桐梓县水坝塘11102回风巷掘进工作面防突设计.doc

桐梓县杨家槽煤矿11102回风巷掘进工作面防突设计桐梓县水坝塘杨家槽煤矿（11102回风巷掘进工作面）防突设计编 制：审 核：时 间： 年 月工作面名称: 11102回风巷掘进工作面矿 长:技术负责:生产矿长：安全矿长:生 产 科：安 全 科：机 电 科：探 水 队：作业班组：目 录目 录3第一章 矿井基本情况5第一节 井田概况5一、地理位置及交通状况5二、自然地理5第二节 地质构造及特征9一、区域地质9二、矿区地质9三、构造10第三节 煤层及煤质11第四节 矿井主要灾害因素及安全条件13一、矿区水文地质条件及开采后的变化13二、煤层顶底板及夹矸19三、瓦斯、煤尘及煤的自燃19四、工程地质条件20五、环境地质条件21六、地质资源量21七、勘探程度、资源及开采条件评述22第五节 矿井开拓开采概况24一、 井田境界24二、矿井资源/储量计算24三、设计能力、服务年限30四、 矿井开拓、采掘部署情况30第六节 矿井通风情况简介36一、通风方式36二、通风方法36三、风井数目36四、通风设备37第七节 矿井突出情况及防治突出措施情况简介38第四章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术措施方案45一、防突基本工艺流程45二、管理总则及一般规定48三、区域防突措施58四、局部防突措施突出危险性预测60五、局部防突措施的选取及施工设计61六、局部防突措施效果检验61七、突出预兆62八、通风系统62九、避灾线路62第五章 安全防护措施65一、采取安全防护措施的意义65二、震动放炮和远距离放炮65三、避难所69四、压风自救系统69五、矿山救护71六、监测监控系统73第六章 矿井防突管理设计74一、防突组织管理77二、防突技术管理79三、现场管理83第一章 矿井基本情况第一节 井田概况一、地理位置及交通状况1、地理位置 水坝塘杨家槽煤矿位于桐梓县城以北水坝塘镇金竹村杨家槽附近。矿区地理坐标为：东经10701431070211，北纬284502284730。2、交通状况水坝塘杨家槽煤矿位于桐梓县城以北水坝塘镇金竹村杨家槽附近，距县城平距约72km。矿区至松坎约70km，并与201国道、川黔铁路、遵崇高等级公路相连。矿区至南川约38km。交通较为方便（详见插图1）。二、自然地理1、地形地貌矿区地貌为高原丘陵、低山，地形起伏不大，最高海拔标高为1522m（矿区中部笔架山），最低海拔标高为1292m（矿区北部的湾箐及黄泥坡附近），最大相对高差为230m；一般标高为13501450m，一般高差为80100m。山体走向大体为北北东南南西向，主要受区域地质构造、地层结构及地表河流等控制。地势总体中部较高，北东部较低。地表迳流主要为泉水、溪沟，最低点为测区东北部季节性溪沟流出图区的一带河床（水井坎），标高为1240m，地形高差为282m。测区内山峦起伏，其间形成规模大小不一的溪沟和冲沟，并常见岩溶洼地、落水洞、漏斗及溶洞等岩溶形态。 2、气象本区属亚热带温湿气候，据桐梓县气象局提供的19572000年气象资料统计显示，最高月平均气温22.9（7月份），最低月平均气温3.8（1月份），年平均气温14.0，极端最高气温为35.4（1958年7月23日），极端最低气温为-10.4（1977年2月9日）；降水量多集中夏季，冬季降水量较小，最大月平均降水量为169.2mm（6月份），最小月平均降水量为20.2mm（2月份），全年平均降水量973.3mm；多年平均相对湿度为82%。总的气候特点是：春迟夏短，秋早冬长，水热同季，干湿异期，四季分明。3、地表水区内无较大的泉点和溪流，地表水、地下水的动态特征了解不够。但观测时间经历了枯水期和丰水期，根据观测结果显示生产矿井、泉水和地表水变化均较大，说明地下水径流途径短，明显受大气降水影响。4、地震据中国地震动参数区划图，矿区及附近地区地震烈度不超过度，属稳定类型，对矿山建设危害性不大。1地形地貌杨家槽煤矿地处大娄山脉北东向延伸部位，地形起伏大，山峦叠嶂，沟谷纵横，多为坡地，平地少。属构造剥蚀中高山山地地貌。区内海拔标高一般在4001294m，相对高差一般在894m；矿区南则为水坝塘镇，属河谷地貌，地势较低，羊磴河在此由东向西迳流。当地最低海拔标高为矿区南部的羊磴河河床，海拔标高400m（为矿区最低侵蚀基准面），地势总体呈东高西低的趋势。2河流矿区南则为水坝塘镇，属河谷地貌，地势较低，羊磴河在此由东向西迳流。3气象及地震矿区属中亚热带季风性湿润气候区，区内气候特征为冬季寒冷，夏季凉爽，雾雨时间长，空气湿润，降雨充沛，在冬季一般有34个月的间隙冰冻期。据桐梓县气象局多年气象资料统计，年平均气温14.7，极端最高气温37.5（1952年7月3日），极端最低气温-6.9（1977年1月30日），年平均无霜期265天，年日照时数1114.3小时，地势较高地区有雨雾、冰冻和倒春寒等灾害性天气，年平均降水量为1057.1，丰水期多集中在59月，占全年降水量的70.50%，平水期为4月、11月，降水量占全 年的12.32%，枯水期为12月至次年3月，占全年降水量的17.16%。