六盘水市钟山区东风煤矿开发利用方案

年6月23日六盘水市钟山区东风煤矿开发利用方案资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。贵州省六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿(延续)开发利用方案(建设规模:6万吨/年)林东矿务局设计研究所二○○五年一月贵州省六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿(延续)开发利用方案(建设规模:6万吨/年)编制:审核:主任工程师:所长:林东矿务局设计研究所二○○五年一月目录TOC\o"1-3"\h\z一.概述 1(一)矿区位置、隶属关系和企业性质 1(二)编制依据 1二．矿产品需求现状和预测 2(一)产品需求情况和市场供应情况 2(二)产品价格分析 3三．矿产资源概况 4(一)矿区总体概况 4(二)该设计项目的资源概况 4四．主要建设方案的确定 11(一)开采方案 11(二)防治水方案 11(三)产品方案 12五．矿床开采 13(一)矿区范围及服务年限 13(二)井田开拓 15(三)井筒、井底车场 15(四)矿床开采 16(五)矿井通风 17(六)提升设备 19(七)通风设备 20(八)排水设备 20(九)地面布置 21(十)开采崩落范围的确定 23(十一)回采率 24(十二)矿区供电 24六．选矿及尾矿设施 25七．环境保护 26(一)环境保护 26(二)水土保持 31(三)地质灾害危险性评估及防治措施 31(四)矿山闭坑 33八．矿山安全 34(一)矿井灾害 34(二)安全方案综述 35(三)矿井主要安全措施及安全设备选型 36九．开发方案简要结论 41附表:综合技术经济指标表附图:1、贵州省钟山区老鹰山镇东风煤矿矿区地形地质及总平面图2、贵州省钟山区老鹰山镇东风煤矿开拓系统平、剖面图3、贵州省钟山区老鹰山镇东风煤矿采煤方法标准图附件:1、六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿《采矿许可证》(证号:500140638)。一.概述(一)矿区位置、隶属关系和企业性质东风煤矿位于贵州省六盘水市钟山区老鹰山镇小河煤矿附近,距六盘水市中心31km,水(城)-纳(雍)公路经过矿区,矿区距贵(阳)—昆(明)铁路滥坝火车站6.5km,交通较为方便。该矿隶属钟山区煤炭局管辖,为个体煤炭企业,为钟山区的生产矿井之一。(二)编制依据1、贵州省地矿局113地质大队6月提交的《贵州省六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿地质报告》。2、贵州省国土资源厅黔国土资矿函〔〕360号文”关于办理采矿权延续登记有关工作的通知”。3、《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《煤矿安全规程》及有关规程、规范。4、贵州省国土资源厅12月20月核发的六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿《采矿许可证》(证号:500140638)。5、《矿产资源开发利用方案编写内容要求》。6、林东矿务局设计研究所工程技术人员在该矿山实地勘查收集到的有关资料及情况说明。

二．矿产品需求现状和预测(一)产品需求情况和市场供应情况1、矿产品现状及加工利用趋势本矿C203b煤层为特低硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤,C203a煤层为低硫分、低灰分、特高热值1/3焦煤,C202b、C202a煤层为中硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤。主要适用于动力用煤和炼焦用煤。本次设计矿井内暂不配套建设选煤车间,所生产煤炭是为了供给当地冶金企业、电厂等,亦可销往四川、重庆、广西、广东等省区。原煤中灰分、硫分不经洗能满足用户要求,原煤销售给用户。2、国内近远期需求量及主要销向预测贵州省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省,预计省外缺煤地区调入量为=SUM(ABOVE)9963万吨,在周边省区占有10~20%不等的市场份额,与北煤南运相比,无论在价位还是在煤质或品种均有优势,而且开发强度较低(仅为11%,低于20%的全国平均水平)。随着国家的产业政策、资源保护、环保政策和相关法规执行力度日益加大,以及西部大开发战略的实施,特别是”黔煤外运、西电东送”全省现有煤炭产量不能满足要求。该矿煤炭为1/3焦煤,可作炼焦用煤和动力用煤,焦炭可销往省内各冶金企业(如水城钢铁公司、遵义铁合金厂等),亦可经过滥坝火车站站台销往重庆、四川、广西、云南等省区的冶炼企业,同时,还能满足本地区及周边地区工业、电厂用煤的需要:”十五”重点工程——发耳电厂(4×60万kw),预计每年需消耗电煤约400万吨。加之,周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也不断增大,本矿井资源可靠,煤质可满足电厂、炼焦用煤要求,用户较为落实,矿井建成投产后,其市场前景较为广阔。(二)产品价格分析根据矿井设计产品方案,年产量为6万吨/年,销售产品为原煤,销售市场主要为水城、盘县、省内各地及四川、重庆、广东、广西等地的工业企业,售价,按照当前煤炭市场行情及当地实际销售价格,测算售价为180元/t。今后煤炭价格还将会有所上升。三．矿产资源概况(一)矿区总体概况1、矿区总体规划情况东风煤矿属生产中的矿井,年产原煤6万吨,1995年建井,1997年投产;到12月止该矿尚有设计利用资源储量109.8万吨,可采资源储量66.64万吨,服务年限7.4年。根据贵州省国土资源厅黔国土资矿函〔〕360号文”关于办理采矿权延续登记有关工作的通知”,该矿采矿许可证于12月到期,需办理采矿许可证延续手续,因此,编制开发利用方案,以确保合理的开发和利用煤炭资源。2、矿井与矿区总体开发的关系。东风煤矿为钟山区的生产矿井之一,该矿始建于1995年,经过进行技术改造后,矿井年产量6万吨/年;C202b、C202a、C203b和C203a煤层1620m标高以上煤炭已采完,当前主要开采C202b、C202a、C203b、C203a煤层1620m标高以下的煤炭。(二)该设计项目的资源概况1、矿床地质及构造特征1．1地层区内出露地层有:下二叠统茅口组(P1m)、上二叠统峨嵋山玄武岩组(P2β)、宣威组(P2x),下三叠统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1y)及第四系(Q)。现将地层由老至新分述如下:(1)下二叠统茅口组(P1m)以厚层状石灰岩、燧石灰岩为主,厚度442m。