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文檔簡介
1、遼源礦業(yè)集團有限責任公司梅河煤礦六井隱蔽致災因素普查報告 北京神龍安科技術發(fā)展中心資質(zhì)證書編號:apj -(國)- 5092014年月遼源礦業(yè)集團有限責任公司梅河煤礦六井隱蔽致災因素普查報告委托企業(yè):遼源礦業(yè)(集團)有限責任公司梅河煤礦六井普查單位:北京神龍安科技術發(fā)展中心 普查日期:2014年月日月日 前言北京神龍安科技術發(fā)展中心受遼源礦業(yè)(集團)有限責任公司梅河煤礦(以下簡稱“梅河煤礦”)的委托,承擔梅河煤礦一、二、三、四、六井隱蔽至災因素的普查工作,根據(jù)驗收評審工作的需要,我中心成立了梅河煤礦隱蔽至災因素普查專家組。專家組成員由地質(zhì)、采煤、一通三防和安全管理等名專家組成,于2014年6月
2、30日至7月4日開展了梅河煤礦一、二、三、四、六井隱蔽至災因素的普查工作。梅河煤礦礦井隱蔽至災因素普查工作主要依據(jù)國務院辦公廳關于進一步加強煤礦安全生產(chǎn)工作的意見(國辦發(fā)201399號)和煤礦地質(zhì)工作規(guī)定(2013年)及梅河煤礦礦井相關資料進行的,通過普查,查明梅河煤礦六井存在采空區(qū)、封閉不良鉆孔和未封鉆孔、斷層為、瓦斯富集區(qū)、導水裂隙帶、地下含水體、煤層自燃、煤層頂板災害為本礦的隱蔽致災因素等為礦井的隱蔽致災因素。繼而形成了遼源礦業(yè)(集團)有限責任公司梅河煤礦六井隱蔽至災因素普查報告。在梅河煤礦隱蔽至災因素的普查工作過程中得到了梅河煤礦、六井領導及相關工程技術人員的大力支持與積極配合,在此一
3、并表示感謝!報告基準日為:2014年7月5日。目錄1目的、任務、要求及編寫依據(jù)- 1 -1.1 目的- 1 -1.2 任務- 1 -1.3 要求- 1 -1.4 編寫依據(jù)- 1 -2. 礦井概況22.1 位置交通、自然地理、與四鄰關系22.2 煤礦及周邊老窯、老空區(qū)分布及相鄰煤礦生產(chǎn)情況42.3 礦井地質(zhì)、水文、瓦斯及工程地質(zhì)條件52.4.以往地質(zhì)及水文地質(zhì)勘查程度評述122.5 煤礦生產(chǎn)概況133 隱蔽至災因素普查153.1采空區(qū)普查153.2廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔普查183.3 斷層、裂隙和褶曲普查203.4 陷落柱普查213.5 瓦斯富集區(qū)普查213.6 導水裂縫帶普查233.7
4、 地下含水體普查243.8 井下火區(qū)普查263.9 古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)體普查263.10 頂?shù)装鍨暮ζ詹?74. 結論- 28 -4.1 礦井存在的主要隱蔽致災因素- 28 -4.2 結論- 28 -4.3 主要問題- 28 -4.4 建議- 29 -附件:- 30 -附圖目錄- 31 -1目的、任務、要求及編寫依據(jù)1.1 目的全面普查煤礦存在的隱蔽致災因素,有針對性的制定措施,做到隱蔽致災因素清晰明確,防范措施全面有效,從根本上遏制事故的發(fā)生。1.2 任務查明影響煤礦安全生產(chǎn)的各種隱蔽致災因素,為制定防治措施和做好相應的預測預報工作提供依據(jù)。1.3 要求重點查明本礦的“采空區(qū)、廢棄
5、老窯(井筒)、封閉不良鉆孔,斷層、裂隙、褶曲,陷落柱,瓦斯富集區(qū),導水裂縫帶,地下含水體,井下火區(qū),古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)體”等隱蔽至災因素。1.4 編寫依據(jù)(1)關于進一步加強煤礦安全生產(chǎn)工作的意見(國辦發(fā)201399號)(2)煤礦地質(zhì)工作規(guī)定2013(3)煤炭煤層氣地震勘探規(guī)范mt/t97-2000(4)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范dz/t0215-2002(5)煤炭電法勘探規(guī)范mt/t898-2000(6)地面瞬變電磁法勘探規(guī)范dz/t0187-1997(7)煤礦水害防治規(guī)定。(8)梅河煤礦六井相關資料2. 礦井概況2.1 位置交通、自然地理、與四鄰關系2.1.1位置與交通梅河煤礦六井是遼
6、源礦業(yè)(集團)有限責任公司梅河煤礦基本生產(chǎn)礦井之一,屬國有企業(yè),位于吉林省梅河口市中和鎮(zhèn)欒堡村,距梅河口市中心30km。(見交通位置圖2.1-1)。礦區(qū)有專用鐵路線與沈吉線鐵路黑山頭火車站相接,交通十分方便。礦區(qū)地理坐標為:東經(jīng)1252620,北緯422740。圖2.1-1交通位置2.1.2自然地理2.1.2.1 地形、地貌及水系本地區(qū)位于梅河斷陷盆地西南部區(qū)內(nèi),地形為丘陵和河谷階地。該井田地處大柳河南岸的二級階地上。地表為丘陵地貌,其北部為大柳河沖積平原的一級階地,地勢低洼平坦,地面標高為350m左右,最高處為375.5m。井田范圍內(nèi),由于本井的二層煤開采后形成的塌陷坑原有7個,其中最大直徑
