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文档简介

1、前 言根据各级政府要求,为了全面提升煤矿瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故,依据“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯防治工作要求,构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系,结合我矿实际,特编写了我矿煤矿瓦斯治理自评报告书,使我矿瓦斯治理工作上一个新台阶,实现安全高效生产。第一部分 基本状况第一章 矿井概况第一节 煤矿简介一、地理位置与交通跃进联办煤矿位于珙县县城160方向直线距离约75km,行政区划隶属珙县观斗乡幸福村八社。矿区中心地理位置:东经1045707.26,北纬280229.72,有简易公路向北通往洛

2、表镇约8公里,以洛表镇为中心,东西南北各方向均有公路与外界相连。洛表镇向北至珙县县城72公里,至宜珙铁路的终点站(珙县站)55公里,向东南至云南威信75公里,向东北至兴文县98公里,经上罗镇西行至筠连68公里,交通较为方便。二、矿井建设及生产规模跃进联办煤矿是川办函200716号文四川省人民政府办公厅关于宜宾市煤炭资源整合方案的复函中批复的由30kt/a扩建至90kt/a的独立扩能矿井。珙县观斗跃进联办煤矿开办于1996年, 1998年12月正式投产,原属乡办企业,后改制为私营企业。矿井独立扩能建设工程经四川省经济和信息化委员会关于珙县观斗跃进联办煤矿扩建工程初步设计(代可行性研究报告、含矿产

3、资源开发利用方案)的批复(川经信煤炭函2010742号)和四川煤矿安全监察局文件关于珙县观斗跃进联办煤矿扩建工程初步设计安全专篇的批复(川煤监审批2010418号),珙县煤炭管理办公室文件关于珙县观斗跃进联办煤矿扩能工程开工的批复(珙煤管发2010350号),于2010年9月开工建设。矿区范围:开采标高+550+300m,面积0.6139km2,开采C7、C8、C15煤层,其中C15煤层不可采,保有资源储量1461kt,可采储量635.5kt,设计生产能力90kt/a,矿井服务年限5.4a。矿井采用斜井开拓方式,开采C7、C8煤层,采用倾斜长壁式采煤方法,人工手镐挖煤,采煤工作面以圆木戴帽点柱

4、支护,全部垮落法管理顶板。运输大巷为蓄电池机车运输,矿井采用机械抽出式通风,机械排水。第二节 矿井资源条件一、井田位置矿区中心地理位置:东经1045707.26,北纬280229.72。二、煤层矿区范围内须家河组地层中只有C7、C8、C9、C15煤层四层,C7、C8煤层可采, C9、C15煤层不可采,其特征简述如下:1、C7煤层:位于宣威组第二段下部,下距C8煤层一般为10m,煤层为单一结构,煤层厚度0.380.86m,平均厚度0.80 m,属稳定型煤层,煤层顶底板均为泥岩。2、C8煤层(俗称中盘炭):位于宣威组第二段下部,上距C7煤层一般为10m,煤层为单一结构,煤层厚度1.443.91m,

5、平均厚度1.76 m,局部偶含1层夹矸,在全区范围内全部可采,煤层顶底板均为泥岩。开采煤层特征详见表1-2-1。表1-2-1 开采煤层特征表煤层代号厚度(m)间距(m)倾角()容重(t/m3)煤层结构顶板岩性底板岩性C70.380.860.81019221.58单一泥岩泥岩C81.443.911.7619221.50复合泥岩泥岩三、煤质1、物理性质C7、C8煤层均以灰黑色致密状亮煤为主,次为半亮煤及半暗煤,多具镜煤条带或线理分布,玻璃光泽、条痕褐黑色、性脆,断口阶梯状及平坦状,杂质含量少,约5%,以粘土为主,呈细小条纹及小透镜体顺层产于煤层中,其次局部可见黄铁矿细脉分布。2、化学性质根据煤炭科

6、学研究总院重庆研究院对C7和C8煤层测试成果以及四川省珙县洛表勘探区跃进联办煤矿资源/储量核实报告评审意见书,其煤质特征详见表1-2-2。表1-2-2煤质特征表 煤层水份(%)灰份(%)挥发份(%)固定炭(%)全硫(%)发热量 (MJ/kg)备注C70.3523.5511.4751.262.122.47普查资料C80.9826.936.7063.162.0924.39普查资料3、煤种及用途按GB/T15224-2004分级和GB5751-86分类,C7和C8煤层属中灰、中高硫中热值无烟煤,可作为民用煤和工业动力燃料用煤。四、边界范围,拐点坐标,井田面积我矿于2004年7月在四川省国土资源厅延续

7、办理了采矿许可证,证号:46,有效期十年(自2004年7月至2014年7月)。矿区面积0.374km2,开采深度由+550 m+250m,许可开采C7和C8煤层,矿区范围由9个拐点坐标圈定。矿区范围拐点坐标见表1-3-1-1。依据四川省人民政府办公厅关于宜宾市煤炭资源整合方案的复函(川办函200716号)跃进联办煤矿为独立扩能矿井,依据中华人民共和国国土资源部关于四川省筠连、古叙煤炭国家规划矿区矿业权设置方案的批复(国土资函【2007】727号)设置了矿权范围,开采标高+550 m+300m,面积为0.6139km2,许可开采C7、C8、C15煤层,其中 C15煤层不可采,矿区范围由11个拐点

8、坐标圈定。预设矿区范围拐点坐标详见表1-2-3、4 1-2-5。表1-2-3 矿区范围拐点坐标一览表拐点号XY拐点号XY162738495表1-2-4 预设矿区范围拐点坐标表(1954北京坐标系)拐点号XY拐点号XY17283941051161-2-5 预设矿区范围拐点坐标表(1980西安坐标系)拐点号XY拐点号XY1728394105116五、资源储量根据评审备案的四川省珙县洛表勘探区跃进联办煤矿资源/储量核实报告,截止2009年12月底,矿区保有资源/储量1461kt,其中(122b)234kt,(333)1227kt。1、矿井煤柱留设根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤驻留设与压煤开采规程

