石门揭煤专项防突设计.doc
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1、,黔西县新益煤矿石门揭煤防突专项设计矿 长:总工程师:编 制:黄 伟编制日期:2010年5月前 言新益煤矿为新建矿井,于2005年批准建设。新益煤矿位于黔西县城南西,行政区划属黔西县羊场乡管辖,生产能力为30万t/a,经鉴定,M5煤层在开采+1300m水平以上时不具有突出危险性,M8煤层在开采+1300m水平以上时不具有突出危险性,M10煤层在开采+1300m水平以上时不具有突出危险性,M12煤层在开采+1300m水平以上时不具有突出危险性。本设计是针对以上区域石门揭煤工作面专项防突设计。第一章 矿井基本概况第一节 井田概况一、交通位置新益煤矿位于黔西县城南西,行政区划属黔西县羊场乡管辖。地理
2、坐标:东经10559091060039;北纬264940265130。矿区距黔西县城33km,距毕节市138km,距贵阳市157km,距黔西火电厂45km,原煤采用汽车运输或在修文久长货运站转载火车外运,矿区交通较方便。详见图。二、井田范围和煤炭储量1、井田范围矿区形状呈不规则的多边形,矿区范围由5个拐点圈定,矿区面积4.9801km2,开采深度1000m1500m标高,其拐点坐标(北京坐标系)见表。 井田范围拐点坐标表拐点X坐标Y坐标02972370355987351296987035598000229690003559800032969000355990004297238035600500
3、开采标高:+1000m+1500m,面积:4.9801km2、煤炭储量根据贵州省国土资源厅文件黔国土资储函2003304号“关于印发贵州省黔西县煤矿区新益煤矿详查地质报告评审意见的函”:截止2003年12月26日止,新益煤矿保有资源量3677万t,其中:控制内的内蕴经济资源量(332)714万t,推断的内蘊经济资源量(333)1156万t,预测的潜在资源量(334?)1807万t。第二节 地层、煤层及煤质一、地层及煤层(一)地层矿区内出露的地层由老至新为二叠系中统茅口组(P2m)上部含燧石石灰岩;二叠系上统的龙潭组(P3l)煤系、长兴组(P3c)灰岩、燧石灰岩;三叠系下统夜郎组(T1y)的沙堡
4、湾段(T1y1)粉砂岩,玉龙山段(T1y2)石灰岩、泥质灰岩。此外,沟谷中零星分布有第四系(Q)的坡积、残积含砾、砂的亚粘土、粘土等。1、二叠系中统茅口组(P2m)为灰色薄至中厚层灰岩,含燧石结核及蜓科化石,厚度不详。2、二叠系上统龙潭组(P3l)为灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰岩及煤层,含可采煤层7层。厚170.0200.0m,厚度变化不大。与下伏茅口组呈假整合接触。3、二叠系上统长兴组(P3c)上部为灰色、深灰色薄层石灰岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、灰黑色页岩互层,下部为深灰色中厚层燧石灰岩。厚1040m。与下伏龙潭组呈整合接触。4、三叠系下统夜郎组(T1y)上部为紫红、黄褐色薄层粉
5、砂质泥岩,中部为灰色薄层泥质灰岩、灰岩,下部灰色、深灰色薄层细砂岩、粉砂岩,与下伏长兴组呈假整合接触,厚约400m。根据岩性、古生物分为二段:1)沙堡湾段(T1y1)灰、灰黄色薄层状泥岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩、粉砂岩。顶底常夹12层黄绿色蒙脱石泥岩。2)玉龙山段(T1y2)主要为浅灰至灰色薄层至中厚层状石灰岩、泥质灰岩。5、第四系(Q)沟谷中零星分布,为坡积、残积含砾、砂的亚粘土、粘土等,厚0.005.0m,平均厚度2.5m。(二)煤层矿区内含可采及局部可采煤层7层,其编号为M5、M8、M9、M10、M12、M13、M14。M5煤层:位于煤系上段上部,上距长兴组底界30m,俗称“大砂煤”,平均厚
6、1.93m。结构单一,不含夹矸,厚度较稳定,全区可采。顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为灰色粘土岩。M8煤层:位于煤系上段中部,上距M5煤层42.5m,俗称“小砂煤”。厚0.351.85m,平均厚1.19m。除个别工程见煤含二层夹矸外,一般结构均较单一,厚度较稳定,除ZK201孔变为不可采外,区内其余地段均可采全区可采。顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为灰色粘土岩。M9煤层:位于煤系上段中部,上距M8煤层11m。厚0.781.24m,平均厚0.89m。结构单一,不含夹矸。厚度稳定,全区可采。顶板为灰色泥质粉砂岩或粉砂值泥岩,底板为灰色粘土岩。M10煤层:位于煤系上段下部,上距M9煤层22m,俗称“夹夹煤”
7、。厚1.263.90m,平均厚2.90m。结构较复杂,中常含一至二层灰色粘土岩夹矸。厚度稳定,全区可采。顶板为灰色泥质粉砂岩及粉砂岩,底板为灰色粘土岩。M12煤层:位于煤系下段上部,上距煤系下段顶部19m,与M10煤层间距为33.5m,俗称“大面煤”。为全区厚度最大的煤层,厚1.445.10m,平均厚3.74m。结构较复杂,中常含一至二层厚0.100.20m的灰色粘土岩夹矸。厚度稳定,全区可采,顶板为深灰色泥质粉砂岩,底板为灰色粘土岩。M13煤层:位于煤系下段中部,上距M12煤层8m,俗称“小面煤”。厚0.101.35m,平均厚1.02m。结构较简单,部份地段含一至二层厚0.050.10m的灰
