周边采空区及老窑积水普查报告
编制单位：xx煤矿技术室
编制时间：2023年xx月xx日
xx煤业有限公司xx煤矿
煤矿审批栏
机电矿长： 签字：年 月 日 |
安全矿长： 签字：年 月 日 |
生产矿长： 签字：年 月 日 |
总工程师： 签字：年 月 日 |
矿 长： 签字：年 月 日 |
前 言
根据国办发（2013）99号文件和《煤矿防治水细则》要求，我矿由矿长牵头，组织了总工程师、地测防治水等专业技术人员，根据以上文件要求对全矿进行了周边采空区及老窑积水等致灾因素普查；依据原始图纸、防治水五图、《煤矿防治水细则》、《煤矿安全规程》、实际揭露巷道、走访老工程技术人员等，进一步摸清安全生产基本情况，查找薄弱环节和突出问题，提高安全管理工作的针对性和有效性，有效防范较大事故，坚决遏制重特大事故；并将普查情况编制成《鸡西泰鑫煤业有限公司昌得煤矿周边采空区及老窑积水情况报告》。
第一章矿井及水文地质概况
一、矿井概况
1、矿井位置
xx煤业有限公司xx煤矿位于xx县xx镇境内，其地理坐标为东经x°x′x″，北纬x°x′x″，南距xxkm，北距xxkm，xx公路从本矿西部2km处通过。矿区有砂石公路与xx公路相连，交通较为方便，交通位置图如图1-1。
井田北部以15#上煤层露头为境界。西部以F21断层为境界。东部以F10断层为境界。开采18#、15#上、13#、12#、11#、9#、6#、5#、4#煤层。煤层走向近东西方向。倾向南的单斜构造。受地层南北应力作用，浅部地层倾角较大。
图1-1 交通位置图
2、矿区范围
煤业有限公司xx煤矿矿区范围由黑龙江省国土资源厅批准的采矿许可证范围所确定，采矿许可证号Cxxxx，矿区面积0.6326平方公里，生产规模xx万吨/年，采矿许可证有效期自2022年x月x日至x年x月x日，批采4#、5#、6#、9#、11#、12#、13#、15#上、18#煤层，标高：280.0m～-650.0m。
矿井所批准的矿区范围拐点坐标如下（2000国家坐标系统）：
矿区范围拐点坐标：（2000国家坐标系）
点 号 | X 坐 标 | Y 坐 标 |
4#煤层 | ||
6 | ||
7 | ||
8 | ||
9 | ||
11 | ||
标高： | ||
5#煤层 | ||
6 | ||
7 | ||
8 | ||
9 | ||
11 | ||
标高：0m | ||
6#煤层 | ||
6 | ||
7 | ||
8 | ||
9 | ||
11 | ||
标高：50.0m | ||
9#煤层 | ||
标高：m | ||
11#煤层 | ||
2 | 16 | |
5 | ||
6 | ||
7 | ||
10 | ||
12 | ||
3 | ||
标高：0m | ||
12#煤层 | ||
2 | ||
1 | ||
标高：0.0m | ||
13#煤层 | ||
标高：260.0m～80.0m | ||
15#上煤层 | ||
1 | ||
4 | ||
标高：0m | ||
18#煤层 | ||
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
标高：280.0m～180.0m | ||
二、地形地貌、自然地理情况
井田位于四海勘探区东西向斜构造北翼，四海含煤小盆地中的南翼，第7-8、8、9、10勘探线。矿井位于地表为南高北低的缓坡上的中部。井田范围内最低标高275m，最高标高295m。本地区历史记载最高洪水位240m，地表无沼泽地，无池塘，水库，因地势条件地表无积水条件，地表水对矿井无威胁。
