夏家湾简易整合开发利用方案原稿

1 第一章 概述 第一节第一节 概述概述 一 矿区交通地理位置一 矿区交通地理位置 1 位置与交通 宜都市夏家湾煤矿属湖北省松宜煤矿尖岩河矿区 矿区位于宜 都市 190 方位 直距 40km 该矿位于王家畈乡东南部的夏家湾村 属王家畈乡管辖 矿区中心地理坐标为 东经 111 20 111 24 北纬 30 06 30 09 矿区有简易公路 乡村公路与省 道相通 矿区距宜都市40km 距枝城镇 26 公里 矿产煤炭由长江枝 城港 枝城火车站销售全国各地 水陆交通较为方便 2 自然地理 矿区属鄂西低山区 总体地势为北高南低 地形坡度 15o 25o 区内最高点北部山头海拔标高 823 99 米 最低海拔标高 270 米 相对高差 500 米 矿区属亚热带季风气候 四季分明 年平均气温 15 5 最高为 40 最低 14 8 年平均降雨量 1311mm 降雨 多集中在 4 5 月 占全年的 60 80 11 月至次年 2 月为降雪期 区 内农业以玉米 土豆为主 水稻 小麦次之 工业以煤炭 泥炭及 高岭土等矿产开采为主 另有水泥厂等其他乡镇企业 3 地震 根据 中国地震烈度区划图 矿区所在地属 级 不属危险设 防区 地温 属正常地温区 2 二 隶属关系二 隶属关系 宜都市夏家湾煤矿属宜都市王家畈乡管辖 三 企业性质三 企业性质 民营 四 采矿权人资料及开采现状四 采矿权人资料及开采现状 1 宜都市夏家湾煤矿始建于 1970 年 3 月 1973 年正式投产 先后投建了东井 西井和水洞河坑口 东井 西井现已闭坑 仅水 洞河坑口部分块段还在回采 矿山设计生产规模 3 万吨 年 实际生 产能力 2 5 万吨 年 采有平硐暗斜井开拓 主要开采二叠系梁山组 煤层 目前矿山有职工约 120 人 管理人员约 10 人 2009 年买 断三岔河煤矿后主要进行生产系统改造工作 长 420 米的运输下山 改造工程已完成 其原采矿权设置见下表 采矿权人宜都市夏家湾煤矿 采矿许可证号65 采矿许可证有效期2008 年 9 月至 2010 年 12 月 发证机关湖北省国土资源厅 采矿许可证界定范围 北京 54 坐标 拐点号 X 坐标 Y 坐标 1 2 3 4 矿区面积 0 651 平方公里 开采深度 590 350 米标高 3 2 宜都市王家畈乡三岔河煤矿 该矿原为王家畈乡乡办集体煤矿 于 1993 年建矿 1994 年投 产后与夏家湾村三岔河煤矿合并 并于 2001 年改制为民营三岔河煤 矿 设计生产规模 3 万吨 年 实际生产能力 2 5 万吨 年 平硐暗 斜井地下开采 主要对夏家湾井田原采空区 煤层底部残煤进行复 采 该矿 2009 年底已整合给夏家湾煤矿 其原采矿权设置见下表 采矿权人宜都市三岔河煤矿 采矿许可证号70 采矿许可证有效期2007 年 11 月至 2009 年 11 月 发证机关湖北省国土资源厅 采矿许可证界定范围 北京 54 坐标 拐点号 X 坐标 Y 坐标 1 2 3 4 5 6 7 8 矿区面积 0 11 平方公里 开采深度 425 315 米标高 3 宜都市夏家湾煤矿整合后 保有资源储量 886 千吨 尖岩河 井田原生煤 122b 类 639 千吨 夏家湾井田原生煤 122b 类 194 千吨 复采煤 122b 类 27 千吨 333 类 26 千吨 夏家湾煤矿整合三岔河 4 煤矿后 拟申请的矿区范围基本保留了原来两家矿山的采矿权范围 夏家湾煤矿西部无矿区拟踢除 南部未占用的资源储量拟扩充进来 具体拟申请的新矿区范围如下 夏家湾煤矿整合三岔河煤矿后拟申请的矿区范围夏家湾煤矿整合三岔河煤矿后拟申请的矿区范围 北京 54 坐标西安 80 坐标 点号 X 坐标 Y 坐标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 点号 X 坐标 Y 坐标 1 664 903 2 662 911 3 659 912 4 658 912 5 661 910 6 659 908 7 660 910 8 660 910 9 660 910 10 660 910 11 660 895 12 663 895 13 659 900 矿区面积 1 31 平方公里 开采深度 550 米至 250 米标高 未变动的点 54 转 80 坐标引用矿业权核查数据 新增点 54 转 80 坐标按 X 平移 54 34 Y 平移 65 09 的转换参数进行换算 5 五 本矿及邻矿开采概况五 本矿及邻矿开采概况 一 本矿开采情况 夏家湾煤矿整合后现有主井 回风井和副井 排水平硐 主井 采有平硐与暗斜井联合开拓方式 主井 回风井和排水平硐均沿煤 层顶板开凿 该矿生产系统基本形成 整合后尚待改造 完善 井下巷道已 完成了主 风井井筒 车场 暗斜井 以及采区部分回采巷道等工 程 主井 暗斜井承担矿井的煤炭 矸石和材料的提升运输任务 矿井通风方式采用中央并列抽出式 井下排水采用一级排水方式 在 310m 水平大巷设有的水仓 泵房 一级排水经由排水平硐敷设 的管道排至地面 矿井供电为双回路 主电源为外接尖岩河 10KV 变 电站煤矿专用线至本矿 矿自备柴油发电机组作为备用电源 矿井 地面工业厂内设变电所 配电室 可满足井下 地面设备及照明用 电 二 邻矿开采情况 1 丁砂包煤矿 位于本矿东部 有 F3 断层将两矿隔开 无越 界通道 