煤矿初步设计方案代可行性研究.doc

1 总总 说说 明明 一 概述一 概述 轮子坡煤矿位于乐山市五通桥区石麟镇境内 行政区划属五通桥 区石麟镇方嘴村十组 位于五通桥区 253 方向 直距约 11 0Km 矿区主井口有乡村公路与外界相通 至石麟镇 3Km 至五通桥区约 17Km 至乐山约 40Km 交通较为方便 区内有中国移动 中国联通和 中国电讯通讯网络覆盖 通讯较为方便 轮子坡煤矿于 1995 年 8 月开工建设 1997 年 1 月试生产 原设 计生产能力 10kt a 2001 年经改扩建后 生产能力为 30kt a 2002 年 11 月 8 日四川省生产许可证颁证办公室颁发了煤炭生产许可证 为了整顿矿业秩序 保证矿井合理 安全 有序利用资源 根据四川 省人民政府办公厅 关于煤矿整顿关闭工作有关事项的通知 川府 办发电 2008 100 号 和四川省人民政府办公厅 关于乐山市煤炭资 源扩建方案的复函 川办函 2007 17 号 文件精神 本矿属 60kt a 以下独立扩能矿井 根据四川省国土资源厅川国土资函 2007 1497 号 关于乐山市煤 炭矿业权设置方案的批复 和川国土资储备字 2009 149 号 关于 四 川省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿资源 储量核实报告 评审备 案的证明 本矿井准许开采 K4 K5煤层 矿区范围内保有资源储量 719 0kt 其中 122b 556 0kt 333 163 0kt 本矿所采各煤层为极薄煤层 本矿高瓦斯矿井 各煤层不易自燃 煤尘无爆炸危险性 煤层顶板为粘土岩 遇水易软化 局部有底鼓现 象 工程地质条件简单 水文地质条件中等 总体来讲 矿井开采技 术条件相对简单 煤质好 有良好的市场空间 为了矿井持续发展生产的需要 以及达到正规化和安全生产的要 2 求 轮子坡煤矿特委托我院按国家 省政府相关文件精神编制本工程 初步设计 我院受委托后 组织工程技术人员偕同矿方工程技术 人员深入矿区进行了详细调查 并就矿井建设有关的外部条件 市场 情况 井型 井口及工业场地位置 矿井开拓布置及井下开采等主要 问题进行了讨论 本设计即根据国家相关文件精神和讨论所确定的主 要原则进行编制的 二 设计依据二 设计依据 1 委托书 2 采矿许可证 生产许可证 安全生产许可证 3 四川省地质矿产勘查开发局二0 七地质队 2009 年 3 月提供的 四川省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿煤炭资源储量核实报告 4 四川省人民政府办公厅 关于煤矿整顿关闭工作有关事项的 通知 川府办发电 2006 24 号 5 四川省人民政府办公厅 关于乐山市煤炭资源整合方案的复 函 川办函 2007 17 号 6 煤炭工业小型矿井设计规范 GB 50399 2006 7 国务院 446 号文 国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别 规定 8 煤矿安全规程 2006 年版 9 煤炭工业矿井初步设计编制内容 能源部基核 1999 71 号 文 10 川国土资函 2007 1497 号 关于乐山市煤炭矿业权设置方案 的批复 11 煤安监监察 2006 54 号 关于严格审查瓦斯灾害严重的煤矿 3 建设项目安全设施设计的通知 12 四川省矿产资源储量评审中心 2009 年 3 月 8 日川评审 2009 098 号文 四川省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿煤炭 资源储量核实报告 评审意见书 13 四川省国土资源厅川国土资储备字 2009 149 号关于 四川 省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿煤炭资源储量核实报告 评审 备案证明 14 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范 AQ1055 2008 15 安监总煤矿 2006 127 号 关于加强极薄煤层开采安全工作 的指导意见 16 矿井建设的供电 取水 通讯等协议 17 轮子坡煤矿提供的采掘工程平面图 18 国家煤炭建设有关的设计规范 技术规程等 二 设计指导思想二 设计指导思想 认真贯彻执行 煤炭工业小型矿井设计规范 煤矿安全规程 及相关规定 结合矿井生产实际情况 遵循 技术可行 安全可靠 方便实用 经济合理 的原则 尽量采用与矿井相适应的技术 工艺 设备 尽量利用矿井已有地面生产生活设施 并对其进行优化布局 做到布局合理 系统完善 环节畅通 使矿井达到正规 安全 稳定 生产 针对该矿的地形 地貌 交通状况及煤层赋存情况等特点 以尽 量减少煤柱损失 回收煤炭资源为前提 对井下做到布局合理 系统 完善 环节畅通 安全可靠 工程量少 工期短 对地面充分利用地 形条件 优化矿井工业场地布置 体现有利生产 方便生活 紧凑合 4 理 节约用地 以达到安全好 投入少 产出多 获取最佳效益的目 的 三 设计简况三 设计简况 1 资源开采条件 轮子坡煤矿位于四川盆地西南缘 属盆周低山区 地势西南高东 北低 最高点在矿区西北部 标高 597 7 m 最低点为矿区东北南 部桫椤沟 标高 355 m 相对高差 242 7 m 属侵蚀构造山地地形 