井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况调查报告及安全技术措施

前言

根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》(试行)的有关规定，我矿每季度结合本矿实际采掘布置情况，对矿井的水文地质、排水设施、涌水点情况、水源井、井筒、矿井采空积水、积气以及火区情况进行调查分析并提出了切实可行的安全技术措施。

对井田周边矿井（关闭或生产矿井）情况调查时充分利用查阅资料、图纸分析、走访调查等手段进行分析是否对我矿有威胁。

将调查结果形成书面报告，报告编写人、地测防治水科长、地测副总、矿总工程师、矿长签字后，存档备查。并将调查结果标注在矿井充水性图和采掘工程平面图上。

井田范围内及周边矿井采空区位置和积水情况

调查分析报告及安全技术措施

一、基本概况

山西柳林xxxxxx焦煤有限公司是山西xxxx焦煤集团有限公司所属的主体矿井之一，位于柳林县城东南方向，距县城***km的**村，行政区隶属于柳林镇。柳（林）—石（楼）公路从井田内工业广场边通过，和1.5公里外的307国道连接。工业广场距孝（义）—柳（林）铁路穆村站约3km，交通便利。

矿井井田面积*******平方公里，地理坐标：东经*********，北纬**********。批准开采4-10号煤层，现开采4号、5号煤层。生产能力120万吨/年。为证照齐全有效的合法生产矿井。

二、矿井采掘布置情况

目前，我矿采掘布置主要集中在轨道下山大巷北翼及南行人大巷以东。矿井在4号煤层集中轨道下山北翼布置一个*****综采工作面；5号煤层三采区布置一个******综采工作面和两个掘进工作面。

三、水文地质简述

1、水力性质

井田边界为人为划定，地表大部被黄土覆盖，沟谷有上石盒子组零星出露。井田地质构造简单，沿边界无自然河流及构造，采掘揭露的F1断层，落差约8m，近东西走向，东延伸到东边界，并且沿西南方向落差逐渐减小，并逐步消失。因其落差小，不致沟通各含水层之间水力联系。

地表水系属黄河水系。三川河是区内最大的一级黄河支流，它的上游是北川河、东川河和南川河，据井田以西的后大成水文站1956～1980年观测资料，三川河平均年径流量2.88亿m3，平均径流模数2.23L/s·km2，洪水期最大流量为2260m3/s。此外，尚有多条北西—

南东向沟谷有季节性水流汇入三川河或直接注入黄河。

三川河在井田北0.5km处自东向西流入流过，井田内有锄沟，井田东部外围有罗侯沟，均属季节性河流，平时水量很小，雨季水量增大，其余均为季节性小溪，此外再无其他地表水系，历年来最高洪水位低于各井口标高，对矿井无影响。

2、含水层

依据地下水含水介质、空隙类型、富水性等，矿区所揭露地层中的主要含水层自上而下可分为：

第四系、第三系松散岩类孔隙潜水含水岩组；

二叠系碎屑岩类裂隙承压水含水岩组；

石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组；

奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组。

（1）第四系、第三系松散岩类孔隙潜水含水岩组

井田内除有部分基岩出露外，其余皆为第三、四系地层所覆盖，厚度在0.00～141.95m，地下水一般具有潜水性质，局部具有微承压性，赋存孔隙潜水-微承压水。第三系松散岩类含水岩层富水性受季节影响较大，属弱富水含水层。

（2）碎屑岩类裂隙承压水含水岩组

碎屑岩类裂隙承压水含水岩组由上统上石盒子组、下统下石盒子组及山西组一套砂岩与泥质岩相互叠置的碎屑岩类所组成。是生活用水供水水源。下二叠统下石盒子组砂岩裂隙浅部含水层易于接受大气降水补给，而深部含水层富水性弱。下二叠统山西组砂岩裂隙含水层富水程度普遍很弱，水量极贫乏。