7、12m,最小直徑27m,現(xiàn)已全部回填。地表水系分布:該井田地表有磨盤山水庫人工水渠及劉家堡小河,經(jīng)井田東西部,最后流入大柳河。劉家堡小河,河水最高洪水位+349.0m,流量2.58m3/s,水渠每年5月來水到9月下旬停水,地表多為農(nóng)田和山地。天然降雨和水渠的補給對井下涌水量,影響不明顯。本地區(qū)為大柳河水系。大柳河位于礦區(qū)北部約5 km處,河寬100180m,向東北經(jīng)梅河口市、輝南縣流入輝發(fā)河,最后匯入松花江。因其在一級階地通過,對礦床充水無直接影響。歷史最高洪水位為:349.0m。2.1.2.2 氣象及地震井田年平均氣溫5.4,7月最暖平均氣溫22.40,1月最冷平均氣溫-16.40,極端最高
8、氣溫36.10極端最低氣溫-38.40。年平均降水量701mm,59月平均降水量571.1mm,占全年降水量的72%,年濕潤系數(shù)為1.09,屬濕潤區(qū);年平均日照時數(shù)2486.3小時,太陽輻射總量118.695千卡/平方厘米;年平均風速2.9 m/s。四、五月份是大風季節(jié),多西南風;初霜日平均日期9月24日,終霜日平均日期5月11日,無霜期平均為135天。地震資料未詳,1975年海城地震、1976年唐山地震曾波及該區(qū),但震感不強,對井田及建筑物無影響。2.1.2.3 井田境界 遼源礦業(yè)(集團)有限責任公司梅河煤礦六井井田范圍由20個拐點圈定,各拐點坐標如表 2-1 井田范圍拐點坐標表表 2-1
9、井田范圍拐點坐標表點號x坐標y坐標點號x坐標y坐標14692635.4942460983.12114693174.4942460228.1124693146.4942461872.12124692873.4942460102.1134693515.4942462084.12134692781.4942460129.1144693975.5042462420.12144692477.4942460065.1154694165.5042462328.12154692427.4942460014.1164693637.4942461388.11164692418.4942460046.1174693
10、380.4942461138.11174692259.4942460003.1184693603.4942460856.11184692229.4942460373.1194693469.4942460493.11194692343.4942460383.11104693265.4942460173.11204692475.4942460644.11開采深度:由300m至-200m標高。2.1.3與四鄰關系梅河礦六井東部有梅河二井(生產(chǎn)井),西部有六三井(生產(chǎn)井)和五井(關閉井)。井田內(nèi)范圍內(nèi)有新蘭井、興達煤礦、蘭堡煤礦、縣礦小井等廢棄礦井。2.2 煤礦及周邊老窯、老空區(qū)分布及相鄰煤礦生產(chǎn)情況
11、 梅河煤礦六井從1983年投產(chǎn)至今,現(xiàn)生產(chǎn)水平已至-100m水平,從+300-100m各個水平經(jīng)開采形成大范圍的采空區(qū),雖然巷道按走向布置,但個別地段標高并不完全一致,同時由于巷道冒落,所以采空區(qū)內(nèi)會有積水存在。五井于1999年停產(chǎn),位于梅河煤礦六井井田左翼北西方向,距梅河六井最近點240m,開采最低標高+102m,對+200m水平進行了封閉?,F(xiàn)五井涌水量為39m3h,五井+200m水平以上積水由梅河六井進行排水。新蘭井:新蘭井于1999年報廢,標高+200m水平有一巷道涌水進入梅河礦,涌水量為25m3h。興達煤礦:興達煤礦建井時間1997年,全井涌水量為57.5m3h,該井井田邊界與遼源礦業(yè)
12、(集團)公司梅河礦六井水平間距為200m。蘭堡煤礦:蘭堡煤礦建井時間1995年,全井涌水量為0.3m3h,位于遼源礦業(yè)(集團)公司梅河礦六井井田左翼。 縣礦小井:縣礦小井在六井建井之前就已經(jīng)廢棄,井田范圍海龍水渠西北100m處,走向長600m,南北寬400m,開采煤層為一層煤,開采水平為+300m以上。2.3 礦井地質(zhì)、水文、瓦斯及工程地質(zhì)條件2.3.1礦井地質(zhì)條件2.3.1.1地層和含煤地層本區(qū)地層由前震旦系的變質(zhì)巖,白堊系的赤色巖層、第三系含煤地層及第四系地層等組成。其中前震旦系在煤田兩側有部分出露,其余全被第四紀地層所覆蓋。含煤段(e2):有泥巖、砂巖和煤層組成,偶夾薄層砂巖礫巖,含可采
13、煤5層,煤層較穩(wěn)定,厚度變化不大。2、3、4、5、9層煤全區(qū)發(fā)育。泥巖段、上含煤段(e3-4):有灰褐、茶褐色泥巖組成,局部地段夾有砂巖、石子巖、灰質(zhì)頁巖。上含煤段主要有砂巖夾泥巖組成,局部地段含有煤層。煤層均不可采。綠色巖段(e5):由綠色-灰白色砂巖、石子巖組成。新生界第四系地層:以不整合關系覆蓋梅河煤田,厚2040m。上部表土層厚730m,由黃土和粘土組成。下部流砂層厚433m,由細-粗粒砂巖及底部礫巖組成,含水豐富2.2.1.2礦井構造(1)梅河煤田所處的構造位置、區(qū)域構造的基本特征。梅河煤田位于撫順密山斷裂帶中段,成煤盆地形態(tài)受華夏式構造體系控制,早第三紀含煤巖系沉積于該帶的斷裂部位