9、的相关规定,结合矿井实际开采情况,留设煤柱情况如下:1)边界煤柱:矿井周边无相邻矿。2)地面建筑物煤柱:矿区开采范围内无大型地面建筑物。3)河流煤柱:矿区开采范围内有一条河流,取表土移动角=43,走向基岩移动角=65计算开采最低标高时需留设164m宽的河流煤柱,由于矿区有一断层横切河流,为了安全起见,河流煤柱按开采最低标高时留设宽度留设,按每侧90m留设。4)断层煤柱:矿区内有断层,需留设断层保护煤柱每侧30m。5)井巷煤柱:采区下山按每侧10m留设,运输、回风巷留设8m护巷煤柱,可回收40%。6)采区隔离煤柱:设计采区留设20m隔离煤柱。7)老采空区隔离煤柱:矿井原老采空区留设20m隔离煤柱

10、。根据开拓开采布置和煤层赋存条件、安全保护煤柱及永久煤柱留设详见表1-2-6。表1-2-6 矿井安全及永久煤柱留设表序号煤柱名称宽(m)长(m)煤层厚(m)体重 (t/m3)煤量(kt)备注1回风、运输保护煤柱812220.81.761.58-1.519.42下山保护煤柱2024240.81.5830.63采区隔离煤柱207720.81.761.58-1.531.54老采空区隔水煤柱208560.81.761.58-1.533.65断层保护煤柱306040.81.761.58-1.539.36河流保护煤柱9031640.81.761.58-1.5555.9合计710.32、矿井可采储量经计算矿

11、井可采储量635.5kt,矿井回采率47.5%,采区回采率89.6%,采面回采率取97%,由于该矿储量核实报告没有将河流煤柱单独作为2S22,故矿井的回采率较低。矿井可采资源储量计算详见表1-2-7。表1-2-7 矿井可采资源储量计算表地质储量(kt)333折算损失(kt)工业储量(kt)永久煤柱损失煤量(kt)安全保护煤柱损失煤量(kt)开采损失(kt)设计可采储量(kt)河流断层井田境界老采空区隔水煤柱采区下山煤柱运输、回风巷保护煤柱水平煤柱采区隔离煤柱1461122.71338.3555.939.333.618.411.618.925.1635.5四、资源赋存条件据井巷调查、钻孔揭露资料

12、及以往调查资料显示,新设矿区范围内须家河组地层中只有C7、C8、C9、C15煤层四层,C7、C8煤层可采, C9、C15煤层不可采。各煤层特征分述如下:1、C7煤层(俗称上盘炭)C7煤层是跃进联办煤矿的原开采煤层,位于宣威组上段(P2x2)中部,层位比较稳定。C7煤层为单一结构,煤层厚度0.380.86m,平均厚度0.80 m;直接顶板为粉砂质泥岩,厚度0.100.20 m,间接顶板为薄层状粉砂岩;直接底板为灰色炭质泥岩,厚度约0.20 m,间接底板为灰色薄层状粉砂质泥岩。2、C8煤层(俗称中盘炭)C8煤层也是跃进联办煤矿的原开采煤层,位于宣威组上段(P2x2)下部,层位比较稳定。上距C7煤层

13、平均间距约10 m,在ZK938-1钻孔中最高达20.87 m。煤层以单一结构煤层为主,在C8煤层厚度1.443.91m,平均厚度1.76 m;直接顶板为黑色炭质泥岩,厚度0.100.20 m,间接顶板为浅灰色泥岩;直接底板为灰色泥岩,厚度0.080.10 m,间接底板为灰色薄层状粉砂质泥岩。偶见矸石,夹矸岩性为灰黑色炭质泥岩。3、其它煤层1)C9煤层根据储量核实报告ZK940-1钻孔资料,C9煤层位于宣威组上段(P2x2)底部,上距C8煤层间距0.79m。煤层厚度0.9m,煤层中含黄铁矿结核,为不可采煤层。2)C15煤层根据储量核实报告ZK940-1钻孔资料,C15煤层位于宣威组下段(P2x

14、1)下部,上距C9煤层间距97.71m,下距茅口组(P2x)顶界间距17.31m。煤层厚度0.56m(据电测推断),矿区西部外围的ZK938-1钻孔中未见C15煤层,四川煤田地质局一四一队于1993年9月提交的四川省川南煤田筠连矿区洛表勘探区详查地质报告中也未对C15煤层进行储量估算,C15煤层为不可采煤层。第三节 矿井地质条件一、地层矿区内及周边地层属扬子地层区黔北川南分区遵义小区,区域出露地层由老至新为二叠系下统茅口组(P1m)、二叠系上统宣威组(P2x)、三叠系下统飞仙关(T1f)、三叠系下统嘉陵江组(T1j)、三叠系中统雷口坡组(T2l)及少量第四系。(一)二叠系下统茅口组(P1m)出

15、露于矿区南部外围,岩性为灰色石灰岩,厚层状,岩溶发育,并充填方解石。 钻孔揭露未见底,厚度大于30m。(二)二叠系上统宣威组(P2x)该组为矿区内出露的主要含煤地层。根据地表、井巷、ZK940-1ZK938-1号钻孔资料,据岩性和含煤性不同可分上、下两段,现分段描述如下:上段(P2x2):其顶界为飞仙关组之底(号标志之底),底界为9号煤层之底,ZK940-1钻孔揭露宣威组上段(P2x2)真厚度43.13,该段一般厚度4045。岩性以陆源碎屑为主,为粉砂质泥岩、薄层状粉砂岩、夹方解石脉灰色石灰岩互层,产动、植物化石。该段共含煤层3层,中部的C7煤层及下部的C8煤层为矿山现开采煤层,底部的C9煤层

