一、矿井概况
??????? 河南大有能源股份有限公司新安煤矿位于新安县城以北15㎞处,石寺镇境内。东以 F29及F2断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板+180m等高线及小煤窑下部边界为界,深部以二l煤层底板-230m等高线为界。井田走向长15.5km,倾向宽3.5km,面积50.27km2。新安井田位于新安倾伏向斜之北翼,为一平缓的单斜构造,向斜轴向近东西,向东倾伏,北翼倾角平缓,一般为7°~11°。1995年11月5日12161掘进工作面底板奥陶系灰岩发生突水事故,最大涌水量4257m3/h,2010年矿井水文地质类型划分为极复杂。
??????? 新安煤矿于1978年筹建,1988年建成投产。2011年核定生产能力180万吨/年。矿井开拓方式为斜井双水平上下山开拓,Ⅰ水平为+150m~-50m,Ⅱ水平为-50m~-200m。目前开采+25水平,有 12、13、14、15四个生产采区及16开掘准备采区;计划2012年开始施工二水平开拓工程。
??????? 二、主要承压含水层
??????? 新安井田主要承压充水含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层,其具有富水性强而不均一,水压高,个别断层带岩溶裂隙发育,补给充足等特点。
??????? 1、奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层
??????? 奥陶系灰岩含水层由白云质灰岩、角砾状灰岩、硅质白云岩和白云岩组成,地层总厚度500m。地表出露广泛,面积约32km2,补给量丰富,井田北缘灰岩裸露区和浅埋区岩溶较发育,岩溶形态主要是溶孔和溶蚀裂隙,溶洞较少见。岩溶发育程度由浅往深逐渐减弱,富水性不均一。根据历年12次抽水试验结果,单位涌水量q=0.00061~4.03L/s·m,渗透系数K=0.00045~9.02m/d。岩溶发育规律受岩性、构造、埋深、水循环条件等因素影响和控制,总体评价该含水层富水性属含水丰富的含水层,水化学类型呈HCO3-Ca-Mg型。奥灰地下水动态变化主要受气象因素控制,距二1煤层底板43.77~74.50m,平均53.76m,与L7灰岩间其中有两层隔水层阻止地下水进入矿井,属具有突水威胁的间接充水含水层。
??????? 2、奥灰水动力条件
??????? 本区奥灰岩溶含水层原有的补给水量,主要来自矿区西北部寒武--奥陶系地表裸露区的大气降水和河道的岩溶漏水区段,地下水的总流向是由西向东,流经新安矿井田并继续向东,最终排泄入黄河。小浪底水库蓄水后,这一带的黄河水位已由原来的+210m标高提高到目前的+263m,奥灰水地下径流的排泄点标高相应地抬升了53m,水力梯度和流速也相应地变小,从而对奥灰水的补给、排泄和突水量的大小产生一定的影响。
??????? 3、突水危险性
??????? 根据《煤矿防治水规定》突水系数计算公式
??????? T=P/M?
??????? 式中 T--突水系数,MPa/m;
???????? P--底板隔水层承受的水压,MPa;
???????? M--底板隔水层厚度,m。
??????? 该公式适用于回采和掘进工作面,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06 MPa/m,正常块段不大于0.1 MPa/m。
??????? 矿井各采区突水系数计算表
??????? 采区?16下山?16上山?14下山?12下山?11下山?21采区?13下山?15上山?15下山?
??????? 最大P?3.2?2.4?3.2?2.6 (12201)?2.9 (11241)?4.6?2.6 (13171)?1.9?2.9?
??????? M?53?44 (水文孔)?53?53?53?53?46.5 (2004)?53?53?
??????? T?0.06?0.055?0.06?0.049?0.055?0.087?0.056?0.036?0.055?
??????? 根据公式计算,当隔水层厚度取平均值53m时,我矿一水平突水系数最大为0.06 MPa/m,二水平最大突水系数估算为0.087 MPa/m,在地层无构造破坏的情况下,可有效地阻止奥灰水进入矿井。如果煤层底板有穿透奥灰层的断裂存在,同时又处在奥灰水径流带时,将有可能造成煤层底板突水。当隔水层厚度取最小值44m时,一水平最大突水系数为0.073 MPa/m。
??????? 新安井田奥灰承压含水层埋藏深、水压大,补给水源充沛,富水性不均匀分布,根据《煤矿安全规程》,矿井不具备疏水降压条件时,只有坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,采用注浆加固底板、留设防水煤柱、增加抗灾强排能力等防水措施进行带压开采。
??????? 三、带压开采安全技术措施
??????? 1、矿成立防治水工作领导机构,具体设置如下:
??????? 总 指 挥:贺志强? 马泰山?
??????? 副总指挥:李书文? 张松军? 崔笃峰? 郭俊才? 陈? 龙
????????? 刘? 超? 蒋二保? 段洛义? 司洙霖? 刘建中
????????? 陈国立? 任怀宝? 董顺喜
??????? 成??? 员:李强凡? 曾聚子? 武长青? 潘有才? 刘延召? 刘战军
????????????????? 任建伟? 拓文富? 高广亮? 段金炼? 张? 辉? 张向东
????????????????? 李红杰? 杨伟峰? 杨红伟? 李? 华? 王文峰? 司耀卿
??????? 张喜斌? 郝光华? 许淑军? 白建新? 裴俊昌? 程相伟?
??????? 指挥中心设在调度室,中心主任:李强凡(兼);
??????? 防治水办公室设在地测科,办公室主任:刘战军(兼)。