江西省隐蔽致灾地质因素普查报告.docx

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江西省隐蔽致灾地质因素普查报告

***********有限公司

隐蔽致灾地质因素普查报告

根据上级主管部门文件精神要求，*******委托中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司对*******进行了隐蔽致灾地质因素调查工作，并将调查情况编制成《*********隐蔽致灾地质因素普查报告》，报告内容如下：

一、开展隐蔽致灾地质因素普查目的

**********自矿井投入生产以来，领导高度重视矿井的安全管理工作、不断加大安全资金投入，使公司的安全形势持续稳定健康发展。

但随着矿井的不断开采，安全生产形势依然比较严峻，影响矿井安全的隐蔽致灾因素始终存在，导致安全防范措施针对性不强，不能从根本上遏制事故的发生，为加强*********安全生产基础工作，做到致灾因素清晰明确，事故防范措施全面有效，从根本上遏制事故的发生,根据《煤矿安全规程》《煤矿地质工作规定》《煤矿防治水规定》及《水文地质补充勘探报告》《资源整合矿井水患补充调查报告》等要求，特开展隐蔽致灾地质因素普查工作。

二、矿井基本情况

********位于********，行政区划隶属*********。

地理坐标：

北纬35°53′27″-35°54′03″

东经113°04′56″-113°07′20″

矿井生产能力90万吨/年，斜、立井混合开拓，现阶段开采3#煤层，平均煤厚4.52m，开采方法综采放顶煤，井田面积2.5863km2。

矿井地处太行山中南段的***盆地南部，地貌类型为构造剥蚀低山区，矿井内黄土冲沟纵横分布。

最高点位于南西部山脊，最高海拔1291.0m，最低处位于矿井南东部黄土冲沟，最低海拔1096.7m，最大相对高差194.3m。

本井田处于沁水煤田东翼南部*****国家规划矿区********段南部边缘。

区内出露地层仅有二叠系上统上石盒子组，二叠系下统下石盒子组仅在井田西南角、东北角零星出露,东南部大面积为第四系中更新统黄土覆盖。

矿井采用斜立井混合开拓方式，采煤方法为走向长壁后退式，回采工作面为综采放顶煤工艺，掘进工作面为综掘。

矿井通风方式为中央并列抽出式通风，井下一个采煤工作面，两个掘进工作面，地面、井下各系统运行正常。

三、隐蔽致灾地质因素普查内容

（一）矿井采空区普查

根据对该矿调查结果西翼采区5个较大古空区：

C1古空区面积18416m2，无积水；C2古空区面积73065m2,无积水;C3古空区面积39933m2,无积水；C4古空区面积106368m2,无积水;C5古空区面积162554m2,无积水；

该矿生产新形成两个采空区分别为：

3206采空区，3208I采空区，3207IV采空区、3207V采空区均无积水。

西翼采区采空区无积水，3211回采工作面无水害威胁。

东翼采区5个较大古空区：

C6古空区面积56072m2，无积水；C7古空区面积22672m2,无积水；C8古空区面积8545m2,无积水；C9古空区面积21040m2,无积水；C10古空区面积59065m2,无积水；

