【文章內(nèi)容簡介】 2— 6 104%, 平均值 5 104%，屬二級含砷煤 。 原煤氟含量 (F): 兩極值 100— 210ppm, 平均值 150ppm，屬低氟煤。 ○6 煤質及工業(yè)用途評述 根據(jù) 各煤層的化學性質和工藝性能， 井田 各煤層均具有廣泛用途， 可用于動力用煤，民用煤，火力發(fā)電，一般工業(yè)鍋爐用煤，氣化用煤，可作冶金噴吹燃料，可用于小型高爐煉鐵、豎式石灰窯燒制石灰，水泥回轉窯用煤，經(jīng)洗選后可制碳素材料或制造電石 及深加工 ， 煤 矸石可考慮作 水泥、低溫燒制地板 磚，生產(chǎn)有機復合肥料和微生物肥料 等。 礦床開采技術條件及水文地質條件 （ 1）瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃性及地溫 織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 18 1）瓦斯： 根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字 [20xx]54號）對畢節(jié)地區(qū)煤礦 20xx 年度《礦井瓦斯等級鑒定報告》的批復： M16 煤層絕對瓦斯涌出量： ／ min，相對瓦斯涌出量： ／ t。 礦井瓦斯來源主要是采煤工作面。采煤工作面絕對瓦斯涌出量： ／ min，絕對二氧化碳涌出量為 ／ t，其它巷道和采空區(qū)采煤工作面絕對瓦斯涌出量： ／ t，絕對二氧 化碳涌出量為 ／ t。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 133 條規(guī)定，該礦井瓦斯等級為 煤與瓦斯突出礦井 。 因為該礦為 煤與瓦斯突出礦井 ，必須加強通風瓦斯管理，加強采空區(qū)瓦斯管理和通風設施管理，提高礦井有效風量。 2）煤塵： 根據(jù)貴州省煤田地質局實驗室提交 20xx 年 11 月 21日提交的《檢驗報告》， M2 M27和 M30煤層 煤塵無爆炸性， 其它煤層未鑒定，該礦井按煤塵具有爆炸危險性進行設計； 在生產(chǎn)過程中必須考慮爆炸因素，在開采過程中應采取有效的防、隔爆措施 。 3）煤層自燃： 根據(jù)貴州省煤田地質局實驗室 20xx 年 11 月 21日 提交的《檢驗報告》，該礦 M23 和 M27 煤層 無 自燃傾向（自燃傾向等級為 Ⅲ 類） ，M30 煤層的自燃傾向性等級為Ⅰ類容易自燃煤層 。 因此， 該礦井的自燃傾向性等級 按 Ⅰ類容易自燃煤層 進行設計 。 4） 井田內(nèi)無地溫異常，屬地溫正常礦井。 5）煤與瓦斯突出： 該礦井整合前的單一礦井沒有發(fā)生過煤與瓦斯突出，根據(jù)黔安監(jiān)管辦字〔 20xx〕 345 號文，織金縣屬于高突區(qū)域，整合后本礦井亦不能排除煤與瓦斯突出的可能性。因此，本礦井按煤與瓦斯突出礦井設計。 (2) 水文地質條件 織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 19 1）區(qū)域水文情況 興發(fā) 煤礦所在區(qū)域位于黔中 高 原西 北 部 。屬長 江流域烏江水系三岔河支流。 區(qū)內(nèi)地形以中山為主，內(nèi)部多盆地和緩坡，境內(nèi)碳酸鹽類巖石廣泛分布，巖溶地貌如溶丘、洼地、峰叢、溶斗、伏流等分布普遍。 區(qū)內(nèi)地下水主要分為碳酸鹽巖溶水、裂隙水、部分為孔隙水。碳酸鹽巖溶水分布于裸露及半裸露巖溶山區(qū)，泉水流量大；裂隙水為大氣降水滲入風化裂隙、構造裂隙而形成，泉水流量小。 礦區(qū)的褶曲背斜較緊密 ,向斜較開闊 ,呈正地形脊骨相間分布 ,脊骨脈絡清晰 ,形成崇山峻嶺，深溝峽谷。展布一般與地質構造相吻合。溝谷深切，使各含水層受到不同程度的切割。區(qū)內(nèi)地下水的運動受構造和地貌條件的綜合控制，并 且明顯受局部侵蝕基準面的影響，顯示出交替強烈、淺循環(huán)、逕流短、局部集中排泄的特點。 