14、,凹陷聚煤盆地呈n45e向展布,其沉積方向與斷裂構造方向一致。成煤盆地為一向斜構造,但由于后期斷裂切割,在各個井田形成不完整向斜或單斜構造,僅在六井西部保存比較完整。成煤盆地的富煤中心一般都在向斜的軸部,由于受其基底不均衡沉降的影響,在東西兩側形成沉積厚度大,煤層厚的特點。(2)井田地質(zhì)構造特征本區(qū)斷層發(fā)育,由北東向和北西向兩組斷層。北東向為走向逆沖斷層和正斷層,延伸較遠、落差較大,傾角一般在6080,這組斷層往往組成地塹、疊狀構造,將煤層分割成若干寬窄不等、大小不一、深淺不同的條帶段塊。北西向斷層則將向斜切割成若干段,使煤層在東部7剖面線東部邊界,煤層不連續(xù),斷為兩塊。井田主要構造情況見下表
15、:斷層編號性質(zhì)傾向()傾角()落差(m)分布范圍f12正斷層32082300-500全區(qū)f3逆斷層31883300-2507剖面線至東部邊界f10正斷層309872059剖面線fg逆斷層10031133剖面線附近2.2.1.3巖漿巖本區(qū)輝綠巖侵入白堊系和梅河組含煤地層中,但對煤層影響較小。2.2.1.4地質(zhì)構造復雜程度評價井田內(nèi)主要有分f12、f3、f8、f10四條斷層,斷層產(chǎn)狀、發(fā)育、分布范圍已經(jīng)控制,并且向斜軸方向已控制,井田7剖面以東被f3斷層斷為兩塊,但中小斷層不發(fā)育。本礦地質(zhì)構造復雜程度為中等型。2.3.2 水文地質(zhì) 2.3.2.1水文地質(zhì)概況(1)含水層第四紀含水砂礫層分布于全區(qū),
16、厚4-5m,含水豐富,透水性良好,是本井田主要含水層,根據(jù)鉆孔抽水實驗,第四紀含水砂礫巖單位涌水量為0.48l/sm. (2)隔水層1、地表黃土730米為地表隔水層。2、泥巖隔水層:在流砂層底板以下有10100米厚泥巖,見水膨脹,隔砂層水。2.3.2.2 充水條件及充水因素礦井充水主要來源是井田上覆第四紀含水砂礫層,還有磨盤山水渠和劉家堡小河,供水量受季節(jié)及水庫所控制,在這些水體下開采冒落至地表時,將會引起礦井的突然大量涌水。礦井現(xiàn)在井下自然涌水量為108m3/小時,今后礦井最大涌水量預計在108m3/小時以內(nèi)。由于煤層上部圍巖主要為泥巖,因此,斷層導水性差。2.3.2.3涌水量構成及預測采區(qū)
17、封閉的少量充填注漿水,局部存留在采空區(qū)內(nèi);采空區(qū)內(nèi)的積水舊采跡內(nèi)的積水。現(xiàn)礦井最大涌水量109m3/h, 正常涌水量112 82m3/h。2.2.2.4 煤礦水害及防治措施,主要突水點位置、突水量及處理措施梅河煤礦六井從1983年生產(chǎn)至今已有25年,現(xiàn)生產(chǎn)水平已至-100m水平,從+300-100各個水平經(jīng)開采已經(jīng)形成大范圍的采空區(qū),雖然各個采區(qū)巷道基本沿煤層底板布置,但個別地段標高不完全一致,采區(qū)封閉的少量充填注漿水,局部存留在采空區(qū)內(nèi),同時由于巷道冒落帶及裂隙帶的影響,采空區(qū)內(nèi)會也有積水存在,舊采跡內(nèi)的少量積水通過冒落帶及裂隙帶逐漸滲透到工作面。但形不成水患,通過探放水,以及回采疏干降壓,
18、全井涌水量在逐年減小。主要突水點為采掘工作面,具體措施為:堅持“有疑必探,先探后掘”的探放水原則”。2.2.2.5 煤礦水文地質(zhì)類型評價對照標準分析如下:六井單位涌水量經(jīng)計算為q=0.7。由中礦井水文地質(zhì)類型表劃分可知(1)六井由于受采動破壞或影響,順著孔隙、裂隙有一定的補給水源。(2)六井經(jīng)測定單位涌水量為q=0.7 l/ sm,在0.1q1.0之間;(3)六井二層煤,四層煤部分有老空積水,二層煤老空積水涌出量為15.8 m3/h 。(4)六井涌水量為q=108m3/h,小于300m3/h;(5)根據(jù)六井回采經(jīng)驗可知,采區(qū)偶有涌水,但沒構成水患威脅,防治水簡單。綜上:六井水文地質(zhì)類型為中等類
19、型。2.3.3瓦斯地質(zhì)2.3.3.1 煤層瓦斯參數(shù)和礦井瓦斯等級(1)煤層瓦斯參數(shù)煤炭科學研究總院沈陽研究院對梅河六井做瓦斯基礎參數(shù)測定如下:2#煤層的瓦斯壓力為0.45mpa-0.68mpa,瓦斯放散初速度為9.53-9.67(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0354-0.0437d-1,透氣性系數(shù)為2.344-3.482m2/mmpa2*d,瓦斯含量為2.38-4.74m3/t。4#煤層的瓦斯壓力為0.45mpa-0.68mpa,瓦斯放散初速度為9.53-9.67(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0354-0.0437d-1,透氣性系數(shù)為2.344-3.482m2/mmpa2*d,瓦斯
20、含量為2.38-4.74m3/t。5#煤層的瓦斯壓力為0.55mpa,瓦斯放散初速度為11.49(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0255-0.0309d-1,透氣性系數(shù)為8.648m2/mmpa2*d。瓦斯含量為3.07 m3/t9#煤層的瓦斯壓力為0.55mpa,瓦斯放散初速度為11.49(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0255-0.0309d-1,透氣性系數(shù)為8.648m2/mmpa2*d。瓦斯含量為3.07 m3/t,(2)瓦斯等級2013年礦井瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井,絕對瓦斯涌12.75 m3/t,礦井相對瓦斯涌出量18.36m3/t;屬高瓦斯礦井。2.3.3.2 礦井瓦斯賦
