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煤矿(扩能)开发利用方案

　　评论：　更新日期：2024年12月23日

一、概述

(一) 矿区位置、范围、隶属关系和企业性质

1、矿区位置

遵义县泮水镇兴安煤矿位于遵义县泮水镇西安村。其地理坐标为：东经106°24′07″～106°25′38″;北纬 27°32′05″～27°32′35″。其中心点地理坐标:东经106°24′54″,27°32′20″。

矿区位于贵州省遵义县县城(南白镇)270度方位，直距约41km处, 距鸭溪电厂30km，距遵义市68km，距遵义县城49km,距川黔铁路的南白火车站53km，直距48km，矿山有简易公路与326国道相连，矿山距326国道1.5km。矿井运输以公路为主，交通较为方便。详见交通位置示意图1-1。

图1-1 交通位置示意图

2、井田境界

境界：根据贵州省国土资源厅颁发的遵义县泮水镇兴安煤矿《采矿许可证》(副本)证号5200000830969，矿界形状为一四边形，走向长2.5km，倾向宽1.71km，井田面积1.9581km2，主采C4、C6、C9号煤层,开采深度由+950m～+400m标高。矿区范围拐点坐标见表1-1。

1、隶属关系和企业性质

遵义县泮水镇兴安煤矿为私营矿山企业，为整合矿井，由原桐梓堡煤矿、垭上煤矿、宏达煤矿、西安煤矿、雷家山煤矿五家煤矿于2007年整合形成，隶属遵义县煤炭管理局管辖。企业性质为私营。

本矿准采标高范围内C4、C6、C9煤层保有资源量(332)+(333)+(334?)为741.7万吨，其资源储量可满足30万t/a整合矿井设计要求，根据省政府有关精神和生产条件，本次方案设计按30万t/a生产能力设计。目前开采方案(变更)已得到省能源局批复。

2、矿井历史、现状和建设理由

(1) 矿井历史

1)遵义县泮水镇兴安煤矿为整合矿井，2008年10月取得了由贵州省国土资源厅颁发采矿许可证，证号为5200000830969，有效期限为十年(2008年10月至2018年10月)，年开采能力15万吨。

2)中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交的《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》，经贵州省国土资源厅以文件(黔国土储备字[2008]705号)“关于《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿矿产资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”批复;

《资源储量核实报告》核实兴安煤矿矿权范围内(准采标高+950～+400m)保有储量保有资源量741.7万吨，其中(332)243.8万吨、(333)374.7万吨、(334)123.2万吨。

2、2007年10月由贵州大学勘察设计研究院编制了《遵义县泮水镇兴安煤矿(整合)开采方案设计》(设计能力为15万t/a)，并经贵州省煤炭管理局批复;(黔煤规字[2007]403号)

3、2008年1月由贵州大学勘察设计研究院编制了《遵义县泮水镇兴安煤矿(整合)安全专篇》(设计能力为15万t/a)，并经贵州省煤矿安全监察局遵义分局批准;

4、2009年12月由贵州大学勘察设计研究院编制了《遵义县泮水镇兴安煤矿(整合)开采方案设计(变更)》(设计能力为15万t/a)，并经贵州省煤炭管理局备案批准;(备案号581号)

5、2010年4月由贵州大学勘察设计研究院编制了《遵义县泮水镇兴安煤矿安全设施设计(变更)》(设计能力为15万t/a)，并经贵州省煤矿安全监察局遵义分局批准;(黔煤安监遵安审[2010]24号);

6、2011年3月由贵州大学勘察设计研究院提交了《遵义县泮水镇兴安煤矿开采方案设计(变更)》(设计能力为30万t/a)，并经贵州省能源局(黔能源发字[2011]282号)批复;

(2) 矿井开拓开采系统现状及采空区情况

A、开拓开采系统建设情况

目前业主已根据原整合开采方案进行建设，地面工业场地已初具规模，施工有主斜井、副斜井、回风斜井、进风井、西翼进风井五个井筒，目前副斜井、西翼进风井、进风井已基本完成改造，主斜井已施工约400m，回风斜井正在进行井口建筑的施工，在C9煤层底板+715m水平运输大巷已基本建成，在井田西翼C9号煤层底板掘进了部份瓦斯抽放巷道。

B、矿井采空区情况

整合前煤矿均采用斜井开拓方式，矿井划分为多个水平、上、下山采区开采均主采C4、C6、C9煤层，该煤层为急倾斜煤层。均采用走向短壁后退式采煤法。工作面采用倾斜布置。该矿目前开采的最低标高为+730m，采空区及老窑破坏区位于井田煤层露头浅部，采空区残留部分煤柱;采空区积水情况不明。

见矿井采掘工程现状图(图1-1)。

(3) 建设理由

本矿为整合矿井，原整合开采方案和安全专篇按生产能力15万t/a设计。

根据中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交了《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿矿产资源储量核实报告》，井田范围内保有储量(332+333+334?)共741.7万吨。其资源储量可满足30万t/a整合矿井设计要求。

根据贵州省煤炭管理局第二十一次整合进展调度会情况汇报和第二十七次整合进展调度会情况汇报中鼓励小煤矿做大做强的精神和矿井实际情况，拟对矿井的设计生产能力进行变更，即将矿井设计生产能力由15万t/a变更到30万t/a。

按贵州省国土资源厅采矿许可证办理的程序及要求，受兴安煤矿的委托，我院进行该矿开发利用方案(15万t/a—30万t/a)的编制工作。

(一)

编制依据

1、前期工作

(1)中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交了《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》，经贵州省国土资源厅以文件(黔国土储备字[2008]705号)“关于《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿矿产资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”批复;

(2)中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交已编制完成了《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿矿区及地面工程地质灾害危险性评估报告》;

2、编制依据

1、开发利用方案委托书;

2、遵义县泮水镇兴安煤矿采矿许可证(副本)复印件(证号：5200000830969);

3、营业执照、矿长资格证、矿长安全资格证;

4、中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交的《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》及贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字[2008]705号)“关于《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明;

5、贵州大学勘察设计研究院于2011年3月提交的《遵义县泮水镇兴安煤矿开采方案设计(变更)》(设计能力为30万t/a)和贵州省能源局文件(黔能源发字[2011]282号)“关于对遵义县泮水镇兴安煤矿开采方案设计(变更)的批复”;

6、矿井2007、2008、2009年度瓦斯等级鉴定批复;

7、贵州省煤田地质局实验室出具的遵义县泮水镇兴安煤矿(原)自燃倾向性等级和煤尘爆炸性鉴定报告(C4、C6、C9);

10、供电协议、救护协议;

11、我院设计人员于2010年12月在遵义县泮水镇兴安煤矿进行的现场调查。经过现场踏勘，收集了矿井的原开拓、开采等有关资料，根据矿井的实际情况，需重新布置开拓系统，同时也了解到矿区内煤层露头线附近存在老窑，但开采情况不详。在兴安煤矿矿区范围内，没有发现大规模的山体滑坡、崩塌等地质灾害。

12、业主提供的其他相关资料。

13、国土资源部(国土资发【1999】98号)文，关于“矿产资源开发利用方案编写内容要求”;

14、《煤矿工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006)、《煤矿安全规程》;

15、《煤矿安全规程》(2011年版);

16、《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB 50399-2006);

17、《矿井抽放瓦斯工程设计规范》(MT5018-96);

18、《矿井瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006);

19、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006);

20、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(2000年版);

21、《煤矿建设项目安全设施审查和竣工验收规范》(AQ1055-2008);

22、《煤矿防治水规定》，国家局第28号令，2009年12月1日起执行;

23、《贵州省煤矿水害防治规定》，黔府发[2009]64号;

24、《防治煤与瓦斯突出的规定》，国家局第19号令，2009年8月1日起执行;

25、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》，国家局，2011年3月1日起执行;

遵义县泮水镇兴安煤矿采用斜井多水平开拓，下山开采，全井田划分为2个水平5个采区开采，设计以一个采区、一个炮采工作面达到30万t/a的生产能力。

一、矿产品需求现状和预测

(一) 煤矿产品市场需求情况和预测

贵州是我国南方的煤炭资源富集省，预测埋藏+2000m标高以上的煤炭资源总量达2419亿t，仅次于晋、陕、蒙、新，居全国第五位。截止2005年末，煤炭探明储量为555.36亿t，比江南12省(区、市)总量还多102.1亿t。

从二十世纪七十年代中期起，贵州每年都有近400万t煤炭以“统配煤”的形式远销到两广、两湖及浙、赣、闽、苏、沪一带，有力地支援了有关省(区、市)的国民经济建设，同时，也初步奠定了“北煤南运”与“西煤东运”并存的格局。“黔煤外运”正式纳入了国家宏观调控的内容。贵州电力工业近年也得到迅速发展，2007年底电网装机容量近2000万kW，全年发电量预计958亿kW·h，其中火力发电量预计835亿kW·h，省内电煤需求量约4450万t;预计到今年，贵州电网装机容量将达到3000万kW以上，火力发电机组装机容量将超过2330万kW，每年新增电煤需求量500万t以上，电力工业对煤炭的需求量将占当年产量的40%左右，成为拉动煤炭工业发展的最大产业。

目前，全省生产矿井设计产能为1.1亿t左右，贵州省煤炭消费结构大致是省内占70%左右，省外占30%左右。“十一五”期间我省规划开工60万t/a及以上煤矿建设项目41对，总规模5210万t/a，预计到2011年产量可达4320万t。到2011年，力争形成18320万t/a生产能力，产量15000万t。其中大中型煤矿形成9621万t/a生产能力，产量7600万t，占51%，其它煤矿生产能力8699万t/a，产量7400万t，占49%。通过煤矿整合、改造、新建，到2010年，煤炭产业集中度明显提高，单井平均规模达到14.5万t/a，大型煤炭生产企业产量的市场占有率达45%以上。从规划看，到2011年我省大中型煤矿的产量将首次高于其他煤矿产量，然而，从“十一五”规划开工的60万t/a及以上的41对矿井来看，半数以上由于种种原因推迟开工时间，即使已经开工的矿井建设进度也比较迟缓，不可能实现“十一五”末可能达到的产量目标。贵州省煤矿规模和布局合理的工作逐步向前推进。但是，规划与现实脱节的问题十分突出。根据“十一五”规划预测分析，2010年，省内煤炭需求量为13392万t。

从目前省外每年对我省的煤炭需求结构调整看：电力行业2800万t左右;化工行业700万t左右;冶金行业550万t左右，其中炼焦精煤430万t左右;建材工业280万t左右。上述各行业煤炭需求均呈上升趋势，预计省外对贵州煤炭的年需求量在5000万t左右。2009年全省煤炭年均外运量在4500万t左右，在周边省区占有10～20%不等的市场份额，与北煤南运相比无论在价位还是在煤质或品种上均具有优势，而且开发强度较低。随着经济发展的加快，周边省(区、市)对贵州煤炭需要量将不断增加。预计到2011年将达到5400万t以上，其中：广西约4000万t，云南约1000万t，四川约200万t，广东、重庆各200万t左右，湖南约120万t，江西、湖北各50万t左右。从上述对我省煤炭市场供求总量和结构的分析预测可见，今后贵州煤炭出现供不应求的紧张局面难以改变，其中2011年预计缺口约3710万t。尤其是动力煤(发电用煤)的供求矛盾将十分突出，随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，这也为我省加快实施“西电东送”电煤基地建设和“黔煤外送”带来了历史性的发展机遇。

目前，随着小煤矿的资源整合，全省煤炭产量尚不能满足“西电东送”的战略实施，同时，周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也不断扩大，在考虑北煤南运的情况下，预计今后仍需从我省调进煤炭。从今后总的发展趋势看，煤炭需求量仍将有一定的增长，特别是江南的缺煤省区。从煤炭工业在我省实施西部大开发战略所处的地位、角度看，仍需要进一步发展，以推动“西电东送”战略的实施，同时，随着外部运输条件的改善，也必将为贵州煤炭工业的发展创造良好的条件。

