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正文內(nèi)容

煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究(編輯修改稿)

2025-06-10 06:09 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱帶潮濕氣候,四季分明,夏季濕熱多雨,冬季較冷,但無積雪期,最高氣溫為 ℃,℃,年平均氣溫17℃。雨量較為充沛,常年降雨量 1400 mm 左右,其中 6~9 月降雨煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究量占全年降雨量一半以上,相對(duì)濕度 79%。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 (GB183062022)及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500112022) ,本區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 ,設(shè)計(jì)地震第一組。四、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況礦區(qū)外圍西南部有稀疏分布農(nóng)戶,全為漢族,糧食作物以玉米、小麥為主,水稻、薯類次之,另有少量水果、花生、油菜等經(jīng)濟(jì)作物。礦區(qū)植被發(fā)育,多為雜草與灌木。五、水源與電源礦井水源主要取自于周邊溪溝水。該礦為雙回路電源供電,其中一回路供電電源取自石麟變電站,從該站以10kV的LGJ50型架空輸電線接入礦井地面10/6kV變電所,線;另一回供電電源取自天仙橋變電站,從該站以10kV的LGJ50型架空輸電線接入本礦井地面10/6kV主變電所,線路長(zhǎng)5km。六、鄰近小煤礦現(xiàn)狀某煤礦北邊為桫欏溝煤礦,西北為大慶煤礦(一井) ,西南部有桫蓮煤礦,東與烏龜橋煤礦相鄰,這些煤礦分別開采 KK K K 3煤層。相鄰礦井之間有保安煤柱相隔,礦權(quán)邊界清楚,無礦業(yè)權(quán)糾紛。第二節(jié) 地質(zhì)特征一、地層礦區(qū)出露地層主要為三疊系須家河組,平緩坡地及沖溝分布有第煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究四系坡殘積與沖洪積層。各地層特征由新至老分述于下。(一)第四系(Q)厚度<20 m,為近代河流沖積、淤積及殘坡積堆積等,主要為黃灰、橙黃、土黃色含砂及礫石砂土層和含角礫腐植土層。與下伏地層呈不整合接觸。(二)三疊系上統(tǒng)須家河組(T 3xj)分布于整個(gè)礦區(qū),須家河組在剖面上可分出五段,礦區(qū)僅出露第二至五段,自上而下分述如下。須家河組第五段(T 3xj5)厚 ~ m,平均 m。巖性為灰~淺灰色細(xì)~中粒砂巖,夾深灰色砂質(zhì)粘土巖。頂部為深灰色粉砂巖、砂質(zhì)粘土巖及粘土巖,富含植物化石。須家河組第四段(T 3xj4)厚 ~ m,平均 m。巖性為深灰色薄層狀砂質(zhì)粘土巖、粘土巖、夾較多的淺灰色細(xì)砂巖,粉砂巖條帶及包體,富含植物化石。含煤四層,即 KK 獨(dú)層子和假三層,可采煤層僅有KK 9煤層,局部可采。須家河組第三段(T 3xj3)厚 ~ m,平均 m。上部為灰~淺灰色厚層~塊狀細(xì)、中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖,砂巖粒度沿傾向或走向均有變化。垂向上的粒度變化一般是上、下部為細(xì)~中粒;中部為中~粗粒。厚度常與 T3xj3互為消長(zhǎng),一般變化不大。中部為淺灰、麻灰色細(xì)砂巖,煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究夾粉砂巖及少許深灰色砂質(zhì)粘土巖。下部很不穩(wěn)定,厚度變化較大。以灰、深灰色砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖互層為主,夾少許薄層狀粘土巖、細(xì)砂巖。該段內(nèi)可見沖刷面,為典型的河流邊灘相沉積序列。須家河組第三段(T 3xj2)厚 ~ m,平均 m。巖性相對(duì)較穩(wěn)定,以深灰色粘土巖、砂質(zhì)粘土巖為主,夾淺灰色粉砂巖及少許細(xì)砂巖。