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宜良县宰格煤矿生产系统技术改造方案2012年2月 目 录前 言1一、概况1二、技改依据2三、技术改造设计指导思想2四、技术改造设计主要内容2五、矿井开拓方式3第一章 矿井概况及地质特征5第一节 矿井概况5第二节 地质特征8第三节 开采技术条件15第二章 矿井开拓25第一节 井田境界及储量25第二节 矿井生产能力及服务年限27第三节 矿井开拓技改方案27第四节 主要巷道布置29第五节 大巷运输及设备29第三章 采区布置和采煤方法31第一节 采区布置31第二节 采煤方法31第三节 采区生产系统33第四节 巷道掘进34第五节 矿井建设工期36第四章 通风与安全38第一节 概况38第二节 矿井通风39第五章 主要设备选型55第一节 提升设备55第二节 主通风设备56第三节 空气压缩机设备选型56第六章 压风、防尘洒水、通讯系统59第一节 压风系统59第二节 洒水防尘和消防62第三节 矿井通信系统68第七章 供电69第一节 电源69第二节 地面供电69第三节 井下供电70第五节 矿井防雷接地72第六节 照明、信号72第八章 矿井安全监测监控74第九章 环境保护76第十章 矿井技术改造的主要安全措施78第一节 组织措施78第三节 主要灾害预防及措施79第四节 施工安全技术措施83第十一章 投资估算及预期效果91第一节 投资估算91第二节 预期效果96第三节 存在问题及建议97第四节 主要技术经济指标99宜良县宰格煤矿生产系统技术改造方案0前 言一、概况1、 宜良县宰格煤矿位于云南省宜良县城区337方向，平距约23.5km，公路里程约50km，交通较便利。矿区行政区划隶属昆明市阳宗海风景名胜区汤池街道办事处宰格社区居委会管辖。矿区地理坐标介于东经10306251030652，北纬250336250352之间。矿区距昆石干线公路约10km，有简易公路与矿山相连，距南昆铁路宜良大荒田火车站公路里程约55km。2、矿区总体为一单斜构造，倾向315，倾角2537，区内有落差大于30m以上的断层三条，对矿区开采影响较大，矿区内地质条件中等复杂。区内稳定可采煤层（K1、K2、K3）3层，全部可采，储量：经核实煤矿占有资源储量140.41万吨，2006年至2008年8月底已采损煤层资源量4.73万吨， 2009至2011年7月底已采损煤层资源量28.88万吨，保有资源量50.8万吨。3、企业性质及建矿时间宜良县宰格煤矿为私营企业，于1990年开工建设，于2003年正式投入生产，采用平硐开拓分区式通风，设计规模3万吨年，核定生产能力4万吨/年，批准开采K1、K2、K3煤层，现开采K2煤层。4、根据云南省煤炭资源整合工作领导小组文件（云煤整合【2008】12号）的要求，宰格煤矿是单独保留矿井，矿区范围由4个拐点圈定，面积0.2538km2，开采深度由2020米至1500米标高。因原生产系统简陋，通风系统紊乱，依靠人工背煤凑合生产、工艺原始落后，安全隐患突出。为改变这一现状，充分合理开发利用剩余煤炭资源，优化巷道布置，提高矿井安全保障能力，延长矿井服务年限，进一步提高煤矿企业经济效益，业主委托我单位编制了该矿技术改造设计方案。二、技改依据1、宜良县宰格煤矿矿井技术改造方案设计委托书；2、矿井瓦斯等级鉴定证书、煤尘爆炸性鉴定报告、煤层自燃倾向性鉴定报告；3、云南省煤炭资源整合工作领导小组文件，云煤整合200812号；4、昆明市宜良县煤炭资源整合方案评审意见；5、宜良县宰格煤矿采矿许可证复印件，证号：5300002009081120031734；6、昆明市国土资源局“云南省宜良县宰格煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明”，昆国土资储备字200919号；7、中国有色金属工业昆明勘察设计研究院2008年10月提交的云南省宜良县宰格煤矿资源储量核实报告；8、宜良县煤炭行业管理局关于宜良县宰格煤矿建设专用回风井申请的批复（宜煤复【2009】12号文件）；9、煤矿建设安全规范AQ1083-2011；10、煤矿现有实测资料。三、技术改造设计指导思想针对宜良县宰格煤矿矿井地质、开采技术条件及矿区范围，为适应行业发展需要，充分合理开发利用煤炭资源，淘汰落后生产力，提高产业集中度，延长矿井服务年限，坚持安全、高效、优质、和谐的开发原则，对井下布置尽量做到：原有利用、布局合理、系统完善、环节畅通、安全可靠、工程量少、工期短。四、技术改造设计主要内容1、专用回风井井筒1822水平至1755米水平，断面4.1m2为8.4 m2，并延伸至1693米水平，全断面进行锚喷支护或砌碹翻拱。2、在距主提升井井口北55米处另设主风井、但要与主井平行、坡度一至的井筒沿深到1822水平至1736水平，斜长为203.5米，断面为7.5 m2，坡度为-250。