隐蔽致灾地质因素排查报告.docx
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隐蔽致灾地质因素排查报告
四川省兴文县建设煤矿
隐蔽致灾地质因素排查报告
编制：
总工：
二Ο一七年三月
四川省兴文县建设煤矿 隐 蔽 致 灾 地 质 因 素 排 查 报 告
根据上级主管部门文件精神要求，我公司由矿长牵头，组织了总工程师、各专业副总工程师、地测、通防、安全、技术等专业技术人员，根据要求对全矿井进行了隐蔽致灾地质因素自查，并将自查情况编制成《四川省兴文县建设煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告》，报告内容如下：
一、开展隐蔽致灾地质因素普查目的
矿井自投入生产以来，公司领导对公司生产尤为重视，加大了矿井安全管理力度、安全资金投入，使公司安全形势持续健康发展。
但地面、井下依然存在隐蔽致灾的因素，安全生产形势仍然严峻，隐蔽致灾因素的存在，导致防范措施针对性不强，不能从根本上遏制事故的发生。
为加强公司安全生产基础工作，做到致灾因素清晰明确，事故防范措施全面有效，从根本上遏制事故的发生,根据《煤矿地质工作规定》要求，特开展隐蔽致灾地质因素排查工作。
二、矿井基本情况
建设煤矿属于四川省兴文县川南煤田珙长矿区的东梁坝井田，位置在兴文县城142°方向，直距约6km，行政区划属兴文县古宋镇、万寿镇。
矿区范围呈不规则的长方形，近南北向展布。
中心点地理坐标：
东经105°16′12″，北纬28°15′49″；直角坐标：
x=3127750，y=35526500。
北西面与大田湾煤矿相邻，南东面与玉竹山煤矿相邻，南与兴民煤矿相望，浅部（南西面）起于+400m标高，深部止于-100m标高；划定矿区范围批复的拐点坐标（见插表1-2-1）。
矿区范围拐点坐标表插表1-2-1
拐点编号
坐标
备注
X
Y
1
3129540
35525685
面积：
3.92km2
开采煤层：
11号
开采标高：
+400～-100m
生产规模：
21.00万吨/年
2
3128510
35526730
3
3127572
35527245
4
3126522
35527604
5
3126050
35526600
6
3129000
35525100
该矿交通以公路运输为主，其主井口距古（宋）金（鹅）公路有0.9km矿区公路相连，距兴文县城9km。
从县城北上23km至江门接大（方）纳（溪）公路，再北行57km至纳溪与长江航运相接；或者从县城北西行66km至江安长江码头；西行78km到珙县巡场与宜（宾）珙（县）铁路相接，交通方便。
建设煤矿始建于1986年10月,1987年6月建成投产，现四川省兴文县建设煤矿系于2009年12月由原“兴文县万寿镇建设煤矿”整合相邻的原“兴文县打龙沟煤矿”资源而成的矿山。
矿区面积为3.9264平方公里,采矿可许证核准矿井生产规模21万吨/年,生产能力为21万吨/年。
矿井采用斜井开拓，井筒个数：
4个。
其中两个进风井（主斜井、副斜井），两个回风井。
主、副斜井：
位于海牙沟，井口标高+397m；北翼回风井：
位于打龙沟，井口标高+394.77m；南翼回风井：
位于柏香树，井口标高+371.1m。
我矿各井口标高均高于历史洪水位，井口周边无泥石流、滑坡地段。
三、隐蔽致灾地质因素排查内容
1、区内主要含水层有嘉陵江组、飞仙关二段、长兴组、茅口组。
（1）、三叠系下统嘉陵江组（T1j）：
该组地层分布在矿山范围（以外）的北面，标高+300～+400m，以石灰岩、泥质粉灰岩、白云质灰岩为主，岩溶发育，地下水丰富，溶洞、溶斗、落水洞随处可见。
地下水接受大气降水的补给，经溶洞、落水洞、溶斗垂直向下渗漏，沿浅部溶蚀裂隙作水平运动，以岩溶泉（暗河出口）的形式排泄于地表，流量1～18L/s不等，一般在10.0L/s左右，动态变化大，洪水期流量为枯水期的5～20倍。
