采放比超过13放顶煤开采可行性论证报告模板.docx

1、采放比超过13放顶煤开采可行性论证报告模板煤业有限公司采放比超过1:3放顶煤开采可行性论证煤业有限公司年月日第一章 开采技术条件1、地理位置 （一）煤矿位置 （1）位置、范围煤业有限公司位于市镇村境内，隶属镇管辖，地理坐标为东经，北纬。矿区范围由年月省国土资源厅新颁发的采矿许可证（证号：）的个拐点坐标圈定（见表1-1）。矿区为一多边形，走向最长约m，倾向最长 m，井田面积约 km2。表1-1 煤业有限公司矿区范围拐点坐标一览表（1954北京坐标系）点号YX点号YX13844.00381.0043844.00381.0023844.00381.0053844.00381.0033844.0038

2、1.0063844.00381.00 （2）交通本区东北距市约 km，西北距市约 km，东距市约 km，县际公路由北向南横穿井田北部；的地方窄轨铁路经过井田一带；区内各村镇之间都有水泥、柏油公路相通，交通十分便利（见图）。图1-1 煤业有限公司交通位置图（图自行更换） （1）地形地貌本区地形总体为西高东低、南高北低的低矮丘陵地貌，地表标高+m，相对标高差m，主井、副井、风井井口标高分别为+ m、+m、+m。西北东南方向冲沟发育，地形起伏较大。最高点在西南部的村东，最低点在南部的河道中。地表大部分被第四系表土层所覆盖，、等地有零星基岩出露，冲积层厚度5.93 26.00 m。 （2）气象本区属温

3、带大陆性季风气候，四季分明，夏秋季炎热多雨，冬春季寒冷干燥；年平均气温14.3 ，最低气温-14.5 ，最高气温43.3 ，元月份气温最低，平均为0.4 ，7月份最高，平均为32.1 ，12月到次年3月为霜冻期。受季风影响，降水量多集中在夏、秋两季，年平均降水量为663 mm，年最大降水量达1207 mm，年最小降水量184 mm，年平均蒸发量1280 mm。本区夏秋季盛行东风和东南风，冬春季盛行北风和西北风，年平均风速2.8 m/s。 （3）水文区内河流有河。河发源于山东麓岭东南坡，村以西为西北东南流向，以东转为近东西流向，从本区中北部穿过，向东经、等地，在县乡注入河。本区内河长度约m，河床

4、坡降较小，呈蛇曲状弯转，两岸一级阶地较发育。河面水位标高+m。属长年性河流，据近年水文观测站资料，流量为2.535.18 m3/s。河水补给来源一是大气降水，二是沿河村镇生活污水和工矿企业废水，水质污染比较严重。其支流多为沿冲沟发育的季节性小溪。 （4）地震根据国家质量技术监督局发布的“中华人民共和国国家标准GB183062001中国地震动参数区划图”，地区地震动峰值加速度为0.10 g，对应的地震基本烈度为度，矿井所在地的区域地壳属较稳定区，其地震设防等级为级（表1-2、图1-2）。据记载，地区在清代嘉庆中期、光绪末年曾先后发生过较大规模的地震（表1-3）。邻近市及其他地区年以来共发生地震余

5、次，其中二级以上地震十余次，发生于年月日的一次地震烈度最强，市和市之间为4.7级，据记载“强烈有感，少数房屋有瓦片掉落现象”，但未造成重大经济损失。2008年5月12日四川汶川大地震，、地区有明显震感，因此在生产建设中应适当考虑地震波及的因素。 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表 地震动峰值加速度分区g0.05 g0.05 g0.1 g0.15 g0.2 g0.3 g0.4 g地震基本烈度值 清代市境内地震情况简表地 震 发 生 时 间地震记载情况资 料 来 源公 历旧 历1814年1月10 清仁宗嘉庆18年12月19 地震嘉庆22年志1815年11月清仁宗嘉庆20年10月大地震嘉庆22

