xx煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告.doc

章丘官庄矿业有限公司官庄煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告 编制单位：章丘官庄矿业有限公司官庄煤矿 编制时间：二一四年十二月十日目 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8第三节 煤矿隐蔽致灾地质因素普查20一、本矿采空区20二、废弃老窑采空区24三、邻近矿井24四、钻孔25五、断层、裂隙、褶曲26六、陷落柱26七、瓦斯富含区26八、导水裂缝带28九、地表水28十、地下含水体29十一、古河床冲刷带、天窗等不良地质体31十二、岩浆岩32十三、密闭32十四、井下火区32第四节 隐蔽致灾因素普查结论33第五节 防范措施及建议35 序 言按照鲁中分局、济南煤炭局及章丘市地矿局关于开展隐蔽致灾因素排查治理活动的通知文件要求，我矿由矿长、总工程师牵头，组织采矿、防治水、通风等相关专业工程技术人员，结合矿井实际，对矿井隐蔽致灾因素进行了排查分析，编制了隐蔽致灾因素普查报告。编制本报告的目的是通过对矿井隐蔽致灾因素的进一步排查分析，通过专家论证，以便科学准确的判定致灾因素状况，制定相应的安全技术防范和治理措施，有效降低或杜绝煤矿事故的发生，确保煤矿安全生产。本报告编制期间，对邻矿及周边关闭矿井进行了进一步调查，分析了以往的地质资料，结合了水文地质类型划分报告、生产矿井地质报告、储量核实报告、矿井水情水害分析报告等资料，对以往知情者进行了了解和记录，特别离职及退休的领导、专家及工程技术人员对本报告编制提供了大力帮助。本报告经专家分析论证后，必须严格执行提出的防范和治理措施，并随着生产条件变化及时补充修改。第一节 矿井概况一、矿山沿革、地理位置、及隶属关系章丘官庄矿业有限公司官庄煤矿始建于1990年1月，1992年2月正式投入生产，原为乡办煤矿，2006年经章丘市政府整合重组，将官庄一号煤矿、官庄二号煤矿、官庄三号煤矿整合为官庄煤矿。矿井位于章丘市官庄镇三赵村，行政区划属官庄镇辖区，现隶属章丘东风煤炭集团有限公司。井田地理极值坐标为：东经11736231173808，北纬364020364203，矿井南距309国道（济南王村公路）约800m，北临济青高速公路和胶济铁路线，距胶济铁路约3km，距章丘市政府驻地约6km。二、矿井面积、批准煤层及生产能力矿区面积3.6063km2。批准开采煤层为煤3、煤4、煤5、煤6、煤7、煤8、煤9、煤10，批准开采标高为+108m-406m。设计生产能力12t/a，核定生产能力为12万t/a。三、开拓方式及储量矿井开拓方式为主斜井、副立井联合开拓。主斜井、副立井进风，风井回风。截止2013年底，矿井保有地质储量810.1万吨，可采储量171.5万吨。四、现有生产水平及采掘情况矿井现有一个生产水平（-56m），3个采区，共有2个采煤工作面，3个掘进工作面，532生产采区布置1个采煤工作面，422准备采区布置2个掘进工作面， 1021准备采区布置1个掘进工作面1个采煤工作面。现主采煤层为煤5、煤10-2，开拓煤4，煤5平均煤厚1.0米，五灰顶板平均厚度0.9米，裂隙不发育，基本不含水。煤10-2平均煤厚0.8米，顶板砂质页岩，局部有淋水。煤4平均煤厚1.5米，顶板粉砂岩，无淋水。五、采掘工艺采煤工艺为炮采，风煤钻湿式打眼、爆破落煤、刮板运输机运煤、单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板。煤炭运输采用矿车提升，大巷电瓶车牵引矿车。掘进工艺为炮掘，风钻湿式打眼、爆破落岩，耙装机装载，矿车运输。巷道支护方式为锚喷支护或工字钢支护。六、矿井地质条件煤4、煤5、煤10-2赋存正常，无大的断层等构造，地质条件简单，煤尘无爆炸性，煤层属类不易自燃，2014年瓦斯鉴定为瓦斯矿井。根据2013年山东科技大学编制的水文地质类型划分报告，我矿水文地质类型中等。七、邻近矿井我矿井田范围内无粘土矿开采，无其它矿坑等水力联系。井田范围内闭坑矿井：南部的原官庄二号煤矿、官庄三号煤矿，于2007年闭坑，现已填平井口。井田范围外闭坑矿井：西部的原吴家煤井（于2002年闭坑）和原高官寨煤矿（于2009年闭坑）。东南部的鑫岳三号煤矿（原韩家煤矿于2013年闭坑），上述三处煤矿现均已填平井口。井田范围外生产矿井：东部的鑫岳一号煤矿（原普集煤矿），其主采煤7、煤10。上述矿井对我矿影响情况分析见第三节。八、主要生产系统（一）排水系统目前矿井正常涌水量120m3/h，历史最大涌水量240m3/h，矿井最大排水能力560m3/h，中央泵房水仓及各采区泵房水仓系统及设备设施完善。矿井-56水平中央泵房采用10kV高压下井、双回路供电。