赣贵煤矿抽放设计

1、织金县珠藏镇赣贵煤矿瓦斯抽放设计贵州永风矿山科技服务有限公司2013年5月织金县珠藏镇赣贵煤矿瓦斯抽放设计（生产能力15万t/a）设 计：审 核：项目负责： 贵州永风矿山科技服务有限公司2013年5月目 录前 言1第一章 矿井概况4第一节 井田概况4第二节 矿井地质及煤层赋存情况5第三节 矿井设计概况15第四节 矿井通风与瓦斯21第二章抽采瓦斯设计参数23第一节 抽采瓦斯的必要性和可行性23第二节 瓦斯来源分析24第三节 煤层瓦斯基本参数25第四节 瓦斯储量和可抽量26第五节 矿井瓦斯涌出量28第六节 抽放规模34第三章 抽采方法设计36第一节 抽采瓦斯方法选择36第二节 抽采参数确定40第三

2、节 抽采钻孔布置及施工41第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型45第一节 抽采管路系统的选择及计算45第二节 抽采设备选型计算48第五章 瓦斯利用53第六章抽采瓦斯地面工程54第一节 抽采站工业场地总平面布置54第二节 抽采站建筑55第三节 设备安装及管网布置55第四节 给水、排水55第五节 采暖、通风57第七章 泵站供配电、照明、防雷及通讯58第一节 泵站供配电及照明58第二节 防雷、接地59第三节 通讯60第八章 瓦斯抽采监测及控制61第一节 抽采利用监测设计内容61第二节 抽采实时监测61第三节 抽采管路的附属设施、泵房辅助设施62第九章抽采瓦斯组织管理及安全措施66第一节组织管理66第二

3、节安全措施67第三节 有关操作注意事项70第十章 环境保护74第一节 抽采瓦斯工程对环境的影响74第二节 污染防治措施74第三节 抽采站绿化74第十一章技术经济75第一节机构设置与人员配置75第二节 投资估算75第三节 管理与规章制度表格76 附 件1、设计委托书；2、采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、矿长资格证、矿长安全资格证、企业营业执照；3、贵州省煤田地质局2007年9月提供的织金县珠藏镇赣贵煤矿5#煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告及煤尘爆炸性鉴定报告；4、重庆煤科院2002年10月提供的织金县珠藏镇赣贵煤矿7#煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告及煤尘爆炸性鉴定报告；5、关于对关于呈报织

4、金县珠藏镇赣贵煤矿16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告的批复。6、毕节市工业和能源委员会文件（毕市工能复201332号）关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区开采方案设计（变更）的批复；7、贵州省能源局文件（黔能源发201239号）关于贵阳市、六盘水市、安顺市、遵义市（第二批）、铜仁市2011年度煤矿瓦斯等级鉴定的的批复；附 图序号图 名比 例1盘区巷道布置图1：20002盘区巷道布置剖面图1：20003瓦斯抽放系统图1：20004抽采管网布置图示意5瓦斯泵站供电系统及配电照明布置图示意6抽采泵房布置图1：507泵站避雷系统图1:200前 言织金县珠藏镇赣贵煤矿属生产矿井，矿井可采煤层为16、2

5、3共两层煤，目前，16煤层已基本采空。该矿于2012年3月9日取得由贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号：c520000201203120124497有效期限：2012年3月至2016年12月，该矿矿界由8点圈定，井田面积1.1792km2，开采标高+1510m+1389m，生产规模15万吨/年。矿井于2010年3月15日取得由贵州省能源局颁发的煤炭生产许可证，编号：205224250298，有效期限：2010年3月15日至2025年3月15日；2012年10月25日取得由贵州煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证，编号：（黔）mk安许可证字0997，有效期限：2012年10月25日至2015年

6、10月24日。煤矿于2008年10月委托贵州兴源煤矿科技有限责任公司编制了织金县珠藏镇赣贵煤矿（技改）开采方案设计和织金县珠藏镇赣贵煤矿（技改）安全专篇并经评审通过，批复文件为贵州省煤矿项目开采方案设计变更（修改）备案登记表和黔煤安监水字200939号关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿（技改）安全设施设计的批复，设计生产能力为15万t/a， 2009年9月取得安全生产许可证(证号：黔mk安许证字0196)；2010年3月取得煤炭生产许可证(证号：205224250298)，有效期15年。随着矿井的开采，2010年9月矿井委托贵州兴源煤矿科技有限责任公司编制了织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区开采方案设计（15

7、万t/a），于2011年6月得到毕节地区工业和能源委员会文件毕节地区工业和能源委员会关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区设计的批复（毕地工能复201166号），2011年又委托贵州兴源煤矿科技有限责任公司编制了织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区安全专篇设计，并于2011年10月得到贵州煤矿安全监察局毕节监察分局文件关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区安全设施设计的批复（黔煤安监毕2011167号）。由于原织金县珠藏镇赣贵煤矿四采区开采方案的盘区划分是根据地质报告中位于井田中部的f56断层划分的，但矿方实际揭露的23号煤层中并不存在f56断层，矿方对首采工作面进行了重新布置，导致现已形成的首采工作面（42301

