小某型煤矿初步设计书-学位论文.doc

一、开拓方式及水平划分、采区划分
原前进煤矿采用斜井开采，主要对C1煤层进行开采，年生产能力3万吨，矿山采用地下开采，采煤方法为走向长壁后退式采煤法，机械通风、排水、运输。矿井划分为一个水平一个采区开采。
二、采区巷道布置、采掘设备配备、采煤方法
前进煤矿建于1994年，投资约80万元， 2002年由GZ省国土资源厅颁发采矿许可证， 2002年～2003年12月期间矿山进行技改扩能，并于2004年3月由GZ省国土资源厅另颁发采矿许可证，生产规模9万吨/年。采用斜井开拓，主采C1煤层，主斜井布置在原前进煤矿矿区东北部；回风斜井布置在原前进煤矿矿区东部。该矿采用走向长壁后退式采煤方法，钻孔爆破落煤，木支柱支护，支柱排桩距1.0m，柱距为0.7m，“三四”排支护方式，最大控顶距4.2m，最小控顶距3.2m，全面垮落法管理顶板。工作面倾斜长约70m，走向约200～530m，采煤工作面配备了电煤钻、调度绞车等设备，掘进工作面配备了电煤钻、探水钻等设备。
三、采空区情况
原前进煤矿主要开采C1煤层，采空区平面积约106350m2，详见 图13 技改前采掘工程平面布置面）。

第三节 主要设备配备

一、运输、提升设备
原前进煤矿主斜井提升采用JT0.8型单滚筒提升绞车，配套电机功率为22kw；一次提升煤车两车矸石或材料一车。
二、通风设备
原二矿主要通风机采用FBCDZ-4-№12A型轴流式通风机，配套电机功率均为37kW。局扇采用YBT5.5型。
三、排水设备
原前进煤矿采用2台QY25-60/7.5型水泵排水，其流量为Q=25m3/h，扬程为H=60m，配套电动机功率：N=7.5kw。
四、压风及瓦斯抽放设备
原前进煤矿采用柴油空压机-W2.8/5供风，无瓦斯抽放设备。
五、供电设备
原前进煤矿地面采用S9-100/10/0.4变压器，井下采用KS9-100/10/0.69变压器。
六、监测设备
原前进煤矿采用KJ90监控系统。

第三章 矿井建设条件
第一节 概况
一、地理概况
1、井田位置、范围及交通
矿区位于YH县城南西邵家槽村寨以南，属谯家镇管辖。地理坐标：东经108°28′01″～108°28′12″，北纬28°20′00″～28°20′18″。矿区距YH县沙坨(乌江)码头38km，矿区西侧有YH县～谯家镇～德江县枫香溪的县级公路，里程约40公里，交通较为方便 (见交通位置图）。
2、地形地貌及气候条件
①地形地貌
矿区地处GZ高原的中高山地带，属于谯家向斜南东翼之斜坡地带。区内地形切割强，为侵蚀～剥蚀中高及岩溶峰丛中高山地貌，岩溶、洼地、冲沟较发育。地势东高西低，地形坡度较陡，最高海拔1344.90米（矿区南部边界三皮山山头），最低海拔1028.0米（矿区西部边界外围一洼地内），区内海拔一般1100～1300米，相对最大高差 316.9米。山脉走向多为北东～南西向，主要受区内地层岩性、地质构造和地表河流控制。
综上，矿区总体上属侵蚀～剥蚀低中山及岩溶峰丛低中山地貌类型，地形坡度较陡，一般20～35度，含煤地层等经多次风化剥蚀形成缓斜坡地形。
②气候条件
本区属中亚热带季风性温湿气候，冬冷夏热，雨热同期，雨量充沛。年平均温度12.3℃最冷期为每年的1月，月平均气温0.8℃，极端最低温度低达零下6.2℃；最热期为每年的7月，月平均气温23.6℃，极端最高温度高达39.7℃。无霜期约260天。年平均降雨量1400mm，每年5—9月为雨季，占年降雨量的65%。每年大雨和暴雨平均有三次，最多可达六次，一般在5月开始，9月结束。每年11月底至次年3月初降雪，间有短期冰冻，常有10—20天的冰冻造成交通中断，对矿区运输有一定影响。
③矿区地表水
矿区内地形多呈陡斜坡，且岩溶发育，地表水主要来源于大气降水。矿区内无湖泊、水库等大型固定水体，亦无江、河长年性流动水体。
矿区北部苏家坡至蒲笋坝地段地形切割常形成不连续的凹地。且凹地中岩溶发育，雨季时地表水几乎全部由落水洞、溶-裂隙进入地下通道汇集成暗流形成地下水。矿区西侧有堰沟坨水塘。
④地震烈度
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），该区地震动峰值加速度为<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震烈度小于Ⅵ度。区域稳定性较好。
⑤经济概况
