煤矿培训：防治水一矿一策、一面一策

第一章矿井概况、地质及水文地质第一节矿井概况一、矿井地理位置XXXXXX有限公司位于XX县城北西方向的英武乡彭家原村，距县城15km，距大运公路9km，距南同浦铁路，两渡站、XX站7km。行政区划隶属英武乡管辖。地理坐标为：东经111°38′44″-111°41′02″，北纬36°34′00″-36°53′17″。二、矿井开拓布置方式井田面积为5.7679km2，主体企业为XXXX能源有限公司。开采10号煤层，核定能力50万t/年，矿井现布置一个100102综采工作面、两个综掘工作面（100105运输顺槽、100105回风顺槽）。第二节矿井地质一、地层井田位于霍西煤田西北部。所在区域发育的地层由老到新有奥陶系、石炭系、二叠系、中生界、三叠系及新生界上第三系和第四系。二、构造井田构造形态总体为单斜构造，井田内中部和东北部发育4条褶曲构造（S1、S2、S3、S4）。地层倾角3～5°，倾向一般为北东。在井巷开拓中发现4条正断层。矿井生产过程中揭露有陷落柱50个，长轴为18～128m，短轴为12～73m，陷落柱水平断面呈似椭圆形和近圆形。其中直径大于30m的陷落柱有31个。综合评价：井田构造复杂程度属简单类型三、可采煤层井田内可采煤层共5层，分别为2、4、9、9、10上、10（10下）号煤层。矿井现开采10#煤层。煤层情况统计表地层煤层号平均厚度（m）平均层间距（m）结构夹矸数稳定性可采性可采性指数（km）厚度变异系数（ｒ）%顶板底板山西组20.70-0.800.7512.82-18.7716.24简单0稳定全井田可采1.006.67泥岩泥岩太原组40.55-1.351.00简单1-2稳定全井田可采0.8630.76泥岩泥岩62.23-63.1062.6791.02-1.501.37简单0稳定全井田可采1.0010.55石灰岩砂质泥岩3.70-5.604.5210上0.90-1.201.03简单0稳定局部可采1.0014.84砂质泥岩泥岩0.21-1.900.7010(10下)2.30-4.643.87复杂0-3稳定全井田可采1.0020.96砂质泥岩泥岩第三节矿井水文地质一、含水层特征1、第四系松散层孔隙含水层井田大部分为第四系地层所覆盖，厚度为0～50.00m，平均厚度为30.00m，由粘土、亚粘土、亚砂土、粉砂、细砂、中砂、以及沙砾组成。含水性由砂、砂砾的发育程度而定，其受季节变化影响较大。据省煤田地质局144队在邻区崔家沟井田5号、7号孔对第四系冲积层抽水试验表明，钻孔单孔涌水量7.78～27.00m3/d，渗透系数为0.398～1.177m/d，水质为HCO3•SO4-Ca•Mg型淡水；PH值为7.5～7.7。且据圪台煤矿钻孔简易水文地质观测资料，水位及消耗量变化都不甚明显，该含水层富水性较弱。2、二叠系下统下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层二叠系下统下石盒子组地层厚度为87.50～110.58m，平均厚度为101.88m。主要岩性有泥岩、砂质泥岩、泥岩及中细砂岩。下石盒子组厚，砂岩较多。砂岩局部裂隙发育，具有一定含水性具承压性。山西组地层厚度为48.57m。在井田内山西组砂岩含水层多以中、细砂岩为主，且不稳定。根据尤家山124号水文孔对山西组和石盒子组段进行混合抽水实验，水位标高801.54m，单位涌水量0.027L/s•m，渗透系数0.0465m/d，含水性弱。水质类型HCO3•Cl-Ca•Mg型，PH值7.6～7.9；属弱富水性含水层。3、石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层区内广泛分布，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩（K2、K3、K4）：石炭系上统太原组K2灰岩裂隙含水岩组：区内广泛分布，为主要可采煤层9号煤的直接顶板含水层，厚度5.83～7.48m，平均厚度为6.70m，见有溶蚀现象，据邻区尤家山勘探区124号孔资料，水位标高747.36m，单位涌水量0.0074L/s•m，渗透系数0.1455m/d，PH值为7.7；石炭系上统太原组K3灰岩裂隙含水岩组：区内广泛分布，厚度0.56～5.80m，平均厚度3.81m，圪台煤矿钻孔揭露岩溶裂隙发育，据124钻孔对K3、K4石灰岩含水层混合水位标高800.36m，单位涌水量0.000412L/s•m，渗透系数0.00417m/d。