比德煤矿隐蔽致灾因素普查报告.docx
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比德煤矿隐蔽致灾因素普查报告
贵州省比德有限公司
煤矿隐蔽致灾因素普查
报告
编制：
审核：
总工程师：
安全经理：
经理：
贵州比德煤业有限公司
2014年3月1日
比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：
比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杳工作，现将有关自杳情况汇报如下，成立煤矿隐蔽致灾普查领导小组，
一、成立煤矿隐蔽致灾普查领导小组
组长：
公司经理
副组长：
安全副经理、总工程师
成员：
公司其他领导及各区队、部室负责人
职责
组长：
全面负责隐蔽性调查工作的指挥及安排、监督。
负责整改所需资金的落实。
组长公司经理，副组长公司安全副经理，总工程师，成员公司其他领导及各区队、部室负责人职责，组长，全面负责隐蔽性调查工作的指挥及安排、监督，负责整改所需资金的落实。
组长公司经理副组长
副组长：
协助组长工作，负责组织制定整改方案、安全技术措施，应急救援预案等措施，重点负责隐蔽性调查工作的跟踪、督促检查。
消除一切安全隐患。
副组长；协助组长工作，负责组织制定整改方案。
安全技术措施应急救援预案等措施，重点负责隐蔽性调查工作的跟踪、督促检查。
消除一切安全隐患。
副组长，成员：
主要根据整改工作的分工，进行检查，同时负责督促落实整改方案及措施，保证整改质量达到规定要求，保证整改工作安全顺利进行。
成员：
主要根据整改工作的分工，进行检查，同时负责督促落实整改方案及措施，保证整改质量达到规定要求，保证整改工作安全顺利进行。
二、地形地貌
井田处于贵州高原西北部崇山峻岭之中，山形走向呈呈北东南西向。
最高点为水牛大坡，标高+1942.8m，最低为三岔河一带标高为+1300m，相对高差为640m。
地貌形态受构造及岩性控制明显，加上地表水的侵蚀，沟槽地貌十分发育，地貌类型为中山构造侵蚀▬剥蚀沟谷地貌。
三、地质构造普查情况
（一）井田范围内区域地质构造、地层产状以及煤层赋存条件
1、区域地质构造井田处于贵州西北部崇山峻岭之中，山形走向呈北东南西向最高点为水牛大坡，标高最低为三岔河一带标高度为相对高差为米地貌形态受构造及岩性控制明显，加上地表水的侵蚀，沟槽地貌十分发育，地貌类型为中山构造侵蚀-剥蚀沟谷地貌。
比德井田属扬子准地台上扬子台褶皱带黔
比德井田属扬子准地台（Ⅰ级），上扬子台褶皱带（Ⅱ级），黔中早古拱褶断束（Ⅲ级），纳雍织金凹褶断束（Ⅳ级）。
井田位于凹褶断束东端。
在北东~南西向压应力作用下形成一套轴向大致平行的，呈大约320°方向展布的背斜与向斜。
由西向东有格木底向斜、威水背斜、比德向斜、加戛背斜（见区域地质图）。
中早古拱褶断束东端。
在北东南西向压应力作用下形成一套轴向大致平行的呈大约方向展布的背斜与向斜，由西向东有格木底向斜威水背斜，比德向斜，加戛北斜，中早拱褶断束东端。
在北东南西向压应力作用下形成一套轴向大致平行的呈大约方向展布的背斜与向斜，由西向东
这些构造特征是背斜紧凑，向斜开阔，比德向斜轴向325°，全长35公里，为一西南翼缓、东北翼陡的不对称向斜。
横向、斜交正断层发育，它们斜切向斜或背斜，使其分为几段，本井田就是以此为界线的几段之一（详见区域构造示意图2-1）。
井田位于比德向斜西南翼北段，为一单斜构造。
岩层走向近似南北，倾向近似正东，倾角12°～23°。
倾角由南至北逐渐变陡，由浅到深逐渐变缓，井田次一级褶皱不发育，有的对可采煤层造成断裂或扭转，影响回采。
