金二采區(qū)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間的安全技術(shù)措施

金二采區(qū)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間的安全技術(shù)措施第一章：金二采區(qū)概況第一節(jié)

概況一、采區(qū)位置金二采區(qū)位于金竹坪井田中部，井口位置在盤縣紅果填與水塘鎮(zhèn)交界處的沿塘。金二采區(qū)走向長2.8km，傾斜長0.72km。礦井風(fēng)井大路已修至金二風(fēng)井場(chǎng)地，輸電線路也已架至風(fēng)井場(chǎng)地。二、地形地貌金二采區(qū)范圍地形起伏較大，最低處為金二井口四周之溝谷，標(biāo)高為+1960m，最高峰標(biāo)高為+2353m，相對(duì)高差達(dá)393m。該區(qū)內(nèi)地形呈單面山，含煤地層為一單斜谷地，按山地高度分類，應(yīng)為中等切割的中山地形。三、河流金二采區(qū)范圍內(nèi)無較大的地表水，主要是溝谷小溪及其由溝谷小溪匯成的山間小河。地表水流以大氣降雨為主。雨季、旱季徑流量相差甚大。據(jù)2001年6月觀測(cè)和詢問當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)：沿塘小河流量為13～190.5m3/h，滑石板小河流量為20～294.2m3/h。四、井田內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦概況由于金二采區(qū)煤層埋藏較淺，煤層出露地表，開采比較便利，因此，在金二采區(qū)內(nèi)沿煤層露頭小煤窯的開采歷史較長，多為平硐或斜井開拓，一般平硐沿走向長200m左右，斜井開采深度30m左右，現(xiàn)大多數(shù)井口已封停。五、電源、水源（一）電源：金二采區(qū)供電電源取自已建成的小關(guān)35kv變電所，利用兩回已架設(shè)的10kv等級(jí)輸電線路供電，供電牢靠。（二）水源：金二采區(qū)水資源貧乏，地面水量變化極大，雨季、旱季流徑量相差甚遠(yuǎn)。金二風(fēng)井場(chǎng)地前側(cè)小河流量為20m3/h(旱季)~300m3/h(雨季)，河水可以作為金二采區(qū)補(bǔ)充供水水源。依據(jù)金一采區(qū)生產(chǎn)期間實(shí)測(cè)涌出量估計(jì)，金二采區(qū)投產(chǎn)后涌出量在60~300m3/h，經(jīng)適當(dāng)處理，也可作為生產(chǎn)用補(bǔ)充供水水源。金二采區(qū)供水水源主要為礦井工業(yè)廣場(chǎng)羊毛洞暗河水以及主平硐900m處溶洞涌水，均經(jīng)過礦井工業(yè)廣場(chǎng)水處理廠處理后向金二以及金一采區(qū)供水。其次節(jié)

地質(zhì)特征一、地質(zhì)構(gòu)造（一）地層井田地層由老至新為：二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖、龍?zhí)督M，三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組，第四系全新統(tǒng)。由老至新分述如下：1、二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖（P2β）本組厚171m（由上至下是：上部—灰綠、深灰色玄武質(zhì)凝灰?guī)r，厚12m；灰綠、藍(lán)灰色火山角礫巖，厚39m。中部—深灰綠色伊丁玄武巖，深灰、黃及黃綠色粘土巖及薄煤一層，厚55m。下部—灰綠色、藍(lán)灰色玄武巖、拉斑玄武巖及伊丁玄武巖，厚65m），上與龍?zhí)督M呈假整合接觸。2、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2L）為采區(qū)含煤地層，厚220～310m，屬海陸交替相沉積。含煤27～44層，可采煤層15層?？煞譃樯稀⒅?、下三個(gè)煤組。上與三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組呈整合接觸。（1）上煤組1號(hào)煤層至12號(hào)煤層頂板。厚度93～107m，一般97m。