副井揭煤设计01

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1、CCRI.FUSHUN BRANCH密级项目编号国投新集能源公司板集矿副井揭穿9-2、9-、18、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1等煤层防突设计说明书煤炭科学研究总院抚顺分院二oo八年一月立井揭穿突出煤层具有较大的突出危险性，曾多次发生煤与瓦斯突出 事故，对现场作业人员构成极大的威胁。2005 年 12 月7 日，安徽淮南矿业集团公司望峰岗煤矿（基建矿井） 主井井筒掘进到标高-923 m处（距C13煤层5 m）时，测定瓦斯压力1.8 MPa,打了 139个直径105 mm的泄压钻孔。2006年1月3日煤层全部揭 开，1月5日13： 58井筒进入煤层3 m时，发生一起特大煤与瓦

2、斯突出 事故，造成12人死亡，突出煤量2831t，涌出瓦斯量为29.27万m3。 直接经济损失483万元。2006年7月 29日 7： 45，义马煤业（集团）有限责任公司孟津煤矿 （基建矿井），在副井井底水窝震动放炮安全揭开二 1煤层后，在进入煤 层2m时发生一起大型煤与瓦斯突出。突出煤量828 t，突出瓦斯量86 906 m3，并造成8人死亡。以上两起事故的主要原因是揭煤地点复杂的瓦斯地质因素和煤层所 受的高应力状态造成的煤与瓦斯突出。 其次就是施工单位所打的排放钻 孔控制范围较小，煤层卸压、释放瓦斯范围较小，卸压不充分造成的。调 查组认定是重大责任事故。煤炭科学研究总院抚顺分院受国投新集能

3、源股份有限公司板集矿的 委托，于2007年6月开始分别对在建中的板集矿三个立井井筒（中央风井、 主井、副井）揭穿9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2等九个煤层 安全技术措施进行了设计，并针对各煤层井筒的地质条件和瓦斯赋存状 况，分别编制“板集矿中央风井、主、副井井筒揭穿 9-2、9-1、8、7-2、 7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1 煤层防突设计说明书”， “板集矿主、副、中 央风井揭穿 9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4-1 煤层震动放 炮设计说明书”等技术措施。项目承担单位：煤炭科学研究总院抚顺分院项目负责人： 陈大力室主

4、任、研究员 工作人员：孙晓军工程师张劲松工程师石永生工程师王辉跃工程师技术审核：王魁军研究员院总工程师霍中刚研究员科研管理部主任姜文忠高级工程师瓦斯所所长技术审定：罗海珠研究员副院长1矿井概况11位置与交通 板集井田位于安徽省阜阳市、利辛县和颍上县的交界处，行政区划隶 属利辛县胡集镇管辖。该井田北距利辛县城约25km，南距颍上县城30km 左右。地理坐标介于东经116。0900116。3000和北纬32。5145 32。5615 之间。淮阜铁路从井田南部经过；井田附近有多条公路可通往凤台、利辛、 颍上、阜阳和淮南等地。交通十分方便。本井田北与展沟井田相连，南与 口孜东井田相邻，在其东南、西南分

5、别有刘庄矿井和口孜西井田。12 地形与河流 本井田地处淮河冲积平原，地形平坦，地面标高一般在 +24.00 +26.00m 左右。井田内沟渠纵横交错，主要有南部的苏沟和中部的乌江。井田外的南 部和北部分别有济河和茨淮新河，水位标高为+15+20m,最高洪水位标 高为 +25.63m (1954.7.29.)。13 气候与气象 本井田所在地属季风暖温带半湿润性气候，四季分明，冬冷夏热。 该地区每年春、夏季多东南风，秋、冬季多东北风及西北风，一般风 速在2.83.6m/s ；年均气温15.1C，最高气温41.4C，最低气温-21.7C； 年均降雨893.74mm,雨期多集中在6、7、8三个月；雪期

