煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告.doc

济南李福煤矿有限公司圣井一号煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告 编制单位：济南李福煤矿有限公司圣井一号煤矿 编制时间：二一四年五月二十日目 录序 言3第一节 矿井概况3第二节 矿井地质情况及水文地质情况5第三节 煤矿隐蔽致灾地质因素普查16一、采空区、废弃老窑、临近矿井16二、封闭不良钻孔19三、断层、裂隙、褶曲20四、陷落柱21五、瓦斯富集区21六、导水裂缝带22七、地下含水体22八、井下火区26九、古河床冲刷带、天窗等不良地质体26第四节 隐蔽致灾因素普查结论27第五节 防范措施及建议28附件：煤矿地质工作规定相关条款34圣井一号煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告 序 言根据国家安全监管总局安监总煤调2013135号煤矿地质工作规定、国办发201399号国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见、省政府鲁政办发（2014）4号关于贯彻国办发201399号文件进一步加强煤矿安全生产工作的实施意见等文件精神以及上级有关要求，我矿组织采矿、地测、通风等相关专业技术人员，根据矿井实际，对矿井隐蔽致灾因素进行了排查分析，经总工程师审定，提出本隐蔽致灾因素普查报告。第一节 矿井概况济南李福煤矿有限公司圣井一号煤矿原为章丘矿业有限公司圣井一号煤矿，隶属于章丘矿业有限公司；2007年底章丘矿业有限公司将矿井转让给济南李福煤矿有限公司。矿井1994.10月开始建设，1996.8月投产，设计生产能力6万吨/年，核定生产能力12万吨/年。矿井开拓方式为主斜井、付立井混合式下山开拓。矿井通风方式为中央并列式负压通风。经2012年瓦斯鉴定，矿井为瓦斯矿井。矿井具备完善的排水系统，矿井正常涌水量80m3/h，最大涌水量100m3/h。一水平中央水仓容积1900m3,中央泵房安装水泵DA1-1509水泵三台（配用功率160KW、额定流量162m3/h、额定扬程240M），一台工作，一台备用，一台检修，敷设273mm排水管路两趟。二水平水仓容积1900m3，安装水泵DA1-1507三台（配用功率132 KW、额定流量144m3/h、额定扬程202M）、DA1-1509两台（配用功率160KW、额定流量162m3/h、额定扬程240M）。敷设排水管路三趟，管径150mm。矿井排水能力符合规程规定。采区泵房水仓均按设计进行安装布置，排水能力均符合规程规定。矿井二水平开采在3煤层布置两条暗斜井揭露煤9、10-1；10-1 煤层共计101、102、103三个采区已开采完毕，9煤层共分为910、920、930采区，910、920采区已回采结束,930采区回采已经基本结束，仅剩余少量煤柱，预计今年下半年回采全部结束。矿井当前共一个回采工作面（3303工作面）、一个备用工作面（930工作面）、二个掘进工作面（3306运输顺槽，3307平巷）。第二节 矿井地质情况及水文地质情况一、井田境界及储量1、矿井范围由5个拐点圈定，面积为2.6037km2。批准开采1、3、9、10-1煤层，开采标高为-135m-300m。拐点坐标具体见下表。 表1 圣井一号煤矿井田境界拐点坐标坐 标 点 号XY备注14059880.3539537684.51西安80坐标24060555.3339536879.6134060350.4039535579.7144059130.5039535589.6654058775.4939536734.55矿区面积（km2）2.60372、资源储量截至2013年底，矿井保有资源/储量579.5万t，剩余可采储量147.5万t。二、自然地理1、地形地貌与地表水系井田位于济东煤田，总体地势南高北低，为丘陵向山前平原过渡地带，东、南、西三面为低山丘陵，中间为山间盆地，向西北逐渐开阔。井田南部最高处海拔标高+114m，井田北部平地标高+96m，相对高差18m。地表有4条近南北向的冲沟从区内通过，它们均发源于井田南部的危山，平常无水，雨季泄洪。2、气象本区属北温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温12.9，最高气温41.1，最低气温-26.8。降雨量主要集中在7、8、9三个月，年平均降水量646.1mm，最大降水量979.9mm，最小降水量368.2mm。全年主要风向：春夏季多东风、东南风，秋冬多东北风、西北风、北风。最高风速28m/s。3、地震根据中国地震烈度区划图（2001），该区的地震烈度为6度，根据中国地震动参数区划图（GB 183062001），地震动峰值加速度分区为0.05g。