三下山擴區(qū)運輸巷位于礦井二采區(qū)西北部，開口位置位于7#皮帶機尾以西40米處，工作面沿主采2#煤層傾向布置，屬采區(qū)準備巷道。地面相對位置為黃土覆蓋山梁，黃土覆蓋厚度290-370米。地面無任何建筑物及村莊。開采標高1180-1050m;根據(jù)地測資料分析開采最低標高為1050米，高于本區(qū)域奧灰水位標高755米，但為了防止水害事故發(fā)生，防患于未然，確保礦井安全生產(chǎn)，特制定以下防突水專項安全措施。
??? 一、礦井區(qū)域水文地質條件
??? (一)地表水
??? 井田內(nèi)無大的河流，井田南部的北東-南西向展布的山梁形成了一條天然分水嶺，其南西側沖溝水匯集于鄉(xiāng)寧縣鄂河后向西注入黃河。北東側沖溝水匯入臺頭溝，向東至鄉(xiāng)寧縣光華鎮(zhèn)匯入豁都峪河，然后向南東出境至襄汾縣匯入汾河。
??? 井田西部的馬泉、蒿地溝兩大溝均有泉水溢出，但流量很小，小于0.001L/s，遇暴雨時節(jié)溝內(nèi)可見時有洪水匯流，但數(shù)小時后即減弱為小細流。幾于后完全斷流。
??? 由于天然分水嶺近礦區(qū)展布，其兩側山坡溝谷徑流距離短，基本上常年無水，均為季節(jié)性河流。
??? 本區(qū)水系屬黃河流域汾河水系。
??? (二)主要含水層描述
??? 礦區(qū)位于區(qū)域龍子祠巖溶泉域的補給區(qū)。
??? 礦區(qū)主要含水層按成因及巖性可劃分為四類，現(xiàn)分述之:
??? 1、奧陶系巖溶裂隙水含水巖組
??? 奧灰水是影響煤系地層開采的主要含水層，位于本系組底部。據(jù)山西省第五地質工程勘察院《鄉(xiāng)寧縣沙坪(吉縣)煤炭有限責任公司礦井水文地質調(diào)查報告》，礦區(qū)周邊共施工奧灰水供水井3處，現(xiàn)分述之：
??? ?、?該礦于2003年6月在臺頭鎮(zhèn)西北約2.5km處(及井田工業(yè)廣場附近)施工一深水井，井深750m，揭露奧灰?guī)r層474m，寒武系白云巖層50m，水位埋深230m，水位標高1010m，出水量288m3/d。據(jù)該孔資料，巖溶裂隙較發(fā)育，富水性較強。
??? ?、婆_頭鎮(zhèn)政府供水井，位于臺頭鎮(zhèn)東南，距本礦2000m，2004年建井，井深871.3m，井口高程1040m，水位埋深415m，水位標高650m，涌水量 600m3/d ;
??? ?、?麥積峪老坑口，距本礦500m，2001年建井，井深650.0m，井口高程1295m，水位埋深540m，水位標高755m，涌水量 456m3/d ;
??? 據(jù)區(qū)域巖溶水資料，礦區(qū)一帶巖溶水水位標高推測750-780m之間，查區(qū)域地層資料，對應的地層位置應是奧陶系上馬家溝灰?guī)r地層(距本溪組底部290)。巖溶水標高與麥積峪老坑口水井相近，且麥積峪老坑口水井在三個供水井中，離礦區(qū)中心地帶僅有1200m，距離礦區(qū)南界僅500m。與其它二個供水井相比，更具代表性，故此次核查計算采用麥積峪老坑口水井資料，此井中巖溶水水位標高755m。
??? 2、碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙溶隙含水巖組
??? 含水層主要包括砂巖(K1)和三層灰?guī)r(K2、K3、K4)，為區(qū)內(nèi)主要含水層。
??? K2灰?guī)r為主要含水層，厚度8.16m左右，是9號煤層頂板直接充水含水層，巖溶裂隙不發(fā)育，據(jù)井田內(nèi)606號水文孔抽水試驗，用空壓機抽干，單位涌水量<0.001L/s﹒m，水位標高1304.81m，故K2石灰?guī)r為極弱富水性巖層。K3石灰?guī)r厚6.25m，K4石灰?guī)r厚1.45m，巖溶裂隙均不發(fā)育，鉆孔沖洗液消耗量0.8-14.5m3/h，均為極弱富水性巖層。底部K1砂巖為細粒砂巖，裂隙不發(fā)育，為極弱富水性巖層。
??? 3、碎屑巖類裂隙含水巖組
??? 主要由K7、K8、K9、K10、K12及K13等砂巖組成，K8砂巖相對富水，為2號煤層的直接充水含水層，砂巖層厚3.93m，裂隙較發(fā)育，據(jù)606號孔抽水試驗，水位標高為1397.73m，單位涌水量<0.001L/s﹒m，屬極弱含水層。
??? 4、第四系砂礫石層孔隙含水層
