某煤业有限公司年度防治水计划概论

山西沁源凤凰台煤业有限公司2016年度防治水计划 编 制：防 治 水 科编制时间：2016年6月目 录第一章 年度防治水指导思想3第二章 矿井概况3第一节 位置及交通3第二节 自然地理5第三节 矿井现状及周边矿井及小窑6第三章 水文地质.8第一节 地层8第二节 构造13第三节 煤层14第四节 区域水文地质18第五节 矿井水文地质21第四章 矿井主要水害分析23第一节 矿井充水因素分析23第二节 矿井水文地质类型28第三节 矿井水害分析29第五章 组织机构及职责范围34第六章 防治水工程实施35第一节 地面防治水计划35第二节 “雨季三防”计划37第三节 井下防治水计划45第四节 防治水物资的准备46第五节 防治水抢险小组的成立46第六节 职工防治水安全知识教育培训计划47第七节 防治水资金使用计划47第七章 排水线路及避灾线路48第八章 预期效果48附表1：防治水组织机构表52附表2：防汛值班表53附表3：防治水仓库物资明细表54附表4：防治水工程明细表55附表5：2015年度防治水资金预计汇总表56附表6：凤凰台煤业有限公司电话一览表57附图：避灾线路图58附图：排水系统图59 山西凤凰台煤业有限公司2016年度防治水计划第一章 年度防治水指导思想在煤矿建设和生产过程中，防治水工作是重中之中，水害事故隐患的存在，严重威胁着矿井和职工的生命财产安全。我矿防治水指导思想是：坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，采取“防、堵、疏、排、截”综合治理措施，严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的防治水工作方针，确保矿井安全生产。制定合理的、切实有效的防治水工作计划，对消除水患事故隐患，有效遏制煤矿水害重特大事故的发生，保障矿井安全和职工生命安全显得尤为重要。因此根据煤矿防治水规定及省市县有关文件精神，结合我矿实际水文地质情况，特制定2016年度矿井防治水工作计划如下：第二章 矿井概况第一节 位置及交通一.井田位置山西沁源凤凰台煤业有限公司井田位于沁源县北偏西12方向，约46.2km处，行政区划属王陶乡管辖。地理坐标为：北纬365152365303，东经11211281121253。根据山西省国土资源厅2010年12月28日为其换发的采矿许可证，井田范围由以下9个坐标拐点圈定：点号北京54坐标系（6带）西安80坐标系（6带）XYXY1.39.922.39.933.39.924.38.935.38.926.38.927.38.918.39.919.38.92井田形态为多边形，东西长2100m，南北宽2085m，面积2.6338km2，批准开采111下号煤层。二.交通矿井中部向西100m即可与省级汾屯公路S222线相接，沿汾屯公路线北上2.1km，即达王陶乡政府所在地。王陶乡是沁源县北部的一个重要煤炭基地。由王陶乡向北沿汾屯公路线运行50km，可达平遥火车站，与大运公路或南同蒲铁路线相接运；向南沿汾屯公路线运行30km，可达沁源县交口乡与沁(源)-沁(县)铁路相接，交通较为便利。第二节 自然地理一.地形、地貌本矿井地处太岳山区，位于王陶河与马凤沟交汇地带的北部。矿区范围不大，地形呈现中部高、东西两边低的山坡势，最高点位于矿区中部山梁上，标高为1575.1m，最低点位于矿区西北端的沟谷里，标高约1426.6m，相对高差148.5m。区内地形复杂，基岩出露良好，山顶、山脊黄土零星覆盖，植被较发育，沟谷多呈西北-东南向。纵观该矿区所处的自然地理条件，应属于剥蚀为主的中山区。二.河流水系本矿区属黄河水系，汾河支流的王陶河小流域。矿区内的沟谷大多呈西北-东南向展布，除雨季外无水流。在雨季遇暴雨时有洪水发生，但雨过数小时流量即减退为涓涓细流。王陶河向北流入龙凤河，再向西北汇入汾河。本矿区位于王陶河上游，汇水面积不大。在雨季河流洪水位标高为1433m，比工业广场生活区标高1437.3m低4m，比井口标高1441.2m低8.2m。三.气象本区属暖温带半湿润大陆性气候。据沁源县气象站近10年观测资料，年降水量最小为463.3mm，年降水量最大为861.6mm，年平均降水量为656.7mm，年平均蒸发量最小为1306.7mm，年平均蒸发量最大为1609.6mm。蒸发量约比降水量大2-3倍，年平均气温8.7，年最高气温为32.4（7月份），年最低气温为-25（2月份），土壤冻结期为10月下旬至次年3月底，最大冻土深度为86cm。夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大风速可达21m/s。四.地震据山西省颁发的山西省地震基本烈度表，本区抗震设防烈度为度，地震动峰值加速度为0.15g，动反应谱特征周期为0.35s。第三节 矿井现状及周边矿井及小窑一、矿井现状2010年2月5日，山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发【2010】9号文关于山西沁源凤凰台煤业有限公司调整重组整合方案的批复，列为单独保留矿井。