K6采空区对K5开采技术条件影响论证

1、 xx 县县 xx 镇镇 xx 煤煤矿矿 矿矿区区南南翼翼 m6 煤煤层层采采空空区区对对 m5 煤煤层层 开采技术条件影响论证报告 （ 工工 程程 规规 模模 ：9 万万 吨吨 / 年年 ） 总 经 理： 总工程师： 项目负责： xxxxxxxxxx 二 o 一三年八月 报告编制委托书 目目 录录 前前 言言.1 第一章第一章 矿井概况矿井概况.2 第一节 地理概况及煤层埋藏条件.2 第二节 矿井主要灾害及开采条件.10 第三节 矿井现状.15 第二章第二章 m5煤层巷探情况煤层巷探情况.18 第三章第三章 矿井矿井m6煤层采空区对煤层采空区对m5煤层开采技术条件影响分析煤层开采技术条件影响

2、分析.19 第四章第四章 结论及建议结论及建议.24 附件：附件： 附图：附图： 1、xx 县 xx 镇 xx 煤矿采掘工程平面图（1:2000） ； 2、xx 县 xx 镇 xx 煤矿 m5 煤层底板等高线及资源储量估算图（1:5000） 。 前前 言言 一、项目来源一、项目来源 受 xx 县 xx 镇 xx 煤矿的委托，我公司组织相关技术人员进行现场勘查、收 集资料、分析，最终出具相关报告对 xx 煤矿南翼 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采 技术条件影响进行论证。 二、项目概述二、项目概述 xx 省 xx 县 xx 煤矿（以下简称 xx 煤矿）位于 xx 县城北，xx 镇南西，隶 属 x

3、x 县 xx 镇管辖。矿区地理坐标为：东经 10810451081127，北纬 25 3229253315。矿区呈不规则多边形，南北长约 1400m，东西宽约 1200m，面 积 1.0713km2，许可开采深度 1650-1300m。 xx 煤矿生产规模 9 万吨/年，属于的证照齐全的合法矿井。 xxxxxx2006 年 9 月编制了xx 县 xx 镇 xx 煤矿开采方案设计 ，并经 xx 省煤炭管理局批复（） ，矿井设计生产能力 9 万吨/年；xxxxxx2007 年 3 月编制了 xx 县 xx 镇 xx 煤矿安全专篇 ，并经 xx 煤矿安全监察局盘江监察分局批复 （；xxxxxx201

4、0 年 5 月编制了xx 县 xx 镇 xx 煤矿安全专篇补充设计 ，并 经 xx 煤矿安全监察局盘江监察分局批复（黔煤） 。 矿井于 2012 年开始为扩建 30 万吨生产规模做准备工作。中矿国际工程设计研 究院有限公司于 2012 年 6 月编制了xx 县 xx 镇 xx 煤矿（扩建）开采方案设计 ， 并经 xx 省能源局批复（） ；目前扩建工程尚未开工建设。 矿井现有生产系统采用斜井开拓，布置有主斜井、回风斜井两个井筒，其中主 斜井承担煤炭、材料、设备运输进风和行人任务，回风斜井承担矿井回风任务并兼 做矿井一安全出口。 根据矿井实际情况，矿区范围之内南翼采区 m6 煤层已采空，本次论证矿

5、井南 翼 m6 煤层采空区对 m5 煤层的开采技术条件的影响。 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 地理概况及煤层埋藏条件地理概况及煤层埋藏条件 一、地理概况一、地理概况 （一）交通情况 xx 省 xx 县 xx 煤矿（以下简称 xx 煤矿）位于 xx 县城北，xx 镇南西，隶 属 xx 县 xx 镇管辖。矿区距 xx 县城平距 11km，距离 xx 镇 2km，晴隆至 xx 县 道从矿区的西北部边界穿过，距南昆铁路顶效火车站约 58km，交通较为便利。详见 见交通位置图。 xx 煤矿交通位置图煤矿交通位置图 （二）矿井境界 xx 煤矿地理坐标为： 东经 10810451081127

6、，北纬 253229253315。 矿区呈不规则多边形，南北长约 1400m，东西宽约 1200m，面积 1.0713km2，许可 开采深度 1650-1300m，生产规模 9 万吨/年。矿区采矿权拐点坐标见表 1-1-1。 表表 1-1-1 xx 煤矿采矿权范围拐点坐标表（西安坐标）煤矿采矿权范围拐点坐标表（西安坐标） （三）井田自然概况 1、地形地貌 矿区属高原中山地形，总体上呈北东高南西低的斜坡,西部的夜郎组地层形成较 陡的斜坡地形。海拔标高在+1609-1395m 之间，相对高差约 214m。地形起伏不大， 坡脚地形相对较平缓。有居民点分布于矿区南部（崩土山） 。含煤地层多被第四系坡

