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1、第一章 礦井概況第一節 交通位置司馬煤礦位于山西省東南部，沁水煤田的東部，長治以南4km，行政區劃隸屬長治市、長治縣。其地理位置為：北緯360407361023，東徑 11300331130530。井田范圍：北以鐵路東側保安煤柱為界，南與經坊煤礦為鄰，東為3#煤層露頭線，西鄰高河井田。井田內交通方便，太焦鐵路從井田西部邊緣通過，207國道從井田內通過，鄉村間均有公路相通，交通極為便利。見交通位置圖（圖1-3-1）。圖1-3-1 礦井交通位置圖第二節 礦區地質構造井田位于晉(城)獲(鹿)褶斷帶南段的主要構造形跡長治大斷裂的西側，西接武陽凹褶帶，構造形跡呈“多”字型排列規律。井田總體呈一走向NNE2、，傾向NW，傾角4左右的單斜構造，并伴有寬緩褶曲和少量斷裂構造，無巖漿巖侵入。區內第四系覆蓋較厚，很少基巖出露。綜觀井田地質構造應屬簡單(偏中等構造A)類(一類)。井田內發現有落差不一的斷裂構造5條，陷落柱1個。A 宋家莊正斷層：位于任家莊、南郭村、宋家莊一線，區內長約6.0km，走向N50E，傾向NE35，傾角70，落差3050m。B 安城正斷層：位于嶺上村、安城村一線，區內長約5.5km。與宋家莊正斷層走向一致，走向NE55，傾向SE35，傾角70，落差北段50m，南段30m。C 林移逆斷層：位于蘇店鎮、柳林村西北一線,區內長約2.7km，走向NE，傾向70，落差1520m。D 蘇店正斷層3、：位于蘇店鎮、柳林村西北一線，區內長5.2km，走向NE，傾向NW，傾角70，落差1520m。 E 陷落柱：位于20-4號鉆孔西側，鉆孔深372.16458.34m，巖芯破碎，推定20-4號鉆孔西側3#煤層陷落柱范圍為150250m。第三節 礦區地層司馬井田位于沁水盆地的東南部，井田地層除西部零星出露二迭系上統上石盒子組(P2s)地層外，其余全部為第四系所覆蓋。依據鉆孔資料將各地層由老到新簡述如下：1、奧陶系中統 (Q2)為井田內煤系地層的基底，鉆孔揭露厚度261.31m(2102號孔)。上馬家溝組(Q2s)：揭露最大厚度70m左右，為灰色中厚層狀的石灰巖，夾泥質灰巖及白云質灰巖。峰峰組(Q24、f)：厚161.82200m，平均176.21m。主要由石灰巖、泥灰巖、白云質灰巖夾石膏層組成。2、石炭系中統本溪組(C2b)與下伏奧陶系地層呈平行不整合接觸。厚3.2029.60m，平均10.44m。主要為一套瀉湖潮坪為主沉積的灰深灰色的泥巖、砂質泥巖、夾石灰巖及薄煤層，底部含鐵鋁質泥巖，含菱黃鐵礦結核。3、石炭系上統太原組(C3t)是井田內主要含煤地層之一，全組厚92.90121.31m，平均104.74m，為一套海陸交互相沉積。主要由灰深灰色砂巖、粉砂巖、泥巖、煤層及石灰巖組成。層理構造發育，動植物化石豐富。根據巖性組合及沉積特征分為上、中、下三段。4、二迭系(P)（1）下統山西組(P15、s)是本井田主要含煤地層之一，厚45.6765.10m，平均57.36m。底部以K7砂巖與下伏地層呈整合接觸。由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層等組成。本組以色淺、含砂成分高、交錯層理發育、生物擾動多、植物化石豐富為特點。屬濱海三角洲沉積。