大沟煤矿抽采达标工艺项目设计方案.docx

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大沟煤矿抽采达标工艺项目设计方案

大沟煤矿抽采达标工艺项目设计方案

1井田概况

1.1交通位置

大沟煤矿位于富源县城东南部平距20km，距县城公路里程50km，隶属富源县大河镇恩乐村民委员会管辖。

富源县城每天有班车往返于大河、恩乐，恩乐有简易公路直达矿区，另矿区有简易公路15km至贵州火铺—富源（320国道），距曲靖85km。

北西有贵昆铁路支线，交通尚属方便。

详见交通位置图。

云南省富源县大沟煤矿交通位置图

1.2自然地理

1.2.1地形与地貌特征

大沟煤矿属低至高中山地貌，最高海拔位于矿区北东部，高程2141.10m，最低海拔位于矿区西部沟谷，高程1960m，相对高差181.10m，地势南北走向，矿区北东部地势高，西南部地势低。

区内植被稀疏，灌木丛零星分布。

矿区气候属北亚热带高原季风气候的过渡类型，每年12月至次年3月为霜冻期，6—10月为雨季，年降雨量890—1100mm，最高气温34.9℃，最低气温-11℃，年平均气温13.7℃，2—3月为风季，最大风速15m/s，一般3—6m/s，多为东南风。

区内居民以汉族为主，少量彝族、苗族，主要农作物有水稻、小麦、荞麦、玉米、洋芋等。

经济作物以烤烟为主，工业主要以煤为主，富余劳动力充足。

矿区位于乌蒙山东南缘，处于滇黔两省交界处，属构造侵蚀低至高中山地貌。

最高海拔位于矿区北东部山顶，高程2141.10m，最低海拔位于矿区南部沟谷，高程1951.3m，相对高差189.80m，地势总体北高南低，矿区北东部地势高，西南部地势低。

区内植被覆盖率较差，在坡耕地大面积分布地段稀疏，且大部分为丛生灌木，在村庄、冲沟等地形低洼地段植被覆盖相对较好。

地表水体不发育，仅有山沟小溪、自然排泄良好。

1.2.2水文

矿区最高海拔标高在矿区北东部，海拔2141.1m。

最低标高在矿区南部冲沟，约为1951.3m，相对高差189.3m，一般标高在1970m-2000m，总体地形北东部高、南西部低。

区内地形高差较大,切割较深，起伏不平，沟谷发育，有利于地表迳流排泄;地下水接受大气降水，补给条件差。

矿区内无大的地表水体，仅在矿区中南部焦煤场及井口往南有一季节性小溪，对矿山煤层开采影响不大。

矿区地质构造复杂程度属中等类型，断层的透水性略大于围岩。

地层的富水性较弱，大气降水是本矿井的主要充水来源，浅部因小窑开采后采空区积水多年未排放，可成为目前矿井的常年补给源。

经矿山多年开采情况分析，矿井正常涌水量30m3/h，雨季涌水量为50m3/h，（该涌水量由矿山提供）。

综上所述，矿区内地质构造复杂程度中等，断层的导水性及地层的富水性都较弱，地表水不发育，地形相对较陡，自然排泄条件较好，地下水主要靠大气降水补给，因此该矿区水文地质条件属中等类型。

1.2.3气象与地震

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A.0.22条划分，区内抗震设防基本烈度为7度，设计基本加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组，未来建筑物应按7烈度设防。

