任樓煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查報(bào)告

1、任樓煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素任樓煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查報(bào)告普查報(bào)告任樓煤礦生產(chǎn)技術(shù)部2014 年 5 月編編 制制 單單 位：任樓煤礦生產(chǎn)技術(shù)部位：任樓煤礦生產(chǎn)技術(shù)部編編 制：制： 日期：日期：審審 核：核： 日期：日期：生產(chǎn)技術(shù)部：生產(chǎn)技術(shù)部： 日期：日期：安安 監(jiān)監(jiān) 處：處： 日期：日期：通通 防防 部：部： 日期：日期：通通 風(fēng)風(fēng) 副副 總：總： 日期：日期：地地 質(zhì)質(zhì) 副副 總：總： 日期：日期：總工程師：總工程師： 日期：日期：審 查 意 見(jiàn) 目目 錄錄一、緒論一、緒論.1 1（一）報(bào)告編制依據(jù)和目的 .1（二）煤礦概況 .1二、礦井地質(zhì)概況二、礦井地質(zhì)概況.2 2（一）礦井勘探工作

2、.2（二）地層 .3（三）地質(zhì)構(gòu)造 .4（四）斷層的導(dǎo)含水性 .7（五）斷層水害防治 .7三、礦井水文地質(zhì)三、礦井水文地質(zhì).8 8（一）礦井主要含水層（組） .8（二）礦井主要導(dǎo)水通道 .12（三）礦井涌水量預(yù)計(jì) .13（四）陷落柱 .15（五）采空區(qū) .21（六）封閉不良鉆孔 .22（七） “四含”水 .24（八）煤層系砂巖裂隙水 .29四、礦井瓦斯地質(zhì)四、礦井瓦斯地質(zhì).3131（一）礦井瓦斯情況 .31（二）礦井瓦斯等級(jí)鑒定情況 .33（三）瓦斯富集區(qū)的瓦斯防治措施.35五、煤層自燃傾向性及爆炸性五、煤層自燃傾向性及爆炸性.3535（一）勘探期間煤層自燃傾向性及爆炸性鑒定.35（二）生產(chǎn)期

3、間煤層自燃傾向性及爆炸性鑒定.36（三）煤層自然發(fā)火實(shí)例 .38（四）工作面防滅火措施 .38六、存在的問(wèn)題和建議六、存在的問(wèn)題和建議.40401一、緒論一、緒論（一一）報(bào)報(bào)告告編編制制依依據(jù)據(jù)和和目目的的根據(jù)煤礦地質(zhì)工作規(guī)定 （2013 年國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)） ，必須對(duì)煤礦隱蔽致災(zāi)因素進(jìn)行普查。編制本報(bào)告的主要依據(jù)，國(guó)家的規(guī)程和部分規(guī)定如下：1 煤礦地質(zhì)工作規(guī)定 （2013 年頒發(fā)）2.煤礦防治水規(guī)定 （2009 年頒發(fā)）3.煤礦安全規(guī)程 （2010 年頒發(fā)）4.安徽省煤礦防治水和水資源化利用管理辦法 （2013 年頒發(fā)）編制本報(bào)告的依據(jù)是：1、1979 年 1

4、2 月，由安徽煤田地質(zhì)局勘探三隊(duì)提交安徽省淮北煤田臨渙礦區(qū)任樓井田精查地質(zhì)報(bào)告 ；2、2008 年 8 月提交的皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司任樓煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告 ；3、2008 年以來(lái)提交的各類(lèi)科研成果報(bào)告、補(bǔ)充勘探報(bào)告、地面物探資料、礦井采掘工程揭露的地質(zhì)及瓦斯資料；4、礦井生產(chǎn)期間揭露的各種地質(zhì)、瓦斯資料等。編制本礦井地質(zhì)報(bào)告的目的是：通過(guò)對(duì)任樓煤礦的采空區(qū)、封閉不良鉆孔、斷層、裂隙、褶曲、陷落柱、瓦斯富集區(qū)、井下火區(qū)、導(dǎo)水裂縫帶、地下含水體等隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素進(jìn)行普查，為任樓礦地質(zhì)災(zāi)害處理，及編制相關(guān)措施從而為預(yù)防煤礦事故提供可靠的資料。（二二）煤煤礦礦概概況況 任樓煤礦位于安徽省宿州市西南約

5、30 公里處，井田位于童亭背斜的東南翼轉(zhuǎn)折端，北與孫疃井田相連，西南與許疃井田相鄰。井田邊界北為界溝斷層，西南為 F7斷層，西以 11 煤層露頭，東至31煤層-800m 等高線(xiàn)，南北長(zhǎng) 811km，東西寬 47km，面積約42km2。主可采煤層為上、下石盒子組的31、51、72、82煤層，開(kāi)采深度為-315m-720m。任樓礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150 萬(wàn)噸，1985 年開(kāi)始破土動(dòng)工，1997 年 12 月 30 日正式投產(chǎn)。2006 年礦井進(jìn)行改擴(kuò)建，礦井核定生產(chǎn)能力為280 萬(wàn)噸。2礦井采用一對(duì)立井分水平主要石門(mén)開(kāi)拓方式，全礦劃分為二個(gè)水平，一水平標(biāo)高-520m，二水平標(biāo)高-720m。目前礦井生

6、產(chǎn)采區(qū)為中二、中三、中五采區(qū)和2采區(qū)，一水平的中一、中四采區(qū)均已報(bào)廢，準(zhǔn)備采區(qū)有51采區(qū)，開(kāi)拓采區(qū)為中六采區(qū)。任樓礦井目前主要是開(kāi)采中煤組 72、73和 82煤層，主要采用走向長(zhǎng)壁采煤方法，綜采放頂煤一次采全高采煤、綜合機(jī)械化采煤工藝，全部陷落管理頂板。礦井采用中央邊界式通風(fēng)，風(fēng)井凈直徑6.0m，裝備梯子間和灌漿管道。主井凈直徑5.0m，布置一對(duì)16 噸提升箕斗，副井凈直徑7.2m，布置一對(duì)雙層四車(chē)普通罐籠和一個(gè)雙層四車(chē)加寬罐籠帶平衡錘。礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)采用皮帶機(jī)，09 年我礦升級(jí)為突出礦井以來(lái)，輔助運(yùn)輸采用12 噸蓄電池機(jī)車(chē)和一噸礦車(chē)，平巷人車(chē)運(yùn)送人員。礦井現(xiàn)正常涌水量170m3左右，正常情況

7、井下采用二級(jí)排水的方式，一水平泵房安裝 6 臺(tái) MD450-60*10 型水泵，二水平泵房安裝6 臺(tái) MD450-60/80*4 型水泵，2013 年 5 月施工完成的強(qiáng)排系統(tǒng)，配備兩臺(tái)BQ550-838/22-1900/W-S 型潛水電泵，保證了我礦最大有效排水能力在 3000m/h 以上。二、礦井地質(zhì)概況二、礦井地質(zhì)概況（一一）礦礦井井勘勘探探工工作作1 1、物物探探工工作作1）地面三維地震自正式生產(chǎn)以來(lái)，為查明礦井構(gòu)造及煤層賦存情況，分別在中一、中二、中三、中四、中五、1、2、中六采區(qū)開(kāi)展了地面三維地震工作，累計(jì)完成勘探面積29.526km2，并對(duì)中五、中六采區(qū)三維地震資料進(jìn)行了精細(xì)解釋

