01第一章 井田及地质特征_百度文库
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第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
阿拉善百灵煤炭有限责任公司百灵煤矿(原名为庆华煤矿)井田位于贺兰山煤田呼鲁斯太矿区百灵井田的北中段。
行政区隶属于内蒙古阿善左旗宗别立苏木(乡)管辖。
井田范围的地理座标为东经106°13′05″-106°15′21″,北纬39°11′12″-39°13′07″。
百灵煤矿位于呼鲁斯太镇以南约4km。
乌(达)—巴(音浩特)公路由矿区境内的北部通过,并于矿区公路接线。
经乌巴(314线)公路北至乌海市约70km;南距阿拉善盟巴音浩特镇约86km;东南距宁夏石嘴山市40km。
另外,包(头)—兰(州)铁路的支线平(罗)—汝(箕沟)铁路从矿区内通过,矿井经公路至呼鲁斯太车站约4km。
区内交通尚属便利,有利于矿区的开发。
二、矿区自然地理与人文
(一)地形地貌
百灵井田位于宁夏与内蒙交界处贺兰山山脉北段的西侧(内蒙境内)。
区内为低山丘陵地带,海拔高程在1510—1625m,最大高差为115m。
区内沟谷发育,但以浅沟为主,主要沟谷为呼鲁斯太沟,从矿区的北、东部穿过。
(二)地表水系
区内基本上无常年泾流,均为季节性冲沟,每年的雨季才出现阶段性流水,但时间较短,只有呼鲁斯太沟由于上游存在流量不大的地下泉眼,因此在河床的沙层中存在小流量潜流。
(三)气象与地震
本区气候属于北温带典型的大陆性干旱荒漠草原气候。
全年干旱少雨雪,风沙大,冬寒夏热,昼夜温差大。
根据气象资料表明多年来平均气温在8.3℃左右,而最高气温为36℃(7、8月
份),最低气温为-31℃(元月份)。
该区少雨多风,年平均降水量在150-200mm,蒸发量约2150mm。
全年无霜期较短(120-180天),冰冻期为当年的11月至翌年的4月份,冻土深度最大为1.2m。
年平均风速为4m/s,最大风速为40m/s。
本区地震烈度为7度。
(四)区内人口及工、农业生产
本区地广人少,无甚农业,主要以畜牧业为主。
植被较少,只有少量耐旱植物生长,野生动物有黄羊、野兔等。
矿区内主要以煤炭生产为主,主要企业有乌兰煤矿、本公司的百灵煤矿、福泉煤矿、在建的巴音煤矿和庆华集团的选煤厂。
今后全区煤炭生产的总能力为450万吨/年左右,选煤厂的洗选加工能力为200万吨/年。
该区生产煤炭以焦煤为主,产品主要销往甘肃酒泉钢厂、新疆八一钢厂、宁夏大武口电厂、内蒙吉兰太碱厂等地。
产品销路十分畅通,目前处于供不应求的形势。
三、矿井勘探、设计及生产情况
(一)井田勘探情况
百灵井田1960年3月由贺兰煤炭地质勘探公司内蒙古支公司147队开始勘探,于1965年3月提交“贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区百灵井田地质勘探最终报告(精查)”。
报告中共提供
A+B+C+D级储量2.22亿吨。
于1966年5月经原贺兰山煤炭公司内蒙古公司对该报告进行了审查,以“(66)蒙煤批字第6号文”批准。
该报告一直作为百灵矿井各次设计的主要地质依据。
2005年由内蒙古自治区国土资源厅对百灵井田重新进行了划界,并以内国土资采划字【2005】44号文“进行了批复。
划界批复后,为了办理采矿证及进行矿业权评估和价款处置,受庆华集团的委托,又经内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院在划定的开采范围内进行了煤炭资源储量的调查核实工作。
地勘院在原精查报告的基础上,收集了本矿井的实际开发资料,并进行了现场勘查、测量和核实计算工作。
提交了百灵井田北中段(KP14—KP21