6、年志1911年秋清宣统三年秋地震民国12年志 河南省地震动峰值加速度区划图(图自行更换) （5）区域经济概况本矿位于区西南部，当地经济以农业为主，主要农作物有小麦、玉米、谷类和蔬菜等，工业主要为耐火材料、建筑材料和煤炭资源开发。区内较大的村庄有、和等，居民生活较为富足。煤业有限公司位于井田的西南部，北部为煤业有限公司，东部为煤业有限公司，本矿西部为煤业有限公司，西南部为煤业有限公司（见图）。 矿区四邻关系图（图自行更换） 二、地质构造 （一）地质构造1、区域地质构造特征煤田在大地构造上位于昆仑-秦岭纬向构造带，北亚带的东延部分，在背斜与背斜之间，为复式向斜构造。该向斜为一不对称向斜，北翼地层较

7、发育，南翼地层受地质构造的影响发育较少。煤田区域地质构造展布呈近东西向，以南升北降的高角度正断层为主，次为褶皱。另外煤田普遍发育有层间滑动构造，在岩层面上常见有磨擦镜面和擦痕。2、矿区地质构造该井田位于隆起的大背斜南冀，受滑动构造影响，北有断层，南有断层，井田中心有一东西向的背斜构造，地层倾角在512之间。断层为一正断层，走向北西南东，倾向北东，落差约100m。向南80米有一走向为北西-南东，倾向北东的支断层，落差50m。井田南部有一正断层，走向北西南东，倾向北东，倾角60，落差200m。中部有滑动构造通过。根据现有的采掘工程探明，西部距边界约300m处，有南北走向的正断层，巷道揭露点落差为2

8、m，西为上升盘，东为下降盘，往南落差是否会增大，有待考证。在井田已有生产采空区东缘，可能会有一走向为115,倾向北东的正断层，具体延伸长度不详。（二）井田地质本矿井井田范围内仅有钻孔4个，勘探程度不足，无正式批准的地质报告，但本矿井的深部已为矿井所开采，总体地质构造形态已基本探明，已有矿井几年的开采实践，探明了煤层可采厚度及赋存条件，故本设计以此为依据。1、地层 煤田发育的含煤地层以沉积岩为主，属华北型石炭系、二叠系含煤地层。区内标志地层较多，地层中富含动、植物化石，为地层对比提供了可靠的依据，地层分界、对比可靠。本矿区含煤地层为石炭系、二叠系，地表全部为第四系冲积层所掩盖。以下将本区地层由老

9、到新分述如下：（1）中奥陶统马家沟组：是本矿区煤系地层沉积的基底，以灰色、致密质纯的灰岩为主，下部为豹皮状灰岩，底部有一层黄色角砾状泥质灰岩。本组地层厚约80m，与上覆石炭统地层呈平行不整合接触，该地层在本矿区北部地表冲沟内有出露。（2）石岩系：本井田缺失下石炭统，上、中石炭统厚约80m。中石炭统本溪组：由灰-深灰色铝土岩组成，致密质纯具有滑感，局部含丰富的菱铁质鲕状颗粒及黄铁矿晶体。与下伏奥陶系呈平行不整合接触。上石炭统太原组：下界为本溪组铝土岩顶，上界止于L9石灰岩（或相变为硅质泥岩）顶面。本组地层由一套属于海陆交互相形成的灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。按其岩性组合特征，可将太原组

10、分为三段，即：下部灰岩段、中部砂泥岩及上部灰岩段。下部灰岩段：自一1煤底至L4灰岩顶，钻孔揭露厚度23.38m。为第一、二、三、四层灰岩和一1至一4煤。L1L4灰岩分布稳定，常合并为12层，含燧石结核、燧石条带，并富含海百合茎和假希瓦格蜓化石，可作为本组的重要标志层。中部砂泥岩段：自L4灰岩顶至L7灰岩底，钻孔揭露厚度32.86m。L6灰岩在本矿区相变为砂质泥岩或细砂岩。上部由灰深灰色中厚层状泥岩、砂质泥岩和一7煤组成，局部夹有鲕状泥岩或中、细粒砂岩，含白云母片及植物化石。上部灰岩段：由L7、L8、L9三层灰岩和泥岩、砂质泥岩组成，钻孔揭露厚度32.34m.下部的L7、L8灰岩呈深灰色，致密坚

