垭关煤矿综合机械化开采的可行性
第一章 矿井概况 第一节 井田概况
一、位置与交通
垭关煤矿位于贵州省毕节市七星关区西南，属七星关区长春堡镇
管辖。地理座标为：东经105°06′49″～105°08′18″，北纬27°13′56″～27°16′00″。
毕节市七星关区境内尚无铁路和水路运输条件，公路运输条件较好，G326国道从矿区中部通过，从G326国道至矿区工业场地有0.3km的公路相通，矿井距毕威高速公路长春堡出口约8km，交通方便。
二、矿井基本情况
垭关煤矿是证照齐全的30万吨生产矿井，矿区长2.9km，宽0.9km，矿区面积：2.6778km2；资源保有储量截止2004年9月为1386万吨，可采储量802万吨，一采区至2013年底消耗量约12万吨；可采煤层3层，编号分别为K1、K2、K3，煤层厚度平均分别为1.7米、2.0米、2.1米，煤层层间距平均分别为4.2米和2.1米，煤层倾角平均20°；煤质化学成份为中低灰、中高硫、高热值，煤种为无烟煤三号；地质构造复杂类型属中等；水文地质条件为中等；瓦斯条件在+1816水平以上三层可采煤层经鉴定为无突出危险性；煤层自燃发火倾向性为不易自燃；煤尘无爆炸性；矿井开拓方式为平硐，二采区为下山布置；通风方式为中央分列式；
第二节 矿井地质构造和煤层特征
一、 地质构造
垭关煤矿位于长春堡向斜北西翼，矿区地层走向北东东，倾向
1
南南东，倾角一般15—25°，断层附近地层倾角有所增大，次一级波状起伏不明显，为简单单斜构造。矿区内见断层6条，落差大于30米的为F1、F3两条，20～30米的为F４一条，10～20米的为F＃-4一条，其余的小于10米。
F1正断层：出露于矿区东部边缘，为原详查勘探区东部边界断层，本矿区内延伸250米，倾向南东，倾角70—80°，地层断距大于150米。
F3正断层：位于矿区东南角，区内延伸长度550米，呈北东东向延伸，在矿区东部边缘与F1相交，倾向南东，倾角66°，最大落差70米左右。
F＃-4逆断层：位于矿区北部东端，在F4正断层的东盘(上盘)，掘回风井及切眼时见此断层，向西与F4呈80°角度相交，走向北东东，倾向南，倾角32°，落差19米，沿断层面倾向上煤层重叠长达36米。
F4正断层：位于矿区东北角，走向105～135°，区内延长1.2公里，在矿区东南角与F1断层相交，倾向南西，倾角50°左右，落差10～12米。
F2正断层：位于矿区东北角，走向北北东，延长约400米，倾向南东东，倾角60°，落差10米左右。
F5正断层：位于矿区西部3号勘探线附近，走向北25°东，延伸长度150米左右，倾向北西，倾角64°，落差小于10米。
综上所述，本区为较简单的单斜构造形态，次级波状起伏不发育，
2
但断层较发育，构造复杂程度为二类。
二、煤层
龙潭组(P21)为矿区唯一的含煤地层，属海陆交互相沉积。龙潭组(P21)厚200m左右，含煤12层左右，煤层总厚11.27m，含煤率5.6%，含可采煤层3层(K1、K2、K3)，均为全区可采煤层，集中分布于含煤地层的上段。
K1煤层：为最上一层可采煤层，全区可采，厚1.04～2.3lm，一般l.8m，以中厚煤层为主，一般为简单结构，顶板为粉砂岩或砂质泥岩，底板为泥岩或细砂岩。
K2煤层：全区可采，厚1.06～3.22m，一般2.00m，以中厚煤层为主，含夹石0～3层，多数单一，为较简单结构煤层。直接顶板为K1煤层底板，底板为泥岩、铝土质泥岩。
K3煤层：为最下一层可采煤层，全区可釆，厚1.11～4.38m，一般2.00m，以中厚煤层为主，含夹石0～3层，一般0～1层，为较简单结构煤层。直接顶板为K2煤层底板，一般为伪顶，直接底板为铝土质泥岩，老底为细砂岩。
