麒麟煤礦15萬噸開采設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ：產于上二疊統龍潭組龍潭組 (P3l)地層底部， 礦體薄，品位低，含鋁硅高，目前工業尚不能利用。 ② 黃鐵礦：以微粒狀、星點狀、球粒狀散布于 煤巖及頂、底板圍巖中，含量低，不具工業價值，并影響煤巖質量。 ③ 鎵（ Ga）、鎘（ Ge）：由于含量低，目前尚不能利用。 ⑹ 煤層內風氧化帶的確定 礦山未采風、氧化帶煤層樣，根據礦山原 生產井及老窯開采情況，煤層風氧化帶為煤層露頭往下垂深約 20m。 水文地質條件 ⑴ 地表水系 井田地表水系 屬珠江流域南盤江水系 。井田內無山塘、水庫及大的河流通過，僅有順向小溪溝。 井田的最低侵蝕基準面為 +1615m。 ⑵ 含、隔水層 ① 峨嵋山玄武巖組（ P3β） — 弱含水層 分布于井田南部，區內無出露。巖性為綠灰色玄武巖、拉斑玄武巖，上部夾多層凝灰巖，局部夾砂泥巖及薄煤 1～ 2 層；頂部為一層凝灰巖。厚度 301m。 該組含少量基貴 州大學本科畢業論文（設計） 第 6 頁 6 巖裂隙水，富水性弱 ， 為相對隔水層。由于該組阻隔，使富水性強的茅口組對煤礦的開采無影響。 ② 二疊系上統龍潭組 (P3l)－ 弱含水層 分布于井田南部，是井田主要含煤地層，為一套海陸交互相沉積。巖性由灰色、深灰色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖、泥質灰巖、煤層等組成。具水平層理、波狀層理、交錯層理，含腕足類、瓣鰓類、介形 蟲等動物化石，產大羽羊齒、鱗木等植物化石，含植物化石碎片、煤核等。組內連續沉積，含煤 13～ 29 層，一般 20 層左右，主要可采煤 層為 17 煤層，局部可采煤層為 2 2 28 煤層。 龍潭組 厚約 430m。 含裂隙水，富水性弱。該層裂隙水主要靠大氣降水補給。礦井在掘進該層時，沒有遇到大的突水點，僅部分巷道頂、底、幫有滲水、滴水、淋水現象。 ③ 三疊系下統飛仙關組（ T1f） — 裂隙水 含水層 根據巖性組合分為兩段： 第一段 (T1f 1 )：主要為灰綠色薄層狀泥質粉砂巖、粉砂質泥巖及粉砂巖，夾細砂巖、鮞狀灰巖及泥質灰巖，產 瓣鰓類、舌形貝等動物化石，底部具水平層理及植物化石碎片，厚約 134m。該組淺部含風化裂隙水，深部含少量構造裂隙水。地表未發現泉水，富水性弱。 第二段 (T1f 2)：巖性主要為灰紫色、紫灰色、紫紅色薄層狀泥質粉砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖，夾灰巖、細砂巖、泥巖，產瓣鰓類、腕足類動物化石，厚約 416m。由于上部有泥質灰巖，巖溶發育，富水性強。 ④ 第四系 (Q)— 弱含水層 主要為坡積、崩積、殘積亞粘土、粘土、沖積砂、礫石等松散沉積物 ，厚 0～ 20 m。由于厚度薄，富水性弱。地表發現的泉水，流量較小，為 0～ ，枯季流量更小，甚至干枯。 井田含煤地層為龍潭組，煤系地層頂部為飛仙關組及第四系，底部為玄武巖組。煤系地層頂部 第四系 為弱含水層，厚度為 0～ 20m；飛仙關組為弱含水層，厚度為 550m，與 1 號煤層的距離為 40m；煤系地層底部玄武巖組為弱含水層，厚度為 301m，與 17 號煤層的距離為 296m。 1 號煤層距飛仙關組底界 40m， 17 號距玄武巖組頂界 296m。 最低侵蝕基準面為+1615m，井田內煤層的最低賦存標高為 +1300m，最低點水壓為 。根據《煤礦防治水規定》，當水壓與煤層距含水層之間的距離之比小于 MPa/m，不會引起底板突水，井田開采范圍內，開采 17 煤層時，水壓與煤層距含水層之間的距離之比為，小于 MPa/m，據此推算開采 +1300m 標高以上的 17 煤層時是安全的，因此，不需要采取疏水降壓措施。 ⑶ 斷層帶水文地質特征 井田內 F10 、 F19 、 F21 、 F26斷層 易造成強含水層與煤層拉近或直接造成礦井突水，貴 州大學本科畢業論文（設計） 第 7 頁 7 發育于以塑性巖石為主的含煤地層中的小斷層也具有微弱的含水、導水性能，對礦井充水有一定影響。特別是 F26斷層 橫跨井田，將 1 號、 17 號煤層斷開，容易將地表水和巖溶水導 入煤層，是礦井的主要充水因素。 ⑷ 充水因素分析 ① 充水水源 ⅰ 地表水 礦區內地表水為山間雨源型小溪，主要受大氣降水及地形控制，礦區內小沖溝發育，溝水動態變化極大，季節性變化十分顯著，雨季暴漲，旱季流量較小或干枯。