达州市炉坪煤矿张家沟井六发号采区设计说明书

达州市炉坪煤矿张家沟井

六发号采区设计说明书

四川巴山煤矿工程技术有限公司

二O一七年十二月

达州市炉坪煤矿张家沟井

六发号采区设计

说明书

工程编号：CQ3/2017

工程规模：210Kt/a

总经理：何安辉

总工程师：王启斌

项目负责人：

四川巴山煤矿工程技术有限公司

二。一^t年十二月

专业姓名技术职称签字

地质张永福工程师

采矿刘兴明X程师

通风王善林工程师

电气徐朝华工程师

经济李福刚经济师

内审人员

签字

专业姓名技术职称

采矿胡泽友工程师

通风胡鑫工程师

机电朱鸿工程师

图纸目录

序

号名称图号比例备注

1六发号采区井上下对照图C03/2017-102-11:2000

2六发号采区采掘工程平面图C03/2017-167-11:2000截图

3六发号采区平面布置图C03/2017-261-11:2000

4巷道布置及机械配备图C03/2017-163-11:2000

5六发号采区剖面图C03/2017-104-11:2000

6工作面布置图C03/2017-157-1示意

7通风系统图C03/2017-171-1示意

8运输系统图C03/2017-124-1不意

9压风系统图C03/2017-171-2不意

10防尘、消防、供水系统图C03/2017-171-3示意

11传感器布置图C03/2017-174-1示意

12供电系统图C03/2017-261-1示意

13通讯系统图C03/2017-262-1示意

14人员定位系统图C03/2017-174-2不意

15避灾系统图C03/2017-171-4示意

16地质综合柱状图31:200采用

17断面图册1:50

18

目录

前言.............................................................................1

第1章矿井概况.................................................................9

第1节证照..................................................................9

第2节地形地貌............................................................10

第3节气象及地震..........................................................11

第4节“五区”情况..........................................................11

第5节矿井地质特征........................................................12

第6节矿井主要安全生产系统现状...........................................22

第2章采区概况及地质特征......................................................29

第1节采区基本情况........................................................29

第2节采区地质概况........................................................30

第3节水文地质条件........................................................33

第4节工程地质条件........................................................35

第5节环境地质条件........................................................36

第6节煤层及煤质..........................................................36

第7节矿井自然灾害........................................................38

第8节地质勘探程度及可靠性................................................39

第9节采区储量及服务年限..................................................43

第10节存在的问题.........................................................45

第3章采区巷道布置............................................................45

第1节开采技术条件........................................................45

第2节设计方案............................................................46

第3节采区巷道布置........................................................47

第4章采煤方法................................................................51

第1节开采技术条件........................................................51

第2节采煤工作面布置......................................................51

第3节采煤工艺............................................................52

第4节支护设计............................................................55

第5节设备选型............................................................57

