2011年阳城煤矿重大危险源评估报告.doc

山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿重大危险源评估报告山东信力安全技术有限公司二0一一年三月山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿重大危险源评估报告报告编号：SDXL-APD-*法 人代 表：颜 晓技术负责人：陈 沛项目负责人：周进军山东信力安全技术有限公司二0一一年三月前 言煤矿重大危险源评估，就是通过对主要危险有害因素分析，判定重大危险源及主要危险有害因素，对其发生事故的可能性及其严重程度进行定性定量分析，提出合理可行的安全对策措施及建议，指导煤矿对主要危险有害因素及重大危险源进行监控，防止事故发生。依据国家安全生产监督管理局安监管协调字200456号文关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见的规定，“生产经营单位应当每两年至少对本单位的重大危险源进行一次安全评估，并出具安全评估报告。”，2008年山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿重大危险源评估报告已到期，为加强对重大危险源的安全监督管理，全面掌握矿井重大危险源的变化、数量、状况及分布情况。按规定要求，山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿（以下简称阳城煤矿）委托山东信力安全技术有限公司对其矿井重大危险源进行安全评估。接受委托后，本公司组建了“阳城煤矿重大危险源评估项目组”，于2011年2月24日赴阳城煤矿开展评估工作。项目组首先对矿井现有“重大危险源”进行了解，根据矿井实际有关瓦斯、煤尘、自燃、水文地质、冲击地压等自然条件的鉴定报告、资料进行分析，重新辨识重大危险源。在此基础上，有针对性地进行现场调查，收集、核查资料，在调查和资料分析的基础上，以事实求是的态度编写了重大危险源评估报告。该报告力求能科学、公正、全面地反映阳城煤矿存在的重大危险源和管理现状。在进行安全评估工作和报告编写的过程中，得到山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿各级领导和有关技术人员的大力支持，在此表示衷心的感谢！ 目 录1 概 述11.1 安全评估的对象及范围11.2 安全评估的主要依据11.3 矿井概况21.4 矿井生产系统概况142 重大危险源基本情况202.1 矿井重大危险源现状202.2 重大危险源监管情况203 危险、有害因素辨识与分析243.1 危险、有害因素识别的方法和过程243.2 危险、有害因素的危险性分析254 重大危险源安全评估274.1 重大危险源安全管理评估274.2 煤尘危险源安全评估294.3 重大危险源安全评估结果305 可能发生事故危险度评估315.1 评估方法315.2 危险度评估336 重大危险源等级划分356.1 矿井重大危险源的等级划分依据356.2 等级划分因素356.3 重大危险源危险等级评估367 安全对策措施及建议387.1 防止煤尘爆炸的对策措施及建议387.2 防止煤层自然发火的对策措施及建议398 应急救援预案有效性评估408.1 煤尘爆炸应急救援预案有效性评估408.2 应急救援预案有效性评估结果448.3 对矿井事故应急救援预案的建议449 评估结论与建议469.1 评估结论469.2 措施建议46附：（附件）山东济矿鲁能煤电股份有限公司 重大危险源评估报告1 概 述1.1 安全评估的对象及范围1.1.1 安全评估的对象本次重大危险源评估的对象是：山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿（井工开采）存在的重大危险源。1.1.2 安全评估的范围重大危险源评估的范围是：2011年2月24日止矿井开拓、开采的范围。