金二采区试运转期间的安全技术措施.docx

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金二采区试运转期间的安全技术措施

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金二采区试运转期间的安全技术措施

第一章：

金二采区概况

第一节概况

一、采区位置

金二采区位于金竹坪井田中部，井口位置在盘县红果填与水塘镇交界处的沿塘。

金二采区走向长2.8km，倾斜长0.72km。

矿井风井公路已修至金二风井场地，输电线路也已架至风井场地。

二、地形地貌

金二采区范围地形起伏较大，最低处为金二井口附近之沟谷，标高为+1960m，最高峰标高为+2353m，相对高差达393m。

该区内地形呈单面山，含煤地层为一单斜谷地，按山地高度分类，应为中等切割的中山地形。

三、河流

金二采区范围内无较大的地表水，主要是沟谷小溪及其由沟谷小溪汇成的山间小河。

地表水流以大气降雨为主。

雨季、旱季径流量相差甚大。

据2001年6月观测和询问当地老乡：

沿塘小河流量为13～190.5m3/h，滑石板小河流量为20～294.2m3/h。

四、井田内乡镇煤矿概况

由于金二采区煤层埋藏较浅，煤层出露地表，开采比较方便，因此，在金二采区内沿煤层露头小煤窑的开采历史较长，多为平硐或斜井开拓，一般平硐沿走向长200m左右，斜井开采深度30m左右，现大多数井口已封停。

五、电源、水源

（一）电源：

金二采区供电电源取自已建成的小关35kv变电所，利用两回已架设的10kv等级输电线路供电，供电可靠。

（二）水源：

金二采区水资源贫乏，地面水量变化极大，雨季、旱季流径量相差甚远。

金二风井场地前侧小河流量为20m3/h（旱季）~300m3/h（雨季），河水可以作为金二采区补充供水水源。

根据金一采区生产期间实测涌出量预计，金二采区投产后涌出量在60~300m3/h，经适当处理，也可作为生产用补充供水水源。

金二采区供水水源主要为矿井工业广场羊毛洞暗河水以及主平硐900m处溶洞涌水，均经过矿井工业广场水处理厂处理后向金二以及金一采区供水。

第二节地质特征

一、地质构造

（一）地层

井田地层由老至新为：

二叠系上统峨嵋山玄武岩、龙潭组，三叠系下统飞仙关组、永宁镇组，第四系全新统。

由老至新分述如下：

1、二叠系上统峨嵋山玄武岩（P2β）

本组厚171m（由上至下是：

上部—灰绿、深灰色玄武质凝灰岩，厚12m；灰绿、蓝灰色火山角砾岩，厚39m。

中部—深灰绿色伊丁玄武岩，深灰、黄及黄绿色粘土岩及薄煤一层，厚55m。

下部—灰绿色、蓝灰色玄武岩、拉斑玄武岩及伊丁玄武岩，厚65m），上与龙潭组呈假整合接触。

2、二叠系上统龙潭组（P2L）

为采区含煤地层，厚220～310m，属海陆交替相沉积。

含煤27～44层，可采煤层15层。

可分为上、中、下三个煤组。

上与三叠系下统飞仙关组呈整合接触。

（1）上煤组

1号煤层至12号煤层顶板。

厚度93～107m，一般97m。

以灰色细砂岩、粉砂岩为主，夹薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及炭质泥岩。

含煤9～15层，其中可采煤层有1、3、5、7、9、10等煤层，多为薄煤层和中厚煤层。

（2）中煤组

12号煤层至24号煤层顶板。

厚度90～104m，一般92m。

岩性以细砂岩、粉砂岩为主、间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及菱铁矿薄层。

本组含煤10～15层，其中可采煤层有12、13、17、18--1、18等煤层，一般为中厚至厚煤层，煤层层数、厚度、间距变化较大，煤层结构简单至复杂，有的煤层有分叉合并及尖灭现象。

