【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 該斷層對(duì)煤層開(kāi)拓有一定影響，設(shè)計(jì)將該斷層作為劃分采區(qū)的天然邊界。 礦區(qū) 發(fā)現(xiàn)一隱伏正斷層 F6，落差 40～ 70m左右，北東 ～ 南西向大致沿走向延伸，該斷層使下部煤層傾角變緩，致使 27 號(hào) 煤層下部地層部分缺失。該斷層大致沿走向破壞了所有可采煤層。主要影響二采區(qū)深部開(kāi)采 。井田地層產(chǎn)狀沿走向和傾向均有一定變化，構(gòu)造類(lèi)型為中等。 二 、煤層及煤質(zhì) 特征 煤層 特征 礦區(qū) 可采煤層 (按厚度 )為 1 1 21和 27號(hào)煤層， 其中 全區(qū)可采煤層為 1 16號(hào) 煤層 ，大部可采三層 ( 2 27 號(hào) 煤層 )，可采煤層和大部可采煤層總厚 ～ ，平均 。 1） 6 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M上段上部 ， 距長(zhǎng)興組底界 ，厚 ～ m，平均。大部可采 (可采率 94%)煤層穩(wěn)定，單一。頂板巖性為深灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，水平層理發(fā)育，含動(dòng)物化石，局部含植物化石碎片 。底板巖性為泥巖。 2） 14 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M上段中下部 ， 厚 ～ ，平均 ，上距 6 號(hào)煤層平均 。全區(qū)可采，厚度變化較大，由南西往北東煤厚增大。一般含夾矸 1～ 2 層，夾矸單層厚度 ～ ，主要為炭質(zhì)泥巖。頂板巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖 。 底板巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖。 9 3） 16 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M上段下部。厚 ～ ，平均 ，上距 14 號(hào)煤層平均 。全區(qū)可采，厚度變化不大，厚度變化趨勢(shì)不明顯。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸 0～1層。頂板巖性 為 粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及粉 砂巖。底板巖性 為 粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖。 4） 21號(hào)煤層位于龍?zhí)督M上段底部。厚 ～ ，平均 ，大部可采 (可采率90%)上距 16號(hào)煤層平均 。煤層變化較大。含 0～ 1層夾矸。頂板巖性 為 粉砂巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂質(zhì)泥巖。底板巖性為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、泥巖，巖性復(fù)雜。 5） 27 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M下段底部。厚 0～ ，平均 。不穩(wěn)定，大部可采 (可采率 75%)。上距 21 號(hào)煤層平均 。含 0～ 1 層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖。頂板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、 粉砂巖，其次為炭質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖。底板巖性 為 細(xì)砂巖，粉砂巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，巖性復(fù)雜。 可采煤層特征見(jiàn)表 121。 表 121 可采煤層特征表 煤層 名稱(chēng) 煤層厚度 /m 煤層間距 /m 煤層結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采性 可采率(%) 最小～最大 平均 最小～最大 平均 夾矸層數(shù) 夾矸厚 （ m） 頂板 底板 6 粉砂質(zhì)泥巖、泥巖 泥巖 較穩(wěn)定 大部 可采 94 14 12 泥巖、粉砂質(zhì)泥巖 泥巖、炭質(zhì)泥巖 較穩(wěn)定 全區(qū) 可采 100 16 粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖 粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖 較穩(wěn)定 全區(qū) 可采 100 21 01 粉砂巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂質(zhì)泥巖 粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖 較穩(wěn)定 大部 可采 90 27 01 粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖 細(xì)砂巖，粉砂巖、炭質(zhì)泥巖 不穩(wěn)定 大部 可采 75 10 煤質(zhì) 特征 （ 1）物理性質(zhì)及煤巖類(lèi)型 煤為黑色和灰黑色，塊狀及破碎狀貝殼狀斷口 ,高硫份煤見(jiàn)透鏡狀黃鐵礦 ,低硫份煤中含散晶壯黃鐵礦。