隱蔽治災(zāi)因素普查課件第一頁，共31頁。一、煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查主要任務(wù)包括1、煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素類型

2、煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素探查方法、探查要求及后續(xù)相關(guān)工作的規(guī)定3、查明影響煤礦安全生產(chǎn)的各種隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，做好相應(yīng)的預(yù)防工作4、進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查與勘探、地質(zhì)觀測、資料編錄和綜合分析，提供煤礦建設(shè)和生產(chǎn)各個(gè)階段所需要的地質(zhì)資料，解決煤礦安全生產(chǎn)中的各種地質(zhì)問題。2第二頁，共31頁。一、隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素的定義及類型1、定義：煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素是指隱伏在煤層及其圍巖內(nèi)、在開采過程中可能誘發(fā)災(zāi)害的地質(zhì)構(gòu)造和不良地質(zhì)體及其采動(dòng)應(yīng)力耦合作用下形成的災(zāi)變地質(zhì)體。2、類型：按致災(zāi)作用的性質(zhì)、存在的狀態(tài)或發(fā)育特征進(jìn)行劃分，常見的煤礦隱蔽致災(zāi)因素主要包括：

采空區(qū)、廢棄老窯（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)水裂縫帶，地下含水體(暗河)，井下火區(qū)，河流滲漏區(qū)、天窗等不良地質(zhì)體。

3、特點(diǎn)

煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素具有隱蔽性、時(shí)變性、突發(fā)性的特點(diǎn)，探測和預(yù)防難度很大。不同的隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素有其第三頁，共31頁。不同的存在狀態(tài)和發(fā)育特征，在生產(chǎn)過程中，如不能預(yù)先辯識(shí)，將給采掘造成影響或發(fā)生事故。4、原則：隱蔽致災(zāi)因素普查應(yīng)針對(duì)各煤礦開采的實(shí)際情況，開展致災(zāi)因素的分析和勘查，隱蔽致災(zāi)因素普查應(yīng)遵循的基本原則包括：a、普查人員的專業(yè)性原則；b、普查措施有效性原則；c、普查范圍的全面性原則；d、普查對(duì)象重點(diǎn)性原則；e、普查結(jié)果成效性原則等。開展隱蔽致災(zāi)因素普查是體現(xiàn)預(yù)防為主、源頭治理的治本之策，是有效防范煤礦重大災(zāi)害事故的重要舉措，應(yīng)按照“地質(zhì)先行物探跟進(jìn)綜合分析預(yù)測預(yù)防”的工作模式，采用“地面、井下相結(jié)合，化探、物探、鉆探等手段相配合”的探測思路開展工作。每個(gè)礦應(yīng)根據(jù)自身地質(zhì)條件，制定有針對(duì)性、切實(shí)可行的隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查方案，通過普查和研究工作，查清隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，提出有針對(duì)性的防范措施，保障安全生產(chǎn)的目的?！谒捻?，共31頁。二、采空區(qū)普查

采空區(qū)普查，應(yīng)采用調(diào)查訪問、物探、化探和鉆探等方法進(jìn)行，查明采空區(qū)分布、形成時(shí)間、范圍、積水狀況、自然發(fā)火情況和有害氣體等。應(yīng)將采空區(qū)相關(guān)信息標(biāo)繪在采掘（剝）工程平面圖和礦井充水性圖上，建立煤礦和周邊采空區(qū)相關(guān)資料臺(tái)賬。a、采空區(qū)的危害性隱蔽采空區(qū)不僅會(huì)影響煤礦采掘設(shè)計(jì)和工程施工，而且會(huì)引發(fā)突水、瓦斯爆炸、火災(zāi)等煤礦事故，是煤礦生產(chǎn)的重大安全隱患，及時(shí)做好隱患探測，是預(yù)防事故的前提。近年來，大量的煤礦事故已經(jīng)證實(shí)，資料不清或勘查成度不高是造成煤礦采空區(qū)突水等事故的主要原因。它具有隱蔽性強(qiáng)，危害大，應(yīng)加大后續(xù)普查工作。b、探測方法與技術(shù)要求采空區(qū)的探查可采用調(diào)查訪問、物探、化探和鉆探等方法進(jìn)行，力求做到多手段、全方位探查，查明采空區(qū)分布、范圍、積水狀況、積水來源、自然發(fā)火情況和有害氣體等。

