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羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案

羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案
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贵州省独山县羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案

贵州晨辉达矿业工程设计有限公司

二○一一年九月

贵州省独山县羊凤煤矿

安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”

专项设计方案

贵州晨辉达矿业工程设计有限公司

二○一一年九月

目 录

目 录1

总 论1

一、项目背景1

二、编制概述1

三、项目概况1

四、存在问题与建议3

第一章 矿井概况4

第一节井田境界4

第二节矿井建设条件4

第三节矿井设计情况8

第二章 安全质量标准化9

第一节标准化要求9

第二节安全质量标准化规划11

第三节安全质量标准化的建设13

第三章 采掘机械化30

第一节设计情况30

第二节目前情况33

第三节设计采掘机械化33

第四章 井下安全避险六大系统38

第一节概述38

第二节矿山监测监控系统41

第三节井下人员定位系统76

第四节井下紧急避险系统84

第五节压风自救系统92

第六节供水施救系统96

第七节井下通信联络系统101

第八节组织机构、项目管理及施工进度102

第五章 概算107

附件目录

1、贵州省独山县羊凤煤矿《采矿许可证》(副本),证号为C5200002009111120047415;

2、贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字【2009】50号)关于《贵州省独山县羊凤煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案的证明及其评审意见书;

3、贵州省独山县羊凤煤矿煤尘爆炸性鉴定报告、煤炭自燃倾向等级鉴定报告。

4、贵州省煤炭管理局文件,黔煤行管字[2005]279号,《对黔南州煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;

5、贵州省煤炭管理局文件,黔煤行管字[2007]64号,《对黔南州煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;

6、贵州省煤炭管理局文件,黔煤行管字[2007]487号,《对黔南州煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;

7、供电能力承诺;

8、企业名称预先核准通知书;

9、矿山救护服务协议。

10、贵州省独山县羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案委托书

附图目录

1、开拓系统、采区巷道布置及机械配备平面图(1:2000);

2、采区巷道布置剖面图(1:2000);

3、投产时矿井通风系统(立体)及通风网络图(示意);

4、矿井安全检测监控系统传感器布置图(示意);

5、矿井安全检测监控系统及人员定位图(示意);

6、紧急避险系统图(1:2000);

7、井下压风自救系统图(示意);

8、井下供水施救系统图(示意);

9、井上、下通讯联络系统图(示意)。

总 论

一、项目背景

(一)项目名称

贵州省独山县羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案。

(二)项目编制的目的

安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”项目是为提高企业安全监管科技水平和事故预防能力。

3、项目委托单位

贵州省独山县羊凤煤矿。

4、承担项目设计单位

贵州晨辉达矿业工程设计有限公司。

二、编制概述

为进一步贯彻落实国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装【2010】146号)和《<煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)>的通知》(安监总煤装〔2011〕33号)的要求,坚持安全发展,强化安全生产管理和监督,有效遏制重特大安全事故,保障人民生命财产安全。为规范和推进习隆煤矿的安全质量标准化、采掘机械化和井下安全避险“六大系统”建设完善工作,进一步提高煤矿安全保障能,受习水县习隆煤矿委托,我公司在现场调研工作的基础上,编制了《贵州省独山县羊凤煤矿安全质量标准化、采掘机械化、井下安全避险“六大系统”专项设计方案》。

本次专项设计的目的主要是为提高习隆煤矿安全监管科技水平和保障企业安全生产以及职工人身安全,预防事故发生,使该矿的安全生产装备符合国家有关法律、法规、设计规范、安全装备标准规定,为该矿井安全生产管理营造良好的硬件、软件环境,使其具备良好的安全生产条件。

三、项目概况

(一)安全质量标准化

根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《关于深入持久开展煤矿安全质量标准化工作的指导意见》(安监总煤行 (2009)117 号)和贵州省人民政府办公厅《关于进一步加强全省煤矿安全质量标准化工作的通知》(黔府办发电(2009)152号)要求,结合《贵州省煤矿安全质量标准化考评报告 (试行)》,依照国家有关安全生产法律、法规、标准和省人民政府有关安全生产的规定。对安全质量标准化的评分方法、评分细节都一一做了设计,对矿井安全质量标准化管理机构做了系统的规划,设计了以矿井主要负责人为主的管理机构,明确各负责人及职能部门的职责,拟定该矿达到的安全质量标准化等级。