西翼采空区积水量表

采空区

面积（m2）

积水标高（m）

积水量（m3）

积水区位置

采空-1

18416

无积水

无积水

采空-2

73065

无积水

无积水

采空-3

39933

无积水

无积水

采空-4

106368

无积水

无积水

采空-5

162554

无积水

无积水

合计

497833

东翼采空区积水量表

采空区

面积（m2）

积水标高（m）

积水量（m3）

积水区位置

采空-6

56072

无积水

无积水

采空-7

22672

无积水

无积水

采空-8

8545

无积水

无积水

采空-9

21040

无积水

无积水

采空-10

59065

无积水

无积水

合计

167394

2016年该矿井下涌水点主要有2处，是东翼采区进、回风巷掘进中巷道裂隙涌水，涌水量逐渐减少，涌水量2.0m3/h。

涌水经专用排水管路排进东翼采区水仓，再排至主、副水仓，由主水泵排至地面净化水处理站。

根据实际水文地质条件分析，采空区内无积水，不存在自然发火情况，因为封闭时间长，采空区内氧气稀薄，有害气体含量增加，人员擅自进入的话，极有可能造成危险。

因为采空区都已经密闭处理，所以可以排除该危险造成的威胁。

（二）周边矿井普查

*****周边有矿井6座，分别为：

北部****、*******,东南部********,西北部为*******,西南部为*********，南部************各矿井具体情况如下：

①*******该矿井为有限公司。

采矿许可证为C140000************4031，批准开采3-15号煤层，现开采3号煤层。

开采方法为综采放顶煤方法，生产规模为120万吨/年，矿区面积9.1247km2。

该矿区无越界开采情况，相邻采空区面积139855m2，采空区积水量为15529m³。

矿井正常涌水量为19m3/h，最大涌水量为125m3/h。

该矿位于我矿井田边界北部，对西翼采掘活动无影响。

主要是对东翼采掘有一定影响。

②*******

该矿井属有限责任公司。

批准开采3-15号煤层，现开采3号煤层。

开采方法为长壁式一次采全高，生产规模240万吨/年。

采矿许可证为C140000************6098。

矿区面积16.7021km2。

该矿区位于我矿西翼采区北部，该矿无越界开采，与我矿相连处为实体煤，无采空区分布。

矿井正常涌水量为82m3/h,最大涌水量为143m3/h。

我矿北边为王庄煤矿井田，3206工作面，3207V回采工作面已回采完毕，对3211回采工作面区域无影响。

*******该矿井属有限责任公司。

批准开采3-15号煤层，综采采煤方法，生产规模90万吨/年。

采矿许可证为C140000************6459。

矿区面积2.8921km2。

现开采15号煤。

该矿位于我矿东翼采区东南角，该矿对我矿无越界开采现象，与我矿相邻采空区面积162554m2，采空区无积水，并有西掌村庄煤柱相隔，对我矿西翼采区采掘活动无影响。

该矿井最大涌水量为40m3/h，正常涌水量为20m3/h。

④*********

该井区属有限责任公司。

批准开采3-15号煤层，现开采3号煤层。

开采方式为综采放顶煤，生产规模90万吨/年。

采矿许可证为C140000************5872。

矿区面积7.7685km2。

该矿位于我矿西翼采区西北角，对我矿区无越界开采现象，与我矿相邻边界有保安煤柱相隔，对我矿西翼采区采掘活动无影响。

矿井正常涌水量为13m3/h，最大涌水量为28m3/h。

⑤*******位于我矿西翼采区南部边界，矿界与本矿井田边界相距60m，井田面积8.6622k㎡，3号煤层与我矿界处有采空区,无积水。

3号煤层已回采结束，现开采15煤层，是生产矿井，生产能力90万吨/年，15号煤层与我矿界处无采掘活动，无采空区。

矿井正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为50m3/h。

⑥********：

位于我矿西西翼采区南部边界，矿界与本矿井田边界与我矿相连处有462米保安煤柱相隔，井田面积14.826K㎡。