(二) 产品需求情况和市场供应情况

1.矿产品现状及加工利用趋势

贵州省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省，近年来外调量不断增加，在周边省区占有10～20%不等的市场份额，与北煤南运无论是从区位上，还是在煤质或品种上均占有一定的优势，而且开发程度较低(仅为11%，低于20%的全国平均水平)。随着国家产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，尤其是“黔煤外运、西电东送”形势的发展，全省现有煤炭产量不能满足要求。

省内主要是电厂用煤，其次是治金、化工、建材等行业和城乡生活用煤。随着“西电东送”战略的实施，确保从2005年起贵州省每年向广东省输送400万kw的电力，加大了电厂的建设，有的电厂已建成发电，对煤炭的消耗量逐年增加，煤炭将出现供不应求的局面。兴安煤矿所产原煤主供附近电厂。

贵州省煤炭的周边市场主要是广东、广西、湖南、四川、重庆、云南等省(区、市)。据有关资料统计：到2015年四川省缺煤3500万t/a，湖南省缺煤3700万t/a，两广及海南省缺煤11000万t/a。随着国家西部大开发战略工程的实施，我省煤炭外销将有广阔的市场前景。

本矿煤炭储量丰富，资源较可靠，地质、开采条件较好，电源、水源有保证，交通较为便利，为矿井的建设及其产品的销售提供了有力的保证。因此，兴安煤矿的建设，其煤炭销售市场前景广阔。

2.国内煤炭近期需求量及主要销向预测

2.1概述

贵州省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省，在周边省区占有较大的市场份额，与北煤南运相比，无论在价位还是在品种上均具有优势。随着国家的产业政策，资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，全省现有煤炭供需形势正在转变，随着西部大开发力度的提高，内需增加煤炭消费1500万吨以上，“十二五”期内需增加煤炭消费 4000万吨左右。同时，周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也不断加大，市场前景较好。

2.2市场分析

1) 矿产品省内需求情况及预测

(1)电厂用煤

随着国家西部大开发战略的“西电东送”和“黔煤外运”重点战略工程的实施，我省“十五”期内新增装机容量规模4000MW，需增加电煤1650万t。

据统计我省今后煤炭消耗量的增长幅度在200-300万t/a之间，主要是电力行业的增长幅度较大。贵州省分行业煤炭消费现状及预测见表2-1。

(三)产品价格分析

随着经济的发展，目前全国煤炭价格整体呈上升趋势，2010年的7～12月份，全国商品煤价格平均售价400元/t。根据目前当地煤炭实际销售价格，并结合贵州省煤炭市场销售行情，考虑一定的风险因素后，本设计以原煤井口平均综合售价450元/吨(电煤价格)进行经济概算。随着西部大开发“西电东送”的实施和区内及邻近省市经济的迅猛发展，煤炭价格较为稳定。

一、矿产资源概况

(一) 矿区总体概况

1、矿区总体规划情况

遵义县泮水镇兴安煤矿为私营矿山企业，属整合矿井，原整合开采方案和安全专篇按生产能力15万t/a设计。

目前该矿开采方案设计(设计生产能力30万t/a)已经省能源批复。(黔能源发字[2011]282号)

矿井建设规模为30万t/a，兴安煤矿与周围规划和保留生产矿井之间无矿界重叠。

2、矿区矿产资源概况

(1) 矿区范围

矿区范围由贵州省国土资源厅下发的采矿许可证(证号：5200000830969)划定，其矿区范围拐点坐标见表3-1。

1、本矿井与矿区总体开发的关系

根据遵义县煤炭资源开发总体规划，遵义县泮水镇兴安煤矿属规划建设项目之一，遵义县泮水镇兴安煤矿与周围规划和保留生产矿井之间无矿界重叠。

设计按照相关规划和批复的30万吨/年进行设计。

(一) 设计项目的资源概况

1、矿床地质及构造特征

(1) 区域地质概况

该区位处杨子陆块黔北隆起遵义断拱带，鸭溪向斜北西翼，区域上出露地层有第四系(Q)、三叠系 (T)、二叠系(P)、奥陶系(O)、寒武系(∈)。

由西至东次级褶皱构造走向北东—南西向，其间常被走向断层所破坏。其总体由大致平行的褶皱及断裂组成。一般都在几公里～几十公里以上。断裂一般倾角较陡，规模较大，其派生的低序次张性、张扭性断裂发育。

鸭溪向斜：轴向呈北东—南西向展布，宽3～10km，呈长条状，开阔平缓，两翼不对称，北西倾角20～55°左右，南东翼倾角10～30°左右。

(2) 矿区地质特征

A、矿区地层

区内出露地层有第四系;三叠系下统夜郎组;二叠系上统长兴组、龙潭组，二叠系中统茅口组。现从新至老简述如下：

(A) 第四系(Q)

主要为黄色坡积、残积和崩积物，零星分布于地势低洼处，厚度一般0～15m，与下伏地层呈不整合接触。

(B) 三叠系下统夜郎组(T1y)

自上而下可分为九级滩段、黄村坝段及沙堡湾段：

a、九级滩段(T1y3)

为紫红色页岩，粉砂质页岩。夹褐黄色、褐灰色钙质页岩。中上部有一层厚约20m的生物碎屑灰岩，底部夹黄绿色粉砂岩。厚87.5～95m。

b、黄村坝段(T1y2)

上部为灰～浅灰色薄～中厚层灰岩，层理发育，风化面光滑，下部为深灰色薄层泥灰岩，自下而上泥质逐渐减少，层厚逐渐增大。厚250～280m。

c、沙堡湾段(T1y1)

黄褐～灰绿色页岩，夹少量薄层泥灰岩。厚20-25m。

自上而下可分为长兴组(P3c)、龙潭组(P3l)及茅口组(P2m)。

a、长兴组(P3c)

灰～深灰色薄～中厚层含燧石团块灰岩，底部夹深灰色中厚层泥质灰岩及少量钙质页岩。厚35～50m。

b、龙潭组(P3l)

上部以黑色炭质页岩、泥岩、粉砂岩、钙质粉砂岩为主，夹少量灰白色粘土(泥)岩，深灰色薄层泥灰岩，其中自上而下发育有15层煤线及煤层，其中全区可煤层3层;底部为灰白色粘土(泥)岩硫铁矿，硫铁矿以黄铁矿为主，黄铁矿以结核状、聚晶团块状及星散状形式赋存于矿层中,厚89.08～110.87米。

c、茅口组(P2m)

上部为浅灰色中厚层含生物碎屑灰岩，夹燧石团块及燧石条带。风化面光滑。厚>100m。

B、矿区构造

(A) 褶皱

矿区位于鸭溪向斜北西翼，总体为一向南倾斜的单斜构造，产状168～182°∠69～71°。

(B) 断裂

区内未见断裂构造，仅在局部地段发育有小裂隙，对本次勘查范围内的煤矿无破坏作用。

龙潭组地层为矿区内唯一含煤地层，矿区范围内未发现断层，总体为一向南倾斜的单斜构造，该区构造复杂程度为简单。

2、矿床开采技术及水文地质条件

(1) 开采技术条件

A、煤层赋存特征

(A) 含煤性

龙潭组(P3l)为矿区唯一的含煤地层，属海陆交互相沉积。龙潭组(P3l)厚89.08～110.87米，一般厚90m。主要由黑色炭质页岩、泥岩、粉砂岩、钙质粉砂岩为主，夹少量灰白色粘土(泥)岩，深灰色薄层泥灰岩。含煤层及煤线15层，煤层总厚6.6米，含煤率7.3%，全区可采煤层3层，即C4、C6、C9煤层，全区可采煤层总厚4.68米，可采含煤率为5.2%。其余煤层在矿区范围内目前井巷未进行揭露，情况不明。

(B) 可采煤层

矿区内全区可采煤层3层，即C4、C6和C9，各煤层特征从上而下分述如下：

a、C4煤层

位于含煤岩系中部，层位稳定，结构简单，呈层状、似层状产出，厚1.20～1.60m，平均厚1.40m，为矿区主采煤层。

b、C6煤层

位于含煤岩系中部，层位稳定，结构简单，呈层状、似层状产出，厚1.10～1.30m，平均厚1.20m，为矿区主采煤层。

c、C9煤层

位于含煤岩系底部，层位稳定，呈层状产出，厚1.60～1.80m,平均厚1.71m。为矿区主采煤层。

各煤层特征见表3-3。

A、煤质特征

(A) 煤种

煤种为无烟煤。

(B) 物理性质和煤岩特征

C4：黑色，碎块状，半亮型煤，似金属光泽。

C6：黑色，碎块状，半亮型煤，夹亮煤条带，外生裂隙较发育。易碎、开采后以煤块为主。

C9：黑色，碎块状，半亮型煤，条带状构造，似金属光泽，外生裂隙较发育，易碎、开采后以煤块为主。

a、化学性质及煤类

据以往地质资料，结合本次地质工作采样分析，遵义县泮水镇兴安煤矿原煤化验指标如下：

根据原煤分析结果，按国家技术监督局煤炭质量分级标准[GB/T15224-2004]：C4、C6、C9煤层为低灰(LA)～中灰(MA)，中硫(MS)～中硫(MHS)、高热值(HQ)～特高热值(SHQ)无烟煤。

a、可选性

矿山本身不设选矿，直销原煤。未作过精煤的分析。

(a) 煤的块度

根据矿井原开采对各煤层块煤率的统计， C6、C9煤层块煤率较高，其中：C6煤层块煤率为50～70%;C9煤层块煤率为60～90%

(b) 煤的抗碎强度

通过对区内主采煤层进行落下法试验，试验结果为C6：65.72%，属高强度煤;C9：66.89%，属高强度煤。

根据相邻矿井资料，区内除C4煤层的RW+6值<65%，热稳定性稍差以外，C6、C9、C11煤层的RW+6值均在70%以上，说明该区C6、C9、C11煤层的热稳定性好。

(A) 煤的工业用途

根据煤矿主采煤层煤质，其所产原煤可用作电力和其它锅炉用煤：本矿内煤的发热量、硫分等均符合其用煤要求。

(B) 煤层风氧化带

区内各煤层地表风化带露头一般为灰黑色粉状，不能燃烧，由于地表风化剥蚀冲刷速度较快，风化带一般深度约15—20m，地形较陡的坡边，仅有10—15m 左右。风化带之下为氧化带，氧化较强时颜色暗淡，光泽较弱，节理裂隙密集，易碎裂疏松，但仍能燃烧，煤层结构仍清楚，氧化带深度一般仅有20—35 米左右，从邻近矿山巷道揭露情况看，风化、氧化带两者加起来的深度约为40—50m，多数在斜深50m 左右即见到光亮坚硬的块煤。

A、矿井瓦斯、煤尘爆炸性、煤炭自燃倾向及地温

(A) 瓦斯

依据贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]71号)“对遵义市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”、贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]482号)“对遵义市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”和贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2008]1507号)“对遵义市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，兴安煤矿2006、2007、2008年度瓦斯等级结果均为高瓦斯矿井。

2006、2007、2008年度矿井瓦斯等级鉴定情况见表3-5。

根据各年度矿井瓦斯等级鉴定情况，最大瓦斯相对涌出量为西安煤矿2006年鉴定结果29.08m3/t。

本专篇根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)预测+715m标高,矿井相对瓦斯涌出量54.965m3/t，绝对瓦斯涌出量42.30m3/min;在+400m标高,矿井相对瓦斯涌出量68.897m3/t，绝对瓦斯涌出量53.02m3/min。