第5章采区安全及生产系统......................................................58

第1节通风系统............................................................58

第2节运输系统............................................................69

第3节提升系统............................................................75

第4节排水系统............................................................83

第5节供电系统............................................................84

第6节动力压风系统.......................................................100

第7节防尘、消防、供水施救系统..........................................107

第8节监测监控系统.......................................................114

第9节通信联络系统.......................................................123

第10节人员定位系统......................................................127

第11节紧急避险系统......................................................130

第6章安全技术措施...........................................................133

第1节水害预防及处理措施.................................................133

第2节防灭火安全技术措施.................................................134

第3节瓦斯、煤尘爆炸事故预防及处理措施..................................137

第4节工作面顶板事故预防措施.............................................144

第7章施工组织................................................................151

第8章投资估算...............................................................157

第9章存在的主要问题及建议...................................................159

第1节地质构造存在的问题及建议..........................................159

第2节施工期间存在的问题主要安全措施....................................159

第3节新老系统转换时存在的问题及注意事项................................160

前百

一、矿井概况

达州市炉坪煤业有限责任公司位于宣汉县县城116。方向、直距约

10km,行政区划属宣汉县东乡镇炉坪村。从矿区经4公里矿区公路

到达宣（宣汉）芭（芭蕉）公路的樟树沟，从樟树沟沿宣芭公路向北

行4公里到达S201省道的三河乡，从三河乡沿S201省道向西行11km

到达宣汉县城区，交通方便，矿区地理坐标为：东经107。4716〃~

107°5053\北纬31。14'49"〜31。19'58"。

矿井为证照齐全的合法生产矿井，2017年3月16日依法取得采

矿许可证，证号为C5100002010121120091322,有效期至2019年6

月11日；2017年11月13日依法延续了安全生产许可证，证号为

（川）MK安许可证字[2017]5U7220582A-L有效期至2018年07月23

日;矿长安全资格证证号2015年12月25

日企业组建为公司，统一社会信用代码为91511722MA62E26U5B。

矿井由35个拐点座标圈定，批准开采正连、底连、宽连、渣子

龙煤层，批准开采标高+739m〜+200m,南北走向长约12500m,东

西宽约540m,矿区面积为6.7789Km2,核定生产能力210Kt/a。

矿井采用斜井一平胴综合开拓，共有5个井口:张家沟斜井

（+496.998m）：承担矿井煤、肝、材料提升和进风等任务；副平碉

（+496.240m）,承担矿井部分运输、行人、进风、排水（+500m以

上）等任务；380风井（+527m）,承担矿井部分回风任务；小柏林

风井（+726.259m）,承担矿井部分回风任务；肖碉河井（+709.707m）：

1

仅作为矿井安全通道。

矿井目前开采+300m水平，在+300m水平向西布置了+300m水平

西集中运输巷，目前已经掘至西四采区以西300m,向东布置了+300m

水平东集中运输巷，目前已经掘至东六采区以东834m,+300m水平采

用架线式电机车运输。

矿井在+3OOm水平布置了东六、东二、西四3个采区，各采区采

用下行开采，矿井目前有三个采煤工作面和四个掘进工作面，采煤工

作面采用走向长壁后退式采煤法开采，掘进工作面采用炮掘机装。

矿井为低瓦斯矿井，采用中央分列式分区通风，通风方法为抽出

式，矿设置了380风井和小柏林风井两个回风井。

矿井采用机械一级排水，在张家沟斜井下车场一侧设置了中央水

泵房（+3OOm）。

矿井目前开采的东六采区剩余储量约13万吨，可采期1.6年，

东二采区剩余储量68.46万吨，可采期为5.1年，西四采区剩余储量

8.05万吨，可采期2.03年。本设计六发号采区最大限度地利用了原

有的大量巷道，准备时间仍需要14个月，采区接替较为紧张，为此，

矿井委托我公司编制六发号采区设计。

2

二、采区设计编制的依据

（一）国家法律、法规

1.《中华人民共和国安全生产法》；

2.《中华人民共和国犷山安全法》；

3.《中华人民共和国矿产资源法》；

4.《中华人民共和国环境保护法》；

