鑫锋煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计_图文(1).doc

贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计 说明书 设计生产能力15万t/a 提交单位贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 编制单位江苏省第一工业设计院有限责任公司 编制时间二〇一〇年十月 贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计 说明书 设计生产能力15万t/a 审查人薛桂田 项目负责陈怀伟 提交单位贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 编制单位江苏省第一工业设计院有限责任公司编制时间二〇一〇年十月 目录 概况................................................................................................... 错误未定义书签。第一章矿井基本情况.. 5 第一节井田概况 5 第二节地质构造及特征 7 第三节煤层、煤质 8 第四节矿井主要灾害因素及安全条件 12 第五节矿井开拓开采概况 14 第六节矿井通风情况简介 20 第二章矿井动力现象统计及分析研究 24 第一节矿井动力现象记录情况 24 第二节矿井动力现象记录分析研究 24 第三章矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案 25 第四章区域与局部综合防突措施方案 28 第一节区域综合防突措施方案 28 第二节局部综合防突措施方案 49 第五章矿井安全防护措施 72 第六章矿井防突计划和管理 76 第一节防突组织管理 78 第二节防突技术管理 79 第三节现场管理 82 第七章防突仪器、装备选型及投资估算 87 第一节防突仪器、装备 87 第二节投资估算 87 概况 鑫锋煤矿为私营小型煤矿,设计生产能力15万t/a。鑫锋煤矿位于盘县羊场乡董家寨村境内,直距盘县城关镇22公里、红果镇42公里、羊场乡9公里。地理坐标为东经10448′41″10449′12″,北纬2553′35″2554′23″。 根据黔安监管办字[2007]345号文件,盘县属煤与瓦斯突出矿区,故矿井在建设和生产过程中必须严格按照“四位一体”防突措施的要求进行防突管理。 为了科学、规范开采矿山煤矿资源,保证矿井安全高效生产,根据煤矿安全规程简称规程,以下同第179条和防治煤与瓦斯突出规定简称规定,以下同第14条的规定有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区,必须编制防突专项设计。设计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施设备、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此,鑫锋煤矿委托江苏省第一工业设计院有限责任公司为其矿井进行煤与瓦斯突出综合治理方案设计。随后,江苏省第一工业设计院有限责任公司组织有关专家及科技人员根据鑫锋煤矿现有条件和了解的情况,本着既符合当前实际又可有效防治煤与瓦斯突出、在技术和装备上符合国家的相关标准及规范的原则,以完善采掘、通风系统为前提,地质保障、掘进先行,以抽放瓦斯区域防突和瓦斯治理为重点,装备升级,技术和管理并重,根据规程、规定及有关法规的相关规定,经过认真分析研究,提交了贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿煤与瓦斯突出综合治理方案设计。 一、编制设计的依据 1.贵州省盘县九村井田鑫锋煤矿勘查地质报告; 2.贵州永风矿山科技服务有限公司2008年12月提交的贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿开采方案设计变更; 3.贵州永风矿山科技服务有限公司2009年6月提交的盘县羊场乡鑫锋煤矿变更安全专篇; 4.矿方提供的矿井现有采掘工程平面图及相关资料; 二、设计遵循的主要标准 1.中华人民共和国煤炭法1996.8; 2.