【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 采技術(shù)條件是根據(jù)本礦實(shí)際生產(chǎn)提供資料得出，根據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井大興和福興煤礦鑒定資料，同屬一個(gè)煤田的煤 煤 4 均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性和自燃發(fā)火傾向。因此，本礦井在開采擴(kuò)大區(qū)煤層時(shí)，需采取一定的預(yù)防措施。 五、水文地質(zhì) 概況 擴(kuò)大區(qū)位于韓臺(tái)煤田的西部。韓臺(tái)煤田位于徐州背斜的東南翼，巖層走向近東西。井田地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高 +33～ 36 m，北部略低于南部。地表水系發(fā)育，煤 田西部最大的地表水體是微山湖，伊家河自西向東穿過井田中部，運(yùn)河自西向東流經(jīng)井田北緣。 井田內(nèi)主要地層有第四系、二疊系和石炭系，煤系基底為奧陶系。井田內(nèi)主要含水層有：第四系姜石層，局部與下伏基巖直接接觸，可補(bǔ)給基巖水；二疊系山西組 3層煤頂部巖漿巖裂隙含水層、石炭系上統(tǒng)石灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r。本井田南部第四系沖積層張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 14 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 下伏大面積基巖含水層露頭，特別是奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，可直接接受大氣降水補(bǔ)給，又可接受第四系補(bǔ)給，水量十分豐富。據(jù)張山子煤礦歷年礦井涌水量觀測(cè)資料，礦井涌水量明顯受大氣降水影響。 含水層 ⑴、第 四系姜結(jié)石含水層 據(jù)張山子井田資料，灰白色～黃褐色鈣結(jié)核，上部粒徑 1～ 5 mm，中下部粒徑增大到 5～ 30 mm，個(gè)別粒徑達(dá) 40 mm。其間充填黃色粘土。姜石層由南向北逐漸增厚，最厚達(dá) （ 745 孔）。其上為灰黃色粘土，厚 0～ m，底部普遍分布一層厚約 1 m的隔水粘土層。擴(kuò)大區(qū)僅兩孔，厚度 10～ 。一九七四年十月曾在伊家河南 125 m處的 28 號(hào)水井進(jìn)行簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)，涌水量為 m3/h。張山子煤礦一號(hào)井沿煤層掘至露頭，揭露姜結(jié)石含水層，于一九七四年雨季觀測(cè)，其涌水量約 10 m3/h。 ⑵、下二疊系山西組 3層煤頂部巖漿巖裂隙含水層 據(jù) 20203號(hào)孔資料， 3層煤頂部巖漿巖為閃長玢巖，厚約 40m，依張山子煤礦井下觀測(cè)資料，此層位涌水量 15m3/h左右。據(jù)鄰近大興井田 9610號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料，巖漿巖水量很小，單位涌水量僅 L/sm。 ⑶、太原組三層灰?guī)r 據(jù)張山子煤礦資料，三層灰?guī)r含水層厚約 ，有兩個(gè)分層。上分層厚約 ，下分層厚約 ，中間夾泥巖約 。該層分布廣泛，層位穩(wěn)定，裂隙比較發(fā)育。2020 號(hào)孔三灰偽厚 ，淺部鉆孔（ 74 741 7424）揭露該層溶洞發(fā)育，有漏水現(xiàn)象。井田最下層可采煤層（ 4 層煤）距三層灰?guī)r約 ，張山子煤礦到目前為止井下巷道尚未揭露。 礦井充水因素分析 礦井主要充水因素有基巖含水層中孔隙、裂隙水，巖溶承壓水，斷層帶水，封閉不良鉆孔水及大氣降水、地表水，它們通過不同通道涌入井下，造成礦井充水。 ⑴、基巖含水層中孔隙、裂隙水、巖溶承壓水的充水 開采煤 煤 3 時(shí)主要充水來源是其頂板二疊系石盒子組砂巖水及閃長玢巖含水層的水。砂巖水為孔隙裂隙水，涌水量不大，富水性不均一，常見裂隙帶和構(gòu)造帶富水。砂巖水 的來源有限，以靜儲(chǔ)量為主，動(dòng)儲(chǔ)量較小。 張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 15 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 開采下組煤層時(shí)主要充水來源為第十層石灰?guī)r含水層，巖溶裂隙較發(fā)育，其富水性隨埋藏深度增加而減弱，在淺部和構(gòu)造帶附近裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，水的主要補(bǔ)給來源是通過斷層含水層的補(bǔ)給，特別是 F F2斷層下盤的奧陶系石灰?guī)r，含水豐富，雨季時(shí)接受地表水和大氣降水補(bǔ)給，通過 F F2斷層補(bǔ)給第十層石灰?guī)r含水層，造成井下涌水。 ⑵、斷層導(dǎo)水 井田邊界 F F2斷層的導(dǎo)水性很強(qiáng)，其下盤奧灰和本井田內(nèi)所有含水層對(duì)口接觸，這是本井田主要補(bǔ)給水源。在靠近斷層附近要留有足夠的防水煤柱，以防突水。 井田內(nèi)小斷層較多，它們可溝通上、下含水層，因此要注意小斷層突水。 ⑶、封閉不良的鉆孔 封閉質(zhì)量不良的鉆孔在自然狀態(tài)下可能不導(dǎo)水，經(jīng)采動(dòng)和礦井排水的影響，受擾動(dòng)而成為導(dǎo)水通道。因此，對(duì)封孔質(zhì)量有問題的鉆孔必須采取包括啟封在內(nèi)的對(duì)應(yīng)措施，保證礦井安全生產(chǎn)。 ⑷、大氣降水及地表水的影響 礦井涌水量的增減趨勢(shì)與大氣降水量的變化趨勢(shì)一致，說明大氣降水是礦井充水的主要因素之一。 井田水文地質(zhì)條件類型 根據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征、煤層與含水層的關(guān)系，對(duì)比生產(chǎn)礦井的水文地質(zhì)特征，本井田水文地質(zhì)條件類型屬巖溶裂隙類簡(jiǎn)單～中等類型。 礦井?dāng)U大區(qū)涌水量預(yù)計(jì) 根據(jù)礦井?dāng)U大區(qū)儲(chǔ)量報(bào)告，預(yù)計(jì)擴(kuò)大區(qū)正常涌水量為 ，最大涌水量為。按照礦井?dāng)U大區(qū)井下實(shí)際施工揭露情況以及了解資料情況，由于擴(kuò)大區(qū)內(nèi)有采空區(qū)，因此，其涌水量有可能比儲(chǔ)量報(bào)告預(yù)計(jì)的要大，根據(jù)設(shè)計(jì)委托，礦井?dāng)U大區(qū)正常涌水量為 150m3/h，最大涌水量為 400m3/h。 六、勘探報(bào)告的評(píng)價(jià)及問題建議 地質(zhì)勘探程度評(píng)價(jià) ⑴、報(bào)告充分利用本次勘察成果資料，查明了井田地層及構(gòu)造發(fā)育情況。 ⑵、基本查明擴(kuò)大區(qū)煤系地層厚度、巖性、可采煤層賦存情況，以及煤質(zhì)、煤 類，指出了煤的工業(yè)利用方向。 張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 16 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 ⑶、大致查明了區(qū)域及擴(kuò)大區(qū)水文地質(zhì)條件、各含、隔水層情況以及礦井充水因素。根據(jù)張山子煤礦實(shí)際資料及擴(kuò)大區(qū)水文地質(zhì)條件對(duì)礦井正常涌水量、最大涌水量進(jìn)行了預(yù)算，預(yù)算方法合理。 ⑷、大致查明了其它開采技術(shù)條件。對(duì)各可采煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性作了評(píng)價(jià)，根據(jù)張山子煤礦資料推斷本礦屬低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，煤層有自燃發(fā)火傾向。 ⑸、資源儲(chǔ)量估算方法正確，工業(yè)指標(biāo)及參數(shù)選取合理，塊段劃分和資源儲(chǔ)量分類正確，預(yù)算結(jié)果基本可靠。 ⑹、對(duì)擴(kuò)大區(qū)新增資源儲(chǔ)量進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)，結(jié)論正確。 問題與 建議 ⑴、擴(kuò)大區(qū)內(nèi) 見煤鉆孔較少，煤層賦存狀況控制程度不足 ，建議加強(qiáng)生產(chǎn)勘探工作，以利于指導(dǎo)生產(chǎn)。 ⑵、擴(kuò)大區(qū)沒有進(jìn)行專門水文地質(zhì)工作，主要含水層無抽水試驗(yàn)資料，水文地質(zhì)條件尚未查清，建議進(jìn)行水文補(bǔ)勘，并設(shè)立水文觀測(cè)孔，了解地下水動(dòng)態(tài)變化，以指導(dǎo)礦井防治水工作。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)概況 一、工程性質(zhì) 該礦隸屬于棗莊市臺(tái)兒莊區(qū)。礦井的建設(shè)性質(zhì)為技術(shù)改造。 