??? 區(qū)內(nèi)黃土層一般為透水層，不含水，分布于山頂及山坡。砂礫石層接受大氣降水和地表水補給，分布于山區(qū)現(xiàn)代河谷下部，涌水量一般介于0.001-0.05L/s.m之間，僅可充做一般生活用水水源。
??? (三)井田主要隔水層
??? 主要由本溪組鋁質泥巖、泥巖及K1石英砂巖組成，隔水層全厚約76m左右，隔水性能良好，構成奧灰含水層的直接頂板。切斷了奧灰水與煤系地層含水層之間的水力聯(lián)系。
??? 各標志層沉積穩(wěn)定，其間所夾的泥巖、頁巖層致密，沉積穩(wěn)定，構造裂隙不發(fā)育，構成各含水層間良好的隔水層。受其控制煤系地層間含水層均為層狀產(chǎn)出。
??? (四)構造對水文地質條件的影響
??? 井田內(nèi)總體為一單斜構造，局部發(fā)育有向、背斜構造，井田北部發(fā)育有F1、F2兩條落差較小的斷層，均為地表調(diào)查及井巷開拓揭露，據(jù)本礦開采2號煤層井下調(diào)查，斷層帶無導水現(xiàn)象，故構造對煤層開采影響不大較小。
??? (五)地下水補、逕、排條件
??? 井田內(nèi)地下水主要為石炭系上統(tǒng)太原組砂巖裂隙含水巖組、灰?guī)r巖浴水含水巖組及奧陶系灰?guī)r巖溶水含水巖組，井田處于地下水補給區(qū)。逕流方式多由巖層傾向方向流動，排泄方式一是于地形低凹處以泉的形式排泄，另一方面由人工開采形式排泄。
??? 綜上所述，井田內(nèi)2、3號煤層西部區(qū)賦存在區(qū)域侵蝕基準面之下，但礦區(qū)批采標高849.99m，高于奧灰水水位755m，區(qū)內(nèi)以大氣降水為礦井充水的主要來源，坡陡、溝多，大氣降水大部分迅速排出區(qū)內(nèi)，井田總體為傾向北西的單斜構造，不利于地下水的聚積，不排除局部聚水構造存在。本礦現(xiàn)開采2號煤層，礦井充水主要來自井硐及煤層頂板之上含水層，2、3號煤層西北方向底板最低標高低于奧灰水水位，但不在批采范圍，故礦區(qū)內(nèi)開采2、3號煤層現(xiàn)階段礦井水文地質仍屬以裂隙充水為主、水文地質條件簡單類型?？傮w分析，礦井突水事故對采掘影響不大。
??? 二、目的和要求
??? 1、目的：為了解決奧灰水對三水平下山采區(qū)的施工威脅，對該區(qū)進行水文地質調(diào)查與研究，獲得相關技術參數(shù)，為科學的指導該區(qū)安全生產(chǎn)提供依據(jù)，防止該區(qū)域的奧灰水突然涌出造成水患。
??? 2、要求：按照《煤礦安全規(guī)程》、《礦井水文地質規(guī)程》、《礦井防治水條例》及公司文件要求進行編制。
??? 三、突水因素分析
??? 采掘過程中，造成底板突水的因素是多方面的，是多種因素綜合作用的結果.根據(jù)現(xiàn)場實際觀測及有關理論分析，認為影響底板突水的因素主要有以下幾個方面.
??? 1.礦壓
??? 采礦過程中的礦山壓力，對工作面底板具有嚴重的破壞作用，產(chǎn)生新裂隙，并“活化”原有斷裂，導致底板突水.
??? 隨著采煤工作面的推進，底板任一斷面總是經(jīng)歷超前支撐壓力壓縮破壞、采后懸頂卸壓膨脹破壞、采空區(qū)周邊剪切破壞、最后頂板冒落壓實的再受壓過程.其中采空區(qū)卸壓膨脹及其周邊剪切對底板破壞最嚴重，產(chǎn)生的裂隙最多.
??? 礦壓對底板的破壞程度是不一樣的.根據(jù)現(xiàn)場觀測，工作面初壓及周期來壓時頂板懸頂面積最大，工作面周圍煤體的支撐壓力及煤壁處的剪切力達到最大值，煤層底板最易造成破壞，底板最易突水。礦壓對底板的破壞作用與工作面頂板巖性有關.工作面頂板巖層越不易冒落，礦壓對底板的破壞作用越明顯，工作面越易出水.礦壓的破壞作用不顯著，與底板出水不明顯.所以對頂板不易冒落的工作面要及時采取措施，減少礦壓的破壞作用.
??? 2.斷裂
??? 斷裂構造是突水的主要因素之一，綜合分析其作用主要有：
??? (1)斷裂構造的存在破壞了底板完整性，降低了底板的強度.
??? (2)斷層上下兩盤錯動的結果，縮短了煤層與含水層的距離，甚至使煤層與含水層直接對口.
??? (3)斷裂帶破碎、軟弱，易形成導水通道.
??? (4)斷層帶充水成為充水帶，更使水文地質條件復雜化.
??? 一般情況下，在斷層交叉復合部位、尖滅端、拐彎處、向斜軸部、轉折端及隱伏裂隙存在的工作面因應力集中，易造成底板破壞突水，是預防的重點.
