探水設(shè)計(jì)概況

1、山西靈石昕益致富煤業(yè)有限公司礦井水害情況分析報(bào)告一、煤礦概況及水文地質(zhì)情況 該井田位于霍西煤田尤家山精查勘探區(qū)內(nèi)。區(qū)內(nèi)地形為丘陵低山區(qū)，地勢(shì)總體趨勢(shì)是北高南低。最高點(diǎn)位于井田東部山梁處，海拔1017.5m，最低點(diǎn)位于井田南部溝谷中海拔804.00m，相對(duì)高差213.50m，區(qū)內(nèi)黃土廣布，沖巖比較發(fā)育。汾河支流靜升河從井田南部外側(cè)流過(guò)。井田范圍內(nèi)設(shè)有大的地表水體。井田內(nèi)發(fā)育沖溝，各溝巖基本常年無(wú)水，僅在雨季匯聚短暫性洪流，屬季節(jié)性溝谷發(fā)育。二、礦井現(xiàn)有采掘情況井田內(nèi)可采煤層自上而下有：山西組2號(hào)煤層，太原組4、6、9、10號(hào)煤層，其中2、4、6、號(hào)煤層已被原靈石縣靜升鎮(zhèn)致富煤礦、靈石縣靜升鎮(zhèn)致富

2、煤礦二坑、靈石縣靜升南浦煤礦、靈石縣靜升鎮(zhèn)峰峰煤礦采空?，F(xiàn)技改方案首采區(qū)選在9號(hào)煤層。2011年度末，副斜井施工完畢，主斜井僅余20m未施工完畢，井底車場(chǎng)已施工34m。接續(xù)工程為管子道、水泵房、變電所、水倉(cāng)、吸水井、等侯硐室、消防材料庫(kù)、充電硐室、一采區(qū)車場(chǎng)、清倉(cāng)斜巷、煤倉(cāng)、煤倉(cāng)上口繞道、回風(fēng)大巷、軌道大巷、運(yùn)輸大巷、一采區(qū)回風(fēng)大巷、一采區(qū)軌道大巷、一采區(qū)運(yùn)輸大巷、090101回風(fēng)順槽、090101運(yùn)輸順槽、090101后切眼、090103運(yùn)輸順槽等。除回風(fēng)巷道布置在9#煤層中、水倉(cāng)、煤倉(cāng)布置在巖層中外，其它巷道、硐室布置在10#煤層。三、礦井充水因素分析1、井田內(nèi)地表水體對(duì)礦井開(kāi)采的影響井田

3、外汾河及其支流靜升河距井田較遠(yuǎn)，河水對(duì)礦井開(kāi)采基本沒(méi)有影響。原致富煤礦與原南浦煤礦礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物及井口標(biāo)高均高于溝底10m以上，故雨季溝谷匯集的洪水對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地一般沒(méi)有威脅。2、構(gòu)造對(duì)井田水文地質(zhì)條件的影響據(jù)調(diào)查，原靈石南浦煤業(yè)有限公司在開(kāi)采過(guò)程中所遇斷層有不同程度的導(dǎo)水現(xiàn)象，斷層水剛揭露時(shí)較大，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸變小。由此斷定，井田內(nèi)張裂性正斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬?。井田北東邊界發(fā)育F9正斷層，斷層落差200m。由于該斷層傾向北東，井田內(nèi)各開(kāi)采煤層均位于斷層下盤(pán)，根據(jù)斷層落差推斷，斷層上盤(pán)地層主要為二疊系上、下石盒子組地層。當(dāng)該斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí)，由于砂巖裂隙水及奧灰水的影響，將造成斷層附近的水

4、文地質(zhì)條件的復(fù)雜化。在此斷層附近開(kāi)采煤層時(shí)，須注意斷層水對(duì)煤層開(kāi)采的影響。井田南中部發(fā)育F7正斷層，斷層落差35m，為中型斷層。當(dāng)F7正斷層縱向發(fā)育較深，即在9、10號(hào)煤層中也有發(fā)育時(shí)，由于9號(hào)煤層的直接頂板為K2石灰?guī)r，而9號(hào)煤層與K3石灰?guī)r層間距平均約14m左右，10號(hào)煤層距奧灰含水層平均約21m左右，因此，開(kāi)采9、10號(hào)煤層至F7斷層附近時(shí)， F7斷層會(huì)溝通太原組灰?guī)r水向井巷突水。此時(shí)礦井水文地質(zhì)條件將趨于復(fù)雜，防治水工作難度增加。礦井生產(chǎn)時(shí)應(yīng)予以高度重視。井田內(nèi)其余斷層(F1、F2、F3、F4、F5、F6、F8)均為小型斷層，采掘6號(hào)煤層時(shí)，在揭露或在這些斷層附近，將煤層頂板含水層水及