5.《中华人民共和国煤炭法》；

6.《中华人民共和国职业病防治法》；

7•《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。

（二）标准、规范

1.《煤矿安全规程》（2016年版）；

2.《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB50383；

3,《煤炭工业小型矿井设计规范》GB50399-2006；

4.《矿井通风安全装备标准》GB/T50518—2010；

5.《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准》GB50581—2010；

6•《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ1029—2007；

7.《煤矿井工开采通风技术条件》AQ1028-2006；

8.《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》（AQ1020-2006）；

9.《矿井防灭火规范》（试行）；

10.《矿山电力设计规程》；

11.国家局《煤矿安全生产基本条件规定》（第5号令）；

12.《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-2007；

13.《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-1994；

14.《低压配电设计规范》GB50054-1995；

3

15.《民用爆破器材管理条例》；

（三）行政文件

1.国家局《关于发布禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第一批）

的通知》（安监总规划（2006）146号）；

2.国家局《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）的通知》

（安监总煤装（2008）49号）；

3.国家局《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第三批）》（安

监总煤装（2011）17号）；

4.国家局《关于加强极薄煤层开采安全工作的指导意见》（安监

总煤矿（2006）127号）；

5.发改委、劳动部、国家局《关于加强煤矿安全生产工作规范企

业劳动定员管理的若干指导意见》（安监总煤矿[2006]216号；

6.国家局《关于加强小煤矿安全基础管理的指导意见》（安监总

煤调[2007]95号）；

7.国家局《关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、

防尘供水系统的紧急通知》（安监总煤行（2007）167号）；

8.国家局《关于四川省加强小煤矿安全基础管理有关问题的复函》

（安监总厅煤行函[2008]70号）；

9.国家局《关于在小煤矿推行专用回风井、壁式采煤方法和支护

方式改革的通知》（安监息煤行[2007]216号）；

1（）.省局《关于推进小煤矿安全高效矿井建设工作的通知》（川

安办[2008]73号）；

11.国家局《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监

总煤装[2011]15号）；

4

12.国家局《煤矿井下安全避险，六大系统，建设完善基本规范》（安

监总煤装［2011］33号）；

13.国家局《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通

知》（安监总煤装［2012J15号）；

14.国家局《关于加强煤矿井下生产布局管理控制超强度生产的

意见》（发改运行［2014］893号）；

15.省局《关于印发四川省小煤矿安全生产基本要求的通知》（川

安监［2011］291号）。

（四）矿井提供的资料

1.宣汉县炉坪煤矿设计委托书；

2•宣汉县炉坪煤矿承诺书；

3.宣汉县炉坪煤矿采矿许可证；

4.宣汉县炉坪煤矿安全生产许可证；

5.宣汉县炉坪煤矿营业执照；

6.中际公司能源集团限公司总工办《达州市炉坪煤矿张家沟井六

发号向背斜采区底连开采布置设计》（方案1）

7.《达州市炉坪煤矿张家沟井六发号采区设计（方案）》（方案

2）

8.煤层检测报告；

9.矿山救护协议；

1（）•市局《关于核准2016年度全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知》

（达市安监［2016］284号）；

11.炉坪煤矿张家沟《井上下对照图》、《采掘工程平面图》、

矿井通风等系统图等生产现状图纸及其它相关资料。

5

三、设计指导思想

1.贯彻执行“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以国家

颁布的有关安全方面的规程、规范及标准为依据，根据矿井目前采用

的生产技术、工艺和设备，在保证矿井达到正规、安全、稳定生产的

前提下，结合当前的生产系统，针对实际，因地制宜，进行六发号采

区设计。

2.充分利用和依托矿井现有的安全生产系统，在满足国家及上级

规定的前提下合理布置采区巷道，使采区布置最优化，建立和完善采

区运输、通风、行人等生产系统和“六大系统”等安全系统，提高采

区的运输效率和通风安全保障能力，确保矿井安全高效，并能与矿井

生产能力相适应。

3.采区设计力求做到生产集中、系统完善、环羊畅通，尽可能缩

短建设工期，节省投资，提高矿井综合经济效益。

四、六发号采区设计概述

(一)地质勘探及构造

六发号采区位于井田中央，根据一三七地质队提供的地质资料,

采区内有六发号向斜和六发号背斜两个大的地质构造，矿井勘探时在

六发号采区的南翼边界和中部靠北处布置了14号勘旅线和13号勘探

线，13号勘探线未布置钻孔，14号勘探线布置了1个钻孔。六发号

采区开采底连煤层，矿井在开采底连煤层上履的正连煤层时布置了较

多的巷道，可作为勘探的补充，说详见《达州市炉坪煤矿张家沟井六

发号采区设计巷道布置平面图》(CQ3/2017T67T),根据设计需要

在设计的需要沿+390m石口作了剖面图，详见《达州市炉坪煤矿张家

6

沟井六发号采区设计巷道布置剖面图》（CQ3/2017-167-2）o

（二）煤柱留设

为保护380风井、+440m通风石门等重要巷道，按经验在回风上

