F1断层:
位于井田北部及外围的龙头山垭—大河沟—化以岩—猴子洞一线并延出井田以外,井田内长约1500m。呈北东东—南西西向展露,为逆断层。断距由北东向南西逐渐从约30~50m增大至>250m,断层倾角为60~68°。为本矿井北部边界断层,对煤层开采影响较小。
F2断层:
为一逆断层,位于井田西部及外围,北端交于F1之上,南端延伸出井田以外,井田内展布长度约1200m。呈北北东—南南西向展露。北西盘地层岩层倾向由北向南逐渐从南西—南东过度为北西向,倾角一般为6~13°;南东盘地层岩层倾向整体为北西向,倾角一般为6~15°,断距约30~50m。该断层地表附近为居民区,设计已将其划在煤柱保护区内,因此对井下资源开采影响较小。
F3断层
为逆断层,位于井田东南角及外围的柯家营—栅子门西侧一线,北端在栅子门北西侧尖灭,展布长度约>2700m。断距约0~30m。该断层为本井田东南边界断层,在井田范围内对煤层开采影响较小。
F4断层:
位于F1 断层以北,性质不明,对煤矿区内煤层没有影响。
F5、F6、F7、F8等断层
为井田内零星分布的一些次级小断层,产出于含煤岩系岩层中,断距一般为2~<10m,除F6为正断层性质外,其它均为逆断层。它们对煤矿区内含煤岩系及煤层造成小规模的错断,但破坏性不大。对煤层开采基本没有影响。
本矿井资源主要赋存于桃园向斜东南,煤层沿走向起伏较小,呈单斜构造。且F1、F2、F3位于村寨煤柱范围内或井田边界,对煤层开采影响较小。F4、F5、F6、F7、F8断层断距较小,呈零星分布,规模较小。因此,桃园向斜东翼构造简单,桃园向斜西翼构造中等。
总之,本矿井构造复杂程度为中等。
(四)矿区可采及局部可采煤层
二叠系上统龙潭组(P3l)为本区含煤地层,底部与峨嵋山玄武岩组呈假整合接触,顶部与长兴组整合接触。主要由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩夹炭质泥岩、页岩、灰岩和煤组成的海陆交互相含煤沉积组合。含煤地层厚240.38~261.45m,平均厚250.57m。煤层(线)累计总厚度14.26~16.28m,含煤系数5.71~6.77%;全区可采、大部可采和零星可采煤层12层,其中全区可采煤层2层(M6、M30),大部可采煤层1层(M15),其余均为零星可采煤层。现将各煤层分述如下:
M6煤层:位于龙潭组二段P3l2顶部,呈层状产出,煤层厚1.44~6.08m,平均厚度2.95m,;变化系数为39.78%,稳定指数为8.63%。属全区可采较稳定中厚煤层。该煤层在东部、南部一带普遍含1~3层夹矸,沿倾斜方向夹矸数量及厚度减少。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩,部分具炭质页岩(泥岩)伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩,部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构复杂。上距P3C约50m左右,下距M15煤层62m左右。
M15煤层:位于龙潭组二段P3l2底部,呈层状产出,煤层厚0.39~1.80m,平均厚度1.12m,变化系数为38.91%,稳定指数为22.25%,属大部可采不稳定薄煤层。由东向西,煤层厚度增厚,变化趋势明显。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩,部分具炭质页岩(泥岩)伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩,部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构较复杂。下距M30煤层104m左右。
