2106回采工作面地質及水文地質預報

一、礦井概況···············································4
 1、井田地質概況···········································4
 2、井田水文地質概況·······································4
二、2106工作面概況········································6
三、2106工作面其它地質情況································7
 ①瓦    斯···············································7
 ②煤    塵···············································7
 ③煤的自燃···············································7
 ④地    溫···············································7
 ⑤地    壓···············································7
 ⑥涌 水 量···············································7
四、地質預報·············································7
 1、2106工作面的地質預報基本情況·············7
 2、2106回采工作面地理情況···························8
 3、2106回采工作面位置·······························8
 4、2106回采工作面對地表的影響·······················8
 5、2106回采工作面實見點的地質構造···················9
 6、本面斷層預報范圍······································12
 7、實見點煤層厚度和結構情況··························13
 8、實見點煤層頂板的厚度、巖性、裂隙組
 的方向和發育情況········································13
五、推測工作面內巖漿巖侵入體，河流沖刷帶，陷落柱等具體位 置及對正常掘進或合理分層的影響···························14
六、本次地質預報和對2106回采工作面的建議及注意事項·······14
七、2106回采工作面水文地質預報····························15
 1、2106基本水害預測預報要求······························15
 2、本面的水文地質情況····································15
 3、根據以上預測預報內容提出相應的建議或處理意見··········16
 4、本面水害預測預報范圍··································16
 5、頂板巖性，頂板裂隙發育程度····················16
 6、預測預報頂板水、構造水、裂隙水、底板水、采空水、鉆孔水等易發突水位置圖···········································18
 7、建議或意見············································18
八、本面充水條件··········································18
九、有無突水危險性、主要含水層和導水構造與工作面的關系····19
十、本面涌水量············································19