勘探线)煤炭资源储量核实报告”,并说明该报告可以作为办证及相关作业的地质依据。
报告中划定了本井上部采空区的范围,并提交了9163万吨的矿井保有资源/储量。
(二)矿井设计情况
该矿井以往的生产一直为小型片盘斜井群生产,基本无正规设计。
2001年本矿自进行了方案设计,欲开发深度煤层,开拓方式选择斜—立混合式。
为了使矿井系统更加完善,在实施的过程中又委托兰州煤矿设计研究院于2002年进行了矿井技术改造初步设计。
为了结合矿井已施工的现实,充分利用已施工工程,初步设计中也选择了斜—立混合式开拓方式(只委托了初步设计的编制,不包括施工设计)。
在矿井的施工过程中,由于井田境界发生了变化(区国土资源厅重新划界),庆华公司又委托兰州煤矿设计研究院进行了矿井技术改造的修改设计。
2006年初庆华集团根据本企业焦化和煤化工工业的发展需要,对百灵煤炭有限责任公司提出了新的规划要求,将该井的生产能力一次提到180万吨/年,全部基建模式按照180万吨/年井型实施,满足已建成的200万吨/年洗选能力的选煤厂的加工需要(该选煤厂位于本井附近)。
因此百灵煤炭有限责任公司特委托我院进行180万吨/年矿井改扩建工程初步设计的编制(见委托书)。
(三)矿井生产与建设情况
百灵煤矿有限责任公司(原为庆华煤矿)以往一直在井田露头和浅部(+1350m以上)进行小规模多井生产,2002年前实际产量可达70—100万吨/年,最近几年由于浅部资源减少年产量只能维持在50万吨左右。
以往的生产由于装备简单,工艺落后(短壁或巷柱式炮采),生产效率低,回收率低,用人多,安全存在一定
隐患。
后来经过庆华集团精心策划,谋求发展,欲将百灵矿井建成一个现代化的大、中型矿井,开发深部资源,故而进行了90万吨/年矿井的正规设计和建设。
因此在正规矿井的建设中(90万吨/年)又兼顾浅部小井的生产活动,实行边建设边生产,以生产保建设。
在90万吨矿井的建设中已完成了主立井、副斜井、回风井(斜井)井筒和+1200m水平运输石门的井巷工程。
地面建设也完成了部分工程。
本次设计是在此基础上进行改造设计的。
四、矿井建设的外部条件
(一)交通运输条件
百灵煤矿位于呼鲁斯太镇以南约3km。
乌(达)—巴(音浩特)公路由矿区境内的北部通过,并于矿区公路接线。
经乌巴
(314线)公路北至乌海市约70km;南距阿拉善盟巴音浩特镇约86km;东南距宁夏石嘴山市40km。
另外,包(头)—兰(州)铁路的支线平(罗)—汝(箕沟)铁路从矿区内通过,矿井经公路至呼鲁斯太车站约4km。
区内交通尚属便利,有利于矿区的开发。
(二)电力供应
距百灵矿约5km左右建有一座110kV区域变电所(宗别立),该变电所的主变压器容量为40000kVA,已有一回6kV输电线路直接送入本矿。
另外,距矿井2km又设有一座35kV的变电所(主变容量为6300kVA),也有一回6kV输电线路为本矿供电。
因此百灵矿目前已形成双电源供电条件,对今后生产和安全十分有利的。
(三)矿井供水
原矿井供水是利用矿井附近的呼鲁斯太沟内的沙层潜水,基本可满足原矿井的生活用水。
但水量有限,并随季节变化较大,不
可能满足建成后新井的生产和生活用水,因此庆华集团正在筹建新的永久水源,直供百灵矿井和选煤厂。
新水源地距矿井40km左右(已开始供水),根据水勘资料和已建成的宁煤供水系统取水情况介绍,该水源地(位于内蒙境内)的水量十分丰富,水质也好,是理想的供水水源。
该水源系单项工程建设,不包括在矿井投资范围内。
(四)通信条件
百灵矿井距阿左旗呼鲁斯太镇约3km,该镇有线通信光缆已与阿左旗联网,矿井已设有对外通信系统与之联通。
另外,无线通信系统中国联通和移动覆盖全区,因此矿井对外通信条件业已具备。
(五)场地及材料供应情况
1、场地条件