年平均蒸发量为409.2，年平均相对温度为79%，各月平均相对温度变化不大。根据中华人民共和国国家标准建筑抗震设计规范（GB500112001），桐梓县抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.10g。矿井交通位置图第二节 地质构造及特征一、区域地质区域上地层主要有三叠系、二叠系。由老到新依次为：二叠系中统茅口组（P2m）灰岩，上统龙潭组（P3l）含煤碎屑岩、长兴组（P3c）灰岩；三叠系下统夜郎组（T1y）灰岩与碎屑岩；茅草铺组（T1m）灰岩与白云岩。二、矿区地质矿区内出露的地层自下而上有：二叠系中统栖霞组（P2q）、茅口组（P2m），上统龙潭组（P3l）、长兴组（P3c），三叠系下统夜郎组（T1y）、茅草铺组（T1m）及第四系（Q），现将各地层由老到新分述如下：1、二叠系中统栖霞、茅口组（P2q+m）浅灰、灰、深灰色厚层状细至中晶灰岩，中下部层间常夹有机质薄膜或炭、泥质条带，富含生物化石，区内可见厚度大于250m。2、二叠系上统龙潭组（P3l）该组为一套海陆交互相地层，厚7990m（详见第四章第一节含煤岩系）。3、二叠系上统长兴组（P3c）该组为深灰色中厚层细晶灰岩，含隧石，层间常夹有机质薄膜或炭泥质，富产蜒科及腕足类动物化石。厚5868m。4、三叠系下统夜郎组（T1y）该组按岩性特征可分为三段，由下往上依次为：（1）沙堡湾段（T1y1）灰、灰绿色泥岩、钙质泥岩夹薄层泥灰岩，产少量腕足类化石。厚1119m。（2）玉龙山段（T1y2）灰、浅灰色薄至中厚层灰岩、泥质灰岩，中上部间夹少量紫灰色泥岩，顶部为24m稳定的浅灰色厚层鲕粒灰岩。厚131174m。（3）九级滩段（T1y3）据岩性特征可分为三个亚段：1）第一亚段（T1y3-1）紫红色、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩夹少量灰色钙质泥岩、泥灰岩，产瓣鳃类化石。厚96132m。2）第二亚段（T1y3-2）灰色薄至中厚层状微细晶灰岩及泥质灰岩，产腕足类动物化石。厚144161m。3）第三亚段（T1y3-3）紫红色、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩夹钙质泥岩及少量薄至中厚层泥灰岩。产瓣鳃类化石。厚2528m。5、第四系（Q）黄色、黄褐色粘土、亚粘土及植物根系，含砾砂、砂岩、泥岩碎块，主要分布在缓坡、沟谷及低洼地带。厚020m。三、构造矿区位于黄平坝复向斜之水箐坝向斜西翼南段，地层呈单斜产出，倾向100120度，倾角为5565度，平均为60度左右。矿区南部发育一条走近南北向断层F1，该断层在矿区内延伸约1.5km，断层倾向北北西向,倾角70度左右, 该断层落差大于20m,推测为一逆断层，该矿主平硐已揭露到F1断层。目前该矿630井巷已揭露到一断层点，其断层性质不明，断距不详。综上所述，参照相关规范，矿区内地质构造复杂程度属中等类型。第三节 煤层及煤质1、含煤地层矿区内含煤岩系为二叠系上统龙潭组（P3l），该组由一套海陆交互相、多旋回沉积组成。岩性以石灰岩、泥灰岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩及煤层组成。根据岩性特征和含煤情况分上、下两段。上段：上部以灰、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩为主，间夹34层2m厚的石灰岩及泥灰岩，含煤层（线）23层，其中含可采煤层1层（C3）。该段厚约30m。下段：主要由灰、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤组成，顶部夹二层厚约1.2m菱铁质灰岩，下部夹23层石灰岩和泥灰岩，底部为一层厚约3.0m含黄铁矿粘土岩。该段含煤层（线）34层，其中含可采煤层2层（C2、C1）。该段厚约50m。2、含煤性据收集的资料分析：矿段内煤系地层，一般含煤层（线）46层，其中可采煤3层（C1、C2、C3）。煤系地层平均厚度84.47m，煤层平均总厚5.52m，含煤系数6.53%,可采煤层平均厚3.52m，可采含煤系数4.16%。3、煤层矿区内含C1、C2、C3三层可采煤层，煤层呈层状、似层状产出，煤层产状与地层产状一致。矿层上、下界与围岩界线清楚。各煤层在该区域内沿走向和倾向上较稳定。1）C3煤层位于龙潭组中上部，上距煤系地层顶界914m，厚0.901.40m，平均1.08m。直接顶板为深灰色泥岩，底板为粘土岩（见煤层特征表）。2）C2煤层位于龙潭组下部，上距C3煤层底界2028m，平均25米左右，下距龙潭组与茅口组界线约1822m不等，煤层厚1.301.40m，平均1.36m。直接顶板一般为深灰色泥岩，底板多为粉砂质泥岩、泥岩。3）C1煤层位于龙潭组底部黄铁矿粘土岩之上，距龙潭组与茅口组界线约34m。