永聚兼并水文调查.doc

山西吕梁离石永聚煤业有限公司 兼并重组整合矿井地质报告 采（古）空区积水、积气及火区调查报告 矿 方山西吕梁离石永聚煤业有限公司 编制单位山西地宝能源有限公司 二0一0年七月 山西吕梁离石永聚煤业有限公司 兼并重组整合矿井地质报告 采（古）空区积水、积气及火区调查报告 调 查 人 员 调查人 单位 签字 王秀龙 山西吕梁离石永聚煤业有限公司 贺双柱 山西吕梁离石永聚煤业有限公司 李永军 山西吕梁离石永聚煤业有限公司 相德英 山西地宝能源有限公司 刘润斌 山西地宝能源有限公司 张志荣 山西地宝能源有限公司 为了提高煤炭产业集中度和产业水平，促进煤矿产业结构优化升级，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]25号文，山西吕梁离石永聚煤业有限公司由山西吕梁离石泰宁煤业有限公司、山西恒安益煤业有限公司和山西离石菁蒿焉煤业有限公司整合而成。主体企业为吕梁永宁煤焦集团有限责任公司。2009年11月20日山西省国土资源厅为该矿颁发了采矿许可证，生产规模为90万t/a，井田面积为6.2958km2，批准开采煤层为410号煤层。 为加强煤矿安全生产，合理利用矿产资源，提高企业的经济效益。该矿委托我单位为其编制兼并重组矿井地质报告，为兼并重组后的矿井初步设计提供地质资料，按照山西省煤炭工业厅晋煤规发[2010]177号文，2010年4月我公司派专门技术人员协助矿方技术人员共同对该矿进行了实地调查，调查结果如下 一、 积水 泰宁煤业原名为王家沟煤矿，该矿1972年计划开采10号煤，打了一竖井，当井筒穿过太原组第二层石灰岩L4后，因涌水量过大而停工，当时井筒涌水量达3840m3/d。1981年在开采4号煤过程中，由于与该竖井沟通，使原矿坑涌水量大增，用4台3寸泵集中排水也无济于事，因而被迫停采九年，1989年水量突然减小，水位降低，立井涌水量仅200m3/d，水位埋深由原28m降至70余m。2008年10号煤层掘进巷道正常矿井涌水量500m3/d，最大涌水量600m3/d。4号煤的矿坑涌水量也相应减小，1990年后又重新恢复生产，兼并前矿井涌水量为30～50m3/d。井田内采（古）空区在西南角与永德煤业采（古）空区相连，其采空区积水由永德煤业排出，现采空区内无积水。井峒东侧1994-1996年采空区内有积水,积水量6243m3,北部1998-1999年及1999-2000年采空区内有积水, 积水量24009m3；1998-2000年采空区内有积水, 积水量29177m3; 2002-2004年采空区内有积水, 积水量43142m3。 恒安益煤业现开采4号煤层，矿坑水主要来自主立井井筒中松散层与基岩的接触部位。正常生产中，开采工作面一般干燥无水，矿井涌水量为8～10m3/d。有四处采空区内有积水，积水量约21585m3。 菁蒿焉煤业兼并前开采4号煤层，矿坑水主要来自井筒中松散层与基岩的接触部位。正常生产中，开采工作面一般干燥无水，矿井涌水量为4～8m3/d。有二处采空区内有积水，积水量约3878m3。（详见下表） 4号煤层积水量计算表 煤矿名称 积水区 编号 积水位置 积水 面积 Sm2 采厚 Mm 煤层 倾角 α 充水系数 K 积水量 Qm3 积水范围 确定依据 菁蒿焉煤业 Ⅰ 2005年 采空区 10151 1.00 16 0.25 2643 采空区低洼处 Ⅱ 2003年 采空区 4741 1.00 16 0.25 1235 采空区低洼处 恒安益煤业 Ⅲ 2006年 采空区 32773 1.36 11 0.25 11370 采空区低洼处 Ⅳ 2008年6-7月 采空区 5591 1.82 5 0.25 2544 采空区低洼处 Ⅴ 2008年3-5月 采空区 7004 1.82 5 0.25 3187 采空区低洼处 Ⅵ 1999年 采空区 14348 1.25 4 0.25 4484 采空区低洼处 泰宁煤业 Ⅶ 1998-2000年采空区 61750 1.89 3 0.25 29177 采空区低洼处 Ⅷ 1998-1999年、1999-2000采空区 51911 1.85 3 0.25 24009 采空区低洼处 Ⅸ 1994-1996年 采空区 24237 1.02 8 0.25 6243 采空区低洼处 Ⅹ 2002-2004年采空区 123980 1.39 3 0.25 43142 采空区低洼处 小计 336486 128034 计算公式QK*S*M/COSα 二、奥灰岩溶水 奥灰水位标高低于井田内4、6号煤层底板标高，奥灰水对井田内4、6煤层开采无影响。 井田内10号煤层井田西部边界处最低底板标高800m，低于奥灰岩溶水水位标高805m5m，属带压开采煤层，井田内10号煤层最低点突水系数0.010 MPa/m，小于正常块段内临界突水系数0.15MPa/m，也小于构造破坏临界突水系数0.06MPa/m。 