煤矿掘进工作面地质说明书.docx
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煤矿掘进工作面地质说明书
4101工作面回风顺槽掘进地质说明书
第一节地面相对位置及临近采区开采情况
4101工作面回风顺槽在4#煤运输大巷测F4-6点前124m处开窝,方位为345°,工程量1200m。
开采上限标高为+988m,下限标高为+926m,地层倾角(走向)3-6°;(倾向8-12°),工作面顺槽沿地层自然走向布置、切眼沿地层自然倾向布置。
与4101工作面相应地面均为荒山地,无主要公路、铁路、桥梁、重点建筑、重点设施对开采无影响。
地面标高+1100m~+1210m、相对高差110m。
地势西北高东南低,第四系冲积层厚0~60m,平均约40m。
4101回风顺槽井上、下对照关系情况,见表1。
井上、下对照关系情况表表1
地面标高/m
+1210~+1100
井下标高/m
+988~+926
地面相对位置
相应地面为荒山地、工广场地外西北部
井下相对位置及掘进
巷道的影响
工作面南部开拓巷道的主要巷道:
主斜井、副斜井无影响,上部无采空区;下部8#煤层、13#煤层未开拓,对掘进巷道无影响。
邻近采区、煤层、巷道对掘进巷道的影响
巷道在4#煤层工作面,原关家崖煤矿南至西南部布置,该采区附近掘进工程,均应按照地质防治水的相关规定,采取“有掘必探、先探后掘”方法掘进施工。
(工作面有关探放水的设计与安全技术措施,详见探放水设计)掘进过程中不排除遇见老巷、老硐。
如遇不明地质情况、或工作面有出水征兆时现场施工人员(特别是带班领导、安全管理人员)必须及时回报调度室、技术科,现场判明情况后再施工,保证安全。
第二节煤(岩)层赋存特征
该工作面开采煤层为太原组4#煤层,煤层厚度—m,平均,煤层厚度变化不大,煤层倾角8-12°,煤的密度³/t,硬度2-3,煤种块状焦煤,工作面煤层赋存较稳定,煤层结构简单。
下距13#煤层约m。
13#煤层厚度(根据关家崖煤矿揭露的13#煤层赋存特征)。
详见表2:
煤层特征情况表;表3:
煤层顶底板情况表;
煤层特征情况表表2
指标
参数
备注
煤层厚度(最小~最大)/m
~
煤层倾角(最小~最大)/°
8~12/8
煤层硬度f
2-3
煤层层理(发育程度)
较发育
煤层容重
m3
煤尘爆炸指数%
24
煤种
焦煤
稳定程度
较稳定、可采
煤的物理性质
黑色、染手,弱玻璃光泽、晶体、性脆,半亮~半暗型煤。
煤层顶底板情况表表3
顶底板
名称
煤、岩
名称
厚度
m
特征
老顶
砂岩
~6
灰色,致密、夹泥岩、质硬
直接顶
泥岩
2-3
灰黑色,质地细腻,节理裂隙发育,局部夹炭质泥岩
煤层
4#煤煤层
厚度
黑色
直接底
泥岩
~
灰黑色,含植物化石碎片,局部夹炭质泥岩
泥岩
黑色,含一层夹矸,夹矸为炭质泥岩,
灰黑色,含植物化石碎片,局部夹炭质泥岩
老底
泥岩
10~
以灰黑色泥岩为主,局部夹薄层铝土岩及炭质泥岩,底部发育一层不稳定中砂岩
第三节地质构造
一、地质构造
通过相邻矿井(关家崖煤矿、刘家梁煤矿)巷道实际揭露情况,4101工作面东部有两条大的断层,可能延伸到东坡井矿区以内,影响东坡井的采区、工作面的总体布置,无大的断裂构造,但不排除小断层出现,也可能会出现陷落柱。
二、总体分析:
东坡井井田地质较为简单
第四节水文地质情况
含水层主要为太原组K2灰岩,灰岩及泥岩中所夹的砂岩透镜体,因井田内部及邻近井田均未发现施工有水文孔,该矿原有一眼奥灰水水井(K5)井深度280.21m含水层顶板埋深由于开采时间太长和其它不明原因,该井已经不出水。
东坡井又重新打了一眼饮用水水源井,井深度(在主斜井东南方向140m处)。
该井井水供矿井职工生活、饮用水及矿井防尘使用。
太原组各含水层富水程度较弱。
8#煤层,正常涌水量400m3/d,最大涌水量533m3/d,参透系数~d,水文地质构造简单。
13#煤层,预计正常涌水量1143m3/d,最大涌水量1486m3/d掘进,掘进时应严格坚持“有掘必探、先探后掘”的原则,探清积水、积气情况,方可掘进。
第五节影响掘进的其它因素
一、影响掘进的其它地质情况:
1、瓦斯
根据山西煤矿设备安全技术检测中心鉴定,定为低瓦斯矿井,瓦斯鉴定绝对涌出量为m3/min,相对瓦斯涌出量为m3/t;CO2绝对涌出量m3/min,相对二氧化碳涌出量为m3/t。
生产中出现异常要及时采取措施,确保安全。
2、煤尘
根据山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定结果表明。
8#、13#煤层均有煤尘爆炸性。
所以在回采过程中应加强防尘管理。
煤的化学成分、工艺性能及煤类
工业分析
采样地点
水份
Mad
灰份
Ad
挥发份
Vdaf
火焰长度
(mm)
煤尘爆炸性
结论
8#
原煤
%
%
%
30
有爆炸性
浮煤
%
%
%
13#
原煤
%
%
%
>400
浮煤
%
%
%
3、煤的自燃发火倾向性
经山西省煤炭工业局综合测试中心,对8#/13#煤层自燃发火倾向性鉴定为II类自燃煤层。
煤的自燃发火倾向性及其它特征
工业分析
采样地点
水份
Mad
平均
灰份
Ad
平均
挥发份