(2)上二叠统峨嵋山玄武岩组(P2β)灰绿色、褐灰色隐晶质玄武岩,含铁质。具气孔状、杏仁状构造,节理发育,风化后为黄褐色及深褐色。厚度120-200m,与下伏地层呈假整合接触。(3)上二叠统宣威组(P2x)分布于矿区谷地中,厚231-377m,平均厚度291.6m。岩性以砂岩、砂质页岩、粘土岩为主,次为煤层和薄层石灰岩。煤层层数多达46层,分上、中、下三段,与下伏地层呈假整合接触。①下段(P2x1)自C105c煤层到煤系底界C101a为煤系第一段,厚约121.07m。主要为粘土岩、泥岩、粉砂岩及煤层组成。常含鲕状结构的菱铁矿结构,普遍含植物化石炭屑和黄铁矿,含煤14-21层,可采及局部可采煤层13层。②中段(P2x2)自C105c煤层顶板到C207煤层底板为煤系第二段,一般厚约115.54m。主要岩性为灰色、浅灰色细砂岩夹薄层菱铁质页岩,其次为泥岩、粘土岩、钙质砂岩及煤层组成。含煤9-18层,可采及局部可采煤层9层,可采煤层总厚度17.13m。③上段(P2x3)自C207煤层顶板至煤系顶界K7标志层为第三段,一般厚度60m,主要岩性以深灰色泥岩及灰绿色细砂岩、粉砂岩为主,普遍含动物化石,钙质胶结,泥岩中含黄铁矿,全段无完整植物化石,无可采煤层,含厚度小于0.35m的煤线3-5层,薄层石灰岩8层。(4)下三叠统飞仙关组(T1f)厚度311～546m,以杂色粉砂岩及泥岩为主,夹薄层细砂岩和石灰岩,与下伏地层呈假整合接触。(5)下三叠统永宁镇组(T1y)厚度222～555m,上下灰到青灰色石灰岩为主,中部为紫灰、黄绿、黄褐色泥岩。与下伏地层呈假整合接触。(7)第四系(Q)黄色、黄褐色粘土、亚粘土及植物根系,含砾砂、砂岩、泥岩碎块,主要分布在缓坡及沟谷地带,厚度0～20m。1．2、构造矿区位于小河边向斜北东部,矿井范围内呈单斜构造,煤层走向为北东,煤层倾角平均38º,矿井无大断层,中小断层特别发育,在生产时发现较大断层有二条。F15断层:高角度逆断层,落差10m左右,倾角70º。F17断层:高角度逆断层,落差10m左右,倾角70º。1．3煤层1)煤系矿区内含煤岩系为上二迭统宣威组(P2x),是以陆相和海陆交互相为主的含煤构造,沉积物质主要由碎屑岩及煤层组成,平均厚度为291.62m,含煤29-46层,可采和局部可采22层,煤层总厚度32.13m,含煤系数13.8%。该矿区范围内煤层甚多,可采煤层为C207、C206s、C205a、C203b、C203a、C202b、C202a煤层。2)煤层特征①C207煤层:煤层结构简单,厚度0.20-1.90m,一般1.58m,大部分可采,局部变化不可采,属较稳定煤层。顶板为泥岩和粉砂岩,其上为一层1.53-4.40m厚的石灰岩,富含动物化石;直接底板为粘土层下有2.18m的灰绿色细砂岩、中粉砂岩。②C206a煤层:厚度0.85-2.66m,一般厚1.80m,全区可采,煤层结构复杂,属稳定煤层。该煤层上距C207煤层4.85-28.99m,一般18.58m左右。顶板为粉砂岩和粘土岩,其上部有两层煤线和1-2层薄层石灰岩;底板为黑褐色粘土岩。③C205a煤层:煤层厚度0.7-1.39m,一般0.70m,全区可采,厚度薄,煤层结构简单,属稳定煤层,上距C206a煤层3.84-7.5m,一般为6.26m。顶板为灰、深灰色泥岩0.3-0.7m,含菱铁质结核、易冒落。底板为灰色粘土岩和细砂岩,易膨胀。④C203b煤层:煤层厚度3.25-7.91m,一般4.89m,全区可采,全区可采,煤层结构复杂,夹矸一般6-8层,属稳定煤层。该煤层上距C205a煤层9.73-16.51m,一般为10m左右。顶板为浅灰色粉砂岩与菱铁质岩互层,直接顶板含完整植物化石,其上为粉砂岩和细砂岩;底板为灰褐色粘土岩,含菱铁质结核。⑤C203a煤层:煤层厚度1.68-6.71m,一般厚3.38m,全区可采,常与C203b煤层合并,煤层在10m以上。煤层结构简单,属稳定煤层。该煤层上距C203b煤层0-6.42m,一般2.53m。顶板为灰色泥质粉砂岩或黑褐色粘土岩,有时和菱铁质岩互层。底板为浅灰、灰黄色粘土岩,含菱铁质鲕状结核,厚0.78-6.71m。⑥C202b煤层:煤层厚度0-2.49m,一般厚2.2m,为不稳定煤层。该煤层上距C203a煤层24m。顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为深灰色粘土岩,遇水膨胀。⑦C202a煤层:煤层厚度0-1.57m,一般厚1.57m,为不稳定煤层。该煤层上距C202b煤层1.07m。顶板为泥岩,底板为粘土岩,遇水膨胀。可采煤层特征见表1－4－1。煤层特征表表1－4－1煤层编号层间距(m)煤厚(m)煤层倾角(º)容重(t/m3)稳定性C203b3.25-7.914.89381.4稳定0-6.422.53C203a1.68-6.713.38381.40稳定24C202b0-2.492.2381.5不稳定1.07C202a0-1.571.57381.5不稳定3)煤质矿区经取样作原煤分析,各主采煤层分析结果如下:指标见表1－4－2。主采煤层煤质分析结果表表1－4－28.57-20.9811.8120.56-34.1831.490.14-0.990.2131.157.94-25.269.6529.0-34.3732.450.16-2.250.9030.9916.0030.191.5029.9410.47-38.1818.0629.72-33.4730.191.16-2.031.5029.90根据以上的化学组分特征分析,本矿C203b煤层为特低硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤,C203a煤层为低硫分、低灰分、特高热值1/3焦煤,C202b、C202a煤层为中硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤。主要适用炼焦用煤、动力用煤。2、矿床开采技术条件及水文地质条件2．1、瓦斯、煤尘、煤层自燃①瓦斯:根据《地质报告》提供资料叙述:该矿矿井瓦斯等级鉴定,瓦斯相对涌出量为17.8m3/t,本矿区为高瓦斯突出矿井。因此,矿井按高瓦斯突出矿井设计。②煤尘爆炸性:根据《地质报告》,本矿所采煤层煤尘爆炸指数为40%,火焰长度为40mm,均有煤尘爆炸性。③煤层自燃倾向性:根据《地质报告》,本矿所采煤层自燃倾向分类均为一类,即为容易自燃煤层,发火期为14个月。2．2、地温区内未发现地温异常区,地温正常。2．3、水文地质条件该区域属于小河边向斜北东翼,二叠系环绕向斜出露,茅口灰岩常构成向斜周围的高山,宣威组常构成带状河流凹地缓坡,三叠系构成矿区的主要地表分水岭,第四系则只在沟谷及小河两岸缓坡地带呈松散堆积物出现。(1)含水层、隔水层特征:从煤系地层本身分析,由于煤系多为砂岩、泥岩、煤层及极薄层灰岩组成,以弱裂隙承压水为主,除被第四系堆积、残积、冲积等含水层覆盖,有一定的补给关系外,与其它地层之间只要不被人工破坏,各层之间无水力联系或有弱水力联系。