任樓煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查報告

任樓煤礦隱蔽災(zāi)地質(zhì)素普查報告任樓煤礦生產(chǎn)技術(shù)部20145月

編單位任樓煤生產(chǎn)技術(shù)部編審

制：核：

日期：日期：生產(chǎn)技術(shù)：

日期：安通

監(jiān)防

處：部：

日期：日期：通副總地副總總工程師

日期：日期：日期：審查意見

目

錄一、緒....................................................................1（一）報告編制依據(jù)和目的....................................................（二）煤礦概況..............................................................1二、礦地質(zhì)概況............................................................2（一）礦井勘探工作..........................................................（二）地層..................................................................3（三）地質(zhì)構(gòu)造..............................................................4（四）斷層的導(dǎo)含水性........................................................（五）斷層水害防治..........................................................三、礦水文地質(zhì)............................................................8（一）礦井主要含水層（組）..................................................8（二）礦井主要導(dǎo)水通道.....................................................12（三）礦井涌水量預(yù)計.......................................................（四）陷落柱...............................................................15（五）采空區(qū)...............................................................21（六）封閉不良鉆孔.........................................................22（七含”水............................................................24（八）煤層系砂巖裂隙水.....................................................29四、礦瓦斯地質(zhì)...........................................................31（一）礦井瓦斯情況.........................................................31（二）礦井瓦斯等級鑒定情況.................................................33（三）瓦斯富集區(qū)的瓦斯防治措施.............................................35

五、煤自燃傾向性爆炸性.................................................35（一）勘探期間煤層自燃傾向性及爆炸性鑒....................................35（二）生產(chǎn)期間煤層自燃傾向性及爆炸性鑒....................................36（三）煤層自然發(fā)火實例.....................................................38（四）工作面防滅火措施.....................................................38六、存的問題和建.......................................................40

一、緒論（一）告編制依據(jù)目的根據(jù)《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定年家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)須對煤礦隱蔽致災(zāi)因素進行普查。編制本報告的主要依據(jù)，國家的規(guī)程和部分規(guī)定如下：1礦地質(zhì)工作規(guī)定頒發(fā)）2.《煤礦防治水規(guī)定年頒發(fā)）3.《煤礦安全規(guī)程年頒發(fā)）4.《安徽省煤礦防治水和水資源化利用管理辦法年頒發(fā)）編制本報告的依據(jù)是：1、197912月，由安徽田地質(zhì)局勘探三隊提交《安徽省淮北煤田臨渙礦區(qū)任樓井田精查地質(zhì)報告2、2008年8月提交的《皖北煤電集團有限責(zé)任公司任樓煤礦礦井地質(zhì)報告3、2008以來提交的各類科研成果報告、補充勘探報告、地面物探資料、礦井采掘工程揭露的地質(zhì)及瓦斯資料；4、礦井生產(chǎn)期間揭露的各種地質(zhì)、瓦斯資料等。編制本礦井地質(zhì)報告的目的是：通過對任樓煤礦的采空區(qū)、封閉不良鉆孔、斷層、裂隙、褶曲、陷落柱、瓦斯富集區(qū)、井下火區(qū)、導(dǎo)水裂縫帶、地下含水體等隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素進行普查為任樓礦地質(zhì)災(zāi)害處理編制相關(guān)措施從而為預(yù)防煤礦事故提供可靠的資料。（二）礦概況任樓煤礦位于安徽省宿州市西南30公里處，井田位于童亭背斜的東南翼轉(zhuǎn)折端，北與孫疃井田相連，西南與許疃井田相鄰。井田邊界北為界溝斷層，西南層，西以711煤層露頭東至3層800m等高線，南北長～11km東西寬4～7km面積約42km。1主可采煤層為上、下石盒子組的3、5、7層，開采深度-315m～-720m。1122任樓礦井設(shè)計生產(chǎn)能150萬噸1985年開始破土動工1997年12月日正式投產(chǎn)。2006年礦井進行改擴建，礦井核定生產(chǎn)能力280萬噸。礦井采用一對立井分水平主要石門開拓方式，全礦劃分為二個水平，一水平標(biāo)高1

22-520m，二水平標(biāo)-720m。前礦井生產(chǎn)采區(qū)為中二、中三、中五采區(qū)和Ⅱ區(qū)，一水2平的中一、中四采區(qū)均已報廢，準(zhǔn)備采區(qū)有區(qū)，開拓采區(qū)為中六采區(qū)。1任樓礦井目前主要是開采中煤組7、78層，主要采用走向長壁采煤方法，綜232采放頂煤一次采全高采煤、綜合機械化采煤工藝，全部陷落管理頂板。礦井采用中央邊界式通風(fēng)，風(fēng)井凈直徑6.0m，裝備梯子間和灌漿管道。主井凈直徑5.0m，布置一16噸提升箕斗，副井凈直7.2m，置一對雙層四車普通罐籠和一個雙層四車加寬罐籠帶平衡錘。礦井主運輸系統(tǒng)采用皮帶機年我礦升級為突出礦井以來，輔助運輸采12噸蓄電池機車和一噸礦車，平巷人車運送人員。礦井現(xiàn)正常涌水量170m

左右，正常情況井下采用二級排水的方式，一水平泵房安裝6臺MD450-60*10型水泵水平泵房安6臺MD450-60/80*4型水泵2013年5月施工完成的強排系統(tǒng)配備兩臺BQ550-838/22-1900/W-S潛水電泵保證了我礦最大有效排水能力在3000m3/h以上。二、礦井地概況（一）井勘探工作1、物工作1）地面三維地震自正式生產(chǎn)以來為查明礦井構(gòu)造及煤層賦存情況別在中一二中三中四、中五、、、中六采區(qū)開展了地面三維地震工作，累計完成勘探面29.526km，并對12中五、中六采區(qū)三維地震資料進行了精細解釋，查明了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造、煤層情況。2）地面電（瞬變電磁）自722工作面陷落柱突水以后，為查明礦井太灰、奧灰及其上部巖層的含水異常，分別在中一、中二、中三、中四、中五、Ⅱ、Ⅱ、中六采區(qū)開展了地面電法和瞬變電磁工作，累計完成勘探面積21.66km

2

。3）井下物在進行地面物探工作的同時，任樓煤礦還開展了大規(guī)模的井下物探工作。目前，任樓煤礦已配備多種物探儀器：包括瑞利波探測儀、無線電波透視儀、直流電法儀、瞬變電磁儀等。建井以來，任樓煤礦開展了包括以探查工作面構(gòu)造和水文條件為主的工作面無線電波透視以超前探查水文異常為主的電法工作瞬變電磁工作等這些物探工作，2

1+22+3121+22+31222233為保證礦井正常生產(chǎn)，確保礦井安全，提供了大量可靠的資料。2、地鉆探工作從1956年臨渙礦區(qū)普查找煤并發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)至今任樓礦經(jīng)過普查、詳查、精查、補充勘探等地面勘探計施工地面鉆孔364個探工程量探線距250～450m，孔距一般都在300-450m。通過礦井勘探查明了井田內(nèi)主要構(gòu)造形態(tài)，查明了可采煤層的層數(shù)、層位、厚度和結(jié)構(gòu)。（二）層任樓井田為厚松散層覆蓋下的全隱蔽式煤田松散層厚約任樓煤礦地層出露甚少，多為第四系沖、洪積平原覆蓋。任樓煤礦主要揭露地層有奧陶系（O）、石炭系（C）、二疊系P、侏羅系J）、白堊系K）、古近系）、新近系和第四系（Q），見地層綜合柱狀圖（圖2-1）本井田石炭系和二疊系為含煤巖系，共含17個煤層（組），煤層平均總18.88m。石炭系含7煤層（組），編號自上而下12～18煤層平均總厚各煤層一般不可采，煤質(zhì)差，頂板多為石灰?guī)r。二疊系煤系，含10個煤層（組）。自上而下編號為12、3、45、6、7、8、9、1011煤層（組），含煤～。煤層平均總厚，其中主可采煤層、、78煤層。煤層平均總7.52m，占可采煤層總63.3%。采煤層57煤層，平均總厚占可采煤層總厚?？刹擅簩悠骄偤?1.87m，不可采煤層1、2、3、4、5、8等，平均總厚3.01m。3

