山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司生产安全事故应急预案
M—累计采厚，m； n—煤分层层数，取1。 计算结果汇总见表4-2。
表4-2 采用GB12719-91中公式计算导水裂隙带最大发育高度
煤层厚度(m) 煤层号 煤层间距(m) 最小-最大 平均 100.00-130.00 115.00 10.00-20.00 13.61 导水裂隙带最大高度(m) 最小-最大 平均 15.64-51.42 34.97 25.64-31.20 28.31 122.31-141.42 133.87 最大-最小 平均 0.20-1.81 3 1.07 0.65-0.90 0.77 14 15 5.00-5.86 5.52 据表4-2计算结果对各可采煤层顶板涌水因素分析如下： 15号煤层导水裂隙带最大高度141.42 m，平均133.87m。导水裂隙带发育最大高度远大于15号煤层与3号煤层的最小层间距128.61m，因此当采用全部垮落法开采15号煤层时，其顶板导水裂隙带发育高度均可达3号煤层采空区，可将3号煤层采空积水导入15号煤层采掘区。开采15号煤层时的矿井涌水来自其顶板K2、K3、K4灰岩岩溶裂隙水及3号煤层采空积水。
整合后井田内有三个矿井：益德、天贵、荣华（关闭井）煤矿有积水、积气。因此，矿井生产过程中，除对开采煤层上部采空积水要加强防范外，对本煤层可能存在的采（古）空积水，更要予以高度重视。矿井生产中必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，严防开采煤层上部
22
山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司生产安全事故应急预案
及本煤层采空积水造成矿井透水事故。
2.1.4.6、周边矿井涌水量
井田内生产矿井及邻近矿井的水文地质条件差异很大。分述如下： 由于各小煤矿技术力量薄弱，另一方面从建矿至今几经转包，对于各时期的井下排水记录不详，本次调查仅为近一至两年内的井下涌水量。
(1)益德煤业有限责任公司：开采15号煤层，涌水来源于顶板以上的K2石灰岩，日排水量一般200-300 m3/d，对采矿影响不大。
(2)神磊煤业有限公司：开采3号煤，涌水来源于底板以下的K7砂岩，日排水量约90-140 m3左右。
(3)天池能源有限责任公司：开采15号煤，涌水来源于顶板以上的K2灰岩，日排水量约400-1000m3/d。
综上所述，3号煤层的矿井涌水主要来自底板以下的K7砂岩，15号煤层的矿井涌水主要来自顶板以上的K2石灰岩。
2.1.4.7、 矿井水文地质条件评价
太原组15号煤层为井田内主要可采煤层之一，其直接充水含水层以石灰岩为主，属岩溶充水矿床；山西组3号煤层为井田内主要可采煤层之一，直接充水含水层以砂岩为主 ，属裂隙充水矿床。
井田内3号煤层埋藏浅，矿坑充水的主要因素为底板下的K7砂岩和顶板以上的山西组砂岩，基岩风化裂隙含水层及第四系浅水层水，沿构造裂隙和采空放顶后形成的采空积水，成为应注意的问题。
对于15号煤层的充水因素分析四点：一是断层为补疏水的通道，会将上下含水层沟通，导致井下涌水发生；二是15号煤层顶板以上的三层灰岩含水层，增加了地下水富集的可能性；三是开采3号煤层时形成的采空积水对15号煤层开采有一定影响，但15号煤层开采形成塌陷冒落裂隙、裂缝达到3号煤层时就会对15号煤层涌水量增大，对安全构成威胁；四是奥灰水水量丰富、水头高，奥灰岩溶水位标高低于15号煤层底
23
山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司生产安全事故应急预案
板标高，故奥灰水对开采15号煤层无影响。
2.1.4.8、矿井水文地质类型
山西组的3号煤层，矿井充水为K7、K8砂岩裂隙含水层，含水层富水性弱，水文地质类型为简单。由于3号煤层基本采空，采空区内有积水，确定水文地质类型为中等。开采15号煤层，其顶板以上有三层石灰岩(K2、K3、K4)含水层，据上元井田对太原组K2、K3、K4石灰岩含水层抽水试验，其三层石灰岩含水层富水性弱，对煤层开采影响较小。开采15号煤层，矿井涌水量为16m3/h(384 m3/d)，主要为煤层顶板以上K2石灰岩岩溶裂隙含水层水通过冒落带裂隙下渗进入矿坑，涌水量不大，矿井涌水量对煤层开采有一定影响。井田奥灰岩溶裂隙含水层水，水量较丰富。其水位标高为835-836 m，低于井田内15号煤层最低底板标高，故奥灰岩溶水对井田15号煤层无影响，由此可以认为本井田15号煤层水文地质类型为简单。由于3号煤层基本开采殆尽，采空区内有积水，15号煤层北部、南部有采空区，采空区内有积水，所以15号煤层水文地质类型为中等。本井田存在采空积水危险威胁，确定矿井水文地质类型为中等。
矿井开采的工业场地，不受洪水影响。 3.2 危险源与风险分析 3.2.1 煤尘爆炸危害性分析
