0隐蔽致灾地质因素普查报告(最终版).

焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井

隐蔽致灾地质因素普查报告

焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井

二O一五年七月

焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井

隐蔽致灾地质因素普查报告

主 编：蔡正龙 副 主 编：李小青 宋小卫

主要编制人员：琚继业 赵勇军 申长文 徐国卫 报告编制单位：焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井

报告提交日期：二〇一五年七月

目 录

前言 ............................................................................................ 1 1概况 ......................................................................................... 2 1.1矿井概况............................................................................. 2 1.2地质概况............................................................................. 4 1.3水文地质概况 ..................................................................... 5 2 隐蔽致灾地质因素普查 ............................................................ 7 2.1采空区普查 ......................................................................... 7 2.2废弃老窑（井筒）和封闭不良钻孔普查 ............................... 9 2.3断层、裂隙和褶曲普查 ..................................................... 10 2.4陷落柱 .............................................................................. 13 2.5瓦斯富集区普查 ................................................................ 13 2.6导水裂缝带普查 ................................................................ 16 2.7地下含水体普查 ................................................................ 17 2.8井下火区普查 ................................................................... 20 2.9古河床冲刷带、天窗等不良地质体普查 ............................. 20 3 存在问题及建议 ..................................................................... 21 4 附表 ...................................................................................... 22 5 附图 ...................................................................................... 22

前 言

根据生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局颁布实施的《煤矿地质工作规定》的要求，为从源头遏制事故，夯实安全生产工作基础，提升煤矿安全管理水平，由矿长牵头，总工程师组织了地质、技术、防突、机电等专业技术人员，对可能给矿井采掘生产造成影响的地质构造、采空区、老窑积水、封闭不良钻孔、天窗、陷落柱、瓦斯、地下含水体及导水裂隙等隐蔽致灾地质因素进行了普查。

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1概况 1.1矿井概况

1.1.1井田位置

焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井（以下简称方庄矿公司新井）井田位于河南省焦作市修武县七贤镇，地理座标为东经113°24′02″-113°25′53″，北纬35°21′01″-35°23′01″。 1.1.2井田范围

方庄矿公司新井井田范围以河南省国土资源厅2012年3月颁发的焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井采矿许可证（证号：C4100002010061120069530）所圈定的范围为准，由14个坐标拐点依次连线控制，井田南北走向长1.45-3.72km，东西倾向宽约2.5km，面积6.1468km2。 1.1.3交通

方庄矿公司新井南距修武县城约16km，西南距焦作市约22km。云台大道（修武-云台山）、焦（焦作）-辉（辉县）公路、中铝一号公路均通过矿区，乡村公路四通八达，交通十分便利（见图1-1）。 1.1.4生产建设概况

方庄矿公司新井原为焦作市方庄煤矿的一个生产系统，属于焦作市地方国有煤矿。2004年底，经焦作煤业（集团）有限责任公司资源整合，并入焦作煤业（集团）有限责任公司，2010年10月更名为焦作煤业（集团）方庄矿有限责任公司新井。

1、矿井开拓

方庄矿公司新井采用立井多水平开拓，现有主井、副井、风井和盘梯井4个立井。主井（x：3916158.749 y：38446912.521 z：+148.2）井径5.0m，井深322.79m，落底标高-174.59m，担负煤炭、

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矸石、设备提升任务；副井（x：3916162.609 y：38446882.777 z：

图1-1 方庄矿公司新井交通位置示意图

+148.02）井径5.5m，井深322.45m，落底标高-174.43m，担负升降人员、安全出口、下料和进风任务。风井（x：3915955.06 y：38446616.9 z：+145.679）井径4.0m，井深283.00m，落底标高-135.00m，担负矿井回风任务。盘梯井位于矿区西部二1煤层露头附近，井径2.5m，井深75m，担负矿井安全出口任务。一水平标高为-175m，二水平标高为-500m。

2、运输方式

井下主运输方式为皮带运输，主井为箕斗提升；辅助运输方式为矿车串车运输，副井罐笼提升。

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3、采煤方法

采煤方法为走向长壁后退式分层机采，悬移支架支护。 4、通风方式

矿井通风方式为并列抽出式。风井安装两台主要通风机（沈阳鼓风机厂生产），型号2K56-2NO24，一台运行，一台备用，配用电机（沈阳防爆电机厂生产）型号Y450-6，额定功率630kw，额定电流75.2A，转速990r/min。

5、排水方式

井下采用二级排水方式，一水平设置有主、副井两座排水泵房，二水平设有排水泵房一座，25采区设有排水泵房一座。

一水平设有主井泵房和副井泵房，安装水泵17台，8台工作，6台备用，3台检修，沿主、副井安装排水管路7趟，排水高度约331m。一水平泵房设5个水仓，水仓总容量13286m3。

二水平设有泵房一座，安装水泵12台，6台工作，4台备用，2台检修，沿皮带巷、回风巷安装排水管路4趟，排至一水平水仓，1趟排水管路直接排至地面。二水平泵房设3个水仓，水仓总容量12298m3。

