某煤矿开发利用方案
. . . ***煤矿<扩能>开发利用方案设计能力：3改15万吨/年新思维矿业工程设计评估XX公司二○○七年五月***煤矿<扩能>开发利用方案设计能力：3改15万吨/年设 计：审 查： 项目负责：新思维矿业工程设计评估XX公司二○○七年五月目 录一．概述1〔一〕矿区位置、隶属关系和企业性质1〔二〕矿区目前开采概况1〔三〕编制依据2二．矿产品需求现状和预测5〔一〕产品需求情况和市场供应情况5〔二〕产品价格分析6三．矿产资源概况7〔一〕矿区总体概况7〔二〕该设计项目的资源概况8四．主要建设方案的确定19〔一〕开采方案19〔二〕防治水方案32五．矿床开采34〔一〕矿床开采34〔二〕通风设备选型36〔三〕开采崩落围的确定41〔四〕利用远景储量扩大矿井生产能力或延长服务年限的可能性41〔五〕回采率41六．选矿及尾矿设施42〔一〕选矿方案42〔二〕尾矿设施42七．环境保护43〔一〕环境保护43〔二〕水土保持45〔三〕矿山闭坑46八．矿山安全47〔一〕矿井灾害47〔二〕安全方案综述48〔三〕矿井主要安全措施及安全设备选型51九．开发利用方案简要结论55附表：综合技术经济指标表附图：1、矿区地形地质及总平面图〔1：5000〕2、开拓系统平、剖面图〔1：2000〕3、采煤方法标准图〔1：100〕附件：1、省国土资源厅20XX颁发的***煤矿《采矿许可证》〔副本〕。
2、市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知3、《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见书4、市安全生产监督管理局文件〔遵安监发[2007]72号〕市安全生产监督管理局关于申报煤矿安全扩能项目的通知5、中共***委办公室文件〔习党办发[2007]4号〕中共***委办公室、***人民政府办公室关于加快推进煤矿整合工作的实施意见6、***煤炭管理局通知〔习煤管通字[2007]12号〕***煤炭管理局关于加快推进基建〔技改〕煤矿建设的通知7、省煤炭管理局文件[黔煤行管字2006]2号,对市煤矿20XX度第二批矿井瓦斯鉴定报告的批复8、***煤矿煤尘爆炸性鉴定报告及煤层自燃倾向性等级鉴定报告9、省人民政府〔黔府函[2006]204号〕省政府关于市汇川区等十二县〔市、区〕煤矿整合和调整布局方案的批复10、省煤炭管理局关于贯彻落实《省政府"关于各市、洲、地煤矿整合和调整布局方案的批复" 》有关问题的专题会议纪要11、省国土资源厅文件〔黔国土资发[2007]61号〕关于加快推进整合煤矿、技改、扩能、扩界煤矿和民用煤矿采矿权变更登记有关问题的补充通知12、省国土资源厅〔黔国土函[2006]323号〕关于印发《征求市汇川区、县、仁怀市、***、务川县、道真县、湄潭县、余庆县、绥阳县、凤冈县、桐梓县、正安县十二县〔市〕煤矿整合和合理调整布局方案意见》的函13、***煤矿《开发利用方案》设计委托书0 / 62一．概述〔一〕 矿区位置、隶属关系和企业性质矿界中心点位于***城北东70°方位,直线距离28km,属***良村镇大安村。
其北部有302省道,南西连接习水并可至达赤水市及其以远的合江、等重要长江水运码头,北东可达川黔铁路线的—赶水站和遵〔义〕－重〔庆〕高速公路；矿山有连接省道302省道的矿山专用运煤公路,里程2km,交通较方便〔见交通位置图〕矿区地理坐标为：东经106°21′52″—106°22′59″,北纬28°21′36″—28°22′26″该矿企业性质属私营,业务管理隶属市***煤炭管理局〔二〕矿区目前开采概况***煤矿始建于1998年,前期为当地村民零星开采,没有合法证件；20XX12月省煤矿设计研究院为***煤矿做了开采方案设计,采用平硐开拓方式,设计生产规模3万t/a该矿于20XX进行技改,并由工业大学为***煤矿补作了技改开采设计和安全专篇,采用斜井开拓方式,设计生产规模6万t/a技改开采设计和安全专篇已通过评审但是,没有进行验收煤矿可采煤层6层矿井于20XX开始技改,没有正常生产,在矿井围C12煤层西翼已开采部分,共动用储量16万吨省国土资源厅于20XX3月颁发了***煤矿《采矿许可证》；***煤矿《采矿许可证》有效期9月,于20XX12月到期根据省人民政府〔黔府函[2006]204号〕省政府关于市汇川区等十二县〔市、区〕煤矿整合和调整布局方案的批复；省煤炭管理局关于贯彻落实《省政府"关于各市、洲、地煤矿整合和调整布局方案的批复" 》有关问题的专题会议纪要；省国土资源厅文件〔黔国土资发[2007]61号〕关于加快推进整合煤矿、技改、扩能、扩界煤矿和民用煤矿采矿权变更登记有关问题的补充通知；市安全生产监督管理局文件〔遵安监发[2007]72号〕市安全生产监督管理局关于申报煤矿安全扩能项目的通知；中共***委办公室文件〔习党办发[2007]4号〕中共***委办公室、***人民政府办公室关于加快推进煤矿整合工作的实施意见；***煤炭管理局通知〔习煤管通字[2007]12号〕***煤炭管理局关于加快推进基建〔技改〕煤矿建设的通知；为了符合国家产业政策的要求,目前***煤矿进行了3改15万吨/年的扩能方案。