8、）与原织金县珠藏镇赣贵煤矿四采区开采方案不符，同时，根据矿方实际巷道布置及23号煤层工作面布置情况，对23号煤层进行盘区划分，原织金县珠藏镇赣贵煤矿四采区开采方案无法作为现矿方开采的指导依据，因此赣贵煤矿于2013年5月委托毕节市地方煤矿勘测设计队编制了织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区开采方案设计（变更）说明书对原设计进行变更，并于2013年5月得到毕节市工业和能源委员会文件关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿四盘区开采方案设计的批复（毕市工能复201332号）。目前该设计的安全设施设计正在编制过程中。该矿可采煤层2层，从上到下分别16、23煤层，矿井虽然在2007年10月委托中国矿业大学对16号煤层进行了煤

9、与瓦斯突出鉴定，并提供了“关于贵州省织金县珠藏镇赣贵煤矿16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定”资料，16号煤层的首采工作面（+1485m标高）不具有突出危险性，但鉴定范围较小，加上井田内断层较多，构造复杂程度为中等；而且23号煤层未鉴定，根据赣贵煤矿2012年的瓦斯等级鉴定，该矿为突出矿井，故设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计，建议矿方及时请有资质单位对未鉴定区域进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，并根据鉴定结果管理矿井。在生产过程中及时定期进行瓦斯等级鉴定工作，并加强矿井通风，采取有效的预防措施，防止矿井瓦斯聚集，严格执行煤矿安全规程的有关规定，保证矿井安全生产。根据贵州省能源局文件关于毕节市工业和能源委员

10、会<关于请求审批2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告>的批复（黔能源煤炭2012498号）：赣贵煤矿：全矿井绝对瓦斯涌出量为34.50m3/min；相对瓦斯涌出量为80.13m3/t；属突出矿井。随着矿井的开采，赣贵煤矿今后回采工作面和掘进工作面瓦斯涌出量都会不断增加，为解决今后的瓦斯超限问题，矿井应进行瓦斯抽放设计。受赣贵煤矿的委托，贵州永风矿山科技服务有限公司承担该矿矿井瓦斯抽放设计。由于矿井为生产矿井，矿井原就设有永久抽放系统，若矿井现有的抽采设备可满足变更后的矿井瓦斯抽放需要，则继续利用，若不能满足，则根据实际的抽放需要重新选择抽放设备。赣贵煤矿按突出矿井设计，随着开采深

11、度增加，瓦斯涌出量将增大，只有降低煤层瓦斯含量，才可有减少矿井瓦斯涌出量。本设计从矿井瓦斯涌出量和突出矿井等因素考虑设计，决定建立地面固定式瓦斯抽采系统来治理瓦斯。一、编制本设计的依据1、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（gb50471-2008）2、矿井瓦斯抽采技术规范aq1027-2006国家安全生产监督管理总局3、矿井瓦斯抽采管理规范（1997）中华人民共和国煤炭工业部4、煤矿安全规程（2011）国家煤矿安全监察局5、防治煤与瓦斯突出规定（2009）国家安全生产监督管理总局令6、贵州省煤炭管理局文件（黔能源发2011791号）关于遵义市工业和能源委员会关于呈报2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批

12、复7、贵州煤矿安全监察局遵义监察分局文件（黔煤安监遵安审 200812号）关于对织金县珠藏镇赣贵煤矿（整合）安全设施设计的批复8、贵州永风矿山科技服务有限公司开发技术咨询有限公司相关人员现场收集的通风、生产、瓦斯、地质等相关资料及赣贵煤矿提供的相关资料根据矿井瓦斯涌出量预测方法（aq10182006）标准，采用分源预测法对矿井23煤层最低开采标高时瓦斯涌出量进行预测。其中：采煤工作面瓦斯涌出量为10.28m3/t、绝对瓦斯涌出量为3.08m3/min；2个煤巷掘进工作面绝对瓦斯涌出量为2×0.28=0.56m3/min；矿井相对瓦斯涌出量为18.76m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为5.

13、92m3/min。根据贵州省能源局文件关于毕节市工业和能源委员会<关于请求审批2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告>的批复（黔能源煤炭2012498号）：矿井绝对瓦斯涌出量为34.50m3/min；相对瓦斯涌出量为80.13m3/t；预测结果小于瓦斯等级鉴定结果，因此以鉴定结果作为抽放设计依据。二、设计的主要技术经济指标（1）矿井相对瓦斯涌出量为80.13m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为34.50m3/min（以瓦斯等级鉴定结果作为设计依据）。（2）抽放浓度：高负压40%、低负压20%；（3）抽采纯量：12.3m3/min（其中：高负压7.3m3/min，低负压5m3/min）；（

14、4）抽采率：50%。第一章 矿井概况第一节 井田概况一、位置与交通赣贵煤矿位于织金县珠藏镇西北，隶属珠藏镇管辖,距珠藏镇4km。地理坐标:东经105°4037105°41 36,北纬26°330926°3408，煤矿区紧邻织金至六枝的公路北侧，至织金27km，至安顺77km，至六枝105km，煤炭可通过贵黄铁路的织金站台发运至省内外，交通方便。（详见矿区交通位置图1-1-1）赣贵煤矿图1-1-1 织金县珠藏镇赣贵煤矿交通位置图二、地形地貌煤矿区属以剥蚀、侵蚀作用为主的中高山峡谷地貌形态，山脉走向北东南西向，东、北高，西、南低，最高点位于矿区东南角，海拔标