井田发现大小断层有6条，对煤系有影响的断层有3条，即井田边界的F10、F12和F12-1断层。
它们均为歇脚横向正断层。
另外有三条与岩层走向近似的f1、f2、f3断层。
2、地层产状
矿区内出露地层有：
二叠系下统茅口组、上统峨嵋山组，上统龙潭组、长兴；三叠系下统夜郎组；下统永宁镇组，中统关岭组和法郎组及第四系等。
3、煤层赋存条件
井田内含煤地层为古生界二叠系上统龙潭组、长兴组、大隆组。
本区煤层地层厚度382～402m，平均厚度390m。
含煤30至36层，一般为35层，煤层总厚度37.04m，含煤系数9.5%，含可采煤层6层，分别为2、3、5、6、8、10煤层。
四、瓦斯普查
一、气体成分
在风井平硐（+1593）中分煤层采取的气体其成分如表6-5。
风井平硐（+1593）气体分析统计表
表6-5
成分
煤层号
气体成分（%）
备注
CH4
CO2
O2
CO
其它
5
5.39
1.66
19.99
0.0002
72.96
井下钻孔气样
6
77.7
1.65
9.07
无
11.58
井下钻孔气样
8
76.11
1.55
9.63
无
12.71
井下钻孔气样
10
13.32
1.79
19.49
无
65.4
井下钻孔气样
从检验结果知6、8号煤CH4含量高，会给将来的矿井通风管理，瓦斯管理带来一定的难度。
由于本次采样位置在浅部，建议今后在深部不同地点进行气体成分的测定工作。
二、瓦斯压力
11中车场石门（+1540）及风井平硐（+1593）煤层瓦斯压力观测成果见表6-6、6-7。
风井平硐（1593）瓦斯压力观测成果表
单位：
MPa表6-6
瓦斯煤层
压力（绝对）号
观测
日期
5
6
8
10
备注
2003.9.18
0.114
0.16
5号煤距地表垂深194m
6号煤距地表垂深166m
8号煤距地表垂深118m,
10号煤距地表垂深97m.
2003.9.19
0.12
0.24
0.14
0.11
2003.9.20
0.15
0.28
0.2
0.16
2003.9.21
0.16
0.36
0.26
0.18
2003.9.22
0.15
0.36
0.28
0.16
2003.9.23
0.14
0.3
0.24
0.14
2003.9.24
0.14
0.3
0.24
0.14
2003.9.25
0.14
0.3
0.24
0.14
11中车场石门（+1540）瓦斯压力观测成果表
单位：
MPa表6-7
瓦斯煤层
压力（绝对）号
观测
日期
5
6
8
10
备注
2004.5.23
0
5号煤层距地表垂深244m
6号煤层距地表垂深214m
7号煤层距地表垂深228m
8号煤层距地表垂深168m
10号煤层距地表垂深147m
2004.5.24
0
2004.5.25
0
0
2004.5.26
0.35
0
2004.5.27
0.37
0
2004.5.28
0.24
0.37
0
2004.5.29
0.79
0.242
0.37
0
2004.5.30
0.78
0.25
0.37
0
2004.5.31
0.78
0.25
0.38
0
2004.6.1
0.78
0.25
0.39
0
2004.6.2
0.78
0.25
0.39
0
2004.6.3
0.78
0.25
0.39
0
2004.6.4
0.77
0.247
0.41
0
2004.6.5
0.75
0.25
0.43
0
2004.6.6
0.75
0.25
0.43
0
2004.6.7
0.79
0.25
0.44
0
2004.6.8
全井停电
2004.6.9
2004.6.10
0.758
0.247
