隆昌煤矿瓦斯抽放

晴隆县隆昌煤矿瓦斯抽放设计 贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司二0一0年六月晴隆县隆昌煤矿瓦斯抽放设计生产能力：30万t/a 项目负责：审 核： 贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司二0一0年六月目 录前 言1第一章 井田概况5第一节 井田概况5第二节 地质特征8第三节 井田境界及储量21第四节 井田开拓及采煤方法23第二章 矿井通风及瓦斯参数26第一节矿井通风26第二节瓦斯参数计算27第三节瓦斯利用36第三章瓦斯抽放方法与抽放工艺38第一节 抽放瓦斯方法选择38第二节 底板巷穿层钻孔预抽39第三节 石门揭煤前抽放40第四节 回采工作面钻孔抽放43第五节 煤巷掘进工作面抽放44第六节 采空区抽放45第七节 抽放时间48第四章 抽放工艺49第一节 钻孔施工49第二节 封孔49第三节 管路与抽放孔连接51第四节 抽放瓦斯量监测53第五章瓦斯抽放设备56第一节瓦斯抽放管路56第二节瓦斯抽放泵63第三节附属装置66第四节地面供电系统68第五节 瓦斯抽放管线综合布置69第六节 设备材料汇总70第六章瓦斯抽放泵房72第一节地面瓦斯泵房72第二节瓦斯抽放系统的安全措施76第三节检测与监测监控系统78第七章组织管理及主要安全技术措施80第一节 组织管理80第二节 安全措施80第八章环境保护82第九章主要技术经济指标83第一节劳动定员83第二节工程进度83第三节投资估算83第四节主要技术经济指标84附件一86附件二88附件三96附件四97附件五99附件六101附图1 抽放泵站位置示意图102附 件1、晴隆县隆昌煤矿采矿许可证（副本）；2、贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字2007181号）关于贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明；3、贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告中的储量核实结果；4、隆昌煤矿煤尘爆炸性鉴定报告；5、隆昌煤矿煤炭自燃倾向性鉴定报告。附图目录1、矿井瓦斯抽放系统图（示意）；2、泵站平面与管网布置图（示意）；3、泵站供电系统图（示意）。前 言一、项目名称晴隆县隆昌煤矿瓦斯抽放系统设计。二、设计目的根据黔安监管办字2007345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，该矿矿区为国家划定的突出矿区。根据意见要求只要在煤与瓦斯突出矿区的煤矿建设项目，在没有做煤与瓦斯突出危险性鉴定的情况下，必须按煤与瓦斯突出矿井进行设计。本矿没有做煤与瓦斯突出危险性鉴定，故本次设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。根据煤矿安全规程（2010版）和煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008），高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井必须建立瓦斯抽放系统，特编制本瓦斯抽放系统的设计。三、矿井简介根据贵州省人民政府文件省人民政府关于黔西南州兴义市等六县（市）煤矿扩界扩能和调整布局方案的批复（黔府函2006201号），同意晴隆县隆昌煤矿技改为30万吨/年矿井。隆昌煤矿位于晴隆县中营镇境内，直距晴隆县城27公里，距晴隆县城的公路里程约70公里，距中营镇里程7公里。矿区无铁路通过，有简易公路通往中营镇，中营有乡村公路通往普安县城及晴隆县城，交通条件一般。根据贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司2008年05月提交的晴隆县隆昌煤矿（扩界扩能）开采方案设计，设计开采一采区，在一采区中布置有一个普采工作面和两个掘进工作面达到30万吨/年的生产能力；布置有高低负压各一套瓦斯抽放系统。四、编制依据1、晴隆县隆昌煤矿采矿许可证（副本）；2、贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心于提供的贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告；3、贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司2008年05月提交的晴隆县中营镇隆昌煤矿（扩能扩界）开采方案设计及其相关图纸；4、黔西南州2006年度矿井瓦斯等级鉴定结果表的批复；5、晴隆县中营镇隆昌煤矿煤层自燃倾向等级鉴定报告；6、晴隆县中营镇隆昌煤矿煤层煤尘爆炸性鉴定报告；7、煤矿安全规程（2010版）；8、煤炭工业小型矿井设计规范（GB 50399-2006）；9、煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）；10、防治煤与瓦斯突出规定（2009）；11、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）；12、煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028-2006）13、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（国务院令446号）；14、国家现行的其它相关法律法规；五、瓦斯抽放的必要性隆昌煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计，为了减少或杜绝矿井安全事故的发生，减少国家和人民财产的损失，保证矿井生产安全和工人人身安全，对隆昌煤矿进行瓦斯抽放系统进行设计。