矿山大地构造位置属扬子准地台四川台坳川中台拱威远 龙女寺台穹 南西部 地处峨马复式背斜东翼北端较宽缓地带 总体为单斜构造 倾向由北北西转为北北东 倾角 3 20 煤层产状较稳定 倾角 平缓 矿井水文地质类型属中等类型 矿井为高瓦斯矿井 煤层不易 自燃 煤尘无爆炸危险 总体评价 该矿的开采技术条件相对简单 但煤层薄 生产能力较小 2 井田面积及储量 2008 年 6 月四川省国土资源厅以川国土资函 2007 1497 号文 批复新的轮子坡煤矿矿区范围 批复的轮子坡煤矿的矿山范围地理坐 标为东经 103 41 45 103 42 40 北纬 29 21 35 29 22 21 走向长 1 45km 倾斜宽 1 43km 面积 1 43Km2 开采深度 320m 220m 标高 拟开采 K5 K4煤层 根据四川省国土资源厅批准的该矿矿产资源储量 该矿批准的矿 区范围内共有资源储量 719 0kt 其中 122b 556 0kt 333 163 0kt 3 建设规模及服务年限 根据井田的地质 资源储量等条件 按 煤炭工业小型矿井设 计规范 GB50399 2006 的有关规定和四川省人民政府办公厅川办 5 函 2007 18 号 关于乐山市煤炭资源整合方案的复函 确定矿井设 计生产能力为 60kt a 尚可服务 6 8 年 4 工业场地及开拓方式 基于不占农田 充分利用现有地面设施和井下开拓开采系统的原 则考虑 投产时主井井口及工业场地利用现有主井和工业场地地面生 产系统及工业场地 矿井采用斜井开拓 主斜井利用 JTP 1 2 1 0 30 型提升绞车 55kW 380V 980r min 320 275m 主暗斜井绞车利用 JTB 1 0 0 8 型提升绞车 45kW 660V 980r min 275 240m 主暗 斜井利用 JTB 1 0 0 8 型提升绞车 45kW 660V 980r min 分别 担负矿井煤炭 矸石提升和材料 设备下放任务 并做矿井主要进风 井和安全出口 并在其中敷设电缆 排水管线等 行人斜井担负矿井 人员上下 回风斜井利用两台现有的 2 台 4 72 11 16B 型离心式主 要通风机担负矿井回风 并兼做应急安全出口 5 水平划分及大巷布置 设计按当前的技术装备水平和开采技术条件划分水平 全矿井剩 余资源共划分为一个水平 即 240m 水平 240m 水平运输大巷布置 于 K4煤层中 255m 回风大巷布置于夹岩煤层 不可采煤层 煤线 6 带区划分 根据该矿煤层赋存情况 井型和技术装备水平 设计以人为边界 和自然边界划分带区 矿井共划分为两个带区 7 采煤方法 根据矿井煤层赋存情况和开采技术条件 设计采用倾斜长壁采煤 法 放炮落煤 刮板输送机运煤 单体液压支柱配金属铰接顶梁联合 6 支护顶板 8 井下运输 矿井 275m 运输石门利用现有 XK2 5 6 48 KB 防爆特殊型蓄电 池机车运输 240m 水平运输大巷利用现有 CCG3 0 600 型防爆柴油 机车运输 9 顶板管理 根据煤层顶底板条件和赋存状况 采用局部充填法管理顶板 10 投产带区 投产带区位于一带区 以 1 个炮采对拉工作面达到 60kt a 能力 的正常生产替 11 矿井通风与瓦斯抽放 矿井采用分列抽出式通风系统 回风斜井利用现有 4 72 11 16B 型离心式主要通风机 新建地面瓦斯抽放站 安设 2BEA 252 0 型 37kw 24 55m3 min 固定瓦斯抽放泵抽放矿井瓦斯 12 矿井供电 通讯与瓦斯监控 轮子坡煤矿为双回路供电 主电源来自于五通桥区石麟变电站 另一回路来自于五通桥区国家电网天仙桥变电站 均以 10kv 高压架 空线送至本矿矿井地面变电所 利用现有 KJF2000N 升级后 型煤矿集中监测监控系统和通讯系 统主机 完善井下传感器和调度电话的设置 13 矿井排水 矿井采用斜井开拓三级排水 即从 240m 水泵房 275m 水泵房 320m 水泵房 地面 320m 水泵房排水选用 MD25 30 3 型离心式 水泵 15kW 660V 2950r min 273m 水泵房排水选用 MD25 30 3 型离心式水泵 水泵配置 YB2160M2 2 型隔爆电动机 7 15kW 660V 2950r min 240m 水泵房排水选用 MD12 25 3 型离 心式水泵 水泵配置 YB2160M2 2 型隔爆电动机 15kW 660V 2950r min 14 矿井压风 矿井设置压风自救系统 利用设在行人斜井工业场地附近 1 台 3L 10 8 型固定活塞式空气压缩机 10m3 min 65kw 供矿井压风系统 与动力用风 并新购 1 台作为备用 15 井下消防及防尘洒水 井下消防管路采用与井下防尘洒水管路合用 枝状管网结构 局 部采用环状供水管路 高位水池静压储水 常高压消防 井下消防洒 水管路采用二条管径为 D73 4 0 的输水管路在地面给水系统的 D133 4 0 主干管上接管 并通过主斜井和行人斜井 以及相应的井 下巷道向井下各用水点静压供水 按 煤矿井下消防 洒水设计规范 的要求 在井下各掘进工作面 采煤工作面 各原煤装载点 落煤点 等处设置有消防洒水管路及各种喷雾 洒水 消防装置 喷雾器针对 不同的使用地点 不同的使用性质 分别由 Y 型 K 型及 S 型喷头组 成 消火栓装置的型号为 SN50 在煤巷及半煤巷内按间距为 100m 在岩巷内按间距为 300m 设置 还在采煤工作面轨道顺槽距工作面 