三、地质特征（一）地层本井田属济东煤田，为华北型C-P含煤沉积建造，地层由奥陶纪，石炭纪，二叠纪及第四系组成，由新到老简述如下：1、第四系（Q）：厚6.94m53.26m，平均36.56m，厚度由南向北逐渐增大。由黄土、砂土、亚粘土和砾石组成，砾石成分复杂，可见岩浆岩、砂岩、石灰岩砾石，磨圆度较好。2、二叠系（P）：整合接触于石炭系之上，在勘探区有零星分布，下界面是3层煤底板细砂岩或砂页岩底面，为陆相含煤沉积地层，底部有少量过度相沉积。分下统和上统，下统分为山西组和下石盒子组；上统分为上石盒子组和石千峰组。上石盒子组又可分为万山段、奎山段和孝妇河段。本井田内分布下统山西组和下石盒子组及上统上石盒子组，下面一一介绍：（1）上石盒子组（P2s）：底界为B层粘土岩的底面，上界面为A层钼土岩，总厚度124.66m161.54m，平均143.64m，岩性有砂岩、砂质页岩、页岩、粘土页岩、铝土岩组成。颜色为灰白色和杂色，为非含煤地层。（B层）铝土岩在该区发育完全，厚度0.896.54m，平均3.36m。可作为重要的标志层。（A层）铝土岩在该区极不发育，常变为粘土页岩。井田内只分布该组下部地层（相当于万山段中下部），（2）下石盒子组（P1X）：下界为“s”层砂岩底面，上界为B层铝土岩的底面，总厚度95.24132.47m，平均118.10m。岩性由砂岩、砂质页岩、页岩、粘土页岩组成。颜色由灰、浅灰向上逐渐变为灰绿到紫红杂色，为非含煤地层。（3）山西组（P1s）：下界面为煤3底板细砂岩或砂页岩底面，上界面为惯称的“s”层砂岩底面，总厚度54.8982.26m，平均65.91m，岩性由砂岩、砂质页岩、页岩、粘土页岩和煤组成，颜色由灰、深灰到灰黑色，黑色，为重要的含煤地层，含煤十余层。3、石炭纪（C）：假整合于奥陶纪之上，为海陆交互沉积，分为中统本溪组和上统太原组。（1）太原组（C2t）：连续沉积于本溪组之上。下界为11层煤底板粘土页岩或中细粒砂岩的底面，上界为煤3底板砂岩或砂页岩底面，总厚度154.25182.04m，平均170.59m。该组含煤十余层，为主要含煤地层。夹石灰岩6层，且与各可采煤层相间隔，为重要的标志层。井田内六灰不发育，局部地段存在，一灰在井田以南2号孔沉缺，其它地段均有沉积，其余各层灰岩均连续稳定发育。（2）本溪组（C2b）：不连续沉积于奥陶系石灰岩之上，在整个勘探区外围的东部、东南部有出露，底界为奥陶系石灰岩的顶面，上界面为徐家庄灰岩顶面，总厚度19.08m41.86m，平均28.25m。岩性由砂岩、砂砾岩、砂质页岩、页岩、灰岩、铝土岩及煤线组成。底部G层铝土岩07.64m，灰绿色，风化后呈褐红色，不纯质粗。徐家庄灰岩在该勘探区普遍发育，其上部有一层无名灰岩，无名灰岩一般02.13m，平均0.76m，无名灰岩与徐灰顶面岩层为粘土页岩，厚度05.28m；徐灰岩层厚度7.5314.66m，平均10.19m，一般10m以上；徐家庄石灰岩普遍含燧石，裂隙岩溶发育，含水性强，对煤矿生产有一定的影响。4、奥陶纪（O）：为煤系地层石炭纪的基底，在整个井田外的东部、南部有广泛的出露，岩性主要为石灰岩，厚层青灰色石灰岩与白云质灰岩、泥灰岩互层，致密质纯，岩溶裂隙发育，含水层丰富，总厚800m左右，上距徐家庄灰岩8m左右。（二）地质构造1、褶曲井田内整体呈一宽缓的背斜，褶曲轴位于井田中部，走向北西，微向SE方向倾伏。该褶曲影响范围不大，两翼地层产状变化不大，倾角在47之间。地层总体走向NW，倾向NE，倾角413，接近断层的地方因受牵引而局部变陡。2、断层井田内发现断层21条，落差2m以上断层的14条，其中F1、F2、F3、F4规模较大，对采矿有一定影响，其余断层规模小。主要断层见表。 表2 主要断层情况一览表 序号断层名称断层性质断层产状落差（m）备注走向倾向倾角（）1F1正170178260268606540502F1-1正1801852702756520403F2正55145659204F3正198288654105F4正185275655.386F5逆75165453.07F6正190280600108F7正59562239F8正8517565700.5210F9正21030060111F10正88178650.5312F11正193283813F12正218308652.514F13正851757002F1：该断层位于井田中部，走向170178，倾向SW，倾角6065，为一西盘下降东盘上升的正断层，落差4050m。该断层在北段分为F1-1和F1两个分歧，南段合并为一条断层。从开采煤3的情况看，F1-1往深部表现不明显，而F1分枝断裂从地表延伸到煤10-1，切割深度大，一直下切奥陶系灰岩，是一导水断层。F1断层是山后寨勘探区西部边界断层，采矿活动主要在F1以东，对F1-1的控制不足，今后应注意检查验证。F2：位于井田东南部，走向55，倾向SE，倾角65，属一正断层， 落差920m。该断层在浅部局部发现，但在开采煤10-1时多处发现。