礦井採空區及老窯積水調查報告

周邊採空區及老窯積水普查報告

編制單位：xx煤礦技術室

編制時間：2023年xx月xx日

xx煤業有限公司xx煤礦

煤礦審批欄

前 言

根據國辦發（2013）99號文件和《煤礦防治水細則》要求，我礦由礦長牽頭，組織了總工程師、地測防治水等專業技術人員，根據以上文件要求對全礦進行了周邊採空區及老窯積水等致災因素普查；依據原始圖紙、防治水五圖、《煤礦防治水細則》、《煤礦安全規程》、實際揭露巷道、走訪老工程技術人員等，進一步摸清安全生產基本情況，查找薄弱環節和突出問題，提高安全管理工作的針對性和有效性，有效防範較大事故，堅決遏制重特大事故；並將普查情況編製成《雞西泰鑫煤業有限公司昌得煤礦周邊採空區及老窯積水情況報告》。

第一章礦井及水文地質概況

一、礦井概況

1、礦井位置

xx煤業有限公司xx煤礦位於xx縣xx鎮境內，其地理座標爲東經x°x′x″，北緯x°x′x″，南距xxkm，北距xxkm，xx公路從本礦西部2km處通過。礦區有砂石公路與xx公路相連，交通較爲方便，交通位置圖如圖1-1。

井田北部以15#上煤層露頭爲境界。西部以F21斷層爲境界。東部以F10斷層爲境界。開採18#、15#上、13#、12#、11#、9#、6#、5#、4#煤層。煤層走向近東西方向。傾向南的單斜構造。受地層南北應力作用，淺部地層傾角較大。

圖1-1 交通位置圖

2、礦區範圍

煤業有限公司xx煤礦礦區範圍由黑龍江省國土資源廳批准的採礦許可證範圍所確定，採礦許可證號Cxxxx，礦區面積0.6326平方公里，生產規模xx萬噸/年，採礦許可證有效期自2022年x月x日至x年x月x日，批採4#、5#、6#、9#、11#、12#、13#、15#上、18#煤層，標高：280.0m～-650.0m。

礦井所批准的礦區範圍拐點座標如下（2000國家座標系統）：

礦區範圍拐點座標：（2000國家座標系）

二、地形地貌、自然地理情況

井田位於四海勘探區東西向斜構造北翼，四海含煤小盆地中的南翼，第7-8、8、9、10勘探線。礦井位於地表爲南高北低的緩坡上的中部。井田範圍內最低標高275m，最高標高295m。本地區歷史記載最高洪水位240m，地表無沼澤地，無池塘，水庫，因地勢條件地表無積水條件，地表水對礦井無威脅。

礦區範圍爲低丘陵地帶，南高北低，本區氣候屬寒溫帶大陸季風氣候，四季多爲西北風，夏季轉爲東南風，最大風力在冬季可達7～8級，年平均氣溫最高爲37℃，最低氣溫-32℃，全年平均氣溫5℃，年平均降雨量500～550mm，最大可達700mm，年蒸發量800～900mm，年平均積雪厚度爲500～600mm。凍結期爲6個月。凍結厚度爲1.8m。

三、井田水文地質條件

勘探區內有四條季節性河流凍結期爲6個月，其中2個月水流全部凍結，河水的主要補給來源爲地下水和降水。其中興農北溝和安平河兩條較大，分佈在井田西部，流域面積分別爲220km2和202km2，流量爲0.05～4.5m³/s，雨季洪水最大。一般洪水水位標高興農北溝爲236～244m，安平河在太平屯附近爲252～254m，在一線附近爲246～250m，在馬場坑口附近爲240m左右。另外春汛化凍時可出現氾濫，如73年5月9日流量大48.2m³/s（峯值），所以此二河對井田開發威脅較大。興農溝和東溝兩河較小，分別處於井田的北部和南部邊界上，流域面積分別爲22和22km2，水量爲0.009～1.4m³/s，覈查下部系不良的第四紀沖積坡基層，所以和下部煤系基岩裂隙水的水力聯繫差，對井田開發影響不大。雨季漲水也不出槽，中游3線附近爲258m，下游二線附近爲242m。以上四條河都流入滴道河。距團山子水站歷年觀測資料，65年8月7日連續降雨24小時，暴雨量爲84.3mm，8月8日時就出現洪峯流量276m³/s，洪水量超過100m³/s持續時間達66個小時。

該礦井田範圍內無地表水體，井田北部境界處安平河洪水位標高236～244m，該礦副井井口標高爲288.5m，主井井口標高288.0m，不受洪水期水害影響，井田區域內地表水來源於大氣降水，是地下水主要補給來源。在雨季來臨前要制定地面防治水措施。