(二)采掘机械化

原设计矿井尚未达到采掘机械化要求,原设计采用炮采工艺;本次设计考虑到矿方实际情况及技术力量,设计首采面采用炮采工艺,本次设计要求矿井在第二个工作面(即1102采煤工作面)开始必须达到采掘机械化;本次设计本次设计第二个工作面(即1102采煤工作面)选用MG150-AW型采煤机一台,SGB630/75型刮板输送机1台,工作面运输顺槽选用SGD420/30A型转载机1台配合1台DTL80/10/40可伸缩带式胶带输送机运煤。实现采掘系统机械化。

(三)井下安全避险“六大系统”

设计根据《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》,《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》等有关文件要求,对习水县习隆煤矿井下安全避险“六大系统”做了系统的设计和布置。

1.监测监控系统设计选用国内先进的KJ90NA系统,对矿井甲烷、一氧化碳、粉尘、氧气、温度等做到准确无误的实时监控;

2.人员定位系统选用国内先进的KJ251A人员考勤定位系统,本系统遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则,按准许上岗人员和班组实行“一人一卡”制,该卡可视为“上岗凭证”或“坑道准入证”,具有强大的实时监控定位,实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别,从而实现目标的自动化管理;

3.井下紧急避险系统,在一采区中部(主斜井、副斜井之间的联络巷中)及回采工作面进、回风分别设计永久、临时避难硐室,确保井下发生事故时人员能及时有效地找到避险设施,有效地实施自救、互救;

4.压风自救系统,在避灾线路上均按照要求设计压风自救装置,根据井下需风量选择三台LG2100─7.5型风冷式螺杆空气压缩机,确保压风自救在矿井灾害避险中发挥积极作用;

5.供水施救系统,供水施救系统与消防洒水系统联合布置,在工作面及井底车场等均设置供水管路,形成井下完善的供水施救系统;

6.井下通讯系统,矿井采用一套DDK-6型矿用型调度交换机,在井下工作面、车场、避难硐室等均设置与地面直通电话,井下选用矿用HAK-1本安型电话,地面选用HA01型按键电话。

(四)设计依据

1.国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》的通知(安监总煤装〔2011〕33号)要求;

2.《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》(安监总煤装【2011】15号)的规定;

3.《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号)的要求;

4.贵州省安全生产委员会办公室,黔安办[2010]49号“关于明确煤矿停产整顿整改方案主要内容的通知”;

5.贵州省安全生产委员会办公室文件,黔安办[2011]33号《关于进一步做好关闭及停产(建)煤矿安全监管工作的通知》;

6.国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《关于深入持久开展煤矿安全质量标准化工作的指导意见》(安监总煤行〔2009〕117号);

7.贵州省人民政府办公厅《关于进一步加强全省煤矿安全质量标准化工作的通知》(黔府办发电〔2009〕152号);

8.《中华人民共和国安全生产法》,2002.11.1;

9.《中华人民共和国矿山安全法》,1992.11.7;

10.《煤矿安全监察条例》,2000.12.2;

11.《煤矿安全规程》;

12.《防治煤与瓦斯突出规定》 国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,2009;

13.《电子计算机场地通用规范》(GB/T 2887);

14.《矿用分站》(MT/T 1005);

15.《矿用信息传输接口》(MT/T 1007);

16.现场调查和羊凤煤矿业主提供的有关资料。

四、存在问题与建议

1.由于矿区地质工作基础较差,地质勘查使用的工程量较少,对井田内的构造控制程度不够,未对该矿的水文地质及地质灾害情况进行分析和研究,建议羊凤煤矿在建设和今后的生产过程中,需进行矿山地质分析,注意收集并整理矿井生产地质资料,以便指导矿井建设和生产,更好的实现采掘工艺机械化。

