探放水作业规程.docx

1、探放水作业规程第一章 矿井概况第一节 矿井自然条件概况一、交通位置山西忻州神达安茂煤业有限公司位于原平市北西方向，直距39km处，行政区划隶属原平市轩岗管辖。交通方便。井田地理位置：东经：11218121122009；北纬：385318385544。二、地形地貌井田内地形总体西高东低，最高点位于井田西部边缘，标高2032.5m，最低点位于井田的东部，标高1598.1m，相对高差434.4m，属中低山区。本区基岩出露较多，植被稀少。三、河流水系本井田位于宁静向斜东翼，属地表水和地下水的径流区，属滹沱河水系的二、三级支流。井田内无常年流水，沟谷中的季节性流水向东南流入前河，汇入阳武河。四、气象及地

2、震情况本区属大陆性干燥气候，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季温暖适宜，冬季寒冷干燥，多年日平均最高气温2021，最低气温-21.0，年平均气温为7.1。全年无霜期150天，每年11月结冰，翌年3月解冻。最大冻土深度0.91 m，降水量279.8749.1mm，大多集中在78月，年平均蒸发量1711m。 本区冬春季以西北风居多，夏秋季以东南风为主，风速一般在2m/s左右，最大风速18m/s。根据中华人民共和国建筑抗震设计规范（GB50012001），本区地震设防烈度为度，地震动峰值加速度为0.20g。第二节 兼并重组整合前各矿现状2006年根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件(晋

3、煤整合办核(2006)2号)关于原平市煤炭资源整合和有偿使用工作方案的核准意见，原平市轩岗镇后林背煤矿、原平市轩岗镇杏树卜煤矿和宁武县余庄乡寺儿上煤矿及周边空白区进行资源整合，资源整合后煤矿名称核准为山西安茂煤业有限公司，井田面积为3.6414km2，批准侏罗系2号煤层，建设规模为21万t/a。2007年7月2日忻州市煤炭工业局以忻煤行字(2007)267号文件 “关于山西安茂煤业有限公司资源整合设计的批复”同意资源整合设计。2007年10月10日忻州市煤炭工业局以忻煤行发(2007)479号文件 “关于山西安茂煤业有限公司资源整合项目开工报告的批复”同意资源整合设计项目开工的请示。2007年

4、12月29日忻州市环境保护局批复环境影响报告表。一、开拓及运输系统：该矿目前采用斜井开拓方式，共布置三个井筒。1井筒及装备：主斜井斜长946m，掘进方位271，坡度15，采用矩形断面，锚喷支护，净宽3.2m，净高2.3m，净断面7.36m2，布置有给水管、排水管、动力电缆。装备2部SPJ-650型带式输送机，用作主提升兼作进风井及安全出口。副斜井设计斜长740m，掘进方位310，坡度14，表土段采用拱形粗料石砌碹，碹体厚度500mm。基岩段采用矩形锚喷支护，装备JD-40型单滚筒绞车，敷设照明电缆、洒水管。回风斜井斜长530m，掘进方位230，坡度16，采用矩形断面，锚喷支护，净宽3.0m，净

5、高2.3m，净断面6.9m2，装备有2台FBCZ-6-18B型轴流式风机，用于矿井回风兼作安全出口。2.运输系统2号煤层主要运输大巷采用矩形断面，锚喷支护，净宽3.2 m，净高2.4 m，净断面7.68 m2，采用SPJ-650带式输送机运输；轨道大巷采用矩形断面，锚喷支护，净宽3.2 m，净高2.4 m，净断面7.68 m2，采用调度绞车运输。二、通风系统：本矿目前采用分列式通风，主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，回风斜井装备有2台FBCZ-6-18B型轴流式风机，配用电机型号YBFe315L1-6，功率110kW，风量27-67m3/s，风压220-1310Pa。三、主要设备：主斜井装备1

