陆中德煤矿隐蔽致灾因素普查报告.docx
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陆中德煤矿隐蔽致灾因素普查报告
贵州德佳投资有限公司
盘县陆中德煤矿
隐
蔽
致
灾
因
素
普
查
报
告
2019年1月8日
技术资料会审记录
资料名称
《盘县陆中德煤矿隐蔽致灾因素普查报告》
会审时间
2019年1月10日
参加会审人员签字
姓名
职务
签名
姓名
职务
签名
刘礼高
矿长
戴鲲
地测副总
余旭东
总工程师
王高明
通防副总
杨杰
安全矿长
陈波
通防队长
董俊
生产矿长
杨细英
机电队长
瞿兵
机电矿长
冯宁江
调度室
包继荣
掘进矿长
陈友三
采煤矿长
黄照健
采掘副总
会审意见：
盘县陆中德煤矿隐蔽致灾因素普查报告
根据贵州省安全生产委员会办公室《关于开展煤矿隐蔽致灾因素普查的通知》的要求，我矿由矿长牵头，组织了总工程师、地测、通风等专业技术人员，根据矿区实际，结合一些专业鉴定机构和有资质部门编写出的各种报告，对全矿井进行了隐蔽致灾因素自检自查工作，现将有关自查情况汇报如下：
一、煤矿隐蔽致灾因素
在煤矿生产过程中，煤矿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、采空区以及煤层自燃倾向等可能造成煤矿安全生产事故的灾害统称。
（一）地质构造普查
贵州省盘县陆中德煤矿位于盘关向斜西翼北端的大田坝井田范围内，矿区的西部发育有24#断层，矿区的西部界外发育有23#、27#断层，矿区的北界外发育有22#断层、毛寨小背斜，矿山生产中揭露F1断层。
对矿山生产影响较大的是24#和F1断层，24#为逆断层，倾向南东，倾角近直立为86°，水平断距220～230m，垂直断距尚不清楚，但已经造成24#断层和0、5号拐点之间矿界范围内无矿。
F1为正断层，位于矿区西南范围，倾向北东，倾角60°，垂直断距15m，由于倾向与煤层相反，因此，F1断层错断矿区范围内的所有煤层，给矿山生产造成较大影响。
矿区范围内还零星分布几条小构造裂隙，对矿山生产影响很小。
区内地层为一单斜岩层，倾向南西，倾角为30°～36°。
平均倾角为34°。
构造复杂程度属中等类型。
（二）瓦斯普查
根据贵州省能源局文件（黔能源发[2010]802号）“关六盘水市煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，盘县陆中德煤矿矿井绝对瓦斯涌出量2.26m3/min，相对瓦斯涌出量18.18m3/t；绝对二氧化碳涌出量0.96m3/min，相对二氧化碳涌出量7.72m3/min，鉴定结果为突出矿井。
结合《采矿工程设计手册》及《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006）预测矿井瓦斯涌出量，经计算，矿井通风困难时期矿井相对瓦斯涌出量56.49m3/t。
绝对瓦斯涌出量24.95m3/min。
根据预测瓦斯涌出量情况判断为高瓦斯矿井。
根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监督局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字[2007]345号）关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见。
该矿属突出区域，本煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计。
巷道掘进时必须坚持“区域防突、局部防突”的措施，井筒和石门揭煤时矿井必须编制安全技术措施，报矿总工程师批准，并严格按措施执行。
矿井应按要求配备足够的防突设备。
成立防突工作领导小组。
1、瓦斯压力、煤层瓦斯含量及梯度
由于本矿井勘探程度较低，资源储量核实报告没有提供瓦斯赋存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关资料。