煤系地层上覆或下伏虽有较强含水层(永宁镇灰岩和栖霞茅口灰岩)存在,但其间有厚约300-500m的飞仙关砂页岩和厚约200m的峨眉山组玄武岩隔开,一般情况下含水层与煤系地层无水力联系,但上由于采动塌陷裂隙的影响,煤系上覆隔水层发生变化,其采动裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的通道,更主要的大气降水也能够经过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井,使矿井涌水量骤然上升。(2)老窑积水对矿井充水的影响老窑积水对矿井威胁很大,一方面老窑水经过裂隙渗入矿井,增加矿井涌水量;另一方面是老窑积水,一旦误透积水小窑,或老窑压力突破隔水煤柱,将造成透水事故。(3)断层对矿井充水的影响由于矿井无大断层,多为小断层,富水性、导水性都很微弱,对矿井充水无多大影响,有时只有滴水、淋水,增加矿井涌水量。综上所述,一般情况下矿井充水的主要条件是大气降水经过采动塌陷渗入矿井。可是矿井井口标高,位于冲沟中,雨季洪水造成淹井的危险依然存在,雨季好做好防洪工作。该矿区水文地质条件为中等类型。(4)矿井涌水量预计矿井的主要充水条件是大气降水经过老窑和采空区以及断层裂隙、采动裂隙渗入井下,因此矿井涌水量受大气降水的控制,一般来说,雨季时涌水量增大,枯水季节井下涌水量减少。根据矿井历年井下涌水量统计估算结果:预计矿井正常涌水量为36m3/h,最大涌水量为57m3/h。3、设计利用储量根据贵州省地矿局113地质大队6月提交的《六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿地质报告》,矿井总资源量(C级)131.7万吨(其中:保有资源量为109.8万吨,井筒煤柱11.5万吨,断层煤柱10.4万吨)。设计利用储量为109.8万吨。该《地质报告》只对C203b、C203a、C202b、C202a煤层核实了储量,由于C207、C206a、C205a煤层灰分较高,未对C207、C206a、C205a煤层计算储量。4、对地质勘探报告的评述贵州省地矿局113地质大队6月提交的《贵州省六盘水市钟山区老鹰山镇东风煤矿地质报告》,基本达下列要求:①查清了井田内及其邻区地层的岩性、厚度、出露情况。②查明了本井田含煤地层中主要可采煤层的数量、煤层空间分布及煤质情况。③基本查明了井田内各煤地层的含水性,对矿床充水因素作了初步分析,对开采技术条件进行了初步评价。④本次资源储量核实数据基本可靠。四．主要建设方案的确定(一)开采方案1、建设规模根据划定的矿区范围、核实的资源量、开采技术条件和《煤炭工业小型煤矿设计规定》,确定建设规模为6万吨/年。2、可采储量矿井范围内除保安煤柱、矿界保护煤柱、断层煤柱和井筒煤柱不开采外,其它均可进行开采。矿井总资源量(C级)131.7万吨(其中:保有资源量为109.8万吨,井筒煤柱11.5万吨,断层煤柱10.4万吨)。可采储量为66.64万吨。3、矿床的开采根据东风煤矿的煤层赋存情况及埋藏深度,采用地下开采方式。4、开拓方式根据东风煤矿的煤层赋存情况,该矿煤层为中厚层及厚煤层,煤层倾角为38°,为倾斜煤层,采用斜井开拓方式。(二)防治水方案矿井水文地质条件中等,对井下水和地表水采取下处理方案:1、地表水防治方案①主斜井、回风斜井在施工时其井口必须高于当地最高洪水水位。②在主斜井、风井井口周围砌筑排洪沟,将洪水引出工业广场。③在工业广场各建筑物周围砌筑截水明沟,将洪水引出工业广场。2、井下水防治方案①矿井开采前,必须对煤层露头线附近的小窑和采空区进行详细的调查,对这些区域留设足够的防水煤柱,不得开采防水煤柱。②在开采过程中接近小窑破坏带积水区、采空区和断层带前,必须使用探水钻机进行探放水工作,坚持做到”有疑必探、先探后掘”的探放水原则,以防患于未然。③由于是斜井开拓,井下设有水泵房及水仓,工作面涌水经过水泵房排水泵排到地面水处理池进行处理后达标排放。(三)产品方案主采煤层煤质分析结果表8.57-20.9811.8120.56-34.1831.490.14-0.990.2131.157.94-25.269.6529.0-34.3732.450.16-2.250.9030.9916.0030.191.5029.9410.47-38.1818.0629.72-33.4730.191.16-2.031.5029.90根据以上的化学组分特征分析,本矿C203b煤层为特低硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤,C203a煤层为低硫分、低灰分、特高热值1/3焦煤,C202b、C202a煤层为中硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤。该矿煤炭为1/3焦煤,主要适用炼焦用煤、动力用煤,焦炭可销往省内各冶金企业(如水城钢铁公司、遵义铁合金厂等),原煤可供发耳电厂作动力燃煤,亦可经过滥坝火车站站台销往重庆、四川、广西、云南等省区的冶炼企业。本次设计矿井内暂不配套建设选煤车间,只建筛选系统,将煤层中的矸石选出即可。所生产煤炭是主要为了供给当地冶金企业、电厂等,亦可销往四川、重庆、广西、广东等省区。原煤中灰分、硫分不经洗能满足用户要求,原煤销售给用户。因此,产品方案为原煤。 五．矿床开采(一)矿区范围及服务年限1、矿区范围根据钟山区国土资源局划定的东风煤矿矿区范围由以下6个拐点坐标圈定。矿区范围拐点坐标(为北京坐标)为:矿区范围拐点坐标表坐标拐点直角坐标XYA1294262035502850B1294287435503100C1294276035503245D1294259635503278E1294255835503434F1294229235503228矿区面积:0.1577km2。开采深度由1840m至1520m标高。2、储量根据贵州省有色地质勘查局二总队6月提交的《钟山区老鹰山镇东风煤矿地质报告》,矿井总资源量(C级)131.7万吨(其中:保有资源量为109.8万吨,井筒保护煤柱10.4万吨,断层煤柱11.5万吨)。煤层资源储量统计表煤层编号资源储量级别保有资源储量(万吨)断层煤柱(万吨)井筒煤柱(万吨)合计C203bC32.16.26.9=SUM(LEFT)45.2C203aC22.24.24.2=SUM(LEFT)30.6C202bC15.500=SUM(ABOVE)21.3C202aC40.000=SUM(LEFT)40合计=SUM(ABOVE)109.811.510.4=SUM(LEFT)131.7设计利用储量为109.8万吨。可采储量=(设计利用储量-永久煤柱损失量)×采区回采率采区回采率:1.3~3.0m的中厚煤层采区回采率取80%,3.0m以上的厚煤层采区回采率取75%。