另148队在两渡做单孔抽水试验表明，单位涌水量0.0032L/s•m，渗透系数为0.0723m/d，其与K4混合水水质：HCO3•Cl-Na•Ca型淡水，PH值为7.8；石炭系上统太原组K4灰岩裂隙含水岩组：区内广泛分布，平均厚度为4.15m，圪台煤矿钻孔揭露岩溶裂隙不发育，消耗量一般不大。以上三层石灰岩含水层区内未做抽水试验，引用圪台煤矿取芯钻孔简易水文资料以及收集的省煤田地质局148队尤家山勘探区124号钻孔资料。总体来说，该含水岩组富水性弱。4、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层该含水层在井田内没有出露，该含水层以石灰岩为主，含水层上部发育有50余米的深灰色石灰岩，常有浅灰色黄色白云岩斑点。此石灰岩下方有10米厚的灰色泥岩，泥岩与薄层状砂质泥岩互层，下部产有石膏矿层。本区没有施工水文孔，故根据井田东部的新生煤矿水源井资料。据井田东部边界奥灰水源井(水源井编号灵井2001-301-5)资料：位于奥陶系峰峰组及上马家沟组上段岩溶不发育，且裂隙均为方解石及石膏充填，富水性较差；上马家沟组下段岩溶发育，为主要含水层。灵井2001-301-5水源井井口标高858.00m，静止水位埋深329m，奥灰水位标高为529m。据井田西北7146m的XX银源华强井田内2008年施工的水井资料，水井坐标X=4089882、Y=19556651、H=950，奥灰水位标高539.5m，结合本井田2001-301-5号水源井，水力坡度为1‰。按千分之一水力坡度推测，本井田奥灰水位标高535.5～537.0m。井田内10号煤层底板标高650～790m，井田内10号煤层底板等高线高于奥灰水位，因此奥灰水对10号煤层开采没有影响。二、隔水层1、石炭系中统本溪组泥岩隔水层厚度约6.76～12.20m，平均9.94m，岩性由铝土质泥岩、砂质泥岩、粘土岩组成，岩性致密、细腻，井田内连续稳定，隔水性能好，与井田内12号煤下部太原组地层一起构成良好的隔水层。2、碎屑岩类含水岩组的层间隔水层由泥岩、砂质泥岩组成，分布于各类含水层砂岩、灰岩之间，在垂向上含、隔水层组合成平行复合结构，含、隔水层处于分散间隔状态，含水层间的水力联系被其间的隔水层所隔，形成独立的含水体系，地表沟谷切割处常沿隔水层顶板出露小泉水。第二章矿井充水因素分析及水害类型评价第一节矿井充水因素分析一、矿井充水因素分析煤矿生产实践表明，10号煤层的主要充水水源为大气降水、地表水、顶板水及采空积水。（一）大气降水和地表水井田内无常年性河流，一般不存在对矿井安全有威胁的地表水体。井田内沟谷河流历史最高洪水位839m，矿井主、副、行人斜井、回风立井井口标高分别为923.71m、922.29m、927.21m、954.50m，矿井井口及工业场地标高均高于附近沟谷最高洪水位，一般不受洪水威胁。在井田西南部存在煤层风氧化带，煤层埋藏较浅，可以接受大气降水的渗入补给，尤其在接近煤层风氧化带附近，矿井涌水量会明显受大气降水的影响。（二）顶板含水层水2、4号煤层的直接充水水源为二叠系砂岩裂隙含水层水，富水性弱。9、10号煤层的直接充水水源为太原组石灰岩含水层水（K2、K3、K4），富水性弱；间接充水含水层主要为二叠系砂岩含水层及第四系孔隙含水层水，富水性弱。（三）采空区分布范围及其积水情况井田内2号煤层存在2处采空积水区，采空区积水量为53056m3，4号煤层存在5处采空积水区，积水量为58480m3，9号煤层存在5处采空积水区，积水量为66430m3，10号煤层存在2处采空积水区，积水量为6686m3。经估算井田内2、4、9、10号煤层共计积水面积为1089023m2，积水量为184652m3。