第一章礦井支護(hù)改革條件分析

1、第一章 礦井支護(hù)改革條件分析第一節(jié) 井田概況一、井田境界普安縣樓下鎮(zhèn)宏興礦礦界范圍以“采礦權(quán)許可證”所圈定的礦區(qū)范圍為準(zhǔn)，其拐點(diǎn)直角坐標(biāo)如下：A：X=2809070 Y=35486130； B：X=2809900 Y=35487030；C：X=2808960 Y=35487540； D：X=2808110Y=35487090；E：X=2808170Y=35486630；F：X=2808320Y=35486820；G：X=2808700Y=35486550；H：X=2808500Y=35486210；I：X=2808810Y=35486060；礦區(qū)面積：1.4331平方公里，開(kāi)采深度由1200m

2、至1100m標(biāo)高。二、儲(chǔ)量根據(jù)資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦井資源量（332）（333）（334）？為1257噸，其中（332）類(lèi)為329萬(wàn)噸，（333）類(lèi)為872萬(wàn)噸，（334）？為56萬(wàn)噸。設(shè)計(jì)利用資源量為3298725621229萬(wàn)噸。本礦邊界煤柱損失計(jì)算為102.6萬(wàn)噸。采區(qū)回采率為80。礦井可采資源量（資源量永久煤柱損失）平均采區(qū)回采率（1229102.6）80901.12（萬(wàn)噸）三、交通礦井位于貴州省黔西南州普安縣樓下鎮(zhèn)禹歇村境內(nèi)，礦井由主干公路北到普安縣城66Km接320國(guó)道，南至興義市52Km接國(guó)道；南昆鐵路地礦區(qū)西南方向通過(guò)，距威舍站40Km距清水河站20Km，交通比較方便。四、井田自

3、然概況1、地形地貌礦區(qū)總體為臺(tái)地地貌，屬中高山地形。地面植被較發(fā)育，灌木、雜草叢生，小沖溝較多，并呈樹(shù)枝狀展布，主要沖溝的走向與地層傾向基本一致。礦區(qū)北部為飛仙關(guān)組中下部地層，井田內(nèi)最高點(diǎn)標(biāo)高1400m，最低點(diǎn)標(biāo)高1090m，相對(duì)高差在310m。含煤地層多被滑坡及第四系坡積物覆蓋，滑坡一般有兩級(jí)臺(tái)階，臺(tái)階內(nèi)地形相對(duì)平緩。2、河流樓下河為山區(qū)雨源型河流，河床粗糙，水流湍急，流量變化幅度較大，雨季山洪飛瀑，河水暴漲，枯水季節(jié)流量較小，河水主要受大氣降水控制。采取適當(dāng)?shù)男盍鞔胧?，可滿(mǎn)足礦井的生產(chǎn)、消防用水的需要。3、氣象及地震礦區(qū)位于貴州省西南部邊緣，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。根據(jù)黔西南州氣象局統(tǒng)計(jì)資料

4、：年降雨量1501.1毫米，年平均相對(duì)濕度81。根據(jù)國(guó)家建設(shè)部質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2001年7月20日聯(lián)合發(fā)布的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程（GB500112001）附錄A我國(guó)主要城市抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度，該井田范圍內(nèi)地震烈度為6度。第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造一、地層井田及其鄰近出露的地層有從二疊系下統(tǒng)茅口組至三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組，現(xiàn)從老到新分述如下：1、二疊系（P）1）下統(tǒng)（P1）茅口組（P1m）：出露不全，分布于井田外，在老鬼山背斜軸紅巖附近及馬鞍山一帶有出露。巖性為灰色玄武巖、拉班玄武巖、暗綠色火山角礫巖及凝灰?guī)r。馬鞍山附近本組上部夾中厚層灰?guī)r及含灰?guī)r團(tuán)塊，含腕足類(lèi)及海百合化石。厚度為230m，與下伏地

5、層呈假整合峨眉山玄武巖組是伴隨早二疊世晚期東昊運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的大規(guī)?；拘匀蹪{噴溢的結(jié)果（華力西期巖漿巖），時(shí)代屬晚二疊世早期，巖體呈層狀分布于含煤地層之下，為含煤巖系的沉積基底，對(duì)煤層沒(méi)有影響主。2）龍?zhí)督M（P2L）井田內(nèi)主要含煤層，為一海陸交互沉積。巖性由灰色、深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、煤層及灰?guī)r組成，平均厚230m具水平層理、波狀層理、交錯(cuò)層理。組內(nèi)連續(xù)沉積，含煤1025層，一般20層左右，可采煤層5層。與下伏地層呈假整合接觸。本組在地表上多為滑坡及第四系覆蓋，由于巖石及煤層松軟易風(fēng)化，地形相對(duì)平衡。根據(jù)巖性及其組合、沉積特征分為上、中、下三段，主要可采煤層分布在

