贵州省普安县楼下郭家地煤矿（扩建）开采方案设计说明书.doc

贵州省普安县楼下郭家地煤矿贵州省普安县楼下郭家地煤矿 扩建 开采方案设计 扩建 开采方案设计 说说 明明 书书 工程规模 0 45 Mt a 图纸目录图纸目录 图图 号号顺顺 序序 图图 名名 设计图采用原图 未改动 图纸图纸 比例比例 1 地形地质图103 1 5000 2 井田勘察线地质剖面图 采用 1 5000 3 矿区含煤地层综合柱状图 采用 1 500 4 矿井开拓方式平面图 109 1 1 5000 5 矿井开拓方式剖面图 109 2 1 5000 6 采区布置机械设备配备平面图163 11 2000 7 采区布置机械设备配备剖面图163 21 2000 8 矿井容易时期通风系统及通风网络图171 1示意 图 9 矿井困难时期通风系统及通风网络图171 2示意 图 目目 录录 前前 言言 5 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 12 第一节 井田概况 12 第二节 地质特征 14 第二章第二章 井田开拓井田开拓 27 第一节 井田境界及储量 27 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 33 第三节 井田开拓 35 第四节 井筒 40 第五节 井底车场及硐室 47 第三章第三章 大巷运输及设备大巷运输及设备 50 第一节 运输方式的选择 50 第二节 矿车 51 第三节 运输设备选型 53 第四章第四章 采区布置及装备采区布置及装备 54 第一节 采区布置 54 第二节 采煤方法 57 第三节 巷道掘进 63 第五章第五章 通风与安全通风与安全 66 第一节 概况 66 第二节 矿井通风 75 第三节 灾害预防及安全装备 95 第六章第六章 提升 通风 排水和压缩空气设备提升 通风 排水和压缩空气设备 160 第一节 提升设备 160 第二节 通风设备 171 第三节 排水设备 174 第四节 压缩空气设备 180 第七章第七章 建井工期建井工期 185 第一节 建井工期 185 第二节 产量递增计划 187 第八章第八章 技术经济技术经济 189 第一节 劳动定员及劳动生产率 189 第二节 投资概算及资金筹措 190 第三节 原煤生产成本 192 第四节 销售收入 税金及利润估算 193 第五节 概略财务评价 194 第四节 矿井设计主要技术经济指标 194 第 1 页 前前 言言 根据 关于进一步做好煤矿整顿关闭工作意见的通知 国办发 2006 82 号 等文件精神 贵州省出台了 贵州省煤矿整合指导意见 黔煤办字 2006 291 号 文件 确定了贵州省煤矿 整合工作方针 并具体规划了煤矿整合工作步骤 普安县楼下郭家地煤矿 以下简称郭家地煤矿 在 贵州省人民政府关于黔西南自治州兴 义市等六县 市 煤矿整合和调整布局方案的批复 黔府函 2006 201 号 指导下 进行整合 工作 根据贵州省国土资源厅 关于调整普安县郭家地煤矿矿区范围的批复 黔国土资矿管函 2007 1712 号 文确定 郭家地煤矿生产规模为 0 45Mt a 矿区面积为 4 23 km2 开采标 高为 1350 1650m 为此 郭家地煤矿委托重庆华地工程勘察设计院编制 普安县楼下郭家 地煤矿 扩建 开采方案设计 普安县楼下郭家地煤矿位于普安县楼下镇泥堡村境内 行政隶属楼下镇泥堡村 属扩建项 目 原郭家地煤矿开采范围位于现矿区范围西南角 开拓规模小 生产规模仅 30kt a 矿区面 积仅 0 6956Km2 矿区扩大范围后 重新选址进行扩建设计 矿井扩界扩能 扩建 后矿区范 围地理坐标为 东经 104 58 30 105 00 32 北纬 25 24 16 25 26 30 扩 建后矿井不利用原郭家地煤矿的井巷工程和工业场地 井上下系统相互独立 整合后原生产系 统报废 一 编制设计的依据 一 编制设计的依据 一 地质报告及其他上阶段报告及批复文件 1 贵州省人民政府关于黔西南自治州兴义市等六县 市 煤矿整合和调整布局方案的批 复 黔府函 2006 201 号 2 贵州省国土资源厅 关于调整普安县郭家地煤矿矿区范围的批复 黔国土资矿管函 2007 1712 号 3 2007 年 12 月 贵州省煤田地质局地质勘察研究院提交的 贵州省普安县郭家地煤矿资 源 储量核实及地质勘探报告 4 矿产资源储量评审意见书 第 2 页 黔国土规划院储审字 2007 964 号 5 关于 贵州省普安县郭家地煤矿资源 储量核实及地质勘探报告 矿产资源储量评审备 案的证明 黔国土资储备字 2008 111 号 6 2008 年 3 月 重庆地质矿产研究院提交的 贵州省普安县郭家地煤矿地质灾害危险性 评估报告 及备案登记表 二 设计依据的法规 规程 规范 条例 细则 1 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 2 煤矿安全规程 2006 年版 3 煤矿安全监察条例 2000 年 11 月国务院令第 296 号 4 煤矿安全基本条件规定 国家煤矿安全监察局 5 号令 5 煤矿建设项目安全设施监察规定 国家煤矿安全监察局 6 号令 6 煤矿救护规程 7 防治煤与瓦斯突出细则 煤安字 1995 第 30 号 8 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 2000 年 6 月国家煤炭工 业局制定 9 