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1、3#、9#、15#煤层积水相互影响调查分析报告一、矿井充水特征井田内原有3号煤矿井矿坑充水含水层主要为矿坑之上顶板冒裂带内的二叠系砂岩或基岩风化带岩石，充水方式主要为沿矿坑顶板岩石裂隙滴水，部分地段可见淋水或小的股状出水点，井筒出水沿井壁进入井下。部分地段矿坑围岩呈潮湿状。矿坑涌水量的季节性动态变化较大。二、矿坑充水因素分析依据井田水文地质条件对9号煤层充水因素分析如下：1充水来源及其影响程度 大气降水、地表水据收集区域降水资料，高平地区1961年以来的年降水量变化在306.9870.7mm之间，平均年降水量为586.1mm，降水量主要集中在每年的7、8、9月份，较大暴雨时沟谷内可形成地表洪水
2、。据勘查 资料计算并结合地区经验分析，15号、9号、3号煤矿坑之上冒落导水裂隙带之间在多数地段可相互沟通或很可能沟通，3号煤层矿坑顶板冒裂带在部分地段已与基岩风化带沟通，甚至发育到地表。此类地段的大气降水、季节性地表水将与各矿坑之间产生直接或间接的水力联系，从而对矿坑立生充水影响。 冒落导水裂隙带裂隙水对矿坑充水的影响据勘查资料，按矿区水文地质工程地质勘探规范、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程分别计算导水裂隙带高度。导水带按矿区水文地质工程地质勘探规范计算公式： Hf=11.2+100M/(2.4n+2.1) 其中 Hf为导水裂隙带（m） M为累计采厚（m） n为煤分层层数按
3、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程计算公式： Hli=30（M）1/2+10 3号煤层按一次采全高，据矿区水文地质工程地质勘探规范式得冒落导水裂隙带高度为56.76130.09m，平均高度为94.76m；按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程式计算冒（垮）落带与导水裂隙带高度之和为63.80101.53m。3号煤层在井田北部及东南部埋深较浅处仅20m左右，小于导水裂隙带的高度，因此导水裂隙带会在大部地段导通基岩顶部基岩风化带及煤层、采区、甚至发育至地表，从而与地表水及浅层地下水联系。9号煤层按一次采全高，据矿区水文地质工程地质勘探规范式得冒落导水裂隙带高度为40.
4、0946.76m，平均高度为42.53m，按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程式计算冒（垮）落带与导水裂隙带高度之和为53.6558.71m。平均高度为55.55m。9号煤层与3号煤层间距为48.2259.10m不等，按以上规范计算的9号煤层顶板冒（垮）落导水裂隙带在大部分地段内可与3号煤矿坑沟通产生水力联系。15号煤层按一次采全高，据矿区水文地质工程地质勘探规范式得冒落导水裂隙带高度为62.76127.20m，平均高度为88.70m；按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程式计算冒（垮）落带与导水裂隙带高度之和为69.31100.40m，平均高度为82.57m。1
5、5号煤层与9号煤层间距为32.9061.99m不等，按以上规范计算的冒（垮）落导水裂隙带高度，在大部地段内大于9号煤层至15号煤层之间的间距，从而使15号、9煤矿坑在相应地段内沟通产生水力联系。因此，在大部分地段开采15号煤层时各煤层矿坑顶板冒落导水裂隙带将沟通其发育范围内的各含水层，与其有关的各类地下水可通过冒裂带间接向15号煤矿坑充水，为矿坑充水的主要来源。 构造对矿坑充水的影响井田内发育有褶皱构造，也有断层存在。生产过程中应对已查明的断层及未发现的断层或陷落柱等可能对矿坑产生的充水影响予以重视，在断裂构造附近等危险地段作业时，应采取相应预防措施，如在断层附近采煤时留设足够的保安煤柱等，提
