某煤礦技術(shù)改造方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和 掃 邊槽煤炭自燃傾向性鑒定結(jié)論 為自燃 ，見(jiàn)《煤的自燃傾向性鑒定報(bào)告》。 三、地溫 XX 煤礦井下未見(jiàn)地溫異常現(xiàn)象，現(xiàn)井下溫度常年保持在 2025℃ 左右，其正常地溫梯度為 ℃/100m 。 綜上所述， XX 煤礦礦區(qū)的環(huán)境地質(zhì)條件應(yīng)屬中等類型。 開采技術(shù)條件綜述 :XX 煤礦位于許家坊勘探區(qū) 1 線以東區(qū)段。礦區(qū)屬裂隙充水型礦床，水文地質(zhì)條件屬中等類型，礦區(qū)可采煤層頂、底板巖性均由粉砂巖、 砂巖、泥 巖組成，除泥巖外，其余均屬堅(jiān)硬巖性易于管理，其工程地質(zhì)條件中等。根據(jù)對(duì)該礦的瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃傾向性鑒定結(jié)果， XX煤礦為低瓦斯礦，煤塵有爆炸性，煤層為自燃煤層。在預(yù)劃定礦區(qū)范圍內(nèi)不良地質(zhì)作用不發(fā)育，區(qū)域穩(wěn)定性較好，環(huán)境地質(zhì)條件中等。據(jù)此認(rèn)為該礦礦床開采技術(shù)條件屬以環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題為主的復(fù)合類型礦床（Ⅲ 1型）。 XX 煤礦主采煤層化學(xué)特征表 表 411 特征 (孔號(hào) ) 水分 MBd (%) 灰分 Bd (%) 揮發(fā)分 Vd（ %） VdBf （ %） 坩堝粘 結(jié)性 全硫 (%) 彈筒 發(fā)熱量 (MJ/kg) 高位發(fā)熱量 (MJ/kg) 低位發(fā)熱量 （ MJ/kg） B4 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） 12 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） B5 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） 12 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） 掃邊槽 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） 3 （ 2） （ 2） （ 2） （ 2） 18 四、頂?shù)装鍘r性 XX煤礦在預(yù)劃定礦區(qū)范圍內(nèi)，其主采的煤層為 B B5煤層及掃邊槽煤層， BB5煤層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M地層中，掃邊槽煤層賦存于三疊系上統(tǒng)安源組紫家沖段中，各煤層頂?shù)装鍘r性多為泥巖、粉砂巖，少數(shù)炭質(zhì)泥巖，并組成分煤層的偽頂，而直接頂板多為粉砂質(zhì)、泥巖，少數(shù)細(xì)砂巖，各煤組頂、底板巖性組合復(fù)雜。其巖性特征分別敘述如下： B4煤層：偽頂為黑色薄層狀炭質(zhì)泥巖，厚度 米，質(zhì)軟 ，為易冒落頂板。直接頂板為深灰色薄層狀粉砂巖，水平層理發(fā)育，屬較易冒落的頂板，抗壓強(qiáng)度 — 44Mpa/Cm2。底板為灰色細(xì)粉砂巖或泥巖， —54Mpa/Cm2，采煤后井巷較易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象； B5 煤層：偽頂為炭質(zhì)泥巖，直接頂板為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖， —54Mpa/Cm2，水平層理發(fā)育，屬易冒落頂板，底板為灰色薄層狀細(xì)粉砂巖或泥巖，— 54Mpa/Cm2，較易底鼓； 掃邊槽煤層：頂?shù)装寰鶠榉凵皫r，抗壓強(qiáng)度 — 44Mpa/Cm2，薄至中厚層狀，鈣質(zhì)膠結(jié)，較為堅(jiān)硬，井巷不易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象。 