煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计.doc

仁怀市高大坪乡光华煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书提交单位：仁怀市高大坪乡光华煤矿编制单位：江苏省第一工业设计院有限责任公司编制时间：二一年九月仁怀市高大坪乡光华煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 审 查 人： 项目负责： 提交单位：仁怀市高大坪乡光华煤矿编制单位： 编制时间：二一年九月目 录前 言1第一章 矿井基本情况4第一节 井田概况4第二节 地质情况6第三节 煤层、煤质8第四节 开采技术条件概况9第五节 矿井开拓开采概况16第六节 矿井通风情况简介19第七节 矿井突出情况简介20第八节 矿井防治突出措施情况简介20第二章 矿井动力现象统计及分析研究21第一节 矿井动力现象记录情况21第二节 矿井动力现象记录分析研究21第三章 采掘部署优化及通风系统调整建议22第四章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案23第一节 防突工艺流程、管理总则及一般规定23第二节 区域综合防突措施方案34第三节 局部综合防突措施方案54第五章 矿井防突管理设计79第一节 防突组织管理81第二节 防突技术管理82第三节 现场管理85第六章 防突仪器、装备选型及投资估算90第一节 防突仪器、装备90第二节 投资估算90 概 述光华煤矿为私营小型煤矿，设计生产能力9万t/a。光华煤矿矿区位于贵州省仁怀以北的高大坪乡光华村。地理位置坐标为：东经106°1504106°3000，北纬26°170526°1730。矿区范围为一不规则四边形，面积约0.4276km2。根据中国矿业大学（北京）2007年11月23日出据的贵州省仁怀市光华煤矿C7（7#）煤层、C10（10#）煤层、C12（12#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论，光华煤矿C7号煤层具有突出危险性，属突出危险煤层，C12、C10煤层不具有突出危险性，属非突出危险煤层。但考虑到与高大坪乡相邻的大坝镇竹林湾等矿井所开采的C7煤层曾发生过煤与瓦斯突出，本着“预防为主”的防治思想，矿井按煤与瓦斯突出矿井管理；为了科学、规范开采矿山煤矿资源，保证矿井安全高效生产，根据煤矿安全规程（简称规程，以下同）第179条和防治煤与瓦斯突出规定（简称规定，以下同）第14条的规定：有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计。设计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施（设备）、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此，光华煤矿委托江苏省第一工业设计院有限责任公司为其矿井进行煤与瓦斯突出综合治理方案设计，江苏省第一工业设计院有限责任公司派员了解现场情况及收集相关资料。随后，江苏省第一工业设计院有限责任公司组织有关专家及科技人员根据光华煤矿现有条件和了解的情况，本着既符合当前实际又可有效防治煤与瓦斯突出、在技术和装备上符合国家的相关标准及规范的原则，以完善采掘、通风系统为前提，地质保障、掘进先行，以抽放瓦斯区域防突和瓦斯治理为重点，装备升级，技术和管理并重，根据规程、规定及有关法规的相关规定，经过认真分析研究，提交了仁怀市高大坪乡光华煤矿煤与瓦斯突出综合治理方案设计。一、编制设计的依据1贵州省林东矿务局2002年12月提交的贵州省仁怀市光华煤矿勘查地质报告；2贵州大学勘查设计研究院2007年2月提交的仁怀市高大坪乡光华煤矿开采方案（变更）设计；3贵州大学勘查设计研究院2007年4月提交的仁怀市高大坪乡光华煤矿安全专篇；4矿方提供的矿井现有采掘工程平面图及相关资料；5中国矿业大学（北京）2007年11月23日出据的贵州省仁怀市光华煤矿C7（7#）煤层、C10（10#）煤层、C12（12#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告；二、设计遵循的主要标准1中华人