交通煤矿隐蔽致灾因素普查报告.docx

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交通煤矿隐蔽致灾因素普查报告

交通煤矿

隐蔽致灾因素普查报告

2018年3月

目录

第一章绪论1

1.1目的和任务1

1.2生产建设2

第二章矿井地质条件及评价2

2.1地层2

2.2矿井地质构造3

2.3岩浆岩3

第三章矿井隐蔽致灾因素普查4

3.1采空区普查4

3.2废弃老窑（井筒）和封闭不良钻孔普查5

3.3断层、裂隙和褶曲普查7

3.4瓦斯富集区普查8

3.5导水裂隙带及冒落带普查10

3.6地下含水体普查10

3.7井下火区普查16

3.8岩浆岩、砾岩、砂层等不良地质体普查19

第四章矿井防治水工作19

4.1矿井防排水现状19

4.2防治水工程20

4.3评价制定的防治水工作技术路线和采取的综合措施22

第五章结论22

第一章绪论

1.1目的和任务

一、目的

根据国务院办公厅国办发〔2013〕99号文件，国家安全监管总局、国家煤矿安监局安监总煤调〔2013〕135号印发《煤矿地质工作规定》的要求，开展矿井隐蔽治灾因素普查工作，查明灾害原因，制定预防性保障措施，确保矿井安全生产。

二、任务

交通煤矿由矿长、总工程师牵头组织通风、地测、防冲等专业技术人员，根据交通煤矿实际情况，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进行全面系统的自检自查，对主要问题进行梳理总结，对全矿井进行了全面的隐蔽致灾因素普查工作。

