1、采區(qū)概況 南六采區(qū)位于井田東南部，地表位于八字山、王家坡、元家山、十字巖村一帶，地表溝谷縱橫，地形復(fù)雜大部分被黃土覆蓋，多為農(nóng)田，獅字溝內(nèi)局部出露二疊系上石盒子組地層。井下北為東二采區(qū)和小煤窯破壞區(qū)，南、東鄰?fù)吞m礦，西為南二、南三采區(qū)及馬蘭礦。地面標(biāo)高為1042-1286米，地形最高點(diǎn)在十子巖附近，標(biāo)高在1286米；最低點(diǎn)獅子溝，標(biāo)高在1042米。2.3#煤層底板標(biāo)高為720-870米，2.3#煤蓋山厚度172-566米 。南六采區(qū)現(xiàn)采2.3#煤層 。 南六采區(qū)地層北部為背斜構(gòu)造，南部為向斜構(gòu)造，中部為馬鞍形狀，區(qū)內(nèi)地層走向變化較大，地層傾角在2-13度之間，平均5度，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，到目前為止，開采2.3#煤共揭露大于3.0米斷層9條，陷落柱也較發(fā)育，共揭露陷落柱5個(gè)。采區(qū)2.3#煤層厚度為2.18-3.78米，平均為3.06米。全區(qū)煤層均可采，屬穩(wěn)定煤層，煤質(zhì)為FM 。2、采區(qū)水文地質(zhì)條件2.1含水巖組的劃分及其特征 依據(jù)《鎮(zhèn)城底礦帶壓開采可行性研究及奧灰水防治措施》，可將南六采區(qū)地下水劃分為奧陶系石灰?guī)r巖溶含水巖組、太原組石灰?guī)r巖溶含水巖組、山西組砂巖裂隙含水巖組、及采空區(qū)上部砂礫巖裂隙含水巖組。2.1.1奧陶系石灰?guī)r巖溶含水巖組 ? ?本含水巖組是采區(qū)的間接充水含水層，主要有中奧陶統(tǒng)峰峰組及上馬家溝組。2.1.1.1奧陶系中統(tǒng)峰峰組巖溶裂隙含水巖組 本組平行不整合于本溪組之下,厚29.75～157.60m，平均95.32m，分為上、下兩段。下段為角礫狀泥灰?guī)r、灰?guī)r及石膏，由于泥質(zhì)含量高，巖溶裂隙不發(fā)育，一般可視為隔水層；上段主要為石灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚約60m，該段長(zhǎng)期處于剝蝕作用下，裂隙充填泥土較多，影響巖溶發(fā)育，由于所處位置不同，受影響的程度也不同，因此使得其富水性差異較大，如井田北部峰峰組含水性表現(xiàn)為強(qiáng)，南部弱，甚至不含水。該組水壓標(biāo)高830～885m，單位涌水量0.21～11.63L/s.m，滲透系數(shù)0.418～38.66m/d，水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg和SO4·HCO3-Ca·Mg型，礦化度377-641mg/L，水溫13～14℃。2.1.1.2奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組巖溶裂隙含水巖組 ? ?本組平均厚度226.04m，分為上、中、下三段。下段為角礫狀泥灰?guī)r、石灰?guī)r夾薄層石膏，厚40m左右，巖溶裂隙不發(fā)育，富水性弱，為相對(duì)隔水層；中段主要為豹皮狀厚層石灰?guī)r夾薄層白云質(zhì)灰?guī)r，平均厚100.20m，巖溶裂隙發(fā)育，鉆進(jìn)中水位、水量有變化，富水性較強(qiáng)；上段主要為石灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r，平均89.81m，巖溶裂隙發(fā)育，大部分鉆孔揭露該層時(shí)均出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，水位急劇下降，消耗量增加，本段是該組主要含水層段，富水性強(qiáng)。