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煤矿探放水设计方案书.doc

上传人:仙人****88 文档编号:7653963 上传时间:2025-01-11 格式:DOC 页数:32 大小:243KB 下载积分:10 金币
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资源描述
仁怀市五马镇铜龙煤矿 探 放 水 设 计 技术科编制 二〇一一年二月 掘进工作面探放水设计 一、井田地质构造及煤层特征 (一)地层 该区域由老到新依次出露的地层有:中上寒武统的娄山关群(∈z-3ls)、奥陶系(O)、二叠系(P)、三叠系(T)等地层,缺失志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)等地层。 铜龙煤矿区及附近出露的地层从老到新有二叠系中统茅口组、上统龙潭组、长兴组及三叠系下统夜郎组等,现将其岩性特征由老至新分述如下: ①二叠系中统茅口组(P2m):岩性为浅灰~灰色中~厚层状粉晶灰岩、含生物碎屑灰岩,产腕足类、蜒科等生物化石。厚度大于100m。 ②二叠系上统龙潭组(P3l):为本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层(线)组成。其中的C7、C9、C11为矿区稳定可采煤层。C12为不稳定煤层与下伏茅口组呈假整合接触,厚度75.91~104.03米平均厚91.68米。 ③二叠系上统长兴组(P3c):由灰、深灰色中~厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩,含腕足类、腹足类等化石。厚40.97~60.06米平均厚51.45米。 ④三叠系下统夜郎组(T1y):下部岩性为灰黄、灰色页岩;中部为灰色中~厚层状灰层、含泥质灰岩;上部为灰绿色、灰色、紫灰色粉砂岩,细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等,厚度大于300m。 ⑤三叠系下统茅草铺组(T1m):灰色薄至中厚层状细晶灰岩,白云质灰岩,厚度大于250米。 含煤岩系特征 工作区内的含煤岩系为二叠上统龙潭组(P3l),为一套海陆交互相多旋回沉积组成。 岩性以灰色、灰褐色泥岩粉砂质,泥岩,中~薄层的粉砂岩,煤层及煤线等岩性组成,粉砂岩中具有小型交错层理及波状层理,泥质粉砂岩及粉砂质泥岩常组成互层,显层纹构造。该区内含煤岩系厚75.91~104.03米,平均厚91.98米,含煤层及煤线12层。其中含可采及大部分可采煤层3层,煤线9层。在同一煤沉积旋回中,各岩性粒度普遍为渐变关系,由粗到细,或由细到粗,垂向上正粒序层理或逆序层理。煤层顶板多为粉砂岩或灰岩;底板为粘土岩及炭质泥岩,产植物茎及叶片化石。现将 含煤岩系岩性组合特征自上而下简述如下: ⑴浅灰至灰色泥岩、粉砂质泥岩、含植物化石碎片级黄铁矿结核。平均厚5.5米,为矿区进入煤系地层的标志层。 ⑵灰色中厚层状灰岩、泥灰岩,含生物化石碎屑,厚1.92~3.14米,平均厚2.56米。 ⑶上部为灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,下部为黑色泥岩,中夹煤线或炭质泥岩,含黄铁矿结核。平均厚13.91米。 ⑷煤层:褐黑色块状、碎块状,半亮型、半金属光泽,阶梯状参差状断口。厚0.25~0.61米,平均厚0.39米。 ⑸上部灰至灰黑色泥岩,下部为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、呈水平层理,平均厚8.89米。 ⑹煤层:钢灰色、块状、碎块状,光亮型,金刚光泽,贝壳状断口,阶梯状断口。厚0.92~1.23米,平均厚1.09米。(C7煤层)。 ⑺上部深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,下部为含铁质灰岩,底部为泥质粉砂岩,中夹煤线。平均厚12.02米。 ⑻煤层:黑色,块状、碎块状、碎粒状,上部较致密,下部较疏松,中夹一层含炭质泥岩,泥岩夹矸,夹矸厚0.20~0.60米。煤层平均厚2.70米。(C9煤层)。 ⑼深灰色泥岩,上部为粉砂质泥岩,菱铁质灰岩,中夹煤线。平均厚22.10米。 ⑽煤层:黑色,半暗至半亮型,块状、含黄铁矿结核,煤层厚1.66~1.78米,平均厚1.74米。(C11煤层)。中夹一层炭质泥岩夹矸,厚0.10~0.15米。 ⑾上部为泥岩、粉砂岩,下部为含生物碎屑灰岩,见较多黄铁矿结核,平均厚18.68米。 ⑿煤层:黑色,色泽较暗,碎块状、粉状。半暗型,厚0.13~0.31米,平均厚0.23米。(C12煤层)。 ⒀瓦灰色粘土岩,含粉晶状,晶粒状黄铁矿。厚0.76~5.39米,平均厚3.77米。 假整合下伏地层中二叠统茅口组(P2m)灰岩。 (二)构造 铜龙煤矿在大地构造位置上处于扬子准地台—黔北台隆—遵义断拱—毕节北东向构造变形区的东部。现今的各构造轮廓均定型于燕山期地壳运动,构造形迹主要表现为向南东凸出的弧形,北段轴向近南北、南段近东西,既有排列轴近南北的纵排,也有排列轴近东西的横排,单个褶皱形态常呈“S”形弯转。由北西向南东依次展示排列有茅台向斜、中枢背斜、长岗向斜、枫香坝背斜,这些构造形迹中,一般背斜较宽展,向斜较狭窄,大的纵张断裂大都发育于背斜的轴部,向斜中断裂构造不发育。铜龙煤矿位于长岗向斜南段的近南翼,未发现有大的断裂构造。 矿区位于长岗向斜南翼西段,地层呈单斜产出,产状较稳定,倾向345~360°,倾角一般48~56°,矿区内岩层,地层层序完整,未见断层和岩浆岩活动,地质构造简单。 (三)煤层 工作区内含煤岩系共含煤层(线)共12层,其中全区可采煤层3层,零星可采和煤线9层。煤层总厚7.54米,含煤岩系平均厚91.98米,含煤率8.20%;可采煤层总厚6.07米,含煤率为6.60%。 矿区内含煤层及煤线共12层,共中全区可采的3层(C7、C9、C11),其余为零星可采煤层和煤线,现将其赋存部位空间位置,分布范围及上、下煤层之间关系分述如下: C7煤层:赋存于龙潭组(P3l)含煤岩系的上部,上距长兴组(P3C)灰岩底界32米,下距C9煤层顶界13米,呈层状(似层状)产出,一般不含矸石,煤层厚0.92~1.23米,一般厚1.00米,属结构简单的薄煤层,区内稳定可采。 C9煤层:位于龙潭组(P3l)含煤岩系的中上部,上距C7煤层顶界13米,下距C11煤层顶界22米,呈层状产出,局部夹一层0.10~0.60米厚矸石层,煤层厚2.70~2.50米,一般2.80米,属结构简单的中厚煤层。 C11煤层:位于龙潭组(P3l)含煤岩系的中下部,上距C9煤层底界22米,下距C12煤层顶界18米,呈层状产出,一般含一层厚0.10~0.15米厚的矸石层,全区可采,煤层厚1.66~1.78米,一般厚1.70米,属结构简单的中厚煤层。 C12煤层:位于龙潭组(P3l)含煤岩系的近底部,上距C11煤层底界18米,下距茅口组(P2m)灰岩层顶界面0.76~5.39米,一般3.00米,呈层状产出,煤层厚0.13~0.31米,一般厚0.23米,属结构较复杂的薄煤层,区内仅局部可采。 该矿区所处区域,煤层编号较混乱,无人作过系统的区域性煤层对比,储量核实报告只对矿区内的煤层,按矿山习称的煤层编号作一简单的对比,主要根据煤层间距离(层间距法)、煤层顶板的岩性标志(标志层法)、煤层结构等特征进行对比。可采煤层特征见表1-3-1。 表1-3-1 可 采 煤 层 特 征 表 煤层 编号 煤层厚度(米) 煤层间距 (米) 岩性特征 煤层 结构 稳定性 备注 最小 最大 一般 顶板 底板 C7 0.92 1.23 1.00 距长兴灰岩底界 32米 粉砂岩 泥岩 简单 较稳定 13 C9 2.70 3.50 2.80 泥岩 粉砂岩 简单 (一层矸石) 稳定 22 C11 1.60 1.80 1.70 粉砂岩 粉砂岩 简单 (一层矸石) 稳定 18 下距茅口灰岩顶界 3米 C12 0.10 0.30 0.20 泥质灰岩 粘土岩 简单 不可采 (四)煤质 1.物理性质和煤岩特征 该矿区煤的物质为陆源植物,属陆源腐植煤,在漫长的成煤过程中受地热的影响而遭受不同程度的变质,区内各层煤的变质程度均较高,属无烟煤类。 C7煤层:块状,碎块状,贝壳状断口,中~细条带,半亮型,有机组分,镜质组占86.48%,为基质镜质体,均质镜质体,少量结构镜质体,碎屑镜质体。惰质组占13.52%,多为半丝质体,氧化丝质体,次为碎屑丝质体,少量微粒体。无机组分以粘土矿物为主,少量石英,黄铁矿。有机总量占92.91%,无机总量占7.09%,镜煤反射率(R0max%):4.76(40),显微硬度(HVN/mm2):3.19(20),变质程度为无烟煤VII1阶段。 C9煤层:块状,碎块状,贝壳状断口,以亮煤为主,中~细条带,半亮型,有机组分占92.45%,其中镜质组占86.62%,以基质镜质体,均质镜质体为主,惰质组占13.38%,以半丝质体,氧化丝质体为主。