层位稳定，呈层状产出，连续性好，厚度1.151.35m，平均1.25m。变化系数16.70%，为较稳定的薄至中厚煤层。直接顶板为泥岩（伪顶）及黑色炭质泥岩，往上为灰深灰色中厚层细晶灰岩;直接底板为黄铁矿粘土岩。煤层特征表煤层编号煤层厚度（m）煤层倾角（）煤层间距（m）煤层结构煤层稳定性顶底板岩性备注顶板底板C31.085525简单稳定泥岩粘土岩可采C21.3655简单稳定泥岩粉砂质泥岩、泥岩可采16.5C11.2655简单稳定泥岩粘土岩可采4、煤的物理性质特征矿区内各煤层特征相似：颜色为钢灰色，以半金属光泽、金刚光泽为主，少量为丝绢光泽；差参状断口为主，其次为贝壳状断口及阶状断口，内生裂隙普遍发育，机械强度较低，一般易碎。主要为半亮光亮型煤，块状构造，条带状结构不明显，常见钙质薄膜沿裂隙充填。据外围勘查资料，区内煤层有机组分大致由镜质组（86.8188.21%）和惰质组（11.7913.19%）两大类组成，其中镜质组以基质镜质体、均匀镜质体为主，见少量结构镜质体、碎屑镜质体，有的均质镜质体可见到垂直裂纹；惰质组常见半丝质体、氧化丝质体、部分碎屑丝质体、少量微粒体、亦见分泌体、偶见粗粒体。无机主分主要以粘土矿物为主（5.146.08%）、黄铁矿次之（0.42.8%）、少量石英（1.24%）和方解石（0.46%）。容重： 1.42t/m3。5、煤的化学成分根据相邻煤矿的化验资料，各可采煤层主要煤质指标见下表。可采煤层主要煤质指标表分析项目煤层水份(Mad)灰份(Ad)挥发份(Vdaf)全硫(St,d)发热量(Qnetd)(MJ/kg)C11.2523.3417.222.6825.017C21.3525.6415.332.8724.336C30.3415.1013.791.4027.612由上可知，C1、C2煤层为中高硫、中灰、高热值煤，C3低中硫、低中灰、特高热值煤。根据相邻矿区资料，该区C1、C2、C3煤均属贫煤。6、煤的工业用途该矿井原煤可作炼焦配煤、动力用煤、民用等。第四节 矿井主要灾害因素及安全条件一、矿区水文地质条件及开采后的变化1、地形地貌、气象及地表水杨家槽煤矿地处大娄山脉北东向延伸部位，地形起伏大，山峦叠嶂，沟谷纵横，多为坡地，平地少。属构造剥蚀中高山山地地貌。区内海拔标高一般在4001294m，相对高差一般在894m；矿区南则为水坝塘镇，属河谷地貌，地势较低，羊磴河在此由东向西迳流。当地最低海拔标高为矿区南部的羊磴河河床，海拔标高400m（为矿区最低侵蚀基准面），地势总体呈东高西低的趋势。矿区属中亚热带季风性湿润气候区，区内气候特征为冬季寒冷，夏季凉爽，雾雨时间长，空气湿润，降雨充沛，在冬季一般有34个月的间隙冰冻期。据桐梓县气象局多年气象资料统计，年平均气温14.7，极端最高气温37.5（1952年7月3日），极端最低气温-6.9（1977年1月30日），年平均无霜期265天，年日照时数1114.3小时，地势较高地区有雨雾、冰冻和倒春寒等灾害性天气，年平均降水量为1057.1，丰水期多集中在59月，占全年降水量的70.50%，平水期为4月、11月，降水量占全 年的12.32%，枯水期为12月至次年3月，占全年降水量的17.16%。年平均蒸发量为409.2，年平均相对温度为79%，各月平均相对温度变化不大。2、含水层、隔水层特征及其与矿床充水的关系（1）第四系（Q）孔隙含水层分布于矿区内的各斜坡、山间洼地及各沟的沟底地段，岩性主要为耕植土及粘土，陡崖脚斜坡地段见大量崩积块石、碎石。出露厚度极不均一。该层总体上讲，具弱透水性，季节性含水且分布不均一。由于该层分布零星，地形有利于自然排水，富水性弱，故该层地下水对矿床的充水不会构成威胁。（2）三叠系下统茅草铺组（T1m）岩溶裂隙含水层大面积出露于矿段内。岩性主要为浅灰色灰色中厚层状细晶灰岩，夹薄层泥灰岩及泥质灰岩，厚度大于350m。见泉水点1个。其泉水流量为0.20/s，出露标高1085m。（3）三叠系下统夜郎组九级滩段（T1y3） 该段岩性为碎屑岩夹碳酸盐盐岩。按不同岩性组成可分为三个亚段，根据各自不同的水文地质特征由上至下分述如下：1）第三亚段（T1y3-3）隔水层出露于勘探区西部。紫红、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩夹钙质泥岩及少量薄至中厚层泥灰岩。含瓣鳃类动物化石。厚大于25m。地表调查未见泉水点。该层地形为斜坡，具自然排水条件，补给条件差，以致富水性弱，相较而言，可视为隔水层。2）第二亚段（T1y3-2）岩溶裂隙含水层大面积出露于勘探区内。灰色薄至中厚层状微细晶灰岩及泥质灰岩，含腕足类动物化石。厚144161m。调查泉水点1个，其泉水流量为10.2/s，出露标高1040m。矿段及其附近区域地面岩溶发育，主要为补给区。大气降水主要以集中补给为主，补给方式为注入或灌入。该段地下水同样存在两种类型，一为上层滞水，具当地补给当地排泄，出露泉点流量小，富水性弱至中等；另一类为岩溶裂隙水，主要以集中排泄为其特点，泉流量大，富水性强。