煤巖成分以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之，少有絲炭。煤巖類(lèi)型有半亮型和半暗型，以亮型為主。有機(jī)顯微煤巖組分井田內(nèi)以微鏡惰煤?？刹擅簩幼冑|(zhì)階段為Ⅶ階段。 （ 2）化學(xué)性質(zhì) 根據(jù)原煤分析結(jié)果，按國(guó)家質(zhì) 量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局（ GB/T 15224， ）發(fā)布的《煤炭質(zhì)量分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)，該礦煤層原煤屬低中灰、中灰、中高硫、高硫、高熱值無(wú)煙煤，按其工藝性質(zhì)及用途分類(lèi)，屬動(dòng)力用煤?？勺髅裼煤蛣?dòng)力燃料?？刹擅簩用嘿|(zhì)特征見(jiàn)表122。 表 1－ 2－ 2 可采煤層煤質(zhì)特征表 煤 層 編 號(hào) 工 業(yè) 分 析 （ Mad）％ (Ad)% (Vd af)% (St,d) % Q n e t ,ur(Mj/kg) 6 14 16 21 27 第三節(jié) 開(kāi)拓與開(kāi)采 一、開(kāi)拓方式 該礦 采用 平硐 開(kāi)拓 方式 ， 工業(yè)場(chǎng)地布置在礦區(qū)東南面的小格道秋南小溪溝兩側(cè) ， 全礦劃分為一個(gè)水平（ +1230m）、四個(gè)采區(qū)，采區(qū)以斷層（ F5斷層）為界，斷層以北水平以上為一采區(qū)，以下為二采區(qū)，斷層以南為三、四采區(qū)。 主 平硐（膠帶） 井口標(biāo)高為 +，方位角 為 128176。 22′ ，長(zhǎng)度為 130m； 副平硐（軌道） 井口標(biāo)高為 +，方位角為128176。 22′ ，長(zhǎng)度為 120m；主平硐（膠帶）與副平硐（軌道）貫通后 ， 采用機(jī)軌合一的方 11 式布置 ， 掘至 21 號(hào)煤層的底板約 標(biāo) 7下灰?guī)r中，與布置在該層位的一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風(fēng)斜井和一采區(qū)運(yùn)輸上山相連，并布置下車(chē)場(chǎng)及繞道、井下消防材料庫(kù)、采區(qū)變電所等硐室。后期在主平硐作運(yùn)輸大巷穿斷層至南部同層灰?guī)r，與南回風(fēng)斜井和軌道上（下）山相聯(lián)開(kāi)拓南塊段。 二 、 采區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì)首采一采區(qū)，利用一 采區(qū)內(nèi)井筒作 上山 ， 一采區(qū)軌道斜井、一 采區(qū)運(yùn)輸上山 傾角均為 16176。 ，一采區(qū)回風(fēng)斜井傾角為 8～ 17176。，一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風(fēng)斜井和一采區(qū)運(yùn)輸上山均沿 21 號(hào)煤層底板 掘 進(jìn)與平硐貫 通并布置 下 車(chē)場(chǎng) 及繞道、變電所、井下消防材料庫(kù)等硐室；一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風(fēng)斜井掘進(jìn)至 + 標(biāo)高后掘進(jìn) 11 上車(chē)場(chǎng)、11 軌道石門(mén)和 11 專(zhuān)用回風(fēng)石門(mén)， 11 軌道石門(mén)和 11專(zhuān)用回風(fēng)石門(mén)揭 14號(hào)煤層后沿煤層走向向東北方向掘進(jìn) 11401 回風(fēng)順槽至一采區(qū)邊界；一采區(qū)運(yùn)輸上山在 + 標(biāo)高 掘進(jìn)11 運(yùn)輸 石門(mén) 。