333333圖2-1任井地綜柱圖（三）質(zhì)構(gòu)造1、井褶曲構(gòu)造任樓井田位于童亭背斜東南翼其轉(zhuǎn)折端位于斷層附近斷層以北地區(qū)為向東傾斜的單斜構(gòu)造，F(xiàn)斷層以西地區(qū)走向轉(zhuǎn)為北西西。任樓井田的褶皺構(gòu)造主要有井田西南部的童莊向斜，48線深部鞍狀構(gòu)造及井田外圍的王大莊背斜，在50～54線間煤系地層沿走向及傾向具波狀起伏的特征。（見圖2-2）4

圖2-2任井田構(gòu)造綱要圖2、井?dāng)嗔褬?gòu)造任樓井田在資源勘探階段，共發(fā)現(xiàn)斷距大于30m斷層22。在建井以來至年12任樓井田補充勘探三維地震勘探及井下巷道中發(fā)現(xiàn)的大于5m的斷層共86條，其中逆斷層為9，且主要分布于井田南部的童莊向斜附近（具體見表2-1）。5

447-1表任樓井田大中型斷層統(tǒng)計一覽表落

差m）時期

合計5＜H≤3030＜H≤100H＞100m勘探期間

F、F、F、F、F、F、F、F、F、F、F、F

F、F、F

22F、FQ、FQ、F、DF、DF、FQ、FQ、FQ、F、F、F、F、F、F、DF、DF、DF、DF、DF、DF、F、FF建井期間DF、DF、DF、DF、DF、DF、DF、F、DF、DF、DF、DF、DF、DFF、DF、F、F、F、F、DF、DF、F、DF、DF、F、F、F、F、F、F、F、FQ、FQ

F、界、F、F

863、構(gòu)規(guī)律總結(jié)任樓井田地質(zhì)構(gòu)造有如下特征：①斷層走向具有明顯的方向性按走向基本上可分為三個組合，即：北東向斷層組合、北西向斷層組合、北西西向近乎東西向斷層組合。②斷層的平面展布樣式根據(jù)任樓井田的斷層平面展布和組合特征，可以將其分為放射狀斷層組合、北東東向平行斷層組合、羽列斷層系組合及近東西向平行斷層組合等四種組合形式。③斷裂分布密度任樓井田中部采區(qū)7層斷層密度總體表現(xiàn)南北兩端高，中間低的特征；斷層強度2指數(shù)總體表現(xiàn)為南北兩端高間低淺部高部低的特征層線密度介于0～85.62×10－4m/m2，平均為33.41×10－4m/m2。④等距性等距性是指在相同構(gòu)造環(huán)境中,相鄰?fù)墧鄬有污E或者斷層帶之間往往具有相等間距的性質(zhì)。表2-2北向大中型斷層間距統(tǒng)計表斷層

FD

FD

F

F

F

F

F

F

傾向

NW

NW

NW

NW

NW

SE

NW

NW間距

400m

360

920

360

830

300

4206

21442714214427144348316⑤斷層的形成具有多期性從地殼演化和地質(zhì)構(gòu)造的時空發(fā)展關(guān)系分析，本井田所處區(qū)域在石炭、二疊系煤層形成以后，至少經(jīng)受過兩期或兩期以上大型地質(zhì)構(gòu)造運動的改造作用，而且前后兩期構(gòu)造應(yīng)力場成大角度疊加復(fù)合，其結(jié)果造成本井田的多數(shù)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面發(fā)生力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化或具有二重性。⑥斷層傾角變化規(guī)律正斷層傾角較大，為50°～75°，逆斷層傾角一般在45°～55°之間。斷層傾角往往與斷距有一定關(guān)系。⑦裂隙發(fā)育特征任樓煤礦目前開采范圍內(nèi)的裂隙分布成帶性，同一煤層常出現(xiàn)裂隙密集的復(fù)雜帶與裂隙稀疏的簡單帶交替排列，且7煤頂板草帽頂發(fā)育。（四）層的導(dǎo)含水本井田內(nèi)位于二疊系煤系地層中的大中型斷層，因兩盤的泥巖石、砂質(zhì)泥巖受壓而產(chǎn)生側(cè)向變形層帶充填較密實內(nèi)鉆過斷層破碎帶泥漿消耗量一般為與二疊系煤系正常巖層消耗量無明顯差異據(jù)46~47及54孔分別對FFF斷層，，k=0.0059~0.0121m/d，礦1.452~1.682g/L。水化學(xué)特征：及孔為CL、HCONa水。井下主石門揭露斷層有少量淋水，中三采區(qū)大巷道已揭露F斷層及其伴生斷層F斷層已在多處揭露均未有出水現(xiàn)象或僅有少量短時滴水。已采區(qū)內(nèi)揭露的其它一些中小斷層如中一采區(qū)的F斷層未發(fā)生出水現(xiàn)象或僅有少量短時滴水。綜上所述，本礦井?dāng)鄬訉?dǎo)水性較差，一般情況不含（導(dǎo)）水，但也不能排除在采動影響下有活化導(dǎo)水的可能性。（五）層水害防治雖然通過已有資料分析樓井田的斷層都為不導(dǎo)水?dāng)鄬訛榱朔乐勾髷鄬踊罨瘜?dǎo)水，根據(jù)“任樓井田初步設(shè)計”的煤柱留設(shè)原則留設(shè)，即：斷層兩側(cè)，按落差大小各留一定的煤柱。落差大50m的斷層兩側(cè)各50m；其它落差30～50m間的斷層，兩側(cè)各留30m。為確定斷層位置、富水導(dǎo)水性，我礦在揭露大30m的斷層之前采用物探、鉆探相結(jié)合綜合探查技術(shù)對斷層的位置、形態(tài)及導(dǎo)含水性進行探查控制。7

三、礦井水地質(zhì)（一）井主要含水（組）礦井主要含水層（組）包括松散層第四含水層、二疊系煤系砂巖裂隙水、太原組灰?guī)r巖溶水、奧陶系灰?guī)r巖溶水。1、松層第四含水本井田石炭、二疊系煤系地層之上均由新生界松散層覆蓋。整個松散層據(jù)區(qū)域巖性對比自上而下劃分為四個含水（組和三個隔水（組第三隔水層為粘土類，可塑性好，膨脹性強，厚度大分布穩(wěn)定，隔水性良好，為區(qū)域及區(qū)內(nèi)重要隔水層（組致第四含水層與上部一、二、三含水層（組）無直接水力聯(lián)系，使“四含”水補給條件較差。但通過裂隙或垂向?qū)ǖ篮彼羞M入礦井，影響生產(chǎn)的可能，是淺部煤層開采的主要水害隱患。2、二系煤系砂巖隙水二疊系煤系砂巖裂隙水包括3至4煤組間的含水層段、煤至煤組間的含水層段及鋁土下至11煤組間的含水層段。表3-1二系主要砂巖層段含水性一覽表層位3～4煤層4～7煤層

砂巖層厚m)7～261～29

漏水鉆孔3843-4446-4736374445

泥漿消耗量0.05～0.340.01～0.65

含水情況局部含水性較強含水性一般7～8煤層

10～32

36

含水性較弱K～11煤層

19～41

無

0.02～0.17

含水性弱3、太組灰?guī)r巖溶太原組灰?guī)r含水層（巖溶水層一灰8煤底板正常厚度120，在其底2為正常塊段的地質(zhì)背景下,該層水一般不會進入礦坑當(dāng)受斷層切割或采掘遇陷落柱導(dǎo)水時，底板太灰灰?guī)r巖溶裂隙水可涌入礦坑。4、奧系灰?guī)r巖溶奧陶系灰?guī)r含水層（巖溶水豐富，當(dāng)井下遇導(dǎo)水巖溶陷落柱時可直接涌入礦坑，造成突水，在正常地質(zhì)塊段，一般與礦坑不發(fā)生水力聯(lián)系。8

