煤矿瓦斯防治能力评估报告模板.docx
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煤矿瓦斯防治能力评估报告模板
煤矿瓦斯防治能力
评估报告
煤矿企业瓦斯防治能力评估
申请报告
企业名称:
六盘水市钟山区煤矿
编制日期:
4月10日
矿井生产系统
煤矿企业瓦斯防治能力评估
申请报告
企业名称:
编制日期:
4月10日
第三章系统设施
1、矿井开采条件:
煤矿位于贵州省西部,水城县城东部,隶属六盘水市钟山区老鹰山镇管辖。
矿山位于小河边向斜东北翼中段,总体呈一宽缓的单斜构造,次一级褶曲,断裂呈北东-南西向展布,地层走向整体呈北西-南东向,倾向西南;在勘探区东南角,地层走向转为近东西向,倾向近北。
地层倾角全矿区平均倾角42°。
矿区地形呈近东西走向排列,矿区属侵蚀〜剥蚀地貌,其地貌景观受地层岩性和地质构造控制比较明显,地势北低南高,海拨高程2372.8〜1652m,相对高差720.8m,属高原中山地貌。
1)、交通运输条件水城—纳雍公路从矿区经过。
南距六枝—水城主干公路(102国道)约12km、西距贵昆铁路滥坝火车站6.5km,距六盘市火车站30km,距水城县25km、六枝特区50km。
矿山有公路相通,交通较方便。
2)、电源条件
矿井当前供电电源一回引自老鹰山镇10kV变电站,长度为8.0km,导线采用LGJ-95。
另一回路引自小河6kV变电站,导线采用LGJ-50,长度分别为5.0km。
3)、水源条件
矿区内地表水不发育,矿区内北部有一条小河流经过,河流水面标高1764m左右,煤层露头标高1770m,最低开采标高1600m,开采最深部位置远离河床,故地表水对开采影响不大。
根据矿方提供,矿井生活供水水源可利用经净化、消毒处理的流经工业场地附近的溪沟水;矿井生产消防用水可利用溪沟水或处理后的井下排水。
4)、地质构造及煤层条件
(1)地层
煤矿区域内出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2B)、
宣威组(P2X)三叠系下统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn)及第四系(Q)。
1、二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2B):
暗灰色、绿色杏仁状隐晶质玄武岩,夹紫色、黄色、白灰色凝灰岩,顶部为紫红色或黄白色层状凝灰岩。
厚120-200m。
2、二叠系上统宣威组(P2X):
为灰色、浅灰色薄至中厚层状
粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩夹粘土岩薄层。
含煤29~46层,煤
层平均总厚度32.13米,含煤系数13.8%,其中可采和局部可采煤层22层(C207、C206、C202b、C202a、C105e、C104、C103c、C103b、C103a、C102b、C102a、C101d和C101c等),地层厚度231〜377m,平均厚度291.6m。
按岩性、含煤组合情况和动植物
化石分布,可分为上、中、下三段。
下段(P2X1):
自C105C煤层底板到煤系底界C101a,为灰色、深灰色砂岩、砂质泥岩、粘土岩和煤组成,常含鲕状结构的菱铁质结核,含煤14~21层,含可采和局部可采煤13层,本段平均厚度121.07m,产大羽齿、栉羊齿、鸟毛蕨等植物化石及炭屑和黄铁矿。
中段(P2X2):
自C105C煤层底板到C207顶板,为灰至浅灰色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、粘土岩及煤层组成,含煤9~10层,可采及局部可采9层,本段厚约111.5m,产腕足类及大羽羊齿等化石。
上段(P2X3):
自C207顶板至煤系顶界K7标志层,为灰色、深灰色钙质粉砂岩、细砂岩和粘土岩组成,含1~3层煤线,无可采煤层.产腕足类、瓣鳃类海相化石。
平均厚度60m。
3、下三叠统飞仙关组(T1f):
由紫、紫灰绿色薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成,以细砂岩、粉砂岩为主,厚430~560米,一般504米,可分为三段(区内仅有第一段和第二段)。