15、高为+1581.20米，最低点煤矿西南角骂垭河，海拔标高为+1486米，相对高差95.2米，矿区位于骂垭河东岸，地势较平坦。三、气候条件本区属亚热带湿润季风气候，由于地势较高，故夏季凉爽，冬季受寒潮影响较小。气候特征是湿润温和，阴雨天多，冬无严寒，夏无酷暑，四季宜人。据织金气象站（该站位于东经105度46分，北纬26度41分，海拔标高1326.3m）观测资料：年平均气温为16，月平均最高气温为25.4，历年极端最高气温为33.5，历年极最低气温6.9，历年年总降雨量为880.21881.7mm，降雨以五、六、七月为最多，十二、一、二月最少，每年三、四月为干旱季节，历年月最大降雨量为610.6m

16、m，历年月最少为4.4mm，一日最大降雨量为171.8mm，年降雪日数最多16天，最少3天，平均8.6天，最大积雪深度为5cm，历年十二月至三月均见有凌冻，平均每年12.1天，最多29天，最少2天，最长连续可达243小时，在标高1400m以上高度见凌冻的时间更多，持续时间更长。又据普定县气象站（站址位于北纬26度19分；东经105度45分，观测场标高为1250m）观测资料；最高气温31.9，最低气温5.3，年降水量在1273.71682.1mm之间，日最大降水量128.5mm，年降水日数在220天以上，一年中有枯季、雨季之分，枯季一般在当年12月至次年3月，其降水量占年降水量的1520%。灾害

17、性天气主要有春旱、夏旱、夏暴雨、秋绵雨、倒春寒、冰雹、凝冻等。四、水系及主要河流地表水系属乌江水系的山间雨源小溪，地表水体以骂垭小河及其分支为主，受地形岩性控制，地表水总体为由北向南迳流，区内没有大的地表水体。五、地温情况该井田属地温正常区，无热害影响。六、地震烈度根据建筑抗震设计规范（gb50011-2010）“附录a：我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”规定，区内抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.05g。七、冲击地压地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生，本设计按没有冲击地压危险考虑。第二节 矿井地质及煤层赋存情况一、

18、区域地质概况（一）地层1、区域地层区域范围内除二叠系上统峨嵋山玄武岩组属火山喷发岩外，其余均为沉积岩。织金矿区晚震旦纪至第四纪沉积序列中，除缺失中、晚奥陶系、志留系、早、中泥盆系、晚三叠系、侏罗系、白垩系及晚第三系的沉积外，其余地层均有分布，以三叠系、二叠系、石炭系地层分布最广，发育最好，晚二叠系为区内主要成煤时期，晚二叠系早期有玄武岩流喷发，见表。区 域 地 层 简 表地 层 系 统代号厚度（m）岩 性系统组第四系q0-80坡积、残积物。第三系e最大170中至厚层状白云岩夹白云质灰岩及熔塌角砾岩。三叠系中统关岭组t2g669-929中至厚层状白云岩、灰岩夹泥灰岩、泥岩，底部为绿豆岩。下统永宁

19、镇组t1yn418-730薄至厚层状灰岩夹白云质灰岩。飞仙关组t1f439-799以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹灰岩、泥灰岩。二叠系上统大隆长兴组p3d+c39.76大隆组为硅质岩夹高岭石泥岩薄层，顶部为薄层蒙脱石泥岩；长兴组以燧灰岩为主。龙潭组p3l242-375以粉砂岩、细砂岩为主，夹较多泥岩、灰岩及煤层等。为区内主要含煤地层。峨嵋山玄武岩组p30-342玄武岩夹角砾状玄武岩及碎屑岩。中统茅口组p2m354-388灰岩，上部含燧石结核及燧石层。栖霞组p2q118-152燧灰岩夹少量白云质灰岩。梁山组p2l20-100石英砂岩及杂色泥岩夹薄煤层。石炭系c70-1000中、下部为白云岩，上部

20、为灰岩。寒武系杂色砂质泥岩、粉砂岩。（二）区域构造织金矿区大地构造单元属扬子准地台（级）、上扬子台褶带（级）、黔中早古拱断褶束（级）、纳雍织金凹褶断束（级）。矿区位于凹褶断束的东翼。作用于本区的主应力为北西、南东向，因而形成一系列轴向大致平行的，向北东45°左右方向展布的背、向斜。这些褶曲是织金矿区的主要骨架构造，控制了矿区规模，并具有下列特征：它们大多表现为背斜紧凑，向斜开阔；在靠近背斜轴的两侧发育与轴向平行的逆冲断层，这些逆冲断层往往破坏背斜轴部或两侧； 1、组的划分织金矿区二叠系、三叠系地层组的划分主要根据古生物群的面貌。普查阶段已在阿弓向斜采取槽探古生物标本经南京古生物研究所

21、鉴定，组的划分与贵州省区域地层表相符。2、段的划分各段的划分主要依据岩性特征进行划分，段的分界线附近都有可靠的岩性标志层。钻孔揭露的飞仙关组地层多为无岩芯钻进，各段分界线在钻孔中位置系推断，准确性较差；含煤地层中各段的分界线有可靠的岩性、物性标志层，位置准确。3、层的划分根据岩石宏观特征的区别来划分各岩层。含煤地层中不同岩性的岩层，凡厚度大于0.5m者都单独分层；煤层顶底板岩层厚度大于0.1m的单独岩层；煤层及有意义的标志层则无论厚度大小都单独分层。总的说来，井田地层的组、段对比可靠，层的划分较细，研究程度能够满足勘探阶段的要求。（三）矿区地层出露地层有二迭系上统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组

