煤矿隐蔽致灾因素普查报告汇编.docx

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煤矿隐蔽致灾因素普查报告汇编

织金县苦李树煤矿

关于隐蔽致灾因素的普查报告

2013年11月24日

苦李树煤矿关于隐蔽致灾因素的普查报告

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：

一、煤矿隐蔽致灾因素

在煤矿生产过程中，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统称。

（一）地质构造普查

苦李树煤矿范围位于三塘向斜北西翼三坝勘探区西段1～5勘查线之间的浅部。

煤矿区内浅部发育有F20、F21、F22共3条断层，无大的褶皱发育，井下见个别小褶皱及小断层。

F20正断层：

分布于煤矿区东北浅部含煤地层内，为一走向断层，切割了2号煤～标五之间地层，延伸长度约0.30km，断层走向北西30，倾向南西，倾角约50～65°，断距小于5m，在地表上，断层附近表现变岩层破碎。

F21正断层：

分布于煤矿区中部含煤地层中，为一走向断层，切割了6号煤及其上下地层，延伸长度约1.45km，断层走向北东45°，倾向南东129°，倾角43°，断距约5m。

地表显示地层缺失，牵引现象明显，破碎带宽1～2m。

F22逆断层：

分布于煤矿区东北部含煤地层内，切割了32号煤及其上下地层，延伸长度约0.25km，断层走向北东35°，倾向南东，倾角约67°，断距小于3m。

区内地表无褶曲。

井下发现个别小断层及小褶曲，断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性一般。

主要断层特征表

断层名称

性质

走向

倾向

倾角/（°）

落差/m

F20断层

正断层

南西-北东向

东南

50～65

小于5m

F21断层

正断层

北东45°

南东129°

43

5m

F22断层

逆断层

35°

南东

67

小于3m

地质构造及类型

矿井构造复杂程度属中等类型。

（二）瓦斯普查

1、目前在井田范围内所有已揭露厚度大于0.3m的煤层共3层，即6、7、16号煤，均为可采煤层，6号煤层的厚度为1.72～2.2m，平均厚度为1.93m，7号煤层的厚度为0.93～1.90m，平均厚度为1.65m，16号煤层的厚度为1.25～1.36m，平均厚度为1.36m。

目前6、7号煤层开采的最低标高为+1954.226m，+1942.177m，16号煤层在矿区范围内已基本采完。

2、瓦斯等级

根据黔能源煤炭〔2012〕498号关于毕节市工业和能源委员会《关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告》的批复，矿井瓦斯绝对涌出量为7.04m3/min，瓦斯相对涌出量36.21m3/t；二氧化碳绝对涌出量0.97m3/min，二氧化碳相对涌出量4.99m3/t。

为高瓦斯矿井。

3、煤层瓦斯含量和瓦斯压力

（1）煤层瓦斯压力

6、7号煤层在开采最低标高处的瓦斯压力分别是0.29Mpa、0.34Mpa。

（2）煤层瓦斯含量

6、7号煤层在开采最低标高处的瓦斯含量分别是7.39m³/t、7.93m³/t。

4、各煤层瓦斯参数

（1）突出危险性

经中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室测定的6、7、16号煤层瓦斯参数分别为：

6号煤层的破坏类型为Ⅱ；坚固性系数为1.1642，大于0.5；瓦斯放散初速度指标为7.334mmHg,小于10mmHg;瓦斯压力为0.180Mpa，小于0.74Mpa。

鉴定认为，苦李树煤矿6号煤层在鉴定范围内（标高+1970m以浅）无突出危险性。

7号煤层的破坏类型为Ⅱ；坚固性系数为0.8068，大于0.5；瓦斯放散初速度指标为10.281mmHg,小于10mmHg;瓦斯压力为0.290Mpa，小于0.74Mpa。

鉴定认为，苦李树煤矿7号煤层在鉴定范围内（标高+1990m以浅）无突出危险性。

16号煤层的破坏类型为Ⅱ；坚固性系数为0.9933，大于0.5；瓦斯放散初速度指标为14.426mmHg,小于10mmHg;瓦斯压力为0.290Mpa，小于0.74Mpa。

鉴定认为，苦李树煤矿16号煤层在鉴定范围内（标高+1843m以浅）无突出危险性。

根据贵州省煤炭管理局文件，黔煤生产字【2008】712号，《关于毕节地区煤炭局<关于请求审批织金县三塘镇苦李树煤矿6号、7号、16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告>的批复》，苦李树煤矿6号煤层+1970以浅无突出危险性，7号煤层+1990以浅无突出危险性，16号煤层+1843以浅无突出危险性。

