煤礦重大危險源評估煤礦基本情況

煤礦重大危險源評估煤礦基本情況

第一節(jié)自然地理及隸屬關(guān)系

一、地理位置

**煤礦位于永城市高莊鎮(zhèn)、苗橋鄉(xiāng)境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬

高莊鎮(zhèn)、苗橋鄉(xiāng)管轄，地理坐標(biāo):東經(jīng)116。3350〃~116。36，16〃,

北緯33。53'52〃?33。55'17"。

該礦北鄰311國道，距隴海鐵路及310國道42km,西距

京九鐵路68km,東距京滬鐵路77km,距離最近的交通線為

灘阜鐵路，最近車站灘溪車站18km,永城一淮北柏油公路

橫貫礦區(qū)，區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)間柏油公路四通八達(dá)，交通十分便利（見

圖2-1-1）。

圖2-1-1交通位置圖

二、企業(yè)性質(zhì)及隸屬關(guān)系

礦井名稱：河南**煤業(yè)公司**煤礦

核定生產(chǎn)能力：0.75Mt/a

經(jīng)濟(jì)類型：股份有限公司

隸屬關(guān)系：河南**煤業(yè)公司

礦長：趙先亮

總工程師：沈潤生

煤礦證照情況見表1-1

表17煤礦證照情況表

發(fā)證日

證照名稱證照編號發(fā)證機(jī)關(guān)有效期

期

采礦許可1000000220中華人民共和國國2002.10

2019.7

證028土資源部.11

（豫）MK安許

安全生產(chǎn)證字河南煤礦安全監(jiān)察2014.6.

2017.9

許可證[2014J2110局10

09

4114813300永城市工商行政管2014.6.

營業(yè)執(zhí)照長期

03091理局26

礦長安全1404101000河南煤礦安全監(jiān)察2014.4.2017.4

資格證0034局30.29

三、地形地貌

本礦區(qū)處于黃淮沖積平原東部，黃河故道南緣，地勢西

北高東南低，呈微傾狀，地面標(biāo)高+3L0m左右，相對高差1?

3.5m,其中主井標(biāo)（Wj+32.5m、井檢空標(biāo)iWj+31.48m、東風(fēng)井

標(biāo)高+31.5m。本區(qū)被新近系、第四系覆蓋。

四、氣象與地震

本礦區(qū)屬暖溫帶、半濕潤、大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，

春季氣溫回升較快，風(fēng)速大，光照充足，蒸發(fā)強烈常發(fā)生干

旱。夏季炎熱多雨，高溫高濕，盛東南及南風(fēng)，秋季氣溫下

降迅速，降雨量較夏季減少。冬季多偏北風(fēng)受干冷空氣影響，

氣溫低，降水少。年平均氣溫14.3C,其中一月平均氣溫

-0.5℃,七月平均氣溫27.6℃。年降水量為874mm,降水

集中在7、8、9三個月，占全年平均量的60%左右。無霜期

為207天，初霜日一般在每年的10月20日以后，終霜日一

般在每年的4月11日以前。本區(qū)年平均風(fēng)速3.3ni/s,月平

均風(fēng)速4月最大，9月最小。最多的風(fēng)向為東南風(fēng)。年平均

相對濕度為71%,月平均相對濕度最高是7、8月份，平均

為80%,最低為6月份，為64%o年平均蒸發(fā)量為1388.5mmo

區(qū)內(nèi)極端最高地溫為70℃,極端最低地溫為-23.7℃,各

月地溫之值比氣溫高，地溫的逐年變化比氣溫小。年最大凍

土深平均19.5cm,最薄凍土深7cm。

該區(qū)屬淮河流域，區(qū)內(nèi)有小運糧河、王引溝及曹溝等季

節(jié)性河流通過，均由西北向東南流入安徽省境內(nèi)。除雨季河

水位抬升補給地下水，沿河低洼地段常積水內(nèi)澇成災(zāi)外，平

時河水位一般低于地下水，成為排泄地下水的通道。1964年

8月1日，在王引溝測得最大洪水流量為12.278m3/s。

據(jù)《中國地震目錄第二集》（I960年版）記載，自公元

925年以來，永城市東部，安徽省境內(nèi)肖縣、宿縣一帶微震

頻繁，強震不斷，曾發(fā)生強烈地震38次之多。1668年，知

城發(fā)生8.5級強烈地震。

本區(qū)位于鄭（城）一廬（江）地震影響帶，根據(jù)國家質(zhì)

