電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文-煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要現(xiàn)代化煤炭生產(chǎn)企業(yè)離不開(kāi)現(xiàn)代化平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng).平安監(jiān)控系統(tǒng)為各級(jí)生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供環(huán)境平安參數(shù)動(dòng)態(tài)信息,為指揮生產(chǎn)提供第一手資料.通過(guò)對(duì)被測(cè)參數(shù)的比擬和分析,為預(yù)防災(zāi)害事故提供技術(shù)數(shù)據(jù),便于提前采取防范措施，通過(guò)對(duì)被測(cè)參數(shù)實(shí)施實(shí)時(shí)有效的控制,及時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、斷電和閉鎖,便于制止事故的發(fā)生或擴(kuò)大，在發(fā)生事故的情況下,能及時(shí)指示最正確救災(zāi)和避災(zāi)路線,為搶救和疏散人員、器材,提供決策信息。本文針對(duì)我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題以及開(kāi)展的要求，改善了煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)組成，并根據(jù)東榮二礦各種地質(zhì)災(zāi)害實(shí)際情況，提出了東榮二礦一

2、井?dāng)?shù)字監(jiān)控、視頻監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備選型以及應(yīng)用等問(wèn)題的最優(yōu)方案。關(guān)鍵詞 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 傳感器 視頻監(jiān)控AbstractModernization of coal production enterprises can not do without modern security monitoring system. Safety monitoring system for all levels of command and production business sector to provide dynamic parameters of environmental safety inform

3、ation for command production first-hand information. Parameters measured by the comparison and analysis, For the prevention of disasters to provide technical data to facilitate early preventive measures, through the measured parameters of the effective implementation of real-time control of the time

4、ly realization of automatic alarm, power and blocking, for the Suppression of the incidents occurred or expand in the accident circumstances, The timely instructions of the best relief and避災(zāi)line, for the rescue and evacuation personnel, equipment, to provide information for decision-making In this p

5、aper, Chinas coal mine monitoring system status quo existing problems and development requirements of the coal mines to improve the monitoring and controlling system components, and in accordance with the Second East-mine various geological disasters in the actual situation, to the East Wing of mine

6、 a number of wells Monitoring, video monitoring system and the application of the selection of equipment, such as the optimal sideKey words monitor supervisory system sensor video frequency supervisory 目 錄摘 要IAbstractII緒 論1第1章 平安監(jiān)測(cè)、監(jiān)控開(kāi)展情況21.1 國(guó)內(nèi)外開(kāi)展概況21.1.1 國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)展21.1.2 國(guó)內(nèi)煤礦監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)展312 存在的問(wèn)題與任務(wù)41

7、.2.1 當(dāng)前平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題41.2.2 當(dāng)前監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)61.2.3 開(kāi)展趨勢(shì)71.3 研究的主要內(nèi)容、目的及意義7第2章 平安監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求和注意要點(diǎn)82.1 礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成92.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選擇注意要點(diǎn)10第3章 東榮二礦地質(zhì)概況及特征113.1 井田概況113.1.1 交通位置113.1.2 地形地勢(shì)113.1.3 水系113.1.4 氣象113.1.5 電源及水源123.2 地質(zhì)特征123.2.1 礦區(qū)地層情況123.2.2 井田徑界、礦井生產(chǎn)能力及效勞年限143.2.3 井田電力情況及通訊情況18第4章 東榮二礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)

8、計(jì)204.1 礦井現(xiàn)狀及根本問(wèn)題204.1.1 礦井現(xiàn)狀204.1.2 礦山存在根本問(wèn)題20 設(shè)計(jì)裝備的原那么和依據(jù)214.3 設(shè)備選型224.3.1 傳感器選型234.3.2 電纜選型244.3.3 其他設(shè)計(jì)選型254.4 機(jī)房設(shè)計(jì)254.5 機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員配備264.5.1 機(jī)構(gòu)設(shè)置264.5.2 責(zé)任、維護(hù)守那么規(guī)章制度274.6 概算27第5章 煤礦視頻監(jiān)控方案305.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)展305.1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀305.1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)展325.2 煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求335.2.1 系統(tǒng)組成33.2 煤礦平安需要355.2.3 煤礦視頻現(xiàn)狀存在問(wèn)題365.3視

9、頻監(jiān)控總體設(shè)計(jì)365.4 設(shè)備選型39結(jié) 論41致 謝42參 考 文 獻(xiàn)43附錄144附錄248附錄351附錄453附錄554附錄660緒 論煤炭是我國(guó)的主要能源，在一次性能源中，所占比例在70%以上。我國(guó)煤田遍布全國(guó)，但煤層的賦存條件和地質(zhì)情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災(zāi)害的威脅，發(fā)生事故比擬頻繁。為減少事故的發(fā)生，預(yù)防是平安工作的重點(diǎn)，在煤礦中，裝備礦井平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置是防止事故發(fā)生的重要手段。礦井平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)是伴隨著煤炭工業(yè)的開(kāi)展而逐步開(kāi)展起來(lái)的。隨著煤礦工業(yè)的開(kāi)展，綜合機(jī)械化采煤工藝不斷完善，工作面單產(chǎn)不斷提高，對(duì)環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和對(duì)開(kāi)采、

