水患災(zāi)害調(diào)查報(bào)告

山西樓俊集團(tuán)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司水患災(zāi)害調(diào)查報(bào)告PAGEPAGE2山西樓俊集團(tuán)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司：2011年9月2日山西樓俊集團(tuán)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司煤礦水患災(zāi)害調(diào)查報(bào)告山西樓俊集團(tuán)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司：2011年9月2日 山西樓俊集團(tuán)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司煤礦水患災(zāi)害調(diào)查報(bào)告礦長：趙萬海安全礦長：張青生總工程師：郝權(quán)編制：趙恒貴（二0一一年度）目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章礦井概況及水文地質(zhì)情況 3一、目的與任務(wù) 3二、礦井概況 3三、礦井水文地質(zhì)情況 8第二章礦井水害調(diào)查報(bào)告 32一、調(diào)查時(shí)間： 32二、參加調(diào)查人員： 32三、調(diào)查路線： 32四、調(diào)查方式 32五、調(diào)查情況 32六、礦井水患分析 35七、目前礦井需防范的水患 36第三章礦井防治水措施 37一、礦井開拓開采所采取的安全保證措施 37二、防治水煤（巖）柱的留設(shè) 38三、探放水、安全措施 44四、井下排水 44五、安全出口設(shè)施 44六、地表水防治。設(shè)計(jì)依據(jù)、地面水防治、地面水防治工程及裝備。 45七、采空區(qū)、古空水防治 48第四章存在的問題 48第一章礦井概況及水文地質(zhì)情況一、目的與任務(wù)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》要求，進(jìn)一步查清本礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況，為礦井防治水工作提供可靠的資料，為探放水設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，確保我礦采掘活動的安全。經(jīng)公司研究決定組織技術(shù)人員對礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況進(jìn)行一次全面細(xì)致的調(diào)查，2011年9月份通過對礦井水文地質(zhì)資料的搜集、歷年采空區(qū)的統(tǒng)計(jì)調(diào)查測繪、礦井涌水量的調(diào)查分析，相鄰礦井的資料搜集，編寫此報(bào)告。二、礦井概況1、交通位置該井田位于山西省呂梁市離石區(qū)西北約12km處的袁家?guī)X村，行政區(qū)劃隸屬西屬巴鎮(zhèn)，井田地理坐標(biāo)為：東經(jīng)111°04′55″～111°07′59″，北緯37°35′25″～37°36′27″井田東南距離石區(qū)約12km，井田內(nèi)有西（屬巴）茂（塔坪）公路通過，經(jīng)西茂公路向東與太（原）臨（縣）公路相連。井田南距離（石）軍（渡）高速公路約10km，南距孝柳鐵路約15km，交通較為便利。2、礦區(qū)范圍與相鄰關(guān)系：本井田南為山西呂梁離石金暉榮泰煤業(yè)有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司相鄰。周邊相鄰煤礦情況詳下圖。山西呂梁離石金暉榮泰煤業(yè)有限公司本次由原山西離石南溝煤業(yè)有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司整合重組而成（晉煤重組辦發(fā)【2009】25號文批準(zhǔn)）。整合重組后批采4、6、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a。原山西離石南溝煤業(yè)有限公司位于本井田東南，批采10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a，為基建礦井，現(xiàn)在只開鑿了一對立井筒，均已見10號煤層，并掘進(jìn)了部分大巷。2008年瓦斯等級鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.28m3/min；二氧化碳絕對涌出量0.31m3/min。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常涌水量350m3原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司位于本井田南，批采4、6、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a。4號煤層已基本采空，現(xiàn)正在開拓10號煤層，采用立井開拓，已見煤，并掘進(jìn)了部分大巷。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m山西呂梁離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司本次由原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司、原山西呂梁西屬巴燕溝煤業(yè)有限公司和原山西呂梁錦順煤業(yè)有限公司整合重組而成（晉煤重組辦發(fā)【2009】25號文批準(zhǔn)）。整合重組后批采4、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬t/a。山西呂梁西屬巴原燕溝煤業(yè)有限公司位于本井田北部，批采4號煤層，井田面積3.795km2?，F(xiàn)采4號煤層，生產(chǎn)能力21萬t/年，采用立井斜井綜合開拓，皮帶提升，走向長壁普炮采，皮帶運(yùn)輸，金屬支柱支護(hù)。2008年瓦斯等級鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.65m3/min，相對涌出量1.67m3/t；二氧化碳絕對涌出量0.70m3/min，相對涌出量1.80m3/t。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常涌水量原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司位于本井田西北部，批采4、10號煤層，現(xiàn)采4號煤層，生產(chǎn)能力30萬t/年，采用立井斜井聯(lián)合開拓，箕斗提升，走向長壁普炮采，皮帶運(yùn)輸，金屬支柱支護(hù)。據(jù)調(diào)查與本井田相鄰區(qū)域尚未開采。礦井正常涌水量420m3/d，最大涌水量550m山西呂梁錦順煤業(yè)有限公司位于本井田北部（原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司以北），批采4號煤層，井田面積2.9014km2。開采4號煤層，生產(chǎn)能力9萬t/年，采用立井斜井綜合開拓，走向長壁普炮采。據(jù)調(diào)查錦順煤業(yè)有限公司與本井田之間有原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司相隔，錦順煤業(yè)有限公司與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。3、小窯分布及開采情況（1）、據(jù)調(diào)查，在本井田西南部4號煤層露頭附近有一對古窯井口，井口坐標(biāo)分別為：X=4162197Y=19508393H=1126；X=4162227Y=19508476H=1138。調(diào)查古空面積（本井田內(nèi)）約0.06km2。預(yù)計(jì)古空區(qū)內(nèi)有積水1.2萬m3。（2）、采空區(qū)目前礦井開采4號煤層4205回采工作面，采空范圍見采掘工程平面現(xiàn)狀圖。根據(jù)上述資料表明，礦區(qū)范圍內(nèi)分布有老窯、采空區(qū)。老窯、采空區(qū)有積水，礦井老窯年代久遠(yuǎn)，已垮塌，現(xiàn)不能準(zhǔn)確確定采空區(qū)的范圍，給礦井在以后的開采活動留下了安全隱患，因此，礦井在采掘過程中要堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”，以及“有疑必?！钡脑瓌t，防治突水事故的發(fā)生。4、自然地理本井田屬呂梁山系，為典型的黃土高原地貌，侵蝕地形，為強(qiáng)烈切割的梁峁?fàn)铧S土丘陵，沖溝密集而狹窄，形態(tài)多呈“V”形，與黃土梁、峁、垣相間分布。