煤矿+100水平延深设计.docx
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煤矿+100水平延深设计
设计摘要：
本设计主要是针对藻渡煤矿+100m水平的延深进行的设计。
通过对现场的了解、收集的资料、该矿以往生产的一些实践经验，并结合国家的法律法规和相关技术政策是本次设计的主要依据。
设计对藻渡煤矿+100m水平延深提出了三个方案，从经济、安全、和技术可行性等几个方面进行了，并结合本矿的实际情况选出了一个相对较优的方案，方案确定后就着重从开采、通风与安全等几个方面进行了细化设计。
最后对矿井经后施工过程中可能出现的安全隐患制定了简要的相关安全技术措施。
关键词：
+100水平、延深、设计、方案比较。
第一章矿井概况
第一节矿井地理位置交通及地形构造
一、矿区交通位置及其范围
藻渡煤矿位于重庆市綦江县赶水镇藻渡乡。
矿井北面与万盛区关坝镇隔河相望；东面与贵州省桐梓县坡度镇接壤，相距2.5Km；西面与綦江县赶水镇相接,相距离17Km。
有矿区公路11Km直达渝黔铁路岔滩火车站和国道210线岔滩站，交通便利。
矿区中心地理位置为东经：
106°49'，北纬：
28°45'，北京直角坐标为X=3182825.827，Y=36383818.121，开采标高+600m～+100m。
井田南北走向长2.6Km，东西宽0.6Km，井田面积：
约1.56K㎡。
其矿区范围的拐点坐标见表
（一）:
矿区范围拐点坐标表
（一）
点号
X
Y
1
3183075.00
36383475.00
2
3180450.00
36383310.00
3
3180200.00
36383310.00
4
3180200.00
36383778.00
5
3181020.00
36383774.00
6
3181020.00
36384026.00
7
3181020.00
36384100.00
8
3181665.00
36384095.00
9
3182000.00
36383945.00
10
3182295.00
36383910.00
11
3182295.00
36383695.00
二、地形地貌
矿区地处四川盆地向贵州高原过渡的山丘地貌，东南高，西北低，东南为贵州高原多山，西北为四川盆地，多为丘陵和侵蚀谷地，是丘陵与山间的过渡的山丘地貌。
矿区北边界以藻渡河河床煤柱线为界。
井田北面受河谷切割，顺走向成北东高西南低，倾向上则有着与原始构造形态相符，各峰相间的锯齿状地形。
地表最高标高+840m，最低标高+343m。
三、气候
矿区气候温湿多雨，冬暖夏热，属于大陆性亚热带气候，历年平均值：
降雨量1200mm，蒸发量992.3mm。
所有气候高值均出现在夏秋二季，最高气温38.8ºC，最低气温6.4ºC，平均气温18.4ºC。
区内最大风力达到7级，平均风力3～4级。
四、地震
根据重庆市地震办公室资料：
本区处于地震裂度分区５.6度裂度带，个别地区7度,本区可为6度。
五、水文地质
藻渡河为井田内唯一河流，横穿本井田北端，为与兴隆井田之界河，发源于贵州省桐梓县新兵洞，流入本井田的标高为+325.65m，平均坡度为5‰,流量8.38～29.4m3/s，流速0.6～1.6m/s,水位变化幅度为2.33m，最高洪水位标高为+325.5m。
本区地势高耸,地形坡度较大,侵蚀切割强烈,沟谷纵横交错,有利于地表水的排泄。
井田北端受藻渡河切割，成为本井田与兴隆井田之天然分解。
取内构造简单，但乐平煤系Pl喀斯特发育的PY、Pc灰岩含水层之间，藻渡河的“V”形谷占有本区大部分补给面积，其最低标高为本区之最低侵蚀基准面（+300m），区内井泉出露较多，多属溶洞裂隙下降泉且大部分集中在PY、TC二层中,泉水流量受大气制约。
区内厚层灰岩（阳新、长兴、嘉陵江）发育，在标高+300m以上，喀斯特景象如溶洞、溶蚀槽谷、天然井、天生桥、暗河等发育。
1、含（隔）水层
