【正文】 L＝ Hcosα +F 盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 37 式中： L—— 導(dǎo)水鉆孔防水煤柱厚度（ m）； H—— 導(dǎo)水裂隙帶高度（ m）； α —— 巖層塌陷角（176。 采空區(qū)防水煤（巖）柱 ①在采空區(qū)或老空積水區(qū)下掘進時，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的 10倍，經(jīng)計算為： 10 =28m。 根據(jù)《礦井防治水規(guī)定》之規(guī)定：“水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等”，可采用垂直法留設(shè)，但總寬度不得小于 40m。斷 層的某一區(qū)段是否導(dǎo)水，導(dǎo)水性強弱等情況取決于兩側(cè)巖層的接觸關(guān)系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復(fù)破壞作用。防水煤（巖）柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 32 它防水措施，保護煤（巖）柱的完整性。 防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率 。根據(jù)該礦井的實際情況，需留設(shè)以下防水煤（巖）柱： 斷層防水煤（巖）柱 在導(dǎo)水或含水?dāng)鄬觾蓚?cè)，為防止斷層水潰入井下而留設(shè)的煤柱；當(dāng)斷層使煤層與強含水層接觸或接近時，為防止含水層潰入井下而留設(shè)的煤柱。 ④對漏水的排洪溝，應(yīng)及時堵漏，地面裂縫和塌陷必須填塞，填塞工作必須有安全措施，防止人員陷入塌陷坑內(nèi)。 工業(yè)場地內(nèi)建筑物，必須修筑防洪溝渠或采取其它防、 排水措施。 定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖上標出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。井口及工業(yè)場地位于一溪溝附近的平緩坡地上，均高于溪溝歷年最高洪水位。 （ 3）儲量核實報告未對井田范圍內(nèi)的小窯進行充分的調(diào)查，故建議礦井在采掘之前，對全礦區(qū)小窯進行全面的調(diào)查，對其分布范圍、可能盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 26 的積水性及積水量做出調(diào)查及預(yù)測并標注 在礦井采掘平面圖及井上下對照圖上，以指導(dǎo)礦井實際防水工作。 ②人為采礦冒落裂隙 采 煤活動產(chǎn)生大量的采礦裂隙，可采煤層的頂板和底板均為軟弱巖組，礦井及采空區(qū)易坍塌，地壓對圍巖破壞嚴重，易誘發(fā)突水通道。 對礦井有一定的威脅 增加礦井涌水量或突水 河流及溪溝水 礦井附近有拖長江及溪溝，其水流通過導(dǎo)水裂隙帶進入礦井。 礦井在今后由于受采動影響，可能有裂隙水水患，采空區(qū)引起的冒裂帶形成導(dǎo)水裂隙帶，對礦井安全生產(chǎn)有一定影響。 根據(jù)水源分類，礦井水害分為：地表水水害、老空水水害、孔隙水水害、裂隙水水害和巖溶水水害等。主平硐、副平硐、回風(fēng)平硐井口的布置不存在地表水淹井的可能性，但是，業(yè)主未提供歷年的最高洪水基準面數(shù)據(jù)。同時堅持“有疑必?！钡脑瓌t。礦井采用平硐開拓。 原 青山 煤礦原屬私營獨資企業(yè)，井田面積 。該組為煤礦床開采的直接充水水源。 2)小煤礦、老窯水文地質(zhì)特征 礦區(qū)小煤窯分布較多，幾乎所有煤層均有多處開采，但現(xiàn)均已封閉，其水文特征不詳。該層富水性強，但極不均一，其頂界距 C27 煤層之間有 65m 的含黃鐵礦粘土 巖隔水段，故該層構(gòu)成了礦床的底板充水含水層。 地層富水性 依據(jù)礦區(qū)內(nèi)出露的地層及巖性、以及巖石的富水性等特點，將區(qū)盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 16 內(nèi)地下水的類型劃分為孔隙水、基巖裂隙水 、巖溶水三個類型；現(xiàn)將其地下水特征分別闡述如下： 1）孔隙水 主要賦存于斜坡、溝谷地帶第四系松散堆積層中，第四系的富水性嚴格受控于大氣降雨及地表流的變化。 