【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水層。煤系地層下覆玄武巖組，厚度一般大于100m，該段也是較可靠的相對(duì)隔水層。含煤地層中，含水層厚度約30m，為薄～中厚層碳酸鹽巖及砂巖組成，富水性稍強(qiáng)，且在立面上亦為相間分布，各含水小分層之間的水力聯(lián)系差。綜上所述，牛場(chǎng)——普翁地區(qū)地形高差較大,基巖裸露面積較大，含水帶與相對(duì)隔水帶相間分布。大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，地下水的排泄條件比補(bǔ)給好。煤層大部分賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，飛仙關(guān)組下部有厚達(dá)90米的鈣質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)泥巖相隔，礦井直接充水含水段是上二迭統(tǒng)長(zhǎng)興組碳酸鹽巖及龍?zhí)睹航M中的碎屑巖夾煤層及薄層碳酸鹽巖地層，含水性質(zhì)屬溶隙裂隙水及層間裂隙水，富水較弱，斷層帶水文地質(zhì)特征為上二迭統(tǒng)地層表現(xiàn)為富水性較弱，導(dǎo)水性差。因此，礦區(qū)水文地質(zhì)類型是以裂隙、溶隙充水為主，大多數(shù)礦井屬于水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤礦床。永安煤礦范圍內(nèi)出露的地層有龍?zhí)督M、長(zhǎng)興—大隆組、飛仙關(guān)組和第四系松散層。在礦界外北西側(cè)有厚度大于100m的玄武巖,而第四系分布在礦界外西南方的光馬沖一帶，對(duì)本礦無(wú)影響。含水層主要為砂巖、粉砂巖、碳酸鹽巖，富水性較弱；而隔水層主要為泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，連續(xù)穩(wěn)定，隔水性能好，透水性能差。含水層（帶）的補(bǔ)給均為大氣降水，補(bǔ)給途徑主要是通過(guò)第四系松散堆積層、斷層破碎帶、巖石節(jié)理裂隙、風(fēng)化裂隙、小窯塌陷等滲入地下，但補(bǔ)給量有限，徑流距離短，動(dòng)態(tài)變化大，枯水期泉水涌水量減小或干枯。地下水主要賦存于基巖裂隙及孔隙中，并沿地形自然斜坡作用滲流運(yùn)動(dòng)，沿隔水層在地形低洼處或坡坎下以下降泉排出地表。(五) 礦床充水因素分析礦井充水因素既決定于水文地質(zhì)條件，又決定于開拓方式。充水強(qiáng)度受充水水源和通道的影響。1. 大氣降水對(duì)礦井充水的影響礦井內(nèi)龍?zhí)督M裸露或淺埋，主采煤層普遍埋藏較淺，風(fēng)氧化帶沿傾向深度普遍達(dá)50m左右，補(bǔ)給面積較大，植被發(fā)育較差。盡管巖層富水性弱，由于大氣降水的直接補(bǔ)給，可沿節(jié)理、裂隙等滲入礦井。當(dāng)?shù)V井煤層開采后，易對(duì)頂部巖層造成破壞，產(chǎn)生“破裂帶”，增大地表水對(duì)礦井的滲入。2. 地表水對(duì)礦井充水的影響季節(jié)性沖溝對(duì)礦井充水的影響主要以大氣降水為主要補(bǔ)給源，季節(jié)性沖溝水有沿裂隙潰入井下的可能。3. 老窯積水對(duì)礦井充水影響礦井整改前，炸封的老窯積水是該礦井的主要水害。老窯多沿主采煤層露頭開采，開采深度50～500m不等。沿傾向開挖，老窯長(zhǎng)期廢棄且積水，大氣降水是老窯積水的主要水源，也是礦井充水的主要因素。當(dāng)?shù)V井巷道或采空區(qū)與之連通時(shí)即潰入礦井，容易造成突水災(zāi)害。4. 含水段對(duì)礦井充水的影響當(dāng)井筒和巷道揭露含水層時(shí)，便成為礦井充水水源。龍?zhí)睹航M的碳酸鹽巖砂巖為直接充水含水段。富水性較弱，據(jù)勘探資料。且各小分層之間水力聯(lián)系差，對(duì)礦井的充水影響較小。5. 斷層對(duì)礦井充水的影響斷層主要為壓扭性斷層，斷層破碎帶膠結(jié)較好，含水性和導(dǎo)水性較差。凡賦存在龍?zhí)睹航M中的斷層帶。因此，斷層對(duì)礦井的充水影響較小。總之，大氣降水是該礦床充水的主要原因。一般沿基巖裂隙滲入礦井，裂隙發(fā)育地段礦井充水會(huì)有所增大；地表水對(duì)地下水具有一定的補(bǔ)充作用，淺部巖層滲透性好，含水性弱。地表水與地下水之間有可能發(fā)生聯(lián)系，容易引起礦床充水。在采掘的過(guò)程中，要注意發(fā)生突水現(xiàn)象，應(yīng)該引起高度重視，特別是在靠近老窯采空區(qū)時(shí)，一定要加強(qiáng)探防水工作，確保安全生產(chǎn)。(六) 礦井涌水量1. 