桐梓县燎原镇鸿森煤矿防治水煤柱的留设及计算.doc

贵州省桐梓县世纪煤焦有限公司桐梓县燎原镇鸿森煤矿防隔水煤（岩）柱设计及措施 编 制： 机电矿长： 安全矿长： 生产矿长： 总工程师： 矿 长： 编制日期：2016年11月28日 修改日期：2017年6月2日 会审意见表规程或措施名称防隔水煤（岩）柱设计及措施会签单位和人员复审意见签名日期机运科长通风科长防突队长调度室主任生技地测科长机电副总生产副总采掘副总安全副总地测副总通防副总机电副矿长生产副矿长安全副矿长总 工程 师矿 长会审意见：目录第一章 概况4第一节 矿井概况4第二节 井田境界及开拓布置情况6第二章 煤层及水文地质概况8第一节 煤层埋藏及开采条件8第二节 煤层12第三节 水文地质条件13第四章 防隔水煤（岩）柱设计22第一节 设计依据22第二节 防隔水煤（岩)柱地点22第三节 防隔水煤（岩）柱设计23第四节 保障措施28第一章 概况第一节 矿井概况 一、矿井位置鸿森煤矿位于桐梓县城西南方向，距县城平距约5.5公里。矿区地理坐标为东经10644411064536，北纬280529280629。二、交通情况矿区紧邻崇遵高速、川黔铁路、G210国道，交通方便（见交通位置图）。三、地形地貌矿区地形属云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带，大娄山脉的北西段，地形切割较深、起伏大，山脊走向与构造线方向基本一致，呈北东南西展布。区内属于长江流域水系和亚热带高原季风气候。四、水系河流区内无山塘和河流，仅有季节性溪沟。溪沟水随季节变化而变化，无较大的地表水体。图1-4-1 鸿森煤矿交通位置图 五、气象区内气候温湿，雨量充沛。据气象资料，年平均气温13.1C左右，最高气温为42C，最低气温为8.3C，年降雨量约1137.8mm，一般510月为降水集中期，年平均相对湿度85%，全年多为西北风。平均风速1.5m/s。 六、地震据中国地震动参数区划图，矿区及附近地区地震烈度不超过度，属稳定类型，对矿山建设危害性不大。第二节 井田境界及开拓布置情况 据贵州省国土资源厅颁布的桐梓县燎原镇鸿森煤矿采矿许可证（整合后），矿区为不规则多边形，走向长度约2.1km，倾斜长度约1.45km，矿区面积为1.6285 km2。其拐点坐标如下：表1-4-1 桐梓县燎原镇鸿森煤矿矿区拐点坐标表（北京坐标系）拐点号X坐标Y坐标1311031536378722231111183637815933110702363777194311092036377515531107803637726063109280363766307311031536378722开采深度：由+1140米至+830米标高。 一、储量1、 地质资源量根据贵州省国土资源厅文件黔国土资储备字2008167号关于贵州省桐梓县燎原镇鸿森煤矿资源/储量核实报告矿产资源储量评审备案证明，鸿森煤矿矿界内煤炭资源储量122b+333+334？共428万吨，其中保有122b类别基础储量38万吨，保有333类别资源量319万吨，保有334？类别资源量71万吨。2、 可采储量根据原专篇，该矿设计可采储量261.11万t。二、井田开拓方式1、开拓方式开拓方式为综合开拓（主平硐副斜井）。2、工业场地位置考虑利用部分现有井筒及巷道。原有工业场地经过扩建改造，可满足要求。3、井口数目及位置本设计共有3个井筒，即主平硐、副斜井和回风井。井筒特征见表1-4-3。表1-4-3 井筒位置及特征表井 筒 名 称井口坐标井 口 标 高方位角井 筒 坡 度井 筒 长 度断面形状支护型式断面积净断面掘进断面XY(m)()()(m)m2m2主平硐3109755.2236376958.649261533125半圆拱砌碹7.0 8.9 副斜井3110114.5736378118.411096.629921465半圆拱喷浆8.0 8.4 回风斜井3110059.8136378088.331097.829921469半圆拱喷浆7.0 7.4 4、水平划分及标高以一个开采水平开拓全矿井，水平标高为+930m。5、通风方式通风方式为混合式，风井口安设轴流式通风机负压通风。