三、井田内各层间含水层水对煤层开采的影响 4、10号煤层顶板属坚硬岩石，计算公式为 H 式中H导水裂隙带高度m； M 煤层厚度m。 4号煤层厚度0.78～1.97m，平均厚度1.39m，导水裂隙带高度为36.50～52.11m。 6号煤层厚度0.90～1.53m，平均厚度1.32m，导水裂隙带为38.46～47.11m。 10号煤层厚度3.52～5.77m，平均厚度4.18m，导水裂隙带高度为66.28～82.06m。 井田内沟谷较发育，西部边界靠近北川河，4号煤层距地表较近，导水裂隙带局部可达地表，在今后开采中一定不能轻视地表水对煤层开采的影响，煤层巷道开采到此处时，要注意煤层顶板裂隙渗水情况的变化，避免地表水直接渗入井下影响煤层开采，由此为确保安全按要求预留煤层保安煤柱。 6号煤层与4号煤层之间的间距为31.30～43.02m， 6号煤层开采后的导水裂隙带将延伸到4号煤层,4号煤层采空区积水及上覆含水层中的水均会对6号煤层的开采造成影响。 10号煤层与4号煤层间距52.80～70.25m,故10号煤层开采后的导水裂隙带会沟通10号煤层以上的含水层及4号煤层的采空区、古空区,因此4号煤层采空区、古空区积水是开采10号煤层一大隐患,建议该矿在开采10号煤层前对4号煤层采空区、古空区积水进行探放。另外，对 10号煤层以上的含水层富水性进一步探查，确保生产安全。 综上所述，4号煤层现有积水约128034m3，井田内4号煤层还分布有大量采空区，多数已密闭，密闭时采空区内未发现积水，由于导水裂隙带沟通上部含水层或上部采空区，随着时间的推移，采空区内会积聚一定量的水，建议该矿在采空区附近及下部煤层开采时，一定要提前进行探测和疏排，坚持“预测预报，有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，密切注视井下水文地质条件变化和隐伏断层等构造现象的出现，对井下逐日排水量作好观测、记录，若发现异常，立即采取有效措施，防止水害发生。 四、火区 井田内各矿自开采以来，未发生过煤的自燃，无火区。根据井田内钻孔6、10号煤层的自燃倾向等级测试结果见下表，6煤层为自燃煤层，10号煤层为自燃～容易自燃。 钻孔中6、10号煤层自燃倾向等级鉴定表 煤层号 来样编号 化验室编号 吸氧量 cm3/g 自燃倾向等级 自燃倾向 山西省煤炭地质研究所 6 10-1-6 1004102 0.47 Ⅱ 自燃 10 10-1--10 1003443 0.61 Ⅱ 自燃 10-2-10 1003444 0.74 Ⅰ 容易自燃 10-3-10 1003445 0.57 Ⅱ 自燃 根据永宁煤业2010年1月13日采取的4号煤层煤样，经山西煤矿矿用安全产品检验中心检验，吸氧量0.6978ml/g，自燃等级Ⅱ，属自燃煤层。 根据2010年2月5日永聚煤业10号煤层检验报告，检验单位山西煤矿矿用安全产品检验中心，吸氧量0.6012 cm3/g ，自燃等级Ⅱ，属自燃煤层。 综上所述，井田内4、6号煤层均属自燃煤层，10号煤层为自燃～容易自燃。 五、积气 在井田内4号煤层存在大面积采空区，废弃密闭的采空区内积有废气，废气主要成分为氮气、二氧化碳及甲烷，由于长时间不通风造成浓度越来越大，在开工前应引起矿方高度警惕。 六、四邻矿积水、积气及火区 本矿南部与山西吕梁离石永德煤业有限公司相邻，东部、北部、西部均无相邻矿。 山西吕梁离石永德煤业有限公司采空区积水情况叙述如下 井田内4号煤层已大面积采空, 该矿西北部古空区与永聚煤业采空区相通，该矿1999年针对本矿北部采空区积水进行了排放，排放量大约10万m3，并在井田北部采空区主水仓北部留有排水孔，排水量为2～5m3/h，总回风大巷排水量为3～5m3/h，东北部采空区排水量为3～4m3/h，南部1986～1990年采空区在低洼地带有积水，积水面积约67279m2，积水量约12785m3。1997-1999年采空区内有积水，积水面积约24067m2，积水量约2542m3。东部2006年采空区积水面积约15070m2，积水量约4825m3。2007-2008年采空区积水面积约13366m2，积水量约4280m3。 综上，永德煤业4号煤层现有积水约24432m3，其采空区均位于永聚煤业井田的下山部位，其积水对永聚煤业影响较小。 邻矿自开采以来，也未发生过煤的自燃，无火区。 总之，查明了井田内矿井及周边矿井采空区范围及其积水、积气、火区情况。井田内4号煤层现有积水约128034m3。井田内及周边矿井采空区积水、积气是今后煤矿生产的一个重大安全隐患，对采空区积水、积气进行监测、探放是矿方必不可少的一项工作，建议矿方高度警惕，确保安全生产。 7