XX矿井灾害治理汇报1325终稿Word下载.docx
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Ⅱ104东翼将于2015年7月进行准备，2016年底首个工作面投产。
Ⅲ1采区可采储量437.2万吨（8煤368.1万吨、9煤27.1万吨、10煤42万吨）。
采区地质构造复杂，首采面为Ⅲ11岩石工作面，作为保护层开采，保护其上部的8、9煤层及下部的10煤层。
目前，Ⅲ11岩石工作面已具备安装条件，预计2015年6月份投产。
Ⅲ13岩石工作面正在准备。
Ⅲ2采区可采储量1082.2万吨（8煤740.3万吨、9煤199.3万吨、10煤142.6万吨）。
目前，正在施工Ⅲ2采区排矸人行上山、Ⅲ1022上底板抽放巷及-900大巷，采区首采工作面Ⅲ1022工作面预计2018年7月投产。
Ⅲ4采区采取大联合布置，将原设计的Ⅲ4、Ⅲ6、Ⅲ8采区合并为一个采区，2015年完成采区设计。
该采区可采储量2199.0万吨（8煤1695.7万吨、9煤86万吨、10煤417.3万吨）。
Ⅱ3采区可采储量160.6万吨（8煤层121.3万吨、9煤层15.3万吨、10煤层24万吨）。
位于矿井东部拐头区域，区内地质构造极为复杂，区内发育落差20m以上的断层4条，断层最大落差120m。
其中FD3（H=20-120m）、FD3-1（H=40-50m）断层纵穿整个采区中部，采区煤层赋存条件差，且煤层倾角大（平均30°
）。
经集团公司同意，于08年停止准备，作为呆滞采区。
Ⅱ6采区可采储量313.2万吨（8煤层198.1万吨、9煤层46万吨、10煤层69.1万吨）。
位于矿井西部，地质构造极为复杂，区内发育大、中型断层7条，其中落差20m以上的断层有4条，最大落差60m。
断层在区内纵横交错，煤层赋存条件差，对采区布局影响大，至今未进行设计开采，作为呆滞采区。
三、十三五期间矿井生产布局和接替安排
1、生产布局
未来五年矿井保持三条生产线，其中Ⅲ水平Ⅲ1采区、Ⅲ2采区开采软岩（或10煤）保护层一条线，Ⅱ水平生产采区8、9、10三层煤工作面交替回采保二条采煤生产线。
2、采区接替：
810采区（预计2016年三季度报废），矿井减去一条线；
Ⅱ81采区（预计2016年底报废）→Ⅲ一采区；
Ⅱ82采区（预计2024年报废）→Ⅲ二采区；
Ⅱ84采区（预计2027年报废）→Ⅲ四采区；
Ⅱ88采区（预计2025年报废）→Ⅱ1010采区。
3、采煤工作面接替安排（具体见回采工作面接替表）
回采接替线一：
Ⅱ984东
→Ⅱ883-1
→
Ⅱ1042下
→Ⅱ842-2
→断线4个月→Ⅱ886-1
Ⅱ885-1
→Ⅱ8212-1
Ⅱ883-2
→Ⅱ886-2
→Ⅱ842-3
→Ⅱ846-1
→Ⅱ885-2
→Ⅱ8212-2
→Ⅱ888-1
→Ⅱ887-1
回采接替线二：
Ⅱ1018
→Ⅲ11岩
断线4个月→Ⅲ13岩
Ⅲ1022
→Ⅲ811-1
Ⅲ15岩
；
回采接替线三：
9105炮
→9102炮
9103炮
（减去一条线，实行三条线回采）
回采接替线四：
Ⅱ929合放
→Ⅱ1017
→Ⅱ1041
→Ⅱ844-1
→Ⅱ1045
→断线17个月→
Ⅱ1043
→Ⅲ1024
。
2015年4月Ⅱ883-1工作面开始采用8煤大采高分层开采工艺进行回采，待Ⅱ929综放面回采结束后，矿井将推广大采高工艺，降低原煤灰分，提高工作面回采率及精煤产率。
4、十三五期间矿井灾害治理
（一）瓦斯灾害治理
矿井瓦斯灾害极其严重，瓦斯压力大、瓦斯含量高。
二水平8、9煤层瓦斯压力为2.59～4.43MPa，煤层瓦斯含量为18～22m3/t；
三水平8、9煤层瓦斯压力达到4.43～6.47MPa，煤层瓦斯含量为22～25m3/t。
自建矿以来共发生煤与瓦斯突出事故26起（人员伤亡3起），瓦斯爆炸事故1起，瓦斯事故夺去了108位矿工的宝贵生命。
