【文章內(nèi)容簡介】 泛出露于井田南部的低山丘陵區(qū)，為煤系地層的基底，據(jù) 大峪溝 礦區(qū)資料實測剖面厚 ～ ，平均 ，巖溶裂隙較為發(fā)育，富水性不均勻，局部含水豐富，是一 1煤層底板直接充水含水層。由于距二 1煤層間距較大，其間尚有多層泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖及厚層狀鋁質(zhì)泥巖隔水層，故奧陶系灰?guī)r水對二 1煤層影響不大，但由于灰?guī)r溶裂隙發(fā)◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 12 育不均，富水性懸殊，特別是在斷裂構造部位通過斷裂帶導水，會成為二 1煤間接充水含水層，甚至在與二 1煤直接對接部位而轉(zhuǎn)化為二 1煤直接充 水含水層，可能造成灰?guī)r水突入采區(qū)造成淹井事故。 據(jù)礦區(qū)內(nèi)大峪溝礦資料 q=，滲透系數(shù) K=，水位標高 H=+～ +，水質(zhì)類型為 HCO3— Ca178。Mg 型，礦化度～ ， PH值 7～ 。 ② 本溪組鋁土泥巖隔水層 據(jù)統(tǒng)計鉆孔揭露該含水層厚度為 ～ ，平均 ；據(jù)大峪溝三號井突水資料，一 1煤開采帶水頭壓值達 時即發(fā)生奧灰突水，可見該隔水層由于本身的親水膨脹性、抗壓強度降低等因素已基本失去隔水作用，從地層順序看 ，其依然是阻擋奧灰水進入采區(qū)的重要屏障。 ③ 太原組下段灰?guī)r含水層 由 L1～ L4灰?guī)r組成，據(jù)鉆孔揭露，本段灰?guī)r總厚度 2～ ， 一般厚度 12m 左右 ， L1～ L2灰?guī)r普遍發(fā)育，一般厚度 10m 左右， L L4灰?guī)r僅局部存在。 L1— 2灰?guī)r上部成分較純，成熟度較高，下部泥質(zhì)含量較高，局部裂隙發(fā)育，據(jù)大峪溝井田資料，單位涌水量 q= l/，滲透系數(shù) K=，富水性較弱。水位標高 H=+，水質(zhì)類型為HCO3— Ca178。Mg 型， PH 值 ，礦化度 。 本段灰?guī)r為一 1煤層頂板直接充水含水層，因灰?guī)r富水性不均一，特別在斷裂破碎帶或本溪組厚度較薄地段，可能會與奧陶系灰?guī)r水連通，對一 1煤層礦井造成突水淹井。 ④ 太原組中段砂泥巖隔水層 由泥巖及中、細粒砂巖和砂質(zhì)泥巖組成，局部夾薄層灰?guī)r透鏡體，◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 13 鉆孔揭露厚度 20m 左右，層位穩(wěn)定，是太原組上下段灰?guī)r含水層間的良好隔水層。 ⑤ 太原組上段灰?guī)r含水層 由 L79灰?guī)r組成，區(qū)內(nèi)以 L7灰?guī)r為主， L9灰?guī)r不發(fā)育，且層位不穩(wěn)定，3 層灰?guī)r總厚度 變化較大 ， 一般 5m 左右 ，巖溶裂隙不發(fā)育，受補給及出露條件限制，富水性弱，鉆 孔均未漏水。據(jù) 8303 孔抽水資料，水位下降，經(jīng)三天后未恢復至原水位，單位涌水量 q=178。m ，滲透系數(shù) K=，水質(zhì)類型 HCO3— K+Na，礦化度為 ， PH 值為。抽水結果反應該灰?guī)r富水性較弱，但不能反映出灰?guī)r富水性的不均勻性。 ⑥ 二 1煤底板隔水層 由泥巖、砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖等組成，揭露厚度 ～ ， 一般厚度 5m 左右， 隔水層厚度變化大，穩(wěn)定性差，且局部隔水層巖性松散破碎，不能有效阻擋下部灰?guī)r水的涌入，但從總體上 看，其依然是二 1煤底板的重要隔水層。 ⑦ 砂巖裂隙承壓含水層組 本含水層組主要由二疊系山西組二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖裂隙含水層、上下石盒子組砂巖裂隙含水層、石千峰組平頂山砂巖含水層和三疊系劉家溝組金斗山砂巖裂隙含水層組成。其中二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖裂隙含水層是二 1煤礦井的直接充水含水層，其他砂巖含水層由于其間均有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層，但若遇斷裂構造帶有可能會變成二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖含水層的補給水源，但總體對二 1煤礦坑充水威脅不大。 