三、参考依据

1、《煤矿安全规程》（国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局2011年2月）；

2、《煤矿安全规程释义》（国家煤矿安全监察局2011年3月）；

3、《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局2009年11月）；

4、《煤矿防治水规定释义》（国家煤矿安全监察局2009年12月）；

5、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（煤炭工业部2000年12月）；

6、《煤矿防治水手册》（武强主编2013年3月）。

7、《交通煤矿地质报告》。

8、《交通煤矿水文地质类型划分报告》。

1.2生产建设

鹤岗市交通煤矿位于鹤岗矿区兴山煤矿东侧，距离市中心7公里，行政管鹤岗市兴山区管辖，井田地理坐标：

东经130°19′51″，北纬47°22′49″，现有员工310人。

始建于1983年8月，矿井于1984年6月验收正式投产，集体企业，现核定生产能力9万吨/年。

矿区井田面积0.2079平方公里，截止2015年底矿井保有地质储量

为154.79万吨。

开拓方式为斜井开拓，开采标高186.0至-40.0米，开采煤种为1/3焦煤，主采煤层15号层煤。

采煤方法走向长壁式，主要巷道采用U型钢棚支护，采区巷道支护形式采用工字钢梯形棚支护。

第二章矿井地质条件及评价

2.1地层

本井田地层走向NNE，倾向SEE，倾角10°～34°，平均23°。

（详见表2-1）

鹤岗煤田区域地层表（表2-1）

界

系

符号

统

符号

群

组

符号

段

符号

地层厚度（m）

新生界

第四系

Q

22—55

中

生

界

白

垩

系

K

下统

K1

桦山群

东山组

K1d

火山集块岩段

K1d2

500

砂页岩段

K1d1

80

鹤岗群

石头庙子组

K1st

二龙山砂岩段

K1st2

155—716

南岭砾岩段

K1st1

600

石头河子组

K1s

富力段

K1s3

40—146

中部含煤段

K1s2

640—790

北大岭含煤段

K1s1

150—400

元古界（Pt）

未分段

厚度不详

2.2矿井地质构造

交通煤矿地处鹤岗矿区的东北侧，井田主要构造是断层，且断层密集发育，但有一定的赋存规律和发育特征。

总体上区内断层均被F47与F17两条贯穿南北的边界大断层所控制。

因两条边界断层将其周围应力场改变，区内断层均为这两个断层的次生断层或因构造应力的变化无法延展出去，在区域内相互截切，将井田内的可采煤层划分为数个可采块段。

井田内第一级构造有：

F17号断层：

断层走向与含煤地层走向相近，断层倾角大于地层倾角，从5号勘探线延至15号勘探线，贯穿南北，是西部边界的大断层，各勘探线都有钻孔和井巷工程严密控制。

断层落差较均匀，都在200米左右，走向北东20°左右，倾向南东,倾角20°左右。

F47号断层：

本断层是贯穿南北的大断层，是生产区与群英山勘探区的分界断层，只有部分钻孔控制，井巷无确切的控制点，断层落差在80～200米，走向北东25°左右，倾向北西，倾角35°左右。

第二级构造是由第一期构造所派生的中型断层，落差在50米以上，井下控制较好的有六条，分别为F1、F2、F322、F10、F12、F49，较大的三条逆断层也有多处井巷控制，即F33、F3、F8。

2.3岩浆岩

本区火成岩主要发育在东部，燕山期形成，均以岩株和岩墙产出。

F47号断层是主要通道，再通过F47号断层附近的断层顺煤层侵入，主要破坏7煤层、8煤层、9煤层、12煤层、13煤层等上部煤层，其他煤层影响较小，岩性主要为安山玢岩和辉绿岩。

生产矿井实见火成岩的主要在8号半剖面，都实见了沿断层带侵入的火成岩，产出方式主要为岩脉、岩株，其烧变程度较强，断层带所夹煤层均变成天然焦，原沉积岩也被烧变质，破坏了东部区部分含煤地层，生产区只实见岩墙，侵入于7煤层、8煤层、12煤层、13煤层、15煤层五个煤层中。

第三章矿井隐蔽致灾因素普查

3.1采空区普查

交通煤矿所在的兴山矿区是1958年开发的矿区，由于地质构造复杂，煤层被切割成零星块段，根据实际构造情况，分成各个采区，经过开采形成了采空区。

交通煤矿共开采7个煤层，分别是：

7、8、12、13、15、18-1、182-1号。

采用炮采采煤。

由于累煤层开采，采空区陷落，多数采空区积水通过裂隙带由上一煤层采空区导入到下一个煤层采空区，部分采空区存在少量积水。

由于各煤层层间距较近，所以在开采下部煤层前会对上覆采空区进行探放水工作，经验证采空区无积水后方可进行生产。

本矿周边现有生产及关闭地方煤矿五家，分别为：

龙军、恒达、军发、孙永光和双杰煤矿。

五家煤矿积水情况与本矿之间的联系情况如下：

（1）、龙军煤矿：

该矿开采8’剖面线以南F1断层下盘18-1、18-2、182-2号三个煤层，与本矿处于F1断层上下盘关系，龙军煤矿开采范围距交通煤矿平面距离大于300米，2010年关闭。

与本矿无水利联系。

（2）、恒达煤矿：

该矿开采F1断层上盘15、18-1号两个煤层，与本矿处于F1断层上下盘关系，恒达煤矿开采范围距交通煤矿平面距离大于400米，现为生产矿井，与本矿无水利联系。

（3）、军发煤矿：

该矿开采F8断层下盘13号一个煤层，开采范围距交通煤矿平面距离大于200米，2010年关闭。

在本矿井主采7个可采煤层7、8、12、13、15、18-1和182-1煤层，各个煤层均属有自燃发火倾向煤层，煤层自燃发火倾向为容易自燃煤层。

煤层瓦斯绝对涌出量为0.20m³/min，相对涌出量2.63m³/t。

3.2废弃老窑（井筒）和封闭不良钻孔普查

交通煤矿井田范围内有军发煤矿2010年已关井，井口门已回填平；周边有聚鑫煤矿2010年关井报废，井口门已回填平；原风华八井和四采区八井与2002年已关闭，井口门已回填；开采煤层为大矿开采完的旧区复采，采后冒落较好，不存在采空区积水的空间。

