山西柳林宏盛聚德煤业有限公司50101回采工作面专门水文地质情况分析报告
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聚德煤业预测预报科
二〇一三年三月十五日
一、50101工作面概况
50101工作面为聚德煤业5号煤层1采区首采工作面，西起设计停采线，东至50101切眼，南至50103工作面运输顺槽（工作面标高+795.5m～+872.1m），北至未开采区域。
该工作面总体为南北走向，地面位置位于工业广场西北约1600m；地表大部为黄土高山农田，有零星居民住宅,地表无常年积水。
工作面走向宽196 m，平均倾斜长595 m，面积116528 m2，煤层平均厚度1.5 m，容重1.46 t/m3。
该工作面东部为煤层露头处，为原青阳煤矿及古空区；西部为5号回风大巷、运输大巷及轨道大巷；北部和为未开拓区，南部为设计50102工作面。
上覆为4号煤采空区，下伏距8号煤层顶板52.8m。
50101工作面总体上呈单斜构造，地层倾角平缓，南北走向，倾角1°～15°，平均7°。
5号煤为半亮型煤，黑色，玻璃沥青光泽，低灰-中灰、低硫～中低硫、低磷～中磷、低热值～高热值之焦煤，煤厚0.8-2.2m，平均1.5m，最薄位置靠近设计停采线。
煤层结构复杂，局部含0～2层夹矸，厚度0.06m～0.70m,岩性为泥岩或炭质泥岩，容重1.46t/m3。
伪顶：无。
直接顶：为泥岩和细砂岩，平均厚度7.2m；泥岩平均厚度4.6m,黑色，致密块状，含煤线；细砂岩平均厚度2.6m，深灰色或灰白色，薄层状，细粒结构，泥质胶结，分选性差，磨圆度中等。
老顶：4号煤上部的岩层，砂质泥岩，黑色，致密块状，参差状，平坦状断口，含植物化石。
平均12.5m。
直接底：灰黑色细砂岩，砂质泥岩，含大量植物叶茎化石。
厚度0.9～4.2m，平均2.2m。
老底：黑色泥岩，砂质泥岩，含大量叶茎化石，细粒黄铁矿。
厚6.6～11.2m，平均8.9m。
50101工作面地质构造简单，区域内掘进期间未发现断层、陷落柱、岩浆岩等地质构造。
该工作面上覆地层为二叠系山西组，含水层以中粗粒砂岩为主，平均厚度12m，赋存砂岩裂隙含水层，但整体富水性较弱，局部补给条件较好的地段富水性略强。
据ZK1孔抽水资料，单位涌水量0.082L/s.m，渗透系数为0.567m/d，属于弱含水层，与太原组灰岩混合水位标高+817.1 m，水质为SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，矿化度0.993g/L。
井田内奥灰水位标高为＋800.0m。
二、矿井充水水源分析
（一）地表水
工作面对应地表无常年性水体，中部有一勘探钻孔ZK4，面内无地质构造，上覆无较强含水层，无承压水，切眼东部为煤层露头，原青阳煤矿的开采范围，东南部为原成家庄公社4号煤开采区域，4号、5号煤层大多浅部开采，但开采资料不详，疑存有老空、古空积水。
主要充水因素分析如下：
1、勘探钻孔水
该钻孔位于工作面中部，为早期井田地质勘探钻孔，开孔标高+908.2m，见5号煤标高＋842.4m,高于在此太灰、奥灰水位标高(＋800.0m)。
对工作面的回采不构成威胁。
2、顶板砂岩裂隙水
工作面上覆砂岩裂隙含水层富水性弱，在回采时可能有少量出水，易疏干，局部可能出现滴水、淋水的现象，因对4号煤开采时已对其起到疏放作用，故对5号煤的回采不构成威胁。
3、4号煤采空积水
工作面上覆岩类型为软弱型，根据“三下”规程导水裂缝带计算公式 公式一：10M 20H L +=
m 6.39102.220H L =+=，采高取最大煤厚2.2m 。
公式二：6.56.36.1100H L ++=∑∑M M
5.36
6.56.36.1100H L =++=∑∑M M ，采高取最大煤厚2.2m 。