全断面进行锚喷支护，设置人行梯步。3、于主通风井1736水平甩车落平向南延伸100米形成总回风井，断面为7.5 m2，坡度为3%0。全断面进行锚喷支护。4、于主提升井1736水平处甩车落平开掘长度为100米，断面为5.77 m2材料运输绕道与南翼总回风巷沟通。全断面进行锚喷支护。5、改造北翼1755水平运输巷，淘汰木支护，全部采用工字钢支护。6、改造电力系统、排水系统、压风自救系统、监控系统、供水施救系统、提升系统、通风系统等。五、矿井开拓方式（一）煤矿煤炭资源储量现状：根据矿方介绍，北翼原平硐开采的1822水平以上K1、k2、k3煤层已全部采完，1822水平以下有完整的块段。南翼1755水平以上K2煤层已全部采完，范围内的K1、K3受到不同程度的破坏，没有条件再对此范围内的K1、K3煤层进行设计开采。由上可知，矿界内主要剩余煤炭资源为：1、 北翼1755水平以上的部分K1、K2、K3煤层。2、 南北两翼1755水平以下K1、K2、K3煤层有完整块段，此次技改主要针对这部分资源进行布置开采。（二）开拓方式：矿井拟采用片盘斜井开拓方式，划分为三个水平，六个采区，1755水平以上为一水平，划为1、2采区，采用斜井开拓开采；1755至1736水平为二水平，划为3、4采区，采用斜井开拓开采；1736至1693水平为三水平，划为5、6采区，采用斜井开拓开采。技改后设计井口数目为2个，即主提升井、主通风井。新的系统形成后，密闭原平硐及原总回风井。第一章 矿井概况及地质特征第一节 矿井概况一、 交通位置宰格煤矿位于云南省宜良县城区337方向，平距约23.5km，公路里程约50km，交通较便利。矿区行政区划隶属昆明市阳宗海风景名胜区汤池街道办事处宰格社区居委会管辖。矿区地理坐标介于东经10306251030652，北纬250336250352之间。矿区距昆石干线公路约10km，有简易公路与矿山相连，距南昆铁路宜良大荒田火车站公路里程约55km。宰格煤矿交通位置见图1-1-1。二、 地形地貌矿区地处滇东盆地山原区之滇东南岩溶湖盆及山原亚区的北部，宜良-狗街南北向长形陷落宽谷盆地北端西侧。地形山峦起伏，沟谷纵横，地貌属中山、中切割地貌，山脉呈南北向展布，次级山脉呈东西向分布，地势总体西高东低，最高点为煤矿区中部的山顶，海拔标高+1970m，最低点为矿界2号点附近，海拔标高+1795m，地形切割相对高差175m。三、 水文气象矿区内气候属亚热带高原季风气候，具有冬短无严寒，夏长无酷热，干湿季分明的气候特点。每年雨季集中在510月，11月次年4月为旱季。年均气温16，夏季最高气温33.7，冬季最低气温1，最冷月均气温8，最热月均气温21.7。据云南省宜良县气象局提供的气象资料：19712003年，33年间年平均降雨量为736.71162.1mm，其中雨季降雨量592.6945mm，占年降雨量的81.3%，雨季期间日均降雨量为80mm，最大日降雨量126mm，最长连续降雨天数18天。年平均相对湿度76%，全年主导风向为南风，风频为18%，年平均风速2.12.5m/s。宰格煤矿图111 宰格煤矿交通位置图四、 地震矿区位于川滇北构造带的小江活动带，夹持于普渡河断裂与小江深大断裂之间。据云南省区域地质志，小江活动带的东盘处于不断下降状态，西盘处于不断上升之中，形变率为0.62mm/a；据此认为矿区所处地块处于不断上升之中。据关于抗震设防有关烈度的通知(云建抗1993第44号)，矿区地震基本烈度为九度区，矿山工程设施应按照九度进行设防。按表层地壳结构与岩土力学性质、深部地壳结构构造与深断裂、地块升降与现今地壳活动速率、断裂及其活动性、现今地应力与能量集中程度、主要内动力地质灾害等六项指标进行的定量化分区，矿区及两侧区域地壳稳定性属不稳定区。五、 河流矿区最大的地表水体为南盘江的四级支流石头坡小溪、五七井小溪，一般无流水，仅在雨季期间有短时地表径流，旱季矿坑水排入五七井小溪，偶测流量8m3/d，流入东部的东瓜塘溪流。六、 经济概况近年来，随着改革开放的深入，宜良县工农业发展很快。地方企业蓬勃发展，主要有磷肥厂、化肥厂、钢铁厂、砖厂、砂厂、水泥厂、石场等，此类厂矿或多或少都需用煤，因此宜良煤炭工业发展较为迅速，在国民经济中的地位日趋突出，为地方的支柱产业之一。区内居民以汉族为主，有少数苗族、彝族等，均从事农业生产，由于山高坡陡，耕地面积少，富余劳动力充足。农作物以玉米为主，次为马铃薯、小麦、玉米、荞麦和少量水稻，经济作物以烤烟为主，少量核桃。该区高压电网纵横交错。宜良县所有乡镇、办事处、村公所均已开通程控电话，中国移动、中国联通、中国电信均在该区开通移动电话。因此矿区电力、通讯较为便利。七、 矿井生产现状宰格煤矿目前设计年产量3万吨，核定生产能力年产4万吨，采用斜井、平硐开拓及石门联系，分期采煤，机械通风、排水，爆破或风镐落煤，绞车提升。