10205工作面水文地质情况评价及水害隐患分析

1.工作面概况

(1)地面位置

工作面地面标高为+1213m-1236m，相应地表位于张家咀村北部（张家咀村已搬迁），部分为季节性农田，无河流，不影响回采。

(2)井下位置及四邻情况

工作面井下位于二采区北翼，北靠矿界（沈家峁煤矿），南为未采区，西为矿界（朱家店煤矿），东为10#煤北翼回风大巷。

2.地质构造及老巷情况

(1)地质构造情况

工作面整体呈单斜构造，煤层倾角2°～9°，平均6°，为一单斜构造煤层倾角相对较大。根据两道顺槽实际掘进揭露来看，工作面共有16条正断层，5m以上断层1条，根据断层三要素分析，可能F北6与F北13是同一条正断层、F北8与F北14是同一条正断层、F北9与F北18是同一条正断层、F北10与F北19是同一条正断层、F北11与F北21是同一条正断层，对工作面回采影响较大。地质构造属中等。

(2)老巷情况

根据掘进过程中对顶部6煤钻探；多孔均探至6煤老空；相邻沈家峁煤矿靠近本矿井6#煤层二采区北翼存在老空，同时10#煤层未留设矿井保安煤柱。

①6#煤层老空情况

回风顺槽施工11个钻孔验证，施工钻探成果如下表1所示。

表1 回风顺槽施工钻探成果

其中1#、3#、4#、5#、6#、7#、11#这7个钻孔见老空，无水，无有害气体涌出；2#钻孔出水，经化验为岩层水，始出水量为2.7m3/h，共计放出水量1324m3；8#、9#、10#这3个钻孔未见老空；根据5#、7#、9#、10#钻孔施工情况计算证实相邻矿井沈家峁煤矿靠近本矿井北侧6#煤老空范围148m，其影响范围m2。

10#煤北翼轨道大巷施工3个钻孔，施工钻探成果如下表2所示。

表2 10#煤北翼轨道大巷施工钻探成果

其中1#、3#钻孔见老空，无水，无有害气体涌出；2#钻孔见煤层，证实靠近矿井6#煤二采区北翼东北侧存在老空；长度约500m，宽度约22m，其影响范围约m2。

②10#煤层情况

通过地面实地勘察与问询调查得知靠近井田边界的相邻矿井沈家峁煤矿10#煤的开采过程中未留设矿井保安煤柱，为确保回风顺槽（靠近矿井边界）安全掘进及后期工作面安全回采，留设50m井田边界保护煤柱，根据《煤矿防治水细则》要求附录六第八条规定，正常情况下水文地质类型简单、中等的矿井，采用垂直法留设相邻矿井井田边界煤柱，煤柱宽度各留设20m，受相邻沈家峁矿未留设矿井保安煤柱影响，10#煤二采区北翼井田边界较正常情况多留设30m保安煤柱，其影响面积为m2。

3.水害因素及评价

（1）顶底板含水层。10#煤层直接充水含水层为石炭系上统太原组灰岩、砂质含水层，本组中有L5、K2、L1三层灰岩，其平均厚度L5为3.5m，K2为5.5m，L1为8.2m中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在l0m以内。L5灰岩厚度小，岩芯较完整，含水相对较弱；K2灰岩中有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，为灰岩中相对富水的一层；L1灰岩节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱，属弱含水层；该三层含水层不会对开采造成水害威胁。

间接充水含水层为煤层底板奥陶系灰岩含水层，本工作面局部煤层底板低于奥陶系灰岩含水层水位标高，但在掘进期间未发现异常情况，根据现有掌握资料分析，工作面进入带压区域，工作面最低底板标高+794m，根据计算突水下限系数为0.012MPa/m，根据突水系数计算小于受构造破坏块段临界突水系数值0.06MPa/m，属于相对安全区，本工作面基本不受奥陶水影响，属于带压相对安全区。

（2）地质构造水。根据两道顺槽实际揭露断层分析所揭露的地质构造基本不存在导、含水现象，仅有F北18正断层，刚揭露时局部区域有少量滴水迹象，分析为顶板砂岩水渗入断层破碎带中，少量静储量水在揭露时被疏放，不存在外来水源的补给。

（3）老空水。工作面上方存有整合前6#煤层破坏区，在回风顺槽布置11个验证钻孔，发现有破坏区但无积水，不排除其破坏区局部低洼处存有积水。

（4）钻孔水。工作面附近存在128号一个地面勘探钻孔，钻孔施工年限已久，封口资料不详，对128地质钻孔施工验证钻探17个孔，均无异常基本可以排除受钻孔水的影响。

综上所述，对工作面回采有影响的水源为工作面上部6#煤层老空局部低洼处采空区积水。

4.工作面涌水量预计

工作面位于10#煤二采区北翼，同一采区内目前仅工作面正在回采，这两个工作面地质、水文地质条件相同，工作面出水水源均主要为太原组煤层顶板裂隙水，可用以下单位涌水量比拟法公式计算工作面涌水量:

文章来源：《水文地质工程地质》 网址: http://www.swdzgcdzzz.cn/qikandaodu/2021/0126/464.html