0.44
0
2004.6.11
0.75
0.25
0.44
0
2004.6.12
0.75
0.55
0.45
0
2004.6.13
0.75
0.51
0.46
0
2004.6.14
0.75
0.55
0.46
0
2004.6.15
0.74
0.25
0.47
0
2004.6.16
0.75
0.25
0.47
0
2004.6.17
0.79
0.25
0.49
0
2004.6.18
0.83
0.25
0.52
0
2004.6.19
0.84
0.25
0.53
0
2004.6.20
0.86
0.242
0.52
0
2004.6.21
0.90
0.23
0.53
0
2004.6.22
0.90
0.23
0.53
0
2004.6.23
0.91
0.24
0.54
0
2004.6.24
0.92
0.25
0.52
0
2004.6.25
0.92
0.25
0.52
0
2004.6.26
0.92
0.242
0.52
0
2004.6.27
0.92
0.242
0.52
0
2004.6.28
0.92
0.242
0.51
0
从瓦斯压力观测结果知，10号煤层瓦斯压力不大，其原因是10号煤层距地表较浅且距风井轨道上山较近，泄压严重，所测值不真实；测得最大瓦斯压力的5号煤层为0.92MPa（绝对）。
另外，未对2、3号煤层进行瓦斯压力观测，对此，在生产中应及时观测。
由于瓦斯压力随煤层埋藏深度增加而逐渐增大。
在今后的生产过程中，建议今后在不同标高、不同煤层进行瓦斯压力测定工作，分析瓦斯压力梯度的变化规律，以指导煤矿安全生产的正常进行。
三、瓦斯含量
在回风平硐（+1593）采取5、6、8、10号煤层样，经煤科总院重庆分院实验室测试分析取得吸附瓦斯常数，经计算后求得原煤瓦斯含量，详见附表12.5。
瓦斯含量计算采用公式：
abp100-Aad-Mad1Fp
X=··+
1+bp1001+0.31Mad10ARD
式中X——瓦斯含量，m3/t；
a——吸附常数；
b——吸附常数；
P——瓦斯压力，MPa；
Aad——灰份，%；
Mad——水份，%；
F——孔隙率，%；
ARD——视密度，t/m3。
5、6、8、10号煤层瓦斯含量计算结果+1593回风石门分别为：
2.98、5.56、5.41、2.94m3/t，+1540中部车场石门分别为10.3、7.27、8.34、0m3/t，5号煤层的瓦斯含量较大为10.3m3/t。
由于各煤层采样点距地表垂深在100~260m左右，该瓦斯含量仅代表浅部水平瓦斯含量。
另外，2号煤层在+1540m已开始掘进，实测该煤层瓦斯绝对涌出量为1.56m3/min，全矿井瓦斯绝对涌出量为8.4m3/min。
详见附表12.5。
建议今后进行各煤层采取瓦斯煤样吸附常数的测定工作，以确定在不同的生产水平和采区的各煤层的瓦斯含量。
瓦斯是通过裂隙和孔隙，沿煤壁和岩层不断地缓慢逸出，煤层经采掘后瓦斯则直接从采掘空间和采落物体中涌出。
在构造区和节理裂隙发育地段尤为明显。
如在距主平硐井口距离在582.2~610m地段，因岩层断裂造成节理发育，使瓦斯大量涌出。
该段掘进成巷后，因局部瓦斯大，一直进行瓦斯抽放，浓度高达85%。
该情况充分说明构造与瓦斯有密切的关系，建议今后在生产中应摸清构造规律，特别是小构造规律。
加强瓦斯管理，安全管理，消除隐患，减少和避免瓦斯事故的发生。
五、断层和裂隙普查
1、断层普查
井田内发现大小断层6条，对煤系有影响的断层有3条，即井田边界的F10、F12和F12-1断层。
它们均为斜交横向正断层（见表3-1）。
另外有三条与
比德井田主要断层特征一览表
表3-1