矿井应在建设期间进行煤层瓦斯含量测定，投产后间必须加强瓦斯含量、瓦斯涌出量的测定，定期进行瓦斯等级鉴定工作，并依据瓦斯测定情况，校核矿井通风系统与生产系统等相关系统能力。

(A) 煤尘爆炸性

根据贵州省煤田地质局实验2005年8月出具的遵义县泮水镇兴安煤矿C4、C6、C9煤层煤尘爆炸性鉴定报告：C4、C6、C9煤层均无爆炸危险性。

(A) 煤与瓦斯突出

兴安煤矿无煤与瓦斯突出危险性鉴定资料，根据贵州省安全生产监督管理局、煤矿安全监察局、煤炭局文件(黔安监管办字[2007]345号)，本矿按煤与瓦斯突出矿井设计。

(B) 地温

本井田属地温正常区，无热害影响。

A、工程地质条件

(A) 工程地质岩组的划分

矿区内工程地质岩组可划分为坚硬岩组、半坚硬岩组、软弱岩组及松散岩组四类。

坚硬岩组：主要包括中～微风化的三叠系下统夜郎组玉龙山段(T1y2)灰岩及燧石灰岩，二叠系上统长兴组(P3c)灰岩及燧石灰岩, 二叠系中统茅口组 (P2m)灰岩及燧石灰岩。

半坚硬岩组：主要包括中～微风化中二叠系上统龙潭组(P3l)粉砂岩及泥质粉砂岩、煤层夹灰岩及泥质灰岩等。

软弱岩组：主要包括强风化的三叠系下统夜郎组九级滩段(T1y3)页岩、沙堡湾段(T1y1)粉砂质泥岩等。

松散岩组：主要包括第四系残积红粘土、砂土、粉砂质粘土、碎石土及河流冲积形成的砂、砾、卵石等。

(B) 岩土工程地质条件

a、土体工程地质条件

第四系残积、坡积及冲洪积土层：主要分布于矿区地势低洼地地带及河谷地段，分布面积较大。由细砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积物，土层厚度不大，缓坡及沟谷中稍厚，一般小于10m，土质多为碎石土、砂土、粉质粘土及砂、砾、卵石等，土体呈松散或半固结状，分选性、胶结性差，土体较松散，透水性较好，土体强度弱，压缩性高，受力后土体沉降量大，边坡容易失稳，不适宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作为工程建筑地基。

b、岩体工程地质条件

(a) 上覆地层

含煤地层上覆围岩主要为碳酸岩，主要为长兴组灰岩、燧石灰岩、夜郎组玉龙山段灰岩，大部份为中～厚层状，岩体普遍较完整，岩体多为块状，岩石致密、坚硬，属坚硬类型，抗压强度高，抗风化能力强，RQD值高，岩体多数II、III类，岩体稳定性中等～良，工程地质条件较好，不良之处是这类岩石岩溶发育较强烈，巷道掘进时应防止高地压、岩爆、掉块、跨塌、涌水、突泥等。

含煤地层上覆围岩的碎屑岩，主要为沙堡湾段粉砂质泥岩、九级滩段页岩，岩石多为薄层状，层理特征多为均匀层理、交错层理或水平层理，以泥质胶结为主，泥质含量较高，靠近地表岩石容易遭受风化、剥蚀而形成残积土，地下深部则岩石较完整。此种岩体结构特点是岩体分层多，受沉积因素影响，平面上和剖面上岩相、厚度分布变化较大。受各种结构面的相互影响，结构体形态以长方体、板状体为主，该类岩体抗压强度中等，饱水后强度降低，当失去原岩应力平衡状态后，以离层或沿滑动面滑脱失稳为主要表现形式。总体上该碎屑岩多为层状结构，少量碎裂结构，属中等坚硬岩，岩体多数III类，岩体质量中等，工程地质条件中等。在该类岩石中掘进巷道时可能出现缩径、软岩挤出、片帮等不良工程地质现象。

(b) 含煤地层

主要为粉砂岩、砂岩、硅质岩、泥质粉砂岩、粘土岩、泥质灰岩、炭质粘土岩及煤层组成，多为层状，少量碎裂结构，该地层中钙质砂、泥质粉砂岩属中等坚硬岩组，力学强度中等，有一定遇水软化性，岩石完整性较好，岩体稳定性中等;粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤层属软弱岩组，力学强度很低，遇水时极易软化，塑性强，岩石完整性不好，岩体稳定性很差，巷道掘至该层段时，易产生顶部塌陷及底鼓、片帮等现象。

含煤地层的下伏地层为二叠系中统茅口组，岩石为灰岩，厚层状，溶隙及溶洞发育，属坚硬岩组，岩体致密坚硬，稳定性好。

矿区内可采煤层3层，即C4、C6、C9煤层，各煤层顶、底板工程地质条件如下：

a、C4煤层

顶板为粉砂岩，底板为粉砂质泥岩。顶板厚4.35～5.27米，易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板。底板厚为3.3～5.7米易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板。采煤时应采取相应防护措施。

b、C6煤层

顶板为灰色页岩，底板为灰色页岩。顶板需进行支护方能采煤，直接顶板常为黑色、深灰色炭质页岩、钙质页岩、厚0～1米,此层极不稳定,因此,在开采铜煤时应严加管理，底板为灰色页岩、厚2.00～4.55米,稳定性较差,应采取相应防护措施。

c、C9煤层

顶板为铁煤煤层顶板为泥质粉砂岩，厚4.30～5.27米,易风化崩解,遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板，底板为粉砂岩、细砂岩夹页岩，厚6.35～8.05米,易风化崩解,为不稳定底板。采煤时应采取相应防护措施。

(D) 工程地质条件预测评价

综上所述，在未来矿山开采过程中，由于矿区范围内C4、C6、C9煤层顶、底板稳定性差，发生巷道顶板垮塌及突底等工程地质问题的可能性较大。

综上所述，矿区工程地质条件为第三类中等型。

(1) 水文地质条件

A、地形地貌

矿区位于贵州高原西北部，属剥蚀型山地地貌。区内总体地势北高南低，东高西低。最高点为矿区中部的山顶，海拔标高+1072m;最低点在矿区南部溪沟流出矿区范围处，海拔标高+875m，为矿区可采煤层最低侵蚀基准面标高。最大相对高差197m,一般相对高差50～100m。矿区内山脉走向整体呈近东西向。

B、地表水

区内地表水主要为山间溪沟及水塘，地表水总体沿溪沟由北向南排泄，流出矿区,均为季节性溪流。

C、区域水文地质概况

区域构造以褶皱为主，碳酸盐岩与碎屑岩相间展布。碳酸盐岩含丰富的岩溶水，碎屑岩含裂隙水，第四系松散堆积层零星分布，微含孔隙水。

岩溶水主要靠大气降水通过岩溶漏斗、落水洞及溶隙等补给，其运动方向受地质构造及地貌等因素的控制，往往具有较大面积和较长途径的迳流，排泄于当地最低侵蚀基准面之沟谷中。根据矿区地表水出露情况，确定矿区附近的最低蚀侵基准面标高为+875m。裂隙水主要靠大气降水通过地表节理裂隙补给，多为近源排泄，泉水流量一般较小。金沙河主要富集于一些较开阔的向斜地段，另外，两种构造复合交接部位，向斜转折端，背斜倾伏端端等处岩溶较发育，岩溶水较密集。

裂隙水的年变化幅度小于5倍，岩溶泉水及地下河流量年变化幅度较大，一般2～40倍。

地下水化学成分简单，多为HCO3-Ca及HCO3-Mg.Ca型水，矿化度多小于0.5g/l，总硬度多小于20德度，多为弱碱性，水质良好，可供生活及工农业用水。

D、地层的富水性特征

矿区内出露的地层有第四系(Q)，三迭系下统夜郎组的玉龙山段(T1y2)、沙堡湾段(T1y1)、二迭系上统长兴组(P3c)、龙潭组(P3l)下统的茅口组(P2m);其中Q为松散堆积裂水含水层，T1y2、P3c的灰岩为碳酸岩溶水含水层，T1y1、P3l的碎屑岩及煤层为区内的相对隔水层。

(A) 含水层及特征

a、第四系(Q)含水层

为孔隙性含水层，零星分布于地势低缓地带，以残坡积物为主，最大厚度12m，富水性差，动态变化极不稳定，多数为农田及旱地。

b、三迭系下统夜郎组玉龙山段含水层(T1y2)

主要出露于矿区东部，为灰色中至厚层灰岩，该组地层岩溶较发育，为碳酸盐岩溶水含水层，富水性强。

c、二迭系上统长兴组(P3c)含水层

上部为灰、深灰色薄至中厚层燧石灰岩夹泥灰岩;下部为深灰色薄至中厚层灰岩夹灰黄色泥(页)岩，该层平均厚50m左右，为碳酸盐岩溶水含水层，富水性中等。

d、二迭系茅口组(P2m)含水层

主要出露在矿区西部,是溶隙岩溶含水层，为含煤地层的直接底板，岩性主要灰色中至厚层灰岩，该组地层岩溶较发育，为碳酸盐岩溶水含水层，富水性强。

(B) 隔水层及特征

a、三迭系下统夜郎组沙堡湾段 (T1y1)

分布于矿区东部，岩性为灰、灰黄色薄层泥岩，厚8-10m，富水性弱，为矿区相对隔水层。

b、二迭系龙潭组(P3l)

主要为灰、灰白色粉砂岩，黑色炭质泥岩，灰白色粘土岩硫铁矿层，偶夹灰、深灰色薄至中厚层泥灰岩，共含煤15层，层厚89.08～110.87米，在矿区范围内全区可采煤层3层，其中C4、C6、C9产于龙潭组中部，C9煤层下距茅口组(P2m)岩溶含水层顶界约35m，龙潭组泥岩、粘土岩等的隔水性好，据本次工作调查，所有的原生产煤井均未出现过涌水和突水现象，煤层中只有少量地下水以滴水或浸入形式出现，富水性弱，为矿区相对隔水层。

E、断层导水性

矿区内地层呈单斜产出，据采煤巷道揭露，煤层倾角一般在70°。断裂不发育，仅在龙潭组含煤岩系中见小型断裂，断距小，对煤层连续性破坏不大。

上述各条断层破碎带本身的富水性较弱，但老窑水及地表水在断层的沟通作用下，对矿井构成充水通道，在矿井开采过程中应引起重视。应留足防水保护煤柱，严格持行“有疑必探，先探后掘”的方针。

F、老窑积水

矿区范围内老窑较多，开采历史悠久，一般沿煤层露头开采，顶板稳定性差，多用木架支护，现大部分坑口都已垮塌封闭。据访问资料，老窑水动态变化很大，受大气降水抑制，邻区矿井开采过程中遇老窑时，坑道水骤增，并出现过老窑突水事故，在煤矿开采过程中应对老窑积水引起注意。

G、矿井充水因素分析

(A) 充水水源

a、地表水

区内地表水主要为山间溪沟及水塘，地表水总体沿溪沟由北向南排泄，流出矿区,均为季节性溪流。在矿区中部杨家弯和煤沟附近分别有一个水塘，在矿山开采过程中，有可能使这两个水塘发生泄漏，使水塘和矿井连通，成为矿井充水的主要因素。

b、地下水

(a) 第四系孔隙水

第四系上部堆积体结构松散，孔隙发育，渗透性好，是良好的天然储水库，蓄积有大量的地下水，又直接覆盖于煤系地层露头区之上，它们与煤系地层之间无隔水层阻隔，在煤矿开采浅部煤层时滑坡和第四系孔隙水将是矿井的直接充水含水层。