總的地勢西高東低，最高點(diǎn)位于井田西部后梁圪塔，高程為1263.4m，最低點(diǎn)位于井田東部屬巴溝溝谷，高程為973m，地形最大相對高差約290.4m。井田內(nèi)無大的河流，但溝谷發(fā)育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側(cè)樹枝狀發(fā)育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區(qū)和交口鎮(zhèn)匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域三川河水系。井田地處晉西北黃土高原，屬暖濕帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候，四季分明，春季多風(fēng)干旱，夏季炎熱多暴雨，秋季雨水集中，冬季雪少寒冷，年平均氣溫8.6-11.4℃，極端最高氣溫38.1℃(1985年7月18日),極端最低氣溫-21.7℃(1984年12月24日)。年平均降水量464.2m,雨水多集中在6-9月份,年蒸發(fā)量1766.2-2171.7mm根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001），本區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震烈度為Ⅵ度。歷史記載附近未發(fā)生過大地震。只在1829年4月(清道光九年三月)離石發(fā)生過5.25級地震，震中位置為北緯37°30′，東經(jīng)111°12′三、礦井水文地質(zhì)情況（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況1、自然地理概況本區(qū)位于黃河?xùn)|岸，地處呂梁山脈中段西部，為典型的黃土高原地貌，地勢總體東、北高，西南低。區(qū)域內(nèi)河流屬黃河流域，呈樹枝狀分布，主要支流有三川河。三川河由北川河、東川河、南川河分別從北向南、從東向西、從南向北在呂梁市離石區(qū)交口鎮(zhèn)匯流，匯流后由東向西經(jīng)柳林在兩河口匯入黃河。三川河為季節(jié)性河流，據(jù)觀測站資料，年平均流量5.34～9.54m3／s，最大流量本區(qū)屬柳林泉域，本井田位于柳林泉域中部，西南距柳林泉約25km。柳林泉出露于柳林縣城東三川河河谷中，以泉群的形式出露，大小泉點(diǎn)近百個(gè)，水位標(biāo)高790～80lm。據(jù)1983～1991年觀測資料，泉群平均流量2.18m32、區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)煤田內(nèi)寒武、奧陶、石炭、二疊、三疊系含水層構(gòu)成承壓水斜地，其中奧陶系巖溶含水層富水性較強(qiáng)，石炭系及其它基巖含水層較弱，奧陶系地下水在奧陶系灰?guī)r出露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給后，沿地層傾向方向徑流，最終集中排向柳林泉，構(gòu)成完整的水文地質(zhì)單元一柳林泉域。此外，古老變質(zhì)巖及河流沖、洪積層構(gòu)成各自獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄系統(tǒng)。3、柳林泉域水文地質(zhì)特征柳林泉域以太古界及元古界變質(zhì)巖構(gòu)成隔水底板，石炭、二疊、三疊及第三、四系為上覆蓋層。寒武、奧陶系碳酸鹽巖為巖溶含水巖組，地層總體向西傾伏，構(gòu)成單斜蓄水構(gòu)造。泉域北界、東界為元古界、太古界變質(zhì)巖構(gòu)成的地表分水嶺，東界南端及南界為古生界碳酸鹽巖構(gòu)成的地表分水嶺，西界為埋藏于石炭、二疊、三疊系下巖溶裂隙不甚發(fā)育的寒武、奧陶系地層構(gòu)成的隔水邊界或相對隔水邊界。巖溶水蓄水空間主要為溶隙、溶孔，補(bǔ)給來源主要為大氣降水，其次為地表水滲漏補(bǔ)給。據(jù)《山西巖溶大泉》，泉域地下水總補(bǔ)給量4.07m3／s，泉域匯流面積5000km2，其中碳酸鹽巖裸露面積為1200km2，大片分布于泉域南部及中部。碎屑巖裸露面積80km2，位于泉域西部。變質(zhì)巖裸露面積地下水在灰?guī)r裸露區(qū)得到補(bǔ)給，向柳林一帶匯流，由柳林泉排泄，強(qiáng)徑流方向有二個(gè)，一個(gè)是從泉域中部石灰?guī)r裸露區(qū)到柳林泉，另一個(gè)是從泉域東南部石灰?guī)r裸露區(qū)繞過離石向斜后到柳林泉。從補(bǔ)給區(qū)、徑流區(qū)到排泄區(qū)，地下水基本上具有統(tǒng)一的地下水面。柳林泉群水質(zhì)類型為HC03·SO4一Na·Ca型，礦化度0.40～0.70g/L，硬度267.8mg/L(以CaC03計(jì)，以下同)，水溫15～18℃。據(jù)1983～2000年長期觀測資料，最大流量4.13m3/s平均流量為2.18m4、含水層(1)太古界、元古界變質(zhì)巖系及燕山期巖漿巖風(fēng)化裂隙含水層主要出露于區(qū)域東部和北部紫金山一帶，地下水賦存于巖漿巖和變質(zhì)巖構(gòu)造裂隙及風(fēng)化裂隙中，風(fēng)化帶厚10～30m，富水性弱，單位涌水0.0025～0.077L/s·m，溝谷中出露泉點(diǎn)較多，流量一般為0.1～0.5L/s，含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給，在地表分水嶺向兩側(cè)徑流。水質(zhì)以HCO3--Ca·Mg型為主，礦化度0.5g/L左右。(2)寒武、奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組本組由寒武系中統(tǒng)、上統(tǒng)、奧陶系中下統(tǒng)石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖等組成，其中以奧陶系中統(tǒng)為主要含水層。①、寒武系厚度208～253m左右，為一套碎屑巖一碳酸鹽巖淺海相沉積，以中統(tǒng)鮞狀石灰?guī)r和上統(tǒng)石灰?guī)r、白云巖為主要含水層，本統(tǒng)含水層地下水出露點(diǎn)有吳城泉群、車鳴峪泉和關(guān)口泉，流量分別為200～500L/s、55L/s、50L/s，根據(jù)鉆孔資料，在0～180m深度范圍內(nèi)巖溶發(fā)育，單位涌水量為1.92～7.60L/s·m，180m以下巖溶發(fā)育較差，富水性弱，單位涌型，礦化度0.23～②、奧陶系為淺海相沉積，巖性為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖。中統(tǒng)以上馬家溝組為主要含水層，富水性強(qiáng)，下統(tǒng)冶里組、亮甲山組富水性弱。下馬家溝組：厚100m左右，淺部巖溶發(fā)育，隨埋深增大而富水性變?nèi)?。?jù)鉆孔資料，單位涌水量在0.19～0.24L/s·m左右。上馬家溝組：厚250m左右，巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，為區(qū)域最主要含水層，據(jù)鉆孔資料，單位涌水量在裸露區(qū)、覆蓋區(qū)及淺埋區(qū)一般為2.7～29.3L/s·m，最大可達(dá)44L/s·m，中深埋區(qū)為0.11～0.56L/s·m，在深埋區(qū)局部地段，巖溶依然發(fā)育?？傮w來講，本組在全區(qū)巖溶均很發(fā)育，富水性強(qiáng)。峰峰組：厚度100m左右，含水層以中部和上部石灰?guī)r為主，由于受厚度和出露面積的限制，本組富水性弱于上馬家溝組，僅在淺部富水性較強(qiáng)，而在深埋區(qū)富水性極弱(表2-1-5)。峰峰組富水性特征表表2-1-5埋藏區(qū)位置孔號單位涌水量（L/s·m）富水性淺埋區(qū)中陽馬家峪JD80.49中淺埋區(qū)柳林泉區(qū)JD315.7中—強(qiáng)深埋區(qū)青龍城詳查區(qū)10.00065弱深埋區(qū)三交三號井田3110.0089弱一般來講，奧陶系含水層的富水性隨埋深增大，有減弱的趨勢，可類比為含水層的逐步尖滅，巖溶發(fā)育規(guī)律亦如此。在淺部徑流條件較好，水交替迅速，水質(zhì)較好，為HC03·SO4一Na·Ca型，而在深埋區(qū)，地下水水交替緩慢，漸呈滯流狀態(tài)，水質(zhì)差，地下水背景值較高，礦化度最高達(dá)17．628g/L，水質(zhì)為C1一Na型(青龍城29號孔)。(3)石炭系上統(tǒng)太原組巖溶裂隙含水巖組含水層主要為間夾于碎屑巖中的3～4層石灰?guī)r，賦存段距40m左右。含水層出露范圍很小，只限于煤層露頭邊緣地段。在淺部含水層出露區(qū)，接受大氣降水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)，單位涌水量1～2L/s·m，而在遠(yuǎn)離補(bǔ)給區(qū)的深部，地下水富水性則弱，例如，三交三號井田311號孔，單位涌水量僅為0.013L/s·m，富水性弱。