盘江矿区八号井新井设计采区设计说明书.docVIP

本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计） 论文设计题目：盘江矿区八号井新井设计论文设计题目：盘江矿区八号井新井设计 设计煤层：设计煤层：1515、1818、1919 号号 学学 院：院： 专专 业：业： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 年年 级：级： 指导教师：指导教师： 2012.5. 贵州大学本科论文（设计） ii 说说 明明 一、本设计为采区设计，本大纲参照一般实际采区设计，说明书编制章节的顺序， 结合教学要求进行编制，仅供本次课程设计作为内容提要和说明书章节编制顺序参考 用。 二、当煤层倾角为近水平时， “采区”名称可称为“盘区”或“分区” （倾斜长壁 法） 。 贵州大学本科论文（设计） iii 贵州大学本科毕业论文（设计）贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下 独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表 的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日 期： 贵州大学本科论文（设计） iv 目 录 摘 要v 第一章第一章 采区地质特征采区地质特征.1 1 采区概况1 2 地质情况及可采煤层情况2 3 采区储量18 第二章采区生产能力及服务年限第二章采区生产能力及服务年限.20 1 采区生产能力的确定20 2 采区服务年限20 第三章第三章采煤方法选择及采区参数选择计算采煤方法选择及采区参数选择计算20 1 采煤方法选择20 2 采区（或盘区、分区）参数选择计算20 第四章第四章 采区巷道布置采区巷道布置.22 1 采区巷道布置方案的选择22 2 采区生产系统综述22 3 采区回采工作面配备和生产能力验算22 4 开采顺序23 第五章第五章 回采工艺回采工艺.25 1 设计回采工作面概况25 2 回采工艺的确定25 3 循环方式、作业形式的选择及循环图表的编制28 第六章采区设计概算及工作面成本计算第六章采区设计概算及工作面成本计算.29 1 采区概算29 2 采区主要技术经济指示表30 第七章第七章 采区通风设计采区通风设计.31 1 通风系统.31 2 通风方式.31 3 通风方法.31 4 上山布置.32 5 采面通风方式.32 6 矿井风量计算与分配.32 7 矿井通风总阻力的计算原则39 8 风设备选型.40 9 矿井通风费用 .42 10 矿井通风系统评价.43 第八章第八章 矿井主要设备选择矿井主要设备选择.45 1 提升运输设备45 2 通风设备50 3 排水设备51 4 压气设备53 致 谢54 贵州大学本科论文（设计） v 贵州省盘江矿区八号矿井一采区设计 设计煤层：15、18、19 号 摘摘 要要 贵州省盘江矿区位于贵州盘县县城（红果镇）以北 30km 的断江镇境内，矿井范围 属盘县断江镇管辖，矿井呈南北宽、东西长不规则的五边形，东西长约 3.83km，南北 长约 1.94km，面积 6.82km2。该地区气候条件适宜，交通条件比较方便，矿井设计开 采煤层为井田内的 15、18、19 号煤层，三层煤的平均厚度分别为 3.55m、3.43m、2.51m；平均倾角为 9；煤层之间的间距较小；采区内的工业储量约 为 2356.22 万 t，可采储量为 1681.99 万 t；采区的设计年产量为 100 万 t/a，采区设 计服务年限为 18a。 采区内采用斜井开拓方式、单水平下山的开采。采区布置方式采用联合准备的方 式，即是三层煤共用一组下山，运输下山主要担负运输井下煤炭；轨道下山主要担负 整个矿井的运料、排矸的任务，同时亦担负排水、运输设备及人员的通行任务；回风 下山专作回风之用。 井下煤炭主要采用皮带运输机运输，材料和矸石等采用矿车运输。 矿井的采煤方法采用的是单一走向长壁后退式采煤法，回采工艺为“综采” 。 采区的通风方式采用的是并列抽出式通风，选用矿用隔爆轴流式通风机，采区由 主斜井和副斜井进风，回风斜井回风。 关键词：井田开拓 采区巷道布置 采煤方法 通风方式 the panjiang mine in guizhou province on the 8th mine design -a design of coal seams: 15,18,19 abstract aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa a 贵州大学本科论文（设计） 1 第一章第一章 采区地质特征采区地质特征 1 1 采区概况采区概况 一、采区位置 盘江矿区位于贵州省盘县县城（红果镇）以北 30km 的断江镇境内，界于老屋 基矿和月亮田矿之间。