16、为不可采煤层。表1-3-1 区域地层与岩性特征简表地层单位代号厚度(m)岩性特征界系统组段新生界第四系全新统Q44.5为现代河流沉积物(砾、砂、粘土)和残坡积物(碎石、砂、粘土、亚粘土和腐植土等)。中生界三叠系中统雷口坡组T2l30浅红、灰或杂色薄厚层白云岩、灰质白云岩、灰岩、盐溶角砾岩夹泥质灰岩、生物碎屑灰岩及杂色页岩、砂岩、硬石膏层。底部为灰绿色水云母粘土岩,即“绿豆岩”,层位稳定,厚0.31.5m。下统嘉陵江组第四段T1j45560岩性以浅灰色、灰白色中厚厚层状微晶白云岩、泥晶白云质灰岩为主,中下部以盐溶角砾岩为主,与下伏地层明显接触。含少量瓣鳃类化石。第三段T1j3180190岩性以黄

17、褐色、浅灰色中厚厚层状灰岩为主,厚约186。含海相动物化石。第二段T1j21035岩性为紫红色、灰紫色粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩等,具小型斜层理,含少量钙质结核。第一段T1j1145175岩性为浅灰色薄中厚层状石灰岩、泥灰岩,夹灰色生物碎屑灰岩及薄层粉砂岩,往下部泥质逐渐增多,常以钙质粉砂岩为主,底部常有一层23m厚的泥灰岩与飞仙关组分界。飞仙关组第四段T1f 485120灰紫色、暗紫色薄中厚层状粉砂岩为主,夹薄层浅灰色生物碎屑灰岩及薄层泥岩,具波状及透镜状层理,层面常见大型波痕,斜交或垂直虫管发育。第三段T1f 380120岩性以紫灰色、紫色薄中厚层状钙质粉砂岩为主,夹较多的生物碎屑灰岩及薄层

18、泥岩。第二段T1f2165215岩性以暗紫色中厚厚层状粉砂岩为主,夹薄层石灰岩及泥岩,中下部夹细粒砂岩。第一段T1f 17095灰绿色钙质粉砂岩,夹薄层生物碎屑灰岩,下部粒度变细为绿色砂质泥岩,具水平、波状层理。二叠系上统宣威组上段P2x24045岩性以陆源碎屑为主,为粉砂质泥岩、薄层状粉砂岩、夹方解石脉灰色石灰岩互层,产动、植物化石。该段共含煤层3层,中部的C7煤层及下部的C8煤层为矿山现开采煤层,底部的C9煤层为不可采煤层。下段P2x1100120上部岩性为浅灰色薄层状粉砂质泥岩,含鲕状菱铁矿;下部岩性为灰色薄层状泥岩,含黄铁矿结核及植物化石,未见动物化石。该段的下部含C15煤层,为不可采

19、煤层。古生界下统茅口组P1m30岩性为灰色石灰岩,厚层状,岩溶发育,并充填方解石。下段(P2x1):上界为上段之底,底界为峨嵋山玄武岩之顶(玄武岩尖灭处为茅口石灰岩之顶)。以陆相沉积为主,基本不含可采煤层。上部岩性为浅灰色薄层状粉砂质泥岩,含鲕状菱铁矿;下部岩性为灰色薄层状泥岩,含黄铁矿结核及植物化石,未见动物化石。ZK940-1钻孔揭露宣威组上段(P2x1)真厚度107.13,该段一般厚度100120。该段的下部含C15煤层,为不可采煤层。该段一般含具工业价值的硫铁矿层。矿区南部和茅口组呈假整合接触。(三)三叠系下统飞仙关(T1f)为一套以滨海相为主的紫红色碎屑岩沉积,广泛出露于矿区中部,由

20、西向东成带状分布,平均厚475.99m。根据岩性及色调不同从上至下可分为四段。1、第一段(T1f 1)中上部为灰绿色钙质粉砂岩,夹薄层生物碎屑灰岩,下部粒度变细为绿色砂质泥岩,具水平、波状层理。节理、裂隙较发育,富含钙质结核及黄铁矿晶粒或薄膜,矿物成分以富铁绿泥石为主,其次为玄武岩屑、石英、斜长石、方解石等。下部15左右富含方解石脉,呈“龙须状”分布,发育普遍,层位稳定,形状特殊,是地层对比的良好标志,底部普遍发育一层0.281.14厚的浅灰色生物碎屑灰岩,岩石主要为泥粉晶方解石及生物碎屑组成,层位稳定,是飞仙关与宣威组的分界标志(号标志)。该段厚度70.5194.89,平均85.41。富含代

21、表三叠系底部特征的海相动物化石。2、第二段(T1f2)岩性以暗紫色中厚厚层状粉砂岩为主,夹薄层石灰岩及泥岩,中下部夹细粒砂岩,层理类型多样,其中以波状、透镜状层理居多,下部常有2030的紫红色粉砂岩、铁质泥岩,明显接触于下伏地层。厚167.32214.82,平均189.97。产动物化石。3、第三段(T1f3):岩性以紫灰色、紫色薄中厚层状钙质粉砂岩为主,夹较多的生物碎屑灰岩及薄层泥岩,岩石显示灰、紫相间的条带状构造,具波状及小型斜层理,顶、底各有一层25厚的灰绿色中厚层状钙质粉砂岩,层位稳定,易于识别,是与二、四段的分界标志。厚度82.39117.66,平均97.04。富含动物化石。4、第四段