第五頁，共31頁。采空區(qū)普查結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將采空區(qū)普查的相關(guān)信息標(biāo)繪在采掘工程平面圖和礦井充水性圖上，建立煤礦和周邊采空區(qū)相關(guān)資料臺(tái)賬，以便分析相關(guān)隱患可能對(duì)煤礦生產(chǎn)帶來的潛在影響，及時(shí)做好防范措施。6第六頁，共31頁。

調(diào)查訪問生產(chǎn)礦井的調(diào)查——訪問——批文、設(shè)計(jì)書、井田范圍、開采煤層、實(shí)際產(chǎn)量、涌水量、瓦斯涌出量、地質(zhì)災(zāi)害、頂板災(zāi)害、治理工程、效果、每年的檢查報(bào)告?！巴庹{(diào)查（越界開采）——塌陷范圍、程度，井口位置

物探確定采空區(qū)邊界

——彈性波法：地震、震波CT確定積水區(qū)邊界

——電法（地面、井下）

——瞬變電磁（地面、井下）

——探地雷達(dá)（地面）

??第七頁，共31頁。

化探（水質(zhì)化驗(yàn)）化探依據(jù)

1、取樣分析化驗(yàn)2、井下快速檢測分析3、化學(xué)預(yù)警

鉆探國家《煤礦防治水規(guī)定》要求凡采掘工作面受水害影響的礦井，應(yīng)開展充水條件分析，堅(jiān)持預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采。水文地質(zhì)條件復(fù)雜和極復(fù)雜的礦井，在地面無法查明礦井水文地質(zhì)條件和充水因素時(shí)，必須堅(jiān)持有掘必探。關(guān)鍵：水文地質(zhì)條件不清的礦井---有掘必探。大量的小煤窯使得煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜，為了保證職工安全，要求有掘必探，排查隱患后，方可掘進(jìn)。煤礦在受水害威脅的地區(qū)，巷道掘進(jìn)之前，應(yīng)采用鉆探、物探和化探等方法查清水文地質(zhì)條件。地測部門要提出水文地質(zhì)情況分析報(bào)告，并提出水害防范措施，經(jīng)煤礦總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)、地測等有關(guān)部門審查后，方可進(jìn)行施工。??第八頁，共31頁。重點(diǎn)是收水威脅的區(qū)域掘進(jìn)前要查清水文地質(zhì)條件，問題包括老空和溶洞。探查：物探、化探和鉆探。提出水害分析報(bào)告：水害類型，水害特點(diǎn)，預(yù)防措施審查報(bào)告：總工。礦井工作面回采前，應(yīng)查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層（體）富水性等情況。重點(diǎn)：工作面采前探查采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須進(jìn)行探放水，探水前必須確定探水線并標(biāo)在采掘工程平面圖上：探放水對(duì)象布置探放水鉆孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定：（一）探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時(shí)，探水鉆孔成組布設(shè)，并在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn)，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過1.5m；（二）探放斷裂構(gòu)造水和巖溶水等時(shí)，探水鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個(gè)；（三）煤層內(nèi)，原則上禁止探放水壓高于1MPa的充水?dāng)鄬铀?、含水層水及陷落柱水等。如確實(shí)需要的，可以先建筑防水閘墻，并在閘墻外向內(nèi)探放水；ABOUTME關(guān)于我9第九頁，共31頁。探放水重點(diǎn)是鉆孔布置

1.參數(shù)超前距：從探水線開始向前打鉆。過程：探---掘---探---掘，循環(huán)進(jìn)行。終孔位置保持超前掘進(jìn)工作面一段距離（20m）幫距20m2.鉆孔放水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量，防止淹井；放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量和水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時(shí)處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室。3.井下探放水必須使用專用的探放水鉆機(jī)，嚴(yán)禁使用煤電鉆探放水。煤電鉆太短