一采區(qū)軌道斜井在 + 標(biāo)高 分別掘進(jìn) 11 中 車(chē)場(chǎng)、 12軌道 石門(mén) 、 12 專(zhuān)用回風(fēng)石門(mén)掘至 14號(hào)煤層 后沿煤層走向向 東北方向 掘進(jìn) 11401運(yùn)輸 順槽 至采區(qū)邊界布置11401 工作面與 11401 回風(fēng)順槽連通 ， 同時(shí)布置 11402 運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面和 13 軌道石門(mén)掘進(jìn)工作面 形成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。 三 、 采 區(qū)及煤層開(kāi)采順序、 采 區(qū)接替關(guān)系 采 區(qū)及煤層開(kāi)采順序 采 區(qū)開(kāi)采順序： 一 采 區(qū)→ 二 區(qū)→三 采 區(qū) → 四采 區(qū) 。 煤層開(kāi)采順序： 14 號(hào)煤層 → 16號(hào)煤層 → 21 號(hào)煤層 → 27 號(hào)煤層 。 采 區(qū)接替關(guān)系 采 區(qū) 接替關(guān)系 ： 一 采 區(qū)→ 二 區(qū)→三 采 區(qū)→ 四采 區(qū) 。 五、采煤方法、頂板管理 根據(jù) 該礦 開(kāi)拓及采區(qū)巷道布置 、 煤層 賦 存情況 ， 設(shè)計(jì) 采用走向長(zhǎng)壁式采煤法，后退式回采 ， 采煤工藝為高檔普采 ， 采用 單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù) ，全部垮落法管理頂板。 六、掘進(jìn)方法 掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)配備 ZMS— 12 型煤電鉆和 ZY24型氣腿式鑿巖機(jī)打眼， 采用 遠(yuǎn)距離放炮掘 進(jìn)。 12 第 四 節(jié) 通風(fēng)及瓦斯 一、 礦井通風(fēng) 礦井 通風(fēng)方式 前期（一采區(qū)）為中央并列式（對(duì)全礦而言，后期設(shè)南風(fēng)井，也可稱(chēng)為分區(qū)式）， 通風(fēng) 方法為 抽出式 。 根據(jù) 《普定縣東光煤礦（整合）開(kāi)采方案設(shè)計(jì)》 、 《普定縣東光煤礦（整合） 安全專(zhuān)篇 》 ，礦井 通風(fēng)容易時(shí)期 總 配 風(fēng)量 為 46m3/s， 困難 時(shí)期 總 配 風(fēng)量 為 53m3/s。設(shè)計(jì) 采用 FBCDZ188型 防爆抽出軸流式通風(fēng)機(jī) 二臺(tái) ，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用 ， 配套電機(jī)型號(hào) YBF280M— 8，轉(zhuǎn)速n=740rpm，功率 552kw ，風(fēng)量： 25～ 85m3/s；靜壓： 506～ 1913Pa。 掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)選用 FDB2NO6/30型對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，其吸風(fēng)量為 ～ ，電機(jī)功率為 30kw，電壓 660v。 二、瓦斯情況 根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字 [2021]70 號(hào)）：“對(duì)安順市煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)”， 光明煤礦絕對(duì)瓦斯 涌出量為 ，相對(duì)瓦斯涌出量為 。二氧化碳絕對(duì)涌出量為 ，相對(duì)涌出量為 ，鑒定當(dāng)年，屬低瓦斯礦井。 據(jù)該礦提供的資料， 原東風(fēng)煤礦 1997 年 6 月在 6 號(hào)煤層中掘時(shí)發(fā)生煤與瓦斯突出，突出煤量約 90m3。 據(jù)貴州省黔安監(jiān)管辦字 [2021]345 號(hào)：“《關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見(jiàn)》”，該礦所在地區(qū)為國(guó)家劃定突出礦區(qū) ，礦區(qū)位于 普定縣 ，屬于煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)域， 并且 原東風(fēng)煤礦 發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出， 因此 該礦按煤與瓦斯突出礦井管理。 13 第二 章 礦井瓦斯基礎(chǔ)資料 第一節(jié) 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽采設(shè)計(jì)的依據(jù)，本次設(shè)計(jì)采用 貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院 2021 年 6 月編制的《貴州省普定縣東光煤礦煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告》 提供的各種 基本參數(shù)。 