晋中紫金煤业有限公司带压开采设计

目 录

一、基建井矿井设计及基建概况

1、采区概况

2、矿井地质与水文地质 3、6#煤一采区概况 二、首采区带压开采情况

1、奥灰水对6#煤层开采影响 2、导水通道对6#煤层开采影响 三、带压开采安全技术措施

1、地质保障措施 2、采矿保障措施 3、建立避灾系统 四、矿井排水

1、矿井涌水量 2、矿井排水系统 3、水仓布臵及容量 五、探放水措施

1、探放水原则 2、探放水方法 3、探放水安全措施 六、矿井防止水安全技术措施 七、灾害预防与处理

1、透水预兆 2、透水时的措施 3、被淹井巷恢复期间措施

晋中紫金煤业有限公司

首采区（16采区）带压开采设计

预计2013年底晋中紫金煤业有限公司6#煤一采区作为首采面进

行试生产。根据二〇一〇年八月山西地科勘察有限公司提交的?山西煤炭运销集团晋中紫金煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告?，第四章第三节矿井充水因素分析及水害防治措施中岩溶水对开采煤层的影响评价，本井田属岩溶水径流区，6#煤层属岩溶水带压开采煤层。

为保障安全生产起见，特编制6#煤一采区带压开采设计。

一、概 况 1、采区概况

紫金煤业矿井位于榆次区城北约20km处的乌金山镇东蒜峪，设计

开采6#、15#两层煤，矿井资源储量147.54Mt，矿井建设生产能力为3.0Mt/a。

矿井采用立井单水平开拓方式。工业场地布臵有主立井、副立井

及回风立井3个井筒。主、副井井口标高+1136.5m，井底车场水平标高+450m，落底于15#煤层。回风立井井口标高+1152.0m，落底于6#煤层中，设计井底标高+522.5m，实际标高待定。

6#、15#煤层层间距平均82m，采用分层布臵、分采分运的方式，

煤炭运输系统和辅助运输系统，相互独立。

6#煤开采方式为：通过+450m水平主要石门联系6#煤层，在井田

中部布臵6#煤轨道上山、胶带上山和2条回风上山及采区接力下山开拓全井田6号煤层。+450m标高以上至井田边界为一采区，依次向下划分为二、三、四采区。

矿井首采区选定为6#煤一采区。

四条开拓上山作为采区准备巷道，在其侧布臵走向长壁式采煤工

作面。6#煤层厚度为1.40-3.71m，平均2.41m，设计确定采用综合机械化走向长壁一次采全高采煤方法。工作面采用一面四巷布臵方式。

2、矿井地质与水文地质

本井田位于沁水煤田北部边缘的东山找煤区内，地层由老至新依

次为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系及新生界上第三系、第四系，含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，主要可采煤层为山西组的6#煤层和太原组的15#煤层。

井田被F160区域性大断层分成两块，西部为原泽森煤业有限公司

井田，东部为新增区，总体构造为单斜构造，地层倾向南，倾角5-14°。

井田内无明显褶曲构造，没有发现明显大断层。井田内地表发现

有陷落柱X26，地表层位石千峰组，形状为椭园形，长轴170m短轴100m。在主井南马头门侧井下揭露陷落柱，面积不详，无含水迹象。

区域主要含水层组有三层：

（1）奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层：

井田内没有出露，属埋藏型，含水层岩性主要以石灰岩、白云质

灰岩为主，一般情况下奥陶系中统上、下马家沟组岩溶发育。据推测本井田奥灰水水位在770-774m左右。

（2）石炭系上统太原组碎屑岩类夹碳酸岩类岩溶裂隙含水层 含水层主要是太原组的三层灰岩和砂岩，灰岩总厚度平均为

7.52m，灰岩裂隙、溶隙较发育，富水性中等。

（3）二叠系下统山西组、石盒子组碎屑岩类裂隙含水层 含水层以中-粗粒砂岩为主，厚度较大，但区内变化大，补给条件

差，富水性弱。

井田主要隔水层：

井田内的隔水层主要为各含水层间的泥岩、砂质泥岩隔水层以及

石炭系中统本溪组泥岩隔水层。

煤系地层底部的本溪组岩性由铝土质泥岩、砂质泥岩、粘土岩组

成，岩性致密、细腻，厚度27.85-74.55m井田内连续稳定，隔水性能好，为井田及区域内煤系地层与奥灰水间良好的隔水层。

3、6#煤一采区概况

6#煤层一采区开采的6#煤层位于山西组下部，煤层厚度平均

2.41m，含0-2层夹矸，结构简单，顶板及底板均为泥岩，属稳定的全区可采煤层。无上覆开采煤层，向下开采煤层为15#煤层，与15#煤层间距较稳定，平均层间距为82.60m，与奥陶纪灰岩石平均层间距为146m。

采区北部边界、东部边界为矿井边界煤柱，南部边界为矿井工广

煤柱，下部边界为二采区采区煤柱，均为没有开采活动。采区开采上限标高+700m,下限标高+450m，采区内地质构造简单，地质勘探中没有发现大的断层、褶曲、陷落柱等导水构造。煤层倾角8゜-14゜。

矿井首采面预计为1601工作面，工作面长度定为180m工作面走

向长度2060m，工作面采用综合机械化走向长壁一次采全高采煤方法采煤法。采煤机选用MG300/700-WD型采煤机，配套刮板输送机型号为SGZ764/400，综采液压支架选用为ZY4000/15/32型号支架。

在一采区开采期间，除本采区采掘活动外，仅在矿井中部有矿井

延伸开拓活动。

二、首采区带压开采情况 1、奥灰水对6#煤层开采影响

根据矿井地质报告，矿井井田范围内奥灰水位标高为770-774m。

井田内6#煤层处于奥灰水水位之下。为评价其带压开采的安全性，计算井田开采6#煤层时的岩溶水突水系数。计算公式选用国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局发布的《煤矿防治水规定》中确定的计算公式： T=P/m

式中： T—突水系数(MPa/m)

P—水头压力(MPa) m—隔水层厚度(m)

根据地质报告6号煤层最低底板标高为-20m，其隔水层厚度为6

号煤层底板至奥灰界面间的距离146m。

岩溶水水头差从奥灰岩顶界面为938m计，对6号煤层底板压力为

9.571Mpa。经计算6号煤层最低点的突水系数为0.065MPa/m，小于岩层完整块段突水系数临界值0.10MPa/m。

6#煤一采区采区下开采界限标高为+450m，其隔水层厚度为6#煤

层底板至奥灰界面间的距离146m，岩溶水水头差从奥灰岩顶界面为478m计，对6#煤层底板压力为4.87Mpa。突水系数为0.033 MPa/m, 小于岩层复杂块段突水系数临界值0.06MPa/m，

根据地质报告井田内无明显褶曲构造，没有发现明显大断层。仅

有陷落柱出现，按照《煤矿防治水规定》，“底板受构造破坏段突水系数一般不大于0.06 MPa/m，正常块段不大于0.1 MPa/m”，在没有构造导水的情况下，开采6#煤不会发生岩溶水突水问题。

2、导水通道对6#煤层开采影响

1、封孔质量不佳钻孔可能变成人为导水通道，当掘进巷道或采区

工作面经过没有封好的钻孔时，顶、底板含水层地下水将沿着钻孔补给矿层，造成涌（突）水事故。据以往勘查资料，本区施工的钻孔封孔后均未进行启封检查，具体封孔质量不详。因此其中未封好的钻孔也可能成为矿井开采的导水通道。

图1 煤层与奥灰岩对接关系图

2、本区内F160、F161断层落差分别为300m、150m，为较大断层，

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