霍洛灣煤礦水文地質(zhì)條件分類報告.doc

神東天隆公司霍洛灣煤礦神東天隆公司霍洛灣煤礦 水文地質(zhì)條分類報告水文地質(zhì)條分類報告 神東天隆煤炭集團公司神東天隆煤炭集團公司 二二 一一 年八月九日年八月九日 神東天隆煤炭集團霍洛灣煤礦神東天隆煤炭集團霍洛灣煤礦 水文地質(zhì)條分類報告水文地質(zhì)條分類報告 編編 制制 原保才原保才 審審 核 核 礦總工程師礦總工程師 神東天隆煤炭集團公司神東天隆煤炭集團公司 二二 一一 年八月九日年八月九日 目錄目錄 一一 礦井及井田概況礦井及井田概況 1 1 一 礦井及井田基本情況 1 二 位置 交通 1 三 地形地貌 2 四 氣象 水文 3 五 地震 4 六 礦井排水能力狀況 4 二二 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作評述以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作評述 5 5 一 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作 5 二 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作成果評述 6 三三 地質(zhì)概況地質(zhì)概況 8 8 一 地層 8 二 可采煤層 9 三 構(gòu)造 11 四 巖漿巖 11 四四 區(qū)域水文地質(zhì)區(qū)域水文地質(zhì) 1212 五五 礦井水文地質(zhì)礦井水文地質(zhì) 1212 一 地層含 隔 水層 12 二 礦井充水條件 13 三 井田及周邊地區(qū)老窯積水分布情況 14 四 礦井充水狀況 14 六六 礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度的評價礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度的評價 1616 一 礦井開采受水害影響程度的評價 16 二 礦井開采受水害影響程度的評價 16 七七 礦井水文地質(zhì)類型的劃分及防治水工作的建議礦井水文地質(zhì)類型的劃分及防治水工作的建議 1717 一 礦井水文地質(zhì)類型的劃分 17 二 防治水工作的建議 18 附圖 附圖 1 霍洛灣煤礦地形地質(zhì)及水文地質(zhì)圖 1 5000 2 霍洛灣煤礦礦井充水性圖 1 5000 3 礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖 1 2000 一 礦井及井田概況 一 一 礦井及井田基本情況礦井及井田基本情況 由西安煤炭設(shè)計研究院編制完成的 華能精煤公司神府東勝煤田礦區(qū)總體 設(shè)計 修改 中將霍洛灣井田劃歸伊金霍洛旗地方開采 該總體設(shè)計于 1990 年 6 月經(jīng)能源部審查同意 據(jù)此 杭州煤炭設(shè)計研究院于同年 12 月完成霍洛灣 煤礦礦井初步設(shè)計 設(shè)計該礦生產(chǎn)能力為 30 萬 t 年 預(yù)留發(fā)展 60 萬 t 的能 力 礦井于 1992 年 5 月開始正式建設(shè) 后霍洛灣煤礦又委托杭州煤炭設(shè)計研究 院編制該礦由 30 萬 t 年改擴建為 120 萬 t 年能力的可行性研究報告 該改 擴建可行性報告由杭州煤礦設(shè)計研究院于 1993 年 6 月編制成 并經(jīng)伊金霍洛旗 政府 華能精煤公司 東勝公司審查同意 據(jù)此 礦井進行改擴建 2008 年霍 洛灣煤礦改擴建為 270 萬 t 年 2009 年通過國家相關(guān)部門驗收 礦井采用三條斜井開拓 一個水平單層布置 分為四個盤區(qū) 設(shè)計為走向 長壁法和傾斜長壁法采煤 中央并列式通風 以膠帶運輸為主 輔以絞車提升 與礦車運輸 二 二 位置 交通位置 