【導(dǎo)讀】神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)討論稿。神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦。煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院

　　

【正文】 平均為 ，與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。 (2) 石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 該組為井田內(nèi)主要含煤地層之一，揭露厚度 ～ ，平均 ，總體呈由北向南增厚。巖性上部以灰白色中、細(xì)粒砂巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖及 12 號(hào)煤層組成；下部為深灰色砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、夾灰白色細(xì)粒砂巖，含 1 1 17號(hào)煤層。鈣質(zhì)泥巖中含大量腕足類動(dòng)物化石。本組所含煤層中 16 號(hào)煤為區(qū)內(nèi)主要可采煤層， 15 號(hào)煤為零星發(fā)育的不可采煤層。與下伏本溪組呈整合接觸。 3. 二疊系（ P） (1) 下統(tǒng)山西組（ P1s） 該組為井田內(nèi)主要含煤地層之一，鉆孔揭露厚度 ～ ，平均 ，厚度變化不大，總體呈由西向東增厚趨勢(shì)。巖性上部為深灰色砂質(zhì)泥巖，灰白色粗、中粒砂 巖為主；中部普遍發(fā)育一層中、細(xì)粒砂巖；下部為細(xì)、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部夾粘土巖或砂質(zhì)粘土巖，含豐富植物化石。本組含 10 號(hào)煤層，其中 9號(hào)煤層基本全區(qū)發(fā)育，且基本全區(qū)可采； 2 號(hào)煤層全區(qū)發(fā)育，但全區(qū)不可采； 10煤層基本全區(qū)發(fā)育，但只局部可采； 5號(hào)煤層零散或局部發(fā)育，全區(qū)不可采。山西組依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征，可劃分為 3 個(gè)巖段（ P1s P1s P1s3），與下伏太原組呈整合接觸。 (2) 下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 據(jù)鉆孔揭露該組厚度 ～ ，平均 ，總 體呈由西向東變薄趨勢(shì)。巖性為灰白色、灰綠色粗、中、細(xì)粒砂巖夾雜色砂質(zhì)泥巖，中部夾薄層粘土巖及砂質(zhì)粘土巖，該組地層不含煤，與下伏山西組呈整合接觸。 (3) 上統(tǒng)上石盒子組（ P2s） 二疊系上統(tǒng)地層在桌子山煤田未劃分到組，與下部的下石盒子組地層屬連續(xù)沉積。該地層在井田東南部受沖刷變薄或尖滅，井田西部殘存厚度加大，并由東向西變薄。井田內(nèi)殘存厚度 ～ ，平均 。巖性上部為黃綠色、灰綠色、灰白色粗粒砂巖，局部含神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采 工程初步設(shè)計(jì) 討論稿 7 礫，夾薄層雜色砂質(zhì)泥巖，中部一般為雜色，以紫色為主的砂質(zhì)泥巖，夾薄層砂質(zhì)泥巖粘 土巖或砂巖，下部以灰綠色、灰白色中、粗粒砂巖為主，局部含礫，底部為雜色，以灰綠、紫紅色為主的砂質(zhì)泥巖。與下伏石盒子組呈整合接觸。 3. 第四系（ Q） 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布，主要以殘坡積沙、礫石層，沙土及沖洪積沙、礫石為主，據(jù)鉆孔揭露厚度 ～ ，平均 。 井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t）和二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s）。據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)，井田含煤地層厚度平均 。含煤 19層，煤層總厚度平均 ，含煤系數(shù) %；含可采煤層 4層，可采煤層總厚度平均 ，可采含 煤系數(shù) %。主要可采煤層為 9 16 162四層，總厚度 。 現(xiàn)將本井田各可采煤層自上而下分述如下： （ 1） 92煤 位于山西組第一巖段（ P1s1）的中下部，在井田東部邊界外駱駝山西緣出露地表。煤層自然厚度 0～ ，平均 。煤層儲(chǔ)量利用厚度 ～ ，平均 。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單到較復(fù)雜，最多含夾矸 6層，一般在 2～ 4層之間，局部地段不含夾矸，在中部 953 號(hào)鉆孔處及東北部邊緣一帶，含夾矸較多，西部、南部夾矸層數(shù)較少，夾矸巖性多為炭泥巖和薄層粘土巖，頂、底板 巖性多為炭泥巖、泥巖及粘土巖。