25采区设有泵房一座，安装水泵8台，沿25回风安装排水管路1趟排至二水平大巷、1趟排至一水平大巷，然后自流入二水平水仓。25采区泵房设3个水仓，水仓总容量7600m3。

6、开采情况

一水平上部（-120m以上）已回采完毕，现正的采掘活动主要集中在一水平下部（-120m—-175m）和二水平（-175m—-500m）。

1.2地质概况

方庄矿公司新井井田含煤地层为石炭系上统太原组（C2t），二叠系下统山西组（P1sh）、下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组

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（P2s），含煤地层总厚505.52m。

井田位于焦作煤田东北部，主要受北东向区域大断层（薄壁断层F41、九里山断层F14）、北西向断层（赤庄断层F68、方庄断层F1）控制，基本构造形态为一单斜构造（走向175~195º、倾向85~105º、倾角17º左右）。井田内断层比较发育，沿走向和倾向均具有宽缓的波状起伏和小型褶皱。构造复杂程度为中等。

井田范围内共发现断层81条。其中落差≥100m的断层3条，落差100~50m断层2条，落差50~20m断层2条，落差20~10m断层5条，落差10~5m断层16条，落差＜5m断层53条。按其展布方向，可分为北东向、北西向和近东西向三组断层。

2015年5月编制了《焦煤（集团）方庄矿有限责任公司新井地质类型划分报告》，确定方庄矿公司新井地质类型为：极复杂型。

1.3水文地质概况

1.3.1含水层

井田内主要含水层自下而上分为：奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层、太原组下段L2灰岩岩溶裂隙含水层（组）、太原组上段L8灰岩岩溶裂隙含水层（组）、二1煤层顶板碎屑岩孔隙裂隙含水层（组）、下石盒子组碎屑岩孔隙裂隙含水层（组）及新近系+第四系砂卵砾石含水层（组）。

太原组上段L8灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层。矿井自投产至今共发生37次突水，其中35次为L8灰岩水，突水量0.1～69.81m3/min，从突水量看L8灰岩水含水层富水性变化较大，强弱不均。 1.3.2隔水层

井田内的主要隔水层有：本溪组铝土质泥岩隔水层、太原组中部砂泥岩段隔水层、二1煤层底板隔水层、二叠系山西组与石盒子组泥质岩类隔水层。

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1.3.3矿井涌水量

2013年8月河南省煤田地质局三队编制的《焦作煤业（集团）方庄矿公司新井生产矿井地质报告》中预计矿井开采至-700m水平时，矿井正常涌水量24m3/min，矿井最大涌水量41m3/min。2012年以来，方庄矿公司新井矿井涌水量为9.20～16.06m3/min。 1.3.4矿井水文地质类型

根据《方庄矿公司新井水文地质类型划分报告》的划分结果，方庄矿公司新井水文地质类型为极复杂型。

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2 隐蔽致灾地质因素普查

2.1采空区普查

1 普查

①井田内采空区

方庄矿公司新井采空区主要分布在一水平以上和20采区、23采区等地区。一水平以上采空区面积948000m2，20采区、21采区、23采区采空区面积783800m2。目前采空区及报废老巷所产生的积水区共有一处，位于二水平回风平巷内，积水标高-499.9～-506.73m，总计积水量3958m3。矿井开采的二1煤层没有自然发火倾向，采空区不存在自然发火的情况，采空区局部存在有害气体。

方庄小煤窑位于方庄矿公司新井井田浅部，1983年开始建设，19年永久关闭，井筒已填实，地面恢复地貌，现位置为民房建筑物，井筒周围没有河流存在，采空区面积约6332.1m2，方庄小煤窑采空区与方庄矿公司新井浅部采空区相互连通，采空区不存在积水，矿井开采的二1煤层没有自然发火倾向，采空区不存在自然发火倾向的情况，局部存在有害气体。

②井田周边

井田周边有两个矿井，一个是位于方庄矿公司新井井田南部边界之外的三辰煤矿，一个是位于方庄矿公司新井井田北部边界之外方庄矿公司一号井，两个煤矿开采的煤层均为二1煤层。

三辰煤矿2003年开始建设，井下巷道约1300m, 未进行开采，于2009年7月停产，巷道积水约10000m3；矿井开采的二1煤层没有自燃倾向，采空区不存在自然发火的情况，采空区局部存在有害气体。

方庄矿公司一号井始建于1958年，目前正常生产，采空区面积约1218344m2，采空区无积水；矿井开采的二1煤层没有自燃倾向，

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采空区不存在自然发火的情况，采空区局部存在有害气体。 2 对矿井威胁情况分析

矿井投产以来，采空区不存在积水现象，仅有二水平回风平巷内有少量积水，积水范围、积水量均已查明，在矿井采掘工程平面图等相关图纸上标注积水线、探水线和警戒线，矿井采掘活动不受影响；采空区内局部存在有害气体，矿井采掘活动接近采空区时，采空区的有害气体会对矿井造成一定的威胁。

方庄矿公司新井浅部采空区与方庄小煤窑采空区相互连通，目前方庄矿公司新井采掘工程远离方庄小煤窑采空区（相距600m），方庄矿公司新井现采掘地区不受方庄小煤窑采空区有害气体影响。

