川南煤业鲁班山南矿14采区设计说明.doc

川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 11 目目 录录 前前 言言1 第一章第一章 矿井矿井概概况况5 第一节第一节 矿区概况矿区概况.5 第二节第二节 矿区境界及储量矿区境界及储量.7 第三节第三节 矿区地质地形及地矿区地质地形及地质质构造构造.10 第二章第二章 14 采区概况采区概况.14 第一节第一节 采区地质概况采区地质概况.14 第二节第二节 煤层厚度、倾角、结构及间距煤层厚度、倾角、结构及间距.16 第三节第三节 涌水量预计涌水量预计.22 第四节第四节 采区其它条件采区其它条件.23 第三章第三章 矿井工作制度、生产能力及服务年限矿井工作制度、生产能力及服务年限.25 第一节第一节 矿井工作制度矿井工作制度.25 第二节第二节 矿井及采区生产能力及服务年限矿井及采区生产能力及服务年限.25 第四章第四章 采区开拓采区开拓27 第一节第一节 设计原则设计原则.27 第二节第二节 采区开拓方案采区开拓方案.27 第二节第二节 采区下山形式、数目及位置的确定采区下山形式、数目及位置的确定.33 第三节第三节 采区区段及采序采区区段及采序.33 第四节第四节 采区车场采区车场.34 第五节第五节 采区主体巷道布置采区主体巷道布置.36 第六节第六节 采区主体巷道断面及支护形式的确定采区主体巷道断面及支护形式的确定.39 第五章第五章 采区生产系统采区生产系统.42 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 22 第一节第一节 采区主系统线路采区主系统线路.42 第二节第二节 综采工作面设备选型综采工作面设备选型.43 第三节第三节 轨道下山设备选型轨道下山设备选型.50 第四节第四节 采区运煤下山设备选型采区运煤下山设备选型.58 第五节第五节 压风设备选型压风设备选型.65 第六节第六节 排水设备选型排水设备选型.66 第七节第七节 供水设备供水设备.79 第八节第八节 行人上山设备行人上山设备.81 第九节第九节 矸石运输系统矸石运输系统.88 第十节第十节 采区供电采区供电.91 第六章第六章 采煤方法采煤方法96 第一节第一节 采煤方法采煤方法.96 第二节第二节 工作面设备确定工作面设备确定.96 第三节第三节 煤层及煤层顶底板煤层及煤层顶底板.97 第四节第四节 采面巷道布置采面巷道布置.97 第五节第五节 回采工艺回采工艺.97 第六节第六节 采空区处理采空区处理.97 第七节第七节 循环方式及作业形式循环方式及作业形式.97 第八节第八节 采区生产能力采区生产能力.98 第七章第七章 14 采采区区通风系统通风系统100 第一节第一节 井田的主井田的主要要灾害情况灾害情况.100 第二节第二节 1414 采区通风系统采区通风系统101 第三节第三节 矿井矿井风风量量核算核算.102 第四节第四节 通风阻力计算通风阻力计算.109 第八章第八章 抽采设计抽采设计114 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 33 第一节第一节 钻孔预抽瓦斯钻孔预抽瓦斯.114 第二节第二节 采空区埋管抽放瓦斯采空区埋管抽放瓦斯.117 第三节第三节 瓦斯抽采量计算瓦斯抽采量计算.119 第四节第四节 抽放管选择抽放管选择.129 第五节第五节 抽放泵验算抽放泵验算.129 第五节第五节 抽采管安装布置及安装技术要求抽采管安装布置及安装技术要求.131 第九章第九章 预防煤与瓦斯突出措施预防煤与瓦斯突出措施 133 第一节第一节 现状现状.133 第二节第二节 区域性防突措施区域性防突措施.133 第三节第三节 预测预报预测预报.134 第四节第四节 局防措施局防措施.137 第五节第五节 措施效果检验措施效果检验.144 第六节第六节 安全防护措施安全防护措施.145 第十章第十章 六大系统六大系统.146 第一节第一节 安全监控系统安全监控系统.146 第二节第二节 压风自救系统压风自救系统.150 第三节第三节 通信联络系统通信联络系统.152 第四节第四节 供水施救系统供水施救系统.153 第五节第五节 人员定位系统人员定位系统.149 第六节第六节 紧急避险系统紧急避险系统.147 第十一章第十一章 煤层防灭火煤层防灭火.155 第一节第一节 概概 况况.155 第二节第二节 开采煤层自燃预测及防治措施开采煤层自燃预测及防治措施.155 第十二章第十二章 粉尘灾害防治粉尘灾害防治.159 第一节第一节 概况概况.159 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 44 第二节第二节 井下防尘措施井下防尘措施.160 第三节第三节 地面生产系统防尘地面生产系统防尘.161 第十三章第十三章 建设工期建设工期162 第一节第一节 矿井施工队伍成巷进度矿井施工队伍成巷进度.163 第二节第二节 井巷工程施工工期井巷工程施工工期.164 第三节第三节 生产组织安排生产组织安排.165 第四节第四节 投产工作面概况投产工作面概况.166 第十四第十四章章 技术经济技术经济166 第一节第一节 劳动定员劳动定员.166 第二节第二节 采区开拓建设投资估算采区开拓建设投资估算.167 第三节第三节 技术经济指标技术经济指标.168 附附 图图.172 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 11 前前 言言 鲁班山南矿隶属川南煤业有限责任公司，设计生产能力 900Kt/a， 矿井井田划分二个水平开采；2003 年 12 月矿井开工兴建，于 2007 年 6 月完成基建工程投入联合试运转，2008 年元月正式竣工投产。