常村煤矿设计
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目录
第一章井田概况及地质特征 (2)
第一节井田概况 (2)
第二节地质特征 (5)
第二章井田开拓 (19)
第一节井田境界及储量 (19)
第二节矿井设计生产能力及服务年限 (20)
第三节井田开拓 (21)
第三章大巷运输及设备 (40)
第一节运输方式的选择 (40)
第二节运输设备选型 (41)
第四章采区布置及装备 (43)
第一节采煤方式 (43)
第二节采区布置 (45)
第三节巷道掘进 (46)
第五章通风和安全 (49)
第一节概况 (49)
第二节矿井通风 (49)
第三节安全 (79)
第六章矿井主要设备 (85)
第一节主、副井提升设备 (85)
第二节通风设备 (86)
第三节排水设备 (88)
第四节压风设备 (90)
第七章给水排水 (92)
第一节给水 (92)
第二节排水 (95)
第三节地面消防 (95)
第四节井下消防洒水 (96)
第八章采暖、通风、及供热 (97)
第一节采暖与通风 (97)
第二节井筒防冻 (97)
第三节锅炉房设备 (98)
第四节室外热力管网 (98)
第九章环境保护 (99)
第一节环保设计依据及标准 (99)
第二节矿井建设对环境的影响 (99)
第三节各类污染的防治办法 (100)
第十章职业安全与卫生、节能 (104)
第一节矿井灾害因素分析 (104)
第二节安全办法 (107)
第三节节能 (113)
第十一章建井工期 (117)
第一节建井工期 (117)
第二节产量递增计划 (118)
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
常村煤矿位于山西省长治市屯留县境内,距潞矿集团约9km,地理坐标东经113°00′,北纬36°20′。
公路交通十分便利。
井田中部有东西向309国道穿过,南北向208国道从井田东部通过,另外矿井还建有铁路专用线。
北距太原市200km,南距长治市23km,东距长治北火车站15km,交通十分便利,见图。
二、地形地貌及河流
常村煤矿位于长治盆地西部,全区广为第四系黄土沉积掩盖,地形平缓,局部黄土冲沟发育,为高原盆地内的河谷平原区。
总的地貌形态是西北高,东南低,北部为缓和低山丘陵区,黄土冲沟密布,地形切割破碎,中南部地形平坦,海拔标高+930m左右。
本区河流属海河水系,浊漳河自南向北流经本井田东缘,其支流绛河由西向东流经本区南部,于中华村周围注入漳泽水库与浊漳河合流。
区内河床平缓开阔,阶地发育,北部有阉村、常隆两座小型水库,其它地表无大的水体存在。
三、气象
本区属暖温带半湿润半干燥大陆性季风气候。
按照屯留县历年气象资料统计,年降水量在410~917mm,平均594.8mm,年蒸发量在1502~1926.8 mm,平均1738.6 mm,蒸发量为降水量的2~倍,冰冻期为每一年10月到次年4月,最大冻土深度为75cm(1977年2月);最多风向
北西,最大风速14~16米/秒。
按照1978年温差转变,最高气温36.6℃(6月30日),最低气温-19.6℃(2月12日),悬差56.2℃。
四、地震
历史记载1497年2月,屯留县城周围曾发生6级地震(中国地震资料表上未记载级别,地震地质大队(1970年10月)编制的山西地域构造体系图上定为5~级。
)
山西省抗震工作办公室等三家单位,于1979年以(79)晋抗字第1号文“关于颁发山西省地震裂度区划图及说明的通知”将屯留划分为6度区,长治市划分为7度区。