量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB18306—

2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（河南省部分）”本區(qū)地震動

峰值加速度為0.05g,地震烈度為VI度。

第二節(jié)井田范圍相鄰礦井邊界關(guān)系

本區(qū)所在永夏礦區(qū)為豫東重要煤炭基地之一，區(qū)內(nèi)有永

煤集團(tuán)和**集團(tuán)所轄7對煤礦以及為煤炭工業(yè)服務(wù)的工礦企

業(yè)。

河南木木煤電股份有限公司*木煤礦（以下稱簡稱本礦）為

河南**煤電股份有限公司下屬礦山企業(yè)，該礦始建于1958

年，后經(jīng)權(quán)屬變更、礦井設(shè)計核定等工作后于1975年建成

投產(chǎn)，經(jīng)過1989年、1994年兩次改擴(kuò)建，目前礦井核定生

產(chǎn)能力為78萬噸/年。該礦附近生產(chǎn)礦井較多，周圍主要生

產(chǎn)礦井有車集煤礦、薛湖煤礦、**煤礦等。簡要情況如下：

1、車集煤礦

位于**煤礦西北部約10km,永煤集團(tuán)股份有限公司下屬

煤礦。1992年建井，1999年12月正式投產(chǎn)，設(shè)計開采二2、

三3、三；煤層。

2、薛湖煤礦

位于**煤礦西北約20kni,河南**集團(tuán)有限公司下屬煤礦。

2004年12月開始建井，2008年10月投產(chǎn)，主采山西組二2

煤層，后期開采三煤組可采煤層。

3、劉河煤礦

位于**煤礦西北約15km,河南**煤電股份有限公司下屬

煤礦，2008年投產(chǎn)，1975年簡易投產(chǎn)，該礦主采山西組二2

煤層。

第三節(jié)礦井地質(zhì)條件

一、構(gòu)造

**煤礦位于永夏礦區(qū)東南部永城斷隆的東南緣，總體構(gòu)

造形態(tài)為一軸向近南北的寬緩褶曲；地層走向14線以南，

以近南北向為主，14線以北，以近東西向為主，傾角一般為

0?25。，局部可達(dá)30。。北北東向斷層為礦井主導(dǎo)構(gòu)造（圖

2-3-1）o

圖2-3-1**煤礦構(gòu)造綱要圖

1、褶曲

(1)**背斜：為一寬緩向北傾伏的背斜，位于**煤礦的

中部，南自區(qū)外安徽省的王莊、河南省的**、大魏莊、小魏

莊，北端終止于陳大莊，區(qū)內(nèi)延伸長度為5.3km。核部地層

為山西組(P15/1),最高處位于1801孔和風(fēng)井附近，以致二

2煤層頂板保留較薄，出現(xiàn)了大面積二2煤層的風(fēng)化帶。西翼

保存較完整，地層為山西組(PM)和下石盒子組(Pix)傾

角為6?10。局部30°；東翼被Fi斷層破壞，地層為山西組

(PM),傾角為8?15。，該背斜自北往南分別由12、14、

16、18、20、22、24、26、28、30線剖面線嚴(yán)密控制。

(2)雙廟向斜：位于B與F21兩斷層之間，為一向北傾

伏兩翼不對稱的向斜，軸面略向西傾，南北長約4km,軸部

位于劉莊、郭邵莊、吉樓一帶，淺部略有彎曲。區(qū)內(nèi)向斜形

態(tài)有地震測線控制，依據(jù)可靠。

2、斷層

礦井內(nèi)斷層較發(fā)育，共發(fā)育大小斷層137條(包括地震

控制斷層)，逆斷層多達(dá)22條，落差大于100m的斷層6條,

50~100m的8條，3U~5Um的12條，10~30m的51條，

小于10m的60條；按其延伸方向可分為NNE、NNW和近

EW向三組。

(1)NNE向斷層

本區(qū)NNE向斷層數(shù)量多、落差大、延伸距離長，為本區(qū)

主要控煤構(gòu)造，主要斷層有：

①雙廟正斷層（B）：礦區(qū)內(nèi)由范廟西南經(jīng)**、大魏莊、

張萬莊、梁莊西、蔣莊東向北延伸，橫穿本區(qū)南北，區(qū)內(nèi)走

向長度為10km。以20勘探線為界分為南北兩段，南段走向

為近南北向，傾向90。，傾角60。?74。，落差295?460m；北

段走向為NE15。,傾向為1。5。,傾角68。,落差可增大到500m。

該斷層控制嚴(yán)密，控制依據(jù)有：26線的Y217-1孔和Y217

孔煤層底板明顯不連續(xù)，主、付暗斜井（26線附近）均穿過

該斷層；2200孔在孔深350.84m處穿過，上盤為三5煤底板,

下盤為L石灰?guī)r頂,落差250m；Y258孔和Y257—1孔（18

線）煤層底板不連續(xù)；Y268孔在孔深250m處遇見該斷層，

上盤為六煤段，下盤為三;煤頂板，落差大于200m；1031孔

在715.80m處遇見該斷層，上盤為三煤段，下盤為奧陶系石

灰?guī)r；10線以北由地震控制，控制嚴(yán)密。

②王莊正斷層（F21）：為本區(qū)東部邊界斷層，東部與新莊

煤礦毗鄰，總體走向北東16度。傾向北西，傾角65?74。，

落差140?450m,區(qū)內(nèi)走向長約6km,南向黃集井田延伸，

斜交于黃集殷斷層，斷層的展布略有彎曲，控制嚴(yán)密。2635

孔穿過該斷層，18-1與苗3孔，1034與105孔，22~3與

101孔等二2煤底板標(biāo)高明顯不連續(xù)。18-1孔C2t灰?guī)r受擠

壓巖芯較破碎。

③**正斷層（F4）：為本礦的西部邊界，自李樓村南，經(jīng)

李樓、張大莊東、程莊、張莊、劉藥店、三清廟西向北延伸。

區(qū)內(nèi)走向長度大于10km。該斷層沿走向變化較大，以24勘

探線為界分為南北兩段，南段走向為近南北向，傾向為270。,

傾角70°,落差為580m。該斷層控制程度較差，僅有1022

孔和9701孔控制;北段走向為NN制傾向為280?300。,傾

角為70。,落差大于500m。

@SF1：位于**煤礦深部區(qū)，與斷層F4/相交，止于斷層

Fio斷層走向NE,傾角60~70°o落差為55?100m。該斷

層主要有三維地震118線控制。

⑤F4.3：位于本區(qū)的西部**斷層之東側(cè)，程莊村西，斷層

兩端分別和**正斷層（F4）相交，為其分支，走向長度為

1.15kmo斷層走向為近SN向，傾向為270。，傾角為70。。該

斷層控制嚴(yán)密，由16軌道下山巷道穿見，落差為150m。

@F16：

位于**背斜西翼，**正斷層的東側(cè)，北部被F4-I

斷層所截。該斷層南起李樓，往北經(jīng)東楊莊、周莊、葛莊交

于Fi,走向長度為3.2km。斷層走向為NE10。，傾向為280°,

傾角為70。，由南往北落差逐漸增大，為。?90m。該斷層南

段控制較差，中北部控制嚴(yán)密，主要依據(jù)有：Y200孔于

340.03m見該斷層，斷失層位為山西組，二2煤到K3的距離

減少15m；20線到24線之間均由采煤工程控制；20補3孔

于330m見該斷層，上盤為下石盒子組下部，下盤為二4煤

頂板，斷失K4,落差為30m；1803孔于401.71m處見該斷

層，斷失地層層位為二2煤與標(biāo)志層七之間，落差30m；1404

孔于380.90m處遇見該斷層，斷失層位為山西組，二2煤與

標(biāo)志層K4的間距明顯減少，斷層落差為90m。

⑦B9：位于**背斜的東翼，雙廟正斷層（B）的西側(cè)，

在**北由B分岔，往北經(jīng)過大魏莊、張樓至陳大莊村東南。

走向長度為3.65km。斷層走向為NE15。，傾向為105°,傾角

為65。，落差兩端小、中部大，為65m。該斷層控制較嚴(yán)密:

