矿井灾害预防与处理计划概述文档格式.docx
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矿区出露的地层仅第四系及龙潭组中煤组及下煤组。
具体见表2―1。
各组段地层岩性特征由老至新分述如下:
表2―1矿区地层
系
统
组
段
代号
岩性
厚度
备注
第四系
(Q)
全新统
Q
残积、坡积、冲积物
0.00-10.70
矿区外分布
二叠系
(P)
上统
长兴组
P3C
含燧石石灰岩
11~45
龙潭组
P3I
泥岩、粉砂质泥岩、石灰岩、煤层
280~362
矿区分布
峨眉山玄武岩组
P3β
以玄武岩为主
100~140
中统
茅口组
P2m
中~厚层状石灰岩
>100
(1)峨嵋山玄武岩组(P3β):
深褐及墨绿色,斑状结构,具气孔、杏仁状构造,性脆,坚硬,上部为浅灰色玄武质火山碎屑凝灰岩。
矿区揭露最大厚度约60m(2-2号钻孔),据区域其它地质工作,该地层厚度大于100m。
(2)矿区主要出露地层为龙潭组(P3l)
该地层为矿区的含煤地层,岩性由灰~深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、石灰岩、炭质泥岩及煤层组成,产羊齿类等植物化石及腕足、瓣鳃类等动物化石。
含煤层5~9层,其中,全区可采可采煤层3层,底部一般直接为玄武岩。
厚280.00~320.00m,平均厚300.00m。
因龙潭组上部在矿区均被剥蚀,故本次工作最大揭露最大厚度约203m,与峨眉山玄武岩组呈整合接触。
(3)第四系(Q)
由褐黄色砂、砾岩及亚粘土等组成,产植物根系,系冲、坡积物。
厚0~10.700m,平均厚5.00m。
主要分布于磨冲河地势低洼、冲沟及缓坡地带。
2、构造
矿区位于猫场向斜东南翼其,呈一直立倾伏背斜构造,区地层走向由NE逐渐变为SE向,倾向由315°
逐渐变为45°
,倾角为8~12°
,一般为10°
煤层产状与地层产状一致,地层沿倾向有一定的波状起伏。
(1)断层
详细查明矿区发育断层2条,分别为F1、F2,均为正断层,构造线发育方向基本一致。
分述如下:
F1断层:
位于矿区西部,走向为N37°
E,倾向S37°
W,倾角约60°
,落差约25~45m,区域长度大于2170m,矿区约945m,为一正断层。
揭露该断层的钻孔为1-2。
该断层本身及其派生的次生断裂对矿区煤层有较大的破坏作用。
F2断层:
位于矿区西部,走向为N50°
E,倾向S50°
,落差约12~18m,区域长度大于930m,矿区约645m,为一正断层。
揭露该断层的钻孔为1-1及2-1。
该断层本身及其派生的次生断裂对矿区煤层有一定的破坏作用。
(2)褶曲
整个矿区为一直立倾伏背斜褶曲,两翼倾角相等,倾伏端指向N20°
W,褶曲的枢纽约10°
(3)构造复杂程度评价
矿区为一缓背斜构造,地层走向由NE逐渐变为SE向,倾向由315度逐渐变为45度,倾角为8~12°
矿区发育的F1、F2断层及其所派生的次生断裂对矿区浅部煤层有较大的破坏作用,矿区构造复杂程度为中等。
3、煤层及煤质
本矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组(P3l)中煤组及下煤组,可采煤层3层,煤层分别为14#、16#、21#煤层,可采煤层总厚度平均4.40m。
(1)可采煤层分述如下:
14#煤层:
位于龙潭组第二段(P3l2)的中部,上距长兴大隆组底板147m,下距16#煤层20~35m,层位稳定,煤层最小厚度1.32m,最大厚度2.2m,平均厚度约1.60m。
夹矸0~1层,夹矸厚度0.02~0.10m之间,属较简单结构。
夹矸多为黑色砂质泥岩或炭质泥岩,为中厚煤层,全区可采。
16#煤层:
位于龙潭组第二段(P3l2)中下部,上距14#煤层20~35m,下距21#煤层20~30m。
最小厚度0.83m,煤层最大厚度2.48m,平均厚度约1.63m。
夹矸0~2层,夹矸厚度0.10~0.38m之间。
夹矸多为黑色砂质泥岩或炭质泥岩,属中厚煤层,层位稳定,全区可采。
21#煤层:
位于龙潭组第一段(P3l1)上部,上距16#煤层20~30m,下距玄武岩顶板66m左右。