22、、大隆组及第四系。现分述于下：玄武岩组(p2)：为灰黑、绿灰色，块状，隐晶质或拉斑玄武岩，夹火山角砾岩，具气孔状、杏仁状、流纹状构造，顶部常见白灰色玄武质火山碎屑凝灰岩。分布于含煤地层底部。龙潭组(p2l)：为一套以泥岩至细粒碎屑岩为主的海陆交互相含煤沉积岩系。底部与峨眉山玄武岩假整合接触，顶与长兴组整合接触。龙潭组为井田内唯一可采煤层的地层，属海陆交替相沉积；组成岩石以碎屑岩为主，碳酸盐岩和可然有机岩占少数部分。煤组总厚度306347m，一般为320m左右；含煤层3040层，一般为35层，总厚度1728m，一般厚24m左右，含煤系数为7.5%左右，含可采煤层系数3.4%左右。根据含煤特点、岩

23、层组合特征和标志层的存在及其稳定性，将煤组分为上（标二底至标五顶）、中（标五顶至标七顶）、下（标七顶至煤系底）三段。现将各段分别叙述。煤组上段（p2l3）该段厚6686m，一般厚77m左右；含煤58层，一般为6层（2号、5号、6号、7号、8号、9号煤层），其中6号、7号煤层为局部可采，其余煤层均为薄层，发育差。以细砂岩、粉砂岩为主，灰岩及泥岩次之，煤层仅占310%，细砂岩、粉砂岩多为钙、泥质胶结，部分为泥质胶结。煤组中段（p2l2）该段厚107139m，一般厚122m；含煤层1020层，一般为15层（10号煤层至21号煤层），其中16号煤层为可采煤层，17号、21号煤层为局部可采煤层，14号煤

24、层为一小煤组（以下简称14煤组）。该段岩层以碎屑岩为主，煤层次之，仅局部见有12层极薄的灰岩碎屑岩中以细砂岩、粉砂岩占绝大部分；泥岩多以煤层夹石、伪顶及直接底板产出。主要分布于北西端南段、南东翼及翘起端，呈条带状分布于反向坡上；北西翼北段，则分布于顺向坡及河溪沟谷中。煤组下段（p2l1）本段厚97142m，一般厚121m；含煤层1117层，一般14层（22号35号煤层），其中23号、30号煤层为可采层，27号、32号为局部可采煤层。本段以碎屑岩为主（占70%），灰岩（占10%）与煤层（占7.4%）次之，底部有一层铝土质泥岩和一层铁铝岩。与下伏地层呈假整合接触。长兴组(p2c)：以海相灰岩为主，

25、上部为深灰包中厚层状石灰岩夹岩屑砂岩及钙质泥岩；下部为一层厚约10m的块状燧石灰岩，含黑色燧石团块，坚硬，锤击有火药味，产蜓科、腕足类化石，一般厚25m。大隆组(p2d)：深灰色中厚层状隐晶质硅质岩，菱形节理发育，夹黄绿色蒙脱石泥岩，产菊石等动物化石，一般厚6m。长兴及大隆组仅煤矿区西南边界外才有分布。第四系(q)：由坡积物、冲积物、崩积物等所形成的黄灰、褐黄色粘土、砾石等组成，分布于河岸、缓坡等低洼地带。（四）构造根据贵州省煤田地质局一七四队于2003年4月提交的贵州省织金县珠藏镇赣贵煤矿资源储量核实报告煤矿区位于珠藏向斜北东端翘起部分中部的轴部地带。珠藏向斜为一复式向斜,两翼不对称，北西翼

26、陡，轴向北10°35°东，轴略向西南倾斜，轴部宽缓，地层走向与轴斜交，局部与轴近于垂直，向南西倾斜，煤矿区内地层倾角平缓，一般520°，局部接近30°。轴部出露地层为龙潭组上、中段。区内断层不太发育，除南部边界断层f3断距大于30m外，另有f56、f58、f76等断层，断距小于20m。f3逆断层：为煤矿区东南部边界，区内延长1.5km，走向北50°东，倾向南东，断层面波状起伏，倾角变化大，由浅部向深部断层倾角逐渐增大，倾角3070°，断距1030m，在4502号孔西消失。f56正断层：位于煤矿区中部，出露于龙潭组上段地层中，走向北40

27、°65°东，斜切向斜轴，区内延长1.4km，倾向北西，倾角70°78°，落差20m。f58正断层：位于煤矿区北部边缘，区内延长0.7km，走向北35°东，倾向北西，倾角70°，最大落差25m。f76正断层：位于煤矿区西南角，即f3断层向西的延长线上，亦为南部边界断层，走向北50°东，倾向北西。根据矿方实际揭露的23号煤层的f3、f58、f76等断层均存在，但f56正断层并不存在，只是在井田中部存在两条较小的断层，走向北30°50°东，长约150m，落差2m。本设计按矿方实际揭露来进行设计，构造类别为中等。