矿区内有内昆铁路（红果至水城）及盘水公路通过，煤矿 办公楼距盘关火车站 0.51.0km，交通方便（见交通位置图 1） 。 表 1.1.1 盘江矿区八号井矿区范围拐点坐标表 直角坐标 拐点编号 xy 拐点编号 13010385356000001 23011303356002952 33012500356016643 43011402356045474 53008763356006555 二、田境界 井田呈南北宽、东西长不规则的五边形，东西倾向最长约 3.83km，最短约 3.65km，南北走向长最长约 1.94km，最短约 1.69km，浅部到+1440m 标高，井田 境界内都有露头，深部到+1100m 标高，井田面积约 6.82km2。整个井田范围为矿 区拐点 17 号所圈定的范围，井田边界图见图 1.1.2 3 4 2 1 5 图 1.2.1 井田边界图 三、开采范围:以标高+1450 为第一水平，即第一采区底部边界，上部到煤层露头。 四、与邻近采区关系：一采区下部到井田边界为二采区。右翼上部以+1450 水平为三 采区下部边界，三采区下部到井田边界为四采区。 五、与地面关系：煤的风化与氧化：根据测定结果，本井田风、氧化带深度确定为 20m。 贵州大学本科论文（设计） 2 2 2 地质情况及可采煤层情况地质情况及可采煤层情况 一、采区地质构造： 盘江煤矿的区域地层，自上而下赋存有：第四系（q） 、第三系（e） 、三叠系 （t） 、二叠系（p） 、石炭系（c）地层。 矿区勘探区出露地层由老到新有：二叠系中统茅口组（p2m） 、二叠系上统峨 嵋山玄武组（p3） 、二叠系上统龙潭组（p3l） 、三叠系下统飞仙关组（t1f） 、三叠 系下统永宁镇组（t1yn） 、三叠系中统关岭组（t2g） 、第四系（q） 。地层特征见 表 1-2-1。 区域构造 盘县煤田位于杨子陆块黔北隆起六盘水断陷内，煤田内的构造大致有北西向、 北东向两组，盘关向斜是其中北东向构造之一 1泥堡背斜；2青山向斜；3老鬼山背斜；4法泥向斜；5碧痕营背斜；6盘南背 斜；7水塘向斜；8鲁番背斜；9盘关向斜；10小竹箐背斜；11照子河向斜；12 白块向斜；13土城向斜；14晴隆向斜；15花江背斜；16茅口背斜；d1黄泥河 -潘家庄断裂；d2下甘河断裂；d3堕脚断裂 （一）褶皱 1北西向：北西向褶皱呈线状或带状展布，褶皱紧密强烈，并伴随有较大的 走向断裂，地层倾角一般较陡。 贵州大学本科论文（设计） 3 a土城向斜 轴向从西向东由北西 55转为东西向，轴线向南突出弧型，长 50km，宽 28km，轴部出露地层为中三叠统关岭组，向斜南西翼被一条走向断层切割，局 部见含煤地层。南西翼倾角 2768，北东翼地层倾角平缓，一般为 1035， 西端及东南断裂比较发育。 b照子河向斜 轴向从西向东，由北西 55转为近东西向，长约 50km，宽 15km，轴部出 露地层为中三叠统关岭组，向斜紧密。北翼地层倾角 3578，局部倒转，南西 翼地层倾角 3865。走向、横向断层比较发育，以逆断层为主，呈叠瓦状，一 般规模较大。 c白央坪背斜 位于上述二褶皱之间，轴向从西向东由北西 50转为东西向，长约 30km， 宽 12km。轴部地层为上二叠系龙潭组，北东翼地层倾角：西部为 5080，东 部直立或倒转，南西翼地层倾角 3060。背斜两翼及西端被断层切割，成为不 完整的背斜构造。 d西龙背斜 轴向东西，长约 30km，宽 13km，轴部地层为上二叠系龙潭组，北翼地层倾 角 2040，南翼地层倾角 1530。 2北东向： a盘关向斜 轴向从南向北由南北到北东 30、北东 45，长约 45km，宽 520km，向斜 轴部地层向北扬起，轴部地层为中三叠系关岭组，向斜两翼倾角变化较大，北西 翼地层倾角 575，多数接近 20左右，局部边缘有倒转。东南翼地层倾角 2060，向斜横向及斜向断层较多。 b.水塘向斜 轴向北东 25，长约 25km，宽 25km，轴部地层为下三叠系永宁镇组。北 西翼地层倾角 1520，东南翼地层倾角 2560，向斜内走向及倾向断裂发育。 c盘南背斜 轴向北东 55，长约 60km，宽 1030km，轴部地层为中泥盆统及下石炭统 贵州大学本科论文（设计） 4 地层，被断层斜切成数段。 北西翼地层倾角 1040，南东翼地层倾角 1520。 d旧普安向斜 轴向从西向东由北东 70转东西向，长约 35km，宽 37km，轴部地层为中 三叠统关岭组。北西翼地层倾角 3070，南东翼地层倾角 2035。 e大坪地向斜 轴向北东 55，长约 30km。宽 1020km，轴部地层为中三叠统。北西翼地 层倾角 1520，南东翼地层倾角 2035。 3南北向 格所河背斜：轴向北东 15，长约 20km，宽 10km，轴部地层为泥盆系，北 西翼地层倾角 2065，南东翼地层倾角 3070，局部有直立或倒转，断裂发 育，破坏了背斜的完整。 (二)断裂 盘县煤田断裂按方向可划分为北西、北东、东西、南北等四组。有机场坪鲁那 断裂带、照子河断裂带和盘县断裂带。现简述如下： 1机场坪鲁那断裂带 位于土城向斜中部，呈北东北东东向展布，倾向南东或北西，倾角 3080， 落差 50m500m，由数条逆断层组成，以逆断层为主，对含煤地层破坏性大。 2照子河断裂带 位于照子河向斜南西翼，呈北西南东向展布，倾向北西，倾角 6085，由系 列逆断层组成，长 25km。上二叠统部分逆掩于中、下二叠统地层之上，断距 200600m，致使向斜南向翼含煤地层受到剧烈破坏。 3盘县断裂带 分布于盘县城关镇至乐民，呈北东南西向延深，走向长约 40km，倾向北西，倾 角 5085，断层上盘由北西往南东推逆，切断了旧普安向斜及水塘向斜，并破坏它 们的完整性，断层规模较大，落差 5002000m，对地层的破坏性显著。 3 3、主要矿产 就本区而言，煤矿为区内唯一的重要矿产资源，煤层主要赋存二叠系地层中，分 布广，层数较多，主要煤层层位稳定，厚度较大，具有较大的工业价值，其它矿产目 贵州大学本科论文（设计） 5 前尚不具工业价值。 井田构造 盘江矿区位于盘关向斜西翼北段，为一向东倾伏的背斜构造，两翼倾角较平缓 一般 612，区内发育有南西、北东向的断层数条，并有小型褶曲和较多的小 断层分布。 （一）褶曲 井田内发育的背斜构造，位于北井中部，主要因 f18、f19、f20 等断层形成时的应 力所致，原地质勘探未查明，矿井生产及生产补充勘探证实，区内地层产状较缓，倾 角一般为 58，北部地层倾角一般为 6；受 f20断层的影响，断层附近地层产 状相对较陡，倾角约为 812。背斜轴部位于区南部，轴向 ew，轴长 1350m；轴 部地层产状为 78，向深部逐渐变缓最小倾角仅为 4。 此褶曲为矿区唯一一条舒缓型背斜。 （二）断层 根据勘探资料和实际生产证实,矿区内有大小断层三十九条。其中落差大于 30m 的断层有 f18、f19、f20、f151、f1915 条，落差 1030m 的断层有 11 条，落差小于 10m 的断层有 23 条，断层的发育有如下特征及变化规律： 1以横切和斜交地层走向的高角度正断层为主，并且一个大断层往往由多条断 层形成阶梯状构造形态。 2逆断层少见，只有落差小的逆断层。 3断层按走向大致可分为北东南西向，多为走向断层和近走向断层；北西 南东向，倾向和近倾向断层，多切割走向断层。 4断层落差多数向深部呈减小趋势甚至尖灭 现将落差大于 30m 的断层分述如下： f18：为“s”型正断层，走向近东西,倾向南,倾角 6080,落差 35110m,地表 控制长度为 3400m,从生产实践中得知断层带宽约 73m，该断层于 909 号钻孔附近消失。 西段由大地头北，t11绿色层之滑坡体南缘后切穿拖长江沿冲沟插入玄武岩中，东端 有菜子地经文笔山 t13滑坡北缘插入永宁镇灰岩中。盘江矿区南井，3 号煤层左一巷 见 f18号断层标高为 1583m 左右为一组正断层，3 号与 9 号煤层接触，总落差 40m 左 贵州大学本科论文（设计） 6 右。该断层已基本查明。 f19：为正断层，地表出露呈弓型，走向北东、西南，倾向北西，倾角 6065， 落差 35170m，地表控制长度为 3500m。南西段于 807 号钻孔附近被 f19切开，沿山 脚树滑坡北缘切拖长江，往南延伸至杨家山附近；其北东段经下岩脚插入永宁镇灰岩 中。该断层已基本查明。 f20：为正断层，井田内最大的一条断层，地表出露清楚，有 4 个勘测控制点控制， 走向 8590，延展长度 5000m，倾向南东南，倾角 4050，落差 130150m， 断层带宽 90260m。浅部西段由煤系切穿拖长江。经小断江、坡上寨。沿龙潭河插入 茅口灰岩中，深部东段经 1011、1001、1002、1004 号钻孔，经东瓜山插入永宁镇灰 岩中。该断层已详细查明。 f15-1：正断层,走向由北西 ，南西,倾角 50，落差约 70m。东段交 f15号断层， 西交 f20断层。1007 号钻孔 114.53m 见断层，却 9-16 号煤层，断距 70m。该断层已详 细查明。 f19-1：近“s”型正断层，北交 f19-2断层，南端交于 f18走向近北东，倾向北西， 倾角 5080，落差 30m40m。该断层已基本查明。 