矿井所处区域内,地形虽然多为低山丘陵地带,但矿井工业场地和行政福利区处在一个宽阔较为平坦的浅形山谷内,常年生产
已用大量矸石平整了面积较大的场地,对新井的场地建设已奠定了很好的基础。
另外,场地一侧的山沟常年无水,而且已经进行了挡护和疏通,雨水季节不会受到洪水的威胁。
2、材料供应
矿井建设所需的砂、石、砖、瓦等地方材料当地可以解决,水泥、钢材、木材等需通过铁路、公路从外地购入。
五、产品市场与价格预测
该矿生产的煤炭主要用于焦化和煤化工生产,百灵煤炭公司以往与甘肃酒泉钢厂有长期的供煤协议,但由于老矿的年产量小,基本处于供不应求的情况。
庆华集团改变了产业结构后,已建成了焦化、煤化工企业对焦煤的需求量大幅度增加,并将百灵矿区作为本公司的焦煤基地(距乌斯太化工基地最近),因此该井扩能后生产的煤炭产品首先要满足本企业的需求,多余产品可继续供应酒钢。
而且180万吨的年产量只能供本企业洗煤厂加工的一部分。
因此矿井产品市场是比较大的,不存在滞销的问题。
根据目前的现场调查本矿生产的块煤坑口价在200-220元/t (块煤率23%),末煤价135元/t,平均价格在150元/t左右。
根据本地区煤炭供需发展近几年内有望增高到250元/t左右,因此今后矿井生产的效益是可观的。
第二节地质特征
一、井田内主要地层及地质构造
(一)地层
本区划分为华北地层区,鄂尔多斯地层分区,贺兰山—桌子山小区,出露地层比较全。
区内出露的主要地层从下至上有太古界(贺兰山群)、震旦系(西勒图组)、寒武系、石炭系(太原组)、二叠系(山西组)三叠系(延长组)、侏罗系、第四系(更新统、全新统),缺少白垩系和新近系(第三系)地层。
其中石炭系太原组和二叠系山西组为百灵井田的含煤地层。
(二)井田内主要构造
井田内构造不甚发育,主要包括褶皱和断层构造。
1、褶皱构造
区内褶皱构造主要发育于古生和中生代地层中,呈宽缓的背、向斜形式。
本区的褶皱构成与成矿关系不密切,部分含煤地层的褶皱转折端煤层有加厚或变薄现象,但总体分析井田内褶皱构造对今后的煤层开采影响不大。
2、断层构造
井田的外围形成多条大的区域性断层,但距本井田较远,只有在井田东部存在一条逆断层,将煤层切割,并将深部煤层逆推上来,形成了井田的煤层露头(均出露地面)。
在该条断层的影响下,井田出现了几条小的伴生局部断层。
这些局部断层大部表现为走向断层。
最大的走向断层F14,断距小(≤20m),走向短(约1550m),对今后的煤层开采不会造成大的影响(留有断层防护煤柱)。
二、煤系地层及煤层情况
井田内含煤地层为二叠系山西组(PS)和石炭系太原组(CT)。
共含有12层煤,其中主要可采层为煤2、3、5、6、7五层煤,煤层倾角一般为21°左右。
(一)二叠系下段地层厚度为73m。
岩性为灰色薄层砂岩、粉砂岩、炭质页岩、灰白色中厚石英砂岩。
含有二层煤(煤2和煤3),煤层平均总厚为11.54m,含煤系数为15.8%。
1、煤2层全区区连续分布,煤层厚度0.72—8.94m,平均
3.12m。
煤层结构较为简单,一般含1—4层夹矸,夹矸厚度0—0.7m(总厚)。
为主要可采煤层。
2、煤3距煤2层一般为35m左右,煤层厚度为0.1-23.4m,平均为8.43m,全区大部可采。
煤3层在厚度上分布很不规律,主要表现为上部厚下部薄、南部厚北部薄,矿井南部局部地段煤层厚度出现透镜体,范围不大。
而且下部+1200m标高以下大部不可采。
煤层结构较复杂,一般含矸0—5层,最多可达12层,夹矸累厚0—1.2m。
煤3层为本井田内主要可采层,资源量占全区的
38.9%。
但由于煤层厚度变化大,严重影响到井下的回采工艺确定,因此建议回采时要灵活掌握。
(二)石炭系太原组一段厚度为254m。
主要岩性煤层上部为灰色中厚层状石英粗砂岩、炭质页岩。
煤层下部为石灰岩(透镜体)、细砂砾岩、粘土岩和深灰色泥晶灰岩。