中华人民共和国安全生产法2002.6.29; 3.中华人民共和国矿山安全法1992.11.7; 4.中华人民共和国矿山安全法实施条例1996.10.11; 5.煤矿安全监察条例2000.11.7; 6.煤矿安全规程2010年; 7.煤炭工业矿井设计规范GB50215-2006; 8.煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006; 9.煤矿瓦斯抽放规范AQ1027-2006; 10.防治煤与瓦斯突出规定2009; 11.石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件MT/T955-2005; 12.石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件MT/T958-2005; 13.关于印发贵州省2008年煤矿瓦斯防治工作要点的通知黔发改能源〔2008〕249号; 14.关于贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理方案的通知黔煤行管字[2006]158号; 15.关于对2008年安全生产工作要点分解督查的通知黔安监管办字〔2008〕86号; 16.关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见黔安监管办字[2007]345号。 三、设计概况 本设计从鑫锋煤矿的实际出发,分别对矿井“合理的采掘部署、突出危险性预测、防突措施、防突措施有效性检验和安全防护措施、防突管理等内容进行了方案设计,其主要结论如下 1.开采保护层 本矿井从上至下有6层可采煤层,分别为10、12、15、16、17、18煤层,各煤层间距分别为20.77m、19.15m、8.87m、9.69m、15.29m。依据煤层间距开采方案设计采用集中联合布置进行开采。目前未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,根据预测的各煤层瓦斯含量情况,采用从上到下的煤层下行式开采,配以邻近层瓦斯抽采,自然起到对下伏煤层有效保护范围内的保护作用,即先开采10号煤层,保护12、15等下伏煤层。 但根据该矿目前的施工情况,该矿首采工作面布置在了15号煤层,即11501工作面,该工作面已经形成,根据该矿的采掘计划,先采11501采面,再采11502采面,后采11001采面。因此开采第一区段时设计暂将15号煤层作为保护层进行开采,但在开采15号煤层时必须确保该煤层在采取各种措施后经验证消除突出危险性方可回采。在回采下区段时建议该矿按照开采方案设计确定的开采顺序进行开采,或请有资质的单位对各煤层做煤与瓦斯突出危险性鉴定,再根据鉴定结果,选择无突出危险或突出危险较小的煤层作为保护层先行开采。 2.预抽煤层瓦斯 由于该矿一区段首采工作面11051工作面已经形成,设计在开采11051工作面时采用顺层钻孔对煤层瓦斯进行预抽,同时利用已形成的回采巷道施工穿层钻孔对上、下邻近层瓦斯进行预抽。建议在下区段回采时,在10号煤层底板布置底板瓦斯抽放巷对各可采煤层瓦斯进行预抽。 3.矿井局部防突措施主要为超前排放钻孔。排放钻孔用于抽采“空白带”和抽采不充分地带以及预抽效果检验超标的地带,其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布置方法;回采工作面采用平行排放钻孔。 4.预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定,在无考察资料的情况下,可参照规定推荐的指标及临界值执行。 5.矿井应设置专门的防突机构,并完善有关的管理制度,加强对防突工程的监督检查。 四、待解决的问题及建议 1.本矿井从上至下有6层可采煤层,分别为10、12、15、16、17、18煤层,各煤层间距分别为20.77m、19.15m、8.87m、9.69m、15.29m。依据煤层间距开采方案设计采用联合布置进行开采。即先开采10号煤层,按顺序依次开采12、15、16、17、18煤层,首采工作面布置在10号煤层中。但根据该矿目前的施工情况,该矿首采工作面布置在了15号煤层,即11501工作面,该工作面已经形成,根据该矿的采掘计划,先采11501采面,再采11502采面,后采11001采面。