根據(jù) 銅山縣 氣象站多年氣象觀測資料，區(qū)內(nèi)年平均降水量為，其中 5～ 10 月為雨季，降水量達 mm，占全年降水量的 ％， 11 月至次年 4 月為旱季，降水量為 ，僅占全年降水量的 ％。 配套電機型號 YBFe280S6，功率 45 2kw。 計算得 青山 煤礦老窯老空水積水量 W＝ 32283m3。 老窯 和采空區(qū) 的積水對該礦的開采沒有造成較大的水害威脅。設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模 6 萬 t/a，主要開采 5 號、 12 號、 15 號煤層，礦井范圍內(nèi) 5 號煤、 12 號煤西面已全部采空， 15 號煤 +1836m 標高以上已采空，礦井開采損失量 46 萬 t。 設(shè)計采用走向長壁采煤法，全部垮落法管理頂板。礦井以一個高檔普采工作面、兩個掘進工作面達到 30 萬 t/a 的設(shè)計生產(chǎn)能力。 三、礦井開拓與開采 開拓方式 根據(jù) 江蘇 省煤礦設(shè)計院二ＯＯ八年九月提交的《 銅山縣青山鎮(zhèn)青山盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 11 煤礦（整合）安全專篇 》 ， 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 30 萬 t/a，工業(yè)場地考慮利用原 青山 工業(yè)場地，改造原 青山 煤礦主平硐作副平硐，在副平硐西南面約 80m處新建主平硐，主平硐井口標高 +1908m，方位角 19176。 （ 2）化學(xué)性質(zhì) 根據(jù)原煤分析結(jié)果，按國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局（ GB/T 15224，）發(fā)布的《煤炭質(zhì)量分級》標準， 根據(jù)煤炭分類國家標準（ GB575186），確定礦區(qū)內(nèi)可采煤層除 C1 煤 層為中灰低硫肥煤外， C5 煤層為中灰、中硫肥煤， C1 C1 C18 煤為中灰、特低硫煤，其余各層為低灰、特低硫煤。 C16 煤層：平均厚 米， 結(jié)構(gòu)簡單， 含 12 層矸石，頂板為淺灰色粉砂質(zhì)尼巖，底板為淺灰色粉砂巖。 C3 煤層：平均厚度 米，半暗 — 半亮型，塊狀結(jié)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較穩(wěn)定， 含 15 層矸石，上、中層為高嶺石，下部夾泥巖，頂板為灰色泥質(zhì)粉砂巖，含較多的炭化植物碎片；底板為灰白色泥質(zhì)粉砂巖。 第四系 (Q)：以殘坡積的粘上、粉質(zhì)粘土、砂礫石、碎石土等組成，厚約 0～ 10 米，與下覆地層呈不整合接觸。據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 (GB50011— 2020)，抗震設(shè)防烈度為 6 度。其它地表水系較發(fā) 育，多為山區(qū)雨源型溪流。 青山煤礦采礦許可證已由貴州省國土資源廳頒發(fā)，證號為： 5202000830912，企業(yè)性質(zhì)為私營 獨資企業(yè) ， 開采礦種為煤。 34′ 02″ 105176。 礦井必須配備防治水專業(yè)技術(shù)人 員，配齊專用探放水設(shè)備，建立盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 3 專門的探放水作業(yè)隊伍，礦井必須對職工進行防治水知識的教育和培訓(xùn)，保證職工具備必要的防治水知識，提高防治水工作的技能和抵御水災(zāi)的能力。 為了貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的指導(dǎo)思想，提高礦井的防治災(zāi)害能力，根據(jù)《 煤礦防治水規(guī)定》及有關(guān)要求，必須編制防治水專門設(shè)計。 34′ 56″ ,北緯： 26176。 03′ 05″ 26176。我院受 銅山縣青山鎮(zhèn)青山 煤礦 的委托，對 青山 煤礦進行礦井防治水方案設(shè)計。 