1.2 安全评估的主要依据1.2.1 法律、法规1）中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）；2）中华人民共和国矿山安全法(1992.11.7)；3）中华人民共和国劳动法（1994.7.5）；4）中华人民共和国煤炭法(1996.8.29)；5）中华人民共和国矿山安全法实施条例(1996.10.30)；6）煤矿安全监察条例(2000.11.7)；7） 其它有关法律、法规。1.2.2 安全文件、标准、规范1）国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知国发201023号；2）国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知安监总煤装2010146号；3）关于预防煤矿生产安全事故的特别规定2005.9.3 ；4）关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字2004 56号）；5）关于规范重大危险源监督与管理工作的通知（安监总协调字2005125号）；6）煤矿安全规程（国家煤矿安全监察局，2010.1）；7）煤矿“一通三防”安全监察实施细则（2002.7.26鲁煤安一字200244号）；8）煤矿井下粉尘综合防治技术(AQ1020-2006)；9）生产经营单位安全培训规定（2006.1.17国家总局令第3号）；10）煤矿安全监控系统及监测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）；11）煤矿井下作业人员管理系统使用规范（AQ1048-2007）；12）关于印发的通知（鲁煤安管200764 号）；13）其它有关文件、标准、规范。1.2.3 企业提供的评估基础资料1）瓦斯等级、煤尘爆炸性、煤炭自燃倾向性鉴定报告；2）二0一0年矿井安全评价报告；3）二00八年重大危险源评估报告；4）有关规程、安全措施；5）生产安全事故应急预案；6）其他有关资料。1.3 矿井概况山东济矿鲁能煤电有限公司阳城煤矿位于山东省济宁市汶上县西北约20km处，井田范围在济宁市汶上县、梁山县、泰安市东平县境内。井田主体位于梁山和汶上两县境内。井田东西宽2.26.7km，南北长10.5km，面积46.1km2。阳城煤矿隶属济宁矿业集团有限公司，是由济宁矿业集团有限公司联合鲁能集团共同投资开发建设的现代化大型矿井，2004年因采矿许可证办理名称由济宁矿业集团有限公司阳城煤矿变更为山东济矿鲁能煤电有限公司阳城煤矿。该矿地质储量5.44亿t，可采储量1.53亿t，矿井由中煤国际集团南京设计研究院设计，矿井设计生产能力240万t/a，服务年限42.2a。1.3.1 企业简况1）企业性质和隶属关系阳城煤矿隶属于济宁市矿业集团有限公司，为地方国有煤矿。2）有效证照情况（1）采矿许可证：证号1000000620076，有效期至2036年1月20日；（2）煤炭生产许可证：编号203708301818，有效期至2013年11月12日；（3）安全生产许可证：编号（鲁）MK安许证字（2007）2-347，有效期至2013年11月12日；（4）企业主要负责人证件：矿长资格证编号MK370610204，安全资格证编号09037010000024；（5）营业执照：注册号370000119036923。3）人员情况全矿劳动定员2055人，其中：井下工人 1310人，地面工人546人，管理人员199 人。劳动定员能够满足一个采煤工作面八个掘进工作面的生产。井下采煤作业人员322人，掘进作业人员420人，井下辅助单位人数568人（其中：机电作业人员289人，运输180人，通防作业人员99人），矿井班最大下井人数500人。1.3.2 矿井位置及地理环境1）交通位置、井田位置与范围阳城煤矿隶属于济宁矿业集团。阳城煤矿位于山东省济宁市汶上县西北约30km，济宁市梁山县东南约25km，行政区划隶属济宁市梁山县、汶上县及泰安市东平县，井田主体位于梁山和汶上两县境内。该区交通方便，位于京沪铁路与京九铁路之间，南有连接京沪、京九、京广三大南北铁路交通干线的新（乡）兖（州）石（臼所）铁路，通过本区东侧兖州车站；铁路可通往全国各地，还可通过石臼港运往海外。煤炭铁路外运十分方便。济（南）菏（泽）高速公路从本区西北穿过，井田东有105国道，井田南侧为汶（上）梁（山）公路，乡村级公路成网。