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正文內(nèi)容

大方縣興鳳煤礦開采方案設計(審后修改定稿)(編輯修改稿)

2025-05-21 23:23 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 類及瓣鰓類動物化石,產(chǎn)大量植物化石,見櫛羊齒 Pecopteris Brongninart 等。(1)含煤性礦區(qū)含煤地層龍?zhí)督M(P 3l)含煤 12~21 層。含煤總厚 120~180 m,平均厚160m,含煤總厚 ,含煤系數(shù) %,含可采煤層 2層,平均總厚 ,可采含煤系數(shù) %。(2)可采煤層礦區(qū)內(nèi)含可采煤層二層,編號為 M8(原擴界報告為 M51) 、M11(原擴界報告為M73) 。M8 號煤層為區(qū)域主要開采煤層?,F(xiàn)將煤層情況分述如下:M8:(俗稱山龍煤)位于龍?zhí)督M中段,層位及厚度穩(wěn)定,距龍?zhí)督M頂約 100m。為礦區(qū)主要可采煤層,厚度一般 ~,平均厚 ,厚度變化較小,結構較簡單。礦區(qū)北部經(jīng)多年開采,控制程度高,南部有露頭,曾有老窯開采,礦區(qū)西南500m外有大路邊、白巖腳等煤礦開采該煤層。屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。M11煤層位于龍?zhí)督M中部,上距 M8煤層 30~40m,一般 35m層位較穩(wěn)定。厚度 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 14 頁14~,平均 ,厚度變化較小。見煤點 9個(其中生產(chǎn)巷道 4個,煤層露頭老窯調查 5個) ,結構較簡單。屬全區(qū)較穩(wěn)定可采煤層。(3)煤層對比礦山內(nèi)無特殊巖性的巖層,煤層對比采用層間距法、煤層本身特征、煤質特征等進行對比,可采煤層 MM11 煤層對比較可靠。1)層間距法MM11 兩煤層層間距較穩(wěn)定,平均 30~40m,一般 35m,煤層層間距變化均不大,層位較穩(wěn)定。2)煤層本身特征MM11 煤層全區(qū)可采,厚度變化不大,層位穩(wěn)定~較穩(wěn)定,結構簡單。其特征見表 1-3-1。 可采煤層特征表 表 1-3-1煤層平均厚度(m)層間距(m)煤層傾角( 0)煤 層性 質 頂?shù)装鍘r性順序區(qū)域組 煤層名稱頂板 底板1 中段M8 5 塊狀,光亮~ 半亮型偽頂為 20cm炭質頁巖,直接頂為粉砂巖粉砂巖、泥質粉砂巖2龍?zhí)督M下段M11 355粉狀、粒狀。由暗煤和亮煤組成。半亮型直接頂粉砂巖與砂質泥巖粘土巖、粉砂巖(4)煤層風、氧化帶礦山未采風、氧化帶煤層樣,根據(jù)礦山區(qū)域原生產(chǎn)窯及老窯開采情況,煤層風、氧化帶為煤層露頭往下垂深 25m,本次工作,風、氧化帶下界定為煤層露頭往下垂深25m。4. 可采煤層煤質特征根據(jù) 2022年 6月,由貴州省地礦局 102地質大隊提交的該礦《擴界勘查地質報告》及同年 11月提交的《儲量核實報告》 ,區(qū)內(nèi)可采煤層屬低中~中硫、低中~中灰高發(fā)熱量無煙煤。(1)物理性質和煤巖特征M8煤層顏色為灰黑色,粉色為深黑色,塊狀、粒狀為主,條帶狀結構,似金屬光澤,硬度半堅硬,參差狀斷口,次生裂隙較發(fā)育,黃鐵礦呈浸染狀、薄膜狀、星點狀為主煤巖類型為半亮型煤~光亮型煤。M11 煤顏色層為灰黑色,條帶狀構造,似金屬光澤,硬度較大,黃鐵礦呈星點狀、透鏡狀、瘤狀,次生裂隙較發(fā)育,半亮型煤為主。(2)化學性質、工藝性能及煤類 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 15 頁151)化學性質采用《擴界勘查地質報告》中煤質分析結果,按照 GB/T15224—2022標準執(zhí)行:①水分(Mad)M8原煤水分:~%,平均 %。M11原煤水分:~%,平均 %。