1、- 0 -下组煤集中皮带大巷探放水设计与施工方案为了保障下组煤集中皮带大巷掘进工作面安全生产,防止透水、突水事故的发生。我矿严格执行“安全第一、预防为主、综合治理、整体推进”的安全生产方针，按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则和“掘探分离”管理规定，并严格执行“物探先行、化探跟进、钻探验证”综合探测手段，着力构建“探测超前、预报准确、防治达效、管理到位”的防治水工作体系，特根据煤矿防治水规定和柳煤字【2013】186 号文关于全县煤矿水害治理大会战实施方案的通知等，特编制下组煤集中皮带大巷探放水设计与施工方案 。第一节 工作面概况一、工作面的位置1、地面位置下组煤集中皮带大巷掘
2、进工作面地表对应位置位于双枣疙瘩东北方向，地表属黄土丘陵区，沟壑纵横无任何建筑物，地面标高为 963-1032m。2、井下位置下组煤集中皮带大巷掘进工作面位于下组煤一采区，工作面底板标高为 595.5-562m。二、工作面的设计参数- 1 -下组煤集中皮带大巷全长为 679.5m，以方位角 3310419，水平掘进 40m，再以-10的坡度掘进 185m 进入 9#煤层，然后再以 0.48沿9#煤层顶板掘进。开口设计标高为+595.5m，开口坐标X=4135794.17，Y=37494848.96，设计断面为半圆拱型断面，宽4.5m高 3.45m，支护形式为 C20 砼锚网喷+锚索联合支护。附
3、图 1：巷道布置示意图三、相邻矿井及工作面周围的采掘情况1、工作面周围的采掘情况该工作面位于 8-1#煤层上部，距 8-1#煤层顶板 5.5m，南面为回风暗斜井，东、西、北面均为实体层，上部为我矿上组煤 4#煤层 12盘区 120403 采空区。2、周边相邻矿井情况根据周边相邻矿井调查图纸资料显示，我矿相邻山西柳林兴无煤矿有限责任公司、华晋焦煤沙曲煤、山西焦煤汾西矿业贺西煤矿及山西柳林联盛哪哈沟煤业有限公司下组煤未进行开拓开采，只有东北面山西柳林联盛郭家山煤业有限公司开拓下组煤且相距该工作面距离较远，相邻矿界处为实体煤，因此不会影响到我矿的正常安全生产。四、计划开工日期该掘进工作面计划于 20
4、16 年 1 月开始施工 。五、工作面地质构造及赋存情况根据山西柳林金家庄煤业有限公司生产矿井地质报告分析，井田地层呈单斜构造，结构简单，煤层大致为东南-北西走向，倾南向西，煤层倾角 37，根据新建进风斜井掘进时揭露的地层分析，- 2 -本工作面地质构造属简单类型。依据地质报告说明书分析，该开拓层为古生界石炭系上统太原组，地层结构简单，倾角为 37，普氏硬度为 23，地层层理节理较为发育。依据 ZK3-4 钻孔柱状图分析 8-1#煤与 8-2#煤之间有1.15m 的砂质泥岩，8-2#煤与 9#煤层层间距约为 12.5m。该工作面在距 8-1#煤层顶板 5.5m 开拓，根据新建进风斜井掘进时揭露
5、分析，该工作面沿岩层开拓，在开拓过程中会穿过中粒砂岩和细粒砂岩等岩层。第二节 矿井地质概况一、地层井田内地表大部分被第三系上新统（N 2） 、第四系中-上更新统（Q 2+3）所覆盖，基岩仅在沟谷、沟谷下部两侧出露。据钻探揭露地层的层序由老至新有：奥陶系中统上马家沟组(O 2s)、峰峰组（O 2f） ；石炭系中统本溪组（C 2b） 、上统太原组（C 3t） ；二叠系下统山西组（P 1s） 、下石盒子组（P 1x） ，上统上石盒子组(P 2s)；第三系上新统；第四系中-上更新统。现结合钻孔资料，将本次揭露的地层由老到新分述如下：（一）奥陶系中统上马家沟组(O 2s)根据 L31 号水文孔得知，上马