回采工作面U型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。三、采区布置1、采区划分矿井以+930m标高为界划分为上下两个采区，即+930m以上为一采区，+930m以下至最低准采标高为二采区。2、采区巷道布置设计开采一采区时共布置三条井筒,三条井筒均已形成，主平硐位于矿井6号拐点北约400米处，主平硐布置于C6煤层顶板岩层中，距离C6煤层22米，沿煤层走向布置，为全岩巷道。副斜井和回风斜井位于矿井东侧煤层露头附近，两条井筒均布置于C13煤层底板的茅口灰岩中，距离C13煤层20米外，均为全岩巷道。在主平硐末端布置运输石门揭穿各煤层，运输石门掘进至C13煤层底板茅口灰岩中，在C13煤层底板茅口灰岩中沿煤层走向布置运输大巷和副斜井以及回风斜井通过副斜井井底车场沟通。一采区采用集中布置，布置三条上山：运输上山（17）、回风斜井作回风上山（21）、副斜井作轨道上山（21），三条上山底部通过联络巷连接，中部回风斜井和副斜井通过联络巷连接，运输上山通过轨道石门和另两条井筒（上山）连接。三条上山均布置于C13煤层底板茅口灰岩中，均为全岩巷道。采区内均布置一个回采工作面和两个掘进工作面，采面和各掘进面均实行独立回风。设计采用走向长壁后退式采煤法。 每个采掘面实行独立供回风。第二章 煤层及水文地质概况第一节 煤层埋藏及开采条件 一、地质构造及特征（一）地层矿区及附近出露地层有二叠系中统茅口组（P2m）、上统龙潭组（P3l）、上统长兴组（P3c），三叠系下统夜郎组（T1y）及第四系（Q）。现将各地层由老到新叙述如下：1、二叠系中统茅口组（P2m）区内仅出露茅口组（P2m）的部分，为灰、浅灰色中厚层状细晶石灰岩，夹少许燧石结核。产筵、珊瑚等动物化石。厚度大于100m。2、二叠系上统（P3）（1）龙潭组（P3l）岩性主要为灰、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩、含黄铁矿粘土岩及煤组成，夹薄层透镜状菱铁岩（地表风化后为褐铁矿）。产腕足、植物化石。厚约65m。与下伏地层假整合接触。（2）长兴组（P3c）灰、深灰色中厚层状石灰岩，含少量燧石结核，层间夹有机质条带或薄层炭质泥岩。产腕足类化石。厚约2395m，平均厚度65m，与下伏地层整合接触。3、三叠系下统（T1）区内仅出露夜郎组，按其岩性分为三段，从老到新依次为：沙堡湾段（T1y1）：黄绿、浅绿色薄层状钙质泥岩，夹薄层泥灰岩。厚510米，平均8米。与下伏地层整合接触。玉龙山段（T1y2）：上部为灰色中厚层状微细晶灰岩，偶见锯齿状缝合线构造。顶部为一层厚约12m的鲕粒灰岩；中部为浅灰、灰色中厚层状灰岩，局部含泥质条带；下部为灰色薄至中厚层状灰岩，含泥质较重。该段厚120m。九级滩段（T1y3）：紫红、暗紫夹黄绿色泥岩、粉砂质泥岩，夹中厚层状泥灰岩、灰岩。平均厚度约200米。4、第四系区内主要以残坡积、塌积物为主。上部红色、黄色含水量砂砾粘土及腐植土。下部主要由坡积、塌积物组成，以岩石碎块为主，分布在地形低洼处及陡崖下的缓坡上，三号煤层分布区大部分被其掩盖。厚度一般小于10m。（二）构造矿区位于周市坝（高桥）向斜南东翼中段，轴部由侏罗系（J）、三叠系下统茅草铺组（T1m）组成，两翼出露分别为三叠系下统夜郎组（T1y），二叠系长兴组（P3c）、龙潭组（P3l）、茅口组（P2m）及志留系地层。矿区地层呈单斜产出，地层走向北东，倾向北西（约310），倾角在1522之间，从坑道测量情况看，煤层倾角在1620。断裂不发育，煤层中，局部有小断裂错动，但由于延伸短（3m）、断距小（0.31.0m）、对煤层连续性破坏不大。矿区构造复杂程度属中等类型。（三）煤系地层及含煤性矿区含煤岩系为二叠系上统龙潭组，根据岩石组合及煤层富集程度等特征，自下而上可分为下、中、上三个含煤组。1、下含煤组：主要由含黄铁矿粘土岩（硫铁矿含矿层）及C13煤层组成，煤组厚1325m，底部以硫铁矿含矿层与茅口组灰岩分界，顶部以C13煤层顶界与中含煤组分界。含稳定可采煤层一层（C13）。