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文檔簡介
XXX煤礦隱蔽致災(zāi)因素普查報(bào)告XXX煤礦2014.09.02.報(bào)告編制:審核:總工:礦長:編制單位:XXX煤礦XXX煤礦隱蔽致災(zāi)因素普查報(bào)告
目錄一、礦井概況 XXX煤礦隱蔽致災(zāi)因素普查報(bào)告一、礦井概況(一)、位置交通XXX煤礦位于昔陽縣西南約4km處的樂平鎮(zhèn)境內(nèi),位于巴州河南部,與巴州村隔河相望。其地理坐標(biāo)為:東經(jīng)113°38′25″—113°41′45″,北緯37°33′45″—37°36′33″。井田為不規(guī)則多邊形,面積約15.0495km2,東西長約5.2km,南北寬約5.0km。礦所在地行政隸屬山西省晉中市昔陽縣樂平鎮(zhèn)巴州村。井田北部鄰昔陽縣坪上煤業(yè)有限責(zé)任公司,東北部鄰山西昔陽豐匯樂平煤業(yè)有限公司,南部為山西昔陽運(yùn)峪煤業(yè)有限公司,西部為山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司。陽涉鐵路從井田東部通過,井田東部外3.0km處有207國道通過,經(jīng)207國道向東北方向行3.0km可至昔陽縣城,距縣城25km到平定有太舊高速公路,距縣城38km有陽泉火車站。(詳見交通位置圖)交通位置圖(二)、地形地貌該礦位于沁水煤田陽泉煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)東北部,太行山的西翼,地處黃土丘陵—河流堆積階梯地帶??傮w上地勢南北高中間低,最高點(diǎn)位于西南部,海拔標(biāo)高為1121.4m,最低處位于城西河谷內(nèi),海拔標(biāo)高為869.9m,最大相對高差251.5m。礦井工業(yè)廣場標(biāo)高+872—879m,工業(yè)廣場建有辦公樓,公寓樓,三個井筒和選煤廠、南側(cè)瓦斯發(fā)電廠標(biāo)高900m。(三)、氣象水文本區(qū)處于沁水盆地北東部邊緣,太復(fù)背斜中端西翼,區(qū)域深層地下水水文地質(zhì)單元屬娘子關(guān)泉域之左權(quán)-和順單斜蓄水構(gòu)造的補(bǔ)給徑流區(qū)。區(qū)域地表水屬海河流域子牙河水系滹沱河支系甘陶河支流上游松溪河,區(qū)域內(nèi)溝谷均為季節(jié)性溝谷,雨季洪水均由南西流向北東,匯入松溪河。松溪河主干發(fā)源于和順縣李陽鎮(zhèn)面山村,由松嶺進(jìn)入昔陽縣向北流,經(jīng)昔陽縣王寨鄉(xiāng)出境,境內(nèi)長73km,總流域面積1685km2,占全縣面積的76.7%。松溪河流經(jīng)本井田南部邊界外為其支流河段洪水河,對礦井開采沒有影響。井田內(nèi)地表水主要為城西河(巴州河),該河從本井田中部流過,流經(jīng)區(qū)內(nèi)1560m。該段河流全年排水時間在訊期7-9月之間,逕流量1200m3/h,主井附近河灘內(nèi)最高水位標(biāo)高870.0m左右,最高洪水位高出河床近10m。思樂河從井田西北角由西向東穿過,為季節(jié)性河流。井田內(nèi)大的溝谷有羊圈溝,為季節(jié)性溝谷,其他溝谷均無水,只有洪水期有洪水從溝谷中短暫流過。昔陽縣屬暖溫帶大陸性氣候,一年四季分明,春季氣溫回升快,不穩(wěn)定,少雨多風(fēng),夏季炎熱,秋季晴朗風(fēng)大,冬季寒冷少雪且風(fēng)大。多年平均氣溫為9.3℃;一月份最冷,平均-18.6℃;七月份最熱,平均23.9℃。極端最高氣溫達(dá)38.3℃。多年平均降水量受地形等因素影響較明顯,東部東冶頭、丁峪、王寨一帶達(dá)600~680mm,西部沾尚鎮(zhèn)、西寨鄉(xiāng)及東部皋落鎮(zhèn)東南為600~650mm,中部其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)為500~600mm,界都鄉(xiāng)最低僅480mm,白羊山一帶最高達(dá)700mm。全縣年均降水量542.4mm(1958~2009年),年最大降水量995.7mm(1963年),日最大降水量173.6mm(1963年8月5日)。年均蒸發(fā)量1834.2mm,最高為2265mm(1972年),最低為1565.4mm(1983年)。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng),冬春主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。歷年平均絕對濕度為8.8毫巴,年平均初霜期在10月上旬,終霜期在4月中旬,全年無霜期最長為193天,最短為128天,平均為162天,歷年的11月中旬至次年4月中旬為降雪期,一次最大降雪厚度為23cm。每年10月地面開始凍結(jié),翌年4月解凍,凍土最大深度為1.10m。(四)、礦井生產(chǎn)情況以往地質(zhì)工作概況:以往本井田50年代“昔陽—左權(quán)普查”,80年代“李家溝精查”。本井田西部位于沁水煤田平昔礦區(qū)李家溝精查區(qū),東部位于昔陽—左權(quán)普查區(qū)之中。利用了31個鉆孔資料,其中L17、L18、L41、L44、L89、L97孔參與評級,2個甲級孔(L41、L89),4個乙級孔,甲級孔占33.3%,其他鉆孔未評級。1、1956年11月至1958年12月,原山西煤田地質(zhì)局119隊(duì)對昔陽-左權(quán)地區(qū)進(jìn)行了普查地質(zhì)工作,共施工鉆孔44個,累計(jì)進(jìn)尺115211.54m;提交有《山西省沁水煤田昔陽-左權(quán)間普查地質(zhì)報(bào)告》,山西煤田地質(zhì)局119隊(duì)技術(shù)委員會于1958年12月以(58)119隊(duì)煤地技字第6號決議書審查批準(zhǔn),經(jīng)1962年8月復(fù)審,認(rèn)為地質(zhì)測量精度不夠,勘探質(zhì)量差,結(jié)論是報(bào)告不予批準(zhǔn),儲量注銷。利用其7個鉆孔資料:1035、1036、1068、1072、1305、1306、1310孔。2、1980-1983年,山西省148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)對李家溝勘探區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)充精查勘探,共施工鉆孔260個,總進(jìn)尺109532.10m,獲得A+B+C級儲量117610.2萬t鉆孔偏斜:對施工的所有鉆孔均進(jìn)行了電測斜,質(zhì)量可靠,無超限孔。鉆孔封閉:竣工鉆孔驗(yàn)收后,按封孔設(shè)計(jì)書進(jìn)行鉆孔封閉。煤系段用水泥砂漿封閉,所用水泥為325號,與砂子、水的比例為1:1:0.8,攪拌成砂漿,按規(guī)程要求注入孔內(nèi),并進(jìn)行了提漿取樣檢查,質(zhì)量達(dá)到規(guī)程要求。非煤系段用巖粉充填??卓谟盟嗌皾{及廢鉆桿埋標(biāo),L97啟封檢查質(zhì)量良好。3、2006年5月,山西地科勘察有限公司編制了《山西省沁水煤田昔陽縣國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦資源/儲量核查地質(zhì)報(bào)告》(供資源整合用),該報(bào)告經(jīng)山西省地質(zhì)礦產(chǎn)評審中心評審?fù)ㄟ^,評審文號晉評審儲整字[2007]401號,山西省國土資源廳以晉國土資儲備字[2007]527號文備案。4、2006年4月,山西地科勘察有限公司編制了《晉中市昔陽縣區(qū)外新增大寨鎮(zhèn)洪水村煤礦儲量核查檢測報(bào)告》,該報(bào)告山西省國土資源廳以晉國土資整儲備字[2006]45號文備案。5、2010年10月,國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦整合山西昔陽洪水煤業(yè)有限公司后,太原市易仁礦產(chǎn)勘測有限公司編制了《山西省沁水煤田昔陽縣國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦資源儲量核實(shí)地質(zhì)報(bào)告》(供兼并重組用)該報(bào)告經(jīng)山西省地質(zhì)礦產(chǎn)評審中心評審?fù)ㄟ^,評審文號晉評審重組儲字[2011]081號,山西省國土資源廳以晉國土資儲備字[2011]394號文備案。