xxxxx掘进工作面水害防治措施编制单位：防治水中心日期：二零一八年十月xxxxx掘进工作面水害防治措施一、工作面概况（一）工作面位置及煤层情况1.地面位置：对应地表位于xxxxx矿南部，工作面南部有孙黄铁路，北部有乡村公路，xxxxx变电所，地表起伏不平，地表标高+180.4~+200.7m。

2.井下位置及四邻采掘情况：该工作面位于xxxxx矿井田南翼六采区，其范围东至12900经线，南至6.2坡，北至纬线29900，西至Fs62断层，面积34086㎡。

3.煤层：工作面煤层走向NE~SE，倾向SE~S，煤层结构复杂，中部有一层夹矸平均厚度0.35m将煤层分成两层，上层煤厚0.44m，下层厚度0.73m，总厚度1.17m，倾角10°~22°，平均倾角16°。

（二）构造情况本区断裂构造发育，其中对掘进有影响的，落差大于1m的断层有2条，2条断层具体情况如下：12468工作面地质构造情况表表1（三）含水层情况通过xxxxx采矿公司近几十年来的采掘活动及疏放水工作，2#顶板的砂岩含水层已疏干，对2#煤的采掘活动已不构成威胁。

通过近几年的追排水工作，现六采区野青灰岩含水层已疏干，对工作面开采无影响。

（四）顶底板情况煤层老顶岩性砂页岩，厚度6.3m，深灰色，含少量植物化石，云母碎片；直接顶岩性石灰岩，厚度4.0m，深灰色，含动物化石和黄铁矿，有裂缝充填方解石脉；煤层直接底岩性，细砂岩，厚度2.94m，灰色，泥质胶结含云母和植物化石下部为互层状；煤层老底岩性，砂页岩，厚度4.94m，深灰色、含云母和植物化石，泥质胶结。

二、掘进工作面水害情况分析（一）工作面充水水源分析1、大气降水：本区多年平均降水量544 mm，多集中在7、8、9月份，约占年降水量的60％，是一种季节性、周期性影响的水源。

由于本区大面积为黄土层覆盖，不利于大气降水沿岩层层面下渗，根据近年来矿井涌水量变化情况分析，降水量对工作面回采影响不大。

2、地表水：对应地表位于xxxxx矿南部，有彭、黄线铁路，地表起伏不平，冲沟发育，西南高东北低，不存在地表水补给。

3、地下水①老空水：周边最近的12462工作面采空区，水文地质情况已查清，不存在老空水，因此12468工作面不受老空水的威胁。

②断层水：预计局部断层处可能会出现滴水、淋水现象发生，希望生产单位加强排水设施管理。

③野青灰岩含水层：为4#煤层直接顶板，呈深灰色中厚层状，其平均厚度为4.0ｍ，全井田分布稳定，裂隙发育。

单位涌水量0.0017－1.353Ｌ∕Ｓ.ｍ，钻孔揭露最大涌水量1.8ｍ3/min，渗透系数13.92ｍ/ｄ，原始水位标高+165ｍ，通过近几十年来的采掘活动及疏放水工作，4#顶板的灰岩含水层已基本疏干，对工作面掘进无影响。

④伏青灰岩含水层：6＃煤层的间接底板，上距6＃煤层3～5m，厚度0.5～8.0m，平均3.5m。

岩性为深灰色石灰岩，含有黑色燧石条带，裂隙发育，单位涌水量0.039～1.316L/s·m，渗透系数21.78m/d，巷道揭露最大涌水量2.2m3/min，原始水位标高+152m,水化学类型为SO22-.HCO3-～Ca2+Mg2+型，水温18℃。