丁砂包煤矿早已停采关闭 对本矿开采没有影响 2 松宜煤业尖岩河煤矿 位于本矿南面下部 与本矿相邻 属 地方国营企业 该矿于 1975 年 10 月投产 设计规模 9 万吨 年 实 际生产规模 7 5 万吨 年 两矿间均设保安煤柱和矿界隔离带 各矿 均在矿井范围内进行开采 对本矿开采影响不大 6 第二节第二节 编制依据编制依据 一 主要资料一 主要资料 1 湖北省松宜煤矿尖岩河矿区 2010 年度矿产资源储量报告 2 湖北省国土资源厅 鄂土资储审函 2010 53 号 文关于 湖 北省松宜煤矿尖岩河矿区 2010 年度矿产资源储量报告 审查意见函 3 现场勘察调查收集的相关资料 4 矿方提供的 宜都市夏家湾煤矿地形地质图 夏家湾煤矿 井上下对照图 夏家湾煤矿采掘工程平面图 夏家湾煤矿 煤 层底板等高线及储量估算图 5 开采现状图 6 采矿许可证 二 编制说明二 编制说明 该简易开发利用方案由本矿自行编制 正式开发利用方案委托 有资质的设计部门编制报审 7 第二章 矿产品需求现状和预测 一 产品市场供需预测一 产品市场供需预测 我国是能源生产大国 也是能源消耗大国 目前 煤炭在能源 结构中仍占有较大的比重 湖北省是缺煤省份之一 近年来随着工 业 农业的快速发展 全省用煤量大增 单靠本省生产的煤炭远不 能自足 缺口较大 缺少部分全靠从外省购入 总之 2010 年煤炭 供应偏紧 二 产品目标市场分析及价格预测二 产品目标市场分析及价格预测 宜都市现有华新水泥厂 东阳光火力发电厂 邻近还有宜昌市 供热发电厂等需煤大户 地产煤远不能保证供给 夏家湾煤矿因煤 质适销对路 经营信誉好 本市有可靠的用户 宜都市地产煤价格根据煤质一般在 200 300 元 吨之间 该矿 2010 年平均售价 150 元 扩建投产后 预测平均售价会有小幅上涨 三 市场竞争分析三 市场竞争分析 宜都市近邻有长阳县 远安县 当阳市等产煤大县 在市场具 有一定的竞争力 由于煤炭主供当地生产 生活用煤 加之其运输 距离长 运输成本大 对宜都市地产煤的销售有一定的影响 四 市场风险四 市场风险 煤炭目前是一紧俏商品 供不应求 市场风险不大 但最近几 年 国内相继建设了一批大中型矿井 正式投入生产后 对地方小 8 煤矿生产会产生影响和冲击 五 综合分析五 综合分析 宜都市及周边经济发达 能源供应紧张 煤炭缺口较大 近年 来 国家对一些不具备基本安全生产条件的乡镇小煤矿实行专项整 治 相继关闭和取缔 煤炭市场价格保持稳定 因此 宜都市夏家 湾煤矿整合后 扩大生产能力 既能缓和本地区煤炭市场供应的矛 盾 又能带动当地山区经济发展 第三章 矿产资源概况 第一节第一节 矿区地层矿区地层 尖岩河矿区位于仁和坪向斜北翼东段 区内出露有石炭系 二 叠系 三叠系和第四系地层 煤 硫铁矿及高岭土赋存于二叠统梁 山组内 矿区地层由新到老为 第四系 Q4 为坡积之黄粘土夹大小不等的砾石 砾石成分 以石灰质为主 厚 0 27 61 米 三叠系 T 1 三叠系下统大冶组 T1d 灰色 青灰色薄 中厚层灰岩 下部为泥质灰岩 底部有薄层砾岩 厚 400 450 米 二叠系 P 2 二叠系上统长兴组 P2ch 灰 深灰色灰岩 白云质灰岩 间夹白色燧石层及燧石结核 厚 40 60 米 3 二叠系上统吴家坪组 P2w 黑色薄层硅质泥岩 微含炭 质 夹有薄层状灰岩透镜体及黑色燧石层 厚 4 87 26 14 米 与下 9 伏地层假整合接触 4 二叠系下统茅口组 P1m 灰 灰黑色结晶灰岩 顶部夹 生物碎屑灰岩 中部夹燧石灰岩 厚 47 10 126 99 米 平均 79 42 米 5 二叠系下统栖霞组 P1q 深灰 灰黑色含炭质沥青质灰 岩 含燧石结核 顶部常为瘤状串珠状灰岩 中部为燧石层 间夹 钙质泥岩 厚 150 240 米 6 二叠系下统梁山组 P1l 顶部为灰色 深灰色粉砂岩 细砂岩 含泥质 并且富含星散状 团块状或结核状黄铁矿 中上 部主要由灰白色石英砂岩 深灰色细砂岩 砂质泥岩 炭质泥岩 煤层和粘土质泥岩组成 下部为灰白色石英砂岩 细砂岩及粉砂岩 夹有 煤层 呈透镜体产出 局部具工业价值 平均厚度 19 35 米 与下伏地层呈假整合接触 石炭系 C 7 石炭系中统黄龙组 C2hn 灰白 灰色或微带红色厚层状 灰岩 显晶质结构 有缝合线构造 下部为白云质灰岩 局部含泥 质及黑色燧石结核 厚度 33 59 99 43 米 与下伏地层呈假整合接 触 8 石炭系下统大塘组 C1d 灰色泥岩 石英砂岩及少量薄层 灰岩互层 局部夹一层赤铁矿砂岩 砂岩中含白云母碎片 厚度 38 58 米 第二节第二节 构造构造 10 尖岩河矿区位于东西走向的仁和坪向斜东段的北翼 是一个不 完整的向斜构造 向斜东部仰起 在 F3 断层以东 褶曲宽缓 走向 北西 南东 北翼地层倾角 19 左右 东端及南翼倾角渐变为 8 5 F3 断层以西 北翼地层走向受断层影响 变化不一 倾角大都是 16 19 向核部地层产状变平缓 其南翼地层倾角 8 5 矿区断裂构造较发育 按展布方向可分为三组 一组为近东西 的逆断层 一组向北 北东向正断层 规模较大 较发育 另一组 为北西向正断层 一般规模较小 不甚发育 其中规模较大 对煤 层破坏较大 对开采影响也较大的有 F1 F3 F5 F6 F7 F9 F10 等 7 条 F1 正断层 是本区西部边界断层 北经汪水滩 南至五亩田 延伸 2500 