庇山矿隐蔽致灾报告1220

1 绪论

1.1目的

平顶山市瑞平煤电有限公司庇山煤矿原为汝州市庇山一号井田，矿井于1995年动工兴建，建设期间由于缺乏资金，矿井时建时停。2002年6月庇山煤矿由天瑞集团铸造有限公司收购，更名为天瑞集团铸造有限公司庇山煤矿，2002年10月开工建设，2006年9月通过验收投产，设计生产能力30万吨/年；2011年开始进行产业升级改造，设计生产能力85万吨/年，2014年3月通过产业升级改造竣工验收，目前实际生产能力在100万吨/年以上。

为保证矿井安全生产工作持续稳定，进一步查明井田范围内的隐蔽致灾地质因素，做出相应预测预报，及时处理煤矿地质灾害，从根本上遏制煤矿事故的发生，根据《煤矿地质工作规定》要求，庇山煤矿组织了矿井地质、测量、防治水、通风、防突各专业技术人员，对井田范围内及相邻区域开展了隐蔽致灾地质因素普查工作，并编制成《平顶山市瑞平煤电有限公司庇山煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告》。 1.2任务

（1）查明采空区老空区的分布、形成时间、范围、积水状况； （2）查明废弃老窑和封闭不良钻孔；

（3）查明矿井内主要褶曲形态，查明矿井边界断层和井田内落差大于1m的断层，收集矿井裂隙发育资料、总结规律；

（4）查明矿井内的陷落柱； （5）查明煤层瓦斯含量及赋存状况； （6）查明煤层顶底板导水裂缝带高度；

（7）查明影响矿井安全开采的各种地下含水体，导水通道等，预

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测煤矿正常和最大涌水量；

（8）查明火区范围、密闭、气体成分等情况； （9）查明古河床冲刷带、天窗的分布情况；

（10）提出矿井对隐蔽致灾地质因素的防范措施及建议。

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2 矿井基本情况

2.1位置及范围

庇山煤矿位于庇山矿区东南，东南距汝州市12km，北距洛阳市约50km，东距平顶山市约80km。行政区划属汝州市陵头乡。井田南部距焦枝铁路最近之王堂车站3km，距洛（阳）～临（汝）公路约5km，东距临（汝）～郑（州）公路约4km，交通十分方便。详见交通位置图2－1。

3501130孟州洛阳温县黄河1140偃师郑州市巩义荥阳3440新密登封034400焦汝阳庇山矿王堂禹州枝汝州新郑长葛许昌340汝线鲁 山1130郏县河平顶山襄城340图2-1 交通位置图（1：200000）庇山煤矿井田范围：东起F3断层，西至F1断层，南起各煤层露头，北至各煤层-700m等高线。井田走向长约2.7～2.9km，倾斜宽约

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1.6～2.2km，面积6.1456km2。

按照河南省国土资源厅对庇山煤矿开采范围的批复，本井田范围由以下22个拐点座标连线圈定而成，拐点座标见表2－1。

表2-1 井田境界拐点座标表

拐 点 号 A B C D E F G H I J K 3790250.00 3790575.00 3790735.00 3791265.00 3791420.00 3791585.00 3792015.00 3792100.00 3791310.00 3791125.00 3791150.00 38385300.00 38385950.00 38386325.00 38387070.00 38387175.00 38386875.00 38387385.00 38387570.00 38388410.00 38388850.00 38389120.00 X Y 拐 点 号 L M N O P Q S T U V W 3791090.00 3790900.00 3790215.00 3789950.00 3789915.00 3789770.00 3789535.00 3789495.00 3789380.00 3789450.00 3789640.00 38389300.00 38389520.00 38389350.00 38388980.00 38388840.00 38388625.00 38387855.00 38387523.00 38387140.00 38386500.00 38386000.00 X Y 共有22个拐点圈成，开采深度283～-700m，限采一8、二1煤层 2.2自然地理

（1）地形地貌

井田属低山丘陵地带，主要由狼牙山和庇山组成。区内在庇山、狼牙山出露有三叠系、二叠系地层，其余大部分地区老地层出露零星，多被第四系粘土夹砾石层及坡积物覆盖，F6断层以东拗陷区沉积有巨厚层新生界沉积物，650孔揭露厚度639.58m。全区地势北高南低，最高点庇山为486.99m。

（2）水系

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本区属淮河流域，汝河水系，流经矿区边缘的荆河、杨寨溪沟、水泉河，均自北向南东注入汝河，流量随季节性变化，具有暴雨剧增旱季锐减的特点。本区最高洪水位标高为+280m。

大张水库位于矿区西南部，是庇山矿区所属范围内最大的地表水体，其最大库容量为150×104m3，平均为70×104～80×104m3，占地面积300亩。近年来季节性连续干枯，荆河为其最主要的补给来源。

陆浑灌渠由南部绕向东南，是区内最大的人工水系，只在天气干旱时放水，经庇山煤矿防渗漏处理后对矿井影响不大。

区内还有规模较小的地表水7个，一般呈串珠状或零星分布，季节性变化较大，对矿井开采没有影响。

（3）气象

本区属大陆性半干旱气候。据汝州市气象站1957～1984年观测资料，年平均气温14.2℃，最低气温-18℃。历年平均降雨量653.7mm，年最大降雨量1170.9mm，最小降雨量332.8mm，大气降水集中在7、8、9三个月，历年平均蒸发量1834mm，年最大蒸发量2250.4mm，年最小蒸发量1421.1mm。年平均绝对湿度12.6mba，平均相对湿度67.2%。本区夏季多东南风，冬季西北风，最大风速24m/s。冻土期从当年11月至来年3月，最大冻土深度18cm。