目前本区水位已疏降至-220m标高。

因其与山青灰岩含水层相距很近，水位水质相同故将其含水层统称为山伏青灰岩含水层。

该含水层对工作面掘进无影响。

⑤大青灰岩含水层：8#煤层直接顶板，岩溶裂隙发育，富水性较强，接受奥灰水的侧向及垂向补给。

该含水层岩溶裂隙发育不均一，发育部位通常位于顶面以下1～2m处。

一般在井田浅部、南区向斜翘起端和中央鞍部地带最发育，特别在断层交汇、尖灭处岩层较为破碎，裂隙及岩溶相对较发育，其富水性也较强。

单位涌水量0.0067～2.029L/s.m，渗透系数17.94m/d。

钻孔涌水量差异很大。

凡是涌水量大者均位于断裂构造比较发育地段。

近三年水位+87.9m～+107.0m。

⑥奥陶系石灰岩含水层：为岩溶—裂隙承压含水层，为煤系地层基底，本井田内该层厚度为584ｍ，主要岩性为灰色纯灰岩、白云岩和白云质灰岩组成，组织致密，厚层状，上距8煤层20—40ｍ，距9煤层10—30ｍ，根据岩性可划分为三组八段；自下而上二、四、五、七段由厚层纯灰岩和花斑灰岩组成，为强含水层段；一、三、六、八段由白云质角砾岩、钙质、泥质岩组成，富水性较差，为弱含水层段或相对隔水层段。

相对隔水层段某些部位由于构造影响而使其裂隙发育，透水性较好，成为沟通上下强含水段的通道。

奥陶系石灰岩各含水段既有各自本身特点，又相互间存在着密切的水力联系，因而形成一个复杂的裂隙岩溶含水体。

目前井田内奥灰水位＋125.0ｍ左右，每年雨季水位升高，单位涌水量1.15～2.5L/s.m。

（二）工作面底板隔水层岩性及厚度分析野青煤底板与山青灰岩含水层之间隔水层厚度31.78ｍ，由数层灰色、深灰色，组织致密的砂质页岩、细砂岩和几层0.1～0.35ｍ小煤组成。

山青灰岩含水层与伏青灰岩含水层之间隔水层厚度7.24ｍ，由灰色、深灰色，致密的砂质页岩与浅灰色、泥质胶结的砂页岩互层及6＃煤组成。

伏青灰岩含水层与大青灰岩含水层之间隔水层厚度30.36ｍ，由深灰色、灰黑色，致密的砂质页岩与灰色、灰白色、泥质胶结的细砂岩及5＃、7＃煤组成。

大青灰岩含水层与煤系基底奥灰含水层之间隔水层厚度28.44ｍ，由91＃、9＃煤、深灰色、灰黑色致密的砂质页岩、浅灰色、灰黑色组织致密的铝土页岩及尽头煤组成。

由上述可知，本工作面各含水层之间在垂向上岩层一般厚度介于8-50米之间，多为组织致密的稳定的泥质页岩及粉砂岩，除山青、伏青两含水层，其他含水层间，间隔很大均有数层隔水岩石隔水，具有良好的隔水作用，自然条件下彼此之间不发生水力联系，但不排除是否存在的隐伏导（含）水构造，导致高承压奥灰含水层通过导水构造带涌出，威胁矿井安全。

三、工作面水害防治措施（一）工作面防治水技术路线1、巷道掘进前要对工作面的水文地质条件进行分析，主要分析工作面的充水水源、顶底板隔水层、构造及导水通道情况，确定工作面掘进过程中的主要水害因素为含水层水。

2、掘进期间要提前确定超前距，按照设计要求对巷道前方、前方底板及两帮一定帮距范围内可能存在的隐伏导（含）水构造进行超前探测，查清水文地质情况，根据探测结果采取相应措施。

3、掘进期间采用钻探与物探相结合的方法，探测工作面底板一定范围以内水文地质情况，根据探测结果采取相应措施。

保证安全前提下由生产单位按照工作面预计涌水量提前安装、铺设足够排水能力的排水设备及管路。

4、掘进期间生产单位要做好排水管理工作，做好掘进期间工作面水文地质情况的观测工作，发现异常及时汇报，并根据情况采取相应措施。

5、掘进后水文地质技术人员要对整个防治水工作进行分析、总结。

（二）工作面疏排水系统工作面预计正常涌水量0.5m3/min；最大涌水量1.0m3/min。

由掘进区提前安装排水能力不小于1.5m3/min的水泵及管路，通过排水通道将水排至六采区水仓。

（三）工作面水文地质条件探查方案由前述分析可知，为防范本工作面掘进过程中巷道前方、前方底板及两帮一定帮距范围内可能存在的隐伏导（含）水构造，导致高承压奥灰含水层通过导水构造涌出，威胁矿井安全。