22、(T1f4)灰紫色、暗紫色薄中厚层状粉砂岩为主,夹薄层浅灰色生物碎屑灰岩及薄层泥岩,具波状及透镜状层理,层面常见大型波痕,斜交或垂直虫管发育。下部30左右由于铁质含量增多,风化后红色色调加重,以此与三段分界。厚度88.00119.62,平均103.57。产动物化石。(四)三叠系下统嘉陵江组(T1j)1、第一段(T1j1)岩性为浅灰色薄中厚层状石灰岩、泥灰岩,夹灰色生物碎屑灰岩及薄层粉砂岩,往下部泥质逐渐增多,常以钙质粉砂岩为主,底部常有一层23m厚的泥灰岩与飞仙关组分界。厚度144.52173.04,平均146.45。富含动物化石。2、第二段(T1j2)岩性为紫红色、灰紫色粉砂岩、细砂岩、钙质

23、泥岩等,具小型斜层理,含少量钙质结核,底部常显灰绿色,厚度9.7533.25,平均17.12。产少量动物化石。3、第三段(T1j3)岩性以黄褐色、浅灰色中厚厚层状灰岩为主,厚约186。含海相动物化石。4、第四段(T1j4)岩性以浅灰色、灰白色中厚厚层状微晶白云岩、泥晶白云质灰岩为主,中下部以盐溶角砾岩为主,与下伏地层明显接触,厚度57,含少量瓣鳃类化石。(五)三叠系中统雷口坡组(T2l)仅出露于矿区外围东北角,岩性为浅红、灰或杂色薄厚层白云岩、灰质白云岩、灰岩、盐溶角砾岩夹泥质灰岩、生物碎屑灰岩及杂色页岩、砂岩、硬石膏层。底部为灰绿色水云母粘土岩,即“绿豆岩”,层位稳定,厚0.31.5m。未见

24、顶,厚度大于30 m。(六)第四系全新统(Q4)零星分布于河流和山麓洼地。为为灰、灰黄色残坡积物(粘质粉土、砂,含砾石、碎石和腐植土等)。厚度4.5m。二、构造矿区位于东西向的落木柔复式北斜及建武向斜之间,地层走向近东西向,倾向35020之间,倾角1922之间,为缓倾斜单斜地层,区内构造发育,现将矿区内主要断层简述如下:1、 F673正断层分布于高滩以北,基本沿邓家河西向延展,长度近日800m,断层走向北32左右,倾向北东,倾角60以上,断距大于20m,切割地层为宣威组上段与飞仙关组一、二段,是影响矿区东部煤层开采的主要构造,该断层的性质与延展方向通过地表填图和钻探工程已基本查明。2、 F68

25、9逆断层南起高滩,向北经大地头向水井湾方向延展,长度近650m,分布矿井开采范围中部,断层走向基本与F673正断层一致,倾向南西,倾角70左右,地层断距15m左右,切割宣威组上段及下段上部与飞仙关组一、二段,该断层经过地表填图与控制,其性质已基本查明,为影响矿井浅部开采的主要断层之一。3、 F690逆断层近北西南东向延展,位于F689断层南西侧,分布于矿井开采范围南西侧,走向北西45左右,倾向南西,倾角60以上,地层断距10m左右,切割地层与F689断层一致,为影响矿井浅部开采的主要断层之一。该断层经过地表填图和巷道控制,其性质已基本查明。4、 F691正断层分布于矿井开采范围南侧,位于F68

26、9与F690断层之间,延展方向与F690逆断层接近,断层面倾向北东,倾角70左右,地层断距小于10m,切割地层为宣威组上段与下段上部,主要影响煤层浅部开采,其性质通过地表填图已基本查明。5、褶皱通过地表地质填图与生产井揭露,区内次级褶曲不发育,基本构造形态为单斜构造,影响矿井煤层开采的主要地质构造为断层,严重影响了煤层浅部的连续性,F673正断层是目前影响矿井煤层开采的主要断层。6、滑坡通过地表填图工作查明,该区滑坡主要分布于矿井开采范围外围南部东西两侧,主要发育在飞仙关组三段以下,茅口组以上地层中,对本矿煤层开采无影响。综上所述,矿区地质构造复杂程度属中等类型。构造复杂程度与以往地质勘查结论

27、一致。第四节 开采技术条件一、矿区水文地质条件及开采后的变化C7煤层,未来矿山开采标高为+550+300m,C8煤层,未来矿山开采标高为+559+290m,矿区内最低侵蚀基准面润浸沟为+480m(邓家沟淹没线标高), +480m标高以上已为采空区,即:矿区C7、C8煤层均在浸蚀基准面以下,但煤层离地表距离相对较远,故地表水对地下采煤活动影响较小。矿区出露地层有:三叠系下统嘉陵江组(T1j)、飞仙关组(T1f)、二叠系上统宣威组(P3x)和二叠系中统茅口组(P2m)地层。出露的岩层主要为碎屑岩类、岩浆岩类及碳酸盐岩类三大类:岩浆岩、碎屑岩类富水性弱,碳酸盐岩类富水性较强。矿区西起F692断层附近

28、,东至邓家河以东175m,北起田咀上,南止高滩,为典型的侵蚀切割中低山地貌。矿区最低点为南东部邓家河,海拔标高约+475,系当地最低侵蚀基准面,最高点为矿区西部小山坡,海拔标高+790.8。矿区少有泉点出露,沟谷发育,矿区范围内沟谷发育,多为季节性冲沟,均汇入矿区中部的邓家河。矿区总体呈单面山地地貌,为一大致向北东倾斜的单斜蓄水构造。在矿区范围内,C7、C8煤层待采范围主要分布+450+290标高,依据中华人民共和国国土资源部关于四川省筠连、古叙煤炭国家规划矿区矿业权设置方案的批复(国土资函【2007】727号)批复的矿区范围,可采煤层最低准采标高为+300。经核实,矿区最底开采标高为+290