40m 的地方 掘进巷道距工作面 30m 的地方 以及各落煤点的下风流方向 设置有由 S 型喷头组成的净化风流水幕装置 16 地面运输 矿井生产的煤炭及材料设备均采用汽车运输 17 地面生产系统及生产工艺 矿井采出的原煤 主要用作动力用煤 因此 本次设计暂不考虑 选煤厂 地面设原煤简易筛分选矸系统 只进行人工选矸和一般筛分 产品类型为块煤 末煤 8 18 地面设施 充分利用现有地面生产生活设施 并在此基础上加以优化和完善 对不足部分 加以补充 四 项目总投资及效益情况四 项目总投资及效益情况 一 项目总投资情况 1 项目建设工程投资 1751 91 万元 矿建工程费 677 20 万元 土建工程费 159 92 万元 设备购置费 545 18 万元 安装工程费 240 34 万元 其 它 费用 78 24 万元 2 矿井吨煤投资 291 98 元 二 项目效益情况 1 原煤成本 220 51 元 t 2 原煤平均销售价格 400 元 t 3 税后投资回收期 3 93a 4 投资收益率 38 13 五 主要技术经济指标五 主要技术经济指标 1 矿井设计生产能力 60kt a 2 矿井地质资源储量 719 0kt 3 矿井工业资源储量 702 7kt 4 矿井可采储量 527 9kt 5 矿井服务年限 6 8a 6 矿井开拓方式 斜井 7 矿井瓦斯等级 高瓦斯 9 8 达产时带区数 1 个 9 达产时采面数 1 个对拉采煤工作面 10 井巷工程量 2582m 17870m3 11 矿井吨煤耗电量 27 5kW h t 12 矿井施工工期 11 0 个月 六 问题与建议六 问题与建议 1 井田范围内钻孔少 对煤层控制不足 地质报告仅对井田范围内作了稀疏控制 矿井煤层厚度和资源 储量计算存在一定程度的不确定性 建议矿方加强地质测量工作 以 保证对资源的合理规划和开采 2 关于瓦斯抽放与利用 本矿为高瓦斯矿井 缺乏瓦斯含量 煤层透气性等相关瓦斯参数 建议矿井在生产过程中积极收集相关参数 并编制专项瓦斯抽采设计 3 关于设计范围和高硫煤的开采 根据对矿井实际开采情况调查 K5煤层基本已经采空 目前仅余 少量资源残采 而储量核实报告显示 K5煤层尚余较多资源 二者结论 出现一定偏差 本设计以实际调查资料为准 设计范围主要为 K4煤层 未开采区域 未采区域利用现有系统进行回收 鉴于 K5煤层为高硫煤 在开采过程中应采取综合降硫措施 降低 采出的煤炭硫含量 4 关于煤尘爆炸性 根据四川省煤炭产品质量监督检验站提供的检测报告 矿井 K4煤 层无爆炸危险 而地质报告审批意见则有爆炸危险 建议矿井尽快送 样检测以核实煤尘爆炸性 并采取相应措施以指导矿井安全生产 10 11 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 轮子坡煤矿位于乐山市五通桥区石麟镇境内 行政区划属五通桥 区石麟镇方嘴村十组 位于五通桥区 253 方向 直距约 11 0 km 轮子坡煤矿交通以公路为主 主井口有乡村公路与外界相通 至 石麟镇 3km 至五通桥区约 17 km 至乐山约 40 km 交通较方便 见 交通位置图 二 地形地貌及水系二 地形地貌及水系 轮子坡煤矿位于四川盆地西南缘 属盆周低山区 地势西南高东 北低 最高点在矿区西北部 标高 597 7 m 最低点为矿区东北南 部桫椤沟 标高 355 m 相对高差 242 7 m 属侵蚀构造山地地形 其间为宽窄不一的小山谷 矿区水系属岷江水系 主要支流为沫溪河 从矿区外围北东部经 过 平均流量 50 m3 s 向东流经石麟 西坝镇 在五通桥附近汇入 岷江 矿区北部桫椤沟与中南部李家沟为常年流水沟 平均流量分别 为 0 42 m3 s 0 15 m3 s 三 气象及地震三 气象及地震 矿区属亚热带潮湿气候 四季分明 夏季湿热多雨 冬季较冷 但无积雪期 最高气温为 37 7 最低气温 2 6 年平均气温 17 雨量较为充沛 常年降雨量 1400 mm 左右 其中 6 9 月降雨 量占全年降雨量一半以上 相对湿度 79 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 及 建筑抗震 设计规范 GB50011 2001 本区抗震设防烈度为 度 设计基本地 12 震加速度值为 0 10g 设计地震第一组 四 矿区经济概况四 矿区经济概况 矿区外围西南部有稀疏分布农户 全为汉族 粮食作物以玉米 小麦为主 水稻 薯类次之 另有少量水果 花生 油菜等经济作物 矿区植被发育 多为杂草与灌木 五 水源与电源五 水源与电源 矿井水源主要取自于周边溪沟水 该矿为双回路电源供电 其中一回路供电电源取自石麟变电站 从该站以10kV的LGJ 50型架空输电线接入矿井地面10 6kV变电所 线 路长2 5km 另一回供电电源取自天仙桥变电站 从该站以10kV的 LGJ 50型架空输电线接入本矿井地面10 6kV主变电所 线路长5km 六 邻近小煤矿现状六 邻近小煤矿现状 轮子坡煤矿北边为桫椤沟煤矿 西北为大庆煤矿 一井 西南 部有桫莲煤矿 东与乌龟桥煤矿相邻 这些煤矿分别开采 K8 K5 K4 K3煤层 相邻矿井之间有保安煤柱相隔 矿权边界清楚 无矿业权纠纷 第二节第二节 地质特征地质特征 一 地层一 地层 矿区出露地层主要为三叠系须家河组 平缓坡地及冲沟分布有第 四系坡残积与冲洪积层 各地层特征由新至老分述于下 一 第四系 Q 