煤层最小厚度0.83m,最大厚度1.23m,平均厚度1.00m,夹矸0~1层,夹矸厚度0.02~0.40m之间。
属薄~中厚煤层,层位较稳定,全区可采。
综上所述,14#、16#及21#煤层结构较简单,厚度及层位较稳定,煤类单一,煤层稳定类型均为稳定型煤层。
可采煤层特征表
煤层编号
煤 厚
夹矸层数
层间距
倾角
可采情况
稳定性
顶底板岩性
最大~最小
平均(m)
14#
1.32~2.20
1.60
0~1
8~12°
10°
全区可采
稳定
顶板:
页岩及粉砂岩
底板:
粉砂质泥岩
20~35
28
16#
0.83~2.48
1.63
0~2
粉砂岩及页岩
粉砂质页岩
20~30
25
21#
0.83~1.23
1.00
泥岩
高岭石泥岩
(2)煤质特征
根据区域资料,14#属低中灰、中硫分、特高热值无烟煤;
16#属低中灰、低硫分、特高热值无烟煤;
21#属中灰、中高硫分、特高热值无烟煤(21#作发热量参照14#、16#取低值);
可作动力用煤和民用煤等。
煤质特征见下表。
煤质特征表
煤层
水份
Mad(%)
灰份
Ad(%)
硫份
St.d(%)
挥发分Vdaf(%)
发热量
Qnet.ar(MJ/kg)
煤类
0.71
19.6
1.98
10.65
31.38
无烟煤
3.61
16.73
0.73
7.13
32.63
3.20
23.89
2.06
7.70
31.38(参考14#)
4、工程地质条件
(1)各可采煤层顶、底板工程地质条件
①14#煤层:
直接顶板为细砂岩及粉砂岩,易风化崩解,部分为石灰岩,不易风化崩解,为较稳定顶板。
岩石质量一般较好,岩体较完整。
直接底板为粉砂岩及石灰岩,不易风化,为较稳定底板。
岩石质量属中等-较好,岩体中等完整。
②16#煤层:
部分为粉砂岩及泥岩,易风化崩解,部分为石灰岩,坚硬、不易风化,为较稳定顶板。
多为泥岩易风化、遇水易膨胀、底鼓,为不稳定底板。
岩石质量一般为中等,局部劣,岩体完整性中等。
③21#煤层:
伪顶粉砂岩,强度低;
直接顶板为石灰岩,为较稳定顶板。
岩石质量中等,岩体完整性中等。
底板多为泥岩及泥质粉砂岩,易风化、为不稳定底板。
(2)工程地质类型
综上所述,矿区工程地质条件从工程地质编录及岩石力学性质来看比较好,但由于岩层组合比较复杂,软弱夹层普遍。
部分煤层有伪顶、伪底,工程地质条件中等偏差,煤层的顶板稳定性较好、底板大部分为不稳定岩层,在开采过程中井巷均应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作,预防抽冒等不良事故发生。
故矿区工程地质类型为中等;
矿区综合开采技术条件复杂程度为中等。
二、水文地质
1、矿区水文地质概况
矿区位于区猫场向斜南东翼,呈一单斜构造,属猫场向斜汇水单元。
矿区地表水水体较小,仅矿区外北侧发育常年有水溪沟,地表水主要靠大气降水补给。
矿区全区出露龙潭组地层,以缓坡为主,地表冲沟发育,地表水排泄方便。
矿区地表水主要靠大气降水及区域常年有水溪沟等地表水补给。
在矿区发现F1、F2两条断层。
F1断层位于矿区西部北侧,矿区长度945m,走向为N37°
,落差约25~45m,为一正断层,断层破碎带明显。
F2断层位于矿区西部南侧,走向长度约920m,走向N51°
E,倾向S39°
E,倾角约60°
,落差12~18m,为一正断层,断层破碎带明显。
两处断层均有一定分布规模,且破碎带明显,断层自身富水性相对煤系增强,对矿区地下水规模有显著影响。
矿区地表水不发育,排泄方便,矿区属三岔河斯拉河段,乌江水系。
2、矿区水文地质条件
(1)矿区地层富水性
由新至老叙述如下:
①第四系(Q):
主要上覆于矿区西部龙潭组地层之上,矿区北部地表低洼处大量分布,覆盖厚度一般大于2m。
该层段地下水主要为孔隙水,靠大气降水及地表河流补给,无明显径流。
其物质组成主要为耕植土及粘土,局部地段夹砂、砾石。
该层发育孔隙,以孔隙水为主,富水性弱。
②龙潭组(P3l):
矿区出露地层均为龙潭组中煤组,上煤组均遭剥蚀,下煤组主要出露在矿区南外侧。
该地层平均倾角约10°
