隐蔽致灾因素普查报告初稿Word格式.docx
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6、煤层自然倾向性、煤尘爆炸性鉴定报告。
7、编制单位资质证书
1概述
1.1编制报告的目的、任务和依据
1.1.1编制目的
为搞好矿井安全生产工作,曲靖市大山矿业有限责任公司特委托我公司为其开展隐蔽致灾因素普查工作,并编制《曲靖市大山矿业有限责任公司大山煤矿隐蔽致灾因素普查报告》。
其目的是为该矿在生产过程中制定隐蔽致灾因素防治方案提供依据,从而做到有效的预防和消除矿井安全事故。
1.1.2编制任务
1.收集该矿现有的与隐蔽致灾因素有关的资料;
2、分析矿井存在的隐蔽致灾因素;
3、提出防治隐蔽致灾因素的措施及建议。
1.1.3编制依据
(1)国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见(国办发〔2013〕99号);
(2)国家煤矿安全监察局文件《关于煤矿隐蔽致灾因素地面普查现状和需求情况调查的通知》(煤安监司函技装〔2013〕11号);
(3国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿防治水规定》(2009.9);
(4)国家安全生产监督管理总局《煤矿安全规程》(2011);
(5)《防治煤与瓦斯突出规定》(国家安全生产监督管理总局令第19号,2009年8月1日起施行);
(6)云南省人民政府办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的实施意见,云政办发〔2014〕5号。
(7)曲靖市麒麟区人民政府办公室文件(麒区政办[2014]116号)曲靖市麒麟区人民政府办公室关于印发《曲靖市麒麟区地方煤矿隐蔽致灾因素普查实施方案》的通知。
(8)曲靖市麒麟区煤炭工业局文件(麒煤技发[2014]42号)曲靖市麒麟区煤炭工业局关于转发《曲靖市麒麟区地方煤矿隐蔽致灾因素普查实施方案》的通知。
(9)云南岩土工程勘察设计研究院2007年8月编制的《曲靖市麒麟区大山煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书》;
(10)云南省地质矿产勘查开发局第一地质大队2010年2月编制的《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿资源储量核实报告》;
(11)江苏省第一工业设计院有限责任公司2011年2月编制的《曲靖市麒麟区大山煤矿矿产资源开发利用方案》;
(12)昆明煤炭科学研究所2011年4月编制的《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿瓦斯地质图说明书》;
(13)矿方提供的大山煤矿采掘工程平面图;
(14)云南省曲靖市大山煤矿9号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告
1.2矿井位置、交通及矿区范围
曲靖市麒麟区大山煤矿位于曲靖市东南方向,平距65km,恩洪矿区7井田的西北部,属麒麟区东山镇管辖。
矿区地理位置:
东经104º
11´
11″~104º
53″;
北纬25º
19´
06″~25º
20´
07″。
煤矿北有G320高速公路,滇黔铁路;
西有G326高速公路;
南有南昆铁路。
煤矿有简易公路与曲靖至恩洪矿区公路相接,距曲靖城85km、越州镇52km、东山镇(高家村)22km,交通方便(详见交通位置图)。
根据云南省国土资源厅2014年1月9日颁发的曲靖市大山矿业有限责任公司大山煤矿采矿许可证(证号:
C530000************0490,有效期限2年,自2014年1月9日至2016年1月9日,生产规模21万t/a),矿井范围由5个拐点坐标圈定,矿区面积为1.3125km2;