井下探放水技术规范 MT T 632 1996 10 煤矿井下热害防治设计规范 MT5019 96 11 矿井抽放瓦斯工程设计规范 MT5018 96 12 煤矿工人技术操作规程 1996 年原煤炭部制定 13 矿井瓦斯抽放管理规范及反风规定 14 煤矿用带式输送机安全规程 MT654 15 电气装置安装工程施工及验收规范 GB50254 50259 96 16 建筑设计防火规范 GBJ 16 87 2001 年版 17 建筑防雷设计规范 GB50057 94 18 建筑灭火器配置设计规范 GBJl40 90 19 煤矿井下消防 洒水设计规范 MT T 5032 2003 20 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 第 3 页 21 煤矿井下热害防治设计规范 MT5019 96 22 矿井防灭火规范 试行 1988 年 原煤炭部定 23 煤矿建设安全规程 1997 年 原煤炭部制定 24 建筑防灭火器配置设计规范 GBJ140 90 25 堤防工程管理设计规范 26 电气装置安装工程施工与验收规范 GB50254 50259 96 27 建筑防雷设计规范 GB50057 94 28 工业企业噪声控制设计规范 GBJ 75 29 尾矿库安全技术规程 30 民用爆炸物品安全管理条例 31 煤炭工业矿区总体设计规范 32 矿山安全法 33 煤矿井工开采通风技术条件 AQ1028 2006 34 煤矿井下粉尘综合防治技术规范 AQ1020 2006 35 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026 2006 36 煤矿瓦斯抽放规范 AQ1027 2006 37 石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件 MT T 955 2006 38 石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件 MT T 958 2005 39 矿井通风安全装备标准 MT T5016 96 40 工业企业设计卫生标准 卫生部制定 41 矿井通风安全装备标准 MT T5016 96 42 煤矿工人技术操作规程 1996 年 原煤炭部制定 43 环境空气质量标准 GB3095 1996 44 地面水环境质量标准 GHZB1 1999 45 工业企业照明设计标准 GB50034 92 46 工业企业采光设计标准 GB50033 91 47 环境空气质量标准 GB3095 1996 第 4 页 48 地面水环境质量标准 GHZBl 1999 49 大气污染物综合排放标准 GBl6297 1996 50 污水综合排放标准 GB8978 1996 51 工业企业厂界噪声标准 GBl2348 1990 52 煤矿注浆防灭火技术规范 MT T702 1997 53 矿井密闭防灭火技术规范 MT T 698 1997 三 设计依据的政策性文件 1 关于进一步做好煤矿整顿关闭工作意见的通知 国办发 2006 82 号 2 国家煤矿煤矿监察局关于加强煤矿建设项目安全设施设计审查与竣工验收工作的 通知 煤安监监察 2007 44 号 2 关于加强煤矿顶板管理工作的通知 安监总煤行 2008 176 号 3 关于加强煤矿机电运输安全管理工作的通知 安监总煤行 2008 175 号 4 关于切实做好煤矿建设项目初步设计安全专篇编制工作的通知 煤安监监察 2008 28 号 5 关于加强煤矿建设项目瓦斯抽采工作的通知 安监总煤监 2008 167 号 6 关于遏制煤矿重特大事故的紧急通知 安监总煤调 2008 162 号 7 关于进一步加强煤矿水害防治工作的通知 安监总煤调 2008 160 号 8 关于加强煤尘防治工作的通知 安监总煤行 2008 159 号 9 贵州省煤矿整合指导意见 黔煤办字 2006 291 号 10 关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作意见 黔安监管办字 2007 345 号 11 加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见 黔府办发 2008 83 号 12 关于加强农民工安全生产培训工作的意见 安监总培训 2006 228 号 13 省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的决定 黔府发 2007 32 号 四 其他依据 1 贵州省普安县楼下郭家地煤矿采矿许可证 2 普安县楼下郭家地煤矿 扩建 开采方案设计委托及承诺书 第 5 页 3 设计人员在现场调查收集的矿井实际情况的有关资料 二 设计的指导思想 二 设计的指导思想 1 认真贯彻执行国家 矿产资源法 和 矿产资源开采登记管理办法 2 认真贯彻执行 煤矿安全规程 结合矿井具体情况 采用切合实际的技术和工艺设备 为矿井安全 正规 持续稳定的生产创造必要条件 3 坚持 安全第一 预防为主 的方针 矿井安全是矿井设计的首要条件 根据矿井灾害 情况 配备相应适用的 足够的安全设施 设备和检测仪器 为矿井安全生产创造必要的前提 条件 4 认真贯彻国家环境保护有关政策 努力作到不因矿井开发造成新的污染和地质灾害 5 尽量提高矿井采掘接替的流畅性 作到布局合理 生产集中 系统完善 环节畅通 为 矿井安全健康发展打下良好基础 