山西沁源凤凰台煤业有限公司于2010年12月28日取得山西省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号为C，井田面积2.6338km2，生产规模由30万t/a提升至90万t/a，批准开采1-11下号煤层，目前已正式投入生产，现开采1、2号煤层。二、周边矿井及小窑我矿北与山西潞安集团东盛煤业有限公司相邻，南与山西沁源康伟森达源煤业有限公司为界，东部为空白区。（详见四邻关系图）现将两矿情况分述如下：1、山西潞安集团东盛煤业有限公司山西潞安集团东盛煤业有限公司，整合前是山西沁源王陶东盛煤业有限公司，生产规模15万t/a。该矿位于山西省沁源县王陶乡王陶村东北部2km，井田面积2.6603km，批准开采1、2、3、9+10、11号煤层，整合后批准生产能力为30万t/a。矿井自2010年开始30万t/a改扩建，2014年3月份投入生产。10102已采完，10202部分采完，该矿为瓦斯矿井，1号煤自燃倾向性为II类，属自燃煤层，2号煤为不自燃煤层，均具有爆炸性，其他煤层尚未开采，矿井正常排水量为800m3/d，未发现越界开采。2、山西沁源康伟森达源煤业有限公司凤凰台煤业有限公司的南部为山西沁源小岭沟煤业有限公司井田，该公司09年被山西沁源康伟森达源煤业有限公司整合。山西沁源小岭沟煤业有限公司井田面积1.0445km2，批准开采1、2号煤层，整合前开采2号煤层，生产能力9万t/a，属生产矿井，2010年底已按“六条标准”实施关闭。1、2号煤未曾发现越界开采，其他煤层均未开采。山西沁源康伟森达源煤业有限公司2009年整合后井田面积为6.763，批准规模为120万t/a。森达源煤业有限公司西部井田上组1、2、3号煤，2号煤全区可采，1、3号煤局部可采，整合前西部的1、2、3号煤基本采完，没有整装工作面，整合后，西部1、2、3号煤层不再开采，6号煤局部可采。该公司在西部井田先开采9+10号煤层，兼并小岭沟矿井后与原东部井田的2号煤为主采煤层，与9+10号煤联合布置。森达源煤业有限公司目前在原矿井生产系统生产9+10号煤，在已经关闭的小岭沟井田建设一条回风斜井，目前正在施工，已经基本完成，与原森达源生产系统形成整合以后的新系统，在原小岭沟井田范围内无其他生产建设活动。森达源主采2、9+10号煤层，均为低瓦斯矿井，煤层均具有爆炸性，自燃倾向为类，属自燃煤层，矿井涌水量为800m3/d，雨季最大达到1000m3/d。第三章 水文地质第一节 地层矿区地层出露较好，由西向东依次出露有二叠系下统山西组、下石盒子组及二叠系上统上石盒子组下段地层，第四系黄土零星覆盖。现就区内出露及钻孔揭露的地层，由老到新分述如下：1、奥陶系峰峰组(O2f)据144队1990年编制山西省沁源县详查勘探地质报告，钻孔揭露峰峰组厚度162.60m174.67m，平均168.64m，按岩性特征分为上、下段。下段为灰色、浅灰色泥灰岩及石膏层(纤维状、脉状)，夹薄层状石灰岩及角砾状白云质灰岩，厚105.22m115.98m，平均厚110.59m。上段为深灰色厚层状石灰岩，裂隙间具方解石晶簇，厚35.50m57.40m，平均厚45.40m。2、石炭系(C)石炭系发育中统本溪组、上统太原组。分述如下：（1）中统本溪组(C2b)岩性为灰色、灰黑色铝土层、泥岩、石英砂岩及石灰岩组成，间夹不稳定的不可采薄煤层，属滨海相沉积地层，底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位很不稳定。由于中奥陶统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据钻孔揭露资料，本矿区该组地层厚度为31.3049.45m，平均厚度为41.16m。平行不整合于峰峰组地层之上。（2）上统太原组(C3t)为主要含煤地层，自K1砂岩底至K7砂岩底，地层厚度为89.37114.09m，平均厚度103.80m。与下伏地层为整合接触，为本区主要含煤地层之一。岩性以灰色、灰白色中细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、黑色泥岩及石灰岩为主，含煤1115层。本组地层以其含煤性以及沉积环境的差异，分为下、中、上三段。1）太原组下段（C3t1）K1砂岩底到K2石灰岩底，地层厚度为35.3644.75m，平均厚度为40.57m，为太原组主要含煤层段。含煤57层，总厚度达8.2m，含煤系数超过20%，其中有3层为全区稳定可采煤层，1层为稳定大部可采煤层。K1砂岩为灰白色中细粒石英硅质砂岩或泥质砂岩，向上渐变为细砂岩、粉砂岩、泥岩。K1砂岩顶到K2石灰岩底，下部为灰黑色、黑色泥岩及粉砂岩，水平层理，富含植物化石；上部为黑色泥岩、粉砂岩及深灰色细砂岩。含煤57层，其中9+10、10下、11号煤层为全区稳定可采煤层。2）太原组中段（C3t2）由K2石灰岩底到K4石灰岩顶，地层厚度为32.5938.08m，平均厚度34.96m左右，变化很小。