②灰分(Ad)原煤干燥基灰分:M8 煤層 ~%,平均灰分 %,為中灰分煤;M11煤層 ~%,平均 %,屬中灰分煤。③硫分(St,d)原煤干燥基全硫:M8 煤層 ~%,平均 %,屬于中硫煤。M11 煤層~%,平均 %,屬于中高硫煤。④揮發(fā)分(Vdaf)原煤干燥無灰基揮發(fā)分:M8 煤層 ~%,平均 %。M11煤層 ~%,平均 %。⑤發(fā)熱量(Q,d)原煤干燥基低位發(fā)熱量:M8 煤層 ~,平均 ,屬高熱值煤。M11 煤層 ~,平均 ,屬高熱值煤。2)工藝性能①灰熔點(ST)煤層軟化溫度為 1120~>1450℃,平均 1377℃,屬高熔灰分煤。②固定碳含量(FCdaf)固定碳產(chǎn)率 ~%,平均 %,屬中等固定碳。3)有害元素本礦無相關資料??蓞⒖监弲^(qū)煤礦資料:原煤磷含量(P):兩極值 ~%, 平均值 %, 屬特低磷煤。原煤砷含量(As): 兩極值 ~5610 4%, 平均值 5104%,屬二級含砷煤。原煤氟含量(F): 兩極值 84~322ppm, 平均值 172ppm,屬低氟煤。其它指標本礦及鄰區(qū)無資料。4)煤類礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)分 ~%,平均 %, ,小于 10%,由此該井田各煤層為無煙煤(WY) 。(3)煤質及工業(yè)用途評價本礦各煤層其用途作民用煤外,還可作動力用煤及發(fā)電。煤的樣品分析結果統(tǒng)計見表 1-3-2。主要可采煤層煤質指標匯總表 表 1-3-2煤層編號煤樣類別工業(yè)分析(%) (MJ/kg) 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 16 頁16水份(M ad%) 灰份(A d%)揮發(fā)份(Vdaf%)硫份(S %) 發(fā)熱量M8 原煤~~~~~M11 原煤~~~~~5. 其它有益礦產(chǎn)礦山含煤地層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P 3l)中含有菱鐵礦,但其品位低,無開采價值。含煤地層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P 3l)底部含有鋁土礦,無采樣及測試資料,品位情況不詳。6. 巖漿巖礦山峨嵋山玄武巖屬火山噴發(fā)沉積巖,玄武巖組為龍?zhí)督M含煤地層的沉積基底,對含煤地層和煤層無破壞作用。二、礦床開采技術條件 1. 區(qū)域水文地質條件興鳳煤礦所在區(qū)域位于黔中高原南西部,屬長江流域烏江水系上游的三岔河的支流—白布河支流東側分水嶺斜坡地帶,地形起伏較大,沖溝及巖溶發(fā)育,巖溶地貌如溶丘、洼地、峰叢、溶斗、伏流等分布普遍。區(qū)域內(nèi)最低侵蝕基準面標高為,礦區(qū)含煤地層出露最低標高(M11)為 1580m,高于最低侵蝕基準面。區(qū)域內(nèi)巖層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類,碳酸鹽巖包括三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段灰?guī)r,二疊系中統(tǒng)茅口組灰?guī)r,碳酸鹽巖分布面積廣,分布區(qū)多屬裸露及半裸露的基巖山區(qū),地表巖溶洼地、落水洞、溶斗、巖溶潭、巖溶大泉等較發(fā)育,地下局部發(fā)育溶洞、暗河,大氣降水容易通過地表大量的負地形滲入巖溶裂隙、管道、暗河之中,巖層中賦存著豐富的巖溶水,富水性強,這些巖溶水長途徑流,最后以巖溶大泉、巖溶泉群或暗河等形式集中排泄于當?shù)睾庸戎小K樾紟r分布面積較大,主要包括三疊系下統(tǒng)夜郎組沙堡灣段粉砂巖、粉砂質泥巖及泥質粉砂巖,二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M砂泥巖,碎屑巖靠近地表時風化作用較強烈,風化裂隙較發(fā)育,含風化裂隙水,深部發(fā)育構造裂隙地段,以構造裂隙水為主,碎屑巖區(qū)地下水運動受地形、地貌、巖性、構造控制,富水性總體較弱,主要依靠大氣降水補給,受地勢影響,一般為近源補給、就近排泄。