6、家沟组揭露厚度 108.92m。根据区域资料知，本组岩性以灰色、深灰色中厚层状石灰岩为主，矿物成分以方解石为主。（二）奥陶系中统峰峰组(O 2f)连续沉积于上马家沟组地层之上。L30、JZ1 钻孔分别钻进101.06m、104.63m 未完全揭露本组地层，L31 孔揭穿该地层，揭露厚- 3 -度 114.31m，贺西矿 H6 孔揭露厚度 138.40m。据钻探资料，本组下、中部多为浅灰、灰白色泥灰岩，夹厚层状硬石膏层；上部为中厚巨厚层状灰白、深灰色石灰岩，隐晶质微晶或泥晶结构，岩石致密、坚硬、质纯，矿物成分以方解石为主，次为白云石，含燧石、黄铁矿结核及晶粒，变形层理及岩溶裂隙较发育，多为方解石
7、脉充填。局部厚层灰岩中夹薄层泥质灰岩。（三）石炭系中统本溪组(C 2b)平行不整合于奥陶系中统峰峰组地层之上，以山西式铁矿及铝质泥岩为底界，K1 砂岩底为顶界。L30、L31、JZ1 号钻孔均钻穿本组地层，厚 15.3231.0 m，平均 23.11m。下部为浅灰色、灰色铝质泥岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰白色细粒砂岩，含丰富黄铁矿结核，菱铁质泥砾，底部为铝铁矿薄层；上部为浅灰色泥岩、砂质泥岩，含石灰岩，石灰岩中生物化石较丰富，灰岩下部含煤线。（四）石炭系上统太原组(C 3t)零星出露于井田东南边界的沟谷中。连续沉积于下伏本溪组地层之上，以石英砂岩 K1为底界，K 3砂岩底为顶界，为本区主要含煤
8、地层之一。厚 80.9104.74m，平均 91.6m。按沉积环境和岩性特征，将本组分为上、中、下三段，分述如下：1、下段：由 K1砂岩底至 8#煤层顶（L1 石灰岩） 。为一套灰至灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段，夹 01 层不稳定的生物碎屑灰岩，含煤 3 层，自上至下为 8#、9#可采或局部可采的主要煤层。厚度 40.743.55 m，平均厚度 41.73m。2、中段：由 L1灰岩底至 L5灰岩顶，厚 22.6237.60m，平均28.82m。岩性主要由 35 层灰色生物碎屑泥晶、隐晶石灰岩夹深灰至灰黑色泥岩、砂质泥岩和少量薄层粉砂至细砂岩，含煤 2 层，自上而- 4 -
9、下为 6#、7#煤层，均为零星可采或不可采煤层。3、上段：由 L5灰岩顶界至 K3砂岩底，厚 3.555.83m，平均4.9m。岩性以灰色至深灰色泥岩、砂质泥岩为主，含菱铁质及黄铁矿结核。（五）二叠系下统山西组(P 1s)出露于井田西侧沟谷中。与下伏太原组地层呈整合接触，以 K3砂岩底为下界，K 4砂岩底为上界，为井田内另一主要含煤地层。厚度40.7567.85m，平均厚 47.81m。岩性为灰色深灰泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，含煤 35 层，其中 3、4 号煤层为稳定可采的主要煤层。本组底部的中-粗粒砂岩(K 3)层位稳定，灰色-深灰色，厚层状，成分以石英为主，分选性差，由下而上粒度从粗到细
10、，底部一般为薄层细砾岩，砾径 5l0mm，常含大量煤屑，厚 2.5012.43m，平均7.76m。（六）二叠系下统下石盒子组(P 1x)出露于井田中东部的山谷中。该组以 K4砂岩为底界，以 K6砂岩底为顶界，连续沉积于山西组地层之上（整合接触） 。根据区域资料知，岩性以灰-灰绿色石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩为主，偶夹薄煤线。厚度 66.12102.18m，平均 81.93 m。本组地层以河流湖泊相沉积为主，属陆相沉积，按沉积环境和岩性特征可分为上、下两段，分述如下：（1）下段：K 4砂岩底至 K5砂岩底，厚 29.9570.10m，平均46.45m。岩性以灰色深灰色砂质泥岩及
