煤矿技术改造工程初步设计技术改造初步(编辑修改稿)

煤矿技术改造工程初步设计技术改造初步(编辑修改稿)内容摘要：

正常条件下，它为基底奥陶系灰岩强岩溶含水层与太原组灰岩岩溶水的良好隔水边界。 （ 2）太原组 (C3t) 揭露厚度 ～ ，由灰色石灰岩、生物碎屑灰岩及浅灰 色中细砂岩等组成溶隙裂隙含水层；共有灰岩 13 层，总厚度～ ，占该组总厚度的 ～ %。 四灰：灰色，上部浅棕灰色，微晶质结构，底部夹泥质条带，富含珊瑚，海百合茎等海相动物化石，少含燧石结核，裂隙发育，方解石及泥质充填，局部发育溶蚀洞穴，富水性较强，为开采山西组 9 煤层的间接充水含水层。 综合本区勘探成果及邻近矿井揭露情况，太原组石灰岩岩溶含水层富水性中等，且自浅向深富水性趋弱。 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 19 江苏省第一工业设计院有限责任公司 深灰色粉砂岩、泥岩、灰色粘土岩、煤层等组成相对隔水层。 （ 3）山西组 (P1s) 厚度 ～ ，平均。 上部和下部由泥岩、粉砂岩夹薄层细砂岩组成，为相对隔水层段；中部为含煤层段，砂岩含水性相对较好，虽然高角度张裂隙较发育，但多被方解石等充填，各漏水点均位于浅部 (～ )。 邻区 垞 城矿清理斜巷底部 7 煤底板砂岩水质分析 (76年 1月 )，水质为氯化物重碳酸钠型，矿化度 ／升。 煤层顶部 50m以内的充水砂岩直接影响 7煤层开采，其层数 1～ 7 层，平均 4 层；厚度 ～ , 平均；钻孔中均未见漏水。 总体上 7 煤顶部砂岩含水层富水性较弱。 根据邻 近矿井开拓资料， 7 煤层底板砂岩不如顶板砂岩发育，但由于距太原组岩溶含水层较近，易获得补给，涌水量往往高于顶板砂岩。 （ 4）下石盒子组 (Plx) 厚度 ～ ，平均 ，由粉砂岩、泥岩、煤层及中、细砂岩含水层组成。 景山勘查区 311 号孔 470～ 471m 漏水，漏失量 m3／ h，砂岩局部高角度张裂隙发育，但多为钙质或泥质充填。 邻区李场井检孔 3 煤层底板 (基岩风化带 )至山西组 7 煤顶底板砂岩混合抽水试验 (1995 年 5 月 )：单位涌水量／ s m，渗透系数 ／ d，水质为氯化物硫酸钠型，矿化度 ／ L，富水性弱。 上部砂岩不发育，为相对隔水层段。 （ 5）上石盒子组 (P2s) 厚度 ～ ，平均 ，浅部遭剥蚀。 主要由泥柳泉煤矿技术改造工程初步设计 20 江苏省第一工业设计院有限责任公司 岩、粉砂岩、粘土岩及砂岩组成。 含水层段与隔水层段相间，底部70m 以内岩性为灰白色含砾中粗砂岩 (奎山砂岩 )，一般 2～ 4 层，平均厚度 20 余米，景山勘查区内计有 6 个层次漏水，富水性弱～中等，检测区内未见漏水钻孔。 奎山砂岩下距 3 煤层平均 160余米，对煤层回采无影响。 夹河矿井筒穿过奎山砂岩涌水量 210 m3／ h， 80m 人行石门过奎山砂岩涌水量 130m3／ h。 （ 6）石千峰组 (P2sh) 区内仅 1 个钻孔揭露。 岩性由紫红色中粗粒砂岩夹紫红色泥岩，粉砂质泥岩组成，为相对含水层段。 （ 7）第四系 (Q) 厚度 ～ ，平均 ，主要由粘土、砂质粘土、砂姜粘土夹含粘土粉细砂、中砂、砾石层及粘土砂姜、钙质粘土等松散层组成，其中砂层、砂砾石层等含水层一般仅占地层总厚度的1／ 3～ 1／ 4，且普遍含粘土成份。 剖面上一般可将第四系松散层划分为上、中、下、底四段。 ① 底段：厚度 0～ ，平均 ，仅发育于 西、西北部。 岩性为棕黄～灰绿色粘土、砂质粘土及粘土质中细砂，偶见粘土质砾石层。 ② 下段：厚度 ～ ，平均 ，黄褐色夹绿灰色，上部以粘土砂姜、砂姜粘土为主；下部多见钙质粘土、中部偶夹粘土质粉细砂、砂质粘土等。 315 号孔抽水试验，第一股水 (250L)抽出后， 24 小时抽出水量仅 ，富水性弱。 水质为硫酸钠镁型，矿化度 ／ L。 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 21 江苏省第一工业设计院有限责任公司 ③ 中段：厚度 ～ ，平均 ，黄褐色为主，夹绿灰色，紫色，可塑～硬塑，岩性以粘土、砂质粘土及粉细砂等为主。 局部含砂姜，该段 为相对富水层。 见少量现代蚌螺壳残体。 ④ 上段：厚度 ～ ，平均 ，灰～浅黄色，常见一层灰色流塑状淤泥质粘土。 