煤矿矿井施工组织设计

煤矿矿井施工组织设计
积分:20
特惠
VIP全站资料免积分下载
立即下载
同类资料根据编号标题搜索
文档
仅供个人学习
反馈
文件类型:.zip解压后doc
资源大小:1.66M
资源类别:施工组织设计
资源属性:
会员资源

施组设计下载简介:

内容预览随机截取了部分,仅供参考,下载文档齐全完整

煤矿矿井施工组织设计

受F22、F34两条断裂构造影响,其间地层上抬,形成了“地垒”构造。

从井田的褶曲和断层发育情况来看,本井田的构造简单,属于一类。

井田含煤地层为山西组、太原组和本溪组,煤系地层总厚200m左右,共含煤13层桥梁工程S型人行桥铝板干挂施工方案,煤层总厚平均23.80m。

山西组和太原组为井田主要含煤地层,其中山西组含煤4层(1、2、3、4),煤层平均总厚6.30m,含煤系数7.38%,太原组含煤7层(5、6、7、8、9、10、11),煤层平均总厚18.62m,含煤系数23.41%。

本溪组含煤2层(12、13),煤层总厚0.33m,含煤系数0.15%,不含可采煤层。

不可采煤层有1、2、3、7、10号共5层煤层。其中3号煤层位于山西组中部,厚度0~1.15m,平均厚度0.42m,在区内有6个可采见煤点,分布零星,属于不可采煤层,其余1、2、7、10号煤层区内无可采见煤点。

区内无煤层出露,均为新生界松散层覆盖。

4号煤层位于山西组下部,是本区主采煤层之一,下距5号煤层约17.72m。厚度1.35~11.09m,平均6.32m,可采系数100%。结构较简单,一般含2~3层夹矸,夹矸岩性以泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩为主,也有高岭质泥岩及粉砂岩,厚度变化较大,一般在0.5m以下,个别点夹矸大于最低可采厚度,夹矸层位不稳定。顶板以泥岩及砂岩为主,底板以泥岩、高岭质泥岩为主。煤层层位稳定,厚度有一定变化,属全区可采的稳定煤层。资源量估算面积100.06km2。

煤厚总体呈南厚,中部及北部较薄的变化,其中29线以北存在一个北东向的厚度变薄带,变薄带内煤厚小于4m,4号煤层由北向南变厚,35线以南即是4号煤系发育最好的地区,总体形态为顶平、低不平的厚煤层。4号煤层的厚度变化主要受下部K4砂岩的控制和上部K5砂岩的冲刷影响。

4号煤层结构复杂,夹矸层数、层位及厚度变化较大,以含2~3层夹矸的情况多见。

5号煤层位于太原组顶部,下距6号煤层约8.21m。厚度0~2.13m,平均1.18m,可采系数67%,含0~2层夹矸,多为一层,夹矸一般位于煤层中部,厚度0.4m以下,岩性较细,为泥岩、炭质泥岩及高岭质泥岩。顶板岩性以泥岩为主,底板岩性以砂岩和砂质泥岩为主。煤层层位基本稳定,厚度变化较大,属局部可采的不稳定煤层。资源量估算面积57.59km2。

煤层的发育方向呈南北向,可采区和不可采区相间分布,在可采区范围内,煤厚由中间向四周变薄。

6号煤层位于太原组中上部,下距8号煤层平均间距为24.97m,厚度0~2.20m,平均0.78m,可采系数48%,含0~3层夹矸,一般不含夹矸或仅含一层,夹矸岩性较粗,为粉砂岩、细砂岩及泥岩,厚度0.2m左右,夹矸多位于煤层中下部。顶板岩性以泥岩为主,底板以粉砂岩为主。煤层层位基本稳定,厚度变化较大,北南有分叉现象,下分叉形成6下煤层,分叉区内6号煤层不可采,6号煤层属局部可采的不稳定煤层。资源量估算面积41.99km2。

煤厚总体呈北厚南薄的变化,可采区和不可采区呈穿插分布。

8号煤层位于太原组中部,下距9号煤层的平均间距为13.10m。厚度0~2.00m,平均0.94m,可采系数66%,含0~4层夹矸,一般为2层,厚度0.2m左右,岩性以泥岩、炭质泥岩为主,其中以下部的一层夹矸比较稳定,顶底板岩性均以泥岩为主。煤层层位稳定,厚度有一定的变化,属全区基本可采的不稳定煤层。资源量估算面积32.28km2。

9号煤层位于太原组下部,本区主采煤层之一,下距10号煤层约3.12m。厚度2.49~18.18m,平均11.96m,可采系数100%。一般含夹矸3~5层,岩性以泥岩、炭质泥岩及高岭质泥岩为主,夹矸厚度变化较大,多在0.30m以下。顶板岩性以泥岩、砂岩为主,底板以泥岩为主。煤层层位稳定,厚度因局部地方分叉有一定的变化,但规律性强,故9号煤层属全区可采的稳定煤层。资源量估算面积102.65km2。