礦井涌水量的相關(guān)因素及規(guī)律本次實(shí)地調(diào)查主要在礦井內(nèi)水倉(cāng)處測(cè)試礦井的實(shí)際涌水量，結(jié)合業(yè)主對(duì)礦井涌水量的長(zhǎng)期觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，該礦井日平均涌水量約360m3。礦井有頂板淋水、滴水現(xiàn)象，停采后多有積水，甚至與大氣降水有水力聯(lián)系。隨著開采深度的增加，井下涌水量將會(huì)隨之增大。2. 礦井涌水量預(yù)計(jì)的方法、依據(jù)及結(jié)果永安煤礦目前最低開采標(biāo)高1320m，正常涌水量8m3/h，最大涌水量25m3/h?，F(xiàn)估算二采區(qū)區(qū)域的礦井涌水量：式中：Q1—正常涌水量8m3/h，最大涌水量25 m3/h。F1—。F—。S1—水位降深，m，開采標(biāo)高1320m，水位降深80m；S—未來(lái)水位降深，m，未來(lái)開采標(biāo)高1220m，水位降深180m；經(jīng)計(jì)算。(七) 水文地質(zhì)條件分類礦床主要以頂板基巖裂隙充水為主的裂隙充水礦床，礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層部分位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面之下，礦區(qū)內(nèi)地形起伏較大，溝谷縱橫，地形有利于地表水的排泄，礦區(qū)內(nèi)主要為季節(jié)性的溪溝，礦床主要充水含水層富水性弱，地下水補(bǔ)給條件較差。經(jīng)綜合分析，確定礦區(qū)及二采區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬中等。第 六 節(jié) 其它開采技術(shù)條件一、 煤層頂?shù)装宥蓞^(qū)內(nèi)煤層頂板為硅質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，底板為細(xì)砂巖、粉砂巖，所以頂、底板條件較好，但在巷道掘進(jìn)和工作面回采過(guò)程中必須及時(shí)支護(hù)，加強(qiáng)頂?shù)装骞芾?。二?瓦斯(一) 煤層瓦斯含量和瓦斯壓力根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院2009年2月提供的《貴州省織金縣永安煤礦M14煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，采用直接法測(cè)定永安煤礦M14煤層在不同標(biāo)高的瓦斯含量和用間接法測(cè)定瓦斯壓力，詳見(jiàn)表2 5。表2 5 M14煤層瓦斯含量和瓦斯壓力實(shí)測(cè)值鉆孔編號(hào)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高(m)埋深(m)原煤瓦斯含量(ml/g)瓦斯壓力(Mpa)1+873+904+1005+103從表2 5可以看出，M14煤層在+，埋深自87m～103m， ml/g～ ml/g， Mpa～ Mpa，瓦斯含量和瓦斯壓力均較高，且隨埋深增加而增加。(二) 瓦斯涌出根據(jù)貴州省能源局《關(guān)于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會(huì)關(guān)于請(qǐng)求審批2010年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)》（黔能源發(fā)【2010】699號(hào)），貴州省能源局《關(guān)于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會(huì)關(guān)于請(qǐng)求審批2011年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)》（黔能源發(fā)【2011】699號(hào)），CH4和CO2涌出量詳見(jiàn)表2 6。從表2 6可以看出，2010年、2011年礦井瓦斯等級(jí)鑒定均為高瓦斯。表2 6 瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果表年份氣體名稱相對(duì)涌出量絕對(duì)涌出量瓦斯等級(jí)備注2010CH4高瓦斯CO22011CH4高瓦斯CO2三、 煤塵爆炸性貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2006年5月提供的《織金縣永安煤礦煤塵爆炸性鑒定報(bào)告》，永安煤礦M14號(hào)、M16號(hào)煤層均無(wú)煤塵爆炸性。