山西樓俊集團擔炭溝煤業有限公司水患災害調查報告PAGEPAGE2山西樓俊集團擔炭溝煤業有限公司：2011年9月2日山西樓俊集團擔炭溝煤業有限公司煤礦水患災害調查報告山西樓俊集團擔炭溝煤業有限公司：2011年9月2日 山西樓俊集團擔炭溝煤業有限公司煤礦水患災害調查報告礦長：趙萬海安全礦長：張青生總工程師：郝權編制：趙恒貴（二0一一年度）目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章礦井概況及水文地質情況 3一、目的與任務 3二、礦井概況 3三、礦井水文地質情況 8第二章礦井水害調查報告 32一、調查時間： 32二、參加調查人員： 32三、調查路線： 32四、調查方式 32五、調查情況 32六、礦井水患分析 35七、目前礦井需防范的水患 36第三章礦井防治水措施 37一、礦井開拓開采所采取的安全保證措施 37二、防治水煤（巖）柱的留設 38三、探放水、安全措施 44四、井下排水 44五、安全出口設施 44六、地表水防治。設計依據、地面水防治、地面水防治工程及裝備。 45七、采空區、古空水防治 48第四章存在的問題 48第一章礦井概況及水文地質情況一、目的與任務根據《煤礦安全規程》和《煤礦防治水規定》要求，進一步查清本礦區范圍內的水害情況，為礦井防治水工作提供可靠的資料，為探放水設計提供科學依據，確保我礦采掘活動的安全。經公司研究決定組織技術人員對礦區范圍內的水害情況進行一次全面細致的調查，2011年9月份通過對礦井水文地質資料的搜集、歷年采空區的統計調查測繪、礦井涌水量的調查分析，相鄰礦井的資料搜集，編寫此報告。二、礦井概況1、交通位置該井田位于山西省呂梁市離石區西北約12km處的袁家嶺村，行政區劃隸屬西屬巴鎮，井田地理坐標為：東經111°04′55″～111°07′59″，北緯37°35′25″～37°36′27″井田東南距離石區約12km，井田內有西（屬巴）茂（塔坪）公路通過，經西茂公路向東與太（原）臨（縣）公路相連。井田南距離（石）軍（渡）高速公路約10km，南距孝柳鐵路約15km，交通較為便利。2、礦區范圍與相鄰關系：本井田南為山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業有限公司相鄰。周邊相鄰煤礦情況詳下圖。山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司本次由原山西離石南溝煤業有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司整合重組而成（晉煤重組辦發【2009】25號文批準）。整合重組后批采4、6、10號煤層，設計生產能力90萬t/a。原山西離石南溝煤業有限公司位于本井田東南，批采10號煤層，設計生產能力15萬t/a，為基建礦井，現在只開鑿了一對立井筒，均已見10號煤層，并掘進了部分大巷。2008年瓦斯等級鑒定結果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.28m3/min；二氧化碳絕對涌出量0.31m3/min。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常涌水量350m3原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司位于本井田南，批采4、6、10號煤層，設計生產能力30萬t/a。4號煤層已基本采空，現正在開拓10號煤層，采用立井開拓，已見煤，并掘進了部分大巷。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m山西呂梁離石西山晉邦德煤業有限公司本次由原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司、原山西呂梁西屬巴燕溝煤業有限公司和原山西呂梁錦順煤業有限公司整合重組而成（晉煤重組辦發【2009】25號文批準）。整合重組后批采4、10號煤層，設計生產能力120萬t/a。山西呂梁西屬巴原燕溝煤業有限公司位于本井田北部，批采4號煤層，井田面積3.795km2?，F采4號煤層，生產能力21萬t/年，采用立井斜井綜合開拓，皮帶提升，走向長壁普炮采，皮帶運輸，金屬支柱支護。2008年瓦斯等級鑒定結果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.65m3/min，相對涌出量1.67m3/t；二氧化碳絕對涌出量0.70m3/min，相對涌出量1.80m3/t。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常涌水量原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司位于本井田西北部，批采4、10號煤層，現采4號煤層，生產能力30萬t/年，采用立井斜井聯合開拓，箕斗提升，走向長壁普炮采，皮帶運輸，金屬支柱支護。據調查與本井田相鄰區域尚未開采。礦井正常涌水量420m3/d，最大涌水量550m山西呂梁錦順煤業有限公司位于本井田北部（原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司以北），批采4號煤層，井田面積2.9014km2。開采4號煤層，生產能力9萬t/年，采用立井斜井綜合開拓，走向長壁普炮采。據調查錦順煤業有限公司與本井田之間有原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司相隔，錦順煤業有限公司與本礦之間沒有越界開采現象。3、小窯分布及開采情況（1）、據調查，在本井田西南部4號煤層露頭附近有一對古窯井口，井口坐標分別為：X=4162197Y=19508393H=1126；X=4162227Y=19508476H=1138。調查古空面積（本井田內）約0.06km2。預計古空區內有積水1.2萬m3。（2）、采空區目前礦井開采4號煤層4205回采工作面，采空范圍見采掘工程平面現狀圖。根據上述資料表明，礦區范圍內分布有老窯、采空區。老窯、采空區有積水，礦井老窯年代久遠，已垮塌，現不能準確確定采空區的范圍，給礦井在以后的開采活動留下了安全隱患，因此，礦井在采掘過程中要堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”，以及“有疑必停”的原則，防治突水事故的發生。4、自然地理本井田屬呂梁山系，為典型的黃土高原地貌，侵蝕地形，為強烈切割的梁峁狀黃土丘陵，沖溝密集而狹窄，形態多呈“V”形，與黃土梁、峁、垣相間分布。