6、部DTL-80-20-2110型带式输送机，电机型号为YB225-4，功率2110kW。副斜采用1台JD-40型绞车运输材料。主要通风机为2台FBCZ-6-18B型轴流式风机。现有3台MD46-506型水泵，额定流量46m3/h，额定扬程300m，配用Y280S-2型电机，功率75kW。四、地面生产系统及地面运输：原煤出井后经简易筛筛选，铲装机装汽车外运。五、供电系统：本矿供电系统为双回路，地面分别建有主井地面变电所，副井地面变电所，回风斜井地面变电所，10kV高压下井。六、监控系统：矿井目前安装有KJ70N瓦斯监控系统. 现有井筒特征值一览表名 称坐 标井口标高 (m)斜长 (m)坡度 ()

7、掘进方位 ()备注XY主斜井4308756.39519614485.1071714.18994614310利旧副斜井430768719613972171374013291回风斜井4311474.37519614508.3721756.37953016230利旧第二章 井田地质和开采条件一、井田地质勘探及地质报告批准情况2009年12月忻州市煤田地质勘探队编写了山西忻州神达安茂煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，忻州市煤炭工业局文件忻煤基发201054号文“关于山西忻州神达安茂煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”进行了批复。二、井田地质1、地层井田内基岩出露较多，侏罗系中统大同组（J2

8、d）、云岗组（J2y）天池河组（J2t）地层局部出露。本井田批准开采侏罗系大同组2号煤层，因此，本次工作对井田内三叠系上统延长组、侏罗系中统大同组、云岗组、天池河组及第四系上更新统、全新统地层由老至新叙述如下：1三叠系上统延长组（T3y）：为一套陆相碎屑岩沉积。主要为灰绿、黄绿色细粒、中粒长石石英砂岩组成，钾长石、斜长石均有，普遍含绿帘石。厚度331m左右。2侏罗系（J）侏罗系下统大同组（J1d）本组主要由砾岩、中-细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，厚度为346.94448.53m，平均423m，与下伏延长组呈假整合接触。第一段：主要为砂岩段。底部砾岩，滚圆度好，由石英砾、燧石组成，含量70%。

9、碎屑以石英、长石为主，其次为石英砂。胶结物主要为钙质，其次为铁质、泥质。中部为细粒砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩。上部为粉纱岩与硅质灰岩，局部互层出现。与下伏延长组地层呈平行不整合接触。厚1540m，平均36.40m。第二段：本段以中细砂岩、砂质泥岩、泥岩互层为主，上部含2号、3号煤层，本段厚331.94408.53m，平均厚度386.60m。一亚段：主要为细粒、中细粒长石石英砂岩夹粉砂岩、泥岩。下部为含砾中细粒长石石英砂岩。中部为砂岩与泥岩互层。上部为细粒砂岩、粉砂岩，厚4355m，平均48.0m。二亚段：主要以灰色泥岩、粉砂质泥岩为主夹粉砂岩，含煤线1014条。局部见泥岩中含砂质角砾。本层中广泛

10、分布有菱铁矿结核，厚70240 m，平均185m。三亚段：为本矿区主要含煤岩段，主要由灰色细粒中细粒砂岩夹泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、煤层组成。2号煤厚1.101.45m，平均1.31m。为本井田稳定可采煤层。3号煤层厚0.300.60m，平均0.45m。为不可采煤层。本段厚52140 m，平均108m。侏罗系中统云岗组（J2y）本组地层与下伏地层呈整合接触，厚度180.78206.28m，平均193.53m。分为两段：第一段：灰绿色泥岩夹黄绿色中厚层砂岩，上部含碳酸盐结核。底部为灰白色中细粒长石石英砂岩，为井田内大同云岗组分界之标志层。厚88.85109.75m，平均99.30m。第二段：主要为

11、一套灰绿、紫红色泥岩夹不稳定中粒长石石英砂岩，底部有一层黄色中粒长石砂岩作分段标志层，厚约8m，硅质、钙质胶结。上部含有椭球状灰岩结核，主要为紫红色泥岩夹中粗粒及椭球状碳酸盐结核与泥质所组成。厚91.9396.53 m，平均94.23m。侏罗系中统天池河组（J2t）底部为紫红色厚层状含砾中粗粒砂岩，铁质胶结，中间夹有紫红色细粒砂岩薄层。中部主要为紫红色泥岩与紫红色中粒长石砂岩、长石石英互层。上部为紫红色中粒长石砂岩、长石石英砂岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩薄层，局部页理发育。本组地层厚度35.5795.83m,平均71.34m。3第四系上更新统（Q3）：岩性为亚砂、亚粘土。分布于山坡与山梁、汾河两岸。