11、泥岩为主，夹少量砂岩，含煤线 03 层，极不稳定。底部 K4砂岩为灰白色深灰色中厚层状中粗粒长石石英砂岩，成分以石英为主，长石次之，含岩屑、云母及重矿物，夹炭质或有机质条纹和泥质包体，具脉状层理及交错层理。- 5 -（2）上段：K 5砂岩底至 K6砂岩底，厚 23.9551.50m，平均37.73m。岩性以灰灰绿色砂岩为主，顶部为灰灰绿色夹紫色斑块的含铝质泥岩(俗称桃花泥岩)，是野外确定 K6砂岩良好的辅助标志。（七）二叠系上统上石盒子组(P 2s)井田西部的沟谷中零星出露。以 K6砂岩与下伏地层呈整合接触，本组地层残存不全。根据区域资料知，岩性以灰色、灰绿色、紫红色、紫色砂岩、砂质泥岩、泥岩
12、组成，由下向上紫色色调渐浓。本井田仅残存下段、中段。1、下段：主要为灰绿色、灰白色砂岩夹深灰色及紫红色泥岩、砂质泥岩，厚 82.78106.45m，平均 98.94m。底部 K6砂岩厚2.405.00m，平均 3.40m，为灰至灰白色厚层状中粗粒长石石英砂岩，泥质胶结，含砾。2、中段：厚 40.00116.23m，平均 91.40m。主要为紫红色砂质泥岩夹灰色、绿灰色砂岩及灰黑色泥岩。砂质泥岩多呈团块状，水平层理发育，夹泥岩条带，层面上有云母片。（八）上第三系上新统（N 2）广泛分布于井田内的沟谷中，岩性主要为棕红色至浅棕红色粉砂粘土、亚粘土夹钙质结核，其次为砂砾石，杂色粘土及泥灰岩、灰岩。底
13、部常为胶结松散的砾岩，棱角状及次圆状，磨圆度及分选性极差。厚度为 4.0094.50m。与下伏各组地层呈角度不整合接触。（九）第四系中-上更新统 (Q 2+3)不整合于各时代地层之上，广泛分布于井田内的梁、垣、峁和半坡上。由浅红、黄红色砂质亚粘土及亚砂土组成。垂直节理发育，地貌上易形成陡壁、黄土柱及天生桥。二、含煤地层- 6 -（一）8 -1号煤层位于太原组中下部，上距 K3砂岩 36.97-51.26m，平均 42.32m。距 4 号煤层 58.95-70.86m，平均 62.83m。煤层厚度稳定，厚 0.70-1.14m，平均 0.90m。煤层结构简单，不含夹矸。顶板岩性为 L1石灰岩，厚
14、 1.04-9.16m，平均 3.82m，局部有一层炭质泥岩伪顶；底板岩性为泥岩、炭质泥岩。为井田内稳定的全区可采煤层。（二）8 -2号煤层位于太原组中下部，上距 8-1号煤层 0.78-1.66m，平均 1.08。煤层厚度稳定，厚 0.80-1.16m，平均 0.96m。结构简单，一般不含夹矸，偶含 1 层夹矸。顶板为泥岩、炭质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩。为井田内稳定的全区可采煤层。（三）9 号煤层位于太原组中下部，上距 8-2 号煤层 5.99-11.97m，平均 7.32m。煤层厚度为 3.01-5.38m，平均 4.24m，见 9 号煤层厚度等值线图。结构复杂，含 1-4 层夹矸，夹矸
15、厚 0.21-1.23m。直接顶板为泥岩、砂岩泥岩，厚度 3.34-9.72m，平均 7.06m，有时为炭质泥岩伪顶，厚0.28m 左右；底板岩性为泥岩、砂质泥岩，炭质泥岩。为稳定的全区可采煤层。三、构造根据山西柳林金家庄煤业有限公司生产矿井地质报告分析，下组煤一采区集中皮带大巷地层总体上为一单斜构造。走向为西北东南，倾向西南，地层倾角平缓， 37。无断层及陷落柱等构造，属简单类。- 7 -四、岩浆岩根据 3、4 号煤层开采已揭露巷道井田内未发现有岩浆岩侵入。综上所述，本井田构造属简单类型，因此推测下组煤一采区无任何地质构造，属简单类型。第三节 矿井水文地质一、水文地质概况依据山西柳林金家庄煤