總的地勢西高東低，最高點位于井田西部后梁圪塔，高程為1263.4m，最低點位于井田東部屬巴溝溝谷，高程為973m，地形最大相對高差約290.4m。井田內無大的河流，但溝谷發育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側樹枝狀發育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區和交口鎮匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域三川河水系。井田地處晉西北黃土高原，屬暖濕帶大陸性季風半干旱氣候，四季分明，春季多風干旱，夏季炎熱多暴雨，秋季雨水集中，冬季雪少寒冷，年平均氣溫8.6-11.4℃，極端最高氣溫38.1℃(1985年7月18日),極端最低氣溫-21.7℃(1984年12月24日)。年平均降水量464.2m,雨水多集中在6-9月份,年蒸發量1766.2-2171.7mm根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001），本區地震動峰值加速度為0.05g，地震烈度為Ⅵ度。歷史記載附近未發生過大地震。只在1829年4月(清道光九年三月)離石發生過5.25級地震，震中位置為北緯37°30′，東經111°12′三、礦井水文地質情況（一）區域水文地質概況1、自然地理概況本區位于黃河東岸，地處呂梁山脈中段西部，為典型的黃土高原地貌，地勢總體東、北高，西南低。區域內河流屬黃河流域，呈樹枝狀分布，主要支流有三川河。三川河由北川河、東川河、南川河分別從北向南、從東向西、從南向北在呂梁市離石區交口鎮匯流，匯流后由東向西經柳林在兩河口匯入黃河。三川河為季節性河流，據觀測站資料，年平均流量5.34～9.54m3／s，最大流量本區屬柳林泉域，本井田位于柳林泉域中部，西南距柳林泉約25km。柳林泉出露于柳林縣城東三川河河谷中，以泉群的形式出露，大小泉點近百個，水位標高790～80lm。據1983～1991年觀測資料，泉群平均流量2.18m32、區域水文地質分區煤田內寒武、奧陶、石炭、二疊、三疊系含水層構成承壓水斜地，其中奧陶系巖溶含水層富水性較強，石炭系及其它基巖含水層較弱，奧陶系地下水在奧陶系灰巖出露區接受大氣降水補給后，沿地層傾向方向徑流，最終集中排向柳林泉，構成完整的水文地質單元一柳林泉域。此外，古老變質巖及河流沖、洪積層構成各自獨立的補給、徑流、排泄系統。3、柳林泉域水文地質特征柳林泉域以太古界及元古界變質巖構成隔水底板，石炭、二疊、三疊及第三、四系為上覆蓋層。寒武、奧陶系碳酸鹽巖為巖溶含水巖組，地層總體向西傾伏，構成單斜蓄水構造。泉域北界、東界為元古界、太古界變質巖構成的地表分水嶺，東界南端及南界為古生界碳酸鹽巖構成的地表分水嶺，西界為埋藏于石炭、二疊、三疊系下巖溶裂隙不甚發育的寒武、奧陶系地層構成的隔水邊界或相對隔水邊界。巖溶水蓄水空間主要為溶隙、溶孔，補給來源主要為大氣降水，其次為地表水滲漏補給。據《山西巖溶大泉》，泉域地下水總補給量4.07m3／s，泉域匯流面積5000km2，其中碳酸鹽巖裸露面積為1200km2，大片分布于泉域南部及中部。碎屑巖裸露面積80km2，位于泉域西部。變質巖裸露面積地下水在灰巖裸露區得到補給，向柳林一帶匯流，由柳林泉排泄，強徑流方向有二個，一個是從泉域中部石灰巖裸露區到柳林泉，另一個是從泉域東南部石灰巖裸露區繞過離石向斜后到柳林泉。從補給區、徑流區到排泄區，地下水基本上具有統一的地下水面。柳林泉群水質類型為HC03·SO4一Na·Ca型，礦化度0.40～0.70g/L，硬度267.8mg/L(以CaC03計，以下同)，水溫15～18℃。據1983～2000年長期觀測資料，最大流量4.13m3/s平均流量為2.18m4、含水層(1)太古界、元古界變質巖系及燕山期巖漿巖風化裂隙含水層主要出露于區域東部和北部紫金山一帶，地下水賦存于巖漿巖和變質巖構造裂隙及風化裂隙中，風化帶厚10～30m，富水性弱，單位涌水0.0025～0.077L/s·m，溝谷中出露泉點較多，流量一般為0.1～0.5L/s，含水層主要接受大氣降水補給，在地表分水嶺向兩側徑流。水質以HCO3--Ca·Mg型為主，礦化度0.5g/L左右。(2)寒武、奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組本組由寒武系中統、上統、奧陶系中下統石灰巖、泥灰巖、白云巖等組成，其中以奧陶系中統為主要含水層。①、寒武系厚度208～253m左右，為一套碎屑巖一碳酸鹽巖淺海相沉積，以中統鮞狀石灰巖和上統石灰巖、白云巖為主要含水層，本統含水層地下水出露點有吳城泉群、車鳴峪泉和關口泉，流量分別為200～500L/s、55L/s、50L/s，根據鉆孔資料，在0～180m深度范圍內巖溶發育，單位涌水量為1.92～7.60L/s·m，180m以下巖溶發育較差，富水性弱，單位涌型，礦化度0.23～②、奧陶系為淺海相沉積，巖性為石灰巖、泥灰巖、白云巖。中統以上馬家溝組為主要含水層，富水性強，下統冶里組、亮甲山組富水性弱。下馬家溝組：厚100m左右，淺部巖溶發育，隨埋深增大而富水性變弱。據鉆孔資料，單位涌水量在0.19～0.24L/s·m左右。上馬家溝組：厚250m左右，巖溶發育，富水性強，為區域最主要含水層，據鉆孔資料，單位涌水量在裸露區、覆蓋區及淺埋區一般為2.7～29.3L/s·m，最大可達44L/s·m，中深埋區為0.11～0.56L/s·m，在深埋區局部地段，巖溶依然發育?？傮w來講，本組在全區巖溶均很發育，富水性強。峰峰組：厚度100m左右，含水層以中部和上部石灰巖為主，由于受厚度和出露面積的限制，本組富水性弱于上馬家溝組，僅在淺部富水性較強，而在深埋區富水性極弱(表2-1-5)。峰峰組富水性特征表表2-1-5埋藏區位置孔號單位涌水量（L/s·m）富水性淺埋區中陽馬家峪JD80.49中淺埋區柳林泉區JD315.7中—強深埋區青龍城詳查區10.00065弱深埋區三交三號井田3110.0089弱一般來講，奧陶系含水層的富水性隨埋深增大，有減弱的趨勢，可類比為含水層的逐步尖滅，巖溶發育規律亦如此。在淺部徑流條件較好，水交替迅速，水質較好，為HC03·SO4一Na·Ca型，而在深埋區，地下水水交替緩慢，漸呈滯流狀態，水質差，地下水背景值較高，礦化度最高達17．628g/L，水質為C1一Na型(青龍城29號孔)。(3)石炭系上統太原組巖溶裂隙含水巖組含水層主要為間夾于碎屑巖中的3～4層石灰巖，賦存段距40m左右。含水層出露范圍很小，只限于煤層露頭邊緣地段。