地下水的主要補給來源為大氣降水。各水文地質單元的可溶巖與非可溶巖呈相間狀分布，受構造控制明顯。地下水類型分為碳酸鹽巖類巖溶水、基巖裂隙水、松散巖類孔隙水三大類型，其中巖溶水分布較廣，富水性強，基巖裂隙水、孔隙水的富水性弱。區(qū)域地下水補給、徑流和排泄條件如下： ①補給：大氣降水是地下水的主要補給源。其補給方式及補給強度受巖性、地貌及地質構造條件的綜合制約。在非可溶巖分布地帶，大氣降水部分沿細小裂隙或孔隙補給地下，大部分則形成地 表徑流。當其流經(jīng)可溶巖地層時，使其巖溶隙、洼地及落水洞灌入地下。這種大強度補給方式是區(qū)內(nèi)可容巖地下水補給的主要特點。 ② 徑流：區(qū)內(nèi)地下水的徑流受構造和巖性條件的綜合控制。徑流方向與地表水徑流方向一致，；地表水流入沿洼地、落水洞注入地下形成伏流。 ③ 排泄：區(qū)內(nèi)地下水的排泄區(qū)主要為山間可溶巖谷地，故地下水的主織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 20 要排泄方式為坡積泉、懸掛泉或深部滲流等形式排泄出地表。區(qū)內(nèi)侵蝕基準面位于礦區(qū)南側河流約 1470m。 2） 礦區(qū)含、隔水層巖組 礦區(qū)面積 ， 主要出露茅口組、龍?zhí)督M、長興至大隆組、夜郎組及第四系 。地層富水性簡述如下（由下至上）： 茅口組 (P2m)強含水層：分布于礦區(qū)東部， 為燧石灰?guī)r構成，厚度大于200m，含溶洞、裂隙水，其富水性強，泉流量 ～ 。 龍?zhí)督M (P31)弱含水層：分布于背斜軸礦區(qū)部，為砂巖、泥 (頁 )巖，煤層夾少量灰?guī)r構成，厚 100200m，平均 150m。含水性弱，泉流量 ～。 長興至大隆組 屬弱含水層，巖性為頁巖夾石灰?guī)r，厚度 2030m。地表淺部含裂隙水。 第四系孔隙水 ， 礦區(qū)內(nèi)覆蓋的第四系， 為 孔隙水含水 較 弱，厚度 約 0— 5m， 平均 2m。在礦區(qū) 分布 較 廣， 有一定的 蓄水量，對煤礦開采 有 影響。 ① 地表水、地下水動態(tài)變化 本區(qū)發(fā)育一條小河，名為貓洋河，南北橫穿礦區(qū)，開采時要注意留好保安煤柱，或采取其它可行性措施。本區(qū)地表水、地下水受大氣降水影響，其流量、水質變化均與降水的季節(jié)和強度相對應，雨季流量增大，礦化度減少，枯季則相反。地下水以泉或分散流形式補給大沖溝河，各含水層無直接的水力聯(lián)系，且地下水動態(tài)變化顯著，周期性較明顯，并具滯后現(xiàn)象。 ② 水文地質類型 根據(jù)各含隔水層水文地質特征、斷層導水性及動態(tài)變化特征，區(qū)內(nèi)地下水補給來源主要為大氣降水，地表水及地下水排泄 條件良好， 準采水平+1350m，水平低于侵蝕基準面（本區(qū)最低侵蝕基準面 1470m） 120m 左右 ?？椊鹂h城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 21 在今后開采中要注意地下水的涌入。 綜上所述，本區(qū)水文地質類型屬裂隙充水礦床 ,水文地質條件中等復雜，為二類二型。 3） 充水因素分析 ⅰ、充水水源 ①大氣降水：是主要的充水水源。含煤地層裸露，直接接受大氣降水補給，其充水強度和降水的強度及持續(xù)時間有著密切聯(lián)系。 ②地表水：區(qū)內(nèi)發(fā)育一條小河，并且沖溝發(fā)育，切割較深。有些沖溝常年有水，枯季流量較小，雨季暴漲。因此，在上述地表水體下采煤應注意地表水潰入。 ③老窯水：區(qū)內(nèi)老窯 和小煤礦分布廣泛，且開采歷史悠久，大部分被關閉。老窯采空冒落造成地表開裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。因此，老窯大多有積水。開采淺部煤層，應預防老窯水涌入。 ④茅口組：灰?guī)r裂隙、溶隙發(fā)育，透水性較強，特別在雨季水量猛增，但由于其在煤系地層以下，對礦井的影響較小。 ⑤第四系空隙水：巖石破碎，透水性較強，特別在雨季水量猛增。 ⑥礦井直接充水含水層：含煤地層與隔水段呈間互狀，雖富水性弱，但具一定的承壓性，應做好排水準備。 ⅱ、充水途經(jīng) ○ 1 天然途經(jīng) 斷層破碎帶、節(jié)理裂隙帶 ： 斷層、節(jié)理破壞了地層的完整性、連續(xù)性，降低了巖石的力學強度。含煤地層主要以脆性巖石為主，受力后發(fā)生脆性變形，破壞以剪切為主，常形成張開的裂隙，張性裂隙含水性和導水性強，連通含煤地層上部的強織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 22 含水層或地表水，地表水、地下水就有可能沿斷層破碎帶及節(jié)理裂隙帶流入礦井，斷層破碎帶、裂隙密集帶有可能成為突水地帶。 ○ 2 人為途經(jīng) 在未來礦床開采過程中，爆破作業(yè)及采空區(qū)的形成，對煤層頂、底板產(chǎn)生破壞作用，人工采礦裂隙及采空區(qū)大量出現(xiàn)，地下缺少水儲存和運動的有效空間，人工活動也改變了地下水的補 、徑、排系統(tǒng)，地表水、地下水就有可能沿人工采礦裂隙及采空區(qū)大量入礦井。 4） 開采后（現(xiàn)狀）水文地質條件變化情況 根據(jù) 原 興發(fā)煤礦 礦井 實際抽水的 資料 調查分析 ， 城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦 井下涌水來源，主要為頂板裂隙水、小窯水及老窯水，其中以頂板裂隙水為主，最小涌水量 ／ h，雨季 ／ h，正常涌水量 25m3／ h。開采后水文地質條件變化主要表現(xiàn)在以下幾個方面的內(nèi)容： ○ 1 在未來礦床開采過程中，隨著采空區(qū)的大量出現(xiàn)，形成了新的儲水空間及地下水排泄通道，主要表現(xiàn)為地下水水位下降，井泉干凅 等。 ○ 2 在未來礦床開采過程中，人工采礦裂隙及采空區(qū)大量出現(xiàn)，地下水增加了新的充水途經(jīng)，即地下水可能沿人工采礦裂隙及采空區(qū)大量入礦井，充水水量加大。 ○ 3 人工采礦裂隙及采空區(qū)大量出現(xiàn)，改變了原有地下應力狀態(tài)，特別是在斷層破碎帶、裂隙密集帶附近，加之下伏茅口組強巖溶含水層與含煤地層僅有數(shù)十米的相對隔水層隔斷，斷層切割使其與含煤地層直接接觸，當?shù)叵滤ζ胶獍l(fā)生改變時，茅口組強巖溶含水層地下水有可能向礦井大量涌入，發(fā)生突水事故。開采煤層應進行探防水。 4） 礦井涌水量 ○ 1 礦井涌水來源 織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 23 城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦 井下涌水來源，主要為頂板裂隙水、小窯水及老窯水，其中以頂板裂隙水為主。 ○ 2 礦井涌水量預計 礦井涌水量預計的基礎以收集現(xiàn)生產(chǎn)礦井水文地質資料為主，結合對井田水文地質特征進行分析，礦井在生產(chǎn)中實際排水量為 20－ 41 m3/h，用比擬法預算礦井正常涌水量為 32m3/h 左右 ，最大涌水量為 73m3/h。 表 33 比擬法涌水量預算成果表 采區(qū)控制面積（ km2） 實測平均涌水量 計算公式 預 測 涌水量 F1 F Q1 Q=F/F1 Q1 Q 最大 =kQ1 Q Q 最大 20 32 73 注： k 為極值參數(shù)； Q：礦區(qū)先期開采地段平均預算涌水量（ m3/h）； Q 最大：礦區(qū)先期開采地段最大預算涌水量（ m3/h）； F：礦區(qū)先期開采地段未來采區(qū)大致控制面積（ km2）； F1： 興發(fā)煤礦 目前采區(qū)控制面積（ km2）。 