根据省地质矿产勘查开发局一○六地质大队20XX8月提交的《省***煤矿资源/储量核实报告》；市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知截止于20XX12月,矿区围推断的蕴经济资源量〔333〕351万吨,预测的资源量〔334〕？337万吨；按省国土资源厅《采矿许可证》技改、扩能办理的程序及要求,特编制本开发利用方案〔三〕 编制依据1、省地质矿产勘查开发局一○六地质大队20XX8月提交的《***煤矿资源/储量核实报告》2、市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知；3、《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见书；4、省国土资源厅20XX颁发的***煤矿《采矿许可证》〔副本〕；5、市安全生产监督管理局文件〔遵安监发[2007]72号〕市安全生产监督管理局关于申报煤矿安全扩能项目的通知；6、中共***委办公室文件〔习党办发[2007]4号〕中共***委办公室、***人民政府办公室关于加快推进煤矿整合工作的实施意见；7、***煤炭管理局通知〔习煤管通字[2007]12号〕***煤炭管理局关于加快推进基建〔技改〕煤矿建设的通知；8、省国土资源厅〔黔国土函[2006]323号〕关于印发《征求市汇川区、县、仁怀市、***、务川县、道真县、湄潭县、余庆县、绥阳县、凤冈县、桐梓县、正安县十二县〔市〕煤矿整合和合理调整布局方案意见》的函；9、国土资源部发[1999]98号文制订的《矿产资源开发利用方案编写容要求》；10、 国家煤炭安全监察局颁布的《煤矿安全规程》〔2006〕；11、能源部制定的《煤炭工业小型煤矿设计规》〔20XX版〕；12、***煤矿开发利用方案设计委托书；13、省煤炭管理局文件[黔煤行管字2005]281号,对市煤矿20XX度矿井瓦斯鉴定报告的批复；14、省人民政府〔黔府函[2006]204号〕省政府关于市汇川区等十二县〔市、区〕煤矿整合和调整布局方案的批复；15、省煤炭管理局关于贯彻落实《省政府"关于各市、洲、地煤矿整合和调整布局方案的批复" 》有关问题的专题会议纪要；16、省国土资源厅文件〔黔国土资发[2007]61号〕关于加快推进整合煤矿、技改、扩能、扩界煤矿和民用煤矿采矿权变更登记有关问题的补充通知；17、设计人员现场调查情况经过现场踏勘,目前工业场地、技改斜井、回风平硐已形成,并构成完整的井下通风系统,由于多年的开采煤层上部破坏较严重,在***煤矿矿区围,没有发现大小规模的滑坡、崩塌等地质灾害。
工业场地的土地,现在已经征用,并修建了工业厂房,该矿无任何矿界纠纷二．矿产品需求现状和预测〔一〕 产品需求情况和市场供应情况1、矿产品现状及加工利用趋势矿井主要开采C5、C6、C7、C8、C10、C12煤层矿区主采煤层属低—中灰、中—中高硫、中—特高热值无烟煤主要主销习水电厂,也可发往市西站销往各地,产品销售均为原煤2、国煤炭近期需求量及主要销向预测〔1〕市场供需情况及预测我省煤炭产品需求主要有省和省外市场省主要是电力用煤、冶金、化工、建材行业、生活及其他行业用煤随着"西电东送"战略的实施,确保从20XX起省每年向省输送400—500万kw的电力,加大了电厂的建设,有的电厂已建成发电,对煤炭的消耗量逐年增加,煤炭将出现供不应求的局面煤矿所产原煤主要销往习水电厂及相邻县、市的动力用煤,部分供当地民用或销往和XX省煤炭的周边市场主要是、XX、、、、等省〔区、市〕据有关资料统计：到20XX省产量6100万t/a,消费量6500万t/a,缺煤400万t/a,省产量4500万t/a,消费量5400万t/a,缺煤900万t/a,省产量600万t/a,消费量10600万t/a,缺煤10000万t/a,XX省产量400万t/a,消费量2700万t/a,缺煤2300万t/a,市产量2100万t/a,消费量2500万t/a,缺煤400万t/a。
周边省缺煤严重,预计20XX缺煤量达到14000万t/a随着国家西部大开发战略"黔煤外运"重点战略工程的实施,我省煤炭外销将有广阔的市场前景省煤炭远远不能满足市场需求煤矿的建设,对本地区市场而言有电厂和其它燃煤用户,对省外市场来讲有、、、两广及省等本矿煤炭储量丰富,资源较可靠,地质、开采条件较好,电源、水源有保证,交通较为便利,为矿井的建设及其产品的销售提供了有力的保证因此,***煤矿的建设,其煤炭销售市场前景广阔〔2〕省煤炭消费市场随着我国经济改革的快速发展,国家西部大开发战略的"西电东送"、"黔煤外运"重点战略工程的实施和本市及临近省区经济的快速发展,目前我国煤炭产品〔原煤〕的价格也有较大幅度的提高,特别是东部沿海地区的煤炭价格一般都在200元/t以上,***的煤炭价格将会有较大的提高市场调查附表省煤炭消费预测表 单位：万t煤炭消费量20XX预测2015年预测2020年预测总计121901515016050电力行业779097709770建材行业650650650冶金行业950950950化工行业190029203850生活用煤600600600其它300260230〔3〕省外煤炭消费市场根据对省煤炭周边市场、XX、、、、等省〔区、市〕市场调查。