可采储量计算表煤层保有资源量(C级)(万吨)永久煤柱损失(万吨)煤厚(m)采区回采率(%)可采储量(万吨)C203b32.19.584.897516.89C203a22.26.623.387511.69C202b15.54.622.2808.70C202a40.03.301.578029.36合计=SUM(ABOVE)109.8=SUM(ABOVE)24.12=SUM(ABOVE)66.64经上表计算得可采储量为66.64万吨。3．煤柱本矿的主要煤柱为公路和村寨煤柱、断层煤柱、矿界煤柱井筒煤柱。矿界煤柱按20m留设;公路和村寨煤柱在原开采过程中已留设,本次不再重算;断层和井筒煤柱在《地质报告》中储量计算时已扣除,不再另计算。本次主要计算矿界煤柱。永久煤柱损失量计算表单位:万吨煤层矿界煤柱(矿界周长×宽度×煤厚×容重)C203b700×20×4.89×1.40=9.58万吨C203a700×20×3.38×1.40=6.62万吨C202b700×20×2.2×1.50=4.62万吨C202a700×20×1.57×1.50=3.30万吨合计24.12万吨经上表计算永久煤柱损失量24.12万吨。4．服务年限服务年限=可采储量/(建设规模×储量备用系数)=66.64/(6×1.5)=7.40(年)在生产过程中应加强对C207、C206a、C205a煤层的研究,扩大远景储量,延长矿井服务年限。(二)井田开拓1、开拓方案的选择该矿工业广场布置在矿井西北面地势平缓处,紧靠小河煤矿。本设计主要利用现已形成的主斜井和回风斜井进行矿井开拓。主斜井以36°的坡度布置在C203a煤层底板岩层中,回风斜井以38°的坡度布置在C203a煤层中。主斜井坐标为:X=2942603,Y=35502908,Z=1785;回风斜井坐标为:X=2942608,Y=35502912,Z=1785。然后在主斜井和回风斜井内用运输石门和回风石门分别揭穿C203a、C203b煤层,在主斜井和回风斜井内以反向运输石门和回风石门揭穿C202b和C202a煤层中;在运输石门和回风石门内沿C203b煤层走向布置运输巷和回风巷形成采煤工作面进行回采。矿井划分为一个水平,一个采区开采;该矿所采煤层为近距离倾斜煤层群,煤层间采用石门联系。C203a、C203b、C202b、C202a煤层间采用联合布置联合开采。通风方式为中央并列式(详见矿井开拓系统平、剖面图)。在井底设水泵房和主、副水仓。3、水平、采区划分和开采顺序开拓方式为斜井开拓。井田划分为一个水平开采,一个采区。矿井主要巷道布置在岩层内。煤层开采顺序自上而下,先C203b煤层,然后自上而下分别开采C20a、C202b、C202a煤层。区段开采顺序为先采上区段,后采下区段。(三)井筒、井底车场1、主斜井主斜井布置在C203a煤层底板岩层中,净断面4.3m2,采用料石砌碹支护,主要用于运煤、运材料、进风、排水,铺设18kg钢轨、木枕。2、回风斜井回风斜井布置在C203a煤层中,净断面3.9m2,采用料石砌碹支护,主要用来回风和行人。井筒特征见表5-3-1。井筒特征表表5-3-1井筒名称井口坐标井口标高(米)提升方位角(°)倾角(°)井筒长度(m)断面(m2)掘净XY主斜井294260335502908178530836°4606.04.3回风斜井294260835502912178530638°4605.03.93、井底车场井底车场形式为甩车场,车场长度为20m。(四)矿床开采1、采煤方法的确定井田煤层倾角为38º,首采煤层为4.89m的厚煤层,根据当前矿井的技术水平和经济能力,设计考虑采用走向小阶段爆破采煤法。由运输石门及回风石门处开掘区段煤层运输平巷及区段煤层回风平巷,从采区边界起每隔每35m开一条区段煤层立眼,用作行人、运料等,平行于区段煤层回风平巷及运输平巷,从区段煤层立眼处,每隔7.5m左右开掘一条区段煤层小平巷,供打眼爆破作业使用。详见采煤方法标准图。2、工作面支护及顶板管理①支护方式人员不进入工作面作业,工作面不需用支护材料作支护。②落煤方式:采用煤电钻在区段小平巷内打眼爆破,炮眼布置为扇形布置,每一区段煤层小平巷内的炮眼,一次装药,一次起爆,每一小分段工作面由下而上爆破采煤。③运输方式:工作面崩落的煤炭自溜下滑到区段运输平巷内,由刮板运输机送到区段平巷装入矿车外运。④顶板管理:采用刀柱法,即沿回采工作面推进方向每隔30m留5m切顶煤柱。回采工作面区段煤层运输平巷、回风平巷超前回采工作面20m加强支护。3、采煤机械配备及运输方式回采工作面配GMZ－1.2型煤电钻2台,采用爆破法落煤,采面采用自溜运输,运输巷采用SGW-17型刮板运输机装煤,调度绞车牵引矿车运输。4、工作面生产能力本矿井年生产能力为6万吨,以一个采区、一个采煤工作面达到生产能力,首采面布置在C203b煤层中,工作面长度40m,平均采高4.89m,工作面回采率93%,年推进度228m,年生产能力为:40×4.89×228×1.40×0.93＝5.8万t/a。矿井掘进出煤按5%考虑为0.29万吨,则矿井年产量可达6.0万吨,满足矿井生产能力要求。(五)矿井通风1、概况1)通风方式本矿井通风方式为中央并列式。2)瓦斯根据《地质报告》提供资料叙述:该矿矿井瓦斯等级鉴定,瓦斯相对涌出量为17.8m3/t,本矿区为高瓦斯突出矿井。因此,矿井按高瓦斯突出矿井设计。3)煤尘爆炸性根据《地质报告》,本矿所采煤层均有煤尘爆炸性。4)煤层自燃发火根据《地质报告》,本矿所采煤层自燃倾向分类均为一类,即为容易自燃煤层,发火期为14个月。2、矿井通风1)通风方式和通风系统的选择通风方式:矿井通风方式为中央并列式。通风线路为:主斜井→运输石门→采面运输巷→采煤工作面→采面回风巷→回风石门→回风斜井→引风道→地面。矿井风井口,需设引风道、双风硐,设置防爆门,并在引风道另一侧设人行通道,并完善井下通风设施。2)矿井风量计算(1)按最大班下井人数计算Q＝4×N×K其中:4――每人需风量;N――最大班下井人数,40人;K――风量备用系数,取1.5;计算得:Q＝240m3/min=4m3/s(2)按矿井瓦斯涌出量计算Q＝0.0926qTk式中:q——矿井相对瓦斯涌出量,取q=17.8m3/t;T——矿井平均日产量200t/d。K————通风系数,取1.9Q＝0.0926×17.8×200×1.9＝626m3/min=10.44m3/s(2)分别法,按各需风地点实际需风量计算矿井风量:Q＝ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它式中:ΣQ采——采煤工作面所需风量之和,本矿井以一个炮采工作面达产,配风10m3/s;ΣQ掘——掘进作面所需风量之和,配风3×2＝6m3/s;ΣQ硐——各独立供风硐室所需风量之和,配风2.0m3/s;ΣQ其它——其它行人和维护巷道所需风时之和,按(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)的10%计算,则:ΣQ其它＝(10+6+2)×10%=1.8m3/s;因此,Q＝10+6+2+1.8＝19.8m3/s。