民共和国煤炭法（1996.8）；2中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）；3中华人民共和国矿山安全法（1992.11.7）；4中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996.10.11）；5煤矿安全监察条例（2000.11.7）；6煤矿安全规程（2010年）；7煤炭工业矿井设计规范（GB502152006）；8煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）；9煤矿瓦斯抽放规范（AQ10272006）；10防治煤与瓦斯突出规定（2009）； 11石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件（MT/T955-2005）；12石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件（MT/T958-2005）；13关于印发贵州省2008年煤矿瓦斯防治工作要点的通知（黔发改能源2008249号）；14关于贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理方案的通知（黔煤行管字2006158号）；15关于对2008年安全生产工作要点分解督查的通知（黔安监管办字200886号）；16关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见（黔安监管办字2007345号）。三、设计综述本设计从光华煤矿的实际出发，分别对矿井“合理的采掘部署、突出危险性预测、防突措施、防突措施有效性检验和安全防护措施、防突管理等内容进行了方案设计，其主要结论如下：1光华煤矿可采煤层依次为C7、C10、C12煤层, C7、C10煤层间距约15m，C10、C12煤层间距约12m。根据中国矿业大学（北京）2007年11月23日出据的贵州省仁怀市光华煤矿C7（7#）煤层、C10（10#）煤层、C12（12#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论，光华煤矿C7号煤层具有突出危险性，属突出危险煤层，C12、C10煤层不具有突出危险性，属非突出危险煤层。C10煤层经鉴定不具备突出危险性，因此首先作为保护层进行开采，设计对C10煤层采用布置顺层钻孔对瓦斯进行预抽，同时利用布置在C10煤层中的回采巷道施工穿层钻孔对C7、C12煤层瓦斯进行预抽。经过初步测算，开采C10号煤层时，可对邻近的C7、C12号煤层都能起保护作用。2矿井局部防突措施主要为超前排放钻孔。排放钻孔用于抽采“空白带”和抽采不充分地带以及预抽效果检验超标的地带，其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布置方法；回采工作面采用平行排放钻孔。3预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定，在无考察资料的情况下，可参照规定推荐的指标及临界值执行。4矿井应设置专门的防突机构，并完善有关的管理制度，加强对防突工程的监督检查。四、存在的问题及建议1根据中国矿业大学（北京）2007年11月23日出据的贵州省仁怀市光华煤矿C7（7#）煤层、C10（10#）煤层、C12（12#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论，光华煤矿C7号煤层具有突出危险性，属突出危险煤层，C12、C10煤层不具有突出危险性，属非突出危险煤层。但根据鉴定报告，光华煤矿C12煤层的鉴定结果是在+942m标高作出的，C10煤层的鉴定结果是在+973m标高作出的，目前矿井井底落平标高为+926m，根据防治煤与瓦斯突出规定，“当矿井开采新水平、新采区或垂深增加50m或采掘范围扩大到新区域时，再重新进行煤与瓦斯突出危险性鉴定”。虽然目前垂深增加未超过50m，但建议在生产过程中加强检测，严格采取“四位一体”的防突措施，建议请有资质的单位C7煤层进行突出危险性鉴定。