6、2011年4月,陽泉新宇巖土工程有限責(zé)任公司編制的《國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》,經(jīng)山西省煤炭地質(zhì)技術(shù)委員會評審中心以晉煤地技評字[2011]054號文評審?fù)ㄟ^,山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤行發(fā)[2011]1524號文批復(fù)。7、2013年9月,太原市易仁礦產(chǎn)勘測有限公司編制了《山西省沁水煤田昔陽縣XXX煤礦資源儲量核實(shí)報(bào)告》(供上市用)該報(bào)告經(jīng)國土資源部評審中心評審?fù)ㄟ^,評審文號國土資礦評儲字[2013]221號,國土資源部以國土資儲備字[2014]1號文備案。8、2013年8月,太原市易仁礦產(chǎn)勘測有限公司編制了《山西省昔陽縣國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》(供辦長期采礦許可證環(huán)評用),經(jīng)山西省煤炭地質(zhì)技術(shù)委員會評審中心以晉煤地技評字[2013]67號文評審?fù)ㄟ^,山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤行發(fā)[2013]1610號文批復(fù)。礦井生產(chǎn)建設(shè):2005年3月,國投昔陽公司對原XXX煤礦進(jìn)行整體資產(chǎn)收購、改擴(kuò)建成90萬t/a礦井。于2007年10月經(jīng)山西省煤炭廳驗(yàn)收投入生產(chǎn),現(xiàn)在生產(chǎn)能力為90萬t/a。開拓方式為斜井開拓,生產(chǎn)能力90萬t/a,生產(chǎn)水平+680m,批采煤層8、9、15號煤層,現(xiàn)主采15號煤層,礦井共分為三個采區(qū),目前開采的是一采區(qū),然后開采二采區(qū),最后開采三采區(qū)。礦井通風(fēng)方式為兩進(jìn)一回中央并列式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式,主、副斜井進(jìn)風(fēng),專用回風(fēng)斜井回風(fēng)。風(fēng)井裝備兩臺FBCDZ-8-№31型對旋軸流式通風(fēng)機(jī),一臺工作,一臺備用,電機(jī)功率2×710KW,風(fēng)量區(qū)間為4000~15600m3/min,負(fù)壓區(qū)間為1500~5000pa。采掘工作面全部實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通風(fēng),掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng),風(fēng)筒采用軟質(zhì)阻燃風(fēng)筒供風(fēng),風(fēng)筒直徑為?800—?1000mm,所有局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)、雙電源,自動切換,保證了掘進(jìn)工作面的供風(fēng)的連續(xù)均衡。礦井總進(jìn)風(fēng)量10421m3/min,主扇排風(fēng)量10843m3/min,礦井通風(fēng)總阻力2900pa,等積孔3.84m2,礦井外部漏風(fēng)率3.83%,當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)屬通風(fēng)容易時期。礦井采用中煤科工集團(tuán)重慶研究院生產(chǎn)的KJ90NB型煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。(五)、開采技術(shù)條件2013年度瓦斯相對涌出量為38.71m3/t,絕對涌出量69.44m3/min,礦井鑒定等級為突出礦井。2013年12月2日,本礦在15111高抽巷取8、9號煤層煤樣送山西煤礦設(shè)備安全技術(shù)檢測中心進(jìn)行自燃傾向性測試:8號煤層揮發(fā)分(Vdaf)為10.76%,吸氧量為0.98cm3/g,全硫(St,d)0.44%,8號煤自燃傾向性等級為Ⅲ類,屬不易自燃煤層。9號煤層揮發(fā)分(Vdaf)為10.87%,吸氧量為1.17cm3/g,全硫(St,d)1.98%,9號煤自燃傾向性等級為Ⅲ15號煤層采取煤樣送山西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心進(jìn)行自燃傾向性試驗(yàn)。經(jīng)測試:15號煤層揮發(fā)分(Vdaf)為8.95%≤18%,吸氧量為1.34cm3/g,全硫(St,d)1.44%<2%,15號煤自燃傾向性等級為Ⅲ類,屬不易自燃煤層。據(jù)李家溝精查地質(zhì)報(bào)告鉆孔簡易測溫資料:恒溫帶的深度為60m,溫度為9.45℃,平均地溫梯度2.29℃,/100m,地?zé)嵩鰷芈蕿榇瓜蛟錾?3.67m升高1℃,屬地溫、地壓(六)、礦井排水設(shè)施能力現(xiàn)狀1、總排水倉主斜井井底設(shè)中央水泵房及主、副、外環(huán)水倉,總?cè)萘?200m3,其中主水倉最大容量900m3,副水倉最大容量600m3,外環(huán)水倉最大容量1700m3,安裝有3臺水泵,1臺工作,1臺檢修,1臺備用,型號均為MD450-60×4型離心式水泵,配套電機(jī)功率均為500kw,水泵額定流量均為450m3/h,額定揚(yáng)程均為240m,排水管直徑為φ273mm,2趟。正常每天排水時間為6—8h2.采區(qū)水倉位于井田西部,設(shè)采區(qū)水泵房及主、副水倉,主水倉最大容量1200m3,副水倉最大容量800m3,安裝有3臺水泵,1臺工作,1臺檢修,1臺備用,型號均為MD155-30×6型離心式水泵,配套電機(jī)功率均為132kw,水泵額定流量均為150m3/h,額定揚(yáng)程均為180m,排水管直徑為φ159mm表1:XXX煤礦各水平排水泵房設(shè)施一覽表泵房代號泵房名稱涌水量(m3/min)泵房底板標(biāo)高(m)排水管出水標(biāo)高(m)水泵電動機(jī)排水管排水能力(m3/h)水倉容積型號排量(m3/h)揚(yáng)程(m)臺數(shù)型號功率(kW)直徑(mm)長度(m)條數(shù)正常最大正常最大1總排130170680875MD450-60*44502403YB2450-45002736002413120632002采區(qū)2040530680MD150-30*61501803YB2-315M-4132159130021354052000二、礦井地質(zhì)情況(一)、地層本井田位于陽泉煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)東北部沁水煤田。井田內(nèi)大面積黃土覆蓋,零星出露的基巖有:二疊系上統(tǒng)上石盒子組地層、二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組地層和石炭系太原組、本溪組地層。根據(jù)李家溝精查區(qū)地質(zhì)資料,井田內(nèi)由老至新發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組、峰峰組;石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組;二疊系下統(tǒng)山西組、下、上石盒子組以及第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。井田內(nèi)地層層序、厚度、巖性及其變化情況由老至新簡述如下:(一)奧陶系(O)李家溝精查區(qū)內(nèi)的L86號孔為巖溶孔。該孔揭露奧陶系地層295.79m,根據(jù)巖性,并參照地質(zhì)局水文隊(duì)在昔陽地區(qū)施工的水文孔資料,可劃分為上馬家溝組上段及峰峰組兩部分。1、中統(tǒng)上馬家溝組(O2s):揭露厚度125.79m,屬上馬家溝組上段。