推测F2在西端与F1相接，并且在积水区旁侧通过，有导水的可能性。F3：走向198，倾向NW，倾角65，为一正断层，落差410m。该断层是采矿发现的断层，开采煤3时没有发生影响。开采煤10-1时多处发现，推测长度较大。从目前资料分析，该断层浅部不很发育，往深度规模变大，有可能与F1、F2积水区沟通，应注意防水。F4：是一近南北向分布的断裂带，仅在开采煤10-1时发现，有4条小断层组成，整体方向近南北向，倾向西，倾角为65，落差5.38.0m。为正断层。该断层带在开采煤3时没有发现。F8：是一南北向分布的断裂带，开采煤3和煤10-1时均已发现，由三条南北方向的小断裂组成，倾向西，倾角为6570，落差0.52.0m。均为正断层。该断层带在开采煤3和煤10-1时均已留做煤柱。本次附图中，煤9平面图上没有表示，在采矿时应予以注意。其余断层特征见表2。从开采煤9、煤10-1的情况来看，15m落差的小断层较多，采矿过程中应引起重视。（三）岩浆岩本井田岩浆岩不发育，仅在个别断层F5附近以岩墙形式存在，岩墙宽度0.30.5m之间，长度在20m左右，逐渐灭失。（四）陷落柱本井田未发现陷落柱。（五）煤层井田内含煤地层为太原组和山西组，1煤不可采，可采煤层有3、9、10-1煤。3煤层赋存于山西组中，9煤层和10-1煤层赋存于太原组中。含煤系数3.10%，可采煤层含煤系数1.73%。1、1煤：在井田范围内广泛分布，厚度0.280.55m，属稳定煤层，没有夹矸，结构简单。但煤层厚度不足0.60m，属不可采煤层。2、3煤：井田内分布面积较大，南部沉缺。煤层赋存标高-195-135m，F1断层以西基本不可采，主要可采区在F1断层以东。煤层厚度0.001.20m，厚度变化较大，属不稳定煤层，无夹矸，结构简单。该煤层属局部可采煤层，主要开采区位于井田的东北部，为目前矿井的主采煤层。3、9煤：煤层赋存标高-220-300m，F1断层以西仅有1个钻孔，勘查程度很低。F1以东钻孔资料多数可采。据巷探及钻探资料，F1断层以东可采煤层厚度0.701.44m，厚度较稳定，厚度变化系数为47.45%，南部小范围为沉缺区，北部大部分地区可采，多数钻孔含一层夹矸，夹矸厚度0.050.50m，个别钻孔见两层夹矸，属结构较简单的煤层。目前矿井9煤层已基本回采完毕，剩余部分煤柱尚未回收。4、10-1煤：煤层赋存标高-220-300m，F1断层以东，据钻探和巷探资料，煤层厚度为0.802.00m，厚度变化系数14.77%，多数工程见煤厚度在1.30m以上，平均厚度1.51 m，属于较稳定煤层，F1以东全部可采。煤层结构较复杂，含夹矸03层，夹矸厚度0.050.32m，井田东部夹矸层数少，F1断层以西30号钻孔无夹矸。目前矿井10-1煤层已回采结束。各煤层的厚度、结构、稳定性及间距变化情况见表。 表3 可采、局部可采煤层特征表煤层稳定性煤层结构最小可采厚度（m）最大可采厚度（m）平均厚度（m）平均间距（m）稳定性夹矸层数夹矸厚度复杂程度3煤0.631.200.8311725不稳定简单9煤0.701.441.02较稳定02较简单10-1煤0.802.001.51较稳定03较复杂（六）煤质1、煤的物理性质和煤岩特征3煤：条带叶片状结构，以亮煤为主，镜煤、暗煤次之，属半亮型煤。9煤：条带状结构，以亮煤、镜煤为主，暗煤、丝炭次之，为半亮型煤。10-1煤：叶片状条带状，层状构造，以亮煤为主，暗煤、丝炭较少，属半亮型煤。2、煤的化学性质及工艺性能3煤原煤灰分19.32，属中灰煤；浮煤灰分6.66%，属低灰煤。原煤含硫0.78%，浮煤含硫0.56%，均为低硫煤。发热量26.9930.73MJ/kg，平均29.05MJ/kg，为高热值煤。9煤原煤灰分11.4530.3%，平均21.18%，属中灰煤；浮煤灰分7.32%，属低灰煤。原煤全硫含量1.493.55%，平均2.18%，属中高硫煤；浮煤含硫1.09%，属中硫煤。硫主要为黄铁矿硫。发热量26.3931.76MJ/kg，平均28.19MJ/kg，为高热值煤。10-1煤原煤灰分14.2631.86%，平均22.23%，属中灰煤；浮煤灰分6.17，属低灰煤。原煤全硫含量1.534.38%，平均3.33%，属高硫煤；浮煤含硫1.04，属中硫煤。以无机硫为主，洗矿后降低到1.04%。发热量23.1229.92MJ/kg，平均26.98MJ/kg，为高热值煤。3、工业用途及煤的分类3煤为瘦煤。9煤和10-1煤均为弱粘不粘煤，煤类属于贫煤，适于用作民用和动力燃料。该井田主要供章丘热电厂作燃料用煤。（七）水文地质井田位于文祖鸡山地堑构造的中部地段，由于大断层的切割和下伏强含水层的存在，使区域水文地质条件比较复杂。1、地表水系区域年平均降水量626.7mm，区内无河流。地表有4条近南北向的冲沟从区内通过，它们均发源于井田南部规模不大的危山，平常无水，仅在下雨时才有水通过。本区地下水主要由南部广泛出露的徐、奥灰接受大气降水补给，在区内无泻流区。