朝阳煤矿矿井防治水专项设计Word格式文档下载.docx

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3

2927656.74

35521907.86

开采深度：

由+1400m至+1000m

矿区面积：

2.1366km2.

1.3水文与气象

朝阳煤矿矿区内有赵家河穿过，从南西流向北东，属长江流域乌江水系.赵家河发源于茅口灰岩地层内，迳流在含煤地层中，主要靠地表水和老窑水补给，其流量受大气降水影响较大.S1点于2010年11月20日测得流量约300L/s，经处理后可作为生活用水.其余地表水系呈树枝状分布于河流地两侧，且多为季节性溪沟，流量随季节地变化而变化，暴雨时流量骤然增大，雨停时则迅速减小.区域内多年平均降水量950.9mm，降水多集中在5～9月.

矿区属亚热带季风湿润气候区，冬无严寒，夏无酷暑，气候宜人.根据水城县气象局有关资料：

冬季有冰冻和降雪天气，秋季有霜冻天气，每年5～9月为降雨季节，其中6～8月时有暴雨和大暴雨出现.最高气温31.9℃，最低气温-12.6℃，年平均气温12.7℃；

年平均降水量1223.6mm；

年日照时数1090～1260小时；

年无霜期254天.

根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2010）》及《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）附录A—我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组规定，本区地震基本烈度为Ⅵ度，基本地震加速度值为0.05g.

1.4地形地貌

矿区地形起伏较大，属构造侵蚀、剥蚀、溶蚀低中山地貌.矿区地势总体东高西低，最高点位于矿区中部地山顶上，标高约1681.7m，最低点（即矿区侵蚀基准面）位于矿区东部地河谷处，标高约1350m，相对高差约331.7m.

1.5以往地水文地质工作

1、2003年5月贵州煤田地质局地测大队对该区进行1：

1万地质及水文地质填图工作.

2、2009年12月贵州省煤矿设计研究院提交地《水城县化乐乡朝阳煤矿生产地质报告》.

3、2011年10月黑龙江省904水文地质工程地质勘察院提交地《水城县化乐乡朝阳煤矿水文地质调查报告》.

4、2013年10月贵州煤田地球物理勘探有限责任公司提交地《水城县化乐乡朝阳煤矿水文地质补充勘查（物探）报告》.

1.6矿井现状

1、矿井采矿权和生产许可证取得地情况

《采矿许可证》证号为：

C520000************1535

2、矿井开拓、开采方式，生产规模，生产状况，瓦斯等级

根据《水城县大田煤矿开采方案设计（变更）》提供地资料.矿井设计生产能力30万t/a，服务年限17.3a.

设计采用斜井开拓方案，布置有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒进行开拓.矿井采用分组联合布置开采.

井筒特征表（北京坐标系统）

井筒

名称

井口坐标（m）

井口

标高

（m）

长度

断面（m2）

倾角

（°

）

方位角

X（m）

Y（m）

掘

净

主斜井

2929325.836

35521143.082

+1387.2

556

10.9

7.86

15

289

副斜井

2929348.344

35521179.015

+1382.6

453

8.6

7.43

17

回风斜井

2929291.952

35521132.429

+1391.4

525

16

注：

表中坐标为北京坐标系，黄海高程.

主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒，在一采区井筒兼作做上山，布置石门揭各煤层布置采区巷道回采.

在井底段附近施工井底泵房、水仓、管子道等工程，形成主要地排水系统.

3、矿井现有防治水情况.

矿井现排水系统建在+1240m水平，矿井建成后，矿井水自流汇集于+1240m水平井底水仓后，采用水泵机械抽排至地面.

在施工中采取“边探边掘”地方式掘进，防止误穿积水区，出现水灾事故.同时坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”地原则.根据矿井水害地实际情况，制定相应地“探、防、堵、疏、排、截”等综合防治措施，有效防治了水地危害.

4、相邻矿井关系

矿区内采煤历史较为悠久，近年来随着煤炭开采秩序地好转，经关、停、整顿，现区内所有无证小煤矿均被取缔.据调查，大部份老窑生产手段和方式落后、简单，小窑多为季节性民采有限开采，采掘斜深均不超过50～100m，一般遇地下水即弃坑.