（2）下統下石盒子組(P1x)K8砂巖底K10砂巖底，厚43.0775.64m，平均62.70m。底部以K8砂巖與下伏地層整合接觸。主要為淺灰色深灰色泥巖、砂質泥巖、灰白色砂巖，頂部常含一較穩定的帶紫斑的鮞粒鋁質泥巖，俗稱“桃花泥巖”。（3）上統上石盒子組(P2s)井田內僅在西部零星出露，鉆孔最大揭露厚度290.58m，僅出現中段和下段。底部K10砂巖與下伏地層呈整6、合接觸。由灰綠紫紅砂質泥巖、泥巖、灰白黃綠色中粗粒砂巖組成。5、第三系上新統(N2)為一套山麓洪積相沉積，厚021.24m。為紫紅、褐紅、磚紅、棕黃及黃色粘土、亞粘土與砂互層，底部含礫石層,與下伏地層呈角度不整合接觸。6、第四系(Q3)區內廣泛分布，井田內最大揭露厚度198.95m，主要由亞砂土、亞粘土、粘土、砂組成，底部含礫石層。第四節 可采煤層本井田主要含煤地層為石炭系上統太原組和二迭系下統山西組，共含煤614層，含煤地層平均總厚162.10m，煤層平均總厚15.96m，含煤系數平均10.15%；可采煤層共5層，平均總厚15.03m，可采含煤系數9.3%。山西組一般含煤13層，即1、2、37、號煤層，主要可采煤層為3#層，其余均為極不穩定的薄煤層。太原組含煤511層，自上而下編號為5、7、8-2、9、11、12、13、14、15#煤層，其中8-2、9、14、15#煤層全區穩定可采，其余煤層為零星可采或不可采。 各可采煤層分述如下：3#煤層：位于山西組中下部，上距K8砂巖平均29.60m，下距K7砂巖平均10.77m，距太原組8-2號煤層平均7m。煤層厚5.477.80m，平均6.62m，變異系數為6.5%，屬全區穩定可采的厚煤層。煤層結構簡單，距頂0.6m左右有一層較穩定的泥巖、炭泥夾矸(厚0.24m)，純煤厚5.477.45m，平均6.22m。頂板一般為泥巖、砂質泥巖，局部為粉砂8、巖或細粒砂巖；底板為泥巖、砂質泥巖，局部為砂巖或粉砂巖。8-2煤層：位于太原組三段中下部，下距9號煤層9.1214.12m，平均11.38m。煤層厚度0.451.78m，平均1.31m。煤層結構簡單，一般含一層泥巖或炭泥夾矸，厚0.050.55m，平均0.27m。純煤厚0.451.78m，平均1.19m。頂板為泥巖、砂質泥巖，局部為粉砂巖、砂巖；底板一般為細粒砂巖，局部為泥巖、砂質泥巖。屬較穩定的局部可采煤層。9#煤層：位于太原組三段底部，下距14號煤層32.9842.87m，平均37.59m。煤層厚度0.761.78m，平均1.46m。煤層結構單一，屬較穩定的局部可采煤層。頂板一般為泥巖、泥9、灰巖；底板為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，局部為砂巖。14#煤層：位于太原組一段頂部，頂板為K2灰巖，下距15號煤層平均4.74m。煤層厚01.59m，平均0.90m，屬較穩定的局部可采煤層。煤層結構單一，屬較穩定的局部可采煤層。頂板為石灰巖，局部含炭質泥巖偽頂；底板為泥巖、砂質泥巖。15#煤層：位于太原組一段下部，煤層厚1.086.70m，平均4.64m，屬全區穩定可采的厚煤層。煤層結構復雜，一般含34層泥巖或炭質泥巖夾矸，夾矸厚01.68m，平均0.96m，純煤厚1.086.70m，平均3.68m。頂板一般為泥灰巖、泥巖；底板為泥巖、砂質泥巖，局部為鋁質泥巖。各可采煤層特征見表1-3-1。