6、一般为72127 天；土壤的冻结深度一般为412cm。14 地震烈度根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)的有关规定，本井田所 在地的抗震设防烈度为6度。2 地质特征2.1地层 本井田为全隐蔽含煤区，钻探所及地层由老到新依次有寒武系、奥陶 系、石炭系、二叠系和新生界。2.2 构造 本井田位于淮南煤田陈桥背斜的北翼西段，总体构造形态为一轴向北 西西的复式向斜。地层倾角仅向斜南翼的浅部露头部位和F101与F104二 断层之间的局部地段较陡，一般在20。左右，其余均较平缓，多在515。 之间。井田的东部和北部边缘发育有小褶曲和缓波状起伏。 井田内共发现断层87条，其中正断层84条，逆断层3

7、条。若按断层的 最大落差大小来分，其中大于等于100m的8条，小于100m而大于等于50m 的11条，小于50m而大于等于20m的31条，小于20m的37条，另有落差分 别为5m和 10m的孤立断点各1个。断层的展布方向主要为近东西向和北东 向，北西向较少。按勘查控制程度划分，分别有查明断层70条，基本查明 断层15条，查出断层2条，查明断层占断层总数的80%以上。本井田未见岩浆岩和陷落柱。 总体来看，本井田的构造复杂程度为中等。2.3 煤系与煤层 本井田的含煤地层为华北型石炭、二叠系，其中二叠系的山西组与上、 下石盒子组为主要含煤层段。 淮南煤田二叠系的山西组与上、下石盒子组自下而上一般可分

8、为 7个含煤 段，但本井田上部的六、七含煤段已被剥蚀殆尽，仅存的第一、二、三、 四含煤段和部分第五含煤段总厚约467m，含煤19层，煤层平均总厚 28.04m,含煤系数为6.0%。主井煤系地层综合柱状图1。泥男:崩解量25并RQD-15*系鈿砂搆:顶裂隙发育，/1贸 粉砂蚩:垂向裂隙愛飢/15“ 瞬:RQD4%片糊轍戏 洙(A2):暗煤为主朋:RQD5W1,夬報淀岩 砂质泥曙:RQD4Q%,无禽解泥蚩:RQD1馄 无崩解 砂质泥曙:弱崩解1Q影RQD=5 卿般:弱崩解，RQDEO*707. 70710.712.4571. 2572130724. Si72145730.90735,95737.

9、5741.500.40yjLJOyoy|440LIOyJylyo74145743.60747. 000.9514075150755.1075S. 3075M5766.40776. 60780.305.50 uT uT olT lsTlMO3jFS7-1砂质范舟钟裂臨RQD-60X 棗主要为晴煤 瞬:无勒飙RQD詔倔 粉砂羞:如无爾解,RQD=9Ml 砂质逅岩:片狀崩解2% RQD=4(W 6=2砂质混岩:无騎爲RQXKW6=1砂质范垮:无谢解QD2(4 编砂卷无期解,RQIRItl% 歸:块狀期解4(BUQD=40XS5砂质泥岩:片熾解25鷲RQD=O砂质淀薯寿块狀解,RQD-6WI砂质瀝岩:

10、无崩龍RQQ5O54 馳塢:少童垂向裂蹴无 秒质泥岩:无弟黑RQDEOS 歸:块狀期解2O5UQIMIW花斑狀砂质泥窘 谢 1：駐更 全井田共有可采煤层10层，平均可采总厚25.20m。其中主要可采煤层有 11-2、8、5和 1，平均可采总厚14.79m；次要可采煤层有9、7-2、7-1、6-1 和4-2、4-1，平均可采总厚5.90m； 13-1煤层尽管平均厚度达4.51m,但受 剥蚀严重，保存面积小，又位于煤系的浅部，因而，开采价值极小。本井田可采煤层以大部可采全区可采的中厚厚煤层为主,煤层结 构简单较简单，煤层的稳定性属稳定较稳定型。本井田各可采煤层对 比可靠。2.4煤质与煤的用途本井田

