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文档简介

1、纳雍县鬃岭镇宏图煤矿(三采区)建设项目联合试运转报告纳雍县鬃岭镇宏图煤矿二O一四年九月十一日目 录第一章 矿井建设项目基本概况5第一节 井田概况5第二节 安全条件8第三节 矿井设计概况18第二章 矿井联合试运转组织领导机构30第三章 主要工程建设完成情况32第四章 各主要系统的建设及分项运行情况34第一节 通风系统36第二节 粉尘灾害防治系统39第三节 煤与瓦斯突出的防治41第四节 瓦斯抽放系统42第五节 防灭火系统42第六节 防治水系统49第七节 运输系统49第八节供电系统57第九节安全监控系统59第十节安全检测系统61第十一节 矿山救护61第十二节 安全管理62第五章 试运转期间的故障处理

2、及记录64第六章 提升、排水、通风等64第七章联合试运转结论66第八章 今后有关生产安全的建议67前 言宏图煤矿属于生产矿井,生产能力为9万吨/年,企业性质为有限责任公司。2007年12月毕节地区地方煤矿勘测设计队编制完成了纳雍县鬃岭镇宏图煤矿(整合)开采方案设计,贵州省煤炭管理局文件关于对纳雍县鬃岭镇宏图煤矿(整合)开采方案设计的批复(黔煤规字200832号),2008年3月毕节地区地方煤矿勘测设计队在上述开采方案设计的基础上编制完成了相应的纳雍县鬃岭镇宏图煤矿安全专篇,并获得了贵州煤矿安全监察局水城监察分局的批复,批复文件为:贵州煤矿安全监察局水城监察分局文件关于对毕节地区纳雍县鬃岭镇宏图

3、煤矿的审查意见(黔煤安监水字2008 059号);2009年7月,受矿方委托,毕节地区地方煤矿勘测设计队编制完成了纳雍县鬃岭镇宏图煤矿开采方案(变更)设计,并获得备案,2009年8月毕节地区地方煤矿勘测设计队在上述变更设计的基础上,编制完成了纳雍县鬃岭镇宏图煤矿安全专篇(变更),并获得了贵州煤矿安全监察局水城监察分局的批复,批复文件为:贵州煤矿安全监察局水城监察分局文件关于对纳雍县鬃岭镇宏图煤矿安全设施设计(变更)的批复(黔煤安监水字2009 239号)。本矿于2013年12月依法取得由贵州省国土资源厅新换发的采矿许可证,证号:C,有效期限自2013年12月至2016年10月;于2011年11

4、月依法取得由贵州省工商行政管理局颁发的企业法人营业执照,注册号:2461;于2011年4月依法取得由贵州省能源局颁发的煤炭生产许可证(副本),编号:5,有效期限自2011年4月26日至2022年4月26日;于2013年11月依法取得由贵州煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证,编号:(黔)MK安许证字1277,有效期自2013年11月12日至2016年11月11日。于2013年7月毕节市地方煤矿勘测设计队编制完成了纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区开采方案设计,并通过毕节市工业和能源委员会文件关于对纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区开采方案设计的批复(毕市工能复201349号);于2013年9月贵州永风矿山科技服

5、务有限公司编制完成了纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区安全设施设计,并于2013年10获贵州省安全监察局毕节监察分局文件关于对纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区安全设施设计的批复(黔煤安监毕2013097号)。截止2014年6月,宏图煤矿三采区的生产系统和各项安全设施均按照开采方案设计和安全专篇的要求完成了项目建设;根据安全生产法与建设工程质量监督管理条例及煤矿相关法律法规的有关规定。我矿建立、健全了安全生产管理机构和各项安全生产管理制度,完成了进行联合试运转前的准备工作。为了切实做好联合试运转的各项工作,保证联合试运转工作的顺利进行,并制定了联合试运转实施方案以及联合试运转的安全技术措施,我矿于2014年6

6、月开始三采区的试运转,试运转时间最短不少于1个月,最多不超过半年。在联合试运转期间,我矿严格按照制定的联合试运转实施方案进行试运转的各项工作,严格执行并落实联合试运转的各项安全技术措施,保证了联合试运转工作进展顺利。经过联合试运转,煤矿的各系统及安全设施运行正常,各系统能够达到设计的要求;试运转期间没有发生轻伤以上的人身伤害事故以及非人身伤害事故,实现了联合试运转的安全生产目标,现对试运转情况形成报告说明。第一章矿井建设项目基本概况第一节 井田概况 一、地理概况1、矿区、矿井所在地理位置我矿位于纳雍县城西南部,纳雍县鬃岭镇管辖。矿井地理位置为:东经10515401051625,北纬264239

7、264307。2、交通情况纳雍县鬃岭镇宏图煤矿位于纳雍县城西南部约14km,距县城平距约12km,213省道从矿区经过,交通方便(详见交通位置图1-1)宏图煤矿交通位置图1-12、地形、地貌我矿行政区划属纳雍县鬃岭镇管辖。矿区属侵蚀低中山斜坡地貌,地势北部高,南部低,地形切割大,以矿区北部山峰地势最高,海拔标高为+2250m,以矿区主井口南东侧一带沟谷地势最低,海拔标高为+1860m,最大相对高差390m,地形受地层岩性的影响较大,三叠系下统飞仙关组地层分布地段地形较陡,自然坡度一般在3050。3、河流矿区属长江水系乌江支流,矿井范围内无大的河流,仅见季节性小冲沟,地下水动态随季节变化较为明显