开采K2煤层，井下工程地质现象主要表现为底鼓、片帮、托层、顶棚与支柱变形或折断。煤矿主斜井井口标高1873m，回风井口标高1852.13m。采煤方法为手镐或放炮落煤，人工装载。运输方式：水平运输巷为人力矿车，斜井为绞车提升。通风系统由主提升斜井进风经水平运输大巷新鲜风流清洗工作面后由总回风巷风井引风硐排除地面；矿井已实现全负压通风，掘进工作面采用局扇供风。目前只生产原煤，未对原煤进行深加工利用。对共、半生矿产由于品位低，亦未加以综合利用。第二节 地质特征一、地质构造（一）地层区域构造位置处于扬子准地台，康滇台背斜和滇东台褶带之间。区域变质基底为昆阳群，盖层分布有震旦系，古生界、中生界和新生界（表1-2-1）。（二）构造区域经历多次构造运动，不但对古地理、火成岩活动产生深远的影响，也留下了规模不等、方向不一、性质各异的构造形迹褶皱和断裂。明良向斜为本区主要构造，分布于禾杨村石灰窑至罗荣庄老猴街一带，轴线方向30020，南部没入第三系岩层中，北部没入冲积层中，褶皱影响到第三系湖积层以前之所有岩层。对矿区有影响的主要为矿区东侧南北向构造麦冲断裂，断裂北起黎花庄，向南经麦冲进入邻区，区内长达28km。在构造部位上，发生在太平山向斜轴部以东附近，并产生宽约100150m以下的断层角砾岩，角砾由灰岩、白云岩表1-2-1 区域地层及地质特征简表界系统（组）代号岩 性新生界第四系全新统Q残坡积砂、砾、粘土和碎石。古生界二叠系上统峨嵋山组P2斑状、杏仁状玄武岩，粗玄岩夹玄武岩下统茅口组P1m条带状、虎斑状灰岩、白云质灰岩、白云岩栖霞组P1q倒石头组P1d泥灰岩与白云岩互层石炭系中上统C2+3灰岩下统大塘组C1d灰岩、含燧石结核灰岩、砂岩、页岩、硅质岩、铝土质页岩夹煤层泥盆系中统海口组D2h灰岩、页岩、砂岩曲靖组D2q灰岩、白云岩志留系中上统S2-3灰岩、白云岩、页岩等奥陶系下统红石崖组O1h砂岩、页岩汤池组O1t页岩、砂岩寒武系中统双龙潭组2s白云岩、页岩陡坡寺组2d粉砂岩、页岩、白云岩下统龙王庙组1l白云岩夹粉砂岩沧浪铺组1c泥质页岩、白云质粉砂岩夹薄层砂岩筇竹寺组1q页岩夹砂岩渔户村组1y泥质白云岩、粉砂岩元古界震旦系上统灯影组Zbdn白云岩、灰岩陡山沱组Zbd砂岩、砾岩南沱组Zbn砾岩、粉砂岩、页岩下统澄江组Zac岩屑砂岩组成，大小仅数厘米，部分地区产生糜棱岩状岩石。该断裂东侧的下古生界向西冲覆于西侧的上古生界之上，断面倾角7080。该断裂就是由一些长短不一的南北向断层组成的，该断裂既控制了中、新生代盆地的分布又切过它们。新构造时期活动性大，著名的汤池温泉即出现在断裂带上，麦冲以南的热水河利亦有温泉出露；另据地震记录，东川、嵩明、华宁是历史上多次地震的震中，与此活动性的断裂密切相关。二、煤层与煤质（一）矿区范围共划分出K1 、K2、K3三个煤层。（二）煤层特征1、K1 煤层：暗淡至半亮型煤，沥青光泽，平坦状断口，硬度低，节理较发育，结构疏松。 厚0.200.65m或尖灭，分布不稳定，且厚度较小，不可采。2、K2 煤层：半亮型煤，似金属光泽，硬度低，参差状断口，节理较发育，加微压易成碎块和粉状，局部结构较紧密，性较硬，光泽暗淡。厚2.004.00m，平均厚2.91m，一般见02层夹矸，夹矸为泥岩，一般厚0.080.27m。C2煤层分布较稳定，是矿区的可采煤层。3、K3 煤层：暗淡至半亮型煤，沥青光泽，平坦状断口，局部夹镜煤条带，硬度低，节理较发育，局部结构较紧密，性较硬，光泽暗淡，厚0.100.65m或尖灭，分布不稳定，且厚度小，不可采。（三）可采煤层矿区内可采煤层为K2 煤层，其余煤层K1 、K3分布不稳定，且厚度较小，不可采。K2 煤层主要特征简述如下：K2煤层：煤层出露于该矿区东边，走向215，倾角30。顶板为薄中厚层状浅灰白色细砂岩。底板为黑褐色、杂色砂质页岩，有植物化石碎块，局部为黑色页岩。K2 煤层厚2.004.00m，平均厚2.91m，一般见02层夹矸，夹矸为泥岩，一般厚0.080.27m。K2煤层分布较稳定，是矿区的可采煤层。（四）煤质特征1、煤的宏观物理性质K2 煤层，半亮型煤，似金属光泽，硬度低，参差状断口，节理较发育，加微压易成碎块和粉状，局部结构较紧密，性较硬，光泽暗淡。2、煤的微观煤岩特征据1955年云南省地质局五七队三分队编制的云南省宜良县地质普查报告资料；煤岩分子：（1）镜煤：有强的光泽，参差状断口，较硬，有垂直裂纹，呈片状，成分多于50%。（2）亮煤：光泽较强，硬度次，平整状断口，成分较少。（3）暗煤至丝炭：光泽暗淡，硬度低，疏松，呈粉末状，成分少于50%。三、化学性质及工艺性能（一）化学性质1、水分（Mad）宰格煤矿原煤水分0.351.65，平均值1.05；浮煤0.601.98，平均值1.36。2、灰分（Ad）原煤灰分在23.8631.57%之间，平均28.37%，属中灰分煤。