【文章內容簡介】 井內部井上、井下通訊選用礦用本安型選號報警電話，只需要一趟電話線便可組成獨立的通訊系統(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、運輸上山提升信號設置簡單的組合式光電信號。 第二節(jié) 安全條件 一、地質特征 地層 由于地層產(chǎn)狀較緩，礦區(qū)范圍內地形起伏不大，擬建設礦井內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)內僅出露茅口組的一部分，為淺灰色 — 灰白色巨厚層狀粗至細晶灰?guī)r，夾燧石條帶，偶爾夾少量白云質灰?guī)r，含蜓類動物化石，厚度大于 100m。 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M (P2l)：為區(qū)內含煤地層，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 ，夾泥質粉砂巖、粘土巖及煤層，頂部夾薄層狀泥質灰?guī)r，顯水平層理及緩波狀層理，砂巖膠結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)內未出露。 中段 (P2l2)為泥質粉砂巖、粉砂質泥巖夾粘土巖、細砂巖、粉砂巖、炭質泥巖及煤層，顯水平層理及緩波狀層理，砂巖膠結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)為泥質粉砂巖，夾細砂巖、粉砂巖及少量粘土巖、炭質泥巖。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，其中砂巖膠結物以菱鐵 礦為主，形成菱鐵質砂巖。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核、條帶灰?guī)r，層間常夾有機質條帶或薄層，偶夾條帶狀炭質泥巖，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，含粉砂質泥巖及鈣質泥巖，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 — 巨厚層微至細晶灰?guī)r，偶見鋸齒狀縫合線構造。頂部為厚 — 厚的鯢粒灰?guī)r，鯢粒含量 30%左右。中部及下 部為淺灰、淺灰綠色中厚 — 中薄層狀泥質灰?guī)r，含泥質條帶，往下逐漸變?yōu)槟嗷規(guī)r，且泥質條帶逐漸增加，含瓣鰓類動物化石，厚度 180— 250m。 第三段為紫紅色、暗紫紅色鈣質泥巖、粉砂質泥巖，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。 構造 礦區(qū)內目前還未發(fā)現(xiàn)斷層，僅發(fā)現(xiàn)少數(shù)褶皺存在。 二、煤層及煤質 含煤巖系 礦區(qū)內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，條帶狀結構，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，條帶狀結構，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 經(jīng)取樣分析并綜合原有資料，礦區(qū)內 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 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。 煤的物理性質及煤巖特征 根據(jù)貴州省地礦局 102 地質大隊 2021 年 1月提交的《貴州省大方縣一號煤礦地質勘查報告》，區(qū)內煤層均為無煙煤，黑色塊狀，半亮型，手工挖掘塊煤率達40％以上。 煤的化學性質和工藝性能 地質報告根據(jù)該礦淺部煤層的數(shù)據(jù)，化驗資料綜合分析，煤質特征見 下表 (表122)： 表 122 煤質主要特征表 煤層頂?shù)装鍘r性 主采煤層頂?shù)装逄匦栽斠姳?123。 可 選性 勘查地質報告沒有提供可采煤層的可選性資料。 煤層露頭及風化情況 設計煤層在井田范圍內均出路，地質報告未提供風氧化帶深度。 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 礦為建設礦井，根據(jù)貴州省地礦局 102 地質大隊提供的《貴州省大方縣一號煤礦地質勘查報告》，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行設計和管理。同時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 年度瓦斯等級鑒定的批復 (見表 124)。貴州 省大方縣一號煤礦按高瓦斯礦井設計，暫按瓦斯相對涌出量 15m3/t 考慮，今后以實際鑒定為準。 表 124 大路邊煤礦 2021 年度瓦斯等級 煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性 貴州省地礦局 102 地質大隊提供的《貴州省大方縣一號煤礦地質勘查報告》指出：貴州省大方縣一號煤礦區(qū)及鄰區(qū)未發(fā)生煤的自然現(xiàn)象。但在礦井建設及生產(chǎn)過程中應采取相安全措施。 煤與瓦斯突出 無煤與瓦斯突出危險性資料，該礦未進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煤礦在進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 ” 進行管理。 貴州省大方縣一號煤礦井必須盡快請有資質部門進行鑒定，并報主管部門審批。必須時刻注意做好瓦斯突出的預測工作并有煤與瓦斯突出的預防措施，巷道和石門揭煤時必須采取相應的揭煤安全措施。 地溫 本井田屬地溫正常區(qū)，無熱害影響。 