,分布面积较大,可大量接受降水补给,地貌以隆状缓坡为主,地势南高北低,冲沟发育,地表水排泄方便。
其岩性主要为灰~深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、石灰岩、炭质泥岩及煤层组成,揭露平均厚168.03m。
揭露该地层7个钻孔,泥浆消耗量微弱,变化不大。
综合分析认为,该地层以裂隙发育,浅部以空隙及裂隙水为主,深部以裂隙承压水为主,属碎屑岩含水层组,富水性弱,该层段是矿井的直接充水含水层。
③玄武岩组(P3β):
该地层不出露于矿区地表。
位于龙潭组底部,与龙潭组呈整合接触,岩性主要为灰绿色、褐灰色块状隐晶质或拉斑玄武岩,夹火山角砾岩,具气孔状、流纹状及杏仁状构造。
该层富水性极差,是较好的隔水层。
(2)断层带水文地质特征
F1断层位于矿区西部北侧,落差约25~45m,为一正断层,断层破碎带明显。
且断层出露带上分布有磨冲河,水量常年较丰富,可有效补给断层带地下水,故该断层带富水性较强;
F2断层位于矿区西部南侧,落差12~18m,为一正断层,断层破碎带明显。
揭露该断层钻孔1-1及2-1,在断层带处泥浆消耗量有变大趋势,且断层出露地表沟通磨冲河,水量常年较丰富,可有效补给断层带地下水,故该断层带富水性较强。
(3)充水因素分析
①大气降水:
大气降水为矿区地下水及地表水的主要补给来源,据矿区地形特征,矿区地貌便于自然排泄。
但直接充水含水层出露地表相对面积大,随地形地貌有利于自然排泄,降水对矿井开采具有有一定影响;
降水可大量补给矿区外磨冲河,因矿区断层沟通地表河流,故降水可间接对矿井西翼采区充水产生影响。
②地表水:
矿区外侧磨冲河,由西向东径流,受大气降水补给明显,属地下水补给河流型,且矿区部分老窑水也是该河流的主要补给水源。
河流河床标高一般在+1310.00m左右,矿区一半资源量在此标高以下,在矿井建设中,随着地下承压水被人工疏干,其类型将转为河流补给地下水,将通过地下水流向的逆向改变而成为矿井充水新的来源。
矿井西翼煤层被矿区断层F1切割,断层沟通磨冲河,故地表水可能以断层管道形式对西北部生产矿井造成突水事故,故地表水会将对矿井西翼煤层开采的充水形成明显影响。
③老窑水:
矿区老窑多分布于14、15号煤层中,为当地居民开采自用煤形成,多为平硐及斜坑,采坑长20m至40m不等,由于时间较长,现又进行了封闭,均汇聚了一定的老窑积水,是矿床充水水源之一,对矿坑的安全构成一定的威胁。
据本次老窑水调查,老窑水水质类型为SO42-—Ca2+,具有较强的腐蚀性。
矿井已进入生产阶段,采空区对生产系统影响区面积约0.03km²
,现正常日排水量220m³
,,充水水源主要为龙潭组裂隙水。
④断层带水:
矿区F1、F2断层破碎带较宽,断层带有一定量的富水,矿井建设可能破坏该断层的自然地下水平衡,加大断层的导水性,增大断层带的富水性。
从而诱发断层水对矿井产生突水。
且断层沟通煤层及地表河流,断层带地下水补给方便。
⑤各含水层地下水对矿井充水的影响:
龙潭组是主要的含煤地层,是矿井的直接充水含水层,地层富水性弱,但矿井的重要充水来源于该地层。
龙潭组之下峨眉山玄武岩组富水性弱,是相对较好的隔水层。
总体来说,龙潭组地下水是矿井充水的主要来源。
(4)矿区水文地质类型
矿区地表水及地下水主要靠大气降水补给,地表水及地下水便于排泄。
矿区断层仅F1、F2对未来矿井开采西部资源量具有一定的影响,总体来说矿区水文地质条件中等,其主要矿床充水含水层为龙潭组属碎屑岩含水层组,地下水以裂隙水为主,富水性弱。
矿区水文地质类型为二类二型。
3、矿井涌水量预测
根据《省织金县猫场镇检槽田煤矿资源储量核实及勘探报告》及评审意见书,采用比拟法预测矿井正常涌水量22m3/h,最大涌水量30.3m3/h。
现正常排水量220m3/d。
三、瓦斯、煤尘、煤层自燃
1、瓦斯
根据省能源局文件(黔能源发2010、2011、2012年“关于地区工业和能源委员会《矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复》,检槽田煤矿均鉴定为高瓦斯矿井。
根据黔煤生产【2008】641号《关于<
检槽田煤矿14#、16#煤与瓦斯突出危险性鉴定报告>