8、。4、气象矿区地处贵州高原西北部,属亚热带季风性湿润气候区,气候温和,雨量充沛,据纳雍县气象局统计资料:多年年均气温13.6C,多年平均降雨量1243.9mm。59月降水集中,占全年总降雨量的73.7以上。5、地震据国家地震局建设部1992颁发的中国地震动力参数区划图(GB18300-2001),本区地震基本烈度为度。区内无新构造活动。综合分析认为矿区属稳定区域。二、主要自然灾害1、井田所在区域洪水矿区内无大的地表水体,所处地层主要为煤系地层。当大气降水到地面时,一部分水地表径流汇入河流中,另一部分经地表水渗透进入地下;在矿界外围南西部有一小水塘,标高为+1930m,由于距离远,矿床开采对这个

9、区域影响小。总体来说,无地表水体对矿山构成大的危害。区内年降水量为12401450,水量充沛,降水多集中在410月。大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当采空冒落及由此产生的导水裂隙带发展到地表时,大气降水则可通过此途径间接进入矿坑。在矿区东南部的溪沟入口处标高为+1800m,该处标高可视为当地最低侵蚀基准面。矿区范围内,最低开采标高为+1630m,绝大部分资源量将位于地下水位以下,因此地下水将成为矿床充水的主要因素。含煤岩系虽然富水性弱,但其内的地下水将直接进入矿坑,对矿床充水。矿山各主采煤层直接顶底板为砂岩,受采空塌陷影响,其地下水将直接进入矿坑,发生大量充水,给矿山生产带来致命威胁。

10、矿区范围内无较大的水体,只有矿区外围东南侧2000m处有纳雍河,自西南向北东方向径流。故地表水对矿床开采的影响性不大。2、泥石流、滑坡、岩崩、不良工程地质矿区范围内目前未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等地质灾害,工业广场及其周边也未发现潜在的地质灾害,矿区及工业广场遭受现有地质灾害危害的可能性小,地质环境条件较好。煤矿建设用地工程建设存在切方、填方、堆放等工程活动,诱发和遭受地质灾害的可能性及危险性大:矿区开采易诱发新的地将产生一定威胁;地下工程存在顶板冒落、垮塌、突水、瓦斯等灾害的可能。地下开采使现有地质灾害复活或加剧的可能性大。3、灾害性天气区内属亚热带季风气候,夏秋温暖,春冬严

11、寒,季节性区分不明显,常年阴雨绵绵,气候变化无常。据纳雍县气象资料:年平均气温13.6(1990年2000年),年平均气温最高14.4(1998年),年平均气温最低13(1995年),日最高气温32.6(1994年8月6日),日最低气温-7.6(1999年1月12日)。年平均降雨量1238.8mm(1990年2000年),年最大降雨量1435.1mm(1996年),年最小降雨量1067.6mm(1990年)。每年5月中旬10月中旬为大雨、暴雨季节,常有冰雹,其降雨量占年降雨量的75%。 1月份多为凌冻期。年平均蒸发量1114.6mm(1990年2000年),年平均日照时数1269.3小时(19

12、90年2000年)。三、小窑分布及开采情况宏图煤矿沿各煤层露头线从东到西分布有多条民采老窑,深50m至100m不等;矿井为生产矿井,已形成了一定的采空范围,本煤矿在开采C28、C31、C32煤层也存在的采空区,由于为斜井开采,机械排水,所以这些采空区积水客观存在。采空区具体范围见采掘工程平面图大图。由于井田内因存在过去采煤时形成的采空区或老硐,由此,矿井必须对井田内的小窑及采空区以及积水情况等进行详细调查,编制调查报告,并进行填图。切实掌握小窑开采情况,小窑采空区积水情况,要注意探放水工作,特别是在采空区或老硐附近采煤时,防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。另外,还要注意在巷道中尚未查清的断层

13、可能切穿上下含水层对开采的影响。第二节 安全条件一、地质构造及特征1、地层矿区内出露地层由老至新有二叠系上统峨嵋山玄武岩(P3)、龙潭组(P3l)、长兴、大隆组(P3c+d)、三叠系下统飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。详细描述如下:1)峨眉山玄武岩(P3):为玄武熔岩夹火山碎屑岩、沉积火山碎屑岩。与下伏地层为岩溶不整合接触。厚度大于100m。2)龙潭组(P3l):为该区主要含煤岩系,由薄中厚层粘土岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、煤层、煤线、炭质页岩及少量硅质岩、灰岩等组成,厚度大于100 m,与下伏地层呈假整合接触。3)长兴、大隆组(P3c+d):岩性为深灰色硅质岩、泥岩,夹35m厚石灰岩,厚38m

14、左右,分布于矿区西北部。4)飞仙关组(T1f):岩性为灰色、暗灰色粉砂岩及粉砂质粘土岩,含植物化石。厚100576m,分布于矿区西北部。5)第四系(Q):主要分布于地势较平缓的地带及冲沟和河沟中。主要由残坡积物(粘土、亚粘土、转石及岩块等)及老窑弃渣组成。厚015m。2、构造矿区位于鬃岭背斜北西翼,矿区内地层呈单斜产出,地层产状倾向320345,倾角1216,平均14(注:根据地质资料和矿方提供的采掘工程平面图以及实际揭煤情况发现,我矿可采煤层在F1断层以上平均倾角为9左右,F1断层以下平均倾角为11左右,煤层倾角较缓。可采煤层厚度变化不大,煤层较稳定,二采区煤层平均倾角为11)。矿区北西部见