矿井的开采标高为+2010m~+1845m。
矿区范围拐点坐标见表1。
表1大山煤矿矿区范围拐点坐标表
拐点
编号
1980年西安坐标系
X
Y
矿1
2803441.76
35418800.18
矿2
35419160.18
矿3
2801546.74
35419160.19
矿4
35419092.19
矿5
2802356.74
35418010.18
矿区面积:
1.3125km2;
开采标高:
+2010m~+1845m
图1大山煤矿交通位置图
1.3自然地理
1.3.1地形地貌
大山煤矿位于乌蒙山西南缘,属构造侵蚀低中山地貌。
矿界内最高点在北部,标高2331.0m,最低点在东南部,标高1965.0m,相对高差366m,由南到北,地形连绵起伏,相对高差较大。
地形切割高差大。
受地层岩性及构造影响,呈北东向展布与区域构造线方向基本一致。
1.3.2气象
矿区属北亚热带高原季风气候特点,春季干燥多风,夏季多雨潮湿。
年最高气温34.9℃,最低-6℃,平均14.5℃。
多年平均降雨量1169mm,每年的5~9月为雨季,降雨量约占全年的80%,其中7月份降雨量最大。
每年12月到次年2月为霜冻期,冬春干旱,气候干燥,但冬无严寒,夏无酷暑,年主导风向为西南风,年平均风速2.8m/s,最大风速23m/s。
1.3.3水文
区内无大的地表水体,主要有二条季节性溪沟,编号G1、G2,其最大的为矿区中部G2,矿区距独木水库6.5km,独木水库最高水位标高2003m,矿区地表水流入独木水库,独木水库流入彖长河后,再汇入南盘江,统属珠江流域南盘江水系。
G1溪沟可视为矿区的最低侵蚀基准面。
海拔标高1940m,矿区水系不发育,地势西北高东南低,相对高差较大。
地形地貌有利于地表水和地下水排泄。
1.3.4地震
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)附录A,曲靖抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为0.15g,所属设计地震分组为第三组。
因此,未来矿山地面建筑物抗震设防应按Ⅶ度设防。
1.3.5经济状况
区内工矿企业主要以煤矿为主,煤种为焦煤,除煤矿外,主要还有洗煤厂、焦化厂有若干家。
区内居民以汉族为主,杂居少数彝族,除部分人员参加采煤外,大多从事农业生产。
农作物主要有玉米,次有水稻、土豆等,可基本自给自足,经济作物以烤烟为主。
1.4以往地质工作情况
1、1959~1966年,云南省地质局地质六队在全矿区按500m勘探线间距投入大量钻探工程,由于勘探工程质量原因,最终仅达到详细普查精度要求。
云南省地质局第六地质队于1964年编制了《恩洪矿区1~14井田详细普查地质报告》。
2、1965~1968年云南省地质局第六地质队在恩洪煤矿7井田进行了大量的勘探工程和地质观察研究工作,还作了大量的水文地质和采样、试验工作,于1970年11月提交了《滇东煤田恩洪矿区7井田精查储量报告》。
3、1981年7月~1984年8月,云南省一九八煤田地质勘探队在修正7井田边界断层F12-15、F24的基础上,对7井田西、北外围的老书桌井田开展详查,新施工钻孔28个计11798.14m。
通过大量的勘探工程和地质观察研究以及水文地质和采样、试验等工作,于1984年10月份提交了《云南省恩洪矿区老书桌井田详查地质报告》。
4、2005年7月,云南省一九八煤田地质勘探队提交了《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿资源储量核实报告》,曲靖市国土资源局以“曲国土储备字[2005]119号”文件予以评审备案。
5、2007年8月云南岩土工程勘察设计研究院提交了《曲靖市麒麟区大山煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书》;