方庄矿公司新井与三辰煤矿及方庄矿公司一号井井田边界分别留设有足够的边界煤柱和断层防隔水煤柱，方庄矿公司新井不受其矿井的巷道积水及有害气体影响。 3 防范措施

（1）及时将相邻矿井采空区及本矿采空区相关信息标绘在采掘工程平面图和矿井充水性图上。

（2）每月派专人对小煤窑井筒及采空区塌陷区域积水情况进行排 查。

（3）每年汛期前派专人对小窑井筒附近及采空区塌陷区域进行一次全面排查，并做好排查记录，发现有积水时，及时疏干，消除隐患。 （4）方庄矿公司新井巷道积水区及方庄小煤窑要留设探水线和探水警戒线，采掘活动接近探水警戒线严格执行有掘必探原则。 （5）采掘工程揭露采空区时，要制定专项过采空区安全技术措施，加强通风管理和瓦斯防治工作。

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2.2废弃老窑（井筒）和封闭不良钻孔普查

2.2.1废弃老窑（井筒）普查 1. 普查

井田浅部+18m以上分布有方庄小煤窑，该矿1983年建设，于19年关闭，井筒已填实，地面恢复地貌，现位置为民房建筑物，井筒周围没有河流存在。

方庄矿公司新井井田南部边界断层（方庄断层）以南分布有三辰煤矿，该矿2003年开始建设，于2009年7月停产，保留一对井筒，井筒周围没有河流存在，井筒标高高于历年最高洪水位。 2. 对矿井威胁情况分析

方庄小煤窑井筒已充填，地貌已恢复，井筒周围没有河流存在，对新井生产不存在安全威胁。

三辰煤矿保留一对井筒，方庄矿公司新井与三辰煤矿之间留设了足够的边界煤柱，三辰煤矿的井筒不会对方庄矿公司新井的安全生产产生威胁。 3. 防范措施

（1）严格按照《煤矿防治水规定》的相关要求留设防隔水煤（岩）柱，防隔水煤（岩）柱范围内禁止一切采掘活动。杜绝由于超层越界或非法开采防隔水煤柱而导致沟通老空积水或其它水体引起的水害事故。接近废弃老窑（井筒）采空区时，严格按照规定对老空积水进行探放水，确认无隐患后方准采掘。

（2）加强对方庄小煤窑和三辰煤矿井筒及附近情况进行调查、了解，建立矿井周边煤矿采空区相关资料台账。

（3）加强对小煤矿采空区地面塌陷区的巡查工作，每月至少对井田地表区域检查一次，雨季要加密观测次数，并建立相关台账，及时更新，发现井筒积水或雨水倒灌等情况时，要及时向有关领导进行汇报，采取相关措施，排除危险，确保矿井安全。

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2.2.2封闭不良钻孔普查 1. 普查

方庄矿公司新井井田范围内，共施工61个钻孔，其中地面42个，井下19个。根据资料，地面28-9勘探孔及井下编号1～15号放水孔为封闭不良钻孔，其它钻孔封闭良好（见封闭不良钻孔台账）。 2. 对矿井威胁情况分析

封闭不良钻孔形成了煤层与顶底板含水层水的导水通道，对矿井接近或揭露封闭不良钻孔的采掘工程造成一定的威胁。 3. 防范措施

（1）建立封闭不良钻孔台账。

（2）留设足够的防隔水煤柱、探水线和探水警戒线。 （3）接近探水警戒线时进行超前探水。

（4）采掘工程接近封闭不良钻孔前，对封闭不良钻孔进行封堵。

2.3断层、裂隙和褶曲普查

2.3.1断层普查 1. 普查

井田范围内共发现断层81条。其中落差≥100m的断层3条，落差100～50m断层2条，落差50～20m断层2条，落差20～10m断层5条，落差10～5m断层16条，落差＜5m断层53条，断层特征（见表2-1）。 2. 对矿井威胁情况分析

井田范围内断层较发育，张扭性断层较多，对采区划分和工作面布置有一定影响，受断层影响，二1煤层及顶底板破碎，抗压强度减弱，煤层顶底板含水层水涌入矿井，给矿井安全造成一定威胁。受断层影响，断层附近煤层结构被破坏，造成局部瓦斯异常分布，对断层附近的采掘活动有一定威胁。