M30煤层:位于龙潭组一段(P3l1)下部,呈层状产出。煤层厚0.90~1.87m,平均厚度1.41m,变化系数为18.20%,稳定指数为8.28%,属全区可采较稳定中厚煤层。厚度变化无明显规律。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩,部分具炭质页岩(泥岩)伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩,部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构较简单。
各煤层厚度、变化系数统计见表1-2-2。
根据煤层及其顶底板特征,可采煤层特征见表1-2-3。
表1-2-2 煤层厚度、变化系数统计表
可采性 | 煤层 编号 | 均值(m) | 标准差 | 变化系数(%) | 稳定指数(%) | 稳定程度 |
全区可采 | M6 | 2.95 | 1.1738 | 39.78 | | |
M30 | 1.41 | 0.2558 | 18.20 | 8.28 | 较稳定 |
大部分可采 | M15 | | 0.4354 | 38.91 | 22.25 | 不稳定 |
零星可采 | M5 | 0.72 | 0.3093 | 42.96 | | |
M7 | 0.70 | 0.3072 | 44.20 | 40.70 | |
M8 | 0.64 | 0.2513 | 39.46 | 39.65 | |
M9 | 0.80 | 0.3773 | 47.06 | 37.56 | 不稳定 |
M13 | 0.65 | 0.3713 | 57.37 | 56.74 | |
M18 | 0.59 | 0.3239 | 54.55 | 58.79 | |
M20 | 0.40 | 0.2062 | 52.20 | 84.58 | 极不稳定 |
M28 | 0.68 | 0.3646 | 53.96 | 51.11 | 极不稳定 |
M32 | 0.63 | 0.2962 | | | |
表1-2-3 可采煤层特征表
煤层 编号 | 厚度(m) | 间距(m) | 煤 层 结 构 | 煤 层 倾 角 | 顶 底 板 岩 性 | 煤层稳定性 | |
最小 | 最大 | 平均 | 最小 | 最大 | 平均 | 夹石 层数 | 。 | 顶板 | 底板 | |
M6 | 1.44 | 6.08 | 2.95 | 58.5 | 66.3 | 61.94 | 1-3 | 7~16 | 粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩 | 泥岩 | 较稳定,全区可采,煤层结构 简单~复杂 | |
M15 | 0.39 | 1.8 | 1.12 | 0-1 | 7~16 | 粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩 | 泥岩 | 不稳定,大部可采,煤层结构 简单~复杂 | |
73.5 | 122 | 104.2 | |
M30 | 0.9 | 1.87 | 1.41 | 0 | 7~16 | 粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩 | 泥岩 | 较稳定, 全区可采, 煤层结构较简单 | |
二、误揭煤层的原因
由于本矿井内未进行详查和精查的地质勘探工作,区域内的地质构造、煤层层数、煤层埋深、煤层产状及断层、褶曲等不甚了解;煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯释放情况、瓦斯渗透情况等有待测定;再加上实际操作过程中由于管理不到位或人为因素导致出现偏差,就有可能出现误揭煤层现象,引发煤与瓦斯突出事故。
三、加强组织领导
(一)成立防止误揭煤层工作领导小组
组 长:杨明国
副组长:胡明华、郑盛钗
成 员:唐 勇、郭 祥、赵院生、赵绍林、欧夏斯、徐显光、高怀斌、张进、柯贞举、王桂蜜、娄现军、刘家强、林加兵、林日品、郭密、李 静、谭佳喜、熊灿跃
组 长:对整个防止误揭煤层统一安排,负主要责任。
副组长:听从组长指挥,负责安排、督促落实误揭煤层的相关事宜。
成 员:负责落实防止误揭煤层的具体工作。
(二)成立探防队
王桂蜜为队长,主要负责探放水及防突工作。成员由高怀斌、张进、柯贞举、林加兵、刘家强、谭佳喜、林日品、熊灿跃、郭密、李静组成,严格按设计钻孔进行施工和记录。