本礦井是以大氣降水為主的裂隙充水礦床，水文地質條件 中等 ， 根據(jù)現(xiàn)在開采的情況進行分析， 礦井生產(chǎn)時正常涌水量 為 32m3／ h，最大涌水量主要在雨季，預計開采最低標高 時 為 73m3／ h。 以上礦井涌水量值是在 興發(fā)煤礦 原有規(guī)模（開采 M16 煤層）的情況下得出的結果，若未來煤礦開采其M30 煤層，或由于開采過程中巖石裂隙擴張、降雨充沛等因素，涌水量將有所增大， 在一采區(qū)、二采區(qū) 開采時，礦井水為自排；三采區(qū)、四采區(qū)開采時， 并隨開采深度、開采面積、開采地點的不同涌水量亦有所變化。因此，礦井疏排水設計時應充分考慮各種因素的影響，并在今后生產(chǎn)中及時修正涌水量值，合理選擇排水設備。 織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 24 5） 供水水源 礦區(qū)有河流經(jīng)過，且有零星泉水點或水點可供利用。 礦區(qū)目前 供水水源為距井口東面 泉水井 ， 該 泉 井水經(jīng)沉淀凈 化 處理后， 供礦區(qū)生活飲用，減少了污水排放，有利于環(huán)保。 為滿足礦區(qū)開發(fā)用水的需要，建議進行礦區(qū)供水水源勘探工作。 （ 3） 工程地質條件及開采后的變化 1） 第四系工程地質特征 第四系碎屑巖殘積、坡積土層 ，一般具可塑性 ,厚度薄分布分散 。 主要分布于含煤地層露頭區(qū)及 低洼或平坦地段 ，分布面積不大。由細砂巖、粉砂巖、泥巖等經(jīng)長期風化、剝蝕后的殘積、坡積物，土層厚度不大，緩坡及溝谷中稍厚，土質多為碎石土、砂土、粉質粘土，土體呈松散或半固結狀，分選性、膠結性差，土體較松散，透水性較好，土體強度弱，壓縮性高，受力后土體沉降量 大，邊坡容易失穩(wěn)，不適宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作為工程建筑地基。 2）煤系地層上覆及下伏地層巖石工程地質特征 龍?zhí)督M上覆及下伏地層工程巖體結構類型可分為二類：層狀巖類和碳酸鹽類。 ○ 1 層狀巖類：為 T1y、 P３ l 地層的半堅硬鈣質泥巖，粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、細砂巖等碎屑巖類，其組合特征為互層狀，各種碎屑巖石的質量等級均好，裂隙一般較小，屬中等類型。 ○ 2 碳酸鹽類：主要為 T1y2等地層的堅硬灰?guī)r，這類巖石特征為力學強度高，穩(wěn)定性 好，但可溶性強，巖溶裂隙發(fā)育，且具不均勻性，一般富水性強。 上覆地層層狀巖類和碳酸鹽類，屬半堅硬和堅硬巖類，巖石穩(wěn)定性好，織金縣城關鎮(zhèn)興發(fā)煤礦（整合）開發(fā)利用方案 25 為礦井開拓選用支護型式和材料提供了有利條件，當然淺部井段，也可能遇到風化裂隙帶，巖溶裂隙帶等不良工程地質情況，給礦建施工及井巷維護造成一定困難，建井時予以防范。 ○ 3 煤層頂?shù)装骞こ痰刭|特征 M2 煤層頂板： 直接頂板為泥巖或砂質泥巖，間接頂板為粉、細砂巖 。底板： 直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質粘土巖、粘土巖。 M6 煤層頂板： 直接頂板為泥巖或砂質泥巖，間接頂板為 粉、細砂巖 。底板： 直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質粘土巖、粘土巖。 M7 煤層頂板： 直接頂板為泥巖或砂質泥巖，間接頂板為粉、細砂巖 。底板： 直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質粘土巖、粘土巖。 M16 煤層頂板：直接頂板為灰色泥質粉砂巖，強度低。間接頂板為含黃鐵礦結核的泥質粉砂巖，煤層上部 呈塊狀；中下部為粉煤。底板：直接底板為淺灰色粘土巖，強度較低，水穩(wěn)性