3. 防范措施

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（1）留设足够的断层防隔水煤柱

严格按照《煤矿防治水规定》计算留设断层防隔水煤柱，并经总工程师组织人员会审批准执行。

（2）影响采掘活动和有水害威胁的断层必须进行立体注浆加固

表2-1 方庄矿公司新井断层情况一览表

发现手段 名称 方庄断层 （F1） 钻 探 发 现 小庄断层 （F2） F2-3 性质 正 正 正 产状 倾向 （º） 220~230 145 210 倾角 （º） 60~75 落差 （m） 200 延伸 长度 (km) 南部 边界 北部 边界 0.30 边界断层 东南边界 0.65 0.50 1.70 0.02 0.02 0.14 0.27 0.51 0.20 0.10 0.50 0.45 0.15 0.15 0.16 0.30 0.30 断层控制依据 26-3孔及采掘工程。 30-1-3、32-2、33-11及方庄矿公司一号井采掘工程。 28-1孔及采掘工程。 29-5与29-17孔、30-5与30-7孔、30-6与31-3孔及采掘工程。 区域控制 31-17孔 采掘工程 采掘工程 采掘工程 采掘工程 采掘工程 12轨道上山及12041工作面 11001、11021、11041、11061工作面 13011、13021工作面 12轨道上山 采掘工程 采掘工程 12011、12031工作面 12011、12031工作面 13011、13021 13021、11061工作面 23052、23072、23091工作面掘进巷道 查明 程度 已查明 已查明 已查明 走向 NW NE NE 70~75 100~300 60 0~8 F3 九里山断层（F14） DF1 F2-4 韩庄断层 （F6） F7 F8 F20 F30 正 NE 325 70~75 60 基本查明 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 NE EW NE EW NE NE NE NE 近EW NE 近EW NE NW NW NW 近EW NE NW 300 0 160 0 120 280 150 140 175 160 350 330~335 20 200 200 170 160 225 55 70 60 75 60 65 60 75 67 65 65 40 40 55 58 53 ＞300 0~10 0~20 0~70 5.0 5.0 8.1 5.0 5.0 0~7 5.0 0~25 0~15 7.0 7.0 9.5 0~7 8.1 基本查明 基本查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 基本 查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 生 产 揭 露 断 层 F33 F34 F63 新井断层（F71） F71-1 F82 F82 F85 F90 Fn-1 11

地震解释及采掘工程。 地震解释 地震解释及采掘工程。 地震解释 地震解释 地震解释 DF2 地 震 解 释 断 层 DF4 DF5 DF6 DF10 DF11 正 正 正 正 正 正 EW NEE NNW SN NW NW S SSE NNE E SW SW 70 75 75 70 65 65 0~12 0~13 0~14 0~6 0~6 0~7 0.38 0.30 0.37 0.22 0.26 0.18 已查明 已查明 已查明 已查明 已查明 基本 查明 并检验、评价合格，才能进行相关的采掘活动。

（3）对采煤工作面内的断层进行立体加固

在工作面回采前，对工作面内或附近存在的落差大于3m的断层和由多条断层相互切割形成的断层破碎带地段均采用立体布孔方式进行加固，经评价合格后方可进行回采。

（4）坚持“有掘必探、先探后掘”原则，采用钻探、物探等多种手段探明采掘工程前方地质构造赋存及富水情况。

（5）在断层附近进行采掘活动时，加强瓦斯预测预报工作，对瓦斯异常区进行预抽放，消除瓦斯隐患。 2.3.2裂隙普查 1. 普查

方庄矿公司新井井田裂隙欠发育，主要发育在褶曲的轴部，巷道偶有揭露。

2. 对矿井威胁情况分析

方庄矿公司新井井田裂隙欠发育，对矿井影响较为较小。 3. 防范措施

加强矿井地质基础工作，及时收集矿井各采掘活动中揭露的煤岩层裂隙资料，分析裂隙发育规律，对裂隙发育且富水区域，重点进行注浆加固处理，确保安全生产。 2.3.3褶曲普查 1. 普查

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井田地层总体为一单斜构造，局部沿煤层走向和倾向存在宽缓的波状起伏和小型褶皱。 2. 对矿井威胁情况分析

受褶曲影响，煤层顶底板破碎，稳定性差，形成导水通道，煤层瓦斯异常分布，影响矿井安全生产。 3. 防范措施

（1）加强地质工作，及时收集褶曲资料，掌握褶曲赋存规律； （2）提前对受褶曲影响，煤岩破碎的区域进行注浆加固，增强煤岩的稳定性；

（3）加强顶板管理，及时调整支护方式，确保安全生产。 （4）加强瓦斯预测预报工作，对瓦斯异常区进行预抽放，消除瓦斯隐患。

2.4陷落柱

结合矿井多年生产实际及地质勘探资料显示，方庄矿公司新井井田内未发现陷落柱。

2.5瓦斯富集区普查

1. 普查

方庄矿公司新井井田内，煤层厚度3.7～7.46m，区内煤层厚度稳定，原始瓦斯含量0.38～26.92m3/t（见表2-2）。

表2-2 瓦斯基础参数

采区名称 20采区 23采区 25采区 瓦斯含量（m3/t） 0.38～26.92 2.79～6.11 2.07～12.11 瓦斯压力（MPa) / 0.～0.55 0.11～0.44 2. 矿井瓦斯赋存情况分析

（1）煤的变质程度对瓦斯赋存的影响

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煤化作用过程中，煤及其围岩中的炭质泥岩、暗色泥岩等集中或分散的有机质源源不断地生成烷烃类气（其中以CH4为主），随着煤的变质程度由低到高，产生的瓦斯量逐渐增多，煤的气体渗透率下降，煤对瓦斯的吸附能力呈现有规律的变化。瓦斯的含量从褐煤到长焰煤呈降低的趋势；从长焰煤到烟煤逐步升高，到无烟煤阶段达到最大值。本区二1煤层为优质无烟煤，变质程度高，煤层瓦斯含量高。 （2）围岩对瓦斯赋存的影响