矿区范围为低丘陵地带，南高北低，本区气候属寒温带大陆季风气候，四季多为西北风，夏季转为东南风，最大风力在冬季可达7～8级，年平均气温最高为37℃，最低气温-32℃，全年平均气温5℃，年平均降雨量500～550mm，最大可达700mm，年蒸发量800～900mm，年平均积雪厚度为500～600mm。冻结期为6个月。冻结厚度为1.8m。
三、井田水文地质条件
勘探区内有四条季节性河流冻结期为6个月，其中2个月水流全部冻结，河水的主要补给来源为地下水和降水。其中兴农北沟和安平河两条较大，分布在井田西部，流域面积分别为220km2和202km2，流量为0.05～4.5m³/s，雨季洪水最大。一般洪水水位标高兴农北沟为236～244m，安平河在太平屯附近为252～254m，在一线附近为246～250m，在马场坑口附近为240m左右。另外春汛化冻时可出现泛滥，如73年5月9日流量大48.2m³/s（峰值），所以此二河对井田开发威胁较大。兴农沟和东沟两河较小，分别处于井田的北部和南部边界上，流域面积分别为22和22km2，水量为0.009～1.4m³/s，核查下部系不良的第四纪冲积坡基层，所以和下部煤系基岩裂隙水的水力联系差，对井田开发影响不大。雨季涨水也不出槽，中游3线附近为258m，下游二线附近为242m。以上四条河都流入滴道河。距团山子水站历年观测资料，65年8月7日连续降雨24小时，暴雨量为84.3mm，8月8日时就出现洪峰流量276m³/s，洪水量超过100m³/s持续时间达66个小时。
该矿井田范围内无地表水体，井田北部境界处安平河洪水位标高236～244m，该矿副井井口标高为288.5m，主井井口标高288.0m，不受洪水期水害影响，井田区域内地表水来源于大气降水，是地下水主要补给来源。在雨季来临前要制定地面防治水措施。
第二章 周边采空区及老窑积水普查内容
一、地面防治水工作
xx煤矿由技术矿长负责，组织相关技术人员对地面防治水情况进行了实地勘察与资料分析，经勘查：
1、井田西部和北部有北沟和安平河两条季节性河流，目前有河水流经，水流量不大。历史最高洪水位在244～250m，距井田距离大约2km。
2、xx煤矿工业广场位于地势较高的山坡处，主井门标高288.0m，副井门标高288.5m，不受洪水期两条季节性河流水害影响。
3、井田区域内地表水来源于大气降水，通过对昌得煤矿井田地表勘察，地形南高北低，高差在150m左右，地表为山坡农田地及小树林，通过观察，植被有被雨水冲刷痕迹，部分杂草向山坡下方倾倒，地表有几条被雨水冲刷的微小水沟（宽0.15～0.20m，深0.05～0.10m）弯曲顺山坡发育，有地表径流流下。在已有采空区上方进行实地勘察，植被茂盛鲜绿，未有水淹枯黄迹象，虽有整体地表塌陷趋势，但未形成任何积水坑，未发现地表塌陷裂隙，未发现积水塌陷坑等水体。认为矿井地表不受塌陷坑积水影响。
二、垮落带、导水裂隙带高度
本矿井开采的15#上煤层在矿井浅部形成了大量采空区，最浅部回风巷标高254.4m，地表标高292m，煤层采高1.3m。按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》和《煤矿防治水细则》推荐公式计算：
煤层开采时的垮落带高度：
Hm=100∑M/(4.7∑M+19)+2.2
式中：Hm — 垮落带最大高度，m；
∑M—累计采厚，m；å
煤层开采时的裂隙带带高度：
Hli=100∑M/(1.6∑M+3.6)+5.6（公式1）
Hli=20√∑M+10 （公式2）
式中：Hli—导水裂隙带最大高度，m；
∑M—累计采厚，m；
经计算，煤层厚度1.3m，垮落带高度7.37m、裂隙带高度28.5m，目前本矿生产形成的垮落带及导水裂隙带未达到地表松散层。