南端由18皮帶巷控制；1801孔和Y258孔之間煤層底板不連

續(xù)；14補1孔與Y268孔之間煤層底板不連續(xù)；24081工作

面對該斷層有控制。

⑧F20I：位于礦區(qū)的北翼中部，南起任莊東，往北經(jīng)過陳

大莊、高莊東止于7-1孔附近，走向長度為1.5km。斷層走

向為NE17。，傾向為107。，傾角為65°,落差中部大，為75m,

向兩端逐漸尖滅c該斷層控制嚴(yán)密：Y299孔和Y298孔之間

煤層底板不連續(xù)；8-1孔于孔深374.80m揭露該斷層，斷層

上盤為三煤段，下盤為二2煤底板，落差為75m；該斷層由

地震工作控制。

⑨**逆斷層（FGD）：在木區(qū)中部，基木位于雙廟向斜的

軸部，總體走向為北東15?20。。傾向北西、傾角55。，逆差

50?80m,斷層中部被雙廟正斷層所切，中部大、向兩端減

小，走向長約3km,略呈弧形展布。22-4孔見及，另外1831

與1833孔煤層底板標(biāo)高不連續(xù)。此斷層主要有地震10、14、

16、18、和20線所控制。

（2）NNW向和近EW向斷層

這兩組斷層主要分布在礦區(qū)北部，表現(xiàn)為數(shù)量少和規(guī)模

小，對煤層破壞程度較小。

二、地層

本礦井屬于華北地層區(qū)魯西分區(qū)徐州小區(qū)。區(qū)內(nèi)發(fā)育地

層自老到新有：奧陶系中統(tǒng)馬家溝組、石炭系上統(tǒng)本溪組和

太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子

組、新近系、第四系。其中太原組、山西組和上、下石盒子

組為含煤地層，現(xiàn)分述如下：

1、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（02機(jī)）

本組為含煤地層沉積基底，為灰?淺灰色厚層狀石灰?guī)r與

白云質(zhì)石灰?guī)r，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)成分含量較高，致密，裂

隙發(fā)育，具縫合線，含少量頭足類化石。平均厚度為16.02m。

2、石炭系（C）

①上統(tǒng)本溪組（C2〃）

自奧陶系頂界到標(biāo)志層（Ki）頂，據(jù)區(qū)域資料，本組厚6~

39.32m,上部為淺灰色含鋁質(zhì)泥巖，具鮑粒及黃體礦散品，

產(chǎn)植物化石，為本區(qū)主要標(biāo)志層之一（Ki）；下部為暗紫紅

色鐵質(zhì)泥巖，含砂質(zhì)，屬古風(fēng)化殼沉積。與下伏奧陶系為平

行不整合接觸。

②上統(tǒng)太原組（C2t）即一煤段

從本溪組頂至標(biāo)志層（K3）頂，主耍巖性為石灰?guī)r、深

灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和薄煤層等組成，局部夾有細(xì)

粒砂巖和炭質(zhì)泥巖。共含石灰?guī)r12層，夾薄煤7層，其中

煤層多集中在本組中下部，均不可采。根據(jù)其巖性組合，本

組口」.分為卜部石灰?guī)r段、中部砂泥巖段和上部石灰?guī)r段。本

組厚132.42m,與下伏本溪組為整合接觸。

本組底部石灰?guī)r層位穩(wěn)定，厚度大，含豐富的動物化石,

是太原組的主要標(biāo)志層（K2）,平均為13.84m。頂部為深灰

色石灰?guī)r，層位穩(wěn)定，含動物化石，厚0.57?2.32m,平均

1.30mo并為主要標(biāo)志層之一（K3）。

3、二疊系（P）

①山西組（PM）即二煤段

自標(biāo)志層K3頂至標(biāo)志層K4底，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、

粉砂巖、細(xì)粒砂巖、中粒砂巖及煤層組成，局部含鋁質(zhì)泥巖

和炭質(zhì)泥巖；含煤4層，其中本組中部的二2煤為本次主要

研究對象。根據(jù)沉積環(huán)境特征，將其分為三段。

下段下起山西組底部，上止大占砂巖頂，厚約45mo由

深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、粉砂巖夾細(xì)粒砂巖組成，

局部夾二］煤線；多含植物根部化石和炭質(zhì)條帶，含菱鐵質(zhì)

結(jié)核和星散狀黃鐵礦；發(fā)育交錯層理、波狀層理、水平層理。

沉積環(huán)境分析認(rèn)為，其應(yīng)為海灣瀉湖和潮坪、潮道沉積。

中段下起大占砂巖頂，上止香炭砂巖底，厚約5~15m,

由二2煤層、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和中?細(xì)粒砂巖組成，二2

煤層底板富含植物根部化石，可見發(fā)育良好的脈狀層理；煤

層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為中?細(xì)粒石英砂巖。二2

煤層是在廢棄的瀉湖和潮坪、潮道沉積物上形成的泥炭沼澤

相環(huán)境，煤層頂板則為上三角洲平原沉積環(huán)境。

上段下起香炭砂巖底，上止鋁土質(zhì)泥巖底，厚約35?45m。

為灰?深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖和中?細(xì)粒砂巖組成，局部含

二3、二4煤；頂部有一層含菱鐵質(zhì)鮑粒泥巖，可見紫色斑塊

（小紫泥巖）。從沉積環(huán)境分析上講，二2煤層堆積后，三角

洲平原上的分流河道以及沖積扇等均對二2煤層產(chǎn)生過沖刷

作用，故有局部砂體與二2煤層接觸并使之變薄。

本組厚97.00?117.07m,平均108.29m,與下伏太原組呈

整合接觸。

②下石盒子組（PLX）

本組由灰~深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、中?細(xì)粒

砂巖和煤層組成，揭露最大厚度388.66mo和下伏山西組呈

整合接觸。根據(jù)其巖性及含煤組合特征可劃分為三、四、五、

六共4個煤段。

三煤段：巖性為淺灰?灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、含鋁土質(zhì)