四、安全技术措施
1、巷道的掘进施工,必须严格做到“有掘必探,有疑必探,先探后掘”。钻孔的深度、个数、方位必须符合《11运输斜巷防止误揭煤层钻孔示意图》的规定。必须保留20m的安全超前距离。
2、加强钻孔检查验收,提高钻孔施工质量。打钻过程中,必须安排一名专职瓦检员现场盯守,密切注意打钻过程中出现的各种异常情况,随时掌握第一手资料。特别注意打钻穿透的各个层位,并做好记录检查。
3、加强瓦斯地质预测预报,准确掌握煤层赋存位置情况,防止误揭煤层。瓦检员要不断检测钻孔中瓦斯涌出情况,发现瓦斯异常或超限时,必须停止一切工作,切断井下动力电源,撤出人员,加强通风稀释瓦斯。
4、钻进过程中,如遇到破碎、顶钻、卡钻、喷孔等其他动力现象,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆。
5、加强监测监控,保证监控有效。按照“装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速”的要求,加强监控设备的日常检修和维护,保证监控设备完好,数据准确上传,实现井下24小时不间断的监测监控。
6、必须保证井下所有电气设备的防爆性能良好,杜绝一切火源入井。
7、掘进中发现地质、矿压、瓦斯异常,必须立即停止工作,待采取措施安全后方可恢复其他工作。
8、必须保证掘进工作面有足够的新鲜风流,风量必须满足现场需用,严禁无计划停风或微风作业。
9、严格执行“四位一体”综合防突措施。安全矿长加强防突知识的培训,提高施工人员防突意识和能力。切实抓好突出煤层掘进、异常地质构造条件下防突工作,采取有力措施,防止煤与瓦斯突出事故的发生。
10、掘进过程中注意事项:
(1)刚开始钻进时压力不宜过大,要轻压慢钻,以免崩刃或打坏变速齿轮;待钻进两根钻杆,工作平稳后,压力再逐渐增大。
(2)开钻前先开水,并要保证足够的流量,不许干式钻眼。
(3)钻工在钻进过程中要认真观察钻机运转情况,即观察油压、钻孔内的排水。钻孔内的震动声音等情况。
(4)钻孔过程中必须有专人记录钻孔深度及多少根钻杆时出现的异常情况,如涌水量大、瓦斯异常、遇到煤层等。
(5)瓦检员必须跟班检查气体浓度,随时检测掘进工作面的瓦斯(二氧化碳)浓度,如果掘进工作面瓦斯浓度超过1%(二氧化碳超过0.75%)时,必须停止钻进,立即撤出工作面人员,加强通风,稀释瓦斯(二氧化碳),并立即汇报矿调度室和当班带班领导。
(6)钻进过程中,出现喷孔严重时,必须停止钻进并保持钻进空转,并及时汇报矿调度室和当班带班领导。
(7)钻进过程中不可停风,如停风所有人员应立即撤出掘进工作面,切断井下所有电源,恢复通风后应先由瓦检员与当班班长(瓦检员在前,班长在后)一起,由外向内的逐步检查瓦斯浓度,一旦发现瓦斯、混合气体浓度超过规定时要立即停止前进,等巷道中瓦斯、混合气体浓度不超标时方可安排工人入井作业。
(8)在钻穿探孔或打穿溶洞后,如出现停风、停电,应立即撤出井下所有人员并在配电房手动切断井下所有电源,恢复作业前由瓦检员和当班班长(瓦检员在前,班长在后)一起,由外向内的逐步检查瓦斯浓度,若瓦斯浓度不超过1%,方可恢复井下电源,允许工人入井作业。
(9)突发事件处理程序:井下工作面瓦斯急剧增加,工作面中瓦斯浓度超标;工作面瓦斯积聚;有毒有害气体超标;钻孔中涌水增大且有压力;片帮、冒顶等突发事件应立即停止钻进,切断井下动力电源,撤出所有人员,上报矿调度室和当班带班领导;矿领导和项目部领导开会研究处理方案,同时向公司汇报情况及研究处理方案。事故发生后当班班长第一时间在井口清点出井人员,若下井人员没出井或井下还有人员,应立即向矿领导和项目部领导汇报,由矿领导和项目部领导根据实际情况采取相应措施组织入井搜救,如灾情严重,再向上级部门汇报,请求矿山救护队援救。所有入井人员必须携带好自救器。
(10)其他不足之处,请严格按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》等相关规定执行。
五、附图
防止误揭煤层钻孔示意图
避灾路线图