朝川礦一井己16-17-21090工作面（中段）防治水安全開采評價報告編制單位：平頂山天安煤業(yè)股份有限公司朝川礦二。一四年十二月第一章前言任務(wù)來源及目的朝川礦區(qū)己組煤底板分布有石炭系薄層灰?guī)r和寒武系灰?guī)r，裂隙巖溶發(fā)育，富含巖溶承壓水，是一井己組煤的主要充水水源。太原組L2灰?guī)r分布較穩(wěn)定，普遍發(fā)育，是煤層底板直接充水層，厚度2.4m?9.3m，平均5.38m。寒武系灰?guī)r是區(qū)域最富水的強含水層，上距煤層底板60m，裂隙巖溶發(fā)育，富水性強，補給較充沛，是煤層底板間接充水層。井田內(nèi)斷層發(fā)育，斷層垂向?qū)固M薄層灰?guī)r巖溶水與寒武系巖溶水有密切水力聯(lián)系。根據(jù)己16t-21090工作面（中段）區(qū)域內(nèi)13個底板鉆孔施工情況，該區(qū)域己組煤底板隔水層厚度為5.5?10m，平均8.1m，底板因采動破壞或存在自然導(dǎo)水通道，難以承受巖溶水的水壓，采掘生產(chǎn)深受巖溶水突水威脅。朝川礦一井采用二級排水方式，-10m水平排水泵房為一井中央泵房。-250m水平擔(dān)負(fù)二水平上山采區(qū)排水任務(wù)，-390泵房擔(dān)負(fù)己一下山采區(qū)排水任務(wù)。一水平中央泵房安裝有10臺D450-6x4型水泵，單臺功率500kw，流量450m3/h，揚程240m，鋪設(shè)10趟排水管，其中6趟直徑為250mm的排水管鋪設(shè)在排水斜井內(nèi)，4趟直徑為300mm排水管鋪設(shè)在副斜井。總排水能力為3500m3/h，水倉容積為10000m3。-250水平泵房安裝有8臺MD450-60x6型水泵，電機功率710kw，單臺排水能力450m3/h，揚程360m，鋪設(shè)有6趟直徑為250mm的排水管路?？偱潘芰?700m3/h，水倉容量9000m3。-390m標(biāo)高排水系統(tǒng)安裝有7臺MD580-60x8型水泵，單臺排水能力580m3/h，揚程390m，電機功率1120kw，鋪設(shè)1趟直徑為325mm、3趟直徑為426mm的排水管，-390水倉總?cè)萘?600m3。一井己16t-21090工作面（中段）位于己16t-21070工作面以北，己一采區(qū)運煤上下以東，該工作面以北為未采動區(qū)域，工作面以東為己16t-21090（里）采空區(qū)。井下標(biāo)高-245m?-296m?？刹勺呦蜷L度375m。采面傾斜長度140m。煤厚0?10.2m，一般3.2m。對應(yīng)地面標(biāo)高為+178?+182m，地面位于王莊村以西，地表為農(nóng)田或荒地。該工作面受薄煤帶、老巷、及本礦采空區(qū)的因素影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。工作面最低標(biāo)高-296m，根據(jù)二水平東翼底板承壓水位-230.5m計算，該工作面最低點承受底板灰?guī)r水壓0.65Mpa,因此，對該工作面進(jìn)行安全開采評價是很有必要的。評價內(nèi)容與方法研究任務(wù)為了消除一井己16t-21090工作面（中段）底板承壓水突水，經(jīng)過集團公司地測處的批準(zhǔn)，朝川礦對一井己16-17-21090工作面（中段）底板巖溶水進(jìn)行了綜合防治，相繼實施了底板石炭系灰?guī)r和寒武系灰?guī)r含水層富水性瞬變電磁物探并對探測出的異常區(qū)進(jìn)行了鉆探驗證工作。對該工作面的主要評價內(nèi)容為：（1）根據(jù)己16t-21090工作面（中段）物探、鉆探等資料，并結(jié)合礦區(qū)水文地質(zhì)條件，全面分析一井己16t-21090工作面（中段）水文地質(zhì)條件，評價煤層底板巖溶承壓水對安全生產(chǎn)的影響。