朱洞煤礦防隔水煤柱專項(xiàng)設(shè)計(jì)1(1)

1、前 言 -.1. -一、概述 - 1 -（一）企業(yè)位置及隸屬關(guān)系 - 1 -（二）礦井生產(chǎn)建設(shè)情況- 1 -第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征-.2 -第一節(jié) 采區(qū)概況 - 2 -一、井田位置及范圍 - 2-二、地形地貌- 2-三、主要河流及水體- 3-四、區(qū)內(nèi)煤礦開(kāi)采情況- 3-第二節(jié) 地 質(zhì) 構(gòu) 造- 4 -一、相鄰采區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)情況- 4-二、地質(zhì)構(gòu)造- 5-第三節(jié)煤 層 - 7 -一、含煤巖系及煤層 -7-二、可采煤層-7-第四節(jié) 水 文 地 質(zhì)- 8 -一、區(qū)域水文地質(zhì)概況-8-二、井田水文地質(zhì)條件-9-第五節(jié) 防水煤柱的 計(jì)算 - 11 -一、設(shè)計(jì)依據(jù)- 11-二、礦井煤柱設(shè)計(jì)實(shí)際參數(shù)

2、- 12-三、礦井邊界隔水煤柱、設(shè)計(jì)計(jì)算- 12-瀘州錦運(yùn)煤業(yè)有限公司朱洞煤礦礦井防隔水煤（巖）柱專項(xiàng)設(shè)計(jì)二 0 一八年六月瀘州錦運(yùn)煤業(yè)有限公司朱洞煤礦礦井防隔水煤（巖）柱專項(xiàng)設(shè)計(jì)編制:校對(duì)：審核：、概述（一）企業(yè)位置及隸屬關(guān)系瀘縣錦運(yùn)煤業(yè)有限公司朱洞煤礦（以下簡(jiǎn)稱朱洞煤礦） ，位于朱洞煤礦位于瀘縣縣城65 °方向，直距7.0km 的得勝鎮(zhèn)門(mén)斗山村。行政區(qū)劃隸屬瀘縣得勝鎮(zhèn)所轄。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：東經(jīng) 105 27'13，北緯29° 09' 59，新主井口位于礦山范圍內(nèi)，直角坐標(biāo)（1980年西安坐標(biāo)系） ： X=3229027， Y=35543279， H=3

3、09m。礦區(qū)以公路運(yùn)輸為主，以井口為起點(diǎn)，往西行16kmE福集鎮(zhèn)，與321國(guó)道、?。úo（州）鐵路和隆（昌）納（溪）高速公路相通，南行約26k阿達(dá)瀘州市接長(zhǎng)江航運(yùn)，交通較為方便（二）礦井生產(chǎn)建設(shè)情況瀘州錦運(yùn)煤業(yè)有限公司于1999年投產(chǎn)，屬私營(yíng)企業(yè)。 后來(lái)又通過(guò)多次技改擴(kuò)建，于2014年12月31日通過(guò)生產(chǎn)能力達(dá)15萬(wàn)噸 /年的技改驗(yàn)收。 礦井采用斜井開(kāi)拓， 建有主斜井、 副斜井和回風(fēng)斜井3條井筒，主、副斜井布置在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，回風(fēng)斜井布置在風(fēng)井場(chǎng)地。礦井開(kāi)采深度為+275mv-300m。該礦井采用主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，中央并列抽出式通風(fēng)方式。主井擔(dān)負(fù)提升煤炭、矸石、物料、提升。副井行人。采用

4、走向長(zhǎng)壁采煤法，全部垮落法管理頂板。- 3 -第一章采區(qū)概況及地質(zhì)特征第一節(jié)采區(qū)概況一、井田位置及范圍礦山位于瀘縣縣城65方向，直距7.0km。行政區(qū)劃隸屬得勝 鎮(zhèn)門(mén)斗山村所轄。礦山中心點(diǎn)地理坐標(biāo)：東經(jīng)105 26' 45，北緯29 10' 38，新主斜井井口直角坐標(biāo)： X=3229027 Y=35543279 H=309m劃定礦區(qū)范圍批復(fù)的拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)插表 1-1。表1-1范圍拐點(diǎn)直角坐標(biāo)表編號(hào)XY編號(hào)XY13229505.0035544363.0023227218.0035545157.0033226743.0035543847.0043228698.0035542275.0