21、存規(guī)律本井田共分5個煤層,分別是2、3、4、5、9號煤層,煤層間距以泥巖為主,瓦斯涌出量較小,煤層內(nèi)瓦斯含量不同。本井主采煤層為2號煤層,因2號煤層厚度較大,瓦斯含量相對下煤層較大,所以2號煤層采出后影響較小。3號和9號煤層厚度較薄,不為主采煤層。因此瓦斯賦存量小。4、5號煤層厚度在48m之間,煤層內(nèi)瓦斯賦存量比2層煤相對小些。綜上分析2、4、5、3、9煤層瓦斯賦存從高到低分別變小。2.3.3.3 礦井瓦斯涌出量預測2#煤絕對瓦斯涌出量為1.0m3/min,相對瓦斯涌出量為2.4m3/t。4#煤絕對瓦斯涌出量為1.25m3/min,相對瓦斯涌出量為2.25m3/t。5#煤絕對瓦斯涌出量為1.0
22、m3/min,相對瓦斯涌出量為2.06m3/t。9#煤絕對瓦斯涌出量為1.0m3/min,相對瓦斯涌出量為1.8m3/t。因此未揭露煤層的瓦斯涌出量小于揭露煤層瓦斯涌出量。2.3.3.4 煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預測依據(jù)煤炭科學研究總院沈陽研究院對梅河六井所做的瓦斯基礎參數(shù)測定,各煤層瓦斯壓力在0.45mpa-0.68mpa之間,沒超過煤與瓦斯突出規(guī)定的臨界值,梅河礦六井屬無突出礦井。2.2.3.5 礦井瓦斯類型評價梅河煤礦六井為無突出高瓦斯礦井。2.3.4工程地質(zhì)及其他開采地質(zhì)條件2.3. 4.1巖層物理力學性質(zhì)、堅硬程度、軟弱層的發(fā)育程度及分布規(guī)律,巖層含水性及其對邊坡穩(wěn)定性的影響(1)巖層
23、軟硬程度及其結構特征該礦井可采二、三、四、五、九煤層的頂?shù)装寰鶠槟鄮r和砂巖,層理節(jié)理發(fā)育,易風化,泥巖質(zhì)軟。由于巖體及圍巖以砂巖及砂巖泥巖互層為主,地質(zhì)巖性較為簡單,但巖性松軟易冒落,遇水膨脹,礦山壓力大,屬于軟巖礦區(qū),井巷支護問題需認真對待。(2) 軟弱結構巖層的發(fā)育程度及分布井田煤層北部以砂巖為主,南部以泥巖為主,巖石較堅硬,層理節(jié)理不發(fā)育,泥巖質(zhì)軟,層理發(fā)育易風化。(3)地層的含水性及對邊坡穩(wěn)定性的影響含煤地層為泥砂巖段含水性較差,因此二、三、四、五、九層煤頂?shù)装寰鶠樯皫r泥巖互層,泥巖質(zhì)軟,層節(jié)理發(fā)育,易風化,易冒落。砂巖較堅硬,層理不發(fā)育。2.3.4.2 煤層頂?shù)装?本礦井頂板以泥巖為
24、主,底板以砂巖泥巖互層為主,煤層層理節(jié)理發(fā)育,砂巖堅硬,泥巖較軟,易破碎,層理不發(fā)育。2.3.4.3地層產(chǎn)狀要素礦區(qū)內(nèi)煤系地層呈北東向傾伏的向斜構造,軸向60,向斜長約2300m,寬約500m。向斜南東翼傾向約350,傾角1036;北西翼傾向約115,傾角2174;向斜南東翼地層平緩,北西翼由f12斷裂切割,造成北西翼不完整,且地層產(chǎn)狀較陡。2.3.4.4 其他開采地質(zhì)條件(陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等)本礦井自開采以來未發(fā)現(xiàn)有陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等不良地質(zhì)體。2.3.4.5工程地質(zhì)及其他開采地質(zhì)條件評價本礦區(qū)開采條件以地質(zhì)構造為中等,煤層結構較穩(wěn)定,瓦斯地質(zhì)類型為簡單,水文地質(zhì)為中
25、等、工程地質(zhì)為中等、其他開采地質(zhì)地質(zhì)類型為中等, 2.4.以往地質(zhì)及水文地質(zhì)勘查程度評述2.4.1 煤田勘查及補充地質(zhì)勘探工作(1)井田勘查各階段進行的地質(zhì)勘查六井井田根據(jù)歷次勘探時間,大致可分為兩個階段:第一階段精查段(19611965年),由吉林省煤田地質(zhì)勘探公司102隊施工,共打鉆孔20個,工程量7124.02米。第二階段生產(chǎn)補勘階段(19721977年),由局勘探隊施工,共打鉆孔20個,工程量9866.85米。全井田共施工40個鉆孔,總工程量16990.87米(2)煤礦建設生產(chǎn)期間開展的各項補充地質(zhì)勘探及井下探測精查階段見煤點66個,其中甲級點44個占67.5,乙級點21個占32.5。
26、補勘階段見煤點44個,其中甲級點21個占48,乙級點6個占14,丙級點17個占38。全井共施工鉆孔68個總工程23839.25m,利用鉆孔51個,工程量18381.85m,見煤孔30個,工程量11677.99m。精查、補勘煤層點質(zhì)量統(tǒng)計表勘查階段煤層號鉆 探測 井采 用優(yōu)質(zhì)合格不 合 格小計優(yōu)質(zhì)合格不合格小計優(yōu)質(zhì)合格不 合 格合計74605940407460594040小計精查128888137777補勘1273131444461341313431141333364413計2662174277221217842鉆孔煤層點質(zhì)量評述全井田煤層儲量計算,絕大部分達到了規(guī)程設計要求。最終報告中,12號