交通 一 位置 霍洛灣煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗的東南 東勝煤田補 連區(qū)之東北部 距伊金霍洛旗約 35km 屬布爾臺鄉(xiāng)所轄 井田北與寸草塔一號 井田相接 南至呼和烏素溝南岸 東鄰烏蘭木倫河 西以縱坐標 Y 3742310 為 界 井田東西寬約 3 5 km 南北長約 4 1 km 面積約 13 km2 其地理坐標為 東經(jīng) 110 04 27 110 07 20 北緯 39 23 16 39 25 48 根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳二 OO 一年九月十日頒發(fā)的神華集團神府東勝 煤炭有限責任公司霍洛灣煤礦采礦許可證 證號 150000140506 煤礦開采 范圍由 9 個拐點圈定 標高在 1035 1163m 之間 拐點坐標見表 1 1 礦區(qū)范圍拐點坐標表礦區(qū)范圍拐點坐標表 表 1 1 點號 XY 1436650037422450 2436668037423420 3436350037423820 4436350037423640 5436225037423075 6436186037423075 7436222037420310 8436584937420310 9436574537421642 坐標系統(tǒng)采用 1954 年北京坐標系 111 中央子午線 高斯 3 帶坐標 1956 年黃海高程系 包神鐵路從霍洛灣煤礦東側(cè)通過 與該礦僅隔一條烏蘭木倫河 并在煤礦 東約 1 公里處設(shè)有石圪臺站 伊金霍洛旗 大柳塔一級公路從礦區(qū)中部穿過 礦區(qū)北距內(nèi)蒙包頭市 150 公里 南距陜西榆林市 137 公里 皆可直抵 交通堪 稱方便 三 三 地形地貌地形地貌 本區(qū)位于鄂爾多斯高原之東部 地形特征為北高南低 最高處位于井田北 部松定霍洛敖包 海拔高程 1323 米 最低處位于井田東南呼和烏素溝底 海拔 高程 1130 米 最大高差 193 米 一般高差 100 米左右 區(qū)內(nèi)基本呈流水沖蝕地貌 沿烏蘭木倫河與呼和烏素溝兩岸 支溝發(fā)育 地形起伏變化較大 地表大部分為風積沙所覆 四 四 氣象 水文氣象 水文 井田位于鄂爾多斯高原之南部 區(qū)域性地表分水嶺 東勝梁 的南側(cè) 屬黃土高原地帶 井田內(nèi)地形總體趨勢是西北部高 東南部低 沿井田西南部 邊界的寸草塔到伊金霍洛旗阿鎮(zhèn)公路的山梁部較高 為井田南部的天然地表分水 嶺 最高點位于井田西北角的 7 號拐點 海拔標高為 1340m 最低點位于井田 東南角的 4 號拐點 海拔標高為 1156m 最大地形相對高差為 184m 一般地形 海拔標高在 1200 1300m 之間 一般地形相對高差為 100m 左右 井田屬高原侵蝕性丘陵地貌 大部分地區(qū)為低矮山丘 第四系廣泛分布 基巖 志丹群 K1zh 大面積出露 植被稀疏 由于受毛烏素沙漠的影響 在井田 的東北部多被風積沙覆蓋 風積沙呈新月形沙丘 構(gòu)成風成地貌 井田水系均屬烏蘭木倫河流域 烏蘭木倫河由北向南流經(jīng)井田東部 為常 年性地表徑流 其水量受大氣降水控制 夏秋季大 冬春季小 據(jù)黃河水利委 員會所設(shè)王道恒塔水文站歷年觀測結(jié)果 該河最大洪流量 9760m3 s 1976 年 8 月 2 日 平水期流量一般為 3 13 m3 s 1986 年 9 月 7 日 該河水自北向南 流經(jīng)陜西省匯入窟野河后注入黃河 井田內(nèi)灣兔溝為烏蘭木倫河支流 由西向 東流經(jīng)井田中部 在井田西南部匯入烏蘭木倫河 為季節(jié)性溪流 流量隨季節(jié) 而變化 雨季較大 冬季銳減甚至于干涸 井田的氣候特征為 冬寒時間長 夏熱時間短 秋季涼爽多雨 春季風沙 較大 年降雨量少 蒸發(fā)量大 霜凍期較長 屬干燥的半沙漠高原大陸性氣候 