（2）針對工作面內(nèi)部的薄煤帶、斷層、老空區(qū)及老巷、地質(zhì)鉆孔等影響工作面安全開采的其他因素進(jìn)行綜合治理并制定綜合防治煤層底板巖溶水水害和保障安全采煤的技術(shù)措施。研究方法及路線采用資料分析方法進(jìn)行研究和評價，依據(jù)工作面水文地質(zhì)補充勘探和和防治水工程等方面的資料，并結(jié)合井田地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，按照《煤礦防治水規(guī)定》要求，評價工作面水害威脅程度，提出防治水措施。評價依據(jù)運用多種手段分析和評價己16t-21090（中段）工作面水文地質(zhì)條件、水害威脅程度，制定防治老空水和底板水水害的技術(shù)措施和開采方法，依據(jù)礦井當(dāng)前完成的水害治理工作情況，對己16t-21090（中段）工作面安全開采可靠性進(jìn)行評價。朝川礦一井積極開展工作面物探、鉆探等工作，并取得了評價所需的基礎(chǔ)資料。本項目主要資料依據(jù)有：1、國家煤礦安全監(jiān)察局，《煤礦安全規(guī)程》（2012卜2、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，《煤礦防治水規(guī)定》（2010）;3、《一井己16t-21090風(fēng)巷改造巷探放水設(shè)計》2014.104、《一井己16t-21090工作面風(fēng)巷探放水總結(jié)》2014.125、《一井-300東翼泄水巷探水補充設(shè)計說明》2012.56、《一井-300東翼泄水巷3、4、5號碉室探放水總結(jié)》2012.127、《一井21090機、風(fēng)巷瞬變電磁采面幫探測成果報告》2014.10第二章一井己16-17-21090（中段）工作面地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1地層與構(gòu)造地質(zhì)情況己16-17-21090（中段）工作面煤層傾向350°,煤層傾角平均18°。鉆孔揭露地層由老至新有：寒武系、石炭系、二疊系、三疊系、新近系和第四系，其中石炭系、二疊系為含煤地層。該工作面己16_17煤層平均厚度3.2m，煤層底部有0.1m硬質(zhì)煤，網(wǎng)狀方解石細(xì)脈發(fā)育。偽頂為灰白色細(xì)粒及中粒石英長石砂巖，并含有云母片，老頂為灰色砂質(zhì)泥巖，下部夾細(xì)砂巖夾兩層菱鐵礦，含云母片及植物化石碎片。通過工作面機風(fēng)巷13個鉆孔資料顯示，該區(qū)域煤層底板為灰及深灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖厚度為5.5m-10m,平均為8.1m，L2灰?guī)r厚度為2.4-9.3m，平均為5.38m。構(gòu)造工作面主要構(gòu)造該工作面風(fēng)巷施工過程中未揭露對生產(chǎn)造成影響的斷層，僅在中間巷揭露一條1m落差的正斷層，由于落差較小對回采無影響，但工作面受薄煤帶的影響比較嚴(yán)重，煤層賦存不穩(wěn)定。根據(jù)物探人員對該工作面內(nèi)部所做的工作面無線電波透視成果分析：1、薄煤區(qū)A在中間巷開口點至J3’點后3m處至變線位置，向工作面切眼方向延伸，其展布長度約為96m，向采面內(nèi)部延伸約53m±，煤厚為0?1.0米，對回采影響嚴(yán)重；2、薄煤區(qū)B起點在風(fēng)巷J4點倒（J2）點減弱，其展布長度160m,向采面內(nèi)延伸約為47m，煤厚為0?1.0m，對回采造成嚴(yán)重影響。