本地层中共含有可采煤层为4层(煤5、煤6、煤7、煤8)。
1、煤5层厚度为0.11—3.78m平均厚1.31m,是较稳定的局部可采煤层,煤层结构简单,距煤3层间距约为25m左右。
2、煤6层是全区可采煤层中最稳定的煤层之一,煤层厚度平均为1.61m。
结构简单,一般无夹矸,厚度稳定,距煤512m左右。
3、煤7层也是全区最稳定的煤层之一,平均厚度为1.73m,结构简单,一般无夹矸,距煤6层30m左右。
4、煤8、煤9、煤12层为不稳定的局部可采煤层,可作为矿区生产中的配采煤层(炮采)。
各煤层分布及特征表,见表1-2-1。
三、煤质与煤的用途
(一)煤的物理性质
各层煤呈黑色,油脂玻璃、沥青光泽,条带状、线状、少量为致密块状。
断口呈贝壳状、阶梯状。
属于半光亮—半暗型煤。
煤的平均容重为1.4—1.55t/m3。
(二)煤的化学成份
1、原煤灰分:煤3、煤5为富灰煤,煤7为低灰煤,其余为中灰煤。
2、原煤硫分:煤2、煤
3、煤5,全硫含量0.5—0.54%,属特低硫煤,煤6为低硫煤,煤7、煤12、煤15为中硫煤,煤8、煤
10为高硫煤。
但从总体分析特低硫—低硫煤的储量占了90%以上。
3、磷分:各煤层均属特低磷煤。
4、其它性质:各煤层原煤挥发分为20.65—24.92%,洗精煤挥发分为17.9—20.75%;洗精煤灰分8—12%;胶质层厚度一般
≤25mm,属于焦煤类型,少量属于瘦煤。
5、发热量:各煤属中位发热量均在23.03Mt/kg(5500卡以上。
各煤田中北段各煤层化学成分主要工艺性质成果表,见1-2-2。
(三)煤的用途
本井田内的煤属于特低磷,特低硫—低硫,中灰—富灰,,高发热量的焦煤和瘦煤(少量),因此主要用途为冶金炼焦,部分煤作为动力和民用煤。
各煤层理论精煤出量(灰分小于12%)表,见表1-2-3。
各煤层中煤含量及可选性等级表,见表1-2-4。
各煤层铁箱试验结果综合表,见表1-2-5。
煤田中北段各煤层化学成分主要工艺性质成果表表1-2-2
煤层编号洗
煤
情
况
水分
(%
)
灰分
Ag(
%
平均
(%
挥发
分
Vr(
%
硫分
S(%
磷
Pg(%
胶质
层
(mm
发热
量
(MJ/k
g
容重
(t/m3
低位高位
2 原
煤
0.70 20-30
24.8
9
23.5
7
0.48
0.008
6
13-
23
24.04
34.8
1
1.5
洗煤0.6
2
10-13 10.87
20.7
5
0.50
0.023
6
32.02
35.9
6
3 原0.69 25-30 27.823.20.51 0.0398-21 24.80 34.3 1.5
煤7 6 6 6 0
洗煤0.6
8
10-12 11.26
19.3
1
0.54
0.059
31.56
35.6
4
5 原
煤
0.60 25-30
28.1
24.9
2
0.51 -
10-
13
22.96
34.4
3
1.4
5
洗煤0.5
7
11-15 12.00
20.5
6
0.71
0.025
5
31.58
35.6
7
6 原
煤
0.60 15-25
20.4
2
20.8
8
1.32
0.004
0-11 25.90
32.8
6
1.4
5
洗煤0.5
2
9-12 10.35
17.9
1.14
0.010
5
32.49
35.9
8
7 原
煤
0.62 7-15
11.3
1
19.7
2
2.22
0.005
7
0-11 32.15
36.0
8
1.4
洗煤0.6
1
4-8 5.43
17.0
1
1.55
0.001
1
33.96
36.0
2
8 原
煤
0.61 15-25
18.5
7
20.8
6
6.04
0.009
1
0-19 28.47
35.5
1.4
洗煤0.6
2
6-10 8.24