余米 倾向东 浅部倾角50 左右 深部渐缓 断层150 米 F3 正断层 为区内较大的张性断层 走向近南北 倾向 70 90 倾角 70 75 由夏家湾经刘家大塘 陈家湾向南切割 F7 断 层 至柳林冲 沿走向延伸 4000 余米 北部断距 50 米左右 向南 增大到 100 米左右 F5 正断层 为张扭性断裂 走向北东 南西 由沙丁包主井附 近 过川心坑向南 在区内延伸 1500 余米 倾向 290 左右 倾角 68 断距 5 15 米 F6 正断层 为张扭性断裂 分布于尖岩河勘探区东部 向南经 烧鸡淌后被第四系覆盖 在本区延伸3000 米左右 构成东部边界 倾向 105 111 倾角 65 73 地层出露比较清楚 断距 130 160 11 米 F9 正断层 为张扭性断裂 走向北东 南西 北起横沟子 经 东南竹坑东过吴家榜 呈北东 30 210 延伸 2000 余米 倾向 320 倾角 75 左右 断距 25 米左右 F10 正断层 为张扭性断裂 南起石榴淌 北到白岩溪 走向 北东 30 在区内延伸 2000 余米 南端切割 F7 逆断层 倾向 300 左右 倾角 60 南部断距大 在北部断距较小 F20 正断层 走向北东 30 倾向 300 左右 倾角 40 60 长 800 余米 断距 50 余米 F7 逆断层 为一压性逆断层 西起五亩田 经四方岭过天井寺 南向东继续延伸 近东西向展布于尖岩河勘探区南部 延伸 6000 余 米 倾向 200 倾角 17 45 浅部倾角小 向深部加大 西部断 距 150 米左右 向东变小 第三节第三节 矿层特征矿层特征 一 含煤地层一 含煤地层 区内含煤岩系赋存于二叠系下统梁山组 由黄铁矿砂岩 硫铁 矿层 石英砂岩 煤层和粘土质泥岩 高岭土矿层 等组成 与下 伏石炭系黄龙群呈假整合接触 其岩性组合由上而下为 1 黄铁矿砂岩段 区内硫铁矿层赋存段 层内富含黄铁矿结核 团块及星散状晶体 含硫品位大都达工业指标 厚度 0 88 4 02 米 一般 2 50 米左右 2 石英砂岩段 浅灰色石英砂岩 粉砂岩 常含少量泥质 炭 12 质和黄铁矿晶体 为本区 煤层顶板 厚度 0 6 59 米 一般 2 14 米 3 煤层 本区主要煤层 层位稳定 呈似层状产出 仅局部 有尖灭再现 厚度 0 5 11 米 平均 0 88 米 4 粘土质泥岩段 区内高岭土矿层赋存段 浅灰色 具滑感 常含黄铁矿细晶 厚 0 7 8 米 5 黑色炭质页岩段 黑色炭质页岩与灰色细粒石英砂岩互层 局部与煤层 1煤 互层 1煤层在区内极不稳定 呈小扁豆体 产出 一般不具工业价值 厚度 0 1 5 米 6 灰白色石英砂岩 厚层状 致密坚硬 块状构造 一般厚度 0 40 6 00 米 7 煤层 与炭质页岩互层 局部地段夹石英细砂岩 底部为 石英砂岩 本区 煤层极不发育 仅局部具有工业价值 多相变为 炭质泥岩 一般厚度 0 1 2 米 8 粉白色石英砂岩 厚层状 砂状结构 块状构造 厚 4 5 12 00 米 一般 5 9 米 二 煤层特征二 煤层特征 本区含煤两层 即 煤层和 煤层 煤层局部可分为 2煤层 和 1煤层 区内 煤层比较发育 分布在含煤岩系的中上部 煤层产状与 岩层产状一致 全区大部达到工业指标 呈似层状产出 层位稳定 仅局部有尖灭再现 厚度 0 5 11 米 平均 0 88 米 由西向东逐渐 变厚 由于受下伏黄龙灰岩的侵蚀起伏面和梁山组底部砂岩的填平 13 补齐作用的影响 煤层厚度变化较大 煤层稳定程度属不稳定型 本层上距栖霞组灰岩 0 69 10 53 米 平均 5 01 米 下距石炭系黄 龙群灰岩 3 48 32 58 米 平均 13 45 米 距硫铁矿层 0 6 73 米 平均 2 50 米 煤层顶板以灰色石英砂岩为主 夹粉砂岩 泥岩 底部主要是粘土质泥岩 高岭土矿层 灰 兰灰色 致密块状 有 滑感 煤层结构一般比较简单 大部分地区只有一层 仅在局部地 区 在煤层底板粘土质泥岩中有 1煤层存在 但只在矿区东南部个 别地段可采 主煤层为 2煤层 煤层居于含煤岩系下部 与 煤层间有粘土质泥岩和石英砂 岩相隔 在区内极不发育 仅个别点达到工业指标要求 多相变为 炭质泥岩 其顶板为灰色 肉红色或浅紫色石英砂岩 三 残留底煤特征三 残留底煤特征 三岔河煤矿复采老采空区内的残留底部 残留底煤包括边角残 余块段 原生煤层因厚度大 一次不能采全高的残留部分 原生煤 层因厚度薄或因煤质发热量相对较低被丢弃弃部分 残留底部煤层 特征总体上与原生煤层相近 由于是在上述老采空区内复采而无一 定的规律性 通过探煤巷道发现的 煤层残留底部平均厚约 0 6 0 8 米 在目前煤价大幅上涨的情况下 复采煤矿有一定的经济效 益 四 煤质四 煤质 本区 煤层为黑色块状 粉状 具玻璃光泽 上部多由暗煤和 镜煤 亮煤条带组成半亮型煤 下部光泽较暗 多由暗煤夹镜煤 平均 最大最小 14 亮煤细条带组成 西部区段内亮煤夹炭质泥岩 或煤层与薄层炭质 泥岩互层状产出 据 125 队勘探报告及前几次检测取样分析 该矿 区煤质化验分析结果 为 灰分 A 全硫 S 发热量 Q 卡 克 挥发分 V 水分 W 固定碳 Fc 综上所述 本区煤层牌号为无烟煤 接受贫煤 高灰 高硫 可作为发电 烧砖瓦 烧石灰等的燃料 五 泥炭矿 风化煤 五 泥炭矿 风化煤 本区泥炭矿层与 煤层属同一层位 一般深部为煤层 浅部露 