因此瓦斯防治工作是芦岭矿灾害治理的重中之重，矿井在总结多年来瓦斯治理经验的基础上，编制形成了芦岭矿防突模式和瓦斯管理模式，今后矿井瓦斯防治工作将在此基础上进行进一步创新、完善。
1、保护层开采
矿井Ⅲ水平将开采10煤层或软岩作为8、9煤层的保护层，矿井首个保护层工作面为Ⅲ11软岩工作面，预计2015年6月回采。
保护层工作面回采期间采取地面钻井抽采、井下拦截钻孔抽采、采空区埋管抽采及穿层卸压强化瓦斯抽采等瓦斯抽采措施，以实现8、9煤被保护层的瓦斯抽采最大化。
10煤层保护层开采前需实施穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域瓦斯治理措施。
2015-2020年将有Ⅲ11软岩工作面、Ⅲ13软岩工作面、Ⅲ1022工作面，Ⅲ1024工作面和Ⅲ15软岩工作面五个保护层工作面进行开采。
（1）Ⅲ11软岩工作面瓦斯治理工程及节点：
工作面开采时间为：
2015年6月1日-2016年8月15日
地面钻井：
工作面累计设计8口地面钻井，1#、2#钻井于2015年5月15日施工结束，3#钻井于2015年6月施工结束，4#、5#、6#钻井于2015年8月施工结束，7#、8#钻井预计2015年10月施工结束。
高位拦截钻孔：
目前剩余工程量为2.5万m，预计结束时间为2015年6月30日。
穿层卸压强化抽采钻孔：
该钻孔施工滞后工作面开采3个月实施，即2015年9月实施，工程量为2.3万m，预计施工结束时间为2016年12月31日。
（2）Ⅲ1022工作面瓦斯治理工程及节点：
2018年7月21日-2019年10月20日
10煤层瓦斯治理工程及节点：
瓦斯治理巷道：
总工程量为5060m，Ⅲ1022上抽巷计划施工时间为2015年3月-2016年8月；
Ⅲ1022下抽巷计划施工时间为2015年7月-2017年3月；
Ⅲ1022高抽巷计划施工时间为2015年12月-2017年6月；
穿层钻孔：
Ⅲ1022上抽巷穿层钻孔用于控制工作面风巷，钻孔工程量为9.45万m，2015年7月开始施工安排2台机组，2017年1月施工结束；
Ⅲ1022下抽巷穿层钻孔用于控制工作面机巷，钻孔工程量为9.45万m，2015年9月开始施工安排2台机组，2017年3月施工结束；
Ⅲ1022工作面内穿层钻孔工程量15万m，2017年1月安排4台机组开始施工，2018年3月施工结束。
保护层开采瓦斯治理工程及节点：
工作面设计12口地面钻井，计划2台机组施工，计划施工时间为2017年7月-2018年6月。
计划工程量为5.4万m，计划2台机组施工，预计施工时间为2017年10月-2018年6月。
该钻孔施工滞后工作面开采3个月实施，工程量为6万m，预计施工结束时间为2018年11月-2020年1月。
其他保护层开采瓦斯治理工程及时间节点
保护层名称
Ⅲ13岩石工作面
Ⅲ15岩石工作面
Ⅲ1024工作面
回采时间
2017.1-2018.7
2020.7-2022.2
2020.5-2021.8
穿层钻孔
施工时间
34万m
2016.10-2019.12
地面钻井
9口
2016.3-2016.11
2019.11-2020.7
12口
2019.6-2020.5
拦截钻孔
3.6万m
2016.5-2016.11
5.4万m
2019.9-2020.5
穿层卸压强化抽采钻孔
4万m
2017.4-2018.10
2020.11-2022.5
6万m
2020.9-2021.12
2、Ⅱ水平区域预抽煤层瓦斯
矿井Ⅱ水平8、9煤层仍以底板穿层钻孔预抽煤层瓦斯作为区域治理的根本措施，即从底板岩石巷道中向煤层施工网格式穿层钻孔抽采煤层瓦斯，底板钻孔控制整个回采区域，并对机巷条带采取钻孔加密布置方式，穿层钻孔结束并经预抽半年以上后再次进行冲煤卸压，进一步提高区域预抽效果。