15、一条走向正断层(F1),其倾向140,倾角80,断层北西盘上升,南东盘下降;但断距不大,一般在15m左右,对煤层破坏影响小。矿区地质构造复杂程度属中等类型。二、煤层及煤质1、煤层矿区含煤岩系为龙潭组。矿区内煤层呈层状产出,产状与地层产状一致,倾向北西(320345),根据地质资料和矿方提供的采掘工程平面图以及实际揭煤情况发现,我矿可采煤层在F1断层以上平均倾角为9左右,F1断层以下平均倾角为11左右,煤层倾角较缓。可采煤层厚度变化不大,煤层较稳定,二采区煤层平均倾角为11。根据工程揭露及外围资料收集结果看,以C28、C31、C32煤层为矿山范围内稳定可采煤层,现将各可采煤层简述如下:C28煤层

16、:位于龙潭组下含煤段,下距煤系底界5360m。煤层厚为1.601.85m,平均厚1.73m,煤层中常见34层厚0.0.10m炭质泥岩夹矸,结构复杂,煤层顶板为粉砂岩,底板为炭质泥岩,煤层层位和厚度稳定。C31煤层:位于龙潭组下含煤段中部,上距C28煤层底界平均23m,煤层厚为1.601.90m,平均厚约1.75m,煤层中含0.0.20m炭质泥岩夹矸,煤层顶板为粉砂岩、底板为粘土岩,层位和厚度稳定。(已基本采空)C32煤层:位于龙潭组下含煤段中下部,上距C31煤层底界约6m,煤层厚为1.701.86m,平均厚1.78m,煤层中含0.0.10m炭质泥岩夹矸,煤层顶板为粉砂岩、底板为粘土岩,层位和厚

17、度稳定。煤层特征详见表21。表21 煤 层 特 征 表煤层编号煤层厚度(m)层间距(m)煤层夹矸数稳定性煤层平均倾角()顶底板岩性最小最大平均顶板底板C281.601.851.732334层厚0.0.10m炭质泥岩夹矸稳定11粉砂岩炭质泥岩C311.601.901.750.0.20m炭质泥岩夹矸稳定11粉砂岩粘土岩6C321.701.861.780.0.10m炭质泥岩夹矸稳定11粉砂岩粘土岩2、煤质煤的物理性质及煤岩特征矿区内煤层特征大体相似,肉眼观察,煤岩呈黑色或深灰黑色,多为玻璃、金刚光泽,性脆,阶梯及参差状断口,条带状结构为主,层状构造,节理发育,常见少量细脉状、结核状黄铁矿。煤岩类型宏

18、观上以半亮煤为主,次为半暗煤及暗煤。据1/20万区域资料,煤岩组分以凝胶化物质及丝炭化物质为主。矿物组分以黄铁矿、碳酸盐类为主,次为石英、粘土矿物等。显微结构以条带状为主,次为细条带状。1、煤的化学性质特征主要煤质评述依据为2003年3月1日实施的煤、泥炭地质普查规范中的主要煤质指标分级标准为依据(各主要可采煤层的煤质特征见表1-3-2):各煤层煤质特征详见表2-2。表2-2 煤层工业分析结果表煤层编号水分(Mad)灰分(Aad)挥发分(Vdaf)含硫(Sst,ad)C282.167.655.420.40C321.4210.565.420.36矿区内可采煤层C28、C31、C32煤层精煤干燥无

19、灰基挥发分在7.44%7.69%;根据1986年10月1日起试行的中国煤炭分类标准,矿区内的煤均为无烟煤。2、可选性储量报告中没作煤的可选性试验及分析,建议找相关单位对煤的可选性进行试验及分析,如果可选性较好,建议对煤进行分选,提高经济效益。3、煤层露头及风氧化带情况井田未采风氧化带煤层样,根据井田附近原生产井及老窑开采情况,煤层风化深度一般30m,风化后煤层呈粉状,煤质较差, 根据相邻井田及贵州省煤层的埋藏情况,本井田以垂深30m底界作为风氧化带下界。三、瓦斯、煤尘、自燃及地温 1、瓦斯贵州省能源局文件关于毕节地区工业和能源委员会的批复(黔能源发【2010】699号);贵州省能源局文件关于毕

20、节地区工业和能源委员会的批复(黔能源煤炭【2011】792号);贵州省能源局文件关于毕节地区工业和能源委员会的批复(黔能源发【2012】498号)。矿井近三年瓦斯等级鉴定结果如下:2010年2012年瓦斯等级鉴定统计表鉴定年度矿井瓦斯涌出量(CH4)鉴定结果绝对量(m3/min)相对量(m3/t)20107.94/高瓦斯矿井20118.4541.07高瓦斯矿井20129.6143.25高瓦斯矿井2、煤尘1)煤层煤尘爆炸指数及爆炸危险性根据2012年12月10日贵州省煤田地质局实验室对宏图煤矿C28煤层和C32煤层煤尘爆炸危险性鉴定报告结果,宏图煤矿C28煤层和C32煤层煤尘无爆炸危险性。2)煤

