普阳煤矿矿区隐蔽致灾因素普查治理实施方案.docx
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普阳煤矿矿区隐蔽致灾因素普查治理实施方案
普阳煤矿隐蔽致灾因素排查治理实施方案
为进一步加强煤矿隐蔽致灾因素排查治理工作，提高煤矿隐蔽致灾因素探测技术与装备水平和安全生产地质保障能力，深入排查煤矿深层次的潜在隐患和问题,切实做到煤矿灾害综合治理超前预防实现源头治理，特制定以下隐蔽致灾因素防治方案：
一、矿井基本情况
（一）矿井概况
第一节地理情况和煤层赋存情况
矿区位于和田县城南126km处，本矿地处昆仑山北缘，相对高差在430米之内，广泛被第四系冲-洪积物覆盖。
其地势南西高北东底，海拔高度3310-2880米之间，矿区范围为东西长2.4-4.8千米，南北倾向宽2.9-4.8千米，矿区面积36.06平方公里。
矿井基岩出露较好，主要出露地层为下侏罗统康苏组，矿区含煤地地层沿走向、倾向稳定，只是倾角有一定的变化，呈单斜构造，矿区中东部发育一条近南北向逆断层，对煤层未产生大的破坏作用，矿区的煤层从东向西有一定的变化，但规律性较明显，全区可采，煤层结构简单，矿区自下而上有2个可采煤层，煤层总厚度5.24米，两层煤具有自然发火倾向，发火期3-4个月，煤尘均具有爆炸倾向性。
矿井工业储量为69.03Mt，矿井设计生产能力为90万吨/年，设计服务年限37.26年。
井田勘探区范围拐点坐标表（西安80坐标系）
序号
X（m）
Y（m）
序号
X（m）
Y（m）
1
4024872.59
27404997.72
12
4019861.70
27406539.63
2
4024012.24
27407582.04
13
4020162.70
27407216.56
3
4024873.18
27407790.74
14
4021337.23
27406929.77
4
4024509.20
27408145.46
15
4021370.19
27406730.55
5
4025000.70
27409534.16
16
4021833.90
27406610.81
6
4025000.70
27413207.27
17
4021864.72
27406605.14
7
4023450.21
27413207.27
18
4022546.63
27406269.28
8
4022150.70
27411231.92
19
4022669.92
27406270.62
9
4018382.24
27411231.92
20
4023349.14
27406178.21
10
4018422.18
27405675.59
21
4023361.27
27405753.23
11
4019809.25
27405690.69
第二节瓦斯情况
1．瓦斯含量
依据瓦斯测试分析成果，井田内各煤层瓦斯含量如下：
A2-1煤层瓦斯含量：
CH4为0～0.42ml/g可燃质，CO2为0.03ml/g可燃质～0.45ml/g可燃质。
瓦斯梯度计算数据采用瓦斯分带为氮气—沼气带的7-4、12-2孔瓦斯测试数据，经计算A2-1煤层瓦斯梯度为650m/（m3/t）。
A2-2煤层瓦斯含量：
CH4为0.11ml/g可燃质，CO2为0.06ml/g可燃质。
A3煤层瓦斯含量：
CH4为0.26ml/g可燃质；CO2为0.11ml/g可燃质
2．瓦斯成分
依据瓦斯测试分析成果，井田内各煤层瓦斯成分如下：
A2-1煤层瓦斯成分：
CH4为0～17.11%，CO2为0.35%～35.89%，N2为78.57%～97.28%。
瓦斯分带属二氧化碳—氮气带和氮气—沼气带。
A2-2煤层瓦斯成分：
CH4为3.09%，CO2为0.34%，N2为96.57%。
瓦斯分带属二氧化碳—氮气带。
A3煤层瓦斯成分：