5、0登記面積：4.3619km2開(kāi)采煤層：獨(dú)層子，龍開(kāi)采深度：275m -300m、地形地貌礦區(qū)地處四川盆地南部的低山丘陵區(qū)， 在構(gòu)造上處于北東南西 向構(gòu)造帶一一古佛山背斜南東翼中段，山脈走向與構(gòu)造跡線基本一 致，因遭受構(gòu)造和剝蝕、侵蝕、切割作用，形成褶曲構(gòu)造的低山丘陵 地帶，地形起伏較大，總的趨勢(shì)北西高南東低，礦區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為北西 面的風(fēng)簸寺，標(biāo)高595.7m,最低點(diǎn)為南部的馬溪河，標(biāo)高 270nl為 本區(qū)最低排泄基準(zhǔn)面，相對(duì)高差 325.7m; 一般標(biāo)高在280350nl 般高差5070m礦區(qū)屬構(gòu)造侵蝕地貌，受構(gòu)造和巖性的影響，砂巖 類地層走向形成單面山和串珠狀山嶺， 泥巖則形成縱形梢地，南東

6、部 地段相對(duì)平緩開(kāi)闊，是當(dāng)?shù)氐闹饕睾途用駞^(qū)。三、主要河流及水體礦區(qū)內(nèi)屬四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，無(wú)霜期長(zhǎng)，季風(fēng)氣候顯著，礦區(qū)范圍內(nèi)地表水體相對(duì)發(fā)育。主要地表水體為水庫(kù)、堰塘和水田。主要水庫(kù)為新山溝水庫(kù)，平面呈不規(guī)則橢圓形，面積約 32662品，平均水深約2.0m,常年蓄水量約65324m3 左右。為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉用水庫(kù)和農(nóng)民生活用水水資源儲(chǔ)備水庫(kù)。另，礦區(qū)尚分布三個(gè)小型農(nóng)用堰塘，常年蓄水量17003000吊,主要為灌溉用水。在礦區(qū)范圍邊界上有馬溪河經(jīng)過(guò), 此外無(wú)大的地表水體， 泉水出露較稀少， 地形北西高南東低， 地形坡度小于巖層傾角，溝谷均發(fā)源于背斜軸部一帶，

7、橫切地層走向，呈樹(shù)枝狀分布，有利于地表水的排泄。 在雨季， 地表水沿季節(jié)性溝谷匯入南面最低的馬溪河中。馬溪河為常年性河流，發(fā)源于礦區(qū)東面的石橋一帶，全長(zhǎng)25km，在福集南部與九曲河匯合，注入賴溪河，最終匯入沱江。四、區(qū)內(nèi)煤礦開(kāi)采情況井田周圍有堆金灣煤礦、關(guān)大井煤礦。據(jù)礦方提供資料，沒(méi)有越界開(kāi)采，但井田邊界周圍多處有采空區(qū)，積水情況不詳，對(duì)本區(qū)生產(chǎn)安全具有潛在的威脅。 故當(dāng)采掘工程向井田邊界推進(jìn)時(shí)， 應(yīng)打超前探放水鉆， 并留設(shè)足夠的防水煤柱， 以避免發(fā)生老窯老空水突水淹井事故。堆金灣煤礦該礦屬私營(yíng)企業(yè)， 位于礦區(qū)西部，采用斜井開(kāi)拓、現(xiàn)生產(chǎn)能力為15 萬(wàn)噸 / 年。采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁式，機(jī)采。機(jī)械