6 提高矿井的技术装备 安全装备水平 结合矿井实际 尽可能降低生产经营成本 提高 矿井综合经济效益 7 在保证矿井安全生产必备条件的情况下 尽可能简化系统和环节 缩短建井投产工期 减少工程量 节省投资 提高经济效益 三 设计的主要特点 主要技术经济指标和分析 三 设计的主要特点 主要技术经济指标和分析 一 设计的主要特点 一 设计的主要特点 1 贵州省普安县楼下郭家地煤矿 扩建 设计采用斜井开拓 布置 3 个井筒 主斜井井口 标高 1664 9m 副斜井井口标高 1663 5m 回风斜井井口标高 1675m 主 副井口之间平面 距离 47m 主井与回风斜井井口之间平面距离 108m 主斜井采用胶带运输机运输 副斜井采用 轨道提升运输 技术 工艺 设备能满足正规的 安全的 稳定的生产 后期布置北翼回风斜 井和副斜井 北翼副斜井井口标高 1820m 北翼风井井口标高 1820m 2 矿井设计为中央式通风系统 前期为中央并列式通风系统 后期为中央分列式通风系统 回风斜井装备 2 套同等能力的主要通风机 工作方式为抽出式 各采掘工作面独立回风 通风 线路畅通 独立稳定 符合 煤矿安全规程 要求 3 矿井划分为一个水平 水平标高为 1490m 上下山开采 主要开拓巷道布置在煤层底板 岩层中 开拓布局较为合理 生产集中 系统完善 环节畅通 可靠 4 井田内可供布置开采的煤层两层 即 17 19 煤层 井田划分为三个采区 采区走向长 第 6 页 度 550m 2700m 倾斜长 700m 1665m 每个采区沿倾斜长 170m 划分为一个区段 采区内各煤层 联合布置 3 条上山 即轨道上山 皮带上山和回风上山 各上山以斜巷与区段巷道连接 区段 内在煤层底板岩层中布置 2 条瓦斯抽放巷 区段煤层巷道分层布置 5 矿井设计以 1 个采区 1 个回采工作面达产 采用走向长壁采煤法 单体液压支柱支护 割煤机割煤 全垮落法管理顶板 矿井投产时布置 3 个掘进工作面 即 1 个 17 煤层巷道掘进工 作面和 2 个岩巷掘进工作面 有利于先抽后采 6 本次设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计 采用了预抽煤层瓦斯 开采保护层等综合防治 突出技术措施 并考虑了瓦斯抽采利用 主要技术经济指标主要技术经济指标 1 1 项目总投资情况 项目总投资情况 项目建设估算静态总投资为 10820 8万元 静态投资由如下部分构成 井巷工程费 4065 6万元 土建工程费 863 57万元 机电设备购置及安装工程费 4541 64万元 工程其他费 1350 05万元 矿井吨煤投资 240 46元 2 2 主要技术经济指标 主要技术经济指标 矿井设计生产能力 0 45Mt a 矿井煤炭资源总量 2113万t 矿井可采储量 1456 15万t 矿井服务年限 25 06a 矿井开拓方式 斜井开拓 矿井瓦斯等级 煤与瓦斯突出 达产时采煤工作面数 1个 采煤方法 走向长壁采煤法 通风方式 中央并列式 第 7 页 职工在籍总人数 669人 全员工效 3 06t 工 井巷工程量 9677 m 矿井建设工期 34个月 四 存在的主要问题与建议 四 存在的主要问题与建议 1 矿区 F9 断层以南区域勘探程度不够 勘探过程中只布置有 4 个钻孔 其中 10 号 J11 号勘探线所布钻孔只揭露了 F9 断层 对煤层赋存状况反映不完整 不准确 无法布置开拓开采 2 贵州省煤田地质局地质勘察研究院 2007 年 12 月提交的 贵州省普安县郭家地煤矿资源 储量核实及勘探地质报告 在进行资源 储量估算时 根据贵州省普安县郭家地煤矿的要求 硫分未作要求 估算了平均硫分 St d 大于 3 的 19 煤层 26 煤层的资源 储量 但未作 19 26 煤层的可选性试验 因此本次设计仅考虑了 17 19 煤层联合布置开采 未考虑 26 煤层 的开采 3 建议项目建设单位组织对该区域进行补勘 加大勘探布局网度 查明煤层赋存 并对 19 26 煤层的可选性进行深入研究 以利于下一步对 26 煤层的开采 延长矿井服务年限 4 矿井达产建设工程量较大 建设工期长 34 个月 建井施工组织难度较大 建议业主 采用外委招标建设 5 各煤层瓦斯含量大 煤田瓦斯储量丰富 矿井应对瓦斯资源作专题研究 走煤 电 气综合 开发利用的发展道路 减轻矿井开发对环境的污染 减少资源浪费 第 8 页 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 第一节第一节 井田概况井田概况 一 交通位置一 交通位置 普安县楼下郭家地煤矿 以下简称郭家地煤矿 位于普安县南面楼下镇境内 行政隶属楼 下镇泥堡村 矿井扩界扩能 扩建 后矿区范围地理坐标为 东经 104 58 30 105 00 32 北纬 25 24 16 25 26 30 矿井中心点 主斜井井口 直角坐标 X 35499092 8420 Y 2812754 1960 Z 1664 8810m 郭家地煤矿位于普安县城 260 方向 与普安县城直距约 60km 普 安 兴 义 公路从矿区 北西部经过 矿区内有简易公路通往兴仁县的新龙场镇 该矿区西部楼下镇至南昆铁路清水河 站仅 12 公里 矿区煤炭资源的开发具有良好的外部条件 矿区交通较方便 二 地形地貌二 地形地貌 矿区总体为脊状山地貌 属中高山地形 山岭大致位于区内中部 呈北东 南西向延伸 地势北高南低 最高为标高 2001 7m 最低为 1435m 最大相对高差在 