照金矿业公司地质报告修编补充内容(2013-2014).doc

编制：张开才铜川市耀州区照金矿业公司地质报告修编补充内容（20132014）审批：刘义民审核：张开才编制：地测科二O一四年十二月三十一日铜川市耀州区照金矿业公司地质报告修编补充内容（20132014）1 煤矿地质部分1.1 2013年度1.1.1 201巷道掘进揭露出的煤层状况：201巷道位于矿井二采区中部西端，巷道掘进长度为1536m，工作面宽度为124.5m。巷道掘进采用每班探巷道顶煤和底煤的方法进行，准确掌握巷道顶、底煤厚度。巷道掘进揭露出的煤层有以下6个特征：（1）煤层层理呈现垂直或接近垂直状态，与水平面夹角在70- 90之间。（2）煤层厚度变化：巷道入口处煤厚10.2m，距巷道入口600m处煤厚9.0m， 1200m处煤厚8.0m，距巷道入口1536m处煤厚5.0m，（3）越往西部井田煤层O点边界靠近，煤层逐渐变薄，煤层中夹杂的泥岩层出现的次数增多。（4）夹杂的泥岩层厚度在1-30cm之间，层理呈现垂直或接近垂直状态，泥岩质软，遇水变泥，与煤层分离。（5）局部区域出现煤和泥的结合层，容易破碎。（6）巷道掘进过程中在上覆岩层的巨大压力下，松软煤层、煤与泥岩互相分离的顶板就会产生漏顶。巷道出现漏顶的地方发生在：煤层中夹杂的泥岩层出现次数比较多，且煤层与泥岩层间距在0.5-1m之间.局部出现煤和泥的结合层。1.1.2 119回采工作面回采过程中矿山压力状况(1) 119回采工作面位于一采区延伸段北部东侧第三个工作面，巷道走向长度为2000m，回采工作面宽度为124.5m。(2)综采放顶煤初次来压步距为 32.2m，基本顶初次跨落步距为8m。(3)初次来压预兆：煤壁片帮严重，支架压力明显增大，顶板出现断裂响声等。(4)顶板初次跨落影响：对ZF119工作面回风绕道两道风门和轨道延伸段与运顺均造成轻微破坏，对生产未造成影响。(5)初次来压预防措施：采取了加快推进速度、增加采高、加强支架初撑力等方法，有效的控制了顶板初次来压期间造成的影响，使生产安全顺利进行，证明初采措施具有可操作性和实用性。(6)周期来压步距确定：根据计算公式，结合工作面72次周期来压步距记录资料， 119综采面周期来压步距为：18米(7)周期来压预兆：工作面支架压力加大，部分安全阀泄液，工作面切顶，片帮严重，两顺槽变形量增大。(8)周期来压预防措施：采取了加快推进速度，加强工作面支架检修，保证支架的稳定性，加强支护、带压移架、跟机移架、两顺槽加强支护等方法安全顺利度过了各个周期来压。(9)回采过程出现的问题、分析和措施：顶板初次跨落时，对回风绕道及“延伸段”并无影响，只是在回采到1000米后，两顺槽出现了明显的顶帮移近的现象。原因分析：推进速度加快后，顶板悬臂加长，从而使作用在支架、煤壁上的压力增大；顶煤松动质量差，未使顶板充分断裂；放煤质量差，未形成充分的空间，致使顶板下沉但未断裂，矿压未能释放。(10) 末采阶段的矿压控制：末采前，由于工作面出现了持续的、强烈的矿山压力，导致末采作业提前（40m）开始，以寻求一段较完整的末采（通道）空间，并最终在 60 m处停采，此时通道顶板较完整，但支架上的压力较大，支架后立柱伸出量最小的只有0.2m，给撤架造成了困难。撤架期间(5月13日-5月21日)，工作面顶板控制理想，顶板缓慢下沉，保证了足够的风量，避免了周期跨落可能产生的瓦斯超限事故。