的批复》,检槽田煤矿14#(本次报告中为15#)煤层在鉴定围(标高1300m以上)无突出危险性;
检槽田煤矿16#煤层在鉴定围(标高1350m以上)无突出危险性;
两煤层垂深增加到50m可能出现突出预兆。
2、煤尘爆炸性
根据二OO三年十一月二十七日及二O一O年六月二十八日省煤田地质局实验室提供的《省织金县猫场镇检槽田煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》,14#、16#和21#煤尘无爆炸性。
3、煤的自燃倾向
根据二OO三年十一月二十七日及二O一O年六月二十八日省煤田地质局实验室提供的《省织金县猫场镇检槽田煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告》,14#、16#及21#煤层自燃发火指数为
类,煤尘不易自燃,
第三节矿井年度采掘计划
一、采掘及证照现状
1、检槽田煤矿属30万吨证照齐全的生产矿井。
2、现井下布置有:
上山煤柱回采工作面和11604备采工作面;
东翼运输下山、东翼回风巷和东翼轨道巷三个掘进工作面。
2016年计划布置一采区东翼的21602采面;
工作面布置均在2016年三项计划围。
二、计划安排
1、根据矿井现状及国家政策因素和煤炭市场影响,经公司董事会、矿长办公会议研究决定2016年春节后采掘计划为:
(1)回采工作面
①节后两个月时间把三条上山煤柱回收完毕;
②11604采煤工作面回采完毕;
③接采21602采面。
(2)掘进工作面
①节后开始恢复东翼运输下山和东翼回风巷掘进工作面;
②开工11604改造巷,完成后开始掘进东翼轨道巷掘进工作面;
③东翼运输下山到位后施工21602工作面切眼和回风巷;
④东翼回风巷到位后施工东翼运输巷。
详见2016年度采掘计划图纸和下表(检槽田煤矿2016年度采掘作业计划接续表)
2016年年度煤矿回采工作面接续作业计划表附表1
序号
工作面名称
回采工艺
工作面参数
月推进产量(万吨)
采高
(m)
容重
(t/m³
)
(°
采面长度
推进长度
剩余储量
(万吨)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11601-2回采面
炮采
1.8
1.45
80
176
2.0
1.5
0.5
上山煤柱回收
1.7
50
90
1.0
11603回采面
100
330
8.0
1.6
11601-1回采面
300
6.0
0.9
上山中部煤柱
60
0.8
注明:
全年计划回采煤量17.8万吨,预计算工作面可采储量时已扣除了可能遇见的空区影响、构造变化带的影响。
回采工作面可能会受地质变化、空区等因素的影响有所调整。
第四节矿井通风系统
矿井通风方式现一采区为中央并列式,通风方法为机械抽出式,主平硐和副平硐进风,回风斜井回风。
回风斜井安装2台型号为FBCDZ-NO:
6-18防爆对旋轴流式风机,一台工作,一台备用,配套电机型号为YBF-2-315S-6,功率为2×
110kw。
采煤工作面均采用“U”型通风方式。
掘进工作面根据距离远近分别采用2×
11kW或2×
18kW对旋式局部通风机配套φ600mm或φ800mm阻燃风筒压入式供风。
局部通风实现“双风机双电源”并能自动切换,采用“三专”供电并安装“两闭锁”装置。
矿井采用通风机反转进行反风。
目前矿井总风量3060m3/min,风压387pa,外部漏风90m3/min,等积孔3.1m2。
井下通风设施完善,通风系统独立、合理。
第五节矿井抽放系统
矿井建立有完善的瓦斯抽放系统,分别设置有高负压抽放系统和低负压抽放系统。
1、高负压抽放系统
高负压瓦斯抽放泵两台型号为2BEA-403-0型水环真空泵,最大抽气量96m³
/min(5760m³
/h),压力40KPa,转速297r/min。
配套YB315S-6电机,功率为110kW,转速970r/min,电压380V。
高负压抽放主管使用管径Φ351mm,采面抽放支管使用管径Φ315mm,掘进面抽放支管管径Φ219mm。
2、低负压抽放系统
低负压瓦斯抽放泵型号为2BEA-253-0型水环真空泵2台,担负该矿的低负压瓦斯抽放,最大抽气量43.7m³