我省煤炭的省外市场的需求量见表周边省区煤炭消耗汇总表 单位：万t省<市﹑区>20XX预测2015年预测产量消耗量产量消耗量6001060050011500XX400270040028004500540045005700610065006500700045004500630063002100250021002600合计18200322002030035900综上所述,***煤矿扩能后市场前景较好〔二〕产品价格分析随着经济的发展,目前全国煤炭价格整体呈上升趋势,20XX的1～11月份,全国商品煤价格平均售价250元/t本区受经济发展制约,销售产品为原煤,根据市场销售现状,当前煤价在180元/t左右随着西部大开发"西电东送"的实施和区及邻近省市经济的迅猛发展,煤炭价格将会有大幅度上扬的趋势三．矿产资源概况〔一〕 矿区总体概况⑴ 2000-20XX省煤炭设计研究院对市矿产资源总体规划,***煤矿在规划围以⑵***煤矿不在国家规划矿区以,与相邻矿区也没矿界重叠情况⑶根据矿井实际情况,本矿资源储量较为丰富,交通方便,外部协作条件较好,并且该矿井通风、运输、供电等系统已经形成,符合***煤炭开发的要求,***煤矿属***扩能矿井之一。
⑷矿区位于桑木场背斜北段之北西翼,总体为单斜构造,断层不发育,构造简单局部地段倾角较大在矿区围东翼距劳荣煤矿西翼边界约2.1km,且有梅溪河相隔,西翼与田家沟煤矿相邻,两矿之间地质构造复杂,煤层不稳定,没有整合的条件2、矿区矿产资源概况据省国土资源厅20XX3月颁布的***煤矿采矿许可证〔证号82〕,矿区为不规则四边形,矿区面积为0.7858km2其拐点坐标如下：***煤矿矿区拐点坐标表拐点号X坐标Y坐标1313916535634010231396953563376533140735356354804314057535635590开采深度：由1050米至760米标高根据省地质矿产勘查开发局一○六地质大队20XX8月提交的《省***煤矿资源/储量核实报告》；市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知截止于20XX12月,矿区围推断的蕴经济资源量〔333〕351万吨,预测的资源量〔334〕？337万吨；3、本设计与矿区总体开发的关系根据市***煤炭整合规划及省国土资源厅〔黔国土函[2006]323号〕关于印发《征求市汇川区、县、仁怀市、***、务川县、道真县、湄潭县、余庆县、绥阳县、凤冈县、桐梓县、正安县十二县〔市〕煤矿整合和合理调整布局方案意见》的函。
该矿属***技改扩能〔不扩界〕的矿井之一本矿煤质较好,储量较为丰富,地质条件优越,矿井电源、水源、外部协作条件较好,交通方便是习水电厂及相邻县、市的工矿企业及民用煤供应矿井,符合市煤炭开发的要求〔二〕 该设计项目的资源概况 1、矿床地质及构造特征1．1、地层***煤矿位于桑木场背斜北段之北西翼,出露地层有二叠系中统茅口组〔P2m〕和上统龙潭组〔P3l〕、长兴组〔P3c〕,三叠系下统夜郎组〔T1y〕和第四系〔Q〕出露岩石有碳酸盐岩、碎屑岩及粘土岩等现将出露地层特征叙述如下：二叠系中统茅口组
厚度一般12～17m三叠系下统夜郎组玉龙山段〔T1y2〕：浅灰、灰色中至厚层块细泥质灰岩、泥质泥晶灰岩夹泥质条带厚40～68m三叠系下统夜郎组九级滩段〔T1y3〕：灰、黄灰、紫红色泥质粉砂岩、泥岩夹少量薄层灰岩、泥灰岩厚度大于60m<未见顶>第四系〔Q〕：主要分布于区低洼地段,多为残、坡积层其物质组成视母岩而变化：在灰岩分布区形成粘土、亚粘土,在碎屑岩分布区形成砂土、亚砂土厚0～10m1．2、构造***煤矿地处桑木场背斜北段北西翼,总体为单斜构造,断层不发育,构造简单走向北东——南西,倾向326～340°,倾角29～32°,平均倾角31°,局部地段倾角较大1．3、煤层及特征〔1〕煤系地层及含煤性***煤矿含煤地层为二叠系上统龙潭组,为海陆交互相沉积,厚度64～73m含煤层<线>12层通过工程揭露,可采煤层为6层,自上而下编号为C5、C6、C7、C8、C10和C12煤层,其它因厚度小于0.7m而不可采可采煤层总厚度8.12m,含煤率大于11%,含煤地层含煤性较好C5煤层产于龙潭组上部,呈层状产出,产状与围岩一致煤层上距长兴组底界的厚度约4.33～17.00m煤层顶板为黄灰色中厚层粉砂岩夹粘土岩,大部存有一层厚度为10～36cm的粘土岩伪顶,底板为黄灰、灰色粉砂质粘土岩,顶、底板岩性全区较稳定。