（4）地震

根据汝州市志记载，1809年夏地震，汝水溢，伤人无数。1827年3月23日曾发生过地震。经国家地震局河南省物测队鉴定，前一次地震烈度小于Ⅵ度，后一次为有感地震。

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即含煤地层第一含煤段，底界止于铝土泥岩层顶面，顶界止于L8

灰岩或L8灰岩上部黑色泥岩顶面。厚33.51～59.47m，平均41.27m。 本组依据岩性组合分为：

①下部灰岩段

由L1～L3三层深灰色生物碎屑泥晶灰岩、砂质泥岩和薄煤层（一1、一2、一3）组成。L1、L2发育较差，局部相变为泥灰岩或砂质泥岩取代，L3灰岩较稳定，局部含燧石结核，其与L6不同的是燧石结核较小且少，裂隙不甚发育。厚约7.22m。

②中部砂泥岩段

有灰色、深灰色砂质泥岩、粉砂岩、中粒砂岩组成。中部夹一薄层灰岩，含3～4层不稳定薄煤层。

③上部灰岩段

由3～4层深灰色生物碎屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、燧石灰岩、粉砂岩及2～3层薄煤层组成。其中L5灰岩单层厚度1.00m右，局部见变为泥质灰岩，L6灰岩厚度较大，上部含燧石结核，下部含少量或不含燧石结核，一8煤层顶板是良好标志层之一。L7、L8不稳定，仅在27勘查线附近发育。厚13.88～27.35m，平均14.69m。

一8煤层平均厚度0.83m，煤层结构简单，平均含有一层夹矸，岩性为炭质泥岩和泥岩，厚0.02～0.16m，顶板为厚层状燧石灰岩，很少或没有伪顶，底板为黑色砂质泥岩或泥岩，局部可见伪底。一8煤层为大部可采煤层。

3.二叠系（P）

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（1）下统山西组（P1sh）

为含煤地层第二含煤段，与太原组整合接触。主要岩性由浅灰色、深灰色细～中粒岩屑石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成。 根据岩性组合和含煤特征，本组分为三个岩性段：下段（太原组顶界～大占砂岩顶面），厚15.35～43.18m，平均31.53m。其下部以粉砂岩为主夹薄层菱铁质泥岩，发育波状、透镜状、脉状层理，生物潜穴为黄铁矿充填。中部以煤层为主夹砂质泥岩、粉砂岩薄层，含较多黄铁矿结核，发育水平层理。上部为大占砂岩，麻灰色，含较多云母片及炭屑和少量的泥砾，是确定二1煤层的良好标志层。二1煤层位于山西组下部，，10勘查线以西深部出现一层夹矸，岩性为炭质泥岩或泥岩。二1煤层全区可采。

本组总厚75.01～96.20m， 平均91.90m。共含煤7层，一般2～4层（二1、二2、二3、二4），煤层总厚7.75m，含煤系数8.43%，其中二

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（包括二1 1和二2 1）煤层为主要可采煤层，但厚度变化较大，常出

现分岔、合并现象，且无一定规律。

（2）下统下石盒子组（P1x）

根据岩性组合和含煤特征分为三、四、五、六煤段，与下伏地层整合接触。厚225.74～354.00m，平均294.41m。

本段顶界止于田家沟砂岩（St）底，厚58.03～115.84m，平均92.53m，共含煤2层，其中以六2煤层比较稳定。

（3）中统上石盒子组（P2s）

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本组根据岩性组合和含煤特征分为七、八、九含煤段，其与下伏地层整合接触，厚137.95～195.55m，平均174.94m,多为薄煤线及炭质泥岩。含海绵骨针水云母泥岩（硅质泥岩），层位稳定，为该煤段区域性标志层之一。

（4）上统石千峰组（P3sh） ①一段—平顶山砂岩段（P3sh1）

零星出露于井田内东、西牛蛋山，岩性为浅灰、灰白色，略呈肉红色中粗粒～巨粒长石石英砂岩，间夹细砂岩、砂质泥岩薄层。与下伏地层整合接触。厚88.61～98.88m，平均93.48m。

②二、三段（P3sh2+3）

由浅灰、灰绿、暗紫色砂质泥岩、粉砂岩和灰白色中、细粒砂岩组成，顶部砂质泥岩、粉砂岩，常具同生砾结构。本段揭露厚179.04～213.23m，平均196.14m。

区内揭露下部地层，依据庇山矿区1236钻孔揭露厚181.62m，与下伏地层整合接触。

4.三叠系（T）

（1）下统刘家沟组（T1l）

核查区内仅出露下三叠统刘家沟组（T1l）地层。

岩性为紫红色中、细粒砂岩，普遍含铁质鲕粒、豆粒，风化后显示氧化铁―红斑‖。底部为灰白色，常含石英砾。上部为紫红色、暗紫色灰绿色长石石英砂岩与暗紫色粉砂岩互层，夹泥岩薄层，含较多泥砾及白

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云母片，斜层理及水平层理发育，常见砂质包体及钙质结核。厚85.20～106.06m，平均89.20m。与下伏地层整合接触。