21、层自燃发火期和自燃倾向性根据2012年12月10日贵州省煤田地质局实验室提交的宏图煤矿检测报告结果,C28、C32煤层自燃倾向分类为级,属不易自燃煤层。3、地温未发现异常区,地温正常。 四、水文地质(一)区域地质构造概况矿区位于鬃岭背斜北西翼,矿区内地层呈单斜产出,地层产状倾向320345,倾角1216,平均14(注:根据地质资料和我矿提供的采掘工程平面图以及实际揭煤情况发现,我矿可采煤层在F1断层以上平均倾角为9左右,F1断层以下平均倾角为11左右,煤层倾角较缓。可采煤层厚度变化不大,煤层较稳定,二采区煤层平均倾角为11)。矿区北西部见一条走向正断层(F1),其倾向140,倾角80,断层北西

22、盘上升,南东盘下降;但断距不大,一般在15m左右,对煤层破坏影响小。矿区地质构造复杂程度属中等类型。(二)区域地层及地下水类型矿区内无大的地表水体,所处地层主要为煤系地层。当大气降水到地面时,一部分水地表径流汇入河流中,另一部分经地表水渗透进入地下;在矿界外围南西部有一小水塘,标高为+1930m,由于距离远,矿床开采对这个区域影响小。总体来说,无地表水体对矿山构成大的危害。区内年降水量为12401450,水量充沛,降水多集中在410月。大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当采空冒落及由此产生的导水裂隙带发展到地表时,大气降水则可通过此途径间接进入矿坑。在矿区东南部的溪沟入口处标高为+180

23、0m,该处标高可视为当地最低侵蚀基准面。矿区范围内,最低开采标高为+1630m,绝大部分资源量将位于地下水位以下,因此地下水将成为矿床充水的主要因素。含煤岩系虽然富水性弱,但其内的地下水将直接进入矿坑,对矿床充水。矿山各主采煤层直接顶底板为砂岩,受采空塌陷影响,其地下水将直接进入矿坑,发生大量充水,给矿山生产带来致命威胁。矿区范围内无较大的水体,只有矿区外围东南侧2000m处有纳雍河,自西南向北东方向径流。故地表水对矿床开采的影响性不大。1、地层富水性该区出露含、隔水层(有新到老)有: 第四系(Q)孔隙含水层:分布于矿区内的各斜坡、山间洼地及各冲沟中。岩性主要为耕植土及粘土,局部地段夹灰岩的风

24、化碎块。该层透水性好,富水性较弱。三叠系下统飞仙关组(T1f)隔水层 :岩性为灰色、暗紫红色粉砂岩及粉砂质粘土岩,厚度为100500m,位于矿山西北部,出露不完整,地下水呈网脉状分布,地下水靠大气降水补给,由南西向北东排泄。该含水岩组层间分布有粘土岩阻隔,地下水流通性差,没有自由水面,总体含水贫乏。二叠系上统长兴组大隆组(P3c+d)隔水层:岩性深灰色硅质岩、泥岩,夹35m厚石灰岩和泥灰岩,厚38m左右,分布于矿山西北部。由于地层较薄且出露位置较高,地表坡度陡,不利于接受大气降水补给,根据区域水文地质资料,本层泉水流量一般为0.051L/s,富水性差。二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层:岩性

25、为薄中厚层粘土岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、煤层、煤线、炭质页岩及少量硅质岩、灰岩等组成。与下伏地层呈假整合接触,厚310355m。出露完整,地下水呈网脉状分布,地下水靠大气降水补给,由南西向北东排泄。该含水岩组层间分布有粘土岩阻隔,地下水流通性差,没有自由水面,该层补给条件差,总体富水性弱,同样可视为隔水层。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。二叠系上统峨眉山玄武岩(P3)隔水层:岩性为玄武熔岩夹火山碎屑岩、沉积火山碎屑岩;该段上部为凝灰岩、凝灰质粘土岩。总体上该段富水性弱,隔水性能良好。2、构造断裂对矿床充水的影响矿区内发育一条F1断层,断层

26、地表出露大约1Km,为正断层,从揭露情况表明,该断层含水性及导水性均弱。巷道处没有断层水流出。3、地表水及其对矿床充水的影响矿区内无大的地表水体,所处地层为主要为煤系地层。当大气降水到地面时,一部分水地表径流汇入河流中,另一部分经地表水渗透进入地下;在矿界外围南西部有一小水塘,标高为+1930m,由于距离远,矿床开采对这个区域影响小。总体来说,无地表水体对矿山构成大的危害。4、生产巷道及老窑水文地质情况根据访问了解及结合矿山资料,在矿区范围内采矿历史悠久,浅部煤层曾被当地村民及矿山开采利用,形成了一定范围的采空区,其范围和积水性由于时间较长,难以调查清楚,但老窑水客观存在,对矿山开采具有较大影

27、响。据矿山提供:矿山坑道最大涌水量5m3/h(主要集中在每年的410月),最小涌水量0.3m3/h(主要集中在每年的10月次年的4月),平均涌水量2.5m3/h。经调查,涌水主要来自煤层底板水,属裂隙充水;目前,从矿山生产现状看,煤层顶板无水渗漏,局部有滴水现象。由于老窑开采C31煤层形成大面积采空区,可能存在大量积水。未来矿山开采过程中,可能遇老窑,谨防产生突水。5、地质构造的导水性1)岩石天然节理裂隙井田内的长兴组、龙潭组含煤地层在接近地表附近,岩石风化节理、裂隙很发育,而深部则发育成岩或构造节理、裂隙,它们是地下水活动的良好通道。2)采煤产生的导水裂隙带由于C31号煤层(在C28和C32