1.2 2014年度1.2.1 202巷道掘进揭露出的煤层状况：202运顺口巷道顶板高程为1119m，进入150m处为运顺巷道最低点，顶板高程为1107m；运顺切眼处巷道顶板高程为1143m，从150 m至切眼11470m处，从东到西煤层底板逐渐升高36m.202回顺口巷道顶板高程为1130m，进入470m处为回顺巷道最低点，顶板高程为1119.6m，从800m至切眼处，从东到西煤层底板逐渐升高25m，回顺切眼处顶板高程为1145m。202运顺、回顺巷道掘进揭露出的煤层特征与201基本相同。1.2.2 201、202工作面实测煤层底板等高线图根据201、202运顺、回顺巷道掘进揭露出的煤层底板情况，绘制煤层底板等高线图，详见附图1.2.2。1.2.3 117回采工作面回采过程中矿山压力状况117综放工作面回采至580650m处时，运输顺槽出现顶板破碎、严重下沉、金属网破裂、底鼓量1-1.5米，造成此处巷道断面不够，顶板多处有冒顶危险，给安全生产工作带来较大隐患。为保证回采工作的顺利进行，对运顺顶板采取补强支护的处理方式进行加固，具体安全技术措施如下：（1）起底 运顺起底段580650m处的起底高度不能大于3m，必须要保证单体支柱支护时有足够的效初撑力。 起底段的巷道要起过后整理平整，巷道两边不能留有托根，坡度统一平缓。起底时皮带H架子先用双股铁丝与顶部托梁吊挂平稳，起过后架腿用块煤、木料垫实在，确保运煤时的安全运行。 起底时不能对现有的支护进行拆除或随意更改。（2）支护运顺580650m处的支护材料采用钢梁、坑木、钢筋网配合支护。 前40m用3.6m的钢梁支护，支护间距为700mm，一梁三柱形式支护。 后30m用2.4m的坑木全断面交叉支护。支护间距为700mm。 钢梁支护必须按照“成排成行”的方式进行操作。对顶板有凹凸不平或掉包严重的地方应用木料刹实。 对局部顶板出现下沉严重或金属网破裂的区域进行钢筋网铺设。 待工作面回采至钢梁支护段时，将钢梁拆除并运至坑木支护段替换坑木支护，循环操作。（3） 安全措施运顺起底人员在起底过程中时刻要保持清醒头脑，防止皮带甩下块煤伤人。 本次支护的所有单体支柱全部用高压进行供液支护，严禁用自压水或手压泵供液支护。 支护时必须按照技术要求操作，顶板不平的地方利用木料刹实，确保支护质量。 钢梁要架平稳，架梁时必须与顶部金属网绑扎牢固。 单体支柱要与钢梁接触紧密，迎山有力，成排成行。挂好单体支柱的防倒链。 钢筋网铺设在巷道顶板有掉包，网片破裂的局部地方，必须与顶网绑扎可靠。 支护时每班必须安排有经验的支护工进行现场操作，并且有名班组长负责现场安全及支护质量情况。 在支护区域安设行人天桥，便于人员施工。 定期给所有单体支柱进行补液，以保证支护效果。2 水文地质部分2.1 2013年度2.1.1 118回采工作面突水状况2.1.1.1 突水概况2013年7月19日， 118回采工作面发生了一起突水事件，估测突水量约有60m3/h，无人员伤亡。突水发生后，矿领导立即启动应急预案，至8月5日，突水抢排工作结束，期间共排出的水量为23000m3。2.1.1.2 突水后采取的措施：（1）立即启动应急预案；（2）制定排水方案和措施，全力排水；（3）在118工作面对应的地表山区巡查（塌陷、裂缝）（4） 聘请陕西省煤田地质局一九四队地质、物探专家现场勘察分析 ；（5）委托中煤科工集团西安研究院重新编制了铜川市耀州区照金矿业有限公司矿井水文地质类型划分报告；（6）在118运顺、回顺巷道进行顶板探放水。