厚度 20 m 为近代河流冲积 淤积及残坡积堆积等 主要为黄 灰 橙黄 土黄色含砂及砾石砂土层和含角砾腐植土层 与下伏地层 呈不整合接触 13 二 三叠系上统须家河组 T3xj 分布于整个矿区 须家河组在剖面上可分出五段 矿区仅出露第 二至五段 自上而下分述如下 1 须家河组第五段 T3xj5 厚 34 03 59 37 m 平均 46 70 m 岩性为灰 浅灰色细 中粒 砂岩 夹深灰色砂质粘土岩 顶部为深灰色粉砂岩 砂质粘土岩及粘 土岩 富含植物化石 2 须家河组第四段 T3xj4 厚 114 18 173 56 m 平均 143 83 m 岩性为深灰色薄层状砂 质粘土岩 粘土岩 夹较多的浅灰色细砂岩 粉砂岩条带及包体 富 含植物化石 含煤四层 即 K10 K9 独层子和假三层 可采煤层仅有 K10 K9煤层 局部可采 3 须家河组第三段 T3xj3 厚 75 30 106 25 m 平均 88 72 m 上部为灰 浅灰色厚层 块状细 中粗粒长石石英砂岩 砂岩粒度沿倾向或走向均有变化 垂 向上的粒度变化一般是上 下部为细 中粒 中部为中 粗粒 厚度 常与 T3xj3互为消长 一般变化不大 中部为浅灰 麻灰色细砂岩 夹粉砂岩及少许深灰色砂质粘土岩 下部很不稳定 厚度变化较大 以灰 深灰色砂质粘土岩 粉砂岩互层为主 夹少许薄层状粘土岩 细砂岩 该段内可见冲刷面 为典型的河流边滩相沉积序列 4 须家河组第三段 T3xj2 厚 164 20 172 69 m 平均 167 50 m 岩性相对较稳定 以深 灰色粘土岩 砂质粘土岩为主 夹浅灰色粉砂岩及少许细砂岩 普遍 含植物化石碎片及炭屑 发育微斜层理及微波状层理 局部可见小型 14 斜层理及透镜状层理 含 K8 K7 K6 K5 K4煤层 其中 K5煤层稳定 厚 0 32 0 44 m 平均 0 35 m K4煤层稳定 厚 0 31 0 42 m 平 均 0 34 m K8 K7 K6煤层已被采空 二 构造二 构造 矿山大地构造位置属扬子准地台四川台坳川中台拱威远 龙女寺 台穹南西部 地处峨马复式背斜东翼北端较宽缓地带 总体为单斜构 造 倾向由北北西转为北北东 倾角 3 20 主要构造为北北西 向沫溪河挠褶 从桫椤沟煤矿北东部通过 轴面倾向南西 宽 500 1000 m 挠褶带内煤层倾角较大 且岩层节理裂隙发育 轮子坡煤矿为一套平缓单斜构造 总体倾向北东 倾角 3 5 区内未见明显断裂构造 亦未见岩浆活动迹象 地质构造复杂程度属 简单类型 三 煤层及煤质三 煤层及煤质 一 含煤性 区内含煤地层为三叠系上统须家河组 含全区可采煤层 2 层 即 K5 K4煤层 均赋存于须家河组第二段 局部可采煤层 2 层 即 K6 K7煤层 大部被采空 采空煤层 1 层 即 K8煤层 批准矿山范围 内拟开采 K5 K4煤层 K5 K4煤层埋藏深度分别为 50 300 m 80 325 m 为隐伏型煤矿 各煤层主要特征见表 1 2 1 表表 1 2 11 2 1 可采煤层特征表可采煤层特征表 煤层厚度 m 煤层结构顶底板岩性 煤 层 赋存 层位 纯煤厚 度 平均 层间 距 夹石 层数 夹石 厚度 顶板 底 板 稳 定 性 块段 平均 倾角 容重 t m3 K5T3xj2 0 32 0 44 0 351 0 05 0 2 0 砂质粘 土岩 粘土岩 粘 土 岩 稳 定 4 1 40 7 1 2 K4T3xj2 0 31 0 42 0 341 0 02 0 0 粘土岩 粘 土 较 稳 4 1 40 15 7 岩定 二 可采煤层特征 1 K5煤层 赋存于须家河组第二段中部 距第三段底界约 68 73 m 平均 71 m 纯煤厚度 0 32 0 44 m 平均 0 35m 属稳定煤层 双层结构 由 2 个煤分层组成 上分层厚 0 12 0 20 m 平均 0 16 m 下分层 厚 0 18 0 26 m 平均 0 22 m 夹矸厚 0 05 0 20m 平均 0 13m 为深灰色灰质粘土岩 煤层顶板一般为深灰色砂质粘土岩 粘土岩 厚 1 2 m 其上为灰色砂质粘土岩 粉砂岩 底板为深灰色炭质粘土 岩 2 K4煤层 赋存于须家河组第二段下部 距上部 K5煤层 7 12 m 平均 9 m 纯煤厚度 0 31 0 42 m 平均 0 34 m 厚度较稳定 双层结构 上分层厚 0 04 0 08 m 平均 0 06 m 下分层厚 0 23 0 42 m 平 均 0 33 m 夹矸厚 0 02 0 07 m 平均 0 05 m K4煤层顶 底板岩 性一般为粘土岩 顶板间有炭质粘土岩或煤线 煤层与顶板粘土岩多 呈突变接触 三 煤质 K5煤层煤岩类型以条带状 细条带状半亮型煤为主 一般自下而 上光泽偏暗 并有过渡为线理 细条带状半暗煤 显徽煤岩类型属强 矿化 矿化半丝炭化 丝质亮暗型煤为主 K4煤层以半暗型 暗淡型煤为主 次为半亮型煤 玻璃光泽 条 痕褐黑色 性脆 内生裂隙较发育 断口阶梯状 参差状 有机显微 组分中以镜质组和惰性组为主 约 95 稳定组少量 约 5 显微煤 岩类型属微镜惰煤组 16 根据 1979 年 207 地质队初勘报告资料 K5 K4煤层煤质分析结果 见表 1 2 2 表表 1 2 21 2 2 可采煤层原煤煤质分析结果表可采煤层原煤煤质分析结果表 煤层 项目 K5K4 水分Mad 1 94 2 14 2 04 2 08 2 19 2 14 灰分Ad 34 21 37 45 35 83 44 