石灰岩的富水性受当地侵蚀基准面的控制，浅部岩溶发育，富水性强，是良好的供水层，
（2）、三叠系下统飞仙关组二段（T1f2）：
该段地层在矿区内分布标高+500～+722m，平均厚69m，以灰岩为主，间夹泥质灰岩。
该段地层接受大气降水的补给，含水较丰富，地下水多在地形切割的低洼地带及沟谷中排泄。
矿区内出露泉水4个，流量一般1～7L/s。
该段地层局部地段浅部岩溶管道发育，深部岩溶发育程度较差，而以裂隙为主，且有随深度的增加而呈减弱之势，其富水性不均。
浅部多以岩溶管道集中排泄，水量大，富水性强 。
（3）、二叠系上统长兴组（P2c）
呈条带状分布在向斜西翼的斜坡上，平均厚50m，以石灰岩为主，夹泥质灰岩、砂质泥岩、泥岩。
泥质灰岩由南东向北西变薄，砂质泥岩及泥岩增厚。
地下水接受大气降水的补给条件较差。
该段地层岩溶及裂隙发育，其程度主要受地质构造的控制，浅部（当地侵蚀基准面以上）发育有岩溶管道。
长兴灰岩岩溶及构造裂隙较发育，地下水补给条件较差，显示储集型的特征，富水不均。
靠近回龙场向斜轴部地下水相对较富，其余部位相对较弱，为弱～中等岩溶-裂隙含水层。
（4）、二叠系下统茅口组（P1m）
该含水层出露在矿山范围（以外）南面，分布标高+450～+665m，平均厚227m，由于地质构造控制作岩溶的发育，浅部岩溶及管道发育。
该组地层富水性不均匀，为富水性强的岩溶含水层。
2、断层水分析
矿区范围内地表未见断层，仅深部边界±0m标高以下有一条f22隐伏断层。
据《古宋详查地质报告》资料，在本矿区东南部外围地表有F3、F4两条走向逆断层，其中F3断层11号煤层最大落差85m，F4断层11号煤层最大落差45m，而隐伏断层f22断层落差为16m。
根据钻孔揭露情况，F3与F4断层破碎带3.98～9.95m，在坚硬岩层中断层破碎带胶结不良，导水性较好，断层的含水性及导水性弱～中等。
由于F3与F4断层均位于矿区之外，且对含煤地层造成影响的位置是在深部，因此，对本矿区浅部煤层的开采影响不大。
3、矿井采空区、老空积水区分布情况：
井下老空主要是原建设煤矿和原打龙沟煤矿采空区。
但原采空区积水平时自排到现建设煤矿+150m水平主水仓排出地面，采空区并无积水，积水主要存在相邻已关闭矿井，建设煤矿相邻已关闭矿井有大田湾煤矿、兴民煤矿。
、大田湾煤矿
采空积水分析：
大田湾煤矿采用斜井开拓方式，开采深度标高+400m～-150m，主采11号煤层。
矿井关闭时开采最低标高为+200m，但大部分采空区位于+250m水平以上。
1号煤层由于煤层较薄，基本未进行开采。
矿井充水主要是大气降水通过浅部老窑及采空区汇集，含水层渗透、采动裂隙、构造裂隙等途径渗入矿井。
矿井划分两个水平（+80m、-150m）巷道系统，在各水平运输巷中开掘石门巷揭穿各煤层，布设沿煤运输平巷，再布置采煤工作面。
各水平矿坑涌水由巷道坡度自流，汇集到各自水平水仓内，由水泵沿斜井抽出主井口。
矿井采用一级排水，排水路线为+80水仓→排水管道→地面。
2014年6月主斜井、回风井密闭时，井下基本无积水。
根据矿井以往水文地质资料，井下出水点主要有顶板裂隙滴、淋水、采空区涌水等几种主要形式，正常涌水量53.36m3/h，最大涌水量116.89m3/h。
分析认为：
大田湾煤矿在2014年6月关闭以后，停止机械排水，必然导致该矿主斜井标高（+345m）以下巷道系统和采空区积水。
矿井积水最低标高为主斜井延伸最低标高+80m。
2015年10月10日现场调查时，已封闭的主斜井暂无水流出。
推测该矿井目前采空区积水情况不清，但随着时间的推移，今后井下的采空区及巷道系统会有积水。
采空区最大积水量：
矿井关闭前主采11号煤层，+80m水平以上资源大部分被采空，采空区水平投影面积约459000m2，开采上界为+400m，煤层平均厚度1.75m，倾角12～37°。
根据以下公式计算厚炭煤层今后采空区最大积水量：
