磁窑沟煤矿制氮设计

山西省晋神能源有限公司磁窑沟煤矿10-2#煤层10101综采工作面注氮方案

编制单位：磁窑沟煤矿生产科

编制时间：2011年2月6日

101综采工作面注氮方案设计审批栏

目录

第一章矿井概况 (1)

第二章氮气防灭火技术及装备 (4)

第一节氮气防灭火原理 (4)

第二节氮气的制取 (5)

第三节氮气防灭火方案 (6)

第一章矿井概况

一、地理位置

1、交通位置

磁窑沟煤业有限公司位于河曲县城东南方向，直线距离18km，西距黄河6.5km，行政区划属河曲县鹿固乡所辖。井田地理坐标东经111°18′03″～111°20′15″，北纬39°16′29″～39°18′31″。井田范围内没有铁路，只有巡(镇) 公路、前(川)公路从区内通过，直达本井田的洞沟公路，西行8km到达巡镇，与保(德)～河(曲)公路相接，从本区东行12km可达神(池)～河(曲)干线公路，井田距神河铁路火山煤台21km，沙泉煤台60km，三岔煤台94km，距神朔铁路50km，北到偏关，可达内蒙，南通保德、府谷可达陕西，向东通往朔州、，交通较为便利。

2、地形地貌

磁窑沟井田地处黄土高原干湿过渡带，西临黄河，地势变化总的趋势是东高西低，最高点位于区内杏树梁，标高1202.93m，最低点位于区内东沟河河底，标高为925.00m，最大相对高差278.00m，属中低山区。地面多为新生界黄土及红土覆盖，黄土丘陵是本区地貌形态的主体，以黄土梁峁为主，侵蚀强烈，造成沟谷成“V”字形羽状分布。地面植被稀少，地表冲刷剧烈，区内主要沟谷为东西走向的洞沟～磁窑沟一线。

根据河曲县水文站资料，从井田西侧流过的黄河最大流量8000m³/s，最小流量50m³/s,河床坡降0.7%。勘探区中部的洞沟属黄河一级支流，平时无水，干枯，雨季时有洪水流过。县川河为黄河在区域内的最大支流，流域面积1610km²，平均水位882.50m，流量43200m³/d，其他支流为季节性河流。

3．气象与地震

本区属大陆性气候，据河曲县气象站资料，本井田气候特点是温凉干燥，四季分明，冬季少雪，春季干燥多风，夏季雨量集中，秋季短促凉爽。据统计，年平均气温8.8℃,冬季平均温度-9.4℃，最低气温在1月份，极端最低气温为-26.9℃(1977年、1980年)；夏季平均气温23.9℃，最高气温7月份，极端最高气温38.4℃。年降水量在211.40～714.30mm之间，年蒸发量为1805.70mm，蒸发量一般是降水量的4倍。每年3～4月为风季，风向多为西北风，风力一般3～5级，最大达7级。每年11月至次年3月为结冰期，冻土深度常在1.00m左右，历年最大冻土深度1.45m。

二、含煤地层

本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组，太原组厚度40.41～120.54m，平均厚度88.90m，含煤8层，可采煤层4层，主要可采煤层为10-1、10-2、11和13号煤层，按其岩性和煤层的特点，

三、煤层及煤质

㈠煤层

1.含煤性

磁窑沟井田含煤地层为石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s)，共含煤11层，其中本溪组含煤2层，太原组含煤8层，山西组含煤1层，太原组为主要含煤地层。

本溪组地层最大厚度12.24m，含16、17号2层煤层，厚度分别为0.50 m、0.42 m，煤层总厚0.92 m，含煤系数为7.4%。

山西组地层最大厚度78.94 m,平均厚度35.10 m,含8号煤1层煤层，厚0～1.65 m，含煤系数不到1%。

太原组地层平均厚88.90 m，含煤8层，编号为9、10-1、10-2、11、12、13、14及15号煤厚分别为0.55 m、2.68 m、5.86 m、1.44 m、0.35 m、11.05 m、0.55 m 及0.20 m，煤层总厚26.12 m，含煤系数为29.4%。

综观上述3组地层的含煤性，以太原组最好。

2.可采煤层

磁窑沟井田各组地层含煤虽然有11层，但可采只有4层，编号为10-1、10-2、11及13号煤层，其余皆为不可采煤层。

①10-1号煤层：位于10号煤层的上半部，煤层厚1.40～4.13 m，平均2.68 m，纯煤厚度1.20～3.76 m，平均2.26 m，为稳定中厚煤层。结构较复杂，含矸0～4层，一般情况下，含矸1层，厚0.50 m左右。顶底板岩性均为泥岩。

2.10-2号煤层：位于10号煤层的下半部，煤层厚4.03～9.50 m，平均5.86 m，纯煤厚度

3.45～7.95 m，平均5.18 m，为稳定厚煤层。结构较简单，含矸0～3层，普遍含2层矸石，厚度变化大。顶底板岩性均为泥岩。

③11号煤层：位于太原组地层的中上部，煤层厚0～3.39 m，平均1.44 m，纯煤厚度0～3.39 m，平均1.44 m，为中厚煤层。煤厚变异系数为65%，可采性指数为0.87，属较稳定煤层。煤层结构简单，多数情况不含夹矸，偶见1层夹矸，夹矸最大厚度0.20m。

井田内层位较稳定，大部可采。煤厚变化规律很明显，从井田东南部向西北部逐渐增厚。东南部ZK5、ZK19钻孔煤厚为零，为无煤带，井田其他地区煤厚都在1.30 m以上，最厚位于ZK4钻孔，煤厚可达3.39m。顶板岩性为泥岩，底板岩性为粉砂岩。

11号煤层下距12号煤层(不可采)0～15.50 m，平均7.95 m，在12号煤层缺失的情况下，下距13号煤层22.07～51.80 m。

④13号煤层：位于太原组下部，是本井田的主要可采煤层。煤层厚9.05～16.72 m，平均11.05 m，纯煤厚度7.15～14.87 m，平均9.87 m，为特厚煤层。经计算煤厚变异系数为22.3%，可采性指数为1，属稳定全井田可采煤层。煤层结构较复杂，含矸0～7层，普遍含矸3～4层，总厚1.20～1.40m。顶板岩性为泥岩、中粗砂岩，底板岩性为泥岩。

各可采煤层特征见表2-1-1。

表2-1-1 可采煤层特征表

井田各煤层煤的自燃发火期为3-6个月，地面有粉煤自燃现象，井田内各煤层采空区均有自燃现象，原四家塔井田西北部及南部10号煤层采空区自燃发火，原磁窑沟