由于该矿各煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定,将15号煤层作为首采层缺乏必要的依据,但该工作面已经形成,因此开采第一区段时设计暂将15号煤层作为保护层进行开采,但在开采15号煤层时必须确保该 煤层在采取各种措施后经验证消除突出危险性方可回采。在回采下区段时建议该矿按照开采方案设计确定的开采顺序进行开采,或请有资质的单位对各煤层做煤与瓦斯突出危险性鉴定,再根据鉴定结果,选择无突出危险或突出危险较小的煤层作为保护层先行开采。 2.矿井各可采煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定,建议请有资质的单位做该方面的工作,以便指导矿井安全生产。 3.该矿开采方案及安全专篇设计均为设置底板瓦斯抽放巷,由于1区段的11501工作面已形成,因此本设计1区段未设置底板瓦斯抽放巷,但必须利用布置在15号煤层中的回采巷道施工穿层钻孔对上下邻近层瓦斯预抽,建议在下一区段回采时,在10号煤层底板设置瓦斯抽放巷对可采煤层进行预抽,实现“先抽后掘,先抽后采”。 4.矿井在开采15号煤层时,必须对保护效果及范围进行实际考察,并不断积累经验、不断改进,以便准确确定15号煤层开采后,对被保护煤层的保护范围。 5.矿井开采保护层后,应对保护范围及效果进行考查,将被保护层的准备巷道布置在保护范围内。另外尽量采用无煤柱开采,防止局部应力集中,导致矿井发生煤与瓦斯突出事故。 6.矿井必须建立满足抽采能力的瓦斯抽采系统,加强煤层瓦斯预抽工作,工作面采掘作业前,必须将煤层瓦斯压力及含量降到煤矿瓦斯抽采基本指标要求以下。 7.矿井必须加强管理人员和井下从业人员的防突知识培训,提高管理人员和从业人员的防突意识和防突操作技能。 第一章矿井基本情况 第一节井田概况 一、地理位置及交通状况 鑫锋煤矿位于盘县羊场乡董家寨村境内,直距盘县城关镇22公里、红果镇42公里、羊场乡9公里。地理坐标为东经10448′41″10449′12″,北纬2553′35″ 2554′23″。 盘县水城公路东线从羊场经过;羊场洒基线从本煤矿矿权范内边缘经过;煤矿矿权范内直距水城柏果铁路松河编组站21公里,且有公路相通,交通较为方便。详见交通位置示意图1-1-1。 图1-1-1 鑫锋煤矿交通位置图 二、自然地理 1、地形地貌 鑫锋煤矿矿权范围内属构造剥蚀山地地貌,发育单面山,单面山脊之间组成单斜谷地,北东部外为由峨眉山玄武岩组地层构造构成构造坡,南西西部有三叠系地层构成剥蚀坡,在构造坡与剥蚀坡之间由龙潭组地层组成不对称单斜谷地。煤矿矿权范内内属于中切割的低中山地形,煤系地层地面多被第四系坡积物覆盖。受岩层抗风化程度的控制,地形坡度变化较大,煤矿矿权范围内北部煤系地层地段地形坡度515;煤矿矿权范围内中部飞仙关组下段地层出露地段地形坡角一般2040;煤矿矿权范围内南西西部飞仙关组上段下部地层出露地段地形坡角3050。呈东低西高的阶状变化。总体地势西高东低。煤矿矿权范围内最高点位于南西边界中部山顶,标高1806米左右,最低点位于拐点B处,标高1490米左右,相对高差316米。属低中山地形。 2、气象 本区属亚热带高原性季风气候区,气候温和湿润,冬无严寒,夏无酷暑,雨量充沛。根据盘县气象局资料年平均降水量1382.00毫米,月平均气温15.2℃,日极端最高气温36.7℃,日极端最低气温-7.9℃,年平均相对湿度78。 3、地表水 煤矿矿权范围内有见泉点和季节性小沟、溪,泉点流量甚小,一般在0.05升/秒左右;小冲沟发育,并呈树枝状展布,煤矿矿权范围内有两条较大型冲沟,煤矿矿权范围内所有沟溪水基本都汇入这两条冲沟,冲沟水流量主要受大气降水控制北东部外围为九村小河,九村小河属于珠江流域北盘江上游,支流,河水流量变化幅度大,雨季暴涨,枯季流量较小甚至干涸,主要受大气降水控制。 4、地震 根据贵州省城乡建设环境保护厅“黔城设通发 [1992] 230号文关于公布贵州省地震烈度新区规划的通知”,盘县地区震烈度为Ⅵ度区。 第二节地质构造及特征 一、矿区地层 煤矿矿权范内及其外围出露的地层有二叠系上统峨眉山玄武岩组至三叠系下统飞仙关组。现从老到新分述如下 1、二叠系上统P3 峨眉山玄武岩组P3β 出露于煤矿矿权范内东边界以外,岩性为灰绿色、暗绿色玄武岩、拉斑玄武岩及凝灰岩。顶部50米左右为灰绿色有暗紫色凝质灰岩,夹灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、含煤层3-5层。