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1、织金县凤凰山煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(生产能力：45万t/a)贵州天设项目咨询有限公司二一年九月织金县凤凰山煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(生产能力：45万t/a)总 经 理：总工程师：设 计： 贵州天设项目咨询有限公司二一年九月目 录第一章 矿井基本概况6第一节 井田概况6第二节 地层、煤层及煤质9第三节 地质构造12第四节 开拓、开采14六 其它17第五节 矿井通风、瓦斯等情况17第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案20第三章 矿井各系统合理性论证及调整23第一节 开拓系统及开采方法合理性论证及调整23第二节 开采顺序及保护层选择合理性论证23第三节 通风系统合理性论证及优化25
2、第四节 矿井瓦斯抽放合理性论证及优化26第五节 矿井安全防护的合理性论证及优化27第四章 区域综合防突措施方案28第一节 区域综合防突措施基本程序和要求28第二节 区域突出危险性预测29第三节 区域防突措施33第四节 区域措施效果检验47第五节 区域验证51第五章局部综合防突措施55第一节 掘进工作面局部综合防突措施方案55第二节 采煤工作面局部综合防突措施方案60第三节 石门（斜井巷）揭煤工作面综合防突措施方案62第四节 矿井安全防护措施71第六章 矿井防突管理78第一节 防突组织管理78第二节 防突技术管理80第三节 现场管理85第七章 防突仪器、装备90附录一 煤层瓦斯压力测定方法91附
3、录二 钻屑指标法92附录三 防突措施有效半径的测定方法93附件目录1、贵州省国土资源厅2007年9月颁发的织金凤凰山煤矿采矿许可证（副本），证号为5200000731741；2、贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局黔安监管办字2007345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见。3、贵州省煤田地质局实验室2009年8月提交的织金县凤凰山煤矿17、23、27、30、32号煤尘爆炸性鉴定报告；4、贵州省煤田地质局实验室2009年8月提交的织金县凤凰山煤矿17、23、27、30、32号煤炭自燃倾向等级鉴定报告；5、贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字2009281号
4、）对毕节地区煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复；6、贵州省煤碳管理局文件黔煤生产字20081494号关于对毕节地区煤炭局的批复7、贵州省能源局文件黔能源发2010119号关于对毕节地区工业能源委员会的批复附图目录1、织金县凤凰山煤矿开拓系统、采区布置及机械设备配备图（1：2000）2、织金县凤凰山煤矿开拓系统、采区布置剖面图（1：5000）3、织金县凤凰山煤矿通风系统图（示意）4、织金县凤凰山煤矿井下压风自救系统布置图（1：2000）5、织金县凤凰山煤矿避灾线路图（1：2000）6、织金县凤凰山煤矿瓦斯抽放系统图（1：2000）前 言凤凰山煤矿位于毕节地区织金县珠藏镇凤凰村，属珠藏镇管
5、辖，矿区往北至织金县城约16km，往南经熊家场至安顺83km,往西经少普至六枝94km, 织金至贵阳、毕节均有三级公路连接，交通运输便利。该矿为整合矿井。矿区走向长2.75km，倾斜宽1.5km，面积3.9546km2,开采标高：+1691+1400m。地理坐标为：东经1054154.01054318.4，北纬263401.7263526.4。根据贵州省织金县煤矿整合、生产结构调整及合理矿权设置方案，凤凰山煤矿为原凤凰山煤矿（15万t/a）与凤凰联营煤矿（3万t/a）整合而成的45万t/a的中型矿井，是珠藏镇目前唯一的中型矿井。该矿于2007年委托贵州煤矿设计研究院有限公司编制矿井开采方案，并
6、于2007年6月提交了织金凤凰山煤矿（整合）煤矿开采方案设计，并经贵州省煤炭管理局审批备案；为与现场实际结合，2009年委托贵州硕翊矿山科技有限责任公司编制完成了织金县凤凰山煤矿开采方案设计（变更）并贵州省能源局审批备案；根据贵州省能源局文件黔能源发2009281号关于毕节地区煤炭局“关于请求审批2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告批复，经鉴定凤凰山煤矿相对瓦斯涌出量为52.12m/t，绝对瓦斯涌出量为6.48m/min，鉴定结论为高瓦斯矿井。该矿委托煤炭科学研究总院抚顺分院对23、27号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定，提交了贵州省织金县凤凰山煤矿23、27号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，由贵州省煤