第二章 周邊採空區及老窯積水普查內容

一、地面防治水工作

xx煤礦由技術礦長負責，組織相關技術人員對地面防治水情況進行了實地勘察與資料分析，經勘查：

1、井田西部和北部有北溝和安平河兩條季節性河流，目前有河水流經，水流量不大。歷史最高洪水位在244～250m，距井田距離大約2km。

2、xx煤礦工業廣場位於地勢較高的山坡處，主井門標高288.0m，副井門標高288.5m，不受洪水期兩條季節性河流水害影響。

3、井田區域內地表水來源於大氣降水，通過對昌得煤礦井田地表勘察，地形南高北低，高差在150m左右，地表爲山坡農田地及小樹林，通過觀察，植被有被雨水沖刷痕跡，部分雜草向山坡下方傾倒，地表有幾條被雨水沖刷的微小水溝（寬0.15～0.20m，深0.05～0.10m）彎曲順山坡發育，有地表徑流流下。在已有采空區上方進行實地勘察，植被茂盛鮮綠，未有水淹枯黃跡象，雖有整體地表塌陷趨勢，但未形成任何積水坑，未發現地表塌陷裂隙，未發現積水塌陷坑等水體。認爲礦井地表不受塌陷坑積水影響。

二、垮落帶、導水裂隙帶高度

本礦井開採的15#上煤層在礦井淺部形成了大量採空區，最淺部迴風巷標高254.4m，地表標高292m，煤層採高1.3m。按照《建築物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開採規程》和《煤礦防治水細則》推薦公式計算：

煤層開採時的垮落帶高度：

Hm=100∑M/(4.7∑M+19)+2.2

式中：Hm — 垮落帶最大高度，m；

∑M—累計採厚，m；å

煤層開採時的裂隙帶帶高度：

Hli=100∑M/(1.6∑M+3.6)+5.6（公式1）

Hli=20√∑M+10 （公式2）

式中：Hli—導水裂隙帶最大高度，m；

∑M—累計採厚，m；

經計算，煤層厚度1.3m，垮落帶高度7.37m、裂隙帶高度28.5m，目前本礦生產形成的垮落帶及導水裂隙帶未達到地表鬆散層。

三、井田及周邊老空區分佈狀況

（一）、鄰近礦井情況

經調查，與雞西泰鑫煤業有限公司昌得煤礦有相鄰關係的煤礦有：

1、東鄰雞東縣金霖煤礦，批准開採12#、13#、15#、18#煤層，與本礦有F10斷層相隔，因F10斷層落差在100m以上，兩礦開採在斷層兩側各留設20m保護煤柱，對本礦開採不構成安全隱患威脅，金霖煤礦已於2020年9月15日關閉，存在採空區面積約爲394469.95㎡，積水約116386.36m³。海寧煤礦+104m標高有石門與金霖煤礦聯通，+100m標高以上積水由海寧煤礦排出。

2、東鄰雞東縣海寧煤礦，批准開採4#、5#、6#上、6#、6#下煤層，爲30萬噸/年技改礦井，礦井正常建設，通風、排水正常，兩礦礦界各留設保安煤柱及有F10斷層相隔。對兩礦開採不構成安全隱患威脅，在+104.0m標高有石門與金霖煤礦聯通，金霖煤礦在+100m標高以上積水由海寧煤礦排出。

3、東鄰雞東縣同輝煤礦，批准開採4#、5#、6#煤層，爲2017年關閉礦井，兩礦礦界各留設保安煤柱及有F10斷層相隔。對本礦井開採不構成安全隱患威脅。存在採空區面積約爲179428.5㎡，積水約387565.6m³。

4、東鄰雞東縣鑫國煤礦批准開採9#、11#煤層，兩礦之間有F10斷層相隔，因F10斷層落差在100m以上，兩礦開採在礦界兩側各留設20m保護煤柱，對本礦不構成開採影響，雞東縣鑫國煤礦爲2015年關閉礦井。存在採空區面積約184092.5㎡，積水約368185m³。

5、北部爲雞東縣潤興煤炭有限責任公司興業煤礦，批准開採4#、5#、6#煤層與昌得煤礦原礦界開採的11#煤層層間距在66m，兩礦之間沒有采動影響，雞東縣興業煤礦已於2020年5月份關閉，對本礦開採不構成安全隱患威脅。礦井存在採空區面積約268824.8㎡，積水約1419394.9m³。

6、井田南部在F27斷層以南有雞東縣翰源煤礦，該礦批准開採的煤層爲21#、22#煤層，已於2015年末關閉，礦井內有采空區，有積水，地表標高302m，井下最低標高110.4m，瀚源煤礦左0路車場與昌得煤礦目前井巷工程12#/左二運輸巷之間水平距離約80m，與昌得煤礦開採最上層煤15#層煤層間垂直距離爲150m，對本礦目前生產沒有影響。雞東縣瀚源煤礦存在採空區面積約61353.5㎡，積水約46628.7m³。

7、西鄰xx縣xx煤業有限公司，批准開採4#、5#、6#、9#、11#、煤層，爲30萬噸/年技術改建長停礦井，礦井正常排水，本礦井礦界西部有兩礦礦界各留設保安煤柱及有F21斷層相隔。對兩礦井開採不構成安全隱患威脅。

8、東南鄰xx縣xx煤礦，批准開採20#煤層，爲2010年關閉礦井，本礦井礦界東部有兩礦礦界各留設保安煤柱及有F10斷層相隔。對本礦井xx煤礦開採不構成安全隱患威脅。