六、设计的主要内容1、新建瓦斯抽放系统；2、设水环式真空泵4台；3、抽放管路7500m；4、地面设瓦斯抽放泵房。5、项目总投资184.1万元。七、主要结论、存在的问题及建议（一）结论1、本次瓦斯抽放设计是根据贵州省动能煤炭技术发展服务有限公司2008年05月提交的晴隆县隆昌煤矿（扩界扩能）开采方案设计为依据进行设计的。2、本项目属安全投入，不产生直接的经济效益，其效益主要体现在间接经济效益、安全效益、社会效益方面。3、通过对瓦斯抽放系统的设计，能够有效治理瓦斯、减少煤与瓦斯突出的可能，确保矿井安全生产，安全效益十分明显。4、通过对瓦斯抽放系统的设计，减少安全事故和人员伤亡、财产损失、促进矿井的稳定和发展。5、在生产中，由于采面上隅角瓦斯和掘进瓦斯易超限，本次设计重点考虑采面瓦斯和掘进瓦斯的抽放问题。（二）存在的主要问题及建议1、由于隆昌煤矿是未能提供相应的瓦斯参数，技改后矿井应加强搜集本矿的瓦斯资料、地质资料，进一步健全矿井安全生产系统，提高生产矿井的安全可靠性。2、隆昌煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计，但由于矿井瓦斯资料不够全面，矿井机械化程度不高，本次设计只对目前一采区的瓦斯抽放系统进行设计。25第一章 井田概况第一节 井田概况一、地理坐标及交通位置隆昌煤矿位于晴隆县中营镇境内，直距晴隆县城27公里，距晴隆县城的公路里程约70公里，距中营镇里程7公里，与晴隆县城方位345，地理坐标：东经10508171050935，北纬260353260459。矿区无铁路通过，有简易公路通往中营镇，中营有乡村公路通往普安县城及晴隆县城，交通条件一般，煤炭运输经公路运至六枝新窑火车站装车后销往各地。（详见交通位置图-1-1-1）。矿区交通位置图二、地形地貌本区以剥蚀、侵蚀为主的中高山地形，山势与岩层走向基本一致。井田内总体地势南西高，北东低；飞仙关组地层分布地段地形较陡；煤系地层分布地段易风化剥蚀，形成缓坡低地。最高点位于井田南部的拐点10处往东，海拔标高1065米，最低点位于井田东边界拐点5处，海拔标高约730米，相对高差335米。三、主要河流及地表水系隆昌煤矿区属低山地形，总体为西高东低，以构造剥蚀地貌为主，发育长梁山脊、坡地、槽谷，区内主要发育有流过矿区北部的呈树枝状水系的纳洞河，流向南东。矿区最低侵蚀基准面为矿区东部新民河流入北盘江的碧波处，海拔标高约695m。矿区地表大部分为第四系和富水性导水性都弱的龙潭组碎屑岩覆盖，大气降水通过基岩风化裂隙、构造裂隙及孔隙补给地下水，沿裂隙、孔隙呈脉状、网状及分散状径流，以侵蚀下降泉方式排泄于冲沟洼地中，地下水地表水的流向主要受地形地势和构造的控制。四、气象矿区内气候温和，属中亚热带高原性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，据晴隆县气象站19952000年资料：气温：年平均13.6，月平均最高20.5（7月），月平均最低4.6（1月），日极端最高32.3（1995.6.23），日极端最低-7.9（2000.1.9）。降雨量 年平均1431.1mm，年最大1997年为1755.6mm；年最小1996年为1144.4mm，月最大1997年7月为567.4mm；日最大1995年10月3日为136.5mm。最长连续降雨1998年6月26日至7月19日计24天共计282.1mm，最长连续无降雨1999年12月22日至2000年1月12日计22天。降雨量随季节性变化较大，5至10月占年降雨量的84.2%，其余月份仅占15.8%。湿度：月平均最高相对湿度为88%(7月)，月平均最低相对湿度为78%(4、5月)。日照：月平均最高相对湿度为88%（7月），月平均最低相对湿度为78%（4、5月）。积雪、积冰：日最大积雪(2000年1月31日)为14cm；(1996年2月26日)电线积冰最大直经13mm。风向、风速：风向以东北风为主，亦常见西南风。历年最大风速为23m/秒。最大风速多为西南风，一般出现在每年的春季。五、地震情况兴义煤田至今未做过地震基本烈度鉴定，亦没有地震资料记载。根据中国地震动参数区划（GB18306-2001），本区位于地震烈度6度区。六、环境状况隆昌煤矿区属低山地形，总体为西高东低，以构造剥蚀地貌为主，发育长梁山脊、坡地、槽谷，区内主要发育有流过矿区北部的呈树枝状水系的纳洞河，流向南东。矿区最低侵蚀基准面为矿区东部新民河流入北盘江的碧波处，海拔标高约695m。井田位于中营向斜东南翼中段，地层走向北东，倾向北西，倾角2030。地层倾角沿走向变化不大，顺倾斜在浅部界于2330，向下渐缓为2025，剖面上表现为轻微起伏，没有次一级褶曲。井田内构造复杂程度属中等。对矿井开采影响不大，但实际生产中应采取相应措施，减小地质构造基本因素对矿山压力显现的影响。井田局部地段发现有滑坡、危岩崩塌等不良地质现象。煤矿井下水、工业污废水及居民生活污水的排放，对水资源和环境会造成一定的污染。七、文物古迹、旅游景点及其它地面建筑等情况矿区内没有文物古迹、旅游景点及重要建筑物。八、供电电源根据晴隆县煤矿供电规划，35kv中长线路（长流中营）和35kv花中线路（花贡中营）引入中营镇，再由中营镇变电所引10KV双回路至新民开关站。设计采用双回路对隆昌矿井供电，隆昌煤矿10kv双回线路引自新民开关站10kv电网（一回为中长线路支线，另一回为花中线路支线）。目前隆昌煤矿一回10kv电源已引自新民10kv电网（导线采用LGJ-95，距离2km），技改验收前业主必须与供电部门签订供电协议完善矿井另一回10kv电源线路，形成双回路供电。