根据贵州省煤炭科学研究所和盘江矿务局1995年进行的《盘江矿区瓦斯赋存规律及防治措施的研究》省级科研项目的结论，铅垂方向上，随着煤层瓦斯埋深的增加，瓦斯含量逐渐增大，瓦斯含量梯度为0.0352-0.0844m³/t/m。
在相同标高的不同煤层，下覆煤层的瓦斯含量一般比上覆煤层瓦斯含量大，在地质构造带附件，煤层瓦斯含量变化较大，不成规律性分布。
盘县陆中德煤矿瓦斯预测采用1995年进行的《盘江矿区瓦斯赋存规律及防治措施的研究》中的瓦斯梯度。
参考邻近矿井瓦斯资料，从该矿瓦斯赋存以及安全角度出发，本次设计选取0.06m³/t/m作为陆中德煤矿瓦斯梯度，利用瓦斯梯度和垂深预计陆中德煤矿在采矿许可最低开采标高+1300m水平各煤层瓦斯含量见表2-2-3。
表2-2-3+1300m水平各煤层瓦斯含量表
煤层
垂深
（m）
瓦斯梯度
（m³/t/m）
瓦斯含量
（m3/t）
煤层
垂深
（m）
瓦斯梯度
（m³/t/m）
瓦斯含量
（m3/t）
2
232
0.06
13.92
15
320
0.06
19.20
5
254
0.06
15.24
17
321
0.06
19.26
8
274
0.06
16.44
19
332
0.06
19.92
10
286
0.06
17.16
24
349
0.06
20.94
12
304
0.06
18.24
2、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。
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
P﹤0.74
W﹤8
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
3、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
钻屑瓦斯解吸指标Δh2（Pa）
钻屑瓦斯解吸指标K1
（mL/g•
）
钻屑量S
（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。
（三）含（导）水体、采空区、老窑（空）普查
1、地形地貌及地表水
矿区位于拖长江槽形河谷西侧，为侵蚀构造地形。
最高点位于矿区西南部，标高为+1672.1m；最低点位于矿区第二拐点北部拖长江河谷，谷底标高约+1500.0m（该矿最低侵蚀基准面标高），相对高差为172.1m。
矿区内无较大的河流、水库等地表水体，仅西部发育有一条小溪沟，小溪沟常年有水，流量一般大于0.61L/s。
地表水为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，矿区内小冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，枯季流量较小或干涸，地表水汇入矿区东-北部拖长江，水流长年不断，流量受降水量影响变化幅度很大，每年7～8月份流量最大（1961年达309.6m3/s），最小流量1.2m3/s，一般流量为17～24m3/s。
据月亮田煤矿1991年7月11日实测流量256.0m3/s，最高洪水位为+1525.45m。
2、矿井水文地质特征
陆中德煤矿为斜井开拓，主斜井巷道长度530m，副斜井巷道长485米，在+1350水平建有主副水仓，各阶段涌水沿阶段石门自流汇入副斜井流入1350水仓。
目前采掘活动在+1350水平至+1412水平段布置有11704采煤工作面（预计2019年12月采完）、11204备采工作面（预计在2019年8月形成），煤层顶板岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主要，底板岩性以泥质粉砂岩为主，稳定性较好。
井下建有主副水仓。
主要出水形式为地表水通过浅部裂隙及顶板渗入矿井，其次为老空区积水。
目前,巷道内有10处出水点:
距风井口约170m处顶板淋水,流量约0.36L/s；距原老系统主井口约247m处顶板滴水,流量约0.06L/s；距老系统风井口约200m处顶板滴水,流量约0.17L/s。