水城县化乐乡朝阳煤矿为原水城县化乐乡朝阳煤矿、原化乐乡兴化煤矿整合后新设置地采矿权，生产规模30万吨/年.

1.7编制依据及技术标准

1、《安全生产法》

2、《矿山安全法》

3、《煤矿安全规程》（2011年版）

4、《煤矿防治水规定》

5、地质勘探及实测

6、水文地质图

2矿井地质条件

2.1矿井构造

2.1.1构造

一、区域构造

1.区域大地构造单元属扬子准地台（Ⅰ级）上扬子台褶带（Ⅱ级）黔中早古拱断褶束（Ⅲ级），是上扬子台褶带上具菱形边界轮廓地长期发展地相对隆起.

2.区域位于娄山关大断裂，贵阳、黄平深断裂地威宁紫云深断裂之间，构造属黔西北弧西北翼内部部位，区内褶皱断裂无不受其支配，区域构造主要为北西向，其次东西向和北东向，有时三个互相交接、互相穿插干扰，构成长条形构造形态.

二、矿区构造

朝阳煤矿位于比德向斜南西翼.矿区北部地层倾向南东，倾角8～51°

，一般为15°

.矿区东南部地层受断层影响倾向北东，倾角28～51°

，一般为35°

.煤层产状与地层产状基本一致，地层沿倾向有一定地波状起伏.在矿区内东南部地表发现断层F10、F11、F11-1.

F10断层：

位于陈家寨，走向NE～SW，长约1km，倾向SE，正断层，断距40m左右，倾角65～70°

，在鱼跳笼交于F11断层.

F11断层：

位于上陈家寨→新寨，横穿矿区东南部右下角，走向NE～SW，区内长约500m，倾向NW，正断层，断距80m左右，倾角80°

.

F11-1断层：

为F11派生断层，位于箐脚→鹦鸽咀，走向NE～SW，长约1.5km，倾向SE，正断层，断距35m左右，倾角60～80°

2.1.2矿井构造与地震

1、矿井构造控制

2、构造影响

这些断层对煤层有一定地破坏.

井下发育有小断层，但对矿井开采影响不大.

矿区构造复杂程度属简单类型.

3、地震

根据《中国地震参数区划图（GB18306-2001）》及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A—我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组规定，水城县地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g.

2.2地层

一、区域地层

区域内出露地地层有二叠系中统茅口组（P2m）、上统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3L）,三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）,第四系（Q）.各时代地层、岩性特征见下表：

朝阳煤矿区域地层简表

系

统

组

段

代号

厚度（m）

岩性描述

第四系

Q

0-20

坡积、残积、洪积物表土层，岩性以砂砾、碎石土、砂质土、粉质土组成.

三叠系

下统

永宁

镇组

T1yn

550

岩性上部为浅灰色薄至中厚层白云质灰岩、隐晶质灰岩；

下部为灰色厚状石灰岩.岩溶发育.

飞仙

关组

第五段

T1f5

61.34-107.16

岩性为灰紫色薄层状泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩.

第四段

T1f4

78.75-130.45

岩性为灰色薄至中厚层状粉砂质泥岩及泥质粉砂岩.

第三段

T1f3

270

岩性为灰-浅灰色薄层状粉砂质泥岩及泥质粉砂岩.

第一、二段

T1f1+2

330

岩性为灰-浅灰色薄至中厚层状粉砂岩，顶部为中厚层状鲕粒灰岩.

二叠系

上统

长兴组

P3c

0-60

岩性灰色粉砂岩夹薄层泥岩及泥质生物灰岩.

龙潭组

P3L

400

岩性以碎屑岩为主，夹有菱铁岩、铁铝岩、生物灰岩及煤层.

峨眉山玄武岩组

P3β

120

岩性为玄武岩中夹角砾状玄武岩及灰岩和碎屑岩.

二、矿井地层

二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3L）、长兴组（P3c）、三叠系下统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）.现分述如下：

1．二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）

岩性主要为灰绿色玄武岩，似层状、气孔状、杏仁状，其顶部5m左右为浅灰～灰色凝灰质泥岩或凝灰岩.出露不全，厚度不详.与上覆地层呈假整合接触.

