恩施州咸丰县青林湾煤矿井下探放水设计方案

恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿井下探放水设计方案咸丰县青林湾煤矿2二○一一年一月二十八日恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿井下探放水设计方案编制人员名单参加编制人员：张友刚（采矿工程师）李志平（矿长）郑联规（生产矿长）胡仁新（安全矿长）审核：乔士建（总经理）审批：熊祥春（法人代表）3编制时间：二○一一年一月二十八日1恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿井下探放水方案审查意见表矿安监部门审查意见：审查负责人（签字）：年月日矿技术部门审查意见：审查负责人（签字）：年月日矿（公司）审查意见：审查负责人（签字）：审查单位（盖章）：年月日县安监局综合审查意见：审查负责人（签字）：审查机关（签章）2011年月日1恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿井下探放水设计方案前言一、编制目的：为了保证矿井的安全生产，对积水老窑应进行探放水，掘进巷道通过断层前，应探放断层带水，掘进石门应探放石门段内裂隙或岩溶含水层中的地下水，对煤层底板下赋存高压岩溶或裂隙含水层，底板隔水层厚度又小于临界隔水层厚度时，必须探防底突水；当在煤层露头带附近开采煤层时，要探防冲积层中含水层水溃入井下。做好，水害分析预报，坚持“预测预报，有疑必探、先探后掘，先治后采”的原则。二、编制依据《煤矿安全规程》2011年版《煤矿防治水工作条例》《矿井水文地质规程》湖北省第二地质大队提供的青林湾煤矿水文地质资料青林湾煤矿地形地质及井上、下对照图青林湾煤矿9万吨/年技改初步设计说明书青林湾煤矿9万吨/年技改设计安全专篇2第一章煤矿概况一、交通位置：矿区位于咸丰县城南西直距约30公里，行政区划属甲马池镇所辖。地理座标为东径108°54′13″∽29°36′13″。黄泥塘∽新场乡、村公路从北东至南西贯通于矿区，北与咸丰∽黔江干线公路相连，交通方便（风交通位置图）。二、自然地理矿区处鄂西南褶皱山区，显岩溶地貌景观，低矮残丘间夹狭窄槽谷构成矿区内基本地貌单元。丘顶浑圆，走向北东，与区域构造线方向一致，槽谷狭窄、呈带状，延伸方向多为南东、北东向，地势总体为南西部、北东低，最低点位于矿区东部庙坝槽，海拔为750米，最高点位于矿区中南部薄云寺山项，海拨为1330米，相对高程为580米，属浅、中等切割中低山区。本区气候属亚热带季风气候区，气候温和湿润，四季分明，降水量充沛，年平均气温16℃。年平均降水量1497.4毫米，5∽8月为雨季，集中了年降雨量的60%，历史最大暴雨降水量为204.9毫米，一次连续降水量最高记录达565.5毫米。区内以农业为主，农作物惟水稻、平方米、红苕等，经济作物有油菜、茶、烤烟、柑、桔等。工业以水电、火电、化工、煤炭资源开发为主。三、矿区开发史青林湾煤矿1990年建矿，至1996年区内15家煤矿，2000年深化整治后区内采矿权6家，该矿2005年申报技术改造，生产能力3万t/a，回采率83%。目前该矿证照齐全，以主斜井开拓，采煤巷道沿煤层走向约1250m，倾斜巷道约400m。2005年由湖北黄石煤炭勘察设计院编制《技改初步设计》，2006年至今为建设验收阶段，2007年12月3万t/a建成投产。矿井东与石板铺煤矿相邻，西与表林湾煤矿相邻，相邻矿间煤柱在45m以上。根据鄂安[2006]24号文件要求，保留青林湾煤矿矿井，矿井名称为恩施州咸丰县青林湾煤矿有限责任公司青林湾煤矿，矿区范围1.505km2，扩改生产规模提高到90kt/a。（四）以往地质工作（1）1958年9月∽12月湖北省地质局鄂西南第一踏勘组对该区进行了煤田普查，提交了《湖北省咸丰县杨洞煤田普查报告》。2004年4月经湖北省第二地质大队检测工作，对梨树坝煤矿区的资源含量进行了年度地质测量工作。