7、积物覆盖。 2、气候条件 区内属亚热带季风性湿润气候。年均气温15.3 o c ，最高气温 34.6 o c ， 最低气温-7.8oc 。最热为 7 月，月均气温 22oc；最冷为 1 月，月均气温 6.4oc。年 均降雨量 1341.9mm，最多年达 1887.6mm；最少年仅 960.4mm。5-9 月为丰水期， 占年降雨量的 80以上，年均蒸发量 1382.90mm，年均相对湿度 78。 3、矿区地表水 矿区属珠江水系北盘江流域范围，区内无大的河流经过。在矿区东、西各有一 条季节性河流，西部河流由北向南流出矿区，东部河流沿高武-王家寨公路旁侧由北 向南流入尖山水库后再继续向南流入大洞进入

8、地下河，河流水流量随季节变化而变 化。其余均为雨源性溪沟，较大的地表水体为尖山水库。区内地表水流量随季节性 变化明显。 4、地震 根据地震动参数区划图 （gb183062001）矿区抗震设防裂度为 6 度，基本 地震加速度值为 0.05g。 5、地温 矿区范围内未发现高温异常区，煤系地层百米井稳梯度小于 3 度。 二、煤层埋藏条件二、煤层埋藏条件 矿井规划扩建 30 万吨/年生产能力，所以于 2011 年编制了xx 省 xx 县 xx 镇 xx 煤矿（扩界）资源储量核实及勘探报告 ，根据该报告，矿井地层资料如下： 1、地层、地层 井田及外围出露的地层有二叠系上统龙潭组第一段（p3l1）、二叠系

9、上统龙潭组 第二段（p3l2）及第四系（q），第四系以角度不整合零星分布于上述地层上。区内 及周边出露地层为二叠系中统茅口组，区内含煤地层为二叠系上统龙潭组。各组段 地层岩性特征由老至新分述如下： 1）茅口组（p2m） 出露于矿区北部边界外。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。第四系覆盖严重， 区外出露不完全，本组厚度不详。 2）二叠系上统龙潭组（p3l） （1）龙潭组第一段（p3l1）：上部为粉砂岩夹薄层泥质粉砂岩，中部夹薄层灰 岩，具水平及微波状层理。中部为煤线，厚度 0.1-0.3m 之间。下部为粉砂岩、泥质 粉砂岩，薄

10、层及条带状，厚 80.79m。 （2）龙潭组第二段（p3l2）：岩性为灰、深灰、灰黑色薄至中层状粉砂岩、砂 岩、粘土岩、炭质粘土岩等，局部夹灰白色薄至中层灰岩、生物屑灰岩及煤层。该 层主要可采煤层 5 层（编号 m5、m6、k7-1、k7-2、k8） 。厚 175.40m。 3）第四系（q） 广泛分布于区南部及西部大部分低洼及相对平缓地段，多为耕地、植被及少量 村落，岩性主要为坡积残积粘土、亚粘土、砂土，次为冲积砂、砾石和亚砂土等， 厚度一般小于 15m。 2、构造、构造 xx 县 xx 煤矿区域构造位于扬子准地台（一级单元）黔北台隆（二级）遵义 断拱（三级单元）黔北台窿六盘水断陷普安旋扭构造

11、变形区（四级单元）中部。 矿区位于 xx 向斜西翼南段，总体构造形态为向斜构造，两翼不对称，地层产 状走向近南北，西翼倾向东，倾角 812左右，平均为 10。东翼倾向西，倾角 1118，平均 13。 褶曲 xx 煤矿位于 xx 向斜西翼南段，矿区内褶曲不发育。 断层 矿区内发现和揭露断层两条断层，f4、f5 分布在矿区东北部界外和东部界外， 现将各断层特征简述如下： f4 断层：为正断层，位于拟扩大矿区边界 5 号拐点附近，倾向西南，倾角 68 左右，断距大于 100m，钻探揭露实际落差 40.10m，钻孔揭露情况围岩较为破碎， 岩芯倾角变化明显。断层切割了区内可采煤层，为区内较大断层，长度大

12、于 5km。 f5 断层：为正断层，位于矿区边界东部（矿区外） ，倾向东南，倾角 55左右， 断距大于 50m，长度大于 2km，南东向延伸图与 f5 断层相交。 岩浆岩 区内无峨眉山玄武岩分布，故无岩浆岩活动。 综上所述，区内地层走向及倾角均有一定程度的变化，向斜两翼成不对称，矿 区内断层数量较少，褶皱不发育，构造复杂程度为中等类型。 3、煤层、煤层 1）含煤性 二叠系上统龙潭组为区内含煤地层，为一套以陆相为主的海陆交互相含煤沉积。 主要由灰色、浅灰色、深灰色，粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩 及煤层组，局部夹灰岩及硅质灰岩薄层，一般厚为 2245.19m。含可采煤层 5 层 m