头附近煤层相变为泥炭矿层 泥炭矿层 或 煤层 层位稳定 呈 似层状 藕节状 鸡窝状 扁豆体状产出 仅局部有尖灭再现 厚 度 0 1 5 米 平均 0 9 米左右 区内泥炭矿属煤系在成煤作用初期 阶段的产物 另有部分属于浅部露头附近的煤层经过风氧化作用后 形成的低发热量 高腐植酸的风氧化煤 泥炭矿石呈黑褐色 间夹灰白条带 无光泽 具纤维状或颗粒 状结构 质地疏松 矿石主要成份为有机质及矿物质 其它尚有少 量的氮 磷 钾等 可作为普通的泥炭肥料 也可供作氮肥造气原 料使用 67 44 72 6123 29 26 3 71 4 24 1 4016 58752556 48 10 46 1678 7 04 1 93 1 20 0 40 43 43 5473 31 15 第四节第四节 矿井储量矿井储量 宜都市夏家湾煤矿整合后拟申请的矿区范围占用煤炭资源储量 累计为 1347 千吨 尖岩河井田 987 千吨 夏家湾井田 360 千吨 其 中保有资源储量 886 千吨 尖岩河井田原生煤 122b 类 639 千吨 夏 家湾井田原生煤 122b 类 194 千吨 复采煤 122b 类 27 千吨 333 类 26 千吨 消耗 461 千吨 尖岩河井田 348 千吨 夏家湾井田 113 千 吨 第五节第五节 开采技术条件开采技术条件 一 矿层顶底板一 矿层顶底板 原生煤层顶板比较稳定 顶板一般为深灰色厚层状细粒石英砂 岩为主 夹粉砂岩 泥岩 裂隙不发育 质地坚硬 与煤层直接接 触 局部有炭质页岩 泥岩伪顶 底板为粘土质高岭土矿 灰色 兰灰色 致密块状或黑色炭质页岩与灰色细粒石英砂岩互层 顶板岩石硬度 大 力学性能强 属硬质岩类 底板岩石硬度较小 力学性能较差 残留底煤的底板与原生煤层的底板相近似 顶板则因上部煤层已采 16 空 其上部再生顶板石英砂岩裂隙较发育 容易塌落 支护较为困 难 二 水文地质条件二 水文地质条件 本矿区属低山地形 溪沟发育 地表水体以尖岩河 上游称水 洞河 为主 总体流向自西北向东南 地表水迳流条件好 尖岩河 为本区最低侵蚀基准面 一 含水层 隔水层 1 煤系地层上覆大冶组 茅口组 栖霞组和下伏黄龙组地层 岩性以灰岩和云质灰岩为主 溶洞裂隙较发育 为本区溶洞裂隙水 含水层 2 煤系地层梁山组 吴家坪组隔水层 梁山组 吴家坪组主 要由泥岩 粉砂岩 粘土岩和煤层 线 组成 呈薄层状 具水平 层理 层位稳定 厚度分别平均为 19 35 米 15 51 米 隔水性能 较好 为本区主要隔水层 二 矿山水文地质特征 夏家湾煤矿井下溶洞发育 浅部存在大面积的老采空区 矿坑 充水来源主要是底板黄龙灰岩溶洞水及上部老采空区来水 夏家湾 煤矿井下生产过程中多次揭穿溶洞水 水量较大且伴有泥沙 井下 水位最低保持在 429 米水平 最高水位到达 476 米水平 据了解 该矿曾在雨季发生过淹井事故 此后矿山西部 涌水量大 进行了 注浆堵水处理 取得一定成效 生产活动布置在东部 根据矿井实 际排水资料 储量报告未提供资料 矿井涌水量 正常涌水量 100m3 h 最大涌水量 300m3 h 由于上述原因及浅部老采空区的存 17 在 宜都市夏家湾煤矿水文地质属复杂类型 三岔河煤矿矿体绝大部分位于当地侵蚀基准面以上 且在夏家 湾井田 尖岩河井田的浅部老采空区内 属尖岩河煤矿井下疏干区 范围 地下水来源主要为大气降水 且以顶板淋水为主 雨季水量 稍大 旱季水少 井下水经过平巷自流出矿或通过老采空区渗 流 入开采标高低的尖岩河煤矿 由尖岩河煤矿抽排出井外 矿山水文 地质条件属中等类型 三 工程地质条件三 工程地质条件 一 岩土体工程地质类型 区内岩土体或划分为层状坚硬碳酸盐岩类 坚硬 次坚硬碎屑 岩岩类和松散堆积土类三种工程地质类型 层状坚硬碳酸盐岩类由黄龙灰岩 栖霞灰岩 茅口灰岩和大冶 灰岩组成 为中厚 厚层状结晶灰岩 力学强度较高 矿山斜井巷道 主要分布于黄龙灰岩和栖霞灰岩之中 井巷稳定性好 碎屑岩在主要由吴家坪组 梁山组含煤地层组成 该类岩体受 构造变动较弱 完整性较好 力学强度较低 区内土体为第四系冲洪积层和残坡积层 成分为砾石 细砂 粘土等 含水性差 力学强度较低 且随其中碎石成分及含量不同 变化较大 主要分布于检测区内沟谷及缓坡地带 二 矿体围岩的稳定性 夏家湾煤矿目前在开采原生煤层 主井平巷多为岩巷 没进行 支护 总体稳定性较好 但由于该区构造及岩溶发育 且地下水有 18 一定的水头压力 导致构造破碎带和岩溶裂隙区围岩不稳定 须加 强支护 且易引发突水和流沙 三岔河煤矿为复采煤矿山 以平巷暗斜井联合开拓 通过实地 了解 原生煤层开采时间已有 20 年 冒落顶板经过多年压实 具有 一定的强度 现在将其作为顶板开采残留底为煤 能复采底煤的地 方 原来的煤层一般比较厚 多不能一次采全高 回采后顶板破碎 较重 复采支护强度大 多存在冒顶 片帮的安全隐患 故复采煤 矿山采煤方法也不正规 多采用巷道式进行回采 四 环境地质条件四 环境地质条件 本区地震基本烈度为 度 区内矿井为低瓦斯矿井 原煤含硫 量较高 一般在 1 24 4 71 矿山生产应充分考虑矿坑排水对地表 水体及生态环境的影响 建好矿坑排水废水处理系统 以免污染周 围环境 夏家湾煤矿层在当地侵蚀基准面以下 岩溶发育 岩溶水丰富 矿坑排水对下水均衡有一定的影响 但由于区内多为高山深谷 农 户较少 开采范围也不大 对区域地下水均衡影响较轻 目前 