（2）中统二马营组（T2er）

由紫红色、灰绿色长石、石英砂岩，与暗紫色粉砂岩、泥岩互层。含泥砾及白云母片，显斜层理及水平层理，下部夹数层砾岩。该层位于下鲁正断层以西，被第四系覆盖。

（3）上统延长组（T3y）

由灰色、灰绿色-紫红色中细粒含长石、石英砂岩，与泥岩、砂质泥岩互层。砂岩呈薄层状，具清晰的波状交错及水平层理。局部含细小白云母片、菱铁质结核、泥砾。矿区西部河西陈区夹有黑色泥岩及薄层灰质泥岩和煤线。该层位于下鲁正断层以西，被第四系覆盖。

5.新近系（N）

由棕红色粘土、砂质粘土、钙质结核层和砾石层组成，部分岩层呈半胶结状，厚0～101.66m，平均41.42m，与下伏地层不整合接触。

6.第四系（Q）

由粘土夹冲积、坡积砾石层以及粘土、砂质粘土组成，厚0～27.60m，平均17.52m，与下伏地层不整合接触。 2.4.2含煤地层

本区地层属典型的华北地层，主要含煤地层为二叠系和石炭系，包括二叠系下统山西组和二叠系下统下石盒子组、石炭系上统太原组，其具体特征叙述如下：

1.石炭系（C）

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（1）下统本溪组（C2b）

浅灰色、灰绿色，局部深灰色、紫红色铝土泥、铝土岩，夹砂质泥岩及不稳定薄煤层。鲕状结构，含较多黄铁矿结核，致密块状。厚0.77～7.33m，平均6.58m。与上寒武统崮山组地层平行不整合接触。

（2）上统太原组（C2t）

即含煤地层第一含煤段，底界止于铝土泥岩层顶面，顶界止于L8

灰岩或L8灰岩上部黑色泥岩顶面。厚33.51～59.47m，平均41.27m。 本组依据岩性组合分为：

下部灰岩段：由L1～L3三层深灰色生物碎屑泥晶灰岩、砂质泥岩和薄煤层（一1、一2、一3）组成。灰岩中产腕足类、筳科、海百合茎等动物化石，L1、L2发育较差，局部相变为泥灰岩或砂质泥岩取代，L3灰岩较稳定，局部含燧石结核，其与L6不同的是燧石结核较小且少，裂隙不甚发育。厚约7.22m。

中部砂泥岩段：有灰色、深灰色砂质泥岩、粉砂岩、中粒砂岩组成。中部夹一薄层灰岩，含3～4层不稳定薄煤层。砂岩含较多的云母碎片，泥、钙质胶结，砂质泥岩、粉砂岩一般微波层状，发育波状层理，层面含较多炭屑和植物化石碎片，局部见完整植物化石，灰岩中含腕足类、海百合茎、筳科动物化石及其碎屑。厚10.32～23.52m，平均12.78m。

上部灰岩段：由3～4层深灰色生物碎屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、燧石灰岩、粉砂岩及2～3层薄煤层组成。其中L5灰岩单层厚度1.00m右，局部见变为泥质灰岩，L6灰岩厚度较大，上部含燧石结核，下部含少量或不含燧石结核，一8煤层顶板是良好标志层之一。L7、L8不稳定，仅

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在27勘查线附近发育。灰岩中产有孔虫、形虫、海百合茎、海胆、腕足类、海绵骨针等动物化石碎屑。厚13.88～27.35m，平均14.69m。

一8煤层平均厚度0.83m，煤层结构简单，平均含有一层夹矸，岩性为炭质泥岩和泥岩，厚0.02～0.16m，顶板为厚层状燧石灰岩，很少或没有伪顶，底板为黑色砂质泥岩或泥岩，局部可见伪底。一8煤层为大部可采煤层。

2.二叠系下统山西组（P1sh）

为含煤地层第二含煤段，与太原组整合接触。主要岩性由浅灰色、深灰色细～中粒岩屑石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成。 根据岩性组合和含煤特征，本组分为三个岩性段：下段（太原组顶界～大占砂岩顶面），厚15.35～43.18m，平均31.53m。其下部以粉砂岩为主夹薄层菱铁质泥岩，发育波状、透镜状、脉状层理，生物潜穴为黄铁矿充填。中部以煤层为主夹砂质泥岩、粉砂岩薄层，含较多黄铁矿结核，发育水平层理。上部为大占砂岩，麻灰色，含较多云母片及炭屑和少量的泥砾，是确定二1煤层的良好标志层。

二1煤层位于山西组下部，下距一8煤层19.37m，上距砂锅窑砂岩（Ss）71.40m。厚度0.85～7.65m，平均2.60m，顶板岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩，底板为黑白相间的粉细砂岩互层。煤层结构较简单～复杂，含夹矸1～3层，一般为2层，上部夹矸为炭质泥岩或少量泥岩，厚0.2m左右，下部夹矸为炭质高岭石泥岩，厚度一般不大于0.05m。二12 煤层为二1煤分叉煤层，分布范围约在+100m以上及矿井西南部，厚1.11～3.36m，平均2.03m，顶板岩性为黑色泥岩或砂质泥岩，局部有伪顶；底板岩性为黑色碳质泥岩或泥岩，煤层结构较简单，

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10勘查线以西深部出现一层夹矸，岩性为炭质泥岩或泥岩。二1煤层全区可采。

中段（大占砂岩Sd顶面～香炭砂岩Sx顶面）：厚10.42～64.16m，平均37.20m。以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主，中夹较多镜煤化植物茎杆化石，顶部为浅灰色含菱铁矿中细粒砂岩（Sx）。

上段（Sx顶面～Ss底）：即小紫泥岩段，厚8.65～35.57m，平均23.17m。以浅灰绿色、紫红色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿色细砂岩、粉砂岩薄层，局部具密集菱铁质细小鲕粒。

