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1、河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿综采放顶煤开采可行性技术论证河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿生产技术科2017年3月22日25目 录一、矿井概况11、地理位置与交通12、矿井地质构造13、煤层条件及顶底板岩性34、瓦斯、煤尘55、矿井水文地质情况5二、矿井建设61、通风系统62、抽采系统63、排水系统64、供电系统75、提升系统7三、采煤方法确定71、工作面采煤方法确定72、工作面参数83、工作面设备选型及配套9四、顶板、顶煤可冒性分析121.开采深度122.煤层强度123.煤层厚度124.煤层夹矸125.煤层顶板126.顶煤节理裂隙12五、抬顶煤工艺131.抬顶煤要求132.抬顶煤工艺1
2、3六、放顶煤工艺14七、回采工作面通风方式及合理性分析15八、瓦斯灾害因素分析及防治151.矿井历年瓦斯资料统计152.矿井瓦斯涌出分析153. 瓦斯涌出量结果154.瓦斯防治16九、煤层、自燃发灭火灾害因素分析及防治16十、水文地质灾害因素分析及防治201、矿井充水条件202.矿井充水因素213.防治措施22十一、总结23云盖山煤矿二矿综采放顶煤开采可行性技术论证一、矿井概况1、地理位置与交通 云盖山煤矿云煤二矿位于禹州市西南部35km处的磨街乡境内，行政隶属于磨街乡刘门村。其地理极值坐标为：东经11309331131150，北纬340731340910。矿区东西长约3km，南北宽约3km，
3、面积6.0064km2。禹州市通向文殊乡及磨街乡的柏油公路纵贯全区，磨街至神后柏油公路从矿区经过，“村村通”水泥公路网遍布全区。向北可通往登封、洛阳；向东经禹州市可达许昌市；向南经神垕镇可至郏县、平顶山、宝丰、临汝等地；东南部平禹煤电公司五矿尚有762型窄轨铁路经禹州市至许昌市与京广铁路相接，交通方便。见图1-1。图1-1 交通位置图2、矿井地质构造云盖山煤矿二矿是云盖山井田的一部分，位于井田西南部，本区含煤地层由老至新依次为石炭系太原组，二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组，总厚度约665m，划分9个煤段（以往划分8个煤段），含煤43余层，煤层总厚度11.41m，含煤系数1.72%。可采煤层
4、4层，二1煤层全区可采，四2、六2、七4煤层局部可采，可采煤层厚度5.82m，可采含煤系数0.88%。本区位于角子山背斜南翼，景家洼向斜北翼。矿区基本构造形态为走向北东，倾向南东的单斜构造。煤层倾角1320，走向NE3542；倾向SE5548；区内断裂发育，主要为走向正断层（北东向），并把井田切割为三个块段。浅部的花沟断层是井田的上部边界，深部下白峪断层是井田的下部边界，南部深部的风阳山断层与北部花沟断层组成地垒，西端的牛颈山斜交正断层与风阳山断层组成阶梯状断块，中部发育数条走向北东、倾向南东的小型正断层。根据补勘三维地震资料，区内落差H100m的断层2条， 落差50mH100m的断层6条，
5、落差5mH 50m 的断层21条，落差H5m的断层12条。2.1岩浆岩体分布根据区域资料、钻孔及实际生产揭露，区内浅层无岩浆岩侵入及出露。2.2地质构造复杂程度评价受区域构造的影响，本区断裂构造较为发育，且以高角度正断层为主，伴有小型断层和褶皱。矿区范围内构造形态总体呈平缓的单斜构造，含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，并伴有断裂及次级小断裂及小规模皱曲发育。对采区的合理划分和采煤工作面的连续推进有一定影响。区内无岩浆岩发育。综上所述，依据煤矿地质工作规定第十一条规定，云煤二矿地质构造复杂程度应为中等。3、煤层条件及顶底板岩性3.1煤层条件矿井主采煤层为二1煤层，二1煤层位于山西组下部，大占