表1-10、3-1 可采煤層特征表含煤地層煤層編號煤層厚度(m)最小最大/平均平均煤層間距(m)夾石層數煤層結構穩定性可采性頂底板巖性山西組(P1s)35.977.33/6.6252.0311.3837.594.741簡單穩定全區可采頂板一般為泥巖、砂質泥巖，局部為粉砂巖或細粒砂巖；底板為泥巖、砂質泥巖，局部為砂巖或粉砂巖。太原組(C3t)8-20.451.78/1.311簡單較穩定局部可采頂板為泥巖、砂質泥巖，局部為粉砂巖、砂巖；底板一般為細粒砂巖，局部為泥巖、砂質泥巖。屬較穩定的局部可采煤層。90.761.78/1.460簡單較穩定局部可采頂板一般為泥巖、泥灰巖；底板為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，局部為砂11、巖。1401.59/0.900簡單較穩定局部可采頂板為石灰巖，局部含炭質泥巖偽頂；底板為泥巖、砂質泥巖。151.086.70/4.4634復雜穩定全區可采頂板一般為泥灰巖、泥巖；底板為泥巖、砂質泥巖，局部為鋁質泥巖。第五節 礦井基本情況匯總主、副立井落底于3#煤層，膠帶大巷沿煤層底板布置、軌道大巷為沿煤層底板巖巷。回風立井落底于3#煤層，沿3#煤層頂板布置回風大巷。全礦井采用二個水平開采，第一水平開采一采區，水平標高+660m，第二水平開采二采區和三采區，水平標高+640m。礦井劃分為三個采區，分別為一、二、三采區，根據礦井開拓、瓦斯涌出量并結合礦井采掘銜接規劃，設計確定先前開采+666m水平12、，一、二采區輪換生產。第二章 礦井瓦斯、煤塵、自燃及地溫情況第一節 礦井瓦斯等級情況1、上年度礦井瓦斯情況根據我公司2012年8月瓦斯涌出量鑒定情況：絕對瓦斯涌出量為18.35m3/min，相對瓦斯涌出量為3.48m3/t，鑒于以上數據，我礦屬于高瓦斯礦井。第二節 煤塵爆炸性根據重慶煤科院提供的煤塵爆炸性鑒定報告（2007年）可知，礦井3#煤層煤塵具有爆炸危險性。第三節 煤的自燃傾向性根據重慶煤科院提供的煤炭自燃傾向性等級鑒定報告（2007年）可知，礦井3#煤層屬不易自燃煤層。第四節 抽采范圍和鉆孔布孔均勻程度目標1、礦井抽采范圍目標：礦井區域3#煤層的二采區和三采區。 2、礦井鉆孔均勻程度目13、標：3#煤層回采工作面預抽鉆孔間距為：1.5m米，鉆孔長度為：180m。 3、瓦斯含量及瓦斯壓力目標 根據瓦斯抽采達標暫行規定要求，所以各項數據應達到以下目標，見表1 表1瓦斯含量及壓力目標參數可解析瓦斯含量（m3/t）煤層瓦斯壓力（MPa）煤層瓦斯含量（m3/t）目標值4.00.748第三章 礦井抽采達標工藝方案根據礦井地質、瓦斯和抽放目標等情況特制訂下述方案。 第一節 抽采達標工程一、井巷工程 根據礦井3#煤層1207工作面通風系統布置情況，設計1207高抽巷，高抽巷巷口打閉敷設瓦斯抽放管路進行裂隙帶抽放。根據其他煤礦開采經驗，采空區冒落帶高度主要取決于采出煤層的厚度和上覆巖層的結構，一般14、為采厚的35倍，我公司3號煤層平均厚度為6.62m，因此冒落帶高度在19.833.1m，33.1m以上為裂隙帶。為了避免高抽巷布置在冒落帶，同時考慮3號煤層上部的2號煤層（根據補15、補17孔數據，距3號煤層頂板29.836.7m），我們選定了高抽巷布置在距3號煤層頂板35m，距1206輔助進風巷水平距離50m。