金竹山煤矿隐蔽致灾因素的普查报告

合川区瑞瀛煤业金竹山煤矿隐蔽致灾因素普查报告编制单位：金竹山煤矿编制时间：2014年12月18日金竹山煤矿关于隐蔽致灾因素的普查报告根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局以安监总煤调〔2013〕135号印发《煤矿地质工作规定》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）地质构造普查金竹山煤矿位于华蓥山复式背斜——温塘峡背斜北段南东翼，南东翼岩层倾向111°～140°，倾角∠10～57°；北西翼岩层倾向200°～320°倾角∠10～40°。本区为浅切割的低山丘陵地貌，山脉走向与地层走向基本一致。总体呈北西高，南东低的趋势。区内最高点位于矿区中部的青山，标高+534.6m，最低点位于矿界东侧怏母沟处，标高+245m。相对高差289.6m，该区域内地形切割较强烈，冲沟较发育。矿区内有两条小型隐伏断层，即F1、F2断层，均为正断层，两条断层呈平行状排列，与煤层斜交。F1断层走向15°，倾向北东，倾角55°，落差28m，对+200m以上的内连和外连煤层有一定破坏作用。断层附近岩石破碎，工字钢支护F2断层走向6°，倾向北东，倾角20°，落差小于10m，对+100m以上的内连煤层有一定破坏作用。断层附近岩石破碎，工字钢支护。（二）瓦斯普查（1）瓦斯含量地质报告对主要内连煤层下7、下10煤层的瓦斯样进行了测试，测试结果如下：下7煤层瓦斯含量：甲烷（CH4）为0～0.082ml/g可燃质，二氧化碳含量为0.068～0.308ｍ1/ｇ可燃质,其中甲烷（CH4）占0～27.49%，二氧化碳为4.1～35.42%，氮气为56.22～95.57%，大部分地段甲烷（CH4）含量＜10%，属二氧化碳～氮气带，局部地段可达氮气～沼气带。下10煤层瓦斯含量：甲烷（CH4）为0～0.007ml/g可燃质，二氧化碳含量为0.101～0.251ｍ1/ｇ可燃质,其中甲烷（CH4）占0～8.02%，二氧化碳为1.78～67.13%，氮气为32.87～97.23%，甲烷（CH4）含量＜10%，属二氧化碳～氮气带。有关各煤层瓦斯测试结果详见表5-1-1。（2）瓦斯等级鉴定资料另外设计收集了井田内生产矿井的瓦斯鉴定资料。金竹山煤矿：根据金竹山煤矿关于2012年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复（金竹山煤矿瓦斯绝对涌出量为0.25m3/min瓦斯相对涌出量为0m3/t；CO2相对涌出量为0m3/t，绝对涌出量为0.12m3/min，属瓦斯矿井。开采水平+270m，回风水平+320m，开采内连煤层。依照《煤矿安全规程》及初步设计要求规定，我矿购买了KJ73监控系统，监控分站6台，瓦斯传感器36台，一氧化碳传感器5台，风速传感器6个，其它风筒传感器、设备开停传感器、烟雾传感器、温度传感器、风门语音传感器等全部按要求配置齐全。设专职瓦斯检查员5人，三班循环实施监测各主要用风地点瓦斯浓度。无煤尘爆炸危险性；煤层自燃倾向等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层;本矿井内连煤层平均厚0.45m;从地质报告提供的钻孔煤层瓦斯含量看，各煤层瓦斯含量均较小，从总体来看，随着深度的增加，内连、黄广连煤层CH4含量有稍微增大的趋势，CO2含量也有增加趋势。说明随着开采深度的增加，瓦斯涌出量变化很小。（三）含（导）水体、采空区、老窑（空）普查（1）、水文地质条件1、金竹山煤矿位于华蓥山复式背斜——温塘峡背斜北段南东翼，南东翼岩层倾向111°～140°，倾角∠10～57°；北西翼岩层倾向200°～320°倾角∠10～40°。