煤層厚度變化不大，在中部一帶相對(duì)厚，在西北部及南部相對(duì)變薄，且煤層層位穩(wěn)定，對(duì)比可靠，全區(qū)可采 (只 325 號(hào)孔 1 個(gè)孤立點(diǎn)不可采 ,煤層厚度 )，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。 根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告鉆孔分析，以及施工現(xiàn)場(chǎng)煤層揭露情況，首采區(qū) 92煤自然煤厚約 5～8m，其中大部分為高灰煤，儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告將灰分大于 40%的原煤未計(jì)入資源儲(chǔ)量。結(jié)合平溝的開采實(shí)際情況，該部分高灰位于 92煤層上部，開采技術(shù)上方便可行，經(jīng)濟(jì)效益較好。 （ 2） 10煤 位于山西組一巖段（ P1s1）下部，在井田東部邊 界處出露地表，煤層自然厚度 ～ ，平均 ；煤層儲(chǔ)量利用厚度 ～ ，平均 。煤層厚度變化較小。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。頂板巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板巖性多為粉砂巖、細(xì)粒砂巖。該煤層在區(qū)內(nèi)的不可采區(qū)分布范圍較大，不可采區(qū)主要分布于井田的南部和西北部地段，位于中部的和北部也分布有兩塊面積不大的不可采區(qū)。 10 號(hào)煤層距 9 號(hào)煤層間距 ～ ，平均間距 。該煤層層位穩(wěn)定，對(duì)比基本可靠，屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。 （ 3） 161煤 神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采 工程初步設(shè)計(jì) 討論稿 8 位于太原組一巖段（ C3t1）中部，井田內(nèi)未出露，煤層自然厚度 0～ ，平均 ；儲(chǔ)量利用厚度 ～ ，平均 。該煤層只在區(qū)內(nèi)的北部有一小塊不可采區(qū)外，其它范圍均可采。煤層厚度在井田內(nèi)變化不大。中部相對(duì)較厚，向南北兩端略有變薄。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸或局部含夾矸 1～ 2層，夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖、粘土巖和泥巖。頂板巖性在 F64 斷層以南以砂質(zhì)泥巖及粉砂巖為主，在 F64 斷層以北以粗粒砂巖及砂質(zhì)泥巖為主。16— 1號(hào)煤層距 10 號(hào)煤層間距 ～ ，平均間距 。該煤層層位穩(wěn)定，對(duì)比可靠 ，屬基本全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。 （ 4） 16— 2號(hào)煤層 位于太原組一巖段（ C3t 1）中部，井田內(nèi)未出露，煤層自然厚度 0～ ，平均 ；儲(chǔ)量利用厚度 ～ ，平均 。煤層厚度變化有規(guī)律，具有北厚南薄的變化趨勢(shì)。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～較復(fù)雜，含夾矸 1～ 4層，一般 2～ 3層，在井田西部、南部含夾矸層數(shù)少，一般不含夾矸或含 1層夾矸，在井田東部一般含夾矸 2～ 3層。該煤層不可采區(qū)主要分布于井田的南部，井田中東部的 948號(hào)鉆孔處零星不可采，其余地段均可采。頂板為 16— 1煤層的底板，底板巖性為細(xì)粒砂 巖。 16— 2號(hào)煤層距 16— 1號(hào)煤層間距 ～ ，平均間距 。該煤層層位穩(wěn)定、對(duì)比可靠，屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。 可采煤層特征，詳見表 11。 