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前 言第一章 矿井安全生产现状1.1矿井基本情况1.1.1矿井概况潘三矿隶属于淮南矿业(集团)有限责任公司。潘三井田位于安徽省淮南市西北部的淮河北岸，东南距淮南市（洞山）约34km，西南距凤台县城15km左右，行政区划隶属淮南市潘集区管辖。地理坐标为东经11641451164845，北纬324730325230。井田除有潘谢公路及其与各矿相接的公路外，还有干线公路通往市区，并与省内公路网相连。井田南侧有淮阜铁路经过，并有铁路专用线直达矿井。此外，自矿井南行10km左右尚可转接淮河水运，交通十分便利。井田范围：东起九勘探线，西止十五勘探线，北自F1断层，南至13-1煤层-900m底板等高线的地面垂直投影线。全井田东西走向长约9.3km，南北倾斜宽5.8km左右，面积约54.3km2。具体范围以潘三煤矿采矿许可证规定的14个拐点圈定范围为界。潘三矿由合肥煤炭设计研究院于1976年设计，设计生产能力300万吨/年。1979年6月开工建设，1992年11月建成投产。2004年10月，国家发改委以发改能源【2004】2301号文国家发展改革委关于淮南潘谢矿区总体规划的批复，确定了潘三矿矿井技改后生产能力为500万吨/年。矿井技改于2004年10月开工，2009年4月竣工。2011年1月矿井核定生产能力为5.0Mt/a。矿井依法取得采矿许可证、煤矿安全生产许可证、煤炭生产许可证、矿长安全资格证和矿长资格证。截至2011年底，矿井累计生产原煤5958.8多万吨。1.1.2矿井开采现状潘三矿采取立井、主要石门及分组大巷开拓方式，全矿井共划分为2个水平开采，一水平-650m，下山开采至-730m，二水平标高-900m。另外，矿井在西翼-810m设有辅助水平。本矿井采用走向长壁采煤方法，综采一次采全高回采工艺，全部垮落法管理顶板。矿井为两翼对角式通风系统。全矿井共设置有5个井筒，其中工业场地布置主井、副井、矸石井3个井筒，东西边界分别布置东、西风井。主井、副井、矸石井为进风井，东、西风井为边界回风井。其中东风井回风水平标高为-420m，西风井回风水平标高为-480m。一水平西翼在-650m、-810m水平主要布置有-650m西一轨道石门、-650m西二轨道石门、-650m西翼新增进风大巷、-650m西二运输大巷，-650m西三轨道大巷、西三皮带大巷、-730-810m西翼胶带机斜巷、-650-810m西翼轨道斜巷。形成西一、西二、西三石门采区开采时的主、辅助运输及进风系统。另外，在-480m水平布置有西一西二新增回风大巷、西二回风大巷、西二新增回风大巷及西三回风大巷，形成西一、西二、西三石门采区开采时的回风系统。一水平东翼在-650m水平主要布置有-650m东翼轨道大巷、-650m东翼进风大巷、-650m东翼新增进风大巷、东翼胶带机大巷、-650m东四轨道大巷，形成东三、东四石门采区开采时的主、辅助运输及进风系统。在-420m水平布置有2条东三采区回风石门和2条东四采区回风大巷，形成东三、东四石门采区开采时的回风系统。为满足全矿井主运输需要，矿井设有中央胶带机石门一和胶带机石门二，承担全矿井东、西翼生产时的主运输及兼进部分风。矿井投产以来，主要开采13-1、11-2和8煤层。13-1煤层一水平现有系统剩余11个综采块段，其中东四采区4个，西一采区1个，西二采区1个，西三采区5个。11-2煤层剩余2个块段，均在东四采区。分采区开采现状如下：1、东三采区：13-1煤层已回采完毕。东三11-2煤采区正在准备，目前东三11-2辅助轨道下山、东三11-2轨皮集中巷及东翼-584m新增回风巷正在掘进。2、东四采区：现有生产系统13-1煤层剩余4个综采块段分别是1762（3）、1791（3）、17101（3）和17111（3）工作面；11-2煤层剩余2个综采块段17161（1）、17181（1）工作面。1762（3）工作面即将回采结束，接替面为17161（1）。目前东四皮带机下山、轨道下山正在施工。3、西一采区-650m以上13-1煤层已回采完毕，-650-730m之间仅剩1个综采块段为1281（3）工作面。11-2煤层调整到东三进行开采。B组仅8煤已打开，目前剩余6个综采块段分别为12418、12128、12228、12328、12428和12628工作面。12418正在回采。4、西二采区-650m以上13-1煤层已回采完毕，-650m董岗郢向斜轴之间，13-1煤层剩余1个综采块段1472（3）工作面。目前1472（3）工作面正在回采。5、西三13-1煤层上山采区系统已完工，1622（3）首采面正在准备。13-1煤层剩余5个综采块段分别为1612（3）、1622（3）、1632（3）、1611（3）和1612s（3）；11-2煤层上部采区系统正在准备。目前，全矿井共有3个采煤工作面生产，均为综采工作面，共装备12个开拓掘进工作面。1.1.3矿井开采规划1)矿井生产格局、产量规划从设计源头规范和优化采区设计，为突出煤层瓦斯综合治理创造时间和空间。确定2012年470万吨，20132021年产量规模在5.0 Mt/a，每年维持12个保护层开采。