33 51 32 47 83 挥发分Vdaf 25 78 27 26 26 52 17 81 21 07 19 44 固定炭FCd 36 77 38 53 37 65 30 87 34 60 32 74 全硫St d 2 75 3 75 3 25 0 69 1 05 0 87 磷 Pd 0 008 0 009 0 0085 0 024 0 076 0 050 发热量Qgr d 19 26 20 30 19 78 15 25 17 47 16 36 四 煤的分类及工业用途 根据中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 划分 K4煤层属中高 灰 低硫 低磷 低热值煤 K5煤层属高灰 高硫 特低磷 低热值 煤 各煤层均属 1 3 焦煤 1 3JM 可用作发电用煤 民用煤 也是 良好的炼焦配煤 四 水文地质条件四 水文地质条件 一 水文地质概况 矿区地处峨马复式背斜东翼北端之较宽缓地带 地质构造简单 地貌上属盆周低山 区内相对高差 242 7 m 沫溪河由西向东流经矿 区外围北部 平均流量 50 m3 s 李家沟由南向北流经矿区中部 流 量分别为 0 15 m3 s 桫椤沟由西向东流经矿区北部 流量为 0 42 m3 s 区内自然条件有利于地下水形成和富集 K5 K4煤层埋藏深度分别为 50 300 m 80 325 m 为隐伏型煤 17 矿 煤层位于当地侵蚀基准面之下 地表水不构成矿床充水主要因素 须家河组第三段碎屑岩类孔隙裂隙含水层为矿床充水主要含水层 顶 板水 含水性弱 中等 局部因构造 岩性影响致含水性稍强 二 主要含 隔水层特征 按地下水赋存条件 水理特征及水力联系 区内地下水可划分为 松散岩类孔隙水 碎屑岩类孔隙裂隙水 1 松散岩类孔隙水 第四系冲洪积孔隙水含水层厚度 5 m 左右 沿河溪分布 地貌上 构成漫滩及河谷 级阶地 上部为亚砂土层 下部为砂砾卵石层 下 部含水性强 受大气降水 地表水补给 呈泉排泄 为 K4 K5煤层间 接充水因素 对 K5 K4煤层开采影响较小 第四系坡残积孔隙水含水层厚度 0 5 m 分布于斜坡低缓部位 为泥碎石层 弱 中强含水 受大气降水补给 就地呈泉排泄 对 K5 K4煤层开采影响较小 2 碎屑岩类孔隙裂隙水 1 须家河组第五段页岩 砂岩互层孔隙裂隙含水岩组 分布于矿区南部 构成低山丘陵 为细 中粒砂岩夹粘土岩 砂 质粘土岩 含水段厚 9 96 33 m 含水性弱 对开采影响微弱 2 须家河组第四段孔隙裂隙含水岩组 粘土岩夹多层细砂岩 粉砂岩 泉水流量 0 03 0 08 L s 弱 不含水 对矿坑充水影响微弱 3 须家河组第三段以厚层砂岩为主的孔隙裂隙含水岩组 中 上部为灰 麻灰色细 中粒砂岩 下部为砂质粘土岩夹粉砂 岩 细砂岩 弱 中等含水 泉水流量 0 046 0 5 L s 钻孔单位涌 18 水量 0 00383 0 009353 L s m 渗透系数 0 003564 0 0362 m d 水质类型为 HCO3 Ca Na 型水 矿化度 0 18 g L 距 K8煤层 5 7 m 为 K8煤层矿坑充水主要含水层 4 须家河组第二段页岩 砂岩互层孔隙裂隙水岩组 上部为深灰色粘土岩 砂质粘土岩夹粉砂岩 细砂岩 K8 K7 K6煤层产于本段上部 K5 K4煤层产于该段中部 弱含水 钻孔单位涌水量 0 00029 0 0125 L s m 渗透系数 0 0000229 0 4291 m d 水质为 Cl Na HCO3 Ca Mg 型 矿化度 0 28 2 04 g L 中部细砂岩裂隙含水层 层厚约 18m 层间及构造 裂隙段发育 含水性中等 为 K5 K4煤层主要充水层位 三 地表水 地下水补 径 排条件 各含水层露头区 为其补给区 主要受大气降水补给 浅部风化 带泉水动态 严格受降水控制 变化可达数十至数百倍 各地表水体 对地下水也有补给作用 浅层地下水 一般在短距离内完成循环 在 沟谷切割处 呈泉排泄 部分地下水顺层向深部循环 深部因裂隙不 发育 地下水运动缓慢 逐渐呈相对停滞状态 四 充水因素分析 1 顶 底板砂岩孔隙裂隙含水层 对开采系统充水的层位是顶板 T3xj2中上部含水层 底板 T3xj2含 水层因上部有隔水层相隔 而影响微弱 2 地表水 桫椤沟 李家沟从矿区北部与中部通过 流量分别为 0 42 m3 s 与 0 15 m3 s 区内地下水位均低于河水面 K5 K4煤层底板标高低 于李家沟和桫椤沟 须家河组第二 第三段各含水层透水性差 因此 19 地表水对矿床充水影响较小 但是 轮子坡煤矿在开采各煤层时 仍应采取积极的探防水措施 尤其是在溪沟附近采掘作业时 以防止溪沟水通过老窑巷道和采空区 塌陷裂隙渗入矿井 3 老窑 采空区积水 矿区内南部及矿区外围西部煤矿 K8 K7 K5 K4 K3煤层开采已 达多年 有老窑采空区 边界未准确圈定 且可能有积水 因而老窑 与采空区积水是未来矿井充水的主要威胁 矿井应做好生产水文地质工作 对水文地质基础资料进行收集 整理 分析研究 加强水害预测预报工作 严格执行 预测预报 有 疑必探 先探后掘 先治后采 的探放水原则 探放老空积水前 首 先要分析查明老空积水的空间位置 积水量和水压 确定探水线和警 戒线 在接近探水线时必须探水掘进 确保矿井安全生产 五 矿井涌水量 根据四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队 