无机组分占7.55%,以粘土矿物为主,次为黄铁矿、少量石英、方解石,镜煤反射率(R0max%):2.79(40),显微硬度(HVN/mm2):3.22(20),变质程度:无烟煤VII1阶段。 C11煤层:块状,贝壳状断口,以亮煤为主,线理一细条带,半亮型,有机组分占93.76%,其中镜质组占86.38%,以基质镜质体、均质镜质体为主,惰质组占13.62%,以半丝质体、氧化丝质体为主,无机组分占6.24%,以粘土矿物为主,少量石英、黄铁矿。镜煤反射率(R0max%):2.81(40),显微硬度(HVN/mm2)3.26(20),变质程度:无烟煤VIII阶段。 2.煤的化学组分 根据收集以往矿区已有化验测试成果资料及本次资源储量核实工作采样化验测试资料,矿区可采煤层的化学组分如表: 表1-3-2铜龙煤矿各煤层样品分析综合成果表 煤层 煤质分析(%) 发热量 (Qnet.d) (MJ/kg) 水分 (Mad) 灰分 (Ad) 挥发分 (V.daf) 硫分 (St.d) C7 1.59~3.25 2.18 15.26~24.70 19.93 7.57 ~9.24 8.53 1.14~2.53 1.70 26.33~30.98 28.82 C9 2.02~2.97 2.47 14.05~22.65 17.80 7.27~10.36 8.76 1.44~2.41 1.97 27.11~30.63 29.39 C11 1.67~2.80 2.20 11.39~32.40 21.63 8.14~12.54 9.73 1.89~2.70 2.21 23.44~31.79 28.00 该矿区的可采煤层,在地表及浅部风氧化后,常成粉状、颗粒状褐黑色含腐植酸的暗淡色风氧化煤层,煤层风氧化带深度常与地形和地下水的活动有关,矿区煤层地表风氧化带的垂直深度为20~30米。沿煤层斜深一般为50米。 3.煤的类型和品级 该矿区各煤层的煤,自然类型为陆源腐植煤,按变质程度均为无烟煤VII1阶段。按工业用途分属动力和化工用煤。质量品级,按国家煤炭质量分级大致可归纳为: C7煤层为中灰中~高硫高热值无烟煤; C9煤层为中灰中~高硫高热值无烟煤; C11煤层为中灰中~高硫高热值无烟煤。 3. 煤层风氧化带 根据矿区附近原生产窑及老窑开采情况,煤层风、氧化带为露头往下垂深20m。 (五)水文地质条件 1. 地表水 区域上属中低~低中山侵蚀高原山地地貌。五马河(赤水上游干流)位于矿区北界外附近,为区域上的最低侵蚀基准面,标高为631米,底板含水层地下水排泄于该河床。矿区地表总体上南、西高,北、东低,主要为高山斜坡,其间发育有冲沟、陡崖及洼地等。最高点为矿区南西界附近的一座山头,标高为1173.5米,最低点为北面溪流河床,标高665米,地形高差528.5米。山体走向大致为东西向。 该区内多年平均降水量1037.6毫米,年最大降水量1363.9毫米,年最小降水量为825.4毫米。整体上讲年内降水量在时空上分布不均匀,雨季时节为五月至十八,雨量达825.4mm,占全年降水量的85.12%,汛期最长连续降水15天,降水量达176.2mm,十一月至次年的三月份为枯水季节。 该矿区为一单斜构造,处于地形的高山斜坡地带,岩层倾向和斜坡同向,主要属于大气降水的补给区。矿区中部有一条与坡同向的深切沟谷溪流,区内地表水和部分地下水均通过该溪流向北排流于矿区外。区内煤层的最低准采标高为300米,所述溪流向北流经矿区边界的河床标高为660米,矿区开采煤层的开采标高在当地最低侵蚀基准面(五马河床)以上的部份,地表水和地下水排流条件较好。在当地最低侵蚀基准面以下的部份将受到一定影响。 2. 含(隔)水层及富水性 ①第四系(Q)孔隙含水层 分布于该区的斜坡,洼地和平缓地带,主要为耕植土和粘土,结构疏松,透水性强,富水性弱,为孔隙含水层:厚0~5米。对矿床充水一般没有影响。 ②三叠系下统茅草铺组(T1m)岩溶裂隙含水层:岩性为深灰色细晶灰,厚度>150米,岩溶发育,调查泉点1个,涌水量为0.791/s;出露标高为872米。为岩溶含水层,该层富水性较强,但含水不均匀。对矿床充水影响不大。 ③三叠系下统九级滩段(T1y3)隔水层:上部为浅紫,紫色、暗红色泥岩,中上部夹灰色灰岩,分布于矿区的中部,厚230米。该层富水性弱,隔水性好;为裂隙含水层,对矿床充水影响不大。 ④三叠系下统玉龙段(T1y2)岩溶裂隙含水层:为灰色薄至中厚层状灰岩,夹泥质灰岩、泥灰岩,出露泉水点一个,涌水量为3.101/s,泉水出露标高764米。岩溶发育,为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。 ⑤三叠系下统沙堡湾段(T1y1)隔水层:分布在矿区的中部,为黄色、黄灰色钙质泥岩,夹薄层泥质灰岩,富水性弱,因厚度薄,隔性能差,厚1~3米。 ⑥上二迭统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层:常出露形成陡坡和陡崖,岩性为灰、深灰色厚层至块状晶粒状灰岩,含燧石结核,岩溶发育,厚45~50米。为岩溶含水层,对矿床充水有间接影响。在今后的采煤过程中,该层地下水有可能通过含煤岩系等通道直接进入矿井,对矿床产生充水影响。 ⑦上二叠统龙潭组(P3l)裂隙含水层:为区内的含煤岩系,煤层赋存于该岩系的底部,直接顶板粉砂岩和粉砂质泥岩,富水性弱,厚度85米。为裂隙含水层,为矿床直接充水的含水层,对矿床的充水影响较大。 ⑧二叠中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层:岩性为深灰色细晶灰,厚度>100米,岩溶发育,调查泉点2个,涌水量为2.473~0.6251/s;出露标高为838~874米。为岩溶含水层,该层富水性较强,但含水不均匀。在深部地下水承压性向矿井充水的可能性大。 3. 断层水 根据目前掌握的地质资料,矿区内没有发现大的断层,因此无断层水影响。但由于矿井勘探程度较低,不排出深部隐伏小断层、小裂隙的存在,矿井地质人员在生产过程中加强预测处理,在采掘过程中应加强地质编录,以指导矿井安全生产。 4. 老窑及采空区积水 目前矿山的煤层采空位于矿区的南西角,采空面积不大,约为117730平方米,属主平巷分上山段采煤,矿井为自流排水,井巷为由顶板分散充水,涌水量30吨/昼夜左右,在下山采空区的有积水,在向深部采煤,此采空积水对矿井有充水影响,浅部煤层露头分布地段有停采封闭多年的小煤窑。据调查,一般均为斜硐采煤,一般在30~50米左右,但均有不同程度的积水,今后开采井巷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,因此不可忽视,在今后采煤过程中,要及时采取探水、防水措施,进行预防和治理。岩溶发育,形成地表岩溶洼地,漏斗、落水洞等地下水通道,大气降水也有直接和间接对矿床充水,产生影响。 5. 矿床充水因素 根据区内水文地质条件的分析,本矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水,主要充水因素为上部含水层水、老空水以及雨季地表冲沟水,涌水量均由大气降水补给。 ①大气降水:区内的地表水除大气降水外,主要为泉水和沟流溪水,小龙井和堡堡上附近,分别出露有一个泉点,茅口组(P2m)灰岩层顶部流出,为当地村民的饮水水源。为采煤井巷的间接充水水源。矿区中部由南向北流的里石沟为常年流水的溪流,有一定的水流量,目测流量为15.00升/秒,雨季流量可达300升/秒,纵流全矿区,也是今后煤矿井,间接的充水水源之一。对矿床有可能造成充水影响。 ②地表水:区内冲沟发育,切割较深。有些冲沟常年有水,枯季流量较小,雨季暴涨。因此,在上述地表水体下采煤应注意地表水灌入。 ③老窑水:老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此,老窑大多有积水。矿区东部开采浅部煤层,应预防老窑透水。 ④第四系空隙水:岩石破碎,透水性较强,特别在雨季水量猛增。 ⑤矿井直接充水含水层:含煤地层与隔水段呈间互状,其富水性弱至中等,矿井应做好排水准备。 6. 水文地质类型 区内开采煤层的准采标高为1200至300米,矿区最低侵蚀基准面为标高600米,开采煤层的直接顶板和上覆岩层为一套泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,主要属裂隙含水层,对矿床产生直接充水影响,根据现行规范的划分,该矿区矿床水文地质勘查类型为第二类第二型,即为裂隙含水层为主,顶板间接进水、水文地质条件中等的裂隙充水矿床。 7. 矿井水害威胁程度状况 矿山开采中,主要存在的地质水文问题是在煤层采空区,断裂破碎带和含水层和隔水层的分界地段和在海拔665米(矿区最低标高)以下采煤时,矿井有遭受底板突水危害的可能性和危险性,但由于矿区开采的最底煤层为C11煤层,C11煤层到底板含水层有近40米的隔水层,在开采过程中底板突水的可能性较小。前面所述的老煤窑积水(煤层浅部)也有被采煤巷道勾通,引发井下透水事故的可能性和危险性,不能顶水采煤作业,要在采取探、排堵水等措施进行防治,确保井下安全后,方可采煤。 