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文档简介

贵州鲁中矿业有限责任公司 XX 煤矿 隐蔽致灾因素普查报告 编制单位: XX 煤矿 编制时间:2014 年 6 月 5 日 贵州鲁中矿业有限责任公司 XX 煤矿 隐蔽致灾因素普查报告 编 制 人 员: 矿 技 术 科: 矿总工程师: 公司技术部: 公司总工程师: 普查时间:二 0 一四年五月三十日 附图: 1、XX 煤矿井上下对照图; 2、XX 煤矿采掘工程平面图; 3、XX 煤矿充水性平面图; 附件: 1、采矿许可证(复印件) ; 2、工商营业执照 (复印件) ; 3、安全生产许可证(复印件) ; 4、2012 年瓦斯等级鉴定; 5、M15 煤层煤尘爆炸性及自燃倾向性鉴定报告; 6、中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室 2011 年 10 月编 制的织金县化起镇 XX 煤矿 M16 号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告 ; 7、贵州省煤矿安全监察局毕节监察分局黔煤安监毕【2011】188 号 关于对织金县化起镇 XX 煤矿安全设施设计(变更)的批复; 8、贵州省能源局文件黔能源煤炭【2010】819 号关于对织金县化起 镇 XX 煤矿开采方案设计(变更)的批复; 9、贵州省国土资源厅文件黔国土资储备字2008461 号文批复关于 织金县化起镇 XX 煤矿勘探地质报告 矿产资源储量评审备案证明; 10、矿山救护协议 0 XX 煤矿隐蔽致灾因素普查报告 根据贵州省安全生产委员会“黔安办【2013】37 号”文件、毕节市安 全生产委员会办公室(毕安办【2013】22 号)文关于开展煤矿隐蔽致灾 因素普查的通知 、毕节人民政府办公室文件(毕府办发【2014】3 号的要 求;为从源头遏制事故,夯实安全生产工作基础,提升煤矿安全管理水平。 XX 煤矿由矿长牵头,组织总工程师、地质、测量以及贵州鲁中矿业有限 责任公司技术部门等相关专业人员,对全矿井进行了隐蔽致灾因素普查, 现将有关普查情况报告如下。 一、加强组织领导 成立煤矿隐蔽致灾因素普查领导小组: 组 长:由主管矿长徐山担任; 副组长:由总工程师韩召勇担任; 成员:王绍军(安全矿长) 、王相福(生产矿长) 、 张庆明(机电矿 长) 、 徐永军(调度主任) 。 明确职责: 组长全面负责隐蔽致灾因素普查工作的指挥及安排、监督。负责普查、 整改所需资金的落实,根据毕节人民政府办公室文件(毕府办发【2014】 3 号的要求,强制查明隐蔽致灾因素,加强煤炭地质勘查管理,加强生产 期间的地质勘查,查明井田范围内的瓦斯、水、火等隐蔽致灾因素,确保 矿井安全生产;副组长协助组长工作,负责组织制定普查、整改方案、安 全技术措施,应急救援预案等措施,重点负责隐蔽致灾因素普查工作的跟 踪、督促检查。消除一切安全隐患。各成员主要根据普查工作的分工进行 1 检查,同时负责督促落实普查、整改方案及措施,保证整改质量达到规定 要求,保证整改工作安全顺利进行。 二、矿井基本情况 1、矿井概况 XX 煤矿位于织金县化起镇,隶属织金县工能委、安监局管辖,主要 产品为烟煤。贵州省织金县化起镇 XX 煤矿位于织金县城东约 50km。地 理坐标:东经 10559471060058;北纬 26 4030264144。设计生产能力 30 万吨/年。2009 年 8 月开工, 2013 年 2 月通过贵州省煤矿安全监察局验收。矿井设计开采 15 煤、21 煤、 28 煤、30 煤、32 煤五个煤层,面积 2.4994km2,准采标高为 +1490+1100m。 XX 煤矿依法取得煤矿安全生产所需采矿许可证(证号: C5200002011111120123005) 、安全生产许可证(编号:(黔)MK 安许证 字1119) ,工商营业执照 (编号:5200001908563),证照均在有效期内。 贵州省煤矿设计研究院于 2010 年 9 月编制了织金县化起镇 XX 煤 矿开采方案设计(变更) ,贵州省能源局文件关于对织金县化起镇 XX 煤矿开采方案设计(变更)的批复 (黔能源发【2010】819 号) 。 2012 年 5 月 11 日,毕节市煤矿安全质量标准化建设工作领导小组组 织专家对我矿安全质量标准化建设工作进行考评,2012 年 10 月 22 日,毕 节市煤矿安全质量标准化领导办公室确认我矿安全质量标准化等级为二级 (毕市煤标201232 号) ,并经毕节市质标办备案。2014 年 3 月再度通 2 过二级验收。 2、矿井现状 1)矿井开拓 XX 煤矿为生产矿井,可采煤层由上至下为为 M16、 M18、M21、M29 煤层,矿井采用斜井开拓方式,设计采用长壁采 煤法。采煤工艺采用普采,采用全部垮落法管理顶板。 (1)三条斜井 主 斜 井 断 面 为 三 心 拱 , 表 土 段 采 用 料 石 砌 碹 支 护 , 岩 层 段 采 用 锚 喷 支 护 ( 20 砂 浆 锚 杆 , 长 2.0m) 。 掘 进 断 面 为 15.7m2, 净 断 面 14.2m2, 井 筒 内 铺 设 宽 800mm 胶 带 输 送 机 , 担 负 矿 井 煤 炭 运 输 和 进 风 任 务 、 管 线 铺 设 任 务 ; 副斜井断面为半圆拱,表土段采用料石砌碹支护,岩层段采用锚喷支 护(20 砂浆锚杆,长 2.0m) 。