断层
编号
所在
地点
断层
性质
地表
延长
产状要素
切割
地层
相对水平错动
相对水平
位移
（m）
相对垂直错动
相对垂直断距
（m）
控制
程度
备注
走向
（°）
倾向
（°）
倾角
（°）
F10
牛场~刘家寨~大河边
斜交
横向
正断层
5650
N53°E
N37°W
55°
P2β~T1y3
NW
盘向
SW
推移
1200~1300
NW盘下降
SE盘上升
160
由21号、22号钻孔控制
为本勘探区南端边界，图外延深情况不明
F12
大粪田~马家包包
斜交
横向
正断层
6020
N35°E
N26°W
72°
P1y~T2g2
NW
盘向
SW
推移
550~650
NW盘下降
SE盘上升
355
地表
实测
F12~F12-1断层之间为断层破碎带
F12-1
F12中部
南侧
斜交
横向
正断层
2900
N54°E
N36°W
65°
7号煤~T2g2
NW
盘向
SW
推移
140~180
NW盘下降
SE盘上升
24
地表
实测
西端交于F12断层
岩层走向近似的f1、f2、f3断层。
1、F10断层为一斜交正断层。
向北东方向延伸，在地表延长5650m，倾角55°。
切割P2β~T1y3地层，相对垂直断距为160m，为该井田南端自然边界。
地表天然露头点控制，地下有21、22号钻孔实见（见表3-2），地表、地下基本吻合，该断层已基本控制。
F10断层钻孔控制情况表3-2
钻孔号
断点深度（m）
缺失地层
垂直断距（m）
断层带简述
21
66.74
3号煤层~19号煤层
136
极破碎，强烈挤压，富含菱铁矿结核。
22
195.40
3号煤层~21号煤层
144
极破碎，挤压岩层直立，含菱铁矿结核。
2、F12断层为一斜交正断层。
向北东方向延伸，在地表延长6020m。
倾向北西，倾角72°，切割P1q~T2地层，相对垂直断距355m。
F12-1断层为斜交横向正断层，地表延长2900m，倾角65°。
切割7号煤~T2g2地层，相对垂直断距24m，西端交于F12断层。
F12~F12-1断层之间是断层破碎带，为该井田北端自然边界。
3、f1、f2、f3为井田内断层，为走向正断层，相对垂直断距5~10m。
地表未见，地下只15号、17号、03-11号钻孔分别实见（见表3-3）。
f1、f2、f3断层钻孔控制情况表3-3
断层编号
钻孔号
断点深度（m）
缺失地层
垂直断距（m）
断层带简述
f1
15
133.15
7号~10号煤层
8
极度破碎，具滑面及擦痕。
f2
17
206.80
12号~13号煤层
10
破碎，垂直节理发育。
f3
03-11
203.10
8号煤层
5
岩芯破碎，具滑面及擦痕，裂隙发育，且充填有方解石脉。
2、裂隙普查
矿区内有一明显的地裂缝，发育在西部逆向坡上缘，南西距1号崩塌约200m，地裂缝延伸长约80m,宽4~8cm,可见深度2~4m，其地层岩性为T1y石灰岩，沿走向25°~40°节理裂隙发育，现处于缓慢的发展过程中，对斜坡下部小煤矿及苗寨部分村民的生命财产安全构成威胁，今后矿山开采将加剧这一带地裂缝的发展。
六、含（导）水体、采空区、老窑（空）普查
1、井田水文地质条件
井田位于比德向斜西南翼北段，织纳煤田一部分，为三岔河汇水型水文地质单元的补给区。
西部以玄武岩为隔水边界；南北分别以F10、F12两阻水断层为隔水边界，向东迳流、排泄，形成半封闭的地下水力系统。
地下水类型主要为裂隙水，也有部分炭酸盐岩溶水。
地下水由西向东运移，于三岔河及沟谷中排泄，其排泄基准面约1300m。
井田内地层出露良好，约占井田面积的70%。
（1）地层富水性
地层富水性受地形地貌、地质构造、岩性等因素控制，其中岩性对地下水的赋存起主导作用。