6、砂岩（标5）之下，下距太原组顶部灰岩顶面一般5.4126.94m，平均11.84m。上距四2煤层160m，距砂锅窑砂岩底68m。二1煤层厚度015.00m，平均3.70m。总体矿区二1煤层煤厚变化为中间厚两端薄，矿区110线以东有一个较大的薄煤区，局部不可采至无煤。矿区二1煤层局部煤厚变化比较大。走向上西南端106勘探线以西，煤层发育稍差，煤层厚度0.739m，平均为3.69m；108110勘探线附近，煤层发育最好的块段，煤层厚度0.8814.05m，平均为6.57m，煤厚比较稳定；110矿区边界之间为一条走向宽约1km沿北西方向延伸的薄煤带，为区内煤层发育和保存最差的一个条带，4个钻孔煤厚不
7、可采，煤厚07.23m，平均1.46m； 107109勘探线附近，煤层发育比较好，煤厚0.7314.05 m，平均为7.04m，煤厚比较稳定，大部分煤厚都在6m以上。通过矿井生产井巷揭露煤厚，二1煤层煤厚范围015.00m，平均5.23m；特别在同一个采区内煤厚变化不大，相比较西部采区的煤厚变化比东部采区煤厚变化大；除东部边界附近煤厚比较薄外，其他区域煤层都比较厚。二1煤层底板标高为+270m260m，埋深80610m。根据我矿已采的多个综放工作面，揭露煤层厚度一般均为0.1-14.10之间，平均厚度为4.8米，按采煤机割煤2.2米，放顶煤高度为2.4米，采放比为1：1.09。3.2 二1煤层
8、顶、底板及夹矸二1煤层结构简单，大部不含夹矸，局部偶见一层或数层薄而不稳定的炭质泥岩、深灰色泥岩或砂岩夹矸。二1煤层直接顶板多为厚而坚硬的灰白色中粒岩屑石英砂岩(大占砂岩，Sd)，东北端及中部零星部位直接顶板为深灰色粉砂岩和砂质泥岩；底板为深灰色砂质泥岩，伪底为炭质泥岩和灰色根土泥岩。表1-3-1：煤层顶底板情况表顶底板岩石名称厚度（m）最小最大平均岩性描述基本顶细粒砂岩2.53-13.187.75灰色，中厚层状，成份以石英为主，次为长石，层面含炭膜及白云母片，钙、硅质胶结，具水平层理，局部显斜层理，上部偶见不规则的泥质包体。直接顶中粒砂岩1.60-9.785.62灰白色灰色，中层厚状，成分以
9、石英为主，次为长石，层面含大量的大量白云母片及炭膜，次圆状，分选好，钙、硅质胶结，具水平层理，底部含菱铁质碎块，有裂隙。直接底炭质泥岩泥岩0.44-6.592.50褐黑色、黑色，薄层状或鳞片状，具滑面，局部夹煤线，层间偶见钙质薄膜，质软，遇水易膨胀。基本底粉砂岩1.15-11.132.50深灰色，薄层状或板状，间夹线理状-条带状浅灰色细粒砂岩，黑白相间呈互层，显波状层理，局部有细粒砂岩透镜体及黄铁矿结核。4、瓦斯、煤尘瓦斯：根据2014年河南省工业和信息化厅的批复为煤与瓦斯突出矿井，根据2016年矿井瓦斯涌出量测定报告，矿井绝对瓦斯涌出量5.53m/min,相对瓦斯涌出量为6.22m/t。发火
10、期：根据2014年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告为自燃倾向等级为类，不易自燃。煤尘爆炸指数：根据2014年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告煤尘爆炸指数为17.99%，煤尘有爆炸危险性。5、矿井水文地质情况矿井水文地质条件中等，正常涌水量73m3/h，最大125.5m3/h。依据河南省禹县矿区云盖山井田精查地质报告矿区内划分八个含水层(组)，自下而上依次为：寒武系上统白云质灰岩岩溶裂隙含水层()、石炭系上统太原组下段(1)及上段(2)灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组(1)及下石盒子组底部(2)砂岩裂隙含水层、下石盒子组四2煤顶板砂岩裂隙含水层