目前， 11 采区开采殆尽，现一水平生产采区二个（12、13 采区） ，12K 采区已 进入开拓阶段，剩余未布置采区一个（14 采区） 。 矿井采用平硐+暗斜井开拓方式，采区前进式布置，工作面走向长 壁后退式回采，全部垮落法管理采空区，中央并列式通风。 截止 2012 年 6 月，矿井剩余可采储量 59822Kt，现有生产水平可 采储量 18866Kt，动用储量 5748Kt。 14 采区位于+475250m 水平，北为 12 采区东翼、12K 采区以及鲁 班山北矿 13 采区和南、北矿隔离煤柱，南为上井田和下井田（以 +250m 标高为界）水平隔离煤柱，西为+475250m 水平的 13、14 采区 隔离煤柱，东为南北矿井田隔离煤柱。14 采区的范围：上部至 8#煤层 +480m 标高，下部至 2#煤层+250m 标高，平均走向长 2650m，平均倾向 宽 820m，平面积 2.173km2。 一、编制设计依据一、编制设计依据 （一） 四川芙蓉集团实业有限责任公司筠连矿区鲁班山南矿初步 设计说明书 ； （二） 四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质报告 ； （三） 14 采区地质说明书 ； （四） 煤矿安全规程 ； 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 22 （五） 防治煤与瓦斯突出规定 ； （六） 煤矿防治水规定 ； （七） 采矿工程设计手册 ； （八） 煤矿井巷设计手册 ； （九） 六大系统安全技术规范(四川省地方标准) ； （十） 煤炭工业矿井设计规范等。 二、设计指导思想二、设计指导思想 （一）坚持“安全第一，预防为主”的生产方针。 （二）严格执行国家环保政策，在开采技术上采取行之有效的措 施，符合国家政策的要求，结合矿井实际情况，遵循“技术可行、安 全可靠、方便实用、经济合理”的原则，尽量采用与矿井相适应的先 进技术、工艺、设备，力求布局合理，系统完善，环节畅通，实现矿井 正规、安全、稳定生产。 （三）依靠技术进步，因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备。 根据采区内煤层厚度不均的情况，采用不同的开采手段；解决矿山压 力大对巷道造成破坏的问题。 （四）加强安全防范，采取安全措施，配备安全监测监控设备和 仪器，确保矿井安全生产。 （五）紧紧围绕提高经济效益为核心，力求现行设计规范的贯彻 与社会主义市场经济条件相适应，做到技术工艺先进、投资省、工期 短、效率高、效益好、安全可靠。 三、设计的主要特点三、设计的主要特点 1、充分利用矿井一、三采区现有的生产系统，加大综合机械化设 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 33 备的投入，采用新工艺、新技术，采取有效治灾手段，实现矿井安全 高效。 2、主体巷道布置在稳定岩层中。结合三采区、扩大区开采设计， +475+250m 开拓延深巷道（皮带暗斜井、轨道暗斜井、+250m 运输 大巷、+250m 集中水仓） 、采区变电所等主要硐室均布置在玄武岩层中； 采区下山布置在 2#煤层顶板稳定岩层（细粉砂岩）中，以确保开拓、 生产系统的稳定可靠。 3、首采层煤巷道边掘边抽， 8#层煤巷掘前抽放，2#、8#煤层开 采前。按防突要求，各区段工作面均按双石门布置，形成独立的材料 进风、回风系统，各区段均布置底板抽放巷，用于布置穿层钻孔超前 预抽 8#煤层工作面回采巷道掘进条带范围内的煤层瓦斯，实现先抽后 掘进。 4、完善排水系统，建立+250m 集中排水仓和排水泵房及排水管路 系统，14 采区东翼布置专用底板排水巷道，西翼利用 13 采区边界放水 巷延深到+250m 与运输大巷联通；工作面回采巷道跨煤层底板等高线布 置，东翼工作面仰斜开采利用 13 采区边界放水巷排水，西翼工作面俯 斜开采利用机风巷水沟自流排水。 四、主要问题四、主要问题 （一）瓦斯防治问题 根据 11、12 采区生产和 13 采区开拓过程中所揭露地质情况，预 计 14 采区内部隐伏构造会对煤层开采和巷道布置造成较大影响。受地 质构造影响，局部可能出现巷道顶板破碎，瓦斯涌出量增大现象。由 于 14 采区首采层距底板抽放巷道较远，回采巷道掘进前采用底板穿层 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 44 钻孔条带预抽效果不会很理想，因而首采层煤巷掘进时的瓦斯治理问 题，显得十分重要，必须认真加以解决。 （二）煤层自然发火问题 8#煤层为自燃发火煤层，在 12、13 采区开采过程中均发生过煤层 自燃现象，特别在靠近巡司背斜轴部区域，7+8#煤层合并区域煤层厚 度大，局部煤层松软破碎，瓦斯涌出量大，现有开采工艺无法全煤厚 开采，丢失的煤炭易引起工作面发火；同时工作面内断层构造预计较 多，过断层开采时容易发火，必须高度重视。 （三）防治水问题 地表有两条季节性冲沟，煤层顶板为飞仙关组裂隙含水层，故在采 掘过程中局部可能会出现大量裂隙水，其出水方式基本上以淋水的方 式出现，为巷道掘进和工作面开采的治水工作带来一定的困难。