矿 山生产活动都转移至东部 且对西部进行了注浆堵水处理 但根据 浅部老采空区面积大且经过复采 底板黄龙灰岩岩溶裂隙 溶洞发 育等井下水文地质特征 推测仍存在老窑采空区突水和底板溶洞突 水 涌水的地质灾害隐患 特别是雨季要严加防范 三岔河煤矿为复采型矿山 且多在当地侵蚀基准面之上 地下 水通过老采空区向南东渗入松宜尖岩河煤矿 发生井下突水的可能 19 性较小 但由于是复采 其顶板为再生顶板 含煤地层多次扰动后 其顶板破坏较严重 井下易发生冒顶 地面易发生塌陷 特别是煤 层较厚 采空面积较大且矿层埋藏浅的区域 局部已发现小规模的 地裂隙和塌陷坑 今年生产中应引起高度重视 五 瓦斯 煤尘爆炸性和煤层自燃倾向五 瓦斯 煤尘爆炸性和煤层自燃倾向 根据 2005 年度宜都市矿山瓦斯鉴定结果 该市境内所有的煤矿 泥炭及高岭土矿均为低瓦斯矿井 借鉴邻近开采同一层位矿层的三 岔河高岭土矿鉴定结果 该区高岭土矿暂按低瓦斯矿井对待 煤尘 爆炸性和煤层自燃倾向性 2004 年 11 月 经煤炭科学研究总院重 庆分院鉴定 矿尘无爆炸性 矿层自燃倾向性等级为三类 属不易 自燃 因此 本矿煤层亦暂按不易自燃型 煤尘按无爆炸性对待 但该矿井在掘进见煤后应迅速将井下煤样送到煤炭科学研究总院重 庆分院进行鉴定 以便采取相应的安全对策措施以保证矿井的安全 生产 第六节第六节 地质勘探报告评述地质勘探报告评述 根据以往历次所做的地质工作 本次中南冶金地质研究所提交 的 湖北省松宜煤矿尖岩河矿区 2010 年度矿产资源储量报告 截止 2010 年 2 月底 地质勘探工作取得了如下成果 一 在勘探区进行了 1 5000 地质填图 20 二 查明了勘探区地层层序和含煤层位 查明含煤地层 含煤 层数 层位及发育情况 查明可采煤层厚度 形态 产状及煤质 三 初步查明区内地质构造形态 规模 性质 落差及分布范 围 四 初步查明了区内水文地质特征 划分了含水层 隔水层及 地下水的补给 迳流 排泄条件等 五 依据 湖北省松宜煤矿尖岩河矿区 2010 年度矿产资源储量 报告 截止 2010 年 2 月底 宜都市夏家湾煤矿整合后拟申请的矿 区范围占用煤炭资源储量累计为 1347 千吨 尖岩河井田 987 千吨 夏家湾井田 360 千吨 其中保有资源储量 886 千吨 尖岩河井田原 生煤 122b 类 639 千吨 夏家湾井田原生煤 122b 类 194 千吨 复采 煤 122b 类 27 千吨 333 类 26 千吨 消耗 461 千吨 尖岩河井田 348 千吨 夏家湾井田 113 千吨 综上所述 地质资料为夏家湾煤矿的建设和生产提供了地质和 资源依据 存在的主要问题及建议 1 因该矿区为高硫 全硫平均为 3 26 贫煤 对区域水环境 有影响 应加强环境的保护 制定切实可行的保护措施 2 如开采残留底煤时 必须加强开采技术的调查研究与评估 尤其是采矿方法 顶板管理要确保安全 防患于未然 3 进一步研究掌握矿井水文地质特征 调查摸清矿井采空区和 废弃小窑的开采范围和积水情况 作出较准确的判断 采取切实实 际的可靠措施 防止突水事故的发生 4 按规程规定 定期对矿井瓦斯 煤尘爆炸 煤层自燃的鉴定 和试验工作 建立完善的瓦斯检测及监控系统 以确保矿井生产安 21 全 第四章 主要建设方案 第一节第一节 开采方案开采方案 一 建设规模及产品方案一 建设规模及产品方案 1 开采范围 根据湖北省国土资源厅批准的宜都市夏家湾煤矿划定开采矿区 范围表 该矿井田开采深度 550m 250m 以 13 个拐点坐标界定 其拐点坐标见下表 北京 54 坐标西安 80 坐标 点号 X 坐标 Y 坐标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 点号 X 坐标 Y 坐标 1 664 903 2 662 911 3 659 912 4 658 912 5 661 910 6 659 908 7 660 910 8 660 910 9 660 910 10 660 910 11 660 895 12 663 895 13 659 900 22 矿区面积 1 31 平方公里 开采深度 550 米至 250 米标高 2 建设规模 根据矿井煤层赋存条件 矿山安全技术管理水平及产品供求趋 势 确定宜都市夏家湾煤矿建设规模为 年产原煤 60 千吨 3 产品方案 该矿煤质属高灰 高硫 中热值烟煤 主要用于烧制砖瓦 石 灰等建材用煤和电厂发电的燃料煤 产品不进行洗选 将原煤直接 销售 二 二 矿井储量 生产能力及服务年限矿井储量 生产能力及服务年限 1 可采储量 依据 湖北省松宜煤矿尖岩河矿区 2010 年度矿产资源储量报告 截止 2010 年 2 月底 宜都市夏家湾煤矿整合后拟申请的矿区范 围占用煤炭资源储量累计为 1347 千吨 尖岩河井田 987 千吨 夏家 湾井田 360 千吨 其中保有资源储量 886 千吨 尖岩河井田原生煤 122b 类 639 千吨 夏家湾井田原生煤 122b 类 194 千吨 复采煤 122b 类 27 千吨 333 类 26 千吨 消耗 461 千吨 尖岩河井田 348 千吨 夏家湾井田 113 千吨 依照 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 规定 采区上 下山保护矿柱不计入矿井设计储量内 根据 