2009 年 3 月提交 的 四川省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿煤炭资源储量核实报 告 采用水文地质比拟法 预计矿井 320m 正常水量为 216 m3 d 最 大水量为 450 m3 d 275m 正常为 192 m3 d 最大为 240m3 d 240m 正常水量为 100 m3 d 最大水量为 190 m3 d 六 矿井水文地质条件 轮子坡煤矿主要含水层受地表水补给条件相对较好 但各含水层 之间均有隔水性能良好的隔水层相隔 水力联系较弱 直接充水含水 层单位涌水量小于 0 1 L s m 按此划分标准 轮子坡煤矿水文地质 条件简单 但考虑到矿井采掘受老采空区积水影响 矿井应加强防治 20 水工作 保证安全生产 因此 轮子坡煤矿是以顶板砂岩裂隙含水层 老采空区积水充水 为主 水文地质条件中等的煤矿床 五 煤层顶 底板情况五 煤层顶 底板情况 矿山主采煤层 K5 K4埋藏深度 50 325 m 煤层顶板一般为深灰 色 灰黑色粘土岩 质较软 抗压强度低 煤层底板为灰 深灰色粘 土岩 夹 3 6 cm 高炭质粘土岩 属软岩 与煤层呈过渡接触 由于 地下水软化 局部产生底鼓现象 六 其它开采技术条件六 其它开采技术条件 一 瓦斯 根据乐山市经委 2008 年下发的乐市经 2008 393 号文 关于五通 桥区 2008 年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复 轮子坡煤矿 2008 年 度相对瓦斯涌出量为 23 96m3 t 绝对瓦斯涌出量为 1 67m3 min 相 对 CO2涌出量 14 20m3 t 绝对 CO2涌出量 0 99m3 min 属高瓦斯 高 二氧化碳矿井 二 煤的自燃倾向与煤尘爆炸危险性 根据四川省煤炭产品质量监督检验站提供的检测报告 设计范围 K4 煤层属 类不易自燃煤层 无煤尘爆炸危险性 但乐山市经委 2008 年下发的乐市经 2008 393 号文 轮子坡煤矿开采 K5 K4煤层自 燃倾向性等级为 类 有爆炸危险性 二者不一致 本设计暂按有爆 炸危险 不易自燃设计 三 地温及冲击地压 根据矿井地质报告及矿井以往开采情况分析 本矿属地温正常区 不受冲击地压威胁 七 勘探程度及可靠性七 勘探程度及可靠性 21 一 勘探程度 以上地质基础资料来源于四川省地质矿产勘查开发局二零七地质 队 2009 年 3 月提交的 四川省乐山市五通桥区石林井田轮子坡煤矿 煤炭资源储量核实报告 从所提供的地质资料分析 该地质工作取 得了以下主要成果 1 基本查明了区内含煤地层特征和地质构造特征 2 查明了可采煤层层位 基本查明了煤层厚度 内部结构以及 煤质特征 3 获得了矿山开采技术条件的观察资料 提交的储量核实报告 可以作为矿井设计 建设和生产的地质依 据 二 资料可靠性 从所提供地质资料看 轮子坡煤矿范围内地质构造复杂程度简单 煤层赋存条件较好 水文地质条件中等 综上所述 轮子坡煤矿资源 是可靠的 具备建设 60 kt a 井型矿井的条件 三 存在的问题及建议 1 区内 280m 标高以上煤层资源开发殆尽 且该矿新划定范围内 又有其它矿老采空区 周边矿井开采煤层层位又错综复杂 采空区范 围 积水情况 水压等均不确定 老采空区积水对煤矿坑充水影响较 大 在煤矿开采过程中应注意防范 建议采用地球物理 三维地震勘 探等先进手段 加强对采空区调查工作 完善矿井水害防治基础资料 严格执行 预测预报 有疑必探 先探后掘 先治后采 的探放水原 则 留设采空区隔离煤柱 以免造成安全事故 2 储量核实时 参与控制的 ZK36 ZK4 1 钻孔均在矿区范围外 22 控制程度较低 且矿区范围内主采煤层 K5 K4深部工程控制不足 建 议今后加强生产时期勘探工作 提高资源储量类别 减少投资风险 3 本矿范围内分布有 2 个钻孔 CK13 ZK5 3 其中 CK13 钻孔 控制 K4煤层 但在 K5煤层资源储量估算图上却没有该钻孔揭露煤层 情况 K5位于 K4之上 正常情况下应揭露 K5煤层 建议重新核对钻 孔揭露情况 明确错失 K5煤层原因 4 矿区东南 K5煤层埋藏较浅 距其上溪沟垂距小于 50 m 在该 地带进行采掘作业时 应加强探放水措施 防止导水裂隙带连通地表 造成水患 23 第二章第二章 井田开拓井田开拓 第一节第一节 井田境界与储量井田境界与储量 一 井田境界一 井田境界 一 井田境界 轮子坡煤矿位于乐山市五通桥区石麟镇境内 行政区划属五通桥 区石麟镇方嘴村十组 位于五通桥区253 方向 直距约11 0Km 原轮子坡煤矿矿山持证开采K5 K4煤层 采矿许可证号 5100000830524 至2009年11月底到期 矿区范围面积1 3082Km2 原矿区范围拐点坐标 如表2 1 1 轮子坡煤矿经 2007 17 号文批准为 6 万吨以下独立扩能矿井 2008 年 6 月 四川省国土资源厅以川国土资函 2007 1497 号文批 复新的轮子坡煤矿矿区范围 批复的轮子坡煤矿的矿山范围地理坐标 为东经 103 41 45 103 42 40 北纬 29 21 35 29 22 21 南北倾斜宽 1 43km 东西走向长 1 45km 面积 1 43Km2 直角坐标由 7 个拐点围限 如表 2 1 2 所示 矿区中心坐标 东经 103 42 18 北纬 29 21 55 二 