8、通風(fēng)。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸。煤層頂、底板均為黑色泥巖或砂質(zhì)泥巖?，F(xiàn)開(kāi)采水平在-200m,礦井正常涌水量8m3/h ,最大涌水量15m3/h ,主要為頂板淋水，其生產(chǎn)疏排水可起到疏水降壓的效果，有利于本礦的生產(chǎn)。關(guān)大井煤礦該礦屬私營(yíng)企業(yè)， 位于礦井東部， 平硐暗斜井開(kāi)拓， 已開(kāi)采至 -50m水平，該礦于 2013年關(guān)閉。第二節(jié) 地 質(zhì) 構(gòu) 造一、相鄰采區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)情況朱洞煤礦與關(guān)大井煤礦、 堆金灣煤礦相鄰。 關(guān)大井煤礦位于礦井東側(cè)，堆金灣煤礦位于礦井西側(cè)，各礦之間有礦井隔離煤柱相隔，礦界清晰，無(wú)礦權(quán)糾紛。礦區(qū)西部邊界附近發(fā)現(xiàn)F23、Fl6、F22、F24四組逆斷層，F(xiàn)23逆斷層位于F16

9、斷層上盤(pán)，對(duì)本礦井基本無(wú)影響，在此不作贅述，F(xiàn)24 逆斷層，斷層規(guī)模小，未切割煤層，F(xiàn)16 、 F22 逆斷層為區(qū)域性大斷層，亦為朱洞煤礦礦區(qū)邊界斷層，此兩個(gè)斷層破壞了煤層的連續(xù)性和穩(wěn)定性，使煤層上下各含水層間產(chǎn)生了一定的水力聯(lián)系。礦井東翼為現(xiàn)在正在開(kāi)采的 2121 采面， 西翼為 2122機(jī)巷、 2122下回風(fēng)巷、 2123 機(jī)巷繞道掘進(jìn)工作面，從實(shí)際揭露的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況看，一采區(qū)龍骨炭煤層厚度穩(wěn)定在0.4m 左右。地質(zhì)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單， 構(gòu)造發(fā)育相對(duì)簡(jiǎn)單； 煤層直接頂板主要為深灰色泥巖和粉細(xì)砂巖，其次是砂質(zhì)泥巖，厚度一般在27m左右，巖體完整性較好，節(jié)理裂隙不發(fā)育，為中等冒落性頂板。礦井下

10、工作面一般開(kāi)采步距為5m,以少量坑木支護(hù)，將頂?shù)装寮皧A研回填采空區(qū)內(nèi)，來(lái)壓周期為3個(gè)月左右，屬較易管理頂板。直接底板主要為棕灰色泥巖，其次是粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，未見(jiàn)底鼓現(xiàn)象，屬較穩(wěn)定底板。 巖性無(wú)一定變化規(guī)律，當(dāng)直接底板為砂巖或泥質(zhì)砂巖的時(shí)候，往往有一層厚約0.50m的灰色砂質(zhì)泥巖作為偽底，該層遇水稍有膨脹，有輕微底鼓現(xiàn)象，屬較易管理底板。o煤層瓦斯含量較低，瓦斯涌出量少，相對(duì)瓦斯涌出量0.31m3/t , 煤層傾角較小，近水平5-10左右，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，在采掘過(guò)程中， 有煤層頂板局部地段有少量淋水，礦井最大涌水11m3/h,正常8m3/h。 二、地質(zhì)構(gòu)造1、地層瀘縣古佛山背斜龍?zhí)端聟^(qū)地層分區(qū)

11、屬揚(yáng)子地層區(qū)四川盆地分區(qū)瀘州小區(qū)，地表依次出露有三疊系上統(tǒng)須家河組、 侏羅系下統(tǒng)珍珠沖 組、下中統(tǒng)自流井組及侏羅系中統(tǒng)新田溝組、沙溪廟組。其中須家 河組、珍珠沖組地層構(gòu)成背斜核部，兩翼為自流井組、新田溝組。第 四系主要分布在現(xiàn)代河谷去及平緩丘陵中。詳見(jiàn)見(jiàn)表 2-1。區(qū)域地層一覽表薪組鱉；性，岸度小里）最 均四系統(tǒng)Q第血苗樹(shù)植土吾口粒土，主 要為血花展積物和坡積也在礦 區(qū)范圍內(nèi)分而較廣泛。逐有部分 為河流沖積物。侏/ Z Z溪沙J2s二底部為細(xì)7白、紫紅魚(yú)砂質(zhì) 展及辮鑒中廟 組段呈統(tǒng)一新一假迷金 巨竣鯉 紫而、暗紫冠及雜質(zhì)砂居Q羅田 溝J2x矍碧夾著1福制isiiir42. 063.452.7.

