【文章內(nèi)容簡介】 式中，ΣM——M2煤層采厚。經(jīng)計算，M2煤層冒落帶最大高度Hm=。導(dǎo)水裂縫帶高度HL式中，ΣM——M2煤層采厚。經(jīng)計算，M2煤層導(dǎo)水裂縫帶高度HL=。即M2煤層開采后。依次計算得知：M31煤層開采后，；M5煤層開采后，；M61煤層開采后，；M32煤層開采后，；根據(jù)各煤層的層間距，M3MM6煤層開采后導(dǎo)水裂縫帶高度大于各煤層層間距，從而在空間上形成連貫的采空導(dǎo)水裂縫帶，因此，礦方在雨季時要重點調(diào)查地裂縫，地面塌陷，井下巷道頂板出水情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立即采取有效措施，防止暴雨時雨水倒灌。（3）斷層破碎帶在礦區(qū)內(nèi)東南部地表發(fā)現(xiàn)斷層FF1F111，受采礦活動影響可能會發(fā)生導(dǎo)水，對礦井的充水影響較大。在以后的開采中，當(dāng)巷道接近斷層時，要嚴(yán)格在斷層兩側(cè)留設(shè)足夠的防水煤柱。三、礦井涌水量的預(yù)測本次生產(chǎn)地質(zhì)報告調(diào)查時，原朝陽煤礦和興化煤礦現(xiàn)已關(guān)閉，礦井涌水量無法測出，只能測量新建系統(tǒng)中測量礦井涌水量，礦井的正常涌水量（）和雨季最大涌水量（）。隨著開采范圍增大和開采標(biāo)高的加深以及充水因素影響，礦坑涌水量會增大。本報告采用比擬法計算礦井涌水量如下 。（1）計算公式：式中：Q—預(yù)測礦井未來涌水量(m3/n)；S—未來開采垂直降深（m）；F—未來采空區(qū)面積(km2)；Q1—已知礦井實測涌水量(m3/n)；S1—已采礦井垂直降深（m）；F1—現(xiàn)有礦井采空區(qū)面積(km2)；（2）計算參數(shù)的確定A、已知礦井實測涌水量（Q1）：據(jù)本次實測礦井涌水量，結(jié)合礦山生產(chǎn)實際。B、已知礦井采空區(qū)面積（F1）：。C、已知礦井垂直降深（S1）：本礦生產(chǎn)礦井開采最高標(biāo)高+1400m，現(xiàn)有工作面采掘標(biāo)高+1310m，故開采礦井垂直降深為90m。D、未來開采區(qū)面積（F）：礦區(qū)開采限于礦界范圍，從M32煤層底板等高線上讀取。E、未來采空區(qū)垂直降深（S）：該礦準(zhǔn)采標(biāo)高為+1400m～+1000m之上的煤炭資源量，則未來開采礦井垂直深度為300m。礦井涌水量計算表計算公式取值計算參數(shù)S未來采空區(qū)垂直降深（m）300F未來采空區(qū)面積(km2)Q1已知礦井實測涌水量(m3/h)(最大)(正常)S1已采礦井采空區(qū)垂直降深（m）90F1已知礦井采空區(qū)面積(km2)計算結(jié)果Q最大=(m3/h)，Q正常=(m3/h)礦井涌水量系預(yù)計，應(yīng)在生產(chǎn)中加以實測，如與預(yù)計值不符，對排水設(shè)施應(yīng)加以及時調(diào)整。在開采深部或最低侵蝕基準(zhǔn)面以下煤層時，加強水文地質(zhì)工作及邊采邊探措施。四、水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度礦山開采煤層直接充水水源主要為龍?zhí)督M裂隙水，礦床直接充水含水層富水性弱。老空區(qū)積水、間接充水水源為地表沖溝水，故本礦山屬于以頂板進水的水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜的裂隙充水礦床。水文地質(zhì)勘查類型為Ⅱ類Ⅱ型。礦區(qū)范圍內(nèi)沒有井、泉出露，礦區(qū)內(nèi)有趙家河穿過，流量約300L/s，從南西流向北東，屬長江流域烏江水系。此外，還發(fā)育有地表季節(jié)性的沖溝，地表水排泄條件較好。本礦及其周邊礦井長期的開采，對含水層水已有較大的疏放；第四系潛水對礦井開采影響不大；采空區(qū)積水問題及斷層切割趙家河地段和趙家河切割可采煤層地段使得水文地質(zhì)條件變得較為復(fù)雜。綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件為中等類型，即以頂板進水的水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜的裂隙充水礦床。水文地質(zhì)勘查類型為Ⅱ類Ⅱ型。4 礦井水害防治方案礦井應(yīng)根據(jù)礦井水害的實際情況，制定相應(yīng)防治水措施。針對即將進行回采的工作面，在回采前對上部采空區(qū)積水進行探放（疏水降壓措施），在掘進中采取邊探邊掘，防止誤穿巖溶裂隙，對地表主要影響井下的漏水區(qū)域，采取人工修建排洪溝，盡量減少對井下充水補給，對下水平揭露較大主要出水點進行注漿堵水，減少排水量。一、以排為主及井下排水工程根據(jù)“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在井田有水害區(qū)域的地面及井下設(shè)置相應(yīng)的防水害設(shè)施。礦井按照經(jīng)批準(zhǔn)的開采方案設(shè)計及安全專篇，在+1240m水平井底車場附近建設(shè)水泵房、水倉、管子道等工程，形成完善可靠的排水系統(tǒng)。提高抵御水患的能力。二、堵疏結(jié)合為防止大氣降水滲入礦井，每年雨季來臨前，應(yīng)對礦井范圍及周邊地表進行調(diào)查，對能引起地表水入滲井下的各種通道，如地裂縫、廢棄小窯、井筒等，用粘土或水泥進行堵填，防止地表水的滲入。三、加強探放探放水是礦井防治水害的主要手段之一，“預(yù)測預(yù)報，有疑必探，先探后掘，先治后采”是生產(chǎn)礦井防治水害的基本原則。