Vdaf
平均
全硫()
最小-最大/平均
8#煤层
%
%
%
%%/%
13#煤层
%
%
%
%%/%
煤的自燃
发火倾向性
II类自燃煤层
东坡井顶底板力学性质试验
矿井
名称
煤层
编号
岩
性
极限抗拉强度
(MPa)
极限抗压强度
(MPa)
最小
最大
平均
最小
最大
平均
8#煤顶
泥岩
泥岩
泥岩
砂岩
13#煤顶
砂岩
泥岩
13#煤顶
泥岩
备注
测试单位:
山西省地矿局第三水文地质工程地质勘察院
4101工作面设计参数
工作面名称
顺槽
方位(°)
切眼
方位
(°)
顺槽
长度
(m)
切眼
长度(m)
巷道
断面
(m2)
支护
方式
工业
储量
(kt)
备注
4101
345
75
720
120
锚网索
300
工作面顺槽沿地层自然走向布置切眼沿
倾向布置
二、矿井排水设施设计能力
山西兴县华润联盛关家崖煤业有限公司东坡井,13#煤层井下排水系统:
主斜井底附近采区运输平巷设有中央水泵房,水泵房有主水仓和副水仓和泵房组成。
主水仓容量为375m3,副水仓容量为225m3,水泵房安装三台水泵,一台工作,一台备用,一台检修,水泵型#:
DF46—30×9型。
主井井筒安设两趟2×φ159mm水管型排水管,一趟工作,一趟备用。
现矿井正常涌水量200m3/d,最大矿井涌水量260m3/d。
工作泵排水能力46m3/h,20小时排水量为920m3,大于该矿24小时正常涌水量(200m3/d)。
工作泵和备用泵的排水能力为92m3/h,24小时排水量为2208m3,远大于该矿24小时最大涌水量(260m3/d)。
主、副水仓容量为600m3,大于矿井8h正常涌水量为67m3。
综上所述,该矿的排水设施和排水能力符合《煤矿防治水规定》要求,完全满足矿井实际需要。
第六节施工建议及防治水计划
1、4#煤层、8#煤层、13#煤层顶、底板均已经做过力学实验,其抗压能力测试。
掘进工作面未发生过冒顶和底鼓事故,但在掘进过程中也要加强对顶板的管理;
2、掘进过程中严格坚持“有掘必探、先探后掘’的原则,加强防治水管理工作,防止水、有毒有害气体突然涌出;
3、掘进过程中如遇地质异常,及时与地质部门联系;
4、进一步收集整理周边矿井的采掘资料,把采空区积水、积气的范围绘制到采掘工程平面图上。
附:
1、工作面主要水害及其防治措施(简要);
2、相关图纸;
工作面主要水害及其防治措施(简要)
整合前的井田已经形成一定范围的采空区,采空区积水势必为矿井造成隐患,应加强采空区的密闭和周边矿井采掘的调查工作。
并及时疏排对生产有影响的积水,还应在井口附近构筑防洪坝,以防雨季来临时,洪水涌入坑道造成水害。
具体应做到:
一、地表水防治措施:
1、开挖排水沟。
为保证采掘工作面的正常生产,往往采用排水沟渠拦截流向坑口的地表水和埋深不大的地下水。
2、防水堵漏。
为防止或减少降水和地表水进入矿坑,对矿井附近地表各种通道、溶岩塌陷以及可能渗水的洼地等,均应用粘土或水泥等进行回填堵漏。
二、井下水防治措施:
1、合理进行开采布局,采用正确的开采方法。
煤层开采顺序和井巷布置应优先考虑水文地质条件。
井筒及井底车场应布置在地层完整且不易透水处;
2、留防水煤柱。
防水煤柱留设原则在充分考虑“安全可靠且与资源充分利用”,开采方法和强度构造与岩性之关系。
开拓、采掘布局与煤柱的协调关系的同时,不宜在采取疏放措施的突水区域,留设防水煤柱。
3、下列情况之一应考虑留设防水煤柱:
(1)、煤层直接为松散孔隙含水层所覆盖;
(2)、煤层受断层的影响与强含水层直接接触;
(3)、切穿煤层的断层与强含水层直接接触;
(4)、煤层与导水断裂或积水断裂或积水老窑直接接触。
防水煤柱留设如下:
井田边界留设20m防水煤柱;大巷保护煤柱每侧40m;村庄留设100-150m的煤柱;采空区四周留设20m煤柱;采区间留设20m煤柱。
1、超前探水。
矿井水患,不仅在于水量大、水压高,更重要的在于其突发性。
超前探水就是在掘进过程中对于可能水患的地段,提前进行钻探,以查明采掘工作面、侧帮或顶底板的水情,这是确保安全生产的一项重要防水措施。
1接近含水层、导水情况不明的断层、含水裂隙密集带、暗河、溶洞和导水陷落柱,或通过它们之前;
2打开防隔水煤(岩)柱进行放水之前;
3接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿;
4接近水文地质条件复杂的区域;
5采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤(岩)柱厚度不清楚可能发送突水;
6接近其他可能突水的地区。
三、随时检查、维修煤矿使用、备用的探放水设备,以充分应对突发水害;
四、4101回风顺槽掘进工作面开工之前,必须将探水钻机及其配套设备、材料准备到位;
五、地测科编制《4101回风顺槽探放水钻孔设计》,凡遇不明情况,地质构造异常等情况,必须进行打钻探水。
附图:
4101工作面平面布置图
4101工作面井上、下对照图
煤层综合柱状图
掘进工作面预想剖面图
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- 煤矿 掘进 工作面 地质 说明书