十一、2106回采工作面水患威脅程度·························19
十二、2106回采工作面防治水規劃···························19
十三、制定2106回采工作面水災應急預案·····················20
十四、對2106回采面水害防治措施···························21

2106回采工作面
地質及水文地質預報
一、礦井概況
  山西煤炭運銷集團金辛達煤業有限公司是由原山西臨汾堯都區鑫溝煤業有限公司、山西臨汾萬泰榮煤礦有限公司、山西臨汾堯都枕頭西道煤礦有限公司、臨汾市枕頭鄉馬家梁村中西溝煤礦四座煤礦兼并重組而成立的。井田面積11.0019平方公里。批準開采山西組2#煤層和太原組10#煤層。保有地質儲量6135萬噸、設計生產能力90萬噸/年、服務年限34年。其中山西臨汾鑫溝煤業有限公司確定為過渡性生產礦井，生產能力核定為30萬噸/年。
1、井田地質概況
 井田總體構造為傾向北、北西的單斜構造，地層傾角4—8°，局部最大可達12—13°。根據2#煤層生產礦井揭露寬緩的褶皺對煤層影響不是很大，僅使煤層厚度有所變化，但幅度很小，并未達到對開采技術條件復雜化的程度。由于本井田所處于位置較高，處于區域地下水補給區。井田內地下水補給源于大氣降水，所以井田構造對井田水文地質條件也無嚴重的影響，因此井田地質構造及水文地質類型屬簡單類型。
2、井田水文地質概況
 ⑴地表水系：
 井田所處地段地勢較高，屬低中山地區，地形切割強烈，溝谷發育，坡陡溝深。這一帶規模最大的分水嶺呈近東西向由井田西界進入，至井田中心地帶轉向北東，在井田北東附近延伸出井田。該分水嶺北部主要溝谷向西，水流匯入昕水河，再注入黃河；南部溝谷向南，水流匯入汾河，再注入黃河。雖然分水嶺兩側分屬不同水系，但都屬于黃河流域。
 由于井田所處地勢較高，溝谷發育，地表逕流條件良好，而受水面積不大，一般情況下洪水最大流量80m3/h左右。而且經過井田流程短，溝谷坡降大，往往是一瀉而過，雨停溝干，難以停留地表水體，下滲補給地下水更是很微量。
 ⑵地下水補徑排條件
 根據地質報告提供的資料，第四系孔隙水、K8、K9砂巖裂隙水是礦井主要充水因素，大氣降水是充水因素主要的補給水源，礦井涌水量在雨季有所增加，并且裂隙越發育，涌水量越大。由于該工作面含有幾組斷層，且煤層埋藏較淺，受斷層影響，在遇到斷層時，礦井涌水量有可能增大。但本礦井井田水文地質條件仍屬簡單類型。
 ⑶礦井充水因素分析
 2106回采工作面地表為一背斜一翼，受水面積較大，且有p2s巖層露頭，因此，在雨季受斷層影響，有可能造成雨水通過斷層進入井下，這是本工作面的充水因素之一。
 K8、K9砂巖裂隙水及風化裂隙水，富水性弱，是礦井的直接充水來源。
 下伏中奧陶紀石灰巖為富水層，距2#煤層約80m，在無大的隱伏構造的情況下對于2#煤層中的巷道掘進及回采影響不大。
 ⑷井田含水層組
 ①第四系砂礫石空隙含水層組
 分布于山間河谷及溝谷地帶，主要由沙質粘土、粘土、砂礫石層組成，厚度0-10米，賦存孔隙水，富水性受季節影響明顯。
 ②二疊系碎屑巖裂隙含水層組
 本井田碎屑巖裂隙含水層包括二疊系上統上石盒子組、下統下石盒子組和山西組，均屬弱含水層，井田內無出露。
 ③煤系地層
 井田內煤系地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組，山西組可采煤層為2號煤，是本礦現主采煤層。礦井井下涌水量較小。約10m³/h，雨季約13m³/h，礦井涌水量主要為煤層頂板淋水所致，上覆松散層孔隙水，碎屑巖裂隙水通過巖石裂隙、采空冒落帶裂隙、導水裂隙帶裂隙下滲進入礦井。
二、2106工作面概況