8、，查明了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造、煤層情況。2）地面電法（瞬變電磁）自 7222 工作面陷落柱突水以后，為查明礦井太灰、奧灰及其上部巖層的含水異常，分別在中一、中二、中三、中四、中五、1、2、中六采區(qū)開(kāi)展了地面電法和瞬變電磁工作，累計(jì)完成勘探面積 21.66km2。3）井下物探在進(jìn)行地面物探工作的同時(shí)，任樓煤礦還開(kāi)展了大規(guī)模的井下物探工作。目前，任3樓煤礦已配備多種物探儀器：包括瑞利波探測(cè)儀、無(wú)線(xiàn)電波透視儀、直流電法儀、瞬變電磁儀等。建井以來(lái)，任樓煤礦開(kāi)展了包括以探查工作面構(gòu)造和水文條件為主的工作面無(wú)線(xiàn)電波透視、以超前探查水文異常為主的電法工作、瞬變電磁工作等。這些物探工作，為保證礦井正常生產(chǎn)，確保礦井安全

9、，提供了大量可靠的資料。2 2、地地面面鉆鉆探探工工作作從 1956 年臨渙礦區(qū)普查找煤并發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)至今，任樓礦經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查、補(bǔ)充勘探等地面勘探，累計(jì)施工地面鉆孔 364 個(gè)，鉆探工程量 289945.33m?？碧骄€(xiàn)距250450m，孔距一般都在 300-450m。通過(guò)礦井勘探查明了井田內(nèi)主要構(gòu)造形態(tài)，查明了可采煤層的層數(shù)、層位、厚度和結(jié)構(gòu)。（二二）地地層層任樓井田為厚松散層覆蓋下的全隱蔽式煤田，松散層厚約 286m。任樓煤礦地層出露甚少，多為第四系沖、洪積平原覆蓋。任樓煤礦主要揭露地層有奧陶系（O1+2）、石炭系（C2+3）、二疊系（P）、侏羅系（J）、白堊系（K）、古近系（E）、新

10、近系（N）和第四系（Q），見(jiàn)地層綜合柱狀圖（圖 2-1）本井田石炭系和二疊系為含煤巖系，共含 17 個(gè)煤層（組），煤層平均總厚18.88m。石炭系含 7 個(gè)煤層（組），編號(hào)自上而下為 1218 煤層平均總厚 3.36m，各煤層一般不可采，煤質(zhì)差，頂板多為石灰?guī)r。二疊系煤系，含 10 個(gè)煤層（組）。自上而下編號(hào)為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 煤層（組），含煤 1128 層。煤層平均總厚14.88m，其中主可采煤層 31、51、72、82煤層。煤層平均總厚 7.52m，占可采煤層總厚63.3%?？刹擅簩?52、73煤層，平均總厚 3.0m，占可采煤層總厚 25.3%?？刹擅簩悠骄?/p>

11、總厚 11.87m，不可采煤層 1、2、32、4、53、83等，平均總厚 3.01m。4圖 2-1 任樓井田地層綜合柱狀圖任樓井田地層綜合柱狀圖（三三）地地質(zhì)質(zhì)構(gòu)構(gòu)造造1 1、井井田田褶褶曲曲構(gòu)構(gòu)造造任樓井田位于童亭背斜東南翼，其轉(zhuǎn)折端位于 F3斷層附近，F(xiàn)3斷層以北地區(qū)為向東傾斜的單斜構(gòu)造，F(xiàn)3斷層以西地區(qū)走向轉(zhuǎn)為北西西。任樓井田的褶皺構(gòu)造主要有井5田西南部的童莊向斜，48 線(xiàn)深部鞍狀構(gòu)造及井田外圍的王大莊背斜，在 5054 線(xiàn)間煤系地層沿走向及傾向具波狀起伏的特征。（見(jiàn)圖 2-2）圖 2-2 任樓井田構(gòu)造綱要圖2 2、井井田田斷斷裂裂構(gòu)構(gòu)造造任樓井田在資源勘探階段，共發(fā)現(xiàn)斷距大于 30m

12、的斷層 22 條。在建井以來(lái)至 2013年 12 月任樓井田補(bǔ)充勘探、地面三維地震勘探及井下巷道中發(fā)現(xiàn)的大于 5m 的斷層共86 條，其中逆斷層為 9 條，且主要分布于井田南部的童莊向斜附近（具體見(jiàn)表 2-1）。6表 2-1 任樓井田大中型斷層統(tǒng)計(jì)一覽表落 差（m）時(shí)期5H3030H100H100m合計(jì)勘探期間FX1、F13、F1、F23、F16、FX2、F3-1、F22、FX4、F21、FX3、F5-1F11、F2-1、F14、F4、F7F7、F3、F522建井期間F7257f-36、F7257f-19、FQH-6、F7259j-2、FQ2、FQ25、FQ28、FQ27、FQ26、FQ5、F

13、22、DF5-51、DF5-52、FQ6、FQ7、FQ24、FQ10、FQ3、F7231f-13、F7231f-11、F7231f-4、FD50、F4、F3、F4、F5-74、F5-73、DF9、DF10、DF1、DF2、DF3、DF11、DF12、DF25、DF13、DF14、DF21、F10、DF55、F1、DF20、DF28、DF29、DF30、DF32、DF36、DF38、DF41、DF10、DF11、DF57、F11、DF9、F2-1、F2-1、F7222-12、F7322j-4、F7222-21、DF47、DF48、FX12、F51-15、DF8、DF9、FX7、FX6、FX8-1

14、、FX8-3、FX6、F中五回風(fēng)石門(mén)、F5-74、FQ14、FQ13F2-1、F14、F11、F4、F7、F7-1、DF5-2、DF12F2、界溝、F5、F2863 3、構(gòu)構(gòu)造造規(guī)規(guī)律律總總結(jié)結(jié)任樓井田地質(zhì)構(gòu)造有如下特征：斷層走向具有明顯的方向性按走向基本上可分為三個(gè)組合，即：北東向斷層組合、北西向斷層組合、北西西向近乎東西向斷層組合。斷層的平面展布樣式根據(jù)任樓井田的斷層平面展布和組合特征，可以將其分為放射狀斷層組合、北東東向平行斷層組合、羽列斷層系組合及近東西向平行斷層組合等四種組合形式。斷裂分布密度任樓井田中部采區(qū) 72煤層斷層密度總體表現(xiàn)南北兩端高，中間低的特征；斷層強(qiáng)度指數(shù)總體表現(xiàn)為南

15、北兩端高，中間低，淺部高，深部低的特征；斷層線(xiàn)密度介于085.62104m/m2，平均為 33.41104m/m2。等距性等距性是指在相同構(gòu)造環(huán)境中, 相鄰?fù)?jí)斷層形跡或者斷層帶之間往往具有相等間距的性質(zhì)。7表 2-2 北東向大中型斷層間距統(tǒng)計(jì)表斷層FD48FD47F11F2F1F21F13FX1傾向NWNWNWNWNWSENWNW間距400m360920360830300420斷層的形成具有多期性從地殼演化和地質(zhì)構(gòu)造的時(shí)空發(fā)展關(guān)系分析，本井田所處區(qū)域在石炭、二疊系煤層形成以后，至少經(jīng)受過(guò)兩期或兩期以上大型地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造作用，而且前后兩期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)成大角度疊加復(fù)合，其結(jié)果造成本井田的多數(shù)構(gòu)