现将落差大于等于 10 的断层统计如下（见表 1-2-1）： 表 1-3-1 落差大于等于 10 米断层一览表 序 号 断层 编号 位 置性质 走向 （） 倾向 （） 倾角 （） 落差 (m) 延伸长 度 (m) 简 要 描 述 01f18 矿区中部正 e,wn 608 0 351103400 6 个露头点 02f19 矿区中部正ws，ne nw 606 5 351703500 2 个钻孔控制 03f20 矿区北部正 8590nen 4050 1301505000 4 个露头点控制 04 f15-1 矿区北部正 newne50702000 2 个钻孔控制 05 f19-1 矿区北部正 ne55enw5080 30401100 2 个钻孔控制 06 f101 矿区南部正 1045nw1045 15281500 4 个钻孔控制 贵州大学本科论文（设计） 7 07 f19-4 北采区中部正 8590nnw701020700 5 个钻孔控制 08f21 火车站附件正 5070se5510252250 2 个钻孔控制 09 f305 北采区中翼正 125ne5020400 1 个钻孔控制 10f25 北采区北翼正 70nw60202000 2 个钻孔控制 11 f402 采区中部正 110sw45 20 500 推测断层 12 f108 南采区北侧正 5090ses35 815 1400 巷道内见 6 个点控制 13 f19-2 北采区中翼正 2070nw6570 515 1200 1 个钻孔，巷道内 3 个点控 制 14f22 北采区正 85se50 1015 1300 1 个钻孔控制 15 f105 南采区北部正 20se3035 510 300 巷道内 1 个点控制 16 f106 南采区北侧正 5090se4555 510 500 巷道内 6 个点控制 综上所述，盘江矿区范围内断层较多，小断层发育，构造复杂程度属中等类型。 井田构造纲要详见图 1-2-2 表 1-2-2 井田地层特征表 年代地层岩石地层 界系统群组（段） 岩 性 简 述 厚度 (m) 南屯组(q4n) 松坡组(qs) 第 四 系 (q) 窑上组(q1y) 黄、灰色粘土 、亚粘土、亚沙 土及沙、砾石。局部夹泥炭12 层。 0120 高坎子组 (ng) 上第三 系(n) 翁哨组(nws) 灰色泥岩、含砂砾质泥岩、碳 质泥岩及砾岩、砾砂岩。夹褐煤 110层。 63135 上坝组(e3s) 新 生 界 第 三 系 (e) 下第三 系(e) 石脑群 (e3sl) 彭家屯组 (e3p) 褐红色、灰色砾岩、含砂砾质 泥岩及少量砂岩，局部夹透镜状 褐煤线。 727 二桥组(t3e) 火把冲组 (t3h) 中 生 界 三 叠 系 (t) 上 统 (t3) 把南组(t3b) 灰、黄绿色泥岩、砂岩、石英 砂岩，中上部夹碳质泥岩及煤层 （线） 。产粗菊石、云南蛤、鳞羊 齿等。 2300 贵州大学本科论文（设计） 8 赖石科组 (t3ls) 法郎组(t2 f ) 中统 (t2) 关岭组(t2g) 灰、黄灰色泥岩、泥灰岩、灰 岩及白云岩，底层为“绿豆岩”。产 粗菊石、琴式厚保海扇等。 236 永宁镇组 (t1yn)下统 (t1) 飞仙关组(t1f ) 紫红、灰绿及灰色泥岩、粉砂 岩及灰岩、白云岩、溶塌角砾岩。 产克氏蛤、蛇菊石、提罗菊石等。 1079 龙潭组(p3l) 灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、 泥岩、煤层及泥灰岩。富含腕足 类、瓣鳃类及头足类等动物化石 及大羽羊齿、蕉头齿、栉头羊齿 等植物化石。 18546 5 上 统 (p3) 峨眉山玄武 岩组(p3) 灰绿色，由集块岩、火山角砾 岩、凝灰岩，玄武岩组成。 65597 茅口组(p2m) 灰色、深灰色灰岩，产腕足类、 腹足类及蜓科化石。 310 栖霞组(p2q) 二 叠 系 (p) 中 统 (p2) 梁山组(p2l) 灰、灰黄色石英砂岩、泥岩、 灰岩、燧石灰岩、白云岩。底部 夹碳质泥岩及煤层（线） 。产米斯 蜓等。 333 上统(c3) 马平群 (c3mp) 浅灰、灰色灰岩、白云质灰岩 及白云岩，偶夹泥页岩。产麦蜓、 假希瓦格蜓。 183 达拉组(c2d) 中统(c2) 黄龙群 (c2hl) 滑石板组 (c2h) 灰白、深灰色岩、白云质灰岩、 白云岩，局部含燧石结核或条带。 产假中塔夫蜓、纺缍蜓等。 665 摆佐组(c1b) 大塘组(c1d) 晚 古 生 界 石 炭 系 (c) 下统(c1) 岩关组(c1y) 灰白深灰色灰岩、含燧石灰 岩、白云岩及砂岩、页岩，产泡 沫内沟珊瑚、假乌拉珊瑚、贵州 珊瑚及细线贝等。 1210 二、开采煤层特征 表 1-2-3 煤层特征表 煤层编 号 间 距(m) 全层厚度 （m） 夹石层数可采情况 倾角 () 结构复杂 程 度 稳定 程度 顶界 74.15 15 2.483.91 3.55 04 02 大部可采 9 简单较稳定 42.2463.48 50.00 18 2.303.66 3.43 03 01 大部可采 9 简单较稳定 42.7954.30 48.00 19 2.152.8 2.51 02 01 大部可采 9 简单较稳定 底界 84.00 贵州大学本科论文（设计） 9 1、顶底板岩石特征 煤层无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩互层，水平层理，老顶为菱 铁质细砂岩，底板为粉砂岩和泥质粉砂岩，老底为菱铁质细砂岩。