2矿井的突出鉴定报告工作时间较早，当时属于建井阶段，C10、C12两个煤层揭露的面积非常小，仅能反应整个煤田很小的一个局部范围，因此根据鉴定报告，“鉴定结果仅是根据目前煤层局部揭露的情况做出的判断，鉴定结果仅供参考”，目前的光华煤矿属于生产矿井，煤层已经大面积揭露，因此建议业主请有资质的单位对可采煤层重新委托有资质的单位做鉴定报告，以便指导矿井以后的安全生产。3矿井在开采C10煤层时，必须对保护效果及范围进行实际考察，并不断积累经验、不断改进，以便准确确定C10煤层开采后，对被保护煤层的保护范围。4矿井开采保护层后，应对保护范围及效果进行考查，将被保护层的准备巷道布置在保护范围内。另外尽量采用无煤柱开采，防止局部应力集中，导致矿井发生煤与瓦斯突出事故；5矿井必须建立满足抽采能力的瓦斯抽采系统，加强煤层瓦斯预抽工作，工作面采掘作业前，必须将煤层瓦斯压力及含量降到煤矿瓦斯抽采基本指标要求以下；6矿井必须加强管理人员和井下从业人员的防突知识培训，提高管理人员和从业人员的防突意识和防突操作技能第一章 矿井基本情况第一节 井田概况一、地理位置及交通状况光华煤矿矿区位于贵州省仁怀以北的高大坪乡光华村。地理位置坐标为：东经106°1504106°3000，北纬26°170526°1730。高大坪乡内无与矿区相邻矿井，仅在北部大坝镇有竹林湾（关闭）、致富（整合）与赵汝良煤矿。矿区距高大坪乡5km，有乡级公路相通；距仁怀市约44km，距遵义市151km。交通条件较好。详见交通位置示意图1-1-1。二、自然地理1、地形地貌矿区处于云贵高原之东北端，属于准平原地貌，地形起伏不大，一般均较平缓，多呈丘陵状，局部有陡峭的绝壁。区域地势东南高、西北低，海拔标高+877.01246.0m，相对高差不超过370m。2、气象该区属亚热带高原性气候，四季变化不甚明显，雨量适中，多集中在夏秋两季，年平均降雨量为1174mm，近年呈上升趋势。该区平均气温在15左右，最高温度达到32，最低温度-6。风向主要为北东向。3、地表水矿区位于长江水系上游之赤水河水系，区内地表无大的河流、塘坝（地形地质图中所示水塘已干涸），地表水体主要为少量泉点和一条季节性溪沟。4、地震据贵州省城乡建设环境保护厅“黔城设能发1992230号文(关于公布贵州省地震烈度新区规划的通知)”，仁怀市地震烈度为度区。光华煤矿图1-1-1 光华煤矿交通位置图第二节 地质情况一、区域地质光华煤矿位于仁怀市北部，矿区所属区划为桐梓煤田边缘。区域上地层主要有三叠系、二叠系。由老到新依次为：二叠系下统栖霞组（P1q）灰岩、茅口组（P1m）灰岩、上统龙潭组（P2l）含煤碎屑岩、长兴组（P3c）灰岩；三叠系下统夜郎组（T1y）灰岩与碎屑岩、茅草铺组（T1m）灰岩与白云岩以及第四系等。二、矿区地质(一)矿区地层1、矿区地层矿区出露地层自老至新有：二叠系下统茅口组（P1m）、二叠系上统龙潭组（P2l）、二叠系上统长兴组（P2c）、三迭系下统夜郎组（T1y）及第四系（Q）。各地层特征如下：（1）二叠系（P）二叠系下统茅口组（P1m）中部和下部为浅灰色厚层状细晶灰岩，含少量燧石结核，质较纯，溶洞裂隙较发育，含蜓科及腕足类动物化石，顶部为硅质灰岩或硅质岩（白泥塘层），厚度165210m，分布于矿区外部西侧。二叠系上统龙潭组（P2l）由砂岩、页岩及少量灰岩和煤层组成，含栉羊齿植物化石及腕足类动物化石，含煤715层，含可采煤层4层，主要分布在煤系的中部和下部。本组厚度为5085m,一般56m，呈条带状分布于矿区西部，占矿区面积30。与下伏茅口组呈不整合接触。二叠系上统长兴组（P2c）灰色、深灰色灰岩，下部为中厚至薄层状灰岩，含燧石较少，中上部为厚层状灰岩，含燧石结核较少，本组总厚度约5065m，一般55m，多分布陡岩呈条带状分布于矿区中部。与下伏龙潭组呈整合接触。（2）三叠系（T）三迭系下统夜郎组（T1y）为一套浅海相沉积组合，该组按岩性特征由下往上可划分为3个岩性段：沙堡湾段（T1y1）、玉龙山段（T1y2）和九级滩段（T1y3）。现分述如下：沙堡湾段（T1y1）以黄绿、黄褐色钙质泥岩为主，间夹浅灰色、灰黄色薄层状泥灰岩或粉砂岩。本段总厚11.0m。分布于矿区中部，与下伏长兴组呈平行不整合接触。玉龙山段（T1y2）下部为浅灰、灰色薄层状泥灰岩，夹黄绿色、黄褐色钙质泥岩，中部为灰色中厚层状灰岩，上部为厚至巨厚层状灰岩，本组总厚约100.0m，矿区范围内50的地区均为该段地层覆盖，主要分布在矿区中部。