-56中央水仓容量1500m3,泵房安设200D436水泵三台，扬程258m,流量280m3/h，最大排水能力560m3/h；煤10水仓容量1500m3, 泵房安设MD155-306水泵三台，扬程180m,流量155m3/h，最大排水能力310m3/h；532采区水仓容量800m3,安设DA11503水泵三台，扬程82m,流量162m3/h，最大排水能力324m3/h；1021采区水仓容量700m3,安设DA1125-205水泵三台，扬程100m,流量108m3/h，最大排水能力216m3/h。（二）提升、运输系统1. 主斜井提升：提升方式为串车提升，一次提升“U”型1t矿车6车。装备一套JK-2.52E型单绳缠绕式提升机，配Y500-10型交流电动机功率400kW，电压10kV，转速590r/min；采用PLC电控系统，高压变频调速。钢丝绳型号6T7FC，直径30mm，担负原煤、矸石、材料、设备及人员的提升任务。2. 副立井提升：安装JTP-1.6型单滚筒绞车，配JR127-10型交流电动机，功率115kW，电压660V，转速585r/min；钢丝绳型号619S+FC，直径20mm。采用单层单罐配 “U”型0.5t矿车，担负煤炭、矸石、材料、设备的提升任务。3. 主（大巷）运输和辅助运输：水平大巷采用CTY5/6GB型电瓶车运输，-56m水平设2台，煤10采区设2台。暗斜井、主要上下山采用矿用绞车提升，挡车棍、卧闸、挡车门、超速吊梁等“一坡四挡”安全设施齐全可靠。回采工作面采用刮板运输机运输，掘进工作面采用耙装机装车。（三）供电系统1. 地面供电系统地面工业场地设10kV变电所2座，分别为主井变电所和副井变电所，双回路供电电源为10kV，一回路引自凤凰山变电所凤矿线，架空线型号为LGJ-3120，长度约0.8km；另一回路引自鑫岳一号变电所鑫官线，电缆型号YJLV22-3120，长度约1.5km。 主井变电所设S9-400/10、 S9-200/10型变压器各一台，供主井绞车，风井通风机及地面用电；副井变电所设S9-200/10、 S9-160/10型变压器各一台，供副井绞车及地面用电。过流、失压、漏电、接地等各种安全保护齐全可靠。2. 井下供电系统下井双回路10kV供电电源引自主井变电所的两段母线，经电缆孔敷设至井下-56m中央变电所。下井电缆型号MYJV22-370mm2阻燃型交联聚乙稀绝缘聚氯乙稀护套钢带铠装电力电缆，单条电缆长度250m。井下-56m中央变电所10kV系统为单母线分段的接线方式，安设KYGGZ型10kV矿用一般型高压真空开关柜11台；KS11-315/10kV型矿用变压器2台。煤10变电所双回路供电，10kV电源引自-56m中央变电所的10kV两段母线，经主暗斜井井筒敷设至井下-150m煤10变电所。采用MYJV22-350mm2阻燃型交联聚乙稀绝缘聚氯乙稀护套钢带铠装电力电缆，单条电缆长度750m。煤10变电所10kV系统为单母线分段的接线方式，安设BGP型10kV高压防爆配电装置4台，安装低压真空馈电开关8台；真空磁力启动器4台。安装KBSG-500/10kV/500kVA型矿用隔爆干式变压器2台。（四）通风系统矿井通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式。主斜井、副立井进风，风井回风。主通风机房安装2台FBDCZB-18-275型轴流对旋式通风机，电机功率275kW（两台），一台工作，一台备用。矿井反风方式为电机反转反风。现总进风量2279 m3/min，总回风量2342m3/min，矿井有效风量率89.4%，负压1365Pa。矿井等积孔1.3m2。第二节 矿井地质情况及水文地质情况一、井田边界矿井范围由10个拐点圈定，面积为3.6063km2。批准开采3、4、5、6、7、8、9、10煤层，开采标高为+108m-406m。拐点坐标具体见下表。 点号XY点号XY14061715.5239554844.1164060344.6039555722.9824061916.5239554373.1674061428.4939556320.9734061454.5739554143.1684061649.4839555858.0244061234.5739554666.1094063122.3239556739.0054060894.5939554748.08104063520.3339555720.10二、自然地理（一）地形地貌与地表水系矿井地处丘陵与山前冲积平原的接壤地带，井田范围内大部分为农田，地形相对较平坦，但有低矮的残丘。地势总体趋势南高北低。地面标高在120m176.1m之间。矿区范围内无河流、湖泊、水库等地表固定水体，暴雨季节，地表水可迅速向北西方向排泄。（二）气象本区属北温带半湿润大陆性季风气候区，气候变化显著，四季分明。年平均气温12.8，6-8月气温最高，平均25-27；12月至翌年2月气温最低，平均-0.8-3.2。年最高气温41.1，最低-26.8，结冰期为12月至翌年3月，冻土深度10-49。