普遍含植物化石碎片及炭屑,發(fā)育微斜層理及微波狀層理,局部可見小型斜層理及透鏡狀層理。含 KK K K K 4煤層。其中 K5煤層穩(wěn)定,厚 ~ m,平均 m;K 4煤層穩(wěn)定,厚 ~ m,平均 m;K K K 6煤層已被采空。二、構(gòu)造礦山大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)四川臺(tái)坳川中臺(tái)拱威遠(yuǎn)龍女寺臺(tái)穹南西部,地處峨馬復(fù)式背斜東翼北端較寬緩地帶,總體為單斜構(gòu)造,傾向由北北西轉(zhuǎn)為北北東,傾角 3176?!?0176。主要構(gòu)造為北北西向沫溪河撓褶,從桫欏溝煤礦北東部通過,軸面傾向南西,寬500~1000 m。撓褶帶內(nèi)煤層傾角較大,且?guī)r層節(jié)理裂隙發(fā)育。某煤礦為一套平緩單斜構(gòu)造,總體傾向北東,傾角 3176。~5176。區(qū)內(nèi)未見明顯斷裂構(gòu)造,亦未見巖漿活動(dòng)跡象,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單類型。三、煤層及煤質(zhì)(一)含煤性區(qū)內(nèi)含煤地層為三疊系上統(tǒng)須家河組,含全區(qū)可采煤層 2 層,即煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究KK 4煤層,均賦存于須家河組第二段;局部可采煤層 2 層,即KK 7煤層,大部被采空;采空煤層 1 層,即 K8煤層。批準(zhǔn)礦山范圍內(nèi)擬開采 KK 4煤層,K K 4煤層埋藏深度分別為 50~300 m,80~325 m,為隱伏型煤礦。各煤層主要特征見表 121。表 121 可采煤層特征表煤層厚度(m) 煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤層賦存層位 純煤厚度平均層間距夾石層數(shù)夾石厚度頂板底板穩(wěn)定性塊段平均傾角容重t/m3K5T3xj2~4 1~0.20砂質(zhì)粘土巖、粘土巖粘土巖穩(wěn)定4176。07~12K4T3xj2~2 1~0.07粘土巖粘土巖較穩(wěn)定4176。0(二)可采煤層特征K 5煤層賦存于須家河組第二段中部,距第三段底界約 68~73 m,平均71 m。純煤厚度 ~ m,平均 ,屬穩(wěn)定煤層。雙層結(jié)構(gòu),由 2 個(gè)煤分層組成,上分層厚 ~ m,平均 m;下分層煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究厚 ~ m,平均 m。夾矸厚 ~,平均 ,為深灰色灰質(zhì)粘土巖。煤層頂板一般為深灰色砂質(zhì)粘土巖、粘土巖,厚 1~2 m,其上為灰色砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖。底板為深灰色炭質(zhì)粘土巖。K 4煤層賦存于須家河組第二段下部,距上部 K5煤層 7~12 m,平均 9 m。純煤厚度 ~ m,平均 m,厚度較穩(wěn)定。雙層結(jié)構(gòu),上分層厚 ~ m,平均 m,下分層厚 ~ m,平均 m,夾矸厚 ~ m,平均 m。K 4煤層頂、底板巖性一般為粘土巖,頂板間有炭質(zhì)粘土巖或煤線,煤層與頂板粘土巖多呈突變接觸。(三)煤質(zhì)K5煤層煤巖類型以條帶狀、細(xì)條帶狀半亮型煤為主,一般自下而上光澤偏暗,并有過渡為線理~細(xì)條帶狀半暗煤。顯徽煤巖類型屬?gòu)?qiáng)礦化、礦化半絲炭化~絲質(zhì)亮暗型煤為主。K4煤層以半暗型、暗淡型煤為主,次為半亮型煤,玻璃光澤,條痕褐黑色,性脆,內(nèi)生裂隙較發(fā)育,斷口階梯狀、參差狀。有機(jī)顯微組分中以鏡質(zhì)組和惰性組為主,約 95%,穩(wěn)定組少量,約 5%。顯微煤巖類型屬微鏡惰煤組。根據(jù) 1979 年 207 地質(zhì)隊(duì)初勘報(bào)告資料,K K 4煤層煤質(zhì)分析結(jié)果見表 122。表 122 可采煤層原煤煤質(zhì)分析結(jié)果表煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究煤層項(xiàng)目K5 K4水分 Mad(%)~~灰分 Ad(%)~~揮發(fā)分 Vdaf(%)~~固定炭 FCd(%)~~全硫 St,d(%)~~磷 Pd(%)~~發(fā)熱量 Qgr,d(%)~~(四)煤的分類及工業(yè)用途根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB575186)劃分,K 4煤層屬中高灰,低硫,低磷、低熱值煤;K 5煤層屬高灰、高硫、特低磷、低熱值煤。