煤厚除分叉区小于10m外,其余地方煤厚皆大于10m,其中北部及东南部(35线附近)较厚。

11号煤层位于太原组底部。厚度0~4.24m,平均1.43m,可采系数66%。含0~4层夹矸,一般1~2层,夹矸厚度多在0.2m左右,岩性以泥岩、炭质泥岩为主,夹矸多位于煤层的中上部和下部,以中上部的一层较为稳定,在局部地带,下部夹矸大于最低可采厚度。顶板以泥灰岩及泥岩为主,底板以泥岩及砂岩为主。煤层层位比较稳定,厚度有一定的变化,属全区基本可采的不稳定煤层。资源量估算面积50.17km2。

1.35~11.096.32

2.49~18.1811.96

1.15~5.192.67

麻家梁井田位于朔县平原东南部,为神头岩溶泉域水文地质单元的迳流区的一部分。依据岩性、富水性以及地质时代的差异,井田划分6个含水层和2个隔水层。

本区6个含水层自下而上分述如下:

A.下奥陶系岩溶裂隙含水层(01)

区内无钻孔揭露,邻近区仅有三个钻孔不完全揭露。岩性主要为白云质灰岩、石灰岩及白云岩。以溶隙、溶洞为主要岩溶形态。富水性强,为一岩溶裂隙承压含水层。

B.中奥陶系岩溶裂隙含水层(02m)

上含水段与中含水段距煤层较近,对煤层开采的影响较大。由于其富水性一般较弱,部分区域可作为相对隔水层段,从而减轻了对煤层开采的影响,但奥灰水仍是影响下部煤层开采的主要威胁。

C.上石炭系裂隙含水层(C3t)

D.早二迭系下部裂隙含水层(P1s)

上述两含水组在煤层开采时将向矿井直接充水,但由于富水性弱,补给条件较差,含水体较为封闭,故对煤层开采无较大影响。

E.新生界中、下部孔隙含水层

厚度20.3~242.7m,平均119.69m,埋深36.30~153.70m。全区分布,构成基岩直接盖层,此组分为三个含水段:

F.新生界上部孔隙含层

厚36.30~153.70m,平均厚84.50m。岩性为细~粗砂、砂砾石层及砂土、粘土、亚粘土组成,全区分布。富水性强~中等,为一孔隙潜水含水组。

A.中石炭系碎屑岩隔水组(C2b)

本组即本溪组地层,厚度26.72~63.71m,平均43.19m。埋深227.36~793.91m,岩性以泥岩、砂岩为主,夹煤线和泥灰岩,底部发育不稳定铁矿层。

B.二迭系中下部碎屑岩隔水层(P2s+P1x)

厚度0~414.88m,平均188.25m。岩性以泥岩为主,砂岩次之,并夹砂质泥岩、砂砾岩和铝土岩。裂隙不甚发育,富水性很弱,是一相对隔水组,隔水性能良好。

2.断层的水文地质特征

本区断层发育,断层带岩石裂隙较发育,岩芯破碎,胶结松散,固结程度较低,含有较多泥质成份,受断层影响,邻近岩层裂隙发育,岩芯破碎。

3.地下水动态及井田水文地质类型

井田及附近有4个奥灰岩溶裂隙水长期观测孔,1个新生界孔隙承压水长期观测孔。其水位动态为:

A.地下水的天然流场:

a.补给来自南、西、北三面,向沙楞河南一线汇集。本区水位标高+1059.10~1062.50m,水力坡度较缓,一般为0.06%左右。

b.井田内太原组抽水孔的水位标高与岩溶裂隙水的水位标高相差8~5m,两组之间水力联系较差。

c.新生界下部孔隙含水层与下部含水组有一定的水头差,一般不存在水力联系,其补给主要来自侧向上,尽管有补给下部含水组的条件,但由于粘土等隔水层段的隔水作用,可能补给范围,补给量较小,所以其迳流、排泄条件较差。

大气降水影响地下水的总体动态趋势。

②.井田水文地质类型划分

本井田褶皱较简单,断裂比较发育,状况也较差,但断裂构造,皆为高角度正断层,从而破坏了隔水层的完整性。较厚的新生界地层覆盖于基岩之上,特别是东部煤层隐伏露头线附近,新生界中、下部孔隙含水组直接覆盖其上,对煤层开采有一定影响。含煤地层内,两个裂隙含水层的富水性虽弱,单位涌水量均小于0.1L/s.m,但含水层较厚,分布面积广,水头压力较高,矿床开采后,含水组获得补给的能力会增强,形成较为稳定的充水水源。本溪隔水层隔水性能优良,但其厚度变化较大,加之奥灰岩溶裂隙水水头压力较高,富水性强,单位涌水量0.1~1.0L/s.m,31192号孔简易抽水单位涌水量3.365L/s。因此,底部奥灰水对煤层,特别是对11号、9号煤层的开采将有一定影响。综上所述,本区水文地质勘查类型9号煤层至11号煤层应为三类、第二亚类Ⅱ型;其余煤层为二类I~Ⅱ型。总的来说,本井田的水文地质勘查类型为中等。