29、(C8煤层),矿井最低排泄面标高+290,位于当地最低侵蚀基准面之下。1、地下水类型区内地下水类型包括第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶裂隙水三类。1)第四系孔隙水赋存于零星分布的第四系残坡积层中,接受大气降水入渗补给,径流快,动态变化大,富水性弱,且含水量小,一般在沟谷中以泉或以散溢流形式排泄或补给下伏裂隙水。2)基岩裂隙水赋存于三叠系下统飞仙关组(T1f)、二叠系上统宣威组(P3x)的泥质砂岩、粉砂岩、细砂岩中,这两层含水层在矿区范围内出露面积广泛,除直接接受大气降水入渗补给外,尚接受上覆第四系孔隙水补给。因其岩性为一套细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩相间组合,各砂岩裂隙含水层之间为

30、泥质岩类阻隔,水力联系极弱,富水性弱中等,主要受含水层厚度及其出露面积、断层构造控制。3)岩溶裂隙水主要赋存于三叠系下统嘉陵江组(T1j)和二叠系中统茅口组(P2m)的灰岩及泥质灰岩中,这两套地层在矿区外围北部和南部一带出露,地下水接受大气降水和上覆含水层入渗补给,以暗河出口或泉的形式排泄,为富水性中等强的含水层。2、含、隔水层特征及含水层对矿井充水性评判矿区内三叠系、二叠系含、隔水层相间出露,第四系为孔隙含水层,直接覆盖于各地层之上。现就对煤层开采有直接或间接影响的含、隔水层特征叙述如下:1)第四系(Q)孔隙含水层为残、坡积及崩塌堆积层,由粘土、耕植土、砾石、岩块及砂土组成,砾石及岩块主要为

31、砂岩。主要分布于矿区内西南部缓坡地带及沟谷出口处,直接覆盖于含煤地层之上,厚度约1050m。因区内地形坡度大,有利于地表水的迳流与排泄,且该含水层在矿区范围内厚度变化大,分布不均匀,其富水性弱,仅为季节性含水,故其对矿床充水影响不大。2)三叠系下统嘉陵江组一段(T1j1)灰岩岩溶含水层岩性为薄中厚层状石灰岩、泥灰岩,夹生物碎屑灰岩及薄层粉砂岩,往下部泥质逐渐增多,常以钙质粉砂岩为主。出露于矿区范围北缘,平均厚146.45。该含水层直接受大气降水补给,富水性中等强。该地层分布矿区外围以北,离矿区开采煤层较远,且其下部有良好的隔水层,故该含水层不会对矿床充水。3)三叠系下统飞仙关组(T1f)砂岩裂

32、隙含水层岩性为砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩互层,广泛出露于矿区中部,由西向东成带状分布,平均厚475.99m。岩石中节理裂隙发育,主要接受大气降水渗入补给,含水性弱中等,该含水层为矿坑主要顶板充水水源。4)二叠系上统宣威组(P3x)相对隔水层岩性主要由粉砂岩、泥岩、煤层组成,成带状出露于勘探区南部,厚124.21175.24m,平均149.17m。该地层含水性及透水性均较差,为相对隔水层,但井巷和工作面布掘其中,可采煤层又位于顶部,煤层开采形成的冒落带和裂隙带将会导通上部飞仙关组砂岩裂隙含水层,从而导致矿井顶板涌水。5)二叠系下统茅口组(P2m)灰岩岩溶含水层岩性为生物灰岩、石灰岩,下部1020为

33、深灰色生物碎屑灰岩与生物碎屑泥灰岩组成的“疙瘩”状灰岩广泛出露于矿区南缘煤系地层外围,地表厚度345m。该含水层直接受大气降水补给,富水性强。该地层距矿区较远,且上部部有良好的隔水层,故该含水层不会对矿床充水有影响。3、断层富水性、导水性及对矿床充水的影响矿区东西部共基本查明断层数条,分别为F673、F689、F690、F692等,切割邓家河和地表溪沟,富水性弱中等,存在导水的可能,因此在断层带附近及河床附近应留设适当的保安煤柱,防止断层水和断层带将河水导入矿坑,危及矿井安全生产。 4、地表水体对矿床充水的影响矿区范围内地表水体以矿区中部的邓家河为主,矿区南部及东部发育有季节性流水溪沟,由于地

34、形坡度较陡,大部分地表水通过地表迳流在南部汇集后,最终流入邓家河。邓家河主要靠大气降水补给,动态变化大,雨后沟水骤涨,受F673断层影响,河床岩性较破碎,邓家河对矿床充水影响较大。另有少量地表水通过第四系孔隙或基岩裂隙下渗注入矿井。5、老窑及采空区积水老窑及采空区积水为矿坑又一充水水源,其积水量大小不明,开采中应注意老窑积水和废巷积水充水的危害。6、地下水的补给、径流、排泄条件矿区地形总体西部及东部高中部低,矿区煤系地层倾向北,受地层倾向、含(隔)水层空间分布的控制,矿区内地下水总体径流方向为自南向北。矿区范围内各含水层地下水主要受大气降水的补给,大气降水通过岩层层面、风化裂隙、岩溶裂隙、构造