山东侧和+440m水平通风石门西侧各留设了30m护巷煤柱。

（三）采区周边巷道及连接

在六发号采区中部+402m标高原有一条石门，本设计作为采区回

风石门。

目前矿井正在新建主斜井（皮带斜井）和通风系统改造工程，本

设计将运输石门与主斜井连接，利用主斜井作为采区的煤炭运输系统

和人行系统。通风系统改造完成后，矿井将原一级人行上山和二级人

行上山作为矿井总回风上山。

（四）六发号采区巷道布置概述

方向的定义：由于六发号采区位于矿井东、西两翼斜交连接部位,

在描述东、南、西、北方向时易出现混淆的情况，为此，定义下为北，

上为南，左为东，右为西。

在原张家沟平碉与一级行人上山之间的联络巷中开口向下作六

发号采区轨道上山至+390m标高，在+390m标高作运输石门穿过六发

号背斜轴部至六发号向斜南翌.轨道.卜山下车场与运输石门间用绕道

连接形成采区材料运输系统。在+390m运输石门中开口作联络巷与主

斜井连接，形成行人系统，在联络巷中作采区煤仓与主斜井连接，形

成采区运煤系统，在运输石门北端开口作采区变电所，采区变电所南

端与一级人行上山连接，形成采区变电所独立通风系统。

7

五、主要技术经济指标

顺序名称单位指标备注

1采区走向长度m1171~1710

2采区倾斜宽度m708-542

3区段数目个11

4采区面积m2882734

5采区工业储量kt1191.69

6采区可采储量kt43.77

7采区生产能力kt/a996.77

8采区服务年限a9.1

9采区采出率%83.64

10工作面回采率%97

11巷道工程量m9262新增

12采区可采煤层底连

13循环产量t227

14采区生产能力Kt/a126.6

15开采煤层总厚度m1.35

16煤层倾角o0〜55

17采煤方法走向长壁

18采煤工艺炮采

19首采工作面个数个1

20供电系统

(1)采区供电电压kV10

(2)采区设备总容量kW310.3

(3)采区设备工作容量kW39.4

(4)有功功率kW191.99

(5)无功功率kW161.53

(6)视在功率kVA250.90

21采区劳动生产率t/工2.91

22回采工率t/工3.44

23最大班作业人数人48

8

第1章矿井概况

第1节证照

炉坪煤矿为证照齐全的合法生产矿井，该矿井《采矿许可证》证

号：C5100002010121120102255,有效期至2019年6月11H,安全

许可证号：（川）MK安许可证字［2014J5U7220200B,有效期至2018

年7月23日，统一社会信用代码为：91511722MA62E26U5B,有效期

2015年12月25日至长期，矿长资格证号：煤（A）14151000110563,

矿区范围由1〜29号和30〜35号拐点坐标圈闭，南北走向长约

12500m,东西宽约540m,矿区面积6.7789kn?,批准开采矿区内正

连、底连、宽连子、渣子龙煤层，批准开采标高+739m〜+200m。六

发号采区上限开采标高为+447m,下限开采标高为+300m。为证照齐

全且在有效期内合法的生产矿井，开采范围位于矿井批准的开采范围

内，各种证件见附件《采矿许可证》、《安全生产许可证》、《营业

执照》、《矿产长安全资格证》，见附件1〜4。

9

地理位置及交通

达州市炉坪煤业有限责任公司位于宣汉县县城116。方向、直距约

10km,行政区划属宣汉县东乡镇炉坪村。从矿区经4公里矿区公路

到达宣（汉）芭（蕉）公路的樟树沟，从樟树沟沿宣芭公路向北行4

公里到达S201省道的三河乡，从三河乡沿S201省道向西行11km到

达宣汉县城区，交通方便，详见《炉坪煤矿交通位置图》。

达州市炉坪煤业有限责任公司交通位置图

矿区地理坐标为：东经107。4716"~107。5053〃,北纬31。1449"〜

31。19'58"。

第2节地形地貌

炉坪煤矿矿区位于峨层山背斜北端倾伏处炉厂坪井田内，属构造、

剥蚀地貌，最低侵蚀基准面为铁溪河（高程350m）,最高山为大沙

帽尖（高程1220m）,一般标高850〜500m,属低山〜中山地形的半

暴露式井田。地貌特征以矿区中部核桃坪为界可分为两部分：在核桃

10

坪以南，东侧北端地形较缓，西侧较陡，有明显的分水岭，横向沟谷

发育，切割较深，地表迳流条件良好；核桃坪以北，因北西向次级褶

皱发育而抬起的背、向斜地段，剥蚀而成低山地形，无明显的分水岭，

但沟谷发育，地形坡度较大，地表迳流条件较好。

第3节气象及地震

据宣汉县气象站多年观测资料，矿区属亚热带湿润型气候，气候

温和，四季分明，冬无严寒，夏季炎热，雨量适中。年平均气温为

17.2℃,最高气温达42.3C,最低气温一4.7℃。年降水量为829.7〜

1565.1mm,平均1208.3mm。降雨期多集中在5〜9月，占年降水量

的70%以上。最大日降水量194.1mm,最长连续降水量约380mm,

最长连续降水日16天，最长连续无降水日为39天，最大积雪深度

70mmo有霜期主要集中在12月至次年2月。年平均水面蒸发量

1085.0mm,潮湿系数平均LL属湿度充足带。

矿区晚近期地壳运动以间歇性大范围抬升为主，属四川盆地弱活

动构造区。据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),矿区

地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s,地震

基本烈度为VI级，属无震害区。

第4节“五区”情况

矿区南翼有峨城山名胜风景区，峨城山位于开江县与宣汉县之间,

是两县的界山，峨城山主峰海拔高度为1028m,南东位于开江县回龙

镇境内，北西位于宣汉天生境内，峨城山主峰矿区距离约12Km,六

发号采区开采范围不在峨城山风景区，不涉及“五区”开采。

11

第5节矿井地质特征

一、地层和构造

(一)地层

矿区内一带地层出露良好，由老至新依次为三叠系中统雷口坡组

(T21).上统须家河组dxj),侏罗系下统珍珠冲组CLzh)、中下统

自流井组(J-Z)、中统新田沟组(J2X)及下沙溪组(J2XS),局部有

第四系(Q.)分布，详见《地质综合柱状图》。

六发号采区开采煤层位于三叠系须家河组第七段(T3Xj7),开采

时将涉及到上履的侏罗系下统珍珠冲组(Jizh)、下履的三叠系须家河

6

组第七段(T3xj)和三叠系须家河组第七段(T3Xj5),以下将与采区

开采相关的地层由老至新描述于后。

(1)须家河组第五段(T3Xj5)

