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池州市贵池区石门黄煤矿采掘工作面防治水安全技术论证报告池州市贵池区石门黄煤矿2011年七月编制单位：安徽省池州市贵池区石门黄煤矿编制人员：刘金平刘光华陈满来伍宏启储旭明方汉超陈长生陈登宝程永生报告审核：洪友寿刘金平刘光华陈满来伍宏启前言根据贵经字（2011）84号《关于切实加强煤矿水害防治工作的通知》和第109号《关于切实做好汛期安全生产工作的通知》文件精神，为进一步加强防治水工作，建立健全防范暴雨洪水引发事故灾难的组织机构和机制；确保煤矿安全。石门黄煤矿于2011年6月开始全面收集各种基础资料。通过整理和分析，修改完善了有关图纸。在收集各种资料的基础上，于2011年7月完成了《池州市贵池区石门黄煤矿矿井采掘工作面防治水安全技术论证报告》编制报告。本报告依据石门黄煤矿矿井现状，矿井主要充水因素为煤系地层中的裂隙水，矿井涌水量小。矿井采掘中及时对开采受水害影响程度等水文地质条件进行综合分析研究，特别是水文地质情况、老窑、采空区、废弃巷道积水情况等进行调查论证，摸清其空间位置、积水量和水压等。同时，分析确定顶板冒落裂隙塌陷边界，尤其是急倾斜煤层的抽冒带，摸清导水通道，并据此确定探水警戒线，制定防治水技术措施，防止沟通邻近积水体，确保安全开采。以此来确定石门黄煤矿矿井采掘工作面防治水安全，指导矿井防治水工作，通过采取有效的防治水措施，确保石门黄煤矿安全生产。一、主要任务本项目完成的主要任务有以下几个方面：1、对石门黄煤矿以往地质和水文地质工作进行评述；2、对井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征进行分析；3、分析矿井充水因素、井田及周边老空区分布状况；4、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作易难程度进行评价；5、对矿井采空区、老窑、积水情况进行分析；6、对矿井采掘工作面防治水安全提出防治水工作建议。7、评价矿井排水能力、供电能力；8、提出探放水工程要求及设备；9、制定矿井防治水安全技术措施；二、矿井概述1、矿井所在位置、范围及四邻关系（1）、交通位置池州市贵池区石门黄煤矿位于池州市南23Km，梅村镇西北6.5Km，矿区中心地理坐标为东经117031/北纬30047/。矿区有水泥公路通往桃坡，与贵（池）—梅（村）公路连接，交通十分方便。（见交通位置图2-1）图2-1交通位置图（2）、矿井分布范围及坐标石门黄煤矿矿区地层为二迭系龙潭组，含煤4层，自上而下为1、2、3、4煤。主要可采煤层为1、3煤，上限为+250m，下限至+100m，根据从安徽省国土资源厅颁发的采矿许可证（C3400002009061130022045），矿区范围拐点坐标为：1、X：3370200Y：395516252、X：3369880Y：395515853、X：3369750Y：395508804、X：3369975Y：39550585（3）、与四邻关系石门黄煤矿周边无其他正在开采或已关闭矿井。详见图2-2图2-2石门黄煤矿与周边矿井关系图三、开采煤层与开采方式、储量1、开采历史及现状石门黄煤矿是股份制矿山企业。矿井始建于1991年7月，原设计生产能力为1.5万吨/年。2005年矿井核定生产能力3.0万吨/年。2008年，经省经委批准，矿井进行年生产能力6.0万吨/年技术改造，2009年11月矿井技改工程竣工，并经省经委验收。2、资源储量2006年8月由安徽省煤炭资源储量动态检测中心对矿区范围内煤炭资源储量进行了动态检测并提交了地质检测报告，安徽省国土资源厅以皖矿储备字[2006]83号文出具了《关于〈安徽省池州市贵池区石门黄煤矿2006年矿产资源储量地质检测年度报告〉矿产资源储量评审备案证明》，根据评审结果，矿井保有资源储量55.1万吨。2010年生产原煤2.99万吨，2011年初保有资源量41.08万吨。3、矿井设计生产能力及服务年限根据《石门黄矿井技术改选造设计》并经省经委批准，矿井生产能力为6.0万吨/年，服务年限5.8年。