此段地层以K2、K3、K4三层海相石灰岩为主，间夹黑色泥岩、粉砂岩及中粗粒砂岩，含煤2 3层，其编号为8、7下、7号煤，均为不稳定不可采煤层。3）太原组上段（C3t3）由K4石灰岩顶到K7砂岩底，地层厚度为21.4231.26m，平均厚度28.27m。下部为深灰色粉砂岩，粉砂质泥岩，向上渐变为泥岩，水平层理，富含植物化石，局部含煤1层，即6下煤，为不稳定不可采煤层；中部为黑色块状泥岩，含煤1层，即6号煤；上部为深灰色粉砂岩层，夹2 4层菱铁矿薄层。菱铁矿层为结核状、藕节状、透镜状、似层状，厚度0.20m0.40m，变化不大。3、二叠系(P)(1)下统(P1)发育有下石盒子组及山西组地层，根据区域资料，地层总厚度约153.24m。现分述如下：1)山西组(P1s)本组自K7砂岩底至K8砂岩底，整合于下伏地层之上。含本煤矿具有开采价值的1、2号及3号煤层。地层厚度为41.5456.40m，平均厚度51.39m。岩性主要由灰白色中、细粒砂岩、灰黑色的粉砂岩、泥岩和煤层形成的45个沉积旋回所组成，依据其岩性和沉积旋回分析，属于滨海三角洲平原上的河控型沉积。其底部K7砂岩为中-细粒长石石英砂岩，岩性及厚度变化较大，为滨岸沙坝沉积。K7砂岩上约3m左右为3号煤层，再向上约13m左右，发育有稳定可采的2号煤层。此段以黑色泥岩、粉砂岩为主，夹中、细粒杂砂岩。2号煤层上距K8砂岩平均间距24.00m，以黑色泥岩、灰色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩为主夹菱铁矿结核、铝质泥岩及炭质泥岩和1号煤层，1号煤层位于K8砂岩之下约2m左右。2)下石盒子组(P1x)本组自K8砂岩底至K10砂岩底，与下伏山西组呈整合接触。地层厚度101.85m左右。按岩性、岩相特征划分为上、下两段，分述如下：下段(P1x1)本段自K8砂岩底至K9砂岩底，地层厚度为38.7647.31m，平均厚度43.26m。以灰色、绿灰色中、细粒砂岩为主，夹深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩和不稳定的薄煤层，底部为中、粗粒石英杂砂岩(K8)，一般厚度4.50m，为灰色、灰白色。成分：石英占50%，长石占10%，岩屑为粘土岩和硅质岩占15%，含少量的云母和锆石，杂基为高岭石，少量为水云母占25%，孔隙式一接触式钙质和少量硅质胶结，分选中等，次棱角状一次园状，直线型斜交层理和斜层理，局部含泥质斑块。上段(P1x2)K9砂岩底至K10砂岩底，根据区域资料，地层厚度为53.73m68.62m，平均厚度58.59m。底部K9砂岩厚3.00m 6.00m，平均厚度4.75m，为灰白色中、细粒砂岩，成分以石英为主，长石次之，含岩屑及少量重矿物和黑白云母碎片，基底式钙质、泥质胶结，分选中等-较差，呈棱角状一次棱角状，其上为瓦层状的绿灰色、灰色中细粒砂岩和灰绿色泥岩、粉砂岩。中上部泥岩、粉砂岩中常见紫红色斑状，顶部有一层稳定灰色夹紫红色斑块的铝质泥岩，鲕状结构，俗称“桃花泥岩”。是确定K10砂岩的良好辅助标志。（2)上统(P2)上石盒子组(P2s)：该组地层按岩性及其组合分为上、中、下三段。矿区内仅保留下段地层，现叙述如下：下段(P2s1)自K10砂岩底至K12砂岩底，地层厚度约140.00m。底部K10砂岩为灰色、灰白色、黄绿色、细粒砂岩，含绿灰色泥岩、粉砂岩包裹体，底部含砂砾岩层。其韵律分选。 一般厚度22.50m，其上以灰、绿色、黄绿色、灰黄色的粉砂岩、细粒砂岩互层为主，夹灰绿色、黑灰色泥岩薄层。中部夹数层灰绿色、灰黄色中、细粒长石石英杂砂岩，局部夹似层状、串珠状的铁锰矿层。上部为灰紫色、紫色、灰绿色、黄绿色的细粒砂岩、粉砂岩互层。顶部夹有2-3层灰色、灰绿色中粒长石砂岩。4、第四系(Q)中更新统(Q2)、上更新统(Q3)、全新统(Q4)零星分布于不同时代基岩地层之上，厚度约10.00m左右。（1）中更新统(Q2)为棕红、黄褐色亚砂土、亚粘土组成，具钙质结核。（2）上更新统(Q3)为棕红色、黄褐色亚粘土夹棕红色古土壤条带。（3）全更新统(Q4)主要由砂土、砂砾石组成。第二节 构造该矿区位于沁水煤田的西翼，沁源国家规划矿区沁源北区的北西部，其总体构造为一走向近SN，倾向E的单斜构造，地层倾角变化较小，为58，区内未发现断层，在生产过程中，揭露有5个大小不等的陷落柱，详见表2-1陷落柱统计表。 陷落柱统计表 表2-1陷落柱特征陷落柱编号位置长轴（m）宽轴（m）形状备注X1井田西部4030椭圆形2号煤层开采中揭露X2井田西部5040椭圆形X3井田西南部4030椭圆形X4井田西南部4535椭圆形X5井田西南部4038圆形5个陷落柱均在开采1、2号煤层时揭露，柱内充填物均为泥岩、砂质泥岩及少量的砂岩，陷落柱塌陷角均为70，具有一定的导水性，上覆岩层在陷落柱范围有淋水现象。目前尚未发现岩浆侵入现象，本井田地质构造属于简单型。第三节 煤层一、含煤性本矿区含煤地层主要为上石炭统太原组和下二叠统山西组。山西组地层厚度为41.5456.40m，平均厚度51.39m，含煤3-5层，含煤总厚度为1.21-4.43m，平均2.23m，含煤系数4.34%。