恒姑煤矿防突设计

　贵州广盛源集团矿业有限公司 荔波县佳荣镇恒姑煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计

　：

　（工程规模：45 万吨/ 年）

　贵州贵煤矿山技术咨询有限公司 二 O 二 O 年五月

　 贵州广盛源集团矿业有限公司 荔波县佳荣镇恒姑煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计

　：

　（工程规模：45 万吨/ 年）

　 贵州贵煤矿山技术咨询有限公司 二 O 二 O 年五月

　总经理

　总工程师

　项目负责人

　防治煤与瓦斯突出专项设计委托书 贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿委托贵州贵煤矿山技术咨询有限公司进行《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计》编制工作。

　项目名称 贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计 建设性质 生产矿井 工程规模 45 万吨/年 任务来源 受贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿委托 投资

　建设地点 贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇 工程设计内容及要求 按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471-2018）及有关瓦斯综合治理方面的规范要求，满足防治煤与瓦斯突出内容及要求。由编制单位提交报告，并负责审查后的修改工作。

　委托单位 贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿 联系人 张之德 联系电话 15972676655 承接单位 贵州贵煤矿山技术咨询有限公司 联系人 崔宗乾 联系电话 17788151889

　目 目

　 录 总论 .................................................................................................................................... 7

　第一章

　矿井概况 ........................................................................................................... 13

　第一节

　 矿井 概况 ......................................................................................................... 13

　第二节

　 开采技术条件 ................................................................................................. 15

　第三节

　 矿井 设计概况（相关内容简单介绍）

　............................................................. 2

　第四节

　 矿井 煤与瓦斯突出危险性 ................................................................................ 6

　第二章

　矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案 ...................................................... 15

　第一节

　 总体方案概述 ................................................................................................. 15

　第二节

　 综合防突技术总体方案 .................................................................................. 15

　 第 三 章

　区域 综合防治突出 措施 第一节

　 区域 综合防突工作程序和要求 ....................................................................... 24

　第二节

　 区域 突出危险性预测 ...................................................................................... 27

　第三节

　 区域 防突措施 ................................................................................................. 32

　第四节

　 区域 措施效果检验 .......................................................................................... 41 第五节区域验证 第四章

　局部综合防治突出措施 ..................................................................................... 24

　第一节

　 局部综合防突工作程序和要求 ....................................................................... 24

　第二节

　 工作面突出危险性预测 .................................................................................. 27

　第三节

　 工作面防突措施 .............................................................................................. 32

　第四节

　 工作面措施效果检验 ...................................................................................... 41

　第五节

　 安全防护措施 ................................................................................................. 43

　第 五 章

　矿井防突管理 .................................................................................................... 48

　第一节

　防突组织管理 ................................................................................................... 48

　第二节

　防突管理及培训 ............................................................................................... 50

　第三节

　综合防突措施实施过程管理与突出预兆管控 .................................................. 55

　第 六章 章

　防突仪器 仪表及 装备 ......................................................................................... 57

　附录一

　煤层瓦斯压力测定方法 .................................................................................... 58

　附录二

　钻屑指标法 ....................................................................................................... 59

　附录三

　防突措施有效半径的测定方法 ......................................................................... 60

　附 附 件 目 录 1、采矿许可证复印件； 2、安全生产许可证复印件； 3、营业执照复印件； 4、贵州省能源局、贵州省煤矿企业兼并重组工作领导小组办公室文件《关于对贵州广盛源集团矿业有限公司主体企业兼并重组实施方案（第三批）的批复》（黔煤兼并重组办[2016]7 号）； 5、2016 年瓦斯等级鉴定报告；（广通批复字[2016]032 号）； 6、煤层自燃及煤尘爆炸性鉴定报告； 7、矿山救援技术服务协议复印件； 8、供电合同复印件； 9、中煤科工集团重庆研究院有限公司 2015 年 8 月提交的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅱ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》结论； 10、贵州省矿山安全科学研究院文件《关于对《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅱ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》的综合论证评审意见》（黔矿安院突出论证字[2015]09 号）； 11、贵州省矿山安全科学研究院 2019 年 10 月编制《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿一采区Ⅰ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定》结论； 12、贵州省矿山安全科学研究院 2019 年 10 月编制《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿一采区Ⅱ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定》结论； 增加初步设计及安全设施设计批复

　附 附 图 目 录 1、矿井开拓开采平剖面图 2、综合柱状图 3、采掘工程平面图 4、采区巷道布置及机械设备配备平面图（1 ：

　2000）

　5、采区巷道布置剖面图（1 ：

　2000）； 6、其他区域及局部措施相关图纸 7、避灾线路。

　7

　前 前

　 言 贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（以下简称“恒姑煤矿”）属贵州广盛源集团矿业有限公司（以下简称“广盛源公司”）下辖矿井，广盛源公司注册资贰万万元整，财务状况良好，投资建设项目的能力较强。因贵州省煤矿兼并重组要求，恒姑煤矿于 2019 年6 月依法取得由贵州省国土资源厅新换发的采矿许可证，证号：C5200002012051120125514，有效期限自 2017 年 12 月至 2034 年 08 月；于 2017 年 10 月 13 日依法取得由贵州省工商行政管理局颁发的营业执照，注册号：91520000MA6EBPATXJ；该矿为生产矿井，设计生产能力为 45 万 t/a。