俗称“中煤组”，全段厚86〜108m,一般厚95m,可进一步划

分为三个亚段，其中一、三亚段为含煤段。

第一亚段(T3xj5-＞厚26.66m〜35.79m,平均31.23m,岩性为灰、

深灰色泥岩、砂质泥岩夹泥质粉砂岩和薄层粉砂岩。局部具水平层理,

含植物化石，所含煤层均不可采。

第二亚段(T3xj5-2)：厚9.54m〜28.59m,平均19.01m,岩性为灰色

细粒砂岩，具交错层理，局部夹不稳定的泥岩，底部含泥质包体、煤

包体，顶部常过渡为粉砂岩。

第三亚段(T3xj5-3)：厚8.99m〜39.78m,平均24.17m,岩性为灰、

深灰色泥岩、砂质泥岩，夹薄层泥质粉砂岩、粉砂岩，中上部常夹有

一厚层细粒砂岩。局部具水平层理,含植物化石。该段含煤2〜10层，

其中渣子龙、宽连煤层局部可采。

12

(2)须家河组第六段(T3Xj6)

厚32.78m〜65.85m,平均46.93m,岩性为浅灰色细〜中粒长石石

英砂岩，含白云母碎片及少许岩屑，具大型板状交错层理及平行层理,

下部夹数层透镜状砾岩层。砾岩层的砾石成分主要为燧石及石英岩。

(3)须家河组第七段13蝗)

俗称“上煤组”，厚25.70m〜128.73m,平均69.64m,根据岩层

性及含煤性一般将其进一步划分为三个亚段：

第一亚段(T3xj7")：厚11.16m〜56.40m,平均36.09m,岩性为灰

色、深灰色泥岩、砂质泥岩，夹粉砂岩、细粒砂岩。局部具有水平层

理，含植物化石。在本矿区内一般含正连、内正连和底连煤层可采或

部分可采，在本采区内仅正连和底连煤层可采，正连煤层已经开采完

毕。

第二亚段(T3xj7・2)：厚0.31m〜18.72m,平均4.82m,岩性为灰色

细粒砂岩〜粉砂岩，常夹薄层浅灰色泥岩及质地坚硬的灰白色石英砂

岩。本亚段不甚稳定，岩性、厚度变化较大，但总的厚度变化为与下

伏第一亚段呈互为消长趋势。

第三亚段(T3xj7-3)：厚14.23m〜53.61m,平均28.72m,岩性为灰

色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩、细粒砂岩。局部具水平层理，含植物化

石。近底部含瓣鲤类动物化石层，该化石层层位稳定可作为此亚段的

志。

(4)珍珠冲组(Lzh)