区内农作物主要为玉米，其次为土豆及豆类等，粮食基本上自给自足。经济作物主要是油菜、烤烟等。当地经济较落后，工业厂矿主要为小型煤矿，劳动力富余。
第二节 外部建设条件
一、交通运输条件
矿区距YH县沙坨(乌江)码头38km，矿区西侧有YH县～谯家镇～德江县枫香溪的县级公路，里程约40公里，交通较为方便 (见交通位置图）。
二、电源条件
矿井一回路电源来自谯家10kV变电站，线路规格LGJ－50,距离约2km；；另一回路电源来自耳当10kV变电站，线路规格LGJ－50,距离约11km形成双回路供电。
三、水源条件
1、工业用水：矿井开采排出的井下水经过处理后可作为工业用水。
2、生活用水：矿区内泉水，经沉淀净化处理后可供矿区生活饮用。
备注：矿区范围内无较大的水源地分布，生活用水取自矿区内的泉水。矿区目前生产、消防及绿化用水取自经处理后的矿井废水，减少了污水排放，有利于环保政策。为满足矿区开发用水约需要，矿井应进行矿区供水水源勘探工作。
四、其他建设条件
1、建材供应条件
矿井建设钢材、木材需从区外调入外，水泥、其它建材如砖瓦、砂石等可在就近市场解决。
2、环境条件
由于地处山区农村，就近无环境特殊敏感点，矿井开采后地表会产生连续变形。另外，工程投产后的主要废水为井下废水及地面生产、生活污水；废气主要为燃煤锅炉烟气及生产性粉尘；固体废弃物主要为矿井及选煤厂矸石；噪声主要为矿井的设备噪声，这些污染属一般性污染，在设计中均考虑采取一定的治理措施加以防治，所以，本工程建设及今后的生产不会给环境带来大的污染。
第三节 资源条件
一、地质构造及煤层
1、地层及地质构造
（1）地层
矿区内出露地层有二叠系下统栖霞组（P1q）、梁山组（P1l），二叠系中统茅口组（P2m），上统吴家坪组（P3w）、长兴组（P3c）、三叠系下统夜郎组（T1y）、茅草铺组（T1m）及第四系（Q）。现将各地层由老到新叙述如下：
1）下二叠统栖霞组、梁山组（P1l+q）
栖霞组、梁山组（P1q +l）：梁山组为灰色、浅灰色泥岩，粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，中夹煤线，为含煤地层；栖霞组为灰色、浅灰色厚层状微晶灰岩及沥青质灰岩，层间夹铁质及燧石结核。与上覆二叠系中统茅口组地层为接触。厚大于100m。
2）中二叠统茅口组（P2m）
茅口组（P2m）：为灰色、浅灰色厚层状微晶灰岩及沥青质灰岩，层间夹铁质及燧石结核。与上覆二叠系中统茅口组地层为接触。大面积出露于矿区东部边界外围，厚大于200m，与上二叠统吴家坪组（P3w）假整合接触。
3）上二叠统吴家坪组（P3w）
大面积出露于矿区东部和矿区西部边界外围，按岩性组合分为四段。
第一段（P3w1）：即含煤岩系，上部为黑色焦煤层（C1），夹含炭质泥岩及矸石层，夹矸厚0.05～0.13m，全区可采；下部为浅灰红色、浅灰色、紫红色厚层含砂砾屑、鲕粒及铁质、铝土质粘土岩。具砂屑结构、泥状结构，含较多星散状硫铁矿及结核，局部地段构成硫铁矿体。厚6～14m。与下伏地层茅口组呈假整合接触。
第二段至第四段（P3w2-4）：下部为浅灰色～灰色厚层状泥晶至粉晶灰岩、泥灰岩，层间夹块状、条带状燧石团块状及极薄层钙质泥岩及粘土岩：中部为灰色薄至中厚层状硅质岩，夹条带状泥晶灰岩和极薄层炭质页岩：下部为浅灰色～灰色厚层状灰岩，夹块状、条带状燧石团块状。该层总厚120～150m，一般厚约140m。
4）上二叠统长兴组（P3c）
呈条带状出露于矿区中部。下部为深灰色中至厚层含生物屑粉晶灰岩，层间渐夹薄层含沥青、有机质页岩。中部为灰色厚层含沥青、生物屑泥-粉晶灰岩。其顶部为薄层含炭质、有机质生物屑-粉晶灰岩，具-粉晶结构，炭质、有机质顺层分布，风化后呈灰白-灰黑色深灰色中层含燧石、沥青质粉-中晶灰岩、生物屑泥-粉晶灰岩。燧石呈团块状、条带状顺层分布。上部为灰-深灰色中至厚层含硅质小球、生物屑泥-粉晶灰岩。硅质小球分布不规则，其球径一般为0.03-0.05cm,顶部为薄层泥晶生物灰岩。厚48-79m。
5）下三叠统夜郎组
夜郎组沙堡湾段（T1y1）：岩性为灰、深灰、灰绿、黄绿色页岩夹薄层至薄板状灰岩及泥灰岩、泥质灰岩，或为互层。层间偶夹钙质及砂质页岩和薄层粉砂岩等。底部侵蚀面上常有少量白、黄褐色粘土。呈条带状分布于矿区中部。厚15～22m。