10、運(yùn)輸各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)要求越來(lái)越高。對(duì)環(huán)境和生產(chǎn)參數(shù)要求長(zhǎng)期連續(xù)地進(jìn)行可靠的檢測(cè)，按一定程序進(jìn)行控制。這就逐步形成了采用多參數(shù)多測(cè)點(diǎn)傳感器，以電子計(jì)算機(jī)為中心的礦井監(jiān)控系統(tǒng)。進(jìn)入90年代，隨著微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CRT顯示技術(shù)以及軟件技術(shù)的迅猛開(kāi)展，計(jì)算機(jī)更加廣泛地進(jìn)入工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，并且正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤炭工業(yè)領(lǐng)域也得到了快速、廣泛的應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是煤炭生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其主要功能是能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映各類所需要的監(jiān)測(cè)信息，從而滿足諸如環(huán)境平安、皮帶運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸、供電系統(tǒng)以及對(duì)瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、溫度、

11、負(fù)壓等環(huán)境參數(shù)及設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)門開(kāi)閉、風(fēng)筒風(fēng)量不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的要求，以實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)礦井平安生產(chǎn)進(jìn)行全面綜合的監(jiān)測(cè)。本文主要針對(duì)東榮二礦一井各煤層自然發(fā)火傾向和隨開(kāi)采深度增加也帶來(lái)的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的實(shí)際情況，從裝備平安監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)置傳感器等方面下手，到達(dá)對(duì)井下一氧化碳、瓦斯及溫度等進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)各監(jiān)測(cè)指標(biāo)超限時(shí)，本系統(tǒng)能夠及時(shí)自動(dòng)報(bào)警和切斷電源，并且能夠?qū)⒏黝惐O(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)中心站，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯和處理，從技術(shù)手段上很好的防止有害氣體超限作業(yè)，改善工作環(huán)境與平安條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，消除由此產(chǎn)生的事故隱患，極大地改善煤礦平安生產(chǎn)條件，可保證礦井的長(zhǎng)期方案和工程

12、的實(shí)現(xiàn)。第1章 平安監(jiān)測(cè)、監(jiān)控開(kāi)展情況1.1 國(guó)內(nèi)外開(kāi)展概況礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是增強(qiáng)礦山平安，提高生產(chǎn)率的有效工具。世界各主要產(chǎn)煤國(guó)對(duì)此都很重視，開(kāi)發(fā)了多個(gè)系統(tǒng)，如CTT-63/40法國(guó)、MINOS英國(guó)、SCADA美國(guó)、森透里昂加拿大、KJ2中國(guó)等，為煤礦井下平安生產(chǎn)和采、掘、運(yùn)、通、排等主要環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)工作創(chuàng)造了條件，解決了礦井平安監(jiān)測(cè)及生產(chǎn)監(jiān)控的燃眉之急。國(guó)外六、七十年代開(kāi)展起來(lái)的煤礦監(jiān)控技術(shù)，近年來(lái)在我國(guó)有了飛速的開(kāi)展，各種煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其配套產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。目前，我國(guó)煤礦中使用的各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)多達(dá)十幾種，國(guó)有煤礦中已裝備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的礦井約占總數(shù)的三分之一。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)改善我國(guó)煤礦的平

13、安狀況，提高煤礦生產(chǎn)效率和現(xiàn)代化管理水平起到了重要作用。1.1.1 國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)展國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)是20世紀(jì)60年代開(kāi)始開(kāi)展起來(lái)的，至今已有四代產(chǎn)品，根本上510年更新一代產(chǎn)品。從技術(shù)特性來(lái)看，主要是從信息傳輸方式的進(jìn)步來(lái)劃分監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)展階段的。國(guó)外最早的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的信息傳輸采用空分制來(lái)傳輸信息。60年代中期英國(guó)煤礦的運(yùn)輸機(jī)控制、日本煤礦中的固定設(shè)備控制大都采用這種技術(shù)，其中最具代表性的是法國(guó)的CTT-63/40煤礦環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可測(cè)瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等參數(shù)，最多可測(cè)40個(gè)測(cè)點(diǎn)。到70年代末，這一系統(tǒng)在西歐一些國(guó)家共裝備了150多套。波蘭在70年代從法國(guó)引進(jìn)技術(shù)，推出了可測(cè)

14、20個(gè)測(cè)點(diǎn)的CMM-20系統(tǒng)，后又將測(cè)點(diǎn)擴(kuò)展到128點(diǎn)，形成CMC-l系統(tǒng)。這就是第一代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦監(jiān)控技術(shù)的第二代產(chǎn)品的主要技術(shù)特征是信道的頻分制技術(shù)的應(yīng)用。由于采用了頻分制，傳輸信道的電纜芯數(shù)大大減少，它很快取代了空分制系統(tǒng)。英美等國(guó)的煤礦在60年代后期就已大量采用頻分制技術(shù)。其中最具代表性且至今仍有影響的是西德Siemens公司的TST系統(tǒng)和F+H公司的TF200早期是TF24系統(tǒng)，這些都是音頻傳輸系統(tǒng)。頻分制的應(yīng)用，表達(dá)了以晶體管電路為主的信息傳輸技術(shù)的開(kāi)展，它比空分制前進(jìn)了一大步。而集成電路的出現(xiàn)推動(dòng)了時(shí)分制系統(tǒng)的開(kāi)展，從而產(chǎn)生以時(shí)分制為根底的第三代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，其中開(kāi)展較快的