4.奥灰岩溶水对煤层开采的影响

矿井开采4号煤层时,全井田内煤层底板标高在320~466m之间时,0.06<突水系数<0.07MPa/m,为带压开采临界安全区,当煤层底板标高>466m时,突水系数<0.06MPa/m,为带压开采安全区。矿井开采9号煤层时,全井田内煤层底板标高在260~577m之间时,0.15<突水系数<0.25MPa/m,为带压开采危险区,煤层底板标高在577~868m之间时,0.06<突水系数<0.15MPa/m之间,为带压开采临界安全区,煤层底板标高>868m时,突水系数<0.06MPa/m,为带压开采安全区,根据上述计算结果带压开采危险区主要集中在F2断层的东南部。在进行下组煤开采时,应采取必要的措施防止奥灰水突入矿井。在遇到大的构造带时,宜应采取相应措施,避免奥灰水通过构造突入矿井,只有在确保安全的情况下方可进行生产。

A.晚石炭系裂隙含水层

主要有发育较稳定的五层砂岩构成相应的裂隙含水层段。

B.早二迭系下部裂隙含水层

主要有发育稳定的三层砂岩,构成相应的裂隙含水层段。

以上两含水层富水性弱,单位涌水量均小于0.1L/s.m。水头压力高,补给条件较差。尽管作为直接充水含水层,但对煤层开采的威胁不大。

C.新生界中下部孔隙含水层

本层对煤层开采有充水影响的只在东部煤层隐伏露头线一带,由于本组富水性弱,获得补给能力较差,加之塑性粘土、亚粘土的隔水作用,只要留设适当的防水煤柱,对煤层开采不会有很大的影响。

中奥陶系岩溶裂隙含水层为间接充水含水层。它将成为矿区开采9、11号煤层的主要威胁,本层水压力较大,最高有600m左右的水头高度。并且补给条件较好。奥灰顶与9号煤层间距为39.05~72.15m,平均53.69m,同本溪组厚度一样,奥灰顶至9号、11号煤层的间距都呈现自北向南逐渐变薄趋势。因此开采本区下部11号~9号煤层时,奥灰水是必须防范的主要问题。由于奥灰含水层距4号、5号等上部煤层的距离较大,因此,在上部煤层开采时,一般不会有很大影响。

总之,中奥陶系岩溶裂隙含水层在一定条件下可能成为直接充水含水层,造成底鼓突水,

由于奥灰岩溶发育具有分区性和垂向上的分带性,在奥灰顶部岩溶裂隙不发育区,其顶部岩层可作为相对隔水岩层看待,从而加大了隔水岩层的厚度,在一定程度上减小了奥灰水的威胁。但在奥灰埋藏较深区,由于水压大,尽管有部分灰岩作为隔水岩层,也难以抵抗下面的水压,易使隔水岩层失去隔水作用,有底鼓突水的危险。在浅部,若隔水岩层变薄,突水可能性也很大。

根据本溪隔水组岩样岩石力学试验结果分析,岩层抗压强度较高,属于中硬~坚硬岩层。其中灰岩、砂岩平均抗压强度一般大于40.0Mpa(400kg/cm2)。泥岩、粗砂岩的抗压强度也大于20.0Mpa(200kg/cm2),

区内多为张性正断层,特别是落差大的断层,较严重地破坏了地层的完整性和隔水层段的连续性,对煤层开采影响很大。

A.断层可以形成水的通道。

B.断层及其派生的裂隙、节理降低隔水组的力学强度,破坏其完整性,并缩小含水组与煤层的距离。

矿井正常涌水量304m3/h,最大涌水量464m3/h;考虑防灭火灌浆析出水量后,矿井正常涌水量335m3/h,最大涌水量495m3/h;预测奥灰最大突水量为2087m3/h。

第五节矿井开采技术条件

1.主要可采煤层的顶底板情况

区内开发的主要可采煤层为山西组4号煤层和太原组9号煤层,对其顶底板工程地质特征分别评述如下:

伪顶为0.10~0.20m泥岩或炭质泥岩,直接顶板多为K5砂岩,岩性为灰白色、灰色含砾粗砂岩或中细粒砂岩,成份以石英为主,硅质或泥质胶结,厚度0~26m,坚硬致密,需人工放顶。4号煤层顶板岩体较完整,岩体为块状结构,岩石质量等级好,岩体质量分级为良级。

4号煤直接底板多为泥岩,岩体为块状结构,岩石质量等级中等~好,岩石质量分类为中等~良级。

顶板多为泥岩及砂质泥岩,有些地段由中细粒砂岩替代,砂岩主要成份为石英,硅质胶结,坚硬致密,岩体较完整,岩体为块状结构,岩石质量等级好,岩体质量分级为良级。

DBJ50/T-317-2019标准下载34°49′~36°57′

30°15′~32°43′

11.00~22.00

23°07′~37°48′

27°38′~35°31′

DB62/T 3211-2021 机制砂混凝土应用技术标准.pdf12.00~13.00

©版权声明
相关文章