九级滩段（T1y3）紫红、黄绿色钙质泥岩，夹粉砂岩泥岩，底部夹灰色泥灰岩，本组总厚约130.0m左右，顶部已被侵蚀，主要分布在矿区东部边界，俗称“砂油土”。（3）第四系（Q）为黄色粘土质坡积物、冲积物，厚度小于10m，主要分布于低洼处。2、含煤地层矿区内的含煤地层为二叠系上统龙潭组（P2l），该组含煤地层为一套由页岩、灰岩夹炭质页岩、粉砂岩及煤层组成的海陆交互相沉积地层，总厚度56m，含煤715层，其中区域可采煤层4层，由上至下分别命名为C5、C7、C10和C12，可采煤层总厚7.1m，可采含煤系数12.7。 (二)地质构造矿区位于中枢背斜北部东翼，总体呈单斜构造，区内地层倾向大致为4852°，倾角26°，区内构造以褶皱为主，断层次之，现分述如下：1、褶曲矿区地层在西部倾向多为48°，往东部倾向逐渐变化为52°，次级褶皱不发育，对矿井采掘部署无大的影响。2、断层区内调查未发现较大的断层存在，生产中遇落差小于5m的小断层，对矿井生产和采掘部署影响甚微。第三节 煤层、煤质一、煤层龙潭组含煤地层内含煤715层，由上至下依次编为C1、C2、C14、C15，区域可采煤层4层，即C5、C7、C10和C12，平均厚度分别为1.6m、2.1m、1.1m和2.3m。其中C5煤层在该矿区内因赋存条件较差，不开采（已经主管部门同意），本设计不再予以叙述。矿区含煤性中等。1、C7煤层位于煤系地层中部，上距长兴灰岩底界约50.6m，距区域可采煤层C5煤层约12.0m，煤层厚度2.1m，（目前由C12煤层至C7煤层所布置石门约60m）煤层结构简单，呈块状构造，质较硬，煤层厚度稳定。2、C10煤层位于煤系地层中下部，区域上上距C7煤层约10m，下距C12煤层约8m，（目前经石门揭露，区内C7C10煤层垂距约1315m，C10C12煤层垂距约1012m）煤层厚度为1.1m，煤层结构简单，含0.1m厚夹矸，块状构造，煤层厚度稳定。3、C12煤层位于煤组下部，煤层结构简单，块状构造，区内稳定可采，煤层厚度2.3m。煤层顶板较C7、C10煤层稳定，区内小窑多开采此层。可采煤层特征见表1-3-1。表1-3-1 可采煤层主要特征表顺序区域组煤层名称煤层厚度（m）层间距(m)煤层夹矸数稳定性煤层倾角（度）煤种顶 底 板 岩 性最小最大平均顶 板底 板1龙潭组C72.110/（1315）稳定26无烟煤伪顶0.5m厚泥岩，直接顶板为灰黑色细砂岩及粉砂岩直接底为粉砂岩2C101.11稳定26无烟煤无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩直接底为粉砂岩8/（1012）3C122.3稳定26无烟煤无伪顶，直接顶板为灰黑色粉砂岩直接底为粉砂岩二、煤质各煤层煤种均为无烟煤。光华煤矿可采煤层主要煤质指标见表1-3-2。表1-3-2 煤层煤质特征表 煤层编号试样类别水 分Mad(%)灰 分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全 硫St,d(%)发热量Qnet,d(MJ/kg)C7原煤3.925.605.970.7135.5C10原煤3.637.205.261.8235.3C12原煤5.636.715.631.3135.3综上所述：矿区内C7煤层原煤属低灰分（LA）、低硫分（LS）、特高热值（SHQ）无烟煤，C10煤层原煤属低灰分（LA）、中硫分（MS）、特高热值（SHQ）无烟煤，C12煤层原煤属低灰分（LA）、低中硫（LMS）、特高热值（SHQ）无烟煤。第四节 开采技术条件概况一、水文地质条件1、区域水文地质概况矿区位于长江水系上游之赤水河水系，处于云贵高原之东北端，矿区属于侵蚀溶蚀低山地貌。总体地势南东高、北西低。区域最低侵蚀基准面标高+780m。区内地表无大的河流、塘坝，地表水体主要为少量泉点和在矿区西北角的一条季节性溪沟。区内原有少数水塘，现已干涸。2、矿区水文地质(1) 含(隔)水层及富水性矿区内主要分布有二叠系、三叠系及第四系，现根据各岩组水文地质特征由新至老分述如下：第四系孔隙含水层(Q)区内分布较分散，为松散含砾石粘土，厚度010m。含孔隙水，区内无第四系泉点出露，一般就近补给、就地排泄或迅速下渗明显，含水性相对较弱，不会对矿床直接充水，往往通过孔隙、节理及开采形成的裂缝等各种管道间接向矿床上部岩层充水。三叠系下统九级滩段（T1y3）隔水层以紫色、黄绿色钙质泥岩为主，夹粉砂质泥岩，底部夹灰色泥灰岩。