一、矿井开拓布置
1、矿井开拓方式
矿井采用斜—立井混合开拓方式,三个进风斜井(主斜井、副斜井、行人斜井),一个回风立井。其中:主斜井长度574m,倾角20.5°,方位角199°,净宽4.2m,净高3.5m,净断面积12.79m2,井底(煤仓)标高+976m;副斜井长度466m,倾角23°,方位角199°,净宽4.5m,净高3.6m,净断面积14.01m2,井底标高+990m;行人斜井长度491m,倾角22°,方位角199°,净宽3.2m,净高3.2m,净断面积9.14m2,井底标高+990m;立风井垂深418m,井筒直径5m,净断面积19.62m2,井底标高+742m。
2、矿井开拓布置方式
全井田共设一个开采水平,水平标高+990m,采用上行开采顺序,先采15#煤层,后采4#煤层。全井田共设四个采区,其中4号煤层两个采区,15号煤层两个采区。15号煤层全井田以+740m标高划分为两个采区。一采区开采标高+740m~+1020m,二采区开采标高+620m~+740m。15号煤层,共设四条主要巷道,分别为两条回风下山,两条运输下山(皮带下山和轨道下山)。四条采区下山在+840m标高以上沿15号煤层布置,倾角10~20°;在+840m标高以下均沿距15号煤层顶板8m的K2灰岩布置,倾角9~10°。4#煤层皮带及轨道石门进入煤层后与15#煤层皮带及轨道下山重叠布置。
皮带下山长1360m,轨道下山长1309m,北回风下山长1070m,南回风下山长760m,断面规格分为两种:+840m标高以上采区轨道下山和皮带下山宽4.5m,高4.0m,矩形
锚网喷支护,净断面积18.0m2;南、北回风下山宽4.5m,高5.0m,矩形锚网喷支护,净断面积22.5m2。+840以下采区运输下山宽4.5m,高4.0m,半圆拱锚网喷支护,净断面积15.8m2;采区轨道下山宽4.5m,高4.5m,半圆拱锚网喷支护,净断面积18.0m2;南、北回风下山宽5.0m,高4.5m,半圆拱锚网喷支护,净断面积19.8m2。皮带下山与北回风下山相距25m,其余各下山之间间距为30m。
采用一次采全高走向长壁式的采煤方法,综合机械化采煤工艺。工作面采用 “单U+高抽”布置,工作面运输顺槽、回风顺槽采用综掘方式,沿15#煤层顶板布置;高抽巷采用炮掘方式,布置在距15#煤层顶板42-50m的位置。
二、可采煤层地质特征
井田内可采煤层只有两层,其中山西组一层,即4号煤层;太原组一层,即15#煤层,其他煤层均不可采。
4#煤层:位于山西组中部,煤层厚度0.60-2.05m,平均1.43m,为大部可采的稳定煤层。属中灰、特低硫、高热值贫煤和贫瘦煤。煤层结构简单,不含夹矸。煤层直接顶板为泥岩或细砂岩,伪顶为炭质泥岩,底板为黑色泥岩或粉砂岩。
15#煤层:位于太原组底部,上距4号煤层约143.98m。煤层厚度2.15-6.92m,平均5.66m,属全区稳定可采煤层。含0-2层夹矸,夹矸厚0.35-0.90m。属中灰~高灰、中硫~中高硫、低热值~高热值贫煤和贫瘦煤。煤层结构较简单。直接顶板为砂质泥岩或细、粉砂岩;底板为黑色泥岩或铝土质泥岩。
井田内15#煤层厚度由北西向南呈逐渐增厚的趋势。煤层倾角在12-25°。
三、抽采掘衔接
由于我矿是高瓦斯矿井,瓦斯综合治理是制约盘城岭煤矿生产的最根本的因素,结合中煤科工重庆煤科院编制的《矿井瓦斯治理方案》制定今后5年采掘计划,计划如下:
1、从2015年9月开始利用千米定向钻机施工150106运输顺槽掘进条带瓦斯抽采钻孔,布设9个钻孔,单孔长度580米,施工时间1个月,抽采时间4个月。抽采达标后掘进150106运输顺槽550米,计划掘进时间2个月,本次“钻、抽、掘”循环时间为7个月。利用三个循环共计21个月时间(2017年5月)完成150106运顺顺槽全部掘进工程。150106运输顺槽掘进期间,利用千米定向钻机跟进施工150106工作面顺槽瓦斯抽采钻孔。同上所述2017年5月完成150104工作面运顺顺槽掘进和150104工作面瓦斯治理工作。预计2018年1月150104工作面具备回采条件。
2、从2015年10月开始利用千米定向钻机施工150107运输顺槽掘进条带瓦斯抽采钻孔,布设9个钻孔,单孔长度460米,施工时间1个月,抽采时间4个月。抽采达标后掘进150107运输顺槽430米,计划掘进时间2个月,本次“钻、抽、掘”循环时间为7个月。利用二个循环共计14个月时间(2016年3月)完成150107运顺顺槽全部掘进工程。150107运输顺槽掘进期间,利用千米定向钻机跟进施工150107和150105工作面顺槽瓦斯抽采钻孔。一次完成两个面的瓦斯治理。
