项目背景
某煤矿井田东部区主要含煤地层为侏罗系中统延安组，其中主采2-2煤层厚5.01～6.59m，平均5.70m，埋深46.64～152.66m，平均86.90m。根据东部区水文补勘资料，该区2-2号煤层上覆正常基岩厚度14.38～97.55m，平均厚度45.78m，上部风化基岩厚度3.20～41.44m，按照2-2煤层205工作面“两带”孔分析成果，冒落带最大高度为煤层采厚的7倍，导水裂缝带发育最大高度为煤层采厚的20倍，导水裂缝带发育最大高度为94.00m，部分地段冒落带高度直接发育至松散沙层，导水裂缝带全部发育至松散沙层，有效隔水层厚度H≤0，而且东部区由于存在常年性河流黑龙沟以及水泉较多，导水裂缝带可能沟通地表水、松散沙层水、基岩裂隙水，易发生突水溃沙事故。此外，本井田东部区存在110kV输电线路和矿井进场道路下安全开采的问题，而且由于井田东部黑龙沟煤矿有越界开采行为(越界0～30m)，东部边界还存在采空区范围及积水量不清等情况。
为此东部区需要分别从突水溃沙、顶板、水灾、火灾及瓦斯灾害等方面进行系统性分析和评价。
研究分析
1.东部区2-2煤开采时冒落带最大高度为32.20m，导水裂隙（裂缝带）带发育最大高度为92.00m。东部区2-2号煤层上覆正常基岩厚度一般为14.38～81.33m，平均厚度为43.42m，上部风化基岩厚度为3.20～41.44m，导水裂隙带全部发育至松散层。
2.东部区上覆风积沙直接沿基岩顶界面分布，该区存在水沙溃涌的物质基础；东部区2-2煤开采时整个区域导水裂隙带全部发育至松散层，部分区域冒落带发育至松散层，存在水沙流动的通道；东部区未进行井下探放水工程，地下水含水层存在一定的静储量和动水压力作用，同时现有采煤工艺和方法存在容纳水沙流入的空间。东部区整个区域存在突水可能性，沿黑龙沟一带区域区域突水溃沙危险性强。
3.东部区2-2煤层直接顶为Ⅲ类稳定顶板，基本顶为Ⅱ级～III级，压力显现明显～强烈，因此基本顶的稳定程度为影响东部区2-2煤层顶板灾害的主要因素。
4.东部区沟槽及其支沟附近回采后冒落带、导水裂隙带可发育至松散层，则大气降水、地表水和萨拉乌苏组孔隙潜水、风化基岩裂隙潜水以及煤层顶板基岩裂隙承压水均会成为过沟开采过程中的直接充水水源，对煤矿安
全、东部区安全开采产生极大威胁。
东部区邻近的煤矿越界开采所形成的采空区范围、积水范围和积水量难以确定，且该处采空区水容易集聚，导致一旦采掘过程中邻近煤矿老空水溃入本煤矿工作面内，可能造成淹井事故，因而该区域老空水对东部2-2煤层的安全开采影响较大。
5.部区2-2煤开采后，对于上覆岩层及风化基岩较薄处，裂隙带可直接发育至表面，形成直接导通地面的供氧通道，使该区域采空区大部分区域都处于氧化升温带，随时间推移，有极大可能发生自燃，对东部区的防灭火工作是一个极大的隐患。
6.本矿井为低瓦斯生产矿井，2-2煤具有煤尘爆炸危险性。目前已制定了完善的防治瓦斯和粉尘灾害制度和措施，并在日常生产中严格执行，因此受瓦斯和粉尘灾害威胁较小。
建议方案
1.完善东部区地质资料，为东部区安全开采提供资料支持。
2.在东部区开采时需加强监测预报技术，包括顶板变形、裂隙发育、采空区自燃参数、瓦斯浓度变化、顶板淋水及邻近煤矿越界采空区涌水情况。
3.选择合理的采空区处理方法，建议采用充填法处理采空区；加强巷道及顶板支护；对东部区突水溃沙危险区、过渡区进行注浆加固工作，使基岩层上部松散层渗透性降低，在工作面回采过程中松散层来水方向上起到一定的阻隔作用。
4.合理确定回采工作面支护方式和设备，做好矿压监测工作，完善回采期间顶板管理措施，并做好冲击地压的监测和预防工作。
5.确定邻近煤矿越界开采情况及采空区范围和积水情况，在其越界采空区附近留设足够的防隔水煤柱，并提前做好采空区疏放水工作；除正常的防治水措施外，在采掘工作前做好探放水工作。
6.在上覆岩层较薄区域建议也采取注浆加固的措施，减少地面通往采空区的供氧通道；建议委托有相关资质的科研院校对各煤层进行自燃特性测定和采空区自燃三带划分，确定2-2煤东部区工作面推进速度，降低自燃危险。
当发现采空区出现自燃征兆时，对采空区内进行注氮和灌浆，必要时可注液态二氧化碳，并在浆液中增加阻化剂、凝胶、泡沫等添加剂，封闭自燃区域，降低火区温度，消除自燃征兆。
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