碾沟煤矿隐蔽致灾因素普查报告

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1、山西省阳煤集团碾沟煤业有限公司隐蔽致灾因素的普查报告地测防治水中心2014年5月19日矿 长：王卫平总工程师：冯巨才地测副总工程师：闫左锋编写人：潘文龙审 核：尹永胜提交时间：2014年5月山西省阳煤集团碾沟煤业有限公司隐蔽致灾因素的普查报告根据煤矿地质工作规定第三十条至第三十八条的内 容要求，我矿由地测防治水中心牵头，组织了生产、安监、 通风、监理等专业技术人员，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

2、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。二、地质构造普查井田构造形态受区域性构造碾底断层、碾底向斜、碾底 背斜、黄岭断层的影响，其地层总体走向与区域构造线方向 基本一致，即北东向，在此基础上发育有垂直于区域构造方 向的次一级褶曲构造，地层倾角一般512,井田西南 部陷落柱较为发育。1 .褶曲井田内褶曲构造不甚发育，仅发育次级褶曲及更次一级 的波状起伏。(1) Si背斜，以NW向贯穿井田西南部，两翼倾角基本对 称，为9左右，已被井下采掘工程所控制。(2) S2向斜，位于井田东北部，轴向NW,与Si背斜呈现 平

3、行展布，两翼倾角基本对称，为7左右，已被井下采掘工 程所控制。(3) S3向斜：位于井田东部，为涧沟向斜和后窑背斜的 西部末端，轴向北东，两翼倾角5左右，沿NE75 方向向北 东井入南峪井田。2 .断层井田东部原平口煤矿，断层较少，仅在北部边沿发育有明 窑沟断层。断层倾向SE,倾角为80,落差一般为3-15m,断 层上、下盘地层均为上石盒子组下段，地面断点清晰，对井田 煤层破坏不大。碾底断层：为区域性构造，正断层，走向北东向，倾向北 西，倾角75左右，落差5-50m,沿井田北部穿过，将井田划 分为南、北两个部分。黄岭断层：位于井田西南部边缘，正断层，走向北东， 倾向南东，倾角75左右，落差2.

4、5-15mo3.岩浆岩及陷落柱井田未发现岩浆岩，本井田构造简单。井田内陷落柱发育，少数地面露头可见，多数为井下揭 露，分布无明显规律。陷落柱多呈椭圆或圆形，直径10 120m, 般 30 60m。在原平口煤矿范围内，陷落柱较发育，共有大小陷落柱 37个，直径大者上百米，小则数米。据地表及井下资料，陷 落柱内岩石成碎块状，压密度很高，孔隙度较小，富水性均 较差，就陷落柱本身不会对开采造成很大的影响，但在开采 深部煤层时，可能会成为充水通道。在原碾沟煤矿范围内，陷落柱较发育，共发育有6个， 少数地面露头可见，多数为井下揭露，分布无明显规律。陷落柱多呈椭圆或圆形，直径10100m。在原西沟煤矿范围内

5、，发育4个陷落柱，X1号陷落柱长 轴200m，短轴100m左右，另外3个规模较小，长轴仅15 30m。4.滑坡与坡积在井田范围内举目可见，较大者有1处。后窑滑坡：位于后窑村对岸的山坡上，滑体由山岭向谷 底滑动，长1200m,宽360m。滑体与载体均为下石盒子组， 滑体岩层层序紊乱，岩石破碎。坡积在井田沟谷两侧山坡上甚为发育，其形状各异，多 为椭圆形，大小不等，最大直径达380m,最小为65m,部分 坡积首尾相连形成一个坡积带。为岩石破碎崩坍堆积山坡低 凹处。除以上较大滑坡与坡积外，还有为数不少的小滑坡与坡 积物，不再赘述。三、瓦斯普查根据山西省煤炭工业局晋煤安发200612号文件，关于 太原市