副立井地面标高103.6m，井底标高-105.45m；主斜井地面标高115.02m。历史地表最高洪水位无资料可查。2、含水层根据含水层的含水性及与煤层的关系，分为5个含水层组： 第四系含水层广布于矿区范围内，厚度015m，为冲积洪积物，中下部为砂砾石层，为孔隙含水层，直接接受大气降水补给，含水丰富。该含水层可通过煤系中各含水层露头及构造带补给煤系各含水层，故对矿井涌水有间接影响。山西组砂岩含水层为1、3层煤开采的直接充水含水层。山西组含砂岩层较多，其中1煤顶板发育一至数层中细粒砂岩，有时为粗砂岩，总厚度在20m左右，裂隙较发育，为裂隙承压含水层，与1煤相距05m，间隔粉砂岩或泥岩，主要接受第四系潜水的补给。1、3煤层之间亦发育一至数层中细粒砂岩，裂隙较发育，为裂隙承压含水层，厚度可达10余米，亦是1、3煤开采的直接充水含水层。一灰：厚度01.0m，平均0.775m，为弱含水层，单位涌水量q=0.050L/Sm。 二灰：厚度11.5m，平均1.29m，为弱含水层，单位涌水量q=0.058L/Sm。 三灰：厚度0.751.7m，平均1.8m，属弱含水层，单位涌水量q=0.067L/Sm。四灰：1.33.6m，平均2.34m，属弱含水层，单位涌水量q=0.059L/Sm。 五灰：厚度2.24.5m，平均2.39m，富水不均匀，属中等至弱含水层，单位涌水量q=0.059L/Sm。本溪组徐家庄灰岩徐灰在井田内多为两层，上层不稳定，厚02.13m，下层厚7.5314.66m，二者之间夹层厚05.28m，岩性多为粘土页岩。徐灰在井田以南断续出露地表，接受大气降水和河水的补给。徐灰下距奥灰8m左右，在受构造影响下，两层水极易发生水力联系，奥灰是徐灰的主要补给水源。徐奥灰之间的补给方法，主要是沿断层带压入式渗透补给，徐灰上距煤10-1一般35m左右，对下煤组的开采直接形成威胁；该含水层亦为煤10-1开采的间接充水含水层。目前水位标高约+45m左右，单位涌水量q=0.44L/Sm。 奥陶系石灰岩含水层组奥陶系灰岩为煤系基底。据区域资料，其厚度在800m左右，其上部层段岩溶裂隙发育；在井田以南广泛出露地表，露头岩溶裂隙十分发育，主要接受大气降水的补给；本区奥灰上距徐灰20m左右，单位涌水量q=0.304L/Sm。3、隔水层各含水层间都有粉砂岩、泥岩等隔水层。五灰顶板有一层海相泥岩，局部相变为粉砂岩，厚度达10余米，全区稳定，隔水性良好。因此，山西组裂隙砂岩水与其下的太原组灰岩含水层无水力联系。太原组各薄层灰岩之间，也夹有粉砂岩、泥岩等隔水层，正常情况下其相互之间无水力联系。徐灰与奥灰之间一般以铝土类粘土岩相隔，厚度仅有8.617m，虽隔水性较好，但强度低，难以承受较大的水头压力，因此徐灰与奥灰有较强的水力联系。徐灰与煤10-1平均距离33.05m，主要岩性为砂岩，其粒度由下而上逐渐变细。该层砂岩特别是底部5m左右的中粒砂岩，裂隙发育，一般含水，其裂隙与徐灰连通后，其水压、水量与徐灰基本一致。4、断层导水性井田断层较多，且多为张扭性正断层，主要断层均切割到奥灰。勘探报告及煤矿生产过程中，均发现断层导水的现象，周边很多煤矿、采区被淹没的原因都是揭露断层后造成的事故。井田内主要断层F1、F2、F3均有导水的可能，煤10-1在F1与F2交会处发生突水，可能与这两条断层有关。5、矿井涌水量据煤矿提供的资料，矿井设计正常涌水量80m3/h，最大涌水量100m3/h，现井下观测资料：矿井实际涌水量79m3/h左右，最大81.3 m3/h。6、矿井水文地质类型根据2013年矿井水文地质类型划分报告，圣井一号煤矿上组煤（煤3）水文地质类型中等，下组煤（煤9、煤10-1）水文地质类型复杂；综合确定圣井一号煤矿矿井水文地质类型为复杂类型。7、钻孔井田内钻孔大部分封闭质量较好，但由于各勘探阶段的对钻孔封闭质量的要求不同，表现为老钻孔的封闭质量较差。在煤层开采至此类钻孔附近时，要引起高度重视，采取措施加以防范。四、其它开采技术条件1、煤层顶底板煤3：煤层顶板为砂质页岩，厚度0.95m14.10m。底板为砂质页岩，厚度0.63m4.18m。煤9：直接顶板多数为石灰岩（五灰）,厚度1.383.80m，平均2.75m，局部有0.400.45m的页岩为顶。其底板主要岩性为细砂岩，局部粘土页岩或砂质页岩，厚度1.039.26m，平均4.96m，个别地段有0.150.66m的炭质页岩或页岩为底。顶底板相对稳定，工程地质条件较好。煤10-1：直接顶板为砂质页岩，岩性稳定，厚度10.9218.85m，平均14.66m。底板以粘土页岩为主，其次为砂质页岩，厚度0.503.25m，平均1.39m。工程地质条件较好。从矿床开采技术条件来看，圣井一号煤矿工程地质条件中等，水文地质条件复杂，环境地质条件中等。2、瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向瓦斯：属瓦斯矿井。