总厚度大于130m，主要分布在矿区东部边界，俗称“油沙土”，本段含水性极弱，属隔水层。三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）岩溶裂隙含水层以石灰岩为主，中、上部为中厚至巨厚层状石灰岩，下部为薄层泥灰岩夹钙质泥岩，总厚度100m，大面积分布于矿井范围内，占矿井面积50以上，地表落水洞、洼地、漏斗等喀斯特岩溶现象较多，本组含水性好，含丰富的岩溶水。由于该组分布面积广，喀斯特岩溶发育，因此岩溶水具有补给面积大、径流途径长及导水性强等特点。其岩溶水主要靠大气降水通过地表落水洞，岩溶漏斗及溶隙等补给。从空间位置上看，该层构成了矿床的间接顶板充水含水层。由于下伏为三叠系下统沙堡湾段（T1y1）隔水层，其厚度薄，在采空塌陷作用下，易变形破坏，并失去隔水作用，届时该层地下水将可能与下伏长兴灰岩岩溶含水层形成同一水力系统，构成对矿床充水的间接因素。三叠系下统沙堡湾段（T1y1）隔水层以黄褐色钙质泥岩为主，间夹浅灰及灰黄色泥岩，总厚为11m，呈条带状分布于矿区西部，本段含水性极弱，为一相对隔水层。由于层薄，隔水性易受破坏。二叠系上统长兴组（P2c）岩溶裂隙含水层灰至深灰、中厚层状燧石灰岩，总厚55m，以陡岩呈条带状分布于井田中西部，本组含水性好，其岩溶水主要靠大气降水补给，由于受其分布特点的限制，其接受补给的量很小。该层节理、溶隙发育，在层理与节理交汇处岩溶发育，局部形成岩溶管道。该地层为区内主要的岩溶、裂隙水含水层。该层覆于含煤岩系（P2l）之上，构成了矿床的间接顶板充水含水层。采空冒落形成的导水裂隙带触及该层的可能性较大，届时P2c层内地下水将沿导水裂隙带间接进入井下煤层井巷，对矿床的充水产生影响。由以上分析可看出，该层应为矿床顶板间接充水含水层。二叠系上统龙潭组（P2l）裂隙含水层与细屑岩、煤层隔水层由砂岩、页岩及少量灰岩和煤层组成，本组总厚7085m。呈条带状分布于矿井西部，层间含裂隙水，富水性弱。页岩、泥岩及煤层隔水效果较好。该层含少量裂隙水，岩体较稳定。由于泥质砂岩、粉砂岩中的孔隙水常被页岩、泥岩和煤层阻隔，龙潭组地层可视为相对隔水层。该层地面补给条件差，地形上又有利于自然排水，加之裂隙不发育，具有页岩、煤层等隔水岩层，决定了该层富水性较弱。矿区内该层为含煤岩系，各可采煤层赋存于该层中的各个部位。从煤系的结构分析，必然构成矿床直接充水含水层，在未来采掘过程中，地下水可直接进入井巷对矿床充水。二叠系下统茅口组（P1m）岩溶裂隙含水层由厚层状细晶灰岩、少量燧石结核、硅质灰岩或硅质岩（白泥塘层）组成，溶洞裂隙较发育，含蜓科及腕足类动物化石，厚度165210m，分布于矿区外侧西部，于其上有多个隔水层相阻，大气降水在该区对该层补给较弱，其补给水源主要依靠大面积、长途径的同层地下水流动，分析其含水性中等。该地层为区内主要的岩溶管道、裂隙水含水层。从空间位置看，该层构成了矿床的直接底板充水含水层。煤层开采后，煤层底板有可能遭受破坏，产生众多的节理裂隙，由于该层含有丰富的岩溶溶洞水，加之地层产状较陡，地下水易沿节理、裂隙导流。由于其顶界距C12主要可采煤层间距较小，该层内地下水突破顶板以上隔水层进入矿坑的可能性存在。(2) 构造断裂对矿床充水的影响区内目前未揭露较大构造，仅揭露小型断层，无出水。(3) 地表水及其对矿床充水的影响区域侵蚀基准面为+780m。区内地表水体除少量灰岩泉点及一条季节性溪沟外，无其它地表水。这些水体对地下水均有一定补充作用，主要表现为透过第四系及表层风化岩层下渗；为防止采动裂隙直达地表形成充水管道，设计中应为较大泉点、溪沟划出禁采区。 (4) 矿井充水因素分析大气降水大气降水是矿区内各岩组地下水的主要补给来源，故为矿床充水的间接充水因素。地下水接受补给后，与矿床充水有联系的各含水岩组，其地下水可通过采空塌陷带、导水裂隙带及突水带间接或直接进入矿坑，对矿床进行充水。地下水根据矿区内煤层赋存情况、地层产状、开采中顶板管理等情况，开采中产生的冒落带高度和导水裂隙高度可依据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）中附录F中相应公式进行计算，具体计算过程如下：A、计算公式a、冒落带最大高度计算公式：HC=(34)M计算时，系数采用大值4。