2017年度下半年煤矿矿井防治水计划.doc

山西xxxx集团xx煤业有限公司 年度防治水计划 山西xxxx集团xx煤业有限公司二0一七年度下半年矿井防治水计划山西xxxx集团xx煤业有限公司2017年8月12日安全第一 预防为主目 录第一章概 况1第一节目 的1第二节 位置与交通1第三节 自然地理2第四节周边矿井及小窑3第二章 防治水工作总结5第一节 2016年度防治水工作总结5第二节 2017年上半年防治水工作总结6第二章矿井水文地质情况9第一节井田边界及其水力性质9第二节 含水层9第二节隔水层11第四节 矿井充水条件12第五节 矿井采空区水害分析14第四章 防治水计划16第一节 2017年采掘计划16第二节 矿井排水系统现状18第三节 2017年主要防治水工作19第四节 探放水安全技术措施23第五章防治水组织机构25第一节 矿井防治水领导组织机构25第二节 “雨季三防”应急机构27第六章防治水计划工程及预算费用31第一节 防治水计划工程31第三节2017年预算费用32安全第一 预防为主第一章 概 况第一节 目 的为加强矿井防治水管理，杜绝矿井水灾事故的发生，确保安全生产和采掘正常衔接，根据安全生产法、矿山安全法、煤矿防治水规定等要求，结合年度内采掘接替情况，特制定本计划。第二节 位置与交通一、位置、范围xx县xx煤炭有限责任公司（煤矿）位于xx县城西北部15km处的平舒乡平舒村附近。井田地理坐标为：东经11302521130538，北纬375718375834。2012年12月17日山西省国土资源厅为山西xxxx集团xx煤业有限公司换发了新的采矿许可证，证号C1400002009121220050462，批准开采15号煤层，生产规模0.9Mt/a，井田范围由下列5个拐点坐标点依次连线圈定： 井田边界坐标点一览表 序号1954北京坐标系(6度带）1980西安坐标系（6度带）1980西安坐标系（3度带）XYXYXY 14207000.00 19680000.00 4206952.17 19679930.09 4205400.85 38416340.81 24207000.00 19684000.00 4206952.18 19683930.10 4205272.02 38420337.44 34205000.00 19684000.00 4204952.18 19683930.11 4203273.73 38420273.05 44205000.00 19682000.00 4204952.17 19681930.11 4203338.12 38418274.74 54204570.00 19680000.00 4204522.16 19679930.10 4202972.86 38416262.57 以下范围仅供井工使用，不得进行资源开采：1、X:4203311.46，Y:38418127.912、X:4203311.46，Y:38418127.913、X:4203274.64，Y:38418092.994、X:4203301.51，Y:38418073.06井田东西长4.00km，南北宽2.43km，井田面积8.4245km2，开采深度由989.91m至799.9m标高。二、交通本井田位于xx县城西北15km处，井田西南距太（原）阳（泉）307国道2km，向东可达xx、阳泉，向西可达省会太原。由307国道至矿区有砂石简易公路相通，井田南界附近有xx黄丹沟、xx煤矿的铁路专用线和煤站，经xx站可通全国各地，交通较为便利。第三节 自然地理一、地形地貌本井田位于沁水煤田北部边缘，xx矿区坪头详查区的北部，为低中山地貌。地表均被第四系黄土覆盖，土梁与冲沟发育，地势总体北东高南西低，地形最高点位于东界附近的大东梁，高程1133.0m，最低点位于南界中部的河床处，高程为1065.2m，最大相对高差67.8m。二、水系区内地表水属黄河流域汾河水系。太安河在井田内从北向南流过。太安河为季节性水流，冬春两季水量小，旱季干涸或细流，主要水源为沟谷之泉水，夏季水量稍大，雨后常形成洪流，水量剧增。三、气象该区属大陆性气候，气候干燥，春、夏、秋、冬四季分明，昼夜温差大，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，气温多变。气温：年平均气温7.6，最高温度35.7，最低气温-26.2。降水量与蒸发量：该区降水量主要集中在6-9月份，全年降水量为235.3806.2mm，平均486.35mm。年蒸发量为1565.42265.0 mm，平均为1805.9mm。5-6月份蒸发量最大。全年蒸发量是降水量的4倍左右，所以该区气候干旱。霜冻期为9月中旬至次年4月中旬，年无霜期约148天，最大冻土深度1.11m。风向、风速：一般冬季风向多为西北，而夏季多为东南, 平均风速2.48m/s，历年最大风速为1.7-3.9 m/s。