唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书
该煤层为稳定煤层。
五、煤质
根据《开滦矿务局林西—赵各庄矿延深勘探区地质报告》工业牌号为肥煤,煤质情况详见表1-2-4。
表1-2-4 煤质情况表
煤层 7 9 Wf Ag (%) (%) 0.64 0.66 0.60 0.47 23.94 20.57 19.51 26.49 Vr Sqg Qrdt Y 粘结性 (%) (%) (卡 /克) (mm) 25.85 24.26 22.30 27.25 7 7 7 7 0.46 0.59 2.66 1.63 8230 8453 8522 8289 25.3 24.7 18.8 38 煤质 牌号 肥煤 肥煤 肥煤 肥煤 121 122 六、水文地质 ㈠水文地质特征 ⒈主要含水层
⑴5煤层顶板砂岩裂隙承压含水层:以中、粉砂岩为主,夹粗砂岩,坚硬,裂隙发育。其含水性不仅与岩性有关,同时也受补给条件和地质构造的控制,属含水性较强含水层。
⑵5~7煤层顶板砂岩裂隙承压含水层:以中、粉砂岩为主,裂隙发育,属含水性中等或含水性较强的含水层。其中又以7煤层顶板为主,当7煤层开采后,顶板垮落,导致较大淋水或涌水。
⑶7~12煤层底板砂岩裂隙承压含水层:以中、粗砂岩为主,岩性致密坚硬,裂隙较发育,含水性不均匀,一般含水性较弱,但渗透性较好。其中9煤层底板含少量裂隙水,对煤层开采影响不大。12煤层底板砂岩含少量裂隙水,在裂隙发育或破碎带较常见出水,
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涌水量变化较大,最大可至0.15m3/min。但疏干期较短,对开采影响不大。
⑷12~14煤层顶板砂岩裂隙承压含水层:以中、粉砂岩为主,岩性致密坚硬,裂隙较发育,含水性不均匀。其中14煤层顶板为中砂岩和粗砂岩,含水性相对较强,在岩巷掘进中常有沿炮眼出水现象,尤其在断层破碎带较为严重,涌水量一般为0.03~0.20m3/min。
⑸14煤层~唐山石灰岩砂岩裂隙承压含水层:以粉砂岩为主,泥硅质胶结,裂隙较发育,含水性弱。唐山石灰岩一般厚2.5m左右,沉积稳定,结构致密。在井下钻探和开拓工程揭露时,大多无水或涌水量很小。
⑹奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层:该含水层为煤系地层基底,其距最下一个可采煤层(122煤层)105~185m。该含水层在四水平以上岩溶发育,含水性强,联通性好,是一个巨大的含水体。从理论上说,随着埋深的增大,岩溶发育程度会减弱,因此深部奥灰的含水性和联通性都将会减弱。但在十四水平水压达12MPa,该含水层仍是威胁安全生产的主要含水层,必须采取措施防治。
⒉主要充水因素
⑴煤系地层顶底板含水层:以5、7煤层顶板砂岩裂隙含水层含水性较强,特别是在构造发育部位涌水较大,对生产有一定影响。9、12煤层底板及14煤层顶板含水层含水性较弱,在工程揭露断裂或裂隙发育地点时会有少量渗水至涌水,对采掘和开拓施工影响不大。
⑵奥灰岩溶裂隙含水层:矿井深部开采受煤系地层基底高压奥
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灰水的威胁,存在奥灰水突水的危险性。1972年3月九水平东翼一石门开采时,曾发生奥灰水突水事故。
⑶钻孔因素:本区域涉及到原116勘探队施工的赵103、赵105、赵107三个地面下探孔,根据该队提供的资料,上述钻孔在深部煤系地层段均进行了水泥砂浆封孔,但无封孔质量报告。
⑷地质构造:根据上巷实际揭露资料,井田内已揭露并延展到十四水平的大中型断层,除东Ⅲ断层外,其余断层均不导水和含水。但东Ⅲ断层在九水平东翼一石门开采12煤层第二分层时,由于采动对煤层底板及断层带的影响,使奥灰水经断层破碎带及煤层底板裂隙进入巷道和工作面,发生突水事故,最大涌水量52.71m3/min。
