构造水防治措施
井田构造较简单，构造水对矿坑充水的影响小。主要防治措施是，物探先行，钻探验证，化探跟进。防治措施简单。
综上所述，该矿3号煤层开采防治水工作中等，防治水工作主要为矿井水排放和顶板水、构造水探放、老空水探放，费用为排水设备、探放水设备购置及排水、探放水运行费。该矿15号煤层开采防治水工作复杂，防治水工作主要为矿井水排放和顶板水、构造水探放、老空水探放以及奥灰水综合防治，费用为排水设备、探放水设备购置及排水、探放水运行费以及奥灰水防治的设计施工费。
（三） 矿井水文地质类型
1、矿井水文地质类型划分
1）3号煤层：
（1）3号煤层矿井充水含水层主要为煤层顶板及以上砂岩裂隙含水层，其补给条件差，以大气降水为主，单位涌水量q＜0.1L/s.m，富水性弱。井田部分3号煤层处于奥灰水位之下，奥灰水单位涌水量为0.178L/s·m，富水性中等。按照《规定》第一分类依据，为中等型
（2）3号煤层在井田及周边存在采空区积水，其采空区位置和积水范围初步圈定，积水量进行了预测估算，其采空积水区也对下组煤层开采造成一定的威胁。按照《规定》第二分类依据，为中等型。
（3）本矿正常涌水量为446.00m3/d（18.58m3/h），最大涌水量达612.66m3/d（25.53m3/h），开采3号煤层矿井涌水量小。按照《规定》第三分类依据，为简单型。
（4）突水量：本井田未发生突水事件，按照《规定》第四分类依据，为简单型。
（5）开采受水害影响程度：矿井开采3#煤层，现主要充水水源为顶板砂岩裂隙水、采空积水。奥灰水局部带压，为带压开采危险性小区，一般情况下奥灰水对矿井生产不会造成危害。采空积水、顶板水是防治水工作的重点。总的认为采掘工程受水害影响中等，按照《规定》第五分类依据，为中等型。
（6）防治水工作难易程度：针对本矿矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，认真做好井上、井下水文地质和防治水工作，重点做好对采空积水、顶板砂岩水、构造水的防探工作。总的认为，防治水工作难度中等，工程量中等。按照《规定》第六分类依据，为中等型。
综上所述，依据《煤矿防治水规定》关于矿井水文地质类型划分原则，确定3号煤层矿井水文地质类型为中等类型。
2）15号煤层
（1）15号煤层矿井充水含水层主要为煤层顶板及以上灰岩、砂岩裂隙含水层，其补给条件差，以大气降水为主，单位涌水量q＜0.1L/s.m，富水性弱。井田15号煤层处于奥灰水位之下，奥灰水单位涌水量为0.178L/s·m，富水性中等。按照《规定》第一分类依据，为中等型。
（2）号煤层在井田及周边存在采空区积水，其采空区位置和积水范围初步圈定，积水量进行了预测估算，其采空积水区也对下组煤层开采造成一定的威胁。按照《规定》第二分类依据，为中等型。
（3）预测本矿15号煤层矿井正常水量为16.67m3/h （400m3/d），最大涌水量为27.78m3/h （666.67m3/d），开采15号煤层矿井涌水量小。按照《规定》第三分类依据，为简单型。
（4）突水量：本井田未发生突水事件，按照《规定》第四分类依据，为简单型。
（5）开采受水害影响程度
矿井开采15#煤层，主要充水水源为顶板灰岩、砂岩裂隙水、采空积水、奥灰水。奥灰水带压，存在带压开采危险性大区，一般情况下奥灰水对矿井生产造成影响较大。奥灰水、采空积水、顶板水是防治水工作的重点。总的认为采掘工程受水害影响较大，按照《规定》第五分类依据，为复杂型。
（6）防治水工作难易程度
针对本矿矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，认真做好井上、井下水文地质和防治水工作，重点做好对奥灰水、采空积水、顶板岩水、构造水的防探治理工作。总的认为，防治水工作复杂，工程量大。按照《规定》第六分类依据，为复杂型。