（2）2007年8月第二地质大队根据《2004年度报告》通过收集矿山开采技术资料，野外实地测量、调查，了解实地测量、调查，了解井田地质构造特征，煤矿层空间分布是、3厚度及煤质等，圈灾殃采罕区，调查开采技术条件等，运用检测资料对比其占有块段的计算参数，对其分割地段的储量进行检测计算，以明确含量变化增减情况，核实采矿权人占有储量、保有储量及采出损失储量情况。在此基础上经过室内资料综合整理，于2007年8月编写《湖北省咸丰县梨树坝煤矿2006年度矿产资源储量报告》鄂土资储核函[2007]69号文认定。四、地质特征（1）地层矿区内出露地层有四系（Q）、三叠系下统大冶组（T1dy）、二叠系上统长兴组（P2m）。现将矿区地层由新至老分述如下：1、第四系（Q）厚0.00—10.00米黄色亚粘土、亚砂土夹硅质灰岩、灰岩及泥岩碎块。2、三叠系下统大冶组（T1dy）厚度＞270米上部灰色、浅灰色薄层灰岩，中部灰色、浅灰色中层灰岩夹薄层灰岩，下部灰色、灰黄色钙质页岩夹薄层泥灰岩及少量灰岩。3、二叠系上统长兴组（P2ch）按岩性组合特征可分为上、下两段①长兴组上段（P2ch2）厚44.0米白色—灰白色厚层状白云岩，粗粒结晶结构，风化后表面粗糙。②长兴组下段（P2ch1）厚138.03米上部为浅灰—灰色中厚层—厚层状含硅质结核灰岩，结核呈不规则团块状，分布不均匀，微粒结构；下部为浅灰—深灰色中厚层状灰岩夹薄层状硅质岩条带，微粒结构，风化后表面吓到褐红色，灰岩与条带状硅质灰岩互层，且水平层理发育。4、二叠系上统下窑组（P2X）按岩性组合特征可分为上、下两段①下窑组上段（P2X2）厚20-26米黑色薄层含炭硅岩夹含硅质炭质页岩、炭质页岩，底部夹2-4层薄层状灰岩。②下窑一段（P2X1）厚40.65米上部为灰白色白云岩，微粒结构，中部为浅灰色-灰色厚层状含硅质结核灰岩，硅质结构呈不规则团块状；下部为灰-灰黑色生物碎屑泥岩夹1-2层含生物碎屑灰质白云岩。（五）二叠系上统龙潭组（P2L）厚10-14米。上部为炭质页岩，厚2-10米，其下为煤层，煤层之下为黑色炭质页岩、泥岩及灰白色，浅灰色粘土岩，含星散状为铁矿。（六）二叠系下统茅口组（P1m）厚＞50米灰白色、浅灰色厚层状灰岩，含生物碎屑，生物结构，缝合线构造，顶部含有星点状4黄铁矿。五、构造矿区位于咸丰向斜北西翼，咸丰压扭性断裂破碎带的北西侧，地层产状倾向北西、倾角20°-39°，总体为向北西倾斜的单斜岩层构造，矿区断裂构造较发育，集中分布于矿区南东边缘，主要断裂构造特征如下：①F1断层：分布于矿区南东部，走向北东40°-50°，倾向北西，倾角70°左右，断距西端约15米，东端约60米，斜贯整个矿区，构造矿区南东部自然边界，北西盘相对上升，力学地质为逆断层，该断层对现开采区域影响不大。②F2断层：分布于矿区中部狮岩-岩湾-半坡-线，走向北东70°，倾向北西，倾角70°左右，走向延伸长2.2公里，北东与F1断层呈锐角相交，南西至半坡逐渐消失，断距小于30米，北西盘相对下降，力学性质为正断层。六、矿床地质（一）含煤层系特征含煤岩系为二叠系上统龙潭组，沉积在下二叠统茅口组顶部灰岩平行不整合的侵蚀面上，含煤岩系由炭质泥岩-煤层-含黄铁矿炭质泥岩-含黄铁矿高岭石粘土岩构成，厚10-14米，平均厚12米，煤层位于含煤岩系上部，属单一煤层。（二）煤层特征工业煤层赋存于上二叠系上统龙潭组（P2L）上部，含煤一层，煤层总体形态呈似层状，煤层无论沿走向，倾向厚度有一定变化，内部结构简单，煤质变化不大，矿区地表露头线从北东-南西约9公里，经老窿调查及生活井编录了解，沿煤层露头走向。工程见煤率为100%，煤层厚度变化在0.55-2.50之间，一般煤厚0.8-1.20米，平均厚度0.88m。煤层无论沿走向及倾向均有收缩和膨胀现象，总体趋势煤层呈似层状，局部呈藕节状，属较稳定煤层。矿区内煤层结构单一，呈灰黑-黑色，以粉煤为主，参差状断层，玻璃光泽、油脂光泽，似均一状，层状构造，硬度2.5左右。（三）煤质特征1、煤炭类型主要为半光亮煤、全亮煤。