隐蔽致灾因素普查Word下载.docx

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7.4瓦斯防治措施21

7.5自然发火预防措施26

7.6顶板管理措施27

7.7综合防突措施28

8.结论46

8.1矿井存在的主要隐蔽致灾因素46

8.2结论46

8.3主要问题47

8.4建议47

前言

按照上级部门的要求，吉林省宇光营城矿业有限公司进行隐蔽致灾因素的普查工作，根据普查工作的需要，我矿成立了以矿长为组长的煤矿隐蔽致灾因素普查工作领导小组，其他人员由地质、采煤、一通三防和安全管理等专业工程技术人员组成，于2017年10月3日至10月13日开展了矿井隐蔽致灾因素的普查工作。

矿井隐蔽致灾因素普查工作主要依据《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）和《煤矿地质工作规定》及营城矿业公司矿井相关资料进行的，通过普查，查明采空区、断层、瓦斯、煤层自燃、煤层顶板、二氧化碳突出等为矿井的隐蔽致灾因素。

继而形成了《吉林省宇光营城矿业有限公司隐蔽致灾因素普查报告》。

报告基准日为：

2017年10月15日

1.绪论

1.1、编写目的与任务、要求及编写依据

目的：

全面普查煤矿存在的隐蔽致灾因素，有针对性的制定措施，做到隐蔽致灾因素清晰明确，防范措施全面有效，从根本上遏制事故的发生。

任务：

查明影响煤矿安全生产的各种隐蔽致灾因素，为制定防治措施和做好相应的预测预报工作提供依据。

要求：

重点查明本矿的“采空区、废弃老窑（井筒）、封闭不良钻孔，断层、裂隙、褶曲，陷落柱，瓦斯富集区，导水裂隙带，地下含水体，井下火区，古河床冲刷带、天窗等不良地质体”等隐蔽致灾因素。

1.2编写依据：

（1）《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）《煤矿地质工作规定》

（3）《煤矿建设安全规范》AQ1083-2011

（4）《防治煤与瓦斯突出规定》

（5）《煤矿防治水规定》

（6）新版《煤矿安全规程》

（7）《强化煤矿瓦斯防治十条规定》

（8）矿井相关资料

1.3矿井概况

吉林省宇光营城矿业有限公司，地处吉林、长春两市之间，位于九台镇境内,距九台镇境内1.5㎞，距营城矿区约3㎞。

位于九台市东北郊，距九台市火车站2.4公里，归九台市管辖,该矿门前有一条通往市区的公路，交通十分便利。

隶属于吉林省宇光能源股份有限公司，主矿井中心点地理坐标：

L=125°

51′30〞B=44°

09′37〞。

1976年开始建设，1989年10月投产，该公司是原营城煤矿（国有）政策性破产改制重组企业，设计生产能力75万吨/年，新区投产后生产能力150万吨/年。

本区属北寒温带大陆性季风气候，年平均温度4.6℃，夏季（六、七、八月）平均温度18—22℃，冬季最低气温-35℃，平均-13－-17℃，冰冻期130天，最大冻土深1.64米。

主要河流的最低侵蚀基准面，区内地形自东南向西北逐渐低缓,地势平坦,标高在+170.00～+182.00米。

区内小南河是本区唯一河流,发源于矿区东部大马虎头山,经土门岭—营城子—九台市流入饮马河,全长28.7公里,流域面积314平方公里,属季节性河流,受降水补给,年平均流量0.25—1.28m3/s,冬季干涸。