在雨季由于受采动影响，地表水下沉进入矿井，使矿井在雨季时渗水量增大，在兴山矿区范围内没有水库、河流、地下河等水体存在。

交通煤矿所在的兴山矿区已关闭的小井有49个，大致在1989年-2010年期间关闭，这些地方煤矿开采的煤层都是交通煤矿开采后剩余的断层煤柱、阶段煤柱以及旧区。

关闭的49个小井状况详见“兴山矿区关闭地方煤矿状况一览表”。

兴山矿区关闭煤矿状况一览表

序

号

矿名

年限

开采煤层

最低

标高

开采时间

停采时间

1

兴山区一矿一井

82年3月

1992年3月

7、8

+250

2

兴山区一矿二井

83年1月

1991年12月

13

+230

3

兴山区一矿三井

84年8月

1993年1月

13

+120

4

兴山区一矿四井

84年10月

1991年4月

15

+170

5

群贺煤矿

（兴山区二矿老井）

79年5月

2010年5月

7、8、9

+110

6

兴山区三矿

84年1月

1996年8月

13

+115

7

兴山区兴发煤矿

89年4月

1995年9月

9

+160

8

建材煤矿

85年5月

1994年1月

15

+170

9

双杰煤矿

87年9月

1993年4月

15

+170

10

群英山煤矿

80年5月

2003年3月

13、15

+100

11

工农区四煤矿

85年3月

2000年3月

7、8

+200

12

工农区五煤矿

89年2月

1999年12月

10、22

+140

13

工农区兆林煤矿

89.年5月

1994年1月

13.15

+150

14

81513部队南井

86年4月

1991年4月

13、15

+250

15

81513部队北井

84年5月

1990年7月

13

+250

16

龙军煤矿

（省军区煤矿）

92年8月

1992年3月

181、182、182-2

+120

17

军发煤矿

88年6月

2001年7月

12、13

+165

18

局地质队一井

84年6月

1989年1月

182-2

+110

19

泰安煤矿

（局地质队二井）

85年5月

2010年4月

15、18

+120

20

局地质队三井

88年6月

2008年

7、8、13

+140

21

四采自营区一井

90年4月

2000年2月

293

+150

22

四采自营区三井

93年6月

2000年6月

181、182

+180

23

四采自营区四井

94年10月

2001年9月

18

+150

24

四采自营区五井

89年5月

2002年8月

15

+150

25

四采自营区六井

89年10月

2001年11月

181、182

+180

26

四采自营区八井

92年11月

2002年4月

293、30

+150

27

四采自营区九井

91年6月

2003年5月

13、15

+150

28

四采自营区十一井

91年10月

2000年11月

13、15

+150

29

四采自营区十二井

92年12月

2000年12月

7、8

+170

30

四采自营区十三井

93年2月

2000年10月

13、15

+150

31

四采自营区十四井

93年3月

2000年9月

7、8

+110

32

四采自营区十五井

93年3月

2000年7月

13、15

+150

33

林业处公司一井

86年4月

1998年8月

7、8、12

+140

34

林业处公司二井

87年2月

1996年10月

12、13

+150

35

林业处公司三井

94年6月

1997年4月

181、182-1、182-2

+150

36

聚鑫煤矿

（矿公司大修队井）

92年8月

2008年

7、8、12、13

+184

37

兴福煤矿

（矿公司十二井）

94年7月

2008年

7、13、15

+90

38

合林煤矿

（市二运二矿）

85年7月

2009年

15、181、182-1、182、183、21

±0

39

新岭煤矿