15、是英國(guó)。英國(guó)煤炭研究院于1976年推出轟動(dòng)一時(shí)的以時(shí)分制為根底的MINOS煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用取得成功后，他們立即推廣到井下環(huán)境監(jiān)測(cè)、供電供水監(jiān)測(cè)和洗煤廠監(jiān)控等方面，形成了全礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。到80年代初，MINOS系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，在英國(guó)國(guó)內(nèi)得到大量推廣，還向美國(guó)和印度出售過(guò)。這一系統(tǒng)的成功應(yīng)用，開(kāi)創(chuàng)了煤礦自動(dòng)化技術(shù)和煤礦監(jiān)控技術(shù)開(kāi)展的新局面，直到今日，國(guó)內(nèi)外各種監(jiān)控系統(tǒng)盡管在功能性和產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性上都有較大的提高，但系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)仍沒(méi)有太大的變化。80年代是計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路、數(shù)字通信等現(xiàn)代技術(shù)高速開(kāi)展時(shí)期。由英國(guó)煤炭研究院推出的MINOS系統(tǒng)軟件應(yīng)用成功后，英國(guó)的HSDE

16、、HUWOOD、TRANSMI等公司分別生產(chǎn)了以時(shí)分制為根底的系統(tǒng)與之相配套；西德也提出了以時(shí)分制為根底的GEAMATIC全礦井監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施方案；對(duì)煤礦電氣電子產(chǎn)品有重要影響的西門子、AEG等公司也紛紛推出以時(shí)分為根底的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)以滿足市場(chǎng)需要；波蘭也自行開(kāi)發(fā)了以時(shí)分制為根底的HADES設(shè)備工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；蘇聯(lián)也在以時(shí)分制為根底的老系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品；日本以南大夕張礦為樣板也實(shí)施了許多以時(shí)分制為根底的監(jiān)控系統(tǒng)工程。在此期間，美國(guó)以其擁有的雄厚高新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，率先把計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等現(xiàn)代高新科技用于煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，使煤礦監(jiān)控技術(shù)躋身于高科技之列。這就形成了以分布式微處理機(jī)

17、為根底的第四代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。其中有代表性的是美國(guó)MSA公司的DAN6400系統(tǒng)，其信息傳輸方式仍屬于時(shí)分制范疇，但用原來(lái)的一般時(shí)分制的概念已缺乏以反映這一高新技術(shù)的特點(diǎn)。平安監(jiān)控技術(shù)的不斷提高以及推廣使用，產(chǎn)生了明顯的效果，大大降低了煤礦百萬(wàn)噸死亡率。1.1.2 國(guó)內(nèi)煤礦監(jiān)控技術(shù)的開(kāi)展我國(guó)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，80年代初，從波蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200引進(jìn)了一批平安監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了局部煤礦；在引進(jìn)的同時(shí)，通過(guò)消化、吸收并結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66

18、、KJ75、KJ80、KJ92等監(jiān)控系統(tǒng)，在我國(guó)煤礦已大量使用。實(shí)踐說(shuō)明，平安監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦平安生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用，各局礦已作為一項(xiàng)重大平安裝備。由于當(dāng)時(shí)相當(dāng)一局部監(jiān)控系統(tǒng)由于技術(shù)水平低、功能和擴(kuò)展性能差、現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)和技術(shù)效勞跟不上等原因，或者已淘汰、或者停產(chǎn)。因此造成相當(dāng)一局部礦井無(wú)法繼續(xù)正常使用已裝備的系統(tǒng)。特別是近年來(lái)由于老系統(tǒng)效勞年限將至，已無(wú)繼續(xù)維修維護(hù)的必要，系統(tǒng)面臨更新改造的機(jī)遇。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅猛開(kāi)展和企業(yè)自身開(kāi)展的需要，國(guó)內(nèi)各主要科研單位和生產(chǎn)廠家又相繼推出了KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000和KJG2000等

19、監(jiān)控系統(tǒng)，以及MSNM、WEBGIS等煤礦平安綜合化和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。同時(shí)，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控十二字方針和煤礦平安規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。因此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，為用戶提供了更多的選擇時(shí)機(jī)、也促進(jìn)了各廠家在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和效勞意識(shí)。系統(tǒng)也由早期的地面單微機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控已開(kāi)展成為網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控以及不同監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)。其主要由監(jiān)測(cè)終端、監(jiān)控中心站、通信接口裝置、井下分站、傳感器組成。12 存在的問(wèn)題與任務(wù)1.2.1 當(dāng)前平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題隨著