11、硬，夹燧石条带，层位稳定。L7灰岩较厚，钻孔揭露厚度10.72m， L8灰岩较薄，厚约2.51m，两层灰岩间夹一薄层碳质泥岩，厚1.94m，顶部的L9灰岩极不稳定，沿走向有时相变为薄层硅质泥岩，厚1.74m。本组地层与下部本溪组呈连续沉积。（3）二叠系底界为上石炭统太原组L9灰岩顶面，上界止于石千峰砂岩顶面，与下伏地层呈连续沉积，含煤地层总厚度610m，分上、下两统八个煤组，本矿区主要保留有下统的山西组、下石盒子组地层，上部地层被剥蚀缺失。下二叠统山西组：本组地层属于海退过程中形成的滨海相沉积地层，上界止于砂锅窑砂岩底面，主要以砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成，其显著特点是：岩层的颜色普遍较深，

12、砂岩发育，层面上含有较多的白云母片，本组地层富含菱铁质结核，二1煤层老顶砂岩（即大占砂岩）为本组地层的重要标志层之一。本组地层所含二1煤层，层位稳定，矿井提供资料，煤层平均厚度4.54m，作为本矿的开采煤层。大占砂岩是预见二1煤层的良好标志层，也是地层、煤层对比的良好标志层之一，岩层厚度变化大，全区发育，有时为二1煤层直接顶板。钻孔揭露厚度6.4m，下距二1煤层12.42m。下二叠统下石盒子组：本组下自山西组顶，上界止于田家沟砂岩底，由三、四、五、六这四个煤组组成。本组地层底部的砂锅窑砂岩，钻孔揭露厚度12.97m，为灰白色中粒砂岩（顶部为细砂岩），硅质胶结，主要成份为石英及长石，含少量云母及

13、暗色矿物，分选差，磨园度差，局部夹泥质条带，距二1煤层约27.61m，是地层、煤层对比的重要标志层之一，也是勘探过程中预见二1煤层的良好标志层，其上有一层紫色及灰色斑块状含菱铁质豆状或鲕状铝质泥岩，俗称“大紫泥岩”，在郑州地区以米村井田较为发育，也称为“米村泥岩”，厚约16.05m，距二1煤层约75m，层位稳定，特征明显，是预见二1煤的主要标志层之一。本组地层平均厚约300m左右，与下伏山西组呈连续沉积，本组地层在本矿区保存少，上部大部分地层被剥蚀。（3）新生界第四系新生界第四系地层矿区内分布广泛，主要由黄土层和砾石层组成，与下伏二叠系呈不整合接触，厚度由034.88m不等。 三、水文地质1、

14、含水层 （1）中奥陶统马家沟组石灰岩，厚度约80m，该含水层富含水性，水位标高为125m，因该矿开采深度230 360m，均在奥陶系灰岩静水位以下，加之井田南、北有两条大断层，断层落差100m，断层落差200m，井田内钻孔少，断层位置控制不严，摆幅无法确定，开采中若奥灰水经断层裂隙导出，会对矿井构成一定威胁。 （2）石炭统太原组灰岩含水层 太原组灰岩含水层主要是L8、L7两层、厚度约9m，水位标高110m，灰岩裂隙发育、含水性不均一，含岩溶裂隙承压水。L8距二1煤底板约20m，属二1煤充水的含水层。 （3）山西组砂岩含水层 主要由灰白色的中粗粒砂岩组成，以砂锅窑砂岩和大占砂岩为主，是二1煤顶板

15、直接充水的含水层，因该层含水性不强，虽然裂隙较发育，只要无水源补充，对生产不构成影响。 （4）地表水 河从井田北部穿过，流量4000m3/h，属常年流河，在开采过程中，由于地表塌陷裂缝，尤其是雨季河水流量增大，要警惕河床水和地表水注入井下。2、隔水层 （1）本溪组铝土岩，铝质泥岩厚约9m，层位较稳定，岩性致密、隔水条件好，在正常情况下，可以阻止奥陶系灰岩水与太原组灰岩水之间发生水力联系。 （2）二1煤底板到L8、L7灰岩含水层之间有砂质泥岩，泥岩厚度约14m，层厚较稳定，可以阻止L8、L7灰岩含水进入矿井二1煤生产区。 （3）二1煤顶板以上有泥岩及砂质泥岩复层，厚度约30m，层位稳定，一般能阻