11、()、下石盒子组六2煤顶板砂岩裂隙含水层()、上统上石盒子组七4煤顶板砂岩裂隙含水层()、平顶山段砂岩裂隙含水层()、第四系松散孔隙含水层组()。其中1、诸含水层分别属于二1、四2、六2、七4煤层顶板直接充水含水层，漏水钻孔很少，单位涌水量为 0.0003460.0772 L/sm，渗透系数为0.001780.715m/d，富水性均弱，对煤层开采影响不大。主要可采煤层二1煤底板下伏的2、1、含水层均属底板涌水的岩溶裂隙含水层，是矿井充水的主要来源。二、矿井建设云盖山煤矿二矿始建于1997年4月，2003年元月正式投产。2008年技改后矿井设计生产能力45万t/a，设计服务年限19.51年，批准
12、开采二1、四2、七4煤，主采二1煤层。，现有三个井筒，分别为主立井、副斜井、回风立井，其中主立井主要担负矿井的煤炭运输任务；副斜井主要担负矿井辅助运输任务；回风立井主要担负全矿回风任务。1、通风系统矿井采用主立井、副斜井进风，回风立井回风的中央并列式通风方式，主通风机选用两台南阳防爆BDK618-6-No.18型高效节能防爆对旋式通风机，额定风量18004980m/min，负压4002700Pa，一用一备，单台功率2110kW。井下通风设施（防突风门、密闭、栅栏等）构筑齐全，通风系统稳定可靠。矿井总进风量3924m3/min，总回风量4109m3/min,有效风量3535m3/min，有效风量
13、率90.1%，负压970Pa，等积孔2.72m2。2、抽采系统矿井建有地面瓦斯抽采泵站，配备4台瓦斯抽放泵，两台2BEK60型水环真空泵，额定工况流量240m/min，两台2BEF40型水环真空泵，额定工况流量104m/min，瓦斯抽采主管道采用两趟377mm的瓦斯抽放专用复合涂层钢管与315/225mm聚乙烯瓦斯抽采支管连接形成抽采系统，并实现分源抽放。3、排水系统+60m泵房安装4台MD155-677型耐磨多级离心泵，两趟219mm排水管路经管子道、回风下山敷设，再沿回风立井到地面，2016年4月联合试运转三泵两管，实际最大排水能力为405.6m3/h，泵房主副水仓容量为1080m3。-6
14、0m泵房安装4台MD280-6510型矿用耐磨多级离心泵，两趟273mm排水管路通过回风下山、回风立井排至地面，2016年4月联合试运转三泵两管，实际最大排水能力为808.1m3/h，泵房主副水仓容量为2800m3。4、供电系统矿井采用双回路供电，云煤线来自云盖山变电站一段母线4#柜，供电电压10kV，供电距离4.3km，线路型号为LGJ-120；云煤线来自云盖山变电站二段母线26#柜，供电电压10kV，供电距离4.5km，线路型号为LGJ-120。地面变电所共安装21台高压柜，采用分列运行方式，地面主变压器两台，供给地面生产生活用电，低压母线采用分列运行方式。主扇风机、瓦斯抽放站、主井车房、
15、压风机房、副井车房均实现了双回路供电。井下供电由地面变电所两趟MYJV32-3120高压电缆入井至井下+60m变电所。5、提升系统主立井担负提煤任务，井筒深度248m，直径3.3m，双箕斗提升，提升高度250.5m。提升机型号为2JK21-20，配套BD+AP-10型变频电控柜，具有手动、自动、检修工作模式，可实现全自动化操作。副斜井（巷）采用串车提升，主要用于提升矸石、下放物料。运送人员采用四部架空乘人装置，实现了人员下车即可到达工作面上下顺槽。三、采煤方法确定1、工作面采煤方法确定井田内二1煤层层位稳定，煤厚015.00m，平均5.23m。具有突然增厚、变薄现象，厚度变化大，且无明显规律。2008年矿井完成技术改造后，根据技改设计在22202工作面开始采用综合机械化放顶煤采煤法，至今已回采5个工作面，回采期间最大煤层厚度为14.7