现状地质灾害调查有3处古滑坡;
目前无崩塌、泥石流、地裂缝、地面沉降、滑坡等地质灾害。
预测矿山开采可能加剧采空区的地面塌陷,影响山体的稳定性、诱发泥石流、加剧矿区及周边水体污染、诱发地下水位下降、地下水疏干等地质灾害。
6、2010年2月云南省地质矿产勘查开发局第一地质大队提交了《曲靖市麒麟区大山煤矿资源储量核实报告》,并经云南省国土资源厅评审备案,云国土资储备字[2011]33号。
截止2010年1月31日,大山煤矿矿区范围内保有111b类151.95万t,122b类296.69万t,333类265.09万t,村庄压覆影响带333类78.59万t,共计792.32万t。
7、2011年4月昆明煤炭科学研究所提交了《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿瓦斯地质图说明书》;
矿界范围内C9煤层的瓦斯含量从南向北(由浅向深)由3.5m3/t增加到9.5m3/t;
工作面最大绝对瓦斯绝对涌出量从南向北(904工作面至北部边界附近采煤工作面)由(浅向深)0.686增加到1.173m3/min;
904采煤工作面本煤层相对瓦斯涌出量3.41m3/t,邻近层瓦斯涌出量0.341m3/t,矿界北部工作面预测本煤层相对瓦斯涌出量为5.35m3/t,邻近层瓦斯涌出量0.535m3/t。
1.5矿井生产建设概况及老窑开采情况
1、矿井生产建设概况
(1)开采历史
大山煤矿筹建于1995年,2003年4月由云南省国土厅首次核发了采矿许可证,采矿权范围由5个坐标拐点圈定,开采深度1961m~1845m,开采规模9万t/a。
至2009年延续换证,核准开采规模为21万t/a,核准后开采深度变更为2010m~1845m。
建矿至今主要开采C8和C9煤层,截止2010年1月31日,大山煤矿累计采出原煤120.1万t,动用资源储量163.62万t,资源回收率73.4%。
(2)证照取得情况
现大山煤矿属麒麟区证照齐全的生产矿井,于2011年进行了延续,并于2014年1月9日取得由云南省国土资源厅颁发的采矿许可证(证号:
C530000************0490,延续后有效期限2年,自2014年1月9日至2016年1月9日,生产规模21万吨/年)。
于2004年12月31日取得由云南煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证(证号:
(滇)MK安许证字〔2004〕0040号,2013进行了变更,有效期限:
2013年11月12日至2016年11月12日,生产规模21万吨/年)。
(3)设计情况
本次隐蔽致灾普查未看到“矿井开采方案”等相关技术资料,只能根据矿方提供的大山煤矿于2011年2月由江苏省第一工业设计院有限责任公司《曲靖市麒麟区大山煤矿矿产资源开发利用方案(延续)》为依据进行编制。
查明该矿井已生产多年,地面已形成与生产能力相配套的工业场地,储、装、运系统及排矸系统都已齐全。
并具有畅通的场外运输公路,有完备的供电、供水、通讯等设备、线路和设施,采用斜井开拓方式。
主斜井:
井口坐标(X=2802180.134、Y=35419005.891、Z=1992.365),方位角354°
,坡度17°
,主斜井长度为520m,根据岩性情况分段采用锚喷支护、砌碹支护、U型可缩性方案等支护方式。
井底落平点标高+1845m,平均断面5.4m2、平均高度2.43m;
装备B650胶带机,主要担负煤炭运输和安全出口,并兼作辅助进风任务。
副斜井:
井口坐标(X=2802200.935、Y=35418977.255、Z=1997.737),方位角359°
,坡度22°
,副斜井长度为420m,根据岩性情况分段采用锚喷支护、砌碹支护、U型可缩性方案等支护方式。