2015年至2020年Ⅱ82采区有Ⅱ8212区段和Ⅱ8210西倾斜区段两个区段需要进行区域瓦斯治理，Ⅱ84采区有Ⅱ846区段、Ⅱ848区段和Ⅱ8410区段三个区段需要进行区域瓦斯治理，Ⅱ88采区有Ⅱ88三、四、五区段三个区段需要进行区域瓦斯治理,具体治理工程量和治理时间见下表。
2015-2020年瓦斯治理工程治理计划表
治理区域
底板穿层钻孔
冲煤卸压钻孔
治理工程量
治理时间
Ⅱ8212区段
8万m
2015.3-2106.4
2万m
2016.4-2016.12
Ⅱ8210西倾斜区段
18万m
2016.12-2109.12
2.1万m
2020.1-2020.12
Ⅱ844区段
3.1万m
2015.3-2015.12
Ⅱ846区段
16万m
2015.3-2017.3
3万m
2017.4-2018.6
Ⅱ848区段
23万m
2017.4-2019.11
2019.11-2021.4
Ⅱ8410区段
25万m
2021.4-2022.8
Ⅱ886区段
2015.3-2015.8
2015.8-2016.2
Ⅱ885区段
2015.9-2016.4
1.5万m
2016.5-2016.12
Ⅱ888区段
17万m
2016.4-2019.2
2019.3-2019.12
Ⅱ887区段
14万m
2016.4-2019.1
2019.1-2019.10
Ⅱ8810区段
2019.1-2021.5
2.5万m
2021.6-2022.1
3、工作面局部瓦斯治理
矿井将逐步实施大采高采煤工艺，为确保工作面安全高效回采，在区域瓦斯治理达标的基础上，需进一步降低回采工作面的瓦斯含量，减少工作面瓦斯涌出量。
对于8煤一分层实施全覆盖顺层钻孔采前抽采，同时采取高位钻孔和采空区埋管抽采采空区瓦斯；
对于Ⅱ104采区和Ⅱ81采区10煤层，为无突出危险区，但按照防突头面进行管理，工作面回采前施工顺层钻孔进行采前预抽，回采期间采取高位钻孔和采空区埋管抽采采空区瓦斯。
其他下分层开采的8、9煤工作面回采期间仅采取采空区埋管措施，即可解决瓦斯问题。
4、瓦斯抽采计划
2016年-2020年矿井随着保护层开采和区域瓦斯治理力度的加大，本着抽采最大化的原则，区域预抽地点瓦斯含量降至5m3/t以下，保护层开采后残余瓦斯含量降至3m3/t以下，在此基础上进行测算，2016年-2020年需要抽采瓦斯量为27840万m3。
2016年瓦斯抽采量为4640万m3，2017年瓦斯抽采量为5620万m3，2018年瓦斯抽采量为5990万m3，2019年瓦斯抽采量为5720万m3，2020年瓦斯抽采量为5870万m3。
（二）矿井水害治理
1、矿井水文地质概况
芦岭井田煤系地层上覆厚238～239m的第四系松散层，其中发育4个含水层，3个隔水层。
“一含”、“二含”、“三含”与地表有水力联系，富水性强。
第三隔水层（“三隔”）：
分布于“三含”之下，“四含”之上，以粘土、钙质粘土为主，软泥岩次之，厚31.9～97.2m，平均75m，分布稳定，隔水性能好，隔绝了“三含”与“四含”及煤系地层的水力联系。
煤系地层在矿区及其周围无出露，并有第三隔水层的良好隔水作用，决定了煤系地层含水层与大气降水及三含以上的含水层之间无水力联系，补给条件差。
另从区域范围看，宿北断裂、大辛家断层、塔桥—界沟断层构成了矿区北部的三道隔水屏障；
西寺坡逆冲断层阻隔了西寺坡西南的水力通道；
F4断层在区域地质图为东三铺断层,成为东及东北侧的隔水屏障,从而使本区处于一个封闭的状态,隔阻了四周的补给通道。
因此，本井田“四含”及煤系地层含水层（第5～8含水层）富水性弱，无补给水源。
第四含水层（“四含”）：
发育于“三隔”之下，直接覆盖在煤系地层之上，由棕黄色粘土夹砾石组成，厚0～50.8m。
根据抽水试验资料，q=0.000035～0.00418l/s.m，k=0.0024～0.033m/d，属极弱含水层。
