老鹰山煤矿水文地质特征矿井开采技术

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中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1007-0745（2014）01-0284-01

摘 要：本文依据贵州省水城矿业股份有限责任公司老鹰山煤矿的地质勘查及煤矿开采成果资料,对矿区水文地质条件进行分析,分析矿井开采技术条件,对矿井开采及安全生产具有指导意义.

关 键 词：老鹰山煤矿水文地质特征安全开采

贵州省水城矿业股份有限责任公司老鹰山煤矿,二零一零年核定能力为60万吨/年,井田内可采及局部可采煤层14层,主要可采煤层为08#、11#、13#煤层.技改后设计生产能力90万吨/年.采用走向长壁后退式采煤法,爆破落煤工艺,全部垮落法管理顶板.掘进工艺为爆破掘进.技改完成后采用综合机械化分层下行垮落采煤工艺,全部垮落法管理顶板.

1.矿区地质概况

老鹰山井田老鹰山井田以走向北东、倾向南东的单斜构造为基本构造形态.井田内自Ⅸ号勘探线往西,地层走向总体向南西方向偏转,并伴有小型次级褶曲出现,而地层倾角则逐渐减小.在Ⅱ号勘探附近,地层倾角为23°～24°,至Ⅹ号勘探线附近为19°,再往西至Ⅰ号勘探线附近为16°,继续往西至井田西部边界石板河附近,煤系地层的倾角一般则为14°.据现有资料,区内及周边煤层的断层褶皱较多.井田内地质构造复杂程度较复杂.

2.矿区煤质概况

老鹰山井田内各煤层主要为焦煤,煤的挥发份较高,胶质层厚度及粘结指数大,适于炼焦或配焦之用.其中尤以13号煤层灰、硫、磷含量低,精煤回收率高,可炼出优质焦炭.除上述7层煤外,其余煤层由于灰份、硫份含量较高,回收率低,不宜入选.但可用以火力发电,稍加洗选后可作为交通运输及一般工业锅炉用煤.

3.区域水文地质概况

本区域属于小河边向斜西北冀西段.二叠系环绕向斜出露,下统常构成向斜周围的高山,上统常构造带状河流凹地缓坡.侏罗系位于向斜核部,呈条状低山出露.三迭系则分布在前两者之间的大部分地区,其中下统构成矿区的主要地表分水岭,中统为山岭、缓坡和凹地相间.第四系则只在沟谷及小河两岸缓坡地带呈松堆积物出现.根据煤系及上覆地层的岩性、结构特征,一般均为成层不厚的砂岩组成互层岩系,反映到水文地质方面则为厚度不大、并且无明显而可靠分界线的含水带（层）和隔水层.对矿床开采有关的主要有五个含水带.大气降水是该矿床充水的主要原因.地表水与地下水之间有可能发生联系,容易引起矿床充水.矿区的水文地质条件属中等类型.在采掘的过程中,要注意发生突水现象,应该引起高度重视,特别是在靠近老窑采空区及矿井采空区时,一定要加强防水工作,确保安全生产.

4.矿区开采布置

4.1顶底板工程地质条件

矿区岩土体工程地质条件总体较差.各可采煤层顶板力学强度中等,煤层底板力学强度很低,可采煤层的顶、底板稳定性不很好,如果支护不良,可能出现顶板跨塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题,故矿区工程地质条件为中等,在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作,预防不良事故发生.

4.2矿井瓦斯、煤层自燃及煤尘爆炸性

老鹰山矿井属煤与瓦斯突出矿井.经2010年5月18日贵州煤田地质局实验室鉴定,我矿08#、11#、13#、25#、26#、27#煤层均为自燃煤层,自然发火期6～12个月.但生产过程中,08#、25#、26#、27#未发生过自燃,11#、13#均发生过自燃,矿井目前所开采的煤层均有自燃发火倾向.2010年6月经贵州煤田地质局实验室,对我矿08#、11#、13#、25#、26#、27#煤层煤样的“煤尘爆炸鉴定报告”,我矿矿井08#、11#、13#、25#、26#、27#煤层均具有煤尘爆炸危险性,其它煤层未作煤尘爆炸性化验报告.

4.3地温

据对生产矿井的实际调查,井下温度小于28℃,不存在热害问题.据井田资料,温度为20-27℃,平均地温梯度2.36℃/100米,属地温正常区.

4.4地压

老鹰山煤矿属松软围岩矿井,矿山压力大.其采场压力主要表现在顶板破碎,底板松软,回采工作面管理困难.而井巷地压尤为突出,并随着开采深度的增加,井巷矿压显现越来越严重.巷道失修率高达39.95—47.48%,严重失修率高达20.43—35.64%,矿井的安全、生产及经济效益受到严重影响

5老鹰山煤矿开采技术分析

综合以上条件客观评价各种开采的优劣势以后得出老鹰山矿井可采煤层属于倾斜煤层,主采煤层赋存稳定,采用走向长壁后退式采煤法,爆破落煤工艺,全部垮落法管理顶板.掘进工艺为爆破掘进.技改完成后采用综合机械化分层下行垮落采煤工艺,全部垮落法管理顶板.由于煤层顶板岩性为泥岩、粘土岩和粉砂质泥岩,为保证下分层开采,对直接顶冒落岩块进行洒水或注水,促使其形成下分层的再生顶板,根据现场实践经验,形成稳定再生顶板的时间为4～6个月.

6结论

通过多年的矿山开采的生产实践及本次工作情况,对矿床矿石特征及开采技术条件等新认识及新发现：

1、结合原生产地质报告对矿区内各煤层煤质分析,矿区内08、10、12、13、17、18、19、25、26、27、28、31、32、34号煤层煤种均属焦煤.

4、矿区内有规模较小的崩塌、滑坡,随着本矿开采活动的不断深入,采空区不断增大,可能诱发或加剧地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,对矿区及周边居民住户及铁路、公路等人民生命财产构成威胁.建议在煤矿生产的过程中按相关的规范规程及相关的技术资料保留安全煤柱,对零散居民住户进行搬迁,以确保矿山的安全开采.

总之,在矿井生产过程中,矿方应采取有针对性的方法及措施进行环境地质灾害的预测、预防和治理工作,做到因势利导,走可持续发展矿业之路.