矿井生产能力核定申报

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山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿生产能力核定报告书核定资质单位法定代表人:核定资质单位技术代表人:核定资质单位项目负责人:二一五年十一月山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿 生产能力核定报告书 报告编审人员名单姓名专业职称签字陶可通风安全高级工程师徐军提升运输高级工程师连金羝供电系统高级工程师李以虎采掘系统工程师杨 鹏井下运输工程师李以虎资源储量工程师何峰华资料汇总工程师杨 鹏地面生产系统工程师左红兵采掘系统高级工程师张荣营采掘系统工程技术应用研究员目 录第一章 概 述1第一节 生产能力核定主要原因及简要过程1第二节 核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准3第三节 核定主要系统环节及结果4第四节 最终确定的煤矿核定生产能力5第二章 煤矿基本概况6第一节 自然属性6第二节 矿井建设情况21第三节 煤矿生产现状23第四节冲击地压防治33第三章 煤矿生产能力核查计算39第一节 资源储量核查39第二节 主井提升系统能力核定46第三节 副井提升系统能力核定49第四节 井下排水系统能力核定52第五节 供电系统能力核定57第六节 井下运输系统能力核定62第七节 采掘工作面能力核定66第八节 通风系统能力核定78第九节 地面生产系统能力核定121第十节 压风系统核查情况125第十一节 矿井紧急避险“六大系统”核查情况127第十二节 安全程度及重大灾害防治系统核查情况131第四章 煤矿生产能力核定结果135第一节 各环节能力核定结果分析135第二节 煤炭资源保障程度分析136第三节 煤矿生产能力核定结果136第五章 问题及建议137附表:煤矿生产能力核定表附件:1、关于编制生产能力核定报告的委托书;2、采矿许可证(证号C3700002010091120075222);3、安全生产许可证;4、营业执照(注册号370000100001759);5、山东省国土资源厅关于矿产资源储量评审备案的函(鲁国土资字【2013】1519号);6、矿井通风阻力测定报告(2014年度);7、矿井通风能力核定报告(2014年度);8、主井提升系统安全检测检验报告;9、副井提升系统安全检测检验报告;10、西风井提升系统安全检测检验报告;11、主排水系统(主排水泵房)安全检验报告;12、主排水系统(-920泵房)安全检验报告;13、空气压缩机安全检验报告;14、西风井空气压缩机安全检验报告;15、主通风机系统(西风井)安全检验报告;16、主通风机系统(主井)安全检验报告;17、关于新汶矿业集团等单位部分矿井调整核定生产能力的批复(鲁煤规发便字201587号);18、北徐楼煤矿向复核资质单位提供资料承诺函。19、北徐楼煤矿煤层冲击倾向性鉴定报告4煤炭工业济南设计研究院有限公司 2015年11月山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿 生产能力核定报告书第一章 概 述第一节 生产能力核定主要原因及简要过程山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿(以下简称“北徐楼煤矿”)行政区划属于枣庄市峄城区。于1995年5月开工建设,1999年5月18日转入试生产阶段(枣庄市煤炭工业局枣煤基199976号文批准),2000年1月正式投入生产并当年达产。设计生产能力45万t/a,2005年核定生产能力90万t/a,2007年经山东省煤炭工业局复核矿井生产能力为90万t/a。一、生产能力核定的原因1、2015年10月19日,国家安全监管总局、国家煤矿安监局、国家发展改革委、国家能源局发布关于开展灾害严重煤矿生产能力核定工作的通知(安监总煤行201598号)文件,文件要求为防止煤矿超安全保障能力生产引发事故,进一步控制不安全生产,促进煤炭行业脱困,定于2015年10月至12月,在全国开展灾害严重煤矿生产能力核定工作,核定范围为全国所有煤与瓦斯突出煤矿、冲击地压煤矿(不包括新建、改扩建、技术改造、停产、列入关闭范围内的煤矿)。2、2015年11月2日山东省煤炭工业局转发国家安监总局等四部委关于开展灾害严重煤矿生产能力核定工作的通知(鲁煤规发201563号),要求对我省两类矿井生产能力进行核算。3、北徐楼煤矿西翼3下煤层岩层经中国矿业大学岩层控制实验室鉴定,3下煤层为3类强冲击倾向性煤岩层。为保障矿井生产安全、响应国家关于开展灾害严重煤矿生产能力核定工作的通知(安监总煤行201598号)文件,现重新对矿井生产能力进行核定。二、生产能力核定的简要过程受北徐楼煤矿委托,我公司根据有关规定编制山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿煤矿生产能力核定报告书,首先组织专业人员到矿收集和核对数据,搜集、查阅有关资料。在此基础上,复核人员对各系统的能力进行了复核计算,并就复核结果与北徐楼煤矿和有关管理部门作了沟通,进行了必要的调整,完成了北徐楼煤矿生产能力的复核工作。