27、煤層見煤點8個,優(yōu)質(zhì)點8個,達到100%,13號煤層見煤點7個,優(yōu)質(zhì)點7個,達到100%。全部采用鉆探、電測綜合成果。補勘報告中,12號煤層見煤點14個,其中優(yōu)質(zhì)點7個,合格點3個,不合格點4個。13號煤層見煤點13個,其中優(yōu)質(zhì)點4個,合格點3個,不合格點6個。全部采用鉆探、電測綜合成果。不合格點儲量計算時未利用。(3)聘請有資質(zhì)的單位進行物探:2013年聘請北京煤科院天地科技股份有限公司對礦井7202區(qū)(下段)和8402區(qū)(下段)、8502區(qū)地表進行了覆巖破壞觀測鉆孔探測。2.4.2 煤田、水文勘查及補充地質(zhì)勘探、物探工作評述綜上煤田勘查及補充地質(zhì)勘探、物探工作及水文地質(zhì)勘查工作能滿足未開采
28、地區(qū)生產(chǎn)建設和安全生產(chǎn)需要。2.5 煤礦生產(chǎn)概況梅河煤礦六井1983年10月1日正式生產(chǎn),設計生產(chǎn)能力為15萬噸/年,2010年核定生產(chǎn)能力為33萬噸/年。該井開拓方式為階段片盤斜井石門分區(qū)開拓,以兩段斜井的布置方式,開拓整個井田。一段斜井布置了四個井筒,一個輔助提升主井筒,傾角為23,地面標高為+360.0m,井底標高+50m;一個排風副井筒,由地表的+359.8m標高至+50m標高水平,傾角為23,兩個井筒提升斜長為800m;西翼井兩個井筒:一個為主提升皮帶斜井,傾角為22,地面標高為+370.1m,井底標高+200m,斜長為460m,另一個為入風井,傾角為22,地面標高為+370.2m,
29、井底標高+200m,斜長為433m。二段暗斜井布置了二個井筒,暗副井筒由+62.7m標高水平至-97.2m標高,傾角為23,長度為463m;暗主井由+65.0m標高水平至-151.0m標高,傾角為23,長度為648m。該井現(xiàn)開采-100生產(chǎn)水平,現(xiàn)有一個回采工作面、一個準備工作面、一個開拓工作面;回采工作面為5402-8402區(qū)(上段)、準備工作面為5402-8402區(qū)(下段)、開拓工作面為+39水平改造回風道。5402-8402區(qū)(上段)回采工作面為綜采工作面,位于+50m-50 m生產(chǎn)水平,地表標高+353.6m+350.6m,井下標高在+50.8m-50.0m之間。采用綜采放頂煤方法進行
30、開采,所采煤層為4層煤,煤層傾角10-25,平均厚度8m,底板為褐色泥巖,頂板為灰白色砂巖及泥巖。準備工作面為5402-8402區(qū)(下段),位于-50m-100m水平,設計走向280m、工作面平均長40m、煤層傾角428、平均煤層厚度8m,所采煤層為4層煤,現(xiàn)正在掘送階段。開拓工作面為+39水平改造回風道,位于+50m+21m水平,設計走向347m、煤層傾角324、平均煤層厚度4.5m,現(xiàn)正在掘送階段。3 隱蔽至災因素普查3.1采空區(qū)普查3.1.1 采空區(qū)情況梅河煤礦六井1981年6月建井,1983年10月1日投產(chǎn);含煤5層,即2層、3層煤、4層煤、5層和9層煤;2層為主要的可采煤層, 4層、
31、5層局部可采, 3層和9層煤薄屬不可采煤層;開采方法曾經(jīng)為金屬網(wǎng)假頂、巷柱、巷長等,現(xiàn)為綜合機械化采煤;自投產(chǎn)以來共計回采54個工作面,形成采空區(qū)54個,其中2煤層工作面25個、3煤層工作面2個、4煤層工作面19個、5煤層工作面8個,通過詳細查閱采區(qū)測量圖紙和各種臺賬,礦井建井至今采區(qū)開采時間、范圍等情況匯集如表3-1 1983年1996年采空區(qū)統(tǒng)計表、表3-2 1977年2014年二階段以煤層生產(chǎn)情況劃分:表3-1 1983年1996年采空區(qū)統(tǒng)計表二層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法1222011983.10.141984.2.13巷柱2222031983.11.291985.8.3
32、1巷柱3222051984.5.151984.12.31巷柱4232011987.8.101987.9.10巷長5232031987.9.101988.5.10金屬網(wǎng)假頂6222021989.5.11989.6.27巷柱7232021989.11.301990.9.18巷柱8222091992.9.231993.2.26巷柱9242031994.2.11994.7.22巷長1024202上1994.2.11995.2.13巷柱1124202下1995.2.171996.7.12巷柱1224202里下1995.5.201995.9.10巷柱四層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法134240