CH4为16.17%；CO2为7.29%；N2为76.54%。
瓦斯分带属二氧化碳—氮气带。
各瓦斯样品测试结果见表1-3-16。
表1-3-16瓦斯成果表
煤层编号
钻孔
编号
采样
深度（m）
瓦斯含量
（ml/g.可燃质）
瓦斯成分（%）
瓦斯分带
备
注
CH4
CO2
CH4
CO2
N2
A2-1
7-4
296.00~296.15
0.10
0.03
11.70
35.89
84.86
氮气-沼气带
A2-1
6-1
188.00
0.02
0.45
1.93
19.50
78.57
二氧化碳—氮气带
A2-1
8-3
302.8~303.0
0.00
0.06
0.00
5.61
94.39
二氧化碳—氮气带
A2-1
12-2
453.0~453.2
0.42
0.06
17.11
0.35
82.54
氮气-沼气带
A2-1
7-2
0.01
0.13
1.67
13.91
84.42
二氧化碳—氮气带
A2-1
10-3
0.06
0.06
1.98
0.74
97.28
二氧化碳—氮气带
A2-2
12-2
438.62~438.82
0.11
0.06
3.09
0.34
96.57
二氧化碳—氮气带
A3
8-3
290.5~290.7
0.26
0.11
16.17
7.29
76.54
二氧化碳—氮气带
第三节开拓方案
1、井筒布置
在井田中北部边界附近，矿区公路以南约800m处、在6勘探线以南布置主、副斜井及风井。
主、副井口位置选在紧邻矿区公路及布雅煤矿，该井田地形较平坦宽阔，场地地形自然标高+2890～+2915m之间，场地为自然耕地及荒地，场地平整开阔，工程地质条件好。
地表距A2-1煤层约250m。
主斜井：
半圆拱形断面，净宽3.0m，净断面积7.43m2，井口标高+2895.7m，井底标高+2590m，倾角25°，方位角333°58’49”，斜长723m。
主斜井布置带式输送机担负全矿井提升煤炭任务，兼作矿井进风井，并设行人台阶，作为矿井安全出口。
井筒内敷设消防洒水管路以及通讯电缆。
副斜井：
半圆拱形断面，净宽3.8m，净断面积10.98m2，井口标高+2888.091m，井底标高+2600m，倾角22°，方位角333°58’49”，斜长769m。
井筒采用单钩串车提升，提升设备为JK-2.5/30A型单滚筒绞车，井筒内铺设30㎏/m钢轨，轨距600mm，并敷设单向架空乘人装置，担负矿井提矸石、下放材料、提升设备及提升人员等任务，兼作矿井的主要进风井及安全出口，井筒内敷设消防洒水管路、排水管路、注氮管路、压风管路、行人台阶和扶手等。
北部立风井：
圆形断面，净直径3.5m，净断面积9.62m2，井口标高+2913.288m，井底标高+2693.288m，倾角90°，垂深220m。
担负全矿井的回风任务，作为矿井的一个安全出口。
井筒内敷设黄泥灌浆、消防洒水管路。
2、排水系统
矿井前期由于上部基本无水或涌水量较小，采用潜水泵排水，潜水泵AQJ5.-20/80型五台，电机功率5.5KW,扬程80米。
排水量20m3/h，中期在主斜井设立小水仓，为三级排水，后期待规划水仓建成后，安装配备了D46-50×8型水泵3台，流量是46m3/h，扬程400m，电机功率90kw，其中一台工作，一台备用，一台检修;排水管选用D219*6无缝钢管；排水设备采用单泵单管运行的方式；由井底水仓直接排至地面，为一级排水。
3、供电系统
1）矿井供电概况：
煤矿附近电源情况：
布雅矿区110kV变电所：
位于本矿北侧约12km处，东距布雅煤矿一号井工业场地300m，南距和田布雅煤矿自备电厂2km。
变电所属和田电力有限责任公司管辖，电源引自和田220kV变电所。
变电所一次电压为110kV，配出电压为35kV、10kV。
喀什塔什乡35kV变电所：