按照国家地震局公布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05 g,相当于地震大体烈度6度。
五、矿井周边煤矿情形
常村煤矿周围主要有漳村煤矿、王庄煤矿、屯留煤矿和郭庄煤矿等,常村煤矿与周围井田的位置关系如下。
1. 漳村煤矿
漳村煤矿原为小煤窑,1970年改建成a的矿井。
1985年第二次扩建为a的生产能力,核定能力a,2003年实际生产原煤Mt。
2004年实际生产原煤Mt。
现开采井田3号煤层,矿井为斜井开拓方式,矿井水平标高+760m和+600m。
井下布置1个综采放顶煤回采工作面和2个综掘工作面。
2. 王庄煤矿
王庄煤矿1966年建成投产。
设计能力a,前后通过二次扩建,设计能力达a,核定能力a,现开采井田3号煤层,矿井采用斜、立混合开拓方式,矿井水平标高+740m和+630m。
井下布置3个综采放顶煤回采工作面和2个综掘工作面。
3. 屯留煤矿
屯留煤矿为在建矿井,设计能力为a,目前正在建设,2006年投产。
井田内含可采煤层5层,别离为3、九、1二、15-2和15-3号煤层
矿井采用立井开拓方式,矿井工业场地布置有主井、副井和风井3个立井井筒,另在阎庄风井场地布置阎庄进、回风立井。
4. 郭庄煤矿
由于常村矿可采煤层埋藏深度较大,在采矿许可证允许范围内仅在井田西南角建有一座县营煤矿,原设计生产能力为Mt/a,现设计生产能力为Mt/a,开采井田3号煤层,矿井采用立井开拓方式,采煤方式为综采一次采全高。
六、区域经济概况
潞矿集团为我国煤炭工业的重要企业,地处山西省长治市。
长治市位于山西省东南部,是晋、冀、豫三省的重要通道。
全市总面积13896km2,其中市区面积334km2。
平均海拔+1000m,最高处+2453m。
现长治市辖十三县、区(潞城、屯留、长子、长治、壶关、平顺、黎城、武乡、襄垣、沁县、沁源、城区、郊区),人口312万人,其中市区人口61万人。
长治农业生产条件优越,全市耕地面积456万亩,其中水地面积万亩;全市宜林面积735万亩,实有林地585万亩;宜牧面积480万亩,已开发草地271万亩。
长治地下矿藏资源丰硕,现已探明有开采价值的矿藏有煤、铁、锰、铝、硫磺、石灰石、石膏、石英、大理石等40多种,其中预测煤炭埋藏量为906亿t,已探明储量346亿t。
长治工业基础较好,是山西省能源重化工基地的重要组成
部份和轻工业基地。
主要工业门类有:煤炭、电力、冶金、机械、化工、医药、建材等;主要工业产品有:原煤、电力、钢材、焦炭、水泥、轴承、洗衣机、锻压设备、中药制剂、防爆电机、健身器材、锯条、化肥、铁合金、生铁等。
七、水源、电源情形
一、电源条件
五阳电厂是矿区的自备电厂,位于五阳矿周围,现装机容量2×25MW,可两回110kV线路向常村矿110kV变电站供电。
常村矿110kV变电站位于常村矿,是矿区的一座中心变电站,两回电源引自库西开闭站,导线型号为LGJ-300mm2,长度3km;另两回引自五阳电厂,导线型号为LGJ-240mm2,长度16km。
该变电站设三台主变压器,容量为,电压品级为110/35/6kV,运行方式为两台运行一台备用。
常村矿建有一座6kV开闭所,其双电源以母线的方式引自常村矿110kV变电站6kVⅠ、Ⅱ段母线,该开闭所可担负着整个常村矿井的供电负荷。
二、水源条件
常村矿水源地位于工业场地东南角,现有3眼井,2用1备。
水质知足生活饮用水卫生标准,天天可向矿井工业场地和居住区提供6000m3生活用水;另外矿井工业场地内还有临时水源井5眼,天天可提供2000m3生活、生产用水。
矿井现有生活给水系统完全能够知足矿井要求。
