山西灵石国泰红岩煤业有限公司 采(古)空区积水、积气及火区调查报告
一、概况
山西灵石国泰红岩煤业有限公司是根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导小组办公室文件晋煤重组办发【2009】64号文《关于晋中市灵石县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》，以灵石县永吉能源有限公司为主体企业，对原山西灵石红岩煤业有限公司及部分新增区进行兼并重组，重组后企业名称为山西灵石国泰红岩煤业有限公司。
山西灵石国泰红岩煤业有限公司现持有山西省国土资源厅2009年12月7日下发的采矿许可证，证号为C1400002009121220048048，有效期限为2009年12月7日—2011年12月7日，矿区面积为4.7104km2，批准开采2—11号煤层，生产规模为45万吨/年。开采标高为972.96－736.96m。
为了查明采（古）空区积水、积气及火区情况，我公司和矿方一道安排专门的技术人员对井田范围内的采（古）空区积水、积气以及火区进行了调查，并提交本调查报告。
二、调查成果 1、开采现状
煤矿现处于矿井基建状态，下面仅就整合前的原山西灵石红岩煤业有限公司的开采情况作一简述：
该矿2005年之前为灵石县夏门镇红岩煤矿，属镇办煤矿，为一证多坑生产煤矿，分两个坑口进行生产。其中主坑口（红岩一坑）位于井田北部，红岩二坑位于井田南部。
红岩一坑采用斜、竖井混合开拓开采2号煤层。主井为竖井，井筒
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直径4m，垂深126.10m。采用罐笼和JT-0.8型双滚筒绞车提升，皮带运输。风井为斜井，斜长210m。通风方式为中央并列抽出式，风机为BK54-4-№11型轴流式风机，电机功率为22kw。采煤方法为短壁式炮采，自然垮落法管理顶板，矿井生产能力9万吨/年，至2003年，井下2号煤层可采区已基本采空，采空面积约27974 m2，井下涌水量10～20m3/d。属低瓦斯矿井。2003年建接替井开采10号煤层，采用1对斜井开拓，井下只进行了部分巷道掘进，未进行实际回采。
红岩二坑始建于1996年，开采10号煤层，采用斜井开拓。井下存在10号煤层采空区2处，采空面积约93945 m2。
2006年3月18日，经山西省煤炭资源整合和有偿使用领导组核准，灵石县夏门镇红岩煤矿和夏门镇红岩煤矿二坑进行了资源整合，整合后企业名称为山西灵石红岩煤业有限公司，红岩二坑随即实施关闭。
2007年10月31日，山西省国土资源厅为其颁发了采矿许可证，证号：1400000720471，井田面积2.5655km2，批准开采2、7、9、10号煤层，批准生产能力为30万吨/年。2007年11月至2009年，煤矿处于基建状态，在井田东部新开凿一对斜井（井口坐标如下）开采10号煤层，井下进行了部分巷道掘进，井下巷道破坏区面积约47118m2。
本次整合井田范围包括已关闭的原寨头村办煤矿一部分、原永红煤矿一部分。
原寨头村办煤矿于2004年底关闭。批准开采2、9、10号煤层，关闭前利用主平硐与副斜井开采10号煤层。矿井生产能力为9万吨/年，采煤方法为短壁式炮采，属低瓦斯矿井。本次整合范围包括原寨头村办煤矿一部分。
原永红煤矿属村办煤矿，始建于1993年，1995年投产，批准开采
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10号煤层，矿井实际生产能力为1万吨/年。斜井开拓，采煤方法为短壁式炮采，属低瓦斯矿井，该矿于2006年7月按六条标准实施了关闭。本次整合范围包括该矿一部分。
3、本井田采（古）空区范围及积水、积气情况
2号煤层：井田北部存在原红岩一坑开采形成的采空区1处，采空面积27974 m2。据调查，井田中部存在2号煤层小窑口5个，现已封堵。窑口坐标为X=4079596，Y=19557583；X=4079246，Y=19557951；X=4079344，Y=19557998；X=4079557，Y=19558508；X=4079462，Y=19558511。据调查，上述5个小窑破坏2号煤层面积约641510m2。
7号煤层：井田北部存在小窑破坏区1处，位于井田北部ZK6号钻孔周围，该小窑采用斜井开拓，井口坐标为X=4080938，Y=19558236，现已封堵。据调查，小窑开采范围为沿煤层露头东西向开采355m，南北向开采210m，破坏区面积约77090m2。
10号煤层：井田内10号煤层存在采空区7处，分别为位于井田中部原红岩煤矿破坏区1处，面积约47118m2；位于井田北东部原寨头村办煤矿采空区2处，采空面积约37993m2；位于井田南部原永红煤矿采空区2处，采空面积约111820m2。井田南部界外存在原永红煤矿采空区1处，采空面积14438m2。
