巧家县凉坪煤矿机械化改造施工组织设计(编辑修改稿)

巧家县凉坪煤矿机械化改造施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

（ 4） (1) （ 1） (1) (1) 无烟煤03号 (03) 浮 煤 （ 4） （ 4） （ 4） （ 4） （ 3） （ 2） （ 3） （ 3） P1 原 煤 （ 4） （ 40 （ 4） （ 4） （ 4） （ 4） (1) （ 1） (1) (1) 无烟煤03号 (03) 浮 煤 （ 4） （ 4） （ 4） （ 4） （ 3） （ 2） （ 3） （ 3） 五、炭资源 /储量 根据云南省环复地质矿业有限公司编制的《云南省巧家县凉坪煤矿矿井生产地质报告》及初审意见书：截止 20xx 年 6月底，矿井保有资源 /储量 4350kt，其中 331 类 1750kt， 332类 140kt， 333类 2460kt。 根据《云南省巧家县凉坪煤矿矿井生产地质报告》查明矿区内除煤炭外有益矿产有铝土岩、石灰岩、玄武岩 ,这些矿产除了可作为建筑材料外没有其他的利用价值。 四、水文地质条件 （一）水文地质概况 矿区位于云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带；地势中部高，东、西面低，总体呈近 南北向延伸的山脊 ,属于构造侵蚀中山地貌，山脊呈南北向，地形坡度 30176。 ～ 60176。 ，区内沟谷发育，区内沟谷发育，区域范围内最高点位于矿区向北约 1km附近的无名山头，标高 +2800m,最低点位于东坪河沟谷底处，标高 +1900m，为矿区最低基侵蚀基准面相对高差 900m。 矿区东部属牛栏江流域，西部属东坪河流域，矿区中部为两流域的分水岭。 牛栏江位于矿区东侧，向西北径流；东坪河位于矿区西北部，由北向南汇入金沙江。 矿区内地表水较少，均为季节性溪沟，无水库等大型水体。 区内溪沟是矿区降雨、矿坑排水和地下水的主要排泄通道，向东 西分别汇入矿区外的牛栏江和东坪河。 矿区内主要发育有两巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 16 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 条溪沟，一是纸厂沟，位于矿区东部，发育于药山次级分水岭东部，自西向东汇入牛栏江；二是凉坪沟，位于矿区西部，发育于药山次级分水岭西部，自东向西汇入东坪河。 两条溪沟均属季节性溪沟，枯水期水量较小，溪沟水最终均汇入金沙江。 （二） 主要含水层特征 栖霞组（ P1q）、梁山组（ P1l）；石炭系（下统大塘组上司段（ C1ds）和旧司段（ C1dj）；泥盆系上统（ D3）、中统曲靖组（ D2q）、红崖坡组（ D2h）、缩头山组（ D2s）。 现将矿区地层按隔含水性质分述如下： 二 叠系上统峨眉山玄武岩组（ P2β ）隔水层 矿区中部出露致密拉斑状、矿区出露地层由新到老依次为二叠系上统峨嵋山组（ P2β ）、二叠系下统茅口组（ P1m）、角砾状玄武岩，基岩柱状节理较发育，节理多呈闭合状，地表风化松散，大面积分布于矿区中部，厚度大于 149m，无泉水出露，富水性微弱，仅在矿区东部小坪子村以北玄武岩与茅口组地层接触处有渗透水渗出点，可形成滴流，赋水性弱。 中深部岩石致密，富水性差，是完整的隔水层。 二叠系下统茅口栖霞组（ P1m+q）岩溶强含水层 该地层位于矿区中部，东西部均有分布，出露地表面积较大， 厚度为 ～ ，平均 ，地层岩性以生物碎屑灰岩为主，岩溶较发育，地表岩溶形态主要为溶蚀裂隙及溶洞，山脊坡地多以垂直型溶蚀裂隙为主，而谷地则以水平型巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 17 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 溶蚀裂隙及溶洞为主。 该含水层富水性强，但不均匀。 