19.0
7
2.49
0.013
8
32.47
35.5
1
1 0上原
煤
0.50 15-25
21.3
3
21.3
4.14 -
16-
29
29.27
35.6
4
1.4
5
洗煤0.5
6
8-10 8.23
19.3
8
2.80
0.054
8
32.23
36.0
6
1 0 原
煤
0.67 20-30
22.6
5
22.9
3
4.21 -
10-
18
33.83
34.4
3
1.4
5
洗煤0.6
4
8-11 8.82
20.8
7
2.68
0.021
33.89
36.1
9
1 2 原
煤
0.55 12-25
20.9
9
22.9
7
2.24 -
14-
23
26.79
34.3
3
1.4
5
洗煤0.5
7
8-13 10.86
22.0
7
1.30
0.006
6
32.43
35.9
5
1 5 原
煤
0.69 13-25
17-
47
20.6
5
2.13
0.015
4
14-
35
28.58
35.5
8
1.4
洗煤0.5
4
8-10 8-98
20.9
9
1.32
0.014
32.87
36.4
8
2 2 原
煤
0.66 20-30
23.9
5
21.1
3
2.63
0.007
1
10-
25
27.08
34.7
9
1.5
5
洗煤0.6
2
10-15 12.67
18.7
4
1.50
0.005
8
30.84
35.6
2
各煤层理论精煤出量(灰分小于12%)
表1-2-3
煤层名称出量(%)灰分(%)备注
2号煤层45.15 11.98 包括粉煤浮选3号煤层上部(3上)33.17 11.89 包括粉煤浮选3号煤层中部(3部)28.51 12.00 包括粉煤浮选3号煤层中部(3中)46.46 11.92 包括粉煤浮选3号煤层下部(3下)52.61 11.96 包括粉煤浮选3号煤层下部(3下)56.72 11.53 包括粉煤浮选6号煤层71.60 11.21 包括粉煤浮选7号煤层81.76 10.00 包括粉煤浮选7号煤层94.35 8.38 包括粉煤浮选8号煤层84.35 10.32 包括粉煤浮选
9号煤层67.92 10.86 包括粉煤浮选10上煤层46.93 10.90 包括粉煤浮选
各煤层中煤含量及可选性等级
表1-2-4
煤层名
称中煤含量
可选性等
级
备注
1.4~1.8 1.5~1.8 1.4~1.8 1.5~1.8
2号煤层19.60 10.68 中等易选中等易选
3号上(第
3上)
15.16 10.05 中等易选中等易选Hak15
3号中(第
3中)
29.10 19.64 难选中等易选Hak15
3号下(第
19.16 9.10 中等易选易选Hak15 3下)
6号煤层17.10 11.90 中等易选中等易选
7号煤层17.03 5.82 中等易选易选硐2 7号煤层12.78 3.84 中等易选易选Hak5 8号煤层18.53 7.80 中等易选易选
9号煤层17.74 8.28 中等易选易选
10上煤层16.29 8.40 中等易选易选
四、矿井水文地质
(一)地表水
本区气侯干燥,大气降水稀少(年降雨量平均为150mm左右),无常年地表泾流。
每年雨季各沟谷有短暂的泄洪流水,由于排泄条件好,不会对矿井场地造成威胁。
(二)煤系地层含水特征
1、含水层特征
根据井田内含水地层的特征,共划分一个含水组和五个含水带。
(1)沟谷第四系孔隙潜水含水组
含水厚度为7.0m左右,主要岩性为砂、砾、薄层亚粘土层,单位涌水量0.744L/s.m,渗透系数4.239m/d,水质为C1·SO4—K·Na·ca型水。
该含水组直接受大气降水量影响,因此动储量不大。
(2)第一含水带
位于煤2层底板以上150m,厚度一般为77m左右。