7、炭管理局备案。经鉴定：织金县凤凰山煤矿23号煤层在+1562.4m水平以上且埋深不大于178m区域无煤瓦斯突出危险性；27煤层上部23煤层开采以后，在23煤层开采的有效保护范围内无煤瓦斯突出危险性。该矿委托中国矿业大学矿山开采与安全教育重点实验室对其开采范围内的30、32号煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，并于2009年11月提交了贵州省织金县凤凰山煤矿煤瓦斯突出危险性鉴定报告，并由贵州省能源局备案，经鉴定：凤凰山煤矿C30煤层在鉴定范围（标高+1512m以上的C30煤层）内无突出危险性；凤凰山煤矿C32煤层在鉴定范围（标高+1509m以上C30煤层）内无突出危险性。贵州省人民政府办公厅文件黔府
8、办发201073号文省人民政府办厅关于加强当前煤矿安全生产工作的通知，明确要求“五类煤矿一律停产整顿”， 包括一是具有煤与瓦斯突出矿井和按照煤与瓦斯突出管理的矿井；二是水害隐患严重、雨季“三防”措施未落实的矿井；三是未淘汰木支护、采掘工作面支护措施落实不到位的矿井；四是以整合技改之名行非法生产之实、或非法违法建设、或施工不能保证安全的整合技改矿井；五是不具备基本安全生产条件的保留一套独立生产系统的矿井。要求有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计。为此，受凤凰山煤矿委托，我公司根据凤凰山煤矿委托及煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定等相关规范要求，组织有关设计人员完成
9、了专项设计的编制工作，现正式提交织金县凤凰山煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计及相关设计文件，请审查。一、防突专项设计内容1、开拓开采系统、通风系统论证、优化调整基于防治煤与瓦斯突出规定的有关要求，对矿井目前的开拓方式、煤层开采程序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，对不合理的地方按要求进行优化调整。2、区域综合防突技术措施方案（1）选择合理的保护层；（2）选择突出煤层区域防突措施；（3）区域预测指标及区域效果检验指标体系；（4）区域验证。3、局部综合防突技术方案（1）工作面预测指标及防突措施效果检验指标体系；（2）选择突出煤层局部防突措施；（3）安全防护措施。4、防突管理制度建立矿井防突组织管理
10、、技术管理、现场管理等有关制度。5、防突设施设备根据矿井防突需要，提出必须配备的防突设施设备清单。二、防突专项设计遵循的主要标准及依据1、防治煤与瓦斯突出规定，2009年，国家煤矿安全监察局；2、煤矿瓦斯抽采工程设计规范，2009年，中华人民共和国住房和城乡建设部；3、煤矿安全规程，2010年，国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局；4、煤矿瓦斯抽采基本指标，2006年，国家安全生产监督管理总局；5、煤矿瓦斯抽放规范，2006年，国家安全生产监督管理总局；6、预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T 10372007）（以下简称评价方法）；7、煤矿井工开采通风技术
11、条件，AQ10282006；8、石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件，MT/T9552005；9、石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件，MT/T9582005；10、贵州省煤碳管理局文件黔煤生产字20081494号关于对毕节地区煤炭局的批复11、贵州省能源局文件黔能源发2010119号关于对毕节地区工业能源委员会的批复12、织金县凤凰山煤矿开采方案（变更）设计说明书，贵州硕翊矿山科技有限责任公司，2009年7月13、织金县凤凰山煤矿（变更）安全专篇，贵州硕翊矿山科技有限责任公司，2009年10月三、设计综述本设计从凤凰山煤矿的实际出发，分别对矿井的开拓方式、煤层开采层序、采煤方法、通风系统的合理性
12、进行论证，并对不合理的地方进行调整，提出切合矿井实际的区域综合防突及局部综合防突措施方案、防突管理措施等，其主要结论如下：1、根据煤炭科学研究总院抚顺分院对23、27号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定，并提交了贵州省织金县凤凰山煤矿23、27号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，由贵州省能源局备案，经鉴定煤及区域均为无煤与瓦斯突出危险性，本次专项设计编制只针对未鉴定区域（即已鉴定煤层鉴定区域之外的部分以及17号煤层）进行编制，所编制内容以矿井开采的首采煤层(23号煤层)未鉴定区域进行说明，矿井对已鉴定的无突出区域均按无突出危险性煤层进行设计和管理。2、根据煤炭科学研究总院抚顺及中国矿业大学矿山开采与安全