九、现有水源矿区周围有多处泉水，水质较好，可解决生产、生活、消防用水，经处理后，达到生活饮用水标准，可供矿区职工生活用水。生产及消防用水不足部分由井下水经处理后复用。第二节 地质特征一、矿区地层隆昌煤矿井田出露地层有二迭系上统峨嵋山玄武岩组、龙潭组，三迭系下统飞仙关组、永宁镇组以及第四系。1、峨嵋山玄武岩组（P3）: 出露于井田南侧，顶部为紫红色、绿灰色凝灰岩，厚510米；其余为拉斑玄武岩及玄武质火山角砾岩，具气孔状、杏仁状构造。厚250400米。2、龙潭组（P3l）: 出露于井田南南东部，龙潭组平均总厚度406米，共含煤4055层，煤层平均总厚度45米，其顶界为飞仙关组一段（T1f1）地层；底界为峨嵋山玄武岩组（P3）地层，根据岩性特征，动植物化石组合，煤层赋存情况，全组可分三段：上段: 标2（距4号煤层顶板10米）至标4（14号煤层底板），以灰色厚层粉砂岩、砂岩及煤层为主，煤层稳定，可采者810层，产丰富的动物化石。平均厚度113米。中段: 标4至标8（距30号煤底板10米），以灰色砂岩、粉砂岩及薄煤层为主，中下部沉积可采煤层46层，一般不稳定，全段以植物化石为主。平均厚度223米。下段: 标8至玄武岩顶，主要为粉砂岩、灰岩及凝灰质砂岩，顶部有不稳定煤层一层，该段产大量动物化石。平均厚度70米。3、飞仙关组（T1f）: 出露井田北部和北侧，由一套浅海相石灰岩、泥灰岩、钙质粉砂岩及泥岩组成，厚570米，共分六段，其中一段（T1f1）为绿灰色粉砂岩夹薄层细砂岩为主，浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩及钙质泥岩次之，夹少量薄层泥灰岩，底部富产介形虫化石，厚约110米。该段地层对井田内煤层的开采有一定影响。4、永宁镇组（T1yn）: 出露于井田北侧，底部为灰白色石灰岩，厚层状，具缝合线构造。5、第四系（Q）:主要为冲积、残积、坡积砂土层，分布于矿区缓坡、沟谷地带，厚约030米。二、地质构造隆昌煤矿井田位于中营向斜东南翼中段，地层走向北东，倾向北西，倾角2030。地层倾角沿走向变化不大，顺倾斜在浅部界于2330，向下渐缓为2025，剖面上表现为轻微起伏，没有次一级褶曲。井田内构造复杂程度属中等。三、煤层区内主要含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），岩性为灰、浅灰、灰黑色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩，灰岩及煤层等，含煤4055层，主要可采煤层9层，即4、5、7、10、14、24（根据批复结果，24号煤层无资源量）、25、27、29号煤层。其它为零星可采或不可采煤层。4号煤层：中厚煤层。全层厚01.85米，一般1.50米，算量采用厚度0.701.85米，一般1.56米。煤层厚度变化不大，总的趋势是由西向东变薄，在线10号孔尖灭。结构较简单，大部分点为单一煤层，一般含01个夹石，夹石一般厚0.050.30米。顶板为粉砂质泥岩或粉砂岩，底板为泥岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。5号煤层：中厚煤层。全层厚05.30米，一般2.10米，算量采用厚度0.704.79米，一般1.83米。煤层厚度变化不大，总的趋势是由北西向南东变薄，在线9号孔尖灭。结构较简单，大部分点为单一煤层，一般含01层夹石。顶板为粉砂岩夹一薄层黑色泥岩，底板为泥岩或粉砂质泥岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。7号煤层：薄中厚煤层。全层厚0.722.00米，一般1.24米，算量采用厚度0.721.64米，一般1.05米。结构较简单，大部分点为单一煤层，一般含02层夹石。顶板为粉砂质泥岩，底板为泥岩或粉砂质泥岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。10号煤层：薄中厚煤层。全层厚0.702.15米，一般1.35米，算量采用厚度0.702.00米，一般1.30米。煤层厚度变化不大，总的趋势是由北西向南东变薄。结构较简单，大部分点为单一煤层，一般含01层夹石（仅线10号孔出现异常，含2层夹石）。顶板为粉砂岩夹薄层状灰岩，底板为泥岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。14号煤层：中厚煤层。全层厚0.595.61米，一般3.20米，算量采用厚度0.824.69米，一般2.50米。煤层厚度变化不大，总的趋势是由浅向深变厚。结构复杂，仅个别点为单一煤层，一般含05层夹石，一般23层。顶板为粉砂岩或细砂岩，含菱铁矿结核，底板为泥岩或细砂岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。24号煤层：薄中厚煤层。全层厚0.751.99米，一般1.02米，算量采用厚度0.751.99米，一般1.01米。煤层厚度变化不大。结构简单，一般含02层夹石，多数点为单一煤层。顶板含大量植物化石。煤层层位稳定，厚度较稳定。25号煤层：中厚煤层。全层厚0.863.15米，一般2.21米，算量采用厚度0.862.90米，一般1.93米。煤层厚度变化不大，结构复杂，仅个别点为单一煤层，含05层夹石，一般13层。顶板为粉砂岩或细砂岩，含菱铁矿结核，底板为泥岩或细砂岩。煤层层位稳定，厚度较稳定。27号煤层：薄中厚煤层。全层厚0.274.32米，一般1.75米，算量采用厚度1.093.30米，一般2.04米。煤层厚度变化较大，结构复杂，含010层夹石，一般36层。