16、造結(jié)構(gòu)面發(fā)生力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化或具有二重性。 斷層傾角變化規(guī)律正斷層傾角較大，為 50 75，逆斷層傾角一般在 4555之間。斷層傾角往往與斷距有一定關(guān)系。裂隙發(fā)育特征任樓煤礦目前開(kāi)采范圍內(nèi)的裂隙分布成帶性，同一煤層常出現(xiàn)裂隙密集的復(fù)雜帶與裂隙稀疏的簡(jiǎn)單帶交替排列，且 72煤頂板草帽頂發(fā)育。（四四）斷斷層層的的導(dǎo)導(dǎo)含含水水性性本井田內(nèi)位于二疊系煤系地層中的大中型斷層，因兩盤(pán)的泥巖石、砂質(zhì)泥巖受壓而產(chǎn)生側(cè)向變形，斷層帶充填較密實(shí)，區(qū)內(nèi)鉆過(guò)斷層破碎帶泥漿消耗量一般為0.020.23t/h，與二疊系煤系正常巖層消耗量無(wú)明顯差異。據(jù) 3914、46474及 546孔分別對(duì) F2、F3、F7斷層破碎帶抽水資

17、料，q=0.00330.00951L/s.m，k=0.00590.0121m/d，礦化度為 1.4521.682g/L。水化學(xué)特征：3914及 46474孔為 CL、HCO3Na 型水。井下主石門(mén)揭露斷層 DF48有少量淋水，中三采區(qū)大巷道已揭露 F3斷層及其伴生斷層，F(xiàn)16斷層已在多處揭露，均未有出水現(xiàn)象或僅有少量短時(shí)滴水。已采區(qū)內(nèi)揭露的其它一些中小斷層如中一采區(qū)的 FX7、FX6、FX8斷層，均未發(fā)生出水現(xiàn)象或僅有少量短時(shí)滴水。綜上所述，本礦井?dāng)鄬訉?dǎo)水性較差，一般情況不含（導(dǎo)）水，但也不能排除在采動(dòng)影響下有活化導(dǎo)水的可能性。（五五）斷斷層層水水害害防防治治雖然通過(guò)已有資料分析，任樓井田的斷

18、層都為不導(dǎo)水?dāng)鄬?，但為了防止大斷層活化?dǎo)水，根據(jù)“任樓井田初步設(shè)計(jì)”的煤柱留設(shè)原則留設(shè)，即：斷層兩側(cè)，按落差大小各留一定的煤柱。落差大于50m 的斷層兩側(cè)各留50m；其它落差在3050m 之間的斷層，8兩側(cè)各留 30m。為確定斷層位置、富水導(dǎo)水性，我礦在揭露大于 30m 的斷層之前采用物探、鉆探相結(jié)合綜合探查技術(shù)對(duì)斷層的位置、形態(tài)及導(dǎo)含水性進(jìn)行探查控制。三、礦井水文地質(zhì)三、礦井水文地質(zhì)（一一）礦礦井井主主要要含含水水層層（組組）礦井主要含水層（組）包括松散層第四含水層、二疊系煤系砂巖裂隙水、太原組灰?guī)r巖溶水、奧陶系灰?guī)r巖溶水。1 1、松松散散層層第第四四含含水水層層本井田石炭、二疊系煤系地層之

19、上均由新生界松散層覆蓋。整個(gè)松散層據(jù)區(qū)域巖性對(duì)比，自上而下劃分為四個(gè)含水層（組）和三個(gè)隔水層（組） ，其中第三隔水層為粘土類(lèi)，可塑性好，膨脹性強(qiáng)，厚度大分布穩(wěn)定，隔水性良好，為區(qū)域及區(qū)內(nèi)重要隔水層（組） ，致第四含水層與上部一、二、三含水層（組）無(wú)直接水力聯(lián)系，使“四含”水補(bǔ)給條件較差。但通過(guò)裂隙或垂向?qū)ǖ溃?“四含”水有進(jìn)入礦井，影響生產(chǎn)的可能，是淺部煤層開(kāi)采的主要水害隱患。2 2、二二疊疊系系煤煤系系砂砂巖巖裂裂隙隙水水二疊系煤系砂巖裂隙水包括 3 煤至 4 煤組間的含水層段、5 煤至 8 煤組間的含水層段及鋁土下至 11 煤組間的含水層段。表 3-1 二疊系主要砂巖層段含水性一覽表層

20、位砂巖層厚(m)漏水鉆孔泥漿消耗量含水情況34 煤層726381、43-444、46-4750.050.34局部含水性較強(qiáng)47 煤層129364、374、444520.010.65含水性一般78 煤層10323624含水性較弱K211 煤層1941無(wú)0.020.17含水性弱3 3、太太原原組組灰灰?guī)r巖巖巖溶溶水水太原組灰?guī)r含水層（巖溶水） ，該層一灰距 82煤層底板正常厚度 120150m，在其底為正常塊段的地質(zhì)背景下,該層水一般不會(huì)進(jìn)入礦坑，但當(dāng)受斷層切割或采掘遇陷落柱導(dǎo)水時(shí)，底板太灰灰?guī)r巖溶裂隙水可涌入礦坑。4 4、奧奧陶陶系系灰灰?guī)r巖巖巖溶溶水水9奧陶系灰?guī)r含水層（巖溶水） ，水量豐富，

21、當(dāng)井下遇導(dǎo)水巖溶陷落柱時(shí)，可直接涌入礦坑，造成突水，在正常地質(zhì)塊段，一般與礦坑不發(fā)生水力聯(lián)系。10表 3-2 礦井主要含水層（組）特征一覽表特征巖性含水性特征鉆孔揭露及抽水試驗(yàn)資料富水性現(xiàn)水位對(duì)生產(chǎn)的影響第四含水層由桔黃色、深黃色至雜色含泥砂礫及中細(xì)砂、砂土組成，巖性較為復(fù)雜，局部呈半固結(jié)狀。含水性弱，透水性差，厚度一般厚為 515m。含水層在本區(qū)向東及向西，均相變?yōu)楹}質(zhì)粘土，奧灰之上直接覆蓋 17.90m 的粘土使奧灰水難以通過(guò)童亭背斜基巖露頭區(qū)補(bǔ)給四含，與上部一、二、三含水層（組）無(wú)直接水力聯(lián)系。據(jù) 433、453、52、水 3、水 2、水 4等孔抽水資料S=20.9339.50m，Q=

22、0.02250.9L/s，q=0.0003250.377L/s.m，k=0.00660.537m/d,水位標(biāo)高為23.2024.96m ，水化學(xué)類(lèi)型為Cl.SO4CaNa，礦化度為1.8472.47g/L。根據(jù)第四含水層單位涌水量，按煤礦防治水規(guī)定含水層富水性的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，第四系含水層屬于富水性小中等的含水層。水 1：-87.568水 9：-93.285通過(guò)裂隙或垂向?qū)ǖ?，“四含”水有進(jìn)入礦井，影響生產(chǎn)的可能，是淺部煤層開(kāi)采的主要水害隱患。二疊系煤層系砂巖裂隙水主要由泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及煤層組成，以泥巖、粉砂巖為主，其中 3 煤層至 4 煤層間、5 煤層至 8 煤層間及 K2 鋁質(zhì)泥巖至