本组总厚75.01～96.20m， 平均91.90m。

本组共含煤7层，一般2～4层（二1、二2、二3、二4），煤层总厚7.75m，含煤系数8.43%，其中二1（包括二1 1和二12）煤层为主要可采煤层，但厚度变化较大，常出现分岔、合并现象，且无一定规律。

3.二叠系下统下石盒子组（P1x）

根据岩性组合和含煤特征分为三、四、五、六煤段，与下伏地层整合接触。厚225.74～354.00m，平均294.41m。

三煤段和四煤段：主要岩性为浅灰、灰绿色，局部紫红色的细—中粒岩屑和石英砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。底界砂锅窑砂岩为中、粗粒岩屑石英砂岩，其上为大紫泥岩。另外，本段中上部依次还发育有老君庙砂岩、S4砂岩。煤层主要发育在煤段下部，煤段上部一般不发育紫斑，以灰色砂质泥岩、泥岩为主夹菱铁质粉砂岩。本套地层止于四、五煤段分界砂岩（S5）底，厚123.60～145.36m，平均134.29m。共含煤8层，通常3～5层，以四0、四1、四3煤层较为稳定。其中四3煤层发育较好，厚度在临界可采厚度左右，以高灰煤为主。

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五煤段：由灰色、深灰色砂质泥岩、粉砂岩和浅灰色中～细粒石英砂岩、长石岩屑砂岩和煤层组成；底部S5砂岩质上泥岩，砂质泥岩通常发育紫斑；本组顶界止于S6砂岩底，厚44.11～92.80m，平均67.59m。含煤6层，主要发育在煤段中上部，一般1～2层，其中五3煤层为本区大部可采煤层，其余为薄煤层或炭质泥岩。

六煤段：下部为灰、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成。底部S6砂岩为灰白色、灰绿、浅灰色含砾中、粗粒石英砂岩；中部为灰、浅灰色砂质泥岩和砂岩，夹1～2层薄煤层（六2、六3）。其中六2煤层底板砂岩发育较好，为浅灰、灰白色中、细粒岩屑石英砂岩；上部以灰绿、紫红色泥岩夹透镜状砂岩组成；本段顶界止于田家沟砂岩（St）底，厚58.03～115.84m，平均92.53m，共含煤2层，其中以六2煤层比较稳定。

4.二叠系中统上石盒子组（P2s）

本组根据岩性组合和含煤特征分为七、八、九含煤段，其与下伏地层整合接触，厚137.95～195.55m，平均174.94m。

七煤段：由灰色、深灰色、紫红色砂质泥岩和浅灰色长石石英砂岩、煤层组成。煤段顶、底泥岩、砂质泥岩大部分具紫斑和鲕状结构。底界田家沟砂岩（St）为浅灰、灰色、灰白色中粗粒石英砂岩；中部发育薄煤层七1、七2；顶界止于七、八煤段分界砂岩（S8）底，厚58.13～115.84m，平均98.62m。共含煤2～4层，以七2煤层比较发育，偶见可采点。

八、九煤段：顶界平顶山砂岩底，底界S8砂岩底，厚51.66～127.29m，平均76.32m。由灰色、绿灰色中细粒砂岩，及灰色、灰绿色、紫花色砂质泥岩、泥岩及不稳定煤层组成。上部泥岩中含紫斑，中下部见1～

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2层，厚0.1～0.05m，多为薄煤线及炭质泥岩。含海绵骨针水云母泥岩（硅质泥岩），层位稳定，为该煤段区域性标志层之一。 2.4.3煤 层

1.含煤性

井田内含煤地层为石炭、二迭系，属华北型含煤沉积。共分8个含煤段。煤系地层总厚618.38m，含煤约42层，煤层总厚约26.98m，含煤系数4%，其中二迭系山西组的二1煤（包括二11，二12）煤层为主要可采煤层。下石盒子组的四7煤层、三

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煤层，山西组的二2煤层，上

石炭统太原组的一8煤层均为大部或局部可采煤层。

2.可采煤层

由于庇山煤矿采矿许可证只允许开采二1煤（包括二11，二12）煤层和一8煤层，所以只对以上煤层进行叙述。

（1）石炭系太原组含煤地段（一煤段）厚度平均41.27m，含煤1～8层，常见4～6层，煤层总厚3.27m，含煤系数为8%。其中一8煤为局部可采煤层。

一8煤位于太原组上段下部，上距二1煤19.37m，下距寒武系地层顶界面平均27.92m。煤层平均厚度0.83m，煤层结构简单，平均含有一层夹矸，岩性为炭质泥岩和泥岩，厚度0.02～0.16m，顶板为厚层状燧石灰岩，很少或没有伪顶，底板为黑色砂质泥岩或泥岩，局部可见伪底，煤厚方差为0.24，变异系数为28.24%，全区大部可采，主要可采范围在－8～12勘探线和13～15勘探线之间两个块段。不可采块段呈有规律分布，基本为北北西和近东西向展布，不可采指数30%。

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（2）二迭系山西组含煤地层（二煤段）厚度平均78.06m，含煤1～7层，一般为2～4层，煤层总厚7.75m，含煤系数10%，其中二1煤（包括二11，二12）煤层为本区主要可采煤层，全井田均可采，但煤厚变化较大，且无规律可循，在井田浅部煤层分叉成二11煤层和二12煤层，深部合并为一层（二1煤）。煤层分叉后总厚度增大，钻孔见分叉最大间距10.32m（1251孔）。