（詳見下圖）己,-21090工作面（中段）薄煤帶分布圖號胴室口6大明聊回采工作制（號胴室口6大明聊回采工作制（-哈播5號胴室J^^^;2.2己16山-21090（中段）水文地質(zhì)條件充水層與隔水層1、煤層底板直接充水含水層己16-17煤層底板直接充水含水層是太原組上段灰?guī)r，本段灰?guī)r由L2灰?guī)r、13灰?guī)r、14灰?guī)r和15灰?guī)r共四層灰?guī)r組成。其中12灰?guī)r為庚20煤的直接頂板，分布穩(wěn)定，巖性以燧石灰?guī)r為主，平均厚度5.38m。巖溶發(fā)育，富水性較強，但因礦區(qū)斷層發(fā)育，斷層垂向?qū)固M薄層灰?guī)r巖溶水與寒武系巖溶水有密切水力聯(lián)系，從而接受寒灰?guī)r溶水的側(cè)向徑流或垂向越流補給，并成為礦井主要充水水源。2、煤層底板間接充水含水層中寒武統(tǒng)鮞狀灰?guī)r與上寒武統(tǒng)白云巖總厚250m，地表和地下巖溶都十分發(fā)育，是區(qū)域性強巖溶裂隙含水層，上距己16t煤層底板50m，是己16t煤層底板間接充水含水層。它上距石炭系薄層灰?guī)r含水層35m，礦區(qū)斷層發(fā)育并垂向?qū)?，寒灰水與太灰水具有密切的水力聯(lián)系，太灰水接受寒灰水側(cè)向或垂向補給。寒灰?guī)r溶水不僅是太原組灰?guī)r含水層的主要補給來源，也是煤層底板突水的主要水源。3、頂板砂巖直接充水含水層己16-17煤頂板分布有大占砂巖(k1)和砂鍋窯砂巖(k2)，厚度10.56?67.66m，平均厚度為34.6m。裂隙發(fā)育微弱且多被充填，富水性弱，是頂板直接充水含水層。根據(jù)多年開采實踐證實，砂巖裂隙水雖對生產(chǎn)有影響，但不構(gòu)成威脅。4、己16t煤底板隔水層由己16t煤層底板至太原組上段灰?guī)r間的砂質(zhì)泥巖、泥巖和砂巖組成，厚度5.5?10m，平均厚度8.1m，透水性差，能起到一定的隔水層作用。在天然情況下，可以阻止太原組上段灰?guī)r水進(jìn)入礦井；但在開采條件下，由于采礦活動對煤層底板的破壞，采礦對底板隔水層的擾動破壞深度在12?15m之間，隔水層厚度薄的地段隔水作用減弱甚至起不到隔水層作用。己16t-21090工作面受水害威脅類型1、己組煤層底板灰?guī)r巖溶承壓水該工作面機巷最低點標(biāo)高-296m，而太原組灰?guī)r巖溶承壓水水位截止2014年12月水位在-230.5m，工作面機巷最低點承受底板灰?guī)r水壓0.65Mpa，為保證安全，地測科組織物探人員對工作面機、風(fēng)巷及-300東翼泄水巷進(jìn)行了井下瞬變電磁物探，共查出四個富水異常區(qū)：風(fēng)巷：2014年10月14日，物探人員對己16-17-21090工作面（中段）風(fēng)巷改造巷進(jìn)行了底板瞬變電磁物探在風(fēng)巷改造巷F6點至F12點前25m處（共220m）底板及煤層傾向有明顯低阻異常區(qū)，且異常區(qū)阻值較低，10賦水性較強，需進(jìn)行鉆探驗證。該區(qū)域在己16.17-21070工作面回采前已進(jìn)行了底板鉆探驗證并對底板注漿加固，根據(jù)物探人員提供的分析資料，查閱前期施工鉆孔的資料，對尚未控制的物探異常區(qū)編制探放水設(shè)計進(jìn)行提前探放，施工了五個鉆孔分別為1#、2#、3#、4#、5#，設(shè)計孔深60m,終孔層位為本溪組鐵鋁層，5個鉆孔均出水，單孔放水量目前穩(wěn)定在0.2?0.8m3/h左右。機巷：2014年10月14日，物探人員對己16-17-21090工作面（中段）機巷從J6點前10米開始向采面方向做320米，在機巷范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)物探異常區(qū)。