三、煤矿安全生产管理机构设置及制度建设情况该矿井非常重视安全生产管理工作,建立了安全生产领导小组,矿长任组长,各副矿长、总工程师任副组长,各分管副总、生产技术科、通防科、机电科、防冲办、调度指挥中心负责人为成员。领导小组下设办公室,办公室设在安全科,安全科科长兼任办公室主任,负责日常组织、研究、部署该矿安全生产工作,专题研究重大安全生产事项,制订、实施加强和改进该矿安全生产工作的措施。安全副矿长协助矿长履行安全生产管理职责,总工程师负责技术管理,其他副矿长、各成员单位按照各自分管范围对安全生产工作负责。包括副总工程师在内的矿领导职数满足带班下井需求。该矿取得企业法人营业执照、采矿许可证、安全生产许可证,并已及时更换。已制定并执行劳动定员标准,无“三超”现象。制定了安全生产责任制、安全办公会议制度、安全奖惩制度等制度规定。四、重大灾害治理和安全保障能力建设情况根据国家安全生产监督管理局安监管协调字200456号文关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见的规定,经山东圣泰安全评价有限公司评估确认,矿井重大危险源是煤尘爆炸、煤层自燃、3下煤层冲击地压。矿井设置合理的综合防尘系统,地面设置静压储水池,水质清洁,水量充足,水压稳定,满足安全需要。严格执行巷道冲刷措施,定期洒水灭尘,无粉尘堆积现象。根据规定安设防尘设施,井下作业采取煤层注水、湿式打眼、爆破喷雾、水炮泥定。矿井现开拓各煤层,均按规定编制防止自然发火设计,并按设计组织生产。矿井建立了束管监测系统,以及自然发火预测预报制度,并按规定采取预防性灌浆、注惰性气体等措施;开采过程中有自然发火征兆立即停产,并采取相应的安全防范措施。有专职防冲队伍和防冲设计及措施,冲击地压有监测监控,有预报制度有专家论证,对冲击地压煤层进行了卸压,效果显著。根据北徐楼矿山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿评估报告,北徐楼煤矿现有安全生产管理人员共计176人,其中,矿长1人,矿级管理人员9人,科室、区队主要负责人及其他安全管理人员53人,安全科专职安监员72人,注册安全工程师8人。以上安全管理人员均通过安全培训,取得安全资格证书,持证上岗。山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿兼职矿山救护队建于2010年9月,由矿长直接领导,业务上受矿总工程师分管,及枣矿集团救护大队指导,编制26人,下设二个小队,专职队长1人,副队长2人,技术员1人,队员22人(包括兼职司机2人,专职仪器管理员1人,队医1人),担负着北徐楼煤矿的应急救援,灾害预防和安全技术工作。配备了先进的办公实施和先进救援仪器设备,先后建立了救护队训练场地,专业健身房,救护队战备值班室,配备了应急救援车辆。一年一度的从业人员全员培训由培训中心负责组织实施,特殊工种由枣庄市煤矿安全培训中心培训,副总以下管理人员在枣庄市煤矿安全培训中心,副总以上管理人员在山东省煤炭工业局培训中心培训(济南)。培训中心负责年度培训计划的制定和实施及培训管理工作。矿井有全面的灾害治理措施,安全保障能力较完善。第二节 核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准1、关于开展灾害严重煤矿生产能力核定工作的通知(安监总煤行201598号);2、山东省煤炭工业局转发国家安监总局等四部委关于开展灾害严重煤矿生产能力核定工作的通知(鲁煤轨发201563号);3、煤矿生产能力管理办法、煤矿生产能力核定资质管理办法及煤矿生产能力核定标准、煤矿生产能力核定与管理指南;4、国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局 国家发展和改革委员会 国家能源局文件关于印发煤矿生产能力管理办法和核定标准的通知(安监总煤行201461号);5、山东省煤炭工业局文件关于认真贯彻落实煤矿生产能力管理办法和核定标准的通知(鲁煤规发201459号);6、国务院办公厅文件国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见(国办发201399号);7、山东省人民政府办公厅文件山东省人民政府办公厅关于贯彻国办发201399号文件进一步加强煤矿安全生产工作的实施意见(鲁政办发20144号);8、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,煤矿通风能力核定标准(AQ1056-2008);9、国务院令第446号关于预防煤矿生产安全事故的特别规定和国务院关于促进煤炭工业发展的若干意见(国发200518号文);10、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005)、煤矿安全规程(2011)及其它相关规范、标准;11、煤炭法、矿产资源法、安全生产法、矿山安全法等有关法律、法规;12、采用或参考了在煤炭生产建设的实践中经实测、统计、分析和总结 ,并已取得合法依据的有关技术参数;13、其它法律、法规及有关规定。