四、地震山西省地震局于1982年编绘的全省地震分布及破坏地震预测图表明：本区位于盂县xx弱活动区，xx地区根据矿井建设抗震设防烈度GB18306-2001为7度，设计基本地震加速度为0.1g。五、经济状况xx县境内以种植玉米、高粱、谷子为主，还有莜麦、荞麦、豆类、蔬菜等杂粮。经济作物有蔬菜、油料、瓜类为主；矿产资源丰富，尤以煤炭、硫铁矿、铝矾石、石灰石为最；生活燃料主要为煤炭，辅以柴草，照明用电已可满足；工业已形成以煤炭为龙头，包括机械、化工、冶金、纺织、建材、交通运输、食品等产品为主体的工业格局。人畜用水，大部分取之第四系浅层地表潜水。本区为山区自然条件欠佳，资源开发滞后，经济状况近年来虽有较大改观，但受各方面因素制约，经济相对仍较落后。第四节 周边矿井及小窑该矿南、北部无煤矿，井田西部与阳煤集团xx开元矿业有限责任公司相邻，东邻山西xxxx集团友众煤业有限公司。1、阳煤集团xx开元矿业有限责任公司：前身是晋中市xx县县办黄丹沟煤矿，原黄丹沟煤矿于1970年建矿，1979年1月投产，采用一对斜井进行提升煤炭和通风行人，开采9号煤层。目前核定生产能力3.00Mt/a，采用斜井开拓方式，选用综合机械化采煤设备， 3、15下号采用一次性采全高的采煤方法，9、15号煤层采用综合机械化放顶煤采煤工艺一次采全高。该矿目前主采3、9号煤层。2、山西xxxx集团友众煤业有限公司：该矿始建于1979年，1985年1月正式生产运行，2001年4月改制为股份制企业。2009年，根据山西省煤矿企业兼并重组整合有关精神进行了资源整合，整合后名称为山西xxxx集团友众煤业有限公司，隶属于山西xxxx煤业集团有限公司，由xx县友众煤业有限公司和xx县宗艾煤业有限公司（已关闭）兼并重组而成。井田面积为10.4886km2，开采煤层为3、6、15下号煤层，设计生产能力为0.6Mt/a，经鉴定为低瓦斯矿井，矿井开拓方式为斜井开拓，全部实现机械化采掘。井下主要运输方式为带式运输机运输。排水系统由井下中央水泵房排至地面蓄水池，再由地面蓄水池沉淀后用于井下防尘或经排水渠排至东光村河流，汇入白马河。第2章 防治水工作总结第一节 2016年度防治水工作总结1、为了进一步加强煤矿防治水工作，按照“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，切实把我矿的防治水工作做到实处，2016年初编制下发防治水领导组织机构，建立健全防治水各项管理制度：水害防治岗位责任制度、水害预测预报制度、水害防治技术管理制度、水害防治隐患排查治理制度、探放水责任追究制度、防治水绩效考核制度、防治水安全确认签字移交制度、探放水安全确认作业优先制度、防治水管理运行制度等。 2、15103工作面走向长度1670m，倾斜长度158m，可采储量约129.76万吨，煤层倾角3-17，煤厚4.54m（3.2m-5.5m），切眼落差53.655m（机尾高程+849.552m，机头高程+903.207m）。15103工作面两顺槽自2014年6月开始掘进，于2016年3月15日切眼贯通（4月20日切眼刷扩完成、4月25日回撤综掘机）。 15101采空区水处理措施：15103皮带顺槽自2016年5月7日至2016年7月3日在最低点2号临时水仓处，共施工8个放水孔对15101采空区积水进行疏放，截止目前正常涌水量约60m/h；另外在15103皮顺2#临时水仓处向顶板布置1个顶板验证孔，孔深斜长63.45m、倾角52、垂深49.1m，该孔穿过15#煤上覆K2下及K2灰岩含水层，终孔无水，从而验证了15103皮顺不受顶板灰岩水影响（顶板灰岩水因采空原因流入15101采空区）。针对以上采取疏放水措施，15101采空区水对15103工作面下一步回采构不成水患威胁。在工作面回采期间，排水是管理重点。15103切眼在掘进期间（3号点北41.2m处），顶板揭露砂岩裂隙水，初始涌水量18m/h，目前实测涌水量约14m/h（含部分回风顺槽顶板水），累计出水量约10万m3 。因15103切眼两端头落差大，为防止该工作面因初采期间顶板初次来压，上覆顶板裂隙发育顶板淋水增大，切眼容易形成冲刷水流，造成进风端头（机尾）淤煤或水淹设备，危及人员安全。目前公司委托资质单位地宝公司为15103工作面进行水文地质勘察和防治水论证工程，根据工作面水文物探成果资料，对切眼顶板上覆富水区，进行打孔疏放。4、2016年10月13日，北翼运输上山出现顶板透泥、沙水害事故，第四系流沙溃入井下运输上山。公司针对该起事故于2016年度11月21日，通过招议标方式，委托资质单位地宝能源有限公司进行封堵治理。2016年11月25日，通过招仪标方式委托资质单位对150111、15103工作面进行水文地质勘察及防治水论证。由地宝公司采取有效科学手段，对150111、15103工作面进行物理探测，并根据水文物探成果图，对顶板上覆富水区进行打孔疏放，出具工作面防治水论证结果。5、汛期前，编制下发雨季三防实施方案，成立防汛领导小组。