-300西翼泄水巷：地測科物探人員于2012年5月17日采用瞬變電磁物探方法對該巷道泄23點前30m處向后方200m進(jìn)行物探分析，分析結(jié)果為：該巷道南幫有三處低阻異常區(qū)，其中1號異常區(qū)位置在-300東翼泄水巷泄19點前11m，深度約70m，范圍約20m。2號異常區(qū)位置在-300東翼泄水巷泄19點前43m處，深度約75m。范圍約70m。3號異常區(qū)位置在-300東翼泄水巷泄22點前10m處范圍約40m深度約75m。針對這三處異常區(qū)施工探水碉室后在碉室內(nèi)施工泄水鉆孔，每個異常區(qū)范圍內(nèi)設(shè)計三個鉆孔，對異常區(qū)進(jìn)行鉆探驗證，分別為3-1、3-2、3-3,4-1、11

4-2、4-3、5-1、5-2、5-3共9個鉆孔，設(shè)計孔深均為70m，終孔層位為本溪組鐵鋁層，9個鉆孔均無出水。（詳見下圖）2、己組煤頂板砂巖裂隙水己組煤頂板分布有大占砂巖（k1）和砂鍋窯砂巖（k2），厚度10.56?67.66m，平均厚度為34.36m。裂隙發(fā)育微弱且多被充填，富水性弱，是頂板直接充水含水層。該工作面風(fēng)巷有130m巷道布置在原己16t-21070工作面采空區(qū)內(nèi)，由于該段煤層回采后頂板受采動影響已遭破壞，該段均受頂板老空淋水，水量約6m3/h左右，對工作面安全生產(chǎn)有一定影響。工作面的其它水害影響121、己16-17-21070工作面的采空積水己16t-21090（中段）工作面風(fēng)巷南側(cè)為己16t-21070工作面的采空區(qū)，但南鄰的己16t-21070工作面采空區(qū)沒有積水條件（標(biāo)高較高），采空區(qū)外段的環(huán)形水倉在己16t-21090工作面掘進(jìn)期間已進(jìn)行了探放，并留有放水孔，因此，己16t-21090工作面（中段）不受上部采空區(qū)積水的影響。2、己16t-21090（里段）采空區(qū)積水己16t-21090（里）工作面回采期間正常涌水量為5m3/h，己16t-21090（中段）的標(biāo)高比采空區(qū)要低，采空區(qū)的積水會沿著坡度流向工作面機巷，機巷應(yīng)提前設(shè)置相應(yīng)的排水溝及水倉水泵，保證工作面的正?；夭伞?、鉆孔水工作面機巷J4點至J3點掘進(jìn)期間揭露601鉆孔封孔形成的水泥柱，經(jīng)查閱鉆孔檔案材料，該孔為探煤孔，后進(jìn)行了全程封孔，且封孔質(zhì)量良好，其不會導(dǎo)通底板巖溶水，同時也不存在導(dǎo)通上部含水層和地下水的可能。第三章己16-17-21090工作面（中段）安全開采評價13己16t-21090工作面（中段）底板承壓水評價方法及標(biāo)準(zhǔn)一井己16_17_21090工作面（中段）位于位于己16d7-21070工作面以北,二水平暗主、副斜井以東，該工作面以北為未采動區(qū)域、以東為 己皿7-21090（里）采空區(qū)。井下標(biāo)高-245m?-296m?？刹勺呦蜷L度375m。16-17采面傾斜長度140m。煤厚0?9.5m，一般3.2m。對應(yīng)地面標(biāo)高為+178?+182m，地面位于王莊村以西，地表為農(nóng)田或荒地。該工作面受薄煤帶、老巷、及本礦采空區(qū)的因素影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。工作面最低標(biāo)高-296m，根據(jù)二水平東翼底板承壓水位-230.5m計算，該工作面最低點承受底板灰?guī)r水壓0.65Mpa。隔水層厚度太原組灰?guī)r頂部至己16-17煤底板之間有泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，沉積不穩(wěn)定，厚度變化大，厚度5.5?10m，由于厚度不穩(wěn)定，加之?dāng)鄬影l(fā)育，對太原組灰?guī)r水并不能起到完全隔水作用。