本組水壓標(biāo)高886.551～896.467m，單位涌水量0.67～2.72L/s.m,滲透系數(shù)1.042～2.72m/d, 水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg或HCO3·SO4-Ca·Mg型，其中GS-13-2為SO4·HCO3-Ca·Mg型，礦化度311～409mg/L，水溫13～14℃。2.1.2太原組石灰?guī)r巖溶含水巖組 ? ?主要由L1、K2、L4三層石灰?guī)r組成,其中以K2最厚，平均3.27m，質(zhì)純，為主要含水層；L1平均厚1.78m，L4平均厚2.17m，不甚穩(wěn)定，巖性又常為泥灰?guī)r，因此含水性較差。L1、K2、L4三層石灰?guī)r是采區(qū)充水的重要含水組，據(jù)810號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，q值0.064～0.065L/s.m，K值0.393m/d，水壓標(biāo)高1021.43m；鄰區(qū)416、417孔q值分別為<0.00056L/s.m和0.00022L/s.m。據(jù)416、417孔水質(zhì)分析成果，水質(zhì)類型為HCO3-Na型水，礦化度343～375mg/L（表3-3）。2.1.3 山西組砂巖裂隙含水巖組 本組含水層主要是K3砂巖含水層。K3雖巖性及厚度變化大，但在絕大部分面積內(nèi)仍存在，厚度1.81～16.15m，平均7.36m。巖性為中—粗砂巖或含礫砂巖，膠結(jié)較松散。區(qū)內(nèi)抽水試驗(yàn)資料僅有810號(hào)鉆孔，其q值0.0548～0.07 L/s.m，K值0.335m/d，水壓標(biāo)高1019.36m。水質(zhì)類型HCO3-Na型，礦化度383mg/L。2.1.4 石盒子組砂巖裂隙含水巖組 本組為厚層砂巖含水層，出露范圍較廣泛。由于地質(zhì)和自然地理?xiàng)l件的限制，一般說來含水性差，只是風(fēng)化裂隙帶的砂巖，含水性及透水性較好，位于山坡的鉆孔鉆進(jìn)時(shí)常有漏水現(xiàn)象，但穿過風(fēng)化帶后則無此現(xiàn)象。本組在溝谷中出露的下降泉較多，但多數(shù)流量很小，變化也很大，雨季增大，枯水季節(jié)則干涸或劇減。該組810孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，q值為0.0558～0.0648L/s.m；K值0.117m/d，水壓標(biāo)高1018.51m。說明石盒子組含水性很差，并且越深越差；水壓為本區(qū)基巖最高，有時(shí)可形成自流，水質(zhì)類型為HCO3·Cl—Na，礦化度390mg/L（表3-3）。2.1.5第四系全新統(tǒng)砂礫含水巖組。 本區(qū)賦存較差，由礫石及砂層組成，表層多覆以砂質(zhì)粘土。砂、礫層一般厚10～15m。本層由于滲透性強(qiáng)，極易接受大氣降水及地表水補(bǔ)給，所以含有豐富的潛水。區(qū)內(nèi)汾河沖積層的水位一般小于2m，水量豐富。 本層水質(zhì)良好，屬HCO3-Ca·Mg型或HCO3-Ca型水，礦化度241～330mg/L（表3-4）。2.2 隔水層 依據(jù)《鎮(zhèn)城底礦帶壓開采可行性研究及奧灰水防治措施》，南六采區(qū)各含水層之間有良好的隔水層。10號(hào)煤至奧陶系中統(tǒng)頂面隔水層段由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及薄層石灰?guī)r、鋁土泥巖組成，厚度25.08~77.10m，平均厚度60.27m。正常情況下，上部地下水與奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r地下水無水力聯(lián)系。 峰峰組一段隔水層段由泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r、石膏等組成，厚度5.85~70.20m，平均厚度37.73m。