深部局部構(gòu)造破碎帶附近，富水性較強(qiáng)，三交三號井田356號孔單位涌水量為0.90L/s·m。地下水流向受地層產(chǎn)狀控制，向深部緩慢運(yùn)移。本組水質(zhì)一般為HC03·SO4一Na·Ca型，硬度小于150mg/L，礦化度lg/L，屬軟的微咸水。(4)二疊系、三疊系砂巖裂隙含水巖組本組主要為砂巖風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙水，三疊系僅分布于青龍城詳查區(qū)以西地區(qū)。溝谷中淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給，富水性較好，在溝谷邊緣常以侵蝕下降泉的形式出露，流量0.2～0.5L/s。而在深部裂隙不發(fā)育，地下水補(bǔ)給差，單位涌水量0.0005～0.1L/s·m，富水性一般較弱。水質(zhì)類型為硫酸SO4·HC03--Ca·Mg型，礦化度大于lg/L，屬軟的微咸水。(5)第三系、第四系松散巖類孔隙含水巖組松散巖類含水層巖主要分布在河谷及溝谷中，地下水賦存于砂礫石孔隙中，主要接受大氣降水和地表水入滲補(bǔ)給，徑流條件好、富水性強(qiáng)、徑流途徑短，排泄于河谷中，部分消耗于人工開發(fā)。本區(qū)三川河河谷松散層較發(fā)育，厚度約10m左右，兩岸分布有1—2級河流階地。局部地段富水性強(qiáng)，單位涌水量達(dá)26.8L/s·m，水質(zhì)良好，為HC03·SO4--Ca·Mg型，礦化度小于lg/L。由于地下水埋藏淺，局部地段受工農(nóng)業(yè)等污染，如工礦企業(yè)排放廢渣及廢液污染，農(nóng)業(yè)化肥及生活污水等污染，使得地下水中N03-、Cl-、P042-含量增高，局部F-含量較高，水質(zhì)較差。5、隔水層(1)太古界、元古界變質(zhì)巖構(gòu)成寒武、奧陶系碳酸鹽巖巖溶含水巖組的隔水底板。(2)石炭、二疊、三疊系各含水層間較厚且發(fā)育穩(wěn)定的泥質(zhì)巖構(gòu)成各含水層之間的隔水層。(二)礦井水文地質(zhì)條件1、地表水系井田內(nèi)無大的河流，但溝谷發(fā)育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側(cè)樹枝狀發(fā)育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區(qū)和交口鎮(zhèn)匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域。2、含水層(1)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層該含水層主要含水層段在上馬家溝組，含水層巖性主要是灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。據(jù)詳查勘探水文地質(zhì)資料，該含水層在賦存較淺區(qū)域，富水性強(qiáng)，單位涌水量1.72～13.35L/s.m；賦存較深區(qū)域，富水性弱，單位涌水量0.00076L/s.m，滲透系數(shù)0.0047m/d。該含水層在本井田東、西部埋藏較淺，富水性強(qiáng)；中部埋藏較深，富水性弱。據(jù)詳查報(bào)告資料，4號鉆孔奧灰水位標(biāo)高為811.87m，該孔位于本井田南約5km處,推測本井田奧灰水位標(biāo)高在819～822m。(2)太原組巖溶裂隙含水層太原組賦存三層發(fā)育穩(wěn)定的石灰?guī)r，自下而上分別為L1、K2和L5，厚度分別為16、7.45、3.15m左右，本含水層以L1和K2為主，據(jù)離石勘探區(qū)詳查報(bào)告資料，淺部巖溶裂隙較發(fā)育，富水性強(qiáng)，鉆孔鉆至該灰?guī)r層段時(shí)，均有不同程度漏水現(xiàn)象。井田東南部外約1.7km處的37號孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量1.204L/s.m，滲透系數(shù)9.55m/d。水位標(biāo)高961.67m。深部巖溶裂隙不發(fā)育，富水性弱，井田西北部外約0.7km處的35號孔抽水試驗(yàn)，抽水幾分鐘后，水位即由57.03m降至95m以下，恢復(fù)99h后，才升到83.86m，說明基本不含水，水位標(biāo)高1017.81m。水質(zhì)類型為HC03--Ca·Mg·Na型，礦化度0.464g/L。(3)山西組砂巖裂隙含水層含水層巖性以細(xì)、中、粗砂巖為主，裂隙不發(fā)育，據(jù)離石勘探區(qū)詳查報(bào)告資料，鉆孔簡易水文觀側(cè)，鉆至該層段時(shí)，沖洗液消耗量并無明顯增大,含水弱。35號孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量0.00012l/s.m，滲透系數(shù)0.0012m/d。水質(zhì)類型為HC03·SO3--Ca·Mg·Na型，礦化度0.696g(4)石盒子組砂巖裂隙含水層井田內(nèi)溝谷中有零星出露，本組砂巖含水層厚度大，淺部含水層易于接受補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)，溝谷中有泉出露，但流量很小。據(jù)離石勘探區(qū)詳查報(bào)告，35號孔鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量0.0025L/s.m,滲透系數(shù)為0.0033m/d。水質(zhì)類型為HC03·SO3--Na·Mg·Ca型，礦化度0.534g(5)第三、四系砂礫孔隙含水層。主要分布于屬巴溝溝谷中，以沙礫層為主，厚度3m左右。當(dāng)?shù)孛裼镁畲蟪鏊?0m3/d，富水性較弱。水質(zhì)類型為HC03·SO3--Ca·Mg型，礦化度0.544g3、含水層補(bǔ)、徑、排條件本井田奧陶系地層埋藏較深，主要為巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由北向南徑流，至柳林泉排泄。石炭系及二疊系含水層在裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給和季節(jié)性河流補(bǔ)給后，順巖層傾向逕流，在溝谷中出露時(shí)以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層中地下水則一直沿巖層傾向逕流，部分以礦坑、水井排水的方式排泄。4、井田主要隔水層井田隔水層主要為石炭系中統(tǒng)本溪組及太原組下部泥質(zhì)巖隔水層組，巖性由鋁土泥巖，砂質(zhì)泥巖和泥巖組成，總厚度80m左右，巖性致密、細(xì)膩，具有良好的隔水作用，阻斷了奧陶系巖溶水與太原組巖溶裂隙含水層之間的水力聯(lián)系。此外，相間于各灰?guī)r、砂巖含水層之間厚度不等的泥巖、砂質(zhì)泥巖亦可起到層間隔水作用。5、構(gòu)造對井田內(nèi)水文地質(zhì)條件的影響井田大致為一向斜構(gòu)造，共發(fā)現(xiàn)5條正斷層，落差最大10m，未發(fā)現(xiàn)陷落柱。據(jù)離石勘探區(qū)詳查報(bào)告資料和本區(qū)煤礦生產(chǎn)實(shí)踐，斷層的富水性和導(dǎo)水性均差，預(yù)計(jì)對礦井充水影響不大。（三）礦床充水因素分析1、直接充水水源本礦批采的4號煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，由井筒進(jìn)水和頂板裂隙滲水組成，山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層為弱含水層。因此，礦井涌水不大。10號煤層直接充水含水層為太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，中部富水性弱，東、西部富水性中等；下部奧陶系灰?guī)r含水層富水性在東、西部富水性強(qiáng)，中部富水性弱，本井田4號煤層均在奧灰水位之上，10號煤層的東、西部大部位于奧灰水位之上；10號煤層中部局部位于奧灰水位之下為帶壓開采煤層。按照《煤礦防治水規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令28號），采用下列公式計(jì)算：T=P/M其中：T——突水系數(shù)，MPa/m；P——底板隔水層承受的水頭壓力，MPa；M——底板隔水層厚度，m；奧灰水位標(biāo)高820m,10號煤層底板最低標(biāo)高755m，隔水層厚度80m，水頭壓力P=（820-755+80）×0.0098=1.421MPa，突水系數(shù)Ts=P/M=1.421/80=0.018MPa/m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn):具有構(gòu)造破壞的地段，安全突水系數(shù)為0.06MPa/m，無構(gòu)造破壞的地段，安全突水系數(shù)為0.1MPa/m，本井田為有構(gòu)造破壞地段，突水系數(shù)小于臨界突水系數(shù)0.06MPa/m，故奧陶系灰?guī)r巖溶水對本井田突水的可能性小。