15萬t/a煤礦開發(fā)利用方案
15萬t/a煤礦開發(fā)利用方案
建設(shè)規(guī)模:15萬t/a
目 錄
一、概述 1
二、礦產(chǎn)品需求現(xiàn)狀和預(yù)測 - 6 -
三、礦產(chǎn)資源概況 - 6 -
四、主要建設(shè)方案的確定 - 17 -
五、礦床開采 - 25 -
六、選礦及尾礦設(shè)施 - 35 -
七、環(huán)境保護(hù) - 36 -
八、礦山安全 - 40 -
九、開發(fā)方案簡要結(jié)論 - 51 -
附表:
綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表
附圖:
(1)礦區(qū)地形地質(zhì)及總平面圖(1:2000);
(2)開拓系統(tǒng)、采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備平面圖(1:2000);
(3)采區(qū)巷道布置Ⅰ-Ⅰ剖面圖(1:2000);
(4)采煤方法標(biāo)準(zhǔn)圖(1:100);
附件:
一、概 述
(一)礦區(qū)位置、隸屬關(guān)系和企業(yè)性質(zhì)
1.礦區(qū)位置
煤礦位于 村境內(nèi),行政區(qū)劃屬 所轄。礦區(qū)地理坐標(biāo):東經(jīng) ,北緯 。礦區(qū)為一五邊形,礦區(qū)面積0.5135km2。
礦井距 鎮(zhèn)約40.0km,距 火車站5km,距 ~ 公路2.0㎞, 支線從礦山東部邊沿經(jīng)過,交通極為方便。
詳見交通位置圖1-1。
2.隸屬關(guān)系和企業(yè)性質(zhì)
根據(jù) 府函〔2006〕205號文,經(jīng)原 與 煤礦業(yè)主協(xié)商,整合后共同成立 煤礦,并獲得了省國土廳頒發(fā)的《采礦許可證》,核定生產(chǎn)能力15萬t/a。
整合后的 煤礦仍屬私營個(gè)體企業(yè),行業(yè)管理由 煤炭管理局管轄。
圖1-1 礦區(qū)交通位置圖
3.礦山現(xiàn)狀及編制說明
煤礦由原 煤礦(拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1—1)與原 煤礦(拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1—2)整合而成,整合后其范圍由5個(gè)拐點(diǎn)圈定(表1—3)。新礦權(quán)礦區(qū)面積為0.5135km2。
表1-1 原 煤礦礦權(quán)拐點(diǎn)坐標(biāo)
拐點(diǎn)XY開采深度(m)
11550-1350m標(biāo)高
2
3
4
5
6
7
8
表1-2 原 煤礦權(quán)拐點(diǎn)坐標(biāo)
拐點(diǎn)XY開采深度(m)
11600-1350m標(biāo)高
2
3
4
表1—3 現(xiàn) 煤礦礦權(quán)拐點(diǎn)坐標(biāo)
拐點(diǎn)XY開采深度(m)
01600-1300m標(biāo)高
1
2
3
4
礦區(qū)位于 關(guān)向斜北西翼北端,屬 關(guān)向斜 井田, 關(guān)向斜含煤構(gòu)造單元是 重要的含煤構(gòu)造及商品煤基地,煤層賦存眾多(主要可采煤層有2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上共10層),煤質(zhì)較好,屬主焦煤;同時(shí)煤層埋藏較淺、有露頭出現(xiàn),同時(shí)本區(qū)交通較為方便,因而區(qū)內(nèi)采煤歷史悠久,本礦區(qū)內(nèi)煤層露頭線上有多個(gè)小窯分布。大多為當(dāng)?shù)卮迕窦竟?jié)性開采,以采掘民用煤為主,證照不齊,現(xiàn)區(qū)內(nèi)所有小煤窯均已關(guān)閉、封停。
區(qū)內(nèi)原 煤礦、 煤礦始建于90年代,均屬合法生產(chǎn)礦井,生產(chǎn)規(guī)模 萬t/a。兩礦井均建有完整的開拓開采系統(tǒng),其中原 煤礦建有2條井筒,井筒位于礦界南部邊界,基本采用沿煤層(10號煤層)斜井開拓,開采10號煤層;原 煤礦亦有完整的開拓系統(tǒng),建有2條井筒,采用平硐暗斜井開拓,暗斜井(運(yùn)輸、回風(fēng)下山)沿12號煤層布置,截止2008年2月29,10、12煤層共開采62.53萬t原煤。
為適應(yīng)當(dāng)前煤炭市場及滿足煤炭產(chǎn)業(yè)政策的需要,該兩礦井進(jìn)行整合并擴(kuò)能至15萬t/a。為進(jìn)行整合設(shè)計(jì)及辦理整合各項(xiàng)手續(xù),2008年3月,業(yè)主委托了 省113地質(zhì)隊(duì)編制了《 煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》,該報(bào)告通過了 省規(guī)劃院的專家評審,其核準(zhǔn)的資源/儲(chǔ)量獲得了省國土廳的備案證明( 國土資儲(chǔ)備字〔2008〕427號)。2008年6月,煤礦業(yè)主委托我公司編制該礦井的開發(fā)利用方案。
(二)編制依據(jù)
(1) 煤礦(整合)開發(fā)利用方案委托書;
(2)國土資源部(國土資發(fā)〔1999〕98號)文,關(guān)于“礦山資源開發(fā)利用方案編寫內(nèi)容要求”;
(3) 省國土資源廳2007年7月10日頒發(fā)的 煤礦《采礦許可證》(副本),證號為5200000711364;
(4) 省113地質(zhì)隊(duì),2007年12編制的《 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》;
(5) 省國土資源廳文件( 國土資儲(chǔ)備字[2008]427號)“關(guān)于《 省 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審備案證明”以及附件 省國土資源勘測規(guī)劃院《 省 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審意見書( 國土規(guī)劃院儲(chǔ)審字〔2008〕023號);
(6) 省煤炭管理局文件( 煤行管字〔2005〕246號)“對 市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報(bào)告的批復(fù)”( 省煤炭管理局,2005.11.25);
(7) 省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、 省煤礦安全監(jiān)察局、 省煤炭管理局以“ 安監(jiān)管字辦字〔2007〕345號文”聯(lián)合下發(fā)的“關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見”,2007.10、17;
(8) 省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室《 省 煤礦煤塵爆炸性鑒定報(bào)告》(2004.8.17);
(9) 省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室《 省 煤礦煤炭自燃傾向等級鑒定報(bào)告》(2004.8.17)。
(10)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50399-2006)及《煤礦安全規(guī)程》(2006);
(11)設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場踏勘收集的礦井建設(shè)的外部條件如水、電、路以及建筑材料等。
二、礦產(chǎn)品需求現(xiàn)狀和預(yù)測
(一)礦產(chǎn)品市場需求情況和預(yù)測
省2005年省內(nèi)消耗5500萬t(其中電力用煤1850萬t),省外消耗4000萬t(含出口),主要是粵、桂、湘、川、渝、滇六省、市、區(qū)。
對于 省,從今后煤炭消費(fèi)發(fā)展看,按照全省對重點(diǎn)耗煤行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,分析2010、2015年煤炭消費(fèi)市場情況為12500、13000萬t。
煤礦有多層可采煤層,其煤種為低灰~中灰、低硫~中硫、低~中熱值焦煤,為較好的煉焦煤及煉焦配煤。焦煤除銷住當(dāng)?shù)亟够瘡S外,由于本礦位于 省南部的 ,煤炭可銷往云南、廣西及廣東等地。隨著當(dāng)?shù)丶爸苓吔?jīng)濟(jì)的發(fā)展,本區(qū)煤炭需求量將進(jìn)一步上升。
(二)產(chǎn)品價(jià)格分析
當(dāng)?shù)責(zé)捊褂妹?,目前坑口價(jià)格在 元/t左右。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,煤炭價(jià)格將會(huì)繼續(xù)上漲,這將為礦山帶來良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。
三、礦產(chǎn)資源概況
(一)礦區(qū)總體概況
1.礦區(qū)總體規(guī)劃情況
為充分發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢,促進(jìn) 煤炭開發(fā)健康、持續(xù)、合理、有序發(fā)展,六 水市政府委托設(shè)計(jì)單位對現(xiàn)有生產(chǎn)礦井進(jìn)行整合、調(diào)整、技改,使之符合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策需要的產(chǎn)業(yè)規(guī)模從而達(dá)到安全生產(chǎn)的目的,編制完成了《 水市 煤礦整合和調(diào)整布局方案》,該方案通過省內(nèi)各相關(guān)管理部門的審查,最終由 省人民政府批準(zhǔn)。其中 (3萬t/a)與 煤礦(3萬t/a)整合而成,整合后煤礦名稱為 煤礦,由5個(gè)拐點(diǎn)圈定,礦區(qū)面積0.5135km2,整合后的 煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a。
根據(jù) 省國土資源廳2007年7月10日頒發(fā)的 煤礦《采礦許可證》, 煤礦屬 合法生產(chǎn)礦井,周邊無其它礦井存在,礦權(quán)無重迭現(xiàn)象。
2.礦區(qū)礦產(chǎn)資源概況
根據(jù)《 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審備案證明( 國土資儲(chǔ)備字[2008]427號), 煤礦(標(biāo)高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t。其中控制的基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)641.41萬t,推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)124.27萬t。
3.本設(shè)計(jì)與礦區(qū)總體開發(fā)的關(guān)系
根據(jù)《 煤炭資源整合方案》, 煤礦為原 及原 煤礦整合,為辦理整合后的《采礦許可證》,亦為合理開發(fā)利用保有的礦產(chǎn)資源,受 煤礦業(yè)主的委托,編制整合后 煤礦的開發(fā)利用方案。
設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照國土資源部門劃定的礦區(qū)范圍、準(zhǔn)采標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)嚴(yán)格按照煤礦設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范,煤礦安全規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì),并結(jié)合整合礦井的特點(diǎn),設(shè)計(jì)以充分利用原有井巷設(shè)施、設(shè)備,以節(jié)省礦井投資為原則。
(二)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的資源概況
1.礦床地質(zhì)及構(gòu)造特征
1)地層
煤礦區(qū)域內(nèi)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(Pβ)、龍?zhí)督M(P3l)和三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)及少量第四系地層。
(1)峨眉山玄武巖(Pβ):出露于西部外圍,由深灰色及灰綠色拉斑玄武巖、紫色凝灰?guī)r、灰色致密的凝灰質(zhì)角礫巖等組成,總厚度約250m,與上覆龍?zhí)督M呈假整合接觸。
(2)龍?zhí)督M(P3l):為礦段內(nèi)含煤地層,屬以細(xì)碎屑巖為主的海陸交互相沉積。巖性由灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,厚度220-245m,一般230m。含煤40-50層,一般可采10層。分為三段:
第一段:為24號煤層頂界至鋁土巖(龍?zhí)督M底界)。含主要可采煤層有24號、30上煤層。平均厚度40m;
第二段:為12號煤層至24號煤層頂板。含主要可采煤層有12號、16上、18上、19、23上煤層,平均厚度100m;
第三段:為12號煤層頂板至1號煤層頂板(龍?zhí)督M頂界)。含主要可采煤層有2號、6上、10號煤層。平均厚度90m;
(3)三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f):平均厚度500m
第一段(T1f1):為灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖、薄層砂質(zhì)泥巖、泥巖組成,下部富含動(dòng)植物化石及星散狀黃鐵礦,平均厚度152m。
第二段(T1f2):多由紫色泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等組成,平均厚度359m。
(4)第四系(Q):
該地層主要為坡、殘積層分布于地形低洼地帶,巖性為亞粘土及含碎石亞粘土,厚度0-15m左右。
2)地質(zhì)構(gòu)造
礦區(qū)位于 關(guān)向斜北西翼南段,地層總體走向北西,傾向南東,傾角17-34°,一般20°。
礦區(qū)及外圍發(fā)育的斷層有F24、F28、F245,現(xiàn)分述如下:
F24斷層:分布于礦區(qū)外圍西部,走向N°20—40°E,走向長4100m,向南、北申出圖外,斷層面近直立,斷層以平推為主,落差60m左右,造成地表煤層重復(fù)。
F28斷層:分布于礦區(qū)及礦區(qū)以南,走向近南北,走向長約1050m,傾向西,傾角55°,落差15—20m,上 下降,為一正斷層,造成煤層缺失。
F245斷層:分布于礦區(qū)范圍,走向NE—SE,往南交于F24斷層上,傾向NE,傾角50°,落差10—20m,上 下降,為一正斷層,造成煤層缺失。
另有一些小斷裂,規(guī)模較小,在此不在一一贅述。
綜上所述,礦區(qū)構(gòu)造較簡單。
2.煤層及煤質(zhì)特征
1)煤層特征
煤礦礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層為2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上煤層,現(xiàn)分述如下:
(1)2號煤層
位于煤組上段頂部,下距6上煤層13.00—26.00m,平均20.3m。厚度0.37-1.68m,平均厚度1.11m,一般夾0.07-0.68m厚的高嶺石泥巖1—3層,煤層頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖,厚度9.2m,底板為厚約0.3m泥巖,煤層較穩(wěn)定。
(2)6上煤層
位于煤組上段中部,上距2號煤層13.0—26.0m,平均20.3m,下距10煤層11.0—45.0m,平均22.09m。全層厚度0.64-2.58m,平均厚度1.61m,煤層中夾0.07-0.34米厚的灰色泥巖0—3層,頂板為粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖,有幾十厘米的偽頂;底板為細(xì)砂巖,有幾十厘米的偽底。煤層較穩(wěn)定。
(3)10號煤層
位于煤組第二段中部,上距6上煤層11.0—45.0m,平均22.09m,下距12煤層11.50—27.50m,平均22.09m。全層厚度0.74-1.44m,平均1.15m,夾矸0-2層,為灰色泥巖,煤層較穩(wěn)定,頂板為粉砂質(zhì)泥;底板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。
(4)12號煤層
位于煤組中段上部,上距10號煤層11.50—27.50m,平均22.09m,下距16上煤層8.71—40.5m,平均35.25m。全層厚度0.70-4.23m,平均2.67m,夾矸石0—2層,厚0.05—0.32m,煤層較穩(wěn)定,厚度變化較大,頂板為粉砂巖,底板為粉砂質(zhì)泥巖,其上有幾十厘米的泥巖偽底。
(5)16上號煤層
位于煤組中段上部,上距12煤層8.71—40.5m,平均35.25m,下距18上煤層6.0—20.0m,平均7.83m。煤層厚度0.79~7.69m,平均厚1.81m,厚度變化大,含夾矸0—2層,為高嶺石泥巖。煤層頂板一般為灰色粉砂質(zhì)泥巖或泥巖,底板為泥巖或粉砂巖。。
(6)18上煤層
位于煤組中段中部,上距16上煤層6.0—20.0m,平均7.83m,下距19號煤層14.0—30.5米m,平均22.08m。煤層厚度0.38~3.43m,一般厚2.32m,煤層構(gòu)造復(fù)雜,一般含0—2層夾矸,夾矸為黑色泥巖,厚0.13~0.51m。頂板為灰色泥巖或炭質(zhì)泥巖作為偽頂;底板一般為1.00m左右的黑色泥巖,其下為粉砂巖。
(7)19號煤層
位于煤組中段中部,上距18上煤層14.0—30.5m,平均22.08m,下距23上煤層約12-25.5m,平均7.23m。煤層厚度0.19-1.97m,一般厚1.62m,厚度穩(wěn)定。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,普遍含1—3層0.05-0.36米左右的泥巖夾矸。頂板為泥質(zhì)粉砂巖,局部有0.2m左右的泥巖作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖,其下為淺灰色粉砂巖。
(8)23上號煤層
位于煤組中段下部,上距19號煤層12-25.5m,平均7.23m,下距24號煤層約10.0-19.0m,平均13.68m。煤層厚度0.21-2.91m,一般厚1.07m,厚度變化大,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,含0-3層0.00-0.64m左右夾矸,頂板為粉砂巖,底板灰黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖。
(9)24號煤層
位于煤組下段上部,上距23上煤層10.0-19.0m,平均13.68m,下距30上煤層約27.5-47.0m,平均34.18m。煤層厚度0.55-1.72m,一般厚1.20m,厚度穩(wěn)定。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,普遍含0-2層0-0.45m左右的泥巖夾矸。頂板為泥質(zhì)粉砂巖,局部有薄層泥巖作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖,其下為淺灰色粉砂質(zhì)泥巖。
(10)30上煤層
位于煤組下段下部,上距24煤層27.5-47.0m,平均34.18m,煤層厚度0.13-1.27米,一般厚1.01m,厚度穩(wěn)定。煤層結(jié)構(gòu)簡單,偶含0—2層0.06m左右的泥巖夾矸。頂板為泥質(zhì)粉砂巖,局部有薄層泥巖作偽頂;底板為0.5m左右的灰黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖,其下為淺灰色粉砂巖。
礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層特征見表3-1。
2)煤質(zhì)特征
(1)工業(yè)分析
該區(qū)原煤灰份為低灰的只有12號煤層,分析值為14.32%;為中灰的有2、6上、10、16上、18上、19號煤層,分析值為15.64-23.74%;其余為高灰煤,分析值為27.66-37.13%。礦區(qū)2、6上、16上、18上原煤揮發(fā)份平均值為34.00—35.65%,精煤膠質(zhì)層Y為15.7-21.6,應(yīng)屬氣煤,23、24、30上原煤揮發(fā)份平均值為32.99-34.31%,精煤膠質(zhì)層Y為29.3-41.2,應(yīng)屬肥煤,12、19煤層原煤揮發(fā)份平均值為33.46-36.24%,精煤膠質(zhì)層Y為23-25.5,為氣煤到肥煤的過渡層。
(2)硫分分析
原煤全硫≤0.50%的有2、6上、10、12、16上、18上、30上,屬特低硫煤;>0.5-1.0%的有19,屬中硫煤;>1.5%的有24、23上,屬中高硫煤。
(3)發(fā)熱量
該區(qū)內(nèi)煤層原煤可燃基發(fā)熱量均在19.71-20.48(MJ/kg)。屬低—中熱值煤。
礦井可采煤層煤質(zhì)特征詳見表3-2。
3.礦床開采技術(shù)及水文地質(zhì)條件
1)礦床開采技術(shù)條件
(1)頂?shù)装鍡l件
本巖類組主要為三疊統(tǒng)下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖等,本巖類抗風(fēng)化能力弱,風(fēng)化后呈土狀結(jié)構(gòu),含泥砂重,巖土工程地質(zhì)性質(zhì)差。煤層的頂板為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、底板為粘土巖、粉砂質(zhì)泥巖,穩(wěn)定性差,工程地質(zhì)條件中等—復(fù)雜。
(2)瓦斯
根據(jù)原勘探報(bào)告,在鉆探過程中,瓦斯突出現(xiàn)象明顯,礦區(qū)處于瓦斯突出較激烈地帶。據(jù)坑道資料統(tǒng)計(jì),瓦斯含量為2.5%,每晝夜采1噸煤要噴出瓦斯28.5m3。屬瓦斯突出礦井。
(3)煤塵爆炸性
根據(jù)原勘探報(bào)告經(jīng)對分析結(jié)果進(jìn)行計(jì)算,各煤層之煤層爆炸指數(shù)均在22%以上,推定區(qū)內(nèi)煤層易燃,有煤塵爆炸的危險(xiǎn)。
(4)煤的自燃傾向性
根據(jù)原勘探報(bào)告,礦區(qū)各煤層均有自燃發(fā)火傾向,屬二類自燃煤層。
(5)煤與瓦斯突出
本礦井生產(chǎn)過程中曾發(fā)生煤與瓦斯突出事故,按有煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。
(6)地溫
區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地溫異常區(qū),地溫正常。
2)水文地質(zhì)條件
礦區(qū)位于 西礦區(qū) 井田的中部,屬于珠江水系的北 江上游拖長江支流,拖長江從礦區(qū)外圍南部邊界通過,匯入北 江。地表水系呈樹枝狀分布于河流兩側(cè),多為雨源型沖溝,流量隨季節(jié)的變化而變化,降水時(shí)雨量驟然增大,雨停時(shí)則迅速減小,冬春(枯水季節(jié))甚至干枯斷流。礦區(qū)地形總體為北西、南東高,中部低,最低侵蝕基準(zhǔn)面為礦區(qū)南側(cè)的拖長江河谷,海拔高程為1519.2m,而開采煤層最低標(biāo)高為1300m,低于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面,煤礦開采,地表水補(bǔ)給地下水,將增加煤礦礦坑涌水量。
(1)地下水類型
礦區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水,其次為松散巖類孔隙水。
(2)含水巖組及其含水特征
①基巖裂隙水含水巖組:主要包括三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)及峨眉山玄武巖組(P3β)。
三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)含水巖組:上段為灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖、薄層砂質(zhì)泥巖、泥巖組成,下部富含動(dòng)植物化石及零星散狀黃鐵礦,下段為紫色巖層:多由紫色泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等組成。該巖組風(fēng)化裂隙及垂直溶蝕較發(fā)育,透水性較好,富水條件較好,含大量基巖裂隙水,具有較好的含水性能,本次測得其枯季泉流量最大為0.46L/S,為富水性中等含水巖組;
二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)含水巖組:屬以細(xì)碎屑巖為主的海陸交互相沉積。巖性由灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,該巖組風(fēng)化裂隙較發(fā)育,含少量裂隙水,本次測得其泉流量為0.23L/S,為富水性弱含水巖組;
二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)含水巖組:由深灰色及灰綠色拉斑玄武巖、紫色凝灰?guī)r、灰色色致密的凝灰質(zhì)角礫巖等組成,該巖組富水性弱,未見泉水出露,為富水性極弱含水巖組,為相對隔水層;
②松散巖類孔隙水含水巖組:主要為第四系(Q),礦區(qū)內(nèi)除南部少數(shù)孤峰基巖裸露外,其余均為風(fēng)化殘積、坡積物覆蓋,低洼處和溝谷中有洪積和沖積物堆積。厚度變化不大,0~10m,一般厚2.00m左右。地下水賦存條件差,枯季一般不含水,局部松散層厚度較大的地帶,含少量孔隙水。
③斷層破碎帶裂隙水含水巖組:在礦區(qū)中、西部發(fā)育有斷層F28、F245、F24,落差均大于30米,破壞了煤層的連續(xù)性,且均為正斷層,具有一定的富水性和導(dǎo)水性,為將來煤礦開采后礦坑涌水的主要導(dǎo)水通道。
(3)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
礦區(qū)內(nèi)的地下水靠大氣降雨補(bǔ)給,大氣降雨一部份蒸發(fā)回到大氣層,另一部份通過裂隙、巖溶管道下滲補(bǔ)給地下水。地下水的流向受巖性、構(gòu)造的控制,其總體流向?yàn)橛赡衔飨虮睎|或北流。
(4)礦井充水因素分析
該礦是以大氣降水為主的裂隙充水礦床,主要為頂板中所含裂隙水向巷道內(nèi)滲漏,其次為老窯積水及采空區(qū)積水等。根據(jù)實(shí)際調(diào)查,經(jīng)采用水文地質(zhì)“比擬法”對礦井的總涌水量進(jìn)行估算,整合后 煤礦面積為0.5135km2,利用公式Q=Q1×S/S1得:雨季涌水量=75m3/h,旱季涌水量=35m3/h。礦山開采過程中的實(shí)際測量,煤層開采時(shí)有滴水、淋水現(xiàn)象,對礦床開采影響較明顯,在今后開采生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對采空區(qū)積水的監(jiān)測,確保生產(chǎn)安全。
大氣降水是礦床充水的主要因素。一般沿基巖裂隙滲入礦井,裂隙發(fā)育地段礦井充水會(huì)有所增大;地表水對地下水具有一定的補(bǔ)給作用,礦床開采引起地表塌限后,地表水與地下水之間可能發(fā)生聯(lián)系,易引起礦床充水,在掘進(jìn)過程中,要注意發(fā)生突水現(xiàn)象,應(yīng)引起高度重視,特別是在靠近拖長江一帶,需留設(shè)足夠的保安煤柱,加強(qiáng)探測及防水工作。礦區(qū)在今后的采礦生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)水文地質(zhì)勘查工作,做好防水和排水工作,確保安全生產(chǎn)。
綜上所述,礦區(qū)的水文地質(zhì)條件屬簡單—中等類型。
4.礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量
根據(jù)《 省 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審備案證明( 國土資儲(chǔ)備字[2008]427號),資源量核準(zhǔn)基準(zhǔn)日:2008年2月29日,評審備案的 煤礦(標(biāo)高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t,其中探明的基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)641.41萬t,推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)124.27萬t。