垭关煤矿可采煤层特征表
煤层厚度 顶底板岩性 煤煤层平最小—最煤层 层均 煤层 大 稳定编间距结构 顶 板 底 板 平均 性 号 （m） （m） 结构1.04—2.简粉砂稳 泥岩、Kl 31 单，岩 、泥定 细砂岩 4.2 1.80 无夹岩 矸 1.06—3.含夹泥岩、稳 泥岩、细K2 22 矸铝土质定 砂岩 2.00 0～3 泥岩 1.11—4.泥岩、铝2.1 含夹较稳铝土质K3 38 矸土质泥定 泥岩 2.00 0～3 岩
视密度 （t/m3） 倾角（°） 1.43 19-21 1.54 19-21 1.57 19-21 3
三、资源可靠性和煤层稳定性
垭关煤矿矿界范围内共有6个钻孔控制，分别为ZK1、 ZK2、ZK3、ZK4、101、302，在矿界外有2个钻孔102（东南方向，距矿井边界176米）、501（距西边界410米），皆为1974年113地质队施工的勘探钻孔。根据本矿一采区开采情况和钻孔资料分析，资源可靠性强，煤层稳定性较好，其中K1、K2为稳定煤层，K3为较稳定煤层，各煤层对比可靠。
四、煤质 1、物理性质
K1煤层：黑色、沥青一玻璃光泽， 碎块状为主，以半亮型煤为主，成分为亮煤夹少量镜煤和丝炭，条带状结构，质较硬，具阶梯状断口，含少量黄铁矿结核。平均容重为1.43t/m3。
K2煤层：黑色、沥青光泽，碎块及粉粒状，以亮煤为主，夹少量暗条带及镜煤和丝炭，条带状结构，裂隙发育，性脆，下分层夹透镜状丝炭及含黄铁矿结核较多，半亮型。平均容重为1.54t/ m3。
K3煤层：黑色、沥青光泽，碎块及粉粒状，少量碎块状，以亮煤为主，夹少量镜煤和丝炭，条带状结构，内生裂隙发育，性脆，其中充填较多方解石脉，下分层以均一状为主，煤质松软，半亮型。平均容重为1.57t/m3。
2、化学性质 （1）工业分析
4
煤质工业分析表 项发热量 目 水分 灰分 挥发分 固定碳 硫分 （Qbdaf%） （Mad%） （Ad%） （Vadf%） （Fcd%） （Std%） (MJ/kg) 煤层 极0.44-1.313.82-25.7.40-11.21.32-2.534.24-35.3值 5 79 3 4 6 K1 72.17 平0.8 20.20 8.85 1.83 34.80 均 极0.61-2.016.99-37.8.47-12.61.22-4.133.23-34.7值 8 98 1 4 9 K2 66.44 平1.16 25.31 10.04 2.20 34.13 均 极0.86-2.817.47-30.6.88-13.3０.34-2.33.75-34.9值 2 46 1 87 2 K3 67.80 平1.35 24.36 8.92 0.99 34.42 均 煤类 K1为中灰中硫煤；K2为中灰中高硫煤；K3为中灰中硫煤。 （2）煤种
根据煤炭分类国家标准（GB/T15224.1—2010、GB/T15224.2—2010、GB/T15224.3—2010），矿区内可采煤层为中灰、中～高硫、高热值无烟煤。
第三节 矿井开拓和开采现状
一、井田开拓
垭关煤矿为生产矿井，设计生产能力30万t/a，矿井采用平硐开拓。
利用主平硐（已建成）作进风及原煤运输用；利用副平硐（已建成）作人员出入、进风、运料用；利用回风平硐（已建成）作专用回风用。该矿在开采二采区时仍保持原有主平硐、副平硐及回风平硐的主要功能。
主平硐（X= 3013619.422，Y=35510946.583，Z=+1823，α=299.323°，β=0°）井口标高+1823m，沿K3煤层底板以119.323°
5