一 、礦井概況
??????? 山西壽陽段王集團平安煤業(yè)有限公司位于壽陽縣城西北部平舒鄉(xiāng)平舒村附近，距壽陽縣城15Km。向西南2Km可達太（原）-陽（泉）307國道，向東可達壽陽、陽泉，向西可達省會太原。至礦區(qū)有榆盂柏油公路相通，井田附近有壽陽-開元公司、段王煤礦的鐵路專用線和煤運站，經(jīng)壽陽站可通全國各地，交通十分便利。是山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室以晉煤重組辦發(fā)[2009]58號文件批復的單獨保留礦井，主體企業(yè)為山西壽陽段王煤業(yè)集團有限公司。
??????? 山西省國土資源廳2012年12月17日為山西壽陽段王集團平安煤業(yè)有限公司簽發(fā)長期采礦許可證，證號：C1400002009121220050462，有效期：2012年12月27日--2025年12月27日；安全生產(chǎn)許可證（證號（晉）MK安許證字【2016】D148）有效期至2019年5月11日；營業(yè)執(zhí)照（統(tǒng)一社會信用代碼為91140000719815892H)有效期至2050年1月27日；井田面積8.4245km2，批采15#煤層。2011年12月開始礦井技改建設，2016年5月轉(zhuǎn)為生產(chǎn)礦井，截止目前，礦井剩余可采儲量約320萬噸，設計生產(chǎn)能力為90萬噸/年，采用斜井、立井混合開拓，采用走向長壁綜采放頂煤采煤方法。
??????? 井田內(nèi)含煤地層主要為太原組。太原組含8、9、11、14、15、15下、16、17號煤層共8層，其中15號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，其余為不穩(wěn)定不可采煤層。本組平均厚度129.75m，煤層平均總厚度7.80m，含煤系數(shù)為6.01%，可采煤層平均總厚5.10ｍ，含煤系數(shù)為3.93%。本井田可采煤層為太原組15號煤層，煤層厚度3.85～6.49m，平均5.10m，屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，含1-5層夾矸，煤層結(jié)構(gòu)復雜，夾矸巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，該煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。
??????? 井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，水文地質(zhì)類型定為中等類型，目前礦井井下正常涌水量約120m?/h，最大涌水量約150m?/h。15號煤層直接充水含水層為太原組砂巖及灰?guī)r巖溶裂隙含水層，富水性較弱,其中15號煤層上距K2下灰?guī)r含水層約19.7m，上距K2灰?guī)r含水層39.75m，上距K3灰?guī)r含水層55.7m。奧灰水水位標高+587-+590m，煤層最低標高為+840m，井田內(nèi)15號煤層不存在奧灰水帶壓開采情況。
??????? 二、水文地質(zhì)情況
??????? 1、地表水
??????? 井田內(nèi)無大的地表水體，太安河屬季節(jié)性河流，在井田內(nèi)從北向南流過，屬黃河流域汾河水系。
??????? 本區(qū)位于娘子關泉巖溶水文地質(zhì)單元的北部徑流區(qū)，其地下水在該單元內(nèi)由西北流向東南，單元具有獨立的補給、徑流與排泄系統(tǒng)的巖溶含水地塊。
??????? 井田北部發(fā)育15號煤層隱伏露頭，貫穿井田東西部，地表水和大氣降水容易下滲補給各含水層，導入井下，因此靠近煤層露頭處的含水層富水性增強，對礦井涌水產(chǎn)生明顯的影響。因此，在生產(chǎn)過程中要加強探放水工作。
??????? 2、含水層
??????? 井田內(nèi)的含水層主要有奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層、山西組砂巖裂隙含水層、松散巖類砂礫石層含水層。