三、井田及周边老空区分布状况
（一）、邻近矿井情况
经调查，与鸡西泰鑫煤业有限公司昌得煤矿有相邻关系的煤矿有：
1、东邻鸡东县金霖煤矿，批准开采12#、13#、15#、18#煤层，与本矿有F10断层相隔，因F10断层落差在100m以上，两矿开采在断层两侧各留设20m保护煤柱，对本矿开采不构成安全隐患威胁，金霖煤矿已于2020年9月15日关闭，存在采空区面积约为394469.95㎡，积水约116386.36m³。海宁煤矿+104m标高有石门与金霖煤矿联通，+100m标高以上积水由海宁煤矿排出。
2、东邻鸡东县海宁煤矿，批准开采4#、5#、6#上、6#、6#下煤层，为30万吨/年技改矿井，矿井正常建设，通风、排水正常，两矿矿界各留设保安煤柱及有F10断层相隔。对两矿开采不构成安全隐患威胁，在+104.0m标高有石门与金霖煤矿联通，金霖煤矿在+100m标高以上积水由海宁煤矿排出。
3、东邻鸡东县同辉煤矿，批准开采4#、5#、6#煤层，为2017年关闭矿井，两矿矿界各留设保安煤柱及有F10断层相隔。对本矿井开采不构成安全隐患威胁。存在采空区面积约为179428.5㎡，积水约387565.6m³。
4、东邻鸡东县鑫国煤矿批准开采9#、11#煤层，两矿之间有F10断层相隔，因F10断层落差在100m以上，两矿开采在矿界两侧各留设20m保护煤柱，对本矿不构成开采影响，鸡东县鑫国煤矿为2015年关闭矿井。存在采空区面积约184092.5㎡，积水约368185m³。
5、北部为鸡东县润兴煤炭有限责任公司兴业煤矿，批准开采4#、5#、6#煤层与昌得煤矿原矿界开采的11#煤层层间距在66m，两矿之间没有采动影响，鸡东县兴业煤矿已于2020年5月份关闭，对本矿开采不构成安全隐患威胁。矿井存在采空区面积约268824.8㎡，积水约1419394.9m³。
6、井田南部在F27断层以南有鸡东县翰源煤矿，该矿批准开采的煤层为21#、22#煤层，已于2015年末关闭，矿井内有采空区，有积水，地表标高302m，井下最低标高110.4m，瀚源煤矿左0路车场与昌得煤矿目前井巷工程12#/左二运输巷之间水平距离约80m，与昌得煤矿开采最上层煤15#层煤层间垂直距离为150m，对本矿目前生产没有影响。鸡东县瀚源煤矿存在采空区面积约61353.5㎡，积水约46628.7m³。
7、西邻xx县xx煤业有限公司，批准开采4#、5#、6#、9#、11#、煤层，为30万吨/年技术改建长停矿井，矿井正常排水，本矿井矿界西部有两矿矿界各留设保安煤柱及有F21断层相隔。对两矿井开采不构成安全隐患威胁。
8、东南邻xx县xx煤矿，批准开采20#煤层，为2010年关闭矿井，本矿井矿界东部有两矿矿界各留设保安煤柱及有F10断层相隔。对本矿井xx煤矿开采不构成安全隐患威胁。
以上周边矿井对xx煤业有限公司xx煤矿所批准开采的煤层，不构成安全隐患无水害威胁。
四、xx煤业有限公司xx煤矿老窑积水和排水情况
1、积水情况：
煤业有限公司xx煤矿，一采区已采完封闭，没有采空区积水；xx煤矿现有6处采空区，为早期开采的15#上煤层，现已全部封闭，采空区内涌水主要为顶板裂隙水，水量较少，通过井下调查，采空区内积水全部通过密闭返水池流出经巷道排水沟自然排至一段井底水仓，由水仓排出矿井至地面。
在二段左0路车场子里部石门联络巷处顶板有一处淋水点，水量较小约为0.18m³/h，淋水可由水沟自然流出排至二段井底水仓，未构成积水。
2023年复工后根据采掘接续计划将布置1个采煤工作面和1个掘进工作面：①二段11#/左二机采工作面；
②二段左二路6#层探煤巷掘进工作面；
3、排水系统：