以上週邊礦井對xx煤業有限公司xx煤礦所批准開採的煤層，不構成安全隱患無水害威脅。

四、xx煤業有限公司xx煤礦老窯積水和排水情況

1、積水情況：

煤業有限公司xx煤礦，一採區已採完封閉，沒有采空區積水；xx煤礦現有6處採空區，爲早期開採的15#上煤層，現已全部封閉，採空區內涌水主要爲頂板裂隙水，水量較少，通過井下調查，採空區內積水全部通過密閉返水池流出經巷道排水溝自然排至一段井底水倉，由水倉排出礦井至地面。

在二段左0路車場子裏部石門聯絡巷處頂板有一處淋水點，水量較小約爲0.18m³/h，淋水可由水溝自然流出排至二段井底水倉，未構成積水。

2023年復工後根據採掘接續計劃將佈置1個採煤工作面和1個掘進工作面：①二段11#/左二機採工作面；

②二段左二路6#層探煤巷掘進工作面；

3、排水系統：

礦井正常涌水量5m3/h，最大涌水量10m3/h。井下排水採用二級排水方式，分別在：

（1） 一段在井底標高＋147m處水泵硐室安設型號：MD25-50×6型水泵三臺，功率：37KW，流量：25m3/h，揚程：300m；水倉容積300m³，三臺水泵，一臺正常運行，一臺備用，一臺檢修；排水管路2趟，均爲φ108mm無縫鋼管；泵房綜合排水能力50m3/h。

（2） 二段在井底標高-30m處水泵硐室安設型號：80D-30×9型礦用多級耐磨離心式水泵三臺，功率55KW，流量：43m3/h，揚程：270m；水倉容積660m³，其中一臺工作，一臺備用，一臺檢修；排水管路2趟，均爲φ108mm無縫鋼管；泵房綜合排水能力86m3/h。

（3） 採掘工作面排水

① 二段11#/左二機採工作面涌水及生產用水，經二段11#/左二運輸巷排水溝自然流出至二段井底水倉，經二段水倉排至一段井底水倉，再由一段井底水倉排出至地面。

② 二段左二路6#層探煤巷掘進工作面，積水經潛水泵抽排至二段井底水倉內，經二段水倉排至一段井底水倉，再由一段井底水倉排出至地面。

4、排水能力計算

礦井最大涌水量爲10m³/h，礦井24h的最大涌水量爲：24Q大=24×10=240m3。

（1）水泵排水能力

①根據對礦井一段井底水泵硐室主排水泵流量的實測，MD25-50×6型水泵排水能力最小爲25m3/h，一臺水泵工作，一臺備用，一臺檢修，滿足礦井排水能力。

礦井20h的排水量：20QI=20×25=500m3，故一段井底水泵在20h總排水量爲Q排=500m3。

②根據對礦井二段井底水泵硐室主排水泵流量的實測，80D-30×9型水泵排水能力最小爲43m3/h，一臺水泵工作，一臺備用，一臺檢修，滿足礦井排水能力。

礦井20h的排水量：20QI=20×43=860m3，故二段井底水泵在20h總排水量爲Q排=860m3。

（2）水倉容量

由於礦井最大涌水量10m3/h＜1000m3/h，因此，水倉容積應符合V≥8Qn的要求：

V=8Qn=8×10=80m3，①一段井底水倉容積爲300m3＞80m3；②二段井底水倉容積爲660m3＞80m3。水倉容積符合V≥8Qn的要求。

（3）排水管排水能力

排水管能力計算公式：Q=π·(D/2)2·V×n；

式中：Q—排水管路排水能力，m3/h；

D—排水管直徑，取0.1m；（本礦是4寸管路DN108mm無縫鋼管）

V—經濟流速，取1.7m/s；

n—管路趟數。

Q=3.14×(0.1/2)2×1.7×2×3600=96m3/h＞水泵的排水能力80m3/h。

主排水管排水能力滿足要求。

經計算，排水系統能夠滿足礦井目前排水要求。

五、礦井涌水量變化情況

根據礦井水文地質資料和礦井生產期間涌水量觀測成果臺賬顯示，礦井最大涌水量爲10m³/h，2022年10月份最大涌水量5.1m³/h；

1、由於2018年處於停產狀態，18年同期涌水量爲4.9m³/h，變化不明顯。

2、2019年雨季期間涌水量正常，至雨季過後，約10月下旬時涌水量加大，約10m3/h。

3、2020年雨季期間（7-9月）涌水量平均在6.5m³/h；10月份礦井停工放假；11月份涌水量減小平均在3.0m³/h。

4、2021年雨季期間涌水量正常，（7-9月）涌水量平均在5.6m³/h；至雨季過後，約11月下旬時涌水量加大，約6.26m3/h。

5、2022年雨季期間涌水量正常，（7-9月）涌水量平均在4.2m³/h；至雨季過後，約10月下旬時涌水量加大，約5.1m3/h。

說明：由於本礦井田地表位於山地斜坡段，隨開採深度增加雨季降水補給也隨之緩慢，到井下時約在10月中下旬,說明井下涌水受地表大氣降水影響不大，昌得煤礦涌水量觀測臺賬部分。