厚174.20〜215.44m,平均198.07m,岩性上部以灰绿、紫红色

泥岩、粉砂质泥岩为主，夹细粒砂岩；中下部为灰、褐灰、深灰色泥

岩、粉砂岩、细粒砂岩，下部常含煤线数层；底部为厚层状细〜中粒

13

砂岩。该组与下伏煤系地层整合接触。

（二）地质构造

1.褶皱

主体构造：矿区主体构造S1背斜，即七里峡（峨层山）背斜，

长约70kmo背斜轴线呈北北东向，两翼为须家河组至上、下沙溪庙

组地层依次分布。两翼不对称，为线形不对称背斜。

次级褶曲：矿区一带地表查出的大小次级褶曲有34条，对本采

区有影响的有S6向斜（六发号向斜）和S7背斜（六发号背斜）两条：

S6向斜：位于炉厂坪段，地表一带S6向斜的构造形态除在新风井井

口北侧一带有显示外，其余地带不明显。深部经炉坪煤矿巷道控制,

该向斜向东消失于5号线附近，向西延至矿区范围之外，共内长约

2600m。S7背斜：位于S6向斜北侧，深部位于5线〜12线之间，长

约2250m。该背斜轴向北40〜70°西，为南翼陡、北翼缓的不对称背

斜。

（三）断层

矿区地表查出有大小断层共42条，六发号采区距离F3断层较近,

该断层对六发号采区开采有一定的影响。

F3逆断层：位于主背斜西翼，矿区内出露长度约5000m。该断层

深部被炉坪煤矿新风井600m水平、张家沟井300m水平西集中运输巷

和东南乡桃坪煤厂揭露，对该断层起到了一定的控制作用。在开采正

连煤层时，经巷道揭露F3-1和F3-2两条次生断层，对六发号采区开

采一有定的影响。

综上所述，六发号采区属构造中等至复杂。

二、水文地质条件

14

炉坪煤矿矿区位于峨层山背斜北端倾伏处，属构造、剥蚀地貌,

最低侵蚀基准面为铁溪河（高程350m）,最高山为大沙帽尖（高程

1220m）,一般标高850〜500m,属低山〜中山地形的半暴露式井田，

核桃坪以南，东侧和北端地形较缓，西侧较陡，有明显的分水岭，横

向沟谷发育，切割较深，地表迳流条件良好；核桃坪以北，因北西向

次级褶皱发育而抬起的背、向斜地段，剥蚀而成低山地形，无明显的

分水岭，但沟谷发育，地形坡度较大，地表迳流条件较好。

矿区背斜轴部剥蚀，各含水层暴露面积较大，浮土掩盖不厚，草

木丛生，有利于大气降雨渗透补给，地下水较为丰富。

（一）含水层

影响本采区开采的主要含水层为须家河组第七段第二亚段砂岩

裂隙含水层和须家河组六段砂岩，次要含水层有侏罗系中下统珍珠冲

组砂岩含水层。

1.主要含水层

T3XjY砂岩裂隙含水层：为灰色细〜中粒薄〜厚层砂岩，厚

0.31m〜18.72m,平均4.82m,通过巷道揭露，该含水层下距正连煤

层间距一般4〜6m,局部地段与正连煤层直接接触，正连煤层开采后，

成为裂隙带，裂隙较发育，由于地表出露，受大气降水补给，有较好

的流径通道，对煤层开采有直接的充水影响。巷道揭露时多见滴水或

显潮湿，含水性较弱，透水性较强。

T3X」砂岩裂隙含水层：为浅灰色细〜中粒厚层砂岩，胶结程度较

低，厚32.78m〜65.85m,平均厚46.93m,上距底连煤层2.48m〜11.28m

平均8.01m,该含水层裂隙发育，新风井平碉揭穿至此层砂岩中部时

有五处裂隙渗透水，总流量0.2L/S,裂隙宽1〜4cm,揭穿时水较大，

15

后逐渐变小，矿井曾作抽水孔开口层位位于珍珠冲组，终孔层位为须

家河组五段底部，主要抽水层位为须家河组六段砂岩，原正常情况下

该抽水孔涌水量180m7d,说明该含水层有一定的储水量，但富水性

仍较弱。

2.次要含水层

侏罗系下统珍珠冲组（Jhzh）含水层：为砂岩含水层与泥岩隔水

层互层，底部为砂岩裂隙含水层，岩性为灰色细粒〜中粒砂岩，层厚

变化大，暴露面积宽，矿井内见滴水和潮湿，炉坪煤矿新风井平胴揭

露此层砂岩时，裂隙滴水多，并有一渗水点。正连煤层的开采后，局

部裂隙带可能波击到该层，使该层的形成导水裂隙，形成层间导水通

道。

（二）断层导（富）水性

从巷道揭露情况，断层破碎带范围不大，断裂面一般紧闭，断层

含水性弱，导水性不强。但是断层两侧为砂岩的地段，一般有微弱含

水，对充水有一定影响。

（三）矿井涌水量

矿井开采+500m水平以上的煤层时，未注重隔水煤柱的留设，加

之矿井主背斜剥蚀后使各含水层出露地表，季节性溪沟切割含煤地层,

大气降水通过采空区进入井下，使矿井涌水量受大气降水影响明显，

动态变化很大。据矿井实测，+500m水平枯水期涌水量2558m7d,丰

水期涌水量7667m7d；+300m水平枯水期涌水量1150m3/d,丰水期

涌水量1610m7do由以上数据表明：大气降水对矿井涌水影响明显。

同时，+500m水平隔水煤柱起到了良好的隔水作用，漏至+300m水平

水较少。

16

向斜西翼与+500m水平成为一单斜构造，受大气降水影响较大,

六发号背斜为隐伏形背斜，大气降水对背斜区域的涌水量不会构成较

大影响。

（四）水文地质类型

本区为半暴露式井田，地下水赋存于砂岩裂隙、石灰岩溶蚀裂隙

之中，以石灰岩含水最丰富。主要可采煤层上下的砂岩为直接充水含

水层，但含水性不强，且各含水层之间有隔水层相隔。矿区内断层虽

多，但断层的导（富）水性弱。含水层砂岩地表出露面积较大，裂隙

发育，常年性溪沟和雨后冲沟多数切割含煤地层，补给地下水的水源

主要是大气降雨，水文地质类型属以砂岩裂隙为主的水文地质条件简

单类型。

三、工程地质条件

目前，炉坪煤矿开采煤层为正连和底连煤层，均采用走向长壁式

采煤法，放炮落煤，工作面采用戴冒点柱支护，采空区采用全部垮落

法控制顶板。

本采区正连已经开采，底连煤层的直接顶板多砂质泥岩、泥岩,

老顶为砂岩，局部地段有时老顶砂岩与煤层接触而成为直接顶板。一

般砂岩的抗压强度较低，岩石的工程力学性质相对较差，工程适应性

差。从同煤层不同区域来看，煤层顶板较平整、岩体较完整，较易管

理。底连煤层的底板为砂质泥岩及泥质粉砂岩，无底鼓现象，采煤工

作面未及时支护时易发生冒顶现象，特别是遇地质构造带、次级小断

裂发育，煤层及其顶、底板受断裂破坏严重，矿井在生产过程中应加

强对地质构造带顶、底板的管理。

四、环境地质条件

17

除在北矿区北西侧的道沟于2004年“9・3”洪灾期间发生一面

积约0.06km2的岩质滑板后形成泥石流将大堤口风井井口掩埋的等

地质灾害外，其它地段未发现大面积的滑坡、崩塌、地面塌陷、地裂

缝、泥石流等不良地质灾害现象。矿山经多年开采，目前未发现由于

矿山开采而诱发的大的地质灾害现象，对矿山财质环境无大的影响。

五、煤层、煤质、煤种

(一)煤层特征

矿井批准开采正连、底连、宽连和渣子龙煤层，以下将各煤层特征

分述于后。

1.正连煤层

正连煤层位于须家河组七段第一亚段(T3xj7”)中上部，上距第二

亚段砂岩0m〜12m,一般4m〜6m,上距侏罗系下统珍珠冲组(J】zh)