夜郎组玉龙山段（T1y2）：下部为薄至中厚层灰岩夹薄板状灰岩及泥灰岩、泥质灰岩，偶夹黄绿、黄褐等色页岩及砂质页岩；中、上部为厚层至块状灰岩夹鲕、豆状灰岩，上部偶夹白云岩、白云质灰岩或页岩。上部岩石呈紫红色，少量呈灰、深灰、灰绿、黄绿等色。为页岩夹薄至中厚层泥灰岩、泥质灰岩，偶夹白云岩，砂质泥灰岩或钙质及粉砂质页岩。大面积出露于矿区西部。厚120～210m。
6)第四系(Q)
广泛分布于矿区内缓斜坡地带，主要由松散的崩塌物、坡积物、沟谷冲积物、粘土等组成，厚度0～10米。与下伏地层呈不整合接触。
（2） 矿区构造
矿区位于谯家向斜的北段南东翼，向斜轴线从外围（西北）穿过，向斜轴向NE30°，两翼不对称。南东翼出露地层自向斜轴部向外，依次为：三叠系下统夜郎组、茅草铺组，二叠系上统长兴组、吴家坪组、二叠系中统茅口、下统栖霞组及第四系。倾向北西向，倾角8°～42°。向斜北西翼地层倾向南东向，倾角7°～15°。煤层产状于地层产状基本一致。矿区西北面发育有断层F1、，F1断层走向65°，倾向北西，倾角79°，属于正断层，错切谯家向斜，矿区外有断层F2，F2断层走向47°，倾向南东，倾角72°，为一正断层，沿断层附近节理、裂隙较发育。
综上所述，矿区内构造复杂程度属中等复杂构造类型。
2、煤层
（1）含煤岩系特征
矿区内含煤岩系为二叠系上统吴家坪组（P3w），该组系一套海相、多旋回沉积。岩性由石灰岩、泥灰岩、硅质灰岩、生物灰岩、粘土岩及煤层等组成。
（2）含煤岩系的含煤性
矿山含煤岩系含煤层及煤线1～3层。含煤岩系平均厚约140米，各煤层总厚1.50米，含煤率1.07%，区内含可采煤层1层，平均厚1.24米（含夹矸）。可采煤层含煤率为0.08%。
（3）可采煤层特征
矿区主要可采煤层为C1煤层；C1位于吴家坪组（P3w）底部，较稳定，煤层中部夹1层0.05-0.13炭质粘土岩夹矸,剔除夹矸后净煤厚1.05m—1.21m，平均厚1.14m。全区可采；含夹矸1层，主要为炭质粘土岩夹矸，结构较简单。
顶板：为深为灰黑色炭质粘土岩（伪顶），呈似层状或透镜状产出，厚度小，一般厚度为0.1～0.2m，强度低。在开采时应将伪顶放落；间接顶板为中厚层泥～粉晶灰岩、燧石结核灰岩。
底板：厚1.5～4.5m浅灰色、粉红色铝土岩及粘土岩。
详见煤层特征表：
表3-3-1 煤层特征表
煤 层 编 号
厚度（m）
夹石
层数

顶底板

倾角
（度）
稳 定
程 度
备 注
极值
均值
顶板
底板
C1
1.05～1.21
1.14
含夹矸一层
粘土岩
铝土岩及粘土岩
8～42
较稳定
距离上部吴家坪组四段灰岩5～13m，距离下部茅口栖霞组灰岩1～3m

二、水文地质条件
（一）区域水文地质
矿区区域上位于扬子准地台G北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区谯家向斜南西段，向斜轴线从矿区中西部穿过，向斜轴向NE30°，两翼不对称，总的地层走向10°～75°，倾向北西或南东。向斜北西翼倾角7°～15°，向斜南东倾角变化较大，倾角8°～42°，煤层产状于地层产状基本一致。矿区中发育有断层F1、F2。F1断层走向65°，倾向北西，倾角79°，属于正断层，错切谯家向斜，断层穿过矿区中西部。F2断层走向47°，倾向南东，倾角72°，为一正断层，该断层北东段发育在矿区部内。沿断层附近节理、裂隙较发育。该区属于岩溶及裂隙富水构造区南西段地下水补给区。区内地形以中高山为主，内部多凹地和陡坡，境内碳酸盐类岩石广泛分布，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、落水洞、溶洞、伏流等分布普遍。
区内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩包括三叠系茅草铺组、夜郎组的玉龙山段、二叠系上统长兴组及中统茅口栖霞组灰岩、吴家坪组第二～第四段灰岩，硅质灰岩、生物碎屑灰岩等。碳溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。
碎屑岩分布面积较小，主要包括三叠系下统夜郎组沙堡湾及九级滩段页岩、钙质泥岩，二叠系上统吴家坪组砂泥岩。碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。
区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态受季节变化控制较明显，一般每年5月地下水流量、水位开始回升，6～9月为最高值， 10～12月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。