山西组含煤性总的特点是煤层层数多，单层厚度小，变化大，达可采厚度的层数少，其中1、2、3号煤层为稳定大部可采煤层。太原组地层厚度为89.37114.09m，平均厚度103.80m，含煤11-15层，总厚度为4.44-10.90m，平均7.39m，含煤系数7.12%。总的特点是煤层层数多，达可采厚度都层数较少，但可采煤层厚度较大。其中9+10号、10下及11号煤为全区稳定的可采煤层， 6、11下号煤层为稳定大部可采煤层。二、可采煤层本区自上而下的可采煤层为1、2、3、6、9+10、10下、11、11下号煤层，共8层，其特征见表2-2： 可采煤层特征表 表2-2 煤层号厚度(m)最小-最大平均层间距(m)最小-最大平均结构(夹矸数)稳定性及可采性顶底板岩性顶板底板10.69-0.970.8523.37-25.1424.200稳定大部可采粉砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩细粒砂岩、中粒砂岩20.39-0.870.700稳定大部可采细粒砂岩、泥岩粉砂岩、泥岩11.31-16.1513.0030.68-1.010.890-1稳定大部可采粉砂岩、砂质泥岩粉砂岩、砂质泥岩17.21-22.0218.9560.40-1.220.900稳定大部可采泥岩、粉砂岩炭质泥岩、泥岩38.72-51.4646.379+101.98-4.522.671-2稳定全区可采石灰岩泥岩、粉砂岩6.12-15.7212.6510下1.40-2.051.750-1稳定全区可采泥岩、炭质泥岩粉砂岩5.29-6.455.94110.95-2.982.380-2稳定全区可采炭质泥岩、泥岩泥岩2.18-4.193.0911下0.69-1.421.030稳定大部可采泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩1、 1号煤层位于山西组上部，K8砂岩之下，煤层厚度0.69-0.97m，平均厚0.85m，结构简单，不含夹石，为稳定大部可采的煤层。顶板为中、细粒砂岩及粉砂岩，底板为中细粒砂岩。2、2号煤层位于山西组中部，1号煤层之下，煤层厚度0.39-0.87m，平均厚0.70m，结构简单，不含夹石。因沁源地区煤层分布的复杂性，根据长治市地方政府划分，沁源地区煤层厚度达到0.60m，均按可采煤层对待，故2号煤层为稳定大部可采煤层。顶板为细粒砂岩及黑色泥岩，底板为黑色粉砂岩、泥岩。上距1号煤层平均约24.20m。3、 3号煤层位于山西组下部，2号煤层之下，厚度0.68-1.01m，平均0.89m，变化很小，结构简单，含0-1层夹石，为稳定大部可采煤层，顶底板均为灰黑色粉砂岩或粉砂质泥岩。上距2号煤层平均约13.00m。4、 6号煤层位于太原组上段中上部，3号煤层之下，厚度0.40-1.22m，平均0.90m，变化较大，西北部2022号钻孔6号煤层灰分较高，向下渐变为富灰煤，炭质泥岩，煤层厚度仅0.50m，向东向南灰分降低，煤层逐渐变厚，最厚达1.17m(2025号钻孔)。因焦煤属稀缺煤种，当地政府允许煤层厚度达到0.60m者均算作可采煤层，故属稳定大部可采煤层，不含夹石，顶板为泥岩、粉砂岩，底板为炭质泥岩、泥岩。上距3号煤层平均18.95m。5、 9+10号煤层位于太原组下段顶部，6号煤层之下，厚度1.984.52m，平均2.67m，变化很小，为全区稳定可采的煤层，含夹石12层，厚度0.20 m0.65m，平均0.37m，变化不大。西部夹石一般厚度为0.20 m0.38m，向东逐渐变厚，到2025号孔达0.65m，岩性为黑色泥岩。顶板为K2石灰岩，底板为黑色泥岩、灰黑色粉砂岩，变化很小。上距6号煤层平均46.37m。6、 10下号煤层位于太原组下段的上部，9+10号煤层之下，厚度1.40-2.05m，平均1.75m，含0-1层夹石，变化不大，为全区稳定可采的煤层。顶板为黑色泥岩、炭质泥岩，底板为灰黑色粉砂岩。上距9+10号煤层平均12.65m。7、 11号煤层位于太原组下段的下部，10下号煤层之下，厚度0.95m2.98m，平均2.38m，变化不大。西北部的2022号钻孔11号煤的上分层灰分较高，经分层采样化验，上分层的上部有1.15m相变为炭质泥岩，致使11号煤层总厚变薄，包括夹石总厚度只有0.95m，向东、向南炭质泥岩变薄尖灭，煤层增厚，一般厚度为2.45 m2.68m，为全区稳定可采的煤层。含夹石02层，总厚度0.05 m0.81m，平均0.26m。西部一般含夹石1层，东部渐变为2层，变化不大。上距10下号煤层平均5.94m，变化很小。顶板为炭质泥岩、泥岩，底板为黑色泥岩。8、 11下号煤层位于太原组下段的下部，11号煤层之下，厚度0.69m1.42m，平均1.03m，变化较大，不含夹石。西部一般厚度为0.70m左右，向中部增厚，到中部的2025号钻孔，11下号煤层厚度达1.42m，属稳定大部可采的煤层。顶底板均为黑色泥岩及粉砂质泥岩。上距11号煤层平均3.09m，变化很小。第四节 区域水文地质一、地表水系井田西邻地表河流主要为王陶河，王陶河常年有溪流，雨季水量有所增大，属黄河流域汾河水系。