12、厚度015m。全新统（Q4）：为冲洪积、残坡积物。主要分布于沟谷、山坡。厚度010m 。（1）含煤地层井田内含煤地层主要为侏罗系中统大同组。其它主要含煤地层如石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，由于地层埋藏较深，不是本次工作的重点，因此不再多叙。现就大同组含煤地层叙述如下：大同组：为一套陆相河流-湖泊亚相含煤沉积建造。主要为灰黄色长石石英砂岩，灰白色石英砂岩，灰色砂质泥岩，上部夹有2层可采煤层及凝灰质硬质砂岩和菱铁矿结核。按照岩性分为两段：第一段：底部为砾岩。砾石成分以石英砾为主，砾石直径几十厘米至二十厘米，含量达70%，碎屑以长石石英为主，胶结物以钙质为主，次为铁质、泥质，砾石层不稳定。中部

13、为细粒砂岩夹粉砂质泥岩；上部为粉砂岩与硅质灰岩局部互层出现，厚度15.0040.00m，平均36.40m。第二段：本段以中细砂岩、砂质泥岩、泥岩互层为主，上部含2、3号煤层，本段厚331.94408.53m，平均厚度386.60m。a.中细砂岩：主要为细粒、中粒长石石英砂岩、泥岩。上部为细粒砂岩、粉砂岩，局部富含铁质；中部为砂岩与泥岩互层；下部为含砾中细粒长石石英砂岩。b.中细砂岩、砂质泥岩、泥岩互层：主要由灰色泥岩、砂质泥岩为主夹粉砂岩，含1014层薄煤线。局部见有细粒长石砂岩，该层中富含菱铁矿结核。c.中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩互层：主要由灰白色、深灰色粉砂质泥岩、泥岩，中细粒长石

14、砂岩等组成，夹有紫红色、褐色薄层菱铁矿。d.3号煤层：褐黑色，沥青-玻璃光泽，易破碎，贝壳状断口，以亮煤为主，暗煤次之，不含夹矸，无分叉现象，厚度0.300.60m，平均0.45m。e.中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩：由灰白色、深灰色粉砂质泥岩、泥岩、中细粒长石砂岩及炭质泥岩、煤线组成。f.2号煤层：褐黑色-黑色，玻璃光泽，贝壳状断口，具条带状结构，层状构造，内生裂隙不发育。以亮煤为主，镜煤、暗煤次之，少量丝炭，不含夹矸，无分叉现象，为结构简单的薄煤层。厚1.101.48m，平均1.35m。g.粉砂岩、砂质泥岩：灰白色、深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩，夹灰白色中细粒长石砂岩，偶见灰绿色或紫红色泥岩，常含

15、一层煤线。三、煤层1含煤性本区主要含煤地层为侏罗系中统大同组，该组地层主要含2号可采煤层及3号不可采煤层，均位于第二段三亚段中，大同组地层平均厚度为423m，煤层平均厚度为1.76m，可采煤层含煤系数为0.42%。2可采煤层2号煤层：当地称为“丈八煤”。位于云岗组底砂岩(在化北屯矿区称作“K标志”)下10m左右。2号煤层厚1.101.48m，平均厚1.35m。结构简单，不含夹矸，属结构简单煤层。直接顶为砂质泥岩，厚度为0.110.15m。老顶为中细粒-中粗砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩。下距3号不可采煤层间距18.9619.52m，平均19.24m。可采煤层特征表 煤层煤层厚度(m)夹石数煤层间距