本区为浅切割的低山丘陵地貌，山脉走向与地层走向基本一致。总体呈北西高，南东低的趋势。区内最高点位于矿区中部的青山，标高+534.6m，最低点位于矿界东侧的怏母沟处，标高+245m。相对高差289.6m，该区域内地形切割较强烈，冲沟较发育。地形坡角26～40°。区内有零星的小型水塘，分布在矿区西部，位于T3xj6段之上，但T3xj6含水层出露地表。2、金竹山煤矿区内东西向小冲沟较发育，地表水对矿井充水有一定影响，但排泄条件良好。井田内无常年性地表水系，均为季节性冲沟，夏秋两季暴雨期才形成短暂水流。龙塘沟常年有水，但水流量不大，仅供附近村民生活用水。（2）主要含（隔）水层区内主要含水层为三叠系上统须家河组六、四、二段砂岩孔隙裂隙含水层，现叙述如下：1、六段（T3xj6）：一般厚89m。主要岩性为灰白～黄灰色厚至中厚层状至中至粗粒长石石英砂岩、局部夹薄层状粉砂岩，裂隙较发育。参照区域资料对该层的描述，该段为砂岩孔隙裂隙含水层，富水性中等。砂岩孔隙裂隙含水层位于拟申请开采煤层内连煤层顶板，故六段砂岩孔隙裂隙含水层为矿井主要充水来源。距内连煤层间距30m2、四段（T3xj4）：一般厚84m。为灰黄色、灰白色厚层状长石石英粗粒砂岩、偶夹深灰色砂质泥岩。其中下部夹薄层中砾岩。裂隙较发育。富水性中等。砂岩孔隙裂隙含水层位于主采煤层黄广连煤层之上，故四段砂岩孔隙裂隙含水层为矿井主要充水来源。3、二段（T3xj2）：一般厚68m。岩性为灰、黄灰色厚层状中粒长石石英砂岩。裂隙较发育。富水性中等。砂岩孔隙裂隙含水层位于所采煤层黄广连煤层顶板，故二段砂岩孔隙裂隙含水层为矿井主要充水来源。距黄广连煤层间距25m.4、区内主要隔水层为须家河组五、三、一段。以泥岩为主的隔水层，现分述如下：五段（T3xj5）：为灰色、灰黑色泥岩、下部夹砂质泥岩、砂岩。中、下部含煤线2～3层。一般厚84m。节理裂隙不发育，富水性弱，属相对隔水层。三段（T3xj3）：岩性为深灰、灰黑色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩及泥岩，一般厚49m，节理裂隙不发育，富水性差，属相对隔水层。一段（T3xjl）：岩性为深灰、灰黑色薄层状砂质泥岩及粉砂岩、具水平层理，其底部常见铁质古风化壳。一般厚48m。节理裂隙不发育、富水性弱，属相对隔水层。含水层的补给：矿区开采煤层位于须家河组第五段、第三段，须家河组第六段、第四段顶板砂岩孔隙、裂隙水是矿井未来的主要直接水源，受采动裂隙的影响，它们将沿着采空区、采动裂隙、断层等通道进入矿井，成为矿井水的补给水源。须家河六段含水层覆于煤系之上，距内连煤层30m，须家河二段含水层距黄广连距25m，根据公式计算，内连、黄广连煤层导水裂隙带高度约19m，导水裂隙带高度已接近须家河六段、二段含水层，因此是采煤系统的主要水源。矿井范围内原地质勘探中施工有2个钻孔，均采用了水泥砂浆封孔，封孔质量良好，不存在钻孔导水问题。（4）充水水源1、煤层及煤层顶底板基岩裂隙水通过对本区内连煤层顶板砂岩含水层的分层抽水试验，钻孔单位涌水量q=0.0024～0.28L/m·s，渗透系数K＝0.0048～0.065m/d，含水层富水性弱-中等。结合钻孔ZK7、ZK8简易水文、生产矿井及老窑调查，已查明各内连煤层顶板砂岩段均有含水层存在，岩性以中、粗砂岩为主。由于受隔水层的影响各含水层之间的水力联系微弱，从生产矿井开拓情况看矿井主要充水水源来自煤层及煤层顶底板基岩裂隙水。然而，由于矿区小断层、裂隙等构造较发育，导致不同含水层之间导通，因此，在矿井开采过程中，要加强对隐伏断层和导水裂隙带的发现与研究，加大井下超前探的工作力度，防范水害事故的发生。