在确保产量完成的情况下，逐步打开西三上部13-1煤、11-2煤，西三下部13-1煤、11-2煤，西一上部8煤、7煤和东三11-2煤7个接替新采区。通过回采和准备低瓦斯区域，为治理高突瓦斯区域赢得时间和矿井。将矿井采场重心由东部转移至西部，以2012年为采场接替和瓦斯治理转折点，计划35年内形成“回采西一8煤和西三上部C组煤低瓦斯区域和开采关键保护层，准备东三11-2煤和西一7煤低瓦斯区域，治理东四B组、西三下部C组煤和二水平东翼C组煤高瓦斯区域”的格局。总的开采格局为：二水平投产前，矿井一水平维持个综采工作面，其中东部个，西部个，另外个在东、西部间跳采。二水平投产后，前期一水平保持2个综采工作面（均在西部，西三采区个，西一组煤个），二水平保持个综采工作面，采场重心逐步向二水平转移。2)采场接替安排综采一队：主要回采一水平剩余的西二和西三采区，计划年产量2Mt左右,接替顺序是：1472（3）1622（3）1612s（3）1611（3）1652（1）1632（3）1612（3）1662（1）1642（3）1672（1）1632（1）1662（3）1682（1）1672（3）。综采二队：主要回采一水平剩余的东三、东四和西一采区，计划年产量1Mt左右。接替顺序是：12418 （脱节3.5个月）17101（3）121281542（1）12628122281552（1）123281281（3）1212712317。 综采三队：主要回采一水平剩余的东四、西一和西三采区以及二水平东一、东二采区，计划年产量2Mt左右。接替顺序是：1762（3）17161（1）124281642（1）17181（1）1791（3）2111（1）17111（3）2311（1）2111（3）2311（3）2121（1）。3)矿井新水平、新采区开拓与接替一水平现有系统剩余17个综采块段，剩余综采储量2096.7万吨，二水平预计2016年投产，为稳定矿井生产，确保正常接替，使矿井产量自2013年稳定在500万吨。并逐步打开10个新采区（其中一水平7个新采区、二水平3个新采区）。一水平7个新采区分别为西三13-1煤上部采区、西三11-2煤上部采区、西三中部C组煤采区、西三下部C组煤采区、西一B组煤采区、东三11-2煤采区、东四C组煤下部采区。二水平3个新采区分别为二水平东一11-2煤上部采区、二水平东一13-1煤上部采区及东二上部C组煤采区。各采区具体情况如下：一水平7个新采区（1）西三13-1煤上部采区（可采出量790.1万吨）系统巷道设计工程量8027m，目前已全部完工。首采面1622（3）设计工程量3973m，其中煤巷3233m，岩巷740m，预计2012年9月底贯通，瓦斯治理工程2012年12月25日完工，工作面2012年12月26日开始回采，储量212.2万吨。（2）西三11-2煤上部采区（可采出量453.2万吨）系统巷道设计工程量2950m，其中煤巷1300m，岩巷1650m，预计系统2012年11月底完工。首采面1642（1）设计工程量4553m，其中煤巷2973m，岩巷1580m，预计2013年5月15日贯通，2013年6月16日开始回采，储量108.8万吨。（3）西三C组煤中部采区（可采出量1550.3万吨）系统巷道设计工程量11359m，其中煤巷2955m，岩巷8404m，预计系统2014年9月份完工。首采面1652（1）工程量7040m，其中煤巷3140m，岩巷3900m，预计2015年5月份贯通，2015年7月1日开始回采，储量95.6万吨。（4）西三C组煤下部采区（可采出量1535.1万吨）系统巷道设计工程量6435m，均为岩巷，预计系统2019年1月份完工。首采面1692（1）工程量4640m，其中煤巷3040m，岩巷1600m，预计2021年12月份贯通，2022年2月份开始回采，储量83.2万吨。（5）西一B组煤采区（可采出量984.7万吨）系统巷道设计工程量4830m，其中煤巷692m，岩巷4138m，预计系统2019年5月底完工。首采面12127工程量3260m，其中煤巷3000m，岩巷260m，预计2019年7月底贯通，2019年10月16日开始回采，储量68.8万吨。（6）东三11-2煤采区（可采出量619.5万吨）系统巷道设计工程量3776m，其中煤巷382m，岩巷3394m，预计系统2013年6月份完工。首采面1542（1）工程量8488m，其中煤巷5457m，岩巷3031m，预计2014年8月底贯通，2014年10月21日开始回采，储量148.3万吨。（7）东四C组煤下部采区（可采出量633.8万吨）该采区为东四下延采区，系统延深总工程量1117m，其中煤巷262m，岩巷855m，预计系统2013年2月份完工。延深后首采面17181（1）工程量5048m，其中煤巷3003m，岩巷2045m，预计2014年2月底完工，2014年4月16日开始回采，储量83.5万吨。二水平3个新采区（1）二水平东一11-2煤上部采区（可采出量530.5万吨）该采区为二水平首采区，采区系统巷道设计工程量7746m，其中煤巷1185m，岩巷6561m，预计系统2015年7月份完工。首采面2111（1）工程量6720m，其中煤巷4090m，岩巷2630m，预计2016年1月份贯通，2016年3月份开始回采，储量125.8万吨。