4、矿井开采方案（1）、井筒特征及工程布局矿井采用“两进一回”，主、副斜井进风，风井（斜井）回风（见图2-3）图2-3石门黄煤矿开采现状剖面图井筒特征详见下表井筒名称井筒形式倾角（0）井口标高（m）井底标高m断面形状断面积m2支护形式主井斜井280+273+180半园4.1锚喷副井斜井340+288+180梯形3.8钢支护风井斜井450～360+292+200梯形3.8钢支护（2）、井筒开拓方式、采煤方法矿井开拓方式采用“两进一回”主、副斜井进风、风井回风，集中运输石门、单水平上、下山开拓方式。主提升斜井兼进风，作务矿井生产的一个安全出口中，辅助提升斜井兼作另一个进风井，作为另一个安全出口中，回风斜井兼作矿井生产的第三个安全出口中。矿井开采施工能力为一个回采工作面和一个掘进工作面，分别设置一个采煤队和一个掘进队。回采工作面布置在+180m水平中央采区一煤采煤工作面，一个掘进工作面布置在+180m水平东三煤采区。采用走向短壁后退式采煤法，放炮落煤、一次性采全高，自溜槽自动溜煤，运输巷道用人力推车，工作面实行两班采煤，一班准备的作业方式。工作面支护选用一梁一柱的单体液压支柱和铰接顶梁支护顶板。采用全部垮落法管理顶板。四、地质条件1、地层（1）、区域地质概况本矿区位于皖南山区，地层出露较好，矿区内出露地层主要有：二迭系下统栖霞组（P1q）孤峰组（P1g），上统龙潭组(P2I)、大隆组(P2d)，三迭系下统殷坑组(T1y)、和龙山组(T1h)及第四系残积坡积层(Q4)。（2）、矿区地层本区含煤层为二迭系龙潭组，为海陆交相互沉积。含煤4层，自上而下为1、2、3、4煤主要可采煤层为1、3煤层。一煤层：位于含煤段顶部，其顶板为炭质页岩及泥岩，距大隆组底部灰岩石0.5～5m，底板为薄层砂质泥岩，煤层一般厚1.2m左右，煤层结构筒单，属较稳定的大部可采煤层，为本矿区主采煤层。二煤层：顶板为深灰色泥岩，底板为黑色砂质泥岩，距一煤层5～14m煤层平均厚度0.28m，属极不稳定局部可采煤层。三煤层：顶板为黑色炭质页岩，炭质泥岩，底板为黑～灰色泥岩或细砂岩。距第一层煤20～35m，属较稳定的可采煤层，为本矿区主要可采煤层之一。四煤层：顶底板均为泥岩或砂质页岩。区内未见可采点，属极不稳定煤层。（3）、矿区构造本区构造置处于潘桥～张溪复式向斜东翼，大龙山次级向斜之南。区内地层为一单斜构造，地层走向为NE600～00，倾高西北，倾角400～470，局部倾角达600。矿区内仅发育一条倾向斜切断层（F1），位于矿区中部，该断层走向NE450～500，倾向北西，地层断距约20m。断层斜切煤系地层，造成煤系地层在走向上不连续。本区构造比较简单，总体构造类型为简单型。详见图2-6图2-4地质图五、区域与矿井水文地质条件1、区域水文地质概况含水层地下水类型：从以往勘查资料得知，矿区存在三种地下水类型。2、孔隙水类型：赋存于第四系冲积、坡积、残积层中的地下水。第四系分布在山坡低洼地带，厚0～5m，一般厚1～2m坡积层中有少量的泉水出露。3、裂隙水类型：主要发育在大隆组、龙潭组、孤峰组地层中。大隆组：硅质页岩和硅质灰岩交替出现，岩性致密、坚硬，裂隙大多被方解石充填。含砂层为硅质灰岩，较稳定，局部有含水较弱的裂隙含水层。龙潭组：以泥岩、粉砂岩为主，厚约70m。含水层为砂岩裂隙水，属弱含水层。孤峰组：为硅质灰岩和硅质岩互层，致密，水平层理发育。厚100～120m，该组地层自身含水甚少，属弱含水层。六、矿井水文地质条件1、地表水矿区无大的水体、河流，只有零星分布的几条山间歇性小溪。小溪、泉源均受大气降水控制，雨季水量丰富，旱季少水或干涸。2、地下水石门黄煤矿地处皖南山区雨季降水能及时顺坡流出矿区，地表水对矿井涌水量影响不大。煤系地层均无强含水层，各砂岩裂隙含水层均为弱含水层，且为静储量，水量有限。矿井实际正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/h，今后矿井涌水量不会有明显的变化。3、构造控制水性石门黄煤矿井下有多条小断层，落差一般在3～5m，巷道通过断层带，一般都有断层泥充填，胶结较好，均无滴水和淋水现象。