区内当地最低侵蚀基准面标高为+700.6m（耳当河河床标高），矿区拟开采最低标高+820m，高于当地最低侵蚀基准面标高。
（二）矿区水文地质
1、矿山水文地质条件及开采后的变化
（1）含水层、隔水层特征及其与矿床充水的关系
矿区内出露的地层主要有二叠系中统茅口、栖霞组（P2m+q）、上统吴家坪组（P3w）、长兴组（P3c），三叠系下统夜郎组（T1y）、三叠系下统茅草铺组（T1m）及第四系，受构造、地貌影响呈北北东～南南西条带状分布，按含水岩组的组成简述如下：
1）富含水岩组
玉龙山段（T1y2）（即三叠系，夜郎组第二段）中厚层、厚层块状石灰灰岩，偶夹黄绿色页岩，砂质页岩，其中部有“鲕粒”状灰岩出现。大面积分布于谯家向斜东西两翼。该层厚120-210m，该组地层岩溶发育,富水性好,属区域强含水层。
茅口组（P2m）灰至深灰色厚层块状微晶石灰岩。上部含生物灰岩，中下部含铁质及燧石结核，厚度大于200 m。分布于谯家向斜东西两翼。该组地层岩溶发育，含水强，属区域强含水层。
2）中等含水岩组
吴家坪～长兴组（P3w+ P3c）主要以海相沉积灰岩为主，下部为灰白色、浅灰色，薄至中厚层铝土质岩，硅质岩及页岩互层，中部为深灰色厚层含燧石团块灰岩,长兴组以“胆状化石”,为其特征,顶部为薄层灰岩,厚度为220m,主要分布于谯家向斜两翼的缓斜坡地段,主要以裂隙为主,层间所夹非可溶性岩及底部煤层透水微强,此段地层富水性一般，为中等含水层。
三叠系茅草铺组（T1m）：为厚层状泥晶～粉晶灰岩、泥灰岩。零星分布于矿区西南部边界附近。一般厚80～130m，矿区内厚小于25m。主要以裂隙为主,此段地层富水性一般，为中等含水层。
3）弱含水岩组
区内主要以第四系（Q）残积、坡积物等为主、T1y1（三叠系夜郎组第一段）和T1y3（三叠系夜郎组第三段）泥岩、页岩、钙质砂岩、砂泥岩为主的非可溶层所组成，分布于测区碳酸盐岩层之间的缓丘地带，泉点流量微弱。一般在0.1升/秒左右,透水性差,为相对阻水层。
4）各含水层之间的水力联系及对矿井充水的影响
区内主要含水层为夜郎组玉龙山段（T1y2）长兴组（P3c）、吴家坪组二～四段（P3w2－4）、茅口栖霞组（P2q+m），弱含水层和隔水层为吴家坪组一段（P3w1）和三叠系夜郎组第三段（T1y3）。吴家坪组二段和茅口组含水层之间有吴家坪组第一段隔水层相隔，吴家坪组第一段地层厚度为6—14m，故此两含水层之间在区域上无水力联系。但邻近矿井内矿井煤巷中在底板茅口组（P2m）灰岩中发现较多的落水洞存在，落水洞造成煤层和顶板岩层陷落，故在茅口、栖霞组（P2m+q）灰岩落水洞分布地段此两含水层之间存在局部的水力联系。
2、构造断裂对矿床充水的影响
根据调查，矿区内见断裂构造F1，断裂构造对矿床充水的可能性大。
3、地表水及其对矿床充水的影响
矿区范围内无常年径流的溪沟、河流经过，主要为季节性冲沟。目前，在未形成大面积采空时，地表水对矿床充水的可能性小。
4、生产巷道及老窑水文地质情况
据调查，矿山主井、风井为平硐开拓，生产主井排水量76—164L/日, 开拓过程中水自然流出，富水性中等。
根据调查了解，矿山内煤层露头线附近，曾有许多小煤窑分布。虽然规模不大，但已形成一定范围采空区，矿山向南部开采时，将可能揭露老窑采空区，将会遭遇老窑突水。
5、充水因素分析
（1）充水类型
1) 地表水
矿井及其外围水系不发育，矿界内无常年性地表水体，仅发育季节性溪沟水，冲沟方向总体北西向或南东向，均向地势低洼地带聚集，该冲沟水受季节性控制明显，雨季流量较大，枯季无水。未来矿井大面积采煤，顶板岩层将产生不同程度的岩层移动及变形，引发地裂缝、地面塌陷坑；雨季，地表水将沿此薄弱处汇入地下，因此地表水对矿井充水有一定影响。
2) 第四系孔隙水
矿区内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，蓄水量有限，加之矿区地形校陡，有利于地表水排泄，故对煤矿开采影响小。
3)矿井直接充水含水层
C1煤层距离茅口栖霞组灰岩含水地层仅为1～3m，其间为粘土岩，遇水易软化，易发生底鼓现象。茅口栖霞组岩溶含水层为C1煤层直接充水含水层，其含水性较强，当开采破坏该粘土岩地层原有结构时，该含水层有可能直接补给矿床对矿床进行充水。此外，C1煤层距离上部吴家坪组第二～四段灰岩较近，仅5～13m，该层含水性中等，在未来开采过程中该层地下水可能沿岩溶、节理裂隙进入矿井，从而对矿井进行充水。