（2）二水平东一13-1煤上部采区（可采出量1175.7万吨）系统巷道设计工程量2252m，其中煤巷880m，岩巷1372m，预计系统2017年12月底完工。首采面2111（3）工程量6363m，其中煤巷4100m，岩巷2263m，预计2018年12月16日贯通，2019年2月1日开始回采，储量262.8万吨。（3）东二上部C组煤采区（可采出量1040.6万吨）系统巷道设计工程量3520m，其中煤巷880m，岩巷2640m，预计系统2016年9月底完工。首采面2311（1）工程量6535m，其中煤巷2924m，岩巷3611m，预计2018年1月底贯通，2018年3月16日开始回采，储量78.6万吨。1.1.4矿井瓦斯等级1)瓦斯涌出和等级鉴于潘三矿13-1、8煤层历史上发生过煤与瓦斯突出，11-2煤为煤科总院重庆分院认定的突出煤层，故潘三矿被定为：煤与瓦斯突出矿井。矿井已开采的煤层瓦斯含量高，其中：13-1煤层瓦斯含量为215.2m3/t，11-2煤层瓦斯含量为2.513.9m3/t，8煤层瓦斯含量为27.2m3/t。经安徽省经济委员会皖经煤炭函20111210号文批复确定,全矿井绝对瓦斯涌出量151.64m3/min，相对瓦斯涌出量18.28m3/t，矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。潘三矿近年来瓦斯鉴定结果见表1.1-1。表1.1-1 潘三矿1990-2011年瓦斯等级鉴定结果表年份绝对瓦斯涌出量(m3/min)相对瓦斯涌出量(m3/t)鉴定结果199052.6518.3煤与瓦斯突出矿井199146.3513.76煤与瓦斯突出矿井199347.5520.67煤与瓦斯突出矿井199453.4918.43煤与瓦斯突出矿井199563.5124.81煤与瓦斯突出矿井199661.8217.21煤与瓦斯突出矿井199766.7416.99煤与瓦斯突出矿井199841.5814.64煤与瓦斯突出矿井199944.3613.12煤与瓦斯突出矿井200070.9215.82煤与瓦斯突出矿井200168.2817.45煤与瓦斯突出矿井200282.2115.3煤与瓦斯突出矿井2003107.4215.11煤与瓦斯突出矿井200484.7911.62煤与瓦斯突出矿井200582.712.19煤与瓦斯突出矿井2006100.2112.98煤与瓦斯突出矿井2007101.217.01煤与瓦斯突出矿井2008126.9216.31煤与瓦斯突出矿井2009134.0712.73煤与瓦斯突出矿井2010130.0813.24煤与瓦斯突出矿井2011151.6418.28煤与瓦斯突出矿井2)煤层瓦斯压力、含量收集情况表1.1-2 潘三矿东部各煤层瓦斯压力及含量统计表序号位 置所测煤层标高m瓦斯压力MPa瓦斯放散初速度坚固性系数f瓦斯含量m3/t13-1煤11792（3）底抽巷13-1-672 550.4511.90 2东进风下山上段13-1-670 2.240.616.86 3东进风下山下段13-1-670 3.840.618.18 4东翼胶带机巷13-1-644 2.880.948.64 51781（3）轨道顺槽13-1-589 480.949.87 11-2煤11792（3）底抽巷11-2-751 1.850.757.34 21792（1）Y型回风巷11-2-750 3.870.7510.29 3584轨道巷11-2-626 3.250.978.72 4584轨道巷11-2-625 2.250.977.30 517171（1）联巷11-2-740 3.83.50.9410.84 617131（1）轨顺11-2-608 1.260.777.52 8煤1东四B组轨道石门8-630 3.15.50.947.69 7-1煤1东四8煤皮带机7-1-640 2.8110.747.62 6煤1东四B组轨道下山6-650 3.1150.339.10 2东四B组轨道下山6-650 3.1100.617.17 5煤1东四B组轨道下山5-2-660 2.9120.59.44 4-2煤1东四B组轨道下山4-2-670 3100.68.79 4-1煤1东四B组轨道下山4-1-677 4.840.538.87 表1.1-3 潘三矿西部各煤层瓦斯压力及含量统计表序号位 置所测煤层标高m瓦斯压力MPa瓦斯放散初速度坚固性系数f瓦斯含量m3/t13-1煤11482（3）底抽巷13-1-7705.250.4512.0321482（3）运 顺13-1-7703.84.50.7310.2431271（3）底板巷13-1-715360.629.8541271（3）底板巷13-1-713380.2610.775中央皮带机石门13-1-6753.850.888.876西一石门13-1-6441.0580.266.667西三轨道上山13-1-5150.43.50.83.148西三轨道上山13-1-4900.23.50.81.879西三皮带机大巷13-1-6652.27.51.077.8711-2煤11482（3）底抽巷11-2-8343.340.988.8121482（3）底抽巷11-2-8292.440.987.8931482（3）底抽巷11-2-8271.240.986.0241482（3）底抽巷11-2-8281.640.986.795西二下段新增回风下山11-2-7551.250.695.7168槽-753皮带机石门11-2-7511.840.987.0371492（1）轨顺11-2-8011.29.50.556.178煤1西一8煤轨道下山8-7351.680.247.183)煤层瓦斯分布特征煤层瓦斯含量的分布，主要受地质构造和煤层埋藏的古深度(即距基面深度)以及煤层顶板盖层所控制。