【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板距 15 號(hào)煤層頂板為 ～ ，計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶最大高度為 ，對(duì) 3 號(hào)煤層采空或 積水區(qū)不具影響，但應(yīng)考慮斷層、陷落及鉆孔溝通可能影響到 3 號(hào)煤層采空積水，而造成的上部采空積水直接突水，因此礦井生產(chǎn)時(shí)應(yīng)有所防范。 （ 3）奧灰系灰?guī)r含水層充水 突水系數(shù)計(jì)算： 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 18 由公式：MPT? 式中： T——突水系數(shù) (MPa/m) P——底板隔水層承受的水壓 (MPa)（取值 ） M——底板隔水層厚度（ m）（取值 15 號(hào)煤層底板至奧陶系灰?guī)r頂面之間隔水層厚度 ）。 突水系數(shù) 計(jì)算， T=，按《煤礦防治水規(guī)定》，正常塊段該計(jì)算值不大于 MPa/m，構(gòu)造破壞塊段不應(yīng)大于 MPa/m 的臨界值。因此在無(wú)構(gòu)造作用和人為鉆孔作用時(shí)，發(fā)生奧灰水對(duì) 15 號(hào)煤層底板突水事故的可能性小。 六、 采（古）空區(qū)積水 井田內(nèi)有 7 處采空區(qū)積水，均為 3 號(hào)煤層開采后遺留的采空區(qū)，井田內(nèi)總積水面積為 352489m2，總積水量 240252m3。礦井周邊分布有 4 個(gè)煤礦，據(jù)本次調(diào)查，總積水面積為 116451m2，總積水量 79371m3。東南部的水碾溝煤礦開采 15 號(hào)煤層，其采空積水對(duì)本礦井 3號(hào)煤層開采無(wú)影響，井田外西部的上良聯(lián)營(yíng)煤礦、東部的老窯港煤礦、井田外西南部的白楊嶺煤礦調(diào)查采空區(qū)內(nèi)有部分積水，但由于其采空積水范圍與本礦井不相連，且留有足夠的邊界保安煤柱，無(wú)越界開采，現(xiàn)狀條件下對(duì)本礦井 3 號(hào)煤層開采無(wú)影響。 七、 周邊礦井充水條件 據(jù)本次礦井調(diào)查，井田內(nèi)外現(xiàn)條件下不存在小窯開采現(xiàn)象，兼并重組前，井田周邊分布 4 個(gè)相鄰礦井。 山西襄礦上良煤業(yè)有限公司 位于井田外西部，批準(zhǔn)開采 3號(hào)煤層，現(xiàn)采 3號(hào)煤層，井田面積 ，生產(chǎn)能力 60 萬(wàn) t/a，礦井正常涌水量 480m3/d，據(jù)調(diào)查其井田東 部采空區(qū)內(nèi)有山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 19 積水，積水量為 33001m3（詳見表 2），采空積水區(qū)距礦界 50m，無(wú)越界開采。 山西襄礦新莊煤業(yè)有限公司 位于井田外東南部，井田面積 ，前期批準(zhǔn)開采 3 號(hào)煤層，經(jīng)多年開采，資源已經(jīng)枯竭?，F(xiàn)開采 15 號(hào)煤層，生產(chǎn)能力 60 萬(wàn) t/a，礦井正常涌水量 2760m3/d。該礦開采 15 號(hào)煤層， 對(duì)本礦井越界開采 。 白楊嶺煤礦 位于井田西南部，批準(zhǔn)開采 3 號(hào)煤層，生產(chǎn)能力 3 萬(wàn) t/a，礦井涌水量240m3/d，該礦于 2020 年關(guān)閉。據(jù)調(diào)查，其井田北部采空區(qū)內(nèi)有積水，積水量為 15532m3，本井田南部現(xiàn) 狀條件下已基本開采結(jié)束，該礦與本礦井相鄰處留有足夠的礦界保安煤柱，現(xiàn)狀條件下，其采空積水區(qū)距礦界 20m，無(wú)越界開采。 老窯港煤礦 位于井田東北部，批準(zhǔn)開采 3 號(hào)煤層，井田面積 ，生產(chǎn)能力 3萬(wàn) t/a，礦井涌水量 48m3/d，該礦井于 2020 年已關(guān)閉。據(jù)調(diào)查，其井田西部采空區(qū)范圍內(nèi)有部分積水，積水量為 30838m3，但其礦界與本礦井不相連，距本礦間距為 155m，無(wú)越界開采。 八、 礦井水文地質(zhì)類型 根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質(zhì)類型劃分 如 下： 受采掘破壞或影響的含水層及水體 本礦井開采 3 號(hào)煤層，受采掘破壞影響的含水層為其煤層上部的山西組碎屑巖含水巖層，疏干排水使該地層水位下降，該含水層補(bǔ)給條件差，鉆孔單位涌水量為 ，為弱富水性，滲透系數(shù)為 。