四、水文地質條件 區(qū)域水文地質條件 礦區(qū)位于白布河上游支流東側分水嶺斜坡地帶，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)域內最低侵蝕基準面標高為 1336m， 而礦區(qū)含煤地層出露最低標高為 1600m，高于最低侵蝕基準面 264m。 地表水 礦區(qū)內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，水質無污染，可作為生活用水。 含水層和隔水層 礦 區(qū)內地層產(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、細砂巖、泥質粉砂巖、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 — 巨厚層狀粗至細晶灰?guī)r，夾燧石條帶 或結核，巖溶較發(fā)育，地表常 形成負地形，該層在礦區(qū)內出露標高相對較高，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動，水源的補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給，其補給量具有季節(jié)性。 各含水層之間若因斷裂構造 (主要是正斷層和裂隙 )的作用會發(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方面 ： 頂板裂隔水 主要指采掘過程中，由巷道頂板裂隙進入礦井的水，由于煤系中間灰?guī)r薄含水性弱，因此，進入礦井的水量較小，煤層頂板裂隙水進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水裂隙進入采空區(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?shù)V井與小窯挖穿后，小窯水便進入礦井，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 地質大隊提供的《貴州省大方縣一號煤礦地質勘查報告》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。 礦井水文地質類型 根據(jù)礦區(qū)內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，地下富水不會太大，結合生產(chǎn)情況，礦井水文地質條件初步定為簡單類型。 五、對礦井地質勘探安全條件資料的評價及存在問題 對方案設計采用資料的分析 1）勘察地質 報告 基本查明了地質構造、主要煤層埋藏形態(tài)、水文地質、工程地質條件；主要含煤地層、主采煤層的層位、穩(wěn)定性、厚度、結構、煤質及其變化規(guī)律；對礦井開采技術條件進行了簡單的分析。存在如下問題： （ 1）采用的地形圖因成圖時間較早，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提供可靠依據(jù)； （ 2）采用地質資料較早，地質勘探程度不夠； （ 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、礦井涌水量等調查簡單，未對老窯、采空區(qū)的分布及積水情況等作詳細調查。 （ 4）斷層調查 工作簡單，開采過程中必須加強； （ 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）煤質報告 未對煤的工藝性能進行試驗，未提供煤的可選性、機械性能、氣化等資料。 3）煤的自燃性及煤塵爆炸性鑒定報告 無 M51 M73 煤層鑒定資料。 4）瓦斯資料 未提供瓦斯等級鑒定資料。 5）所缺資料及要求 （ 1）瓦斯資料欠缺，生產(chǎn)中進行瓦斯等級鑒定，進行瓦斯梯度的測定。 （ 2）水文資料簡單，進一步進行水文 地質工作，補作水文地質調查報告。 （ 4）沒有煤與瓦斯突出資料，要求請有資質單位鑒定。 （ 5）補作其他煤層的自燃性及煤塵爆炸性鑒定。 （ 6）加強煤層頂?shù)装鍘r性，穩(wěn)定性、堅固性等的調查工作。 （ 7）加強廢棄小窯及采空區(qū)的調查，加強小窯及采空區(qū)積水情況的調查。 （ 8）補充地溫、沖擊地壓等資料。 第二章 礦井設計概況 一、工程性質 貴州省大方縣一號煤礦為新建工程，設計生產(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 地質大隊提供的《貴州省大方縣一號 煤礦地質勘查報告》資料，其礦區(qū)范圍拐點坐標如下表 (表 211) 表 211 礦區(qū)范圍拐點坐標 設計能力和服務年限 1）礦井工作制度 根據(jù)《地方國營煤礦設計若干規(guī)定》，礦井設計年工作日數(shù)為 330 天。日工作班數(shù)為三班，兩班采煤，一班準備；日凈提升時間 15 小時。 2）礦井設計生產(chǎn)能力 礦井設計生 產(chǎn)能力為 9 萬 t/a 3）礦井可采儲量及服務年限 礦井可采儲量為 萬 t，儲量備用系數(shù)取 ，服務年限為 (a)。 礦井服務年限 =可采儲量 247。 （設計生產(chǎn)能力 儲量備用系數(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 于大方縣一號煤礦 2021 年 9 月已在井田中偏南部開掘了主斜井和回風斜井，目前主斜井掘進長度將近 70m，回風斜井 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)、方便生活的指導原則，工業(yè)場地布置在主斜井和回風斜井附近，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 本設計共有 2 個井筒，即主斜井和回風斜井。 （ 1）主斜井 井筒全長 239m，傾角 22176。 ，掘進斷面 ，凈斷面 ，表土段為料石砌碹，以下采用梯形工字鋼支護。 主斜井主要用作提升煤炭、矸石，下放材料、設備，進風、排水，敷