3号煤层与我矿界处有采空区,无积水。

3号煤层已回采结束，现开采15煤层，处于基建阶段，设计生产能力120万吨/年，15号煤层与我矿界处无采掘活动，无采空区。

矿井正常涌水量为35m3/h，最大涌水量为50m3/h。

根据年初对周边矿井水患调查记录预测和井下西翼采区实际揭露井田边界旧巷情况，西翼采区井田边界处无水患。

主要对东翼采区北边界处加强探放水管理。

（三）废弃老窑（井筒）普查

******整合范围内有小窑3座，分别为********、****，均采3号煤层。

兼并重组前各矿井情况简述如下：

①******

******位于*******，在重组区西南部。

主井坐标为：

X=3973961.137，Y=38419421.020，H=1123.090，

矿区面积为1.328km2，C5古空区为该矿采空区，无积水。

②********

该矿位于整合区北东部，为关家村办集体企业，矿区面积为1.1km2，C7、C8古空区是该矿的采空区，主井坐标为：

X=3974606.139，Y=38420415.379，H=1126.38，批准开采3号煤层，该矿始建于1983年，由于资金不足，于1990年才正式投产。

该矿井已于2005年底关闭，对井筒已进行填埋。

C7、C8、C9、C10古空区为该矿采空区，根据井下巷道实际钻探揭露已导通空区，空区无积水。

③*******2002年已关闭小窑，井口坐标X=3975883.26，Y=19690788.23，H=1120.83，位于重组区中部，C6古空区是该矿的采空区。

废弃井筒已查明封闭完好，无水害威胁，雨季加强对废弃井筒定期巡查。

防止发生突水事故。

（四）断层、裂隙与褶曲普查

（1）断层

井田总体构造形态为一走向EEW、倾向SNN的单斜构造，煤岩层倾角3～17°，平均10°。

井田内断裂构造较发育且落差走向变化较大，截止目前，已发现落差大于50m的断层2条，均为正断层，井田地质

构造复杂程度属中等类型。

根据矿井实际揭露，现将各断层特征分述如下。

①F1断层

正断层，为井田西北部边界断层，走向EW，倾向NS，倾角45～55°，落差大于50-65m，井田内延伸长约500m。

东翼采区巷道揭露已基本查明断层。

②F2断层

正断层，为井田西北部边界断层，走向EW，倾向NS，倾角70～75°，落差35-45m，井田内延伸长约500m，东翼采区巷道揭露已基本查明断层。

（2）裂隙与褶曲

井田内部断裂与褶曲并存，以断裂为主，地质构造复杂程度属中等类型。

由于断裂构造的影响，局部小褶曲也较发育，但对正常回采影响不大。

井田内断裂构造较发育且落差横向变化较大，已发现落差大于或等于50m的断层2条，均为正断层。

巷道掘进揭露断层点，断层落差与断层带铅直厚度多呈正比关系，断层带多由两盘岩层的破碎物组成，有些已被揉碾成断层泥。

自然状态下，断层含、导水性较弱。

巷道掘进过程中揭露F1、F2断层带均不含水、不导水。

（五）陷落柱普查

根据原井田地质勘探报告和矿井实际揭露情况分析，该矿井田揭露2个陷落柱。

（1）DX1陷落柱，位于井田西部。

2012年西翼运输巷掘进至69米处，巷道北帮揭露DX1陷落柱，该陷落柱呈圆形，陷落3号煤层直径约60m，陷落柱无涌水、渗水，控制可靠。

（2）DX2陷落柱，位于井田中部，东翼采区三部皮带运输巷从开口掘进至185m，揭露DX2陷落柱；巷道停止掘进向东南方向开口掘进东翼采区进风巷，掘进至26米揭露DX2陷落柱；东翼采区进风巷II开口掘进至24米揭露DX2陷落柱；该陷落柱呈圆形，陷落3号煤层直径约120m，陷落柱无涌水、渗水，控制可靠。

（六）瓦斯富集区普查

①根据********长联煤发[2016]381号“关于《*********2016年瓦斯等级鉴定报告》的批复”，******矿井开采3号煤层时绝对CH4涌出量为2.15m3/min，相对CH4涌出量为1.41m3/t，绝对CO2涌出量为1.40m3/min，相对CO2涌出量为0.92m3/t，回采工作面最大绝对CH4涌出量为1.34m3/min，掘进工作面最大绝对CH4涌出量为0.14m3/min，该矿井属于低瓦斯矿井。

②煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性

根据井田勘查钻孔煤样鉴定结果，该矿井下采取煤样化验结果，3号、9号、15号煤层煤尘火焰长度10—15mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量10—15%，煤尘有爆炸性。

3号煤吸氧量1.02cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅲ级,自燃倾向性为不易自燃煤层。

9号煤吸氧量0.85cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ级,自燃倾向性为自燃煤层。

15号煤吸氧量0.77cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ级,自燃倾向性为自燃煤层。

（七）导水裂缝带普查

1.导水裂隙带

现根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算各煤层垮落带及导水裂隙带，3号煤层顶板为软弱岩石，9、15号煤层顶板为中硬岩石，采用以下公式计算：

3号煤层:

Hm=

100M

±1.5

6.2M+32

Hli=

10

+5

9、15号煤层:

Hm=

100M

±2.2

4.7M+19

Hli=

20

+10

式中:

Hm——垮落带（m）

Hli——导水裂隙带（m）

M——累计采厚（m）

经过计算，3、9、15号煤层冒落带及导水裂隙带如下：

3号煤层厚度1.10～5.25m，平均4.72m，计算后垮落带为6.20～9.20m，导水裂隙带为15.49～27.91m；

9号煤层厚度0～1.36m，平均0.41m，计算后垮落带为0～4.16m，导水裂隙带为0～33.32m；

15号煤层厚度2.95～4.83m，平均3.84m，计算后垮落带为8.16～12.56m，导水裂隙带为44.35～53.95m；

3号煤层导水裂隙带不能到达地表，但会沟通山西组砂岩裂隙水。

因此3号煤层顶板裂隙水是开采3号煤层一大隐患，建议该矿在开采3号煤层时密切关注顶板涌水，确保安全生产。

3号煤层与9号煤层平均间距62.52m，大于开采9号煤采动裂隙带，故9号煤层开采后其导水裂隙带不会沟通3号煤层采空区及以上的含水层，但其导水裂隙带会沟通其顶板岩溶裂隙含水层，因此9号煤层顶板裂隙水是开采9号煤层一大隐患，建议该矿在开采9号煤层时密切关注顶板涌水，确保安全生产。

9号煤层与15号煤层平均间距41.37m，故15号煤层开采后其导水裂隙带会沟通9号煤层采空区或以上的含水层，因此9号煤层采空区积水是开采15号煤层一大隐患，建议该矿在开采15号煤层前对9号煤层采空区积水进行疏排探放，确保安全生产。

2.断层及陷落柱

本井田总体为一向斜构造，两翼倾角4-8°。

井田内断层和陷落柱不发育，目前已揭露2个陷落柱，没有发现断层。

根据井下采掘揭露的陷落柱有淋水和渗水现象。

根据井田内瞬变电磁勘探成果，陷落柱为导水陷落柱，因此在开采过程中，在陷落柱两侧一定要留足保安煤柱，同时要加强对隐伏断层以及陷落柱等其它构造形迹的发现与研究，断层、陷落柱破碎带是地下水活动的通道，有可能沟通各含水层之间的水力联系，特别是今后煤层开采的进一步破坏，更有利于这种沟通的实现，在今后的建井及生产中一定要重视对断层、陷落柱的发现和研究，防止淹矿事故的发生。

井田内断裂构造较发育且落差横向变化较大，已发现落差大于或等于50m的断层2条，均为正断层。

钻孔揭露断层点，断层落差与断层带铅直厚度多呈正比关系，断层带多由两盘岩层的破碎物组成，有些已被揉碾成断层泥。

自然状态下，断层含、导水性较弱。

该矿井下实际揭露断层水文地质资料表明，断层带揭露点在不靠近含水层时，一般干燥无水；揭露点在弱含水层（如砂岩含水层）附近时，则在断层两侧附近有少量淋水现象但很快就会淋干。

