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此文档收集于网络,如有侵权,请联系网站删除仁怀市五马镇铜龙煤矿联合试运转方案第一部分 矿井概况第一节 矿井交通及地理位置一、矿井交通概况一、 地理位置及交通状况位置:铜龙煤矿位于仁怀市五马镇,矿区地理坐标位置:东径10617361061840;北纬273725273810。交通:铜龙煤矿位于仁怀市南西方向,直距24公里,公路里程约34公里,矿区有2公里的矿山公路与208国道公路相接,向北至仁怀市(中枢)31公里,向东至鸭溪火电厂52公里,抵遵义城区约96公里,交通较方便。见下图:三、地形地貌铜龙煤矿地处黔西北高原,高山谷深,属以切割作用为主,侵蚀作用为次的中低低中山地地貌类型,地形,东部和西部为山,中部为谷。山势总体南高北低,最高山在南西面,海拔高1173.5米,最低处为矿区北界的沟谷,海拔高为665米,区内地形相对高差为528.5米,矿区附近的最低侵蚀基准面,为北界外附近的五马河河床,海拔高为631米,地下潜水位在此标高以下。矿区中部由南向北深切的沟谷溪流,流出矿区北界后注入五马河。该区属长江流域区域上属中低低中山侵蚀高原山地地貌。五马河(赤水上游干流)位于矿区北界外附近,为区域上的最低侵蚀基准面,标高为631米,底板含水层地下水排泄于该河床。矿区地表总体上南、西高,北、东低,主要为高山斜坡,其间发育有冲沟、陡崖及洼地等。最高点为矿区南西界附近的一座山头,标高为1173.5米,最低点为北面溪流河床,标高665米,地形高差528.5米。山体走向大致为东西向四、隶属关系行政区隶属仁怀市五马镇管辖。五、企业性质仁怀市五马镇铜龙煤矿性质为私营企业。六、气象矿山位于亚热带高原季风湿润性气候,冬无严寒,夏无酷暑,全年气候温暖湿润适中。该区内多年平均降水量1037.6毫米,年最大降水量1363.9毫米,年最小降水量为825.4毫米。整体上讲年内降水量在时空上分布不均匀,雨季时节为五月至十八,雨量达825.4mm,占全年降水量的85.12%,汛期最长连续降水15天,降水量达176.2mm,十一月至次年的三月份为枯水季节。七、地表水矿区属长江流域乌江水系,五马河(赤水上游干流)位于矿区北界外附近,为区域上的最低侵蚀基准面,标高为631米,里石沟为矿区中部由南向北深切的沟谷溪流,流出矿区北界后注入五马河。八、地震根据中国地震动参数区划图(GB183062001),该区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震烈度小于度。区域稳定性较好。第二节 井田面积、煤层赋存及围岩情况一、井田面积矿区范围由贵州省国土资源厅下发的采矿许可证(证号:5200000820855)划定,其矿区范围拐点坐标见表2-1-1。表2-1-1 铜龙煤矿矿区范围拐点坐标表点号直角坐标X坐标Y坐标1305747235629417230588583562940233058839356276684305747035627668矿区面积:2,399km2, 开采标高:1200300m矿界形状为一四边形,走向长1.75km,倾向宽1.37km,井田面积2.399km2,主采C7、C9、C11号煤层。二、煤层赋存情况1、地层(一) 地层铜龙煤矿区及附近出露的地层从老到新有二叠系中统茅口组、上统龙潭组、长兴组及三叠系下统夜郎组等,现将其岩性特征由老至新分述如下:二叠系中统茅口组(P2m)岩性为浅灰灰色中厚层状粉晶灰岩、含生物碎屑灰岩,产腕足类、蜒科等生物化石。厚度大于100m。二叠系上统龙潭组(P3l)为本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层(线)组成。其中的C7、C9、C11为矿区稳定可采煤层。C12为不稳定煤层与下伏茅口组呈假整合接触,厚度75.91104.03米平均厚91.68米。二叠系上统长兴组(P3c)由灰、深灰色中厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩,含腕足类、腹足类等化石。厚40.9760.06米平均厚51.45米。三叠系下统夜郎组(T1y)下部岩性为灰黄、灰色页岩;中部为灰色中厚层状灰层、含泥质灰岩;上部为灰绿色、灰色、紫灰色粉砂岩,细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等,厚度大于300m。三叠系下统茅草铺组(T1m)灰色薄至中厚层状细晶灰岩,白云质灰岩,厚度大于250米。2、构造铜龙煤矿位于位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345360,倾角一般4856,矿区内岩层,地层层序完整,未见断层和岩浆岩活动,地质构造简单。结合邻区及区域构造特征,本区地质构造复杂程度类型应属简单类型3、煤层(一)含煤岩系特征工作区内的含煤岩系为二叠上统龙潭组(P3l),为一套海陆交互相多旋回沉积组成。岩性以灰色、灰褐色泥岩粉砂质,泥岩,中薄层的粉砂岩,煤层及煤线等岩性组成,粉砂岩中具有小型交错层理及波状层理,泥质粉砂岩及粉砂质泥岩常组成互层,显层纹构造。该区内含煤岩系厚75.91104.03米,平均厚91.98米,含煤层及煤线12层。其中含可采及大部分可采煤层3层,煤线9层。