（集團公司高河礦、五陽礦高抽巷均布置在距3號煤層頂板35m處）二、鉆孔工程 1、回采工作面鉆孔參數 （1）回采工作面本煤層瓦斯抽采鉆孔參數 鉆孔位置：布置在1206輔助進風巷煤層中（施工1207本煤層抽放鉆孔） 鉆孔角度：垂直巷道中線、平行于工作面、水平傾角1-5；（根據煤層賦存實際情15、況調整） 鉆孔直徑：115mm 鉆孔長度：180mm 鉆孔間距：1.5m 封孔方式：聚胺脂封孔 封孔長度：12m 三、回采工作面采空區抽放參數 地點：上覆巖層垮落并處于穩定時抽放聚集在冒落帶以及上方破壞裂隙帶中瓦斯，鉆孔設計終孔位置為距離3#煤層49米處。 鉆孔直徑：94mm鉆孔長度：143m-171m鉆孔間距：2.5m封孔方式：聚氨酯封孔封孔長度：12m四、管網工程 為了抽放礦井瓦斯，減少礦井中的瓦斯，根據巷道布置情況，必須在井下敷設一套完整的瓦斯抽放管路網，單獨輸送瓦斯。根據我礦的實際情況，確定礦井瓦斯抽放管路系統為： 主進氣管：井下移動瓦斯抽放泵站二采區回風巷1206工作面風巷；井下移動16、瓦斯抽放泵站二采區回風巷二采區膠帶巷里段。排氣管：井下移動瓦斯抽放泵站二采區回風巷風井底。五、監測計量及放水出渣工程 在瓦斯抽放主管、支管和鉆孔連接裝置上設置測壓嘴，在瓦斯主管、支管、工作面抽放支管，安裝瓦斯抽放計量裝置（孔板流量計），在管路上每間隔200米以及低洼點安裝除渣放水器。 第二節 進度計劃及服務時間表3 工程施工計劃及服務時間工程名稱開始時間竣工時間鉆孔類型服務時間1206風巷2012.32012.8本煤層至2015.61206輔助回風巷2013.12013.7裂隙帶至2015.61206輔助進風巷（1207風巷）2013.42013.11本煤層至2018.9第三節 資金計劃根據礦17、上2013年資金計劃、2013年抽采計劃、2013年抽采規劃及采掘計劃，2013年礦井抽放計劃投入共計1487萬元，工程費用975萬元，材料費用512萬元。 第四節 組織管理、安全技術措施抽放瓦斯過程中，井下各種各樣的情況都有可能發生，如管路漏氣、堵塞、積水、鉆孔失效、抽空，主管瓦斯濃度降低、泵軸溫升高等現象。因此，必須有專職人員定期檢查，發現問題及時處理，確保抽放系統不間斷工作。因此必須有專業隊伍和技術管理人員。一、組織管理為做好礦井瓦斯抽采工作，配備專業抽采技術人員，負責抽放的日常管理工作，我公司在通風部下設抽采科，負責瓦斯抽放的日常管理，其任務包括編制年、季、月抽放瓦斯工程計劃，檢查工程18、實施情況。總結分析抽放瓦斯效果，研究和改進抽放技術方案，組織實施新技術、新工藝的推廣等。通風隊下設抽采班，專門負責礦井的泵站運行觀測及其它抽放瓦斯日常工作。二、安全技術措施 1、所有施工人員必須持證上崗，工作服必須穿戴整潔，衣袖扎緊，必須保持施工現場整潔，無雜亂堆放物品。2、鉆孔時要嚴格按照施工措施中規定的鉆孔參數進行施工。3、由于巷道東幫有皮帶，所以必須在皮帶上方架設過橋，不準影響人員通過，過橋焊接要牢固，尺寸合理。接鉆桿時過橋上方與下方各有一名人員，兩人在接鉆桿過程中必須小心謹慎，協調配合。4、必須在施工點上方50m處設置警示牌，并在鉆機20m范圍內布置一部防爆電話。5、連接鉆桿時，要對準19、絲口，避免歪斜和漏水。6、采用清水鉆進時，開鉆前必須供水，水返回后才能給壓鉆進，并要保證有足夠的流量，不準鉆干孔。