厚度大于900米。 与上覆地层呈假整合接触。 龙潭组P3l 出露于煤矿矿权范内北部、北东部及其边界以外,平均厚度432米,分上、中、下三段,从下到上为 下段P3l1下伏峨眉山玄武顶界至24号煤层顶界。出露于煤矿矿权范内边界以外,为灰深灰色粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及泥岩,产植物化石、中下部个别层位产动物化石。含煤层3-5层,可采2层。平均厚度144米。 中段P3l 2 24号煤层顶界12号煤层顶界。煤矿矿权范内北、北东部有18号以上煤层出露,为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩及泥岩、产植物化石、下部产动物化石。含煤层26层,可采6层,平均厚度161米。 上段P3l 3 12号煤层顶界1号煤层顶界。出露于煤矿矿权范内北、北东及中部,为灰深灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。富产植物化石及动物化石。含煤层14层,可采5层。平均厚度118米。 与上覆地层整合接触。 2、三叠系下统T1 飞仙关组T1f出露于煤矿矿权范内西部及南西部大部分地区,平均厚度730米,分上、下两段。 下段T1f 1出露于煤矿矿权范内中部大部地区,岩性为灰绿色细砂岩、粉砂 岩为主,底部为灰绿色粉砂质泥岩夹粉砂岩。平均厚度150米。 上段T1f2出露于煤矿矿权范内中部及南、南西部大部地区,上部为灰紫色粉砂岩、泥质灰岩及紫红色泥岩;中部为暗紫色粉砂岩、粉砂质泥岩、夹细砂岩;下部为暗紫灰色细砂岩及粉砂质泥岩。全段富产瓣鳃类动物化石。平均厚度580米。 宿主机配置好后,就可以建立嵌入式开发的交叉编译环境了。本论文中用SKYEYE模拟器来模拟ARM开发板的一种EP7312。所以选择的交叉编译工具链是arm-linux-cross-2.95.3.tar.bz2可以到http//www.lart.tudelft.nl/lartware/compile-tools/cross-2.95.3. tar.bz2下载。 我将/home/sources/作为与windows的共享文件夹。下载后,复制到该文件夹。 覆盖于煤矿矿权范内大部分煤系地层,以残坡积的碎石土、砂土及亚粘土为主。厚度020米。 二、地质构造 进入/usr/local/arm/解压文件 煤矿矿权范内倾向断层由于绝大部分错断飞仙关组和煤系地层,切割深度大,因此造成的影响较大,这些倾向断层排列均匀,大部分为逆断层。本煤矿矿权范内构造复杂程度应属复杂。 将在/usr/local/arm目录下生成一个名为2.95.3的目录,所包含的ARM Linux交叉编译器为2.95.3/bin目录下的arm-linux-gcc。在PATH环境变量中加上//nsr/local/arm/2.95.3/bin一项使得arm-linux-gcc能够在命令行下直接执行。 经过以上几步,基于arm的嵌入式Linux的开发环境已经建立起来了。 4.2SkyEye的安装 建立好了开发环境,就可以进行基于ARM的Linux嵌入式系统的开发了。但是还没有开发板。我采用SKYEYE模拟器来模拟开发板。 18等煤层5层。 可采煤层特征见表1-3-1。 二、煤质 1、煤的物理性质和煤岩特征 煤的颜色为黑色,玻璃光泽,断口多为参差条带状及线理。煤岩类型为半半亮型。 宏观煤岩特征以条带状半暗型为主,少有暗淡型和似均一状煤。煤岩成分主要由暗煤和镜煤组成,含有丝炭透镜体。 微观煤岩特征各煤层均属亮暗煤类,矿化丝质亮暗型煤。 煤层视相对密度10、12号煤层为1.45;15、16、17、18号煤层为1.40。 2、化学性质和工艺性能 灰分15号煤层为低灰;其他5个煤层为中灰,其中17号煤层接近低灰原煤Ad 平均值为15.84。 硫分15、16、17、号煤为特低硫;10、18号煤层为中硫;12号煤层为中高硫。 比较完善的skyeye-0.8.6.tar.bz2. 安装步骤如下 煤类10、12、15、16号煤层为焦煤;17、18号煤层为焦煤向瘦煤的过渡带,17号煤层以焦煤为主,有瘦煤插花点,18号煤层以瘦煤为主,有焦煤插花点。 解压skyeye-0.8.6.tar.bz2 解压后产生skyeye文件夹。 