（3）下煤组

24号煤层至凝灰岩顶界。

厚度37～49m，一般42m。

岩性由粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及炭质泥岩组成，底部为一层铝土层。

含大量姜块状、蠕虫状黄铁矿结核，亦含菱铁矿结核。

含煤8～14层，其中仅24号煤层局部可采。

3、三叠系下统飞仙关组（T1f）

井田内分布较广，发育良好，厚529～762m，一般624m。

上与永宁镇组呈整合接触。

4、三叠系下统永宁镇组（T1-Yn）

井田内仅见下段。

厚120～159m，上与第四系呈不整合接触。

5、第四系（Q）

仅见全新统，在井田内零星分布，以残积和坡积的粘土、粉砂、冲积层卵石、砂及亚粘土等为主。

坡积和残积物分布在坡麓附近及低凹槽谷中，冲积层分布在段家庄和麻峰岩河床一带。

厚度0～30m。

地层厚度及岩性特征见表1-2-1。

（二）煤系地层特征

井田具有工业价值的含煤地层为二叠系上统龙潭组。

根据岩性、古生物特征和沉积特征，龙潭组为海陆交替过渡相沉积，以陆相为主。

沉积变化从不稳定到日趋稳定，即下煤组的沉积环境最不稳定，含煤性差。

至中、上煤组沉积环境趋于稳定，煤组厚度、煤、岩层厚度、煤层间距等也趋于稳定。

地层走向北30o～50o，倾向北西，地层倾角18o～25o，一般22o。

（三）地质构造

盘县煤田大地构造位于滇黔桂台向斜黔西南台凹。

煤田内的构造大致有北西向和北东向两大组，其中盘关向斜为北东向，而金二采区位于盘关向斜东翼中南段的金竹坪井田中部，为单斜构造，地层走向北30o～50o东，倾向北西，地层倾角18o～25o，一般22o，伴有一定数量的断层。