(图1-1)图1-1 阳城煤矿地理位置图矿区面积为46.1352km2，采矿许可证有效期为2006年6月21日2036年1月20日，开采深度:-250m至-1100m标高。采矿许可证登记边界拐点坐标如下：(1) X=3964480.00 Y=39438850.00(2) X=3964540.00 Y=39439750.00(3) X=3963626.50 Y=39439738.00(4) X=3963606.00 Y=39442751.10(5) X=3961757.20 Y=39442739.20(6) X=3961747.60 Y=39444250.00(7) X=3960620.00 Y=39444160.00(8) X=3956250.00 Y=39439650.00(9) X=3956239.60 Y=39438179.80(10) X=3954060.00 Y=39438150.00(11) X=3953200.00 Y=39437550.00(12) X=3954470.00 Y=39435390.00(13) X=3955050.00 Y=39435800.00(14) X=3956180.00 Y=39435570.00(15) X=3958890.00 Y=39437000.00(16) X=3961350.00 Y=39438150.00(17) X=3962640.00 Y=39437580.002）自然地理（1）地形及河流井田内地势平坦，为黄河冲积平原，井田西北角有一条北东向东平湖泄洪大坝将本区分为泄洪区和陆地，泄洪区面积3.5km2，陆地面积37.5km2。陆地地面标高+38.80+41.60m，泄洪区地面标高+37.50+39.20m，东平湖防洪大坝坝顶标高+46.90+47.40m，坝顶面宽20m。井田内地表水系不发育，中部有一条北东向季节性河流，流量受大气降水影响。（2）气象井田气候温和，属北温带季风区，气候变化显著，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，年平均气温13.5，月平均最高气温29，日最高气温41.6，月平均最低气温4.1，日最低气温19.4，年平均降雨量701.9mm。降雨多集中于7、8月，春季雨量少。年平均蒸发量1654.7mm，年最大蒸发量1819.5mm。春、夏季多东及东南风，冬季多西北风，平均风速2.3m/s。历年最大积雪厚度0.15m，最大冻土厚度0.3m。（3）地震根据1990年中国地震烈度区划图（1990），本井田所在地在度分界线上。根据中国地震动参数区划图（GB183062001）确定：本区地震动反应谱特征周期为0.40s，地震动峰值加速度为0.05g。1.2.3 矿井地质概况1）地 层该区为全隐蔽式华北型石炭二叠系含煤区，地层由新到老为：奥陶系、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二迭系下统下石盒子组和山西组、二迭系上统上石盒子组及第四系。根据钻孔揭露资料，现将地层顺序自下而上叙述如下：（1）奥陶系（O2b）钻孔揭露厚度51.60m，属海相沉积，以浅灰色、灰色厚层状隐晶质灰岩为主，少为深灰色石灰岩，夹有灰褐色白云岩或白云质灰岩，溶蚀孔洞发育。为该区含煤地层的沉积基底。（2）石炭系中统本溪组（C2b）本组25.0429.14m，平均厚27.00m。为浅海及滨海环境沉积。由浅灰色、灰白色石灰岩及灰绿色、紫红色、灰色泥岩及铝质泥岩组成，偶见粉砂岩。底部褐红色铁质泥岩因长期沉积间断，铁质得到富集而形成残余式铁矿，为本溪组地层与奥陶系的分界标志。本组地层全井田分布，与下伏奥陶系地层呈假整合接触。（3）石炭系上统太原组（C3t）厚161.55175.00m，平均165.00m。为浅海与滨海环境下的碳酸盐岩与细碎屑岩含煤交替沉积。该组共由8层灰色石灰岩与浅灰色细砂岩、中砂岩及灰黑色粉砂岩、泥岩交互沉积，含煤15层。该地层以三灰、八灰、十灰为重要标志，三灰以厚度较大，坚硬，含较丰富的蜓科化石及燧石结核，沉积稳定为特征；八灰位于该地层中部，以颜色深，沉积稳定，除极不稳定的九灰外，距下部十灰间距较大；十灰位于本组地层下部，以含丰富的个体较大的纺锤蜓、假希瓦格蜓及多量燧石结核，十上灰与十下灰组成上薄下厚的双层机构区分于其它灰岩，为该组地层对比的重要标志。