83年4月

1992年5月

7、8

+180

40

青云山煤矿

83年3月

1991年12月

12、13

+170

41

交通一矿

二井

85年9月

1994年6月

15

+150

42

兴山矿公司

二井

92年8月

2000年11月

13、15

+170

43

兴山矿公司

三井

85年9月

2001年4月

7、15

+210

44

兴山矿公司

六井之一

83年3月

1996年12月

7、8

+200

45

兴山矿公司

六井之二

92年4月

1999年8月

7、8

+200

46

南山区煤矿

（风华八井）

96年12月

1999年8月

7、8、12、13

+180

47

光圆煤矿

（兴山矿公司七井）

1992年

2010年9月

7、13

-15

48

东方红煤矿

89年7月

2010年

7、11、12、13

+45

49

兴北煤矿

（兴山区二矿新井）

88年7月

2013年

8、9、13

+20

交通煤矿所在的兴山井田的钻孔，因施工年限较久远，部分钻孔封孔情况不详，在2007年以后施工的钻孔都有封孔记录。

3.3断层、裂隙和褶曲普查

交通煤矿所在井田内构造比较复杂，经多年开采实践证实属鹤岗矿区构造最复杂的煤矿，尤其是原兴山矿一、二井的生产区，通过多年生产勘探及井下巷道所揭露的构造点，生产区内的构造断层已基本得到了控制，井田内断层属压扭性，断层带较宽，多数不含水，但导水性很强。

根据整个区域的断层先后序次和切割关系，可综合分析为两期构造运动。

第一期构造主要为北西向主干断层，主要有F17号断层。

F17号断层：

断层走向与含煤地层走向相近，断层倾角大于地层倾角，从5号勘探线延至15号勘探线，贯穿南北，是西部边界的大断层，各勘探线都有钻孔和井巷工程严密控制。

断层落差较均匀，都在200m左右，走向北东20°左右，倾向南东,倾角20°左右。

第二期构造是由第一期构造所派生的中型断层，本区落差在50以上，有两条，F1、F10，小断层特别发育有F6、F8两条。

F1号煤层：

断层走向SE，倾向NE，倾角35°，为正断层，贯穿5-10勘探线，控断点较多。

F10号煤层：

断层走向NE，倾向SW，倾角29-40°，为正断层，贯10-12勘探线，控断点较多。

F6号煤层：

断层走向NE，倾向SE，倾角20°，为逆断层，井下实见点在9号剖面线。

F8号断层：

断层走向NE，倾向NW，倾角20°，为逆断层，井下实见点在9号剖面线，详见表-3。

表-3断层一览表

断层号

断层产状

断层性质

断层

落差

M

确定依据

分布范围

可靠程度

走向

倾向

倾角°

正

逆

F1

SE

NE

35

正

75～100

兴山矿井下实见主要贯穿一、二井之中，控制。

5-10勘探线

可靠

F6

NE

SE

20

逆

10

兴山矿井下实见主要在二井9剖面。

9勘探线

一般

F10

NW

SN

29-40

正

50

兴山矿井下实见主要在一、二井控制点较多。

10-12

勘探线

可靠

F17

NE

SE

20

正

200

兴山矿实见一、二井有钻孔及巷道控制。

5-14

勘探线

可靠

F8

NE

SE

20

逆

10

兴山矿井下实见主要在二井9剖面。

9勘探线

一般

兴山矿区火成岩主要发育在东部，F47号煤层是主要通道，通过F47号断层附近的断层顺煤层侵入，主要破坏7、8、9、12、13等上部煤层，其它煤层影响较小，岩性主要为安山玢岩和辉绿岩

3.4瓦斯富集区普查

交通煤矿井田范围内可采煤层7个，分别为分别是：

7、8、12、13、15、18-1和182-1号煤层。

15#号煤层赋存较稳定，有轻微褶曲，煤层倾角平均7°至22°，其结构为复煤层，煤层中含有夹石，但主要在接近顶板位置处，即将开采的为剩余底煤，煤质较好。

煤层层理和接力较发育。

上述煤层走向变化不大，赋存稳定。

1、矿井瓦斯、煤尘及自燃发火

根据龙煤集团佳木斯瓦斯地质研究院有限公司《鹤岗市交通煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告》，交通煤矿鉴定结果为低瓦斯矿井、低二氧化碳矿井。