第二节地质特征
一、地层地质构造
常村井田均为第四系黄土所覆
盖,仅于北部阎村、常隆一带有二迭
系上石盒子组地层零星出露。
按照钻
孔揭露情形,将地层发育情形由老到
新叙述如下:
(一)地层
1. 奥陶系中统马家沟组O2m
岩性为灰色~深灰色厚层状石
灰岩,局部裂痕溶洞发育,并为灰白
色铝质泥岩、黄铁矿、菱铁矿等充填。
2.石炭系中统本溪组C2b
该组厚度~13.43m,平均9.11m。
岩性以灰色块状铝土泥岩为主,局部
发育灰白色中厚层状中粒砂岩、砂质
图1-1 综合柱状简图
泥岩和底部山西式铁矿层。
与下伏地层假整合接触。
3. 石灰系上统太原组C3t
本组厚度~119.16m,平均厚度108.38m左右。
底部以K1砂岩与本溪组分界,顶部以K7砂岩与山西组分界,是本区的主要含煤地层之一。
主要由4~5层石灰岩及灰色砂岩、灰黑色泥岩和7~10层煤层组成。
其中15-3号煤层为可采煤层,厚度0~2.73m,平均厚度1.66m,但冲洗面积较大。
属典型的海陆交彼此沉积,旋回结构明显,但岩性岩相较为复杂。
本组发育四层较稳固的石灰岩及一层局部发育的石灰岩。
4.二叠系下统山西组P1S
本组厚度~97.55m,平均厚度约55.69m。
是本区主要含煤地层。
岩性主要为灰白色、灰色中、细粒石英砂岩,灰色、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩,夹1~4层
煤。
其中下部的3号煤层为主要可采煤层,厚度~7.32m,平均厚度6.09m,3号煤上部多有一层灰色细、中粒砂岩,厚度数米至十余米,为3号煤老顶,与下伏地层太原组呈整合接触。
5.二叠系下统下石盒子组P1x
本组厚度~78m,平均厚度约59.55m。
持续沉积于山西组地层之上,顶部为一层紫红、紫灰等杂色含鲕粒的厚层状铝质泥岩或砂质泥岩(俗称桃花泥岩),中下部为灰色泥岩,砂质泥岩,灰色、灰白色石英砂岩。
底部以一层灰白色厚层状中、粗、细粒石英砂岩K8与山西组分界。
6.二叠系上统上石盒子组P1sh
本组厚度~408.31m,平均厚度约353.87m。
岩性为紫红色、紫灰等杂色泥岩或砂质泥岩,灰色、灰白色、黄绿色细、中、粗粒石英砂岩。
底部以K10砂岩与下石盒子组分界。
与下伏地层呈整合接触。
7.第四系Q
厚度31~64.9m,平均约43.13m。
是本区的主要覆盖层,岩性为棕黄色、浅黄色亚粘土,含砂质粘土,夹姜石、砂砾层,顶部为耕植土,与下伏地层呈角度不整合接触。
(二)地质构造
常村井田位于潞安矿区中部,构造以褶曲为主,地层走向近南北,向西倾斜,倾角3~6°。
东部以单斜为主,伴有近东西向波状起伏;西部为近南北向褶曲。
1. 褶曲
本区姬村以东,大体为一贯西倾斜的单斜。
姬村以西,则为近南北向的彼此平行的背、向斜。
由东向西,依次为姬村向斜、路村背斜、老军庄向斜。
轴向近南北向,在南北两头稍有偏转,北端偏西,南端偏东,局部因受东西向波状起伏影响,走向略有转变。
背、向斜的两翼接近对称,倾角不大,多在5º左右,轴部比较宽缓,幅度最大110m,一般50m上下,局部有一些东西向的小的起伏,北部504号孔周围有一对小的背向斜。
南部南辛庄周围有一对近南北向的背向斜。
现将主要褶曲叙述如下:
⑴姬村向斜
轴向近南北,北起阎村周围,向南经1012号孔和2002号孔之间,过姬村西经2026号钻孔至2034孔周围,全长11.5km,两翼几乎对称,倾角4~6º。
⑵路村背斜
轴向南北,北部偏东,北起1008号钻孔东侧,西向南经路村西,至1029号孔周围,全长约10.0km,两翼几乎对称,倾角4~6º,轴部较为平缓。