第三节 核定主要系统环节及结果本次核定以矿井主井提升、副井提升、排水、供电、井下运输、采掘、通风、地面生产系统等8个生产环节的能力为主,对矿井资源储量保障程度、压风、防尘、通讯、监测监控、降温制冷系统进行了核查。根据矿井实际情况计算出矿井各个生产系统的生产能力,因为本矿井3下煤层经鉴定具有强冲击倾向性,所以核定生产能力时,将各个系统生产能力取0.7安全系数作为矿井的核定生产能力,计算能力及核定能力汇总表见表1-3-1、表1-3-2。表1-3-1 各生产系统生产能力核定汇总表 单位:万t/a系统名称主井提升副井提升排水能力供电能力井下运输采掘能力通风能力地面生产系统核定生产能力122.83167.1122.9142.35411.2116.80108.44124.74表1-3-2 资源储量保障程度表项目核定生产能力(万t/a)2014年末可采储量(万t) 相应服务年限(a)数量702485.625.4表1-3-3 北徐楼煤矿本次各系统能力核定结果序号系统名称本次计算结果(万t/a)备注1主井提升122.83矿井新增西风井,西风井装备JKMD 2.84-11.5型落地式多绳摩擦式提升机一台,承担提升部分原煤和人员上下井任务,增大了原煤的提升能力2副井提升167.1矿井新增西风井,西风井装备JKMD 2.84-11.5型落地式多绳摩擦式提升机一台,承担提升部分原煤和人员上下井任务,减小了副井人员上下井的时间,增加了副井提升物料的时间。3排水系统122.9矿井增加-920m水平,根据2015年矿井生产地质报告,该水平正常45m3/h,最大涌水量90m3/h,共安装MD160-849型耐磨型离心水泵5台,据此重新进行了核算。4供电系统142.35根据矿井最新供电资料核准。5井下运输系统411.2矿井新增西风井,井下煤流系统独立,井下煤流总运输能力相应增加。6采掘工作面116.80由普采、炮采采煤工艺,变为综采,综放采煤工艺,产量增加。7通风系统108.44根据矿井2015年通风能力核定报告调整及采区布置调节。8地面生产系统124.74优化了筛分设备,且新增了西风井地面生产系统,生产能力相应增加。第四节 最终确定的煤矿核定生产能力本矿井水文地质中等,开采煤层埋深不超过1000m,单翼长度不超过5000m,采取制冷设备进行降温后,采掘工作面温度降低到26以下。以上各生产系统能力是根据这次矿井能力核定的要求,由以上核定的结果可以看出,北徐楼煤矿的能力最低的环节是通风系统生产能力108.44万t/a,按核定能力的规定,取各环节中的薄弱环节作为矿井的综合生产能力,又因北徐楼矿井3下煤层具有强冲击性,全矿井取安全系数0.7后生产能力为75.91万t/a,因此本次北徐楼煤矿的核定生产能力为70万t/a。5煤炭工业济南设计研究院有限公司 2015年11月山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿 生产能力核定报告书第二章 煤矿基本概况第一节 自然属性一、 地理位置,企业性质,隶属关系,地形地貌,交通情况(一)地理位置北徐楼煤矿隶属于山东丰源远航煤业有限公司,位于滕州市城区的西北方向约23km,行政区划隶属枣庄市峄城区,北距滨湖镇约1.5km。矿区东南距京沪铁路滕州火车站约23km,济(宁)微(山)公路(S104)从矿井东门口经过。区内公路四通八达,可直达滕州市、邹城市、济宁市、微山县城。矿区西部濒临独山湖,附近设有岗头港和辛安港航运码头,可全年通航百吨船只,经京杭运河向北可达济宁、嘉祥及河北省南部一些县市,向南可达江浙沪一带,水陆交通十分方便(图2-1-1)。图2-1-1 北徐楼煤矿交通位置图(二)地形地貌本区地处淮河流域、泰沂山脉西南边缘和“南四湖”东岸。北部、东部为低山丘陵,西部濒临湖区,地势自东北向西南倾斜,地貌以低山丘陵、山前平原、滨湖平原三种类型为主。滕县煤田西邻昭阳湖,煤田内地形平坦,地势由东北向西南逐渐降低,地面标高+33+62m,坡度为1.6。属山前冲积、洪积及湖积平原区。北徐楼井田内地形平坦,地势低洼,为第四纪湖积平原。陆地部分约占井田总面积的三分之二,地面标高+33.47m+40.89 m,地形变化的总趋势是东北部较高而西南部则较低,坡度平均为1.0。主、副井井口标高为+38.00m,西风井井口标高为+39.00m,地面工业广场主要工业设施地坪标高在+37.00m左右。由于开采而引发的地面塌陷面积约417公顷,塌陷深度约0.51.5m,部分地段已成积水区、无法耕种。矸石山位于工业广场西部,高约22m,占地面积约1.3公顷,矸石堆积量约13.4万余吨。(三)地表水系独山湖北与南阳湖、西与昭阳湖、南与微山湖连成一体,统称“南四湖”。1960年二级坝建成后,将南四湖分为上、下两级湖。其中大坝以北称为上级湖(最高允许水位+36.50m,死水位+33.00m),大坝以南称为下级湖(最高允许水位+35.00m,死水位+31.50m)。南水北调东线工程通水后,上级湖维持原有水位,下级湖水位抬高0.5m。据1960年二级坝建成以后的(闸上)站上级湖湖水水位观测资料:年最高水位+33.9335.36m,年最低水位+32.0033.59m,年平均水位+32.23+34.21m。独山湖东岸堤坝坝顶高程为+37.19+39.89m,堤顶宽度2.05.0m,一般在4.0m左右。