2、礦井主要水害及其防治措施本井田主要水害是古空和采空區(qū)積水，預(yù)計(jì)在4號煤層南部古空區(qū)有積水1.2萬m3，采空區(qū)有積水2.0萬m3。該礦現(xiàn)開采4號煤層，4號煤層頂板為砂質(zhì)泥巖根據(jù)《三下采煤規(guī)程》冒裂帶最大高度計(jì)算公式得出，冒落帶（Hm）、導(dǎo)水裂隙帶（Hli）的高度可用下式計(jì)算：Hm=A1±2.2式中，A1=100∑m/(4.7∑m+19)，∑m為開采煤層厚度，4號煤層厚度為1.30～1.82m,，導(dǎo)水裂隙帶最大高度；4號煤層開采后，在井田東部及西部產(chǎn)生的裂隙波及到地表，使大氣降水、地表水沿裂縫導(dǎo)入井下，造成水害。開采下部10號煤層，10號煤層頂板為石灰?guī)r10號煤層厚度1.63～3.40m，平均2.70m。全部冒落管理頂板時(shí)，冒落帶高度采用以下公式計(jì)算：Hm=A1±2.5；式中，A1=100∑m/(2.1∑m+16)，∑m為開采煤層厚度。導(dǎo)水裂隙帶最大高度采用以下公式計(jì)算：；10號煤層冒落帶高度9.96～14.96m，導(dǎo)水裂隙帶最大高度48.30～65.32m；4、10號煤層間距為55.25～73.36m，平均61.22m。10號煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度大于4、10號煤層間距，因此，10號煤層開采后，如果4號煤層采空區(qū)積水如不及時(shí)探放，可能會隨之而下，形成災(zāi)害。3、本礦井水害防治措施如下(1)技術(shù)措施①、地面防水a(chǎn)、井田坑口較多，井口和工業(yè)場地大多在溝谷邊緣，雖然均位于最高洪水位之上，但應(yīng)保持泄洪通道通暢，防止溝谷洪水對礦井造成危害。b、矸石和爐渣等固體廢物不得棄于河中，以免淤積河床，造成行洪不暢。c、在雨季前組織有關(guān)人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞，及時(shí)用黃土、粘土、碎石填封，并高出地表。②、井下防治水a(chǎn)、必須按礦井設(shè)計(jì)留設(shè)礦界和采區(qū)邊界煤柱。b、堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采”的方針，對可疑地段進(jìn)行探放水。c、發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆必須停止作業(yè)，采取措施，并向調(diào)度室報(bào)告。d、經(jīng)常清挖井下水倉，保證水倉有足夠的容量。e、配備足夠的排水設(shè)施，并確保能正常使用。(2)管理措施平時(shí)加強(qiáng)防汛宣傳，建立探放水管理制度；做好防水計(jì)劃；成立“雨季”三防指揮部，組織雨季前“三防”大檢查；加強(qiáng)職工培訓(xùn)，保證安全生產(chǎn)。(3)物質(zhì)措施撥出專項(xiàng)資金，?？顚Ｓ?，保證防治水物資供應(yīng)。4、礦井水文地質(zhì)類型根據(jù)“礦井水文地質(zhì)類型劃分原則”，對礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行劃分。（一）受采掘破壞或影響的含水層及水體井田內(nèi)奧灰?guī)r溶水的水位標(biāo)高為819-822m。井田內(nèi)10號煤層中部煤層底板最低標(biāo)高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰?guī)r之間的隔水層厚度為80mm。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》通過突水系數(shù)計(jì)算公式Ts=P/M，計(jì)算井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)的突水系數(shù)為0.018MPa/m。井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)突水系數(shù)小于正常塊段內(nèi)臨界值突水系數(shù)0.10MPa/m，也小于構(gòu)造破壞臨界值突水系數(shù)0.06MPa/m。煤層開采相對比較安全，奧灰?guī)r溶水的水患的防治相對較為容易。井田內(nèi)受開采煤層采掘破壞或影響的含水層主要為上覆巖層含水層水、地表基巖風(fēng)化帶裂隙水。石炭系上統(tǒng)太原組砂巖裂隙夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層，單位涌水量僅為0.013L/s.m，滲透系數(shù)9.55m/d。屬富水性弱。山西組砂巖裂隙含水層；單位涌水量0.00012L/s.m，滲透系數(shù)0.0012m/d。屬富水性弱。石盒子組砂巖裂隙含水層：單位涌水量0.0025L/s.m，滲透系數(shù)0.0033m/d。屬弱富水含水層。第三、四系砂礫孔隙含水層；當(dāng)?shù)孛裼镁畲笥克?0m3/d，富水性較弱。綜上所述，其均為弱富水性的含水層。按照《煤礦防治水規(guī)定》第一分類依據(jù)，其q≤0.1L/s.m,本分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型為簡單類型。（二）礦井及周邊老空水分布狀況山西呂梁離石區(qū)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司井田西南部為石州煤業(yè)有限公司，南部為山西呂梁離石金暉榮泰煤業(yè)有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司相鄰。經(jīng)調(diào)查本井田北部向斜軸部采空區(qū)積水面積預(yù)計(jì)為11200m2，積水量為0.9萬m3。井田南部向斜軸部采空區(qū)積水面積預(yù)計(jì)為17600m2，積水量為1.1萬m3。相鄰石州煤業(yè)有限公司井田南部礦界處存在古空區(qū)，其積水面積預(yù)測為22800m2，積水量1.2萬m3。井田內(nèi)及周邊4號煤層開采年限較長，目前在井田內(nèi)已形成了較大面積的采空區(qū)，采空區(qū)局部低洼處積存有一定量采空區(qū)積水，隨著時(shí)間推移，采空區(qū)繪積水量還會增加。礦井及相鄰礦井采空區(qū)積水對本礦井煤層開采存在一定的影響，但采空區(qū)積水位置、范圍、積水量清楚。根據(jù)劃分依據(jù)可確定本分項(xiàng)為礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。（三）礦井涌水量礦井涌水量不大，據(jù)礦方提供的資料，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，含水系數(shù)0.453m3/t，主要來源為頂板裂隙水和井筒滲水。預(yù)計(jì)礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)礦井預(yù)算正常涌水量為1664m3/d（69.3m3/h）。最大涌水量2054m3/d（85.58m3/h）按照《煤礦防治水規(guī)定》Q1＜180m3/h，Q2＜300m3/h，可確定本分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型劃分為簡單。（四）突水量井田內(nèi)煤層開采從未突水，本分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型劃分為簡單。（五）開采受水害影響程度：井田內(nèi)煤層開采受水害威脅的主要水源為采空區(qū)積水。而采空區(qū)積水的主要水源來自開采煤層上覆含水巖組及大氣降水，雨季溝谷河流滲水。礦井采空區(qū)積水，對今后井田煤層的采掘工程存有一定的影響。不排除發(fā)生水害事故的可能性，但現(xiàn)有采空區(qū)分部范圍集中，區(qū)內(nèi)積水量、積水范圍清楚，威脅性較小，只要加強(qiáng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》進(jìn)行防治水，可以避免水害事故的發(fā)生。井田內(nèi)巖溶水的水位標(biāo)高819-822m。井田內(nèi)4號煤層底板標(biāo)高均在奧灰水位之上，不受奧灰水威脅，井田中部10號煤層底板最低標(biāo)高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰?guī)r之間的隔水層厚度為80mm。