【導讀】進行深加工的技術方案，并上報山西省煤、焦企業(yè)一體化領導工作組。晉中市靈石縣煤礦企業(yè)煤礦擴界重組整合方案（部分）的批復》批準，定礦井生產能力為60萬t/a，礦區(qū)面積。xxx煤業(yè)有限公司擴界礦井地質報告》。1．詳細查明井田地層、構造，評價井田的構造復雜程度；2．詳細查明可采煤層層位和厚度、結構及可采性等；煤的工業(yè)利用方向；確定礦井水文地質類型；查明井田可采煤層賦存層位及其主要煤質特征。查明井田內采(古)空區(qū)積水、積氣等情況。變化等其它開采技術條件。地質報告編寫提綱》編制了本礦生產礦井地質報告。泊村和巖村境內，行政區(qū)劃屬靈石縣梁家焉鄉(xiāng)管轄。緯36°48′00″～36°49′14″。個拐點坐標圈定。東距靈石縣城直距20km，距南同蒲鐵路約18km，距大運高速公

　　

【正文】 號煤層導水裂縫帶高度 ～ ； 公式二： HLi= +10 開采 10煤層導水裂縫帶高度 ～ ；開采 11煤層導水裂縫帶高度 ～ 。 式中：∑ M—— 煤層采高， m； 10 號煤與 11號煤平均層間距 ，因此導水裂縫帶最大高度為開采 10 號煤層時的 。 開采 10 號煤層按采高 計算的導水裂縫帶最大高度 m。 而 4號煤層與 10 號煤層之間的間距最小為 ，最大為 ,平均為 。由此推斷，開采 10 號、 11 號煤層導水裂縫不會導通2 號、 4 號煤層中的采空積水。 40 礦井四鄰情況及相鄰煤礦采（古）空區(qū)積水情況 井田北西側與山西煤運集團靈石恒岳煤業(yè)有限公司相鄰，井田南東側與山西能源產業(yè)集團靈石亨元 順煤業(yè)有限公司相鄰。井田東、西側無相鄰礦。見四鄰關系圖。 ①、山西煤運集團靈石恒岳煤業(yè)有限公司 山西煤運集團靈石恒岳煤業(yè)有限公司礦區(qū)面積 ㎡，批準開采煤層為 6 號，生產能力為 30 萬 t/a。始建于 1987 年， l989年正式投產。 l993 年建新主井，開采 3 號煤層，原實際生產能力 6萬 t/a。開拓方式為兩豎井一斜井，主井為豎井，采用 JT 一 1200 型55kW 絞車提升，以運煤為主，行人井為斜井，風井為豎井。井下采用短壁式炮采，巷道金屬支護，井下皮帶刮板機運輸，通風方式為抽出式通風。為低瓦斯礦井，礦井涌水 量較小，一般為 30m179。/d。 ②、山西能源產業(yè)集團靈石亨元順煤業(yè)有限公司 山西能源產業(yè)集團靈石亨元順煤業(yè)有限公司由原孫家溝煤礦有限公司等四個礦井重組改造而成，重組改造后生產規(guī)模 90 萬 t/a，批采煤 211 號煤層，井田面積 178。與本井田相鄰的原孫家溝煤礦有限公司始建于 1986 年， 1989 年投產，開采 6號煤層，井田面積 178。，設計生產能力 15 萬 t/a，采用一立一斜開拓，采煤方法為長壁采煤法，破采落煤，全部跨落法管理頂板，全礦布置兩個長壁回采工作面，三個掘進工作面。主立井采用單鉤箕 斗提升，主要擔負提煤任務，采用 單滾筒提升絞車，配套電動機功率115KW。副斜井采用單購鉤串車提升，主要擔負提矸，下料等任務，采用 單滾筒提升絞車，電動機功率為 45KW,運輸上山采用無機 2 繩絞車運輸，擔負井下運煤，運矸，運料等任務，為混合運輸，運輸長度 1000m，傾角為 3176。 ,設計采用 JW2950/48 型無極繩絞車， 41 功率為 11KW, 礦井通風方式為中央并列式抽出式通風，礦井為低瓦斯礦井，礦井正常涌水量為 40m179。/d, 最大涌水量為 60m179。/d，井下設有主，副水倉，水倉容量為 493 m179。 ，采用三臺 100D16 6 型離心式水泵（電機功率為 11KW）排水。 相鄰礦井山西煤運集團靈石恒岳煤業(yè)有限公司 2 號煤層采空區(qū)積水 23821m179。