各煤層均屬 1/3 焦煤(1/3JM) ,可用作發(fā)電用煤、民用煤,也是良好的煉焦配煤。煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究四、水文地質(zhì)條件(一)水文地質(zhì)概況礦區(qū)地處峨馬復(fù)式背斜東翼北端之較寬緩地帶,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。地貌上屬盆周低山,區(qū)內(nèi)相對(duì)高差 m。沫溪河由西向東流經(jīng)礦區(qū)外圍北部,平均流量 50 m3/s;李家溝由南向北流經(jīng)礦區(qū)中部,流量分別為 m3/s;桫欏溝由西向東流經(jīng)礦區(qū)北部,流量為 m3/s。區(qū)內(nèi)自然條件有利于地下水形成和富集。KK 4煤層埋藏深度分別為 50~300 m、80~325 m,為隱伏型煤礦,煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下,地表水不構(gòu)成礦床充水主要因素,須家河組第三段碎屑巖類孔隙裂隙含水層為礦床充水主要含水層(頂板水) ,含水性弱~中等,局部因構(gòu)造、巖性影響致含水性稍強(qiáng)。(二)主要含、隔水層特征按地下水賦存條件、水理特征及水力聯(lián)系,區(qū)內(nèi)地下水可劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水。松散巖類孔隙水第四系沖洪積孔隙水含水層厚度 5 m 左右,沿河溪分布,地貌上構(gòu)成漫灘及河谷Ⅰ級(jí)階地。上部為亞砂土層,下部為砂礫卵石層。下部含水性強(qiáng)。受大氣降水、地表水補(bǔ)給,呈泉排泄。為 KK 5煤層間接充水因素,對(duì) KK 4煤層開采影響較小。第四系坡殘積孔隙水含水層厚度 0~5 m,分布于斜坡低緩部位。為泥碎石層,弱~中強(qiáng)含水。受大氣降水補(bǔ)給,就地呈泉排泄。對(duì)KK 4煤層開采影響較小。煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究碎屑巖類孔隙裂隙水(1)須家河組第五段頁(yè)巖、砂巖互層孔隙裂隙含水巖組分布于礦區(qū)南部,構(gòu)成低山丘陵。為細(xì)~中粒砂巖夾粘土巖、砂質(zhì)粘土巖,含水段厚 ~33 m,含水性弱,對(duì)開采影響微弱。(2)須家河組第四段孔隙裂隙含水巖組粘土巖夾多層細(xì)砂巖、粉砂巖,泉水流量 ~ L/s,弱~不含水,對(duì)礦坑充水影響微弱。(3)須家河組第三段以厚層砂巖為主的孔隙裂隙含水巖組中、上部為灰~麻灰色細(xì)~中粒砂巖,下部為砂質(zhì)粘土巖夾粉砂巖、細(xì)砂巖,弱~中等含水,泉水流量 ~ L/s,鉆孔單位涌水量 ~ L/sm,滲透系數(shù) ~ m/d,水質(zhì)類型為 HCO3CaNa 型水,礦化度 g/L,距 K8煤層5~7 m,為 K8煤層礦坑充水主要含水層。(4)須家河組第二段頁(yè)巖、砂巖互層孔隙裂隙水巖組上部為深灰色粘土巖、砂質(zhì)粘土巖夾粉砂巖、細(xì)砂巖,KK K 6煤層產(chǎn)于本段上部,K K 4煤層產(chǎn)于該段中部,弱含水,鉆孔單位涌水量 ~ L/sm,滲透系數(shù)~ m/d,水質(zhì)為 ClNa、HCO 3CaMg 型,礦化度~ g/L,中部細(xì)砂巖裂隙含水層,層厚約 18m,層間及構(gòu)造裂隙段發(fā)育,含水性中等,為 KK 4煤層主要充水層位。(三)地表水、地下水補(bǔ)、徑、排條件各含水層露頭區(qū),為其補(bǔ)給區(qū),主要受大氣降水補(bǔ)給,淺部風(fēng)化煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究帶泉水動(dòng)態(tài),嚴(yán)格受降水控制,變化可達(dá)數(shù)十至數(shù)百倍,各地表水體對(duì)地下水也有補(bǔ)給作用。淺層地下水,一般在短距離內(nèi)完成循環(huán),在溝谷切割處,呈泉排泄。部分地下水順層向深部循環(huán),深部因裂隙不發(fā)育,地下水運(yùn)動(dòng)緩慢,逐漸呈相對(duì)停滯狀態(tài)。