煤与瓦斯突出矿井2020年度防治水规划
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1、矿井2020年度防治水规划 习水县 煤矿地测部2020年1月名称习水县 煤矿矿井2020年度防治水规划参加部门签 字日 期参加部门签 字日 期生产矿长机电部 机电矿长安全部 安全矿长调度室通防副总生产技术部地测副总总工程师生产副总矿长会审意见: 日期:目 录一、 矿井概况1(一)基本情况1(二)矿井地质概况3(三)矿井水文地质概况6二、 矿井防治水现状9(一)机构、人员培训9(二)矿井排水系统9(三)地测防治水装备情况9三、2020年度矿井水害分析预测11(一)矿井年度生产计划11(二)矿井水害分析预测12四、矿井钻探、物探工程计划19五、矿井“雨季三防”计划20(一)具体措施20(二)雨季三
2、防物资计划表23五、防治水资金计划23六、存在的问题及建议24矿井2020年度防治水规划1、 矿井概况 (一)基本情况 1、地理位置习水县 煤矿有限公司 煤矿(以下简称: 煤矿)矿区位于贵州省习水县北东部,属仙源镇管辖。区内交通以公路为主,矿区距仙源镇2km,矿区东西两侧各有一条简易公路。省道302在仙源镇北部通过,县道320经过仙源镇,向西距习水县城约70km,向南东至桐梓约67km,北西经温水至重庆245km,新建的习新公路(习水新站)从矿区北侧穿过,交通较方便。2、矿区范围 煤矿南与富邦矿区相邻,北至利达矿区边界,浅部以煤系露头为界,深部以+400m水平底板等高线为界,东西长约1.7km
3、,南北宽4.3km,面积7.2323km。矿井主采C6、C7-2、C8煤层。习水 井田范围(已划定)拐点坐标表(西安80)拐点号XY拐点号XY13144484.565 36366735.547 103147182.565 36370009.547 23146367.565 36367327.547 113146972.565 36369797.547 33146249.565 36367657.547 123146683.565 36371342.547 43147453.565 36368158.547 133145591.565 36372222.547 53147671.565 3636
4、7712.547 143145395.565 36372060.547 63147813.565 36367773.547 153146605.565 36370976.547 73147669.565 36368036.547 163146884.565 36369707.547 83147929.565 36368215.547 173146509.565 36369328.547 93148237.565 36369186.547 183143899.565 36368036.547 开采标高:+1500+400m,矿区面积:7.2323km23、矿井开发现状 煤矿属于建设矿井,设计生产
5、能力60万t/a,自2019年12月止矿井剩余地质储量4806万吨、剩余可采储量2628万吨、剩余服务年限40.2年。矿井设计采用平硐斜井联合开拓方式,有主平硐、副斜井、回风斜井3个井筒,主平硐井口标高925米,副井,总回风井井口标高1438米。目前副井、风井、运输上山井巷工程已完成,并已形成全负压通风。矿井设计划分为三个水平,首采区为一水平一采区,布置一个综采工作面(1601综采工作面),采用走向长壁采煤法后退式开采。主要运输采用胶带输送机运输方式,辅助运输采用轨道运输方式。井巷工程设计总工程量8053m,至2019年12月止,已完成5403m,完成67.%,剩余工程量2650m(划出首采工
6、作面1601)。其中岩巷1640m,煤巷1010m。 2019年12月,主平硐与井底车场贯通,完成矿井一期工程建设。(二)矿井地质概况 1、地层矿区出露地层由老至新主要有:二叠系中统栖霞组(P2q),及茅口组(P2m),二叠系上统龙潭组(P3l),及长兴组(P3c),三叠系下统夜郎组沙堡湾段(T1y1)、玉龙山段(T1y2)和九级滩段(T1y3),三叠系下统茅草铺组(T1m)、三叠系中统松子坎组(T2s)及第四系(Q4),各地层走向呈北东南西向延伸,以三叠系分布最广,其次是二叠系,而第四系残积、坡积物仅零星分布于地形凹陷带和沟谷处。2、地质构造矿区位于桑木场背斜南东翼北东段与官店向斜北西翼东段