，山西能源產業(yè)集團靈石亨元順煤業(yè)有限公司 2 號煤層采空區(qū)積水 6435m179。；山西煤運集團靈石恒岳煤業(yè)有限公司 4 號煤層采空區(qū)積水 5494m179。，山西能源產業(yè)集團靈石亨元順煤業(yè)有限公司 4號煤層采空區(qū)積水 13215m179。，這些采空區(qū)積水距離本井田很近，對本礦下一步開采有一定影響。因此，今后的開采過程中一定要采取有效的防治水措施（如留設防水煤柱、超前探水等），以免周邊礦井采空區(qū)積水 給本礦井造成水害事故。 目前采空區(qū)內有積水且己封閉。但隨著時間的積累，采空區(qū)必然會匯集大量的積水，對煤礦生產構成潛在的危害，所以必須引起礦方的重視。 42 礦井批準開采 211 號煤層， 2 號煤層位于山西組，其直接充水含水層為山西組上部的砂巖裂隙含水層及下石盒子組砂巖裂隙含水層，但從開采揭露情況看，該 含水層裂隙不太發(fā)育，含水性較差。因此 2 號煤層水文地質類型為中等型。 11 號煤層位于太原組，其充水含水層主要為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，為頂板進水為主的巖溶裂隙充水礦床，從開采情況看來含水層巖溶裂隙發(fā)育，含水性較強，其水文地質類為中等型。 礦井主要充水因素為砂巖裂隙水，由于各含水層水量有限，只要正常抽排一般不會發(fā)生水害事故。目前， 4 號煤層已有一定的采空區(qū)，而且采空區(qū)有積水、積氣，這樣，采空積水勢必為礦井造成隱患，所以煤礦應加強采空區(qū)的密閉工作和監(jiān)測工作，嚴 防采空區(qū)突水突區(qū)。 為防止大氣降水的影響還應在井口附近構筑防洪壩，以防雨季來臨時，洪水涌入坑道，造成造成水患。具體應做到： （一）地表水防治措施 開挖排水溝。為保證采掘工作面的正常生產，往往采用排水溝渠欄截流向坑口的地表水和埋深不大的地下水。 防水堵漏。為防止或減少降水及地表水進入礦井，對礦井附近地表各種通道、巖溶塌陷以及可能滲水的洼地等，均應用粘土或水泥等進行回填堵漏。 （二）井下水防治措施： 合理進行開采布局，采用正確的開采方法。煤層開采順序和井巷布置應以水文地質條件簡單開拓。井筒及井底車 場應布置在地層完整且不易透水處。 43 留防水煤柱。防水煤柱留設原則是在充分考慮安全可靠與資源充分利用，開采方法和強度及構造與巖性之關系，開拓、采掘布局與煤柱的協(xié)調關系，煤柱的維護條件及效性的同時，在不宜采取疏施措施的突水區(qū)域設置防水煤柱。下列情況之一應考慮留設防水煤柱： （ 1）煤層直接為松散孔隙含水層所覆蓋。 （ 2）煤層受斷層的影響與強含水層直接接觸。 （ 3）切穿煤層的斷層與強含水層直接接觸。 （ 4）煤層與導水斷裂或積水斷裂或積水老窯直接接觸。 防水煤柱留設如下：井田邊界留設 20m 煤柱，大巷保護煤柱每側40m，村莊留設 100150m 的煤柱，采空區(qū)四周留設 20m 煤柱，采區(qū)間留設 20m 煤柱。 超前探水。礦井水害要進行超前探測，超前探水就是在掘進過程中提前進行物探和鉆探，以查明采掘工作面，側幫或頂?shù)装宓乃?，這是確保安全生產的一項重要防水措施。 加強對隱伏構造的探測工作，防范水害事故發(fā)生。另外，目前井田 4 號煤層已經(jīng)形成采空區(qū)，采空積水勢必給礦井造成隱患，所以煤礦加強采空區(qū)的密閉工作和監(jiān)測工作。采掘時要堅持“有掘必探，先探后掘，物探鉆探并進，有水必放”的原則，在遇以下情況時必須采取探放水措施：（ 1）在接近水 淹區(qū)，采空區(qū)，老窯時；（ 2）在接近含水層，導水斷裂和陷落柱時；（ 3）打開隔離煤柱時；（ 4）在接近水文條件復雜地段又情況不明時。 