全年主要风向春夏季多东风、东南风，秋冬季多东北风、西北风、北风，西南风较少；最高风速18m/s。多年平均降水量610.4mm；以7、8月份降雨量最大，平均合计314.6mm，约占全年降水量的一半；11月至翌年3月份降水量最小，月平均不超过13mm。（三）地震根据国家地震局和建设部震发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区划图（1990）和中国地震烈度区划图（1990）使用规定”的通知，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。根据中国科学院中国地震资料年表记载，本区历史上无强震记录，现划为六级防区。三、以往地质工作1924年北京地质调查所派安特生在章丘（济东）煤田进行地质调查，著有英文版地质报告；1930年前山东矿业所进行调查的结果载于1931年的山东矿业所报告内，并附有1：10万的地形地质图；1940年日本人在此进行过地质工作，编有北支那矿业报告，并附有1：5万地形地质图一幅；日本人曾在闫满庄、天尊院等地进行过钻探工作，但孔位及数目均已无从查考。1956年华东煤田地质局121队进行踏勘后，提出了普查设计，随后进行了普查（包括钻探工程和1：2.5万地质测量）；1957年进一步勘查，同年11月提交章东勘探区普查报告，其工作程度只相当于普查找煤。19851988年9月淄博煤田地质勘探队在本区开展了勘查工作，最终提交了山东省济东煤田王官庄勘探区普查地质报告，1988年山东省煤炭工业局组织专家对该报告进行了审查验收，批文文号为（88）鲁煤生字第376号。四、地质特征（一）地层发育有奥陶纪马家沟组，石炭-二叠纪月门沟群，二叠纪石盒子组，第四系等。矿区地表被第四系覆盖，矿区附近基岩地层由南到北由老到新依次分布，矿区范围内月门沟群、石盒子组有隐伏出露。根据井田内钻探工程和巷道工程揭露情况自下而上简述如下：1、奥陶纪马家沟组(OM)为含煤岩系基底，井田内由南到北埋深逐渐加大，井田中东部钻孔III1揭露其埋深378.95m。岩性以厚层微细晶灰岩为主，夹白云质灰岩及白云岩，区域厚度大于800m。该组灰岩裂隙、岩溶发育，富水性强，为区域上重要的含水层。2、月门沟群为本地区含煤岩系，自下而上分为本溪组、太原组、山西组。（1）本溪组(CyB)根据华北地层清理方案，将马家沟组之上，徐家庄灰岩之下的地层划为本溪组，岩性以杂色粘土岩、页岩、粉砂岩为主，局部含铝土岩，底部G层铝土矿极不稳定。厚度10m左右，III1钻孔揭露厚度9.75m。与下伏马家沟组呈平行不整合接触。（2）太原组(C-PyT)井田南部有隐伏出露，为海陆交互相沉积，底界为徐家庄灰岩之底，上界为最上部一层灰岩（通常称之为第五层石灰岩，简称五灰）之顶界面。主要由粉砂岩、细砂岩、中砂岩、石灰岩、煤层夹粘土岩、泥岩、含砾粗砂岩等组成。厚185m229m，平均厚约206.5m。与下伏本溪组呈整合接触。太原组是本区的主要含煤地层。该组在井田内含薄煤层9层（煤5煤13），其中煤5、煤7、煤9、煤10为主要煤层，大多局部可采。含七层石灰岩及海相泥岩，是良好的标志层，七层石灰岩在井田范围内多数较稳定。（3）山西组(Py)为本区主要含煤地层，井田南部被剥蚀，由南向北厚度逐渐增大，区域内厚度94.02139.14m，平均厚度119m。主要由深灰色泥岩、粉砂岩和浅灰色粘土岩、细砂岩、中砂岩及薄煤层组成；共含煤四层（煤1煤4），可采和局部可采煤两层（煤3、煤4）。本组属陆相沉积地层，产蕨类等植物化石；与下伏太原组呈整合接触。3、二叠纪石盒子组(P)隐伏分布于井田的中北部，发育黑山段（Ph）、万山段（Pw）两个岩性段。黑山段主要由杂色粘土岩、泥岩及粉砂岩等组成，底部以一层灰绿色鲕状粘土岩与山西组整合分界；产大量蕨类等植物化石。区域厚度84.1499.98m，平均88.75m。万山段主要由灰绿色粘土岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩组成；顶部为A层铝土岩，底部为B层铝土岩；产单齿、蕨类等植物化石。厚度约132m。4、第四系(Q)岩性为砂、砂砾、砂质粘土等。砾石成分以石灰岩为主，次为火成岩、砂岩，大小不一，磨圆一般，分选差；主要为冲积、冲坡积成因。本区厚22.35m29.90m，平均厚25.63m。地层综合柱状图（二）地质构造1、褶曲含煤岩系总体为一向北东30方向倾斜的单斜构造，走向较稳定，据开采资料，地层倾角710。2、断层井田地层整体呈一走向北西、倾向北东、倾角710的缓倾单斜构造，断层构造不发育。生产实际揭露在5煤层中发育的断层多呈北东走向，倾向南东或北西，倾角一般多在70左右。单个断层最大走向延伸长度约在400m左右，落差一般25m，井田内共发育落差大于或等于2m的断层4条。（1）F1正断层位于井田东南部511主下山东侧、副井以北，走向NE，倾向NW，倾角70，落差2.5m，走向长度约280m，属查明断层。