王陶河上游属时令河流，平时为干谷，只有雨季才会出现流水，下游为常年河流，向北西汇入龙凤河，并最终汇入汾河。据144队在沁源详查时，对河流断面流量参测，测得王陶河最大流量为4.25m3/s(1990年6月7日)。由于地质构造为单斜在局部地段王陶河水及潜水将补给含水层。因此，将对矿井开采产生一定的影响。井田外东南处有一时令河流，平时为干谷，雨季才会有少量雨水，且井田东南煤层埋藏较深，该河流对矿井不会造成影响，但仍在加强防范。二、泉域按照中国北方主要煤矿区水文地质图集的划分，本区属于霍山岩溶水系统，构成独立的水文地质单元，这是奥陶系构造岩溶水的运动特征。霍山背斜以南北走向耸立于矿区西侧，背斜轴部出露地层为元古界及下古生界地层，两翼出露大面积碳酸盐岩地层，成为地下水补给区，出露面积约1420km2，背斜西翼受霍山大断裂和太谷大断裂的切割。地下水向南北径流构成南北两个水文地质单元。北单元为介休洪山泉域，泉水从第四系砂砾石中溢出，流量1.4-2.3m3/s，水温14，水化学类型为重碳酸盐硫酸盐型，矿化度0.48g/L；南单元洪洞广胜泉，位于洪洞县城东北15km，霍山背斜的南端与霍山断裂的交汇处，泉口标高581.60m，流量4.53m3/s，水温14，水化学类型重碳酸盐硫酸盐型，矿化度0.31-0.56 g/L；二者水化学类型和矿化度基本近似。本区属于洪山泉域，并靠近与广胜寺泉域的分水岭地带的径流地带。（洪山泉域岩溶图4-1）洪山泉域西界南纪兴地村东经龙头西至东狐村一带，以上城南仙台隐伏断裂为界；北界从东狐村一带开始，经樊王乡至卜宜乡南开始，经石城乡至龙凤乡南一线，以上二叠纪与三叠纪地层分界线为界；南界从龙凤乡南一线开始，起马背、花坡至兴地，以花坡断层与霍泉泉域为界，泉域面积为632km2。第五节 矿井水文地质一、地表水矿区西邻地表河流主要为王陶河，王陶河常年有溪流，雨季水量有所增大，属黄河水系。由于地质构造为单斜在局部地段王陶河水及潜水将补给含水层。因此，将对矿井开采产生一定的影响。二、井田内主要含水层1、第四系砂砾层孔隙潜水含水层第四系全新统（Q4）及上更新统（Q3），分布在矿区外围山涧河谷地带，岩性为灰白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层，厚度变化大，层位不稳，依地形而异，该层渗水性含水性均好，由于受大气降水和地表水补给条件好，为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。2、二叠系上统上石盒子组底部砂岩(K10)裂隙含水层砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中-细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。根据FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量达5.5m3/h，一般钻进消耗量在0.5m3/h以下。因此，该层为弱裂隙含水层。3、二叠系下统下石盒子组砂岩(K9、K8)裂隙含水层砂岩含水层位于1、2号煤层以上，K8为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育。根据FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量在1.00m3/h以下，一般在0.2-0.5m3/h之间，局部地段受王陶河补给出现富水地段，单位涌水量可达0.177L/s.m。因此，含水层为弱-中等裂隙含水层。4、石炭系上统太原组石灰岩(K4、K3、K2)岩溶裂隙含水层K4石灰岩为7号煤直接充水含水层，厚度1.56 m4.10m，平均为2.88m，岩性为深灰色，致密、块状，顶部质不纯含泥质，裂隙较发育，多为方解石细脉充填。根据FH-2钻孔水文观测，岩进消耗量一般在0.101.00m3/h之间。K3石灰岩为8号煤直接顶板，厚2.05m5.27m，平均厚3.80m，深灰色、块状、坚硬，质不纯含泥质，裂隙较发育，多被方解石细脉充填。根据FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量在0.101.00m3/h之间。K2石灰岩为9+10号煤层直接充水含水层，也是太原组的主要含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含有燧石层及透镜体。厚2.50-10.00m，平均厚7.05m，分为上下两层，上层厚下层薄，中间夹0.35-2.00m的灰黑色泥岩、粉砂岩。石灰岩裂隙稍发育，局部较发育。根据FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量一般在1.00m3/h以下，钻孔单位涌水量0.01-0.214L/s.m，区内未发现泉水出露。因此，含水层为弱-中等裂隙含水层。