煤层为双层结构,在该区西部和中部,煤层上部夹一层粘土岩〔矸石〕,上层煤层厚度0.40～0.50m,以块煤为主,下层煤层厚度0.70～0.90m,以粉煤为主；该区东部煤层厚度相对较小,一般在0.63m左右上下煤层剔除夹石后的厚度一般为0.63～1.54m,平均厚度1.19mC6煤层产于龙潭组中上部,呈层状产出,产状与围岩一致距C5煤层底界的厚度约7.43～10.87m顶板为黄灰、灰色粉砂质粘土岩；底板为粘土岩夹中厚层粉砂岩,变化较大,至西而东,夹砂岩逐渐变薄至消失,砂质成分逐渐减少,在LD07老硐一带,为黄灰色粘土岩煤层为单层结构,厚度一般为0.72～1.38m,平均厚度1.11mC7煤层产于龙潭组中部,呈似层状产出,产状与围岩一致距C6煤层底界的厚度5.81m左右煤层顶板为黄灰、灰色粘土岩；底板为炭质粘土岩,变化较大仅小栏坝及主井中可见并开采一般1.30～1.59m,平均厚度1.44mC8煤层产于龙潭组中下部,呈层状产出,产状与围岩一致距C7煤层底5.78～16.59m煤层间距在1—1′至2—2′剖面之间变化较大,一般5.78～13.59m,而1—1′至3—3′剖面间较稳定,一般为7～9m。
煤层伪顶为炭质泥岩,顶板为深灰色砂质粘土岩夹薄层砂岩,底板为灰、深灰色含炭质粘土岩夹中厚层状砂岩煤层结构简单,为单层煤层煤层厚度较稳定,一般1.10～1.50m,平均厚度1.41mC10煤层产于龙潭组中下部, 呈似层状产出,产状与围岩一致煤层上距C8煤层底9.93～16.55m煤层顶板为深灰、黄灰色粉砂质粘土岩,底板为灰、浅灰色厚层状含黄铁矿粘土岩,煤层结构简单,为单层煤层煤层厚度0.60～1.80m,矿界围平均厚度1.40mC12煤层产于龙潭组近底部, 呈似层状产出,产状与围岩一致煤层上距C10煤层底的11.38～21.47m,其中主井以西煤层间距较稳定,一般为11.38～12.63m,以东为12.62～21.47m；煤层下距下伏茅口组灰岩顶7.05～12.13m,其中主井以东较薄,一般小于8m,以西相对较厚,一般大于8m煤层全区存有伪顶,厚度0.3m,成分为炭质页岩,顶板为深灰、黄灰色粘土岩,底板为灰、浅灰色厚层状含黄铁矿铝土质粘土岩煤层结构简单,为单层煤层煤层厚度1.30～2.00m,平均厚度1.57m〔2〕煤层的稳定性 根据煤矿及相邻地段工程施工结果,煤层连续性好,厚度变化不大。
属稳定煤层具体见表3-1表3-1 煤层特征表含煤地层煤层编号煤层厚度
稳定组：树皮体一般10-15%,角质体占2-3%,小孢子体1%,树脂体1%矿物杂质：粘土矿物1.6-2%,黄铁矿1.2－2.6%,石英1-2%,方锌石1-1.4%根据资源/储量核实报告,对6层煤层样品原煤的分析结果,煤质特征见表3-2：表3-2 ***煤矿煤质特征表煤层编号工业分析〔%〕发热量
2、矿床开采技术条件及水文地质条件2．1、瓦斯、煤尘及自燃倾向性矿井瓦斯：根据省煤炭管理局文件[黔煤行管字2006]2号,对市煤矿20XX度第二批矿井瓦斯鉴定报告的批复,本矿相对瓦斯涌出量为8.44m3/t,绝相对量瓦斯涌出量为0.67m3／min,属低瓦斯矿井,由于矿井在鉴定瓦斯等级时产量较小,故瓦斯涌出相对较小,目前矿井生产能力已经扩大,瓦斯涌出量相应增加,本方案暂按高瓦斯矿井管理建议业主及时补做瓦斯等级鉴定报告,并根据鉴定结果修改相关设计,确保矿井安全生产煤尘爆炸性：根据省煤田地质局实验室20XX11月提供的《***煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》本矿C5、C12煤层煤尘无爆炸危险性,由于其它煤层没有进行鉴定,本方案暂按煤尘有爆炸危险矿井管理建议业主及时补做其它煤层的煤尘爆炸危险性鉴定工作,并根据鉴定的结果修改设计方案煤炭自燃性：根据省煤田地质局实验室20XX11月提供的《***煤矿煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》本矿C5、C12煤层煤炭属Ⅲ类,不易自燃煤层,由于其它煤层没有进行鉴定,本方案暂按自燃煤层的矿井管理建议业主及时补做其它煤层自燃倾向性鉴定工作,并根据鉴定的结果修改设计方案煤与瓦斯突出：根据瓦斯等级鉴定的批复,该矿为低瓦斯矿井,并且矿井瓦斯含量较低,在过去的老窑开采中均没有煤与瓦斯突出现象,由于目前矿井生产能力已经扩大,瓦斯涌出量相对增加。
故该矿暂按高瓦斯矿井管理2．2、地温区未发现地温异常区,地温正常2．3、水文地质条件〔1〕地形、地貌矿区位于云贵高原北端向盆地南部过渡的斜坡地带,属大娄山系和长江流域水系区最高海拔1226.5m〔峰顶〕,最低海拔950m<中部的河流出界处>,相对高差276.5m,为浅切割的低侵蚀——溶蚀地貌区山脉走向呈NE～SW向,波状起伏,地势总体中南东高、向北西逐渐降低趋势〔2〕地下水类型及含水层特征矿区位于习水河的补给地带,同属一个区域水文地质单元区局部分水岭大致位于石盆—竹林湾—大岩上—田湾一带,呈北东至南西向分布勘查区处于局部地表分水岭附近地带地表分水岭两侧的地表水汇入R1溪流后注入梅溪河,R1常年流量7l/s左右,洪峰期流量约70～100l/s 区无其它地表水体存在,R1溪流地表水体主要通过大气降水以及茅口组〔P2m〕含水层地下水<如S2>补给,水位暴涨暴跌的现象明显,属于雨源季节性溪流由于区〔R1〕溪流于矿界中部小栏坝附近横穿含煤岩系,因此,溪流水体对浅部煤层开采具有一定的影响1〕含水层岩组主要为： 第四系〔Q〕区分布较集中,为松散含砾石粘土,厚度0～10m含孔隙水,区无第四系泉点出露,就近补给就地排泄或迅速下渗明显,含水性相对较弱。