28、煤层之间)已基本采空,目前井田内的可采煤层由上到下依次为C28、C32,C28下距C31煤层垂距为23m ;C31下距C32煤层垂距为6m。煤层顶底板力学性质不好,未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙,裂隙会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系,成为地下水活动的良好通道。因含煤岩组岩性多为砂岩、泥质砂岩、泥岩,二采区煤层平均倾角11。根据采矿设计手册导水裂隙带(包括冒落带)高度计算HL=100M/(3.1M+5.0)+4.0=1001.73/(3.11.73+5.0)+4.0=20.69m式中:HL:导水裂隙带高度(包括冒落带高度),m;M:采厚,m;已按可采煤层的最大厚度计。经计算导水裂隙带(包

29、括冒落带最大高度) HL =20.69m。导水裂隙带可能与上覆长兴、大隆组(P3c+d)溶隙含水层联通起来,还可能与某些地表裂隙的联通起来,从而使长兴、大隆组(P3c+d)溶隙水和部分地表水通过这些裂隙通道进入矿井。6、第四系含(隔)水层特征及积水情况第四系(Q)孔隙含水层:分布于矿区内的各斜坡、山间洼地及各冲沟中。岩性主要为耕植土及粘土,局部地段夹灰岩的风化碎块。该层透水性好,富水性较弱。7、封闭不良钻孔情况该矿在勘探及采掘过程中打有钻孔。1)对查出已封闭的不良钻孔,要建立台帐,并根据不同情况,在与采掘工作面相遇前,分别采取封孔、井下探水、留设隔水煤柱等措施。2)设计时对矿区开采范围内已有的

30、废弃巷道采取封闭处理,不能封闭的在其倾斜下方留设足够的防水煤柱。8、矿井主要含水层或积水区与主要开采层之间的关系井田内的主要含水层有含煤地层二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层。C28、C32号煤层位于龙潭组(P3l)下含煤段,但由于该含水岩组层间分布有粘土岩阻隔,地下水流通性差,没有自由水面,该层补给条件差,总体富水性弱,同样可视为隔水层。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。9、水文地质类型矿床水文地质勘查类型:矿区范围内,最低开采标高为+1630m,当地最低侵蚀基准面标高为+1800m。根据现行规范的划分标准,该矿区矿床是以含水层充水为

31、主的水文地质条件中等的裂隙充水矿床。(三)区域地下水的补、径、排条件根据矿区水文地质特征分析,可能构成矿区充水因素的主要水源有大气降水补给,这是主要补给水源;地表水渗入补给,煤系中砂岩含水,但本身含水量较小。1、大气降水区内年降水量为12401450,水量充沛,降水多集中在410月。大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当采空冒落及由此产生的导水裂隙带发展到地表时,大气降水则可通过此途径间接进入矿坑。2、地下水在矿区东南部的溪沟入口处标高为+1800m,该处标高可视为当地最低侵蚀基准面。矿区范围内,最低开采标高为+1630m,绝大部分资源量将位于地下水位以下,因此地下水将成为矿床充水的主要因

32、素。含煤岩系虽然富水性弱,但其内的地下水将直接进入矿坑,对矿床充水。矿山各主采煤层直接顶底板为砂岩,受采空塌陷影响,其地下水将直接进入矿坑,发生大量充水,给矿山生产带来致命威胁。3、老窑积水由于矿区范围内 C31煤层已基本采空,+1790m标高以上C28煤层已采空,+1794m标高以上C32煤层已采空,可能存在大量积水。未来矿山开采过程中,可能遇老窑,并产生突水。4、地表水矿区范围内无较大的水体,但矿区外围东南侧2000m处有纳雍河,自西南向北东方向径流。故地表水对矿床开采的影响性不大。(四)区水文地质复杂程度及类型矿区位于鬃岭背斜北西翼,矿区内地层呈单斜产出,地层产状倾向320345,倾角1

33、216,平均14(注:根据地质资料和采掘工程平面际揭煤情况发现,我矿可采煤层在F1断层以上平均倾角为9左右,F1断层以下平均倾角为11左右,煤层倾角较缓。可采煤层厚度变化不大,煤层较稳定,二采区煤层平均倾角为11)。矿区北西部见一条走向正断层(F1),其倾向140,倾角80,断层北西盘上升,南东盘下降;但断距不大,一般在15m左右,对煤层破坏影响小。矿区地质构造复杂程度属中等类型。根据各含隔水层水文地质特征、裂隙导水性及动态变化特征,根据煤、泥炭地质勘查规范,我矿大部分矿床位于最低侵蚀基准面以下,矿区矿床是以含水层充水为主的水文地质条件中等。矿床水文地质勘查类型:矿区范围内,最低开采标高为+1

34、630m,当地最低侵蚀基准面标高为+1800m。根据现行规范的划分标准,矿区矿床是以含水层充水为主的水文地质条件中等的裂隙充水矿床。(五)充水因素分析根据矿区水文地质特征分析,可能构成矿区充水因素的主要水源有大气降水补给,这是主要补给水源;地表水渗入补给,煤系中砂岩含水,但本身含水量较小。(1)大气降水区内年降水量为12401450,水量充沛,降水多集中在410月。大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当采空冒落及由此产生的导水裂隙带发展到地表时,大气降水则可通过此途径间接进入矿坑。(2)地下水在矿区东南部的溪沟入口处标高为+1800m,该处标高可视为当地最低侵蚀基准面。矿区范围内,最低开采