(b) 顶板裂隙水

主要为煤层间灰岩弱含水层水，在井巷掘进中沿煤层顶板裂隙进入矿井，是矿井的直接充水因素，水量不大。

龙潭组地层本身含有风化、构造裂隙水，含水性、导水性弱，一般浅部水量较大，深部水量逐渐变小，但地层厚度大，也不容忽视，为矿井直接充水含水层。

(d) 茅口组岩溶裂隙、管道水

该层在煤层底板，含水性强，导水性强且与煤系地层直接触，为矿井直接充水水源。

(e) 小煤矿及老窑积水

小煤矿及老窑主要在煤矿有分布。当煤矿开采过程中，由于人工裂隙的发育，贯通小煤矿及老窑巷道时，小煤矿及老窑积水就会进入矿井，成为矿井的直接充水水源。

(B) 矿床充水方式

A、主要为矿体顶板含水层中的地下水沿冒落带及导水裂隙带间接进水。

C、煤层底板含水层中的地下水沿地鼓裂隙直接突水。

D、局部裂隙构造沟通含水层中的地下水形成间接进水。

H、含水层对矿区开采的影响

矿区地层中有强含水层茅口灰岩组，有中等含水层三叠系下统夜郎组玉龙山段(T1y2)及二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层。矿区最低侵蚀基准面为标高+875m。井巷工程一旦揭穿含水层，会发生突水事故，造成大的灾害，因此一般不宜将井筒、巷道布置在含水层中。为防止井巷工程误穿含水层，矿井应加强矿区水文地质调查工作，掌握清楚各含水层、隔水层的特征，为煤矿的安全生产提供保证。

I、水文地质类型

本矿区最低侵蚀基准面为+875米，将来煤矿的开采活动基本都位于最低侵蚀基准面以下。本井田为单面山地貌，并冲沟发育，地表排泄不畅;加上本区小冲沟发育，冲沟水、大气降水、坡积物水多沿基岩裂隙面和断层面渗入矿井，裂隙发育地段和靠近沟谷地段，含煤地层及其上覆、下伏地层含风化裂隙水，深部含水微弱，风化裂隙水以渗流为主，水力联系较差，茅口组岩溶裂隙、管道水富水性强。本井田水文地质条件属第二类第二型，即以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件中等。

J、矿井涌水量

根据地质报告和业主提供的相关资料，选择比拟法对矿井涌水量进行预测。

根据兴安煤矿近期提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量：

根据计算结果，设计考虑矿井所处区域、老窑及采空区等诸多因素，矿井在运输大巷标高以上(+715m标高以上)：暂取矿井正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为120m3/h。

矿井在向下开采时，必须根据现场涌水量重新估算估算矿井涌水量，选取相应的排水设备。

矿井生产建设过程中必须进行矿井水文地质的详细调查及矿井涌水量的详细实测，并根据实测数据选择合适的排水设备。

地质报告对井田内断层描述不详，其产状、导水特性、瓦斯赋存情况不十分清楚。因此在断层附近井巷施工过程中，要加强探放水工作，严格做到“有掘必探，有疑必停”，确保施工安全。同时要加强矿井水文地质工作。

1、设计利用矿产资源储量

中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交了《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》，经贵州省国土资源厅以文件(黔国土储备字[2008]705号)“关于《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿矿产资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”批复;

《资源储量核实报告》核实兴安煤矿矿权范围内(准采标高+950～+400m)保有储量保有资源量741.7万吨，其中(332)243.8万吨、(333)374.7万吨、(334)123.2万吨。

根据贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字[2008]705号)“关于《贵州省桐梓县兴安煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明：兴安煤矿井田范围内保有资源量741.7万吨，其中(332)243.8万吨、(333)374.7万吨、(334)123.2万吨。

储量计算见表3-9。

1、资源及开采条件评述

A、煤层赋存较稳定;

B、储量较丰富;

C、地质构造、工程地质、水文地质复杂程度中等

D、井田范围内煤层瓦斯含量较高;

E、交通运输条件优越;

F、外部条件基本具备;

兴安煤矿煤炭赋存较稳定，资源较丰富，具备建设30万t/a规模矿井的资源条件。矿井交通方便，工业物资供应及煤炭运销条件较好，电源、水源基本具备，征用的土地多属荒山薄地，建筑材料多可以就地解决，环境保护已采取措施，矿区及附近居民均以农业为主，劳动力富余，具备了矿井建设的各种有利条件。矿井开采技术条件较好，矿井的建设是有条件的、可行的。

2、对地质勘探报告的评述

1、贵州省108地质队于1980年对该区进行的1：20万区域地质调查，提交了《遵义幅区域地质调查报告》，初步了该区地层及构造特征。

2、贵州省地质局娄山关地质大队1960年3月提交《遵义煤矿泮水矿井普查评价报告》。

3、2005年12月，我院对矿区范围内的原宏达煤矿开展过资源储量核实工作，并提交了《贵州省遵义县泮水镇宏达煤矿资源储量核实报告》，报告结论为：通过对矿区范围内C4、C6、C9煤层进行核实，截止2005年11月30日，矿山消耗资源量39万吨，矿山保有资源量(332+333)为45.8万吨，其中(332)资源量9.4万吨，(333)资源量36.40万吨。该报告未评审。

4、2006年1月，贵州省有色地质勘查局三总队对矿区范围内的原西安煤矿开展过资源储量核实工作，并提交了《贵州省遵义县泮水镇西安煤矿资源储量核实报告》，报告结论为：通过对矿区范围内C4、C6、C9煤层进行核实，截止2006年1月20日，矿山消耗资源量23.89万吨，保有资源量(332+333)为68.3万吨，其中(332)资源量24.74万吨，(333)资源量43.56万吨。该报告未评审。

5、2005年8月，贵州省有色地质勘查局三总队对矿区范围内的原桐梓堡煤矿开展过资源储量核实工作，并提交了《遵义县泮水镇桐梓堡煤矿2005年上半年资源储量核实报告》，报告结论为：通过对矿区范围内C4、C6、C9煤层进行核实，截止2005年6月底，矿山消耗资源量30.4万吨，保有资源储量(332+333)为40.12万吨，其中(111b)储量0.1万吨，(121b)储量2.89万吨，(122b)储量21.18万吨,(333)资源量15.95万吨，该报告未评审。

6、2007年2月，贵州省有色地质勘查局三总队对矿区范围内的原雷家山煤矿开展过资源储量核实工作，并提交了《遵义县泮水镇雷家山煤矿资源储量核实报告》，报告结论为：通过对矿区范围内C2、C4、C5、C6、C9煤层进行核实，截止2006年12月底，矿山消耗资源量18.62万吨，保有资源储量(332+333)为43.39万吨，其中(333)资源量4.92万吨，(334)资源量38.47万吨，该报告未评审。

7、2007年2月，贵州省有色地质勘查局三总队对矿区范围内的原垭上煤矿开展过资源储量核实工作，并提交了《遵义县泮水镇垭上煤矿资源储量核实报告》，报告结论为：通过对矿区范围内C4、C6、C9煤层进行核实，截止2007年1月底，矿山消耗资源量26.54万吨，保有资源储量(332+333)为79.08万吨，其中(332)资源量8.05万吨，(333)资源量53.65万吨，(334)资源量17.38万吨，该报告未评审。

8、中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月受兴安煤矿的委托后，开展资料的搜集和地质图修测、工程地质环境调查等工作。通过收集以往地质资料、进行地表地质调查、剖面地质调查和井下地质调查，基本查明了矿区内地质情况，并对矿区工程地质、水文地质等矿床开采技术条件进行了初步了解，最终提交有《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》和相关图件。经本次核实，核实遵义县泮水镇兴安煤矿矿区内共获得C4、C5、C6煤层保有资源量(332)+(333)+(334?)741.7万吨.

(1)查明了矿区地层层序，划分了地层，基本查明了其岩性、厚度、分布情况;

(2)基本查明了矿区构造形态及性质、地层产状及变化情况，详细查明了区内煤层层位、厚度、结构、空间分布及可采情况，可采及局部可采煤层对比可靠;

(3)研究了可采煤层顶底板工程地质特征，煤层瓦斯、煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险性等开采技术条件;

(4)基本查明了可采煤层的主要煤质特征，初步圈定煤的风氧化带，指出了煤的利用方向。

(5)基本查明了区内含、隔水层及含、隔水性，基本查明了水文地质类型、矿床充水因素，对工程地质、环境地质等开采技术条件作出了进一步评价;

(6)估算了矿区的资源储量(332)+(333)+(334?)741.7万吨，其中(332)243.8万吨、(333)374.7万吨、(334)123.2万吨。

分析认为：中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月编制的《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》基本能满足矿井开发利用方案编制要求。

3、煤层气抽采和开发利用

本矿井煤层瓦斯含量较高，煤层层数较多，瓦斯资源丰富;加之矿井生产规模达30万t/a，设计考虑对瓦斯进行利用，以提高企业效益。

该矿抽采的瓦斯量较小，矿区居民居住较分散，距市、县距离较远，不具备化工和民用的条件;瓦斯发电目前瓦斯发电技术已成熟，具有容易实施、投资见效快等特点。经分析比较，该矿采用瓦斯利用为利用矿井抽采的瓦斯发电。

根据矿井的抽采规模，考虑到瓦斯抽采流量和浓度的不稳定性等因素，设计安装500GF1-3RW型发电机组3台，分两期实施，前期2台，后期1台。

4、存在的问题和建议

1)对煤层瓦斯含量、煤与瓦斯突出危险性、冲击地压等分析研究较少。矿井需补充进行可采煤层瓦斯含量、煤与瓦斯突出危险性，及时补充和采取有针对性的防治措施;

2)进一步加强水文地质工作，切实弄清地表水和地下水、矿井充水因素、矿井涌水量等资料，切实弄清矿区内的小煤窑开采范围和老窑积水情况，确定探水红线。在今后的掘进中，加强探放水工作，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，同时坚持“有疑必停”，防止透水事故的发生;

3)加强煤层底板茅口灰岩含水情况调查、勘探，为下部煤层开采提供依据;

4)矿山要注意合理开发利用资源，严禁破坏性开采;要注意有关的工程地质问题，避免出现地质灾害;在生产过程中，要注意收集相关地质资料，有利于今后更好地指导生产;

5)本矿勘探程度较低，需在生产过程中，进一步加强地质勘探工作，提高矿井资源级别，以更好地指导安全生产。

一、主要建设方案的确定

(一) 资源量计算

1、建设规模及产品方案

(1) 建设规模

A、可能的建设方案

以下为生产能力确定的分析过程：

(A) 有关会议文件精神

遵义县泮水镇兴安煤矿属于遵义县技改矿井之一。贵州省煤炭管理局第二十一次整合进展调度会情况汇报和第二十七次整合进展调度会情况汇报中鼓励小煤矿做大做强。

因此，遵义县泮水镇兴安煤矿在条件适宜和政策允许的情况可适当提高生产能力。

(B) 关于勘探级别

中化地质矿山总局贵州地质勘查院2008年8月提交了《贵州省遵义县泮水镇兴安煤矿资源储量核实报告》，该报告经贵州省国土资源厅批准(黔国土资储备字[2008]705号)：兴安煤矿矿权范围内(准采标高+950～+400m)保有储量(332+333+334?)共741.7万吨，其中(332)243.8万吨、(333)374.7万吨、(334)123.2万吨。

本矿井田范围内采空范围较大，已有工程对煤层产状控制较好，保证30万t/a整合矿井服务年限要求是有条件的。

报告基本查明了矿区的地质、水文地质及其它开采技术条件，为矿山设计提供了基础地质资料。

因此，通过上述地质工作并结合以往地质成果与矿方提供实测资料，认为本矿区具有一定资源量，主采煤层赋存较好，构造中等。设计开采煤层煤质较好，水文地质条件复杂程度中等，虽工程地质条件一般，矿井的建设具备有较好的条件。

根据生产地质报告以及本设计计算，兴安煤矿可采储量为455.16万t。

矿井服务年限=可采储量÷(年生产能力×储量备用系数)