2.羊凤煤矿属整合后保留新建矿井,主斜井、副斜井、回风斜井均已建成,经业主提供的巷道断面能满足15万t/a设计要求,本次设计预以利用;主井(含风井)和副井工业场地已基本形成,两个场地已征地面积能满足要求,设计予以利用。原设计井下安全避险“六大系统”尚不完善,建议矿井根据《贵州省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》要求制定符合矿井实际的“安全质量标准化实施办法”,按本设计方案建设完善“六大系统”,并严格按标准施工, 在规定的时限内完成“六大系统”建设完善工作。

3.建议羊凤煤矿建立到习水县监管系统的网络连接平台,完善监管网络。

4.矿方应加强安全质量标准化和井下安全避险“六大系统”技术人员的培训工作,使自身具有相关的技术力量,让矿井主要管理人员认识安全质量标准化的重要性和井下安全避险“六大系统”的科学性和先进性,使之成为该矿必不可少的安全条件。

5.煤矿应建立健全“六大系统”管理机构,配备管理人员、专业技术人员、值班人员和维护人员等加强“六大系统”的日常管理,整理完善各系统图纸等基础资料。

6.煤矿应随井下生产系统的变化,及时调整和补充完善“六大系统”。

第一章 矿井概况

第一节井田境界

羊凤煤矿矿区范围由贵州省国土资源厅划定,根据贵州省国土资源厅2009年11月颁发的贵州省独山县羊凤煤矿《采矿许可证》(副本),证号为C5200002009111120047415,矿区范围由4个拐点圈定,西安80坐标系拐点坐标见表1-1-1。

表1-1-1 矿区范围及拐点坐标表

第二节矿井建设条件

一、交通位置

(一)矿区所在地理位置

羊凤煤矿位于独山县城北西方向平距7km处,矿区行政区划属独山县羊凤乡所辖,矿区有平塘至独山的县级公路通过羊凤乡政府,黔桂铁路和贵新高等级公路通过独山县城,从羊凤乡有乡村公路约4km相连,交通条件极为便利,矿区交通位置详见图0-1。

图1-2-1 贵州省独山县羊凤煤交通位置图

二、井田自然概况

(一)地形地貌

矿区地处苗岭山脉中部南侧,是云贵高原向广西丘陵倾降的斜坡地带,属构造侵蚀中、低山地貌,海拔最高1170m,最低750m,最大相对高差420.70m,一般100-200m。区内地势总体西东两侧高中间低、北低南高,山脉走向近南北向,与地层走向基本一致。

(二)气候条件

本区属亚热带季风气候区,气候温暖湿润,雨量充沛,年平均气温17.3℃,年降水量1246mm,其中4—9月为丰水期,降水量占全年的74%,相对湿度81%。

11月至次年3月为枯季。区内灾害天气有:春旱、夏旱、冰雹和春秋冷害及暴雨等。总之本区气候温和,无严寒酷暑,夏秋季温和多雨,春冬季则有间歇霜冻。

(三)水系及主要河流

矿区位于珠江流域红水河水系一级支流苗二河上游补给区,黔中高原苗岭山脉中段。区内地形较为陡峭,地形切割较大,沟谷较为发育,以中低山为主。境内碳酸盐类岩石广泛分布,溶丘、洼地、峰丛、溶斗等岩溶地貌分布普遍。矿区内地表水体不发育,仅矿区中部发育一条季节性溪流。溪流在下游汇入苗二河。

(四)地震

根据《中国地震动参数区划图》(GBl8306—2001),矿区地震烈度小于Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g。

(五)地温情况

本井田属地温正常区,无热害影响。

(六)冲击地压

地质资料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。

三、资源条件

(一)地层

矿区内出露地层由老至新有石炭系上统马平组(C2m)、二叠系中统梁山组(P21)、二叠系中统栖霞组(P2q)、茅口组(P2m),二叠系上统吴家坪组(P3w),长兴大隆组(P3c+d)下三叠统罗楼组(T11)及第四系。除石炭系外各组地层之间均为整合接触。现分述如下:

石炭系上统马平组(C2m):为灰、浅灰、灰白色厚层块状灰岩、含白云质团块灰岩,厚约90m。

二叠系中统梁山组(P21):黑色薄层砂质泥岩,夹灰、浅灰白色薄至中厚层石英粉砂岩及薄层硅质岩,为区内的次要含煤地层。煤层产于该段中部,可采煤层一层(C2),煤层厚0.60~0.80m。该段地层厚45m。

二叠系中统栖霞组(P2q):上部为深灰、黑色厚层块状灰岩、燧石灰岩,含薄层泥质条带;下部为浅灰、深灰色薄至中厚层灰岩、泥质灰岩,层间夹黑色片状沥青页岩。厚约40m。

茅口组(P2m):灰色厚层至块状灰岩,亮晶灰岩,厚80m。

二叠系上统吴家坪组(P3w)分为两段(P3w1、P3w2):一段(P3w1)下部为灰、深灰色薄至中厚层状硅质岩夹页岩,灰黑色粉砂质页岩,炭质页岩夹煤层,为区内的主要含煤地层。含煤三层,仅顶底一层可采(C1煤层),下部二层厚0.10-0.30m,且变化大,不可采。(C1)煤层产于该段顶部,煤层厚1.20~1.47m。该段地层厚45m。二段(p3w2)为灰、深灰色中厚—厚层状含燧石团块灰岩,厚500m。

长兴组、大隆组(P3c+d):深灰色薄至中厚层硅质岩,灰黑色炭质页岩夹煤层。厚10-30m。

下三叠统:罗楼组(T11):下部为钙质页岩夹薄层泥晶灰岩,厚大于140m。

第四系(Q):区内主要分布于坡麓沟谷地带,岩性为残坡积物,成份为腐植土,含碎石粘土。厚0-lOm。

(二)煤系地层及含煤性

矿区煤层处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区南部,独山向斜西翼。羊凤煤矿含煤岩系为上二叠统吴家坪组第一段(P2w1)及中二叠统梁山组含煤岩系。吴家坪组第一段(P2w1)由下至上产煤四层,下部有三层煤不可采,厚度不稳定,一般0.10-0.30m。顶部煤层厚度较稳定,是区内的主要煤层,(C1)煤层厚1.20-1.47m,煤层结构单一,无夹矸,煤层顶板为灰岩,底板为粉砂质页岩。煤层走向总体为一北东向,倾角28-37o,平均为30o;梁山组含煤一层(C2),厚0.20~0.80m,厚度变化较大,两煤层间距155m。

矿区未采风、氧化带煤层样,根据矿区老窑揭露观察,煤层风、氧化带为煤层露头往下斜深12-30m左右,本次工作风、氧化带下界定为煤层露头往下斜深15m。

(三)矿井构造

1、褶皱:矿区主要位于独山向斜西翼。区内为一单斜地层,岩层倾向280-320º,倾角28-37º。

2、断裂

矿区范围内未发现断层。

普查区处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区南部,独山向斜西翼。构造线总体呈南北向展布,局部表现为北北东向。断裂主要以南北向和北北东向为主。断裂构造未通过普查区内,对区内的煤层未造成破坏,对矿井开采,开拓影响不大。

综上所述,该矿区地质构造复杂程度简单。

(四)煤层、煤质及其它有益矿产

1.煤层

矿区可采煤层为C5、C8和C12煤层。分述如下:

矿区煤层处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区南部,独山向斜西翼。羊凤煤矿含煤岩系为上二叠统吴家坪组第一段(P2w1)及中二叠统梁山组含煤岩系。吴家坪组第一段(P2w1)由下至上产煤四层,下部有三层煤不可采,厚度不稳定,一般0.10-0.30m。顶部煤层厚度较稳定,是区内的主要煤层,(C1)煤层厚1.20-1.47m,煤层结构单一,无夹矸,煤层顶板为灰岩,底板为粉砂质页岩。煤层走向总体为一北东向,倾角28-37o,平均为30o;梁山组含煤一层(C2),厚0.20~0.80m,厚度变化较大,两煤层间距155m。