根據(jù)調(diào)查了解，礦區(qū)內(nèi)存在過去采煤時形成的大量采空區(qū)或老窯，由于含煤巖系隔水性好，儲水性也較好，老窯中可能儲集大量的老窯水，開采時應(yīng)嚴格執(zhí)行“ 預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的方針 。 34′ 56″ ,北緯： 26176。 青山 煤礦井田范圍由貴州省國土資源廳以 7 個坐標劃定，形狀為一不規(guī)則的多邊形。 根據(jù) 銅山縣 氣象站多年氣象觀測資料，區(qū)內(nèi)年平均降水量為，其中 5～ 10 月為雨季，降水量達 mm，占全年降水量的 ％， 11 月至次年 4 月為旱季，降水量為 ，僅占全年降水量的 ％。 二、礦井地質(zhì)及煤層特征 （一）、 地層 青山 煤礦區(qū)域內(nèi)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（ P2l）和飛仙關(guān)組（ T1f）及 少量第四系地層。 （二）地質(zhì) 構(gòu)造 青山 煤礦構(gòu)造簡單，總體為一單斜構(gòu)造。 C5 煤層：平均厚 米，半暗 — 半亮型，塊狀結(jié)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較 穩(wěn)定， 含 12 層矸石，頂板為深灰色泥質(zhì)粉砂巖，底板為淺灰色粉砂盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防突設(shè)計 7 巖。 1 C17 煤層：平均厚 米，半暗 — 半亮型， 結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定，含一層矸石，頂板為細砂巖，底板為 灰白色粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖。 青山 煤礦可采及局部 可采煤層煤質(zhì)特征表 詳 見表 122。井筒長 388m，沿煤層走向布置井底車場、井下變電所、運輸巷，主平硐內(nèi)鋪設(shè)膠帶運輸；利用原 青山 回風(fēng)平硐作新系 統(tǒng)回風(fēng)平硐，回風(fēng)平硐井口標高 +1940m，方位角 9176。 采煤方法與頂板管理 根據(jù) 江蘇 省煤礦設(shè)計院二ＯＯ八年九月提交的《 銅山縣青山鎮(zhèn)青山煤礦（整合）安全專篇》， 礦井煤層傾角平均 21176。 小窯、老窯開采情況 （ 1）相鄰礦井和報廢礦井開采情況 本礦相鄰礦井為五排煤礦，位于本礦井淺部邊界外 400m 處，對本礦盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 12 井的充水影響較小，本礦井內(nèi)原 大吳 煤礦、十 青山 煤礦和 湖里 煤礦已封閉，礦井內(nèi)分布有較多老窯，井下采空區(qū)中可能有積水存在，但位置和規(guī)模不祥，礦井在以后的生產(chǎn)過程中應(yīng)加強探放水工作。礦井采用平硐開拓。但是，礦井在首采工作面回風(fēng)巷和接近淺部煤層巷道掘進時，必須采取可靠的盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 13 探放水措施。 四、礦井設(shè)計生產(chǎn) 能力及服務(wù)年限 ①礦井工作制度 礦井設(shè)計按年工作日 330 天計算，每天四班作業(yè)，每班 6h。 掘進工作面采用局部通風(fēng)機進行壓入式通風(fēng)，實現(xiàn)雙風(fēng)機雙電源，且主、備用風(fēng)機必須實現(xiàn)自動切換；掘進工作面采用 型 通風(fēng)機壓入式供風(fēng)，其風(fēng)量為 150250m3/min， 功率 2kw,電壓 660v。降水強度亦隨季節(jié)的變化而變化，冬春季節(jié) (旱季 )降水量少，強度亦小，夏秋季節(jié) (雨季 )降水量大，強度亦大，且較為集中。 2）基巖裂隙水 在礦區(qū)內(nèi)基巖裂隙水主要賦存于飛仙關(guān)組 一段 (T1f 1)砂 巖、粉砂巖 ，飛仙關(guān)組 二段 (T1f 2) 泥 質(zhì)粉砂巖、 粉砂質(zhì)泥巖 ，飛仙關(guān)組 三段 (T1f3)泥晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r， 龍?zhí)督M三段（ P3l3）上部 細砂巖 的裂隙和構(gòu)造裂隙中，其富水性與相對含水層（巖石）的厚度及裂隙發(fā)育情況有關(guān)，通常表現(xiàn)出極不均一性，富水性弱至中等； 3）巖溶水 在礦區(qū)內(nèi)巖溶水主要 賦存于飛仙關(guān)組 三段 (T1f3)泥晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r中。 