井底落平点标高+1845m,平均断面5.35m2、平均高度2.48m;
装备JTP-1.6×
1.2绞车,主要担负矸石提升、材料下放、管道敷设和人员上下,并兼作主进风任务。
回风井:
井口坐标(X=2802206.933、Y=35418951.466、Z=1998.240),开拓方位角358°
,长度为380m,风井根据岩性情况分段采用锚喷支护、砌碹支护、U型可缩性方案等支护方式。
井底落平点标高+1847m,平均断面5.27m2,平均高度2.45m;
装备FBCDZ№19B2×
185型风机2台,主要担负矿井回风任务。
专用回风巷:
根据调查可知,目前业主为了增加井下通风能力,业主准备新掘1877水平采区专用回风巷,掘进工程量为540m,用于加强井下通风能力。
煤层开采顺序为下行式开采,依次开采C8、C9、C11、C13、C15和C16煤层。
采区划分:
将C8和C9煤层联合布置、C11、C13、C15和C16联合布置进行开采。
设计划分两个采区,即C8、C9煤层组一采区,C11、C13、C15和C16煤层组二采区。
首采工作面布置在C8煤层,采区轨道巷和采区胶带机巷布置在C9煤层,采区回风巷布置在C8煤层。
现矿井采用倾斜长壁采煤法,放炮落煤,全部垮落法管理顶板。
(4)矿井目前生产情况
建矿至今主要开采C8和C9煤层,截止2013年底开拓煤量106万吨,其中C8煤层76万吨,C9煤层30万吨,属近水平煤层。
2011年进行了延续矿井开拓系统、生产系并已通过验收。
矿井为高瓦斯矿井,目前该矿正在对807工作面进行收尾;
已在二采区120801掘进工作面。
排水系统:
矿井在+1830水平井底车场附近设有主、副水仓,容积分别为503m3、480m3;
水泵硐室安装了3台D46-30×
7型水泵,扬程210m,流量46m3/h;
电机型号:
YB2-225M-2,功率45kW,配备了2趟DN110型无缝钢管作为排水管。
通风系统:
矿井具备独立通风系统条件,有进、回风巷,生产水平和采区实行分区通风,采掘工作面实行了独立通风,矿井为高瓦斯矿井。
有3个井口,其中2个进风井,1个回风井,采区设有采区回风巷,在此基础上再拟建专用回风井1个。
回风井安装了2台FBCDZ№19B2×
185型对旋轴流式风机,额定风量2838-6300m3/min、额定风压990-3740Pa、转速980r/min,电机功率2×
180kW;
风井的2台主要通风机每隔30天交替运行一次。
通风能力满足安全生产的需要,能保证连续运转,备用主要通风机能在10分钟内起动,满足通风要求。
每个掘进工作面均安装了2套FBDYNO6.0/2×
22型(2×
22kW)局部通风机,并能实现自动切换。
抽放系统:
地面安装了永久性瓦斯抽采系统,型号为2台2BEC-42型水环式真空泵,最大排气量为120m3/h、极限真空160hP,主管采用MVC-KMφ315×
11.3mm型的瓦斯抽放专用管,支管采用φ200型瓦斯抽放专用管,目前抽采采煤工作面的上隅角、采空区及掘进工作面。
表2大山煤矿主要设备安装情况
安装地点
设备名称
台数
型号
主要参数
电机功率
主斜井
皮带机
1台
DTL80/20型胶带输送机
B=650mm,Q=200t/h,
电压380v
功率22kw
副斜井井口
提升机
JTP-1.6×
1.2型
滚筒1200×
100mm
电压380v
功率110kw
回风井井口
通风机
2台
FBCDZ№19B2×
185型二台
额定风量2838-6300m3/min、额定风压990-3740Pa、转速980r/min,
功率2×
180kW
抽放泵房
高负压水环式真空泵
2BEC-42型水环式真空泵
排气量120m3/h
功率132kw
低负压水环式真空泵
2BEC-50型水环式真空泵
排气量180m3/h
功率220kw
2、周边矿井及老窑分布情况
(1)周边矿井情况