内主要含水层有：
（1）阳新灰岩：
厚度358m～447m，在藻渡河沿岸出露泉水较多。
本层地下水流量与地面降雨关系密切，涌水量随着深部有井田北端向南端递减。
本层只为井下大巷、暗主副斜井和轨道下山的主要充水源。
（2）长兴灰岩：
厚度58m～76m，距K3煤层41m左右。
本层裂隙发育，由于里降水补给地下水，深部地下水运动停滞，含水弱，但其紧覆于煤系顶板之上，是矿井主要含水层，开采时对矿井的安全有一定的威胁。
（3）龙潭组：
其主要含水层是K1煤层顶部砂岩、灰岩，浅部含水高于深部，个别受构造影响的深度地带存在裂隙承压水。
本层是矿井生产系统的直接充水源。
（4）嘉陵江组：
厚度784m～938m，喀斯特发育。
矿区内含水充沛，暗河发育的水平循环带在标高+318m～+850m间分布，矿井在生产过程中要高度重视预防流砂溃入坑道的事故发生。
经相关地质资料查明，藻渡河与地下水无水力联系。
本井田的隔水层有飞仙关页岩，厚度109m～209m。
为本区良好隔水层。
另外，煤系地层中的泥岩、砂质泥岩也具有隔水性能。
２、充水因素
本区主要接受大气降水的补给，通过砂岩及其裂隙通道紧入矿井，作为矿井的主要充水因素之一；其次，含水层中本身的孔隙水、裂隙水通过采空区进入矿井，作为矿井的主要充水因素；第三，浅部老窑采空区积水，也是矿井充水因素之一。
３、矿井涌水量
根据矿井历年观测资料，目前矿井正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为125m3/h，随着采空面积的增大，涌水量可能有所增加。
第二节井田及开采面积
一、地层
井田内出露之最老地层为志留系，缺石碳系、泥盆系地层，各地层由老到新简述于下：
志留系中统韩家店组（S2h）：
上部为黄绿色页岩及砂质页岩，下部为灰绿色页岩夹薄层砂岩。
--------与上覆志留系地层呈假整合接触-------
二迭系上统（P1）：
梁山组（P1l）：
厚11米，为绿黄、褐黄色砂质泥岩及粘土岩，含黄铁矿、菱铁矿，局部夹薄煤层透镜体。
栖霞组（P1q）：
厚213m，为黑灰色厚层状石灰岩，含燧石石核和沥青质，底部间夹薄层角砾岩。
茅口组（P1m）：
厚约150m，为灰色及棕灰色厚层状夹生物碎屑灰岩，含燧石结核及方解石脉。
-------与上覆二迭系上统地层呈整合接触--------
二迭系下统（P2）：
龙潭组（P2l）：
为本区的煤系地层,平均厚度77.91m，煤系地层主要为黑灰色粘土岩、泥岩、砂质泥岩、砂质页岩，夹7～9层灰岩,底部为铝土泥岩及底砾岩。
，含煤7层，可采煤矿层为K3、K2、K1三层，K3为本井主要开采煤层。
长兴组（P2c）:
平均厚度63.51m，灰黑色厚层～中厚层灰岩，第一层含沥青质较多，第二层含燧石较多。
————与上覆二迭系下统地层呈假整合接触————
三迭系下统（T1）:
玉龙山组（T1y）:
总厚约135.4m,分五段。
岩性主要为灰色、紫灰色薄层～中厚层灰岩、泥灰岩互层。
飞仙关组（T1f）：
总厚约179.57m，分二段。
岩性主要为紫红色、棕灰色泥页岩。
嘉陵江组（T1j）:
平均厚度730.43m，分四段。
岩性主要为灰色～深灰色厚层～中厚层灰岩及灰质泥岩。
————与上覆三迭系下统地层呈假整合接触————
三迭系中统雷口坡组（T2l）：
平均厚度91.87m。
以灰色白云质灰岩,灰质泥岩、泥岩。
-------与上覆三迭系中统地层呈假整合接触--------
三迭系上统须家河组（T2l）：
出露于井田西北部。
黄灰、黄白色中厚层状长石石英砂岩，夹粉砂岩、泥质砂岩及薄煤矿层。
本井田含煤地层为二迭系龙潭组，煤系地层厚73～86m，平均厚度77.91m，分为上煤组、中煤组和下煤组，共含煤七层，其中上煤层为不可采煤层组，中煤组含主要可采煤层K3（大连子）一层，下煤组含可采煤K2（矿子洞）、K1（楼板洞）二个煤层。
煤系地层特征详见煤系地层综合柱状图。
二、构造