在同一煤沉积旋回中,各岩性粒度普遍为渐变关系,由粗到细,或由细到粗,垂向上正粒序层理或逆序层理。煤层顶板多为粉砂岩或灰岩;底板为粘土岩及炭质泥岩,产植物茎及叶片化石。现将含煤岩系岩性组合特征自上而下简述如下:浅灰至灰色泥岩、粉砂质泥岩、含植物化石碎片级黄铁矿结核。平均厚5.5米,为矿区进入煤系地层的标志层。灰色中厚层状灰岩、泥灰岩,含生物化石碎屑,厚1.923.14米,平均厚2.56米。上部为灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,下部为黑色泥岩,中夹煤线或炭质泥岩,含黄铁矿结核。平均厚13.91米。煤层:褐黑色块状、碎块状,半亮型、半金属光泽,阶梯状参差状断口。厚0.250.61米,平均厚0.39米。(C9煤层)上部灰至灰黑色泥岩,下部为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、呈水平层理,平均厚8.89米。煤层:钢灰色、块状、碎块状,光亮型,金刚光泽,贝壳状断口,阶梯状断口。厚0.921.23米,平均厚1.09米。(C7煤层)。上部深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,下部为含铁质灰岩,底部为泥质粉砂岩,中夹煤线。平均厚12.02米。煤层:黑色,块状、碎块状、碎粒状,上部较致密,下部较疏松,中夹一层含炭质泥岩,泥岩夹矸,夹矸厚0.200.60米。煤层平均厚2.70米。(C9煤层)。深灰色泥岩,上部为粉砂质泥岩,菱铁质灰岩,中夹煤线。平均厚22.10米。煤层:黑色,半暗至半亮型,块状、含黄铁矿结核,煤层厚1.661.78米,平均厚1.74米。(C11煤层)。中夹一层炭质泥岩夹矸,厚0.100.15米。上部为泥岩、粉砂岩,下部为含生物碎屑灰岩,见较多黄铁矿结核,平均厚18.68米。煤层:黑色,色泽较暗,碎块状、粉状。半暗型,厚0.130.31米,平均厚0.23米。(C12煤层)。瓦灰色粘土岩,含粉晶状,晶粒状黄铁矿。厚0.765.39米,平均厚3.77米。(二)含煤性井田内含煤岩系共含煤层(线)共12层,其中全区可采煤层3层,零星可采和煤线9层。煤层总厚7.54米,含煤岩系平均厚91.98米,含煤率8.20%;可采煤层总厚6.07米,含煤率为6.60%。(二) 煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律铜龙煤矿位于位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345360,倾角一般4856。(三) 断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律断层:矿区内岩层,地层层序完整,未见断层。褶曲:未见明显的次级皱褶和挠曲现象。陷落柱:储量核实报告未提供。剥蚀带:储量核实报告未提供。(四) 火成岩侵入情况及对煤层和煤层顶底板的影响储量核实报告未提及火成岩情况内容。(五) 构造类型地质构造复杂类型属简单类型。4、煤的物理性质及煤岩特征1、 煤的物理性质及煤岩特征该矿区煤的物质为陆源植物,属陆源腐植煤,在漫长的成煤过程中受地热的影响而遭受不同程度的变质,区内各层煤的变质程度均较高,属无烟煤类。C7煤层:块状,碎块状,贝壳状断口,中细条带,半亮型,有机组分,镜质组占86.48%,为基质镜质体,均质镜质体,少量结构镜质体,碎屑镜质体。惰质组占13.52%,多为半丝质体,氧化丝质体,次为碎屑丝质体,少量微粒体。无机组分以粘土矿物为主,少量石英,黄铁矿。有机总量占92.91%,无机总量占7.09%,镜煤反射率(R0max%):4.76(40),显微硬度(HVN/mm2):3.19(20),变质程度为无烟煤VII1阶段。C9煤层:块状,碎块状,贝壳状断口,以亮煤为主,中细条带,半亮型,有机组分占92.45%,其中镜质组占86.62%,以基质镜质体,均质镜质体为主,惰质组占13.38%,以半丝质体,氧化丝质体为主。无机组分占7.55%,以粘土矿物为主,次为黄铁矿、少量石英、方解石,镜煤反射率(R0max%):2.79(40),显微硬度(HVN/mm2):3.22(20),变质程度:无烟煤VII1阶段。C11煤层:块状,贝壳状断口,以亮煤为主,线理一细条带,半亮型,有机组分占93.76%,其中镜质组占86.38%,以基质镜质体、均质镜质体为主,惰质组占13.62%,以半丝质体、氧化丝质体为主,无机组分占6.24%,以粘土矿物为主,少量石英、黄铁矿。镜煤反射率(R0max%):2.81(40),显微硬度(HVN/mm2)3.26(20),变质程度:无烟煤VII1阶段5、煤的化学特征根据收集以往矿区已有化验测试成果资料及本次资源储量核实工作采样化验测试资料,矿区可采煤层的化学组分如表:表2-1-3 煤层工业分析结果表煤层煤质分析(%)发热量(Qnet.d)(MJ/kg)水分(Mad)灰分(Ad)挥发分(V.daf)硫分(St.d)C7原煤1.593.252.1815.2624.7019.937.57 9.248.531.142.531.7026.3330.9828.82C9原煤2.022.972.4714.0522.6517.807.2710.368.761.442.411.9727.1130.6329.39C11原煤1.672.802.2011.3932.4021.638.1412.549.731.892.702.2123.4431.7928.00C7煤层为中灰中高硫高热值无烟煤;C9煤层为中灰中高硫高热值无烟煤;C11煤层为中灰中高硫高热值无烟煤。