⑶老军庄向斜
北自1039钻孔周围,过2026号孔,轴向变成南北向至区块3号拐点,全长约6km。
2. 断层
井田断层不发育,除北部文王山南断层和东南边界安昌、中华两断层及西南边界藕泽断层较大组成常村井田自然边界外,井田范围内尚发育有四条落差20~30m和两条落差5~10m的小中型断层。
现分述如下:
⑴文王山南断层:走向75°东,偏向南东,为上盘下降的正断层,自东伸入本区,常—1号孔3号煤层底板高806.82m,513号孔3号煤层底板标高459.92m,二者高差346.90m。
常隆周围落差400m。
常隆西南断层上盘为石千峰组底部地层,下盘为奥陶系及石炭系零星出露。
⑵安昌断层:走向北60°东,偏向南东,倾角70°,为上盘下降的正断层。
自东伸入本区,在区外536号钻孔所见,于孔深530m见破碎带,K2石灰岩和马家沟组石灰岩相接。
据地震资料,断层方向与地质推断大体符合。
推断落差170m,该断层向西落差变小,至1068号钻孔周围,落差70m。
⑶藕泽正断层:位于藕泽至沙庄一带,为井田西南角的边界断层。
地表为第四系覆盖,据钻孔资料揭露。
如1083孔,于519.10m见断层破碎带,以山西组上部岩层与太原组K2石灰岩接触,断失3号煤及太原组上、中部岩层,断距为94m。
西南段的2201孔在580.70m见破碎带,断距约10m。
东北段的1901孔于423.32m,见山西组上部岩层与3号煤接触,断距达30m。
此断层走向为北52°东,偏向东南,倾角70°,全长为4.5km。
⑷石室断层:该断层原判定是故县断层的延伸,王庄矿经生产探明并非故县断层延伸,现命名为石室断层,由王82号钻孔控制,按照王庄矿井下实际揭
露情形,该断层走向由南西方向延伸至北二采区,性质为正断层,最大落差18m,倾角70°,偏向东北,延伸北二采区不远处尖灭。
⑸F1断层:为1011号钻孔所见,推断走向北20°西,偏向南西,倾角60°,为上盘上升的逆断层。
1011号钻孔545m见破碎带,K2石灰岩重复,15-3号煤层重复,显属三个逆断裂所致,总落差30m,延长1500m。
⑹F2断层:走向北80°东,偏向北西,倾角70°,为常2二、201二、2013、517号钻孔控制。
常22号钻孔缺失3号煤层以下至K5石灰岩以上的一段地层,据测井曲线解释,461m有破碎带,落差30m。
2012号钻孔深421m见破碎带,K10至3号煤层的间距和临近钻孔相较缩短15m,向西延至2013号钻孔周围尖灭,向东延至517号钻孔周围尖灭,全长3.5km,为正断层。
⑺F3断层:走向南北,向东倾斜,倾角60°,为上盘上升的逆断层,由1040、523号钻孔所控制。
1040号钻孔474m为破碎带,K2石灰岩重复,落差20 m,523号钻孔473m见破碎带,K2石灰岩重复,落差10m,南北延长1520m。
⑻F64断层:位于常村以北,走向北50°东,偏向南西,落差10m,为上石盒子组地层露头所显示,推断延长500余米,为正断层。
⑼F65断层:位于F64断层以南,走向北75°东,偏向南西,落差5m,为上石盒子组地层露头所显示,推断延长500余米,为正断层。
3. 陷落柱
本区范围内较为发育,形状多为椭圆形。
4. 岩浆岩
常村井田范围内没有岩浆岩侵入。
二、煤层及煤质
(一)煤层
一、含煤地层
井田含煤地层为下二迭系山西组及上石炭系太原组,含煤地层总厚163.36m,含煤10~17层,煤层总厚11.25m,含煤系数为%。
1. 山西组厚54.10m,含主要可采煤层3号煤层,煤层平均厚度6.09m,含煤系数%,山西组顶底部、局部发育不稳固薄煤层1~3层,一般均不可采。
