【文章內(nèi)容簡介】 井內(nèi)部井上、井下通訊選用礦用本安型選號(hào)報(bào)警電話，只需要一趟電話線便可組成獨(dú)立的通訊系統(tǒng)。電話線選擇礦用阻燃 HYVR— 1型電纜，下井電纜經(jīng)主斜井口的室外分線盒引入。 主斜井、運(yùn)輸上山提升信號(hào)設(shè)置簡單的組合式光電信號(hào)。 第二節(jié) 安全條件 一、地質(zhì)特征 地層 由于地層產(chǎn)狀較緩，礦區(qū)范圍內(nèi)地形起伏不大，擬建設(shè)礦井內(nèi)出露地層僅有二疊系下統(tǒng)茅口組 (P1l)、上統(tǒng) 龍?zhí)督M (P2l)，地層均出露不全，礦區(qū)以東出露地層有龍?zhí)督M (P2l)、長興組 (P2c)、三疊系下統(tǒng)夜郎組 (T1y)。現(xiàn)將各地層由老至新敘述如下： 二疊系下統(tǒng)茅口組 (P1l)：區(qū)內(nèi)僅出露茅口組的一部分，為淺灰色 — 灰白色巨厚層狀粗至細(xì)晶灰?guī)r，夾燧石條帶，偶爾夾少量白云質(zhì)灰?guī)r，含蜓類動(dòng)物化石，厚度大于 100m。 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M (P2l)：為區(qū)內(nèi)含煤地層，厚 165— 206m，平均厚 180m 左右，與下伏茅口組灰?guī)r呈假整合接觸。根據(jù)其含煤情況及巖性組合可分為三段，礦區(qū)出露中、下段。 上段 (P2l3)為灰色巖屑粉至砂巖 ，夾泥質(zhì)粉砂巖、粘土巖及煤層，頂部夾薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，顯水平層理及緩波狀層理，砂巖膠結(jié)物以碳酸鹽類及菱鐵礦為主。該段含煤 2— 3層，其中 M18煤層穩(wěn)定可采。本段厚度 — ，礦區(qū)內(nèi)未出露。 中段 (P2l2)為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾粘土巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖及煤層，顯水平層理及緩波狀層理，砂巖膠結(jié)物中以菱鐵礦含量較上段有所增加，含煤層或煤線 9— 12層，其中 M51 為穩(wěn)定可采煤層。該段厚 — 。 下 段 (P2l1)為泥質(zhì)粉砂巖，夾細(xì)砂巖、粉砂巖及少量粘土巖、炭質(zhì)泥巖。底部為含黃鐵礦粘 土巖或硫鐵礦層，顯水平層理、緩波狀層理，其中砂巖膠結(jié)物以菱鐵 礦為主，形成菱鐵質(zhì)砂巖。該段含煤層或煤線 11— 17 層，其中穩(wěn)定可采煤層一層，即 M73 煤層。本段厚 — 。 長興組 (P2c)：深灰色厚層狀含燧石結(jié)核、條帶灰?guī)r，層間常夾有機(jī)質(zhì)條帶或薄層，偶夾條帶狀炭質(zhì)泥巖，產(chǎn)腕足類化石，厚 25— 35m。 三疊系下統(tǒng)夜郎組 (T1y)：按其巖性可分為三段。 第一段 (T1y1)為黃綠色、淺綠色薄層狀泥巖，含粉砂質(zhì)泥巖及鈣質(zhì)泥巖，顯水平層理。與下伏長興組灰?guī)r呈假整合接觸，厚 12— 23m。 第 二段 (T1y2)，其上部為灰色厚層 — 巨厚層微至細(xì)晶灰?guī)r，偶見鋸齒狀縫合線構(gòu)造。頂部為厚 — 厚的鯢?；?guī)r，鯢粒含量 30%左右。中部及下 部為淺灰、淺灰綠色中厚 — 中薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，含泥質(zhì)條帶，往下逐漸變?yōu)槟嗷規(guī)r，且泥質(zhì)條帶逐漸增加，含瓣鰓類動(dòng)物化石，厚度 180— 250m。 第三段為紫紅色、暗紫紅色鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，夾泥灰?guī)r、灰?guī)r條帶，顯水平層理及小型槽狀、板狀斜層理。厚度大于 100m。 構(gòu)造 礦區(qū)內(nèi)目前還未發(fā)現(xiàn)斷層，僅發(fā)現(xiàn)少數(shù)褶皺存在。 二、煤層及煤質(zhì) 含煤巖系 礦區(qū)內(nèi)含煤巖系為上二疊系龍?zhí)督M，含煤 22— 35層。含煤巖系總厚度 165— 206m，平均厚 185m，煤層總厚 ，含煤系數(shù) 。其中：可采煤層 3層，平均總厚度 ，可采煤層含煤系數(shù)為 。 可采煤層 礦區(qū)內(nèi)共含可采煤層 3 層，由上至下分別為 M1 M51 及 M73，貴州省大方縣一號(hào)煤礦主采 M51 和 M73 兩層煤。 