探水设计概况

1、山西灵石昕益致富煤业有限公司矿井水害情况分析报告一、煤矿概况及水文地质情况 该井田位于霍西煤田尤家山精查勘探区内。区内地形为丘陵低山区，地势总体趋势是北高南低。最高点位于井田东部山梁处，海拔1017.5m，最低点位于井田南部沟谷中海拔804.00m，相对高差213.50m，区内黄土广布，冲岩比较发育。汾河支流静升河从井田南部外侧流过。井田范围内设有大的地表水体。井田内发育冲沟，各沟岩基本常年无水，仅在雨季汇聚短暂性洪流，属季节性沟谷发育。二、矿井现有采掘情况井田内可采煤层自上而下有：山西组2号煤层，太原组4、6、9、10号煤层，其中2、4、6、号煤层已被原灵石县静升镇致富煤矿、灵石县静升镇致富

2、煤矿二坑、灵石县静升南浦煤矿、灵石县静升镇峰峰煤矿采空。现技改方案首采区选在9号煤层。2011年度末，副斜井施工完毕，主斜井仅余20m未施工完毕，井底车场已施工34m。接续工程为管子道、水泵房、变电所、水仓、吸水井、等侯硐室、消防材料库、充电硐室、一采区车场、清仓斜巷、煤仓、煤仓上口绕道、回风大巷、轨道大巷、运输大巷、一采区回风大巷、一采区轨道大巷、一采区运输大巷、090101回风顺槽、090101运输顺槽、090101后切眼、090103运输顺槽等。除回风巷道布置在9#煤层中、水仓、煤仓布置在岩层中外，其它巷道、硐室布置在10#煤层。三、矿井充水因素分析1、井田内地表水体对矿井开采的影响井田

3、外汾河及其支流静升河距井田较远，河水对矿井开采基本没有影响。原致富煤矿与原南浦煤矿矿井工业场地内建筑物及井口标高均高于沟底10m以上，故雨季沟谷汇集的洪水对矿井工业场地一般没有威胁。2、构造对井田水文地质条件的影响据调查，原灵石南浦煤业有限公司在开采过程中所遇断层有不同程度的导水现象，断层水刚揭露时较大，随时间的延长而逐渐变小。由此断定，井田内张裂性正断层为导水断层。井田北东边界发育F9正断层，断层落差200m。由于该断层倾向北东，井田内各开采煤层均位于断层下盘，根据断层落差推断，断层上盘地层主要为二叠系上、下石盒子组地层。当该断层为导水断层时，由于砂岩裂隙水及奥灰水的影响，将造成断层附近的水

4、文地质条件的复杂化。在此断层附近开采煤层时，须注意断层水对煤层开采的影响。井田南中部发育F7正断层，断层落差35m，为中型断层。当F7正断层纵向发育较深，即在9、10号煤层中也有发育时，由于9号煤层的直接顶板为K2石灰岩，而9号煤层与K3石灰岩层间距平均约14m左右，10号煤层距奥灰含水层平均约21m左右，因此，开采9、10号煤层至F7断层附近时， F7断层会沟通太原组灰岩水向井巷突水。此时矿井水文地质条件将趋于复杂，防治水工作难度增加。矿井生产时应予以高度重视。井田内其余断层(F1、F2、F3、F4、F5、F6、F8)均为小型断层，采掘6号煤层时，在揭露或在这些断层附近，将煤层顶板含水层水及

5、上部煤层的采空积水导入井下对矿井生产造成影响。由于断层规模不大，推测其对井田深部水文地质条件的影响不大。矿井生产中应在断层的两侧留足保安煤柱。在需穿越断层时，必须先做探放水工作，严防断层突水造成危害。3、古空区或老采空区对煤矿的影响井田内2、4、6号煤层已被采空。9、10号煤层在井田中部有少量采空区。据调查，采空区内有积水、积气现象。因采空区密闭(或已关闭坍塌)，无法进行采空区积水深度及积水量的观测，根据煤矿安全手册中老空区积水估算公式，对采空区积水进行估算。采空区积水量估算结果表煤层采空积水面积(m2)积水量(m3)21029523272991471789427819667114363484