2、中含煤组：由粘土岩、炭质粘土岩、细粉砂岩、粘土质粉砂岩、透镜状灰岩及泥灰岩、煤层等组成，厚约24m左右，顶部以C7煤层底界为标志与上含煤组分界。含煤46层，单层厚0.071.72m，含稳定可采煤层两层（C8、C7）。3、上含煤组：由粘土岩、炭质粘土岩、细粉砂岩、粘土质粉砂岩、透镜状灰岩、泥灰岩及煤层等组成，煤组厚约7m，顶界以泥岩或泥灰岩的出现为标志与长兴组分界。含煤23层，单层厚0.101.62m，含稳定可采煤层一层（C6）。据矿山工程控制及外围资料分析，矿区内含煤岩组共含主要可采煤层4层，可采煤层累计平均总厚5.15m，可采系数5.70%。二、 煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律矿区地层呈单斜产出，地层走向北东，倾向北西（约310），倾角在1522之间，从坑道测量情况看，煤层倾角在1620。断裂不发育，煤层中，局部有小断裂错动，但由于延伸短（3m）、断距小（0.31.0m）、对煤层连续性破坏不大。 三、断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律 1、断层：储量核实报告描述“断裂不发育，煤层中，局部有小断裂错动，但由于延伸短（3m）、断距小（0.31.0m）、对煤层连续性破坏不大。”。 2、褶曲：矿区地层呈单斜产出，地层走向北东，倾向北西（约310），倾角在1522之间，区域内褶曲发育。三、 构造类型地质构造复杂类型属中等类型。第二节 煤层 一、煤层（一）煤层赋存情况 矿区内龙潭组含煤岩系含煤层七层，其中以C6、C7、C8、C13煤层厚度稳定，为区内稳定可采煤层。现分述如下： C6煤层：位于龙潭组上含煤组底部，上距长兴组灰岩底界约18m, 下距C7煤层顶界约3m，。煤层平均厚1.12m，煤层层位和厚度稳定，结构简单。为中灰中高硫高热值贫煤。煤层顶板为厚约0.40m的深灰色灰岩，在区域上，本灰岩为C6煤层的标志层；底板为粉砂岩。 C7煤层：位于龙潭组中含煤组上部，下距C8煤层顶界约4m，上距C6煤层约3m。煤层平均厚约0.92m，煤层层位和厚度稳定，结构单一，一般无夹矸。为中灰中硫高热值贫煤。煤层顶板为粉砂岩、底板为粘土岩。 C8煤层：位于龙潭组中含煤组中部，下距茅口组灰岩顶界约5070m，煤层厚1.001.10m，煤层平均厚约1.05m，煤层层位稳定，厚度变化不大，结构单一，局部含一层夹矸。为中灰中高硫中高热值贫煤。煤层顶板为泥岩、底板为泥质粉砂岩。 C13煤层：位于龙潭组下含煤组顶部，下距茅口组灰岩顶界约1325m，煤层厚0.901.02m，平均厚约0.95m，煤层层位和厚度稳定，结构单一，局部含一层夹矸。为中灰中高硫中高热值贫煤。煤层顶板为泥岩、底板为含黄铁矿粘土岩或炭质泥岩。可采煤层特征见表1。表1可采煤层特征表地层煤层编号煤层厚度（m）煤层倾角（）煤层间距（m）P3l顶C61.021.201.121620182.05.03.0C70.801.050.921620182.56.24.0C81.001.101.0516201837.062.050.0C130.901.020.95162018P3l底 （二）煤层顶底板 C6、C7、C8、C13顶板岩性主要为泥岩、页岩，底板岩性主要粘土岩、炭质泥岩为主。据岩石物理力学试验，泥岩单轴饱和抗压强度14.3032.60Mpa、灰岩抗压强度14.7490.78 Mpa（平均45.84Mpa），底板泥岩强度为4.0023.30Mpa、粘土岩饱和抗压强度14.8952.59 Mpa；由上述试验值知，煤层顶板岩性主要属软弱岩组类，稳定性差。此外，顶、底板岩层中发育有多组裂隙，岩体结合力差，岩层稳固性差。（三）煤层露头(含隐露头)及风化带情况该矿各煤层在井田范围内均出露，储量核实报告中有如下描述：“根据对老硐中及采煤坑道内煤层情况观察，本区煤层风化带一般在由露头起斜深530m左右。”基于此，本次安全设施设计亦按照距地表30m考虑。第三节 水文地质条件一、区域水文地质条件 本区及其周边位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱周市坝（高桥）向斜南东翼中段，构造简单，断裂不发育，地层呈单斜产出。 