表 11 主采煤層特征表 煤層 編號(hào) 煤層厚度 煤層間距 最小～最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 頂?shù)装鍘r性 煤層 穩(wěn)定性 可采 程度 容重 t/m3 夾矸 層數(shù) 自然厚度 儲(chǔ)量厚度 最小～最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 最小～最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 頂板 底板 92 0～ (94) ～ (94) ～ (89) ～ (87) ～ (89) 炭泥巖、泥巖及粘土巖 炭泥巖、泥巖及粘土巖 較穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 5 3 10 ～ (90) ～ (90) 泥巖、砂質(zhì)泥巖 粉砂巖、細(xì)粒砂巖 不穩(wěn)定 局部 可采 0～ 1 0 161 0～ (89) ～ (89) 砂質(zhì)泥巖及粉砂巖 16— 2 煤層的頂 板 較穩(wěn)定 基本全區(qū)可采 0～ 4 1 162 0～ (87) ～ (87) 16— 1 煤層的底板 細(xì)粒砂巖 較穩(wěn)定 大部 可采 0～ 6 2 （ 3） 瓦斯地質(zhì) 影響煤層瓦斯含量的主要因素有煤層埋藏深度、煤層和圍巖透氣性、煤層傾角、煤層露頭、地質(zhì)構(gòu)造。 神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采 工程初步設(shè)計(jì) 討論稿 9 其中地質(zhì)構(gòu)造是影響瓦斯存儲(chǔ)的重要條件之一，封閉型的地質(zhì)構(gòu)造有利于封存瓦斯，開放型地質(zhì)構(gòu)造有利于排放瓦斯；例如：在褶曲構(gòu)造中背斜、向斜的軸部往往積聚高壓瓦斯；另外斷層對(duì)瓦斯的賦存也有很大的影響，斷層 對(duì)煤層瓦斯的影響主要看斷層的封閉性；另一方面還要看與煤層接觸的對(duì)盤巖層的透氣性，封閉性斷層一般是壓性、壓扭性、不導(dǎo)水，而且與煤層接觸的對(duì)盤巖層透氣性低時(shí)，可以阻止煤層瓦斯排放，在這種條件下煤層瓦斯含量較高，如果斷層規(guī)模很大，斷距很長(zhǎng)時(shí)，一般與煤層接觸的對(duì)盤 屬致密不透氣的概率會(huì)減少，所以大斷層往往會(huì)出現(xiàn)一定寬度的瓦斯排放帶； 駱駝山 煤礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜，建議在煤層采掘期間，在遇到構(gòu)造帶及瓦斯涌出異常時(shí)應(yīng)加強(qiáng)瓦斯探測(cè)工作。 (5)煤層瓦斯 20xx 年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果： 神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦在投產(chǎn)初 期，即當(dāng)只有 0901 首采面投產(chǎn)時(shí)，礦井相對(duì)瓦斯涌出量和絕對(duì)瓦斯涌出量分別小于《礦井瓦斯等級(jí)鑒定規(guī)范》規(guī)定的值，因此礦井為低瓦斯礦井；當(dāng)二個(gè)工作面同時(shí)回采時(shí)，礦井為高瓦斯礦井。 20xx 年 11 月煤科總院 撫順分 院對(duì) 16煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定， 9煤層 原煤瓦斯含量為 m3/t～ m3/t， 煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) a ＝ ，煤層透氣性系數(shù) λ為 d ； 16煤層原煤瓦斯含量為 m3/t～ m3/t，煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) a ＝ ，煤層透氣性系數(shù) λ為 d 。 駱駝山煤層 9煤層和 16煤層都是可抽采 煤層。 (6)煤塵爆炸與自燃傾向 1)煤塵 爆炸 經(jīng)測(cè)試， 9 號(hào)煤層煤塵爆炸指數(shù)為 %， 10 號(hào)煤層為 42%， 16 號(hào)煤層為 43%。各煤層爆炸指數(shù)均大于 40%，屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)。 2)煤的自燃傾向 煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院二 0 一一年七月所做的鑒定報(bào)告顯示 9 煤層最短自然發(fā)火期為 63 天； 16 煤層最短自燃發(fā)火期為 50 天，兩個(gè)煤層自燃傾 向性等級(jí)為二級(jí)，屬于易燃煤層。 (7)井田水文地質(zhì) 區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)為蛇行溝谷的中高山地形，中間為山丘階地，地形坡度較大，溝谷發(fā)育。區(qū)內(nèi)氣候干旱少雨，唯雨季山洪暴發(fā)，洪水通過溝谷向西注入黃河，但歷時(shí)短暫，又呈干涸狀態(tài)。 神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采 工程初步設(shè)計(jì) 討論稿 10 區(qū)內(nèi)煤系地層及上覆巖層含裂隙水，水量微弱。奧陶系石灰?guī)r含不均勻的巖溶裂隙水。本區(qū)東部為補(bǔ)給區(qū)，區(qū)內(nèi)為承壓～逕流區(qū)，西部為排泄區(qū)。