3、挥发分（Vdaf）C2煤层浮煤挥发分在12.2314.12%之间，平均为13.12%。属低挥发分煤。4、全硫（St.d）硫分原煤全硫（St.d）含量1.031.54%，平均含量1.25%，属中硫煤。浮煤全硫含量相对原煤有所降低，一般降低0.180.30%，说明煤中硫是以有机硫为主，不易脱选。5、磷（Pd）原煤磷含量介于0.0140.032%之间，属低磷煤。6、干燥基低位发热量（Qnet，d）C2煤层原煤干燥基低位发热量22.9626.32MJ/kg，平均24.37MJ/kg，属中热值煤。发热量与灰分呈明显反比关系，即灰分高，发热量低；灰分低，发热量高。7、胶质层指数C2煤层浮煤胶质层指数X：2145mm，平均33mm；Y：1420mm，平均17mm。8、粘结指数（GRI）宰格煤矿浮煤粘结指数3450，平均值42。9、煤类及牌号根据化验结果及中国煤炭分类标准，宰格煤矿K2煤层所产煤为瘦煤（SM）。矿区K2煤层为中灰、低挥发分、中硫、中热值煤，煤类为瘦煤，数码为14（SM14）。煤质质量指标符合当前国家对动力用煤的要求。故初步确定矿区产出煤可作发电和一般锅炉等燃料。见煤质综合成果总表（表1-2-2）。102表1-2-2 K2煤层煤质综合成果表测试指标工 业 分 析全硫发 热 量胶质层指数粘结指数（GRI）煤类Mad（%）Ad（%）Vdaf（%）St，d（%）Qgr，ad（MJ/kg）Qnet，d（MJ/kg）X（mm）Y（mm）原煤0.35-1.651.05（5）23.86-31.5728.37（5）1.03-1.541.25（5）23.15-27.3724.66（5）22.96-26.3224.37（5）SM（14）浮煤0.60-1.981.36（5）17.68-25.5721.92（5）12.23-14.1213.12（5）0.85-1.241.05（5）28.44-33.1531.10（5）28.22-32.1230.56（5）21-4533（2）14-2017（2）34-5042（2）注：本表煤样指标数据由宰格煤矿提供。第三节 开采技术条件一、 工程地质条件（一） 工程地质岩组矿区未做过岩石工程地质勘察工作，现将与矿床开采有关的工程地质岩组简述如下：1、中石炭统威宁组(C2w)软弱-半坚硬岩组：岩性主要为杂色铝土页岩及棕黄色砂质页岩，层次不清。裂隙较发育，裂隙一般被钙充填，抗风化能力弱，多形成平缓的山坡，属软弱-半坚硬岩组，对煤层开采影响不大。2、下石炭统大塘组上司段(C1ds)坚硬岩组：上部为灰、灰白色致密石灰岩，底部为绿红等色泥质灰岩及砂岩，含有方解石细脉。该岩组致密坚硬，抵抗风化侵蚀能力强，可作建筑材料。本岩层(组)对开采影响不大。3、下石炭统大塘组万寿山段(C1dw)软硬相间岩组：为本区的含煤地层，岩性主要由灰色、黑褐色含云母的砂质页岩、页岩，含有植物化石碎片，黄白色、褐色石英质砂岩及煤组成，含煤3层。其间的石英质砂岩层致密坚硬，抵抗风化侵蚀能力强，属坚硬岩组；而砂质页岩、页岩多以薄层至中厚层状分布，岩石以软弱为主。构成不等厚软硬相间的工程地质岩组，稳固性差。软硬相间的岩体组合使小断层及节理较为发育，因有数层软弱夹层，岩组总体稳固性差。该岩组为矿床围岩体，对矿床开采有直接影响。4、泥盆系中、上统(D2+3)软弱-半坚硬岩组：上部为黑色及棕绿色页岩，中夹少许薄层泥质灰岩，及豆状赤铁矿。中部为灰色及深灰色泥质灰岩，中夹有薄层页岩。下部为棕黄色及紫色含云母的砂岩及页岩。泥质灰岩较坚硬，稳固性较好。而页岩受地下水的作用，稳固性较差。该岩组位于煤系地层下部，对煤层开采影响不大。（二） 断层破碎带工程地质特征及对开采的影响矿区内断裂构造不发育，煤层在区内较稳定。总体上看，本矿区的构造对开采的影响不大。（三） 生产矿井的工程地质特征从生产矿井调查分析，本矿区含煤地层主要为细砂岩、砂质页岩、页岩、石英质砂岩及煤组成，构成不等厚软硬相间的工程地质岩组，稳固性差。（四） 煤层顶板及井巷围岩稳固性评价矿区内可采煤层K2直接顶板为细砂岩，稳固性较好，但间接顶板为黑色、棕色页岩；底板为黑褐色、杂色砂质页岩，局部为黑色页岩，皆属软弱岩层，遇水易膨胀变形，巷道不易维护，不稳固。裂隙较发育处，破坏了岩层的完整性，各含、隔水层间发生水力联系，进一步降低岩层的稳固性，使岩体的工程质量降低，未来井巷底鼓、片帮、顶棚与支柱变形应存在，开采时应加强维护。（五） 工程地质类型对煤层开采影响较大的岩组为C1dw岩组，该岩组属软硬相间岩组，岩性复杂，层状结构，岩体各向异性，强度变化大。岩体的稳固性主要取决于裂隙情况及软弱层面的分布，属第三类工程地质类型。（六） 综上所述，矿区地貌条件较简单，地层富水性较弱，地质构造简单。岩体中有软弱夹层，和断裂、裂隙影响岩体稳固性，巷道中局部地段易发生矿山工程地质问题。