cd skyeye ./configure--targetarm-elf--prefix/usr/local make make install 经过这几步后,可执行文件skyeye被安装到/usr/local/bin/目录下。添加/usr/local/bin在PATH 环境变量中,直接在命令行下输入、skyeye就可以启动SkyEye模拟器。如图4-3 图4-3SkyEye启动画面 在SkyEye提示符下输入命令就可以装载和运行程序。 4.3Linux内核的配置和编译 我使用的Linux内核是为Ep7312开发板移植好的内核,该代码可以从skyeye网站上下载得到。 建立目录/opt/armlinux/。该目录就是我的armlinux工作目录。 度米 tar jxvf linux-2.4.13-patched-for-Ep7312.tar.bz2 米 煤 层 结 构 煤 层 稳 在System Type选项选择如图4-5。 程 度 倾 角 度 煤层 顶板 岩性 煤层 底板 岩性 其它最小–最大 平均 最小–最大 平均 基本配置完成。下面编译并运行内核。 2.39 1.83- 2.67 2.10 简 单 较 稳 定 18 粉砂质粉砂岩 含夹石03层,一 般含一层,夹石厚 度0.07-0.09米。 20.77 12 1.50-1.87 1.69 1.50-1.83 1.65 复 杂 较 稳 定 18 粉砂质泥 岩 粉砂岩 泥岩 由西往东煤层厚度 增加。夹矸0-3层, 单层厚度0.05-0.27 米。 19.15 15 1.36-2.44 1.90 1.36- 2.34 1.80 复 杂 稳 定 18 粉砂岩泥质 粉砂岩 全井田可采煤层厚 度由东向西增加。 含夹石0-3层,单层 厚度均小于0.01 米。 8.87 16 0.47-1.14 0.87 0.47-1.14 0.85 简 单 较 稳 定 18 粉砂岩泥质 粉砂岩 薄煤层。井田西北 部不可采,7602号 0.47米。局部含夹 石1层,厚度小于 0.10米。 9.69 17 1.41-4.07 2.74 1.41-3.97 2.64 简 单 稳 定 18 粉砂质泥 岩 粉砂岩 粉砂质 泥岩 粉砂岩 西部薄,东部厚。 煤层可采厚度均在 200米以上。含夹石 0-2层,单层厚度 0.08-0.29米。 15.29 18 1.78-4.96 3.37 1.78-4.29 2.70 复 杂 较 稳 定 18 粉砂质泥 岩 粉砂岩 粉砂质 泥岩 由西向南东厚度增 加,夹石15层,一 般2-3层,单层厚度 一般在0.05-0.15米 之间,个别点变化 厚达0.78米,已大 于煤层最低可采厚 度。 表1-3-2 煤层煤质特征表 煤层编号 原煤分析 M ad A d Vdaf S t,d 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 100.89-1.52 1.21 16.61-29.52 23.06 20.07-22.97 21.52 0.22-3.77 1.99 12 0.69-1.95 1.32 16.53-39.08 27.80 18.53-23.91 21.13 1.51-3.19 2.35 15 0.82-2.73 1.77 11.91-32.90 22.40 18.97-27.42 23.19 0.20-2.29 1.24 161.21-2.69 1.95 10.04-35.82 22.93 19.12-22.53 20.83 0.19-0.60 0.40 17 0.75-1.31 1.03 15.16-20.68 17.92 19.12-20.38 19.97 0.34-1.39 0.86 18 0.98-2.32 1.65 12.47-25.76 19.11 17.41-22.55 19.98 0.29-1.55 0.92 煤层编号 精煤分析 M ad A d Vdaf S t,d Ymm 煤类最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 100.83-1.50 1.16 5.80-9.77 7.56 18.91-21.90 20.08 0.26-1.56 0.98 10.5-18.5 14.1 JM 12 0.94-1.24 1.09 7.03-11.35 8.97 18.94-21.66 20.33 0.55-1.49 1.15 