水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單。 本區(qū)蒸發(fā)量大于降雨量，地形不利于集水。區(qū)內(nèi)雖溝谷交織縱橫，但無常年地表水流。第四系沖擊層厚度小，大氣降水時(shí)將給礦井正常生產(chǎn)帶來一定影響。 井田煤 系地層及其上覆巖層含不均勻的裂隙水，受條件限制一般含水微弱。由上而下可分為七個(gè)含水帶組，現(xiàn)分述如下： 第四系含水組 由沖洪積層、風(fēng)積砂、黃土狀亞沙土和殘坡積層組成，最大厚度 25m，平均厚 6m。沖洪積層分布于近代干河谷及不同高度的階地，由砂礫石組成，含微量孔隙潛水，水位埋深 ～。風(fēng)積砂、黃土狀亞沙土和殘坡積層因分布位置及厚度限制，一般透水不含水。本組地層直接受大氣降水的補(bǔ)給并補(bǔ)給下覆巖層。 巖層含水組 第 Ⅰ 含水帶：為石千峰組和上石盒子組，分布于礦區(qū)西半部，厚度大于 。鉆孔 涌水量 q=～ m，滲透系數(shù) k=。 第 Ⅱ 含水帶：屬下石盒子組，厚度 144m。鉆孔涌水量 q=m，滲透系數(shù)k=，地下水位標(biāo)高 +。本層裂隙局部發(fā)育，個(gè)別地段含水較大。 第 Ⅲ 含水帶：在 3號(hào)煤與 8號(hào)煤之間，厚 15m。鉆孔涌水量 q=～ m，滲透系數(shù) k=～ ，地下水位標(biāo)高 +～ 。 第 Ⅳ 含水帶：在 10號(hào)煤與 16號(hào)煤之間， 厚 。鉆孔涌水量 q=～ m，滲透系數(shù) k=～ ，地下水位標(biāo)高 +～ 。 第 Ⅴ 含水帶：在 16號(hào)煤與奧灰?guī)r頂之間，厚 15m。鉆孔涌水量 q=m，滲透系數(shù)k=，地下水位標(biāo)高 +。 奧灰系灰?guī)r巖溶水含水組 煤系地層下伏奧陶系桌子山組厚層灰?guī)r，分布于桌子山、崗德爾山，厚度大于 200m。鉆孔涌水量 q=，滲透系數(shù) k=。 礦井 開拓、 開采 概況 （ 1）礦井生產(chǎn)能力 神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采 工程初步設(shè)計(jì) 討論稿 11 井 田可采儲(chǔ)量 ，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 ，按礦井 ，礦井服務(wù)年限為 ，符合《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》大型礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 50a以上的要求。 （ 2） 礦井開拓方式 根據(jù) 煤科總院西安研究院提供的《神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦初步 設(shè)計(jì) （修改） 》（ 20xx），本井田采用斜井單水平開拓，水平標(biāo)高 +920m，主斜井，一、二號(hào)副斜井均位于井田北部的礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。礦井采用分區(qū)式通風(fēng)方式，設(shè)邊界回風(fēng)井，移交時(shí)期位于 923鉆孔附近原一號(hào)回風(fēng)立井改為 一號(hào)進(jìn)風(fēng)立井，在井田東南邊界 915鉆孔附近場(chǎng)地設(shè)一號(hào)回風(fēng)立井。后期沿井田東部邊界各采區(qū)上山位置增設(shè)二、三、四號(hào)回風(fēng)立井（兼做安全出口），沿井下大巷新增二、三號(hào)進(jìn)風(fēng)立井。在 +920m水平布置一組集中大巷，開采上、下兩個(gè)煤組。 因此，礦井移交時(shí)共布置 5條井筒，分別為主斜井、一號(hào)副斜井、二號(hào)副斜井、一號(hào)進(jìn)風(fēng)立井及一號(hào)回風(fēng)立井。 后期沿井田東部邊界各采區(qū)上山位置布置二、三、四號(hào)回風(fēng)立井，沿井下大巷布置二、三號(hào)進(jìn)風(fēng)立井， 為礦井南部區(qū)域煤層回采服務(wù)，兼做安全出口 。 主斜井 井口位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口底板標(biāo)高 +,井底標(biāo)高 +,坡度 22176。 ，斜長(zhǎng) ， 井筒內(nèi)鋪設(shè)一部 寬的帶式輸送機(jī)承擔(dān)礦井主運(yùn)輸任務(wù) ，同時(shí) 井筒兼作進(jìn)風(fēng)及安全出口。 一號(hào)副斜井（原副斜井） 井口位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)， 井口標(biāo)高 +，井底標(biāo)高+， 井筒傾角 22176。 ，斜長(zhǎng) ， 其內(nèi)鋪設(shè) 900mm 軌距軌道，單鉤串車提升。井筒 作為礦井輔助提升及進(jìn)風(fēng)井，并兼作安全出口。