礦井各類保有資源/儲(chǔ)量見表3-4。
5.對地質(zhì)勘探報(bào)告的評述
本礦井位于 關(guān)向斜北西翼北端,屬 關(guān)向斜 井田,該井田在1980年, 省煤田地質(zhì)局159隊(duì)對本井田進(jìn)行了精查地質(zhì)工作,并于1980年12月提交了《 省 特區(qū) 西礦區(qū) 井田精查補(bǔ)充勘探報(bào)告》。
2003年,由地質(zhì)部門在對以往工作總結(jié)的基礎(chǔ)上,對 煤礦范圍進(jìn)行了地質(zhì)簡測工作,并提交了《 省 煤礦地質(zhì)簡測報(bào)告》。
2007年12月,113地質(zhì)隊(duì)在總結(jié)以上工作的基礎(chǔ)上,對地質(zhì)簡測工作的1:1萬地形地質(zhì)圖上地質(zhì)界線、構(gòu)造線、煤層露頭線在實(shí)地進(jìn)行了修測;同時(shí)實(shí)地對井下2個(gè)礦井井下巷道進(jìn)行了實(shí)測,對井下煤層厚度、傾角以及采空區(qū)賦存狀況進(jìn)行了實(shí)測,提交了井上下對照圖,各煤層底板等高線及儲(chǔ)量估算圖,計(jì)算了各開采煤層資源/儲(chǔ)量。截止2008年2月底,共核實(shí)整合后 煤礦礦界范圍內(nèi)可采煤層10層煤層保有資源/儲(chǔ)量(122b)+(333)共計(jì)765.68萬t。
以上地質(zhì)工作及儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告,基本滿足編制本開發(fā)利用方案需要。
四、主要建設(shè)方案的確定
(一)開采方案
1.建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案
1)建設(shè)規(guī)模
合理確定礦井生產(chǎn)能力對保證礦井生產(chǎn)的穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)省基建投資和礦井投產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)至關(guān)重要。礦井生產(chǎn)能力的確定,主要是考慮了井田內(nèi)資源條件、開采技術(shù)條件、儲(chǔ)量、地質(zhì)構(gòu)造、機(jī)械化裝備及管理水平等綜合因素,同時(shí)考慮當(dāng)?shù)匾?guī)劃、市場、運(yùn)力等方面的因素。已頒發(fā)的 煤礦一年期《采礦許可證》,核定礦井能力為9萬t/a,但設(shè)計(jì)考慮以上因素,結(jié)合業(yè)主投資意向,設(shè)計(jì)推薦礦井生產(chǎn)能力為15萬t/a。
(1)儲(chǔ)量
礦井可采煤層數(shù)達(dá)10層,保有資源量達(dá)765.68萬t,且礦井儲(chǔ)量級別較高,大部分為探明的(122b)資源量,設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量達(dá)448.68萬t。按15萬t/a規(guī)模考慮,礦井服務(wù)年限約19年,基本能夠滿足《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》對15萬t/a技改礦井服務(wù)年限要求。
(2)煤層賦存及穩(wěn)定程度
礦區(qū)主采煤層10層,以薄及中厚煤層為主,煤層沿走向、傾向變化不大,以一個(gè)炮采工作面達(dá)到15萬/a能力較為容易實(shí)現(xiàn)。
從以上分析可以看出,盡管《采礦許可證》核定能力為9萬t/a,但礦井有達(dá)到15萬t/a規(guī)模的資源量、開采技術(shù)條件,同時(shí)業(yè)主有強(qiáng)大的資金保證和技術(shù)能力,同時(shí)擴(kuò)大規(guī)模也符合煤炭產(chǎn)業(yè)政策的要求,因此本開采方案設(shè)計(jì)按15萬t/a設(shè)計(jì)。
2)產(chǎn)品方案
目前礦井產(chǎn)品為原煤,由于礦井規(guī)模較小,設(shè)計(jì)暫不建立洗選廠,僅經(jīng)過簡單手選即銷售。礦井生產(chǎn)的原煤主要銷往當(dāng)?shù)亟够瘡S。部分優(yōu)質(zhì)焦煤銷往廣西、云南兩省化工企業(yè)。
今后有條件時(shí),可結(jié)合本區(qū)規(guī)劃及市場情況,與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠,從而降低原煤灰分,滿足更多用戶要求,實(shí)現(xiàn)就地增值,給企業(yè)帶來更大效益。
2.可采儲(chǔ)量的確定
1)礦區(qū)范圍
整合后的 煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合并經(jīng)適當(dāng)擴(kuò)界而成。整合前后各礦井相對位置詳見整合前后礦井對照圖4-1。
整合后的 煤礦,其礦區(qū)范圍由 省國土資源廳劃定,根據(jù)國土廳頒發(fā)的一年期臨時(shí)《采礦許可證》,礦區(qū)范圍由5個(gè)拐點(diǎn)圈定,其拐點(diǎn)坐標(biāo)(北京坐標(biāo)系)。
表4-1 煤礦礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)表
拐點(diǎn)編號XY
0
1
2
3
4
井田面積0.5135km2,開采深度為+1600m~+1300m標(biāo)高。
2)可采儲(chǔ)量
(1)礦井資源/儲(chǔ)量
根據(jù)《 省 煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審備案證明( 國土資儲(chǔ)備字[2008]427號),資源量核準(zhǔn)基準(zhǔn)日:2008年2月29日,評審備案的 煤礦(標(biāo)高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t,其中探明的基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)641.41萬t,推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)124.27萬t。
(2)礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量
礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=(122b)+(333)×k
=641.41+124.27×0.7
=729.11萬t
其中,k-可信度系數(shù),根據(jù)本井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層穩(wěn)定性,k取0.7。
(3)礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量
礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為礦井工業(yè)資源量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物等永久煤柱損失量后的資源/儲(chǔ)量。
即:礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量=礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量-永久煤柱損失
永久煤柱損失的計(jì)算:
a.斷層煤柱損失
井田范圍內(nèi)3~5m小斷層較多,但對礦井開采產(chǎn)生影響的斷層僅一條F28斷層,該斷層需留設(shè)斷層保護(hù)煤柱。斷層保安煤柱為斷層面兩端留設(shè)25m寬煤柱。計(jì)算公式如下式:
斷層防水煤柱=斷層軸長×留設(shè)煤柱寬度×采高×比重/cos20°
經(jīng)計(jì)算10層煤層的斷層防水煤柱(333),折減0.7系數(shù)后為24.59萬t。
b.防水煤柱損失
礦區(qū)淺部有一定數(shù)量的小窯,但基本位于淺部煤層風(fēng)氧化帶內(nèi),而風(fēng)氧化帶未計(jì)算到資源儲(chǔ)量。只有10、12號煤層有較大的采空區(qū),需計(jì)算采空區(qū)防水煤柱。防水煤柱寬度(h)按30m計(jì)算。
煤層防水煤柱損失量=L邊×h×M×D/Cos20°×10-4
經(jīng)計(jì)算礦井(二層煤)采空區(qū)防水煤柱(122b)5.53萬t t。
c.井田境界煤柱
根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,留設(shè)30m寬的煤柱。礦井10層可采煤層均需留設(shè)邊界煤柱。其計(jì)算公式如下:
礦區(qū)邊界煤柱=井田邊界長×留設(shè)煤柱寬度×采高×比重/cos20°
經(jīng)計(jì)算10層煤層邊界煤柱均為(333)資源量,折減0.7后為70.51萬t。
d.地面永久煤柱
井田范圍內(nèi)目前沒有較集中的村寨和建筑物,僅有零星民房,設(shè)計(jì)建議業(yè)主開采前協(xié)議搬遷,因此設(shè)計(jì)不再留設(shè)地面永久建筑物煤柱。
則礦井永久煤柱=24.59+5.53+70.51=100.62
礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量=礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量-永久煤柱損失
=729.11-100.62
=628.49(萬t)
(4)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量
設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=〔礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量-(工業(yè)場地+主要井巷煤柱煤量)〕×采區(qū)回采率
礦井主工業(yè)場布置于12號煤層底板,需留設(shè)12號煤層以下6層煤工業(yè)場地煤柱,煤柱按工業(yè)地外圍10m以60度移動(dòng)角投影到各煤層;另外,主、副斜井井筒設(shè)于12煤煤層底板圍巖,回風(fēng)斜井設(shè)計(jì)于10號煤層中,需留設(shè)井筒煤柱,井筒兩端各留設(shè)20m煤柱。經(jīng)計(jì)算,工業(yè)場地煤柱為(122b)29.77萬t,井筒煤柱46.83萬t。
礦井共10層可采煤層,為薄~中厚煤層,采區(qū)回采率分別取0.8、0.85。經(jīng)計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量448.68萬t。
3)礦井服務(wù)年限
可采儲(chǔ)量448.68萬t,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a,儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.5,服務(wù)年限:
T=Z/ (A×K)
=448.68÷(15×1.5)
≈19.9(a)。
式中T—礦井服務(wù)年限(a);
Z—礦井可采儲(chǔ)量 (萬t);
A—礦井生產(chǎn)能力(萬t/a);
K—礦井儲(chǔ)量備用系數(shù);按規(guī)范取1.5。
該礦井服務(wù)年限約為19.9a。滿足規(guī)范要求。
3.礦床開采方式
根據(jù)開采范圍內(nèi)的礦體保有資源的賦存條件、礦體產(chǎn)狀,結(jié)合原有井巷布置,設(shè)計(jì)采用地下開采方式。
4.開拓運(yùn)輸方案及廠址選擇
1)開拓現(xiàn)狀
煤礦由 煤礦、 煤礦整合而成,原兩個(gè)生產(chǎn)礦井能力均為萬t/a,整合后擴(kuò)能到15萬t/a。
作為整合礦井,整合以后的礦井開拓應(yīng)充分利用原有場地、井巷設(shè)施及設(shè)備以充分節(jié)省初期投資,但原有場地及井巷設(shè)施是否能滿足整合后礦井開發(fā)規(guī)模的要求,就必須先弄清其現(xiàn)狀,從而才能了解是否可以利用。原生產(chǎn)礦井現(xiàn)狀如下:
(1)原 煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀
原 煤礦采用平硐暗斜井開拓,共有三條井筒,工業(yè)場地與井筒均布置于礦區(qū)邊界南界清水鄉(xiāng)政府附近,公路可直達(dá)場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設(shè)施、地面生產(chǎn)系統(tǒng),工業(yè)場地(包括生產(chǎn)福利、行政辦公以及生產(chǎn)系統(tǒng))占地面積2.22hm2。該場地相對較為開闊,還有發(fā)展的潛力。
原礦井主平硐位于12號煤層頂板,掘進(jìn)約52m后見12號煤層,沿后沿煤層布置運(yùn)輸下山,目前礦井采用梯形棚支護(hù),運(yùn)輸下山長約450m,傾角25°,鋪設(shè)22kg/m軌道,采用絞車提升運(yùn)輸煤炭、矸石及設(shè)備材料,各類管線均鋪于該井筒。
礦井回風(fēng)斜井距主平硐出口約60m,目前安裝有2臺(tái)45kW主扇。該風(fēng)井最初以28°傾角掘進(jìn)約20m,見12號煤層后,沿煤層傾向布置回風(fēng)下山,目前采用梯形棚支護(hù),長約450m通過車場與運(yùn)輸下山溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。
為發(fā)展需要,礦井2006年底開始掘進(jìn)一條副斜井,目前已掘進(jìn)260m,該井筒為新掘,尚未與老系統(tǒng)溝通,由于該井筒為新掘,技改可以利用。其它兩條井筒由于維護(hù)不好,且井筒不直,不能利用。
目前 煤礦開采12號煤層,至2007年底,12號煤層已開采41.15萬t。
(2)原 煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀
原 煤礦采用斜井開拓,共有二條井筒,工業(yè)場地與井筒亦布置于礦區(qū)邊界南界,該礦井工業(yè)場地北距 煤礦場地約150m的10號煤層露頭附近。目前公路也直達(dá)場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設(shè)施、地面生產(chǎn)系統(tǒng),目前地面生產(chǎn)系統(tǒng)能力可達(dá)4.5萬t/a左右。該場地相對較為狹窄,基本沒有發(fā)展的空間。