15#煤层为结构简单 煤层，为较稳定煤层，煤层有伪顶，为0.4m 的泥岩夹煤，直接顶为粉砂岩和菱铁质粉 砂岩，老顶为细砂岩，直接底为泥质粉砂岩，老底为砂岩。 18#煤层煤层结构简单，为 较稳定煤层，煤层有伪顶，为 0.30m 左右厚的黑色炭质泥岩，直接顶为粉砂岩和菱铁 质粉砂岩，老顶为砂岩，直接底为泥岩，老底为泥质粉砂岩。19#煤层为简单结构煤 层，属较稳定煤层，煤层有伪顶为 0.30m 的泥岩夹炭屑，直接顶为泥质粉砂岩，直接 底为粉砂岩，老底为粉砂岩和菱铁质粉砂岩。 2、煤质 本井田煤类见表 124。 灰分：本矿内各可采煤层采样为 9.2645.88%,全矿平均 24.36%，属中灰煤。其 中 15 煤层灰分平均值为 36.56%,18 煤层灰分平均值为 24.11%,19 煤层灰分平均值为 23.51%,以上煤层皆属中灰煤。 硫分：根据煤炭质量分级第二部分:硫分gb/t15224.22004 对本矿可采、局 部可采煤层原煤硫分（st,d）分级：15、 、19 煤层原煤硫分分别为 0.10%、0.42%,属 特低硫煤；18 煤层原煤硫分（st,d)分别为 1.03%,属中硫煤。 根据煤炭质量分级第二部分:硫分gb/t15224.22004 中表 4 冶炼用炼焦精煤 的硫分分级，其中 15 煤层浮煤硫分（st,d）分别为 0.14,属特低硫煤; 19 煤层浮煤 硫分(st,d)分别为 0.42%,属低硫煤;18 煤层浮煤硫分分别为 0.77%，属中低硫煤。 磷分：煤中磷分含量较低，一般在 0.0060.018%之间，属于低磷煤。 。 稀有及放射性元素 本矿区内稀有及放射性元素过去勘探工作中在 48 个点采取煤芯样中进行了化验 分析,其结果如下: 原煤锗(ge)含量为 1.06.0106，平均含量为 2.0106。 原煤镓(ga)含量为 1.015106，平均含量为 10106。 原煤铀(u)含量为 966106，平均含量为 18106。 贵州大学本科论文（设计） 10 原煤钍(tu)含量为 1.020106，平均含量为 13106。 本矿区煤中锗、镓、铀、钍都达不到工业品位要求，无工业利用价值。 3、瓦斯 根据贵州省煤炭管理局黔煤生产字【2007】425 号文件对盘江煤电（集团）公 司煤矿 2007 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 ，盘江矿区矿井属高瓦斯矿井（见表 5-3） 。 因相邻的火铺矿、土城矿和老屋基矿曾发生过煤与瓦斯突出，公司有关文件规定： 盘江矿区 12、19 二煤层按煤与瓦斯突出煤层管理。矿井在生产中对各煤层应做好瓦 斯的监测及抽放等预防工作，防止瓦斯爆炸和瓦斯突出。 表 5-3 2007 年度盘江矿区矿井瓦斯等级鉴定结果 三旬中最大一天的 的涌出量 m3/min 上年度矿井 瓦斯涌出量 矿 井 名 称 气 体 名 称 风排 量 抽采 量 总量 月实 际工 作天 数 d 月产煤 量 t 相对 涌出 量 m3/t 矿 井 瓦 斯 等 级 上 年 度 瓦 斯 等 级 绝对 量 m3/t 相对 量 m3/t ch448.0273.93121.9550.7188.1139.14 盘 江 矿 区 co23.250.003.25 31107312 1.35 高 瓦 斯 高 瓦 斯 1.870.83 4、煤尘爆炸和煤的自燃倾向 根据煤炭科学研究院重庆研究所的 1987 年 12 月 7 日对盘江矿区井 10、12 煤层 的煤尘爆炸性试验鉴定结果，10、12 煤层有爆炸性危险，其余可采和局部可采煤层虽 然未作煤层尘爆炸性试验，但是由于该矿区煤中干燥无灰基挥发分产率在 27.4038.03%之间，平均产率 33.80%(136),其煤中爆炸指数均大于 10，应确定本矿 区可采煤层均有爆炸危险性,在实际开采过程中，各均应采取必要的防范措施，以防 止煤尘爆炸事故的发生。 根据煤炭科学研究院重庆研究所对盘江矿区井 10、12 煤层燃倾向性试验结果， 10 煤层为自燃煤层，其自燃倾向性为三类；12 煤层为不易自燃煤层，其自燃倾向性 贵州大学本科论文（设计） 11 为四类。其余可采和局部可采煤层均未煤层作自燃倾向性试验。 6、地温 盘江矿区原勘探报告及生产地质报告没有地温、地压方面的测试资料，煤矿也未 开展过地温、地压测试工作。矿山生产至今没有发生过冲击地压，盘江矿区开采煤层 多,开采深度逐渐增加，实际生产中对冲击地压采取相应的防范措施，如:预留开采保 护层，尽量少留煤柱和避免孤岛开采，尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中，回 采巷道采用大断面掘进，尽可能避免巷道多处交叉，加强顶板控制，确定合理的开采 程序，煤层预注水，以降低煤体的弹性和强度等。 