2. 太原组厚109.26m,含稳固的可采煤层15-3号煤层,不稳固的局部可采煤层8-2、九、1二、15-1、15-2号煤层及不稳固薄煤层六、7、8-1、1一、13、14号等煤层,太原组煤层总厚5.20m,含煤系数%。
二、可采煤层特征
(1)3号煤层:位于山西组的中下部,以其本身厚度大、层位稳固为重要对比标志,上距K8砂岩~43.30m。
平均31.67m,下距K7砂岩顶面~18.85m,平均12.98m,煤层对比超级靠得住。
煤层厚度~7.32m,平均厚度6.09m,结构简单,夹石1~3层,夹石厚~0.3m,仅个别孔(1009号孔)夹石变厚达0.75m。
该煤层控制研究程度较高,符合规范要求,为稳固型全井田范围内可采煤层。
(2)8-2号煤层
位于太原组中上部。
上距3号煤层~66.66m,平均57.17m。
下距9号煤层~23.21m,平均9.68m,厚度0~1.73m,平均0.43m。
属不稳固局部可采煤层。
煤层顶板多为黑灰色厚层中粒砂岩。
底板多为黑灰色粉砂岩。
(3)9号煤层
位于太原组中部,下距K4灰岩~9.60m,平均3.69m,个别钻孔如201二、2023号钻孔,9号煤层直复于K4灰岩之上。
厚0~2.21m,平均0.99m,属不稳固局部可采煤层。
本区中部一般发育较好,多达可采厚度。
夹矸0~3层,厚度及层数转变较大。
向南、向北因下部夹矸增厚煤层分叉渐至尖灭。
煤层顶板多为黑灰色粉砂岩,底板多为黑灰色泥岩、粉砂岩等。
(4)12号煤层
位于K4、K3石灰岩间。
上距K4灰岩~7.08m,平均3.68m。
下距K3灰岩~11.70m,平均3.33m,厚0~1.02m,平均0.50m,结构简单,为单一煤层。
属不稳固局部可采煤层。
顶底板多为灰、黑色薄层粉砂岩或泥岩。
(5)15号煤层
实际为一煤层组,位于太原组底部,上距K2石灰岩~14.57m,平均5.29m,一般发育15-1、15-2、15-3等3层煤层。
⑴15-1号煤层:
煤层厚0~1.35m,平均厚0.62m。
除南部冲洗带外,全区普遍发育,结构简单,为单一煤层。
北部常村以北、中部南浒庄一带发育较好,多达可采厚度,属不稳固局部可采煤层。
煤层顶底板多为灰黑色泥岩,炭质含量增高,变成炭质泥岩。
⑵15-2号煤层:
煤层厚0~0.87m,平均厚0.57m。
结构简单,为单一煤层。
本区中部南浒庄一带发育较好,成片达可采厚度。
其余地域仅有零星钻孔达可采厚度,属不稳固的局部可采煤层。
煤层顶底板多为黑色薄层泥岩。
(3) 15-3号煤层:
本区内北部大面积范围内,该煤层厚度较稳固,煤厚0~2.73m,平均1.66m。
夹矸1~3层,除本区南部大面积同生冲洗外,一般均达可采厚度,局部顶底板及夹石为炭质泥岩。
可采煤层特征见表1-1。
煤类及其散布规律
按照《中国煤炭分类标准》(GB5751-86),本井田3、八、9和14号煤为
贫煤,15
-1、15
-2
和15
-3
号煤以贫煤为主,局部个别点为无烟煤。
1.3.5.2 煤质分析
1. 煤的物理性质
各煤层均为黑色层状,光亮型煤及暗淡型煤相间,条带状构造明显,玻璃光泽,参差状断口,节理裂隙为薄膜状黄铁矿或方解石充填。
经测定,煤的比重3号煤层在~之间,15-3号煤层在~之间。
2. 煤的化学性质
⑴水分(Mad)
各煤层原、浮煤水分值转变不大;不同煤层相同煤类水分值无规律性转变,各煤层原、浮煤水分分析结果见表
⑵灰分(Ad)
主要可采3号煤层灰分A
d 在14~18%之间,仅个别点灰分大于20%。
15
-3
号煤
层灰分转变较大,最小值%,最大值%。
各个煤层经浮选后降灰率在55%以上。