⑸老塘水:虽然该矿井煤系地层含水性较弱,工作面巷道布臵采用由上山向两翼按一定坡度爬坡的形式,老塘内一般无大量积水。但在西翼(上巷)倒转区域及东翼边界区域水文地质条件复杂,且属大水区域,其老塘内会有一定量积水,对安全、生产有一定影响。
㈡涌水量预计
根据开滦集团煤业分公司煤业地字【2004】37号文《关于赵各庄矿业公司十四水平(-1200m)延深地质说明书提交煤业公司审查的批复》,预计十四水平(采深1254m)正常涌水量为4.98m3/min,最大涌水量为9.96m3/min。
七、其它开采技术条件 ㈠瓦斯、煤尘及自然发火情况
该矿井2010年河北省批复的瓦斯鉴定结果:全矿井相
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对瓦斯涌出量12.77m3/t,绝对瓦斯涌出量20.39m3/min;二氧化碳相对涌出量9.18m3/t,绝对涌出量为14.65m3/min,9煤层为突出煤层,因此矿井为煤与瓦斯突出矿井。各煤层具有爆炸性,煤尘爆炸指数32.89%~50.85%;7、9、12煤层均为Ⅱ类自燃煤层,其中第7煤层未发生自燃,最短自然发火期未定,第9、11、12煤层最短自然发火期分别为8个月、1.7个月、6个月。
㈡地温情况
受煤系地层基底奥灰及地质构造的影响,赵各庄矿井地温偏低。根据1979年开滦矿务局对井下温度的实测,赵各庄矿井十二水平井巷温度正常值为21?,深部9煤层附近地温值最高22?。
㈢地压情况
该矿井十四水平,埋深达1254m,根据以往采掘施工经验,十一水平及以下采掘活动中压力显现比较明显,造成巷道变形速度快,维修周期短。特别是12煤层开采后,位于煤层底板岩层中的电车道等工程由于地应力释放和重新调整而立即变形,受损破坏。值得注意的是十二水平的2337东工作面在开采时曾发生煤层底板应力突然释放,造成工作面和巷道严重变形、受损的现象。因此在褶曲构造等应力相对集中的区域(特别是井口西侧宽缓向斜轴部),需要采取必要的防治措施。
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第二章 水平延深范围及储量
第一节 水平延深范围
十四水平位于十三水平以下,本次水平延深范围为:上至十三水平(-1100m),下至十四水平(-1200m),阶段高100m。东至矿井东边界线-开平向斜轴,与林西矿业公司相邻,之间留设有赵林边界保护煤柱;西至28号剖面,对应11水平开采保护西翼20石门煤柱线。煤层走向长6500m,倾斜长100~300m。
第二节 延深区域储量
根据开滦集团煤业分公司煤业地字【2004】77号文《关于对赵各庄矿业公司-1200m储量重新认定的批复》,该矿井十四水平共有地
质储量1652.1万t,可采储量870.9万t。详见表2-2-1。
表2-2-1 十四水平延深区域储量情况表
7 9 12-1 12-2 合计 地质 可采 地质 可采 地质 可采 地质 可采 地质 可采 1 23.6 47.3 37.8 10.6 8.5 81.5 46.3 2 47.6 67.0 50.3 41.2 33.0 155.8 83.2 14东 3 76.8 61.4 87.3 69.8 55.0 44.0 219.1 175.3 东Ⅶ柱 15.6 42.4 58.0 0.0 东Ⅷ柱 9.6 32.8 21.5 63.9 0.0 14东合计 173.2 61.4 276.8 157.9 128.3 85.5 578.3 304.9 1 46.2 37.0 76.1 57.1 50.1 37.6 172.4 131.6 2 20.8 16.6 78.8 59.1 104.4 78.3 204.0 154.0 3 25.4 20.3 97.4 73.1 143.1 107.3 265.9 200.7 14西 4 13.9 51.7 38.8 65.3 130.9 38.8 5 10.2 30.3 22.7 72.7 113.2 22.7 6 13.4 24.2 18.2 55.1 92.7 18.2 7 12.7 23.6 58.4 94.7 0.0 水平 区域 14