区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类。 碳酸盐岩包括三叠系下统夜郎组玉龙山段灰岩，二叠系上统长兴组灰岩，二叠系中统茅口组灰岩。分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。 碎屑岩主要包括三叠系下统夜郎组沙堡湾段、九级滩段粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，二叠系上统龙潭组砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。 区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月中下旬地下水流量、水位开始回升，69月为最高值，其间出现23次峰值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。 二、矿区水文地质条件 （一）地层含、隔水性 矿区内出露的地层主要为二叠系、三叠系，由老至新分别为二叠系中统茅口组P2m、上统龙潭组P3l、上统长兴组P3c、三叠系下统夜郎组沙堡湾段(T1y1)、玉龙山段（T1y2）及九级滩段(T1y3)，其次在冲沟、河谷两侧地段、斜坡脚等处还分布有第四系(Q)。分述如下： 1、二叠系中统茅口组(P2m) 含水层主要分布在矿区东南部及外围，岩性以厚层灰岩为主，厚度大于100m。岩溶作用极为发育，富水性强，属强岩溶含水层。 2、二叠系上统龙潭组(P3l) 隔水层 地层呈带状出露于矿山中部，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，夹数层煤层。该组平均厚度约65m。 由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，富水性弱，为隔水层。 3、二叠系上统长兴组(P3c)含水层 岩性主要为深灰色中至厚层状灰岩，含燧石结核，呈带状出露于矿山东南部。平均厚度65m，岩石遭受风化作用强烈，岩溶裂隙发育，含岩溶裂隙水，富水性中等，为含水层。 4、沙堡湾段（T1y1）隔水层 岩性为灰绿、黄灰色薄层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，出露于矿山中部。厚510米，平均8米。总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，为隔水层。 5、玉龙山段（T1y2）含水层 岩性为灰色、深灰色中厚层状夹薄层状灰岩，泥晶结构,中夹泥质灰岩及含泥灰岩,顶部具鲕粒状结构，出露于矿山北西部。厚120米左右。岩溶裂隙及构造裂隙发育，透水性、含水性中等。本层为含水层。 6、九级滩段（T1y3）隔水层。 岩性为灰紫色、紫红色夹黄绿色，薄至中层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂、粉砂岩，出露于矿山西部及外围。平均厚度约200米。总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，本层为隔水层。 7、第四系（Q）含水层 仅残留于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡地带。碎屑岩的残积、坡积及冲积物厚度一般小于10m，仅含微弱孔隙水。总体上该层为含水层。 （二）生产坑道及老硐水文地质特征 1、生产坑道： 原远源煤矿为平硐开拓，见主采煤层C8、C13号煤后，沿煤层倾向掘进。矿井水均通过井下水泵排泄，根据水文地质调查报告：远源煤矿最大涌水量约为1.25 m3/d，正常涌水量约为0.41 m3/d。原兴隆煤矿及桃坪煤矿以斜井开拓方式，井下水通过井下水泵抽水排泄，根据访问：原兴隆煤矿及桃坪煤矿最大涌水量约为1.25-1.67 m3/d，正常涌水量约为0.41-0.63 m3/d。 主要为煤系上覆含水层的岩溶水，受采动影响，沿采动裂隙进入矿井，是矿井的主要充水因素，水量较小，随大气降水呈季节性变化。 