第一段(T1f1):
厚60~130米,一般88米,灰绿色上部夹紫红色条带粉砂岩、泥岩及细砂岩,以粉砂岩为主。
底部为浅灰绿色(风化后呈绿黄色)薄层状钙质泥岩,具细、微层状水平层理。
富产瓣鳃类化石。
第二段(T1f2):
厚250~340米,一般300米,为紫、紫灰色夹黄绿色细砂岩、粉砂岩、泥岩。
顶部为紫红色泥岩、薄层细砂岩。
上部夹透镜状灰岩。
下部含豆状、眼球状钙质结核。
第三段(T1f3):
厚110~120米,一般116米。
由紫色、暗灰紫色细砂岩、粉砂岩组成。
以细砂岩为主。
中上部常夹透镜状灰岩、泥灰岩。
4、永宁镇组(T1yn):
上下以灰到青灰色、浅灰色石灰岩为主中部为紫灰、黄绿、黄褐色泥岩。
厚222〜555m。
5、第四系(Q):
为冲积、洪积和残坡积层,分布于河谷及山麓低洼地段。
厚度0〜20m。
(2)构造
煤矿位于小河边向斜北东部,矿区范围呈单斜构造,地层倾向南东,平均倾角42°。
(3)煤层地质特征
上二叠统宣威组,煤系地层厚度291.70m左右,矿区内含煤一般35层,含煤总厚约32.61〜36.96m,平均约45.00m,含煤系数12.6%,含煤性较好。
矿山可采煤层,由上到下叙述如下:
C207号煤层(C207):
黑色,细条带状结构,半亮型,顶板为泥岩,局部为粉砂岩,底板为泥岩,一般0-1层夹石,可采平均厚度1.70m,厚度变化不大,属结构简单、厚度较稳定、全矿区可采煤
C206号煤层(C206):
黑色,细〜中条带状结构,半亮型,一般0-1层夹石,可采平均厚度1.80m,属结构简单、厚度稳定、基本全矿区可采煤层。
顶板为泥岩或灰岩,底板为泥岩。
全矿区可采煤
C205号煤层(C205):
黑色,块状,细〜中条带状结构,半亮型,可采平均厚度0.75m,属结构简单、厚度稳定、基本全矿区可采煤层,顶板为泥岩,底板为泥岩。
全矿区可采煤层。
C203b号煤层(C203b):
黑色-灰黑色,细条带状结构,半亮型,一般无夹矸,可采平均厚度3.00m,属结构简单稳定的可采煤层。
顶板为粉砂岩,底板为泥岩。
全矿区可采煤层。
C203a号煤层(C203a):
黑色,细-中条带状结构,半暗-半亮型,一般0-1层夹矸,厚0.05-0.66m,可采平均厚度3.80m,属结构复杂,厚度不稳定的全矿区可采煤层。
顶板为粉砂岩,底板为泥岩,区内
分叉合并明显。
全矿区可采煤层。
C202b号煤层(C202b):
位于龙潭组下部,上距32号煤层约20.70m,下距峨嵋山玄武岩组约25m,为黑色,块状、粒状,半亮型煤。
煤层厚度为1.70—2.40m,平均为1.80m,结构较简单,顶板为泥岩,底板为泥岩,厚度变化不大,属稳定煤层,全矿区可采。
C202a号煤层(C202a):
位于龙潭组下部,上距32号煤层约30.00m,下距峨嵋山玄武岩组约225m,为黑色,块状、粒状,半亮型煤。
煤层平均为1.70m,结构较简单,顶板为泥岩,底板为泥岩,厚度变化不大,属较稳定煤层,全矿区可采。
综上所述,本矿内主要可采煤层稳定性属较稳定煤层,即二
型。
各可采煤层的主要特征表
煤层编号
煤层厚
度(m)
煤层倾角(°)
煤层平均间距
(m)
煤层结构
煤层稳定性
顶底板岩性
顶板
底板
C207
1.70
42
0〜1层夹矸
较稳定
泥岩及粉砂岩
粘土岩
C206
1.80
42
18.58
1〜3层夹矸
稳定
粉砂岩及粘土岩
粘土岩
C205
0.75
42
6.26
0〜1层夹矸
稳定
泥岩
泥岩
C203b
3.0
42
10.0
6〜8层夹矸
稳定
粉砂岩
粘土岩
C203a
3.80
42
2.53
0〜1层夹矸
稳定
粉砂岩或粘土岩
粘土岩
C202b
1.80
42
38
0〜1层夹矸
稳定
泥质粉砂岩
粘土岩
C202a
1.70
42
30
0〜1层夹矸
较稳定
泥岩
粘土岩
5)、水文地质条件
该区域属于小河边向斜北东翼。
二迭系环绕向斜出露,茅口灰
岩常构成向斜周围的高山,宣威组常构成带状河流凹地缓坡,三迭系构成矿区的主要地表分水岭,第四系则只在沟谷及小河两岸缓坡地带呈松散堆积物出现。
(1)区内的地貌特征为:
a.喀期特溶蚀类型
b.构造剥蚀堆积类型