各煤层原、浮煤灰分分析结果下表1-2:
表1-2各煤层煤质分析统计结果表
⑶挥发分(Vdaf)
各煤层浮煤挥发分产率见表1-3。
各煤层挥发分在垂向上随着煤层埋藏深度的增加,挥发分逐渐降低。
3号煤层在水平方向上由西向东有规律地递增,但转变不专门大。
表1-3各煤层挥发分产率分析统计表
⑷硫分(St,d)
各煤层原、浮煤全硫含量、部份煤层原煤形态硫含量见表1-4。
表1-4 各煤层全硫分析统计结果
⑸磷含量
磷含量分析数据相对较少,结果见表。
依据标准《MT/T562-1996》对煤中磷分级:3号煤属低磷煤;15-3号煤及其它各煤层均属特低磷煤。
⑹微量元素
各煤层的微量元素仅有锗和镓的分析,含量都很低均未达到工业边界指标,结果见表1-5。
表1-5 各煤层有害、微量元素分析统计结果表
1.3.5.3 煤炭产品用途
1.煤的工艺性能
各可采煤层主要煤质特征、化学性质、工艺性能综合评价见表1-6。
3号煤为中灰、特低硫、低磷、高热值、较高软化温度易选的贫煤,可普遍用于电力、冶金、高炉喷吹、气化、化工、建材等行业。
太原组八、14、15-2和15-3号煤为中灰、中高硫煤,九、15-1号煤为高灰、高硫煤,太原组煤层需进行洗选脱硫后方可作动力或工业用煤及民用燃料,不然会严峻地侵蚀设备和污染环境。
表1-6各煤层煤的工业用途综合评价
三、水文地质
(一)区域水文地质概况
常村矿区位于漳河流域,浊漳河南源东测,属海河水系。
区域地下水的补、迳、排条件明显受地形和构造控制。
区域东部,地势高峻,出露一套呈南北向展布的长条状碳酸岩类地层,岩溶裂隙发育,给岩溶裂隙水直接同意大气降水补给创造了条件,是岩溶裂隙水的主要补给区;另外,地表水系也是地下岩溶裂隙水补给源之一,其主要通道是灰岩出露区内河道里的断层带,如浊漳河的北、西、南三源出口周围至石梁之间,河流流量的明显损失,即是例证。
地下水同意补给后,在向深部运移时,当遇断层阻隔或在地形深切处则以泉的形势排出地表,如辛安村周围的泉水排出带、浊漳河河谷排出带等。
碎屑岩类裂隙水,除少量能沿构造破碎带或地层偏向向深部运移外,其余大部多沿地层走向运移;且由于含水层成层状,不同层位的含水层,其补给区不尽相同,多组成若干个小的含水系统,其间水力联系较弱。
1. 地表水
绛河在井田南部,由西向东流过。
屯留县城外,最大流量1.46m3/s(1978年9月16日),最小流量0.78m3/s(1979年5月);勘探区南部北送渡周围,水位标高约+900m。
绛河流向与地层走向大体垂直,故无益于地表水的垂直下渗;井田北部有阉村、常隆两座小型水库,除此,井田内无其它大的地表水体。
2. 主要含水层含、隔水层特征
⑴含水层
常村井田在精查勘探阶段,仅对2012号钻孔基岩风化带进行了抽水实验和1063号钻孔277~287.10m上石盒子组涌水段做了涌水实验,水文地质工作量较少。
1985年10月,矿务局地质队在主、副井之间补打1个检查孔,该检查孔采用流量测井技术,通过测量钻孔中垂向水流的转变来划分含水层的位置,基岩风
化带以下共探明含水层11个。
结合区域水文地质特征和矿井水文地质条件及检查孔资料,常村矿井可划分为15个含水层,即中奥陶统马家沟组灰岩岩溶含水层、太原组K2、K3、K4、K5灰岩岩溶裂隙含水层、山西组K7砂岩裂隙含水层、3号煤层顶板砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层、上石盒子组基岩风化带裂隙含水层、第四系下更新统孔隙含水层、第四系中更新统孔隙潜水含水层等。
⑵隔水层特征