12、組用"。中統(tǒng)i I段J1- 2z3為45層泥質(zhì)結(jié)晶或介殼 石灰?guī)r中夾泥巖工泥巖下部呈 攀工聊知避15卷寨30.338. 034.1自 段J1-2z2主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖火砂 君心但空堂較多，二=5層， 務(wù)集更叁中f更呈凸鏡狀分 希底部砂石有波痕。113 .2166 .1142 .1段J-2z1岳廟H皋源墉髭球H讖號(hào)的生物比12 .415.213 .4下統(tǒng)3 組珍J1z h主要為泥巖夾三層砂巖，砂 巖呈凸鏡狀分布2易去滅,其頂 部和底富兩層正較穩(wěn)啟分布較 廠。74 .688.880 .9上 疊 統(tǒng)系家河組段;T3x j6淺灰、灰白色厚層狀細(xì)中 粒巖屑石英砂巖,眇巖中含淺色 的石英、長(zhǎng)石

13、、白石母及黑色礦 物。36 .345.140 .6須段五3x j5淺灰、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥 巖、粉砂巖，夾薄層細(xì)砂巖和煤 組成，一般含煤59層，煤層 多集中于該段頂?shù)撞浚鄬俨环€(wěn) 定煤層，該段即為“上煤組”， 礦井所采獨(dú)層子煤層位于該段 中上部，龍骨炭煤層位于該段地 層卜部。66 .493.475 .6段IT3x j4淺灰、灰白色厚層狀細(xì)中 粒石英砂巖，上部和中部夾薄層 砂質(zhì)泥巖和泥巖，交錯(cuò)層理發(fā)2、構(gòu)造礦山位于古佛山背斜南東翼中段次級(jí)褶皺部位， 次級(jí)背斜南東翼地層。地層傾向160170° ,彳角113° ,由北東往南西逐漸變小，背斜軸的北西翼地層，地層傾向280300&#

14、176;左右，傾角228° ,傾角呈兩翼陡，軸部較緩的趨勢(shì)，其中北西翼又較南東翼陡。在井下，煤層傾角變緩，多在13°左右。礦山范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)F23、F1&F22、F24四組逆斷層，僅對(duì)煤層有一定影響的斷層簡(jiǎn)介：F16逆斷層：區(qū)域性大斷層，走向長(zhǎng)達(dá)29kmi該斷層位于礦井北 -5 -西部，地表表現(xiàn)為須家河組一段與自流井組二、三段直接接觸，斷層走向約46方向，與背斜軸向基本平行，傾向315° ,傾角6062 左右，落差大于550ml切割煤層。F22逆斷層：該斷層全長(zhǎng)4km,在礦區(qū)范圍僅老蠻溝的北西出露 長(zhǎng)800ml斷層傾向160左右，傾角48左右，落差120m切割

15、煤 層。F24 逆斷層：位于川凹土，水井灣的北西面的馬鞍山段地層中，受F16斷層的切割影響，礦區(qū)內(nèi)出露僅 925m左右，傾向122° ,傾 角75° ,落差612m左右，未切割煤層。第三節(jié)煤 層一、含煤巖系及煤層礦區(qū)含煤地層為三疊系上統(tǒng)須家河組五段（ T3xj5 ） ， 屬楊子地臺(tái)區(qū)的內(nèi)陸盆地沼澤相沉積，巖性為淺灰、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，夾薄層細(xì)砂巖。該段平均厚 75.6m, 一般含煤59層，多集 中于該段底部，煤層總厚度約 1.61m,含煤系數(shù)2.13%。在本礦井內(nèi) 大部可采煤層2 層（獨(dú)層子煤層、龍骨炭煤層） ，獨(dú)層子煤層可采厚度平均0.36m,龍骨炭煤層可采厚