如钻孔在以柔、塑性为主的龙潭煤组中钻进时几乎不发生漏水，而在坚硬可溶岩类为主的永宁镇组第一段中钻进常见漏水现象。
①茅口组（P1m）
分布于井田西缘，岩性主要为灰岩，溶洞、落水洞、溶斗及溶槽等岩溶微地貌发育。
②峨嵋山组（P2β）
分布于井田西部，岩性主要为黑灰色、黑绿色玄武岩，具气孔状及杏仁状构造。
调查泉点23个，出露标高在1520~1845m之间，主要为裂隙水，水量小，调查时一般泉流量小于1L/S。
富水性弱，但具微弱承压性。
水质类型为：
HCO3—Ca及SO4—Ca型。
③龙潭组（P2L）、长兴组（P2c）、大隆组（P2d）
分布于井田中部，岩性主要为细砂岩，间夹粉砂岩、泥岩、薄层灰岩及煤。
总厚220~640m，上煤组标二~标三（2号煤~13号煤）调查泉点14个，调查时一般泉流量0.08~1.00L/S，个别达2.00L/S以上，如4、15、16泉，最大的可达83.33L/S，如井田外的湾泉（72年9月调查）。
水质类型为Ca·Mg—HCO3型。
在钻探过程中03-9、11、17号钻孔涌水，单位涌水量分别为0.278L/S、0.099L/S、0.172L/S，富水性弱，具微承压，水质类型为Ca·Mg—HCO3型。
15号、浅3号钻孔钻进至标一时，见有溶洞，溶洞高分别为0.9m、1.42m。
另外，岩芯破碎、裂隙发育，有蜂巢状溶蚀小孔，裂隙壁有地下水氧化膜，孔口能听见流水声，其水位标高分别高出溶洞0.82m、4.54m。
可见，此段也形成一岩溶管道暗流，且水量较丰富。
中下煤组（13号煤以下）：
无明显泉点，主要以裂隙水分散排泄，且水量较小，富水性微弱。
龙潭组煤系地层老窑分布较广，主要分布上煤组2、3、5、6、8及下煤组29、30、32号煤层。
调查老窑40个，有水流出的18个，流量一般在0.12L/S左右，有积水而不流出的有6个。
实际观测，其水源多为顶板砂岩滴水及底板砂岩渗水，水量小。
④夜郎组（T1y）
分布与龙潭组基本一致，地形坡度较陡，岩性主要为石灰岩、泥岩组成，划分为第一段（T1y1）、第二段（T1y2）、第三段（T1y3），第一段厚107~359m，一般238m；第二段厚100~394m，平均197m；第三段一般厚77~289m，平均131m。
调查泉35个，一般泉流量0.04~1.0L/S，个别可达2.39L/S，如86#泉点。
总体而言，水量小，主要以风化裂隙及岩溶裂隙水为主。
调查井6个，一般流量为0.26~0.62L/S，水量小，主要以风化裂隙水为主。
⑤永宁镇组（T1yn）
分布于井田中部，岩性主要以灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩、白云岩组成分四段，第一段（T1yn1）厚152~211m、第二段（T1yn2）厚39~160m、第三段（T1yn3）厚104~143m、第四段（T1yn4）厚85~216m，调查泉点3个，流量一般为1.4~1.8L/S。
⑥关岭组（T2g）
主要分布于分水岭以东，分布面积大，岩性主要以石灰岩为主，平均厚582m。
岩溶发育，其形态以溶洞为主，溶道其次。
⑦第四系（Q）
残积、坡积、洪积物分布于缓坡、冲沟、河谷地段，一般厚0~3m，最厚达20余米。
崩积物及剥落物分布于坡脚，零星覆盖于各层之上，厚度薄。
在第四系松散堆积段中，时有泉水出露，然而，多随降雨停止而断流。
见附表12.9，12.10.1。
（2）断层富水性
井田内主要发育北东向断层，多属正断层，发现大小的断层有6条，分别为F10、F12、F12-1、f1、f2、f3，其富水性、导水性由于含煤地层大多为塑、柔性岩石，断层破碎带被泥质物充填，因此其地下水的赋存和运移受到限制。
