荊寶煤業(yè)隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查及影響分析

王巧云

【摘 要】在充分收集荊寶煤業(yè)礦井范圍內(nèi)各個(gè)勘探階段的地質(zhì)、水文地質(zhì)、物探等成果資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)全面整理分析，結(jié)合地面調(diào)查等手段，對(duì)井田范圍內(nèi)的隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素進(jìn)行全面調(diào)查，主要內(nèi)容包括對(duì)采空區(qū)，廢棄井筒、封閉不良鉆孔，斷層、裂隙、褶曲，陷落柱，瓦斯富集區(qū)，導(dǎo)水裂隙帶，地下含水體，井下火區(qū)，古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)體進(jìn)行調(diào)查，針對(duì)礦井隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，分析其對(duì)近幾年采掘活動(dòng)范圍的影響分析。

【關(guān)鍵詞】礦井；隱蔽致災(zāi)因素；影響分析

三元古韓荊寶煤業(yè)有限公司批準(zhǔn)開(kāi)采3#-15#煤層，開(kāi)采標(biāo)高范圍+380～+940m，生產(chǎn)能力提升為120萬(wàn)t/a。井田位于襄垣縣城西北，行政區(qū)劃隸屬襄垣縣古韓鎮(zhèn)管轄。井田屬海河流域漳河水系濁漳河支流，濁漳河西源從井田外流過(guò)，其支流陽(yáng)澤河從井田東北角流過(guò)，流向由北西流向南東，為季節(jié)性河流。

1 采空區(qū)普查和采掘活動(dòng)范圍影響分析

1.1 采空區(qū)普查

通過(guò)本次調(diào)查及以往資料分析，井田內(nèi)3號(hào)煤層采空區(qū)共有44處，其中采空積水區(qū)共有13處，本礦目前采空區(qū)積水面積共計(jì)344417m2，積水量共計(jì)484899m3。

1.2 采空區(qū)對(duì)近幾年采掘活動(dòng)范圍的影響分析

根據(jù)礦井采掘計(jì)劃，礦井回采過(guò)程中面臨的采空積水區(qū)有7#、13#采空積水區(qū)，積水面積181604m2，積水量255607m3；回采過(guò)程中面臨的周邊礦井采空積水區(qū)為七一新發(fā)煤業(yè)3-1#采空積水區(qū)，距離3802工作面約50m，積水面積20657m2，積水量3340m3。

2 廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔的普查與采掘影響分析

2.1 廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔普查

2.1.1 廢棄老窯（井筒）普查

根據(jù)調(diào)查，本井田內(nèi)共有10處廢棄井筒，為原花寶溝煤礦的3個(gè)井口（主斜井、副立井、回風(fēng)立井）；原桃樹(shù)2個(gè)井口（主立井、副立井）；原桃樹(shù)天利煤礦2個(gè)井口（主立井、副立井）；原陽(yáng)澤河煤礦3個(gè)井口（主立井、副立井、回風(fēng)立井）。

2.1.2 封閉不良鉆孔普查

根據(jù)資料分析，本井田內(nèi)共施工11個(gè)鉆孔（1501、1502、1302、1301、普3、普5、普7、202、ZKS1、ZKS2、ZKS3），8個(gè)鉆孔（1501、1502、1302、1301、普3、普5、普7、202）無(wú)相關(guān)封孔資料。收集到的3個(gè)鉆孔（ZKS1、ZKS2、ZKS3）用325號(hào)水泥、砂子、水按1：1：0.7制成水泥砂漿，通過(guò)鉆具注入孔內(nèi)，全孔進(jìn)行封閉，但未進(jìn)行啟封檢查。