储量备用系数取1.35，按30万t/a进行设计，服务年限为11.2年。根据《煤炭工业小型矿井设计规范》中矿井设计能力与服务年限相关要求，本矿井按30万t/a设计技术经济较为合理。

(D) 关于开采条件

本矿为煤层群开采，矿区构造较简单，水文地质条件中等类型，矿区工程地质复杂程度中等类型，总的说来，开采条件较好，有利于资源开发。以上条件满足矿井按30万t/a矿井设计。

(E) 关于回采工艺问题

由井田内可采煤层为倾斜薄及中厚煤层，根据开拓及采区巷道布置情况，设计采用走向长壁后退式采煤法。

本矿可采煤层3层，自上而下分别为C4、C6、C9号煤层，为薄及中厚煤层，煤层平均倾角70°，该矿构造复杂程度定为中等，开采条件较好。

同时，根据国国家安全监管总局、国家煤矿安监局国家发展改革委、国家能源局

《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》(安监总煤行〔2010〕178号)文件精神，厚度≥0.8米、地质条件简单到中等复杂的水平、近水平、缓倾斜、倾斜煤层必须实现机械化采煤。

综合以上考虑，设计采用伪倾斜长壁柔性掩护式支架采煤法(炮采)。

目前，根据本矿周边开采中厚急倾斜煤层的开采经验，多数都采用柔性掩护支架支护，放炮落煤;从煤层平均厚度看，均属稳定和较稳定煤层，顶板、底板均属Ⅲ类弱稳定，不具备采用综采的条件。因此，该矿井不适合机械化采煤。

从回采工艺来看，本矿可以按照30万t/a建设规模进行设计。

(F) 关于井下运输

设计回采面采溜槽运输，工作面运输顺槽采用刮板转载机和胶带机运输，运输石门采用胶带机运输，运输大巷采用井下防爆蓄电池电机车运输，主斜井采用皮带机运输煤炭。在运输石门设采区煤仓，主井底设井底煤仓。

副斜井采用绞车辅助提升，以上运输方式均能满足矿井按30万t/a及以下矿井设计的要求。

从井下运输来看，本矿可以按照30万t/a建设规模进行设计。

(G) 关于工业广场

本矿现有的主斜井、副斜井、回风斜井井口布置在+88.2m、+895.7m、+948m标高。根据场地地形，主、副斜井场地布置于井田中部，回风斜井布置于煤层露头线附近，现已基本平整，并布置出了部分地面建筑，占地共约50亩，场地采用台阶式布置,主要生产、生活设施基本具备，交通条件较好。场地内布置有矿灯房、机修车间、器材库、消防材料库、变电所、配电房、地面储煤场，煤场内设筛分房;场地中部布置有办公楼、职工宿舍、职工食堂、浴室、更衣室;主斜井南面山沟中布置矸石场，其下方设矸石挡墙;主井工业场地东面地势较低位置布置矿井水处理池和沉淀池，便于井下污水处理。

按设计要求可以满足井型为30万t/a的要求。

(H) 关于安全问题

本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计，主要巷道均布置于C9煤层底板，并在C9煤层底板布置瓦斯抽放巷，矿井采用自上而下的开采顺序进行保护层开采，并采取瓦斯抽放等防突措施。考虑了矿井通风设备、排水设备、压风自救系统、监测监控系统、人员定位系统等安全设施设备，在严格遵循《煤矿安全规程》和相关法律法规和行业政策的前提下，安全问题是可以得到保障的。

从安全条件来看，本矿可以按照30万t/a建设规模进行设计。

(I) 关于产品工业用途及市场

根据本矿煤层的化学性质和工艺性能，井田煤层具有广泛用途，可用于动力用煤，火力发电，一般工业锅炉用煤，可作冶金喷吹燃料等，经洗选后可制碳素材料或制造电石及深加工，煤矸石可考虑作水泥、低温烧制地板砖，生产有机复合肥料和微生物肥料等。

如本书第二章所述，本矿井按30万t/a矿井设计，市场销售不存在问题。

因此从产品工业用途及市场来讲，本矿可以按照30万t/a建设规模进行设计。

(J) 关于煤炭外运

兴安煤矿位于遵义县泮水镇西安村，距鸭溪电厂30km，距遵义市68km，距遵义县城49km,距川黔铁路的南白火车站53km，直距48km，矿山有简易公路与326国道相连，矿山距326国道1.5km。矿井运输以公路为主，交通较为方便。

从煤炭外运来看，本矿可以按照30万t/a建设规模进行设计。

兴安煤矿为整合矿井。经过上述分析，综合考虑矿井技术经济条件，矿井各个方面均满足30万t/a要求，且根据贵州省煤炭管理局第二十一次整合进展调度会情况汇报和第二十七次整合进展调度会情况汇报中鼓励小煤矿做大做强的精神和矿井实际情况，变更后兴安煤矿按照30万t/a进行建设技术经济较为合理。

综上，本矿建设规模确定为30万t/a。

B、开拓方案选择

本矿为变更生产能力矿井，原开采方案和专篇已经批复，并已开工建设。工业场地已完成平整，并建设了部分建筑，目前从C4煤层顶板穿层布置了主斜井、副斜井，在C9煤层底板布置有进风井和西翼进风井，在C9煤层底板+715m标高布置运输大巷，矿井开拓工程已基本形成。鉴于此，本设计不再进行开拓方案比选，利用已有井巷工程开拓井田，开拓方式为斜井上下山开拓。

(2) 产品方案

A、矿井煤质

煤质特征见表3-4.

B、可选性

矿山本身不设选矿，直销原煤。未作过精煤的分析。

C、用途

根据煤矿主采煤层煤质，其所产原煤可用作动力、化工、治金、气化、民用和其它锅炉用煤：本矿内煤的发热量、硫分等均符合其用煤要求。

D、产品方案

本矿C4、C6、C9号煤层为无烟煤。

根据矿井原煤煤质及用途分析，本方案暂不考虑煤炭的洗选加工，仅在地面工业场地进人工手选剔除大块矸石即可。

本次设计只建筛选系统，将煤层中的矸石选出，对原煤进行筛选分级，块煤(粒径>250mm)、中块煤(粒径250-50mm)用作化工用煤，粉煤(粒径<13mm)用作电厂动力用煤。所生产煤炭是主要为了供给当地电厂、工矿企业、民用等。原煤销售给用户。

2、可采储量及服务年限

(1) 资源/储量

A、计算范围

矿井资源/储量计算范围为矿区范围，见表3-1所示。

B、矿井地质资源量

矿井地质资源量计算见表4-1。

A、煤柱损失量

Q=S×N×d÷cosα

式中：Q—煤柱损失量，S—块段平面投影面积(m2)，N—块段煤层平均厚度(m)，d—煤层视密度(t/ m3)，α—块段煤层平均倾角。

(A) 永久煤柱

a、井田边界

本井田边界煤柱宽度按20m留设(相邻矿井也按此留设)。

b、风氧化带煤柱

本矿风氧化带附近煤体已采空，不再留风氧化带煤柱。

c、村寨煤柱

根据业主提供的资料，本矿井田范围内零星村寨实行搬迁，设计不留设保护煤柱。(附搬迁证明)

d、采空区边界煤柱

按30～70m留设;

e、山塘水体

本矿井中部有两处水塘，按20m维护带后按65°移动角留设煤柱。

永久煤柱损失合计为47.5万t,其中333资源量1.5万t，334?资源量46.0万t。

煤柱损失计算见表4-3

(1) 服务年限

矿井服务年限=可采储量÷(年生产能力×储量备用系数)

=455.16÷(30×1.35)=11.2(a)

本矿备用系数取1.35。

计算服务年限稍低于《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006)规定的30万t/a整合技改矿井报务年限，但储量核实报告提供井田准采标高范围内尚有334?储量123.2万t，随着地质勘探进一步深入，矿井可采储量还会有较大速度增长，矿井资源储量可满足矿井服务年限要求;此外，井田深部还有相当资源量位于井田准采标高以外，可进一步扩界至深部，潜力较大。在今后的工作中，业主需要进一步加强地质勘探工作，提高矿井资源量级别。

1、矿床的开采方式

兴安煤矿矿区范围内地形高差起伏较大，煤层埋藏虽较浅，但不具备露天开采条件，设计采用井工开采。

2、开拓运输方案及厂址选择

A、开拓方案选择

(A) 考虑的因素

1、区内可采煤层为C4、C6、C9号煤层，煤层在矿区内为单斜构造，煤层平均厚度分别为1.4、1.2、1.71m，煤层平均倾角70°。煤层间距分别为10～12m、5～6m，各煤层在+730m标高以上有采空区。

2、矿井原方案和专篇批复后，进行了一系列建设：地面工业场地已平整，建有大部分建筑，对副斜井、进风井、西翼进风井进行了改造、维护，主斜井已施工约400m，回风斜井正在进行井口建筑的施工，C9煤层底板+715m水平运输大巷已基本建成，在井田西翼C9号煤层底板掘进了部份瓦斯抽放巷道。矿井开拓主体工程已基本建成，鉴于此，本设计不再进行开拓方案比选。

(B) 井口位置及工业场地

设计利用矿井整合前原西安煤矿工业场地进行改造，目前工业场地改造已基本完成，主要工业建筑已完成，工场地占地约50亩。

主斜井、副斜井从C4煤层顶板穿层布置，穿过C9煤层后，沿C9煤层底板布置采区下部车场和运输大巷(+715m)，到达西部中央后，布置采区轨道上山，改造利用原设计风井为进风行人井(沿C9煤层底板布置)，在该工业场地内沿C4煤层顶板新施工一回风斜井，在运输大巷标高处采用石门联通，原设计进风井仍为西翼进风巷，下部采用进风行人巷与中部进风行人井联通，设计在主斜井下部布置井底煤仓和井底水仓。采用石门在采区上山两边布置伪斜走向长壁工作面;同样在主斜井以东可采区域中部C9煤层底板布置三条上山(轨道上山、行人上山和回风上山)开拓二采区，其它采区均采用C9底板伪斜下山和大巷开拓。整个矿区划分为五个采区。开拓方式见图4-1、图4-2。

B、采区划分

设计将主斜井以西+715m标高以上划分为一采区，井田+555标高以上东西两翼划分为二、三采区，+555m标高以下东西两翼划分为四、五个采区。

C、采区巷道布置

设计采区为一采区，采区范围为井田内主斜井以西+715m标高以上，开采采区范围内的C4、C6、C9号煤层。首采工作面布置在C4号煤层。

设计由进风行人井、轨道上山掘进区段下部车场再掘进运输石门进入C4号煤层，自轨道上山、回风斜井掘进区段上部车场再经回风石门进入C4号煤层，自区段运输石门和回风石门在C4号煤层中布置区段运输和回风平巷至采区边界后掘进开切眼。

考虑到本矿处于有煤与瓦斯突出危险的区域，该区域矿井煤层瓦斯含量较大，且本矿设计生产能力30万t/a，为确保采掘安全，设计在C9号煤层底板布置专用瓦斯抽放巷，从瓦斯抽放巷向上部煤层施工穿层钻孔，预抽各煤层及围岩瓦斯，消除突出危险。

D、开拓方案综述

(A) 井口数目及位置

井筒数目为五个即主斜井、副斜井、进风行人井、西翼进风井及风井(回风斜井)。

设计矿井用一条主斜井(胶带运输机运输)担负煤炭运输、敷设各种管线、进风、排水、行人等任务，用一条副斜井担负矸石、材料运输及人员升降、进风、敷设各种管线等任务;用二条进风井担负进风、行人和敷设管线等任务;用一条回风斜井专用回风。

井筒特征见表4-9。

(A) 水平划分及标高

本矿主采煤层为急倾斜煤层(平均倾角70°)，准采标高在+400m～+950m之间，矿井已在+715m标高布置有底板运输大巷，设计在+715m、+555m标高将井田沿倾斜方向划分为二个水平三个阶段。

