【文章內容簡介】 土組成，厚度為 0～50m，一般 10m 左右，其特點是孔隙大，滲透性較強，礦區(qū)內未發(fā)現(xiàn)泉水點。本層含孔隙水，由于多覆蓋于各地層之上，其與下伏各地層中地下水有直接的水力聯(lián)系，但由于厚度較小，其富水性弱，為透水層。對煤礦開采影響較小。（2）二疊系上統(tǒng)吳家坪組二段 P3w2巖溶水強含水層：為灰色到深灰色薄層到中厚層、薄板狀含燧石團塊灰?guī)r，夾燧石層。夾黃灰色、灰色薄層到中厚層粉砂巖、粘土巖。該層以主要含碳酸巖溶水，以大氣降水補給為主，季節(jié)性變化明顯，溶洞發(fā)育，富水性強。本次勘探吳家坪組二段石灰?guī)r溶洞、裂隙發(fā)育，鉆孔漏水嚴重（見附表 ） 。（3）二疊系上統(tǒng)吳家坪組一段 P3w1裂隙水弱含水層：分布于礦區(qū)內東側, 由灰黃色粉砂巖、泥質粉砂巖、粉紅色泥巖、薄層灰?guī)r及煤層組成。厚度約 ,以往調查中發(fā)現(xiàn) DDD16共 3 個泉水點，泉水流量分別為 、泉流量均較小。本層以基巖裂隙水為主，富水性弱,為相對隔水層。本層中的基巖裂隙水將成為礦井開采時的直接充水水源。局部裂隙發(fā)育，鉆孔漏水嚴重（見附表 ） 。（4）二疊系中統(tǒng)茅口組（P 2m）巖溶水強含水層：分部于礦區(qū)西部，由灰色、灰白色厚層至塊狀灰?guī)r組成,區(qū)內出露厚度大于 200m，巖溶微地貌（巖溶洞、巖溶漏斗、巖溶洼地）比較發(fā)育,以往調查中發(fā)現(xiàn) DDDDD8 巖溶洞、漏斗 5 個，巖溶泉點 D17 一個，泉水流量（詳見表 622） 。該層主要含碳酸鹽巖溶水，以大氣降水補給為主，季節(jié)性變化明顯，富水性強。本次抽水資料顯示茅口組灰?guī)r靜水位為+，礦區(qū)最低侵蝕基準面為+975m。綜合分析各方面資料，計算底板隔水層承受的水頭壓力以礦區(qū)最低侵蝕基準面標高為宜。根據(jù)底板突水系數(shù) T=P/M，P—水壓，Mpa,M—C3 煤層底板到茅口距離，m。根據(jù)《煤層防治水規(guī)定》 ，底板受構造破壞的塊段其突水系數(shù)不大于 ，正常塊段突水系數(shù)不大于 。根據(jù)各鉆孔數(shù)據(jù)計算結果見表 621，其突水威脅預測見圖 621。（5）寒武系中上統(tǒng)婁山關組（€ols）巖溶水強含水層：分部于礦區(qū)東部，區(qū)內巖性由灰白色白云巖、白云質灰?guī)r組成，地表風化后多顯細微淺紅色紋露，未見頂、底，區(qū)內出露厚度大于150m。以往調查中發(fā)現(xiàn) D12 一個巖溶泉，泉水流量 。該層主要含碳酸巖溶水，以大氣降水補給為主，季節(jié)性變化明顯，富水性強。本次 ZK601 鉆孔顯示婁山關組裂隙、溶孔發(fā)育，有水蝕現(xiàn)象。19 / 694．充水通道（1）巖石天然節(jié)理裂隙礦區(qū)直接充水含水層吳家坪組（P 3w）含煤地層大部分出露于地表，巖石風化節(jié)理、裂隙很發(fā)育，而深部發(fā)育的構造節(jié)理、裂隙，它們是大氣降水直接進入礦井的通道。（2）開采冒落裂隙采煤活動產(chǎn)生的冒落裂隙，是地表水及地下水、老窯水潰入礦井的通道，C3 煤層開采時，吳家坪組第二段的巖溶水有可能通過開采冒落裂隙涌入礦井。（3）底板突水性：C3 煤層距茅口組約 ～，平均 。以灰白色鋁質泥巖、黑灰色泥巖為主。3 線及 ZK201 較厚，礦區(qū)大部分在 10～20m。茅口組水位標高+。東部 F1 斷層附近厚度 5～10m,底板標高小于+800m。突水系數(shù)約 大于正常塊段的安全標準。開采時茅口組巖溶水可能涌進礦井。