现象。2、瓦斯：矿区为低瓦斯矿井，且开采深度较浅，采区位于西部边界，在厚煤层地段可能有局瓦斯积聚的现象，特别是上下顺槽均为沿煤掘进， ，在通风系统未形成之前，要加强通风瓦斯管理工作，认真执行一炮三检制度。3、顶底板管理：巷道在煤
4、层内掘进回采，由于顶板有薄层伪顶及粉细砂岩顶板，岩石的硬度较小，容易垮落，一定按规程要求做好顶板的管理。煤层底板有薄层含铝泥岩，有遇水膨胀的可能， ，应及时将淋水引出。瑶山煤矿副井-90m 下山地质预报一、概况顺槽副井井有条-30 米以上水平的煤层已回采结束，-45 米水平的运输大巷已送至东风井的下部， ，为了合理布置采掘工作面，将掘进-50 米和平-90 米正北 部的二条沿煤巷道，按技改设计的要求，需施工一条下山至-90 米水平，以提升-60 米-90 米水平区域的煤碳。二、构造与地层1、褶曲：矿区地处新屋里向斜北翼，为一向东南倾斜的单斜构造，经地表地质测量，在东风井一带存有一条轴向和地层走
5、向一致的背斜构造，背斜两翼倾角为 3050 度，本次施工的下山正处于背斜轴底部处，由于设计下山与地表高差相距 200 米，背斜起伏的幅度应比较小，甚至会消灭。2、断层：据地表观察和秦阴湾矿揭露暗下山对应对应地表有F3 断层通过，但经 -30 米及以上水平巷道开拓，地层基本连续，该断层已消失。在矿区东部边界有一断层，该项处局部地层产状较陡，因此可能有小的斜切式走向断层存在，但其断距较小，应无在的影响。3、岩浆岩：区内岩浆岩发育，矿区东部为凤凰山岩体，形规模较大的有色金属矿体，在 F1 断层附近，有中型的铅锌矿在开采，在上部的秦阴湾矿及本矿区的确-8 水平、-30 米水平巷道及采区内均有 B 煤矿
6、层被吞蚀现象，预计本次掘进及以后水平巷道施工中均可能遇见岩浆岩脉。4、地层：暗下山在煤层底部的孤峰组内的硅质灰岩内施工，岩性单一，其硬度较大，在暗下山落脚后要向南东施工平巷见 B 煤层，主要揭露岩层为：硅质灰岩：深灰色，属层状，硬度较小。砂质泥岩：深灰色，属层状，地层软，本层厚 08 米。B 煤层： 厚 03 米。三：巷道地质预报暗下山开口层位位孤峰组顶部的硅质灰岩；暗下山的方位为 122 度，坡度为 28 度。巷道应全在灰岩中掘进，可能见背斜构造或岩浆岩。四：地质灾害预报1、水文地质：孤峰组顶部为属层状，裂隙不发育，含水少，仅可能在局部地段有淋水现象，必须按设必要的排水设施。2、瓦斯：本矿区
7、为低瓦斯矿井，有斜井掘进中瓦斯涌出量较小，但在见煤后，瓦斯涌出量相对增加，因此施工作业中必须加强通风瓦斯方面的管理工作，严格执行一炮三检。3、顶底板管理；东部地区 B 煤层位于煤系底板一般有 35 米的砂质泥岩底板，有时硅质灰岩为直接底板，易于管理。B 煤层底板为粉砂岩，有时有 0.20.5 米厚泥质岩伪顶，性软，易垮落，施工区又位于背斜轴底部附近，局部岩石破碎，因此施工作业必须及时支护，严禁空顶作业。百善煤矿；通风系统；通风阻力；逐点测定法0 引言百善煤矿位于淮北市西南侧的百善镇，隶属皖北煤电公司。百善煤矿于 1974 年 12 月 26日动工建井，1977 年 7 月 1 日建成投产，原设