16、(m)可采性稳定性结构倾角()视密度t/m3顶底板岩性最小-最大平均最小-最大平均顶板底板21.101.481.35018.9619.5219.24全区可采稳定简单13151.33老顶砂岩砂质泥岩四、井田水文地质一、区域水文地质本井田位于宁静向斜南东翼，属地表水和地下水的径流区，属滹沱河水系的二、三级支流。区域含水岩组可分为碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类夹碳酸盐类裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、松散岩类裂隙含水岩组。1碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组：包括奥陶系中、下统和寒武系中、上统，厚度在1000m以上，以奥陶系中统厚层状石灰岩为主要含水层，岩溶裂隙较发育，赋存岩溶裂隙承压水，宁静向斜两翼

17、有岩溶泉出露。2碎屑岩类夹碳酸盐类裂隙含水岩组：主要为石炭系上统太原组，岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩等，以砂岩为主要含水岩层，裂隙较发育，赋存裂隙承压水，富水性弱，水质类型为HCO3Ca.Na型。3碎屑岩类裂隙含水岩组：包括二叠系上、下统，三叠系、侏罗系，岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩等，含裂隙承压水及潜水，有泉水出露，流量0.26L/s左右。4松散岩类孔隙含水岩组：为第四系全新统冲洪积层，主要分布于河谷中，岩性主要为砂砾石层，厚度为几米到几十米之间，赋存孔隙潜水，水位埋深一般010m，富水性较强，水质类型为HCO3Ca型，矿化度为0.42mg/l左右。二、井田水文地质条件1含水层基岩裂隙承

18、压含水层：含水层位于大同组2号煤层与3号煤层之间，岩性为中细粗粒砂岩，厚度5.596.37m，含水层的地下水接受大气降水渗入补给后，沿层间裂隙汇集于宁静向斜槽中的部位，属层间裂隙承压水。水质类型属HCO3-Na型水，矿化度1.152g/l，PH质值为8.5。该层水质类型与其它含水层水质类型截然不同，属封闭还原环境下，经脱硫酸作用生成的水。基岩裂隙含水层该含水层主要由云岗组和大同组的灰色砂岩。含水层中地下水系由大气降水经出露基岩直接补给或经黄土渗入补给，沿岩层裂隙向岩层倾向方向运移，在地形切割强烈地段以泉的形式出露，形成地表水流沿沟谷汇集于井田东阳武河。该含水层水位标高一般在14001600m，

19、出露该层中的泉水流量为0.00240.32L/s，富水性弱。水化学类型为HCO3-Ca型及HCO3.SO4-Ca型水，矿化度为0.2390.370g/l，PH值为7.37.8。第四系松散孔隙含水层该含水层由第四系冲积物及残坡积物及第四系上更新统的含砾黄土组成。主要靠大气降水补给，补给有限，含水弱，含水层水富存于较大沟谷内的松散孔隙中。为当地居民饮用水源。据资料，该含水层中潜水缺碘。2隔水层井田内泥岩、粉砂质泥岩、煤层可视为相对隔水层，分布于云岗组和大同组地层中，3号煤层以下的泥岩、砂质泥岩隔水性能良好，厚度较厚，有100150m，起到阴隔三叠系延长组砂岩裂隙水的作用。2号煤层以上云岗组泥岩、砂

20、质泥岩也为良好的隔水层，起层间隔水作用。3矿井充水因素分析地表水：井田内地形总体西高东低，海拨2032.51598.1m，相对高差434.4m。汛期地表径流快，不易积水，地表径流不会对开采造成大的影响。砂岩裂隙水：该矿现开采侏罗系中统大同组2号煤层，在深部主要受大同组碎屑岩裂隙含水层的充水影响，一般水量不大。在本井田的东部，煤层埋藏较浅，当开采裂隙沟通上部风化裂隙带发生水力联系时，风化裂隙含水层亦成为矿井的主要充水来源。由于煤层上覆含水层富水性弱，一般对煤矿生产无影响。奥灰水：根据山西省岩溶泉域水文资料，本井田既不属于下马圈泉也不属于雷鸣寺泉，本井田批采侏罗系中统大同组2号煤层，奥灰岩位于侏罗