16、度平均0.36m,可采含煤系數(shù)為0.95%。其余煤層為零星可采煤層，僅個(gè)別見(jiàn)礦工程點(diǎn)可采，且煤層厚度變化無(wú)規(guī)律。二、可采煤層本區(qū)域厚度n 0.3m的可采和局部可采煤層為龍骨炭煤層表1-3-1區(qū)域可采、局部可采煤層特征一覽表煤層采用厚度（m最小最大平均點(diǎn)數(shù)雙連0.000.100.037鐵炭0.000.380.187獨(dú)層子0.080.240.187龍骨發(fā)0.220.470.347背影炭0.100.200.157泡炭0.170.390.247在本礦井內(nèi)大部可采煤層為龍骨炭煤層，其它煤層為零星可采煤層或不可采煤層，現(xiàn)將龍骨炭煤層簡(jiǎn)述如下：龍骨炭煤層位于須家河組五段（T3xj5 ）下部，上距獨(dú)層子煤層

17、平均32.0m,下距須家河組四段（ T3xj4）頂界平均16.5m,煤厚 0.220.47m,平均0.34m,該煤層大部可采，局部沖刷無(wú)煤，可采純 煤厚度0.250.47m,平均0.36m,多為單一結(jié)構(gòu)，部分夾一層研石， 研厚0.24m,巖性為深灰色炭質(zhì)泥巖，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬較穩(wěn)定煤層，煤 巖類型為半暗半亮型煤。第四節(jié)水文地質(zhì)一、區(qū)域水文地質(zhì)概況礦區(qū)西部邊界附近發(fā)現(xiàn)F23、Fi6、F22、F24四組逆斷層，F(xiàn)23逆斷 層位于F16斷層上盤(pán)，對(duì)本礦井基本無(wú)影響，在此不作贅述，F(xiàn)24逆斷層，斷層規(guī)模小，未切割煤層，F(xiàn)16、F22逆斷層為區(qū)域性大斷層， 亦為朱洞煤礦礦區(qū)西部邊界斷層，破碎帶主要由泥巖、砂

18、泥巖、石 灰?guī)r、斷層泥等組成，遇水膨脹，具良好的隔水性；東部為低山丘 陵地區(qū)，地勢(shì)北西高南東低，地表沖溝發(fā)育，大氣降雨多順沖溝流 走，對(duì)地下水的補(bǔ)給較差，礦井涌水量受降雨量的影響不明顯，一 般不會(huì)影響礦井安全生產(chǎn)。各主要含水層的富水性隨埋藏深度的增加而逐漸減弱，含水性受巖溶裂隙發(fā)育程度影響明顯。二、井田水文地質(zhì)條件1、概況各含水層在淺部裂隙巖溶較發(fā)育， 與地表水、 大氣降水聯(lián)系密切，富水性較強(qiáng)，但隨埋深增加，其富水性減弱。本井田礦井充水水源主要為大氣降水、地表水、地下潛水、老空水等，通過(guò)含水巖層露頭、風(fēng)化裂隙帶、采空冒落裂隙等不同通道進(jìn)入礦井，造成礦井充水。礦井目前主要開(kāi)采龍骨炭煤層，其礦井涌

19、水量主要為老空水、煤層頂板裂隙淋頭水，一般情況下通過(guò)正常抽排，即能保證礦井安全生產(chǎn)。2、主要含水層礦區(qū)內(nèi)含、 隔水層大致相間出露。 現(xiàn)將礦區(qū)主要含水層敘述如下：1）第四系（Q）孔隙含（透）水層由粘土、粉質(zhì)粘土及碎石、礫石、砂組成，厚 020.0m,為孔隙含水層，多分布于河谷地帶，在斜坡地帶其富水性較弱，透水性較強(qiáng)，泉水多出露于與基巖的接觸部位，流量一般小于 1.00L/s ，為弱富水層；在河谷地帶受河水的補(bǔ)給其富水性相對(duì)較強(qiáng)。2）侏羅系中統(tǒng)沙溪廟下亞組（ J2s1 ）相對(duì)隔水層出露于礦井南部，巖性為紫色、暗紫色、紫紅色砂質(zhì)泥巖，夾灰色細(xì)粒砂巖及薄層粉砂巖，底部為細(xì)粒砂巖。泥巖、砂質(zhì)泥巖易受風(fēng)化