11、各煤层均以黑色为主，少量灰黑褐黑色；主要具弱玻璃玻 璃光泽、沥青和强沥青光泽，少量油脂光泽；以粉状、小块状为主，少量 块状及片状；断口一般为参差状、平坦状和粗糙状；性脆易碎，内生裂隙 发育，且多为黄铁矿膜充填。本井田可采煤层为低中灰中灰、特低低硫、特低低磷、中高 高挥发份、富油、中中高热值的气煤和1/3焦煤，其中精煤为理想的炼 焦配煤，中煤和原煤可作动力用煤。本井田煤层风氧化带深度为自基岩顶界面向下垂深30m。2.5 水文地质主要含水层水文地质特征 新生界本井田新生界松散层厚度介于547.65713.50 m之间，总体变化趋势 为北厚南薄。按照沉积物的组合特征和含、隔水情况，可将新生界松散层

12、自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计4个含 水层（组）和3个隔水层（组）。三隔主要由粘土、砂质粘土和薄层细砂等 组成，粘土土质细、纯，可塑性较强，具膨胀性，厚度大（平均测2m）, 但分布不稳定，不能构成稳定的隔水层（组） 。四含厚度介于 39.80国投新集能源公司板集矿副井 煤炭科学研究总院抚顺分院-旷揭穿 9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4T 煤层防突设计 CCRI.FUSHUN BRANCH 175.70m之间，平均83.66m左右，由上部的厚层中、细砂层和下部的砂砾 层组成，砂层间夹薄层粘土和砂质粘土。其中含水砂层厚度大，富水性中 等

13、，全井田均有分布，且大部分与基岩直接接触，是基岩含水层的重要补 给水源。此外，在井田的西部和中北部尚分布三块厚度小、范围有限的下 第三系砂砾岩，其富水性弱，正常情况下对矿井充水无影响。 二叠系 本井田二叠纪煤系砂岩裂隙含水层（组）位于可采煤层与泥岩之间， 按其与可采煤层的相对关系和对矿井充水的影响程度，大致可分为13-1 11-2煤间含水层（段）和84-2煤层间含水层（段）。砂岩裂隙含水层（段） 岩性、厚度变化均比较大，分布不稳定，一般以中、细砂岩为主，局部为 粗砂岩和石英砂岩，是矿井开采的直接充水含水层。但因其主要与砂岩裂 隙的发育程度、开启大小和延展长度密切相关，故富水性不均一，且以储 存

14、量为主。 石炭系 据区域资料，本井田所在地的石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水组总厚约100110 m,由灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和薄煤层组成，其中含自 上而下编号的灰岩13层，除3、 4和12灰较厚以外，其余均较薄，一般灰岩 岩溶裂隙发育不均，且多为方解石充填，富水性弱。该含水组上部的14 灰是1煤层底板直接充水含水层，其上距 1煤层14.6040.70m，平均 26.21m，如果直接开采1煤层，很可能因灰岩水压过高而引发底板突水事 故。 断层带 本井田断层在钻探过程中虽未出现严重漏水现象，且部分断层抽水结果也表明其富水性弱，但当断层切割了坚硬的脆性岩层时，将会造成围岩 裂隙发育，尤其是在灰岩与

15、煤层对口部位，极易引发严重突水事故。综上所述，本井田的新生界四含孔隙水、二叠纪煤系砂岩裂隙水和石国投新集能源公司板集矿副井 煤炭科学研究总院抚顺分院_ 旷揭穿 9-2、9-1、8、7-2、7-1、6-2、6-1、5、4-2、4T 煤层防突设计 CCRI.FUSHUN BRANCH 炭系太原组石灰岩岩溶裂隙水对井下开采均有较大影响。但是，只要在可 采煤层的浅部留设适当高度的防水煤柱，四含水一般不致于溃入矿坑而对 煤层开采构成大的威胁。这样，二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶 裂隙水便成为本矿井开采的主要充水因素。本矿井在留设必要的防水煤柱的前提下，开采11-24-2煤层时主要 充水因素为二叠纪煤系砂岩裂隙水，水文地质条件简单；后期开采1煤层 时主要充水因素为石炭系太灰岩溶裂隙水，因其水压大，很可能以底板突 水的方式进入矿坑，故水文地质条件中等。矿井涌水量根据安徽省亳州市板集煤矿地质报告汇编（2006.3.）（以下简称地 质报告汇编）提供的资料，本矿井一水平