23、11 煤層之間砂巖裂隙較發(fā)育，屬一套河流相及三角州相沉積。二疊系含水層地下水主要以?xún)?chǔ)存量賦存于砂巖裂隙之中，受構(gòu)造控制。該含水層段砂巖裂隙發(fā)育不均勻，含水性差異較大。381孔在深度 388.45m 的 3 煤下 K3砂巖段漏水，364、374及 44-452孔在 4 煤8 煤間砂巖段漏水。2采區(qū)補(bǔ)勘 40-414孔在深度 516m 左右，3 煤頂板砂巖鉆進(jìn)時(shí)，沖洗液漏失9.6m3/h。在深度 536540m，3 煤下砂巖段鉆孔沖洗液消耗量4.83.2m3/h。3916孔在深度779781m，8 煤下砂巖鉆孔沖洗液消耗量大。二疊系煤系砂巖裂隙水裂隙不發(fā)育，含水性弱二疊系含水層地下水主要以?xún)?chǔ)存量賦

24、存于砂巖裂隙之中，總結(jié)含水性較弱，受構(gòu)造控制。除上一石門(mén)掘進(jìn)到 K3砂巖出現(xiàn)涌水外，其它工程均末發(fā)現(xiàn)該層組涌、出水現(xiàn)象。太原組本組地層總厚為本組地層上部 14 灰?guī)r層溶洞、424、486、515、513、564、565、602據(jù)太原組灰?guī)r含水 7：-73.921該層一灰距 82 煤層底板正含水層11灰?guī)r水128.87130.46m，由灰灰黑色灰?guī)r、泥巖、粉砂巖及薄煤層組成，屬淺海及濱海相。上部 14 灰?guī)r層溶洞、裂隙發(fā)育。裂隙發(fā)育。 、611、水 7 及水 8 孔分別在該層段發(fā)生漏水。據(jù) 531、565、水 7 及水8 孔抽水資料，S=7.542.32m,Q=1.179.38L/s，q=0.1

25、2430.15582L/s.m，水質(zhì)為CL、HCO3-Na、Ca 型水，礦化度1.6621.263g/L，為含水中等的含水層。水層單位涌水量，按煤礦防治水規(guī)定的有關(guān)規(guī)定，該層灰?guī)r含水層屬中等富水性含水層。水 8：-62.770水 12：-77.465水 20：-60.683常厚度 120150m，在其底為正常塊段的地質(zhì)背景下,該層水一般不會(huì)進(jìn)入礦坑，但當(dāng)受斷層切割或采掘遇陷落柱導(dǎo)水時(shí)，底板太灰灰?guī)r巖溶裂隙水可涌入礦坑。奧陶系灰?guī)r水本組地層由淺灰色、灰棕色厚層狀灰?guī)r組成，井田內(nèi)揭露最大厚度為 135.75m。水 6 孔在 302m324.8m 處分別見(jiàn)7.6m 及 2.70m 高的溶洞。表明本區(qū)

26、奧陶系在基巖古風(fēng)化剝蝕面下100m 之間巖溶溶洞發(fā)育，為巖溶陷落柱發(fā)育提供了良好的條件。據(jù)水 6 孔抽水資料，S=3.16m,Q=8.58L/s，q=2.712L/sm,礦化度為 2.362g/L，水質(zhì)為CL、SO4Na、Ca 型水據(jù)奧陶系灰?guī)r含水層單位涌水量，按煤礦防治水規(guī)定的有關(guān)規(guī)定，該層灰?guī)r含水層屬?gòu)?qiáng)富水性含水層。水 19：5.50水 6：6.381當(dāng)井下遇導(dǎo)水陷落柱時(shí)，可直接涌入礦坑，造成突水，在正常地址塊段，一般與礦坑不發(fā)生水力聯(lián)系。12 圖 3-1 四含水水位變化曲線(xiàn)圖（水 1 孔數(shù)據(jù)） 圖 3-2 太灰水位變化曲線(xiàn)圖（水 8 孔數(shù)據(jù)）圖 3-3 奧灰水位變化曲線(xiàn)圖（水 6 孔數(shù)據(jù)

27、）13（二二）礦礦井井主主要要導(dǎo)導(dǎo)水水通通道道1 1、斷斷層層本井田內(nèi)位于二疊系煤系地層中的大中型斷層，因兩盤(pán)的泥巖石、砂質(zhì)泥巖受壓而產(chǎn)生側(cè)向變形，斷層帶充填較密實(shí)，區(qū)內(nèi)鉆過(guò)斷層破碎帶泥漿消耗量一般為0.020.23t/h，與二疊系煤系正常巖層消耗量無(wú)明顯差異。據(jù) 3914、46-474及 546孔分別對(duì) F2、F3、F7斷層破碎帶抽水資料，q=0.00330.00951L/s.m，k=0.00590.0121m/d，礦化度為 1.4521.682g/L。水化學(xué)特征：3914及 46474孔為 CL、HCO3Na 型水。井下主石門(mén)揭露斷層 DF48有少量淋水，中三采區(qū)大巷道已揭露 F3斷層及其

28、伴生斷層，F(xiàn)16斷層已在多處揭露，均未有出水現(xiàn)象或僅有少量短時(shí)滴水。已采區(qū)內(nèi)揭露的其它一些中小斷層如中一采區(qū)的 FX7、FX6、FX8斷層，均未發(fā)生出水現(xiàn)象或僅有少量短時(shí)滴水。綜上所述，本礦井?dāng)鄬訉?dǎo)水性較差，一般情況不含（導(dǎo)）水，但也不能排除在采動(dòng)影響下有活化導(dǎo)水的可能性。2 2、巖巖溶溶陷陷落落柱柱巖溶陷柱是巖溶空洞塌陷的產(chǎn)物，它是由下伏易溶巖層經(jīng)地下水強(qiáng)烈溶蝕形成大量溶洞，從而引起上覆巖層失穩(wěn)，向巖溶空洞冒落、塌陷所形成的筒狀柱體。1996 年 3 月，本井田建井試產(chǎn)期間，在 7222 工作面發(fā)現(xiàn)一導(dǎo)水陷落柱發(fā)生突水，導(dǎo)致礦井被淹。1999 年在 7218 機(jī)巷的掘進(jìn)過(guò)程中，2012 年在

29、51軌道大巷的掘進(jìn)過(guò)程中，又分別發(fā)現(xiàn)兩個(gè)導(dǎo)水陷落柱。以上事例說(shuō)明，任樓井田確實(shí)存在陷落柱且導(dǎo)水性能良好。由于陷落柱屬于點(diǎn)狀構(gòu)造，查找困難，而陷落柱突水又具有管道流特征，出水量巨大，因此，陷落柱導(dǎo)水問(wèn)題是本井田水害防治的重中之重。3 3、采采動(dòng)動(dòng)裂裂隙隙煤層在開(kāi)采的過(guò)程中，會(huì)在工作面底板形成底板破壞帶、在工作面頂板形成冒落裂隙帶，這些采動(dòng)裂隙都可能成為導(dǎo)水的通道。82煤距太灰 120150 m，采用突水系數(shù)計(jì)算，在全礦范圍內(nèi)，突水系數(shù)小于 0.1MPa/m，不會(huì)發(fā)生突水事故。因此，中煤組開(kāi)采底板采動(dòng)裂隙不會(huì)影響到太灰水和奧灰水，只能使一些底板砂巖的局部富水區(qū)會(huì)有少量淋滴水。14但本井田在淺部開(kāi)采