三叠系下统夜郎组二段
各含水层地下水的补给量主要受地形、大气降水补给面积和下渗通道<岩溶、裂隙>补给条件发育程度的控制在区龙潭组地层以上的地段,大气降水主要以地表溪流往R1溪流排泄,对地下水的补给量小,导致煤层上覆含水性明显要弱龙潭组以下的茅口组灰岩地段,补给条件良好,地形切割高差较大,地下水补给量大而导致茅口组灰岩含水性强区含<隔>水层相间分布,上、下隔水层自成体系,无水力联系地下水全靠大气降水补给,地表及地下水径流、排泄条件良好地下水主要以岩溶裂隙、管道形式径流,地下水分部不均匀,不具承压性区主要含水层茅口组灰岩与龙潭组的接触地带,泉点出露高程970m,结合区构造条件分析,区地下水标高在970m左右,相对区煤层最低埋藏标高800m而言,有相当一半的煤层埋藏于地下水位以下〔4〕矿坑充水因素通过以上煤矿地质特征以及水文地质条件分析,矿区矿坑充水决定于煤层埋藏深度、煤层在含煤岩系中的层位和煤层的开采方式等地质、水文以及工程条件由于煤层最大埋深标高在800m,低于地下水位标高970m垂直深度170m,因此,地下水向矿坑充水的可能性大区现主要开采煤层C12距离下伏茅口组灰岩顶界仅7.05～12.13m,其岩层岩性主要为粘土岩、铝土质粘土岩等力学强度低的岩石,在矿井中受采动压原岩遭受破坏的工程条件下,地下水动〔静〕压力作用于粘土岩,进而对矿井充水的可能性极大。
预计矿坑涌水量达到20 m3/h,表明煤矿随着开采深度的增大,煤层下伏含水层地下水向矿坑的涌水量会明显增大,预计最大涌水量达到60 m3/h鉴于上覆含水层含水性明显要弱的特点,相对下伏含水层,其所含地下水向矿坑充水的可能性明显要小老窑水向矿坑充水是煤矿矿坑充水的又一主要的因素在矿区中部原村办煤矿在浅部形成一采空区,由于老窑水的边界不能确定,因此,对其向东部、下部、西部新建矿井充水的威胁较大由于沿R1溪流煤层上覆岩层厚度小,因此,如果煤层重复采动将会形成地面裂缝、塌陷等河水向矿坑充水的直接通道,尤其丰水期,形成矿坑充水的重要因素矿井属溶隙裂隙充水矿床,水文地质条件复杂2．4、工程地质条件区分布的地层中, T1y2、P3c、P2m岩性,属于坚硬工程岩组； Q、T1y1、P3l,岩性主要页岩、泥岩、砂岩、粘土岩和松散土体,属于中等～软弱工程岩组由下而上呈叠层状组合,具有软、硬相兼的特征灰岩岩体节理较发育,岩体完整性差,自然条件下陡崖岩体稳定性较差,缓坡地段岩体稳定性较好区各可采煤层顶、底板岩性稍有差异,煤层均为粘土岩、粉砂质粘土岩等软弱岩组以上各工程岩组中节理裂隙不发育,但除个别煤层顶板为伴坚硬至坚硬岩组外,其它均为软质岩组,抗压、抗剪强度都较低,在遭风化和遇水的情况下,易膨胀和软化,因此,井下工程地质条件较差。
3、设计利用矿产资源储量根据省地质矿产勘查开发局一○六地质大队20XX8月提交的《省***煤矿资源/储量核实报告》；市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知截止于20XX12月,矿区围地质储量〔333〕＋〔334〕？688万吨,其中推断的蕴经济资源量〔333〕351万吨,预测的资源量〔334〕？337万吨；矿井工业资源量351万吨设计利用储量263.14万吨详见资源储量统计见表3－3表3－3 煤层资源/储量统计表煤号煤层厚度〔m〕20XX12月资源量〔万吨〕设计利用储量〔万吨〕备注〔112b〕〔333〕〔334〕?〔333〕＋〔334〕?C51.1937518826.05<333>资源量按90%计算,〔334〕?资源量不计算设计利用储量C61.1138417927.33C71.44871510269.15C81.41518513636.53C101.40558413940.1C121.57836114463.98合计8.12351337688263.14根据矿区开采技术条件及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定,〔矿区边界煤柱留设20m,浅部煤层风氧化带、老窑采空区以下留20～25m的安全隔离煤柱；再按基岩移动角进行留设。