地下水是动态的，随着时间的推移，采空区内会聚集一定量的积水，对今后生产有一定的危害，应高度重视，制定好相应的防范措施。现矿井采空区积水面积、水量清楚均已按照要求绘制积水“三线”且各采空区均已留设20m防隔水煤柱，满足隔水要求。第二节水害类型及水害评价一、大气降水及地表水煤层积水区编号积水区面积(F)(m2)积水量(m3)与物探验证情况备注2S16033668142011年瞬变电磁A2积水区基本一致S240947346242小计469809530564S17413611163S23508652832011年瞬变电磁B2积水区位置基本一致S38342312561S4163339245942011年瞬变电磁B1积水区有重叠部分S5324044879小计388388584809S1116464004S2157945430S37047724231C194014244432011年瞬变电磁积水区C3320118322小计2239426643010S139953880S228892806S334562800小计103409486合计1092479187452本矿10号煤层开采导水裂缝带部分地段虽已沟通至4号煤层采空区，但至地表距离较大。井田内沟谷河流历史最高洪水位839m，矿井主、副、行人斜井、回风立井井口标高分别为923.71m、922.29m、927.21m、954.50m，工业广场内建筑物及井口标高均高于沟底5m以上，且矿区内有防洪涵洞。因此10号煤层开采受地表水影响不大。二、含水层水1、第四系孔隙水主要补给为大气降水，由于补给条件受季节变化影响明显，而且距离下组煤开采距离较大，因此对于10号煤开采影响不大。2、二叠系下统下石盒子组及山西组砂岩含水层主要由K7、K8、K9砂岩组成，二叠系砂岩含水层水通过顶板裂隙向工作面渗漏。4号煤层顶板导水裂缝带最大高度为33.24ｍ，大于2、4号煤层层间距，可沟通K7砂岩含水层。4号煤层采空区积水可通过导水裂缝带渗入10号煤层，该砂岩含水层为10号煤层间接含水层。根据邻矿水文孔抽水试验资料，二叠系砂岩裂隙含水层富水性弱，对开采10号煤层影响一般。3、太原组灰岩含水层主要由K2、K3、K4三层灰岩组成，为10号煤层的直接充水含水层，10号煤层位于K2、K3、K4三层灰岩之下，通过计算10号煤层顶板导水裂缝带最大高度为80.04ｍ，可沟通K2、K3、K4三层灰岩。根据邻矿水文孔抽水试验资料，太原组石灰岩岩溶裂隙含水层富水性弱，对开采10号煤层有一定影响。4、井田内10号煤层底板标高为650～790m，奥灰水位标高为535.5～537.0m，不存在带压开采。由此可见，主采煤层底板标高高于奥陶系岩溶裂隙水水位标高，奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层水对开采10号煤层无影响。三、采空水（1）井田内老空区和小窑破坏区积水开采10号煤层时，其顶板跨落带最大高度为20.52m，大于9、10号煤层之间的距离4.52m，所以9号煤层采空区积水会全部进入10号煤层工作面，9号煤层的采空区积水对10号煤层的采掘有直接影响。10号煤层顶板导水裂缝带最大高度为80.04m，局部地段可达4号煤层采空区。4号煤层顶板导水裂缝带最大高度33.24m，4号煤层可沟通2号煤层采空区。2、4号煤层采空区积水对10号煤层的采掘有间接影响，故10号煤层受上覆2、4号煤层采空区积水的威胁不大。（2）相邻煤矿采空区积水2018年采掘区域距边界相邻处旺岭煤矿1处2号煤层老空积水区、柏沟煤矿2、4号煤层老空积水区各一处，对10号煤层采掘影响较小。开采10号煤层受井田周边老空区和小窑破坏区积水影响程度不大。综上所述：矿井开采10号煤层采掘工程受井田内及其相邻矿井老空区和小窑破坏区积水影响，但不威胁矿井安全，因此，开采10号煤层受井田内及其相邻矿井老空区和小窑破坏区积水影响程度评定为中等类型。2018年，在巷道掘进、回采过程中必须执行经审批的探放水措施，做好探放水工作，同时加强对员工避险知识的培训，确保安全避险。第三章矿井主要水害及防治水“一矿一策”第一