荊寶煤業隱蔽致災地質因素普查及影響分析

王巧云

【摘 要】在充分收集荊寶煤業礦井范圍內各個勘探階段的地質、水文地質、物探等成果資料的基礎上，經過全面整理分析，結合地面調查等手段，對井田范圍內的隱蔽致災地質因素進行全面調查，主要內容包括對采空區，廢棄井筒、封閉不良鉆孔，斷層、裂隙、褶曲，陷落柱，瓦斯富集區，導水裂隙帶，地下含水體，井下火區，古河床沖刷帶、天窗等不良地質體進行調查，針對礦井隱蔽致災地質因素，分析其對近幾年采掘活動范圍的影響分析。

【關鍵詞】礦井；隱蔽致災因素；影響分析

三元古韓荊寶煤業有限公司批準開采3#-15#煤層，開采標高范圍+380～+940m，生產能力提升為120萬t/a。井田位于襄垣縣城西北，行政區劃隸屬襄垣縣古韓鎮管轄。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，其支流陽澤河從井田東北角流過，流向由北西流向南東，為季節性河流。

1 采空區普查和采掘活動范圍影響分析

1.1 采空區普查

通過本次調查及以往資料分析，井田內3號煤層采空區共有44處，其中采空積水區共有13處，本礦目前采空區積水面積共計344417m2，積水量共計484899m3。

1.2 采空區對近幾年采掘活動范圍的影響分析

根據礦井采掘計劃，礦井回采過程中面臨的采空積水區有7#、13#采空積水區，積水面積181604m2，積水量255607m3；回采過程中面臨的周邊礦井采空積水區為七一新發煤業3-1#采空積水區，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

根據調查，本井田內共有10處廢棄井筒，為原花寶溝煤礦的3個井口（主斜井、副立井、回風立井）；原桃樹2個井口（主立井、副立井）；原桃樹天利煤礦2個井口（主立井、副立井）；原陽澤河煤礦3個井口（主立井、副立井、回風立井）。

2.1.2 封閉不良鉆孔普查

根據資料分析，本井田內共施工11個鉆孔（1501、1502、1302、1301、普3、普5、普7、202、ZKS1、ZKS2、ZKS3），8個鉆孔（1501、1502、1302、1301、普3、普5、普7、202）無相關封孔資料。收集到的3個鉆孔（ZKS1、ZKS2、ZKS3）用325號水泥、砂子、水按1：1：0.7制成水泥砂漿，通過鉆具注入孔內，全孔進行封閉，但未進行啟封檢查。

2.2 廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔對近幾年采掘影響分析

根據調查結果，本井田內共有10處廢棄井筒，其中原花寶溝副立井、原花寶溝主斜井、原花寶溝回風立井、原桃樹天利副立井4處井筒已封閉，但原花寶溝井筒（主斜井、回風立井、副立井）內部未填實，可能有積水；原桃樹天利副立井黃土填實，井口處混凝土澆筑，可能有突泥、突水危險，因此接近以上井筒時，堅持有掘必探，防止事故的發生。

在未來采掘區域200m范圍內有普3號鉆孔，無相關封孔資料，接近該鉆孔時，做好探查防治工作，保證礦井安全生產。

3 斷層、裂隙和褶曲的普查與采掘活動范圍影響分析

3.1 斷層、裂隙和褶曲普查

3.1.1 斷層普查

井田范圍內共見斷層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，區內延展長度為267.00m，不富（導）水。據井下揭露資料，斷層帶裂隙不發育。

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

3.1.2 裂隙普查

依據抽水試驗結果，3號煤層頂板K8砂巖滲透系數0.0106m/d，裂隙發育程度低，水量一般小于5m3/h。礦井采掘生產揭露，巖層完整性及頂底板穩定性較好。

3.1.3 褶曲普查

井田位于沁水盆地中段東翼，井田地質構造簡單，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、褶曲對未來采掘活動范圍影響分析

1）斷層

根據采掘計劃，3802工作面回采將遇到F2斷層，且F2斷層在1號富水異常區和帶壓開采區域內，因此3802工作面回采至F2斷層附近時應加強探查，確保安全生產。

2）裂隙

根據采掘計劃，工作面回采要經過部分舊巷道和采空區時，頂板穩定性變差，將對采掘活動有影響，應加強防范。

3）褶曲

對礦井生產影響小。

4 陷落柱普查及采掘活動范圍影響分析

4.1 陷落柱普查

區內陷落柱的平面形態為橢圓或近似圓形。井下在采掘過程中共揭露了X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9陷落柱，柱體內充填物為泥巖、砂巖碎塊為主，陷落柱均不導水。

4.2 陷落柱未來采掘活動范圍影響分析

未來采掘區域內，未揭露陷落柱，由于井田西部部分區域為帶壓開采區，可能存在隱伏陷落柱，對礦井生產造成影響。

5 瓦斯富集區普查及采掘活動影響分析

5.1 瓦斯富集區普查

本井田3號煤層開采已進入甲烷帶（CH4）；井田內西部區域3號煤層瓦斯含量最大預測值為10.35m3/t，大于8m3/t，但是在該區域內工作面已經回采，回采過程中未發現有瓦斯動力現象，因此對該區域瓦斯突出危險性分區進行修正，修正后礦井內無瓦斯含量大于8m3/t的區域。

5.2 礦井瓦斯對未來采掘活動影響分析

由于礦井鑒定為高瓦斯礦井，因此，今后采掘活動中應加強井下通風和瓦斯監測工作，以防止瓦斯的富集從而危脅礦山的安全生產。

6 導水裂縫帶普查及對采掘活動范圍影響分析

6.1 導水裂縫帶普查

根據公式+5.1，現取煤層最大厚度6.30m計算，3號煤層冒落帶最大高度為25.20m；導水裂隙帶最大高度約為93.83m， 依據計算結果，井田東部煤層淺埋區，開采后形成的導水裂隙帶將到達地表，大氣降水及地表水將影響井下采掘工程。

6.2 導水裂縫帶對未來采掘活動范圍影響分析

針對本礦未來采掘活動區域內：3號煤層埋深90-510m， 3號煤層導水裂隙帶在東部淺埋區會溝通大氣降水和地表水，西部區域內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煤層開采產生的導水裂隙帶向礦井充水，為礦井充水水源，開采過程中應加強探放。

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、奧陶系石灰巖巖溶裂隙水、礦井及周邊采空區積水。

7.2 地下含水體對未來采掘范圍影響分析

根據礦井采掘計劃，礦井回采過程中鄰礦七一新發煤業3-1#采空積水區距離3802工作面約50m，積水面積20657m2，積水量3340m3，對礦井開采有影響。

地下含水體是本礦隱蔽致災地質因素，對本礦未來生產有影響，生產中應堅持有掘必探，確保安全生產。

8 井下火區普查

根據2014年鑒定報告，3號煤層屬Ⅲ級，不易自燃發火的煤層；3號煤層煤塵具有爆炸性，井下火區對未來生產影響較小。

9 古河床沖刷帶、天窗等不良地質體普查

據以往地質勘探工作，結合本礦井物探工作證實及井巷工作揭露，井田范圍內無古河床沖刷帶、天窗、古隆起、巖漿巖侵入體等不良地質體，對本礦未來生產無影響。

10 結語

加強礦井安全生產和隱患排查工作，做到礦井隱蔽致災因素清晰明確，預測預報準確有效，防范措施全面可行，確保礦井安全持續發展，杜絕重、特大事故發生。

【參考文獻】

[1]煤礦地質工作規定[S].

[2]礦井瓦斯涌出量預測方法[S].

[責任編輯：楊玉潔]