2．二叠系上统龙潭组（P3L）

龙潭组为本区主要含煤地层，主要由浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成.各类岩石平均总厚在含煤地层中所占地比例依次为：

细砂岩占26%，粉砂岩占37%，泥质岩占24%，煤占9%，灰岩占2%，其它占2%.其中可采煤层占2.5%.含煤30～50层，一般35～40层.其中可采或局部可采煤层9～13层.标志层5～8层，含腕足类及瓣鳃类动物化石，产大量植物化石，见栉羊齿PecopterisBrongninartSP.及蕉羊齿CompsopterisZalesskySP.等.厚度286.88～412.97m，一般为370m，与下伏地层呈假整合接触.

3．二叠系上统长兴组（P3c）

本区煤系顶部与飞仙关组之间，处于长兴组与汪家寨组过渡带，现暂定为长兴组，以薄层淡黄色蒙脱石泥岩与绿色层分界为顶界标志，以薄—中厚层状含动物化石泥灰岩与深灰色粉砂岩分界为底界标志.本组上部主要为深灰色钙质泥岩、粉砂岩夹薄层灰岩，偶见1层薄煤，厚0.20m左右；

下部以灰色粉砂岩为主，产大量动物化石：

中华准全形贝EnteletinaSinensis（Huong）、蕉叶贝LeptodusKayser、刺围脊贝Spinomarginifara等.顶部含数层黄绿色蒙脱石泥岩，底部为薄～中厚层状泥灰岩（标二）.全层厚30.99～53.13m，一般为44m，厚度变化不大.

4．三叠系下统飞仙关组（T1f）

（1）飞仙关组一、二段（T1f1+2）

灰～灰绿色，下部泥质粉砂岩及粉砂岩，薄～中厚层状，水平层理及小型交错层理，夹薄层泥灰岩，含克氏蛤ClaraiaClarai等动物化石；

上部为鲕粒灰岩，浅灰色，中厚层状，波状层理，鲕粒细小而密集，粒径0.1～0.5mm不等，具缝合线构造.全层厚220.02～291.09m，一般为270m，区内中部较两端厚.

（2）飞仙关组三段（T1f3）

灰-浅灰色粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，薄层状，水平层理.全层厚度一般为100m，厚度变化不大.

5．第四系（Q）

主要为残坡积、冲洪积层为主地碎石土，砂、粘土及亚粘土组成，不整合于各时代地层之上，分布在评估区内低洼地、沟谷及缓坡地带.厚度0-19m，一般为10m.

三、煤系统地层

矿区含煤地层为上统二叠龙潭组,由一套海陆交互相沉积岩系组成.岩性主要由浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成.含煤地层厚厚度286.88～412.97m，一般为370m.共含煤30-50层，矿区内揭露地可采煤层5层，即为M2、M31、M5、M61、M32煤层.该地层与下伏峨眉山玄武岩组呈假整合接触.各岩石类型在垂向上分布具较强规律性：

煤层主要分布于煤系地层地中部、上部.总地说来，具有较强特征地岩石组合及成煤沉积旋廻.

根据《矿井地质规程》，朝阳煤矿为二类矿井.其地质构造复杂程度为Ⅰa类，煤层稳定程度为Ⅰd类，其余开采地质条件不高于Ⅱf类，根据就最高一项为准地原则，将该矿定为二类矿井（Ⅱadf）.

2.3煤层及煤质

2.3.1含煤性

井田含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），系海陆交互相沉积为主地含煤建造，沉积物主要由碎屑岩及煤组成.地层厚度286.88－412.97m，平均厚度370m，含煤一般35～40层，含煤总厚35.21～56.78m，平均47.54m，含煤系数12.8%，可采及局部可采煤层约6层，其中主要可采煤层有2、3-1、5、6-1、6-2、32等6层，可采总厚平均13.15m，可采含煤系数约4%.

2.3.2煤层

矿区内含煤地层为龙潭组，厚约370m.含煤层36层，矿区内可采煤层5层，分别为M2、M31、M5、M61、M32煤层.可采煤层总厚度平均12.49m，可采含煤系数为3.57%.

1.M2煤层

位于龙潭组上部，上距长兴组约10m，煤层厚度为0.60-1.91m，一般含0-1层夹矸，夹矸厚约0.10m，顶板为泥质粉砂岩，底板为细砂岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采.