① 二1、二11煤层

二1煤层不分叉时，只有一层煤二1煤；分叉时分为二

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煤层和二

煤层。

位于山西组下部，下距一

8

煤层19.37m，上距砂锅窑砂岩（K8）

71.40m。厚度0.85～7.65m，平均2.60m，煤厚方差为1.50，变异系数为50.34%，顶板岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩，8～9勘探线之间出现细砂岩或粉砂岩，9～15勘探线之间可见伪顶，厚度0.04～1.09m，底板为黑白相间的粉细砂岩互层。煤层结构较简单～复杂，含夹矸1～3层，一般为2层，上部夹矸为炭质泥岩或少量泥岩，厚0.2m左右，下部夹矸为炭质高岭石泥岩，厚度一般不大于0.05m。

该煤层全区发育。但煤层厚度沿走向及倾向变化较大，无一定规律可循，向深部有变厚的趋势。从《二1及二11煤厚等值线图》中可以看出，7-13线中深部有一近东西方向的厚煤带，8线和12线深部出现两个煤厚大于5m的块段，但10线第一水平却出现区内最薄点（1003孔0.80m）F3断层以东之后备区煤厚变化亦无规律，但变化幅度较小。

② 二12煤层

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为二1煤分叉煤层，分布范围约在+100m以上，厚度1.11～3.36m，平均2.03m，煤厚方差为0.9，变异系数为40%。顶板岩性为黑色泥岩或砂质泥岩，局部有伪顶。底板岩性为黑色砂质泥岩或泥岩，见有伪底，煤层结构较简单，10勘探线以西深部出现一层夹矸，岩性为炭质泥岩或泥岩。

矿井可采煤层主要特征详见表2-2。

表2-2 可采煤层特征表

煤 层 煤层名称 全区厚度 (m) 两极值 平均值 0～1.22 0.83 0.85～7.65 2.60 1.11～3.36 2.03 可采点厚度(m) 结构 平均值 可采指数 可采范围 （%） 层间距 (m) 层数 岩性名称 平均值 19.37 0～10.32 炭质泥岩 泥岩 炭质泥岩 泥岩 炭质泥岩 泥岩 夹石 一8 0.95 简单 70 大部 1 二1 2.65 简单～复杂 98 全区 1～3 二1 22.03 较简单 100 全区 0～1 2.5 区域地质构造

临汝煤田位于秦岭东西向构造带北亚带中断嵩山—箕山隆起带南侧，新华夏第二沉降带西缘，淮阳山字形西翼。自太古代以来，区内发生了多次地壳运动，形成了不同形式、不同级别的构造形迹。其中发生在太古代末的嵩阳运动，是太古界地层产生线状紧闭型褶皱及区域变质。早元古代末期的吕梁运动（中岳运动）再次是本区产生强烈的褶皱、断裂、变质并伴有酸性岩浆活动，形成了煤田的基底构造。震旦纪发生

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的阿森特（少林）运动，早期有火山活动、晚期地壳相对稳定接受沉积。古生代的加里东、海西运动基本表现为平缓的升降运动。中生代的燕山运动是区内最大的一次地壳运动，是区内中生界及其以下的地层均发生了褶皱和断裂:中晚期还伴有岩浆活动。喜马拉雅山期主要是断裂并有基性岩将喷发。区内由于受各期构造的影响，构造比较复杂，但基本轮廓仍以秦岭纬向构造带北亚带为基础格架，新华夏系及淮阳山字形构造复合迭加其上，构造形迹既有纬向构造带的成分，亦有新华夏系的痕迹，许多断裂构造具有夺其活动的特点，但未见岩浆活动。现把矿区附近的主要区域形构造简述如下： 2.5.1褶 皱

1.箕山背斜

位于矿区北部，被建新庄断层切错为东西两部分。东段位于临汝密腊山～下红寨，西段在临汝神沟至陈窑一带。呈近东西向展布，总长约47公里。核部为太古界登封群，下元古界嵩山群及震旦系组成，两翼为古生界地层。北翼地层产状倾角14～25°，南翼地层受北东、北西和东西向三组断裂切割而被破坏。

2.临汝向斜

位于临汝北东部，轴向西北，西端在临汝县城北，向东倾没在郏县一带。延展长度达36公里。南翼地层较完整，有南西向北东依次出露寒武系、二叠系、三叠系地层，北翼受黄庄断层破坏，仅在武家窑、风穴寺出露有零星古生界寒武系、二叠系地层。两翼岩层倾角较缓，一般30～45°，翼部多发生高角度正断层，轴部为第三、四系所覆。在临汝

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以东据物探资料表明，第三、四系厚度达1700m以上。 2.5.2断 层

1.夏店正断层

位于临汝县(汝州市)夏店一带，向东交于建新庄断层，走向近东西，向南倾，倾角42～72°。长26公里。北盘出露登封群片麻岩，南盘为古～中生界地层。落差大于1000m。断层带宽15m左右,石英岩近直立并破碎,地貌标志明显,形成断层崖.

2.梅庄正断层

为矿区北部边界断层,由西向东经扈寨、范窑村北边、龙王庙沟横穿全区走向北西西，倾向南西西，南盘下降，落差300～500m，郭庄井田东至梁庄,地面出露较好,位置可靠,西段被黄土覆盖,且无钻孔控制,位置摆动范围可能较大.