（2）F2正断层位于10-3孔以北，走向NE，倾向NW，倾角70，落差2.3m，走向长度约130m。 5314、5316、5318面生产巷道多次揭露，属查明断层。（3）F3正断层位于10勘探线西侧约150m处，走向NE，倾向NW，倾角75，落差3m且南小北大，走向长度约500m，断层带较宽且多伴有岩浆岩侵入现象。5221、5223、5225、5323、5325、5327、5329面生产巷道多次揭露，属查明断层。（4）F4正断层位于542主下山附近，走向NE，倾向SE，倾角70，落差5m，走向长度约200m，5425平巷、542主副下山生产巷道多次揭露，属查明断层。 落差大于2m断层特征一览表断层名称断层性质走向倾向倾角()落差(m)延伸长度(m)查明程度F1正NENW702.5280查明F2正NENW702.3130查明F3正NENW753500查明F4正NESE755200查明（三）岩浆岩井田内燕山期的浅成侵入岩较发育，岩床或脉状侵入于含煤岩系中，岩性为辉长岩、辉绿岩、辉长辉绿玢岩等。由于岩浆岩的侵蚀，使煤层的原始结构、煤层厚度和煤质均发生了较大的变化，破坏了煤层的连续性，局部还因岩浆岩侵蚀形成无煤区。据钻孔及井巷实际揭露资料，含煤岩系底部岩浆岩较为发育，下部煤层较上部煤层受岩浆岩侵蚀影响严重。根据钻孔及巷道揭露：5煤仅在532、542采区中部发现一道宽度约2080米的岩浆岩侵入墙，该岩墙与早期4煤421、431采区所见基本重合；煤7、煤10-1大部分被岩浆岩侵蚀，煤10-2、煤10-3未见岩浆岩侵入。所见岩浆岩侵入体含水性弱，且均未见导水异常。（四）陷落柱本井田未发现陷落柱。（五）煤层1、含煤性根据济东煤田王官庄勘探区资料，区内含煤岩系总厚度约335.5m，共含煤13层，煤层总厚度约4.90m，含煤系数为1.46%。2、可采煤层特征本次工作核实的煤层为煤3、煤4、煤5、煤6、煤7、煤8、煤9、煤10，其中煤3、煤4赋存于山西组，其他煤层赋存于太原组。煤层主要特征如下：（1）第3层煤分布于矿井的中、北部，矿井南部被剥蚀，煤层隐伏出露于井田中南部。可采地段位于矿井西北部，面积0.5km2，底板标高+50-120 m，煤层厚度为0.500.90 m，平均厚度0.65m。该煤层厚度小，厚度变化系数为25%，沉积不稳定，煤层纵向沉积稳定，无夹石。顶板为粉砂岩，底板为细砂岩、火成岩。（4）第4层煤分布于矿井西北部，沉积不稳定，井田南部有剥蚀、岩浆岩侵蚀。矿井内该煤层可采部分已大部分已经开采完毕，仅剩余井巷保护煤柱，面积为0.1km2，厚度0.571.20m，平均厚度0.89m；开采证实，可采地段内煤层厚度还比较稳定，厚度一般为0.501.50m，厚度变化系数为53%。岩浆岩侵蚀面积约为0.04km2。煤层结构简单，直接顶板一般为细砂岩、粉砂岩，底板为粉砂岩、火成岩，局部页岩。（3）第5层煤主要分布于矿井中北部，南部被剥蚀，隐伏出露于天尊院村北部。现有工程揭露可采厚度为0.501.40m，平均0.99m。可采地段位于矿井中北部，面积1.3km2，底板标高0-180m；煤层厚度较稳定，在1 m左右，厚度变化系数为31%。风井附近以及西北部一处煤层被岩浆岩侵蚀，侵蚀面积0.2km2。煤层结构较简单，局部含一层薄夹石，煤层较稳定，属大部可采薄煤层。直接顶板为五灰，厚度0.151.5m；底板为粉砂岩或页岩。（4）第6层煤矿井及附近共有5个钻孔控制。矿井内由南向北有III1、10-3、10-4三个钻孔揭露，厚度0.230.39m；为不可采煤层。顶板为泥岩，底板为细砂岩。（5）第7层煤为矿井内厚度较大且沉积较为稳定的可采煤层，分布于矿井中南部。厚度变化系数为48%。除矿井西北、西南部外，其他地段均可采；可采地段面积1.8km2，厚度0.531.54m，平均0.82m，底板标高+110-260 m。矿井南部、北部沿煤层底部有岩浆岩呈岩床状侵入，侵蚀面积0.12km2，使煤层结构变得比较复杂，局部不可采。顶板为泥岩或粉砂岩，底板为粉砂岩。（6）第8层煤井田及附近的钻探、采矿工程均未发现有该层煤。现有工作程度证实井田内无煤8赋存。（7）第9层煤主要分布于矿井南部，呈不连续的孤立状，可采地段分为两块，分别位于矿井中部、东北部，面积0.4km2，厚度0.501.85m，平均0.86m。矿井中部可采地段范围较大，煤层平均厚度0.58m，厚度变化系数为46%，底板标高+20-40m。原生顶板为粉砂岩，底板为泥岩。（8）第10层煤有三个煤分层，编号分别为煤10-1、煤10-2、煤10-3。煤10-1：可采点3个，厚度0.652.38m。101探煤上山揭露煤层厚度0.80-1.40m，平均1.60m。根据钻孔见煤情况分析，井田北部（10-4号钻孔以北）为薄煤区，不可采。可采地段主要位于在矿井中部，底板标高-130-280m，以及南部局部地段，底板标高+10+30m，面积约1.3km2，厚度0.50m2.38，平均1.21m，厚度变化系数为46%。钻孔、巷道揭露该煤层受火成岩影响较强，煤种以天然焦为主。