19581963年在二级坝下游,微山湖的“湖腰”部位修筑了东股闸下引河,提高了泄洪能力。设计当位于二级坝以南的微山湖水位达到+34.00m时,韩庄闸、伊家河闸和蔺家坝闸可同时开放,每昼夜泄水量可以达到1.245亿立方米。综上所述,湖水经防、蓄、疏、排的综合治理后,滕北煤田可免受其害。北徐楼煤矿位于二级坝以北的独山湖湖区的东部边缘,井田面积的三分之一位于湖区。瓦渣河在井田中部与小龙河汇合。瓦渣河、小龙河由东北向西南流经中部井田,汇入独山湖,属季节性河流。每年枯水期46个月,断流无水,洪水则一般多发生在每年的7月。根据枣庄工业设计院对水利勘测部门的调研资料,本区最高洪水位(100年一遇)标高为+36.48m。(四)气象本区为大陆性季风型气候,四季分明,春季雨水较少,夏季炎热多雨,秋季多晴日丽,冬季干燥寒冷。据滕州市气象局19552012年资料:历年平均气温14.0。1月份气温最低,历年最低气温-21.8(1957年1月中旬);7月份气温最高,历年最高气温40.4(1966年7月中旬)。每年雨季自6月下旬开始, 7、8月份雨量最多,9月中旬雨季结束,降水量年变化量较大,往往形成冬季干,春秋旱,夏易涝的局面。历年平均降水量768.3mm,年最大降水量1245.8mm(1964年),年最小降水量388.9 mm(1981年)。历史一日最大降水量230.3mm(1958年6月30日)。本区地处季风带,四季风向变化较大,全年以东南风为主。春、夏两季以东风及东南风为主,冬季多为东北风及西北风。春季是多风季节,以4月份大风最多,夏季雷雨、大风亦较多。年平均风速为2.705.30m/s,最高风速可达29.0m/s(1969年7月22日)。历年最大冻土深度为0.23m (1963年2月5日),最早冻结日为10月28日(1966年),历年最晚解冻日为3月25日(1970年)。年均日照在2580小时左右。历年平均气压1009.6百帕,历年最高气压1037.8百帕(1970年1月4日),最低气压982.9百帕(1961年7月6日)。历年平均相对湿度69%,年均最小相对湿度66%(1968年),年均最大相对湿度77%(1964年),一日最小相对湿度为0%(1977年1月29日)。历年平均蒸发量1621.4mm,年均最小蒸发量1488.0mm(1980年),年均最大蒸发量2284.5mm(1968年),最大月蒸发量342.1mm(1977年6月)。历年最大积雪深度为23cm(1953年3月27日)。最早积雪出现在1959年11月9日,最晚结束在1953年3月27日。(五)地震根据GB18306-2001中国地震动参数区划图,本区所属地震动峰值加速度分区为0.10g。本区属地震烈度度区。二、井田境界及相邻矿井开发情况(一)井田境界北徐楼煤矿位于滕县煤田北部,滕州市滨湖镇境内,井田范围为东经1165034至1165639; 北 纬 350354至350751;北部以1、2、3、4、5号拐点联线为界与朝阳煤矿为邻;东部以第27勘探线(5、6号拐点联线)为界,井田南北宽约2.52.6 km,东西长约9.9 km,面积21.8816km2,其中陆地部分约15km2、湖区部分约7km2;南部以大刘庄断层(6、7、8、9、10号拐点联线)为界,分别与锦丘、滨湖煤矿为邻。西部以45-13断层(10、1号拐点联线)为界;2010年,采矿权人更名为山东丰源远航煤业有限公司,矿山名称更名为山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿,坐标系由1954北京坐标系改为1980西安坐标系,办理采矿许可证变更,取得现证。现持有的采矿许可证编号为C3700002010091120075222,采矿权人为山东丰源远航煤业有限公司,矿山名称为山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿,平面范围由10个拐点圈定(表2-1-1),极值地理坐标为东经11650441165636,北纬 350408 350748,面积21.8816Km2,有效期为2010年9月2日2020年9月2日,开采煤层3下、11、12下、14、16、17煤层,开采标高-180-1040m。表2-1-1 北徐楼煤矿采矿权边界拐点坐标一览表(1980西安坐标系)拐点编号直角坐标拐点编号地理坐标纬 距(X)经 距(Y)东经北纬13884534.11639485905.9841116504435052223885344.14939488106.0132116521035054933887514.21039490806.0383116535735065943888779.24939492801.0604116551635074053889004.26439494051.0795116560535074863887499.24639494846.1066116563635065973886214.21039493261.0917116553435061783884989.17639491671.0768116543135053793883644.13239489316.04991165258350453103882254.08339486521.015101165108350408(二)相邻矿井开发情况北徐楼煤矿北部41勘探线以西段以1、2号拐点联线为界与朝阳煤矿为邻,是人为技术边界线;以东段则以北徐楼断层(相当于2、3、4、5号拐点联线)为界与朝阳煤矿为邻。