原主斜井沿10號煤層掘進(jìn),目前該井筒沿煤層掘進(jìn)約500m至10號煤層深部邊界,井筒采用錨噴支護(hù)支護(hù),鋪設(shè)22kg/m軌道,采用絞車提升運(yùn)輸煤炭、矸石及設(shè)備材料,各類管線均鋪于該井筒。主斜井較平直,且目前維護(hù)良好,改造可以利用,其回風(fēng)斜井彎彎曲曲,不能利用。
2)開拓方案
(1)開拓方案
礦區(qū)范圍較小,既使兩礦井整合后,礦區(qū)范圍仍僅有0.5135km2??晒┻x擇的工業(yè)場地較少,原兩礦井工業(yè)場地均布置于礦界南部清水鄉(xiāng)政府附近的緩坡地處,該場地目前能夠處理煤炭生產(chǎn)已達(dá)10.5萬t左右,各種生產(chǎn)、生活設(shè)施均已形成。
至目前止,原二個(gè)生產(chǎn)礦井共形成5條井筒,其中三條進(jìn)風(fēng)井、二條回風(fēng)井。
通過對現(xiàn)場調(diào)查及井下井巷設(shè)施調(diào)查,目前的原 場地能夠利用,而其它場地目前均不能滿足布置15萬t/a規(guī)模需要。
故本設(shè)計(jì)采用原 煤礦工業(yè)場地作為整合后 煤礦的工業(yè)場地。
通過對原井筒及井下設(shè)施實(shí)地調(diào)查,原可以利用的井筒有原 主斜井,設(shè)計(jì)改造該主斜井為技改系統(tǒng)的回風(fēng)斜井;原 副斜井目前尚在掘進(jìn)過程中,設(shè)計(jì)將其改造為新系統(tǒng)的主斜井,同時(shí)在該井筒與回風(fēng)斜井之間另掘一副斜井,主、副斜井掘進(jìn)至1400m(一水平標(biāo)高)與已形成的回風(fēng)斜井溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。其中的回風(fēng)斜井為利用原布置于10號煤層的主斜井,主斜井及副斜井均布置于12號煤層底板圍巖中,其中主斜井大部分為利用改造,副斜井為新掘。主斜井鋪設(shè)650mm皮帶作主運(yùn)輸,副斜井鋪軌作輔助運(yùn)輸。
由于礦井各可采煤層為近距離煤層群,設(shè)計(jì)采用聯(lián)合布置,采用布置于12號煤層底板圍巖的主、副斜井與布置于10號煤層中的回風(fēng)斜井,采用區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層,區(qū)段下行式開采。根據(jù)開采標(biāo)高及原井筒布置情況,劃分為一個(gè)水平,水平標(biāo)高1400.0m。依水平劃分兩個(gè)采區(qū),1400.0m標(biāo)高為一采區(qū),以下為二采區(qū),首采一采區(qū),首采工作面布置于2號煤層中。
開拓系統(tǒng)及采區(qū)布置詳見圖4-2、圖4-3。井筒特征詳見表4-3。
注:表中坐標(biāo)為北京坐標(biāo)系,黃海高程。
(2)水平劃分
礦井按開拓方式,煤層劃定開采高度以及原井筒布置方式,劃分為一個(gè)水平,即斜井單水平上、下山開拓。水平標(biāo)高1400.0m。
(3)運(yùn)輸大巷布置
無運(yùn)輸大巷布置。
2)運(yùn)輸方案
主斜井鋪設(shè)650mm皮帶作為煤炭運(yùn)輸,副斜井鋪設(shè)600mm軌距,30kg/m單軌,采用提升絞車牽引礦車作為輔助運(yùn)輸。
區(qū)段運(yùn)輸石門采用650mm固定帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭皮帶、工作面運(yùn)輸順槽采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸,回采工作面順槽輔助運(yùn)輸則采用調(diào)度絞車牽引運(yùn)輸。提升運(yùn)輸設(shè)備選型詳見第五章第六節(jié)有關(guān)內(nèi)容。
3)場址選擇
由于為整合礦井,經(jīng)現(xiàn)場踏勘及比較,結(jié)合井筒布置,設(shè)計(jì)利用原有煤礦地面設(shè)施及場址,并按15萬t/a規(guī)模配套布置。詳見礦區(qū)地形地質(zhì)及總平面圖(附圖1)。
(二)防治水方案
1.礦井水防治
礦井以大氣降水為主的裂隙充水型礦床,現(xiàn)狀水文地質(zhì)條件簡單,但由于受礦區(qū)淺部原有小窯及采空區(qū)影響,礦區(qū)采動(dòng)后水文地質(zhì)條件屬于中等類型。需加強(qiáng)探放水工作,堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施,避免突水事故的發(fā)生。
在雨季到來前,對直通地面的裂隙采取封、填和夯實(shí)等措施,防止大量雨水通過裂隙滲入坑道;對地表塌陷要進(jìn)行回填夯實(shí),并保證有一定的流水坡度,防止積水涌入坑道;在回采冒落后有可能與地表溝通的地段,盡量避免雨季開采;定期清理井下水溝,保證井下水流暢通。
2.地表水防治
井口及工業(yè)場地斜坡地帶,雨季將受到洪澇威脅。為防止雨季山洪威脅礦山安全生產(chǎn),須在工業(yè)場地周圍修筑排(截)水溝,將山洪水排出場外。
3.礦井排水方案及設(shè)備
礦井采用斜井開拓,初期在1400.0m標(biāo)高布置一水平主、副水倉,并配備三臺(tái)水泵滿足井下排水需要,設(shè)備選型見后述內(nèi)容。
五、礦床開采
(一)開采順序
礦井各開采煤層為近距離煤層群開采,井筒布置于12號煤層底板的圍巖中,設(shè)計(jì)采用聯(lián)合布置進(jìn)行開拓,以區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層,區(qū)段下行式開采。
井田劃分為一個(gè)水平,水平標(biāo)高+1400.0m,先采水平以上煤層,區(qū)段間煤層開采順序從上至下開采,首采面布置于2號煤層。
(二)采煤方法
1.采煤方法的選擇及采煤工藝
1)采煤方法:礦井煤層屬緩傾斜薄至中厚煤層,采用走向長壁后退式開采方法。
2)采煤工藝:回采工作面采用放炮落煤、人工攉煤、刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸、單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護(hù),全部陷落法管理頂板。
3)采區(qū)巷道布置
(1)采區(qū)巷道布置詳見開拓系統(tǒng)、采區(qū)布置及機(jī)械配備平、剖面圖(附圖2、圖3)。
首采工作面煤炭流向:1021回采工作面→1021運(yùn)輸順槽→11運(yùn)輸石門→11溜煤眼→主斜井→地面儲(chǔ)煤場。
首采工作面材料流向:地面→副斜井→區(qū)段軌道石門→1021回風(fēng)順槽→1021回采工作面使用地點(diǎn)。
(2)采區(qū)矸石及輔助運(yùn)輸
掘進(jìn)頭矸石經(jīng)掘進(jìn)頭→軌道石門→副斜井→地面窄軌到地面排矸場。
4)工作面支護(hù)及頂板管理
本礦采煤工作面采用DZ14-30/100型外注式單體液壓支柱配HDJA-1000型金屬鉸接頂梁支護(hù),柱距0.8m,排距1.0m,“四、五”排控頂,最大控頂距5.2m,最小控頂距4.2m,全部垮落法管理頂板,放頂步距1.0m,在切頂線加打叢柱、戧柱,木垛切頂。
2.采掘機(jī)械配置
回采工作面配備MSZ-12型煤電鉆2臺(tái),采用爆破法落煤,采面采用刮板輸送機(jī)運(yùn)輸,端頭采用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)裝載,運(yùn)輸順槽采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。
回采工作面主要設(shè)備配備詳見表5-1、掘進(jìn)工作面主要設(shè)備配備詳見表5-2。
采煤方法詳見采煤方法標(biāo)準(zhǔn)圖(圖4)。
需要說明的是,若原有設(shè)備技術(shù)參數(shù)與設(shè)計(jì)選型技術(shù)參數(shù)接近,原有各類設(shè)備可以延用。
(三)推薦的生產(chǎn)能力及能力驗(yàn)算
礦井首采工作面布置在2號煤層中,走向長度為270m,工作面長度100m,該工作面煤層厚度為1.11m。工作面生產(chǎn)能力計(jì)算如下:
A=lhLρk
=100×1.11×900×1.47×0.97
≈14.25萬t。
加10%的掘進(jìn)煤量1.425萬t/a,該工作面能力可達(dá)到15.68萬t/a生產(chǎn)規(guī)模,年推進(jìn)度為900m。
式中:
A——工作面年生產(chǎn)能力,萬t;
l——采煤工作面傾斜長度,m;
h——煤層厚度,m;
L——工作面年推進(jìn)度,m;
ρ——煤層容重,t/m3;
k——采煤工作面回采率,煤層為薄煤層,取0.97。
(四)利用遠(yuǎn)景儲(chǔ)量擴(kuò)大礦山生產(chǎn)能力或延長服務(wù)年限的可能性
礦區(qū)面積僅0.5135km2,經(jīng)評審的儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告提交的保有資源量(122b)+(333)765.68萬t。礦山資源量有限,已沒有能力再擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,延長服務(wù)年限的可能性亦不大。
(五)開采崩落范圍的確定
崩落范圍考慮保有資源量開采范圍內(nèi)留設(shè)邊界煤柱后,煤層采空后所造成的塌陷范圍,根據(jù)本礦范圍內(nèi)的巖土特性,在煤層走向及上山,基巖移動(dòng)角(δ和γ)取65°,在煤層下山移動(dòng)角(β)取60°。則礦區(qū)范圍保有資源儲(chǔ)量采空后,在煤層走向上、傾向方向的地表移動(dòng)范圍計(jì)算公式分別為:
采空區(qū)在走向上崩落外擴(kuò)范圍=(采空區(qū)邊界地表標(biāo)高—采空區(qū)邊界標(biāo)高)
×tan(90-65)°
采空區(qū)在下山向崩落外擴(kuò)范圍=(采空區(qū)邊界地表標(biāo)高—采空區(qū)邊界標(biāo)高)
×tan(90-60)°
地表沉陷范圍見附圖1。建議業(yè)主在開采過程中除了加強(qiáng)對地面塌陷及位移的觀測外,對由于采掘而引起的礦界外崩塌范圍亦給予一定的治理。
(六)開采技術(shù)條件及水文地質(zhì)條件對采礦方法的影響
煤礦可采煤層10層,屬薄~中厚煤層,煤層傾角平均20º,屬緩傾斜煤層。
煤礦按煤層有煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。
根據(jù) 省煤田地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室2004年8月10日對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報(bào)告和煤塵爆炸性鑒定報(bào)告,12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報(bào)告和煤塵爆炸性鑒定報(bào)告。業(yè)主需盡快補(bǔ)作。
因此:本設(shè)計(jì)按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行設(shè)計(jì)。
根據(jù)以上煤層開采技術(shù)條件,設(shè)計(jì)采用走向長壁采煤法,全部冒落法管理頂板。
礦區(qū)煤層產(chǎn)于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)點(diǎn)之上,但淺部小窯及采空區(qū)積水的影響,礦區(qū)煤礦水文地質(zhì)條件屬中等類型。
設(shè)計(jì)要求煤礦業(yè)主更進(jìn)一步作好水文地質(zhì)工作,將采空區(qū)及淺部小窯測繪到采掘平面圖上,同時(shí)堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施。以利于指導(dǎo)礦井防水工作。
(七)工作面的結(jié)構(gòu)參數(shù)及礦井、采區(qū)、工作面的回采率
首采工作面的結(jié)構(gòu)參數(shù)為走向長約270m左右,工作面長為100m,煤層平均厚度1.11m,采場面積約為27000m2。
根據(jù)采區(qū)巷道布置、所選回采工藝以及煤層厚度特征,設(shè)計(jì)2號煤層采區(qū)回采率為85%,工作面回采率為97%。
(八)礦井提升、通風(fēng)、排水、供電等主要設(shè)備選型
1.主斜井運(yùn)輸設(shè)備
主斜井設(shè)置固定帶式膠帶機(jī)完成煤炭運(yùn)輸。
1)設(shè)計(jì)依據(jù)
原始資料:Q=100t/h,α=20°,L斜長=445m,γ=0.85t/m3初選B=650mm,堆集角為20°
經(jīng)計(jì)算,輸送機(jī)速度V=1.6 m/s。
2)選型計(jì)算
選用大傾角帶式輸送機(jī),根據(jù)目前較為成熟使用較多的為花紋帶式輸送機(jī),帶寬取650mm,帶速1.6m/s,輸送能力計(jì)算如下:
Q運(yùn)≥(KB2VγCαK)=275×0.652×1.6×0.85×0.9×1.15=163.54。
即,Q運(yùn)≥163.54t/h
式中:Q運(yùn)-皮帶運(yùn)輸能力, t/h;
K-斷面系數(shù),查表取275;
B-帶寬,0.65m2;
V-帶速,m/s,取1.6 m/s;
γ-物料散密度,取0.85t/m3;
C-傾角系數(shù),取0.9;
αK-拖輥槽角影響系數(shù),取1.1~1.15。
經(jīng)驗(yàn)算,輸送機(jī)帶速取1.6 m/s滿足運(yùn)輸要求。
帶寬校驗(yàn):未篩分B≥2amax+200
未篩分最大塊度取200mm,則帶寬B≥2×200+200=600mm
則帶寬取650mm滿足要求。
輸送機(jī)所需軸功率計(jì)算公式為:
P=(L斜長+50)(WV/3400+Q/12230)+HQ/367
W——單位長度機(jī)器運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量(kg);
H——輸送機(jī)垂直高度(m),50m。
電機(jī)功率計(jì)算公式為:
N=Pm/η
m——電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù),取1.2
η——傳動(dòng)效率,取0.9
由上述計(jì)算可得出,選用2×90kW電動(dòng)機(jī)即可滿足要求。
3)設(shè)備選型
(1)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