依据矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719-91)对矿区工程地质勘探类型的划分原则，矿区工程地质为以层状岩类为主的中等类型。二、水文地质条件1、地表水宜良县宰格煤矿所处区域水文地质单元为宜良狗街南北向长形陷落宽谷盆地北部边缘山地。矿区地形具有山峦起伏，沟谷纵横特点，属高原中山河谷侵蚀地貌类型。山脉呈南北向展布，次级山脉呈东西向分布。地势总体西高东低，最高点为煤矿区中部山顶，海拔标高+1970m，最低点为矿界2号点附近，海拔标高+1795m，局部地形较陡。地形有利于地表水和地下水的排泄。地表植物以针叶林及混合林为主，植被稀少。矿区范围内无河流，溪谷不发育。19712003年，33年间的年降雨量为736.71162.1mm，其中雨季降雨量592.6945mm，占年降雨量的81.3%，雨季日均降雨量为80mm，最大日降雨量126mm，最长连续降雨天数18天。年平均相对湿度76%，全年主导风向为南风，风频为18%，年平均风速2.12.5m/s。矿区地形地貌及气候不利于地下水的补给，有利于地下水的排泄。地下水主要靠大气降雨补给，以潜水的形式顺山势流向东南部。矿区最低侵蚀基准面为外围东南部，海拔标高约+1795m。2、地层含(隔)水性根据区域地层岩性及含(隔)水层初步分析，结合区域地层将本工作区其含水性简述如下：(1)第四系松散孔隙含水层(Q)：主要分布于矿区地表，岩性为粘土、粉质粘土， 对矿床开采后期有一定影响。(2)二叠系下统茅口组(P1m)溶隙、裂隙含水层：主要岩性为上部灰白色厚层状-块状隐晶-微粒灰岩、假鲕状灰岩；下部白色、浅灰色、局部浅红色块状细粒-中粒结晶白云岩、白云质灰岩等。该含水层距煤层较远，一般对矿床充水影响不大。(3)二叠系下统栖霞组(P1q)溶隙、裂隙含水层：主要岩性为上部灰岩、假鲕状灰岩，下部白云岩、白云质灰岩等。该含水层距煤层较远，一般对矿床充水影响不大。(4)二叠系下统倒石头组(P1d)溶隙、裂隙含水层：主要岩性为泥灰岩与白云岩互层。该含水层距煤层较远，一般对矿床充水影响不大。(5)石炭系上统马平群(C3m)溶隙、裂隙含水层：主要岩性为上部灰白色、浅黄色灰岩、鲕状灰岩、下部白云岩等。该含水层距煤层较远，一般对矿床充水影响不大。(6)中石炭统威宁组(C2w)相对隔水层：岩性主要为杂色铝土页岩及棕黄色砂质页岩，层次不清。浅部风化裂隙发育，富水性相对较强 ，深部裂隙率减弱。该层可为矿床顶板良好隔水层。(7)下石炭统大塘组上司段(C1ds)溶隙、裂隙含水层：上部为灰、灰白色致密石灰岩，底部为绿红等色泥质灰岩及砂岩，含有方解石细脉。裂隙率13%，少部分被泥质冲填，裂隙较发育。地下水类型为裂隙潜水，局部有弱承压性，水化学类型为HCO3-CaMg型水，地表未见泉点分布。该地层位于含煤段上部，距煤层较近，为矿井间接充水含水层，对矿床充水有一定的影响。(8)下石炭统大塘组万寿山段(C1dw)弱裂隙含水层：岩性主要由灰色、褐色、黑褐色砂质页岩、页岩、砂岩及煤组成。裂隙率13%，少部分被泥质冲填，裂隙上部发育，下部随深度的增加而减弱。地下水类型为裂隙潜水，水化学类型为HCO3-Ca MgNa型水，泉水流量一般0.32l/s，水温18。该层为含煤段，富水性弱，为矿井直接充水含水层，对矿床充水有直接影响。(9)泥盆系中、上统(D2+3)弱裂隙含水层：上部为黑色及棕绿色页岩，中夹少许薄层泥质灰岩，及豆状赤铁矿。中部为灰色及深灰色泥质灰岩，中夹有薄层页岩，下部为棕黄色及紫色含云母的砂岩及页岩。该层含水性弱，对矿床充水影响不大。3、地表水对矿床开采的影响矿区内无大的地表水体，仅有些季节性支流沟谷小溪，根据对矿井的调查，每年510月份雨量充沛，山沟常有流水，属季节性地表水，是补给地下水的主要来源。裂隙是补给地下水的主要通道，因此区内充水方式主要以大气降水及浅部采空区来水。对矿体开采影响不大。4、老窑水文地质情况及对矿床充水的影响矿区沿煤层露头线多有老窑的采煤历史，大部分属无规则的小业主、村民开采，开采技术原始落后，老窑的规模及延伸较小，巷道长度及延伸一般小于20m。主要为平硐开拓，自然排水，但部分老窑的暗斜井封存着一定的积水，数量数十方至数百方不等。若揭穿老窑，可形成老窑突水。因老窑历史较久远，洞口大部分已坍塌封闭，现已无法查清，开采浅部煤层时，当巷道遇有铁锈痕迹、迎头渗水及冷凝水滴壁等可疑现象时，应先探后采以防老窑突水。老窑(已封闭)在本次工作时，未见水流出。5、生产矿井水文地质情况及对矿床充水的影响矿区内有主斜井、主平硐及回风井三条井筒，储量核实工作对煤矿矿井的水文地质、工程地质特征进行了调查编录和资料收集。生产矿井水文地质调查详见表1-3-1。