13、教育部重点实验室提交的突出危险性鉴定报告，凤凰山煤矿23、27、30、32号煤层在鉴定范围评价为无煤与瓦斯瓦斯突出危险性，对17号煤层未作相应的煤与瓦斯突出危险性鉴定 。凤凰山煤矿采用斜井开拓方式，将6层煤层采用大联合布置。井田划分为一个水平，按水平标高划分为二个采区。主斜井、副斜井以18的坡度穿32号煤层底板后沿32号煤层底板岩层布置总运输下山、轨道下山。各采区上（下）山通过石门揭穿各煤层。设计采区内煤层采用下行式开采，即一采区先开采23号煤层，二采区先开采27号煤层，煤层开采顺序为23、27、30、32号煤层(其中16号煤层已基本采空，17号为局部可采煤层，二采区23号煤层已基本采空)。凤
14、凰山煤矿设计主要开拓巷道：井筒、大巷、采区上山和采区石门均布置在岩层中，符合煤与瓦斯突出矿井的开拓巷道布置原则。该矿采煤工作面采用走向长壁后退式开采方法、炮采工艺，采用单体液压支柱支护顶板，全部垮落法管理顶板，符合开采工艺原则。3、根据储量核实报告，凤凰山煤矿井田内可采煤层有6层，从上到下依次为16、17、23、27、30、32号煤层。其中16号煤层已基本采空，17号位局部可采煤层，二采区23号煤层已基本采空。23、27、30、32号煤层已进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，鉴定结论为在鉴定范围无突出危险性,选择已进行煤与瓦斯突出危险性鉴定的23、27、30、32号煤层作为保护层均可对其它相近煤层起到
15、保护卸压作用，但是选用下煤层作为上煤层的保护层，将会破坏上覆煤层稳定性不利用后期开采。设计推荐选用已鉴定的上煤层（即一采区选用23号煤层，二采区选用27号煤层作为保护层）作为保护层进行优先开采。4、凤凰山煤矿采取区域综合防突措施后，在无突出危险区每采掘1050m进行区域验证，如验证结果为有突出危险或发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。工作面防突措施主要为预抽瓦斯和超前排放钻孔。其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布置方法；回采工作面采用平行排放钻孔。5、预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定，在无考察资料的情况下，可参照防治煤与瓦斯突出规定
16、推荐的指标及临界值执行。6、矿井应设置专业的防突机构，并完善有关的管理制度，加强对防突工程的监督检查。7、矿井应当编制年度突出事故应急预案。四、建议1、该矿可采煤层有6层，矿井对该矿井23、27、30、32号煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定，16号煤层已开采完毕，17号煤层属局部可采，矿井未对17号煤层突出危险性进行鉴定，建议业主对17号煤层补作突出危险性鉴定，以便指导矿井安全、可靠、高效的生产。2、凤凰山煤矿防突和瓦斯治理工作的重点在于开采保护层和大面积预抽煤层瓦斯，因此建议矿方对23号煤层开采后，对下邻近煤层的保护效果、保护范围等进行专门考察，同时引进能施工100m以上的大功率钻机，对抽采
17、钻孔施工工艺进行专项研究，确保瓦斯治理工作顺利进行。3、对矿井通风系统进行优化，实现各采、掘工作面独立通风，以满足通风与安全要求。4、按规定设置防突反向风门、避灾硐室等安全设施，并按有关规范建设，以确保设施质量，并加强对通风设施的管理。5、在凤凰山煤矿在建设期间和今后采掘煤工作面推进过程中，必须坚持“四位一体”防突措施，对采、掘工作面进行局部防突出预测，并按规定编制采煤工作面作业规程。加强瓦斯地质测量工作，特别注意小断层、隐伏断层的赋存情况。6、配足专门的瓦斯与地质等工程技术人员，加强防突安全培训，提高管理人员与防突人员对煤与瓦斯突出的认识与防突技能。7、进行瓦斯抽放专项设计，加强瓦斯抽放，提
18、高抽采效果，特别加强区域预抽并达到抽采指标，达到抽放瓦斯防治突出的目的。8、加强对采、掘工作面作业规程的会审，提高作业规程中防突措施的具体性、针对性与可操作性。9、加强对井下机电系统的管理，按有关规定定期检测与检修有关设备，使其处于完好状态。9、建议凤凰山煤矿补充完善专业防突队伍，在实施防突综合治理专项基础上，不断测定凤凰山煤矿煤层的瓦斯参数，不断完善防突措施，摸索出一套适合于凤凰山煤矿的综合防突方法。第一章 矿井基本概况第一节 井田概况一、交通位置凤凰山煤矿位于毕节地区织金县珠藏镇凤凰村，位于珠藏向斜北段，即红梅井田5号勘探线以北。属珠藏镇管辖，为整合矿井。矿区走向长2.75km，倾斜宽1.
