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