在淺部含水層出露區，接受大氣降水補給，富水性較強，單位涌水量1～2L/s·m，而在遠離補給區的深部，地下水富水性則弱，例如，三交三號井田311號孔，單位涌水量僅為0.013L/s·m，富水性弱。深部局部構造破碎帶附近，富水性較強，三交三號井田356號孔單位涌水量為0.90L/s·m。地下水流向受地層產狀控制，向深部緩慢運移。本組水質一般為HC03·SO4一Na·Ca型，硬度小于150mg/L，礦化度lg/L，屬軟的微咸水。(4)二疊系、三疊系砂巖裂隙含水巖組本組主要為砂巖風化裂隙水及構造裂隙水，三疊系僅分布于青龍城詳查區以西地區。溝谷中淺部風化裂隙發育，易接受大氣降水和地表水的補給，富水性較好，在溝谷邊緣常以侵蝕下降泉的形式出露，流量0.2～0.5L/s。而在深部裂隙不發育，地下水補給差，單位涌水量0.0005～0.1L/s·m，富水性一般較弱。水質類型為硫酸SO4·HC03--Ca·Mg型，礦化度大于lg/L，屬軟的微咸水。(5)第三系、第四系松散巖類孔隙含水巖組松散巖類含水層巖主要分布在河谷及溝谷中，地下水賦存于砂礫石孔隙中，主要接受大氣降水和地表水入滲補給，徑流條件好、富水性強、徑流途徑短，排泄于河谷中，部分消耗于人工開發。本區三川河河谷松散層較發育，厚度約10m左右，兩岸分布有1—2級河流階地。局部地段富水性強，單位涌水量達26.8L/s·m，水質良好，為HC03·SO4--Ca·Mg型，礦化度小于lg/L。由于地下水埋藏淺，局部地段受工農業等污染，如工礦企業排放廢渣及廢液污染，農業化肥及生活污水等污染，使得地下水中N03-、Cl-、P042-含量增高，局部F-含量較高，水質較差。5、隔水層(1)太古界、元古界變質巖構成寒武、奧陶系碳酸鹽巖巖溶含水巖組的隔水底板。(2)石炭、二疊、三疊系各含水層間較厚且發育穩定的泥質巖構成各含水層之間的隔水層。(二)礦井水文地質條件1、地表水系井田內無大的河流，但溝谷發育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側樹枝狀發育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區和交口鎮匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域。2、含水層(1)奧陶系灰巖巖溶裂隙含水層該含水層主要含水層段在上馬家溝組，含水層巖性主要是灰巖和白云質灰巖。據詳查勘探水文地質資料，該含水層在賦存較淺區域，富水性強，單位涌水量1.72～13.35L/s.m；賦存較深區域，富水性弱，單位涌水量0.00076L/s.m，滲透系數0.0047m/d。該含水層在本井田東、西部埋藏較淺，富水性強；中部埋藏較深，富水性弱。據詳查報告資料，4號鉆孔奧灰水位標高為811.87m，該孔位于本井田南約5km處,推測本井田奧灰水位標高在819～822m。(2)太原組巖溶裂隙含水層太原組賦存三層發育穩定的石灰巖，自下而上分別為L1、K2和L5，厚度分別為16、7.45、3.15m左右，本含水層以L1和K2為主，據離石勘探區詳查報告資料，淺部巖溶裂隙較發育，富水性強，鉆孔鉆至該灰巖層段時，均有不同程度漏水現象。井田東南部外約1.7km處的37號孔抽水試驗，單位涌水量1.204L/s.m，滲透系數9.55m/d。水位標高961.67m。深部巖溶裂隙不發育，富水性弱，井田西北部外約0.7km處的35號孔抽水試驗，抽水幾分鐘后，水位即由57.03m降至95m以下，恢復99h后，才升到83.86m，說明基本不含水，水位標高1017.81m。水質類型為HC03--Ca·Mg·Na型，礦化度0.464g/L。(3)山西組砂巖裂隙含水層含水層巖性以細、中、粗砂巖為主，裂隙不發育，據離石勘探區詳查報告資料，鉆孔簡易水文觀側，鉆至該層段時，沖洗液消耗量并無明顯增大,含水弱。35號孔抽水試驗，單位涌水量0.00012l/s.m，滲透系數0.0012m/d。水質類型為HC03·SO3--Ca·Mg·Na型，礦化度0.696g(4)石盒子組砂巖裂隙含水層井田內溝谷中有零星出露，本組砂巖含水層厚度大，淺部含水層易于接受補給，富水性較強，溝谷中有泉出露，但流量很小。據離石勘探區詳查報告，35號孔鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量0.0025L/s.m,滲透系數為0.0033m/d。水質類型為HC03·SO3--Na·Mg·Ca型，礦化度0.534g(5)第三、四系砂礫孔隙含水層。主要分布于屬巴溝溝谷中，以沙礫層為主，厚度3m左右。當地民用井最大出水量30m3/d，富水性較弱。水質類型為HC03·SO3--Ca·Mg型，礦化度0.544g3、含水層補、徑、排條件本井田奧陶系地層埋藏較深，主要為巖溶水徑流區，巖溶水由北向南徑流，至柳林泉排泄。石炭系及二疊系含水層在裸露區接受大氣降水補給和季節性河流補給后，順巖層傾向逕流，在溝谷中出露時以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層中地下水則一直沿巖層傾向逕流，部分以礦坑、水井排水的方式排泄。4、井田主要隔水層井田隔水層主要為石炭系中統本溪組及太原組下部泥質巖隔水層組，巖性由鋁土泥巖，砂質泥巖和泥巖組成，總厚度80m左右，巖性致密、細膩，具有良好的隔水作用，阻斷了奧陶系巖溶水與太原組巖溶裂隙含水層之間的水力聯系。此外，相間于各灰巖、砂巖含水層之間厚度不等的泥巖、砂質泥巖亦可起到層間隔水作用。5、構造對井田內水文地質條件的影響井田大致為一向斜構造，共發現5條正斷層，落差最大10m，未發現陷落柱。據離石勘探區詳查報告資料和本區煤礦生產實踐，斷層的富水性和導水性均差，預計對礦井充水影響不大。（三）礦床充水因素分析1、直接充水水源本礦批采的4號煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，由井筒進水和頂板裂隙滲水組成，山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層為弱含水層。因此，礦井涌水不大。10號煤層直接充水含水層為太原組石灰巖巖溶裂隙含水層，中部富水性弱，東、西部富水性中等；下部奧陶系灰巖含水層富水性在東、西部富水性強，中部富水性弱，本井田4號煤層均在奧灰水位之上，10號煤層的東、西部大部位于奧灰水位之上；10號煤層中部局部位于奧灰水位之下為帶壓開采煤層。按照《煤礦防治水規定》（國家安全生產監督管理總局令28號），采用下列公式計算：T=P/M其中：T——突水系數，MPa/m；P——底板隔水層承受的水頭壓力，MPa；M——底板隔水層厚度，m；奧灰水位標高820m,10號煤層底板最低標高755m，隔水層厚度80m，水頭壓力P=（820-755+80）×0.0098=1.421MPa，突水系數Ts=P/M=1.421/80=0.018MPa/m。