以软～可塑状粘土、砂质粘土为主，局部夹 l2 层粘土质粉细砂，多见近代植物根须及小孔隙。 矿井水文地质类型及复杂程度 综上所述，按照《矿井水文地质规程》中有关规定， 本区属于半封闭的徐州煤田刘集复式向斜水文地质单元内的北东端水文地质块段。 第四系中的粘土、砂质粘土及砂姜粘土厚而稳定，它剪弱了大气降水、地表水、第四系孔隙水与基岩煤系含水层的水力联系。 基底奥陶系灰岩虽然接受东南裸露山区 侧向补给，但本溪组下部泥岩段具良好隔水作用。 对 3 煤开采产生直接充水的为其顶部砂岩裂隙含水层，其富水性一般较弱；太原组石灰岩 (四灰 )为 7煤层开采的间接充水含水层，据邻区揭露资料分析，富水性中等，因此本区水文地质类型属简单～中等型，其中，开采中组煤层为简单型。 矿床水文地质条件属简单型。 矿井涌水量 原地质报告预测矿井的正常涌水量 90 m3／ h；预测最大涌水量为 355 m3／ h。 矿井近三年实测涌水量均在 20m3/h左右。 六、地质勘探程度及存在问题 对地质报告的评述 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 22 江苏省第一工业设计院有限责任公司 本井田是景山勘探区的部分 ，于 1995年 11月江苏省煤田地质勘探二队提交了《江苏省徐州矿区景山勘探区详查报告》并由中国煤田地质总局的煤地准字（ 1996） 003号文批准通过，较好地解决了建井和生产有关问题，基础资料切合实际，成果可靠，勘探类型为Ⅱ类二型，钻孔布置较适合。 井田边界断层 F F6及井田内 F3断层均有钻孔控制，断层导水性差。 煤层对比可靠，可采煤层层数的稳定性已查明。 储量分级符合有关规定，基本查清各煤层瓦斯含量，为低瓦斯矿井，水文地质条件简单，大气降水，地表水和冲积层孔隙水对矿井开采无直接水力联系。 查明了煤质、煤种 、对煤的工艺性质及工业用途均做了测试。 由于本勘探区勘探阶段多，资料不统一，新老资料有矛盾，有待于生产过程验证。 生产中应重点防治的水害有：老塘水、顶板砂岩水及老钻孔封孔质量不好的钻孔水，地质报告达到详查要求，可作为编制初步设计的依据。 存在的问题及建议 （ 1）本井田仅达到详查勘探程度，建议对本井田扩区部分进行补勘，达到勘探报告精度，以满足下一步设计和矿井生产要求。 （ 2）由于柳泉勘探区历经 20年井田内有 5 个钻孔资料不全，质量不高，封孔不详，应在生产过程中加以重视。 （ 3）井田内各煤 层的可采边界有待进一步控制。 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 23 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第二章 井 田 开 拓 第一节 井田境界及储量 一、井田境界 柳泉煤矿是江苏天能集团公司下属主要生产矿井之一，矿井生产能力由 ，井田境界经过两次调整。 本次设计依据江苏省国土资源厅于 20xx年 1月 27日颁发的采矿许可证（证号 320xx00620xx5）新划定的井田境界：南自第 1勘探线，北至 05勘探线，浅部至各煤层露头，深部至 1000m煤层等高线或F6 断层。 井田境界示意图见附图 211。 其开采范围由 10 个拐点座标圈定，拐 点座标具表 211。 井田拐点座标表 表 211 拐点编号 x y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 24 江苏省第一工业设计院有限责任公司 井田走向长 8km，倾斜长 ~，面积。 开采深度 80~1000m，主采煤层为下石盒子组 3煤层及山西组 7煤。 矿井西南相邻的生产矿井为 垞 城煤矿，与本矿井有矿界煤柱相隔，对矿井开采无影响。 二 、资源／储量 （ 1）矿井保有资源储量 柳泉煤矿为生产多年的矿井，本设计根据已审批的《江苏省徐州市柳泉煤矿矿产资源储量年报告（ 20xx年）》资源储量估算结果，截止 20xx 年 12 月底， 柳泉煤矿保有资源量（ 111b+122b+333），其中：（ 111b） 、（ 122b） 、（ 333）。 另有天然焦 ，矿井累计探明的工业储量。 （ 2）矿井可采储量估算 ① 永久煤柱的留设 本井田永久煤柱主要有断层防水煤柱和井田边界保护煤柱。 