顶板为细砂岩，含植物化石碎片。煤层层位较稳定。29号煤层：局部可采煤层。全层厚03.78米，一般1.35米，算量采用厚度1.312.10米。煤层厚度变化较大，结构复杂，含07层夹石，一般35层。直接顶板为粉砂岩，含丰富植物化石，间接顶板为细中粒砂岩，少数含动物化石。各煤层倾角2325，平均24。煤层特征见表1-2-1。 编号对比可靠性厚 度（m）夹石层数可采性层 间 距（m）稳定性全层厚采用厚度起止层号最小最大平均最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最小最大一般标1可靠0.140.86标1煤系顶界77.0133.16全区发育0.3592.62标2可靠0.191.23标2标118.7030.50全区发育0.7223.31煤4可靠01.850.701.8501大部可采煤4标28.7024.30稳定1.5(11)1.56(7)14.58煤5可靠05.30.704.7901大部可采煤5煤48.6024.3012.40稳定2.1(12)1.83(9)煤7较可靠0.722.000.721.6401大部可采煤7煤57.0032.30较稳定1.24(5)1.05(5)15.60标3可靠0.190.59标3标238.8075.50全区发育0.4059.94煤10较可靠0.702.151.35(9)0.702.001.3(9)01全区可采煤10煤719.4077.1较稳定31.87煤14较可靠0.825.900.824.6903全区可采煤14煤106.8144.30较稳定2.78(11)2.41(9)21.74标4较可靠2.005.00标4标343.2058.00全区发育3.5048.04煤24可靠0.751.190.751.1902大部可采煤24煤1493.20158.78稳定1.02(10)1.01(10)128.83煤25可靠0.863.150.862.9002全区可采煤25煤244.5022.00稳定2.21(10)1.93(10)13.37标6较可靠11.5027.70标6标473.20179.00全区发育16.76158.75煤27较可靠0.274.321.093.3036大部可采煤25煤2611.5027.70较稳定1.75(11)2.0416.76煤29较可靠03.781.312.1035局部可采煤28煤292.0025.20较稳定四、煤质1、物理性质及煤岩特征隆昌煤矿井田内主要可采煤层为黑色灰黑色，以玻璃光泽为主，次为沥青光泽；裂隙发育，一般充填有薄膜状方解石；断口以参差状为主。2、化学性质4号、7号煤层为气煤；5号煤层为肥煤；10号煤为过渡煤层，煤类以贫煤为主，瘦、贫瘦及瘦焦煤次之；14、24、25、27、29号煤为贫煤，其中14号煤间有贫瘦煤插花点；25号煤间有无烟煤插花点。各煤层煤质参数见表1-2-2。表1-2-2 煤 质 分 析 结 果 表煤层编号原 煤精 煤煤质牌号灰分Ad挥发分Vdaf全硫St,dAdVdafSt,d发热量Qb,dafY最小最大平均（点数）最小最大平均（点数）最小最大平均（点数）最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均415.3819.3117.90（3）31.634.933.11（3）0.600.620.61（2）8.9813.510.9729.735.531.880.310.330.3283208654848721气煤516.4131.2423.94（5）36.940.338.36（5）1.483.482.57（4）6.417.5010.6517.040.435.300.382.371.1883308750854027肥煤713.2538.2125.37（4）16.936.930.97（4）0.883.302.09（2）6.314.6010.6715.835.333.630.301.870.7983108730851021气煤1023.1032.5527.63（7）14.218.315.67（7）3.586.805.29（7）4.010.096.0311.6829.0015.970.392.811.4778908760832511贫煤1410.1036.1224.38（7）11.816.414.09（7）2.183.412.59（3）2.967.275.189.515.6312.250.832.251.238440866085505贫煤2411.0922.1316.96（6）9.919.5717.71（6）0.360.740.57（4）5.510.067.399.416.4912.300.380.680.498330875085409贫煤2512.8128.0817.24（6）12.417.514.92（6）2.323.532.76（4）2.410.506.307.016.4911.300.531.901.348320878085106贫煤2721.5033.8927.9（5）12.116.214.08（5）2.974.723.96（5）7.119.598.3810.713.611.551.422.311.71贫煤2910.18(1)14.77(1)3.14(1)5.43(1)14.832.43(1)贫煤3、工业用途 用途：区内4、5、7号煤层适宜气化、动力、炼焦配煤和民用；10、14、25、27、29号煤层适宜动力、炼焦配煤和民用。五、其它开采技术条件1. 瓦斯、煤尘爆炸性和煤炭自燃倾向性（1）瓦斯 据储量核实报告叙述的贵州省晴隆县中营镇隆昌煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告(2003年度)：矿井绝对瓦斯涌出量为0.83m3/min，相对瓦斯涌出量为30.05m3/t。