2、老硐 矿区及附近采煤历史悠久，根据水文地质报告，区内沿煤层露头线一带分布着开采深度或深或浅的老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道。相邻煤矿及老窑调查台账编号坐标积水情况巷道情况备注X: Y: Z:积水面积：积水量：沿煤层布置，巷道长米LD1X:3110293.08Y:36377993.86Z:1125积水量：210m3沿C6煤层布置（斜巷）巷道长度110米巷底标高：1092.4mLD2X:3110107.9Y:36377794.71Z:1121.8积水量：65m3沿C7煤层布置（斜巷）巷道长度35米巷底标高：1104.5mLD3X:3110097.01Y:36377645.98Z:1095.2积水量：100m3沿C6煤层布置（斜巷）巷道长度60米巷底标高：1085mLD4X:3109943.37Y:36377823.94Z:1091.3积水量：230m3沿C13煤层布置(斜巷)巷道长度120米巷底标高：1062.5mLD5X:3109857.86Y:36377218.66Z:995积水量：60m3沿C6煤层布置（斜巷）巷道长度30米巷底标高：987mLD6X:3109716.38Y:36377370.17Z:995积水量：80m3沿C13煤层布置(斜巷)巷道长度45米巷底标高：991.3mLD7X:3109721.13Y:36377025.87Z:956积水量：0m3沿C6煤层布置（平巷）巷道长度40米巷底标高：957.5mLD8X:3110368.44Y:36378127.53Z:1115.3积水量：45m3沿C8煤层布置（斜巷）巷道长度22米巷底标高：1110.6mLD9X:3109576.21Y:36376991.77Z:932积水量：130m3沿C8煤层布置（斜巷）巷道长度68米巷底标高：918.2mLD10X:3109683.98Y:36377026.98Z:950积水量：45m3沿C7煤层布置（斜巷）巷道长度35米巷底标高：940.5mLD11X:3110094.95Y:36378060.78Z:1108.4积水量：185m3沿C13煤层布置(斜巷)巷道长度85米巷底标高：1083.4mLD12X:3110734.95Y:36378174.26Z:1082积水量：46m3沿C7煤层布置（斜巷）巷道长度26米巷底标高：1078mLD13X:3110465.1Y:36378124.38Z:1107积水量：75m3沿C7煤层布置（斜巷）巷道长度37米巷底标高：1100mLD14X:3110786.96Y:36378156.13Z:1087积水量：85m3沿C6煤层布置（斜巷）巷道长度45米巷底标高：1075.5m 三、充水因素分析 （一）含水层地下水对矿井充水的影响 1、补给条件 各含水层之间一般无水力联系。含水层水的补给以大气降水为主，具有季节性。补给水量与降雨量、汇水面积及裂隙发育程度相关。 2、充水因素 该矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水及底板岩溶水，主要充水水源为老窑水。（1）顶板裂隙水 主要为煤层间弱含水层水，在井巷掘进中沿煤层顶板裂隙进入矿井，是矿井的直接充水因素，水量不大。（2）底板岩溶水 茅口灰岩含水层为含煤地层的直接底板，岩溶管道发育，地下水丰富，由于C13煤层距茅口灰岩顶板有约13-25m的距离；该矿开采标高为+1140+830m，区内最低侵蚀基准面为+775m（矿山外南东部官塘河）。茅口组富水性强，距离C13煤较近，为主要的岩溶水充水层。 （3）老窑水 主要为煤系上覆含水层的岩溶水，受采动影响，沿采动裂隙进入矿井，是矿井的主要充水因素，水量较大，随大气降水呈季节性变化。 3、充水通道 （1）岩石天然节理裂隙 矿区内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。 （2）人为采矿冒落裂隙 未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 （3）老窑采空区 区内沿煤层露头线一带分布着开采深度或深或浅的老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道。 4、充水方式 矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老窑巷道，因此该矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 该矿山绝大部分矿床位于当地最低侵蚀基准面以上，南东部官塘河为最低侵蚀基准点（煤矿最低侵蚀基准面标高为+775m），河床标高低于矿井最低开采标高，但由于主采煤层C13煤层与茅口组（P2m）灰岩间距仅1325米，煤层下伏的铝质粘土岩较薄，且茅口组（P2m）岩溶水较为丰富，因此矿井发生底板突水的可能性大。 同时C6煤层距长兴灰岩约18米，煤层开采改变原来的水文地质条件和工程地质环境，破坏地层的完整性，当煤层采动使岩溶管道连通形成矿井突水，使煤层的上下含水层直接向矿井充水，增加水文地质条件的复杂性。 （1）直接充水含水层（P3l） 该层富水性弱，矿山开采过程中，将大面积揭露P3l层，该层地下水将直接进入矿井，而成为矿井充水的直接水源。 （2）顶板间接充水含水层（P3c） 该层富水性中等，其底界下距C6煤层最小15m。煤层开采形成采空区，采动裂隙与该层贯通，故该层地下水对矿床充水有一定影响。 （3）底板间接充水含水层（P2m） 该层下伏于含煤岩系，富水性强，可采煤层C13底界至该层顶界最小距离为13m ，C13煤层与P2m顶之间的岩性为为泥岩、底板为含黄铁矿粘土岩或炭质泥岩，且粘土岩位于茅口组灰岩古喀期斯特不整合面之上，局部地段因茅口组灰岩的起伏，导致煤层与灰岩直接接触，故C13煤层与P2m顶之间的含黄铁矿粘土岩不具隔水性，因此，当开采C13煤层时，矿井发生底板突水的可能性较大。 该矿采用平硐开拓，一采区开采时井下涌水通过主平硐排出，二采区开采时井下涌水通过二采区排水平硐排出，且该矿可采煤层最低准采标高为+830m，高于最低侵蚀基准标高（+775m），因此该矿发生突水淹井的可能性较小。 （二）原生产矿井及老窑采空区对矿床充水的分析 矿区内已形成较大面积采空区，坑道积水客观存在，矿山开采过程中，将对矿床充水有一定影响。 区内浅部露头线一带分布有老窑，水文地质报告调查13个老窑，个别存在老窑采空区积水，开采这一地段煤层时，老窑积水将有可能对矿床充水造成影响。 （三）地表水对矿床充水的影响 矿区内地表水为山间溪沟水，主要受大气降水及地形控制，矿区内小冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，旱季流量较小或干枯。冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。 （四）构造对矿井充水的影响 矿区地层呈单斜产出，地层走向北东，倾向北西（约310），倾角在1522之间，从坑道测量情况看，煤层倾角在1620。断裂不发育，煤层中，局部有小断裂错动，但由于延伸短（3m）、断距小（0.31.0m）、对煤层连续性破坏不大。矿区内为简单的向斜翼部，未见大的断层及褶皱发育，总体地质构造简单。总体上，地质构造对矿井充水影响较小。 （五）大气降水对矿床充水的影响 大气降水是矿区内各含水岩组地下水的主要来源，故为矿床充水的间接充水因素。与矿床充水有关的各含水岩组地下水接受补给后，可通过采空塌陷带、导水裂隙带进入矿坑，对矿床进行充水。矿床充水量会随着大气降雨的变化而变化，丰水季节时，水量增大，枯季则减少，呈正相关关系。 经综合分析认为，矿床充水因素有几个方面：1、地下水； 2、采空区积水。三、水文地质类型矿床直接充水含水层（P3l）富水性弱；地表水、构造对矿床充水的可能性小；间接顶板含水层（T1y1+2+P3c），在采空塌陷带及导水裂隙带的作用下，对矿床充水的可能性大；间接底板含水层（P2m）正常情况下对矿床充水的可能性较大，当遇构造破碎带、岩溶发育带且勾通含水层时，可能对矿床形成充水。