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规 程 的有关规定 永久护巷矿柱按 25 千吨计算 333 资源储量可信 度按 80 计算 矿井回采率按 95 计算 经计算可采储量为 23 K 设计储量 工业场地 主巷护巷矿柱 采区回采率 122b 333 0 8 煤柱 95 860 26 0 8 25 95 860 4 2 95 813 千吨 矿井可采储量 813 千吨 2 矿井生产能力及服务年限 1 矿井工作制度 根据 煤炭工业小型矿井设计规范 和 煤矿设计手册 有关 规定 设计矿井年工作日 300 天 每天三班作业 即两采一准 每 天正常生产时间 16 小时 2 生产能力 根据矿井储量 矿层赋存条件 地质及水文地质基本情况 矿 井通过整合后运输能力等因素 结合矿方前期生产运作及管理系统 确定生产能力为 60 千吨 年 3 服务年限 本矿区开采范围内 可采储量为 813 千吨 矿山生产规模拟定 60 千吨 年 其服务年限按公式 T 计算 式中 Zk 可采储量 A 矿井生产能力 千吨 年 K 储量备用系数 1 3 Zk 813KT 60KT 1 3 KA ZK 24 10 4 年 计算后得矿井服务年限为 10 4 年 三 矿床开采三 矿床开采 1 矿床开采方式 根据煤层赋存情况及开采技术条件 矿床开采方式确定为地下开 采 2 开拓方式 根据矿井现有开采情况及地面条件 岩性特征和矿井多年来对 井巷开拓技术管理水平 以及从充分利用现有井巷工程和地面设施 等因素 矿井采用平硐暗斜井开拓方式 3 运输方案及厂址选择 1 工业场地位置选择 该矿井为整合技改矿井 现有地面生活设施齐全 办公室 配 电室 储矿场 矸石场 值班室 变电所 坑木场 机修车间及炸药 库等生产性建筑及工业场所都已建成 只需改造即可满足生产和生 活 需要 2 开拓方案 井田开拓方式的选择主要是根据矿区的地形地质条件 矿层赋 存条件 现有井巷与设施设备的利用和建设单位意见等因素 经综 合技术经济分析比较后确定 矿井的开拓方式为平硐暗斜井开拓 利用原夏家湾煤矿主井 西主井平硐 改造为主井 井口坐标为 X Y Z 476 48m 利用原夏家湾煤矿风井为整合后风井 井口 坐标 X Y Z 398 50m 三岔河煤矿原主井 平硐 作副井 25 放水平硐 4 通风方式 矿井采用中央并列式机械通风方式 5 矿石 煤 运输及线路 回采工作面采用刮板输送机 区段运输巷采用矿用柴油机车矿车 运输 运输线路为回采工作面 刮板输送机 区段运输巷 装入矿 车 柴油机车 采区轨道下山 主井运输大巷 平硐地面 汽车外运 第二节第二节 防治水方案防治水方案 当矿井水文地质条件属复杂类型 需编制地表的综合防治水措 施方案 以确保矿井安全生产 矿井井下充水主要是溶洞 裂隙水 断层导水及浅部采空区积 水 以及开采以后 地表开裂导致雨水和山洪渗入井下 根据矿方积累的历年矿井涌水资料 矿井最大涌水量 QB 300m3 h 最小涌水量 Qx 100m3 h 矿井水防治的重点主要是岩溶水 裂隙水 断层水 老窑和采 空区积水 以及开采以后 地表开裂导致雨水和山洪渗入井下 矿 井生产期间将采取以下防治水措施 1 定期收集 调查和核对相邻煤矿采空区 本矿井原有采空 区情况 并在井上 下对照图上标出其位置 开采范围 开采年限 积水量及水压情况等 26 2 针对矿井溶洞 裂隙水含水层 段 建立地下水动态观测 系统 进行地下水动态观测 水害预报 并制定相应的 探 防 堵 截 排 综合防治措施和防治水预案 3 井巷在掘进过程中必须坚持 边探边掘 掌握前方水文情 况 若发现有水患时 应及时采取措施 待确认安全后才向前掘进 并将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程图上 井巷揭露的主 要出水点或地段 必须进行水温 水量 水质等地下水动态和松散 含水层涌水含砂量综合观测和分析 防止滞后突水 4 按 规程 规定和方案设计 设主 副水仓泵房 主水仓容 积不小于矿井 8h 正常涌水量 并在水仓 泵房设防水闸门 按方案 配备排水设备 并保证设备的完好率 排水专职人员要经培训合格 方能上岗 建立岗位责任制 严格按操作规程操作 5 采掘工作面或其他地点发现有挂红 挂汗 空气变冷 出现 雾气 水叫 顶板淋水加大 顶板来压 底板鼓起或产生裂隙出现 渗水 水色发浑 有臭味等突出预兆时 必须停止作业 采取措施 立即报告矿调度室 发出警报 撤出所有受水威胁地点的人员 6 井下和地面排水设施保证完好 所设沉淀池 水沟要及时进 行清理 每年雨季前必须清理一次 排水沟维修坚固完好 每年雨 季前对矿井防治水工作进行一次全面检查 成立防洪抢险队伍 并 储备足够的防洪抢险物资 7 在矿井采掘工程中坚持 预测预报 有疑必探 先探后掘 27 先治后采 的原则 避免再次遇到威胁矿井安全生产的溶洞水 8 井下探水工作要编制作业规程 重点明确钻场的设置位置 探水眼的布置 个数方向 深度及有关安全措施 同时安全员 瓦 斯检查员必须在现场 9 在 采区主下山的两侧 原采区下山下段有淹没区范围 在 布置 采区准巷道前 掘巷道应采取探水前进 并调查确定其具体 位置 积水情况 采取抽排和放水综合防治措施 清除突水隐患 确保施工 生产安全 10 查明矿区和矿井的水文地质条件 编制中长期防治水规划 