二氧化碳绝对涌出量为0.60m3/min，相对涌出量为21.46m3/t。隆昌煤矿临近矿井为华兴煤矿，据黔西南州2006年度矿井瓦斯等级鉴定结果表：华兴煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为3.31m3/min，相对瓦斯涌出量为21.25m3/t。二氧化碳绝对涌出量为0.64m3/min，相对涌出量为4.11m3/t，据黔西南州2006年度矿井瓦斯等级鉴定结果表：隆昌煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为1.09m3/min，相对瓦斯涌出量为9.82m3/t。二氧化碳绝对涌出量为0.41m3/min，相对涌出量为3.72m3/t，该鉴定结果为低瓦斯矿井。根据第二章采用的AQ1018-2006标准进行预测计算，矿井相对瓦斯涌出量为44.81m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为18.7 m3/min。据黔安监管办字2007345号文件关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见，晴隆煤矿区属煤与瓦斯突出危险区。综上分析认为，本矿属煤与瓦斯突出危险区。由于本矿尚未作煤与瓦斯突出鉴定，因此本次按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。矿井应补充完善煤与瓦斯突出鉴定。（2）煤的自燃倾向性：根据晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告，矿区内有自燃煤层和不易自燃煤层。由于本矿未进行煤的自燃倾向性鉴定，本次设计按易自燃煤层进行设计和管理。（3）煤尘爆炸危险性：根据晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告，矿井煤尘有爆炸性。由于本矿未进行煤尘爆炸性鉴定，本次设计按有煤尘爆炸危险性进行设计和管理。设计要求业主在揭露各煤层后必须及时取煤样送检，补充完善煤尘爆炸性和煤炭自燃倾向性鉴定资料，将鉴定结果报送盘江煤矿安全监察分局及省煤矿安全监察局备案，并根据鉴定结果采取相应的安全措施。2、地温：区内未发现地温异常区，地温正常。3、煤与瓦斯突出根据黔安监管办字2007345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见” ，该矿为国家划定的煤与瓦斯突出矿区。本次设计按煤与瓦斯突出矿井设计和管理，矿井在建设和生产过程中必须加强管理，认真落实好“四位一体”的综合防突措施，确保安全生产。4、煤层顶、底板4号煤层：顶板为粉砂质泥岩或粉砂岩，底板为泥岩。5号煤层：顶板为粉砂岩夹一薄层黑色泥岩，底板为泥岩或粉砂质泥岩。7号煤层：顶板为粉砂质泥岩，底板为泥岩或粉砂质泥岩。10号煤层：顶板为粉砂岩夹薄层状灰岩，底板为泥岩。14号煤层：顶板为粉砂岩或细砂岩，含菱铁矿结核，底板为泥岩或细砂岩。24号煤层：顶板为粉砂质泥岩，顶板含大量植物化石。底板为泥岩。25号煤层：顶板为粉砂岩或细砂岩，含菱铁矿结核，底板为泥岩或细砂岩。27号煤层：顶板为细砂岩，含植物化石碎片。底板为泥岩。29号煤层：直接顶板为粉砂岩。底板为泥岩。六、水文地质条件1、区域水文地质本矿区地处贵州高原西部，位于中营向斜的东南翼，发育脊状山、同向坡、反向坡等构造剥蚀山地地貌，也发育溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等剥蚀溶蚀岩溶地貌。区域地表水系属珠江流域西江干流北盘江支流中游的分支新民河水系，出露岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两类，地下水类型主要为岩溶裂隙溶洞水和基岩裂隙水。碳酸盐岩中富含岩溶裂隙溶洞水，所在地层为二叠系下统茅口组、栖霞组、三叠系下统永宁镇组、三叠系中统关岭组。由于碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。碎屑岩中含基岩裂隙水，所在地层为二叠系上统龙潭组、二叠系上统长兴组、三叠系下统飞仙关组。由于碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月中、下旬地下水流量、水位开始回升，69月为最高值，其间出现23次峰值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减。由于区域内龙潭组含煤地层中上部长兴组、飞仙关组碎屑岩地层隔水性较好，一般龙潭组上部煤层与上覆的永宁镇组、关岭组等中强岩溶含水层之间水力联系较弱，岩溶裂隙溶洞水对煤矿床开采影响较小；龙潭组下部峨嵋山玄武岩组火山岩地层的隔水性也较好，一般龙潭组下部煤层与下伏的茅口组、栖霞组等中强岩溶含水层之间水力联系也较弱，岩溶裂隙溶洞水对煤矿床开采影响也较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆、下伏含水层与矿床水力联系时，这些含水层才会成为矿井的主要充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。2、矿井水文地质隆昌煤矿区属低山地形，总体为西高东低，以构造剥蚀地貌为主，发育长梁山脊、坡地、槽谷，区内主要发育有流过矿区北部的呈树枝状水系的纳洞河，流向南东。矿区最低侵蚀基准面为矿区东部新民河流入北盘江的碧波处，海拔标高约695m。