7、水文地质 （一） 、区域水文地质 区域内盘江矿区地形西高东底，最高点为西部老黑山岭光山(标高2734.00m)， 东部格所河谷为最低点（标高+760m） 。属山地地貌,盘县梓木、归顺、普安县莲花山 一线为南、北盘江的分水岭，分水岭以北的拖长江、淤泥河、格所河属北盘江水系； 分水岭以南的新桥河属南盘江水系。区内地形切割较强烈，高差大，形成峰峦起伏的 地形或中高山地形。地貌按岩性构造的差异分为岩溶地形、溶蚀侵蚀构造地形、侵 蚀构造地形三类。 岩溶地形：峰丛洼地多分布在深沟河谷两岸，溶丘洼地见于两头河等地灰岩分部 区；峰丛谷地往往出现在坡立谷地周围。各种岩溶地貌千姿百态，如旧普安、莲花山 等石林，宽阔平坦的归顺坡立谷等。 溶蚀侵蚀构造地形：本区北部和中部的紧密褶皱区，可溶性岩及非可溶性相间 分布、地形发育受岩性和构造的控制，在区内形成条带状展布的岩溶地形和侵蚀构造 地形 。 侵蚀构造地形：在玄武岩组、龙潭组及飞仙关组分布区，山岭、谷地延伸方向与 构造线基本趋于一致,形成长梁山、单斜山等。玄武组、飞仙关组多形成单斜山；龙 潭组往往形成侵蚀谷，侵蚀谷内发育冲沟，地表水汇集于冲沟中。 区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩包括三叠系下统永宁镇组 灰岩，二叠系中统茅口组灰岩，碳酸盐岩分布区基岩裸露及半裸露，地表岩溶洼地、 落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容 易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶 水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中 贵州大学本科论文（设计） 12 排泄于当地河谷中。 碎屑岩分布面积较小，主要包括三叠系下统飞仙关组粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质 粉砂岩，二叠系上统龙潭组砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较 发育，含风化裂隙水；深部发育构造裂隙，以构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动 受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势 影响，一般为近源补给、就近排泄。 区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季 节变化明显，一般每年 5 月中、下旬地下水流量、水位开始回升，69 月为最高值， 其间出现 23 次峰值，1012 月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年 三、四月份降为最低值。区域内龙潭组煤矿床上覆的中强岩溶含水层之间一般具有 较好砂、泥岩的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当 导水断层或其它导水通道沟通上覆含水层与矿床之间水力联系时，上覆含水层才会成 为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。二叠系上统峨眉山玄武岩（p3）岩 性致密，节理、裂隙不发育，含水性及导水性弱差，成为煤矿床深部下煤组煤层与茅 口组灰岩强含水层间较厚隔水层。 （二） 、井田水文地质条件 1、地层含水性 根据岩性组合，岩层富水性和可采煤层赋存空间因素，由老到新将矿区内及周边 地层含水性简述如下。 （1） 二叠系中统茅口组（p2m） 茅口组（p2m）：厚层状灰岩,底部燧石灰岩、白云岩和白云质灰岩,厚约 800m。 茅口组是区域内主要的含水层之一，地下水以管道流为主，含水性极不均匀。在岩溶 地层裸露条件下，地下水以岩溶大泉或暗河出口的形式从河谷、溶蚀洼地等地形低处 排出地表。在岩溶地层覆盖条件下,多以接触式岩溶泉出露地表。水质为 hco3ca 型 淡水，ph 值 7.58.1，固形物 120.65207.00mg/l。茅口组赋存碳酸盐岩溶水，富 水性强，水质好，很多岩溶大泉可以直接利用。为强含水层。 （2） 二叠系上统峨眉山玄武岩（p3） 峨眉山玄武岩：由玄武岩、火山角砾岩和凝灰岩组成，厚约 340m。覆盖于茅口组 之上，多呈单面山地形，玄武岩组浅部赋存风化裂隙水，富水性弱，其对下覆茅口组 岩溶水起阻隔作用。为相对隔水层。 贵州大学本科论文（设计） 13 （3） 二叠系上统的龙潭组（p3l） 岩性为粉砂岩，粉砂质泥岩、细砂岩、泥岩和煤组成。底部有一层 25m 的铝土 质泥岩，全组厚为 220260m。