35、破碎带及开采后产生的塌陷裂隙向各含水层渗透补给。由于地形起伏变化大,大气降水极易形成地表径流,通过区内季节性冲沟向南流出矿区,仅少部分渗入地下补给各含水层。地下水动态变化受大气降水的严格控制,具有雨季补给,常年排泄或季节性排泄等特点。7、矿井主要充水因素矿山现矿坑正常涌水量30m3/d,丰水期100m3/d左右,矿井为平硐暗斜井开拓,一级排水。矿山现最低生产井巷略低于本区最低侵蚀基准面,水文地质条件简单,主要为顶板裂隙充水。该矿井涌水直接向矿区深部排泄,预计深部水位(+290m水平)正常涌水量55.9m3/h,最大涌水量122.8m3/h。由于预算深部水平低于当地最低侵蚀基准面,其地下水动力关

36、系更复杂,故矿井将来的实际涌水量可能比预算结果略大。矿井主要充水因素:1)三叠系下统飞仙关组(T1f)砂岩裂隙含水层为矿井主要顶板充水水源。2)断裂破碎带导水对矿井充水有影响。3)老窑及采空区积水。4)地表水体对矿床充水。综上所述:本矿属以顶板裂隙充水为主的矿床,矿山开采煤层对地表水体影响较小,未见地下水疏干现象。矿山水文地质条件属简单类型。二、工程地质条件及开采后的变化 1、工程地质条件现状C7、C8煤层分别赋存于二叠系上统宣威组上段地层(P2x2)中,岩性以陆源碎屑为主,为粉砂质泥岩、薄层状粉砂岩、夹方解石脉灰色石灰岩互层。矿井内边坡类型以顺向坡为主,切向坡和逆向坡次之,地表坡度一般在25

37、-55之间。边坡多为土质边坡,局部为岩质边坡,在自然状态下处于稳定状态。区内岩土体的工程地质特性变化较大,岩石组成中以坚硬岩石和较坚硬岩石为主,软弱岩石所占的比例很小,各岩组特征如下:1)第四系松散层(软弱工程地质岩组)主要为松散的粘性土、砂土、粉土、块碎石土的混和堆积物,厚度变化较大,结构松散,力学性能极差,易被大的坡面流、山洪带走,开挖时易产生垮塌等不良地质现象,是区内软弱的工程地质层之一。2)坚硬工程地质岩组 区内厚巨厚层状粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩,岩体较完整,整体性较好,岩石力学强度大,岩石胶结性能较好,抗风化能力较强,稳定性较好的特点,属坚硬的工程地质岩组。3)较坚硬工程地质岩组区内薄

38、中厚层状粉砂岩、薄层状细粒砂岩具有岩体较完整,岩石力学强度较大,岩石胶结程度较好,抗风化能力较强,稳定性较好的特点,为区内较坚硬的工程地质岩组。4)软弱较软弱工程地质岩组区内薄层状泥岩为软弱较软弱的工程地质岩组,而煤层、炭质泥岩则为软弱的工程地质岩组,其力学强度均低,抗风化能力弱,整体性差,易于冒落,遇水软化的特点,为矿山生产维护、管理难度大的岩体。各煤层的直接顶板以炭质泥岩、粘土岩或砂质泥岩为主,基本无稳定厚大的砂岩体,属软半坚硬,属不稳定极度不稳定岩体,煤层底板主要为泥岩和粘土岩等软质岩类,粘土岩性软、吸水性强、膨胀性高。因矿山为缓倾斜煤层,底板粘土岩膨胀的结果是使巷道挤压变形,故其工程地

39、质条件相对较差,加之节理裂隙结构面发育,稳定性较差,因此矿床开采中应加强对巷道的支护,防止冒顶及漏帮事故的发生。综上所述,矿井的工程地质条件属简单类型。 2、工程地质条件预测评价C7煤层直接顶板为粉砂质泥岩,厚度0.100.20 m,间接顶板为薄层状粉砂岩;直接底板为灰色炭质泥岩,厚度约0.20 m,间接底板为灰色薄层状粉砂质泥岩。直接顶板为黑色炭质泥岩,厚度0.100.20 m,间接顶板为浅灰色泥岩;直接底板为灰色泥岩,厚度0.080.10 m,间接底板为灰色薄层状粉砂质泥岩。偶见矸石,夹矸岩性为灰黑色炭质泥岩。C7、C8煤层直接顶板均为粉砂质泥岩、黑色炭质泥岩,直接底板为灰色泥岩,底板为灰

40、色薄层状粉砂质泥岩,均为软质工程地质岩组。岩石性软,遇水易崩解软化,抗风化能力弱,坑道易产生片帮、冒顶现象,底板易底鼓,因此,坑道在该岩组中掘进时要加强支护和伪顶剥离,尤其是生产运输井巷,切不可忽视,否则一旦产生冒顶、片帮将给人身安全及生产造成极大损失。第三节 开采条件一、目前开采情况珙县观斗跃进联办煤矿目前为斜井开拓方式。采区布置方式为前进式布置后退式开采,走向长壁采煤法,放炮落煤刮板运输机运输工艺,工作面使用单体液压支柱加铰接梁支护顶板,顶板采用全部垮落法管理采空区。运输大巷采用工字钢加工制作成三节棚梁架棚支护,采用人力推车运输。斜井采用矿用防爆提升绞车串车提升煤炭、矸石和材料。采用中央并

41、列式通风方式,抽出式通风方法。采用斜井开拓,在副斜井、副暗斜井和采区行人下山下部设置水泵房、水仓、安装水泵、采用机械排水。二、开采技术条件(一)水文地质1、地表水矿区范围内地表水体以矿区中部的邓家河为主,矿区南部及东部发育有季节性流水溪沟,由于地形坡度较陡,大部分地表水通过地表迳流在南部汇集后,最终流入邓家河。流水主要受大气降水控制,大气降水多顺冲沟迅速排泄,部分渗入地下。2、矿井主要含水层与隔水层1)矿井主要含水层:(1)第四系(Q)孔隙含水层为残、坡积及崩塌堆积层,由粘土、耕植土、砾石、岩块及砂土组成,砾石及岩块主要为砂岩。主要分布于矿区内西南部缓坡地带及沟谷出口处,直接覆盖于含煤地层之上