本井田除810采区外，其他所有未采掘区域与“四含”距离较远，不受“四含”影响。
810采区煤层覆岩薄，上覆“四含”与8、9煤层较近，对煤层开采有直接影响。
现8煤层已经全部回采完毕，“四含”已处于疏干状态，9煤开采没有出水影响，需要采取防塌措施。
煤系地层二叠系有三个含水层段：
上石盒子组含水层为第五含水层，下界为K3砂岩；
下石盒子组含水层为第六含水层，上界为K3底界面，下界为K2底界面；
山西组上部含水层段为第七含水层，上界为K2底界面，下界为10煤层底板。
这三个含水层段主要是砂岩裂隙含水，以静水量为主，无补给水源。
根据抽水试验资料，q=0.000362～0.00354l/s.m，k=0.00092～0.0023m/d，属极弱含水层。
8、9煤层处于第六含水层中，10煤层顶板处于第七含水层。
在8、9、10煤层采掘过程中，受这两个含水层影响，会出现顶底板滴淋水现象。
山西组下部10煤下至太原组一灰顶隔水层（段），介于10煤层至K1之间，岩性以泥岩粉砂岩为主，岩性致密，厚度55～65m。
隔水性能好，在一般情况下，开采10煤层时，此段能够起到良好的隔水作用，但在局部地带，由于受断层的影响，导致间距缩短，甚至10煤与灰岩“对口”接触，有可能造成“底鼓”或断层突水。
煤系地层石炭系有太原组石灰岩岩溶裂隙含水层段，为第八含水层，总厚度160m。
一般含薄层灰岩11层，从本井田的灰岩抽水试验情况分析，灰岩富水性有垂直变化和片状分布规律，太灰含水层-350m以浅含水层富水性较强，q=0.01249～5.374l/s.m，由于矿-400m水平10煤开采已结束，因此，对矿井开采没有影响。
-350m以深太灰含水层富水性逐渐变弱，q=0.009～0.417l/s.m，水压逐渐增大，局部构造发育区域有突水可能，但水量不大。
目前水位标高＋4.7m。
奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层（奥灰）。
为本井田第九含水层段，总厚度500m左右，富水性极强，以裂隙溶洞含水为特征。
原始水位标高6.32m，本段无井巷工程揭露，由于距煤层较远，对矿井影响不大。
目前水位标高＋5.2m。
2、水文观测系统建设情况
矿井采用西安欣源测控有限公司KJ402矿井水文动态观测系统，建立时间为2013年4月，井上下共安装9台，其中地面观测孔安装3台（太灰2台，奥灰1台），另1个“四含”观测孔采用人工观测；
沱河、东塌陷区、西塌陷区水位各1台，井下明渠流量观测站3台。
能实时对矿井上下含水层水位、矿井涌水量进行动态观测。
水文观测钻孔情况见下表。
水文观测钻孔情况统计表
观测孔编号
位置
孔口标高（m）
钻孔深度（m）
观测层位
观测方法
90-观2
南风井
24.5
363.82
太灰
1990年
遥测仪
13-观1
东风井
23.1
285.65
2013年
13-观2
矿中学
22.6
441.06
奥灰
13-观3
工广
23.6
221.6
四含
人工
3、矿井充水水源
（1）“四含水”：
“十三五”期间810采区9105、9102、9103工作面距“四含”近，由于8煤层已经全部回采完毕，“四含”已处于疏干状态，无“四含”水影响，但顶板极软弱，压力大，需要采取防塌措施。
（2）砂岩裂隙水：
主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层是矿井充水的直接充水水源，富水性弱。
处于封闭～半封闭环境，补给条件差，以储存量为主，一般涌水量不大，易于疏干，对矿井生产不会构成水患威胁。
（3）断层水：
在自然状态下断层一般富水性弱，导水性差，但在断层的两侧派生的一些次一级小断层或裂隙带往往富水性较强。
（4）灰岩水：
在正常情况下太原组和奥陶系石灰岩岩溶裂隙水对主采煤层开采无直接充水影响。