针对雨水增多汛期将至的特点，由“三防”办公司开展了“雨季三防”检查工作，工作面及地表塌陷区域，进行雨前、雨后观测，并建立观测台帐等工作，对隐患区域提出合理化方案，并复查落实情况。6、每月定期对全矿各涌水点进行涌水量观测，建立完善了涌水台帐，并分析变化的原因，及时为矿井的水害防治工作提供准确的依据。7、对周边矿井（阳煤集团开元公司、xx集团友众煤业）每季度进行一次周边信息采集及图纸交换并签订互保协议。第二节 2017年上半年防治水工作总结（一）防治水治理工程：1、运输上山封堵及附属工程治理工程完成情况：由中标单位山西地宝能源公司2016年11月23日开始组织施工，按照设计方案相继完成运输上山止浆墙、回风上山迎头段喷浆加固及迎头段密闭墙施工、轨道上山迎头段巷道喷浆工程。施工过程中，原设计方案中的地面钻探、注浆等工程受各种因素影响未能完成，后经专家论证，调整了设计方案，将地面注浆工程改为井下注浆（井下注浆工程施工开始时间为2017年3月25日，完成时间为2017年4月5日）。工程完成后经xx集团组织相关人员验收通过，地宝能源公司编制了运输上山封堵及附属工程治理竣工报告，2017年4月8日由xx集团组织有关专家对报告进行了评审，与会专家一致通过了报告评审，并出提出了专家意见，并以寿段煤业字201762号文下达了批复；2、15103、150111工作面及北部水文地质勘察和防治水论证工程： 由中标单位山西地宝能源公司2016年12月25日开始组织施工，按照设计方案相继完成了15103、150111工作面井下物探瞬变电磁、坑透及钻探验证工作；150111工作面北部古城废弃老窑探查工作、地面水文地质补充勘查工作。工程完成后经xx集团xx煤业有限公司组织相关科室人员验收通过，地宝能源公司编制了15103、150111工作面及北部水文地质勘察和防治水论证报告，2017年4月8日由xx集团组织有关专家对报告进行了评审，与会专家一致通过了报告评审，并出提出了专家意见，并以寿段煤业字201766号文下达了批复；3、近期防治水工程开展情况：、2017年5月16日委托资质单位晋中市煤田地质勘探队编制矿井水文地质类型划分报告及地质类型划分报告、隐蔽致灾地质因素普查报告，三个报告经集团公司组织审查，分别以寿段煤业字2017122号、123号、124号文下达了批复。、2017年6月26日委托资质单位中国煤炭地质总局一七三勘探队编制矿井防治水分区管理报告，目前报告已编制完成，待集团公司组织专家评审批复。、汛期期间按照2017年度雨季三防实施方案有关规定，进行对地表塌陷区进行大雨前后巡查，未发现异常情况，针对存在的问题及时汇报调度室，采取措施及时处理。 （二）井下探放水方面：、编制150111工作面钻探古城井田废弃主斜井设计方案及安全技术措施设计2个钻孔，现已按照设计施工完成，钻孔均无水，证实xx煤矿井田废弃井口调查表内的古城井田废弃主斜井各参数与实际不符。、井下按照根据山西xxxx集团xx煤业有限公司150111、15103工作面及北部水文地质勘查和防治水论证报告及集团批复要求，根据论证报告中150111工作面上覆水文地质情况编制了150111工作面探放水设计及安全技术措施，探水队负责施工。截止目前累计施工钻场11处，其中顶板孔施工12个（总进尺599.36m），终孔均穿过15#煤层上覆基岩，揭露粘土层，煤孔11个（总进尺836m）。基本探明了上覆基岩厚度和第四系底界砂砾岩层赋存情况。、编制15103工作面探放水设计及安全技术措施对15103工作面切眼进行探放水，目前正在有序施工中。（三）防治水计划、预案编制：完成对矿井防治水中长期规划、2017年度防治水计划、2017年度灾害预防及处理计划、2017年度井下水灾事故专项应急救援预案等防治水方面的方案、预案的编制、审批签字工作 （四）雨季三防：编制2017年度雨季“三防”应急救援预案、2017年度矿井防汛应急演练方案等相关文件预案。在雨季“三防”期间针对井下重点加强对主斜井涌水量及是否有漏泥漏沙现象的观测，加强对运输上密闭处、150109回风顺槽密闭处涌水量的观测；地面加强对15101工作面、150111工作面地裂缝及地表塌陷区域，进行雨前、雨后观测，建立观测台帐等工作。第二章 矿井水文地质情况第一节 井田边界及其水力性质本井田位于沁水煤田北部边缘，xx矿区坪头勘探区的东北部，地形复杂，以剥蚀丘陵低山地形为主，侵蚀冲沟发育，井田边界均为人为边界。井田四周边界处有西沟、龙王沟、在家沟等数条冲沟，太安河在井田内由北东向南流过。井田北部发育15号煤层隐伏露头，贯穿井田东西部，地表水和大气降水容易下渗补给各含水层，导入井下，因此靠近煤层露头处的含水层富水性增强，对矿井涌水产生明显的影响。目前井田采掘范围内共揭露陷落柱51个，断层32个，现阶段未发现构造导水现象。