c.侵蚀堆积类型
(2)区内地下水类型:
a.喀期特溶洞水:
赋存于二迭茅口组石灰岩。
b.溶蚀裂隙水:
赋存于二迭系峨嵋山玄武岩、宣威煤,系砂页
岩、三迭系飞仙关组。
c.裂隙水:
赋存于二迭系峨嵋山玄武岩、宣威煤系砂页岩、三
迭系飞仙关组。
1地下水类型
含水层、隔水层特征
从煤系地层本身来分析,由于煤系地层多为砂岩、泥岩,煤层
及极薄层灰岩组成,以弱裂隙承压为主,除被第四系堆积、残积、冲积等含水层复盖,有一定的补给关系外,与其它地层之间只要岩体不被人工破坏,各层之间无水力联系或只有弱水联系。
煤系地层上复下伏虽有较强含水层(永宁镇灰岩和栖茅口灰岩)存在但其间有厚约300〜500米的飞仙关砂页和厚约200米的峨嵋山组玄武岩隔开,一般情况下含水层与煤系地层无水力联系,可是由于采动塌陷裂隙的影响,煤系上复隔水层条件发生变化,其采动裂隙成为上复含水层中地下水溃入矿井的通道,更主要是大气降水也能够经过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井,使矿井涌水量骤然上升。
2地表水
矿区内地表水不发育,矿区内北部有一条小河流经过,河流水面标高1764m左右,煤层露头标高1770m,最低开采标高1600m,开采最深部位置远离河床,故地表水对开采影响不大。
地表水补给来源为大气降雨,地表水经过岩土体孔隙、裂隙渗透到地下,对矿井开采有一定影响。
3老窑积水对矿井充水影响老窑积水对矿井威胁很大。
一方面老窑水经过裂隙渗入矿井,增加矿井涌水量;另一方面老窑积水,一旦误透积水小窑,或老窑水压力大突破隔水煤柱,将造成透水事故。
4断层对矿井充水的影响
由于矿井无大断层,多为小断层,富水性、导水性都很微弱,对矿井充水无多大影响。
有时只有滴水,不会增加矿井涌水量。
综上所述,一般情况下矿井充水的主要条件是大气降水经过采动塌陷裂隙渗入矿井
5矿坑充水条件分析
矿坑充水水源有3种,其中大气降水(地表水)、老窑积水是矿井充水的主要因素,次为地下水。
地表水:
地表水补给来源为大气降雨,地表水经过岩土体孔隙、裂隙渗透到地下,对矿井开采有一定影响。
老窑积水:
矿区附近有老窑分布,由于老窑垮塌且无泄水通道,贮有大量积水,直接或间接地增大矿井涌水量,另外个别老窑井巷较深,开采年限较长,采空区较乱,老窑积水较多,矿山开采时,对老窑了解不够,探水困难,易引发井下突水事故,因此老窑积水对矿区威胁较大
地下水:
地下水是矿坑的直接充水水源。
当矿山主井揭露或经过含水层时,地下水就会立即涌入矿坑。
同时由于采动塌陷裂隙的影响,煤系上覆隔水层条件发生变化,其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的良好通道。
更主中的是大气降水也能够经过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井,使矿井涌水量骤然上升。
本矿部分矿床位于最低侵蚀基准面(1760m)以下,直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水开采位于最低侵蚀基准面以下的煤层时,间接充水水源为飞仙关组二段强岩溶水及茅口组强岩溶水,故本矿山属于以裂隙充水为主水文地质条件复杂程度为中等,水文地质类型属二类二型,只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带水文地质条件复杂程度增大。
矿山开采过程中的实际测量,预计煤
层开采时有滴水、淋水现象,对矿床开采影响较明显,在今后开采生产中应加强对采空区积水的监测,确保生产安全。
大气降水是矿床充水的主要因素。
一般沿基岩裂隙渗入矿井,裂隙发育地段矿井充水会有所增大;地表水对地下水具有一定的补给作用,岩层渗透性好。
在掘进过程中,要注意发生突水现象,应引起高度重视,特别是在靠近采空区时,更应加强探测及防水工作,特别是矿区在今后的采矿生产过程中应加强水文地质勘查工作,做好防水和排水工作,确保安全生产。
6)、其它开采技术条件
(1)、瓦斯、二氧化碳
煤矿C203a煤层绝对瓦斯涌出量为1.02m3/min,相对瓦斯涌出量为20.98m3/min,全矿井绝对二氧化碳涌出量为0.28m3/min,相对二氧化碳涌出量为5.76m3/t。