20、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和煤礦平安生產(chǎn)管理水平的開(kāi)展和提高，相當(dāng)一局部監(jiān)控系統(tǒng)由于技術(shù)水平低、功能和擴(kuò)展性能差、現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)和技術(shù)效勞跟不上等原因，或者已淘汰，或者停產(chǎn)，造成相當(dāng)一局部局、礦無(wú)法繼續(xù)正常使用已裝備的系統(tǒng)。特別是國(guó)家公布實(shí)施了礦井監(jiān)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)和煤炭行業(yè)新規(guī)程，許多監(jiān)控系統(tǒng)不但不能到達(dá)新標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)程的要求，而且?guī)缀醵疾捎酶髯詫Ｓ玫耐ㄐ艆f(xié)議，功能單一，互不兼容、通用性差，制約著系統(tǒng)功能的擴(kuò)充。最重要的是，監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、無(wú)故障地運(yùn)行，各類傳感器和井下分站要適應(yīng)井下較惡劣的工作環(huán)境，各類傳感器的精度要滿足最新要求。建立礦井平安生產(chǎn)綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

21、是時(shí)代的趨勢(shì)，國(guó)家的期望，生產(chǎn)的需求，是更好地做好平安工作，降低本錢，提高工作效率，平安生產(chǎn)的方法和手段，是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，樹(shù)立企業(yè)良好形象，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)持續(xù)開(kāi)展的法寶。煤礦平安監(jiān)控是綜合性技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、通訊、物理、化學(xué)、電工等多種學(xué)科，與礦山采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等生產(chǎn)環(huán)節(jié)密切相關(guān)，功能復(fù)雜，技術(shù)難度高，要求監(jiān)控人員具有較高的技術(shù)素質(zhì)。但是，局部煤礦的監(jiān)控技術(shù)人員尚不能適應(yīng)工作需要，有些局、礦的領(lǐng)導(dǎo)和主管技術(shù)干部對(duì)監(jiān)控技術(shù)還不熟悉，導(dǎo)致了管理工作跟不上。由此產(chǎn)生了一系列的問(wèn)題，如設(shè)備選型不妥、使用維護(hù)不當(dāng)、儀器待修率和報(bào)廢率高，影響了使用效果。因此，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，對(duì)于監(jiān)測(cè)監(jiān)控

22、系統(tǒng)的裝備、管理和培訓(xùn)任務(wù)仍十分艱巨。3我國(guó)礦山監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題:1通信協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)由于現(xiàn)有廠家的監(jiān)控系統(tǒng)幾乎都采用各自專用通信協(xié)議，所以，很難找到兩個(gè)相互兼容的系統(tǒng)。目前，信息傳輸系統(tǒng)的兼容性已成為裝備監(jiān)控系統(tǒng)的各集團(tuán)公司、礦井進(jìn)一步補(bǔ)套、升級(jí)和擴(kuò)充系統(tǒng)功能的制約因素，主要是用戶在裝備了某廠家的系統(tǒng)后，在眾多型號(hào)、價(jià)格不同、功能各具特色的監(jiān)控系統(tǒng)的軟件、硬件如分站的補(bǔ)套以及效勞等方面，就別無(wú)選擇地依賴于這個(gè)廠家。有些礦井為了平安生產(chǎn)的需要，在系統(tǒng)存在嚴(yán)重問(wèn)題和得不到技術(shù)效勞的條件下，不得不廢棄原有系統(tǒng)而另外選擇其他的系統(tǒng)。因此，通信協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)的后果是造成設(shè)備重復(fù)購(gòu)置、系統(tǒng)補(bǔ)套受制于人和不

23、能隨意進(jìn)行軟硬件升級(jí)改造。2井下信息傳輸設(shè)備物理接口協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)井下信息傳輸設(shè)備物理接口協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)也是制約用戶進(jìn)一步升級(jí)和擴(kuò)充系統(tǒng)功能的關(guān)鍵因素。如KJF2000、KJ4和KJ2000系統(tǒng)，盡管兩種系統(tǒng)均采用FSK技術(shù)，以及信息傳輸波特率均為1200bps或2400bps，但其傳輸信息的調(diào)制頻率不同和傳輸信息的收發(fā)電壓幅值不同也造成這兩種系統(tǒng)的分站不能兼容。3. 傳感器等質(zhì)量不過(guò)關(guān)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)配接的甲烷傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和災(zāi)害預(yù)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)裝備，并越來(lái)越受到使用單位和研究人員的普遍重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)產(chǎn)平安檢測(cè)用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，然而，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)載體催化元件一直存在使

24、用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁的缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約著礦井瓦斯的正常檢測(cè)，與國(guó)外同類傳感器比擬差距較大。主要問(wèn)題是：1抗高濃沖擊性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情況下元件激活。反復(fù)作用的結(jié)果造成零點(diǎn)漂移并使其催化性能下降，抗高濃沖擊性能差是造成元件使用壽命低、穩(wěn)定性差的主要原因；2對(duì)過(guò)分追求低功耗的元件，在礦井高濕度環(huán)境條件下,CH4在元件外表燃燒生成的水蒸氣易于凝結(jié)在元件外表，降低元件使用壽命；3抗中毒性能差,載體催化元件制作工藝水低，元件一致性差。4現(xiàn)場(chǎng)管理和維護(hù)水平有待于加強(qiáng)盡管國(guó)家和各省、地、市煤炭管理部門強(qiáng)制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，并加大了對(duì)礦

