玉溪煤矿初步设计（变更） 第一章 井田概况及矿井建设条件
Ts＝P/（M-Cp）
式中：Ts――突水系数，MPa/m；
P――隔水层底板承受的水压，MPa； M――底板隔水层厚度，m；
Cp――采矿对底板隔水层扰动破坏厚度，m；其中Cp取经验值15m。
①13-1号钻孔突水系数计算：
Ts=（505.09-383.34+94.93）×0.0098/（94.93-15）=0.027 MPa/ m ②14-1号钻孔突水系数计算：
Ts=（593.92-384.54+122.08）×0.0098/（120.08-15）=0.031 MPa/ m
经计算3号煤层底板奥灰水系数0.027-0.031MPa/m，均小于构造破坏地段临界突水系数0.06MPa/m。
3号煤层底板突水系数计算表
表1.3－3
孔号 13-1 14-1 底板标高(m) 383.34 384.54 底板水头压力(MPa) 0.21 0.32 隔水层厚度(m) 94.93 122.08 突水系数(MPa/m) 0.027 0.031
（2）全矿井突水系数计算
采用国标《GB12719-91》附录G中的公式，计算3号煤层底板奥灰水突水系数（计算结果见表1.3－4）。
Ts＝P/（M-Cp）
式中：Ts――突水系数，MPa/m；
P――隔水层底板承受的水压，MPa；
M――底板隔水层厚度，取两个钻孔平均值108.51m；
Cp――采矿对底板隔水层扰动破坏厚度，m；其中Cp取经验值15m。
全矿井最小突水系数计算：
Ts=（593.92-450.00+108.51）×0.0098/（108.51-15）=0.026 MPa/ m 全矿井最大突水系数计算：
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Ts=（593.92-190.00+108.51）×0.0098/（108.51-15）=0.054 MPa/ m
经计算全井田3号煤层底板奥灰水系数0.026-0.054MPa/m，均小于构造破坏地段临界突水系数0.06MPa/m，因此煤层带压开采相对安全区域，一般3号煤层开采不受奥灰水威胁。在生产中注意查明隐伏断层、陷落柱及其导水可能性，做好防治水工作。
全井田3号煤层底板突水系数计算表
表1.3－4 序号 1 2 底板标高(m) +350.00 +190.00 底板水头压力(MPa) 0.25 0.50 隔水层厚度(m) 108.51 108.51 突水系数(MPa/m) 0.026 0.054
依据《煤、泥炭地质勘查规范》，除陷落柱附近外，井田水文地质类型为二类一型，即简单型。
（3） 3号煤层采后裂隙带高度计算
采用中硬煤层《三下规程》附表6-2公式二计算： H1i＝20?M?10
式中：M――采高，m； H1i――裂隙带高度，m；
①3号煤层最大厚度7.20m时：H1i＝207.20?10=63.7m ②3号煤层最小厚度5.12m时：H1i＝205.12?10=55.3m ③3号煤层平均厚度5.83m时：H1i＝205.85?10=58.4m
井田范围内最低点海拔标高+759.1m，最高点海拔标高1223.1m，井田开采水平标高+320m，3号煤层埋藏深度433.9-883.3m，3号煤层采后未波及到地表，地表水不会影响井下3号煤层开采；3号煤层之上没有可供开采煤层，亦不会受到上覆煤层采空区积水威胁。
2．15号煤
15号煤层直接充水含水层为顶板K2石灰岩含水层，该含水层区内未做抽水试验工作。据区域资料，该含水层富水性不均一，一般富水性较弱。15号煤层底板距奥灰界面
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距离仅7.85m(13-1孔)，同时位于奥灰水位下208.03m，其突水系数为0.298，远大于0.15，故存在突水可能。考虑到奥灰含水层在该区富水性相对较弱，故水文地质类型为三类二型。在井田东部，则水文地质条件趋向复杂化。
1.3.5.6 矿井涌水量
矿坑排水量预测有多种方法，即解析法、吨煤排水系数法、水均衡法等。根据玉溪煤矿地质报告和水资源论证报告，综合分析论证。
1．地质报告中已有的解析法预测成果
据玉溪井田3号煤层勘探报告，采用大井法对3号煤层进行涌水量预测，本区确定先期开采地段面积（F）约12km2，选用公式如下：
лK[(2H-M)M-h2]
Q= ––––––––––––––– ………………………① lnR-lnr0 2.73MSK
Q= ––––––––––………………………………② LgR/lgr0
R=r0+10.S.K1/2………………………………③
式中：Q――预算涌水量（m3/d）；M――含水层平均厚度（m）；h――3号煤层底至K7底的平均距离（m）； H――水柱高度(m)，为静止水位至疏干标高的距离与h之和，B级储量区最低标高+340m；S――水位降深，为静止水位至疏干标高的距离；K――渗透系数(m/d)，采用14-3号孔抽水试验资料，r0――引用半径，由式r0= (F/π)1/2得出：r0=1954.41m，取r0=1950m。
对于直接充水含水层：m=26.73，h=13.67，H=268.84，S=255.17，K=0.01，r0=1950；对于间接充水含水
m=47.15，h=0，H=S=142.82，K=0.09（矿井地质勘探报告中显示矿井有三个教大的陷落柱存在，考虑矿井开采时有可能导入基岩风化带含水，故K值取0.09），r0=1950。利用公式①、③可求出直接充水含水层涌水量3443.45m3/d，利用公式②、③可求出间接充水含不
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层涌水量为8338.11m3/d。
正常情况下，3号煤层涌水量为直接充水含水层与间接充水含水层涌水量之和，即11781m3/d。
2．水均衡法预测
井田处于太行山南段，延河泉域北边界剥蚀山区，雨量丰沛，地表水系较发育，侧向补给微弱，补给区主要集中在矿区范围，矿井水以垂向补给为主，故可采用降水入渗补给法预测矿坑排水量。
计算公式： Q补＝103a·F·P/365 Q可＝β×Q补 式中：
Q补――矿井范围降雨入渗补给量（m3/d）
Q可――矿井影响范围地下不河开采量，即为矿井涌水量（m3/d） a－－降水入渗补给系数 F――井田开采影响面积（km2） β－－开采系数
据延河泉域研究成果及我省岩溶大泉研究中对同类碎屑岩分布区降水入渗系数的选取值，确定井田范围内降水入渗补给系数为0.08，井田面积29.79 km2，考虑采煤塌陷影响向井田边界周围延伸200～500m后，计算面积为31.37 km2，降水量采用沁水县1956～2005年系列值，并采用不同保证年法对玉溪矿井涌水量进行了预测。计算结果见表1.3-5。 表1.3-5 降水入渗补给量计算表 单位：km2、mm
矿区 名称 玉溪 矿井 a F 降水 频率 50％ 0.08 31.37 75％ 95％ 均值 P 596.0 515.2 412.4 604.9 补给量 万m3/a 149.6 129.3 103.5 151.8 m3/d 4097.9 3542.3 2835.5 4159.1 m3/h 170.7 147.6 118.1 173.3
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