永聚煤业中长期防治水规划文档格式.docx
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2、四邻关系
山西吕梁离石永聚煤业有限公司南与山西吕梁离石永德煤业有限公司相邻，北、西均为公共资源，东部为剥蚀区。
``
四邻关系图
三、交通
山西吕梁离石永聚煤业有限公司位于吕梁市离石区城东北约7km处，西距209国道2.5km，南距307国道1.5km、青银高速公路3km。
向南至吕梁市与太原－军渡干线公路相连，邻近孝柳铁路交口集运站，向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市，交通便利，见交通位置图
交通位置图
四、地形地貌
井田位于吕梁山西侧，为中低山区的黄土地貌。
全井田地表为黄土所覆盖。
总体地势东高西低，以黄土梁、峁为主，沟谷较发育。
井田内最高点位于东北部山顶上，标高为1175m，最低点位于西部的河谷阶地，标高为940m，相对高差235m。
五、气象、水文
北川河流经井田西部外围，井田内无河流，但沟谷较发育，雨季时有短暂洪水泄流汇入北川河。
北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河，属黄河流域三川河水系。
本区位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差大，冬季少雪干旱，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多。
据1997～2007年离石区气象局资料，年最大降水量为646.1mm（2003年），年最小降水量为251.5mm（1999年），平均年降水量457.1mm，降水量多集中在7、8、9三个月。
最高气温32.5℃，最低气温-21.7℃，年平均气温8.9℃。
年蒸发量为1482～1941mm，蒸发量大于降水量。
每年11月份结冰，次年3月份解冻。
最大冻土深度0.85m，全年无霜期平均为186d。
冬季多西北风，夏季多东南风，平均风速3.1m/s，历年最大风速为27～28m/s。
最大积雪厚度0.50m。
六、主要可采煤层
井田内可采煤层为4、6、10号，分述如下：
（1）4号煤层
位于山西组中下部，下距L5灰岩约30.07m。
在井田中东部存在冲刷带,在井田内10-2、10-1号钻孔4号煤层全部被冲刷掉。
本次根据井田内钻孔资料、井下采掘揭露情况结合相邻的永德煤业井下开采情况,圈定了冲刷带边界。
在井田西部非冲刷带区煤层厚度0.78～1.97m，平均厚度1.39m,含0～1层夹矸，结构简单，属稳定可采煤层。
顶板为中砂岩、泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、粉砂岩。
目前井田范围内已基本采空。
（2）6号煤层
位于太原组上部，上距4号煤层31.30～43.02m，平均35.62m。
根据井田内钻孔及井峒见煤点煤层厚度统计，煤层厚度0.90～1.53m，平均厚度1.32m，含0～2层夹矸，结构简单，属全井田稳定可采煤层。
顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。
井田周边ZL4-1厚度达最大为1.53m,在井田外41号钻孔煤层厚度0.15m。
（3）10号煤层
位于太原组中部，上距6号煤层29.35～32.49m，平均30.56m，根据井田内钻孔及井峒见煤点煤层厚度统计，煤层厚度为3.52～5.77m，平均4.18m，发育0～4层夹矸，结构复杂，属全井田稳定可采煤层，顶板为L1石灰岩,底板为泥岩、砂质泥岩。
井田周边ZL4-2厚度达最大为5.77m,在井田内41号钻孔煤层厚度2.39m。
各煤层赋存特征如表2-1-2。
表2-1-2可采煤层特征表
煤层号
煤层厚度
最小—最大
平均（m）
间距
结构夹石（层）
稳定性
可采性
顶板岩性
底板岩性
0.78-1.97
1.39
31.30-43.02
35.62
简单
（0-1）
稳定
可采
中砂岩
泥岩
砂质泥岩
粉砂岩
0.90-1.53
1.32
（0-2）
29.35-32.49
30.56
3.52-5.77
4.18
复杂
（0-4）
石灰岩
7．排水系统：
主排水系统设在中央泵房，配备3台MD280－43×
3型多级泵，最大排水能力为840m³
/h。
主水仓容积772m3，副水仓容积468m3。