35、标高为+1630m,绝大部分资源量将位于地下水位以下,因此地下水将成为矿床充水的主要因素。含煤岩系虽然富水性弱,但其内的地下水将直接进入矿坑,对矿床充水。矿山各主采煤层直接顶底板为砂岩,受采空塌陷影响,其地下水将直接进入矿坑,发生大量充水,给矿山生产带来致命威胁。(3)老窑积水由于矿区范围内 C31煤层已基本采空,+1790m标高以上C28煤层已采空,+1794m标高以上C32煤层已采空,可能存在大量积水。未来矿山开采过程中,可能遇老窑,并产生突水。(4)地表水矿区范围内无较大的水体,但矿区外围东南侧2000m处有纳雍河,自西南向北东方向径流。故地表水对矿床开采的影响性不大。(六)水患类型及威

36、胁程度分析1、水患分析1)地表水矿区内无大的地表水体,所处地层为主要为煤系地层。当大气降水到地面时,一部分水地表径流汇入河流中,另一部分经地表水渗透进入地下;在矿界外围南西部有一小水塘,标高为+1930m,由于距离远,矿床开采对这个区域影响小。总体来说,无地表水体对矿山构成大的危害。2)构造断裂对矿床充水的影响矿区内发育一条F1断层,断层地表出露大约1Km,为正断层,从揭露情况表明,该断层含水性及导水性均弱。该巷道处没有断层水流出。3)老窑及采空水矿区范围内的小窑、老窑、已封闭的巷道,其积水是矿井水患,因此矿井必须加强调查,切实弄清其位置、范围、积水情况并上图,采掘过程中严格执行 “预测预报、

37、有掘必探、先探后掘、先治后采”,并做到“有疑必停”的原则。由于小窑积水客观存在。未来矿山开采过程中,可能遇老窑,并产生突水,一方面老窑水通过裂隙渗入矿井,增加矿井涌水量;另一方面是老窑之间互相穿透,一旦一个小窑被淹,立即殃及一大片。因此采空区及老窑积水是矿井主要充水水患。4)封闭不良钻孔水地质报告未提供任何钻孔资料,也未提供以往在本井田进行过详查或精查的相关描述,因此无法获得矿区内是否存在封闭不良钻孔,业主必须加强调查,收集和调查有关资料,包括现场调查,弄清是否存在封闭不良钻孔。若存在封闭不良钻孔,同样可能成为矿井充水通道。5)裂隙水井田内的主要含水层有含煤地层二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含

38、水层。C28、C32号煤层位于龙潭组(P3l)下含煤段,但由于该含水岩组层间分布有粘土岩阻隔,地下水流通性差,没有自由水面,该层补给条件差,总体富水性弱,同样可视为隔水层。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。2、水患威胁程度根据以上分析,矿井水患类型为:充水因素水患类型威胁程度措施备注地表水次要水患沿裂隙下渗,威胁不大加强地表疏通和排泄我矿采用斜井开拓,水文地质条件为中等。因此,在开采的过程中必须加强探放水措施构造断裂水次要水患向矿床导水矿区内发育一条F1断层,断层地表出露大约1Km,为正断层,从揭露情况表明,该断层含水性及导水性均弱裂隙水

39、次要水患总体富水性弱,威胁不大井田内的主要含水层有含煤地层二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层。C28、C32号煤层位于龙潭组(P3l)下含煤段,但由于该含水岩组层间分布有粘土岩阻隔,地下水流通性差,没有自由水面,该层补给条件差,总体富水性弱,同样可视为隔水层老窑及采空水主要水患突水,威胁大严格探放水,留足煤(岩)柱钻孔水次要水串地表水或顶板含水层水导水通道,威胁不大目前未发现,若存在留设煤柱(七)矿井正常涌水量和最大涌水量根据储量核实报告:正常涌水量为20.0m3/h,最大涌水量为50.0m3/h。矿区开采时主要的水文地质问题是老窑透水和煤层上部裂隙水及地表水,据调查,老窑较多,易集水。当开

40、采至老窑附近时,存在老窑透水的可能性。由于矿区内存在过去采煤时形成的采空区或老硐,因此,在采空区或老硐附近采煤时应注意采空区及老硐积水。发生突水的可能性较大,危险性较大;第三节 矿井设计概况一、 工程性质:宏图煤矿属于生产矿井,设计生产能力为9万吨/年,企业性质为私营企业。二、 井田开拓开采1、矿区范围2013年12月依法取得由贵州省国土资源厅新换发的采矿许可证,井田面积0.6544km2,年开采能力9万吨,采矿权范围由8个拐点坐标圈定,准采标高+1630m1930m,矿区范围拐点坐标见下表。2、储量根据贵州省地矿局一O二地质大队2007年5月提交的贵州省纳雍县鬃岭镇宏图煤矿资源储量核实报告、