為確保礦井安全、平穩(wěn)運(yùn)行,設(shè)計(jì)選用目前較為先進(jìn)的CST驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有可控停車及軟啟動(dòng)裝置??山档湍z帶機(jī)張力,延長膠帶壽命,提高傳動(dòng)效率,運(yùn)行十分可靠。
(2)膠帶輸送機(jī)
設(shè)計(jì)選用主斜井膠帶機(jī)型號為STJ650/90×2大傾角固定帶式輸送機(jī)。
2、副斜井提升設(shè)備
作為輔助運(yùn)輸,設(shè)計(jì)在副斜井井口設(shè)置一套提升設(shè)備作單鉤串車提升,完成矸石、材料、設(shè)備、人員的提升和下放任務(wù)。
1)設(shè)計(jì)依據(jù)
副斜井提升斜長215m,傾角20°,鋪設(shè)600mm、30kg/m單軌;工作制度:每年工作330天,每天四班作業(yè);運(yùn)輸量:矸石22t/班,下井人員50人/班,材料(含坑木)3次/班,設(shè)備1次/班;運(yùn)輸容器:V型礦車,自重592kg;MC1-6B材料車,自重500kg;MPC1-6A平板車,XRB6/6人車;車場:上、下部平車場,中部甩車場。
2)選型結(jié)果
一次提升量:矸石3.17噸(2個(gè)礦車)或25人(人車XRC-6/6型,一頭車二尾組列)。
選用6×7同右—21.5—155—特鋼絲繩,其直徑為d=21.5mm,破斷拉力為24700kg。
副斜井選用提升機(jī)JTP-1600×1200,V=2.5m/s,一臺(tái),最大靜張力:Fj=30kN。容繩量520m,配套電動(dòng)機(jī)功率75kW,電壓380/660V。主機(jī)生產(chǎn)廠家配套供給電控設(shè)備。
經(jīng)計(jì)算得:m矸=13.13>7.5,m人=10.7>9.0。符合安全要求。
3.礦井通風(fēng)設(shè)備
本礦采用中央并列抽出式通風(fēng)方式,選用對旋式高效節(jié)能型防爆軸流式通風(fēng)機(jī)滿足礦井通風(fēng)要求。主扇風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)礦井反風(fēng)。
1)主要通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)通風(fēng)風(fēng)量:Q容易=30m3/s、Q困難=35m3/s;
(2)通風(fēng)負(fù)壓:h容易=430Pa、h困難=983Pa
2)選型計(jì)算
(1)通風(fēng)機(jī)需要的風(fēng)量:Q容易=1.05 QK =1.05×30=31.5m3/s;
Q困難=1.05 QK =1.05×35=36.75m3/s。
(2)通風(fēng)負(fù)壓:h容易=(430+120)×1.2/0.99=666.67Pa
h困難=(1053+120)×1.2/0.99=1336.97Pa
該式中阻力包含了進(jìn)、出風(fēng)井由于高差產(chǎn)生的自然風(fēng)壓差以及通風(fēng)設(shè)備之間風(fēng)阻。
(3)選擇風(fēng)機(jī)
選用對旋防爆軸流通風(fēng)機(jī):FBCDZ(Ⅰ)No15-6二臺(tái),n=980rpm(一臺(tái)工作、一臺(tái)備用);其工況點(diǎn)參數(shù)分別為:
容易時(shí)期: Qm前 =34m3/s,Hm前=655Pa,ηm前=0.65,葉片安裝角度-9°;
困難時(shí)期: Qm后 =40m3/s,Hm后=1410Pa,ηm后=0.78,葉片安裝角度0°;
風(fēng)機(jī)極限安裝角:-9°~+6°。
用FBCDZ(Ⅰ)No15-6型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)其額定參數(shù)為:風(fēng)量23.3~51.7m3/s;風(fēng)壓:617~2340Pa,功率2×55kW,電壓380V。
(4)其電機(jī)功率驗(yàn)算
式中:Pd-電機(jī)實(shí)際所需功率,kW;
K-電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù),取1.1;
η-風(fēng)機(jī)效率;
Pd容易=1.1×31.5×666.67/(102×0.65×9.8)=37.17kW;
Pd困難=1.1×36.75×1336.97/(102×0.78×9.8)=72.47kW。
經(jīng)計(jì)算:所選用的風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為2×55kW,滿足要求。通風(fēng)特性曲線見圖6-2-1。
FBCDZ(Ⅰ)No15型對旋防爆軸流抽出式通風(fēng)機(jī),其風(fēng)機(jī)工礦參數(shù)在礦井配風(fēng)風(fēng)量40m3/s ,通風(fēng)負(fù)壓在1410Pa時(shí),其效率可達(dá)78以上%,葉片安裝角度+0°,在初期通風(fēng)容易時(shí)期,葉片安裝角度在-9~0°之間,其風(fēng)機(jī)效率均大于65%,軸功率在40~80kW之間,最大限度的節(jié)省電能。
4.礦井排水設(shè)備
采用斜井開拓,在井底車場(1400.0m標(biāo)高)建水泵房的集中排水方式,將井下涌水由抽水泵抽排至地表污水處理站。
1)選擇依據(jù)
(1)礦井正常涌水量Qr為30m3/h,最大涌水量Qrm為75m3/h;
(2)排水垂高:HP=247m(井口+1547m~井底水倉1300m)。
2)水泵選型
1)按礦井正常涌水量確定工作泵最小排水能力QB
QB=24Qr/20=1.2Qr=1.2×30=36.0(m3/h);
2)按礦井最大涌水量確定工作泵最大排水能力QBm
QBm=24Qrm/20=1.2×75=90.0(m3/h);
3)所需水泵揚(yáng)程HB
HB=1.2(h+5)=1.2×(167+5)=206.4(m)
4)選用MD85-45×5型水泵3臺(tái),1臺(tái)工作,1臺(tái)備用,1臺(tái)檢修(最大涌水量時(shí)二臺(tái)工作、一臺(tái)備用),該水泵流量為55~100.0m3/h,揚(yáng)程為225m,功率為90kW,660V。
3)排水管選擇
(1)排水管路趟數(shù)的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,確定在副斜井設(shè)置兩趟管路,一趟工作,一趟備用。
(2)管徑計(jì)算
d=[4Q/(3600πV)]1/2
=[4×30/(3600×3.14×2.0)]1/2
=0.073(m )
式中:d——排水管內(nèi)徑(m)
Q——通過管路的流量 m3/h
V——管中流速,取經(jīng)濟(jì)流速2.0m/s
選用內(nèi)徑為DN80的無縫鋼管排水管二趟,一趟工作,一趟備用。
6.瓦斯抽放
該礦井屬煤與瓦斯突出礦井,在工業(yè)場地附近建瓦斯抽放站的集中抽放方式,目前由于開采煤層淺部,加之煤層瓦斯含量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不明,因此設(shè)計(jì)結(jié)合本區(qū)小型煤礦抽放情況,暫時(shí)設(shè)置一套高負(fù)壓抽放系統(tǒng),抽放主管通過回風(fēng)斜井下井,至各抽放地點(diǎn)。由于礦井生產(chǎn)規(guī)模較小,目前暫不考慮瓦斯利用,若抽放連續(xù)且抽氣量較大,今后再考慮瓦斯綜合利用-如瓦斯發(fā)電。
經(jīng)計(jì)算,選用瓦斯抽放泵選型:重慶平山礦山機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZBEA352-40/55型固定式瓦斯抽放泵二臺(tái),一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。其性能如下:額定抽氣量40m3/min,耗水量50L/min,供水壓力50~100kPa,極限真空度9.33kPa,配套電機(jī)功率55kW,轉(zhuǎn)速980r/min,電壓380/660V。
7.礦井主要供電、監(jiān)測、通信設(shè)備
煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合礦井,由于原為生產(chǎn)礦井,原電源已引自白果鎮(zhèn)11萬kVA降壓站10kV端的不同母線,作為礦井雙回路電源,供電線路長度5.0km。礦井開發(fā)在電力上是有保障的。
生產(chǎn)期間全礦用電設(shè)備共70臺(tái)(件),工作設(shè)備57臺(tái)(件),設(shè)備總?cè)萘?543.50kW,工作設(shè)備容量1032.90kW。全礦有功負(fù)荷為758.95kW,無功負(fù)荷為748.74kVar,噸煤綜合電耗25.30kW.h。地面工作設(shè)備容量420.50kW,地面設(shè)備視在負(fù)荷417.64kVA,井下工作設(shè)備容量612.0kW,井下設(shè)備視在負(fù)荷652.0kVA。
在 煤礦工業(yè)場地設(shè)10/0.69/0.4kV變電所一座,二回10kV電源線路均引自 柏鎮(zhèn)110kV變電站的10kV不同端,線路為LGJ-50,長約5.0km。
在地面10kV變電所共安裝6臺(tái)變壓器。分別安裝2臺(tái)S9-500/10/0.4變壓器供地面設(shè)備、地面用電和照明,變壓器中性點(diǎn)接地;安裝2臺(tái)KS9-700/10/0.69變壓器分別向井底水倉泵房及井下采煤工作面、掘進(jìn)工作面各用電設(shè)備供電,變壓器中性點(diǎn)禁止接地;安裝2臺(tái)KS9-50/10/0.69變壓器供井下掘進(jìn)局扇用電,變壓器中性點(diǎn)禁止接地。本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)與管理,掘進(jìn)頭局扇采用“三專”供電。
由地面引四回線路經(jīng)副斜井至井底配電硐室向井下設(shè)備供電,一回供回采工作面動(dòng)力供電、一回供掘進(jìn)工作面設(shè)備供電(并各引一回向井底水倉泵房供電)、二回通過局扇專用開關(guān)供掘進(jìn)頭局扇。各配電點(diǎn)及電纜由隔爆低壓饋電開關(guān)引出。井下用電設(shè)備總37臺(tái)(件),設(shè)備總?cè)萘繛?08kW,其中工作容量612kW,計(jì)算有功負(fù)荷為652kW。
為改善礦井安全面貌,提高生產(chǎn)效率,原礦井設(shè)置K90NA型礦井綜合監(jiān)控監(jiān)測裝置。本系統(tǒng)對全礦的瓦斯、風(fēng)速、風(fēng)量、溫度、重要采掘運(yùn)輸設(shè)備開停、風(fēng)門開閉等安全與生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行測量、統(tǒng)計(jì)、分析和信息存儲(chǔ);在參數(shù)超限和設(shè)備故障時(shí),能及時(shí)報(bào)警、顯示和打印,必要時(shí)還可實(shí)現(xiàn)超限自動(dòng)斷電等功能。
行政及調(diào)度通信,對外聯(lián)系可利用行調(diào)合一電話站與鄉(xiāng)郵電所交換機(jī)中繼連接,亦可考慮直接安裝幾部公網(wǎng)電話。
井下選用DKH型礦用擴(kuò)音電話作為工作面通訊及信號。井下回柱絞車選用XBH21-127型綜合電鈴信號裝置。
六、選礦及尾礦設(shè)施
1.洗選加工
目前礦井產(chǎn)品為原煤,由于礦井規(guī)模較小,設(shè)計(jì)暫不建立洗選廠,僅經(jīng)過簡單手選即銷售。礦井生產(chǎn)的原煤主要銷往當(dāng)?shù)亟够瘡S。部分優(yōu)質(zhì)焦煤往廣西、云南兩省化工企業(yè)。
今后有條件時(shí),可結(jié)合本區(qū)規(guī)劃及市場情況,與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠,從而降低原煤灰分,滿足更多用戶要求,實(shí)現(xiàn)就地增值,給企業(yè)帶來更大效益。
2.矸石處理
井下排出矸石及手選出的矸石,經(jīng)窄軌運(yùn)至排矸場地固定堆放。
考慮礦井所處位置及當(dāng)前經(jīng)濟(jì)條件,礦井采掘矸石暫不考慮綜合利用,采用定點(diǎn)填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿后進(jìn)行林草復(fù)墾。
為防止矸石堆放對環(huán)境造成污染,矸石堆場設(shè)有排水溝和攔矸壩。
七、環(huán)境保護(hù)
(一)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境報(bào)告
1.礦山開采引起的地質(zhì)災(zāi)害及監(jiān)測預(yù)防措施
1)礦山現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害及開發(fā)活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害
礦區(qū)地形總體上是北東高南西低,最高點(diǎn)在小寨北西坡頂,海拔1722.81m,最低處為礦區(qū)南部 附近,海拔1558.0m,相對高差164.81m。最低侵蝕基準(zhǔn)面位于礦區(qū)南部拖長江河底,海拔1513.0m。
礦區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育,雨后山間溝谷溪水流量較大,暴雨后有山洪發(fā)生,枯季流量小或干枯,流量大小也主要受大氣降水的控制。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,礦山現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。礦山尚未編制《礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估報(bào)告》。
設(shè)計(jì)建議業(yè)主盡快開展礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作,并經(jīng)評審、備案。
2)監(jiān)測及預(yù)防措施
對開采活動(dòng)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害除加強(qiáng)監(jiān)測外,尚需采取如下措施:
(1)對工業(yè)廣場施工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大的巖質(zhì)邊坡,應(yīng)及時(shí)清除危石并采取掛網(wǎng)噴錨及錨樁抗滑等支護(hù)措施。
(2)填方區(qū)的回填土必須進(jìn)行分層碾壓及強(qiáng)夯處理,并作分層檢驗(yàn);對于厚層回填土邊坡應(yīng)采取抗滑樁與擋墻相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。
(3)流經(jīng)工業(yè)廣場的潛在泥石流溝,要在進(jìn)一步調(diào)查評價(jià)其危害的基礎(chǔ)上,對其上游采取逐級的工程攔截措施;在工業(yè)廣場區(qū)應(yīng)修建有足夠防洪、防泥石流能力的堤渠,嚴(yán)防泥石流危害。
(4)地下開采必須按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程留出保安煤柱,劃定的禁采區(qū)不得開采。
(5)對于禁采區(qū)以外的地下開采可能危及的分散居民,要組織搬遷,嚴(yán)防人身傷亡事故的發(fā)生。
2.礦山開采引起的區(qū)域地質(zhì)條件影響評價(jià)
1)開采有可能誘發(fā)的地面地質(zhì)災(zāi)害
(1)巖土體崩塌、滑坡:開采形成地下采空后,小于安全厚度的地段大山,地勢陡峻,開采有誘發(fā)崩塌、滑坡的可能性。
(2)地面塌陷、地裂縫及地面沉降:開采形成地下采空后,在采掘影響高度范圍之內(nèi),煤系地層地帶可能會(huì)出現(xiàn)局部地面塌陷、地裂縫及地面沉降。
2)盡量不要破壞現(xiàn)有植被,必要時(shí)還要恢復(fù)植被、開展截排水工作,提高地表排水能力,以減少滑坡、崩塌的發(fā)生。
3)在開采過程中,要定時(shí)對礦山的穩(wěn)定性進(jìn)行觀測,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患及時(shí)采取有效措施進(jìn)行整治,盡量避免引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。
3.礦山閉坑時(shí)地質(zhì)災(zāi)害的處理措施
礦山開采結(jié)束時(shí),尾礦場地應(yīng)種草、植樹。對采礦留下的陡坎應(yīng)進(jìn)行開挖、填土并復(fù)墾。加強(qiáng)礦山環(huán)境的整治,盡量不影響當(dāng)?shù)卮迕竦纳a(chǎn)活動(dòng)。
(二)礦山環(huán)境影響報(bào)告書、水土保持和土地復(fù)懇方案
礦井目前尚未編制《環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告》,設(shè)計(jì)建議業(yè)主盡快請有資質(zhì)的單位編制,報(bào)相關(guān)管理部門評審批準(zhǔn)及備案。
為減少以上礦山生產(chǎn)等因素對環(huán)境的影響,應(yīng)采取以下防范及復(fù)墾措施:
①采礦產(chǎn)生的廢碴應(yīng)妥善堆存,采礦完成后應(yīng)盡量回填綠化;
②鉆孔采用濕法鉆孔,盡量減少揚(yáng)塵,避免矽肺病的發(fā)生;
③主要噪聲為空壓機(jī)運(yùn)行聲及放炮產(chǎn)生的噪聲,對空壓機(jī)應(yīng)采用隔聲進(jìn)行處理,放炮噪聲采用控制裝藥量進(jìn)行控制;
?、艿V山在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水,必須經(jīng)過處理后,經(jīng)檢查達(dá)標(biāo)后方能向外排放;
?、莶傻V作業(yè)結(jié)束時(shí),應(yīng)對廢碴場進(jìn)行覆土、種草、種樹等復(fù)墾措施。整治礦山環(huán)境,不能影響當(dāng)?shù)卮迕竦纳a(chǎn)生活,盡量恢復(fù)礦區(qū)的原始環(huán)境。
?、拗脖换謴?fù)時(shí)應(yīng)盡量種植當(dāng)?shù)氐奈锓N,避免引進(jìn)非本地生物物種,造成物種之間的競爭和本地優(yōu)良物種的消失。
(三)礦山環(huán)境影響及治理措施
1.設(shè)計(jì)采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
1)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
(1)大氣:《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—1996)中二級標(biāo)準(zhǔn);
(2)地表水:《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn);
(3)地下水:《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);
(4)噪聲:《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—1993)中2類標(biāo)準(zhǔn)。
2)排放標(biāo)準(zhǔn)
(1)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297—1996)二級標(biāo)準(zhǔn);
(2)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271—2001)二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn);
(3)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—90)的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn);
(4)固體廢棄物:《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》(GB5085.3—1996)。
2.水污染源及治理措施
煤礦水污染源有:礦井井下排水、工業(yè)場地生產(chǎn)、生活污廢水。其治理措施根據(jù)不同污染水類型分別采用:
(1)礦井井下排水:主要污染物為懸浮物,設(shè)計(jì)采用混凝沉淀加過濾一級工藝處理。
(2)工業(yè)場地生產(chǎn)、生活污廢水:工業(yè)場地生活污廢水主要由燈房浴室、洗衣房、食堂廢水和廁所糞便污水等構(gòu)成,其中主要污染物是懸浮物和有機(jī)物。污廢水中燈房廢水采用中和處理,食堂污水采用隔油池處理后與其余污廢水一起采用XFZ-Ⅰ-10型生活污水生物處理綜合裝置處理。
(3)綜合樓生活污水,主要污染物是懸浮物和有機(jī)物,生活污水采用XFZ-Ⅰ-10型生活污水生物處理綜合裝置處理。
以上污廢水經(jīng)處理后,均能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978——1996)一級標(biāo)準(zhǔn)和小溪河水污染物總量控制要求。經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后的污廢水經(jīng)場地排水溝排入沖溝。
3.大氣污染源及治理措施
鍋爐燃料為本礦所產(chǎn)原煤,設(shè)計(jì)采用濕式除塵器進(jìn)行處理,其除塵效率大于95%,并具有一定的脫硫效率,經(jīng)處理后煙氣中煙塵和SO2出口濃度能滿足《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271—2001)二類區(qū)、Ⅱ時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)要求。
對煤炭儲(chǔ)、裝、運(yùn)過程產(chǎn)生的粉塵,主要采取灑水防塵措施。
4.固體廢棄物治理措施
主要固體廢棄物是煤矸石,采用定點(diǎn)填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿后進(jìn)行林草復(fù)墾。
為防止矸石堆放對環(huán)境造成污染,矸石堆場設(shè)有排水溝和擋矸墻。
5.噪聲防治措施
設(shè)計(jì)在設(shè)備選型時(shí),首先選擇高效低噪聲設(shè)備;對于通風(fēng)機(jī)等產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲,采取在風(fēng)機(jī)進(jìn)出氣管上安裝消聲器的措施進(jìn)行降噪;對于在其它不易采取消聲、隔聲措施的高噪聲源附近工作的人員,則采取個(gè)體防護(hù)措施。
6.地表沉陷治理措施
地下煤層的開采,會(huì)使采空區(qū)上方地表產(chǎn)生不同程度的移動(dòng)和變形,其地表移動(dòng)變形的范圍略大于采空區(qū)范圍,一般開采深度越深對地表的影響越小。對于井田內(nèi)散布的民房,根據(jù)其所在位置及地表變形情況和破壞等級,采取相應(yīng)的搬遷、加固措施。
八、礦山安全
煤礦生產(chǎn)中要認(rèn)真貫徹黨和國家的安全方針,堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理,總體推進(jìn)”的指導(dǎo)思想,煤礦生產(chǎn)管理中要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)及相關(guān)規(guī)程規(guī)范,保障煤礦職工的安全和健康,保護(hù)國家資源和財(cái)產(chǎn)不受損失,促進(jìn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
嚴(yán)格執(zhí)行以下規(guī)程、規(guī)范:
(1)《礦井防滅火規(guī)范》;
(2)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》;
(3)《煤礦安全規(guī)程》(2006);
(4)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50399-2006);
(5)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》;
(6)《煤礦井下粉塵防治規(guī)范》;
(7)《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定》;
(8)《礦井防突細(xì)則》;
(9)《中華人民共和國礦山安全法》;
(10)《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》;
(11)《中華人民共和國煤炭法》;
(12)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》;
(13)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ-2006等相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。
(一)礦井災(zāi)害
1.瓦斯、煤與瓦斯突出
煤礦由原 、原 煤礦整合而成,原2對礦井均為3萬t/a合法生產(chǎn)礦井,目前尚在開采,整合后技改擴(kuò)能到15萬t/a。
儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告未取得礦區(qū)范圍內(nèi)煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力等基礎(chǔ)資料,本次設(shè)計(jì)瓦斯資料來自于2005年瓦斯等級鑒定( 省煤炭管理局文件( 煤行管字〔2005〕246號)“對六 水市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報(bào)告的批復(fù)”( 省煤炭管理局,2005.11.25)),根據(jù)鑒定批復(fù),本礦按高瓦斯礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)管理,礦井在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)礦井通風(fēng),采取有效的預(yù)防措施,防止礦井瓦斯聚集,嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,保證礦井安全生產(chǎn)。瓦斯等給鑒定結(jié)果見下表8-1。
本礦井根據(jù)原生產(chǎn)礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設(shè)計(jì),但礦井未取各煤層瓦斯基礎(chǔ)資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數(shù)),因此要求業(yè)主在技改建設(shè)期間取得煤層樣,進(jìn)行瓦斯參數(shù)測定。
礦井由于未取得鑒定資料,為安全起見,根據(jù) 煤監(jiān)管辦字〔2007〕345號文件,設(shè)計(jì)按礦井有突出危險(xiǎn)考慮。新掘開拓巷道及主要井巷均布置于巖層中,同時(shí)要求煤礦業(yè)主在掘進(jìn)期間石門(井筒)揭穿煤層前采取預(yù)防突出措施,防止發(fā)生突出意外。同時(shí)要求礦井請有資質(zhì)單位進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定。
建議礦井在石門掘煤前,必須編制專門的揭煤措施,由企業(yè)總工程師審批;在開采深部煤層時(shí),煤礦要做好突出危險(xiǎn)性預(yù)測預(yù)報(bào)工作,注意數(shù)據(jù)資料的收集,若煤層具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性,必須采取“四位一體”的綜合防突措施。
2.煤層自燃及煤塵爆炸性
根據(jù) 省煤田地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室2004年8月10對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報(bào)告和煤塵爆炸性鑒定報(bào)告,12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報(bào)告和煤塵爆炸性鑒定報(bào)告。業(yè)主需盡快補(bǔ)作。
因此:本設(shè)計(jì)按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.水害