6、煤的工艺性能矿山本身不设选矿,直销原煤。未作过精煤的分析。建议后期补充本矿可采煤层可选性试验,进行元素分析。7、煤的用途根据煤矿主采煤层煤质,其所产原煤可用作电力和其它锅炉用煤:本矿内煤的发热量、硫分等均符合其用煤要求。第三节 矿井设计能力、服务年限、开拓方式及地表小窑开采情况一、储量1、地质储量根据贵州国土资源厅文件(黔国土资储备字2008405号)“关于贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿矿产资源储量核实报告矿产资源量评审备案证明”:铜龙煤矿矿权范围内(准采标高1200300m)保有储量(122b332333)共844万吨,其中(122b)资源量16万吨,(332)资源量438万吨,(333)资源量390万吨。2、工业储量本矿井矿井工业储量按下式计算:矿井工业储量122b资源量+332资源量333资源量0.80766(万吨)式中:K为可信度系数,本矿地质勘探程度较高,钻孔对煤层产状控制较好,地质报告提供本矿储量完全为高级别储量(333以上),本设计可信度系数取0.80。3、设计永久煤柱损失(1) 井田边界本设计开采各主采煤层时,按下式计算:L=18.2m式中:L顺层防水煤柱宽度(m);M煤层厚度或采高(m) 本设计按煤层最大厚度3.5m(C9号煤层)计算;KP煤层的抗张强度(kgf/cm2)KP 取10kgf/cm2;P水头压力(kgf/cm2),P=40kgf/cm2;K安全系数,一般取25,本次设计取3。根据以上计算,并按矿井防治水规定“总宽度不得小于40m”的规定,本井田边界煤柱宽度按20m留设(无相邻矿井,若有则相邻矿井也按此留设)。(2) 风氧化带煤柱根据煤矿防治水规定及建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程有关规定,煤层露头风氧化带煤柱采用下式计算:式中:h导裂导水裂隙带高度(m)。h保保护层厚度。M煤层厚度或采高mH地裂地裂缝高度,m,参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程表6-7取8m计算结果如下:H防39.5m本设计按40m留设。(3) 村寨煤柱根据业主提供的资料,本矿井田范围内零星村寨实行搬迁,设计不留设保护煤柱。(4) 采空区边界煤柱式中:L顺层防水煤柱宽度(m)。M煤层厚度或采高(m)。KP煤层的抗张强度(kgf/cm2)。P水头压力(kgf/cm2)。K安全系数,一般取25,本次设计取5。计算结果如下:60.6本矿经计算按61m留设。永久煤柱损失合计为123.7万t。煤层永 久 煤 柱 损 失(万t)断层风氧化带井田境界地面建(构)筑物采空区合计C704.54.902.311.7 C908.88.105.522.4 C1107.55.203.416.1 合计020.818.2011.250.22、 工业场地及主要井巷煤柱(1) 工业广场保护煤柱按20m维护带,上山移动角取=75,下山移动角=55,走向移动角取=70(煤层的倾角=53),本矿工业场地位于井田北部边界附近,该区域煤层已超过矿井最低可采标高,未纳入保有资源量计算,因此工业场地实际未压可采储量。(2) 井巷煤柱留设方法井巷煤柱留设见下表:序号巷道布置方式岩性煤柱宽度或留设方法1主平硐、穿层,C7煤层顶板岩两侧各15m后按65移动角2行人进风平硐顺层,C9煤层底板半煤岩C11煤层两侧各留20m煤柱3回风斜井顺层,C12底板茅口灰岩(不可采)岩不留煤柱4采区上山顺层,C12底板茅口灰岩(不可采)岩不留煤柱5采区下山顺层,C9、C11之间岩C9、C11煤层两侧各留20m煤柱6区段石门底板穿层岩位于煤层底板,两侧各留15m停采线煤柱共计煤柱损失:34.2万t;煤层工业场地及主要井巷煤柱工业场地主要井巷合计C7位于保有储量界外6.86.8M21位于保有储量界外15.115.1C9位于保有储量界外12.312.3合计34.234.24、设计可采储量 根据煤炭工业小型煤矿设计规范,本矿中厚煤层采区回采率取80%,薄厚煤层采区回采率取85%;可采储量按下式计算:可采储量=(设计利用储量-工业场地主要井巷煤柱)采区回采率552.1(万t)各类储量计算结果及选取参数详见表2-1-2。表2-1-2 可采储量计算表二、设计能力根据煤炭工业小型煤矿设计规范,矿井设计年工作日数为330天。工作制度为:地面采用“三八”制,井下采用“四六”制,井下日工作班数为4班,每班6h,边采边准,日净提升时间16h。设计生产能力为15万t/a。三、服务年限矿井服务年限=可采储量(年生产能力储量备用系数) =552.1(151.4)=26.3(a)本矿地质勘探程度较高,储量基本为高级储量(333以上),备用系数取1.4。四、开拓方式根据矿区内地形地质、地貌、煤层特征及交通、地面工业场地布置与地面村寨分布和现已有巷道等实情况综合考虑,本着确保安全,满足生产的原则,矿井开拓方式为平硐加斜井开拓方式。