二 1煤層頂板砂巖含水層大致按開 采陷落導水裂隙帶影響高度的 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 14 倍確定，其范圍為二 1煤層頂板以上 60m，一般由 3～ 6 層細、中、粗粒砂巖組成，即大占砂巖和香炭砂巖，一般 23m 左右， 砂巖厚度變化較大，在短距離內(nèi)有尖滅和增厚特點，據(jù)鄰區(qū)大峪溝井田資料，單位涌水量q=～ ， K=,水位標高 H=+～+，水質(zhì)類型為 HCO3178。 — K178。 Na 型， PH 值 ，礦化度 ，由數(shù)據(jù)可知，該段砂巖富水性弱，但隨開采落頂，形成冒落帶裂隙，若遇外部露頭區(qū)補給，是未來礦坑充水的 直接水源。 ⑧ 第四系砂、礫石含水層 第四系沖積層孔隙含水層主要由黃土、砂層、礫石和砂礫石層組成，在本井田內(nèi)在廣泛出露，大部分地區(qū)為透水而不含水，局部溝谷內(nèi)含孔隙潛水，已成為農(nóng)田灌溉和大峪溝礦的臨時水源。據(jù)民井抽水資料，單位涌水量 q=，滲透系數(shù) K=，水位埋深 ～ ，水位 標高 H=+ ～ +，水質(zhì)為 SO4178。HCO3 — Ca178。Mg 和HCO3178。 — Ca178。 Mg178。 K 型， PH 值 ～ ,礦化度 ～ 。 （二）地下水的補給、徑流和排泄 該礦地處區(qū)域分水嶺一側的斜坡地帶，地勢相對高差較大，溝谷切割嚴重，植被條件不好，加之降雨量集中，易于匯集成流，向溝谷排泄并形成匯水區(qū)，從而大量補給地下水。據(jù)井田實際觀測資料發(fā)現(xiàn)，大氣降水與地下水的關系十分密切，雨后地下水位急劇上升，雨季過后地下水將逐之下降，呈現(xiàn)出地下水主要靠大氣降水補給的特點。 各個含水層的出露條件及巖礦的補、徑、排不同，其所獲得補給量亦不相同：灰?guī)r的巖溶發(fā)育，貯水空間大，出露條件較好，得到的補給量也大，對井下防、排水影響亦大。而砂巖裂隙、孔隙較小，貯 水空間亦小，其所獲得的補給量亦小。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 15 南部山區(qū)地下水接受補給后，由高處向周圍低洼處運動，匯聚于大的河谷或溝谷，沿著地下水的總流向，自南向北逕流、排泄。主要排泄方式有逕流排泄、生產(chǎn)礦井排泄。 （三）、礦床充水因素分析 1）充水水源 大氣降水：降水多集中于 6～ 8 月份，而且量大，約占全年總雨量的70%以上。由于風化裂隙發(fā)育，降水可直接滲入地下進入礦井。特別是在淺部尤為明顯。雖然持繼時間不長，但危害很大，補給區(qū)多集中在沿沖溝、河谷地段，當洪水與充水含水層持繼接觸時，便會造成危害。 煤層頂?shù)装逅涸诙?1煤上部砂巖水與開 采冒落裂隙帶勾通時，含水層的水有直接進入礦坑的可能性。二 1煤底板灰?guī)r巖溶水，具有一定的水壓，在隔水層薄弱的地方，也可進入二 1煤礦坑。一 1煤頂板太原組下段灰?guī)r含水層，裂隙巖溶發(fā)育，含水豐富，因頂板冒落或遇巖溶，可直接充入礦坑。奧灰水在底板薄弱或遇構造裂隙地段，亦可突破底板進入礦坑。 老窯積水：沿二 1煤和一 1煤淺部分布的老窯甚多，在二 1煤老窯警界線以南，形成一個條帶狀的積水空間，雖然通過調(diào)查，其邊界因時間悠久仍難以查清。所以開發(fā)中對其還必須引起重視。 2） 充水通道 礦井二 1煤層底板隔水層較薄區(qū)段、斷層帶及裂隙帶 、斷層交 匯 部位和封閉不良鉆孔都可能成為礦井涌水通道。斷層為區(qū)內(nèi)主要涌水通道，是安全的大敵；其次是在裂隙發(fā)育處，突水事故發(fā)生的可能性就會增大；封閉不良鉆孔可能會溝通礦坑和含水層的水力聯(lián)系，給礦井生產(chǎn)帶來不利影響。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 16 （四）、礦床水文地質(zhì)類型確定 1） 二 1煤頂板直接充水含水層為二 1煤上 60m 砂巖，含裂隙承壓水，其單位涌水量 ～ 178。m ，該礦井二 1煤斜井的實際排水量 30～ 132m3/h，受雨季影響較大，且多為頂板淋水；底板為太原組上段灰?guī)r含水層，富水性極不均勻，由于涌水量小，大峪溝井 田鉆孔抽水多不能進行。因此二 1煤為頂板裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單型礦床，即 第 二類 第 一型。 2） 一 1煤頂板直接充水含水層為太原組下段灰?guī)r含水層，單位涌水量 178。m ，大峪溝三號井實際排水資料，單位涌水量 l/s178。m 。底板直接充水含水層為奧陶系灰?guī)r含水層，單位涌水量 ～178。m 。大峪溝三號井底板突水資料單位涌水量 l/s178。