和年度防治水计划 并组织实施 做到水文地质资料调查可靠 做 好地表水综合防治 1 井口附近或塌陷区内外的地表水体可能溃入井下必须采取 措施 容易积水的地点应修沟渠 排泄积水 对较低洼地点 塌陷 区及地面裂隙应及时进行充填压实 每次降大到暴雨时和降雨后 必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝 老窑陷落 岩溶塌陷 及滑坡迹象等现象 发现情况后必须及时汇报并处理 2 为防止雨季山洪威胁矿井的生产和安全 场内采用自然边 坡与挡土墙及护坡支挡相结合的方式保持边坡的稳定和满足使用功 能要求 3 井口上方 地面工业广场建筑物周围 人行道 边坡脚和 挡土墙下布置排水沟 排水沟为 40cm 40cm 矩形截面 50 水泥浆 28 砌片石修筑 4 应定期清理沟渠 河床 保证水流畅通 11 矿井在建设和生产期间 必须认真执行现行的 煤矿安全 规程 和 煤矿防治水工作条例 等有关规定 第五章第五章 矿床开采矿床开采 第一节第一节 开拓方式开拓方式 一 开拓方案的确定一 开拓方案的确定 宜都市夏家湾煤矿地处中低山区 地形坡度大部分在 19 左右 根据矿井地形地貌特征及矿井水文地质条件 煤层赋存状况 矿井 开拓适宜选择平硐暗斜井的开拓方式 夏家湾煤矿整合前 两矿已 有主平硐和回风平硐 矿井整合后 考虑到投资企业管理水平 技 术装备现状 井田面积与服务年限 经技术经济分析比较 利用原 有井巷工程 采用平硐暗斜井开拓比较合理 可行 并充分利用原 有工业 民用建筑 生产 生活设施 对部分适应安全生产的工程 加以改造 补充 适应整合后扩能建设的需要 29 二 开拓方案二 开拓方案 夏家湾煤矿是由原夏家湾 三岔河煤矿整合重组后的矿井 整 合前两矿实际生产能力为 5 万吨 年 整合后矿井设计生产规模为 6 万吨 年 为了减少改造扩能投资 缩短工期 早见效益 设计充分考虑 井巷工程 设备及生产 生活设施 在确保安全的前提下 改造 补充原井下 地面生产系统 完善地面工业广场的设施建设 本开 发利用方案确定利用原夏家湾矿井主井 回风井为现夏家湾煤矿的 主井和回风井 利用三岔河煤矿的主井为副井 实现矿井一主 一 风 一副 排水 的开拓方案 三 井筒个数三 井筒个数 矿井为平硐暗斜井开拓 需设一个主平硐 一个风井和副井 排水井 三个井筒 其特征装备见下表 井井 筒筒 特特 征征 表表 井筒名称主井副井风井 井口坐标 X Y Z 476 48m X Y Z 398 50 X Y Z 491 44m 方位角281 30 350 0 285 20 井筒坡度3 5 5 净筒断面5 2m24 8m24 8m2 支护形式裸体砌碹裸体砌碹裸体砌碹 井筒装备22kg 轨道15kg 轨道12kg 轨道 井筒长度143m350m75m 第二节第二节 水平及采区划分水平及采区划分 30 根据本矿的井田范围 矿层赋存状况及检测地质报告中的储量 计算等因素进行综合考虑 本井田按单水平划分 即 310m 420m 水平 走向长平均 900m 全矿井开采范围内划分为两个采区 采区与 采区以 F16 断层分界 采区主采原生煤层 采 区主采残留煤层 复采 采区为一期开采 后期开采 采区 采 区内采用自上而下 从西部边界向采区主上山方向 后退式推进的 顺序进行回采 矿井整合后 为了有可靠的开采储量 满足矿井生产规模的要 求 井田内的原生煤层 即矿井主上山两侧 385 区段运输平巷至 410 水平回风巷之间 第三节第三节 巷道布置巷道布置 矿井采用平硐暗斜井开拓 主下山布置在 采区东侧 设提升 和回风一对下山 提升下山由上部车场与主井贯通 回风下山利用 原巷道与回风井贯通 在 385m 标高布置采区区段运输平巷 至采 区西部边界掘开切眼与 410m 区段回风巷连通形成采区通风 生产 和运输系统 为了回采工作面的正常接替 在 360m 设下区段运输 平巷 上 385m 运输区段应加强支护维修保巷 作为下区段回风巷 实现无煤柱开采 尽量提高采区回收率 在充分利用原有井巷工程 的基础上 新增部分必要的井巷工程 3005m 详见井巷工程布置图 及新增井巷工程一览表 矿井井巷工程量一览表 31 序 号 工程名称 断面 m2 岩性 支护 形式 单 位 m 长度 m 备 注 1 主轨道下山 5 2 全岩裸体 m400 利用 2 回风下山 4 2 半煤岩锚杆喷浆 m650 3 410 回风平巷 3 8 半煤岩锚杆喷浆 m700 4 385 区段运输平 巷 4 2 半煤岩锚杆喷浆 m760 5 385 区段车场绕 道 4 2 半煤岩锚杆喷浆 m140 6 开切眼 4 0 全煤金属支护 m80 7 水泵房 6 2 全岩锚杆注浆 m60 8 主 副水仓 6 2 全岩锚杆注浆 m200 9 总回风巷维修 3 8 半煤岩砌碹 m200 合计 3005 其中利用 400m 第四节第四节 开采顺序开采顺序 根据矿井开拓方式 结合矿层赋存条件 勘探程度及水文地质 情况 矿井开采技术装备及生产经验 设计全矿井共划分为两个采 区 采区工作面沿下山自上而下 下行式开采 从采区西部边界 向主下山方向后退式推进 因浅部 410m 水平以上已基本采空 故将首采工作面布置在 385 410m 水平的煤层 达产时为一个回采工作面 工作面参数为 倾斜长 80m 平均走向长 700m 下余三个区段 360m 335m 310m 水平 