8、色粘土岩夹矸。顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为粘土岩。M14煤层:位于煤系下段底部,上距M13煤层19m,下距煤系底界114m,厚02.12m,平均厚1.22m。结构较简单,偶含一至二层厚0.050.17m的粘土岩夹矸。顶板为灰色泥质粉砂岩,底板为灰色粘土岩。可采煤层特征详见表1-2。 可采煤层特征煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)煤层结构稳定性煤层倾角(度)夹矸层数顶底板顶板底板M50.773.0042.5简 单稳定28330泥质粉砂岩粘土岩1.93M80.351.85简 单较稳定283302泥质粉砂岩粘土岩1.1911M90.781.24简 单稳定28330泥质粉砂岩粉砂质泥岩粘土岩0.89
9、22M101.263.90复 杂稳定283312泥质粉砂岩粉砂岩粘土岩2.933.5M121.445.10复 杂稳定283312泥质粉砂岩粘土岩3.748M130.101.35简 单较稳定283312泥质粉砂岩粘土岩1.0219M1402.12简 单不稳定283312泥质粉砂岩粘土岩1.22二、煤类、煤质与煤的用途(一)物理性质和煤岩特征物理性质:矿区内各可采煤层外观均呈黑色,性脆,多呈小碎块状产出,仅M10及M12两煤层部份呈粉末状。体重一般为1.451.55t/m3。各煤层肉眼宏观煤岩类型略有不同,M10及M12两煤层由半亮及半暗型煤条带相间组成,其余各可采煤层多为半暗型及暗淡型煤条带组成
10、。煤岩特征:(1)有机组份:大致可分为镜质体和丝质体两类:镜质体类:常见均匀基质体、镜质体,少许木质镜质体及结构镜质体,偶见半镜浑圆体。丝质体类:主要为木镜丝质体及木镜半丝质体,次为碎屑丝质体,偶见丝质浑圆体及镜丝质体。(2)无机组份:以粘土矿物为主,少量黄铁矿、石英、方解石。粘土矿物:多呈细分散状、斑点状分布,少许充填胞腔。黄铁矿:多呈微粒状、微晶粒状、球粒状散布于基质中,部份微粒相聚成结核状,少许充填于胞腔中或呈微细脉状充填于煤的裂隙中。石英:呈微粒状、细粒状散布于有机基质中,少许呈不规则粒状充填于胞腔中。方解石:多呈细脉状充填于煤的裂隙中,少许充填于胞腔中。(二)化学性质矿井可采煤层为M
11、5、M8、M9、M10、M12、M13、M14,煤层原煤水分(Md)、灰分(Ad)、挥发分(Vdaf)、硫分(St,d)等见下表。煤质特征详见表1-3。(三)煤的变质程度及煤种煤的变质阶段为无烟煤1阶段,煤系上部所含煤层至下部所含煤层其变质程度逐渐增加,煤的变质因素初步判定为区域变质。(四)煤的用途本区可采煤层的灰分均为低中灰煤;硫分为中硫煤(M9、M10、M13)至中高硫煤(M5、M8、M12、M14);发热量为高热值煤;煤的灰熔性为高熔灰分(M5、M8、M12)及低熔灰分(M8、M13、M14);煤的可磨性均较好,属易磨碎及较易磨碎级。因此用作电厂燃煤均可达要求,部分煤层的个别地段含硫含量
12、虽超过3%,但从全煤层平均值看,仍在3%以下,亦可达要求。本区煤炭主要销往黔西电厂。第三节 地质构造一、地质构造区域内构造形迹以北东向的宽缓背、向斜及与之斜交的北东与北西两个方向的断裂为主。矿区的构造位置处于北东向的羊场陇坤背斜南西段北西翼,基本形态为一单斜地层,岩层总体倾向280310,倾角2636。其倾向在中部为290,向北东及南西两端变为300310,致使煤层地板等高线在平面上略成“S”形弯曲。倾角则由南西只至北东逐渐增大。 可采煤层煤质特征表煤层编号煤样类别Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St,d(%)Fcad(%)Qgr,d(MJ/kg)最大最小平均最大最小平均最大最小平均最大最
13、小平均最大最小平均最大最小平均M5原煤2.850.361.5618.8310.5814.8010.087.348.705.791.352.6180.2871.5876.4630.4527.9429.37精煤3.071.122.1512.324.968.907.595.867.082.111.161.5085.1180.1282.2632.5431.1031.10M8原煤1.800.811.2537.526.3716.5810.797.318.954.221.032.4683.5470.3076.8732.8827.0229.61精煤1.840.541.6021.014.9310.567.755
14、.856.821.140.390.8489.0371.6081.7033.0829.7631.49M9原煤1.810.451.1920.859.4215.5110.316.858.432.470.411.2483.4071.5676.4531.2827.5729.15精煤2.560.541.4114.856.7911.118.066.397.471.310.550.9687.7176.2881.1132.7629.2330.71M10原煤2.760.861.6021.7112.0618.1215.555.587.673.080.301.3778.8268.4874.0029.9226.7328
15、.01精煤2.210.561.2320.073.849.957.656.237.061.830.340.9188.1772.9782.7832.9627.2630.99M12原煤2.260.681.4524.539.3113.609.316.137.564.631.432.2785.5869.3573.4230.2925.6229.89精煤2.320.341.189.535.528.058.235.977.171.651.041.4185.2280.5383.7932.4431.0631.68M13原煤3.860.751.1939.9911.1718.5615.236.439.122.480.