3、计划2016年2月份着手4#煤配采设计和申报,预计10月份开始开采4#煤。
四、顶板管理
矿井成立了顶板管理领导组,生产技术科配备专职顶板管理人员2名,一人负责回采
面矿压观测,一人负责四条下山顶板监测,防治水科安排1人负责回采面上下顺槽顶板观测,掘进工作面顶板监测由施工单位安排专人负责。
根据15#煤层顶底板煤岩特征及顶底板岩石工程地质特征,采区下山设计采用锚网喷支护,顺槽掘进采用锚网支护,在顶板管理方面主要采取以下方法管理顶板。
1、完善顶板管理制度及管理台账,提升顶板管理能力。自开工建设以来,矿井先后制定了顶板管理制度、顶板隐患排查治理制度、顶板巡查制度和矿压分析制度等,建立了巷道定期巡查台账和雨后顶板观测台账。
2、改变支护方式,控制顶板漏顶。针对150102首采面顶板出现
漏顶加大工作面顶板维护量问题,在150103预抽面掘进过程中,矿领导及相关技术人员通过与相邻矿井同一煤层管理顶板经验交流,并根据工作面实际情况及时将原来顶帮菱形网支护方式变更为钢筋网+菱形网联合支护方式,大大改善了顶板管理出现的问题。
3、定期对顶板进行观测,及时发现处理存在的隐患问题,减少顶板管理难度。矿井掘进巷道主要采用顶板离层仪监测顶板下沉情况,如:在150103工作面顺槽掘进日常巡查时发现运输顺槽与两下山交叉处顶板下沉,随即由主管领导组织相关科室人员和施工队组召开专题会议制定加固方案,减少一次大范围处理顶板工程。回采工作面顶板管理除利用顶板离层仪外,还采用液压支架观测压力表和利用KF216顶板动态观测系统两种方法进行顶板观测,随时掌握、分析工作面顶板压力情况,确保工作面顺利推进。
五、防治水
盘城岭矿是一座整合基建矿井,设计生产能力90万吨/年,水文地质类型为中等-复杂。矿井基本建设期间,认真落实上级有关防治水方面的文件及专题会议精神。在实际工作中严格落实“预测预报、有掘必探、先探后掘、不探不掘”十六字方针。现从八个方面对我公司的防治水现阶段工作完成情况做如下汇报:
一)、完善防治水管理机构、建立专业探放水队伍、强化技术管理水平、健全防治水管理制度
1、公司成立了防治水领导组织机构,形成了以总经理为组长,总工程师为首的防治水管理体系。成立了地测防治水科。
2、成立专业的探放水队伍,配备了17名探放水人员,经过左权县煤炭职工培训中心培训学习,考试合格,全部持证上岗。
3、配备了两台物探设备直流电法仪YTD400(A)和瞬变电法仪YCS40,六台探放水钻机(ZDY2300型钻机4台和ZYJ-270/170型钻机2台),能够满足我矿的探放水工作。年初,组织开展了防治水安全基础知识全员培训,全面提升了每一位职工基础知识能力。
4、根据《煤矿防治水规定》,我公司结合实际建立健全了26项防治水制度。
二)、规范探放水工作流程
为进一步规范探放水工作流程,切实做好预测预报,物探先行,钻探跟进,成果论证,安全确认,准确掌控探掘距离,我公司严格按照要求,实行“四单”制度,即停掘通知单、探水通知单、钻孔质量验收及安全确认移交单、允许掘进通知单。通过协调探掘关系,实
现探掘分离和挂牌管理。具体的探放水工作流程如下:
三)、完善各类水文基本图件
按照《煤矿防治水规定》和《山西省煤矿安全质量标准化标准》要求,我们安排专人对各种图纸及时进行填绘,并由总工程师牵头对各种图纸进行会审。我矿目前绘制完善了防治水规定的5种防治水图纸和标准化要求的8种基本矿图。
四)、积极开展井田水文地质补充勘探工作
为了进一步查清我井田的水文地质及地质条件,我矿在原有勘探的基础上进行了补充勘探。
1、2012年进行了水文地质补充勘探,布置了2个水文钻孔,并设置1个长期水文观测孔,查清了井田奥灰含水性并科学评价了奥灰水对我矿井的影响程度。
本井田奥灰水位标高在847-852m,地下水径流方向由西南向东北径流。首采区15#煤层底板标高为720-1020m。15#煤层720m标高以上奥灰水最大突水系数小于受构造破坏块段临界突水系数值0.06 MPa/m,底板阻水能力为1.78Mp,大于最大承压1.32Mp,奥灰水对首采区15#煤层开采影响小。
2、通过地面瞬变电磁勘探的方法,查清了井田老空积水情况及目的层含水异常区。
一期:电法勘探面积:2.196km2,2013年7月评审通过。
二期:一采区电法勘探2014年3月评审通过,。
根据地面瞬变电磁的成果,推断出了勘探区内煤层采空区范围,圈定测区4号煤层采空区4处,总面积约为174.9万平方米,煤层采空积水区4处,总面积约为31.06万平方米;推断15#煤层岩层富水区4处,总面积约为10.63万平方米。推断15#煤层采空积水区3处,总面积约为14.43万平方米。