13、5、m6、k7-1、k7-2、k8，煤层总厚 4.397.81m，平均 5.78m，可采含煤系数 2.2%。 可采煤层在煤系地层的中段分布。 2）可采煤层 井田内含可采煤层有 5 层；均为全区可采煤层，煤层总厚 4.397.81m，平均 5.78m；现将井田内可采煤层分述如下： m5 煤层 位于龙潭组上段（p3l2）上部，上距标一（b1）0.2718.12m，平均 7.41m，下 距标二（b2）7.3320.85m，平均 12.86m。区内见煤点全部可采，煤层全层厚度 1.622.62m，平均厚度为 2.10m；采用厚度 1.492.12m，平均采用厚度 1.77m。结 构较简单，含夹石 01

14、 层，一般 1 层，岩性为炭质泥岩或泥岩。总体趋势为西部稍 薄，东部和中部厚。属全区可采较稳定煤层。 顶板岩性：以粉砂质泥岩、细砂岩为主，少数为泥岩。 底板岩性：粉砂质泥岩、泥岩，极少数为粉砂岩。 m6 煤层 m6 煤层上距 m5 煤层 13.8023.91m，平均 20.17m；下距 k7-1号煤层 10.2716.91m，平均 14.32m。区内无不可采点，煤层全层厚度 1.872.32m，平均 厚度为 2.02m；采用厚度 1.872.32m，平均采用厚度为 2.02m。结构简单，不含夹 矸。总体趋势厚度变化不大，属全区可采较稳定煤层。 顶板岩性：泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少数为灰岩

15、、粉砂岩。 底板岩性：粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。 k7-1煤层 k7-1号煤层上距 m6 煤层 10.2716.91m，平均 14.32m；下距 k7-2煤层 0.882.57m， 平均 1.97m。区内见煤点全部可采，煤层全层厚度 0.871.40m，平 均厚度为 1.23m；采用厚度 0.871.40m，平均采用用厚度 1.23m。结构较简单，含 夹石 02 层，一般 1 层，岩性为碳质泥岩、泥岩。区域煤层发育较明显，自身对比 明显，煤层总体趋势厚度变化不大，属全区较稳定可采煤层。 顶板岩性：一般为粉砂质泥岩，极少数为泥岩或碳质泥岩。 底板岩性：一般为粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩。

16、 k7-2煤层 上距 k7-1煤层 0.882.57m， 平均 1.97m；下距 k8 煤层 34.2146.52m，平均 41.54m，区内见煤点全部可采，煤层全层厚度 0.891.91m，平均厚度为 1.17m；采 用厚度 0.891.91m，平均采用厚度 1.17m。结构较简单，含夹石 01 层，一般 1 层，岩性为泥岩或碳质泥岩。属全区可采较稳定煤层。 顶板岩性：一般为碳质泥岩及泥岩。 底板岩性：一般为泥质粉砂岩、泥岩，极少数为粉砂岩。 k8 煤层 上距 k7-2煤层 34.2146.52m，平均 41.54m，区内见煤点全部可采，煤层全层 厚度 0.821.28m，平均厚度为 1.0

17、2m；采用厚度 0.821.28m，平均采用厚度 1.02m。结构较简单，含夹石 02 层，一般 1 层，岩性为炭质泥岩。属全区可采较 稳定煤层。 顶板岩性：一般为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩，极少数为炭质泥岩。 底板岩性：泥质粉砂岩及粉砂岩，极少数为泥岩。 井田可采特征详见表 1-1-2。 表表 1-1-2 可采煤层特征表可采煤层特征表 间距(m)煤厚（m）夹石 煤层 编号 最小最大 平均(点数) 最小最大 平均 层数 一般 可采 情况 倾角 （） 结构复 杂程度 稳定 程度 上距 p3l2顶部 245.0175.39 70.20 m5 1.62 2.62 2.10 01 1 全区 可采 较

18、简单 较稳定 13.8023.91 20.17 m6 1.872.32 2.02 00 0 全区 可采 较简单 较稳定 10.2716.91 14.32 02 1较简单 较稳定 0.882.57 1.97 k7-1 k7-2 0.871.40 1.23 0.891.91 1.17 01 1 全区 可采 较简单 较稳定 34.2146.52 41.54 k8 0.821.28 1.02 02 1 全区 可采 较简单 较稳定 煤系 底界 距离 p2m 89.16123.40 107.99 / 向斜轴西 翼倾向东， 倾角 812左 右，平均 为 10。 东翼倾向 西，倾角 1118， 平均 13。

19、/ 4、煤质、煤质 1）物理性质和煤岩特征 区内煤的颜色为黑色、褐黑色，粉粒状为主，少量碎块状、块状和粒状；各煤 层结构主要为中细条带状，少量宽条带状和线理状；金属光泽为主，少量似金属 光泽、金刚光泽；断口主要为参差状、平坦状，少量贝壳状、阶梯状；内生裂隙较 发育，偶见少量外生裂隙，充填薄膜状、网格状、脉状方解石，含较多结核状、透 镜状、浸染状、星散状、团块状黄铁矿。 全区各煤层多以亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤和丝炭透镜体，煤岩类型主要为 半亮型、半暗型，半暗半亮型次之，少量暗淡型。 2）化学性质及煤类 （1）工业分析 各煤层主要煤质指标详见如下表表 1-1-3： 表表 1-1-3 可采煤层原煤