30、中，頂板的冒落裂隙帶有導(dǎo)通“四含”水的可能。根據(jù)通過(guò)相似材料模擬試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與驗(yàn)證：任樓煤礦冒高與采厚比為1.73.6，導(dǎo)水裂隙帶高度與采厚比 8.912.4；如果導(dǎo)水裂隙帶高度達(dá)到“四含” ，就會(huì)發(fā)生突水，如本礦在 7310 工作面的開(kāi)采過(guò)程中，就有“四含”水進(jìn)入工作面的事例。4 4、其其它它導(dǎo)導(dǎo)水水通通道道封閉不良鉆孔：一些封閉不良鉆孔，也會(huì)成礦坑涌水的通道。本礦一些鉆孔在施工后用黃泥封孔，質(zhì)量較差，應(yīng)視為封閉不良鉆孔，如461、462、463、388、422、426、481、382、3812、3814、402、348、342、346、463、426、388、3812、3

31、814、348、346、010、026、482、504、342、3810、386、421、422等鉆孔。導(dǎo)水裂隙：煤層頂?shù)装迳皫r層（組） ，賦存并發(fā)育多組不同方位裂隙，一些裂隙也具有較好的導(dǎo)水性，如上一石門(mén)突水地點(diǎn)，就發(fā)育有兩組裂隙，是溝通四含水的重要原因。（三三）礦礦井井涌涌水水量量預(yù)預(yù)計(jì)計(jì)1 1、 建建井井期期間間礦礦井井涌涌水水量量預(yù)預(yù)計(jì)計(jì)（1） “四含”水沿裂隙帶進(jìn)入礦坑涌水量新生界松散層第四含水層組直接覆蓋于煤系地層之上，通過(guò)砂巖裂隙或冐落裂隙帶以垂直滲透方式流入礦坑，成為各主采煤組礦坑充水主要水源。按公式：R=10S/ (3-1)K Q=2BKMS/R (3-2)計(jì)算結(jié)果，新生界松

32、散層第四含水層水沿煤系巖層采空冒落裂隙帶進(jìn)入礦坑的涌水量為 242m/h。表 3-3 “四含”水涌水量預(yù)計(jì)范圍B（m）K(m/d)M（m）S（m）R（m）Q(m/h)至 F7斷層90000.168.072721088242（2）煤系砂巖裂隙水由于巷道的揭露和煤層的回采，二疊系各煤組間的砂巖裂隙水直接涌入礦坑，成為礦坑的直接充水水源。15按公式：r0=0.565 (3-3)3F R0=R+r0 (3-4) Q=2.73KMS/(lgR0-lgr0) (3-5)表 3-4 煤系砂巖裂隙水涌水量預(yù)計(jì)范圍(km2)K(m/d)M（m）S（m）R（m）r0(m)R0(m)Q(m/h)6.010.0126

33、042545213851837284計(jì)算結(jié)果，二疊系各煤組間的砂巖裂隙水進(jìn)入礦坑的涌水量為 284m/h。將上述兩種礦坑涌水量相加，即礦坑總涌水量為 526m/h。2 2、現(xiàn)現(xiàn)礦礦井井的的涌涌水水量量預(yù)預(yù)計(jì)計(jì)本礦現(xiàn)主采 72煤和 82煤，煤層的直接充水含水層是頂?shù)装迳皫r，砂巖含水層的補(bǔ)給條件差，以靜儲(chǔ)量為主，主要以淋水的方式進(jìn)入礦井。間接充水含水層是太灰和奧灰含水層，在沒(méi)有斷層、巨大構(gòu)造和陷落柱的情況下，一般對(duì)礦井沒(méi)有影響。礦井歷年涌水量情況如下表：表 3-5 礦井總涌水量統(tǒng)計(jì)表（單位：m3/h）時(shí)間最大涌水量最小涌水量平均涌水量備注1994.0812172128148199521614117

34、81996.01022701992351996.0912342.81883260308 月為淹井時(shí)間1997242158209199828613623119991287595200013693109200111980103200211073872003123678120041305485162005122779620061045372200712259912008178961272009168901312010187132155201117615216520121871601622013182160172平均值礦井涌水量平均值 141m3/h最大值最大涌水量：1996 年 9 月12 月為 3

35、42.8m3/h任樓礦目前主要 72煤、82煤，其充水水源主要為煤層頂、底板砂巖及底板太原組灰?guī)r，但均屬補(bǔ)給條件差、以靜儲(chǔ)量為主的富水性弱中等含水層。據(jù)表中觀測(cè)資料顯示，礦井最大涌水量 Q最大=342.8m3/h，正常涌水量取歷年平均值為 Q正常=141m3/h。若掘進(jìn)中遇巖溶陷落柱而產(chǎn)生重大突水事故，水量可達(dá)數(shù)萬(wàn)立方米每小時(shí)。3 3、排水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)我礦主排水系統(tǒng)采用兩水平階梯排水，二水平排到一水平水倉(cāng)，再由一水平排到地面，每個(gè)水平都采用 6 臺(tái)排水能力每小時(shí) 450 方的臥式多級(jí)泵。-520 水平（一水平）中央水泵房安裝 6 臺(tái)水泵，型號(hào)為 MD4506010；其中 2 臺(tái)工作、3 臺(tái)備

36、用、1 臺(tái)檢修。沿副井井筒安裝 D325mm 排水管路 3 趟，排水高度 547m，排水至地面。-720 水平（二水平）中央水泵房安裝 6 臺(tái)水泵，型號(hào)為:MD450-60/844；其中 2臺(tái)工作、3 臺(tái)備用、1 臺(tái)檢修，沿副井井筒安裝 D325mm 排水管路 3 趟，排水高度200m，排水至一水平水倉(cāng)。礦井一水平設(shè)內(nèi)、外水倉(cāng)，水倉(cāng)總?cè)萘繛?4223m ，二水平設(shè)內(nèi)、外水倉(cāng)，水倉(cāng)總?cè)萘繛?2574 m3。其中 2 臺(tái)工作、3 臺(tái)備用、1 臺(tái)檢修。另外，我礦安裝有強(qiáng)排潛水泵系統(tǒng)系統(tǒng)，水泵由地面集中控制，強(qiáng)排系統(tǒng)由 2 臺(tái)型號(hào)為 BQ550-838/22-1900/W-S 潛水泵組成，采用鉆孔方法