4.探水鉆孔除兼作堵水或疏水用鉆孔外，終孔孔徑一般不得大于75mm。從圍巖的穩(wěn)定性要求孔徑一般不得大于75mm。遇到不測是容易控制。探放水鉆進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿。要立即向礦調(diào)度室匯報(bào)，派人監(jiān)測水情。如發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員到安全地點(diǎn)，然后采取措施，進(jìn)行處理。5.探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。探放

水孔必須鉆入老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對(duì)放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查工或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)處理。10第十頁，共31頁。三、廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔調(diào)查

廢棄老窯（井筒）和封閉不良鉆孔普查，應(yīng)收集廢棄老窯（井筒）閉坑時(shí)間、開采煤層、范圍，是否開采煤柱和充填情況等資料。井田內(nèi)及周邊施工的所有鉆孔都要標(biāo)注在圖上，分析每個(gè)鉆孔封孔的質(zhì)量。建立井田內(nèi)廢棄老窯（井筒）、水源井、封閉不良鉆孔臺(tái)賬。a、廢棄老窯的危害性，影響煤礦采掘設(shè)計(jì)和工程施工，而且會(huì)引發(fā)突水等煤礦事故。b、探測方法與技術(shù)要求，采用查閱相關(guān)資料、調(diào)查訪問等方法。c、封閉不良的危害性，煤炭地質(zhì)勘探或生產(chǎn)補(bǔ)充勘探時(shí)期，井田內(nèi)多數(shù)施工鉆孔均揭穿煤層和煤系上部含水層，部分鉆孔甚至揭穿煤系下部含水層，在封閉不良或沒有封閉的情況下，這些鉆孔可成為溝通含水層的通道，當(dāng)開采接近或揭露這些鉆孔時(shí)，會(huì)造成涌水乃至突水。d、封閉不良鉆孔的探測方法與要求及時(shí)對(duì)掘進(jìn)巷道前方封閉不良鉆了等富水性區(qū)域進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)，煤炭勘察或煤礦補(bǔ)充勘探施工的鉆孔都會(huì)保存封孔資料及質(zhì)量記錄，可采取查閱或收集資料方式，了解勘查過程中鉆孔施工情況及鉆孔封閉情況。弄清鉆孔分布，特別是封閉不良鉆孔的分布及資料、封閉質(zhì)量、和封閉不良層段；對(duì)于鉆孔資料不詳、封孔資料不清的鉆孔，應(yīng)已封閉不良鉆孔對(duì)待，在設(shè)計(jì)說明和各類地質(zhì)說明書中必須明確提出來，作為煤礦生產(chǎn)的安全隱患；在掘進(jìn)和回采靠近或離開鉆孔一定距離時(shí)，應(yīng)觀察和記錄掘進(jìn)頭和工作面的異常變化，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)分析異常原因，并及時(shí)報(bào)告。分析封閉不良鉆孔影響煤礦生產(chǎn)，及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)及施工部門，將井田周邊所有鉆孔標(biāo)注在采掘工程平面圖等相關(guān)圖件上，對(duì)封閉不良的鉆孔專門標(biāo)注，建立不良鉆孔臺(tái)賬；對(duì)煤礦勘查獲補(bǔ)充勘探施工鉆孔封孔質(zhì)量臺(tái)賬；生產(chǎn)過程中揭露鉆孔進(jìn)行觀測對(duì)生產(chǎn)的影響和處理情況進(jìn)行記錄，建立采掘中揭露地質(zhì)鉆孔封孔質(zhì)量臺(tái)賬。11第十一頁，共31頁。四、斷層、裂隙和褶曲調(diào)查斷層、裂隙和褶曲對(duì)煤礦安全的危害查明礦井邊界斷層和井田內(nèi)落差大于5米的斷層，查明礦井內(nèi)主要褶曲形態(tài)，收集礦井裂隙發(fā)育資料、總結(jié)規(guī)律，編制煤礦構(gòu)造綱要圖。其中，斷層普查主要包括斷層性質(zhì)、走向、傾角、斷距，斷層帶寬度及巖性，斷層兩盤伴生裂隙發(fā)育程度，斷層富水性等。1）斷層、裂隙和褶曲是煤礦重要的隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素，對(duì)煤礦安全高效生產(chǎn)影響顯著。主要體現(xiàn)為：a、斷層的存在可對(duì)煤層的完整性和連續(xù)性造成破壞，影響煤炭資源儲(chǔ)量；b、斷層、褶曲的存在會(huì)影響開采區(qū)域及其井田劃分和礦井開拓方式的合理布置，增加開拓成本和降低生產(chǎn)效率；c、斷層、褶曲及裂隙發(fā)育帶可能會(huì)在其附近引起煤層頂板冒頂、突水、瓦斯突出等煤礦安全事故。2）導(dǎo)致冒頂3）導(dǎo)致水害4）導(dǎo)致瓦斯異?；蚴鹿?2第十二頁，共31頁。斷層、褶曲、裂隙帶調(diào)查和探查