　恒姑煤矿属于贵州广盛源集团矿业有限公司，根据贵州省能源局、贵州省煤矿企业兼并重组工作领导小组办公室文件《关于对贵州广盛源集团矿业有限公司主体企业兼并重组实施方案（第三批）的批复》（黔煤兼并重组办[2016]7 号），恒姑煤矿属于保留生产矿井。该矿自建井以来未发生重大安全生产事故。

　2016 年 8 月贵州贵煤矿山技术咨询有限公司编制了《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿先期开采方案说明》； 贵州省煤田地质局地质勘察研究院 2016 年 12 月编制提交了《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（预留）资源储量核实报告》；（黔国土资储备字[2017]16 号）；

　2019 年 12 月贵州贵煤矿山技术咨询有限公司编制了《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（兼并重组）安全设施设计（变更）》；

　恒姑煤矿整个矿井为两个水平四个采区开采，一水平标高+300m，二水平标高+0m，+300m水平以上划分为一采区，69 勘探线以北+300m 到±0m 水平划分为二采区，69 勘探线以北±0m 水平以下到-200m 标高划分为三采区，69 勘探线以南+300m 水平以下到-200m 标高划分为四采区。资源储量核实及勘探报告提供可采煤层 2 层，矿井采用斜井开拓。通风方法为机械抽出式。回采工作面采用 U 型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。该矿设有瓦斯抽放系统，在地面工业场地设瓦斯抽放泵站进行集中抽放，并配有瓦斯监测监控系统。

　根据《贵州省荔波县矿井瓦斯等级鉴定报告》（2016 年度）：矿井绝对瓦斯涌出量：1.75m 3 /min；相对瓦斯涌出量：10.86m 3 /t；采面最大绝对瓦斯涌出量为 0.80m 3 /min；掘进工作面绝对瓦斯涌出量 0.24m 3 / min.鉴定结论根据 2016 年瓦斯等级鉴定结果，恒姑煤矿为高瓦斯矿井。

　8

　根据 2019 年 5 月贵州省矿山安全科学研究院对矿井一采区的Ⅱ号煤层的突出危险性进行了鉴定，根据该单位提交的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅱ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，矿井一采区在鉴定范围 J1-J2-J3-J4-J5-J6-J7-J8-J9（+300m 标高以上）内，Ⅱ煤层无煤与瓦斯突出危险性。煤层最大瓦斯压力为 0.14MPa；煤层的瓦斯放散初速度ΔP 为 20mmHg；煤层的坚固性系数 f 值 0.4380；煤层煤的破坏类型为Ⅲ类。恒姑煤矿Ⅱ煤层单项指标没有全部达到或超过突出危险性单项指标临界值。根据《防治煤与瓦斯突出细则》、AQ1024-2006《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》和《煤矿瓦斯等级鉴定办法》等相关规定及邻近矿井的实际情况，可以认为：恒姑煤矿在本次评估范围：即拐点J1-J2-J3-J4-J5-J6-J7-J8-J9 所圈定范围内的Ⅱ煤层没有煤与瓦斯突出危险性。

　根据 2019 年 10 月贵州省矿山安全科学研究院对矿井一采区的Ⅰ号煤层的突出危险性进行了鉴定，根据该单位提交的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅰ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，矿井一采区在鉴定范围 H1-H2-H3-H4-H5-H6-H7（+280m 标高以上）内，Ⅰ煤层无煤与瓦斯突出危险性。煤层最大瓦斯压力为 0.16MPa；煤层的瓦斯放散初速度ΔP 为 29mmHg；煤层的坚固性系数 f 值 0.2116；煤层煤的破坏类型为Ⅲ类。恒姑煤矿Ⅰ煤层单项指标没有全部达到或超过突出危险性单项指标临界值。根据《防治煤与瓦斯突出细则》、AQ1024-2006《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》和《煤矿瓦斯等级鉴定办法》等相关规定及邻近矿井的实际情况，可以认为：恒姑煤矿在本次评估范围：即拐点H1-H2-H3-H4-H5-H6-H7 所圈定范围内的Ⅱ煤层没有煤与瓦斯突出危险性。

　通过上述可知，Ⅰ号煤层在+280m 标高以上无突出危险性。Ⅱ号煤层在+300m 标高以上也无突出危险性。根据《防治煤与瓦斯突出细则》第十七条：评估为无突出危险的煤层必须采取区域或者局部综合防突措施。此次设计二采区采掘作业过程中采取局部综合防突措施。二采区在建设过程中，应及时委托具备煤与瓦斯突出鉴定资质的机构，对可采煤层Ⅰ、Ⅱ煤层进行突出危险性鉴定，并对区域内的超过 0.3m 的不可采煤层进行突出危险性评估。鉴定及评估的结果，最终作为二采区的瓦斯等级鉴定划分的依据。根据最终鉴定及评估的结果，再做二采区设计的变更，及修改调整防突措施。

　根据相关政策及文件要求，恒姑煤矿委托贵州贵煤矿山技术咨询有限公司编制《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计》。

　一、防突专项设计的主要内容 1、矿井防治煤与瓦斯突出专项设计。

　2、矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案。

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　3、基于《防治煤与瓦斯突出细则》的有关要求，对矿井设计的开拓方式、煤层开采顺序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，对不合理的地方按要求进行优化调整。