19、5km，面积3.9546km2。地理坐标为：东经1054154.01054318.4，北纬263401.7263526.4。矿区往北至织金县城约16km，往南经熊家场至安顺83km,往西经少普至六枝94km, 织金至贵阳、毕节均有三级公路连接，交通运输便利。其交通位置见图1-1-1。二、井田范围和煤炭储量1、井田范围根据贵州省国土资源厅2007年9月颁发的织金凤凰山煤矿采矿许可证（副本），证号为5200000731741, 矿区走向长2.75km，倾斜宽1.5km，面积3.9546km2。开采标高：+1691+1400m。矿界拐点坐标见表111。表111 矿区拐点坐标表拐点编号坐标XY1294
20、0300.0035571930.0022942020.0035571930.0032942480.0035571240.0042942280.0035569830.0052942530.0035569580.0062941210.0035569080.0072941375.0035570070.0082940900.0035570900.0092939850.0035571530.002、资源储量和服务年限矿井地质资源量根据贵州省国土资源厅文件关于贵州省织金县凤凰山煤矿资源/储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（黔国土资储备字200771号）及贵州省织金县凤凰山煤矿资源/储量核实报告矿产资源储
21、量评审意见书（黔国土规划院储审字200724号）；截至2006年7月31日，织金县凤凰山煤矿矿界范围内保有煤炭资源/储量2141.1万吨，即探明的经济基础储量（111b）2141.1万吨。凤凰山煤矿为整合（变更）矿井，整合后矿井在建设期间16煤层已基本采空，即凤凰山煤矿矿界范围内17、23、27、30、32煤层保有探明的经济基础储量（111b）1698.6万t。矿井工业资源/储量本矿区勘探程度较高，为精查勘探区，探明的经济基础储量（111b）1698.6万t可全部计入矿井工业资源/储量，即矿井工业资源/储量探明的经济基础储量（111b）=1698.6万t矿井设计资源/储量设计利用储量= 矿井工
22、业资源/储量永久煤柱损失量=1698.6322.09=1366.5（万t）矿井可采资源/储量可采储量（设计利用储量工业场地煤柱主要井巷煤柱浅部老窑采空区隔离煤柱及老窑破坏区煤炭损失量）采区回采率经计算，该矿可采资源/储量为1065.5万吨。矿井服务年限矿井服务年限按下式计算T=Z可/（1.4A）式中：T：服务年限，aZ可：可采储量，万tA：设计年生产能力，按45万t/a计算。1.4储量备用系数，取1.4。T=1065.5/（1.445）=17（a）矿井生产能力为45万吨/年，储量备用系数取1.4，则矿井服务年限17年。第二节 地层、煤层及煤质一、地层及煤层1、地层矿区范围内出露地层由新到老为：
23、第四系（Q）、上二叠统龙潭组（P3l）、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3）和二叠系中统茅口组(P2m)。矿区内出露地层由新到老分述如下。 第四系(Q)：矿区内第四系为基岩风化碎石块和亚粘土、粘土的混合物，以残、坡积为主，沟谷中及河溪两侧等低洼处有洪积及冲积物堆积。最厚30米，一般几米至10米左右。 上二叠统龙潭组（P3l）煤组总厚度306347米，一般为320米左右，含煤层3040层，一般为35层，总厚度1728米，一般厚24米左右，含煤系数为7.5左右。其中可采煤层3层(16、23和30煤层)，局部可采煤层6层(6、7、17、21、27和32煤层)，含可采煤层系数为3.4%左右。煤层用织金煤田