特別是在接近原朝陽、興化煤礦采空區(qū)掘進施工時。5 防水安全煤（巖）柱留設(shè)（巖）柱的種類在受水害威脅的地方，預(yù)留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入井下，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。由于井田各含水層之間的垂直水力聯(lián)系通道目前尚未掌握清楚，含水層的裂隙發(fā)育情況以及含水層的水力補給情況有待查明，含水層橫向富水性及塊段間的差異也不明，因此防水煤（巖）柱的留設(shè)尤為重要，設(shè)計防水煤（巖）柱主要有以下幾種：煤層露頭防水煤（巖）柱；地表水體防水煤（巖）柱；斷層兩側(cè)防水煤（巖）柱；井田技術(shù)邊界留設(shè)防水煤（巖）柱；水平或采區(qū)留設(shè)邊界防水煤（巖）柱；采空區(qū)防隔水煤（巖）柱；其它類型防水煤柱。根據(jù)礦井的實際情況，需留設(shè)以下防水煤(巖)柱：煤層露頭防隔水煤（巖）柱斷層防水煤（巖）柱井田邊界、相鄰水平、采區(qū)邊界防水煤（巖）柱采空區(qū)（老空區(qū)）防隔水煤（巖）柱導(dǎo)水鉆孔防隔水煤（巖）柱。（巖）柱留設(shè)．防水煤（巖）柱的留設(shè)原則在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水（疏放或注漿很不經(jīng)濟時）的地區(qū)采掘時，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。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。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（巖）柱必須與礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)特性、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合，還要與采煤方法、開采強度、支護方式等人為因素相適應(yīng)。一個井田或一個水文地質(zhì)單元的防水煤（巖）柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)，否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大的困難，甚至無法留設(shè)。在多煤層塊段，各煤層的防水煤（巖）柱必須統(tǒng)一考慮確定，以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤（巖）柱，致使整個防水煤（巖）柱失效。在同一地點有兩種或兩種以上留設(shè)煤（巖）柱的條件時，所留設(shè)的煤（巖）柱必須滿足各留設(shè)煤（巖）柱的條件。對防水煤（巖）柱的維護要特別嚴(yán)格，因為煤（巖）柱任何一處被破壞，必將造成整個煤（巖）柱無效。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、修建防水閘門和其它防水措施，保護煤（巖）柱的完整性。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。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水層或裂隙不發(fā)育、含水層極弱的巖層，否則防水巖柱將無隔水作用。（巖）柱的留設(shè)（一）斷層防水煤（巖）柱的設(shè)計礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造屬中等類型，煤層頂?shù)装鍩o富含水層，頂?shù)装鍩o突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下述計算公式計算煤柱寬度：L＝式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高（m），MM3MM6；KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2～5，本設(shè)計取5。則：上煤組MM3MM61煤層開采時LM2＝5＝（m）LM31＝5＝（m）LM5＝5＝（m）LM61＝5＝（m） 下煤組M32煤層開采時L＝5＝（m）根據(jù)上述計算，開采斷層兩側(cè)煤層時各煤層防水煤柱統(tǒng)一留30m防水煤柱。（二）井田邊界煤（巖）柱的留設(shè)該礦水文地質(zhì)條件中等，可下述計算公式計算煤柱寬度，但井田邊界煤柱取值不得小于40m。L＝式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高（m），MM3MM6；KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2～5，本設(shè)計取5。LM2＝5＝（m）LM31＝5＝（m）LM5＝5＝（m）LM61＝5＝（m） 下煤組M32煤層開采時L＝5＝（m）根據(jù)上述計算，井田邊界煤柱取40m。（三）采空區(qū)防水煤（巖）柱在采空區(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=22m。（）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，隔水煤柱的尺寸應(yīng)按含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲褐牧粼O(shè)要求留設(shè)。