矿区大地构造位置处于扬子准地台（I1），滇东台褶带（I2），曲靖台褶束（I34）的东南部。

在区域上夹持于富源—弥勒大断裂，营上—阿岗大断裂之间。

据富源县1965年1月开始对地震统计，共发生2.0—2.9级地震32次，3.0—3.9级地震13次，4.0—4.9级地震2次，从小震活动分析认为：

富源县自1965年的40年中未发生过5级地震。

表明矿区及周边区域属较稳定区。

1.2.4电源情况

采用双回路供电，一回路电源来自大河35/10Kv变电站826开关。

二回路来自大河35/10Kv变电站811开关。

矿井同时配有2台柴油发电机作为备用电源。

1.2.5水源情况

大沟供水由矿区防尘水池引入管线。

1.3井田境界及煤炭储量

1.3.1井田境界

大沟煤矿井该矿采矿许可证核定矿区范围由9个拐点坐标圈定，矿区面积0.7443Km2，开采深度2065m—1780m，矿区地理坐标为：

东经104°23′55″—104°24′38″，北纬25°32′15″—25°32′42″。

1.3.2煤炭储量

经核实,采矿许可证范围内2065—1780m占用资源储量662.84万吨，消耗资源储量255.26万吨。

保有资源储量（122b+333）407.58万吨（其中122b资源量145.28万吨，333资源量262.30万吨）。

采矿许可证平面范围内1780m标高以下占用333类资源储量272.92万吨。

1.4矿井地质与煤层赋存

1.4.1矿井地层

在矿区区范围内，出露地层自上而下有：

第四系、三叠系下统飞仙关组第一段、三叠系下统卡以头组、二叠系上统长兴组及二叠系上统龙潭组。

矿区内地层为总体走向北东向，倾向北西，倾角11～35度的单斜构造。

（一）第四系（Q）

由坡积物、残积物、冲积物和耕植土所组成，多为岩块、砂、砾和粘土堆积，零星分布于沟谷、凹地及大沟煤矿炼焦场地，厚度0～10m。

（二）飞仙关组第一段（T1f1）

岩性以灰紫色、紫红色薄层状泥岩为主，并与泥质粉砂岩、

粉砂岩呈互层状产出。

泥岩中富含蠕虫状方解石为特征，该段地层矿区内出露不全，出露地层厚度大于90米。

与下伏地层卡以头组（T1k）呈整合接触。

（三）三叠系下统卡以头组（T1k）

地层厚度70-120m，一般90m，下部为灰色、灰绿色薄—中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，含多量叶肢介动物化石，上部为灰色、黄灰色薄—中厚层状粉砂岩，夹少量中厚层状灰色细砂岩，基本不含化石，与下伏地层长兴组呈整合接触。

（四）二叠系上统长兴组（P2c）

上至M1煤层顶界,下至M7煤层顶板，地层厚度75.00-129.10m，平均89.88m，岩性为灰色，黄灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩及少量似层状、透镜状菱铁岩及煤层组成。

含煤7-10层，局部可采煤层一层，即M3煤层。

与下伏地层龙潭组（P2l）呈整合接触。

（五）二叠系上统龙潭组（P2l）

主要为陆相沼泽—湖泊相含煤沉积、岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩、菱铁岩及煤层组成，地层厚度170.30-200.59m，平均195.50m，含大羽羊齿状化石，含煤28—50层，煤层总厚度33.75m，含煤系数为17.26%，煤层编号的有M1—M24，根据含煤特征，岩石类型及标志层、将龙潭组自下上而分为二段。

1、龙潭组第二段（P2l2）：

上至M7煤层顶板，下至M16煤层顶板，地层厚度约69.00-107.84m，平均71.30m。

岩性为灰色薄层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含薄层状、似层状菱铁岩。

含煤7-20层，矿区内含可采煤层四层，即M7、M9、M13、M15煤层。

2、龙潭组第一段（P2l1）:

上至M16煤层顶板，下至玄武岩顶界，地层厚度约71.76-97.85m，平均72.10m。

岩性主要为浅灰、灰黑色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、细砂岩及煤层组成。

含较多星点状，结核状黄铁矿，含煤9—12层,其中可采煤层二层,根据主斜井所揭露的M16煤层以下的地质特征与邻近矿区对比,将两层可采煤层对比为M16、M19煤层。

与下伏峨眉山玄武岩组（P2β）呈假整合接触。

（本矿区内P2l1地表未出露）

1.4.2地质构造

矿区位于杨梅山—小达村南北向断层与北西向次级断层夹持的三角断块中，矿区内断裂构造较发育，在矿区内发现断层5条,即F1、F2、F3、F4、F5，其中F1、F2、F3为正断层，F4、F5为逆断层。