11.5-18.0 15.0 JM 15 0.93-1.30 1.11 5.70-8.82 6.88 17.86-20.81 19.50 0.22-1.27 0.55 10.0-16.0 13.0 JM 161.11-1.35 1.23 5.77-9.12 7.36 17.91-21.55 19.35 0.21-0.43 0.28 9.0-18.5 13.7 JM 17 0.81-1.43 1.12 3.86-10.33 7.70 17.01-20.69 19.22 0.20-0.62 0.38 8.5-16.0 12.2 JM、SM 18 1.05-1.38 1.21 5.30-10.14 7.49 17.12-21.39 18.53 0.31-1.99 0.83 8.0-18.5 12.0 JM、SM 第四节矿井主要灾害因素及安全条件 一、瓦斯 1、煤层瓦斯赋存及规律、煤层瓦斯含量、压力、矿井瓦斯等级 由于鑫锋煤矿勘查地质报告中未提供各煤层瓦斯含量及规律,该矿开采方案及安全专篇根据采矿工程设计手册提供的经验公式对各煤层瓦斯含量进行了估算,本次防突设计采用以上估算的结果,矿井煤层瓦斯含量预测值见表1-4-1。 表1-4-1 煤层瓦斯含量预测表 煤层编号预测深度m煤层瓦斯含量m3/t备注 10 1250 13.76 12 1250 12.88 15 1250 13.00 16 1250 11.69 17 1250 10.08 18 1250 13.23 根据预测,随着开采深度的增加,预计深部开采水平瓦斯含量及瓦斯涌出量将会有所增加。 由于鑫锋煤矿勘查地质报告未对各煤层瓦斯含量进行测试,未反映不同煤层埋藏深度瓦斯含量数据变化情况,即瓦斯含量梯度及赋存规律未获得,本矿井瓦斯含量数据为根据经验公司预测而得,只能作为矿井设计参考的依据,因此矿井在建设和生产过程中,必须请有资质的单位对各煤层的瓦斯含量、瓦斯压力、矿井瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性等进行鉴定,未鉴定前,矿井按具有煤与瓦斯突出矿井进行管理。 2、矿井煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险性 该矿未做煤与瓦斯突出危险性鉴定报告,根据黔安监管办字[2007]345号文件,盘县属国家划定的煤与瓦斯突出矿区,因此该矿按具有煤与瓦斯突出危险进行设计与管理。 3、矿井瓦斯等级 矿井2010年度绝对瓦斯涌出量7.29 m/min,相对瓦斯涌出量52.49m∕t,根据矿 井瓦斯等级鉴定规范AQ1025-2006规定,矿井2010年度瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。 4、其它有害气体情况 矿井未发现其它有害气体。 二、煤尘爆炸危险性 根据本矿10号煤层煤尘爆炸性鉴定报告,10号煤层煤尘有爆炸危险性,其它煤层未做鉴定,建议尽快补做,在未鉴定前,各煤层按煤尘有爆炸危险性进行设计与管理。 10号煤层爆炸性指标见表1-4-2。 表1-4-2 煤尘爆炸性鉴定表 煤层编号工业分析爆炸试验 爆炸性结论水分灰分挥发分火焰长度 mm 抑制煤层爆炸 最低岩粉量 M ad A d V daf 10号 1.6 42.44 14.89 20 25 煤尘有爆炸性 三、煤层自燃倾向性 根据本矿10号煤层自燃倾向性鉴定报告,10号煤层属自燃煤层自燃倾向性分类为II级,其它煤层未做鉴定,建议尽快补做,在未鉴定前,各煤层按容易自燃煤层进行设计与管理。 10号煤层自燃倾向性指标见表1-4-3。 表1-4-3 自燃倾向性鉴定表 煤层编号 工业分析爆炸试验 自燃倾向 性分类全硫水分灰分挥发分真相对密 度 煤的吸氧量 cm3/g干煤 St.d M ad A d V daf 10号 2.64 1.6 42.44 14.89 1.67 0.56 II级 四、煤层顶、底板情况 本矿范围内主要可采煤层顶板岩性未粉砂岩及粉砂质泥岩,不坚固,不稳定,易垮落,煤层底板未粉砂质泥岩、粉砂岩,一般与煤层接触处有0.2-0.5米的泥岩,该泥岩遇水后易泥化,产生底鼓。 五、冲击地压、地温情况 地质报告及矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料,本矿区内也无冲击地压的历史记录,矿井暂按无冲击地压矿井考虑。 