567m 左右 地面植被较发 育 灌木 杂草丛生 部分地段为林场 地面小冲沟亦较多 并呈羽状展布 有水 流量在 0 2 7l s 左右 矿区河流为山区雨源型河流 河床粗糙 水流湍急 流量变化幅度大 雨季山洪飞瀑 河 水暴涨 枯季流量较小 河水主要受大气降水的控制 矿区内最低点标高为 1435m 为矿区最低侵蚀基准面 最高点为矿区北部拐点 7 附近的大 坡山顶 标高约为 2015m 相对高差为 665m 龙潭组含煤地层多被滑坡及第四系坡积物覆盖 地形相对平缓 三 气象及地震三 气象及地震 区内气候温和湿润 冬无严寒 夏无酷暑 雨量充沛 属亚热带高原性季风气候区 据普 第 9 页 安县气象站 1995 2007 年资料 降雨量降雨量 年平均 1431 1 毫米 年最大 1997 年为 1755 6 毫米 年最小 1996 年为 1144 4 毫 米 月最大 1997 年 7 月为 567 4 毫米 日最大 1995 年 10 月 3 日为 136 5 毫米 最长连续降雨 1998 年 6 月 26 日至 7 月 19 日计 24 天共计 282 1 毫米 最长连续无降雨 1999 年 12 月 22 日至 2000 年 1 月 12 日计 22 天 降雨量随季节性变化较大 5 至 10 月占年降雨量的 84 2 其余月 份仅占 15 8 蒸发量蒸发量 1995 年至 2000 年为 1248 5 1498 7 毫米 月最大 1998 年 4 月为 213 8 毫米 年蒸发量 水面蒸发 大于年降雨量 气温气温 月平均为 13 6 月平均最高为 20 5 7 月 月平均最低为 4 6 1 月 日极 端最高 1995 年 6 月 23 日为 32 3 日极端最低 2000 年 1 月 9 日为 7 9 气压气压 月平均最高为 841 6 毫巴 12 月 月平均最低为 834 0 毫巴 7 月 湿度 月平均最高相对湿度为 88 7 月 月平均最低相对湿度为 78 4 5 月 月平均 日照时数最高为 189 8 小时 1998 年 4 月 月平均日照时数最低为 27 3 小时 2000 年 2 月 风力风力 风向以东北风为主 亦常见西南风 历年最大风速为 23 米 秒 最大风速多为西 南风 一般出现在每年的春季 积雪和积冰积雪和积冰 日最大积雪 2000 年 1 月 31 日为 14 厘米 1996 年 2 月 26 日电线积冰最大 直经 13 毫米 地温地温 地面月平均为 15 5 月平均最高为 35 7 8 月 月平均最低为 6 6 2 月 20 厘米月平均地温 15 6 月平均最高为 22 0 8 月 月平均最低为 8 0 2 月 矿区至今未做过地震基本烈度鉴定 也没有地震资料记载 据 中国地震烈度参数区划图 GB18306 2001 1 400 万 该矿区地震烈度为 度 地震动峰值加速度 0 05g 据 建 筑抗震设计规范 GB50011 2001 抗震设防烈度为 6 度 四 矿区经济概况四 矿区经济概况 矿区及其邻近区域以农业为主 农作物主要有玉米 水稻 小麦 油菜 大豆 马铃薯等 经济作物为烟叶 区内居民的经济来源仍以传统的家畜 家禽饲养为主 近年来 劳务输出逐步成为该区居 民的主要收入来源 第 10 页 五 煤田地质勘探简史及矿区开发现状 五 煤田地质勘探简史及矿区开发现状 1 矿区勘探史 1955 年 7 月 原西南煤田地质勘探局采样二队在盘县 普安 晴隆 兴仁等县进行区域性 煤质采样 填绘了 1 5 万地质图 对煤系分布 煤质及地质构造形态有了轮廓性了解 2007 年 12 月贵州省煤田地质局地质勘察研究院对矿区进行了资源 储量核实及地质勘探 工作 提交了 贵州省普安县郭家地煤矿勘探地质报告 2 老窑和小煤矿 区内小煤矿和老窑主要沿含煤地层出露地段分布 分别开采 17 19 及 26 号煤层 多属季 节性开采 开拓方式为平硐或斜井 规模较大的小煤矿以矿灯照明 放炮采煤 机械通风 排 水 马车及轨道运输 坑木支护 顶板坚固的不支护或极少支护 开采巷道长度数十至三百多 米 最大垂深 50 米左右 3 矿区开发现状 原郭家地煤矿始建于 1995 年 2001 年 12 月获得采矿许可证 其采矿许可证号为 5200000142102 规模为 3 万 t 年 矿区面积 0 6956 km2 开采标高 1360 1400 m 矿区拐点 直角坐标为 A 2811540 00 35497530 00 B 2811540 00 35498000 00 C 2810120 00 35498000 00 D 2810000 00 35497530 00 该矿为片盘斜井开拓 走向短壁后退式采煤法 六 煤炭运销和经济效益情况 六 煤炭运销和经济效益情况 矿区交通条件较为优越 区内煤炭除少量供当地民用外 大量供省内外工业之需 区内煤 矿企业经营效益普遍较好 七 有无文物古迹旅游区及其它地面建筑等情况 七 有无文物古迹旅游区及其它地面建筑等情况 矿区为脊状山地貌 属中高山地形 区内无文物古迹旅游区 也无需重点保护的地面建筑 等 八 现有水源 电源情况 八 现有水源 电源情况 矿区现有主要水源能够满足矿井生产 生活之需 矿区电源主要有楼下镇 110kv 变电站 青山镇 110kv 变电站 第 11 页 第二节第二节 地质特征地质特征 一 区域构造一 区域构造 矿区位于扬子准地台西南缘 黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区 黔西南涡轮构造 