主要為深灰色石灰?guī)r、薄層白云巖及泥質(zhì)灰?guī)r,中、上部具有角礫狀構(gòu)造,底部含不均勻鐵質(zhì),節(jié)理巖溶不發(fā)育。2、中統(tǒng)峰峰組(O2f):厚152.29-188.76m,平均170.00m(二)石炭系(C)1、中統(tǒng)本溪組(C2b)全厚17.00-35.00m,平均30.00m,平行不整合于奧陶系灰?guī)r之上。主要由深灰色、灰色、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖及石灰?guī)r組成,夾1-2層煤線。底部為黃鐵礦、褐鐵礦及赤鐵礦(山西式鐵礦),其上為G層鋁土礦,為淺灰或灰白色,含硅質(zhì),鐵質(zhì)較高,有1-3層石炭巖,質(zhì)較純,分布較穩(wěn)定,上層較薄,厚1m左右,中層普遍壓一煤線;下層較厚,約3m左右,本組巖性特點(diǎn)為顏色淺,含鐵鋁質(zhì)高,巖性細(xì)膩,砂巖多為細(xì)砂巖,分選、磨圓也較好,充分顯示了過渡相為主的沉積環(huán)境特征。2、上統(tǒng)太原組(C3t)本組為主要含煤地層之一。以K1砂巖為基底,連續(xù)沉積于本溪組之上。全厚96.40-119.50m,平均107.86m。主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、海相泥巖、灰?guī)r和煤層組成。含81、8、9上、9、11、12、13、14、14下、15、15下號等11層煤,其中8、9號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層,15號煤層為全井田穩(wěn)定可采煤層?;?guī)r3-4層。15號煤以上三層灰?guī)r,全區(qū)比較穩(wěn)定,巖性各具特色,可作為良好標(biāo)志層。本組地層巖性穩(wěn)定,全區(qū)變化不大,沉積環(huán)境差異顯著,旋回明顯屬海陸交替相沉積。(三)二疊系(P)1、下統(tǒng)山西組(P1s)以K7砂巖(第三砂巖)為基底,連續(xù)沉積于太原組之上,組厚46.40-59.20m,平均53.69m,主要由灰、深灰、黑灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤組成,含1、2、3、4、5、6號6層煤均為不可采煤層。6號煤頂板砂質(zhì)泥巖中含星散狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦,屬過渡相。6號煤以上地層巖性粒度較粗。巖性變化多為漸變關(guān)系,說明沉積環(huán)境變化不大,含菱鐵礦結(jié)核,處于弱的還原環(huán)境??傊窘M地層屬過渡相—陸相沉積。2、下統(tǒng)下石盒子組(P1x)底界以K8砂巖與山西組整合接觸,頂為K10桃花泥巖頂界面。全厚105.50-158.00m,平均110.00m,分為綠色地層、黃色地層兩段。(1)下段:(P1x1)基底為K8砂巖,厚4.59-9.80m,平均8.03m。巖性、厚度變化均大,不易對比。地面所見為淺灰色、黃綠色厚層狀中—粗粒長石石英砂巖,底部有小礫石、泥質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié),具斜層理,分選磨圓差,有時相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。鉆孔所見為灰色、深灰色中—粗粒砂巖,有時相變?yōu)榉凵皫r及砂質(zhì)泥巖。本段地層特點(diǎn)為下部色調(diào)深,為灰黑、深灰、灰色,上部色調(diào)淺,為灰、淺灰、綠灰等色;下部巖性粒度較細(xì),多為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖,夾細(xì)砂巖、中砂巖薄層;上部巖性粒度較粗,多為中砂巖、粗砂巖,夾細(xì)砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖;下部含1-3層煤線。本段厚47.00-75.50m,平均50m左右。(2)上段:(P1x2)包括黃色地層和砂巖帶?;咨皫rK9為黃綠色厚層狀粗粒長石石英砂巖,底部含礫,分選磨圓差,泥質(zhì)膠結(jié),時夾粉砂巖條帶,顯波狀層理,厚一般10m左右。其上為淺黃、黃綠、灰綠色砂質(zhì)泥巖、含大的菱鐵礦結(jié)核,夾灰、黑灰色泥巖條帶、煤線及鋁質(zhì)泥巖,并夾數(shù)層黃綠色中—粗砂巖。上部為砂巖帶,由2-3層黃綠色厚層狀粗粒砂巖夾黃色及少量紫斑狀砂質(zhì)泥巖和薄層細(xì)砂巖組成。頂部為桃花泥巖K10,桃花泥巖厚一般5-8m,在上莊、耿秦宮一帶露良好。為淺灰、灰紫色鋁質(zhì)泥巖,具網(wǎng)格狀節(jié)理,含大量鐵質(zhì)鮞粒且不均勻,地面風(fēng)化后呈褐紅色斑塊,顏色鮮艷,如桃花綻開,故稱為桃花泥巖。加之其上下巖層顏色區(qū)別明顯,故作為上、下石盒子組的分界標(biāo)志十分理想。桃花泥巖上部有時出現(xiàn)一層錳鐵礦結(jié)核層,厚0.40-1.00m,較穩(wěn)定,亦可作為輔助標(biāo)志。全段厚58.50-82.50m,平均60m左右。3.二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)K12獅腦峰砂巖常呈懸崖峭壁,圍繞山脊呈帶狀分布,井田內(nèi)殘留厚度在80—240m,平均160m。分為兩段。1.下段(P2s1)與下石盒子組地層連續(xù)沉積。下部以桔黃、黃褐、黃綠等雜色砂質(zhì)泥巖為主,夾薄層黃綠色、灰綠色中—細(xì)粒砂巖組成,砂巖厚度變化較大,一般呈透鏡狀,俗稱“紅黃色地層”。上部以黃綠色中—粗粒砂巖為主,夾黃褐色、暗紫色砂質(zhì)泥巖及泥巖條帶,偶見夾灰黑色砂質(zhì)泥巖薄層,富含植物葉片化石。并夾不穩(wěn)定錳鐵礦1-3層,厚者可達(dá)0.70m,本段地層全厚70—170m之間,平均為120m。2.上段(P2s2)基底為K12獅腦峰砂巖,厚0-60m,一般為30m左右。由2-3層灰綠色中—粗粒砂巖夾黃綠、灰紫、灰綠色砂質(zhì)泥巖組成,俗稱“褐色地層”。下層砂巖較厚,底部含礫分選磨圓均差,硅質(zhì),泥質(zhì)膠結(jié),堅(jiān)硬,具板狀斜層理及楔形交錯層理。井田本段殘留厚度在10—70m,平均為40m。(四)第四系(Q)不整合覆蓋于各時代基巖之上,分布于山頂、山坡及溝谷中。井田分布面積廣,厚度也不等,東南部零星分布。1、中更新統(tǒng)離石黃土(Q2):由紅棕色、紅黃色黃土狀亞砂土及粘土組成,并含有鈣質(zhì)結(jié)核。上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3):為淺黃、黃灰色亞砂土或細(xì)粉砂土,孔隙度大,垂直節(jié)理發(fā)育,底部含鈣質(zhì)結(jié)核。中、上更新統(tǒng)總厚0-25m,一般厚15.00m。2、全新統(tǒng)(Q4):主要分布于城西河和北部的思樂河溝谷中。為現(xiàn)代沖積、洪積物。由砂、卵石及粉砂土組成,一般厚度0-15m,平均10m。(二)構(gòu)造受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制和影響,井田構(gòu)造總體為走向北東,傾向北西的單斜構(gòu)造,傾角一般3-14°,在此基礎(chǔ)上井田西部發(fā)育有小型褶皺構(gòu)造S1、S2,,S1背斜走向北北西向,延伸長度3200m,到南段比較寬闊。S2向斜走向北北西向,延伸長度4800m。本井田發(fā)育大小不等的正斷層16條,軸長不等的陷落柱24個,見構(gòu)造綱要圖及下表:斷層特征表編號位置(井田內(nèi))走向傾向傾角(°)落差(m)井田內(nèi)延深長度(m)備注F1西北部NNWSW708670勘探區(qū)F2中西部NNENWW720-15560井下揭露F3NNWSW760-7155F4NNWSW750-18130勘探區(qū)F5NNESE700-15270井下揭露F6NNESE705310F7NNWSW650-12110勘探區(qū)F8NNESE800-23170F9NNESE73-800-22160井下揭露F10NNESE780-15370F11NNWSW750-40325F12NNWSW78-800-36240F13NNENWW750-1295F14NNENWW450-20160F15NNENWW5210F16NNWSW3210陷落柱特征表編號位置(井田內(nèi))規(guī)模(m)備注X1西北部125×106勘探區(qū)資料X2西北部(外)100×80X3北西部110×110X4中部60×70井下揭露X570×70X670×40X740×40X840×30X940×30X1050×20X1120×20X12100×50X1340×20X1480×50X15150×60X16中部110×110X17西南100×100勘探區(qū)資料X18中西部130×100井下揭露X1950×40X20110×80X2160×30X22100×60X23110×90X2430×20井田內(nèi)無巖漿巖侵入。