 2106高檔普采工作面：運輸順槽長度1250m，回風順槽長度1260m。切巷長度150m。目前工作面正在安裝、調試階段，為此針對2106高檔普采工作面地質及水文地質預報進行編制，參照《2106回采工作面地質說明書》編制的，同時結合兩順槽內實見的地質及水文地質構造情況內容進行綜合性編制。2106回采工作面地質及水文地質預報范圍：從軌道下山保護煤柱起到回采面切巷止，（其中運輸順槽到保護煤柱高程為+1124.0m，回風順槽到保護煤柱高程為+1133.1m，切巷高程為+1085.1m）為了確保2106工作面回采期間安全生產，做到早預測早預防 。
 做好地質及水文地質預報是預防2106回采工作面在因受地質及水文地質災害的侵入，防止造成事故的發生，及時針對2106回采工作面地質及水文地質進行預測預報，特編制《2106回采工作面地質及水文地質預測預報》。
 三、2106回采工作面其它地質情況
 ①瓦斯：根據2008年度瓦斯等級鑒定；山西省安全監督管理局【2008】69號文瓦斯等級鑒定結果批復，本礦瓦斯絕對涌出量為0.41m3/min，瓦斯相對涌出量為0.93m3/t。瓦斯等級為低瓦斯礦井，
 ②煤塵：2106回采工作面煤塵爆炸指數：根據臨汾市煤炭中心化驗室提供的檢驗報告，該煤層爆炸指數為38.8%。屬強爆性煤層。
 ③煤的自燃：根據臨汾市煤炭中心化驗室提供的檢驗報告，該煤層吸氧量為0.63cm3/g，自燃等級為Ⅱ級，傾向性質為自燃，自燃發火期為十二個月，著火溫度345—385℃。
 ④地溫：本面屬常溫常壓區開采深度為+1124—+1080水平地溫較低，本面屬常溫常壓帶，地溫、地壓對回采均無影響。
 ⑤地壓：雖然沒有發生過地壓現象但也必須加強防范
 ⑥涌水量：2106工作面預計最小涌水量4m³/h，最大涌水量8m³/h。
四、2106工作面的地質預報基本情況
 根據地形地質圖結合井上下對照圖及2106掘進工作中發現的斷層構造及其走向觀測。本面斷裂構造變化很大，褶皺構造變化不大。
 該回采工作面內煤層走向穩定，煤層傾角一般在3-5°之間，由南向北高程逐漸降低。影響回采的主要因素為斷裂構造及頂板淋水區，根據礦井地質報告該面地質構造簡單型。
 1、2106回采工作面地理情況
 2106高檔普采工作面所屬地面相對位置均為山脈，地形復雜，地面為溝谷，地面標高在+1385.3—+1272m之間，西高東低及北高南低的趨勢。
 2、2106回采工作面位置
 2106回采工作面位于采區軌道下山東側，走向長度1240m， 2106回采工作面的東部是我礦井田邊界，南部是2104采空區，西部是皮帶下山及軌道下山，北部是2108掘進工作面。
 3、2106回采工作面對地表的影響
 2106回采工作面上覆蓋各層厚度約在183m左右，地面無任何建筑物，預計回采對地表沒有任何影響。
 4、2106回采工作面實見點的地質構造
 2106回采工作面斷層總體概況：2106回采工作面斷層發育多數在運輸順槽、回風順槽的400m處，根據【2106回采工作面地質說明書】 及井下兩巷、聯絡巷、切巷實際揭露分析，該面所見的斷裂結構分布太多，斷層落差從0.5-4.0m左右，地質構造變化大，對工作面回采有一定的影響，區域內煤層走向穩定，但影響回采的主要地質因素為本面斷裂構造的影響，造成斷層處頂板破碎及頂板淋水。具體情況詳見《斷裂構造平面示意圖及水害侵入平面示意圖》
 地質構造位置詳見附圖及圖表說明：

5、本面斷層預測預報范圍
⑴斷層位置：運輸、回風巷均參照《2106回采工作面斷裂構造平面示意圖》圖表
⑵斷層性質：正斷層。
⑶斷層產狀：走向和傾向參照《2106回采工作面斷裂構造平面示意圖》圖表。
⑷斷層落差：0.5—5.0m。參照《2106回采工作面斷裂構造平面示意圖》圖表。
⑸含水性：斷層切割了含水層，其導水性良好，此時若采掘工作面接近或接觸斷層，則往往造成突水。
⑹導水性：一般正斷層導水性好。(詳見附圖)

2106回采工作面斷裂構造預測影響范圍：
①位于2106回采工作面運輸順槽經緯儀導線7點到經緯儀導線8點范圍內，有一組斷裂構造，方向與運輸順槽方向夾角約90°；預測斷裂構造影響范圍：向工作面斷裂影響范圍長度約為150m、寬度約為40m，向工作面內逐漸擴大到回風順槽，于回風順槽經緯儀導線4點前85m處起到經緯儀導線1點前30m止，預測斷裂范圍面積約為15000m²。