根據經驗:具有構造破壞的地段，安全突水系數為0.06MPa/m，無構造破壞的地段，安全突水系數為0.1MPa/m，本井田為有構造破壞地段，突水系數小于臨界突水系數0.06MPa/m，故奧陶系灰巖巖溶水對本井田突水的可能性小。2、礦井主要水害及其防治措施本井田主要水害是古空和采空區積水，預計在4號煤層南部古空區有積水1.2萬m3，采空區有積水2.0萬m3。該礦現開采4號煤層，4號煤層頂板為砂質泥巖根據《三下采煤規程》冒裂帶最大高度計算公式得出，冒落帶（Hm）、導水裂隙帶（Hli）的高度可用下式計算：Hm=A1±2.2式中，A1=100∑m/(4.7∑m+19)，∑m為開采煤層厚度，4號煤層厚度為1.30～1.82m,，導水裂隙帶最大高度；4號煤層開采后，在井田東部及西部產生的裂隙波及到地表，使大氣降水、地表水沿裂縫導入井下，造成水害。開采下部10號煤層，10號煤層頂板為石灰巖10號煤層厚度1.63～3.40m，平均2.70m。全部冒落管理頂板時，冒落帶高度采用以下公式計算：Hm=A1±2.5；式中，A1=100∑m/(2.1∑m+16)，∑m為開采煤層厚度。導水裂隙帶最大高度采用以下公式計算：；10號煤層冒落帶高度9.96～14.96m，導水裂隙帶最大高度48.30～65.32m；4、10號煤層間距為55.25～73.36m，平均61.22m。10號煤層導水裂隙帶最大高度大于4、10號煤層間距，因此，10號煤層開采后，如果4號煤層采空區積水如不及時探放，可能會隨之而下，形成災害。3、本礦井水害防治措施如下(1)技術措施①、地面防水a、井田坑口較多，井口和工業場地大多在溝谷邊緣，雖然均位于最高洪水位之上，但應保持泄洪通道通暢，防止溝谷洪水對礦井造成危害。b、矸石和爐渣等固體廢物不得棄于河中，以免淤積河床，造成行洪不暢。c、在雨季前組織有關人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞，及時用黃土、粘土、碎石填封，并高出地表。②、井下防治水a、必須按礦井設計留設礦界和采區邊界煤柱。b、堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的方針，對可疑地段進行探放水。c、發現透水預兆必須停止作業，采取措施，并向調度室報告。d、經常清挖井下水倉，保證水倉有足夠的容量。e、配備足夠的排水設施，并確保能正常使用。(2)管理措施平時加強防汛宣傳，建立探放水管理制度；做好防水計劃；成立“雨季”三防指揮部，組織雨季前“三防”大檢查；加強職工培訓，保證安全生產。(3)物質措施撥出專項資金，?？顚Ｓ茫ＷC防治水物資供應。4、礦井水文地質類型根據“礦井水文地質類型劃分原則”，對礦井水文地質類型進行劃分。（一）受采掘破壞或影響的含水層及水體井田內奧灰巖溶水的水位標高為819-822m。井田內10號煤層中部煤層底板最低標高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰巖之間的隔水層厚度為80mm。根據《煤礦防治水規定》通過突水系數計算公式Ts=P/M，計算井田內10號煤層最低點的突水系數為0.018MPa/m。井田內10號煤層最低點突水系數小于正常塊段內臨界值突水系數0.10MPa/m，也小于構造破壞臨界值突水系數0.06MPa/m。煤層開采相對比較安全，奧灰巖溶水的水患的防治相對較為容易。井田內受開采煤層采掘破壞或影響的含水層主要為上覆巖層含水層水、地表基巖風化帶裂隙水。石炭系上統太原組砂巖裂隙夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層，單位涌水量僅為0.013L/s.m，滲透系數9.55m/d。屬富水性弱。山西組砂巖裂隙含水層；單位涌水量0.00012L/s.m，滲透系數0.0012m/d。屬富水性弱。石盒子組砂巖裂隙含水層：單位涌水量0.0025L/s.m，滲透系數0.0033m/d。屬弱富水含水層。第三、四系砂礫孔隙含水層；當地民用井最大涌水量30m3/d，富水性較弱。綜上所述，其均為弱富水性的含水層。按照《煤礦防治水規定》第一分類依據，其q≤0.1L/s.m,本分項礦井水文地質類型為簡單類型。（二）礦井及周邊老空水分布狀況山西呂梁離石區擔炭溝煤業有限公司井田西南部為石州煤業有限公司，南部為山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業有限公司相鄰。經調查本井田北部向斜軸部采空區積水面積預計為11200m2，積水量為0.9萬m3。井田南部向斜軸部采空區積水面積預計為17600m2，積水量為1.1萬m3。相鄰石州煤業有限公司井田南部礦界處存在古空區，其積水面積預測為22800m2，積水量1.2萬m3。井田內及周邊4號煤層開采年限較長，目前在井田內已形成了較大面積的采空區，采空區局部低洼處積存有一定量采空區積水，隨著時間推移，采空區繪積水量還會增加。礦井及相鄰礦井采空區積水對本礦井煤層開采存在一定的影響，但采空區積水位置、范圍、積水量清楚。根據劃分依據可確定本分項為礦井水文地質類型劃分為中等。（三）礦井涌水量礦井涌水量不大，據礦方提供的資料，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，含水系數0.453m3/t，主要來源為頂板裂隙水和井筒滲水。預計礦井達產時礦井預算正常涌水量為1664m3/d（69.3m3/h）。最大涌水量2054m3/d（85.58m3/h）按照《煤礦防治水規定》Q1＜180m3/h，Q2＜300m3/h，可確定本分項礦井水文地質類型劃分為簡單。（四）突水量井田內煤層開采從未突水，本分項礦井水文地質類型劃分為簡單。（五）開采受水害影響程度：井田內煤層開采受水害威脅的主要水源為采空區積水。而采空區積水的主要水源來自開采煤層上覆含水巖組及大氣降水，雨季溝谷河流滲水。礦井采空區積水，對今后井田煤層的采掘工程存有一定的影響。不排除發生水害事故的可能性，但現有采空區分部范圍集中，區內積水量、積水范圍清楚，威脅性較小，只要加強管理，嚴格執行《煤礦防治水規定》進行防治水，可以避免水害事故的發生。井田內巖溶水的水位標高819-822m。井田內4號煤層底板標高均在奧灰水位之上，不受奧灰水威脅，井田中部10號煤層底板最低標高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰巖之間的隔水層厚度為80mm。