6、70910869036879107546450672合计2643007987208经估算，井田内采空区积水面积约为2643007 m2，积水总量约为987208m3，预计采空区积水量将随时间的增加而增加。4、奥灰岩溶裂隙水对煤矿的影响据相邻井田灵石煤矿井田奥灰水位及致富煤矿主斜井工业广场深水井资料推测，本井田奥灰水位标高为525-528.5m。井田内9、10号煤层底板标高450700m为带压状态，与奥陶系石灰岩之间的隔水层主要由泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩等组成。由于矿井开采时会改变原始地应力分布，加之奥灰水头压力作用于隔水底板上，因此在奥灰水位高于煤层底板标高的地段，存在煤层底板突水的潜在威胁。

7、未来开采9、10号煤层时，煤层底板突水性按照煤矿防治水规定（2009年版）突水系数计算公式进行分析预测。9、10号煤层底板突水系数计算结果表开采煤层煤层底板标高(m)煤层底板隔水层承受的奥灰水头(m)煤层底板隔水层承受的奥灰水压(MPa)突水系数Ts(MPa/m)预测评价单独开采9号煤层700-5290.01安全开采区529-48129-770.01Ts0.0266相对安全区481-45077-1080.00266Ts0.0372相对安全区联合开采9、10号煤层700-5290.01安全开采区529-45021-1000.01Ts0.0476相对安全区根据计算结果分析预测如下：(1)单独开采9

8、号煤层时在700529m标高段，由于此区段奥灰水位低于煤层底板标高，故为安全开采区，即无论此区段有无贯穿性断裂构造或隐伏陷落柱，都不会发生煤层底板奥灰突水的可能；在529481m标高段(突水系数0.01Ts0.0266)，此区段为相对安全区。即在底板隔水层完整无任何断裂构造破坏的前提条件下，为安全开采区。但由于此区段奥灰水头高于煤层底板标高，因此当开采中若揭露或接近贯穿性断层、隐伏贯穿性断裂构造及隐伏陷落柱时，有奥灰突水威胁；在481450m标高段(突水系数0.00266Ts0.0372)，此区段为相对安全区。即此块段在底板隔水层完整无任何断裂构造破坏的前提条件下，为安全开采区。但在有构造破坏

9、时，存在奥灰突水危险。当开采中揭露或接近隐伏贯穿性断裂构造及隐伏陷落柱时，奥灰突水危险性更大。(2)联合开采9、10号煤层时在700529m标高段，由于此区段奥灰水位低于煤层底板标高，故为安全开采区，即无论此区段有无贯穿性断裂构造或隐伏陷落柱，都不会发生煤层底板奥灰突水的可能；在529450m标高段(突水系数0.01Ts0.0476)，此区段为相对安全区。即此块段在底板隔水层完整无任何断裂构造破坏的前提条件下，为安全开采区。但在有构造破坏时，存在奥灰突水危险。当开采中揭露或接近隐伏贯穿性断裂构造及隐伏陷落柱时，奥灰突水危险性更大。由于本井田内钻孔无奥灰水位资料，也无奥灰水源井，奥灰水位是根据相

10、邻井田灵石煤矿井田奥灰水位推测而定。5、矿井涌水量根据地质报告，当开采9号煤层时，预测本矿生产能力达到450kt/a时矿井涌水量：正常涌水量400m3/d，最大涌水量：525m3/d。当9、10号煤层联合开采时，其导水裂隙带可发育至6号煤层底板，因此在开采9、10号煤层时，其上部存在6号煤层采空区积水，矿井涌水量将会增大。随着开采范围的扩大，矿井涌水量也会有所增加。四、防治水措施为确保矿井安全生产，切实抓好矿井防治水工作，根据本矿实际情况，特制订矿井防治水措施。1、成立专门的探放水队伍 配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备。 2、认真做好地表防治水工作 矿区地表的塌陷、裂缝

11、区，要堵塞、填平、压实。对漏水的沟渠、河流，应整铺河底或改道。 3、加强井下防治水工作 (1)、收集地质、水文地质资料：查清可采煤层充水顶板含水层的水文地质参数 (2)、查明矿井水和地下水、地表水的补给关系，认真观察矿井涌水量与季节变化关系等。 (3)、调查清楚老空和开采范围，开采经过积水区域及分布状况，勘探钻孔的填补状况及其透水性能。 (4)、观察塌陷、裂隙带、沉降带高度，以及采动对涌水量的影响，判断是否透水。 4防治水工作原则：始终坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。 5保护好隔水煤柱 严禁在各种隔水煤柱中进行采掘作业。防水煤柱的尺寸，应根据地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法等因素，相邻矿井的分界处，应当留防隔水煤(岩)柱。6识别透水前兆凡入井人员必须了解透水前常见预兆：(1