6、上段。上段（P2L）平均厚80M主要以粉砂質(zhì)泥巖為主，中部19號(hào)煤層為主要可采煤層，下部多含植物化石碎片。3）長(zhǎng)興組（P2c）平均厚130m，即BL頂界至12號(hào)煤層頂界。巖性以灰色灰?guī)r為主，夾粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)巖及泥巖，具水平層理。含煤層13層，僅有一層厚度鄰近可采。與下伏地層呈整合接觸。本組地層在地表上常呈一小陡坎，頂上一小平臺(tái)。2、三疊系（T）1）下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）分布于井田外圍北部。巖性主要為灰綠色、灰色、紫灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r等，具波狀層理、交錯(cuò)層理。含腕足類(lèi)動(dòng)物化石，平均厚組內(nèi)連續(xù)沉積，與下伏地層呈假整合接觸。3、第四系（Q）主要為坡積物、沖積物、巖石風(fēng)化形成的

7、土等，厚020m不等。二、構(gòu)造樓下鎮(zhèn)宏興煤礦在地質(zhì)構(gòu)造單元分區(qū)上屬揚(yáng)準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆六盤(pán)水?dāng)嘞萜瞻残?gòu)造變形區(qū)的黔西南渦輪構(gòu)造，具體位于該構(gòu)造單元內(nèi)的牛角向斜之南西揚(yáng)起端了附近。褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育。1、褶曲單斜構(gòu)造是礦區(qū)的總體構(gòu)造格架，巖性主要為二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，巖層產(chǎn)狀：傾向150260，傾角913，但在礦區(qū)范圍內(nèi)由于受南東側(cè)、北西側(cè)及中產(chǎn)部三條斷層的影響，致使單項(xiàng)斜構(gòu)造被破壞，局部段發(fā)生褶曲。2、斷層構(gòu)造F1斷層：出露于礦區(qū)北西側(cè)小營(yíng)上一帶，地貌上形成溝塹，地表延伸約1100m，呈北東向展布，傾向南東，傾角63，斷距50m；兩盤(pán)均為龍?zhí)督M，為正斷層。F2斷層：出露于礦區(qū)中側(cè)小營(yíng)上一

8、帶，地貌上形成溝塹，地表延伸約1300m，呈北西向展布，傾向南西，傾角70，斷距6585m；兩盤(pán)均為龍?zhí)督M，破壞了礦區(qū)內(nèi)煤層的連續(xù)性和完整性，為正斷層。F3斷層：出露于礦區(qū)東側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約1300m，呈北東向展布，傾向北西，傾角2345，斷距50m；兩盤(pán)均為龍?zhí)督M，為逆斷層。F4斷層：出露于礦區(qū)南西側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約1000m，呈北西向展布，傾向北東，傾角4570，斷距50m；兩盤(pán)均為龍?zhí)督M，為逆斷層。由于礦區(qū)范圍內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育，破壞了區(qū)內(nèi)煤層的完整性，因此，礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜。三、煤層核實(shí)工作中共發(fā)現(xiàn)煤層數(shù)十層，其中有工業(yè)價(jià)值的可采煤層有7層，這7層可采煤層自上而下編號(hào)

9、為：C17、C18、C19、C20、C24、C25、C28。各可采煤層均賦存于上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M二段（P2L2）粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖中。其中，C17煤層產(chǎn)出于P2L2的頂部，C18、C19煤層產(chǎn)于P2L2的上部，C20煤層產(chǎn)出于P2L2的中部，C24、C25煤層產(chǎn)于P2L2的下部，C28煤層產(chǎn)出于P2L2的底部。縱覽全區(qū)，以C17、C24煤層產(chǎn)出較穩(wěn)定，全區(qū)可采，C19、C25煤層大部可采，C18、C20、C28煤層局部可采。從全礦區(qū)各可采煤層的煤質(zhì)分析結(jié)果看，自上而下硫的含量有明顯降低趨勢(shì)，灰分含量以C24煤層最高，分別向C17、C28煤層有降低趨勢(shì)?，F(xiàn)將各可采煤層分述如下：1、C17煤層特征是