表3-2礦井主要含水層（組）特征一覽表特含水

征

巖性

含水性特征

鉆孔揭露及抽水試驗資料

富水性層第四含水層

由桔黃色色至雜色含泥砂礫及中細砂砂土組性較為復(fù)雜，局部呈半固結(jié)狀。

含水性弱水性差厚一般厚為5含水層在本區(qū)向東及向西相變?yōu)楹}質(zhì)粘土奧之上直接覆蓋的粘土使奧灰水難以通過童亭背斜基巖露頭區(qū)補給四含與上部一二三含水層（組）無直接水力聯(lián)系。

據(jù)、45、5、3水2水4等孔抽水資料，Q=0.0225，q=0.000325～0.377L/s.m，k=0.0066～0.537m/d,水位標(biāo)高為23.20，水化學(xué)類型為，礦化度為1.847。

根據(jù)第四含水層單位涌水量，按《煤礦防治水規(guī)定》含水層富水性的等級標(biāo)準(zhǔn)，第四系含水層屬于富水性小～中等的含水層。38孔深度388.45m的煤K二疊系煤層系砂巖裂隙水

主要由泥巖粉砂巖細巖及煤層組成泥巖巖為主，二疊系含水層地下水主要以儲存其中3煤至4煤層間5煤層量賦存于砂巖裂隙之中造控至8層間及鋁質(zhì)泥巖至11制水層段砂巖裂隙發(fā)育不均煤層之間砂巖裂隙較發(fā)育一勻，含水性差異較大。套河流相及三角州相沉積。

巖段漏水36及44-45在4煤～8間砂巖段漏水。Ⅱ采區(qū)補勘40-41在深度左右，頂板砂巖鉆進時，沖洗液漏失9.6m/h在深度536～540m3煤下砂巖段鉆孔沖洗液消耗量4.8～3.2m/h。39孔在深779～781m，

二疊系煤系砂巖裂隙水裂隙不發(fā)育，含水性弱8煤下砂巖鉆孔沖洗液消耗量大。9

太原組灰?guī)r水

本組地層總厚為128.87～130.46m，灰～灰黑色灰?guī)r、泥巖粉砂巖及薄煤組成淺海及濱海相。上部1巖層溶洞、裂隙發(fā)育。

本組地層上部～4巖層溶洞、裂隙發(fā)育。

42、48、51、56、60、61、7水分別在該層段發(fā)生漏水。據(jù)水7及水8孔抽水資料，S=7.5～42.32m,Q=1.17q=0.1243～0.15582L/s.m質(zhì)CLHCO3-NaCa型礦化度1.662為含水中等的含水層。

據(jù)太原組灰?guī)r含水層單位涌水量，按《煤礦防治水規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，該層灰?guī)r含水層屬中等富水性含水層。據(jù)奧陶系灰?guī)r含奧陶系灰?guī)r水

本組地層由淺灰色棕厚層狀灰?guī)r組成內(nèi)揭露最大厚度為135.75m。

水6孔在～324.8m處別見7.6m及高的溶洞。表明本區(qū)奧陶系在基巖古風(fēng)化剝蝕面下100m之巖溶溶洞發(fā)育，為巖溶陷落柱發(fā)育提供了良好的條件。

據(jù)水抽水資料，S=3.16m,Q=8.58L/s，q=2.712L/s·m,礦化為水質(zhì)為、SO4、Ca型水

水層單位涌水量，按《煤礦防治水規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，該層灰?guī)r含水層屬強富水性含水層。10

圖四水水位變化曲線圖（水1孔據(jù)）圖3-2太灰水位變化曲線圖（8孔數(shù)據(jù)）圖3-3奧灰水位變化曲線圖（6孔數(shù)據(jù)）11

（二）井主要導(dǎo)水道1、斷本井田內(nèi)位于二疊系煤系地層中的大中型斷層，因兩盤的泥巖石、砂質(zhì)泥巖受壓而產(chǎn)生側(cè)向變形，斷層帶充填較密實，區(qū)內(nèi)鉆過斷層破碎帶泥漿消耗量一般為0.02～0.23t/h，與二疊系煤系正常巖層消耗量無明顯差異。39、46-47及54孔分別對F14462F、F層破碎帶抽水資料，q=0.0033～0.00951L/s.m，k=0.0059，礦化37為1.452～1.682g/L。水化學(xué)特征：39及46～47為CL、HCO—Na型水。1443井下主石門揭露斷層DF有少量淋水三采區(qū)大巷道已揭露F斷層及其伴生斷層，483F斷層已在多處揭露，均未有出水現(xiàn)象或僅有少量短時滴水。已采區(qū)內(nèi)揭露的其它一些16中小斷層如中一采區(qū)的F、F、F斷層，均未發(fā)生出水現(xiàn)象或僅有少量短時滴水。X7X6X8綜上所述，本礦井?dāng)鄬訉?dǎo)水性較差，一般情況不含（導(dǎo)）水，但也不能排除在采動影響下有活化導(dǎo)水的可能性。2、巖陷落柱巖溶陷柱是巖溶空洞塌陷的產(chǎn)物，它是由下伏易溶巖層經(jīng)地下水強烈溶蝕形成大量溶洞，從而引起上覆巖層失穩(wěn)，向巖溶空洞冒落、塌陷所形成的筒狀柱體。1996年3月本井田建井試產(chǎn)期間在22工作面發(fā)現(xiàn)一導(dǎo)水陷落柱發(fā)生突水導(dǎo)2致礦井被淹。1999年在18機巷的掘進過程中，2012在Ⅱ5道大巷的掘進過程中，21又分別發(fā)現(xiàn)兩個導(dǎo)水陷落柱。以上事例說明，任樓井田確實存在陷落柱且導(dǎo)水性能良好。由于陷落柱屬于點狀構(gòu)造，查找困難，而陷落柱突水又具有管道流特征，出水量巨大，因此，陷落柱導(dǎo)水問題是本井田水害防治的重中之重。3、采裂隙煤層在開采的過程中，會在工作面底板形成底板破壞帶、在工作面頂板形成冒落裂隙帶，這些采動裂隙都可能成為導(dǎo)水的通道。距太灰120～150，采用突水系數(shù)計2算，在全礦范圍內(nèi)，突水系數(shù)小0.1MPa/m，不會發(fā)生突水事故。因此，中煤組開采底板采動裂隙不會影響到太灰水和奧灰水，只能使一些底板砂巖的局部富水區(qū)會有少量淋滴水。但本井田在淺部開采中，頂板的冒落裂隙帶有導(dǎo)通“四含”水的可能。根據(jù)通過相似材料模擬試驗、計算機數(shù)值計算、現(xiàn)場實測與驗證：任樓煤礦冒高與采厚比為1.7～3.6，導(dǎo)水裂隙帶高度與采厚比8.9～12.4；如果導(dǎo)水裂隙帶高度達到“四含就會發(fā)12

77生突水，如本礦在710工作面的開采過程中，就有“四含”水進入工作面的事例。34、其導(dǎo)水通道封閉不良鉆孔：一些封閉不良鉆孔，也會成礦坑涌水的通道。本礦一些鉆孔在施工后用黃泥封孔，質(zhì)量較差，應(yīng)視為封閉不良鉆孔，46、38、42、42、48123826138、38、40、34、34、46、42、38、38、34、34、010、026、48、212142826368121486250、34、38、38、42、42鉆孔。4210612導(dǎo)水裂隙：煤層頂?shù)装迳皫r組賦存并發(fā)育多組不同方位裂隙，一些裂隙也具有較好的導(dǎo)水性如上一石門突水地點就發(fā)育有兩組裂隙是溝通四含水的重要原因。（三）井涌水量預(yù)1、建井期間井涌水預(yù)計（1）“四含”水沿裂隙帶進入礦坑涌水量新生界松散層第四含水層組直接覆蓋于煤系地層之上，通過砂巖裂隙或冐落裂隙帶以垂直滲透方式流入礦坑，成為各主采煤組礦坑充水主要水源。按公式：R=10S/K