该层处于矿床的间接顶板位置，虽然富水性强，但由于其下有厚层隔水层相阻，天然条件下与矿床充水无关。3）第一亚段（T1y3-1）隔水层 紫红、紫灰色泥岩、泥质粉砂岩夹钙质泥岩及少量泥灰岩、泥质灰岩。产瓣鳃类动物化石。厚96132m。地表调查中未见泉水点出露。综合分析认为该层富水性弱，可视为一相对隔水层。由于厚度较大，对于上覆之岩溶含水层能起到良好的阻隔作用。（4）三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）及二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层玉龙山段和长兴组岩性和富水性相近，且二层之间仅有1119m厚的沙堡湾段（T1y1）隔水层相隔，岩性为浅绿色钙质泥岩。T1y1受外力的作用下易发生变形和破坏，并失去隔水性。故将玉龙山段和长兴组视为同一含水层来进行研究，统称 “T1y2+P3c”岩溶裂隙含水层。玉龙山段（T1y2）：在矿段内未见出露。露头区主要分布于外围以东，呈长条形展布。地表地形为斜坡，其间发育近东西向的一些小规模冲沟。岩性主要为浅灰灰色灰岩，中部偶夹薄层泥灰岩及泥质灰岩，厚度为131174m。根据区域水文地质普查、地表调查及钻孔简易水文地质观测资料，分析认为该层富水性中等。长兴组(P3c)：矿段内未见出露。露头区分部在矿段外围以东，地形主要为陡坡、陡崖。岩性主要为灰深灰色灰岩、含隧石结核灰岩，厚度为5868m。地表调查未见岩溶现象。地下水接受补给方式主要以大气降水面状渗入为主，补给条件差。综合上述资料分析认为，“T1y2+P3c”层地下岩溶较发育，地表不发育。地形条件不利于大气降水的入渗补给，补给条件差。地下水存在类型为上层滞水、岩溶裂隙水。富水性中等。经查明 “T1y2+P3c”层底界至全区稳定可采煤层C3距离约40m。未来采空塌陷会影响到“T1y2+P3c”层。从空间上看，该层构成了矿床之间接板充水含水层，未来采空塌陷对该层中地下水对矿床充水影响大。（5）二叠系上统龙潭组（P3l）裂隙含水层露头区于矿段西面，呈长条形展布。岩性主要为浅灰色泥岩夹细砂岩、粉砂岩、粘土岩；深灰、灰黑色泥岩、灰岩、泥灰岩、煤层及煤线等，底为粘土质硫铁矿层，厚度7990m。含稳定可采煤层C1、C2 、C3，该层含水空隙不发育，露头区为斜坡，具自然排水条件，补给条件差，含裂隙水，富水性弱。由于可采煤层赋存于其中，故构成了矿床顶板直接充水含水层。在未来采掘过程中，该层将被坑道大面积破坏，届时地下水可直接进入井巷成为矿床充水因素。（6）二叠系中统栖霞茅口组（P2m+q）岩溶裂隙含水层露头区分布于矿段外围以西，地形主要为陡斜坡或陡崖地。岩性主要为浅灰色、深灰色中厚层状细晶灰岩、沥青质细晶灰岩，中上部间夹隧石团块，厚度250m。调查泉水点1个，流量为0.2/s，标高1085m。 该层露头区为陡崖，补给条件差。大气降水以面状渗入的形式补给。地表岩溶发育。地下水以岩溶裂隙水存在，富水性强，但具不均一性。该层下伏于全区稳定可采煤层C1之下，顶界距C1煤层 2.494.57m。空间上看，已构成了矿床的间接底板充水含水层。未来开采过程中，采面低于该层地下水位以下时，在水头压力作用下，其内地下水将可能沿断裂破碎带、岩溶裂隙带、临界隔水厚度带等处向矿坑产生突水，成为矿床充水水源。根据富水性、突水可能性及威胁危害性等多方面综合分析，认为该层应为矿床的主要充水含水层。（7）构造断裂对矿床充水的影响矿区南部发育一条走近南北向断层F1，该断层在矿区内延伸约1.5km，断层倾向北北西向,倾角70度左右, 该断层落差大于20m推测为一逆断层，矿主平硐已揭露到F1断层。该断层对煤层已造成破坏，其断层水可能对矿床直充水。矿区内除F1断层外，目前虽未发现大的断裂构造，但煤系地层常发育较小的构造裂隙，这些构造裂隙破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中这些破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来深部矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了构造裂隙带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水可能沿断裂带进入矿井。3、矿井充水因素分析(1)地下水根据矿区内煤层赋存情况、地层产状、开采中顶板管理等情况，开采中产生的冒落带高度和导水裂隙高度可依据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）。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，采空塌陷影范围未触及“T1y2+P3c”间接顶板充水含水层，故其内地下水对矿床的充水会产生影响；采矿低于间接底板含水层茅口组地下水位以下时，其内地下水将会沿破碎带、岩溶带及临界隔水带等处向矿坑充水。