祥达煤矿防止煤与瓦斯突出专项设计说明.doc
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1、 富 源 县 祥 达 煤 矿综合防突专项设计第一章矿井概况3第一节井田概况3一、位置与交通3二、地形地貌4三、气象与气候4四、水系4五、地震裂度4六、电源5七、水源5第二节地质概况5一、地质构造5二、煤层10三、煤质14四、水文地质19五、工程地质22六、其他开采技术条件23第三节矿井瓦斯情况24一、瓦斯参数24二、瓦斯涌出量状况26第四节矿井设计概况31一、井田境界与储量31二、设计生产能力和服务年限33三、开拓方式34四、井下开采35五、矿井通风35六、压风系统38第二章局部防突措施设计38第一节采煤工作面浅孔卸压抽放38一、钻孔深度38二、钻孔间距39三、抽放时间42四、钻孔直径43五、
2、钻孔抽放负压43六、钻孔布置方式43七、钻孔施工顺序44第二节回采工作面局部防突措施效果检验44第三节掘进工作面局部防突措施45一、工作面突出危险性预测45二、局部工作面消突措施45三、区域措施效果检验47四、区域验证47第四节采煤工作面区域综合防突措施48一、区域防突措施48二、区域措施效果检验49三、区域验证50四、过构造工作面防突措施50五、工作面措施效果检验51第三章石门揭煤的防突设计51第一节揭煤工作面区域防突措施52一、揭煤工作面区域防突措施孔布置52二、揭煤工作面区域措施效果检验53三、区域验证54第二节揭煤工作面局部防突措施55一、工作面突出危险性预测55二、揭煤工作面防突措施
3、55第三节安全防护措施56一、距煤层法距20m的技术方案57二、突出危险性预测57三、距煤层法距5m的技术方案59四、防突措施效果检验59五、揭开煤层60六、安全防护措施60第四章工作面回采时瓦斯治理方案设计61第一节高位钻孔61一、高位钻孔瓦斯抽放技术原理61二、设计方案61第二节采空区埋管62一、采空区埋管抽采上隅角瓦斯的原理62二、设计方案62第五章保障措施与建议64第一节组织机构、队伍保障64第二节技术与装备保障64第三节建立完善瓦斯抽采系统64第四节建议65第一章 矿井概况第一节 井田概况一、位置与交通祥达煤矿地处富源县大河矿区，地理座标：东径10419001042000；北纬253
4、515253630，面积2.05 Km2，煤矿北以拐点9、10连线为界；南以拐点1、2、3、4、5、6、7、8、13、14连线为界，东以拐点10、11、12、13连线为界；西以拐点8、9连线为界。矿井走向长约2.33Km，倾斜宽约0.541.68Km，面积约2.05 Km2。矿区拐点坐标如下：拐点坐标表格拐点XY拐点XY1283139335432523828323013543134622831895354324789283367435431354328326213543273910283367235432517428325073543195111283321035432525528325923
5、543175312283275035433022628326853543154913283139435433016728323153543142614283143635432896矿区面积：2.05km2开采深度：+1995m+1400m标高祥达煤矿位于富源县城南东131、距县城直距约11Km处，富源公路纵贯矿区西测，从瓦窑山与大河两地均有简易公路直达矿区，约3Km，距大河洗煤厂约7Km。交通较为便利。二、地形地貌矿区地貌属低区，地形与地貌特征主要受制于地质构造。总体上，由两个高低不同的山脊（梁）和两个沟谷相间排列组成，山脊和沟谷的延展方向与地层走向基本一致，总体呈近南北向。山脊高地由下三叠统
6、永宁镇组的泥灰岩组成，其两侧陡坡为下三叠统飞仙关组砂页岩与少量泥灰岩组成，稍小山包定向排列相互连接构成次级山脊或台地，多为下三叠统卡以头组砂页岩组成，缓坡与低凹山脚主要为上二叠统煤系地层组成。区地势总体上东高西低，中部高、南北低。最高点位于鹦哥咀山峰，海拔2091.40m，最低处为硐山矿北的山沟，标高约为1800m，相对高差291.40m。三、气象与气候矿区为北亚热带半湿润气候区，冬寒夏凉，据富源县气象站常年观测统计资料：气温：最高气温34.9C，最低气温零下11C，年平均气温13.8C，无霜期240天。雨量：年平均雨量1093.7mm，其中雨季（510月）降雨量占全年降水量的86.5%。冬春