依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)，礦井水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單。 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 20 礦井及周邊老空水分布狀況 井田內(nèi)有 7 處采空區(qū)積水，均為 3 號(hào)煤層開采后遺留的采空區(qū)，井田內(nèi)總積水面積為 352489m2，總積水量 240252m3。礦井周邊分布有 4 個(gè)煤礦，據(jù)本次調(diào)查，總積水面積為 116451m2，總積水量 79371m3。東南部的水碾溝煤礦開采 15 號(hào)煤層，其采空積水對(duì)本礦井 3號(hào)煤層開采無(wú)影響，井田外西部的上良聯(lián)營(yíng)煤礦、東部的老窯港煤礦、井田外西南部的白楊嶺煤礦調(diào)查采空區(qū)內(nèi)有部分積水，但由于其采空積水范圍與本礦井不相連，且留有足夠的邊界保安煤柱，無(wú)越界開采，現(xiàn)狀條件下對(duì)本礦井 3號(hào)煤層開采無(wú)影響。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)， 3 號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)條件為中等。 礦井涌水量 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，采用原上莊井田生產(chǎn)資料，開采 3 號(hào)煤層，同時(shí)煤層埋藏較淺。煤礦的生產(chǎn)能力為 30 萬(wàn)噸 /年，礦井正常涌水量為 11m3/h，最大涌水量為 25m3/h。采用水文地質(zhì)比擬法中富 水系數(shù)法公式： Q C= ——— P 式中： Q—涌水量 (m3/d) P—年產(chǎn)量 (萬(wàn)噸 ) 經(jīng)計(jì)算：礦井開采 3 號(hào)煤層時(shí)，生產(chǎn)能力達(dá)到 90 萬(wàn) t/a，礦井正常涌水量正常為 30m3/h，最大涌水量為 50m3/h。 依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)，礦井水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單。 突水量 礦井開采 3 號(hào)煤層的，井下無(wú)突水點(diǎn)，采掘工作面及煤層頂板有淋水滲出，依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)，礦井水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單。 開采受水害影響程度 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 21 井下開采時(shí)，老空水、頂板砂巖含水層及構(gòu)造破碎帶含水水害隱患是防治水工作的重點(diǎn)，井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層頂板含水微弱，在煤炭開采時(shí)認(rèn)真做好防水、探水、疏干與排水工作，將采掘工作不受水害的影響，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)，該項(xiàng)分類依據(jù)為簡(jiǎn)單。 防治水工作難易程度 根據(jù)礦井水文地質(zhì)特征，認(rèn)真做好井上、井下的防治水工作，對(duì)本井田的老空積水和相鄰礦的已關(guān)閉或生產(chǎn)礦井，認(rèn)真做好調(diào)查工作，由于本井田存在采空積水和對(duì)周邊相鄰礦井防水工作較簡(jiǎn)單，并易于進(jìn)行，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》分類依據(jù)，礦井水文地質(zhì)條件中等。 綜合上述評(píng) 述，依據(jù)就高不就低的原則，礦井水文地質(zhì)條件類型確定為中等。 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 22 第二章 工程概況 第一節(jié) 工程概況 根據(jù)上莊煤業(yè)提供的資料，礦井東部的山西襄礦新莊煤業(yè)有限公司1510 15105回采工作面 對(duì)本礦井 越界開采。