煤尘：根据山东泰山矿产资源检测研究院2011年3月对圣井一号煤矿提供的3、9、10-1煤层煤尘爆炸性鉴定结果：3煤层抑制煤尘爆炸的最低岩粉量为30%,火焰长度20mm,煤尘爆炸指数17.32%，有煤尘爆炸性；9煤层抑制煤尘爆炸的最低岩粉量为30%,火焰长度20mm,煤尘爆炸指数13.58%，有煤尘爆炸性；10-1煤层抑制煤尘爆炸的最低岩粉量为40%,火焰长度30mm,煤尘爆炸指数12.49%，有煤尘爆炸性。煤的自燃倾向性鉴定：根据山东泰山矿产资源检测研究院2011年3月对圣井一号煤矿所提供的3、9、10-1层煤的自燃倾向性鉴定结果，属于类不易自燃。3、地温：本井田区属地温正常区。4、煤与瓦斯突出：该矿井不存在煤与瓦斯突出现象。5、冲击地压：本矿开采水平较浅，矿压显现不明显，属矿压正常区。第三节 煤矿隐蔽致灾地质因素普查 在煤矿生产过程中，井田范围内及矿井周边区域客观存在的不能直接辨识的能给采掘活动造成影响的地质构造、瓦斯及其它有毒有害气体、含（导）水体、采空区等可能造成煤矿安全生产事故的灾害统称为隐蔽致灾地质因素。根据煤矿地质工作规定第29条，煤矿隐蔽致灾地质因素主要包括：采空区、废弃老窑（井筒）、封闭不良钻孔，断层、裂隙、褶曲，陷落柱，瓦斯富集区，导水裂缝带，地下含水体，井下火区，古河床冲刷带、天窗等不良地质体。F1断层将井田分为东西两区，仅一水平3层煤对西区进行了回采，二水平9、10-1两层煤西区均尚未开拓，因此，本次普查以矿井东区为主，西区普查待准备开拓时与开拓设计一并考虑。一、采空区、废弃老窑、临近矿井（一）采空区1、各煤层采空区、积水区详见下表： 表4 矿井采空区、积水区一览表煤层采区采空区面积（）积水区面积（）积水量（m）3层煤东区693489069261245825893467444294-128-180-135-180西区21344213449620-162-204-162-2049层煤910861243180932353463270941332452-245-283-270-2839206419040071602-248-276-2702769301677793572921437-244-295-270-29510-1层煤101195687535719568691901174041512-280-299-280-299102246042460414762-270-299-270-299103311852501815010-249-300-270-300矿井4841422150491182582、分析：（1）3层煤积水区标高均在-135以下。（2）采空区内均含有瓦斯等有害气体。（3）3层煤与二水平9层煤层间距117m左右，9层煤导水裂隙带高度计算： =（1001.3）/（3.31+3.8）+5.1=23.4m式中：M累计采厚，m； n煤分层层数； m煤层厚度，m；经计算二水平开采导水裂隙带高度为23.4m，与煤3之间有足够隔离岩柱，并且10-1层煤、9层煤930采区均采用条带开采等特殊开采方式，根据历年开采观测、总结，一水平、二水平采空区、积水区互不影响。（4）303采区为3层煤最后一个生产采区，采区西部以F2断层为界，留有足够断层煤柱；断层另一侧空区标高均在-135以上，没有积水区；采区以东与埠村煤矿相邻，煤层较薄，没有采空区，并且均留有足够安全边界煤柱；因此303采区不受积水区影响。（5）根据历年开采观测，二水平9层煤、10-1层煤两层煤间距22至25米，综合采动影响对顶底板破坏，两层煤之间已没有安全的隔水岩柱，存在畅通的导水裂隙，两层煤采空区水位标高一致，二水平积水区标高均在-270以下。（6）目前，矿井二水平仅剩余930部分煤柱，将于今年下半年回采结束；计划回采区域标高在-240-248之间，采用条带开采，不受积水区影响。综上，矿井今后生产区域不受原积水区影响，但要加强采空区管理，防止发生瓦斯等有害气体灾害，同时要防止增加新的积水区。 （二）废弃老窑 经普查，矿井周边无废弃老窑。（三）临近矿井圣井一号煤矿东北与埠村煤矿二号井西区相临，北西侧有李福煤矿，西侧有济南圣井煤矿。（1）埠村煤矿二号井西区二号井西区为淄矿集团所属煤矿，二号井主采煤层为3、9、10-1煤，由于历史原因，埠村煤矿与圣井一号煤矿有部分因越界开采形成的3煤采空区相连。矿井已经施工两道防水闸墙彻底隔离，已经国土、煤监、煤炭部门联合处理完毕。目前，两矿严格按照相关规定定期互查，互相预警，互相交换图纸，两矿之间没有影响。（2）济南圣井煤矿该矿位于圣井一号煤矿以西，隶属于济南市经济委员会，为国有地方煤矿，开采4煤层、9煤层和10-2煤层。两矿边界相距650m，现已确定关闭，相互之间无影响。（3）济南李福煤矿有限公司该矿位于圣井一号煤矿西北，其东部扩大区在本矿西区以北，该矿扩大区正在开采4煤层，与本矿相距约500m，两矿属同一煤矿企业，相互之间没有影响。二、封闭不良钻孔根据工作安排，我们对井田内的11个钻孔重新进行了排查摸底，经排查，井田内钻孔大部分封闭质量较好，但由于各勘探阶段的对钻孔封闭质量的要求不同，表现为老钻孔的封闭质量较差。