矿区未采风、氧化带煤层样,根据矿区老窑揭露观察,煤层风、氧化带为煤层露头往下斜深12-30m左右,本次工作风、氧化带下界定为煤层露头往下斜深15m。

煤层特征见下表。

煤层特征表

煤层

编号煤层厚度(m)煤层倾角(°)煤层间距(m)煤层容重(t/m3)煤层

结构稳定性顶底板岩性

顶板底板

C11.20~1.47

1.2930

155

1.37简单较稳定生物屑灰岩、

燧石灰岩粉砂质页岩

C2

0.20~0.80

0.66301.37简单不稳定砂质泥岩砂质泥岩

2.煤质及煤种

物理性质

C1煤层呈油黑色、亮黑色,具玻璃光泽和油脂光泽,硬度2左右,容重1.37t/m3,具块状、粉末状、片状构造。平坦或参差状断口,性脆,染手。

C2煤层呈暗黑色,具玻璃光泽,硬度2左右,容重1.37t/m3,具粉末状、片状构造。平坦或参差状断口,性脆,染手。

煤岩特征

宏观煤岩类型:C1煤层以亮煤为主;C2煤层以暗亮煤为主。

煤质分析指标和工艺性能及煤类

C1煤质主要指标为:水份(Mad)0.98-1.61%,平均1.30%;灰份(Ad):15.18-18.21%,平均16.70%;挥发份(Vdaf)12.83-16.31%,平均14.57%;全硫(St,d)2.57-2.87%,平均2.72%;发热量(Qnet.d)23.15-24.77MJ/kg;平均23.96MJ/kg;固定碳(FCad%)48.97-58.34%,平均53.66%;属中高灰、中高硫、高热值贫煤。

C2煤质主要指标为:水份(Mad)1.12-1.35%,平均1.24%;灰份(Ad):17.65-18.13%,平均17.89%;挥发份(Vdaf)17.01-16.43%,平均16.72%;全硫(St,d)2.73-2.67%,平均2.7%;发热量(Qnet.d)21.85-23.12MJ/kg,平均22.49MJ/kg;固定碳(FCad%)51.07-47.59%,平均49.33%;属中高灰、中高硫、高热值贫煤。

表1-3-2 可采煤层煤质特征表

煤层

编号煤样

类别工 业 分 析

Mad%Ad%Vdaf%St,d%Qnet,d(MJ/kg)

C1原煤1.316.714.572.7223.96

C2原煤1.2417.8916.722.7022.49

3.煤层风氧化带及采空区边界线的确定

矿区未采风氧化带煤层样,根据矿区附近原生产井及老窑开采情况,煤层风化深度一般30m,风化后煤层呈粉状,煤质较差。

四、安全条件

(一)矿井瓦斯等级

该矿未进行瓦斯等级鉴定工作。根据黔安监管办字〔2007〕345号文,羊凤煤矿不属于国家划定的突出矿区之内;根据都匀、平塘、独山地区煤矿连续三年的瓦斯鉴定资料,贵州省煤炭管理局文件,黔煤行管字[2007]487号,《对黔南州煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》。黔煤行管字[2007]64号,《对黔南州煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》。黔煤行管字[2005]279号,《对黔南州煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》。独山地区所有煤矿都鉴定为低瓦斯矿井。羊凤煤矿位于独山向斜,所以与现有矿井有极大的相似性。为确保矿井安全生产,本设计按高瓦斯矿井进行设计。

本设计按高瓦斯矿井进行设计和管理。在开采过程中应加强通风及瓦斯检测记录,防止局部瓦斯积聚,必须关注瓦斯涌情况,根据情况采取措施。矿井在建设及生产期间必须进行瓦斯含量、瓦斯涌出量的测定,并定期进行瓦斯等级鉴定。根据以后鉴定的瓦斯等级情况,采取相应的瓦斯管理措施。

(二)矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性

根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件-黔安监管办字[2007]345号-《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》,该地区为不突出危险区域。因此本矿暂按高瓦斯矿井进行设计。