底界40m〜45m；下距底连煤层0.94m〜3.60m,下距须家河组六段砂

岩顶界18m〜25m,大部可采,煤层结构简单〜复杂，煤厚0m〜1.77m,

含夹肝1〜5层，一般1〜2层，夹肝单层厚0.01m〜0.48m,夹肝岩性均

为泥岩。

2.底连煤层

位于须家河组七段第一亚段(T3xj7」)中下部，上距正连煤层

1.54m〜7.81m,平均5.05m,下距须家河组六段(T3xj6)砂岩顶界

2.54m〜12.85m,平均8.22m,大部可采，稳定，煤厚0.9m〜0.95m,

平均0.93m,煤层结构简单，含夹杆1〜3层，夹叶岩性为泥岩，顶

板为灰色泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，底板为灰色、深灰色泥岩。

3.渣子龙煤层

位于须家河组第五段第三亚段(T3xj5-3)中上部，上距须家河组第

18

六段（T3xj6）砂岩底界2.74〜12.15m,平均7.38m,下距宽连子煤层

3.57〜15.8m,平均9.6m,稳定，大部可采，煤厚0.52〜0.90m,平均

0.71m,结构简单〜复杂，含夹肝2〜3层，夹肝岩性为泥岩、砂质泥

岩，夹砰单层厚0.03〜0.16m,+500m水平以下有逐渐变薄的趋势，

煤层顶板为灰色、深灰色泥岩，底板为泥质粉砂岩。

4.宽连煤层

位于须家河组第五段第三亚段（T3xj5-3）中下部，上距渣子龙煤层

3.57〜15.8m,平均9.6m,下距须家河组第五段第二亚段（T3xj5/）砂岩

顶界2.07〜9.17m,平均5.57m,大部可采，煤层稳定，结构简单，煤

厚0.34〜0.50m,平均0.42m,煤层顶板泥质粉砂岩，底板为灰、深

灰色泥岩。

采区可采煤层特征详见表1-6-1o

采区可采煤层特征表表1-6-1

煤层间视密

煤层厚度（m）煤层顶底板岩性倾角

层距稳定性度

结构（O）

最大最小平均（m）顶板底板t/m3

正简单〜泥岩和砂泥岩和砂

0.550.50.52稳定54。〜66°1.35

连复杂质泥岩质泥岩

底17

连0.950.90.93简单粉砂泥岩泥岩稳定54。〜66°1.35

H

54

子简单〜泥质粉砂

0.900.520.71泥岩uU稳定54。〜66。1.35

龙复杂石

宽

连9.6泥质粉砂

子0.50.340.42简单泥岩稳定54。〜66。1.35

一岩

（二）煤层物理化学分析

1.煤层的物理性分析

1）物理性质：

正连煤层和底连煤层的颜色均为深黑色，条痕色为黑色带棕色,

具玻璃光泽（其中正连煤层为强玻璃光泽），条带状结构，层状构造。

19

断口阶梯状或参差状，局部具眼球状断口，内生裂隙发育，外生裂隙

不发育，外生裂隙中偶见方解石薄膜。区内煤的硬度小、脆度大，容

重值为1.35o

2）煤岩特征：

正连煤层和底连煤层的粉煤光片鉴定成果，煤的显微煤岩组分中,

有机显微组分为82.5〜97.5%,无机显微组分仅为2.5〜17.5%。在有机

显微组分中为以凝胶化物质类（镜质组+半镜质组）为主，含量为51.7〜

74.2%（其中镜质组含量为46.1〜59.6%）；次为丝炭化物质类（半丝质

组+丝质组），含量为16.3〜39.7%（其中半丝质组含量为15.1〜34.6%）；

有机显微组分中稳定物质类的稳定组分含量较低，仅为0.3〜1.1%。在

无机显微组分中的矿物质主要是粘土类，其次是氧化硅类、碳酸盐类和

硫化物类。

据井下观察，正连煤层煤岩成分以亮煤为主，次为暗煤，中夹较多

宽〜中条带镜煤及少量薄层透镜状丝炭。该煤层的宏观煤岩类型为半亮

型。

底连煤层一般为三个层。其中上分层的宏观煤岩类型与正连煤层相

近，为半亮型；中分层和下分层的煤岩成分则以暗煤为主，煤岩类型为

半暗型。

2.煤层化学性分析

煤层经化学分析结果详见l-6-2o