潘三矿13-1、11-2、8煤层瓦斯含量趋势分析结果表明，瓦斯含量垂直分带和水平分带明显。一般距基面深度越深，瓦斯含量越高；井田东翼瓦斯含量高，井田西翼瓦斯含量低。4)瓦斯风化带一般将煤层由露头自上而下分为四个带：CO2-N2带、N2带、N2-CH4带、CH4带，前三个带总称为瓦斯风化带,详见表1.1-4。表1.1-4 煤层瓦斯垂直分带及各带气体成分名称气带成因瓦斯成份%N2CO2瓦斯CO2N2带生物化学空气2080208080102020N2CH4带空气变质208010202080CH4带变质2080瓦斯风化带下界深度可以根据下列指标中的任何一项确定：(1)煤层的相对瓦斯涌出量等于23m3/t处；(2)煤层内瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总各和达到80%(体积比)；(3)煤层内的瓦斯压力为0.10.15MPa；(4)煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤1.01.5m3/t(C.M.)，气煤1.52.0m3/t(C.M.)，肥煤与焦煤2.02.5m3/t(C.M.)，瘦煤2.53.0 m3/t(C.M.)，贫煤3.04.0m3/t(C.M.)，无烟煤5.07.0 m3/t(C.M.)(此处的C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分)。表1.1-5 瓦斯含量与基岩垂深回归关系表煤层区域回归方程nr瓦斯含量为2m3/t燃对应埋深(m)13-1东部Y=0.0444X-16.57980.804418西部Y=0.0383X-14.78360.88043811-2东部Y=0.0202X-1.691630.906183西部Y=-0.0214X-3.473330.9862568全区Y=0.0336X-14.759100.8065007-1全区Y=0.0153X-4.876450.8144506-1全区Y=0.0284X-13.08050.8425305-2全区Y=0.0260X-12.21560.8875504-2东部Y=0.0126X-4.096150.907484西部Y=0.0070X-1.129130.8144474-1A区Y=0.0123X-6.466870.955688F24、F1-1以北B区Y=0.0151X-8.4068100.971689F24、F1-1以南至F47、F5之间C区Y=0.0248X-12.78340.837596F47、F5以南1全区Y=0.0118X-7.862590.897836Y：瓦斯含量(m3/tr) X：煤层埋深(m)根据以上资料分析，潘三矿瓦斯分化带下部界限至基岩面距离：13-1煤东、西部分别为140m、110m；11-2煤为218m；8煤为180m；4-1煤层为200m。5)煤和瓦斯突出情况潘三矿自建井至今共发生煤与瓦斯突出14次，其中13-1煤13次，8煤1次；10次为遇构造或在构造附近发生，4次为煤层厚度发生变化时发生。14次煤与瓦斯突出均发生在矿井东翼，大多数发生在叶集次级背斜及F39断层组两侧附近有限的局部地带，集中突出带与突出点的位置与地质构造有密切的关系。潘三矿历年突出事故汇总见表1.1-6。表1.1-6 潘三矿历年突出事故汇总表序号突出时间突出地点突出类型突出煤层巷道类型突出地点标高( m )突出地点深度( m )突出煤量(t)涌出瓦斯量(m3)突出前作业工艺11986.6.3-650水平东翼运输石门倾出13-1岩-6506731452900放炮21986.8.18-650m水平东翼进风石门压出13-1岩-6506731502600放炮31986.8.25-650m水平东翼进风石门倾出13-1岩-650673951860放炮41986.9.2-650m水平东翼进风石门倾出13-1岩-650673901730放炮51989.4.29-650m东四运输大巷倾出13-1岩-6506731504400扒斗机出矸61993.4.121771(3)下顺槽压出13-1煤-5105358904综掘割煤71993.6.151511(3)二期轨顺压出13-1煤-590615433447放炮81994.2.121521(3)下段运输出煤巷压出13-1煤-60362878.310168放炮+1994.3.251521(3)下段运顺倾出13-1煤-60863337.73699放炮101995.5.141551(3)运顺压出13-1煤-651673181655手镐卧底111995.5.311551(3)后期出煤巷压出13-1煤-650672405167放炮121997.3.14东四西翼皮带巷压出13-1岩-6576807510093放炮132002.11.251781(3)轨顺压出13-1煤-57259510500综掘割煤142005.9.21东四8煤皮带机上山压出8岩-63159516600综掘割煤6)矿井突出危险性区域预测潘三矿目前主采的13-1、11-2、8均为突出煤层，依据防治煤与瓦斯突出的相关规定，淮南矿业集团委托有资质单位对矿井的各煤层突出危险性进行了区域预测，中国矿大对潘三矿的13-1、11-2、8煤层的突出危险性区域预测结论如下：1、13-1煤层。 （1）X-X勘探线以西（西一、西二、西三采区）： 董岗郢次级向斜轴北翼：-600m以上划为无突出危险区；-600m及其以下划为突出危险区。 （2） X-X勘探线以东： X-X勘探线以东-550m以浅、董岗郢向斜轴北距该向斜轴斜长100m以浅（北）区域划为无突出危险区；X-X勘探线以东-550m以深、董岗郢向斜轴北距该向斜轴斜长100m以深（南）区域划为突出危险区。 董岗郢向斜轴南翼划为突出危险区。 2、11-2煤层。 （1）董岗郢次级向斜轴北翼东至冲刷带西边界和向斜轴北距向斜轴150m线：-800m以上划为无突出危险区；-800m及其以下划为突出危险区。 （2）董岗郢次级向斜轴南翼： 冲刷带东界以东：-580m以上划为无突出危险区；-580m及其以下划为突出危险区。 3、8煤层。 （1）董岗郢次级向斜轴以北：-750m以上划为无突出危险区；-750m及其以下划为突出危险区。 （2）董岗郢次级向斜轴南翼：暂划为突出危险区。1.2 煤炭资源和开采地质条件1.2.1矿井资源状况及服务年限潘三井田现有可采和局部可采煤层12层，自下而上分别为1、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1煤。2011年末，矿井井田内可采和局部可采煤层剩余地质储量79783.4万吨（包含防水煤柱2535.0万吨、1煤天然焦2794.1万吨及4-1煤天然焦11.4万吨），其中永久煤柱22511.4万吨（井筒煤柱4626.7万吨，工广煤柱8300.6万吨，井田边界煤柱383.2万吨，断层煤柱6665.9万吨，防水煤柱2535.0万吨），可采储量39910.9万吨。一水平（下限标高-730m）剩余地质储量34074.4万吨，剩余可采储量15662.6万吨。二水平（下限标高-900m）剩余地质储量45709.0万吨，剩余可采储量24248.3万吨。矿井分水平、分煤层剩余储量分布详见表1.2-1。矿井剩余可采储量39910.9万吨，按矿井生产能力5.0Mt/a计，考虑1.4的储量备用系数，矿井剩余服务年限为57a。表1.2-1 潘三矿分水平、分煤层剩余储量汇总表 水平、煤层名称地质储量万吨可采储量万吨可采出量万吨一水平(-730m)17-11782.366016-22519.298816-11916.9821.513-17633.83350.33358.311-23457.31846.5174085061.3248725587-12239.11134.91295.96-11367.6531.7607.15-22791.81511.91721.54-21554.9743.7849.24-13357.41587.11632.41392.80小 计34074.415662.613762.4二水平(-900m)17-1169.230.516-2624.834313-112982.87876.47895.311-255213361.13167.286772.33594.23696.97-127211433.91637.36-1993.6512.9585.75-24299.72351.12677.14-22088.81138.31299.84-15315.42972.43057.314220.4634.5小 计4570924248.324016.6总 计79783.439910.9377791.2.2煤系地层及煤层1)煤系地层本区含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组与上、下石盒子组。石炭系上统太原组(3):该组厚度约123m，含薄煤56层，不稳定，不可采。主要表现为浅海相灰岩与滨海泥炭沼泽相的碎屑岩、泥岩、铝质泥岩、含炭泥岩、薄煤层的交互组合，即以灰岩为主，夹泥岩、砂岩和薄煤层，旋回结构较为明显，但不够完整。据统计，太原组灰岩自下而上发育13层，依序排列其代号分别为C313C31。二叠系():本系为主要含煤地层。二叠系的山西组和上、下石盒子组总厚度为755m，含煤40余层，自下而上划分为七个含煤段。山西组和下石盒子组各为一个含煤段，上石盒子组分为五个含煤段。2)煤层本井田含煤地层中石炭系上统太原组薄煤层不可采，二迭系山西组、上、下石盒子组含煤地层总厚755m，含定名煤层32层，煤层平均总厚度33.74m，矿井可采及局部可采煤层为1、4-1、4-2、5-2、6-1、7-1、8、11-2、13-1、16-1、16-2、17-1煤共12层。目前矿井主采煤层为13-1煤、11-2煤， 8煤，是本区的主要开采对象。现将参与储量计算的各煤层自上而下分层评述于下：17-1煤层：位于第五含煤段中部，为局部可采的不稳定煤层。