以灰色細(xì)砂巖、粉砂巖為主，夾薄層粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及炭質(zhì)泥巖。含煤9～15層，其中可采煤層有1、3、5、7、9、10等煤層，多為薄煤層和中厚煤層。（2）中煤組12號(hào)煤層至24號(hào)煤層頂板。厚度90～104m，一般92m。巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主、間夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及菱鐵礦薄層。本組含煤10～15層，其中可采煤層有12、13、17、18--1、18等煤層，一般為中厚至厚煤層，煤層層數(shù)、厚度、間距變化較大，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔至簡(jiǎn)單，有的煤層有分叉合并及尖滅現(xiàn)象。（3）下煤組24號(hào)煤層至凝灰?guī)r頂界。厚度37～49m，一般42m。巖性由粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及炭質(zhì)泥巖組成，底部為一層鋁土層。含大量姜塊狀、蠕蟲狀黃鐵礦結(jié)核，亦含菱鐵礦結(jié)核。含煤8～14層，其中僅24號(hào)煤層局部可采。3、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）井田內(nèi)分布較廣，發(fā)育良好，厚529～762m，一般624m。上與永寧鎮(zhèn)組呈整合接觸。4、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1-Yn）井田內(nèi)僅見下段。厚120～159m，上與第四系呈不整合接觸。5、第四系（Q）僅見全新統(tǒng)，在井田內(nèi)零星分布，以殘積和坡積的粘土、粉砂、沖積層卵石、砂及亞粘土等為主。坡積和殘積物分布在坡麓四周及低凹槽谷中，沖積層分布在段家莊和麻峰巖河床一帶。厚度0～30m。地層厚度及巖性特征見表1-2-1。（二）煤系地層特征井田具有工業(yè)價(jià)值的含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M。依據(jù)巖性、古生物特征和沉積特征，龍?zhí)督M為海陸交替過渡相沉積，以陸相為主。沉積變化從不穩(wěn)定到日趨穩(wěn)定，即下煤組的沉積環(huán)境最不穩(wěn)定，含煤性差。至中、上煤組沉積環(huán)境趨于穩(wěn)定，煤組厚度、煤、巖層厚度、煤層間距等也趨于穩(wěn)定。地層走向北30o～50o，傾向北西，地層傾角18o～25o，一般22o。（三）地質(zhì)構(gòu)造盤縣煤田大地構(gòu)造位于滇黔桂臺(tái)向斜黔西南臺(tái)凹。煤田內(nèi)的構(gòu)造大致有北西向和北東向兩大組，其中盤關(guān)向斜為北東向，而金二采區(qū)位于盤關(guān)向斜東翼中南段的金竹坪井田中部，為單斜構(gòu)造，地層走向北30o～50o東，傾向北西，地層傾角18o～25o，一般22o，伴有肯定數(shù)量的斷層。采區(qū)內(nèi)斷層，以走向斷層及斜向斷層為主，已探明的有22條，出露地表的10條，隱伏12條。落差大于20m一條(F90)，小于20m大于10m的二條(F97、F834-2)。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單程度屬中等。影響開采的主要斷層有：F90逆斷層：位于6～7線一帶，延長長1400m，走向近南北，傾向西，傾角70o～80o，兩端稍緩，中部較陡；落差20m左右，三疊系中稍大，隨煤系的延長縮小。標(biāo)高在+1500m～+1750m。對(duì)煤系的破壞不超過18號(hào)煤層，在斷層四周可見有牽引現(xiàn)象。F97正斷層：位于5～15線一帶，延長長870m，走向308～310。，傾向218o～301o，傾角52o～71o，落差5～15m。F372-1隱伏逆斷層：372號(hào)鉆孔掌握，斷點(diǎn)孔深366m，標(biāo)高+1829m，落差8m，造成3～7號(hào)煤層的巖煤層重復(fù)。F834-2隱伏正斷層：B834孔掌握，斷點(diǎn)標(biāo)高+1603m，落差10～17m，延長長度700m，走向北西50o，傾向230o，傾角60o，破壞煤系1～18號(hào)煤層。