煤矿xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施

xx矿业（集团）有限责任公司xx煤矿

xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施

xx煤矿地测科

2010.08

xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施

一、工作面概况

xx工作面位于二采区前进方向的南翼。东侧是23407工作面，现已回采完毕；西侧是23411工作面，尚未采掘。xx工作面总体位于一单斜构造之上，该区域煤层极不稳定，结构复杂，含二---四层厚约0.02—0.05米的深灰—黑色碳质泥岩、泥岩夹矸层，煤层倾角0—6°，平均3°，在局部由于受到的构造应力比较集中，煤层出现了拉伸、变薄甚至出现了无煤区。3、4#合并煤层顶板为中—粗粒灰白色长石石英砂岩，局部发育有泥页伪顶（灰---黑灰色）；底板为黑---灰黑色泥岩。

该工作面切割巷的南部为武家山小煤矿，据相邻工作面的采掘资料可知，该小矿在该区有越界现象。另外，在工作面的西部有S7地质钻孔（封孔良好），据资料显示，该区域内煤层厚度约3.25米左右。

二、水情水害分析

1、地面水文地质情况

xx工作面位于新庄则村东侧，和尚峁西侧（现已搬迁），地表标高823—978米，沟谷纵横，地形复杂；大部为黄土层覆盖,多位耕地，沟底二叠系地层广泛出露；几条山间公路纵横穿过该面，有一条小河从工作面切割巷南部横穿而过。

根据采掘区域的地表调查，没有明显发现地表积水渗漏的渗水点，对井下开采的影响较小。

2、井下水文地质情况

xx工作面掘进过程中所受的水害影响主要有武家山采空区积水、23407采空区积水、煤层顶底板砂岩裂隙水、太原组灰岩水及奥陶系灰岩水。

1、在xx工作面靠近切割巷附近，将要受到武家山小煤矿越界的影响，据相邻工作面的资料分析，该矿非法越界开采（约30米左右），而设计切割巷距离武家山井田的保安煤柱约80米，且采空区内存在大量积水，积水量约37万m3，水压在0.5Mpa左右。

2、23407采空区积水：在xx工作面的施工过程中主要受相邻23407工作面采空积水的影响，必须加强对相邻采空区积水的排放。

3、3、4#煤层顶底板砂岩含水层包括顶板S砂岩及底板K

砂岩,区内砂岩厚

3

度一般均超过6米，但富水性较弱，对掘进基本无影响，主要表现为微量的淋头

水。

4、太原组灰岩含水层是该区域的间接含水层，L

1—L

5

厚度约为35米，区内

水位标高约为580米，3+4#煤层底板标高475-530米，所承受的水压为0.5—

1.05MPa。根据《煤矿防治水规定》计算突水系数：

T

min

=P/M=0.5/27=0.02MPa/m；

T

max

=P/M=1.05/27=0.04MPa/m

式中: T—突水系数；P—煤层承受的水压，最小取0.5MPa、最大取1.05

MPa；M—底板隔水厚度，取27米。（注：以上数据参照S

7

钻孔资料）综上所述：0.02MPa/m≤T≤0.04MPa/m

据以上计算结果，该区域太灰水的突水系数T值小于《煤矿防治水规定》中的临界值0.1 MPa/m，因此在正常块段掘进时没有太灰水突出的威胁，但在断层、陷落柱等地层薄弱地带，也可能会造成突水事故的发生，因此在掘进过程中，必须严格执行“有掘必探，有疑必钻”的原则。

5、奥陶系灰岩含水层是重要的含水层，区内奥陶系灰岩岩溶裂隙水水位标高796米左右，上距3+4#煤层约140米，开采3+4#煤层所承受的水压为2.66—3.21Mpa，根据《煤矿防治水规定》计算突水系数：

T

min

=P/M=2.66/140=0.02MPa/m

T

max

=P/M=3.21/140=0.023MPa/m

式中: T—突水系数；P—煤层承受的水压，最小取2.66MPa、最大取3.21；M—底板隔水厚度，取140米

综上所述：0.02MPa/m≤T≤0.023MPa/m

据以上计算结果，该区域奥灰水的突水系数T值远小于《煤矿防治水规定》中的临界值0.1 MPa/m，因此在该区开采3+4#煤，一般没有突水的威胁，但在地层比较薄弱的地带（如受陷落柱、断层等地质构造破坏）可能会造成突水，因此在掘进过程中，必须严格执行“有掘必探，有疑必钻”的原则。三、防治水措施

根据以上水文地质条件的分析，为了消除xx工作面在掘进、回采过程中受到的水害威胁，故提出以下防治水措施：

1）如果在施工过程中出现的顶板淋头水影响正常生产时，必须停止掘进，待其自然卸压，确保安全后方可向前掘进。

2）、施工队组必须不间断的对相邻23407工作面的采空区积水进行排放。

3）如果在施工过程中发现底板变潮甚至出现渗水现象时，施工队组必须立即向矿调度汇报，根据现场实际情况，有必要时必须撤出受水害威胁区域的所有人员，待其查明原因后方可向前掘进。

4）在掘进过程中施工队组必须保证排水系统的安装紧跟工作面，使其排水能力达到50m3/h。

5）掘进过程中必须严格执行集团公司关于“有掘必探，有疑必钻”的防治水原则，利用物探、钻探综合法积极探查区内的隐伏构造及水患威胁。

6）在掘进过程中一旦意外揭露小型构造及陷落柱，必须停止掘进，汇报矿调度室，查明区内的水文地质情况后方可继续掘进。

7）在施工切割巷前必须通过物探、钻探等综合手段探明武家山小煤矿越界的范围，确保xx切割巷与其井田保安煤柱符合《煤矿防治水的规定》，保证安全后方可向前掘进。

四、防治水目的

为了消除工作面在地层薄弱地带受到的太灰水和奥灰水的水患威胁和查清在掘进区域是否存在影响安全生产的隐伏断层、陷落柱等地质构造体等，因此巷道在掘进（回采）过程中必须坚持“有掘（采）必探、有疑必钻”，尤其在综合分析异常区域，进行重点探测，确保该工作面的顺利采掘。

五、防治水设计

根据山西焦煤提出的“有掘必探、有疑必钻”的探放水原则，全面推行“物探先行、提供目标、钻探验证、综合治理”的煤矿水害防治方法，故我矿决定在xx工作面的掘进和回采过程中先用物探仪器进行探测，如有物探异常区再进行钻探验证。

(一)、掘进过程中的防治水设计

1、物探设计

（1）、物探目的

为落实好“有掘必探、先探后掘”和集团公司提出的“无预报揭露地质构造