本井田局部可采的15下煤及可采的16、17煤层形成于该组地层的前期建造。本组地层的上部以海相泥岩含海豆芽化石及菱铁矿结核为特征与其上部山西组为界；底部以杂色泥岩与本溪组的十二层灰岩为界。该组地层全井田分布，厚度稳定，与下伏本溪组地层呈整合接触。（4）二迭系下统下石盒子组（P1x）厚0226.00m。为滨海平原环境下的河湖相砂泥沉积，以杂色泥岩为主，该组地层中部发育有一层中砂岩，局部相变为粗砂岩或细砂岩；该组中下部有一层较混杂的中细砂岩，俗称“老柴顶砂岩”，其下为灰黑色粉砂岩及一层泥岩段，含炭质泥岩，偶夹煤线，俗称“柴煤段”地层，是该组地层对比的辅助标志。底部为一层灰绿色中粗粒砂岩，局部相变为含砾粗砂岩或细砂岩，分选性差，胶结松散，统称为“分界砂岩”，为下石盒子组与山西组地层的分界标志。该地层除浅部极少部分地层未保留外，全井田分布，与下伏地层整合接触。山西组（P1s）厚66.05110.00m，平均厚92.00m。为滨海潮坪环境下的砂泥含煤沉积，由三大沉积旋回组成。上部以紫色、灰绿色、浅灰色泥岩、粉砂岩及灰色中砂岩、细砂岩组成；中部以浅灰色中细砂岩为主，间夹深灰色泥岩或粉砂岩，本井田内的局部可采2煤层沉积于该地层中；下部由灰白色中细砂岩及深灰色或灰黑色粉砂岩及煤层组成，本井田的主要可采煤层3煤赋存于此地层中。煤层下部的砂岩常形成明显的条带型层理或浑浊状层理，具生物扰动构造，常相变为粉砂岩与下伏太原组的海相泥岩分界。为过渡性接触关系，故山西组整合于太原组地层之上。本地层全井田分布，分别以Y51、Y103号孔为中心，厚度较大，向周围逐渐变薄。（5）二迭系上统上石盒子组（P2s）厚0636.81m。以内陆湖相为主的洪泛平原砂泥交替沉积。以杂色泥岩为主，具灰色及深灰色泥岩。发育有灰绿色中粗粒厚层砂岩，并有少量细砂岩及粉砂岩。底部为一至两层灰白色及灰褐色含砾中粗砂岩，成份以石英为主，次为长石，铁硅质胶结，致密，较坚硬，俗称“奎山砂岩”，为上下石盒子组地层的分界标志。该地层在井田内浅部多被剥蚀，深部保留厚度较大，主要分布于东部及北部，最大残留厚度为636.81m。与下石盒子组为整合接触。（6）第四系（Q）厚197.30337.10m，平均250.00m。为冲积相松散层。上部为灰褐色、灰黄色及灰黑色粘土与粉土；下部为灰褐色、灰绿色及灰白色粘土、砂层、砂姜及钙质层，局部少有细砾。上部含有介壳化石及现代植物根须。南厚北薄，覆盖于煤层及其它地层之上，与下伏基岩为不整合接触。2）含煤地层该井田含煤地层为二迭系下统山西组及石炭系上统太原组，含煤地层总平均厚257.00m。共含煤18层，煤层总平均厚18.62m，含煤系数为7.2%。本井田内主要可采煤层为3、16、17煤层，局部可采煤层为2、15下煤层。主要可采煤层特征见表11。表11 主要可采煤层特征表 煤层名称穿过点煤厚夹矸层数见矸率（%）夹矸厚度可采性指数（Km）变异性系数（%）稳定性可采点断薄点断缺点小计最小最大平均(m)最小最大平均(m)32545344.039.527.5015000.630.301.016稳定1661181.392.351.72l3300.550.381.020稳定176280.881.201.0211700.400.251.014稳定（1）3煤层煤层厚4.039.52m，平均厚度7.50m，结构简单，局部含泥岩夹矸1层。偶为炭质泥岩或粉砂岩夹矸。夹矸厚度00.63m，平均厚0.30m。夹矸位于煤层下部，偶出现在上部。煤层可采性指数为1.00，变异系数为16%，属稳定煤层。3煤层直接顶板为泥岩，中部相变为粉砂岩，个别点为细砂岩或中砂岩，偶为炭质泥岩，大多以伪顶形式出现。3煤层底板岩性以泥岩为主，中部局部为粉砂岩，少量为炭质泥岩。（2）16煤层煤层厚度1.392.35m，平均厚1.72m，局部含泥岩夹矸1层，夹矸位于煤层上部，厚度为00.55m，平均厚0.38m。该煤层分布以井田浅部偏薄，深部较厚。可采性指数为1.00，变异系数为20%，属稳定煤层。顶板为石灰岩（十下），底板为泥岩。