28、综上所述，煤矿区地层产状沿走向、倾向均有一定变化，伴有一定数量的断层，构造类别为中等。二、煤层（一）煤层赋存情况（包括可采煤层层数、厚度、倾角、结构、节理、层理发育情况等）二叠系龙潭组为区内含煤地层，区内含全区可采煤层两层，即16号煤层和23号煤层。（二）可采煤层区内含全区可采煤层两层，即16号煤层和23号煤层。分述如下：16号煤层：位于龙潭组中部，煤层厚度1.032.09m，平均厚度1.66m，含夹一般01层，结构简单，全区可采，属较稳定煤层。23号煤层：位于龙潭组下段上部，煤层厚度1.151.78m，平均1.46m左右，全区可采，含夹矸一般01层，结构较简单，属较稳定煤层。根椐实际揭露各可

29、采煤层特征见表1-2-1。表1-2-1 可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)煤层平均厚度(m)煤层平均倾角(°)煤层平均间距(m)煤层结构煤层稳定性顶底板岩性顶板底板16号煤层1.03-2.091.66643简单较稳定泥质粉砂岩泥岩23号煤层1.15-1.781.466简单稳定泥质粉砂岩粉砂岩三、煤质特征（一）煤质1、煤的物理性质各可采煤层外观均呈黑色，半亮型煤及半暗型煤条带相间构造。由于未作显微煤岩测试，故微观煤岩类型、显微硬度及各煤岩组分、反射率等指标均未得知。据肉眼对煤的光泽观察以及实际燃烧试验后观察判断，本区煤的变质阶段应属无烟煤，煤的变质类型为区域变质。2、化学性质矿区内主

30、要可采煤层为16、23煤层。各煤层煤质特征见表1-2-2。表1-2-2 煤质特征表煤层编号煤样类别工业分析（平均值）水份（ma.d）灰份（ad）挥发份（vdaf）全硫（st.d）发热量（mj/kgqbd）备注16号原煤0.4911.976.111.7232.903无烟23号原煤0.7112.085.131.3634. 202无烟（二）煤的用途区内主要可采煤层以亮煤为主，暗煤次之，夹少量镜煤及丝炭，16号煤为层状构造，细中条带状结构，强玻璃光泽，半亮型；23号以亮煤为主，夹镜煤及暗煤，钢灰色，块状，似金属光泽，半亮光亮型。16号原煤灰分(ad)11.96%，硫分(st,d)1.71%，挥发分(v

31、daf)5.56%，发热量(qb,daf)32.903mj/kg，属低中灰中硫煤。23号原煤灰分(ad)12.08%，硫分(st,d)1.36%,挥发分(vdaf)5.24%，发热量(qb,daf)34.202mj/kg，属低中灰低中硫煤。16号、23号煤除民用煤外，均适合一般工业锅炉用煤，可用于冶金、立式石灰窑烧制石灰；也适用于化工用煤的固定态排渣气化炉，制燃料煤气和原料气等，如合成氨等；亦可用于动力用煤。四、水文地质条件（一）区域水文地质概况煤矿区属以剥蚀、侵蚀作用为主的中高山峡谷地貌形态，山脉走向北东南西向，东、北高，西、南低，最高点地身大东，海拔标高1582.20m，最低点煤矿西南角骂

32、垭小河，海拔标高1405m，相对高差127.20m，矿区位于骂垭小河东岸，地势较平坦。1、各地层的含、隔水性矿区面积1.1792km2，直接充水含水岩组为大隆组、长兴组、龙潭组等地层组成的复合含水岩组，其岩性：上部为碳酸岩与碎屑岩互层，下为碎屑岩夹薄层碳酸岩。煤层间接充水含水段是飞仙关组及茅口组，岩性是碳酸岩类。地层富水性（由下至上）简述如下：（1）茅口组分布矿界外，由隐晶质灰岩、燧灰岩、块状灰岩、硅质岩、白云岩组成，厚一般370m左右。出露于煤矿区边界外东南部，该段地层岩溶遍布，地下岩溶管道发育，垂直循环带厚，溶洞成层性明显，泉点稀少。流量约0.51.5l/s，富水性强。是开采下部煤层的主要

33、充水含水层。（2）玄武岩组分布矿界外，矿区范围内无出露，厚度>100m属基岩风化裂隙水，深部据钻孔资料，裂隙不发育，可视为相对隔水层。厚0342m，泉点稀少，泉水动态变化剧烈，暴雨之后流量较大，平水期流量约0.2l/s，旱季绝大部分断流。富水性弱，为含煤地层与茅口组含水层间的隔水层。（3）龙潭组分布于矿区大部分地区，占矿区面积约60%。一般厚度285m左右。岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，夹煤层。含水段由细砂岩、粉砂岩及少许碳酸盐岩组成，其分层厚度0.5020m，上、下由于泥质岩、煤层相隔，使地下水具承压性。一般泉水流量为0.011.46l/s。个别点流量较大，季节性泉亦较多

34、。富水性弱。（4）大隆、长兴组分布于矿区北部及西北部，厚约35m。岩性为硅质岩、燧灰岩、灰岩和碎屑岩互层组成。该层段溶洞、裂隙发育，泉点出露较多，流量0.0321.831l/s，富水性强，属裂隙含水层，为开采上部煤层时的主要充水含水层。（5）飞仙关组第一段分布于矿界外，厚约100m，以灰绿色钙质粉砂岩、钙质泥岩为主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，泉眼稀少，流量0.20.5l/s，富水性弱，属浅层风化裂隙水。（6）飞仙关组第二段分布于矿界外，厚约142m，以薄层状泥灰岩、灰岩为主，夹数层泥岩、泥质粉砂岩，溶蚀洼地、溶斗、溶洞、落水洞等发育，地下水补给条件好，泉眼较多，总流量28.9739.3l/s，