6、高警惕预防水害事故。另外，在褶皱构造的轴部，矿坑涌水量也会有一定程度的增大。 井筒水对矿坑充水的影响井筒开凿将揭露15号煤层之上的所有含水层，相关地下水将沿井筒流下，不论哪一煤层开采时，都是矿坑充水的来源之一。 生产井及老窑对矿坑充水的影响本井田内3号煤已开采多年，形成大面积采空区。在以后3号煤矿井关闭停止排水的封闭条件下，采空区冒落导水裂隙带水位以下部分，将由矿坑充水通道转化为真正意义上的含水层（带），采空区内将逐渐形成积水区。即使是利用原有井筒作为延伸矿井的一部分，在3号煤关闭采区通过溢流孔向外排水，流至水仓最终排出地表的情况下，空区内也可能积蓄一定量的地下水。上部矿坑采（古）空区内的积水
7、，就像一个个地下“水库”一样分布在井田下部煤层矿坑的上方或侧方。据本次工作采（古）空区积水、积气及火区调查报告（附件11）及3号煤矿井充水性图（附图20），井田内共调查到3号煤采空积水区13处，单处矿坑积水量约为203726642m3不等，总积水量约为133570m3（包括占井田外部部分面积的JS13积水区的全部积水量），另调查到一处井下出水点，出水量为3.0m3/h。各煤层矿坑顶板冒裂带与其上煤层采空积水区沟通进入生产矿井后，就可能造成水患事故。因此，矿山采掘生产过程中，对已大致查明的各采空区积水与其它可能存在风险的地段，皆应予以高度重视，切实做好矿坑涌水量及其变化趋势的监测、探水、放水等工
8、作，尽最大努力预防或避免突、透水重大水患事故的发生。2矿坑充水通道据井田水文地质条件分析，矿坑充水通道主要为矿坑之上的岩石裂隙、冒落导水裂隙带、井筒。另外，断层、隐伏的陷落柱是另一类导水性不同的矿坑充水通道。3奥灰水对矿坑充水的可能性前已述及，井田内区域奥灰岩溶含水层水位最高标高在624629m，15号煤层最低底板标高约为667m（据底板等高线图），奥灰水位普遍低于9号、15号煤层底板。因此，不存在奥灰水对9号、15号煤层底板突水而形成矿坑充水的可能性。4井田构造的水文地质特征及其意义井田内地层产状变化较大，其间发育褶皱构造。西部发育有1条规模不大的断层及一个柱状陷落。据区域水文地质资料，开采
9、过程遇断层时，涌水量往往有不同程度的增加，即一般情况下断层构造多数具有不同程度的导水性。上述构造对井田内地下水的运移、富集等起到控制影响作用，必然造成不同构造部位地段矿坑涌水量的显著差异。三、矿井水文地质类型井田内9号、15号煤层均是以其上灰岩、砂岩为主要充水含水层的岩溶裂隙充水矿床。井田内总体构造条件较简单。据井田内ZK2-2钻孔抽水试验资料，太原组上部含水层单位涌水量为0.00770.008L/sm，渗透系数为0.020120.02568m/d。全部太原组的单位涌水量为0.01666L/sm，渗透系数为0.03607m/d，富水性一般较弱。矿井最低排泄面位于地下水位之下，井田内地表水不发育
10、，排泄畅通，充水含水层之间的水力联系及地下水补给条件在浅部稍好，深部较差。第四系松散层分布于井田的东部与西部，一般厚度在010m之间，最大厚度约20m左右。井田内奥陶系中统灰岩岩溶水位普遍低于15号煤层底板，各煤层均带压区。但井田内局部存在陷落柱及断层，9号、15号与3号煤矿坑顶板冒裂带在相应的大部分地段可相互连通或很可能连通， 3号煤矿坑顶板昌裂带在部分地段已与基岩风化裂隙带或地表产生联系，使3号煤矿坑水等在部分地段对下部9号、15号煤矿坑产生充水影响。由此分析，井田内9号、15号煤矿床水文地质类型总体属中等类型。四、矿井历史上发生的主要水害事件在井田内以往3号煤矿井的生产历史上，没有调查到
11、发生过造成人员伤亡的严重水害事件，但影响正常生产的一般性水害事件还是有所发生。如丰水年份曾出现过由于雨季降水集中期过后矿坑涌水量大幅度增加。以致影响采矿生产的正常进行等。五、水害防治措施 现阶段9#煤层准备进入二期工程，掘进回风大巷和胶带大巷，巷道上伏3#煤层位于先3102综放面位置，工作面周围采空区经探巷表明无积水存在，对下伏9#煤层掘进不受影响。矿山在今后生产过程中，应高度警惕采空区地下水对矿坑的影响，必须随时监测矿坑涌水的变化趋势，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则科学采煤，在易发生水害地段采煤应采取预留足够的保安煤柱，配置足够的排水能力，井口及工业场地必须修建符合要求的防排水沟渠等有效措施。生产管理层应教育职工加强安全防范意识，发现异常决不放过，杜绝隐患和一切侥幸心理，制定切实可行的针对突发水害事件的应急预案，并落实其实施保障能力，做好防水工作，防止水患事故的发生，保证矿井及人员安全。地测防治水科2012-8山西高平青龙同昌煤业3#、9#、15#上、下煤层积水相互影响调查分析报告地测防治水科