根據《煤礦防治水規定》通過突水系數計算公式Ts=P/M，計算井田內10號煤層最低點的突水系數為0.018MPa/m。井田內10號煤層最低點突水系數小于正常塊段內臨界值突水系數0.10MPa/m，也小于構造破壞臨界值突水系統數0.060MPa/m，.煤層開采相對較安全，水患的防治也相對較為容易。根據《煤礦防治水規定》，可確定本分項礦井水文地質類型劃分為中等。（六）防治水工作難易程度本井田內無地表流水，水溝谷發育，井田和工業場地設在溝谷邊緣上，高于歷史最高洪水位，只要加強“雨季”三防工作，該礦井地面防治水工作相對易于進行。井田內及相鄰礦井4號煤層存在較大面積的采空區，4號煤層采（古）空區現已查明的積水約3.2萬m3。隨著時間的推移，采空區積水還會繼續增加。但只要加強防治水工作，嚴格遵守“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水方針等。本礦井采空區防治水工作相對易于進行。井田內奧灰巖溶水的水位標高為819—822m。井田內4號煤層底板標高均在奧灰水位之上，不受奧灰水威脅。井田中部10號煤層底板最低標高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰巖之間的隔水層厚度為80mm。根據《煤礦防治水規定》通過突水系數計算公式Ts=P/M，計算井田內10號煤層最低點的突水系數為0.018MPa/m。也小于構造破壞臨界值突水系數0.06MPa/m。煤層開采的相對較安全，奧灰巖溶水的水患防治工作也相對較為容易。根據《煤礦防治水規定》可確定本分項礦井水文地質類型劃分為中單。（七）礦井水文地質類型的劃分結果綜合上述各分項礦井水文地質類型劃分結果，根據《煤礦防治水規定》按分類依據就搞不低的原則，確定山西呂梁離石區擔炭溝煤業有限公司礦井水文地質類型劃分為中等。5、礦井涌水量預算該礦現采4號煤層，而且有多年的開采歷史，礦井涌水量與產量有一定的相關性，因此，可用類比法預計礦井涌水量。礦井涌水量預計公式：Kp=Qo/PoQ=Kp×P式中：Kp含水系數（m3/t）Qo—礦井涌水量（m3/d）Po—日均產量（t/d）Q礦井預算涌水量（m3/d）P設計生產能力（t/d）礦井整合改造后開采4號煤層，設計能力90萬t/a，平均日產2727t/d。據本礦各參加整合礦井涌水統計：原擔炭溝煤礦生產能力21萬t/a，正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，正常含水系數0.453m3/t，最大含水系數0.679m3/t；原石州煤礦生產能力15萬t/a，正常涌水量240m3/d左右，最大涌水量360m3/d，正常含水系數0.527m3/t，最大含水系數0.791m3/t；井田北部的原燕溝煤業有限公司生產能力21萬t/a，礦井正常涌水量460m3/d，最大涌水量650m3/d，正常含水系數井田內10號煤層目前礦井尚未揭露，根據井田南部相鄰的原山西離石南溝煤業有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司開采10號煤層，根據該兩個礦井的涌水量預算本礦井涌水量如下：原山西離石南溝煤業有限公司批采10號煤層，現采10號煤層，生產能力15萬t/a，礦井正常涌水量350m3/d，最大涌水量430m3/d。采用上述方法計算正常含水系數0.7802m3/t，最大含水系數原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司批采4、6、10號煤層，現采10號煤層，生產能力30萬t/a，礦井正常涌水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。采用上述方法計算正常含水系數0.4400m3/t，最大含水系數根據上述計算結果平均正常含水系數0.6101m3/t，最大含水系數0.7531m結合本礦實際情況，前期主、輔助水平同時開采時，主水平10號煤層生產能力60萬t/a，輔助水平4號煤層生產能力30萬t/a，則輔助水平正常涌水量：Q正常=909×0.568=516m3輔助水平最大涌水量：Q最大=909×0.831=755m3主水平正常涌水量：Q正常=1818×0.6101=1109m3主水平最大涌水量：Q最大=1818×0.7531=1369m3礦井正常涌水量：Q正常=1625m3礦井最大涌水量：Q最大=2124m32、直接沖水水源本礦批采的4號煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，由井筒進水和頂板裂隙滲水組成，山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層為肉含水層。因此，礦井涌水不大。10號煤層直接沖水含水層為太原組石灰巖巖溶裂隙含水層，中部富水性弱，東、西部富水性中等；下不奧陶系灰巖水層富水性在東、西部富水性強，中部富水性弱，本井田4號煤層均在奧灰水位之上，10號煤層的東、西部大部分位于奧灰水位之上；10號煤層中部局部位于奧灰水位之下為帶壓開采煤層。按照《煤層防治水規定》（國家安全生產監督管理局令28號），采用下列公式計算：T=P/M其中：T——突出水系，Map/m；P——底板隔水層承受的水頭壓力MPa；M——底板隔水層厚度m；奧灰水位標高820m、10號煤層底板最低標高55m，隔水層厚度80m，水頭壓力 P=（820—755+80）×0.0098=1.421MPa,，突出系數Ts=P/M1.421/80=0.018Map/m。根據經驗：具有構造破壞的地段，安全突水系數為0.006Map/m，無構造破壞的地段，安全突水系數為0.1Map/m，本井田為有構造破壞地段，突水系數小于臨界突水系數0.06Map/m，故奧陶系灰巖巖溶水對本井田突水的可能性小。6、間接充水水源1)大氣降水：大氣降水為區內主要間接充水水源。礦區位于北東～南西走向的分水嶺地帶，含煤地段部分裸露，直接接受大氣降水補給，其充水強度與季節和降水強度、持續時間有密切關系。因此，未來礦井應加強雨季的疏排水工作。2)地表水：井田內無大的河流，但溝谷發育，屬巴溝自向動橫穿井田，屬巴溝兩側樹枝狀發育小的溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河。3)、間接充水含水層泥巖及泥灰巖等具隔水作用，但巖石裂隙較發育，灰巖中局部尚有巖溶管道，對礦井充水有一定的補給作用。