孔內煤粉多時，應加大水量，延長沖洗時間，切實沖好孔后方可停鉆。7、鉆進時，鉆工要認真觀察鉆機運轉情況，即觀察送水、鉆孔的給排水、鉆孔內的震動聲音等情況。8、施工地點20m范圍內風流中瓦斯濃度達到0.8%時，嚴禁打鉆并要斷電撤人，并馬上向公司調度和隊組值班室匯報。9、鉆機運轉過程中要注意觀察軸承部位、電機、軸套、橫立軸齒輪等有無超溫現象、有無異常聲音，發現問題應立即停機，查找原因，及時處理。10、鉆進過程中發現巖石松動、片幫、來壓、涌水或孔內水量、水壓突然加大或減小以及頂鉆時，必須立20、即停止鉆進，但不得拔出鉆桿，要立即派人監視情況，并迅速向調度室和隊組值班室匯報。11、當鉆噴孔嚴重時，鉆機前方應設置擋板并打設點柱，嚴禁后方站人，防止打鉆時噴孔傷人。鉆孔過程中發現有大量有害氣體噴出時，要停鉆切斷電源，加強通風，撤出人員，同時立即向公司調度室和隊組值班室匯報。12、當鉆機出現出水較多，出水顏色改變時，鉆機立即停止施工，但不得拔出鉆桿，組織人員對鉆孔進行封堵并及時向公司調度和隊組值班室匯報。若不能封堵，則將水通過排水溝引至排水點，然后通過水泵進行排水；若該地點配備的排水設備滿足不了排水需求時，應組織其他人力和設備進行處理，堅決杜絕事故的發生。13、更換鉆頭時，應注意孔徑與鉆頭直徑21、匹配，以免卡死鉆頭。臨時停鉆時，要將鉆頭退離孔底一定距離，防止煤粉卡住鉆桿；停鉆時應將鉆桿拉出來。運鉆具時，前后人員要互相聯系，密切配合，防止造成傷人事故。14、在移鉆過程中，鉆工必須緊密配合，操作要輕而穩，不得猛剎、猛放、超負荷作業。其他人必須站在鉆具起落范圍1m以外。15、操作鉆機時，注意力要集中，要求手不離手把、眼不離鉆機，動作要準確、及時、迅速。16、在正常情況下不得隨意改變鉆機速度。17、機器運轉時，禁止用手、腳或其它物件直接接觸機器運轉部分，禁止將工具或其他物品放在鉆機、水泵電機防護罩上。18、作業人員在接鉆桿時，嚴禁戴手套進行作業，防止鉆機擠住手套扭傷人員。19、打鉆時，要安排專22、人對巷道內的水進行排放，對打鉆流出的淤煤要及時進行清理。20、打鉆用的電纜要按規定吊掛在電纜鉤上，嚴禁將電纜放在地上或泡在水里。對機電設備要定期維護、檢查，防止設備失爆。在設備移動中禁止用電纜拖拉設備。21、打鉆作業人員不得小于3人，嚴格執行“機長負責制”和現場互聯保。22、終孔結束后，孔內水流超過2m時，要立即匯報并進行封孔、并網。23、下班時，要停電、閉鎖開關，把備用的鉆桿等物件整齊的擺放在巷幫。24、當出現卡鉆，鉆桿無法拔出時，隊組應盡最大努力拔出鉆桿、鉆頭；當盡最大努力仍不能拔出鉆桿時，此鉆孔應掛牌明示，并及時向通風部、地質辦等部門匯報。25、每班的班長、跟班隊干和電工必須攜帶便攜式瓦23、檢儀，班長要將便攜式瓦檢儀懸掛在鉆機上方，實時監測瓦斯的濃度。26、必須加強與1206工作面內其他隊組的協調工作。當有人員通過時，應停止打鉆，待人員通過后方可開鉆，確保打鉆和移鉆過程中作業安全，如發生無計劃的停風 、瓦斯排放等特殊情況，必須協同其他隊組立即撤出全部人員。27、在作業時，要保護巷道內的設施，嚴禁損壞。28、在作業時應加強對瓦斯的監測，當礦方的瓦斯檢查人員檢查時，必須積極的配合檢查人員的工作。如發現異常應立即匯報相關部門并積極處理。29、遇到頂鉆問題時，應多退鉆，少進鉆，充分倒出孔內的煤粉，防止卡鉆或頂鉆傷人。30、必須每天向通風部與地質部匯報生產的詳盡情況。