但井巷工程遇导水性断层或导水性岩溶陷落柱时，则灰岩水有可能突出。
尤其是三水平开采过程中灰岩水水压高，易于造成突水灾害，是矿井安全生产的重要隐患之一，在生产过程中应予以高度重视。
（5）老空水：
除上述几种矿井充水水源之外，采空区积水也是矿井充水的水源之一，其积水量大，可能会以突然溃入的形式给安全生产造成威胁。
4、“十三五”矿井防治水技术方案
（1）水文地质补勘
①物探异常体的探查
矿井生产及三维地震勘探资料未发现陷落柱及（疑似）陷落柱。
根据中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院提交的《芦岭煤矿Ⅲ102、Ⅲ104、Ⅲ106采区三维地震资料精细处理解释报告》，在矿井Ⅲ102采区西边界及采区上部各发现物探异常体1处，分别为芦岭Y1、芦岭Y2，两处异常体反射波振幅异常影响高度上至7煤层以上，下至太灰以下乃至奥灰，需要利用物探及钻探工程对其进行探查。
②地面补勘钻孔及井下钻孔探查
由于Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ4采区井下太灰探查钻孔出水量小，不具备放水试验条件，因此该区域太灰水富水规律及与奥灰水的水力联系情况尚未完全查清，太灰、奥灰水观测系统不完善，因此设计在工广布置1个太灰长观孔及1个奥灰长观孔，在Ⅲ二采区西部布置1个补勘钻孔，在井下-900m大巷、Ⅲ二排矸上山、Ⅲ1022底板抽放巷、Ⅲ4回风上山、Ⅲ1041底板抽放巷施工15个太灰长观孔，工程量2150m，钻孔施工结束后，利用所有出水钻孔进行放水试验，并对采区进行水文地质条件评价。
③Ⅱ3、Ⅱ6采区高密度三维地震勘探
Ⅱ3采区地质构造极为复杂，发育大、中型断层5条，落差10-120m，其中FD3、FD3-1断层落差大，纵穿整个采区中部。
因此该采区处于呆滞状态，为进一步查明区内断裂构造情况，为采区修改设计提供可靠依据，建议2019年进行高密度三维地震勘探或三维地震精细解释，面积0.24Km2。
Ⅱ6采区地质构造复杂，发育落差10m以上断层7条，断层在区内纵横交错，对采区布局影响巨大，至今未能进行设计开采。
为进一步查明区内断裂构造情况，为采区设计提供可靠依据，建议2020年进行高密度三维地震勘探，面积0.41Km2。
④完善矿井水文地质观测系统
地面及井下太灰、奥灰观测孔施工完成后，需安装观测分站，并在“十三五”期间对观测主站系统进行升级、更新。
主站2台，分站16台。
“十三五”期间地面水文补勘钻孔设计一览表
序号
孔号
终孔
备注
深度（m）
层位
1
2015-观1
810
太灰底
太灰长观孔（工广内）
2
2015-观2
980
奥灰下150m
奥灰长观孔（工广内）
3
2015-1
900
四灰底
补勘钻孔（Ⅲ二采区西部）
“十三五”期间水文补勘钻孔计划一览表
规划项目及工程名称
单位
小计
15年
16年
17年
18年
19年
20年
工程量
地面水文长观孔及补勘钻孔
m/孔
2690/3
2690/3
物探异常体芦岭Y1探查
①
物探
次
②
钻探
m/孔
480/6
物探异常体芦岭Y2钻探
500/3
4
井下太灰长观孔
2150/15
850/6
300/2
400/3
5
放水试验
项
6
Ⅱ3采区高密度三维地震勘探
Km2
0.24
7
Ⅱ6采区高密度三维地震勘探
0.41
8
水文地质监测系统
水文观测分站
台
16
水文观测系统主站
（2）“四含”水防治
810剩余9105、9102工作面防治水工程已施工结束，在开采过程中要严格按照省批复及规程规定进行水文地质观测，超前巷道变形严重段及时补强支护，工作面严格执行“三封闭”管理制度，确保支柱有足够初撑力。
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