（3）17煤层煤层厚度0.881.20m，平均厚1.02m，多为单一煤层结构，仅中南部Y122、Y123号孔见有0.090.40m的泥岩夹矸，位于煤层中下部。可采性指数为1.00，变异系数为14%，属稳定煤层。顶板为石灰岩（十一），有时相变为粉砂岩，底板为泥岩。3）矿井构造该井田位于鲁西断块北部、汶泗向斜北翼及嘉祥东平地垒北部，为两者的复合部位。井田由于受多期构造运动的影响，褶皱和断裂展布具多样性和切割的复杂性。构造复杂因素以断裂为主，次级褶皱北部也较发育，地层走向以NE为主，倾向SE，倾角1125，局部50。（1）褶曲井田北部，即阳城坝断层以北褶曲发育，阳城坝断层南部主要为走向NE的单斜构造，井田内褶曲如下：侯仓向斜位于井田北部，向斜轴轴向NW25，且被汶泗支断层所切。东南部褶曲仰起，且被季庄断层所截。延展长度3.5km，受后期断裂DF93、DF92、DF支88、阳城坝、DF69等断层切割，破坏褶曲对称性，两翼浅陡深缓，倾角1150，褶曲幅度1050m，东翼与屈楼背斜相连。该褶曲地震有11条测线，勘探有两条剖面控制，褶曲形态清晰。王楼背斜位于西部偏北，勘探46线西部，轴向EW，往东转NE且枢纽倾伏与侯仓向斜交汇处形成鞍部。该背斜被后期阳城坝断层、DF74、DF75等断层破坏失去完整性。轴向延展长度1.5km，该褶曲物探7条测线，勘探2条剖面控制，因褶曲幅度小，褶曲形态不甚清晰。屈楼背斜位于井田东北角、西部紧靠侯仓向斜。该背斜轴向NE10，延展长度1.5km，北部被汶泗支断层所截，枢纽往南倾伏，东翼被F2断层所切，背斜中部又被DF91、DF90、DF88、DF89、阳城坝等多条断层破坏，失去完整性。该褶曲幅度小，物探有6条测线，勘探第2剖面东部控制，褶曲形态较清晰。（2）断层井田内断层发育，东、南、北分别被F1、F2、F3、F4及汶泗支断层所截，据物探资料提供有大小断层124条，均为正断层。其控制程度按断层走向可分北东（含NNE、NEE）、北西（含NNW、NWW）及近东西向三组，其中北东向组最为发育，按规模Fl、季庄、阳城坝三条断层在区内延展长，落差大，构成本区断裂主体，分别位于井田东部、中部和北部。并将落差较小的北西向一组断层所截。北西向组断裂也较发育、条数多、落差相对较小，与北东向组呈“X”型相交。近东西向组、条数少、落差较大，形成时间相对较早，被后期北东、北西向断裂所切。钻探竣工钻孔34个，其中有14个钻孔，20个断点穿过区内断层予以验证。（3）岩浆岩全井田竣工钻孔34个，仅在煤层赋存深部局部地段，Y45、Y65两孔见岩浆岩。其中Y45孔于深937.70m见岩浆岩，厚6.50m。该侵入体位于季庄断层破碎带内，未侵入断层两盘岩层。Y65孔浅部于孔深293.50m、334.30m两处见岩浆岩，厚度分别为2.20m、13.40m。该岩浆岩侵入层位偏高，远离煤层，对煤层无影响。由于本区岩浆岩侵入仅在局部，仅两孔揭露，厚度又薄，地震波很难发现，故该井田岩浆岩侵入对3煤层个别点变质程度仅有轻微影响。4）矿井水文地质阳城井田处于汶上-宁阳凹陷的西北角，北面、东面、和南面为汶泗支断层F2及F1、F3所围截，西面是煤系地层露头。F2断层落差800m，F3断层落差1000m。F1断层为井田东部边界断层，落差1300m，东盘上升，新生界以下下古生界地层出露。井田的北边、东边、南边边界以外推测均为下古生界寒武、奥陶系地层，就地下水的迳流补给特征而言，本井田基岩含水层系统在水平方向上具有较好的侧向补给条件。综上所述，阳城井田为一个半封闭水文地质单元中的开放块段。（1）含（隔）水层第四系（Q）井田内钻孔揭露厚度197.30337.10m，平均250.00m。结合地震资料，第四系松散层厚度150350m，一般厚度250.0m。北薄南厚，往北、西北和东北方向井田边界处厚150m，往南逐渐增厚，范庄、东孙庄、袁口乡附近最厚达350m。依据岩性组合及含隔水特征，自上而下可分为上、中、下三组。上组：底板埋深115.90240.05m，平均厚度147.00m。由粉砂、细砂和粘土、粉质粘土组成。含水砂层较发育，有922层，平均14层，总厚度77.77m。含水砂层与粘土隔水层厚度比1.12，上组含水层具中等富水性，地下水埋藏特征为潜水或弱承压水，补给来源为大气降水和地表水，水位随季节变化。