b、导水裂隙带(包括冒落带最大高度)计算公式：Ht=100M/(3.3n+3.8)+5.1其中：M-累计采厚n-可采煤层分层厚度。B、满足使用公式的条件a、岩石抗压强度2040MPab、顶板管理方法采用全部陷落法。c、岩性主要为砂泥岩等。将矿区内可采煤层C5、C7、C12煤层的最大厚度代入上述公式中，计算出导水裂隙带高度为79.2m，冒落带最大高度为22m（其中，C10煤层所引起的冒落带高度约4.4m）。将来矿山的开采过程中，显然开采冒落首先破坏P2l层，其地下水将直接进入矿坑，而成为矿床充水的直接因素；根据导水裂隙带最大高度与P2c至C7煤层之间距离（50.6m）相比较，不难看出，采空塌陷可能影响到P2c间接顶板含水层，届时该地层中地下水也可能沿导水裂隙将进入矿井，对矿床充水产生影响；当溶蚀裂隙或隐伏构造致使矿层与下伏含水层茅口组相沟通，其地下水也可突入矿井，对矿床的充水产生一定影响。老窑积水矿区内浅部曾有多处小煤窑开采，C7、C10与C12均有涉及，主要集中在C12煤层，具体开采规模不详，积水客观存在。未来矿山开采过程中，可能遇老窑，并产生突水。采空积水矿井由小窑改造而来，加之建井过程中曾回采过部分区域的煤炭，浅部留有部分采空区，这些采空区距离地表较近，回采所产生的塌陷、裂隙可能使得这些采空区积水。矿山采掘接近这些采空区时可能遭遇突水等水害。地表水区内地表水体主要为煤系上覆灰岩地层泉点和一处季节性溪沟，受浅部采空塌陷影响可能沿冒裂带进入矿井。(5) 矿井涌水量根据勘查地质报告提供矿井涌水量资料。根据该矿浅部开采情况统计分析，预计开采至+900m水平时，正常涌水量10.9m3/h，最大涌水量为40m3/h。随着开采深度的加深及开采层数的增加，矿井涌水量将逐步加大。勘查地质报告提供的矿井水文地质情况较简单，未对涌水量、含水层含水性、老窑、采空区的分布及积水情况等作详细调查。矿井必须进一步加强水文地质工作，详细调查老窑采空区分布及积水情况，并将调查结果标于井上下对照图上。同时对井下涌水量进行动态观测，切实弄清地表水和地下水、矿井充水因素、含水层富水性、矿井涌水量等资料。二、煤层顶底板情况1、C7 煤层伪顶为0.5m厚的泥岩，直接顶板为灰黑色细砂岩、粉砂岩；直接底为粉砂岩。2、C10 煤层无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩；直接底为粉砂岩。3、C12 煤层无伪顶，直接顶板为灰黑色粉砂岩；直接底为粉砂岩。三、瓦斯、煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性及地温情况1、瓦斯矿区范围内可采煤层属高瓦斯高变质煤，同一煤层瓦斯含量向深部略有增高的趋势。依据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字2005269号）“对遵义市煤矿2005年度第一批矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，光华煤矿2005年度瓦斯等级结果为高瓦斯，参照光华煤矿2004年度、2006年度矿井瓦斯等级鉴定情况，并结合勘查地质报告相关内容，在开采+800m以上煤层期间，设计按高瓦进行，暂取瓦斯相对涌出量为30m3/t，参照情况见表1-4-1。表1-4-1 光华煤矿年度瓦斯等级情况鉴定年度日产量(t)绝对量(m3/min)相对量(m3/t)鉴定等级审批等级2004年度1.9419.95高瓦斯高瓦斯2005年度209.483.9727.29高瓦斯高瓦斯2006年度2502.5414.62高瓦斯高瓦斯矿井生产期间必须加强瓦斯含量、瓦斯涌出量的测定，定期进行瓦斯等级鉴定工作，并依据瓦斯测定情况，校核矿井通风系统与生产系统等相关系统能力。2、煤尘爆炸性按贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2006年8月出具的光华煤矿C7、C10、C12煤层煤尘爆炸性鉴定报告，三层煤煤尘均无爆炸性危险。设计按煤尘无爆炸性危险进行。3、煤层自燃倾向性按贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2006年8月出具的光华煤矿C7、C10、C12煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告，三层煤自燃倾向性均为三类，属不易自燃煤层。