3.大张正断层

位于矿区东南。向北东延至梁庄以南和黄庄正断层相交，向西经大张、弯子街后没入汝河，为第四系覆盖。走向北东～近南北～北东，倾向基本为南东，倾角70°左右。庇山一号井田650孔在655.46m穿见破碎带宽10.86m，三叠系紫红色砂质泥岩覆于寒武系张夏组之上，落差大于1000m。 庇山煤矿（井田）属汝州煤田一部分。汝州煤田区域构造特征详见图2-3。

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图2-3 汝州煤田地质图

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3 隐蔽致灾地质因素普查

2015年1月~2015年10月，庇山煤矿组织了矿井地质、测量、防治水、通风、防突各专业技术人员对井田范围内及相邻区域开展了隐蔽致灾地质因素普查工作，主要采用地面野外地质调查、井下实测调查、查阅地面物探资料、查阅矿井及历史生产勘探地质瓦斯资料等手段，查明了采空区、废弃老窑（井筒）、封闭不良钻孔，断层、裂隙、褶曲，瓦斯富集区，导水裂隙带，地下含水体，井下火区，古河床冲刷带、天窗等不良地质体情况，现分述如下。 3.1采空区普查

隐蔽采空区不仅会影响煤矿采掘设计和工程施工，而且会引发突水、瓦斯爆炸、火灾等煤矿事故，是煤矿生产的重大安全隐患，及时做好隐患探查，是预防事故的前提。本次采空区的探查工作通过调查矿井及历史生产小窑资料，以矿井采掘工程平面图为依据，对采空区分布范围进行调查统计。 3.1.1本矿采空区分布

平顶山市瑞平煤电公司庇山煤矿于2006年11月17日经过省煤炭工业局验收,开始正式生产。开采煤层为二12和二1煤层，一8煤层未采。为详细叙述矿井采空区分布情况，在以矿井采掘工程平面图为底图的基础上，对以往采空区进行了详细的圈定，具体拐点坐标见表3-1、表3-2。

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表3-5 庇山煤矿井筒及废弃老窑（井筒）统计一览表

井筒名称 主斜井 副斜井 乘人斜井 立风井 县办庇山矿主斜井 县办庇山矿副斜井 老庇山矿3#立井 老庇山矿4#立井 老庇山矿5#立井 坐标 X 3789752.43 3789767.37 3789740.90 3790302.11 3789916.30 3789961.48 3790435.71 3790307.86 3790223.85 Y 38388333.20 38388364.06 38388315.43 38387876.26 38388518.78 38388619.38 38389203.35 38389147.95 38389023.36 井口高程 井底标高 是否Z（m） （m） 废弃 +283.86 +289.76 +288.11 +338.97 +294.55 +292.91 +291.01 +288.58 +291.21 -50 -50 -50 -30.9 +414 +361 +367 否 否 否 否 是 是 是 是 是 3.2.2 封闭不良钻孔普查

井田内多数施工钻孔均揭穿煤层上部和下部含水层，在封闭不良或没有封闭的情况下，这些钻孔可成为沟通含水层的通道，当开采接近或揭露这些钻孔时，会造成涌水乃至突水。调查资料钻孔资料，在矿井范围内的封闭不良钻孔有1003、1501、1505三个钻孔，详细情况见表3-6。

表3-6 庇山煤矿封闭不良钻孔普查统计一览表

孔号 坐标（m） X Y Z 钻孔性质 孔深 （m） 施工单位 竣工时间 1972.1.2 1960.9.10 1973.9.9 封孔结论 未封 未封 未封 1003 3790513 38388054 347.37 地质孔 1501 3789517 38386434 280.06 地质孔 1505 3789395 38386806 272.86 地质孔 371.74 129队 276.04 129队 207.06 129队 3.2.3废弃老窑（井筒）和封闭不良钻孔防范和治理措施

1．对废弃井筒、地面塌陷裂隙进行定期检测，以防填埋不实或新的地裂缝构成大气降水入渗的通道。

2．井田范围内所有封闭不良钻孔资料绘制到采掘工程平面图上和充水性图上。

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３．在做采区巷道之前，必须对所有钻孔资料进行查阅，全面了解钻孔封闭情况；在回采或巷道施工过程中，在距钻孔20-30m时，必须进行探放水工作，以确保安全生产。

４．对钻孔资料不详、模糊的钻孔，必须以“封闭不良钻孔”对待，在设计说明中必须明确提出来，作为安全隐患来处理。

５．在设计中明确告知施工单位，所要揭露的钻孔数量及位置，以及钻孔的封闭情况，施工单位提前做好应对措施。 3.3断层、裂隙和褶曲普查

庇山井田位于庇山矿区东南隅，井田的基本构造形态为一走向北东，北西倾斜的单斜构造。地层走向北东60o～75o，一般为60o，倾向北西，地层倾角19o～32o，由东向西地层渐陡，8线以西倾角大于25o，至井田西部边缘地带为30o左右，深部稍缓。井田内构造简单～中等，区内未见褶皱，主要为断裂构造，以斜交断层为主，F4为走向正断层。

北西向主断层倾角不大，F3断层为30o～45o，F1为8o～18o ；东西向主断层倾角较陡，一般在60o～70o 之间。

主要断裂往往伴生次一级断裂，如F1两侧之F2、F25、F26。F3两侧之F5、F55、F54、F52等，且多发育在井田边缘对煤层影响不大。 3.3.1大中型构造

1.下鲁正断层（F1）

为本井田西部边界断层，基本上为黄土覆盖。南西盘下降，走向北西46o～64o，南西倾，倾角8o～18o。

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自水泉东北经前户、八里王向北西方向延伸。南端交与大张断层（F6），延展长度大于4公里，区内有1504孔、1505孔、1524孔、1601孔、1654孔等五个钻孔分别穿见，上盘均为三叠系地层，下盘除1505孔为寒武系崮山组地层外，均为二叠系四煤段以上地层。地层缺失1000m以上，落差大于1000m。地表1502孔附近表现为平顶山砂岩和三叠系延长群地层相接触。由172、310、314点控制断层在172点和310点间及314点西部通过，172点和314点为断层下盘，岩性为石千峰组下段、平顶山砂岩和石千峰上段金斗山砂岩，岩石破碎。310点为断层上盘，岩性为三叠系延长群之土黄色粉砂岩。