五、地表小窑开采情况浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在3050米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,对矿山开采有一定影响。对井田范围内的小窑积水情况充分的调查,在采掘之前,应对全矿区小窑进行全面的调查,对其分布范围、老窑的积水性及积水量做出调查及预测并标注在矿井采掘平面图及井上下对照图上,以指导矿井实际防水工作。第四节 矿井水、火、瓦斯、煤尘等灾害因素情况一、矿井水灾害因素情况(六) 区域水文地质条件铜龙煤矿地处黔西北高原,高山谷深,属以切割作用为主,侵蚀作用为次的中低低中山地地貌类型,地形,东部和西部为山,中部为谷。山势总体南高北低,最高山在南西面,海拔高1173.5米,最低处为矿区北界的沟谷,海拔高为665米,区内地形相对高差为528.5米,矿区附近的最低侵蚀基准面,为北界外附近的五马河河床,海拔高为631米,地下潜水位在此标高以下。矿区中部由南向北深切的沟谷溪流,流出矿区北界后注入五马河。该区属长江流域铜龙煤矿工作区,在构造位置上处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区的东部。现今的各构造轮廓均定型于燕山期地壳运动,构造形迹主要表现为向南东凸出的弧形,北段轴向近南北、南段近东西,既有排列轴近南北的纵排,也有排列轴近东西的横排,单个褶皱形态常呈“S”形弯转。由北西向南东依次展示排列有茅台向斜、中枢背斜、长岗向斜、枫香坝背斜,这些构造形迹中,一般背斜较宽展,向斜较狭窄,大的纵张断裂大都发育于背斜的轴部,向斜中断裂构造不发育。铜龙煤矿位于长岗向斜南段的近南翼,未发现有大的断裂构造。该矿区为一单斜构造,处于地形的高山斜坡地带,岩层倾向和斜坡同向,主要属于大气降水的补给区。矿区中部有一条与坡同向的深切沟谷溪流,区内地表水和部分地下水均通过该溪流向北排流于矿区外。区内煤层的最低准采标高为300米,所述溪流向北流经矿区边界的河床标高为660米,矿区开采煤层的开采标高在当地最低侵蚀基准面(五马河床)以上的部份,地表水和地下水排流条件较好。在当地最低侵蚀基准面以下的部份将受到一定影响。(七) 矿区水文地质条件矿井范围及附近出露地层有:二叠系(P)、三叠系(T)及第四系(Q)地层。分布最广的是三叠系和二叠系,第四系零星分布。1、 地层富水性A.第四系(Q)孔隙含水层:分布于矿区内的各斜坡、山间洼地及各冲沟的沟底地段,主要为耕植土及粘土,局部地段含风化碎石块、块石及灰岩的崩积块体。厚度为05.00m。地表调查中,未见泉水点出露。该层总体上讲,含孔隙水,具良好透水性。由于该层分布于斜坡地段,地形条件有利于排水,富水性弱,故对矿床的充水不会构成影响。 B. 三叠系下统茅草铺组(T1m)岩溶裂隙含水层:岩性为深灰色细晶灰,厚度150米,岩溶发育,调查泉点1个,涌水量为0.791/s;出露标高为872米。为岩溶含水层,该层富水性较强,但含水不均匀。对矿床充水影响不大。C. 三叠系下统九级滩段(T1y3)隔水层:上部为浅紫,紫色、暗红色泥岩,中上部夹灰色灰岩,分布于矿区的中部,厚230米。该层富水性弱,隔水性好;为裂隙含水层,对矿床充水影响不大。D. 三叠系下统玉龙段(T1y2)岩溶裂隙含水层:为灰色薄至中厚层状灰岩,夹泥质灰岩、泥灰岩,出露泉水点一个,涌水量为3.101/s,泉水出露标高764米。岩溶发育,为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。根据区域水文地质普查、地表调查资料分析认为,该层中富水性可达中等。该层下伏为三叠系下统沙堡湾段(T1y1)隔水层,其厚度相对较薄,易变形破坏。若T1y1被破坏后,将失去其隔水的作用,届时该层内地下水将可能与下伏岩溶含水层形成同一含水系统,对矿床的充水有可能构成威胁和影响。E. 三叠系下统沙堡湾段(T1y1)隔水层:分布在矿区的中部,为黄色、黄灰色钙质泥岩,夹薄层泥质灰岩,富水性弱,因厚度薄,隔性能差,厚13米。F. 二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层:常出露形成陡坡和陡崖,岩性为灰、深灰色厚层至块状晶粒状灰岩,含燧石结核,岩溶发育,厚4550米。为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。在今后的采煤过程中,该层地下水有可能通过含煤岩系等通道直接进入矿井,对矿床产生充水影响。综上所述,该层中富水性弱至中等。P3c层上覆于含煤岩系之上,构成了矿床的间接顶板充水含水层,底界距最上一层主要可采煤层C7(厚度为1.151.80m)之间的距离为30.0035m,经计算,小于开采安全厚度(按三下采煤规程和煤矿地方实用手册中的有关公式即将来矿山的开采过程中,采掘诱发、产生的塌陷和冒落触及该层的可能性较大,届时P3c层内地下水将沿冒落裂隙带或导水裂隙带进入井巷,对矿床的充水产生影响。根据井田内各含水层富水性及其与矿床充水的关系分析,可确定P3c层为矿床的主要充水含水层。G. 二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层:为区内的含煤岩系,煤层赋存于该岩系的底部,直接顶板粉砂岩和粉砂质泥岩,富水性弱,厚度85米。