(2)生产坑道及老窑积水矿区内煤层浅部有零星的生产坑道及老窑，积水客观存在。将来矿山采掘过程中，生产坑道水和老窑水都有可能进入矿井成为未来开采过程中矿床充水因素。(3)大气降水大气降水是测区内各含水岩组地下水的主要补给来源，矿井涌水量将随大气降水强度变化而变化。一般情况下，雨季时涌水量增大，枯季时涌水量变小；若开采过程中，采空塌陷影响至地表，大气降雨可通过地面塌陷、地裂缝等通道进入矿井，使矿井的涌水量瞬间增大。矿床水文地质勘查类型：矿区地下水最低标高400m，矿区可采范围内煤层大多位于当地最低侵蚀基准面（400m）之上。根据现行规范的划分标准，各煤层水文地质勘查类型定为第三类第一、二亚类第二亚型，即以岩溶含水层充水为主、顶底板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床。4、矿井涌水量调查及预测根据初步掌握的水文地质资料，暂用水均法预算矿井涌水量。计算公式：Q补=Aa1-3St1-3 Q储=Uvt 式中：Q-补给量，储存量(td) a-入渗系数 A1-3-县气象局19922001年十年平均、雨季平均、雨季月最大平均降水量(毫米) s-矿区范围内大气降水在煤系地层中的补给面积(m2) t1-3-时间(d或h) u-给水度() V-疏干体积(立方米)(V=SH，H为垂深) T-疏干时间 参数采用a取01 5；A1、A2、A3分别取1.438m、0.219m、0348m；S取2.60106；t1、t2、t3、分别取365、30、30；U取0.02；V=SH，S取2.201 06， H取260m，t取25年9125d。 预算结果年平均涌水量：278.9(t/d) 11.62(t/d)雨季平均涌水量：410.0(t/d) 17(t/h)雨季月最大平均涌水量：577.7(t/d) 24.07(t/h)井田内无抽水试验资料，不能进行准确的涌水量预算：在上述计算中引用大方县气象局提供的降水量数据，采用相对而言较为准确的水均衡法预算了矿井涌水量，所获数据仅供参考。预计矿井正常涌水量20m3/h；最大涌水量60 m3/h。根据计算结果，矿井未来涌水量为2060m3/h，总体上看，矿井涌水量较小，水文地质条件不复杂，但随着矿井开采深度的增加，应加强矿井水文地质勘探和巷道的探放水工作。茅口灰岩为一强含水层，在最低侵蚀基准面以下地下水丰富。该组含水层距离含煤地层下煤组较近，中间为岩石力学强度中等弱的炭质粘土岩、铝土岩和泥岩。因此，当开采水平高于最低侵蚀基准面时，茅口组灰岩含水层与含煤地层水力联系弱，若开采水平低于最低侵蚀基准面时，茅口组灰岩含水层可能通过断层破碎带或隔水层底板采煤裂隙带进入煤层，成为煤矿床的直接充水含水层。对矿井的开拓开采有一定的影响。矿方应加强水害防止工作。二、煤层顶底板及夹矸C3煤层：直接顶板为深灰色泥岩，底板为粘土岩；C2煤层：直接顶板一般为深灰色泥岩，底板多为粉砂质泥岩、泥岩。C1煤层直接顶板为泥岩（伪顶）及黑色炭质泥岩，往上为灰深灰色中厚层细晶灰岩;直接底板为黄铁矿粘土岩。三、瓦斯、煤尘及煤的自燃1、瓦斯：根据贵州省煤炭管理局文件，黔煤行管字2009306号，关于遵义市煤矿管理局关于呈报2009年度煤矿瓦斯等级鉴定结果报告的批复。矿井绝对瓦斯涌出量为6.91 m3/min，相对瓦斯涌出量为16.7 m3/t。属高瓦斯矿井。同时，根据中国矿业大学对该矿煤与瓦斯突出鉴定报告，+716m以上C3煤层为突出煤层，C1、C2不突出，本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，在生产过程中及时补作瓦斯等级鉴定工作，并加强矿井通风，采取有效的预防措施，防止矿井瓦斯聚集，严格执行煤矿安全规程的有关规定，保证矿井安全生产。2、煤层自燃：根据贵州省煤田地质局实验室提供的煤炭自燃倾向性鉴定，C1煤层煤炭自燃倾向为级，即不易自燃，C2、C3煤层煤炭自燃倾向为II级，即自燃。本设计按煤炭自燃进行设计。生产过程中应采取防止煤层自燃的措施，以防发生煤层自燃事故。3、煤尘爆炸性：根据贵州省煤田地质局实验室提供的煤尘爆炸危险性鉴定，C1、C2、C3煤层有煤尘爆炸危险性鉴定，本设计按煤尘爆炸危险性进行设计。在煤矿开采生产过程中应坚持湿式作业，搞好防尘工作，确保安全文明生产和矿工的身体建康。四、工程地质条件依据矿区内各岩组的工程地质特征、物质成份及其组合关系，可将矿区内的工程地质岩组划分为三类，即半坚硬坚硬岩组、软质岩组、松散岩组。1、半坚硬坚硬岩组包括T1y3-2、T1y2、P3c、P2m+q。P2m+q主要分布于测区西侧，T1y2、P3c分布于矿区中部。地形上为山峦斜坡、陡岩等。主要为灰岩、泥质灰岩。新鲜岩石坚硬，性脆，暴露于空气中不易风化，强度比较均一，抗压强度多大于3060MPa。2、软质岩组包括T1y3-3、T1y3-1、T1y1、P3l。岩性主要为泥岩，夹泥质粉砂岩、粉（细）砂岩、薄层状灰岩、泥灰岩、泥质灰岩、煤层及煤线。