降水量以七月最大，六、八月次之，年平均降水量591.5mm。

井田范围内属丘陵地带，地表标高+172～+181m。

平均＋176.5m，主、副井井口标高均为＋180.0m，东山风井口标高+183.0m，未发生过山体滑坡，最高洪水位+171.06m，不受洪水威胁。

矿区地理位置（如图）。

2、矿井生产现状

2.1矿井开拓方式

老区矿井开拓方式为两立两斜，主要开采煤层为3号煤层。

主立井提升设备为JKM2.8×

4

（1）型塔式多绳摩擦式提升机，井深800米，副井提升设备为JKD2.8×

6型塔式多绳提升机，井深800米，主运输水平为-610水平，通过-610水平布置上下山开拓。

新区与老区中间有一条巷道联通。

新区新区开拓方式为立井开拓，布置三条立井。

主立井（提煤）、副立井（升降人和物）和专用风井。

单一生产水平，井底车场水平为-800m（辅助生产水平），主生产水平为-900m。

-800水平布置入风、回风和皮带运输三条主要巷道。

中央水仓、中央变电所和井下火药库布置在井底车场附近和-800水平内；

-800和-900水平之间布置三条[轨道（18°

）、皮带（15°

）和回风（18°

）]下山。

-900水平对应布置三条主要巷道。

2.2矿井工作面布置情况

老区现有1个回采工作面，8303工作面，采用走向长壁后退式机采放顶煤采煤方法，现8301工作面安装。

共有3个掘进工作面，分别为8306上顺掘进工作面；

8305工作面入风联络巷；

二采区复采入风上山。

新区现有一个试生产工作面为新一采区1101工作面，采用走向长壁后退式机采方法和一个掘进工作面为：

新一区1102下顺掘进工作面（综掘）。

3、地质构造

3.1、煤层顶底板

一号煤层顶板为砂岩及泥岩，具水平层理，呈破碎状或块状，节理、裂隙发育常见动力擦痕或破碎带，裂隙方向多与走向垂直，故顶板较松软，易冒落，底板为中细砂岩；

二号煤层顶板主要为灰色中—细砂岩，结构致密，采空区不易冒落，底板为砂岩，胶结致密坚硬；

三号煤层顶板为粗砂岩—砾岩，胶结松散，采空区易冒落，底板为粗砂岩，胶结致密坚硬。

3.2、区域构造

本区断裂构造比较复杂,多为张扭性正断层,大断层断层带内被岩石碎屑及断层泥充填,这些断层均为白垩系以前侏罗系后期形成,破坏了煤层的完整性,对开采有很大的影响。

3.3、地质构造

本煤田全为第四系掩盖，岩层很少出露，仅在东南边缘有流绞岩出露。

由老至新叙述如下：

古生系的二迭系上流及范家屯组；

中生系的火石岭组、沙河子组、营城组；

白垩系下统的泉头组及第四系。

煤层为一宽缓型短轴背斜，与其同时产生北东及近南北两组张裂隙，而后北东向一组张裂隙分别在背斜两翼及轴部发育成北东向断层。

本区为一北东向短轴宽缓型背斜，其南翼缓北翼陡，北东向断层比较发育，一般断层都有伴生小构造和羽状断裂，每平方公里达125条断层，直接影响煤矿的正常开采。

3.4井田地质

1、由上至下的顺序为新生界第四系，厚3—34米由表土、流沙和卵石组成；

白垩系下统泉头组主要为砾岩、砂泥岩，呈赤紫色。

白垩系下统营城组厚26—224米，超覆沉积于煤系地层之上，为中酸性火山岩及火山碎屑岩。

中生界侏罗系上统沙河子组厚66—410米，在煤田内普遍发育，早期以火山喷发沉积为主，晚期以湖泊沼泽相为主，沉积物主要由凝灰物质及有工业价值的煤层组成：

由下至上为泥岩段—厚28—155米，由粗砂岩、粉砂岩互层夹薄层泥岩、炭质泥岩及薄煤层，流纹角砾岩，凝灰岩，凝灰砾岩组成；

火山岩段—厚1.05—86.12米由流纹岩、流纹角砾岩，流纹凝灰岩组成，构成煤系地层之基底；