在煤层开采至此类钻孔附近时，要引起高度重视，采取措施加以防范。矿井钻孔一览表钻孔孔号施工单位施工日期钻孔标高（米）钻孔深度（米）封孔质量终孔层位6淄博矿务局1983.5.6-1983.5.24104.073409.66良好10-3层煤以下砂质页岩27淄博矿务局1984.10.6-1984.11.596.55489.01良好奥灰岩30淄博矿务局1983.5.27-1983.6.12105.99413.54良好徐家庄石灰岩31淄博矿务局1983.4.15-1983.5.2101.89417.89良好10-2层煤以下砂质页岩34淄博矿务局1984.12.16-1985.1.10113.66381.83良好10-3层煤底板35淄博矿务局1984.3.16-1984.4.14103.79461.75良好徐家庄石灰岩底板62淄博矿务局1985.3.16-1985.4.18109.84505.16良好奥陶系石灰岩79淄博矿务局1985.1.14-1985.3.14103.69485.91良好奥陶系石灰岩83淄博矿务局1985.9.26-1985.10.30105.88407.84良好10-3层煤以下砂质页岩寨1淄博矿务局103.77420.68良好徐家庄石灰岩顶界面补2本矿2007.5.2-2007.6.7106.58252.34良好一灰经排查，今后生产区域，9层煤不受钻孔影响，3层煤303范围内涉及早期钻孔34号、62号，采掘靠近时，要引起足够重视。三、断层、裂隙、褶曲井田内整体呈一宽缓的背斜，褶曲轴位于井田中部，走向北西，微向SE方向倾伏。该褶曲影响范围不大，两翼地层产状变化不大，倾角在47之间。地层总体走向NW，倾向NE，倾角413，接近断层的地方因受牵引而局部变陡。井田内发现断层多条，稍具规模的14条，其中F1、F2、F3、F4规模较大，其余断层规模小。从开采煤9、煤10-1的情况来看，15m落差的小断层较多（详见表2），1米以下小断层更是比比皆是。结合第二节叙述，分析如下：1、井田断层多为张扭性正断层，主要断层均切割到奥灰。勘探报告及煤矿生产过程中，均发现断层导水的现象，周边很多煤矿、采区被淹没的原因都是揭露断层后造成的事故。井田内主要断层F1、F2、F3均不排除导水的可能，煤10-1在F1与F2交会处发生突水，可能与这两条断层有关。2、矿井二水平水文地质条件复杂，开拓开采受底板徐奥灰承压水威胁。煤9今后生产区域在F2、F3两条断层之间区域，两条断层均留有足够安全煤柱，对9层煤开采无影响，但要对范围内小断层严加防范，足保安煤柱。矿井上组煤一水平3层煤水文地质条件中等，3层煤开采基本不受断层导水性影响。 3、井田内断层发育，导致裂隙同样发育。断层、裂隙附近表现岩层破碎，造成支护困难，影响采掘安全。4、 矿井井田面积较小，褶曲影响范围不大，两翼地层产状变化较小，岩层倾角在010之间，对矿井开采影响不大。 综上，断层、裂隙附近表现岩层破碎，造成支护困难，影响采掘安全，在采掘活动中要引起重视；9层煤回采必须留足断层保护煤柱，防范突水事故发生。四、陷落柱经排查，井田范围内无陷落柱。五、瓦斯富集区 （一）瓦斯含量 井田内煤层位于一区域宽缓背斜的北东翼，背斜轴走向北西，微向SE方向倾伏。总的看来，地层存在大量张性裂隙，瓦斯封存能力变弱，煤层瓦斯含量小。受矿区构造的控制，受张扭时间较长，主要发育正断层，只有一条逆断层，都有导水的可能性，与含水层的联系降低了瓦斯含量。以压扭或张扭作用为主，构造简单，基本无构造煤发育，而且所采煤层顶底板透气性很好，不利于瓦斯的保存。 通过矿井历年的瓦斯资料统计分析，随煤层埋藏深度的增加，煤层瓦斯含量有所增加，但变化很小不是很明显。根据现有资料，矿井瓦斯含量极低，主要随着煤炭的开采释出，大部分来源于生产区，其中回采区瓦斯占生产区的绝大部分，已采区瓦斯涌出相对比较低，分布比较均匀。 （二）瓦斯等级鉴定资料 2011年瓦斯等级鉴定结果，矿井瓦斯相对涌出量为2.62m3/t，二氧化碳相对涌出量为3.80m3/t；瓦斯绝对涌出量为0.60m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0.87m3/min。矿井瓦斯鉴定等级为低瓦斯、低二氧化碳矿井。 2012年瓦斯等级鉴定结果，矿井最大绝对瓦斯涌出量为0.61m3/min，最大相对涌出量为2.71m3/t；二氧化碳相对涌出量为3.91 m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.88m3/min。矿井瓦斯鉴定等级为瓦斯矿井。 本矿为瓦斯矿井，从矿井多年开采实际和瓦斯鉴定资料来看，矿井瓦斯随开采深度的增加和矿井开拓的逐步深入，瓦斯涌出量无明显变化，矿井瓦斯涌出主要来自采掘工作面，井田内各煤层瓦斯均以普通涌出的方式进入采掘空间，没有瓦斯喷出和瓦斯突出。