35、富水性强，属裂隙溶洞水。（7）飞仙关组第三、四段分布于矿界外，厚约150m，由灰色、浅灰色灰岩组成，夹数层泥岩、泥质粉砂岩。该段溶洞、落水洞及地下伏流发育，泉眼较多，总流量7.4331.2l/s，富水性强，属裂隙溶洞水。（8）第四系孔隙水矿区内覆盖的第四系，为孔隙水，含水较弱，厚度010m，在矿区内分布较广，有一定的蓄水量，总流量0.00823.60l/s，对煤矿开采有一定影响。2、断层、裂隙、陷落柱等构造导水性井田内断层发育，除南部边界断层f3断距大于30m外，另有f23、f58、f76及f56等断层，断距小于20m。f3逆断层：为煤矿区东南部边界，区内延长1.5公里，走向北50°

36、东，倾向南东，断层面波状起伏，倾角变化大，由浅部向深部断层倾角逐渐增大，倾角3070°，断距1030m，在4502号孔西消失。f23正断层：位于煤矿区中部，出露于龙潭组上段地层中，走向北40°65°东，区内延长1.4公里，倾向北西，倾角70°78°，落差20m。f58正断层：位于煤矿区北部边缘，区内延长0.7公里，走向北35°东，倾向北西，倾角70°，最大落差25m。f76正断层：位于煤矿区西南角，即f3断层向西的延长线上，亦为南部边界断层，走向北50°东，倾向北西。f56正断层：位于煤矿西北边缘，走向北东，倾向南

37、东，由西部延入区内已接近消失，区内断距小于10m。煤矿区内断层除f3外均为正断层，正断层断距小，导水性差，但在矿井开采后，由于地下水流场的部分改变，导水性也会随着改变，开采过程中要予以重视和监测。逆断层断距大，破碎带由于挤压而紧密。f3逆断层，断层上盘水位高于下盘，如邻近煤矿区南部的604号钻孔(位于f3上盘)，在长兴组钻进时，下盘之长兴灰岩的188号泉出泥浆。深部导水可能性较小，浅部由于风化裂隙发育而透水。3）采空区及老窑水文地质概况矿区内煤层露头线附近以往小煤窑分布较多，规模小，老窑多沿主采煤层露头开采，开采深度多在1030m,矿井的西面骂垭河沿岸的老窑分布密集。由于不安全隐患因素多，现已

38、被关闭。根据矿方提供的采掘工程平面图，经过前期开采，该矿16号煤层已采完形成采空区，位于23号煤层上部43m处，存在一定的积水。因此，在采空区附近采煤时，要防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。另外，还要注意在巷道中尚未查清的断层可能切穿上下含水层对开采的影响。矿井必须严格坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先探后采”、“有疑必停”的探放水原则，防止老空积水等的突然涌出。矿井必须及时收集、调查和掌握该矿采空区范围和积水情况，将矿界以外至少100m范围内邻近的井田位置、开采范围、积水情况标绘在井上、下对照图上。4）封闭不良钻孔情况根据业主提供的贵州省织金县赣贵煤矿资源储量核实报告，该矿区范围内不存

39、在“封闭不良或质量可疑、有突水可能的钻孔”。（二）水文地质类型根据各含隔水层水文地质特征、断层导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，骂垭小河从矿界西面由北向南径流，河流最低点标高1486m可视为区内最低侵蚀基准面。区内大部分矿床赋存于最低侵蚀基准面以下，并且河流与煤层之间大范围内均有厚度较大的隔水层，地表水体对于煤层采开影响极小。但矿区内煤层露头线附近以往小煤窑分布较多，该矿16号煤层已采完形成采空区，位于23号煤层上部43m处，存在一定的积水。综上所述，本区水文地质类型属裂隙充水矿床，水文地质条件中等。（三）矿井涌水量根据该矿提供的现状开采条件涌

40、水量实测资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量： q=q1×式中：q预测矿井涌水量（m3/d）q1矿井现状实测涌水量（m3/d）f矿区总开采面积（km2）f1现状矿井实际盘区面积（km2）s预测未来地下水位下降值（m）s1矿区现状水位降深值（m）表1-3-3 赣贵煤矿矿井涌水量估算结果表井巷控制面积（km2）地下水位降深（m）实测矿井涌水量（m3/h）预测矿井未开采区涌水量（m3/h）f1fs1sq1旱 q1雨q旱minq雨max0.5460.8267011530603272根据现在开采及涌水量情况进行预测，矿井生产时正常涌水量为37m3/h，最大涌水量主要在雨季，预计开采最

41、低标高时最大涌水量为79m3/h。但考虑生产工艺（井下防尘洒水）增加的水量28.25m3/h，所以矿井总的涌水量为矿井预测水量与井下生产工艺水量之和，矿井正常涌水量：qr=37+28.25=65.25m³/h，矿井最大涌水量：qrm=79+28.25=107.25m³/h。由于矿坑涌水量是一动态变化的过程，其涌水量除与采空区面积有明显的关系外，另外还与煤矿防治水方法、井筒巷道布置方式、掘进方法、采煤方法、顶板管理、大气降水等有一定的关系。一般在开采初期，涌水量小，随着开采面积的增大，上覆地层的采矿导水裂隙带范围扩大，弯曲下沉带将形成，降雨入渗加大，水文地质条件也将发生变化，