根据现场调查和收集资料可知,大山煤矿位于恩洪矿区的7井田,东南与莲花冲煤矿交界,西部与银堂煤矿毗邻,南部为发嘎煤矿继发井,北部为富源县墨红镇老书桌煤矿,主要开采煤层为C9号煤层。
与7井田相邻6-Ⅱ的恩洪煤矿二号井,分别在1980年元月14日到2009年8月17日发生煤与瓦斯突出28次,突出最大强度为:
煤(岩)268t,突出的瓦斯量为820km3,突出瓦斯浓度为99.9%,属第Ⅱ类型的煤与沼气突出。
7井田内莲花冲煤矿1998年9月13日在1851运输巷掘进时发生一起煤与瓦斯突出事故,共抛出煤86.6t,总回风巷的瓦斯浓度到达39.11%,经计算共涌出瓦斯量32.760km3。
(2)老窑情况
矿区及周边浅部老窑较多,开采历史久远,地表分布老窑较多,现大多数窑口已被填埋。
1.6本次工作情况
接受委托后,我公司即成立项目组开展工作,于2014年4月29日派遣由地质、水文地质、采矿、通风等专业的工程技术人员组成的项目组成员进入该矿进行实地调查,对矿区地层、构造、地表水及矿井井下开采情况、通风情况、监测监控情况进行了调查,同时收集了云南省地质矿产勘查开发局第一地质大队2010年2月编制的《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿资源储量核实报告》,昆明煤炭科学研究所2011年4月编制的《云南省曲靖市麒麟区大山煤矿瓦斯地质图说明书》以及该矿瓦斯等级鉴定批文、资质单位提交的煤与瓦斯突出鉴定报告、煤尘爆炸性鉴定报告、煤层自燃倾向性鉴定报告和矿方提供的大山煤矿采掘工程平面图等,通过对上述资料的分析研究,系统的查找出矿井存在的隐蔽致灾因素,并根据各种隐蔽致灾因素的特点和致灾后果提出相应的防治措施和建议。
2矿井地质特征
2.1地层
在大山煤矿矿区范围内,出露的地层有:
二叠系上统龙潭组(P3l)、三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q),简述如下:
1、第四系(Q)
为残积、坡积、洪积之红土、黄土、砂质粘土、淤砂和砂砾等。
分布于山坡、沟谷等低洼地带。
厚度0~20m不等。
与下伏地层不整合接触。
2、三叠系下统飞仙关组(T1f)
以一套紫红色泥岩、粉砂岩、细一中粒砂岩,呈不规则状互层或夹层产出。
该组地层总厚度175~217m。
根据岩性组合及生物化石的差别,将其划分为四个段,即T1f1、T1f2、T1f3、T1f4。
但在本区仅出露有T1f1和T1f2。
现分述如下:
⑴飞仙关组第一段(T1f1)
下部为紫红色薄层状至中厚层状粉砂质泥岩,夹薄层状粉砂岩,底部夹中厚层细砂岩。
具小型斜层理及交错层理。
上部为紫红色薄一中厚层状粉砂岩夹中厚层状细砂岩,具小型斜层理。
厚度82m。
⑵飞仙关组第二段(T1f2):
出露不全。
下部为紫灰绿色、灰绿色薄一中厚层状中细粒含铜砂岩夹粉砂岩。
岩石坚硬,风化后带形成陡岩地貌特征。
中部为紫红色薄一中厚层粉砂岩与细砂岩互层。
夹黄绿色厚层偶含铜细砂岩,岩石坚硬,抗风化能力强,常呈陡岩地貌。
上部为紫红色薄一中厚层状粉砂岩与灰紫色细砂岩互层。
含多量不规则状的风化后呈黄色细砂团包体。
而下部产较多动物化石,区内出露不全。
厚度>100m。
3、三叠系下统卡以头组(T1k)
由一系列黄绿色薄至厚层状泥岩,粉砂质泥岩,粉砂岩,细砂岩互层组成,顶部为紫色条带状泥岩。
根据岩性组合、生物化石的差异,可划分二个段(T1k1、T1k2),全层厚97.65m,与下伏地层呈整合接触。
⑴卡以头组第一段(T1k1):
灰绿色薄层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩互层。
风化后呈球状片壳薄层,具水平层理及斜交层理,产丰富的动物化石及少量植物化石碎片。
厚度25m~52m。
⑵卡以头组第二段(T1k2):
暗绿色厚层状细砂岩。
上部夹薄层粉砂岩。