矿区地表大部分为第四系和富水性导水性都弱的龙潭组碎屑岩覆盖，大气降水通过基岩风化裂隙、构造裂隙及孔隙补给地下水，沿裂隙、孔隙呈脉状、网状及分散状径流，以侵蚀下降泉方式排泄于冲沟洼地中，地下水地表水的流向主要受地形地势和构造的控制。3、地层含、隔水性（1）峨嵋山玄武岩组（P3）：顶部为紫红色、绿灰色凝灰岩，主要由火山碎屑组成，厚510米；其余为拉斑玄武岩及玄武质火山角砾岩。厚250400米。含少量裂隙水，富水性、透水性均弱，可视为隔水层。（2）龙潭组（P3l）：由粉砂岩、细砂岩、泥岩及煤层组成，含少量层间裂隙水，富水性、透水性均弱，可视为隔水层。但在浅部垂深30米以内，节理、裂隙较发育，含比较丰富的风化裂隙水，直接受大气降水控制。富水性、透水性较弱。（3）飞仙关组（T1f）：由一套浅海相石灰岩、泥灰岩、钙质粉砂岩及泥岩组成。含少量层间裂隙水，富水性、透水性均弱，可视为隔水层。（4）永宁镇组（T1yn）：出露于矿区北边界外，底部为灰白色石灰岩，厚层状，具缝合线构造。本层含丰富的岩溶裂隙水，富水性、透水性均强。（5）第四系（Q）：主要由冲积、残积、坡积的砂砾、粘土组成。含比较丰富的孔隙水，直接受大气降水控制。富水性、透水性中等。4、断层导水性井田内构造中等，无大断裂断层，且断层面基本都被泥质及钙质充填，挤压紧密，胶结较好，自然状态下一般不会成为地下水径流的通道。5、老窑水区内老窑较多，以平硐、斜井为主，开采深度较浅，一般50米。大部分在侵蚀基准面以上，平硐开采的老窑多数无水，斜井开采的老窑，因其是土法开采，有一定积水，可能会造成开采浅部煤层时突水的危害。6、地表水井田内地表水系属珠江水系北盘江上游的山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，地表水流向以北东向为主。矿区内小冲沟发育，并呈树枝状展布；东部边界为新民河，区内沟溪水基本都汇入该小河自西向东流出矿区外注入北盘江。沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，枯季流量较小或干枯，新民河河水亦如此，最大流量为1906.16l/s，久旱则形成潜流，顺河床砂砾石孔隙向下游排泄。7、水文地质类型本区约部分煤层位于侵蚀基准面以上，矿区内龙潭组岩石露头在风化作用和构造作用下可产生风化裂隙和构造裂隙，它们容易吸纳大气降水而转化为基岩裂隙水，龙潭组地层富水性弱，其上、下均有隔水层；矿井地表覆盖面积较大的第四系，距离下伏煤层较近，内部赋存了一定的孔隙潜水，浅部受第四系坡积、残积物孔隙水影响较大；浅部有老窑分布，开采浅部煤层时老窑水影响也较大；断层富水性及导水性差。故龙潭组裂隙水和第四系孔隙水、老窑水共同成为矿井开采的直接充水水源，主要靠大气降水补给，为水文地质条件复杂程度中等的裂隙充水矿床。8、矿井涌水量根据储量核实报告，矿体位于当地侵蚀基准面之上，直接充水含水层为龙潭煤组。该矿生产能力长期在6万吨以下，平硐开采，井口标高约745m，开采25号煤层，采掘深度在标高700m以上，雨后顶板滴水，有时见小股流水，一般巷道出水点多在两帮，从2005至2007年间，随着地表塌陷的扩展，涌水量逐年增加。目前采空区面积约0.05452km2，产量约3万吨，年平均流量400m3/d，最大涌水量为1440m3/d。比拟法矿坑涌水量计算公式： Q = Q1式中：Q预测矿坑涌水量（m3/d）； Q1原隆昌煤矿矿坑涌水量（m3/d）； F预测采空面积（m2）； F1原隆昌煤矿采空面积（km2）；S预测水位降低值（m）； S1原隆昌煤矿水位降低值（m）。比拟法矿坑涌水量计算结果见表1-2-3。表1-2-3 比拟法矿坑涌水量计算结果表项目层位计算范围计算标高水位标高(m)隆昌原矿井涌水量（m3/d）采空面积(km2)水位降低(m)预计涌水量(m3/d)25号煤至P3c顶界全井田通过上述计算，全井田预计最大涌水量23040m3/d（960 m3/h），正常涌水量6400m3/d（266.7m3/h）。本次设计对上述计算结果分析认为，由于矿井水文地质勘探程度偏低，尚未编制水文地质报告，矿井涌水量数据不充分可靠，因此本次设计暂以上述计算方法，对一水平煤层开采时的涌水量进行水仓和水泵选型计算，二水平的水仓设计和水泵选型计算届时根据一水平生产期间的实际涌水量重新进行设计和选型计算，更加符合生产实际需要。设计要求二水平的水仓设计和水泵选型计算届时重新补充水仓设计报告。用比拟法对一水平（+675m水平）涌水量计算：各煤层采空面积之合：由各煤层储量估算图采空区面积进行统计计算。采空面积（4号+5号+7号+10号+14号+24号+25号+27号+29号）0.086+0+0.148+0.165+0+0.245+0.258+0+00.9028 km2水位降低值：990-675315m。一水平最大涌水量计算公式： Q = Q1144012009 m3/d；一水平正常涌水量计算公式： Q = Q14003336 m3/d；各参数见表1-2-4：表1-2-4 比拟法一水平涌水量计算结果表计算范围计算标高水位标高(m)隆昌原矿井涌水量（m3/d）采空面积(km2)水位降低(m)预计涌水量(m3/d)一水平对上述表计算得一水平预计最大涌水量12009m3/d（500m3/h），正常涌水量3336m3/d（139m3/h）。因此本次设计按正常涌水量139m3/h，最大涌水量500m3/h进行设计和管理。本矿井尚未进行水文地质报告的编制，该矿水文地质资料不全，矿井正常涌水量及最大涌水量均来源于比拟法计算的结果，依据不够充分，不可靠。矿井必须尽快委托有资质的单位补作水文地质调查报告，要求矿井投产前必须补充水文地质报告。进行采掘活动之前必须对矿井范围内的小窑积水、采空区积水和临近矿井的采空区积水、地表水进行详查，核实清楚井田范围内及附近老窑、采空区积水对本矿井影响情况，并将小窑、采空区标注于采掘工程图和井上下对照图上，补充完善水文地质资料。