a. 断层防水煤柱：根据《矿井水文地质规程》所推荐的公式，经计算 7煤层断层煤柱分别为 、 、。 但考虑到随煤层开采后地层的移动，应力的重新分布，断 层防水性有可能发生变化，因此，断层落差大于 50m的两侧按 50m；大于 30m至小于等于 50m的为 30m；大于 20m小于等于 30m的断层为 20m；落差小于等于 20m的断层不留防水煤柱，经计算本矿井断层防水煤柱为 万吨。 b. 井田境界保护煤柱：本井田西南部与 垞 城煤矿相邻，西部1000m煤层等高线或 F6断层为界，东以各煤层露头为界，北以人工边界为限，设计均以本井田边界一侧留设 20m的边界煤柱。 经计柳泉煤矿技术改造工程初步设计 25 江苏省第一工业设计院有限责任公司 算，本井田边界煤柱为。 矿井永久性煤柱损失量 =+=（万吨）。 ② 矿井设计储量 矿井设计储量为工业储量扣除永久煤柱损失的量，技术改造后，矿井的工业储量即为保有储量。 矿井设计储量 ==（万吨） ③矿井设计可采储量 a. 工业场地保护煤柱：本井田原工业场地设在煤层露头外，且为生产多年的接收矿井，不计煤柱量。 b. 主要大巷及上下山保护煤柱 为避免巷道受采动影响，主要运输大巷及集中下山两侧各为20m保护煤柱，经计算约。 另有矿井与井下爆破材料库等保护煤柱。 保护煤柱共计。 c. 采区回采率，本矿 井各开采煤层为薄煤层，采区回采率根据设计规范规定，取 85%。 d. （ 333）资源量可信度系数：本矿井煤层较稳定，构造简单，可信度系数 K 取。 矿井可采储量 =［（ 111b+122b+333 k） 永久煤柱 保护煤柱］采区回采率 =［（ ++ ） ］ =(万吨 ) 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 26 江苏省第一工业设计院有限责任公司 根据《煤炭工业矿井设计煤范》 GB5021520xx 版规定，矿井年工作日为 330d，每天三班作 业，其中两班生产，一班检修，每天净提升时间 16h。 二、矿井设计生产能力 矿井生产能力的大小与井田地质构造，水文地质条件，煤炭资源储量及煤质、煤层贮存条件及开采条件，采煤机械化装备水平等有关。 结合本矿井具体情况，设计认为技术改造后，矿井生产能力确定为 ，其理由如下： 本矿井为低瓦斯矿井，煤层稳定 ~较稳定，水文地质条件简单，构造偏简单，深部煤层倾角较小，开采条件简单。 井田范围扩大后有一定的可采储量，满足技改后。 本井田主采煤层 7 煤均为薄煤 层，单产能力低，制约了矿井生产能力大幅度地增加，因此，井型不宜过大。 自天能集团公司接受该矿井以来，经过改扩建及环节改造除主提及供电系统外，其余各大环节均已满足 力要求，通过本次矿井技改后，可以较少的投资达到 要求。 从采掘关系上分析，矿井 06年核定生产能力 ，由一个普机工作面和四个掘进工作面完成，现 7 煤采区的 7101 工作面的开拓，准备回采工程量已完成，投产后，产量即可满足矿井。 综上所述，设计认为技术改造后，矿井生产能 力确定为，改造工期均是合理的。 三、矿井服务年限 技术改造后，矿井设计生产能力 柳泉煤矿技术改造工程初步设计 27 江苏省第一工业设计院有限责任公司 不足，矿井储量备用系数选取 ，根据矿井 20xx 年底保有资源储量 ，保有的可采储量为 ，则矿井服务年限： Y=Ａ、ＫZ可 式中： y—— 矿井服务年限 a Z 可 —— 矿井可采储量 Mt K—— 储量备用系数 Y=  =（ a） 满足设计规范对技术改造后矿井服务年限的规定。 第三节 井 田 开 拓 一、地质构造 本区处于郯城庐江深大断裂带西盘，秦岭东西构造带北支的东端与新华夏系第二隆起带西侧的交汇处，徐州复背斜的西北侧。 其构造形迹受东西向构造、华夏系及新华夏系构造体系的联合控制，褶皱轴向呈北东 40176。 左右，断裂走向北东 30176。 ~40176。 就区内构造控制程度而言，属中等偏简单，褶皱、断裂均不发育。 本区属于半封闭的徐州煤田刘集复式向斜水文地质单元内的北东端水文地质块段。 第四系中的粘土、砂质粘土及砂姜粘土厚 而稳定，它剪弱了大气降水、地表水、第四系孔隙水与基岩煤系含水层的水力联系。 基底奥陶系灰岩虽然接受东南裸露山区侧向补给，但本溪组下部泥岩段具良好隔水作用。 对 3 煤开采。