41、贵州省国土资源厅文件关于矿产资源储量评审备案证明(黔国土资储备字2007280号);截至2007年7月20日,纳雍县鬃岭镇宏图煤矿矿山C28、C31、C32煤层保有资源量(333334?)334万t,其中,推断的内蕴经济资源量(333)231万t(其中C28煤层有82万t,C31煤层有23万t,C32煤层有126万t);预测的潜在资源量(334?)103万t(其中C28煤层有68万t,C31煤层有0万t,C32煤层有35万t),矿山历年累计消耗煤炭资源量(122b)96.6万t,予以核销。由于C31煤层在宏图煤矿形成系统前可由原鸿发煤矿开采完,所以C31煤层的储量不在宏图的储量中进入计算,该矿

42、的(333)储量为208万t。根据地质资料和矿方提供的采掘工程平面图以及实际揭煤情况发现,该矿可采煤层在F1断层以上平均倾角为9左右,F1断层以下平均倾角为11左右,煤层倾角较缓。可采煤层厚度变化不大,煤层较稳定,三采区煤层平均倾角为10.5,容重均为1.45 t/m3。C32煤层平均厚1.78m,故采用平面投影地质块段法估算资源量,资源量估算范围为三采区采区边界圈定的采区范围,并将此资源量级别划归为333类。估算公式:QSMD/cos式中:Q煤炭资源量(t); S块段平面积(m);平均倾角( ); M平均厚度(m);D平均容重(t/m3)。详见表1-3-1。三采区设计以此数据作为依据。表1-

43、3-1 宏图煤矿三采区剩余保有资源量估算汇总表煤层资源类别块段面积(m)煤层倾角()煤层容重(t/m3)煤层平均厚度(m)资源量(万t)保有资源量(万t)C3233310.51.471.78117.22117.22合计 117.22块段平面积为利用CAD软件直接量取三采区采区边界圈定的采区范围内剩余块段面积进行计算所得。(1)三采区剩余工业资源/储量三采区剩余工业资源/储量按下式计算:三采区剩余工业资源/储量122b+331+332+333k0+0+0+117.220.85=99.63(万t)。式中K为可信度系数。宏图煤矿地质构造简单,可信度系数取0.85。(2)三采区剩余设计资源/储量A、煤

44、柱留设原则(1)采区边界煤柱:以所划定的采区开采边界的铅垂线至所采煤层的投影线内推20m计算。(2)采空区防水煤柱:L(其L不得小于20m)=0.5KM= L0.533.222(m),取30m。式中:L防水煤柱宽度(m);M巷道的跨度(宽或高取其大者)(m)M=3.2m;KP煤的抗张强度(kgf/cm),KP10kgf/cm;P水头压力(kgf/cm),P70kgf/cm;K安全系数,一般取25,本设计取3。(3)三采区运输下山、行人下山、回风下山均布置于煤层中,须留设保护煤柱,各留设15m保护煤柱。(4)工业场地保护煤柱:工业场地不存在压煤,暂不考虑留设保护煤柱。(5)断层保护煤柱:断层保护

45、煤柱与采空区保护煤柱重合,无需重复设计。B、煤柱损失计算各类保护煤柱计算公式如下,计算结果详见表1-3-2:QSMD/cos式中:Q煤炭资源量(t);S块段平面积(m3);平均倾角( );M平均厚度(m);D平均体重(t/m3)。表1-3-2 三采区各保护煤柱计算表煤柱类型煤层编号储量级别块段面积(m)煤层倾角()煤层容重(t/m3)煤层厚度(m)可信系数保护煤柱量(万t)备注采区边界煤柱C323333283210.51.471.780.858.68永久煤柱合计8.68采空区防水煤柱C323331211310.51.471.780.853.2永久煤柱合计3.2下山保护煤柱C3233365733

46、10.51.471.780.8517.37合计17.37合计24.12三采区剩余设计资源/储量=三采区剩余工业资源/储量-三采区永久煤柱(采空区防水煤柱、采区边界煤柱)故三采区剩余设计资源/储量=99.63-31.840.85=72.57万t。(3)三采区可采储量三采区剩余设计可采资源/储量=(三采区剩余设计资源/储量主要井巷煤柱)采区回采率三采区剩余设计可采资源/储量=(72.5717.370.85)0.80=46.24万t该矿C32煤层为中厚煤层,采区回采率取0.80。故三采区剩余设计可采资源/储量为46.24万t。(4)设计能力及服务年限三采区剩余设计可采储量46.24万t,设计生产规模

47、9万t/a,储量备用系数取1.35,服务年限为:采区剩余服务年限=采区剩余设计可采储量/(矿井设计能力储量备用系数)46.24/(91.35)3.8(年)。3、井田开拓方式1)要巷道开拓矿井三采区开采共布置有3条井筒,即主斜井、进风行人斜井和回风斜井。1、主斜井该矿用一条主斜井担负运输煤炭、设备、矸石、材料、及进风等任务,主斜井长464m,坡度14,揭煤后变坡沿煤层布置,掘进断面6.5m,净断面6.0m,采用直墙半圆拱形断面,原则上采用锚喷支护,岩性变差时采用砌碹支护,表土段为砌碹支护;井筒内铺设22kg/m轨道,轨距600mm,混泥土轨枕,绞车提升运输,设置人行梯步及扶手。2、进风行人斜井该