24、的统一编号，由上往下的顺序排列。根据含煤特点，岩层组合特征和标志层的存在及其稳定性，将煤组分为上、中、下三段，将各段特征分别叙述如下：A、煤组上段(P313)本段厚97142米，一般厚121米，以细砂岩、粉砂岩、石灰岩、泥岩及煤层组成。含煤层48层，其中6、7号煤层为局部可采煤层，本段因剥蚀面厚度不全，仅在矿区南部向斜轴有分布。B、煤组中段(P3l2)该段厚107139米，一般厚122米；含煤层1020层，一般为15层(10煤层至21煤层)，本矿区内全区及局部可采煤层为16、17煤层。其中16煤层为可采层，17煤层为局部可采层。以粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩及煤层。C、煤组下段(P3l1)该段厚
25、102140米，一般厚125米左右。以粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩及煤层，含煤约八层，含局部及全区可采煤层为23、27、30及32煤层。 二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3）:为绿色、深绿色和黑色块状具有气孔结构的玄武岩、岩石坚硬致密，最大厚度150m，假整合于茅口组之上，分布于矿界外围。 二叠系中统茅口组(P2m)：出露于珠藏向斜轴部及马鞍山背斜东翼，为灰至深灰色薄至中层状石灰岩，中部及上部各夹一层石灰岩，上部及下部含有大量的燧石团块及条带，分布于矿界外围。2、煤层赋存特征1）含煤地层矿区内的含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），煤组总厚度306347米，一般为320米左右，含煤层3040层，一般
26、为35层，总厚度1728米，一般厚24米左右，含煤系数为7.5左右。其中含可采煤层3层(16、23和30煤层)，局部可采煤层6层(6、7、17、21、27和32煤层)，含可采煤层系数为3.4%左右。2）煤层本矿井主要开采煤层共6层，现将各煤层的主要特征、变化规律及对比依据分述如下。16煤层：为矿区内煤组中最上一个可采煤层，产于煤组中段之中部靠下的粉砂岩中。煤层厚度04.08米，一般厚2.00米左右。该煤层一般以辅标为顶板；辅标在局部地段尖灭，煤层则以粉砂岩或细砂岩为顶板。辅标与煤层间普遍有泥质粉砂岩或粉砂质泥岩作为伪顶，其厚度变化大。直接底板为灰色泥岩。17煤层：产于煤组中段之中下部，以16煤
27、层的底板为其顶板。该煤层为黑色、半暗型至半亮型、块状煤，煤层厚度0.801.00米，直接底板为灰色泥岩。23煤层：位于煤组下段的上部，以钙质细砂岩为顶板，局部有泥岩或粉砂质泥岩作伪顶；直接底板为泥岩，其下（底板）为细砂岩或粉砂岩。该煤层为黑色、半亮型、块状煤，宽条带状结构。煤层厚度为0.123.99米，一般为1.50米左右。27煤层：产于煤组下段之上部，该煤层为一复杂结构煤层。煤层厚度为03.38m，一般厚0.90m左右。30煤层：位于煤组下段之中下部，该煤层产于粉砂岩或泥质粉砂岩中，煤层上、下一般有一层泥岩作为伪顶和直接底板。该煤层为黑色、半亮型、块状煤，具以亮煤条带为主的宽条带结构。煤层厚
28、度为04.55m，一般厚1.00m左右。32煤层：为煤组最下一个局部可采煤层，产于下段之中下部。该煤层与灰岩间一般有黑色粉砂质泥岩或泥岩的伪顶，煤层直接底板为泥岩，其下为粉砂岩。煤层以暗煤为主，煤层厚的多为半暗型、薄的多为暗淡型、细至宽条带状结构，块状煤。煤层厚度为02.72m，一般厚1.10m左右；厚度变化较大。矿区内煤层（含可采、局部可采）特征详见表1-2-1。表1-2-1煤层特征表顺序煤层编号煤层厚度 (m)煤层倾角 (度)层间距 (m)煤 层 结 构煤 层可采性煤 层稳定性顶底板岩性最小最大平均平均最小最大平均夹石层数(层)夹石总厚 (m)顶 板底 板11604.082.0028698