5、上部煤層的采空積水導(dǎo)入井下對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。由于斷層規(guī)模不大，推測(cè)其對(duì)井田深部水文地質(zhì)條件的影響不大。礦井生產(chǎn)中應(yīng)在斷層的兩側(cè)留足保安煤柱。在需穿越斷層時(shí)，必須先做探放水工作，嚴(yán)防斷層突水造成危害。3、古空區(qū)或老采空區(qū)對(duì)煤礦的影響井田內(nèi)2、4、6號(hào)煤層已被采空。9、10號(hào)煤層在井田中部有少量采空區(qū)。據(jù)調(diào)查，采空區(qū)內(nèi)有積水、積氣現(xiàn)象。因采空區(qū)密閉(或已關(guān)閉坍塌)，無(wú)法進(jìn)行采空區(qū)積水深度及積水量的觀測(cè)，根據(jù)煤礦安全手冊(cè)中老空區(qū)積水估算公式，對(duì)采空區(qū)積水進(jìn)行估算。采空區(qū)積水量估算結(jié)果表煤層采空積水面積(m2)積水量(m3)21029523272991471789427819667114363484

6、70910869036879107546450672合計(jì)2643007987208經(jīng)估算，井田內(nèi)采空區(qū)積水面積約為2643007 m2，積水總量約為987208m3，預(yù)計(jì)采空區(qū)積水量將隨時(shí)間的增加而增加。4、奧灰?guī)r溶裂隙水對(duì)煤礦的影響據(jù)相鄰井田靈石煤礦井田奧灰水位及致富煤礦主斜井工業(yè)廣場(chǎng)深水井資料推測(cè)，本井田奧灰水位標(biāo)高為525-528.5m。井田內(nèi)9、10號(hào)煤層底板標(biāo)高450700m為帶壓狀態(tài)，與奧陶系石灰?guī)r之間的隔水層主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖等組成。由于礦井開(kāi)采時(shí)會(huì)改變?cè)嫉貞?yīng)力分布，加之奧灰水頭壓力作用于隔水底板上，因此在奧灰水位高于煤層底板標(biāo)高的地段，存在煤層底板突水的潛在威脅。

7、未來(lái)開(kāi)采9、10號(hào)煤層時(shí)，煤層底板突水性按照煤礦防治水規(guī)定（2009年版）突水系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。9、10號(hào)煤層底板突水系數(shù)計(jì)算結(jié)果表開(kāi)采煤層煤層底板標(biāo)高(m)煤層底板隔水層承受的奧灰水頭(m)煤層底板隔水層承受的奧灰水壓(MPa)突水系數(shù)Ts(MPa/m)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)單獨(dú)開(kāi)采9號(hào)煤層700-5290.01安全開(kāi)采區(qū)529-48129-770.01Ts0.0266相對(duì)安全區(qū)481-45077-1080.00266Ts0.0372相對(duì)安全區(qū)聯(lián)合開(kāi)采9、10號(hào)煤層700-5290.01安全開(kāi)采區(qū)529-45021-1000.01Ts0.0476相對(duì)安全區(qū)根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析預(yù)測(cè)如下：(1)單獨(dú)開(kāi)采9

8、號(hào)煤層時(shí)在700529m標(biāo)高段，由于此區(qū)段奧灰水位低于煤層底板標(biāo)高，故為安全開(kāi)采區(qū)，即無(wú)論此區(qū)段有無(wú)貫穿性斷裂構(gòu)造或隱伏陷落柱，都不會(huì)發(fā)生煤層底板奧灰突水的可能；在529481m標(biāo)高段(突水系數(shù)0.01Ts0.0266)，此區(qū)段為相對(duì)安全區(qū)。即在底板隔水層完整無(wú)任何斷裂構(gòu)造破壞的前提條件下，為安全開(kāi)采區(qū)。但由于此區(qū)段奧灰水頭高于煤層底板標(biāo)高，因此當(dāng)開(kāi)采中若揭露或接近貫穿性斷層、隱伏貫穿性斷裂構(gòu)造及隱伏陷落柱時(shí)，有奧灰突水威脅；在481450m標(biāo)高段(突水系數(shù)0.00266Ts0.0372)，此區(qū)段為相對(duì)安全區(qū)。即此塊段在底板隔水層完整無(wú)任何斷裂構(gòu)造破壞的前提條件下，為安全開(kāi)采區(qū)。但在有構(gòu)造破壞