矿井总配风量取20m3/s。3)负压计算根据《煤矿矿井采矿设计手册》规定,根据《采矿设计手册》,对于小型矿井只计算矿井通风困难时期负压即可,因此,根据各用风点风量分配及服务范围,本矿井困难时期总风量为20m3/s、负压为534.17Pa。详见矿井通风困难时期阻力计算表5-5-1。矿井通风困难时期阻力计算表表5-5-1序号巷道名称支护方式巷道长度净断面净周长风阻系数风阻风量负压(m)(m2)(m)(N.S2/m4)×10-4(N.S2/m8)(m3/s)(Pa)1主斜井砌碹5004.39.058.80.3320133.122运输石门木棚504.39.0166.60.0561818.363采面运输巷木棚2504.39.0166.60.471047.04采面木棚405.729.64410.091105.795采面风巷木棚2403.98.9166.60.31060.06回风石门木棚503.98.9166.60.1251840.507回风斜井砌碹5003.98.9166.60.4120162.048引风道砌碹153.98.9166.60.0472018.809小计=SUM(ABOVE)485.61=SUM(ABOVE)按总阻力的10%计48.56合计534.17(六)提升设备本矿采用斜井开拓方式,在斜井上部安设一套提升绞车,完成煤炭、矸石、设备、材料的运输任务。铺设600mm轨距18kg/m钢轨、木枕;选择MG1-6型翻转式矿车,MC16A型材料车,MP1—6A型平板车。斜井选用JT1.2单滚筒提升绞车,绳速VP=2.5m/s,最大静张力Fmax=30kN,配套电机:75kw,380/660V,主机生产厂家配套供给电控设备。钢绳直径为18.5mm;容绳量660m。(七)通风设备本矿为高瓦斯矿井,采用抽出式通风方式,当矿井初期风压和风量较小时可调节风机叶片安装角度,满足矿井通风要求。反风时采用风机反转反风。1、通风机设计依据(1)矿井困难时期最大风量:QK＝20m3/s。(2)最大负压:hmax=534.17Pa;2、通风机选型计算(1)通风机需风量:Qb＝KQK=1.05×20=21.0m3/s;(2)通风机最大负压:hb=Hmax+自然风压=534.17+80=614.17Pa;(3)选用YBK-Ⅱ-4-№12型防爆轴流通风机二台,一台工作,一台备用。风量11～31m3/s,负压220～1350Pa。(4)配套电机选用功率45kw、380V防爆电动机2台,型号YBF225M-4。(5)低压配电柜GBL1－26型两块,自耦减压起动柜XJO1－40两台。3、反风设施采用主要通风机反转,直接反风。(八)排水设备1、设计依据(1)矿井正常涌水量Qr为36m3/h,最大涌水量为Qrm为57m3/h;(2)需排水斜井斜长460m,倾角36°,垂深h=275m。2、设备选型(1)所需水泵最小流量QBQB＝24Qr/20=1.2Qr=1.2×36＝43.2(m3/h);(2)所需水泵最大流量QBmQBm=24Qrm/20=1.2×57＝68.4(m3/h)(3)所需水泵扬程HBHB=1.2(h+5)=1.3(275+5)=364(m)(4)选用D46—50×8型离心泵3台,1台工作,1台备用、1台检修,水泵流量46m3/h,扬程400m。选用配套电机功率为90kw、380V防爆电机3台;矿井投产初期可经过调整水泵级数来满足排水的需要。(5)选用直径为Ф102mm的无缝钢管排水管二趟,排水管长度480m。(九)地面布置1、地面工艺布置1)煤质及其用途本矿C203b煤层为特低硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤,C203a煤层为低硫分、低灰分、特高热值1/3焦煤,C202b、C202a煤层为中硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤。该矿煤炭为1/3焦煤,主要适用炼焦用煤、动力用煤,焦炭可销往省内各冶金企业(如水城钢铁公司、遵义铁合金厂等),原煤可供发耳电厂作动力燃煤,亦可经过滥坝火车站站台销往重庆、四川、广西、云南等省区的冶炼企业。2)煤的加工本次设计矿井内暂不配套建设选煤车间,只建筛选系统,将煤层中的矸石选出即可。所生产煤炭是主要为了供给当地冶金企业、电厂等,亦可销往四川、重庆、广西、广东等省区。原煤中灰份、硫份不经洗能满足用户要求,原煤销售给用户。3)生产系统布置地面生产系统本着环节简单、实用、紧凑、节约投资,充分利用地形地貌的设计原则。在矿井井口,设一容量为1000m3的储煤场,约为矿井10天的产量,井下煤炭出井后由矿车运至储煤场,矸石运至矸子山排弃。为了配合矿井的建设和生产需要,并简化系统、减少投资,矿井井口设计机修车间,负责矿井机电设备维修,建筑面积50m2,坑木加工场,建筑面积40m2,承担少量矿井木材加工。结合地面地形,在主井西面布置排矸场。在主井北面布置煤仓。在北面布置水处理设施。在南面布置水池。在机修车间西面修地面变电所。4)矸石处理方法和运输方式排矸场选择在工业场地西面荒沟,矸石采用窄轨铁路运输。运至排矸场排弃。矿井矸石暂不考虑综合利用,在排场矸场堆放。矸石堆放场排矸满后进行种草或地面种植复垦。为防止矸石堆放对环境造成污染,矸石堆放场设有排水沟和防洪挡墙。2、地面运输1)外部运输条件该矿已有公路到矿井,外部公路条件较好,其运输能力能够完成矿井生产能力要求,不需再进行改造。2)运量及流向本矿井年运量为6万吨,按年工作制度330天,运输不均衡系数1.2计算,日运量为350t。矿井所产煤主要供给钟山区和邻近县城,作为冶炼、电厂和民用煤,主要流向为钟山区、水城工矿企业。3)运输方案的选择本矿只有公路运输。4)运输设备矿井日运量350t,按一天8小时,时速30Km,人工装煤计算。日需8t载重自卸汽车26辆。为减少矿井投产,鉴于地方运力富裕,本矿井的煤炭运输可利用社会运力承运。3、总平面布置及防洪排涝1)平面布置由于矿井生产能力小,地面设施少,为便于材料下井及井下设备修理,将生产设施布置在主斜井附近,场内布置有机修车间、消防材料库、坑木加工房,10KV变电所,灯房、浴室、办公室等。在1782m布置储煤场,以方便煤炭外运。在主斜井北面布置井下水处理设施。排矸场设在井西面。在南面1810m标高设消防、生活水池。由于矿井离村镇较近,生活福利设施不考虑。2)竖向设计及场内排水该场地地形坡度相对较陡,平均纵坡在30~60°左右,为减少平场土石方工程量,主要建筑布置在1782m标高上,为便于煤炭装卸,装车系统布置在1782m标高上。场内采用自然斜坡和挡土墙支挡结合,保持边坡的稳定。场内排水沿公路边坡脚、挡土墙下布置,可设简易排水沟,断面为0.5×0.5m。3)场内运输本矿井场内采用窄轨和公路运输方法。①窄轨运输场内采用人工推车。600mm轨距,15kg/m钢轨。②公路运输公路通到场内煤仓和窄轨附近,便于煤炭、设备的外运和器材进出。