厚度02.86平均0.72m。煤厚一般自东向西变薄，十二线以西不可采，以东有不可采区零星分布，为局部可采煤层。结构较简单，少数点含1层夹矸，个别点含2层夹矸，其岩性为炭质泥岩及泥岩。煤层顶板主要为泥岩及粉砂岩，底板主要为泥岩、砂质泥岩。16-2煤层：位于第五含煤段中部，为局部可采的不稳定煤层。厚度O2.41m平均0.83m。十一线以东不可采区位于-650m以上，十一线以西不可采区主要分布于-600m以下，为局部可采煤层。结构简单，仅少数点含1层夹矸，其岩性为炭质泥岩及泥岩。煤层顶板主要为粉细砂岩及砂质泥岩，底板主要为砂质泥岩、泥岩。16-l煤层：位于第五含煤段中部，为局部可采的不稳定煤层。厚度02.31m，平均O.76m，煤厚自浅部向深部变薄或尖灭。不可采区位于十一十二线以东500m以下，该线以西分布在-600m或-650m以下，为局部可采煤层。结构简单，仅少数点含12层夹矸，其岩性主要为炭质泥岩。煤层顶板以砂质泥岩为主，少量粉细砂岩，底板为泥岩。13-1煤层：位于第四含煤段中下部，为全区可采的稳定煤层。厚度1.386.83m，平均3.75m，为全区可采煤层。结构较简单，一般有12层夹矸，个别有3层夹矸，位于煤层顶部或底部，其岩性为炭质泥岩及泥岩。煤层顶板为粉细砂岩及泥岩，底板为砂质泥岩与泥岩。11-2煤层：位于第三含煤段中上部，冲刷区以外为全区基本可采的较稳定煤层。厚度O10.55m，平均1.89m。在十东线至十一十二线有一片呈NESW方向展布的冲刷区，该冲刷区范围集中，分布有规律。以冲刷区为界，东部为较稳定煤层，西部为稳定煤层。结构简单，偶含13层夹矸，岩性为炭质泥岩。煤层顶板为砂质泥岩及细中砂岩，底板为砂质泥岩与泥岩。8煤层：位于第二含煤段上部，为全区可采的较稳定煤层。厚度1.1012.07m，平均3.25m。仅在十五9孔见岩浆岩侵入，煤层吞薄，变质为天然焦，为基本全区可采煤层。结构较简单，一般具一层夹矸，个别点为23层夹矸，岩性为炭质泥岩及泥岩。煤层顶板为砂质泥岩及细中砂岩，底板为泥岩及砂质泥岩。7-1煤层：位于第二含煤段上部，为大部可采的较稳定煤层。厚度03.30m，平均135m。十四十五线以西730m以上，局部受岩浆岩影响。十一线以东。十一十线以西主要在650m700m间，有小范围不可采区零星分布。为大部可采煤层。结构较简单，少数点含1层夹矸和个别点含23层夹矸，岩性为泥岩及炭质泥岩。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，少量粉细砂岩，底板为泥岩。6-l煤层：位于第二含煤段中部，为大部可采的不稳定煤层，厚度O2.13m，平均0.97m。不可采区主要位于十四线以西-730m以下，十二十三线至十三十四线-650m-8OOm之间，十十一线至十二线为NW向条带分布，有规律。十五线-800m左右局部受岩浆岩影响。为大部可采煤层。结构简单，偶含13层夹矸，岩性为炭质泥岩。煤层顶板为砂质泥岩，底板为泥岩及粉砂岩。十二十三线至十三线-730m以上区段，煤厚变化不大，平均煤厚1.30m左右，工程控制密度也高。5-2煤层：位于第二含煤段中部，为全区可采的较稳定煤层。厚度O.005.09m，平均2.55m，九线-650m以下有小范围不可采区。十四十五线以西-800m附近，小范围受岩浆岩影响。结构较简单，部分点含1层夹矸，少数点含23层夹矸，岩性为炭质泥岩。煤层顶板为砂质泥岩及粉细砂岩，少量细中砂岩，底板为砂质泥岩及泥岩。4-2煤层：位于第二含煤段中部，为大部可采的较稳定煤层。厚度06.58m， 平均1.58m。局部有岩浆岩侵入，变质为天然焦，吞蚀区主要位于十三线以西。十十一线以东有小范围不可采区。为大部可采煤层。结构简单，偶有12层夹矸，岩性为炭质泥岩。煤层顶板为砂泥岩互层及粉细砂岩，底板为粉细砂岩。4-l煤层：位于第二含煤段中部，为大部可采的较稳定煤层。厚度07.95m， 平均3.67m。局部有岩浆岩侵入，变质为天然焦，吞蚀区主要位于十三线以西。为大部可采煤层。结构简单，偶含一层夹矸，岩性为泥岩。煤层顶板为粉细砂岩及砂泥岩互层，底板为泥岩。1煤层：位于第一含煤段下部，为大部可采的不稳定煤层。厚度O.288.00m，平均2.92m。岩浆岩一般侵入于煤层中或煤层顶部，煤局部变质为天然焦。十二线650m以上，十四线730m以上煤局部被吞蚀，为大部可采煤层。结构较简单，部分含一层夹矸，个别含2层夹矸，岩性为炭质泥岩。煤层顶板为砂质泥岩，少量粉细砂岩。底板为砂泥岩互层及泥岩。矿井主要煤层间距如表1.2-2所示。表1.2-2 矿井主要煤层间距一览表煤 层 名 称间 距（m）最 大最 小平 均17-129.53.6110.8816-213.71.205.8916-1144.436094.3513-1122.9621.1075.4611-2128.6267.5592.59839.895.4513.527-151.907.5121.616-138.323.4115.365-267.203.6013.884-246.291.8010.954-1186.9879.85109.4611.2.3地质构造1)潘集矿区构造基本特征潘集矿区位于淮南复向斜轴部偏北。区内全被厚120484m第四系新地层所覆盖。