16、止山西组各层砂岩水渗入二1煤生产区。3、矿井充水条件 （1）奥陶系灰岩水奥陶系灰岩属富含水层，静止水位标高125m，该矿开采标高是70m至200m,加之井田南北各有一条大断层，形成煤层通过断层与奥灰接触，由于井田内钻孔少，对断层控制不严，断层摆幅可能很大，是生产过程中对矿井威胁最大的含水层，必须坚持“有掘必探，长探短掘”的探放水原则，并留设足够的防水煤柱。 （2）太原组灰岩含水层，主要是L8、L7灰岩含水层，静止水位标高110m，是二1煤充水的含水层，但本层是弱含水层，只要不受奥灰水补充，对矿井生产威胁不大。 （3）山西组砂岩含水层，为二1煤层顶部直接充水的含水层。其自身含水性弱，但因本区地表

17、有常年流河，通过裂隙补充砂岩含水层，再注入井下，对矿井安全构成一定威胁。 （4）地表水及大气降水矿井地表冲沟发育，且井田北部有河通过，该河属常流河，正常流量4000m3/h，每年7、8、9三个月属雨季，降水量占全年的60，因此雨季洪流通过第四系含水层或采空区裂隙对矿井充水。4、矿井涌水量：根据集团批准的开发利用方案可知：矿井正常涌水量Qmin448m3/h；矿井最大涌水量Qmax582m3/h。 四、工作面布置情况矿井开拓方式采用立井单水平上山开拓方式，以285水平为界，矿井布置1个采区为11采区，11采区设计布置12个工作面，分别是11101、11011、11021、11031、11041B

18、、11051、11061、11071、11081、11091、11041A、11111回采工作面，目前一个11041A工作面正在回采，11111工作面正在掘进，其他10个工作面已回采结束。现有1个采煤工作面：11061整体悬移梁支护回采工作面；1个掘进工作面：11011下副巷掘进工作面。11061工作面采用走向长壁后退式采煤法，配备100架ZH2000/17/25Z型整体顶梁悬移支架支护，全部跨落法管理顶板，剩余走向长120m，倾斜宽100，平均煤厚2.5-2.7，剩余可采储量4.2万吨，可采3个月； 11011下付巷掘进工作面采用29U 9U型钢支护，采用人工手镐、风镐掘进的方式掘进，掘进工

19、作面设计长度410m、现已掘进165m。 xxx年采面接替xxx年共计划3个采煤工作面回采即11061采面11011工作面11082（接替），其中截止2016年底，11061采面剩余可采走向长度为120米，倾斜长100m，平均煤厚3.5m，剩余可采储量5.4万吨，可采期3个月，计划该工作面xxxx年x月份回采结束。11011采面设计可采走向长220m，倾向长100m，平均煤厚3m，可采储量8.6万吨，可采期4.7个月，计划该工作面xxxx年x月份开始回采，x月份回采结束。11082工作面设计可采长度390m，倾斜长100m，煤厚平均4m，可采储量20.3万吨，可采期为11.2个月。计划1108

20、2工作面xxxx年x月份开始回采，2018年11月份回采结束。xxxx年共计回采煤量17.6万吨。 （二）掘进进尺计划全年计划进尺1775m，掘进煤量2.6万吨。xxxx年计划掘进11011切巷100米，11011下巷245米，11011上巷390米，预计11011工作面xxxx年x月底贯通。11082上巷450米，下巷580米，切巷100米，总工程量1130米。单头单月掘进110米，需工期5个月，预计xxxx年xx月底11082工作面贯通。 五、煤尘及煤的自然倾向xxxx年xx月，委托中国矿业大学对我矿二1煤层煤与瓦斯突出危险性进行了鉴定：通过瓦斯动力现象、单项指标法及初始释放瓦斯膨胀能指标