岩性为中砂岩、砂质页岩,裂隙率为2.7%,隔水层为煤2层底板(砂质泥
岩)。
单位涌水量为0.00365L/s·m,渗透系数0.004m/d,水质为C1·HCO3—K·Na型水。
(3)第二含水带
位于煤2与煤3层之间,含水层厚度为37m。
岩性为中粗砂岩夹煤层,裂隙率为3.2%,隔水层为煤3层底板细砂岩。
单位涌水量为0.00157—0.0709 L/s·m,渗透系数0.01—0.28m/d,水质为HCO3·C1—K·Na型水。
(4)第三含水带
位于煤3—煤8层之间,含水层厚度为18m,岩性为砂岩,砂质页岩、煤层夹三层灰岩,裂隙率为3.3%,隔水层为煤8层底板泥岩。
单位涌水量0.013L/s·m,渗透系数0.06L/d,水质为
HCO3·C1—K·Na型水。
(5)第四系含水带
位于煤8层—煤15层之间,含水层厚度为31m。
岩性为中、细砂岩、砂质页岩夹煤层,裂隙率为3.7%。
单位涌水量0.00055L/ s·m,渗透系数0.0013m/d,水质为HCO3—K·Na型水。
(6)第五系含水带
位于煤15层底板—石英砂岩之间,含水层厚度为11m。
岩性为细砂岩、砂质页岩夹煤层和薄层灰岩,裂隙率为1.1%。
单位涌水量0.00026L/s·m,渗透系数0.0016m/d,水质为HCO3—K·Na型水。
1、地表水不发育,而且排泄条件好,渗入地下的水量很有限,不会影响井下涌水量的变化。
2、含煤地层中虽然存在五个含水带,但水量甚微,补给条件差,渗透系数小,而且无动储量(补充水没有),因此今后对矿井开采不会有太大的影响。
3、因该矿上部采空区(+1350m以上)面积大,并存在有老窑积水(水量不大),这是井下涌水增加因素和可能发生透水事故的最大隐患,因此本次设计中留有足够的防水煤柱(30—50m),今后生产中严防误采煤柱,并采取探放水措施,严防发生透水淹井伤人事故。
4、根据上部小窑生产调查资料表明,几个可采煤层的顶、底不存在涌水层位,井下正常涌水量<30m3/h,最大涌水量不超过90m3/h。
设计中考虑到深部地层含水性的增强,回采面积增加,再加上井下洒水、灌浆后余水量的增加,暂确定矿井正常涌水量为140m3/h左右(余水考虑60m3/h),最大涌水量为180m3/h (余水60m3/h)。
五、煤层顶、底板岩层工程地质评价
煤层顶板岩性可分为三类,及砂岩、页岩与灰岩、砂质页岩。
煤2、煤3和煤10顶板常为中、细砂岩,厚度在3—8m之间变化,而且砂岩为直接顶时稳定性良好,但煤2和煤10往往出现有页岩或砂质页岩伪顶(一般厚0.5—2.0m),稳定较差。
煤3层顶板有时出现粘土岩(节理发育),易冒落,顶板管理需加强。
而且煤3层顺槽尽量靠近煤层底板开掘。
煤6层直接顶为薄层灰岩(0.5—3.0m)稳定性较好,易维护。
煤7层顶板一般为钙质页岩,其稳定性稍差,对开采中的顶板管理不会造成大的影响,但在开掘煤层顺槽时应加强支护,煤8、煤12层顶板常为页岩、砂
质页岩,局部为细砂岩,稳定性较差(岩性脆弱易碎)。
因此在掘巷和开采中应加强支护和管理。
煤巷留用时间不应过长,并加强回采速度,防止冒落,从而影响安全和正常生产。
综合分析,上述各煤层顶板为稳定—比较稳定,管理比较容易。
但在煤巷支护上视情况而定,不良地段应加强支护(顶部锚索,侧帮挂网,或采用砌碹)。
经勘察和对生产井的实际调查各煤层的底板比较稳定。
岩性主要为页岩、砂质页岩、岩性比较脆,但浸水后不膨胀,为较稳定的中硬底板,支护设备的底盘比压不用选择太大的型号,减少搬家运输困难。
根据地质部门(内蒙地勘院)实地调查,采空区上部地表均未见塌陷、断裂现象(煤层薄,顶板为砂岩、灰岩稳定性好),只是在厚煤层(煤3)的采空区地面有少量裂隙外,地表无沉降现象。
总体分析定论,井田内工程地质条件属中等稳定型。
六、矿井其它开采条件
(一)煤层瓦斯