全区为一宽缓略不对称的背斜构造形态。背斜轴向为N70W，向东倾伏，略有起伏,沿背斜轴线形成两个隆起，西部隆起较高，东部隆起较低，近似“马鞍形”。背斜南翼倾角较缓，由浅入深倾角一般为207；北翼倾角较陡，一般2030。全区构造中等至复杂，局部地区有岩浆岩侵入。2)潘三井田构造基本特征潘三井田位于淮南复向斜中潘集背斜的南翼西部，与潘一矿毗邻。总体形态为一单斜构造，地层走向为NWW-SEE，地层倾角一般510，呈浅部陡深部缓的的趋势。在九线十线局部地段，因受F1、F1-2、F1-1的影响，地层倾角高达3050，甚至直立。因受区域性南北向挤压作用，井田内发育有次一级的向斜和背斜。据井田内现有的地质资料统计：落差大于等于煤厚的断层213条(指主要煤层中断层)，其中落差大于20m的断层15条，落差10m至20m的断层29条，落差小于10m的断层169条。这些断层中张扭性断层174条,约占断层总数的82%；压扭性断层39条，约占18%。现将主要断层分述如下：褶曲构造井田内发育一组向西倾伏的次一级褶曲，即董岗郢次级向斜及叶集次级背斜，两者轴向大致平行，近东西向，贯穿全井田与潘集背斜轴呈1520夹角相交。向西倾伏，倾伏角35。(1) 董岗郢次级向斜为一不对称向斜，十一线以东轴面倾向北，该线以西两翼地层逐渐对称，轴面大致垂直，北翼地层走向NWW-NW，南翼地层走向NE-SW，地层倾角一般为1020北翼东段受构造影响，地层倾角达3050，甚至直立。(2) 叶集次级背斜位于董岗郢向斜南侧，向斜的南翼过度为背斜的北翼，两翼地层基本对称，轴面大致垂直，北翼地层走向NESW，南翼地层走向NWNWW，两翼地层平缓，倾角一般小于10。断裂构造通过精查补勘，采区二维、三维地震勘探、生产补充勘探，矿井生产揭露和验证，全井田共发现断层351条。按断层性质分：正断层282条，逆断层69条，以正断层为主；按落差分：落差100m的8条，50100m的12条，3050m的13条，2030m的15条，1020m的35条，510m的97条，5m的171条。井田内断层走向以NWW或NW向为主，NE向次之。其中NWW或NW向断层从北向南发育三个断层组，以三个断层组为界，相应构成北、中、南、三个近东西向的构造分区。(1) 北区：北以F1断层为界，南以F1-1、F24、F26断层组为界。本区特点是：大中型断层多，断层密度大，各个方向的断层和正逆两种断层均有分布。区内共发现断层122条，其中正断层92条，逆断层30条。按落差分：落差100m的5条，50100m的5条，3050m的7条，2030m的10条，1020m的14条，510m的30条，5m的51条。(2中区：北以F1-1、F24、F26断层组为界，南以F5、F47、F19、F49断层组为界：本区特点是：宽缓的向斜构造，向斜轴位于本区中间，地层平缓，倾角一般在510之间。北侧靠近F26断层附近倾角增大达2025。区内大中型断层比较发育。本区共发现断层135条，其中正断层102条，逆断层33条。按落差分：落差100m的1条，50100m的6条，3050m的6条，2030m的4条，1020m的17条，510m的42条，5m的59条。(3) 南区：F5、F47、F19、F49断层组以南。由于该区的中西段已进入矿井深部，勘探程度相对较低，据现有资料分析，大、中型断层较少，地层平缓，倾角一般在8以下。本区共发现断层94条，其中正断层88条，逆断层6条。按落差分：落差100m的2条，3050m的1条，2030m的1条，1020m的4条，510m的25条，5m的61条。1.2.4瓦斯、煤层自燃和煤尘爆炸性经安徽省经济委员会皖经煤炭函20111210号文批复确定, 全矿井绝对瓦斯涌出量151.64m3/min，相对瓦斯涌出量18.28m3/t，矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。潘三矿目前开采的13-1煤层、11-2煤层、8煤层自燃倾向性均为II类自燃，自然发火期均为36个月，其中13-1煤最短自然发火期为46天；13-1煤层、11-2煤层和8煤层产生的煤尘均具有爆炸危险性，爆炸指数均为3740。1.2.5矿井水文地质条件1)地表水系本区为淮河冲积平原，地势平坦，地面标高1923m，西北高，东南低，平均坡降l:10000。淮河为流经本区的主要河流，在淮南段一般水位标高为15m，最高水位可达25.93m(1954年7月21日鲁台洪水水位)，堤面标高27.07m，可以防洪患。淮河平均流量正阳关以下2000m3/s。矿区内有泥河自西北向东南流入淮河，近平行地层走向横贯本矿区，河床形态上游窄，下游宽，枯水期水位为18m。本矿西风井公路桥2003年最高水位21.475m。黑河位于本区北部边缘，为人工挖掘的季节性农灌水渠，对矿井充水无影响。本矿区新生界沉积物厚度大，矿区内地表水系对矿井充水无直接影响。只与新生界松散层上部含水层组有一定的水力联系。当雨季汛期时，淮河洪水水位高于泥河水位时，青年闸及尹家沟闸关闭，泥、黑河流域内洪水无法排出，形成关门淹，可能威胁矿井安全(如1991年的大汛期)。一般丰水年内涝时间3045天，较大洪水年漫滩时间长达140天左右。2)矿井主要含水层矿内主要含水层为新生界松散层孔隙含水层组、煤系砂岩裂隙含水层组及石灰岩岩溶裂隙含水层组三部分组成。