7、干燥，夏秋多雨湿润。风向：主导风向为东南风。区灾害性气候频繁，主要有霜冻、冰雹、干旱、洪涝、低温等。四、水系矿区无地表水系，仅矿区外西南有打羊沟和黑路山煤矿广场沟谷有小溪，但水量很小，干旱时则干枯，是排泄地表水和地下水的主要渠道。从大的围上论述，矿区属珠江水系。流经矿区南侧（直距2Km）的大河（块择河上游），海拔1688m，汇集喜旧溪河后注入南盘江。由于矿区周围区地势较高（1800m以上），各沟谷小溪流量受大气降水量限制。五、地震裂度矿区无直接地震记录资料。据历史记载，邻富源城区200Km围，曾先后于1537年、1833年和1856年发生过三次5级以上的破坏性地震。近十余年来，无破坏性地震也时
8、有发生，仅1978年上半年就曾发生三次小地震（2月6日罗平27级，2月14日富源城北27级，6月10日富源北西31级）。富源被划为地震裂度7度区。根据云建抗（1993）年44号文，区地震烈度按7度进行设计。六、电源电源从大河变电站架10KV输电线至本矿，双回路建设按富源双回路总体规划实施。七、水源本矿井生活用水取自附近的山泉水，生产用水取自沉淀处理后的井下水。八、矿井生产建设情况富源县祥达煤矿一号井属富源县祥达煤矿下属企业，属新建矿井，矿井设计生产能力为15万吨/年，2009年1月8日前全部通过竣工验收，投入正常生产。矿井斜井开拓，有主斜井、副斜井与回风斜井三条井筒，两个进风井，一个回风井。现
9、目前井下有一个综采面（110703南翼综采面），三个掘进工作面（1625运输石门和1620回风石门间歇作业，1575运输石门和1570回风石门间歇作业，110901南翼运输巷）第二节 地质概况一、地质构造地层矿区与周围出露的地层由老到新有上二叠统峨眉山玄武岩组（P2），龙潭组（P21），长兴组（P2C）和下三叠统卡以头组（T1k），飞仙关组（T1f），永宁镇组（T1y），局部地段沉积了第四第系（Q）堆积。由老到新叙述各地层特征：1、上二叠统（P2）峨眉山玄武岩组（P2）：主要出露于黑路山煤矿之南沟谷中。仅出露上部部分，厚度不详。主要岩性为暗灰绿色致密块状玄武岩和杏仁状玄武岩。2、龙潭组（P21
10、）和长兴组（P2C）出露于矿区西南隅与矿区外东南与西南部。总厚度为254.39311.95m，平均288.65m，为一套以陆相碎屑岩为主，含少量海相白云岩薄层，底部夹少量火山碎屑岩的含煤岩系。据其沉积、岩性和含煤变化等特征，从下往上划分为龙潭组和长兴组，前者又划分为一、二两段。各组、段特征如下：(1)龙潭组（p21）：厚度156.22199.41m，平均178.96m。从下往上划分为龙潭组第一段和第二段，与峨眉山玄武岩组呈假整合接触关系。龙潭组第一段（p211）：从煤系地层底界起至M16煤层顶界止。厚度88.0297.20m，平均93.18m。主要为灰色、深灰色、灰绿色，风化后呈浅灰色、灰白色
11、、黄褐色，薄至中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩夹薄层状菱铁岩层，含可采煤层2-3层。本段与下伏地层呈现假整合接触关系。龙潭组第二段（P212）:从M16煤层顶界起至M7煤层顶界止。厚度68.20105.08m，平均87.78m。岩性为灰色、灰绿色、灰褐色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩和互层状泥质粉砂岩、菱铁岩夹泥岩、煤层等，含可采煤层37层，为主要含煤段，所含煤层数量从南往北增多。该段底部常为一套厚2028m的灰色、灰褐色中厚至厚层状细砂岩、粉砂岩夹泥质粉砂岩等，岩性坚固，比较稳定。本段与下伏地层呈整合接触关系。(2)长兴组（p2c）：从M7煤层顶界起至煤系地层顶界止。厚度98.17118.