　4、局部综合防突技术措施方案 1）突出煤层局部防突措施； 2）矿井预测预报指标及防突效果检验指标体系。

　5、防突管理制度 建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度。

　6、防突设施设备 根据矿井防突需要，提出必须配备的防突设施设备清单。

　二、编制设计的依据 1、设计委托书； 2、“四证一照”； 3、贵州省煤田地质局地质勘察研究院 2016 年 12 月编制的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（预留）资源储量核实报告》，（黔国土资储备字[2017]16 号）； 4、贵州省矿山安全科学研究院文件《关于对（贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅱ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告）的综合论证评审意见》（黔矿安院突出论证字[2015]09 号）； 5、贵州省矿山安全科学研究院 2019 年 10 月提交的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿二采区Ⅰ号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》结论； 6、贵州广盛源集团矿业有限公司文件《关于对<恒姑煤矿 2016 年度瓦斯等级测定报告>会审意见》（广通批复字[2016]032 号）； 7、煤层自燃及煤尘爆炸性鉴定报告复印件； 8、2016 年瓦斯等级鉴定报告； 9、煤尘坚固性测试报告； 10、2016 年 8 月贵州贵煤矿山技术咨询有限公司编制了《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿先期开采方案说明》； 11、贵州贵煤矿山技术咨询有限公司 2019 年 12 月编制的《贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（兼并重组）安全设施设计（专项变更）》； 12、矿山救援技术服务协议；

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　13、供用电合同； 14、工程技术人员在矿井现场收集的其它资料。

　三、设计遵循的主要标准 1、《中华人民共和国安全生产法》； 2、《中华人民共和国矿山安全法》； 3、《中华人民共和国煤炭法》； 4、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》； 5、国务院颁发的《关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》； 6、《煤矿安全规程》（2016 修订版）； 7、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2015）； 8、《矿山救护规程》（AQ1008-2007）； 9、《防治煤与瓦斯突出细则》（2019.7.16）； 10、矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）； 11、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）； 12、煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）； 13、国家安全生产监督管理总局《保护层开采技术规范》（AQ1050-2008）； 14、《石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件》； 15、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471-2018）； 16、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知（安监总煤装〔2011〕33 号）要求； 17、煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定(安监总煤装[2011]15 号)； 18、《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》(安监总煤装[2012]15 号)； 19、《国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146 号）； 20、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》（安监总煤装[2013]10 号）； 21、贵州省人民政府办公厅转发省安全监管局贵州煤监局关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作意见的通知（黔府办发电〔2013〕4号）； 22、我国现行煤炭工业的其它有关规定、文件、规程、规范。

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　四、设计综述 本设计从恒姑煤矿的实际出发，基于二采区采区设计，对矿井及二采区的开拓方式、煤层开采顺序、采煤方法、通风系统的合理性进行论证，提出切合矿井实际的局部综合防突措施方案、防突管理措施等，其主要结论如下：

　1、根据二采区设计预测，矿井按高瓦斯矿井设计管理，二采区开采范围内Ⅰ煤层评估为无煤与瓦斯突出危险性，Ⅱ煤层经过分析可知在二采区范围内无突出危险性，为保证开采安全，按照《防治煤与瓦斯突出细则》，矿井需采取防突措施。

　2、矿井采取的安全防护措施为采用避难硐室、反向风门、压风自救装置、隔离式自救器、远距离爆破等安全防护措施。

　3、矿井设置专业的防突机构，并建立完善防突管理制度，加强对防突工程的监督检查。

　4、矿井应编制突出事故应急预案，并编制各作业地点防突安全技术措施。

　5、矿井局部防突措施主要为超前排放/抽放钻孔，必须进行局部防突措施效果检验、在检验无突出危险后，采掘作业时还必须采取安全防护措施。

　五、存在的问题及建议 1、矿井在建设过程中，矿方应及时委托具备煤与瓦斯突出鉴定资质的机构，对可采煤层Ⅰ、Ⅱ煤层进行突出危险性鉴定，并对区域内的超过 0.3m 的不可采煤层进行突出危险性评估。鉴定及评估的结果，最终作为矿井的瓦斯等级鉴定划分的依据。根据最终鉴定及评估的结果，再做开采方案设计及安全设施设计的变更。

　2、矿井目前是采用 K 1 和 Smax 指标预测工作面突出危险性，无实测突出敏感指标和临界值相关资料，各煤层的瓦斯解吸 K 1 和最大钻屑量 Smax 临界值指标还有待于进一步研究确定。矿井各煤层在突出危险性临界值指标未确定之前，其钻屑瓦斯解吸临界值指标暂按《防治煤与瓦斯突出细则》选取。

　3、评估报告依据的主要来源于矿井地勘瓦斯数据和以往的突出危险性鉴定测定数据。因此矿井在今后该区域的生产活动中应加强对煤层突出参数的考察，加强瓦斯管理，揭煤时也必须采取“ 四位一体” 的防突措施来揭开煤层。

　4、矿井在今后的防突工作中，应不断摸索和研究突出指标在该矿的敏感性情况和临界值，进一步搞好矿井的防突工作。

　5、矿井配备了专门的防突管理机构、防突施工队伍和专职的防突人员，应加强防突人员的技术培训和管理。

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　6、在采掘活动中，应根据瓦斯动态与突出预兆等加强防突工作。

　7、矿井在开采过程中，应该收集相关的防突考察、效果检验、验证等技术指标，分析矿区突出指标规律，指导今后安全生产工作。

　8、矿井应进一步加强瓦斯防治工作，建议对矿井瓦斯防治工程进行全面改造升级，进行措施型→工程型、局部型→区域型、单一型→综合型、平面型→立体型等方式转型。

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　第一章

　矿井概况 第一节

　井田概况 一、矿井位置及交通情况 荔波县佳荣镇恒姑煤矿矿区位于荔波县城东部，行政区划隶属贵州省荔波县佳荣镇管辖。地理坐标：东经 108°5′51″-108°7′58″；北纬 25°25′32″-25°28′38″。长约6.10km，宽约 2.05km，调整后矿区面积 8.2834km2 。矿区至荔波县城 22km，至立化镇 10km，至广西河池立化运煤专用铁路线平寨站 25 km，矿井属佳荣镇管辖。交通较为方便，详见见图 1-1-1。