综上所述，依据《煤矿防治水规定》关于矿井水文地质类型划分原则，确定15号煤层矿井水文地质类型为复杂类型。
2、结论
1）沁和能源集团有限公司永安煤矿3号煤层矿井水文地质类型为中等, 15号煤层矿井水文地质类型为复杂。
2）沁和能源集团有限公司永安煤矿矿井水的主要水源为地表水、砂岩裂隙水、老空水和奥灰水。
3）沁和能源集团有限公司永安煤矿3号煤层矿井防治水应以疏降为主，加强矿井的排水工作，15号煤层还应做好奥灰水带压开采设计和治理工作。
4）沁和能源集团有限公司永安煤矿防治水工作重点为：（1）现阶段主要是保证排水能力、排水系统的正常运转，在开采时一定要对采区构造进行探查，研究构造的富水、导水特征以及对煤层开采影响程度，并提交带压开采报告和带压开采设计。（2）完善防治水机构，培养、引进防治水技术人员；（3）加强矿井日常水文地质工作力度；（4）完善防治水规章制度；（5）完善防治水资料收集与管理工作；（6）地下水和地表水的防治有机结合起来。
5）结合《煤矿防治水规定》，加强防治水的日常工作。
四、其它开采技术条件
（一）瓦斯
根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发【2013】305号文《关于晋城市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》，该矿瓦斯绝对涌出量为13.15m3/min，相对涌出量为15.39m3/t，回采最大绝对涌出量为2.54m3/min，掘进最大绝对涌出量为0.49m3/min，批复为高瓦斯矿井。
煤炭科学研究总院沈阳研究院2010年9月编制了《山西沁和能源集团有限公司永安煤矿瓦斯涌出量预测研究报告》，山西省煤炭工业厅晋煤瓦发[2010]1212号文予以批复，预测永安煤矿在开采3号煤层时，矿井最大相对瓦斯涌出量为29.37m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为37.08m3/min，预测结论为高瓦斯矿井。
根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发【2013】1545号文《关于山西沁和能源集团有限公司永安煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定的批复》，3号煤层3401下分层工作面和五采区埋深283.16m以浅区域，鉴定结论为鉴定范围内3号煤层无突出危险。
（二）煤尘爆炸危险性
根据山西煤矿设备安全技术检测中心2015年8月17日出具的《煤尘爆炸性鉴定报告》（编号：晋煤检[2015]0502-MB-E0021）,该矿3#煤层火焰长度为0,岩粉用量为0,煤尘无爆炸性。
（三）煤层自然发火倾向性
根据山西煤矿设备安全技术检测中心2015年8月18日出具的《煤自燃倾向性鉴定报告》（编号：晋煤检[2015]0502-MR-E0021）, 该矿3#煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级,属不易自燃煤层。
（四）主要煤层顶底板岩性特征
1、顶底板岩性
3号煤层为该矿现开采煤层，伪顶厚约0.10～0.30m，为黑色薄层状炭质泥岩或泥岩，水平层理发育，随开采煤层时冒落；直接顶板为粉砂岩、砂质泥岩或泥岩，厚约2.00m；老顶为厚约8.00m的中粒砂岩，灰白色，厚层状，钙硅质胶结，斜层理明显，裂隙不太发育。直接顶与老顶冒落后能充满采空区，矿井采用全部垮落法管理顶板。底板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，含植物根茎化石及碎片，平均厚约2.00m。
2、顶板岩性分析
① 直接顶情况：
直接顶类别代号及名称表 表2-2-5
1类 2类 3类 4类
1a 1b
不稳定 中等稳定 稳定 非常稳定
直接顶分类指标及参考要素表 表2-2-6