二、井田開拓開采 ㈠ 、井田境界 根據(jù) 2020年 11 月 3日山東省國土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號(hào)： 3700000420247），張山子煤業(yè)有限公司井田范圍由以下坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定，見表 17。井田范圍：東起第 19勘探線，西到山東、江蘇兩省交界處；南至各層煤露頭，北至韓莊運(yùn)河。井田面積為。開采深度：由 177。 0 米至 450 米標(biāo)高。 張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 17 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 張山子煤業(yè)有限公司礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 表 17 點(diǎn)號(hào) X 坐標(biāo) Y坐標(biāo) 點(diǎn)號(hào) X 坐標(biāo) Y坐標(biāo) 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 新增加 范圍為擴(kuò)大區(qū)， 2020 年 4 月 2 日山東省國土資源廳頒發(fā)了韓臺(tái)煤田半樓井田（普查）探礦權(quán)證（探礦權(quán)證號(hào) 3700000420232），并于 2020 年 8 月 19 日以“魯國土資字 [2020]381 號(hào)”文對(duì)擴(kuò)界礦區(qū)范圍進(jìn)行了批復(fù)，其范圍共由 7 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定（見表18），開采深度由177。 0 米至 450 米標(biāo)高，新增礦區(qū)（擴(kuò)大區(qū)）面積 平方公里。 張山子煤業(yè)有限公司擴(kuò)大區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 表 18 點(diǎn) 號(hào) X 坐標(biāo) Y坐標(biāo) 點(diǎn)號(hào) X 坐標(biāo) Y 坐標(biāo) 1 5 2 6 3 7 4 ㈡ 、儲(chǔ)量 計(jì)算邊界 儲(chǔ)量計(jì)算邊界，是按照山東省國土資源廳批定的礦井?dāng)U 大區(qū)范圍， 由 7 個(gè)邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)所圈定的 擴(kuò)大區(qū) 范圍 。 儲(chǔ)量計(jì)算指標(biāo)及方法 ⑴、煤層厚度大于 ，灰分小于 40%。 ⑵、煤層中夾矸單層厚度小于 ，參與儲(chǔ)量計(jì)算；煤層夾矸大于 ，將夾矸剔除后計(jì)算儲(chǔ)量。 ⑶、煤層視密度： 3 4 煤層平均視密度為 t/m3； 15 上 、 17 煤層平均視密度為張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 18 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 t/m3。 ⑷、儲(chǔ)量計(jì)算方法采用地質(zhì)塊段法，面積使用求積儀法測(cè)定，煤層傾角等于或大于15176。時(shí)，采用各煤層的真厚度和斜面積計(jì)算資源儲(chǔ)量。 儲(chǔ)量類型 根據(jù)儲(chǔ)量報(bào)告和有關(guān)勘查規(guī)范，擴(kuò)大區(qū)資源儲(chǔ)量 估算，把井田范圍內(nèi)達(dá)到控制的資源儲(chǔ)量塊段劃歸內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量 332，把達(dá)到推斷的資源儲(chǔ)量塊段劃歸內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量333。 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 根據(jù)儲(chǔ)量報(bào)告，擴(kuò)大區(qū)范圍內(nèi)累計(jì)探明礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量 萬噸（氣煤 萬噸，氣肥煤 萬噸），其中控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 332） 萬噸（均為氣煤），推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333） 萬噸（均為氣肥煤）。