12、10m，平均107.34m。岩性主要为灰绿色、灰色、深灰色，风化后呈黄灰色、浅灰色，薄至中厚层状粉砂岩，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、泥岩和薄层状菱铁质粉砂岩、菱铁质泥岩、煤层等，含可采煤层35层。该组与下伏龙潭组呈整合接触关系。2、下三叠统（T1）（1）卡以头组（T1k）出露于马大湾至三个脑包一线东西两则。厚度81.51139.56m，平均132.55m。主要岩性为灰绿色、黄灰色薄层状粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩等。底部夹12层厚0.03m至0.05m的粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，含大量海豆芽、瓣鳃类动物化石，一般化石种属单调、个体小，保存完好，全区稳定，定为标志层。本组与下伏长兴组
13、呈整合接触关系。（2）飞仙关组（T1f）主要出露于矿区中部，构成鹦哥咀向斜核部与两翼。厚度352.97 400.89m，平均373.92m。主要为一套紫红色、紫灰色的碎屑岩，大型交错层理发育，含较多瓣鳃类、腕足类化石。根据岩性等特征。与下伏卡以头组呈整合接触关系。（3）永宁镇组（T1y）出露于鹦哥咀向斜的核部。厚度259m左右。岩性明显分为二段性，下段为浅灰色、灰色中厚至厚层状灰岩夹泥灰岩；上段为灰色、灰绿色薄至中厚层状泥质粉砂岩，钙质粉砂岩等碎屑岩夹紫红色泥灰岩。本组与下伏飞仙关组呈整合接触关系。3、第四系（Q）主要分布于洼地、沟谷、山坡等处。厚020m。以黄褐色、紫灰色松散亚粘土、砂、砾等
14、残坡积物为主，次为洪、冲积和人工堆积物等。不整合覆于各种基岩之上。总之，本区上述地层出露齐全，总厚近1000m。煤系的基底为晚二叠世峨眉山玄武岩；含煤地层属晚二叠世的近海型大羽羊齿煤系。其以短暂的间断，平行不整合覆于玄武岩基底之上；煤系盖层以早三叠世的海相红层与过渡层为主，厚达500余m。地质构造1、区域构造据1/20万盘县幅区调报告，本区区域构造处于南岭东西复杂构造带西段北缘的中偏南部，构造形迹属北北东向新华夏系构造带，主体构造线呈近南北“S”型展布，并有向北收敛，向南撒开之势。2、矿区构造煤矿区地处大水沟营上断裂（即F16断裂）与龙潭头新街断裂（即F18断裂）夹持间之北段。主体构造线由大水
15、沟营上断裂（F16）、龙潭头新街断裂（F18）、跑马梁子背斜（B1）和鹦哥咀向斜（S1）组成，均呈近南北向展布。其它几条断裂散落其中，组成勘区构造骨架。地层走向大致与主体构造线平行展布，地层倾角一般1030，且表现为南部地层倾角稍陡，2035间；北部地层倾角变缓为1015，属缓中倾斜煤层，含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化。综上所述，勘探区构造属中等类型（第二类）。矿区共发现褶曲1组（即B1、S1），大小断裂8条，其中，地层断距小于50m有6条（即F17、F52、F53、F54、F55、F78），地层断距大于50m者2条（即F16、F18），该2条断裂构成矿区东西边界；隐伏断裂5条，其中造成