(3-1)Q=2BKMS/R(3-2)計算結(jié)果，新生界松散層第四含水層水沿煤系巖層采空冒落裂隙帶進入礦坑的涌水量為242m3/h。表3-3“含”水涌水量預(yù)計范圍至F斷層

B）9000

K(m/d)0.16

M）8.07

S）272

R）1088

Q(m3/h)242（2）煤系砂巖裂隙水由于巷道的揭露和煤層的回采，二疊系各煤組間的砂巖裂隙水直接涌入礦坑，成為礦坑的直接充水水源。按公式：r=0.5650

F3

(3-3)R=R+r0

0

(3-4)Q=2.73KMS/(lgR-lgr)(3-5)0013

表3-4煤砂巖裂隙水涌水量預(yù)計范圍()6.01

K(m/d)0.012

M）60

S）425

R）452

r(m)1385

R(m)1837

Q(m3/h)284計算結(jié)果，二疊系各煤組間的砂巖裂隙水進入礦坑的涌水量為。將上述兩種礦坑涌水量相加，即礦坑總涌水量為。2、現(xiàn)井的涌水量計本礦現(xiàn)主采7和8煤，煤的直接充水含水層是頂?shù)装迳皫r，砂巖含水層的補給22條件差，以靜儲量為主，主要以淋水的方式進入礦井。間接充水含水層是太灰和奧灰含水層，在沒有斷層、巨大構(gòu)造和陷落柱的情況下，一般對礦井沒有影響。礦井歷年涌水量情況如下表：表3-5

礦井總涌水量統(tǒng)計表（單位：m/h時間1994.0819951996.011996.091997199819992000200120022003200420052006200720082009

最大涌水量172216270342.8242286128136119110123130122104122178168

最小涌水量1281411991881581367593807367547753599690

平均涌水量14817823532620923195109103878185967291127131

備注03～08月為淹井時間14

2010201120122013

187176187182

132152160160

155165162172平均值最大值

礦井涌水量平均值141m/h最大涌水量：年9月～月為342.8m/h任樓礦目前主要7、8，其充水水源主要為煤層頂、底板砂巖及底板太原組灰22巖但均屬補給條件差以靜儲量為主的富水性弱～中等含水層據(jù)表中觀測資料顯示，礦井最大涌水量Q

最大

=342.8m

3

/h正常涌水量取歷年平均值為

正常

=141m

3

/h若掘進中遇巖溶陷落柱而產(chǎn)生重大突水事故，水量可達數(shù)萬立方米每小時。3排水系統(tǒng)我礦主排水系統(tǒng)采用兩水平階梯排水，二水平排到一水平水倉，再由一水平排到地面，每個水平都采用6臺排水能力每小時450的臥式多級泵。-520水平（一水平）中央水泵房安裝6水泵，型號為MD450；其中2臺工作、3臺備用1臺檢修。沿副井井筒安D325mm排水管路3趟，排水高度547m，排水至地面。-720平（二水平）中央水泵房安裝6臺水泵，型號為MD450-60/84×4；其中臺工作、3臺備用、1臺檢修，沿副井井筒安裝排水管路3趟，排水高度，排水至一水平水倉。礦井一水平設(shè)內(nèi)、外水倉，水倉總?cè)萘繛?，二水平設(shè)內(nèi)、外水倉，水倉總?cè)萘繛?574m3。其中2臺工作、3臺備用、1檢修。另外，我礦安裝有強排潛水泵系統(tǒng)系統(tǒng)，水泵由地面集中控制，強排系統(tǒng)由2臺型號為BQ550-838/22-1900/W-S潛水泵組成，采用鉆孔方法管路直接敷設(shè)管路至地面，管路直徑為377mm機型號為YBQ-710/4-S(10000)率1900kw定排水量m3/h；額定揚程：838m。（四）落柱任樓井田的太灰和奧灰兩個灰?guī)r含水層水量豐富，一般情況下不與礦井發(fā)生直接水力聯(lián)系，當(dāng)井下遇導(dǎo)水陷落柱時，可直接涌入礦井，造成突水，形成水害。本井田從建井試產(chǎn)至今已發(fā)現(xiàn)三個陷落柱722陷落柱718陷落柱、落柱。22115

04:04P37094912535203300001500111120506555505100045557785421111504:04P3709491253520330000150011112050655550510004555778542111151、722陷落柱突水21996年3月4日11時30分，22工作面新切眼上下貫通（見圖）。在整個新2切眼施工過程中僅在上部巷道頂板有少量滴水時左右上出口往下25m（-355m從切眼的北幫開始大量出水，初時水量為50m

3

/h，增長很快，19時40分，水量進一步增大到1980m

3

/h；21時水量已高達

3

/h，終因排水能力1200m

3

/h）與突水量相差懸殊，無法抗衡而于21時零4分泵房進水、斷電而被淹?！?.4”突水，瞬時最大涌水量34570m3/h，實測最大涌水量11854m3/h。40000350003000025000

200001500010000500003

3

0

:

0

M

1

:

5

1

:

0

1

:

0

005655557066530::：：：：：：：224556789567256～～03125052506613：：356723時間圖3-4722陷落柱突水量折圖圖3-5722工面陷落柱位置圖16

22722工作面突水后，經(jīng)水源分析和后期探查治理證實，本次突水的導(dǎo)水通道是陷落2柱，該陷落柱位于722作面改選切眼的北側(cè)，722工作面風(fēng)巷的下側(cè)，該陷落柱經(jīng)治22理后證實平面上呈橢圓形、長軸NNW.短軸NFF其平面形狀大體為一個長軸25～30m，短軸20～25m的橢圓形。頂界至新生界“四含”，發(fā)育高度300m。從剖面上看，該陷落柱基本上呈直立形狀。陷落柱為一頂空型陷落柱。經(jīng)約半年時間的注漿堵水，于月12日，任樓煤礦主井進行試排水。至月14日，治水工程結(jié)束，歷時205天，達到了堵水率的效果。圖3-6722陷柱柱狀圖2、718陷落柱21999年10月12日夜班，718工作面機巷掘進87m時，巷道上幫出現(xiàn)淋水，繼續(xù)向2前掘進2m，迎頭壓力突然變大，迎頭30m內(nèi)出現(xiàn)大面積淋水，從10月13日至18日，出水量維持在5～6m

3

/h，到22日增大到

3

/h；經(jīng)井下實測，水溫達到C，高出突水點正常層位水溫31C；對出水水樣進行水質(zhì)分析，得出突水應(yīng)來自深部奧灰水。根據(jù)突水點周圍壓力、水量、水溫及水質(zhì)的動態(tài)變化資料，綜合分析認為該次突水的水源為奧灰水。因本工作面奧灰出水的唯一可能性是陷落柱導(dǎo)水，所以初步確定附近存在導(dǎo)水陷落柱。由于及時采用井下探查與地面打鉆注漿封堵相結(jié)合等手段進行超前治理，避免了一次重大突水事故的發(fā)生。地面探查資料顯示，18陷落柱在平面圖上呈橢2圓形，長軸、短軸40m，發(fā)育8煤下約20m。從剖面上看，該陷落柱基本上呈直立形狀，從根部由西略向東傾斜，詳見（圖3-7）17

陷落柱巷機圖3-7718工面陷落柱位圖圖3-8718陷柱柱狀圖3、Ⅱ5落柱12010年6月8日早班Ⅱ5軌道大巷施工至點前28m左右時上幫肩部錨桿眼出133水水量1m3/h左右經(jīng)取樣化驗為砂巖水6月10日夜班出水水質(zhì)開始出現(xiàn)永久硬度，2011年11月7日的水樣化驗結(jié)果為全硬度60.58國度，永久硬度48.81德國度，水溫41℃，水量增至8m