煤礦充水因素有以下幾個(gè)方面:大氣降水、地表河流、老窯積水。礦井屬于以大氣降水(或地表河流)為主要補(bǔ)給來源的裂隙充水礦床,水文地質(zhì)條件初步定為中等偏復(fù)雜類型。
《 省 煤礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》,采用水文地質(zhì)比擬法預(yù)測礦坑涌水量,礦井正常涌水量35m3/h,最大涌水量75m3/h。但在今后生產(chǎn)過程中必須及時(shí)收集水文地質(zhì)資料,以便及時(shí)修正設(shè)計(jì)。
4.煤層頂?shù)装?/p>
本巖類組主要為三疊統(tǒng)下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖等,本巖類抗風(fēng)化能力弱,風(fēng)化后呈土狀結(jié)構(gòu),含泥砂重,巖土工程地質(zhì)性質(zhì)差。煤層的頂板為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、底板為粘土巖、粉砂質(zhì)泥巖,穩(wěn)定性差,工程地質(zhì)條件中等—復(fù)雜。
5.礦山地質(zhì)災(zāi)害
礦區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害不明顯,但工程建設(shè)本身可能誘發(fā)山體崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂縫、邊坡巖土體滑塌、地面不均勻沉降,這些地質(zhì)災(zāi)害將有可能對工程建設(shè)、附近村寨及其它設(shè)施造成威脅。
(二)安全措施
1.開拓、開采及礦壓控制
(1)礦井、采區(qū)及采煤工作面安全出口
礦井的主斜井、副斜井及回風(fēng)斜井為礦井安全出口;采煤工作面兩端頭為其安全出口,在兩端頭配備有單體液壓支柱,用以加強(qiáng)工作面安全出口的支護(hù),以保證進(jìn)出人員安全及物料的暢通。
(2)采煤工作面及主要巷道的支護(hù)
采煤工作面采用單體液壓支柱支護(hù)。根據(jù)礦井的煤層硬度和頂?shù)装鍘r性,主要運(yùn)輸巷既有沿煤層布置,也有沿巖層布置,煤層巷道以梯形棚支護(hù)為主、巖層巷道表土段及大斷面硐室采用混凝土碹支護(hù)為主、一般巖層巷道推薦以錨噴支護(hù)為主,煤層段巷道采用梯工棚支護(hù)型式。
(3)地表塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
本礦井煤層埋藏淺,開采后地表將發(fā)生不同程度的沉陷,為避免破壞地面建筑物及其它設(shè)施,對地面建(構(gòu))筑物等留設(shè)煤柱加以保護(hù)。
2.礦井通風(fēng)
本礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)方式。
根據(jù)礦井通風(fēng)需要,在必要地點(diǎn)設(shè)置有風(fēng)墻、風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物。井下設(shè)置風(fēng)速、瓦斯、溫度、風(fēng)壓、風(fēng)門等傳感器?;仫L(fēng)斜井設(shè)置防爆門。
3.防滅火
本礦井的12號煤層屬自燃煤層,其它煤層未進(jìn)行鑒定,設(shè)計(jì)暫按自燃煤層設(shè)計(jì),取樣鑒定后另行修改設(shè)計(jì)。因此井下防火即要防煤層自燃引起的內(nèi)因火災(zāi),尚要防外因火災(zāi)防治,采取如下措施:
1)內(nèi)因火災(zāi)
設(shè)計(jì)在對開采煤層進(jìn)行自燃預(yù)測預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,采取綜合防滅火措施。
(1)主要井筒(主、副井筒)均布置為巖石巷道,杜絕了煤層自燃對主要井筒的影響,采區(qū)上山布置于煤層底板圍巖中。
(2)選擇走向長壁后退式采煤法,全部垮落法管理頂板,一次性采全高,巷道布置簡單,加快回采速度,縮短采空區(qū)暴露時(shí)間。
(3)加強(qiáng)通風(fēng)管理,使新風(fēng)和乏風(fēng)均不通過采空區(qū),漏風(fēng)少;調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)門應(yīng)設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、地壓穩(wěn)定的地點(diǎn),還應(yīng)避免引起采空區(qū)或煤柱裂隙漏風(fēng)量的增大;采取措施,降低采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷之間兩端的負(fù)壓差,以減少漏風(fēng)。
(4)加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控。
(5)采取綜合防滅火措施,如采用流動(dòng)汽霧阻化、隔漏風(fēng)墻、及采空區(qū)灌水等措施。
(6)建立井下消防灑水系統(tǒng)。
2)外因火災(zāi)
外因火災(zāi)主要有電氣設(shè)備的防火、電纜的防火以及其它外因火災(zāi)。采取如下措施:
(1)在井下設(shè)消防灑水管路系統(tǒng),水源來自地面高位水池。
(2)在井底車場等巷道中設(shè)置消火栓或三通及閥門,供滅火和沖洗巷道用。
(3)井下主要硐室采用不燃性材料支護(hù)。
(4)井下機(jī)電硐室在通道處設(shè)防火門或防火柵欄兩用門。硐室內(nèi)按其防火性質(zhì)配備不同類型的滅火器。
(5)采用主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)礦井反風(fēng)。
(6)對廢棄巷道、采空區(qū)及時(shí)封閉,并噴灑阻化劑。
(7)井下硐室不準(zhǔn)存放汽油、柴油、煤油和變電器油,擦拭機(jī)械用的棉紗、布頭等,要放在鐵桶內(nèi)封閉,并定期送到地面處理。
(8)爆破材料的運(yùn)送、保管,要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)規(guī)定。
4.防治水
本礦井水文地質(zhì)條件屬中等類型。預(yù)防的重點(diǎn)是上部裂隙含水層受采動(dòng)影響形成水力聯(lián)系造成的礦坑涌水、淺部老窯或采空區(qū)積水以及雨季滲水。
(1)在靠近河流保安煤柱、老窯(采空區(qū))、斷層等有突水危險(xiǎn)的地點(diǎn)附近掘進(jìn)巷道時(shí),必須先探后掘,防止突水,并配備相應(yīng)的探水鉆。
(2)在雨季之前,對直達(dá)地面的地表裂隙要采取措施封填密實(shí),防止大量雨水通過裂隙泄入井下;對地表塌陷坑要回填夯實(shí),保證流水坡度,防止積水滲入井下;對回采冒落后,有可能與地表溝通的地段,盡量避開雨季回采。
(3)定期清理水倉和水溝,維護(hù)好水泵和排水管路,保證井下水流暢通和排水設(shè)備完好。
總之,該礦頂板直接進(jìn)水的裂隙、巖溶充水礦床,其水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜,礦山開發(fā)中必須切實(shí)做好防排水工作,防止突水淹井事故的發(fā)生。
5.粉塵防治
經(jīng)鑒定本礦井12號煤層的煤塵有爆炸性,但其它煤層未取樣進(jìn)行鑒定,暫按煤塵有爆炸危險(xiǎn)性考慮,同時(shí)為改善井下勞動(dòng)條件,保證井下工人的身體健康,設(shè)計(jì)采取綜合防塵措施,在“預(yù)防為主”的綜合防塵方面采取如下措施:
(1)對回采工作面進(jìn)行灑水,使煤體濕潤,減少開采時(shí)煤塵飛揚(yáng)。
(2)煤炭運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)自動(dòng)噴霧灑水裝置,以控制各產(chǎn)塵點(diǎn)的粉塵。
(3)掘進(jìn)工作面采用濕式鑿巖,配備濕式除塵風(fēng)機(jī),設(shè)置水幕凈化裝置。
(4)及時(shí)調(diào)整和控制各巷道風(fēng)速,防止因風(fēng)速過小而不能及時(shí)帶出空氣中的浮塵和風(fēng)速過大重新?lián)P起落塵。
(5)定期清掃和刷洗巷壁上的煤塵,并用石灰水粉刷。
(6)對井下采掘人員進(jìn)行個(gè)體防護(hù),配備防塵口罩和呼吸器。
(7)采、掘工作面配備呼吸性粉塵測定儀、光電煤塵測定儀,用以檢測井下空氣,及時(shí)發(fā)現(xiàn)粉塵濃度超限,以便立即采取措施。
(8)為防止煤塵爆炸而引起瓦斯爆炸造成更大的礦難,設(shè)計(jì)要求分別在回采工作面、掘進(jìn)頭設(shè)立隔爆水棚。
6.防治瓦斯、煤與瓦斯突出
1)本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)采取“四位一體”的綜合防突措施,要求礦井堅(jiān)持每年進(jìn)行瓦斯等級鑒定。同時(shí)加強(qiáng)瓦斯管理和采取相應(yīng)措施防止瓦斯事故的發(fā)生
2)該設(shè)計(jì)為礦井考慮了完善的通風(fēng)系統(tǒng),充足的風(fēng)量,配備了隔離式自救器,瓦斯檢測器,便攜式瓦斯檢測報(bào)警器等,能夠隨時(shí)檢測井下瓦斯?jié)舛龋鋫溆袑B毜陌踩珯z測人員,以便加強(qiáng)日常通風(fēng)管理和通風(fēng)瓦斯檢測,并根據(jù)井下瓦斯涌出量及時(shí)調(diào)整風(fēng)量,防止事故發(fā)生。
3)礦井通風(fēng)必須可靠,防止瓦斯超限和積聚。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度,加強(qiáng)對瓦斯的監(jiān)測工作,防止瓦斯積聚超限;對廢巷、盲巷及采空區(qū)要及時(shí)封閉;對工作面上隅角,低風(fēng)速頂板附近積聚的瓦斯要及時(shí)處理,并保證各用風(fēng)地點(diǎn)有足夠的風(fēng)量。若要恢復(fù)已封閉的的停工區(qū)或采掘工作面,必須先進(jìn)行瓦斯排放,確認(rèn)瓦斯?jié)舛冉抵痢睹旱V安全規(guī)程》(2006)所規(guī)定的界線以下后方可恢復(fù)施工。接近老窯采空區(qū)時(shí),必須制定安全技術(shù)措施,事先排出其中積聚的瓦斯,并做好探放水工作。礦井安全管理部門要隨時(shí)注意礦井瓦斯涌出量的變化,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理。
4)防止瓦斯燃燒:嚴(yán)禁將可燃物品和點(diǎn)火工具帶入井下,禁止在井下及井口附近使用明火,井下爆破器材的使用及操作必須遵守《煤礦安全規(guī)程》(2006)的有關(guān)規(guī)定;井下掘進(jìn)工作面的局扇和電氣設(shè)備都必須安裝風(fēng)、電閉鎖裝置;井下電器起動(dòng)前必須進(jìn)行瓦斯檢查,嚴(yán)禁帶電檢修電氣設(shè)備。
5)本礦井按突出礦井設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)考慮了瓦斯抽放系統(tǒng),由于目前未掌握礦井煤層瓦斯基礎(chǔ)資料,建議業(yè)主有條件時(shí)請有資質(zhì)的單位進(jìn)行測試,取得煤層瓦斯資料,然后進(jìn)行專項(xiàng)瓦斯抽放設(shè)計(jì),以更符合煤礦實(shí)際情況,采取的措施更為有針對性。
6)設(shè)計(jì)按要求設(shè)置礦井安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng),對井下所有作業(yè)地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?、CO、設(shè)備開停等情況進(jìn)行監(jiān)控。礦井裝備KJ90監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及若干分站、各類環(huán)境參數(shù)探頭,設(shè)備開停傳感器,業(yè)主應(yīng)按設(shè)計(jì)要求配備齊全各類參數(shù)參探,以保證礦井安全生產(chǎn)。
7)為防止瓦斯爆炸造成災(zāi)難性災(zāi)害,設(shè)計(jì)在工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽各設(shè)置二組隔爆水棚,在掘進(jìn)工作面分別設(shè)置一組隔爆水棚。
8)井下所有電氣設(shè)備均按《煤礦安全規(guī)程》(2006)規(guī)定選取。
7.加強(qiáng)頂板管理與巷道支護(hù)
積極開展回采工作面的礦壓觀測工作,掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,在初次放頂和周期來壓期間采取安全措施?;夭晒ぷ髅嬷е欧耪R,移柱及時(shí),盡量減小控頂距及空頂時(shí)間,以防止冒頂事故。
從礦井目前開采情況可以看出,一般情況下頂?shù)装遢^為穩(wěn)固,但局部小斷層破碎帶,頂板易垮落,需加強(qiáng)支護(hù)。
礦井安全設(shè)備配備詳見表8-1。
8.斜巷(井)各類保護(hù)措施
對于下(上)山巷道,可能存在如下事故:由于提升機(jī)失控、鋼絲繩和連接裝置斷裂造成提升容器全速上升或下降,破壞井上、井下設(shè)施甚至傷及生命。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》(2006版)第三百七十條、第一項(xiàng)的規(guī)定:“在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)能夠?qū)⑦\(yùn)行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護(hù)裝置。”為此,礦井在斜井(巷)內(nèi)串車提升時(shí)需采用機(jī)械防跑車裝置。同時(shí)加強(qiáng)對井巷斷面的維護(hù),使提升容器與井壁之間的間隙都能滿足《煤礦安全規(guī)程》(2006)的規(guī)定。
9.爆炸材料運(yùn)輸及井下爆破安全措施
1)爆炸材料運(yùn)輸安全措施
采用人力由爆炸材料庫直接向井下工作地點(diǎn)運(yùn)送爆炸材料時(shí),應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(1)電雷管必須由爆破工親自運(yùn)送,不得交給他人代運(yùn)送,炸藥應(yīng)由爆破工或在爆破工監(jiān)護(hù)下由其他人員運(yùn)送;
