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鄂 庄 煤 矿

2011年矿井灾害预防及处理计划

一、矿井概况 (一)矿井位臵

鄂庄井田位于莱芜煤田的西部,行政区属莱芜市城区和高庄办事处管辖,矿井工业广场北距莱芜市城区1.5公里。地理坐标东经117°37′00″~117°40′42″,北纬36°10′10″~36°12′51″,主井井口坐标:X:4005976,Y: 20558806,Z: +188.3;副井井口坐标:X: 4005968,Y:20558856,Z: +188.2; 副斜井井口坐标:X:4005977,Y:20558712,Z: +188.1;东风井井口坐标: X:4005405,Y:20559410,Z:+205.4;北风井井口坐标: X:4008954,Y:20557552,Z:+203.9;矿山井: X=4008930,Y=20557526,Z=+203.6。矿井井田北自煤19露头,南到F17断层,西至第1勘探线,东部至F27断层,井田面积17.3593 km2。

(二)矿井自然地理与交通 1、自然地理

本区位于大汶河两岸的低山丘陵地带,地面标高+178~+220m,大汶河自东而西流经本区,是井田内主要地表水系,最高洪水位可达+186.5m(1966年7月15日)。本区气候属北温带季风大陆性半湿润气候,历年最高气温42.5?(1955年8月11日),最低气温零下22.5?(1957年2月11日),大风季节一般在3~5月,多为东北风。年总降雨量435.8~761.0mm,年平均降雨量647.05mm。最大日降雨量255mm(1996年7月25日),降雪期11月上旬至次年4月上旬。全年总蒸发量1664.2至1927.0mm。本区地震烈度为7度。

2、交通条件

鄂庄煤矿距莱芜东火车站3公里,泰莱线、磁莱线与津浦铁路相接通往全国各地,泰莱高速公路及博徐公路四通八达。本区铁路、公路交通十分方便。

(三) 矿井开采情况、煤层赋存条件、主采煤层开采方式方法、生产能力

1、矿井开采情况:

井田面积约17.36km2,东西走向长约4km,南北斜长约4.5km。矿井边界:北自煤19露头,南至F17号断层,西至第1勘探线,东部以浅至F27号断层,东部以深以6-1、7-2、8-2、9-1等钻孔连线交至F27号断层。延深水平

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范围为南翼-400m至向斜轴,北翼-200m至向斜轴。

矿井开拓方式为:立斜井多水平主要石门分组大巷上下山混合开拓。矿井分为两个开采水平:-300水平和-530水平。

井田可采煤层有2、4、7、11、13、15、19共七个层煤,目前矿井主要开采2、4、7、15煤层。截止2009年末矿井地质储量9311.4万吨,有效可采储量2807.2万吨,其中, -300水平为120.7万吨, -530水平为2686.5万吨。分煤层为:其中生产水平:2层4.5万吨;4层216.9万吨;7层428.2万吨;11层348万吨;13层346.3万吨;15层723.1万吨;19层740.2万吨。

2、煤层赋存条件:

井田内煤系地层时代为石炭二迭纪,总厚度平均320米,共含煤20层,总厚度为12.18米,含煤系数3.8%。可采煤层共七层(2、4、7、11、13、15、19),可采煤层总厚度平均8.18米。2、4、19煤层为中厚煤层,其它为薄煤层,主要可采煤层稳定~较稳定,结构简单~复杂,煤类为气煤、肥煤、贫煤、焦煤、无烟煤。2煤层和19煤层程度不同的遭受岩浆岩的侵入,使煤层变为天然焦。煤层对比清楚,层位可靠。

煤层稳定程度为Ⅲ类。 3、开采方式方法:

采区开采布臵方式:前组二、四层采区一般采用上、下山联合布臵方式,双翼开采,分设轨道上下山,共用运输机上下山集中运输。后组煤采区采用分层单独布臵。

采掘工艺:①全矿井共有两个综采工作面、一个高档普采工作面、一个高档普采充填工作面,全部应用走向长壁后退式采煤法。②掘进工作面为炮掘和综掘工作面,巷道支护方式以锚杆支护为主,其中主要开拓大巷采用“喷锚喷、锚网喷”二次支护方式,回采巷道采用锚网带支护方式,并在特殊地点广泛应用了锚索加固支护。全岩巷道全部采用中深孔光面爆破工艺,回采巷道全部采用沿空掘巷和单孔直线送巷。

4、生产能力(核定矿井生产能力的依据): 矿井原设计生产能力为45万吨,2006年经省局审查的核定生产能力为90万吨。

通过矿井生产能力核定,我们认为,目前矿井主提升、副提升、通风、排水、压风、供电、采掘生产以及地面生产等主要系统的生产能力,基本能够满足目前及今后矿井发展的要求。其中:

(1)主井提升系统经02年11月份改造后,系统更加可靠稳定,主井核定提升能力达到108(万t/a);

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(2)副井提升系统包括副立井和副斜井,提升能力达到114.81(万t/a); (3)通风系统方面:鄂庄主、副井、副斜井及矿山斜井进风,东风井、北风井回风,东风井安装两台BDK-8-№28型轴流式对旋风机,电机功率2×450KW,风量6607 m3/min,负压2370Pa,北风井安装两台G4-73-11№20D型离心式风机,电机功率220KW,风机风量3299 m3/min,负压1700Pa。2010年8月,山东立安工矿技术检测有限公司受鄂庄煤矿委托,核定矿井通风能力为115.79万t/a。