37、管路直接敷設(shè)管路至地面，管路直徑為 377mm；電機(jī)型號(hào)為 YBQ-710/4-S(10000)，功率 1900kw；額定排水量：550 m/h；額定揚(yáng)程：838m。17（四四）陷陷落落柱柱任樓井田的太灰和奧灰兩個(gè)灰?guī)r含水層水量豐富，一般情況下不與礦井發(fā)生直接水力聯(lián)系，當(dāng)井下遇導(dǎo)水陷落柱時(shí)，可直接涌入礦井，造成突水，形成水害。本井田從建井試產(chǎn)至今已發(fā)現(xiàn)三個(gè)陷落柱：7222 陷落柱、7218 陷落柱、51陷落柱。1 1、7 72 22 22 2 陷陷落落柱柱突突水水1996 年 3 月 4 日 11 時(shí) 30 分，7222 工作面新切眼上下貫通（見(jiàn)圖 3-5）。在整個(gè)新切眼施工過(guò)程中，僅在上部巷

38、道頂板有少量滴水。15 時(shí)左右上出口往下 25m 處（-355m），從切眼的北幫開(kāi)始大量出水，初時(shí)水量為 50m3/h，增長(zhǎng)很快，19 時(shí) 40 分，水量進(jìn)一步增大到 1980m3/h；21 時(shí)水量已高達(dá) 11854m3/h，終因排水能力（1200m3/h）與突水量相差懸殊，無(wú)法抗衡而于 21 時(shí)零 4 分泵房進(jìn)水、斷電而被淹。 “3.4”突水，瞬時(shí)最大涌水量 34570m3/h，實(shí)測(cè)最大涌水量 11854m3/h。05000100001500020000250003000035000400003月4日03:04:00 PM17:3519:0019:4020:5021:003月5日4：004：

39、354：355：105：105：265：265：555：556：357：057：557：558：258：259：0713：1515：0015：0016：0616：0617：0617：0622：1522：155：035：306：30時(shí)間水量(m3/h)圖 3-4 7222 陷落柱突水量折線(xiàn)圖18圖 3-5 7222 工作面陷落柱位置圖7222 工作面突水后，經(jīng)水源分析和后期探查治理證實(shí)，本次突水的導(dǎo)水通道是陷落柱，該陷落柱位于 7222 工作面改選切眼的北側(cè)，7222 工作面風(fēng)巷的下側(cè)，該陷落柱經(jīng)治理后證實(shí)平面上呈橢圓形、長(zhǎng)軸 NNW.短軸 NFF，其平面形狀大體為一個(gè)長(zhǎng)軸2530m，短軸 20

40、25m 的橢圓形。頂界至新生界“四含”，發(fā)育高度約 300m。從剖面上看，該陷落柱基本上呈直立形狀。陷落柱為一頂空型陷落柱。經(jīng)約半年時(shí)間的注漿堵水，于 8 月 12 日，任樓煤礦主井進(jìn)行試排水。至 10 月 14日，治水工程結(jié)束，歷時(shí) 205 天，達(dá)到了堵水率 100%的效果。圖3-6 7222 陷落柱柱狀圖192 2、7 72 21 18 8 陷陷落落柱柱1999 年 10 月 12 日夜班，7218 工作面機(jī)巷掘進(jìn) 87m 時(shí)，巷道上幫出現(xiàn)淋水，繼續(xù)向前掘進(jìn) 2m，迎頭壓力突然變大，迎頭 30m 內(nèi)出現(xiàn)大面積淋水，從 10 月 13 日至 18 日，出水量維持在 56m3/h，到 22 日

41、增大到 9m3/h；經(jīng)井下實(shí)測(cè)，水溫達(dá)到 34C，高出突水點(diǎn)正常層位水溫 31C；對(duì)出水水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，得出突水應(yīng)來(lái)自深部奧灰 水。根據(jù)突水點(diǎn)周?chē)鷫毫?、水量、水溫及水質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化資料，綜合分析認(rèn)為該次突水的水源為奧灰水。因本工作面奧灰出水的唯一可能性是陷落柱導(dǎo)水，所以初步確定附近存在導(dǎo)水陷落柱。由于及時(shí)采用井下探查與地面打鉆注漿封堵相結(jié)合等手段進(jìn)行超前治理，避免了一次重大突水事故的發(fā)生。地面探查資料顯示，7218 陷落柱在平面圖上呈橢圓形，長(zhǎng)軸 50m、短軸 40m，發(fā)育至 8 煤下約 20m。從剖面上看，該陷落柱基本上呈直立形狀，從根部由西略向東傾斜，詳見(jiàn)（圖 3-7、3-8）機(jī)巷陷落柱圖

42、 3-7 7218 工作面陷落柱位置圖20 圖 3-8 7218 陷落柱柱狀圖3 3、5 51 1陷陷落落柱柱2010 年 6 月 8 日早班，51軌道大巷施工至 G33點(diǎn)前 28m 左右時(shí)，上幫肩部錨桿眼出水，水量 1m3/h 左右，經(jīng)取樣化驗(yàn)為砂巖水，6 月 10 日夜班出水水質(zhì)開(kāi)始出現(xiàn)永久硬度， 2011 年 11 月 7 日的水樣化驗(yàn)結(jié)果為全硬度 60.58 德國(guó)度，永久硬度 48.81 德國(guó)度，水溫 41，水量增至 8m3/h。后經(jīng)井下、地面物探、化探、鉆探等多種探查，綜合分析確認(rèn)存在導(dǎo)水陷落柱。DF837047503704800370485039478800370480037048

43、5037049003947865039478600394786503704750394787003947875039478800394787503947870039478600圖 3-9 51陷落柱平面示意圖212013 年 1 月開(kāi)始對(duì)51陷落柱進(jìn)行地面探查與治理，于 2013 年 7 月完成地面探查與治理工程；經(jīng)探明51陷落柱長(zhǎng)軸長(zhǎng) 55m，短軸長(zhǎng) 40m，頂部發(fā)育至 5 煤底板下20m，通過(guò)注漿治理，對(duì) 8 煤下 80m 以上陷落柱體進(jìn)行了有效封堵，解除了此隱伏導(dǎo)水陷落柱對(duì)開(kāi)采 8 煤以上煤層時(shí)礦井安全生產(chǎn)的威脅。補(bǔ)4-31050.080.40 圖 3-10 51陷落柱剖面示意圖從任樓煤

44、礦建礦以來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明，本井田存在陷落柱發(fā)育的地質(zhì)條件，發(fā)育深度存在差異，發(fā)育規(guī)律還未掌握，而且發(fā)現(xiàn)的三個(gè)陷落柱均導(dǎo)水，從而給以后防治水工作帶來(lái)難度，有待進(jìn)一步研究與勘探。4 4、物物性性陷陷落落柱柱為了探查陷落柱的發(fā)育規(guī)律及疑似位置，任樓采用地面三維地震、瞬變電磁對(duì)全礦區(qū)進(jìn)行了勘探，在中六采區(qū)發(fā)現(xiàn)三個(gè)物性陷落柱 X1、X2、X3，對(duì) X1、X2、X3物性陷落柱的地面鉆探探查，未發(fā)現(xiàn)明顯水文異常，分析為構(gòu)造原因造成，但仍不排除其導(dǎo)水的可能，在采掘過(guò)程中仍需對(duì)其進(jìn)一步探查。表 3-6 任樓煤礦物性陷落柱陷落柱一覽表陷落柱名陷落柱的發(fā)育形態(tài)導(dǎo)水性防治措施及建議22稱(chēng)X1物性陷落柱位于本區(qū) 36