井田内枯季潜水位埋深11.2011.27m。中组：底板埋深153.80298.50m，平均214.00m，中组平均厚度67.00m，以粘上、粉质粘土为主，夹粘土质砂和含粘土砂。含水砂层和粘土隔水层厚度比为0.45，含水砂层不发育，中组为相对隔水层组。下组：底板埋深197.30337.10m，平均厚度36.00m。由含粘土砂、粘土质砂砾及含砾粘土、粉质粘上组成。含隔水层厚度比0.78，含水层富水性弱。井田的西部和东北部，在第四系底部普遍有一层粘土和粉质粘土分布，厚度2.614.6m，平均7.05m。这一部分正好处于煤系地层的露头区，有效地隔绝了第四系下组含水层对基岩含水层的直接补给。一般认为矿区内分布有厚度大于5m稳定的弱隔水层，就能有效地阻挡地表水和大气降水的入渗。阳城井田内第四系松散层中均有多层稳定的粘土隔水层，大于5m的粘土层层厚411层，一般7层，其中每孔总有一层最厚的粘土或砂质粘土层，层厚达9.588.6m，平均25.98m，而且大都分布在100m以深的中、下组内，这就有效地隔绝了地表水和大气降水对基岩含水层的直接补给，也隔绝了第四系松散层上、中、下各组之间的水力联系。上石盒子组（P2s）井田内19个钻孔揭露，厚0636.81m由杂色泥岩、灰色粉砂岩隔水层与灰绿色细砂岩含水层组成，砂岩含水层127层，平均砂泥岩厚度比为0.53。底部有一至三层，俗称“奎山砂岩”的中细粒砂岩、中粗砂岩及含砾粗砂岩，厚度2.8025.65m，平均10.17m。下石盒子组（P1x）厚0226.00m，上部以厚层杂色泥岩，灰绿色、灰紫色粉砂岩为主，间夹中细粒砂岩。下部浅灰色中粗粒砂岩、中厚层杂色泥岩，灰至灰绿色粉砂岩、泥岩。全组砂岩含水层与泥岩、粉砂岩隔水层不等距相间，砂岩含水层10层左右，砂泥岩厚度比0.53。下石盒子组底部有一至二层分选性较差，灰至灰绿色中粗砂岩或含砾粗砂岩（分界砂岩），厚1.2717.50m，平均5.29m，简易水文消耗量0.010.12m3/h，该组砂岩属弱含水裂隙含水层。分界砂岩下距3煤层42.0087.00m，平均65.00m。山西组（P1s）厚66.00110.00m，平均92.00m。由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。砂岩含水层与泥岩粉砂岩隔水层相间，全组砂岩一般6层，砂岩、泥岩厚度比0.54。Y143号孔在孔深713.45720.80m漏水，漏失量1.115m3/h。对3煤层开采有影响的直接充水含水层是3煤顶板砂岩段，统计3煤层顶部80m以内的砂岩层分布，一般312层，平均6层，总厚度13.8048.10m，平均总厚度31.69m。山西组3煤层顶板砂岩含水性弱，有一定的动储量，但补给较差。太原组（C3t）厚度160.00175.00m，平均165.00m，由多层薄层石灰岩溶隙含水层，细砂岩裂隙含水层及粉砂岩、粘土岩隔水层以及多层薄煤层组成。灰岩7层，平均总厚度14.56m，占本组厚度的9%。在煤系地层竖直剖面上为相对富水的含水岩组，其中对开采3煤、16煤、17煤有影响是三层灰岩、十下层灰岩和十一层灰岩。三层灰岩厚2.215.00m，平均4.01m，是区域性富水含水层。石灰岩（三）富水性不均一。三层灰岩距3煤层49.0058.00m，平均54.00m，其间含水层不发育，含隔水层厚度比0.180.43，平均0.29m，简易水文消耗量0.020.26m3/h。在正常间距下，不会对开采3煤层造成底鼓突水。但在矿井生产初期，三灰水水压较大，750m开采水平时达7.8MPa，当断层使三灰与煤层间距缩小，且岩体不完整，岩石破碎强度低，就有可能对3煤层开采造成突水。十下灰和十一灰分别是16煤和17煤的顶板。十下灰平均厚度5.93m，简易水文消耗量0.010.72m3/h。十一层灰岩平均厚度1.26m，简易水文消耗量0.010.06m3/h。这两层灰岩富水性均为弱较弱，本身在开采16煤、17煤时充水影响不大，真正对开采16煤、17煤造成威胁的是下伏区域性强含水层奥陶系灰岩。本溪组（C2b）厚度25.0030.00m，本井田7孔揭露。上部为薄层石灰岩、白云质灰岩，下部为泥岩、粘土岩、铁质泥岩。