为裂隙含水层,为矿床直接充水的含水层,对矿床的充水影响较大。总体来看,该层富水性弱。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。H二叠中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层:岩性为深灰色细晶灰,厚度100米,岩溶发育,调查泉点2个,涌水量为2.4730.6251/s;出露标高为838874米。为岩溶含水层,该层富水性较强,但含水不均匀。在深部地下水承压性向矿井充水的可能性大。2、 构造富水性矿区位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345360,倾角一般4856,矿区内岩层,地层层序完整,未见断层和岩浆岩活动,地质构造简单。矿区内无大的断层,小断层及岩层节理裂隙对矿床充水作用甚微。3、 地下水补、径、排条件矿井范围及附近出露地层有:二叠系(P)、三叠系(T)及第四系(Q)地层。分布最广的是三叠系和二叠系,第四系零星分布。区域内含水岩组主要分为碳酸盐岩及基岩。其中碳酸盐岩包括三叠系下统茅草铺组(T1m)、夜郎组玉龙山段(T1y2)、二叠系中统茅口组(P2m)、上统长兴组(P3c),该岩性岩层含岩溶裂隙水,富水性中等至强。基岩包括三叠系下统九级滩段(T1y3)、夜郎组沙堡湾段(T1y1)、及二叠系上统龙潭组,该岩性岩层主要含基岩裂隙水,富水性弱。该矿区为一单斜构造,处于地形的高山斜坡地带,岩层倾向和斜坡同向,主要属于大气降水的补给区。矿区中部有一条与坡同向的深切沟谷溪流,区内地表水和部分地下水均通过该溪流向北排流于矿区外。区内煤层的最低准采标高为300米,所述溪流向北流经矿区边界的河床标高为660米,矿区开采煤层的开采标高在当地最低侵蚀基准面(五马河床)以上的部份,地表水和地下水排流条件较好。在当地最低侵蚀基准面以下的部份将受到一定影响。4、 老窑、采空区水文地质特征浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在3050米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,对矿山开采有一定影响。本矿+890水平标高以上C7煤层基本采空,其废弃采面或巷道内的积水,会形成规模的采空区积水,当矿坑遇上或接近它时,其将成为矿坑充水的直接充水水源,充水方式为矿坑突水,其来势猛,时间短,破坏性大,是矿坑充水的一大隐患。5、 水文地质类型区内开采煤层的准采标高为1200至300米,矿区最低侵蚀基准面为标高631米,开采煤层的直接顶板和上覆岩层为一套泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,主要属裂隙含水层,对矿床产生直接充水影响,根据现行规范的划分,该矿区C7、C9煤层矿床水文地质勘查类型为第二类第二型,即为裂隙含水层为主,顶板间接进水、水文地质条件中等的裂隙充水矿床。C11煤层矿床水文地质勘查类型为第二类第一亚类第二型,以基岩裂隙充水为主,含煤地层顶、底岩溶充水为辅的,水文地质条件中等至复杂的充水矿床。(八) 充水因素分析1. 大气降水对矿井充水的影响大气降水是矿区地下水的主要补给来源,因此,大气降水对矿井充水有着较大的影响。矿区主采煤层顶板厚度150400m,大多小于顶板安全厚度,整个矿区煤层顶板均为不稳定顶板。矿区大面积采煤时,顶板岩层将产生不同程度的岩层移动及变形,导致地面塌陷、山体开裂、崩塌等,大气降水及地表径流将沿地裂缝或塌陷坑直接渗入井下,形成矿井涌水。2. 地表水对矿井充水的影响矿区内地表水体主要为里石沟,溪沟水可通过横切断裂带或补给间接顶板充水含水层对矿床进行充水,直接与含煤岩系接触区,可直接对矿床进行充水。区内的地表水除大气降水外,主要为泉水和沟流溪水,小龙井和堡堡上附近,分别出露有一个泉点,茅口组(P2m)灰岩层顶部流出,为当地村民的饮水水源。为采煤井巷的间接充水水源。矿区中部由南向北流的里石沟为常年流水的溪流,有一定的水流量,目测流量为15.00升/秒,雨季流量可达300升/秒,纵流全矿区,也是今后煤矿井,间接的充水水源之一。对矿床有可能造成充水影响。3. 地下水对矿井充水的影响将来矿山的开采过程中,主要可采煤层以上层段虽然富水性弱,但其内的地下水将直接进入矿坑,而成为矿床充水的直接因素;若采空塌陷影响到T1y2、P3c间接顶板含水层,其内地下水也将进入矿坑,对矿床的充水产生影响。若井田内断裂使得矿层与间接底板含水层茅口组沟通,其内地下水也可突入矿坑,对矿床的充水产生影响。4. 采空区、老窑积水目前矿山的煤层采空位于矿区的南西角,采空面积不大,约为117730平方米,属主平巷分上山段采煤,矿井为自流排水,井巷为由顶板分散充水,涌水量30吨/昼夜左右,在下山采空区的有积水,在向深部采煤,此采空积水对矿井有充水影响,浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在3050米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,因此不可忽视,在今后采煤过程中,要及时采取探水、防水措施,进行预防和治理。岩溶发育,形成地表岩溶洼地,漏斗、落水洞等地下水通道,大气降水也有直接和间接对矿床充水,产生影响。