东部以第27勘探线(相当于5、6号拐点联线)为界与东大煤矿深部扩大区为邻,是人为技术边界线。南部以大刘庄断层(相当于6、7、8、9、10号拐点联线)为界,其中东段与锦丘煤矿为邻、西段与滨湖煤矿为邻。西部以45-13断层(相当于10、1号拐点联线)为界与滨湖煤矿为邻(图2-1-2)。1、朝阳煤矿朝阳煤矿位于北徐楼煤矿北侧,两矿之间以1、2、3、4、5号拐点联线为界,其中41勘探线以西是以1、2号拐点联线为界,是人为技术边界线;41勘探线以东是以2、3、4、5号拐点联线为界,该联线位置与北徐楼断层位置大致相当,朝阳煤矿位于断层上盘,矿井于2002年6月开工建设,设计年生产能力45万t,井田面积17.2612km2、可采煤层为3下、12下、16煤层,探明资源储量6548.0万t。矿井采用立井开拓方式,第一水平标高-700m,主要大巷沿3下煤层布置,现主采3下煤层,12下煤层正在开拓,16煤,其它煤层未动用。历年平均矿井正常涌水量5055m3/h,矿井涌水量变化与大气降水量变化无关。在两矿之间均按原矿井设计要求留设了50m的井田边界隔离煤柱。2、锦丘煤矿锦丘煤矿位于北徐楼煤矿的南侧,两矿之间以7、8号拐点联线为界,其位置与大刘庄断层位置大致相当,锦丘煤矿位于断层上盘,两矿之间均按原矿井设计要求各留设50m的边界断层煤柱。矿井于2003年3月开工建设,设计年生产能力45万t,井田面积18.6315km2、可采煤层为12下、16、17煤层,累计探明资源储量5994万t。矿井采用立井多水平开拓方式,第一水平标高-450m,主要大巷沿12下煤层布置,现以开采12下煤层为主,16煤层首采面已形成系统。历年平均矿井正常涌水量36m3/h,最大涌水量65m3/h。3、滨湖煤矿滨湖煤矿位于北徐楼煤矿的南侧,两矿之间以8、9、10号拐点联线为界,其位置与大刘庄断层位置大致相当,滨湖煤矿位于断层上盘,两矿之间均按原矿井设计要求各留设50m的边界断层煤柱。矿井于2003年6月开工建设,设计年生产能力45万t,井田面积44km2、可采煤层为12下、16、17煤层,探明资源储量4711.5万t。矿井采用立井多水平开拓方式,第一水平标高-465m,主要大巷沿12下煤层布置,现以开采12下煤层为主,16煤层为辅。历年平均矿井正常涌水量80m3/h,最大涌水量150m3/h。4、东大煤矿东大煤矿位于北徐楼煤矿东南侧,两矿之间以第27勘探线(5、6号拐点联线)为界,是人为技术边界。矿井于2003年开工建设,设计年生产能力45万吨,2009年核定年生产能力75万吨,主要可采煤层为太原组的12下、14及16煤层。采用一对立井单水平(-582m)上、下山开拓,中央并列式通风。目前主要开采12下煤层,矿井涌水量15m3/h左右。东大煤矿一侧开采动用区的采掘巷道距边界不小于2000m。北徐楼煤矿一侧12下煤层为冲刷区、16煤层多为大刘庄村压煤,局部开采动用区的采掘巷道距边界不小于700m。两矿之间均按原矿井设计要求各留设30m的边界隔离煤柱,两矿之间边界清楚、煤柱完整、宽度合理、彼此开采互无不良影响。图2-1-2 北徐楼煤矿边界及周边矿井相对位置示意图三、井田地质特征(一)井田地层井田含煤地层为华北型石炭二叠纪海陆交互相沉积,煤系基底为奥陶纪马家沟组石灰岩,煤系上覆盖层为第四纪松散沉积物及侏罗纪红色砂、泥岩。井田地层系统自下而上分别为奥陶纪马家沟组,石炭-二叠纪月门沟群本溪组、太原组和山西组,侏罗纪淄博群三台组和第四纪地层 (表2-1-2)。(二)含煤地层含煤地层为石炭二叠纪月门沟群山西组、太原组,平均残厚182.92m,共含煤19层,由上而下依次为山西组3上、3下煤层;太原组6、7、9、10、11、12上上、12上、12下、14、14下、15上、15下、16、17、18上、18中、18下煤层。煤层平均总厚度15.79m.,含煤系数11.1。其中:可采或局部可采者6层,即山西组3下煤层、太原组11、12下、14、16、17煤层,可采或局部可采煤层平均总厚度9.33m,约占煤层总厚度的59.08%,可采含煤系数6.58。其它煤层均不可采或偶尔可采。矿区主要可采煤层为3下、12下、16煤层。表2-1-2 北徐楼井田地层系统简表地层系统厚度(m)岩 性描 述两极(m)平均(m)第四系(Q)73.80113.0088.44由粘土、砂质粘土、粘土质砂和砂层组成。上部砂层较发育,以中细粒砂为主,粘土含量较低,砂层连续性较好,结构松散;下部以粘土、砂质粘土为主,局部发育粉砂、细砂透镜体。侏罗纪淄博群三台组(J2-3S)99.55922.90564.79主要由紫红色粉砂岩、细粒砂岩、砾岩和砂质泥岩等组成。上部主要由灰色、绿灰色、灰绿色、深灰色粉砂岩,砂泥岩互层及细粒砂岩组成,中部主要为灰绿色、灰色、紫灰色粉砂岩,细粒砂岩和粉、细粒砂岩互层,底部主要由紫红色粉砂岩,细粒砂岩和砾岩组成。山西组(P1yS)0106.1033.59主要由浅灰色、灰白色中、细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩和煤层组成。含煤两层(3上、3下),其中3下煤层厚度大,为主采煤层之一。