位于本矿北侧约3km处，为原有6kV变电所扩建为35kV变电所，新建1回35kV电源线路由布雅矿区110kV变电所35kV侧引至，输电线路规格为LGJ-95。
该所属和田电力有限责任公司管辖。
该变电所扩建及其电源线路与布雅矿区110kV变电所处于同步建设阶段。
2）供电方式：
高压电由布雅矿区110kV变电所变10kv到普阳10kv配电室，再由普阳10kv配电室向全矿供电。
现状是单回路供电，将于2014年进行双回路改造，备用电源由喀什塔什乡35kV变电所供给。
矿井供配电电压等级为：
地面为10kV、380/220V，井下为10kV、1140V、660V、127V、36V。
4、通风系统
矿井通风方式为分区式通风，通风方法为机械抽出式，主斜井、副斜井进风，北部立风井回风。
矿井目前为建井期间，前期使用YBT52-2型局扇，全风压：
490-2352Pa,风量：
145-225m3/min，电机功率11KW;压入式方法。
中期由于通风距离较远在混合井250米处串一台5.5KW的对旋式局扇增加通风有效距离。
后期：
在风井安装两台轴流式主扇型号：
FBCDZN0:
19/2*90，电机功率2×90kw，风量40-80m3/s，变频控制。
矿井总入风量：
1778m3/min，总回风量1827m3/min，矿井通风负压230pa，通风系统合理稳定。
5、提升设备
建井期间提升绞车为JT800*1000型1台，机电功率30KW两台一备一用，钢丝绳的绳径18.5mm，能满足建井的需要。
现主井提升设备为：
㈠提升方式：
主井提升选用ST型钢丝绳芯带式输送机（阻燃型），输送能力为90万t/a。
考虑到井下综采设备开采原煤的不均衡性，小时运量按170t/h。
㈡计算条件：
1）输送量：
Q=170t/h
2）输送机斜长：
L=856m
3）输送机倾角：
β=25°
4）设备生产能力不均匀系数：
2.0
5）输送物料粒度：
0～300mm
6）头部卸料，尾部给料。
7）重载车式拉紧。
㈢设备选型：
1）带宽：
B=1000mm
2）带速：
v=2.5m/s
3）胶带强度：
ST-2000（阻燃型）Gx=2000N/mm
4）选用电动机型号：
YB2-355L2-4（隔爆型）660V315kW1485r/min
5）选用减速器型号：
M3PSF80i=31.6667（带逆止器）
6）选用变频启动装置：
ZJT2-400/660A
㈣主井提升设备布置
主斜井井口标高＋2895.00m，井底标高＋2580.00m，井筒倾角为25°，选用ST型钢丝绳芯带式输送机运输方式,强力皮带已投入使用，目前为井下主要运输设备。
副斜井提升设备：
副斜井提升设备型号为JTK-2.5×2，钢丝绳直径32mm。
主要担负提升矸石及人员、材料、设备、大件设备等的升降任务。
副斜井井口标高+2889m，井底标高+2600m，井筒垂深289m，井筒倾角22°，井筒斜长787m。
提升容器：
采用1t翻斗矿车，其质量为600kg，可载矸1800kg；提人时，选用XRC15-6/6型（头车）斜井人车，头车质量2100kg，每车每次可载12人（头车含跟车工1名）。
运送大件的平板车质量1030kg。
（二）采区划分
根据井口位置、井田内煤层赋存范围及煤层的开采技术条件，为合理设置采煤工作面的走向长度，将整个井田分水平划分为采区，+2600m水平以上为一采区，+2400m～+2600m水平之间为二采区，+2200m～+2400m水平之间为三采区。
一采区：
上部回风水平标高+2785m，下部运输水平标高+2600m，采区南北走向长约1.18km～3.0km，东西倾向宽约1.52km，单翼采区。
二采区：
上部回风水平标高+2600m，下部运输水平标高+2400m，采区南北走向长约5.31km，东西倾向宽约1.1km，双翼采区。
其中北翼走向长约1.98km，南翼走向长约13.33km。
三采区：