6、254座煤矿2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定 的批复，太原市清徐县平口煤矿8号煤层绝对瓦斯涌出量为 10.71m3/min,相对瓦斯涌出量为27.6m3/t,二氧化碳绝对涌 出量为1.55 m3/min,相对涌出量为3.99m3/t,为高瓦斯矿井。太原市清徐县西沟煤矿2号煤层瓦斯绝对涌出量为 3.68m3/min,瓦斯相对涌出量为13.38m3/t,二氧化碳绝对涌 出量为0.94 m3/min,相对涌出量为3.42m3/t,为高瓦斯矿井。太原市清徐县洛池渠煤矿2号煤层瓦斯绝对涌出量为 8.15 m3/min,相对涌出量17.26 m3/t, 二氧化碳绝对涌出量为0.95 ms/min,相

7、对涌出量为17.26m3/t,为高瓦斯矿井。其周边矿井如清徐县平太煤矿（开采4号煤层）、清徐 县东于煤矿（开采2号煤层）等均为高瓦斯矿井。井田内钻孔采取了瓦斯样，其结果如下：2号煤层瓦斯 中C%含量0.13ml/g daf，占瓦斯成分的3.09%，CO2占0.38%， N2占96.53%，为氮气带；4号煤层瓦斯中CH4含量3.08 ml/g daf，占瓦斯成分的 37.30%，CO2含量 0.07 ml/g daf， 占瓦斯成分的1.90%，N2占60.74%，为氮气一甲烷带；5号 煤层瓦斯中CH4含量0.02-0.09 ml/g - daf，占瓦斯成分的 0.88%，CO2含量 0.01-0

8、.07ml/g，占瓦斯成分的 0.00%-2.61%， N2占97.39%-98.83%，为氮气带；8号煤层瓦斯含量中CH4含 量 0.78-1.89 ml/g - daf，占瓦斯成分的 6.58%-19.03%，CO2 含量 0.02-0.34 ml/g - daf，占瓦斯成分的 1.58%-29.91%， N2占63.51%-98.42%，为二氧化碳一氮气带和氮气带；9号煤 层瓦斯含量中CH4含量2.65 ml/g daf，占瓦斯成分的36.95%， CO2含量 0.01 ml/g -daf，占瓦斯成分的 0.17%，N2 占 62.86%， 为氮气一甲烷带。此外，为了了解整合后井田内瓦斯

9、分布情况，及开采时 瓦斯涌出量等，山西阳煤集团碾沟煤业有限公司委托煤炭科 学研究总院沈阳研究院编制了山西阳煤集团碾沟煤业有限 公司矿井瓦斯涌出量预测报告，该报告成果如下：分源预测法预测出的9号煤层采区日产量为3636t时 的最大相对瓦斯涌出量为31.41m3/t，绝对瓦斯涌出量值为 79.31m3/min。在考虑瓦斯涌出不均衡系数后高峰期则为 105.49m3/min。分源预测法预测出的5号煤层采区日产量为3636t时的 最大相对瓦斯涌出量为18.65m3/t,绝对瓦斯涌出量值为 47.09m3/min。在考虑瓦斯涌出不均衡系数后高峰期则为 62.63m3/min。分源预测法预测出的8号煤层采

10、区日产量为3636t时的 最大相对瓦斯涌出量为24.46m3/t，绝对瓦斯涌出量值为 61.75m3/min。在考虑瓦斯涌出不均衡系数后高峰期则为 82.13m3/min。整合后的碾沟矿9号煤层瓦斯涌出来源构成为：回采 工作面占48.69%，掘进工作面占10.58%，采空区（遗煤） 占 40.73%。整合后的碾沟矿5号煤层瓦斯涌出来源构成为：回采工 作面占55.77%，掘进工作面占8.30%，采空区（遗煤）占 35.93%。整合后的碾沟矿8号煤层瓦斯涌出来源构成为：回采工 作面占49.60%，掘进工作面占14.49%，采空区（遗煤）占 35.90%。通过资料分析研究表明，碾沟煤矿在分别开采5、

11、8、 9号煤层时，年生产能力1.20Mt时，预测矿井绝对瓦斯涌出 量为47.09、61.75、79.31m3/min。考虑瓦斯涌出不均衡133 系数后，绝对瓦斯最大涌出量62.63、82.13、105.49m3/min， 大于绝对瓦斯涌出量40m3/min。根据国家安全生产监督管理 总局2010年颁布的煤矿安全规程第一百三十三条之规 定，预测碾沟煤矿为高瓦斯矿井。考虑到碾沟矿现在开采的为该井田浅部区域，根据其它 邻近矿区的煤层瓦斯赋存规律，随着采深的增加瓦斯有增大 的可能，建议在今后开采过程中走向每增加1000m、深度每 增加50m进行瓦斯参数测定，以便进行瓦斯治理，确保矿井 安全生产。四、含