新莊煤業(yè) 15103工作面已回采150m， 15105工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽已經(jīng)送出，尚未回采。 井巷落低及布置水平位置 主斜井井底煤倉(cāng)、集中膠帶下山布置： 由于受新莊煤業(yè)越界開采 15號(hào)煤后留下的采空區(qū)的影響，將集中膠帶下山上倉(cāng)段和井底煤倉(cāng)上口布置在距 15號(hào)煤底板下部 20m的巖層當(dāng)中 ，為保證煤倉(cāng)上口及集中膠帶下山的支護(hù)及施工安全性，煤倉(cāng)上口及集中膠帶下山頂板與 15號(hào)煤采空區(qū)底板之間留設(shè)不小于 20m厚的純巖柱。 集中膠帶下山采空區(qū)段沿采空區(qū)下部 20m處從 15號(hào)煤采空區(qū)下部穿過，待通過采空區(qū)后以水平方式找到 15號(hào)煤后，再沿 15號(hào)煤布置。 副斜井、井底車場(chǎng)、 15號(hào)煤軌道下山布置： 副斜井落底在 +774（ 15號(hào)煤底板下方巖層當(dāng)中）。井底車場(chǎng)也按此水平布置。井底車場(chǎng)平段終結(jié)后， 15號(hào)煤軌道下山沿新莊煤業(yè)越界開采 15號(hào)煤后留下的采空區(qū)的下部 20m布置，待穿過采空區(qū)之后，以 6度坡向上爬坡，找到15號(hào) 煤之后再沿 15號(hào)煤布置。 井巷斷面 主斜井（新建）：半圓拱斷面，凈寬 ，凈斷面 ， 副斜井（新建）：半圓拱斷面，凈寬 ，凈斷面積 ， 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 23 集中膠帶下山采用矩形斷面錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)，凈寬 ，凈高 。 15號(hào)煤軌道下山采用矩形斷面錨網(wǎng)噴加錨索支護(hù)，凈寬 ，凈高 ，凈斷面 。 第二節(jié) 周邊礦井及越界開采 井田外周邊相鄰有 4 座礦井，井田西部為山西襄礦上良煤業(yè)有限公司，東部為山西襄礦新莊煤業(yè)有限公司、老窯港煤礦，西南部為白楊嶺煤礦。 根據(jù)上莊煤 業(yè)提供的資料，礦井東部的山西襄礦新莊煤業(yè)有限公司1510 15105 回采工作面 對(duì)本礦井 越界開采。新莊煤業(yè) 15103 工作面已回采150m， 15105 工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽已經(jīng)送出，尚未回采。 主斜井、副斜井和集中膠帶下山、 15 號(hào)煤軌道下山要從該越界開采后的采空區(qū)下方通過，因此須制定專項(xiàng)探放水措施，加強(qiáng)探放水工作 ，確保掘進(jìn)工作的安全進(jìn)行 。 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 24 第 三 章 探放水總述 第一節(jié) 探放水原則 l、采掘工作面必須堅(jiān)持 “有掘必探，先探后掘 ”的原則。 尤其 遇到下列情況之一時(shí)， 更應(yīng)重視，加強(qiáng) 探水 工作 ，確認(rèn)無(wú)突 水危險(xiǎn)后，方可前進(jìn)： （ 1）接近水淹的井巷、老空、老窯或小煤礦時(shí)； （ 2）接近水文地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域，并有出水征兆時(shí)： 一般征兆： ① 煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水可由小變大；有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。 ② 工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣及硫化氫氣味。 ③ 有時(shí)可聞到水的 “嘶嘶 ”聲。 ④ 礦壓增大，發(fā)生片幫冒頂及底鼓。 工作面底板灰?guī)r含水層突水征兆： ① 工作面壓力增大，底板鼓起，底鼓量有時(shí)可達(dá) 500mm 以上。 ② 工作面底板產(chǎn)生裂隙，并逐漸增大。 ③ 沿裂隙或煤幫向外滲水。隨裂隙的增大，水量增加，當(dāng)?shù)装鍧B水 量增大到一定程度時(shí)，煤幫滲水可能停止，此時(shí)水色時(shí)清時(shí)混，底板活動(dòng)時(shí)水變渾濁、底板穩(wěn)定時(shí)水色變清。 ④ 底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有 “嘶嘶 ”聲或刺耳水聲。 ⑤ 底板發(fā)生 “底爆 ”，伴有巨響，水大量涌出，水色乳白或呈黃色。 經(jīng)確認(rèn)無(wú)突水危險(xiǎn)后，方可前進(jìn)。 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 25 預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，正式探水鉆進(jìn)前，必須先安好孔口管和控制閘閥?？卓诠艿拈L(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)水壓和圍巖性質(zhì)在探放水設(shè)計(jì)中明確規(guī)定。孔口管與孔壁之間，必須灌注水泥漿固定，待水泥漿凝固后進(jìn)行掃孔，掃孔后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到能承受設(shè)計(jì)水壓后，方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的 地區(qū)，還應(yīng)預(yù)先采取開掘安全躲避硐，規(guī)定撤人的避災(zāi)路線等安全措施。 鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟，片幫、來(lái)壓或在鉆眼中水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，立即向礦調(diào)度室報(bào)告，并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理。鉆眼內(nèi)水壓過大時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn)，并有防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。措施內(nèi)容應(yīng)包括背緊工作面（留出鉆眼部分），在攔板外面加設(shè)頂柱或木垛，必要時(shí)還應(yīng)在頂、底板堅(jiān)固地點(diǎn)砌筑防水墻，然后方可打開鉆 眼放水。 鉆孔放水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量，控制放水眼的流量，還必須觀測(cè)水壓。鉆孔放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況，測(cè)定水量，做好記錄，遇有水量突然變化時(shí)，必須進(jìn)行處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室。在排水過程中，有被水所封住的沼氣或其它有害氣體突然涌出的可能，必須制訂安全措施，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。 底板隔水層厚度達(dá)不到安全開采要求時(shí)，原則上必須進(jìn)行疏水降壓開采，有條件時(shí)，也可采取在加強(qiáng)排水能力前提下的分區(qū)隔離開采。 在安鉆探水前，必須遵守下列規(guī)定： （ 1）加強(qiáng)鉆孔附近的巷道 支架，背好頂幫，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板； （ 2）清理巷道浮煤，挖好排水溝； 山西潞安環(huán)能上莊煤業(yè)有限公司礦井斜井與下山掘進(jìn)工作面 探放水設(shè)計(jì) 26 （ 3）在打鉆地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話； （ 4）確定主要探水孔的位置時(shí)，應(yīng)由測(cè)量和負(fù)責(zé)防探水人員親臨現(xiàn)場(chǎng)，共同確定鉆孔方位、角度、鉆孔數(shù)目以及鉆進(jìn)深度。 相鄰礦井的分界處，必須留防水煤柱。嚴(yán)禁在各種防隔水煤柱中采掘。 井巷出水點(diǎn)的位置及其水量，有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量，必須繪在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。采掘到探水線位置時(shí)，必須探水前進(jìn)。 每次降大到暴雨時(shí)和降雨后， 應(yīng)及時(shí)觀測(cè)井下水文變化情況，并向礦調(diào)度室報(bào)告。 水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中的采