在己16t-21090工作面（中段）機、風(fēng)巷共施工了13個底板鉆孔，根據(jù)這些鉆孔實際揭露，己組煤底板至太原組上段1_2灰?guī)r含水層之間的隔水層平均厚度8.1m，隔水層巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖和砂巖，鉆進(jìn)過程中均沒有漏水現(xiàn)象。工作面底板鉆探驗證14為了預(yù)防煤層底板巖溶水通過采動破壞裂隙進(jìn)入礦井，使工作面在帶壓開采條件下，能夠安全生產(chǎn)，一井對己16d7-21090工作面實施了提前鉆探放水措施。在井下工作面瞬變電磁勘探的基礎(chǔ)上，圈定了四個石炭系灰?guī)r富水異常區(qū)，并重點對異常區(qū)進(jìn)行了鉆探放水，其中改造機巷有3個異常區(qū)，針對3個異常區(qū)，設(shè)置了3個鉆場，每個鉆場布置1-3個鉆孔，實際施工了8個鉆孔（表3-2）,鉆探工程量359m，最大放水量3m3/h，其他鉆孔均無水，目前三個鉆場內(nèi)鉆孔均無水。表3-2朝川礦一井己16n7-21090工作面（中段）機巷放水鉆孔參數(shù)匯總表孔號方位（°）傾角（°）實際孔深鉆孔情況3號鉆場3-1155-3160無水3-2181-3265無水4號鉆場4-1230-4345.1鉆進(jìn)至20m，水量土3m/h4-2180-6135.5無水4-3110-4445無水5號鉆場5-1180-6235.5無水5-2220-4840.5無水5-3155-7132.5無水井下瞬變電磁物探在己16-17-21090工作面（中段）機巷圈定了三處富水異常區(qū)，但鉆探揭露證實，物探圈定的三個富水異常區(qū)含水性均較弱，158個鉆孔中僅2-1#孔在鉆進(jìn)至20m時出水，最大水量為3m3/h±,其它鉆孔均無水。這就說明，該工作面范圍內(nèi)煤層底板的石炭系灰?guī)r巖溶水賦水較弱。工作面改造風(fēng)巷圈定了一個異常區(qū)，針對該異常區(qū)，設(shè)置五個單孔，分別1#、2#、3#、4#、5#，總工程量245m，五個孔均出水，目前四個鉆孔均正在放水。(詳見表3-3)表3-3己16_17-21090(中段)風(fēng)巷改造巷底板放水鉆孔參數(shù)一覽表孔號方位(°)傾角(°)孔深(m)終孔直徑套管深度(m)鉆孔情況1#孔12-755007510.5施工至14m處出水，涌水量2m3/h,水壓0.06Mpa。2#孔12-756007510.5施工至17m處出水，涌水量2m3/h，水壓0.06Mpa。3#孔12-756007510.5施工至13m處出水，涌水量2m3/h，水壓0.06Mpa。4#孔12-7541.207510.5施工至18m處出水，涌水量2m3/h，水壓0.16Mpa。5#孔0-7533.807510.5施工至13m處出水，涌水量2m3/h，水壓0.07Mpa。本次施工的5個鉆孔均探出承壓水，但水量較小，壓力在0.07Mpa?0.16Mpa之間，壓力較小，不影響采面回采工作。根據(jù)機風(fēng)兩巷鉆探資料分析，在對石炭系灰?guī)r提前放水后，工作面區(qū)域內(nèi)己組煤底板保護層厚度由之前的平均8.1m再加上L2灰?guī)r的平均厚度5.38，最終達(dá)到13.5m的厚度，底板灰?guī)r水量有限，機、風(fēng)兩巷配備相應(yīng)16