通过 已有的采掘经验分析，上山掘进和采煤工作面仰斜开采，防治水及煤 质管理较为容易，同时俯采工作面开采时还可通过底抽巷施工钻孔放 水。 （四）通风能力问题 矿井现用风机为 BDK54-8-NO25，目前运行叶片角度已到最大，即 41/33 度，实际最大风量仅 8400-8530 m3/ s，最大静压 1650- 1750Pa，而 14 采区投产后，预计全矿风量达到 8748m3/s,矿井总阻力 达到 2940.1 Pa。根据主要通风机性能曲线可知，主要通风机正常通风 能力范围为风量 630010800m3/min，负压 3500-1500Pa。故现有主要通 风机已不能满足 14 采区投产后的需要，必须在 14 采区投产前进行通 风系统改造。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 55 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 矿区概况矿区概况 鲁班山南矿隶属川南煤业有限责任公司，设计生产能力 900Kt/a， 矿井井田划分二个水平开采；2003 年 12 月矿井开工兴建，于 2006 年 6 月完成基建工程投入联合试运转，2008 年元月正式竣工投产。目前， 11 采区开采结束，全矿井生产采区二个即 12、13 采区，12 采区的接 替采区 12K 采区已进入开拓阶段。 一、一、 交通位置交通位置 南矿位于鲁班山井田内巡司背斜轴部以南，矿井井口及工业场地设 在井田南部的李家湾，距巡司镇约 1.5km；地面生产系统设在文昌宫。 巡司镇有公路通往筠连、高县、平寨、宜宾、巡场、沐爱、礼义、庙 坪以及云南的盐津、牛街、昭通等地。由宜珙支线金沙湾站接轨至巡 司镇的金筠铁路筠连站位于矿井生产系统的西侧约 500m，由金筠铁路 经宜宾至内昆线和成渝线可通往成都、重庆等城市，交通较为方便 （见图 1-1） 。 二、二、 地形地貌地形地貌 鲁班山南矿矿区属构造剥蚀-溶蚀中山地貌，沟谷发育。井田内地 形总的趋势南高北低，因受放射状沟谷的切割，致使地形较为复杂， 井田南缘的鲁班山，海拔标高+1143.10m，是井田最高点，最低处为巡 司河与南广河交汇处，标高+380m，地形似一“开花的馒头” ，相对高 差 700 余 m，属中山区。煤层出露标高为+470+840m。 矿区地形切割强烈，地形变化大，相对高差较大，地形坡度 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 66 1565，矿区地形有利于自然排水。区内岩石均为碎屑岩，层状构 造，岩 图 1-1 矿区交通位置图 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 77 体各向异性。由于岩石组成以坚硬岩与较坚硬为主，软岩、极软岩及 层间软弱结构面较少，构造破碎带不发育，岩石强度高，稳定性好， 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 88 产生的环境地质问题较少。仅在陡岩、陡坡地段局部有崩塌、滑塌现 象，在陡岩坡脚及缓坡处有重力堆积土。 三、三、 自然地理自然地理 筠连矿区位于川南煤田西段，东西两侧分别与川黔、川滇南北构造 带相邻，北接新华夏系第三沉降带四川盆地南缘，为盐津威 信东西构造带的组成部分。井田内出露的最新地层为三叠系上统须家 河组，最老地层为二叠系下统茅口组，地形总的趋势南高北低，因受 放射状沟谷的切割，致使地形较为复杂，井田南缘的鲁班山，海拔标 高 1143.10m，是井田最高点，最低处为巡司河与南广河交汇处，标高 380m，相对高差 700 余 m，属中山区。 本区气候温和、温润、雨量充沛，冬末偶有霜冻及小雪，无霜期 340 天左右。冬春多雾、多小雨，夏秋多大雨，7、8 月份多暴雨，年 最大降雨量为 1597.9 毫 m（1968 年） ，年最小降雨量为 883.4 毫 m（1981 年） ，一般大于 1000 毫 m。山区与河谷地带的气候略有差异。 据筠连气象站近 20 年的观测资料，历年最高气温 39.5（1961 年 7 月） ，最低气温-2.5（1968 年 2 月） ，月平均气温 17.5左右。年平 均相对湿度一般为 8183%。 第二节第二节 矿区境界及储量矿区境界及储量 一、矿区境界一、矿区境界 鲁班山矿区位于筠连矿区沐爱勘探区的西北部，行政区划属四川省 筠连县巡司镇，地理坐标为： 东经：10432101044050 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 99 北纬：28520281010 矿区范围由 12 拐点坐标圈定，矿区面积 2.8516 平方公里，批准开 采 2、3、7、8#煤层，开采深度+800m+450m。主井口坐标为： X=3109738.25，Y：35458549.65，Z：+468m；风井口坐标为： X=3110970.25，Y=35460159.562，Z=+675m。 2010 年 12 月 13 日南矿根据原国土资源部关于四川省筠连、古 叙煤炭国家规划区矿区矿业权设置方案的批复 （国土资函2007 727#）文重新增划了资源，增扩后划定矿区范围由 15 个坐标拐点圈定 （见表 1-1） 。增扩后矿区面积 12.186km2，开采标高为 0m+800m，允 许开采 2、3、7、8 煤层，见表 1-2。 