　图 图 1 －1 －1

　矿区交通位置图

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　二、地形地貌 矿区位于贵州东南部，区域内地形起伏不大，地势总体东南部高、西北部低，属高原低中山沟谷地貌，侵蚀、剥蚀地形。广泛发育岩溶峰丛—洼地地貌，部分发育脊状中山与峡谷地貌。区内地表水，有两条河流及几条溪沟，矿区东北部拉奖河，穿过矿区，最后流入茂兰暗河，矿区南部边缘下甲界河，顺着矿区边沿，流入甲界水库，属珠江流域柳江水系。最高点位于矿区南部岜岁坡，海拔标高+1082.70m，最低点位于矿区南部下甲界河沟处，河床标高约+590.0m（为矿区最低侵蚀基准面），相对高差 492.70m。

　三、气候条件 本地区属亚热带季风气候区。冬无严寒，气候温和，降水充沛，雨热同期，有明显的旱季和雨季之分。年平均气温 16.7℃，年平均降雨量 1438.8mm，每年 5 月中旬—10 月中旬为大雨、暴雨季节,常有冰雹，其降雨量占年降雨量的 75%。年平均蒸发量 1214.5mm，年平均日照时数 1269 小时。

　灾害性天气主要有春旱、夏旱、夏暴雨、秋绵雨、倒春寒、冰雹、凝冻等。

　四、水系及主要河流 矿区内无河流等地表水体，仅发育冲沟，沟水主要受大气降水及地形控制。季节性变化十分显著，雨季暴涨，枯水季节流量较小。

　五、经济状况 工业：主要以各种矿产开采为主，主要矿产有煤矿、硅石、白云石、铅锌矿。

　农业：矿农作物主要有玉米、小麦、油菜、大豆、马铃薯等。

　旅游业：被誉为“地球的绿宝石”，县内有 56 个风景点，旅游前景良好。

　水能：境内水能资源蕴藏量达 35 万千瓦，可开发量为 24.6 万千瓦。

　畜牧业：天然草场 130 万亩，畜牧业潜力巨大。

　六、地震烈度 据《中国地震动参数区划图（GB18306－2015）》，本矿区地震烈度为Ⅵ度，据《建筑抗震设计规范》（GB50011～2015），抗震设防烈度为Ⅵ度。

　七、主要自然灾害 矿区主要自然灾害有顶、底板、瓦斯、粉尘、火灾、水害、冰雹、地表崩塌、滑坡、泥石流等。

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　第二节

　地质概况及开采技术条件 一、地质概况 （一）矿区地层 井田内出露的地层由老至新有石炭系下统汤耙沟组（C 1 t）、祥摆组（C 1 x），旧司组（C 1 j）、上司组（C 1 s）、摆佐组（C 1 b），石炭系上统黄龙组（C 2 h），马坪组（C 2 m）及第四系（Q）；石炭系下统祥摆组（C 1 x）为矿区含煤地层。

　区内各组段地层岩性特征由下到上分述如下：

　1、汤耙沟组（C 1 t）

　为深灰、灰黑色泥岩夹少量泥灰岩、钙质泥岩及细砂岩，于纵向上构成不等厚韵律旋回，夹煤层和煤线 1—3 层。地层厚度>70m，未揭穿。

　2、祥摆组（C 1 x）

　祥摆组为矿区含煤地层，岩芯主要由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、石英砂岩、细砂岩为主，厚度 228.41-280.65m，平均厚度 253.24m，含煤层 5-11 层，一般 7 层，厚度 2.89-7.95m，含可采煤层 2 层，厚度 1.14-3.53m，平均 2.02m。根据岩性和含煤情况分为三段。

　祥摆组一段（C 1 x 1 ）：下部以灰色泥岩、石英砂岩为主，中部灰色泥岩为主，夹薄层泥灰岩，上部灰色至黑色泥岩、砂质泥岩为主，夹白云岩薄层。泥岩含生物碎屑灰岩和植物化石，夹薄煤 3 层。地层厚度 54 -70m，平均厚度 62m。

　祥摆组二段（C 1 x 2 ）：岩性主要由灰至深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰色砂岩及石英砂岩，厚度 91.96-107.79m，平均厚度 100.00m。含煤煤层 2-7 层，厚度 1.89-6.62m，含可采煤层 2 层（1、2 煤层），厚度 1.14-3.53m，平均 2.02m。

　祥摆组三段（C 1 x 3 ）：下部以灰黑色泥岩、钙质泥岩为主，夹砂岩、泥灰岩，瘤状泥灰岩，中部为深灰色细粒至中粒砂岩、砂岩、石英砂岩为主夹砂质泥岩、泥灰岩夹泥岩、灰岩等。上部以石英砂岩、砂岩、钙质砂岩为主，夹泥质粉砂岩及砂质泥岩，泥质粉砂岩，顶部为灰岩、瘤状灰岩夹钙质砂岩，泥质粉砂岩。地层厚度 82.45—102.86m，平均厚度 91.24m。