/min(2622m³
/h),压力40KPa,转速660r/min。
真空泵配套YB280M-6电机功率为55kW,转速970r/min,电压380V。
选用管径Φ250mm抽放管对工作面上隅角和采空区进行抽放。
现阶段所有采煤工作面和掘进工作面管路安装敷设到位,并正常运行,满足采、掘需要。
第六节矿井排水能力
矿井为平硐+斜井综合开拓,一采区东翼不设排水设备,井下的涌水通过主平硐、副平硐自行排至地面污水处理池。
一采区西翼低洼处设有11603工作面水仓,安设有排水设施。
涌水量:
经实测,现阶段正常日排水量220m3/d。
现两平硐排水沟排水能力远大于矿井涌水量,满足安全生产需要。
第三章可能发生灾害事故的原因
第一节可能发生瓦斯事故的原因
1、掘进工作面通风不良造成瓦斯聚积,遇到火源时;
2、局部瓦斯浓度超限,遇到火源时;
3、掘进面停风后造成瓦斯聚积,遇到火源时;
4、采掘工作面地质条件突然变化,造成瓦斯浓度超限遇到火源时;
5、巷道处于无风或微风状态造成瓦斯聚积,遇到火源时;
6、采掘工作面瓦斯涌出异常,瓦斯浓度超限遇到火源时;
7、带电检修或因其它原因产生火花,遇到瓦斯浓度达到爆炸围时;
8、采空区及上隅角瓦斯浓度超限遇到火源时;
9、排放瓦斯期间,瓦斯浓度超限,遇到火源时容易引起爆炸;
10、放炮不严格执行放炮制度,未执行“一炮三检”和“三人连锁”和“远距离放炮制度”,遇到瓦斯浓度超限时;
11、作业人员工作不负责任,未严格执行各项管理制度,发现问题不及时处理和汇报等。
12、未严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等上级有关规定和地方有关文件的要求,防突措施不合理或不到位、不按操作规程实施防突措施、瓦斯抽采不达标或假达标进行采掘作业。
第二节可能发生火灾事故的原因
1、采掘工作面火药爆炸不完全导致发火,由此引起瓦斯及煤尘燃烧,造成火灾。
2、井下放炮违反操作规程,如放明炮、糊炮、使用变质炸药、打钻时没有规操作等引起火灾。
3、井口附近20米围使用明火、电焊作业,措施不力或未严格执行措施造成火灾。
4、电器设备和线路维修不良,如电缆、开关、变压器、接线盒、电机、电钻等损坏、失爆、过负荷、电流短路等易引起火灾。
5、机械转动部位长期缺油,摩擦引起高温发火。
6、井口检身制度执行不严,下井人员缺乏安全常识,带烟火下井造成火灾。
7、水泵房、变电所等场所使用不防爆灯具、违章进行电气焊工作、使用电炉取暖等造成火灾。
第三节可能发生粉尘事故的原因
1、各采掘面未实行湿式打眼。
2、放炮后未及时洒水、冲洗巷帮或煤壁。
3、各点未按规定安装喷雾降尘装置,或者未坚持正常使用。
4、风速超过规定时,引起粉尘飞扬。
5、防尘水幕安装不合格不齐全,或不坚持正常使用。
6、喷浆、打钻、开帮时没有正常使用防尘喷雾降尘装置。
7、未采用水炮泥,放炮时引起粉尘飞扬。
8、煤仓、溜煤眼放空,易引起煤尘飞扬。
9、个体防护不到位。
第四节可能发生水灾事故的原因
1、上山煤柱采面、11604备工作面、21602工作面,东翼运输下山、东翼回风巷、11604改造巷、东翼轨道巷、东翼运输巷、21602切眼和回风巷等掘进期间,遇断层时可能造成断层水导入发生突水事故。
2、各采煤工作面和掘进工作面在采、掘时与地表老矿洞沟通从而引发突水事故。
第五节可能发生冒顶事故的原因
1、掘进工作面或采煤工作面支护未按规程规定进行,支护质量达不到标准,遇顶板压力过大或破碎带时。
2、锚喷支护巷道,锚、喷质量达不到设计要求时,顶板破碎或压力过大时。
3、煤巷遇顶板破碎或构造应力带未及时加固,易出现片帮、冒顶。
4、采掘工作面顶板破碎,放炮崩倒棚未及时修复时。
5、掘进巷道空顶作业,未一次成巷时。
6、采掘面过断层、褶曲等采取措施不力时。
7、施工交岔巷道、空顶面积较大、应力集中,支护不及时或支护材料不合格时。
8、采掘工作面大面积空顶和前探支护使用不符合《煤矿安全规程》规定时。
9、巷道贯通未按措施要求对巷道加强支护时。
10、回采面初次
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