砂岩层理类型较复杂,有斜层理、波状层理、变形状层理、韵律层理。太原组(C2-P1yT)113.70186.10149.33主要由泥岩、砂质泥岩、粉、细粒砂岩、石灰岩和煤层组成,其中泥岩、砂质泥岩和粉砂岩多为深灰灰黑色、中、细粒砂岩多为灰、灰绿色。共含石灰岩14层,含煤17层,其中11、12下、14、16、17煤层为可采或局部可采煤层。本溪组(C2yb)10.4030.7013.11主要由灰色至灰绿色间夹紫红色的杂色泥岩组成,底部为灰绿色铝质泥岩层。奥陶纪马家沟组(OM)450750主要为灰灰白色厚层状石灰岩及白云质灰岩,夹薄层泥灰岩。1、太原组残留厚度113.70186.10m,平均149.33m。主要沉积特点是薄煤层、薄层石灰岩与深灰色泥质岩交替出现,沉积旋回结构较为明显,韵律清楚,标志层显著,各煤层层位较为稳定,易于对比。在垂向上具有较好的四段性。第四段:自三灰顶面至太原组顶界面,保存不全,平均残厚16.65m,所含煤层不稳定不可采,为薄层石灰岩、碎屑岩和极薄煤层互层段。本段地层在井田中、东部已普遍遭到剥蚀,但在西部3煤层赋存区保留完整,由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和两层不可采薄煤层(4、6煤层)组成,为泻湖海湾相沉积。第三段:自12下煤层顶面至三灰顶面,平均厚度50.42m,是典型的海陆交替相沉积,含多层不可采薄煤层(9、11、12上、12上煤层)、薄层石灰岩(三、四、五、六、七上、七下灰)和潮坪相砂泥质沉积交互发育,小旋回结构清晰、易于划分对比。其中三灰厚度较大且稳定,为本区的主要标志层。第二段:自12下煤层顶面至第十上层石灰岩顶面,平均厚度43.99m,以砂质泥岩、泥岩和砂岩为主,其中夹有两层薄层石灰岩(八、九灰),石灰岩发育层位及厚度均较稳定,是较好的标志层。共含薄煤层4层(12下、14、15上、15下煤层),其中12下煤层为大部可采较稳定煤层。第一段:自第十四层石灰岩底面至第十上层石灰岩顶面,平均厚度38.27m,共含石灰岩5层(十上、十下、十一、十二、十四),其中十下灰厚度较大且稳定,为主要标志层。本段为主要含煤层段,共含煤层4层(16、17、18上、18下煤层),其中16煤层为大部可采稳定煤层,17煤层为局部可采的不稳定煤层。2、山西组岩性特征及沉积组合残留厚度0106.10m,平均厚度33.59m。根据岩性分布及组合特征,由上而下可分为3个岩性段,其中:第三段:自3上煤层顶板到山西组顶界面,根据区域资料,厚度65m左右。由于遭受后期不同程度的风化剥蚀,该段地层在本井田仅局部有少量残留外,已基本被剥蚀。第二段:自3下煤层顶板到3上煤层顶板,厚度变化较大,一般在25 m左右,主要由浅灰色、灰白色的细、中粒砂岩及粉砂岩、泥岩组成,多为正粒序结构,从下向上显示由分流河道向泥炭沼泽相的演化过程。第一段:自山西组底界到3下煤层顶板,一般厚度在14m左右。主要由灰黑色粉砂岩与灰绿色细粒砂岩互层组成。以反粒序结构为主,上部多为正粒序的分流河道相沉积,下部多为前三角洲相。(三)构造北徐楼井田位于滕县背斜北翼的西北部,总体为一由北徐楼断层与大刘庄断层组成的近NE向的地垒构造。总体构造形态为大致以35勘探线为轴的宽缓背斜构造,西翼地层向NW倾斜、东翼地层向E倾斜,倾角510。由于受凫山、峄山等区域性断层的控制,井田内次级断裂构造以北东向正断层为主,其次为近南北向正断层。煤系地层东南部埋藏较浅,向北、西埋藏深度逐渐加大。采区三维地震勘探、生产巷道揭露证实,井田内中、东部采区落差大于10m的断层不发育,一般多为落差小于5m的小断层。西部采区(38线以西)三维地震查明落差大于10m的断层较发育。井田内由东至西,断层越来越多(图2-1-3)。图2-1-3 北徐楼井田构造纲要图(四)断层受滕县煤田北部边界凫山断层控制,井田内断裂构造以NE向正断层为主,它们落差较大,走向延伸长度大,断层倾角较大,往往以阶梯状成组形式出现,主干断层两侧常见其附生或分支支断层。其次为近SN向和NW向正断层。井田内共发育落差20m的断层27条,按控制查明程度分,查明的(走向上750m的间距内有钻孔穿过断层面、或500m的间距内有二维地震A级解译点控制、或三维地震控制区内查明的断层)20条、基本查明的(走向上1500m的间距内有钻孔穿过断层面、或1000m的间距内有二维地震A、B级解译点控制、或三维地震控制区内基本查明的断层)7条。表2-1-3 北徐楼井田主要断层(落差20m)特征一览表分组断层名称断层要素控制工程查明程度性质走向倾向倾角()落差(m)延展长度(km)北东向断层北徐楼正NENW70502503.0钻探及三维地震查明奎子正NENW657013024010.1钻探及三维地震查明大刘庄正NEESEE45702515033.0钻探及三维地震查明F1正NESE65700502.4三维地震查明F2正NEESSE700652.0三维地震基本查明F3正NENW7030401.3三维地震查明F6正NENW7030401.8钻探及三维地震基本查明F12正NENW700350.75三维地震查明F18正NENW700350.3三维地震基本查明F5正NENW700401.2三维地震基本查明F7正NENNESESEE701301.0三维地震基本查明F11正NENW700400