45、與 37 勘探線(xiàn)之間的西部，呈橢圓形。其長(zhǎng)軸呈東西向，長(zhǎng)軸長(zhǎng) 100m，短軸長(zhǎng) 50m。已在地面施工 36-372孔對(duì) X1 物性陷落柱進(jìn)行探查，鉆孔終孔深度 603.4m，終孔層位“四灰”下 1.5m,探查顯示所有標(biāo)志層間距基本正常，分析該處三維地震異常為受小構(gòu)造影響。上部陷落到新生界底部，下部開(kāi)始于奧灰中。X2物性陷落柱位于本區(qū) 33 與 34 勘探線(xiàn)之間的西部，呈橢圓形。其長(zhǎng)軸呈北西向，長(zhǎng)軸長(zhǎng) 115m，短軸長(zhǎng) 40m。已在地面施工 33-341孔對(duì) X2 物性陷落柱進(jìn)行探查，鉆孔終孔深度 810.69m，終孔層位“一灰”，無(wú)明顯水文異常，分析為構(gòu)造原因造成上部陷落到 31煤層上部 10

46、0m左右，下部開(kāi)始于奧灰中。X3物性陷落柱位于中六 34 與 35 勘探線(xiàn)之間的西部，呈橢圓形。其長(zhǎng)軸呈東西向，長(zhǎng)軸長(zhǎng) 200m，短軸長(zhǎng) 150m，上部陷落到 82煤層下部。X3 疑似陷落柱設(shè)計(jì)施工了 34-352孔，終孔層位為太四灰，根據(jù)鉆探成果，本孔鉆進(jìn)過(guò)程中未見(jiàn)明顯構(gòu)造破碎帶，結(jié)合附近鉆孔及煤層等高線(xiàn)圖綜合判斷，異常區(qū)應(yīng)為褶皺構(gòu)造。下部開(kāi)始于奧灰中。1、新區(qū)掘進(jìn)，加強(qiáng)物探探查，重點(diǎn)區(qū)域采用“鉆探掩護(hù)，物探超前，鉆探驗(yàn)證”的方法，確保 30m超前距；2、新區(qū)巷道或鉆孔出水時(shí)及時(shí)取樣化驗(yàn)，判定水源；3、新區(qū)應(yīng)對(duì)太原組和奧陶系灰?guī)r含水層從位置和大小等方面加以確定。5 5、陷陷落落柱柱防防治治措

47、措施施鑒于任樓煤礦存在陷落柱出水危險(xiǎn)，現(xiàn)主要采用以下防治水措施：1）完善地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；2）建立物探、化探、鉆探的專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍；3）形成“地質(zhì)預(yù)判、水質(zhì)預(yù)警、物探定位、鉆探控制”的防治陷落柱工作思路；4）加大新區(qū)物探超前探查的力度，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域，采用“鉆探掩護(hù)，物探超前，鉆探驗(yàn)證”的防治水方法，并確保超前距。（五五）采采空空區(qū)區(qū)任樓煤礦圍，北起界溝斷層與孫疃井田為界，南以 F7斷層與許疃井田相臨，東南以F23斷層為界，與周邊礦井均以自然邊界為界，不存在小煤礦和老窯。本礦煤層采后的老空水，是煤層頂?shù)装宀蓜?dòng)裂隙帶內(nèi)砂巖裂隙水釋放后殘余的動(dòng)水，積存于采空區(qū)低洼處的水體以及巷道內(nèi)不能自溢出的老硐水。任樓礦

48、目前已形成大量的采空區(qū)，隨著開(kāi)采的深入，老空水將成為礦井正常防治水的突出問(wèn)題。巷道掘進(jìn)至采空積水區(qū)積水，探水線(xiàn)前均已按煤礦防治水規(guī)定對(duì)其進(jìn)行探放。雖仍存在少量采空區(qū)積水，但清楚了解采空區(qū)位置、范圍及積水量 ，對(duì)礦井正常生產(chǎn)基本沒(méi)有影響。23任樓礦自 95 年 6 月份首采工作面試采，97 年 12 月 30 日投產(chǎn)至今，共回采了81 個(gè)工作面，現(xiàn)采空區(qū)面積約3872220，僅 7231、7235、7222、7322 等工作面存在積水，積水量約 122611m（見(jiàn)表 3-7） 。采空區(qū)內(nèi)大部分一次采全煤，原1采區(qū)的7210、7211、7258、7214 等大采高回采工作面，遺煤最大達(dá)2m；由于構(gòu)

49、造處及布置的影響采空區(qū)局部存在遺煤，煤厚最大達(dá) 5m，如 8256、8211、7211、7222、7322 等工作面。為保證采區(qū)內(nèi)采掘工作面的安全生產(chǎn)，在采掘工作面回采及巷道施工接近前（上）方老空水體時(shí)，根據(jù)預(yù)計(jì)老空水體相關(guān)資料，對(duì)工作面煤層頂板砂巖含水層及老空區(qū)水，按煤礦防治水規(guī)定等有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求，及時(shí)進(jìn)行鉆孔探放。截至 2013 年 12 月，累計(jì)對(duì)約 60 個(gè)采空積水區(qū)進(jìn)行了探放，共疏放了約 210000m老塘水，保證了礦井的安全生產(chǎn)（采空區(qū)分布、形成時(shí)間、范圍、積水情況見(jiàn)綜合采掘工程平面圖和礦井充水性圖） 。1989 年 1 月任樓礦上一采區(qū)回風(fēng)石門(mén)掘進(jìn)，當(dāng)巷道穿過(guò)4 煤層與 K3砂

50、巖間時(shí)，發(fā)育有兩組裂隙，發(fā)生了涌水，水量在120140m3/h 之間，涌水延續(xù)時(shí)間達(dá)10 年不減。1996 年，由焦作礦業(yè)集團(tuán)勘探公司對(duì)上一石門(mén)出水點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，但未取得 預(yù)期效果。1999 年，任樓煤礦對(duì)上一石門(mén)出水點(diǎn)附近施工隔水墻，封堵了出水點(diǎn)， 通過(guò)附近工作面回采情況看，封堵效果良好，封堵巷道內(nèi)積水約4750m。表 3-7 采空區(qū)積水統(tǒng)計(jì)表采空區(qū)名稱(chēng)積水面積（m2）積水量（m3）積水高度（m）7231 工作面173401854011.57235 工作面20508406.27234 工作面690028009.77257 工作面90551021910.98218 工作面36809904.0

51、7227 工作面252005040037上一采區(qū)回風(fēng)石門(mén)47502.87222S 工作面100501850018.47222N 工作面63001350024.4247322 工作面4730126013.5中四 8 煤探巷11608122.5合計(jì)122611（六六）封封閉閉不不良良鉆鉆孔孔封閉不良鉆孔，一定條件下會(huì)成為礦坑涌水的通道。根據(jù)“安徽煤田地質(zhì)第三勘探、物探測(cè)量隊(duì)”所編安徽省煤田臨渙礦區(qū) 任樓井田精查地質(zhì)報(bào)告 （本井田各階段鉆孔封閉情況是有差異的，絕大多說(shuō)鉆孔封閉情況良好，但對(duì) 64、65 年施工的鉆孔今后在開(kāi)拓過(guò)程中尚須采取必須的防范措施） 、 “安徽煤田地質(zhì)第三勘探隊(duì)”所編安徽省煤田