备用排水系统设在回风立井底，配备MD46－30×
6型多级泵1台，BQS12.5－140－11型潜水泵2台，BQS50－150－45N型潜水泵1台，BQS80－90－25N型潜水泵1台。
最大排水能力为201m³
八．生产规划
1.发展方针
一要坚持"
以人为本，安全发展"
的核心理念；
二要坚持"
安全第一，预防为主，综合治理"
的方针，标本兼治，重在治本；
三要正确认识煤矿安全工作面临的任务和挑战，坚定信心，攻坚克难；
四要紧密结合实际，突出重点，循序渐进，建立煤矿安全长效机制。
1.1）煤矿开采对矿井排水量的影响
煤矿开采初期，揭露的含水层相对较多，各含水层处于自然饱和状态，随着巷道的进展，开采面积的增大，逐步发生顶板冒落，裂隙导水带，煤系顶部含水层中的地下水就会直接渗入矿坑，矿井水的排水量相对较大。
开采进入中期以后，由于开采时间的增长，含水层水位不断降低，以矿井为中心的降落漏斗已经稳定，矿井水不再增加，处于补、径、排平衡状态。
开采后期部分含水层水位被疏干，导水裂隙带和节理裂隙逐步被充填，矿井排水量逐步衰减。
1.2）煤炭开采对地表及地下水环境的影响
井田范围内目前受工业污染较轻。
区域内植被稀少，地表水排泄条件好，但不利于大气降水下渗补给，生态环境比较脆弱，应加强环境保护工作。
本区人烟相对较少，居住分散，受当地地理与经济状况的限制，基本以农业为主，辅于传统的耕作方式生产，且由于水土流失严重、土地贫瘠，农业生产相对落后。
.2煤层开采规划
永聚煤矿生产规划自2012年至2016年,规划期间，永聚煤矿主采6#和10#煤层，主要生产采区为分别为6号煤一采区和10号煤一采区，装备两个综采工作面、四个掘进工作面来保证矿井设计生产能力和正常生产接替。
九、井田水文地质
（一）地表水
本地区常年性河流有属于黄河流域的三川河及主要支流北川河（流量1.98m3/s），东川河（流量0.70m3/s）和南川河（流量0.50m3/s）。
北川河、东川河、南川河在离石市交口镇一带汇集于三川河向西流入黄河。
本井田位于北川河以东，东川河以北。
（二）含水层
1．变质岩类风化裂隙含水层组
分布于区域西部的王家会背斜轴部及东部广大地区，岩性为前寒武系的混合岩化花岗岩、片麻岩等。
其表层15～20m内裂隙发育，在接受大气降水后形成风化裂隙潜水，断层带、褶皱部和风化壳是地下水赋存的有利地段。
一般泉流量小于0.5L/s，水质优良，为重碳酸盐—钙型，矿化度0.2～0.5g/l。
2．碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组
包括寒武系和奥陶系，本区以奥陶系为主。
岩性为石灰岩、豹皮石灰岩、泥灰岩、白云质石灰岩等，总厚360～450m。
出露于中阳-离石向斜边缘部位，向斜轴部为埋藏型。
水位埋深一般大于100m，水位标高810～829m，单井涌水量一般都大于1000t/d，在径流带富水部位可达12873t/d。
水质良好，为重碳酸盐—钙镁型，矿化度0.2～0.5g/l。
据省勘察院1987-1989年在上安水源地施工的钻孔分析：
在垂直方向中，奥陶系上马家沟组岩溶发育，以溶洞为主。
钻孔岩芯破碎，富水性强，其次是下马家沟组中上部，岩溶较发育，以溶洞庭湖及网格状岩溶为主，富水性中等；
奥陶系峰峰组以峰窝状、网格状岩溶为主，富水性弱。
在水平方向上富水性受区域构造的控制，一般补给区富水性较弱，径流区逐步变强，单位涌水量0.083～0.614L/s·
m。
在断裂带和向斜轴部富水性明显增大，单位涌水量可达1.13～4.00L/s·
在离石附近区域水位标高810m左右，高出10号煤层顶板，对10号煤层有顶突补给的可能。
值的注意的是：
上马家沟组上段有80-100m厚的石灰岩、泥灰岩互层，峰峰组下段有40余米厚的泥灰岩，这些泥灰岩有相对的隔水作用，有可能使岩溶水呈层间水存在，形成上层滞水，使水位高于区域水位，如乔家湾附近的14号孔，在打到上马家沟组上段时，水位标高为864.28m，而终孔到下马家沟组上段时，水位标高为814.61m，水位相差近50m，但上部水量很小，据抽水试验资料；
降深115.61m，单位涌水量为0.017L/s·
m，而上下马家沟组含水段，降深3.8m，单位涌水量为0.4L/s·
3．碎屑岩类裂隙含水层组
本含水层组包括了石炭系和二叠系所有的含水层。
¢
Ù
石炭系太原组碎屑夹碳酸岩岩溶裂隙含水层：
岩性为石灰岩（L5、L4、L1）组成，彼此之间隔以泥岩及少量砂岩。