48、矿用一条进风行人斜井担负行人、进风、排水、安设防尘管、电缆等任务,井筒长442m,坡度16,揭煤后变坡沿煤层布置,掘进断面5.31m,净断面5.25m,采用直墙半圆拱形断面,原则上采用锚喷支护,岩性变差时采用砌碹支护,表土段为砌碹支护;井筒内不铺设轨道,设置架空乘人装置供工人上下井,设置人行梯步及扶手。3、回风斜井本设计用一条回风斜井,专作回风之用,井筒斜长442m,倾角25,揭煤后变坡沿煤层布置,掘进断面5.31m,净断面5.25m,采用直墙半圆拱断面,原则上采用锚喷支护,表土段或岩性变差时采用砌碹支护。不铺设轨道,设置人行梯步及扶手。 三、采区布置及装备1、开拓方式开拓方式为斜井开拓。2、

49、工业场地位置设计选择矿井工业场地在矿井主斜井附近中间的平缓坡地。3、井口数目及位置全矿井开采时共布置有3条井筒。井筒特征见表1-3-3。表1-3-3井筒位置及特征表井 筒名 称井口坐标井口标高 (m)方位角()倾角()井筒长度 (m)断面(m)xy净掘主斜井.868.950+1875140.673144646.06.5进风行人斜井.256.377+1877140.846164425.255.31风 井.510.762+1882.7140.836254425.255.314、水平划分及标高根据毕节地区地方煤矿勘测设计队2013年7月编制的纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区开采方案设计,本次设计根据矿方提

50、供的井下实测标高并结合 C32 煤层已开采情况进行水平划分。该矿可采煤层三层,即C28 、C31 、C32 煤层, C28 、C31 煤层已采空, +1800m 标高以 上的 C32 煤层已采空,本次设计不再考虑 C28 、C31 煤层。设计将 C32煤层 划分为一个水 平开采,即 +1800m 水平。5、大巷布置该矿井开采设计不布置运输大巷。6、通风方式通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。掘进工作面为局部通风机供风。7、采区划分根据毕节地区地方煤矿勘测设计队2013年7月编制的纳雍县鬃岭镇宏图煤矿三采区开采方案设计 设计将 C32 煤层 +1800m 标高以下 至井田边界范围 划分为三采

51、区 开采。调整开采布局的 原因:根据矿方提供的采掘工程平面图,井田范围内C28 、C31 煤层已采空, +1800m 标高以上的 C32 煤层已采空, +1740m 标高以下的 C32 煤层资源 较少。原设计采用的 C32 煤层底板等高线与矿方提供的井下实测标各高出入较大,原设 计 C32 煤层 +1740m 标高约位于井田范围内 C32 煤层倾向中部;根据矿方提供的井下实测标高, C32 煤层 +1740m 标高位于井田范围内 C32 煤层倾向底部,即按原设计划分 的+1740m 标高以下的四采区无资源;且 +1800m 标高以上的 C32 煤层已采空,即按原设计划分的三采区资源量较少;结合

52、该矿井下实测标高结合 C32 煤层开采情况,本次设计将 C32 煤层 +1800m 标高以下 至井田边界范围划分为三采区。8、采区巷道布置设计利用该矿现已形成的工业场地,办公楼、调度室、储煤坪、压风机房等均已建成,上述场地及建构筑物均能满足生产、安全和节能的要求。宏图煤矿为生产矿井,采用斜井开拓,利用原主斜井作进风、运料、排矸运输用;利用原进风行人斜井作行人、进风用;利用原回风斜井作三采区专用回风用。三条井筒在+1800m标高处通过井底联络巷贯通。 进风行人斜井(长 457m )以 320.226 的方位角、 -16 的坡度、 +1877m 标高施 工揭 C28 煤层至 +1800m 标高落平

53、,然后沿煤层倾向以 3的坡度施工 1800 行人石门,行人石门至 100m处, 沿C28 煤层以 331.479 的方位施工二采区行人下山至 +1754m 标高落平转向北东方沿C28煤层掘8m 联络平巷转向,按 324.36 的方位 的方位 角、 -25 的坡度掘三采区行人斜巷至 +1767.283m 标高揭露 C32 煤层后,转向北东方 向 C32煤层掘 11m 联络 平巷转向, 320.384的方位角 -10.54 的坡度掘三采区行人下山至 +1740m 标高。回风斜井(长 460m )以 320.821 的方位角、 -25 的坡度、 +1882.7m 标高施工揭 C28 煤层至 +180

54、0m 标高落平,然后沿煤层倾向、以 322.752 方位角、 3的坡度施工 1800 回风石门至 94m处,沿 C28 煤层、 328.592 的方位施工二采 区回风下山至 +1754m标高落平转向北东方掘 8m 联络平巷转向,按326.602 的方位角、 -25 的坡度掘三采区回风斜巷至 +1767.283m 标高揭露 C32煤层 后,转向北东沿 C32 煤层掘 13m 联络平巷转向,按 320.384 的方位角、 -10.54 的坡度掘三采区回风下山至 +1740m 标高。主斜井(长 461m )以 320.453 的方位角、 -14 的坡度、 +1875m 标高施工揭 C28 煤层至 +1800m 标高落平,然后沿煤层倾向以 3的坡度施工 1800运 输石门至 123m 里程处,转向南西方沿 C28 煤层掘联络巷与 1800 行人石门。三采区运输下山在井底联络巷(主斜井北东) 32m 里程位置以 320.384 的方 位角、 3的坡度施工 27m 后,同方位以 -18.6 的坡度施工至 +1767.283m 标高揭 C32 煤层 后,以同方位,-10.5 的坡度沿煤层施工至 +1740m 标高落平。在 +1740m 标高处布置联络巷与三采区行人下山、回

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