泥巖及煤層，含少量植物碎片化石，中夾砂巖薄層。含煤8

層,其中三襄三；煤，為全區(qū)大部可采煤層。本段厚度57.25?

110.90m,平均88.02mo根據(jù)其巖性組合特征，自下而上分

為四個巖性段:

a.第一巖性段：下起下石盒子組底部的鋁質(zhì)泥巖（1）,

上止三1煤底板砂巖。底部鋁質(zhì)泥巖（K4）為灰色?灰白色,

厚層狀，含菱鐵質(zhì)鮑粒，層位穩(wěn)定，厚度0.80?9.10m,平

均4.79m。上部為泥巖、砂質(zhì)泥巖和細(xì)粒砂巖，薄層狀交錯

層理局部見遞變層理。粒度較粗，分選性差，不含煤是其特

點。

b.第二巖性段：下起三1煤底板砂巖底，上止三;煤層的

頂界。三1煤底板砂巖為灰色細(xì)粒長石石英砂巖，具泥巖、

砂質(zhì)泥巖、以及變質(zhì)巖巖屑；局部為粉砂巖；分選性好，多

為棱角狀。中部為深灰色泥巖，局部含菱鐵質(zhì)鮑?；螯S鐵礦

釀粒。上部由泥巖、炭質(zhì)泥巖、煤層等組成。泥巖中多含植

物根部化石，局部夾三1煤煤線。頂部為三;煤層。

C.第三巖性段：從三;煤層的頂界到三4煤層頂板砂巖，下

部主要為黑灰色泥巖，含粉砂巖、菱鐵質(zhì)泥巖，局部為細(xì)粒

砂巖。上部由三3、三4煤層及黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，

產(chǎn)植物碎片化石。

d.第四巖性段：從三4煤頂板砂巖底止K5砂巖底界，下部

為灰色細(xì)?中粒長石石英砂巖，局部粒度較粗，偶含泥質(zhì)包

體。上部為灰?深灰色泥巖、灰?灰白色砂巖夾薄層煤層組

成。含植物碎片化石。

四煤段：由灰?深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和細(xì)?

中粒砂巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成，局部為含綠色或紫色斑

塊鋁質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖。含煤一層（四1煤），極不穩(wěn)定，局

部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。底部的四煤底板砂巖（K5）為灰白?灰

色中厚層狀中?細(xì)粒砂巖，局部相變?yōu)榉凵皫r，主要成分為

石英、次為長石及巖屑，分選性和磨圓度均較差，具波狀層

理,硅質(zhì)膠結(jié),厚1.68?13.22m,平均5.77m。本段厚74.67?

151.00m,平均厚117.27m。

五煤段：主要由深灰、灰綠、淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、

灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖、中粒砂巖組成，具鋁質(zhì)泥巖，泥巖

或砂質(zhì)泥巖局部為紫紅色或灰紫色。底部五煤底板砂巖（K6）

為淺灰色中厚?厚層狀中、粗粒砂巖，成分以石英為主，次

為長石及巖屑，分選及磨圓性均較差，具交錯及波狀層理，

硅質(zhì)膠結(jié)，厚1.10?10.40m,平均5.64mo本段厚72.58?

136.24m,平均84.50m。

六煤段：由灰色、灰綠色含紫紅色斑塊泥巖及砂質(zhì)泥巖,

淺灰色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖、中?細(xì)粒砂巖組成。中、細(xì)粒砂

巖主要成分為石英、長石及巖屑，具交錯及波狀層理。本段

95.44~137.54m,平均98.87m。

③上石盒子組（P2S）

礦井內(nèi)僅局部保留七、八煤段，揭露最大厚度為220.13m。

七煤段：巖性為灰?深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰色中粒

砂巖。底部田家溝砂巖（K7）為灰綠色?淺灰色厚層狀粗粒

石英砂巖，含灰黑色泥質(zhì)包體，具燧石巖屑，為上石盒子組

和下石盒子組的分界標(biāo)志，本段平均厚100.13m。與下伏下

石盒子組呈整合接觸。

八煤段：底部為灰白色中細(xì)粒砂巖，局部為含礫粗砂巖。

主為石英、次長石及少量暗色礦物，硅質(zhì)膠結(jié)。厚7.90-

22.29m,平均16.80m,為本區(qū)良好標(biāo)志層（雁）。中部以細(xì)

砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，含少量植物化石碎片。上部由細(xì)砂巖、

粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成。本段厚101.20~128.60m,

平均110.00m,與下伏地層整合接觸。

4、新近系（N）

以粘土、砂質(zhì)粘土為主，為弱固結(jié)到半固結(jié)狀，中夾砂

層，含綠色團(tuán)塊及少量鈣質(zhì)結(jié)核，底部有底礫石層。本系厚

45.l~103.80m,平均80.01m。與下伏基巖呈角度不整合接

觸。

5、第四系（Q）

由土黃色、灰黃色粘土、砂質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂等組成,

不固結(jié)?弱固結(jié)。夾中砂，上部含鈣質(zhì)結(jié)核與細(xì)礫石，較松

散，透水性強，底部為砂層。木系厚73.80?135.70m,平均

87.39mo與下伏地層呈角度不整合接觸。

三、井田內(nèi)含煤地層

本礦井主要可采煤層分布在二疊系下統(tǒng)山西組（二煤段）

及下石盒子組（三煤段）地層中，其中山西組含煤四層，自

下而上分別為：二1煤、二2煤、二3煤、二4煤，煤層總厚

度為3.12m。山西組地層含煤系數(shù)為2.9%。二2煤在全區(qū)厚

度穩(wěn)定，在礦區(qū)中部出現(xiàn)了較大面積的不可采薄煤帶。煤層

結(jié)構(gòu)簡單，只在礦區(qū)中部22勘探線有鉆孔見煤層具夾砰外,

其余鉆孔所見煤層結(jié)構(gòu)單一。卜石盒子組地層中含煤五層,

自下而上分別為三?煤、三;煤、三;煤、三:煤、三5煤，煤

層總厚度為6.72m。下石盒子組含煤系數(shù)為1.73%。其中三;

煤和三;煤為區(qū)內(nèi)大部可采煤層，三;煤厚J.05m,平均

1.71m,三;煤厚0—Z84m,平均厚1.08m。三:煤0—1.55m,

平均0.73m。三;煤及三;煤煤層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多數(shù)見煤點

具夾砰。三;煤為礦區(qū)內(nèi)大部可采煤層，可采范圍分布在礦

區(qū)中北部。三;煤和三:煤為局部可采煤層。

四、煤質(zhì)

本井田二2、三;和三;煤的物理化學(xué)性質(zhì)、工藝性能和可

選性。二2、三;和三;煤均屬低水、特低硫、特低磷、熱穩(wěn)

定性好、反應(yīng)性差、中等結(jié)渣、煤灰熔點高之中高發(fā)熱量無

煙煤三號，其中二2煤屬低?中灰煤，三;和三；煤均屬中灰

煤。

五、水文地質(zhì)

（-）礦井邊界及其水力性質(zhì)

**煤礦老區(qū)I960年開工，1979年投產(chǎn)設(shè)計生產(chǎn)能力15

萬噸/年，后經(jīng)過改擴(kuò)建，2002年的生產(chǎn)能力70萬噸/年。老

區(qū)經(jīng)過近30年的開采，已經(jīng)接近尾聲，主要可采煤層為山

西組的二2煤和下石盒子組的三2煤。F21、F1斷層落差較大

（B落差295?500m,F21落差140?450m）,破壞了層狀含

水層的連續(xù)性，導(dǎo)致邊界水文地質(zhì)條件復(fù)雜化，其復(fù)雜程度

取決于斷層的導(dǎo)水性及兩側(cè)對接巖層的富水性。從地質(zhì)剖面

上看，邊界斷層兩側(cè)巖性對接情況為區(qū)內(nèi)下石盒子組一段

（三煤段）、山西組（二煤段）大致與區(qū)外的太原組灰?guī)r或

奧陶系灰?guī)r對接，即弱含水層與強含水層對接。

總之，F(xiàn)2BFi斷層兩側(cè)巖層的對接情況復(fù)雜，斷層帶的

巖性差異性大，所以斷層各部位的導(dǎo)水性必然強弱不均。如

斜2孔見Fi斷層上盤為Pix2泥巖，下盤為P.x1砂質(zhì)泥巖，

斷層帶巖性為破裂巖（原巖以泥巖為主，粉砂巖次之）和斷

層泥，巖芯呈塊狀、碎塊狀及粘結(jié)土狀，局部裂隙發(fā)育，但

多被方解石脈充填；據(jù)該孔抽水資料，單位涌水量

0.0000703L/s<m,滲透系數(shù)0.000314m/d,表明Fi斷層在該

段的含、導(dǎo)水性及補給條件均差；而22-1、24-3兩孔所見

斷層帶巖性多為角礫巖，膠結(jié)較差，裂隙開啟性較好，巖芯

較破碎。

另外，據(jù)井下放水試驗證實，局部存在著奧陶系灰?guī)r水

向太原組灰?guī)r水的越流補給和通過F2I斷層的對接補給。

（二）含隔水層

1、含水層

區(qū)內(nèi)基巖全被新生界地層所覆蓋，據(jù)鉆孔揭露和區(qū)測資

料，可按巖性、埋藏條件、富水性等因素，將礦井的含水層

劃分九個含水層段。

含水層由老到新敘述如下：

（1）奧陶系灰?guī)r巖溶承壓含水層（IX）

區(qū)域資料可知其厚度為206.56—424.32m,巖性為豹皮狀

灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，礦井?dāng)U大區(qū)鉆孔（1031、1831、2633）

揭露12.25—21.21m,巖性由淺灰?灰色厚層狀石灰?guī)r和白

云質(zhì)灰?guī)r組成，致密性脆，裂隙發(fā)育。鄰區(qū)鉆孔抽水單位涌

水量0112?3.1521/s?m,滲透系數(shù)0.169?5.019m/d,水化學(xué)

類型SO4-Ca?Na型，該含水層富水性強。

（2）太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（VIH）

太原組灰?guī)r層數(shù)多（18-1孔見灰?guī)r16層、2633孔見灰

巖12層）、單層厚度變化大（從0.20~6.45m）。無鉆孔漏水。

灰?guī)r化學(xué)成分以CaO為主，含量一般50%左右，為易溶性灰

U-4

^6"O

該組L5以下的各灰?guī)r層，總厚17.20?21.31m,其中L3、

L2兩層較厚且穩(wěn)定，垂直裂隙較發(fā)育，但多被方解石脈充填。

據(jù)茴村勘探區(qū)資料：單位涌水量1.216L/s-m,滲透系數(shù)