??????? 2.1奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層
??????? 井田內(nèi)奧陶系灰?guī)r分上、下馬家溝組及峰峰組，馬家溝組富水性強，峰峰組富水性較弱。
??????? 下馬家溝組：據(jù)坪頭詳查區(qū)內(nèi)S8孔（距井田北東部約1km）資料，裂隙巖溶均不發(fā)育，地下水位埋深481.85m，標高623.01m。
??????? 上馬家溝組：巖性為深灰色白云質(zhì)灰?guī)r、深灰～灰色厚層狀石灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r和石膏，巖溶發(fā)育不均一。
??????? 距井田西部約7km的段王1號水井水位標高611.60m，段王二號水井水位標高598.93m。
??????? 峰峰組：二段巖性為厚層狀石灰?guī)r、花斑狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，裂隙巖溶均不發(fā)育，而且裂隙多被方解石充填。一段巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r間夾石膏薄層，不同巖性多成互層結(jié)構(gòu)，因而不容易形成連通性較好的裂隙，屬弱含水層或相對隔水層。
??????? 2008年段王補充勘探時在D6號鉆孔進行了奧灰水位觀測，該孔597.54m（O2s）大漏，不返水。奧陶系頂面埋深395.45m，標高755.23m，揭露厚度211.03m，峰峰組和上馬家溝組混合水位埋深530.48m，水位標高620.20m。
??????? 據(jù)上述鉆孔抽水資料，結(jié)合區(qū)域巖溶水資料，奧灰水流向為由西向東，推測本井田內(nèi)奧灰水位標高約587～590.5m左右，井田內(nèi)15號煤層最低底板標高約799m，因此奧灰?guī)r溶地下水對煤層開采無影響。
??????? 2.2石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層
??????? 太原組主要含水層為K2下、K2、K3、K4等灰?guī)r，單層厚度一般1～3m，巖溶裂隙不發(fā)育，據(jù)2008年山西壽陽段王煤業(yè)集團有限公司（井田西部約5km）補充勘探時對D6號水文孔進行抽水試驗，單位涌水量為0.00023L/s·m，滲透系數(shù)0.000548m／d，水位標高1077.74m。水質(zhì)類型屬HCO3-·CI～Na+型。井田內(nèi)富水性弱。
??????? 2.3山西組砂巖裂隙含水層
??????? 山西組含水層主要為山西組底部K7砂巖，巖性主要為中一細粒砂巖，厚6m左右，本組地層井田內(nèi)大部被剝蝕，僅南部殘存。據(jù)區(qū)域資料，本組砂巖富水性弱。
??????? 2.4松散巖類砂礫石層含水層
??????? 本井田內(nèi)廣泛分布，厚度10～80m，以亞粘土、亞砂土、砂礫層為主，砂礫層富水性較強。
??????? 3、主要隔水層
??????? 井田內(nèi)隔水層較多，各基巖含水層之間都有厚度穩(wěn)定的泥巖、砂質(zhì)泥巖發(fā)育，可起到隔水作用。15號煤至奧灰間本溪組隔水層組，厚度80m左右，底部有一層沉積穩(wěn)定、分布全區(qū)的鋁土泥巖，鉆孔沖洗液消耗量極微。無論從巖性上，還是從厚度上講，可以起到隔水作用，為隔水層。另太原組及其之上的巖層段，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r及各種粒級的砂巖組成，中間的具有可塑性的泥巖、砂質(zhì)泥巖可起到良好的層間隔水作用。
??????? 4、礦井充水因素分析
??????? 礦井充水條件主要包括2個方面，一個是充水水源，另一個是充水通道。
??????? 根據(jù)地質(zhì)報告、水文地質(zhì)類型劃分報告及其批復提供：
??????? 4.1礦井充水水源
??????? 4.1.1地表水體對礦井開采的影響