〕矿区没有村寨煤柱,本方案不留设村寨煤柱,零星住户经业主和住户协商搬迁后,方能开采,没有达成协议的应留设煤柱进行开采C5煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=34825/cos31°×1.19×1.5×10-4 =7.25万tC6煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=35357/cos31°×1.11×1.5×10-4 =6.87万tC7煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=36312/cos31°×1.44×1.5×10-4 =9.15万tC8煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=37985/cos31°×1.41×1.5×10-4 =9.37万tC10煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=38357/cos31°×1.4×1.5×10-4 =9.4万tC12煤层边界煤柱=S边/cos31°×M×D×10-4=39017/cos31°×1.57×1.5×10-4 =10.72万t边界煤柱=C5煤层边界煤柱+C6煤层边界煤柱+ C7煤层边界煤柱+ C8煤层边界煤柱+ C10煤层边界煤柱+ C12煤层边界煤柱=7.25＋6.87+9.15+9.37+9.4+10.72=52.76万t设计利用储量=<333>×90%-边界煤柱=351×0.9-52.76=263.14万t<333>资源量按90%计算,〔334〕?资源量不计算设计利用储量4、对地质勘探报告的评述1974年10月～1978年12月,省地质局一○八地质大队进行了包括本区在的1∶20万桐梓幅区域地质、矿产调查工作,涉及煤炭、硫铁矿等矿产。
煤炭工业部西南煤田地质勘探局一队、七队,省地质勘探公司,省六盘水地区煤田地质勘探公司及省地质局娄山关地质大队等对包括本区在的良村煤矿区进行过找煤工作,对含煤地层和煤层进行较系统的研究20XX以来,省地质矿产勘查开发局一○六地质大队受煤矿委托,开展了区持证煤矿的动态监测工作根据以上资料的容,基本查明了该区可采煤层的层数、层位、厚度、结构及赋存形态、煤层的煤质特征及其变化情况；基本查明了矿井构造形态,以及自然地理条件、层位及地形、地貌特征；对含煤地层及其上覆、下伏地层的含水性进行了简单论述,对矿井充水因素进行了分析；了解了煤层顶底板工程地质特征、煤层瓦斯含量、煤层爆炸危险性及煤的自燃发火倾向性等情况煤矿煤层赋存稳定、储量较丰富,地质构造简单,工程及水文地质条件复杂,矿区交通便利,资源可靠,开采技术条件较好,用户可靠,市场潜力大,为矿井扩能提供了有利条件具有较好的经济效益和社会效益存在问题及建议a、地形地质图精度不够,图中井巷与现实际场情况有差异 b、井田勘探程度尚显不足,煤层的变化和构造形态还需进一步探清c、由于受巷道条件限制,部分采空巷道未能编录,应尽快完善d、对矿井充水因素分析不够,建议在生产中加强水文地质调查和老窑巷道及采空区的调查工作,接近采空区布置巷道时,必须坚持"预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采"的探放水原则,同时加强矿井通风、安全管理,有利于矿井安全生产。
e、储量核实报告中,未对矿井的地表水、老窑水、采空区积水、裂隙水进行详细分析,在生产过程中必须进行地表水、老窑水、采空区积水、裂隙水的调查,并及时标注在井上下对照图上f、矿区地质勘探程度较低,对井田深部缺少控制,建议业主及时补作地质详查报告,降低矿井开采风险分析认为：矿区围小窑较多,生产巷道已经布置了部分,对浅部煤层有一定的控制,对深部煤层缺少勘探资料根据矿井的实际情况,***煤矿矿区围资源储量是存在的,由于地质勘查程度不够,矿井资源类别较低,因此,矿井必须补作地质勘探工作,为今后的各种设计提供有利条件四．主要建设方案的确定〔一〕 开采方案1、建设规模及产品方案〔1〕建设规模A、可能的建设方案方案一：根据省国土资源厅20XX3月颁发的***煤矿《采矿许可证》〔副本〕,***煤矿生产规模为3万t/a可考虑按《采矿许可证》上的生产规模进行设计,即3万t/a方案二：根据国家产业政策的要求,并结合矿井资源的实际情况市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知截止于20XX12月,矿区围推断的蕴经济资源量〔333〕351万吨,预测的资源量〔334〕？337万吨；设计利用储量263.14万吨。