邻近矿井 二 邻近矿井 矿区附近有邻区煤矿 北边为桫椤沟煤矿 西北边为大庆煤矿 一井 西南部有桫莲煤矿 东有乌龟桥煤矿相邻 这些煤矿分别 开采 K8 K3 K4 K5煤层 根据现批准设置的矿区范围 本矿山与邻 近矿山之间无边界重叠与矿权之争 24 表表 2 1 12 1 1 原轮子坡煤矿矿区范围拐点直角坐标一览表原轮子坡煤矿矿区范围拐点直角坐标一览表 拐点号XY采深 m K5矿区范围拐点坐标 1325025035374440 2325117535374150 3325099035373420 4325017535373750 5325017535374425 6324951635374350 7324930035374750 8324958035375100 9324980535375170 10324982535375115 11324989535375100 K4矿区范围拐点坐标 12325037035375000 13325037035374500 14324950035374500 15324950035375000 K5 360 240m K4 325 275m 表表2 1 2 批复的轮子坡煤矿矿区范围拐点直角坐标一览表批复的轮子坡煤矿矿区范围拐点直角坐标一览表 拐点号XY开采标高 m 1325109835373378 2325017635373751 3325017335374423 4324988135374393 5324988135374840 6325096935374849 7325131735374115 320 220m 二 矿井地质资源二 矿井地质资源 储量计算储量计算 1 矿井地质资源 储量 根据四川省地质矿产勘查开发局二 0 七地质队提交的 四川省乐山 25 市五通桥区石林井田轮子坡煤矿煤炭资源储量核实报告 批准的矿 区平面范围内煤炭总资源储量 719 0ktkt 其中 122b 556 0kt 333 163 0kt 见表 2 1 3 表表 2 1 32 1 3 矿井资源矿井资源 储量估算表储量估算表 单位 单位 ktkt 保有资源 储量煤层编号 122b 动 用 资源 储量 矿 井 资源 储量 K4292 5163 0455 5547 01002 5 K5263 50263 5480 0743 5 小 计556 0163 0719 01027 01746 0 备注 批准的矿区范围内共获得保有 资源储量 719 0kt 其中 122b 556 0kt 333 163 0kt 2 矿井工业资源 储量 矿井工业资源 储量应为地质资源量中探明的资源量 331 和控制 的资源量 332 经分类得出的经济的基础储量 111b 和 122b 边际经 济的基础储量 2M11 和 2M22 连同地质资源量中推断的资源量 333 的 大部 本矿地质构造简单 可信度系数按 0 9 计取 经计算 矿井 工业资源 储量为 702 7kt 见表 2 1 4 表表 2 1 42 1 4 矿井工业资源矿井工业资源 储量估算表储量估算表 单位 单位 ktkt 储 量 类 别备 注煤层编号 111b 122b 333 K小 计 K4 0 292 5146 7 439 2 K5 0 263 50 263 5 小 计 0 556 0146 7 702 7 3 矿井设计资源 储量 该矿为扩建矿井 根据四川省国土资源厅批准的矿区范围和可采 煤层 采矿许可证矿区范围内 K4 K5煤层为其所属开采煤层 由于矿 26 区范围内无需留设永久煤柱 矿井设计资源 储量与矿井工业资源 储 量一致 则矿井设计资源 储量为 702 7kt 3 矿井设计可采储量 扣除矿井水平运输大巷和上山及石门的煤柱损失量 推断的资源 量 333 的折减量 带区回采率 88 后 计算矿井设计可采储量为 527 9kt 见表 2 1 5 表表 2 1 52 1 5 矿井设计可采储量汇总表矿井设计可采储量汇总表 单位 单位 ktkt 永久煤柱 损 失 工业场地和 主要井巷煤柱 设计可采储量 其 中 煤层 矿井 工业 资源 储量 断 层 合 计 矿井 设计 资源 储量 运输 大巷 上山 煤柱 合计 开采 损失 合计 111122 K4 439 200439 248 313 161 445 3332 50332 5 K5 263 500263 513 528 041 526 6195 40195 4 合计702 700702 761 841 1102 971 9527 90527 9 第二节第二节 矿井设计生产能力与服务年限矿井设计生产能力与服务年限 一 矿井工作制度一 矿井工作制度 矿井工作制度 矿井年工作日 330d 每天三班作业 三班生产 自采自准 三班掘进 二 矿井设计年生产能力二 矿井设计年生产能力 矿井设计生产能力系按设计规范的工作制度及各生产环节正常生 产的条件下 能持续 稳定 安全地完成日产量和年产量确定的 一 确定矿井设计生产能力的因素 确定矿井设计生产能力的因素很多 不仅要考虑资源总量 煤层 生产能力 开采技术条件 各系统的技术装备水平 经营管理能力及 其区域规划等因素 使其能保证矿井正常安全生产 并获得最佳经济 27 效益 结合本矿井范围内煤层赋存条件及开采条件 在确定矿井设计 生产能力时主要考虑以下因素 1 储量 本井田储量较丰富可靠 全井田有可采煤层两层 K4 K5 煤层 总厚 0 69m 倾角 4o 在扩建后的矿井范围内 有保有储量 719 