的排水系統(tǒng)后，不會影響正?；夭?。第四章己16.17-21090工作面（中段）涌水量預(yù)測與排水系統(tǒng)4.1工作面充水水源、通道及特征分析4.1工作面充水水源、通道及特征分析充水通道1、巖溶裂隙太原組薄層灰?guī)r巖溶發(fā)育，朝川一井-10水平東大巷在穿越82F1斷層時揭露過直徑超過4m的溶洞，并發(fā)生突水。根據(jù)-150m水平和-250m水平東西泄水巷和泄水孔直接揭露，巖溶形態(tài)以巖溶裂隙為主，淺部巖溶發(fā)育強烈，深部發(fā)育程度變差。巖溶裂隙是礦井突水的主要通道。2、底板采動裂隙巷道因斷面小對底板隔水層破壞深度較小，而工作面采動面積大，底板破壞深度較大。朝川礦一井底板隔水層在采動影響下，也會受到一定程度的破壞，表現(xiàn)在巷道底鼓現(xiàn)象時有發(fā)生，且巷道底鼓處常常出現(xiàn)滲水甚至突水現(xiàn)象。二水平采煤工作面斜長一般為80?140m，煤層傾角18°,開采深度目前達(dá)到450?500m，根據(jù)底板破壞深度經(jīng)驗公式計算，底板17破壞深度在12?15m之間。該區(qū)域己16t煤至石炭系巖溶含水層之間隔水層厚度5.5m-10m之間，平均8.1m，采掘過程中即使沒有遇到巖溶裂隙，只要煤層底板灰?guī)r富水，巖溶水就可通過底板采動破壞裂隙，越過隔水層可以進(jìn)入采掘工作面。3、斷層朝川礦區(qū)斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，構(gòu)成煤層底板巖溶水突水的重要通道。張村井田、牛莊井田、三里寨井田和蜈紹窩井田，斷層發(fā)育，落差30m到數(shù)百米的大斷層數(shù)十條，縱橫交錯的斷層將礦區(qū)切割成多個構(gòu)造斷快。斷層直接導(dǎo)水或使煤層與石炭系灰?guī)r對接或接近，有效隔水層厚度減小，巖溶水以在水壓作用下突破隔水層或斷層帶而進(jìn)入礦井，斷層成為礦井突水的重要通道。但是該工作面機巷、風(fēng)巷及切眼掘進(jìn)期間在區(qū)內(nèi)并沒有揭露斷層。突水機理根據(jù)歷年來朝川一井突水情況分析，煤層底板巖溶水是礦井充水主要來源，直接水源為石炭系灰?guī)r巖溶水，間接充水水源為寒武系灰?guī)r巖溶水。石炭系灰?guī)r與寒武系灰?guī)r兩層巖溶含水層水力聯(lián)系密切，歷次大型底板突水一般都有寒武系灰?guī)r巖溶水的參與。煤層頂板砂巖裂隙水充水意義不18大，以淋水或滴水形式進(jìn)入礦井。巖溶裂隙、底板采動破壞裂隙以及小斷層是煤層底板巖溶承壓水突水的主要通道。煤層采動過程中，對底板造成擾動破壞，破壞底板隔水層完整性，在破壞帶內(nèi)形成導(dǎo)水通道使得煤層底板承壓含水層水涌入井巷。巷道因斷面小對底板隔水層破壞深度較小，而工作面采動面積大，底板破壞深度較大。朝川礦一井底板隔水層在采動影響下，也會受到一定程度的破壞，表現(xiàn)在巷道底鼓現(xiàn)象時有發(fā)生，且巷道底鼓處常常出現(xiàn)滲水甚至突水現(xiàn)象。二水平采煤工作面斜長一般為80?160m，煤層傾角18°，開采深度目前達(dá)到450?500m，根據(jù)底板破壞深度經(jīng)驗公式計算，底板破壞深度在12?15m之間。該區(qū)域己16-17煤至石炭系巖溶含水層之間隔水層厚度為5.5m?10m，采掘過程中即使沒有遇到巖溶裂隙，只要煤層底板灰?guī)r富水，巖溶水就可通過底板采動破壞裂隙，越過隔水層可以進(jìn)入采掘工作面。工作面承壓水頭臨界值及突水系數(shù)計算.巷道因斷面小對底板隔水層破壞深度較小，而工作面面積大，對底板隔水層破壞深度較大。底板采動破壞形成的裂隙，一旦溝通煤層底板巖溶裂隙含水層或?qū)畼?gòu)造（如斷層、巖溶陷落柱等），承壓水便以水頭為動力，以采動裂隙為導(dǎo)水通道，甚至直接突破薄弱隔水層，向礦井充水。19己16t-21090工作面（中段）屬于局部帶壓開采的工作面，機巷最低標(biāo)高-296m，當(dāng)前煤層底板石炭系灰?guī)r巖溶水水位為-230.5m，煤層底板最大承壓為0.65MPa。