21、判断，煤业有限公司二1煤层没有煤与瓦斯突出危险性。xxxx年经中国矿业大学安全生产检测检验中心鉴定,二1煤煤尘鉴定结果为：煤尘具有爆炸危险性，其指数为15.35%；煤自然倾向性等级为类，属于不易自燃。 六、瓦斯豫工信煤号文关于对集团公司所属煤矿xxxx年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，xxxx年度煤矿矿井绝对瓦斯涌出量10.93m/min，相对瓦斯涌出量为15.2m/t，确定煤矿为高瓦斯矿井。豫工信煤号文xxxx年度全省煤矿瓦斯等级鉴定的批复，xxxx年度省厅已批复的煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井仍按原等级进行管理，即伟业煤矿高瓦斯矿井。豫工信煤号文关于xxxx年度全省煤矿瓦斯等级

22、鉴定结果的批复，省厅已审查批复的煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井仍按原等级进行管理，即煤矿高瓦斯矿井。豫煤行号文依据煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法规定，已批复的煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井仍按原等级进行管理，即煤矿高瓦斯矿井。年月，委托中国矿业大学对我矿二1煤层煤与瓦斯突出危险性进行了鉴定：通过瓦斯动力现象、单项指标法及初始释放瓦斯膨胀能指标判断，煤业有限公司二1煤层没有煤与瓦斯突出危险性。 七、煤层开采技术条件1、煤层：本井田开采二叠系的山西组二1煤层，开采深度为230m至360m，该煤层在本井田内赋存较稳定，经实际生产揭露，煤层走向为东北西南向，倾向东南，煤层倾角6 10，煤层厚度0 6m，平均4.

23、54m，煤层结构简单，无夹矸，层位稳定，全区可采。2、煤质：依据省煤田矿区地质勘探报告和矿井的开采资料，对本矿二1煤煤质特征简述如下：（1）煤的物理性质二1煤为黑色，粉状、鳞片状，质地疏松易碎，视密度（ARD）O 1.35t/m3。（2）煤的化学性质和工艺性能水分：二1煤原煤水分（Mad）为0.5%，属低水分煤。灰分：二1煤原煤灰分产率（Ad）为13.5%，属中灰煤。硫分：二1煤原煤全硫含量（St.d）为0.1%，属特低硫煤。磷：二1煤原煤磷含量（Pd）为0.034%-0.039%，平均0.037%，为特低磷煤。煤的元素组成：二1煤原煤有机元素以碳元素（Cdaf）为主，占70.53%-96.2

24、1%，平均89.66%，次为氢元素（Hdaf），为4.23%-4.86%，平均4.50%，氮元素（Ndaf）为1.39%-1.96%，平均1.58%。发热量：据测定，二1煤原煤发热量（Qgr，v，d）平均为29.15MJ/kg，为高发热量煤。煤灰熔融性：煤灰软化温度（ST）平均大于1400，属高熔-难熔灰分煤。（3）煤类及煤的工业用途二1煤浮煤干燥无灰基挥发分（Vdaf）为15.64%。浮煤氢元素（Hdaf）为4.23%-4.86%，平均4.50%，依据中国煤炭分类国家标准（GB5781-86），该矿二1煤应为贫煤。二1煤原煤工业分析见附表。煤质分析表 表1-2-1煤层灰分 (Ad)挥发分 (

25、Vdaf)水分 (Mad)硫分(St.d)磷分 (Pa)发热量 (MJ/g)容量 (t/m3)二1煤13.515.640.50.10.03729.151.35由前述可知，矿区二1煤层应为低水、低灰、特低硫、高发热量、灰熔高的贫煤，因此，其煤炭可作为动力及民用燃料。3、煤层顶底板（1）煤层顶板：本区二1煤层原生伪顶厚0.20.5m，为炭质泥岩，随采随落。直接顶多为砂质泥岩，厚度一般在7.617.6m左右，回采时随着工作面向前推进而自动垮落。老顶为大占砂岩，厚度10m左右，回采后往往滞后一段时间垮落。（2）煤层底板：二1煤直接底板为砂质泥岩、粉砂岩或细砂岩，平均厚度7.44m左右，开采时经常遇到基