金二采區(qū)斷層特征見表1-2-2。二、煤層及煤質(zhì)（一）煤層采區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍譚組，總厚度220～310m，含煤層27～44層，其中可采煤層15層，可采煤層平均總厚21.86m。全區(qū)可采煤層有3、7、9、10、17五層煤，均為較穩(wěn)定煤層；大部分可采煤層有12、18-1、18三層，現(xiàn)將主要可采煤層簡(jiǎn)述如下：3號(hào)煤層：為全區(qū)可采之較穩(wěn)定煤層。煤層厚度0.99～2.83m，平均1.74m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，夾矸0～1層，少數(shù)2～3層，夾矸平均總厚0.1～0.16m，夾矸巖性為高嶺質(zhì)泥巖和泥巖。7號(hào)煤層：為全區(qū)基本可采之較穩(wěn)定煤層。煤層厚度0.24～5.41m，平均2.02m。部分地段分叉為兩層，煤層夾矸0～1層，少數(shù)2～3層，厚0.1～0.19m左右，夾矸巖性為泥巖和黑褐色高嶺質(zhì)泥巖。9號(hào)煤層：為全區(qū)基本可采之中厚煤層，煤層厚度0.72～6.52m，平均厚度2.33m；煤層含夾矸0～3層，一般一層厚0.22m。10號(hào)煤層：為局部可采煤層，厚度0.48～2.37m，平均1.06m，一般無夾矸。12號(hào)煤層：為全區(qū)不穩(wěn)定煤層，厚度變化大，局部可采，煤層厚度為0～3.06m,平均0.96m，一般無夾矸，有時(shí)含一層0.17m厚的泥巖夾矸。17號(hào)煤層：為全區(qū)可采之較穩(wěn)定中厚煤層，煤層厚度0.25～7.66m，平均厚度3.23m；煤層含夾矸0~3層，一般厚0.17m，夾矸巖性為泥巖。18號(hào)煤層：為全區(qū)不穩(wěn)定煤層，大部分可采，部分與18-1號(hào)煤層合并。煤層厚度0.32～6.24m，平均厚度1.91m；煤層夾矸為泥巖，一般0～3層，厚0.2m。除上述可采煤層外，該區(qū)有13號(hào)和18-1號(hào)煤層大部可采，13號(hào)煤層厚0～5.67m，平均可采厚度1.43m，18-1號(hào)煤層厚0～9.52m，平均2.54m。金二采區(qū)可采煤層特征、頂?shù)装鍘r性、層間距詳見表1-2-3。（二）煤層物理性質(zhì)和煤巖特征1、煤層物理性質(zhì)和煤巖特征（1）煤層物理性質(zhì)金二采區(qū)內(nèi)煤層多為灰黑色、玻璃光澤~金剛光澤，含有結(jié)核狀、星點(diǎn)狀黃鐵礦，沿煤的列隙有方解石薄脈充填。煤多呈粉狀和碎塊狀，其次為塊狀和鱗片狀。（2）煤巖特征宏觀煤巖特征：以條帶狀半暗型為主，煤巖成份由暗煤和亮煤組成，夾有線理狀鏡煤，并含絲炭境體。微觀煤巖特征：有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，絲質(zhì)組次之，半鏡質(zhì)組少量；無機(jī)組分以粘土類和氧化硅類為主，硫化物類較少，碳酸鹽少見。2、風(fēng)氧化帶煤層在風(fēng)氧化帶的顏色變淺，光澤減弱，呈土狀光澤，在煤層表面有淋漓鐵銹。（三）煤質(zhì)煤質(zhì)牌號(hào)以貧煤為主，其次為瘦煤、無煙煤。原煤灰分以中灰為主，一般在15～25%之間。硫分以特低硫?yàn)橹?，一般?.19%以下。磷以特低磷為主，其含量一般在0.018%以下。原煤發(fā)熱量QbT在34.54～35.17MJ/kg之間，灰融點(diǎn)T2(軟化點(diǎn))均大于1250。C，是較好的民用煤和動(dòng)力用煤。三、瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃（一）瓦斯依據(jù)地質(zhì)報(bào)告，瓦斯風(fēng)化帶標(biāo)高一般在+1870m以上，瓦斯風(fēng)化帶以下，瓦斯含量兩極值為0.1～22.7mL/g，以3、7、9、12、17、18號(hào)煤層的含量最大，且瓦斯含量隨著埋藏深度增加而增加，采納撫順煤科分院提出的瓦斯涌出量猜測(cè)方法，+1721m水平估計(jì)相對(duì)瓦斯涌出量為13.7m3/t，屬高瓦斯礦井。在金一采區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)過程中，3號(hào)煤層肯定瓦斯涌出量高達(dá)35m3/min。