4、水文地质边界条件石门黄煤矿地表水和松散岩类孔隙水主要由大气降水补给。汛期雨水顺坡流出矿区，地表降水对矿井涌水量影响不大。矿区内地下水以蒸发及排水为主要排泄方式。七、矿井涌水量目前矿井实际正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/h以下，现矿井水仓容量为242m3，选用型号为80DF30×5固定水泵3台，一台工作，一台备用，一台检修。主排水泵能力实测鉴定41m3，排水泵20小时能排24小时最大涌水量。排水能力满足规程规定和要求。八、水文地质条件及水文地质划分矿区位于丘陵地带，多被第四系覆盖，采龙潭组岩性为灰—深灰色砂质页岩、细砂岩及煤层组成，发育微裂隙，含水性弱；2010年9月水文地质类型划分经安徽省煤炭学会水害防治专业委员会评审，矿井水文地质类型等级为“简单”。九、矿井充水性与防治水工作1、矿井充水源和充水通道分析（1）、地表水石门黄矿区属中低山地貌，区内地形起伏较大，区内最大标高约+390m，最低标高约+180m，汛期雨水能及时顺坡流出矿区。矿区内井口（主、副井、回风井）最低标高为273m，远高于区内最低于标高。（2）、老塘水石门黄煤矿周边无其他开采或已闭坑的矿井，无老塘积水存在。（3）、裂隙水煤系地层均无强含水层，各砂岩裂隙含水层均为弱含水层，且为静储量，水量有限，在多年生产过程中从未出现过涌水现象。（4）、断层水石门黄煤矿井下有多条小断层，落差一般在3～5m，巷道通过断层带，一般都有断层泥充填，胶结较好，均无滴水和淋水现象。2、矿井充水通道分析（1）.构造断裂带本矿井范围内褶曲不发育，矿区内仅以育一条倾向斜切逆断层（F1），该断层走向NE450～500，倾向西北，地层断距约20m。本区构造比较简单，断层对开采的影响不大。总体构造类型为简单型。（2）、采空区上方冒落带当采矿形成采空区后，采空区上覆岩层与底板岩层由于应力平衡状态遭到破坏，从而产生岩层移动，当采空区面积扩大到一定范围时，岩层移动向地表发展。采空区顶板在集中应力的作用下，岩层破裂冒落，由于矿区为山体，当冒落带达到上覆地面时，不会造成突水。（3）、岩溶陷落柱陷落柱总的形态一般是上小下大的不规则园锥体，这种地层变动属非构造变动，由于柱状陷落，破坏了煤层的连续完整性，陷落柱是矿井充（突）通道，一旦导通强含水层，将酿成重大水害。石门黄矿区未发现有陷落柱存在。（4）、隔水底板与突水通道本区含煤地层为龙潭组，下统孤峰组为硅质灰岩和硅质岩互层，致密，水平层理发育。厚100～120m，该组地层自身含水甚少，煤层底板突水的机率小，矿井开采过程中未见底板突水现象。（5）.井田及周边老空区分布及积水情况石门黄煤矿周边无其他开采或已闭坑的矿井，无老塘积水存在。（6）、矿井涌、突水情况栖霞组和殷坑组为矿区的主要含水层。然而殷坑组底部钙质页岩、大隆组、孤峰组的硅质页岩透性很小，为相对不透水层。因此，各含水层对龙潭组没有直接水力联系，自建成投产以来矿井涌水量一直很小。（7）、采掘破坏影响及充水趋势石门黄煤矿位于皖南山区，地表水对矿井涌水量影响不大。矿井现开采一、三煤层，由于各含水层对龙潭组没有直接水力联系，井田范围内经多年开采，无涌水记录。但在今后采掘活动中，要分析可能构成水害威胁的区域，采用钻探查明有水害疑点的作业区域，在确保巷道掘进和工作面回采，直到完全消除水害威胁后，方能组织正常掘进或采煤工作。（8）、采(掘)工作面的水文情况石门黄煤矿矿区无历史开采的老窑，矿井主、副井东西两头+200m水平以上煤层已全部采空，但采空区内无积水。本矿井开采十分重视探测与预防老空水，多年开采均未发现采空区有明显的老空区积水。（9）、矿井涌水量目前矿井实际正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/h以下，现矿井水仓容积为242m3，排水能力为41m3/h，满足规程规定要求。（10）、突水量含水层或含水体中的水突破隔水体而突然进入采掘系统空间的水量，往往造成灾害，因此，将突水量作为分类指标之一。石门黄煤矿建矿至今开采资料显示，矿井