5、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系地层出露于矿区外西部，峰峰组石灰岩是本区煤系地层下伏的主要含水层，是开采下组煤(9+10、10下、11、11下号)的主要威胁。岩性为质纯、致密、性脆，裂隙稍发育，一般被方解石充填，局部偶见有封闭式小溶洞，可见有角砾状石灰岩，棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结，厚度70.05m。根据FH-2钻孔水文观测，钻进时冲洗液消耗量一般在0.5m3/h以下，据山西省煤炭地质公司于2006年在沁源县王陶乡王陶村东300m打的深水井，该水井位于矿外的西南侧，井口坐标为X=，Y=，H=1461.02，奥灰水位在1091.02m，涌水量为40m3/h。该水井位于松罗断层北2.5km左右，在本井田以西1km的国有空白区，跟本井田属同一区域，故该水井资料可以利用。故推断本井田奥灰水位标高为1090m。第四章 矿井主要水害分析第一节 矿井充水因素分析1大气降水区内地形复杂，基岩出露良好，山顶、山脊黄土零星覆盖，植被不发育，有利于自然排水。对于山西砂岩裂隙含水层，井田大部地段埋藏较深，由于其上有较多隔水层分布，接受大气降水的直接补给很少。但在井田西北部，有1、2号煤露头，虽被剥蚀，但该位置1、2号煤层距地表较近，将可能上通到近地表的基岩风化带，使大气降水通过黄土覆盖层和基岩风化裂隙及煤层顶板导水裂隙渗入矿井巷道，从而增加矿井涌水量。2煤层上下含水层水K8砂岩含水层是开采上组煤层的直接充水含水层，并通过开采塌陷裂隙与上覆砂岩体发生水力联系，或在浅部与风化裂隙水发生水力联系，成为矿井充水因素，但由于各砂岩体含水层均多为弱富水性，充水方式均以顶板淋水为主，并且采空区有难以查明的采空积水。因此，上组煤层矿井充水为中等-复杂类型。K2石灰岩含水层是开采下组煤层的直接充水含水层，局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂岩的充水补给，由于含水层均为弱富水性，且充水方式以顶板淋水为主。采用2006年山西煤炭地质公司在王陶乡、在矿区的西南部施工钻探的水井，奥灰水位静止标高为1091.02m，推测本井田奥灰水位静止标高为1090m，低于最低开采煤层等高线1100m，所以不存在带压开采。3采（古）空区积水该矿自开采以来，对1、2号煤层进行过不同程度的开采，现井田内已分布多处大小不等的采空区，在采空区低洼处有一定积水，经本次调查，查明井田内1号煤层在西北部有小窑破坏区，积水量约23213m3,2号煤层在西部及西北部有3处采空，积水量分别约2014 m3、1571 m3、3213 m3。另外在井田外，发现原东盛煤业有限公司1、2号煤各存在一处采空区，积水量约3424m3、3337m3，原小岭沟煤业有限公司对2号煤层开采形成3个采空区，积水量约834m3、774m3、620m3。各煤层积水情况详见表4-1：采空区积水量估算结果表 表4-1煤层积水区编号积水区位置积水区面积(m2)煤层厚度(m)积水系数煤层倾角()积水量(m3)备注11原东盛煤业公司采空区118000.960.3073424相邻矿2小窑采空区800000.960.30723213本井田小计918002663721原东盛煤业公司采空区151250.720.3073337相邻矿2原小岭沟煤业公司采空区35000.790.3068343原小岭沟煤业公司采空区32500.790.3067744原小岭沟煤业公司采空区26000.790.306620小计2447555655本矿井85440.780.3072014本井田669320.750.30715717141750.750.307321381555007503073732小计4520110530合计69676160954.顶板及上覆岩层对开采煤层的影响 根据化验结果，1、3、11下号煤层的顶板属软弱岩石，其垮落带高度和裂缝高度由公式组1计算：公式组1：Hm=100M/(6.2M+32) 1.5Hli=100M/(3.1M+5.0) 4.0 Hli=10 +52、6、10下、11号煤层的顶板属中等坚硬岩石，其垮落带高度和裂缝高度由公式组2计算：公式组2：Hm=100M/(4.7M+19) 2.2 Hli=100M/(1.6M+3.6) 5.6 Hli=20 +109+10号煤层的顶板属坚硬岩石，其垮落带高度和裂缝高度由公式组3计算：公式组3：Hm=100M/(2.1M+16) 2.5 Hli=100M/(1.2M+2.0) 8.9 Hli=30 +10式中： Hm为 冒落高度m；Hli为导水裂缝高度(m)M为煤厚(m)经计算，各煤层顶板垮落带高度及顶板最大导水裂缝高度见表4-2。