　3、旧司组（C 1 j）

　灰、浅灰色中厚层状细晶灰岩夹数层瘤状泥灰岩，局部地段其底部时见钙质砂岩或石英砂岩。地层厚度 150.20—250.56m，平均厚度 206.42m。

　4、上司组（C 1 s）

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　浅灰色薄层—中厚层细晶灰岩，夹少量泥灰岩，紫红色泥岩及钙质粉砂岩等，其项部局部地段夹若干层白云岩或白云质灰岩。地层厚度 50.26—102.38m，平均厚度 78.24m。

　5、摆佐组（C 1 b）

　下部为灰、浅灰色中厚层状中晶白云岩夹少量灰岩或白云质灰岩，上部为白色、灰白色厚层中至粗晶白云岩，微带红色，层理不清，质纯，局部夹灰岩。地层未揭穿，厚约 251—277m。

　6、石炭系上统黄龙组（C 2 h）

　下部为浅灰至灰白色中厚至厚层细晶灰岩，含燧石结核，夹白云岩、白云质灰岩多层，一般夹层厚 3-5 米。上部为浅灰至灰白色厚层细晶灰岩，质较纯，夹少量燧石结核或条带，局部夹 20-30 米白云岩或白云质灰岩。地层未揭穿，厚约 482-507m。

　7、石炭系上统马坪组（C 2 m）

　仅在煤矿西北部有出露，未曾揭穿该地层，厚约 70-81m。

　8、第四系（Q）

　主要为坡积、崩积、残积亚粘土、粘土、冲积砂、砾石等松散沉积物。分布于沟谷及缓坡平台之上，其面积较大。一般厚度 0～30m，与下伏各地层呈不整合接触。矿区东南局部被第四系覆盖。

　（二）构造 矿区位于铅场大草坪向斜（茂兰向斜北段）南东翼，地层呈单斜产出。矿区内断层较发育，受区域构造影响，含煤地层倾角在倾向上有变化，浅部缓，在 25°以下，深部倾角较大，平均 42°。主要集中在矿区东部（浅部），绝大部分以北东向正断层为主。断层性质全部为正断层，矿区共发现断层 4 条，隐伏断点 2 个。其中断层落差大于 30m 的 3 条，钻孔揭露的2 个隐伏断点落差为 8-16m。

　二、煤层 1、含煤性 井田含煤地层为祥摆组（C 1 x），岩石类型以灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、石英砂岩、细砂岩为主。地层厚度 228.41-280.65m，平均厚 253.24m，一般含煤 5-11 层，煤层总厚度2.89-7.95m，平均3.42m，含煤系数1.35％。可采煤层2层（1、2煤层），可采总厚度1.14-3.53m，平均 2.02m。1、2 煤层均为大部可采煤层。

　2、可采煤层 区内可采煤层 2 层，自下而上编号为 1、2 煤层。1、2 煤层均为大部可采、较稳定煤层。

　17

　可采煤层特征详见表 1-2-1、1-2-2。

　表 1-2-1

　 可采煤层特征情况表 煤层 煤层厚度 最小 — 最大 m ）

　平均（点数）

　结

　 构 夹矸层数 夹矸厚数 复杂 程度 煤层总厚 采用厚度 最少-最多 一般(点数) 最小-最大 一般(点数) 1 0.29-1.48 0.85（23）

　0.29-1.48 0.81(23) 0-1 0-1(1) 0.00-0.28 0.28(1) 较简单 2 0.18-2.05 1.17（28）

　0.18-2.05 1.12(28) 0-3 0-1(3) 0.05-0.26 0.26(3) 较简单 表 1-2-2

　 可采煤层特征情况表 煤层 顶板岩性 底板岩性 层间距 (m) 稳 定 程 度 评 价 最小－最大 平均(点数) 可采程度 稳定 程度 2 泥 岩 泥 岩 45.00-89.20 62.10(9) 大部可采 较稳定 11.00-29.30 16.50（13）

　1 泥 岩 泥 岩 大部可采 较稳定

　1）1 煤层 位于祥摆组二段含煤地层底部，为与祥摆组一段的分界线，上距 2 煤层 11.00～29.30m，一般 16.50m。煤层全层真厚度 0.29～1.48m，平均厚度 0.85m，采用厚度 0.29～1.48m，平均采用厚度 0.81m；含 0～1 层夹矸，一般不含夹矸，煤层结构较简单，层位较稳定，属较稳定煤层。该煤层矿区内钻孔见煤点部分可采，点可采率 79﹪，面积可采率 65%，为大部可采煤层。

　顶板岩性：直接顶板一般为泥岩及粉砂质泥岩，局部过度为粉砂岩；间接顶板岩性主要为粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩及细砂岩。

　底板岩性：直接底板为泥岩及泥质粉砂岩；间接底板岩性主要为细砂岩、粉砂质泥岩及少量泥岩。

　2）2 煤层 位于祥摆组二段中部，上距祥摆组三段 45.00～89.20m，一般 62.10m。煤层全层真厚度0.18-2.05m，平均厚度 1.17m；采用厚度 0.18—2.05m，平均采用厚度 1.12m；含 0-1 层夹矸，一般不含夹矸，煤层结构较简单，层位较稳定，属较稳定煤层。该煤层矿区内钻孔见煤点全部为可采；点可采率 100﹪，面积可采率 94%，为大部可采煤层。