太原組薄層灰?guī)r和寒武系灰?guī)r是煤層底板主要充水含水層，煤層底板至L2灰?guī)r間的隔水層厚度為5.5m-10m，L2灰?guī)r至寒灰層間距為30-50m。該工作面機巷最低點標(biāo)高-272m，而太原組灰?guī)r巖溶承壓水水位截止2014年3月水位在-230.5m，工作面機巷最低點承受底板灰?guī)r水壓0.41Mpa。己組煤底板隔水層厚度達(dá)到8.1m。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中，工作面煤層底板承壓水突水危險性用突水系數(shù)來評價，計算公式為：7=—M式中：T—突水系數(shù)（Mpa/m）；F—隔水層承受的水壓（Mpa）;M—隔水層厚度（m）;一般說來，突水系數(shù)越大，底板突水危險性越高。承壓水頭臨界值是指單位隔水層厚度所能承受的最大水壓或極限水壓。當(dāng)突水系數(shù)超過臨界突水系數(shù)時，底板具有突水危險；當(dāng)突水系數(shù)小于臨界突水系數(shù)時，底板20

基本無突水危險。臨界突水系數(shù)受礦區(qū)水文地質(zhì)條件、礦井充水條件、開采條件和開采方法等因素的影響，不同礦區(qū)或同一礦區(qū)的不同礦井往往有不同的臨界突水系數(shù)值。因此，很多礦區(qū)或礦井通過對歷史實際突水資料的總結(jié)，建立了適用于本礦區(qū)的臨界突水系數(shù)值。就全國實際資料看，受構(gòu)造破壞塊段的臨界突水系數(shù)為0.06MPa/m，正常構(gòu)造塊段的臨界突水系數(shù)為0.10MPa/m。朝川礦多年防治水實踐證實，全國煤礦臨界突水系數(shù)是基本適合朝川礦區(qū)的。2、突水系數(shù)計算礦區(qū)內(nèi)太原組上段二層灰?guī)r的水位，取目前二水平東翼石炭系灰?guī)r水位值-230.5m。在計算煤層底板突水系數(shù)時，隔水層厚度取己16.17煤底板至含水層之間的平均距離，而作用在煤層底板的水壓則根據(jù)當(dāng)前水位及工作面最低標(biāo)高計算。己16-17-21090（中段）工作面機巷煤層底板承受的最大水壓為0.65MPa，煤層底板寒灰承壓水突水系數(shù)為：0.658.1=0.658.1=0.008Mpa根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，一般情況下，在具有構(gòu)造破壞的地段臨界突水系數(shù)為0.06MPa/m，隔水層完整無斷裂構(gòu)造破壞地段臨界突水系數(shù)為0.1MPa/m。朝川礦一井己16t-21090（中段）工作面突水系數(shù)小于構(gòu)造破21

壞地段的臨界突水系數(shù)，正常地質(zhì)條件下，石炭系灰?guī)r巖溶承壓水在水壓作用下是很難突破隔水層進(jìn)入礦井的。由于朝川礦曾經(jīng)發(fā)生過以底板采動破壞裂隙為通道的底板突水，因此為安全考慮，在計算突水系數(shù)時隔水層厚度取有效厚度（實際厚度減去底板采動破壞深度）。4.2工作面正常和最大涌水量4.2工作面正常和最大涌水量目前，礦井涌水量預(yù)測方法有經(jīng)驗公式法（包括比擬法、富水系數(shù)法）、數(shù)理統(tǒng)計法（涌水量一降深相關(guān)曲線法）、穩(wěn)定流解析法（包括大井法）和非穩(wěn)定流解析法、水均衡法、數(shù)值模擬法、灰色系統(tǒng)法、模糊數(shù)學(xué)法、時間序列分析法等，常用的有比擬法、數(shù)理統(tǒng)計法、解析法。4.2.1己16-17-21090工作面（中段）涌水量預(yù)測己16t-21090工作面（中段）涌水量主要由頂板水和底板水兩部分組成頂板水主要來自于頂板砂巖含水層（大占砂巖（K1和砂鍋窯砂巖（K2））,底板水主要來自于太原組上段灰?guī)r含水層（主要為L2灰?guī)r含水層）。