(B) 大巷布置

首期开采井田两翼+715m标高以上煤层，在+715m标高沿C9煤层底板布置两翼运输大巷。

设计将主斜井以西+715m标高以上划分为一采区，井田+555标高以上东西两翼划分为二、三采区，+555m标高以下东西两翼划分为四、五个采区。

(D) 通风方式

通风方式为并列式，回风井引风道安设轴流式通风机抽出式通风。

掘进工作面采用局部通风机压入式通风。

(E) 开采顺序

a、采区间的开采顺序

采区间的开采顺序为一采区、二采区、三采区、四采区、五采区。

b、采区内的开采顺序

区段间下行式开采

c、煤层间的开采顺序

区段内各煤层采用煤层下行式开采。

d、区段内开采顺序

下行式开采

e、工作面的推进方式

采面布置为走向长壁工作面，由采区边界向上山方向推进。

(1) 运输方案

A、地面运输

矿区境内尚无铁路到达，鉴于本矿主要用户为省内电厂、治金等用户，而且公路运输便利、社会汽车运力富裕，原煤主要采用汽车运输。

销往省外的煤炭通过汽车运输到就近火车货运站后，再经铁路外运。

本矿井产品煤外运量30万t/a，按330个工作日，运输不均衡系数以1.2计，日煤炭运量为1090t。

B、井下运输方式

(A) 主斜井

主斜井设计选用DTC80/2×90大倾角皮带输送机，选用阻燃型输送带，带宽800mm，最大运距600m，带速1.6m/s，运量200t/h，电机功率180kw，适应倾角范围≤25º(上运)。

主斜井另安装一台KSSD1.2/30G型架空乘人器运送人员。

本矿在主井底设煤仓，设计煤仓直径取3m，高度15m，园形，锚喷支护。煤仓下口设CJG/5/F/B-I型给煤机。

(B) 副斜井

副斜井采用JTP1.6×1.2型单滚筒绞车提升矸石、下放提升材料和设备、人员升降。(绞车装于地面)

绳速Vp=2.5m/s，钢丝绳最大静张力Fmax=4500Kg;配套电机：110kw、380/660V;容绳量880m;选用YP型变频调速电机和全数字低压交流变频调速电控设备。

(A) 运输大巷

运输大巷采用井下CDXT-5J防爆蓄电池电机车牵引矿车运输。

(B) 采区轨道上山

轨道上山采用JTPB1.2×1.0型井下防爆单滚筒绞车下放矸石、提升材料和设备。

设计选用DSJ650/22型胶带运输机运输。

(D) 工作面

工作面采用1000×505×213型搪瓷溜槽运煤，工作面运输巷采用SGD420/30刮板机转DSJ650/40型胶带运输机运输，工作面回风巷铺设15Kg/m轨道，矿车运输。

(E) 轨道

副斜井、轨道上山、运输大巷铺设600mm轨距22kg/m钢轨混凝土轨枕，区段运输石门、工作面运输、回风顺槽及掘进面铺设600mm轨距15kg/m钢轨木轨枕。

(F) 矿车

选用MF1.1-6型矿车运送矸石，1吨材料车运送材料，1吨平板车运送设备。

A、采区生产系统

(A) 运煤

煤从工作面(溜槽)→工作面运输顺槽(刮板运输机+胶带运输机)→运输石门(胶带运输机)→采区煤仓→运输大巷(井下防爆蓄电池电机车)→井底煤仓→主斜井(胶带输送机)→地面储煤场。

(B) 运料

材料从副斜井(绞车)→运输大巷(井下防爆蓄电池电机车)→轨道上山(绞车)→材料石门→工作面回风顺槽(矿车)→工作面。

柔性掩护支架从采面下出口(矿车)→运输顺槽(矿车，调度绞车)→运输石门(矿车，调度绞车)→轨道上山(绞车)→材料石门(矿车，调度绞车)→工作面回风顺槽(矿车)→工作面。

(D) 矸石

矸石从掘进头(矿车)→区段石门(矿车)→轨道上山(绞车)→运输大巷(井下防爆蓄电池电机车)→副斜井(绞车)→地面矸石山。

(E) 通风

新鲜风流经主斜井、副斜井、进风井→运输大巷→轨道上山、进风行人井→中部车场→工作面运输顺槽→工作面→工作面回风顺槽→区段回风石门→风井→引风道(风机)→地面。

(F) 供电

采区供电由井下中央变电所供给，自地面变电所引双回路10kv电源电缆下井，经井下变压器后给采掘工作面供电，局部通风机供电自机电硐室局部通风机专用变压器引专线下井进行供电。

(1) 场址选择

经前述分析，本矿井工业场地选择在矿区南部边界附近。

该场地地面地表无滑坡、泥石流、山体崩塌等不良地质灾害，地势较平缓开阔，此处为一缓斜坡地带，不受洪水威胁，经设计布置分析，完全能够满足30万t/a生产能力要求。

(一) 防治水方案

1、矿井排水方案

本矿为斜井开拓，在主斜井井底设置水仓及水泵房，由水泵将水自主斜井排出地表。排水路线如下：

工作面淋水通过采面运输顺槽(自流)→运输石门(自流)→轨道上山(自流)→运输大巷(自流)→井底水仓(水泵)→主斜井→地面(水处理池)。

2、排水泵

(1) 选型依据

根据地质报告和现场调查，考虑到消防用水的影响，取矿井正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为120.0m3/h。

本设计采用下述数据进行水泵选型计算。

1、矿井正常涌水量：QB=60m3/h

2、矿井最大涌水量：Qmax=120m3/h

3、排水垂高：

HP=888.2-702m=186.2m(主斜井口标高：+888.2m，水仓标高：+702m)

A、排水管选择

管路选用无缝钢管。

吸水管、排水管均选择φ159×5无缝钢管。

主排水管设两趟，即工作水管和备用水管，沿主斜井敷设。正常涌水时期一趟工作，一趟备用，根据上述计算，其中工作水管的能力在20h内能排出矿井24h正常涌水量。最大涌水时期两趟同时工作，全部水管的能力能在20h内排出矿井24h最大涌水量。

(1) 水泵房及水仓

水泵房：水泵房布置于一采区下部+702m标高，净断面9.7m2,掘进断面10.1m2，长度10m，水泵房底板高出巷道底板0.5m,水泵房设有2个安全出口，水泵房应在与井底车场相通的安全通道内设置易于关闭的既能防水双能防火的密闭门，另外设一条管子道(斜巷)通到主斜井相连用于安设排水管，并应高出泵房底板7m以上。

水泵房应设置起重梁，并铺设轨道与井底车场相通。水泵房应预留泵位，副斜井也应预留管道位置。

水仓：按矿井正常涌水量60m3/h，按8h正常涌水量计算为60×8=480m3，水仓净断面6.6m2,掘进断面7.1m2，水仓长度480/6.6=72.7m，设计主水仓取80m，副水仓取60m。

1、井下防治水措施

矿井生产期间应采取以下防治水措施：

(1)合理选择及布置采掘工程巷道及层位选择;

(2)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施;

(3)按规定留设足够的防隔水煤柱，并严禁开采防隔水煤柱;

(4)坚持“预测预报、有疑必停、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止水患事故的发生，为此本设计配备了相应的探水钻;

(5)矿井根据生产中的情况进一步进行承压水的观测，采取疏水降压等针对性的防治措施。

(6)下山开采时，应注意定期清理水仓和水沟，维护好水泵和排水管路，保证井下水流畅通和排水设备完好。

本区老窑开采历史较长，采空区多，老窑积水量大，因此在开采时应高度重视小窑老空积水问题，应掌握本矿区范围内的采空区及老窑情况，注意收集断层、溶洞及小窑采空区的有关数据，防止采空区及老硐积水突然切穿上下含水层对开采的影响。必须做到有掘必探，做好防水工作，避免水患发生。在开采浅部煤层时，由于有大量老窑陷伏，老窑积水和老窑瓦斯将对煤矿安全生产带来危害。因此在采空区或老硐附近采煤时，加强对老窑积水的探测和预防，矿山在掘进和回采过程中，随时要注意探放老窑水，防止透水事故的发生。矿井必须在井田边界留设足够的防水煤柱，且坚决不能破坏该煤柱。

随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水进入采空区形成老空水，在开采老空区本层下部煤层时要注意老空水涌入工作面。煤层露头附近小窑采空区估计积水较多，生产中必须查清其开采范围和积水情况，留设足够的风氧化带防水煤柱，防止水灾事故的发生。

(7)开采C9煤层时，因为P2m岩溶水含水层距离C9煤层较近，所以P2m岩溶水容易冲破C9煤层底板泥岩的阻隔造成其底板突水，所以P2m岩溶水是煤层开采的潜在威胁。通过计算，在开采+715m标高(一水平)以上时，C9采掘工作面底板茅口灰岩突水的可能性较小，而在开采+715m标高以下时，则存在突水的可能性。

由于本矿地质报告未提供承压含水层情况，计算水压按最大埋深计算，与实际存在误差。矿井在后期在开采+715m标高以下C9时，应请有资质的单位进行水文地质调查，提交专门水文地质调查报告，查明茅口灰岩含水情况及与C9煤层的水力联系，实际测试水压和底板承压强度。必须进行专项安全评价或技术论证,并根据结果采取相应的疏水降压措施。

2、地表水防治

A、在工业场地小溪沟上部设挡水墙，通过工业场地地段改为1m×1m排水暗沟，且保持一定的坡度。

B、在井口上部的边坡及建筑物周围设截水沟，水沟断面30cm×40cm;

C、工业场地内设30cm×40cm矩形排水沟。

D、在雨季到来前，对直通地面的地表裂隙要采取封、填和夯实等措施，防止大气降水通过裂隙渗入井下;对地表塌陷坑要进行回填夯实，保证一定的流水坡度，防止积水涌入井下;在回采冒落后有可能与地表沟通的地段，尽量避开雨季回采。

一、矿床开采

(一) 开采顺序

井田内划分5个采区，首采区一采区，采用走向长壁采煤法。用1个采区1个炮采工作面满足矿井生产能力。

采区内划分为区段，区段间的开采顺序为下行式。

区段内煤层间的开采顺序为下行式。

工作面为走向长壁后退式，即由采区边界向上山方向推进。

(二) 推荐的生产能力及验算

1、生产能力

推荐矿井生产能力30万t/a，以1个机采工作面满足矿井设计生产能力。

2、生产能力验算

首采C4煤层时，设计工作面采出率取95%(中厚煤层)，则工作面年生产能力Q为：

Q=l·Da·m·γ·C =100×1500×1.4×1.45×0.95=289275(t)

式中：Q——工作面年生产能力，t/a

l——工作面长度，m

Da——工作面年推进度，m

m——煤层平均采高，m

γ——煤的容重，t/m3

C——工作面采出率

矿井用1个工作面保产，工作面出煤289275t，掘进出煤率按工作面出煤的10%计算为28927t，则矿井年生产能力31.8万t,满足设计生产能力要求。

(三) 利用远景资源量扩大生产能力或延长矿山生产年限的可能性

本矿井田范围内，煤层数量较多，在提供的储量中，333、334?资源量较多随着地质工作的深入，矿井可采储量还会有较大增长，完全可以满足30万t/a生产能力的矿井生产要求。

(四) 开采崩落范围的确定

崩落范围考虑划定井田内留设边界煤柱、井筒煤柱、构造煤柱等煤柱后，煤层采空后所造成的塌陷范围，根据兴安煤矿范围内的岩土工程特性(初步确定为中硬岩性)，依照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(煤行管字[2000]第81号)，参照附表5-3《按覆岩性质区分的地表移动一般参数综合表(α<50°)》，沿煤层走向上，基岩移动角(δ)一般为55°～60°，本次取60°;在煤层倾斜方向上山移动角(λ)一般为55°～60°，本次取55°，下山移动角(β)等于：