2.2 廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔對(duì)近幾年采掘影響分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，本井田內(nèi)共有10處廢棄井筒，其中原花寶溝副立井、原花寶溝主斜井、原花寶溝回風(fēng)立井、原桃樹(shù)天利副立井4處井筒已封閉，但原花寶溝井筒（主斜井、回風(fēng)立井、副立井）內(nèi)部未填實(shí)，可能有積水；原桃樹(shù)天利副立井黃土填實(shí)，井口處混凝土澆筑，可能有突泥、突水危險(xiǎn)，因此接近以上井筒時(shí)，堅(jiān)持有掘必探，防止事故的發(fā)生。

在未來(lái)采掘區(qū)域200m范圍內(nèi)有普3號(hào)鉆孔，無(wú)相關(guān)封孔資料，接近該鉆孔時(shí)，做好探查防治工作，保證礦井安全生產(chǎn)。

3 斷層、裂隙和褶曲的普查與采掘活動(dòng)范圍影響分析

3.1 斷層、裂隙和褶曲普查

3.1.1 斷層普查

井田范圍內(nèi)共見(jiàn)斷層2條。

F1正斷層：位于井田西南部，斷層走向N54°E，傾向S36°E，傾角為68°，落差為4.00m，區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度為267.00m，不富（導(dǎo)）水。據(jù)井下揭露資料，斷層帶裂隙不發(fā)育。

F2正斷層：F2正斷層：位于井田北部，為區(qū)外延伸斷層，根據(jù)鄰礦七一新發(fā)煤業(yè)井田揭露，該斷層走向SW-NE，傾向NW，傾角為60°，落差為0～20.00m，弱富水性。據(jù)鄰礦井下揭露資料，該斷層斷層帶頂板裂隙不發(fā)育。

3.1.2 裂隙普查

依據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果，3號(hào)煤層頂板K8砂巖滲透系數(shù)0.0106m/d，裂隙發(fā)育程度低，水量一般小于5m3/h。礦井采掘生產(chǎn)揭露，巖層完整性及頂?shù)装宸€(wěn)定性較好。

3.1.3 褶曲普查

井田位于沁水盆地中段東翼，井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層總體呈走向北北東向北西西緩傾的單斜，其間有小的向背斜，向背斜軸部裂隙不發(fā)育，地層傾角4～24°，井田東部地層較平緩，井下西部地層傾角增大。

3.2 斷層、裂隙、褶曲對(duì)未來(lái)采掘活動(dòng)范圍影響分析

1）斷層

根據(jù)采掘計(jì)劃，3802工作面回采將遇到F2斷層，且F2斷層在1號(hào)富水異常區(qū)和帶壓開(kāi)采區(qū)域內(nèi)，因此3802工作面回采至F2斷層附近時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探查，確保安全生產(chǎn)。

2）裂隙

根據(jù)采掘計(jì)劃，工作面回采要經(jīng)過(guò)部分舊巷道和采空區(qū)時(shí)，頂板穩(wěn)定性變差，將對(duì)采掘活動(dòng)有影響，應(yīng)加強(qiáng)防范。

3）褶曲

對(duì)礦井生產(chǎn)影響小。

4 陷落柱普查及采掘活動(dòng)范圍影響分析

4.1 陷落柱普查

區(qū)內(nèi)陷落柱的平面形態(tài)為橢圓或近似圓形。井下在采掘過(guò)程中共揭露了X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9陷落柱，柱體內(nèi)充填物為泥巖、砂巖碎塊為主，陷落柱均不導(dǎo)水。

4.2 陷落柱未來(lái)采掘活動(dòng)范圍影響分析

未來(lái)采掘區(qū)域內(nèi)，未揭露陷落柱，由于井田西部部分區(qū)域?yàn)閹洪_(kāi)采區(qū)，可能存在隱伏陷落柱，對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。

5 瓦斯富集區(qū)普查及采掘活動(dòng)影響分析

5.1 瓦斯富集區(qū)普查

本井田3號(hào)煤層開(kāi)采已進(jìn)入甲烷帶（CH4）；井田內(nèi)西部區(qū)域3號(hào)煤層瓦斯含量最大預(yù)測(cè)值為10.35m3/t，大于8m3/t，但是在該區(qū)域內(nèi)工作面已經(jīng)回采，回采過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)有瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，因此對(duì)該區(qū)域瓦斯突出危險(xiǎn)性分區(qū)進(jìn)行修正，修正后礦井內(nèi)無(wú)瓦斯含量大于8m3/t的區(qū)域。