五、井巷圍巖穩(wěn)定性 根據(jù)礦方提供的資料及礦井實(shí)際生產(chǎn)了解到，各煤層頂?shù)装鍘r性組合變化大，煤層頂?shù)装宓牧严都肮?jié)理發(fā)育者有兩組，一為縱向節(jié)理，另一組為橫向節(jié)理，認(rèn)為各煤層直接頂板的厚度小于分煤層厚度的 6— 8 倍，但也有超過(guò) 6— 8 倍者，礦井生產(chǎn)時(shí)頂板容易破碎及垮塌，底板易發(fā)生隆起和底鼓。 第五節(jié) 礦井水文地質(zhì)特征 一 、概況 XX 煤礦現(xiàn)開采的煤層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M老山下亞段細(xì) — 粗砂巖地層 中，為一套含弱裂隙水富水性較弱的碎屑巖。礦坑的 充水因素和充水強(qiáng)度取決于巷道頂部和底部巖層含水性強(qiáng)弱及構(gòu)造破壞的程度。 XX 煤礦預(yù)劃定礦區(qū)屬贛江水系，地表無(wú)大的河流，礦區(qū)范圍發(fā)育多條沖溝及水塘，在礦區(qū)中西部有一小型水庫(kù)，用于農(nóng)業(yè)灌溉。主要接受大氣降水，大氣降水經(jīng)沖溝流入袁水河，經(jīng)宣風(fēng)流入宜春，經(jīng)分宜、新余匯入贛江。 二 、含水層 第四系（ Q）孔隙含水層： XX煤礦礦區(qū)地處丘陵山區(qū)，第四系厚度小，含水弱，一般對(duì)煤礦生產(chǎn)無(wú) 較大的 影響。 下三疊統(tǒng)大冶灰?guī)r含水層：上部為青灰色、黃綠色頁(yè)巖粉砂巖，夾厚層白云質(zhì)灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r，下部為淡紅色、青灰色的鈣質(zhì)白云巖，中厚層狀的 結(jié)晶灰?guī)r，其中結(jié)晶灰?guī)r層局部巖溶裂隙發(fā)育，含水較豐富，為含水層，其上部白云質(zhì)灰?guī)r巖溶不發(fā)育。 老山、官山段裂隙含水層： XX 煤礦區(qū)淺部煤層開采強(qiáng)度較大，以前有一些民窯開采，有的開采深度較深，使得二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（ P2l）裂隙帶可深達(dá)地表以下幾十米，使得大氣降水很容易地通過(guò)老窯采空區(qū)、淺部風(fēng)化帶、深部裂隙帶進(jìn)入礦井，是 XX煤礦主要含水層。 官山砂巖含水層：官山砂巖成分以中 粗粒石英、長(zhǎng)石為主，含裂隙、孔隙水，具承壓性質(zhì) ，厚度較大，含水較豐富。 茅口灰?guī)r含水層：分布于礦區(qū)南部，茅口灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，含豐富的地下水，水量大，是該區(qū)的重要含水層。 三疊系上統(tǒng)安源組：該層淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙縱橫交錯(cuò)，含較多的風(fēng)化裂隙潛水。在開采區(qū)外圍地形切割強(qiáng)烈的山麓溝谷地帶以泉水的形式出露地表，在開采區(qū)內(nèi)等直接進(jìn)入采空區(qū)下滲到井巷中。而煤系地層主要巖性以粉砂巖、泥巖為主，少許砂、礫巖，含水微弱。 三、 隔水層 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M老山 中 亞段：巖性以灰黑色泥巖、 泥灰?guī)r 為主，巖性致密， 20 裂隙不發(fā)育，風(fēng)化后呈粘土 ， 不透水， 是 煤層頂部 良好隔水層。 二疊系下統(tǒng)茅口組下亞段小江邊灰?guī)r隔水層：巖性為灰 深灰色薄層狀泥灰?guī)r，含鈣泥巖和透鏡體灰?guī)r組成，巖性 致密不含水，風(fēng)化后常成為鈣質(zhì)粘土，俗稱“白泥”不透水，是良好的隔水層，是二疊系下統(tǒng)龍?zhí)督M的沉積基底，是區(qū)域重要隔水層。 四、斷裂透水性 XX煤礦礦區(qū)內(nèi)出露的 F F F F4四條 斷層 ，其中 F F4兩條斷層為逆斷層，屬壓扭性質(zhì)，較少形成構(gòu)造破碎帶，含煤地層內(nèi)部的斷裂存在著局部導(dǎo)水的可能性，在開采中應(yīng)特別注意斷層導(dǎo)水。 