　18

　顶板岩性：直接顶板为泥岩、粉砂质泥岩，局部为粉砂岩、细砂岩；间接顶板岩性主要为细砂岩、粉砂岩。

　底板岩性：直接底板为泥岩、泥质粉砂岩，局部为细砂岩、粉砂岩。间接底板岩性主要为细砂岩、粉砂岩。

　三、煤质特征 1、物理性质及煤岩特征 本区煤层为黑色层状光亮煤，条带状结构，质轻，玻璃光泽，新鲜断口参差状、阶梯状，条痕黑色。

　（二）煤的化学性质 矿区内对可采的煤层采样进行分析测试，其化学性质分别评价如下：

　1）水分（M ad ）

　原煤水分：全区各煤层原煤空气干燥基水分介于 0.70－4.20%之间，平均为 1.62%，其中1 煤层平均为 1.61%，2 煤层平均为 1.63%。

　浮煤水分：全区各煤层浮煤空气干燥基水分变化于 0.55－1.15%之间，平均为 0.80%。

　2）挥发分（V daf ）

　原煤干燥无灰基挥发分产率为 6.38－13.72%，平均值 9.32%，其中 1 煤层平均为 9.34%，2 煤层平均为 9.31%，除个别点较高外，一般变化不大。根据《煤的挥发分产率分级》MT/T849－2000 的规定，全区各可采煤层均为特低挥发分煤（SLV）。浮煤干燥无灰基挥发分含量为7.50－8.07%,平均为 7.75% 。

　3）发热量（Qgr,d）

　原煤干燥基高位发热量为 19.58-32.66MJ/kg，平均值为 28.06MJ/kg，干燥基低位发热量为 18.82-31.90MJ/kg，平均值为 27.34MJ/kg。

　根据《煤炭质量分级 第 3 部分：发热量》GB/T 15224.3-2010 的规定，区内各可采煤层中，1、2 煤层均为高发热量煤（HQ）。

　4）灰分（A d ）

　原煤灰分：全区各煤层原煤干燥基灰分产率介于 4.10－29.74%之间，平均为 13.58%，其中 1 煤层平均为 13.67%，2 煤层平均为 15.12%，根据《煤炭质量分级第 1 部分：灰分》（GB/T15224.1-2010）的规定， 区内 1、2 煤层均为低灰煤（LA）。

　浮煤灰分：全区各可采煤层浮煤干燥基灰分产率变化于 1.32-2.47%之间，平均为 1.93%。

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　1 5）硫分（St,d）

　各煤层原煤干燥基全硫为 1.02-5.94%。平均为 2.51%，其中 1 煤层平均为 2.44%，2 煤层平均为 2.55%，根据《煤炭质量分级第 2 部分:硫分》（GB/T15224.2-2010）规定，1、2 煤层均为中高硫煤（MHS）。

　 全区原煤全硫含量为 2.51%，硫化铁硫含量为 1.70%，硫酸盐硫含量为 0.08%，有机硫（So,d）含量为 0.64%。这表明原煤中的硫主要是以硫化铁硫为主，有机硫次之，硫酸盐硫含量较少。

　四、煤类及用途 通过对可采煤层的煤岩、化学性质和工艺性能等指标的研究，煤类为无烟煤三号，其利用方向为冶金方面的化工用煤、动力用煤，作为动力用煤时，区内煤层为中高硫煤，在开采利用方面可对煤进行洗选或动力配煤，以降低煤中硫分含量，达到合理利用资源的目的，并能减少煤燃烧后所产生的二氧化硫等有害气体对环境的污染和对锅炉、管道的腐蚀。煤渣可作水泥配料，洗选后回收的尾煤，有一定的发热量，含硫量高，基本都是黄铁矿，可综合利用。

　五、水文地质条件 井田地势总体东南部高、西北部低。最高点位于矿区南部岜岁坡，海拔标高+1082.70m，最低点位于矿区南部下甲界河沟处，河床标高约+590.0m（为矿区最低侵蚀基准面），相对高差 492.70m。矿区内自然斜坡对降水渗漏较为有利，大气降雨降落在以碎屑岩为主的祥摆、汤耙沟组组地层上，大部分顺坡向就近排泄于附近的冲沟，通过地表风化裂隙等渗透补给地下水近源排泄；碳酸盐岩地层则沿溶裂主要排泄于区内两河流。

　矿井设计的正常涌水量值为 1740 m3 /d、雨季最大涌水量为 2820m 3 /d。

　六、煤尘爆炸性 矿井开采的 1、2 煤层，无煤尘爆炸危险性，矿井按煤尘无爆炸性进行设计。

　七、煤层自燃倾向性 矿井开采的 1、2 煤层自燃发火倾向试验结论为Ⅲ级，即属于不易自燃煤层，矿井按Ⅲ级不易自燃煤层进行设计。开采 1、2 煤层时按Ⅲ类不易自燃煤层管理。在开采过程中要注意煤粉的含量，应尽量降低巷道和工作面中煤尘的含量，保证井下作业环境；开采过程中必须采取必要的防灭火措施，合理确定工作面推进速度，并注意内外因火灾的防治。

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　2 八、地温和冲击地压 本矿区局部存在高温，无地温异常存在。未来在深部开采时应加强通风管理，确保生产安全。

　地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生。

　第三节

　矿井概况 一、井田境界 根据贵州省国土资源厅文件（黔国土资审批函）（2017）899 号《关于划定贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒姑煤矿（兼并重组）矿区范围的通知》，矿井井田面积为 8.2834km 2 ，开采标高为+850m 至-200m，由 9 个拐点圈定。矿区范围拐点坐标见表 1-3-1。