表1-3-1 生产矿井水文地质调查一览表矿井名称位 置井筒顶底岩性排 水量m3/d调 查日 期XYZ顶 板底 板主斜井2773502.3334612291.79+1822.00细砂岩页岩2011.10.28人行平硐2773335.2534612296.11+1819.905细砂岩页岩1041972011.10.28回风斜井2773213.88534612171.600+1852.130细砂岩页岩2011.10.28宰格煤矿采用斜井、平硐开拓，主斜井井口位于矿区东部，掘进方向289O，斜井规格2.41.7m，掘进长180m。由井口至K2煤层见煤点，布置沿倾向穿层石门巷道。煤巷完整无水，裂隙发育处呈滴水、淋水状，底板渗水。通风井石门巷道总长约245.24m，标高+1852.13+1770m，穿过的层位为C1dw裂隙弱含水层及煤系地层，岩性为砂质页岩，局部发育有裂隙溶孔。矿井总排水104197m3/d。变化系数1.89，水位降深162m，充水来源为顶板的滴水、淋水，采空冒落裂隙沟通地表水，大气降水和季节性小溪渗入，对矿井产生充水。现有生产矿井都为水泵排水，并疏干矿床浅部含水层。未来矿井开采水平若低于现生产矿井，则现生产矿井水将流向下水平的矿井，从而使上部呈疏干状态。若留保安煤柱，开采下水平，上部小矿井闭坑后未疏排，形成老窑采空区积水，则下水平开采矿坑成为头顶老窑积水开采，一旦薄弱处的保安煤柱溃塌，则闭坑水对矿坑可造成溃水事故。因此生产矿井对矿床充水有一定的影响。6、地下水的补给、径流、排泄条件矿区总体为西高东低，地下水主要靠大气降水补给，降水通过渗透和裂隙通道补给地下水，地下水总体走向由西向东径流。该矿区自然条件有利于地表水的排泄。7、矿床充水因素分析根据核实区水文地质条件，生产矿井水文地质特征分析，矿坑充水因素有： (1)矿床直接充水含水层(C1dw)通过煤层顶、底板石门巷道对矿坑充水。(2)大气降水通过冒落裂隙带对矿坑的充水。(3)老窑积水、已封闭巷道及采空区积水等，矿坑连通或揭穿老窑、已封闭巷道及采空区对矿坑的充水。8、矿井涌水量预测根据矿区水文地质条件，利用该矿区矿井排水资料，采用水文地质比拟法计算。矿坑涌水量预算成果详见表1-3-2。从上表可知：预测矿井正常涌水量为237 m3/d，最大涌水量为450m3/d。比拟法是采用生产矿井水文实际涌水量预测矿井未来涌水量，是建立在生产矿井水文地质编录及调查基础上，能正确反映矿井水文地质条件，代表性好。表1-3-2 矿坑涌水量预算成果表煤矿实际涌水量预测矿井水平标高(m)开采面积F(Km2)降深S(m)实际涌水量m3/d水平标高(m)开采面积F0(Km2)降深S0(m)预测涌水量m3/d变化系数+16560.089173162Q旱Q丰+16490.199268169值Q旱值Q丰1.901041972374509、矿区水文地质条件及类型矿区为构造侵蚀中山地貌，切割强烈，根据矿区所处的地理位置，地形条件为西高东低的特点；地质构造简单；含煤地层岩性为页岩，地下水类型主要为裂隙水，其富水性普遍较弱，含水层主要补给源为大气降水渗透补给。区内老窑开采历史较长，各采空区、老窑封存有一定的积水，对矿床开采有一定影响。依据矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719-91)对矿区水文地质勘探类型的划分原则，本矿区水文地质类型属中等类型。三、环境地质条件宰格矿区位于山区，矿区内无民居房屋，植被稀少，地形切割较深，雨季沟表1-3-3 宰格煤矿区环境地质调查汇总表地质灾害采石场发生崩塌体放射性异常现阶段未发现矿区内有放射性异常及灾点地温据生产矿井调查资料区内无地温异常区大气环境污染煤矿开采，煤层中的瓦斯作为有害气体排放，其主要成份CH4会破坏臭氧层，但因排放量小，危害小。水环境污染煤矿排水，水中含有少量H2s、磷、砷、煤、泥悬浮颗粒，对地表水有轻度污染。地表环境污染煤矿开采的废石、矸石堆放及废矸石在大气降水淋滤作用、氧化作用下分解出SO2、H2s、砷、硫、铁等有害成份，会对环境造成一定的污染。谷中常形成溪流，水土流失较为严重。地层以软弱-坚硬岩层为主，由于周边断裂构造破坏，岩体完整性较差，在地下水或地表水的软化作用下，岩石强度进一步降低，岩体稳定性变差，局部地段形成崩塌、滑坡。崩塌主要发生于地形陡峻处，一般规模小，影响范围不大。煤矿区环境地质调查汇总见表1-3-3。3、煤层及围岩中有害组分含量及对环境的影响本矿井主采的K2煤层全硫含量为1.031.54%，平均含量为1.25%，属中等硫分煤，对环境有一定的影响；磷含量甚微，对环境污染影响不大。生产矿井及核实区内未发现有放射性异常、地温异常区，矿井开采有害元素主要为废石排放中含有黄铁矿、硫、砷、磷等元素，分解后污染环境。矿坑排水也含有一定的H2s、Fe、S、As及泥质颗粒，可对地表水选成一定的污染。4、矿床开采可能对环境的影响煤层开采采用走向壁式采煤法，全部陷落管理顶板，采区煤层工作面间一般不留保安煤柱。