带上的下甘河断裂与潘家庄背斜之间 亦是昆明山字型东翼反射弧与广西山字型西翼反射弧的 交接部位 二 矿区构造二 矿区构造 一 基本形态 郭家地矿区位于鱼龙向斜与泥堡背斜之间 属鱼龙向斜的南东翼 总体构造形态为一走 向北东 倾向北西的单斜构造 在 F8断层以北地层走向变化为近北向 倾向为西 F8断层以南 的东部为北东向 倾向为北西 西南角走向变为近南北向 倾向为西 总体该矿区地层走向为 20 45 倾向为 280 315 地层倾角一般在 12 左右 区内未见次一级褶曲 二 断层 区内已发现断层 7 条 主要分布在矿区的北西及南东两边 其展布方向主要为北东向 一般呈北东 30 45 左右 以正断层为主 落差大于或等于 30 米的断层有 3 条 落差小于 30 米 4 条 地面 5 条 见表 1 2 1 地下隐伏断层 2 条 见表 1 2 2 其中落差小于 30 的 4 条断层 地面 2 条 地下隐伏断层 断点 2 条 正断层 4 条 表 1 2 1 地面断层统计表 产状 序 号 编号位置 长度 m 性质 走向倾向倾角 落差 m 1F1玉家坪 二道沟4000逆北东南东60 100 200 2F8沙田 丫口4800正北东南东5440 130 3F9格界田 大岩洞4500正北东北西6420 100 4F22水箐1200正北东北西7010 5F23大岩洞480正北东北西5510 表 1 2 2 隐伏断层统计表 序 号 断层 编号 断层位置地层断距 m 推断 性质 断 层 依 据 第 12 页 1F8 11201 孔6正19 号煤层断薄 2F9 11002 号钻孔4正17 号煤层断薄 三 构造复杂程度三 构造复杂程度 综上所述 矿区总体为一单斜构造 局部断层较发育 且以走向断层为主 其矿区内落差 大于 30m 的断层 F8F8 断层 F9F9 断层已查明 F1F1 断层基本查明 地层产状沿走向和倾向均有一 定变化 构造复杂程度可按第二类 中等构造考虑 四 区域地层四 区域地层 本区与盘县煤田邻近 其区域地层划分可参考盘县煤田区域地层简表 见表1 2 3 本区飞 仙关组第一 二段 T1f 1 2 与该区域地层简表 中的下段 T1f 1 大致相当 第三段 T1f 3 第四段 T1f 4 第五段 T1f 5 与表中的上段 T1f 2 大致相当 表 1 2 3 区域地层简表 系统组段厚度 米 第四系 Q 0 41 下第三系 E 0 900 上统 T3 二桥组 T3 166 法郎组 T2f 下段 T2f1 299 上段 T2g3 100 中段 T2g2 192 352 中统 T2 关岭组 T2g 下段 T2g1 118 182 第四段 T1yn4 57 203 第三段 T1yn3 88 325 第二段 T1yn2 135 160 永宁镇组 T1yn 第一段 T1yn1 101 211 上段 T1f 2 354 590 三叠系 T 下统 T1 飞仙关组 T1f 下段 T1 f 1 97 190 长兴组 P2c 60 150 龙潭组 P2l 185 465上统 P2 峨眉山玄武岩组 P2 200 732 上段 P1m2 74 285 茅口组 P1m 下段 P1m1 270 600 栖霞组 P1q 70 237 二叠系 P 下统 P1 梁山组 P1l 30 122 上统 C3 马平组 C3m 170 270 达拉组 C2d 121 130 中统 C2 滑石板组 C2hs 35 545 摆佐组 C1b 283 529 石炭系 C 下统 C1 大塘组 C1d 219 416 第 13 页 岩关组 C1y 91 203 代化组 D3d 90 292 上统 D3 响水洞组 D3x 74 136 火烘组 D2h 260 716 泥盆系 D 中 下统 D1 2 罐子窑组 D1 2g 未见底 五 矿区地层五 矿区地层 本区及邻近出露的地层为二叠系下统茅口组至三叠系下统飞仙关组 现从老到新分述如下 下统茅口组 P1m 出露不全 分布于泥堡背斜轴部的三道沟附近 主要为浅灰色 深灰色 中厚层状 厚层状灰岩 含白云质团块或白云岩 具缝合线构造 产腕足类 蜓等动物化石 顶部有厚约 3 米左右的红褐色硅质角砾灰岩 硅质蚀变岩 相当于大厂层 角砾结构 坚硬 与上覆峨眉山玄武岩组呈假整合接触 二叠系上统 P2 1 峨眉山玄武岩组 P2 出露不全 分布于勘探区东南部 主要岩性为灰绿色拉斑玄武 岩及玄武岩 暗绿色火山角砾岩 上部夹中厚层状灰岩 含灰岩团块 腕足类及海百合化石 顶部 20 米左右为绿灰色含砾凝灰岩 为含煤地层的沉积基底 与上覆龙潭组呈假整合接触 2 龙潭组 P3l 勘探区主要含煤地层 为一套海陆交互相沉积 岩性由灰色 深灰色泥 质粉砂岩 粉砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 泥灰岩 煤层及灰岩组成 具水平层理 波状层理 交错层理 含腕足类 瓣鳃类 介形虫等动物化石 含大羽羊齿 鳞木等植物化石及植物化石 碎片 煤核等 组内连续沉积 含煤 13 29 层 一般 20 层左右 可采煤层 4 层 厚度 205 248m 平均 222m 龙潭组厚度有自西向东逐渐增大的趋势 特别是鱼龙向斜轴部厚 度最大 根据岩性及其组合 沉积特征分为上 下二段 下段 P3l1 B5 顶界至含铝凝灰岩底界 中上部以粉砂岩 泥质粉砂岩为主 多含植物化 石 中部为 26 号全区可采煤层 下部夹 1 4 层灰岩 含动物化石 厚度 50 96m 平均 80m 上段 P3l2 B5 顶界至 12 号煤顶界 以粉砂岩 