煤层围岩的透气性好坏，直接影响着煤层瓦斯的赋存、运移或富集，透气性好的砂岩顶板，有利于煤层瓦斯的逸散，煤层瓦斯含量相对较低，透气性差的泥岩、砂质泥岩顶板，对煤层瓦斯的逸散起阻碍作用，含量则相对较高。本区二1煤层顶底板以砂质泥岩、泥岩及粉砂岩为主，其渗透性差，阻碍了煤层中瓦斯的逸散。 （3）煤层特征对瓦斯赋存的影响

①煤层厚度急剧变化区域，存在瓦斯含量异常分布现象。厚煤带一般也是瓦斯富集带，煤包往往也是瓦斯包。

②煤厚剧烈变化破坏了瓦斯在煤层中的均衡状态，促进了瓦斯的运移和变化，因此，煤层厚度变化大、结构复杂的煤层瓦斯含量高。

③当煤层受到构造应力时，可使煤的原生结构构造受到破坏，形成构造煤，破坏程度越强，瓦斯含量越高。

④煤层的瓦斯含量、涌出量及瓦斯压力随着煤层埋藏深度的增加而呈有规律的增加。

方庄矿公司新井井田内二

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煤层厚度3.7～7.46m，平均煤厚

5.3m，煤层倾角7～22°，属缓倾斜煤层；煤层埋深70～860m，深度较大，因此，煤层原始瓦斯含量高。尤其是矿井的25采区煤层埋藏较深，瓦斯含量更高。

（4）断层对瓦斯赋存的影响

断层是方庄矿公司新井瓦斯赋存的主控因素，压扭性断层、断层

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复合影响区域内应力集中，受断层构造影响，断层附近存在瓦斯富集区域。

（5）褶曲构造对瓦斯赋存的影响

方庄矿公司新井井田内背斜构造发育区域顶板封闭条件良好，有利于瓦斯的储存，瓦斯含量较高。本区为一缓倾斜的单斜构造，煤层产状仅在局部有波状起伏，在波状起伏区域瓦斯含量高于其它区域。

综上所述，方庄矿公司新井井田内二1煤层瓦斯赋存规律及其变化是诸多地质因素综合作用的结果，但总体呈东部较高，西部较低。

依据方庄矿公司新井现有资料，综合考虑矿井瓦斯地质规律，尤其是地质构造和瓦斯应力集中现象特别突出，对矿井二1煤层突出危险性进行区域预测，鉴定二1煤为突出煤层。河南省2014年下发了豫政字【2014】63号文件，对煤与瓦斯突出矿井的瓦斯管理提出了更严格的要求，规定煤与瓦斯突出矿井严禁划分非突出危险区，坚持执行“双六”指标，矿井二1煤层所在区域均按突出危险区严格管理。参照瓦斯突出危险区的划分办法，方庄矿公司新井井田范围内二1煤层均属于瓦斯富集区，25采区将作为瓦斯富集区中的重点进行治理。 3. 防范措施

（1）认真贯彻落实《防治煤与瓦斯突出规定》，坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。采掘工作做到不掘突出头，不采突出面。

（2）矿井现开采水平到-500m，该水平以上除保护煤柱范围外，其余区域均进行了煤层顶层开采，煤层瓦斯得到充分释放，在未来矿井生产中，应加强矿井通风和瓦斯检测工作，系统收集所有的瓦斯资料和地质资料，编制瓦斯地质图。

（3）瓦斯富集区的新采掘地区要采取区域瓦斯防突措施。在煤层厚度变化较大区域，伴随有小构造（断层、褶皱、层间滑动等），

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造成煤层瓦斯的聚集，极易发生瓦斯事故，采掘工程接近煤厚变化区域时，应加强瓦斯地质工作，及时做出预测预报，避免瓦斯灾害的发生。

2.6导水裂缝带普查

1. 普查

矿井生产过程中，当遇裂隙或回采落顶后，顶板砂岩含水层水通过裂隙涌入采空区，对矿井构成充水威胁。矿井采用冒落法管理顶板，依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》煤层回采垮落带与导水裂隙带发育高度计算公式：

100∑M2.2Hm=4.7∑M+19±

式中：Hm—垮落带最大高度（m）； Hli—导水裂隙带最大高度（m）； ∑M—累计采厚（m）；

根据煤层厚度与采煤方法，累计采厚取煤厚最大值7.12m，代入上述公式，计算得出，二1煤层回采垮落带发育高度、导水裂隙带发育高度分别为15.77m和53.09m。 2. 对矿井威胁情况分析

根据资料分析，煤层回采垮落后，煤层顶板大占、香炭与砂锅窑等砂岩孔隙裂隙水对矿井均构成一定影响，目前，矿井生产区域煤层顶板基岩厚度为230~440m，远大于二1煤层回采垮落带发育高度和导水裂隙带发育高度，冲积层含水层不会对煤层回采产生影响。由于砂岩含水层富水性较弱，补给条件差。在采掘过程中，仅见滴、淋水现象，其水量小，易于疏干，对矿井正常生产构不成威胁。 3. 防范措施