8、计生产能力为年产 45 万吨，后经两期技术改造，矿井生产能力达 90 万吨/年。1985 年以后年产稳定于 100 万吨，到 1990 年以后达到120130 万吨，2007 年年产 150 万吨。井下运输系统以皮带为主，主井提煤，副井上下人和运送材料，东西两风井回风。矿井通风阻力测定是煤矿通风管理内容的。 煤矿安全规程第 119 条规定：“新井投产前必须进行一次矿井通风阻力测定，以后每 3 年至少进行一次。矿井转入新水平生产或改变一翼生产系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定” 1。百善煤矿已超过 3 年没有进行通风阻力测定与分析，为掌握井下通风阻力分布及通风系统的稳定性，优选了 6 条测定路
9、线，采用逐点测定法获得了各段巷道的通风阻力分布。1 百善煤矿通风阻力测定1.1 测定路线及测点布置测定路线选择原则：能够反映矿井通风系统特征的最长通风路线作为主要测定路线，其他通风路线则列为辅测路线 2。测定路线选定之后，即可按照通风阻力测定的要求，结合该矿巷道布置的具体条件，在通风系统图上初步确定测点的位置和数量，并沿测定路线将测点依次编号。在确定测点布置位置时一般考虑下述原则：1)每条测定路线的测定布置位置应能控制主要井巷和工作面的阻力分布情况。2)一般在风流分、汇点之前和局部阻力大的地点前后以及在需要控制的典型巷道的首末均应设置测点。3)在井下实测过程中，可根据井巷的具体条件，将测点尽量
10、地布置在巷道平直，支护良好、断面规则、前后无杂物、风流稳定、且易于确定标高的地点，实际测定时根据实际情况对个别测点可进行适当的调整和增减少数的测点 3-6。下面为测定的主要路线。测定路线及测点布置如下图所示。1)66 通风系统路线测点编号： 1234567891011。2)西 65 通风系统路线测点编号： 12345678910111213。3)612 通风系统东风井路线测点编号：123“4“5“6“7“8“9“10“11“12“13“14“。4)65 通风系统路线测点编号： 12141291011 。5)东一通风系统路线测点编号：1219“17“16“15“12“13“14“。6)612 东
11、风井路线测点编号：1233“4“5“6“7“8“9“7891011。1.2 测定参数及测定方法测定的参数主要有：绝对静压；干、湿温度；大气压力；巷道断面、风速；测点标高；测点间巷道长度。百善矿通风系统复杂、范围大，每条测定路线的测定时间较长，因此，应充分考虑大气压变化的影响，此次测定采用精密气压计逐点测定法，测定步骤是：将一台 BJ1 型精密气压计放置在地面井口附近作为基点，监视地面气压变化情况；另外 4 台气压计沿测定路线按选定的测点依次进行测定；在各测点测定风流压力的同时应测量巷道的风速、断面尺寸、气象条件等。测定仪器如表 1 所示。1.3 主要计算参数1.3.1 大气物理参数在矿井通风范
12、围内，空气密度按下式计算：式中，空气密度， kg/m3；P测点大气压力，kPa；t空气温度，；测点相对湿度，%；Psat水蒸气饱和蒸汽压， kPa。1.3.2 井巷参数用皮尺测量出各测点的巷道参数，然后按巷道形状为梯形、半圆拱、三心拱等用公式计算出巷道的净断面及周长 5。1.3.3 测点风速、风量按预定线路对各测点用风速表测定风速，计算出平均风速，再计算各点的风量。1.3.4 通风阻力两测点间的通风阻力计算按下式：hr(i， i+1)=hs(i，i+1)+h z(i，i+1)+h v(i，i+1)Pa (2)式中，hs(i，i+1)静压差；hz(i，i+1)位压差；hv(i，i+1)速压差；B