3、2013年对首采区构造分布盲区进行了三维地震勘探,查清了地质构造分布情况及煤层赋存情况,并结合瞬变电磁勘探成果,评价了各构造异常区含水性。
首采区三维地震勘探工程:山西地宝能源有限公司负责首采区三维地震勘探施工和编制完成首采区三维地震勘探报告并通过专家评审。
通过三维地震勘探,(1)查明了4#、15#煤层中落差≥5m的断层4条,对小于5米的断点都进行了合理的组合;(2)查明了4#、15#煤层的起伏形态; (3)对4#、15#煤层厚度进行了分析, 绘制了煤层的厚度变化趋势图;(4)经过对各目的层的对比和解释,区内解
释了4个陷落柱,两个4煤采空区,没有发现其他地质异常体、煤层风氧化带、冲刷构造带等地质异常;(5)分别圈定了4#、15#煤层采空区边界。
4、2014年由中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司编制了《左权盘城岭煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》,(批复文号:晋能地防函【2014】347号)完成了我矿水文类型二次划分工作。矿井开采4号煤层时,矿井水文地质类型综合定级为中等型;矿井开采15号煤层时,矿井水文地质类型综合定级为中等-复杂型(P1孔到3号孔以东为中等区,以西为复杂区;其中3年规划期内为中等区)。同年我矿委托中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司编制了《左权盘城岭煤业有限公司奥灰水岩溶水带压开采安全性评价及安全技术措施》,并由晋能有限公司进行了审批(批复文号:晋能地防函【2014】346号)。2015年5月委托中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程公司编制了《左权盘城岭煤业有限公司隐蔽致灾因素普查报告》和《左权盘城岭煤业有限公司建井地质报告》近期将上报集团公司评审批复。
五)、排水系统情况
矿井井底车场设中央水泵房,水仓容量为2800m³,中央水泵房内安装三台MD280-43×6型多级离心泵( 一台工作,一台备用,一台检修),单台电机功率315KW。行人斜井内敷设2趟Φ273×7煤矿用排水管路。采区水仓容量为2800m³,安装了MD155-30×10主水泵3台(1台工作,一台备用、一台检修),单台电机功率220KW,轨道下山内敷设2趟φ219排水管路。在采区水仓强排斜巷安设两台型号为BQ275-842/22-1000/W-S型防爆潜水泵两台,配套电机功率1000kw,电压10KV。两台水泵,一台工作,一台备用。
目前我矿正常涌水量70m³/h,完全能够满足矿井现排水需要。
六)、老窑分布及积水情况
我矿井田除北部与山西煤炭进出口集团左权鑫顺煤业有限公司相邻,没有其他相邻矿井。经调查鑫顺煤业新建大巷布置于井田南部,与我井田北部相邻,无超层越界等违规行为。我矿与鑫顺煤业每月进行图纸交换,以掌握其在我井田边界以外的采掘活动情况。鑫顺煤业井田距我井田边界600m范围内没有小煤窑开采历史。我井田内曾经有采掘活动的矿井有平兴煤业、城关三矿、城关二矿。根据《采(古)空区积水、积气、及火区调查报告》成果及收集资料,现已掌握以上三座煤矿曾经采掘活动范围,并已绘制至我矿井采掘工程平面图上,其积水量及范围已查清且上图。在此期间,我矿组织相关人员对井田小窑及周边矿井进行了排查,核算了老窑积水量及复查了积水范围。目前,我矿于2015年7月份针对城关三矿的老空积水进行了探放,历时40天时间,排水量31500m³,消除了上部积水对我矿的威胁,消除了一大水患。
七)、雨季“三防”方面
我公司2012年修建了工业广场排水涵洞,经计算,排水能力满足我矿区需求,并定期清理工业广场涵洞。在今年雨季之前,我们对原2号、3号城关井口低洼积水地域进行了填平,有效地防止雨水灌入井下,确保了汛期安全。我们结合地面土建工程,挖去了副井口陡峭的山体,砌筑了石墙,锚喷支护了山体斜坡,消除了山体滑坡危险。在地面井口备足了防洪沙袋,定期巡查地面已关闭井口和采空区地面裂缝情况,尤其是每次雨后重点检查,发现问题立即采取“五定”原则进行处理。新建了区队办公楼(临建),拆除了原有危房,对影响排水泄洪的地方进行治理。配备了地面排水水泵和管路,设置了低压供电和开关,确保厂区内有积水能及时排除。
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