设计按不易自燃煤层进行。4、地温本井田属地温正常区，未发现热害影响。四、冲击地压地质报告及矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料，本矿区内也无冲击地压的历史记录，矿井暂按无冲击地压矿井考虑。五、煤与瓦斯突出危险性根据中国矿业大学（北京）2007年11月23日出据的贵州省仁怀市光华煤矿C7（7#）煤层、C10（10#）煤层、C12（12#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论，光华煤矿C7号煤层具有突出危险性，属突出危险煤层，C12、C10煤层不具有突出危险性，属非突出危险煤层。六、工程地质条件区内分布的地层中，T1y2、P2c、P1m岩性属于坚硬工程岩组；Q、T1y1、P2l岩性主要为页岩、泥岩、砂岩、粘土岩和松散土体，属于软弱工程岩组。由下而上呈叠层状组合，具有软硬相兼的特性。软弱岩组节理较发育，地表岩体较破碎。在自然条件下地面陡崖稳定性较差。七、环境地质条件1、区域稳定性根据中国地震动参数区划图（GB183062001），矿区所属区域地震基本烈度为度。据调查，区内无新构造活动。综合分析认为矿区属较稳定区域。2、未来矿山开采过程中可能引起的环境地质问题矿区位于溶蚀侵蚀低山山地地带，区内发现1处古崩塌、1处古地裂缝、1处老滑坡、1处危岩体、多处煤矸石、硫铁矿废渣、崩积物等，区内地表植被覆盖率低，现状地质灾害发育。由于煤层埋藏较浅，倾角约26°，地表存在陡崖等陡峭地形，在开采过程中采空区顶板跨落后，地表将受一定影响，在受到强烈的外力作用，如强烈人为工程活动、遭受大暴雨等，局部发生岩体崩滑、地面塌陷等危害的可能性较大。需为可能受开采影响的地面建筑、陡崖与其它存在地质危害区域等地段划出禁采区。由于煤系地层岩层软弱，未来开采过程中，采空塌陷将影响至地表，以至出现地面塌陷、地裂缝等，届时将对住户安全、居民用水、矿山地面设施等构成威胁；井巷内可能产生冒落、片帮、底鼓、瓦斯、自燃等，对开采造成较严重影响。3、地表水及煤系水的污染评价矿区内无严重污染源，一般情况下，地表地下水质较好。井下排出的污废水主要含泥沙、煤屑等固体悬浮物质，其溶解煤炭的部分溶解物质以及一定硫分，在对矿井水进行沉淀、中和等简单处理后，可基本达到排放标准。4、放射性评价矿区内稳定可采煤层C7、C10、C12顶底板多为粉砂岩、泥岩，放射性微弱，对井下工人健康影响微小。第五节 矿井开拓开采概况一、 井田境界、储量1、井田境界矿区范围由贵州省国土资源厅下发的：5200000410081号采矿许可证划定， 根据采矿许可证，其矿区范围拐点坐标如下表 (表1-5-1)。表1-5-1 光华煤矿矿区拐点坐标表拐点XY1310005135647310 231008103564687033101070 35647290 4310041235647717矿区面积：0.4276km2，开采深度：1100m800m2、储量根据林东矿务局2002年12月提交的贵州省仁怀市光华煤矿勘查地质报告并结合目前开采情况估算光华煤矿资源量如下：光华煤矿煤矿矿区内C7、C10和C12煤层原煤总资源量311.7万t。其中推测的内蕴经济资源量（333）66.3万t（含截止2006年底的历年采空约20万t），预测的潜在资源量（334）？245.4万t。资源量分布情况见表1-5-2。表1-5-2 资源量结果表二、设计能力、服务年限1、设计能力矿井设计生产能力为9万吨/年。2、服务年限矿井服务年限为7.8（年）三、 矿井开拓、采掘部署情况1、开拓方式设计全矿区划分为一个采区开采，利用现有主斜井，采用片盘斜井方式开拓。考虑到矿区内南部+955m标高以上尚存少量煤炭资源可开采，故保留现有运输、回风大巷并设置一个区段对该部分煤炭进行回采，回采完毕后上述大巷废弃。延伸主斜井的同时，在主斜井南侧设置一条回风下山与回风斜井相连，北侧设置一条行人下山与排水平硐相连，并设置联络巷联通主斜井、回风下山与行人下山，以构成回风系统。布置区段石门揭穿C10、C7煤层后布置回采巷道，考虑到C7煤层具有煤与瓦斯突出危险性，在C10煤层中布置预抽面对C7煤层进行抽放解突，首采面布置在C10煤层。采面布置为走向长壁后退式。