??????? 太安河在井田內(nèi)歷年的洪水位標高為+1063m。該井田主、副井及工業(yè)場地位于井田內(nèi)的南部，太安河的東部，礦井主斜井井口標高＋1076.321m，副立井井口標高＋1074.00m，回風立井井井口標高＋1074.00m，井口及工業(yè)場地標高均高于最高洪水位標高。
??????? 該井田內(nèi)有十多處流沙層，流沙層位于上更新統(tǒng)地層、中更新統(tǒng)地層，屬于表土層。因此流沙層對現(xiàn)開采15號煤層采掘無影響。
??????? 4.1.2地下水對礦井開采的影響
??????? 15號煤層之上K2下、K2、K3、K4灰?guī)r是開采15號煤的間接充水含水層，據(jù)抽水資料，富水性弱，由于灰?guī)r巖溶發(fā)育的不均一性，含水層不均，局部地段富水性較強，如鄰近的開元礦、友眾礦等，井下涌水量均在50m3/h以上。開元礦開采3、9煤層，自開采以來，井下一直有水，9號煤層開采主要受老窯水的影響，曾發(fā)生三次透水事故，據(jù)了解，自本礦建礦開采以來，井田西部的開元煤礦井下排水量明顯減少，說明兩礦地下水有著密切的聯(lián)系。因此，在今后的生產(chǎn)過程中，要加強探放水。
??????? 該井田內(nèi)推測奧灰水位標高約587～590.5m左右，井田內(nèi)15號煤層最低底板標高約799.9m，因此奧灰?guī)r溶地下水對煤層開采無影響。
??????? 4.1.3采空區(qū)、小(古)窯破壞區(qū)積水
??????? 該礦現(xiàn)開采15號煤層，上部無其它煤層的采空區(qū)，因此不存在本井田上部采空區(qū)積水問題。
??????? 井田內(nèi)15號煤層埋藏較淺，在其北部有隱伏露頭，貫穿井田東西部，地表水和大氣降水容易下滲補給各含水層，導入井下，因此，采至露頭附近時一定要隨時觀察地表有無裂縫及井下涌水情況，加強探放水。
??????? 4.1.4周邊煤礦采古空區(qū)積水情況
??????? 該礦南、北部無煤礦，井田西部與陽煤集團壽陽開元礦業(yè)有限責任公司相鄰，東鄰山西壽陽段王集團友眾煤業(yè)有限公司。
??????? 陽煤集團壽陽開元礦業(yè)有限責任公司：該礦主采3、9號煤層，曾在其井田東部開采15號煤層，礦井涌水量70m3/h。15號煤層采空積水區(qū)主要分布在礦井西北部，據(jù)調(diào)查現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)與本礦有越界開采現(xiàn)象，采空區(qū)積水對平安煤礦暫無影響。
??????? 山西壽陽段王集團友眾煤業(yè)有限公司：為兼并重組礦井，是由原壽陽縣友眾煤業(yè)有限公司、壽陽縣宗艾煤業(yè)有限公司整合而成。兼并重組整合前友眾煤業(yè)、宗艾煤業(yè)為生產(chǎn)礦井，開采15煤層。井田東鄰原宗艾煤業(yè)有限公司，生產(chǎn)能力21萬t/a，開采15號煤層時礦井最小涌水量為224 m3/d，最大涌水量約為428m3/d。據(jù)調(diào)查該礦曾在其井田西部開采15號煤層，現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)與本礦有越界開采現(xiàn)象。經(jīng)友眾煤礦充水性圖及其它資料查知，友眾15號煤層采空區(qū)積水偏少、標高與平安煤礦15號煤層基本持平，另外有保安煤柱的留設，因此友眾煤礦采空區(qū)積水對平安煤礦暫無影響。
??????? 但井田將來開采15號煤層至井田邊界附近時要隨時調(diào)查了解鄰礦采空區(qū)及積水情況，一定做好探放水工作，井田邊界處留足保安煤柱。
??????? 4.1.5礦井充水通道
??????? 根據(jù)地質(zhì)報告及其水文地質(zhì)劃分報告提供，該礦在15號煤層開拓過程中，主要充水通道：構(gòu)造、頂板導水裂隙帶、封閉不良的鉆孔等。
??????? ①構(gòu)造對礦床充水作用的影響：
??????? 井田內(nèi)斷層及陷落柱較發(fā)育，在今后的開采中一定要注意斷層陷落柱的導水性，并對斷層和陷落柱的導水性定期進行觀測。在臨近開采時，一定要密切注意礦井涌水量的變化，做到“預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則。