表 1-1 原鲁班山南矿矿区范围拐点坐标 采矿许可证坐标（1954 北京坐 标系） 1980 西安坐标系 拐点号 XY 拐点号 XY 13113290354623451 3113232.2 4 35462264.68 23113140354623702 3113082.2 4 35462289.68 33112500354622303 3112442.2 5 35462149.68 43112000354620704 3111942.2 5 35461989.67 53111370354617305 3111312.2 5 35461649.67 63110950354613506 3110892.2 5 35461269.66 73110250354606207 3110192.2 5 35460539.65 83110615354601058 3110557.2 6 35460024.65 93110925354601959 3110867.2 6 35460114.65 1031111403546035510 3111082.2 5 35460274.65 11311137535460185113111317.2 6 35460104.65 12311147535460150123111417.2 6 35460069.65 面 积2.8516km2 准采煤层2、3、7、8# 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 10 10 开采标高+800+450m 表 1-2 矿权设置方案矿区范围拐点坐标 北京 54 坐标1980 西安坐标点 号XY 点 号XY 131094693546017613109411.26 35460095.6 5 231101343546093223110076.26 35460851.6 5 331106853546022833110627.26 35460147.6 5 431111293546035743111071.26 35460276.6 5 531114793546019353111421.26 35460112.6 5 631158933546541963115835.26 35465338.6 5 731157903546546373115732.26 35465382.6 5 831152533546545783115195.26 35465376.6 5 931147533546530593114695.26 35465224.6 5 10311318535464428103113127.26 35464347.6 5 11311288335464304113112825.26 35464223.6 5 12311271235464306123112654.26 35464225.6 5 13311263235464349133112574.26 35464268.6 5 14311258135464436143112523.26 35464355.6 5 15310979035461818153109732.26 35461737.6 5 面积12.186 km2 准采煤层2、3、7、8# 开采标高-200+800m 二、矿井储量二、矿井储量 截止到 2011 年 12 月底，鲁班山南矿划定矿权范围内，累计查明 煤炭资源储量 8209.5 万吨，其中：动用储量 993.3 万吨，保有资源储 量（2S11）+（111b）+(122b)+（333）7216.2 万吨。按设计年生产能 力 90 万吨/年，预计矿井服务年限 43.3 年。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 11 11 第三节第三节 矿区地质地形及地质构造矿区地质地形及地质构造 一、地质地形一、地质地形 鲁班山南矿矿区属构造剥蚀-溶蚀中山地貌，沟谷发育。井田内地 形总的趋势南高北低，因受放射状沟谷的切割，致使地形较为复杂， 井田南缘的鲁班山，海拔标高+1143.10m，是井田最高点，最低处为巡 司河与南广河交汇处，标高+380m，地形似一“开花的馒头” ，相对高 差 700 余 m，属中山区。煤层出露标高为+470+840m。 矿区地形切割强烈，地形变化大，相对高差较大，地形坡度 1565，矿区地形有利于自然排水。区内岩石均为碎屑岩，层状构 造，岩体各向异性。由于岩石组成以坚硬岩与较坚硬为主，软岩、极 软岩及层间软弱结构面较少，构造破碎带不发育，岩石强度高，稳定 性好，产生的环境地质问题较少。仅在陡岩、陡坡地段局部有崩塌、 滑塌现象，在陡岩坡脚及缓坡处有重力堆积土。 二、构造二、构造 鲁班山南矿位于鲁班山井田内巡司背斜以南，为一单斜构造，较 大的断层稀少，断层主要分布在井田边界，对煤层开采影响不大。地 层产状平缓，倾角多在 525，以缓倾斜为主，煤层中无火成岩侵 入。 （一）褶曲 巡司背斜（B33）是井田的主干构造，背斜轴斜贯鲁班山勘探井田 中部。该背斜南自巡司附近，经鲁班山南麓的高塝、庙坪至朱家沟北 侧消失，全长约 13km。轴向由 N70E 向北转至 N30E（井田内多为 N40E 左右） ，轴面略向北西倾斜，倾角 8590。枢纽向北东倾 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 12 12 状，倾伏角 510，核部出露最老地层为二叠系茅口组，两翼主要 为中、下三叠统及上二叠统，北西翼倾角稍大，为 2025，南东 翼稍缓，为 1020。