矿区大面积回采后，可能引起地面开裂、塌陷，引起地质环境的破坏。矿区地形切割深，坡度大，地表水下泻快，雨水形成的地表迳流带走部分泥土，削蚀严重。地表水体在冒落裂隙带时可发生漏失。矿井生产过程中对环境有影响的主要因素为矿尘废渣。本矿井为地下井采，掘进时使用炸药有一定的矿尘排放，但矿井生产规模小，加之矿井采掘过程中有地下水流出，地下水溶解大部份矿尘，进入大气的矿尘较少，不会引起太大的污染。采掘过程中产生的废渣，目前分成两种方式处理，绝大部分用于采空区充填，少量运出地表，堆放在矿井固定的废物堆积场或修补公路用。另因区内煤层有一定硫、磷、砷等有害物质，其煤渣或矿渣长期堆放氧化对空气将造成一定污染，必须按规划有序堆放和处理。综上所述，本区曾有小煤窑开采，主要沿煤层露头开挖，开采深度一般不超过20m，始终未形成正规开采，但造成了地表开裂，植被破坏，水土流失，老窑积水。矿区地表又已有多处地裂及塌陷，溪流受矿坑污染，水质变差，但区内无重大污染源，无热害，矿井开采可能会造成地下水水位下降、地表开裂等不良地质灾害现象。虽区域稳定性属不稳定地区，但无其它环境地质隐患，本区地质环境质量属中等。四、瓦斯、煤尘爆炸性、煤层自燃、地温1、瓦斯：2007年1月云南省煤炭工业局对宰格煤矿进行过瓦斯检测，检测结果为：最大相对瓦斯涌出量为4.030m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.28m3/min，最大相对二氧化碳涌出量为7.050m3/t，最大绝对二氧化碳涌出量为0.490m3/min，属低瓦斯矿井。随着开采深度的增加也可能瓦斯聚集，在今后生产中仍需加强矿井瓦斯监测，同时加强矿井通风，确保安全生产。2、煤尘爆炸危险性：根据江西煤矿矿用安全产品检验中心2005年10月对该矿中煤层(K2煤层)+1700m水平掘进面煤样进行的煤尘爆炸性鉴定结论，火焰长度10mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为35%，鉴定结论为该煤样有煤尘爆炸性。3、煤层自燃倾向：据江西煤矿矿用安全产品检验中心2005年10月对该矿上煤层+1700m水平掘进面煤样进行的自燃倾向性鉴定结论，煤的吸氧量为0.56cm3/g，鉴定结论为该煤样自燃倾向性为属自燃煤层，在开采和运输过程中要加以防范。4、地温：核实区已生产多年，在开采过程中井下未见地温异常现象，本区属地温正常区。第二章 矿井开拓第一节 井田境界及储量一、 井田境界宰格煤矿采矿许可证核定井田范围由4个拐点坐标圈定，井田走向长约0.300.75km，倾斜宽约0.350.50km，面积为0.2538km2，开采控制标高为+2020+1500m。井田范围拐点坐标见表2-1-1。表2-1-1 宰格煤矿井田范围拐点坐标表拐点XY拐点XY矿12773708.0034612444.00 矿32773200.0034611686.00 矿22773200.0034612274.00 矿42773662.0034611964.00 开采深度：+2020+1500m，矿区面积：0.2538km2二、储量（一）矿区内煤类为瘦煤，煤层倾角一般2537，主采煤层为倾斜中厚煤层，按现行相关规范、规程要求，确定资源量估算的煤层最低可采厚度为0.70m，最高可采灰分(Ad)为40.0%，最高硫分(St，d)为3.0%，最低发热量(Qnet，d)为17.0MJ/kg。（二）资源、储量宰格煤矿储量核实报告提交并经评审通过截止2008年11月，矿权范围内保有煤炭资源、储量(122b+333)为53.0万t。其中：122b类储量为34.0万t、333类资源、储量为19.0万t。矿权范围内采空区注销煤炭资源、储量12.0万t。宰格煤矿地质资源储量汇总见表2-1-2。 表2-1-2 宰格煤矿地质资源/储量汇总表 单位：Kt煤层及编号本次核实2005年核实报告增减数查明资源储量注销资源储量保有资源储量查明资源储量注销资源储量保有资源储量查明资源储量注销资源储量保有资源储量K2122b46.012.034.012.284.847.44+33.72+7.16+26.5633319.019.056.4256.42-37.42-37.42合计65.012.053.068.704.8463.86-3.70+7.16-10.86（三）计算方法及参数1、煤层厚度的确定：采用块段内各煤巷实测控制点厚度的平均值或相邻块段内各煤厚控制点平均厚度，各实测控制点采用厚度均剔除夹矸0.05的纯煤真厚度，同时包含0.05m的夹矸纯煤真厚度；2、块段平均倾角：按块段内煤层底板等高线密度变化合理选定测点，用tga=高差/平距，然后取反三角函数求得煤层底板倾角，取算术平均值。3、体重：采用2005年中国冶金地质勘查工程总局昆明地质勘查院编制的储量核实报告中的体重值，K2煤层体重值为1.44t/m3。