118工作面与120采空区相邻，主要探测受相邻采空区冒落带影响，回采工作面上覆岩层延安组、直罗组裂隙含水层情况。探水方法如下：顶板探水位置间距为每100M一个探水点，顶板探水方向与运输、回风巷道方向一致，钻机探水方向与水平面夹角（仰角）为60，探水斜长距离为70米，垂高为60米。巷道顶板探水验证：煤层上覆岩层灰白色砂岩和紫红色泥岩经过了裂隙水的侵泡，钻探出的岩石粉末分别为灰白色和紫红色稀泥浆。118回采工作面突水水源来源于顶板延安组砂岩裂隙含水层与直罗组砂岩裂隙含水层的可能性大。2.1.1.3 突水因素分析：（1）照金煤矿井田范围内具多层含水层，煤层直接充水含水层为延安组砂岩裂隙含水层与直罗组砂岩裂隙含水层，据照金扩大ZK6号水文孔抽水资料：J2z+J2y涌水量为0.00813L/s,单位涌水量为0.000166L/s.m，富水性弱。 （2）扩大区内煤层厚度2.65m（ZK3）-14.80m（ZK8），导水裂隙带高度42.42m-213.55m，从数据上分析所有钻孔穿透延安组地层，进入直罗组，所以延安组、直罗组砂岩裂隙地下水是煤层直接充水含水层。（3）由构造情况分析，本区无断层，采矿权范围内地层呈向斜形态，而118工作面恰好位于向斜轴部，该处地层受到地质应力作用，节理裂隙发育，具有储水空间。 （4）煤层开采后顶板冒裂，直接导通上部直罗组地层，使直罗组地下水进入矿井，引发矿井顶板突水。2.2 2014年度2.2.1 二采区X23钻孔出水情况与处理方法二采区X23钻孔位于201回采工作面内，距离二采区区段轨道巷340m处，距运顺巷道南帮煤层5m左右，钻孔深度570m。2014年11月20日， 201工作面推进至310m时，第2、3支架架尾顶板涌水，涌水量约68m3/h。处理方法： 利用工作面排水系统及时抽排； 继续回采推进，甩开涌水点。 X23钻孔总涌水量约50m3/h。2.2.2 201工作面顶板涌水溃砂情况与处理方法2014年12月18日，当201工作面回采至末采20m范围时，6474号支架顶板突然发生淋水、涌水现象，至2014年12月31日工作面顶板平均涌水量为70m3h，最大涌水量为130m3h；2014年12月29日4点班，201工作面伴随着顶板涌水，顶板泥砂像泥石流一样，在架前沿煤壁短时间内将工作面6982支架全部淤泥填埋，溃砂量约100 m3。2.2.2.1 201顶板涌水溃砂后采取的措施：（1）立即启动应急预案；（2）制定排水方案和措施，在201工作面下端头附近增建容积为20 m3水仓2个，与 201运顺二部皮带机尾、201绕道口、回风巷的原有水仓、排水系统配合，全力排水；（3）在201工作面对应的地表山区巡查（泉水、塌陷、裂缝）；（4）咨询中煤科工集团西安研究院专家；（5）在201回顺巷道进行顶板探放水；2.2.2.2 对顶板涌水溃砂原因和规律进行观测分析（1） 发现断层201工作面推采至1341米处，此处煤层厚度为11.7m,工作面距回风巷煤壁8.0米处出现一正断层，断层落差1.1米，断层走向东北，与工作面成45夹角。此断层在地质勘探报告中没有提及。