33、31983.11.291985.1.30巷2.101984.4.31巷1.11985.1.30巷長16424021985.2.21986.3.10巷3.111987.8.12巷4.151988.9.15巷長五層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法19525031988.4.51988.8.14巷長20525021988.8.151989.5.20巷柱21525041989.5.201989.11.30巷柱三層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法2233501上1996.7.51996
34、.12.1巷長2333501下1996.12.31997.2.17巷長表3-2 1977年2014年二階段以煤層生產(chǎn)情況劃分二層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法1222011983.10.141984.2.13巷柱2222031983.11.291985.8.31巷柱3222051984.5.151984.12.31巷柱4232011987.8.101987.9.10巷長5232031987.9.101988.5.10金屬網(wǎng)假頂6222021989.5.11989.6.27巷柱7232021989.11.301990.9.18巷柱8222091992.9.231993.2.26巷柱92
35、42031994.2.11994.7.22巷長1024202上1994.2.11995.2.13巷柱1124202下1995.2.171996.7.12巷柱1224202里下1995.5.201995.9.10巷柱四層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方11.291985.1.30巷2.101984.4.31巷1.11985.1.30巷長16424021985.2.21986.3.10巷3.111987.8.12巷4.151988.9.15巷長五層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤
36、層采區(qū)號開采時間采煤方法19525031988.4.51988.8.14巷長20525021988.8.151989.5.20巷柱21525041989.5.201989.11.30巷柱三層煤生產(chǎn)采區(qū)序號煤層采區(qū)號開采時間采煤方法2233501上1996.7.51996.12.1巷長2333501下1996.12.31997.2.17巷長2448402區(qū)上段2009.5.212009.11.20綜放2548402區(qū)下段2010.6.222011.3.1綜放26454028402煤柱區(qū)2013.2.4至今綜放五層煤生產(chǎn)采區(qū)2755501上1998.2.101998.3.30巷長2855501下1
37、999.4.161999.9.19巷長29565028502區(qū)2011.3.22012.4.10綜放30565028502區(qū)2012.4.102013.2.14綜放31535024502區(qū)2012.8.22012.10.25 綜放3.1.2 采空區(qū)災害預防措施3.1.2.1 采空區(qū)積水情況及預防措施:采空區(qū)存在積水,對同層煤及其下伏煤層的采掘工作有影響,積水范圍、積水量基本查明。因此,在采空區(qū)附近開采時,一是通過地質(zhì)、水文及測量聯(lián)系單形式提前預測預報。二是根據(jù)上組煤采空區(qū)積水分布及下組煤采掘情況,編制專門探放水設計,由專業(yè)探放水隊伍依據(jù)相關規(guī)程規(guī)范進行探放水工作。三是對異議區(qū)采用物探進行測定,
38、2013年聘請北京煤科院天地科技股份有限公司采用物探對礦井7202區(qū)(下段)和8402區(qū)(下段)、8502區(qū)地表進行了覆巖破壞觀測鉆孔探測。在采掘工作面施工前本著“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原則進行探放水工作,確保采掘工作面無隱患作業(yè)。3.1.2.2 采空區(qū)自燃情況及預防措施:梅河煤礦一井開采至今未發(fā)現(xiàn)采空區(qū)存在火區(qū)。主要措施是:一是及時封閉采空區(qū);二是對采空區(qū)進行黃泥灌漿、噴灑(注)阻化劑、注水泥、玻璃水、白灰等。同時密閉留有觀察孔,觀測采空區(qū)內(nèi)的溫度和有害氣體情況。3.1.3 采空區(qū)普查結果礦井采空區(qū)54個,采區(qū)標高、開采范圍、形成時間基本清楚,但采區(qū)封閉,局部存留有少量充
39、填注漿水,同時由于巷道冒落帶及裂隙帶的影響,采空區(qū)內(nèi)也會有積水存留在采空區(qū),采空區(qū)內(nèi)積水通過冒落帶及裂隙帶逐漸滲透到工作面,由于采空區(qū)的隱蔽性會形成多種災害,因此采空區(qū)為本礦井的隱蔽致災因素,應嚴格執(zhí)行已制定的各項預防災害措施,確保安全生產(chǎn)。3.2廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔普查3.2.1 廢棄老窯(井筒)普查情況礦井周邊有廢棄礦井4個。(1)新蘭井于1999年報廢,對開采最低標高+200m平進行了封閉,現(xiàn)礦井涌水量為26m3/h,+200水平仍在進行排水。(2)興達煤礦于2007年4月關閉。開采煤層5號煤,采高2.0m,開采上限為+300m,下限為+200m,現(xiàn)已關閉。該井井田邊界與六井水