该类岩组中碎屑岩的新鲜岩石，其力学强度低，暴露于空气中易风化，抗压强度低。如P3l中泥岩抗压强度值6.212.4MPa,粉砂岩25.130.3MPa，底部粘土岩8.19.3MPa；夹层碳酸盐岩的新鲜岩石，力学强度相对较高，抗风化能力强。3、松散岩组Q为第四系粘土及粉质粘土，局部混块石及碎石，陡崖、陡坡脚见大量崩积块石、碎石，杂乱无章，块体大小不一。分布于矿区的季节性冲沟、山间洼地及各个斜坡地段。该类岩组结构松散，一般呈可塑状态，具压缩性，透水性差。五、环境地质条件根据中国动参数区划图（GB1983062001），区内地震动峰值加速度0.5g，峰值频普周期0.35s，矿区所属区域地震基本烈度小于度。区内无新构造活动。综合分析认为矿区属较稳定区域。矿区内无严重污染源，一般情况下，地表地下水质较好。据调查，煤系中泉水及坑道老硐水中SO42-离子超标标，对周边农作物具有一定危害，对地表、地下水存在污染。建议未来矿山建设中，加强矿坑水的综合利用及其污染防治。六、地质资源量根据贵州省地矿局一二地质大队2008年4月提供贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿补充勘查报告，截至2008年4月，桐梓县水坝塘杨家槽煤矿矿区范围内（准采标高+1000400m）各可采煤层估算总资源量为811万吨，其中：控制的资源量（332）78万吨；推断的资源量（333）306万吨；预测的资源量（334？）427万吨。资源储量估算结果下表。 各煤层资源储量估算结果表煤层编号块段编号（332）资源量（万吨）（333）资源量（万吨）（334）？资源量（万吨）（332）+（333）+（334）？资源量（万吨）178C12893033136C21691902121C311483182170合计资源量78306427811七、勘探程度、资源及开采条件评述（一）勘探程度根据贵州省地矿局一二地质大队2008年4月提供贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿补勘报告。基本查明了区内地层层序、地质构造，确定了含煤地层年代，含煤地层厚度、分布范围、煤层数、煤层厚度、主采煤层及埋藏情况；煤岩和煤质的一般特征；水文地质、顶底板岩性等开采技术条件；矿井范围内自然地理条件，计算了煤炭资源储量，并于2008年4月提交了贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿补勘报告和相应的地质图件。认为杨家槽煤矿煤层赋存较稳定、储量较丰富，地质构造较简单，工程及水文地质条件中等，矿区交通便利，开采技术条件较好。通过上述地质勘探工作，认为本井田资源可靠。主采煤层赋存稳定，构造简单，全区可采。设计开采煤层C1、C2煤层为中高硫、中灰、高热值煤，C3低中硫、低中灰、特高热值煤。根据相邻矿区资料，该区C1、C2、C3煤均属贫煤。水文地质条件中等，顶底板：C1顶板泥岩，底板为粘土岩、C2顶板泥岩，底板为粉砂质、C3顶板泥岩，底板为粘土岩、泥岩。（二）资源及开采条件评述1、根据以上资料的内容，初步查明了该区可采煤层的层数、层位、厚度、结构及赋存形态、可采煤层的煤质特征及其变化情况；初步查明了矿井构造形态，以及自然地理条件、层位及地形、地貌特征；对含煤地层及其上覆、下伏地层的含水性进行了论述，对矿井充水因素进行了分析。贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿煤层赋存基本稳定、储量较为丰富，地质构造简单，工程及水文地质条件中等，矿区交通便利，资源可靠，开采技术条件较好，用户可靠，市场潜力大，为矿井建设提供了有利条件。具有较好的经济效益和社会效益。2、存在问题1）地形图精度有一定的误差，地形地物有一定变化。2）老窑停采时间长，巷道无法进入，本次无法收集到老窑及采空区资料。老窑积水情况不明。3）煤层无岩石力学化验及地温等资料，缺水质类化验资料。4）本次工作地质资料有限，矿井地质研究程度欠高。5）井下巷道测量方法为半仪器法测量，井下煤层标高精度有一定误差。6）井田勘探程度尚显不足，煤层的变化和构造形态还需进一步探清。7）矿井在生产中加强水文地质调查和老窑巷道及采空区的调查工作，接近采空区布置巷道时，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，同时加强矿井通风、安全管理，有利于矿井安全生产。在生产过程中必须进行地表水、老窑水、采空区积水、裂隙水的调查，并及时标注在井上下对照图上。3、建议1）杨家槽煤矿矿井未鉴定瓦斯等级资料，在煤矿开采过程中，应加强对瓦斯的监控等管理工作。2）在开采浅部煤层时，应探明老窑积水情况，严防突水事故的发生。生产中做到“有疑必探，先探后掘，边探边掘”。3）在今后工作中加强对断层的研究，加强地质、水文地质工作的研究。4）该矿范围内煤层控制程度低，建议进行生产补勘，进一步提高煤矿勘查程度，进一步查清资源状况，并合理进行开采利用，促进生产安全高效。