粉砂质泥岩 泥质粉砂岩为主 局部夹细 砂岩 灰岩 主要含动物化石 中上部含煤层数层 有 17 号全区可采煤层 19 号大部可采煤 层 18 号零星可采 中下部夹煤线 多含植物化石碎片 无可采煤层 厚度 131 164m 平均 第 14 页 142m 3 长兴组 P3c 含煤地层顶界至 12 号煤顶界 岩性以灰色灰岩 浅灰色粉砂质泥岩 泥 质粉砂岩为主 夹钙质泥岩及泥岩 具水平层理 微波状层理 富含腕足类及瓣鳃类等动物化 石 含植物化石碎片 含煤层 1 5 层 均不可采 本组地层在地表上常呈一小陡坎 顶部呈一 小平台 厚度 105 148m 平均 116m 与下伏地层呈整合接触 三叠系下统 T1 1 飞仙关组 T1f 分布于勘探区中部 岩性主要为灰绿色 灰色 紫灰色 灰紫色粉砂 岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 灰岩等 具波状层理 交错层理 含瓣鳃类及腕足类动物化石 组内连续沉积 与下伏地层呈假整合接触 厚度 525 630m 平均 580m 根据岩性分为五段 其中本区出露飞仙关组一 二段及三段 第一 二段 T1f 1 2 主要为灰绿色泥质粉砂岩 粉砂质泥岩及粉砂岩 夹细砂岩 鲕状 灰岩及泥质灰岩 含瓣鳃类 舌形贝等动物化石 底部具水平层理及植物化石碎片 厚度 169 221 m 平均为 198m 第三段 T1f 3 岩性主要为灰紫色 紫灰色泥质粉砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 夹细砂岩 泥岩 在本区出露不全 第四系 Q 分布广泛 主要由松散的崩塌物 坡积物 沟谷冲积物 粘土等组成 厚度 0 20 米 与下伏地层呈不整合接触 六 煤层及煤质六 煤层及煤质 一 含煤性 矿区含煤地层为长兴组和龙潭组 据现有资料 长兴组仅含几层不稳定的薄煤层或煤线 不含可采煤层 在此不予详述 龙潭组为矿区主要含煤地层 厚度 205 248 米 平均 222 米 含煤 13 29 层 一般 20 层左右 煤层全层总厚 14 14 30 57 米 平均 19 87 米 含煤系数为 9 0 各组段含煤情况见表 1 2 3 可采煤层主要分布在龙潭组上段上部的 40 米左右剖面内和龙潭组下段中部的 15 米左右 剖面内 表 1 2 3 龙潭组含煤层情况 第 15 页 地 层煤 层 总 计 代号 平均厚度 m 层数 平均厚度 m 含煤系数 P3l22213 1919 879 0 P3l21426 2110 957 0 P3l1805 108 9811 2 二 可采煤层 根据现有资料 本区可采煤层 2 层 即 17 19 煤层 各可采煤层情况见表 1 2 4 表 1 2 4 可采煤层情况表 全层厚度 m 采用厚度 m 夹 石 层 数 煤层间距 m 层 编 号 极 值 均 值 极 值 均 值 极 值 一 般 对比 可靠 程度 可采 程度 稳 定 程 度极 值 均 值 17 0 80 6 97 3 22 0 80 6 20 3 10 0 3 1 2 可靠全区较稳定 18 84 35 79 27 32 19 0 5 20 2 13 0 3 80 1 67 0 6 1 2 可靠大部较稳定 可采煤层分述 可采煤层分述 17 号煤层 位于龙潭组上段顶部 是矿区主要可采煤层 区内有一个断薄点 位于 1002 孔 该孔以南 应为不可采点 一个断失点 位于 J1101 孔 煤层采用厚度变化大 在 11 勘查线以北的北东面 厚度大于 3 50m 在 11 勘查线以南有变薄之趋势 1001 孔为 0 80m 1002 号孔为 0 44m 是否 属断薄或是正常变薄现象 有待研究 其余较稳定 见插图 1 2 2 该煤层含夹石 0 2 层 煤层上部的一层夹石较稳定 单层厚度 0 05 0 57 米 为炭质泥 岩 下部夹石不稳定 单层厚度 0 05 0 21 米 主要为泥岩 煤层厚度变化主要与基底起伏有关 较厚的煤层出现在原先地势的低处 较薄的煤层则出 现在高处 由于植物遗体都首先在低洼处堆积 随着泥炭层的不断堆积加厚而逐渐连成一片 顶板岩性为深灰色粉砂质泥岩 偶为泥质粉砂岩 泥灰岩 夹菱铁矿薄层 水平层理发育 第 16 页 含动物化石 局部含植物化石碎片 底板岩性 顶部0 4米左右为含根泥岩 其下为粉砂岩或泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 19 号煤层 位于龙潭组上段上部 层位稳定 厚度变化不大 除 1202 孔厚度为 0 28m 1002 孔为断失 其余均在 1 30m 3 50m 间 总体上往东南方向有变薄之趋势 往北西变厚 见插图 1 2 3 该煤层一般含夹石 1 4 层 单层厚度 0 06 0 76 米 主要为炭质泥岩 顶部 0 10 0 40 米为含根泥岩 顶板岩性 为粉砂岩或细砂岩 局部为泥质粉砂岩 底板岩性 主要为含碳泥岩 粉砂质泥岩 泥质粉砂岩 局部粉砂岩 七 水文地质 七 水文地质 一 区域水文地质概况 本区属云贵高原与广西丘陵盆地过渡带的中高山地形 地势总体为西北部高 东南部低 山体多与构造线一致 北东向延伸的主要山脊属珠江水系支流北盘江与南盘江之分水岭 在碳 酸盐岩区发育岩溶地貌 非可溶岩区发育河谷地貌 本区主要河流为南盘江水系的楼下河与北盘 江水系的南冲河 其流量分别为 15660l s 1996 7 10 热水塘 497 71l s 1988 7 15 潘家庄附近 枯水期为 12 月至次年 3 月 