根据山西地宝能源有限公司为本矿提交的150111、15103工作面及北部水文地质勘查和防治水论证报告、山西xxxx集团xx煤业有限公司井田一区、二区地面瞬变电磁勘探报告显示分析，下半年采掘区内有11个陷落柱，其中井下揭露的陷落柱3个(X32、X45、X46)位于15号煤层15103工作面；疑似陷落柱8个（T14、T15、T16、T18、T19、T21、T25、T26）位于15号煤层15105工作面,其中设计掘进顺槽上2个（T18、T21），均为中小型陷落柱，导水性未知，随着15号煤层的开采，将来可能导通15#煤层上覆含水层之间的水力联系，预计对工作面的掘进有一定影响，生产中要加强探放水工作，进行钻探验证。该矿南、北部无煤矿，井田西部与阳煤集团xx开元矿业有限责任公司相邻，东邻原xx县宗艾煤矿，据调查均未与本矿有越界开采现象，采空区积水对xx煤矿暂无影响。但将来开采15号煤层至井田边界附近时要随时调查邻矿的采空及其积水情况，做好探放水工作。第2节 含水层矿区内基岩多被新生界地层覆盖，根据含水空间特征，含水层可分为三类：孔隙含水层、裂隙含水层、岩溶裂隙含水层。1、中奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系石灰岩是含煤地层的基底，中奥陶系分上下马家沟组及峰峰组，出露于本区的北部和东部。据区域资料，区内峰峰组厚度为141-177m，灰岩中除普遍含少量泥质外，又常夹泥质含量较高的泥灰岩，不同岩性多成互层结构，因而不容易形成连通性较好的裂隙，属弱含水层；上马家沟组据区域资料，厚度180-275m，岩溶较发育，多为溶孔，连通性好，富水性强，为奥灰主要含水层段。下马家沟组据区域资料，其厚度约500m左右，本区仅S8孔揭露其厚度59.43m，岩溶裂隙不发育。水位西北高，东南低，流向东南。2、太原组石灰岩岩溶裂隙含水层太原组发育K2下、K2、K3、K4等灰岩，为本组主要含水层，厚度一般为5m左右，在地表呈狭窄条带状分布。其中K2下是14号煤层直接顶板，15号煤层的间接顶板，沉积稳定。由于这几层灰岩厚度小，埋藏北部浅南部深，岩溶裂隙发育不均，区域内富水性总体相对较弱，以K2相对稍强。据坪头勘探区钻孔（P6、P34、P88、H10孔）对太原组混合抽水试验资料，单位涌水量一般0.00353-0.0189L/sm，渗透系数0.009-0.025m/d，矿化度0.4-1.452g/L，PH值7.5-8.6，水质类型为HCO3-Na+和HCO3Cl-Ca2+Na+型。地下水流向由北向南，径流缓慢。3、山西组砂岩裂隙含水层K7砂岩裂隙含水层：位于8号煤层之上，是开采8号煤层的直接充水含水层，岩性为中细粒砂岩，厚度变化较大，一般厚度6m左右，裂隙不发育而且裂隙多被泥质充填。3号煤层顶板砂岩裂隙含水层组：是开采3号煤层直接充水含水层，岩性为中细粒砂岩，间夹泥岩或砂质泥岩，一般厚度6m左右，厚度变化与间夹泥岩互为消长关系。据坪头勘探区（H10孔、P34孔）山西组混合抽水试验资料，地下水位埋深85.46-272.12m，水位标高1003.07-799.49m，单位涌水量0.0004-0.0281L/sm，渗透系数0.0015m/d，矿化度0.994g/L，PH值7.8，水质类型为HCO3-Na+和HCO3-Cl-Na+型，综上所述，山西组砂岩裂隙含水层组富水性弱。4、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层该砂岩为下石盒子组底界，处于3号煤层冒落裂隙带范围，为开采3号煤层的直接充水含水层，岩性为粗-细粒砂岩，平均厚度为5m左右，钻孔冲洗液消耗量微弱。5、上石盒子组K12砂岩裂隙含水层岩性为粗粒砂岩、含砾粗砂岩，平均厚度为16m左右，钻孔冲洗液无明显消耗，坪头详查区P29、P44孔出现涌水，P29孔涌水量为1.05L/s，P44孔放水试验，地下水位高出孔口地表3.08m，标高+1083.27m，单位涌水量0.234L/sm。6、第四系孔隙含水层组据山西省地质工程勘察院2007年4月编制的山西省1/50万水文地质图说明书，太原盆地东部黄土台地广泛分布，其中主要含水层为中更新统、上新统的砂砾石和粉细砂层的透镜体，含水层埋深60-100m，水位埋深50-100m，富水性弱，有的台地区埋藏的有古洪积扇，含水层由中上更新统砂砾石组成，厚13-70m，含水层埋深20-170m，水位埋深60-100m，单位涌水量5-16m3/hm。由于埋藏浅，易开采，水质较好。因而成为当地工农业及生活用水的主要来源。水质类型为HCO3-Ca2+和HCO3-Ca2+Na+型，矿化度小于1g/L。第二节 隔水层井田内隔水层较多，各基岩含水层之间都有厚度稳定的泥岩、砂质泥岩发育，可起到隔水作用。15号煤至奥灰间本溪组隔水层组，厚度80m左右，底部有一层沉积稳定、分布全区的铝土泥岩，钻孔冲洗液消耗量极微。无论从岩性上，还是从厚度上讲，可以起到隔水作用，为隔水层。另太原组及其之上的岩层段，主要由泥岩、砂质泥岩、石灰岩及各种粒级的砂岩组成，中间的具有可塑性的泥岩、砂质泥岩可起到良好的层间隔水作用。