该矿井按煤与瓦斯突出矿井进行生产管理。
(2)、煤炭自燃
煤的自燃倾向性:
根据8月2日由煤炭科学研究总院重庆分院提供的《煤层自然倾向性等级鉴定报告表》,六盘水市钟山区老鹰山镇煤矿C203煤层自燃倾向分类属三类(不易自燃)。
(3)、煤尘爆炸性
煤尘爆炸危险性:
根据7月29日由煤炭科学研究总院重庆分院提供的《煤层爆炸性鉴定报告》,六盘水市钟山区老鹰山镇煤矿
危险性管理。
今后揭露该煤层时,须取样化验。
(4)、地温
井田内无地温异常现象,属地温正常矿井。
2、井田开拓方式根据井田地质、地形条件,并考虑现有工业场地及开拓井巷利用的可能性,煤矿为斜井开拓方式。
具体布置如下:
矿井采用斜井开拓。
在矿区中部布置井筒采用双翼工作面回采。
新建主斜井布置在井田中部,沿C202a煤层底板按35度倾角往下掘进,作为运煤、进风用。
各层煤之间采用石门联系,主、副斜井掘至+1747m标高处C202a煤层底板后,在C202a煤层底板中布置联络巷与回风斜井连接,然后布置穿层石门进入C207煤层,于C207煤层中往矿井东部边界掘102072回风巷;主、副斜井掘至+1696m标高后,在C202a煤层底板中布置联络巷与回风斜井连接,
然后布置穿层石门进入C207煤层,于C207煤层中往矿井东部边界掘102072运输巷,待运输平巷和回风平巷掘至矿井田西部边界相应位置时,留设20米保安煤柱后由运输平巷往回风平巷打开切眼进行贯通,形成C207煤层首采工作面。
同时由+1747石门和+1696石门沿C207煤层向矿井西部边界掘进接续工作面的回风巷和运输巷,待首采工作面回采完后形成接替工作面。
因沿C207煤层倾斜方向被老窑破坏了100米,因此本方案把首采工作面布置在
+1747至+1696m之间。
采用走向长壁后退式采煤法,炮采落煤工
艺,单体液压支柱带铰接顶梁支护,工作面走向长210m,斜长
70m。
开采顺序:
先采C207依次往下开采C206、C205、
C203b、C203a、C202b、C202a各煤层,同一煤层采用区内下行式开采,各区段之间留设5米保安煤柱。
(1)主斜井:
采用绞车及箕斗运输,担负全矿井的煤炭运输,同时兼作进风。
井筒中铺设30kg/m的钢轨,设置排水沟,紧急情况时可作为安全出口(但必须停止提升)。
(2)回风斜井:
改造原回风斜井为专用回风斜井,担负矿井的回风任务。
井口设有防爆门、引风道和安全出口,并配备抽出式通风机2台。
井筒内设有排水沟。
(3)副斜井:
改造原有的主斜井作为整合后的副斜井,担负全矿井的运料、排矸、行人及进风。
井筒特征详见下表
井筒名称
井口坐标
井口标高
方位角
坡度
井筒长度
断面
(m2)
X
Y
(m)
(°)
(m)
:
净
掘进
主斜井
2941860
35501669
1772
144°
35
328
8.03
9.6
副斜井
2941806
35501610
1772
127°
34
324
7.18
7.94
回风斜井
2941780
35501585
1776
127°
34
220
7.18
7.94
3、生产布局
煤矿井田内主要采取走向长壁后退跨落式开采,井田内划分为一个采区,采区内区段间采用区段下行式开采,煤层间严格执行从上向下的开采顺序。
根据矿井的实际情况,该矿井设置一个水平(即+1600m水平)。
井田内划分为1个采区。
1)工作面个数本井田用一个采区一个工作面保产。
2)采区内区段间的开采顺序
采区内划分为区段,区段间的开采顺序为区段下行式。
3)区段内的开采方式同一区段内工作面为走向长壁后退式回采。
4、采煤方法
采煤方法:
采用走向长壁后退跨落式开采。
5、回采工艺
回采工艺:
工作面采用煤电钻打眼放炮落煤,采面搪瓷溜槽运输,运输巷运输采用刮板运输机转轨道运输。
采用DZ-20外注式单
体液压支柱配HDJA-800金属铰接顶梁进行支护。
”三、四”排控顶,全部垮落法管理顶板。
6、掘进工作面
掘进工作面数目:
配备两个掘进工作面,采用ZMS-1.2型煤电钻和TXU-75型探水钻进行掘进,配备28KJM5.0/15型局部通风机供风,功率2X5.5kw,风量1.8-3m3/S。