3

/h±。后經(jīng)井下、地面物探、化探、鉆探等多種探查，綜合分析確認存在導(dǎo)水陷落柱。18

DF圖3-9Ⅱ5陷柱平面示意2013年1月開始對Ⅱ5落柱進行地面探查與治理，于2013年7完成地面探查1與治理工程；經(jīng)探明Ⅱ5落柱長軸長55m，短軸長40m，頂部發(fā)育至煤底板下20m，1通過注漿治理，對8煤下80m以上陷落柱體進行了有效封堵，解除了此隱伏導(dǎo)水陷落柱對開采8煤以上煤層時礦井安全生產(chǎn)的威脅。圖3-10Ⅱ5陷柱剖面示意圖19

113123從任樓煤礦建礦以來的生產(chǎn)實踐說明，本井田存在陷落柱發(fā)育的地質(zhì)條件，發(fā)育深度存在差異，發(fā)育規(guī)律還未掌握，而且發(fā)現(xiàn)的三個陷落柱均導(dǎo)水，從而給以后防治水工作帶來難度，有待進一步研究與勘探。4、物陷落柱為了探查陷落柱的發(fā)育規(guī)律及疑似位置，任樓采用地面三維地震、瞬變電磁對全礦區(qū)進行了勘探，在中六采區(qū)發(fā)現(xiàn)三個物性陷落柱X、X、X，對X、X、X物性陷落柱的地面鉆探探查，未發(fā)現(xiàn)明顯水文異常，分析為構(gòu)造原因造成，但仍不排除其導(dǎo)水的可能，在采掘過程中仍需對其進一步探查。表3-6任煤礦物性陷落柱陷落柱一覽表陷落柱名稱

陷落柱的發(fā)育形態(tài)

導(dǎo)水性

防治措施及建議位于本區(qū)3637探線之間的西部，呈橢圓形。其長軸X性陷落柱X性陷落柱X性陷落柱

呈東西向，長軸長，短軸長50m。在地面施工36-37孔對X1物陷落柱進行探查，鉆孔終孔深度603.4m，終孔層位“四灰”下1.5m,查顯示所有標(biāo)志層間距基本正常，分析該處三維地震異常為受小構(gòu)造影響。位于本區(qū)3334探線之間的西部，呈橢圓形。其長軸呈北西向，長軸長，短軸長40m。在地面施工33-34孔對X2物陷落柱進行探查，鉆孔終孔深810.69m終孔層位“一灰”，無明顯水文異常，分析為構(gòu)造原因造成位于中六3435探線之間的西部，呈橢圓形。其長軸呈東西向，長軸長，軸長150m上部陷落到8煤層下部X3疑似陷落柱設(shè)計施工了孔，終孔層位為太四灰，根據(jù)鉆探成果，本孔鉆進過程中未見明顯構(gòu)造破碎帶，結(jié)合附

上部陷落到新生界底部，下部開始于奧灰中。上部陷落3層上部左右，下部開始于奧灰中。下部開始于奧灰中。

1新區(qū)掘進，加強物探探查重點區(qū)域采“鉆探掩護，物探超前，鉆探驗證”的方法，確保30m超距；2新區(qū)巷道或鉆孔出水時及時取樣化驗，判定水源；3新區(qū)應(yīng)對太原組和奧陶系灰?guī)r含水層從位置和大小等方面加以確定。近鉆孔及煤層等高線圖綜合判斷，異常區(qū)應(yīng)為褶皺構(gòu)造。5、陷柱防治措施鑒于任樓煤礦存在陷落柱出水危險，現(xiàn)主要采用以下防治水措施：1）完善地下水監(jiān)測系統(tǒng)；2）建立物探、化探、鉆探的專業(yè)化隊伍；3）形成“地質(zhì)預(yù)判、水質(zhì)預(yù)警、物探定位、鉆探控制”的防治陷落柱工作思路；4）加大新區(qū)物探超前探查的力度，對重點區(qū)域，采用“鉆探掩護，物探超前，鉆探驗證”的防治水方法，并確保超前距。20

2323（五）空區(qū)任樓煤礦圍，北起界溝斷層與孫疃井田為界，南以F層與許疃井田相臨，東南以7F斷層為界，與周邊礦井均以自然邊界為界，不存在小煤礦和老窯。23本礦煤層采后的老空水，是煤層頂?shù)装宀蓜恿严稁?nèi)砂巖裂隙水釋放后殘余的動水，積存于采空區(qū)低洼處的水體以及巷道內(nèi)不能自溢出的老硐水。任樓礦目前已形成大量的采空區(qū)著開采的深入空水將成為礦井正常防治水的突出問題。巷道掘進至采空積水區(qū)積水，探水線前均已按《煤礦防治水規(guī)定》對其進行探放。雖仍存在少量采空區(qū)積水，但清楚了解采空區(qū)位置、范圍及積水量，對礦井正常生產(chǎn)基本沒有影響。任樓礦自95年6月份首采工作面試采97年月30日投產(chǎn)至今，共回采81個工作面現(xiàn)采空區(qū)面積3872220㎡73135Ⅱ22Ⅱ22等工作面存在積水，22積水量約122611m3（見表3-7采空區(qū)內(nèi)大部分一次采全煤，原采區(qū)的Ⅱ710、Ⅱ711、758、Ⅱ714大采高回12222采工作面，遺煤最大達2m；由于構(gòu)造處及布置的影響采空區(qū)局部存在遺煤，煤厚最達5m，856、11、Ⅱ711、22、Ⅱ722等工作面。22223為保證采區(qū)內(nèi)采掘工作面的安全生產(chǎn)采掘工作面回采及巷道施工接近前（上老空水體時根據(jù)預(yù)計老空水體相關(guān)資料工作面煤層頂板砂巖含水層及老空區(qū)水《煤礦防治水規(guī)定》等有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求，及時進行鉆孔探放。截年12月，累計對約60個采空積水區(qū)進行了探放，共疏放了約210000m3老塘水，保證了礦井的安全生產(chǎn)（采空區(qū)分布、形成時間、范圍、積水情況見綜合采掘工程平面圖和礦井充水性1989年1月任樓礦上一采區(qū)回風(fēng)石門掘進，當(dāng)巷道穿過煤層與K巖間時，發(fā)育3有兩組裂隙，發(fā)生了涌水，水量在120～140m/h之間，涌水延續(xù)時間10年不減1996年由焦作礦業(yè)集團勘探公司對上一石門出水點進行注漿封堵，但未取得預(yù)期效果年任樓煤礦對上一石門出水點附近施工隔水墻了出水點通過附近工作面回采況看，封堵效果良好，封堵巷道內(nèi)積水約4750m3。21

222222223222222223表采空區(qū)積水統(tǒng)計表采空區(qū)名稱31工面35工面34工面57工面18工面27工面上一采區(qū)回風(fēng)石門Ⅱ7工作面Ⅱ722N工面Ⅱ7工作面中四8煤巷

積水面積（2

）

積水量（3

積水高度（）6.29.74.02.82.5合計（六）閉不良鉆孔

封閉不良鉆孔，一定條件下會成為礦坑涌水的通道。根據(jù)“安徽煤田地質(zhì)第三勘探、物探測量隊”所編《安徽省煤田臨渙礦區(qū)任樓井田精查地質(zhì)報告田各階段鉆孔封閉情況是有差異的，絕大多說鉆孔封閉情況良好，但64、65年施工的鉆孔今后在開拓過程中尚須采取必須的防范措施地質(zhì)第三勘探隊編《安徽省煤田臨渙礦區(qū)任樓煤田精查地質(zhì)報告鉆孔情況一覽表一欄中注有“不詳”的鉆孔）和巷道已揭露的情況，任樓井田內(nèi)的封閉不良鉆孔有、42、48、38、1218211438、38、34、34、34、34、46、42、010、026、48、50、38、38。封閉不良1214282643624106鉆孔如下表所示：22