W=K×M×F/cosα；
式中：
W—采空区积水量（m3）；
M—煤层采高（m）；
K—采空区充水系数，因采空区目前积水情况不明，采空区充水系数取0.7；
F—采空积水区的水平投影面积（m2）；
α—煤层倾角（°），取平均值24°。
W=0.7×1.75×459000/cos24°=617885m3
因采空区面积包括大部分巷道系统，所以巷道积水不再计算。
采空区水平投影面积为459000m2，最低开采标高为+80m水平，大田湾煤矿今后采空区最大积水量约为617885m3，溢流压水线标高为+341m，今后溢流通道为西回风斜井。
大田湾煤矿位于建设煤矿西侧，大田湾煤矿于2014年6月关闭，关闭时属整合技改扩能矿井。
该矿采用斜井开拓方式，开采标高为+80m～-150m，批准开采11号、1号煤层，实际主采11号煤层，矿区面积2.1115km2，关闭时11号煤层最低开采标高为+80m，采空区水平投影面积约459000m2。
矿井关闭以后，停止机械排水，必然导致该矿主斜井标高（+345m）以下巷道系统和采空区积水。
随着时间的推移，今后井下的采空区及巷道系统会全部积水，经计算，最大积水量可能达617885m3。
建设煤矿与大田湾煤矿最短直线距离约50m，大田湾煤矿采空区水直接进入建设煤矿的可能性较小，但并不表示其对建设煤矿今后的安全生产无影响，因为今后随着建设煤矿的进一步开采，当采掘活动进入大田湾煤矿范围时，大田湾煤矿的积水可能流向建设煤矿。
建设煤矿与大田湾煤矿：
大田湾煤矿与建设煤矿边界相邻处留有50m煤柱，所以大田湾煤矿与建设煤矿之间不存在沟通巷道，经过访问调查，大田湾煤矿与建设煤矿相邻一侧近几年涌水量正常。
综上所述，大田湾煤矿采空区水暂不会向建设煤矿进入。
、兴民煤矿
采空积水分析
兴民煤矿采用斜井开拓方式，开采深度标高+240m～+160m，开采C11煤层。
矿井关闭时开采最低标高为主斜井落平点处，即+155m水平。
关闭前在南翼+165m水平回采，在北翼+165m和+160m水平进行开拓布置工作。
矿井关闭前采用两套排水系统进行机械排水，即+155m水平→地面；240m水平→地面。
根据矿井以往水文地质资料，矿井涌水点主要有四处，分别是副斜井巷落平汇聚水处、主斜井巷近落平汇聚水处、二级行人下山巷落平汇聚水处、南+160m标高巷密闭处，主要出水类型为采空区水及顶板灰岩裂隙水，最大涌水量为100m3/h，正常涌水量为60m3/h。
分析认为：
兴民煤矿在2013年9月20日关闭以后，停止机械排水，必然导致该矿井+363m水平（副井井口标高）以下巷道系统和采空区积水。
矿井积水区最低标高为主井落平点，即+155m水平，矿井的溢流压水线标高应为+363m，溢流通道为副井泄水孔。
采空区最大积水量：
矿井关闭前开采C11煤层，最低开采标高+155m水平，溢水线以下采空积水区采空区面积约221757m2，煤层平均厚度1.57m，采高取1.6m，平均倾角19°。
根据以下公式计算兴民煤矿采空区最大积水量：
W=K×M×F；
式中：
W—采空区积水量（m3）；
M—煤层采高（m）；
K—采空区充水系数。
考虑到采空区面积包括大部分巷道系统，采空区充水系数取0.7；
F—采空积水区投影面积（m2）；
W=0.7×1.6×221757=248368m3
结论：
兴民煤矿今后采空区最大积水量为248368m3，积水区最低标高为+155m，溢流压水线标高为+363m，溢流通道为副井泄水孔。
在兴民煤矿与建设煤矿之间，还有原落地安煤矿，为很早关闭的矿井，原生产能力30kt/a，最低开采标高约255m。
建设煤矿和兴民煤矿，落地安煤矿无巷道沟通，兴民煤矿距建设煤矿较远。
落地安煤矿关闭久远，已无详细资料可查，但建设煤矿与落地安煤矿一侧已无采区或掘进。
经过访问调查，兴民煤矿与建设煤矿相邻一侧近几年涌水量正常。
综上所述，兴民煤矿采空区水不会向建设煤矿进入。