第四节 矿井充水条件一、充水水源（1）地表水及大气降水对矿井充水的影响太安河在井田内由北向南流过，为季节性河流，雨季水量增大，历年来洪水位标高为1063m1073m，为北部高南部低。由于井田内的主斜井、副立井及回风立井均在井田内的南部，太安河的西部，各井口标高分别为1076.321m、1074.000m、1074.000m。均高于在此处的洪水位标高，因此该矿不会造成洪水灌井事故。（2）含水层水对矿井充水的影响15号煤层之上K2下、K2、K3、K4灰岩是开采15号煤的间接充水含水层，据抽水资料，富水性弱，由于灰岩岩溶发育的不均一性，含水层不均，局部地段富水性较强，如邻近的开元矿、宗艾矿等，井下涌水量均在50m3/h以上。开元矿开采9、15号煤层，自开采以来，井下一直有水，9号煤层开采主要受老窑水的影响，曾发生三次透水事故，15号煤层主要受太原组灰岩水的影响，据了解，自本矿建矿开采以来，井田西部的开元煤矿井下排水量明显减少，说明两矿地下水有着密切的联系。（3）采空区积水对矿井充水的影响该矿开采15号煤层，上部无其它煤层的采空区，因此不存在本井田上部采空区积水问题。井田内15号煤层埋藏较浅，在其北部有隐伏露头，采至露头附近时一定要随时观察地表有无裂缝及井下涌水情况。在井田东部及西部，阳煤集团xx开元矿业有限责任公司及山西xxxx集团友众煤业有限公司，均开采过15号煤层，但其采掘系统距本矿较远，因此邻矿采空区积水对本矿威胁不大。矿井目前西部老系统已全部密闭，因此井田范围内不存在采空区积水影响，但在下一步采掘过程中仍继续坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，做好对采空区积水的探防工作，防止发生透水事故。（4）奥陶系灰岩裂隙含水层水本井田内推测奥灰水位标高约587590.5m左右，井田内15号煤层最低底板标高约840m，因此奥灰岩溶地下水对煤层开采无影响。二、充水通道矿井充水通道包括采空导水裂缝带以及断层、陷落柱。1采空区垮落带、导水裂缝带井田内15号煤层开采后，由于打破了原有岩石的稳定性，形成采空垮落及导水裂缝带，导水裂缝带向上延伸会沟通煤层上覆各含水层水，增加矿井涌水量。15号煤层顶板为砂质泥岩，属中硬岩石。根据煤矿防治水规定，本井田15号煤层垮落带和导水裂缝带高度由如下公式计算：Hm=2.2Hli=2010式中：M煤层累计采厚（取最大厚度6.49m）Hm垮落带最大高度Hli导水裂缝带高度经计算，15号煤层最大垮落带高度为15.31m，最大导水裂缝带高度为60.95m。由此可见，井田北部煤层埋藏较浅，有隐伏煤层露头出露，故地表水及大气降水会通过煤层露头及导水裂缝带导入井下，补给各含水层，因此靠近煤层露头处的含水层富水性增强，开采时一定要做好探放水工作。2构造井田内断层及陷落柱较发育，在今后的开采中一定要注意断层陷落柱的导水性，并对断层和陷落柱的导水性定期进行观测。在临近开采时，一定要密切注意矿井涌水量的变化，做到“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则。（1）断层。井田目前揭露断层32个，均无导水性。根据井田地面瞬变电磁勘探中解释断层F3位于相对强富水区内，推断断层上盘富水，为导水断层。（2）井田内陷落柱较多，目前发现揭露陷落柱51个，虽现阶段未发现陷落柱渗水现象，但不排除将来沟通各含水层之间水力联系的可能性。另外瞬变电磁勘探中解释陷落柱28个，其中陷落柱T1、T9、T10、T11位于相对强富水区域，该处陷落柱富水性较强；T3、T6、T7、T8、T18、T19、T28位于相对弱富水区域，富水性较弱；其余陷落柱均不富水。今后应加强此方面的工作。3地表塌陷、地裂缝本井田初期开采方式为房柱式，回采率低，煤柱留设较多，井田内地表地裂缝是导通上部各含水层的导水通道，并与大气降水、部分季节性地表水发生联系，同时向井下采空区充水。故对地表地裂缝的定期调查、填埋、压实工作，及时对地表地裂缝和塌陷进行填埋。第五节 矿井采空区水害分析一、井田内采空区积水情况该矿开采15号煤层，上部无其它煤层的采空区，因此不存在本井田上部采空区积水问题。根据2017年5月晋中市煤田地质勘探队编制的山西xxxx集团xx煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告显示，矿井采空区积水主要分布在井田西部和东南部15101工作面内。因采空区密闭(或已关闭坍塌)，无法进行采空区积水深度及积水量的观测，因此采用煤矿安全手册中老空区积水估算公式，对采空区积水进行估算。估算公式：式中：Q积采空区积水量（m3）；K采空积水区的充水系数，取0.20；M采空积水区的采高（m）；F采空区积水区的水平投影面积（m2）；煤层倾角（）。