加强矿井水文地质基础工作，对导水裂隙带内的含水层进行疏干

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排放，消除水害隐患，确保安全生产。

2.7地下含水体普查 2.7.1地下含水体普查

1. 普查

井田内含水层自下而上分别为： （1）奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层

位于煤系地层基部，主要由奥陶系中统马家沟组角砾状灰岩、厚层状灰岩和白云质灰岩组成，厚度在400m左右。从赋存特征、构造条件及矿井涌、突水情况分析，该含水层岩溶裂隙发育，有良好的富水性；本矿与方庄矿一号井井田内，共有6个钻孔揭露该层段，揭露厚度39.39-70.07m。水位标高+.8m。

（2）太原组下段L2灰岩岩溶裂隙含水层（组）

L2灰岩层位稳定，厚度较大，单层厚5.40～11.85m，平均7.28m，岩溶裂隙较发育。据27-1孔太原组灰岩抽水试验，渗透系数10.56～39.97m/d，原始静止水位标高为+98.67 m，属岩溶裂隙强富水含水层。尤其在构造发育地段，受奥陶系灰岩水的垂向补给，致使该含水层富水性增强。水位标高+.7m。

（3）太原组上段L8灰岩岩溶裂隙含水层（组）

L8灰岩厚2.20～19.60m，平均6.47m。钻探遇L8灰岩时，冲洗液有消耗现象，从矿井涌、突水量分析，该含水层为岩溶裂隙中等至强富水性，水位标高+53.18～-268.0m。

（4）二1煤层顶板碎屑岩类孔隙裂隙含水层

含水层主要为煤层顶板大占砂岩与香炭砂岩，厚度分别为0.75～16.4m和0.15～14.44m，平均分别为6.88m和3.65m，孔隙裂隙不发育，弱富水性。本层为二1煤层顶板直接充水含水层，以滴、淋形式向矿井充水，一般情况下对正常开采影响较小。

（5）下石盒子组碎屑岩孔隙裂隙含水层

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自砂锅窑砂岩底面至田家沟砂岩底，主要为碎屑岩及泥质类岩石互层，厚255.24～271.05m，平均265.57m。含水层有数层砂岩组成，含孔隙裂隙承压水，含水层补给条件差，加之同泥质岩类相间分布，同二1煤层平均距离大于71m，一般对煤层开采影响较小。

（6）上石盒子组碎屑岩孔隙裂隙含水层

井田内地层发育不全，仅保留下段地层，最厚度57.36m，主要为砂岩、砂质泥岩和泥岩。含水层主要由底部田家沟砂岩组成，厚度4.84～18.77m，平均16.83m，细~粗粒结构，为孔隙裂隙弱富水含水层，距离二1煤层较远，对煤层的正常开采没有影响。

（7）第四系+新近系砂卵砾石含水层组

主要为粘土或粘土夹砾石层，厚28.33～484.60m，平均215.30m。含水层由1～17层砂砾石和卵砾石层组成，构成多层次复结构含水层组。由于埋藏浅，可直接接受大气降水与地表水补给。静止水位标高+90.48～+96.12 m。矿化度0.307～0.309g/L，水质类型HCO-3•SO2-4-Ca•Mg。 2. 对矿井威胁情况分析

目前，矿井生产区域煤层顶板基岩厚度为230～440m，由砂岩、砂质泥岩及泥岩等组成，是二1煤层顶板与新近系含水层之间的良好隔水层，冲积层水对矿井安全正常生产无影响。

二1煤层顶板砂岩裂隙水含水层富水性差，受大气降水及地表水的补给条件较差，根据矿井厉年生产过程中实际揭露资料，二1煤顶板砂岩裂隙水仅以滴水与淋水形式对矿井充水，其对矿井安全正常生产影响较小。

二1煤层底板直接与间接含水层分别为石炭系太原组上段L8灰岩及下段L2灰岩和奥陶系灰岩，目前矿井涌水主要来自底板L8灰岩，对矿井的排水形成较大的成本压力和安全压力，是矿井安全生产的主要危害因素之一。

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二1煤层底板奥陶系灰岩含水层水，在断层构造发生区域，通过断层构造破碎带涌入矿井，对矿井安全生产造成极大的威胁。 3. 防范措施

（1）建立健全相关的规章制度，成立以矿长为组长，由各科室负责人和专业技术人员参加的矿井防治水领导小组，制定健全的矿井防治水规章制度，各相关岗位人员明确分工，并将监控项目落实到人，定期督促检查水害隐患处理情况。

（2）加强煤层底板含水层的水文观测及水害预测预报工作，随时掌握地下水动态变化情况。

（3）加强地表雨季“三防”工作，查明井田范围内及附近地面水流系统的汇水情况、了解当地历年降雨量及采空区塌陷形成的积水洼地的积水范围及变化情况。加强地面巡查工作，发现有新的裂缝必须定期观测，及时充填；建立灾害性天气预警和预防机制。