9、時(shí)，存在奧灰突水危險(xiǎn)。當(dāng)開(kāi)采中揭露或接近隱伏貫穿性斷裂構(gòu)造及隱伏陷落柱時(shí)，奧灰突水危險(xiǎn)性更大。(2)聯(lián)合開(kāi)采9、10號(hào)煤層時(shí)在700529m標(biāo)高段，由于此區(qū)段奧灰水位低于煤層底板標(biāo)高，故為安全開(kāi)采區(qū)，即無(wú)論此區(qū)段有無(wú)貫穿性斷裂構(gòu)造或隱伏陷落柱，都不會(huì)發(fā)生煤層底板奧灰突水的可能；在529450m標(biāo)高段(突水系數(shù)0.01Ts0.0476)，此區(qū)段為相對(duì)安全區(qū)。即此塊段在底板隔水層完整無(wú)任何斷裂構(gòu)造破壞的前提條件下，為安全開(kāi)采區(qū)。但在有構(gòu)造破壞時(shí)，存在奧灰突水危險(xiǎn)。當(dāng)開(kāi)采中揭露或接近隱伏貫穿性斷裂構(gòu)造及隱伏陷落柱時(shí)，奧灰突水危險(xiǎn)性更大。由于本井田內(nèi)鉆孔無(wú)奧灰水位資料，也無(wú)奧灰水源井，奧灰水位是根據(jù)相

10、鄰井田靈石煤礦井田奧灰水位推測(cè)而定。5、礦井涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，當(dāng)開(kāi)采9號(hào)煤層時(shí)，預(yù)測(cè)本礦生產(chǎn)能力達(dá)到450kt/a時(shí)礦井涌水量：正常涌水量400m3/d，最大涌水量：525m3/d。當(dāng)9、10號(hào)煤層聯(lián)合開(kāi)采時(shí)，其導(dǎo)水裂隙帶可發(fā)育至6號(hào)煤層底板，因此在開(kāi)采9、10號(hào)煤層時(shí)，其上部存在6號(hào)煤層采空區(qū)積水，礦井涌水量將會(huì)增大。隨著開(kāi)采范圍的擴(kuò)大，礦井涌水量也會(huì)有所增加。四、防治水措施為確保礦井安全生產(chǎn)，切實(shí)抓好礦井防治水工作，根據(jù)本礦實(shí)際情況，特制訂礦井防治水措施。1、成立專門(mén)的探放水隊(duì)伍 配備滿足工作需要的防治水專業(yè)技術(shù)人員，配齊專用探放水設(shè)備。 2、認(rèn)真做好地表防治水工作 礦區(qū)地表的塌陷、裂縫

11、區(qū)，要堵塞、填平、壓實(shí)。對(duì)漏水的溝渠、河流，應(yīng)整鋪河底或改道。 3、加強(qiáng)井下防治水工作 (1)、收集地質(zhì)、水文地質(zhì)資料：查清可采煤層充水頂板含水層的水文地質(zhì)參數(shù) (2)、查明礦井水和地下水、地表水的補(bǔ)給關(guān)系，認(rèn)真觀察礦井涌水量與季節(jié)變化關(guān)系等。 (3)、調(diào)查清楚老空和開(kāi)采范圍，開(kāi)采經(jīng)過(guò)積水區(qū)域及分布狀況，勘探鉆孔的填補(bǔ)狀況及其透水性能。 (4)、觀察塌陷、裂隙帶、沉降帶高度，以及采動(dòng)對(duì)涌水量的影響，判斷是否透水。 4防治水工作原則：始終堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。 5保護(hù)好隔水煤柱 嚴(yán)禁在各種隔水煤柱中進(jìn)行采掘作業(yè)。防水煤柱的尺寸，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、開(kāi)采方法等因素，相鄰礦井的分界處，應(yīng)當(dāng)留防隔水煤(巖)柱。6識(shí)別透水前兆凡入井人員必須了解透水前常見(jiàn)預(yù)兆：(1