原生顶底板岩性均为粉砂岩。煤10-2：该煤层较薄，可采地段位于矿井南部及中东部，面积1.5km2，厚度0.500.9m，平均0.70m，厚度变化系数为37%，底板标高+130-200m。煤层顶板为粉砂岩，底板以粉砂岩为主、局部为中细砂岩。煤10-3：可开采地段位于矿井中部以及西南部，地段面积1.3km2，可采厚度0.500.82m，平均0.69m，厚度变化系数为20%。西南部大部分已开采完毕，剩余可采地段底板标高+30-80 m。矿井南部边缘煤层被岩浆岩侵蚀，侵蚀面积0.1km2。顶板为泥岩或粉砂岩，底板为粉砂岩。（六）水文地质本区西部以文祖正断层为界（走向NW510），东部以禹王山断层（走向SN）为界构成一个独立的水文地质单元：明水岭子水文地质单斜构造。1、地表水系区域年平均降水量625mm，区内无河流。我矿井田地势中、南部高（凤凰山+176.1m）,北部低，最低标高位于井田西北部，标高+120m，相对高差56.1m。井田东北部有一季节性河流巴漏河，在我矿界外，流向西北。该河汇水面积小，河床坡度大，平时干枯。雨季大气降雨形成的地表径流可迅速向井田北西方向排泄，通过排水沟进入杏林水库。主斜井、副立井、风井井口标高分别为+144.76m、+150.25m、+146m，分别高出地面1.0m、4.5m、2.5m。矿井地面无塌陷坑、采矿坑、湖泊、池塘等水体，井田西部有麻沟经过，已干枯多年，汛期无流水。经过历年观测，我矿历史最高洪水位+120 m，我矿主斜井、副立井、风井三个井口地面标高均高于历史最高洪水位。我矿第四系表土厚度25.63米，煤4、煤5、煤7等煤层露头线以北500米范围内无采掘活动，南部煤10虽然个体办矿时已经开采，但是煤层露头线以北350米范围内无开采活动，垂直保护煤（岩）柱260米，所以不受煤层露头等地表水威胁。2、含水层开采5煤层阶段，其直接充水含水层为其顶板五灰含水层。开采10-2煤层阶段，其直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙含水层和底板徐奥灰水。（1）、第四系砂砾石孔隙潜水含水层主要由砂、砂砾、砂质粘土等组成。砾石成分以石灰岩为主，次为岩浆岩、砂岩，大小不一，磨圆度一般，分选性差。属冲积、冲积坡积成因。厚度22.35m29.90m，平均25.63m。早期对浅部煤层露头附近开采具有一定影响。（2）、五灰厚度0.31.50m，平均0.9m。裂隙不发育，富水性弱。为5煤层的直接顶板，是开采5煤层的顶板直接充水含水层。五灰下距四灰在46m左右，其间多为泥岩、粉砂岩，隔水性较好。矿井在5煤层生产阶段仅见少量滴水、淋水点，单点淋水量不超过2m3/h。（3）、四灰、三灰四灰厚度平均1.82m，分布较稳定，裂隙不发育，富水性较弱。下距7煤层平均在20m左右，是开采7煤层的顶板直接充水含水层。三灰厚度平均1.60m左右，分布不稳定，局部相变为砂质泥岩，富水性较弱。上距7煤层平均2.37m，是开采7煤层的底板直接充水含水层。（4）、二灰、一灰二灰厚度平均2.76m，分布不稳定。石灰岩裂隙不发育，富水性较弱。下距9煤层平均在11.25m左右，是开采9煤层的顶板直接充水含水层。一灰厚度平均0.75m，分布不稳定，局部可相变为砂质泥岩，裂隙不发育，富水性弱。是9煤层的直接顶板，是开采9煤层的顶板直接充水含水层。（5）、10-1、10-2、10-3煤层顶板砂岩裂隙含水层。10-1煤层顶板砂岩裂隙含水层厚度变化大。富水性不匀一，总体为弱含水层。10-2、10-3煤层顶板砂岩含水层厚度变化不大，裂隙不发育，富水性弱，总体为弱含水层。在10-2煤层开拓阶段仅见少量滴水、淋水点，单点淋水量不超过2m3/h。3、隔水层石盒子组黑山段主要由杂色粘土岩、泥岩及粉砂岩等组成，厚度84.1499.98m，平均88.75m。万山段主要由灰绿色粘土岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩组成，厚度约在132m左右。其中泥岩、粉砂岩累计厚度可达120m左右，隔水性较好。煤系地层内部夹有多层粘土岩、泥岩、粉砂岩，厚度较大，一般厚度在30m左右，具有较好的隔水性能，可有效地切断煤系地层内部各含水层之间的水力联系。其中：五灰下距四灰在46m左右，其间多为泥岩、粉砂岩，隔水性较好。五灰上部厚度40m左右区段主要由泥岩、粉砂岩组成，隔水性较好。三灰下距二灰在20m左右，其间多为泥岩、粉砂岩，隔水性较好。徐家庄石灰岩上距10-1煤层平均在39.2m左右，其间多由泥岩、粉砂岩及薄煤层组成，隔水性较好。徐家庄石灰岩下距奥灰平均在20.3m左右，其间多由泥岩、粉砂岩组成，隔水性一般。4、断层导水性井田地层整体呈一走向北西、倾向北东、倾角710的缓倾单斜构造，断层构造不发育。生产实际揭露在5煤层中发育的断层多呈北东走向，倾向南东或北西，倾角一般多在70左右。单个断层最大走向延伸长度约在400m左右，落差一般在23m，井田地质构造简单，矿井断层无导水性。