山西靈石天 xxx煤業(yè)有限公司擴界重組后批準開采 211號煤層，礦井核定生產能力為 90 萬 t/a。 44 本次采用富水系數(shù)比擬法，根據(jù)本礦生產能力為 60 萬 t/a 時實際中的涌水量預計正常涌水量為 700 m3/d，最大涌水量為 800 m3/d。 預算公式： 式中 Q— 設計礦井涌水量 (m3/d)； Kp— 富水系數(shù)； Q0— 煤礦現(xiàn)采礦井實際排水量 (m3/d)； P0— 煤礦實際開采量 (萬 t/a)； P— 設計礦井生產能力 (萬 t/a)。 采用富水系數(shù)計算得，礦井生產能力達到 90 萬 t/a 時正常涌水量為 1050m3/d(43m3/h)，最大涌水量為 1200m3/d(50m3/h)。 金陽井田內的茹泊村現(xiàn)有水源井正常涌水約 30 m3/h，水源井水質符合飲用水標準，可直接供地 面生活用水及鍋爐用水。 礦井涌水量為 1050～ 1200 m3/d，生產給水系統(tǒng)水源為井下排水，不足部分由生活水補充。 根據(jù)以往勘查地質資料，井田內可采煤層頂板巖石工程地質特征如下： 2 號煤層直接頂板大部為泥巖，屬Ⅰ類不穩(wěn)定頂板。 10 號煤層頂板為砂質泥巖和泥巖，屬Ⅱ類中等穩(wěn)定頂板。 11 號煤層頂板為粉細砂巖，局部砂質泥巖屬Ⅱ類中等穩(wěn)定頂板。 45 2 號煤層底板為泥巖，屬Ⅰ類不穩(wěn)定底板。 11 號煤層底板為砂質泥巖和泥巖，屬Ⅱ 類中等穩(wěn)定底板。 各煤層頂板巖石力學試驗數(shù)據(jù)見煤層頂?shù)装鍘r石力學試驗結果表。 煤層頂?shù)装鍘r石力學試驗結果表 煤層號 樣品類型 抗壓強度 （ MPa） 抗拉力度 （ MPa） 抗剪強度 （ MPa） 2 頂板 4 頂板 10 頂板 11 頂板 礦井目前開采 4號煤層。采煤方法為 高檔普采，工作面采用后退式，全部垮落法管理頂板。 據(jù)本礦及相鄰礦井調查，在開采過程中，煤層頂板為泥巖時，常隨采隨落，頂板不易維護。當頂板為砂質泥巖，頂板較易維護。當頂板為砂巖時，頂板穩(wěn)定性好，易于管理。 本井田在今后開采過程中揭露斷層、陷落柱時，預計在斷層附近，因受牽引作用影響，局部頂板裂隙、節(jié)理發(fā)育，巖石破碎，頂板較難維護，會有塌落冒頂現(xiàn)象。綜合 井田工程地質條件，在遠離褶曲、斷層、陷落柱等構造的區(qū)段屬簡單型，在褶曲、斷層、陷落柱等構造附近屬中等型。 （ 1）隨著礦井地質勘探程度的提高和各類巷道揭露，可能發(fā)現(xiàn)各種中小型地質構造，采掘工作面布置時應充分考慮斷層等構造的因素，合理留設煤柱。 46 （ 2）開展工作面礦壓觀測工作。工作面初次來壓和周期來壓前必須編制專門安全技術措施；應加強來壓的預測預報工作；加強上、下端頭頂板管理工作，適當加大上、下端頭支護密度，提高支護質量。確保采面端頭支架頂梁進入上下順槽 以上，并打好切頂支柱，杜 絕端頭頂板冒落事故。 （ 3）工作面頂板松軟、破碎時，液壓支架采用帶壓擦頂移架、加快推進速度，回采工作面采煤機割煤后，須及時前移支架維護頂板，及時將支架的護幫板伸出，防止煤壁發(fā)生片幫。 （ 4）工作面停采時要編制停采安全技術措施，加強頂板管理；工作面過斷層等構造之前及時補充安全技術措施；工作面過頂板破碎帶之前另行補充安全技術措施。 （ 5）加強工作面質量管理，保證支架初撐力、工作阻力達到規(guī)定要求；工作面應使用液壓支架的防倒、防滑裝置及側推千斤等調架裝置；移液壓支架時要自下而上順序移架，如有必要采用“帶壓”擦頂移架 方法；嚴格按照液壓支架操作規(guī)程操作，加強支架的管理。 （ 6）針對本井田寬緩向斜、背斜構造特點，選擇切實可行的開采設計。 