42、,厚度约1050m。因区内地形坡度大,有利于地表水的迳流与排泄,且该含水层在矿区范围内厚度变化大,分布不均匀,其富水性弱,仅为季节性含水,故其对矿床充水影响不大。(2)三叠系下统嘉陵江组一段(T1j1)灰岩岩溶含水层岩性为薄中厚层状石灰岩、泥灰岩,夹生物碎屑灰岩及薄层粉砂岩,往下部泥质逐渐增多,常以钙质粉砂岩为主。出露于矿区范围北缘,平均厚146.45。该含水层直接受大气降水补给,富水性中等强。该地层分布矿区外围以北,离矿区开采煤层较远,且其下部有良好的隔水层,故该含水层不会对矿床充水。(3)三叠系下统飞仙关组(T1f)砂岩裂隙含水层岩性为砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩互层,广泛出露于矿区中部,由西

43、向东成带状分布,平均厚475.99m。岩石中节理裂隙发育,主要接受大气降水渗入补给,含水性弱中等,该含水层为矿坑主要顶板充水水源。(4)二叠系下统茅口组(P2m)灰岩岩溶含水层岩性为生物灰岩、石灰岩,下部1020为深灰色生物碎屑灰岩与生物碎屑泥灰岩组成的“疙瘩”状灰岩广泛出露于矿区南缘煤系地层外围,地表厚度345m。该含水层直接受大气降水补给,富水性强。该地层距矿区较远,且上部部有良好的隔水层,故该含水层不会对矿床充水有影响。2)矿井主要隔水层:二叠系上统宣威组(P3x)相对隔水层岩性主要由粉砂岩、泥岩、煤层组成,成带状出露于勘探区南部,厚124.21175.24m,平均149.17m。该地层

44、含水性及透水性均较差,为相对隔水层,但井巷和工作面布掘其中,可采煤层又位于顶部,煤层开采形成的冒落带和裂隙带将会导通上部飞仙关组砂岩裂隙含水层,从而导致矿井顶板涌水。3)断层、陷落柱、钻孔导水(1)断层:矿区东西部共基本查明断层数条,分别为F673、F689、F690、F692等,切割邓家河和地表溪沟,富水性弱中等,存在导水的可能,(2)陷落柱:矿区范围内无陷落柱。(3)钻孔:矿区范围内无钻孔。4)老窑及采空区积水矿山已有较长的开采历史,近地表的煤层基本已全部开采,形成较大面积的采空区,多数采空区积水可沿井巷自然排泄至地表,但部分采空区由于井巷垮塌或封闭,导致采空区内积水。5)矿井涌水类型及涌

45、水量矿区属以顶板裂隙含水层、老窑积水为主的水文地质条件中等的类型。根据储量资源核实报告和矿井实测涌水量资料计算,预计矿井正常涌水量为42m3/h,最大涌水量为120m3/h。(二)地热、冲击地压矿井地温正常,亦无冲击地压。(三)煤层顶底板矿区内煤层顶底板均为泥岩。(四)环境地质矿区地处四川盆地南部边缘,地势总体为西、东部相对较高,中部相对较低,山脉走向总体呈近东西向展布,地形起伏较大,山顶地形较缓1020,沟谷两侧地形较陡,地形坡度达3040,局部形成悬崖峭壁,地形坡向与地层倾向一致或斜交,局部地段构成反向坡,山坡多为耕地,一般植被良好。矿区内及外围沟谷,部分地段两侧地形陡峻,多形成悬崖,局部

46、地段处于悬空状态,形成危岩,当后缘节理裂隙进一步发育,就会演化形成崩塌,主要原因与岩体构造裂隙、卸荷裂隙、风化裂隙有关,构造裂隙将岩体切成块状,风化作用使裂隙面联结力或充填物强度逐渐降低,在重力和水的作用下,块体发生挠曲和倾倒式相对位移,使陡崖边岩块重心失去平衡而崩塌或崩落,属陡倾倾倒失稳类型。该矿已开办多年,由于矿井生产规模小,开采范围小,采矿活动不强烈,未发生因矿山开采而引发的地面塌陷、地裂缝等不良地质现象。(五)瓦斯、煤尘及自燃发火情况1、瓦斯我矿2008、2009年未生产,根据宜宾市经济委员会“关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复”(宜市经2008446号),矿井2007年相对瓦斯涌出量

47、9.47m3/t,CO2相对涌出量7.58m3/t;绝对瓦斯涌出量1.25m3/min,CO2绝对涌出量1.00m3/min,属低瓦斯矿井。我矿2010年4月1日发生了一起煤与瓦斯突出事故,于2010年11委托了中国矿业大学(北京)对矿井所开采的主采C7、C8煤层进行瓦斯基本参数的实地测定,测定结果见下表:煤层瓦斯压力(Mpa)坚固性系数(f)瓦斯放散初速度(P)破坏类型吸附常数a(m3/t)吸附常数b(MPa1)水分/Mad(%)灰分/Aad(%)透气性系数(m2/MPa2d)瓦斯含量(m3/t)C70.720.7914.56-25.601.211.1033.42-34.390.687.05