5. 底板突水C11煤层与下伏茅口组(P2m)岩溶含水层顶界相近,C11煤层大部分煤层段均位于当地最低侵蚀基准面(631米)以下,地下水有承压的可能性。C11煤层底板距茅口组(P2m)岩溶含水层顶界需有1525米,起着相应的隔水作用,一旦被破坏就有可能发生矿井突水,形成水害事故。因此,要采取堵、填、排等防治措施进行治理。(九) 矿井涌水量预算(一)、矿井位于接受大气降水补给区,主井位于矿区中部,矿井充水主要因素为龙潭组煤系及长兴地层,矿井涌水量采用大气降水入渗法计算,原则上是根据矿区地貌、岩性、构造、岩熔发育程度等的差异,来确定矿区的入渗系数、汇水面积等有关水文地质参数,按公式进行计算,大气降水的渗入量为矿井涌水量。水文地质参数的确定及矿井涌水量计算结果根据该矿方提供的现状开采件涌水量实测资料,采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量式中:式中:Q-预测的矿井涌水量(m3/d);Q1-生产矿井实测涌水量(m3/d);F-矿区开采面积(Km2);F1-矿井实际采区面积(Km2);S-预测未来地下水位下降值(m);S1-现状地下水下降值(m);铜龙煤矿矿井涌水量估算结果表矿井采区面积(km2)地下水降深(m)实测矿井涌水量(m3/d)预测矿井将来开采区涌水量(m3/d)F1FS1SQ旱Q1雨Q旱mnxQ1mnx26251782318150320277092240估算结果,未来矿井涌水量为92240 m3/d,总体上看矿井涌水量较小等。为了更好准确的估算涌水量,需在今后的工作中做好井下涌水量记录。观察涌水量的变化情况。根据涌水量记录情况,修改涌水量的估算公式。以便为开采深部或最低侵蚀基准面以下煤层时,供设计抽水设备参考。在今后的工作中,矿山要加强水文地质工作,开采过程中必须坚持“有掘必探,先探后掘”,防止发生井巷顶板透水和底板涌水的安全事故。(十) 矿井、老窑积水情况1、 邻近矿井和小(老)窑涌水及积水情况报告(包括图纸)未提供周边附近小窑积水范围、积水量、积水标高情况,业主应重新调查。2、 井田内废弃的矿井、小窑老塘积水情况目前矿山的煤层采空区位于矿区的南西角,采空面积不大,约为117730平方米,属主平巷分上山段采煤,矿井为自流排水,井巷为由顶板分散充水,涌水量30吨/昼夜左右,在下山采空区的有积水,在向深部采煤,此采空积水对矿井有充水影响,浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在3050米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,因此不可忽视,在今后采煤过程中,要及时采取探水、防水措施,进行预防和治理。岩溶发育,形成地表岩溶洼地,漏斗、落水洞等地下水通道,大气降水也有直接和间接对矿床充水,产生影响。本矿+890水平标高以上C7煤层基本采空,其废弃采面或巷道内的积水,会形成规模的采空区积水,当矿坑遇上或接近它时,其将成为矿坑充水的直接充水水源,充水方式为矿坑突水,其来势猛,时间短,破坏性大,是矿坑充水的一大隐患。(十一) 地表水体区内的地表水除大气降水外,主要为泉水和沟流溪水,小龙井和堡堡上附近,分别出露有一个泉点,茅口组(P2m)灰岩层顶部流出,为当地村民的饮水水源。为采煤井巷的间接充水水源。矿区中部由南向北流的里石沟为常年流水的溪流,有一定的水流量,目测流量为15.00升/秒,雨季流量可达300升/秒,纵流全矿区,也是今后煤矿井,间接的充水水源之一。对矿床有可能造成充水影响。(十二) 地质构造的导水性矿区位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345360,倾角一般4856,矿区内岩层,地层层序完整,未见断层和岩浆岩活动,地质构造简单。今后采掘过程中可能会遇到断层等构造,在采掘过程中严格探放水,做到坚持 “预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,发现断层及构造及时掌握其含水、导水情况,并调查其与上下含水层及地表的水力联系。(十三) 第四系含(隔)水层特征及积水情况分布于矿区内的各斜坡、山间洼地及各冲沟的沟底地段,主要为耕植土及粘土,局部地段含风化碎石块、块石及灰岩的崩积块体。厚度为05.00m。地表调查中,未见泉水点出露。大气降水,矿区雨季多集中在58月,年平均降水量1037.6毫米,煤矿矿井涌水量大小与降雨的多少,降雨的持续时间关系密切。该层总体上讲,含孔隙水,具良好透水性。由于该层分布于斜坡地段,地形条件有利于排水,富水性弱,故对矿床的充水不会构成影响。(十四) 封闭不良钻孔情况该矿在勘探及采掘过程中打有钻孔,可能存在封孔不良钻孔及突水可能钻孔。储量核实报告未提供任何钻孔资料,也未提供以往在本井田进行过详查或精查的相关描述,因此无法获得矿区内是否存在封闭不良钻孔,业主应收集和调查有关资料,包括现场调查,弄清是否存在封闭不良钻孔。对查出已封闭的不良钻孔,要建立台帐,并根据不同情况,在与采掘工作面相遇前,分别采取封孔、井下探水、留设隔水煤柱等措施。(十五) 矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系1、 顶板含水层(1) 三叠系下统玉龙段(T1y2)岩溶裂隙含水层:玉龙山段(T1y2):为灰色薄至中厚层状灰岩,夹泥质灰岩、泥灰岩,出露泉水点一个,涌水量为3.101/s,泉水出露标高764米。