但从瓦斯鉴定资料看，采空区内也存在一定量的瓦斯和二氧化碳，封闭的盲巷内也可能存在高氮低氧的现象，容易发生窒息。综上，矿井为瓦斯矿井，井下采掘工作面均有瓦斯等有害气体涌出，生产过程中必须引起高度重视，加强瓦斯管理工作，防止瓦斯事故发生。六、导水裂缝带根据以上采空区部分叙述，3层煤与二水平9层煤层间距117m左右，9层煤导水裂隙带高度为23.4m，与煤3之间有足够隔离岩柱，今后生产区域不受导水裂隙带影响。七、地下含水体 （一）地表水：1、井田内无常年地表河流及沟渠，仅矿井工业广场西侧有一自然冲沟由南向北穿过井田，平时没有积水，在下雨时南部部分水量由此下泄。每年雨季每次降雨之后，矿井都派专人进行巡视，经过多次观察，此冲沟泻水畅通，没有发现异常情况。2、根据历年资料，矿井一二水平涌水不受汛期的影响，各涌水地点水量正常，没有增加涌水地点。经分析，矿井基本不存在地表水患，但雨季期间必须加强地面水体的巡查工作，发现异常立即汇报。 （二）地下含水体 1、第四系黄土层，主要由底部23层半胶结和不胶结的砾石层组成，含水一般，主要接受大气降水的补给，在基岩含水层露头隐伏区，向下补给基岩含水层，参与矿井充水的水源。2、山西组砂岩含水层为1、3层煤开采的直接充水含水层。山西组含砂岩层较多，其中1煤顶板发育一至数层中细粒砂岩，有时为粗砂岩，总厚度在20m左右，裂隙较发育，为裂隙承压含水层，与1煤相距05m，间隔粉砂岩或泥岩，主要接受第四系潜水的补给。1、3煤层之间亦发育一至数层中细粒砂岩，裂隙较发育，为裂隙承压含水层，厚度可达10余米，亦是1、3煤开采的直接充水含水层。3、一灰：厚度01.0 m，平均0.775 m。4、二灰：厚度11.5 m，平均1.29 m。5、三灰：厚度0.751.7 m，平均1.3 m。6、四灰：厚度1.92.8 m，平均2.45m。7、五灰：厚度2.42.9 m，平均2.6m。8、徐灰：厚度5.9612 m，平均10 m，当前水位标高+40 m，最大80m。9、奥灰：厚度800 m左右，水位标高+40m。(三）地下含水体分析1、经历年开采观测，矿井基本不受第四系黄土层含水影响。山西组砂岩含水层参与矿井用水，揭露初期有一定水量，但随着采掘活动逐步加强，涌水量逐渐减少，303采区涌水量一直保持在5m/h以下，对采区生产影响不大。第一至五层石灰岩，第一、二、三层石灰岩裂隙不发育无充水水源，厚度不大，属弱含水层，无水力联系，目前涌水量基本为零，对矿井开采无影响。四、五灰含水层沉积较稳定，平均厚度四灰2.34米，五灰3.0米，两层间距9.14米，裂隙较发育，并发育一定岩溶，五灰为煤9的直接顶板，矿井二水平开拓初次揭露五灰涌水量较大，最大达20m3/h，四灰水量相对较小，在8m3/h左右，之后水量逐渐减小，如今已无涌水。矿井自2003年4月份开始开拓煤9，除个别断层或裂隙有少量顶板涌水外，其余巷道均无涌水或少量涌水。经多年观测综合分析，9层顶板四五灰水已经基本疏干。对9、10-1层煤开拓开采基本无影响，不构成威胁。徐家庄石灰岩含水层，徐灰下距奥灰617米左右，浅部岩溶裂隙较发育，富水性强，深部岩溶裂隙减弱，在受构造影响下，两层水容易发生水力联系，奥灰是徐灰的主要补给水源。徐奥灰之间的补给方法，主要是沿断层带压入式渗透补给，徐灰上距煤10-1一般33米左右，对下组煤的开采直接形成威胁。奥陶系石灰岩，该含水层总厚度800米左右，含水极丰富。开采时在断层附近，极易配合徐灰参与矿井突水，威胁矿井安全。2、煤9底板水害：煤9下距煤10-1约25米左右，下距徐灰60米左右，计算安全隔水层厚度和突水系数：（1）巷道掘进保证安全所需的安全隔水层厚度计算计算公式：H安=参数确定L巷道宽度(M)取3m Kp底板隔水层抗张强度8104Par隔水岩体的容重(t/m3)取2.8H作用于隔水层水头高度(m)煤9按开采最高标高、最低标高、徐灰目前水头值+42m，徐灰最大水头值+95m，安全隔水层厚度计算结果如下表。煤9安全隔水层厚度 （2）工作面突水系数计算计算公式：T=P/M计算参数选取M(m)底板隔水层厚度采用工作面内隔水层厚度最小值55m；P(MPa)底板隔水层承受的水压P=(水位+工作面开采上、下限标高+隔水层厚度)/102根据观测资料，徐、奥灰区域水位基本一致，故徐、奥灰最高水位采用危山观测孔，目前水位+42m,徐灰最大水头值+95m。煤9突水系数计算结果见表。煤9突水系数计算结果根据以上计算结果可以看出，掘进安全隔水层厚度最大为14.8米，而煤9至徐灰间距最小55米，煤9掘进施工是安全的；煤9突水系数在0.050.07之间，9煤层开采基本不存在突水隐患，煤9正常块段采用正常的开采方法进行回采，不会受徐奥灰水的影响，对矿井开采基本不构成威胁；但在构造发育地带，临近突水临界值，同时矿井水文地质条件类型为复杂类型，因此，9层煤开采受底板徐奥灰承压水威胁，必须采取相应措施，防止水害事故发生。八、井下火区矿井各煤层自燃发火倾向均为三类不易自燃，因此矿井无内因火灾隐蔽致灾因素，无井下火区，但必须采取措施防治外因火灾事故，保证安全。