本井田属地温正常区,未发现热害影响。 第五节矿井开拓开采概况 一、井田境界、储量、设计生产能力、服务年限 1、井田境界 根据贵州省国土资源厅黔国土资矿管函【2003】09号“准予划定盘县鑫锋煤矿矿区范围的批复”和盘县羊场乡鑫锋煤矿采矿许可证证号5200000510046,矿区范围由5个拐点圈定,开采深度由1525米至1250米标高,矿区面积约1.2628平方公里,矿区走向长0.831.4km,倾斜宽0.721.08km,其矿区范围拐点坐标如下表表1-5-1。 表1-5-1 鑫锋煤矿矿区拐点坐标表 点号X坐标Y坐标 A 2869808 35478912 B 2869288 35480200 C 2868368 35479642 D 2868772 35478920 E 2869146 35478622 2、储量 根据贵州省国土资源厅黔国土资储审字【2002】第116号“审查批准贵州省盘县九村井田鑫锋煤矿勘查地质报告意见书”,矿界范围内煤炭总资源量共计759万吨未包含断层煤柱339万吨,村寨煤柱23万吨,其中332类别166万吨,333类别340万吨,334类别253万吨。 矿井地质资源量332333506万吨 矿井工业资源/储量122b2M22333K 1663400.8438万吨 式中K可信度系数,取0.8。 矿井设计资源/储量矿井工业资源/储量-永久煤柱损失量 438-9.830.8430.14万吨 本矿区内的永久煤柱损失量主要有断层煤柱在储量计算过程中已扣除、井田境界煤柱、村寨煤柱在储量计算过程中已扣除。 矿井设计可采储量矿井设计资源/储量-工业场地和主要井巷煤柱采区回采率 [430.14-18.314.440.8]85347.04万吨 3、设计能力 矿井设计生产能力为15万吨/年。 4、服务年限 矿井服务年限为16.5年 二、矿井开拓系统 1、开拓方式 根据该矿开采方案设计变更,采用斜井开拓,共布置有三条井筒,主、副、风井均从17号煤层顶板穿层掘进至1300m标高,在1300标高布置井下变电所、水泵房和主副水仓,主斜井井口标高为1513.9m,副斜井井口标高为1526.39m,回风斜井井口标高为1524.8m,方位角37。全井田划分为一个水平,三个采区开采。主斜井、副斜井和回风井分别在1460m和1490m标高掘一区段运输石门和一区段回风石门揭穿10号煤层,再沿10号煤层走向掘1101运输巷和1101回风巷至井田边界,并贯通形成一区段首采工作面,同时布置1102运输石门掘进头和1102回风石门掘进头,形成完整的井下生产系统。煤层开采顺序是先采一区段10号层,然后12号、15号,以此类推,即采完一区段各层后,再采下一区段。 主井筒主要作为矿井煤炭运输、进风,铺设22kg/m轨道、铺设动力、通讯和照明线、压风管和消防管; 副井主要用于运送人员、运输矸石、设备、材料和进风、铺设通讯线和消防管; 回风井作矿井的回风用,铺设矿井排水管和防尘管,设有防爆门、引风道。 三条井筒表土段均采用半圆拱料石砌碹支护砌碹厚度300mm,井筒基岩段采用 半圆拱锚喷支护喷射厚度100mm。 风井与副井间距为33m,副井与主井间距为36m,井筒风速满足煤矿安全规程的要求,并留设有井筒保护煤柱。 井筒功能及装备见井筒特征表,表1-5-2。 表1-5-2 鑫锋煤矿井筒特征表 井筒名称 井口坐标井口标高 m 方位角 度 井筒 倾角 度 支护 形式 净断 面 m2 井筒装备X Y 主井2869254.9 35479835.5 1513.9 37 23 砌碹 锚喷 8.6 矿车、 22kg/m轨 道、台阶、 扶手、管线 副井2869294.9 35479818.0 1526.39 37 22 砌碹 锚喷 7.9 人车、1t 矿 车、30kg/m 轨道、管线、 台阶、扶手 风井2869321.1 35479795.8 1524.8 37 22 砌碹 锚喷 6.4 台阶、扶手、 排水管和消 防管 三、采煤方法及采区巷道布置 1、采煤方法 根据鑫锋煤矿拟采煤层的赋存情况及矿井开采技术条件、机械装备水平和矿井设计生产能力等综合考虑,本设计选择走向长壁式采煤法。 2、采区巷道布置 根据划定的井田范围,本矿共划分为三个采区一采区、二采区、三采区。采区开采顺序为一采区→二采区→三采区,采区内采取区段下行式开采,煤层开采顺序由上至下,即先开采1采区10号煤层,然后依次为12号、15号、17号、18号煤层。 