（4）暗河及溶洞勘探區(qū)內巖石大部分為石灰?guī)r及白云質石灰?guī)r，為巖溶地貌，溶洞暗河發(fā)育，地表水及大氣降水匯入溶洞暗河后沿地下流動，尤其雨季水量巨大。以往及本次勘探資料均發(fā)現(xiàn)溶洞及落水洞。受構造影響礦區(qū)內裂隙發(fā)育，一溝通煤層頂板與暗河及溶洞，導致巖溶水涌入礦井。（5）地表水與大氣降水直接補給由于礦區(qū)位于單斜構造上，巖溶發(fā)育，吳家坪組在礦區(qū)大部部直接出露地表。馮三鎮(zhèn)溪流在北部直接流過 F1 破碎帶。大氣降水與河水可以沿裂隙補給吳家坪組。（6）充水方式由于礦井直接充水含水層露頭分布局限，接受一定的大氣降水補給，充水通道以巖石風化裂隙及采礦裂隙為主，規(guī)模一般不大，少量為老窯、采空區(qū)巷道、巖溶管道導水，因此目前礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主；隨著礦井進一步向深部延伸，采礦裂隙增多、采空區(qū)面積增大，礦井涌水量將逐漸增大，特別是開采深度低于礦區(qū)最低侵蝕基準面時，河水可能沿煤層底板的茅口組灰?guī)r潰入礦井而產(chǎn)生突水。5．礦井涌水量預測礦井勘探地質報告采用比擬法、大井法、分析預算法分別對礦井涌水量進行預測。推薦取值正常涌水量為 ，最大涌水量為 。6．礦井水文地質類型馬頭坡煤礦 C3 煤層主要充水水源為為吳家坪組一段裂隙含水層，其次是受采掘破壞裂隙及構20 / 69造裂隙溝通的吳家坪組二段及茅口組巖溶水。因此，礦床為裂隙充水礦床。在煤層露頭附近存在一定數(shù)量的老窯采空區(qū)，礦井受水害威脅中等，為水文地質條件中等的礦床。六、其他開采技術條件1．瓦斯根據(jù)勘探區(qū)調查資料，鄰近勘探區(qū) C3 煤層瓦斯相對涌出量為較小，沒發(fā)生過煤與瓦斯突出現(xiàn)象。根據(jù) 2022 年 12 月 30 日貴州省煤炭管理局文件《對貴陽市煤礦 2022 年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復》 （黔煤行管字[2022]517 號） ，本礦井絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 ，絕對 CO2 涌出量為 ，相對 CO2 涌出量為 ，審批結果為低瓦斯礦井。本次勘探取 501 鉆孔煤樣一件做煤層瓦斯等溫吸附實驗。實驗結果 C3 煤層瓦斯放散速度為△p 為 ，大于判定煤層突出危險性單項指標的臨界值（≥10） 。礦區(qū)未進行過瓦斯壓力測試與煤與瓦斯突出鑒定，建議在礦井建設以后進行鑒定。2．煤塵爆炸性根據(jù)貴州省開陽縣馬頭坡煤礦于 2022 年 11 月 5 日專門采樣送貴州省煤田地質局實驗室化驗室提交的煤塵爆炸性鑒定報告，水份 %,灰份 %，揮發(fā)份 %，火焰長度 20mm，煤層爆炸最低巖粉量 75%。該煤層具有爆炸性。本次勘探選取 1 孔進行爆炸性測試，測試結果如下表 (見表 731)所示，火焰長度為 30mm，最低抑制巖粉量為 45%，揮發(fā)分(Vdaf)變化在 %之間，因此，煤層具有煤塵爆炸危險性。煤塵爆炸性指標一覽表 表731孔號 火 焰 長 度 (mm) 最 低 抑 制 巖 粉 量 (%) 揮 發(fā) 分 Vdaf(%) 爆 炸 危 險 性30130 45 有爆炸性3．自燃發(fā)火傾向性根據(jù)以往化驗資料：貴州省開陽縣馬頭坡煤礦于 2022 年 11 月 5 日專門采樣送貴州省煤田地質局實驗室化驗室提交的煤炭自燃傾向性等級鑒定報告，氧化溫度為 344℃，原樣溫度 361℃，還原溫度 367℃。煤層自燃傾向等級為自燃煤層。