42、涌水量也随着增大。因此建议在矿井建设生产过程中，对矿井实际涌水量进行观测，对估算的涌水量数据加以修正完善，使其更符合开采煤矿后矿区水文地质条件发生变化的情况，以保障矿井安全生产。五、其他开采技术条件1、矿井瓦斯等级根据贵州省能源局文件关于毕节市工业和能源委员会<关于请求审批2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告>的批复（黔能源煤炭2012498号）：矿井绝对瓦斯涌出量为34.50m3/min；相对瓦斯涌出量为80.13m3/t；鉴定结果为突出矿井。2、煤与瓦斯突出危险性矿井于2007年10月委托中国矿业大学对16号煤层进行了煤与瓦斯突出鉴定，并提供了“关于贵州省织金县珠藏镇赣贵煤矿

43、16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定”资料，16号煤层的首采工作面（+1485m标高）不具有突出危险性，但鉴定范围较小，加上井田内断层较多，构造复杂程度为中等；而且23号煤层没有鉴定，根据赣贵煤矿2012年的瓦斯等级鉴定，该矿为突出矿井，故设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。建议业主及时委托有资质的单位作煤与瓦斯突出性鉴定，并根据鉴定结果管理矿井。在生产过程中及时定期进行瓦斯等级鉴定工作，并加强矿井通风，采取有效的预防措施，防止矿井瓦斯聚集，严格执行煤矿安全规程的有关规定，保证矿井安全生产。3、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室于2013年4月提交的赣贵煤矿23煤层煤尘爆炸性鉴定报告，结论为：

44、23号煤层的煤尘无爆炸性。按煤尘无爆炸性设计及管理。4、煤层自燃倾向性 根据贵州省煤田地质局实验室于2013年4月提交的赣贵煤矿23煤层自燃倾向性鉴定报告，结论为：23号煤层的煤层自燃倾向性等级为三类、不易自燃煤层，按三类不易自燃煤层设计及管理。5、地温井田无地温异常现象，属正常地温矿井。6、冲击地压地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生，本设计按没有冲击地压危险考虑。第三节 矿井设计概况一、井田境界根据该矿于2012年3月9日依法取得的由贵州省国土资源厅新换发的采矿许可证，证号：c5200002012031120124497，有效期限自2012年3月9日

45、至2016年12月；矿区面积：1.1792km2，开采深度：+1510m+1389m。现赣贵煤矿矿区拐点坐标见表1-3-1。表1-3-1 矿区范围拐点坐标（西安坐标）点号xy12939956.6643556808565635568986655355674346573556734665735567376658355678146633556776166435567906.148矿区面积：1.1792km2，开采深度：+

46、1510m+1389m 。二、储量及服务年限1、储量（1）矿井地质资源量根据贵州省国土资源厅文件关于印发<贵州省织金县赣贵煤矿储量核实报告>评审意见的函（黔国土资储函200366号），截止2003年5月9日止，织金县赣贵煤矿拟盘区内保有原煤资源储量412万t，其中，保有原煤探明的内蕴经济资源量(331) 110万t（16号煤60万t，23号煤50万t），保有原煤控制的内蕴经济资源量(332)302万t（16号煤153万t，23号煤149万t）。根据地质资料及矿井提供的实际情况，依据煤、泥炭地质勘查规范（dz/t02152002）执行。矿井16号煤层已采完，同时，根据矿方已建巷道实际

47、揭露的23号煤层赋存情况，23号煤层厚度、倾角变化不大，因此，四盘区计算的储量均为(332)资源储量，计算采用煤层底板等高线地质块段法进行四盘区资源/储量估算。（2）矿井工业资源/储量四盘区工业资源/储量估算见下表：四盘区23煤层资源量估算表煤层编号块段面积（m2）煤厚 (m)容重(t/m3)倾角（°）（332）储量（万t）23号396029.21.461.50687.2（3）矿井设计资源/储量四盘区设计利用资源储量表煤层编号工业资源量边界煤柱河流煤柱储量（万t）23号87.211.926.0769.21（4）矿井设计可采储量设计可采储量汇总见表132。表1-3-2 煤层资源储量估算

48、结果汇总表 (万吨) 煤层编号煤层厚度资源量类 别保有地质资 源 量（万t）工业资源/储量（万t）永久煤柱损失（万t）设 计资源/储量（万t）主要井巷煤柱（万t）采 区回采率（%）设计可采储 量（万t）23号1.46（332）87.287.237.5569.2119.568039.722、矿井设计服务年限1）矿井工作制度矿井年工作日为330天，按“四、六”制作业，每班工作时间为六小时。2）矿井生产能力根据矿井设计可采储量、煤层赋存条件、开采技术条件、井下开拓部署、安全管理等因素综合考虑，该矿井首采工作面布置一个炮采工作面可满足15万t/a的生产能力。该矿井变更规模确定为15万t/a基本合适。3

49、）四盘区设计服务年限根据矿井基础储量及资源类型、矿床地质构造中等和开采方式等情况，四盘区可采储量39.72万吨，设计生产规模15万t/a，储量备用系数取1.4，服务年限为：服务年限=可采储量÷(年生产能力×储量备用系数) =39.72÷(15×1.4) =1.89(a)三、矿井开拓开采1、主要开拓方式主斜井在+1509m标高以131.712°的方位，-11°坡度掘进至+1452.78m标高（倾斜长度295m），然后按131.712°方位，-14°坡度掘运输下山至+1409m标高（倾斜长度173m）；副斜井在+150

