煤矿开采保护层方案设计

仁怀市xx

煤矿开采保护层设计方案

仁怀市xx煤矿

二0一二年四月五日

目录

第一节矿井概述 (1)

第二节区域突出危险性预测 (11)

第三节区域防突措施 (11)

第四节区域措施效果检验 (17)

第五节区域措施效果验证 (18)

前言

由于煤层的开采引起顶底板岩层移动，产生裂隙，使具有突出危险煤层中的瓦斯能够释放出来。此外，由于煤层开采形成采空区，煤层顶板冒落，顶部煤层随着下沉，底部煤层向上发生膨胀变形，开采层顶底板煤层中承受的地应力减小，突出危险性变弱或消失。这就是保护层开采消除突出危险的原理。因此，有条件时，优先开采保护层是消除突出危险性最有效的区域性技术措施。为了减少保护层开采时顶底板煤层中大量瓦斯涌向开采层，同时为了彻底消除突出煤层的突出危险性，必须对被保护层瓦斯进行抽放。对没有保护层开采条件时，在采掘作业前预抽煤层瓦斯是优先选用的区域性防止突出技术措施。可以通过岩巷工程或煤巷工程配合钻孔对煤层瓦斯进行大面积预抽，当煤层剩余瓦斯含量和压力降低到一定程度时，是能够消除煤层突出危险性的。对永恒煤矿多煤层的开采，更有条件实施开采保护层，进行区域综合防突措施。

第一节矿井概述

矿井设计年生产能力为15万吨，井田面积为1.1044Km2，设计开采煤层四

层，即C

5、C

7

、C

10

、C

12

、煤层，其平均厚度分别为1.16m、3.5m、0.7m、1.5 0m、

1.00m，煤层平均倾角平均18°，煤种为无烟煤。按开采方安设计，其煤炭利用储量为228.59万吨。可采储量为169.81万吨。服务年限为8.08年，矿井全员工效

1.53t/工，劳动定员327人。

一、交通位置

仁怀市xx煤矿位于仁怀市以南，隶属仁怀市五马镇管辖，矿山距五马镇5.5 Km，距仁怀市27 Km，距金沙电厂35km，距鸭溪电厂60km，距209省道约2km，交通较为方便。

二、井田边界及储量

1、井田境界

矿区范围由贵州省国土资源厅下发的采矿许可证(证C5200002009071120031081)划定，其矿区范围拐点坐标（北京坐标）见下表：

xx煤矿矿区范围拐点坐标表一览表

2、地质储量

贵州奇星资源勘查开发有限公司于2008年3月30编制了《贵州省仁怀市

xx煤矿地质勘查补充报告》，估算C

5、C

7

、C

10

、C

12

、C煤层煤炭保有总资源量为

606.4万吨（含公路压矿133.4万吨）。其中：控制的资源量（332）为40.8万吨，推断的资源量（333）为338.2万吨（含公路压矿84.4万吨），预测的资源量（334）？为227.4万吨（含公路压矿49万吨）。历年采空区为276万吨，如表。

变更后资源储量统计表单位（万吨）

三、煤层赋存特征

1、地层综合柱状图

2、地层

矿区内含煤地层从上到下有C

5、C

7

、C

10

、C

12

、四层为全区可采煤层。

C

5

：位于煤系中部，煤层层位稳定，无夹矸，属单层煤，煤层厚度 1.00～1.30m，平均厚度1.16米。顶板都为泥岩、底板泥岩。

C

7

：位于煤系中部，煤层层位稳定，夹1～3层夹矸，煤层厚度1.50～2.50m，平均厚度1.95米。顶板为粉砂岩、底板泥岩、粉砂岩；有底鼓现象。

C

10

：位于煤系中下部，煤层层位稳定，无夹矸，属单层煤，煤层厚度0.80～0.90m，平均厚度0.84米。顶板为泥岩、底板泥岩。

C

12

：位于龙潭组下部，煤层层位稳定，夹矸层数多为1层，煤层厚度1.00～1.40m，平均厚度1.20米。顶板为粉砂岩或泥岩、底板泥岩或细砂岩。

3、煤层特征见表

煤层特征表

4、煤质

各煤层均为变质程度较高的无烟煤，其中5号、7号煤层属低灰—中灰，低硫—中硫，高发热量无烟煤。

四、水文地质条件

1．地形地貌特征及地表水的补给、迳流、排泄

矿区在区域水文地质单元中处于补给区位置，地表水来源完全靠大气降水，矿区位于赤水河上游的五马河支流北东侧，属长江水系。矿区南西部外围有一条较大的河流—五马河，其流向为由南向北流。地下水由南东向北西迳流。矿区内地势总体为北东高南西低，地表水沿沟谷向北西排泄。最终汇入赤水河。

2．地下水的补给、迳流、排泄

1）含水岩组的划分及特征

（1）含水层及特征

矿区内出露的地层有第四系（Q），三迭系：夜郎组沙堡湾段(T1y1)、黄村坝

段(T1y2) 、二迭系:长兴组（P

3c）、龙潭组（P

3

l）、茅口组（P

2

m）；其中Q、T1y2、

P 3c、P

2

m为含水层。

a.三迭系夜郎组黄村坝段(T

1

y2)

主要出露于矿区中部及南部，为碳酸盐岩岩溶水含水层，为灰色中至厚层灰岩，该组地层岩溶较发育。厚125.24～136.18m，平均厚129.73m。

b.二迭系长兴组（P

3

c）含水层

主要出露于矿区北部及东部外围，上部为灰、深灰色薄至中厚层燧石灰岩夹泥灰岩；下部为深灰色薄至中厚层灰岩夹灰黄色泥（页）岩，该层厚50m左右,为岩溶裂隙水含水层。

c.二迭系茅口组(P

2

m)含水层

主要出露于矿区北部及东部外围，呈近北东－南西向带状分布,为碳酸盐岩溶水含水层，为含煤地层的直接底板，岩性主要为浅灰～灰色厚层状、块状细晶生物碎屑灰岩，含少量燧石结核。顶部为5～8m厚的深灰含铁锰质、硅质灰岩灰岩，

厚度165～210m。含腕足、蜓类化石。该组地层岩溶强烈发育，富水性强。C

12

煤层距底部茅口灰岩约15米的灰色粘土质泥岩。因此，在侵蚀基准面以上该含水层对开采影响不大，但侵蚀基准面以下开采时，对矿井开采影响较大，在平硐以下开采过程中，必须加大水灾的防治工作。

(2）隔水层及特征

a.三迭系夜郎组沙堡湾段(T1y1)

灰、灰绿色泥岩，夹少量的泥质灰岩。主要出露于矿区西北部，为碎屑岩裂隙水含水层。

b.二迭系龙潭组（P

3

l）

主要为灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度约88～106m，平均94m。含煤层、煤线13～16层，含可采煤层四层，

自上而下编号为C

5、C

7

、C

10

、C

12

、可采煤层总厚6.15m。

2）构造对地下水的影响

矿区范围内未见断裂构造。

3．地下水对矿坑的影响

地下水的主要补给来源是大气降水，但大气降水以集中降落形式为主，且由于矿区地形起伏大，地表排泄条件良好，绝大部份大气降水通过山坡直接向溪沟排泄，有一部份地表水渗入到第四系、茅口灰岩及断层形成地下水。因此上述含