矿区工作面开采设计方案

第一章 井田概况及地质特征 一、矿区位置、围及自然地理 （一）矿井所在地理位置及交通情况 习水县新晟煤矿位于习水县城南东154°方向，直距约5.4公里，行政区划隶属习水县东皇镇所辖。矿区围地理座标：东经106°13′28″－106°14′32″，北纬28°16′21″－28°17′12″。矿山公路与S302国道公路相接，矿区至县城18公里，距习水火电厂8公里，交通方便，详见交通位置图。

（二）地形地貌 区地处云贵高原向盆地过渡的斜坡地带，大娄山脉的北西。地貌属侵蚀、岩溶低地貌，地形起伏较大，地势总体北西部高南东部低。区最高点位于矿区南部的坝岩上山顶，

矿区工作面开采设计方案 海拔1612.1米；最低点位于区北西部菜籽湾附近的冲沟中，海拔1350米；相对高差262.1米。矿区最低侵蚀基准面标高约为1350米。地层岩性以碎屑岩为主。自然植被以低矮次生灌丛草坡为主，乔木较少，冲沟较开阔，水土流失严重。 （三）水系河流 矿区处于长江流域的赤水河水系，区无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。 （四）气象 区气候属亚热带湿润季风气候。年均气温约13.1℃，7－8月平均温度21—22℃，日最高气温约33－35℃，1月气温最低，月均约6.1℃，日最低气温零下1－6℃左右。由于高差较大，地势低洼的谷地气温较高，高山上则偏寒冷，二者温差可达3－5℃左右。年均降雨量1137.8mm，5－9月为雨季，降雨量约占年降雨量的80%以上，且多有大暴雨，常引发滑坡泥石流等地质灾害。冬春季一般干旱少雨，冬季常有降雪，高山多有凌冻。 二、井田境界 根据省国土资源厅2009年1月颁发的习水县东皇镇新晟煤矿《采矿许可证》（副本，证号87），矿区围由11个拐点坐标圈定（拐点坐标见表2-1-1），面积1.1382km2，开采深度由1490m至1227m。矿区走向长平均约为1.9km，倾斜宽约为0.6km。无矿权纠纷。拐点坐标见下表。 矿界拐点坐标表 矿山名称 拐点编号 X坐标 Y坐标

新晟煤矿 1 3129320 35620190 2 3129610 35620230 3 3129650 35620310 4 3129900 35620140 5 3130900 35621710 6 3130650 35621875 7 3130440 35621580 8 3130360 35621610 9 3130040 35621820 10 3130000 35621250 11 3129500 35620920 面积 1.1382km2 开采深度 由1490m至1227m标高