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》通過突水系數(shù)計(jì)算公式Ts=P/M，計(jì)算井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)的突水系數(shù)為0.018MPa/m。井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)突水系數(shù)小于正常塊段內(nèi)臨界值突水系數(shù)0.10MPa/m，也小于構(gòu)造破壞臨界值突水系統(tǒng)數(shù)0.060MPa/m，.煤層開采相對較安全，水患的防治也相對較為容易。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，可確定本分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。（六）防治水工作難易程度本井田內(nèi)無地表流水，水溝谷發(fā)育，井田和工業(yè)場地設(shè)在溝谷邊緣上，高于歷史最高洪水位，只要加強(qiáng)“雨季”三防工作，該礦井地面防治水工作相對易于進(jìn)行。井田內(nèi)及相鄰礦井4號煤層存在較大面積的采空區(qū)，4號煤層采（古）空區(qū)現(xiàn)已查明的積水約3.2萬m3。隨著時(shí)間的推移，采空區(qū)積水還會繼續(xù)增加。但只要加強(qiáng)防治水工作，嚴(yán)格遵守“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水方針等。本礦井采空區(qū)防治水工作相對易于進(jìn)行。井田內(nèi)奧灰?guī)r溶水的水位標(biāo)高為819—822m。井田內(nèi)4號煤層底板標(biāo)高均在奧灰水位之上，不受奧灰水威脅。井田中部10號煤層底板最低標(biāo)高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰?guī)r之間的隔水層厚度為80mm。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》通過突水系數(shù)計(jì)算公式Ts=P/M，計(jì)算井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)的突水系數(shù)為0.018MPa/m。也小于構(gòu)造破壞臨界值突水系數(shù)0.06MPa/m。煤層開采的相對較安全，奧灰?guī)r溶水的水患防治工作也相對較為容易。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》可確定本分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型劃分為中單。（七）礦井水文地質(zhì)類型的劃分結(jié)果綜合上述各分項(xiàng)礦井水文地質(zhì)類型劃分結(jié)果，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》按分類依據(jù)就搞不低的原則，確定山西呂梁離石區(qū)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。5、礦井涌水量預(yù)算該礦現(xiàn)采4號煤層，而且有多年的開采歷史，礦井涌水量與產(chǎn)量有一定的相關(guān)性，因此，可用類比法預(yù)計(jì)礦井涌水量。礦井涌水量預(yù)計(jì)公式：Kp=Qo/PoQ=Kp×P式中：Kp含水系數(shù)（m3/t）Qo—礦井涌水量（m3/d）Po—日均產(chǎn)量（t/d）Q礦井預(yù)算涌水量（m3/d）P設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（t/d）礦井整合改造后開采4號煤層，設(shè)計(jì)能力90萬t/a，平均日產(chǎn)2727t/d。據(jù)本礦各參加整合礦井涌水統(tǒng)計(jì)：原擔(dān)炭溝煤礦生產(chǎn)能力21萬t/a，正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，正常含水系數(shù)0.453m3/t，最大含水系數(shù)0.679m3/t；原石州煤礦生產(chǎn)能力15萬t/a，正常涌水量240m3/d左右，最大涌水量360m3/d，正常含水系數(shù)0.527m3/t，最大含水系數(shù)0.791m3/t；井田北部的原燕溝煤業(yè)有限公司生產(chǎn)能力21萬t/a，礦井正常涌水量460m3/d，最大涌水量650m3/d，正常含水系數(shù)井田內(nèi)10號煤層目前礦井尚未揭露，根據(jù)井田南部相鄰的原山西離石南溝煤業(yè)有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司開采10號煤層，根據(jù)該兩個(gè)礦井的涌水量預(yù)算本礦井涌水量如下：原山西離石南溝煤業(yè)有限公司批采10號煤層，現(xiàn)采10號煤層，生產(chǎn)能力15萬t/a，礦井正常涌水量350m3/d，最大涌水量430m3/d。采用上述方法計(jì)算正常含水系數(shù)0.7802m3/t，最大含水系數(shù)原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司批采4、6、10號煤層，現(xiàn)采10號煤層，生產(chǎn)能力30萬t/a，礦井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。采用上述方法計(jì)算正常含水系數(shù)0.4400m3/t，最大含水系數(shù)根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果平均正常含水系數(shù)0.6101m3/t，最大含水系數(shù)0.7531m結(jié)合本礦實(shí)際情況，前期主、輔助水平同時(shí)開采時(shí)，主水平10號煤層生產(chǎn)能力60萬t/a，輔助水平4號煤層生產(chǎn)能力30萬t/a，則輔助水平正常涌水量：Q正常=909×0.568=516m3輔助水平最大涌水量：Q最大=909×0.831=755m3主水平正常涌水量：Q正常=1818×0.6101=1109m3主水平最大涌水量：Q最大=1818×0.7531=1369m3礦井正常涌水量：Q正常=1625m3礦井最大涌水量：Q最大=2124m32、直接沖水水源本礦批采的4號煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，由井筒進(jìn)水和頂板裂隙滲水組成，山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層為肉含水層。因此，礦井涌水不大。10號煤層直接沖水含水層為太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，中部富水性弱，東、西部富水性中等；下不奧陶系灰?guī)r水層富水性在東、西部富水性強(qiáng)，中部富水性弱，本井田4號煤層均在奧灰水位之上，10號煤層的東、西部大部分位于奧灰水位之上；10號煤層中部局部位于奧灰水位之下為帶壓開采煤層。按照《煤層防治水規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局令28號），采用下列公式計(jì)算：T=P/M其中：T——突出水系，Map/m；P——底板隔水層承受的水頭壓力MPa；M——底板隔水層厚度m；奧灰水位標(biāo)高820m、10號煤層底板最低標(biāo)高55m，隔水層厚度80m，水頭壓力 P=（820—755+80）×0.0098=1.421MPa,，突出系數(shù)Ts=P/M1.421/80=0.018Map/m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：具有構(gòu)造破壞的地段，安全突水系數(shù)為0.006Map/m，無構(gòu)造破壞的地段，安全突水系數(shù)為0.1Map/m，本井田為有構(gòu)造破壞地段，突水系數(shù)小于臨界突水系數(shù)0.06Map/m，故奧陶系灰?guī)r巖溶水對本井田突水的可能性小。6、間接充水水源1)大氣降水：大氣降水為區(qū)內(nèi)主要間接充水水源。礦區(qū)位于北東～南西走向的分水嶺地帶，含煤地段部分裸露，直接接受大氣降水補(bǔ)給，其充水強(qiáng)度與季節(jié)和降水強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。因此，未來礦井應(yīng)加強(qiáng)雨季的疏排水工作。2)地表水：井田內(nèi)無大的河流，但溝谷發(fā)育，屬巴溝自向動橫穿井田，屬巴溝兩側(cè)樹枝狀發(fā)育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河。