2.M3-1煤层

位于龙潭组上部，上距M2煤层约15m，为黑色，粒状，半亮型煤.煤层厚度为0.53-2.03m，一般含0-1层夹矸，夹矸厚约0.10m结构较简单，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采.

3.M5煤层

位于龙潭组上部，上距M3-1煤层约30m，为黑色，块状、粒状，亮煤.煤层厚度为1.18-1.95m，结构简单，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采.

4.M6-1煤层

位于龙潭组上部，上距M5煤层约20m，为黑色，块状、粒状，半暗～半亮型煤.一般含0-1层夹矸,煤层厚度为1.60-3.56m，结构简单，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采.

5.M32煤层

位于龙潭组下部，上距M6-1煤层约240m，为黑色，块状、粒状，半暗～半亮型煤.煤层厚度为1.40-3.95m，结构较复杂，一般含1-3层夹矸，夹矸厚约0.20m，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采.

表2-2可采煤层特征表

煤层编号

煤层厚度

煤层倾角（°

煤层平

均间距（m）

煤层结构

煤层稳定性

顶底板岩性

顶板

底板

M2

0.60-1.91

1.4

9-18

简单

较稳定

泥质粉砂岩

细砂岩

M31

0.53-2.03

1.31

8-20

泥岩

30

M5

1.18-1.95

1.42

10-25

20

M61

1.60-3.56

2.75

8-28

240

M32

1.40-3.95

2.84

12-36

2.3.2煤质

1、煤地物理性质

全区煤层为黑色～灰黑色，以玻璃光泽为主，次为沥青光泽；

块状、粒状为主，次之细粒状，少量粉粒状；

线理～中条带状结构，少量宽条带结构；

硬度为半坚硬，次为坚硬，少量为松软；

裂隙发育，充填有薄膜状及网格状方解石；

断口以参差状为主，少数为平坦状；

煤岩类型多为半亮型，少数为半暗及暗淡型；

黄铁矿赋存状态：

在高～富硫煤中一般以透镜状、瘤状、层状为主，在低～中硫煤中一般以浸染状、薄膜状、星点状为主.

2、煤地化学性质

1．化学性质

根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2005年8月25日提交地《水城县化乐乡朝阳煤矿煤层爆炸性鉴定报告》和《水城县化乐乡朝阳煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告》，朝阳煤矿煤质只化验M2（K16）、M5煤层爆炸性鉴定和自燃倾向性鉴定各一件样；

2009年12月1日六盘水西站货场森山化验室提交地《贵州省煤炭质量检验协会煤质检测结果报告》，M2煤层地发热量化验一件样；

根据2010年1月17日志达化验室提交地检验报告，M31、M5、M61发热量化验各一样.M32煤层爆炸性鉴定、自燃倾向性鉴及发热量参照化乐勘查区煤矿普查地质资料.

M2煤层发热量为28.243MJ/Kg；

M31煤层发热量为28.902MJ/Kg；

M5煤层发热量为29.497MJ/Kg；

M61煤层发热量为30.651MJ/Kg.

根据中华人民共和国国家煤炭质量分级标准（GB/T15224.1—2004），M2煤层为低中灰、低中硫、高热值贫煤；

M31煤层为低中灰、特低硫、高热值贫煤；

M5煤层为低中灰、中高硫、高热值贫煤；

M61煤层为低中灰、中高硫、特高热值贫煤；

M32煤层为中高灰、高硫、高热值贫煤.可采煤层煤质指标见表4-2.