10、全礦區(qū)最主要和產(chǎn)出最為穩(wěn)定和煤層之一，也是現(xiàn)階段開(kāi)采量最大的煤層。C17煤層呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角一般小于15，多為37。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般在煤層中或中上部夾一層厚10cm的炭質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)泥巖中含星點(diǎn)狀（小量團(tuán)塊狀）黃鐵礦。煤層最大厚度78m，最小厚度1.85m，一般2.504.00m，平均3.22m。在向斜南東翼以泥堡為中心，向西（樓下）和向東（水箐）厚度均有增厚之趨勢(shì)。2、C19煤層特征煤層產(chǎn)生于牛角山峰同斜兩翼，出露長(zhǎng)度約13Km，厚度1.502.20m，平均1.86m，產(chǎn)出較穩(wěn)定。煤層呈似層狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r產(chǎn)狀基本一致傾角小于15，煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為單層煤、常夾有

11、一層厚約8cm的炭質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)粘土巖組成和豆夾狀?yuàn)A矸，該夾矸在走向和傾向上延伸一般小于1.52.0m。3、C24煤層特征煤層分布在牛角山向斜兩翼，受泥堡背斜和F3、F5、F6的影響，在雨勒至樓下、樓下至玉家坪、格界田至三道溝斷續(xù)出露，出露線(xiàn)總長(zhǎng)度達(dá)16Km。煤層主要呈似層狀，局部呈透鏡狀產(chǎn)出，是全礦區(qū)產(chǎn)出較穩(wěn)定煤層之一，煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角10左右。在煤層的中部通常夾一層不穩(wěn)定和含黃鐵礦炭質(zhì)頁(yè)巖或炭質(zhì)泥巖，其厚度小于1.20m。為此，C24煤層在當(dāng)?shù)赜蠧24上、下煤層之分。煤層厚度1.304.00m，平均厚度2.52m。厚度具由北西向南東，由厚（樓下沙鍋廠(chǎng)）變?。ㄓ窦移海僮兒瘢ǜ窠缣镉?/p>

12、勒一帶）再變薄（巖角寨）的變化規(guī)律。4、C18、C20、C25、C28煤層特性該4層煤層在本礦區(qū)范圍內(nèi)均屬不穩(wěn)定或較穩(wěn)定型，表現(xiàn)為煤層的厚度小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并在空間上變化較大，在礦區(qū)內(nèi)局部地段可供開(kāi)采。礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層3層，由上至下分別為C17、C19、C24。各煤層厚度穩(wěn)定，煤質(zhì)變化小，全區(qū)可采。煤層特征見(jiàn)下表：主采煤層牲特征表煤層名稱(chēng)煤層厚度（m）層間距（m）煤層夾矸數(shù)穩(wěn)定性煤層傾角（度）頂?shù)装鍘r性最小最大平均頂板底板C171.854.003.2230一層夾矸0.10米左右穩(wěn)定小于15多為37粉砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖C191.502.201.8660一層小于0.08米穩(wěn)定粉砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖C24

13、1.304.002.52一層小于1.20米穩(wěn)定四、煤質(zhì)據(jù)以往地質(zhì)資料，結(jié)合本次核實(shí)工作采樣分析，礦區(qū)各煤層的平均煤質(zhì)如下：C17煤層：Mad：2.39；Aad：13.51；Vad：8.52；Stad：1.58；W（P）：0.008；W（As）含量：0.000，Qnet，ar：30.371MJkg。C19煤層：Mad：1.80；Aad：11.31；Vad：7.70；Stad：1.73；W（P）：0.008；W（As）含量：0.000，Qnet，ar：31.449MJkg。C24煤層：Mad：2.29；Aad：20.43；Vad：8.76；Stad：2.98；W（P）：0.014；W（As）含量：

14、0.000，Qnet，ar：27.510MJkg。煤質(zhì)特征見(jiàn)下表：煤質(zhì)主要特征表（原煤）煤層編號(hào)灰分Ad揮發(fā)分Vdaf水分Mag硫分Std發(fā)熱量Qnet,arC17號(hào)煤13.518.522.391.5830.09C19號(hào)煤11.317.701.801.7331.45C24號(hào)煤20.438.762.292.9827.51五、煤層頂?shù)装迩闆r本礦可采煤層頂?shù)装逋暾?，?jié)理、裂隙不發(fā)育，底板列明顯的泥化現(xiàn)象。其穩(wěn)定性為中等至穩(wěn)定。現(xiàn)根據(jù)鄰區(qū)小煤礦開(kāi)采情況簡(jiǎn)述如下：17號(hào)煤層頂板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖，其次為泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖等。底板巖性主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖等。18號(hào)煤層