40、平間距為200m。(3)蘭堡煤礦于2006年3月關閉。開采煤層為5號煤及9號煤。開采上限為+325m,下限為+260m。(4)縣礦小井在六井建井之前就已經(jīng)廢棄,井田范圍蘭堡水渠西北100m,地下長600m。南北長400m,開采煤層為一層煤,開采水平為+300m以上,采高2.0m,現(xiàn)已經(jīng)回填。3.2.2 地質(zhì)水文鉆孔普查情況六井井田根據(jù)歷次勘探時間,大致可分為兩個階段:第一階段精查段(19611965年),由吉林省煤田地質(zhì)勘探公司102隊施工,共打鉆孔20個,工程量7124.02m。第二階段生產(chǎn)補勘階段(19721977年),由局勘探隊施工,共打鉆孔20個,工程量9866.85m。全井田共施工4
41、0個鉆孔,總工程量16990.87m。精查階段見煤點66個,其中甲級點44個占67.5,乙級點21個占32.5。補勘階段見煤點44個,其中甲級點21個占48,乙級點6個占14,丙級點17個占38。地質(zhì)鉆孔封孔方法為沙層底板下面10m水泥封孔,見煤點上下5m之間用水泥封孔,封孔質(zhì)量良好。查閱54028402煤柱區(qū)采區(qū)地質(zhì)說明書,該區(qū)有5-56號和5-67號地質(zhì)鉆孔存在。該孔為水泥封孔,其封孔程度不詳。3.2.3廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔預防措施通過地質(zhì)、水文及測量聯(lián)系單形式提前預測預報。3.2.4 廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔普查結果經(jīng)對關閉和廢棄的新蘭井、興達煤礦、蘭堡煤礦以及縣礦小井的
42、普查,各廢棄井開采情況清楚、但廢棄的新蘭井、興達煤礦、蘭堡煤礦以及縣礦小井均在井田之內(nèi),對開采其下部煤層有一定的影響,礦井存在封閉不良鉆孔,因此廢棄老窯(井筒)和封閉不良鉆孔為本礦的隱蔽至災因素。在礦井54028402煤柱區(qū)采區(qū)存在5-56號和5-67號地質(zhì)鉆孔,封孔程度不詳,不詳應按封閉不良鉆孔及未封鉆孔對待,因此封閉不良鉆孔為本礦井的隱蔽至災因素。3.3 斷層、裂隙和褶曲普查3.3.1 斷層、裂隙情況本區(qū)域斷層發(fā)育,有北東向和北西向兩組斷層。北東向為走向逆沖斷層和正斷層,延伸較遠、落差較大,傾角一般在6088,這組斷層往往組成地塹、疊瓦狀構造,將煤層分割成若干寬窄不等、大小不同的長條狀短塊
43、。北西向斷層則將向斜切割成若干段,使煤層在傾向方向上不連續(xù)。井田主要斷層有四條,斷層要素情況見表3-3斷層要素表:表3-3 斷層要素表斷層編號性質(zhì)傾向()傾角()落差(m)巖 性分布范圍f12正斷層32082300-500泥巖為主全區(qū)f3逆斷層31883300-250泥巖為主7剖面線至東部邊界f10正斷層3098720泥巖為主59剖面線fg逆斷層1003113泥巖為主3剖面線附近f12、f3、f10、fg斷層兩盤伴生裂隙發(fā)育程度較穩(wěn)定,斷層富水性較小。3.3.2 褶曲普查梅河六井煤田為一狹長向斜構造,軸向約550,兩翼傾角3045。3.3.3 斷層、裂隙和褶曲預防措施通過地質(zhì)、水文及測量聯(lián)系單
44、形式提前預測預報。3.3.3 斷層、裂隙和褶曲普查結果礦井邊界斷層和井田內(nèi)落差大于5米的斷層均已查明,繪制了煤礦構造綱要圖。其中,斷層普查主要包括斷層性質(zhì)、走向、傾角、斷距,斷層帶寬度及巖性,斷層兩盤伴生裂隙發(fā)育程度,斷層富水性等均已查明。斷層裂隙帶即是應力集中區(qū),也是瓦斯富集區(qū),同時本井田斷層發(fā)育,延伸較遠,對煤層的破壞性較大,因此斷層為礦井的至災隱蔽因素。3.4 陷落柱普查3.4.1 陷落柱普查梅河煤礦六井煤層基底的前震旦系和白堊系受海西運動的影響,有海西期花崗巖侵入體,但井田內(nèi)生產(chǎn)采區(qū)及所有勘探鉆孔均未發(fā)現(xiàn)有陷落柱。3.4.2 陷落柱普查結果陷落柱不作為礦井的隱蔽致災因素。3.5 瓦斯富
45、集區(qū)普查3.5.1 煤與瓦斯突出普查煤炭科學研究總院沈陽研究院對梅河六井做瓦斯基礎參數(shù)測定如下:2#煤層的瓦斯壓力為0.45mpa-0.68mpa,瓦斯放散初速度為9.53-9.67(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0354-0.0437d-1,透氣性系數(shù)為2.344-3.482m2/mmpa2*d,瓦斯含量為2.38-4.74m3/t。4#煤層的瓦斯壓力為0.45mpa-0.68mpa,瓦斯放散初速度為9.53-9.67(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0354-0.0437d-1,透氣性系數(shù)為2.344-3.482m2/mmpa2*d,瓦斯含量為2.38-4.74m3/t。5#煤層的瓦