20、煤质分析成果表可采煤层原煤煤质分析成果表 工业分析（%） 煤层 编号 水分 mad (%) 灰分 ad (%) 挥发分 vda(%) 硫分 s,d(%) 发热量 qb,daf(mj/kg) 煤种 m5 2.223.01 2.49 14.4429.72 22.11 8.039.72 8.86 2.642.93 2.80 21.9129.56 25.55 无烟煤 m6 1.572.73 2.23 18.7933.32 25.33 8.3310.10 9.40 2.242.85 2.50 22.3927.68 25.80 无烟煤 k7-1 1.942.96 2.35 16.0933.64 24.00

21、 7.7310.57 9.18 2.332.99 2.63 24.6828.47 26.92 无烟煤 k7-2 1.922.91 2.39 20.4027.81 23.67 8.0710.22 9.22 2.153.02 2.74 23.7627.30 25.53 无烟煤 k8 1.892.29 2.18 21.9230.92 26.45 8.1110.36 9.57 1.852. 81 2.51 24.8529.35 26.28 无烟煤 注：最小值最大值 平均值 3）煤类 m5、m6 号、k7-1号、k7-2号、k8 煤层均为中灰、中高硫、高热值无烟煤。 4）煤的用途 井田内的煤层是很好的炼

22、焦配煤、动力用煤及民用煤。 5）有益矿产 矿床中伴生有黄铁矿、粘土矿等其它矿产，但其品位、含量均达不到工业要求， 故不考虑利用。 6）煤层内风氧化带的确定 矿山未采集风、氧化带煤层样，根据矿山原生产井及老窑开采情况，煤层风氧 化带为煤层露头往下垂深约 30m。 第二节第二节 矿井主要灾害及开采条件矿井主要灾害及开采条件 一、矿井瓦斯等级鉴定情况一、矿井瓦斯等级鉴定情况 根据 xx 省能源局文件：关于 xxxx 局关于上报黔 xxxx 州 2009 年度煤 矿瓦斯等级鉴定报告的报告的批复（xxxx2009276 号） ，xx 县 xx 煤矿 瓦斯相对量 6.66m3/t，二氧化碳相对量 4.14

23、m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 根据 xx 省能源局文件：关于 xxxx 局关于上报黔 xxxx 州 2010 年度煤矿 瓦斯等级鉴定报告的报告的批复（2010801 号） ，xx 县 xx 煤矿瓦斯相对量 7.27m3/t，二氧化碳相对量 3.14m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 根据 xx 省能源局文件：关于 xxxx 局关于 xxxx 局关于上报黔 xxxx 州 2011 年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告的批复（xxxx2011790 号） ，xx 县 xx 煤矿瓦斯相对量 7.81m3/t，二氧化碳相对量 2.76m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 二、煤与瓦斯突出危险性二、煤与瓦斯突出危险

24、性 根据 xx 省煤炭管理局文件：关于 xxxx 局关于转报的报告的批复（xxxx 州【2009】123 号）以及 xx 省矿 山安全科学研究院文件：关于对xx 省 xx 县 xx 煤矿 m5 煤层+1375+1409m 标 高煤与瓦斯突出鉴定报告的综合论证评审意见，鉴定结论为：xx 煤矿 m5 煤层 在现有井田范围（1409m 水平以上，由 8 个拐点坐标圈定范围）无煤与瓦斯突出危 险性。 根据关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见(黔安监管办字 【2007】345 号)文件，矿井属于国家划定的煤与瓦斯突出区域；建议业主尽快对其 它煤层做煤与瓦斯突出危险性鉴定，并根据鉴定的结果结合安

25、全设施设计进行矿井 管理。 三、煤尘爆炸危险性及煤层自燃发火倾向性鉴定情况三、煤尘爆炸危险性及煤层自燃发火倾向性鉴定情况 1、煤尘的爆炸性、煤尘的爆炸性 矿井含可采煤层 5 层，从上至下分别是 m5、m6、k7-1、k7-2、k8 煤层。根据 xx 省煤田地质局提交的 xx 县 xx 煤矿 m5、m6、k7-1、k7-2、k8 煤层煤尘爆 炸性鉴定报告 ，m5、m6、k7-1、k7-2、k8 煤层的煤尘均无爆炸性。矿井煤层的煤 尘按无爆炸性设计。 表表 1-2-1 煤尘爆炸试验成果表煤尘爆炸试验成果表 煤层统一工业分析爆炸试验爆炸性结论 水 分 灰分 挥发 分 编号 madadvdaf 焦 渣

26、 特 征 火焰长 度 mm 岩粉量 (%) m52012-m3721.587.805.87200煤尘无爆炸性 m62012-m3731.329.846.02200煤尘无爆炸性 k7-12012-m3741.528.125.48200煤尘无爆炸性 k7-22012-m3751.4811.85.95200煤尘无爆炸性 k82012-m3761.2818.456.74200煤尘无爆炸性 2、煤层自燃倾向性、煤层自燃倾向性 根据 xx 省煤田地质局提交的 xx 县 xx 煤矿 m5、m6、k7-1、k7-2、k8 煤层 煤炭自燃倾向等级鉴定报告 ，矿井 m5、m6、k7-1、k7-2、k8 煤层均为