綜上所述,井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造總體上屬簡單類型。(三)煤層1、含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組、石炭系上統(tǒng)太原組。山西組共含煤6層,編號為1、2、3、4、5、6號煤層,均為不穩(wěn)定不可采煤層,本組地層厚度46.40-59.20m,平均53.69m,煤層平均總厚度2.51m,含煤系數(shù)為4.51%。太原組2、可采煤層本井田批采有8、9號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層,15號為全井田穩(wěn)定可采煤層,其余均為不可采煤層;詳見下表。XXX煤礦各煤層基本情況一覽表煤層名稱厚度層間距夾矸層數(shù)及厚度頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性可采性最小頂板底板80-2.00-20.1碳質(zhì)泥巖中砂巖不穩(wěn)定局部可采1.1090-1.600-10.2砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖不穩(wěn)定局部可采0.96154.35-9.50-40.3砂質(zhì)泥巖泥巖穩(wěn)定全區(qū)可采6.93(1)、8號煤層:位于K7砂巖之下約18m,在井田西北部和中部可采,平面可采范圍為不規(guī)則條帶狀,厚度為0-2.00m,平均1.10m,含0-2層夾矸,結(jié)構(gòu)簡單-較簡單,屬不穩(wěn)定局部可采煤層。直接頂板多為炭質(zhì)泥巖,底板常為中砂巖。(2)、9號煤層:位于K4灰?guī)r之上14m,在井田中部和西北部可采。本井田厚度為0-1.60m左右,平均0.96m,僅L97含1層夾矸,結(jié)構(gòu)簡單。屬不穩(wěn)定局部可采煤層。頂板多為砂質(zhì)泥巖,有時為粉砂巖;底板為砂質(zhì)泥巖。(3)、15號煤層:位于K2灰?guī)r之下18m左右,本井田厚度為4.35-9.50m,平均6.93m,含0-4層夾矸,結(jié)構(gòu)簡單-復(fù)雜,煤層頂部常有黃鐵礦富集。煤層厚度大,全井田穩(wěn)定可采,極易辨認(rèn)。在井田東北部有風(fēng)化氧化現(xiàn)象。(四)煤質(zhì)根據(jù)原生產(chǎn)煤窯、采樣及地面調(diào)查證實(shí),在井田東部邊緣煤層風(fēng)氧化深度沿水平方向?yàn)?0m,從基巖風(fēng)化面起算,風(fēng)氧化帶深度在垂向上多為15m。根據(jù)中國煤炭分類GB/T5751-2009、《煤炭質(zhì)量分級》GB/T15224-2010標(biāo)準(zhǔn):8號煤層屬低灰-中灰、中硫-中高硫、中高-特高發(fā)熱量的無煙煤三號;9號煤屬低灰-中灰、低硫-高硫、低-特高發(fā)熱量的無煙煤三號;15號煤屬高灰、中硫、低-中低發(fā)熱量的無煙煤三號??刹擅簩用嘿|(zhì)特征匯總表煤層項(xiàng)目Ad(%)最小-最大平均Vdaf(%)最小-最大平均St,d(%)最小-最大平均Qgr,d(MJ/kg)最小-最大平均煤類8號原煤10.47-24.5516.649.00-11.749.951.48-2.792.2426.22-31.8229.31WY浮煤6.17-9.077.858.17-8.578.370.79-0.970.8832.68-33.6032.989號原煤10.91-29.0417.817.83-12.079.500.76-3.251.6114.41-31.6227.59WY浮煤6.15-9.647.877.55-8.508.110.59-1.200.8632.03-33.5132.8915號原煤47.46-47.6947.5817.23-19.3418.041.04-1.991.5413.90-17.2016.10WY浮煤5.81-6.516.157.18-8.317.590.57-1.010.7832.27-34.0633.46三、礦井水文地質(zhì)情況(一)含水層1、全新統(tǒng)砂礫含水層主要分布于城西河谷中,井田內(nèi)河谷最寬約700m,一般100-200m,全新統(tǒng)厚度一般10-20m,砂礫石中含較豐富的潛水,民井的單井水量每小時可達(dá)100m3以上,洪水截潛流工程,水量每日達(dá)3000m3。2、石盒子組砂巖裂隙含水層該組為基巖中出露最廣者,淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育,滲透性較強(qiáng),侵蝕基面以上的高處僅成為透水層。以下補(bǔ)給條件好的地段富水性強(qiáng)。新孔見基巖層位幾乎全是本組,風(fēng)化帶中沖洗液全漏的占1/3,其余消耗量也都較大,深部此種現(xiàn)象少見。L18號孔下石盒子組與山西組混合抽水試驗(yàn),水位降低29.29m時,單位涌水量0.157L/s.m,滲透系數(shù)平均0.544m/d,涌水量曲線方程接近指數(shù)型,水位恢復(fù)拐點(diǎn)不明顯,結(jié)合同孔山西組單層段抽水試驗(yàn)資料計(jì)算后得出下石盒子組三次降深有關(guān)參數(shù):水位為29.44m時,單位涌水量0.133L/s.m,滲透系數(shù)平均0.538m/d。表明淺部滲透性較好,但補(bǔ)給條件不太好。L27號孔下石盒子組水位降低大于154.52m,單位涌水量小于7.1×10-5L/s.m,可視作非含水層。水位標(biāo)高872.90-907.94m,南高北低。L27號孔水質(zhì)屬重碳酸鹽氯化物鈉鈣型,礦化度858毫克/升,硬度3.51度,負(fù)硬度26.64度,為極軟的淡水。L18號孔與山西組的混合水質(zhì)為重碳酸鹽硫酸鹽鈣鈉型,礦化度281毫克/升,硬度11.37度,負(fù)硬度1.81度,為微硬的淡水,基本上是淺部的礦化度小于深部。上石盒子組的K12砂巖俗名“獅腦峰砂巖”,位于上石盒子組中段,為上石盒子組主要含水層,巖性為灰白色含礫粗~中粒砂巖,厚度20~60m,平均厚度50m,泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié),勘探中沖洗液無明顯消耗,含水性弱。3、山西組砂巖裂隙含水層本組含較厚的砂巖數(shù)層,富水性弱,鉆進(jìn)時的水文地質(zhì)動態(tài)基本無異常顯示。其富水性的變化規(guī)律同于太原組,也是東部淺埋區(qū)強(qiáng)于西部深埋區(qū)。L18號孔水位降低47.75m時,單位涌水量為0.0161L/s.m,滲透系數(shù)平均0.153m/d,涌水量曲線方程為拋物線型,停抽后水位恢復(fù)很快,曲線拐點(diǎn)明顯,說明含水層滲透性較強(qiáng),補(bǔ)給條件較好。而L27和L111號孔情況截然不同。L27號孔當(dāng)涌水量為0.001L/s,水位已降低172.08m,水位仍呈下降趨勢,單位涌水量小于5.8×10-6L/s.m,停抽后水位恢復(fù)極其緩慢,歷時113時僅回升26m多,L111號孔水位降低大于72.92m,單位涌水量小于1.1×10-4L/s.m,停抽后水位同樣難以恢復(fù)。因此該兩孔之山西組基本可視作非含水層。該組水位標(biāo)高871.87-940.41m,南高北低。水質(zhì)屬重碳酸鹽鈉鈣型、重碳酸鹽硫酸鹽鈉(或鈣)鎂型,硬度0.71-11.63度,負(fù)硬度相應(yīng)為16.88-0.31度,礦化度284-694mg/l,為極軟—微硬的淡水。水的礦化度變化規(guī)律同于太原組,與其本身富水性相適應(yīng)。