7、礦井水文地質類型據礦方提供的資料，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，含水系數綜前所述，井田4號煤層直接充水含水層（山西組砂巖裂隙含水層）富水性均弱，4號煤層采（古）空區局部有積水（見充水性圖），井田內開采4號煤層局部受地表水影響；10號煤層直接充水含水層（太原組巖溶裂隙含水層）井田中部富水性均弱，補給條件差；10號煤層直接充水含水層（太原組巖溶裂隙含水層）井田東、西部富水性中等。奧陶系灰巖巖溶裂隙含水層在井田東、西部富水性強，但其水位低于煤層，中部水位高于煤層，但富水性弱。經計算開采10號煤層的導水裂隙帶高度可達4號煤層，4號煤層的采（古）空區積水對開采10號煤層構成了一定的威脅。根據國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局2009年9月21日頒發的《煤礦防治水規定》井田水文地質條件為中等類型。（四）礦井排水排水井井口標高:+1051m井底水泵標高：+836m井下水處理站與井口高差10m排水高度：225m礦井10號煤層預算正常涌水量：Q正常=2727×0.6101＝1664m3/d最大涌水量：Q最大=2727×0.7531＝2054m3/d選用3臺MD155-30×10型水泵，正常涌水時1臺工作，1臺備用，1臺檢修；最大涌水時1臺工作，1臺備用，1臺檢修。該泵額定流量為155m3/h,額定揚程為300m，額定效率77%。（五）、礦井水文安全條件評價1、對礦井開采受水害影響程度的評價 山西呂梁離石區擔炭溝煤業有限公司井下出水源主要為4號煤層采空區積水，煤層上覆含水層水及地表淺層水。礦井現開采4號煤層，礦井涌水量不大，礦井正常涌水量288m3/d左右，最大涌水量432m3/d，礦井涌水量主要受季節性降雨量影響，變化較大。井田內巖溶水的水位標高819—822m。10號煤層中不煤層底板最低標高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧陶系灰巖之間的隔水層厚度為80mm。根據《煤礦防治水規定》通過突水系數計算公式Ts=P/M,計算井田內10號煤層最低點的突水系數為0.018Mpa/m。井田內10號煤層最低點突水系數小于正常塊段內臨界值突水系數0.018Mpa/m，也小于構造破壞臨界值突水系數0.06Mpa/m。煤層開采相對較安全。但不能排除因導水斷裂構造發生水害事故的可能，此區域煤層開采時應加強水害事故的預防工作。根據井下水文地質調查，由于該礦開采時間較長，4號煤層在井田內已形成了較大面積的采空區，在采空區低洼積存有一定量各采空區積水，預計在井田南部及西部4號煤層古空區有積水2萬m3，隨著時間推移，采空區會積水量還會增加。相鄰周邊礦井4號煤層存在大面積的采（古）空區，并且局部存有積水。原石州煤業有限公司井田南部礦界處存在古空區，積水面積預測為22800m2，積水量1.2萬m3。其他周邊礦井4號煤層存在大面積的采（古）空區，并且局部存有積水，采空區積水多集中在靠近向斜軸部的采空區內低洼處。10號煤層因開采年限較短，采空區積水相對不大。采空區積水是礦井主要水害之一，也是礦井防治水工作的重點和難點。隨著開采面積的擴大，各采空區積水也不斷的再增加，所以必須加強采空區及鄰近礦井采空區及老窯水的防范措施，加強礦井探放水工作，以防范水害事故的發生。2、對礦井防治水工作難易程度的評價本井田內無地表河流。小溝谷發育，井口和工業場地設在溝谷邊緣上，高于歷史最高洪水位，只要加強“雨季三防”工作，該礦井地面防治水工作相對易于進行。井田內及相鄰礦井4號煤層存在較大面積的采空區，4號煤層采空區現已查明的積水約3.2萬m3。隨著時間推移，采空區積水還會繼續增加。采空區積水將是礦井主要水害之一，也是礦井防治水工作的重點和難點。預防采空區水害事故發生的有效手段應做到以下三點。（1）嚴格遵守“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水方針。（2）樹立防水意識，重視防水工作，對職工進行有關水害知識的教育和有關出水征兆的識別。加強對礦井涌水量和地表塌陷區的觀測，及時掌握有關涌水量的變化情況，對突然增大的涌水量，要查明水源及水量變化情況，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故發生。（3）必須及時了解礦井及相鄰礦井開采情況，掌握其采空范圍、涌（積）水情況、采空區積水范圍，并且及時把相關資料填充到水文地質圖上，防止相鄰礦井越界開采，造成巷道相互貫通。加強探放水工作，預防采空區、古空區積水涌入礦井，造成涌（突）水事故的發生。只要做到上述三點，本礦井采空區防治水工作相對易于進行。井田內奧灰巖溶水的水位標高為819—822m。井田內10號煤層中部煤層底板最低標高755m位于奧灰水位之下，局部為帶壓開采煤層。10號煤層底板與奧灰系巖之間的隔水層厚度為80mm。根據《煤礦防治水規定》通過突水系數計算公式Ts=P/M,計算井田內10號煤層最低點的突水系數為0.018Mpa/m。井田內10號煤層最低點突水系數小于正常塊段內臨界值突水系數0.010Mpa/m，也小于構造破壞臨界值突水系數0.06Mpa/m。煤層開采相對較安全，奧灰巖溶水的水患防治工作也相對較為容易。第二章礦井水害調查報告一、調查時間：二0一一年九月二日二、參加調查人員：張萍郝權張青生李衛明趙恒貴任慧君三、調查路線：工業廣場→袁家嶺村→縮縮嶺村→趙家焉村→張家墕村→炭窯里煤礦→燕溝煤礦→南溝煤礦→回到礦四、調查方式對相鄰及關閉礦井的封閉情況，井口位置、方向、深度及井下巷道和方向等進行詢問、調查，走訪了解記錄；并對周邊煤礦采空區（老井老巷道）相對應地面進行踏查。五、調查情況（一）周邊礦井情況井田南為山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司，北與山西呂梁離石西山晉邦德煤業有限公司相鄰。1、山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司本次由原山西離石南溝煤業有限公司和原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司整合重組而成（晉煤重組辦【2009】25號文批準）。整合重組后批采4、6、10號煤層，設計生產能力90萬t/a。原山西離石南溝煤業有限公司位于井田東南，批采10號煤層，設計生產能力15萬t/a，為基建礦井，現在只開鑿了一對立井筒，均已見10號煤層，并掘進了部分大巷。2008年瓦斯等級鑒定結果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.28m3/min；二氧化碳絕對涌出量0.31m3/min。