四、 煤炭自燃傾向性貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2006年5月和2011年4月提供的織金縣永安煤礦《煤炭自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告》，M14號(hào)和M16號(hào)煤層自燃傾向等級(jí)均為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。五、 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院2009年2月提供的《貴州省織金縣永安煤礦M14煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，永安煤礦M14煤層在+1352m標(biāo)高及以上、埋深在103m以淺區(qū)域無(wú)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。鑒于M16煤層未作鑒定，礦井按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)和管理。二采區(qū)開采煤層M1M16，開采標(biāo)高+1320m～1100m，在此范圍內(nèi)可采煤層未進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定。因此，二采區(qū)屬煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)，二采區(qū)按煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)設(shè)計(jì)。六、 地溫永安煤礦屬地溫正常型礦井，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中區(qū)內(nèi)從未發(fā)生過(guò)地溫異?，F(xiàn)象。七、 沖擊地壓地質(zhì)報(bào)告未提供沖擊地壓的相關(guān)資料，生產(chǎn)過(guò)程中尚未有發(fā)生沖擊地壓的情況?？椊鹂h永安煤礦二采區(qū)設(shè)計(jì) 第三章 采區(qū)及巷道布置第 三 章 采區(qū)及巷道布置第 一 節(jié) 采區(qū)位置根據(jù)《織金縣永安煤礦開采設(shè)計(jì)方案（變更）》，永安煤礦按1個(gè)水平開拓，水平標(biāo)高+1320m。共劃分為2個(gè)采區(qū)，其中+1320m以上為一采區(qū)，+1320m標(biāo)高以下為二采區(qū)。由以上水平及采區(qū)劃分，二采區(qū)位于+1320m水平標(biāo)高以下，井田西南角。采區(qū)走向長(zhǎng)1500m，平均傾斜寬360m。采區(qū)上限標(biāo)高+1320m，下限最低可采標(biāo)高+1160m（M16煤層）。第 二 節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、 采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算根據(jù)永安煤礦的地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力、開采強(qiáng)度、采區(qū)內(nèi)同時(shí)回采工作面?zhèn)€數(shù)和產(chǎn)量等因素綜合考慮，采區(qū)生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：A=∑A1.K1K2 噸/年==152912t/年其中：A1—回采工作面單產(chǎn)，噸/年；K1—工作面產(chǎn)量不均勻系數(shù),。K2—掘進(jìn)出煤系數(shù),～A1==5808095%=式中：r—煤的容重，噸/米3。m—煤層采高,米,。l—工作面推進(jìn)進(jìn)度,米/年,取580m。i—工作面長(zhǎng)度,取80mc—回采工作面回采率(%):中厚煤層為95%。二采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)時(shí)為1個(gè)工作面生產(chǎn), 。二、 采區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算1. 按采區(qū)運(yùn)輸能力驗(yàn)算永安煤礦二采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，放炮落煤，,可按下式驗(yàn)算設(shè)計(jì)能力。式中：An—運(yùn)輸設(shè)備的設(shè)計(jì)能力，t/h；AB—采區(qū)日產(chǎn)量, 噸/日；AB=153000/330=K—產(chǎn)量不均勻系數(shù)，；t—每日出煤時(shí)間，小時(shí)：只有一個(gè)面時(shí)為15。