表 2－ 1－ 1 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測(cè)定結(jié)果表 1 煤層 標(biāo) 高 (m) 自然瓦斯成分 (%) 瓦斯含量 (ml/) 無(wú)空氣基 O2 C02 CH4 重 烴 N2 CO2 CH4 重 烴 C2 C2 C3 6 微 微 14 微 微 16 11 （ ） 21 表 212 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測(cè)定結(jié)果表 2 煤層 編號(hào) 采樣 編號(hào) 化驗(yàn)編號(hào) 孔隙率 煤的堅(jiān)固性系數(shù) 瓦斯放散初速度 等溫吸附試驗(yàn) 煤質(zhì) 結(jié)構(gòu)特征預(yù)測(cè)指標(biāo) K % f 值 Δ P a b 14 1022 瓦 2021101 19 16 1023 瓦 2021101 23 21 1025 瓦 2021101 19 27 1026 瓦 2021101 28 14 第二節(jié) 瓦斯 涌出量來(lái) 源分析 該 礦瓦斯 涌 出量 來(lái)源 主要 是回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及鄰近煤層。 回采工作面瓦斯涌出構(gòu)成一是來(lái)自開(kāi)采煤層瓦斯涌出，二是來(lái)自開(kāi)采層影響范圍之內(nèi)鄰近煤層瓦斯涌出，包括上鄰近層和下鄰近層及圍巖瓦斯。 掘進(jìn)工作面涌出瓦斯構(gòu)成一是來(lái)自掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出，二是來(lái)自掘進(jìn)落煤的瓦斯涌出。 瓦斯涌出量是指采區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進(jìn)工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和。 瓦斯涌出量為全礦井內(nèi)全部生產(chǎn)采區(qū)和已采采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。 該 礦可采煤層采區(qū)巷道布置采用單層布置方式。在開(kāi)采過(guò)程中，鄰近不可采煤層的瓦斯 將通過(guò)采動(dòng)產(chǎn)生的裂隙涌出到采掘空間，即礦井瓦斯不但來(lái)源于開(kāi)采煤層，還來(lái)源于其它鄰近不可采或可采煤層，本設(shè)計(jì)從安全穩(wěn)妥考慮，將其作為瓦斯涌出的重要來(lái)源。同時(shí)考慮了隨著開(kāi)采延深和產(chǎn)量增大瓦斯涌出量將增加這一因素。 15 第 三 節(jié) 瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 及變化規(guī)律 一、 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 該 礦瓦斯涌出量預(yù)測(cè)采用《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（ AQ10182021）中的分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行預(yù)測(cè)。 煤層瓦斯含量 （ 1） 煤層 瓦斯壓力計(jì)算 根據(jù)該礦開(kāi)拓方式平 、剖 面圖，該礦一、二采區(qū) 1 1 2 27 號(hào) 煤層最低開(kāi)采深度標(biāo)高 分別 為 +1165m、 +1050m、 +1025m、 +1000m、 +1071m，對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高最大 分別為 +1575m、 +1575m、 +1575m、 +1587m、 +1557m、 。 P = mH/1000=7H/1000Mpa 式中： P距地表垂深 H處煤層瓦斯壓力， Mpa； m瓦斯壓力系數(shù)， m=～ ,設(shè)計(jì)取 ； H距地表垂深， m； 1） P6= mH/1000=7（ 15751165） /1000= 2） P14= mH/1000=7（ 15751050） /1000= 3） P16= mH/1000=7（ 15751025） /1000= 4） P21= mH/1000=7（ 15871000） /1000= 5） P27= mH/1000=7（ 15571071） /1000= （ 2）礦井煤層瓦斯含量計(jì)算 W0＝ WX＋ WY ＝γΓ KypfWeVbp aWA nfnff)()()100(????????????? ???? 式中： Wx—— 煤的吸附瓦斯量， m3/t。 Wf、 Af、 VΓ —— 煤的水分、灰分、揮發(fā)分，％； P—— 瓦斯壓力， Mpa； e—— 自然對(duì)數(shù)底； n—— ?