1） M51 煤層 位 于龍?zhí)督M中段之中部，層位及厚度穩(wěn)定，厚度 — 。煤層的中下部含一層炭質(zhì)泥巖夾矸，夾矸厚度 — ，一般 ，煤層顏色 為灰黑色、粉色或深黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，似金屬光澤 ，硬度大（摩氏硬度為 4）、脆度小，貝殼狀斷口，次生裂隙較發(fā)育，半亮型 — 光亮型煤。 2） M73 煤層 位 于龍?zhí)督M下段之下部，下距茅口組灰?guī)r 10— 15m。煤層厚度 — ，平均，含兩層炭質(zhì)泥巖夾矸，夾矸厚度 — ，一般 。該煤層顏色為灰黑色、粉色或深黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，似金屬光澤，硬度大（摩氏硬度為 4）、脆度小，次生裂隙較發(fā)育，以半亮煤為主。煤層特征見表 121。 煤質(zhì) 經(jīng)取樣分析并綜合原有資料，礦區(qū)內(nèi) M51 原煤水分 — %，平均 %；灰分 — %，平均 %；揮發(fā)分 — %，平均 %；全硫— %，平均 %；發(fā)熱量 30085— 35112J/g，平均 32599J/g。 M73 原煤水分 — %，平均 %；灰分 — %，平均 %；揮發(fā)分— %，平均 %；全硫含量 — %，平均 %；發(fā)熱量24755— 28983J/g，平均 27607J/g。 綜上所述，礦區(qū)內(nèi) M51 煤層為低硫、低灰分、高發(fā)熱量無煙煤， M73 煤層為低硫、低 — 中灰分、高發(fā)熱量無煙煤。 煤的物理性質(zhì)及煤巖特征 根據(jù)貴州省地礦局 102 地質(zhì)大隊(duì) 2021 年 1月提交的《貴州省大方縣一號(hào)煤礦地質(zhì)勘查報(bào)告》，區(qū)內(nèi)煤層均為無煙煤，黑色塊狀，半亮型，手工挖掘塊煤率達(dá)40％以上。 煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能 地質(zhì)報(bào)告根據(jù)該礦淺部煤層的數(shù)據(jù)，化驗(yàn)資料綜合分析，煤質(zhì)特征見 下表 (表122)： 表 122 煤質(zhì)主要特征表 煤層頂?shù)装鍘r性 主采煤層頂?shù)装逄匦栽斠姳?123。 可 選性 勘查地質(zhì)報(bào)告沒有提供可采煤層的可選性資料。 煤層露頭及風(fēng)化情況 設(shè)計(jì)煤層在井田范圍內(nèi)均出路，地質(zhì)報(bào)告未提供風(fēng)氧化帶深度。 煤的工業(yè)用途 本井田煤層均為無煙煤，目前主銷貴州化肥廠、廣西柳州化工有限公司、畢節(jié)化肥廠及大方縣鐵廠等工礦企業(yè)。 三、瓦斯、煤塵、自燃及溫度 瓦斯 該 礦為建設(shè)礦井，根據(jù)貴州省地礦局 102 地質(zhì)大隊(duì)提供的《貴州省大方縣一號(hào)煤礦地質(zhì)勘查報(bào)告》，礦區(qū)及鄰區(qū)未發(fā)生過瓦斯、煤塵爆炸。由于資料不詳，為安全起 見建議按高瓦斯礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理。同時(shí)參照貴州省煤炭管理局對畢節(jié)地區(qū)大方縣 鳳山鄉(xiāng)大路邊煤礦 2021 年度瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù) (見表 124)。貴州 省大方縣一號(hào)煤礦按高瓦斯礦井設(shè)計(jì)，暫按瓦斯相對涌出量 15m3/t 考慮，今后以實(shí)際鑒定為準(zhǔn)。 表 124 大路邊煤礦 2021 年度瓦斯等級(jí) 煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性 貴州省地礦局 102 地質(zhì)大隊(duì)提供的《貴州省大方縣一號(hào)煤礦地質(zhì)勘查報(bào)告》指出：貴州省大方縣一號(hào)煤礦區(qū)及鄰區(qū)未發(fā)生煤的自然現(xiàn)象。但在礦井建設(shè)及生產(chǎn)過程中應(yīng)采取相安全措施。 煤與瓦斯突出 無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性資料，該礦未進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定。 雖然鄰近的礦區(qū)未發(fā)生過煤 與瓦斯 (二氧化碳 )突出現(xiàn)象，但是貴州省大方縣一號(hào)煤礦在進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定前以要求按煤與瓦斯突出按 “ 四位一體 ” 進(jìn)行管理。 