3)矿井涌水量及预计矿井正常涌水量为255.87m3/h，预计最大涌水量为482.6m3/h。1.3主要安全生产系统情况1.3.1矿井通风系统矿井建立了独立可靠的通风系统，为两翼对角抽出式通风，中央工广的副井、矸石井、主井进风，东风井、西风井回风，回风井分别位于井田的东西翼。东风井配备2台ANN2960/1600轴流式主要通风机，电机功率2250KW，服务矿井东翼采区（东三采区、东四采区），东翼采区总回风量为13248m3/min，风机负压3780Pa，等积孔4.38 m2。西风井装备两台GAF35.5-21.1-1FB轴流式主要通风机，电机功率3200KW，服务矿井西翼采区（西一、西二、西三采区），西翼采区总回风量为12672m3/min，负压2778Pa，等积孔为4.96m2。目前全矿总进风量为25128m3/min，总回风量为25920m3/min，矿井风量有效利用率88.3%。矿井风排瓦斯量37.76m3/min，地面永久瓦斯抽采系统抽采量为82.25 m3/min，矿井总瓦斯涌出量为120.01m3/min。1.3.2矿井瓦斯抽采系统矿井建立了地面永久抽采系统，共三套永久抽采系统，第一套设置2BE1-505型水环真空泵一台，2BE1-353型水环真空泵二台，互为备用。第二套设置二台2BEF-72型水环真空泵，额定流量为495m3/min，互为备用。第三套设置二台2BEF-72型水环真空泵，额定流量为520m3/min，互为备用。地面入井瓦斯管：4路（D377mm、D426mm、D426mm、D530mm）。矿井正在进行抽采系统改扩建，设计在工广新建1座地面永久抽采泵站，新增2台2BEF-72型抽采泵、2台2BE1-505型抽采泵，新增2个D630mm入井瓦斯钻孔。抽采系统改扩建后，矿井共有11台抽采泵，6个入井瓦斯钻孔，矿井抽采系统具备998m3/min的综合抽采能力。改造工程2012年6月份结束。井下设置3个移动抽采泵站，共安设移动抽采泵6台。矿井平均抽采混合量400m3/min，其中永久抽采混合量285m3/min，井下移动泵抽采混合量为115m3/min，矿井瓦斯抽采率达到67%。矿井永久抽采系统能力满足目前生产需要。矿井抽采的瓦斯主要供给民用、瓦斯发电。2011年矿井瓦斯抽采量为4696.69万m3，瓦斯利用量为2419万m3。1.3.3矿井监测监控系统矿井使用的安全监控系统是KJ2000N系统，本系统由KJ4N系统升级而来，自2010年9月开始运行。担负着矿井井下和中央风井及地面泵站等地点的监测监控以及抽采系统管道四参数自动计量工作。使用过程中，根据现场情况及煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006)，厂家对系统软件和部分硬件进行了升级，年底前完成对硬件系统进行升级改造，井下布设光缆和交换机等实现光缆环网通讯。系统具备故障闭锁功能，具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当电网停电后，系统保证正常工作时间大于二小时；系统具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表、曲线功能；地面中心站实行双机热备用，配备专门操作工24小时值班。系统所有数据可以通过网络上传至淮南矿业集团公司调度中心、安全开采总院及淮南煤矿安全监察分局。矿井在用KJ2007F型监控分站54台（其中井下48台，地面6台），甲烷低浓传感器82台（其中包含甲烷高低浓传感器10台），风速传感器7台，温度传感器6台，CO传感器25台，烟雾传感器4台，局扇（设备）开停110台，馈电状态监测32台，断电器57台，风门开关32组，抽采自动计量装置20套。各种传感器安设率达100%，满足矿井需要。1.3.4矿井防灭火系统1）灌浆系统矿井建立了完善的防灭火系统，东、西风井场地各设有1座灌浆站，西风井灌浆站设置一个30m3的灌浆池，制浆能力为13.6m3/h，东风井灌浆站设置两个45m3的灌浆池，制浆能力为27.2m3/h。管道采取钻孔敷设，灌浆材料为黄土，黄土在灌浆站制成浆液通过灌浆钻孔进入风井下口井底车场。其中东翼地面钻孔内套管直径D159mm，西翼地面钻孔内套管直径D159mm。东风井灌浆站担任东翼采区灌浆任务，西风井灌浆站担任西翼采区灌浆任务。井下灌浆干管直径为D159mm，覆盖各采区。2）注氮系统工业场地内建立有地面集中式注氮防灭火系统，装备一套永久注氮系统，制氮设备选用两台KYZD-1200型制氮机，两台同时工作时制氮能力2400m3/h，注氮浓度为97%以上。井下注氮干管直径为D219mm，覆盖各采区，主要对采空区进行注氮，注氮系统能力满足生产需要。3）束管监测系统矿井束管监测系统已投入使用，井筒敷设了两路16芯束管，东西翼大巷各12芯束管至各采区。地面配备两台SG-2003矿井自然火灾束管监测系统，设备具备32路接口，可实现对采空区的连续监测。1.3.5矿井防尘系统矿井建立了完善的消防、洒水系统，地面东风井场地、西风井和中央工广内各设置
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