矿井正常涌水量5m3/h，最大涌水量10m3/h。井下排水采用二级排水方式，分别在：
（1） 一段在井底标高＋147m处水泵硐室安设型号：MD25-50×6型水泵三台，功率：37KW，流量：25m3/h，扬程：300m；水仓容积300m³，三台水泵，一台正常运行，一台备用，一台检修；排水管路2趟，均为φ108mm无缝钢管；泵房综合排水能力50m3/h。
（2） 二段在井底标高-30m处水泵硐室安设型号：80D-30×9型矿用多级耐磨离心式水泵三台，功率55KW，流量：43m3/h，扬程：270m；水仓容积660m³，其中一台工作，一台备用，一台检修；排水管路2趟，均为φ108mm无缝钢管；泵房综合排水能力86m3/h。
（3） 采掘工作面排水
① 二段11#/左二机采工作面涌水及生产用水，经二段11#/左二运输巷排水沟自然流出至二段井底水仓，经二段水仓排至一段井底水仓，再由一段井底水仓排出至地面。
② 二段左二路6#层探煤巷掘进工作面，积水经潜水泵抽排至二段井底水仓内，经二段水仓排至一段井底水仓，再由一段井底水仓排出至地面。
4、排水能力计算
矿井最大涌水量为10m³/h，矿井24h的最大涌水量为：24Q大=24×10=240m3。
（1）水泵排水能力
①根据对矿井一段井底水泵硐室主排水泵流量的实测，MD25-50×6型水泵排水能力最小为25m3/h，一台水泵工作，一台备用，一台检修，满足矿井排水能力。
矿井20h的排水量：20QI=20×25=500m3，故一段井底水泵在20h总排水量为Q排=500m3。
②根据对矿井二段井底水泵硐室主排水泵流量的实测，80D-30×9型水泵排水能力最小为43m3/h，一台水泵工作，一台备用，一台检修，满足矿井排水能力。
矿井20h的排水量：20QI=20×43=860m3，故二段井底水泵在20h总排水量为Q排=860m3。
（2）水仓容量
由于矿井最大涌水量10m3/h＜1000m3/h，因此，水仓容积应符合V≥8Qn的要求：
V=8Qn=8×10=80m3，①一段井底水仓容积为300m3＞80m3；②二段井底水仓容积为660m3＞80m3。水仓容积符合V≥8Qn的要求。
（3）排水管排水能力
排水管能力计算公式：Q=π·(D/2)2·V×n；
式中：Q—排水管路排水能力，m3/h；
D—排水管直径，取0.1m；（本矿是4寸管路DN108mm无缝钢管）
V—经济流速，取1.7m/s；
n—管路趟数。
Q=3.14×(0.1/2)2×1.7×2×3600=96m3/h＞水泵的排水能力80m3/h。
主排水管排水能力满足要求。
经计算，排水系统能够满足矿井目前排水要求。
五、矿井涌水量变化情况
根据矿井水文地质资料和矿井生产期间涌水量观测成果台账显示，矿井最大涌水量为10m³/h，2022年10月份最大涌水量5.1m³/h；
1、由于2018年处于停产状态，18年同期涌水量为4.9m³/h，变化不明显。
2、2019年雨季期间涌水量正常，至雨季过后，约10月下旬时涌水量加大，约10m3/h。
3、2020年雨季期间（7-9月）涌水量平均在6.5m³/h；10月份矿井停工放假；11月份涌水量减小平均在3.0m³/h。
4、2021年雨季期间涌水量正常，（7-9月）涌水量平均在5.6m³/h；至雨季过后，约11月下旬时涌水量加大，约6.26m3/h。
5、2022年雨季期间涌水量正常，（7-9月）涌水量平均在4.2m³/h；至雨季过后，约10月下旬时涌水量加大，约5.1m3/h。
说明：由于本矿井田地表位于山地斜坡段，随开采深度增加雨季降水补给也随之缓慢，到井下时约在10月中下旬,说明井下涌水受地表大气降水影响不大，昌得煤矿涌水量观测台账部分。