砚石台煤矿与东林煤矿矿界恢复方案Word文档下载推荐.docx

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有铁路支线与万盛火车站接轨，交通极为方便。

是否说明东林矿的情况

二．生产简况

砚石台煤矿建于五十年代末，1959年投产，设计生产能力45万t/a，2005年核定生产能力35万t/a。

井筒位于孝子河东岸，平硐口地层为嘉陵江四组。

采用平硐加斜井、水平集中运输大巷、采区阶段石门、两翼对列式开拓。

水平运输大巷布置于长兴组石灰岩中，用采区石门开拓布置各采区，现有+320m、+210m、±

0m、-250m四个水平，+320m水平于1975年3月结束，+210m水平于1985年9月结束，±

0m水平于1998年2月结束。

现开采-250m水平，分为四个阶段，布置有四个采区，主采南翼四采区。

四采区-125m水平（第二阶段）6#煤层预计于2006年4月完成回采，4#煤层正在回采-125m水平（第二阶段）。

第二节地质条件

一．地层

砚石台井田位于鲜家坪背斜西翼中段，地层倒转东倾，总体呈一单斜构造。

地层走向近南北，并与背斜轴基本一致。

最老的地层为中志留统韩家店组，出露于本区东部，由东往西依次发育有二叠系、三叠系、侏罗系等，缺乏泥盆系和石炭系。

第四系仅分布于河谷，低洼地带，一般厚30m左右，极不稳定。

现从老至新简介如下：

（1）中志留系　韩家店组（s2h）：

下部为灰绿色页岩夹薄层砂岩，上部为黄绿色页岩砂质页岩。

厚600m。

（2）二叠系　铜矿溪组（p1c）：

褐灰色粘土质页岩。

厚39m。

栖霞组（p1q）：

深灰、黑灰色块状与中厚层状，厚层状微至显晶质碳岩。

厚247m。

茅口组（p1m）：

棕灰色、浅棕灰尘色厚层状中，粗结晶质碳岩。

厚83m。

龙潭组煤系（p2l）：

为砂质、粉砂区、碳质页岩、土质泥岩、硅质碳岩和碳岩组成，含煤六层，可采两层，为4#、6#煤层，煤系地层均厚98m。

长兴组（p2c）：

棕灰色、深灰色、灰黑色厚层状、中厚层状结晶质石灰岩，质纯。

厚64m。

嘉陵江组（t1j）灰色、浅灰色厚层状，中、厚层状，薄层状石灰岩。

厚216m。

二．构造

砚石台井田位于鲜家坪背斜西翼中段的强烈倒转部位。

鲜家坪和西翼走向同倾向Ｆ11张性正断层为井田主控构造。

鲜家坪背斜造成砚矿井田地层倒转、扭曲，在其南部形成了黑旗岩扭折带，受该扭折带强烈挤压影响，经开采证实，砚矿南翼在+210m标高以上水坪褶皱发育；

在+210m水坪以下其构造应力明显减弱，构造趋于简单，无大、中型构造发育。

Ｆ11断层为走向同倾张性正断层，纵贯全井田。

Ｆ11断层由东林井田经N6°

Ｅ延展方向切割砚矿煤系地层，向北延伸出本井田，并以N12°

Ｅ方向纵贯红岩井田。

Ｆ11断层断距：

南部为150m，中部为215m，北部为65m，切割长兴灰岩、龙潭煤系、茅口灰岩及志留系地层。

断层规模大，两侧常伴生一系列次级断层和褶皱。

Ｆ11断层在砚矿井田南翼切割煤层标高480~550m以上，对以下煤层基本上无影响。

Ｆ11断层向北切煤标高逐渐变深，其最低标高达+320m。

第三节水文地质情况

砚石台煤矿主要充水途径是大气降水沿阳新、长兴灰岩的岩溶裂隙、断层破碎带、采空塌陷裂进入矿井，大气降水是主要补给源，制约着矿井涌水量的变化。

砚矿人工矿界所处位置为井田最南端的南四采区。

从各水平开采情况看，该区域在+2310m水平以上，由东林井田发育区褶皱较多，多数以ＮＥ方向斜贯入砚矿井田，这些褶皱经开采证实，其导水性极弱，几乎不导水。

该水平发现的少数断层，也反是切断煤层的小断层，未对煤层顶底板造成大的破坏。

在+210m水平以下，矿井构造趋于简单，尚未发现纵贯两矿的构造发育。

Ｆ11断层虽纵贯两矿并切割两井田煤系地层，为强导水断层，但其切煤柱高在+480m以上，而人工矿井标高在+320m以下，故不存在两矿田Ｆ11断层导通问题。

随着矿井开采深度的增加，岩深、裂隙发育程度逐渐减弱，而在井田南翼，断层导水明显减弱。

这些导水因素，在砚矿深部水平也不起主导作用。

从目前开采情况看，砚矿南部采区涌水，主要是上部采空水，这样，沿采空区修建人工矿界，把两矿完全隔开的方案是可行的。

第四节采空区冒落情况

砚石台煤矿井田范围内可采两层煤，分别为6#（K1）煤层和4#（K3）煤层，均为急倾角煤层，其倾角约35°

～72°

之间，平均倾角约65°

，构造复杂。

6#煤层作为4#煤层的保护层开采，其煤厚在0～2.5m之间，均厚约1.5m；