掘进断面为 7.3m2,净断面 6.3m2,铺设 30kg/m 钢轨,轨距 600 mm,材料、设备、矸石运输及进风; 回风斜井为半圆拱,表土段采用料石砌碹支护,岩层段采用锚喷支护 (20 砂浆锚杆,长 2.0m) 。净断面 8.2m2,掘进断面 9.0m2,回风斜井作 矿井的回风兼安全出口。 表一 井筒特征表 井 口 坐 标 断面(m 2)井 筒 名 称 X Y 井 口 标 高 ( m) 方 位 角 ( ) 井 筒 倾 角 ( ) 井 筒 长 度 (m) 净 掘进 主斜井 2952873.70 35599471.18 1402 270 23 517 14.2 15.7 副斜井 2952838.12 35599474.83 1402 270 24 496 10.1 7.7 回风斜 井 2952905.23 35599491.74 1402 270 23 517 8.2 9.0 (2)水平划分 3 根据矿井开拓方式及煤层赋存情况,结合小矿井开采特点,矿井划分 为两个水平,1200m 标高以上一个水平,1200m 标高以下一个水平。矿井 划分为 3 个采区,即一水平划分为 2 个采区,第二水平 1 个采区。 (3)开采顺序 采区间开采顺序:一采区二采区三采区。采区内各煤层开采顺序 为下行式,即 M16 煤层M18 煤层M21 煤层M29 煤层。 通风方式:中央并列式。 根据矿井煤层赋存及机械化装备情况,矿井采用分组联合开拓布置井 下巷道。 (4) 、采区划分 采区划分与煤层赋存条件、开采方式及采煤机械化程度有直接的关系。 为了使采区划分能够做到全井田合理开采,共划分为三个采区,即一采区、 二采区、三采区。设计先开采一采区。 3、普查时井下施工情况 普查时井下工作地点有 3 个:11183 回采工作面、11182 回风巷、 11182 运输巷掘进工作面。检查时 11183 回采工作面风速偏高,煤尘浓度 偏高,矿井应及时进行测风,根据实际测得结果进行合理调整,及时对煤 尘进行检测,根据检测结果采取相应措施,降低煤尘浓度,防止煤尘事故 的发生。 4、矿井通风 矿井通风方式为中央并列式,通风方法采用机械抽出式。风井井口安 装 FBCDNo19 型(740rpm) 高效节能防爆对旋轴流通风机 两台(一台工作、 一台备用) 。采用调频调速控制, 4 主要通风机风量为 4890m3/min,负压为 560Pa,各生产工作面分配风量合 理,矿井备用风量充足。局部通风已实现双风机、双电源自动切换控制, 并实现“三专两闭锁” 。矿井通风系统基本符合安全设施设计要求。 5、瓦斯抽采 在地面设抽放泵站,安装高负压水环式真空泵 2BE3 40(440rpm)型 两台,功率 132kW,流量 110m3/min,工作方式为一台工作,一台备用; 安装低负压水环式真空泵 2BE3 40-0(440rpm )型两台,功率 110kW,流 量 92m3/min。目前运行正常。 设计按突出矿井设计,因此矿井必须高度重视瓦斯防治工作,建立、 健全防治瓦斯及煤与瓦斯突出制度和措施,成立相应机构,确保矿井安全 生产。 三、地质构造普查 (一)地质构造 1、矿区构造 矿区为典型的低中山构造溶蚀剥蚀地貌。地表多为较开阔的缓坡及 洼地(照片 2) ,部分被第四系残积、坡积物掩盖,基岩大部出露。山脉走 向北东南西向,与区域构造线走向近于一致。最高点位于勘探区北西角 的高坡山顶,海拔标高为 1553.6m,最低点位于勘探区南东部小河洞落水 洞洞底,海拔标高 1365m,区内相对高差 50188m 。 XX 煤矿大地构造位置位于扬子准地台上的四级构造单元贵阳复杂 构造变形区西段,区域褶皱构造为北东向的牛场向斜、化起背斜及嘎梁干 5 背斜。构造以发育北东向的褶皱、断裂构造为特征,褶皱呈长条形紧密排 列,延长多为 415km 左右,大多由二叠系和三叠系构成,个别褶皱受断 层破坏较强烈。 A、褶皱 矿区位于牛场向斜北西翼。地层总体倾向 130210 ,倾角 831 。 B、断层 矿区断裂构造有 3 条北东向断层和一条南北向断层。除南北向断层规 模较大外,其它断层规模较小。按断层性质描述如下: a、正断层 F5:发育于矿区北西部,断层走向北东,区内长约 2.1km,断层倾向 南东,一般为 123140,倾角一般为 5363。断层两盘地层均为二 叠系上统龙潭组碎屑岩。断层破碎带宽 23m ,构造岩主要为压碎岩,沿 断层破碎带岩层产状凌乱。断层落差 440m 。该断层地表有 4 个点控制, 深部有 1 个钻孔(ZK7+500-1)控制。 F42:沿矿区中部呈北东向斜穿矿区,区内长约 2.3km,断层倾向南东, 倾角一般为 6971。断层两盘地层均为二叠系上统龙潭组碎屑岩。断层 破碎带宽 23m,构造岩主要为压碎岩,沿断层破碎带岩层产状凌乱。断 层落差 426m。该断层地表有 4 个点控制,深部有 1 个钻孔(ZK7-1 )控 制。 b、逆断层 F9:发育于矿区南东部,走向北东,区内延伸长约 1.7km,断层倾向 南东,一般为 135156,倾角一般为 2845。断层两盘地层由夜郎 组碎屑岩与碳酸盐岩构成。破碎带 6 较明显,宽 12m,构造岩主要为压碎岩。断层落差为 2050m 。 F43:发育于矿区西部,走向由北向南进入矿区后受 F5 阻截,区内长 约 0.27km,断面东倾,倾角一般为 6070 。断层两盘地层均为二叠系 上统龙潭组碎屑岩。破碎带较明显,宽 25m ,构造岩主要为压碎岩。