29、0101.45全区可采稳定菱铁质泥灰岩泥岩21701.000.90280100.39局部可采不稳定粉砂质泥岩泥岩3546403230.123.991.5028120.10.2全区可采较稳定钙质细砂岩泥岩12252042703.380.90280200.66局部可采不稳定粉砂质泥岩泥岩1833265300.4.551.0028120.10.2全区可采稳定泥岩泥岩16232263202.721.10280400.5局部可采较稳定粉砂质泥岩、泥岩泥岩、粉砂岩二、煤类、煤质与煤的用途1、煤类本矿煤岩类型多属半亮型，间有半暗型和光亮型。结构类型以条带状居多。煤质坚硬，煤种均属无烟煤。2、煤质分析根据贵州
30、省煤田地质勘探公司一一三队提交的精查地质报告中的采样化验资料，煤层煤质特征如下：灰份（Ad %）：可采和局部可采煤层原煤煤芯干燥基灰分一般在15.3428.86之间，属低灰中灰煤。精煤灰分为6.099.64%，回收率为10.065.5%。全硫(St.d%)：除17、32煤层的硫分较低外，其余煤层属高硫煤。精煤硫分比较稳定，介于0.841.79%之间，较原煤有机硫（0.441.06%）为高，说明矿物质中仍含有一定数量的有机硫。精煤有机硫十分稳定，介于0.510.77%之间。发热量（Qgr.d）：本矿精煤发热量在35.5835.76MJ/kg，均为特高热值煤。磷：一般均小于0.01%，16、17、
31、27煤层的个别点略高于0.01%。煤质特征详见表1-2-2。表1-2-2 煤质特征表顺序煤层号工业分析发热量(Qgr.d)MJ/kg牌号灰份Ad(%)挥发份Vdaf(%)硫份S（%）原煤精煤原煤精煤原煤精煤11615.346.515.593.021.1335.69Wy21721.039.645.671.080.8435.58Wy32315.636.095.494.231.3535.69Wy42721.167.155.174.081.3635.72Wy53018.267.345.254.191.7935.72Wy63228.868.285.002.771.6235.76Wy3、煤炭产品用途可作为
32、电力、工业锅炉、化工等动力用煤，其次作化工用煤及民用煤。三、煤层顶、底板条件主要可采煤层顶板岩性为粘土质粉砂岩、细砂岩、粘土岩及粉砂质、炭质粘土岩等，底板岩性为粘土质粉砂岩、细砂岩、粘土岩等，顶底板总体属于软质岩、较软质岩组，局部为属较坚硬岩组，岩性、厚度及其组合关系具有复杂多变性，稳定性具有复杂多变性，顶板岩性为泥岩或泥质粉砂岩，其稳定性与抗压强度较差，开挖暴露后顶板遇水易崩解软化产生掉块、冒顶等不良工程地质问题，开采中应引起注意并采取加强支护；底板粘土岩遇水容易软化、膨胀、发生底鼓。第三节 地质构造一、地质构造矿区属一复式向斜段，位于珠藏向斜北东端的翘起部分。轴的走向大体为正东向，至35勘
33、探线后折成北60东伸出矿区。矿区内发现断层有5条，其中断距1020米的只有F28断层，其它断层断距较小。总的来说，矿区内的断层，走向延长不远，断距不大，规律性不强。矿区内断层状况见下表1-3-1：表1-3-1 出露地表的断层一览表 名称性质长度(m)断距(m)产状(度)断层标志与控制程度走向倾向倾角F24正13053012070地表有2条（153、152）探槽揭露，见29煤层与30煤层间地层缺失。F25正13053012040地表有一条（151）探槽揭露，见29煤层与30煤层间地层有缺失。F26正45066315377地表有3条（148、K48补、149）探槽揭露，见29煤层与30煤层间地层有