②位于2106回采工作面運輸順槽經緯儀導線8點到經緯儀導線10點前10m范圍內，有一組斷裂構造，方向與運輸順槽方向平行；預測斷裂構造影響范圍：向工作面斷裂影響范圍長度約為95m、寬度約為18-20m，于經緯儀導線10點前10m處向2108工作面延伸，預測斷裂范圍面積約為1805m²。
③位于2106回采工作面運輸順槽經緯儀導線15點后7m到經緯儀導線16點前8m范圍內，有一組斷裂構造，方向與運輸順槽方向夾角約50°；預測斷裂構造影響范圍：向工作面斷裂影響范圍長度約為：150m、寬度約為：38m，向工作面內逐漸擴大到回風順槽，于回風順槽經緯儀導線1點起到經緯儀導線5點止，預測斷裂范圍面積約為11100m²。
④位于2106回采工作面運輸順槽經緯儀導線15點前80m范圍（距經緯儀導線17點后40m位置）有一組斷裂構造，方向與運輸順槽方向夾角約45°；預測斷裂構造影響范圍：向工作面內斷裂影響范圍長度約為 50m、寬度約為35m，在工作面內逐漸尖滅，預測斷裂范圍面積約為1750m²。
⑤位于2106回采工作面運輸順槽經緯儀導線20點到經緯儀導線20點前15m范圍內，有一組斷裂構造，方向與運輸順槽方向夾角約50°；預測斷裂構造影響范圍：向工作面斷裂影響范圍長度約為 150m、寬度約為15m，在工作面內逐漸擴大到回風順槽，并與回風順槽經緯儀導線9點前5m處起到經緯儀導線15點止，預測斷裂范圍面積約為12375m²。
詳見《2106回采工作面斷裂構造預測影響范圍平面示意圖》

《2106回采工作面斷裂構造平面示意圖》

6、實見點煤層厚度和結構情況
A、煤層厚度
本面所屬山西組2#煤層，結構簡單，穩定，本次預報地段煤層有一層夾矸厚度在0.2—0.4m之間，煤層厚度為1.3—1.84m，平均厚度1.55m。
B、煤層產狀
本面為一單斜構造，煤層起伏變化不大，走向N75°E，傾向西北，傾角6°左右。
C、煤層結構
本面煤層穩定可采，結構較復雜，中間含1—2層夾矸，厚度0.2—0.4m，夾矸為灰色泥巖。煤層呈水平脈狀層理，節理較發育，易偏幫，煤層上方約有0.4—0.6m的頁巖，在頁巖上方有一層夾煤厚度在0.3m左右，其上方為頂板偽頂。在回采過程中對頂板可能有一定影響。詳見下圖《煤層柱狀示意圖》：

7、實見點煤層頂板的厚度、巖性、裂隙組的方向和發育情況
（1）煤層頂板
偽頂：厚度50-200mm，巖性為頁巖，一般情況下不易冒落。但壓力大時隨工作面外露及超過控頂距而冒落。對回采時頂板支護及媒質有一定的影響。（根據2106回采工作面順槽及聯絡巷、切巷實際揭露偽頂的實際資料，偽頂巖性為頁巖的范圍在從順槽開口處到980m之間，偽頂巖性為砂巖的范圍在980m處到切巷之間。
直接頂：平均厚度3.91m，巖性下部為深灰色砂巖，上部為黑色泥巖，較堅硬，屬Ⅲ類穩定底版。一般情況下隨工作面回柱放頂而冒落。
老頂：巖性為細砂巖，平均厚度在7.5-8.5m左右，屬Ⅰ類級巖石，來壓不明顯。
（2）煤層底版
直接底：巖性為黑色泥巖，平均厚度在3.5m，較堅硬，但遇水易變軟。
老底：巖性為灰黑色粉砂巖，平均厚度為8.5m。

（3）裂隙組發育
裂隙組發育一般情況在斷面處產生裂隙，具體發育程度參照每月的地質及水文地質預報。
五、推測工作面內巖漿巖侵入體，河流沖刷帶，陷落柱等具體位置及對正常掘進或合理分層的影響
2106回采工作面從井上下對照圖及地形地質圖上看結構完整，預計2106回采工作面地段內無巖漿侵入，地面雖是溝谷沒有積水現象，沒有河流沖刷帶侵入本面內，對回采不會有影響的可能性；在今后回采中不斷觀測收集，發現問題及時修改和補充。
六、本次地質預報對2106回采工作面的建議及注意事項：
（1）回采推進30m時老頂在2—3次周期來壓期間要加強工作面兩道端頭及采空區的切頂線的支護管理。
（2）本面從以上地質預報中要注意的是對頂板管理上要加大支護力度，斷層帶頂板破碎帶要進行特殊性加強頂板管理措施。