8. 矿井涌水量 矿井位于接受大气降水补给区,主井位于矿区中部,矿井充水主要因素为龙潭组煤系及长兴地层,矿井涌水量采用大气降水入渗法计算,原则上是根据矿区地貌、岩性、构造、岩熔发育程度等的差异,来确定矿区的入渗系数、汇水面积等有关水文地质参数,按公式进行计算,大气降水的渗入量为矿井涌水量。 表1-3-3铜龙煤矿矿井涌水量估算结果表 矿井采区面积(km2) 地下水降深(m) 实测矿井涌水量 (m3/d) 预测矿井将来开采区涌水量 (m3/d) F1 F S1 S Q旱 Q1雨 Q旱mnx Q1mnx 26251 782318 150 320 27 70 92 240 估算结果,未来矿井涌水量为92 m3/d,总体上看矿井涌水量较小等。 (六)其它开采技术条件 1. 顶底板条件 C7煤层:伪顶为0.20~0.50米厚的含炭质泥岩,不稳定,直接顶板为粉砂岩,稳定性差,底板为粉砂质泥岩。 C9煤层:顶板为泥岩,底板为粉砂质泥岩,稳定性差。 C11煤层:伪顶为0.20~0.50米厚的含炭质泥岩,直接顶板为粉砂岩、细砂岩,稳定性中等,底板为质粉岩。 2. 瓦斯 根据贵州省煤炭管理局文件:黔煤生产字[2007]482号《对遵义市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,铜龙煤矿相对瓦斯涌出量21.72m3/t,绝对瓦斯涌出量2.61m3/min,相对二氧化碳涌出量14.39m3/t,绝对二氧化碳涌出量1.73m3/min,属高瓦斯矿井。 根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》;本矿未进行煤与瓦斯突出鉴定,按煤与瓦斯突出矿井设计。 3. 煤尘爆炸性、自燃倾向性 根据贵州省煤田地质局实验室2006年6月23日提供《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》;3#(即C7)煤层煤炭自燃倾向性为Ⅲ级,即不自燃。 根据贵州省煤田地质局实验室2005年9月6日提供《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》;5#(即C9)煤层煤炭自燃倾向性为Ⅲ级,即不自燃。 根据煤炭科学总院重庆分院2002年10月18日提供《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》;7#(即C11)煤层煤炭自燃倾向性为Ⅲ级,即不自燃。 根据贵州省煤田地质局实验室2006年6月23日提供《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》;12#(即C12)层煤炭自燃倾向性为Ⅲ级,即不自燃。 根据贵州省煤田地质局实验室2006年6月23日提供《煤尘爆炸性鉴定报告》;3#即C7煤尘无爆炸性。 根据贵州省煤田地质局实验室2005年9月6日提供《煤尘爆炸性鉴定报告》;5#即C9煤尘无爆炸性。 根据煤炭科学总院重庆分院2002年10月20日提供《煤尘爆炸性鉴定报告》;7#即C11煤尘无爆炸性。 根据贵州省煤田地质局实验室2006年6月23日提供《煤尘爆炸性鉴定报告》;7#即C12煤尘无爆炸性。 4. 煤与瓦斯突出 根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》;本矿未进行煤与瓦斯突出鉴定,按煤与瓦斯突出矿井设计。 5. 冲击地压 本矿区范围内未发生过冲击地压,地压正常。 6. 地温情况 区内未发现地温异常区,地温正常。 二、矿井资源量 根据贵州奇星资源勘查开发有限公司2008年2月提交是《贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿资源储量核实报告》、贵州省国土资源规划院黔国土规划院储审字[2008]465号《<贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿资源储量核实报告>矿产资源储量评审意见书》、贵州省国土资源厅文件黔国土储备字[2008]405号《关于<贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿资源储量核实报告>矿产资源储量评审备案证明》,截止至2008年2月21日止,仁怀市五马镇铜龙煤矿内保有资源量844万吨,其中控制的基础储量(122b)16万吨,控制资源量(332)438万吨,控制资源量(333)390万吨。 