洪水期为 6 10 月 最高洪水位高于平常河水面 1 7m 左右 河水 流量变化与降雨量变化一致 二 矿区水文地质条件 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 自下而上将矿区内地层含水性简述 如下 1 峨眉山玄武岩组 P3 出露在东南部边界的 F1 断层附近 该组未发现泉水 该组含 水性弱 为相对隔水层 2 龙潭组 P3 l 该组泉水流量为 0 01 0 28 l s 主要由浅部风化裂隙水出露而成 施 工的 10 个钻孔中有 4 个在该组漏水 水位标高为 1609 85 1866 99m J1102 号孔对 P3 l P3c 一起抽水 结果 静止水位标高 1692 07m 涌水量为 0 0937 l s 单位涌水量 0 00124l s m 渗 透系数为 0 00091m d 水化学类型为 HCO3 Ca 型 该组含水性弱 为矿井直接充水地层 第 17 页 除浅部含风化裂隙水 构造裂隙水和其夹的灰岩层局部有少量层间溶隙水外 煤层浅部还有矿 窑积水 勘探区含煤地层出露带老窑较多 以平硐 斜井为主 目前生产矿井主要为矿区边界 的兴仁县效益煤矿 这些煤矿采空和积水情况目前难以查明 在开采浅部煤层时 可能会诱发 老窑透水 表 1 2 5 区域地下水类型及含水岩组富水性特征简表 该组在大部分地带被第四系松散物覆盖 接受第四系孔隙水 裂隙水补给条件良好 该组 有间歇性有水的沟溪经过 煤矿开采时局部地带可能要受沟溪水渗入 灌入等影响 3 长兴组 P3c 该组出露泉水较大 主要在矿区南西部响水一带排泄 最大为 318 号泉 据泥堡勘查区 1999 年 4 月至 2000 年 5 月对其进行长期观测 流量 3 24 8 46 l s 而 地下水类型 含水岩 组 及 代号 岩 性 厚 度 m 富水性指标 富 水 性 类亚类 钻孔单孔出 水量 m3 d 泉水流量 常见值 l s 枯季地下 水径流模 数 l s Km2 个旧组 T2g2 3 中厚层状 灰 岩 白云岩 256 1072 153 8 1363 410 20003 43 9强 碳酸盐岩裂 隙溶洞水 茅口组 P2m 厚状层 灰 岩 337 7604 15 979 810 76505 23 11 26强 碳酸盐岩夹 碎屑岩裂隙 溶洞水 永宁镇 组 T1yn 中厚层状 灰岩中下 部夹砂岩 76 911574 6 2780 410 4904 963 8 8 3强中 碳 酸 盐 岩 类 岩 溶 水 碎屑岩夹碳 酸盐岩溶洞 裂隙水 个旧组 T2g1 薄层泥灰 岩 泥岩 粉砂岩 118 21810 1000 71弱 玄武岩孔洞 裂隙水 峨嵋山 玄武岩 组 P2 火山角砾 岩 凝灰 岩玄武岩 等 65 59717 267 80 1 10 73 1 8中弱 飞仙关 组 T1f 砂岩 泥 岩 粉砂 岩 286 874 基 岩 裂 隙 水 构造裂隙 水 宣威组 P2 砂岩泥岩 粉砂岩及 煤 层 186 469 3 38 140 140 1 10 94 2 37中弱 松散岩类孔隙水 第四系 Q 坡残积及 冲积砂砾 层 0 350 1 1弱 第 18 页 此次勘探由于工期短 未进行长期观测工作 但在 2007 年 8 月 22 日对其偶测流量时 流量达 9 l s 主要为降水入渗补给影响新至 据采样化验结果 水化学类型为 HCO3 Ca Mg 型 矿化 度为 0 219g l PH 值 7 91 该组岩性以碎屑岩为主 中夹数层灰岩 单层灰岩厚度一般小于 7 00m 该组含层间溶隙水 据 J1102 号孔对 P3c P3l一起抽水 Q 0 0937 l s 涌水量较小 施工的 10 个钻孔有 7 个在该组漏水 水位标高为 1612 30 1746 88m 该组总体应为弱含水层 当 煤矿采空产生导水裂隙带沟通该组时 该组地下水落入矿井 增加涌水量 该组将成为矿井主 要的充水含水层 由于 P3c 与 P3l均以碎屑岩为主 属基岩裂隙含水层 存在水力联系 可视为统一的含水 系统 富水性弱 所含裂隙水成为未来矿井的主要充水水源 4 飞仙关组 T1f1 2 该组岩性以砂泥岩为主 据调查该段泉水少且小 流量为 0 03 0 11l s 据 312 号泉采样化验 水化学类型为 HCO3 Ca K Na 矿化度为 0 085g l PH 值 7 66 除浅部含风化裂隙水外 深部含水性弱 为相对隔水层 5 滑坡 透水性好 含少量裂隙水 孔隙水 富水性弱 6 第四系松散物 本层主要为残坡积物 其孔隙度大 透水性好 接受降雨补给条件良好 据调查泉水流量为 0 02 1 69 l s 一般为 0 40 l s 左右 含孔隙水 富水性弱 2 断层导水性 勘探区内断层 F1 F8 F9 断距较大 从钻孔水文资料分析 未发现有明显涌 漏水现象 勘探区内断层切割沟溪处尚未发现有泉水出露或漏水现象 但本区断层由于断距大 切割至下 伏茅口组 造成下伏茅口组岩溶含水层与底部煤层 26 号接触 同时使中部 17 19 号煤层与茅 口组间隔水层变薄 成为茅口组中承压水向矿井突水的通道 3 地表水 勘探区内小冲沟发育 并呈羽状展布 沟水动态变化极大 季节性变化十分显著 雨季暴 涨 枯季流量较小或干枯 对开矿有一定影响 界外有泥堡小河和格界田小河 流量达 300 1000 l s 对开矿无影响 4 地下水 地表水动态变化 根据泥堡勘查区资料 其中 318 号泉流量动态 1999 年 4 月至 2000 年 5 月流量观测资料 如插图 1 2 5 未收集降雨量资料 