钻孔简易水文消耗量00.12m3/h，井田内未见漏水钻孔，结合区域资料，正常情况下，本溪组可视为相对隔水层段。奥陶系中统（O2b）中厚层状石灰岩，4孔揭露，揭露最大厚度51.60m。奥陶系灰岩是区域性强含水层，但富水性不均一。（2）断层导水性断层导水性取决于诸多因素，首先是断层的性质、落差、断距大小，断层带的物质组成、破碎程度及胶结状态；其次是断层两盘的岩性，主要含水层的富水性，水头值的大小；另外，采掘活动也能改变断层的导水性。该井田构造复杂程度中等，地震解释断层124条，地质综合采用67条，其中落差大于50m的46条，落差小于50m的21条。按断层的走向可分为三组，NE向、NW向及EW向，其中NE向最为发育，如井田内的Fl、季庄断层、阳城坝断层，延展距离长，落差大。根据区域性的断层力学特征，NE、NW走向的断层多为压扭性或张扭性，而压性、压扭性断层往往具有阻水性质，张扭性断层虽具有导水性质，但主要还是决定于断层两盘的岩性。在已竣工的钻孔中，有14孔揭露断层，断点20处，破碎带宽度不明显，为043.70m，断点上下层位表现出的断层落差8230m，均未发现在断点处漏水，简易水文消耗量0.010.08m3/h。但从勘探地质剖面上可以清楚地看到，当断层呈阶梯状同向排列时，位于断层上盘的3煤层就与下盘的太原组灰岩、奥陶系灰岩相接近或对口接触。当断层相向及相背组合成地堑或地垒时，位于地堑内的3煤层及位于地垒外侧的3煤层，在断层落差大于50m时，其与煤层对口相接的即为太原组灰岩或奥陶系灰岩含水层。井田内钻孔揭露的断层，断点处富水性弱，但当开采煤层与太原组灰岩或奥陶系灰岩对口及接近时，有可能突水，井下采掘时，邻近断层应施工超前探钻，并注意留设安全防水煤柱。（3）矿井水文地质类型划分根据济宁矿业集团有限公司济矿发函201097号文“关于阳城煤矿矿井水文地质类型划分报告的批复”：阳城煤矿矿井水文地质类型划分，本着就高不就低的原则，阳城煤矿开采上组煤时，矿井水文地质类型暂定为中等，但随着矿井进一步开采，应根据生产实际发生的情况，对矿井水文地质类型进行适时修正。（4）矿井充水因素分析对开采3煤层的直接充水含水层是3煤层顶板砂岩，就砂岩层本身而言，含水性较弱。当通过基岩风化带，采掘活动后的导水裂隙带从第四系下组古河道砂砾层和其它含水层获得补给，这取决于渗透途径的长短，砂岩裂隙的发育程度。通常情况下，工作面水量很小，有时顶板砂岩还赋有少量脉状裂隙水，少数工作面开采时引起顶板脱落，脉状裂隙水泄出，造成工作面充水，因无水源补给而易于疏干。地质构造对矿井涌水的影响是复杂的，是由多种因素决定的，当3煤顶底板砂岩与灰岩含水层因断层对接，则形成以砂岩为导水通道，以灰岩水为侧向补给源的充水因素。当断层断薄3煤层与三灰的正常间距，三灰水头值超过“安全水头值”，岩溶水就直接被导通而造成突水。3煤底到三灰之间多为粉砂岩及泥岩，当开采3煤层750m水平时，三灰水对3煤底板的水头压力为7.8Mpa，当其它不利因素（岩体完整性，间距等）同时具备时，这种情况下是较容易突水的。3煤底板到三灰间距正常，但底板下有隐伏岩溶陷落柱时，发生突水往往不易察觉。通过顶板砂岩段的断层，一定条件下也可造成第四系下组砂砾层水对顶板砂岩的直接充水。本井田3煤顶板砂岩出现一次漏水，Y62号孔抽水试验单位涌水量虽然在弱含水性的数量值范围内，但较唐阳煤矿和其它井田为大，这就可能联想到井田边界断层外侧的强含水层，当成为顶板砂岩的主要补给源时，井下3煤顶板砂岩水在疏干过程中，会出现持续时间较长且稳定的水量。开采水平延深时，因井下小断层影响造成工作面冒顶，“老塘水”有时也会成为工作面的充水因素。（5）矿井涌水量以下根据阳城煤矿建井地质报告，矿井正常涌水量为575m3/h；（6）矿井开采技术条件煤层顶底板情况3煤层，顶板为泥岩或粉砂岩，上覆细砂岩或中砂岩老顶；底板主要为泥岩，和粉砂岩。16煤层，顶板为十下灰岩；底板为泥岩或粉砂岩。17煤层，顶板为十一灰岩或粉砂岩；底板为粉砂岩或泥岩。瓦斯根据山东省煤炭工业局文件鲁煤安管2010208号文，“关于公布2010年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果审查意见的通知”：阳城煤矿为低瓦斯矿井。