含煤段—厚36.01—169.34米是区内主要含煤地层，与下伏地层呈整合接触.由下至上为a、粗砂岩、砾岩、薄层泥岩、粉砂岩并夹两层不可采煤层。

b、灰白色砂岩，局部为泥岩、细砂岩、三号煤层，煤层平均厚度为4.35米，顶板为粗砂岩；

c、中砂岩、细砂岩夹一、二号煤层沉积稳定；

d、黑色泥岩薄层状，夹2—3层草绿色凝灰岩薄层及黄褐色菱铁矿条带。

主要可采煤层情况：

全区主要可采煤层有三层，一号煤层厚0.69—2.74米，顶板为泥岩底板为砂岩；

二号煤层厚0—3.07米顶板为砂岩，底板为粗砂岩与一号煤层间为11—17米；

三号煤层结构复杂，厚1.58—12.61米平均4.35米，顶板为泥岩、粗砂岩底板为砂岩、砾岩，与二号煤层间距23—37米,煤种为CY、QM。

2、工程地质条件评价：

通过已开采矿井，煤层顶板泥岩、粗砂岩开采后几乎全部冒落，上部砂岩岩层完整程度较好。

没有发生过坍塌、掉块等现象。

煤层底板采空后，由于地层压力不平衡易发生底鼓现象需定期清理。

3、综合该矿床工程地质条件认为矿体及其围岩均为软弱岩层，并受构造影响，使其稳定性造成一定程度的破坏，故工程地质条件属中等复杂程度类型。

4、水文地质

4.1、区域水文地质

平均＋176.5m，主、副井井口标高均为＋180.0m，东山风井口标高+183m，未发生过山体滑坡，最高洪水位+171.06m，不受洪水威胁。

4.2、井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征

（1）含水层：

第四系冲积层中细沙、砂砾岩层为含水层,含水层厚为6--7米,最大厚为10米,含水层埋深为8—9米,一般含水层底板深度为16.6米左右。

白垩系粗砂岩含水层,下界垂深90米。

侏罗系砂岩含水层总厚80—100米,含水微弱,在回采中只产生滴水现象,对回采基本无影响。

（2）隔水层：

主要是白垩系泉头组赤色层，厚几十米至650米。

（3）矿井充水条件：

由于白垩系巨厚隔水层的存在，浅部含水层对矿井开采无大的影响。

但由于主、副立井及主、副风进都穿过浅部含水层，在此部位顺孔隙、裂隙导入井下。

①首先是主、副立井：

主井直径为5.9米,副井直径为6.8米,都是混凝土井壁,壁厚0.3米,立井开凿时涌水量为16m3/h,施工井壁后涌水量降为0.098m3/h。

同时冬季涌水量减小,雨季涌水量加大。

主副井已进行了多次壁后注浆堵水工作,现在涌水量基本稳定。

②其次是主风井和副风井:

主、副风井穿过含水层地带由于裂隙的存在浅部含水层,主要是第四系水沿井筒流入-200水仓,同时有一384号钻孔穿过副风井其下为老五井采空区,开采标高为-160.07～-205.72米,1992年7月5日在副风井-52.4米标高处发生突水,主要是由于此钻孔封孔质量不好,将老五井采空区水导入所至,后对此钻孔重新进行了封孔处理,并设置了止水闸阀,涌水量常年稳定在37.8m3/h,,对这部分水已经进行有效利用。

③再次为井下采空区水:

由于煤系地层中砂岩为微含水,在开采过程中只产生滴水现象,对开采基本无影响。

因此井下采空区水主要来源是消尘、煤层注水、采空区注浆以及液压单体支柱。

这些水一部分蒸发掉，一部分被输送机带走，剩余部分留在采空区中，这部分水沿孔隙、裂隙以及断层面有可能导入采掘工作面中。

（4）矿井充水状况：

1992年7月5日在副风井-52.4米标高处发生突水,主要是由于此钻孔封孔质量不好,将老五井采空区水导入所至,后对此钻孔重新进行了封孔处理,并设置了止水闸阀,涌水量常年稳定在37.8m3/h,对这部分水已经进行有效利用。