根據(jù)山東省泰山礦產(chǎn)資源檢測研究院實驗室對 301 孔C3 煤層化驗結果：本礦 C3 煤層屬容易自燃煤層（I 級） ，見下表。C3 煤層自燃傾向表 74121 / 69化驗編號水分Mad%灰分Ad%揮發(fā)分 daf全硫St,d%真相對密度火焰長度 mm吸氧量ml/g?干煤自燃傾向性分類等級E2022157801646 30 1 I級容易自燃4．地溫本次勘探對 701 號孔和 801 號孔進行了簡易測溫測井，不同深度的溫度值見表 751 和表 752。由表可以得出增溫帶溫度變化圖，礦區(qū)地溫梯度約為 ℃/百米。區(qū)內未發(fā)現(xiàn)地溫異常區(qū)，地溫正常。5．煤層頂、底板C3 煤層頂板：為灰～灰黑色薄～中厚層狀泥巖、泥灰?guī)r、泥質粉砂巖等，多含植物碎屑化石及黃鐵礦散晶，發(fā)育裂隙，充填方解石脈，近平坦狀斷口，層理發(fā)育。RQD 統(tǒng)計值 0～92%，平均 %，質量差，巖樣測試抗壓強度值為 ～，穩(wěn)定性較差，易坍塌，開采時需進行全支護。其中石灰?guī)r及泥質石灰?guī)r頂板抗壓強度較大，為 ，但分布范圍小，大部為泥巖、粉砂巖頂板，測得抗壓強度 MPa，但從現(xiàn)場勘探資料看，C3 煤層頂板松軟，穩(wěn)定性差。C3 煤層底板：為淺灰～灰色泥巖、鋁質泥巖等，多含植物碎屑化石，局部含部分砂質，發(fā)育裂隙，充填方解石脈，吸水性強，局部地段存在泥化、膨脹現(xiàn)象，易產(chǎn)生底鼓，RQD 統(tǒng)計值0～70%，平均 %，質量差，巖樣測試抗壓強度值為 ～ MPa，穩(wěn)定性差。礦床的工程地質條件屬層狀巖類簡單～中等型。第四節(jié) 井田勘探程度及開采條件評價一、勘查程度本井田地質勘探基本查明了礦區(qū)地層、巖性、構造特征和 C3 煤層的賦存情況；查明了 C3 煤層的煤類、煤質特征及變化，評述了工藝性能及其工業(yè)用途；查明了礦區(qū)斷層，對小構造的發(fā)育程度、分布范圍及對開采的影響做出了評述；詳細查明了礦井水文地質條件，確定了礦井水文地質類型；調查了老窯、生產(chǎn)礦井的分布和開22 / 69采情況，對老窯的采空區(qū)基本掌握；研究了 C3 煤層頂?shù)装宓墓こ痰刭|特征、瓦斯、煤的自燃趨勢、煤塵爆炸危險性及地溫變化等開采技術條件，并做出了相應的評價；估算了礦井資源儲量。分析認為，所提供的地質資料滿足礦井設計要求。二、存在的問題及建議各煤層頂、底板多以炭質泥巖、泥巖為主，巖石完整性差～中等，屬軟弱～半堅硬巖石，不穩(wěn)定～中等穩(wěn)定頂、底板，其穩(wěn)定性較差，遇水較易軟化，在開采時應注意加強頂、底板的管理。勘探區(qū)東部的區(qū)域大斷層 F1 附近，次生斷層、裂隙較發(fā)育，建議加強這方面的分析研究工作，并做好井下工作，保障生產(chǎn)安全。在設計和開采中建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，加強地表水、地下水及各含水層之間導水性的相關研究，防范水害。在勘探區(qū)西部分布著數(shù)個廢棄老窯，個別可能存在采空區(qū)，在開采過程中需要預防采空區(qū)積水和積氣對采礦可能構成的危害。建議對采空區(qū)進行物探工作。在受底板茅口組灰?guī)r水突水威脅的區(qū)域進行采掘工作前，要采取如井下物探、鉆探等手段提前進行探水工作，搞清水文地質情況，采取有針對性的防治水措施，消除隱患后方可開展采掘工作，確保礦井生產(chǎn)安全。建議煤炭開采過程中注重水環(huán)境影響分析，科學環(huán)保開采，力保水資源生態(tài)環(huán)境不被破壞。建議進行煤與瓦斯突出鑒定。加強研究煤矸石變廢為寶的利用途徑，建立科學環(huán)保現(xiàn)代化礦井。