β=[60°-(0.6～0.7)α]　(α为煤层倾角，平均8°)

经计算β=55.2°～54.4°，本次取55°。

则矿区范围内可采部分煤层采空后，在煤层走向上、倾向方向的地表移动范围计算公式分别为：

根据各年度矿井瓦斯等级鉴定情况，最大瓦斯相对涌出量为西安煤矿2006年鉴定结果29.08m3/t。

根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)预测+715m标高,矿井相对瓦斯涌出量54.965m3/t，绝对瓦斯涌出量42.30m3/min;在+400m标高,矿井相对瓦斯涌出量68.897m3/t，绝对瓦斯涌出量53.02m3/min。

A、煤尘爆炸性

根据贵州省煤田地质局实验2005年8月出具的遵义县泮水镇兴安煤矿C4、C6、C9煤层煤尘爆炸性鉴定报告：C4、C6、C9煤层均无爆炸危险性。

B、煤的自燃倾向性

根据贵州省煤田地质局实验室2005年8月出具的遵义县泮水镇兴安煤矿煤矿C4、C6、C9煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告：C4、C6、C9煤层自燃倾向等级为Ⅲ类(不易自燃煤层)。

C、地温

本井田属地温正常区，无热害影响。

(1) 煤与瓦斯突出情况

(2) 顶底板

A、C4煤层

顶板为粉砂岩，底板为粉砂质泥岩。顶板厚4.35～5.27米，易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板。底板厚为3.3～5.7米，易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板。采煤时应采取相应防护措施。

B、C6煤层

顶板为灰色页岩，底板为灰色页岩。顶板需进行支护方能采煤，直接顶板常为黑色、深灰色炭质页岩、钙质页岩、厚0～1米,此层极不稳定,因此,在开采时应严加管理，底板为灰色页岩、厚2.00～4.55米,稳定性较差,应采取相应防护措施。

C、C9

C9顶板为泥质粉砂岩，厚4.30～5.27米,易风化崩解,遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板，底板为粉砂岩、细砂岩夹页岩，厚6.35～8.05米,易风化崩解,为不稳定底板。采煤时应采取相应防护措施。

根据本区和邻区资料，其工程地质条件中等类型

(3) 水文

浅部存在小窑或老窑采空区，且有局部小断层分布，均可能导致矿井涌水量增加甚至造成充水水患，因此水灾防治应是本矿重点，要求留设足够的隔水煤柱且严格执行“探放水”措施。

(一) 采煤方法的选择

(1) 采煤方法的确定

根据国国家安全监管总局、国家煤矿安监局国家发展改革委、国家能源局《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》(安监总煤行〔2010〕178号)文件精神，厚度≥0.8米、地质条件简单到中等复杂的水平、近水平、缓倾斜、倾斜煤层必须实现机械化采煤。

煤层平均倾角70°,为急倾斜薄及中厚煤层。本矿可采煤层3层，自上而下分别为C4、C6、C9号煤层，为薄及中厚煤层，该矿构造复杂程度定为中等，开采条件较好。

目前，根据本矿周边开采中厚急倾斜煤层的开采经验，多数都采用柔性掩护支架支护，放炮或风镐落煤，不是特别适合机采、综采，从煤层平均厚度看，均属稳定和较稳定煤层，顶板、底板均属Ⅲ类弱稳定，不具备采用综采的条件。因此，该矿井不适合机械化采煤。

井田内煤层为急倾斜煤层，设计采用伪倾斜长壁柔性掩护式支架采煤法。

矿井首先开采C4号煤层，一采区平均煤厚1.40m，设计采用炮采回采工艺。

(2) 采煤工作面的回采工艺及装备

A、回采工艺

工作面：设计煤层为C4号煤层，煤厚平均1.40m，采用伪倾斜柔性掩护支架走向壁式后退采煤法，该法在开始回采前，先在回风顺槽安设掩护支架，然后使掩护支架逐步随回采工作面沿倾斜向下移并使工作面调成伪斜。在伪斜工作面回采过程中，不断地在回风顺槽中接长掩护支架，同时在工作面下端的平巷滞后工作面的位置不断地撤除掩护支架。

在回风顺槽中安设掩护支架前，挖掘梯形断面地沟，在地沟两侧及地沟中沿走向放置钢绳，在绳上沿走向每隔150mm放一根八字型架料，架料垂直煤层顶底板，钢绳和架料之间用螺栓和垫板固定，架料上方铺上荆笆。掩护支架安装好一段时间后将平巷支架撤除，巷道上方的煤柱随之冒落，使掩护支架上面有一层碎煤和矸石的垫层，用以保护掩护支架。为了防止支架在下放过程中下滑应使煤和矸石冒落点超前于伪斜工作面7m以上。然后靠控制爆破作业进度，调整支架使支架逐步下放到预定的伪倾角度(30-33°)并转入正常架采阶段。

在正常回采阶段，掩护支架下的回采作业包括打眼、装药、放炮、出煤、支护及调整支架等项工作。放炮后从工作面下端开始，逐段向上铺设搪瓷溜槽，碎煤沿溜槽下滑。出煤过程中注意调整支架的下放，使支架的倾斜角度保持均匀一致。每采煤一次，工作沿走向推进0.8-0.9m，然后拆除溜槽，再进行下一循环的打眼、装药、放炮、出煤、支护、调整支架等项工作。随着工作面向前方推进，在回风顺槽中不断接长支架，支架下端不断增长，支架下放至工作面上方2.5m时停止下放，调平架尾，保证架尾至少3个小眼，以便于溜煤、通风、行人、运料，且溜煤眼和行人眼必须分开，当超出3个小眼时，必须拆除，架下小眼不超过5个，以保证架尾及工作面运输巷巷尾回棚的作业环境。

当工作面推进到停采线前，在停采线靠工作面一侧掘进两条收尾眼(本设计中工作面收尾眼兼作工作面料眼，工作面开始回采前已经施工)，两眼相距5-7m，并沿倾斜每隔5-8m用联络平巷连通。工作面收尾时，在架头掘进超前地沟3.5m，支架安装过架内眼1.0m后停止安装支架，并在支架头蓬2.5m的走向风沟。当回头推进至架内眼附近时，架头应保持一段2-5m的平架子，且仰角不得超过15°。当架头下放至工作面运输巷上方2.5m后，停止下放，并在架外3-4m处加一个小眼，透联络平巷(收尾眼最下一道联络平巷距工作面运输巷上方2.5m)，以确保回拆最后一段支架有两个安全出口。工作面收尾时及时调整收尾眼眼盖位置，以确保收尾工作面通风。矿井必须编制工作面作业规程及收尾措施，详细说明工作面生产及收尾过程中各种技术要求及安全措施。

2、根据采面片帮情况，在片帮地段打设临时贴帮溜槽柱，柱距1.6m。

3、顶板管理：采用全部陷落法管理顶板。

4、运输、回风巷离工作面20m范围内采取加强支护的措施，其中距采煤工作面前10m采用双排单体液压支柱支护，后10m采用单排单体液压支柱支护，柱距为1m，采用顺巷棚支护。此范围内的巷道高度不得低于1.6m。安全出口必须设专人维护，发生支架断梁折柱、巷道底鼓变形时，必须及时更换、清挖。

B、采面设备

见采掘面机械设备表5-2。

1、掘进工作面数量及机械配备

正常生产期间配备1个回采工作面、2个掘进工作面，采掘比为1:2。掘进用ZMS1.5型煤电站，ZY-24风动凿岩机打眼，FBD№6.0/2×15型局部通风机通风等。掘进面机械设备见表5-2。

(1) 采面参数

一采区内共划分约2个区段，工作面斜长25m，两顺槽宽共计约5m，区段间留煤柱5m，工作面顺槽采用沿空掘巷(留小煤柱5m)单巷掘进。

(2) 回采率

工作面回采率薄煤层97%，中厚煤层95%。

(3) 工作面循环方式、作业方式的选择、生产能力验算

井下采用“四六”作业制，边采边准,年进度约1500m。掘进出煤率按工作面出煤的10%计算，矿井年生产能力31.8万t。

(一) 矿井主要设备选型及供电计算

1.运输设备

(1) 主斜井

主斜井另安装一台KSSD1.2/30G型架空乘人器运送人员。

本矿在主井底设煤仓，设计煤仓直径取3m，高度15m，园形，锚喷支护。煤仓下口设CJG/5/F/B-I型给煤机。

(2) 副斜井

副斜井采用JTP1.6×1.2型单滚筒绞车提升矸石、下放提升材料和设备、人员升降。(绞车装于地面)

绳速Vp=2.5m/s，钢丝绳最大静张力Fmax=4500Kg;配套电机：110kw、380/660V;容绳量880m;选用YP型变频调速电机和全数字低压交流变频调速电控设备。

其参数如下:

(1) 运输大巷

运输大巷采用井下CDXT-5J防爆蓄电池电机车牵引矿车运输。

(2) 采区轨道上山

轨道上山采用JTPB1.2×1.0型井下防爆单滚筒绞车下放矸石、提升材料和设备。

(3) 运输石门

设计选用1台DSJ650/22型胶带运输机运输。

(4) 工作面

工作面采用1000×505×213型搪瓷溜槽运煤，工作面运输巷采用SGD420/30刮板机转DSJ650/40型胶带运输机运输，工作面回风巷铺设15Kg/m轨道，矿车运输。

(5) 轨道

副斜井、轨道上山、运输大巷铺设600mm轨距22kg/m钢轨混凝土轨枕，区段运输石门、工作面运输、回风顺槽及掘进面铺设600mm轨距15kg/m钢轨木轨枕。

(6) 矿车

设计选用MF1.1-6型矿车运送矸石，1吨材料车运送材料，1吨平板车运送设备。

各种车辆配备数量规格见下表。

表5-5 矿车规格数量表

1、排水设备

(1) 排水系统

本矿为斜井开拓，在主斜井底部设置水仓及水泵房，由水泵将水从主斜井排出地表。

(2) 选型依据

根据地质报告和现场调查，考虑到消防用水的影响，取矿井正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为120.0m3/h。

本设计采用下述数据进行水泵选型计算。

1、矿井正常涌水量：QB=60m3/h

2、矿井最大涌水量：Qmax=120m3/h

3、排水垂高：

HP=888.2-702m=186.2m(主斜井口标高：+888.2m，水仓标高：+702m)

(3) 排水泵选择

选择MD85-45×6型矿用多级分段式离心泵，其流量为85m3/h，扬程为270m，电机功率90KW。

上述水泵选择三台(其中一台工作、一台备用、一台检修)作为主排水用，用1台水泵排除矿井正常涌水量，用2台水泵可满足矿井最大涌水量。

(4) 排水管

管路选用无缝钢管。吸水管、排水管均选择φ159×5无缝钢管。主排水管设两趟，即工作水管和备用水管，沿主斜井敷设。正常涌水时期一趟工作，一趟备用，根据上述计算，其中工作-水管的能力在20h内能排出矿井24h正常涌水量。最大涌水时期两趟同时工作，全部水管的能力能在20h内排出矿井24h最大涌水量。

(5) 水泵房及水仓

水泵房应设置起重梁，并铺设轨道与井底车场相通。

水仓：按矿井正常涌水量60m3/h，按8h正常涌水量计算为60×8=480m3，水仓净断面6.6m2,掘进断面7.1m2，水仓长度480/6.6=72.7m，设计主水仓取80m，副水仓取60m。

2、通风设备

(1) 矿井通风方式和通风方法

A、通风方式

分区式(主斜井、副斜井、进风行人井和西翼进风井进风，回风斜井回风)

B、通风方法

矿井主要通风机的通风方法采用抽出式，矿井安装对旋轴流式通风机负压通风。

回采工作面采用U型通风方式，利用全风压负压通风。

掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。

C、通风系统(初期)