上部回风水平标高+2400m，下部运输水平标高+2200m，采区南北走向长约5.64km，东西倾向宽约1.04km，双翼采区。
其中北翼走向长约2.75km，南翼走向长约2.89km。
（三）工程地质
1、煤层赋存：
井田内可采煤层为A2-2、A2-1煤层。
A2-2煤层总厚度0.29m～4.25m，平均厚度1.58m；可采厚度0.98m～2.85m，平均厚度1.69m；含夹矸0～4层，夹矸多为粉砂岩、炭质泥岩，煤层结构简单—复杂，属不稳定型煤层。
A2-1煤层总厚度0.05m～11.32m，平均厚度2.88m；可采厚度0.80m～8.87m，平均厚度2.44m；含夹矸0～6层，夹矸多为粉砂岩、炭质泥岩，煤层结构简单—复杂。
属较稳定型煤层。
2、顶底板岩性：
（1）煤层顶板：
顶板多为灰白色粗砂岩、灰色粉砂岩，局部为灰色细砂岩、中砂岩等。
（2）煤层底板：
底板多为灰色粉砂岩、灰白色粗砂岩，局部为砂砾岩、中砂岩，具有易风化，遇水膨胀，泥化等特点。
（四）地质构造
1、断层：
井田未见断层。
2、褶曲：
A2-2煤层未见褶曲，A2-1煤层的基底是一个小的褶曲，在凹处沉积的煤层较厚，在凸出由于剥蚀作用煤层变薄直至相变为炭质泥岩
3、地质构造：
井田内出露地层有古生界二叠系、中生界侏罗系、白垩系、新生界古近系和新近系。
井田为一向东南倾单斜构造，构造简单。
地层倾向62°～118°，倾角8°～12°。
4、陷落柱、火成岩：
井田未见陷落柱、火成岩。
二、区域水文地质
（一）相邻矿井位置及开采情况
布雅矿区有七个煤矿，分别为布雅监狱露天煤矿、布雅监狱一号平硐、天台煤矿、普阳煤矿、阔吉力克煤矿，其中新玉煤矿、慕士塔格煤矿，现已停产。
布雅监狱露天煤矿位于普阳煤矿北部，为生产矿井；布雅监狱一号平硐位于普阳煤矿北部，为生产矿井；天台煤矿位于普阳煤矿北部，为生产矿井；新玉煤矿位于普阳煤矿西部，现已停产；阔吉力克煤矿位于普阳煤矿西部，未生产；慕士塔格煤矿位于普阳煤矿西部，现已停产。
（二）井田边界范围内的废弃井筒、各类钻孔、老窑、老空分布以及积水情况
井田外西部有三个停废矿井。
其中新玉煤矿、阔吉利克煤矿矿井中无积水，慕士塔格煤矿工作面顶板有淋水现象；井田周边生产矿井有布雅一号井和皮西煤矿，矿井采空区内均无积水。
（三）地表采空区塌陷程度、范围和塌陷裂缝的分布情况
由于该矿为在建井，未生产，无塌陷及裂缝。
（四）水文地质
1．含（隔）水层划分依据
（1）根据钻孔编录资料，井田内的地层由松散岩类、半固结岩类、煤层和沉积碎屑岩类组成，侏罗系由泥岩、粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩及煤层以互层韵律形式组成，各种岩石的单层厚度可由数厘米变化到数米，乃至数十米。
因此难以按单一岩性的岩层划分含、隔水层，只能以较大的岩性段来划分。
（2）通过钻孔简易水文地质观测，当钻进到粗砂岩、砾岩等粗碎屑岩段或局部裂隙发育的粉、细砂岩段时，钻孔内出现涌水或有大量泥浆渗失，而钻进至泥岩及粉砂岩等细碎屑岩段时，孔内水位变化不大。
由此说明粗砂岩等岩石具有透水和承压性能。
可将钙泥质胶结的较为疏松的砂岩及砾岩划分为含水层，这类岩石的孔隙度相对较大，裂隙相对发育，透水性、含水性相对较好，具有承压性。
而将泥岩、粉砂岩等细粒相岩石视为相对隔水层。
2．含（隔）水层划分
根据上述划分依据及以往钻孔抽水试验成果，沿用《新疆和田县布雅煤矿区南部勘探地质报告》对含（隔）水层的划分，共划分了1个透水不含水层，1个含水层及2个隔水层，见表。
表含（隔）水层划分一览表
地层时代
含（隔）水层编号
含（隔）水层名称
Q4eol
T1
第四系全新统风积亚砂土透水不含水层
N2wq、Esk、K1kz
G1
新近系乌恰群、古近系喀什群、白垩系下统克孜勒苏群相对隔水层
J
H1
侏罗系裂隙-孔隙承压弱富水性含水层
P2d
G2