7、的接合部位,未发现次级褶曲,地层总体单斜,断层较发育。地层倾向108152,倾角2540,一般在32左右。岩层倾向在3勘探线以南变化不大,在110120左右,自3勘探线向北,方位角逐步增大,由120增大为140,局部达到了152。岩层倾角总体变化不大。矿区断层较发育,目前共发现暴露式断层2条,为F1和F2;隐伏断层5条,为f101、fc、f补1-1、f补1-2和f补2。其中F1断层自田坝向北延展出矿区至毛坪以北,在矿区内长约1200m,为平移正断层,倾向260,倾角73;F2断层倾向246,倾角70,由补4钻孔东南约400m处至401钻孔再向北延伸约400m,总长度约1500m。上述断层对矿井
8、所有可采煤层均产生较强的破坏作用。3、可采煤层矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组,有泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹数层薄层灰岩、泥质灰岩、燧石灰岩、煤层及铝质泥岩组成,属海陆过渡带局限海碳酸盐台地潮坪成煤环境。煤系厚度54.2270.95m,平均62.65m,厚度变化不大。含煤913层,自上而下编号为C5、C6、C7(含C7-1、C7-2、C7-3)、C8(含C8-1a、C8-1b、C8-2)、C11和C12,含煤总厚6.2813.65m,平均10.40m;含煤系数10.02%21.81%,平均16.81%。可采煤层层数34层,一般4层,编号为C6、C7-2、C8-1、C8-2;可采煤层纯
9、煤总厚4.3810.67m,平均7.80m。主要煤层发育于煤系中部。矿井可采煤层有C6煤层、C7-2煤层、C8-1煤层和C8-2煤层(1)C6煤层:位于煤系上部,上距长兴底界17.6128.06m,一般在21m左右,平均21.90m;下距C8煤层顶板8.7723.96m,平均14.34m。普遍含夹矸一层,结构简单,夹矸岩性为泥岩炭质泥岩。煤层总厚1.004.09m,平均2.17m,煤层顶板主要为石灰岩(B5),少数泥灰岩;底板主要为泥岩,少数为粘土岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。为全区可采煤层(2)C7-2煤层:该煤层位于煤系中部,上距C6底板1.9413.66m,平均6.87m;下距C8顶板3.
10、3311.28m,平均6.53m。C7-2煤层结构简单,煤层厚度0.381.78m,平均厚度0.87m,C7-2煤层顶板以泥岩为主,底板以泥岩、粘土岩为主,老底大多数为粉砂质泥岩。属全区大部可采的薄煤层。(3)C8-1煤层:煤层位于煤系中部上距C7-2煤层3.3311.47m,平均6.53m;下距C8-2煤层0.241.79m,平均1.05m。C8-1煤层结构复杂,煤层总厚度2.486.40m,平均厚度4.56m。C8-1煤层顶板为,岩性为砂质泥岩,底板岩性一般为砂质泥岩。为全区大部分可采的较稳定煤层。(4)C8-2煤层:C8-2煤层为除去C8-1外的C8煤层,一般为C8-1煤层底板以下的C8
11、部分。上距C8-1煤层0.241.79m,平均1.05m。该层层位较稳定。结构简单不含夹矸。C8-2煤层厚度0.001.06m,平均厚度0.58m。煤层的顶板为泥岩,底板为泥岩,少数粘土岩、粉砂质泥岩。为局部可采的不稳定薄煤层。4、工程地质井田内工程地质岩组分为三类:坚硬岩、半坚硬至软弱岩及松散较弱岩,未来开采过程中,井巷内将可能出现冒顶、片帮及底鼓等现象,采空区范围扩大后引发地面产生塌陷、地裂缝、崩塌及滑坡等。据各煤层顶、底板岩体质量及测试分析,各煤层顶、底板稳定性均较差,开采过程中引发井下及地面地质灾害的可能性均较大,危害性也较大。总体上看,矿区内工程地质条件复杂程度类型属中等类型。5、瓦
12、斯地质矿井主要煤层中瓦斯的主要成分甲烷(CH4)含量:C6煤层瓦斯含量7.0128.15ml/g,平均15.59ml/g,瓦斯可燃值含量为8.3333.44ml/gr,平均33.44ml/gr。C7煤层瓦斯含量9.5419.09ml/g,平均13.53ml/g,瓦斯可燃值含量为11.3022.18ml/gr,平均16.46 ml/gr。C8煤层瓦斯含量7.9337.16ml/g,平均20.30ml/g,瓦斯可燃值含量为0.2644.66ml/gr,平均23.96ml/gr。根据上述瓦斯含量分析测试结果:区内的主要可采煤层C6煤层瓦斯含量最高值为28.15 ml/g,C7煤层瓦斯含量最高值19.