21、系大同组2号煤层平均370米之下，而且大同组上段二亚段的泥岩，厚100150m，起到阻隔三叠系延长组砂岩裂隙水的作用，而且位于奥陶系地层上部的本溪组也是一个很好的隔水岩组，所以说奥灰水对侏罗系2号煤层的生产无影响。采空区积水根据本矿井的采空积水、积气及火区调查报告显示，本井田范围内2号煤层现已形成面积约为1.19km2的采空区，积水量预测有3000m3。所以在生产过程中一定要按照安监总煤调2008160号文件精神，按“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行生产。矿方要认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，并留设足够的保安煤柱。以防采空区积水对生产造成影响。4矿井涌水量预算

22、：原山西安茂煤业有限公司由后林背煤矿、杏树卜煤矿、寺儿上煤矿三矿整合而成，整合后煤矿一直处于基建阶段。矿井涌水量只能依据以上三矿抽水资料，后林背煤矿核定生产能力为9万t/a，目前涌水量为57.5 m3/h，杏树卜煤矿核定生产能力为3万t/a,涌水量为1.52.5 m3/h , 寺儿上煤矿核定生产能力为5万t/a，目前涌水量为1.041.67m3/h。整合后矿井涌水量为1.047.5 m3/h。式中：K富水系数Q单位时间内从矿井内排出水量（m3) P单位时间内煤炭开采量（t)采用富水系数公式，其富水系数为0.18220.73m3/d.t,预计当矿井生产能力达30万t/a，矿井涌水量为6.2425

23、.0m3/h。故该矿年产30万t时正常涌水量及最大涌水量分别为6.24m3/h、25.0m3/h。六、开采技术条件1、煤层顶底板岩石工程地质特征2号煤层伪顶为厚0.20.4m 的泥岩，直接顶板为粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，老顶为中细粒中粗粒砂岩，厚0.7018.31m，抗压强度为49.680.8MPa，为稳定顶板。直接底板为粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，老底为粉砂岩、中细粒中粗粒砂岩，厚1.0324.47m，抗压强度为34.043.4MPa。2、瓦斯据忻州市煤炭工业局忻煤安发2008434号关于全市51座30万吨以下矿井2008年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复：瓦斯相对涌出量为6.80m3/

24、t, 二氧化碳相对涌出量亦为6.80m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。尽管如此，在今后的开采中，随着生产能力、开采面积的增大，瓦斯含量可能增加，应随时对瓦斯涌出量进行监测，确保安全生产。3、煤尘2007年3月26日山西煤矿设备技术检测中心对山西安茂煤业有限公司侏2号煤层所作的煤尘爆炸定性分析和特性参量表明：侏2号煤层煤尘具爆炸性。煤尘爆炸化验分析表 煤尘爆炸定性分析火焰长度mm400岩粉用量%75有无爆炸性有煤尘爆炸特性参量煤尘云最大爆炸压力Mpa0.64最大压力上升速率Mpa/s38.99煤尘云爆炸下限浓度g/m330煤尘云最小着火能量J7.8煤尘云最低着火温度680煤尘层最低着火温度2404

25、、煤的自燃根据山西煤矿设备安全技术检测中心2007年3月26日对山西安茂煤业有限公司侏2号煤层所作的“煤自燃倾向性鉴定报告”，2号煤层吸氧量0.48cm3/g原煤，煤炭的自燃倾向等级为级，为自燃煤层，自然发火期4个月。据调查，地面及井下目前无煤层自燃现象。5、地温、地压据煤矿现有资料表明，平均地温梯度小于3/100m,地温未见异常现象，从矿井生产巷道维护与采空区冒落情况看，该井田地压显现无异常。 第三章 兼并重组整合后矿井设计和井田开拓第一节 井田境界一、井田境界根据山西省国土资源厅2009年11月颁发的采矿许可证，证号C140000*6092，整合后的井田范围由下列7个拐点圈定：54坐标(6

