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前 言1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分析.19第四章第四章

2、结论及建议结论及建议.24前 言2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 言1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 xx 县 xx 镇管辖。矿区地理坐标

3、为：东经 10810451081127，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。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（；xxxxxx2010 年 5 月编制了xx 县 xx 镇 xx 煤

4、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

5、章 矿井概况2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，北纬 253229253315。矿区呈不规则多边形，南北长约 140

6、0m，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积物覆盖。第一节 地理概况及煤层埋藏条件32、气候条件 区内属亚热带季风性湿润气候。年均

7、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

8、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

9、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，中部夹薄层灰第一节 地理概况及煤层埋藏条件4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

10、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

11、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 2k

12、m，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、煤层第一节 地理概况及煤层埋藏条件51）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m5、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

13、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 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

14、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、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

15、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。第一节 地理概况及煤层埋藏条件6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。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

16、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 1.02m；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

17、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245.0175.3970.20m51.62 2.622.10011全区可采较简单 较稳定13.8023.9120.17m61.872.322.02000全区可采较简单 较稳定10.2716.9114.32021较简单 较稳定0.882.571.97k7-1k7-20.871.401.230.891

18、.911.17011全区可采较简单 较稳定34.2146.5241.54k80.821.281.02021全区可采较简单 较稳定煤系底界距离 p2m89.16123.40107.99/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。/第一节 地理概况及煤层埋藏条件74、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

19、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m52.223.012.4914.4429.7222.118.039.728.862.642.932.8021.9129.5625.55无烟煤m61.572.

20、732.2318.7933.3225.338.3310.109.402.242.852.5022.3927.6825.80无烟煤k7-11.942.962.3516.0933.6424.007.7310.579.182.332.992.6324.6828.4726.92无烟煤k7-21.922.912.3920.4027.8123.678.0710.229.222.153.022.7423.7627.3025.53无烟煤k81.892.292.1821.9230.9226.458.1110.369.571.852. 812.5124.8529.3526.28无烟煤注：最小值最大值平均值3）煤类

21、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）煤的用途第一节 地理概况及煤层埋藏条件8井田内的煤层是很好的炼焦配煤、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 矿井主要灾害及开采条件9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

22、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 4.14m3/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） ，x

23、x 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【200

24、7】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

25、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第二节 矿井主要灾害及开采条件10水分灰分挥发分编号madadvdaf焦渣特征火焰长度 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

26、-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 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madadvdafcrctrddst，d %cm3/g干煤自燃倾向分类m52012-m372 1.587.805.8721.510.290.84iii级m62012-m3731.329.846.0221.540.290.82iii级k7-12012-m3741.528.125.4821.510.290.80

27、iii级k7-22012-m3751.4811.85.9521.560.260.75iii级k82012-m3761.2818.456.7421.610.260.70iii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，各地层

28、富水性及对矿井充水影响情况如下：第二节 矿井主要灾害及开采条件11（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

29、样分析资料：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 煤层开采后

30、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，露头风化第二节 矿井主要灾害及开采条件12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

31、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，也是矿井充水的主要因素。由于矿井

32、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，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。人为采矿

33、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。开采时第二节 矿井主要灾害及开采条件13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。原小煤矿老窑破坏区或采空区据调查，井田范围内现

34、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。由于矿井井巷工程已经布置到向斜最低处并在最低处布置有

35、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

36、、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，水第二节 矿井主要灾害及开采条件14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 矿井现状15第三节第三节 矿井现状矿井现状一、开拓开采一、开拓开采矿井采用斜井开拓

37、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 5.2m2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

38、。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 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

39、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。第三节 矿井现状16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)叶片安装角度功率(kw)ybm556-12113122013503042245矿井回采工作面

40、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

41、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、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

42、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、局域第三节 矿井现状17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 m5 煤层巷探情况18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 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

43、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 矿井 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件影响分析19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

44、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

45、开采技术条件影响按照下列公式计算：mhk 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=9.987.5mhk 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：第三章 矿井 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采技术条

46、件影响分析20h1.14m24.14m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 煤层采空区冒落带高度的计算按照下列公式进行计算：hm=（m-w）/（k-1）

47、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 ml控顶距 mm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

48、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，但通过现第三章 矿井 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件影响分析21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：当60时，h=kmcos式中：h 允许

49、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在矿区南翼 m5 煤层中，且该报告已经获得 xx 煤矿安全监察

50、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。第三章 矿井 m6 煤层采空区对 m5 煤层开采技术条件影响分析224、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理。6、爆破作业必须正确使用水炮