5.2 礦井瓦斯對(duì)未來(lái)采掘活動(dòng)影響分析

由于礦井鑒定為高瓦斯礦井，因此，今后采掘活動(dòng)中應(yīng)加強(qiáng)井下通風(fēng)和瓦斯監(jiān)測(cè)工作，以防止瓦斯的富集從而危脅礦山的安全生產(chǎn)。

6 導(dǎo)水裂縫帶普查及對(duì)采掘活動(dòng)范圍影響分析

6.1 導(dǎo)水裂縫帶普查

根據(jù)公式+5.1，現(xiàn)取煤層最大厚度6.30m計(jì)算，3號(hào)煤層冒落帶最大高度為25.20m；導(dǎo)水裂隙帶最大高度約為93.83m， 依據(jù)計(jì)算結(jié)果，井田東部煤層淺埋區(qū)，開(kāi)采后形成的導(dǎo)水裂隙帶將到達(dá)地表，大氣降水及地表水將影響井下采掘工程。

6.2 導(dǎo)水裂縫帶對(duì)未來(lái)采掘活動(dòng)范圍影響分析

針對(duì)本礦未來(lái)采掘活動(dòng)區(qū)域內(nèi)：3號(hào)煤層埋深90-510m， 3號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶在東部淺埋區(qū)會(huì)溝通大氣降水和地表水，西部區(qū)域內(nèi)僅溝通上部山西組砂巖裂隙含水層、石盒子組砂巖裂隙含水層。煤層頂板砂巖裂隙含水層將通過(guò)煤層開(kāi)采產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶向礦井充水，為礦井充水水源，開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)探放。

7 地下含水體普查及采掘范圍影響分析

7.1 地下含水體普查

本礦井內(nèi)影響礦井安全的地下含水體包括二疊系上、下石盒子組、山西組砂巖裂隙含水層、石炭系太原組碳酸鹽巖溶裂隙含水層、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水、礦井及周邊采空區(qū)積水。

7.2 地下含水體對(duì)未來(lái)采掘范圍影響分析

根據(jù)礦井采掘計(jì)劃，礦井回采過(guò)程中鄰礦七一新發(fā)煤業(yè)3-1#采空積水區(qū)距離3802工作面約50m，積水面積20657m2，積水量3340m3，對(duì)礦井開(kāi)采有影響。

地下含水體是本礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，對(duì)本礦未來(lái)生產(chǎn)有影響，生產(chǎn)中應(yīng)堅(jiān)持有掘必探，確保安全生產(chǎn)。

8 井下火區(qū)普查

根據(jù)2014年鑒定報(bào)告，3號(hào)煤層屬Ⅲ級(jí)，不易自燃發(fā)火的煤層；3號(hào)煤層煤塵具有爆炸性，井下火區(qū)對(duì)未來(lái)生產(chǎn)影響較小。

9 古河床沖刷帶、天窗等不良地質(zhì)體普查

據(jù)以往地質(zhì)勘探工作，結(jié)合本礦井物探工作證實(shí)及井巷工作揭露，井田范圍內(nèi)無(wú)古河床沖刷帶、天窗、古隆起、巖漿巖侵入體等不良地質(zhì)體，對(duì)本礦未來(lái)生產(chǎn)無(wú)影響。

10 結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)和隱患排查工作，做到礦井隱蔽致災(zāi)因素清晰明確，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確有效，防范措施全面可行，確保礦井安全持續(xù)發(fā)展，杜絕重、特大事故發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】

[1]煤礦地質(zhì)工作規(guī)定[S].

[2]礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法[S].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]