(三)其它有毒有害气体情况

地质资料未提供矿井其它有毒有害气体情况。

矿井有毒有害气体通常包括一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、氨(NH3)及甲烷(CH4)等。

(四)煤层煤尘爆炸指数及爆炸危险性

根据贵州省煤田地质局实验室2008年9月作的煤尘爆炸性鉴定报告,C1、C2煤层鉴定结果为煤尘有爆炸性,本设计按煤尘有爆炸性进行设计。

(五)煤层自燃发火期和自燃倾向性

根据贵州省煤田地质局实验室2008年9月作的煤炭自燃倾向性鉴定报告,C1、C2煤层鉴定结果为不易自燃煤层,本设计按不易自燃煤层进行设计。

(六)煤层顶、底板情况

煤层

编号煤层

结构稳定性顶底板岩性

顶板底板

C1简单较稳定生物屑灰岩、

燧石灰岩粉砂质页岩

C2简单不稳定砂质泥岩砂质泥岩

由上所知,本矿煤层支护时可在支柱底部加垫板,防止支护插入底板。设计中采用全部垮落法管理顶板,根据验算所选择支架及排柱距的确定能满足支护要求。在今后生产过程中,应根据实际情况,编制相应的作业规程,并根据顶板矿压显现和采高调整支护密度,以便更好地保证工作面的生产安全。

(七)水文地质条件

一)区域水文地质条件

矿区位于珠江流域红水河水系一级支流苗二河上游补给区,黔中高原苗岭山脉中段。区内地形较为陡峭,地形切割较大,沟谷较为发育,以中低山为主。境内碳酸盐类岩石广泛分布,溶丘、洼地、峰丛、溶斗等岩溶地貌分布普遍。

区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两类。碳酸盐岩主要包括石炭系马平组、栖霞组及茅口组、吴家坪组二段、长兴大隆组。三叠系罗楼组的灰岩。分布区多属裸露的基岩山区,地表岩溶洼地、落水洞、溶斗等较发育;地下局部发育溶洞、暗河,形成丰富的岩溶地下水,通过长途径流,以泉的形式集中排泄于当地河谷中。

碎屑岩主要包括梁山组、吴家坪组第一段煤系地层中的粉砂岩、炭质页岩夹煤层以及三叠系罗楼组中的页岩。碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈,风化裂隙较发育,含风化裂隙水,但厚度不大,富水性总体较弱,主要依靠大气降水补给,受地势影响,一般为近源补给、就近排泄。

区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水,均以大气降水作为补给来源。地下水动态随季节变化明显,一般每年5月地下水流量、水位开始回升,6--9月为最高值,期间出现1--3次峰值,10—12月份进入平水期,水位、流量开始逐渐递减,到次年三、四月份降为最低值。

矿区属溶蚀一侵蚀中低山沟谷地貌,海拔最高1170.70m,最低750m,最大相对高差420.70m,一般100-200m。矿区周围属珠江流域红水河水系。地表水系不发育,区内无地表水体,为季节性的雨源型溪沟水,下雨有水,久旱即干枯。矿区最低侵蚀基准面,标高为750m,矿区最低开采标高(最低排泄标高)为+0m。

矿区内地下水类型按含水介质不同可分为岩溶水、裂隙水和孔隙水,其埋藏形式为潜水。低洼处地下水埋深一般小于10m。地下水的补给源主要为大气降水,大气降水通过地表风化裂隙、岩石的节理裂隙及溶蚀裂隙下渗补给地下水,运移于岩石裂隙、溶隙及岩溶管道之中,径流至低洼处以泉的形式排泄。由于地形切割较深,地下水多以泉水形式流出,对煤层开采影响较大。