4)防洪排涝工业广场位置高,不受洪涝威胁,但需在井口周围修筑排洪沟。5)爆破材料库选在工业场地南面300m处,附近无民房,现有公路相通,交通运输和使用都较为方便。(十)开采崩落范围的确定矿区位于贵州西部,属云贵高原中高山地形。区内总体地势南高、北低,由于地形高差较大,采空区引起的地表塌陷,可能会引起地形陡坡的地方局部发生崩塌、滑坡;在矿井在采掘过程中,由于井下开采,需加强对采空区而引起的地表塌陷灾害的防治。对地面建、构物需留足安全煤柱,避免井下开采对地面造成破坏性的采动影响。崩落及影响范围详见矿区地形地质及总平面图。崩落范围确定:以矿区边界的保护煤柱线为基准,采用该处地面标高减去井下煤层的底板标高再除以岩层塌陷角的正切值所得的值用垂线法向外截取的边界即为崩落边界。X=(H1-H2)/tgαX————崩落边界值(m)H1———地面标高(m)H2———煤层底板标高(m)α———岩层塌陷角(°),取65-70°(十一)回采率根据设计的开拓开采系统,采区回采率:厚煤层为75%,中厚煤层80%,采面回采率:厚煤层为93%,中厚煤层为95%。(十二)矿区供电根据矿井所处位置,当前已从当地35kv变电站引一回输电线路10kv至本矿井,在工业场地设10Kv变电所分别向地面低压配电室和井下用电设备供电。供地面用电的变压器中性点接地,供井下用电设备的变压器中性点禁止接地。选用一台200KW柴油发电机作备用电源,以保证主电源出现故障时,备用电源能及时投入运行,确保矿井安全生产。选择一台KSJ－180/10/0.4的矿用变压器供井下用电,向井下供电的变压器中性点禁止接地,一台S7－160/10/0.4的变压器供地面用电。六．选矿及尾矿设施本矿C203b煤层为特低硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤,C203a煤层为低硫分、低灰分、特高热值1/3焦煤,C202b、C202a煤层为中硫分、低中灰分、特高热值1/3焦煤。该矿煤炭为1/3焦煤,主要适用炼焦用煤、动力用煤,焦炭可销往省内各冶金企业(如水城钢铁公司、遵义铁合金厂等),原煤可供发耳电厂作动力燃煤,亦可经过滥坝火车站站台销往重庆、四川、广西、云南等省区的冶炼企业。本次设计矿井内暂不配套建设选煤车间,只建筛选系统,将煤层中的矸石选出即可。所生产煤炭是主要为了供给当地冶金企业、电厂等,亦可销往四川、重庆、广西、广东等省区。原煤中灰分、硫分不经洗能满足用户要求,原煤销售给用户。产品方案为原煤。矸石采用沿沟堆放,并在矸石堆放场砌筑挡矸墙防止矸碴流失,以免破坏环境。七．环境保护(一)环境保护1、自然环境状况1)地形地貌矿区位于贵州西部,属云贵高原中高山地形。区内总体地势南高北低,最高点为矿区南部,海拔标高1950m;最低点为矿区北部,海拔标高1780m,最大相对高差170m。2)河流在矿井范围内无河流、山塘等。3)气候矿区属亚热带季风气候,夏秋温暖、春冬严寒,季节性区分不明显,常年阴雨绵绵,气候变化无常,每年6～9月平均最高温度31.5℃,11月至次年2月为冰雪期、凌冻期,最低温度达-2℃,年降雨量大于1100mm。据贵州省城乡建设保护厅1993年月12月编制的《贵州省地震烈度区划图》,井田范围内地震烈度为6度区。2．生态环境本矿附近主要是庄稼地和荒地,属农村生态环境,矿区内原生植被覆盖较少,次生植被主要有常绿阔叶林和常绿阔叶、落叶阔叶混交林,有自然土的地面几乎全为次生草丛。由于区内坡耕地较多,土地垦荒率过高,森林覆盖率较低。3．社会环境矿山行政区划属钟山区老鹰山镇,老鹰山镇为多民族居住区,在矿区内北部为小河煤矿;在矿区范围内北面有小河煤矿居住区。4．特殊环境本矿井井田内及附近区域无受特殊保护的自然景观,人文景观。5．环境质量现状建设项目所在地地处农村,其区域环境质量现状总体良好:⑴环境空气质量:总体达到环境空气质量二级标准(GB3095—1996)。⑵矿山地表水:由于区内小煤矿井下水大部分未经处理直接排放,对区内河流水质已造成污染。地下水:由于井下采煤,对区内地下水水质有一定的影响。⑶声环境:由于地处农村,周围无农户、工厂企业,无噪声干扰,噪声低;总体能够达到城市区域环境噪声标准(GB3096—1993)1类区标准。⑷生态环境:矿区内原生植被覆盖较少,次生植被主要有常绿阔叶林和常绿阔叶、落叶阔叶混交林,有自然土的地面几乎全为次生草丛。由于区内坡耕地较多,土地垦荒率过高,森林覆盖率较低。6、设计采用的环境保护标准1)大气:《环境空气质量标准》(GB3095—1996)中二级标准;2)地表水;《地表水环境质量标准》(GB3838-)中III类标准;3)地下水:《地下水质量标准》(GBT14848-1993)中III类标准;4)噪声:《城市区域环境噪声标准》(GB3096-1993)中1类标准;7．排放标准及污染物总量控制指标A、排放标准1)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级(Ⅱ时段);2)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级(Ⅱ时段);3)《锅炉大气污染排放标准》(GB13271-)二类区(Ⅱ时段);4)噪声:《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)的Ⅰ类标准;5)固体废弃物:《一般工业固体废弃物贮存、处理污染控制标准》(GB18599-)。B、污染总量控制指标水污染物:COD:2.83t/a,NH3-N:0.029t/a:大气污染物:烟尘0.36t/a;粉尘20.5t/a;SO2:1.62t/a。固体废物:2635t/a。8、主要污染及治理措施1)水污染源及污染物东风煤矿主要水污染源有:矿井井下排水、工业场地生产生活污废水及综合楼生活污水。其中主要污染物是悬浮物、BOD、COD等。2)水污染治理措施矿井井下排水:主要污染物为悬浮物,设计采用混凝沉淀加滤二级工艺处理。工业场地生产、生活污废水:白马山矿井建成后,工业场地生活污废水主要由灯房浴室、洗衣房、食堂废水和厕所粪便污水等构成,其中主要污染物是悬浮物和有机物。污废水中灯房废水采用中和处理,食堂污水采用隔油处理后与其余污废水一起采用XFZ-Ⅰ地埋式一元化二级生活污水处理装置进行生化处理,然后达标排放。综合楼生活污水,主要污染物是悬浮物和有机物,生活污水采用XFZ-Ⅰ地埋式一元化二级生活污水处理装置进行生化处理,然后达标排放。以上污废水经处理后,均能达到《污水综合排放标准》(GB8978——1996),一级标准和水污染物总量控制要求。经处理达标后的污废水经场地排水沟外排。3)大气污染源及治理措施(1)大气环境主要的污染物大气环境主在污染物有:工业场地一台0.5t/h锅炉燃煤排烟、煤炭储量、装、运过程中产生的粉尘、矿井抽放空的煤层气。燃烟气中主要污染物是烟尘、SO2等。