扣除各類損失后剩余可采儲(chǔ)量（ 111） 萬噸。 擴(kuò)大區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算見表 19。 ㈢ 、技改生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 設(shè) 計(jì)能力 根據(jù)省煤炭工業(yè)局批復(fù)，礦井技改后擴(kuò)大區(qū)生產(chǎn)能力為 15 萬 t/a。 礦井服務(wù)年限 根據(jù)礦井開采條件和有關(guān)規(guī)定，儲(chǔ)量備用系數(shù)選用 。 礦井?dāng)U大區(qū)服務(wù)年限為： A＝礦井可采儲(chǔ)量／年生產(chǎn)能力 /儲(chǔ)量備用系數(shù) ＝ 247。 15247。 ＝ (a) 由上計(jì)算可知，礦井?dāng)U大區(qū)服務(wù)年限為 。由于下組煤（煤 15 上、煤 17）作為遠(yuǎn)景儲(chǔ)量，未計(jì)入可采儲(chǔ)量，另外，風(fēng)井處工廣占?jí)好褐詈罂梢曰厥?，因此，擴(kuò)大區(qū)可采儲(chǔ)量遠(yuǎn)不止 萬噸，服務(wù)年限也會(huì)加長。 張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 19 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 張山子煤礦擴(kuò)大區(qū)可采儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：萬噸 表 19 煤 種 煤 層 111b 122b 111 122 2M22 2S22 合 計(jì) 資源儲(chǔ)量 基礎(chǔ)儲(chǔ)量 可采儲(chǔ)量 預(yù)可采儲(chǔ)量 資源量 QM 31 4 小計(jì) QF 15 上 17 小計(jì) 合 計(jì) 張山子煤業(yè)有限公司礦井技術(shù)改造（擴(kuò)大區(qū)）初步設(shè)計(jì)安全專篇 第 20 頁 共 111 頁 棗莊市工業(yè)設(shè)計(jì)院 ㈣ 、擴(kuò)大區(qū)開拓 根據(jù)本井田擴(kuò)大區(qū)自然狀況和煤系地層實(shí)際條件，結(jié)合礦井工程施工情況 ,井口及工業(yè)場(chǎng)地布置于擴(kuò)大區(qū)的西北部。此處地面地形平坦，地面標(biāo)高一般 +33m，歷年最高洪水位為 +。工廣距北部的韓莊運(yùn)河 500m 左右，交通運(yùn)輸非常便利。 依照本礦井?dāng)U大區(qū)開采條件以及已形成的實(shí)際施工情況，開拓方式為立井開拓方式。一個(gè)主要水平上下山開采， 主水平標(biāo)高布置在 ，主采 4 兩層煤。通過石門開采 15 上、 17 兩層下組煤。 ㈤ 、采區(qū)布置及主要設(shè)備 采區(qū)巷道布置 根據(jù)本井田擴(kuò)大區(qū)煤層賦存狀態(tài)和開拓布置，整個(gè)擴(kuò)大區(qū)（可采范圍）作為一個(gè)采區(qū)進(jìn)行開采，采區(qū)集中上下山布置在擴(kuò)大區(qū)可采范圍中部靠近工廣保護(hù)煤柱，分別布置兩條上、下山，一條為采區(qū)集中運(yùn)輸上、下山，用作混合運(yùn)輸；另一條為采區(qū)回風(fēng)上、下山，用于采區(qū)回風(fēng)。首采工作面布置在采區(qū)東翼 4 層煤 76m 底板等高線以下，工作面回風(fēng)順槽沿著 4 層煤 76m 底板等高線布置，工作面下 部為軌道順槽，工作面切眼沿著擴(kuò)大區(qū)東部邊界煤柱保護(hù)線布置。 根據(jù) 井筒和巷道施工實(shí)際 揭露和了解情況 ， 福興煤礦已越界開采 3 煤大部分及 4 煤的少部分，因此 為了確保擴(kuò)大區(qū)的安全生產(chǎn)，開采之前要 進(jìn)一步 了解 掌握福興 煤礦越界開采范圍及采空區(qū)情況。 采區(qū)主要設(shè)備 依照煤層賦存條件，采區(qū)布置一個(gè)工作面， 工作面采用 型煤電鉆打眼， DZ22型單體支柱支護(hù)頂板。 工作面使用 SGD420/30A 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，溜頭接礦車，大巷采用電機(jī)車、斜巷采用調(diào)度絞車運(yùn)輸，回柱絞車進(jìn)行回柱。 礦井?dāng)U大區(qū)初期共配備 3 個(gè)掘進(jìn)工作面， 掘進(jìn)工 作面設(shè)備主要有：煤電鉆、氣腿鑿巖機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī)、污水泵和調(diào)度絞車等。