50、8m标高以161.832°的方位，-29°坡度掘进133m，在+1444.9m标高落平并布置轨道大巷至245m处，然后在+1444.05m标高开口按131.712°的方位，-14°坡度掘进轨道下山至+1407m标高处；回风斜井在+1509m标高以79.734°的方位，-17°倾角掘进至+1449.572m标高（斜长141m）处，布置回风大巷至118m里程，然后以169°的方位角，-13°的坡度掘进回风下山至+1401m标高处通过井底联络巷和42302运输巷运料石门与运输下山和轨道下山贯通，形成矿井的开拓、负压通风系

51、统。2、盘区布置1）盘区划分根据矿方实际巷道布置及23号煤层工作面布置情况，将16号煤层划为一盘区和二盘区（16号煤层已经开采完毕），将23号煤层划为三盘区和四盘区，以井底联络巷向两翼延伸至井田边界为界作为23号煤层的盘区分界线，分界线西北翼为三盘区，分界线东南翼为四盘区。2）盘区布置在运输下山末端按151.54°方位沿23号煤层掘四盘区运输下山至+1398.201m标高（倾斜长度372m）；在轨道下山末端按151.54°方位布置四盘区轨道石门至226m里程，然后以-6°的坡度掘进四盘区轨道下山至+1395.384m处；四盘区回风下山在井底联络巷+1409m标高处

52、以161.832°的方位，-6°坡度掘进至+1395m标高处，同时在+1413m标高处以52.3°的方位，-14°坡度掘进至+1400m标高处与四盘区回风下山贯通；同时通过联络巷与四盘区轨道下山、四盘区运输下山相贯通，形成四盘区的准备系统、负压通风系统。本矿井16号煤层已开采完毕，对距其下部43m处的23号煤层起到了一定的释放作用，但释放量较小，由于首采工作面（42301）已经形成，本设计对于首采工作面不布置底板抽放巷预抽瓦斯，但出于安全考虑，矿方须对首采工作面（42301）进行消突评价，确保采掘作业在消突范围内进行，但对于接替工作面（42302）及以后

53、的工作面须布置底板抽放巷预抽瓦斯。3）开采顺序盘区的开采顺序为了保护井筒的稳定性，开采顺序为由上至下，设计先开采23号煤层四盘区、后采三盘区；盘区内开采顺序由近及远，盘区内各区段为下行式开采。盘区内的开采顺序为了保护井筒的稳定性，开采顺序为由上至下，设计先开采23号煤层四盘区、后采三盘区；盘区内开采顺序由近及远，盘区内各区段为下行式开采。盘区内区段间开采顺序盘区内划分9个区段，区段间遵循距离井筒位置由近至远的开采原则进行开采。3、采煤工艺综合考虑矿井生产能力、井田地质构造复杂程度和可采煤层赋存情况，选择采用炮采工艺。四、提升、排水、压缩空气、通风系统1、主要运输设备主斜井选用dtl800/2&

54、#215;40型胶带输送机 ，带宽800mm，运量400t/h，可运输距离400m ，带速1.6m/s，电机功率2×40kw。运输下山选用dtl80/35/2×30型胶带运输机，带宽b=800mm，运输量q=350t/h，运输距离l=300m，带速v=1.6m/s，电机功率n=60kw四盘区运输下山选用dtl65/30/55型矿用带式输送机：b=650mm，q=300t/h，l400m，v=1.6m/s，n=55kw。工作面运输巷选择dsj65/10/40型胶带运输机，带宽b=650mm，运输量q=100t/h，运输距离l=400m，带速v=1.6m/s，电机功率n=40k

55、w。副井选用jtp1.6×1.2型单滚筒矿用提升绞车，配行星齿轮减速器，绳速vp=2.3m/s，钢丝绳最大静张力fmax=42kn；功率：132kw；供电：380v；轨道下山采用jtpb0.8×0.6型单滚筒矿用提升绞车，配行星齿轮减速器，绳速vp=1.3m/s，钢丝绳最大静张力fmax=15kn；功率：22kw；供电：380v。2、排水设备该矿为斜井开拓，副斜井井底布置主、副水仓，并建水泵房集中排水，排水管道经副斜井将井下涌水量直接排至地面。用df85×45×5型水泵3台，流量85m3/h，扬程185m，电机功率n=75kw。正常涌水时1台工作，1台备

56、用，1台检修，最大涌水时2台工作。排水管159×4.5的钢管两趟，一趟工作，一趟备用。水仓净断面积7.44m²，掘进断面积8.18m²，水仓要求设主副水仓，考虑到矿井存在老窑水，设计主水仓长度取110m，有效容量818.4m3，副水仓长度取60m，有效容量446.4m3。水仓的容量按现涌水量能满足8小时正常涌水量。3、压缩空气设备赣贵煤矿安装了1台hfdf-d90f型空气压缩机、一台lg-20/bg型空气压缩机和一台kb-100a型空气压缩机向井下风动工具以及压风自救系统供应新鲜空气。hfdf-d90f型空气压缩机参数为：额定流量13.5m3/min，排气压力0.85mpa，电机功率55kw，转速2930r/min。lg-20/bg型空气压缩机参数为：额定流量16m3/min，排气压力0.85mpa，电机功率90kw，转速2