井田采空区积水情况详见下 15号煤层采空区积水量统计表 积水区编号积水位置积水面积S（m2）煤层采高（m）煤层倾角（）积水量Q（m3）Q1井田西侧1997年采空区356746.13744065Q2150301采空区102595.86712114Q3150303采空区220585.86625994Q4150307采空区91995.86510822Q5150309采空区152385.86517927Q6150311采空区91565.86510772Q7150104采空区266775.53729726Q815101采空区988505.1012103080总计227111254500井田内15号煤层采空积水区8处，积水区面积共计227111m2，积水量共计254500m3。因为水是动态的，随着时间的推移，开采面积的扩大，无积水的采空区会存在有积水，有积水的采空区积水量会增大，上述采空区积水也会随时间变化而变化。二、井田周边煤矿采空区积水情况分析该矿南、北部无煤矿，井田西部与阳煤集团xx开元矿业有限责任公司相邻，东邻山西xxxx集团友众煤业有限公司。1. 阳煤集团xx开元矿业有限责任公司：该矿主采3、9号煤层，曾在其井田东部开采15号煤层，矿井涌水量70m3/h。15号煤层采空积水区主要分布在矿井西北部，据调查现未发现与本矿有越界开采现象，采空区积水对xx煤矿暂无影响。2. 山西xxxx集团友众煤业有限公司：为兼并重组矿井，是由原xx县友众煤业有限公司、xx县宗艾煤业有限公司整合而成。兼并重组整合前友众煤业、宗艾煤业为生产矿井，开采15煤层。井田东邻原宗艾煤业有限公司，生产能力0.21Mt/a，开采15号煤层时矿井最小涌水量为224 m3/d，最大涌水量约为428m3/d。据调查该矿曾在其井田西部开采15号煤层，现未发现与本矿有越界开采现象，采空区积水对xx煤矿暂无影响。井田将来开采15号煤层至井田边界附近时要随时调查了解邻矿采空区及积水情况，一定做好探放水工作，井田边界处留足保安煤柱。第四章 防治水计划第一节 2017年采掘计划（一）生产区域摆布情况xx公司目前布置有15101工作面、15103工作面和150111工作面；其中15101工作面倾斜长度150m,剩余走向可采长度61m，平均煤厚5.1，剩余可采煤量约4.5万吨；15103工作面（尚未安装）倾斜长度158m，走向可采长度1400m,平均煤厚4.0m，剩余可采煤量约120万吨；150111工作面倾斜长度86-150m,剩余走向可采长度950m，平均煤厚4.2m，剩余可采煤量约61.4万吨（根据公司委托资质单位对矿井150111工作面及北部风氧化带进行补充勘查，确定15号煤层风氧化带整体向南偏移。其中150111工作面北部煤层风氧化带向南偏移距离较大，运输上山北部偏移距离最大，达175m；靠近150111回风顺槽切眼处偏移距离为62m。因风氧化带位置偏移，150111工作面回风顺槽距北部风氧化带边缘较近，且工作面西部局部地段处于风氧化带保安煤柱内，不符合煤矿安全规程开采相关规定，故采取密闭措施，暂不回采）；2017下半年计划安排一个综采工区和两个掘进工区组织采掘施工。矿井计划严格按照“一井一面，以风定产”的原则进行回采作业，具体回采工作面为：15101工作面15103工作面（接替面）。掘进工区主要担负15105工作面顺槽掘进施工任务，计划组织3班作业。 （二）采掘配套设备情况矿井采煤工作面采用综采放顶煤工艺回采，工作面配备MG170/410-WD型采煤机，ZF4000/16/26 型液压支架支护，SGZ630/320型前后刮板运输机运输，PLM-1000轮式破碎机，SZZ-730/90型转载机，DSJ100/290KW型皮带运输机，BRW200/31.5型乳化液泵，超前支护采用单体液压支柱。综掘工作面配备EBZ-160掘进机和EBZ-100掘进机各1部，采用DSJ80/40255KW型胶带输送机运输。 （三）采掘施工计划xx公司生产能力90万吨/年，按全年生产时间330天计算，计划2017下半年度计划（自2017年8月16日至2017年12月25日）原煤产量20.1万吨，动用储量25.1万吨，回采率80。若因复工验收推迟影响生产时间，将编制的作业时间全部顺延。具体生产计划如下：1、原煤产量：下半年计划总产量：20.1万吨（其中掘进产量：1.8万吨、回采产量：18.3万吨）。三季度：4.8万吨：（掘进产量：0.3万吨、回采产量：4.5万吨）。四季度：15.3万吨：（掘进产量：1.5万吨、回采产量：13.8万吨）。2、掘进进尺下半年计划掘进进尺997米，均为回采进尺。其中：15105皮带顺槽掘进370m；轨道联络巷掘进40m；15105皮带顺槽回风联络巷掘进67m；15105回风顺槽掘进520m。三季度掘进进尺：197米； 四季度掘进进尺：800米； （四）采掘生产衔接情况1、回采工作面衔接情况（1）整体衔接顺序及产量全年计划安排一个采煤队进行回采作业，回采原煤18.3万吨，累计推采长度210m，推采面积0.031km。