16、业有限公司矿井水文地质类型划分报告可知，本工作面所属下组煤石炭系太原组，其直接充水水源是灰岩含水层，根据 ZK3-4 水文孔资料，钻孔单位涌水量为 0.00083L/sm，属弱富水含水层。但其含水层的富水性与奥灰水一样也有其不均一性，一般浅埋区、裂隙发育，补给条件较好富水性相对较强，深埋区则富水性相对较差。充水含水层以裂隙充水为主，本井田水文地质类型属中等类型。二、含水层（一） 、主要含水层1、奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层根据矿井补充勘探报告可知，我井田内奥灰峰峰组顶板埋深一般在 286.19-499.68m 左右，该组地层厚度 101.06-116.17m，平均厚度 111.97m，主要由石灰
17、岩、角砾状灰岩、泥质灰岩及石膏岩、膏溶角砾岩等组成。含水层以其二段纯灰岩为主，含水层厚度一般为20.95-40.55m，其岩溶裂隙的发育程度随埋藏的加深而减弱，岩溶裂- 8 -隙发育程度一般较差，从而导致了井田内奥灰峰峰组含水层的富水程度在深埋区很弱，浅埋区富水性稍强。但也属中等富水含水层。2、石炭系太原组碎屑岩及碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层太原组是下组煤的赋存地层，主要含水层为灰岩和中粗粒砂岩，灰岩单层厚度 1.25-12.2m，累计厚度 20-30m 左右，其中最下一层灰岩是 8#煤层的直接顶板，同时也是下组煤的直接充水水源，太灰含水层富水性在井田中部较差，东部和西部的富水性较好。根据 ZK3
18、-4 水文孔资料，钻孔单位涌水量为 0.00083L/sm，属弱富水含水层。但其含水层的富水性与奥灰水一样也有其不均一性，一般浅埋区、裂隙发育，补给条件较好富水性相对较强，深埋区则富水性相对较差。3、二叠系山西组碎屑岩裂隙含水层该含水层以中粗砂岩为主。跟据 ZK3-4 水文孔资料，该含水层厚10.9m，钻孔单位涌水量为 0.00034L/sm，属弱富水含水层，水质类型为 HCO3-SO42 -Na+型，矿化度 0.62g/L。（二） 、主要隔水层1、石炭系中统本溪组泥岩隔水层我井田本溪组地层平均厚 27.37m，岩性以泥岩、粘土岩、铁铝岩为主，夹薄层石灰岩，隔水性能较好，区域稳定连续，加之 9
19、#煤下无煤段总厚达 53.67m，是主采 9#煤与奥陶系岩溶水间重要的隔水层。2、二叠系中统上、下石盒子组泥岩隔水层本组隔水层厚度较大，由数层泥岩和砂质泥岩组成，呈平行复合式结构垂直分布，裂隙不发育，为山西组顶部的隔水层，对松散岩类孔隙水与风化裂隙水的下渗起着良好的隔水作用。- 9 -三、矿井主要水害类型及发生突（透）水事故情况（一） 、受采掘破坏或影响的裂隙、岩溶含水层1、地表水对矿井影响程度井田内地表无常年性河流，大气降水对第四系松散岩类含水层补给条件差，其富水性弱。煤层采动裂隙达不到地表。2、煤层直接充水含水层受采掘破坏对矿井影响程度井田内煤系地层各含水层富水性弱，煤层采动裂隙虽破坏了隔
20、水完整性，导水裂隙带沟通了含水层之间无联系，但由于含水层富水性弱，含水层对矿井充水，并不能使矿井涌水量有较大变化，对矿井充水影响不大。（二） 、采空区积水下组煤集中皮带大巷掘进工作面地质条件简单，8#煤层与 4#煤层层间距平均为 60m，故下组煤集中皮带大巷在掘进过程中不受上组煤采空积水威胁。（三） 、发生突（透）水事故情况本矿井从未发生过突（透）水事故。四、矿井正常、最大涌水量及矿井目前涌水量情况根据水文地质条件及充水因素分析，通过收集井下实际涌水量，并委托山西公信安全技术有限公司于 2015 年 5 月对我矿主排水系统进行检验，检验结果为合格，矿井目前上组煤涌水量正常为20.8m/h，最大为 33.8m/h。下组煤集中皮带大巷有异常时预计最大涌水量为 20m/h。五、矿井主要排水系统能力及完善情况