27、iii 类不 易自燃煤层。矿井煤层按不易自燃设计。 表表 1-2-2 煤炭自燃倾向性等级鉴定结果表煤炭自燃倾向性等级鉴定结果表 工业分析(%) 水分灰分 挥发 份 焦渣 特征 真相 对密 度 全 硫 煤吸氧 量煤层 号 统一编号 madadvdafcrc trd d st， d % cm3/g 干煤 自燃 倾向 分类 m52012-m372 1.587.805.8721.510.290.84 iii 级 m62012-m3731.329.846.0221.540.290.82 iii 级 k7-12012-m3741.528.125.4821.510.290.80 iii 级 k7-22012

28、-m3751.4811.85.9521.560.260.75 iii 级 k82012-m3761.2818.456.7421.610.260.70 iii 级 四、水文地质条件四、水文地质条件 1、井田水文地质条件、井田水文地质条件 矿区属珠江水系北盘江流域范围。井田内无山塘、水库及大的河流通过，仅有 顺向小溪沟。 根据徐州大屯工程咨询有限公司 2011 年 8 月编制的xx 省 xx 县 xx 镇 xx 煤矿（扩界）资源储量核实及勘探报告 ，井田内最低侵蚀基准面标高为+1393.7m。 2）地层含、隔水性 地层富水性与岩性、构造、地形、地貌等因素有关，其中岩性对地层的富水性 起主导作用，各

29、地层富水性及对矿井充水影响情况如下： （1）第四系（q） 弱含水层 由残积、坡积物组成，岩性为砂土、砂粘土及碎石土等。厚度一般小于 20m。 主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟附近。据钻孔揭穿该地层均无异常情况。 其特点是孔隙度大，透水性好，受降雨补给明显，含浅层孔隙浅水。由于面积、厚 度均不大，富水性弱。 （2）二叠系上统龙潭组（p3l）（相对隔水层） 出露于区南部。岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤、泥岩、 石灰岩等，厚度约 265.19m。 据 xx 煤矿井下排水记录资料：枯季涌水量 20m3/d，雨季涌水量 50m3/d，一般 涌水量 30m3/d；矿井水水样分析资料

30、：水质为 so4-2-k+na+型，ph 值 2.61。 该组上段因含泥岩、粉砂质泥岩较多，砂岩、灰岩等刚性岩石较少，露头风化 带透水性差，接受降雨补给能力很差，仅含极弱裂隙水；下段因含多层砂岩、灰岩 等刚性岩石，露头风化带透水性稍好，接受降雨补给能力稍好，含裂隙溶隙水。总 体该组含水性较弱，为一相对隔水层。 （3）二叠系下统茅口组（p2m）强含水层 区内未见出露，南部外围（图外）有少量分布。岩性为中厚层状石灰岩。厚 度不详，含岩溶管道水，为强含水层。 井田含煤地层为龙潭组，煤系地层顶部为第四系，底部为茅口组。煤系地层顶 部均为弱含水层，底部为强含水层，m5 煤层距第四系底界 60m（m5 煤

31、层开采后的 导水裂隙带高度为 18.32m） ，k8 煤层茅口组顶界 116m，因此，地下水对煤层开采 影响较小。 2、矿井水文地质条件、矿井水文地质条件 1）充水因素分析 矿井充水水源主要为地下水、雨季地表冲沟水、老窑积水。 地下水 第四系孔隙水 井田内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对 煤矿开采影响小。 龙潭组相对隔水层 该组上段因含泥岩、粉砂质泥岩较多，砂岩、灰岩等刚性岩石较少，露头风化 带透水性差，接受降雨补给能力很差，仅含极弱裂隙水；下段因含多层砂岩、灰岩 等刚性岩石，露头风化带透水性稍好，接受降雨补给能力稍好，含裂隙溶隙水。总 体该组含水性较弱，为一相对

32、隔水层。 地表水 区内沟溪发育，其流程一般 0.51.5km，流量受大气降水控制，一般较小，其 流向大部与岩层倾向相同。一些沟溪位于隔水层段地层露头区，岩石透水性差，加 之地形坡度较大，地表水径流较快，距离含煤地层远，它们对煤层的开采充水影响 较小。切割含煤地层的冲沟，与煤层风氧化带直接接触，将来在沿这些沟溪带开采 浅部煤层时，沟溪水将是矿井的直接充水水源。 老窑采空区积水 老窑主要在区西部、东部有分布。当煤矿开采过程中，由于人工裂隙的发育， 贯通小煤矿及老窑巷道时，小煤矿及老窑积水就会进入矿井，成为矿井的直接充水 水源。沿倾向开挖，老窑长期废弃且积水，大气降水是老窑积水的主要水源，也是 矿井