单位涌水量0.00026～1.24L/s·
m，渗透系数在0.00275～8.53m/d，水位标高874.93～1044.00m，富水性弱—强，水质属重碳酸盐—硫酸盐型，为软的淡水。
Ú
二叠系山西组砂岩裂隙含水层
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩，富水性弱。
单位涌水量0.00012～0.0022L/s·
m，渗透系数0.0012～0.012m/d，水位标高881.23～1053.00m，水质属重碳酸盐—氯化物型为硬的淡水。
Û
二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层
岩性主要由砂岩组成，易风化，裂隙发育，富水性弱，在沟谷中泉水出露较多，单位涌水量为0.0025～0.061L/s·
m，渗透系数0.0032～0.22m/d。
水位标高882.36～1069.35m，为重碳酸盐—硫酸盐，为软的淡水。
4．松散岩类孔隙含水层组
主要是指分布于三川河及其主要支流河谷中的第四系冲洪积砂砾岩层，一般厚度3～5m，局部稍厚，泉流量达18.7L/s，富水地段单井出水量500～1500t/d。
第三系上新统底砾岩，呈半胶结状态，厚度5～10m，主要分布于沟谷中，富水性弱，泉流量一般为0.2～0.4L/s，涌水量0.26～1.8L/s。
5．全新统冲积砾石含水层
分布于三川河河谷中，透水性强，含较丰富的潜水，水位多在10m以内，流量20～35L/s，水质属重碳酸盐—氯化物型，微硬的淡水。
（三）井田主要隔水层
本溪组泥岩、砂质泥岩、铝土均是良好的隔水层。
另外，各个含水层之间的泥岩及砂质泥岩等亦是良好的隔水层。
（四）地下水的补、径、排条件
1．奥陶系岩溶水
奥陶系岩溶水属柳林泉域，大气降水和地表水的入渗是其主要补给来源。
石灰岩裸露区分布在向斜两翼，裸露面积较大，且节理裂隙发育，入渗条件良好，大气降水通过裸露石灰岩入渗补给岩溶水。
地表水的入渗补给，主要是石灰岩作为河床基底时，河谷地表水的入渗补给岩溶水。
如：
东川河乔家湾以东，南川河朱家店以南，北川河大武至杨会地段等。
据1985年省勘察院编写的《山西省离石县城市供水地下水资源调查》报告，在中阳-离石向斜北段“大武杨家会”一带，松散层直接覆盖于奥陶系石灰岩之上，北川河通过松散层下渗补给岩溶水，河水入渗量为0.52L/s，入渗率为25%。
另外，在大武-杨家会一带，在河谷同—含水层中上游潜水水位明显低于下游水位，可见松散层孔隙水通过与石灰岩接触面补给岩溶水。
岩溶水的径流主要受边界条件和地质构造的控制，在接受大气降水和地表水补给后，从向斜两翼顺层流向向斜轴部，进而沿主迳流带即向斜轴倾伏方向运动，从南北两个方向汇集于金罗一带后，绕过王家会背斜末端向排泄区-柳林泉排泄。
2．石炭系、二叠系裂隙水
该含水层组的补给主要是来自大气降水和河流及河谷松散层的有限下渗补给。
地下水一般顺地层沿倾向方向运移，在沟谷切割深处以泉的形式排出地表。
另外，煤矿的人工开采是又一排泄途径。
3．第四系及第三系孔隙水
主要是大气降水和地表水的入渗补给，河谷松散层孔隙水与地表水联系密切。
第三系含水层经短距离的迳流后，一般以泉的形式排泄于沟谷中，另外则是人工开采排泄。
本井田位于中阳—离石向斜中段东侧，北川河以东，东川河以北，奥陶系岩溶水的径流区。
（五）矿井充水因素分析
1、地表水对矿井开采的影响
井田内无地表水，在井田外西侧有北川河通过，河床基底为二叠系下石盒子组，岩性为砂岩、泥岩互层，现河床已用水泥硬化，渗透性较差，正常情况下对煤层开采不会造成直接的补给。
井田内无河流，但沟谷较发育，雨季时有短暂洪水泄流均汇入北川河，沟谷中季节性水流情况不详，建议矿方及时与当地水文部门沟通，获取详细资料以保证矿井工业场地的安全性。
2、构造对煤层开采的影响
井田内未发现大的断裂构造，在井田西南部有一个轴向北西的背斜，井田西部遇到两条落差2～3m的正断层及1个陷落柱，均未发现突然涌水现象，但断层、陷落柱均有可能沟通各含水层之间的水力联系，特别是今后煤层开采的进一步破坏，更有利于这种沟通的实现，在今后的建井及生产中一定要重视对断层及陷落柱的发现和研究，防止淹矿事故的发生。
3、采空区水对煤层开采的影响
1）井田内采空区水对煤层开采的影响
①山西吕梁离石泰宁煤业有限公司
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。
②山西恒安益煤业有限公司