4) 采空区积水
区内有小煤矿分布，目前已被关闭。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。老窑大多有积水。因此，开采浅部煤层时，应预防老窑水涌入。
（2）充水通道
1）岩石天然节理裂隙
矿区内的直接充水的吴家坪组一段含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。
2）人为采矿冒落裂隙
采煤活动产生大量的采矿裂隙，可采煤层C1 的顶板和底板均为软弱岩组，矿井及采空区易坍塌，地压对围岩破坏严重，易诱发突水通道。
3）断层破碎带
矿区断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。
相邻的桂鲜当门煤矿在的开采过程中，曾遇断层F1，地表调查也见断层F2，且地表垂直节理及裂隙十分发育， F1、F2断层将地层错断后使煤系与富水层(P2m+q)直接接触，可能导致P2m+q含水岩组承压地下水涌水或沟通上覆玉龙山段和吴家坪组第二～四段灰岩中等岩溶含水层，故对矿床充水将造成较大影响。
4）老窑采空区
矿区内老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。
5）岩溶管道
矿区内各组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道，当它们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。
（3）充水方式
对于C1煤层由于矿井直接充水含水层（P2m+q）广泛分布于矿区东部外围，接受大气降水补给较强，为强含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙及地下岩溶管道（暗河）导水为主，有可能遭受底板岩溶突水的可能性，因此今后在开采该煤层时应尽量不要破坏其底板地层的原生结构。此外，C1煤层距离上覆地层中等岩溶含水层吴家坪第二至第四段较近，在未来开采过程中，受断层（F1、F2）、采矿及局部地应力的影响可能会产生顶板冒落、裂隙，届时顶板岩溶水将可能通过断层、采矿节理、裂隙及地下岩溶管道（暗河）导水，故有可能遭受顶板岩溶进水的可能性。
（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。
6、矿床水文地质勘查类型
根据各含隔水层水文地质特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水直接接受大气降水补给后，汇集于低洼地带的岩溶落水洞、漏斗进入地下，补给地下水。C1煤层直接充水含水层为底板茅口组灰岩强岩溶含水层和顶板岩溶充水含水层，其矿床水文地质勘查类型为三类第三型，即以顶、底板进水为主的岩溶充水矿床，水文地质条件复杂。
7、矿井涌水量
（1）目前生产矿井涌水量
通过调查，了解到该煤矿在正常生产时，平常矿坑涌水量为76吨/日左右，在雨季时矿坑最大涌水量可达164吨/日。
（2）矿坑涌水量预测方法的确定
矿井位于接受大气降水的补给区，矿井充水主要因素为煤系上覆地层吴家坪组三、四段及长兴组灰岩地层，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、岩溶发育程度等的差异，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。
（3）水文地质参数的确定及矿井涌水量计算结果
根据业主提供的原前进煤矿矿区内C1煤层涌水量实测资料，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—矿区拟开采面积（km2）
F1—矿区实际采空区面积（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3－3－2 前进煤矿矿井涌水量估算成果表
井巷控制面积
（km2）
地下水位降深（m）
实测矿井涌水量
（m3/d）
预测矿井未开采区涌水量（m3/d）
F1
F
S1
S
Q1旱
Q1雨
Q旱min
Q雨max
0.106
1.01