二)矿区水文地质条件

本次工作在进行地质测量的同时,对该区泉、老窑及岩溶等水文地质情况,进行了调查与测量,水文调查点3个。

矿区泉点调查统计表

点号点性位置流量(L/s)产出

地层

S1泉点位于矿区中部6.87P2m

S2泉点位于矿区北部1.96P3w2

S3泉点位于矿区西南部4.98P3w2

1、岩层含水性

根据地层岩性组合和含水介质特征,将区内划分为三个含水层(煤层的顶、底板)和二个相对隔水层单元(含煤岩系),含水层和隔水层单元具有相对独立而又相互联系的关系。

矿区内出露地层由老至新有石炭系上统马平组(C2m)、二叠系中统梁山组(P21)、二叠系中统栖霞组(P2q)、茅口组(P2m),二叠系上统吴家坪组(P3w),长兴大隆组(P3c+d),下三叠统罗楼组(T11)及第四系。

1)第四系(Q):为松散堆积的残坡积层,含孔隙水,富水性弱,一般透水而不含水,对矿坑的充水不会造成威胁,厚0-lOm,对开采影响不大。

2)长兴大隆组(P3c+d)、下三叠统罗楼组(T11):位于C1煤层上部,距C1煤层月724m,对开采影响较小。

3)二叠系上统吴家坪组(P3w):

第一段:为区内的相对隔水层,岩性为炭质页岩、泥质粉砂岩、粘土岩及煤层,含裂隙水,富水性弱,相对隔水。但在构造裂隙发育的情况下,或形成采空区,隔水性能被破坏后,即成为上下含水层水力联系的通道。可能形成底部茅口组中的岩溶水,由底板涌入矿坑。该层厚度约200m。

第二段,厚度500m,其上部裂隙和岩溶发育,含水丰富且不均匀,其富水性和导水性也较复杂。下部裂隙和岩溶较少发育,含水均匀。

4)茅口—栖霞组、马坪组含水丰富且不均匀,其富水性和导水性也较复杂。矿区内构造简单,碳酸盐岩比较完整,裂隙和岩溶发育,含水层之间水力联系较强,对煤层影响较大。上覆含水层与煤层直接接触,由顶板直接向矿井充水,从而威胁到矿井的开采。

2、目前开采条件下矿坑涌水量

矿坑涌水量受大气降雨影响明显,据业主提供的资料:旱季涌水量2-4m3/h左右,雨季达到10m3/h左右。现矿坑涌水主要来自顶板以上含水层中的水,矿坑涌水量受大气降雨影响明显,由于开采时形成的顶板岩石变形与顶板含水层中的水因塌陷,以及顶板灰岩溶洞裂隙贯通构成通道,导致雨水贯入矿井,降雨时(12小时左右)大量补给坑道,停雨后24小时水量高峰回落。

3、矿井充水因素

1)充水水源

A)地表水及冲沟水

冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给,雨季还有较大面积大气降水汇入,水量较大,这些冲沟多位于含煤地层露头地带,冲沟附近的网状、脉状裂隙密集,它们与煤层风化、氧化带直接接触,将来沿沟溪一带开采煤层时,冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井,为矿井浅部开采的直接充水水源。矿区最低侵蚀基准面,标高为750m。矿区最低开采标高(最低排泄标高)为+0m。煤层大部份位于当地侵蚀基准面以下。

B)第四系孔隙水

矿区内覆盖的第四系,含水性弱,加之厚度不大,蓄水量有限,对煤矿开采影响小。

C)吴家坪组第一段弱裂隙含水层

该组主要为碎屑岩,富水性总体微弱,且位于煤层的底板,为相对隔水层,含水性较弱。

D)老窑采空区积水

老窑内存在着一定的积水,是浅部矿井开采的重要充水因素,在开采浅部煤层时,采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

E)吴家坪组第二段(上部)、马坪组、茅口给灰岩岩溶水

该组主要以碳酸盐岩为主,其岩溶裂隙较发育,岩溶化作用强烈,易形成溶洞,大气降水可通过地表洼地的富集,经岩溶溶洞、溶隙、落水洞、采矿裂隙等渗入或突入矿井,是矿井开采涌水量突变的主要因素,为矿井开采的直接充水水源。

文档信息
  • 文档上传人:admin
  • 文档格式:Doc
  • 上传日期:2014年06月05日
  • 文档星级:★★★★★
  • 需要煤安币:5个
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