25、井平安生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國(guó)有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已裝備的系統(tǒng)，甚至對(duì)系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。5市場(chǎng)秩序亟待標(biāo)準(zhǔn)大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的不斷出現(xiàn)，無(wú)疑存在著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下初級(jí)階段的惡性競(jìng)爭(zhēng)，其結(jié)果是不僅損壞了廠家的利益，而且由于導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)的系統(tǒng)研發(fā)后勁缺乏、技術(shù)支持能力降低，最終將影響產(chǎn)品用戶的正常使用。此外，由于煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)涉及計(jì)算機(jī)的軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)、系統(tǒng)傳輸設(shè)備的軟硬件技術(shù)、各種傳感器技術(shù)、系統(tǒng)的完善和升級(jí)改造技術(shù)、技術(shù)支持和效勞能力等綜合性技術(shù)。因此，在選擇某種系統(tǒng)時(shí)必須特別強(qiáng)調(diào)廠家的企業(yè)規(guī)模、研發(fā)能力、系統(tǒng)

26、的技術(shù)水平和技術(shù)支持能力等。1.2.2 當(dāng)前監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)針對(duì)目前煤礦在使用環(huán)境、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題，應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)為：1提高傳感器使用壽命，增加可靠性，并研制開(kāi)發(fā)新一代傳感器。我國(guó)平安監(jiān)測(cè)傳感器的開(kāi)發(fā)與研究和世界先進(jìn)水平相比差距很大，與煤礦平安監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)展及煤礦平安生產(chǎn)的迫切需要很不適應(yīng)。2進(jìn)一步完善、提高現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)監(jiān)控的性能及各種保護(hù)功能。3應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)提高煤礦監(jiān)測(cè)和監(jiān)控的技術(shù)水平和擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。1.2.3 開(kāi)展趨勢(shì)1. 系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，而且在軟件技術(shù)上應(yīng)研究開(kāi)發(fā)能根據(jù)被監(jiān)測(cè)環(huán)境地點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行有效的危險(xiǎn)性判別、分析和提出專家決策方案。同時(shí)

27、系統(tǒng)應(yīng)用軟件應(yīng)向網(wǎng)絡(luò)化開(kāi)展，按統(tǒng)一的格式向外提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；2. 針對(duì)通信協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)和傳輸設(shè)備物理層協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡快尋找一種解決系統(tǒng)兼容性的途徑或制定相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)促進(jìn)礦井監(jiān)控技術(shù)開(kāi)展和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用均具有十分重要的意義； 3. 研制高可靠性瓦斯傳感器；4. 制定科學(xué)、合理的政策法規(guī)，研究提高煤礦平安管理水平的管理技術(shù)，使我國(guó)的煤礦平安生產(chǎn)管理從以人治為主，開(kāi)展到以法治理。1.3 研究的主要內(nèi)容、目的及意義煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控是以計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)相互交叉的學(xué)科，與礦山采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等生產(chǎn)環(huán)節(jié)密切相關(guān)的一門綜合性技術(shù)，其研究目的是對(duì)礦井上、下的環(huán)境參數(shù)及有關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行

28、狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)設(shè)備、局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)或過(guò)程進(jìn)行控制。隨著國(guó)家煤礦平安生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)管理，煤炭管理部門加強(qiáng)了對(duì)煤礦平安生產(chǎn)的監(jiān)管力度，要求對(duì)所屬礦井的平安生產(chǎn)與管理能夠及時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)了解與查詢現(xiàn)場(chǎng)平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息，國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)平安生產(chǎn)要求的不斷提高。我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井陸續(xù)在裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝備大大提高了礦井平安產(chǎn)水平和平安生產(chǎn)管理效率。隨著煤礦平安意識(shí)的提高，監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的正確選擇、使用、維護(hù)和企業(yè)平安生產(chǎn)信息化管理也提出了更高的要求。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)雞西礦業(yè)集團(tuán)東海煤礦地質(zhì)災(zāi)害比擬嚴(yán)重、瓦斯高突、有煤塵爆炸危險(xiǎn)以及工作面溫度越來(lái)越

29、高的實(shí)際情況和存在的問(wèn)題，從平安、可靠、穩(wěn)定、優(yōu)化等方面入手提出新的思路。第2章 平安監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求和注意要點(diǎn)1. 礦井空氣成分的監(jiān)測(cè)礦井空氣成分的監(jiān)測(cè)主要是檢測(cè)礦井空氣中的污染物的濃度。對(duì)煤礦來(lái)說(shuō)，這些污染物通常是指CH4、CO、CO2、NO、NO2等。在礦井平安監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中甲烷傳感器占的比例最大。對(duì)CH4進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，目的就是當(dāng)風(fēng)流中CH4含量值增加到非常值時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)，以撤出人員，切斷該區(qū)域電源等。由于有了可靠的監(jiān)測(cè)手段，某些國(guó)家已放寬了風(fēng)流中CH4含量的極限值。CO是劇毒氣體，它不僅會(huì)危害到工人的身體健康，而且還是礦井發(fā)生火災(zāi)的預(yù)兆，因而必須對(duì)CO進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。CO2雖不是有

