山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****
採（古）空區積水、積氣及火區調查報告
調查單位：山西太行礦業工程技術****（公章）
礦井：山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****（公章）
時間：二○一一年三月七日
山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****
採（古）空區積水、積氣及火區調查報告
為了該礦兼併重組整合後120萬噸/年生產規模的設計提供地質依據，同時為以後的生產建設提供基礎性資料。山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****委託我公司為其編制兼併重組整合礦井地質報告。為調查清楚井田內採空區積水以及煤層自燃火區、積氣等情況，該公司配合我單位進行了調查，調查情況如下：
一、井田內採空區積水、積氣及火區情況
1、整合情況
山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****位於襄垣縣古韓鎮桃樹村、後莊村、北馬喊村、賈嶺村一帶，由原襄垣縣三荊溝煤礦、花寶溝煤礦、桃樹煤礦、桃樹天利煤業****、陽澤河煤業****及部分空白區兼併重組整合而成，批准開採3-15號煤層，現採3號煤層。重組整合後礦井生產能力為120萬噸/年，批採標高940～380m。
根據2023年12月煤炭科學研究總院西安研究院提交的《山西省襄垣縣三荊溝煤礦水文地質補充勘探報告》、礦方提供的《山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****煤礦採掘工作面水害分析**表》、《山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****井下各出水點每旬觀測成果臺帳》、《山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****定期收集相鄰礦井及廢棄老窯積水情況表》等資料，估算整合後礦井正常湧水量為750.48m3/d，最大湧水量為1319.88m3/d。
礦井湧水量近幾年處於穩定狀態，汛期礦井湧水量變化不明顯。
2、採（古）空區分布狀況
採（古）空區分布調查，利用各礦井實測採掘工程平面圖，並現場查對核實，對原三荊溝煤礦和原花寶溝煤礦分別入井核查；關閉的煤礦均以最後一次提交的實測圖為基礎，並根據採掘情況找當時管理技術人員和一線工作人員調查核實，可靠程度高；本次共圈定3號煤層採空積水區2處。
3、採空區積水情況
本整合區內3號煤層存有大面積的採（古）空區，礦井充水的主要**為大氣降水和煤層上覆地層的砂岩裂隙水，裂隙導水帶區域性可達地表，雨季溝谷中的地表徑流以及採空區以上地下水均會溝通，採空區記憶體有不同程度的積水。積水量按《煤礦安全手冊》老空積水量估算公式計算：
q積=k·m·f/cosα
式中：k—採空區充水係數，本報告取0.1
m—採空區平均採厚（m），
f—採空區積水的水平投影面積（m2），
α—煤層傾角。
3號煤層採空積水量見統計表1。
4、採空區積氣情況
據山西省煤炭工業局晉煤安發［2009］91號對長治市2023年度30萬噸/年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳湧出量鑑定結果的批覆，原花寶溝煤礦為高瓦斯礦井，三荊溝煤礦為低瓦斯礦井；據襄垣縣煤炭工業局襄煤字［2010］86號對襄垣縣30萬噸/年以下的礦井瓦斯鑑定結果的批覆，原桃樹煤礦為低瓦斯礦井。
表1 井田內採空區積水量統計表
原桃樹天利煤業****屬關閉礦井，其礦井瓦斯2023年度鑑定結果為：瓦斯絕對湧出量為1.22m3/min，相對湧出量為1.2m3/t。為低瓦斯礦井。
從原4礦山瓦斯湧出量鑑定結果分析，3號煤層淺埋區，瓦斯湧出量相對較低，在淺埋區開採的礦井多為低瓦斯礦井，但向深埋區發展（如花寶溝07年度為低瓦斯、08年度為高瓦斯、08年礦井向西部深部發展），瓦斯湧出量加大。故重組後礦井西部煤層深埋區瓦斯湧出量會加大，應進一步作好瓦斯監測工作，確保安全生產。
據原三荊溝煤礦補勘鑽孔測試結果：3號煤層瓦斯含量ch4為3.48～5.
77ml/g，co2含量0.09～0.24ml/g，n2含量0.