區(qū)域內(nèi)巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補給來源,地下水動態(tài)隨季節(jié)變化明顯,一般每年 5月中、下旬地下水流量、水位開始回升,6~9 月為最高值,其間出現(xiàn) 2~3 次峰值,10~12 月份進入平水期,水位、流量開始逐漸遞減,到次年 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 17 頁17三、四月份降為最低值。區(qū)域內(nèi)龍?zhí)督M煤礦床上覆的中~強巖溶含水層之間一般具有較好的隔水層,含水層之間水力聯(lián)系較弱,對煤礦床開采影響較小,只是當導水斷層或其他導水通道溝通上覆含水層與礦床水力聯(lián)系時,上覆含水層才會成為礦井的充水水源,從而威脅到煤礦床的開采。龍?zhí)督M煤礦床下伏茅口組強灰?guī)r含水層與煤礦床深部下煤組煤層間隔水層較厚,其地下水間接威脅深部煤層的開采。2. 地層含、隔水性(1)相對隔水層1)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P 3l)地層呈近水平覆蓋整個礦區(qū),巖性以細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖等碎屑巖為主,夾數(shù)層煤層。該組平均厚度約。2)下三疊統(tǒng)夜郎組沙堡灣段(T 1y1) ,主要分布于礦區(qū)北部界外坡頂,巖性以薄層狀泥巖,含粉砂質泥巖及鈣質泥巖。厚 4~10m。由于以碎屑巖為主,巖石含泥質成分多,因而巖石普遍抗風化能力弱,露頭區(qū)有較厚的強~中風化帶,易滲入大量大氣降水,含淺層風化裂隙潛水,越往深部,巖石裂隙發(fā)育程度減弱,巖石含水性相應降低,僅含微弱基巖風化裂隙水和構造裂隙水,該組為一弱含水層。水文地質測繪未見泉點,見老窯 7個,其中有一老窯頂板滴水,但流量 l /s。3)第四系(Q) )僅殘留于山谷、溪溝、洼地及山間斜坡一帶。碎屑巖的殘積、坡積及沖積物厚度一般小于 5m,僅含微弱孔隙潛水。調查中未發(fā)現(xiàn)泉點,總體上該層為一弱含水層。(2)含水層1)中二疊統(tǒng)茅口組(P 3m) ,分布于礦界東部邊界外,巖性為薄~中厚層狀粗~細晶灰?guī)r,夾燧石條帶,厚度大于 100m。2)二疊系上統(tǒng)長興組(P 3c+ d)呈條帶狀分布于礦區(qū)北部界外陡坡處,以灰?guī)r含燧石結核,偶夾條帶狀炭質泥巖,硅質灰?guī)r、硅質巖、硅質頁巖為主,夾砂巖、泥巖及泥灰?guī)r。厚 12~33m。3)下三疊統(tǒng)夜郎組玉龍山段(T 1y2), 上部巖性為灰色厚層~巨厚層狀微~細晶灰?guī)r,偶見鋸齒狀縫合線構造,中部及下部為中厚~中薄層狀泥質灰?guī)r,含泥質條帶。該段厚度大于 250m。含水層以灰?guī)r、含泥質以灰?guī)r、泥質灰?guī)r為主,出露標高較高,地勢上多呈陡坡,節(jié)理裂隙發(fā)育,富水性強,尤其是茅口組灰?guī)r,巖石破碎,巖溶裂隙發(fā)育,是區(qū)內(nèi)含巖溶水最豐富的地層。3. 斷層帶水文地質特征礦區(qū)東部邊界為正斷層,且有一定充水性,且斷層下盤為茅口組灰?guī)r,由于斷層 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 18 頁18落差大,故煤層與巖溶含水層以斷層接觸,對礦井充水影響較大。由于礦區(qū)內(nèi)無大落差斷層,只有少量落差小于 2m的小斷層,井下發(fā)現(xiàn) 5條小斷層,全為正斷層。一般不會造成強含水層與煤層拉近或對接而造成礦井突水,發(fā)育于以塑性巖石為主的含煤地層中的多數(shù)小斷層僅具有微弱的含水、導水性能,對礦井充水影響小。但是當井巷穿越地下淺部發(fā)育的小斷層時,由于周圍巖層的風化節(jié)理裂隙較發(fā)育,有利于大氣降水的滲入,井巷可能發(fā)生滲水、淋水和涌水現(xiàn)象。4. 