　表 1-3-1

　 恒姑煤矿矿井拐点坐标 拐点编号 西安 80 坐标 北京 54 坐标 X 坐标 Y 坐标 X 坐标 Y 坐标 1 2818927.930

　36512071.133

　2818985.901

　36512144.161

　2 2817476.623

　36513301.815

　2817534.594

　36513374.843

　3 2817062.041

　36513131.984

　2817120.012

　36513205.012

　4 2816477.037

　36513301.984

　2816535.008

　36513375.012

　5 2814632.029

　36512116.972

　2814690.000

　36512190.000

　6 2814837.932

　36511543.458

　2814895.903

　36511616.486

　7 2814242.601

　36511079.623

　2814300.572

　36511152.651

　8 2813207.532

　36510635.487

　2813265.503

　36510708.515

　9 2813377.011

　36509762.078

　2813434.982

　36509835.106

　矿区面积：8.2834km 2

　二、二采区开采范围 矿井划分为两个水平，一水平标高+300m，二水平标高+0m；全矿井共划分为四个采区开采，+300m 水平以上划分为一采区，69 勘探线以北+300m 到±0m 水平划分为二采区，69 勘探线以北±0m 水平以下到-200m 标高划分为三采区，69 勘探线以南+300m 水平以下到-200m 标高划分为四采区。

　三、矿井资源/储量及生产能力与服务年限 1、截止 2016 年 12 月 31 日，估算贵州广盛源集团矿业有限公司荔波县佳荣镇恒

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　3 姑煤矿累计查明煤炭资源/储量 1542 万吨，其中：开采消耗（111）77 万吨，保有资源/储量（111b+122b+333）1465 万吨。保有资源/储量中，按类别划分：（111b）167吨，（122b）245 万吨，（333）1053 万吨。矿山资源/储量汇总表见表 1-3-2。

　表 1-3-2

　 恒姑煤矿资源储量汇总表 煤层编号 保有资源/储量（万吨）

　消耗量（万吨）

　累计查明资源/储量（万吨）

　备注 111b 122b 333 小计 1 38 80 363 481

　481 (St,d)≤3% 2 129 165 690 984 77 907 合计 167 245 1053 1465 77 1388

　2、采区设计生产能力：0.45Mt/a； 3、采区服务年限：15a； 三、矿井开拓开采 1、矿井开拓开采 矿井开拓系统为斜井开拓，布置有主斜井（井口标高+815.61m）、副斜井（井口标高+815.06m）和回风斜井（井口标高+827.42m）三条井筒，采用并列式通风。改造利用原一采区运输下山作本次设计一采区东回风下山上段用，改造利用原二采区运输下山（落平+300m）作本次设计一采区东回风下山下段用；改造利用原一采区轨道下山作本次设计一采区轨道下山上段，改造利用原二采区轨道下山（落平+300m）作本次设计一采区轨道下山下段；改造利用原一采区回风下山作本次设计一采区西回风下山上段，改造利用原二采区回风下山（现落平标高+400m）作本次设计一采区西回风下山下段用。在+300m 标高布置采区下部车场、水泵房、采区变电所、避难硐室、消防材料库，形成一采区开拓开采系统。运输下山巷道内设胶带输送机和架空乘人装置担负煤炭、人员运输和进风用，轨道下山担负材料、矸石等辅助运输任务用，东回风下山和西回风下山并联作专用回风下山。

　2、工作面布置 矿井投产时布置 1 个回采工作面，设计首采工作面为 1205 工作面。通风方式采用 U 型通风，即：工作面运输巷进风，回风巷回风。

　3、开采顺序 设计采用联合布置，煤层采用下行开采顺序。

　4、采煤工艺

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　4 矿井主要开采煤层赋存较稳定，构造中等，适宜采用机械化采煤工艺。矿井设计生产能力 45 万 t/a，该区域按有煤与瓦斯突出危险性设计，设计采用高档普采工

　 艺，以一个回采工作面达到矿井设计生产能力。

　四、通风、瓦斯抽放系统 1、通风设备 选用该矿已安装使用的FBCDZ-8-№24/2×200kW型防爆对旋轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。风量72～160m 3 /s，负压900～3400Pa，电机功率2×200KW。

　2、抽放设备 采区按有煤与瓦斯突出危险性进行设计。在风井场地旁建有瓦斯抽采站，瓦斯抽采站设置高、低负压两套抽采系统。

　高负压抽采安装2BEC-42型水环式真空泵2台（一台工作、一台备用），最大抽气量115m 3 /min，极限压力16kPa，电机功率为132kW，泵的转速为340r/min。高负压管路：风井到一采区回风下山瓦斯抽放管为主管DN400；回采工作面运输巷为支管DN300；预抽工作面运输巷为支管DN200；掘进工作面瓦斯管为支管DN200。

　低负压安装2BEC-52型水环式真空泵2台（一台工作、一台备用），最大抽气量180m 3 /min，极限压力16kPa，电机功率为185kW，泵的转速为260r/min。低负压管路：从风井到一采区回风下山瓦斯抽放管为主管DN400，回采工作面回风巷主管DN400。

　五、供电 1、供电电源 矿井建设规模为 0.45Mt/a，设 10KV 变电所。采用双回路电源供电，电源电压等级为 10kV，矿井一回路引自 110kV 荗兰变电站 10kV 线路，导线型号 LGJ-240，供电距离 3.0km；另一回路引自 35kV 佳荣变电站 10kV 线路，导线型号 LGJ-240，供电距离 3.5km。

　2、送变电方式 根据矿井所处的位置及开拓方式，在矿井工业场地负荷集中地段设置 10kV 变电所向工业场地地面设备供电。地面供电电压等级为 660V、380V 和 220V，井下供电电压等级为 660V、380V 和 127V，地面供电由地面变电所供给；井下设采区变电所。