表3-8封不良鉆孔一覽表編號

孔號

終孔層位

終孔深度

封孔不良情況

巷道揭露情況1

46

CL

567.68

64到65年施工的鉆孔7工作面回采中已揭露少許淋滴水2345

46463842

CL83煤下CL

367.56603.61574.23467.08

64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔

井田開拓范圍之外7工作面回采中已揭露資料基本相符未開拓采區(qū)范圍井田開拓范圍之外6

42

8

628.18

64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍78

4838

CLCL

562.38558.43

64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍未開拓采區(qū)范圍910

3838

88

587.85686

64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍未開拓采區(qū)范圍11

40

CL

491.2

64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍1213

3434

OC

203.77403.15

64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔

井田開拓范圍之外，未見煤井田開拓范圍之外，見10、11煤14

34

8下

617.88

64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍15

010

C

406.38

封孔資料不詳

井田開拓范圍之外，未見煤16

026

5下

871.82

封孔資料不詳

井田開拓范圍之外171819

485034

CL5下CL

738.51773.45549.18

封孔資料不詳封孔資料不詳64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍井田開拓范圍之外未開拓采區(qū)范圍20

38

CL

309.42

64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍21

38

CL

456.82

64到65年施工的鉆孔

未開拓采區(qū)范圍2223

4242

OC

317.65408.44

64到65年施工的鉆孔64到65年施工的鉆孔

井田開拓范圍之外井田開拓范圍之外24

42-43

8下

352.37

巷道已揭露的鉆孔

8工作面已揭露鉆孔板出現(xiàn)少量出水現(xiàn)象，已對其水泥封堵23

（七）四含”水本層在中二四采區(qū)7（工作面及其附近底界標(biāo)高為-249.92～-254.75m2該開采區(qū)域范圍內(nèi)“四含”普遍發(fā)育布穩(wěn)定度為3.8m～13.2m均7.7m±水21孔揭露其厚度為10.5m，“四含”底界大致呈北高南低的態(tài)勢。巖性主要為由細砂、中砂、粘土質(zhì)砂及少量的粗砂和砂巖（盤其中夾有2～4層粘土層。據(jù)工作面附近水1、水9和水21水文孔抽水試驗，“四含”的q＝0.00036～0.058L/sm＝0.091～0.5375m/d。由此可見“四含”是一組主要接受區(qū)域逕流補給，水平滲透能力不強，屬于富水性弱含水層。根據(jù)井下施工“四含放水孔和水21采前水文檢查孔，“四含”含水砂層，由石英為主、長石云母次之的礫石、細砂、中細砂、粉沙和粘土質(zhì)砂組成，中1～4層粘及亞粘土；局部地段鈣質(zhì)富集，砂粒呈膠結(jié)巖狀。據(jù)水1鉆孔土樣分析，在中二、中四采區(qū)范圍內(nèi)，四含底部砂層以粉砂為主，含砂量0~20%，是不太容易流動的均勻砂層，屬于平原型沉積物。四含中夾有的薄層粘性土層，分布不穩(wěn)定，常呈透鏡狀，犬牙交錯地穿插在砂層中。根據(jù)水21采前水文長觀檢查孔抽水資料可知q=0.001665L/s.m，k=0.013m/d。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》相關(guān)參數(shù)、四含砂層的結(jié)構(gòu)特征及“四含”顆粒組成情況，比照國內(nèi)部分礦井含水砂層富水性評價，中二采區(qū)的40（上）南綜采工作2面第四含水砂層應(yīng)屬Ⅱ類水體，為弱富水性含水層，且其逕流、補給、排泄條件不暢。目前該區(qū)域“四含”水位標(biāo)高87.6～-93.3m（根據(jù)水1、水長觀孔覆第四含水層底界標(biāo)高為-249.92～-253.96m，作用在基巖面的水頭壓力為1.6～1.66Mpa。1兩帶高度的算本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以策安全。防水煤柱最大高度計算方法：1）根據(jù)本井田具體情況，按照《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，取導(dǎo)水裂隙帶最大高度經(jīng)驗公式：H=f

M3.3n3.8

5.1

（3-6）保護層厚度：H=6a

Mn

（3-7）式中：H——導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m；fm——累計采厚（m）；24

11n——分層層數(shù)；H——保護層高度（m）a2淮北礦務(wù)局通過多年來在含水砂層下開采的實踐和大量的觀測資料導(dǎo)水裂隙帶高度計算方法推薦如下經(jīng)驗公式：H=16.8m1

1

（3-8）H=10.6(m+m)（3-9）212H=5.6(m+m+m)（3-10）3123式中：m、m、m——分別為一分層、二分層、三分層的采厚（）；123H、H、H——分別為開采一分層、二分層、三分層時的導(dǎo)水裂隙帶高度（）。123另加安全高度10m。（3-11）防水煤柱取1）、2）式中的最大值。3）冒落帶最大高度一般經(jīng)驗公式mh=（k）cosα

（3-12）m——礦層開采厚度（m）；k——巖石松散系數(shù)（°）；α——礦層傾角（°）；h——冒落帶高度（m）。14）我國煤炭部門總結(jié)的冒落帶最大高度經(jīng)驗公式：h=(3～4)M（3-13）1h——冒落帶最大高度（m）；1M——累計采高（m）?，F(xiàn)將我礦露頭裂隙發(fā)育高度情況列表如下：25

表3-9

露頭裂隙發(fā)育高度煤層傾角（度）

煤層厚度（m

計算采厚（m）

頂巖巖性

裂隙高度

設(shè)計規(guī)范公式保護層高度

安全煤巖柱（m）淮北經(jīng)驗公式最小裂隙保護層高度高度高度3

界溝斷層～36線36～FF線

171618

0.982.271.43

0.982.411.51

細砂巖、粉砂巖中砂巖、粉砂巖、泥巖細砂巖、粉砂巖、泥巖

18.9039.0426.37

5.8814.469.06

24.7853.5035.43

16.4644.8625.37

10101044～F

15

2.90

2.90

粗砂巖、細砂巖、粉砂巖32.98

8.70

41.68

30.74

10F界溝斷層～F

1316

2.261.58

2.491.58

粉砂巖、細砂巖、泥巖粉砂巖、細砂巖、泥巖

40.1727.35

14.949.48

55.1136.83

41.8326.54

1010F線

15

mm

M=2.87

粉砂巖砂巖砂巖、32.70

8.61

41.31

30.47

105及

42～F

m16M=2.76m

粉砂巖、泥巖31.638.2839.9129.26105

F

m10M=3.09m

細砂巖、泥巖34.819.2744.0832.75107

F線界溝斷層～36線36～FFF線

14141114

mm1.362.325.281.56

M=2.481.361.805.281.56

砂巖、泥巖粗砂巖、粉砂巖、泥巖砂巖、粉砂巖、泥巖砂巖、泥巖砂巖、泥巖

29.9524.2530.4555.8727.07

7.448.1610.8015.840.36

36.3932.4141.2571.7136.43

26.2922.8530.2455.9726.21

1010101010F線

1.76

1.76

砂巖、泥巖

29.80

10.56

40.45

29.57

10界溝斷層～36線

14

2.00

砂巖、粉砂巖

33.26

12.00

45.26

33.60

108

36～FF線

1411

2.212.40

2.332.40

砂巖、粉砂巖砂巖、粉砂巖、細砂

37.9238.90

13.9814.40

51.9053.30

39.1440.32

101026

2已批復(fù)的提上限工面本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，現(xiàn)將任樓井田已批復(fù)的提高上限工作面留設(shè)防隔水煤（巖）柱情況列表如下（計算參考公3-7、3-11）：表3-10任煤礦提高回采上限工作面防隔水煤柱留設(shè)情況統(tǒng)計表“四含”厚度采區(qū)

工作面

上限標(biāo)高（m

設(shè)計采高（m

最小防水煤巖柱（m）

最小值－最大值

單位涌水量(L/s.m)