52、臨渙礦區(qū) 任樓煤田精查地質(zhì)報(bào)告鉆孔情況一覽表 （“封孔”一欄中注有“不詳”的鉆孔）和巷道已揭露的情況，任樓井田內(nèi)的封閉不良鉆孔有：461、462、421、388、422、481、381、424、3812、3814、402、348、342、346、344、463、426、010、026、482、504、3810、386。封閉不良鉆孔如下表所示：表 3-8 封閉不良鉆孔一覽表編號(hào)孔號(hào)終孔層位終孔深度封孔不良情況巷道揭露情況1461C3L1567.6864 到 65 年施工的鉆孔7213 工作面回采中已揭露，有少許淋滴水2462C3L1367.5664 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外3463

53、82下603.6164 到 65 年施工的鉆孔7219 工作面回采中已揭露，與資料基本相符43883 煤下574.2364 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍5422C3L1467.0864 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外642682628.1864 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍257481C3L1562.3864 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍8382C3L1558.4364 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍9381282下587.8564 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍10381482下68664 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍11402C3L149

54、1.264 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍12348O2203.7764 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外，未見(jiàn)煤13342C3403.1564 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外，見(jiàn) 10、11 煤1434682煤下617.8864 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍15010C3406.38封孔資料不詳井田開(kāi)拓范圍之外，未見(jiàn)煤160265 下871.82封孔資料不詳井田開(kāi)拓范圍之外17482C3L1738.51封孔資料不詳未開(kāi)拓采區(qū)范圍185045 下773.45封孔資料不詳井田開(kāi)拓范圍之外19344C3L1549.1864 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍20381

55、0C3L1309.4264 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍21388C3L1456.8264 到 65 年施工的鉆孔未開(kāi)拓采區(qū)范圍22421O2317.6564 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外23424C3408.4464 到 65 年施工的鉆孔井田開(kāi)拓范圍之外2442-43182煤下352.37巷道已揭露的鉆孔8240 工作面已揭露鉆孔，底板出現(xiàn)少量出水現(xiàn)象，已對(duì)其水泥封堵（七七）“四四含含”水水本層在中二、中四采區(qū) 7240（上）南工作面及其附近底界標(biāo)高為-249.92-254.75m，該開(kāi)采區(qū)域范圍內(nèi)“四含”普遍發(fā)育，分布穩(wěn)定，厚度為 3.8m13.2m，平均 7.7m，

56、水 21 孔揭露其厚度為 10.5m ， “四含”底界大致呈北高南低的態(tài)勢(shì)。巖性主要為由細(xì)砂、中砂、粘土質(zhì)砂及少量的粗砂和砂巖（盤(pán)） ，其中夾有 24 層粘土層。據(jù)工作面附近水 1、水 9 和水 21 水文孔抽水試驗(yàn)， “四含”的26q0.000360.058L/sm，K0.0910.5375m/d。由此可見(jiàn)“四含”是一組主要接受區(qū)域逕流補(bǔ)給，水平滲透能力不強(qiáng)，屬于富水性弱含水層。根據(jù)井下施工的“四含”放水孔和水 21 采前水文檢查孔， “四含”含水砂層，由石英為主、長(zhǎng)石云母次之的礫石、細(xì)砂、中細(xì)砂、粉沙和粘土質(zhì)砂組成，中夾 14 層粘土及亞粘土；局部地段鈣質(zhì)富集，砂粒呈膠結(jié)巖狀。據(jù)水 21

57、鉆孔土樣分析，在中二、中四采區(qū)范圍內(nèi)，四含底部砂層以粉砂為主，含砂量為 020%，是不太容易流動(dòng)的均勻砂層，屬于平原型沉積物。四含中夾有的薄層粘性土層，分布不穩(wěn)定，常呈透鏡狀，犬牙交錯(cuò)地穿插在砂層中。根據(jù)水 21 采前水文長(zhǎng)觀檢查孔抽水資料可知q=0.001665L/s.m，k=0.013m/d。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定相關(guān)參數(shù)、四含砂層的結(jié)構(gòu)特征及“四含”顆粒組成情況，比照國(guó)內(nèi)部分礦井含水砂層富水性評(píng)價(jià)，中二采區(qū)的7240（上）南綜采工作面第四含水砂層應(yīng)屬類(lèi)水體，為弱富水性含水層，且其逕流、補(bǔ)給、排泄條件不暢。目前該區(qū)域“四含”水位標(biāo)高-87.6-93.3m（根據(jù)水 1、水 9 長(zhǎng)觀孔） ，上覆第

58、四含水層底界標(biāo)高為-249.92-253.96m，作用在基巖面的水頭壓力為 1.61. 66Mpa。1 1、兩帶高度的計(jì)算、兩帶高度的計(jì)算本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以策安全。防水煤柱最大高度計(jì)算方法：1）根據(jù)本井田具體情況，按照煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，取導(dǎo)水裂隙帶最大高度經(jīng)驗(yàn)公式：Hf= （3-6）1.58.3n3.3100M保護(hù)層厚度：Ha=6 （3-7）nM式中：Hf導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m）；m累計(jì)采厚（m）；n分層層數(shù)；Ha保護(hù)層高度（m）2）淮北礦務(wù)局通過(guò)多年來(lái)在含水砂層下開(kāi)采的實(shí)踐和大量的觀測(cè)資料，對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算方法推薦如下經(jīng)驗(yàn)公式：H1=16.8m1

59、（3-8）27H2=10.6(m1+m2) （3-9）H3=5.6(m1+m2+m3) （3-10）式中：m1、m2、m3分別為一分層、二分層、三分層的采厚（m）；H1、H2、H3分別為開(kāi)采一分層、二分層、三分層時(shí)的導(dǎo)水裂隙帶高度（m）。另加安全高度 10m。 （3-11）防水煤柱取 1）、2）式中的最大值。3）冒落帶最大高度一般經(jīng)驗(yàn)公式h1= （3-12）cos）1k（mm礦層開(kāi)采厚度（m）；k巖石松散系數(shù)（）；礦層傾角（）；h1冒落帶高度（m）。4）我國(guó)煤炭部門(mén)總結(jié)的冒落帶最大高度經(jīng)驗(yàn)公式：h1=(34)M （3-13）h1冒落帶最大高度（m）；M累計(jì)采高（m）?，F(xiàn)將我礦露頭裂隙發(fā)育高度情

60、況列表如下：28表 3-9 露頭裂隙發(fā)育高度安全煤巖柱（m）回采上限設(shè)計(jì)規(guī)范公式淮北經(jīng)驗(yàn)公式煤層傾角（度）煤層厚度（m）計(jì)算采厚（m）頂巖巖性裂隙高度保護(hù)層高度最小高度裂隙高度保護(hù)層高度最小高度采用高度底部含水層底板標(biāo)高（m）計(jì)算標(biāo)高（m）選取標(biāo)高（m）界溝斷層36線(xiàn)170.980.98細(xì)砂巖、粉砂巖18.905.8824.7816.461026.4626.46-229.86-256.32-26036線(xiàn)F2162.272.41中砂巖、粉砂巖、泥巖39.0414.4653.5044.861054.8654.86-233.74-288.60-290F242線(xiàn)181.431.51細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