5）在今后生产应加强于深部地质工作。第五节 矿井开拓开采概况一、 井田境界根据贵州省国土资源颁发的采矿许可证。矿区范围由以下6个拐点圈定： 贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿矿区拐点坐标序 号XY1 3085500.0036405695.002 3183005.00 36405290.003 3182230.00 36405455.004 3182530.00 36405865.005 3183825.00 36406060.006 3185500.00 36406420.00矿区面积：2.004km2开采深度：1000400m标高二、矿井资源/储量计算（一)资源量估算范围矿区采矿权范围内准最低标高（400m）以上可采煤层的平面分布范围为资源量估算范围（隧硐压覆范围除外）。本次资源量估算的截止日期为2008年3月31日。（二）工业指标的采用矿区内煤层倾角较陡(55)，矿山为小型矿山，采矿方式为地下开采，煤的种类为贫煤。因此，根据煤、泥炭地质勘查规范（DZ/TO15-2002）、固体矿产资源/储量分类(GBT17766-1999)的要求，采用如下工业指标：最高灰分(Ad)：40%最低可采厚度：0.60m最低发热量(Qnet,d)：17.0MJ/Kg最高硫分(St,d)：3%（三） 资源储量估算方法的选择及依据矿区内煤层呈层状产出，倾角较陡，故采用立面投影地质块段法进行资源量估算，其估算公式为：T=SSosahd式中： T块段资源量； S块段立面积；h块段的平均厚度； d煤层体重；a煤层平均倾角。（四） 资源储量估算参数的确定1、煤层厚度：工程中的煤层厚度主要由矿山提供。块段煤层厚度为块段内各工程（或见煤点）厚度的算术平均值，外推块段采用上一块段的平均值（厚度0.05m的夹矸予以剔除）。2、块段煤层立面积：资源量估算图采用AutoCAD软件中的求面积命令求出单位立面积，再根据图形比例换算而成真实面积。3、块段煤层体积：块段斜面积与块段煤层平匀厚度的乘积。4、块段煤层平均倾角：采用块段煤层倾角的算术平均值。5、煤层体重（d）：采用贵州省桐梓县水坝塘杨家槽煤矿补充勘查报告中的煤层体重，其值为1.42t/m3。（五） 煤层采空区和氧化带边界圈定原则1、该矿山目前主要在进行巷道掘进，采出工程煤量甚少，未圈定采空区。2、氧化带边界圈定，据临近矿区资料，结合该矿井巷的揭煤情况，煤层氧化深度一般沿煤层露头线以下（斜深）平均30m左右圈定。（六） 资源量块段划分及类别的确定1、块段划分煤层资源量类别不同，划分为不同块段进行资源量估算。2、资源量类别确定（1）控制的（332）资源量1）可采煤层厚度、结构、产状已初步查明，煤层对比基本可靠，煤类煤质特征已大致确定，煤层底板等高线已大致控制。2）工程控制间距不大于1000m，煤层露头线以下30m，工程见煤点连线外推250m圈定。（2）推断的（333）资源量1）可采煤层厚度、结构、产状已初步查明，煤层对比基本可靠，煤类煤质特征已大致确定，煤层底板等高线已大致控制。2）工程控制间距不大于2000m，以工程见煤点沿煤层走向和倾向（斜深）外推250m圈定。（3）预测的（334）？资源量资源量估算范围内（333）资源量以外的范围全部估算预测的（334）？资源量。（七）资源储量估算结果（1）矿井地质资源量矿区范围内各可采煤层（332）+（333）+（334）？资源量811万吨。其中：控制的资源量（332）78万吨；推断的资源量（333）306万吨，预测的资源量（334）？427万吨。 煤层编号块段号储量类别立面积倾角煤厚容重资源量（万吨）1（332）400650551.121.4278C12（333）458950551.121.42893（334）?700675551.121.42136C23（333）566750550.701.42694（334）?994850550.701.42121C35（333）742800551.151.421486（334）?856650551.151.42170总计811（二）工业资源储量C1煤层工业资源储量=(332)+(333)0.8=78+890.8=149.2(万t)C2煤层工业资源储量=(333)0.8=690.8=55.2(万t)C3煤层工业资源储量=(333)0.8=1480.8=118.4(万t)工业资源储量=149.2+55.2+118.4=322.8(万t)可信度系数取0.8。（三）设计资源储量C1煤层设计资源储量=工业资源储量-永久煤柱损失 =149.2-7.34=141.86(万t)C2煤层设计资源储量=工业资源储量-永久煤柱损失 =55.2-6.01=49.19(万t)C3煤层设计资源储量=工业资源储量-永久煤柱损失 =118.4-5.84=112.56(万t)设计资源储量=141.86+49.19+112.56=303.61(万t)永久煤柱损失本矿区范围内有矿井边界、村庄、隧道煤柱。