（八）地下含水体普查

目前，该煤层开采直接充水含水层为下二叠系山西组3、15煤层顶板砂岩裂隙含水层，间接充水含水层为第四系流砂层，第三系砂砾岩含水层，分述如下：

含水层

（1）地表水

本区域地表河流属漳河水系，漳河上游季节性支流延伸至本区沟谷之中，附近区域第四系孔隙含水层主要发育于漳河支流河谷底部，与基岩风化带水力联系密切，富水性一般较差。

基岩地下水除河谷地带接受孔隙水补给外，主要接受降水补给，富水性与地貌部位及构造条件密切相关，一般为弱富水性。

区域奥灰岩溶水水文地质单元属辛安泉域的南部补给径流区。

矿井位于沁水块坳南部，区内地形西高东低。

地貌类型为构造剥蚀中低山区。

最高标高1291m，最低标高1096.7m，相对高差194.3m。

矿井水系均为季节性洪流沟谷，无常年性河流及地表水体。

（2）主要含水层

1.奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层

奥陶系在井田内地表未有出露。

岩性为灰色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。

据以往区域岩溶水资料及近年来岩溶水位总体持续下降的变化趋势分析，推测本矿井奥灰岩溶水层水位标高在645~647m左右，低于井田内15号煤层最低底板标高（800m）。

据邻区资料，深井出水量多在15~30m3/h之间，单位涌水量为1.5~30L/s·m，水质类型一般为HCO3.SO4-Ca.Mg型水。

2.石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层

该组地层在井田内未出露。

含水层主要为五层石灰岩，K2、K3、K4、K5、K6石灰岩及中粗粒砂岩，根据钻孔揭露情况，除个别钻孔外，一般岩溶裂隙不发育。

从简易水文情况看，除个别钻孔冲洗液漏失外，多数钻孔变化不明显。

根据山西欣鹏地质勘测有限公司本次井田内施工的补3号水文孔抽水资料，太原组水位埋深37.90m，水位标高为1098.60m，单位涌水量为0.0017~0.0029L/s.m，渗透系数为0.0052~0.0098m/d，水质类型为SO4.HCO3－Na.Ca.Mg型水，该含水层富水性较弱。

但根据以往经验K2石灰岩富水性相对较强，K2石灰岩为15号煤层直接充水含水层。

3.二叠系山西组砂岩裂隙含水层

山西组在井田内未出露。

包括K7砂岩及3号煤层顶板砂岩裂隙含水层，构成3号煤层的充水水源。

根据山西欣鹏地质勘测有限公司本次井田内施工的补3号水文孔抽水资料，山西组水位埋深24.45m，水位标高为1012.05m，单位涌水量为0.0006L/s.m，渗透系数为0.0012m/d，水质类型为SO4.HCO3－Ca.Mg型水，该含水层富水性较弱，该含水层组属富水性弱的含水层。

4.二叠系下石盒子组及以上砂岩裂隙含水层

K8砂岩为山西组与下石盒子组分界，岩性以中、细粒砂岩为主，局部地段出现粗粒砂岩，一般裂隙较发育，局部充填。

钻进至该层位时，钻孔消耗量变化明显，个别钻孔发生严重漏失现象。

根据矿井邻区长治县王庄煤矿详查勘探资料，单位涌水量为0.0046~0.034L/s·m，渗透系数为0.02~0.24m/d，矿化度为290~490mg/L，PH值为7.6~8.2，水质类型为HCO3-Ca.Na型，该含水层为弱富水性弱含水层。