4、石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶含水層本組15號煤上有灰?guī)r3層:K2、K3、K4。含灰?guī)r段距平均33m。K2質(zhì)較純,層位穩(wěn)定,常被泥質(zhì)巖分隔成3-4層。厚2.81-7.12m,平均4.70m,K3層位也穩(wěn)定,含泥質(zhì)及大量生物碎屑,厚1.70-2.60m,平均2.19m,K4質(zhì)不純,層位不穩(wěn)定,在中東部,有小片缺失區(qū),厚在0.82-2.96m,平均1.95m。本組在區(qū)內(nèi)未出露,區(qū)東有零星露頭成南北條帶狀分布,巖溶較發(fā)育,以溶隙為主,有溶孔及小溶洞。淺部鉆孔中溶隙及溶孔較發(fā)育,向深部漸不發(fā)育。據(jù)原李家溝精查鉆孔簡易水文觀測資料,有9%的鉆孔見K2沖洗液全漏,水位突降,此種情況只見于K2標(biāo)高在520m以上的范圍;另有8%的鉆孔消耗量明顯增大,但水位變化往往不明顯,此時,K2標(biāo)高一般都在510m以上,但個別點(diǎn)如L39號孔低至308m,見K3中沖洗液全漏或消耗量明顯增大的鉆孔占4%。見K4消耗量增大的僅有一孔。由此可見,本含水組含水層以K2為主,K3次之。生產(chǎn)礦井的水文情況也可說明這點(diǎn)。3個水文孔的太原組抽水試驗(yàn),反映了其水文地質(zhì)條件的明顯差異性。該三孔的自然地理?xiàng)l件基本相同,但地質(zhì)條件不同。L18號孔含水層埋藏較淺,水位降低46.34m時,單位涌水量0.020L/s.m,滲透系數(shù)平均0.121m/d,涌水量曲線為拋物線型,抽水后水位易于恢復(fù),說明含水層滲透性較強(qiáng),補(bǔ)給條件好。埋藏較深的L27和L111號孔,富水性微弱,可視作非含水層。如L27號孔,當(dāng)涌水量為0.007L/s,水位已降低214.52m,仍保持下降趨勢,即單位涌水量小于3.3×10-5L/s.m,停抽后94小時,水位回升64m多,僅接近降低值的1/3。L111號孔水位降低大于105m,單位涌水量小于8.6×10-5L/s.m,其余情況與L27號孔類似。值得注意的是L111號孔在鉆進(jìn)時K2消耗量大,水位也下降,但同樣基本不含水。此兩孔太原組滲透性之弱,補(bǔ)給條件之差,顯而易見。上述3孔的水位標(biāo)高866.28-871.50m,水的流向大致向西。大致與富水性相適應(yīng),水質(zhì)亦有明顯的差異,L18、L27和L111孔分屬重碳酸鹽硫鈣鈉型、硫酸鹽重碳酸鈉鈣型和氯化物重碳酸鹽鈉鈣型,礦化度從294mg/L遞增至2384mg/L,硬度4.99-11.47度,相應(yīng)的負(fù)硬度為16.03-1.23度。為軟—微硬的淡—弱礦化水。水質(zhì)與水動力條件相符,即在水交替強(qiáng)烈,水流通暢,富水性較強(qiáng)的地段,礦化度低,相反,礦化度高。5、奧陶系中統(tǒng)巖溶含水層本含水層在井田以東大面積出露,為一套淺海相碳酸鹽巖沉積,巖性以石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r為主,其次為角礫狀泥灰?guī)r、白云巖及石膏等,區(qū)域總厚524-664m,劃分為上、下馬家溝組,峰峰組。本井田西部寺家莊煤礦水井揭露上馬家溝組209m,巖性為深灰色石灰?guī)r,夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r,中、上部具有角礫狀構(gòu)造,底部含不均勻鐵質(zhì),節(jié)理巖溶發(fā)育,是奧陶系主要含水層段。石灰?guī)r局部巖溶較發(fā)育,具直徑數(shù)厘米之溶洞。峰峰組厚200m,其中角礫狀泥灰?guī)r和角礫狀泥質(zhì)白云巖占58%,其裂隙及巖溶均很不發(fā)育,可視作隔水層;灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r占31%,裂隙及巖溶較發(fā)育,是含水層;其余為石膏及白云巖。整個峰峰組以石灰?guī)r為主,占56%。寺家莊煤礦水井位于本井田工業(yè)廣場西部約4km處,該水井孔深1120.83m,揭露的地層至上而下、由新到老依次為:第四系;二疊系上統(tǒng)上石盒子組;二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組;石炭系上統(tǒng)太原組;石炭系中統(tǒng)本溪組;奧陶系中統(tǒng)峰峰組、上馬家溝組、下馬家溝組;奧陶系下統(tǒng)亮甲山組。根據(jù)寺家莊煤礦水井的抽水試驗(yàn)資料,奧灰水位埋深506.00m,水位標(biāo)高為418.26m,水位降深9.69m,穩(wěn)定出水量為55.5m3/h(1332m3/d),水位恢復(fù)時間2小時。奧陶系巖溶含水層滲透系數(shù)為0.76m/d,按千分之一水力坡度推斷,本井田奧灰水位標(biāo)高應(yīng)在417-421m。水質(zhì)屬氯化物重碳酸鹽鈉鈣型,硬度9.83度,負(fù)硬度7.08度,礦化度1258毫克/升,為硬的弱礦化水,說明水的交替較緩慢。本井田開采煤層最低標(biāo)高約500m,高于奧陶系巖溶含水層水位標(biāo)高418m;奧灰水對本井田開采煤層不構(gòu)成威脅。本井田內(nèi)采用1980-1983年,山西省148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)對李家溝勘探區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充精查勘探時施工的L18、L27、L111三個水文孔的資料對石炭系、二疊系的含水層敘述如下,這3個水文孔抽水成果如表5-2所示。表3:XXX煤礦含水層基本情況一覽表含水層名稱厚度(m)單位涌水量(L/s.m)滲透系數(shù)(m/d)水化學(xué)類型水位標(biāo)高(m)全新統(tǒng)砂礫含水層10—20石盒子組砂巖裂隙含水層20-600.1570.544重碳酸鹽氯化物鈉鈣型872.90-907.94山西組砂巖裂隙含水層0.01610.153重碳酸鹽鈉鈣型871.87-940.41石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶含水層33-400.0200.121重碳酸鹽硫鈣鈉型866.28-871.50奧陶系中統(tǒng)巖溶含水層100-2000.0000860.760氯化物重碳酸鹽鈉鈣型418.26(二)隔水層井田內(nèi)各含水層之間都有良好的隔水層,當(dāng)其完整性,連續(xù)性未被破壞時,完全可以隔離上下含水層之間的水力聯(lián)系。區(qū)內(nèi)各含水層之間基本上都有隔水層相間,主要的有以下二層:1、二疊系下石盒子組山西組泥巖隔水層二疊系下石盒子組山西組地層為一套泥巖和砂巖交互沉積地層,泥巖沉積厚度大,且連續(xù)穩(wěn)定,鉆孔鉆進(jìn)過程中水位變化小泥漿消耗不大。是基巖風(fēng)化裂隙含水層以及地表水與煤系地層之間較好的隔水層。2、15號煤層底板至奧灰頂面之間的隔水層井田內(nèi)15號煤層至奧灰頂面正常地段間距為22.50-50.40m,平均厚度為37.20m,其中本溪組厚17.00-35.00m,平均30.00m,其巖性為灰—淺灰色粘土質(zhì)泥巖、中砂巖、灰?guī)r偶夾薄煤層,下部為鋁質(zhì)泥巖組成,隔水性能較好,15號煤層底板至本溪組上界面平均間距為7.20m,由砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖組成。這一套地層是15號煤層與奧灰頂面之間較好的隔水層。(三)礦井充水條件1、充水水源根據(jù)井田地質(zhì)及水文地質(zhì)條件分析,礦井充水水源主要包括大氣降水、地表水、各含水層的水及采空區(qū)積水等。(1)大氣降水對礦井充水的影響:大氣降水不直接進(jìn)入井下。由于降水量的季節(jié)變化,礦井涌水量具有季節(jié)變化特征。多年平均降水量受地形等因素影響較明顯,東部東冶頭、丁峪、王寨一帶達(dá)600~680mm,西部沾尚鎮(zhèn)、西寨鄉(xiāng)及東部皋落鎮(zhèn)東南為600~650mm,中部其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)為500~600mm,界都鄉(xiāng)最低僅480mm,白羊山一帶最高達(dá)700mm。