15、頂板生主要為粉砂巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。底板巖性主要為泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。19號(hào)煤層頂板巖性主要為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，其次為泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖等。底板巖性主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等。根據(jù)鄰近地區(qū)小煤礦的開(kāi)采情況，以上各可采煤層近地表段頂板節(jié)理、裂隙發(fā)育，見(jiàn)煤后全支護(hù)。六、礦井瓦斯、煤層自燃傾向性、煤塵爆炸性瓦斯：根據(jù)貴州創(chuàng)新礦冶開(kāi)發(fā)有限公司2005年8月的鑒定報(bào)告，本礦為高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為15.88m3t。在開(kāi)采過(guò)程中要加強(qiáng)礦井通風(fēng)和瓦斯管理，采取有效的防治瓦斯措施，確保不發(fā)生瓦斯事故。煤塵：根據(jù)煤炭科學(xué)總院重慶分院對(duì)宏興煤礦C1

16、7煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，本礦C17煤層無(wú)煤塵爆炸性，礦井應(yīng)對(duì)C19和C24煤層補(bǔ)作鑒定。礦井仍要采取綜合防塵措施，使井下巷道空氣中的含塵濃度降到安全標(biāo)準(zhǔn)以下，以保證井下作業(yè)環(huán)境符合規(guī)程要求。煤層自燃：根據(jù)煤炭科學(xué)總院重慶分院對(duì)宏興煤礦C17煤層自燃傾向等鑒定報(bào)告本礦C17煤層自燃傾向等級(jí)為三類(lèi)。礦井應(yīng)對(duì)C19和C24煤層自燃傾向等級(jí)補(bǔ)作鑒定，在生產(chǎn)管理中要注意觀察自燃發(fā)火征兆，加強(qiáng)管理。同時(shí)要加強(qiáng)外因火災(zāi)的防治工作。煤與瓦斯突出：根據(jù)煤炭科學(xué)總院重慶分院鑒定，礦井C17號(hào)煤層為突出煤層。在開(kāi)采過(guò)程中加強(qiáng)管理，采取有效的“四位一體”的防突措施的，確保不發(fā)生事故。本區(qū)無(wú)沖擊地壓的記錄，地溫?zé)o異常。七

17、、礦井水文地質(zhì)特征1、各地層含水性簡(jiǎn)述龍?zhí)督M和長(zhǎng)興組：巖性主要由粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及煤層組。其分布地帶多被第四系及滑坡覆蓋，地下水補(bǔ)給條件好，出露泉點(diǎn)多，井田內(nèi)泉點(diǎn)流量小，靠滑坡水補(bǔ)給，動(dòng)態(tài)變化大，主要受大氣降水的控制。該組地層含淺部風(fēng)化裂隙水，愈往深部含水性愈微弱。飛仙關(guān)組：巖性主要由層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖組成。淺部含風(fēng)化裂隙水，深部局地段含裂隙水。泉點(diǎn)流量受大氣降水控制，動(dòng)態(tài)變化大。該段為長(zhǎng)興組的上覆地層，是礦床間接充水的弱含水層段。第四系：井田內(nèi)有零星公布，有松散的沖積物、坡積物、碎石砂土組成，含孔隙水。泉水流量動(dòng)態(tài)狀變化大，主要受大氣降水的控制。2、滑坡井田內(nèi)滑坡發(fā)育

18、，規(guī)模大、范圍廣，均為大型、深層滑坡，屬切層基巖、碎石土滑坡類(lèi)型?；麦w均有泉水出露，為一單獨(dú)的含水巖體，含裂隙、孔隙水。主要受大氣降水的直接滲入部給，透水性好，潛水面隨季節(jié)性變化大，含水性中等。為礦床淺部充水的主要含水巖體。H1滑坡：面積0.88平方公里，較大流量為0.51.3升秒?；氯偭髁繛?.0升秒。3、礦井充水因素分析大氣降水、地表水、滑坡水是礦床充水的主要因素，一般沿基巖裂隙滲入礦井，未來(lái)可沿采空形成的裂隙滲入礦井。裂隙發(fā)育地段礦井充水會(huì)有所增大。綜上所述，本井田屬以大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源的裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，滑坡分布地段水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜。第三節(jié)礦井建設(shè)的外部條件一、外部運(yùn)輸條件礦井由主干公路北到普安縣城66Km接320國(guó)道，南到興義市52Km接國(guó)道；南昆鐵路地礦區(qū)西南方向通過(guò)，距威舍站40Km距清水河站2