11号煤层：井田南部存在永红煤矿开采形成的采空破坏区1处，位于ZK2号钻孔周围，采空破坏区面积约65765m2。
原红岩煤矿2号煤层井筒、原寨头村办煤矿、永红煤矿都已关闭，2、7号煤层小窑都已封堵，故本次利用理论公式对上述采空区积水量进行了估算。
公式为：W静=K×M×F／COSα
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式中：W静— 采（古）空区积水的静储量（m3） M——采厚（m）
F——积水采(古)空区面积（m2）
α— 煤层倾角（°）
K——采（古）空区充水系数（本次取0.3）
本井田采空区积水情况统计表
煤层号 积水区 编号 积1 2 积2 积3 小计 7 积1 积1 积2 积3 积4 10 积5 积6 积7 积8 小计 11 积1 合 计 积水区 面积 2(m) 27974 373912 239624 641510 29640 1190 2655 35338 72869 21109 142448 97221 14438 387268 20999 1079417 采厚 （m） 1.00 0.90 1.00 1.85 1.78 0.75 0.75 1.83 1.78 1.48 1.48 1.08 2.10 煤层倾角（°） 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 4 4 积水量 3(m) 8413 101202 72063 181678 16483 637 599 7967 40103 11300 63489 43331 4687 172113 13262 383536 备注 井田外 由上式求得2号煤层采空区积水量为181678m3，7号煤层小窑破坏区积水量为16483m3，10号煤层存在8处采空积水区，积水量为172113m3，11号煤层采空区积水量为13262m3。详见本井田采空区积水情况统计表及2、10号煤层矿井充水性图，7、11号煤层资源/储量估算图。
开采煤层时一定要沿采空影响区留足防隔水煤柱，穿越古空或采空区时一定要先做探放水（气）工作，严防事故的发生。严格遵守“预测
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预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”方针，以免造成透水及瓦斯积聚，酿成事故危险。
7号煤层顶板为泥岩、石灰岩，属中硬岩层，根据《三下采煤规程》，开采7号煤层导水裂隙带高度由以下经验公式求得：
导水断裂带高度：
Hk?20?M?10（中硬岩层）
式中：?M—累计采厚（m）。
7号煤层钻孔控制厚度为1.15～2.20m，采用全部垮落法管理顶板，按煤层厚度2.20m进行计算，开采7号煤层导水裂隙带平均高度为30m。在煤层前埋处，开采7号煤层形成的导水裂隙带会到达地面。
10号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，属中硬岩层。10号煤层厚度为0.50～3.70m。根据上述公式，按煤层厚度3.70m进行计算，开采10号煤层导水裂隙带平均高度为30m。求得开采10号煤层导水裂隙带高度为48m。而10号煤层上距7号煤层25.15～29.30m。所以今后煤矿开采10号煤层将会沟通7号煤层采空区积水。
11号煤层顶板为砂质泥岩、细砂岩，属中硬岩层。11号煤层厚度为0.45～1.15m。经计算，开采11号煤层导水裂隙带高度为31m。而11号煤层上距10号煤层1.90～7.50m。由此可见，今后煤矿开采11号煤层时将会沟通10号采空区积水。
4、周边矿井采（古）空区范围及积水、积气情况
井田西北部相邻煤矿为原碾则焉煤矿属村办煤矿，该矿始建于1989年，批准开采2、10号煤层，现开采10号煤层，与本矿相邻处存在采空区，其采空区存在一定量积水。煤矿今后开采时要沿矿界留足边界保安煤柱。
5、存在问题和建议
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由于采空区积水为一动态变化过程，本次调查的采空区积水情况只反映矿井目前积水情况，随着时间的推移和开采范围的扩大，采空区积水范围会不断扩大，积水量也会不断增加。因此建议该矿在今后开采中应随时调查探测本矿和邻矿采空区积水、积气情况，以便针对性地采取各种防范措施。
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