煤层主要煤质指标统计表（表1・6・2）

用烟

-1.40浮Y

煤层粘结

AdAdafVdafSidPadQgr,v,d煤产率

互永性性G(mm

(%)(%)(%)(%)(%)(%)

(%))

6.49〜3.10〜25.04〜0.47〜0.001〜26.24〜38,89〜5〜74〜13〜

正连

24.147.9331.090.830.00633.3982.9779725

20

16.73〜4.57〜27.76〜0.47〜0.005〜26.38〜36,26〜18〜

底连5〜787

24.457.0430.320.660.1130.1154.1722

30.346.7429.640.500.00523.6125.2179523

宽连20.537.1628.750.750.00627.5336.5279320

(三)煤种及利用方向

1.根据煤质化试验资料，矿区正连煤层为特低灰〜中灰、特低

硫〜低硫、特低磷的高热值煤，煤类主要属JM(数码25),次为1/3JM

(数码35),为炼焦用煤。底连煤层为中灰、特低硫〜低硫、特低

磷的高热值煤，煤类属1/3JM(数码35)〜JM(数码25)。

2.按国家质量监督检验检疫总局及国家标准化管理委员会发布

的2004年10月1日实施的煤炭质量分级标准(GB/T15224.1-2004.

GB/T15224.2-2004、GB/T15224.3-2004),矿区各煤层均属中一低灰、

低硫、高热值煤。

按国家质量监督检验检疫总局及国家标准化管理委员会发布的

2004年10月1日实施的煤炭质量分级标准(GB/T15224.1-2004、

GB/T15224.2-2004>GB/T15224.3-2004),矿区各煤层均属中一低灰、

低硫、高热值煤。

按中国煤炭分类国家标准(GB5751-86),煤层均属1/3焦煤

(l/3JM)o

六、开采技术条件

1.瓦斯

根据达市安监(2014)367号文《关于核准2014年度全市煤矿

瓦斯等级鉴定结果的通知》，该矿张家口井相对瓦斯涌出量8.47m3上

绝对瓦斯涌出量3.78m3/min；相对CO2涌出量6.35m3/t,绝对CO2涌

21

出量2.84m3/min,矿井瓦斯等级鉴定结果为瓦斯矿井。

炉坪煤矿虽被鉴定为瓦斯矿井，但仍应加强通风防止瓦斯爆炸事

故的发生。在矿区范围，原东南乡桃坪煤厂（现一号老窑）曾因通风

不良，于1992年3月28日发生死亡7人，伤6人的重大瓦斯爆炸事

故。

2.煤尘爆炸性及煤层自燃发火性

据煤炭科学研究总院重庆分院2003年的鉴定报告，炉坪煤矿正

连煤层、底连煤层均具有煤尘爆炸危险。正连和底连煤层均属不易自

燃煤层。

据该矿提供的2009年采样送四川省煤炭产品质量监督检验站试

验，各煤层自燃倾向均为III级，属不自燃的煤层。

3.地温

矿区属正常地温区，井下温度约为23℃,不存在热害影响。

第6节矿井主要安全生产系统现状

一、通风系统

I.通风方式及通风方法

该矿井为低瓦斯矿井，矿井通风方式为中央分裂式，通风方法为

抽出式。采煤工作面采用型通风，掘进工作面采用局部通风机压

入式通风，局部通风机型号为FBDN?5.0/2x5.5kW。

2.回风井数目、位置及服务范围

矿井共有380风井（+527m）和小柏林风井（+726m）两个回风

井，380风井位于六发号采区上方，小柏林风井位于矿井东翼，风井

的通风能力满足安全生产的需要。

22

3.矿井主要通风机

矿井在380风井（+527m）安装有2台FBCDZ-6-^13（II）型

防爆对旋轴流式通风机，1台工作，1台备用。主要通风机参数为：

电机功率2x55kw,转速980i7min,风量20.6〜46.7m3/s,风压617〜

2340Pao

4.主要通风机供配电

380风井（+527m）主要通风机采用双回路供电