按照岩性特征,井田内主要隔水层自上而下主要有:本溪组铝土质泥岩隔水层、3号煤层底板隔水层等。
①石炭系中统本溪组铝土质泥岩隔水层
层厚~28.70m,平均10.66m,厚度转变较大。
多由灰色粉砂岩、灰白色铝质泥岩或铝土岩组成。
可有效阻隔中奥陶统马家沟组灰岩水向上的垂直补给。
②3号煤层底板隔水层
3号煤层底板至K8砂岩含水层之间普遍发育有一套深灰色、灰黑色粉砂岩及细砂岩夹菱铁矿薄层的地层,厚~18.85m,平均12.98m。
该层可有效阻隔3号煤层底板直接充水含水层(K8砂岩)的水进入其开采工作面和巷道。
4.井田水文地质类型:
常村井田各可采煤层均处于深埋区,属于深部井田,煤系内及以上临近基岩含水层,远离露头区,与地表水体和第四系含水层无水力联系,地下水补给条件差,含水层富水性弱。
本井田主要可采煤层为3号煤和15-3号煤。
3号煤的主要充水含水层为其上覆的砂岩裂隙含水层,15-3号煤主要充水含水层为上覆太原组石灰岩的岩溶含水层。
按照上述矿床主要充水含水层的含水空间特征,充水方式及水文地质条件的复杂程度,井田矿床水文地质类型可划分为两类:山西组3号煤层开采时,水文地质类型为第二类第一型,即水文地质条件简单的顶板直接充水的裂隙充水矿床;太原组15-3号为第三类第一亚类第一型,即水文地质条件简单的顶板直接充水的以溶蚀裂隙为主的岩溶裂隙充水矿床。
(二)矿井涌水量
1. 矿井水的组成
目前矿井水主要为3号煤层顶板砂岩水,占总涌水量的%;底板K2灰岩水约为5m3/h,占总涌水量的%;陷落柱内的水3m3/h,占总涌水量的%;无断层水。
矿井涌水量的转变具有随开采量的增加(即开采面积的增大),呈逐年上升的趋势,且上升量的转变较大(~19%),但平均约11%。
2003年矿井正常涌水量150~160m3/h,最大307.7m3/h,约为正常量的倍。
其它年份矿井最大涌水量约为正常量的~倍。
2. 矿井涌水量估计
常村矿估计正常涌水量为250m3/h,最大涌水量为550m3/h。
按照井田水文地质条件及现有的资料,结合常村矿井目前所采用的开采方式,利用地下水动力学法,计算得出工作面涌水量、采区涌水量、矿井涌水量如下:
1. 工作面涌水量:一般情形下,正常涌水量为50m3/h左右,最大涌水量为80m3/h左右。
2. 采区涌水量:一般情形下,正常涌水量为120m3/h左右,最大涌水量为250m3/h左右。
3.矿井+470m水平估计涌水量:正常涌水量为300m3/h左右,最大涌水量为500m3/h。
四、其它开采技术条件
一、瓦斯
1989年11月20日煤科总院抚顺分院瓦斯研究所对常村煤矿通过井下打钻测定参数,用间接法推算出+520m水平,3号煤层的沼气含量4.8 m3/t,预测出全矿井瓦斯相对涌出量7.4m3/t。
常村矿3号煤层瓦斯含量与其它高瓦斯矿井相较虽不高,但采煤时落煤强度大,而且煤层厚,部份工作面瓦斯绝对涌出量较大,有的工作面乃至高达18.41 m3/t,所以常村煤矿按高瓦斯矿井进行管理。
二、煤尘爆炸性
1997年以来,常村煤矿对3号煤层煤尘爆炸性取样作了实验,在2001年又对3号煤层取样委托煤炭科学研究总院重庆分院作了煤尘爆炸性实验,鉴定报告见表。
按照鉴定报告3号煤层煤尘具有爆炸性。
3、煤的自燃发火偏向
常村煤矿在2001年委托煤炭科学研究总院重庆分院和2002年补充勘探中,在常-43、常-48孔对3号煤层取样对煤的自燃偏向性进行了实验,对3号煤层的采样分析,3号煤层在局部地段有发生自燃的可能,要作好安全防范工作。
4、地温
该矿在勘探期间和开采进程中均未进行测温工作。
但从井下工作环境看,温度小于26℃。
属温度正常区,无热害要挟。