據(jù)伊金霍洛旗氣象局提供的 1975 1988 年 氣象資料 夏季最高氣溫達 36 6 1975 年 7 月 16 日 冬季最低氣溫達 27 9 1978 年 2 月 15 日 每 年降雨量多集中在 7 8 9 三個月 降雨量為 194 7 531 6mm 平均為 357 3mm 1975 1988 年 年蒸發(fā)量 2297 4 2833 7mm 平均為 2457 4mm 是降雨量的 5 11 倍 結(jié)冰期一般為 10 月初至次年 4 月底 冰凍期長達半年之久 最大凍 土深度可達 1 71m 1977 年 2 3 月 井田內(nèi)夏季風小 一般為 2 3 級 春冬 風大 常在 4 級以上 最大可達 10 級 風向多為西北 最大風速可達 24 m3 s 1979 年 11 月 11 日 五 五 地震地震 井田位于鄂爾多斯臺向斜東北緣 鄂爾多斯臺向斜被認為是中國現(xiàn)存最完 整 最穩(wěn)定的構(gòu)造單元 根據(jù)中華人民共和國國家標準 中國地震動參數(shù)區(qū)劃 圖 GB 18306 2001 井田所在地鄂爾多斯市伊金霍洛旗的地震動峰值加速 度為 0 05 g 對照烈度為 度 屬弱震區(qū) 據(jù)調(diào)查 井田內(nèi)從未發(fā)生過較大的 破壞性地震 六 六 礦井排水能力狀況礦井排水能力狀況 1 回采工作面涌水及排水系統(tǒng) 22107 綜采工作面涌水量約 15m3 h 工作面的涌水通過設(shè)在低洼處的 4kw 水泵 經(jīng)由運輸機上安裝的 DN50 高壓膠管排至兩順槽 再由兩順槽排水設(shè)備經(jīng) DN108 排水管 轉(zhuǎn)至 22107 運輸大巷的 DN159 排水管 匯到尾巷水倉 由尾巷 水倉一臺 75KW150TSWAX3 離心泵和 DN219 排水管排至替接水倉 經(jīng)替接水倉三 臺 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水處理廠 2 掘進工作面涌水及排水系統(tǒng) 掘進工作面的的涌水都是通過 4KW 水泵從順槽低洼處所掘小水倉 水倉容 積 4m 排至 DN108 排水管后 轉(zhuǎn)至南翼輔運大巷的 DN159 排水管 匯到替接水 倉 經(jīng)替接水倉三臺 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水 處理廠 3 霍洛灣礦采空區(qū)為 22101 22102 22103 22105 工作面采空區(qū) 由 一盤區(qū)專用回風巷排至中央水泵房 22106 工作面采空區(qū) 由 22101 尾巷排水 設(shè)備排出排至替水倉 4 主斜井 輔平硐涌水及排水系統(tǒng) 霍洛灣煤礦主斜井 輔平硐涌水主要為上覆基巖裂隙涌水 分別由主斜井 排水設(shè)備及輔運平硐排水設(shè)備排至主斜井中央水泵房轉(zhuǎn)排至替接水倉后排至地 面污水處理廠 5 霍洛灣煤礦中央水倉容量為 1300m3 其中 主水倉容量為 800m3 副水 倉容量為 500m3 選用 75KW150TSWAX3 型耐磨多級離心水泵 4 臺 正常涌水量 時 1 臺工作 2 臺備用 1 臺檢修 最大涌水量時 2 臺工作 敷設(shè)兩趟 DN245mm 排水管路 一趟工作 一趟備用 水倉容量 水泵能力 管路能力都 能滿足礦井排水需要 6 突發(fā)涌水應(yīng)急排水系統(tǒng) 在回采 22108 22109 及 22110 工作面時波及地表積水時 工作面采至距地 表積水 100m 時 分別在三個工作面的運輸順槽內(nèi)增設(shè)一趟 DN108 排水管路和兩 臺 37KW 水泵備用 運輸順槽低側(cè) 排水管路由運輸順槽到南翼輔運大巷并與南 翼輔運大巷排水管路銜接 突發(fā)涌水時三順槽三趟排水管同時排水至南翼輔運 大巷 DN159 排水管 匯到替接水倉 經(jīng)由替接水倉三臺 