在井田外围，背斜轴部及两翼的三叠系雷口 坡组、嘉陵江组及铜街子组中，发育有一些小规模的层间褶皱，这些 褶皱只影响浅部地层，对煤层无影响。 巡司背斜是本井田的主干构造，它对地层产状，煤层底板等高线 及次一级构造的组合方向均起控制作用，成为井田内的构造骨架。 （二）断层 矿区位于鲁班山井田北西侧，巡司背斜北西翼。巡司背斜斜贯井 田中部，为一宽缓而简单的北东向背斜构造，伴生有稀疏的断层。区 内地层产状受巡司背斜控制，倾角多在 525间，其中背斜北西翼地 层走向在 208#勘探线以西为近东西向，208#勘探线以东逐渐转为南东 向，倾角也稍有增大（2527） ，为井田（除褶曲转折端外）地层产 状变化最大之区段；背斜南东翼地层总体走向为 2050，倾角 1020。本矿区即位于 204211 号勘探线之间，地层总体产状为： 倾向 350，倾角 718，平均倾角 13左右。 根据井巷揭露，目前对矿区煤层开层影响较大的断层为： 1、F1 断层 此断层属区域性东西向断裂构造。自区外筠连县双河场经本井田 南端至道溪向东在叶家坝南西侧交合于区域性的天台寺断层（F2 ） ， 全长约 12km，井田出露约 3.7km，具有规模大、倾角陡（6085） ， 倾向多变，破碎带宽（1050m） ，切割深等特点。断层走向 N83E， 断层在铁索桥附近扭转，以西向北倾斜，显示正断层；以东南向倾斜， 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 13 13 显示逆断层，倾角 75以上，落差 100m 左右。在付家湾一带直接切割 煤层露头线，从付家湾至道溪一段（本井田南部边界） ，下盘的飞仙关 组直接与上盘的宣威组或峨眉山组接触，落差100m。但因该断层处于 井田边界，故对今后开采影响小。该断层地表迹象清楚，破碎带宽， 带内断层角砾岩、糜棱岩普遍发育，岩石的动力变质退色现象极为明 显，破裂面成组出现。在地貌上常表现为断层谷。 2、F88 断层 位于井田中部 2143 与 21422#孔连线之间，矿区的 2 采区，全 长 1.2km 左右。西端露头不清楚，系推断位置，断层走向 N80W，倾 向南西，倾角 5060，为逆断层，落差 2030m。此断层是井田 较大的切煤断层，它造成了各煤层的重复，对煤层开采有较大程度的 影响。 （三）滑坡 井田内发育有五个滑坡：生基坪滑坡（H40） 、付家湾滑坡（H41） 、 烂田口滑坡（H42） 、柏香树滑坡（H43）和石堰沟滑坡（H44） 。其中付 家湾滑坡、柏香树滑坡、烂田口滑坡对煤层有一定的影响。 1、烂田口滑坡 分布在巡司背斜轴部的烂田口、楠竹林、太山碑、桃子坪及生基 坪一带，滑体几度掩盖煤层露头线。西端被第四系掩盖，面积约 0.90km2，滑床地层为飞仙关组一段和宣威组上段，滑体地层为飞仙关 组一、二段和宣威组上段。滑体最大厚度达 160m。由于滑坡规模较大， 滑床切割较深，因而对煤层开采有一定影响。局部地段直接破坏了煤 层，对滑坡的形态及对煤层的影响程度均已初步查明。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 14 14 2、柏香树滑坡 分布在巡司河边煤层露头附近，面积约 0.11km2，滑体最大厚度约 60m，滑体和滑床地层为飞仙关组一段与宣威组上段。此滑坡在 201#勘 探线附近破坏了 2、3#煤层的露头线，但因规模较小，滑床切割不深， 对煤层开采无大的影响。 3、付家湾滑坡 分布在井田西南端付家湾附近，滑体最大厚度 30m 左右，面积 0.03km2。滑体地层为飞仙关组一段，滑床地层为宣威组上段。此滑坡 掩盖煤层露头线 100m 左右，但因分布在煤层露头附近，规模小，滑床 切割不深，对煤层开采无大的影响。 随着矿井建设和生产的进一步进行，该区域内可能发生滑坡、崩 塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝。根据滑坡产生的条件及矿区地质、 开采条件的变化,本区滑坡、地裂缝等地质灾害多发生在煤系地层露头 及飞仙关组地层出露的反向陡坡地带。本矿区西部煤层露头线一带具 备产生滑坡的因素，当各种影响波及地面高陡斜坡及古滑坡时，可能 诱发滑坡的发生。 综上所述，矿井地质构造复杂程度属中等地质构造类型。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 15 15 第二章第二章 14 采区概况采区概况 第一节 采区地质概况 一、采区概况一、采区概况 根据四川芙蓉集团实业有限责任公司筠连矿区鲁班山南矿初 步设计说明书将鲁班山南矿井田以+250m 标高为界，划分为上井田 和下井田。14 采区位于+475 以上250m 水平，北为鲁班山北矿 12 采区和 12K 采区矿隔离煤柱，南为上井田和下井田（以+250m 标高为 界）水平隔离煤柱，西为+475 以上250m 水平的 12（13）14 采区 隔离煤柱，东为南北矿隔离煤柱。14 采区的范围：上部至 8#煤层 +480m 标高，下部至 8#煤层+250m 标高，平均走向长 2650m，平均倾 向宽 820m，平面积 2.173km2。 二、邻区情况二、邻区情况 14 采区北部为南矿 12 采区，正在回采；西部为南矿 13 采区， 正在回采；东部为鲁班山北矿 13 采区，正在布置；采区南部为二水 平规划区域，尚未布置。 三、地面情况及受生产影响程度三、地面情况及受生产影响程度 14 采区地面位于黑林子大沟头山石聚包干坳田油房 沟李子湾犁子埂一带，总的地势是北高南低，多为季节性冲沟 和坡地，最低标高为+650m，最高标高+1050m，开拓巷道埋深 320450m，2#煤层工作面埋深 240360m，8#煤层工作面埋深 260390m。