该断层控制严密可靠（见表3～7）

表3-7 F1正断层钻孔控制情况表

孔号 1504 1505 1524 1601 1654 穿见止深 （m） 171.85～175.42 200.16～206.30 128.60～149.40 -317.12 391.10～402.50 破碎带 厚度(m) 3.57 6.14 20.80 0 11.40 缺失层位 T2中～S6下 T2下～∈3g上 T2上～六2下 T2中～四7下 T3下～P22-1下 断距 （m） >1025 >1070 >1100 >1058 >1000 落差 （m） >1000 >1000 >1000 倾角 18o 18o 13o 2.F2正断层

位于-12～15线中浅部，全为黄土覆盖。西端交于F1正断层，断层走向近东西向，倾向微偏南，倾角60°，南盘下降。通过二12-11060采面掘进揭露，F2断层东端在F1以北约260m左右。落差15～90m，延展长度约1100m。区内有1308、1504两个孔穿见，一12线1250、1251两孔间接控制；1308孔45.30m穿见，破碎带3.50m，缺失K4砂岩上、下地层约30m，落差25m。1504孔272.20m穿见，破碎带4.40m，缺失

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三9煤层下部至K3砂岩下部地层约100m，落差90m，落差由西向东渐小至12线尖灭。该断层控制可靠，（见表3～8）

表3-8 F2正断层钻孔控制情况表

孔号 1308 1504 穿见止深 （m） 41.80～45.30 267.80～272.20 破碎带厚度 （m） 3.50 4.40 缺失地层 三6下～Ss上 三9下～Ss下 断距（m） 30 100 落差（m） 25 90 倾角 60° 60° 3.陵头正断层（F3）

为井田内西部精查区和东部后备区分界断层，位于井田东北部。断层走向北西60o，倾向南西，倾角30o～45o。自高庄、经陵头向稍偏北方向延入庇山二号井田，东南端交于F6断层。延展长度大于4Km，是一条区域性断层。从701、725、810、826、905等五个钻孔揭露的资料来看。地层缺失均在200m左右，落差130～225m。一般为150m左右。由南东向北西逐渐加大。701孔298.89m穿见，破碎带中有白云质灰岩角砾，缺失层位山西组底部至寒武系崮山组大于200m，落差150m；725孔211.96m穿见。破碎带厚度为6.96m，三10煤上部与二1煤顶板接触，缺失约180m，落差130m，810孔198.50m穿见，破碎带厚度1.60m，K6砂岩上部于四7煤下部接触，地层缺失50m，257.50m穿见破碎带14.10m，三13煤层下部覆于二2煤层上部，缺失160m。两个断层点共断失210m地层，落差约170m，905孔440.50m见15.60m的破碎带，四7煤层下部于K2砂岩上部接触。缺失地层300m，落差225m。地表在9线909孔附近，平顶山砂岩顶部界面明显错开。(见表3-9)

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表3～9 F3 正断层钻孔控制情况

孔号 701 810 905 725 826 穿见止深 （m） 268.91～298.89 243.43～257.50 424.90～440.50 205.00～211.96 452.59～453.95 破碎带断距 落差 缺失层位 倾角 厚度（m） （m） (m) 29.98 P|底～ 200 150 45o 14.10 三13下～二2上 60 15.60 四7下～K2上 220 225 41o 6.96 三10上～二1顶 180 130 35o 1.36 二1底～ 200 165 30o 4.F4正断层 位于12～15线之深部，全为残坡积物和黄土覆盖。断层走向北东45°～70°，呈一弧形展布，向北东方向渐大，延至12线深部消失。北西倾，倾角60°～70°，北西盘下降，落差80～90m。1524孔242.20m穿见，破碎带1.20m，缺失五2煤层下部至K5砂岩上部地层约60m，落差80m，1328孔和1330孔在剖面上明显不连续，F4断层从中通过，落差为90m，此外，以1328孔西部TC13～1槽380点揭露情况看，断层带厚4.60m，上盘为上石盒子组顶部，产状N70°E/NW30°下盘为上石盒子组八煤段下部，产状：N65°E/NW27°缺失地层约30m，断层产状：N65°E/NW60°，破碎带中岩性为碎裂状铁质中粒长石石英砂岩，断层位置确定无疑，1305孔636.8m穿见了该断层，因385m孔斜34°30′以下无测斜资料，无法确定断点准确位置。该断层控制可靠（见表3～10）。但神火庇山矿的生产揭露显示其存在一定的疑问，需加强勘查。

表3-10 F4正断层钻孔控制情况表

孔号 1524 380点 1305

穿见止深（M） 241.00～242.20 槽探控制 628.10～636.80 破碎厚度（M） 1.20 4.60 8.70 缺失断层 五2下～S5上 P2 2～1～七八分界上 SS底～二3上 35