4.73m/d,原始水位標(biāo)高+30m。受巖溶裂隙發(fā)育影響，富水

性極不均一，是二2煤層底板間接充水含水層。

由表2-3/可知，L5灰?guī)r的CaO含量明顯高于其它灰?guī)r

層，而L4、L3灰?guī)r中的難溶物質(zhì)MgO、SiO2含量較高，且

CaO含量偏低。說明該段L5灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育強于其它灰?guī)r

層。

表2-3-1C2t下灰?guī)r化學(xué)成份分析結(jié)果表

層位F62O3CaOMgOSi02AI2O3

1.2249.142.054.160.93

L5

4.4035.963.8417.561.02

L4

L433.902.542.5422.574.28

L321.7515.325.7623.281.00

（3）太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（VII）

指該組L6以上的各灰?guī)r層，總厚15.60?23.10m,東部厚、

西部薄，其中L9、L8、L7三層較厚且穩(wěn)定，網(wǎng)狀裂隙為主，

垂直裂隙次之。據(jù)統(tǒng)計平均21條/m,一般裂隙寬1cm（大

者3cm,小者0.1cm）,多被方解石脈充填，無溶蝕現(xiàn)象。鉆

孔揭露該層（段）無漏水現(xiàn)象，據(jù)本區(qū)水1孔抽水資料，單

位涌水量0.0047L/s*m,滲透系數(shù)0.03077m/d,水位標(biāo)高

-52.13m；水2孔水位恢復(fù)資料，單位涌水量0.00032L/s?m,

滲透系數(shù)0.0008m/d,水位標(biāo)高-49.53m。該含水層為二2煤

層底板直接充水含水層。

鄰區(qū)鉆孔抽水單位涌水量0.000461?3.69L/s?m,滲透系

數(shù)0.001487?9.064m/d,原始水位標(biāo)高+28.93?+31.09m。水

化學(xué)類型較復(fù)雜，礦化度2.10~4.096g/Lo根據(jù)老礦區(qū)井下

Ts-300-l和Ts-300-2觀測數(shù)據(jù)，該層1999年底的水位標(biāo)高為

-258m,明顯地反映了該段灰?guī)r富水性受巖溶裂隙發(fā)育影

響，富水性強弱不均一，且水位受礦井排水影響已大幅下降。

水位標(biāo)高在勘探時期為+28.93—+31.09m,目前擴(kuò)大區(qū)灰?guī)r的

水位為-28。一-320m。2007年放水試驗查得：滲透系數(shù)為

0.03-0.127m/ho該層上距二2煤層38?68m,在正常情況下

為有效隔水層，使太灰含水層對礦坑充水不會造成影響，但

當(dāng)有構(gòu)造破壞時，就由可能造成礦坑突水，車集煤礦和劉橋

一礦在開采過程中，該層灰?guī)r都多次發(fā)生突水淹沒工作面的

事故，故太灰含水層是礦井危害性最大的直接充水水源。

由表2-3-2可知，Lu、L7、L6灰?guī)r的CaO含量較高,而

難溶的MgO、SiCh含量相對較低。說明該段L”、L7、Ls灰

巖巖溶裂隙落強于其它灰?guī)r層。

表2-3-2C2t上灰?guī)r化學(xué)成份分析結(jié)果表

F62()3AI2O3

層位CaOMgOSi02

Cat1Ln1.4550.921.352.550.84

C?tLg+92.4847.252.194.571.01

C2t上LH+91.6849.101.504.450.95

±1.322.890.69

C2tL751.081.11

±

c2tL71.9548.801.294.540.86

C2t上L/61.3051.510.881.740.94

C2t上L?61.2052.681.231.640.35

（4）二2煤層頂板砂巖裂隙承壓含水層（VI）

亦指二2煤層頂板以上60m內(nèi)砂巖。一般5?8層，厚10~

30m,平均20m,中、細(xì)粒砂巖為主，粗粒砂巖次之，裂隙

不發(fā)育。含水層自22勘探線向北、向南由薄逐漸變厚，14-1、

24-2孔附近最厚，16-8孔附近含水層最薄。

老礦區(qū)內(nèi)有7孔漏水，沖洗液最大漏失量5.64m3/h,鉆孔

抽水單位涌水量0.0392~0.177L/s?m,滲透系數(shù)為0.142?

0.43m/d,原始水位標(biāo)高+28.02?+31.01m。水化學(xué)類型為

SO—Na型，礦化度L198?3.874g/L0

由此可見，該含水層雖是二2煤層頂板直接充水含水層，

但富水性較弱，在無其它水源補給時，對礦井充水影響不大。

（5）三2煤層頂板砂巖裂隙承壓含水層（V）

系指煤層頂板上60m內(nèi)，一般由2~6層、厚5~20m細(xì)

粒砂巖組成，平均12.5m。鉆孔巖芯完整，裂隙不發(fā)育，無

鉆孔漏水，沖洗液消耗量一般0.01?0.3m3/h,但上復(fù)的K6、

K7砂巖有漏水現(xiàn)象，如本次施工的水2孔K6砂巖漏水嚴(yán)重。

該含水層自22勘探線向北、向南逐漸變厚（1833、24-3孔

附近最厚）。據(jù)20-1孔中所見的四層中、細(xì)粒砂巖，總厚

20.67m,巖芯多呈長柱狀和柱狀，僅見4條裂隙，裂隙寬3?

5mm，均被方解石脈充填。鉆孔抽水單位涌水量0.0065L/sTn,

滲透系數(shù)0.032lm/d,原始水位標(biāo)高+9.91m。水化學(xué)類型為

HCCh-Na型，礦化度L75g/L。

在老礦區(qū)內(nèi)，沖洗液最大漏失量2.69m3/h,鉆孔抽水單位

涌水量。.0。97?0.03L/s?m,滲透系數(shù)0.024?0.64m/d,原始

水位標(biāo)高+26.71?+26.78m,水化學(xué)類型為SO4-Na.Ca型，

礦化度1.508-1.56g/L

綜上所述，該含水層富水性弱，透水性差，對三2煤層開

采影響不大。

(6)新生界松散層孔隙含水層

由砂質(zhì)粘土、粘土及粉、細(xì)砂等交互沉積形成的多層含

水層，厚度一般183m左右。22-2孔第四系、新近系全取芯,

經(jīng)與區(qū)域?qū)Ρ?，本含水層組自下而上可分為4個含水層，成

分為沖洪積、湖積砂、砂礫。各含水層之間均有穩(wěn)定的粘土

層相隔，其中I、H含水層富水性好，水質(zhì)自下而上逐漸變

差。因各含水層離煤層遠(yuǎn)，無充水意義。因各含水層離煤層

遠(yuǎn),無充水意義，又未進(jìn)行抽水工作，故不多敘述。見表2-3-3o

表2?3?3新生界松散層孔隙含水層特征一覽表

、含水層含含

含水

水水

水力含水層埋深層含水層

層層

含水￡翼類型(m)厚度巖性

時數(shù)