從水質(zhì)類型來看，峰峰組二段含水層的水質(zhì)以硫酸型為主，而上馬家溝組以重碳酸型為主，兩段含水層無水力聯(lián)系，說明峰峰組一段起到一定的隔水作用。2.3構(gòu)造導(dǎo)水情況 依據(jù)《鎮(zhèn)城底礦帶壓開采可行性研究及奧灰水防治措施》南六采區(qū)斷層多為壓扭性結(jié)構(gòu)面，斷層帶一般不寬，并且其中的斷層角礫互相擠壓緊密，尤其是穿過石盒子組的斷層帶，以泥巖為主，常形成不透水的隔水墻。 根據(jù)井田發(fā)育和井下揭露陷落柱統(tǒng)計(jì)，其陷落柱膠結(jié)情況大部分為松散狀，含水性較差，以致無水，只有少量的滲水和淋水，說明陷落柱充填物的重力可抵御奧灰水的上升，且水質(zhì)分析資料也顯示，其類型為HCO3·Cl—Na型，說明水源來自煤系地層，與奧灰?guī)r溶水無關(guān)，因此，采區(qū)開采上組煤基本不會(huì)受到奧灰水的影響 。3、充水因素 南六采區(qū)的水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，2.3#煤層全為帶壓開采，在正常情況下，山西組K3砂巖含水層及石盒子組砂巖含水層是2.3#煤開采的主要充水因素。太原組L1、K2、L4三層石灰?guī)r是8#煤開采的主要充水因素。奧陶系石灰?guī)r含水層為本區(qū)最主要的含水層，是采區(qū)潛在的充水因素，正常情況下直接向礦井充的可能性比較小，但不能排除構(gòu)造導(dǎo)水可能性。4、預(yù)計(jì)涌水量 南六采區(qū)采用礦井噸煤含水類比法進(jìn)行涌水量的預(yù)測(cè)，2006年生產(chǎn)原煤208.0萬噸，礦井涌水量為84.09萬立方米，噸煤含水系數(shù)為0.40米3/噸，2007年生產(chǎn)原煤190.2萬噸，礦井涌水量為106.1萬立方米，噸煤含水系數(shù)為0.56米3/噸，取其平均數(shù)為0.48米3/噸，預(yù)計(jì)南六采區(qū)年產(chǎn)量將達(dá)到100萬噸，年涌水量為48萬立方米，即55m3/min。 ?5、采區(qū)的具體防治措施5.1、采空積水的防治南六采區(qū)煤層傾角較小，屬近水平煤層。工作面掘進(jìn)時(shí)，對(duì)同層2.3#煤采空積水嚴(yán)格按照規(guī)程堅(jiān)持 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，自警戒線開始探放，在確保工作面水頭壓力不大于0.05MPa的前提下，每20-30米探放一次，（視煤層傾角而定），工作面形成時(shí)，相鄰采空積水的探放工作也隨之而完成。從而避免了集中探放因水壓過大造成安全隱患或水量大而影響工作面銜接。采區(qū)北東部為小煤窯破壞區(qū)，因其采掘不祥，工作面掘進(jìn)中必須自警戒線開始嚴(yán)格按照探放水設(shè)計(jì)邊探邊掘，確保安全后方可繼續(xù)施工。 5.2、頂板砂巖含水層的防治 頂板砂巖含水層是工作面掘進(jìn)與回采充水的直接因素，根據(jù)相鄰東二、南二采區(qū)2.3#煤開采中頂板砂巖含水層出水量，預(yù)計(jì)南六采區(qū)掘進(jìn)中約為1.0m3/h，在回采中因頂板冒落導(dǎo)通頂板砂巖含水層預(yù)計(jì)出水量會(huì)增大，針對(duì)出水情況工作面必須配備足夠的排水設(shè)施，可確保安全。 5.2、奧灰水的防治5.2.1、帶壓開采可行性分析： 南六采區(qū)2.3#煤層全為帶壓開采，能否帶壓開采是必經(jīng)認(rèn)真分析研究的問題?，F(xiàn)從突水系數(shù)和隔水層厚度兩方面進(jìn)行計(jì)算分析：5.2.1.1、突水系數(shù)分析：本區(qū)奧灰水位取900米，2.3#煤層隔水層厚度取140米， 2.3#煤層最低標(biāo)高720米。