貴州省大方縣一號(hào)煤礦井必須盡快請有資質(zhì)部門進(jìn)行鑒定，并報(bào)主管部門審批。必須時(shí)刻注意做好瓦斯突出的預(yù)測工作并有煤與瓦斯突出的預(yù)防措施，巷道和石門揭煤時(shí)必須采取相應(yīng)的揭煤安全措施。 地溫 本井田屬地溫正常區(qū)，無熱害影響。 四、水文地質(zhì)條件 區(qū)域水文地質(zhì)條件 礦區(qū)位于白布河上游支流東側(cè)分水嶺斜坡地帶，地形起伏較大，沖溝及巖溶發(fā)育。根據(jù)區(qū)域水文資料，區(qū)域內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為 1336m， 而礦區(qū)含煤地層出露最低標(biāo)高為 1600m，高于最低侵蝕基準(zhǔn)面 264m。 地表水 礦區(qū)內(nèi)地表水均匯入鴨池河，隸屬北盤江水系。 另外礦山井口附近泉水井（距離擬建主斜井口 100m 左右），其水量充足，水質(zhì)無污染，可作為生活用水。 含水層和隔水層 礦 區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀較緩，出露地層僅有二疊系中統(tǒng)龍?zhí)督M及下茅口組，且均出露不全。其中，龍?zhí)督M (P2l)巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖粘土巖和煤層 等，含水性較弱，是良好的隔水層，對煤層開采影響很小。茅口組 (P1m)巖性為淺灰色厚層 — 巨厚層狀粗至細(xì)晶灰?guī)r，夾燧石條帶 或結(jié)核，巖溶較發(fā)育，地表常 形成負(fù)地形，該層在礦區(qū)內(nèi)出露標(biāo)高相對較高，地下水位相對較低，其上部透水但不含水，加之其下伏于龍?zhí)督M煤系地層之下，對煤層開采影響很小。 礦井充水因素分析 礦區(qū)內(nèi)各含水層之間一般沒有水力聯(lián)系，地下水一般只限于順層運(yùn)動(dòng)，水源的補(bǔ)給一般也只限于大氣降水及少量溪流水通過上層的滲透補(bǔ)給，其補(bǔ)給量具有季節(jié)性。 各含水層之間若因斷裂構(gòu)造 (主要是正斷層和裂隙 )的作用會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。排泄：出露的上升泉和下降泉，是地下水良好的泄水通道。 根據(jù)地表勘查及生產(chǎn)過程中掌握的資料，礦井水主要為以下幾個(gè)方面 ： 頂板裂隔水 主要指采掘過程中，由巷道頂板裂隙進(jìn)入礦井的水，由于煤系中間灰?guī)r薄含水性弱，因此，進(jìn)入礦井的水量較小，煤層頂板裂隙水進(jìn)入礦井的直接充水原因。 老空水 隨著采空面積的增大，上覆含水層的裂隙水將沿導(dǎo)水裂隙進(jìn)入采空區(qū)形成老空水，在開采老空區(qū)本層下部及下伏煤層時(shí)要注意老空水涌入工作面。 小窯水 在煤層露頭分布著一些小窯及廢井老窯，均在淺部，當(dāng)?shù)V井與小窯挖穿后，小窯水便進(jìn)入礦井，生產(chǎn)中要注意小窯水的防治工作。是礦床開采的充水隱患。 斷層水 礦區(qū)位于鍋廠穹隆東翼，該區(qū)內(nèi)目前還未發(fā)現(xiàn)斷層，僅 發(fā)現(xiàn)少數(shù)褶皺存在。今后在掘進(jìn)和回采過程中，若發(fā)現(xiàn)斷層，必須注意斷層水的威脅。 涌水量 貴州省地礦局 102 地質(zhì)大隊(duì)提供的《貴州省大方縣一號(hào)煤礦地質(zhì)勘查報(bào)告》指出：礦井正常涌水量為 5m3/h 左右，最大涌水量為 30m3/h，其充水水源有頂板裂隙水、老空水等。 礦井水文地質(zhì)類型 根據(jù)礦區(qū)內(nèi)地層的含水性及分布特征，該區(qū)含水層與隔水層的相互作用，地下富水不會(huì)太大，結(jié)合生產(chǎn)情況，礦井水文地質(zhì)條件初步定為簡單類型。 五、對礦井地質(zhì)勘探安全條件資料的評(píng)價(jià)及存在問題 對方案設(shè)計(jì)采用資料的分析 1）勘察地質(zhì) 報(bào)告 基本查明了地質(zhì)構(gòu)造、主要煤層埋藏形態(tài)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件；主要含煤地層、主采煤層的層位、穩(wěn)定性、厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)及其變化規(guī)律；對礦井開采技術(shù)條件進(jìn)行了簡單的分析。