(2)地表水對礦井充水的影響:井田內(nèi)沒有大的地表水體,地表無塌陷積水區(qū)。只發(fā)育季節(jié)性排洪沖溝和小河。井田中北部小河為巴洲河,屬季節(jié)性河流,2011年3月30日實(shí)測流量為143.6m3井田內(nèi)現(xiàn)各井口標(biāo)高為872—879m,巴洲河河壩標(biāo)高為871m,最高水位標(biāo)高870.0m左右;無淹井威脅。(3)采空區(qū)及相鄰礦井積水情況:據(jù)本次調(diào)查,井田外西北部山西昔陽縣坪上煤業(yè)有限責(zé)任公司、北部的山西昔陽樂平煤業(yè)有限公司、東北部的瑤灣礦區(qū)、東部的原昔陽縣落雁頭煤礦(關(guān)閉)等礦井采空區(qū),對本井田開采無影響。井田內(nèi)15號煤層采空區(qū)積水對開采有影響,礦井生產(chǎn)時仍堅(jiān)持“有掘必探”。2、充水通道(1)據(jù)生產(chǎn)礦井充水情況與礦區(qū)水文地質(zhì)條件來看,本井田各可采煤層充水通道主要為各可采煤層頂板以上巖石的裂隙、斷層及開采后形成的導(dǎo)水裂隙帶和采空區(qū)地表塌陷、裂縫,其它因素居次。現(xiàn)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》(2009年)和《三下采煤規(guī)程》關(guān)于煤層開采冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算公式,結(jié)合井田批采各可采煤層頂板堅(jiān)硬程度來確定。根據(jù)公式計(jì)算各可采煤層冒落帶高度和導(dǎo)水裂隙帶最大高度:8號煤層采空后,其導(dǎo)水裂隙帶最大高度可達(dá)山西組頂部;號煤層采空后,其導(dǎo)水裂隙帶最大高度可達(dá)山西組上部;號煤層采空后,其導(dǎo)水裂隙帶最大高度可達(dá)山西組下K7砂巖含水層。(2)勘探鉆孔水井田內(nèi)勘探鉆孔以往進(jìn)行過封孔,但施工年代已久,礦井生產(chǎn)時仍堅(jiān)持“有掘必探”。(3)構(gòu)造對礦井充水的影響井田內(nèi)總體為走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造,井田內(nèi)褶曲僅在井田西部和西北部發(fā)育盆式向斜、背斜,另發(fā)育有斷層、陷落柱。斷層:斷層落差均小于25m,破碎帶寬度不大,斷層兩盤派生裂隙雖然發(fā)育,但斷層裂隙被泥質(zhì)充填。根據(jù)井下實(shí)際揭露情況,各斷層均不導(dǎo)水。陷落柱:據(jù)以往開采揭露陷落柱情況,井田內(nèi)的陷落柱大多不導(dǎo)水、無水。3、奧灰?guī)r溶水對礦井充水的影響本井田推測奧灰水水位標(biāo)高在418m左右,井田15號煤層最低底板標(biāo)高約為500m,遠(yuǎn)高于推測奧灰水水位,故井田內(nèi)15號煤層的開采不存在帶壓開采問題,奧灰?guī)r溶水對礦井生產(chǎn)無影響。(四)井田及周邊地區(qū)老窯水分布狀況井田內(nèi)有原國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦和原山西昔陽洪水煤業(yè)有限公司,井田北部鄰昔陽縣坪上煤業(yè)有限責(zé)任公司,東北部鄰山西昔陽豐匯樂平煤業(yè)有限公司,南部為山西陽煤運(yùn)峪煤業(yè)有限公司,西部為山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司,見四鄰關(guān)系圖:現(xiàn)將井田內(nèi)、外相鄰的煤礦簡述如下:井田內(nèi)積水分布:一采區(qū)采空區(qū)積水面積129000m2,積水量56231
m3。開采年限2009-2013年。二采區(qū)采空區(qū)積水面積615050m2,積水量
38.1萬m3。 開采年限1983-2005年。井田外部:本井田與周邊礦井無越界開采現(xiàn)象。與XXX煤礦現(xiàn)采區(qū)無水源聯(lián)系。昔陽縣坪上煤業(yè)有限責(zé)任公司為陽煤集團(tuán)三礦聯(lián)營兼并礦山,經(jīng)濟(jì)類型為有限責(zé)任公司,由陽煤集團(tuán)控股。批準(zhǔn)開采8、9、15號煤層,井田面積為7.4052km2,生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模為90萬t/a,開采深度由890m至580m標(biāo)高,開采方式為地下開采,現(xiàn)開采15號煤層。全井田劃分為兩個水平,一水平布置在+700m,開采8,9號煤層,二水平布置在+630m,開采15號煤層,一水平8、9號煤層劃分為兩個采區(qū),二水平劃分為三個采區(qū)。15號煤層采用走向長壁綜放采煤法,全部垮落法管理頂板。積水區(qū)面積724580m2,積水量362290m3,水頭壓力0.1Pma,該礦沒有越界開采,與XXX煤礦沒有水源聯(lián)系。礦井正常涌水量22m3/h,最大涌水量45m3/h。山西昔陽豐匯樂平煤業(yè)有限公司由原山西昔陽樂平煤業(yè)有限公司和原山西昔陽森隆煤業(yè)有限公司整合成,井田面積為2.9181km2,批準(zhǔn)開采8#-15#號煤層,生產(chǎn)能力為60萬t/a,開采方式為地下開采,開采深度由855m至580m標(biāo)高。礦井現(xiàn)開采15號煤層,開拓方式為斜井開拓。礦井正常涌水量為80m3/h,最大涌水量140m3/h。存在96572m3采空區(qū)積水,該礦沒有越界開采,與XXX煤礦沒有水源聯(lián)系。山西昔陽運(yùn)裕煤業(yè)有限責(zé)任公司原為昔陽縣民營礦井,1978年建礦,1981年投產(chǎn),采用一對斜井開拓,開采15號煤層,至今已生產(chǎn)二十余年。礦井正常涌水量60m3/h,最大涌水量100m3/h。該礦沒有越界開采,與XXX煤礦沒有水源聯(lián)系。山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司成立于2005年11月17日,屬陽煤集團(tuán)管轄,是經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)的山西省重點(diǎn)建設(shè)工程。年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力500萬t/a,面積124.08km2。開采深度由1000m至100m,礦井開拓方式為斜井、立井中央分列式開拓方式,15號煤采用大采高綜采采煤工藝。礦井共四個井筒,其中三個進(jìn)風(fēng)井一個回風(fēng)井(副立井、中央進(jìn)風(fēng)井、主斜井為進(jìn)風(fēng)井,中央回風(fēng)井為回風(fēng)井)。主斜井和副立井位于工業(yè)廣場生產(chǎn)輔助區(qū),中央進(jìn)風(fēng)井、中央回風(fēng)井位于講堂溝風(fēng)井區(qū)。最大涌水量190m3/h,最小涌水量140m3/h。該礦與XXX煤礦沒有水源聯(lián)系。無越界開采現(xiàn)象。表4:XXX煤礦井田及周邊老窯水分布表礦名開采時間積水量m3積水標(biāo)高m備注陽煤集團(tuán)寺家莊礦2009無500昔陽坪上煤業(yè)公司2011362290650運(yùn)裕煤業(yè)有限公司2007329123640樂平煤業(yè)有限公司198996572720XXX煤礦一采區(qū)2009-201356231600-720XXX煤礦二采區(qū)1983-2005381000720-800(五)礦井涌水量15號煤層的直接充水含水層為太原組灰?guī)r裂隙含水層,礦井涌水主要為井筒淋水及煤層頂板裂隙滲水,根據(jù)涌水量自動觀測儀定期實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,目前礦井正常涌水量130m3/h,井下最大涌水量為180m3/h。由于含水層富水性較強(qiáng),易形成水害威脅,在雨季要注意回填地面塌陷,減少降水涌入礦井造成水害威脅。