195
275
76
164
158
341
根据计算结果，矿井未来涌水量为158－341m3/d，总体上看，矿井涌水量较小，水文地质条件并不复杂。但是，目前矿山所收集到的矿井水文资料不足一个水文年的资料，代表性差，因此在今后的开采过程中，必须加强矿井水文地质工作，详细记录好矿井日涌水量，并观察涌水量的变化情况。根据涌水量记录情况，修改涌水量的估算公式。
由于前述矿区水文地质条件复杂，在今后的开采过程中，加强水文地质工作及边采边探也是本矿必须做和应高度重视的工作。
三、工程地质条件
区内煤矿体产于上二叠统吴家坪组第一段中，属软质岩夹较坚硬岩组，煤矿直接顶板为灰黑色炭质粘土岩（伪顶），呈似层状或透镜状产出，厚度小，一般厚度为0.1-0.2m，在开采时应将伪顶放落；间接顶板为中厚层泥—粉晶灰岩、燧石结核灰岩，为硬质岩类工程地质岩组，岩石坚硬，其抗压强度较高、结构完整、层面平整、总体稳固性好。煤层底板为厚1～3m浅灰色、粉红色铝土岩及粘土岩，不含水，原始状态下隔水性较好。但局部地段受下伏茅口组灰岩溶洞陷落，会失去隔水作用，同时当煤层采空后底板易底鼓变形，对下伏茅口组含水层的隔水作用减弱，对采煤有直接影响，开采时应引起足够重视。
由于该区吴家坪组地层产状与地形坡向相同，顶板节理裂隙发育，岩体的完整性遭受破坏，其稳定性较差，容易产生垮塌等不良工程地质问题，应采取及时支护或排除等措施，确保矿山安全生产。矿区内工程地质条件复杂程度为中等。
综上所述，C1煤层顶、底板稳定性较差，如果支护不良，可能出现顶板跨塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题。本矿区工程地质条件为中等。在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防不良事故发生综上所述，
四、其它开采技术条件
1、瓦斯
根据GZ省煤炭管理局文件：G煤行管字[2005]15号《对TR地区煤矿2004年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，YH县前进煤矿绝对瓦斯涌出量为0.11m3/min，相对瓦斯涌出量为7.54 m3/t，审批意见为低瓦斯。
根据GZ省煤炭管理局文件：G煤行管字[2005]280号《对TR地区煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，YH县前进煤矿绝对瓦斯涌出量为0.11m3/min，相对瓦斯涌出量为7.54 m3/t，审批意见为未正常生产。
根据GZ省煤炭管理局文件：G煤行管字[2007]65号《对TR地区煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，YH县前进煤矿绝对瓦斯涌出量为0.05m3/min，相对瓦斯涌出量为2.43m3/t，审批结果为低瓦斯。
根据GZ省煤炭管理局文件：G煤行管字[2007]515号《对TR地区煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，YH县前进煤矿绝对瓦斯涌出量为0.12m3/min，相对瓦斯涌出量为4.24 m3/t，审批结果为低瓦斯。
2、煤尘爆炸性
根据GZ省煤田地质局实验室提供的《煤尘爆炸性鉴定报告》，C1煤层的煤尘有爆炸危险性。本设计按煤尘有爆炸危险性进行设计。
煤矿开采生产过程中应坚持温式作业，搞好防尘工作，确保安全文明生产和矿工的身体健康。
3、煤的自燃倾向
根据GZ省煤田地质局实验室提供的《煤炭自燃倾向性鉴定报告》，C1煤层为二类自燃煤层。本设计按自燃煤层进行设计。
在煤矿开采生产过程中，应加强通风管理，暂时不用的巷道和废弃的巷道要及时密闭，采面回采结束后要按规定及时密闭。
4、煤与瓦斯突出
根据2007年10月17日GZ省安全生产监督管理局、GZ煤矿安全监察局、GZ省煤炭管理局文件（G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》，YH县不在煤与瓦斯突出矿区与突出危险矿区之内。
5、地温情况
矿区无地温异常区，地温正常。
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。
五、煤质、煤类与煤的用途
1、物理性质