批復(fù)時間平均值中二

中一

南翼北翼

7777712(上712(上810812(上77740740840

-315-315-315-315(頂)-315(頂)-315(頂)-311-310-310(頂)-310(頂)-300-305-300

2.22.02.22.02.02.01.82.02.02.02.02.02.0

49.047.649.449.440.544.450.053.845.250.245.2

2.1－5.32.1－5.32.1－7.72.1－7.72.1－6.34.0－6.45.40.1－8.00.1－8.00.1－8.05.30.1－8.05.30.1－8.05.3

q=0.000325--0.000761q=0.00937q=0.00837q=0.00837q=0.00837

2003200320032003200320032003200520032003200420042004731

49-50勘探線以東49-50勘探線

-325(頂)49.482.0-335(頂)50.3

02003中

以西49-50勘探線

-325

49.4三

731

以東49-50勘探線

-335

2.0

50.3

04.5

q=0.0303

2005以西730730830742

-320(頂)-320-320-300

2.02.02.02.3

47.647.747.752~56

1.5－8.602.5

q=0.00937

2003200520052003中

上塊段48.9四

742842

-300(頂)-295

2.02.0

下塊段59.243.9

3.13.18.0

q=0.067

200320043已回采的提上限工面及出水情1）740工作面出水情況2740工作面于2007年11月3日開始回采，2009年3月31日收作。當(dāng)工作面推進253m時，老頂?shù)谝淮沃芷趤韷?，工作面老塘發(fā)生首次出水，水量約50m3/h，在隨后推27

的290m圍內(nèi)，最大涌水量70m3；此后在、1220m和時老塘發(fā)生不大程的出水，涌水量在12～35m3/h。根據(jù)740工作面出水化驗結(jié)果，水1、水長觀孔的水位動態(tài)變化特征（水位下降210多米合周邊采礦技術(shù)條件740工作面的出水水質(zhì)類型與砂巖封閉水差異較大，2與“四含”水的水質(zhì)特征較為相似，為砂巖裂隙水與“四含”水的混合水。根據(jù)740工作面的出水規(guī)律，反映出煤系砂巖裂隙水的出水特征；且涌水量的動態(tài)2變化沒有表現(xiàn)出隨回采面積的增加而增長的趨勢這一動態(tài)特征同樣也反映了740等工2作面的賦水性具有靜儲量的特點。2）710工作面出水情況32007年6月12日夜班，10（N）工作面回采距切眼90m左右位置時，在機頭底板3位置從采空區(qū)老塘發(fā)生出水現(xiàn)象初時水量約日夜班水量增大至約10m3/h，水溫約；18早班水量增大至約60m3/h；水溫約27℃，此時工作面已停止回采，水量無繼續(xù)增大的趨勢；6月日夜班水量開始減小至25m3/h±；6月26早班，水減小至6m3/h左右后水量穩(wěn)定在3m3/h左右截至6月日早班工作面老塘總涌水量11776m3。綜合出水以來的水質(zhì)化驗、水量變化等資料，分析認為此次出水水源應(yīng)為以煤系地層的砂巖裂隙水（風(fēng)化帶）為主，有“四含”水的補給的混合水。突水的主要原因是由于采動裂隙帶導(dǎo)通了“四含”下部的砂巖風(fēng)化帶，“四含”水通過砂巖風(fēng)化帶進入采動裂隙再潰入工作面的。4“四含”水防治措合理留設(shè)防隔水煤柱對防止“四含”水流動及安全度均是有利的，但是由于頂板巖性已破壞，比較破碎，自身承載能力有所下降，為了避免頂板發(fā)生非均衡性破壞，確保礦井安全生產(chǎn)和減少工作面涌水量及預(yù)防出現(xiàn)其他意外情況，采區(qū)相應(yīng)的安全技術(shù)措施仍是十分必要的，主要有：1）嚴(yán)格工程質(zhì)量，防止局部冒頂；2）開展綜合性的觀測研究，掌握水、土、巖變化的規(guī)律；3）加強回采工作面組織和技術(shù)管理，嚴(yán)格控制初采期間的采高；4）加大工作面排水能力，建立完善的排水系統(tǒng)；5）強化領(lǐng)導(dǎo)，全面提高職工的水患意識。28

（八）層系砂巖裂水1煤層系砂巖隙水的布任樓煤礦二疊系巖層主要由泥巖、粉砂巖、砂巖及煤層組成，以泥巖、粉砂巖為主。正在開采的中煤5和8煤系地層砂巖裂隙水為直接充水水源各工作面、1232掘進頭均出現(xiàn)滴、淋、滲水現(xiàn)象，一般出水點出水量小10m/h，并呈衰減趨勢。102工作面回采時最大出水量110，Ⅱ714工作面回采時最大出水量70m/h，722工作面回采之前對頂板砂巖水進行了探放，鉆孔最大涌水量可達70m3/h，12掘進期1間最大出水量20m/h，表明中五、采區(qū)頂板砂巖水富集。12工作面出水況1）Ⅱ710工作面出水情況2Ⅱ710工作面于2008年6月日開始回采，在回采初期～295m范圍老塘水涌水2量在1～10m3/h并隨著周期來壓而變化2008年8月19工作面推進300m左右位置時，涌水量增20m3/h；在推進到335m左右位置時，涌水量最大達110m3/h，之后隨著工作面的推進涌水量逐漸減小。至工作面收作，涌水量減小7m3/h。工作面截至2008年1117日收作，累計出水65000m3，水溫維持28℃左右，經(jīng)多次取樣化驗水質(zhì)，分析為煤層系砂巖裂隙水。根據(jù)水量、水質(zhì)、水溫及出水形式等監(jiān)測資料判定該出水水源7煤老頂砂巖裂隙水。22）Ⅱ714工作面出水情況2工作面在推102m時，工作面開始出水，水量約m3/h，并隨著周期來壓稍有變化；2009年12月23作面推時水量突增20m3/h不斷增加60m3/h；在推進至140m左右位置時，水量增加到70m3/h，后穩(wěn)定70m3/h；推進146m時涌水量約50m3/h逐漸減小6月14工作面收作量穩(wěn)定13m3/h左右。至收作工作面累計出水110000m3水溫維持在2左右，經(jīng)多次取樣化驗水質(zhì)，分析為煤層系砂巖裂隙水井下鉆探探查資料分析14工作面外段地層層位正，2無地層異?，F(xiàn)象，結(jié)合物探探查資料時通過對老塘水的水文地質(zhì)資料監(jiān)測分析定充水水源7頂板砂巖裂隙水。2由此可見該含水層段砂巖裂隙發(fā)育不均勻水性差異較大中中五采區(qū)Ⅱ51采區(qū)的砂巖裂隙水較為富集5煤8煤組間砂巖含水層單位涌水量《煤礦防治水規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，中煤組砂巖裂隙水整體含水性較弱，屬弱富水性的含水層。涌水量變29

化呈從小到大，走到峰值后逐漸減小，而后趨于穩(wěn)定，甚至疏干的變化規(guī)律。3煤層系砂巖隙水的治措施針對煤層系砂巖裂隙水的治理我礦除了堅持“預(yù)測預(yù)報必探先探后掘、先治后采”的防治水原則，嚴(yán)格落實“防、堵、疏、排、截”的綜合治理措施，主要采取以下措施：1)采用物探超前探查，提前對其鉆探疏放；2）掘進期間合理選用巷道的支護形式，避免頂板破碎；）針對砂巖富水區(qū)的回采工作面要加大工作面排水能力，建立完善、可靠的排水系統(tǒng)。30

22222322222223222222232222222322四、礦井瓦地質(zhì)（一）井瓦斯情況1、瓦測定地勘及補充勘探期間，安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊采用了“直接法”中的解吸法，對任樓井田可采煤層瓦斯含量進行了測定及補充勘探期間任樓井田各煤層瓦斯含量原始測試成果4-2所示。在生產(chǎn)建設(shè)期間為了加大煤層瓦斯含量控制程度別由煤炭科學(xué)總院撫順分院和安徽理工大學(xué)在部分煤層采掘工作面井下鉆屑解吸法對煤層瓦斯含量進行了補充測定。其結(jié)果見4-1表4-1煤瓦斯井下補充測定成果表煤層號