??????? 斷層：F1、F2正斷層位于井田中西部，在今后的開采中一定要注意斷層的導水性。另井田瞬變電磁勘探中解釋斷層F3位于相對強富水區(qū)內(nèi)，推斷斷層上盤富水，為導水斷層。
???????? 陷落柱：井田內(nèi)陷落柱較多，目前井下揭露陷落柱27個，雖現(xiàn)階段未發(fā)現(xiàn)陷落柱滲水現(xiàn)象，但不排除將來溝通各含水層之間水力聯(lián)系的可能性。另外瞬變電磁勘探中解釋陷落柱28個，與井下揭露陷落柱無重復。其中陷落柱T1、T9、T10、T11位于相對強富水區(qū)域，該處陷落柱富水性較強；T3、T6、T7、T8、T18、T19、T28位于相對弱富水區(qū)域，富水性較弱；其余陷落柱均不富水。今后應加強此方面的工作。
??????? ②頂板導水裂隙帶
??????? 井田內(nèi)15號煤層開采后，由于打破了原有巖石的穩(wěn)定性，形成采空垮落及導水裂縫帶，導水裂縫帶向上延伸會溝通煤層上覆各含水層水，增加礦井涌水量。15號煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，屬中硬巖石。
??????? 根據(jù)水文地質(zhì)類型劃分報告提供，該井田15號煤層最大垮落帶高度為15.31m，最大導水裂縫帶高度為60.95m。由此可見，井田北部煤層埋藏較淺，有隱伏煤層露頭出露，故地表水及大氣降水會通過煤層露頭及導水裂縫帶導入井下，補給各含水層，因此靠近煤層露頭處的含水層富水性增強，開采時一定要做好探放水工作。
??????? 井田內(nèi)地表地裂縫是導通上部各含水層的導水通道，并與大氣降水、部分季節(jié)性地表水發(fā)生聯(lián)系，同時向井下采空區(qū)充水。故對地表地裂縫的定期調(diào)查、填埋、壓實工作，及時對地表地裂縫和塌陷進行填埋。
??????? ③封孔不良的鉆孔
??????? 某些鉆孔常因封孔質(zhì)量不佳變成了人為導水通道，當掘進巷道或采區(qū)工作面經(jīng)過沒有封好的鉆孔時，頂、底板含水層地下水將沿著鉆孔補給礦層，造成涌（突）水事故。
??????? ④封閉不密的關閉井口
??????? 封閉不密的關閉井口也可變成導水通道，當?shù)乇砗樗粯烁叱^關閉井口標高時，地表洪水將沿著井口補給礦層，造成涌（突）水事故。
??????? 5、水文地質(zhì)類型及涌水量
??????? 根據(jù)根據(jù)2014年資質(zhì)單位山西地寶能源有限公司為本礦提交了《礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》及其批復，該礦井水文地質(zhì)條件為中等類型。
??????? 根據(jù)地質(zhì)報告及實際采掘過程中涌水觀測資料顯示，礦井開采15號煤層，礦井生產(chǎn)能力達到90萬t/a時，礦井正常涌水量為120m3/h，最大涌水量為150m3/h。
??????? 三、礦井水災危險有害、因素的辨識及安全措施
??????? 1、礦井水災危險、有害因素的辨識
??????? 礦井水害是煤礦五大災害之一，礦井發(fā)生水害事故輕則影響生產(chǎn)、增加排水費用、惡化生產(chǎn)工作環(huán)境，重則造成淹井傷人重大惡性事故，造成經(jīng)濟效益、社會效益的巨大損失。
??????? 礦井造成水害的充水水源分為地表水和地下水兩類，地表水包括大氣降水、河流水、水庫池塘存水等；地下水主要有含水層水、斷層、陷落柱導水、老窯積水、采空區(qū)積水、鉆孔水等。
??????? 造成水害的導水通道有自然通道和人工通道兩種，自然通道主要有：裂隙、孔隙、巖溶、斷裂帶、陷落柱等；人工通道主要有：鉆孔、井筒、冒裂帶、底鼓裂隙、底鼓裂帶、地表塌陷等。
??????? 造成礦井水害的種類有地表水害、沖擊層水害、老窯、老空水害、煤層頂板水害、煤層底板水害、斷層水害、陷落柱水害、鉆孔水害等。
??????? 礦井水文地質(zhì)類型為中等，井田內(nèi)15號煤層埋藏較淺，在其北部有隱伏露頭，采至露頭附近時一定要隨時觀察地表有無裂縫及井下涌水情況。因此，礦井水災是煤礦井下開采的主要災害之一，礦井水文地質(zhì)環(huán)境條件是礦井的重大危險源之一。