3)、間接充水含水層泥巖及泥灰?guī)r等具隔水作用，但巖石裂隙較發(fā)育，灰?guī)r中局部尚有巖溶管道，對礦井充水有一定的補(bǔ)給作用。7、礦井水文地質(zhì)類型據(jù)礦方提供的資料，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，含水系數(shù)綜前所述，井田4號煤層直接充水含水層（山西組砂巖裂隙含水層）富水性均弱，4號煤層采（古）空區(qū)局部有積水（見充水性圖），井田內(nèi)開采4號煤層局部受地表水影響；10號煤層直接充水含水層（太原組巖溶裂隙含水層）井田中部富水性均弱，補(bǔ)給條件差；10號煤層直接充水含水層（太原組巖溶裂隙含水層）井田東、西部富水性中等。奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層在井田東、西部富水性強(qiáng)，但其水位低于煤層，中部水位高于煤層，但富水性弱。經(jīng)計(jì)算開采10號煤層的導(dǎo)水裂隙帶高度可達(dá)4號煤層，4號煤層的采（古）空區(qū)積水對開采10號煤層構(gòu)成了一定的威脅。根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局2009年9月21日頒發(fā)的《煤礦防治水規(guī)定》井田水文地質(zhì)條件為中等類型。（四）礦井排水排水井井口標(biāo)高:+1051m井底水泵標(biāo)高：+836m井下水處理站與井口高差10m排水高度：225m礦井10號煤層預(yù)算正常涌水量：Q正常=2727×0.6101＝1664m3/d最大涌水量：Q最大=2727×0.7531＝2054m3/d選用3臺MD155-30×10型水泵，正常涌水時(shí)1臺工作，1臺備用，1臺檢修；最大涌水時(shí)1臺工作，1臺備用，1臺檢修。該泵額定流量為155m3/h,額定揚(yáng)程為300m，額定效率77%。（五）、礦井水文安全條件評價(jià)1、對礦井開采受水害影響程度的評價(jià) 山西呂梁離石區(qū)擔(dān)炭溝煤業(yè)有限公司井下出水源主要為4號煤層采空區(qū)積水，煤層上覆含水層水及地表淺層水。礦井現(xiàn)開采4號煤層，礦井涌水量不大，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，礦井涌水量主要受季節(jié)性降雨量影響，變化較大。井田內(nèi)巖溶水的水位標(biāo)高819—822m。10號煤層中不煤層底板最低標(biāo)高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰?guī)r之間的隔水層厚度為80mm。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》通過突水系數(shù)計(jì)算公式Ts=P/M,計(jì)算井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)的突水系數(shù)為0.018Mpa/m。井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)突水系數(shù)小于正常塊段內(nèi)臨界值突水系數(shù)0.018Mpa/m，也小于構(gòu)造破壞臨界值突水系數(shù)0.06Mpa/m。煤層開采相對較安全。但不能排除因?qū)當(dāng)嗔褬?gòu)造發(fā)生水害事故的可能，此區(qū)域煤層開采時(shí)應(yīng)加強(qiáng)水害事故的預(yù)防工作。根據(jù)井下水文地質(zhì)調(diào)查，由于該礦開采時(shí)間較長，4號煤層在井田內(nèi)已形成了較大面積的采空區(qū)，在采空區(qū)低洼積存有一定量各采空區(qū)積水，預(yù)計(jì)在井田南部及西部4號煤層古空區(qū)有積水2萬m3，隨著時(shí)間推移，采空區(qū)會積水量還會增加。相鄰周邊礦井4號煤層存在大面積的采（古）空區(qū)，并且局部存有積水。原石州煤業(yè)有限公司井田南部礦界處存在古空區(qū)，積水面積預(yù)測為22800m2，積水量1.2萬m3。其他周邊礦井4號煤層存在大面積的采（古）空區(qū)，并且局部存有積水，采空區(qū)積水多集中在靠近向斜軸部的采空區(qū)內(nèi)低洼處。10號煤層因開采年限較短，采空區(qū)積水相對不大。采空區(qū)積水是礦井主要水害之一，也是礦井防治水工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隨著開采面積的擴(kuò)大，各采空區(qū)積水也不斷的再增加，所以必須加強(qiáng)采空區(qū)及鄰近礦井采空區(qū)及老窯水的防范措施，加強(qiáng)礦井探放水工作，以防范水害事故的發(fā)生。2、對礦井防治水工作難易程度的評價(jià)本井田內(nèi)無地表河流。小溝谷發(fā)育，井口和工業(yè)場地設(shè)在溝谷邊緣上，高于歷史最高洪水位，只要加強(qiáng)“雨季三防”工作，該礦井地面防治水工作相對易于進(jìn)行。井田內(nèi)及相鄰礦井4號煤層存在較大面積的采空區(qū)，4號煤層采空區(qū)現(xiàn)已查明的積水約3.2萬m3。隨著時(shí)間推移，采空區(qū)積水還會繼續(xù)增加。采空區(qū)積水將是礦井主要水害之一，也是礦井防治水工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。預(yù)防采空區(qū)水害事故發(fā)生的有效手段應(yīng)做到以下三點(diǎn)。（1）嚴(yán)格遵守“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水方針。（2）樹立防水意識，重視防水工作，對職工進(jìn)行有關(guān)水害知識的教育和有關(guān)出水征兆的識別。加強(qiáng)對礦井涌水量和地表塌陷區(qū)的觀測，及時(shí)掌握有關(guān)涌水量的變化情況，對突然增大的涌水量，要查明水源及水量變化情況，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故發(fā)生。（3）必須及時(shí)了解礦井及相鄰礦井開采情況，掌握其采空范圍、涌（積）水情況、采空區(qū)積水范圍，并且及時(shí)把相關(guān)資料填充到水文地質(zhì)圖上，防止相鄰礦井越界開采，造成巷道相互貫通。加強(qiáng)探放水工作，預(yù)防采空區(qū)、古空區(qū)積水涌入礦井，造成涌（突）水事故的發(fā)生。只要做到上述三點(diǎn)，本礦井采空區(qū)防治水工作相對易于進(jìn)行。井田內(nèi)奧灰?guī)r溶水的水位標(biāo)高為819—822m。井田內(nèi)10號煤層中部煤層底板最低標(biāo)高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧灰系巖之間的隔水層厚度為80mm。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》通過突水系數(shù)計(jì)算公式Ts=P/M,計(jì)算井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)的突水系數(shù)為0.018Mpa/m。井田內(nèi)10號煤層最低點(diǎn)突水系數(shù)小于正常塊段內(nèi)臨界值突水系數(shù)0.010Mpa/m，也小于構(gòu)造破壞臨界值突水系數(shù)0.06Mpa/m。煤層開采相對較安全，奧灰?guī)r溶水的水患防治工作也相對較為容易。第二章礦井水害調(diào)查報(bào)告一、調(diào)查時(shí)間：二0一一年九月二日二、參加調(diào)查人員：張萍郝權(quán)張青生李衛(wèi)明趙恒貴任慧君三、調(diào)查路線：工業(yè)廣場→袁家?guī)X村→縮縮嶺村→趙家焉村→張家墕村→炭窯里煤礦→燕溝煤礦→南溝煤礦→回到礦四、調(diào)查方式對相鄰及關(guān)閉礦井的封閉情況，井口位置、方向、深度及井下巷道和方向等進(jìn)行詢問、調(diào)查，走訪了解記錄；并對周邊煤礦采空區(qū)（老井老巷道）相對應(yīng)地面進(jìn)行踏查。五、調(diào)查情況（一）周邊礦井情況井田南為山西呂梁離石金暉榮泰煤業(yè)有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司相鄰。1、山西呂梁離石金暉榮泰煤業(yè)有限公司本次由原山西離石南溝煤業(yè)有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司整合重組而成（晉煤重組辦【2009】25號文批準(zhǔn)）。整合重組后批采4、6、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a。原山西離石南溝煤業(yè)有限公司位于井田東南，批采10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a，為基建礦井，現(xiàn)在只開鑿了一對立井筒，均已見10號煤層，并掘進(jìn)了部分大巷。