主、副、风井均从17号煤层顶板穿层掘进至1300m标高,在1300标高布置井下变电所、水泵房和主副水仓,主斜井井口标高为1513.9m,副斜井井口标高为1526.39m,回风斜井井口标高为1524.8m,方位角37。全井田划分为一个水平,三个采区开采。主斜井、副斜井和回风井分别在1460m和1490m标高掘一区段运输石门和一区段回风石门揭穿10号煤层,再沿10号煤层走向掘1101运输巷和1101回风巷 至井田边界,并贯通形成一区段首采工作面,同时布置1102运输石门掘进头和1102回风石门掘进头,形成完整的井下生产系统。煤层开采顺序是先采一区段10号层,然后12号、15号,以此类推,即采完一区段各层后,再采下一区段。 根据黔安监管办字[2007]345号文件,盘县属煤与瓦斯突出矿区,采区巷道中除回采巷道布置在开采煤层中采用锚喷支护外,其余巷道均布置在岩层中采用锚喷或砌碹支护。 采区巷道布置详见图1-5-1、1-5-2。 3、采煤方法合理性分析 1采煤方法选择考虑的因素 A、可采煤层全区稳定较稳定可采,煤层结构为简单复杂,井田呈单斜构造,据盘县煤田九村井田普查最报告,本煤矿矿权范内构造复杂,煤层被分割成不规则或楔形小块,总体呈一单斜构造,地层走向北西,倾向南西,倾角15至30,一般20左右。煤矿矿权范内发现F1、F2、F3、F8、F16、F30断层;煤矿矿权范内西北边界发现F7断层;煤矿矿权范内北东界外见区域性大的破裂带F29。 B、主要煤层赋存稳定,但结构为简单复杂。其中10号煤层平均厚2.1m,12号煤层平均厚度为1.65m,15号煤层平均厚度1.80m,16号煤层平均厚度0.85m,17号煤层平均厚度2.64m,18号煤层平均厚度2.70m,除16号煤层属薄煤层外,其余煤层为中厚煤层。 C、本矿范围内主要可采煤层顶板岩性未粉砂岩及粉砂质泥岩,不坚固,不稳定,易垮落,煤层底板未粉砂质泥岩、粉砂岩,一般与煤层接触处有0.2-0.5米的泥岩,该泥岩遇水后易泥化,产生底鼓。 D、煤矿矿权范内内含风化裂隙水,随着垂深增加,风化程度减弱,含水性减小,深部含水甚微,甚至无水。风化裂隙水以渗流为主,水力联系较差。本煤矿矿权范内水文地质条件属第二类第一型,即以大气降水为主要补给水源的裂隙充水矿床,水文地质条件简单。 预计矿井正常涌水量为30 m3/h,最大涌水量为90 m3/h。 E、鑫锋煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计,根据本矿10号煤层煤尘爆炸性鉴定报告, 10号煤层煤尘有爆炸危险性,其它煤层未做鉴定,各煤层按煤尘有爆炸危险性进行设 3 5 4 7 9 28 69 00 3 5 4 8 风 氧 化 带 浅37 3.14 断失 7511 2.63 7305 1.28 浅24 1.51 7307 7403 7505 7503 2.06 2.14 1.22 打柴沟 F 7 F1 F8 F 8 F1 F 1 6 F2 15 50 1550 1446.95 1250 1300 1250 1250 1250 1300 1300 1300 1350 1350 1400 1450 1400 140 1450 1450 1500 1500 28 69 20 28 68 80 28 68 60 3 5 4 7 8 4 3 5 4 7 9 8 3 5 4 7 9 6 3 5 4 7 9 4 3 5 4 7 9 2 2869 80 3 5 4 7 8 8 0 3 5 4 7 8 6 2868 40 2869 40 2869 60 主井 X2869254.9 Y35479835.5 Z1513.9 β37 α23 副井 X2869294.9 Y35479818.0 Z1526.39 β37 α22 A E B C D 3 5 4 8 2 28 70 00 乏风风流 新鲜风流 安全煤柱边界线 设计煤巷 煤层风氧化带 矿 界 煤层露头线 已有巷道 双向风门 设计岩石平巷 待掘巷巷 双向调节风门 煤矸方向 运料方向 调节风门 C1 采区分界线 设计岩石斜巷 采空区 井底车场及联络巷 水泵房及变电所 管子道、水泵房及 变电所通道 主副水仓 其中岩巷2765m已掘400m,煤巷649m. 1101切眼 风井引风道及人行道北 风井 X2869321.1 Y35479795.8 Z1524.8 β37 α22 10 1 1101 采面 一采区 二采区 三采区 3 2 2 0 3 3 3 0 3 20 3