K15保护层开采情况说明.docx
《K15保护层开采情况说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《K15保护层开采情况说明.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
K15保护层开采情况说明
贵州万海隆矿业集团
水城县三岔沟煤业有限公司
K16煤层已开采保护层的情况说明
二零一三年四月八日
K16煤层已开采保护层的情况说明
水城县煤炭局审查意见：
水城县安监局审查意见：
水城县三岔沟煤业有限公司
K16煤层已开采保护层的情况说明
1、矿井概况
水城县三岔沟煤矿位于水城县城正东，直距约27km的比德乡。
矿区北有S307省道，南有S102省道及株六复线铁路，由S307道的立火至比德乡的县道在矿区西南侧经过。
矿井至比德乡约1公里，经立火、滥坝到水城县里程约46公里，到滥坝火车站里程约40公里，交通较为方便。
根据贵州省国土资源厅2007年8月20日颁发的水城县比德三岔沟煤矿《采矿许可证》（副本，证号5200000711558），共由10个拐点圈定，矿区为一不规则多边形，面积1.8923km2。
矿井生产能力：
从井下开拓部署、采区巷道布置和工作面安排方面及生产管理等因素综合考虑，本矿井布置一个工作面为宜。
根据本矿井生产实际情况，开采煤层为中厚煤层，按照上述方法，布置一个高档普采工作面可满足30万吨/年的生产能力，用全部跨落法控制顶板。
可采储量584.37万t，设计生产规模30万t/a，储量备用系数取1.4，服务年限为13.9（年）。
地质构造：
矿区位于比德向斜的西南翼北段的比德井田西端，以单斜构造为主。
地层走向北西向，倾向50-85°，倾角在10-20°之间。
断裂构造不发育，仅局部具挠曲现象。
因此，矿区构造复杂程度为简单。
水文地质：
本区矿床西部赋存于当地最低侵蚀基准面之上，东部赋存于当地最低侵蚀基准面之下，矿床直接充水含水层为富水性较弱的龙潭组碎屑岩裂隙含水层，间接充水含水层为富水性强之长兴组岩溶裂隙、飞仙组岩溶溶洞含水层；节理、裂隙等造成各含水层间产生水力联系，推测断层的导水性和富水性较强；大气降雨是引起矿坑涌水量动态变化的主要因素。
故本区属裂隙充水矿床，矿区水文地质条件属中等类型。
瓦斯、煤层自然发火、煤尘爆炸性等情况：
1、煤层瓦斯涌出量：
（1）矿界范围内原有煤矿瓦斯涌出情况
①根据贵州省能源局文件：
黔能源发[2011]833号《对六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，六盘水市水城县比德三岔沟煤矿绝对瓦斯涌出量为7.18m3/min，相对瓦斯涌出量为9.41m3/t，鉴定等级为突出矿井。
②根据《资源/储量核实报告》，ZK23钻孔煤层瓦斯含量13.42～13.61m3/t。
（2）煤矿整合后瓦斯预测分析：
矿井瓦斯等级鉴定时生产规模较小，随着矿井生产规模扩大和开采深度增加，矿井的瓦斯涌出会增大，因此，其鉴定结果的瓦斯数据不能作为整合后矿井瓦斯预测的数据。
因此，本矿根据经验公式和《矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018－2006）》标准，预测矿井瓦斯涌出量。
经计算，矿井的绝对瓦斯涌出量为22.66m3/min，相对瓦斯涌出量为35.9m3/t。
在生产中应加强矿井的通风和瓦斯抽放，满足矿井排放瓦斯的要求。
矿井需重视通风及瓦斯管理，加强矿井通风管理工作，保证通风系统的可靠，有效，加强瓦斯含量的测定工作，严格执行《煤矿安全规程》（2011）的相关规定。
加强瓦斯防治工作，把瓦斯防治工作放在首位来抓。
2、煤尘爆炸性：
根据贵州省煤田地质局实验室提供的水城县三岔沟煤矿《煤层自燃倾向性鉴定报告》，K16、K17煤层的煤尘有爆炸性。
K29煤层无鉴定资料，在该煤层揭露时及时对K29煤层的煤尘爆炸性进行鉴定（K13、K14、K15煤层在矿区范围内已采空）。
矿井按有爆炸性设计。
3、煤层自燃发火倾向性：
根据贵州省煤田地质局实验室提供的水城县三岔沟煤矿《煤层自燃倾向性鉴定报告》，K16煤层为二类自燃煤层，K17煤层为三类不易自燃煤层。
K29煤层属下煤组现未揭露故无鉴定资料，因此，K16、K29煤层按二类自燃煤层设计，K17煤层按三类不易自燃煤层设计管理。
K13、K14、K15煤层已采空
4、煤与瓦斯突出：
根据2007年10月17日贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字[2007]345号）《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》：
对煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区的煤矿建设项目，凡未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定的，一律按煤与瓦斯突出矿井设计。
水城县所在水城矿区被划定为突出矿区，三岔沟煤矿矿区范围内的可采煤层未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此，按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。
本矿将及时请具有资质的单位进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，对矿井防治煤与瓦斯突出提供科学的依据；经煤与瓦斯突出危险性鉴定后，按鉴定结论进行管理。
二、煤层赋存条件
1、煤层
（1）含煤性
含煤岩系为龙潭组，厚度326-349m，平均厚342m，其中本矿区内可采煤层6层。
可采煤层K13、K14、K15、K16、K17分布于龙潭组第二段中，K29煤层分布于龙潭组第三段中，K29煤层以下含多层不可采煤层及煤线。
矿区可采煤层有K13、K14、K15、K16、K17、K29，含煤平均厚度为10.81m，含煤系数为3.16%。
（2）可采煤层
K13煤层：
为煤矿区最上一层可采煤层，大部分为粉煤，强度低，煤层平均厚度1.55m，含夹矸0～1层，结构较简单，大部可采，属较稳定煤层。
顶板：
直接顶板为砂质泥岩或细砂岩，强度较低，厚度0.3～5.60m，一般厚度5.60m。
间接顶板为粉砂岩，粉砂岩为钙、泥质胶结，较坚硬，局部地段裂隙较发育，不稳定。
厚度2.50～11.50m，一般厚度7.50m。
底板：
直接底板为泥岩，强度低，水稳性差。
厚度0.50～3.30m，一般厚度0.80m。
间接底板为细砂岩、煤层，细砂岩为泥质胶结，易风化破碎。
K14煤层：
煤层平均厚度1.82m，全区可采。
含夹矸0～2层，一般0～1层，结构简单，较稳定，属全区可采煤层。
顶板：
直接顶板为含线理状及透镜煤砂质泥岩，强度较低，易风化破碎，厚度一般3.00～6.00m，岩性及厚度较稳定。
底板：
直接底板为0.60m左右粘土岩，软弱，易风化。
间接底板为粉砂岩、粉砂质泥岩及煤层。
裂隙较发育，强度小，水稳性差。
K15煤层：
煤层平均厚度2.42m，含夹矸一般0～1层，结构较简单，大部可采，属较稳定煤层。
顶板：
直接顶板为0.30m左右泥岩，强度低。
间接顶板为石灰岩，坚硬。
有时变成砂岩类，局部地段裂隙发育，不很稳定，厚度12m左右。
底板：
直接底板为0.70m左右粘土岩，强度较低，水稳性差，易风化破碎。
K16煤层：
煤层平均厚度1.97m，含夹矸1～4层，一般1～3层，结构较复杂，全区可采，属较稳定煤层。
顶板：
直接顶板为黑灰色泥岩，有时含量硅质，厚度0.50m左右，强度较低，水稳性差。
间接顶板为含泥质或钙质粉砂岩夹菱铁岩条带，厚度8m左右，稳定性中等，抗压强度一般。
底板：
直接底板为深灰色泥岩，强度较低，厚度0.20～0.80m，一般0.50m左右，含大量炭化植物根部化石。
间接底板为砂岩、泥岩或煤层。
砂岩为钙、泥质胶结，抗压强度一般，易风化破碎。
K17煤层：
煤层平均厚度1.42m，全区可采。
含夹矸0～1层，结构简单，较稳定，属全区可采煤层。
顶板：
直接顶板为含线理状及透镜煤砂质泥岩，强度较低，易风化破碎，厚度一般2.00～6.00m，岩性及厚度较稳定。
底板：
直接底板为0.80m左右粘土岩，软弱，易风化。
间接底板为粉砂岩、粉砂质泥岩及煤层。
裂隙较发育，强度小，水稳性差。
K29煤层：
煤层平均厚度1.32m，含夹矸0～2层，结构较简单，全区可采，属较稳定煤层。
顶板：
直接顶板为细砂岩，强度高，水稳性差。
底板：
直接底板为深灰色泥岩，强度较低，厚度0.20～0.50m，一般。
间接底板为粉砂岩。
粉砂岩为钙质胶结，抗压强度中等。
综上所述，煤矿区K13、K14、K15、K16、K17、K29煤层结构总体以较简单为主，煤层稳定类型均为较稳定型煤层。
表2-1-1煤层特征表
煤层
编号
煤层倾角（°）
煤层平均厚度（m）
煤层平均间距（m）
煤层结构
煤层
稳定性
顶底板岩性
顶板
底板
K13
13
1.55
12
含夹矸0～1层
较稳定
泥岩或细砂岩
泥岩
K14
1.82
一般0～1层
较稳定
泥岩
粘土岩
17
K15
2.42
一般0～1层
较稳定
泥岩
粘土岩
24
K16
1.97
一般1～3层