1456水平石门12号煤层采空区巷道密闭处出水，流量分别约为0.58L/s、0.31L/s；1412水平水仓东侧约100m处出水，流量约0.39L/s；；10202（采空）运输机巷密闭出处出水，流量约0.50L/s；1350水平二石门17#煤层煤仓口出水，流量约0.39L/s；11704运输巷中段（305米至307米）处出水，流量约0.11L/s。
具体位置见附图4-4（井下巷道出水点分布图）。
3、矿井充水因素分析
矿区地表地形山高坡陡，冲沟发育，沟谷切深大，有利于雨季山洪自然排泄和破坏地下水径流圈。
但矿区内矿体埋藏大部分低于最低排泄基准面，少部分高于最低排泄基准面。
部分地表水渗入地下后沿裂隙带直接补给煤系，为矿井充水的主要来源。
部分矿体埋藏标高高于当地侵蚀基准面，在枯季，地下水不会对矿区生产安全构成影响。
（1）、充水水源
通过对该煤矿范围内地表和井下的调查分析，矿井充水水源为大气降水、地表水和地下水。
大气降水
本区降水量大，基岩半裸露，且近地表处岩石风化裂隙较发育，大气降水成为矿井主要充水水源，矿井的涌水量随降水的增减而变化。
地表水
矿区内无较大的河流、水库等地表水体，仅西部发育有一条小溪沟，小溪沟常年有水，流量一般大于0.61L/s。
地表水为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，矿区内小冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，枯季流量较小或干涸，地表水汇入矿区东-北部拖长江。
矿区地表地形山高坡陡，冲沟发育，沟谷切深大，有利于雨季山洪自然排泄，减少雨水对矿区地表基岩浸润时间，降低地表水渗入井下水量。
矿区东北部拖长江常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。
但井口及工业广场位置高于历年最高洪水位，矿区范围内可采煤层露头线距拖长江207米-321米，且矿井尚未开采距拖长江最近的煤层（19#、24#煤层）故拖长江对矿井无影响。
地下水
飞仙关组（T1f）:
飞仙关组地层上段为弱含水层、下段相对上段为隔水层，在煤矿开采过程中，顶板的垮塌，岩层采矿冒落，产生大量的张裂隙，可能形成地下水的良好通道。
本组地层与含煤地层直接接触。
故飞仙关组基岩裂隙水为矿井间接充水水源。
龙潭组（P3l）：
龙潭组地层本身含有风化、构造裂隙水，含水性、导水性弱，一般浅部水量较大，深部水量逐渐变小，是矿井充水的直接充水含水层。
峨眉山玄武岩组（P3β）：
少量出露于矿区外北部（进入烂泥沟村小桥头拖长江边），未完全出露，据区域资料该层厚度较大，达200m左右，本组浅部含少量基岩裂隙水，富水性弱。
由于位于龙潭组之下，相对下伏茅口组灰岩强含水层是较好的隔水层。
老窑积水
矿区内有小煤窑6处，开采方式为平硐及斜井，多在煤层露头附近掘进，巷道长度一般在150m以内，垂深50m左右。
在2004年至2008年老系统生产时期已对所有小窑进行探放，并对小窑煤柱进行回收。
2018年12月25日巡查时，所有小窑封闭完好，下窑口200米范围内地表无塌陷、裂隙。
故我矿不受老窑水威胁。
（2）、充水通道
①、岩石天然节理裂隙
矿区内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道。
②、人为采矿冒落裂隙
随着煤矿采煤活动加大将产生大量的采矿裂隙，这些裂隙将会是沟通大气降水、地表水与矿井的良好通道。
③、断层破碎带
矿区有2条断层，它们可能沟通含煤地层与上覆含水层之间的水力联系，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水可能沿断裂带进入矿井。
矿区内应发育有其它的次生隐伏断层，仅具有微弱的含水、导水性能，对矿井充水影响小。
但是当井巷穿越地下浅部发育的小断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。
（3）、充水方式
该矿井直接含水层富水性弱、导水性不强，据本次调查，矿井出水方式主要以渗水、滴水、淋水为主。
但在开采过程中，由于基岩裂隙及采空区塌陷及构造变化导致局部异常，发生突水等现象。