依次从上到下回采后 结束整个井田 的开采 32 该工作面具有建设工期短 提升运输和通风距离短 储量可靠 原生煤层 构造简单 开采条件较好等优点 第五节第五节 采矿方法采矿方法 一 采矿方法的选择一 采矿方法的选择 1 采矿方法 根据煤层赋存条件 储量分布 地质构造 煤层顶底板岩性等 因素 选择走向壁式采煤法为宜 工作面平均走向长 80m 工作面 回采率按 90 计算 2 采煤工作面回采工艺 工作面采用强力电煤钻打眼 爆破落煤 工作面主要运煤采用 SGDWD 17 可弯曲的刮板运输机输送 使用人工辅助装运 区段运输 采用矿用柴油机车运输 工作面使用金属摩擦顶柱支护 支护形式 采用一梁多柱 点柱和密集支柱等综合支护方式 3 采矿工作面顶板管理 采矿工作面选用金属摩擦支护 支护规格为点柱 排距各 1m 柱距 1m 密集为排距 2m 柱距 0 2m 每一组密集留 1m 人行通道 工作面选用全部垮落法管理顶板 放顶前采用密集切顶 沿放 顶线支设 密集每 8 10 根为一组 组与组间留设 1m 宽安全出口 密集柱的间距 20mm 使用 JHZ 5 型回柱绞车进行回收 按照 见五 回二 或 三五 控顶原则进行顶板管理 即最大控顶时五排支柱 最小控顶时三排支柱 即 工作面最大控顶距 5m 最小控顶距 3m 33 放顶步距 2m 详见采矿方法平 剖面图 4 开采方向及顺序 采区共划分 385m 360m 335m 310m 四个区段 采区内采用区段下行式开采 工作面沿下山两翼布置 采用走 向壁式后退式开采 5 工作面生产能力 矿井设计生产能力为 60 千吨 年 回采工作面长度 80m 采高 0 88m 年产量按公式 A N L r t h M 计算 式中 N 工作面同时生产的个数 N 1 t 年工作天数 天 t 300 L 工作面长 80m H 采高 0 88m r 原煤容重 1 6 吨 m3 M 日推进度 1 8m 工作面回采率 90 A N L r t h M 1 300 80 0 88 1 6 1 8 0 9 54743 吨 掘进代煤按生产的 10 计算 A 54743T 5474T 60217T 超产在 10 以内 经计算 一个采矿工作面平均产量为 54743 吨 年 设计矿井生 产规模为 60 千吨 年 安排一个工作面基本可达到矿井年生产能力 的要求 对井巷开拓矿量 准备矿量 回采矿量的工作面备采协调 34 以及井巷工程 开拓进展比较合理 6 采矿工作面回采率 根据 煤炭工业小型煤矿设计规范 及矿层赋存条件 确定工 作面回采率为 90 第六节第六节 井巷工程量及建设工期井巷工程量及建设工期 一 井巷工程量一 井巷工程量 宜都市夏家湾煤矿为原夏家湾和三岔河煤矿的整合矿井 整合 改造后 生产规模扩建为 6 万吨 年 在充分利用原两矿的井巷工程 的基础上 按照 煤炭工业小型矿井设计规范 煤矿安全规程 等要求 力争做到正规合理开采 经井巷工程布置 计算矿井需新 增井巷工程量 2605m 即可形成矿井生 通风 运输 排水系统 满足回采工作面的布设条件 上述工程量完工投产后 矿井开拓矿量为 179 千吨 可采期 2 7 年 准备煤量为 154 千吨 可采期 2 3 年 回采煤量 71 千吨 可采期达到 12 个月 二 建设工期二 建设工期 因矿井改造工程量少 要求一次性建成 移交投入生产时必须 形成一个采区 一个回采工作面和一个掘进工作面 可达到矿井设计 能力 6 万吨 年 形成矿井的提升 运输 供电 排水 通风等各大 系统 矿井组织两个综合掘进队施工 参照 煤炭工业小型矿井规范 35 成巷进度指标 以及多年来本矿实际掘进进度水平 确定本矿井巷 施工进度为 单头月平均 90m 按两个掘进头同时施工 经编排计 算进度表计算 矿区范围开拓及准备掘进工程量为 2605m 全部井 巷工程需 14 个月完成 矿井建设工期为 14 个月 第七节第七节 井下生产系统及主要设备选型井下生产系统及主要设备选型 一 井下生产系统一 井下生产系统 1 提升运输系统 轨道上山长度 370m 坡度 23 30 预选用 JTKB 1 2A 矿用防 爆型提升绞车 串车提升 主井平巷 区段运输平巷运输 均采用 CCG11 600 型矿用防爆 柴油机车 首采区采矿工作面原煤经 SGWD 17B 可弯曲刮板输送至装矿点 人力装车 机车运输至 385 水平区段巷下山甩车场 然后由绞车提 升至 476 上车场 机车牵引至地面 人工卸入地面矿库 2 矿井通风系统 该矿为低瓦斯矿井 根据开拓方式 拟定采用中央并列抽出式 通风方式 由主井 副井进风 风井出风 采煤工作面采用全负压 通风 掘进工作面用局扇供风 矿井共设一个采煤工作面 两个掘 进头 两个独立通风的硐室绞车房 水泵房 经计算 矿井需风量 15m3 s 负压Hmin 500Pa Hmax 650Pa 预选 BK54 6 14 为矿井主 要扇风机 电机功率为 30kw 掘进使用 FBD 4 5 2 5 5 对旋隔爆 局扇通风 36 3 排水系统 预计矿井最小涌水量 100m3 h 最大涌水量 300m3 h 因矿井开 采为平硐暗斜井下山开拓 根据 煤矿安全规程 排水规定需掘水 仓 800m3和水泵房 安装水泵四台 其中一台工作 两台备用 一 台检修 安装的水泵型号为 125D25 8 流量 101m3 h 扬程 172m 效率 77 5 功率 90KW 排至地面沉淀池 经处理