较稳定
粉砂岩
粘土岩
22
K17
1.42
夹矸0～1层
较稳定
泥岩
粘土岩
140
K29
1.32
含夹矸0～2层
较稳定
泥岩
粘土岩
煤层柱状详见煤层柱状图
（2）煤层露头及风氧化带
在矿区范围内的煤层露头大部分均被浮土及植被覆盖，局部地方可见露头厚度基本稳定。
煤层的风氧化带一般沿煤层露头线以下斜深50m。
三、小窑分布及开采情况
1、老窑
矿区范围内现已查明的小窑共5个，其中K16煤层有老窑4个，K17煤层有老窑1个
矿井在实际生产过程中应加强对老窑的调查，并将其标注到各煤层的采掘工程平面图上，指导矿井安全生产。
老窑分布详见井上下对照图、采掘工程平面图
2、采空区
原跨岩脚煤矿主要开采K13、K14、K15、K16煤层。
K13、K14、K15煤层在矿区范围内现已基本采空，最低开采标高为＋1675m；K16煤层已大部分采空，最低开采标高为＋1705m。
原三岔沟煤矿主要开采K13、K14、K15煤层。
K13、K14、K15煤层在矿区范围内现已基本采空，最低开采标高为＋1623m。
原大寨煤矿主要开采K13、K14、K15煤层。
K13煤层在矿区范围内现已基本采空，最低开采标高为＋1455m；K14、K15煤层大部分已采空，最低开采标高为＋1557m。
采空区分布详见井上下对照图、采掘工程平面图。
4、目前开采保护层范围的确定
1、沿倾向方向的保护范围
保护层工作面沿倾向方向的保护范围是根据卸压角δ确定。
如图所示：
K15—保护层K16—被保护层C—保护范围边界线
我矿井下没有实测的卸压角，可参考表D.1数据。
表D.1保护层沿倾斜方向的卸压角
煤层倾角
（o）
卸压角
（o）
0
80
80
75
75
10
77
83
75
75
20
73
87
75
75
30
69
90
77
70
40
65
90
80
70
50
70
90
80
70
60
72
90
80
70
70
72
90
80
72
80
73
90
78
75
90
75
80
75
8O
根据我矿煤层倾角平均为13°，从表中查出卸压角可采用75°，煤层层间距为24m，经计算K16煤层倾向下部被保护边界对应于K17煤层工作面倾向下部开采边界水平内退7m，
K16煤层开采后沿倾向的卸压保护角、保护范围如图所示
2、沿走向方向的保护范围
若保护层工作面停采时间超过3个月、且卸压比较充分，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按卸压角δ=56°划定。
保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围如图所示
A—保护层；B—被保护层；C—煤柱；D—采空区；
E—保护范围；F—始采线、采止线
根据我矿煤层倾角平均为13°，保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的边界线可按最小卸压角
56°划定，煤层层间距为24m，经计算K16煤层走向下部被保护边界对应于K17煤层工作面倾向下部开采边界水平内退14m。
K16煤层开采后沿走向的卸压保护角、保护范围如图所示
3、最大保护垂距
保护层和被保护层之间的最大保护垂距可参照《防治煤与瓦斯突出规定》D2表。
表D.2保护层与被保护层之间的最大保护垂距
煤层类别
最大保护垂距（m）
上保护层
下保护层
急倾斜煤层
缓倾斜和倾斜煤层
开采K16煤层属于下保护层，层间距24m小于100m，符合规定要求。
五、主要结论
１、水城县三岔沟煤业属整合矿井，由原水城县三岔沟煤矿、大寨煤矿、跨岩脚煤矿整合而成，根据收集原水城县三岔沟煤矿、大寨煤矿、跨岩脚煤矿采空区分布情况，K13、K14、K15煤层已经基本采空，原跨岩脚K16煤层大部分已采空。
根据《防治煤与瓦斯突出突出规定》保护层范围计算，结合我矿井上下对照图、采掘工程平面图，和原跨岩脚煤矿、原三岔沟煤矿、原大寨煤矿资料对比，现在井下实际施工的11601首采面对应在原跨岩脚煤矿1501、1503采面之下，全部在上覆盖层采空区保护范围内，K15煤层对K16煤层的开采起到了保护层的作用。
2、根据现场生产情况实测瓦斯残余含量为4.26m3/t,小于规定值8m3/t，残余瓦斯压力为0.12MPa，小于规定值0.74MPa，实测钻屑量smax为2.15kg/m，K1值为0.11ml/（g.min）1/2，小于规定最大钻屑量6kg/m，小于规定最大K1值0.5ml/（g.min）1/2（干粉），且现场测定瓦斯为0.12％。
从未超限，说明原采空区已经达到对K16煤层消突效果，起到保护层的作用。
附：
煤层柱状图、K15煤层采空区布置图：
升级会员 