该含水层位于二叠系下统梁山组之上，该地层底板距离可采煤层 P1煤顶一般为 ，矿区巷道虽未揭露该含水层，但P1煤巷距离该含水层底板较近，据本次调查发现， P1煤巷内涌水点分布不均一，但顶板滴淋水现象明显，且局部地段涌水量呈股状，最大出水点涌水量可达 30m179。 /h，有明显的岩溶水涌出特征。 综合分析，该含水层富水性强，岩溶构造较发育，可通过 P1顶板岩石裂隙进入矿井，是开采 P1煤层的主要充水水源，对矿井影响大。 二叠系下统梁山组（ P1l）相对隔水层 二叠系下统梁山组 (P1l)厚 ，平均 ，岩性以砂岩、粉砂岩为主，夹砾岩、泥岩、铝土岩以及煤层，风化裂隙密集，岩石破碎，侵蚀作用强烈。 本矿可采煤层 P1煤层位于该地层中部， P1煤层顶板距梁山组顶一般为。 矿区范围内在在该地层未出露泉水，巷道揭露该层底部时，岩石以泥岩和石英砂岩为主，此时无明显滴淋水现象，巷道 涌水量较小，岩石微湿。 该地层下部泥岩可阻隔上覆茅口栖霞强含水层向下伏地层渗透，因此该层可视为相对隔水层。 石炭系下统大塘组上司段（ C1ds）岩溶含水层 厚度为 ～ ,一般为 ，岩性为浅灰色中厚层状白云岩，白云质灰岩，下部含硅质团块及条带并夹少量泥质白云岩。 该地层出露地表面积较小，未发现有泉水出露，巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 18 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 地表岩溶形态主要为溶蚀裂隙及溶洞。 部分巷道穿过该地层，穿过该层巷道局部有滴淋水现象，少见溶洞。 C1煤层位于该含水层下，距离该含水层底板一般为 ，因此该含水层的地下水可通过各种裂 隙渗入 C1煤巷或 C1煤层工作面中，据本次调查， C1煤巷涌水量以顶板滴淋水为主，巷道涌水量总和一般小于 10m179。 /h。 综合分析该层为岩溶含水层，含水性中等，且为矿井开采 C1煤层的直接充水含水层，对矿井充水有影响。 石炭系下统大唐组旧司段（ C1dj）相对隔水层 该层位于矿区两侧，厚度为 ，一般为 ，岩石以灰白色、深灰色厚层状细粒石英砂岩为主，含少量页岩、炭质页岩和煤层。 据本次调查，矿区内有一个泉眼（ Q4），泉水流量为 179。 /h。 矿区主采煤层 C1煤层位于该地层，巷道穿过该地层 涌水形式均为顶板滴淋水，涌水量总和一般小于10m179。 /h。 该地层可阻隔上覆和下伏岩溶含水层之间发生水力联系，可视为相对隔水层，但该层是本矿开采 C1 煤层的直接充水层，因此对矿井充水仍有一定的影响。 泥盆系上统 +中统曲靖组（ D3+D2h）岩溶强含水层 该地层位于矿区外，两侧均有分布，总厚一般为 ，岩石主要为浅灰－灰色中厚层状细晶白云岩和灰白色细粒石英砂岩，上部为泥质白云岩夹少量炭质页岩。 本矿施工平硐位于该地层，据本次调查，施工平硐内涌水包含顶板滴淋水和巷道股状涌水，涌水量较大，涌水量为 ～ 179。 /h，巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 19 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 综合分析该层为岩溶含水层，富水强，位于可采煤层下方，据可 采煤层 C1煤层底板距离 ，是矿井的间接底板充水含水层，对矿井开采有一定影响。 另外，由于矿井施工平硐位于该层位，因此该强岩溶含水层对施工平硐影响大。 （三）充水因素分析 顶板充水水源 该矿的可采煤层为梁山组内的 P1 煤层和大塘组旧司段的C1煤层。 其中 P1煤层的直接充水含水层为梁山组裂隙含水层和栖霞茅口岩溶含水层； C1煤层的直接顶板充水含水层为大塘组旧司段裂隙含水层和大塘组上司段岩溶 裂隙含水层，间接底板充水含水层为泥盆系上统 中统曲靖组岩溶含水层。 此外，由于部分大巷布置于大塘组上司段岩溶 裂隙含水层和泥盆系灰岩岩溶含水层中，故矿井的直接充水含水层还包括大塘组上司段岩溶 裂隙含水层以及泥盆系灰岩岩溶含水层。 