二叠系上统杜瓦组相对隔水层
（五）矿井充水因素
1．充水水源及通道
矿床充水水源主要是煤系围岩地下水。
呈现为容积储存量，属渗入性充水通道。
井采初期表现为淋、滴水，随井采时间的延续则表现为滴、渗水，经长期排水可趋于疏干。
其次是大气降水。
2．影响充水的自然因素
（1）气候
井田气候属于内陆中山亚干旱荒漠气候带，多年来平均降雨量122.1mm，蒸发量2083.7mm，地下水补给受限，制约矿床充水。
（2）地形
井田地形总趋势是东高西低、南高北低，基于东北部山包坡度局部较陡，在降雨较大时，易发生暂时性面流顺势排泄。
（3）老窑积水
井田外西部有二个停废矿井。
其中阔吉利克煤矿矿井中无积水，慕士塔格煤矿工作面顶板有淋水现象。
（4）矿井充水
井田周边生产矿井有布雅一号井和皮西煤矿，矿井采空区内均无积水。
布雅一号井生产矿井井下正常涌水量0.1m3/h～0.3m3/h，井下喷雾降尘还需要从地面引水；皮西煤矿矿井中无积水，仅巷道中可见少量渗水和潮湿现象，无需专门排水。
据普阳煤矿矿方提供资料，在主井井筒掘进过程中，在侏罗系上统库孜贡苏组（J3k）地层紫色砂岩中有缓慢渗水现象，无较大涌水；在副井井筒掘进过程中，在侏罗系上统库孜贡苏组（J3k）地层紫色砂岩中有缓慢渗水现象，无较大涌水。
3．影响充水的人为因素
开拓方式：
采用井工开拓方式，井筒及石门揭露含水层部位，是充水点相对集中的地段。
采煤方法：
覆岩移动及其发育程度取决于采煤方法，亦影响到矿井充水的量级。
依据GB（12719-91）附录F（参考件），结合岩石物理力学测试数据，A2-1煤层顶板导水裂隙带发育高度为12.9m～164.5m，宜及时回填空区，减小顶板来压。
疏干方法：
不论采用何种疏干方法，涌水量变化趋势为由大到小。
（六）地下水的补给、径流、排泄
1．地下水的补给
矿区内皮夏河、布雅河离井田较远，对井田内地层补给较弱。
侏罗系露头在井田西部出露，接受大气降水补给，是井田基岩地下水的唯一补给来源，但由于降水量小，蒸发量大，降水主要消耗在蒸发上，且各含水层透水性较差，又有多层隔水层存在，侏罗系地层地下水补给有限，因此，井田内基岩地下水补给不足，岩层含水微弱，以静储存量为主。
2．地下水的径流
井田内地下水受沉积相变的控制和制约，因单斜构造，倾向南东，地下水本应沿此方向运移，但井田内地下水受层状岩层的控制和制约，其运移方向为向岩层走向方向运移。
井田内地下水总体上从南西向北东方向运移。
3．地下水的排泄。
井田内深切的矿井沟谷和井田外东部的咸水沟是基岩地下水的主要排泄区。
总体来说，井田基岩地下水主要补给水源为大气降水，地下水循层运动滞缓，层间水力联系微弱，处于半封闭状态，地下水在总体上是从南西向北东循层运移，井田内深切的矿井沟谷和井田外东部的咸水沟是基岩地下水的主要排泄区。
（七）防治水台帐及图纸
防治水台帐及图纸均已编制齐全。
（八）矿区积水范围及探水“三线”要求
矿井水文地质类型为简单类型，且无积水，故无探水“三线”要求。
三、瓦斯
（一）钻孔瓦斯
A2-1煤层瓦斯样6个，采样深度188m～453.2m，采样水平标高在+2576.019m～+2808.310m水平，瓦斯含量0～0.42ml/g.daf。
其中12-2钻孔瓦斯采样为最深且瓦斯含量最大，采样水平标高为+2576.019m水平，瓦斯含量为0.42ml/g.daf。
A2-2煤层瓦斯样1个，采样深度在438.62m～438.82m之间，采样水平标高在+2593.360m水平，瓦斯含量在0.11ml/g.daf。
（二）矿井生产历史鉴定结果
矿井为在建矿井，未生产，无鉴定结果。
（三）瓦斯评述
1、勘探报告提供的煤层瓦斯含量
根据地质报告钻孔采集的瓦斯样测试分析，井田内各煤层瓦斯含量如下：
A2-1煤层瓦斯含量：
CH4为0～0.42ml/g可燃质，CO2为0.03～0.45ml/g可燃质。