(2)大气污染治理措施对于锅炉燃煤烟气,设计采用具有脱硫效果的水膜除尘器进行处理,其除尘效率大于95%,经处理后锅炉烟气TSP和SO2出口浓度能满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-)二类区标准要求。对煤炭储、装、运过程产生的粉尘,主要采取洒水防尘措施。(3)固体废弃物污染及治理措施主要固体废弃物是煤矸石,煤矸石主要为矿井采掘矸石生活垃圾。矿井采掘矸石暂不考虑综合利用,采用定点填沟堆放处理,矸石堆放排矸期满后进行林草复垦。为防止矸石堆放对环境造成污染,矸石堆放设有排水沟和防洪挡墙。(4)噪声防治措施A、高噪声源矿井高噪声源主要有:矿井通风机房、机修车间锅炉房、坑木房引风机等产生的噪声声压级一般都在95dB(A)左右。B、噪声防治措施设计在设备选型进,首先选择高效低噪设备;对于通风机、锅炉房引风机等产生的空气动力噪声,采取在风机进出气管上安装消声器的措施进行降噪;对于在其它不易采取消声、隔声措施的高噪场源附近工作的人员,则采取个体防护措施。5)地表沉陷治理措施地下煤层的开采,会使采空区上方地表产生不同程度的移动和变形,其地表移动变形的范围略大于采空区范围,一般开采深度越深对地表的影响越小。由于本区地表起伏较大,煤层较厚,在煤层开采后,地表一般会出现明显的下沉盆地和积水现象。对于工业场地及重要建构筑物,设计按《建筑物、水体、及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设保护煤柱。对于井田内散布的民房,根据其所在位置及地表变形情况和破坏等级,采取相应的搬迁、加固等措施。9、工业场地绿化1)工业场地绿化厂前区绿化(1)厂前区是工业场地的重点绿化区段之一,其绿化布置与场前区总平面布置紧密结合,种植树种以树形美观、装饰性强、观赏价值高的乔木和灌木为主,适当配置花坛、绿篱等。(2)生产区绿化生产区多为散发粉尘、噪声及有害气体的区段,以种植具有抗性和防护性的树种为主。(3)行政办公区绿化以美化环境、改进小气候为主,宜选择树形整齐、美观、枝叶繁茂的树种,适当配置乔、灌木及花卉。2)绿化系数根据《煤炭工业环境保护设计规范》,结合本矿井工业场地总平面布置,设计确定工业场地绿化系数为15%。10．环境影响分析1)矿山所在地地处农村,矿界内北面有自然村落,其区域环境质量现状总体良好。但区内植被覆盖率极低。2)本工程施工后,施工期对环境的影响为:井巷工程排放的煤矸石、废石、建筑材料运输过程中产生的粉尘及机械作业产生的噪声、施工人员生活污水和垃圾对周围环境的影响。采取各种处理措施后,施工期对环境的影响不大。3)矿井营运期对环境的影响为:井下水、工业地生产生活废水排放对环境的影响:煤矸石、炉渣等固体废物对环境的影响:锅炉烟气、筛选机械及露天储煤场粉尘对环境空气的影响;噪声污染对周围环境的影响,因煤层开挖引起的地表塌陷对生态环境的影响。对生产过程中产生的各项污染,拟采用以下措施进行处理。①井下水采用混凝沉淀、中和处理,达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准后部分经消毒复用于井下消防洒水,其余部分排入附近溪沟,最终进入江底大河;工业场地污水中酸碱废水采用中和池处理、食堂污水采用隔油池处理、粪便污水经化粪池处理后与浴室废水集中进入XFZ-Ⅰ型地埋式一元化二级生活污水处理装装置进行生化处理,处理达标的污废水经场地排水沟排放。②煤矸石定点堆放在废石、矸石堆场,堆放到一定高度后覆土绿化;废石、矸石堆场应采取修筑挡墙和排水沟措施,实行雨污分流,对矸石淋溶水进行沉淀处理,同时注意旱季的防尘措施。沉淀池煤泥和炉渣集中运至废石、矸石堆场堆放。③工业场地锅炉烟气采用水膜除尘器处理,除尘效率大于90％、脱硫效率大于55％,烟气中污染物浓度达标后经20米高烟囱排放,除尘器废水进入井下水处理站处理:筛选系统固定筛生产过程中产生的粉尘采用单机布袋除尘器收集:对于露天煤场粉尘,干燥少雨季节采取防尘洒水措施,避免对环境空气的影响。④生产设备优先选用低噪高效设备,在风机进出口安装消声器,并采用弹性连接。对下作业过程产生的粉尘,采用湿法凿岩、喷雾洒水等措施,不易防尘的分散产尘点和井下高噪声场所,工作人员采取佩戴口罩和耳塞等个体防护措施,避免粉尘和噪声对人体健康的影响。⑤矿井设计时应充分考虑到地面建、构筑物下留设足够的安全保护煤柱。对于煤层开采过程中产生的塌陷、裂缝和漏斗等地质灾害,采取覆土填实的方法进行修复,易产生滑坡的地方,提前修筑挡墙、打抗滑桩或削坡减载。对声环境的影响:施工机械噪声值一般在75—105dB(A)。但矿井附近无噪声敏感点,施工期噪声对环境影响不大。对瓦斯应加强检测和通风措施,防止瓦斯爆炸。评价认为,贵州省钟山区东风煤矿只要认真落实环保措施,严格执行”三同时”,加强管理,则本项目的建设对环境的影响是能够接受的,项目的建设是可行的。(二)水土保持1、水土流失1)工程建设对水土的破坏工程建设对水土流失是矿井当前和开发后均应重点防治的对象,本矿井开发建设产生的水土流失,主要来自地表形态的变化和植被破坏以及矸石堆弃水土的破坏。2．水土保护措施对矿井开发建设产生的水土流失,拟采取以下治理措施。1)及时治理塌陷区在煤层开采过程中或受采动影响稳定后,对于地表产生的裂缝应及时平整填实,恢复耕地或植被;对滑坡、危岩崩塌造成的土地、植被破坏,应及时组织人员进行清理,恢复或更新植被,防止水土流失。2)防止矸石堆放场水土流失首先,在矸石堆放设置排水沟及防流失挡墙;在排矸过程中,逐步在矸石堆场周围营造10～１6m宽的防护林带;排矸期满后进行林草复垦.3)加强绿化,扩大绿化面积,增加植被覆盖率,以减少水土流失。采取以上措施后,矿井开发引起的水土流失可得到有效控制,但矿井建设引起的水土流失量和范围都是很有限的,区域水土流失状况仍主要取决于现状,因此区域水土保护主要还是应从治理区域水土流失现状入手。(三)地质灾害危险性评估及防治措施1)地质灾害危险性评估①危险性大区段(Ⅰ区):此区位于矿区中北部。煤层覆盖层浅,在开采过程中由于采空区面积增大,煤层顶板的冒落带影响范围可延伸地表,致使地面发生塌陷,危险性大。在工程项目实施过程中,可能引起危岩体崩塌堆积,形成泥石流物源体,以及在今后的采掘过程中形成的煤矸石碴堆,地雨、河水及山洪的冲刷下,形成泥石流危害农田,危险性大。由于地表调查了解到有老窑分布,且开采时间长,在这次工程实施过程中,易贯通老窑积水,发生突水事故,另矿区北部有自然村寨,开采深部煤炭易产生塌陷,故圈定禁采区,危险性大。在矿区北部自然村寨划为禁采区。②危险性中等区(Ⅱ区):此区位于矿区中部,该地带较陡,坡度30~40度,岩性为粘土岩、砂岩,随着工程项目的不断深入,由于大范围的采煤活动,可能诱发岩体崩塌,对矿区农田及工程产生危害,危险性中等。③危险性小区(Ⅲ区):此区位于矿区危险性中等区以外,宽50~30米,根据地层及煤层的产状,煤层埋藏相对于危险性大区要深,用煤层埋深的开采范围按照65°影响角圈定危险性小区内缘边界,外缘边界按100~200米外推确定的评估区范围,该区工程活动少,对矿区影响较小,危险性小。