m 。一 1煤以底板巖溶裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件中等型礦床，即為第 三類 第一 亞類 第 二型。 （五）、礦井涌水量 根據(jù)水文地質(zhì)報 告，本礦礦井正常涌水量為 70m3/h，最大涌水量為105m3/h。 （ 六 ）采區(qū) 涌水量 礦井設計范圍僅是井田的一部分， 設計井田內(nèi)分為為二個水平 ,五個采區(qū)，但考慮生產(chǎn)安全 ,16 采區(qū) 內(nèi) 正常涌水量為 30m3/h， 最大涌水量為60m3/h。 六 、瓦斯、煤塵及自燃情況 生產(chǎn)礦井瓦斯 據(jù)《 河南省 工業(yè)和信息化廳關于 2021 年度 全省 煤礦瓦斯等級鑒定結果 》（ 豫 工信 煤〔 2021〕 153 號 ），河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦瓦斯◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 17 絕對涌出量為 ，瓦斯相對涌出量為 ，屬瓦斯礦井（177。0m 水平以淺）。 煤塵爆炸性： 根據(jù) 2021 年 1 月 6 日，煤炭科學研究總院重慶分院提供的二 1煤層煤塵爆炸性鑒定報告資料， 二 1煤層煤塵火焰長度為零，抑制煤塵爆炸最低巖粉量為零 ， 二 1煤層無煤塵爆炸危險性。 煤層的自燃發(fā)火： 根據(jù) 2021 年 1 月 6 日，煤炭科學研究總院重慶分院提供的二 1煤層自燃傾向性 鑒定報告資料， 二 1煤屬 Ⅲ類，為不自燃煤層 。 地溫 該煤礦井下溫度一般 26℃ 左右。據(jù)鉆孔測溫資料，該煤礦區(qū)地溫梯度為 ～ ℃ /100m，沒有發(fā)現(xiàn)熱異常，屬地溫正常區(qū)。 七 、采區(qū)儲量計算 16 采區(qū) 查明 資源儲量 為： 式中 Eb—— 查明 資源儲量 ，萬噸； S—— 平面積， 有煤面積 1000000m2 m—— 煤層平均厚度， r—— 煤的容重， 。 a—— 煤層傾角， 410176。 則 Eb= 萬噸。 采區(qū)回采率取 75%，采區(qū)可采儲量 萬噸。 八 、采區(qū)的勘探程度分析與影響安全生產(chǎn)因素 該采區(qū) 內(nèi) 有 5 個 鉆孔控制，控制程度 較 一般 ,煤層傾角變化 不 大，傾 arE c ?◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 18 角 穩(wěn)定 ， 滿足生產(chǎn)需要 。 該采區(qū) 淺部 有采空區(qū)， 應注意 采空區(qū)探放水 ， 避免發(fā)生采空區(qū)透水事故 ,東北部地表有水庫 ,回采時應加強觀測 ,確保安全 。 九 、采區(qū)地面建筑物對開采方式的影響分析 16 采區(qū) 對應地表為第四系黃土層， 南 部 有 公路 ， 范圍不大，留有保護煤柱 。采區(qū)塌陷影響范圍內(nèi)無其他重要建筑物。◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 19 第二章 采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 采區(qū)設計生產(chǎn)能力及服務年限 一、采區(qū)設計生產(chǎn)能力確定 根據(jù)全礦采區(qū)接替安排 16 采區(qū)布置一個綜采工作面 。 礦井生產(chǎn)能力為 105 萬噸 /年 , 16 采區(qū)設計生產(chǎn)能力為 40 萬噸 /年 。 二、服務年限 16 采區(qū) 可采儲量 約 450 萬噸，因此 , 16 采區(qū) 服務年限為 11 年。 三、工作制度 設計 年 工作日 330 天，每天三班作業(yè) ， 兩采一準 。 第二 節(jié) 礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀 一、礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)情況 礦井提升系統(tǒng) 礦井二 1煤層采用一對斜井、二個立風井，單水平上下山開采， 主斜井井口標高 ，井底大巷標高＋ 100m，傾角 20176。，斜長 586m，井筒鋪設一部帶寬 800mm 固定膠帶運輸機；巷道墻上敷設有動力電纜和通訊電纜，在墻另一側敷設有防塵管道。副斜井井口標高 ，井底標高＋ 100m，傾角 15176。，斜長 681m，井筒敷設有 24kg/m 軌道，一幫敷設有信號電纜，采用串車提升，井口安裝有ф 絞車，型號 ，供提升人員和運送物料使用。 