区内C1煤层以夹矸为界，被分成上下两部分，上、下部分的煤质，均有所差异。但均为丝质、半丝质煤，局部见星点状、结核状黄铁矿。
C1煤层上部分：为黑色块状亮型煤，由亮煤及暗煤交互组成。玻璃光泽，微密坚硬，性脆、条痕褐黑色，断口干整，具线理，条带状结构，微型节理发育，多被方解石脉充填。
C1煤层下部分：为黑色块状半亮～半暗型煤。玻璃光泽，微密坚硬，受敲击破碎成块状，断口不平整，条痕褐黑色，具线理，条带状结构，鳞片状结构，煤层中普遍见结核、侵染状黄铁矿。
2、化学性质
1）水分（Mad）
原煤水份0.78%。精煤的水分为0.46～0.78%，平均0.62%。
2) 灰分（Ａd）
原煤灰份11.48%。精煤的灰分为6.98～13.145%，平均8.87%。
3 ) 挥发分（Vdaf）
原煤挥发份23.82%。精煤的挥发分为20.98～25.88%，平均24.66%。
4 ) 硫分（St,d）
原煤硫份2.07%。精煤的硫分为2.07%，属于中高硫煤。
5）固定炭（C）
51.33～67.02%，平均62.24%。精煤的固定炭为66.06～72.14%，平均70.02%。
6）工艺性能
发热量（Qb,daf）：C1煤层原煤发热量（Qb,daf）为28.006～34.52MJ/kg，平均为31.263 MJ/kg，精煤一般为35.91～36.20MJ/kg，其中上煤层原煤发热量为35.27～35.32MJ/kg，平均含量为35.30 MJ/kg，下煤层原煤发热量一般为28.73～35.32MJ/kg，平均为32.95MJ/kg。
可燃基发热量（QrDT）：原煤可燃基发热量一般为14.15—14.90 MJ/kg，平均为14.54 MJ/kg；精煤一般为15.01—15.12 MJ/kg，平均为15.02MJ/kg。其中上煤层一般为14.75～14.77 MJ/kg，平均14.76 MJ/kg，下煤层一般为14.43～14.77 MJ/kg，平均14.57MJ/kg。
磷（P）：原煤含磷量一般为0.016—0.01%，平均含量为0.012%。精煤的含量一般为0.005—0.01%，平均含量为0.008%。
灰溶点T2 [℃]变化特征：T1 一般为1080->1500℃,平均为>1297℃；T2一般为1140->1500℃, 平均为>1339℃；T3一般为1240->1500℃,平均为>1386℃。
粘结性：原煤为粘着-不膨胀熔融粘结，以不膨胀熔融粘结为主。而洗煤后精煤为微膨胀熔融粘结-强膨胀熔融粘结，以膨胀熔融粘结为主。
表3－3－3 煤质特征表
煤 层
编 号
分 析 结 果（%）
M.ad
A.d
V.daf
St.d
Q（MJ/kg）
C1
0.46～0.78
0.62
6.98～13.145
8.87
20.98～25.88
24.66
2.07
28.006～34.52
31.263
3、煤类及用途
原煤属中高硫、特低灰、高热值烟煤，可用于动力、化工及民用煤。
七、井田勘探程度及资源/储量
1、勘探程度
GZ奇星资源勘查开发有限公司提供的《GZ省YH土家族自治县前进煤矿资源/量核实报告》”基本可靠，为本设计提供了依据，但矿井的勘探程度较低，业主在今后的建井过程中应加强地质勘探工作，提供资源量级别，延长矿井的服务年限。矿井水文地质描述较为简单，达不到设计要求，建议该矿及时收集矿井水文地质资料，给矿井防治水管理提供科学的管理依据。
2、资源/储量
根据《资源/储量核实报告》及备案证明：矿井保有资源量为208万吨[查明的资源量（332）56万吨，推断的资源量（333）115万吨；预测的资源量（334）？为37万吨]。
3、问题及建议
①在采掘过程中，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”水害防治十六字原则，防止老窑、采空积水对矿井开采的影响。必须对老窑、采空积水进行疏放，并对可能的突水区域采取相应的预防措施，防止突水，保证矿井安全生产。
②井田内地面建、构筑物必须留设足够的安全保护煤柱，同时需随时观察地面的滑坡、塌陷等情况。为了减少压煤量，延长矿井服务年限，建议对矿井范围内的零星民房作搬迁处理。
③在生产中必须做好一年一度的矿井瓦斯等级鉴定工作，并根据鉴定结果及时调整通风、瓦斯管理方案。
④根据2007年10月17日GZ省安全生产监督管理局、GZ煤矿安全监察局、GZ省煤炭管理局文件（G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》，YH县不在煤与瓦斯突出矿区与突出危险矿区之内，但在石门揭煤时，必须按石门揭穿突出煤层对待，必须采取局部防突措施。