（3）本面從以上地質預報中要注意的是斷層處，頂板裂隙的頂板淋水現象。
（4）本面的地質預報僅供在回采時參考。如遇到地質變化要隨時掌握、分析、觀測其變化動態，正確處理好其地質變化規律。及時制定必要的安全技術措施。
（5）要進行灑水降塵，2016回采工作面煤層有自燃和爆炸傾向，回采過程中應加強灑水滅塵，杜絕煤塵飛揚 。
七、2106回采工作面水文地質概況
1、基本水害預測預報要求：
⑴回采工作面水文地質情況
該面的水文地質相對簡單，主要由K8、K9、K10砂巖裂隙含水層組成和第四系沙礫石層空隙含水層組成。
A、屑巖類砂巖裂隙含水層組主要由k8、k9、k10三層組組成，k8、k10砂巖相對富水，k8砂巖屬于弱含水層。
B、第四系砂礫石層空隙含水層組，分布于山間河谷及溝谷地帶，主要由砂質黏土、黏土、砂礫石層組成，厚度0-10m，賦存孔隙水，富水性受季節影響明顯。泉水動態較穩定，水溫約在17°左右。
C、本面地面位置地處低山谷中，本次預報地置范圍在地面海拔1314-1272m之間。
D、南部有2104回采面，采區積水通過裂隙構造侵入2106回采工作面。
E、2106回采工作面回風順槽頂板淋水局部較大，水主要來自上方頂板熔巖水及裂隙水和2104老空水，頂板淋水水量穩定。根據揭露2106工作面頂板淋水量計算達到工作面正常涌水量4m³/h左右，對2106工作面回采有較大影響。
⑵頂板巖性
頂板裂隙發育程度：從運輸、回風順槽及切巷實際揭露觀測分析：頂板巖性偽頂為砂巖頂及頁巖。頂板巖性：偽頂、直接頂為頁巖的，從順槽開口點（順槽及聯絡巷、切巷實際揭露）軌道下山起930m范圍內為頁巖；頂板巖性：偽頂、直接頂為砂巖的930m到1260m之間。2106回采工作面的斷層組裂隙發育一般變化不大，預計裂隙發育長度在0-85m范圍內改變裂隙發育方向，預計裂隙發育程度出現裂隙在600㎜-200㎜左右，
⑶根據以上預測預報內容提出相應的建議或處理意見
①頂板管理；根據預測預報的頂板巖性及裂隙組發育情況進行針對性，加強頂板管理。
②頂板淋水管理；順槽內的斷層處，頂板淋水隨著采面推進冒落空隙導致頂板淋水增大的可能性，建議做好臨時水倉及時排水。
⑷本面水害預測預報范圍
①水害性質：頂底板淋水、斷層裂隙水。
②水害位置及預測影響范圍：
a、2106回采工作面運輸順槽：在經緯儀導線20點到經緯儀導線21點范圍內，頂板有一組裂隙發育，方向與運輸順槽方向夾角約75°，從裂隙內淋水，預測裂隙淋水范圍：長度約為40m、寬度約為30m、預測淋水范圍面積約為1200m²。
b、2106回采工作面切巷：在經緯儀導線3點前10m范圍內，有一組斷裂構造，頂板裂隙從切巷3點位置向工作面內侵入，其方位與切巷夾角約80°，從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響范圍：長度約為20m、寬度約為10m、預測淋水范圍面積約為200m²。
c、2106回采工作面回風順槽：在經緯儀導線18點前8m范圍至經緯導線19點前10m范圍內，有一組斷裂構造，頂板裂隙從回風順槽經緯導線19點位置向工作面內侵入，其方位與回風順槽夾角約40°，從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響范圍：長度約為30m、寬度約為0.5m、預測淋水范圍面積約為15m²。
d、2106回采工作面回風順槽：在經緯儀導線12點后13m至經緯儀導線14點前19m范圍內，頂板有一組裂隙發育，方向與運輸順槽方向相互平行，從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響范圍：長度約為71m、寬度約為20m、預測淋水范圍面積約為1420m²。
e、位于2106回采工作面回風順槽：在經緯儀導線6點后14m至經緯儀導線9點范圍內，頂板為一組裂隙發育，方向與回風順槽方向夾角約55°，從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響范圍：長度約為164m、寬度約為35m、預測淋水范圍面積約為5740m²。