（3）石炭系太原组碎屑岩及碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组

太灰含水层水位标高+795.63～+812.08m，单位涌水量0.0015～

0.0007L/s·m，渗透系数0.0003～0.1767m/d，含水层富水性弱。富水性普遍较弱，且不均匀，属于弱含水层，局部构造裂隙相对发育地段富水性稍强。井田东缘浅埋区一带，岩溶发育，呈峰窝状，连通性好，接受补给容易，富水性稍强。

（4）奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组

奥陶系中统由下马家沟组、上马家沟组和峰峰组组成。奥灰峰峰组岩溶裂隙含水岩组最大厚度21.51m，富水程度在深埋区很弱，浅埋区富水性稍强。奥灰上马家沟组岩溶裂隙含水岩组，根据对含水层进行（21号、S10）抽水试验表明富水性强。

推测井田奥灰（O2f）水位标高为797.10m～797.60m。

3、隔水层

根据岩性组合及隔水特征，本勘探区将隔水层划分如下：

（1）二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层

二叠系中的隔水层主要是较厚且稳定的泥质岩和裂隙不发育的砂质泥岩，在各含水层间起相对隔水作用。

(4、5)号煤以下至太原组第一层灰岩之间是以泥岩为主，砂、泥岩互层的一套地层，连续、稳定，其中泥岩、粘土岩隔水性好，可视为山西组与太原组之间良好的隔水层。

（2）石炭系泥岩泥灰岩隔水层

石炭系太原组为下组煤的赋存地层，含水层主要以太原组二段（C3t2）所夹生物碎屑灰岩为主，富水性普遍较弱，且不均匀。石炭系中较厚且稳定的泥质岩类，分布于各层石灰岩和各层砂岩含水层之间，起到层间相对隔水的作用。

（3）本溪组隔水层

由泥岩类、页岩和灰岩组成，岩石致密、坚硬，完整性较好，裂隙不发育，具有良好的隔水性能，分隔奥陶系石灰岩与太原组石灰岩

含水层。

4、充水水源

（1）大气降水和雨季沟中洪水作为地下含水层补给水源，间接为矿井充水水源。

（2）上组煤地下水充水水源

上组煤顶板的直接充水水源为二叠系砂岩裂隙水；间接充水水源为第四系孔隙水。煤层导水裂缝带只发育到二叠系含水层内，间接充水水源第四系孔隙水对煤层开采影响不大。上组煤底板直接充水水源主要来自太原组灰岩含水层地下水。富水性不均一，富水性强弱受构造和埋藏条件所控制，在构造发育和埋藏较浅的部位，岩溶裂隙发育，补给条件好，富水性相对较强，否则富水性弱。上组煤底板间接充水水源主要来自中奥陶系灰岩含水层地下水,对上组煤开采影响不大。

（3）下组煤地下水充水水源

下组煤顶板的直接充水水源为太灰岩溶裂隙含水层；间接充水水源为二叠系砂岩裂隙水和第四系孔隙水。煤层导水裂缝带全区发育到太灰含水层内，局部发育到二叠系含水层，第四系充水水源对煤层开采影响较小。下组煤底板直接充水水源主要来自中奥陶系灰岩含水层地下水，含水层富水性不均一，是带压开采的主要威胁。矿井正常抽排水，煤系地层含水层一般不会对煤矿安全生产造成危胁。

（4）奥灰水

井田内奥灰岩溶裂隙水（O2f）水位标高为797.10～797.60m，计算突水系数奥灰水位取最大值797.60m。

4、5号煤层最低底板标高分别为560m、550m。

据勘查钻孔资料统计，4、5号煤层底板至奥灰顶面的距离134.45米、126.66米。根据《煤矿防治水规定》来计算井田内4、5号煤层最低点的突水系数。

突水系数计算公式: T=P/M

式中：T－最大突水系数 MPa/m；

P－底板隔水层承受的水头压力, MPa/m；

M－隔水层底板厚度 m；

4号煤层最大突水系数：

T=(797.60-560+134.45)×9.8×10-3/134.45=0.0271(MPa/m) 5号煤层最大突水系数：

T=(797.60-550+126.66)×9.8×10-3/126.66=0.0290(MPa/m) 井田内4、5号煤层突水系数小于底板受构造破坏块段突水系数0.06MPa/m，也小于正常块段突水系数0.1MPa/m，属带压开采安全区。在没有断裂构造导通的情况下，发生底板奥灰水突水的可能性较小。但是，仍应加强对奥灰岩溶水及导水构造的勘查和研究，确保煤矿生产安全。

