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平顶山矿区安全综合治理技术
第二章 平顶山矿区安全综合治理技术
第一节 矿区概述
一、55年建矿,1996年元月改为国有独资的有限责任公司,是自行勘探设计开发建设的一个特大型煤炭基地,被誉为“中原煤仓”。煤田包括平顶山、韩梁、朝川三个矿区,面积767km2,1997年保有储量7410 Mt,可采储量2860 Mt,现有12座矿井,年产原煤20 Mt。
二、m-450m,断层结构比较复杂。主断层两侧附近多发育有派生的次一级小断层,形成一个较宽的断层带。锅底山断层不仅是划分三、四、六矿与五、七矿井田范围的自然边界,也是矿区水文地质分区的界限。
矿区水文地质条件属简单至复杂类型,主要含水层为寒武系、石炭系石灰岩含水层及第三系淡水灰岩含水层。矿区矿井总涌水量7000m3/h。
平顶山煤田属华北聚煤区,是豫西煤田的一部分,成煤时期为石炭纪和二叠纪。由于煤田地处华北地台的南缘,特有的古地理环境形成了具有多煤组、多煤层的沉积特征。见表8-2-1-1。
平顶山煤田的含煤地层由石炭系太原组、二叠系山西组和石盒子组组成。总厚约800m,含煤7组88层,自上而下为二叠系石盒子组的甲、乙、丙、丁、戊组煤和山西组的己组煤,石炭系太原组的庚组煤,煤层总厚约30m,含煤系数为3.75%。区内主要可采煤层自上而下为丙3、丁5、丁6、戊8、戊9、戊10、己15、己16、己17、庚20。煤层总厚约30m,含可采煤层10层,可采煤层总厚15~18 m。局部可采煤层有乙2、丁4、丁7、戊11、己14、庚21共6层。韩梁矿区由于长期遭受剥蚀,仅丁组及丁组以下的煤层被保存下来。矿区开采煤层除庚20煤层顶板为石灰岩外,其余各可采煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和砂岩。见图8-2-1-1。
平顶山煤田内主要可采层多为稳定和较稳定煤层。煤质优良,对比清楚,且有规律可循。
表8-2-1-1 平顶山煤田主要可采煤层特征一览表
平顶山煤田的含煤地层由石炭系太原组、二叠系山西组和石盒子组组成。总厚约800m,含煤7组88层,自上而下为二叠系石盒子组的甲、乙、丙、丁、戊组煤和山西组的己组煤,石炭系太原组的庚组煤,煤层总厚约30m,含煤系数为3.75%。区内主要可采煤层自上而下为丙3、丁5、丁6、戊8、戊9、戊10、己15、己16、己17、庚20。煤层总厚约30m,含可采煤层10层,可采煤层总厚15~18 m。局部可采煤层有乙2、丁4、丁7、戊11、己14、庚21共6层。韩梁矿区由于长期遭受剥蚀,仅丁组及丁组以下的煤层被保存下来。矿区开采煤层除庚20煤层顶板为石灰岩外,其余各可采煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和砂岩。见图8-2-1-1。
平顶山煤田内主要可采层多为稳定和较稳定煤层。煤质优良,对比清楚,且有规律可循。
图8-2-1-1 平顶山矿区地层综合柱状图
三、d。煤尘均有爆炸危险性,爆炸指数为28—42%。建矿四十多年来,曾发生过特大瓦斯爆炸事故四次。特别是近几年来瓦斯涌出量增大,煤(岩)与瓦斯突出已到了非治不可的程度,尤其是1993年十一矿“5·8”和1996年十矿的“5·21”特大瓦斯爆炸事故,都一次次告诫我们,平顶山必须找到治理瓦斯的有效途径,从根本上治住瓦斯超限和煤(岩)与瓦斯突出,以确保安全生产。为此我们加强了安全管理,取得了“安全工作五条线”、“掘进工作面安全装备系列化”等一系列安全管理经验,在制约全公司发展的“一通三防”方面,加大了科技攻关力度, “九五”期间,平煤集团公司立项并组织实施了国家重点科研攻关项目《矿井瓦斯综合治理示范工程配套技术的研究》,与国内著名科研院校开展科技横向联合,取得了一大批具有国际、国内先进水平的科研成果,收到了良好的社会效益和经济效益,为平煤集团公司未来的健康发展打下了坚实的基础。
(一)瓦斯
平顶山矿区自1984年八矿发生第一次煤与瓦斯突出以来,截止2001年底共发生煤与瓦斯突出109次,总突出煤量5366t,瓦斯量417800m3,平均突出强度53.1t/次,瓦斯量4136.6m3/次,吨煤突出瓦斯量77.86m3/t。目前开采的丁组、戊组、己组三层煤均为突出煤层。目前生产的采区共有10个采区为突出采区,实测参数:戊组煤层-300~-500m水平,瓦斯压力为1.12~3.1MPa,瓦斯含量为12.5~17.5m3/t;己组煤层-300~-500m水平,瓦斯压力为0.7~1.89MPa,瓦斯含量为8.18~19.4 m3/t;十二矿井田受复杂地质条件的影响瓦斯压力、含量异常,在-370m水平实测瓦斯压力达2.16Mpa,瓦斯含量达25.6m3/t。详见表8-2-1-2。
全公司现有8对抽放矿井,建有抽放泵站21个(其中包括3个地面抽放站),现有瓦斯抽放主干管路42880m,从1992年开始进行瓦斯抽放经过8年的发展,目前抽放能力稳定在2500万m3的水平。
表8-2-1
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