13、i，B i+1前后测点的气压计读数，Pa；Bi，B i+1读取 Bi，B i+1 时，基点气压计的读数，Pa 。1.3.5 井巷风阻根据各测段井巷参数、风量及阻力，按照相应的公式计算出并巷风阻 R、百米风阻 R100和摩擦阻力系数 。1.3.6 矿井自然风压矿井自然风压可按下式计算：式中，0地面空气平均密度，kg/m 3；Z0风峒测压处标高与进风井口标高之差，m。2 测定结果及分析2.1 测定结果利用计算机对测定数据进行处理，将各测点的原始记录数据和风速表校正曲线输入计算机，计算机对测定数据进行分析与处理 7-10。各通风系统的通风阻力测定结果如表 2 所示。2.2 结果检验系统阻力测定误差是
14、按通风机房水柱计读数计算出系统理论通风阻力与实测系统通风阻力相比较而得出的相对误差，其值可按下式计算：式中，hr系统实测通风阻力，Pa；hr由通风机房水柱计读数计算出的系统理论通风阻力，Pa。此次测定各风流路线的测定误差如表 3 所示。由以上误差计算表明，此次测定的精度符合要求，各系统的测定误差均在允许范围内，因此，可以认为此次的测定数据有效，计算结果可靠。2.3 数据分析将矿井通风系统的各段风路，按在通风系统中的位置和作用，将各通风系统分为进风段、用风段和回风段，669，612，653 等 3 个工作面所在通风系统 4 条通风线路各段的阻力分布如表 4 所示。从上表计算结果可以看出，井下各系
15、统阻力分布基本合理，但是阻力主要在回风段。通过实际测定，矿井总进风量为 4721 m3/min，矿井总回风量 4805.4 m3/min，矿井用风地点有效风量率为 97.28%，风量供需比为 107.79%，总进风量比矿井需风量大，能够满足目前的矿井生产需风量。矿井总风阻和等积孔测定结果如表 5 所示。从数据可以看出，西风井系统总风阻大于东风井系统，等积孔小于东风井，说明西风井系统通风比东风井困难。同时，矿井总等积孔为 1.285，说明该矿井通风系统的目前通风难易程度属于“中等” 。3 结论1)阻力测定选择逐点测量法，具有测定精度高，适用于测定时间长、范围大的矿井；为今后同类型的大型矿井通风阻
16、力测定方法的选定，提供了参考。2)百善矿矿井通风系统总体布局合理可靠，矿井通风设施较齐全，该矿井通风管理水平较高。其中：矿井总进风量为 4721 m3/min，矿井总回风量 4805.4 m3/min，能够满足目前的矿井生产需风量。3)从实测数据来看，有部分井巷摩擦阻力系数较大，回风道及个别巷道阻力偏大，个别巷道断面偏小，建议进行维修和局部调整。4)百善矿的通风阻力主要集中在回风段。回风巷回风路线长，回风巷局部有效通风断面小；这些段面造成通风“卡脖子”现象，尤其是回风井和回风峒，通过的风量大，加之风峒有转弯，地面风峒断面偏小，局部阻力大，增加了通风电耗。因此，建议必须采取措施降低这些区段的通风
17、阻力，改造风井风峒结构，以降低风井系统阻力。5)矿井存在一部分角联巷道，全矿井大角联就 6 条，形成一个较复杂的角联网络，造成局部风流不稳定，尤其在系统调节时应该注意角联巷道风流的大小和方向的变化。参考文献1 国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局. 煤矿安全规程M. 北京：煤炭工业出版社，2006.11：662 谢中朋. 庞庞塔煤矿通风系统阻力测定与安全性分析J. 能源技术与管理，2007(6)：63653 黄显东，刘志梅，陈世龙等 . 矿井通风阻力测定方法及应用J. 煤矿安全，2004，35(8)：13144 樊九林，朱高平. 矿井通风阻力测定与分析J. 煤炭科技， 2006(1)：
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