（4）、水文地质类型
综上所述，与矿井有关的煤系地层及其上覆飞仙关组砂泥岩和下伏玄武岩，均为裂隙性含水地层，由于裂隙发育程度不一，其含水性有差异，诸含水层受大气降水补给，并随深度增加而含水性减弱，故矿井充水主要水源为大气降水。
大气降水沿老窑采空区、矿井采动形成的地表塌陷裂隙逐步渗透到井下，对煤层开采有一定影响。
如能及时调查地表塌陷裂隙，重点在冲沟处及时封堵或其它措施则矿井涌水量将大大减少。
矿区内无水库、湖泊等地表水体，地形有利于自然排水，煤系地层中的层间含水层富水性弱，断层富水性、导水性普遍较差，煤层大部分位于当地侵蚀基准面以下，地下水补给条件较差，但地面局部存在塌陷裂隙，有利于地表水的渗入，水文地质条件复杂程度增大，故该矿水文地质类型属中等的裂隙充水矿床。
4、矿井涌水量实测及预算
（1）、涌水量实测
陆中德煤矿井下水泵实际抽水能力为70m3/h，坑道水涌水泵抽水或定时抽水排泄，2018年12月26日调查时，每天抽水仅一次，最长时间为10小时；矿井目前的实际涌水量为305m3/d。
（2）、涌水量预算
据近年来矿井抽水情况，现矿井枯水季节矿井涌水量约305m3／d，预计雨季涌水量约700m3／d。
对开采1350水平以下各煤层时，采用比拟法进行预测其未来的涌水量。
其预测矿井正常涌水量为1028m3/d，预测矿井最大涌水量为2359m3/d。
其公式如下:
Q=Q1×[（S÷S1）×（F÷F1）0.5]
式中：
Q、Q1---预测及实际矿井涌水量（m3/d）
F、F1---预测及实际矿井采空区面积（㎡）
S、S1---预测及实际矿井水位降低（m）
涌水量预算结果见表4-1。
表4-1陆中德煤矿比拟法矿井涌水量预算
计算公式
Q=Q1×[（S÷S1）×（F÷F1）0.5]
取值
计
算
参
数
S
矿井预计水位降深（m）
221.68
F
矿井预计开采面积（㎡）
452244
Q1
已知矿井实测涌水量（m3/d）
700（最大）
305（正常）
S1
已知矿井水位降深（m）
173.68
F1
已知矿井开采面积（㎡）
65047
预算结果
Q最大=2359（m3/d），Q正常=1028（m3/d）
注：
水位降深值m=井口标高（+1525.68m）－矿井开采煤层标高
由于矿井在山洪、暴雨季节地表水将大量渗入，矿井的涌水量将成倍增加，煤矿应准备有足够排水能力的水泵确保矿井在最大涌水量情况下正常排水。
5、矿井的水害类型
本矿主要存在下列三种类型的水害：
采空区积水、大气降水和地下水。
（1）、采空区积水
我矿各阶段、各煤层采面巷道均安沿煤层水平布置，巷道坡度在3‰-5‰左右，且在下一级段采面回风巷掘进过程中均用750钻机打孔穿透采空区进行疏干排水，采空区不具备积水条件。
故不受采空区积水威胁。
（2）、大气降水
降雨通过浅部风化裂隙、第四系残坡积物孔隙和采动裂隙直接补给矿井。
这种水源涌水时有如下规律：
①矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和长时间降水对渗入有利，因此矿井的涌水量也大。
②矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。
③大气降水的渗入量随开采深度的增加而减少，即同一矿井不同的开采深度，影响程度差别很大。
（3）、地下水
该矿含煤地层上覆三叠系下统飞仙关组第一段为相对隔水层；煤系地层中的直接含水层以细砂岩层为主，一般厚度较薄，含裂隙水，其富水性弱，水量小，对煤层的开采影响不大。
（四）煤层自燃发火倾向
根据贵州省煤田地质局实验室对该矿的2、5、8、10、12、15、16（现为17）、18（现为19）、20（现为24）煤层进行煤层自然发火倾向等级鉴定，结果为2、5、8、10、12、15、17、19、24煤层自然发火倾向性为Ⅲ级，即不易自燃。
本矿按不易自燃煤层的矿井管理。
但矿井在生产管理中要注意观察自燃发火征兆，加强管理，同时要加强外因火灾的防治工作。
二、隐蔽致灾隐患排查治理隐患情况
（一）矿井开拓开采方面存在隐患或问题
1、一般规定
（1）、矿井编制的11704回采工作而作业规程内容不完善。