.45钻探及三维地震基本查明F17支1正NNENWW700300.3三维地震查明F45-12正NEENNW700301.0钻探基本查明近南北向断层F1正近NSE650252.0钻探及井巷查明F2正近NSW606524302.3钻探及井巷查明F4正近NSW700302.0钻探及井巷查明F4正近NSW65700401.0三维地震查明F6正近NSE7025400.4三维地震查明F10正近NSW700600.7三维地震查明F16正近NSE700401.1三维地震查明F19正近SNW7035750.8钻探及三维地震查明F37-19正近NSE60700242.0钻探及三维地震查明北徐楼支1正近NSW700350.3井巷及三维地震查明F9正NSW700200.3三维地震查明北西向断层F14正NWNE700300.4三维地震查明F17正NNWSWW7045551.1三维地震查明四、主要可采煤层情况(一)主要可采煤层概况北徐楼煤矿共发育可采或局部可采煤层6层,其编号为3下、11、12下、14、16、17煤层。井田内煤层总体走向NE,倾向NW,倾角510,受断层影响的地段,局部煤层倾角有变大的趋势。煤层沿走向、倾向均有轻微的波状起伏,起伏跨度较大,幅度较小。各可采或局部可采煤层厚度、层间距、结构、可采性指数、厚度变异系数、稳定性等特征详见表2-1-4。表2-1-4 北徐楼煤矿可采煤层特征一览表 煤层名称煤层特征夹石层厚度(m)可采性稳定程度结构层间距(m)层数/(点数)岩性 两极 平均(点数)厚度可采指数变异系数(%)稳定性最小最大平均3下1.079.384.83(17)全区可采1.0049.01较稳定简单74.1478.1675.961/(2)炭质泥岩炭质砂岩110.100.830.52(38)局部可采0.4231.40不稳定简单1/(9)炭质泥岩泥岩10.1326.6516.5912下0.651.771.24(53)大部可采1.0020.70较稳定较简单12/(41)炭质泥岩0.296.642.98140.001.260.52(45)局部可采0.2645.80不稳定简单2/1泥岩38.0463.4048.95160.421.371.01(78)大部可采0.9620.80稳定简单12/(15)炭质泥岩4.8412.626.06170.000.870.60(72)局部可采0.5518.30不稳定较简单12/(8)炭质泥岩(二)煤质3下煤层为低中灰煤层;11煤层为中灰分煤层;12下煤层为中灰分煤层;14煤层为低中灰煤层;16煤层为低灰分煤层;17煤层为低中灰煤层。各煤层原煤平均挥发分39.0248.10,浮煤平均挥发分39.1447.96,均为高挥发分煤层。3下煤层原煤全硫0.661.22%,平均1.03%,属低中硫煤层;11煤层原煤全硫3.194.17%,平均3.68%,属高硫分煤层;12下煤层原煤全硫1.408.19%,平均3.46%,属高硫分煤层;14煤层原煤全硫2.815.68%,平均3.94%,属高硫分煤层;16煤层原煤全硫2.485.61%,平均3.51%,属高硫分煤层;17煤层原煤全硫2.188.20%,平均4.00%,属高硫分煤层。3下煤层为低磷分煤。太原组煤层原煤平均磷含量0.00190.0046,均为特低磷煤层,经-1.4比重液洗选后,浮煤平均磷含量0.00140.0027,平均脱磷系数变化在22.7356.52之间,12下、16煤层脱磷效果较好,14、17煤层则较差。3下煤层原煤发热量23.4528.09Mj/kg,平均26.60Mj/kg,为高热值煤;11煤层原煤发热量23.2425.21Mj/kg,平均24.23Mj/kg,为高热值煤;12下煤层原煤发热量20.5528.53Mj/kg,平均25.37Mj/kg,为高热值煤;14煤层原煤发热量19.8429.62Mj/kg,平均25.65Mj/kg,为高热值煤;16煤层原煤发热量23.5732.06Mj/kg,平均29.35Mj/kg,为特高热值煤;17煤层原煤发热量27.0131.26Mj/kg,平均28.89Mj/kg,为特高热值煤。(三)煤种及工业用途据中国煤炭分类国家标准(GB57512009),结合现有资料情况,按浮煤可燃基挥发分(Vdaf)、胶质层最大厚度(Ymax)、粘结性指数(GR.I)和奥亚膨胀度(B)四项指标,确定3下、11、12下、14、16和17煤层均为气煤。北徐楼煤矿自开采以来,生产的原煤主要用作动力用煤,为周边的电厂提供燃料。 五、水文地质情况及开采技术条件(一) 水文地质条件根据山东科技大学地球科学与工程学院2014年编制的山东省滕县煤田(北部)北徐楼煤矿生产地质报告 :矿井主采3下、12下、16煤层,受采掘破坏或影响的含水层为煤层顶板砂岩、五灰、八灰、九灰、十下灰裂隙岩溶含水层,均以静水量为主,补给条件差,补给来源极少,属中等类。含水层单位涌水量均小于0.1L/s.m之间,富水性等级均为弱,属简单类。周边相邻矿井在边界附近100m范围内无采空积水区分布,井田内共有10个采空积水区,积水区位置、积水面积、积水量、积水标高均清楚,属中等类。最近5年全矿井年平均涌水量在7075m3/h之间,预计未来全矿井-488m标高开采12下、16煤层及-920m水平开采3下煤层时的正常涌水量为78m3/h,最大涌水量为156m3/h,属简单类,实际涌水量小于矿井的设计涌水量。