16、781.5680.6551.0272.9131.1119.2227.85精煤2.220.281.4217.516.5611.618.347.007.481.960.451.3683.7475.0380.6232.4727.9330.43M14原煤3.750.031.4224.9910.4715.3416.396.589.555.420.882.4681.6866.5375.4731.4625.5029.30精煤2.001.371.5813.957.7610.759.546.787.884.911.023.2283.8579.9282.5431.6829.4730.70矿区内断层不发育,断距大于
17、或等于30m以上的断层未曾发现。矿区地质构造复杂程度属简单类型。第四节 矿井开拓与开采一、矿井开拓方式新益煤矿采用斜井开拓,矿井开采初期设主斜井、副斜井、一号回风斜井3条井筒(已建成),矿井后期开采二、四采区时增设二号回风斜井、二采区轨道上山出口。井筒均采用砌碹或锚喷支护。主斜井主要担负矿井煤炭运输和进风任务,副斜井主要担负矿井矸石、设备、材料、人员的提放、铺设管线及进风任务;一号回风斜井主要担负矿井开采一、三采区时的回风任务;二号回风斜井主要担负矿井开采二、四采区时的回风任务;二采区轨道上山出口主要担负矿井开采二采区时矸石、设备、材料的提放、铺设管线及进风任务。二、煤层开采程序井田划分为一个
18、水平四个采区开采,水平标高为+1237m。采区开采顺序为:一采区二采区三采区四采区;采区内煤层开采顺序为:M5M8M9M10M12M13M14。矿井首采区为一采区,接替采区为二采区。煤层开采为下行式开采,符合安全、技术、经济合理性要求。三、采煤方法及掘进回采工作面采用走向长壁后退式采煤法,采煤工艺为炮采。首采工作面(M5煤层)采高为1.93m,煤层顶板稳定性差,矿井投产时采煤工作面采用DW28-30/100型外注式单体液压支柱配HDJA-1000金属铰接顶梁控制顶板,排距1.0m,柱距0.8m,“三、四”排控顶,最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m。全部垮落法处理采空区。掘进工作面采用炮掘,
19、矿车运输,采用工字钢支护。第五节 矿井通风与瓦斯一、矿井通风矿井通风系统为中央并列抽出式通风,新鲜风流由主斜井和副斜井进入,乏风通过回风斜井排出。回风斜井选用FBCDZ-6-17A型防爆对旋轴流式通风机二台,一台工作,一台备用。风量47.3105m3/s,负压9903840Pa,功率N=275kW。配套电机型号:YBFe315S-6,数量:每台风机配备2台。回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面为压入式通风,均为独立通风。二、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和煤与瓦斯突出危险性1、矿井瓦斯根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018-2006)标准,采用分源预测法对矿井相对瓦斯涌出量进行预测,经计算矿井
20、在开采M8煤层最后一个工作面时瓦斯涌出量最大,并以M8煤层的数据作为矿井通风及瓦斯抽采的计算依据,按前计算,其回采工作面相对瓦斯涌出量为20.17m3/t,绝对瓦斯涌出量为11.46m3/min,掘进工作面绝对瓦斯涌出量为21.05=2.1m3/min,矿井相对瓦斯涌出量为33.36m3/t,绝对瓦斯涌出量为21.1m3/min,本矿为高瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2009年4月9日及9月24日提交的贵州省黔西县新益煤矿煤尘爆炸性鉴定报告,鉴定结论为全部共7层可采煤层煤尘无爆炸性。鉴定结果见表 煤尘爆炸性鉴定结果煤层采样编号工业分析爆炸试验爆炸性结论MadAadVdaf焦
21、渣特征火焰长度(mm)岩粉量%M509-M0720.7710.977.94200无爆炸性M809-M0730.9121.098.72200无爆炸性M909-M3021.8423.999.36200无爆炸性M1009-M0740.4327.4711.26200无爆炸性M1209-M0750.3813.627.68200无爆炸性M1309-M3031.8236.2912.02200无爆炸性M1409-M3041.3245.659.12200无爆炸性3、煤的自燃性根据贵州省煤田地质局实验室2009年4月9日及9月24日提交的贵州省黔西县新益煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告,鉴定结果为全部共7层可采煤层为
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