0kt 可采储量 527 9kt 井田内储量较丰富 从井田储量和煤层 生产能力而言 矿井扩建成 60Kt a 生产能力的矿井 接替不会紧张 有足够的服务年限 若扩建成 90kt a 生产能力的矿井 服务年限为 4 5 年 服务年限不能满足 煤炭工业小型矿井设计规范 GB 50399 2006 关于矿井服务年限的要求 加之矿区范围内煤层薄 煤层生产 能力小 若增加生产能力只有通过增加回采工作面来达到 这与当前 煤炭相关产业政策是不相符的 2 煤层赋存及开采技术条件 矿区位于四川盆地西南缘 属盆周低山区 地势西南高东北低 最高点在矿区西北部 海拔标高 597 7m 最低点为矿区东北南部桫 椤沟 海拔标高 355m 相对高差242 7m 区内地形属山地侵蚀构造 地形 其间为宽窄不一的小山谷 批准矿区范围为一套平缓单斜构造 总体倾向北东 倾角3 5 未见明显的断层构造 构造属简单类型 矿山水文地质条件中等 矿山内K5 K4煤层位于当地侵蚀基准面之下 中间有若干层粘土岩为隔水层 矿井充水主要来源于砂岩孔隙裂隙水 及老窑水 K5煤层赋存于须家河组第二段中部 上距须家河组第三段底界约 68 73m 平均 71m K5煤层下距 K4煤层最大间距 23m 最小间距 19m 平均 21m 煤层纯煤厚度最大 0 44m 最小 0 32m 平均 28 0 35m 厚度稳定 K5煤层顶板一般为深灰色砂质粘土岩 粘土岩 与煤层明显接触 厚 1 2m 其上为灰色砂质粘土岩 粉砂岩 底板 为深灰色炭质粘土岩 K4煤层赋存于须家河二段下部 上距须家河组 第三段底界约 80m K4煤层上距 K5煤层最大间距 23m 最小间距 19m 平均 21m 煤层纯煤厚度最大0 42m 最小0 31m 平均0 34m 厚 度较稳定 K4煤层顶 底板岩性一般为粘土岩 顶板间有炭质粘土岩 或煤线 煤层与顶板粘土岩多呈突变接触 总体评价 该矿的开采技 术条件相对简单 3 生产实践经验 轮子坡煤矿已生产多年 培养了一支有较丰富生产实践经验 熟 练的工程技术队伍 拥有一支专业技术人员 该队伍将直接参与该矿 的建设和生产 成为矿井扩建和今后生产中技术骨干力量 4 市场 根据市场调查 该矿井主要向乐山 成都及周边用户供应煤 煤 炭市场前景极为看好 5 投入与产出 矿井建设应抓住当前煤炭市场好转的有利时机 让矿井的内在条 件 储量 开采技术条件等 和外在条件 市场 相匹配 确定矿井 合理的生产能力 以达到投资省 见效快 尽快回收投资的目的 二 矿井设计生产能力的确定 综合考虑以上各因素 根据本井田煤层赋存情况和开采技术条件 29 重点考虑了以下两个井型方案 一方案 矿井设计生产能力 60Kt a 二方案 矿井设计生产能力 90Kt a 上述两个方案技术分析比较如下 本井田有可采储量 527 9Kt 根据矿井部署情况 矿井划分为一 个水平 即 240m 水平 矿井服务年限见表 4 2 1 表表 4 2 14 2 1 矿井及水平服务年限表矿井及水平服务年限表 方案 矿井生产能力 Kt a 矿井服务年限 年 一水平服务年限 年 备注 一方案606 86 8 二方案904 54 5 1 从矿井服务年限看 从表 4 2 1 中可以看出 一方案的服务年限最长 二方案最短 一 矿井服务年限及第一水平服务年限基本满足设计规范规定服务年 限 而第二方案的矿井服务年限比设计规范服务年限偏短 应予舍弃 根据上述分析 矿井设计生产能力 应为60Kt a 2 从井下采煤工作面生产能力看 本井田可采煤层有两层 即 K4 K5煤层 煤层平均厚度分别为 0 35 0 34m 煤层生产能力小 若建设更大井型 则采掘接替较困 难 不宜增加回采工作面数量 综合考虑各方面因素 设计推荐 60kt a 30 3 从煤层开采顺序 井下采掘接替来看 划给本矿开采煤层 基本能 满足矿井60kt a 生产能力的正常接替 由以上分析可以看出 从煤层开采顺序 井下回采工作面同时生 产个数 采掘接替 巷道布置及其工程量大小 占用设备台数多少和 保证矿井能安全 持续稳定生产等方面综合考虑 矿井设计生产能力 为 60Kt a 时具备井巷工程量少 投资省 井下同时生产工作面个数 少 井下作业人员少 安全条件好 故设计推荐矿井生产能力为 60Kt a 矿井服务年限为 6 8 年 三 矿井及水平服务年限三 矿井及水平服务年限 矿井及水平服务年限按下式计算 T 6 8 年 KA ZK 3 160 9 527 式中 T 矿井或水平服务年限 年 ZK 矿井或水平可采储量 kt K 储量备用系数 K 取 1 3 A 矿井设计服务年限 kt a 经计算 矿井服务年限为 6 8 年 服务年限基本符合规范要求 第三节第三节 井田开拓井田开拓 一 井口位置与井田开拓方式一 井口位置与井田开拓方式 一 矿井开拓现状 原轮子坡煤矿采用斜井开拓 利用主斜井安设提升绞车担负矿井 煤炭 矸石 设备和材料提升任务 并在其中敷设有下井电缆 排水 管线等 担负矿井主要进风任务 并兼做安全出口 利用行人斜井担 负人员上下和部分进风任务 利用回风斜井担负回风任务 并兼做应 急安全出口 矿井采用倾斜长壁采煤法 手镐落煤 目前扩建后矿区 31 范围内 260m 标高以上 K4煤层和全区 K5煤层已经开采完毕 仅余 260m 标高以下部分 K4煤层和矿区范围内东北角少量资源尚未进行开 采 为保证矿井正常接替 矿方正积极筹建 240m 水平大巷 目前 240m 水平运输大巷基本已经部分形成 亟