断 层落差为 60200m。 区内位于牛场向斜北西翼,以发育北东向的断裂构造和南北向断裂构 造为特征,断裂以发育北东向正断层和逆断层为主,其次为南北向正断层。 断层对区内煤层均有不同程度有切错。根据区内地质构造特征和遵照煤、 泥炭地质勘探规范要求,确定区内总体构造复杂程度为中等复杂类型。 表二 断 层 特 征 一 览 表 序 号 断层 名称 断层 性质 走向 倾向() 倾角 () 落差(m) 区内长度 (km) 控制程度 1 F5 正 NE 123140 5363 440 2.1 基本控制 2 F42 正 NE SE 6171 438 2.3 基本控制 3 F9 逆 SE 135156 2845 2050 1.7 基本控制 4 F43 逆 N E 6070 60200 0.27 基本控制 4、火成岩侵入情况及对煤层和煤层顶、底板的影响 矿区内未发现火成岩的存在,因此,火成岩对矿井煤层没有造成任何 影响。 (二)地层 区域出露地层按新老顺序为第四系、三叠系下统永宁镇组、夜郎组, 二叠系上统大隆组、长兴组、龙潭组、峨眉山玄武岩,二叠系中统茅口组、 栖霞组、梁山组,石炭系下统摆佐组及九架炉组,寒武系下统明心寺组。 1、煤层 7 矿区龙潭组含煤地层总厚 281.37294.39m,平均 289.44m。含煤地层 在区内厚度变化不大。二叠统龙潭组煤系共含煤 1421 层,自上而下编 号为 M6M34,M16 、M18 、M21、M29 为区内主要可采煤层。 2、煤的物理性质及煤岩特征 (1)M16 煤层 产于龙潭组第二段中部。上距 B6 标志层灰岩平均 21.73m。直接顶板 为薄层状炭质粘土岩,往北变为粘土质粉砂岩;底板为薄至中厚层状细砂 岩、粘土质粉至细砂岩,局部为炭质粘土岩(照片 12) 。煤层结构简单, 无夹矸。矿区煤层厚度为 0.931.93m,平均厚 1.38m,煤层厚度有一定变 化,厚度变化系数 26,大部可采,属较稳定型中厚煤层。 (2)M18 煤层 产于龙潭组第二段中下部。上距 B6 标志层灰岩平均 41.47m。直接顶 板为薄层状炭质、粉砂质粘土岩,粘土质粉砂岩、粉砂岩,局部为灰岩; 底板为薄层状粘土岩、炭质粘土岩、粘土质粉砂岩、粉至细砂岩(照片 13) 。总体为单一煤层,南部夹一层夹矸,夹矸厚 0.14m,岩性为灰黑色薄 层状炭质粘土岩。可采区煤层厚度为 0.802.24m,平均厚 1.18m,煤层厚 度有一定变化,厚度变化系数 51,矿区大部可采,属较稳定型中厚煤层。 (3)M21 煤层 产于龙潭组第二段底部。下距 B7 标志层灰岩平均 2.39m。直接顶板 为薄层状炭质粘土岩;底板为薄至中厚层状粘土质粉砂岩及粉砂质粘土岩 (照片 14) 。夹 04 层夹矸,夹矸厚 0.090.28m,岩性为黑、灰黑色薄 层状炭质粘土岩。可采区煤层厚度 8 为 0.871.96m,平均厚 1.22m,煤层厚度有一定变化,厚度变化系数 37,矿区大部可采,属较稳定型中厚煤层。 (4)M29 煤层 产于第一段中上部,上距 B7 标志层灰岩平均 58.00m。直接顶板为薄 至中厚层状钙质、粘土质粉砂岩,局部地段为炭质粘土岩;底板为薄层状 炭质粘土岩、粘土岩(照片 15) 。矿区内为单一煤层,无夹矸。煤层厚度 为 0.913.11m,平均厚 1.78m。煤层厚度有一定变化,厚度变化系数 56,大部可采,属较稳定型中厚煤层。 主要可采煤层特征表详见表三。 表三 主 要 可 采 煤 层 特 征 表 顶底板岩性顺 序 煤 层 名 称 煤层厚度 (m) 层 间 距 ( m) 稳 定 性 平 均 倾 角 ( ) 顶板 底板 1 M16 0.931.931.38 较稳定 83121 炭 质 粘 土 岩 、 粘 土 质 粉 砂 岩 细 砂 岩 、 粘 土 质 粉 至 细 砂 岩15.0230.0621.11 2 M18 0.82.241.18 较稳定 83121 炭 质 、 粉 砂 质 粘 土 岩 、 粘 土 质 粉 砂 岩 、 粉 砂 岩 粘 土 岩 、 炭 质 粘 土 岩 、 粘 土 质 粉 砂 岩 、 粉 至 细 砂 岩 20.1025.34 23.47 3 M21 0.871.961.22 较稳定 83121 炭质粘土岩 粘土质粉砂岩及粉砂质粘土岩 4 M29 0.913.111.78 59.4565.65 62.40 较稳定 83121 钙 质 、 粘 土质 粉 砂 岩 炭 质 粘 土 岩 、 粘土 岩 3、 煤的化学性质和工艺煤质特征见表四. 表四 可采煤层主要煤质特征 煤层 编号 煤 样 全水分 Mar (%) 灰份 Ad (%) 挥发份 Vdaf (%) 全硫 St.d (%) 发热量 Qnet.v.ar (MJ/kg) M16 0.901.821.37 13.6422.4817.26 6.949.418.05 2.83 25.9229.6127.72 M18 1.371.891.47 10.5223.1014.50 6.817.947.37 2.33 26.3831.0529.50 M21 原 煤 1.081.76 1.36 16.8431.78 25.05 7.5211.38 9.08 2.48 22.4628.48 25.28 9 M29 1.251.681.55 8.0619.9714.27 6.147.707.03 2.10 27.3531.9329.43 四、瓦斯灾害普查 1、 XX 煤矿严格按照【煤矿安全规程】的要求采取监控系统实时监 测和瓦检员流动监测井下主要用风地点及各施工地点的瓦斯浓度。