33、充水的主要因素。由于矿井井巷工程已经布置到向斜最低处并在最低处布置有 井底水仓，积水通过自流至水仓排出地面，矿井老窑采空区积水较少；由于老窑及 采空区主要分布在井田南翼，标高在 1400m 以上。当矿井开采低于 1400m 标高时， 老窑及采空区的积水对矿井造成突水，在以后采煤的生产过程中，如果揭穿或连通 老窑采空区,老空区水将会进入矿井,发生透水事故。故小窑及老采空区积水是矿区的 主要水害隐患。 2）充水通道 岩石天然节理裂隙 井田内龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部 则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地 下水活动的良好通道，并

34、沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。 人为采矿冒落裂隙 采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地 层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 断层破碎带 f4断层为正断层断距大于 100m，实际揭露落差 40.10m，延伸长度 5000m，断 失了煤组段部份地层，直接与地表沟通，增加了煤系地层之间的水力联系。开采时 涌水量会增大。区内正断层位于矿区东北边缘，断距较大，位于煤层底板，导水性 较弱，沿断层带有少量溪流分布，因而地表水和地下水补给量很大，开采煤层后， 地下水水力联系增强，河水有可能充入底板，是矿井充水的一个主要因素，开采时 要予以重视和监测。 原小煤矿老窑破

35、坏区或采空区 据调查，井田范围内现已查明的老窑有 8 个（其中： m6 煤层 1 个，编号为 ly1； k7-1煤层 1 个，编号为 ly5；k7-2煤层 2 个，编号为 ly3、ly7；k8 煤层 4 个，编号为 ly2、ly4、ly6、ly8）。 矿井采空区分布在 m5、m6 煤层中，m5 煤层采空区位于井田东北侧，m6 煤层 采空区位于井田西南侧。m5 煤层采空区面积约为 120000m2（其中现有采空区面积 47000 m2；到矿井投产时预计新增采空区面积 73000 m2），最低开采标高为+1390 m；m6 煤层采空区面积约 600000m2，最低开采标高为+1400 m。由于矿井

36、井巷工程 已经布置到向斜最低处并在最低处布置有井底水仓，积水通过自流至水仓排出地面， 矿井老窑采空区积水较少。 井田内原小煤矿废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至老窑或采空 区时，巷道勾通采空区会成为充水充道。 3）充水方式 井田内直接充水含水层富水性、导水性不太强，未来矿井出水方式主要以渗水、 滴水、淋水为主，局部可能突水。 4）地表水、地下水动态变化 本区地表水、地下水受大气降水影响，其流量、水质变化均与降水的季节和强 度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相反。地下水以泉或分散流形式补 给溪沟，各含水层无直接的水力联系，且地下水动态变化显著，周期性较明显，并 具滞后现象。 根

37、据充水因素分析，矿井主要水害类型为老空积水、地表水水害、构造裂隙水 水害、龙潭组裂隙水水害构成，其老空积水、断层导水是矿井防治水的重点。 3、水文地质类型、水文地质类型 井田内直接充水含水层富水性、导水性不太强，未来矿井出水方式主要以渗水、 滴水、淋水为主，局部可能突水。根据以上条件，矿井属第二类二型，即充水水源 以大气降水、老窑水、岩溶水为主，局部为沟溪水；充水方式以裂隙充水为主，水 文地质条件为中等的煤矿床。 （结论来自徐州大屯工程咨询有限公司 2011 年 8 月编 制的xx 省 xx 县 xx 镇 xx 煤矿（扩界）资源储量核实及勘探报告 ） 。 第三节第三节 矿井现状矿井现状 一、开

38、拓开采一、开拓开采 矿井采用斜井开拓方式，矿井为证照齐全的生产矿井。 1、开拓井筒、开拓井筒 矿井共布置两条井筒，分别是主斜井和回风斜井。 主斜井 井筒参数：x=2826641；y=35518383；h=+1455m，245，13，布置在 岩层中。 功能：承担矿井煤炭、矸石、设备、材料运输及行人、进风任务。 巷道断面：净断面 5.2m2 支护形式：表土层段砌碹支护，其余锚喷支护。 铺设 600mm 轨距 11kg/m 钢轨，防爆蓄电机车牵引矿车运输。 回风斜井 井筒参数：x=2826870；y=35518411；h=1455m，295，19，布置在岩 层中。 巷道断面：拱形断面，净断面 5.2

39、m2 支护形式：砌碹支护。 功能设施：承担矿井的回风、安全出口任务。 2、水平划分、水平划分 矿井划分一个水平一个采区，水平标高+1400m。 3、采煤方法及回采工艺、采煤方法及回采工艺 矿井采用走向长壁后退式采煤法，炮采工艺，全部垮落法管理顶板。目前矿井 采掘工作面布置在矿井北翼 m5 煤层中。 工作面配备有煤电钻（zms-12） ，工作面安设有 sgb-420/30 刮板输送机。 工作面采用“四.六”制作业，以一个炮采工作面达到 9 万吨/年设计能力，采煤工 作面长 60m，年推进度 520 m。采用 dw22300 外注式单体液压支柱配 hdja- 1200 金属铰接顶梁控制顶板，排距