1965年提交的精查报告中作的钻孔瓦斯测试工作较为简单,瓦斯样少,但报告中分析,井田浅部(+1300m)以上为低瓦斯,深部为高瓦斯,并提出在今后的生产中要注意深部瓦斯的防治。
百灵公司2005年进行了浅部(+1350m以上)小井中的煤2、煤3、煤6、煤7层进行了鉴定工作,结果表明各煤层瓦斯最大相对涌出量≤7.65m3/t煤,最大绝对瓦斯涌出量≤1.78m3/min(参见表
1-2-6)。
经分析+1350m以上各矿井应属于低瓦斯矿井。
后又委托煤炭科学研究总院抚顺分院对+1350m以下煤层进行了瓦斯含量的测试鉴定(见表1-2-7),经分析煤层瓦斯含量较高,应属于高瓦斯矿井,必须按照高瓦斯矿井管理,并且在完成煤层瓦斯基础参数测定后,于矿井投产前完成井瓦斯抽放系统的建设。
只有在抽放后,并达到抽放的效果,矿井才可利用风排方式解决井下空气中的瓦斯超限的问题,否则新井不可投入全规模产量的生产活动。
百灵2005年矿井瓦斯等级鉴定统计表表1-2-6
矿井名称全矿井采区最大相
对瓦斯涌出
量(m3/t)
矿井
瓦斯
等级
上年度
矿井瓦
斯等级
主采
煤层
相对瓦斯
涌出量(m3/t)
绝对瓦斯
涌出量(m3/min)
二层一号井 2.70 0.16 2.70 低低2# 二层三号井7.30 0.94 7.30 低2# 二层五号井7.65 0.68 7.65 低高2# 二层五号井 5.78 0.61 5.78 低低2# 三层三号井 3.56 1.78 3.56 低低3# 三层一号井 4.98 2.22 4.98 低低3# 六层一号井 5.04 0.14 5.04 低低6#
七层3号井 4.80 0.54 4.80 低低7#
煤层瓦斯含量测定结果表
表1-2-7
煤层
名称测定地点
损失量
(m3/t·r)
解析量
(m3/t·r)
残存量
(m3/t·r)
瓦斯含量
(m3/t·r)
2#煤+1320m中石门0.226 0.509 5.121 5.856 3#煤+1320m中石门0.233 0.851 3.565 4.649 3#煤+1200m运输石门0.915 2.735 0.808 4.458 6#煤+1200m运输石门0.900 3.033 0.068 4.001 7#煤+1200m运输石门0.451 1.613 4.118 6.182 8#煤+1200m运输石门 1.251 3.638 0.445 5.334 9#煤+1320m运输石门0.187 0.575 0.28 1.042 9#煤+1200m运输石门0.220 0.749 1.936 2.905
(二)煤尘爆炸性
百灵井田煤、岩层含水均很低,尤其是各煤层的含水率均
≤1%,而煤层硬度小(f=0.34~0.88),易碎,在生产的过程中易产生大量煤尘。
经本公司2004年委托煤炭工业甘肃省煤炭质量检验站(原煤炭中心试验室)进行鉴定,井田内煤尘有爆炸危险性(最低岩粉量在45-85%),参见鉴定报告表(附说明书后)。
(三)煤的自燃倾向
经调查和地质部门描述,百灵井田内的矿井长期以来均未见发生煤层自燃发火现象。
2004年公司委托煤炭工业甘肃省煤炭质量监督检验站取样检验,各煤层均属于不易发火煤层(老的评价方式,氧化与还原煤样着火点的差值均<20℃。
参见煤的自燃倾向性检验报告表(附说明书后)。
根据本矿区有的矿井发生过井下着火事故,为防万一,本次设计中设置注氮灌浆防灭火系统。
(四)地温情况
根据地质报告分析和矿区内邻近矿井的实测+1350m标高以上(采深约200m)地温一般在19℃左右,地温是随着深度的增加而增加,梯度约为2℃/100m,因此今后矿井的深部回采也不会受到高温的影响。
(五)地压、煤与瓦斯突出情况
地质报告中未进行地压的测试,但根据百灵矿区各井的掘进和回采中未发生过冲击地压显现情况,也从未有过煤与瓦斯突出现象。