断距落差倾角 （M） （M） 60 80 70° 74 40 60°

5.F5正断层

位于井田内9线深部，黄土覆盖，地表表现为905孔附近平顶山砂岩底界面明显错开。

断层走向由北东76°转北西85°～33°，经1004孔南200m向北西方向延展至阎湾、西店街后消失，倾向南西至南，倾角77°，南西盘下降，落差为85m左右，延展长度大于3000m。908孔在690.15m穿见，二1煤底直接与寒武系崮山组地层接触，地层缺失100m，落差85m。对井田内可采煤层深部第二水平以下有影响。该断层仅有一孔控制，为初步了解。

6.大张正断层（F6）

为本井田东部边界断层，全为黄土覆盖，走向北东55o～25o，倾向南东，倾角65o，南东盘下降，自郭庄北，经高庄至孟庄向北东方向延伸。延展长度大于5km，是一条区域断层。501孔458.52处，651孔304.90m终孔。未穿过三叠系地层，650孔655.46m穿见断层破碎带，厚10.86m，缺失三叠系至寒武系中统张夏组间地层，落差大于1000m。

7.F9正断层

经过生产揭露，在14-8勘探线之间，该断层落差约为18m-50m左右。二12-12080采面风机巷及回风下山均有揭露控制，断层走向北北东10 -21o，倾向西北，倾角约为80 o，向北东方向延伸到矿外，延展大于2000m。神火集团庇山矿下山和采面均对其揭露并进行了控制，控制可靠，其影响着采面的布置。

8.F54正断层

位于井田东部七线附近。723孔在孔深201.50m和257.10m分别见

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有1.80m和1.62m的破碎带。共缺失山西组顶部至太原组下部地层60m。落差50m。断层走向北西55o，倾向南西，倾角35 o，延展长度约400m。

综上所述，本井田的断层控制程度较高，构成井田边界的F1、F3、F6断层虽然全部或大部分为黄土掩盖，但均有钻孔控制。这些断层向井田外的延展方向，系根据区域构造资料勾绘，摆动范围不大。井田内主要断层F2、F4、F9、F54等控制严密，断层产状、性质、延展长度、落差大小均已查明，井田外或深部断层如F5、F25、F26、F56控制较差。 3.3.2生产揭露小断层

矿井生产揭露的落差大于1m的断层约为64条，揭露小断层走向主要NE、NW以及近EW向。矿井西北小构造较西部发育，小构造的发育破坏了其附近的煤体结构，造成局部的薄煤带，甚至影响了局部岩石岩石破碎（图3-1、3-2）。

近年来井下实际揭露的全部小断层详细统计情况见表3-11。

表3-11 井下实际揭露的部分小断层统计表

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

揭露地点 二1-11051 二1-11071 二1-11091 二1-11111 断层 编号 F1 F1 F1 F1 F1 F2 走向 （o） 21 109 10 118 84 31 85 21 45 倾向 （o） 291 19 280 28 174 301 355 291 135 37

倾角 （o） 70 50 30 40 50 45 70 50 41 落差 （m） 3.3 3.5 1.5 2.5 1.7 2.3 3.5 2.6 1.8 断层 性质 正 正 正 正 正 正 正 正 正 二1-12011 F3 F4 F5

10 11 12 二1-12031 13 14 15 16 二1-12051 17 18 19 20 21 22 二11-11020 23 24 25 27 28 二12-1106029 （炮） 30 31 32 二12-11060（综） 33 34 35 36 37 38 39 40 二12-12060

F6 F1 F2 F3 F1 F2 F3 F4 F5 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F1 F2 F3 F4 F5 F1 F2 F1 F2 F1 二1-11100 241 69 127 17 79 83 110 110 127 91 100 29 109 85 85 126 26 104 27 152 99 126 25 111 110 113 1 113 26 65 38

311 339 37 287 349 353 200 200 217 1 190 119 19 355 175 36 116 14 117 62 9 216 295 201 200 23 91 203 116 335 70 60 70 60 70 80 60 50 50 70 20 25 45 85 30 33 60 60 50 50 70 50 60 50 70 60 50 50 70 65 16 2.0 4.0 2.0 1.2 2.0 1.8 1.5 2.3 4.5 2.5-5.0 1.5 1.9 4.5 1.5 3.5 2.5-6 1.5 2.0 2.0 3.0 2.0 3.0 3.0 1.2 3.0 2.5 1.5 2.5 3.5 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 逆 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 二1-11080 2F2 F3 F4 F1

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 61 62 63 64 中四车场 中五车场 二上皮带下山 二上皮带下山 二上皮带下山 二上行人下山 二下轨道下山 回风下山-585m 回风下山-587m 回风下山-590m 二21-12080 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 65 40 166 155 150 40 72 28 6 117 38 108 107 170 101 57 110 142 89 73 63 90 151 74 3 335 310 256 245 240 310 342 298 276 27 308 18 17 260 21 327 20 52 359 343 353 180 61 164 93 60 15-45 15 50 60 60 15-60 45 40 45 30 60 60 60 70 60 50 55-90 60 60 60 60 70 60 60 1.4 4.5 2.5 2.0 1.3 1.3 1.8 1.2 2.6 1.4 1.2 3.2 2.5 1.5 1.2 4.5 4.5 6.0-13 7.0 7.0 2.8 2.5 4.0 2.0 2.0 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正

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图3-1 生产揭露小断层剖面示意图

图3-2 层间滑动构造局部示意图

3.3.3地质构造防范和治理措施

1．加强矿井地质工作，在采掘过程中及时收集地质资料填绘图纸，并进行分析。

2．在导水断层和井田边界附近严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设安全保护煤柱，严禁开采防隔水煤柱。

3．利用地质物探、钻探、巷探等相结合的探测方法，研究和掌握小断层、滑动构造地质变化规律，以便正确指导安全生产。

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