5.第四系松散岩类孔隙水含水层

该含水层组主要由具孔隙的亚粘土、砂、砾石等组成，区内大面积出露。

水位埋藏一般较浅，主要接受大气降水补给，一般富水性较弱，水质较好，水位及水量季节性变化大。

预计正常涌水量的15.79m3/h，最大涌水量为35m3/h。

为确保矿井生产安全，应加强对相邻矿井边界煤柱留设情况的监督检测，严防超层越界，确保边界煤柱完好无损及隔水效能的正常发挥。

对相邻矿井老空积水情况应及时进行调查监测，发现问题及时分析处理，防止发生水害事故。

（九）井下火区普查

该矿的煤层自燃倾向性为三类自燃。

煤矿井下存在能够发生火灾的易燃物、场所及热源，具有较强的隐蔽性。

若爆破火源不符合《煤矿安全规程》规定，引起煤尘燃烧甚至爆炸的可能性还是存在的。

主要气体成分为瓦斯、二氧化碳，每周对密闭墙砌筑情况及内外气体情况进行检查，没有发现自燃发火现象。

该矿制定了《综合防灭火措施》、《防灭火管理制度》等管理制度，火灾危险性相对较低。

（十）古河床冲刷带、天窗等不良地质体普查

根据原建井地质报告和调查资料及生产实际揭露，我矿井田范围内无古河床冲刷带、天窗等不良地质体。

四、隐蔽致灾因素普查总结

通过此次对该矿隐蔽致灾因素普查工作，西翼采区已回采结束，主要是东翼采区在掘进时，查明F1断层、F2断层的导水性，为保证掘进安全，在掘进至该断层附近时必须坚持“物探先行、钻探验证、化探跟进”综合探测程序，严格执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，超前探测，探测到异常情况及时钻探验证，为确保矿井生产安全，及时掌握井下透水危险区域的信息，防患于未然。

其它方面虽然未发现隐蔽致灾因素，但各工作面在施工过程中要加强日常巡查，发现异常及时报告调度室，由调度室安排相关单位处理解决。

五、存在主要问题及建议

此次勘探采用了水文地质调查和地面瞬变电磁，对井田内圈定的采空区、积水区、富水异常区范围作了科学的、理论的推断，但是，由于瞬变电磁法勘探仅为物性反应，存在多解性，通过钻探或其他手段，进一步确定其积水量大小，富水性强弱，使其达到量化，为巷道掘进和工作面回采提供可靠的证据。

井田东翼主要分布2条断层、1个陷落柱，使地层岩性破碎，加之周边有与相邻矿井采空区的贯通，建议矿方在井下设涌水量观测点，定时观测，谨防其它采空区积水流入本井田。

1、矿井生产需加强采空区范围及积水情况的探测，做好探放水工作，必须坚持有掘必探，先探后掘的原则，采取探放水措施，必要时应留设安全保护煤柱。

2、建议对局部富水部位或富水异常区进行钻探验证，在采掘过程中进行提前探测，保证矿井生产的安全。

3．建议在生产过程中密切注意断层和陷落柱的富水、导水情况，及时采取相应防范措施。

4、加强与相邻煤矿的勾通工作，掌握其开采范围、开采年限、采空区位置、积水情况。

防止邻矿越界开采，造成巷道相互贯通，发生水害事故。

5、建立完整的突（涌）水点台帐，对水量较大的突水点应有完整的水量变化记录。

6、要做好现有排水设施的维护清理工作，定期清理水仓，检修水泵和排水管路，保证排水设施的正常运转。

7、定期对地表采空塌陷、地裂缝进行调查，并及时填埋，防止雨水沿裂隙渗入，特别是地表沟谷和低凹地带要作为重点地段进行排查。

一、开展隐蔽致灾地质因素普查目的1

二、矿井基本情况1

三、隐蔽致灾地质因素普查内容2

（一）矿井采空区普查2

（二）周边矿井普查4

（三）废弃老窑（井筒）普查6

（四）断层、裂隙与褶曲普查7

（五）陷落柱普查8

（六）瓦斯富集区普查9

（七）导水裂缝带普查10

（八）地下含水体普查10

（九）井下火区普查13

（十）古河床冲刷带、天窗等不良地质体普查13

四、隐蔽致灾因素普查总结14

五、存在主要问题及建议16