平均月回采原煤6.1万吨/月，日产量2210吨/天，综合单产61000吨/（个月）。衔接顺序：15101工作面（末采4.5万吨）15103工作面（回采13.8万吨)。工作面具体衔接情况15101工作面：面长156m，截至目前该工作面尚余推采长度约61m(末采22m范围不放顶，采高控制2.4m），平均煤厚5.1m，尚余回采煤量约4.5万吨。该工作面计划自2017年8月中旬开始回采，预计至2017年9月上旬回采完毕。待15101工作面回采完毕，将15101工作面回采设备安装至15103工作面。150103工作面：面长158m，走向可采长度1400mm，可采煤厚4.0m，工作面可采煤量约120万吨。计划该工作面2017年10月份安装完毕具备生产条件，预计至2017年12月底回采原煤13.8万吨。2、掘进工作面衔接情况全年计划安排两个掘进队进行掘进作业，计划总掘进进尺997m。其中：掘进一队：计划自2017年8月份至12月份掘进15105皮带顺槽370m，巷道掘进断面均为矩形断面，断面积为12.6，循环进尺为1m，掘进煤量约0.5万吨；平均月进尺123m/月，日进尺4.5m/天。掘进二队：计划自2017年8月至12月份施工15105皮带顺槽轨道联络巷和回风联络巷107m，平均月进尺53.5m/月，日进尺1.9m/天。施工15105回风顺槽520m。巷道掘进断面均为矩形断面，断面积为8.411.76，循环进尺为1m，掘进煤量约1.3万吨；平均月进尺130m/月，日进尺4.7m/天。第2节 矿井排水系统现状现主排水设备及排水能力现状该矿主水泵房位于副立井井底，现用3台MD200-506型矿用耐磨多级离心泵，总扬程300m，额定流量200m3/h，中央水仓容量为2000m3（外环1200m3、内环800m3）配用YB450M1-4型高压电动机，功率280kw，电压10kv。矿井正常及最大涌水时水泵1台工作，1台备用，1台检修；排水管路3趟，沿副立井敷设；排水管路选用2198mm无缝钢管，吸水管路选用2737mm无缝钢管。矿井采用集中排水系统。15103皮带顺槽：2#临时水仓：水仓水泵型号有：DA1-1007-54（3台）BQS50-50-18.5（1台），敷设3趟排水管路，2趟管径为89mm、1趟管径为108mm，经皮带顺槽回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。3#临时水仓（备用水仓）：水仓水泵型号有：DA1-1007（3台）。15103回风顺槽：1#临时水仓：水仓水泵型号有：DA1-1007-54（1台）、DA1-1007-72（1台），敷设1趟排水管路，管径为89mm，经回风顺槽回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。2#临时水仓：水仓水泵型号有：BQS50-50-18.5（1台），敷设1趟排水管路，管径为89mm，经回风顺槽回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。15101回风顺槽：临时水仓：水泵型号为：BQS30-30-5.5，敷设1趟排水管，管径为89mm，回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。15105皮带顺槽：敷设1趟排水管，管径为89mm，15105皮带顺槽15105工作面联络巷回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。15105回风顺槽：敷设1趟排水管，管径为89mm，15105回风顺槽15105工作面联络巷回风上山排水沟井底车场排水沟中央水仓。清撒巷现有水泵2台，水泵型号为BQW50-30-11，水泵流量为50m3/h，敷设2趟排水管，管径为89mm，排至中央水仓。根据上述的主要排水设备，综合历年来实际生产中的排水情况，现有的排水系统，可满足该矿井现在的涌水量排放能力。附矿井排水系统图。第三节 2017年主要防治水工作一、本年度防治水工作重点根据2017年采掘计划安排，采掘工作面水文地质分析：1、计划回采15101工作面隐患分析：15101工作面顶板裂隙水影响：根据邻近补3钻孔及工作面回采、掘进期间资料显示，工作面主要受15#煤层顶板K2下及砂岩裂隙水影响，防治水科探水队在15103皮带顺槽25#点处向15101采空区施工8个放水孔，截止目前放水量约20m/h。由于采取了疏放措施，采空区积水标高下降到15103工作面巷道中部，低于目前15101回采工作面标高，根据放水孔压力表显示，目前采空区积水水压约0.015Mpa，对工作面回采无水患影响。2、计划回采15103工作面隐患分析：2016公司委托资质单位山西地宝能源有限公司为15103工作面进行水文地质勘查及防治水论证，采用井下瞬变电磁及坑透进行对工作面水文、地质构造情况进行探测，根据瞬变电磁探测成果发现工作面顶板上部存在5个相对富水区（无强富水区）。