(m)

代目

IQ潛水0-21.93117.45粉細(xì)砂

IIQ承壓21.93-815.85粉細(xì)砂

,含水層

含含

含水

水水

水力含水層埋深層含水層

層層

含水所類型(m)厚度巖性

時數(shù)

(m)

代目

水65.85

承壓65.85-

IIIQ123.27細(xì)砂

水141.15

承壓141.15-半固結(jié)狀

IVR35.57

水183.60之粗砂層

該礦井各含水層特征見表2-3-4。

表2-3-4礦井含水層特征一覽表

\含水層

'特征含水單位涌水

水力厚度層水化學(xué)類水位標(biāo)與煤層

含7以層時巖性量V化度

類型(用)數(shù)型高關(guān)系

編號\代(1/s?m)

粉細(xì)0.1357-0.2?HC0；rNa?29?

IQ潛水17.451

砂6.7131.571Mg30.55

承壓粉細(xì)1.268?HCOa?S0-30.55

IIQ15.8580.671

水砂1.958Na?29

承壓0.00798?SO,?HCO；-29?

IIIQ細(xì)砂23.2711.471

水1.495Na29.4

半固

承壓0.039?1.68?28?

[VN結(jié)粗5.573SO-Na

水0.1413.2228.98

砂

承壓細(xì)粒2?三/煤頂

VP5?200.00651.75HC03-Na9.91

水砂巖6板

中細(xì)28.02

承壓10?5?1.198-二2煤頂

VIP粒砂0.04268SO-Na

水板

U-I3083.874

石31.01

15.30

承壓0.0004612.37?與二2煤

VIIc灰?guī)r?8SO-Na30.78

水?3.694.09相距50m

23.10

承壓17.20

VIc灰?guī)r51.21630

水

21.31

承壓

IX00

水

2、隔水層

（1）新生界孔隙水含水組間隔水層

①【、II含水組間隔水層為粘土及砂質(zhì)粘土，隔水層主

要賦存于第四系中部含水段之上部，厚度幾米到十幾米，正

常情況下，可以隔斷I含與n含間的水力聯(lián)系，但在隔水層

變薄或相變處，二者間會產(chǎn)生較弱的水力聯(lián)系。

②II含與HI含間隔水層主要為粘土，在HI含水段的頂部

發(fā)育有2?3層粘土、砂質(zhì)粘土、粘土組合的穩(wěn)定隔水層，

正常情況下它切斷了H、HI含間的水力聯(lián)系。

③新近系底部粘土、砂質(zhì)粘土隔水層，主要為致密、細(xì)

膩的湖積粘土，平均厚約17m,隔水性能良好，夾間1~2

層細(xì)粉砂薄層透鏡體，不影響其隔水作用。正常情況下它完

全隔斷了上覆孔隙水與下伏砂巖裂隙水間的水力聯(lián)系，但在

隔水層較薄或尖滅處，上下層地下水間會發(fā)生一定水力聯(lián)