(四)充水因素分析頂、底板砂巖孔隙裂隙含水層對(duì)開采系統(tǒng)充水的層位是頂板 T3xj2中上部含水層;底板 T3xj2含水層因上部有隔水層相隔,而影響微弱。地表水桫欏溝、李家溝從礦區(qū)北部與中部通過,流量分別為 m3/s與 m3/s,區(qū)內(nèi)地下水位均低于河水面,K K 4煤層底板標(biāo)高低于李家溝和桫欏溝。須家河組第二、第三段各含水層透水性差,因此,地表水對(duì)礦床充水影響較小。但是,某煤礦在開采各煤層時(shí),仍應(yīng)采取積極的探防水措施,尤其是在溪溝附近采掘作業(yè)時(shí),以防止溪溝水通過老窯巷道和采空區(qū)塌陷裂隙滲入礦井。老窯、采空區(qū)積水礦區(qū)內(nèi)南部及礦區(qū)外圍西部煤礦 KK K K K 3煤層開采已達(dá)多年,有老窯采空區(qū),邊界未準(zhǔn)確圈定,且可能有積水;因而老窯與采空區(qū)積水是未來礦井充水的主要威脅。礦井應(yīng)做好生產(chǎn)水文地質(zhì)工作,對(duì)水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行收集、整理、分析研究,加強(qiáng)水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,探放老空積水前,首先要分析查明老空積水的空間位置、積水量和水壓,確定探水線和警戒線,在接近探水線時(shí)必須探水掘進(jìn),確保礦井安全生產(chǎn)。(五)礦井涌水量根據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局二零七地質(zhì)隊(duì) 2022 年 3 月提交的《四川省某市五通橋區(qū)石林井田某煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》 ,采用水文地質(zhì)比擬法,預(yù)計(jì)礦井+320m 正常水量為 216 m3/d,最大水量為 450 m3/d;+275m 正常為 192 m3/d,最大為 240m3/d;+240m 正常水量為 100 m3/d,最大水量為 190 m3/d。(六)礦井水文地質(zhì)條件某煤礦主要含水層受地表水補(bǔ)給條件相對(duì)較好,但各含水層之間均有隔水性能良好的隔水層相隔,水力聯(lián)系較弱,直接充水含水層單位涌水量小于 L/sm,按此劃分標(biāo)準(zhǔn),某煤礦水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。但考慮到礦井采掘受老采空區(qū)積水影響,礦井應(yīng)加強(qiáng)防治水工作,保證安全生產(chǎn)。因此,某煤礦是以頂板砂巖裂隙含水層、老采空區(qū)積水充水為主、水文地質(zhì)條件中等的煤礦床。五、煤層頂、底板情況礦山主采煤層 KK 4埋藏深度 50~325 m,煤層頂板一般為深灰色、灰黑色粘土巖,質(zhì)較軟,抗壓強(qiáng)度低。煤層底板為灰、深灰色粘土巖,夾 3~6 cm 高炭質(zhì)粘土巖,屬軟巖,與煤層呈過渡接觸,由于地下水軟化,局部產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象。煤礦初步設(shè)計(jì)方案代可行性研究六、其它開采技術(shù)條件(一)瓦斯根據(jù)某市經(jīng)委 2022 年下發(fā)的樂市經(jīng)[2022]393 號(hào)文“關(guān)于五通橋區(qū) 2022 年度煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)” ,某煤礦 2022 年度相對(duì)瓦斯涌出量為 ,絕對(duì)瓦斯涌出量為 ,相對(duì) CO2涌出量 ,絕對(duì) CO2涌出量 ,屬高瓦斯、高二氧化碳礦井。(二)煤的自燃傾向與煤塵爆炸危險(xiǎn)性根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站提供的檢測(cè)報(bào)告,設(shè)計(jì)范圍K4 煤層屬Ⅲ類不易自燃煤層,無煤塵爆炸危險(xiǎn)性。但某市經(jīng)委 2022年下發(fā)的樂市經(jīng)[2022]393 號(hào)
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