类别 1类 2类 3类 4类
1a 1b
基本指标
(Lr为初次垮落距) Lr≤4 4＜Lr≤8 8＜Lr≤18 18＜Lr≤28 28＜Lr≤50
岩性和结构特征 泥岩、泥页岩、节理裂隙发育或松软 泥岩、炭质泥岩节理裂隙较发育 致密泥岩、粉砂岩、砂质泥岩节理裂隙不发育 砂岩，石灰岩节理裂隙很少 致密砂岩，石灰岩节理裂隙极少
主要力学参数参考区间 综合弱化常量 CZ=0.163±0.064 CZ=0.273±0.09 CZ=0.30±0.12 CZ=0.43±0.157 CZ=0.48±0.11
单向抗压强度 RC=27.94±10.75 RC=36±25.75 RC=46.3±20 RC=65.3±33.7 RC=89.4±32.6
分层
厚度 h0=0.26±0.125 h0=0.285±0.13 h0=0.51±0.355 h0=0.675±0.34 h0=0.72±0.34
等效抗弯能力 RC·h0＜7.52 RC·h0=2.9～11.4 RC·h0=7.8～29.1 RC·h0=33～104 RC·h0=45.5～139.4
注：参考指标中，CZ 、RC 、h0均为该类顶板各煤层相应参数的平均值加减均方差。
3501上分层回采工作面支架的初撑力和工作阻力呈现不规则变化。工作面推进8m时，顶板压力开始增大，直接顶开始冒落，到12m左右时，直接顶大面积跨落，在推进过程中，支架载荷相继出现三次峰值，第一次峰值出现于工作面推进12m时；第二次峰值出现于工作面推进16m时；第三次峰值出现于工作面推进22m时，因此工作面直接顶初次垮落步距为8～12m，老顶初次来压步距为16～22m。根据以上表中基本指标参数确定直接顶类别为2类，即为中等稳定。
② 基本顶分级方案及其指标
基本顶的分级指标是老顶初次来压当量pe，其值由基本顶初次来压步距Lf、直接顶充填系数N和煤层采高hm确定。
Pe=241.3ln(Lf)-15.5N+52.6hm
式中： Pe—基本顶初次来压当量；
Lf—基本顶初次来压步距（基本顶初次来压取最大值，为22m）；
N—直接顶充填系数:
N=hi/hm。hi-直接顶厚度2m；hm-煤层采高3.2m。
Pe=241.3ln（22）－15.5×（2÷3.2）+52.6×3.2=904.25KN/m2
级别名称及代码表 表2-2-7
代号 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
Ⅳa Ⅳb
名称 不明显 明显 强烈 非常强烈
基本顶分级指标表 表2-2-6
代号 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
Ⅳa Ⅳb
分类指标 ≤895 895＜≤975 975＜≤1075 1075＜≤1145 ＞1145
根据基本顶分级指标表确定基本顶级别属于Ⅱ级，来压明显。
3、 采掘工作面支护
3501上分层工作面，ZZ4400/17/35型支撑掩护式液压支架和ZG5000/17/35型过渡支架支护顶板(液压系统集中控制式)；工作面上出口与运输巷、回风巷连接处20m范围内使DW3.5—200/100型单体液压支柱配π型钢梁支护，一梁四柱超前支护，排距为0.8米。
掘进工作面支护：巷道顶板采用钢筋托梁、锚杆、锚索、金属网进行支护；两帮均采用锚杆、钢筋托梁、金属网进行支护。
4、矿压观测
①采煤工作面顶板监测
1）回采工作面矿压观测：工作面每架支架安装有检测支架立柱阻力情况的压力表。每班工人操作支架时都必须将支架升实，保证支架的初撑力。每班质量验收员或支护组长对支架的初撑力及活柱下缩量情况进行观测、记录。
2）巷道的矿压观测：两巷的单体液压柱的阻力观测用单体测力计进行检测，每班支设完两巷超前支护后由验收员或支护组长对单体液压柱的初撑力进行测试，每班在运输、回风巷超前选择不少于3个测点，每个测点不少于5根柱，进行测试，并做好记录。