12、（导）水体、采空区、老窑（空）普查（一）水文地质条件1、地表水体区内地表水属汾河水系，井田内没有常年性河流，较大 沟谷均为季节性水流，平时断续有水或干涸，雨季流量增加。2、井田内含水层（1）第四系砂、砾孔隙含水层井田内第四系分布零散，其中可视作含水层的为较大沟 谷中窄条带冲积物，厚度小于10m，含潜水。根据清徐详查 勘探时抽水试验结果，单位涌水量0632L/s,m，渗透系数 3.58m/d，水质类型为HCOSO CaMg型，矿化度244mg/l。34（2）二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层（组）本组含水层一般由数层中粗粒砂岩组成，其间多隔以泥 岩、砂质泥岩等，出露面积广大，但相当大一部分处于当

13、地 侵蚀基准面以上，形成透水层。据清徐详查勘探时抽水试验 结果，单位涌水量为0.000217 0.00134L/s.m，渗透系数 0.00785m/d，水量较小，富水性弱，水质类型为HCOSO 34CaMg型，矿化度534mg/L，为软的淡水。（3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层（组）本组主要含水层为中粗粒砂岩，据清徐详查勘探抽水试 验结果，单位涌水量0.0042L/s.m，渗透系数0.032m/d，据 本次施工的N-1号水文孔山西组抽水资料，单位涌水量 0.0053 L/s.m，渗透系数0.0270 m/d，富水性较差，水质类 型为HCOSO CaMg型，矿化度556 mg /L。34（4）

14、石炭系上统太原组砂岩、灰岩岩溶裂隙含水层（组） 为井田内主要含水层之一。由L1、匕、L5四层石灰岩 组成。据本次施工的N-1号钻孔太原组抽水资料，单位涌水 量0.0054 L/s.m，渗透系数0.0285 m/d，富水性弱，水质 类型为HCO;SO4CaMg型，矿化度为376 538mg/l，硬度 1.7 20.36德国度，为极软一硬的淡水。（5）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层（组）为井田内主要含水层组之一。岩性以质纯的泥晶石灰岩 为主，次为角砾状泥灰岩、泥灰岩、白云质砂岩及石膏等。 井田内奥灰岩溶裂隙不甚发育，井田内有两个水文孔J5和 N-1，J5号水文孔奥陶系峰峰组抽水试验单位涌水量为 0

15、.0022 L/s.m，水位标高为910.72m；本次施工的N-1号水 文孔奥陶系上马家沟组和下马家沟组混合抽水试验，水位标 高为901.76m，单位涌水量为0.0001 L/s.m，渗透系数为 0.0002m/d。距离井田北部约300m的S17水文孔，奥灰水位 标高为922.00m，单位涌水量0.00014 L/s.m，约500m的S31 水文孔奥灰水位标高为948.80m，单位涌水量0.000325L/s.m；距离井田东部约1000m的J4号水文孔奥灰标高为 913.98m，单位涌水量0.061 L/s.m；井田西南部距离井田边 界约600m的615号孔奥灰标高为919.24m，；距离井田南部 约3000m的J7号孔奥灰水位标高798.80m，单位涌水量9.453 L/s.m，S25号孔水文标高为800.92m，单位涌水量25.54 L/s.m。由上可知，井田内奥灰水流向为由北往南，且井田 内岩溶裂隙不发育，奥灰水位标高为901 910m。水质类型 为 HCO3 - SO4Ca - Mg 型和 SO4 - HCO3Ca - Mg 型，矿化度为 280 852mg/l，硬度为12.41 37.53德国度，为微硬一极 硬的淡水。总之，井田主要含水层中富水性均弱。3、井田隔水层(1) 太原组泥质岩隔水层太原组9号煤到本溪组顶部平均厚25m，除底部