頂板裂隙帶的調(diào)查和探查構(gòu)造裂隙帶調(diào)查——大氣降水補(bǔ)給、河流滲漏補(bǔ)給裂隙帶是造成礦井水害的主要原因之一

地表水體通過裂隙涌入礦坑造成災(zāi)害。通過裂隙涌入礦井造成災(zāi)害時(shí)常發(fā)生，特別是礦井涌水量隨降雨量的增加，在暴雨季節(jié)往往造成災(zāi)害。對(duì)斷層和褶曲的普查可采用現(xiàn)場觀測和物探、鉆探等探測方法，內(nèi)容包括：斷層性質(zhì)、走向、傾角、斷距，斷層帶寬度及巖性，斷層兩盤伴生裂隙發(fā)育程度，斷層富水性等進(jìn)行探查。地層的重復(fù)和缺失、巖層產(chǎn)狀的急變、小褶皺劇增，以及擠壓破碎和各種擦痕等是斷層活動(dòng)引起的構(gòu)造強(qiáng)化現(xiàn)象。褶曲探查包括：查明褶皺的位置、產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)和分布特點(diǎn)，探討褶曲形成的方式，了解褶曲與礦產(chǎn)的關(guān)系。將斷層和褶曲應(yīng)標(biāo)注在編繪的煤礦構(gòu)造綱要圖上13第十三頁，共31頁。圖1細(xì)砂巖內(nèi)高角度原生縱向裂隙的發(fā)育情況圖2粉砂巖內(nèi)高角度原生縱向裂隙的發(fā)育情況(祁東煤礦71煤采前對(duì)比孔彩色鉆孔電視探測圖片)(祁東煤礦71煤采前對(duì)比孔彩色鉆孔電視探測圖片)第十四頁，共31頁。圖3炭質(zhì)泥巖內(nèi)高角度原生縱向裂隙的發(fā)育情況圖4泥巖內(nèi)高角度原生縱向裂隙的發(fā)育情況(祁東煤礦71煤采前對(duì)比孔彩色鉆孔電視探測圖片)(祁東煤礦71煤采前對(duì)比孔彩色鉆孔電視探測圖片)第十五頁，共31頁。五、陷落柱普查《煤地質(zhì)工作規(guī)定》陷落柱普查，應(yīng)查明礦井內(nèi)直徑大于30米的陷落柱，主要包括陷落柱發(fā)育形態(tài)、巖性、周邊裂隙發(fā)育程度、導(dǎo)水性等，并提出防范措施和建議。陷落柱探查是國內(nèi)外的難題。在條件好的情況下可以用：三維地震法（含再處理和解釋）、瞬變電磁法1）陷落柱對(duì)煤礦安全的危害性陷落柱的存在影響巷道的掘進(jìn)和煤層的開采，是煤礦安全生產(chǎn)的重要隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素之一。煤礦區(qū)陷落柱的存在對(duì)煤礦生產(chǎn)影響顯著，主要包括：a、破壞煤層的連續(xù)性，在陷落柱區(qū)域形成無煤區(qū)，減少煤炭可采儲(chǔ)量；b、陷落柱破壞頂?shù)装逶斐擅绊斊瑤偷仁鹿?；c、陷落柱充當(dāng)特殊的導(dǎo)水管道造成水災(zāi)事故。2）陷落柱賦存特點(diǎn)：空間形態(tài)多不規(guī)整、大小不一、高度各異、隱蔽性強(qiáng)。造成陷落柱與斷層誤判的表面現(xiàn)象特征主要表現(xiàn)在：a、煤巖層出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象；b、揭露煤巖層裂隙比較發(fā)育；c、揭露顯示煤層多比較破碎；d、采掘面多出現(xiàn)淋水現(xiàn)象。