瓦斯梯度计算数据采用瓦斯分带为氮气—沼气带的7-4、12-2孔瓦斯测试数据，经计算A2-1煤层瓦斯梯度为650m/（m3/t）。
A2-2煤层瓦斯含量：
CH4为0.11ml/g可燃质，CO2为0.06ml/g可燃质。
各瓦斯样品测试成果见表6-1-1。
表6-1-1瓦斯成果表
煤层编号
钻孔
编号
采样
深度（m）
瓦斯含量
（ml/g.可燃质）
瓦斯成分（%）
瓦斯分带
备
注
CH4
CO2
CH4
CO2
N2
A2-1
7-4
296.00~296.15
0.10
0.03
11.70
35.89
84.86
氮气-沼气带
A2-1
6-1
188.00
0.02
0.45
1.93
19.50
78.57
二氧化碳—氮气带
A2-1
8-3
302.8~303.0
0.00
0.06
0.00
5.61
94.39
二氧化碳—氮气带
A2-1
12-2
453.0~453.2
0.42
0.06
17.11
0.35
82.54
氮气-沼气带
A2-1
7-2
0.01
0.13
1.67
13.91
84.42
二氧化碳—氮气带
A2-1
10-3
0.06
0.06
1.98
0.74
97.28
二氧化碳—氮气带
A2-2
12-2
438.62~438.82
0.11
0.06
3.09
0.34
96.57
二氧化碳—氮气带
A3
8-3
290.5~290.7
0.26
0.11
16.17
7.29
76.54
二氧化碳—氮气带
根据测试结果，井田内煤层瓦斯分带属二氧化碳—氮气带和氮气—沼气带，瓦斯含量较低。
2、实测瓦斯资料
矿井为基建矿井，无实测瓦斯资料。
井田外共有生产矿井4个，分别为阔吉力克煤矿、新玉煤矿（阿吉煤矿）、和田县天台实业有限责任公司煤矿（皮西煤矿）、布雅煤矿一号井；已关闭矿井2个，分别为慕士塔格煤矿和喀什塔什乡煤矿。
根据矿方提供的相邻矿井2012年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告及新煤行管发［2013］34号：
“关于和田县新玉煤矿、和田县天台实业有限公司煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复”，新玉煤矿绝对瓦斯涌出量0.19m3/min，相对瓦斯涌出量4.78m3/t；天台实业有限公司煤矿绝对瓦斯涌出量0.13m3/min，相对瓦斯涌出量1.49m3/t。
四、工程地质
（一）煤层顶、底板工程地质特征
A2号煤层顶板多为灰白色粗砂岩、灰色粉砂岩，局部为灰色细砂岩、中砂岩等，底板多为灰色粉砂岩、灰白色粗砂岩，局部为砂砾岩、中砂岩，具有易风化，遇水膨胀，泥化等特点。
（二）各类工程建筑中的地基稳定性评价
由于本矿井目前阶段暂无岩土工程勘察报告，仅靠上述单体建筑处的勘察报告无法详细、全面地了解本矿井工业场地的工程地质情况，要求建设方在后续的施工图设计阶段提供工程地质详勘报告，提供有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度，建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质，地下水埋藏情况以及是否对建筑材料具有腐蚀性，土层是否具有湿陷性及腐蚀性等，以便后期确定更加经济合理的基础形式及地基处理方式。
为确保本工程的安全建设和生产使用，建议建设方在工程全面启动开工前，委托有关具备资质及设备能力的部门，对建设场地内有无采空沉陷区进行全面的调查和勘探工作，确认建设场地范围内不受地下采坑、洞巷等塌陷影响结论后方能进行地面建筑的施工。
五、防治措施
（一）地质构造
1、在断层和井田边界附近严格按照《煤矿安全规程》
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