23 / 69第二章　礦井資源/儲量、設計生產(chǎn)能力及服務年限第一節(jié) 井田資源/儲量 全礦井資源儲量截至 2022 年 8 月 31 日，估算馬頭坡煤礦（均在準采標高+1100～+500m 內） ，保有煤炭資源儲量為 萬噸。保有資源儲量中：探明的經(jīng)濟基礎儲量(121b)為 萬噸；控制的經(jīng)濟基礎儲量(122b)為 萬噸；推斷的內蘊經(jīng)濟資源量(333)為 萬噸；探明+控制的資源/儲量為 萬噸，占保有資源/儲量的 29%；探明的資源/儲量為 萬噸，占保有總資源/儲量的 5%。其中，受底板茅口灰?guī)r突水威脅突水系數(shù)大于 區(qū)域資源儲量為 萬噸，突水系數(shù)小于 區(qū)域資源儲量為 萬噸。保有資源量中含各類保護煤柱資源量 萬噸，均為推斷的內蘊經(jīng)濟資源量(333)。其中邊界煤柱 萬噸，斷層煤柱 萬噸，巷道煤柱 萬噸。C3煤層全礦井資源 /儲量估算匯總表（單位：萬噸） 表 941查明的經(jīng)濟資源量333煤層編號資源量估算面積(m2) 121b 122b 正常煤柱小計121b+122b合計121b/(121b+122b+333)%121b+122b/(121b+122b+333)%C3216388827.7143543 6 5 29第二節(jié) 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限一、礦井工作制度礦井年工作日為 330d，采用“三八”工作制，二班生產(chǎn)，一班檢修，每天凈提升時間 16h。24 / 69二、礦井設計生產(chǎn)能力本礦井主要是開采 C3 煤層，該煤層賦存較穩(wěn)定，開采技術條件一般，資源儲量較少，地質構造較復雜，水文地質復雜，適合建設小型礦井。根據(jù)《采礦許可證》的登記生產(chǎn)規(guī)模，河邊煤礦設計能力為 9 萬 t/a，設計認為該井型是適宜的。三、礦井設計服務年限礦井設計服務年限按下式計算：T＝Z/KA式中：T ：礦井服務年限，a；Z ：礦井可采儲量，100 萬 t；A ：礦井生產(chǎn)能力，9 萬 t/a；K：儲量備用系數(shù)，取 。經(jīng)計算礦井服務年限為 年。25 / 69第三章　井田開拓第一節(jié) 開拓方式與井口位置一、井田開拓方式及井口位置根據(jù)礦井煤層賦存情況，并綜合井田內地形地貌、交通運輸，井下資源賦存條件等因素，結合礦井現(xiàn)狀擬定兩個建設方案。并進行比較，具體如下：方案一：利用原已施工的部分井筒，采取斜井開拓進行建設井口及工業(yè)場地充分利用原有井口及工業(yè)場地。礦井開拓采用斜井開拓，開采一個水平。先期布置一個采區(qū)，兩翼開采。首采區(qū)為一采區(qū)，布置在井筒的北翼。礦井井筒形成并形成系統(tǒng)后，即可布置回采面進行回采。首采工作面 1101 布置在采區(qū)北翼，1101 運輸巷與主斜井相連，1101 回風巷與回風斜井相連，構成回采面進行回采。同時準備采區(qū)南翼的 1102 運輸巷和 1102 回風巷掘進頭，形成完整的井下生產(chǎn)系統(tǒng)。后期沿煤層走向布置煤層運輸大巷。連接各采區(qū)。二、三采區(qū)分別單獨設計回風斜井。通風方式為分區(qū)抽出式通風。礦井以一個炮采工作面，兩個掘進頭滿足 9 萬噸/年設計能力，采煤方法采用走向長壁式后退采煤法，礦井工業(yè)場地設在主平硐口附近。方案二：利用原工業(yè)場地，在原井筒的南側，緊靠原井筒位置重新布置三個井筒礦井開拓采用斜井開拓，開采一個水平。先期布置一個采區(qū)，兩翼開采。首采區(qū)為一采區(qū)，布置在井筒的北翼。礦井井筒形成并形成