4.3、矿井充水因素和充水通道分析，井田及周边老空区分布状况

（1）井田范围内属丘陵地带，地表标高+172～+181m。

平均＋176.5m，主、副井井口标高均为＋180.0m，东山风井口标高+183m，历史最高洪水位+171.06m，不受洪水威胁。

（2）井下采空区水，由于煤系地层中砂岩为微含水,在开采过程中只产生滴水现象,对开采基本无影响。

井下采空区水主要来源是消尘、煤层注水、采空区注浆以及液压单体支柱。

（3）钻孔水，由于钻孔封孔资料不详，实见部分钻孔封孔质量不好，故钻孔水有可能导入采掘工作面。

在井下实际施工过程中，不管钻孔封孔质量如何，在距离钻孔30米时都要进行探放水工作，确保施工安全。

（4）一区井下-200及-610水仓都分别设置了工作和备用三套水泵，并铺设了工作和备用两条管路，完全可以保证矿井最大涌水时的排水能力。

在-200水平设置了两个蓄水池，一个容水量为200m3，另一个容水量为60m3，这部分水直接用于井下打眼，煤层注水、注浆、消尘、乳化液泵站以及其他生产用水；

同时在地面还有500m3的消防水池，这个水池直接与水源相连，平时将水仓中的水直接抽到地面消防水池中，总保持水池有足够的水量。

新区井下排水直接从井下排至地面，井下建-800中央水仓和-900水仓。

-900水仓中转至-800中央水仓后再排至地面。

-800水仓主仓长度135m，容积1150m3，副仓长度65m，容积550m3；

-900主仓长度50m，容积345m3，副仓长度40m，容积270mm3。

中央水泵房安设MD-160-120*10型水泵3台，1台工作，1台备用，1台检修；

-900水泵房安设MD-85*4型水泵3台，1台工作，1台备用，1台检修。

主排水管路选用Φ219×

20无缝钢管两趟，由副井井筒铺设；

中转管路为Φ125*8无缝钢管两趟管路，沿-900轨道下山和-800运输大巷铺设至-800水仓。

两区分区独立排水。

（5）井下采空区中的积水，主要采用疏干和隔水煤柱来解决。

营城矿业分公司主要可采煤层为三个，自上而下为1、2、3号煤层，一层到二层间距为15—17米，岩性为砂岩，二层至三层的间距为23—35米，岩性为砂岩、泥岩，采空区水可以通过孔隙、裂隙导入采掘工作面中。

在同一煤层中采用20米的煤柱进行挡水，煤的坚固性系数为1.19,经实践煤柱的强度足以保证采掘工作面的安全。

其次是上部采空区积水,这部分水,根据水量的大小采用封堵和疏干的方法,封堵材料使用喷浆或树脂,疏干采用钻机直接打到采空区的积水区进行放水。

同时本着有疑必探和先探后掘的原则防探各种可疑水源。

因此，矿井防治水工作比较容易。

（6）该矿井四邻关系:

东面350m与营城五井相邻，南面800m与营城九井相邻。

西、北侧为农田。

营城五井、九井均已报废，各矿井间均有断层相隔。

4.4、矿井涌水量的构成分析

一区主井直径为5.1米,副井直径为6.0米,都是混凝土井壁,壁厚0.3米,立井开凿时涌水量为16m3/h,施工井壁后涌水量降为0.098m3/h。

新区主、副、风三条井筒合计涌水量为18.3m³

/h。

4.5、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价

矿井水文地质划分为简单、中等、复杂、极复杂四种类型（见下表）

类别

分类依据

简单

中等

复杂

极复杂

受采掘破坏或影响的含水层

含水层性质及补给条件

受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件差，补给来源少或极少。

受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件一般，有一定的补给水源。

受采掘破坏或影响的主要是岩溶含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、地表水，其补给条件好，补给水源充沛。