礦井采用主斜井及副斜井進風，中央分列式通風系統(tǒng)。 12 風井井口標高＋ 320m，直徑Φ ，井深 146m，井筒裝◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 20 備金屬梯子間，井口設防爆門， 12 風井用于礦井通風兼作安全出口。 礦井運輸系統(tǒng) 主斜井已裝備一部 800mm 膠帶輸送機，擔負全礦井的煤炭提升任務，為礦井的一個安全出口，進風井；副斜井已裝備 機，配套電機 JR141010 型，功率 200kW，電壓 6kV，轉(zhuǎn)數(shù) 590r/min。12 風井為專用回風井，并兼作安全出口。 礦井通風系統(tǒng) 初期通風系統(tǒng)為中央分列式，即主、副井進風 ， 12 風井回風。通風方式為負壓抽出式。 12 風井已有 FBCDZ6No19 型對旋風機 2 臺，配電機 YBF3556 型，功率 2179。 185kW，電壓 660V。經(jīng)驗算可以滿足通風要求。 壓風設備 礦方現(xiàn)有壓縮空氣設備及配套管路： 2 臺壓縮機 LGFD110/315J 型螺桿壓縮機，排氣量 20m3/min，排氣壓力 ，配套電機功率 110kW，電壓 380V。 礦井供電系統(tǒng) 紅旗一礦 6kV 變電所采用雙回路供電，其電源均來自大峪溝 35kV 變電站 ， 供電距離 。大峪溝 35kV 變電站原屬于礦上建設的 35kV 變電 站建成后交給供電部門管理。 礦井排水系統(tǒng) 礦井在副斜井井底建有主排水泵房，安裝 3 臺 MD15030179。 8 型多級離心泵，配套電機功率 200kW，電壓 6000V；排水管路為二趟Φ 219179。 7mm沿副斜井敷設，將礦井涌水排至地面。 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 安設一套 KJ95N 型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng) 。在提升機房、通風機房、井◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 21 下中央變電所、井下主排水泵房、運輸皮帶巷、工作面進風巷、工作面回風巷、總回風等地點設置測點。 供水施救系統(tǒng) 供水施救系統(tǒng)水源來自平地 700m3的凈化水池， 與井下消防和灑水采用合用的管道系統(tǒng)，沿主 、副斜井井筒各敷設一根 D133179。 的無縫鋼管至井下消防灑水管網(wǎng)，在井底經(jīng)減壓閥組減壓后，井下管網(wǎng)壓力控制在 左右。 本礦井工業(yè)廣場通訊選用辦公、生產(chǎn)調(diào)度合一采用程控交換 128 門供地面辦公，生產(chǎn)調(diào)度用。交換機安裝在工業(yè)廣場地面辦公樓調(diào)度室內(nèi)。 井下人員定位系統(tǒng) 井下人員定位系統(tǒng) KJ96A 型煤礦人員定位系統(tǒng)： 系統(tǒng) 可 對井下人員實時跟蹤監(jiān)測，位置自動顯示。 井口 LED 與調(diào)度 DLP 同步顯示； 可實時在井口和調(diào)度大屏上 查詢、打印當前及某時間段井下人員數(shù)量、活動軌跡、軌跡再現(xiàn)及分布情況 等 。礦井一旦發(fā)生 安全事故，監(jiān)控中心在第一時間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況，便于事故救助工作的開展。系統(tǒng)可 對井下人員實時跟蹤監(jiān)測，位置自動顯示。 紅旗一礦現(xiàn)裝備的自救器為 ZX45 型化學氧自救器，額定防護時間45 分鐘，滿足“安監(jiān)總煤裝【 2021】 146 號文件要求， 二、目前礦井采掘活動及采掘接替安排 目前， 礦井主副風井已貫通，礦井提升、運輸、通風、主排水、壓風、通訊、監(jiān)控、人員定位系統(tǒng)均已形成。 根據(jù)礦井開拓布置，設計井田范圍內(nèi)分為 五 下 個采區(qū) （第一水平三個采區(qū)，第二水平 2 個采區(qū)） ，投產(chǎn)首采區(qū)為 12 采區(qū) 和 14 采區(qū) ， 16 采區(qū)， 后 期 二水平 接替采區(qū)為 18 采區(qū) 、 10 采區(qū) 。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設計說明書 22 第 三 節(jié) 采區(qū)巷道布置 一、采區(qū) 上 山巷道布置選擇 （一）采區(qū) 上 山巷道位置、數(shù)量的選擇 采區(qū) 上山 巷道布置方法有：位于采區(qū)中央的雙翼采區(qū)和