地表断层带泉水出露极少，流量小，一般0.1~0.6L/S。
F12断层地表堰塘溪，调查时采用分段同时观测方法，未发现明显渗漏现象，其调查情况见下表：
说明F12断层导水性差，富水性弱。
堰塘溪流量观测成果表表6-1
测流位置
流量（m3/s）
备注
最小
最大
断面Ⅰ
0.03974
0.7462
断面Ⅱ
0.0501
0.9837
地面水最小补给量为0.01084m3/s
断面Ⅲ
0.094
1.3674
地表水最小补给量为0.03611m3/s
F10断层由21号、22号钻孔控制，在钻进至破碎带时均未发生漏水及涌水现象；15、17、03-11号孔在钻进至f1、f2、f3三条小断层带时也未发生漏水及涌水现象，以上说明，F10、f1、f2、f3断层富水性弱，导水性差。
井田地下水以大气降水补给为主，矿井充水主要来源于含煤地层本身的裂隙水，直接充水含水层（含煤地层）和构造破碎带富水性弱，第四系松散覆盖物不连续且薄，边界条件简单，特别是首采水平（1440m）位于当地侵蚀基准面（1300m）以上，其水文地质条件就更为简单。
综上所述，井田为裂隙充水矿床、水文地质条件简单。
地表水流量的变化与降水季节和强度相对应，雨季流量猛增，枯季流量变小，如堰塘溪Ⅱ断面，枯季最小流量50.1L/S，雨季最大流量983.7L/S，变化幅度约20倍；比德煤矿矿井水枯季最小涌水量4.4L/S，雨季最大涌水量13.2L/S。
地表水峰值较降雨滞后1天左右，地下水峰值滞后时间较长，一般为2~3天。
2、充水因素分析
矿井充水主要取决于以下各因素：
（1）大气降水：
大气降水为区内主要充水水源。
含煤地层部分裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度与季节和降水强度、持续时间有密切关系。
如比德煤矿（现为开拓建井期），雨季水量约为枯季的3倍。
（2）地表水
井田内地表水系不发育，主要河流为三岔河，其补给支流为比德溪、堰塘溪均常年有水，枯季水量小，雨季暴涨（见下表）。
由于首采区（1440m）比上述河溪高，故对首采区无水害威胁。
但在1400m以下开采时，将受到其水害威胁，特别是在断裂带及裂隙发育带受到的水害威胁更大。
主要河、溪流量汇总表表6-2
名称
测流位置
最大流量（L/S）
最小流量（L/S）
平均流量（L/S）
比德溪
比Ⅰ断面
72.2
20.4
35.8
堰塘溪
堰Ⅱ断面
983.7
50.1
121
三岔河
三Ⅰ断面
877778
4444
41111
（3）老窑积水：
井田内老窑开采历史悠久，分布广，老窑主要沿煤层露头分布，下山开采的老窑多数积水，一些老窑水外溢，但许多废弃老窑开采深度及范围不详。
故今后矿井开采浅部煤层时，对老窑积水应予以重视，以防突水造成灾害。
（4）直接充水含水层：
为煤系地层中的复合含水段，虽富水性弱，但具一定的承压性，对此，矿井开采时应做好疏排水工作。
（5）间接充水含水层：
含煤地层上覆的含水层有夜郎组弱含水层（隔水层）相隔，下伏茅口组强含水层与煤系地层之间有较厚的玄武岩组相对隔水层相隔，一般对矿井充水影响不大，但是，如遇裂隙发育及导水断层时，将直接对矿井充水，开采时极有可能造成水害事故的发生。
对此应加以重视。
（6）断层水：
井田内断层一般富水性弱，导水性差，但当断层将下伏茅口组强含水层上推距含煤地层较近时，应预防其高压水流突破断层破碎带涌入井巷，在此类地段开采时，应加强探水及防水工作。
综上所述，在未来矿井生产过程中
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