地表行政区划属于筠连县巡司镇，自西向东为巡司镇黄 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 16 16 坪村五组、杨柳村三组、六组、沙林村一组、六组、七组、十组。 巡司背斜轴部飞仙关组出露区斜坡较陡，采区内发育有三条罗家沟 支流并汇集于巡司背斜轴部以北，采区南面有两个中型水库（长冲、 杨柳水库） ；地表大部分为坡地，局部有少量农田和林地；民房大多 集中在宽缓地带的李子湾、油房沟一带，其它地方有零星分布的民 房；筠连礼义公路从 14 采区南面经过，各村社均有乡村公路相通； 地表无老窑、其它大型水体和建筑物。 14 采区北面以巡司背斜轴部与同属川南煤业公司的鲁班山北矿 为界，只要按照规定留设保安隔离煤柱不会威胁到矿井的安全。采 区内的三条季节性冲沟和南面的两个中型水库，在进行该区域开拓 布置时必须加强地面水情水害监测和防范治理，防止大量地表水进 入井下。巡司背斜轴部飞仙关组斜坡和局部发育的小型滑坡，要加 强雨季的监测和灾害治理，避免垮山、滑坡、泥石流等地质灾害事 故的发生。 四、地层四、地层 井田成煤时期属晚二迭系，含煤地层均赋存于二迭系上统宣威 组，平均总厚 141m。可采煤层为宣威组上段，平均厚 43m，含煤 10 余层，煤层总厚一般为 7.79m，含煤系数为 5.6%。含可采和局部可 采煤层四层（即 2、3、7、8#煤层） ，系无烟煤种，可采煤层总厚度 一般为 6.5m。煤层走向为北东、南西向，倾角 525，煤层平 均可采厚度 0.90m2.80m，煤层平均间距 2.4m20.5m，属缓倾斜 薄及中厚近距离煤层群开采。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 17 17 第二节第二节 煤层厚度、倾角、结构及间距煤层厚度、倾角、结构及间距 一、煤层厚度及结构一、煤层厚度及结构 2#煤层：在 14 采区厚度变化较大，属不稳定煤层，最薄 0.73m，最厚 1.67m，平均煤厚 1.10m，一般 0.901.40m。结构较简 单，煤层上部普遍含 0.050.10m 的夹矸，局部有煤层薄化不可采， 断层揭露段煤层厚度有明显增大或薄化，属大部可采煤层。 3#煤层：在 14 采区厚度厚度变化不大，属较稳定煤层，最薄 0.89m，最厚 1.65m，平均煤厚 1.08m，一般 0.951.35m。结构简单， 局部有煤层薄化不可采，断层揭露段煤层厚度有明显增大或薄化， 属基本全区可采煤层。 7#煤层：在 14 采区可采厚度变化较大，属不稳定煤层，最薄 0.57m，最厚 1.77m，平均煤厚 1.2m，一般 0.901.40m。结构简单， 与 8#煤层合并及分叉现象较频繁，含硫份较高，属大部可采煤层。 8#煤层：在 14 采区可采厚度变化较大，属较稳定煤层，最薄 2.31m，最厚 3.98m，平均煤厚 2.8m。结构复杂，煤层中含多层夹矸， 将煤层分为 81、82、83#三层煤，与 7#煤层合并及分叉现象较频繁， 含硫份较高，属全区可采煤层。 二、煤层间距、倾角二、煤层间距、倾角 2、3#煤层均为单一煤层，2、3#煤层间为 2.88.1m 的砂质泥 岩和细砂岩，2#煤层上部为 1 号煤线。7、8#煤层为复杂结构，14 采 区西东翼煤层由分叉合并分叉交替变化，合并区域中常夹 0.21.0m 粘土岩或砂质泥岩，分叉区域中常夹 1.09.2m 的砂质泥 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 18 18 岩和细砂岩。14 采区煤层倾角一般 1321，平均 17。煤层间 距有自西向东、自上而下逐渐减小的趋势，煤层倾角有自西向东、 自上而下逐渐增大的趋势。 表 2-1 可采煤层特征表 煤层名称2#煤层3#煤层7#煤层8#煤层 最厚 1.671.651.773.98 最薄 0.730.890.572.31 煤厚 （m） 平均 1.101.081.202.80 最大 21212121 最小 13131313 倾角 （） 平均 17171717 结 构较简单简 单简 单复 杂 最大 8.126.415.6 最小 3.216.920.2 间距 （m） 平均 4.820.52.4 稳 定 性不稳定较稳定不稳定较稳定 可采范围大部可采基本可采大部可采全区可采 备 注8#煤分为 81、82、83#三层煤，7+8#煤为 7、8#煤层合并区 三、煤质三、煤质 （一）煤层的物理特征 1、煤层物理性质 采区内各煤层多为灰黑黑色，金刚光泽，多属半暗和半亮型， 暗淡型，光亮型煤甚少。在外力打击后一般为参差状断口，含有结 核状、星点状黄铁矿。煤的坚固性系数为 0.81.9，脆度小。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 19 19 2、煤岩特性 宏观煤岩特征：以亮煤及暗煤为主，丝炭和镜煤含量较少，且 多呈条带状、线理状及透镜状夹于亮、暗煤中，故常显条带状及线 理状结构，层状和块状构造。 微观煤岩特征：有机组分以镜质组为主，无机组分以氧化物类 为主。综合显微煤岩类型为矿化丝质亮暗煤。 