根据工作面无线电波坑道透视成果分析，工作面存在5个构造异常区域。地宝公司根据上述探测成果进行钻探验证，对顶板上覆富水区进行打孔疏放，对工作面出具工作面防治水论证结果。15103切眼顶板淋水： 15103切眼3号点北41.2m处，顶板揭露砂岩裂隙水，初始涌水量18m3/h，目前实测涌水量3.5 m3/h。结合该地段掘进期间揭露顶板岩性及邻近P105地质钻孔综合分析：15#煤层直接顶为中粒砂岩，厚8.3m；基本顶为粗粒砂岩，厚7.58m。这两层砂岩含水层为该区域为主要补给水源。由于工作面两巷落差53.655m，在工作面回采初次来压期间，一旦顶板出水，极有可能切眼冲刷，造成进风机头淤煤。15103回风顺槽顶板淋水：15103回风顺槽30号点东14.25m（巷道最低点）和34号点东20m处，顶板揭露砂岩裂隙水，初始涌水量共计约20m3/h，目前实测涌水量2.4m3/h。该地段地层岩性与切眼岩性基本一致，出水水源均来自顶板砂岩裂隙水。在工作面回采至低洼处，有可能会造成大量积水影响。 15101采空区水影响：15101皮带顺槽距15103皮带顺槽相隔保安煤柱18m，技术科在15103皮带顺槽25#点处已施工放水孔8个，截止目前，15101采空区放水量约20m/h3、计划开拓15105掘进工作面隐患分析：根据2014年山东泰山地质勘查公司为本矿编制的地面瞬变电磁法勘查成果报告及2017年山西地宝能源公司为本矿编制的15103、150111工作面及北部水文地质勘察和防治水论证报告等相关资料显示：计划施工的15105掘进工作面皮带顺槽靠近发育15号煤层隐伏露头，该露头贯穿井田东西部，地表水和大气降水容易下渗补给，通过顶板裂隙导入井下。特别是15105皮带顺槽掘进自480m至1600m区域段，根据地面瞬变电磁探测15#煤层靠近风氧化带上覆顶板35-70m范围内存在强富水区。对皮带顺槽掘进存在一定水患影响。掘进靠近煤层露头处的含水层富水性增强，预计工作面掘进过程中，顶部稳定岩层缺失及受采动影响，会将含水层及第四系流沙层水通过顶板裂隙导入掘进工作面，对15105皮带顺槽掘进有一定水患影响。综上所述：根据2017度采掘计划分析，为防止水患事故发生，本年度重点防范对象为靠近煤层露头处15105皮带顺槽及15101回采工作面、15103回采工作面煤层顶板砂岩裂隙水的威胁。2、 防止水灾事故的主要措施：（1）15101回采工作面水患防范措施：在15103皮带顺槽2016年5月7日至2016年7月3日在最低点2号临时水仓处，共施工8个放水孔对15101采空区积水进行疏放，截止目前放水量约20m/h；另外在15103皮顺2#临时水仓处向顶板布置1个顶板验证孔，孔深斜长63.45m、倾角52、垂深49.1m，该孔穿过15#煤上覆K2下及K2灰岩含水层，终孔无水。目前采空区积水标高低于现工作面标高，对工作面回采无水患影响。针对以上采取疏放水措施，在工作面回采期间，排水是管理重点。（2）15103回采工作面水患防范措施：委托地宝公司对150111工作面进行水文地质勘查及防治水论证。采用无线电波坑道透视对工作面地质构造进行探测。采用工作面瞬变电磁对工作面顶板上覆30-70m范围内进行探测。根据探测成果进行编制钻探设计并进行钻探验证，对顶板局部上覆富水区进行打孔疏放，对工作面出具了工作面防治水论证结果。15103切眼顶板砂岩裂隙水处理措施：为防止工作面回采期间初次来压，一旦顶板出水，冲刷切眼，造成进风机头淤煤，为确保15103工作面初采期间安全，经技术部门分析商议后，制定水害防治方案如下：方案一：在15103切眼进风侧向西30 m、60m两处分别施工1#、2#泄水巷，设计断面规格：高2.5m，宽2m，与15101采空区打通。一旦工作面初采期间顶板出水，利用泄水巷将水引入15101采空区。通过101采空区过滤后从2#临时水仓放水孔流出，通过加大15103回顺临时水仓排水，经回风上山排至中央水仓。优点：易于施工、工程量小，不需要调整工作面现有生产系统。缺点：1）工作面初采期间，若水量过大，切眼冲刷的淤煤容易对进风端头造成堵塞。对工作面机头操作人员有一定安全风险，对设备有淹埋风险。2）泄水巷与15101采空区打透，由于下山掘进，存在巷道贯通期间采空区瓦斯涌出问题，需制定专门措施。方案二：对工作面进行系统调整，将工作面运输皮带由皮带顺槽调整到回风顺槽，切眼内上山拉煤，工作面上部出水顺流进入回风顺槽。优点：调整后，能够解决顶板淋水影响，保证人员、设备安全。缺点：1）调整系统，工程量大（皮带拆除、安装；通风系统调整等问题）。2）调整后，回采期间，工作面前、后刮板输送机上山拉煤，负荷大，容易损坏设备。 15103回风顺槽顶板砂岩裂隙水处理措施：在15103回风顺槽对顶板砂岩裂隙水进行提前打孔疏放，自2016年7月10日至7月15日在31号导线点西7.9m巷道南帮施工1#放水孔：方位91、倾角3