矿井资源量可按15万t/a规模进行考虑B、方案比选矿井可采储量193.59万吨,按3万t/a方案,计算矿井服务年限46.1a左右,服务年限较长；按15万t/a方案,计算矿井服务年限9.2a左右,矿井服务年限基本符合设计要求根据目前国家产业政策的要求,该矿按15万t/a的设计方案办理《采矿许可证》的相关手续,但是,矿井地质勘探程度较低,在生产中必须补作地质勘探工作,提高资源级别,降低矿井开采的风险〔2〕产品方案矿区主采煤层属低—中灰、中—中高硫、中—特高热值无烟煤主要销往习水电厂及相邻县、市的工矿企业及少量民用,产品销售均为原煤2、可采储量及服务年限据省国土资源厅20XX3月颁布的***煤矿采矿许可证〔证号82〕,矿区为不规则四边形,矿区面积为0.7858km2其拐点坐标如下：表4-1 ***煤矿矿区拐点坐标表拐点号X坐标Y坐标1313916535634010231396953563376533140735356354804314057535635590开采深度：由1050米至760米标高〔1〕可采储量根据省地质矿产勘查开发局一○六地质大队20XX8月提交的《省***煤矿资源/储量核实报告》；市国土资源局文件〔遵市国土资发[2006]231号〕,关于《省***煤矿资源储量核实报告》评审意见的通知。
截止于20XX12月,矿区围推断的蕴经济资源量〔333〕351万吨,预测的资源量〔334〕？337万吨；其中 C5煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕37万吨,预测的资源量〔334〕？51万吨; C6煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕38万吨,预测的资源量〔334〕？41万吨；C7煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕87万吨,预测的资源量〔334〕？15万吨；C8煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕51万吨,预测的资源量〔334〕？85万吨；C10煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕55万吨,预测的资源量〔334〕？85万吨；C12煤层：推断的蕴经济资源量〔333〕83万吨,预测的资源量〔334〕？61万吨设计利用储量263.14万吨可采储量193.59万吨矿区C5煤层厚度为1.19m,C6煤层厚度为1.11m, 属薄煤层,C7煤层厚度为1.44m,C8煤层厚度为1.41m, C10煤层厚度为1.40m,C12煤层厚度为1.57m,属中厚煤层,根据《煤炭工业小型煤矿设计规》,本矿C5、C6煤层采区回采率按85%计算,C7、C8、C10、C12煤层采区回采率按80%计算设计利用储量=<333>×90% -边界煤柱=351×0.9-52.76=263.14万t,矿区〔333〕资源量折减系数按90%计算；〔334〕？资源量不计算设计利用储量。
根据矿区开采技术条件及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定,〔矿区井筒煤柱按20m留设巷道保护煤柱,再按基岩移动角进行留设〕井筒煤柱= S井/cos31°×M×D×10-4=16720/cos31°×<1.19+1.11+1.44+1.41+1.4+1.57>×1.5×10-4 =23.76万t永久煤柱损失=井筒煤柱=23.76万tC5、C6可采储量=<设计利用储量-永久煤柱损失>×采区回采率=<67.5-20.85>×0.85=39.65万tC7、C8、C10、C12可采储量=<设计利用储量-永久煤柱损失>×采区回采率=<248.1-55.67>×0.80=153.94万t可采储量= C5、C6可采储量＋C7、C8、C10、C12可采储量=39.65+153.94=193.59万吨 矿井可采储量193.59万t ,具体计算见表4-2表4-2可采储量计算表煤层编号设计利用储量〔万吨〕永久煤柱损失量〔万吨〕采区回采率 可采储量 工业场地煤柱井筒煤柱合计%万吨c526.053.483.488519.18c627.333.253.258520.47c769.154.214.218051.95c836.534.124.128025.93c1040.14.14.18028.8c1263.984.64.68047.26合计263.1423.7623.76193.59〔2〕服务年限设计能力15万t/a,矿井服务年限=可采储量/〔矿井设计能力×储量备用系数〕＝193.59÷<15×1.4>＝9.2<年>3、矿床的开采方式根据该矿的地质地形、煤层赋存条件、交通运输等情况,本矿采用地下开采,开拓方式为斜井开拓。
4．开拓运输方案及厂址选择〔1〕开拓方式选择根据本矿的地形地质、外部运输条件,结合矿井煤层赋存条件及现有生产系统,本方案选用了两个斜井开拓的方案进行经济、技术的比较,最后选择了方案一方案Ⅰ:斜井开拓根据本矿的地形地质、外部运输条件,结合矿井煤层赋存条件及现有生产系统,尽量利用现有巷道,减少矿井投资该矿从20XX12月开始技改,设计生产规模6万吨/年,采用斜井开拓,工业大学对该矿进行了技改设计和安全专篇的编制,并通过评审但是,没有进行验收由于目前国家产业政策对现有矿井生产规模有了新的要求,***煤矿为了符合产业政策的需要,再次进行了技改、扩能,本方案利用原有工业广场、技改斜井、回风平硐局部巷道高宽达不到设计要求的必须进行维护、整改,满足矿井的正常通风和运输的要求,不需要的巷道进行封闭由于该矿在前期技改时布置的斜井断面较小,不能满足生产能力15万吨/年矿井的提升运输、通风、排水的要求,因此,需要重新布置皮带运输斜井,利用现有的技改斜井作为辅助运输斜井,主要用于运输材料、设备、排水、行人、敷设电缆、管路在副斜井东面约90m左右的地方重新布置主斜井该矿煤层倾角平均31º主斜井布置在C12煤层底板中,按方位角171º,以倾角17°掘进至+850m标高布置井底车场、井底水仓、运输石门、井底煤仓、回风下山等主要巷道。