九、古河床冲刷带、天窗等不良地质体 根据矿井地质报告以及历年采掘活动揭露，矿井井田范围内无古河床冲刷带、天窗等不良地质体隐蔽致灾因素。第四节 隐蔽致灾因素普查结论根据以上普查结果，矿井在今后生产过程中存在以下隐蔽致灾因素：1、采空区采空区含有大量瓦斯等有害气体，必须加强采空区管理；矿井不受原采空区积水影响，但必须防止新增采空区积水或加强新增积水区管理，强化防范措施。2、封闭不良钻孔今后生产区域，9层煤不受钻孔影响，3层煤303范围内涉及早期钻孔34号、62号，采掘靠近时，要引起足够重视。3、断层、裂隙断层、裂隙附近表现岩层破碎，造成支护困难，影响采掘安全，在采掘活动中要引起重视；下组煤回采必须留足断层保护煤柱，防范突水事故发生。4、瓦斯富集区 矿井为瓦斯矿井，井下采掘工作面均有瓦斯等有害气体涌出，生产过程中必须引起高度重视，加强瓦斯管理工作，防止瓦斯事故发生。5、地下含水体9层煤开采受底板徐奥灰承压水威胁，必须采取相应措施，防止水害事故发生。6、井下火区 矿井各煤层自燃发火倾向均为三类不易自燃，因此矿井无内因火灾隐蔽致灾因素，无井下火区，但必须采取措施防治外因火灾事故，保证安全。第五节 防范措施及建议针对上述隐蔽致灾因素普查结论以及矿井实际，提出如下主要防范措施及建议：一、防范措施（一）采空区1、加强采空区管理，采空区密闭必须严格按照相关标准进行建设，墙体、掏槽、观测孔、反水池必须保证施工质量，从而保证封闭质量。2、按照规定定期监测采空区瓦斯等有害气体以及采空区涌水量情况。3、回采工作面结束必须及时密闭；盲巷也必须及时密闭，保证安全。4、启封密闭必须召请救护队，制定严密安全措施，严禁擅自施工。5、必须坚持优化开拓布局，合理布置采掘工作面，防止新增采空区积水；下山采区必须坚持合理的开采顺序，保证采空区积水不会影响到生产区域。6、新增采空区、积水区必须及时标注在采掘工程平面图以及充水性图上，注明积水区积水线、探水线、警戒线，保证安全。（二）封闭不良钻孔今后生产区域，9层煤不受钻孔影响，3层煤303范围内涉及早期钻孔34号、62号，采掘靠近时，要引起足够重视。1、必须认真搜集钻孔资料，计算孔斜，确定钻孔在相应煤层具体位置，及时标注在采掘工程平面图上。2、二水平开采，矿井一般采用留设保安煤柱的防范措施，同时接近煤柱是加强探查工作。3、3层煤开采涉及到早期钻孔34号、62号两个钻孔，根据资料封孔良好，但仍不可掉以轻心，接近钻孔时必须加强探查，随时注意涌水变化，发现问题，及时处理解决；必要时也可留设保安煤柱。（三）断层、裂隙断层、裂隙附近表现岩层破碎，造成支护困难，影响采掘安全，在采掘活动中要引起重视；下组煤回采必须留足断层保护煤柱，防范突水事故发生。1、下组煤开采必须留设足够的防水保安煤柱，根据防治水规定以及专家论证，1米以上断层留设不少于20米煤柱；同时还要注意小断层密集区，容易引发贯穿裂隙，必要时也要留设适当煤柱，确保回采安全。 2、采掘工作面遇有断层、裂隙，必须根据现场情况编制符合实际的补充措施，保证施工安全。 3、回采工作面坚持使用大梁、木垛、戗柱等特殊支护形式，必要时可以撤出重开切眼；掘进工作面可以采用锚索、喷浆、砌墙等支护方式，以确保生产安全。4、采煤工作面加强顶板管理，确保接顶严实，防止漏顶、冒顶。5、当掘进迎头围岩不稳定，顶板破碎，压力大、易冒落时，或者在地质变化带下作业时，应采取加强支护措施，加大支护强度，及时缩小循环进尺、缩小锚杆间排距。6、巷道维修中，施工人员应坚持经常性的敲帮问顶制度，特别是在打眼、安装锚杆过程中应清除危岩，排除隐患。围岩破碎地带，在支临时棚时，要有安全监护人，后退通道要畅通。7、在顶板破碎带进行维修时，要从顶帮完好处向破碎带进行修复。两帮有大块的离层喷体需要打锚杆固定时，必须使用斜撑支护，防止片帮伤人。处理大块离层喷体时，施工人员站在上方安全处将其破碎，下方不得有人，以防破碎岩石崩落伤人。（四）瓦斯富集区 1、认真贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理方针，推进矿井“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理工作体系的建立，尽快达到系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定，装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速，责任明确、制度健全、执行有力、监督严格的要求。2、严格落实企业主题责任，建立健全以主要负责人为核心的安全管理体系，强化对瓦斯管理工作的领导。建立健全以总工程师为核心的技术管理体系；主要负责人是瓦斯治理的第一责任人；总工程师对瓦斯治理负技术责任，负责组织制定治理瓦斯方案和安全技术措施，负责瓦斯治理资金的安排使用；分管安全工作的行政副职对瓦斯治理工作负监