20、剝蝕，形成淺丘地貌，砂巖和粉砂巖質(zhì)地較硬，多形成串珠狀的丘陵地貌。淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，具較好的滲水性和淺層含水條件。地面調(diào)查見(jiàn)水井2個(gè)，估算流量為0.251.36L/S。據(jù)鉆探揭露該段淺部砂巖裂隙較發(fā)育， 且裂隙發(fā)育段具有一定的- 9 -富水性。總體上沙溪廟下亞組含水性較弱，屬相對(duì)隔水層。3）侏羅系中統(tǒng)新田溝組（J2x ）隔水層出露于礦井中南部，巖性紫色、暗紫色及雜色砂質(zhì)泥巖，夾灰、灰綠色細(xì)粒砂巖及粉砂巖，厚約52.7m。地面調(diào)查見(jiàn)水井1個(gè)，估算流量為 0.52L/s 。鉆探揭露該段淺部砂巖裂隙較發(fā)育 , 裂隙發(fā)育段其含水性較強(qiáng)，總體上看，砂巖裂隙發(fā)育時(shí)具弱富水性，且不均，其它巖性層基本 不富水

21、，屬相對(duì)隔水層。4）侏羅系中下統(tǒng)自流井組（J1-2z ）總厚189.6m,分三個(gè)巖性段，現(xiàn)就其含隔水特征分述如下：大安寨段（J1-2z3）呈窄條帶狀分布在礦井中部，厚34.1m,為45層泥質(zhì)結(jié)晶或介殼石灰?guī)r，中夾泥巖。淺部裂隙較發(fā)育。地表未見(jiàn)泉水出露。鉆孔揭露本段地層，沖洗液消耗量無(wú)明顯變化，回次水位變化幅度小，含水性弱，屬相對(duì)隔水層。馬鞍山段（J1-2z2）呈條帶狀分布在礦井中北部，厚 142.1m,主要為泥巖、砂質(zhì)泥 巖夾砂巖，但砂巖較多，一般 25層，多集中在中下部。一般不含 水，地表僅見(jiàn)出露泉水2 個(gè)，平均流量為 0.12L/s 。鉆孔揭露本段地層，沖洗液消耗量無(wú)明顯變化，回次水位變化

22、幅度小，本段地層含水 性弱，屬相對(duì)隔水層。東岳廟段（J1-2z1 ）呈窄條帶狀分布在礦井北部，厚13.4m,巖性為灰、深灰色生物碎屑灰?guī)r，夾薄層砂巖，一般巖溶裂隙發(fā)育，井田內(nèi)未見(jiàn)泉水出露。鉆探揭露該段石灰?guī)r裂隙較發(fā)育， 在對(duì)該層作抽水試驗(yàn)， 單位涌水量 0.000662L/s.m ，滲透系數(shù)0.005925m/d 。另外，在相鄰的瀘縣狐貍坡煤礦開(kāi)鑿副斜井時(shí)，在本段發(fā)現(xiàn)裂隙涌水，初估涌水量為100m3/d。 1990年我隊(duì)進(jìn)行延深勘查時(shí)，曾對(duì)該裂隙涌水段進(jìn)行觀測(cè)，其涌水量為54.708564.16m3/d。綜上所述，本段石灰?guī)r裂隙發(fā)育時(shí)，具有一定的富含水性，為東岳廟段（ J1-2z1 ）巖溶裂隙含水層，是井田內(nèi)主要含水層之一，但其遠(yuǎn)離主采煤層，對(duì)礦井無(wú)直接充水影響。3、斷層導(dǎo)水性從鄰區(qū)和井巷揭露斷層屬壓扭性斷層，走向，傾向有少量變化，但不透水。4、水文地質(zhì)類型根據(jù)以上井田水文地質(zhì)條件， 按礦井水文地質(zhì)規(guī)定分類標(biāo)準(zhǔn)， 綜 合確定本井田的水