2、大气降水和地表水本区煤系地层多由泥岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩、页岩等构成，当井下煤层开采后，打破了岩层原有的稳定性，使上覆岩层失去支撑，而发生弯曲和位移，在地表形成低洼的负地形，受冒落裂隙带影响，地表将出现一些塌陷坑和裂缝，大气降水、融化雪水易汇集于冲沟及低洼地带形成季节性地表水流，这些地表水可通过地面塌陷坑、裂缝、断层、裂隙等地质构造进入矿井，成为矿坑充水水源。因此煤矿在今后的工作中应加强对地面塌陷的治理，防止大气降水、季节性地表水流等通过地面塌陷坑和裂缝带进入矿井。3、采空区积水矿区内小窑开采历史悠久，废旧矿坑较多，主要开采须家河组五段（T3xj5）内连煤层和一段（T3xjl）黄广连煤层。矿井采煤多年，采空区面积较大，采空区资料及上部小煤窑的开采情况不详，老窑及采空区水聚集，现均已关闭。老空采空区主要分布在金竹山煤矿+400水平以上，因金竹山煤矿现开采+400m水平以下水平，老窑水和采空区积水对矿井无威胁。4、矿井充水因素分析矿井主要充水源为大气降雨，其次为须家河六段(T3xj6)、四段(T3xj4)和二段(T3xj2)砂岩孔隙裂隙水，受采动裂隙导穿补给矿井。矿井涌水量主要受大气降水影响。大气降水通过采动裂隙和采空区渗透井下为矿井主要充水因素；其次是含水层和采空区积水，随着采空区范围的增大，涌水量将随之增大。5、断层及导水裂隙充水矿区内发现两条小型隐伏断层，即F1、F2，均为正断层，两条断层呈平行状排列，与煤层斜交。F1断层走向15°，倾向北东，倾角55°，落差28m，对+200m以上的内连和外连煤层有一定破坏作用。F2断层走向6°，倾向北东，倾角20°，落差小于10m，对+100m以上的内连和外连煤层有一定破坏作用。地表未见岩溶陷落柱、较大的塌陷。矿井断层及各含水层裂隙较发育，地下水会因采矿工程活动增加引起岩层裂隙的扩大，导致井巷内涌水量增加，是矿井主要的水患威胁。断层本身而言，其导水性和富水性都较弱，由于煤层开采大巷的掘进，而使断层带在淋滤作用的影响下，使断层裂隙疏通，故断层导水有一定的影响。（5）、水文地质类型本区为浅切割的低山丘陵地貌，山脉走向与地层走向基本一致。总体呈北西高，南东低的趋势。区内最高点位于矿区中部的青山，标高+534.6m，最低点位于矿界东侧的怏母沟处，标高+245m。相对高差289.6m，该区域内地形切割较强烈，冲沟较发育。地形坡角26～40°。区内无地表水体，但T3xj6含水层出露地表，且横向溪沟发育，地表水对矿井充水有一定影响。1、水患类型矿井主要水患类型为地表水、岩溶裂隙水和老空水。2、主要含水层富水性和突水点水量预计（1）主要含水层富水性矿井主要含水层为三叠系上统须家河组六、四、二段砂岩孔隙裂隙含水层，含水层富水性中等。（2）断层、裂隙、陷落柱等构造的导水性地表未见岩溶陷落柱、较大的塌陷，有2条断层裂隙发育，地下水会因采矿工程活动增加引起岩层裂隙的扩大，导致井巷内涌水量增加，是矿井主要的水患威胁。综上所述，矿井水患威胁主要为大气降雨入渗、老窑及采空积水、断层水以及裂隙水等威胁，水患威胁程度为中等。矿区水文地质类型为碎屑岩孔隙裂隙充水矿床，水文地质条件中等，矿山工程地质类型属层状结构为主的工程地质条件简单类型。：井田内矿井、周边矿井及采空区井田内先后有2个（金竹山井、庆源井）生产井开采煤炭资源，现已庆源井已整合，正在开采的生产井只有金竹山煤矿1个，就井田内生产矿井及小窑开采情况分述如下：1、井田内矿井原金竹山井：该矿位于井田的南部，华蓥山复式背斜——温塘峡背斜北段南东翼，有井口3个，即+270m水平主平硐、+320m水平副平硐和+400m水平回风平硐。