煤层资源/储量详见表1-3-3。 表1-3-3      煤层资源/储量表        资源类别 资源量(万t) (122b) 16 (332) 438 (333) 390 合计 844 三、勘探程度、资源及开采条件评述 1. 勘探工程概况 该煤矿所处区域,从上世纪中期以来,曾先后有贵州省地质局遵义综合地质大队、108地质大队、102地质大队以及煤炭系统的174煤勘队,在此区域开展过矿产普查,区域地质调查、煤田普查等地质矿产工作。 2006年8月,贵州大学资源与环境工程学院对技改扩界前的铜龙煤矿区开了资源储量核实,编制了《贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿区资源储量核实报告》,估算了保有资源储量(333)206万吨,预测远景资源量(334?)60.70万吨。同年8月经遵义市国土资源局组织专家评审通过。批准的资源量为(333)206.6万吨,(334?)60.70万吨。 2008年2月,贵州奇星资源勘查开发有限公司对技改扩界后的铜龙煤矿区开了资源储量核实,编制了《贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿资源储量核实报告》。同年3月经贵州省国土资源规划院组织专家评审通过。批准的资源量为保有资源量844万吨,其中控制的基础储量(122b)16万吨,控制资源量(332)438万吨,控制资源量(333)390万吨。 2. 资源及开采条件评述 ①该矿山为一单斜构造,岩矿层倾向345~360°,倾角45~62°,倾角一般48~52°。矿区范围内未见断裂及褶曲构造。 ②矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组(P3l):在矿区范围内含稳定可采煤层3层(C7、C9、C11),煤层产状与地层产状一致,煤层倾角48~52°,属陡倾角煤层,可采煤层在矿区范围内稳定性较好。C7煤层厚0.92~1.23米,平均1.09米;C9煤层厚2.47~2.90米,平均2.70米;C11煤层厚1.66~1.78米,平均1.74米;均为中高硫高热值无烟煤。 ③截止2008年01月31日止,铜龙煤矿保有资源储量844万吨,其中(122b)资源量16万吨,(332)资源量438万吨,(333)资源量390万吨,原采矿权范围内保有资源量(122b+332+333)209万吨,其中(122b)16万吨,(332)136万吨,(333)57万吨,扩界新增部份保有资源量(332+333)635万吨,其中(332)302万吨,(333)333万吨,矿区采空消耗资源量(111b)11万吨; ④铜龙煤矿区水文地质、工程地质条件复杂程度为中等,煤层顶底板围岩的坚固性和稳定性为中等,矿床水文地质勘查类型为第二类第二型,即为裂隙含水层为主,顶板间接进水、水文地质条件中等的裂隙充水矿床。 ⑤铜龙煤矿井2007年矿井瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井,煤与瓦斯突出待定,鉴定煤层煤炭自燃倾向等级为III类(不易自燃),煤尘无爆炸性。 ⑥未开展瓦斯突出测试工作,建议矿上尽早开展瓦斯突出鉴定工作,为开采设计提供依据。 ⑦矿区煤层为陡倾斜煤层,区内最低侵蚀基准面为665米,建议矿区开采标高界定为1200~300米。 ⑧矿区煤层为急倾斜煤层,区内最低侵蚀基准面为665米,在300米标高以上区内保有资源储量844万吨,资源量在665米标高以下占达50%。 3. 存在的问题和建议 (1)由于井田范围内浅部老窑众多,由于年代久远,早已垮落,无法调查清楚,老窑有积水,老窑积水将会给未来矿井开采造成危害,与老窑贯穿是本矿采掘过程中的重大安全隐患,因此应加强对井田内小煤窑开采情况的调查。在接近该区域采掘时坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”的综合防治水措施。 (五)、井下水患的预测预报 因本矿开采水平较低,所以涌水量不大。但本矿所属井田构造以单斜为主,区内断层较少,构造裂隙发育较微,为较弱含水层。各含水层夹于厚度大而多的隔水层中,彼此水力联系甚微,地表与地下水联系均差,故可知井田内水文地质条件属简单型。主要开拓巷道,涌水量较大,只要做好排水工作,勤挖排水沟,预计不会发生大的水灾事故,掘进巷道严守“有疑必探、先探后掘”的原则,空巷中不要让水积聚。