副斜井布置在C12煤层底板中,按方位角160º,以倾角24°掘进至+850m标高与主斜井贯通,在＋960m、＋918m标高布置运输石门回风平硐在C12煤层底板中,按方位角182º,以3‰的坡度掘至C12煤层后,沿C12煤层布置回风大巷与回风下山贯通形成矿井通风在运输石门揭穿C5煤层后,沿C5煤层布置采区巷道,构成完整的生产系统本方案将矿井划分为一个水平,一个采区开拓全井田矿井开采顺序为区段下行式开采,同一区段先采C5煤层,后采C6、C7、C8、C10、C12煤层本方案为斜井开拓该矿为多煤层开采,主斜井、副斜井布置在C12煤层底板中,回风平硐布置在岩层中以一个采区,一个炮采工作面,两个掘进工作面保证设计生产能力,采煤方法为走向长壁后退式采煤法,并列式通风本方案井巷工程量为3872m〔其中：岩巷446m〕详见开拓系统方案一方案Ⅱ:斜井开拓根据本矿的地形地质、外部运输条件,结合矿井煤层赋存条件及现有生产系统该矿从20XX12月开始技改,设计生产规模6万吨/年,采用斜井开拓,工业大学对该矿进行了扩能设计和安全专篇的编制,并通过评审目前国家产业政策对现有矿井生产规模有新的要求,***煤矿为了符合产业政策的需要,再次进行技改、扩能,设计生产规模15万吨/年。
根据业主要求,利用前期的技改斜井作为现有的回风斜井,重新布置主斜井应业主的要求,公司技术人员到现场踏勘,在矿井中部的北面有一个适宜见井的位置,该位置在矿区围外；主斜井、井底水仓、井底车场、机车充电硐室、运输石门等巷道均布置的矿界外该矿煤层倾角平均31º主斜井布置在岩层中,按方位角332º,以倾角25°掘进至+850m标高布置井底车场、井底水仓、机车充电硐室、运输石门、运输巷、运输上山等主要巷道回风斜井布置在C12煤层底板中,按方位角160º,以倾角24°掘进至+850m标高与运输巷贯通,形成矿井通风在运输石门揭穿C5煤层后,沿C5煤层布置采区巷道,构成完整的生产系统本方案将矿井划分为一个水平,一个采区开拓全井田矿井开采顺序为区段下行式开采,同一区段先采C5煤层,后采C6、C7、C8、C10、C12煤层本方案为斜井开拓该矿为多煤层开采,主斜井、运输石门、回风石门布置在岩层中,回风斜井、运输上山布置在C12煤层底板中以一个采区,一个炮采工作面,两个掘进工作面保证设计生产能力,采煤方法为走向长壁后退式采煤法,对角式通风本方案井巷工程量为3995m〔其中：岩巷906m〕详见开拓系统方案二矿井开拓方案技术经济比较表 表4-3 单位 万元项目方案方案一方案二备注斜井开拓斜井开拓矿井开拓工程量〔m〕井筒788〔已掘200m〕682〔其中岩巷95〕运输、回风石门291〔其中岩巷291〕646〔其中岩巷646〕采区巷道27932667合计38723995设备提升绞车1台〔非防爆型〕2台〔防爆型〕水泵3台3台投资〔万元〕井筒141.84122.76运输、回风石门52.38116.28采区巷道402.75393.3设备3045征地修路075合计626.97752.34优点1、系统集中易管理。
2、不修公路、不建地面工业场地和地面建筑物3、不重新征用土地和扩大矿区围4、运输和通风系统比方案二简单少一级提升系统5、矿井总投资比方案二少125.37万元1、排矸和排水比方案一优越2、煤炭外运的距离比方案一近,公路维护距离短缺点地面排矸场地小,矸石需要往外转运1、主斜井选择在矿界外,井下的部分巷道需要布置在矿界外面；2、需要重新扩大矿区围3、需要新建公路约1000m,新建地面所有设施和工业场地4、需要重新征地5、运输系统比方案一复杂,多投入设备6、经简单计算矿井总投资比方案一多,并且扩界和征地困难较大结论比较认为推荐方案一较合理〔2〕水平及采区划分该矿为倾斜煤层<倾角31º>,矿区围煤层标高+1050～+760m之间,垂高约290m本设计将该矿划分为一个水平开采根据煤层的赋存条件及矿井的开拓方式矿井主采煤层6层开采顺序为区段下行式,工作面为后退式回采,先采C5煤层,后采C6、C7、C8、C10和C12煤层〔3〕井筒、井底车场及大巷本方案设计主斜井、副斜井、回风平硐三条井筒主斜井：主要承担全矿煤炭运输、行人、进风,掘进断面积8.6m2,净断面积6.5m2；采用砌碹或锚喷支护,敷设STD650/2×22S型带式输送机。
副斜井：主要承担全矿材料、设备运输、行人、进风,敷设管线、排水,掘进断面积7.6m2,净断面积5.3m2；采用锚喷支护,敷设22Kg/m轨道。