根據(jù)突水系數(shù)公式：Ts=P/（M-CP）Cp=22(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)) ?Ts=3.2/(140-22)=0.027MPa/m從突水系數(shù)看小于0.06MPa/m，符合《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》的要求，但該區(qū)構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造導(dǎo)水不容忽視。5.2.1.2、隔水層厚度分析：本區(qū)2.3#煤層標(biāo)高點(diǎn)取720米，根據(jù)計(jì)算公式：

t————安全隔水層厚度（m）l————采掘工作面的最大寬度（20米）r————隔水層容重（2.3 t/ m3）Kp————隔水層抗張強(qiáng)度（20t/ m2）H————隔水層底板承受的最大水頭壓力取320 tf/ m2 代入公式計(jì)算得：t安=46.23米，而實(shí)際隔水層厚度為140米，大于安全隔水層厚度，因此在沒有構(gòu)造導(dǎo)水的情況下，是可以帶壓開采的。5.2.2、奧灰水的具體防治措施 5.2.2.1、對(duì)落差較大的斷層、陷落柱嚴(yán)格按照規(guī)定留設(shè)計(jì)防水煤柱。 ? ? 5.2.2.2、工作面掘進(jìn)中，施工隊(duì)組嚴(yán)格按照“有掘必探，先探后掘?！钡脑瓌t進(jìn)行施工，采區(qū)北東部為小煤窯破壞區(qū)，因其采掘不祥，工作面掘進(jìn)中必須自警戒線開始嚴(yán)格按照探放水設(shè)計(jì)邊探邊掘。 5.2.2.3、根據(jù)煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定，工作面在回采前，必須采用物探或鉆探的手段探測(cè)采煤工作面內(nèi)部的隱伏陷落柱和斷裂構(gòu)造的導(dǎo)水性，根據(jù)探測(cè)結(jié)果制定相應(yīng)措施。 5.2.2.4、對(duì)不明出水點(diǎn)的水源及時(shí)進(jìn)行化驗(yàn)。 5.2.2.5、當(dāng)井巷通過導(dǎo)水或可能導(dǎo)水的斷層和陷落柱前，必須按探放水設(shè)計(jì)進(jìn)行超前探放水，確保安全后方可繼續(xù)施工。 ?5.2.2.6、增加采區(qū)及工作面排水設(shè)施、設(shè)備，擬建一個(gè)1000 m3的采區(qū)水倉(cāng)。 5.2.2.7、工作面回采結(jié)束后其密閉要按規(guī)程規(guī)定的防水密閉的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，防止構(gòu)造滯后突水。 5.2.2.8、 利用開班前會(huì)加強(qiáng)防治水知識(shí)的宣傳， 使每個(gè)工人能正確理解并熟悉井下避災(zāi)路線。 ?5.2.2.9、加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)工作能力。 5.2.2.10、奧灰水透水征兆：采掘工作面發(fā)生底鼓，頂板壓力增大，裂隙增大、裂隙出現(xiàn)滲水。水質(zhì)清澈、穩(wěn)定、無臭味以及在遇構(gòu)造時(shí)出現(xiàn)的滲水、涌水等現(xiàn)象。6、避災(zāi)路線 ?南六采區(qū)：工作面→760東回風(fēng)巷→南翼總回風(fēng)巷→東(西)翼總回風(fēng)巷→東（西）風(fēng)井→地面7、存在的問題及建議7.1、在采掘過程中，嚴(yán)格按照規(guī)程堅(jiān)持 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則， 確保礦井安全生產(chǎn)。 7.2、采區(qū)北東部為小煤窯破壞區(qū)，因其采掘不祥，工作面掘進(jìn)中必須自警戒線開始嚴(yán)格按照探放水設(shè)計(jì)邊探邊掘。