其它未盡事宜，按照煤礦24、安全規程、煤礦瓦斯抽采達標暫行規定等規定執行。（2）預防瓦斯積聚措施1、施工鉆孔時，當施工地點20m范圍內瓦斯濃度達到0.8%時，要立即停止打鉆，切斷電源，撤出人員進行處理，并向公司調度室及隊組值班室匯報。2、鉆孔施工完畢后，要立即進行封孔并網，防止瓦斯大量涌出造成瓦斯超限。3、當施工地點20m范圍內瓦斯濃度降至0.8%以下時，方可進行打鉆作業。4、在進行作業時，要將便攜式瓦檢儀懸掛在鉆機正上方，對工作點的瓦斯情況進行實時監控。5、打鉆作業時，要使用銅錘，嚴禁使用鐵錘或鉆桿敲打鉆桿。（3）防噴孔措施1、打鉆前鉆機安裝應穩固，如底板平整則直接將鉆機放置底板上，如不平整則在鉆機底墊枕木，液壓柱必須25、打設牢固并用鋼絲繩與掛鉤掛在頂網上。2、在打鉆過程中人員必須協調配合，嚴禁在鉆機后方站人，接鉆桿人員在接上鉆桿后必須迅速離至鉆機1m范圍以外，以防傷人。3、開孔時在孔口安設防噴孔擋板，防噴孔擋板要用鐵絲固定在鐵絲網或鉆機上，固定要穩固可靠。4、當發生噴孔現象時，必須停止給進，待孔內瓦斯卸壓后并將孔內的煤漬導凈后再進行正常鉆進。5、當有噴孔征兆時應適當減慢推進速度，操作鉆機緩慢向前推進。6、噴孔持續時間過長或噴出的瓦斯無法稀釋時，要在孔口位置安設壓風系統進行壓風稀釋。7、打鉆時，要將孔中煤粉沖洗干凈。成孔后保證沖孔至少5分鐘，以便徹底將煤塵排出。8、做好噴孔的資料記錄，包括噴孔次數及附近瓦斯濃度26、，并及時上報通風部。9、鉆孔施工完畢后，要立即進行封孔并網，防止瓦斯大量涌出造成瓦斯超限。10、打鉆過程中必須在鉆孔下風側上方0.5m處懸掛便攜式瓦檢儀。打鉆過程中隨時注意瓦檢儀讀數。11、在打鉆過程中如果噴孔嚴重應在孔口加設孔口安全裝置。12、發生噴孔顯現時，現場作業人員必須立即向調度匯報，通風部派專人現場調查情況后確定措施進行處理。第五節 預期抽采瓦斯量和效果一、瓦斯抽放率的目標我公司礦井絕對瓦斯涌出量為11.37m3/min，根據相關規范、規定，確定我公司礦井瓦斯抽放率不得低于25%。二、抽放效果系統中瓦斯抽放量為3.39m3/min，其中，1206工作面抽放瓦斯量為2.57m3/min27、，礦井絕對瓦斯涌出量為11.37m3/min，瓦斯抽放率為29.8%，符合煤礦瓦斯抽放達標暫行規定的要求。抽放量詳見下表。地點負壓（kpa）管道混合氣體流量(m3/min)管道瓦斯濃度（%）純瓦斯流量(m3/min)1206風巷3222.1511.62.57二采回風巷西部328.662.00.17二采膠帶巷里段3112.655.10.65三、結論根據瓦斯抽采達標暫行規定確定的抽采目標及技術方案措施的評價， 1206工作面回采前，預計累計抽采瓦斯量為142萬m3，煤層可解析瓦斯含量降至3.84m3/t。能夠達到抽放預期效果，并實現安全生產。目 錄第一章 礦井概況1第一節 交通位置1第二節 礦區地質構造2第三節 礦區地層3第四節 可采煤層5第五節 礦井基本情況匯總7第二章 礦井瓦斯、煤塵、自燃及地溫情況8第一節 礦井瓦斯等級情況8第二節 煤塵爆炸性8第三節 煤的自燃傾向性8第四節 抽采范圍和鉆孔布孔均勻程度目標8第三章 礦井抽采達標工藝方案10第一節 抽采達標工程10第二節 進度計劃及服務時間12第三節 資金計劃12第四節 組織管理、安全技術措施12第五節 預期抽采瓦斯量和效果18