设计矿井用一条主斜井（串车运输）担负煤炭、矸石、材料的提升运输及进风、敷设部分管线等任务；用一条排水平硐担负行人、进风、敷设排水管路等任务；用一条回风斜井回风。现有回风斜井专作回风之用，布置方式同主斜井，长约235m，倾角26°，净断面4.2m2，为半园拱形巷道，砌碹支护，不铺设轨道。排水平硐担负进风、行人、敷设排水管路等任务，揭露C12煤层后沿煤层走向布置，通过一段斜巷与主斜井相连。平硐长约221m，坡度3，巷道净断面2.6m2，采用锚杆支护。井筒位置见井筒特征表1-5-3。表1-5-3 光华煤矿井筒特征表井筒名称井口坐标方位角（°）坡度（°）断面（m2）XYZ掘进断面净断面主斜井310076435646890+1029m2512226-5.3回风斜井310069235646923+1050m24626-4.2排水平硐310107535646830+980m3273-2.62、采掘部署主斜井自C10、C12煤层露头间开口，自C12煤层顶板揭穿C12煤层后沿煤层倾斜方向布置。回风斜井布置同主斜井。排水平硐揭露C12煤层后，即沿C12煤层走向布置，并利用一段斜巷同主斜井相连。延伸现有主斜井，并在主斜井南部布置回风下山与回风斜井相连，在主斜井北侧布置行人下山与排水平硐相连，各条井筒间通过联络巷相连。通过区段石门沟通各煤层。考虑到一次延伸主斜井、回风下山、排水下山至最低开采标高巷道工程量、维护工作量均较大，故设计分两次延伸主斜井及回风、排水下山，投产时主斜井延伸至+926m标高，该处设置有分段水层及泵房，该标高以上共布置3个区段。根据07年开采方案设计，首采面布置在主斜井南翼C10煤层中（其上部C7煤层该区段已采空），设计利用1号运输石门与回风石门分别将采区车场、采面运输平巷及回风斜井与采面回风平巷连通，在矿区中部偏南侧留设的村寨禁采区北缘开切眼，并布置回采工作面。安装设备后构成完整生产系统。沿主斜井可布置56个区段。采煤工作面设计采用炮采工艺。煤电钻（ZMS1.5型）打眼，放炮落煤，人工攉煤，溜槽运煤。设计首采煤层为C10层，平均厚度1.1m，采用全部垮落法管理顶板。工作面配备DZ12-30/100型单体液压支柱，支撑高度为0.7921.20m，额定工作阻力为300kN/根（初撑力为118157kN/根），选用HDJA-1000型金属铰接顶梁。设计“三四”排控顶，排距1.0m，柱距0.8m，最小控顶距3.2m，最大控顶距4.2m，放顶步距2m，回柱绞车选用JH-8型。直接顶不稳定时，投产后视顶板情况，可加强顶板支护，老顶坚硬难冒时可采取强制放顶措施，若底板吸水后易膨胀，支护时可在支柱底部加垫板，防止支护插入底板。放顶时为防止矸石窜入作业空间，在靠采空区一侧设置挡矸帘。正常生产期间配备2个掘进工作面，采掘比为1:2；掘进用ZMS1.5型煤电站和7655型风钻打眼，掘进采用YBT322×5.5型局部通风机通风。目前矿井的生产工作面为1103回采面，该面已经形成，同时有一个1073备用工作面及一个2105平巷掘进工作面。第六节 矿井通风情况简介一、通风方式根据井筒布置，矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式。二、通风方法矿井主要通风机的通风方法采用抽出式。新鲜风流经分别经主斜井、排水平硐进入采区中部车场区段运输石门工作面运输顺槽工作面工作面回风顺槽区段回风石门（采区回风上山）回风斜井引风道（风机）地面。开采矿区南部+955m标高以上煤炭时，新鲜风需通过运输大巷送至区段运输石门，乏风通过回风大巷至回风斜井。掘进工作面采用局部通风机压入式通风。三、风井数目本矿井初期生产时进风井2个，回风井1个。风井服务年限为矿井的服务年限。四、通风设备根据以上计算，设计推荐选择同能力的BDK54-6-14型防爆对旋轴流式风机两台，一台运行，一台备用。风机配套电机功率2×45KW，风量范围23.1-42.1m³/s,风压范围656-2029Pa。1103工作面配风量9 m3/s，掘进工作面配风总5.5m3/s。矿井反风采用风机反转反风。五、避灾线路1、火灾、瓦斯、煤尘避灾线路1103工作面工作面运输顺槽、区段运输石门采区车场主斜井地面。2、水灾避灾线路1103工作面工作面回风顺槽区段回风石门风井安全出口地面。第七节 矿井突出情况简介矿井自2004年规模化建设至今未发生过煤与瓦斯突出动力现象。第八节 矿井防治突出措施情况简介光华煤矿建井以来，按照相关规定要