受采掘破坏或影响的为岩溶含水层、老空水、地表水，其补给条件很好，补给来源极其充沛，地表泄水条件差。

单位涌水量q（L/s.m）

q≤0.1

0.1＜q≤1.0

1.0＜q≤5.0

q＞5.0

矿井及周边老空水

分布状况

无老空积水。

存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚。

存在少量老空积水，位置、范围、积水量不清楚。

存在大量老空积水，位置、范围、积水量不清楚。

矿井涌水量

（m3/h）

年平均Q1

年最大Q2

Q1≤180

（西北地区Q1≤90）

Q2≤300

（西北地区Q2≤210）

180＜Q1≤600

（西北地区90＜Q1≤180）

300＜Q2≤1200

（西北地区210＜Q2≤600）

600＜Q1≤2100

（西北地区180＜Q1≤1200）

1200＜Q2≤3000

（西北地区600＜Q2≤2100）

Q1＞2100

（西北地区Q1＞1200）

Q2＞3000

（西北地区Q2＞2100）

突水量Q3（m3/h）

无

Q3≤600

600＜Q3≤1800

Q3＞1800

开采受水害

影响程度

采掘工程不受水害影响

矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全

矿井时有突水，采掘工程、矿井安全受水害威胁

矿井突水频繁，采掘工程、矿井安全受水害严重威胁

防治水工作

难易程度

防治水工作简单

防治水工作简单或易于进行

防治水工程量较大，难度较高

防治水工程量大，难度高

注：

1.单位涌水量以井田主要充水含水层中有代表性的为准。

2.在单位涌水量q，矿井涌水量Q1、Q2和矿井突水量Q3中，以最大值作为分类依据。

3.同一井田煤层较多，且水文地质条件变化较大时，应分煤层进行矿井水文地质类型划分。

营城矿业公司不受采掘破坏或影响，孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给来源极少；

单位涌水量＜0.1L/s.m；

矿井周边无老空积水；

矿井年平均最大涌水量96m3/h＜180m3/h；

矿井无突水情况；

采掘工程不受水害影响；

防治水工作简单。

4.6、矿井水文地质类型的划分

（1）综上所述，本矿井水文地质条件简单，属于矿井水文地质条件中等类型。

（2）防治水工作建议

①要加强对矿区范围内地表水体的观测、巡视，对地表水体的观测要落实责任，每月进行1次地表水观测，雨季或暴雨后，根据工作需要，增加相应的观测次数；

发现问题，及时汇报，采取有效措施，提高矿井应对强降水及灾害天气的抗灾能力。

②是要加强对矿井涌水点的观测，各涌水观测点要设置专用电话，如有涌水量突然增大现象，立即通知井下作业地点撤出作业人员，查明原因采取治理措施。

③根据“预报预测，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的综合治理措施；

按规定留设足够的防水煤（岩）柱，设置防水警戒线，接近防水警戒线时必须坚持“先探后掘”；

本着“有疑必探”的原则，按规定对钻孔进行超前探放水。

④是要结合我矿水害特点和生产实际情况，认真分析矿井水文地质工作中存在的薄弱环节，研究落实安全措施，有效防范和坚决遏制水害事故，为矿井安全生产夯实基础。

5、矿井瓦斯

5.1、矿井瓦斯等级鉴定结果

2011年矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井绝对瓦斯涌出量11.36m3/min，相对涌出量为6.22m3/t，采煤工作面绝对瓦斯涌出量3.59m3/min，相对瓦斯涌出量2.12m3/t，掘进工作面瓦斯绝对涌出量0.29m3/min，相对涌出量0.71m3/t。

吉林省能源局以吉能审批【2011】418号《吉林省能源局关于2011年矿井瓦斯等级测定结果的批复》，吉林省宇光能源股份有限公司九台营城矿业分公司属于低瓦斯矿井。

2013年矿井瓦斯等级测定结果，矿井绝对瓦斯涌出量6.93m3/min，相对涌出量为3.18m3/t。

属于瓦斯矿井，但是由于2.24二氧化碳突出事故后，矿井被确定为突出矿井。

2016年矿井瓦斯涌出量测定结果，矿井绝对瓦斯涌出量3.38m3/min，相对涌出量为2.27m3/t，二氧化碳绝对涌出量6.23m3/min，相对涌出量为5.02m3/t。

2017年矿井瓦斯涌出量测定结果，矿井绝对瓦斯涌出量2.17m3/min，相对涌出量为1.66m3/t，二氧化碳绝对涌出量2.71m3/min，相对涌出量为7.74m3/t。