采煤工作面選用SGB420/30A型刮板運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸能力80t/h；運(yùn)輸順槽選用1臺(tái)DSJ65/20/240型可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸能力200t/h，二采區(qū)運(yùn)輸下山選用1臺(tái)DTL65/20/230型固定式皮帶運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸能力200t/h，一采區(qū)運(yùn)輸下山和主斜井利用1臺(tái)已安裝的DSJ80/40/255型皮帶運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸能力400 t/h，均大于采區(qū)生產(chǎn)能力。2. 按采區(qū)通風(fēng)能力驗(yàn)算按礦井瓦斯涌出量計(jì)算礦井需風(fēng)量公式Q礦===3752m3/min式中：Q礦—礦井總供風(fēng)量，m3/minq—礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t，根據(jù)202011年瓦斯等級(jí)鑒定。T—。K—風(fēng)量備用系數(shù)（考慮礦井內(nèi)部漏風(fēng)、瓦斯涌出不均衡所取的系數(shù)），K=~。礦井回風(fēng)斜井安裝2臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)選用FBCDZ№18型軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，風(fēng)機(jī)風(fēng)量2686m3/s, 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓1722403Pa，電機(jī)功率為2110kw。通風(fēng)機(jī)能力滿足生產(chǎn)能力要求。三、 采區(qū)服務(wù)年限(一) 采區(qū)地質(zhì)資源/儲(chǔ)量根據(jù)永安煤礦提供的《二采區(qū)地質(zhì)說(shuō)明書》，其中（332），（333），（334？）155萬(wàn)噸，詳見(jiàn)表2 4。(二) 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量采區(qū)工業(yè)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝(332)+（333）k＝+＝。由于本礦地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定。(三) 采區(qū)設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量采區(qū)設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量＝工業(yè)資源/儲(chǔ)量－永久煤柱損失量結(jié)合二采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌及地物特征，由于村寨煤柱已在地質(zhì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算中扣除，二采區(qū)永久煤柱損失只有井田邊界煤柱。井田邊界煤柱按一側(cè)20m留設(shè)，由于二采區(qū)范圍內(nèi)M16煤層儲(chǔ)量類型為（334？），未參與工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算，因此，井田邊界煤柱僅有M14煤層。M14號(hào)煤層井田邊界煤柱：45300247。cos12176。＝148754t≈設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量＝－＝(四) 采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算：設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝〔設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量－（工業(yè)場(chǎng)地++主要井巷煤柱煤量）〕采區(qū)回采率由于二采區(qū)范圍內(nèi)無(wú)工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量用設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量直接乘以采區(qū)回采率即可。二采區(qū)M1M16煤層均為中厚煤層。