支护平面图中无密集柱，最小、最大控顶距支护断面图中无戗柱，无放炮警戒示意图。
（2）、矿井编制的1427回风石门掘进工作面作业规程中，设置的放炮警戒点不符合《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，且无放炮警戒示意图。
2、顶板管理
（1）、11704回采工作面上出口往下10多米段遇断层，该断层倾角约40°左右，支护质量差。
3、安全出口
（1）、11704采面上出口往外约20多米段的回风巷巷道高度仅约1.7m，宽度约1.8m，断面约3㎡。
（二）矿井通风方面存在隐患或问题
1、通风系统
（1）、矿井末开展通风能力核定工作。
（2）、矿井未开展山矿总工程师组织每月进行一次的通风系统检查分析工作。
（3）、矿井掘进作业规程中通风设计无计算过程，无掘进工作面局部通风机安设位置要求，无风门至专用回风巷的需风量计算内容。
（4）、矿井编制的反风演习报告未附原始反风演习原始记录。
（5）、1427回风石门未编制巷道贯通措施和末编制调整通风系统安全技术措施。
（6）、11704回风巷维修工作面的风筒使用铁丝吊挂。
（7）、局部通风机末安设“三专两闭锁”装置。
。
（8）、1350二石门所有风门均末按防突标准构建。
（9）、1456专用回风巷栅栏设置过密。
（10）、矿井绘制的通风系统图不规范，部分巷道未标注名称，通风系统图上标绘的通风设施与现场实际不符，测风站末标注CH4浓度等参数。
2、瓦斯防治
（1）、矿井编制的瓦斯检查点设置计划中无老系统的瓦斯检查计划，未附检查地点具体位置图。
（2）、矿井编制的瓦斯超限分析处理报告未按事故进行分析处理。
（3）、矿井编制的年度瓦斯治理方案无针对性，未排出具体瓦斯治理的工程及物资。
（4）、矿井未编制瓦斯排放制度及排放措施。
（5）、低负压瓦斯拙放泵正常运转，但无人值班，无瓦斯拙放检测参数记录台帐。
（6）、矿井瓦斯抽放放泵房高、低负压拙放系统无进气排空管。
（7）、矿井未编制防砸坏瓦斯抽放管路的安全技术措施。
（8）、11704运输巷瓦斯拙放钻孔施工地点未安设高清摄像头。
3、突出防治
（1）、矿井编制的年度、季度、月度防突措施计划不具体。
（2）.矿井编制的瓦斯地质图未签字。
（3）、掘进工作而局部突出危险性测预报报告单所附预测预报钻孔布置图中，无钻孔相关参数。
4、防灭火及粉尘防治
（1）、井下部分巷道未安设全断面喷雾设施，未在回采工作面回风巷、掘进工作面、煤仓上口安设防尘喷雾。
（2）、矿井未设置井下消防材料库。
（3）、矿井己鉴定的煤层均具有煤尘爆炸性，11704采面回风巷未设置粉尘传感器。
（三）、防治水方面存在隐患或问题
1、一般规定
（l）、未将采空区积水情况标注井上、下工程对照图及采掘工程平而图上。
（2）、矿井未及时对矿井水文地质图进行填绘。
2、井下防治水
（1）、矿井编制的探放水专项设计及安全技术措施未对采掘工作面附近区域的水文地质条件进行分析表述，即末根据采掘工作面附近的水文地质条件进行编制探放水专项设计。
（2）、矿井编制的《中长期防治水规划》、《年度防治水计划》、《矿井水害分析预报》等资料内容不详实。
（四）、机电运输方面存在隐患或问题
1、主通风设备
（1）、主通风机未安设联络开关，不能实现双回路供电。
（2）、主通风机轴承，电动机轴承，电动机定子绕组在线监测装置已损坏，不能正常使用。
2、空气压缩机
（1）、空气压缩机未实现双回路供电。
3、主排水设备
（1）、井底主排水泵末安设联络开关，不能实现双回路供电。
（2）、井下水泵房安设的排水管路不能实现联合排水，压力大，有些闸阀不能开启。
（3）、井底水仓末进行清理。
4、瓦斯抽放设备
（1）、瓦斯抽放泵未安设联络开关，不能实现双回路供电。
（2）、瓦斯抽放泵的电气没备无保护接地装置。
5、供电系统
（1）、矿井虽有两回电源到矿，但只有一趟电源接入高压配电柜，导致矿井一类负荷不能实现双回路供电。
附图：
1、井上下对照图
2、矿井水文地质图
3、矿井充水性图
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