资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。
矿井生产布局一览表
序号
咼瓦斯和煤与瓦斯突
出矿井名称
采区及采掘工作面个数
预抽瓦斯的采区及采掘工作面个数
采区
采煤工作面
掘进工作面
保护层工作面
瓦斯治理专用巷掘进工作面
采区
采煤工作面
掘进工作面
1
煤矿
1
1
2
0
0
0
0
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
二、矿井通风系统
1、通风方式
矿井通风方式为机械抽出式。
2、通风系统
通风线路为:
通风线路为:
新鲜风流从主斜井、副斜井-1613车场-1613
运输石门-工作面运输巷-工作面-工作面回风顺槽-回风斜井—引风道—地面。
掘进工作面采用局部通风机通风。
3、采、掘工作面及硐室通风
本矿井年生产能力为9万t,以一个炮采工作面达到生产能力,回采工作面采用U型通风。
回采工作面配风12m3/s;硐室只有井下水泵房需专门配风。
掘进工作面采用FBDNO5.6型局部通风机作压入式通风,2个掘进工作面,每个掘进工作面配风为4m3/s;局部通风机和启动装置安装在进风侧。
风机将新鲜风经风筒送到掘进工作面,为了能有
效的排出炮烟,风筒出口到掘进工作面的距离不能超过风流从风筒出口到转向点的距离。
4、反风方式、反风系统及设施
1)反风方式
矿井利用轴流式通风机反转的方法反风。
在反风时,调换电动机电源的两相,能够改变通风机动轮的旋
转方向,使井下风流反向。
这种反风方法不需设置反风道,比较经
济。
2)反风系统及设施
在通风系统中各种通风设施按要求安装和组建,保证反风系统
的形成。
5、通风阻力
根据规范,小型煤矿只计算矿井通风困难时期的通风阻力。
其
阻力计算详见表
a^RQ
S
式中:
h摩——井巷的摩擦阻力,Pa
a——根据井巷的支护形式,摩擦阻力系数,N•S2/m4L井巷的长度,m
P――井巷的净断面周长,m
Q经过井巷的风量,m3/s
S――井巷的净断面积,m2
R——井巷的摩擦风阻,N•S2/m8
由表计算矿井摩擦阻力h难二329.8Pa
则矿井总通风阻力:
h=h难+h局+He式中:
h难一一矿井通风困难时的摩擦阻力,Pa
h局一一局部阻力,Pa,按h难X10%计算,得75.60Pa
He――自然风压,Pa,取180Pa
则h=329.8+33+180=542.8Pa
矿井通风困难时期阻力计算表
序号
巷道名称
支护形式
巷道长
度(m)
净断面
(m2)
净周长
(m)
风阻系数
(N.s2/m4)
风阻
(N.s2/m8)
风速
(m/s)
风量
(m3/s)
负压
(pa)
1
主斜井
锚喷
P328
8.030
9.83
0.008
:
0.050
1.62
13.0
8.42
2
副斜井
锚喷
324
7.183
10.14
0.008
0.071
2.78
20.0
28.37
3
1600石门
锚喷
170
7.183
10.14
0.008
0.037
2.78
20.0
14.89
4
1613运输巷
梯形棚
:
222
4.300
8.4
0.017
P0.399
12.00
12.0
57.42
4
切眼
单体柱
70
3.200
6.8
0.045
0.654
3.75
12.0
94.13
5
1613米面回
风巷
梯形棚
222
4.000
7.9
0.017
0.466
3.00
12.0
67.08
6
1646石门
锚喷
150
7.183
10.14
0.008
0.033
2.78
20.0
13.13
7
风井
锚喷
P310
7.183
10.14
0.008
P0.068
3.20
23.0
35.90
8
引风道
砌碹
20
4.000
7.9
0.008
0.020
5.75
23.0
10.45
小计
329.8
局部阻力
P1.797
32.98
合计
362.8
6、矿井等积孔
1.19Q
A=—
“h
=1.578
式中:
Q矿井风量,m3/s
h――矿井通风阻力,Pa
从以上计算可知,矿井在通风困难时期属于中阻力矿井。
为此,应加强矿井的通风设施的管
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