但在开采煤10时，遇到小断层也要加强管理，留好断层煤柱，严格执行探放水制度，防止断层导水。5、矿井涌水量及水文地质类型矿井设计正常涌水量80m3/h，最大涌水量237m3/h，现井下观测资料：矿井实际涌水量120m3/h左右，最大240 m3/h。根据2013年山东科技大学编制的矿井水文地质类型划分报告，官庄煤矿（煤3、煤4、煤5、煤6、煤7）水文地质类型简单，（煤9、煤10-1、煤10-2、煤10-3）水文地质类型中等；综合确定矿井水文地质类型为中等类型。五、其它开采技术条件1、煤层顶底板5煤层直接顶板为五灰，厚度0.151.50m，平均0.9m。五灰上方为粉砂岩或粘土岩，顶板管理较易。直接底板为粉砂岩或泥岩。10-1煤层顶板为粉砂岩，性脆，易冒落；局部为岩浆岩，坚硬稳固。底板以砂质泥岩为主，性脆，抗压强度中等，一般不易变形；局部为岩浆岩，坚硬稳固。10-2煤层顶板以粉砂岩为主，局部为泥岩。底板以粉砂岩为主，局部为中细砂岩。10-3煤层顶板为泥岩或粉砂岩，底板为粉砂岩。生产证实当岩浆岩构成煤层的后生直接顶板时，一般不能随回柱而跨落，顶板周期性来压较大。天然焦与岩浆岩之间常有薄层泥岩或炭质泥岩存在，一般可随回柱而跨落。综上所述，本矿井的工程地质条件属中等类型。2、瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向（1）、矿井瓦斯 我矿历年来瓦斯鉴定结果为低瓦斯、低二氧化碳矿井。2014年度瓦斯等级鉴定结果为：瓦斯相对涌出量为2.56 m3/T，二氧化碳相对涌出量为5.31 m3/T，瓦斯绝对涌出量为0.66m3/min，二氧化碳绝对涌出量为1.37m3/min ，属于瓦斯矿井。（2）、我矿历年来无煤与瓦斯突出现象。 （3）、煤尘爆炸性根据山东泰山矿产资源检测研究院和山东省煤炭技术服务公司对我矿煤4、煤5、煤10-2煤尘爆炸性鉴定报告结果，煤4爆炸指数17.32%，煤5爆炸指数11.88%，煤10-2爆炸指数17.42%，火焰长度为0，煤尘均无爆炸性。（4）、煤层自然发火倾向性根据山东泰山矿产资源检测研究院和山东省煤炭技术服务公司对我矿煤4、煤5、煤10-2的自燃倾向进行鉴定结果，煤层自燃倾向等级均为类不易自燃。3、地温：本井田区属地温正常区。4、煤与瓦斯突出：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，防水墙、密闭、岩浆岩、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。一、本矿采空区自建矿以来，矿井主要开采动用煤层为煤4、煤5、煤10，本矿采空区及威胁程度分析如下：（一）煤4采空区主要包括411、421、431采区，1996年2002年开采，位于矿井5层煤的522、532、542、531、541等采区上部，411采区仅剩大巷煤柱。经近年来观测，采空区无积水，421、431采区已经全部回采完毕，采空区积水已于20062007年在煤5布置放水孔疏放完毕，经探查观测采空区无积水，上述采空区范围无其它采掘活动，对目前矿井开采无影响。（二）煤5采空区主要包括531、541、551、542采区，位于井田中北部，这4个采区属于下山采区，相互连通，涌水量小于10m3/h，积水量较小。目前矿井5层煤仅剩532采区，位于上述采空区上部，在532采区底部设有水位观测点，采空区周边无其它采掘活动，不影响532采区的开采。（三）煤10采空区主要是1031采区的103101、103103采面煤10-3采空区，该采区为上山采区，经近年观察，采空区无积水。二、废弃老窑采空区积水矿井历年来存在三个老空积水，排查及威胁程度分析如下：（一）煤6古空水该空区位于井田西南部，为日伪时期开采的煤6古空区，据已掌握的遗存资料和山东科技大学高密度三维电法物探结果分析，该区走向长600米，倾向长400米，采高为1米，积水量约12万立方。该区积水上限标高为11米，积水下限标高为48米，水压0.59MPa。我矿现开采煤5、煤10，煤5至煤6平均层间距35米，煤6至煤10平均层间距110米，该空区范围没有煤5、煤6开拓开采工程，煤7、煤8、煤9不可采，亦无其它导通联系，经煤柱计算，对下部煤10开采无影响。今后布置煤10开拓开采工程时，导水裂缝带计算如下：导水裂缝带高度计算公式Hli =100M/（1.6M+3.6）+5.6导水裂隙带高度Hli =1001.5/（1.61.5+3.6）+5.6=30.6m 公式中Hli导水裂缝带高度（m）；M 煤层厚度。煤10为1.5米。根据上述计算，该采空区导水裂缝带为30.6米，煤6至煤10平均层间距110米，大于计算值，煤10开采是安全的。（二）原官庄二号煤矿（2007年已闭坑）煤101采空积水该矿区位于井田南部，为2001年前个体办矿时期开采的煤10-1，该区走向长260米，倾向长480米，采高1.7米，积水量约15万立方，该区上限标高39米，下限标高95米，水压0.56 MPa。