2)地质灾害防治措施①巷道在危险性大区施工及采煤,合理预留保安煤柱和井筒保护煤柱,并采取必要的回填和支护措施。②在断层破碎带和泥质页岩、粘土岩较厚处采取密集支护措施。③严禁在禁采区内采煤,在其附近施工及采煤时应留好保安煤柱,避免造成透水事故及地面塌陷等地质灾害的发生。④主井、风井布置在沟系附近,应挖防洪沟或修防洪墙,改变地表水流向,确保主、风井的防水安全。⑤以潜在的崩塌危岩体应注意观察,及时消除隐患,并在其下方修筑挡墙,以拦挡陡崖上崩塌的块石。⑥选择合理的岩矿渣堆放场所,并修筑拦渣坝,避免由于矿渣的随意堆放诱发新的地质灾害,诸如堵塞消水洞等。⑦严格执行煤矿安全规程,作好井下排水和通风工作。⑧对已有岩矿渣平场回填,进行种草植树,恢复生态,保护环境,防止水土流失。综上所述,评估区内根据地质环境条件及采矿特征,划分出地质灾害危险性大区(Ⅰ区)、中等区(Ⅱ区)和小区(Ⅲ区)3个区段。矿山针对地质灾害危险性大区必须采取切实有效的工程防治措施后才适宜矿山建设及采煤生产,针对地质灾害危险性中等和小区亦应采取相应的防范处理措施。(四)矿山闭坑矿井开采终结束后,对井口进行封密,对开采造成坑洼地带进行充填,对不用的工业、生活设施折除,对工业场地进行种树绿化。八．矿山安全(一)矿井灾害1、矿井瓦斯根据《地质报告》提供资料叙述:该矿矿井瓦斯等级鉴定,瓦斯相对涌出量为17.8m3/t,本矿区为高瓦斯突出矿井。因此,矿井按高瓦斯突出矿井设计。2、煤层自燃根据《地质报告》,本矿所采煤层自燃倾向分类均为一类,即为容易自燃煤层,发火期为14个月。3、煤尘爆炸性煤尘爆炸性:根据《地质报告》,本矿所采煤层均有煤尘爆炸性。4、矿井水文地质条件矿井的主要条件是大气降水经过老窑和采空区以及断层裂隙、采动裂隙渗入井下,因此矿井涌水量受大气降水的控制,一般来说,雨季时涌水量增大,枯水季节井下涌水量减少。根据矿井历年井下涌水量统计估算结果:预计矿井正常涌水量为36m3/h,最大涌水量为57m3/h。矿井水文地质条件为中等类型。5、顶、底板①C203b煤层:顶板为浅灰色粉砂岩与菱铁质岩互层,直接顶板含完整植物化石,其上为粉砂岩和细砂岩;底板为灰褐色粘土岩,含菱铁质结核。②C203a煤层:顶板为灰色泥质粉砂岩或黑褐色粘土岩,有时和菱铁质岩互层。底板为浅灰、灰黄色粘土岩,含菱铁质鲕状结核,厚0.78-6.71m。③C202b煤层:顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为深灰色粘土岩,遇水膨胀。④C202a煤层:顶板为泥岩,底板为粘土岩,遇水膨胀。6、矿山地质灾害:地貌为中高山地貌,为30°—60°的坡度的缓坡至陡坡。区内构造简单,据以往记载未发生过滑坡、泥石流等地质灾害。(二)安全方案综述1、瓦斯防治方案1)该矿井按高瓦斯突出矿井进行管理,在生产过程中必须建立瓦斯抽放系统,降低瓦斯灾害,;必须按《防治煤与瓦斯突出细则》采取区域防突和局部防突措施,生产过程中严格按”四位一体”的防突措施严格执行。2)矿井通风应可靠,防止瓦斯超限和瓦斯积聚。要严格按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》对人员下井、机电设备、照明用具等进行管理。打开密闭或接近老窑采空区时,要按照事先制定并经批准的安全技术措施操作,以排除积聚的瓦斯。安全管理方面要随时掌握瓦斯涌出量的变化,及时处理存在的瓦斯隐患。3)通风系统必须按设计进行配置,以保证充分的风量。另外,必须按设计配备化学氧自救器,瓦斯检定器,便携式瓦斯检测报警器等。要按要求配备专职安全检测人员,保证通风管理和瓦斯监测管理。应根据井下瓦斯涌出量变化情况及时调整风量,防止瓦斯事故发生。4)矿井必须安设综合监测监控系统,对矿瓦斯、风速、风门开闭、设备开停等进行实时监控。2、防止水灾方案本矿主要水患是老窑积水、采空区积水和地表水,矿井生产中应加强对老窑水和采空区积水的探放,杜绝隐患,在回风巷水平施工时更应注意原有小窑积水和采空区积水,揭断层时亦应加强探放水工作;雨季来临时,及时检修好排水设备,并及时采取地面综合性防排水措施,严防地表水渗透到井下。在水塘和良田的下方必须留足保安煤柱,并不得回采,且巷道经过时必须采取切实有效的支护。3、预防顶底板灾害方案本井田煤层顶板较为稳定,生产中应加强支护管理,保证支护强度和密度,特殊地段,采用特殊支护措施,对软底要采用穿柱鞋等措施。4、防尘方案设计采取综合防治方案,回采工作面放炮落煤后应加强通风,煤尘排净后方可进入工作面作业,尽可能进行洒水,降低浮尘。掘进工作面采用湿式凿岩,尽可能喷雾洒水,掘进工人均配备防尘口罩。在所有粉尘较大的作业点应尽可能采取喷雾洒水等降尘措施。由于该矿所采煤层有煤尘爆炸性,还必须在距采掘工作面60-200m处设置隔爆水棚。5、防止煤层自燃方案本矿井煤层为有自燃发火倾向煤层,为确保安全,应配备CO监测器,随时监测采空区CO浓度,一旦浓度超限,应采取通风、洒水等措施以防止煤层自燃的发生。采用后退式开采,及时封闭采空区,减少老塘漏风,防止煤层自燃。6、矿井地质灾害防治由于地形高差较大,采空区引起的地表塌陷,可能会引起地形陡峭地方的小范围崩塌、滑坡,但无大的地质灾害影响,设计不考虑采取特殊处理措施。但对地面建筑物等需留设保安煤柱。(三)矿井主要安全措施及安全设备选型1、安全措施1)为保证各采掘工作面和硐室的风量,并使风流按规定方向流动,在风流流动线路中设置有风门等构筑物。风门等通风构筑物的设置应坚固、稳定,并加强通风管理,及时进行检查与维修。为防止爆炸性气体爆炸时冲击主要通风机,在回风井口设置防爆门。矿井主要通风机设有反风装置,必要时可进行全矿井反向通风。为降低风阻,砌碹表面应尽量光滑平整,巷道连接处应做成斜线或圆弧形,巷道拐弯处应尽量避免直角转弯或小于90度转弯,并使其内 外侧施工成斜线或圆弧形,必要时设置导风板。主要巷道中应避免停放矿车、堆放杂物,以利风流畅通。2)建立、健全《安全生产责任制》,《安全目标管理制度》,《安全隐患排查制度》,《安全检查制度》等,并制定安全技术计划,对职工进行安全培训,未经培训不得上岗,特种作业人员必须持证上岗。3)必须购买和使用经过安全检验并取得煤矿专用产品安全标志的设备。4)入井人员必须戴安全帽,随身携带自救器和矿灯,严禁携带香烟及点火物品及穿化纤衣服、喝酒下井作业。5)斜井必须设置躲避硐室,井巷交叉地点须设置路标,安全出口须经常清理和维护。6)绞车信号等应由专职信号工发送,作业人员应熟悉其信号。只有在信号清晰可靠的情况下方可起动绞车。7)井下作业场所邻近小窑采空区附近时,应做到”有疑必探,先探后掘”,防止出现透水事故。8)采煤工作面遇到顶板松软或破碎、过断层、过老空区、过煤柱、以及冒顶区时,均应制定安全技术措施。9)严格执行敲帮问顶制度。10)采空区、原有老巷以及作废巷道应及时密闭。11)安全监控设备须定