顶部含少量玛瑙石,具水平层理。
厚度41~73m。
4、二叠系上统龙潭组(P3l)
根据7井田和老书桌井田勘查成果,区内各组地层由一系列粉砂岩、粘土岩、细砂岩夹煤层组成的连续沉积含煤岩系,地表未见出露,地层厚度210~280m,平均240~250m,含煤26~52层,煤层总厚13~44m,其中可采或局部可采12层,平均厚度达17.1~19.76m,含煤系数10.6~13%,可采含煤系数7~8%。
按岩性组合、特征不同划分为三段。
⑴龙潭组第一段(P3l1):
自玄武岩顶至C16煤层底。
黑色、黑灰色薄至中厚层状中砂砾岩、细砂岩、粉砂岩夹煤层及煤线。
局部夹有极薄层状菱铁岩,含少量团块状似层状黄铁矿。
含煤11层,可采或局部可采4~5层(C17a、C18、C19、C21、C23b)。
含硫量高,煤层间距、厚度变化大,有分岔复合现象。
厚度70~90m。
与下伏地层呈假整合接触。
⑵龙潭组第二段(P3l2):
下至C16煤层底板,上至C8煤层顶板,以浅灰、灰色中厚层状粉砂岩、粘土岩夹煤层、煤线及菱铁岩(厚5~50cm不等)组成。
该段内共含煤9层,其中可采煤层6层(C8、C9、C11、C13、C15、C16等层),多为半暗-半亮型煤,其煤层厚度大,稳定、煤质好。
厚度70~80m,是主要含煤段。
⑶龙潭组第三段(P3l3):
下至C8煤层顶板,至C1煤层顶板,以浅灰、灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粘土岩夹煤层、煤线组成。
局部夹薄层菱铁岩(单层厚度1~10cm不等)。
菱铁岩常与粉砂岩呈等间距互层。
该层含煤22层,一般15层,其中局部可采1层(C7),均为块状的暗淡至半暗淡型煤,厚度70~80m。
2.2构造
矿区位于7井田西部与老书桌井田交接部分,地层总体走向南北~北西,倾向东或北东,倾角一般在5~15°
的单斜构造,主要以断裂构造为主,亦发育次一级褶皱。
核实区的地层走向基本与井田一致。
倾角小于10°
。
位于次一级褶皱燕麦山向斜的西翼。
东南角位于燕麦山向斜轴部,核实区内共有断层6条,滑坡三处现分述如下:
1、断层
⑴F9正断层:
分布于核实区的西部,总体走向北东,从中部转为南北向。
倾向东南,倾角45°
,最大铅垂断距7~10m。
长850余m。
破坏核实区西南部煤层。
⑵F75正断层:
位于核实区南部边界,走向正南北,倾向东,倾角45°
,最大铅垂断距10m,长>400m,对核实区影响不大。
⑶F85正断层:
位于核实区东南角,走向北东,倾向东南,倾角不清,铅垂断距5~7m,对核实区煤层影响不大,走向延长700m。
⑷F12正断层:
位于核实区东南角,F85断层的外侧,走向北东,倾向北西,倾角75°
,铅垂断距>30m。
亦对核实区煤层影响不大,走向延长1500m。
⑸F12-15正断层:
分布于核实区西部。
为井田分界断层,构成7井田与老书桌井田的共同边界。
断层走向近南-北,倾向东,倾角68~14°
,地表陡峭,深部平缓,垂直断距一般50~90m,断层附近地层倾角度陡,局部具牵引褶曲。
具断层角砾岩及构造透镜体。
它切断了区内所有可采煤层,对深部煤层开采有影响。
⑹F7-84(即老书桌井田的F46)逆断层,分布于核实区西部F12-15的西侧。
走向北北东-南南西,倾向90~110°
,倾角16~77°
,浅部平缓,深部陡峭,垂直断距一般40~60m。
表现为地层重复出现,附近地层倾角度陡,局部出现倒转。
具挤压破碎带,局部有小的透镜体。
钻孔穿断层时有漏水现象。
切断了区内可采煤层,对煤层开采有影响。
表3断层特征表
断层编号
断层
性质
延伸长度(米)
断层产状
控制
程度
走向
倾向(度)
倾角(度)
落差(米)
F9
正断层
850
45
135
7-10
基本探明
F75
>
400
36
90
10
F85
700
5-7
F12
1500
325
75