五、老窿水 本區(qū)煤層開采較早，老窯遍布，主要開采 B B5煤層，深度在 100 米 左右，采空區(qū)多有積水，實(shí)際開采情況已無(wú)法查清，因此在生產(chǎn)巷道揭露老窯或老窯采空區(qū)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的強(qiáng)烈充水， 在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)探放水工作，以避免揭穿老窯水引起的突水事故發(fā)生。 六、鉆孔積水 根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)勘探報(bào)告，鉆孔封孔質(zhì)量差，封孔質(zhì)量未檢查，因此，當(dāng)采掘工程接近鉆孔時(shí)要防止突水事件的發(fā)生。 七 、地下水補(bǔ)給條件 區(qū)域主要水系的補(bǔ)給和排泄與礦區(qū)內(nèi)含水地層的 水力 聯(lián)系不大。礦區(qū)內(nèi)各含水層主要為大氣降水 滲透 補(bǔ)給。 部分大氣降水蒸發(fā)排泄， 地面逕流條件較好，不利于地表水聚集，大部分降水沿地表流入小溪，流出礦區(qū) 。地下水的補(bǔ)給、排泄形式較為簡(jiǎn)單。但含煤地層內(nèi)部的斷裂存在著局部導(dǎo)水的可能性，在開采中應(yīng)特別注意斷層導(dǎo)水。 地表巖層由于風(fēng) 化，裂隙發(fā)育，加之小煤窯及本礦開采的影響，采空區(qū)上部巖層裂隙發(fā)育，而成為大氣降水下滲的良好通道，有小部分降水下滲到井巷。 第四系孔隙水及近地表風(fēng)化裂隙水接受大氣降水補(bǔ)給，以井泉的形式排泄和 以下滲的形式補(bǔ)給其它含水層。 八 、擴(kuò)界后礦井主要充水因素 大氣降水：該區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候，雨量充沛，年平均降雨量 1600mm多集中在 46 月，年均降水日約 180 天，年均蒸發(fā)量約 1200mm。大氣降水通過(guò)第四系孔隙和基巖風(fēng)化帶，老窿及斷層構(gòu)造下滲至礦井井巷。 該區(qū)小井開采多年，老窿積水和采空區(qū)積水亦是礦井充水的重要因 素之一 。 官山砂巖含水層：官山砂巖 成份 以中～粗粒石英、長(zhǎng)石為主，含裂隙、孔隙水，具承壓性質(zhì)，厚度大， 含水性一般較好。 地表風(fēng)化裂隙水，官山砂巖風(fēng)化層含水和地表水體都是礦井充水的重要因素。 該區(qū)斷裂構(gòu)造較少，但離采空區(qū)較近，斷層切割煤層，雖然目前未發(fā)現(xiàn)預(yù)劃定礦區(qū)內(nèi)斷層有導(dǎo)水和富水作用。但不能排除斷裂構(gòu)造局部破碎帶發(fā)育含水、導(dǎo)水的可能性。 經(jīng) 勘探 礦區(qū) 水文地 質(zhì)條 件已初步查明， 礦區(qū) 屬裂隙充水型礦床， XX 煤礦水文地質(zhì)條件屬中等類型。 九、 礦井 井下 涌水量 根據(jù)礦方提供的《 XX 煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》近三年礦 井涌水量資料分析得出， XX 煤礦礦井平均正常涌水量為 m3/h（即 ），礦井出現(xiàn)最大涌水時(shí)，是在每年的第二、三季度，最小涌水量在每年的第一、四季度，最大涌水量為 m3/h，最小涌水量為 m3/h。（詳見(jiàn)礦井涌水量表）。根據(jù)礦井涌水量的大小分為第Ⅰ級(jí)：即礦井為涌水量小的礦井（ Q＜ 2m3/min）。 礦井技術(shù)改造前，雖然委托 XX 省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊(duì)對(duì)礦井地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估，但只對(duì)礦井的東翼采區(qū)預(yù)劃定的開采范圍內(nèi)的涌水進(jìn)行計(jì)算，但未對(duì)西翼采區(qū)開采后的涌水進(jìn)行預(yù)測(cè) 及計(jì)算，因此，建議礦方在未進(jìn)行副斜井施工前，再由有資質(zhì)部門對(duì)西翼采區(qū)的涌水情況進(jìn)行評(píng)估，預(yù)計(jì)西翼采區(qū)的涌水量。