瓦斯绝对涌出量为0.292m³/min，相对涌出量1.30m³/t。

二氧化碳绝对涌出量为0.931m³/min，二氧化碳相对涌出量为4.14m³/t。

煤尘具有爆炸危险，煤尘爆炸指数为32-38%。

2、矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险

交通煤矿未做过突出危险性鉴定，但与交通煤矿相邻小煤矿均未发生过煤与瓦斯突出灾害，相邻井田的兴山煤矿鉴定为瓦斯突出矿井。

交通煤矿地表标高+182.547m，开采最终标高为-120m，开采深度为302m，属低瓦斯矿井，以此分析推断突出危险性不大。

针对瓦斯富集区，采取针对性瓦斯管理措施如下：

Ⅰ、加强瓦斯参数预测预报工作：

矿井已建立防突管理制度和各级岗位责任制，建立了满足防突工作需要的专业防突队伍编制了全矿井防突措施和专项防治煤与瓦斯突出应急预案。

交通煤矿未做过突出危险性鉴定，但与交通煤矿相邻小煤矿均未发生过煤与瓦斯突出灾害，相邻井田的兴山煤矿鉴定为瓦斯突出矿井。

交通煤矿地表标高+182.547m，开采最终标高为-120m，开采深度为302m，属低瓦斯矿井，以此分析推断突出危险性不大。

全面落实“两个四位一体”综合防突措施，坚持区域综合防突措施先行，局部防突措施补充的原则。

对生产接续的采面进行全面预抽和区域消突，强制推行边掘边抽，先抽后采，确保抽采达标。

Ⅱ、加强瓦斯预抽工作：

利用煤炭科学研究总院沈阳研究院及本矿防突实验室井下收集测定参数数据，采用线性回归法综合地质资料预测出的瓦斯含量与煤层埋深及地质构造的相关关系

Ⅲ、加强现场瓦斯管理工作：

严肃“瓦斯超限就是事故”的观念,及时消灭瓦斯隐患,确保安全生产。

3.5导水裂隙带及冒落带普查

交通煤矿自建井以来未对冒落带及导水裂隙带开展过物探、钻探调查，所以对于导水裂隙带高度只能采用理论计算，及借鉴相邻矿井实测资料的方法。

根据国内部分学者的研究，中国矿业大学（北京）提出的综采条件下中硬顶板综采条件下的公式：

裂隙带Hli=

±11.29………………………6.1

中国煤炭地质总局华盛水文地质勘查工程在鹤岗矿区益新煤矿的水文地质补充勘探中，结合矿井地质条件及井上下采掘情况，施工“上三带”钻孔一个：

S7孔，该孔原采15层煤，采煤厚度10m，根据实际探测结果，导水裂隙带高度为174m。

根据公式6.1计算，理论导水裂隙带高度为116.98m。

实际值与公式6.1计算的理论值的比值系数为1.49

因此，裂隙带Hli=（

±11.29）*1.49…………………6.2

因交通煤矿处于鹤岗矿区。

岩石力学性质与所在兴山井田相似，所以根据导水裂隙带实测值与理论值对比，交通煤矿煤层导水裂隙带综采公式用公式6.2计算。

交通煤矿无“三下”采煤，不涉及防隔水煤柱的留设。

交通煤矿在主力开采煤层导水裂隙带内无强含水体且老空积水已在开采煤层前进行疏干。

3.6地下含水体普查

根据交通煤矿多年开采资料分析，影响矿井正常生产的地下含水体主要为含水层砂岩裂隙水，老空区积水。

一、含水层分布规律和特征

根据岩性、地层时代，将勘查区内含水层划分为四个含水层：

第四系砂砾石孔隙含水层；白垩系下统石头庙子组砾岩含水层；白垩系下统石头河子组砂岩裂隙含水层，基地花岗片麻岩含水层。

（1）第四系砂砾石孔隙含水层

含水层岩性为冲坡积松散的砂砾石，一般厚1～8米，为孔隙水，地下水位埋深在0.1～1.7米，单位涌水量为0.43～4.95L/s·m，渗透系数一般为31.5m/d，水质类型为HCO3－Ca·Mg、HCO3－Ca·Na，富水性中等，地下水补给来源主要为大气降水，其次为沟谷中流水的渗漏补给。