另外，7號(hào)煤層在掘進(jìn)過程中曾發(fā)生過3次突出，經(jīng)鑒定，7號(hào)煤層為突出煤層，金佳礦井為突出礦井。（二）煤塵爆炸性、煤的自燃依據(jù)勘探中采樣試驗(yàn)結(jié)果，主要可采煤層均屬有爆炸危急性煤層。各煤層自然發(fā)火性依據(jù)地質(zhì)報(bào)告供應(yīng)的鑒定資料，金竹坪井田可采煤層屬可能自燃和自燃煤層，其中9號(hào)煤層經(jīng)鑒定，最短自燃發(fā)火期僅為32天，并且金一采區(qū)在生產(chǎn)過程中，9號(hào)煤層曾于2002年6月17日發(fā)生自燃。四、水文地質(zhì)金二采區(qū)地勢(shì)較高，地形高差甚大，溪流切割劇烈，尤以向源侵蝕和向下切割表現(xiàn)突出。區(qū)內(nèi)無大的河流。（一）含水層概況金二采區(qū)出露地層有：第四系（Q）、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2L）、峨嵋山玄武巖（P2β）。其含水性與隔水性分述如下：1、二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（P2β）玄武巖組在采區(qū)內(nèi)東側(cè)呈單面山構(gòu)造坡，淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，地下水以裂隙下降泉方式出露于斜坡中上部或溝谷邊緣，泉水出露標(biāo)+1827m～+1878m，流量0.08L/s。隨深度增加裂隙遞增，含水性弱，是礦床底板直接充水的弱含水層。2、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2L）龍?zhí)督M是礦井直接充水的微弱含水層。地下水補(bǔ)給以大氣降雨為源，以風(fēng)化裂隙為途徑，因而季節(jié)性變化明顯，并隨裂隙發(fā)育程度而存在差異。在淺部裂隙多以下降泉出露于坡底，或從坡積、殘積層滲出，流量1.0L/s～3.92L/s，每到枯水季節(jié)，多數(shù)泉水干枯斷流。經(jīng)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量0.00126～0.0178L/s.m，滲透系數(shù)0.0106～0.241m/d。3、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f及T/P）該組分綠色和紫色層兩大段，下部綠色層(T/P)以細(xì)砂巖為主，夾粉砂巖，含基巖裂隙水，是礦井直接充水的弱含水層，上部紫色層（T1f）以細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖相間分布，從其含水性及巖性特征來看，是隔水層或弱含水層，對(duì)礦井充水無大的作用?？傊摻M地下水是受氣候影響的風(fēng)化裂隙水，其補(bǔ)給來源是大氣降水。4、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）該組分布于采區(qū)西部邊緣，為灰?guī)r層，富含裂隙溶洞水，是區(qū)內(nèi)主要含水層之一，由于其下伏地層為透水性不良的、平均厚度在480m的飛仙關(guān)組紫色層砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖層相阻隔，因而在自然條件下永寧鎮(zhèn)組的巖溶水與煤礦的充水無關(guān)。5、第四系（Q）采區(qū)內(nèi)僅見全新統(tǒng)，以殘積和坡積的粘土、粉砂及亞砂土等為主。面積小，厚度有限，單位涌水量0.0653L/s.m，滲透系數(shù)0.0634m/d，對(duì)礦井水無甚影響。地下水源為大氣降雨。綜上所述，峨嵋山玄武巖組是弱含水層，透水性不良，可視為茅口組灰?guī)r與龍?zhí)督M之間的相對(duì)隔水層。飛仙關(guān)組的綠色層（T/P）上覆于龍?zhí)督M，由于含水性弱，與其上部透水性不良而厚度較大的紫色層（T1f）可視為永寧組與龍?zhí)督M之間的相對(duì)隔水層。第四系沖積層，由于分布零星，富水性不強(qiáng)，對(duì)煤礦床充水影響不大。（二）斷層導(dǎo)水性從地面觀看，較大斷層的斷層帶一般已膠結(jié)，擠壓緊密，在斷層淺部處于風(fēng)化裂隙之中，有利于地