表 2-1-5 矿井20102014年实测涌水量前五年矿井实测涌水量(m3/h)地点2010年2011年2012年2013年2014正常最大正常最大正常最大正常最大正常最大-920m水平25372639334233402839全矿井759875109738074897486矿井生产未发生过突水事件,属简单类。由于第四系中下部隔水层段的阻隔作用,大气降水及地表水与基岩含水层没有直接的补给关系,对矿井充水无直接影响,矿井涌水量与同期大气降水量历时变化基本无关。采掘工程仅局部受水害影响,且不威胁矿井安全,属中等类。防冶水工作量不大、简单易于实施,属中等类。依据就高不就低的原则,综合确定北徐楼煤矿的水文地质条件属水文地质中等类型矿井。 (二)开采技术条件1、煤层顶、底板1)3下煤井田内共有11个钻孔穿过3下煤层层位,其中可采10点,断薄1点。钻孔见煤点可采性指数为1.00,可采面积2.818 km2,厚度变异系数59.0。有1点见一层炭质泥岩夹矸,厚度0.12m。煤层平均厚度5.46m,属特厚煤层,顶板多为砂质泥岩、泥岩、细粒砂岩。底板多为粉砂岩、泥岩。2)12下煤煤层顶板以粉砂岩、细粒砂岩为主,平均厚度5.65m,其次为泥岩,厚度较小。底板以八灰为主,其次为泥岩、粉砂岩,八灰厚度0.296.64m,平均2.98m。在八灰底板分布区,一般可见一层平均厚度在0.26m左右的泥岩伪底。3)16煤煤层顶板为十下灰,厚度2.807.08 m,平均4.73 m。泥岩伪顶较发育,厚度一般小于0.10m,最厚者为0.15 m。底板以泥岩、粉砂岩为主,泥岩底板厚度较小,一般在1.0 m左右,粉砂岩底板则厚度较大。2、冲击倾向鉴定结论:根据中国矿业大学岩层控制实验室2008年12月对北徐楼煤矿3下煤层进行的冲击倾向性试验结果表明:北徐楼煤矿3下煤层属于3类,为具有强冲击倾向性的煤层。顶板属于2类,为具有弱冲击倾向性的岩层。底板属于2类,为具有弱冲击倾向性的岩层。3下煤平均动态破坏时间为63.6ms,平均冲击能指数为10.11,平均弹性能指数为15.06,可以认为该工作面煤样具有强冲击倾向性。2009年6月,委托北京科技大学完成北徐楼煤矿深部首采工作面冲击地压危险性研究报告,研究成果表明3下煤层单向抗压强度1924MPa、动态破坏时间4562ms、冲击能量指数4.85.2、弹性能量指数4.34.9,按中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 174-2000煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法,具有强冲击倾向性(偏弱)。采用综合指数法评定其掘进期间的冲击危险性指数Wt1=0.84,具有强冲击危险性。3、瓦斯历年矿井瓦斯鉴定结论均为瓦斯矿井。根据关于印发的通知,2014年矿井瓦斯鉴定结果:2014年矿井瓦斯鉴定结果:瓦斯绝对涌出量1.41m3/min,相对涌出量0.84m3/t;二氧化碳绝对涌出量3.15m3/min,相对涌出量1.87m3/t。为瓦斯矿井。属瓦斯矿井、低二氧化碳矿井。4、煤尘爆炸性北徐楼煤矿已揭露的煤层都经过山东省煤炭技术服务有限公司检测,3下、12、16煤层均有煤尘爆炸性。检测结果(表2-1-6):5、煤的自然发火倾向性北徐楼煤矿已揭露的煤层都经过山东省煤炭技术服务有限公司检测,3下、12、16煤层均均为自燃煤层,检测结果(表2-1-7):表2-1-6 北徐楼煤矿煤层爆炸性特征一览表 煤层检测日期采样地点检测单位水分灰分挥发分煤尘爆炸指数3下2008.7.183下煤层山东省煤炭技术服务有限公司3.0511.6836.0542.28122012.7.1012煤山东省煤炭技术服务有限公司2.3437.1225.8742.73162012.7.1016煤山东省煤炭技术服务有限公司2.926.2438.8642.78表2-1-7 北徐楼煤矿煤层自然发火性一览表煤层检测日期采样地点检测单位水分灰分挥发分自燃倾向性分类等级3下2008.7.18三下煤层山东省煤炭技术服务有限公司3.0511.6836.05类自燃122012.7.1012层煤山东省煤炭技术服务有限公司2.3437.1225.87类自燃162012.7.1016层煤山东省煤炭技术服务有限公司2.926.2438.86类自燃6、地温煤系地层的平均地温梯度为 2.93/100 m,属于地温正常区。北徐楼煤矿基本属地温梯度正常区(G3/100m),大部分区段地温正常稍偏高。深部及断层附近局部有高温热害区存在。一般情况下-616.60m以浅地温在31以下,没有高温热害发生;-616.06m至-869.80m水平地温在31至37,属一级高温区;-869.80m水平以深地温在37以上,属二级高温区,采取制冷设备进行降温后,采掘工作面温度降低到26以下。7、煤与瓦斯突出根据关于印发的通知,该矿井不存在煤与瓦斯突出现象。8、水害滕州市地处淮河流域、泰沂山脉西南边缘和南四湖东岸。北部、东部为低山丘陵,西部濒临湖区,地势自东北向西南倾斜,地貌以低山丘陵、山前平原、滨湖平原三种类型为主。海拔最高
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