小煤礦、老窯水文地質特征興鳳煤礦西南 500m外有生產(chǎn)礦井兩對,大路邊煤礦及白巖腳煤礦,另外北部邊界外有鳳山煤礦,均開采 M8煤層,生產(chǎn)能力為 6萬 t/a,開拓方式以斜井為主,礦煤層及其頂板一般無水,老采空區(qū)有積水來自雨季從井口流入,采用間隙性水泵抽水,未發(fā)生過突水、淹井事故。礦山外未發(fā)現(xiàn)小煤礦、老窯,礦山內(nèi)有老窯 7個。老窯開采歷史較長,以斜井或平硐開采,見煤后一般沿煤層走向掘進,由于井口垮塌、排水困難、通風困難等原因而停采,因天長日久坑道內(nèi)積存有一定的礦坑水。5. 地下水補徑排經(jīng)過本次野外水文地質調查結合以往資料分析,礦區(qū)地下水主要靠大氣降水補給,通過節(jié)理裂隙、洼地、落水洞接受補給。地下水主要由西向東徑流,排泄于地形切割的溝谷中。6. 充水因素分析(1)充水水源1)地表沖溝水沖溝水沿途接受泉水及煤窯水補給,雨季還有較大面積大氣降水匯入,水量較大,這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶,沖溝附近的網(wǎng)狀、脈狀裂隙密集,它們與煤層風化、氧化帶直接接觸,將來沿溝溪一帶開采煤層時,沖溝水可能沿風化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井,為礦井淺部開采的直接充水水源。2)第四系孔隙水礦山內(nèi)覆蓋的第四系,含水性弱,加之厚度不大,分布不廣,蓄水量有限,對煤礦開采影響小。3)龍?zhí)督M弱裂隙含水層該組主要為碎屑巖,富水性總體微弱,在構造斷裂及應力破壞影響的地段,含水量相對會較大,礦床開采到這些地段,礦井出水量會比正常出水量增大。該組為煤礦床開采的直接充水水源。4)小煤礦、老窯采空區(qū)積水小煤礦、老窯內(nèi)存在著一定的積水,是淺部礦井開采的重要充水因素,在開采淺 大方縣鳳山鄉(xiāng)興鳳煤礦開采方案設計 第 19 頁19部煤層時,采空區(qū)積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源。5)礦區(qū)東側斷層,具有一定的充水性,當開采至斷層附近,斷層充水對煤層開采造成一定影響。(2)充水通道1)巖石天然節(jié)理裂隙礦山內(nèi)的龍?zhí)督M含煤地層在接近地表附近,巖石風化節(jié)理、裂隙很發(fā)育,而深部則發(fā)育成巖或構造節(jié)理、裂隙,尤其是內(nèi)部菱鐵質細砂巖等脆性巖石更為發(fā)育,它們是地下水活動的良好通道,并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系。2)人為采礦冒落裂隙未來的采煤活動將產(chǎn)生大量的采礦裂隙,這些人為裂隙也會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系,成為地下水活動的良好通道。3)斷層破碎帶斷層破壞了地層的完整性、連續(xù)性,降低了巖石的力學強度,塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導水性不強,剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和導水性,可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水,加之未來礦床開采中,人工采礦裂隙大量出現(xiàn),改變了斷層帶附近應力場和地下水的天然流場,地表水、地下水更可能沿斷裂帶進入礦井。4)小煤礦和老窯采空區(qū)礦山內(nèi)小煤礦和老窯,其廢棄采面或巷道會成為老窯水、采空區(qū)積水、部分地表水進入礦井的通道。5)巖溶管道礦山外夜郎組玉龍山段灰?guī)r含水層局部地段可能發(fā)育巖溶管道,當它們被斷層溝通與下伏煤層聯(lián)系時,也會成為礦井充水通道。(3)充水方式由于礦井直接充水含水層露頭分布不廣,接受大氣降水
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