存在如下問題： （ 1）采用的地形圖因成圖時(shí)間較早，未能完全反映地面新建建筑物，建議修測地形圖特別是地面建筑，以便對地面建筑的保護(hù)提供可靠依據(jù)； （ 2）采用地質(zhì)資料較早，地質(zhì)勘探程度不夠； （ 3）水文資料非常簡單，對地表水、含隔水層、承壓水、歷年最高洪水位、礦井涌水量等調(diào)查簡單，未對老窯、采空區(qū)的分布及積水情況等作詳細(xì)調(diào)查。 （ 4）斷層調(diào)查 工作簡單，開采過程中必須加強(qiáng)； （ 5）未提供煤層瓦斯含量、瓦斯梯度值、涌出量、煤與瓦斯突出等相關(guān)資料，工作不深入； （ 6）沒有提供煤塵爆炸性及煤的自燃性、地溫、沖擊地壓等資料。 2）煤質(zhì)報(bào)告 未對煤的工藝性能進(jìn)行試驗(yàn)，未提供煤的可選性、機(jī)械性能、氣化等資料。 3）煤的自燃性及煤塵爆炸性鑒定報(bào)告 無 M51 M73 煤層鑒定資料。 4）瓦斯資料 未提供瓦斯等級(jí)鑒定資料。 5）所缺資料及要求 （ 1）瓦斯資料欠缺，生產(chǎn)中進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定，進(jìn)行瓦斯梯度的測定。 （ 2）水文資料簡單，進(jìn)一步進(jìn)行水文 地質(zhì)工作，補(bǔ)作水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。 （ 4）沒有煤與瓦斯突出資料，要求請有資質(zhì)單位鑒定。 （ 5）補(bǔ)作其他煤層的自燃性及煤塵爆炸性鑒定。 （ 6）加強(qiáng)煤層頂?shù)装鍘r性，穩(wěn)定性、堅(jiān)固性等的調(diào)查工作。 （ 7）加強(qiáng)廢棄小窯及采空區(qū)的調(diào)查，加強(qiáng)小窯及采空區(qū)積水情況的調(diào)查。 （ 8）補(bǔ)充地溫、沖擊地壓等資料。 第二章 礦井設(shè)計(jì)概況 一、工程性質(zhì) 貴州省大方縣一號(hào)煤礦為新建工程，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 9 萬 t/a。 二、井田開拓開采 井田鏡界 根據(jù)貴州省地礦局 102 地質(zhì)大隊(duì)提供的《貴州省大方縣一號(hào) 煤礦地質(zhì)勘查報(bào)告》資料，其礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)如下表 (表 211) 表 211 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo) 設(shè)計(jì)能力和服務(wù)年限 1）礦井工作制度 根據(jù)《地方國營煤礦設(shè)計(jì)若干規(guī)定》，礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為 330 天。日工作班數(shù)為三班，兩班采煤，一班準(zhǔn)備；日凈提升時(shí)間 15 小時(shí)。 2）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力為 9 萬 t/a 3）礦井可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限 礦井可采儲(chǔ)量為 萬 t，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 ，服務(wù)年限為 (a)。 礦井服務(wù)年限 =可采儲(chǔ)量 247。 （設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量備用系數(shù)） (211) =247。(9)=(a) 。 井田開拓 1）開采方式 貴州省大方縣一號(hào)煤礦開拓方式為采用片盤斜井開拓。 2）井口位置及工業(yè)場地 由 于大方縣一號(hào)煤礦 2021 年 9 月已在井田中偏南部開掘了主斜井和回風(fēng)斜井，目前主斜井掘進(jìn)長度將近 70m，回風(fēng)斜井 已經(jīng)揭露 M51煤層。為充分利用礦山已 有井筒，節(jié)省基建投資，本著有利生產(chǎn)、方便生活的指導(dǎo)原則，工業(yè)場地布置在主斜井和回風(fēng)斜井附近，在大方縣鳳山鄉(xiāng)渣坪村青樹子北西面。 3）井筒位置及裝備 本設(shè)計(jì)共有 2 個(gè)井筒，即主斜井和回風(fēng)斜井。 （ 1）主斜井 井筒全長 239m，傾角 22176。 ，掘進(jìn)斷面 ，凈斷面 ，表土段為料石砌碹，以下采用梯形工字鋼支護(hù)。 主斜井主要用作提升煤炭、矸石，下放材料、設(shè)備，進(jìn)風(fēng)、排水，敷