2．有害组分及含量

有害组分为硫、磷、砷等.根据M2、M31、M5、M61、M32煤层煤样分析鉴定测试结果：

M2煤层硫份（St,d）为1.05％，磷为0.002～0.017%，砷一般为2-4×

10-6，属低中硫、低磷、低砷煤；

M31煤层硫份（St,d）为0.08％，磷为0.002～0.017%，砷一般为2-4×

10-6，属特低硫、低磷、低砷煤；

表4-2可采煤层煤质分析一览表

煤层

编号

煤样

类别

基本煤质分析

Ad（%）

Vdaf（%）

St，d（%）

Pd（%）

Qgr，ad（MJ/kg）

M2（K16）

原煤

11.73

15.66

1.05

＜0.05

28.243

33.19

11.35

0.08

28.902

19.12

16.03

2.21

29.497

5.42

10.88

2.24

30.651

13.02-21.63

19.20

10.57-19.00

12.90

3.39

26.010

M5煤层硫份（St,d）为2.21％，磷为0.002～0.017%%，砷一般为2-4×

10-6，属中高硫、低磷、低砷煤；

M61煤层硫份（St,d）为2.24％，磷为0.002～0.017%%，砷一般为2-4×

M32煤层硫份（St,d）为3.39％，磷为0.002～0.017%%，砷一般为2-4×

10-6，属高硫、低磷、低砷煤；

3矿区水文地质条件

3.1矿区含（隔）水层

一、地表水

矿区内地表水水系发育，地表水和大气降水是矿床充水地主要因素.

矿区内有赵家河穿过，从南西流向北东，S1点于2010年11月20日测得流量约300L/s；

其余地表水大多受季节性影响较大，旱季时干涸.

区内地形起伏较大，排泄条件较好，地表水可沿沟谷排泄，但部分煤层露头被溪流切割，煤矿开采最低标高位于沟谷切割点标高以下，当矿井采煤过程中地防护措施不力时，地表水可能溃入矿井坑道.地表水一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；

地表水对地下水具有一定地补给作用，岩层渗透性好，含水性较弱.地表水与地下水之间可能发生联系，易引起矿床充水,但在开采条件下可通过塌陷裂隙、断层破碎带等渗入矿坑而成为充水水源,对各煤层地开采构成威胁.

二、地下水类型

区内地下水类型为主要为基岩裂隙水,其次为孔隙水.

基岩裂隙水：

上二叠统峨眉山玄武岩组（P3β）、上二叠统龙潭组（P3L）、上二叠统长兴组（P3c）、飞仙关组一、二段（T1f1+2）、飞仙关组三段（T1f3）.其岩性主要为砂、泥岩、粉砂岩组成，中夹薄层灰岩，凝灰质泥岩或凝灰岩.为基岩裂隙水，富水性弱.

孔隙水：

含水层位为第四系Q，主要为残坡积、冲洪积层为主，岩性以砂砾、碎石土、砂质土、粉质土组成，为孔隙水.该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱.

三、含水岩组及其含水特征

按区内出露地层由新至老叙述如下：

①第四系（Q）：

主要为残坡积、冲洪积层为主，岩性以砂砾、碎石土、砂质土、粉质土组成，为孔隙水.该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱.

②飞仙关组三段（T1f3）：

岩性为砂、泥岩、粉砂岩组成，中夹薄层灰岩，矿区内出露不全，厚度不详.含基岩裂隙水，富水性弱.单位涌水量为0.054L/s·

m.

③飞仙关组一、二段（T1f1+2）：

飞仙关组二段以石灰岩为主，厚度30m左右.含岩溶裂隙水.一段岩性以粉砂岩为主，夹泥岩和薄层灰岩，厚度210m左右，地表呈宽条带状沿煤系出露，含风化裂隙水.单位涌水量为0.0086L/s·

m，该层是区内较理想地一段相对隔水岩层.对上覆中～强含水层和下伏中等含水层取到最佳地阻隔作用.

④上二叠统长兴组（P3c）：

岩性上部含钙质粉砂岩夹薄层灰岩；

下部为粉砂岩，厚度30.97～63.13m.该层含基岩裂隙水，为弱含水层.单位涌水量为0.0075L/s·

m，

⑤上二叠统龙潭组（P3L）：

岩性为细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层夹泥质灰岩组成.厚度286.88～412.97m，地表呈缓坡出露.含基岩裂隙水，为相对隔水层，富水性弱.单位涌水量为0.0094L/s·

m，浅部含风化裂隙水，深部含水微弱而不均匀.

⑥上二叠统峨眉山玄武岩组（P3β）：

岩性为灰绿色玄武岩，似层状、气孔状、杏仁状，其顶部5m左右为浅灰～灰色凝灰质泥岩或凝灰岩.含基岩裂隙水，富水性弱.单位涌水量为0.