48、C80.760.8213.48-34.161.520.9121.60-26.930.628.32煤矿于2010年自带帽为煤与瓦斯突出矿井。2、煤尘:根据2008年6月煤炭科学研究总院重庆研究院检测报告: C7、C8煤层无煤尘爆炸危险性。3、煤层自燃:根据2008年6月煤炭科学研究总院重庆研究院检测报告,C7、C8煤层自燃倾向性等级均为级,属自燃煤层。第四节 主要生产系统一、矿井开拓方式 矿井开拓方式为斜井开拓。开拓系统:在X:,Y:,Z:+550m标高处按方位角259,倾角25新建一井筒至+490m作为扩建后的主斜井,担负矿井的煤、矸、材料和设备运输和进风行人;在主斜井以东约60m,在 X:,

49、Y:,Z:+546m标高处按方位角251,倾角25新建一井筒至+490m作为扩建后的副斜井,担负矿井的排水、进风和行人;利用原有的主副暗斜井至+395m水平,布置水平运输大巷及变电所和水泵房;改造利用原+531m回风平硐作为扩建后的回风平硐,担负矿井回风和瓦斯管辅设。全矿井划分为二个采区, 主副暗斜井兼采区轨道、行人下山布置在C7煤层中、回风下山布置在C7煤层约30m的顶板岩层中,轨道、行人、回风下山倾角均为15。注:此开拓系统为原初步设计考虑的开拓方案,而根据矿井布置井口的现场实际位置和水患的影响,在改建过程中没有按照初步设计进行施工,较大程度上改变了初步设计。对此,矿井的初步设计需要从新修

50、改和审批。矿井实际的开拓系统为:利用原来的暗斜井,在变坡点以暗斜井方位减180和坡度增加10的方法,直接将暗斜井延伸出地表作为矿井的轨道下山巷,担负矿井二水平工作面的提升运输任务。在二、运输系统(一)大巷运输方式矿井采用斜井开拓方式,串车提升运输。(二) 运输设备1、主斜井提升运输设备主斜井使用JTPB1.21.0型提升绞车串车提升,配备20.0-NAT-67+1WS-1670-ZZ-250.67-1.38-GB8918-2006型钢丝绳,配1t固定式U型矿车运输,提升机所配电机为75kw。主斜井巷道断面5.2m2,铺设22kg/m钢轨,混凝土轨枕,轨距为600mm;煤层轨道运输巷及石门采用人

51、力推车运输,巷道断面6.8m2,坡度为3,支护方式为金属支架,铺设15kg/m钢轨,混凝土轨枕,轨距为600mm。2、副斜井提升运输设备根据矿井初步设计,选用RJY22-26/300型斜井架空乘人装置1台,驱动轮直径为1.2m,配一台YB2-200L26型防爆电动机、功率22kW,20.0-NAT-619S+FC-1570-ZZ-207-1.44-GB8918-2006型钢丝绳。3、矿车选型根据矿井实际情况,矿井运输使用MGC1.1-6型标准箱U型矿车,设备和材料运输选用MC1-6A材料车或MP1-6B型平板车。矿车规格特征见下表:矿车、材料车、平板车规格特征表矿 车类 型容 积(米3)载重(

52、公斤)外型尺寸(毫米)轨距(毫米)轴距(毫米)自 重(kg)备注装煤装矸长宽高MGC1.1-6B1.1130020008801150600550595MC1-6A20008801150600550MP1-6B20008804106005504、各类矿车的数量根据矿井用车地点的矿车数,按排列法计算矿井需MGC1.1-6型标准箱式U型矿车70辆, MC1-6A材料车8辆和MP-6B型平板车6辆。合计矿车84辆。三、防排水系统1、矿井井下防治水矿井为斜井下山开采,在轨道下山下车场附近(+405m)设置有水仓(容量160m3)、泵房等排水设备。另在人行下山+490m车场旁设有辅助水仓(容量187m3)

53、,两个水仓直接机械排水方式排出地面。根据四川安全科学技术研究院2009年观测+487m水平由平硐自流排水9.00m3/h;+411m水仓每天抽排水150m3,合6.25m3/h,涌水量合计15.25m3/h。我矿提供2009年矿井涌水量为10.0045.00m3/h。按面积比拟法预算本矿生产后期矿井涌水量,枯水期最小约为30m3/h,洪汛期最大约为150m3/h。矿井为省级部门水患挂牌督办矿井,依据四川安全科学技术研究院编制的矿井水患现状调查及水患整治方案实施水患防治工作,现在,矿井原来的主平硐堵水工程已经施工完毕,通过观测效果比较明显,使地表水邓家河蓄水对矿井的威胁得到了控制。目前矿井+41

54、1m水泵房安装有80D305型排水泵3台,形成一台工作一台备用一台检修,配备了150mm排水管路两趟,其技术参数为:额定流量43 m3/h,额定扬程150m,转速2950r/min,配套电动机功率30kw。2、地面防水及防洪1)雨季时应加强对地表水及工业广场防洪设施的巡查,防止暴雨时山洪水对矿井造成危害。2)结合实际,认真编制矿井防治水年度计划,制定雨季防治水措施,组织应急抢险队伍,储备足够的防洪抢险物资。对治理邓家河水平标高以上地表水,实施了地表引排水沟,使雷雨季节的地表水直接从引排水沟流入邓家河内,避免渗透后对工业广场挡土墙的威胁。3)每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查,检查矿区及周边是否发生地面塌陷区、岩体裂缝等异常情况;每次降大到暴雨时和降雨后,应派专人巡查。一旦出现上述现象,必须及时采取有效措施,防止地表水灌入井下。4)保持排水沟通畅,保证山洪和矸石山淋溶水顺利排出场外。5)保持矿井工业场地及地面建筑物排水系统完善通畅。四、压风系统我矿在井口旁边安装有两台高效节能的LGJ-13/7喷油螺杆式空气压缩机,排气量:13m3/min;额定排气压力:0.7MPa;额定功率75

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