26、带) 80坐标(6带)1 X=4310150 Y=19615850 X=4310102.13 Y=19615779.142 X=4308460 Y=19614460 X=4308412.11 Y=19614389.153 X=4307000 Y=19613645 X=4306952.10 Y=19613574.154 X=4307100 Y=19613080 X=4307052.10 Y=19613009.155 X=4311510 Y=19614096 X=4311462.12 Y=19614025.126 X=4311450 Y=19614850 X=4311402.12 Y=196147

27、79.137 X=4310400 Y=19614800 X=4310352.12 Y=19614729.13井田走向4.58km，倾斜宽1.12km，井田面积5.1352km2。批采侏罗系2号煤层。第二节 矿井设计和开拓系统一、井筒矿井初步设计共布置3个井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。各井筒特征如下：主斜井：表土段采用半圆拱形料石砌碹，碹体厚度300mm。基岩段采用矩形锚喷支护，装备SPJ-650型带式输送机提升原煤，敷设照明电缆、排水管、洒水管、压风管、灌浆管、动力电缆、通信电缆、监控系统电缆等，设水沟、台阶、扶手； 副斜井：表土段采用半圆拱形料石砌碹，碹体厚度450mm。基岩段采用矩形锚

28、喷支护，装备GKT-1.61.5-20单滚筒绞车牵引1t矿车作辅助提升，敷设照明电缆、洒水管、压风管等，设水沟、台阶、扶手；回风斜井：表土段采用半圆拱形料石砌碹，碹体厚度300mm，基岩段采用矩形锚喷支护，井筒内设水沟、台阶、扶手；井口装备有FBCZ-6-18B型轴流式风机两台。二、大巷布置矿井初步设计的井下大巷采用二巷布置形式，即运输大巷、轨道大巷，2条大巷均沿井田中央南北布置，2条大巷至井田中部沿2号煤层向西布置3条上山，其中运输大巷、运输上山、轨道大巷、轨道上山沿2号煤层底板布置。三、水平划分及阶段垂高的确定根据矿井开拓布置，本矿井2号煤层由一个水平进行开拓，开拓水平位于+1440m。四

29、、采区划分及水平、采区开采顺序本次设计共布置3个采区，开采顺序211采区212采区213采区。五、“三下”采煤井田内需留设煤柱的范围有：寺儿上村煤柱、地面工业广场煤柱、采空区隔离煤柱。第三节 矿井采空区积水情况一、采空区积水情况根据现采掘工程平面图，通过走访矿方老工人及技术人员，对井田内已经形成的采空区范围做了调查。小窑情况本矿周围无相邻矿井。井田内沿煤层露头有老窑，主要开采侏罗2号煤层。老窑大部分塌陷，根据访问，以前采煤均为手工操作，平巷掘进，深度约50200m不等，采空区面积不大，对煤层影响较小，一般巷道无支护及通风照明设备。采空区情况井田煤层露头线上古人、现代人开采历史较长，通过调查实测

30、，从煤层露头线沿倾向下300-500m全部为采空区，并且从北到南采空区基本上连通，回采率在30-40%。采空区内井巷无规律采掘，基本上是从地表煤层露头处开一条主巷，然后左右送采巷小采，回采巷道宽度为3m-8m不等。积水情况本矿井田内有侏2号煤层采空区，据忻州市煤田地质勘探队“山西忻州神达安茂煤业有限公司采空积水、积气及火区调查报告”，由于过去均为留煤柱开采，因此井下70%采空区均未塌落，通过采取安全措施进行采空区实际观察调查，采空区积水量约为3000m3。对采（古）空区留有隔水保安煤柱。目前矿井在生产过程中未发生过任何水害，但在以后的生产过程中不能忽视采空区积水，开采过程中应有掘必探。在本项目开工前对采空区积水必须实施探放水。 目前矿井在生产过程中未发生过任何水害，但在以后的生产过程中不能忽视采空区积水，本井田范围内侏2号煤层积水量预测约为3000m3。所以在生产过程中一定要按照安监总煤调2008160号文件精神，按“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行生产。要认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，并留设足够的保安煤柱，以防采空区积水对生产造成影响。开采过程中应有掘必探，针对采空区积水问题实施探放水。第