P1煤层顶板为梁山组上段，该段以砂岩、泥质砂岩和砾岩为主，厚为 10m15m，平均约。 根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程》对煤层开采后的导水裂隙带高度进行计算如下： 式中： Ht—— 导水裂隙带高度； M—— 煤层开采厚度，取 ； n—— 煤层分层层数，取 1； t 巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 20 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 计算得： Ht为 ， Ht大于 P1煤层和栖霞茅口岩溶含水层的距离（ ），因此在煤层开采时，茅口栖霞组含水层是矿井的充水含水层。 同理， C1煤层开采后的导水裂隙带高度为 ，大于C1煤层和大塘组上司段岩溶 裂隙含水层的距离（ ），因此在煤层开采时，大塘组上司段含水层是矿井的充水含水层。 此外，泥盆系上统 +中统曲靖组岩溶含水层位于主采煤层C1煤层底板，该含水层顶距 C1煤层底板距离一般为 ，底板以细粒砂岩为主，含少量泥岩和煤层，且本矿部分巷道为该岩溶含水层内。 因此泥盆系上统 +中统曲靖组岩溶含水层是 矿井开采的间接底板充水含水层，也是矿井开拓的主要充水含水层。 老窑、采空区积水 矿区范围内仅西部形成了部分采空区，大部分是对 P1煤层的采掘活动， P1煤层采空区位于西部 P1煤层运输煤巷与露头之间的范围，采空区面积为 万 m2，另一部分是对 C1的采掘，位于西部北翼 C1煤层运输顺槽以西至 C1煤层露头，采空区面积约 万 m2。 采空区的采掘活动均是以平硐开拓上山开采，采空区涌水自流出矿，现原采空区已封闭，但排水通道流畅，各采空区内有水涌出，流量为 ～ 179。 /h。 综合分析该矿采空区有部分积水，采空 区的涌水量和积水量均和采空区面积呈正相关，且受采空区采空塌陷影响，在塌陷严重地巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 21 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 段积水较丰富，对以后开采其下部资源有充水影响。 另外，矿区内老窑多，均布置在煤层露头附近，据本次调查，老窑除LY20 硐口有少量涌水，其他硐口由于封闭未见涌水，但老窑采空区仍是地下水的储蓄场所，不排除老窑采空区内有少量积水。 因此，老窑采空水对矿井开采仍有一定充水影响。 在矿区西部形成了部分采空区， P1 煤层采空区位于西部P1煤层运输煤巷与露头之间的范围，采空区面积为 万平方米； C1 煤层采空区位于西部北翼 C1 煤层运输顺槽以西 至 C1煤层露头，采空区面积约 万平方米。 采空区的采掘活动均是以平硐开拓、上山开采，采空区涌水自流出矿。 原采空区已封闭，但排水通道流畅，各采空区内有水涌出，流量为179。 /h，主要为顶板裂隙渗水，这部分水一般通过平硐排出，且采空区面积较小，对未来矿井充水影响较小。 （四） 矿井涌水量 涌水量预测的原则及方法 矿井的主采煤层为 P1煤和 C1煤，由于 2 层煤的含煤地层不同，充水的含水层也不同： P1煤层的充水含水层为梁山组裂隙含水层和栖霞茅口组岩溶含水层。 C1煤层的充水含水层为大塘组旧司段裂隙含水层和大 塘组上司段岩溶 裂隙含水层。 对二层煤开采后的涌水情况分别进行预测。 公式的选择 巧家县凉坪煤矿有限公司凉坪煤矿机械化改造设计 22 巧家县凉坪煤矿有限公司技术科 由于本矿原生产活动已形成比较完整的开采系统，地下水以大气降水补给为主，且比拟区域与设计开采区域同处于一个水文地质单元，水文地质条件相同，矿井涌水量一般与开采面积成正比关系，可采用水文地质比拟法预测。 由于煤系地层较薄，对煤层起主要影响的主要为岩溶含水层，含水性很不均一，水位降深对涌水量预测参考意义不大，故矿井涌水量预测仅采用面积进行比拟。 矿井涌水。