根据以上条件，按现行规范的划分标准，当煤矿在开采C6、C7、C8煤层时，矿床水文地质勘探类型为第三类第一亚类第二型，即以岩溶含水层充水为主、顶板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床；煤矿在开采C13煤层时，矿床水文地质勘探类型为第三类第二亚类第二型，即以岩溶含水层充水为主、底板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床。 第四章 防隔水煤（岩）柱设计第一节 设计依据一、根据防治水规定第五十一条、第五十二条规定。二、依据矿井安全设施设计第187-206页之规定。三、煤矿安全规程第二节 防隔水煤（岩)柱地点 依据防治水规定，根据防水煤(岩)柱所处的位置，可以分成不同的种类，结合鸿森煤矿实际，就本矿井而言主要有:断层煤柱、井田边界煤柱、采空区防水煤(岩)柱、煤层露头风氧化带煤柱及采区边界煤柱等。第三节 防隔水煤（岩）柱设计一、防治水煤(岩)柱的留设原则1、在有突水威胁但又不宜疏放(疏放会造成成本大大提高时)的地区采掘时，必须留设防水煤(岩)柱。2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。3、留设防水煤(岩)柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。4、一个井田或一个水文地质单元的防水煤(岩)柱应该在它的总体设计中确定，即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。5、在多煤层地区，各煤层的防水煤(岩)柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤(岩)柱，致使整个防水煤柱失效。6、在同一地点有两种或两种以上留设煤(岩)柱的条件时，所留设的煤(岩)柱必须满足各个留设煤(岩)柱的条件。7、对防水留设煤(岩)柱的的维护要特别严格，因为煤(岩)柱的任何一处被破坏，必将造成整个煤(岩)柱无效。防水煤(岩)柱一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水设施，保护煤(岩)柱的完整性。8、留设防水煤(岩)柱所需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。9、防水煤(岩)柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。二、防水煤(岩)柱的计算依据1、矿井水文地质条件属中等类型；2、因未获得煤的抭张强度资料，类比我省煤炭指标取KP=10kgf/cm2考虑。3、因无含水位标高资料，该矿井开采中最大埋深约350m，即水头压力按P=35kgf/cm2考虑。4、煤层厚度按储量核实报告提供的C6、C7、C8、C13煤层最大厚度1.2、1.05、1.1、1.02m考虑。5、安全系数A取值范围25，本设计因已按最大埋深计算，故按4考虑。6、地质报告未发现有断层，因此按井田内未来揭露断层落差小于30m考虑。7、未提供井田内存在钻孔的有关资料，暂不计算。三、计算方法、过程与结果1、断层防水煤(岩)柱的留设断裂不发育，煤层中局部有小断裂错动，但由于延伸短（3m）、断距小（0.31.0m）、对煤层连续性破坏不大，因此按井田内未来揭露断层落差小于30m考虑，按下式计算：式中:L顺层防水煤柱宽度(m)。M煤层厚度或采高(m)。KP煤层的抗张强度(kgf/cm2)。P水头压力(kgf/cm2)。A安全系数，一般取2-5，本次设计取4。计算结果如下:今后若揭露落差大于15m，断层两侧各留设30m防水煤柱，落差大于30m，断层两侧各留设50m防水煤柱。2、田边界煤柱的留设该矿水文地质条件类型为中等类型，井田边界煤柱可按下述公式计算隔离煤柱宽度：L0.5KM 20m式中：L顺层防水煤柱宽度（m）；M煤厚或采高（m）；KP煤的抗张强度（kgf/cm2），KP10kgf/cm2；P水头压力（kgf/cm2），P35kgf/cm2；K安全系数，一般取25，本设计取4。则计算的各煤层隔离煤