因此，技改后，礦井東西兩翼采區(qū)同時(shí)開采時(shí)，涌水量將大量增加，以免影響礦井正常的安全生產(chǎn)。 22 根據(jù)上述情況，技改后，礦井涌水量的正常值與最大值按 倍系數(shù)進(jìn)行排水設(shè)備的選型計(jì)算。 XX 煤礦礦井涌水量匯總表 年份 一水平 二水平 全 礦 最大 /最小 （ m3/h） 正常 （ m3/h） 總量 （萬(wàn)噸） 最大 /最小 （ m3/h） 正常 （ m3/h） 總量 （萬(wàn)噸） 最大 /最小 （ m3/h） 正常 （ m3/h） 總量 （萬(wàn)噸） 采煤量 萬(wàn)噸 /萬(wàn)米 2 2021 2021 2021 0 0 平均 24 第二章 礦井儲(chǔ)量狀況及服務(wù)年限 第一節(jié) 礦井儲(chǔ)量狀況 一、礦井井田范圍 根據(jù) XX 省煤田地質(zhì)局二二六 地質(zhì) 隊(duì)提供的《 XX 市 XXXXXX 煤礦（擴(kuò)界）資源儲(chǔ)量地質(zhì)報(bào)告》的礦井資源儲(chǔ)量建設(shè)情況 ， XX煤礦 在 XX 省國(guó)土資源廳已批復(fù)的礦井預(yù)劃定 礦區(qū)范圍 內(nèi)， 有 13 個(gè)拐點(diǎn)，面積 ，開采標(biāo)高 +230～ 100m，具體 詳見(jiàn) （預(yù)劃定礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表）。礦井根據(jù)礦區(qū)范圍內(nèi)資源 儲(chǔ)量的分布情況，分為東翼采區(qū)、西翼采區(qū)和南翼采區(qū)，本次礦井技術(shù)改造主要對(duì)東、西兩翼采區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 本 礦井技改工程 設(shè)計(jì) 巷道布置在預(yù)劃定 礦區(qū)范圍 內(nèi) 。 二、礦井儲(chǔ)量計(jì)算 （一）礦井保有地質(zhì)資源 /儲(chǔ)量 礦井保有地質(zhì)資源 /儲(chǔ)量為儲(chǔ)量地質(zhì)報(bào)告提供的礦區(qū)預(yù)劃定范圍內(nèi)保有資源 /儲(chǔ)量的全部。根據(jù) XX省國(guó)土資源廳評(píng)審備案的《 XX 省 XX 市 XXXXXX 煤礦（擴(kuò)界）資源儲(chǔ)量地質(zhì)報(bào)告》，截止 2021年 12 月 31 日， XXXXXX 煤礦本次預(yù)劃礦區(qū)范圍內(nèi)（贛采復(fù)字 [2021]0242 號(hào)）保有資源儲(chǔ)量（ 122b+332+333 類） 1178 kt，其中122b+332 類 313kt； 333 類 865kt。 （二）礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 本礦區(qū)地質(zhì)勘探類型為二類三型，煤層不穩(wěn)定，按《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，本礦井 333 類資源量按 的可信度系數(shù)折減。折減后，礦井工業(yè)儲(chǔ)量 =122b+332+333179。K= 313+865179。 5= kt。 （三）礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 留設(shè)安全煤柱的目的是保護(hù)井巷工程在服務(wù)期間的安全可靠性和地面建筑物安全， 根據(jù) XXXXXX 煤礦 三 煤層底板等高線及資源 /儲(chǔ)量估算圖，進(jìn)行 各類煤柱計(jì) 算 ， 井田范圍內(nèi)煤柱留設(shè)有以下幾種情 況 。計(jì)算 結(jié)果見(jiàn)表 21及 22。 煤柱 沿井田邊界設(shè)計(jì)平面留設(shè) 20m 保護(hù)煤柱。煤柱計(jì)算方法如下： Q 井田邊界 =??ni1 iii COSMBL ? ???? 式中： Li— 儲(chǔ)量計(jì)算范圍內(nèi)第 i塊段 邊界線 長(zhǎng)度， m B— 邊界線 煤柱寬度， m 取