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水處理廠 二 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作評述 一 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作 一 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作 自一九八五年來 在整個東勝煤田 先后有石油部 地礦部 煤炭部所屬 多個地質(zhì)勘探隊先后進行了不同程度的地質(zhì)工作 與本井田有關(guān)的主要地質(zhì)工 作有 1 1985 年 內(nèi)蒙地礦局 105 隊在本井田東北部進行新廟普查勘探工作 提交有地質(zhì)報告 工作中共施工鉆孔 16 個 工程量 5221 5m 涉及本井田的鉆 孔 2 個 孔號分別為 ZK1511 ZK1521 工程量 695 71 m 鉆孔質(zhì)量較好 且有 測井資料驗證 2 內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探公司 151 隊 于 1985 年在補連勘探區(qū) 進行普查 勘探 該勘探區(qū)包括本井田 其主要工程量為 1 5 萬地質(zhì)與水文地質(zhì)測量 334 30km2 施工鉆孔 70 個 工程量 18609 91m 并于 1985 年底提交普查地質(zhì) 報告 并經(jīng)內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探公司終審?fù)ㄟ^ 本次工作 在霍洛灣井田內(nèi)施 工鉆孔三個 孔號分別為 b10 b107 b108 工程量 680 66m 鉆孔資料齊全 質(zhì)量較高 3 1985 1987 年 內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)公司 151 隊先后在補連地區(qū)進行詳查工 作 開展 1 1 萬航空地質(zhì)調(diào)繪 480 km2 并由煤炭部航測遙感公司成圖印刷 本次工作 施工鉆孔 71 個 鉆探工程量 20809 m 其中水文兼巖樣孔兩個 抽 水兩段 于 1987 年底提交了 東勝煤田補連詳查地質(zhì)報告 并于 1988 年 7 月 經(jīng)內(nèi)蒙煤炭廳終審?fù)ㄟ^ 4 1988 年 內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)公司 151 隊 在本井田南部進行李家塔井田 精查地質(zhì)勘探 共施工鉆孔 31 個 鉆探工程量 5999 97 m 并于 1988 年底提 交地質(zhì)報告 由內(nèi)蒙古儲量委員會終審?fù)ㄟ^ 5 1988 年 內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探公司 117 隊在本井田北側(cè)進行寸草塔一 號井田精查勘探 并提交了地質(zhì)報告 該報告由內(nèi)蒙古儲量委員會審批通過 這次工作 涉及到本井田的鉆孔 1 個 孔號為 2003 孔深 262 76m 鉆孔質(zhì)量 較好 并有測井資料驗證 6 1988 年 4 月至 1989 年 6 月 內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探公司 151 隊在本井田 進行精查地質(zhì)勘探 該次工作 充分收集利用前人工作成果 施工鉆孔 19 個 鉆探工作量 3747 95m 其中包括水文兼巖樣孔兩個 抽水兩段 完成 1 1 萬 航空地質(zhì) 包括水文地質(zhì) 調(diào)繪 16 km2 采集各種樣品 689 個 于 89 年 5 月中 旬完成 霍洛灣井田勘探地質(zhì)報告 的編制 