補給、逕流、排泄條件 礦區(qū)內(nèi)第四系所含孔隙水由大氣降水直接補給，一部分通過巖層層理、節(jié)理、裂隙、斷層破碎帶等補給地下含水層；另一部分匯集于沖溝中，最后排泄于 拖長江 中。原十 青山 煤礦、 大吳 煤礦、 湖里 煤礦現(xiàn)已關(guān)閉 ，生產(chǎn)能力 均 為 3 萬噸 /年 。 （ 4） 小煤礦、老窯采空區(qū)積水 礦井采空區(qū)、 小煤礦、老窯內(nèi)存在著一定的積水，是淺部礦井開采的重要充水因素，在開采淺部煤層時，采空區(qū)積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源。設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模3 萬 t/a，主要開采 5 號煤層，礦井范圍內(nèi) 5 號煤東面已全部采空，開采損失量 19 萬 t。 湖里 煤礦原屬個體，井田面積 。防止采空區(qū)積水及老窯積水的突然涌出。 礦井涌水量 根據(jù) 銅山縣青山鎮(zhèn)青山 煤礦目前開采情況，掘進巷道煤層頂板局部有少量滴水現(xiàn)象，開采的各煤層采掘回風(fēng)平巷煤層頂板有滴水現(xiàn)象，其匯集后水量約 ，雨季增大，用水泵 間隙排出。根據(jù)本礦井的具體實際，對其可能形成的水害類型分析如下： 大氣降水：大氣降水是各含水巖組地下水的主要補給源，礦井涌水量將隨大氣降水強度變化，一般情況下，雨季時涌水量增大，枯季時涌水量變??；若開采過程中，采空塌陷影響至地表，大氣降雨會 通過地面塌陷、地表裂縫間接進入礦井，使礦井的涌水量增大。在生產(chǎn)中要加強防治。特別是在侵蝕基準面下采掘時，對礦井威脅更大。 ③老窯采空區(qū) 礦區(qū)內(nèi)老窯，其廢棄采面或巷道會成為老窯水、采空區(qū)積水、部分地表水進入礦井的通道。 建議礦井進行地質(zhì)調(diào)查工作，編制專門的水文地質(zhì)調(diào)查報告。場內(nèi)采用自然放坡和擋土墻支擋相結(jié)合方式保持邊坡的穩(wěn)定及滿足使用功能要求。 針對主要含水層（段）建立地下水 動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報。 留設(shè)采區(qū)及井田邊界隔離防水煤柱 ； 在斷層兩側(cè)，必須按規(guī)定留設(shè)足夠的斷層煤柱，在條件不具備時，不得進入防水煤柱采煤 ； 以煤層導(dǎo)水裂縫帶高度為基礎(chǔ)參數(shù)，加上一定安全系數(shù)，留設(shè) “ 三砂 ” 防水（防砂）煤巖柱。 盤縣灑基鎮(zhèn)二排煤礦防治水設(shè)計 30 1 配備 EM3 瞬變電磁儀 2 臺，用于井下全方位探測水（既 可用于掘進頭前方，也可以用于巷道側(cè)幫，煤層頂?shù)装逄綔y）。 導(dǎo)水鉆孔防水煤柱 勘探階段施工的鉆孔，往往能貫穿若干含水層，若封孔質(zhì)量不好，則人為地溝通了本來沒有水力聯(lián)系的含水層，使煤層開采的充水條件復(fù)雜化，為防止上覆含水層的水潰入井下而留設(shè)的煤柱稱為鉆孔防水煤柱。 為了多采煤炭，充分利用資源，也可以用采后充填，疏水降壓、改造含水層（充填巖溶裂隙）等方法，消除突水威脅，創(chuàng)造少留煤柱的條件。 留設(shè)防水煤在（巖）柱需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。因此，在沒有掌握斷層各區(qū)段的導(dǎo)水性時，應(yīng)把整個斷層作為導(dǎo)水?dāng)鄬訉Υ！痹O(shè)計井田淺部邊界煤柱暫按 40m留設(shè)。（巷道最大高度為 ） ②采空區(qū)或老空積水區(qū)下同一煤層中進行開采時，若采空區(qū)或老空積水區(qū)的界線已基本查明，隔水煤柱的尺寸按斷層防隔水煤柱的留設(shè)要求留設(shè)。）； F—— 鉆孔偏離系數(shù)。取其大值為半徑，以鉆孔中心點為圓心，所