46、斯壓力為0.55mpa,瓦斯放散初速度為11.49(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0255-0.0309d-1,透氣性系數(shù)為8.648m2/mmpa2*d。瓦斯含量為3.07 m3/t9#煤層的瓦斯壓力為0.55mpa,瓦斯放散初速度為11.49(p),自然瓦斯涌出量衰減系數(shù)為0.0255-0.0309d-1,透氣性系數(shù)為8.648m2/mmpa2*d。瓦斯含量為3.07 m3/t,梅河煤礦六井各煤層瓦斯壓力均沒有超過煤與瓦斯突出的臨界值,屬無突出礦井。3.5.2 瓦斯梯度本井田共分5個煤層,分別是2、3、4、5、9號煤層,煤層間距以泥巖為主,瓦斯涌出量較小,煤層內(nèi)瓦斯含量不同。本井主采煤
47、層為2號煤層,因2號煤層厚度較大,瓦斯含量相對下煤層較大,所以2號煤層采出后影響較小。3號和9號煤層厚度較薄,不為主采煤層。因此瓦斯賦存量小。4、5號煤層厚度在48m之間,煤層內(nèi)瓦斯賦存量比2層煤相對小些。綜上分析2、4、5、3、9煤層瓦斯賦存從高到低分別變小。3.5.3 瓦斯鑒定根據(jù)吉林省能源局文件,關于2011年礦井瓦斯等級鑒定結果的批復(吉能審批字2011418號)文件,該礦相對瓦斯涌出量為21.77m3/t,絕對瓦斯涌出量15.12m3/min,屬高瓦斯礦井。3.5.4 瓦斯防治措施采掘工作面設置專職瓦斯檢查員檢查采掘工作面瓦斯;設置kj19n型安全監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測井下瓦斯情況;通風
48、稀釋瓦斯;對瓦斯富集區(qū)進行抽采。3.5.5 瓦斯富集區(qū)普查結果經(jīng)普查,梅河六井屬高瓦斯礦井,無煤與瓦斯突出,采掘工作面及接近斷層帶、石門揭露煤層處為瓦斯富集區(qū)。瓦斯富集區(qū)為本礦井的隱蔽至災因素。3.6 導水裂縫帶普查3.6.1 裂縫帶高度計算梅河煤礦六井現(xiàn)生產(chǎn)水平已經(jīng)位于+50-50m水平之間,最后回采到-150m水平。共有可采煤層4個可采煤層,分別為2、4、5、9號煤層,最大煤層可采厚度為30m。根據(jù)“三帶”高度計算公式:冒落帶高度:h冒=100m/(6.2m+32)1.5/因本礦區(qū)含煤地層為軟弱巖石裂隙帶高度:h裂=100m/(3.1m+5)/因本礦區(qū)含煤地層為軟弱巖石計算如下:h冒=10
49、0m/(6.2m+32)1.5=10030(6.230+32)+1.5=15.26(m)h裂=100m/(3.1m+5)=10030(3.130+5)=30.61(m)3.6.2 導水裂縫帶預防措施通過地質(zhì)、水文及測量聯(lián)系單形式提前預測預報,設專人觀察。3.6.3 導水裂縫帶普查結果礦井現(xiàn)回采工作面為54028402區(qū)(上段),標高在+50.8m-50.0m之間。從計算論證分析:礦井地表標高為353.6以上,流沙層底板標高333.6m,5402-8402區(qū)(上段)開采時,最大冒落高度為15.26m,裂隙帶高度為30.61m,保護帶為(333.6-20-30.61-50.0)232.99m。開采
50、當前煤層地表水不會通過裂隙帶導入礦井。但礦井內(nèi)有老窯的采空區(qū)積水和舊采跡積水,會通過導水裂隙帶滲透到采區(qū)工作面,雖不至發(fā)生突水,但對安全生產(chǎn)有一定影響,因此導水裂隙帶為礦井的隱蔽至災因素。3.7 地下含水體普查3.7.1 含水層與隔水層普查第四紀含水砂礫層分布于全區(qū),厚4-5m,含水豐富,透水性良好,是本井田主要含水層,根據(jù)鉆孔抽水實驗,第四紀含水砂礫巖單位涌水量為0.48l/sm。3.7.2 隔水層普查1、地表黃土730米為地表隔水層。2、泥巖隔水層:在流砂層底板以下有10100米厚泥巖,見水膨脹,隔砂層水。3.7.3 地下水補給、逕流、排泄條件梅河煤礦六井從1983年生產(chǎn)至今已有30年,現(xiàn)
51、生產(chǎn)水平已至-100m水平,從+300-100各個水平由于開采已經(jīng)形成大范圍的采空區(qū),雖然各個采區(qū)巷道基本沿煤層底板布置,但個別地段標高不完全一致,采區(qū)封閉的少量充填注漿水,局部存留在采空區(qū)內(nèi),同時由于巷道冒落帶及裂隙帶的影響,采空區(qū)內(nèi)也會有積水存在,舊采跡內(nèi)的少量積水通過冒落帶及裂隙帶逐漸滲透到工作面。但形不成水患,通過探放水,以及回采疏干降壓,全井涌水量在逐年減小.3.7.4 充水源普查礦井充水主要來源是井田上覆第四紀含水砂礫層,還有磨盤山水渠和劉家堡小河,供水量受季節(jié)及水庫所控制,在這些水體下開采冒落至地表時,將會引起礦井的突然大量涌水。3.7.5 涌水量普查礦井最大涌水量109m3/h
52、,正常涌水量112m3/h。3.7.5 防治水措施(1)通過地質(zhì)、水文及測量聯(lián)系單形式提前預測預報。(2)梅河煤礦六井建立10人專職防治水隊伍,擁有探放水設備2臺,其中khyd-150煤電鉆1臺、zdy-1900s液壓鉆1臺;在采掘工作面施工前本著“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原則進行探放水工作,確保采掘工作面無隱患作業(yè)。(3)聘請有資質(zhì)的單位進行物探2013年聘請北京煤科院天地科技股份有限公司對礦井7202區(qū)(下段)和8402區(qū)(下段)、8502區(qū)地表進行了覆巖破壞觀測鉆孔探測)。3.7.6 地下含水體普查結果第四紀含水砂礫層為本井的含水體,供水量受季節(jié)及水庫所控制,在這些水體下開采冒落至
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