測定地點19機19機19機19機34工面46工面15工面18工面

采樣深度-565-565-565-565-427-445-454-540

瓦斯成分（％）

瓦斯含量（3/g

備注撫順分院實測撫順分院實測撫順分院實測撫順分院實測安徽理工大學(xué)實測安徽理工大學(xué)實測安徽理工大學(xué)實測安徽理工大學(xué)實測31

10168164451534515241616210431041574164610741610256108133581016816445153451524161621043104157416461074161025610813358表勘探及補充勘階段鉆孔合格瓦斯含量匯總表煤層號

孔號

采樣深度(

采樣標(biāo)高

測試方法

瓦斯成分（％）

瓦斯含量（cm/g

質(zhì)量評價

11111111122222222222222222233333322222222222

40-4142-43Ⅱ46-4738-3940-4142-43Ⅱ46-4739-4040-4141-4245-4646II48-4948-4940-4142-4345-4646II46-4746-47

1004.351022.931098.66

-559.5-644.5-553.9-691.2-337.5-286-622.5-909.5-522.6-586.22-346.7-433.5-925.22-528.95-479.37-703.86-762.23-417.62-519.29-404.86-415.88-492.91-663.61-979.35-713.24-628.49-513.47-770.62-375.48-536.69-494.52-642.68-530.94-783.08-547.95-498.67-711.92-553.15-509.84-706.8-997.93-1073.66-605.28-689.92

解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法解析法

合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格參考參考合格參考參考合格合格合格參考合格參考合格參考合格參考合格合格合格合格合格參考參考合格合格合格合格合格合格32

（二）井瓦斯等級定情況1、礦瓦斯等鑒定情況根據(jù)皖經(jīng)信委煤炭函【2012】1277號文《關(guān)于年度全省煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù)煤礦最大絕對瓦斯涌出量49.47m/min大相對瓦斯涌出量9.34m3，瓦斯涌出量最大的采區(qū)為Ⅱ1采區(qū)，最大絕對瓦斯涌出量為，最大相對涌出量為8.02m3/t根據(jù)中國礦大學(xué)對任樓煤礦77和8煤層的煤與瓦斯突出危險性鑒232定報告，任樓煤7、78煤層為突出煤層，根據(jù)皖經(jīng)信委煤炭函】1277號232《關(guān)于2012年度全省煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù)》年礦井瓦斯等級鑒定為煤與瓦斯突出礦井。2、煤瓦斯突危險性鑒定區(qū)劃為了區(qū)分各地質(zhì)單元的瓦斯賦存情況，為瓦斯治理提供針對措施，任樓煤礦與中國礦業(yè)大學(xué)合作，經(jīng)中國礦業(yè)大學(xué)開采與安全教育部重點實驗室對任樓煤礦、7、7、1238層進行了煤與瓦斯突出危險性鑒定，鑒定結(jié)果為任樓煤礦、7、8均為突出煤2232層，5煤為非突出煤層。Ⅱ、Ⅱ區(qū)、中五采區(qū)北翼7、7層底板標(biāo)高-520～-800m1223為突出危險區(qū)8煤層底板高-520～-800m突出危險區(qū)7及8層-520m以淺2232為無突出危險區(qū)；中五采區(qū)南翼7、8煤-720m以淺為無突出危險區(qū)。表4-3任煤礦Ⅱ、采7煤域劃分情況煤層標(biāo)高（m）-520-550-575

瓦斯壓力（Mpa）

瓦斯含量（m3/t）

△pfD-1.17-0.73-0.35

K

分帶情況-600-625

0.4490

突出威脅區(qū)域下限-650-675-700-720

33

表4-4任煤礦Ⅱ、采7煤域劃分情況煤層標(biāo)高（m）-520-550-575

瓦斯壓力（Mpa）

瓦斯含量（m3/t）

△pfD-1.12-0.67-0.29

K

分帶情況-600-625

突出威脅區(qū)域下限-650-675-700-720

表4-5任煤礦Ⅱ、采8煤域劃分情況煤層標(biāo)高（m）-520

瓦斯壓力（Mpa）

瓦斯含量（m/t）

△pfD-1.23

K

分帶情況突出威脅區(qū)-550-575

域下限-600-625-650-675-700-720

表4-6任煤礦51采區(qū)5煤730以鑒定依據(jù)指標(biāo)匯總判定依據(jù)

指標(biāo)

臨界值

實際值

對比分析

結(jié)論瓦斯動力現(xiàn)象單項指標(biāo)

破壞類型放散初速度△p堅固性系數(shù)f

無Ⅲ、Ⅳ、ⅤⅢⅣ、Ⅴ1070.50.37

達到臨界值小于臨界值超過臨界值

無突出危險無突出危險瓦斯壓力P/Mpa

（壓）（壓）小臨界值34

（三）斯富集區(qū)的斯防治施任樓煤礦現(xiàn)行的瓦斯防治措施有：1、建立防突與瓦斯預(yù)警體系；2、嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯治理的十二字方針（先抽后采；監(jiān)測監(jiān)控；以風(fēng)定產(chǎn)）和十六字體系（通風(fēng)可靠；抽采達標(biāo)；監(jiān)控有效；管理到位）；3、建立抽采系統(tǒng)；4、嚴(yán)格執(zhí)行“一礦一策”“一面一策”。五、煤層自傾向性及爆性（一）探期間煤層燃傾向及爆炸性鑒通過勘探期間對177個煤粉樣以煤的燃點測定中還原樣燃點與氧化樣燃點之差Δt確定煤的自燃發(fā)火傾向，可知任樓煤礦各煤層均具備一定的自燃發(fā)火趨勢，但各煤層情況不甚一致3、10煤層屬不自燃5、8煤層不自燃～很易自（見112232表5-1）。表煤的自燃發(fā)火傾向性測試成果表煤層

測點總數(shù)

自燃傾向等級eq\o\ac(△,（)）不易自燃（20°不自燃（<20°c）易燃35°50°c）極自°c）35°c）比率點數(shù)比%點比率（%點數(shù)比（）點（%）

112232

10085101701521015914.524.57714381813

50通過勘探期間對55個煤粉樣進行了煤塵爆炸性試驗，采用煤粉燃燒火焰長短來判斷各煤層煤塵爆炸危險性大小與強弱程度。各可采煤層均具煤塵爆炸危險性，火焰長度以微火-700mm不等，需通入40～75%的巖粉量方能抑制煤塵爆炸（見表）。35

表煤塵爆炸綜合統(tǒng)計表煤層

總點數(shù)

深度

火焰長度(mm)

煤塵爆炸試驗巖粉量%)

結(jié)論

1

400-700

50-70

有

1

50-300

40-65

有

2

微火-450

50-60

有

2

微火-700

55-75

有

3

微火-600

40-70

有

2

微火-500

45-70

有（二）產(chǎn)期間煤層燃傾向及爆炸性鑒在礦井生產(chǎn)期間為了更準(zhǔn)確地對任樓煤礦可采煤層自燃傾向性及煤塵爆炸性進行鑒定年任樓煤礦與中國礦業(yè)大學(xué)對任樓礦煤層自燃傾向性及煤塵爆炸性進行了定，其中5、5、7、7、8、8層均為二類自燃煤層，7、8均具有煤塵爆炸危險12232322性自然發(fā)火期經(jīng)北京科技大學(xué)鑒定為在℃起始溫度時的最短自然發(fā)火期為98天，臨界溫度為75℃～85℃（見表5-3）36

22表5-3任樓煤礦煤層工業(yè)分析和自燃傾向性的色譜吸氧法鑒定結(jié)果22項目干無灰基水分揮分揮發(fā)分M）V（%）樣品（%

真密度煤吸氧量含量ρ(g/m)（cm/g）（%

自燃傾向性等級

自燃傾向性Ⅱ722工作面7煤757工面7煤

0.9533.5339.771.3431.8740.10

1.381.45

0.510.4