30、毒氣體，也不會(huì)發(fā)生爆炸，但礦內(nèi)空氣中的CO2含量的增高卻會(huì)導(dǎo)致礦井空氣中的氧含量的降低，因此CO2氣體也是監(jiān)測(cè)的對(duì)象。礦塵不僅會(huì)對(duì)工人的身體健康帶來(lái)嚴(yán)重的危害，而且具有爆炸性的煤塵還是礦井平安的重大威脅，因而對(duì)礦井進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)是很有必要的。但由于目前監(jiān)測(cè)空氣中粉塵的傳感器技術(shù)尚不成熟，目前還無(wú)法對(duì)礦塵進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測(cè)，只能采取定期測(cè)定的方法來(lái)評(píng)價(jià)礦井空氣中礦塵的濃度。2. 礦井空氣物理狀態(tài)的監(jiān)測(cè)直接影響礦井空氣物理狀態(tài)的主要物理因素是溫度、濕度和風(fēng)速。風(fēng)速除會(huì)影響到礦井微氣候外，還決定著進(jìn)入礦井空氣中的有毒有害氣體及其他雜質(zhì)的量。較大的風(fēng)速可以保證礦井的風(fēng)量，一方面到達(dá)稀釋CH4濃度的目的；另一

31、方面，較大的風(fēng)速產(chǎn)生的紊流能使巷道邊緣積聚的瓦斯被吹散。但是過(guò)高的風(fēng)速卻會(huì)使礦塵飛揚(yáng)，影響礦工健康，對(duì)于有煤塵爆炸性危險(xiǎn)的礦井那么更是不利因素。因此對(duì)風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)是非常重要的。隨著煤炭生產(chǎn)的開(kāi)展，礦井深度越來(lái)越大，機(jī)械化程度也越來(lái)越高，加上其它原因，礦井生產(chǎn)環(huán)境中出現(xiàn)了高溫?zé)岷?。高溫?zé)岷σ环矫鎿p害了礦工的身體健康，另一方面大大降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，因此治理礦井高溫?zé)岷κ堑V井通風(fēng)工作者一個(gè)重要課題。對(duì)礦井高溫?zé)岷M(jìn)行處理，就必須摸清通風(fēng)系統(tǒng)中熱源地點(diǎn)，系統(tǒng)高溫變化趨勢(shì)。因而在高溫礦井中，設(shè)置必要數(shù)量的溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)溫度就顯得十分必要了。3. 通風(fēng)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行狀況的監(jiān)控通風(fēng)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行如果出現(xiàn)異常，

32、將會(huì)引起一些不良的后果。如，局部扇風(fēng)機(jī)的停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會(huì)使掘進(jìn)工作面發(fā)生瓦斯積聚。因此每個(gè)礦井都要根據(jù)自己的平安需要，把一些重要的通風(fēng)設(shè)備設(shè)施列入通風(fēng)平安的監(jiān)測(cè)范圍。4. 其他監(jiān)控在抽放利用瓦斯時(shí)，為保證人員及設(shè)施平安，還要在抽放泵輸入管路中和儲(chǔ)氣罐輸出管路中安設(shè)高濃度瓦斯、流量、壓差、溫度傳感器。在煤倉(cāng)處還要設(shè)置煤倉(cāng)煤位傳感器，對(duì)其煤位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證煤礦的平安生產(chǎn)。2.1 礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由監(jiān)測(cè)傳感器?井下分站?信息傳輸系統(tǒng)和地面中心站等局部組成。1. 監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)傳感器是礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的感知局部，它是用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)所需測(cè)量的量或判斷設(shè)備?設(shè)施狀態(tài)的部件。其主要

33、有甲烷傳感器?一氧化碳傳感器?二氧化碳傳感器?氧氣傳感器?溫度傳感器?風(fēng)速傳感器?壓力傳感器及各種狀態(tài)開(kāi)關(guān)傳感器等。傳感器的供電方式有兩種：一種是一個(gè)傳感器一個(gè)電源箱；另一個(gè)是集中供電的方式，即假設(shè)干個(gè)傳感器工用一個(gè)電源箱。傳感器模擬出的被測(cè)量的電信號(hào)分為電壓型?電流型和脈沖型3種。2. 井下分站 由傳感器輸出的統(tǒng)一制式的信號(hào)必須進(jìn)入井下發(fā)送裝置才能進(jìn)入信息傳輸系統(tǒng)，這個(gè)發(fā)送裝置稱為井下分站。分站的作用是收集接入的各種傳感器送來(lái)的模擬信號(hào)并進(jìn)行整理；根據(jù)中心站的命令將各種監(jiān)測(cè)參數(shù)和設(shè)施、設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給中心站；接收中心站的控制信息，執(zhí)行中心站的各種控制命令，控制所關(guān)聯(lián)的設(shè)備、設(shè)施。3.