本井田构造较简单，为一单斜构造，岩层走向大致为北东——南西，和区域构造轴线向一致，地层平均倾向267º，平均倾角37º。
井田内无大的断裂与褶曲，但小构造较为发育，特别是靠近井田北边界的块段揭露有三条小型断层，分别为：
①f1逆断层：
倾向47º、倾角70º、落差8m；②f2逆断层：
倾向80º、倾角81º、落差10m；③f3逆断层：
倾向100º、倾向78º、落差12m。
由于上述三条断层的影响，造成北面近580m走向长的块段构造复杂,煤层大面积变薄（三层煤揭露的煤厚均小最低可采厚度），无法开采。
三、可采煤层
龙潭煤系在本井田范围内，变化不大，总厚77.91m，且含煤层数6～7层，其中三层可采，层位稳定，现将各煤层特征描述如下；
K1煤层：
俗称楼板洞，煤质硬脆，无夹石，为一简单结构的薄煤层，属较稳定型煤层,区内全部可采，煤层厚度0.78～1.03m,平均厚度1.0m。
顶板为钙质页岩，富含黄铁矿，不易垮落，底板为铝土页岩，含黄铁矿结核，容重1.45t/m3。
K2煤层：
俗称矿子洞，煤质较硬，含有一层状夹石，在藻渡煤矿井田范围内实际上揭露的平均煤厚只有0.5m。
煤层直接顶为泥质页岩，有一层伪顶厚0.2～0.5m,为黑色碳质页岩,底板为页岩,顶底板含黄铁矿的粘土页岩。
K2煤层与K1煤层层间距10m，容重1.5t/m3。
K3煤层：
俗称大连子，煤质松软，在本井田内厚度2.69～2.85m,平均厚度2.13m,属稳定煤层,是该煤系的主要可采煤层,区内全部可采。
顶、底板均为页岩，含黄铁矿结核，顶板节理发育，K3煤层与K2煤层间距20m，容重1.4t/m3。
四、煤质
1、煤的物理性质及煤岩特征
K1煤层：
颜色呈灰黑色，块状构造，原生裂隙发育，煤层硬度较小，煤质硬脆，局部地方夹有呈串珠状展布的夹矸，属较稳定型，简单结构煤层。
K2煤层：
颜色呈黑灰色，块状构造，煤层硬度较大，富含黄铁矿结核。
煤层中常有一条夹矸，夹矸含有大量的黄铁矿结核，煤层厚度较稳定，为复杂结构煤层。
K3煤层：
颜色呈黑灰色，金属光泽，煤层较松软，原生裂隙发育，煤层稳定，无夹矸，均一结构，层状构造，属简单结构，稳定型煤层。
2、煤的工业分析指标
通过对钻孔煤样和已有煤样进行化验分析，得知可采煤层的主要工业指标如下表：
可采煤层原主要工业指标份一览表表
（二）
水份（Wf）
灰份（Ag）
挥发份（Vr）
全硫
（Std，%）
发热量（Qgrd；大卡/千克）
K3
2.63
17.21
10.04
2.21
7481
K2
1.54
18.75
11.71
2.37
7102
K1
2.63
21.25
12.02
3.39
7065
3、煤的工业类型及品级
该矿煤层挥发份（Vr）10.04～12.02。
按《中国煤炭分类》，其工业牌号属无烟煤（A）。
按煤的原煤灰份和有害元素含量划分，煤的品质为中灰高硫煤。
是较好的动力用煤。
五、井田面积
井田走向长度：
约2.6km,东西宽约0.6km。
井田面积：
约1.56km2
第三节矿井开采技术条件
一、瓦斯
根据重庆市经委渝经煤安[2005]86号文件,藻渡煤矿有限公司属于“煤与瓦斯突出矿井”。
本井田内K3煤层属于突出煤层，K1煤层属于弱突出煤层，K2煤层属于不突出煤层，作为保护层开采。
二、地温
本矿井属浅部开采，应属正常地温带，矿井只要按《煤矿安全规程》规定，保证配风量，不存在地温问题。
三、煤层自燃
根据煤炭科学院总院重庆分院的《煤尘爆炸性鉴定报告》，藻渡煤矿有限公司井田内煤的自燃类别为三类（有可能自燃发火）。
因此，在开采过程中要加强“一通三防”的管理，保证矿井安全生产。
四、煤尘爆炸危险性
根据煤炭科学院总院重庆分院的《煤尘爆炸性鉴定报告》，藻渡煤矿有限公司井田内K2、K3煤层的煤尘爆炸危险性为“有爆炸性危险”，K1煤层的煤尘无爆炸性危险。
因此，在开采过程中要加强“一通三防”的管
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