34、缺失。F27正18064013087地表有2条（149、150）探槽揭露，见上盘形成小褶曲并有牵引现象。F28正18001015653233530270582102孔见到14煤组15煤层间缺层位，因表土复盖较厚，断层形迹不明显。新化附近见32煤层沿走向断开，下盘岩层有倒转现象。总的来说，矿区整体构造中等偏简单，对矿井的开拓、开采布局影响不大。二、水文地质条件1、井田水文地质资料（1）矿井水文地质类型及变化规律本矿井内龙潭组含水岩层以砂岩为主。主要可采煤层的直接充水含水岩层为砂岩类，以裂隙含水为主的裂隙矿床。矿区内龙潭组裸露，主采煤层普遍埋藏浅，风化带深度普遍达50米左右，地形又较平缓，补给面积
35、大，尽管岩层富水性弱，但由于受大气降水的直接补给，并沿风化裂隙渗入矿井，可能成为矿井充水灾害性的主要水源。各主要煤层，尤其是主采煤层的露头及其浅部的大部分地段均已开采过，这些采空部分，一般都有积水，当矿山开采形成采空区引发采空塌陷后，导致老窑积水发生突水，对煤矿开采有一定影响。水文地质复杂程度属水文地质条件中等类型。（2）井田最低侵蚀基准面南缘大坝河与骂垭河汇水处标高为+1420m，为井田最低侵蚀基准面。（3）断层、裂隙、陷落柱等构造的导水性矿区内发现断层有5条，其中断距1020米的只有F28断层，其它断层断距较小，走向延长不远，规律性不强。对煤系有影响的断层只有F28断层，但影响较小，根据实
36、际开采揭露情况表明，该断层导水性差。二叠系上统龙潭组（P3l）为灰岩、砂岩夹煤层组合，岩芯中，灰岩的裂隙普遍发育，浅部以岩溶裂隙为主，深部以构造裂隙为主。岩体中构造裂隙及岩溶裂隙发育，地下水赋存运移于构造裂隙及岩溶裂隙中。2、矿井正常涌水量及最大涌水量本矿累计开采厚度较大，裂隙带已沟通地表，地层呈“V”形状，富积水，矿井涌水量在雨季将增大，且随开采面积的增大而增大。设计采用“比拟法”计算矿井涌水量，经计算，矿井正常涌水量为69 m3/h，预计矿井最大涌水量为207 m 3/h。3、地表水体矿区位于山岔河与六冲河分水岭地带，分水岭呈北东南西向跨越矿界范围，其北东为六冲河上游支流织金河之源头，其南
37、西为山岔河支流、歹阳河上游之骂丫小溪，地表水系不发育，以季节性冲沟为主，泉水以分水岭北东箐脚泉为最大，流量3.0l/s。4、小窑及老空积水老窑多沿主采煤层露头开采，开采深度50150米不等。沿倾向方向开挖，主要可采煤层均有一定范围采空。老窑长期废弃且积水，大气降水是老窑积水的主要水源，也是矿井充水的主要因素。当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井，容易造成突水灾害。矿区煤炭开采历史悠久，老窑采空面积较大，炸封老窑的积水和原杨柳沟煤矿采空区积水是矿井的主要水害。据业主调查凤凰山煤矿16号煤层形成采空区259600m2，积水量约为3.19万m3；23号煤层形成采空区6248m2，积水量约为0.3万
38、m3。当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井，容易造成突水灾害。第四节 开拓、开采一、矿井开拓开采方式1、矿井开拓矿井采用斜井开拓。主斜井和副斜井井口位置及工业场地选在烂田冲30号煤层附近的斜坡地带；利用原有凤凰山煤矿工业场地，目前已有公路到达。该场地平整工作也完善，现已有部分矿井建筑设施；场地交通较为方便，该场地位于30号和32号煤层风氧化带上方，无需留设保护煤柱。矿井划分为一个水平，水平标高为+1512m。主斜井井口标高+1642.744m，以18的坡度穿过32号煤层在底板布置总运输下山，总运输下山坡度36，主斜井经总运输下山至井底全长927m；副斜井与主斜井平行布置，井口标高+1643.