34、信息傳輸系統(tǒng)井下分站和地面中心站的連接局部是信息傳輸系統(tǒng)，它直接影響著信息的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)的投資費(fèi)用。在電磁干擾大，環(huán)境潮濕，有易燃、易爆、腐蝕性氣體，空間小，有頂板冒落危險(xiǎn)的井下，對(duì)信息傳輸提出了特殊的要求，特別是傳感器分散分布，信號(hào)無(wú)法集中發(fā)送時(shí)，情況尤為突出。這就造成了礦井信息傳輸系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的特殊性。信息傳輸系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為放射狀、環(huán)狀和樹(shù)狀3種。4. 地面中心站礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心局部是地面中心站。地面中心站目前大多由計(jì)算機(jī)和信號(hào)傳輸接口局部組成。信號(hào)傳輸接口將井下傳來(lái)的信號(hào)解調(diào)送入計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)那么通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)，向井下各分站進(jìn)行通訊聯(lián)系，發(fā)出指令，指揮各分站向中心站送回各種

35、監(jiān)測(cè)量。地面中心站的計(jì)算機(jī)根據(jù)井下各分站送來(lái)的各種監(jiān)測(cè)信息處理的結(jié)果，必要時(shí)可向有關(guān)分站發(fā)出指令，指揮分站控制某種對(duì)象如井下某地區(qū)瓦斯?jié)舛瘸?，切斷該地區(qū)的電源，操作人員也可根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的清單，向計(jì)算機(jī)發(fā)出控制命令，計(jì)算機(jī)通過(guò)顯示屏顯示各種數(shù)據(jù)，既有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也可以了解過(guò)去某一階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還可以知道開(kāi)展趨勢(shì)。2.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選擇注意要點(diǎn)1. 礦井災(zāi)害情況如礦井瓦斯涌出量、煤層自然發(fā)火、沖擊地壓及地溫地?zé)岬葹?zāi)害及程度都是確定建立礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型的及程度都是確定建立礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型的依據(jù)。2. 礦井生產(chǎn)情況要根據(jù)礦井生產(chǎn)能力的大小與生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜程度以及井下采掘工作面的數(shù)量、機(jī)電

36、硐室數(shù)目、裝煤點(diǎn)數(shù)目、風(fēng)硐等一些需要監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的數(shù)量來(lái)確定瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的裝備容量，并在此根底上再考慮2030的備用量。3. 系統(tǒng)的功能選擇礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先配用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，除漢字功能外，其軟件功能要強(qiáng)，易于開(kāi)發(fā)，有足夠的容量，能夠用來(lái)開(kāi)展通風(fēng)平安管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及報(bào)表編制工作，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，應(yīng)考慮生產(chǎn)監(jiān)控和平安監(jiān)測(cè)自成系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)的選型上應(yīng)優(yōu)先使用兼容機(jī)種，要能方便地和礦、局計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。4. 綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面在進(jìn)行礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從技術(shù)的先進(jìn)性、性能的穩(wěn)定性、平安的經(jīng)濟(jì)效益、使用維護(hù)方便性、噸煤投資和噸煤維護(hù)費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以作為選擇礦

37、井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的依據(jù)。第3章 東榮二礦地質(zhì)概況及特征3.1 井田概況3.1.1 交通位置東榮二礦煤礦位于黑龍江省集賢煤田東南端，行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯鄉(xiāng)、升昌鄉(xiāng)和國(guó)營(yíng)二九一農(nóng)場(chǎng)管轄。井田距福利屯32km，經(jīng)福利屯到雙鴨山市40km。哈爾濱同江市公路在井田中部通過(guò)，交通比擬方便。3.1.2 地形地勢(shì)井田位于三江平原的西南部，煤系地層均被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地面標(biāo)高一般為66m68m。井田內(nèi)無(wú)較大河流，只有二道河子及一些農(nóng)田排水溝渠。3.1.3 水系送花江在井田北部約38km處流過(guò)，20年一遇最高洪水位67.3m，百年一遇洪水位為67.51m，枯水期水位為55.02m。3.1.4 氣象，極端

38、最低氣溫35。年降水量325.7mm692.3mm，年蒸發(fā)量1095.5mm1430.6mm，年平均相對(duì)濕度6170。年平均風(fēng)速為4.1m/s4.7m/s，最大風(fēng)束可達(dá)24m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至翌年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55m2.08m。根據(jù)國(guó)家地震局資料，本區(qū)地震烈度在6度以下，無(wú)強(qiáng)烈地震史。3.1.5 電源及水源雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及大型火力發(fā)電廠一座。在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議，電源容易解決。本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。3.2 地質(zhì)特征3.2.1 礦區(qū)地層情況1地層井田內(nèi)地層有下元古界麻山群、古生界泥盆系、中生界侏羅

39、系、新生界第三系和第四系。2構(gòu)造東榮二礦位于綏濱?集賢拗陷帶東榮向斜的東翼。井田內(nèi)構(gòu)造特征以F9斷層為界，北部為軸向北東30度75度的八隊(duì)向斜構(gòu)造；南部為地層走向呈北西10度，傾角15度?25度的單斜構(gòu)造，并有次一級(jí)緩波狀褶曲。1斷裂構(gòu)造由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中。斷裂較發(fā)育，按其展布方向可劃歸四組：一組為北北西至南北向；一組為北東向；一組為北西向；另一組斷層為東西向斷層。上述四組斷層中，前兩組斷層為主干斷層，后兩組斷層多為伴生斷層。全井田共查出斷層49條。其中正斷層24條，逆斷層25條。落差大于100米的斷層12條；落差50米100米斷層12條；落差30米50米的