（4）采取物探、钻探等手段，查明断层、裂隙破碎带确切位置，对落差大于5m断层，应留足防隔水煤柱。

（5）方庄矿公司新井不同的采区水文地质条件存在很大差异，针对水文地质条件复杂、含水层富水性和补给性均较强、水位难以疏降的区域，采取底板注浆改造L8灰岩含水层使之转化为隔水层的措施，防止底板突水事故发生。底板注浆改造设计要参考物探结果，对富水区要加密布孔，一般区域含水层终孔段间距不得大于50m。终孔深度要考虑水压、采高及采煤方法等因素，一般情况下钻孔终孔位置过L8灰岩底板垂深不小于20m，工作面外围控制范围不小于30m。 （6）通过对L8灰岩含水层及其下部岩层进行注浆改造及断层立体加固，对采掘区域深部强含水层的导水补给通道进行封堵截流，可以有效消除煤层底板突水对矿井安全生产的威胁。

2.7.2涌水量预计

《焦煤（集团）方庄矿有限责任公司新井生产矿井地质报告》，

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预计矿井开采至-700m水平时，矿井正常涌水量1440m3/h（24m3/min），最大涌水量2460m3/h（41m3/min）。

2.8井下火区普查

1. 普查

方庄矿公司新井井田内煤层属不易自燃煤层，并且没有井下火区存在。 2. 防范措施

（1）加强员工防灭火知识的安全技术培训，提高作业人员对突发火灾事故的现场应急处置能力，将事故消灭在萌芽状态。

（2）加强电气设备管理，从根本上消灭电器失爆、摩擦起火等外因火灾。

（3）加强井口验身工作，严禁入井人员携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣物入井。

（4）完善井下各工作地点的消防洒水设施，确保安全可靠。 （5）井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

2.9古河床冲刷带、天窗等不良地质体普查

根据多年采掘资料以及往年地质勘探资料，结合近年来的三维地震、井下物探、钻探等方法查明，方庄矿公司新井井田内无岩浆岩侵入体分布，未发现古河床冲刷带、古隆起、天窗等地质构造存在。

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3 存在问题及建议

1、从目前的生产情况看，方庄矿公司新井瓦斯涌出量较低，由于瓦斯赋存具不均衡性，特别是褶曲轴部和构造集中地带，矿井瓦斯涌出量可能增大，应加强矿井瓦斯的监测和瓦斯地质研究工作，采取必要的防突措施，确保煤矿安全生产。

2、以往施工钻孔中，地面28-9孔及井下编号1～15号放水孔封闭质量较差，采掘工作面接近钻孔前采取预防措施，避免盲目揭露钻孔，造成钻孔突水事故的发生。

3、井田内构造较发育，小断层较多，随着矿井开采的进一步延伸，煤层埋藏深度的增加，开采技术条件也相对较复杂。在一些构造较复杂地段，煤层出现突然的增厚变薄甚至断失现象。因此，在实际生产中应加强矿井地质及矿井水文地质工作，提高对井田范围内地质构造、煤层厚度变化、水文地质条件、瓦斯等的研究程度，以便更好地指导生产。

4、井田深部二1煤层底板所受水压达7MPa左右，在回采前，需先对煤层底板进行注浆加固改造，并对改造区域进行水害分析评价，合格后才能进行生产。

5、矿井在历年的采掘活动、补充勘探及三维地震勘探中均未发现陷落柱、天窗等地质现象，但地层存在形成陷落柱、天窗等地质构造的条件，在以后掘进巷道时采取有掘必探、采煤工作面回采前进行物探、打钻验证等措施，消除导水陷落柱、天窗等可能地质异常体对矿井安全生产的危害。

6、方庄小煤窑为已关闭的小煤窑，不存在积水，将来如在其周边进行采掘活动，应严格按照措施进行探放水或设置禁止采掘红线。

7、建立健全井下水位自动监测系统。随着新采区的开拓，必须对井下水位监测孔进行补充，以便随时掌握地下水动态，为防治水工

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程设计和治理提供可靠地质依据。

8、积极学习、推广防治水新技术的应用，在水文地质条件极复杂的新地区结合巷道掘进工作面超前物探技术应用，作为钻探的补充手段。

4 附表

1、封闭不良钻孔台帐

2、矿井和周边煤矿采空区相关资料台账 3、方庄矿公司新井断层情况一览表

5 附图

1、方庄矿公司新井采掘工程平面图 2、方庄矿公司新井瓦斯地质图 3、方庄矿公司新井充水性图 4、方庄矿公司新井地质构造纲要图 5、方庄矿公司新井交通位置示意图

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1:2000 1:2000 1:2000

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封闭不良钻孔台帐

方庄矿公司新井 井下部分

坐 标 孔号 孔口 446383.000 1号 3915194. 446393.982 2号 3915228.983 4407.992 3号 3915261.982 -170.935 -173.40 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -169.242 -172.24 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -168.090 -171.30 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 煤层底板 （m） （m） （m） 孔口标高 终孔深度 煤底深度 终孔层位 性 质 评 价 钻 孔 对原封孔 处理结果及封孔日期 24