4、储量计算边界：该区采煤历史悠久，从现场调查访问，煤层埋深20m范围内已由老窑采空破坏，划为露头区域；采空区据宰格煤矿提供的生产地质资料及煤矿开采现状圈定圈定。5、资源储量类别划分：矿区经过多年开采，构造简单，煤层稳定，根据区内生产巷道及以往的地质勘查的实际控制程度，表明煤层的可靠程度较高，其可行性及经济意义较好，确认勘查类型属二类二型，井田范围资源量划分为控制经济基础储量(122b)类及推断内蕴经济资源量(333)。确定各级资源量的工程密度如下：(1)控制经济基础储量(122b)：生产巷道圈定的块段，煤层厚度、结构及煤质变化情况已查明，其工业指标符合要求，煤层对比可靠，煤层较稳定，连续性已经确定，水、工、环地质条件已基本查明，未来矿井的开采是可行的，经济的。(2)推断内蕴经济资源量(333)：自122b块段边界之外按其150m外推圈定的资源量，煤层对比及煤层厚度基本可靠，煤质符合工业要求。第二节 矿井生产能力及服务年限一、 矿井工作制度矿井设计年工作制度为300d，每天“三八”制作业方式。二、矿井生产能力矿井生产能力为3Kt/a。矿井服务年限为：T=Z可/KA=31.64/1.43=7.53（a）式中：T矿井服务年限，a； Z可矿井可采储量，31.64Kt； A矿井设计生产能力，3Kt/a； K储量备用系数，取K=1.4。通过上述计算矿井服务年限7.53a。根据煤矿生产巷道揭露情况，矿区范围内还有局部可采煤层，今后煤矿需进一步加强煤层的勘测工作，提高资源综合利用率，延长矿井服务年限。第三节 矿井开拓技改方案一、 矿井生产现状存在的问题1. 主提升井井筒断面过小且深度不够，所使用的8-11kg轨道小，无法满足生产能力需求；全巷为裸巷，安全隐患突出。2. 总回风井断面小且线路曲折，局部木支护，维护比较困难，通风系统不稳定，无正规布置的回风上山，采煤作业点通风条件差，属微风作业。3. 现有的分区式通风无法满足采区开拓开采的通风需求。4. 监控、排水、提升、通风等系统设备选型落后，功率偏低，严重制约生产能力的提高。5.目前采用的采煤方法为“巷采”，此方法虽能适应本地区煤层赋存条件，但不属于正规采煤方法。6.工业广场狭小，基础设施建设差。7、供电形式为单回路供电，容量不足，高压端输入导线为25mm3裸铝线；低压端机电线路布置不合理。二、矿井技改方案的确定矿区范围由4个拐点坐标圈定，井田走向长约0.300.75km，倾斜宽约0.350.50km，面积为0.2538km2，开采控制标高为+2020+1500m。为多年开采的老矿井，工业广场狭小，地面基础建设差，可以利用的设施较少。本着优化矿井各大生产系统，规范开采工艺、强化安全、提高工效。针对矿井资源储量分布特点、煤层赋存条件、地面条件及生产矿井现状，矿井开拓方案如下：方案：开拓方式为片盘斜井开拓，通风方式为中央并列抽出式，井口数量为二个，即主提升井（改造专用回风井扩巷），主通风井（改造主平硐）。主提升井井口坐标:X=2773269.397，Y=34612245.323，Z=2074.758，方位角=290o，倾角=-25o；主通风井井口坐标:X=2773311.502，Y=34612264.362，Z=2074.851，方位角=290o，倾角=-25o。矿井开拓方式为片盘斜井开拓，划分三个水平，布置六个采区。由一个生产系统保证矿井3Kt/a生产能力。详见宜良县宰格煤矿矿井开拓方式及采区布置平面图。三、井筒数量及功能1.井筒数量：主提升井（改造原专用回风井扩巷）、主通风井（改造原主平硐）2个。详见：井筒特征表2-2-1 井 筒 特 征 表 表231名称（项目）主提升井主通风井井口坐标（m）纬距X2773269.3972773311.502经距Y34612245.32334612264.362标高Z2074.7582074.851井筒出井方位角（o）290o290o井筒倾角（o）-25o-25o井筒斜长（m）300270井筒净断面（m2）8.47.5支护方式锚杆锚杆材料树脂树脂运输设备JTP1.21.0JT（B）0.60.5W第四节 主要巷道布置一、 主要巷道布置专用回风井2074水平至2010水平，全长164m断面由4.1m2改扩为8.4m2；井筒以-25o倾角延伸至1948水平，改造后的井筒用作主提升井。在主平硐井口位置开掘一条与主提升井相平行、倾角为-25o、方位角为290o、断面为7.5m2的巷道用作主通风井，高程由2074.8水平至1960水平，井筒长270m。在主通风井井筒1991水平处向南翼开掘一条断面为7.5m2、长度为220m的水平大巷用作总回风井。第五节 大巷运输及设备主提升井运输大巷运输采用JTP1.21.0绞车提升。矿车型号：矿车选用MF0.756型翻斗式矿车。矿车数量：20辆。材料车按矿车总数