2008年瓦斯等級鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.28m3/min；二氧化碳絕對涌出量0.31m3/min。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常涌水量350m3/d,最大涌水量430m3/d。原山西呂梁萬峰榮泰煤業(yè)有限公司位于本井田南，批采4、6、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a。4號煤層已基本采空，現(xiàn)正在開拓10號煤層，采用立井開拓，已見煤，并掘進(jìn)了部分大巷。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常通水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。2、山西呂梁離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司本次由原山西離石西山晉邦德煤業(yè)有限公司、原山西呂梁西蜀巴燕溝煤業(yè)有限公司和原山西呂梁錦順煤業(yè)有限公司整合重組而成（晉煤重組辦【2009】25號文批準(zhǔn)）。整合重組后批采4、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬t/a。山西呂梁西蜀巴原燕溝煤業(yè)有限公司位于井田北部，批采4號煤層，井田面積3.795km2?，F(xiàn)采4號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21萬t/a，采用立井斜井綜合開拓，皮帶提升，走向長壁炮采，皮帶運(yùn)輸，金屬支柱支護(hù)。2008年瓦斯等級鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.65m3/min，相對涌出量1.67m3/t；二氧化碳絕對涌出量0.70m3/min，相對涌出量1.,80m3/t。據(jù)調(diào)查與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。礦井正常涌水量460m3/d,最大涌水量650m3/d。原山西離石晉邦德煤業(yè)有限公司位于本井田西北部，批采4、10號煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a，采用立井斜井聯(lián)合開拓，箕斗提升，走向長壁炮采，皮帶運(yùn)輸，金屬支柱支護(hù)。據(jù)調(diào)查與本井田相鄰區(qū)域尚未開采。礦井正常涌水量420m3/d,最大涌水量550m3/d。山西呂梁錦順煤業(yè)有限公司位于本井田北部（原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司以北），批采4號煤層，井田面積2.9014km2。開采4號煤層，生產(chǎn)能力9萬t/a，采用立井斜井聯(lián)合開拓，走向長壁炮采。據(jù)調(diào)查錦順煤業(yè)有限公司與本井田之間有原山西離石晉邦德煤礦有限責(zé)任公司相隔，錦順煤業(yè)有限公司與本礦之間沒有越界開采現(xiàn)象。（二）地表水系調(diào)查：井田內(nèi)無大的河流，但溝谷發(fā)育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側(cè)樹枝狀發(fā)育小得溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區(qū)和交口鎮(zhèn)匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域山川河水系。（三）老空積水情況：根據(jù)礦井與相鄰礦井的水文地質(zhì)調(diào)查資料，井田及周邊4號煤層存在大面積的采（古）空區(qū)，并且局部存有積水，采空區(qū)積水多集中在靠近向斜軸的采空區(qū)內(nèi)低洼處。10號煤層因開采年限較短，采空區(qū)積水相對不大。采空區(qū)積水將是礦井生產(chǎn)的主要水害之一。所以在煤層開采過程中一定要做到有掘必探，防止采空積水等對煤礦開采影響。(四）地面塌陷情況：通過對上述周邊礦井開采位置采空區(qū)相對應(yīng)地表進(jìn)行踏查，未發(fā)現(xiàn)有裂縫和塌陷，但發(fā)現(xiàn)個(gè)別地方土壤明顯疏松，雨季時(shí)要注意可能出現(xiàn)導(dǎo)水現(xiàn)象。六、礦井水患分析1、水患類型造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。本礦屬水文地質(zhì)條件中等的礦床，礦井水害類型主要有采空區(qū)積水、大氣降水、地下水、地表水。2、突水水源突水水源主要為采空區(qū)積水，小窯水、地表水、裂隙水、斷層水。3、礦井水害威脅程度分析根據(jù)以上可見，本礦屬水文地質(zhì)條件中等，礦井受采空區(qū)（老窯）積水威脅較大，存在老窯突水危險(xiǎn)，也存在地表水、滑坡或暴雨時(shí)，雨水通過地表裂縫或井筒潰入井下的可能。七、目前礦井需防范的水患1、礦井主井、副井和風(fēng)井井口均高于當(dāng)?shù)氐淖罡吆樗粯?biāo)高，無洪水潰入井下的水患，但在雨季強(qiáng)降雨時(shí)，必須注意井口后背山坡集水灌入井下，要在雨季前清挖好泄水溝。2、大氣降水：大氣降水主要通過頂板所存在的裂隙向巷道和采空區(qū)內(nèi)滲漏，其直接充水強(qiáng)度和降水的強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。雨季時(shí)，大氣降水會形成山洪水通過地面連通的線部開采的老窯老空，塌陷或崩塌的井口（井筒）直接潰入其井下，對礦井構(gòu)成威脅，必須保持警惕，值班人員在降大雨或大暴雨時(shí)，必須通知井下人員撤到地面，并注意巡查小鹿塘河，防止小鹿塘河灌入安桂良老井滲透到井下。3、采空區(qū)積水井田主要水害是古空區(qū)和采空區(qū)積水，預(yù)計(jì)在4號煤層南部古空區(qū)有積水1.2萬m3，采空區(qū)有積水2.0萬m3。該礦現(xiàn)開采4號煤層，根據(jù)《三下采煤規(guī)程》冒裂帶最大高度計(jì)算，4號煤層冒落帶高度4.02—8.42m，導(dǎo)水裂隙帶最大高度32.80—36.98m，4號煤層開采后，在井田東部及西部產(chǎn)生的裂隙波及到地表，使大氣降水、地表水沿裂縫導(dǎo)入井下，造成水害。10號煤層冒落帶高度9.96—14.96m，導(dǎo)水裂隙帶最大高度48.30—65.32m。4、10號煤層間距為55.25—73.36m，平均61.22m。10號煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度大于4、10號煤層間距，因此，10號煤層開采后，如果4號煤層采空區(qū)積水如不及時(shí)探放，可能會隨之而下，形成災(zāi)害。4、含水層水：礦井的開拓開采在遇到斷層帶、巖溶裂隙溶蝕破碎帶和溶洞塌陷區(qū)等時(shí)，除其本身含有一定的涌水外，極有可能與采空區(qū)積水有導(dǎo)水通道，揭露時(shí)形成一定的突水，甚至引發(fā)透水，應(yīng)高底重視。第三章礦井防治水措施一、礦井開拓開采所采取的安全保證措施1)必須密切觀察礦井內(nèi)的淋水、涌水情況，必須堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原則，同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必?！钡脑瓌t。2)定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖及采掘工程圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。3)針對主要含水層(段)建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報(bào)，并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。4)井巷在掘進(jìn)過程中必須先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，待確認(rèn)安全后才向前掘進(jìn)，并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對照圖及采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段，必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。