采区内断层，以走向断层及斜向断层为主，已探明的有22条，出露地表的10条，隐伏12条。

落差大于20m一条（F90），小于20m大于10m的二条（F97、F834-2）。

地质构造复杂程度属中等。

影响开采的主要断层有：

F90逆断层：

位于6～7线一带，延伸长1400m，走向近南北，倾向西，倾角70o～80o，两端稍缓，中部较陡；落差20m左右，三叠系中稍大，随煤系的延伸缩小。

标高在+1500m～+1750m。

对煤系的破坏不超过18号煤层，在断层附近可见有牵引现象。

F97正断层：

位于5～15线一带，延伸长870m，走向308～310。

，倾向218o～301o，倾角52o～71o，落差5～15m。

F372-1隐伏逆断层：

372号钻孔控制，断点孔深366m，标高+1829m，落差8m，造成3～7号煤层的岩煤层重复。

F834-2隐伏正断层：

B834孔控制，断点标高+1603m，落差10～17m，延伸长度700m，走向北西50o，倾向230o，倾角60o，破坏煤系1～18号煤层。

金二采区断层特征见表1-2-2。

二、煤层及煤质

（一）煤层

采区内含煤地层为二叠系上统龙谭组，总厚度220～310m，含煤层27～44层，其中可采煤层15层，可采煤层平均总厚21.86m。

全区可采煤层有3、7、9、10、17五层煤，均为较稳定煤层；大部分可采煤层有12、18-1、18三层，现将主要可采煤层简述如下：

3号煤层：

为全区可采之较稳定煤层。

煤层厚度0.99～2.83m，平均1.74m。

煤层结构简单，夹矸0～1层，少数2～3层，夹矸平均总厚0.1～0.16m，夹矸岩性为高岭质泥岩和泥岩。

7号煤层：

为全区基本可采之较稳定煤层。

煤层厚度0.24～5.41m，平均2.02m。

部分地段分叉为两层，煤层夹矸0～1层，少数2～3层，厚0.1～0.19m左右，夹矸岩性为泥岩和黑褐色高岭质泥岩。

9号煤层：

为全区基本可采之中厚煤层，煤层厚度0.72～6.52m，平均厚度2.33m；煤层含夹矸0～3层，一般一层厚0.22m。

10号煤层：

为局部可采煤层，厚度0.48～2.37m，平均1.06m，一般无夹矸。

12号煤层：

为全区不稳定煤层，厚度变化大，局部可采，煤层厚度为0～3.06m,平均0.96m，一般无夹矸，有时含一层0.17m厚的泥岩夹矸。

17号煤层：

为全区可采之较稳定中厚煤层，煤层厚度0.25～7.66m，平均厚度3.23m；煤层含夹矸0~3层，一般厚0.17m，夹矸岩性为泥岩。

18号煤层：

为全区不稳定煤层，大部分可采，部分与18-1号煤层合并。

煤层厚度0.32～6.24m，平均厚度1.91m；煤层夹矸为泥岩，一般0～3层，厚0.2m。

除上述可采煤层外，该区有13号和18-1号煤层大部可采，13号煤层厚0～5.67m，平均可采厚度1.43m，18-1号煤层厚0～9.52m，平均2.54m。

金二采区可采煤层特征、顶底板岩性、层间距详见表1-2-3。

（二）煤层物理性质和煤岩特征

1、煤层物理性质和煤岩特征

（1）煤层物理性质

金二采区内煤层多为灰黑色、玻璃光泽~金刚光泽，含有结核状、星点状黄铁矿，沿煤的列隙有方解石薄脉充填。

煤多呈粉状和碎块状，其次为块状和鳞片状。

（2）煤岩特征

宏观煤岩特征：

以条带状半暗型为主，煤岩成份由暗煤和亮煤组成，夹有线理状镜煤，并含丝炭境体。

微观煤岩特征：

有机组分以镜质组为主，丝质组次之，半镜质组少量；无机组分以粘土类和氧化硅类为主，硫化物类较少，碳酸盐少见。

2、风氧化带

煤层在风氧化带的颜色变浅，光泽减弱，呈土状光泽，在煤层表面有淋漓铁锈。

（三）煤质

煤质牌号以贫煤为主，其次为瘦煤、无烟煤。

原煤灰分以中灰为主，一般在15～25%之间。

硫分以特低硫为主，一般在1.19%以下。

磷以特低磷为主，其含量一般在0.018%以下。

原煤发热量QbT在34.54～35.17MJ/kg之间，灰融点T2（软化点）均大于1250。

C，是较好的民用煤和动力用煤。

三、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃

（一）瓦斯

根据地质报告，瓦斯风化带标高一般在+1870m以上，瓦斯风化带以下，瓦斯含量两极值为0.1～22.7mL/g，以3、7、9、12、17、18号煤层的含量最大，且瓦斯含量随着埋藏深度增加而增加，采用抚顺煤科分院提出的瓦斯涌出量预测方法，+1721m水平预计相对瓦斯涌出量为13.7m3/t，属高瓦斯矿井。

在金一采区的实际生产过程中，3号煤层绝对瓦斯涌出量高达35m3/min。

另外，7号煤层在掘进过程中曾发生过3次突出，经鉴定，7号煤层为突出煤层，金佳矿井为突出矿井。

（二）煤尘爆炸性、煤的自燃

根据勘探中采样试验结果，主要可采煤层均属有爆炸危险性煤层。

各煤层自然发火性根据地质报告提供的鉴定资料，金竹坪井田可采煤层属可能自燃和自燃煤层，其中9号煤层经鉴定，最短自燃发火期仅为32天，并且金一采区在生产过程中，9号煤层曾于2002年6月17日发生自燃。

四、水文地质

金二采区地势较高，地形高差甚大，溪流切割强烈，尤以向源侵蚀和向下切割表现突出。

区内无大的河流。

（一）含水层概况

金二采区出露地层有：

第四系（Q）、三叠系下统永宁镇组（T1yn）、二叠系上统龙潭组（P2L）、峨嵋山玄武岩（P2β）。

其含水性与隔水性分述如下：

1、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P2β）

玄武岩组在采区内东侧呈单面山构造坡，浅部风化裂隙发育，地下水以裂隙下降泉方式出露于斜坡中上部或沟谷边缘，泉水出露标+1827m～+1878m，流量0.08L/s。

随深度增加裂隙递增，含水性弱，是矿床底板直接充水的弱含水层。

2、二叠系上统龙潭组（P2L）

龙潭组是矿井直接充水的微弱含水层。

地下水补给以大气降雨为源，以风化裂隙为途径，因而季节性变化明显，并随裂隙发育程度而存在差异。

在浅部裂隙多以下降泉出露于坡底，或从坡积、残积层渗出，流量1.0L/s～3.92L/s，每到枯水季节，多数泉水干枯断流。

经钻孔抽水试验，单位涌水量0.00126～0.0178L/s.m，渗透系数0.0106～0.241m/d。

3、三叠系下统飞仙关组（T1f及T/P）

该组分绿色和紫色层两大段，下部绿色层（T/P）以细砂岩为主，夹粉砂岩，含基岩裂隙水，是矿井直接充水的弱含水层，上部紫色层（T1f）以细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩相间分布，从其含水性及岩性特征来看，是隔水层或弱含水层，对矿井充水无大的作用。

总之该组地下水是受气候影响的风化裂隙水，其补给来源是大气降水。

4、三叠系下统永宁镇组（T1yn）

该组分布于采区西部边缘，为灰岩层，富含裂隙溶洞水，是区内主要含水层之一，由于其下伏地层为透水性不良的、平均厚度在480m的飞仙关组紫色层砂质泥岩、粉砂质泥岩层相