龙潭组含裂隙水，含水性极弱，泉水流量一般小于 0.5l/s，受降雨影响，雨季流量较大,接近露头赋存风化带裂隙水。为弱含水层。 （4） 三叠系下统飞仙关组一段（t1f1） 本段岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩组成，厚约 150m 呈单斜山剥蚀地形， 泉点稀少，出水形态主要为渗流，流量随季节性变化。泉水流量一般小于 1.00l/s。 钻孔单位涌水量 0.001090.025l/s.m，水质为 hco3ca.na 型淡水，ph 值 7.4，固 形物 61.06482.44mg/l.m。本段含少量裂隙水，其透水性、含水性均微弱，为相对 隔水层。 （5） 三叠系下统飞仙关组二段（t1f2） 本段由中、薄层粉砂岩夹砂岩及粉砂质泥岩组成，上部夹泥质灰岩及泥岩，厚约 385m。含裂隙水，泉水流量 0.011.68l/s。钻孔单位涌水量 0.0256l/s.m，局部地 段承压，水质为 hco3ca.na 型水，富水性弱。本段下部是煤矿床间接充水的弱含水 层。为弱含水层。 （6） 三叠系下统永宁镇组（t1yn） 第一段（t1yn1）：上部中、薄层灰岩及含白云质灰岩；中部泥岩及泥质粉砂岩， 夹细砂岩及泥质粉砂岩，雨谷附近夹一层白云质粉砂岩；下部中厚层灰岩，夹白云灰 岩及泥质岩，夹粉砂岩薄层，厚 323696m。 第二段（t1yn2）：中厚层角砾状白云岩及泥质白云岩，局部夹薄层泥岩，厚 57203m。 据 303 个泉点调查资料，调查时总流量 31116l/s，枯季流量 5090l/s，枯季径流 模数 4.2l/skm2。暗河长 45.05km，发育密度 38m/km2。水质为 hco3ca.mg 水，矿 化度(0.120.42)g/l。为中等含水层。 由于上覆关岭组（t1g1） 、下覆飞仙关组（t1f）和本组第一段中部的砂、泥岩的 阻隔作用，使地下水多沿灰岩内运动和排泄。该组赋存管道型岩溶水，其泉点分布多、 流量大、富水性强，含水较均一，是开发地下水的有利层位。由于下伏飞仙关组 （t1f）和本组第一段中部的砂、泥岩的阻隔，一般情况下对煤矿床开影响不大。 （7） 三叠系中统关岭组下段（t1g1） 薄层泥岩及粉砂质泥岩，夹粉砂岩及白云岩，厚 118182m。泉点 62 个，总流量 贵州大学本科论文（设计） 14 为 104.3l/s，枯季流量 19.2l/s，枯季径流模数 0.06l/skm2。该段富水性弱，为 弱含水层，对上覆及下覆岩溶水起相对阻隔作用。 （8） 三叠系中统关岭组中、上段（t1g23）及法郎组（t2f） 关岭组中段：上部厚层、中厚层泥质灰岩，夹泥岩、粉砂质泥岩；中下部厚层状 泥质灰岩，夹厚层状灰岩及蠕虫状灰岩，中段厚 192352m。上段：中厚层至块状角 砾白云岩及白云岩，分布较广，多为见顶，厚度大于 100m。法郎组：中厚层状微晶至 细晶石灰岩，下部含少量燧石结核，厚 299m，区内出露很少，仅见于盘县淹伍寨。 171 个泉点总流量为 20866l/s，枯季流量为 1465l/s，地下水径流模 2.3l/skm2， 暗河长 23.7km，发育密度 37m/km2。水质为 hco3ca.mg 水，矿化度(0.190.5) g/l。含岩溶水，地下水位埋藏浅，含水量较均一，富水性强，为强含水层。 是开发地下水较有利的层位，多分布在宽缓向斜轴部，如盘关向斜、土城向斜等地。 （9） 第四系（q） 本区第四系不甚发育，呈零星分布，在河谷及坡底地段有坡积、残积、洪积、冲 击的粘土、亚砂土。其剖面厚约 040m，据 21 个泉点调查资料，总流量 20.924 l/s，平均流量 0.996 l/s，该层含孔隙水，富水性弱，为弱含水层。 无供水意义，局部地段对矿井充水有影响。 滑坡体：多分布在飞仙关组、龙潭组和玄武岩组。在有滑坡分布地段，其裂隙水 对煤矿床充水有一定影响。2、断层、破碎带含水性 井田内主要发育北东向及北西向断层，中部有少量弧形断层发育，多属正断层。 由于含煤地层大多为塑、柔性岩石，断层破碎带发育宽度小，且被泥质物充填，因此， 其地下水的赋存与运移受到限制。 地表断层带上泉水出露少，流量小，一般为 0.100.40 l/s。 精查钻孔穿过断层的 71 处，均未发现涌、漏水现象，水位变化正常，仅详查时 1104 孔穿过 f11 断层时发生漏水。 本区断层富水性弱，导水性差。 2、地表水、地下水流量动态变化 对井田内河流、有水流的小煤矿、泉点。进行流量动态观测，流量变化具明显的 季节性和年周期性，规律性与降雨量变化基本一致。在一个水文年中，69 月份为雨 季，11 月至竖年 4 月为枯季。地表水流量在暴雨后 12 小时明显增大，地下水流量 一般在暴雨后 12 天开始增大。 贵州大学本科论文（设计） 15 （三） 、断层带水文地质特征 井田内发现大小断层 39 条，多数为正断层, 断层走向近东西向,其中地表出露 18 条，其余为隐伏断层，较大的为 f18、f19、f20断层均穿过拖长江，据地表观测及井 巷工程揭露，断层破碎带一般已胶结无水。 “表 31”列出了钻孔见 f18、f19、f20的 简易水文观测结果。 表 51 简易水文观测结果 简易水文观测 断层号钻孔号 断层深 度（m）水位（m） 消耗量 （m3/h） 备 注 1011154.00 14524. 20 00.09 1012184.50 15.902 0.91 00.06 f20 1009346.50 20.002 7.46 00.14 简易水文观测无特 2 变化 91191.89 16.802 5.25 00.11 f19 913156.29 15.071 9.00 00.06 简易水文观测无特殊变化 f18909205.13 无芯钻进，未作简易水文观 测，访问该班人员，消耗量 变化大，有漏水现向 从简易水文观测看，消耗量均未发现大的变化 ，说明断层导水性弱。 井下巷道揭露断层处，除+1400m 水平以上可见个别小断层出现滴水、淋水外，一 般干燥无水，说明井田范围内发育的断层大多为不导水的封闭性断层。 （三） 、矿井涌水量 1、矿井涌水量的观测地点、方法、水量及构成 （1） 五路水仓观测点：位于五路水仓口，一般采用梯形堰观测法，涌水量一般 在 730m3/h 之间，其涌水量主要来源于五路及三路上部采空区经中翼绞车道、中翼 风道汇集的采空区积水。 （2） 1370 主运巷北段观测点：位于 1370 主运巷南北汇流点北段，一般采用梯 形堰测法，涌水量一般在 5.725.1m3/h 之间，其水量主要来源于北井 1370 前石门 贵州大学本科论文（设计） 16 及 1457 轨道石门（八路石门）及南翼斜井、北风井、北副井及皮带主井。 （3） 1370 水仓观测点：位于 1370 水仓口，一般采用浮标法观测，涌水量一般 在 80300m3/h 之间，主要由南井 1370 主运巷排水沟及北井 1370 主运排水沟的水量 构成，其中，南井 1370 主运巷排水沟的水量主要来源于南井采空裂隙水、南井开拓 主副井、中组风道、中组绞车道、上组风道、上组绞车道（其实也是采空区裂隙水及 风化裂隙水） 。 2、矿井涌水量的变化规律 从矿井涌水量构成来看，南井主要井筒上段（+1400m 水平以上） ，水量较大，而 +1370m 水平以下，涌水量主要来源于上水平用水及部分生产用水，北井涌水量主要来 源于+1457m 水平以上采空区裂隙水及各主要井筒和部分生产用水。随着矿井生产水平 的下移，上下水平采空区裂隙水将逐步汇入下水平采掘作业区。 3、矿井涌水量的变化规律与开采面积、深度、产量及降雨量的关系 从矿井涌水量观测，矿井涌水量枯雨两季变化比较大，一般枯季在 80m3/h 左右， 雨季一般在 300400m3/h 左右，从矿井涌水量与降雨量关系曲线图上可以看出，涌 水量变化一般出现滞后现象，一般在降雨时集中的日期往后约一至二周，涌水量明显 增大。 另外，随开采面积的扩大，地面塌陷面积增加，矿井涌水量也有的一定的增加。 但从矿井涌水量观测看，矿井延至+1370m 水平后，由于距地表垂深较大，对矿井涌水 量影响将逐步减弱。 矿井涌水量随开采深度增加变化不大，主要由于开采深度的增加，所揭露煤岩层 含水性减弱，从+1370m 水平看，矿井涌水量主要来自上部裂隙水的补给。 产量对矿井涌水量有一定影响，主要由于产量增加，矿井动用储量增加，导致开 采面积增加，导水裂隙带增多，涌水量相应增大，另外产量增加，生产用水增大，生 产用水废弃部分补给了矿井水，但对矿井涌水量的影响不大。 4、矿井涌水量的预算 矿井涌水量主要接受大气降水补给，大气降水以渗入补给为主，本井田矿井涌水 量预计采用大气降水、渗入补给法预计，其计算公式为： fa t 1 q 式中：q预计的矿井涌水量 a年降水量 f汇水面积 渗入系数 贵州大学本科论文（设计） 17 t计算天数 （1）.汇水面积的确定：山脚树井田内高差悬殊，东以大白岩上岩角白马梁子 一线为分水岭，南北两侧沟溪发育，以单面山剥蚀坡地型为主。南北两侧汇水边界已 以井巷工程边界一侧的分水岭为界，西以井筒外围边界而求得汇面积 4110500m2。 （2）.渗入系数的求法：采用 2002、2003、2004、2005、2006 五个水文年的涌 水量观测成果平均值及 2002、2003、2004、2005、2006 的当年降雨量（见表 52） ， 求渗入系数的平均值。 表 52 20022006 年降雨量涌水量 名称2002 年2003 年2004 年2005 年2006 年 降雨量 （mm） 10001250120013001350 涌水量 （m3/h） 117.4166.9148.8221.8136.8 以 2002 年为例，当年降雨量 1000mm，涌水量平均值为 125.25m3/h，则其渗入系 数为： 25. 0 4110500 1028424 41105