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常涌水量350m3/d,最大涌水量430m3/d。原山西呂梁萬峰榮泰煤業有限公司位于本井田南，批采4、6、10號煤層，設計生產能力30萬t/a。4號煤層已基本采空，現正在開拓10號煤層，采用立井開拓，已見煤，并掘進了部分大巷。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常通水量400m3/d，最大涌水量510m3/d。2、山西呂梁離石西山晉邦德煤業有限公司本次由原山西離石西山晉邦德煤業有限公司、原山西呂梁西蜀巴燕溝煤業有限公司和原山西呂梁錦順煤業有限公司整合重組而成（晉煤重組辦【2009】25號文批準）。整合重組后批采4、10號煤層，設計生產能力120萬t/a。山西呂梁西蜀巴原燕溝煤業有限公司位于井田北部，批采4號煤層，井田面積3.795km2。現采4號煤層，設計生產能力21萬t/a，采用立井斜井綜合開拓，皮帶提升，走向長壁炮采，皮帶運輸，金屬支柱支護。2008年瓦斯等級鑒定結果為低瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.65m3/min，相對涌出量1.67m3/t；二氧化碳絕對涌出量0.70m3/min，相對涌出量1.,80m3/t。據調查與本礦之間沒有越界開采現象。礦井正常涌水量460m3/d,最大涌水量650m3/d。原山西離石晉邦德煤業有限公司位于本井田西北部，批采4、10號煤層，設計生產能力30萬t/a，采用立井斜井聯合開拓，箕斗提升，走向長壁炮采，皮帶運輸，金屬支柱支護。據調查與本井田相鄰區域尚未開采。礦井正常涌水量420m3/d,最大涌水量550m3/d。山西呂梁錦順煤業有限公司位于本井田北部（原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司以北），批采4號煤層，井田面積2.9014km2。開采4號煤層，生產能力9萬t/a，采用立井斜井聯合開拓，走向長壁炮采。據調查錦順煤業有限公司與本井田之間有原山西離石晉邦德煤礦有限責任公司相隔，錦順煤業有限公司與本礦之間沒有越界開采現象。（二）地表水系調查：井田內無大的河流，但溝谷發育，屬巴溝自西向東橫穿井田，屬巴溝兩側樹枝狀發育小得溝谷，這些溝谷旱季無水，雨季匯集洪水向東流入北川河，與東川河、南川河分別在離石區和交口鎮匯集成三川河向西流入黃河，屬黃河流域山川河水系。（三）老空積水情況：根據礦井與相鄰礦井的水文地質調查資料，井田及周邊4號煤層存在大面積的采（古）空區，并且局部存有積水，采空區積水多集中在靠近向斜軸的采空區內低洼處。10號煤層因開采年限較短，采空區積水相對不大。采空區積水將是礦井生產的主要水害之一。所以在煤層開采過程中一定要做到有掘必探，防止采空積水等對煤礦開采影響。(四）地面塌陷情況：通過對上述周邊礦井開采位置采空區相對應地表進行踏查，未發現有裂縫和塌陷，但發現個別地方土壤明顯疏松，雨季時要注意可能出現導水現象。六、礦井水患分析1、水患類型造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。本礦屬水文地質條件中等的礦床，礦井水害類型主要有采空區積水、大氣降水、地下水、地表水。2、突水水源突水水源主要為采空區積水，小窯水、地表水、裂隙水、斷層水。3、礦井水害威脅程度分析根據以上可見，本礦屬水文地質條件中等，礦井受采空區（老窯）積水威脅較大，存在老窯突水危險，也存在地表水、滑坡或暴雨時，雨水通過地表裂縫或井筒潰入井下的可能。七、目前礦井需防范的水患1、礦井主井、副井和風井井口均高于當地的最高洪水位標高，無洪水潰入井下的水患，但在雨季強降雨時，必須注意井口后背山坡集水灌入井下，要在雨季前清挖好泄水溝。2、大氣降水：大氣降水主要通過頂板所存在的裂隙向巷道和采空區內滲漏，其直接充水強度和降水的強度及持續時間有密切關系。雨季時，大氣降水會形成山洪水通過地面連通的線部開采的老窯老空，塌陷或崩塌的井口（井筒）直接潰入其井下，對礦井構成威脅，必須保持警惕，值班人員在降大雨或大暴雨時，必須通知井下人員撤到地面，并注意巡查小鹿塘河，防止小鹿塘河灌入安桂良老井滲透到井下。3、采空區積水井田主要水害是古空區和采空區積水，預計在4號煤層南部古空區有積水1.2萬m3，采空區有積水2.0萬m3。該礦現開采4號煤層，根據《三下采煤規程》冒裂帶最大高度計算，4號煤層冒落帶高度4.02—8.42m，導水裂隙帶最大高度32.80—36.98m，4號煤層開采后，在井田東部及西部產生的裂隙波及到地表，使大氣降水、地表水沿裂縫導入井下，造成水害。10號煤層冒落帶高度9.96—14.96m，導水裂隙帶最大高度48.30—65.32m。4、10號煤層間距為55.25—73.36m，平均61.22m。10號煤層導水裂隙帶最大高度大于4、10號煤層間距，因此，10號煤層開采后，如果4號煤層采空區積水如不及時探放，可能會隨之而下，形成災害。4、含水層水：礦井的開拓開采在遇到斷層帶、巖溶裂隙溶蝕破碎帶和溶洞塌陷區等時，除其本身含有一定的涌水外，極有可能與采空區積水有導水通道，揭露時形成一定的突水，甚至引發透水，應高底重視。第三章礦井防治水措施一、礦井開拓開采所采取的安全保證措施1)必須密切觀察礦井內的淋水、涌水情況，必須堅持“預測預報、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原則，同時必須堅持“有疑必?！钡脑瓌t。2)定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖及采掘工程圖上標出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。3)針對主要含水層(段)建立地下水動態觀測系統，進行地下水動態觀測、水害預報，并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。4)井巷在掘進過程中必須先探后掘，掌握前方水文情況，若發現有水患時，應及時采取措施，待確認安全后才向前掘進，并將出水點位置標于井上下對照圖及采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質等地下水動態和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。5)采掘工作面或其他地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突出預兆時，必須停止作業，采取措施，立即報告礦調度室，發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。