补给量大小受地形及岩性组合控制，含水层分布较均匀，补给渗透能力强，地下水补、蓄条件良好。

该含水层的径流受地形控制，总体上与地形坡降及地表水流方向一致，从北向东南径流，地下水径流路径较短。

排泄方式以侧向、垂向径流排泄为主，其次是人工开采排泄，蒸发排泄等。

（2）白垩系下统石头庙子组砾岩含水层

全井田广泛分布，地表未出露，含水层岩性以砾岩为主，夹有薄层砂岩，硅质胶结，质密坚硬，砾径大者10～35厘米，小者1～3厘米，一般5～7厘米，磨圆较好，一般风华深度为40米左右，裂隙发育不均，单位涌水量一般0.168～0.8268L/s·m，渗透系数0.61m/d，富水性中等，水质类型HCO3－Ca·Mg、HCO3－Ca·Na，在裸露地段，地表风化裂隙及构造裂隙较发育，可直接接受大气降水入渗及地表水的渗漏补给；在埋藏区，补给方式主要接受上覆松散层地下水的下渗越流补给，局部地形条件有利地段，可接受邻区含水层中地下水的侧向径流补给。

（3）白垩系下统石头河子组砂岩裂隙含水层

含水层岩性以中粗砂岩为主，局部地区、局部层段夹砾岩段，裂隙不发育，在没有导水裂隙带、断层等破坏的情况下，补给条件差，单位涌水量一般0.0487～0.4956L/s·m，渗透系数0.0215～0.1317m/d，富水性弱-中等。

有采掘活动的影响，导水裂隙带、断层等成为补给通道，接受大气降水的入渗补给。

由于一水平、二水平已采完，生产区地表都有不同程度的下沉，形成许多塌陷坑，局部地段导水裂隙带已发育至地表，由于本区为全覆盖型煤田，补给方式主要接受上覆松散层地下水的下渗越流补给，局部构造发育地段，通过构造裂隙接受其他含水层的垂向补给，也接受邻区含水层中地下水的侧向径流补给。

（4）基底花岗片麻岩裂隙含水层

基底花岗片麻岩含水层岩性为花岗片麻岩，发育于本区深部，构成煤系基底，无层理，中等裂隙，裂隙中含水量较小，1986年5月在开拓F17号断层下盘，二水平配风巷有揭露点，其断层裂隙涌水量达45.5m3/h，1987年12月减至10m3/h，渗透系数0.0058m/d，富水性弱。

水化学类型以HCO3-Ca·Na为主，PH值为8.3，据以往资料可知：

煤系基底裂隙含水层仅在本区的北部及西部基底隆起部分接受大气降水补给和地表水补给，通过短距离径流侧向补给上覆煤系含水层。

地下水水质分析成果一览表

层位

主要离子成分（mg/l）

PH值

矿化度（mg/L）

水化学类型

HCO3-

SO42-

Cl-

Na＋

Ca2＋

Mg2＋

K1st

305.15

24.7

14.89

65.1

60.36

0.12

7

320.62

HCO3-Ca·Na

151.45

14.41

13.30

67.49

25.92

0.76

7.1

230.66

HCO3-Na·Ca

227.73

7.82

10.64

23.16

43.35

12.15

7

211.30

HCO3-Ca

189.77

6.59

12.41

37.77

36.35

1.53

6.9

189.94

HCO3-Ca·Na

220.14

20.17

14.18

77.99

18.34

0.72

7.2

243.59

HCO3-Na

K1s

28.47

42.81

15.9