39、762m，以18的坡度穿过32号煤层底板布置二采轨道上山。副斜井斜242m，采用绞车提升，轨道下山坡度36，长783 m，采用无极绳绞车牵引矿车运输，副斜井经轨道下山至井底车场全长925m，井底车场标高+1512m。然后在+1512m标高再通过一、二采区运输联络巷、一、二采区轨道联络巷、二采回风联络巷进入一采区与回风斜井贯通，布置123轨道上山、123运输上山、123回风上山。回风斜井布置在井田中部，从顶板穿过23号煤层在底板分别布置一、二采区的回风上下山。形成完整的开拓系统。2、采区巷道布置该设计将矿井划分一个水平两个采区开采，由于煤层坡度小2-8，两个采区 均在水平标高为+1512m以上。
40、总运输下山、一、二采区运输联络巷、一、二采区轨道联络巷、二采回风联络巷进入一采区与回风斜井贯通，布置123轨道上山、123运输上山、123回风上山。在一采区布置23号煤层一个1231炮采工作面，1232运输顺槽掘进工作面、1232回风顺槽掘进工作面两个掘进头。在二采区布置27号煤层一个2271炮采工作面，2272运输顺槽掘进工作面、2272回风顺槽掘进工作面两个掘进头。采区巷道布置详见矿井开拓方式、采区巷道布置及机械配备平、剖面图。矿井以两个炮采工作面，四个掘进头满足45万吨/年建设规模，采煤方法采用走向长壁式后退采煤法。回采工作面采用全部冒落法管理顶板。单体支柱配合铰接顶梁支护采面顶板。 二
41、、煤层开采程序该矿可采煤层6层，即16、17、23、27、30和32号煤层，其中16号煤层已基本采空，17号位局部可采煤层，二采区23号煤层已基本采空。因此设计采区内煤层采用下行式开采，即一采区先开采23号煤层，二采区先开采27号煤层，煤层开采顺序为23、27、30、32号煤层。三、采煤方法及掘进1、采煤方法选择凤凰山煤矿开采煤层属薄至中厚煤层，煤层倾角较缓，属近水平煤层。根据以上煤层赋存条件分析，设计采用走向长壁后退式采煤法，采用“四五”管理，最大控顶距5.2m，最小控顶距4.2m。全部垮落法管理顶板。2、采煤工艺根据煤层赋存特点，结合本矿煤炭销售市场情况，由于粉煤利润较低，矿井以销售块煤为
42、主，因此本矿采煤工艺决定采用炮采。3、采煤工作面布置根据凤凰山煤矿的生产能力、煤层厚度、采煤工艺及工作面技术装备，确定本矿两个炮采工作面长度，开采23号煤层布置一个80m上的回采工作面，开采27号煤层布置一个150m回采工作面。回采工作面主要沿煤层走向布置，每一区段各布置上、下二条顺槽，均采用单巷布置。运输顺槽布置有可伸缩皮带运输机，该顺槽担负运煤、进风、行人之用；回风顺槽回风、运矸、运材料、行人。4、巷道掘进、支护与井巷工程量（1）巷道掘进及支护方式根据各类巷道的不同用途，满足运输、管线敷设、通风及行人安全的要求考虑断面的形式及大小，决定其支护方式。开拓巷道、采区巷道推广采用锚喷支护。（2）
43、井巷工程量根据矿井开拓布置及达产时的采区巷道布置，矿井移交生产时新掘井巷工程量为2113m，掘进体积15953m3，万吨掘进率47m。（3）采掘比移交生产时共布置两个炮采工作面，一采区配备两个煤巷掘进工作面，采掘比12；二采区配备2个掘进工作面，采掘比12。四、矿井提升运输1、回采工作面采用刮板运输机运输。运输顺槽采用刮板输送机转载，胶带输送机运输。2、掘进工作面设计选用U型固定矿车运煤及矸石，MCl6B型材料车运送材料，1吨平板车运送设备。3、主斜井、一采区运煤上山采用胶带运输原煤，副斜井和一采区轨道上山采用串车提升。五、矿井排水该矿在井下建水泵房集中排水，排水管路经副斜井将井下涌水量直接排
44、至地面井下水调节池。排水设备选用MD155-308型(1480rpm)水泵三台（正常涌水量时：一台泵工作，一台泵备用，一台泵检修，日排水时间12.8h；最大涌水量时：二台泵工作，一台泵检修，日排水时间19.2h），水泵正常工作时（旧管）流量Q1=156m3/h,压力H1=197m,效率1=0.77；最大涌水时（旧管）流量Q1=156m3/h,压力H1=197m,效率1=0.77。六 其它1、地温本井田属地温正常区，无热害影响。2、小窑分布及开采情况区内由于煤层埋藏较浅，且交通较为方便，沿矿区煤层露头附近，有一些采煤小窑分布，多属当地村民季节开采，采煤方式落后，其开采深度沿煤层露头线斜深一般在50米以内，采煤量少，据调查仅有个别老硐斜深超过50m。随着我省矿业秩序整顿的深入进行，目前矿区内所有非法小煤矿已被关闭或取缔，除个别地段出现一些临时性的盗采盗挖现象外，矿业秩序明显好转。矿井整合前，原凤凰山煤矿主要开采