此两处老空积水均已在采掘工程平面图上标定了积水线、探水线、警戒线，根据2017年生产安排，采空区附近无生产活动，因此不受老空水威胁。
4、钻孔水:
全井田共有地面地质钻孔8个，累计钻探工程量3098.87m，平均0.49个/km2。
封孔质量均为合格。
7-309号钻孔位于矿井南翼属原建设煤矿采空区，钻孔坐标X:
3126424.837，Y:
35526445.458，Z：
566.50，钻孔深度261.12m。
7-310钻孔位于矿井南翼二采区范围内钻孔坐标X:
3126867.999，Y:
35526607.198，Z：
446.99，钻孔深度358.18m。
69-304钻孔位于井田中部一采区提升上山附近，钻孔坐标X:
3126202.202，Y:
35527608.683，Z：
484.63，钻孔深度333.67m. 69-308号钻孔位于井田中部原建设煤矿采空区范围内，钻孔坐标X:
3126036.948，Y:
35527490.867，Z：
539.13，钻孔深度263.27m. 71-303钻孔钻孔位于井田北翼4采区范围内，钻孔坐标X:
3125929.867，Y:
35528802.147，Z：
460.90，钻孔深度574.19m。
71-302号钻孔井位于田北翼3采区范围内，钻孔坐标X:
3125682.448，Y:
35528612.987，Z：
457.86，钻孔深度402.08m。
71-307号钻孔井位于田北翼原打龙沟煤矿采空区范围内，钻孔坐标X:
3125459.324，Y:
35528445.801，Z：
559.91，钻孔深度266m。
71-5号钻孔井位于田北翼矿区边界范围外，钻孔坐标X:
3126149.201，Y:
35529023.082，Z：
386.71，钻孔深度640.36m。
矿井在生产工作面或巷道推过钻孔位置附近时，无滴水、淋水现象出现，说明封孔质量较好。
但今后采至7-310、71-302、71-303号孔附近时按《煤矿防治水规定》留设防水煤柱（已在图上标注），制定相应措施，以防地质资料年代久远，数据有误或封孔不足造成的透水，彻底消除钻孔水威胁确保矿井安全生产。
5、矿井水涌水构成:
目前矿井水组成主要由一二采区操控水和原建设煤矿、打龙沟煤矿老空水构成。
矿井其它地点少量裂隙水、防尘水，受雨季降雨影响不大，目前矿井总涌水量平均为65m3/ h左右。
6、矿井充水因素及威胁程度：
（1）、气候因素：
我矿矿区范围内地势起伏较大，地表标高+370～+700m，泄水条件较好，气候因素包括降水量的多少对矿井生产基本无影响，降水以降雨为主，年总降雨量1100～1517mm。
（2）、地形因素：
矿区位于珙长背斜南南端次级褶曲—回龙场向斜北翼，因遭受强烈的构造和剥蚀、侵蚀、切割作用，形成褶曲构造的背斜山、向斜谷，地形起伏较大，总的趋势南高北低；中北部高，南侧低。
相对高差达200～400m，一般标高在370～700m，属以构造作用为主，受长期强烈剥蚀切割作用的中低山地形。
区内最高点为北面采山坡（标高722.89m）；最低点为南面永清河柏香树脚（标高350m），是矿区最低侵蚀基准面。
（3）、地表水影响：
矿井属丘陵地地貌区，区内丘陵、冲沟呈南北走向相间排列，地形总体为中北部高，南侧低，井田内发育有三条冲沟，除雨季外常年少量流水，雨季降水汇集冲沟后流入永清河。
本矿区内没有大的河流和水库，只是在矿区范围以外南南部有一条永清河。
永清河是矿区最大河流，发源于矿区南南面飞仙关组地层，由南向北流经矿山范围以外的南南面，穿越飞仙关组一、二、三段地层，经万寿场汇入古宋河。
主要补给源为大气降水。
动态变化大，较大流量15.612m3/s（1985年7月1日）；较小流量0.085m3/s。
水流坡度2.6‰，为典型的青壮年河。
对矿井安全生产不构成威胁。
经观测，井田范围内没有河流、水库、池塘、湖泊、积水坑。
从资料分析我矿无煤层露头、没有含水层露头。