批准鉴定结果如下：瓦斯绝对涌出量为：0.68m3/min，相对涌出量为：0.13m3/t。二氧化碳绝对涌出量为：2.94m3/min，相对涌出量为0.58m3/t。矿井无高瓦斯区和煤与瓦斯突出现象。煤尘根据2010年中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对矿井3煤层进行的煤尘爆炸性试验，鉴定结果为有爆炸性。试验数据如下表：实验室煤尘爆炸性鉴定报告表 采样/鉴定日 期采样地点及煤层名称工业分析（%）爆炸性试验鉴定结论水分Wad灰分 Ad挥发份火焰长度（mm）抑制爆炸最低岩粉量%VdVdaf2010.12三煤层2.4115.0532.3139.146075有爆炸性2011.01.14煤的自燃倾向性 根据2009年中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对矿井3煤层进行的煤的自燃倾向性试验，鉴定结果为类不易自燃。试验数据如下表：煤炭自燃倾向等级鉴定表试样编号采样地点水份% Mad灰份% Ad挥发份% Vdaf全硫% St.d真密度 TRDg/cm3吸氧量 ml/g干煤自燃倾向等级2010TC121701A三煤层2.4132.3139.141.380.36类不易自燃地温区内地温梯度的平均值为1.86C/100m，属地温正常区。500650m深度地温已达26C，-650m以下为一级热害区。随着矿井开拓深度增加地温即按梯度值增加。地压根据矿井地质报告和实际调查，该矿井地压正常，没有出现过冲击地压现象。1.4 矿井生产系统概况1）开拓、开采系统（1）开拓方式阳城矿井为立井暗斜井开拓方式。主采煤层为3煤层。矿井初期设主、副、风井3个井筒，主副井进风，中央风井回风。矿井3煤层为缓倾斜煤层，-312为辅助水平，-650为主水平，采用单一水平开采，局部设辅助水平。全井田共划分9个采区，其中北翼5个，南翼4个。首采区为北一采区，采区主要巷道有312 m辅助水平至650 m水平的轨道集中下山和胶带输送机集中下山以及回风集中下山，矿井开采顺序采区为前进式，采煤工作面为后退式。（2）水平标高和采区划分井底车场在312m 水平、650 m 水平为开拓水平阳城煤矿现生产采区为北一采区，北一采区西部边界为煤层露头防水煤柱，北部至阳城坝断层，南至 D46 断层和季庄断层，东至季庄断层。该采区构造较简单，煤层稳定，储量级别高。 按照采区接续计划安排，其接续采区为北三采区。北三采区位于井田的中深部，东至F1 边界断层、西至季庄断层、北至三DF61 断层、南至DF38 断层。（3）采掘工作面配备现矿井有7个掘进队，掘进工作面7个，分别3302皮带顺槽、3302轨道顺槽、3301轨道顺槽、3301皮带顺槽探巷、-650轨道石门、皮带石门、回风石门。选用MG300/730-WD型双滚筒采煤机，采高2.43.7m，截深0.60m，装机功率730kW；工作面配备SGZ-764/400型中双链刮板运输机，运输能力800t/h，装机功率2200kW；顺槽配SZZ-800/250转载机，输送能力1800t/h；顺槽胶带运输机为SSJ1200型，运输能力为1200t/h；端头支架为ZFG5800/20/32型放顶煤液压支架，中间支架为ZF5200/17/30型放顶煤液压支架。2）提升与运输系统（1）主井提升系统主井装备JKMD3.54（）型落地式多绳摩擦轮提升机一台。提升机允许最大静张力570kN，允许最大静张力差180kN。提升机配低速直联悬挂式直流电动机（1800kW、525r/min）。最大提升速度Vmax=9.53m/s，实测一次提升循环时间110.0S。电控设备采用晶闸管直流传动提升机成套电气控制装置。担负矿井原煤提升。主井提升机房供电电源引自矿井110/10kV主变电所的不同段母线上，两回电缆进线，一回工作，一回备用。（2）副井提升系统副井装备JKMD3.54（）型落地式多绳摩擦式提升机一台。提升机允许最大静张力570kN，允许最大静张力差180kN。最大提升速度Vmax=7.33m/s，提升容器为一对1.5t双层四车宽窄罐笼。配低速直联悬挂式直流电动机（1120kW、42r/min）。电控设备选用晶闸管直流提升机成套电控装置。担负