1、頂板砂巖涌水量在工作面進(jìn)行回采時，己16-17煤頂板直接充水含水層一山西組中粗粒砂巖含水層中的裂隙水需要疏干排放，因此，選擇承壓一無壓水井流量公式進(jìn)行計算，公式中：。為涌水量；尺o為大井影響半徑；尺為影響半徑；22力為采區(qū)的引用半徑；K為滲透系數(shù)取值為0.0147m/d；n為采面長寬比系數(shù)；M為承壓高度；h為最大降深高度。公式為(2H—M)MQ=1.366K R1gar0(1)己16t-21090(中段)工作面采長375m，傾斜寬140m，將其概化成一個大井，大井的引用半徑為：3 375±140-129m0 4 4(2)根據(jù)礦井地質(zhì)報告，己16-17煤頂板砂巖裂隙承壓含水層由大占砂巖(K1)和砂鍋窯砂巖(K2)組成，平均厚度為34.36m,其滲透系數(shù)K=0.0147m/d。據(jù)朝川礦礦井地質(zhì)報告，朝川一井東翼頂板砂巖裂隙水水位為-52.9m，其最大的疏干降深約為200m。含水層影響半徑R為：R=10S沃=10義200義0.0147=242.5m大井影響半徑為：R0二R±1=242.5±129=371.5m將上述已知條件代入承壓一無壓水井流量公式，有：23

Q=1.366Q=1.366x0.0147x(2x200-34.36)x34.36。.高=433.2m3/d=18m3/h預(yù)測己16-17-21090工作面（中段）頂板水正常涌水量為18m3/h。2、底板L2灰?guī)r涌水量己16-17煤底板直接充水含水層一太原組上段L2灰?guī)r的涌水量按承壓含水層大井法公式進(jìn)行計算，公式為：Q=2.73KMSlgRr0太原組上段L2灰?guī)r平均厚度為5.38m，據(jù)23-1孔抽水試驗資料，其滲透系數(shù)為0.142m/d。水位降深為水位標(biāo)高（-230.5m）與工作面最低標(biāo)高（-296m）之差，即S=65m，影響半徑為：R=10SKk=10x65x、0.142=244.9m大井影響半徑為：R0=R+o=244.9+129=373.9mQ=2.730”42x上舞65=317.8m3/d=9.74m3/h37390.2129預(yù)測己16-17-21090工作面（中段）底板水正常涌水量為9.74m3/h。3、老塘側(cè)己16t-21090工作面（里段）老空區(qū)涌水量根據(jù)掌握的地質(zhì)資料來看，該工作面動水量為為8m3/h，兩個工作24面相連且老空區(qū)動水量可以順巷道坡度，從老塘側(cè)進(jìn)入己16t-21090工作面（中段）機巷，其涌水量為8m3/h。4、工作面正常涌水量工作面正常涌水量是頂板水量、底板水量和老空區(qū)涌水量之和，經(jīng)計算，己16-17-21090工作面（中段）正常涌水量為35.74m”h。5、工作面最大涌水量根據(jù)多年觀測資料，雨季后最大涌水量是正常涌水量的1.4倍，最大涌水量為50m3/h。4.2.3己16t-21090工作面（中段）排水系統(tǒng)配置依據(jù)該工作面的最大涌水量，該工作面的排水系統(tǒng)布置如下：機巷施工一個有效容量為30m3/h的水倉，安裝兩臺水泵，單臺水泵排水能力為50m3/h，機巷鋪設(shè)一趟10口寸排水管路，最大排水量100m3/h,直接將水排入-300東翼泄水巷水溝后流入己一運輸下山，然后排入-390井底水倉。風(fēng)巷安裝兩臺水泵，單臺水泵排量在50m3/h，并連接一趟4口寸排水管路，將水排入-300西翼泄水巷經(jīng)軌道下山，然后排入-390井底水倉。風(fēng)巷對臨時水倉進(jìn)行清挖并加大泵窩的有效容量，保證排水設(shè)備能夠正常工25