各煤层顶板垮落带高度及顶板最大导水裂缝高度结果表 表4-2煤层号煤层间距最小-最大(m)顶板垮落带高度(m)顶板最大导水裂缝高度(m)123.37-25.143.7815.1425.3420.4311.31-16.1533.8715.4817.21-22.0266.0723.4558.78-66.899+1014.8660.246.12-15.7210下8.6232.945.29-6.451110.0830.912.18-4.1911下4.1816.47由表可知，10下、11号煤层间距5.29m6.45m，11号煤层冒落带最大高度为10.08m；11、11下号煤层间距2.18m4.19m，11下号煤层冒落带最大高度为4.18m。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程，下层煤的冒落带接触到或完全进入上层煤范围内时，上层煤的导水裂缝带最大高度采用本煤层厚度计算，下层煤的导水裂缝带最大高度测定采用上、下层煤的综合开采厚度计算。上、下层煤的综合开采厚度可按以下公式计算：M=M1+M2M：上、下层的综合开采厚度M1：下层厚的平均厚度M2：上层厚的平均厚度由表3-1可知，10下号煤平均厚1.75m，11号煤平均厚2.38m，11下号煤平均厚1.03m，通过计算可知，11号煤的综合开采厚度为4.13m，11下号的综合开采厚度为3.41m。通过公式组1、公式组2可计算出，11、11下号煤的垮落带高度为导水裂缝带高度见表4-3。11、11下号的综合开采导水裂缝带高度计算表 表4-3 煤层号综合开采厚度(m)垮落带高度(m)导水裂缝带高度(m)114.1312.9546.0911下3.417.9115.55由此可知，3、6、9+10、10下、11、11下号煤层开采将会导通2、3、6、9+10、10下、11号煤层采空区的积水。因此在开采下层煤的时候，应对上层煤采空区积水进行探测和排放，做到“预测预报、有掘必探（钻探）、先探后掘、先治后采”。5. 封闭不好的钻孔导水本井田内分布以往历年施工钻孔4个及本次施工钻孔3个，施工结束封孔后，因均未进行启封检查，各个钻孔的具体封孔质量不详，若在封孔质量不好的钻孔处开采时，存在煤层上覆各含水层水甚至地表水沿钻孔空隙渗入矿井的可能性，建议将在钻孔附近开采时应加防范。6.陷落柱的导水性本井田西南部有5个陷落柱，陷落角均为70，陷落柱内充填物均为泥岩、砂质泥岩及砂岩，具有一定的导水性，故在陷落柱附近开采，一定要做到“预测预报、有掘必探（钻探）、先探后掘、先治后采”，防止水故灾害的发生。第二节 矿井水文地质类型该矿批准开采111下号煤层，其中，1、2、3号煤层直接充水层为下石盒子组的K8砂岩裂隙含水层，6号煤层直接充水层为山西组的K7砂岩裂隙含水层，9+10、10下、11、11下号煤层直接充水层为太原组K2石灰岩含水层，三层含水层均为弱富水层。根据山西省煤炭地质公司于2006年在王陶乡王陶村东300m施工的水井，该水井位于本矿的矿外西南侧，奥灰水位静止标高为1091.02m，推测本井田奥灰水位静止标高为1090m，低于最低开采煤层等高线，故不存在带压开采。但井田内及相邻矿井中采空区、小窑破坏区存在积水区。综合评价，本矿井水文地质条件属中等。（三）矿井水文地质补充勘探结论本矿原开采1、2号煤层，老空积水主要分布在井田的西北部，积水位置、范围以及积水量清楚。1号煤层存在1个积水区，积水面积80000m2，积水量为23213m3。2号煤层采空积水总量为6798m3。通过对指定范围瞬变电磁法勘探，解释出勘探区内1号煤层存在采空区3处，采空积水异常区2处； 2号煤层存在采空异常区2处，采空积水异常区及顶板富水异常区15处；3号煤层不存在采空区，推测煤层顶板富水异常区8处，6号煤层顶板富水异常区9处， 9+10号煤层顶板富水异常区6处。本矿主要水害隐患为老空区积水、大气降水及地表水，充水取决于上部导水裂隙的发育程度。第三节 矿井水害分析矿井在以往的生产中未发生过水害，根据矿区水文地质条件及矿井的实际生产情况，矿井开采中面临以下三种水害：大气降水、顶板砂岩裂隙水、局部采空区积水及相邻矿井采空区积水，矿井涌水量受季节性影响较大。1大气降水及地表水井田外西侧主要河流为王陶河，据144队在沁源详查时对河流断面流量参测，测得王陶河最大流量为4.25m3/s(1990年6月7日)。该河对巷道侧向渗透。且井田1、2号煤层导水裂隙带均沟通地表水及直接向矿井充水，对本矿煤层的开采有影响。2煤层顶板砂岩、灰岩裂隙水据兼并重组报告资料，其中，1、2、3号煤层直接充水层为下石盒子组的K8砂岩裂隙含水层，6号煤层直接充水层为山西组的K7砂岩裂隙含水层，9+10、10下、11、11下号煤层直接充水层为太原组K2石灰岩含水层，三层含水层均为弱富水层。但在矿西部，由于顶板K8砂岩含水层，能够接受王陶河潜水的补给，富水层有所增强。矿井在开采1、2号煤层时，导水裂隙带将沟通地表水。因此，顶板砂岩含水层对矿井开采会构成影响，在雨季，更应加强砂岩含水层水防治工作；防治1、2号煤层顶板砂岩的局部富水部位，顶板砂岩水沿导水裂隙通道，涌入矿井，造成充水。3本矿采空区积水采空积水对邻近或下部采掘安全有一定影响，其影响程度主要取决于围岩性质，围岩受构造及采掘破坏程度、积水水量、水位、防水煤柱尺寸等。从导水裂隙带的计算可知，矿井煤层开采时，冒落裂隙带会达到上部采空区积水，上部的采空积水通过冒落裂隙带涌入工作面，对下伏煤层开采带来严重影响，如开采2号煤时会受到上部1号煤采空区积水的影响，若对采空积水疏放不及时，将发生淹工作面甚至淹采区的严重后果。