积水调查报告

山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司采（古）空区积水、积气及火区调查报告调查单位：山西太行矿业工程技术有限公司（公章）矿井：山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司（公章）时 间：二O—O年九月十日山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司采（古）空区积水、积气及火区调查报告姓名单位职称或职务调查人签字曹志强山西太行矿业工程技术有限公司工程师李兰斌山西太行矿业工程技术有限公司工程师裴文静山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司总工王光亮山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司生产矿长段胜利山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司安全矿长李永胜山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司通风矿长李向阳山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司矿长为了给该矿兼并重组整合后90万t/a生产规模的设计提供地质依据，同时为以后的生产建设提供基础性数据。山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司委托我公司为其编制兼并重组整合矿井地质报告。为调查清楚井田内采空区积水以及煤层自燃火区、积气等情况，该公司配合我单位进行了调查，调查情况如下：一、井田内采空区积水、积气及火区情况1．整合情况根据晋煤重组办发（2009）39号文件《关于晋城市泽州县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》要求，山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司由山西泽州崇盛朝阳煤业有限公司、山西泽州鲁西煤业有限公司北部井田、晋城市三八煤矿东北部兼并重组而成，并新增了部分空白资源，整合主体为山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，2009年9月21日山西省工商行政管理局西发（晋）名称预核内[2009]第008153号山西省工商行政管理局企业名称预先核准通知书，核准重组后企业名称为山西晋煤集团泽州天安朝阳煤业有限公司，2009年11月22日山西省国土资源厅为其颁发了采矿许可证，证号为C1400002009111220044397，批准重组后井田面积为12.5596km2，开采3#—15#煤层，生产能力为90万t/a。公司所在行政区划属泽州县北义城镇管辖，井田地理坐标为北纬35°39/21〃〜35°41/40〃，东经112°55/12〃〜113°00，34〃。井田位于山西省晋城市泽州县北义城镇境内，距晋城市约20km，长晋二级路、长晋高速公路均在井田内通过，西南距太焦铁路北板桥站直距约3.5km，各乡村均有公路连通，交通条件十分便利。2．参与整合各矿井涌水、排水情况（1）山西泽州崇盛朝阳煤业有限公司：为基建矿井，2006年由原泽州县北义城镇朝阳煤矿与泽州县北义城镇朝阳二矿整合而成，2006年整合前原泽州县北义城镇朝阳煤矿开采3号煤层，矿井正常涌水量为98m3/d，雨季最大可达180m3/d；原泽州县北义城镇朝阳二矿开采3号煤层，矿井正常涌水量为36m3/d，雨季最大可达72m3/d；本矿井兼并重组前，严格按照初步设计进行基建，井下生产系统、排水系统、主副水仓等都未建成。（2） 山西泽州鲁西煤业有限公司：为资源整合基建矿井，2006年整合前为泽州县北义城镇蔡河煤矿，开采3号煤层，正常矿井涌水量为30m3/d，雨季最大可达60m3/d，井田内3号煤层已大面积采空，资源已近枯竭。（3） 晋城市三八煤矿：为正常生产矿井，井田内3号煤层已大面积采空，资源已近枯竭。资源兼并重组前矿井开采9号煤层，生产能力30万t/a,正常矿井涌水量为50m3/d,雨季最大可达90m3/d。由于参与本矿井整合的部分为井田东北部，资源未动用，采空积水对本矿井无影响。但其上部3号煤层采空积水在导水裂隙带的沟通下对本矿井开采9、15号煤层产生充水作用。3．采空区积水情况本整合区内3号煤层存有大面积的采（古）空区，矿井充水的主要来源为大气降水和煤层上覆地层的砂岩裂隙水，裂隙导水带局部可达地表，雨季沟谷中的地表径流以及采空区以上地下水均会沟通，采空区内存有不同程度的积水。积水量按《煤矿安全手册》老空积水量估算公式计算：Q亍K・M・F/cosa积