系。

（2）二疊系砂巖裂隙水含水組隔水層

①K6與Ks砂巖裂隙含水組間的隔水層（段）厚逾百米，

尤其四I?四3煤層間近80m段內(nèi)全部為泥巖、砂質(zhì)泥巖地

層組合，間夾2?3層薄層細(xì)砂巖，隔水效果良好。

②二2煤底板隔水層（段），上起二I煤層底板下止K3頂

界，厚38?68m,平均厚53m。隔水段中上部為一套厚約40m

以泥巖為主夾2?3層中、細(xì)砂巖地層組合；下部為C2t頂部

厚約13m的海相泥巖與山西組底部的深灰色泥巖組合而成

的聯(lián)合隔水層（段），其中上部所夾之中細(xì)砂巖增加了隔水

段的抗壓強度，下部致密海相泥巖組合又提高了隔水段的防

滲性能，形成一套理想的隔水段。

（3）巖溶裂隙含水層間的隔水層

①太原組中段砂泥巖層隔水段：上起L7灰?guī)r底界下止L4

灰?guī)r頂界面，厚約44m。由一套泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖及

煤線等地層組合而成，有時其中部夾二層薄層灰?guī)r（L5、L6）；

本段層位較穩(wěn)定，它隔斷了太原組上、下段巖溶裂隙水間的

水力聯(lián)系。

②本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層：厚1.67?11.01m,平均厚

6.36mo本隔水層屬于區(qū)域隔水層，正常情況下大范圍內(nèi)隔

水效果較好。但由于厚度變化大，在其厚度變薄或尖滅處，

隔水效果大大降低，在構(gòu)造交匯及構(gòu)造復(fù)合部位隔水層裂隙

較發(fā)育，將會導(dǎo)致VIII、IX含水層間產(chǎn)生一定水力聯(lián)系。

（三）礦井充水條件

礦井充水條件主要指：充水水源、充水通道和充水強度。

1、充水水源

根據(jù)鄰近礦井開采實踐，礦井充水水源分析如下：

①開采三22、二2煤層時，頂板砂巖裂隙水是礦床充水的

水源之一。因其埋藏深、富水性弱，以靜儲量為主，對礦床

開采威脅不大。

②太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙水，富水性中等，是威脅二2

煤層開采的主要水源。該含水層上距二2煤層38?68m,其

間由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖組成，泥質(zhì)巖層隔水性

好，砂巖致密堅硬、膠結(jié)良好。開采時應(yīng)重點做好該含水層

的防治工作。

③擴(kuò)大區(qū)內(nèi)斷層較為發(fā)育，在斷層發(fā)育部位隔水巖層完

整性遭到破壞而強度降低時，巖溶裂隙水將沿底板裂隙或斷

層帶突入井巷，危害礦井安全生產(chǎn)。特別值得注意的是R、

F21邊界斷層和區(qū)內(nèi)Fun、FGD、FFi7>FF12、FFI.2、FF2、DF28

等七條落差230m斷層。當(dāng)在其附近開采時應(yīng)多加注意，做

好物探工作與重點地段的注漿加固工作，必要時應(yīng)留足防水

煤柱，以太灰突水引起水文災(zāi)害。

④當(dāng)在老空水附近開采時應(yīng)多加注意，做好物探工作與

重點地段的注漿加固工作，必要時應(yīng)留足防水煤柱。

2、充水通道

①導(dǎo)水裂隙：

a.人工導(dǎo)水裂隙:主要指二2煤層采空區(qū)頂板自然陷落后,

在煤層頂板形成的冒落裂隙帶，其高度>38m,可將二2煤

層頂板砂巖裂隙含水組（平均厚約20m）地下水導(dǎo)入礦坑。

b.混合導(dǎo)水裂隙：指二2煤層采掘過程中，對二2煤層底

板擾動破壞形成的人工裂隙，煤層底板的原構(gòu)造裂隙、太原

組上段巖溶裂隙承壓水壓力形成的遞進(jìn)導(dǎo)升裂隙三者間相

互影響、促進(jìn)，形成上下貫通導(dǎo)水通道，將太原組上段巖溶

水和二2煤底板砂巖裂隙水導(dǎo)入礦坑。

C.斷層裂隙：斷層裂隙亦屬于構(gòu)造裂隙范疇，但斷裂錯動

所形成的裂隙導(dǎo)水性較強，且破壞了隔水層的連續(xù)性及隔水

性能，甚至造成卜伏強含水層與煤層直接對接，通過斷層裂

隙向礦坑突水，將會造成重大事故。擴(kuò)大區(qū)各斷層落差多V

100m,局部造成太原組上段巖溶裂隙含水層與二2煤層對接,

斷層裂隙可將巖溶水直接導(dǎo)入礦坑，對礦井安全生產(chǎn)造成一

定影響。但礦井東部的王莊斷裂系，最大落差達(dá)到了450m,

可使馬家溝組的強巖溶含水層與煤層對接，通過斷層裂隙導(dǎo)

水將引發(fā)重大突水事故；同樣擴(kuò)大區(qū)西部的雙廟斷裂系屬于

緯向構(gòu)造帶的張性斷裂帶，最大落差達(dá)500m,它有可能將

雙廟向斜軸部馬家溝灰?guī)r強富水區(qū)的巖溶水導(dǎo)入二2煤坑

道，引發(fā)災(zāi)難性突水事故。

②封閉不良鉆孔

礦井內(nèi)鉆孔29補1、12補2、CKK20補2、16補3、

Y218.20-1七孔為封閉不良鉆孔，應(yīng)注意鉆孔的導(dǎo)水危險性。

1034孔孔口未封，見山封閉段和煤層封閉段的木塞和取樣檢

查情況不詳，另外130隊施工的2200孔及11隊施工的107

孔和325隊施工的Y257等7孔無封孔資料，應(yīng)注意開采遇

孔時導(dǎo)水可能性。

③陷落柱

區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)陷落柱。

（四）礦井及周邊地區(qū)老窯水分布狀況

根據(jù)礦方提供資料和以往勘探情況，井田及周邊地區(qū)沒

有發(fā)現(xiàn)老窯水。隨著開采的不斷深入，老空水成為主要水源,

開采至老空區(qū)附近時必須留足防水煤柱，嚴(yán)格按照《煤礦防

治水規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定實行。

（五）礦井充水狀況

1、突水點狀況

（1）由圖2-3?2和表2-3-5可見（2000年以前），在八

十年代后期Wi5.i突水后的統(tǒng)計中，突水19次，其中頂板突

水僅1次，占總次數(shù)5%,底板突水18次，占95%。斷層水

6次，占32%,裂隙水11次，占58%。由此可見，底板突水

為主要充水來源，突水通道為斷層和裂隙且以裂隙為主。隨

著開采的加深（見附表），老孔水也成為了突水來源，值得

注意，如2003年6月30日發(fā)生的25061面最大突水量

47.59m3/h。

在水穩(wěn)于水區(qū)現(xiàn)持量般—

,6.

般點h/由突采出維水一5

)3，44-

n(一水期24上的，表

平m減

0圖定突0后2木水高

)h)水0著見

/h/6此7。衰W基,

J-點穩(wěn)2,巖較

，((h/的隨37

)散后因3-也灰值/

量量h大4,

水/m量如2h0

水J量最，最0/板比1

大定(,大5放，W3

最穩(wěn)量水h：底點于

0/水1竭

點點水0度釋,m

5點3征在h/3通水小

水水小-突性枯3

突最m強0溝

突---水0特巖定至m4突般

abc放彈

突7下灰56為接期

3釋i穩(wěn)層甚一

b平以-h/的在量直早，

大性5i3水

0水有有總且區(qū)小

4彈m含小

-各最化W0，點并采較

層7，最

礦，變年3低該；一比

水5奪量

煤看量8初降與平同量

*含9襲水

*量水1最的所1點水，水

0，1-

3水點4量

-如—4量有2水看突

2突水高2排

t-較，水都W個系期

3-點突W，7的

2,位高,點壓關(guān)后

單h水排它點。

較/水比而

0圖h水3,

0從/、疏其個高

23壓m鄰量5

-)期0/

突水量hm水相量點，一壓0

3/(m20從

0初，1，水水竭期1

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