表5:XXX煤礦井涌水量統(tǒng)計(jì)表年度最大值最小值平均值備注2005402030200645203020074520302008705060200970506020102001101402011200120150201218012014020131801201402014180110130(六)水文地質(zhì)類型根據(jù)2009年9月21日國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第28號《煤礦防治水規(guī)定》,我公司委托山西地寶能源有限公司編制《國投昔陽能源有限責(zé)任公司XXX煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》,報(bào)告結(jié)論XXX煤礦水文地質(zhì)類型為中等類型。四、礦井瓦斯賦存情況(一)地勘時期瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定情況根據(jù)XXX煤礦2002年地質(zhì)報(bào)告:煤層瓦斯含量8號煤14.37ml/g可燃物質(zhì),15號煤12.05-19.11ml/g可燃物質(zhì)。煤層瓦斯含量都較高,絕大部分為沼氣帶,少量為氮?dú)狻託鈳?,?5號煤層來看,瓦斯含量與埋藏深度大體成正比,即由淺到深逐漸增高。(二)實(shí)際揭露煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定情況根據(jù)2014年中國礦業(yè)大學(xué)對15#煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)區(qū)域重新劃分報(bào)告,目前15#煤層瓦斯含量和瓦斯壓力等瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)如下表:XXX煤礦15#煤煤層瓦斯基本參數(shù)表測定項(xiàng)目臨界值實(shí)測值最大最小平均瓦斯含量(m3/t)≥8m3/t5.322.793.62放散初速度△p≥10軟煤451328.35硬煤361325.43煤的堅(jiān)固性系數(shù)f≤0.5軟煤0.580.220.38硬煤0.970.520.74煤的吸附常數(shù)a(m3/t)42.032b(MPa-1)1.223百米初始瓦斯涌出強(qiáng)度(m3/min.100m)0.0873瓦斯流量衰減系數(shù)α(d-1)0.3434百米鉆孔極限瓦斯涌出量(m3)624透氣性系數(shù)m2/MPa2.d0.0708瓦斯壓力(MPa)≥0.740.150.000.06煤的破壞類型≥Ⅲ類Ⅲ類以上(三)瓦斯動力現(xiàn)象及異常涌出情況XXX煤礦自2007年投產(chǎn)以來,采掘生產(chǎn)過程當(dāng)中無任何瓦斯動力現(xiàn)象及異常涌出情況。(四)瓦斯地質(zhì)圖編制情況根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)對XXX煤礦15#煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)區(qū)域重新劃分報(bào)告,15#煤層瓦斯含量賦存規(guī)律如下:1.煤層瓦斯含量隨埋深的分布規(guī)律根據(jù)國內(nèi)外大量煤層瓦斯含量的測定結(jié)果,在甲烷帶內(nèi),煤層的瓦斯含量隨深度的增加而增加,多數(shù)煤層呈線性增加,瓦斯含量梯度隨地質(zhì)條件而異,在地質(zhì)條件相近的塊段內(nèi),相同深度的同一煤層具有大體相同的瓦斯含量。根據(jù)這一規(guī)律對上述瓦斯含量的測定結(jié)果,并結(jié)合XXX礦實(shí)際生產(chǎn)中所測瓦斯含量數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)測,得出XXX礦15號煤層瓦斯含量與煤層埋藏深度之間的關(guān)系分布如圖所示。15#煤層瓦斯含量W與煤層埋藏深度H之間的關(guān)系圖由圖可得XXX礦15號煤層瓦斯含量隨煤層埋藏深度之間的回歸關(guān)系分布為:W=0.009H+1.3688式中W—煤層瓦斯含量,m3/t;H—煤層埋藏深度,m。從圖可以看出,XXX礦15號煤層瓦斯含量與埋藏深度的相關(guān)程度為0.6484,相關(guān)性較好。XXX煤礦15號煤層瓦斯含量增長梯度為0.9m3/t/100m。2.煤層走向方向瓦斯含量分布規(guī)律根據(jù)測點(diǎn)的瓦斯含量與煤層走向坐標(biāo)進(jìn)行擬合,得到15#煤瓦斯含量在煤層走向方向上的分布規(guī)律,如圖所示。圖15#煤層瓦斯含量與煤層走向方向之間的關(guān)系圖由圖可以看出15號煤層瓦斯含量隨煤層走向的回歸關(guān)系分布為:W=-0.0012Y-5001.89由以上擬合曲線可得15#煤在Y坐標(biāo)4163800~4165800范圍內(nèi),走向方向上瓦斯含量分布規(guī)律為:隨Y坐標(biāo)增大,滿足每100m,瓦斯含量下降0.12m3/t,即降低速率為0.12m3/t/100m。3.煤層傾向方向瓦斯含量分布規(guī)律根據(jù)測點(diǎn)的瓦斯含量與煤層傾向坐標(biāo)進(jìn)行擬合,得到15#煤瓦斯含量在煤層傾向方向上的分布規(guī)律,如圖所示。圖15#煤層瓦斯含量與煤層傾向方向之間的關(guān)系圖由圖可以看出15號煤層瓦斯含量隨煤層傾向的回歸關(guān)系分布為:W=-0.0012X-23684.95474由以上擬合曲線可得15#煤在X坐標(biāo)19733200-19734400范圍內(nèi),走向方向上瓦斯含量分布規(guī)律為:隨X坐標(biāo)增大,滿足每100m,瓦斯含量下降0.12m3/t,即降低速率為0.12m3/t/100m。4.煤層瓦斯含量分布預(yù)測圖根據(jù)煤層的瓦斯含量與埋藏深度的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,以及煤層在走向和傾向上的分布規(guī)律,通過在相同位置上取瓦斯含量最大值,采用插值和外推的方法,編繪了XXX煤礦15號煤層的瓦斯含量分布預(yù)測圖,在預(yù)測范圍內(nèi)15號煤層瓦斯含量并未有超過瓦斯含量突出臨界值8m3/t的區(qū)域。XXX礦15#煤層瓦斯含量分布預(yù)測圖煤與瓦斯突出本礦沒有發(fā)生過。煤與瓦斯突出記錄卡片編號?。▍^(qū)、市)企業(yè)名稱礦井突出日期年月日時地點(diǎn)發(fā)生動力現(xiàn)象后的主要特征孔洞形狀軸線與水平面之夾角標(biāo)高巷道類型突出類型距地表垂深(m)噴出煤量和巖石量突出地點(diǎn)通風(fēng)系統(tǒng)示意圖(注距離尺寸)突出處煤層剖面圖(注比例尺)煤層頂?shù)装鍘r層柱狀圖煤噴出距離和堆積坡度煤層特征名稱傾角(°)鄰近層開采情況上部噴出煤的粒度和分選情況厚度(m)硬度下部地質(zhì)構(gòu)造的敘述(斷層、褶曲、厚度、傾角及其變化)突出地點(diǎn)附近圍巖和煤層破碎情況動力效應(yīng)支護(hù)形式棚間距離(m)突出前瓦斯壓力和突出后瓦斯涌出情況控頂距離(m)有效風(fēng)量(m3/min)正常瓦斯?jié)舛龋ǎィ┙^對瓦斯量(m3/min)其他突出前作業(yè)和使用工具突出孔洞及煤堆積情況(注比例尺)突出前所采取的措施(附圖)現(xiàn)場見證人(姓名、職務(wù))傷亡情況突出預(yù)兆主要經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)突出前及突出當(dāng)時發(fā)生過程的描述填表人礦防突機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人礦技術(shù)負(fù)責(zé)人礦長(五)突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分情況突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分情況見附表。突出危險(xiǎn)性區(qū)域劃分情況表煤層編號劃分范圍區(qū)域劃分情況劃分依據(jù)突出危險(xiǎn)區(qū)無突出危險(xiǎn)區(qū)15#一采區(qū)15107及15109工作面局部區(qū)域其它區(qū)域?qū)崪y瓦斯含量、壓力15#二采區(qū)無全部區(qū)域?qū)崪y瓦斯含量、壓力(六)礦井瓦斯主要來源分析2013年度瓦斯相對涌出量為38.71m3/t,絕對涌出量69.44m3/min,礦井鑒定等級為突出礦井。