根据矿井设计对资源利用的需要和本设计单位合理回收资源的建议意见，本设计拟将矿井划分6个采区进行开采，除一采区留设村庄保护煤柱外，三、五采区采取将村庄全部进行搬迁后再行布置系统回采。所以，本矿计算的永久煤柱为矿区边界保护煤柱、隧道保护煤柱、一采区部分村庄保护煤柱永久煤柱损失（见下表）。 永久煤柱损失表 单位:万t煤层矿区边界保护煤柱村庄煤柱 隧道煤柱合计C12.923.4 1.027.34C21.814.206.01C31.943.905.84合计6.6711.5 1.0219.19注：煤层风氧化带资源量已在总资源量中扣除。永久煤柱损失=边界煤柱+隧道煤柱1、边界煤柱损失333资源量: C3： 790.8201.421.0810-4 0.8=1.94万吨C2: 586.15201.421.3610-4 0.8=1.81万吨C1:234.9201.421.2510-4 0.8=0.67万吨332资源量: C1： 890.4201.421.2510-4=2.25万吨334？，不列入计算。小计：（1.94+1.81+0.67+2.25）=6.67万吨2、村庄煤柱损失C3：1390.6201.421.0810-4 0.8=3.4万吨C2: 1390.6201.421.3610-4 0.8=4.2万吨C1:1390.6201.421.2510-4 0.8=3.9万吨合计：3.4+4.2+3.9=11.5万吨3、隧道煤柱损失C3： 全部为334？，不列入计算。C2: 全部为334？，不列入计算。C1:287.35201.421.2510-4 =1.02万吨（四）可采储量根据煤炭工业小型矿井设计规范，C1、C3煤层为薄煤层，采区回采率取85%，C2煤层为中厚煤层，采区回采率取80%。可采储量按下式计算：可采储量=（设计资源储量-井筒煤柱-工业场地煤柱损失）采区回采率根据本矿实际情况，不存在井筒煤柱、工业场地煤柱损失。可采储量=（设计资源储量-井筒煤柱-工业场地煤柱损失）采区回采率 C1煤层可采储量=（设计资源储量-井筒煤柱-工业场地煤柱损失）采区回采率 =141.860.85=120.6万tC2煤层可采储量=（设计资源储量-井筒煤柱-工业场地煤柱损失）采区回采率 =49.190.80=39.4万tC3煤层可采储量=（设计资源储量-井筒煤柱-工业场地煤柱损失）采区回采率 =112.560.85=95.7万t经计算，本矿可采储量为120.6+39.4+95.7=255.7万t。三、设计能力、服务年限1、设计能力矿井设计生产能力为15万吨/年。2、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） =255.7(151.4)=12(a)该矿井预测的资源量（334）？427万吨，具有极大的资源潜力，矿井今后加强勘探程度，提高储量级别后，将会使矿井可采储量大大增加，有效延长矿井服务年限。四、 矿井开拓、采掘部署情况1、开拓方式平硐开拓。利用原工业场地。利用原+450m标高平硐作为矿井的主平硐，利用原+630平硐作为矿井的副平硐，利用原+765m标高平硐作为矿井的回风平硐。+630m-+765m轨道上山、溜煤上山（部分利用原有巷道）、回风上山，采用联络巷连接，形成前期生产系统，布置11102首采工作面，接替工作面为11101回采工作面，采用双翼开采。后期布置+450m-+630m轨道上山，形成二采区生产系统，矿井划为两个水平六个采区进行开拓。待前期工程完毕后，再施工后期工程。本方案以一个炮采工作面达到设计生产能力，采煤方法为走向长壁后退式采煤法。井巷工程量前期为5171m。已掘巷道5091m，剩余80m切割眼。见开拓系统平面和立、剖面图。2、采掘部署矿井所采煤层为急倾斜煤层(平均倾角55)，矿区范围内煤层开采标高+1000+400m，设计将该矿划分为两个水平即+450m、630m水平。矿井首先布置630m水平，其下部矿井煤炭资源（450m-+400m水平另行设计），本次只对+450m水平进行设计。设计将450m水平主平硐布置在底板岩层中，沿煤层走向布置；765m总回风道沿煤层走向布置在底板岩层中。见采区巷道及采掘机械设备布置平面图。由于矿井走向长度较长，约3200m，阶段垂深约600m,设计将井田划分为+630m 和+450m两个水平，划分为六个采区。矿井采区采用由近及远、由上至下的开采顺序，即采区依次为一采区、二采区、三采区、四采区、五采区、六采区；采区内开采顺序为区段下行式开采，同一区段煤层上行式开采，先采C1煤层，后采C2煤层，然后采C3煤层。本矿共有三个井筒，即主平硐 、副平硐 、回风平硐。主平硐 、副平硐 、回回风平硐井筒特征见表1-5-4。主平硐担负煤炭运输、进风及敷设管线任务。井筒内铺设600mm轨距22kg/m钢轨，电机车运输。同时井筒内设有通讯、照明及信号电缆。井筒为锚喷/砌碹支护。副平硐担负运料、矸石、进风及行人，井筒内铺设600mm轨距22kg/m钢轨，也采用电机车运输。井筒内设有动力、通讯、照明及信号电缆，压风、排水管道。井筒为锚喷/砌碹支护。回风平硐专作回风用，为锚喷/砌碹支护。不铺设轨道。