根据往年矿井涌水量观测成果表明，地表与井下无水力联系，因此地表水对矿井不构成威胁。
（4）、顶底板含水层影响：
嘉陵江组、飞仙关二段、长兴组、茅口组是矿井的主要含水层。
根据开采证实，矿井在无断层导通的情况下对矿井影响很小，只有部分地点有裂隙水存在，水量都很小。
茅口组距11号煤底板有100米左右，，利用突水系数法计算分析，开采11号煤不受底板承压水水害威胁，但距建设煤矿直线距离只有几公里的金鹅池煤矿2012年7月打钻打通茅口组含水层，涌水最大时达到每小时300多立方，压力一个多兆帕，所以如果矿井有巷道需要接近茅口组时，必须切实做好物探工作，进行安全开采。
（5）、断层导水性能及对矿井充水条件的影响：
各含水层之间无水力联系，局部通过断层作用，使四灰与徐草灰或奥灰对口接触，可能产生补给作用，因此深部开采特别是延深区域开采，是我矿今后的防治水重点，需制定探放水制度和防治水措施。
（6）突水分析
矿井于1986年10月投产，至今已开采31年，从未发生过透水事故。
我矿矿山地形陡峭，有利于自然排水。
主要充水含水层P2c为岩溶及裂隙含水，泉水流量0.5L/s。
该含水层浅部岩溶及溶蚀裂隙较发育，富水性较强，深部岩溶及裂隙发育程度减弱，富水性也相应减弱，富水性呈现出随着埋深增加而减弱、富水性不均一的特点；平面上接近回龙场向斜轴部含水相对较富，其余部位的富水性相对较弱；该层地下水补给条较差，具有储集型的特征，属于弱～中等岩溶-裂隙含水层。
11号煤层未采资源量主要分布于当地侵蚀基准面标高350m以下，地表水永清河处在矿区以外，不构成煤层的主要充水因素；主要含水层P2c下距11号煤层约6m，接受大气降水的补给条件较差，是顶板岩溶-裂隙直接充水含水层；底板强含水层P1m上距11号煤层有100m左右的龙潭组隔水层阻隔，无断层导通的情况下对开采无影响；主要断层F3、F4位于矿区以外，其破碎带富水性弱～中等。
因此，矿井的水文地质类型属顶板岩溶-裂隙直接充水的中等型。
三、周边小煤矿开采情况因素影响：
建设煤矿现在只有南翼的玉竹山煤矿为生产矿井，根据兴文县煤矿水患调查可知，均不受水害威胁。
玉竹山煤矿位于建设煤矿南部，两矿以F4走向逆断层为界，该断层最大落差45米，断层的含水性及导水性弱～中等。
兴文县玉竹山煤矿煤矿距兴文县城10km，行政隶属四川省宜宾市兴文县古宋镇普照村所辖。
该矿井建于1994年，现持采矿许可证为2009年8月25日通过煤炭资源整合方案完成整合北西侧的“原兴文县万寿镇青杠坡煤矿”后，允许开采区内标高+400m～-100m之间的11号煤层，生产规模21万吨/年，矿区面积3.7157km2，玉竹山煤矿充水主要来源于二叠系上统长兴组弱-中等岩溶裂隙含水层，其次，还有底板茅口组灰岩岩溶强含水层充水、老窑采空区充水、地表水、断层水等。
矿井正常涌水量为37.5m3/h，最大涌水量为112.5m3/h。
玉竹山煤矿自1994年建成投产到现在，其+250m水平以上C11号煤层基本采空，部分地方已开采至+200m水平，采空区面积约0.7km2。
玉竹山煤矿在井下建立有涌水量的长期观测点，拥有完整的矿井水患现状调查报告、建立矿井涌水量观测台账等防治水基础台账。
两矿井均留设有50米保安煤柱，玉竹山煤矿采空区对建设煤矿不会构成采空区积水威胁。
通过此次公司隐蔽致灾因素普查工作，共发现一条隐蔽致灾因素，大田湾煤矿距建设煤矿只有50米的保安煤柱，大田湾煤矿关闭时矿井没有对该矿进行实测，无法确认该矿是否有越界现象，所以我矿在进入三采区巷道布置是要根据水害威胁程度留足防水煤柱，在三采区运输巷掘进时必须严格执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，超前探测，探测到异常情况及时钻探验证，确保矿井生产安全。
四川省兴文县建设煤矿
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