该采空区位于我矿井田南部，2006年该矿整合到我矿后，对该采空区进行了重新测量圈定，该区域范围无采掘工程部署，与矿井无导通联系，在开拓10层煤1031、101采区时严格执行了先探后掘的原则，没有探到空区，并预留了150米的保护煤（岩）柱，与矿井实现了有效隔离。（三）原高官寨煤矿煤3、煤4采空积水该矿区位于井田中西部边界，为原高官寨煤矿（2009年已经闭坑）越界开采，为1991年1997年采空区，煤3、煤4空区已连通，采空区走向长120米，倾向长220米，平均采高1.5米，原积水量约20万m3，原积水上限标高-38米，通过前期放水现该积水区上限标高60.5米，下限标高64米，水压0.035 MPa。我矿在2003年前开采煤4时，在原421下山以西留有50米的隔离煤柱，与矿井无直接水力联系。近年隐患治理情况：1、2009年底原高官寨煤矿闭坑前，经章丘市地矿局组织专家论证，在高官寨煤矿煤3、煤4、煤5主要大巷施工了5处防水墙，有效防止了其采空区长期积水危害我矿。2、2011年10月份在5层煤532下山中下部5323平巷布置了3个放水孔，对原高官寨煤矿4煤上部老空水进行了疏放，截止2014年3月，共计放水11万m3，通过观测，目前水压为0，钻孔已无水；3、2013年11月在5层煤5329平巷和53212平巷布置了2个探放水孔，没有探到空区，煤4平均见煤厚度1.4米；4、2014年3月份在5层煤53212平巷布置了5个探放水孔，其中1个孔（14-3孔）见水，4个孔见煤，平均煤厚1.2米。截止2014年11月，其中1个放水孔共计放水3.5万m3，通过观测，目前水压为0.035MPa，放水孔放水量15m3/h。5、2014年7月份在5层煤5326平巷布置了4个探放水孔，其中1个见煤，平均煤厚1.2米。截止2014年11月，其中的3个放水孔共计放水6.7万m3，通过观测，目前水压为0，三个放水孔均已断流。6、2014年8-11月，在4层煤422采区上山布置了超前钻孔15个，累计超前钻距长度180米，平均见煤厚度1.5米，没有探到空区；7、2014年12月，在4层煤422上山上平台布置了2个放水孔，通过观测，目前水压为0.03 MPa，2个放水孔总放水量15m3/h。通过上述放水措施，该老空区累计放水量21.2万m3，目前老空区积水水压0.035 MPa，三个放水孔总放水量30m3/h，其中动水补给量15m3/h，静水量15m3/h。通过矿井14-3放水孔（-64.03米）附近的超1孔（-66.65米）、超2孔（-65.85米）、14-6孔（-63.5米）三见煤钻孔判定，14-3放水孔为老空水最低标高。老空区积水对附近采区影响情况分析：1、5层煤的532采区532采区西翼中上部位于该老空区下部，煤4与煤5层间距25米，532采区煤5平均厚度0.8米，今后布置煤5开采工程时，导水裂缝带计算如下：导水裂缝带高度计算公式Hli =100M/（1.6M+3.6）+5.6导水裂隙带高度Hli =1000.8/（1.60.8+3.6）+5.6=22m 公式中：Hli导水裂缝带高度（m）；M 煤层厚度。煤5为0.8米。根据上述计算，该采空区导水裂缝带为22米，煤4至煤5平均层间距25米，大于计算值，煤5开采是安全的。2、4层煤的422采区422采区位于该老空区北部，2014年8-11月，在422采区上山布置了超前钻孔15个，累计超前钻距长度180米，平均见煤厚度1.5米，没有探到空区。假设由于放水孔堵孔等原因，该老空区重新充满积水，最高积水上限标高-38米，最低积水下限下限标高64米，水压0.26MPa，计算422采区与原高官寨煤矿煤3、煤4老空区积水隔离煤柱： 20 mL=0.551.55.82=21.8 m式中 L-煤柱留设的宽度，m； K-安全系数，取5； M-煤层厚度或采高，1.5m； p-水头压力，0.26MPa； Kp-煤的抗拉强度，0.023MPa。实际开采过程中，422采区与原高官寨煤矿煤3、煤4老空区积水预留了60米隔离煤（岩）柱，大于计算值21.8米，422采区开采是安全的。三、临近矿井我矿井田范围内无粘土矿开采，无其它矿坑等水力联系。1、井田范围内闭坑矿井：南部的原官庄二号煤矿、官庄三号煤矿，于2007年闭坑，现已填平井口。上述两矿主采煤10-1、煤10-2，与我矿现生产开拓采区留有150米的实体隔离煤（岩）柱，无其它导通联系。2、井田范围外闭坑矿井：井田西南部边界的原吴家煤井（于2002年闭坑），已填平井口，该井主采煤10-1，边界留有50米的隔离煤（岩）柱，与我矿我导通联系。井田西部边界的原高官寨煤矿（于2009年闭坑）。已填平井口，其采空区积水危害已在前节叙述，此处不再赘述。井田东南部边界的鑫岳三号煤矿（原韩家煤矿）于2013年闭坑，现已填平井口。该矿主采煤5、煤7、煤10-2，矿井生产时正常涌水量约10m3/h， 1999年乡办矿时有一块煤10-2采空区与我矿连通，采空区无积水，鑫岳三号煤矿与北部的鑫岳一号煤矿有导通联系，该矿闭坑后采空区积水自然流入鑫岳一号煤矿，对我矿无影响。