3）探測方法與要求a、煤礦井下疑似陷落柱判識(shí)；b、地球物理勘探；c、井下鉆探；16第十六頁，共31頁。陷落柱第十七頁，共31頁。陷落柱第十八頁，共31頁。斷層陷落柱利用三維可視化技術(shù)解釋煤層中的斷層和陷落柱第十九頁，共31頁。根據(jù)勘探區(qū)內(nèi)確認(rèn)的陷落柱位置，確定了陷落柱的地震響應(yīng)特征。作為判斷本區(qū)是否存在陷落柱的重要依據(jù)之一12318陷落柱的地震響應(yīng)第二十頁，共31頁。響應(yīng)特征1：反射波受裂隙影響，陷落柱上方的反射能量較弱陷落柱在振幅剖面上的特征（左：xline421右：xline425）第二十一頁，共31頁。陷落柱在振幅剖面上的特征（左：inline209右：inline213）22第二十二頁，共31頁。響應(yīng)特征2：陷落柱內(nèi)部的巖層有陷落和復(fù)合波現(xiàn)象陷落柱在瞬時(shí)相位上的特征（左xline417右xline421）8煤4煤1煤8煤4煤1煤23第二十三頁，共31頁。響應(yīng)特征3：陷落柱在水平切片上呈現(xiàn)出圈狀現(xiàn)象瞬時(shí)相位屬性上的切片反映（左-8煤往上2ms，右-8煤往下2ms）地質(zhì)異常地質(zhì)異常24第二十四頁，共31頁。響應(yīng)特征3：陷落柱在水平切片上呈現(xiàn)出圈狀現(xiàn)象在方差屬性上的切片反映（左-8煤往上10ms，右-8煤往上5ms）地質(zhì)異常地質(zhì)異常25第二十五頁，共31頁。響應(yīng)特征3：陷落柱在水平切片上呈現(xiàn)出圈狀現(xiàn)象瞬時(shí)相位屬性上的切片反映（左-8煤往下5ms，右-8煤往上5ms）地質(zhì)異常地質(zhì)異常26第二十六頁，共31頁。響應(yīng)特征3：陷落柱在水平切片上呈現(xiàn)出圈狀現(xiàn)象在方差屬性上的切片反映（左-8煤往上10ms，右-8煤往上5ms）地質(zhì)異常地質(zhì)異常27第二十七頁，共31頁。響應(yīng)特征3：陷落柱在水平切片上呈現(xiàn)出圈狀現(xiàn)象在方差屬性上的切片反映（左-8煤，右-8煤層位往上5ms）地質(zhì)異常地質(zhì)異常28第二十八頁，共31頁。六、瓦斯富集區(qū)普查瓦斯腹肌區(qū)普查，應(yīng)查明煤層厚度、變化規(guī)律、煤質(zhì)和瓦斯含量及賦存狀況，系統(tǒng)收集礦井所有的瓦斯資料和地質(zhì)資料，編制瓦斯地質(zhì)圖，對(duì)礦井瓦斯賦存情況進(jìn)行分區(qū)，開展瓦斯防突預(yù)測預(yù)報(bào)工作。a、瓦斯富集區(qū)隱蔽致災(zāi)危害煤礦瓦斯突出、瓦斯爆炸等瓦斯事故是煤礦發(fā)生重大惡性事故的表現(xiàn)之一，它具有突發(fā)性強(qiáng)、潑及范圍廣、危害程度高等突出特點(diǎn)。b、探測方法和要求在煤炭勘查、煤礦補(bǔ)充勘探和煤層氣勘探開放過程中