40、斷層8條；落差小于30米的斷層17條。2褶皺井田內(nèi)主要褶曲為八隊(duì)向斜，該構(gòu)造與井田之北的二九一背斜并列存在。另外，受F3斷層影響，在F9斷層以南的單斜構(gòu)造內(nèi)，F(xiàn)3斷層兩側(cè)有一波狀起伏的褶曲，但比擬平緩，對(duì)煤層影響不大。3巖漿巖本井田內(nèi)巖漿巖以侵入為主，大多呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中。為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長(zhǎng)巖、基性輝綠巖、玄武巖為主。巖漿巖主要分布在F9斷層與精查17線之間，成巖床侵入14號(hào)煤層中，使煤層局部變質(zhì)。4煤層本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中于侏羅系雞西群城子河組，該組地層總厚度為930米，共含煤50余層，煤層平均總厚度36.29米，其中大局部為不可采煤層，可采及局部

41、可采的煤層共18個(gè)煤層。平均總厚度為23.96米，各煤層傾角一般在18度25度，只有八隊(duì)向斜北翼煤層傾角達(dá)40度左右。井田內(nèi)各可采煤層，按其在縱向剖面的分布規(guī)律及組合特征，可分為上、中、下三個(gè)煤層群。其中上層群只有5號(hào)煤層，它與中層群的9號(hào)煤層間距達(dá)142米?150米；中層群含有9、12、13、14、16、17、18、20上、20、23、24、25和26號(hào)十三個(gè)可采煤層，煤層總厚度為16.60米。本煤層群的特點(diǎn)是煤層多、集中、間距小而厚度大，一般間距為20米?50米；下層群含有29?1b、29?3、30上和30號(hào)四個(gè)可采煤層，煤層總厚度6.53米。由于本煤層群在形成時(shí)受古地理的控制，故在井田內(nèi)

42、均為局部可采。 本井田內(nèi)煤層厚度大，且發(fā)育較好的主要可采煤層有16、17、18、24號(hào)四個(gè)煤層?，F(xiàn)分述如下：16號(hào)煤層全井田發(fā)育，上距14號(hào)煤層約35m，深部變小?？刹珊穸葹?.7m2.77m，平均厚度1.57m，該煤層穩(wěn)定，由南向北，由東向西增厚到1.6m2.25m。為單一煤層，頂部和底部局部出現(xiàn)12層夾石，厚度為0.05m0.10m。煤層頂板為粉砂巖及含炭粉砂巖。17號(hào)煤層是井田內(nèi)儲(chǔ)量最大，發(fā)育最好的煤層。距16號(hào)煤層0.04m25m，間距變化沿走向穩(wěn)定。第34走向線處為20m25m，向東西分別變小?？刹珊穸纫话銥?.5m4m，向東增厚，八隊(duì)向斜處的西部變薄為1m左右。煤層根本屬單一結(jié)構(gòu)。

43、F9斷層以南，煤層下部有一層夾石，厚0.1m；F9斷層以北，煤層有12層夾石，厚0.15m0.47m，夾石為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖。煤層頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。18號(hào)煤層根本上全井田發(fā)育，僅在1416線之間的淺部，22線以北的西部及向斜頂端等小范圍不可采。上距17號(hào)煤層約15m40m。煤層的可采厚度為0.7m2.38m，較穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)屬?gòu)?fù)煤層，有12層夾石，厚0.1m0.25m，為粉砂巖及炭質(zhì)泥巖，中分層發(fā)育較好。煤層頂板為粉砂巖，底板為粉砂巖及細(xì)砂巖。24號(hào)煤層根本全井田發(fā)育，只在1719線淺部露頭局部變薄不可采?？刹煞秶鷥?nèi)厚度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層厚度一般為1.21.5m，八隊(duì)向斜處略有增厚。該

44、層距23號(hào)煤層10m25m。煤層頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖；底板為粉砂巖和細(xì)砂巖。5煤質(zhì)本井田煤質(zhì)屬中低灰分、特低低磷、特低硫、高發(fā)熱量、弱粘結(jié)中等粘結(jié)性、易選至中等可選的低變質(zhì)煤。煤種主要以氣煤為主，長(zhǎng)焰煤次之，14號(hào)煤層局部變?yōu)闊o(wú)煙煤和天然焦，煤種在垂向上無(wú)明顯變化，可作為動(dòng)力用煤和煉焦配煤。6其它開(kāi)采技術(shù)條件1瓦斯本礦井初期為低瓦斯礦井，但隨采深的加大，使得礦井存在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。2煤的自燃與煤塵爆炸本礦井井田各煤層均有煤塵爆危險(xiǎn)及自然發(fā)火傾向。3地溫本井田恒溫帶深度為20米，溫度為5.6攝氏度，每百米地溫梯度2.8攝氏度。500水平的平均地溫為19.5攝氏度；700米水平的平均地溫為25.3攝氏度；900米水平的平均地溫為30.9攝氏度。故本井田為地溫正常區(qū)。4煤層頂、底板井田內(nèi)各煤層頂、底板均以粉砂巖、細(xì)砂巖和粉細(xì)砂巖互層為主，局部為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為58.8Mpa153.5MPa。煤層露頭部位的頂、底板抗壓強(qiáng)度值有所降低。根據(jù)集賢煤礦的頂板測(cè)定資料，預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類別均在一級(jí)II類以上。3.2.2 井田徑界、礦井生產(chǎn)能力及效勞年限一、概況一井田境界東部邊界：以各煤露頭為界。南部邊界：以F2斷層為界。西部邊界：以16層煤層9