(4)供电系统:鄂庄矿井35kv供电为双回路供电,来自南冶110kv变电所,鄂庄1#回路、2#回路采用LGJ-120架空输电线路,长度分别为4.14km、4.072km。正常情况下,鄂庄1#回路运行,鄂庄2#回路带电备用。35kv降压站安装2台型号为SF9-10000/35KV主变,矿井设备装机总容量13650kw,矿井运行设备总容量7342kw,现核定矿井供电能力为99万t/a。矿煤10KV变电所供电电源来自莱芜10KV变电站:10KV 1#回路(三八线),10KV 2#回路(十里铺线)。线路采用95mm2、70 mm2的护套钢芯铝绞线架空输电线路,长度分别为1.159km、0.732km。正常运行方式:10KV 1#回路(三八线)工作,10KV 2#回路(十里铺线)带电备用。

(5)排水系统: A鄂庄井-530中央泵房:-530水平中央泵房安装6台水泵,其中3台MD450-60×5型水泵 ,电机功率2台630KW,1台680KW,流量450m3/h,扬程300m,正常情况下一台工作,一台备用,一台检修,排水管路为一趟φ325mm斜排到-300水平。另外 3台水泵型号为MD420-93×9型,电机功率1600KW,流量420 m3/h,扬程837m,正常情况下一台工作,一台备用,一台检修,两趟排水管路为φ351mm立斜排直接到地面。

B鄂庄井-300中央泵房:-300水平安有4台主排水泵,其中2台200D65×9,流量280 m3/h,扬程585m,二台PJ150×8,流量300 m3/h,扬程516.5m,沿副井筒敷设三趟为φ273mm排水管路直排地面。

C矿煤-200泵房:-200水平泵房安装200D65×7型水泵3台,流量280 m3/h,扬程455m,电机功率680KW,排水管路为一趟φ273mm,一趟φ219mm,直接排至地面。

(6)运输系统:06年核定为96.8万吨/年,地面生产系统96.8万吨/年。 5、年度主要生产水平及采区

矿井生产水平为-300水平和-530水平,2011年共有四个生产采区:-300水平二采采区、107采区、207采区,-530水平604采区。主要开采前组四、七层煤;11年开拓准备采区为: -530水平115采区、607采区、四采区。

(四)矿井主要灾害

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主要灾害有:矿井水害、矿井火灾、瓦斯灾害、煤尘灾害、煤层气化CO泄漏灾害、主要通风机停风灾害、冲击地压及顶板灾害、停电灾害、提升运输灾害、矸石山坍塌、锅炉灾害、灾害性天气等。

矿井地质条件、开拓方式、生产状况以及通风排水、提升、运输、供电情况的技术资料见表一、二。

二、矿井灾害可能性分析及事故预兆 (一)灾害分析 1、水灾

鄂庄煤矿目前开采2、4、7煤层。从矿井实际生产情况看,矿井目前存在的水害威胁主要为后组煤底板岩溶承压水、地表水、老空积水。

⑴后组煤底板承压岩溶水:

据钻孔揭露资料,徐灰厚12.20~25.00m,平均16.97m;草灰厚5.50~9.30m,平均7.40m。徐、草灰间距3.44~7.50m,平均6.11m。由于徐、草灰相距很近,可视为一综合含水层,徐灰上距15层煤约77m。

115采区位于矿井东翼,开采15层煤,2011年度内主要为开拓准备工程。根据该区上覆2、4、7层煤和邻区315采区开采及水文观测孔已揭露的地质、水文地质情况看,115采区地质和水文地质条件较复杂,徐灰含水层水压高,区内断层及构造裂隙发育,破坏了底板隔水层完整性和隔水性,在115采区的掘进过程中,揭露较大断层时,可能会导通底板深部灰岩含水层而导致掘进迎头出水。因此,煤15底板徐灰承压岩溶水,是该区最主要的水害。

⑵地方煤矿及废弃矿井

井田南部边界废弃关闭的小煤矿有4处,为井田南部的石湾子煤矿、沙王庄煤矿沙埠子煤矿和井田北部的北埠煤矿。石湾子煤矿和沙王庄煤矿因资源枯竭或资金紧张已于1999年12月份关闭;沙埠子煤矿于2000年8月份小煤窑治理整顿过程中关闭。3处小煤矿井口均已按要求自下而上分段用矸石、混凝土和黄土进行了回填。3处小煤矿井田位臵位于鄂庄井田南部边界F17大断层(落差250~500m)以南,与鄂庄煤矿有F17断层相隔,鄂庄矿侧按规程规定已留设100m宽的断层隔水煤柱,因此不会对矿井造成水害威胁。

北埠煤矿因城下压煤问题于2007年关闭,鄂庄煤矿已在矿山井-200东大巷构筑了8m厚的水闸墙与北埠煤矿进行了隔离,墙体内不积水,管路正常疏水,正常涌水量3m3/h左右。两矿间边界防水煤柱完整,对鄂庄煤矿无水害威胁。

矿井周边现生产地方煤矿有3个,为魏家洼煤矿、熠能矿业公司和华鑫煤矿。

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