本矿区内无古空积水现象,经本矿技术人员与相邻矿井有关人员配合,进行了实测,测量结果与相邻矿井无相通现象,预测不会发生古空水害。井口标高高于历年洪水最高水位,但每年也需做好井上防排水的工作。 第二节 探水工作面现状 本矿在3号煤层中施工的巷道,探水主要对象是北部水库的水、相邻矿井的矿界和顶板潜水的隐伏地质构造的导水带。 1、 盘区巷道 沿煤层底板向东(东高西低)掘进,坡度1°左右,锚杆支护,矩形断面,断面尺寸4.2×3.05=12.8m2。工作面的水沿坡度自动流出。 2、 顺槽巷道 顺槽巷道在7#煤层中掘进,净断面积11.6㎡,方位90°,沿煤层底板方向掘进。工作面的水沿坡度自动流出。 第三节 探水前的准备工作 一、 供电方面准备 供电电源:一趟引自牛家梁35KV变电站10KV专线,另一趟引自双山35KV变电站10KV专线,用两LGJ—150供电线路引至工业广场10KV变电所,线路长度分别为15km和7km。 二、 排水方面的准备工作 1、水泵、水管 在探水前,对所探区域内的主水泵、备用泵、检修泵、排水管、阀门等排水设施进行全面检查维修,保证完好,待机备用。 2、水仓 探水前将临时水仓、排水沟清理干净,疏通排水渠道。 3、探水前,必须将水仓内的水排完,增加水仓容量。 三、 探水钻机 配备不少于两台型号为TXU-75A探水钻,并保证探水钻台台完好。 四、 安全出口 保证安全出口畅通 五、 自救器 为防止探水中发生意外,所有入井人员必须佩戴自救器。 六、 通风 掘进工作面采用局扇通风,直径 500mm的抗静电阻燃胶质风筒,在探水期间加强检查维护。 七、 通讯 在探水工作面、井底都安装有防爆电话,工作面、井底、调度室及领导办公室都能直接联系。 八、 其它 在探水前把探水所用的风筒、管路、电线、管子、阀门、木料、木棚等设施、设备、工具、材料都备好,存放在工作面附近指定地点。 第四节 探水施工 一、 探水施工 1、探水线的确定 矿界以外至少100m范围内邻矿的井田位置、开采范围、积水情况标绘在井上下工程对照图上。 古井、古空区、相邻矿井空区及自采空区范围,并对积水区划定三线,即积水线、警戒线、探水线。 采掘工作面接近古空积水区探水线时,必须进行探水,古空积水区防水三线的确定原则: (1)年代久远的古井,开采范围不清时,以调查分析积水线外推150米为探水线,再外推100米为警戒线。 (2)资料较确切的老空积水边界外推100米为探水线,再外推50米为警戒线。 (3)封孔不良的钻孔,按照偏斜资料,确定探水线,但不得小于30米。 (4)接近含水层、含水断层、外推50米为探水线,再外推50米为警戒线。 2、首探孔的确定 采掘工作面出现下列情况之一的,必须停止作业,进行探水。 (1)工作面出现透水预兆的 (2)工作面遇到断层、褶曲等地质构造的 (3)工作面临近老空、钻孔、报废巷道的 (4)工作面进入积水区探水线的 (5)水文地质资料不清的 采掘工作面或其它工作地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起、产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,立即报告矿调度室,撤出所有受水威胁地点的人员,并采取防水措施。 3、钻孔的确定 盘区巷道、顺槽都是沿着煤层底板掘进,布置成“小夹角”扇形钻空。 (1) 钻孔位置、角度的确定 根据水文地质资料,探水的主要对象是对隐伏地质构造的导水带和采空区积水,前者采用“大夹角”扇形布置,布置在顶板上,钻孔数每组3个,孔间距100㎝,夹角15°;后者采用“小夹角”扇形布置,布置在上帮、下帮和迎头,钻孔数每组3个,夹角3°。具体参数见掘进工作面探水钻孔布置图。 A、“大夹角”扇形布置图(单位:米) ` 60 15 15。 15゜ 15゜ 60 0.6 1.5 1.5 0.6 主视图 俯视图 左视图 B、“小夹角”扇形布置图(单位:米) 1)上帮钻孔布置图 ( 30 0.5 1.0 1.0 0.5 主视图 60 俯视图 3 3 左视图 2)下帮钻孔布置图 0.5 1.0 1.0 0.5 主视图 60 俯视图 3 3 左视图 3) 迎头钻孔布置图 0.6 1.5 1.5 0.6 主视图 3 3 俯视图 60 左视图 (2)钻孔深度及超前距离的确定 采用边探水边掘进的探水方案进行探水,根据水文地质资料的水压、水量和以往的探水经验,探水设备、探水技术水平综合考虑,确定探水孔深60m,超前距离20 m,每探一次允许掘进距离为40 m。 (3)钻孔直径 在无特殊情况下,采用探水孔放出水,考虑到既可以使涌水顺利排出,又能防止涌水过大发生意外,控制涌水安全,故探水口直径取50mm。 