初期通风系统：新鲜风流经副斜井、主斜井→运输大巷→轨道上山→区段运输石门→工作面运输顺槽→工作面→工作面回风顺槽→区段回风石门→风井→引风道(风机)→地面。

掘1(10402运输顺槽掘进头)：局部通风机(安设于轨道上山)→掘进头1回风石门→掘进头1→掘进头1回风石门→风井→引风道(风机)→地面。

掘2(10402回风顺槽掘进头)：局部通风机(安设于轨道上山)→掘进头2回风石门→掘进头2→掘进头2回风石门→风井→引风道(风机)→地面。

本设计各个掘进工作面以及回采工作面均为独立通风，有各自独立的进回风系统。

井下机电硐室、蓄电池电机充电硐室、绞车房为独立通风;水泵房为通过式通风(设在主井底进风流中)。

(2) 设计依据

A、矿井瓦斯等级鉴定情况

2006、2007、2008年度矿井瓦斯等级鉴定情况见表5-6。

预测在+715m标高,矿井相对瓦斯涌出量54.965m3/t，绝对瓦斯涌出量42.30m3/min;在+400m标高,矿井相对瓦斯涌出量68.897m3/t，绝对瓦斯涌出量53.02m3/min;

A、风排瓦斯量

该矿为煤与瓦斯突出矿井，设计建立地面永久性瓦斯抽放站，本矿为煤层群，采用本煤层底板穿层抽放、顺层抽放瓦斯、掘前预抽和采空区埋管抽放等措施。

根据各煤层瓦斯含量和矿井瓦斯涌出量预测，根据《防治煤与瓦斯突出的规定》，必须将煤层瓦斯含量降至8m3/t以下，瓦斯抽放率按75%考虑。

矿井按相对瓦斯涌出量17.22m3/t。

采煤工作面绝对瓦斯涌出量为5.68m3/min;

掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.18m3/min;

矿井在正常生产后需测定瓦斯涌出量，根据抽放后的涌出量对所选风机进行校核以满足矿井通风需要。

本设计按上表中风排瓦斯量作为风量计算依据。

①矿井必须进行瓦斯涌出量的测定，确保抽放效果，抽放后回采工作面和掘进工作面瓦斯涌出量必须小于上述设计风排瓦斯量。

②进行通风能力核定，严格执行“以风定产”的原则，严禁超能力生产。

(1) 矿井风量、阻力及等积孔

A、矿井总风量

分别按井下同时工作最多人数计算、按各用风地点的实际需风量计算(由内到外的计算方法)二个步骤的风量计算，容易、困难时期矿井总风量的最大值分别取：

容易时期，Q=3660m3/min (61m3/s);

困难时期，Q=3660m3/min (61m3/s)

在计算出的矿井需风量，减去独立回风的硐室、巷道风量和掘进风量后，各采煤工作面风量按其产量，瓦斯涌出量情况配风。

A、容易、困难时期线路确定

本设计主要通风机满足西翼一、三、四采区的通风需要。东翼二、五、六采区另选择风井。

(A) 矿井容易时期通风线路确定

容易时期的通风线路为开采一采区C4号煤层西翼工作面,通风线路为：主斜井→运输大巷→轨道上山→区段运输石门→工作面运输顺槽→工作面→工作面回风顺槽→区段回风石门→风井→引风道→风机→地面。

(B) 矿井困难时期线路确定

困难时期的通风线路为开采五采区最下部C4煤层最下一个区段西翼工作面,路线为：主斜井→运输大巷→三采区轨道下山→四采区轨道下山→区段运输石门→工作面运输顺槽→工作面→工作面回风顺槽→区段回风石门→四采区回风下山→三采区回风下山→回风斜井→引风道→风机→地面。

B、通风阻力的计算

经计算：投产时期通风总阻力hM8易=667.10Pa，通风困难时期通风总阻力hM8难=1452.31Pa。

C、等积孔计算及通风难易程度评价

容易时期：A易=2.79m2

困难时期：A难=1.90m2

从以上计算可知，根据目前使用的等级孔分级标准，本矿井在容易时期为小阻力矿井，通风困难时期为中等阻力矿井。

(1) 主要通风机选型

根据业主提供的资料，目前矿井已安装同能力的FBCDZ-6-№18A型防爆对旋轴流式风机两台，一台运行，一台备用。配套电机：YB315L1-6，电机功率2×90KW，风量范围33.9-75.3m³/s，风压范围641-2354Pa。现有风机能满足一、三采区通风需要，四采区生产时根据实测瓦斯涌出量重新校核，如不能满足要求，就及时更换。

根据以上计算，四采区生产时选择同能力的FBCDZ-6-№20A型防爆对旋轴流式风机两台，一台运行，一台备用。配套电机：YB355S-6，电机功率2×132KW，叶片安装角度52°/44°，风量范围27.3-79.7m³/s，风压范围792-2906Pa。(矿方也可选用能满足矿井通风要求，并优于此通风机的其他通风机)

(2) 局部通风机选型

选择FBD№6.0/2×15型防爆对旋式局部通风机，性能见下表

掘进通风要配备双风机、双电源，并实现自动切换，因此每个掘进头配备上述局部通风机2台(1台工作1台备用)，本设计采用QBZ-4×80/660SF局部通风机自动切换开关实现主、备用风机自动切换。

本设计选择φ600抗静电、阻燃风筒。

(1) 反风方式、反风系统及设施

A、反风方式

本设计采用轴流式通风机电动机反转反风。当井下发生火灾时经矿技术负责人的同意后可进行全矿井反向通风，为防止反风时由于风压作用将安全出口风门压开并短路流出，故安全出口中的风门要采用两道连锁的双向风门。

B、反风系统

反风时由回风井进风、主斜井、副斜井、进风行人井、西翼进风井回风，反风时间的通风线路为：

(以10401工作面为例)：回风井进风→区段回风石门→10401工作面回风顺槽→10401工作面→10401工作面运输顺槽→区段运输石门→轨道上山→(①(进风巷)→进风井→地面;②运输大巷→主斜井、副斜井→地面)。

C、反风设施

(1) 主要通风机控制柜具有控制电机正反转功能，反风时由控制柜开启电机反转。

(2) 井下所有风门均设置为正反向风门，不致在反风时风门被吹开引起风流短路。

D、反风系统及可靠性

矿井利用轴流式通风机反转的方法反风。在反风时，调换电动机电源的两相，可以改变通风机动轮的旋转方向，使井下风流反向。这种反风方法不需要设置反风道，比较经济。其反风量可达正常风量的65～85%，不必另设反风道，满足《煤矿安全规程》关于反风量不小于40%的规定。

根据矿井反风要求，本矿在主要进风和主要回风道之间设置了两道连锁的正向风门和两道反向风门，目的是保证矿井反风时，使风流方向与正常时期正好相反，这样不会出现风流短路现象。另外，两条引风道中采用风闸，主要通风机运行时，主要通风机引风道风闸全打开并固定好，备用通风机引风道风闸则关闭并固定好。当井下发生火灾时经矿技术负责人的同意后可进行全矿井反向通风，这样可防止反风时从另一条引风道短路流出。

1、压气设备

(1) 用气设备

(A) 风动工具

矿井风动工具型号、数量及耗风量见下表：

(1) 压气设备

根据以上计算，设计选择LGJ20/7G型风冷式螺杆空气压缩机2台，1台工作，1台备用。

该空压机额定排气量为每台20m3/min，额定排气压力为0.7Mpa(7.14kg/cm2)，配套电动机型号：YB315L-6，电压380V，功率110kW。

(2) 压气管路

压风主管：φ108×4无缝钢管，铺设于主斜井、副斜井、进风行人井、西翼进风井、轨道上山、运输大巷

压风支管：φ57×3.5无缝钢管，铺设于采面顺槽、掘进头巷道以及采区避难所。

(3) 压风自救系统

压风自救系统满足下列要求：

(1) 压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上;

(2) 在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面25～40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置。

(3) 每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。

本矿压风自救系统设置如下(以初期为例)：

①10401工作面运输和回风巷距工作面25～40m各设一组压风自救袋组，随工作面的推进及时补充设置;

②10402工作面运输和回风巷掘进头(即掘进头1和掘进头2)距工作面25～40m各设一组压风自救袋组，随着掘进工作面的推进增设。

③在掘进头1和掘进头2的进风侧(防突风门外)即轨道上山中(放炮地点)各设一组压风自救袋组。

④在矿井避灾线路上，每隔150m就要设置一组压风自救袋组。

1、瓦斯抽放设备

(1) 瓦斯抽放方法

矿井应遵循“尽早投入抽放，预抽和边采边抽互补”的原则。在煤层开采时，应对所有的回采工作面采空区、大多数的掘进工作面和回采工作面进行瓦斯抽放。选择的瓦斯抽放方法如下：

(1)煤层底板岩石专用抽放巷预抽煤层群瓦斯;

(2)回采工作面运输巷采取顺层抽放瓦斯的方法;

(3)回采面回风顺槽采空区埋管抽放采空区瓦斯;

(4)掘进工作面采用先抽后掘抽放本煤层瓦斯。

(2) 瓦斯抽放率

本矿设计建立地面永久性瓦斯抽放站，本矿采用顺层抽放本煤层瓦斯、邻近层抽放上下可采煤层和不可采煤层瓦斯、掘前预抽等措施，根据各煤层瓦斯含量预测和《防治煤与瓦斯突出规定》，必须将开采层瓦斯含量降低至8m3/t以下，因此本矿瓦斯抽放率按75%设计。

(3) 瓦斯抽放量

采煤工作面抽放瓦斯纯量22.75×75%=17.06m3/min;

掘进工作面抽放量(瓦斯纯量)为0.71×75%=0.53m3/min;

采空区瓦斯抽放量：11.230m3/min。

全矿井高负压抽放系统瓦斯抽放量为18.13m3/min。

全矿井低负压抽放系统瓦斯抽放量为11.230m3/min。

(4) 抽放设备、管路

高负压抽放系统选择2BEC-400型水环式真空泵两台(一台工作、一台备用),其工况点参数为：Q高=94m3/min，H高=58.2kPa，390rpm;耗水量9m3 /h.台;配套防爆电动机YB315M-6(110kW、380V)。(已安装并使用设备)

低负压抽放系统选择2BEC-400型水环式真空泵两台(一台工作、一台备用)，其工况点参数为：Q低=104m3/min，H低=58.6kPa，440rpm;耗水量9m3 /h.台;配套防爆电动机YB315M-6(110kW、380V)。(已安装并使用设备，目前安装电机为90KW，经计算可满足一采区抽放需求，二采区投产前，必须更换110KW电机)

目前矿井安装有2BEA-303型水环式真空泵两台(一台工作、一台备用)，最大抽放量43m3/min，最低吸入绝压33Kpa，电机功率75Kw，电压380V。根据前述计算，可满足一采区低负压瓦斯抽放要求，设计考虑一采区生产时使用已正常使用的2BEA-303型水环式真空泵，二采区投产前，必须更换为2BEC-400型水环式真空泵。

本矿的瓦斯泵的选择是在预测瓦斯的基础上所作的选择，今后矿井掌握瓦斯抽放基础资料经过计算后若发现瓦斯泵选择过小时，可重新对瓦斯泵另行选择以确保矿井安全生产。

2、矿井供电

(1) 供电

A、电气设备

本矿井下电气设备必须选用矿用隔爆型的电气设备，控制、通讯、信号设备选用矿用防爆型。井下电话选用本质安全型电话，并使用矿用电话电缆。照明、灯具选用矿用防爆型。掘进工作面局部通风机采用“双风机，双电源”，并能自切互换;实行“三专”(专用变压器、专用电缆、专用开关);“两闭锁”(风、电及瓦斯、电闭锁)和完善系列化设备。