岩溶发育,为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。根据区域水文地质普查、地表调查资料分析认为,该层中富水性可达中等。该层下伏为三叠系下统沙堡湾段(T1y1)隔水层,其厚度相对较薄,易变形破坏。若T1y1被破坏后,将失去其隔水的作用,届时该层内地下水将可能与下伏岩溶含水层形成同一含水系统,对矿床的充水有可能构成威胁和影响。(2) 二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层:常出露形成陡坡和陡崖,岩性为灰、深灰色厚层至块状晶粒状灰岩,含燧石结核,岩溶发育,厚4550米。为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。在今后的采煤过程中,该层地下水有可能通过含煤岩系等通道直接进入矿井,对矿床产生充水影响。综上所述,该层中富水性弱至中等。P3c层上覆于含煤岩系之上,构成了矿床的间接顶板充水含水层,底界距最上一层主要可采煤层C7(厚度为1.151.80m)之间的距离为30.0035m,经计算,小于开采安全厚度(按三下采煤规程和煤矿地方实用手册中的有关公式)即将来矿山的开采过程中,采掘诱发、产生的塌陷和冒落触及该层的可能性较大,届时P3c层内地下水将沿冒落裂隙带或导水裂隙带进入井巷,对矿床的充水产生影响。根据井田内各含水层富水性及其与矿床充水的关系分析,可确定P3c层为矿床的主要充水含水层。因此矿区内存在发生顶板突水的可能性,而本矿初期开采+677 m水平标高以上区域,高于当地最低侵蚀基准面(631米),因此初期开采+677水平标高以上区域时,矿区内发生底板突水的可能性不大;但矿方在开采的过程中必须加强探放水措施。2、 底板含水层(1) 二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层:为区内的含煤岩系,煤层赋存于该岩系的底部,直接顶板粉砂岩和粉砂质泥岩,富水性弱,厚度85米。为裂隙含水层,为矿床直接充水的含水层,对矿床的充水影响较大。总体来看,该层富水性弱。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。(2) 二叠中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层:岩性为深灰色细晶灰,厚度100米,岩溶发育,调查泉点2个,涌水量为2.4730.6251/s;出露标高为838874米。为岩溶含水层,该层富水性较强,但含水不均匀。在深部地下水承压性向矿井充水的可能性大。二叠系中统茅口组(P2m)岩溶含水层与C11煤层底板之间距离相近,C11煤层大部分煤层段均位于当地最低侵蚀基准面(631米)以下,地下水有承压的可能性。C11煤层底板距茅口组(P2m)岩溶含水层顶界有1525米,起着相应的隔水作用,一旦被破坏就有可能发生矿井突水,形成水害事故。因此,要采取堵、填、排等防治措施进行治理。而本矿初期开采+677 m水平标高以上区域,高于当地最低侵蚀基准面,因此初期开采+677水平标高以上区域时,矿区内发生底板突水的可能性不大;但矿方在开采的过程中必须加强探放水措施。(十六) 矿井正常涌水量和最大涌水量根据贵州省有色地质遵义勘测院2008年4月提交的贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿水文地质调查报告中提供的矿井涌水量预测数据:矿井正常涌水量92m3/d,矿井最大涌水量240 m3/d。在今后的建设过程中,应加强矿井水文地质的调查与研究,对涌水量情况进行准确的了解,并制定相应的措施和对策。二、 矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计(一) 矿井水文地质特点根据以上水文地质条件分析如下:矿井水文地质条件中等至复杂;与矿床充水有关的含水岩组有二叠系上统长兴组(P3c),三叠系下统玉龙山段(T1y2)、二叠系上统龙潭组(P3l)和二叠中统茅口组(P2m)。未获得该矿区历年来最高洪水位标高,建议矿方尽快收集相关资料,以采取有针对性的措施利于矿井建设和生产。存在小窑采空区,对矿井开采有一定的威胁。(二) 水患类型及威胁程度分析1、 水患分析(1) 地表水区内的地表水除大气降水外,主要为泉水和沟流溪水,小龙井和堡堡上附近,分别出露有一个泉点,茅口组(P2m)灰岩层顶部流出,为当地村民的饮水水源。为采煤井巷的间接充水水源。矿区中部由南向北流的里石沟为常年流水的溪流,有一定的水流量,目测流量为15.00升/秒,雨季流量可达300升/秒,纵流全矿区。矿区内地表水体主要为里石沟,溪沟水可通过横切断裂带或补给间接顶板充水含水层对矿床进行充水,直接与含煤岩系接触区,可直接对矿床进行充水。