二、帮距 探水钻孔一般不少于3个,一个中心一眼,余下为斜眼,并与中心眼成一定角度。中心眼中点与最外边斜眼终点间的距离为帮距,帮距应等于或略小于超前距离。 三、钻孔密度 钻孔密度是指允许掘进距离的终点处,各探水孔之间的距离,一般钻孔之间相距不大于3米。 四、探水工序安排 1、 探水前应先加固探水工作面的支护,采用戴帽点柱,加强工作面的临时支护。无论是木棚架支护或工字钢支护,都必须加强。 2、 加固工作面后,接下来按设计的钻孔位置按规定的方位角、倾角进行钻孔。如水压较大时,用套管法控制。先钻直径75mm的套管孔,孔探5m,用以安装套管,套管用平车内胎缠绕上,用锤打入套管孔内,要打严打实,在套管外部焊垂直于套管的固定管,并在固定管上打两根戗柱,钻杆通过套管工作达到了控制水的目的。在水压较大时,为防止套管冲出,套管外部安装100mm的阀门控制。如水压太大,采用带有止动光环的套管,混凝土固定在围岩中(或煤、岩中),钻杆通过套管工作,控制涌水。 3、 钻探开始前,瓦斯员首先检查瓦斯,同时当班负责人、现场指挥员都必须在场。 4、 再钻探过程中带班负责人对本班钻探方向、深度,如有异常情况写在记录本上,并及时向领导汇报。 第五节 地面防治水 每年雨季前应对矿区及其附近的地面汇水情况,沟、渠汇水能力及堵塞情况,历史及近几年洪水水位,洼地、水库、古井、裂隙、钻孔进行全面调查,并分析对矿井安全的影响程度,提出地面防治水工程措施。 成立雨季防汛队伍,办公室必须执行24小时值班,每次降雨时和降雨后组织有关人员检查地面防洪、防雷电情况,并记录降水量与井下涌水量的变化。 每年五月底前必须准备齐全抢险物资和工具,专库放存,造册上报。 第六节 探放老空水 在煤层中探放同层老空水的钻孔,应成组布设,在平面上呈扇形,各孔终孔垂距不得超过3米。 距老空不足20米,出水象征明显,打钻有危险时应另找安全地点探放水或砌筑水闸墙在墙后探水。 探水钻孔中遇断层时,应根据现场修改探水设计,探明断层产状、落差,然后在煤层布置探水孔,首先探明同盘煤层古空情况,接近断层墙时,布孔探明另一盘古空情况。 打穿层石门探放煤层采空区积水时,应先布深孔放水,降低水头压力,同时向巷道前方的上、下、左、右打控制孔,防止因断层位移意外接近积水。 巷道必须在确认钻孔已疏干的前提下,方可在钻孔放水标高以上掘透老空,进入老空后遇有完整煤壁应继续探水。 探放水必须安装孔口安全套管,安设牢固后,需要按实际水压1.5—2倍的压力顶水试压,合格后方可钻进,并经常检查。 探水钻孔、套管以里的孔径不大于58mm,探水眼开孔应上、下错开,同时要将已竣工的钻孔用木塞封闭。 孔口安全水门,要根据水压大小和水质选用高、中压和耐腐蚀的水门。长期疏放或控制有腐蚀性水时,套管、水门要定期检查、更换。 探水钻机的安装,必须达到以下要求: 1.加强钻机和钻机附近巷道支护,背好顶帮,并在工作迎头打立柱和挡板,清理浮煤,挖好排水沟。 2.钻机必须平整牢稳,设立梁、打压柱、保证运转时不晃动。 3.伸出孔口部分的安全套管及水门要打立柱,用卡子卡紧顶牢,底座要在坚硬完整的岩石柱窝内。 4.钻机各转动的齿轮部分必须设安全罩。 5.水泵与钻机分开起动,实现停钻机时可不停泵,防止埋钻。 6.探放水压大于20kg/cm2(2Mpa)的水体或含水层时,要有防高压水顶出钻杆的逆止闸阀、抽放钻杆的控制闸阀、防喷挡板、反压下钻等安全装置。 探水时应采取对下列措施: 1.流水路线保证畅通,排水能力大于探放出来的预计最大涌水量。 2.探放水一般应双巷掘进,上、下山探水每30米,平巷探水每50米应有联络巷,探水工程应满足双巷掘进的要求。 3.为预防有害气体涌出和集聚,保证探水作业点有足够的新鲜风流,风筒口距迎头小于5米。 4.探水作业点与其他工作地点、井口应有联络的通讯设施。 5.探放水头压力大于2Mpa(20kg/cm2)的水体时,应有应急的缓冲蓄水区。 探水施工必须建立严格的现场交接班、岗位责任制、汇报、记录、验收制度。探水巷道恢复掘进时必须有按规定审批的进尺通知单。 各类探水钻孔,见水抽出钻杆后,应立即关闭水门,测定水压,确定最大涌水量,调整有关泵房排水能力。 放古空积水必须彻底检查放水点周围积水是否放尽,当水量变小或不流时,经分析研究确认后,方可用钻杆疏通堵塞物,经反复通透或扩孔,证明积水放尽。 第七节 区域性防治水 在放水时可能影响相邻矿井的,要提前通知,待其采取措施后,方准
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