瓦斯鑒定結果 據(jù)晉中市煤炭工業(yè)局晉市煤安 [2020]8 號文件《關于晉中市2020 年度 30 萬噸 /年以下煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》：靈石縣金陽煤業(yè)有限公司礦井基建期間瓦斯絕對涌出量為 m3/min；二氧化碳絕對涌出量為 m3/min。 2020 年瓦斯相對涌出量為 m3/t，瓦斯絕對涌出量為 m3/min；二氧化碳相對涌 出量 m3/t，絕對涌出量為 m3/min，為低瓦斯礦井。 47 根據(jù)省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)［ 2020］ 36 號文《關于晉中市 2020年度 30 萬噸 /年以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》，富源煤業(yè) 2020年基建期間，瓦斯絕對涌出量為 m3/min；二氧化碳絕對涌出量為 m3/min。 2020年該礦也為基建礦。 據(jù)省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)［ 2020］ 986 號文對煤礦瓦斯鑒定報告，富源煤業(yè)有限公司開采 10煤層時瓦斯相對涌出量為 m3/t，瓦斯絕對涌出量為 m3/ min；二氧化碳相對涌出量 m3/t，絕對涌出量為 m3/min。為低瓦斯礦井。 本次設計引用上述最大值，即富源煤業(yè)有限公司開采 10煤層時瓦斯相對涌出量為 m3/t，瓦斯絕對涌出量為 m3/ min；二氧化碳相對涌出量 m3/t，絕對涌出量為 m3/min。 本礦自建礦以來未發(fā)生過瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出事故。鄰近煤礦也未發(fā)生過瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出事故。 必須強調的是，雖鑒定為低瓦斯礦井，但低瓦斯并不是無瓦斯。在礦井生產過程中如果 通風管理不善，或正在整修的巷道發(fā)生風流反向，或采空區(qū)高濃度瓦斯涌入巷道，或由于停風導致瓦斯積聚而未及時采取措施撤出人員等情況，都可能導致瓦斯窒息事故發(fā)生，造成人員傷亡；礦井生產過程中從煤層涌出的瓦斯，如果不能及時稀釋帶走，將在局部地點 (如工作面上隅角 )形成高濃度瓦斯積聚，當井下存在爆破火焰、電氣火花、靜電火花、摩擦火花 (這些火源在礦井生產過程中是難以杜絕的 )，當局部地點瓦斯達到燃燒濃度極限時，遇火源易引起瓦斯燃燒，甚至可能釀成火災或瓦斯爆炸等災難性事故，進而引發(fā)煤塵爆炸事故。根據(jù)全國煤礦 20202020年 瓦斯事故統(tǒng)計資料，在發(fā)生瓦斯事故的煤礦中，有相當一部分屬低瓦斯礦井?？梢娂词故堑?48 瓦斯礦井，在煤礦生產過程中如果對瓦斯忽視管理，瓦斯控制不當和管理不到位，低瓦斯礦井也會發(fā)生瓦斯事故，本礦應引以為戒。特別是在開采深度增加，開采面積增大及生產能力提高的情況下更應注意瓦斯的檢測和通風工作，以免局部瓦斯積聚引發(fā)瓦斯事故。 (1)準確地確定礦井瓦斯涌出量，有的放矢地保證礦井安全生產：建議在揭露 11 號煤層后對礦井瓦斯涌出量進行實測和鑒定，以達到準確確定礦井瓦斯涌出量的目的，并在此基礎上，制 定相應的防治瓦斯措施，保證礦井安全生產。 (2)礦井必須建立完善的瓦斯檢查制度，所有采掘工作面每班至少應檢查三次。采取有效措施，防止瓦斯積聚，特別是回采工作面上隅角等地點，應加強檢測與處理。不用的巷道應及時封閉。 (3)在采掘工作面以及與其相聯(lián)接的上下順槽中設置