沖溝水沿途接受泉水及煤窯水補給，雨季還有較大面積大氣降水匯入，水量較大，這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶，沖溝附近的網狀、脈狀裂隙密集，它們與煤層風化、氧化帶直接接觸，沿溝溪一帶開采煤層時，沖溝水可能沿風化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井，為礦井淺部開采的直接充水水源。 ⅱ 水塘 井田 內地表無水塘 。 ⅲ 溪溝 井田 僅有順向小溪 。 沿 溪 溝一帶開采煤層時，沖溝 、溪溝 水可能沿風化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井，為礦井淺部 或深部 開采的直接充水水源。 ⅳ 第四系孔隙水 井田 內覆蓋的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不廣，蓄水量有限，對煤礦開采影響小。 ⅴ 龍潭組弱裂隙含水層 該組主要為碎屑巖，富水性總體微弱，在構造斷裂及應力破壞影響的地段，含水量相對 會較大，礦床開采到這些地段，礦井出水量會比正常出水量增大。該組為煤礦床開采的直接充水水源。 ⅵ 小煤礦采空區積水 原老井 內存在著一定的 巷道或采空區 積水，是礦井開采的重 要充水因素，在開采淺部煤層時，采空區積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源。 ② 充水通道 ⅰ 巖石天然節理裂隙 井田 內龍潭組含煤地層在接近地表附近，巖石風化節理、裂隙 較 發育，而深部則發育成巖或構造節理、裂隙，尤其是內部細砂巖等脆性巖石更為發育，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯系。 ⅱ 人為采礦冒落裂隙 采煤活動將產生大量的采礦裂隙，這些人為裂隙也會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯系，成為地下水活動的良好通道。 貴 州大學本科畢業論文（設計） 第 8 頁 8 ⅲ 斷層破碎帶 井田內斷層或礦井 發育小落差斷層，這些斷層破壞了地層的 完整性、連續性，降低了巖石的力學強度，塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導水性不強，剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和導水性，可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水，加之礦床開采中，人工采礦裂隙大量出現，改變了斷層帶附近應力場和地下水的天然流場，地表水、地下水更可能沿斷裂帶進入礦井。 ⅳ 原 小煤礦 老窯破壞區或 采空區 區內老窯和小煤礦分布廣泛，且開采歷史悠久，大部分被關閉。老窯采空冒落造成地表開裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。老窯大多有積水。因此，開采淺部煤層時，應預防老窯水涌入。 井田內原小煤 礦廢 棄采面或巷道會成為采空區積水 ，當開采煤層至 老窯或 采空區時，巷道勾通采空區會成為充水充道 。 ⅶ 充水方式 對于各可采煤層， 由于礦井直接充水含水層露頭分布不廣，接受大氣降水補給不強，為中等～弱含水層，充水通道主要以巖石原生和采礦節理、裂隙為主，規模一般不大，少量為老窯 、采空區 巷道、巖溶管道導水，因此 目前 礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主 ；礦井進一步向深部開采后，有從上部采空區積水 突水 的可能 。 ⑸ 礦 井涌水量 ① 目前生產礦井涌水量 通過實際調查，該煤礦在正常生產時，礦井正常涌水量為 10m3/h，最大涌水量 為20m3/h。 ② 礦坑涌水量預測方法的確定 礦井位于接受大氣降水的補給區，礦井充水主要因素為龍潭組煤系及飛仙關組地層，礦井涌水量采用比擬法計算。 ③ 水文地質參數的確定及礦井涌水量計算結果 本礦及鄰近煤礦無相關資料，礦井涌水量預算公式采用： Q = F KF Q— 礦井涌水量（ m3/h）， F— 預算面積（ m2）， KF— 單位面積含水率（ m3/ m2）。 本礦采空面積為 126043m2,礦井正常涌水量為 10m179。/h。 因此，正常時： KF = 10－ 5m3/m2；最大時： KF = 10－ 4m3/m2 礦井預算面積為 848417m2(＋ 1425m 水平以上 )。 