根据《煤矿防治水细则》、《冀中能源峰峰集团矿井防治水管理规定》及峰峰集团公司有关文件要求编制超前探测设计对本工作面实施防治水超前探测。

（四）工作面超前钻探设计1、工作面超前钻探设计要求（1）安全隔水层厚度的确定根据《煤矿防治水细则》附录五5-1公式，掘进工作面安全隔水层厚度计算公式计算：p p22K4rL）pK8LrL(t -+ =式中：t —安全隔水层厚度，m ； L —巷道底板宽度，取3m ； r —底板隔水层平均重度，取0.022MN/m ³； K p —底板隔水层的平均抗拉强度，取0.2Mpa ； p —底板隔水层承受的水头压力，Mpa 。

P —底板实际承受的水压力，MPa ，取大青3.82 MPa ，奥灰4.38MPa M —底板实际隔水层厚度，m ，取大青69.38m ，奥灰97.82m对大青:对奥灰: t 值取最大值9.7m,野青煤底板到伏青灰岩层间距39.02m 大于t 值9.7m ，探测层位为伏青灰岩（2）超前距和帮距的确定根据《煤矿防治水细则》附录六6-3公式，掘进工作面超前距和帮距计算公式计算：式中：L —超前距和帮距，m ； M —煤层厚度，取1.2m ； k p —煤的抗拉强度，取0.46MPa ；取0.2Mpa ； p —底板隔水层承受的水头压力，Mpa ；K —安全系数，取5m ；P —底板实际承受的水压力，MPa ，取奥灰4.38MPa为保证施工安全，将探水超前距和帮距控制为≥26 m 。

（3）止水套管的确定根据xxxxx 采矿公司井田内大19观测孔、大20观测孔观测资料，近三年大青含水层最高水位+107m ，最低水位+87.9m ，平均水位标高+97.4m ，奥灰水文观测孔数据显示，近三年最高水位+134.5m ，最低水位+116.3m ，平均水位+125.4m 。

工作面最低标高-205m ，大青水位标高取最高值+107m ，奥灰水位标高取最高值+134.5m ，野青煤底距大青灰岩顶面69.38m ，野青煤底距奥灰顶m 7.92.043022.038.42.083022.03t 22=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=）（m 1.92.043022.082.32.083022.03t 22=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=）（Kp p 3KM 5.0L =m 1.1646.038.432.155.0L ≡⨯⨯⨯⨯=面97.82m，大青含水层对工作面产生的水压为3.82Mpa，奥灰含水层对工作面产生的水压为4.38Mpa，取最大值4.38Mpa，根据《煤矿井防治水细则》的要求，水压＞3.0Mpa，止水套管长度应大于20m，为保证施工安全，止水套管长度设计为22米。

2、钻孔施工设计掘进工作面超前探测巷道1000m，共设计9个钻场，27个钻孔，每个钻场超前钻探时施工3个钻孔，呈扇形布置，钻孔沿掘进方向的前方布置3个，每间隔100米做一个钻窝（规格：长×深×高=4m×4m×3m），且在钻场开口处下帮设水窝（规格：长×深×高=2m×1m×1m）。

各孔设计超前平面距离为130m，保持≥26 m超前距，探测目标层位为山伏青灰岩。

3、钻孔参数要求底板超前探测开孔用Φ127mm钻进24m，下Φ108mm孔口管22m，变Φ65mm钻头钻进至终孔位置，孔口套管使用425#以上标号水泥浆固管，孔口管必须和孔壁固结牢固，固管72小时后再扫空钻进，钻进深度大于原孔深0.5m，进行耐压试验，试验压力不小于7.0Mpa，稳定时间不小于30min，无漏水现象为合格，否则重新注浆。