(2) 顶底板裂隙水各地层含隔水情况见下表:地层系统代号厚度(m)与可采煤层距离含、隔水性及对煤层开采的影响第四系Q05.00m弱含水层三叠系下统下统茅草铺组T1m150 m富水性较强夜郎组九级滩段T1y3230m隔水层夜郎组玉龙山段T1y2不详富水性中等下统沙堡湾段T1y113 m隔水层二叠系上统长兴组P3c4550m距C7煤层3035m富水性弱至中等龙潭组P3l85m煤系地层富水性弱中统茅口组P2m100 m距C11煤层1525m含水性强二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层上覆于含煤岩系之上,构成了矿床的间接顶板充水含水层,底界距最上一层主要可采煤层C7煤层之间的距离为30.0035m,经计算,小于开采安全厚度(按三下采煤规程和煤矿地方实用手册中的有关公式)即将来矿山的开采过程中,采掘诱发、产生的塌陷和冒落触及该层的可能性较大,届时P3c层内地下水将沿冒落裂隙带或导水裂隙带进入井巷,对矿床的充水产生影响。矿方在今后的开采过程中必须加强探放水措施。二叠系中统茅口组(P2m)岩溶含水层与C11煤层底板之间距离相近,C11煤层大部分煤层段均位于当地最低侵蚀基准面(631米)以下,地下水有承压的可能性。C11煤层底板距茅口组(P2m)岩溶含水层顶界有1525米,起着相应的隔水作用,一旦被破坏就有可能发生矿井突水,形成水害事故。因此,要采取堵、填、排等防治措施进行治理。而本矿初期开采+677 m水平标高以上区域,高于当地最低侵蚀基准面,因此初期开采+677水平标高以上区域时,矿区内发生底板突水的可能性不大;但矿方在开采的过程中必须加强探放水措施。(3) 老窑及采空水矿区范围内的小窑、老窑、已封闭的巷道,其积水是矿井水患,因此矿井必须加强调查,切实弄清其位置、范围、积水情况并上图,采掘过程中严格执行 “预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”,并做到“有疑必停”的原则。由于小窑积水客观存在。未来矿山开采过程中,可能遇老窑,并产生突水,一方面老窑水通过裂隙渗入矿井,增加矿井涌水量;另一方面是老窑之间互相穿透,一旦一个小窑被淹,立即殃及一大片。因此采空区及老窑积水是矿井主要充水水患。(4) 断层水矿区位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345360,倾角一般4856,矿区内岩层,地层层序完整,未见断层和岩浆岩活动,地质构造简单。矿区内无大的断层,小断层及岩层节理裂隙对矿床充水作用甚微。(5) 封闭不良钻孔水储量核实报告未提供任何钻孔资料,也未提供以往在本井田进行过详查或精查的相关描述,因此无法获得矿区内是否存在封闭不良钻孔,业主必须加强调查,收集和调查有关资料,包括现场调查,弄清是否存在封闭不良钻孔。若存在封闭不良钻孔,同样可能成为矿井充水通道。2、 水患威胁程度根据以上分析,矿井水患类型为:充水因素水患类型威胁程度措施备注地表水次要水患沿裂隙下渗,威胁不大加强地表疏通和排泄本矿采用平硐开拓,水文地质条件为中等至复杂。因此,在开采的过程中必须加强探放水措施顶底板裂隙水主要水患淋水,顶板裂隙与长兴组导通时威胁较大;底板裂隙与茅口组导通时威胁较大加强探、排水断层水次要水患向矿床导水矿区内目前未发现,加强探排水,若揭露,留设足够的煤柱老窑及采空水主要水患突水,威胁大严格探放水,留足煤(岩)柱钻孔水次要水串地表水或顶板含水层水导水通道,威胁不大目前未发现,若存在留设煤柱(三) 可能发生突水的地点和突水量预计1、 老空突水目前矿山的煤层采空区位于矿区的南西角,采空面积不大,约为117730平方米,属主平巷分上山段采煤,矿井为自流排水,井巷为由顶板分散充水,涌水量30吨/昼夜左右,在下山采空区的有积水,在向深部采煤,此采空积水对矿井有充水影响,浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在3050米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,因此不可忽视,在今后采煤过程中,要及时采取探水、防水措施,进行预防和治理。岩溶发育,形成地表岩溶洼地,漏斗、落水洞等地下水通道,大气降水也有直接和间接对矿床充水,产生影响。本矿+890水平标高以上C7煤层基本采空,其废弃采面或巷道内的积水,会形成规模的采空区积水,当矿坑遇上或接近它时,其将成为矿坑充水的直接充水水源,充水方式为矿坑突水,其来势猛,时间短,破坏性大,是矿坑充水的一大隐患。因此矿井必须加强调查,切实弄清其位置、范围、积水情况并上图,采掘过程中严格执行 “预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”,并做到“有疑必停”的原则。2、 顶、底板突水二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层上覆于含煤岩系之上,构成了矿床的间接顶板充水含水层,底界距最上一层主要可采煤层C7煤层之间的距离为30.0035m,经计算,小于开采安全厚度(按三下采煤规程和煤矿地方实用手册中的有关公式)即将来矿山的开采过程中,采掘诱发、产生的塌陷和冒落触及该层的可能性较大,届时P3c层内地下水将沿冒落裂隙带或导水裂隙带进入井巷,对矿床的充水产生影响。而本矿初期开采+677 m水平标高以上区域,高于当地最低侵蚀基准面(631米),因此初期开采+677

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