式中：Q 采空区积水量m3积K——采空区充水系数，（0.25〜0.5）本报告取0.25M——采空区平均采厚（m）取6.12mF——采空积水区的水平投影面积（m2）a——煤层倾角，取5°（1）山西泽州崇盛朝阳煤业有限公司：为基建矿井，原泽州县北义3号煤层采空区积水量估算表城镇朝阳煤矿开采3号煤层，调查积水面积104800m2，积水量约160955m3。该矿3号煤层于2006年底停产，至今约4.5年，矿井正常涌水量为98m3/d,经计算，采空区内积水量约160965m3,根据上述公式反算,采空区内积水区面积约104806m23号煤层采空区积水量估算表矿井名称采空积水区编号积水区水平投影面积（m2）平均采高（m）一回采率亠煤层倾角（°）积水量（m3）积水区位置原朝阳煤矿Q3-1713586.12305109594井田3号煤层西部原朝阳煤矿工业广场北部附近采空区、巷道。Q3-23344261230551361井田3号煤层西部原朝阳煤矿工业广场西南部附近采空区、巷道。小计104800160955原鲁西煤业Q3-3320846.1230549276井田3号煤层西部原鲁西煤业工业广场附近采空区、巷道。小计3208449276合计136884210231表12）山西泽州鲁西煤业有限公司：为基建矿井，原泽州县北义城镇蔡河煤矿开采3号煤层，调查积水面积32084m2，积水量约49276m3。该矿3号煤层于2006年底停产，至今约4.5年,矿井正常涌水量为30m3/d,经计算，采空区内积水量约49275m3,根据上述公式反算，采空区内积水区面积约32084m2。（3）晋城市三八煤矿：为生产矿井，现开采9、15号煤层，由于参与本矿井整合的部分为井田东北部，资源未动用，无采空积水。4．采空区积气情况井田内原生产矿井开采3号煤层，9、15号煤层未动用。据2006年1月晋城市煤炭工业局晋市安监管一发[2006]1号文件《关于对2005年度全市21万吨/年以下乡镇煤矿矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》，原朝阳煤矿2005年度3号煤层瓦斯相对涌出量为5.98m3/t，绝对涌出量为0.36m3/min，二氧化碳相对涌出量为3.82m3/t，绝对涌出量为0.23m3/min，属低瓦斯矿井。原泽州县北义城镇蔡河煤矿2005年度瓦斯绝对涌出量0.43m3/min，相对涌出量2.68m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.44m3/min，相对涌出量2.74m3/t，属低瓦斯矿井。据调查，井田内3号煤层开采时间长，现状条件下采空区封闭时间长，存在有害气体积聚现象，以氮气和甲烷为主，目前没有发生过有害气体伤人事故。矿井在生产过程中沟通采空范围时，应做好瓦斯的排放工作，避免瓦斯事故的发生。5．火区情况井田内3、9号煤层煤尘无爆炸性，15号煤层煤尘有爆炸性；3、9号煤层自燃倾向性等级为III级，为不易自燃煤层，15号煤层为自燃煤层。据调查，现状条件下本矿尚未发现火区。6．采空区积水对矿井充水的影响经以上计算，井田内积水区面积约136884m2,积水总量约210231m3,这些积水在煤层顶板岩石冒落导水裂隙带或地质构造等不同沟通渠道的作用下，可对煤层井巷产生不同程度的充水。且裂隙导水带局部可达地表，雨季沟谷中的地表径流以及采空区以上地下水均会沟通。对于3号、9号、15号煤层覆岩分别为中硬、中硬、坚硬的本井田来说，采用根据《煤矿防治水规定》中的导水裂隙带最大高度计算公式：H=20：工m+10 （3、9号煤层）11Hii=30，送M+10 （15号煤层）11式中：H11—导水裂隙带高度（m）；11EM一累计采厚（m）；井田内3号煤层厚度4.20~6.45m,平均6.12m,9号煤层厚度1.70~2.55m,平均1.88m,15号煤层厚度3.01〜6.65m,平均4.38m,计算时取各煤层的最小、最大开采厚度，经计算3号煤层导水裂隙带高度为50.99~60.79m,9号煤层导水裂隙带高度为36.08〜41.94m,15号煤层导水裂隙带高度为52.05~87.36m。井田内3、9、15号煤层埋藏较浅，存在风氧化现象，存在剥蚀现象。对地形地质图，煤层底板等高线图，井田内3号煤层开采后导水裂隙带最大高度可达下石盒子组，从而使3号煤层上部山西组、下石盒子组砂岩含水层受到破坏。9号煤层由于裂隙发育的叠加作用，可沟通上层3号煤层的采空积水，15号煤层导水裂隙带最大高度可直接沟通9号煤层，部分可直接沟通3号煤层采空区，并对影响范围内的含水层产生破坏作用，3号煤层采空积水对下部的9、15号煤层矿井巷道产生充水影响，甚至可能出现一定程度的顶板突水事故，对矿井的安全生产危害较大。井田中东部，由于煤层埋深浅，15号煤层导水裂隙带可直接沟通地表，在丹河附近开采时，应采取严格的防水措施，防治丹河水在导水裂隙带的沟通下对矿井的充水。二、周边矿井采空区积水、积气及火区情况据本次矿井调查，井田南部为山西泽州天泰锦辰煤业有限公司，为兼并重组整合矿井，由晋城市三八煤矿、山西泽州兴泰煤业有限公司、山西泽州北板桥煤业有限公司、山西泽州鲁西煤业有限公司南部井田重组而成，与本矿井距离最近的为原晋城市三八煤矿，据矿井调查，该矿现开采9号煤层，和本矿井留有矿界保安煤柱，无越界开采情况，现阶段其采空积水对本矿井开采3号煤层无影响。井田西北部为山西高平科兴新庄煤业有限公司，为兼并重组为单独保留矿井，该矿开采3号煤层，井田南部分布有大面积的采空区，据矿井调查，该矿与本井田留有足够的矿界保安煤柱，无越界开采情况，现状条件下老空积水对本矿3号煤层开采无影响。但本矿井开采下组9、15号煤层时，由于导水裂隙带可沟通上部3号煤层，其采空积水对本矿井9、15号煤层产生较大的充水作用。据本次矿井调查，周边矿井现状条件下尚未发现火区。三、周边矿井的越层、越界情况据调查，周边矿井现无越层、越界开采行为。四、本次调查结果评价本次调查工作是与矿方联合进行的，采用井下实地测量、矿井技术人员访问，实际涌水量反算等方法，调查结果符合实际情况，结论可靠。井田内矿井多年开采未出现古空、采空突水现象。但由于采空积水破坏性大，是矿井须重点对待的水害，临近采空区必须采取严格的观测和防范措施，坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则。预留够井田边