矿区地质构造复杂程度属中等类型。

（一）断层

F1正断层：

位于矿区中部，区内走向长度大于840m，断层走向北北东，倾向北西，倾角70°，断距110m，在地表断层下盘M7煤层与断层上盘（T1k）中下部地层呈断层接触。

F2正断层：

位于矿区中部，区内走向长度大于640m，南北向贯穿整个矿区，断层走向近似南北向，倾向西，倾角76°，落差40m左右。

F3正断层：

位于矿区中东部分，断层走向北北东，倾向北西，倾角65°，断层落差15m，区内走向长度大于600m，南端被F4走向逆断层所切断，并有一定位移。

F4逆断层：

位于矿区东南部，断层走向近似东西向，倾向北，倾角48°，断层落差20m，在地表M7下部地层重复约20m，将F3、F5断层切割并发生位移,对M13煤层影响较大。

F5逆断层：

位于矿区东部，断层走向近似南北向，倾向西，倾角46°，断层落差8m，断层影响深度P2c至M13煤层，往下逐渐变小。

综上所述，核实区构造复杂程度属中等类型

1.4.3煤层及煤质

1、煤层

含煤地层为二叠系上统龙潭组（P2l）及长兴组（P2c）。

（1）二叠系上统长兴组（P2c）

上至M1煤层顶界，下至M7煤层顶板，地层平均厚度89.88m，含煤7-10层，煤层总厚度4.89m，含煤系数为5.44%。

含局部可采煤层一层，M3煤层。

（2）二叠系上统龙潭组第二段（P2l2）

上至M7煤层顶板，下至M16煤层顶板，该段地层厚度平均71.30米，含煤9层，煤层总厚度9.60m，含煤系数13.46%。

含可采煤层4层，即M7、M9、M13、M15煤层;局部可采煤层2层，即M8、M11煤层。

其余均为不可采煤层。

（3）二叠系上统龙潭组第一段（P2l1）

上至M16煤层顶板,下至峨嵋山玄武岩组（P2β,）地层平均厚度约为72.10m,含煤9-12层,煤层总厚度7.17m,含煤系数9.94％。

三含可采煤层2层,即M16、M19煤层,局部可采煤层3层,即M21、M22、M24煤层。

2、煤层对比

该矿区煤层多，但可采煤层仅有6层。

煤层对比主要运用煤层结构、煤层夹矸、煤层顶底板岩性特征、煤层间距等标志进行综合对比。

经矿山多年开采证实煤层对比可靠。

对比可靠的有M5、M7、M9、M13、M15、M16、M19煤层，对比较可靠的有M3、M8、M11、M24煤层。

3、主要可采煤层

M7煤层：

位于龙潭组第二段（P2l2）顶部，煤层厚度1.40～2.30m,代表性结构为1.22（0.03）1.05m，为黑色块状、粉状半暗～半亮型煤，属全区稳定可采煤层。

夹矸为棕灰色细晶质高岭石泥岩。

顶板为泥质粉砂岩夹似层状菱铁岩，底板为灰色泥质粉砂岩，伪底为0.18m泥岩。

M9煤层：

上距M7煤层26.76m，煤层厚度1.60～2.73m，代表性煤层结构为0.70（0.03）1.02m，为黑色粉状、鳞片状、碎块状半亮型煤，夹矸为褐色高岭石泥岩，全区稳定可采煤层。

顶板为厚3.46m灰色细砂岩夹多量似层状菱铁岩，伪底1.06m为灰色泥岩。

M13煤层：

上距M9煤层27.84m，煤层结构0.50（0.03）0.60m，为黑色粉状、鳞片状半暗—半光亮型煤，夹矸为灰色泥岩，全区可采稳定煤层。

顶板为灰色中厚层状粉砂岩，底板为灰色泥岩夹似层状菱铁矿。

M15煤层:

上距M13煤层9.28m,煤层厚度2.47～2.83m,煤层结构一般为1.24（0.03）1.55m,为黑色粉末,鳞片状半亮型煤,裂隙发育,易碎裂。

煤层顶板为泥质粉砂岩,夹薄层状菱铁岩,底板为深灰色泥岩,遇水易碎裂。

M16煤层:

上距M15煤层6.83m,煤层厚度1.64～1.37m,代表性煤层结构为0.67（0.03）0.79m,为黑色粉状、块状半暗—半亮型煤,夹矸为泥岩,煤层顶板为灰褐色泥岩,底板为层状砂岩。

M19煤层:

上至M16煤层12.67m,煤层厚度0.96～1.28m,代表性煤层结构0.47（0.04）0.63m为块状半暗～半亮型煤,裂隙发育，易碎裂,煤层顶板为灰色中厚层状细砂岩,底板为中厚层状泥岩。

3.2.4煤质

1、煤的宏观特性

大沟煤矿区内煤层均为黑色、块状、鳞片状、粉状内生裂隙发育，断口呈不规则状、贝壳状，较坚硬。

煤岩类型为半暗—半光亮型煤。

镜下鉴定结果，煤岩成份以半亮煤为主，暗煤次之，夹有镜煤及丝炭条带，矿物杂质以石英、粘土为主、黄铁矿、方解石次之。

2、煤的变质阶段

煤层油浸镜煤