三、煤层埋藏及开采条件 （一）地质构造及特征 1 地层 矿区及周边出露的地层自老而新为中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组、长兴组，下三叠统夜郎组及第四系。现由老至新分述如下： （1）中二叠统茅口组（P2m） 出露于矿区南部地区。岩性为浅灰、灰色厚层至块状粉晶灰岩、含生物屑灰岩，产腕足类、蜓类生物化石。出露不全，未见底，厚度大于100米。 （2）上二叠统龙潭组（P3l） 为矿区含煤层位，出露于矿区南部地区，上部岩性为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，灰色中～厚层粉砂岩、含钙质细粒岩屑砂岩夹含砾砂岩及煤层（线）；中部为灰、深灰色薄—中厚层砂岩、粘土质粉砂岩夹煤层（线）；下部为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层状灰岩、砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、含炭质粘土岩。与下伏茅口组呈整合接触，总厚度65～90m，平均75m，共含煤18～26层，其中可采煤层为5层。 （3）上二叠统长兴组（P3c） 呈条带状分布于区中部地势陡峻的斜坡地带。下部为灰、深灰色中厚层生物碎屑灰岩；上部为灰、灰绿色薄～中厚层砂岩夹粘土岩。厚约55m。与下伏龙潭组整合接触。 （4）下三叠系统夜郎组（T1y） 出露于矿区西部及北西部，按岩性可划分为三段： 下三叠系统夜郎组沙堡湾段（T1y1）：岩性主要为灰黄、灰绿色薄至中厚层状钙质粘土岩、泥灰岩，厚20米左右； 下三叠系统夜郎组玉龙山段（T1y2）：岩性主要为灰色中至厚层状泥质灰岩、泥质泥晶灰岩夹泥质条带，厚130米左右； 下三叠系统夜郎组九级滩段（T1y3）：岩性主要为紫红、灰紫色薄至中厚层状泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩，上部夹灰色中厚层泥晶灰岩，厚度大于200米； （5）第四系（Q） 分布于区相对平缓坡地上与沟谷中。主要有坡积、残积碎石土及粘土，碎石主要为粉砂岩，次为砂岩、粘土岩及零星灰岩碎块。厚0～10m不等，呈角度不整合接触于下伏地层之上。 2 、煤系地层及含煤性 （1）煤系地层 矿区含煤岩系为上二叠统龙潭组（P3l）出露于矿区南部地区，上部岩性为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，灰色中～厚层粉砂岩、含钙质细粒岩屑砂岩夹含砾砂岩及煤层（线）；中部为灰、深灰色薄—中厚层砂岩、粘土质粉砂岩夹煤层（线）；下部为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层状灰岩、砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、含炭质粘土岩。与下伏茅口组呈整合接触，总厚度65～90m，平均75m，共含煤18～26层，其中可采煤层为5层。 （2）含煤性 含根据中国建筑材料工业地质勘查中心总队2007年8月提供的《省习水县新晟煤矿资源/储量核实报告》（以下简称《储量核实报告》），矿区含煤地层为上二叠统龙潭组(P31)，出露于矿区东部地区，平均厚度75m，共含煤18～26层，煤层平均总厚度19.57m，平均含煤系数3.65%，其中可采煤层为5层，分别为C5、C7、C8、C11、C12煤层。 3、煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律 矿区位于桑木场背斜北西翼，总体呈单斜构造，地层走向为北东—南西，倾向北西，煤层平均倾角18°，沿走向出现波状。区断裂构造不发育。 该矿区构造复杂程度为简单类型。 4、断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律 （1）断层和褶皱 断层及褶曲构造不发育。矿井围未发现大型断裂，井下巷道未揭露、发现对开采有影响的断层，生产中常见0.2—1.0米落差较小断层，以走向正断层为主，大致沿倾向每百米见2-3条。 （2）陷落柱 目前区未发现陷落柱。 （3）剥蚀带 目前区未发现剥蚀带。 （4）火成岩侵入情况及对煤层和煤层顶底板的影响 该矿区无火成岩。 （二） 矿井水文条件 1、区域水文地质概况 该区地貌属侵蚀、岩溶低地貌，地形起伏较大，地势总体北西部高南东部低。区最高点位于矿区南部的坝岩上山顶，海拔1612.1米；最低点位于区北西部菜籽湾附近的冲沟中，海拔1350米；相对高差262.1米。矿区侵蚀基准面标高约为1350米。 矿区处于长江流域的赤水河水系，区无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。 区气候属亚热带湿润季风气候。年均气温约13.1℃，7～8月平均温度21～22℃，日最高气温约33～35℃，1月气温最低，月均约6.1℃，日最低气温零下1～6℃左右。由于高差较大，地势低洼的谷地气温较高，高山上则偏寒冷，二者温差可达3～5℃左右。年均降雨量1137.8mm，5～9月为雨季，降雨量约占年降雨量的80%以上，且多有大暴雨，常引发滑坡泥石流等地质灾害。冬春季一般干旱少雨，冬季常有降雪，高山多有凌冻。 2、各地层的含、隔水性 根据出露地层岩性与含水介质特征，本区可划分为四个碳酸盐岩含水岩组与三个碎屑岩相对隔水岩组。 （1）茅口组岩溶含水岩组（P2m）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩，溶蚀裂隙、溶洞发育，在区域上有多处伏流出现，主要为溶洞水，富水性强。 （2）长兴组岩溶含水岩组（P3c）：岩性为深灰色灰岩，溶蚀裂隙较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。 （3）夜郎组玉龙山段岩溶含水岩组（T1y2）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩夹泥灰岩，溶蚀裂隙、溶洞较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。 （4）茅草铺组岩溶含水岩组（T1m）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩，溶蚀裂隙、溶洞较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。 （5）龙潭组相对隔水岩组（P3l）：岩性主要为灰、深灰色粘土岩粘土质粉砂岩及砂岩，表层风化裂隙发育，往深部性裂隙不发育，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。 （6）夜郎组沙堡湾段相对隔水岩组（T1y1）：岩性为灰色粘土岩，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。 （7）夜郎组九级滩段相对隔水岩组（T1y3）：岩性为紫红、灰绿色粘土岩，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。 3、断层带水文地质特征 断层破碎带既可储水，也可以导水，当断层破碎带连通了地表水体或强含水层时，大量的水会进入矿井巷道，增大矿井涌水量，甚至形成突水，造成危害。矿区未见大断层分布，开采及巷道掘进过程中可能会遇到小的断层，断层破碎带对矿井充水的影响较小。 4、采空区及老窑水文地质概况 根据调查了解，矿区存在过去采煤时形成的大量采空区或老窑，由于含煤岩系有一定的隔水性，储水性也较好，老硐中可能储集大量的老窑水，矿山布置主运输巷和上山采巷中，若揭露老采空区，将可能遭遇老窑突水，老窑积水对矿井充水的影响较大。煤矿在开采过程中需加强井下水文地质调查，坚持“先探后掘、有疑必探”的探放水原则，确保煤矿的安全生产。 5、水文地质类型 本区当地最低侵蚀基准面位于北西部菜籽湾附近的冲沟，标高为＋1350m，区大部分煤层位于当地侵蚀基准面之下，开采C11、C12煤层时，要防治底板茅口组岩溶突水。 综上所述，本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床，水文地质条件属中等。 6、矿井涌水量 根据《资源/储量核实报告》,矿井的最小涌水量为20m3/h，正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。 7、 煤层及煤质 （1）煤层赋存情况（包括可采煤层层数、厚度、倾角、结构、节理、层理发育情况等） 根据中国建筑材料工业地质勘查中心总队2007年8月提供的《省习水县新晟煤矿资源/储量核实报告》（以下简称《储量核实报告》），矿区含煤地层为上二叠统龙潭组(P31)，其中可采煤层为5层，分别为C5、C7、C8、C11、C12煤层。煤层特征分述如下： C5煤层： 位于含煤地层龙潭组第（P31）上部，为矿区目前主采煤层，全区稳定可采。上距长兴底界燧石灰岩约10m，下距C7煤层约22.8m。煤层厚度1.08～1.20m，平均1.10m。呈层状，产状与地层产状一致。该煤层结构较简单，煤层层位稳定，属稳定煤层。 顶板为灰色薄～中厚层粘土质粉砂岩，钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。 底板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。 C7煤层：