据山西省煤炭工业局综合测试中心2012年6月煤样检验报告：15号煤层火焰长度25mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量45﹪，煤尘云最大爆炸压力0.64MPa，最大压力上升速率36.98MPa/s，煤尘云爆炸下限浓度30g/m3，煤尘云最低着火温度740℃，煤尘层最低着火温度290℃，煤尘有爆炸性，属于重大危险源。 3.2.2 井下火灾危害性分析
井下引发火灾，产生大量的有毒有害气体、高温，可能造成人员生命安全和健康危害。容易引发瓦斯煤尘爆炸，还可以造成大量煤炭损失等。据山西省煤炭工业局综合测试中心2012年6月煤样检验报告：15号煤层煤的吸氧量0.91cm3/g，自燃倾向性等级Ⅲ级，煤层不易自燃。
24
山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司生产安全事故应急预案
3.2.3 顶板事故危害性分析
在开采过程中，受地质条件变化、地应力变化、支护方式等因素影响，在顶板支护质量差、安全技术措施落实不到位时，可能造成冒顶、片帮事故，特别是矿井深部开采，矿压显现日趋严重，易产生压力集中，造成工作面顶板或巷道围岩出现局部冒顶和大面积冒落破坏，导致顶板事故发生，轻者断面变形缩小，重者造成顶板冒落事故，影响行人、通风、运输等，并导致人员伤亡。 3.2.4 井下水害事故危害性分析
3.2.4.1 15号煤层顶板K2、K3灰岩裂隙水水患：
本区域内含水层自下而上由K2、K3、K4三层灰岩组成。三层灰岩位于15号煤以上15-50m以内，该含水层组富水性K2最强，K4次之，K3相对较弱，含水层组层位基本稳定，但由于局部地质构造原因，可能存在裂隙，而根据三带分析，15号煤垮落带最大高度为16.09m，其导水裂隙带最大高度65.14m，所以在回采过程中，顶板垮落极易导通裂隙出现涌水现象，涌水量不会太大，对矿井影响较小，需要注意的是在采掘工程中加强超前钻探工作，对地质条件不好的区域加强监测工作。 3.2.4.2 断层水水患
根据精查地质报告，井田内断层的导水性和含水性很弱。井田东南部发育有上元煤矿精查时地面填图控制的一条正断层（F1）落差15m，倾角71°，走向北东-南西，倾向北西，井田内延伸475m。，其导水性和富水性在不同部位有很大的差异，且矿井在采掘过程中会破坏原始地应力和地下水的平衡，易使断层的导水性发生改变。因此，不能忽视断层水水害，在采掘过程中应加强地质预测预报工作，以避免出现水害事故。 3.2.4.3 采空区积水水患
经调查，井田范围内陷落柱较多，但不影响回采工作面的布臵，对上山开采的工作面(或局部)，老顶跨落后，顶板水加之以前生产用水会积聚在采空区内形成老空水。在我井田边界有可能存在老空水的威胁。
25
山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司生产安全事故应急预案
结合我矿实际，各采掘工作面不受采空区积水威胁。 3.2.4.4 陷落柱水患
根据我矿地质报告和现场实际掘进情况，我矿陷落柱比较发育，密度较大，实际未揭露陷落柱，地质报告显示陷落柱最小直径15m，最大直径345m,一般为20-70m,陷壁角55°—88°，一般80°左右，但在施工过程中，仍不能忽视。工作中必须严格坚持探放水原则，做好各区域内的水文地质预测预报工作。 3.2.5 瓦斯爆炸危害性分析
山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司批准开采15#煤层，2009年11月，山西省煤炭工业局综合测试中心编制的《山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测报告》，2010年3月2日山西省煤炭工业厅以晋煤瓦发?2010?146号《关于山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司15#煤层矿井瓦斯涌出量预测的批复》对《山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司15#煤尘矿井瓦斯涌出量预测报告》进行了批复，预测山西煤炭运销集团和顺益德煤业有限公司15#煤尘矿井最大相对瓦斯涌出量预测为13.49m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为36.78m3/min，为瓦斯矿井。瓦斯治理是我公司安全生产的重点，瓦斯爆炸属于重大危险源。
3.2.6 矿井停电事故危害性分析
我公司地面建有一座35KV变电站，供电系统实现了双回路供电，一路引自温源110KV变电站35KV侧，一路引自左权晴岚110KV变电站35KV侧，正常情况运行正常，但是在供用电过程中，若遇到暴风雨、雷电等灾害性天气时，可能会造成35kV变电所其中一路或两路电源进线接地、倒杆、短路，造成全公司失电事故，进而造成提升机、通风机突然失电跳车的次生事故。
3.2.7 雨季三防事故危害性分析
结合我公司所处晋中市的气候特点及地理特征，对影响矿井安全生
26