7 9 月 雨季 流量高 2 6 月 平 枯季 流量 第 19 页 低 与降雨有明显关系 5 矿床水文地质类型及矿井充水因素 1 水文地质类型 矿区最低侵蚀基准面标高为 1435m 煤层出露标高为 1545 1725m 左右 矿区出露地层中长 兴组 P2c 龙潭组 P3l 为弱含水层 飞仙关组 T1f1 2 峨嵋山玄武岩组 P3 地层 为相对隔水层 自然条件下 长兴组含水层和地表冲沟水与煤矿未发生沟通 对局部 小面积 煤矿开采没有大的影响 随着煤矿采厚和采空面积增加 产生导水裂隙带达长兴组或地表 地 表发生地裂 沉降等 长兴组含水层 地表冲沟水和大气降雨均对矿井有影响 而含煤地层龙潭 组下伏茅口灰岩强含水层 由于在本区未见地下水露头点出露 水位埋藏深 但由于断层发育 断 距大 特别是F1 F8 F9 号煤层 可能造成下伏茅口灰岩岩溶含水层与可采煤层接触 成为 今后 开采主要的可能突水地带 使水文地质条件变得复杂 故该矿区属以大气降水为主要补给水 源的顶 板充水的裂隙充水矿床 水文地质条件中等偏复杂 2 充水因素分析 该矿区直接充水水源为含煤地层本身及上覆长兴组中裂隙水 间接充水水源为大气降水 茅口组中地下水 充水途径主要为矿井顶板冒落的导水裂隙带 断层带 而沿断层带及煤层露 头地带的原小窑分布区 为可能的突水地带 6 矿井涌水量预算 根据地质勘探报告 矿井涌水量采用 大井法 进行预算 该矿区设计生产能力为 0 45Mt 年 目前先期开采地段范围 西部以 F8 断层为界 南以 11 勘查线为界 东部以矿界为界 面积约 1 30km2 根据矿井开拓设计方案 本次预算矿井涌水 量最低水平为 1350m 矿区内矿床开采的主要充水水源为含煤地层本身的上覆长兴组地层的基 岩裂隙水 今后矿床开采后疏排水 地下水表现为承压 无压状态 因此 本次矿井涌水量预 算公式采用稳定流承压 无压 大井 公式计算 公式为 Q r R hMMHk ln 2 2 式中 Q 矿井涌水量 m3 d 第 20 页 k 含水层渗透系数 m d H 疏干时水头高度 m h 疏干时潜水水位 m M 含水层厚度 m R 引用影响半径 m r 引用半径 m 1 计算参数的确定 1 渗透系数的确定 本次预算所采用的含水层渗透系数 K 根据本次 J1102 号孔抽水试验资料确定 K 值为 0 00091m d 2 含水层厚度的确定 本次预算采用的含水层厚度根据 J1102 号孔抽水层段的灰岩 细砂岩厚度确定 厚度为 112 92m 3 水头高度 H 和潜水位 h 本次预算水平为 1350m 先期开采地段范围内抽水钻孔的静止水位标高为 1692 07m 矿井 疏干排水时 k 0 H 342 07m 4 引用影响半径 R 和引用半径 r 的确定 本次先期开采范围总体形状为 长方形 面积约 1 3km2 通过公式 r 0 64344km 643 44m F 14 3 30 1 而 大井 引用影响半径 R R0 r 而 R0由公式 R0 10 s 计算得 R0 103 19m 所以K R 746 63m 2 矿井涌水量预算 根据预算公式 Q 计算得 Q 1239m3 d r R hMMHk ln 2 2 考虑到今后开采后的变化 受大气降水的影响 雨季涌水量增大 根据 318 号动态观 第 21 页 测资料 变化幅度为 2 47 因此雨季最大涌水量为 3060m3 d 由于 地质报告 仅以一个抽水孔资料预算矿井涌水量 所获得的水文地质参数有一定局 限性 但总体认为采用的计算方法是可行的 结果可供设计时参考 与郭家地煤矿相邻的恒泰煤矿 30 万吨 年 该矿面积约 4 8Km2 据调查该矿水文地质条 件与郭家地煤矿的水文地质条件相似 涌水量主要受大气降水补给 季节变化较明显 实测涌 水量为 2 5 44 5l s 平均约 16l s 采用类比法预算郭家地煤矿由该矿估降雨入渗系数为 0 3 由 该数据估算本矿采空面积最大时平均涌水量 Q1 S1 Q2 S2 式中 Q1 郭家地煤矿预计涌水量 l s Q2 恒泰煤矿已知涌水量 l s 2 5 44 51 l s S1 郭家地煤矿矿区面积 Km2 4 23 Km2 S2 恒泰煤矿已知采空区面积 Km2 1 90Km2 经计算 Q1 Q2S1 S2 2 5 44 51 4 23 1 90 5 57 99 09l s 20 04 356 74 m3 h 平均 188 39 m3 h 本次设计综合 地质报告 计算结果及类比邻近矿井涌水量情况 取正常涌水量 200 m3 h 最大涌水量 400 m3 h 九 地质勘探程度及存在问题 九 地质勘探程度及存在问题 一 地质勘探评价 贵州省煤田地质勘察研究院于 2007 年 12 月提交的 贵州省普安县郭家地煤矿勘探地质报 告 作为本次设计最终依据的地质资料 该报告全面总结了地质勘察工作过程及取得的勘察成 果 勘察作业在郭家地矿区范围内分别布置有 6 条地质勘查线及相应的取芯钻孔 所采用的勘 察方法 勘察类型归属及勘探基本网度布局等基本能满足煤田开发的要求 工作成果及取得的 各类基础指标基本能满足矿井开采设计的需要 二 勘探成果中对开采的影响因素分析 1 地质构造对开采的影响 矿区内揭露的 F8 F9 大断层将井田范围切割为三个区域 对矿井的整体性开采布局造成较 第 22 页 大影响 矿井建设生产过程中 必须留足断层隔离煤柱 不得开采破坏 井巷接触断层前 必 须采取措施 防范破碎围岩 断层水 瓦斯的危害 2 煤层对比的可靠性和稳定性分析 本次资源 储量核实及地质勘察工作根据