5)采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突出預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。6)井下和地面排水設(shè)施保證完好，所設(shè)沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查，成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍，并儲備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。7)對于巷道破碎和淋水段特別加強(qiáng)支護(hù)，并采取導(dǎo)水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜，巷道排水溝按規(guī)定設(shè)置并及時(shí)清理，巷道要保證排水坡度，對于巷道局部地段低洼集水段要設(shè)潛水泵或泥漿泵及時(shí)排水。8)以后掘進(jìn)的開拓、準(zhǔn)備巷道應(yīng)根據(jù)井下地層情況選擇穩(wěn)定、淋水小的巖層，盡量避免穿過斷層等構(gòu)造帶。9）要加強(qiáng)水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作，提前預(yù)測和查清采掘工作面前方“斷層、裂隙、陷落柱等構(gòu)造導(dǎo)水性”的基本情況，以便提前采取針對性的防治水措施。二、防治水煤（巖）柱的留設(shè)（一）防水煤（巖）柱的種類由于井田煤層有較好的隔水層，各含水層之間的垂直水力聯(lián)系通道不暢通，含水層的裂隙發(fā)育情況以及含水層的水力補(bǔ)給情況不明顯，主要水患來自周邊老窯采空積水，因此防水煤（巖）柱的留設(shè)尤為重要，根據(jù)該礦的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)需要留設(shè)的防水煤（巖）柱主要有以下幾種：1、斷層兩側(cè)或四周留設(shè)防水煤（巖）柱；2、煤層露頭防水煤（巖）柱；3、采空區(qū)防水煤（巖）柱；4、井田邊界防水煤（巖）柱；5、井筒、大巷、下山等主要巷道防隔水煤（巖）柱6、地面水體、建筑物保護(hù)煤柱。（二）防水煤（巖）柱的留設(shè)原則：1、在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水（疏放或注漿很不經(jīng)濟(jì)時(shí)）的地區(qū)采掘時(shí)，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。為了多采煤炭，充分利用資源，也可以用采后充填，疏水降壓、改造含水層（充填巖溶裂隙）等方法，消除突水威脅，創(chuàng)造少留煤柱的條件。3、留設(shè)防水煤（巖）柱必須與礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)特性、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合，還要與采煤方法、開采強(qiáng)度、支護(hù)方式等人為因素相適應(yīng)。4、一個(gè)井田或一個(gè)水文地質(zhì)單元的防水煤（巖）柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計(jì)中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)，否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大的困難，甚至無法留設(shè)。5、在多煤層塊段，各煤層的防水煤（巖）柱必須統(tǒng)一考慮確定，以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤（巖）柱，致使整個(gè)防水煤（巖）柱失效。6、在同一地點(diǎn)有兩種或兩種以上留設(shè)煤（巖）柱的條件時(shí)，所留設(shè)的煤（巖）柱必須滿足各留設(shè)煤（巖）柱的條件。7、對防水煤（巖）柱的維護(hù)要特別嚴(yán)格，因?yàn)槊海◣r）柱任何一處被破壞，必將造成整個(gè)煤（巖）柱無效。防水煤（巖）柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時(shí)，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水措施，保護(hù)煤（巖）柱的完整性。8、留設(shè)防水煤在（巖）柱需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。9、防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水層或裂隙不發(fā)育、含水層極弱的巖層，否則防水巖柱將無隔水作用。（三）防水煤（巖）柱的留設(shè)1、斷層防水煤（巖）柱的留設(shè)斷層破壞了巖層的完整性，常常成為含水層間的聯(lián)系通道。斷層的某一區(qū)段是否導(dǎo)水、導(dǎo)水性強(qiáng)弱等情況取決于斷層兩側(cè)巖層的接觸關(guān)系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復(fù)破壞作用。（1）含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)煤層直接和富含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬咏佑|，頂?shù)装鍩o突水可能，即煤柱主要是順層受壓時(shí)，可參照下述公式計(jì)算煤柱寬度：L＝0.5KM式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高，M16號煤層的平均厚度分別為1.45m；KP——煤的抗張強(qiáng)度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2～5，本設(shè)計(jì)取3。M16號煤層開采時(shí)L＝0.5×5×1.45×＝15.70（m）根據(jù)上述計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況，含水或?qū)當(dāng)鄬觾蓚?cè)M16煤層兩側(cè)各留設(shè)20m防水煤柱。2、井田邊界煤（巖）柱的留設(shè)井田邊界煤柱可參照下述公式計(jì)算煤柱寬度：L＝0.5KM式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高，M16號煤層的平均厚度分別為1.45m；KP——煤的抗張強(qiáng)度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2～5，本設(shè)計(jì)取3。M16號煤層開采時(shí)L＝0.5×3×1.45×＝9.42（m）根據(jù)上述計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況，井田邊界煤柱留設(shè)20m防水煤柱。3、煤層露頭防水煤（巖）柱H防=H裂+ H保≮20m式中：H防防水煤（巖）柱高度（m）H裂垂直煤層的導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m）；H保保護(hù)層厚度（m）；M16煤層露頭防隔水煤柱為：H=（100×1.45）/10.3+3.5+2=19.58m根據(jù)上述計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況，M16煤層煤層露頭防隔水煤柱為30m。4、采空區(qū)防水煤（巖）柱；①在采空區(qū)或老空積水區(qū)下開采時(shí)，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍，經(jīng)計(jì)算為：10×2.2=22m。（巷道最大高度為2.2m②采空區(qū)或老空積水區(qū)下同一煤層中進(jìn)行開采時(shí)，若采空區(qū)或老空積水區(qū)的界線已基本查明，隔水煤柱的尺寸應(yīng)按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)要求留設(shè)。故采空區(qū)防水煤（巖）柱按22m留設(shè)，計(jì)算詳見斷層防水煤（巖）柱的留設(shè)。③在采空區(qū)或老窯積水區(qū)下的煤層進(jìn)行回采時(shí)，防水煤（巖）柱的尺寸不得小于導(dǎo)水裂隙帶最大高度與保護(hù)帶厚度之和。故采空區(qū)防水煤（巖）柱按30m留設(shè)，計(jì)算詳見煤層露頭防水煤（巖）柱。根據(jù)上述計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況，采空區(qū)邊界留設(shè)35m的防水煤（巖）柱。5、井筒隔水煤柱