四、矿井排水设施能力现状

矿井进风井底设有中央水泵房,主、副水仓容量分别为580m3、325m3，安装3台155—30×8型水泵，额定流量为155m3/h。电机功率160KW，排水管选用φ159×6两趟沿进风立井井筒敷设至地面；

在集中轨道下山设采区水泵房，采区水仓容积为580m3，安装3台MD155—30×5型水泵,额定流量为155m3/h。电机功率110KW,排水管沿集中轨道巷辅设两趟φ 194×5管到中央主水仓，水仓设置在5号煤层,排水系统运行正常能够满足生产要求。

强排水设备安设在采区水仓，采用两台BQS200-30*12-350型隔爆潜水排沙泵，排水管采用φ219×7无缝钢管，沿进风立井敷设到

地面。

五、采空区调查

经调查统计，4号煤层采空区总面积约4267197.02m2,5号煤层采空区总面积约1258986.51m2。采空区位置清楚，水相已明，对我矿采掘工作面构不成威胁。

六、矿井积水调查分析

经本次调查，查明4、5号煤层采空区积水面积10414m2，积水量9500 m3。其中4号煤层积水3处，总积水面积6094m2，总积水量6500 m3。5号煤层积水5处：总积水面积4320m2，总积水量3000m3。（详见采古空区积水量估算表）。

经分析，采空积水区距采掘区域距离较远，对我矿采掘区域构不成威胁。

采（古）空区积水量估算表

七、周边煤矿调查分析

山西柳林xxxxxx焦煤有限公司西与华晋焦煤有限责任公司*****矿相邻，东与山西柳林******煤业有限公司相邻，东南与山西*******煤矿有限公司，南与******煤矿有限责任相邻，西北与山西柳林*********相望不相接。现将各煤矿调查情况叙述如下：

1、***焦煤有限责任公司***矿

****有限责任公司沙曲矿位于本井田西部，1994年开始建井，2004年投产批准开采4号、5号、8号煤层，现采4号煤层。据调查，本井田相邻矿界外无采空区积水，与本井田无越界开采现象。

2、山西****煤业有限公司

山西****煤业有限公司属于建设矿井。据调查，***煤矿与本井田相邻矿界外，4号煤层存在2处采空区积水，5号煤层存在3处采空区积水，与本井田无越界开采现象。

3、山西****煤矿有限公司

该矿始建于1966年，1972年投产。该矿开采4、5号煤层，据调查，***煤矿与本井田相邻矿界外，4号煤层无采空积水区，无越层越界开采。

4、山西****煤矿有限责任公司

山西***煤矿有限责任公司井田范围内批准开采4-10号煤层，现开采4、5号煤层。据调查，本井田相邻矿界外无采空区积水，与本井田无越界开采现象。

周边矿井采（古）空区积水量估算表

综上分析：我矿目前的采掘布置不受相邻矿井采掘情况的威胁，结合我矿现采掘布置情况，采掘工作面也不受相邻矿井采空积水的威胁。今后应按规定严格设立边界保安煤柱，接近上述相邻煤矿积水区时需进行探水。必须及时与相邻矿井沟通情况，坚决禁止越界开采，同时采至边界时，必须做好提前探放水工作，防止透水事故发生。