⑤建议矿井在建设生产中注意收集有关水文地质资料，对矿井的充水因素，补给条件、涌水量进行分析和测定，以便为矿井的生产提供指导，达到安全生产的目的。
第四节 市场条件
GZ省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省，2005年全省煤炭外运量为3361万t，在周边省区占有10～20%不等的市场份额，与北煤南运相比无论在价位还是在煤质或品种上均具有优势。随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，为我省加快实施“西电东送”电煤基地建设和“G煤外送”带来了历史性的发展机遇。
目前，全省现有煤炭产量不能满足“西电东送”的战略实施（预计到2010年电煤需求量为5450万吨/年），同时，周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也不断扩大，在考虑北煤南运的情况下，仍需从我省调入大量煤炭。从今后总的发展趋势看，煤炭需求量仍将有一定的增长，特别是江南的缺煤省区。从煤炭工业在我省实施西部大开发战略所处的地位、角度看，仍需要进一步发展，以推动“西电东送”战略的实施，同时，随着外部运输条件的改善，也必将为GZ煤炭工业的发展创造良好的条件。
本矿煤炭储量较为丰富，资源较可靠，地质、开采条件较好，交通较为便利，为矿井的建设及其产品的销售提供了有力的保证。因此，该矿的建设，其煤炭销售市场前景广阔。
据有关部委意见和GZ省2010年规划，GZ省要把煤与煤化工、磷与磷化工作为新的支柱产业来支持、发展，本矿井原块煤，是生产合成氨和煤气的重要煤化工原料。矿井生产原煤，经筛分后，筛出块煤用于煤化工，筛下煤用于电厂，既经济又合理。
（2）省外市场需求预测
周边市场主要是广东、广西、湖南、四川、重庆、云南省（区、市）。据有关资料统计：到2010年四川省缺煤3500万吨/年，湖南省缺煤3700万吨/年，两广及海南省缺煤11000万吨/年。随着国家西部大开发战略“G煤外运”重点战略工程的实施，我省煤炭外销将有广阔的市场前景。
因此，前进煤矿原煤销售经济条件较好，市场前景广阔。
第五节 建设条件综合评价
前进煤矿井田内资源量较为可靠，主要可采层赋存较稳定，煤质较好，矿井煤炭外运条件好外部协作条件优越。矿井建成后，主要用户为化工企业，少量作动力、民用等。市场前景广阔，用户可靠，为矿井建设提供了有利条件。
该矿按低瓦斯矿井设计，水文地质条件属复杂类型，顶底板条件一般，地质构造程度复杂。
该矿C1煤层的煤尘按有爆炸危险性设计，按自然煤层设计，矿井在生产过程中应收集瓦斯相关资料，加强通风等管理，以利于安全生产。
总之，开发建设前进煤矿的外部建设条件基本具备。
第四章 建设规模与服务年限
第一节 矿区范围与资源/储量
一、矿区范围
根据GZ省国土资源厅文件：G国土资矿管函[2008]1056号《关于调整YH县谯家镇富民煤矿等6家煤矿矿区范围的批复》，调整矿区范围后的前进煤矿由5个拐点坐标圈定。调整前矿区范围拐点坐标见表4-1-1，调整后拐点坐标见表4-1-2。调整后的前进煤矿矿区面积1.9451km2，开采标高由1260m至820m，矿区位于谯家向斜的北段南东翼，矿区形状呈不规则四边形，矿区走向长0.6～1.6km，倾斜宽0.4～1.0km。该矿井与其它矿井无矿权争议。
表4-1-1 原前进煤矿矿区范围拐点坐标表
拐点编号
X坐标
Y坐标
1
3134345
36546357
2
3134340
36547250
3
3133705
36547245
4
3133437
36546475
5
3133620
36545915
面积
0.8922km2
开采深度
由1120m至850m标高
表4-1-2 现前进煤矿矿区范围拐点坐标表
拐点编号
X坐标
Y坐标
1
3134345.00
36546357.00
2
3134340.00
36547250.00
3
3132452.00
36547235.00
4
3132419.00
36546318.00
5
3133958.00
36546121.00
面积
1.9451km2
开采深度
由1260m至820m标高

二．矿井资源/储量
1、矿井地质资源量