13、09 ml/g,C8煤层瓦斯含量最高值37.16 ml/g,说明矿区内瓦斯含量较高,属高瓦斯区。C6煤层的瓦斯压力平均值为3.19MPa, C7煤层的瓦斯压力平均值为1.87MPa, C8煤层的瓦斯压力平均值为2.46MPa。C6煤层的坚固性系数(f)0.130.7,瓦斯放散初速度(P)22.3431.00,瓦斯压力P2.324.12MPa,C7煤层的坚固性系数(f)0.6,瓦斯放散初速度(P)18.2,瓦斯压力P1.62MPa,C8-1、C8-2煤层的坚固性系数(f)0.131.6,瓦斯放散初速度(P)14.1334.00,瓦斯压力P2.002.76MPa。按煤与瓦斯突出矿井鉴定规范637M
14、T-1996判定煤与瓦斯突出危险性单项指标临界值。C6、C8煤层各项指标均达到煤层突出性单项指标临界值,初步预测C6、C8煤层具有煤与瓦斯突出危险性,C7煤层虽然煤的坚固性系数(f)未达到煤层突出性单项指标临界值,但其它指标均达到煤层突出性单项指标临界值,故C7煤层也具有煤与瓦斯突出危险性。5、其他开采地质条件(1)煤层自燃与煤尘爆炸结论为C6、C8煤层煤尘有爆炸性危险;自燃倾向为级,即煤层自燃倾向为容易自燃自燃。(2)地温矿区地表及周边生产矿井调查均未发现地温异常及地热异常。地温梯度0.582.51/100m,平均1.52/100m。结合井田煤层埋藏深度,通过计算初步推测矿区煤层开采标高68
15、0400m范围为有热害区域,4000m范围为一级热害区,开采标高0m以下范围为二级热害区。(三)矿井水文地质概况 1、地表水井田地貌形态受地质构造影响,多为单面山,约呈NESW向展布,其纵向特征为“两槽夹一山”,即东西两侧为二叠系中统茅口组(P2m)和三叠系上统茅草铺组(T1m)石灰岩形成的谷地;山峰多为三叠系下统夜郎组(T1y)和二叠系上统长兴组(P3c)地层。横向由西向东各地层由老至新依次排列,逐渐呈斜坡状出露。大气降雨是地表水和地下水的主要补给来源,井田可溶性石灰岩大面积出露,其上沟谷纵横,溶洞、溶蚀洼地、漏斗、落水洞等较发育,泉水出露较多。地下水、地表水以井田分水岭为界,向东西两侧溪沟
16、排泄,分水岭以西,地表水、泉水沿溶洞、溪沟由南到北经鲁城、石场门转向西排泄于羊叉河;分水岭以东,虽沟谷发育,但多为季节性流水冲沟,南端加单河溪及漆坪溪,北端磨朝溪及中部沙坝溪常年有水,但水量较小,随降雨变化,它们都排泄到加单河溪供仙源电站发电,后流入松坎河后汇入綦江。2、井田内受采掘破坏或者影响的含水层及水体井田内受采煤破坏或者影响的含水层主要为二叠系上统长兴组(P3c),该层地表泉水出露较少,地形条件有利于排泄,而不利于补给,地表岩溶较发育,地下岩溶发育一般,具不均一性,发育标高1300m以上,随着地形起伏而变化。地下水整体上以分水岭交界向东西两侧运移,遇冲沟或地形较低处出露于地表形成泉,具