经过严 格排查及长时间观测不存在高瓦斯区域和瓦斯积聚区域。 2、瓦斯等级 根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭2012第 498 号文件) “关于毕 节市工业和能源委员会关于请求审批毕节市 2012 年度煤矿瓦斯等级鉴 定的报告的批复, 矿井绝对瓦斯涌出量: 17.11m3/min;绝对二氧化碳 涌出量为 4.46m3/min;矿井瓦斯等级为突出矿井。 3、揭露煤层瓦斯含量和瓦斯压力 目前在井田范围内所有已揭露厚度大于 0.3m 的煤层共 3 层,即 15、16、18 号煤。15 号煤层平为局部可采,在现在开采范围内已经采完。 16 号煤为可采煤层, 16 号煤层 0.931.93m,平均厚 1.38m,18 号煤可 采区煤层厚度为 0.802.24m,平均厚 1.18m。 依据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验实验室,2011 年 10 月 19 日【XX 矿 M16 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告】及安全专篇 提供资料: 煤层瓦斯压力 16 号煤层瓦斯压力是 0.60Mpa。 煤层瓦斯含量 16 号煤层瓦斯含量是 8.55m/t。 10 18 号煤层瓦斯含量是 8.69m/t。 煤 层 瓦 斯 参 数 及 突 出 危 险 性 依据【XX 矿 M16 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告】: 16 号 煤 层 的 破 坏 类 型 为 ; 坚 固 性 系 数 为 0.423, 小 于 0.5; 瓦 斯 放 散 初 速 度 指 标 为 38.6mmHg,大 于 10 mmHg;瓦 斯 压 力 为 0.68Mpa, 小 于 0.74 Mpa。 鉴 定 认 为 , 依 据 初 始 释 放 瓦 斯 膨 胀 能 系 数 矿 界 范 围 内 标 高 +1200 以 上 的 M16 煤 层 为 突 出 煤 层 。 根究贵州华源矿山设计有限公司二一年十月【矿井瓦斯地质图说 明书】结论: ( 1) M16 煤层瓦斯含量(W)具有随煤层埋深(H )增大而增大的整 体趋势,两者满足关系 W0.0341H+2.8785; ( 2) M16 煤层瓦斯压力(P)具有随煤层埋深(H)增大而增大的整 体趋势,两者满足关系 P=0.0033H+0.0771 ( 3) M16 煤层采煤工作面绝对瓦斯涌出量(q 3)具有随煤层埋深 (H )增大而增大的整体趋势,两者满足关系 q3=0.0462H-9.4609。 (4)采用分源预测法对 XX 煤矿回采工作面瓦斯涌出量进行了预测。 预测结果表明:一采区工作面瓦斯涌出量最大为 4.92m3/min (5)M18 煤目前还没有实测数据。 二采区工作面瓦斯涌出量最大为 4.01m3/min。 ( 四 ) 煤 层 残 余 瓦 斯 含 量 和 残 余 瓦 斯 压 力 我 矿 对 采 取 区 域 防 突 措 施 进 行 效 果 检 验 的 方 法 是 测 定 煤 层 残 余 瓦 斯 含 量 和 残 余 瓦 斯 压 力 。 煤 层 残 余 瓦 斯 含 量 和 残 余 瓦 斯 压 力 的 临 界 值 指 标 见 下 表 。 11 煤层瓦斯压力或煤层瓦斯含量临界值表 瓦斯压力 P(MPa) 瓦斯含量 W(m3/t) 区域类别 防突措施效果 P0.74 W8 无突出危险区 有效 除上述情况以外的其他情况 突出危险区 无效 ( 五 ) 瓦 斯 解 析 指 标 和 钻 屑 量 在 石 门 揭 煤 工 作 面 、 煤 巷 掘 进 工 作 面 和 采 煤 工 作 面 对 无 突 出 危 险 区 进 行 区 域 验 证 以 及 工 作 面 局 部 突 出 危 险 性 预 测 和 工 作 面 局 部 防 突 措 施 效 果 检 验 的 方 法 采 用 钻屑指标法。 钻屑指标法主要是测定工作面的 瓦 斯 解 析 指 标 和 钻 屑 量 。 我 矿 预 测 工 作 面 突 出 危 险 性 的 瓦 斯 解 析 指 标 和 钻 屑 量 的 临 界 值 主 要 参 照 下 表 。 钻屑指标法预测工作面突出危险性的参考临界值 钻屑量 S钻屑瓦斯解吸指标 h 2(Pa) 钻屑瓦斯解吸指标 K1 (mL/g 2min) (kg/m) (L/m) 200 0.5 6 5.4 钻孔每钻进 1m 测定该 1m 段的全部钻屑量 S,每钻进 2m 至少测定一次 钻屑瓦斯解吸指标 K1值。如果实测得到的 S 、K1 的所有测定值均小于临 界值,并且未发现其他异常情况,则该工作面预测为无突出危险工作面; 否则,为突出危险工作面。 依照煤矿安全规程及煤与瓦斯突出矿井管理规定,我矿购买了 KJ90NA 瓦斯监控,配齐了高低浓度瓦斯传感器,一氧化碳传感器,粉尘传 感器,风速传感器,其它氧气传感器、开停传感器、烟雾传感器、温度传 感器、风门语音传感器等全部按要求配置齐全。设专职瓦斯检查员 15 人, 三班循环实施监测各主要用风地点瓦斯浓度。 矿井瓦斯涌出规律及危险性分析: 、工作面采用 U 型通风,采 12 面上隅角的瓦斯浓度较其它地点为高,是容易积聚瓦斯的异常地点,为防 治瓦斯的重点。 