26、底不平现象。老底为L7、L8灰岩，平均厚9m左右，本矿开采一般不动底板，因此对回采影响不大。4、煤层瓦斯 本矿区内无二1煤层钻孔瓦斯资料，根据煤炭管理局xxxx年度对原市镇煤矿瓦斯鉴定结果，相对瓦斯涌出量为8.47m3/t，瓦斯绝对涌出量为1.26 m3/min，属低瓦斯矿井，但技术改造系统是在该井田深部开采，煤层瓦斯含量将会增大，根据集团公司的要求，因此该初步设计应按高瓦斯矿井进行设计和管理。煤层瓦斯赋存有一定的不均衡性，在矿井采掘过程中，虽煤层瓦斯含量较小，但仍应加强矿井瓦斯监测工作，特别在小构造尖灭处，煤层突然增厚或变薄地段更应防范，以免造成不应有的损失。随着开采深度的增加和开采范围的扩

27、大，矿井瓦斯涌出量将会增大，必须增设瓦斯抽放系统，才能确保高瓦斯矿井的安全生产。2、煤尘爆炸危险性根据煤炭科学总院重庆分院化验，本矿煤尘具有爆炸性。二1煤层氧化样与还原样燃点之差为837，属不易自燃发火煤层。但是，如果井下通风不畅，也有可能导致自然发火事故发生。煤层自然发火期，一般为68个月。第二章 矿井生产系统 一、提升系统我矿采用立井开拓。井筒三个：主副井进风，风井回风。主井直径4.6m，井深368m，井筒装配一对JDS-5/554箕斗提升煤炭，副井井筒直径5m，井深368m，装配型提升设备，装配一对1吨双层罐笼上下人及升降物料，并安装梯子间，风井直径3.2m，井深230m。 二、运输系统

28、井下运煤系统采用机械运输，工作面配备SGB620/150T刮板输送机，运输巷采用SZB730/40型转载机配合配合SJ-80型带式皮带运输机与皮带上山相接，工作面人工手镐配风镐落煤，经上述设备运至主井井底煤仓，再经主井箕斗提升至地面。矿井采用1t标准矿车、平板车，运送设备、材料及矸石。西大巷坡度为3，采用人工推车的方式进行运送物料，在轨道上山，采用一部型号为JD-55调度绞车，钢丝绳型号：619-20运送物料。 三、通风系统矿井通风方式为中央边界式，通风方法为机械抽出式。现布置有三个井筒，其中主井、副井进风，风井回风。风井安装有同等相匹配的两台FBCDZ18型主通风机，一用一备，转速960转/

29、分、电机功率2132kW。矿井总进风量1847m/min,矿井总排风量为1991m/min 。矿井风量能够满足井下生产需要。矿井具有完整独立的通风系统，采区变电所实现独立通风，矿井通风设施、设备齐全，通风系统合理、稳定、可靠。回采工作面采用全负压通风；掘进工作面采用压入式通风，11011掘进工作面局部通风机为FBD5.6/215kw低噪音对旋风机局部通风机均能做到“三专两闭锁”“双风机双电源”自动切换。 四、排水系统矿井采用一级排水。井底主泵房设有双环（内、外）水仓，有效容量3800m3，泵房内安装五台MD280-657型离心水泵，两趟32510mm排水管路排至地面，排水高度364。矿井水文地

30、质条件为中等,矿井设计正常涌水量448 m3/h,最大涌水量为582 m3/h;矿井实际涌水量100-150 m3/h。矿井配备ZLY-1600型探水钻机2台，注浆泵1台。矿井建立有防治水领导机构,成立有专业防治水部门,配备了防治水人员和设备,排水系统进行了性能测试，水泵进行了联合试运转；矿井制定了中长期防治水规划和年度防治水计划,制定了地面防治水措施、探放老空水安全措施,进行了矿井水害分析季度预测预报。 五、供电系统（1）矿井采用双回路电源供电并实现分列运行。一回路来自变电站x板，电压35KV，供电距离km;另一回路来自变电站x板，电压10KV,供电距离km。地面配备1台S93150/35电力主变压器降压至10KV供平地及井下用电。另配备两台S11-250/10/0.4变压器供平地用电，主扇风机、主副井绞车及压风机等主要设备均为双回路供