17、分散排泄特点。根据地勘报告抽水资料,单位涌水量:0.00330 l/s.m分析认为富水性较弱至中等。井田内水体基本不受采掘破坏及影响。3、井田及周边老空(火烧区)水分布状况通过地表走访调查及地质补勘工作。井田(矿井)上部仅庆口煤矿存在采空区积水:庆口煤矿布置下山巷道,矿井水采用平硐自流,关闭时间较长后其下山开采范围存在大量积水,经最新钻孔揭露:庆口煤矿积水标高为+1410m+1367m,水头高度43m,经计算:积水量约为17200m,积水面积49756m。采空区积水位置、范围、积水量基本清楚。4、矿井涌水量在矿井建设期间实测矿井涌水量:正常涌水量约为43m/h,最大涌水量为70m/h。矿井未来
18、涌水量根据地下水动力学法计算结果为:矿井正常涌水量为6391m3/d,矿井最大涌水量为11185 m3/d。5、矿井充水因素分析根据煤层分布位置、各类含水层的展布,矿区地形地貌、地质构造发育程度,未来矿床充水因素主要有以下形式:1、二叠系上统龙潭组(P3l)弱裂隙含水层对巷道及矿坑直接充水,充水强度较弱。2、经计算,冒落带和导水裂隙带高度分别为41.13m和109.48m,三叠系下统夜郎组玉龙山段(T1y2)及二叠系上统长兴组(P3c)距C6煤层顶界距离分别为21.00m和46.08m,可见该两含水层的岩溶水在C6、C7、C8三层全部开采的情况下能对矿井形成直接充水,充水强度弱中等。冒落带计算
19、公式:Hc=(45)M,这里取4.5M;导水裂隙带计算公式:。其中,M为煤层采厚,这里采用C6、C7、C8的平均厚度的总和,即2.17m+0.87m+6.10m=9.14m;n为开采层数,这里取n=3。3、矿井诸多井巷均布置在二叠系中统茅口组(P2m)地层,该层岩溶水直接对井巷充水,充水强度弱中等。4、大气降水、地表水能通过塌陷裂隙带对矿坑充水,充水强度取决于塌陷裂隙高度及降雨强度。需特别指出的是,天池位于茅口地层的中上部,距煤系地层较近,在矿井井巷开拓及采煤过程中其水有可能通过岩溶通道进入矿井,应考虑天池溃水的可能性,采取必要的防护措施。5、生产井、老窑积水对矿坑充水具有突发性,强度中等。6
20、、封闭不良钻孔能连通含水层和地表水对矿井形成充水,建议所有钻孔留设保安煤柱。7、导水断层能对矿井形成充水,建议在井巷开拓及采煤前应严格进行探放水工作。2、 矿井防治水现状 (一)机构、人员培训矿井成立了以矿长为领导的防治水机构,配备地质专业的地测副总1人。矿井成立了探放水队伍,培训了探放水工4名。(二)矿井排水系统矿井属于新建矿井,设计采用平硐开拓,开采一水平时无需设置排水系统,井下涌水经主平硐直接排出至矿井水处理站,处理后利用。(三)地测防治水装备情况仪器仪表统计台账 单位: 煤矿地测部序号设备名称型号单位数量生产厂家备注1全站仪GTS-1022N台1TOPCON矿用防爆型2全站仪GTS-3
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