、回采工作面放炮落煤期间,工作面采空区顶部的瓦斯容易积存, 因此工作面放顶煤期间必须加强通风管理,确保安全。 、采掘工作面过过断层、煤体裂隙发育等地质构造带时,瓦斯及其 它有害气体浓度会明显增加,必须高度重视。 、采煤工作面采煤、放炮时采面瓦斯涌出量增加,对安全生产的威 胁较大。 、采煤工作面的瓦斯涌出还受大气温度、气压等环境因素的影响, 特别是换季时,大气压力急剧下降,瓦斯涌出量会增加,要引起高度重视。 五、含(导)水体、采空区、老窑(空)普查 (一)矿区水文地质条件 织金县属北亚热带冬春干燥夏季湿润型气候。年平均降水量 1444.1mm,集中于下半年,年平均降雨日数(日降水量0.1mm )213.2 天,日降水量5.0mm 的日数 61.34 天,暴雨日(日降水量 50.0)4.6 天, 大暴雨日数(降水量100.0mm )0.5 天,最大一日降水量曾达 185.7mm。 矿区为典型的低中山构造溶蚀剥蚀地貌。地表多为较开阔的缓坡及 洼地,部分被第四系残积、坡积物掩盖,基岩大部出露。山脉走向呈北 东南西向,与区域构造线走向近于一致。最高点位于矿区北西角的高坡 山顶,海拔标高为 1553.6m,最低点位于矿区南东部小河洞落水洞附近, 海拔标高 1365m,区内相对高差 50188m。 矿区水系属乌江流域鸭池河水 13 系,区内有小河洞溪沟,外围有小偏坡溪沟,均为山区季节性河流,坡降 较小,流量变化大,小河洞溪沟流量 1.2 0225.00l/s,小偏坡溪沟流量 0.5062.50l/s。 小河洞溪沟:发源于矿区南西部盐井坝附近,流向南东,经小河洞注 入溶洞 KL15 转为暗河。流距长 1.11km,落差 40m,比降 4.40,雨季流 量 225.00l/s(2007 年 6 月 3 日) ;枯季流量 1.20l/s。 小偏坡溪沟:发源于矿区南部外围中寨附近,呈东西向流经小偏坡后 进入溶洞 KL14 转为暗河。流距长 1.15km,落差 30m,比降 4.00,雨季 流量 62.50l/s(2007 年 6 月 3 日) ;枯季流量 0.50l/s。 1、含水层与隔水层 矿区内地层呈单斜构造,总体倾向南东,倾角 832,含水层与隔 水层相间分布,由上至下分述于下: (1)第四系(Q)孔隙含水层 厚 011.57m。主要为砂粘土夹碎石,大部分较密实,少部分结构松 散,含少量孔隙水。矿区内未见泉水点,该层厚度不稳定,富水性弱,局 部具隔水作用,对矿坑充水无影响。 (2)三叠系下统夜郎组第二段(T 1y2)岩溶裂隙溶洞含水层 分布于矿区南东部,为灰色中至厚层泥晶灰岩夹薄层泥质灰岩,薄层 泥质灰岩发育挠曲构造。厚度大于 50m。 本段地下水位标高 1375.001416.00m。矿区内于小院子有一处泉点出 露(S56) ,流量 0.301.24 l/s。该含水岩组底部地下暗河较发育,区内 暗河入口为 KL15、KL14 二处落水洞。该含水岩组总体为岩溶裂隙溶洞含 水层,主要含岩溶裂隙管道水,富 14 水性强,但不均一。由于下伏隔水层的阻隔,该含水层对矿坑充水含无直 接影响, (3)三叠系下统夜郎组一段(T 1y1)及二叠系上统大隆组(P 3d)隔 水层 夜郎组一段由灰、浅灰绿色薄层粘土岩、粉砂质粘土岩、钙质粘土岩, 上部夹数层薄板状泥灰岩。厚 6090m。矿区内于小河洞有一处泉点出露 (S18) ,流量 1.2012.20 l/s。据 S18 水样 SH02 水化学分析结果:属碳 酸钙型水,是良好的饮用水。P 3d 岩性为薄至中厚层状硅质岩夹薄层状蒙 脱石粘土岩,厚 24m,岩性阻水,与 T1y1共同构成岩溶含水层(P 3c)的 良好承压顶板,钻孔钻进接近或揭穿该段底板时,回次水位普遍有突升现 象,由于该隔水层的阻隔,其上下含水层的水位具明显差异。 (4)二叠系上统长兴组(P 3c)岩溶裂隙含水层 岩性为灰色中至厚层生物碎屑灰岩,含少量燧石团块,厚 1619m。 本含水层岩溶裂隙及溶洞较发育,揭穿该层的三个钻孔中,有一个钻孔漏 水,一个钻孔回次水位出现突然下跌现象。 本含水层上覆 T1y1、P 3d 是 良好隔水层,浅部(露头区)为潜水区, 顺倾向地下水由潜水转为承压水。地下水位标高 1375.001413.14m,区内 出露泉点有 S104、S107 二处,其中,S104 流量 0.202.97 l/s;S107 流 量 0.000.30 l/s。据 S104 水样 SH03 水化学分析结果:属碳酸钙型水, 可作为饮用水。 该含水层的泉流量随降雨而变化,最大流量与最小流量之比为 14.85。总体为岩溶裂隙承压含水层,富水性较强。但其底界至 M16 煤层 顶界的厚度为 15 11839129.01m,且矿区内仅 F42 断层以东长兴组含水层分布,与主要 可采煤层无导水断层沟通,对矿坑充水影响不大。为矿区间接充水含水层。 (5)二叠系上统龙潭组(P 3l)层状裂隙含水层 分布于矿区北西部,为一套海陆交互相含煤沉积岩系,总厚 267329m,根据钻孔简易水文地质资料,本段地下水位 1301.561416.25m,根据岩性、岩相及含煤特征,以 B5 及 B7 为界,分为 三段。 、二叠系上统龙潭组第三段(P 3l3) 全段厚 58.2374.23m。由细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、 炭质粘土岩与煤组成,夹 35 层中至厚层粉至细晶灰岩。