40、1.2m，柱距 0.8m，三、四排控顶，最大控顶距 5.0m，最小控顶距 3.8m，全部垮落法管理顶板。 掘进工作面采用炮掘工艺，人工装车，工字钢支架支护。 掘进工作面主要设备为：zms-12 型煤电钻，dsfa-5 型局部通风机，jd-11.4 型调度绞车，txu-75 型探水站。 二、通风系统二、通风系统 矿井通风方式为并列式，通风方法为抽出式。 矿井在风井工业场地安装两台 ybm556-12 型防爆对旋式轴流通风机，其 中一台工作，一台备用。主要通风机性能参数见下表，特性曲线如图所示。 风机性能参数风机性能参数表风机性能参数风机性能参数表 主要通风风机 风量 (m3/s) 风压 (pa)

41、 叶片安装 角度 功率 (kw) ybm556-12 113122013503042245 矿井回采工作面采用 u 型通风，掘进工作面采用压入式通风。 三、提升运输系统三、提升运输系统 主斜井安设 jt1200c800 型单滚筒提升绞车运输煤炭，参数： fmax=3000kg，vp=1.84m/s，配套电机功率 n=55kw，电压 380v。选用钢丝绳参数： x-t619+116-160，d-16mm，pk=1.002kg/m，破断拉力总和为 qz=14650kg，安全 系数为 8.6（每钩提升 4 个煤车或者 2 个矿石车，矿车容积 1.1m，主斜井倾角 13） 采区运输上山采用矿车完成煤炭

42、提升运输。完成矿井煤炭、矸石、设备、材料提升 任务。 四、排水四、排水系统系统 矿井选用 mdf150-303 水泵二台，一用一备，2 趟 150mm 排水管， 100df303 水泵 2 台，一用一备，100mm 排水管一趟。 五、压风设备系统五、压风设备系统 矿井安设 jn-8-110 型螺杆式空压机二台，一台工作，一台备用。空压机参数额 定排气量 20m3/min，额定排气压力 0.7mpa，电机功率 110kw，电压为 660v。 六、监测监控系统六、监测监控系统 矿井安全监测装置利用现有 kj90na 型一套。主要由地面监控主机、数据库服 务器、网络终端、图形工作站、通信接口、避雷器

43、、系列监控分站、各种传感器和 控制执行器等部分组成。是一套集矿井安全监控、生产工况监控、网络信息管理及 多种监控子系统为一体的全网络化矿井安全综合监控系统。可直接断高压的数字编 码继电箱、无线传输分站及二线制模拟量传感器。地面开发了广播式终端网、局域 网、互联网。 七、通讯系统七、通讯系统 采用程控电话进入公用电讯网，实现矿井与外部的通讯联系。 矿井采用ddk-3a型矿用行调合电话作为矿井生产调度通讯，井下通过安装本 安型通讯设备，井下和地面主要部门可设置直通用户。 第二章第二章 m5 煤层巷探情况煤层巷探情况 根据我公司组织的现场勘查情况及矿井提供的说明材料可知： m5、m6 煤层间距大于

44、20m。在 504 采面进风斜巷和运输平巷与回风上 xx 之间的联络巷实际揭露的 m5、m6 煤层间距分别为 21.31 和 21.35m。 504 运输巷已经向北掘进 152m；504 回风已经掘进 104m；505 运输巷向南已 经掘进 203m，505 回风巷向南已经掘进 356m，以上巷道均为梯形金属支架支护， 巷道完好。上述巷道揭露的 m5 煤层顶、底板均未受到 m6 煤层采空区破坏。 另外，根据在矿井现场勘查和了解，矿井南翼 m6 煤层约 2005 年已开采完毕， 矿井以前南翼 m6 煤层开采时，采煤方法主要采用的是房柱式采煤法，则对矿井 m5 煤层破坏比较小。 第三章第三章 矿井

45、矿井 m6 煤层采空区对煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件影响煤层开采技术条件影响 分析分析 一、一、m6 煤层采空区对煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件影响分析方法煤层开采技术条件影响分析方法 根据国家有关规定结合现场勘查情况，本次论证方法主要采用下列 4 种论述方 法 对比判别法（引自煤矿开采学 ） ； 上行开采的最小安全间距计算法 （引自采矿工程设计手册 ） ； 开采后冒落带高度计算法 （引自建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设 与压煤开采规程） ； 开采下保护层的最小层间距计算法（ 引自防治煤与瓦斯突出规定） ； 现场勘查论证分析。 1、对比判别法、对比判别法 根据中国矿业大学出版