表 2-2 采区可采煤层的物理特征表 煤层名称2#煤层3#煤层7#煤层8#煤层 宏观煤岩类型暗淡型半暗型 半暗暗淡 型 暗淡半亮型 颜 色黑 灰灰 黑灰黑黑灰灰黑黑灰 光 泽金 刚金 刚金 刚金 刚 比 重 1.701.751.801.55 硬度（f）23 4.074.28 0.634.56 结 构简 单简 单较复杂复 杂 上似层状似层状81：均一致密 中层 状宽条带状 82：细至中条带 状 构 造 下 层 状 块 状均 一 83：中至宽条带 状 备注8#煤分为 81、82、83#三层煤 （二）工业指标 据四川省筠连县筠连矿区鲁班山井田川南煤田精查地质报告 ， 矿井煤层属低变质中变质无烟煤过渡型煤种。原煤灰份为富灰， 其中除 8#煤层为 26.79外，其余煤层在 3336之间；硫份除 2# 煤为 0.48%属特低硫外，3#煤层为 2.48%属中硫，7#、8#煤均较高， 属高硫煤。原煤磷含量均小于 0.01%，属特低磷煤。原煤发热量 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 20 20 QgDT 在 21.7 Mj /kg25.3Mj/kg 之间，灰熔融点 T2 平均为 11671232，是较好的民用煤和动力用煤。 表 2-3 可采煤层工业指标表 水分（Wf） （%） 种 类煤层 名称 原 煤 浮 煤 灰 分 （Ag）平 均值 （%） 挥发份 （Vr） 平均值 （%） 含硫量 平均值 （%） 发热量 平均值 （MJ/kg ） 工 业 牌 号 2#煤层 1.7 8 2.7 1 35.856.260.4821.70Wy-2 3#煤层 1.8 6 2.8 3 33.406.332.4822.42Wy-2 7#煤层 2.0 3 2.8 3 34.146.154.2522.34Wy-2 8#煤层 2.1 3 2.7 1 26.146.204.0325.28Wy-2 四、煤层顶底板四、煤层顶底板 14 采区煤层顶底板特征见表 2-4. 表 2-4 14 采区煤层顶底板特征表 煤 层 类别主要岩性 厚度 （m） 岩性主要特征 老顶 粉砂岩、细砂 岩、泥岩 4.17 灰色薄层状粉、细砂岩及灰色 泥岩 直接顶粉砂质泥岩 1.20 灰色粉砂质泥岩、泥岩，含 1 号煤线 顶 板 伪顶泥岩 0.30 深灰及灰黑色泥岩、粘土岩 2# 煤 层 底 板 直接底砂质泥岩 0.80 浅灰色灰色砂质泥岩，含结 核 直接顶 泥质砂岩、细 砂岩 3.5 灰白色粉、细砂岩，含黑色条 纹及煤线 顶 板伪顶 砂质泥岩、泥 岩 0.30 深灰色层状砂质泥岩，含黄铁 矿条带 3# 煤 层 底 板 直接底 粉细砂岩、 泥岩 2.0 浅灰色粉砂岩、灰黑色砂岩、 砂质泥岩 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 21 21 老底细、粉砂岩 3.0 以深灰灰色薄层状细、粉砂 岩为主 老顶细、粉砂岩 9.0 以深灰灰色薄层状细、 粉砂岩为主，含砂质泥岩顶 板 直接顶泥岩、粉砂岩 2.87 富含黄铁矿结核及薄膜， 是辨认 7#煤的宏观标志 直接底泥岩、粘土岩 0.40 深灰色粘土岩、泥岩 7# 煤 层 底 板老底8#煤层 老 顶细、粉砂岩 9.0 以深灰灰色薄层状细、 粉砂岩为主，含砂质泥岩 直接顶砂质泥岩2.10 灰色薄层状粉砂岩，夹钙质条 带和煤层 顶 板 伪 顶 泥岩、碳质泥 岩 0.10 .3 灰黑色碳质泥岩或泥岩 直接底 粘土岩和 9 号 煤层 2.00 浅灰色灰色粘土岩、泥岩和 9 号煤层 8# 煤 层 底 板 老 底 泥岩、细粉 砂岩 3.00 以深灰灰色薄层状细、 粉砂岩为主夹煤线 五、地质构造五、地质构造 从 11、12、13 采区开拓布置和生产情况来看，鲁班山南矿井田 的地质构造比较复杂，大型构造不多，一般分布在井田边缘，如煤 层露头和巡司背斜轴部的烂田口滑坡、13 采区西南面的 F1 断层，对 煤层破坏大，影响采区和工作面布置。井田内部中、小构造较为发 育，落差10m 的断层揭露较多，并且断层产状倾向主要呈北北西、 北西向，平面上显现为“X”型，断煤交线多呈北北东、北东向。断 层大多呈直线方向延展，偶有弯曲延展、深部延伸、以及断层折射 现象，多为斜交断层，以正断层居多。南矿目前为综合采机械化开 采，中、小构断层的发育对综采工作面的布置、回采影响很大，造 成回采搬家频繁，煤炭资源丢失较多，采掘接替紧张，同时给煤层 自燃发火提供了条件，严重威胁到矿井的安全生产。 14 采区煤（岩）层产状：601251321,平均倾角 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 22 22 17，自上而下倾角逐渐增大，自西往东略有减小，局部有煤层倾 角异常增大达到 25。预计 14 采区区域地质构造较复杂，东北部靠 近巡司背斜轴部，井田内沿背斜轴的 211 号勘探线共施工钻孔 16 个， 对巡司背斜进行了严密控制，两翼也有足够的钻孔控制，对褶曲的 形态，展布及起伏变化规律和对煤层的影响等均已查明。在勘探过 程中，部分钻孔揭露断层，216-4 揭露 F517 正断层、211-11 揭露 F524 正断层。断层可能导致煤层断失、顶板破碎、瓦斯涌出、涌水 异常等，以及部分断层附近发育的次生、伴生构造、裂隙、节理， 对采掘生产影响较大。 六、水文地质六、水文地质 井田位于筠连矿区北部，镇州河巡司河河间地块的西段，最 高点鲁班山，标高+1143.1m，最底处南广河平寨附近，标高+380m， 地形似一“开花的馒头” 。区内小溪呈放射状向道溪河、巡司河排泄。 溪流较大者为罗家沟，发源于鲁班山北坡飞仙关组二段，一般流量 510m3/s，为季节性溪沟。 矿区呈现一完整的自流水向斜-沐爱自流水向斜，矿井为一单 斜地质构造-巡司背斜。