6)井下和地面排水設施保證完好，所設沉淀池、水溝要及時進行清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進行一次全面檢查，成立防洪搶險隊伍，并儲備足夠的防洪搶險物資。7)對于巷道破碎和淋水段特別加強支護，并采取導水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜，巷道排水溝按規定設置并及時清理，巷道要保證排水坡度，對于巷道局部地段低洼集水段要設潛水泵或泥漿泵及時排水。8)以后掘進的開拓、準備巷道應根據井下地層情況選擇穩定、淋水小的巖層，盡量避免穿過斷層等構造帶。9）要加強水文地質預測預報工作，提前預測和查清采掘工作面前方“斷層、裂隙、陷落柱等構造導水性”的基本情況，以便提前采取針對性的防治水措施。二、防治水煤（巖）柱的留設（一）防水煤（巖）柱的種類由于井田煤層有較好的隔水層，各含水層之間的垂直水力聯系通道不暢通，含水層的裂隙發育情況以及含水層的水力補給情況不明顯，主要水患來自周邊老窯采空積水，因此防水煤（巖）柱的留設尤為重要，根據該礦的實際情況，設計需要留設的防水煤（巖）柱主要有以下幾種：1、斷層兩側或四周留設防水煤（巖）柱；2、煤層露頭防水煤（巖）柱；3、采空區防水煤（巖）柱；4、井田邊界防水煤（巖）柱；5、井筒、大巷、下山等主要巷道防隔水煤（巖）柱6、地面水體、建筑物保護煤柱。（二）防水煤（巖）柱的留設原則：1、在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水（疏放或注漿很不經濟時）的地區采掘時，必須留設防水煤（巖）柱。2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。為了多采煤炭，充分利用資源，也可以用采后充填，疏水降壓、改造含水層（充填巖溶裂隙）等方法，消除突水威脅，創造少留煤柱的條件。3、留設防水煤（巖）柱必須與礦井的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學特性、煤層的組合結構方式等自然因素密切結合，還要與采煤方法、開采強度、支護方式等人為因素相適應。4、一個井田或一個水文地質單元的防水煤（巖）柱應該在它的總體開采設計中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設相適應，否則會給以后煤柱的留設造成極大的困難，甚至無法留設。5、在多煤層塊段，各煤層的防水煤（巖）柱必須統一考慮確定，以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤（巖）柱，致使整個防水煤（巖）柱失效。6、在同一地點有兩種或兩種以上留設煤（巖）柱的條件時，所留設的煤（巖）柱必須滿足各留設煤（巖）柱的條件。7、對防水煤（巖）柱的維護要特別嚴格，因為煤（巖）柱任何一處被破壞，必將造成整個煤（巖）柱無效。防水煤（巖）柱一經留設即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水措施，保護煤（巖）柱的完整性。8、留設防水煤在（巖）柱需要的數據必須在本地區取得。鄰區或外地的數據只能參考，如果需要采用，應適當加大安全系數。9、防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質隔水層或裂隙不發育、含水層極弱的巖層，否則防水巖柱將無隔水作用。（三）防水煤（巖）柱的留設1、斷層防水煤（巖）柱的留設斷層破壞了巖層的完整性，常常成為含水層間的聯系通道。斷層的某一區段是否導水、導水性強弱等情況取決于斷層兩側巖層的接觸關系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復破壞作用。（1）含水或導水斷層防隔水煤柱的留設煤層直接和富含水層、導水斷層接觸，頂底板無突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，可參照下述公式計算煤柱寬度：L＝0.5KM式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高，M16號煤層的平均厚度分別為1.45m；KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數，一般取2～5，本設計取3。M16號煤層開采時L＝0.5×5×1.45×＝15.70（m）根據上述計算，并結合實際情況，含水或導水斷層兩側M16煤層兩側各留設20m防水煤柱。2、井田邊界煤（巖）柱的留設井田邊界煤柱可參照下述公式計算煤柱寬度：L＝0.5KM式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；M——煤厚或采高，M16號煤層的平均厚度分別為1.45m；KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2；P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2；K——安全系數，一般取2～5，本設計取3。M16號煤層開采時L＝0.5×3×1.45×＝9.42（m）根據上述計算，并結合實際情況，井田邊界煤柱留設20m防水煤柱。3、煤層露頭防水煤（巖）柱H防=H裂+ H保≮20m式中：H防防水煤（巖）柱高度（m）H裂垂直煤層的導水裂隙帶最大高度（m）；H保保護層厚度（m）；M16煤層露頭防隔水煤柱為：H=（100×1.45）/10.3+3.5+2=19.58m根據上述計算，并結合實際情況，M16煤層煤層露頭防隔水煤柱為30m。4、采空區防水煤（巖）柱；①在采空區或老空積水區下開采時，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍，經計算為：10×2.2=22m。（巷道最大高度為2.2m②采空區或老空積水區下同一煤層中進行開采時，若采空區或老空積水區的界線已基本查明，隔水煤柱的尺寸應按含水或導水斷層防隔水煤柱的留設要求留設。故采空區防水煤（巖）柱按22m留設，計算詳見斷層防水煤（巖）柱的留設。③在采空區或老窯積水區下的煤層進行回采時，防水煤（巖）柱的尺寸不得小于導水裂隙帶最大高度與保護帶厚度之和。故采空區防水煤（巖）柱按30m留設，計算詳見煤層露頭防水煤（巖）柱。根據上述計算，并結合實際情況，采空區邊界留設35m的防水煤（巖）柱。5、井筒隔水煤柱