八、其他隐蔽因素调查情况

1、采空区积气情况调查分析

井田采空区长期处于封闭状态，采空区内残留煤柱和顶底板岩石裂隙中残存的瓦斯和二氧化碳气体不断释放和逸散到采空区内。经长期集聚，采空区内应存有一定量的瓦斯和二氧化碳气体。在临近采空区开采时，应防范采空区内积气外泄造成危害。

2、火区情况调查分析

据以往化验资料，本井田内4、5、8号煤层煤尘均具有爆炸性，均为自燃煤层。据调查，整合前各矿不存在火区。

3、矿井涌水点情况调查分析

通过我矿实地调查及以往采掘地质资料综合分析，我矿目前涌水点有5处（4号煤层3处,5号煤层2处）。

煤矿涌水点调查情况统计表

目前我矿采掘布置与上述5处涌水点不相邻、不相近。因此上述5处涌水点不会对我矿的采掘构成威胁。

4、密闭墙涌水情况调查分析

我矿防治水中心分3组对井下现采掘区域及大巷密闭墙进行了实地调查共排查闭墙209处，在排查过程中，未发现有涌水情况发生，密闭良好，无瓦斯涌出情况。

5、井筒调查分析

兼并重组前，山西柳林*******煤矿有立井4个，斜井2个，共6个井筒并已按规程规定要求于2010年6月30日由集团公司监督，

对井筒进行了全部封填，永久封闭。由乡政府负责人、煤炭、国土、公安、电力等部门进行验收签字。

兼并重组前，山西柳林********联办煤矿有立井1个，斜井2个，立井保留至今作为xx煤矿的回风井，剩余2个斜井已按规程规定要求于2011年7月1日由集团公司监督，对井筒进行了全部封填，永久封闭。由乡政府负责人、煤炭、国土、公安、电力等部门进行验收签字。

兼并重组后，山西柳林xxxxxx焦煤有限公司有立井2个，斜井2个，关闭措施井1个。

矿井现采用斜井开拓方式，利用xx原主斜井、副斜井（刷大）、进风立井作为兼并重组后矿井的主斜井、副斜井、进风立井,利用原********联办煤矿立井刷大后作为整合后的回风立井。

井筒调查表

九、安全技术措施

1、井田内采空区积水已基本查明，在今后的采掘过程中，严格遵循“预测预报、探掘分离、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原

则，加强探放水力度，做好井下探放水工作。

2.煤层开采接近采空区时，要进行针对性探放水工作，并留设防隔水煤柱。接近钻孔、废弃井筒时要进行针对性探放水工作，并留设防隔水煤柱。

3、在井田东部接近边界时，要提前进行探测，预防相邻矿井采空区积水透水事故发生。开采下组煤层时，要对煤层顶板上覆采空区积水进行探放。

4、及时和相邻矿井沟通，防止越界开采，避免相邻矿井越界开采造成水害事故的发生。

5.在开采煤层时，加强带压区隐伏断层、陷落柱导水性探测工作，必要时按设计要求留设断层隔水煤柱，防止构造导水。

6、加强水文地质工作，随时对井下的涌水情况及其变化做观测记录，设立台帐，根据涌水量变化情况，做好探放水工作，以保证井下安全生产。

7、矿井及时对排水系统进行检测，在井下保证排水设备正常运转，主水泵必须保持完好，要定期检修，矿井生产过程中要经常检查、核定矿井各个排水点排水系统的排水能力，确保排水系统畅通，并能排出矿井的最大涌水量。

8.雨季时加强巡查工作，对地表裂缝及时回填，对井田内河道进行彻底清挖、疏通，必要时对其进行加固。

9、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段，严禁侵占河道，保障河道的畅通。防止地表水及大气降水进入井下。

10、矿井属高瓦斯矿井，今后的生产过程中，应加强瓦斯的监测预报和通风管理工作，严格遵守煤矿安全生产规程，以确保安全生产。

11、加强矿井隐蔽因素的调查工作，对调查出的隐蔽威胁因素制定针对性治理措施。