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。
③山西吕梁离石菁蒿焉煤业有限公司
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。
兼并重组各矿井采空区积水情况详见表2-1-11。
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。
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
S（m2）
采厚
M（m）
煤层
倾角
α（°
）
充水系数
K
积水量
Q（m3）
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
4741
1235
恒安益煤业
Ⅲ
2006年
32773
1.36
11370
Ⅳ
2008年6-7月
5591
1.82
2544
Ⅴ
2008年3-5月
7004
3187
Ⅵ
1999年
14348
1.25
4484
泰宁煤业
Ⅶ
1998-2000年采空区
61750
1.89
29177
Ⅷ
1998-1999年、1999-2000采空区
51911
1.85
24009
Ⅸ
1994-1996年
24237
1.02
6243
Ⅹ
2002-2004年采空区
123980
43142
小计
336486
128034
计算公式Q=K*S*M/COSα
2）相邻矿井采空区水对本矿煤层开采的影响
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，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。
4、奥灰岩溶水
奥灰水位标高805m-811m，低于井田内6号煤层底板标高，奥灰水对井田内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（805m）5m，属带压开采煤层，带压范围极小，10号煤层与奥陶系灰岩之间厚度为76.14m，现利用突水系数来计算井田内10号煤层最低点的突水系数：
突水系数计算公式:
Ts=P/M
式中：
Ts——突水系数MPa/m；
P——底板隔水层承受的水头压力MPa/m；
M——底板隔水层厚度m。
10号煤层突水系数：
Ts=（805-800+76.14）×
9.8×
10-3/76.14=0.010（MPa/m）
井田内10号煤层最低点突水系数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。
5、井田内各层间含水层水对煤层开采的影响
井田内第四系松散层含有一定量孔隙水，其孔隙水量、水位虽季节变化明显。
下石盒子组、山西组、太原组中均含有层间砂岩裂隙水，除太原组L4灰岩含水层富水性中等外，其余各含水层富水性弱。
现根据《煤矿防治水规定》导水裂隙带公式计算6、10号煤层开采所产生的导水裂隙带高度。
6、10号煤层顶板属坚硬岩石，计算公式为：
H=
H——导水裂隙带高度m；
M——煤层厚度m。
按上述公式计算时，采用的M数据如下：
6号煤层厚度0.90～1.53m，导水裂隙带为38.46～47.11m。
10号煤层厚度3.52～5.77m，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。
（六）矿井水文地质类型
井田内4号煤层直接充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层组，属弱富水性含水层。
据兼并前井田内各矿井开采情况，矿井涌水量均不大，现保留矿井恒安益煤业4号煤层实际生产能力为9万t/a，矿井正常涌水量8m3/d，雨季最大约10m3/d。
4号煤层采空区共有积水128034m3。
井田内10号煤层直接充水含水层为太原组灰岩岩溶裂隙含水层组，属弱富水性含水层。
井田内泰宁煤业回风立井掘至10号煤层下5m，现排水500～600m3/d，井田北部菁蒿焉煤业10号煤层井下巷道已贯通，现井下无水。
井田外南部开采10号煤层的七里滩村煤矿，实际生产能力9万t/a，现矿坑正常涌水量为43m3/d，最大涌水量为113m3/d。
10号煤层开采后的导水裂隙带会沟通10号煤层以上的
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