16、煤层重复者2条，造成煤层缺失者3条。（1）褶曲1）跑马梁子背斜B1：在矿区延伸长1000m以上，该背斜被F53、 F19断裂破坏，背斜西翼地层倾角为3040；东翼地层倾角一般为2740。据地表地层产状判断，该背斜有向北倾伏之势。核部和两翼均由T1K、T1F1、T1F2地层组成，据12线剖面显示，其幅度为370m，该背斜较紧密，地面位置已基本查明。2）鹦哥咀向斜S1：，该向斜北自1线延入矿区至16线北消失。区延伸长2000m；据12线剖面显示，其幅度为370m；该向斜宽缓、并向北撒开，向南仰起并消失；两翼地层倾角一般为2030，核部地层倾角515；核部和两翼由P2l、P2c、T1K、T1f与T1
17、y等地层组成。南部被F18、F53等断裂所切。为一轴向近南北向，南端仰起并消失，北段撒开倾伏的宽缓、开阔对称短轴向斜，地表地面位置已基本查明。（2）断裂F16：该断裂已基本查明，是区域上大水沟营上断裂在矿区的一部分，构成矿区的西部自然边界。它与F15断裂组成透镜状断裂束。F16断裂位于该断裂束东侧。该断裂自南向北纵贯矿区西缘，延伸长大于1000m，断裂走向近南北向，倾向西，倾角5880，其走向与倾向均呈舒缓波状延伸，局部地段地表显反倾斜（如TC1402）；西盘由P2l、P2c、T1K、T1f与T1y等地层组成，地层倾角多为3545，局部地段达6070（如TC1402）；东盘由P2、P21、P2
18、C、T1k与T1f等地层组成，地层倾角3545，该断裂破碎带发育，一般宽15m，地层断距为140180m，破坏了煤层，但属矿区西部边界断裂。该断裂在矿区10线以南约700m处交并于F15断裂上，再往南归并为F15断裂。F18：该断裂地表已基本查明，是区域上龙潭头新街断裂在矿区的一部分。它与F76、F19等两条断裂组成透镜状断裂束，F18断裂位于该断裂束西侧。该断裂自南至北贯穿矿区东缘，延伸长1700m，断裂走向呈近南北向。断裂破碎带明显，一般宽1050m，地层断距约160240m，破坏了煤层，倾角5475之陡倾斜压扭性断裂。该断裂在矿区10线附近交于F19断裂，再往北归并F19断裂；它与F76
19、、F19断裂组成一南北长近,1700m，宽约800m之透镜状断裂束，断裂束构造极其复杂。F53：已基本查明，位于矿区东南部14线附近，为一走向北东、倾向北西，倾角5053之扭性断裂。延伸长约800m；地层断距2030m；断裂上、下盘地层倾角1520。该断裂切割F18断裂；断裂破碎带宽约0.510m，该断裂对深部煤层无影响。F54：已基本查明，位于矿区12线与10线间的西侧。为一走向北东倾向北西，倾角75之陡倾斜扭性断断裂。延伸长约300m，该断裂发生在T1f1与T1k界面附近，地层断距约20m，破碎带宽12m，该断裂对深部煤层无影响。F7：已基本了解，位于矿区南端，为一走向北东、倾向南东、倾角
20、45之扭性断裂。延伸长约300400m，地层断距48m，断裂破碎带不甚明显，但见上盘与下盘地层产状呈近直角相交，断裂可靠，对深部煤层无破坏性。F78：已基本查明，位于矿区12线与10线之间，东偏中部的T1f3地层中。为一走向北西、倾向北东、倾角4270之扭性断裂，延伸长300400m，地层断距约20m，断裂破碎带宽0.20.8m，该断裂对深部煤层无影响。隐伏构造：钻孔中所见隐伏断裂5条，其中f10-2、f12-1系压扭性断裂，f1-1、f1-2、f10-1系扭性断裂，并均已切割了煤层，造成重复或缺失。在此，仅对钻孔中所见隐伏断裂的特征加以扼要说明。5条断裂均系一孔所见，f1-1断距与f10-2
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