1984年建矿，以前属集体小煤矿，后由私人收购，开采至2009年10月。2009年10月后整合为瑞瀛煤业有限公司金竹山煤矿，设计年产量均为1万吨。2012年技改整合验收后，设计年产量均为6万吨。+270m水平主平硐：采用平硐开拓，主井筒坡度为+5‰，长249.7m处见内连煤层，开采+270水平以上一层煤，+270水平以下两层煤，煤层厚0.40—0.65m，煤层厚度变化较小，较稳定。向北推进开采3500m，单翼开拓。该水平日排水量480m3左右。整合为金竹山煤矿主井。+320m水平副平硐：采用平硐开拓，主井筒坡度为+3‰，长487.7m，411.8处见内连煤层，开采+320水平以上内连煤层，煤层厚0.40—0.65m，煤层厚度变化较小，较稳定。向北推进开采3300m，单翼开拓。该水平日排水量120m3左右。整合为金竹山煤矿进风辅助平硐。+400m水平回风平硐：采用平硐+斜井开拓，平硐长20m,坡度为+15‰，斜井长176m,坡度为-41°,该平硐用于主回风井，整合为金竹山煤矿主回风平硐。2、原庆源井：该矿位于井田的南部，华蓥山复式背斜——温塘峡背斜北段南东翼，有井口3个，即+390m水平主平硐、+390m水平斜井和+480m水平回风平硐。1978年6月建井，以前属私营小煤矿，2009年10月后整合为瑞瀛煤业有限公司金竹山煤矿。现以关闭。+390m水平主平硐：采用平硐开拓，主井筒坡度为+20‰，长360.8m处见背连煤层，开采+390水平以上三层煤，煤层厚0.20—0.50m，煤层厚度变化较小，较稳定。向南北推进开采500m。该水平日排水量240m3左右。+390m水平斜井：采用斜井开拓，斜井坡度为-31°，长183m，落平99.3m处见背连煤层，开采+300水平以上三层煤，煤层厚0.20—0.50m，煤层厚度变化较小，较稳定。向南北推进开采500m。该水平日排水量360m3左右。+480m水平回风平硐：采用平硐开拓，平硐长230m,坡度为+10‰，斜井长176m,该平硐用于回风。由于下部均以采空，该水平常年无积水。3、周边矿井①、金竹山煤矿南侧为石灰沟井（曹家沟煤矿），平硐开拓方案，上下山开采，主平硐硐口标高+340m，开采须家河组五段外连、内连煤层。内连煤层厚度0.32m（0.40～0.42m）0.18m，外连煤层厚度0.15～0.20m。开采标高+260～+100m，矿区面积0.75km2，根据矿业权复核的情况，金竹山煤矿南端与石灰沟井存在少量重叠，重叠部分为金竹山煤矿的主平硐，主平硐从石灰沟井资源上部穿过。两矿井间签订有保护协议，边界煤柱各留50m，相互间无资源纠纷、无矿权争议。②、合川区白岭煤业有限公司土墙井位于金竹山煤矿北东侧，开采须家河组三段广独连、沙连与一段黄广连煤层，开采标高+570～+335m，沙连煤层厚度为0.20～0.22，平均0.21m，煤层结构简单，无夹矸；黄广连矿井揭露厚度为0.20～0.24m，平均0.22m，煤层结构简单，无夹矸，以上二层煤均属极薄煤层；广独连煤层厚度0.20～0.28m，一般厚0.27。与本矿留50m的隔离煤柱。相互间矿界无重叠、无资源纠纷、无矿权争议。③、隆兴煤业有限公司生产井位于金竹山煤矿划定矿区范围南西侧，开采须家河组第五段内连煤层，开采标高+450m～+100m，相互间矿界无重叠、无资源纠纷、无矿权争议。（7）、煤层自燃发火倾向根据重庆地质矿产研究所2013年9月6日对我矿内连、黄广连煤层所作《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》煤层自燃倾向试验结果。金竹山煤矿内连、黄广连煤层自燃倾向等级为