　六、“六大系统”设计 1、安全监控系统 该矿选择的 KJ73X 型煤矿综合监控系统是一种集煤矿安全监控、瓦斯抽放监控

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　5 及风电甲烷闭锁功能于一体的，全新的监控系统。它由井上部分和井下部分组成，采用了分布式总线结构，主要由监控主机、传输接口、监控分站和各种传感器、控制执行器等组成。井下监控站具有独立工作的能力。井上部分由计算机、通信接口、打印机及网络系统组成地面中心站。中心站可集中监测并控制井下各种环境参数及设备运行情况，并配置井下分站的类型，具有实时监控、即时报警、数据查询、数据报表、地面控制等功能。

　2、人员定位系统 本设计选择 KJ237 井下人员定位系统用于井下人员的无线定位、跟踪和考勤，该系统由软件系统和硬件系统组成，其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分，由这两部分软件共同支撑着整个系统的运行用于完成信息采集、识别、加工及其传输；硬件系统由发射天线、接收天线、天线调谐器、阅读卡和标识卡组成，用于完成信息采集和识别，从而实现预设的系统功能和信息化管理目标。井下设 40 个人员定位分站，分别位于主斜井井口、永久避难硐室、运输大巷、上山井底、绞车房、二采区轨道大巷、二采区轨道下山。

　该系统实现对矿井人员的实时跟踪定位，移动目标监测查询、人员安全保障及统计考勤等功能。充分利用矿井安全监控系统平台，无须重复布线，仅需增加相应的人员跟踪定位无线数据采集基站、无线编码发射器、人员跟踪定位处理软件即可实现。矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，能够清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险提供科学依据。同时，也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。

　3、紧急避险系统 副斜井轨道车场建有永久避难硐室一处，可同时满足 92 人避难，在采掘巷道设有临时避难硐室，可同时满足 12 人避难。永久避难硐室设置有过渡室、生存室，生存室内设置有压风自救、供水施救管道，排水设施、瓦斯传感器、人员定位系统传输分站、直通矿调度室电话、集便排污设施、自救器、食物、急救设备及药品、饮用水、抢险工具等。

　4、压风自救系统 该矿设计压风自救系统利用地面空气压缩机供风设施和压风急救袋组组成，选用ZY-J 型压风自救系统。用急救袋连接压风管路上。急救袋安设在井下各避难硐室内；在距采掘工作面 40m 以外的巷道中，每隔 50m 应安装一组压风急救袋；在爆破警戒

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　6 线外撤除的人员、警戒人员停留处、回风巷道中经常有人作业处、进风巷道的风流分支处也安装有急救袋设施。每组急救袋的数据根据不同地点可能避难的最多人数确定，一般每处安装一组，每组 3-5 个，每个急救袋的供风量不小于 0.3m 3 /min。

　选用 2 台 LG-13/8 型和 2 台 LG-110/8 型螺杆式空气压缩机，正常运行 3 台LG-110A /8 螺杆式空气压缩机，1 台空气压缩机备用。该空压机额定排气量为每台20m 3 ／min（LG-110A /8）、13m 3 ／min（LG-13/8），额定排气压力为 0.8Mpa，配套电动机功率 110 kw（LG-110A /8）、75 kw（LG-13/8）。

　正常生产时主要用作动力，当井下发生灾害时用作压风自救。

　5、供水施救系统 该矿供水施救系统采用共用式，供水水源为地面生活水池中的生活水，采用静压供水，水压不低于 0.3MPa，主管选用 DN100，支管选用 DN50。井下供水施救系统的管道应延伸到紧急状态下需要供生活用水的所有位置。井下供水施救管网主要巷道每隔 100m 设置一组三通及阀门，工作面进出口位置、掘进巷道每隔 50m 设置一组三通及阀门。在每个支管起点附近位置设置控制阀。供-水施救系统离压风自救装置距离不得超过 1m。供水点前后 2m 范围无材料、杂物、积水等现象，需设置排水沟。需保证闸阀开关灵活，流水畅通，阀门不高于巷道底 1m，以便于避灾人员使用，供水阀门手柄位于同一方向且与巷道平行。

　6、通讯联络系统 矿行政电话和调度电话共用一台程控调度机，设备选用 DH2000 型矿用调度总机，电话站设在矿办公楼内。地面及井下用户话机均为按键话机，地面为 HA01 型，井下为 HAK-l 本安型。电话站至通风机房等工业场地通讯选用 HYA 型矿用电话电缆架空敷设，分别与场区动力照明线网同杆架设。电话站至井下选用 MHYA32-30×2×0.8型矿用电话电缆，用户话机线选用 KUVVR 软电缆，以完成矿井的内部通讯。

　七、矿山救护 恒姑煤矿与荔波县应急救援中队签订了矿山救护协议，由该救护队为矿井提供救护服务。荔波县矿山应急救援中队，救护队三级资质，办公室地址位于黔南布依族苗族自治州，贵州省黔南布依族苗族自治州荔波县茂兰镇立化重要集镇服务中心，距矿井距离 13 公里，行车时间不超过 30min。恒姑煤矿出资参与荔波县应急救援中队联建，荔波县应急救援中队派驻 2 个救护小队负责该矿救护工作，其中每个小队设正、副队长各一人，队员 7 人，派驻矿指战员共计 18 人。

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　7 第四节

　矿井通风、瓦斯情况 一、矿井通风 1、通...