经计算，L H 取最大值39.6m 。
煤层回采顶板跨落带计算公式：k 100M H 2.24.7M 19=
++∑∑ k 100M H 2.24.7M 19=++∑∑＝12.0（m ）
，采高取最大煤厚2.2m 。
根据4号煤与5号煤层间距，4号煤处于回采工作面垮落带内，若4号煤有采空积水将直接进入工作面，是5号煤回采最大的水害威胁。
在工作面进行探放水期间运输顺槽P3点向前7米处3号钻场施工期间先后在6号孔和7号孔探放出４号煤老空水，合计出水量约300m 3。
4、4号煤采空积水
掘进期间5号煤在煤层钻探时控制了巷道两帮轮廓线外20米及施工前方
30m超前安全距离,切眼施工前控制到切眼外扩30米，均未发现老古空区，故不受该水害威胁。
5、奥灰水
井田内奥灰水位标高为+800.0m，工作面可采范围内最低底板等高线标高为+802.5m，高于奥灰水位标高2.5m，可采范围内均高于奥灰水位标高。
因此，50101工作面回采期间不受奥灰水影响。
三、涌水量预计
根据掘进期间巷道涌水量预计本工作面正常涌水量小于5m3/h，最大涌水量小于50m3/h。
四、防治水手段
1、掘进期间
掘进期间按照《煤矿防治水规定》的要求，严格执行“有掘必探，先探后掘”的防治水原则，采用井下瞬变电磁法对巷道进行超前探测。
探明了5号煤层及上覆4号煤层富水情况。
并进行了超前钻探，确保施工巷道两侧轮廓线外20m和施工前方30m的超前安全距离，保证了掘进期间的施工安全。
2、回采之前
在工作面形成后，进行了围面瞬变电磁法探测，探明了工作面内的低阻异常区域，根据物探报告探测到的低阻异常区，在工作面回风顺槽、运输顺槽进行了钻探验证，所有钻孔均严格按设计施工，并根据钻探情况进行了补钻。
探测到4号煤采空区的钻孔均未见出水，其余钻孔探到4号煤实体煤内。
掘进队在施工期间每掘进5米用锚索钻机向巷道顶板施工一个探放4号煤层的钻孔，探放到4号煤层或4号采空区的探放孔均无异常。
五、开采安全性评价
从探测结果及古井、小窑调查资料分析，4号煤层为房柱式开采，开采规模小，无大范围采空，工作面内未发现有5号煤层开采迹象。
掘进工作面两顺槽及切眼期间，对物探给定的低阻异常区进行了钻探验证，施工钻孔278个，总工程量22077.5m，单孔最大出水量25m3/h。
工作面形成后，根据物探成果分析，在工作面回风顺槽、运输顺槽进行了钻探验证。
所有钻孔均严格按设计施工，其中在切眼东侧40米及切眼中部存有大面积低阻异常区，结合古井调查资料，分析其为青阳煤矿的4号古空区。
在切眼处施工钻孔，探测到切眼东侧最远90m距离的钻孔未出水，即切眼东侧90m为钻探控制区，无积水。
钻探验证期间共施工钻孔41个，总工程量4423m。
故分析本工作面回采期间不受水害威胁，可以安全回采。
六、排水系统
工作面运输顺槽水流，由运输顺槽水沟(规格300×300mm）自流到5号回风大巷，在回风巷的运输顺槽风桥附近设置容积不小于40m3的临时水仓，安设两台BQW120-40-25/N潜水泵（一用一备），配套一趟Ф108mm的排水管路，直接排入5号轨道大巷水仓，由5号轨道大巷水仓排到主水仓，再排至地面，紧急情况下可将压风管改为排水管使用；
工作面回风顺槽水流，由回风顺槽水沟(规格300×300mm）自流经皮回联巷到5号胶带大巷经采区变电所到5号轨道大巷水仓，由5号轨道大巷水仓排到主水仓，再排至地面。
七、防治水安全技术措施
1、回采期间水害防治中心、调度室、安监科应密切沟通配合，共同完善水害预测预报工作。
2、工作面回采期间综采队每班必须观测出水情况，发生突水预兆等异常情况立即向调度室、水害防治中心和安监科汇报。
3、工作面试采前完善排水系统并确保排水系统正常运转。
八、附图表
1、50101回采工作面物探及钻探成果图（1:1000）
2、50101工作面钻探钻孔成果统计表。