3、井田范围外生产矿井：井田边界东部的鑫岳一号煤矿（原普集煤矿），其主采煤7、煤10。与我矿留足了50米的边界煤柱，无导通联系，目前，两矿严格按照相关规定定期互查，互相交换图纸，两矿之间没有影响。章丘官庄矿业有限公司官庄煤矿相邻矿井示意图四、钻孔井田范围内地面钻孔有3个，分别是机井1孔（+147.69/-24.01）,10-3钻孔（+149.84/-214.62）,10-4钻孔（+142/-256.07），封孔质量良好。2009年在10层煤102东大巷施工水文地质孔1个，现正常使用。井下放水钻孔7个，布置在532采区，均安设有止水套管及闸阀，经现阶段观测，还有3个孔放水，其它4个孔均已断流。井下探煤钻孔10个，均布置在532采区西翼，封孔良好。通过对井田内的钻孔进行排查摸底，井田内无封闭不良钻孔。五、断层、裂隙、褶曲井田地层整体呈一走向北西、倾向北东、倾角710的缓倾单斜构造，断层构造不发育。生产实际揭露在5、10煤层中发育的断层多呈北东走向，倾向南东或北西，倾角一般多在70左右。单个断层最大走向延伸长度约在300m左右，落差一般在23m，井田地质构造简单，矿井断层无导水性。 井田内断层不发育，导致裂隙同样不发育。通过现场观测，我矿断层、裂隙均无导水性，附近表现岩层破碎，造成支护困难，影响采掘安全。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。 六、陷落柱经排查，井田范围内无陷落柱。七、瓦斯富集区 （一）瓦斯含量1、本区地层为NE30方向倾斜的单斜构造，倾角7-10左右。区内无较大褶皱，不利于瓦斯储存，整体上矿井瓦斯含量低。2、开采煤层的顶板灰岩属于透气岩层，有利于瓦斯的逸散，不利于瓦斯的保存。3、根据钻探及矿井生产巷道实际揭露资料，井田内无大断层揭露，以次生小断层较多，无规律性，都是些正断层，落差一般在0.42m左右，有利于瓦斯逸散，井田内瓦斯含量低。4、开采煤层上覆基岩的特性为胶结性差，孔隙度大，连通性好，容易释放瓦斯；同时，开采煤层均属“瓦斯风化带”煤层，瓦斯压力很低，有利于瓦斯的释放。5、井田煤5、煤7、煤10-1受火成岩侵蚀较为严重，原官庄一号煤矿西北部5煤层及南部5煤层+20m以上区段已被岩浆岩吞蚀。 煤矿西北部7煤层已被岩浆岩吞蚀。 煤矿10-1煤层-150m以上区段已被岩浆岩吞蚀。侵入区域较有规律 ,所以本矿的瓦斯比较简单，影响低。 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3.59m3/t，二氧化碳相对涌出量为6.89 m3/t；瓦斯绝对涌出量为0.75m3/min，二氧化碳绝对涌出量为1.44m3/min。矿井瓦斯鉴定等级为低瓦斯、低二氧化碳矿井。 2012年度瓦斯等级鉴定结果为：瓦斯相对涌出量为3.0 m3/T，二氧化碳相对涌出量为6.0 m3/T，瓦斯绝对涌出量为0.75m3/min，二氧化碳绝对涌出量为1.5m3/min ，矿井瓦斯鉴定等级为瓦斯矿井。2014年度瓦斯等级鉴定结果为：瓦斯相对涌出量为2.56 m3/T，二氧化碳相对涌出量为5.31 m3/T，瓦斯绝对涌出量为0.66m3/min，二氧化碳绝对涌出量为1.37m3/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。八、导水裂缝带我矿井田地势中、南部高（凤凰山+176.1m）,北部低，相对高差56.1m。井田边界东北部100米有一季节性河流巴漏河，在我矿界外，流向西北。该河汇水面积小，河床坡度大，平时干枯。雨季大气降雨形成的地表径流可迅速向井田北西方向排泄，通过排水沟进入杏林水库。矿井地面无塌陷坑、采矿坑、湖泊、池塘等水体，井田西部有麻沟经过，已干枯多年，汛期无流水。矿井第四系岩性为砂、砂砾、砂质粘土等。砾石成分以石灰岩为主，次为火成岩、砂岩，大小不一，磨圆一般，分选差；主要为冲积、冲坡积成因。本区厚22.35m29.90m，平均厚25.63m。矿井地面平均标高+145米，井下生产采区最高标高-74米（422采区），最低标高-190米（1021采区），距地表最小垂深219米，最大垂深335米，因此煤层开采时地表水不会通过裂缝带导入矿井。根据上节老空区积水部分计算叙述，我矿今后生产区域不受老空水导水裂缝带影响，此处不再赘述。九、地表水：我矿井田地势中、南部高（凤凰山+176.1m）,北部低，相对高差56.1m。井田东北部有一季节性河流巴漏河，在我矿界外，流向西北。该河汇水面积小，河床坡度大，平时干枯。雨季大气降雨形成的地表径流可迅速向井田北西方向排泄，通过排水沟进入杏林水库。主斜井、副立井、风井井口标高均高于历史最高洪水位+120 m。主斜井、副立井、风井井口标高分别为+144.76m、+150.25m、+146m，分别高出地面1.0m、4.5m、2.5m。矿井地面无塌陷坑、采矿坑、湖泊、