矿区侵蚀基准面、水文地质单元范围、主 要储水构造及特征、地质构造呈一宽缓的背斜-巡司背斜，伴生有 与轴向一致的次级褶曲及断裂。鲁班山南矿主体巷道全布置在嵋山 组玄武岩和宣威组地层中，上覆雷口坡组溶隙、裂隙，嘉陵江组岩 溶，铜街子组岩溶、裂隙含水层虽受水条件好，透水性较强，但与 煤层间有 484m 厚的飞仙关组地层托垫，开采后含水层之水不会进入 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 23 23 矿井；下覆茅口灰岩组岩溶强含水层上距可采煤层甚远，又有峨嵋 山组玄武岩及宣威组下段相隔，正常情况下其岩溶水对矿井充水无 关。自建井以来，没有揭露较大裂隙、溶洞及陷落柱。因此大气降 水为矿井主要充水水源，承压水对矿井安全生产没有大的影响。 目前实测矿井正常涌水量为 200m3/h，最大涌水量为 320m3/h。 根据矿井实际开采资料分析，主要充水水源为大气降水、岩溶裂隙 水。因此，确定矿井水文地质类型为中等类型。 第三节第三节 涌水量预计涌水量预计 一、公式选择及参数确定一、公式选择及参数确定 通过研究分析鲁班山井田南、北矿近几年的实际资料，矿井涌 水量与含水层水位降低和采空面积关系密切，新采区涌水量可参照 已生产采区涌水量进行预算，因此确定 14 采区涌水量计算公式采用 水文地质比拟法，故采用下式预算： Q= QO= 375.2m3/h 0/FF 式中：Q设计采区涌水量, m3/h QO已知采区实际排水量,194.4m3/h F设计采区开采面积, 3.92km2 FO已知采区实际开采面积（13 采区） ，1.06km2 M与地下水流态有关系数取 2 二、涌水量预计结果二、涌水量预计结果 采用矿井采区的水文地质比拟法计算，预计 14 采区充分开采后 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 24 24 正常涌水量为 375.2m3/h，最大涌水量为 750.4m3/h（按正常涌水量 的 2 倍计算） 。 由于 13 采区涌水将通过+250m 运输大巷进入 14 采区水仓， +475m 以上区域采空区水也有部分将渗入 14 采区，同时考虑+0m 水 平的开拓涌水，+250m 水平正常涌水量为 700m3/h,最大涌水量为 1400m3/h（按正常涌水量的 2 倍计算） 。 第四节第四节 采区其它条件采区其它条件 一、瓦斯一、瓦斯地质地质 据四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质报告 、 四川芙蓉集团实业有限责任公司筠连矿区鲁班山南矿可行性研究 报告 、 筠连矿区鲁班山南矿矿产资源开发利用方案等资料，都 说明鲁班山南矿井田范围内各煤层瓦斯含量均较大，不同区域有一 定差异，做为首采层的 2#煤层，其瓦斯涌出量将超过同水平的 3#煤 层。 根据鲁班山南矿 2011 年矿井瓦斯等级鉴定矿井瓦斯等级为高瓦 斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量为 11.10 m3t，绝对瓦斯涌出量为 25.96m3min，矿井相对二氧化碳涌出量为 0m3t，绝对二氧化碳 涌出量为 0m3min。 随着开采深度的增加、埋深的增加，瓦斯涌出量将略有增大， 因此 14 采区按防突采区设计，进行区域防突管理。 二、煤尘二、煤尘 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 25 25 据四川省筠连县筠连矿区鲁班山井田川南煤田精查地质报告 、 四川芙蓉集团实业有限责任公司筠连矿区鲁班山南矿可行性研究 报告 、 筠连矿区鲁班山南矿矿产资源开发利用方案及筠连矿 区鲁班山南矿初步设计说明书 ，本矿区各煤层均无煤尘爆炸危险性。 三、自燃发火三、自燃发火 根据煤炭科学研究总院重庆分院煤层自燃倾向性等级鉴定报告， 2、7#煤层自燃发火倾向性为类，不易自燃煤层；3、8#煤层自然 发火倾向性为类，自燃煤层。据四川省筠连县筠连矿区鲁班山 井田川南煤田精查地质报告 、 四川芙蓉集团实业有限责任公司筠 连矿区鲁班山南矿可行性研究报告 、 筠连矿区鲁班山南矿矿产资 源开发利用方案中提及 7#煤层含硫高，有自燃发火倾向，且 7、8#煤层分叉合并频繁，因此 14 采区 7、8#煤层均按自燃煤层管理。 四、储量四、储量 资源/储量估算范围：西面以 12（13）14 采区隔离煤柱为界， 南面以+250m 水平隔离煤柱为界，东和北面以 311#勘探线与鲁班山 北矿为界，上部至+475m 以上煤层底板等高线，深部至+250m 煤层底 板等高线，参与资源/储量估算的煤层为 2、3、7、8#煤层。 资源量(122b+2M11+2S11+333)为 22497.5kt，工业储量 (122b+2M11)为 16146.3kt，采区回采率取 80，14 采区可采储量为 12917.0kt。 川南煤业鲁班山南矿 14 采区开采设计 26 26 第三章第三章 矿井工作制度、生产能力及服务年限矿井工作制度、生产能力及服务年限 第一节第一节 矿井工作制度矿井工作制度 1、矿井工作日按年 330 天计算。 2、矿井每昼夜三班作业，采用“三八”作业制，每班工作 8 小 时，每天净提升时间为 16 小时。 第二节第二节 矿井及采区生产能力及服务年限矿井及采区生产能力及服务年限 一、矿井及一、矿井及 14 采区生产能力采区生产能力 鲁班山南矿设计生产规模为 900Kt/a。根据矿井采区接替情况， 矿井一般