根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報告及現(xiàn)場調(diào)查，礦區(qū)范圍內(nèi)M3M61煤層地表未見出露，MM3M5煤層露頭線附近有老窯存在，為當(dāng)?shù)卮迕褡杂妹洪_采的小窯，開采斜深大多在50m以內(nèi)、走向方向各約100m的露頭線附近。該礦歷年來主要開采礦區(qū)范圍內(nèi)+1370m標(biāo)高以上的KK4煤層，為斜井上山開采，礦井水自流出井，本礦采空區(qū)基本無積水。為防止淺部老窯積水威脅礦井的安全，老窯開采范圍按煤層露頭線下斜深50m，老窯采空區(qū)防水煤（巖）柱按30m留設(shè)。（四）露頭線防水煤（巖）柱礦區(qū)范圍內(nèi)M3M61煤層地表未見出露，MM3M5煤層露頭線以下已留設(shè)老窯采空區(qū)防水煤（巖）柱，不再單獨留設(shè)露頭線防水煤（巖）柱。（五）水平及采區(qū)邊界煤（巖）柱可用下述公式計算煤柱寬度：L＝式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高（m），MM3MM6；KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2～5，本設(shè)計取5。LM2＝5＝（m）LM31＝5＝（m）LM5＝5＝（m）LM61＝5＝（m） 下煤組M32煤層開采時L＝5＝（m）根據(jù)上述公式，經(jīng)計算并結(jié)合實際情況，確定相鄰水平或采區(qū)邊界MM3M5煤層留20m煤柱， M6M32煤層留30m煤柱。（六）井筒隔水煤柱結(jié)合該礦的實際情況，設(shè)計井筒兩側(cè)各留設(shè)25m防水煤柱。（七）鉆孔防水煤（巖）柱礦區(qū)范圍內(nèi)不存在封閉不良或質(zhì)量可疑、有突水可能的鉆孔，因此，無需留設(shè)保護煤柱。（八）地面水體、建筑物保護煤柱開采影響范圍內(nèi)無地面水體，礦區(qū)外趙家河里煤層較遠(yuǎn)，無需留設(shè)保護煤柱。開采影響范圍內(nèi)沒有重點保護的建筑物、公路等，無需留設(shè)保護煤柱。各種煤（巖）柱尺寸見下表5。各種煤（巖）柱尺寸表煤柱類別煤層編號井田邊界煤柱斷層防水煤柱井筒煤柱采區(qū)邊防水煤柱采空區(qū)防水煤柱M24030252030M314030252030M54030252030M614030253030M324030253030礦井生產(chǎn)過程中，嚴(yán)禁在各種防隔水煤柱中進行采掘，嚴(yán)禁破壞各種防隔水煤柱。6 礦井防治水措施 、開采所采取的安全保證措施井筒位置該礦將工業(yè)場地選擇在高于趙家河溝(+1350 m)30m的平緩高地上。其中：主斜井井口標(biāo)高均為+、副斜井井口標(biāo)高均為+、回風(fēng)斜井井口標(biāo)高均為+、工業(yè)場地、各井口均不受洪水威脅。經(jīng)現(xiàn)場踏勘、工業(yè)場地的地勢較為開闊，自然地形坡度在5～15%左右，場區(qū)無溶洞、滑坡等不良工程地質(zhì)。主斜井：提升方位角289176。、坡度15176。井筒開口于M5煤層底板細(xì)砂巖中，井筒穿過M61煤層掘至+1240m標(biāo)高施工聯(lián)絡(luò)巷與副斜井下部車場貫通。副斜井：提升方位角289176。、坡度17176。，直距主斜井井口約34m。井筒開口于M31號煤層底板穿層布置，在+1240m標(biāo)高落平后施工副井井底車場，在副井井底車場副井施工副井井底水倉?；仫L(fēng)斜井：方位角289176。、坡度16176。，直距主斜井井口約46m。井筒開口位于M31煤層露頭線附近底板板，至+1240m標(biāo)高落平后與副井井底車場相連，形成回風(fēng)流系統(tǒng)。水平劃分朝陽煤礦為二水平開采,一水平標(biāo)高為+1240m，二水平標(biāo)高為+1000m。礦井的采掘工程除必須嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的措施，同時還必須堅持“有疑必停”，還應(yīng)采取以下的措施：（1）礦井應(yīng)編制礦區(qū)水害防治規(guī)劃、年度水害防治規(guī)劃和水害應(yīng)急預(yù)案，建立水害預(yù)測預(yù)報制度。（2）持續(xù)觀測“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時，必須超前探放水并建立疏排水措施。（3）必須針對主要含水層（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)測分析，并制定相應(yīng)綜合防治水措施。（4）嚴(yán)禁在各種防隔水煤柱中采掘。（5）礦井雨季前必須進行水泵排水聯(lián)合試運轉(zhuǎn)，并編制聯(lián)合試運轉(zhuǎn)報告。（6）礦井在采掘過程中應(yīng)定期收集、調(diào)查和核對廢棄的老窯、采空區(qū)情況，并在井上、下對照圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況等。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)采用物探等先進方法，查清采空區(qū)分布范圍、積水情況，按要求留設(shè)保安煤柱。（7）根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第47條規(guī)定，礦井應(yīng)當(dāng)與氣象、水利、防汛