礦井預計涌水量： Q 正常 = F KF=848417m2 105 m3/ m2=Q 最大 = F KF=848417m2 104 m3/ m2=貴 州大學本科畢業論文（設計） 第 9 頁 9 根據計算結果，礦井預測未來涌水量為 ～ ，總體上看，礦井涌水量一般。本設計按正常涌水量 70 m3/h，最大涌水量 140 m3/h 來進行水泵的選型。 ⑹ 水 文地質類型 井田屬以頂板進水為主的裂隙充水礦床，水文地質復雜程度為中等，水文地質條件為中等類型。 其它開采技術條件 ⑴ 瓦斯 等級鑒定 根據貴州省能源局文件：關于黔西南州煤炭局《關于上報黔西南州 20xx 年度煤礦瓦斯等級鑒定的報告》的批復（黔能源發 [20xx]801 號），普安縣三板橋麒麟煤礦瓦斯絕對量 ，二氧化碳絕對量 ，鑒定等級為高瓦斯。 ⑵ 煤層瓦斯含量 《資源 /儲量核實報告》沒有提供煤層瓦斯含量、瓦斯壓力等相關資料。根據經驗公式， 預測各煤層最低標高時的瓦斯含量，預測結果見表 2－ 4－ 4。 表 2－ 4－ 4 礦井各煤層最低開采標高時瓦斯壓力、瓦斯含量表 煤層 Wh P m3/t Mpa 1 17 ⑶ 煤層自燃傾向性 根據貴州省煤田地質局實驗室 20xx 年 11 月提交的 1號煤層的《煤炭自燃傾向等級鑒定報告》， 1號煤層為自燃煤層；根據貴州省煤田地質局實驗室 20xx 年 8月提交的 17號煤層的《煤炭自燃傾向等級鑒定報告》， 17 號煤層為自燃煤層。礦井煤層按自燃設計。 在煤礦開采生產過程中，應加強通 風管理，暫時不用的巷道和廢棄的巷道要及時密閉，采面回采結束后要按規定及時密閉。 ⑷ 煤塵爆炸性 根據貴州省煤田地質局實驗室 20xx 年 11 月提交的 1號煤層的《煤塵爆炸性鑒定報告》， 1 號煤層的煤塵有爆炸性；根據貴州省煤田地質局實驗室 20xx 年 8 月提交的 17號煤層的《煤塵爆炸性鑒定報告》， 17 號煤層的煤塵無爆炸性。礦井煤層的煤塵按有爆炸性設計。 煤礦開采生產過程中應堅持濕式作業，搞好防塵工作，確保安全文明生產和礦工的身體健康。 貴 州大學本科畢業論文（設計） 第 10 頁 10 井田勘探程度及資源 /儲量 ⑴ 勘探程度 ① 1967～ 1970 年 ，貴州省六盤 水煤田地質勘探公司一九八隊開展了包括本區在內的九峰勘探區的普查勘探工作，提交了《盤縣煤田普安九峰勘探區普查勘探地質報告》。該礦區位于九峰勘探區南部。 ② 1969～ 1972 年，貴州省地質礦產局一○八隊對包括本礦區在內的盤縣幅進行了1:20 萬區域地質調查工作。 ③ 1999 年 1 月，普安縣礦產資源管理局委托貴州省地礦局一○六地質大隊對包括本區在內的三板橋煤礦區開展地質簡測工作，并編寫了《貴州省普安縣三板橋鎮煤礦區地質簡測報告》。 ④ 20xx 年 12 月，貴州煤礦地質工程咨詢與地質環境監測中心受 麒麟煤礦 業主的委托， 在礦區范圍內進行了地質調查工作，并于 20xx年 12月提交了《貴州省 普安縣 三板橋 麒麟煤礦 資源 /儲量核實報告》，該報告經貴州省國土廳組織專家評審通過，文號為黔國土資儲備字 [20xx]180 號。該報告批準 麒麟煤礦 （準采標高 +1650m～ +1300m 范圍內）保有資源量（ 122b） 613 萬噸。 上述報告對礦區水文地質、工程地質及其它開采技術條件作了概略評述，對礦區煤層厚度、產出層位、空間位置、礦體形態、產狀、煤層特征等已初步查明，對本礦區煤層的開采具有一定的指導意義，同時也為本次工作提供了大量基礎地質資料。 ⑵ 資源 /儲量 根據貴州煤礦地質工程咨詢與地質環境監測中心 20xx 年 12 月 編制的《貴州省普安縣三板橋麒麟煤礦資源 /儲量核實報告 》及批復（黔國土資儲備字［ 20xx］ 180 號）：截止 20xx 年 5 月 17 日底，準采標高（ +1650m～ +1300m）內礦井保有資源量為 613 萬噸（ 122b）。 ⑶ 問題 及建議 ① 加強對井田內小窯、老窯、采空區開采和積水情況的調查，并將具體位置標注在井上下對照圖上， 在采掘過程中， 嚴格執行“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”水害防治十六字原則 ，防止老窯、采空積水對礦井開采的影響。必須對采空 區積水進行疏放，并對 可能的突水區域 采取相應的預防措施，防止突水，保證礦井安全生產。 ② 井田內地面建、構筑物必須留設足夠的安全保護煤柱，同時需隨時觀察地面 有無 滑坡、塌陷等情況。 在今后的生產過程中，必須進一步對地面建筑物進行一次全面的調查測量，將建筑物的具體位置測量上圖，并留設好保護煤柱