69～2.72ml/g；瓦斯成分以ch4為主，為甲烷帶。
據調查，井田內3號煤層開採時間長，現狀條件下採空區封閉時間長，存在有害氣體積聚現象，以氮氣和甲烷為主，目前沒有發生過有害氣體傷人事故。礦井在生產過程中溝通採空範圍時，應做好瓦斯的排放工作，避免瓦斯事故的發生。
5、火區情況
2023年，在三荊溝煤礦總回風巷靠近斜井一側發現有co，經查明為原北馬喊煤礦火區復燃所致。後經長治市、襄垣縣以及古韓鎮各級**聘請山西省先導科技開發****對火區進行了探測和滅火處理，現對該礦威脅較小。
2023年4月，山西先導科技開發****應用地面同位素測氡法進行了火源探測；隨後由該公司組織對原桃樹煤礦火區採用地面打鑽灌（注）漿滅火方法，進行滅火工作，滅火工作持續到2023年。在該煤礦於2023年政策性關閉之前，火區一直在有效控制中，火區周邊已基本採空，未進行採掘活動。
煤礦重組後，未在火區周圍進行採掘活動，現對該礦構威脅較小。火區分布見圖1-1。
6、採空區積水對礦井充水的影響
經以上計算，井田內總積水面積為225448m2，總積水量126912m3，這些積水在煤層頂板岩石冒落導水裂隙帶或地質構造等不同溝通渠道的作用下，可對煤層井巷產生不同程度的充水。且裂隙導水帶區域性可達地表，雨季溝谷中的地表徑流以及採空區以上地下水均會溝通。
對於3、15號煤層覆巖分別為中硬、堅硬的本井田來說，採用根據按《煤礦防治水規定釋義》表4-1、表4-2有關公式計算15-3號煤層垮落帶和導水裂隙帶高度。
按《煤礦防治水規定釋義》表4-1、表4-2有關公式計算3號煤層垮落帶和導水裂隙帶高度。
3號煤層採用中硬岩石公式：
式中：hm、hli同5-1式，σm—3號煤累計採厚平均值5.63m
經計算：hm=12.38m，
hli=57.46m，總計69.84m。
3號煤頂板上部上石盒子組、下石盒子組碎屑岩裂隙水含水巖組和山西組碎屑岩含水巖組均為弱富水性含水層，對3號煤開採威脅小。
15-3號煤層採用堅硬岩石公式：
式中：hm、hli同5-1式，σm—15-3號煤累計採厚平均值1.60m
經計算：hm=8.26m，
hli=47.95m，總計56.21m。
據以上計算， 15-3號煤層採動垮落帶導水裂隙帶總高度為56.21m，15-3號煤層上距3號煤層105.18～118.
97m，平均110.18m，15號煤層開採後產生的導水裂隙帶不會溝通3號煤的採空區。考慮3號煤採空區的底板在工程採動的破壞下，煤層底板會發生變形及產生裂縫，可能會溝通15號煤層開採後產生的導水裂隙帶，故3號煤採空區的積水對15號煤的開採威脅較大。
二、周邊礦井採空區積水、積氣及火區情況
本礦井周邊共分布4個煤礦，根據本次調查，各礦井積水、積氣情況介紹如下：
1、山西襄礦晉平煤業****
位於井田外西南部，批准開採3號、15號煤層，現採3號煤層，井田面積16.594km2，生產能力240萬噸/年，**礦井正常湧水量2036m3/d，據調查，該礦無越界開採。
2、山西襄礦輝坡煤業****
位於井田外南部，井田面積2.4901km2，批准開採3號、15-3號煤層。現開採3號煤層，生產能力45萬噸/年，**礦井正常湧水量720m3/d。
積水區位於井田中部、東部開採區，積水區面積93681m2，積水量56208m3，該礦無越界開採。
3、山西煤炭運銷集團三元鑫能煤業****
位於井田外南部，井田面積7.5375km2，批准開採3號～15號煤層。現開採3號煤層，生產能力60萬噸/年，**礦井正常湧水量663.
6m3/d。積水區位於井田中部、東部開採區，積水區面積740404m2，積水量682143m3，該礦無越界開採。
4、山西襄垣七一新發煤業****
位於井田外南部，井田面積11.2109km2，批准開採3號～15號煤層。現開採3號煤層，生產能力150萬噸/年，**礦井正常湧水量929.70m3/d。該礦無越界開採。
三、周邊礦井的越層、越界情況
據調查，周邊礦井現無越層、越界開採行為。
四、本次調查結果評價
本次調查工作是與礦方聯合進行的，採用井下實地測量、礦井技術人員訪問，實際湧水量反算等方法，調查結果符合實際情況，結論可靠。
井田內礦井多年開採未出現古空、採空突水現象。但由於採空積水破壞性大，是礦井須重點對待的水害，臨近採空區必須採取嚴格的觀測和防範措施，堅持「**預報、有掘必探，先探後掘、先治後採」的原則。預留夠井田邊界、報廢井筒等的保安煤柱，要加強井下水文地質觀測，做好常規礦井水文地質工作。
加強井田範圍內及相鄰小煤礦因回採塌陷所造成的地面裂隙檢查、充填、疏通工作，尤其是古空區、小窯破壞區積水，要高度重視。加強了解周邊礦井的採掘、充水情況，防止互相溝通。密切注視井下水文地質條件的變化和斷層、陷落柱構造的出現，對井下逐日排水量作好觀測、紀錄，若發現異常，立即採取有效的措施，防止水害事故的發生。
五、結論
經過本次調查，查明了礦井及周邊礦井採（古）空區積水、積氣和火區情況。
山西太行礦業工程技術****
調查人： （簽字）
山西煤炭運銷集團三元古韓荊寶煤業****
調查人： （簽字）
周邊礦井積水調查報告
煤業 會審記錄 目錄井田內開採情況 1 周邊礦井生產情況 2 小窯 5 採空區及老窯調查 5 一 井田內開採情況 1 原礦井開採情況 原鑫運煤礦是由龍坪煤礦 富強煤礦 小聰峪煤礦整合而成，富強煤礦 小聰峪煤礦及原鑫運煤礦均為開採2號煤層，致使原鑫運煤礦井田內2號煤層資源枯竭，2006年整合過程中已登...
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採 古 空區積水 積氣及火區調查報告
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