2014年公司委托中國礦業(yè)大學(xué)對礦井進(jìn)行突出區(qū)域預(yù)測,現(xiàn)開采區(qū)域15#煤層瓦斯含量實(shí)測最大值為5.32m3/t。XXX煤礦開采15#煤層瓦斯涌出符合陽泉地區(qū)的特點(diǎn),15#煤層開采時瓦斯涌出主要來源于上覆鄰近煤巖層,包括8#、9#、11#、12#煤層和K3、K4灰?guī)r,根據(jù)陽泉地區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料,15#煤上覆鄰近煤巖層瓦斯涌出量為15#煤瓦斯涌出量的4—6倍。五、煤礦沖擊地壓情況(一)煤礦沖擊地壓危險(xiǎn)性情況XXX煤礦不具備形成沖擊地壓條件,采掘生產(chǎn)過程當(dāng)中無任何沖擊地壓動力現(xiàn)象。(二)周邊礦井沖擊地壓危險(xiǎn)性情況周邊礦井在生產(chǎn)過程中沒有沖擊地壓等動力現(xiàn)象。六、礦井隱蔽致災(zāi)因素存在的主要問題(一)采空區(qū)、廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔普查存在的問題井田東部(二采區(qū)西南部有少量未采動區(qū),其余均為采動區(qū))為XXX煤礦1958年—2005年的老采空區(qū),XXX煤礦老井筒已進(jìn)行了封閉。近十年內(nèi),二采區(qū)未安排采掘活動。近5年生產(chǎn)活動范圍主要分布在一采區(qū)二、三、四區(qū)段,15107工作面、15111工作面、15106工作面、15113工作面。屬未采動區(qū)域,沒有老空水害影響。其它有L17、L22、L25、L30、L88、L44、1311等7個鉆孔,據(jù)太源易仁公司提交礦井地質(zhì)報(bào)告評述資料,已封孔,但沒有相關(guān)資料,只能按封不詳對待。生產(chǎn)過程主要水害為煤層頂板裂隙水,水量小,表現(xiàn)為局部滴水或淋水,不夠成水害威脅。但生產(chǎn)過程仍需堅(jiān)持“有掘必探”,編制專項(xiàng)探查設(shè)計(jì)(包括過鉆孔),并實(shí)施驗(yàn)證,確保無老孔水害威脅。(二)、斷層、裂隙和褶曲普查存在的問題根據(jù)最新地質(zhì)報(bào)告以及生產(chǎn)實(shí)際情況,統(tǒng)計(jì)本井田發(fā)育大小不等的正斷層16條,見下表。其中,根據(jù)采掘活動實(shí)際揭露12條斷層,且全部斷層未出現(xiàn)滴水淋水現(xiàn)象,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,始終堅(jiān)持“有掘必探,先探后掘”的探放水原則,保證礦井安全生產(chǎn)。斷層特征表編號位置(井田內(nèi))走向傾向傾角(°)落差(m)井田內(nèi)延深長度(m)備注F1西北部NNWSW708670勘探區(qū)F2中西部NNENWW720-15560井下揭露F3NNWSW760-7155F4NNWSW750-18130勘探區(qū)F5NNESE700-15270井下揭露F6NNESE705310F7NNWSW650-12110勘探區(qū)F8NNESE800-23170F9NNESE73-800-22160井下揭露F10NNESE780-15370F11NNWSW750-40325F12NNWSW78-800-36240F13NNENWW750-1295F14NNENWW450-20160F15NNENWW5210F16NNWSW3210近5年生產(chǎn)活動范圍主要分布在一采區(qū)二、三、四區(qū)段,15107工作面、15111工作面、15106工作面、15113工作面;其中已查明或基本查明的斷層如下表。針對這些斷層,采用預(yù)測預(yù)報(bào),物探先行,鉆探驗(yàn)證,先探后掘等措施,保證安全生產(chǎn)。其它構(gòu)造表現(xiàn)為軸向不同形態(tài)的寬緩小褶曲,起伏不大,不太明顯。實(shí)揭寬緩褶曲軸部沒有水,軸部低洼點(diǎn)在生產(chǎn)過程中有少量防塵噴霧等生產(chǎn)用水集中,泵排即可,不構(gòu)成水害威脅。近5年生產(chǎn)活動范圍內(nèi)斷層特征表編號位置(工作面)走向傾向傾角(°)落差(m)井田內(nèi)延深長度(m)備注CF107-115107工作面NNWSW604m118井下揭露DF19NNESE700~685DF315111工作面NNWSW800~8100勘探區(qū)DF615113工作面SESW320~20160勘探區(qū)DF7NENW800~25140井下揭露DF3315106工作面NEESE800~1290(三)陷落柱普查存在的問題根據(jù)最新地質(zhì)報(bào)告以及生產(chǎn)實(shí)際情況,統(tǒng)計(jì)本井田軸長不等的陷落柱24個,見下表。本井田陷落柱比較發(fā)育,經(jīng)過陷落柱前的探放水情況證實(shí)以及實(shí)際生產(chǎn)揭露情況陷落柱全部無水,對生產(chǎn)不構(gòu)成威脅,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,嚴(yán)格按照探放水“有掘必探”原則執(zhí)行,并有相關(guān)記錄臺賬。陷落柱特征表編號位置(井田內(nèi))規(guī)模(m)備注X1西北部125×106勘探區(qū)資料X2西北部(外)100×80X3北西部110×110X4中部60×70井下揭露X570×70X670×40X740×40X840×30X940×30X1050×20X1120×20X12100×50X1340×20X1480×50X15150×60X16中部110×110X17西南100×100勘探區(qū)資料X18中西部130×100井下揭露X1950×40X20110×80X2160×30X22100×60X23110×90X2430×20近5年生產(chǎn)活動范圍,一采區(qū)15107工作面、15111工作面、15106工作面、15113工作面;已查明的陷落柱如下表所示。根據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)際揭露情況,井下陷落柱內(nèi)部巖石膠結(jié)較好,基本無水,不導(dǎo)水。個別陷落柱邊緣有少量裂隙,在剛揭露時呈現(xiàn)滴水或淋水現(xiàn)象;表現(xiàn)為靜態(tài)貯水環(huán)境,1-2天內(nèi)其水即疏干或無水。針對陷落柱發(fā)育到地表充水通道情況,僅地質(zhì)調(diào)查陷落柱A28。地面表現(xiàn)為山頂高處,其附近沒有塌陷、洼坑等水域,且陷落柱不含水、不導(dǎo)水,對井下生產(chǎn)無水害威脅。生產(chǎn)過程中,對于可能存在的隱伏陷落柱,堅(jiān)持“有掘必探”,超前物探與鉆探,查明陷落柱富水性與導(dǎo)水性后,再掘進(jìn)。近5年生產(chǎn)活動范圍內(nèi)陷落柱特征表編號位置(工作面)規(guī)模(m)備注DX415107工作面107×94井下揭露DX5130×113CX107-1432×22勘探區(qū)CX107-1057×22CX107-1152×38DX215111工作面120×40勘探區(qū)DX1140×80CX15111-450×40井下揭露CX15111-336×12CX15111-580×60CX15111-740×30CX15111-651×5015106工作面可能隱伏陷落柱A2815113工作面100×100勘探區(qū)CX15111-580×70井下揭露DX8120×40勘探區(qū)(四)導(dǎo)水裂縫帶普查存在的問題根據(jù)礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告,8號、9號、15號煤層的冒落帶最大高度分別為:4.84m、3.13m、23.93m;8號、9號、15號煤層的導(dǎo)水裂隙帶高度分別為:38.3m、33.24m、102.47m。其中,8號,9號煤層暫不開采。開采15號煤層時,形成最大導(dǎo)水裂隙帶可溝通上部含水層,產(chǎn)生水力聯(lián)系,不會直接波及地表水。上部含水層以砂巖和石灰?guī)r含水層為主,且以上部的K2、K3、
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