46、社 2004 年 12 月出版的煤矿开采学 ，当下部开采一个 煤层时对上一煤层的开采技术条件影响按照下列公式计算： m h k 式中：k 比值，当 k7.5 时,先采下部煤层一般可以不影响上部煤层内进行正常 准备和回采。 h m6 煤层至 m5 煤层的平均垂距 20.17m。 m m6 煤层的采高，2.02m。 所以计算结果如下： =20.17/2.02=9.987.5 m h k 由上计算可知，采用对比判别法计算得出矿井 m6 煤层采空区对 m5 煤层基本 无影响。 2、上行开采的最小安全间距计算法、上行开采的最小安全间距计算法 根据煤炭工业出版社出版的采矿工程设计手册 ，受单个煤层上行开采

47、采动影 响时，上行开采的最小安全间距可按照下列公式计算： h1.14m24.14m 式中：h最小层间距，m； m下部煤层的采厚，m，煤厚 m2.02m； m安全系数或附加值，一般取 m1.0 m，或不考虑。取最大值 m1.0 m； 计算结果如下： h1.142.0224.141.0=9.79m 矿井 m6 煤层至 m5 煤层的平均垂距 20.17m，大于计算值 9.79m，故按此种方 法计算结果表明，矿区南翼 m6 煤层采空区不破坏 m5 煤层的开采技术条件。 3、开采后冒落带高度计算法、开采后冒落带高度计算法 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有关规定， m6 煤层采空区

48、冒落带高度的计算按照下列公式进行计算： hm=（m-w）/（k-1）cos 式中：hm 冒落带高度，m； m 煤层厚度，m6 煤层厚度为 2.02m； 煤层倾角，取 10； k 冒落带岩石碎胀系数，取 1.4； w 冒落过程中顶板的下沉值：wl=ml=0.052.025.0=0.5m 式中：wll 范围内的岩层与顶板下沉量 m l控顶距 m m采高 m 下沉系数，即每米采高每米推进度的顶板下沉量，一般取 0.0250.05m 计算结果如下： hm=（2.02-0.5）/（1.4-1）cos10=3.88m 矿井 m6 煤层至 m5 煤层的平均垂距 20.17m，大于计算值 3.88m，故按此种

49、方 法计算结果表明，矿井南翼 m5 煤层不位于 m6 煤层采空区冒落带破坏范围之内， 所以矿区南翼 m6 煤层采空区不破坏 m5 煤层的开采条件。 另外，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关于 裂隙带公式进行计算：hl=100m/（3.1m+5.0）4.0=21.9m，m5 煤层距离 m6 煤层 间距为 20.17m。由此可知，矿井 m5 煤层位于 m6 煤层裂隙带范围之内，但通过现 场巷探发现基本未破坏。所以确定 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件基本无 影响。 4、根据防止煤与瓦斯突出规定附录d：d.4，该矿煤层倾角为10，在60 以下，故采用以下公式进行计算：

50、 当60时， h=kmcos 式中：h 允许采用最小层间距，m； k 顶板管理系数。冒落法管理顶板时， k值取10；充填法管理顶板时， k值取6。该矿取10。 m 煤层平均厚度，该矿m6煤层作为保护层，其厚度为 2.02m； 煤层倾角，该矿为10； 计算结果如下： h=102.02cos10=19.8（m） m6 煤层至 m5 煤层的平均垂距 20.17m，所以 m6 煤层作为保护层进行先期开 采时对 m5 煤层的开采技术条件基本无影响 。 5、根据 xx 盘江投资控股(集团)煤矿设计研究院有限公司 2012 年 9 月编制 的xx 县 xx 煤矿（扩界扩能）安全设施设计 ，矿井首采工作面布置

51、在矿区南 翼 m5 煤层中，且该报告已经获得 xx 煤矿安全监察局盘江分局批复。 6、根据矿井实际揭露情况 及矿井提供的证明材料，目前，矿区南翼实际布置 在 m5 煤层中的巷道均未发现对 m5 煤层开采条件有明显破坏迹象。 综上所述，本次分析认为：矿井 m6 煤层对 m5 煤层开采技术条件基本无影 响。 二、安全技术措施二、安全技术措施 （一）掘进施工安全措施 1、掘进施工迎头严禁空顶作业，支护紧跟到迎头。 2、严格执行敲帮问顶制度，一人找顶另一人观察顶帮情况，确保退路通畅；找 顶人员必须由经验丰富的老工人执行，并使用长把工具进行操作，先找顶后找帮， 在确认没有安全隐患的前提下方可进行作业。 3、在迎头设置前探支护，严禁空顶作业。打眼作业时，施工人员必须注意围岩 冒落伤人；迎头打眼作业时，严禁出矸石、提升作业。 4、起爆破、躲炮点设在地面进风行人斜井井口外侧 20m 以远的地方。每次爆 破前必须检查正头附件 10m 范围内的支护情况，支护不好的要立即调整；瓦检员检 查瓦斯浓度必须低于 0.8%，并确保井筒内所有的人员全部撤至地面方可进行爆破作 业。 5、瓦检员、安检员必须及时检查工作面的瓦斯浓度和围岩、支护等情况，发现 问题及时通知调度室并采取措施处