（2）瓦斯梯度

根据贵州华源矿山设计有限公司2012年8月提供的《织金县三塘镇苦李树煤矿矿井瓦斯地质图说明书》，6号煤层的瓦斯梯度为：

①6号煤层瓦斯压力（P）具有随埋深（H）增大而增大的整体趋势，两者满足关系P=2.03×H/1000（pa）。

②6号煤层瓦斯含量（W）具有随埋深（H）增大而增大的整体趋势，两者满足关系W＝3.9288ln（H）-11.999（相关性系数为0.9949）。

③6号煤层回采工作面绝对瓦斯涌出量（q）与埋深（H）关系式为q=0.4009ln（H）-1.0242（相关性系数为0.9485）。

根据贵州天设项目咨询有限公司2013年8月提供的《织金县三塘镇苦李树煤矿矿井瓦斯地质图说明书》，7号煤层的瓦斯梯度为：

①7号煤层瓦斯压力（P）具有随埋深（H）增大而增大的整体趋势，两者满足关系P=2.03×H/1000（pa）。

②7号煤层瓦斯含量（W）具有随埋深（H）增大而增大的整体趋势，两者满足关系W＝4.0449ln（H）-12.641（相关性系数为0.9948）。

③7号煤层回采工作面绝对瓦斯涌出量（q）与埋深（H）关系式为q=0.4271ln（H）-1.3209（相关性系数为0.8589）。

（3）煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力

我矿对采取区域防突措施进行效果检验的方法是测定煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力。

煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的临界值指标见下表。

煤层瓦斯压力或煤层瓦斯含量临界值表

瓦斯压力P（MPa）

瓦斯含量W（m3/t）

区域类别

防突措施效果

P﹤0.74

W﹤8

无突出危险区

有效

除上述情况以外的其他情况

突出危险区

无效

（4）瓦斯解析指标和钻屑量

在石门揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面对无突出危险区进行区域验证以及工作面局部突出危险性预测和工作面局部防突措施效果检验的方法采用钻屑指标法。

钻屑指标法主要是测定工作面的瓦斯解析指标和钻屑量。

我矿预测工作面突出危险性的瓦斯解析指标和钻屑量的临界值主要参照下表。

钻屑指标法预测工作面突出危险性的参考临界值

钻屑瓦斯解吸指标Δh2（Pa）

钻屑瓦斯解吸指标K1

（mL/g•

）

钻屑量S

（kg/m）

（L/m）

200

0.5

6

5.4

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。

如果实测得到的S、K1的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

（三）含（导）水体、采空区、老窑（空）普查

1、水文地质条件

（1）矿区范围内地势为中高山地形地貌，地势起伏较大，东南高，西北低，最高点位于煤矿区东南部边界处双羊岩头山顶，海拔标高2254.2m，最低点位于煤矿区西南部拐点附近，海拔标高1900.0m，相对高差354.2m，最低侵蚀基准面标高约为1910m。

（2）苦李树煤矿地处长江上游的乌江流域上游的化冲河支流,煤矿区内地表冲沟发育，多呈树技状分布，切割较深。

矿区范围内无大的地表河流，仅西北部发育有一条马场小溪，流向由东北向西南迳流，小溪常年有水，流量一般小于10l/s。

（3）主要含（隔）水层

地层富水性（由下至上）简述如下：

①茅口组:

煤矿区内未出露，主要分布在煤矿区外西北面较远处，岩性以灰岩为主，本段总厚约220～255m。

该组地层岩溶遍布，地下岩溶管道发育，地下水水量十分丰富，具有埋藏深，迳流远，集中排泄的特点，垂直循环带厚，溶洞成层性明显，泉点稀少。

流量约0.5～1.5l/s，富水性强，是开采下部煤层的主要充水含水层。

水质为：

重碳酸、硫酸钙型。

②玄武岩组:

煤矿区内无出露，出露于含煤地层底部，由凝灰岩、杏仁状玄武岩组成，本组进度307.37～347.16m。

属基岩风化裂隙水，浅部含有少量风化裂隙水和坡积泉水，深部据钻孔资料，裂隙不发育，可视为相对隔水层。

泉点稀少，平水期泉水流量0.537～0.569l/s，延沟谷排泄。

泉水动态变化剧烈，暴雨之后流量较大，旱季绝大部分断流。

本组富水性弱，为含煤地层与茅口组含水层间的相对隔水层。

③龙潭组:

分布于煤矿范围内大部分地区，占煤矿区面积约75%。

一般厚度260m左右。

岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，夹煤层。

含水段由细砂岩、粉砂岩及少许碳酸盐岩组成，其分层厚度0.50～20m，上、下由于泥质岩、煤层相隔，使地下水具承压性。

据小窑观测资料，旱、雨季流量为0.02～1.52l/s。

个别点流量较大，季节性泉亦较多。

富水性弱。

④大隆、长兴组:

分布于煤矿区东南部，厚约40m。

岩性为硅质岩、燧石灰岩、石灰岩和碎屑岩互层组成。

该层段溶洞、裂隙发育，泉点出露较多，流量0.004～5.747l/s，部分富水性极强，属裂隙含水层，为开采上部煤层时的主要充水含水层。

水质为：

碳酸钾钠型。

⑤飞仙关组第一段:

分布于煤矿区的东南部，厚约140m，以灰绿色钙质粉砂岩、钙质泥岩为主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，泉眼稀少，流量0.21～0.822l/s，富水性弱，属浅层风化裂隙水。

可视为上覆地层与煤组的隔水层段。

⑥飞仙关组第二、三段:

分布于煤矿区外东南部，面积较大，多以浑园状山峰出现，厚约240m，岩性由薄层状灰岩、泥灰岩、钙质泥岩组成，夹数层泥岩、泥质粉砂岩。

三段以层间裂隙出露为主；二段溶蚀洼地、溶斗、溶洞、落水洞等发育，地下水补给条件好，泉眼较多，泉水最大流量13.048l/s，富水性中等，属裂隙溶洞水。

水质为：

碳酸、硫酸钙型。

⑦飞仙关组第四段:

分布于煤矿区外东南部，厚约100m，以灰色、浅灰色生物碎屑灰岩为主，夹数层泥岩、泥质粉砂岩、砂质灰岩和泥灰岩。

溶斗、落水洞、岩溶管道及地下伏流较为发育。

由于薄层泥灰岩和砂质灰岩溶蚀性欠佳，在此界面往往形成地下岩溶管道。

地下水经通道沿河流、溪沟两岸泄出地表。

泉眼较多，泉水最大流量16l/s，富水性强，属裂隙溶洞水。

水质为：

碳酸、硫酸钾钠型。

⑧飞仙关组第五段:

分布于煤矿区外东南部，厚约100m，以紫红色中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，含有浅层风化层间裂隙水，地表多有洼地，特别是与永宁镇组地层交界附近洼地较多，雨季积水，旱季成为沼泽。

溪沟流水也常在交界处由明流变为洞流，在水文地质图上，本段的顶界、底界附近，有较多的井泉点分布，实际上应该是永宁镇组和飞仙关四段的地下水露头点，富水性弱，可视为隔水层。

雨季水质为：

碳酸钙镁型。

⑨第四系孔隙水:

煤矿区内覆盖的第四系，出露于槽谷、洼地、缓坡地带，以坡积、残积为主，次为陡岩之下的崩积物，山间洼地中的沼泽沉积。

岩性多为亚粘土、砂砾、碎石等，厚度0～16.59m，泉点多有泉水出露，少数为积水。

在煤矿区内分布较广，有一定的蓄水量，一般流量1l/s，水质为：

硫酸、碳酸钙型水，富水性弱。

（4）地表水体、断层、裂隙、陷落柱等地质构造的导水性

地表水体：

苦李树煤矿地处长江上游的乌江流域上游的化冲河支流,煤矿区内地表冲沟发育，多呈树技状分布，切割较深。

矿区范围内无大的地表河流，仅西北部发育有一条马场小溪，流向由东北向西南迳流，小溪常年有水，流量一般小于10l/s。

断层：

在煤矿区范围内发育有三条断层：

中部有一正断层F21，断距约5m，倾向东南，倾角约45°；东部有一正断层F20，倾向西南，断距小于5m；北部发育一逆断层F22，倾向南东，断距小于3m。

区内地表无褶曲。

井下发现个别小断层及小褶曲，断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性一般。

局部出露季节性泉水，对矿床充水有一定影响。

未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水就有可能沿断裂带流入矿井。

（5）充水水源

①大气降水：

是主要的充水水源。

含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强弱及持续时间有着密切联系。

②地表水：

区内冲沟发育，切割较深。

有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。

因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水溃入。

③老窑水：

区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分都被关闭。

老窑大多有积水。

老窑采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。

因此，开采浅部煤层时，应预防老窑突水。

④第四系孔隙水：

岩石破碎，透水性较强，特别在雨季时水量增长速度较快。

⑤断层带水：

断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度。

含煤地层主要以塑性岩石为主，受力后发生塑性变形，破坏以剪断为主，常形成微张开甚至闭合的裂隙，断层带岩石胶结性中等，缺少对地下水储存和运动的有效空间，含水性和导水性不强，但上覆地层断层带有一定含水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水就有可能沿断裂带流入矿井。