4450.993 4号 3915388.991 4461.984 5号 39157.993 4482.011 6号 3915503.983 446574.981 7号 3915205.000 -222.217 -249.00 L8灰 疏水降压孔 无资料 已封孔 -172.245 -172.00 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -172.082 -174.03 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -171.588 -174.63 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 25

446668.322 8号 3915163.532 446749.981 9号 3915050.000 446741.000 10号 3915123.994 -303.656 -311.004 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -320.985 -325.319 L8灰 疏水降压孔 无资料 已封孔 -285.551 -285.551 L8灰 疏水降压孔 无资料 已封孔 封闭不良钻孔台帐

方庄矿公司新井 井下部分

孔号 坐 标 孔口标高 终孔深度 煤底深度 终孔层位 钻 孔 对原封孔 处理结果及封孔日期 26

孔口 446778.000 11号 3915129.991 446794.020 12号 3915173.972 446712.992 13号 3915911.963 446755.981 14号 3915974.000 38447102.6915号 5 3914870.1 煤层底板 （m） （m） （m） 性 质 评 价 -320.985 -325.319 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -325.319 -325.319 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -170.83 -173.83 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -174.00 -174.00 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 -475.6 -472.6 L8灰 疏水降压孔 无资料 已回采揭露，无水 27

封闭不良钻孔台帐

方庄矿公司新井 地面部分

坐 标 孔号 孔口 4477.576 28-9 3914944.41 +127.96 868.80 804.39 L8灰 探煤孔 响回采 煤层底板 （m） （m） （m） （m） 性 质 评 价 未断开，影留设隔离煤柱，留设探水线 孔口标高 终孔深度 煤底深度 终孔层位 钻 孔 对原封孔 处理结果及封孔日期 28

7 29

矿井和周边煤矿采空区相关资料台账

煤矿名称 井筒坐标 矿界范围 基本情况 对矿井影响 30

该矿位于云台大道方庄村口东二三十米处，南井：3915667 38445788 方庄小煤窑 北井：3915695 4. 3915601 38445784 38445777 5. 3915676 38445710 长，井筒已填实，地面恢复地貌，现位置为民房建筑物。 1. 3915288 38445072 主井：3915080 2. 3915598 384452 384459 三辰煤矿 副井：3915050 384469 3. 3915036 38445872 4. 3914362 38446392 5. 3914078 38446178 6. 3914738 38445686 营断层之间，2003年开始建设，井下巷道约防隔水煤柱，三辰煤矿的巷道积1300m, 未进行开采，于2009年7月停产，巷水不会影响方庄矿公司新井的安道积水约10000m3。 全生产。 该矿位于方庄村正南村边处，方庄断层与冯之间的方庄断层两侧留设足够的 方庄矿公司新井与三辰煤矿新井的安全生产。 1. 3915724 38445744 2. 3915745 38445812 3. 3915652 3844 互连通，方庄小煤窑不存在积水。因关闭时间较存在积水，不会影响方庄矿公司煤层露头氧化带附近，矿井面积为6332.1m2，方庄小煤窑采空区与方庄矿公司新井浅部采空区相 方庄小煤窑，位于方庄矿公司新井井田浅部，方庄小煤窑不31

矿井和周边煤矿采空区相关资料台账续

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矿井和周边煤矿采空区相关资料台账

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井口坐标：主井：X=3916158.749采空区名称水平开采煤层开采方法Y=38446912.521基本情况采空区标高m-326.8-461.6-301.418°~20°副井：X=3916162.609水文地质情况煤层倾角回采起止时间1998.82010.7Y=38446882.777积水面积m2积水量m3该采区分层回采时，出现三次较大00出水，已经在该处进行注浆加固，不会有再次突水可能。采空区无积水。该采区分层回采时，出现多次较大00出水，已经在该处进行注浆加固，不会有再次突水可能。采空区无积水。该采区分层回采时，出现两次较大出水，已经在该处进行注浆加固，不会有再次突水可能。采空区无积水。该采区分层回采时，出现多次较大00出水，已经在该处进行注浆加固，不会有再次突水可能。采空区无积水。该采区分层回采时，出现一次较大出水，已经在该处进行注浆加固，不会有再次突水可能。采空区无积水。该采区回采时，没有突水。采空区无积水。(方庄矿公司新井)威胁程度采空区位置采空区面积万m2开采厚度m突水点情况（m3/min）正常最大现在32.55.26.31.757.569.558.2.632611.382.61.010.150.400.501.300000简述采区措施23采区二级二1煤炮采二级南翼24.944.6~5.519°~22°不构成威胁接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。接近该采空区时加强观测，发现异常编制专项设计、措施进行探放。1998.120采区二级二1煤炮采二级南翼-474.821.975.3~5.6不构成威胁1981.711采区一级二1煤炮采一级北翼39.45.3~5.514°~20°1997.1011.3600000不构成威胁-165.321采区二级二1煤炮采二级南翼326.8-3012采区一级二1煤炮采一级南翼-308.626.74.8~5.631.475.2~5.719°~22°1990.52010.31983.1不构成威胁14°~21°36.72011.869.810.500不构成威胁老采区一级二1煤炮采一级南、北翼28.74.8~5.615°~20°00不构成威胁

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