5.2、瓦斯评述

综上所述，本矿井属于煤与二氧化碳突出危险矿井。

矿井要按照防突规定进行瓦斯治理，采取区域和局部两个“四位一体”的原则，在生产中应加强瓦斯地质工作，特别要加强瓦斯检测及通风工作，以确保安全生产。

6、煤层自燃发火倾向性

6.1、矿井火灾及煤层自燃倾向性测定情况

2010年6月29日经煤科集团沈阳研究院有限公司测定判定此煤样属“

级自燃”。

检测结果报告表

检测项目

检测结果

一层煤

二层煤

三层煤

煤

自

燃

倾

向

性

水份Mad%

7.49

6.18

8.49

灰份Ad%

15.66

6.59

6.41

挥发份Vdaf%

39.62

38.07

41.07

真密度TRD

1.49

1.37

吸氧量cm3/g干煤

0.65

0.64

0.69

自燃倾向性分类等级

II类自燃

7、防治措施

7.1地质构造方面措施

1、在断层和井田边界附近严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设断层、边界等安全保护煤柱，严禁开采防隔水煤柱等。

2、结合矿井实际，在现有开采技术、装备、方式方法的基础上，研究更加适合煤矿生产实际需求的探测装备和方法。

3、利用地质物探、钻探、巷探等相结合的探测方法，研究和掌握褶曲、地质构造变化规律，以便正确指导安全生产。

4、在地压显现明显地段施工，采取小断面掘进超前支护卸压，再大断面永久支护措施。

5、巷道掘进过程中，严抓工程质量标准，提高巷道支护质量，并根据煤岩层变化打大直径卸压钻孔卸压，使煤体卸载、压力转移。

6、新开巷道采用小直径椽子打顶背帮，在两帮开卸压槽释放矿压，使其减少对巷道支护的破坏程度和维护费用。

7、采掘过程中避免孤立煤柱形成应力集中区，尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中，回采工作面采用全部垮落法管理顶板。

8、采掘过程中遇有断层和采空区时，应尽量采用由断层或采空区开始回采的开采顺序，避免相向采煤，回采线尽量呈直线，且有规律地按正确的推进速度开采。

9、对煤层破碎地区采掘时，在工作面前方用高压水注入煤层，从而压裂煤体，使其结构破坏，从而达到降低承载能力，通过小流量、低压力、长时间的方式进行巷道内超前注水降低煤体的弹性和煤体的强度。

10、对顶板坚硬不易垮落地区采用煤层注水降低顶板的强度，减少顶板的弹性潜能，使坚硬顶板随采随冒，使煤体支撑压力的峰值位置向煤体前方转移。

11、岩巷掘进采用巷两帮墙基础处打与巷道底板呈45°

夹角对拉锚杆，抵制和减少巷道两帮下侧矿压底鼓。

12、在生产过程中，加强矿井相关地质资料的收集、整理、分析，指导安全生产。

13、建立和培养煤矿地质专业人才队伍，使煤矿地质预报工作能够超前指导生产实践活动。

14、探索在各类地质构造及地应力集中区巷道支护新技术、新材料和新工艺，加强顶底板工程地质条件的研究，定出合理的顶底板稳定等级，以确保管理有据，安全生产。

15、在生产中加强巷道支护和安全检查工作，做到以质量保安全、以质量促生产。

16、结合矿井采掘实际情况综合分析各种灾害威胁程度。

17、定期开展专项隐患排查治理活动，严格落实制度措施。

7.2工程地质方面措施

1、由地测人员结合井下采掘实际定期对矿区地面进行巡回排查，发现问题及时处理。

2、优化采掘设计，严格控制矿产资源开发对矿山地质环境的扰动和破坏，最大限度地减少或避免矿产开发引发的矿山地质环境问题；

3、定期开展矿山工程地质综合治理排查活动，组织人员对采动破坏引起的地面塌陷、地裂缝进行恢复治理，修复耕地、林地等土地资源生态功能；

4、开展地质灾害预警监测工程，包括灾