2、煤的工作分析矿井取样分析结果如下：水份为0.70%；灰份为36.2%，挥发份为10.12%；全硫为4.85%；发热量为23.8MJ/kg。3、煤质牌号矿区内煤种为高硫中灰份低发热量煤，可作生活和动力用煤。5七、安全生产条件（一）水文地质概况矿区处咸丰背斜北西翼，地层产状倾向北西，倾角20°-39°，总体为单斜岩层构造，矿区南东侧发育F1、F2断裂构造，断裂带及破碎带未见较大泉水出露，矿区地层岩性以碳酸盐岩为主，岩溶发育，岩溶洼地中常见椭圆形落水洞分布，矿区地表水体不甚发育，石板铺溪沟为区内常流地表水体，从南西向北东径流于邓家槽水洞，注入地下成暗河，其流量动态变化极大。区内地下水主要通过岩溶管道由南西向北东径流，汇集于矿外朝阳水库中。（二）含水特征主要地层岩性、含水层自新至老分述如下：1、下二叠统大治组中上部（T1d2+3+4），地表岩溶洼地，岩溶裂隙及落水洞较发育，含弱岩溶隙水，水量不大。2、下二叠统长兴组上段（P2Ch2），地表岩溶洼地，岩溶裂隙、落水洞均较发育。含弱岩溶裂隙潜水，水量甚小。3、上叠统下窑组下段（P2x1）为含结核灰炭，地下岩溶裂隙溶洞很发育，含岩溶裂隙溶洞水，地表露头甚少，为侵蚀基准面以上矿坑充水之主要含水层，补给源为汇水区大气降水之渗水。4、下二叠统茅口组，为矿层底板以下之重要含水层，含岩溶溶洞水。主要隔水层有下窑组上段（P2X2）含硅质、灰质薄层状泥岩，在无断裂影响情况下，普通起隔水作用，次为下窑组下段含生物碎屑泥灰岩，厚3-9米与煤层直接接触；矿层为层状连续分布，为块状粉状煤不含水，底板为高岭石粘土层，无断裂影响情况下可以隔水。综上所述，煤层位于视侵蚀基准面以上，下窑组一段灰岩是影响矿坑水的主要含水层渗水补给，其涌水量不大。矿床水文地质条件简单。目前根据该生产井实测，取矿井正常涌水量10m3/h，最大涌水量20m3/h。（三）其它开采技术条件1、生产井开采情况煤层开采采用长壁式采煤法，放炮落煤，掘进巷道采用坑木对接棚子支护，采煤工作面采用陷落法管理顶板，该矿煤层大于0.8m，采煤工作面采用单体液压支柱，金属铰接顶梁支护，支柱应以3-5°的迎山角进行支护。如果底板较为破碎，有滑动和垮落危险时，应设底梁，垫方木，并确墩口，顶板破碎地方采用片石砌垛或木垛支护和适当留煤柱。2、煤层顶板岩性特征和力学性矿体直接顶、底板岩性为黑色炭质泥岩，属半坚硬工程地质岩类，力学强度低，易产生变形破坏，无需加强支护。3、坑道顶板冒落带、导水裂隙带及顶板压力预测6（1）坑道顶板冒落带、导水裂带的预测根据斯裂沙夫经验公式，顶测冒落带高度H1=cos)1(kmH1：采空区顶板冒落带的高度（m）M：煤层采厚（取坑道高度2.0m）K：顶板岩石的碎胀系数（取经验值1.3）α：煤层倾角（30°计算）H1=cos30).13.1(0.2=7.7m(2)导水裂隙带高度根据经验值，导水裂带高度一般为冒落带的1.5-2倍，考虎顶板岩石强度，采用2倍计算。导水裂带高度=7.7×2=15.4m（3）坑道顶板压力预测P=rfb2·34=18.9t/m2式中P：坑道顶板压力（t/m2）B：坑道宽度之半（按巷道宽度1.8m计算）F：普化系数（按岩石类别经验值0.6计算）R：岩石容重（t/m3）（取粉砂岩经验值2.7）煤矿生产过程中未发现煤层采空区底板减压，造成底鼓、突水和其它不良工程地质现象。4、瓦斯该矿瓦斯等级2008年11月经湖北省煤矿瓦斯等级鉴定中心专家审核，确定为低瓦斯矿井。瓦斯等级证书编号HB[2008]0397，矿井无瓦斯突出动力现象。5、煤尘该矿煤层2007年3月由煤炭科学研究总院重庆分院作煤尘煤炸性鉴定，无煤尘爆炸性。6、煤的自然该矿2007年3月由煤炭科学研究院重庆分院作煤层自然倾向等级鉴定，自燃倾向为三类层不易自燃。7八、安全设施设计情况（1）通风系统与通风机根据矿井开拓方式和煤层赋存情况以及采区接替顺序，矿井通风方式为中央并列式，风机工作方式为抽出式，由主斜井通风，风井回风。选用FBCDZ-13B-No22x2型防爆轴流式通风机二台，其中一台工作，一台备用。该通风机风压范围9.8-1746Pa，风量范围16-40m3/s，电机型号YBFe250