要注意探放水工作，特别是在采空区或老窑附近进行采掘活动时，必须采取“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水措施，并留足相应的防（隔）水煤柱，防止采空区积水及老窑积水的突然涌出，防止发生透水淹井事故。9、在建的光照水电站蓄水对本矿井的影响根据调查了解，区内沟溪水基本都汇入东部边界的新民河，该小河自西向东流出矿区外注入北盘江，新民河为北盘江小支流，与北盘江存在水力联系。位于北盘江正在兴建的光照水电站距离矿井约30公里，水坝蓄水标高+725m，本矿开采标高+900m至+300m，则矿区内+725m标高以下的煤层均处于侵蚀基准面以下。由于新民河最低标高为+725m,与水电站的最高蓄水+725m标高一致，矿区内除新民河为最低标高外，无其它更低的标高点，光照水电站蓄水后只在新民河形成蓄水。龙潭组下部峨嵋山玄武岩组火山岩地层的隔水性较好，一般龙潭组下部煤层与下伏的茅口组、栖霞组等中强岩溶含水层之间水力联系也较弱，岩溶裂隙溶洞水对煤矿床开采影响较小。由于北部边界局部煤层露头受河水侵蚀，开采受到影响。因此设计在新民河+725m留设防水煤柱，进行采掘活动之前坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。防水煤柱见井上下对照图和采区巷道布置图。七、地质勘探程度及存在问题1. 地质勘探工程概况1959年，原六盘水煤勘公司一五九队完成中营全区1:5000地质测量，并进行了槽探、峒探及采样工作1966年7月，原六盘水煤勘公司一七三对本区进行精查勘探，并于1970年提交了中营矿区新华井田煤矿地质勘探最终报告;2007年5月贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心提供了晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告、贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告。2、本次设计依据地质资料本次设计主要依据是贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心于二七年六月提供的晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告。3、地质勘探程度由于隆昌煤矿为生产矿井进行扩能，最低开采标高+300m，而本矿前期生产巷道已布置至+717m标高，煤层赋存情况比较清楚。该矿区范围内有控制的钻孔12个，晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告是根据矿井生产巷道及已掌握的煤层赋存情况进行核实，资源储量可靠、煤层赋存稳定，因此晴隆县隆昌煤矿资源储量核实报告、贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告基本能满足本次设计的要求。经过上述地质工作，查明了井田内主要地质构造、可采煤层层数、厚度及煤质情况，查明了含水层层位，直接充水含水层的富、导水性等水文地质条件，矿井地质勘探达到了详查的程度。综上所述，前期所作的勘探工作对本次设计有一定的指导意义。4、建议补作的勘探工作上述地质工作查明了井田内主要地质构造、可采煤层层数、厚度及煤质情况，查明了含水层层位，直接充水含水层的富、导水性等水文地质条件，矿井地质勘探达到了精查的程度。能够满足本次设计和今后建设和生产的需要，建议补充以下勘探工作：1）业主未提供详细的钻孔资料和煤芯样试验参数，缺煤层瓦斯成分、煤层瓦斯放散初速度（P）及吸附常数、孔隙率、煤层坚固性系数（f）、瓦斯衰减系数等参数，设计只能根据矿井生产实际情况及相关文件规定对矿井的煤与瓦斯突出危险性作出定性分析，建议业主取样对以上参数进行检测。2）井田范围首采区和达产采区储量级别较高，但接替采区及深部的部分资源为推断和预测的储量，控制程度较低，矿井在生产过程中应进一步搞好生产勘探，查明资源赋存状况及断层构造情况，保证资源的可靠性。5、资源/储量根据贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告，截至2007年3月底，隆昌煤矿（+900m+300m）硫分小于3%的保有资源量1365万t，其中探明的内蕴经济资源量（331）142万t，控制的内蕴经济资源量（332）864万t，推断的内蕴经济资源量（333）359万t。隆昌煤矿历年开采消耗资源储量10万t，老窑开采量180万t；硫分大于3%的保有资源量1018万t，其中控制的内蕴经济资源量（332）561万t，推断的内蕴经济资源量（333）457万t。6、地质勘探资料存在的相关问题及建议业主未提供详细的钻孔资料和煤芯样试验参数，缺煤层瓦斯成分、煤层瓦斯放散初速度（P）及吸附常数、孔隙率、煤层坚固性系数（f）、瓦斯衰减系数等参数，故本次设计时对矿井的瓦斯抽放钻孔参数只能依据相关规定及规范进行计算，矿井在今后的生产活动中，必须加强相关瓦斯地质资料的收集。第三节 井田境界及储量一、井田境界隆昌煤矿为扩界扩能矿井，设计生产能力为30万t/a。矿区范围呈不规则形状，矿区东西走向最长约2800m，南北倾斜最宽约1600m。面积2.7016平方公里，根据隆昌煤矿采矿许可证，矿区范围见表1-3-1。