4#煤层煤厚在0.2～3.5m之间，均厚约2.0m，局部有厚达8m的厚煤区。

6#煤层和4#煤层在回采过程中，直接顶垮落较为充分，采空区充填严实，但随着下部工作面的回采，预计上部采空区充填物会缓慢向下移动。

第二章恢复矿界的意义

砚石台煤矿与东林煤矿，均为南桐矿业公司（原南桐矿务局）下属的两个二级矿井。

两矿矿井边界经矿务局协调，作了多次调整，砚矿井田边界逐次向东林井田延伸。

砚矿+210m水平向东林煤矿延伸的南四区，现已采完为采空区，其上部为老三井采空；

±

0m水平向东林延伸的南四区，同样为采空区，其上部为东林煤矿采空区；

-250m水平南延伸的六采区，目前正在布置，其上部为东林煤矿生产采区。

两矿在接界采区，虽留有矿井隔离煤柱。

但因种种原因遭破坏，现最窄处25m，不能起到隔水作用。

而砚矿向东林井田增划（延伸）的采区，其上部均为东林和老三井采空区，它们仅有15～25m斜距的水平煤柱相隔，经开采破坏后，无法起到隔水作用。

砚矿向东林增划的采区，开采后，其上部采空水随即全部涌入所采区域，曾造成工作面局部突水和矿井涌水量剧增，因而证实，东林煤矿采空区与砚矿采空区完全连通，已无安全屏障。

砚矿与东林煤矿开采水平不同，所剩储量不同，因而两矿闭坑时间不同。

为避免两矿中任一矿井因闭坑不能排水，或因水突淹井，而造成另一矿井同时被淹或闭坑的严重后果，在两矿边界间，沿所采煤层采空区，由其开采破坏的最低示高-100m起，从下向上，砌筑人工支撑墙，进行煤柱恢复（支撑墙最高标高为两矿能自行排水的平硐标高+320m）。

其目的是把两矿间连通的采空区完全隔开，达到两矿均能正常生产，确保安全。

第三章矿界恢复方案比较和选择

第一节方案介绍

一．方案提出

由于矿界恢复主要目的是对已套通的采空区进行封堵，主体工程是在两层煤的采空区各修筑一道隔离墙，所以方案的选择主要是针对底板运输巷的比较。

重新恢复矿井隔离煤柱，其工程量较大，也比较困难，本着安全第一、便于施工的原则，经过初步研究推荐以下三个备选方案：

1．±

0m～+320m底板轨道上山提升方案

2．-125m～+320m底板轨道上山提升方案

3．水平大巷运输方案

二．方案介绍

（1）布置方式

在±

0m水平南运输大巷尽头开口作30°

轨道上山，在+320m标高落平向东（煤层方向）掘石门与煤层中的封堵上山连通，形成通风、运输、行人系统；

封堵上山从-100m标高向上作35°

伪斜褶皱式上山，封堵上山转拐两次分成三个不同垂高的阶段。

封堵上山分级提升。

（2）工程量

序号

井巷名称

断面形状

井巷规格

断面

（m2）

井巷设计长度（m）

单价

（万元）

费用

备注

1

轨道上山

拱形

3m*2.5m

7.50

650

0.13

84.5

含绞车房

2

石门和车场

600

78.0

3

封堵上山

梯形

3m*2.2m*2.2m

5.72

1480

192.4

合计

2730

354.9

（3）综合评价

优点：

1）工程量较小，便于同时施工；

2）形成回风系统，通风路线短；

3）费用投入较少。

缺点：

1）封堵上山分级提升实施较为困难，运输环节多。

从四区-125m南抽放巷尽头处掘石门至底板长兴灰岩中，再开口作30°

轨道上山和封堵上山分阶段用石门连通，封堵上山不担负提升任务。

860

111.8

2940

382.2

1）形成回风系统；

2）封堵上山不担负提升任务，运输环节少。

1）工程量较大，费用增多；

2）目前四区-125m石门有采掘活动，因而该石门和四区轨道上山所担负的运输任务太重，满足不了要求。

将±

0m、+210m、+320m南运输大巷补掘到四区，利用各水平石门与封堵上山连通，形成通风、运输、行人系统；

伪斜上山，各水平运输大巷和封堵上山均担负运输任务。

0m南大巷

350

45.5

+210m南大巷

100

13.0

+320m南大巷

620

80.6

4

500

65.0

5

3050

396.5

2）平巷易于施工。

2）封堵上山不转拐，其展布面积大，预计下部采动影响会对该封堵墙造成破坏。

第二节方案选择

按照最小费用法与安全性能最高相结合的比较方法，经过较全面的技术经济比较，方案一综合评价指标最为合理，为备选方案中的最佳方案，推荐方案一（±

0m～+320m底板轨道上山提升方案）作为实施方案，即选择底板长兴轨道上山与褶皱式封堵上山相结合的布置方式。

第四章人工矿界的施工

第一节