設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝＝(五) 采區(qū)服務(wù)年限采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限與可采儲(chǔ)量相適應(yīng)。生產(chǎn)能力過(guò)大，服務(wù)年限過(guò)短，不僅經(jīng)濟(jì)上不合理，而且會(huì)造成接替緊張，一般年產(chǎn)30～50萬(wàn)噸的采區(qū)，服務(wù)年限不少于5年，10～20萬(wàn)噸的采區(qū)不少于3年。采區(qū)服務(wù)年限可用下式計(jì)算：其中：T—采區(qū)服務(wù)年限，年；Z—采區(qū)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸，A—采區(qū)生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸/年，k—富余系數(shù),。符合要求。第 三 節(jié) 采區(qū)巷道布置一、 主要巷道二采區(qū)為一采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，礦井瓦斯等級(jí)為煤與瓦斯突出，煤炭自燃發(fā)火傾向等級(jí)為Ⅲ類，煤塵無(wú)爆炸性。可供選擇的二采區(qū)主要巷道（二采區(qū)運(yùn)輸下山、二采區(qū)軌道下山和二采區(qū)回風(fēng)下山）布置方案有2個(gè)，即方案1和方案2。方案1：即《織金縣永安煤礦開采方案設(shè)計(jì)》和《織金縣永安煤礦安全專篇（修改）》擬定的方案。二采區(qū)運(yùn)輸下山、二采區(qū)軌道下山和二采區(qū)回風(fēng)下山順層布置于M14煤層底板巖層中。其中，二采區(qū)軌道下山上部車場(chǎng)及絞車硐室布置于+1320m水平標(biāo)高，二采區(qū)上部車場(chǎng)通過(guò)車場(chǎng)繞道與一采區(qū)軌道下山下部車場(chǎng)連接，形成二采區(qū)輔助材料提升系統(tǒng)。二采區(qū)運(yùn)輸下山，在一采區(qū)運(yùn)輸下山下部平巷段變坡點(diǎn)與一采區(qū)運(yùn)輸下山直接連接，形成二采區(qū)煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。二采區(qū)回風(fēng)下山，在一采區(qū)回風(fēng)下山下部平巷段變坡點(diǎn)與一采區(qū)回風(fēng)下山直接連接，形成二采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)。二采區(qū)運(yùn)輸下山、二采區(qū)軌道下山和二采區(qū)回風(fēng)下山落平于+1229m標(biāo)高，并在+1229m標(biāo)高布置采區(qū)井底車場(chǎng)和采區(qū)主副水倉(cāng)及泵房。該方案優(yōu)點(diǎn)，二采區(qū)運(yùn)輸下山和回風(fēng)下山與一采區(qū)運(yùn)輸下山和回風(fēng)下山直接連接，運(yùn)輸系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，風(fēng)阻小。缺點(diǎn)是，二采區(qū)軌道下山需單獨(dú)安裝絞車，二采區(qū)上部車場(chǎng)和一采區(qū)下部車場(chǎng)之間還需調(diào)度絞車調(diào)車，輔助材料運(yùn)輸系統(tǒng)較復(fù)雜。同時(shí)由于一采區(qū)運(yùn)輸下山和一采區(qū)回風(fēng)下山在+1320m水平標(biāo)高均有平巷段，要在變坡點(diǎn)直接連接，施工較困難。方案2：針對(duì)方案1中存在的不足，在保持二采區(qū)下部車場(chǎng)（平巷段）標(biāo)高和位置不變的情況下，將二采區(qū)運(yùn)輸下山及上部煤炭卸載點(diǎn)通過(guò)一段溜煤巷與一采區(qū)運(yùn)輸下山下部平巷段連接，形成二采區(qū)煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)；將二采區(qū)軌道下山在一采區(qū)下部車場(chǎng)變坡點(diǎn)與一采區(qū)軌道下山直接連接，使用一采區(qū)上部車場(chǎng)已安裝的絞車延伸至二采區(qū)為其服務(wù)，形成二采區(qū)輔助材料運(yùn)輸系統(tǒng)；將二采區(qū)回風(fēng)下山在一采區(qū)回風(fēng)下山平巷段變坡點(diǎn)上方與一采區(qū)回風(fēng)下山側(cè)向連接?？紤]到一采區(qū)主副水倉(cāng)和變電所在二采區(qū)生產(chǎn)期間還要延續(xù)服務(wù)，在二采區(qū)軌道下山與一采區(qū)軌道下山連通前，在一采區(qū)下部車場(chǎng)變坡點(diǎn)上方布置甩車場(chǎng)與下部車場(chǎng)連接，騰出二