(2)爆炸材料必須裝在耐壓和抗撞沖、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi)。電雷管和炸藥嚴(yán)禁裝在同一容器內(nèi)。嚴(yán)禁將爆炸材料裝在衣袋內(nèi)。領(lǐng)到爆炸材料后,應(yīng)直接送到工作地點(diǎn),嚴(yán)禁中途逗留。當(dāng)班使用爆炸材料應(yīng)有交接和領(lǐng)退制度,并作好記錄。
(3)在交接班、人員上下井的時(shí)間內(nèi),嚴(yán)禁攜帶爆炸材料人員沿井筒上下。
2)放炮必須遵守井下爆破的有關(guān)內(nèi)容的規(guī)定。
(1)掘進(jìn)工作面都必須使用取得產(chǎn)品許可證的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。使用煤礦許用毫秒電雷管時(shí),最后一段的延期時(shí)間不得超過130毫秒。
(2)掘進(jìn)工作面應(yīng)采用毫秒爆破。
(3)炮眼封泥應(yīng)用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分,應(yīng)用粘土炮泥封實(shí)。
(4)炮眼封泥嚴(yán)禁用煤粉,塊狀材料或其它可燃性材料,無炮泥或不實(shí)的炮眼,嚴(yán)禁放炮。
(5)炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透老空等情況時(shí),不準(zhǔn)裝藥放炮。
(6)放炮母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊并懸掛,不得同軌道、金屬管、鋼絲繩、刮板輸送機(jī)等導(dǎo)電體相接觸。
(7)在放炮地點(diǎn)20m內(nèi),有礦車、未清除的煤、矸或其它物體堵塞巷道1/3以上時(shí),不準(zhǔn)裝藥放炮。
(8)處理瞎炮(包括殘炮)必須在班組長直接指導(dǎo)下進(jìn)行,并應(yīng)在當(dāng)班處理完畢。如果當(dāng)班未能處理完畢,放炮員必須同下一班放炮員在現(xiàn)場交接清楚。
(9)放炮時(shí),應(yīng)采用正向起爆。
(10)放炮必須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢查” (裝藥前、放炮前、放炮后)和“三人連鎖”(放炮員、班組長、瓦檢員)制度,嚴(yán)禁采用糊炮、明火放炮和一次裝藥多次放炮。
(11)嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》中關(guān)于爆破材料和井下放炮的各條規(guī)定,且按高瓦斯礦井等級選用煤礦許用的炸藥和雷管。
10.加強(qiáng)防護(hù)、救護(hù)措施
為使井下生產(chǎn)安全、可靠,便于掌握井下環(huán)境狀況,須對井下工作環(huán)境、生產(chǎn)狀況實(shí)行綜合監(jiān)測。
為保障井下工人生命安全,井下工人每人配備1臺(tái)自救器。當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時(shí),為便于及時(shí)搶救,按有關(guān)規(guī)定建立相應(yīng)的救護(hù)隊(duì),并配備必要的裝備;另外配備急救用的自動(dòng)蘇生器、氧氣呼吸器等救護(hù)設(shè)備。
礦山救護(hù)主要依托林安順市煤炭救護(hù)中隊(duì),并與其簽訂救護(hù)協(xié)議,礦井應(yīng)編制應(yīng)急救援預(yù)案。同時(shí)設(shè)立礦山輔助小隊(duì)。
11.減輕繁重體力勞動(dòng)的措施
(1)采、掘工作面盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。
(2)人員運(yùn)輸盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。
(3)對井下生產(chǎn)系統(tǒng)及環(huán)境,實(shí)行自動(dòng)化集中監(jiān)控,確保安全又減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
12.搶救事故措施
(1)瓦斯、煤塵爆炸事故的搶救
?、俳M織救護(hù)隊(duì)探明事故性質(zhì)、地點(diǎn)和范圍,由礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)作出反風(fēng)、限風(fēng)或維持原通風(fēng)系統(tǒng)的決定,防止二次爆炸。
?、谌σ愿皳尵扔鲭U(xiǎn)人員,迅速恢復(fù)破壞的巷道和通風(fēng)設(shè)施,及時(shí)解決救災(zāi)所需器材和設(shè)備。
?、郯l(fā)生瓦斯、煤塵爆炸時(shí),所有災(zāi)區(qū)或受災(zāi)區(qū)威脅的人員積極進(jìn)行自救和互救,立即佩帶好自救器,沿避災(zāi)線路迅速撤離。
(2)水災(zāi)事故搶救
一旦發(fā)生突水事故,現(xiàn)場人員要迅速撤離,同時(shí)開動(dòng)所有的排水泵排水。
(3)火災(zāi)事故的搶救
?、傺杆俨槊骰馂?zāi)地點(diǎn),災(zāi)區(qū)人員立即戴好自救器沿與火源點(diǎn)相反且最近的進(jìn)風(fēng)方向撤離。
?、谇袛嗷饏^(qū)電源,采取措施防止火災(zāi)向有人員的巷道蔓延,積極組織搶救遇險(xiǎn)人員。
③根據(jù)火區(qū)地點(diǎn)確定井下通風(fēng)系統(tǒng)是否改變。
?、芑馂?zāi)初期立即組織力量積極滅火。
(4)冒頂事故的搶救
?、侔l(fā)現(xiàn)冒頂預(yù)兆來不及處理時(shí),人員必須迅速撤離險(xiǎn)區(qū)。
?、谔矫髅绊攨^(qū)范圍和受害人數(shù)及可能所在位置,并決定搶救處理方法。
?、垩杆倩謴?fù)冒頂關(guān)閉區(qū)的正常通風(fēng),如一時(shí)不能恢復(fù),則必須利用壓風(fēng)管、水管或打鉆向埋壓和堵截人員供給新鮮空氣。必要時(shí)向遇險(xiǎn)人員處開鑿小巷道。
?、茉趽尵忍幚碇校仨氂袑H藱z查與監(jiān)視頂板情況,防止二次冒頂。
?、輷尵戎杏龅酱髩K石,嚴(yán)禁采用爆破方法處理。
13.災(zāi)害預(yù)防和處理
(1)組織廣大職工認(rèn)真學(xué)習(xí)“安全規(guī)程、技術(shù)操作規(guī)程、作業(yè)規(guī)程”和災(zāi)防計(jì)劃,樹立安全第一的思想。
(2)礦領(lǐng)導(dǎo)和安全部門要定期進(jìn)行檢查災(zāi)防計(jì)劃的貫徹執(zhí)行情況,認(rèn)真落實(shí)災(zāi)防計(jì)劃的有關(guān)器材、設(shè)備。
(3)下列圖紙必須齊全:
a.礦井地質(zhì)和水文地質(zhì)圖
b.井上、下對照圖
c.采區(qū)巷道布置及機(jī)械設(shè)備配備平、剖面圖
d.礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖
e.井下運(yùn)輸系統(tǒng)圖
f.安全監(jiān)測裝備布置圖
g.各種路管系統(tǒng)圖
h.井上下供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)圖
i.井下避災(zāi)路線圖
j.礦井生產(chǎn)監(jiān)控、監(jiān)測系統(tǒng)圖
k.安全監(jiān)測系統(tǒng)井下傳感器布置圖
(4)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)有關(guān)規(guī)定。
九、開發(fā)方案簡要結(jié)論
(一)設(shè)計(jì)利用礦產(chǎn)資源量、礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模及服務(wù)年限
(1)保有資源量=(122b)+(333)=765.68萬t。
(2)礦山設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量=662.74萬t。
(3)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=482.80萬t。
(4)礦井生產(chǎn)能力15萬t/a。
(5)服務(wù)年限22.99a。
(二)產(chǎn)品方案
礦井生產(chǎn)、銷售原煤。
(三)地面工業(yè)場地、開拓運(yùn)輸方案
(1)地面工業(yè)場地:利用、改造原小田壩煤礦主井工業(yè)場地。
(2)開拓方式:斜井開拓。
(3)運(yùn)輸方案:主斜井采用皮帶運(yùn)輸;輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。地面為汽車運(yùn)輸。
(四)采、選工藝方案
(1)采礦方法:走向長壁采煤法,放炮落煤。
(2)選礦工藝:礦井初期不建洗煤廠,只進(jìn)行簡易手選撿矸,后期建群礦選煤廠。
(五)綜合回收、綜合利用方案
其它有益礦產(chǎn)尚不具備開采條件,暫無法進(jìn)行綜合開發(fā)利用。
(六)對工程項(xiàng)目扼要綜合評價(jià)
煤礦煤層賦存比較穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造中等、水文地質(zhì)條件屬中等類型,水、電外部條件好,交通運(yùn)輸條件一般,用戶可靠,市場前景廣闊。
本礦井的開發(fā)可使本區(qū)的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。礦井綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見附表。
(七)存在的主要問題及建議
(1)本礦井相對勘探程度較高,資源儲(chǔ)量可靠。但本礦井由于是兩個(gè)煤礦整合為一個(gè)礦,原礦井均存在越界開采,并進(jìn)行上、下煤組重疊開采,所以應(yīng)特別注意了解采空區(qū)范圍、面積以及積水情況,建議業(yè)主進(jìn)一步加強(qiáng)對原有采空區(qū)范圍的調(diào)查,特別是今后采空區(qū)積水是造成礦井可能突水的重要威脅,因此在礦井技改期間加強(qiáng)地質(zhì)編錄,更進(jìn)一步掌握煤層、采空區(qū)資料,為下一步生產(chǎn)打下更可靠的基礎(chǔ),確保安全生產(chǎn)。
(2)本礦井根據(jù)原生產(chǎn)礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設(shè)計(jì),但礦井未取各煤層瓦斯基礎(chǔ)資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數(shù)),因此要求業(yè)主在建設(shè)期間取得煤層樣,進(jìn)行瓦斯參數(shù)測定,若鑒定結(jié)果與設(shè)計(jì)有不同,需重新進(jìn)行修改設(shè)計(jì),并報(bào)相關(guān)管理部門審查備案。
另外,盡管本區(qū)未發(fā)生煤與瓦斯突出現(xiàn)象或瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,但隨著采深的增加,煤層瓦斯壓力及地壓的增加,亦有可能出現(xiàn)瓦斯突出現(xiàn)象,因此對于石門掘進(jìn)揭煤,應(yīng)采取相應(yīng)的局部防突措施,確保礦山生產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)建議礦山在條件滿足時(shí),必需進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定,根據(jù)取得的數(shù)據(jù)請有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位重新進(jìn)行專項(xiàng)瓦斯抽放設(shè)計(jì)以及制定防止煤與瓦斯突出措施。
(3)礦井僅對12號煤層取樣進(jìn)行了煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定,而其它煤層未取得鑒定資料,本設(shè)計(jì)均按煤塵有爆炸危險(xiǎn)性考慮。但建議業(yè)主在有條件時(shí)應(yīng)取樣鑒定,以指導(dǎo)下一步礦井的防塵工作。
(4)礦井亦僅對12號煤層取樣進(jìn)行煤炭自燃傾向性鑒定,鑒定結(jié)果為二類自燃煤層,本設(shè)計(jì)均按自燃煤層考慮。但建議業(yè)主在有條件時(shí)應(yīng)取樣鑒定,以指導(dǎo)下一步礦井防火安全生產(chǎn)。另外,本次設(shè)計(jì)利用的一條井筒(回風(fēng)斜井)布置于10號煤層中,考慮到該煤層為自燃煤層,同時(shí)這三條井筒是今后開采其它煤層的主要開拓巷道,服務(wù)于整個(gè)礦井,故設(shè)計(jì)進(jìn)行改造時(shí)除滿足設(shè)計(jì)斷面要求外,還對所有井筒進(jìn)行密閉處理,以防止煤炭自燃。設(shè)計(jì)對井筒采用錨網(wǎng)噴(根據(jù)頂板巖性情況可考慮加錨索),同時(shí)均進(jìn)行噴漿封閉裸露煤巷,另外亦可根據(jù)巖性情況采取砼碹進(jìn)行全封閉支護(hù)。
(5)本礦井為整合礦井,煤層眾多,原生產(chǎn)礦井均有越界開采現(xiàn)象,礦井采空區(qū)范圍較大且不規(guī)范,是否積水、積水量多少以及積水范圍均不明確,采空區(qū)或淺部老窯突水是本礦井安全生產(chǎn)的一個(gè)重大隱患,設(shè)計(jì)要求業(yè)主加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,查清老窯采空區(qū)分布情況,視老窯分布留設(shè)隔水煤柱,在淺部采掘時(shí),堅(jiān)持做到“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,防止礦井突水,以確保礦山生產(chǎn)安全。
(6)本礦井整合擴(kuò)界擴(kuò)能后,尚未進(jìn)行礦區(qū)環(huán)評及地災(zāi)評估工作,設(shè)計(jì)建議業(yè)主應(yīng)盡快開展這兩項(xiàng)工作,編制環(huán)評、地災(zāi)報(bào)告,并報(bào)相關(guān)管理部門評審、備案,然后按照審查批準(zhǔn)的措施進(jìn)行實(shí)施。