（详见附图2.2.2.2-1）（2） 顶板水来源分析依据中煤科工集团西安研究院2013年9月编制的铜川市耀州区照金矿业有限公司照金煤矿矿井水文地质类型划分报告，以及位于201工作面的X23地质钻孔资料，结合201工作面发现断层情况，照金煤矿工程技术人员分析认为： 4-2煤层上部延安组（厚度为13.5m）和直罗组砂岩含水层（厚度为49.9m）属于弱富水含水层，通过采动裂隙直接进入采空区或工作面，成为日常生产涌水的主要组成部分之一，但是由于水量小，对矿井生产的影响小，基本可通过日常工作进行疏放防治。但由于工作面发现断层存在，断层高度可能与上部洛河组联通。洛河组含水层水是区域内的中等富水巨厚型砂岩含水层（厚度为412.2m），受采动影响，洛河组含水层水会沿着断层裂隙面大量涌入工作面和采空区，是顶板涌水的主要来源。（3）顶板溃砂原因分析洛河组含水层水沿着断层裂隙面大量涌入工作面，由于煤层上部有7.7m厚的砂质泥岩、泥质胶结的粉砂岩，这些砂质泥岩、泥质胶结的粉砂岩在无水情况下，质脆、较硬；受潮或遇水侵泡就会变软变泥。顶板水沿着断层裂隙面冲刷砂质泥岩、泥质胶结的粉砂岩会带下泥砂，泥砂聚积会暂时淤塞涌水通道，通道淤塞后顶板水就会聚积。经过现场观测和总排水量统计，201顶板平均涌水量37m3h，在工作面暂时淤塞涌水通道期间，采空区后方涌水量为18m3h，顶板聚积水量为19m3h,36天顶板的聚积水量约为1370m32740m3。聚积水量增大，受侵泡的砂质泥岩、泥质胶结的粉砂岩的范围就会增大,工作面架前断层裂隙带形成切顶，顶板聚积水周期性涌水溃砂、淤泥填埋工作面支架的现象就会发生。（4）顶板涌水溃砂规律 随着回采工作面向前推进，顶板涌水溃砂现象始终沿断层裂隙面，周期性的在支架前煤壁发生。2.2.2.3 顶板涌水溃砂治理措施与效果（1）顶板水疏排措施与效果 顶板探放水使用型号ZQJC560/10.0气动架柱式钻机对201工作面顶板水进行钻孔疏排。在回风巷距工作面煤壁520m的位置向工作面煤壁上方布置钻孔，钻孔方位沿工作面断层裂隙带走向成扇形布置，第一个钻孔对准断层裂隙带在煤壁的位置，与回风巷成45夹角，钻孔仰角3045，钻孔理论深度3545m。布置第2、第3第n个钻孔，依次减小与回风巷的水平夹角，直至钻孔方向与回风巷方向平行。根据疏水钻孔情况对钻孔参数做适当调整。 疏排水钻孔导出水后，在回风巷距钻孔20m的地方挖掘一临时蓄水池，蓄水池长3.0米，宽3.0米，深2.0米；蓄水池布置在回风巷中，安装风动水泵和排水管道进行排水。水池上方棚两根钢管、铺钢筋网，保障行人和维修安全。 效果 扇形布置的探放水钻孔共打了27个，其中，出水量超过12m3h的钻孔有5个；510m3h的钻孔有8个；小于5m3h的钻孔有12个；无水钻孔2个。钻孔疏排水总量约6500 m3，有效的缓解了工作面顶板水害的影响，为工作面清淤工作和回采推进创造了良好的环境条件。（2）工作面清淤安全技术措施与效果 清淤方法和顺序从工作面上端头回风巷和工作面中上部淤泥处，两端向中间人工清淤，先清后溜淤泥，使后溜能够运转；再清架中人行通道和前溜之间淤泥、所清泥砂装袋后通过后溜运出工作面；最后清理前溜至煤壁之间的泥砂，通过前溜运出。主要安全技术措施清理前溜部位的泥砂时，必须用单体液压支柱、坑木、钢筋网护帮，防止片帮及前溜至煤壁部位的泥砂滑落，支柱间距不得大于1.5米，背木间距不大于0.3米。在泥砂从支架架前涌出位置，用钢筋网片加铁丝网、再加风筒布或皮带棚护使护帮板与煤壁之