井田内1、2号煤层还分布有大小不等采空区，多数已密闭，密闭时采空区内未发现积水，由于导水裂隙带沟通上部含水层或上部采空区，随着时间的推移，采空区内会积聚一定量的水，故在临近采空区开采时，应进行探测和疏排，以免影响正常生产。井田西部煤层露头区附近有小煤窑，因其开采深度较浅，地表水易在采空区汇集形成积水，由于已关闭小煤窑停止排水使积水增加，积水区域扩大。因此，矿井小煤窑的采空区积水是目前矿井开采的重要隐患。4周边矿井采空区积水井田周边分布有二座矿井，主要开采1、2号煤层，由于开采多年，各矿采空区存在不同程度的积水，对本矿煤层的开采有影响。5、水害防治措施为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施。这些措施概括起来主要有：防治地表水涌入矿井、探放水、疏放排水、防水煤柱的留设、水闸门和水闸墙的设置使用、注浆堵水、建立防治水保障制度、加强水文地质工作，做好矿井涌水、积水预报等。针对本矿实际情况，矿方应采取积极的水害防治措施。具体措施有：（一）防水组织机构：成立防水领导组，有矿主要领导及相关技术员组成。（二）做好水文地质工作，水文地质工作是防治水的基础工作，是地表防治水和井下防治水的依据。 经常收集地面气象降水量；查清地表水体的分布、水量和补给，排池条件，查明洪水泛滥对我矿的影响程度。 通过探孔和水文观察孔，观察各种水源的水压、水位及变化规律，并认真分析水质。 查明矿井水来源及矿井水和地下水、地表水的补给关系，认真观察矿井涌水量与季节变化关系等。（三）做好矿井地质工作 地表以下冲积层厚度、岩性，物质结构透水层、含水层等。 断层和裂隙位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围和含水层导水性等。 含水层与隔水层的数量、位置、厚度，岩性等。 调查清楚老空和开采范围，开采经过积水区域及分布状况，勘探钻孔的填补状况及其透水性能。 开采过程中围岩破坏范围及地表坍塌情况。观察塌陷、裂隙带、沉降带高度，以及采动对涌水量的影响，判断是否透水。 井、巷出水点位置及其出水量，老空区积水范围标高、积水量，都必须绘在采掘工程平面图上，水淹区域应标出大致位置。（四）地面防水 堵塞通道：地面塌陷、地裂缝往往是降水灌入井下或地表水体倒灌的通道，对可能影响井巷安全的地面塌陷、地裂缝即时发现及时填埋夯实，对于难于填埋或填埋效果不佳的可采取可修建截水沟等措施避免地表水的渗入。 排水导流：对于原有的沟谷易于形成洪流的，宜修建排洪沟，使洪水顺利排出矿区，避免洪水倒灌。（五）井下防治水 防水隔离煤柱留设必须在井田边界、断层等附近留出不少于20m的防水隔离煤柱。 坚持探、放水原则“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”是防治井下水害防治的基本原则，采掘工作面遇到下列情况之一必须探水。（1）接近水淹区或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。（2）接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。（3）打开隔离煤柱放水时。（4）接近钻孔时。（5）接近其它可能出水地区时。（6）经探水确认无突水危险后，方可前进采掘，否则应采取有效措施进行处理。具体探水措施有：（1）加强靠近探水地点支护，打好坚固的立柱和栏板，以防高压冲垮煤壁和支护。（2）认真检查排水系统，保持状态完好，准备好适当坡度和断面的排水沟及相应容积的缓冲水仓，加大排水能力。（3）确定主要探水孔位置，有工程师进行标定，负责探水领导必须亲临现场。（4）探水地点要专人检查有害气体，发现超限，及时加强通风。（5）探水地点设专用电话，以便与调度室联系。（6）在探水时，制定安全退路，并使其畅通无阻，同时要与相邻工作地点保持信号联系，以便万一出水，能马上通知人员撤离。（7）在水压较大地点探水时，探水孔要设套管，以便安装阀门控制水量。如特别危险地段，还要选择坚固地点修筑临时水闸门。（8）打钻时，时刻注意钻孔情况，发现钻孔中水量、水压增大，以及顶钻等异常情况，立即停钻检查，如钻孔内压力很大，马上将钻杆固定，切勿移动和拨钻，钻机后严禁站人，以免高压水将钻杆顶出伤人或造成透水事故。（六）其它采掘工作完成其它地点，如发现以上透水预兆，必须停止作业，采取相应措施，并立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。透水前常见预兆：（1）挂红（2）挂汗（3）空气变冷（4）出现雾气（5）水叫（6）顶板淋水加大（7）顶板来压，底板鼓起（8）水色发浑，有臭味（9）工作面有害气体增加（10）裂隙出现渗水。第五章 组织机构及职责范围 结合以上我矿水文地质情况分析，为全面加强我矿防治水管理工作，切实保障矿井防治水安全，使各项防治水工作计划能够有序、保质保量的完成同，特成立矿井防治水组织机构，负责