底部为灰、深 灰色厚层粉至细晶灰岩,局部含燧石团块,往北夹粉砂质粘土岩,灰岩总 厚 19.3125.09m,占本段的 27.89%39.79%。从钻孔岩芯观察和水位升 降特征分析,灰岩岩溶裂隙较发育,局部有漏水和涌水情况。ZK7-1 孔 B5 灰岩(孔深 72.59m)漏水。ZK7+500-2 孔 B5 灰岩(孔深 81.55m)涌水, 据扬水试验结果:水位降低值为 9.90m,井口稳定涌水量为 0.454l/s。粉 砂岩裂隙发育微弱,岩体完整、较完整,富水性弱。矿区附近出露泉点有 S72 一处,流量 0.000.01 l/s。本段细砂岩、粉砂岩含层状裂隙水、灰 岩夹层含岩溶裂隙水。本段总体属层状裂隙含水层。 、二叠系上统龙潭组第二段(P 3l2) 由细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、炭质粘土岩及煤组成, 发育水平层理及微波状层理。中上部夹 12 层薄至厚层细晶灰岩及硅质 岩,厚度为 1.3220.29m,占本 段 1.24%19.89%。含煤 712 层, 16 全段厚 96.36106.68m。根据钻孔岩芯观察和钻孔水位变化情况分析,细 砂岩、粉砂岩裂隙不发育,岩体完整、较完整,夹层灰岩岩溶裂隙发育弱, 基本无地下水活动痕迹。区内无泉点分布。本段总体属层状裂隙含水层, 富水性贫乏。 、二叠系上统龙潭组第一段(P 3l1) 由细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、炭质粘土岩与煤组成, 夹灰岩、泥岩及煤层。夹六层薄至中厚层粉至细晶灰岩,灰岩总厚度 21.3026.23m,占本段 18.54%21.86%。全段厚 112.41118.03m。细 砂岩、粉砂岩裂隙发育微弱,含少量裂隙水,灰岩夹层岩溶裂隙发育一般, 含少量岩溶裂隙水。矿区附近出露泉点有 S105、S106 二处,其中,S105 流量 0.000.30 l/s;S106 流量 0.000.20 l/s。本段总体属层状裂隙含 水层,富水性弱。 (6)二叠系峨眉山玄武岩组(P 3 )相对隔水层 区内呈隐伏状产出,为灰绿、暗绿色块状隐晶质或拉斑玄武岩,具杏 仁状、气孔状构造,厚度大于 60m。深部岩体完整,地表柱状节理一般较 发育,含节理裂隙水。本组总体为相对隔水层。 2、断裂构造对矿井充水的影响 矿区对矿井充水有影响的断裂构造有二条北东向断层和一条南北向断 层。除南北向断层规模较大外,其它断层规模较小。按断层性质描述如下: (1)正断层 F5:发育于矿区北西部,断层走向北东,区内长约 2.1km,断层倾向 南东,一般为 123140,倾角 一般为 5363。断层破碎带宽 17 23m,构造岩主要为压碎岩。断层落差为 440m。导水性较好, ZK7+500-1 钻孔揭露断层破碎带时水位突升。生产井中断层破碎带附近见 出水点,雨季涌水量为 0.221l/s(2007 年 7 月 25 日) 。该断层将成为区 内矿坑充水的勾通渠道。 F42:沿矿区中部呈北东向斜穿矿区,区内长约 2.3km,断层倾向南东, 倾角一般为 6971。断层破碎带宽 23m,构造岩主要为压碎岩。断层 落差 438m。导水性较强,ZK7-1 钻孔开孔至孔深 2.59m 孔段漏水。该断 层也将成为区内矿坑充水的主要渠道之一。 (2)逆断层 F43:发育于矿区西部,走向由北向南进入矿区后受 F5 阻截,区内长 约 0.27km,断面东倾,倾角一般为 6070。破碎带较明显,宽 25m, 构造岩主要为压碎岩。断层落差为 60200m。该断层为压性断层,导水性 能较弱,对未来矿坑充水影响不大。 3、地下水的补给、径流和排泄条件 (1)各含水层之间水力联系 由于矿区内地形起伏较大,有利于大气降水排泄,各冲沟流量差异明 显。 上覆长兴组地下水、地表水二者之间水力联系极为密切。长兴组厚度 一般 18m,露头区灰岩遭受风化作用和岩溶作用较强烈,岩溶裂隙较发育, 含较丰富的岩溶裂隙溶洞水,为中等含水层。在煤层采动条件下,上覆地 层将产生采动裂隙,长兴组、玉龙山段等岩溶水将通过这些裂隙带与龙潭 组地下水发生水力联系。 煤系地层下伏玄武岩组,区内 呈隐伏状产出,为灰绿、暗绿色块 18 状隐晶质或拉斑玄武岩,具杏仁状、气孔状构造,其中上段与龙潭组地层 假整合接触,下段致密灰黑玄武岩与上段地层呈不整合接触。厚度 60m,深部岩体完整,地表柱状节理一般较发育,含节理裂隙水。该段 具有良好的相对隔水性能,使煤系地层与二叠系中统茅口组强含水层不发 生水力联系。 龙潭组煤系地层,出露于矿区大部,岩性以细碎屑岩为主,其中细砂 岩、粉砂岩是煤系的主要含水层,泉水流量较小,煤层未采动前,各含水 小分层之间的水力联系较差。 (2)地下水补给、径流、排泄条件 矿区及附近内地形起伏较大,基岩裸露面积较大,强、中含水层与弱 含水层相间分布。大气降水是地下水的主要补给来源。煤层大部分赋存在 当地侵蚀基准面之下,矿井直接充水含水层为龙潭组煤系地层,含水性质 属构造裂隙水及层间裂隙水,富水性弱中等。由于风化带发育不深,且 随地形的起伏而变化,因此矿区地下水没有统一的地下水面而被地形切割 成许多小单元。矿区的每一个小冲沟都是一个补、径、排水文地质单元, 其地表分水岭就是水文地质边界,地下水在多近源补给,并在附近冲沟中 就近排泄。另一部分通过残坡积层孔隙、基岩裂隙补给矿区地下水顺岩层 倾向向东南方径流,在岩头上附近通过落水洞转入地下径流,于东南方拉 路河河床附近以泉群的方式排泄。 (二)矿井充水条件分析 矿井充水与否取决于充水水源和充水途径两个方面。 1、 充水水源 (1)大气降水:矿井最主要 充水水源,一般沿地表风化裂隙、 19 构造裂隙渗入矿井。 (2)龙潭组碎屑岩基岩裂隙水:矿井直接充水水源,以渗、滴形式 出现,裂隙发育地段矿井充水有所增加,但也有可能采动条件下,形成的 采动裂隙沟通了强含水层的联系,从而造成了含水层及相对隔水层的破坏, 加大含水层的渗透系数。 (3)老空积水:重要充水因素之一,在煤层露头线浅部,历史上造 成的乱采烂挖留下的老窑均有不同程度的积水,当煤矿开采上山煤层接近 露头附近地带,同时在采动影响情况下,老窑水也会沿采动裂隙进入矿井。 巷道如果揭穿老窑,老窑水会溃入矿井,对开采产生影响。 (4)上覆地层岩溶水及地表溪沟水:在采动条件下,上覆地层将产 生采动裂隙,地表溪沟水、龙潭组泥晶灰岩段、长兴组、夜郎组玉龙山段 等上覆地层岩溶水将通过这些裂隙带与龙潭组地下水发生水力联系,有可 能通过采动裂隙及断层破碎带渗入或突入矿井,对开采产生影响。 综上所述,矿井充水水源主要为大气降水、地表溪沟水、老空积水、 煤系及上覆地层岩溶水。 2、充水途径 矿井充水途径主要为岩石原生和采矿节理、裂隙,还有老窑、采空区 巷道、构造裂隙导水。另外,煤矿开采形成的采动裂隙,特别是上覆地层 厚度小于安全厚度的情况下,覆岩移动变形形成的裂隙都将成为重要导水 途径。现阶段矿井充水形式主要以顶板渗水、滴水、淋水为主,停采后多 有积水,雨季局部淋水,枯水季节仅见滴水,水量一般0.10L/S。 根据巷道揭露情况,矿区隐伏断层及节理裂隙较发育,主要有 NE、NW 两组发育,天然条件下这些构造破 碎带成为矿区内地下水集中径流带, 20 并成为未来开采条件,直接充水层中地下水向矿井充水的天然通道。 开采条件下,导致煤层上覆含水层中地下水和地表水向矿井的人工途 径则为矿坑顶板冒落带、导水裂隙带、塌陷带等。 对矿区地下水流场,主要充水水源及充水途径进行综合分析,可以得 出如下结论:矿区开采中,小河洞至六甲一带是矿床主要充水部位。特别 是小河洞至后坝一带发生矿坑充水的可能性最大。是开采过程中应高度重 视和注意的部位。 (三) 、涌水量 根据XX 煤矿开采方案安全专篇提供的资料,XX 煤矿矿井正常涌 水量为 59m3/h;矿井最大涌水量为 111m3/h。根据矿井开采过程中的实际 测量,我矿正常涌水量 23m/h,最大涌水量 64m/h。 (四) 、水文地质条件分类 根据煤矿防治水规定 ,按照含水层性质及补给条件、单位涌水量、 矿井及周边老空水分布情况、矿井涌水量、矿井突水量、开采受水害影响 的程度、防治水工作难易程度等七项矿井水文地质条件分类依据,将 XX 煤矿水文地质类型划分为中等型。 (五) 、邻近矿井和小窑积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情 况 井田内小窑开采历史悠久,主要分布在浅部煤层露头附近,很多小窑 已经关闭,对小窑的采空范围的调查工作难以进行。根据我矿对老窑积水 及水害调查报告,井田范围内现已查明废弃老窑 10 个(详细情况见矿区 老窑积水情况调查表) ,老窑由于垮塌,无积水或者积水较少,原 XX 煤矿 11608 工作面水平以下老空区积水已进行探放,均已放完,对 XX 煤矿构不 21 成安全威胁。 但是小煤窑开采历史悠久,有些隐蔽的老窑需进一步调查,因此矿 井在施工过程中必须高度重视对老窑的调查工作,严格执行“预测预报、 有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的探放水原则。同时留设足 够的防水煤柱,以保证生产安全,并在开采过程中对老窑积水采取有效的 防治措施,防止发生透水、突水事故。 矿区老窑积水情况见表七。 0 表七 矿区老窑积水情况调查表 水文地质情况 涌水量 (m3/h) 老窑 编号 井口坐标 开 采 煤 层 生产 起止 日期 开采范 围与本 矿的位 置关系 突水 点情 况 正常 最大 水面 标高 积水面 积(m 2) 积水量 (m3) 与地表 水体关 系 是否 构成 威胁 井口 垮落 情况 备注 1# X=2952795.060 Y=35599564.135 =245 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮落 2# X=2952816.818 Y=35599738.683 =355 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮落 3# X=2952869.176 Y=35599513.685 =15 M14 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮落 4# X=2953008.162 Y=35599782.476 =345 M14 90 年代 浅部露头位置 - 1 - - 120 144 未连通 大 自然垮落 801.51.2m 5# X=2952735.26 Y=35599647.47 =245 M14 90 年代 浅部露头位置 - 2 - - 1200 1960 未连通 大 自然垮落 6# X=2952795.060 Y=35599564.135 =1 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - 未连通 较小 自然垮落 7# X=2952859.04 Y=35599560.47 =74 M14 90 年代 浅部露头位置 - - - - 未连通 较小 自然垮落 相互连通, 5#老窑 6002.0 1.8m 1 8# X=2953279.39 Y=35599649.76 =334 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮 落 9# X=2953364.9 Y=35599844.89 =70 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮 落 10# X=22953392.13 Y=35599898.63 =117 M16 90 年代 浅部露头位置 - - - - - - 未连通 较小 自然垮 落 0 六、煤层自燃发火倾向 1、目前在井田范围内仅对 M18 煤层煤尘爆炸性进行鉴定,经煤炭科 学研究总院重庆研究院鉴定,矿井 M18 煤层煤尘无爆炸危险性,未对其他 煤层进行鉴定。 2、煤的自燃发火危险性参数 矿井仅对 M18 煤层煤层自燃倾向性进行鉴定,经煤炭科学研究总院重 庆研究院鉴定,矿井 M18 煤层属三类,即不易自燃煤层,其余煤层均未进 行鉴定。 七、地温及冲击地压普查 1、地温情况 井田内无地温异常现象,属地温正常矿井。 2、冲击地压 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。 八、主要存在的隐蔽致灾因素 1、地质灾害 矿井的采空塌陷影响到地表后,易产生地面沉降、地裂缝、崩塌、滑 坡等地质灾害,除对采矿活动产生影响外,对居住在矿区及附近的村民将 造成安全威胁,给农业生产、村民生活、采矿活动造成影响。须采取有效 1 的防治措施。 此外,随着矿山进一步开采,矿渣总量将不断增加,其堆积面积将不 断扩大,矿渣堆积体下滑力大大增加,在振动作用或水(尤其雨季)的作 用下,堆积体易产生滑坡,造成泥石流。虽对采矿活动影响小,但对土地 资源及下游水域将产生严重后果。矿山应注意监测,保证废渣堆积体的稳 定性。 2、瓦斯灾害 2011 年 10 月经“中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室” 进行鉴定:“织金县化起镇 XX 煤矿 M16 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报 告” ,结论为标高+1200 以上 M16 煤层为存在煤与瓦斯突出危险性的煤层, 因此矿井存在瓦斯及突出灾害 3、放炮伤害及火药爆炸伤害。 该矿井掘进工作面采用炮掘,因此矿井存在放炮及火药爆炸伤害。 4、顶底板灾害 M16、 M18、M21、M29 煤层产于龙潭组,直接顶板以砂岩为主,底板 以泥岩为主,开采时可能引起巷道顶板冒顶、底板底鼓和片帮,因此矿井 存在顶底板灾害。 5、水灾 XX 煤矿井田构造以节理裂隙育带为主,可能在煤系地层中产生破碎 带,从而成为地下水、地表水进入矿井的主要充水通道,对矿床充水产生 一定程度的影响;矿井水患区主要以采空区及冒落带积水区,该区积水量 相对较大,突发性水患危害最大,应加强重点防范 矿井充水方式主要以渗水、滴 2 水、淋水为主,局部可能发生突水。矿区内老窑、采空区,长时间内会形 成大量的积水,在生产过程中应随时观察,防止矿井发生严重的透水安全 事故。 6、煤尘灾害 根据煤炭科学研究总院重庆研究院的鉴定, XX 煤矿 M18 煤尘爆炸 性鉴定报告,M18 煤层无爆炸性,因其它煤层没有鉴定,设计按煤尘有爆 炸性进行设计和管理,因此矿井存在煤尘爆炸危害。 九、解决灾害方案 1、地质灾害治理方案 矿井对于井下采空区上方地段应设置岩移观测点,随时掌握地表裂隙 下渗及岩移裂变动态,并做好记录;制定有效措施,注意监测,保证废渣 堆积体的稳定性,预防堆积体产生滑坡,造成泥石流;2014 年 XX 煤矿采 取专人对地面进行巡查监控措施,发现问题及时制定针对性安全技术措施 进行处理,防止造成灾害事故。 2、瓦斯灾害治理方案 设计 XX 煤矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理,因此矿井必须严 格认真落实矿井“四位一体”防治煤与瓦斯突出的安全措施,加强瓦斯管 理,加强矿井防突工作,加强通风管理。采掘工作面瓦斯抽采必须严格按 照安全专篇设计要求进行抽采。 3、放炮及火药灾害治理方案 矿井井下回采工作面采用炮采,掘进工作面采用炮掘,根据中华人民 3 共和国国家标准 GB6722-86爆破安全规程的相关规定,加强爆破管理 和民爆火工品的管理,抓好爆破安全。 4、顶板灾害治理方案 做好地质调查和素描工作,给预施工单位提供顶、底板、地质构造变 化预测、预报,制定有针对性的技术措施和管理制度,加强顶板管理,强 化工程质量和现场质量把关。 5、水灾治理方案 矿井水害的综合防治,必须根据矿井的具体情况,结合水害类型,采 取“探、防、堵、截、排”的综合防治措施。 重视抓好探放水工作。特别对现有掘进巷道严格执行“有疑必探、有 掘必探、先探后掘,先治后采”原则,严格按照防治水专项设计要求 执行,重点防治采空区积水,认真做好防治水综合治理,落实探放水措施。

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