⑥下伏茅口组强含水层：

与含煤地层之间有玄武岩相隔，一般对矿井充水影响不大，但开采深部煤层时，应作好探、防水工作。

（6）水文地质类型

根据湖南省地球物理地球化学勘探院2013年4月提供的《贵州省织金县三塘镇苦李树煤矿水文地质补勘报告》，各含隔水层水文地质特征、断层导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，准采水平+1820m，低于最低侵蚀基准面90m左右。

本区最低侵蚀基准面为东边界拐点附过，标高约+1910m。

综上所述，本区水文地质类型属裂隙及采空区充水矿床，水文地质条件中等。

2、邻近矿井和小窑积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情况

区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分都被关闭。

老窑大多有积水。

老窑采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。

因此，开采浅部煤层时，应预防老窑突水。

根据煤矿生产情况，煤矿进行了实际调查，其采空区已垮塌，巷道已密闭，无法进行实测，以煤矿区实际采空范围圈定采空区。

截止到2007年6月底，7号煤层采空区平面积约134000m2，16号煤层采空区平面积约485000m2，30号煤层采空区平面积约21000m2，32号煤层采空区平面积约18000m2，共计约658000m2。

矿井单位面积含水率KF枯水季节时为4.04×10-4m3/m2，雨季时为9.07×10-4m3/m2。

则枯水季节时7号煤层采空区积水量约为：

54m3，16号煤层采空区积水量约为195m3，30号煤层采空区积水量约为8m3，32号煤层采空区积水量约为7m3；雨季时7号煤层采空区积水量约为：

121m3，16号煤层采空区积水量约为440m3，30号煤层采空区积水量约为19m3，32号煤层采空区积水量约为16m3。

经调查访问，当地小煤矿开采历史悠久，老窑遍布煤层露头，大多是利用冬春农闲时自采自用。

由于受水、通风等限制，一般开采巷道不长，个别点可达200m，一般开采垂深30m左右。

主要开采7、16及32号煤，其次为6、8号煤，5、12、14、23、27、30及35也有少部分开采。

拟开采6、7、16、30、32、35煤层，共6层煤。

本次共调查走访老窑9个，具体调查情况见下表

老窑调查统计表

编号

井型

开拓方向

开采煤层

开采深度

平均厚度

积水量

LD1

老窑平硐

100°

7号煤层

30m

1.6m

0

LD2

老窑斜井

100°

16号煤层

200m

1.3m

1500m³

LD3

老窑平硐

125°

6号煤层

30m

1.9m

0

LD4

老窑平硐

130°

7号煤层

30m

1.6m

0

LD5

老窑斜井

150°

7号煤层

80m

1.6m

800m³

LD6

老窑斜井

150°

7号煤层

100m

1.6m

1000m³

LD7

老窑斜井

185°

16号煤层

50m

1.3m

600m³

LD8

老窑斜井

200°

16号煤层

100m

1.3m

1100m³

LD9

老窑平硐

210°

7号煤层

45m

1.6m

0

3、水患类型及威胁程度分析

①区内冲沟发育，切割较深。

有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。

因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水溃入。

②洪水

矿区范围内无大的地表河流，仅西北部发育有一条马场小溪，流向由东北向西南迳流，小溪常年有水，流量一般小于10l/s。

地面主场地标高为+1975m，高于矿区范围西部外围常年性小溪沟，其标高+1910m，井口及工业场地位于山坡沟谷缓坡地带，因此，应防止雨季山洪对矿井的危害。

③老空及采空区水

区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分都被关闭。

老窑大多有积水。

老窑采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。

因此，开采浅部煤层时，应预防老窑突水。

④裂隙及断层水

井下发现个别小断层及小褶曲，断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性一般。

局部出露季节性泉水，对矿床充水有一定影响。

⑤承压水

下伏茅口组强含水层：

与含煤地层之间有玄武岩相隔，一般对矿井充水影响不大，但开采深部煤层时，应作好探、防水工作。

综上分析，矿区部分处于沟谷以上，受水患威胁较少；部分处于标高以下，可能受沿裂隙、采空塌陷区域渗水、透水影响较大，因此，矿区为裂隙及采空区充水矿床，水文地质条件中等。

初期开采不存在突水淹井危险。

（四）煤层自燃发火倾向

1、目前在井田范围内所有已揭露厚度大于0.3m的煤层共3层，即6、7、16号煤，均为可采煤层，其中16号煤层在矿区范围内已基本采完。

2、煤的自燃发火危险性参数

根据贵州省煤田地质局实验室2010年12月为该矿所作《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，6号、7号煤层自燃倾向为三类，为不易自燃煤层。

二、存在主要问题

1、煤层透气性系数、瓦斯吸附常数及钻孔瓦斯流量衰减系数等瓦斯参数不清楚。

2、实施防突措施后测定煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的物质装备条件不具备。