表1-3-1 隆昌煤矿矿区范围表拐点编号拐 点 坐 标开采标高 纵坐标（X） 横坐标（Y）+900+300m标高02886110.0035514776.0012885905.0035515305.0022885575.0035515495.0032885660.0035516000.0042885310.0035516740.0052885000.0035516740.0062884760.0035516000.0072884770.0035515000.0082884560.0035515040.0092884075.0035513814.00102884664.0035514000.00112885500.0035514380.00122885710.0035514590.00二、储量1、矿井资源量根据贵州省晴隆县隆昌煤矿资源储量核实（补充）报告，截至2007年3月底，隆昌煤矿（+900m+300m）硫分小于3%的保有资源量1365万t，其中探明的内蕴经济资源量（331）142万t，控制的内蕴经济资源量（332）864万t，推断的内蕴经济资源量（333）359万t。隆昌煤矿历年开采消耗资源储量10万t，老窑开采量180万t；硫分大于3%的保有资源量1018万t，其中控制的内蕴经济资源量（332）561万t，推断的内蕴经济资源量（333）457万t。2、工业资源储量工业资源/储量=（331）+（332）+（333）0.85=142+（864+561）+（359+457）0.85=2260.6(万t)。 式中 k-可信度系数，取0.70.9，本设计K值取0.8。3、设计利用储量矿井设计储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、其它防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源储量。采空区：190万t；断层煤柱：目前未见较大断层，暂无断层保护煤柱计算；井田境界保护煤柱：98万t；采空区防水煤柱：36万t；地面建筑物保护煤柱：356.8万t；公路、小河流保护煤柱：118.6万t则设计利用储量=2260.6-190-98-36-356.8-118.6=1461.2万t（其中中厚煤层1359万t，薄煤层102.2万t）。4、可采储量矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。工业场保护煤柱：工业场地位于煤层14号煤层露头线之外，只计算下伏煤层对工业广场的保护煤柱：24.2万t；井巷保护煤柱：主要井巷位于煤层底板岩石中，只计算下伏煤层对井巷的保护煤柱：18.6万t；则：中厚煤层设计可采储量Q采中=（设计利用储量场地、井巷永久煤柱损失）采区回采率=（135924.218.6）0.8=1053万t。薄煤层为7号煤层，经分析无7号煤层工业广场和井巷保护煤柱。薄煤层设计可采储量Q采薄=（设计利用储量场地、井巷永久煤柱损失）采区回采率=102.20.85=86.9万t。矿井合计可采储量Q采中+Q采薄1053+86.91139.9永久煤柱损失包括井田边界煤柱、工业场地保护煤柱以及大巷保护煤柱，各种煤柱留设原则如下：井田边界煤柱根据有关规程规范的要求，井田边界煤柱留设20m。村庄、公路保护煤柱村庄、公路、河流保护煤柱表土段岩层移动角按45计算，基岩段岩层移动角按70计算。采空区防水保护煤柱防水煤柱留设30m保护煤柱。5、设计能力及服务年限设计能力30万吨/年。服务年限 = 可采储量/（井型储量备用系数） =1139.9/（301.35） 28.1a根据煤炭工业小型矿井设计规范（GB50399-2006），按生产能力30万t/a进行设计，服务年限有28.1年，满足设计规范要求。第四节 井田开拓及采煤方法一、开拓方式1、井筒设置及服务区域采用斜井开拓，主斜井（皮带运输）按倾角24(距离14号煤层底板40m)施工206m至+725m标高；副斜井（轨道运输）按倾角24、距离14号煤层底板40m施工220m至+675m标高；回风平硐施工224m至7号煤层(距离7号煤层底板12m)底板后，沿7号煤层底板布置回风上山至675m标高；在675m标高布置联巷、二区段运输石门，贯通副斜井、回风上山；同时在主斜井布置一区段运输石门，在副斜井布置一区段运料石门，在回风平硐布置一区段回风石门，通过施工岩石上山贯通运输石门，形成开拓、采准系统。开拓、采准系统形成后在副斜井+675m水平布置水仓系统进行排水。采准通风系统形成后在7号煤层底板布置（距7号煤层底板12m）瓦斯抽放巷，对4号煤层首采区域进行瓦斯预抽，同时在布置进风绕道、区段煤仓、回风斜巷、14101运输顺槽、回风顺槽、切眼，布置14101首采面进行回采；采面回采期间在二区段10号煤（一区段10号煤由于小窑开采形成采空区，二区段上覆的4号、5号煤层变薄无法开采，二区段上覆7号煤层已受小窑破坏不能回采）布置11001工作面进行接替。后期一水平下煤组开采时，在+675m布置水平运输大巷，然后布置采区运煤上山、运料上山、回风上山，同时新建回风井。后期二水平开采时，布置运输石门、回风石门至各煤层进行回采。本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计，因此所有未掘的开拓和准备巷道均要求布置在岩层中，已有的巷道则改造利用原有巷道。2、煤组划分将4号、5号、7号、10号、14号煤层划分为上煤组；25号、27号、29号煤层划分为下煤组，形成分组联合布置的开拓方式。3、矿井水平、采区及阶段划分由于一水平下煤组煤层走向较长，一水平下煤组划分为两个采区，东翼布置一个采区；在西翼布置另一个采区，综合考虑，一水平有3个上山采区和2个下山采区，二水平有1个下山采区（只有下煤组煤层），矿井共有6个采区。采区划分见表1-4-1表1-4-1采区特征表采区名称水平标高煤层组开采煤层编号一采区+815m+675m 上煤组4号、5号、7号、10号、14号煤层二采区+815m+675m 下煤组西翼25号、27号、29号煤层三