f、位于2106回采工作面回風順槽：在經緯儀導線5點范圍內，頂板為一組裂隙發育，方向與回風順槽方向夾角約70°，從裂隙內淋水預測裂隙淋水影響范圍：長度約為26m、寬度約為10m、預測淋水范圍面積約為260m²。（詳見2106回采工作面水害侵入預測平面示意圖附圖）
5、建議或意見
①回采工作面在回采過程接近或接觸斷層時注意觀測斷層處頂板淋水動態。
②及時掌握、觀測斷層處的淋水量。
③注意回采面內采空區內側剪切帶的頂底板巖石遭受破壞最為嚴重，當周期來壓時，剪切帶上的斷裂可以重新活動而導水，成為頂底板水突出的通道，防止突水事故的發生。
6、預測頂板水、構造水、裂隙水、底板水、采空水、鉆孔水等易發突水位置（詳見附圖）
2106回采工作面水害侵入預測平面示意圖

八、本面充水條件
本面屬黃河流域昕水河水系，昕水河為黃河一級支流，本面位于其上游，本面內地表徑流條件良好，溝谷內平時無水，若遇到暴雨常有洪水發生，但在數小時后即減退消失，昕水河旱季一般干枯無水。
九、有無突水危險性、主要含水層和導水構造與工作面的關系
根據我礦2104回采面的水文地質條件、充水條件，進行分析本面無有突水性危險，但也要必須防止2104回采面老空區水滿溢水的可能威脅本面。根據水文資料分析主要含水層和導水構造在本次預報范圍內部存在，因此工作面無大的水害關系。
十、本面涌水量
2106回采工作面屬山西組2＃煤層穩定可采，是我礦現開采的煤層，根據資料而言，山西2＃煤層礦井充水礦床類型為頂板進水為主，碎屑巖類孔隙裂隙充水礦床，山西2＃煤層礦井充水水源主要由二種：一種是大氣降水通過裂隙補給下伏各含水層，在孔隙裂隙相互溝通的情況下進入巷道；二種是本面得南部和東部存在有采空區，目前2104采空區積水已經進行排放，內有積水甚微，對2106回采工作面聯絡巷以下回采范圍可能沒有大的水體存在威脅不大。
目前本面預計最小涌水量為4m3/h,最大涌水量為12m3/h。必須建立可靠的排水系統和排水設備。
十一、2106回采工作面水患威脅程度
本回采工作面范圍內尚無大的水體，從井上井下對照圖、水文地質圖及充水性圖分析，回采范圍內無積水現象，對本回采工作面的安全構不成較大的威脅。
十二、2106回采工作面防治水規劃
根據2106回采工作面水害預測預報分析圖，針對2106回采工作面水害因素和水害預測分析，必要時要及時補充臨時性預測預報。每天觀測、調查、核對回采進度的水文地質變化情況，并及時填繪到采掘工程平面圖上，用彩筆標注；每月進行三次對回采面防治水重大事故隱患排查，并逐項登記，及時處理。以保證2106回采工作面安全生產，杜絕水災事故發生。
十三、制定2106回采工作面水災應急預案
為了應對水災事故的發生，使2106回采工作面水害損失減到最小，必須制定水災應急預案，加強、隨時、掌握、2106回采工作面涌水情況，發現異常及時匯報，每天對排水系統進行認真檢查、檢修，保證災害發生時能正常運行。（2106回采工作面水災應急預案按照礦井水災應急預案執行）。
十四、對2106回采面水害防治措施
（1）加強防治水工作的領導，嚴格落實安全生產責任制，定期研究解決工作中出現的具體問題，保證2106回采工作面防治水工程和措施落實到位。
（2）對2106回采工作面水害因素進行分析和預測，提高水害預測、預報水平。
（3）開展水文動態觀測，了解2106回采工作面涌水量，每月觀測3次，異常情況加密觀測次數，同時對觀測資料進行系統整理分析，掌握其變化規律，保證水文資料的準確性、連續性，保證安全生產。
（4）及時掌握2106回采工作面有關涌水量的變化情況，對突然增大的涌水量，要查明水源量變化情況，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故發生。
（5）探測隱伏斷層的存在，并注意其導水性的研究。
（6）結合礦井地質工作，加強對2106回采工作面水文情況的觀測分析，以防構造引起地下水的溝通而引起突水事故。