該地質(zhì)報告經(jīng)內(nèi)蒙古儲量委員會 1989 年 11 月評審 并以內(nèi)蒙儲決字 1989 76 號決議書批準通過 7 霍洛灣煤礦由神華集團接收后 正式開展礦井地質(zhì)工作 現(xiàn)已完成井巷 地質(zhì)編錄 6000m 左右 收集了各種有關(guān)地質(zhì)資料 由于霍洛灣煤礦因生產(chǎn)區(qū)域 基本位于 A 級儲量區(qū) 故未進行生產(chǎn)補勘工作 二 二 以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作成果評述以往地質(zhì)及水文地質(zhì)工作成果評述 霍洛灣井田最近一次勘查工程由華能精煤公司委托內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)勘探公司 151 隊所進行 工程量及質(zhì)量情況如下 1 1 測量測量 本次勘查共定測鉆孔位 38 個 施測水準路線 2 7km 加密勘控點 22 個 工程測量方法正確 外業(yè)觀測精度良好 各項限差符合規(guī)范要求 2 2 地質(zhì)填圖地質(zhì)填圖 工作中完成 1 1 萬地質(zhì)測量 22km2 采用 1 9000 1 18000 航片進行航空 地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)繪 16km2 精度滿足 地質(zhì)填圖規(guī)程要求 3 3 鉆探工程鉆探工程 利用以往鉆孔 22 個 其中 1986 年前施工鉆孔 10 個 甲級孔 3 個 乙級 孔 7 個 甲級孔率 30 1986 年 1988 年施工鉆孔 12 個 其中特級孔 1 個 甲級孔 7 個 乙級孔 4 個 特甲級孔率 73 共見可采煤層 99 層 優(yōu)質(zhì)層 49 層 合格層 45 層 不合格層 5 層 合率達 95 以上 本次施工鉆孔 19 個 工 程量 3747 95m 包括兩個水文地質(zhì)孔計 495 08m 特級孔 4 個 甲級孔 13 個 特甲級孔率為 90 見可采煤層 93 層 其中優(yōu)層 47 層 合格 45 層 不合格 1 層 合格率 99 鉆探工程中 巖芯采取率非煤系地層平均 70 煤系地層 平均 85 符合質(zhì)量標準與設(shè)計要求 1986 年前施工的鉆孔封孔質(zhì)量差 86 年后 施工的鉆孔質(zhì)量合格 礦區(qū)內(nèi) 有 b104 HL8 HL9 HL12 4 個孔內(nèi)殘留鉆具 詳見表 2 1 鉆孔遺留鉆具情況表鉆孔遺留鉆具情況表 表 2 1 孔號孔內(nèi)位置 m 長度 m 類 型 b104 147 5 151 37 160 20 162 00 3 8 1 8 108 偏心管 108 偏心管 HL8260 56 263 843 28 89 偏心管 HL9227 50 232 154 65 89 偏心管 HL12221 42 225 123 70 108 偏心管 4 4 測井測井 勘查共完成 19 個鉆孔測井 實測米數(shù)為 3143m 條件米數(shù)為 7105m 測斜 點數(shù) 106 個 測斜條件米 733m 測井長度為鉆探進尺的 84 測井曲線有視電 阻率 密度 自然伽瑪 自然電位四條 測井甲級孔 12 個 乙級孔 7 個 甲 乙級孔率 100 選擇測井方法正確 資料解釋成果可靠 5 5 水文工程地質(zhì)水文工程地質(zhì) 勘查中施工水文地質(zhì)孔與巖樣孔兩個 工程量 495 08m 抽水兩段 分別 為第四系松散含水層與侏羅系延安組基巖裂隙含水層抽水段總工程量 230 69m 所有鉆孔均作簡易水文觀測 水文孔質(zhì)量皆為合格 采集巖樣 82 組 390 塊 水樣 9 個 采集方法正確 送檢及時 分析數(shù)據(jù)準確 6 6 采樣化驗采樣化驗 該次勘查共采集煤芯煤樣 132 個 樣品采集密度合理 方法正確 化驗結(jié) 果經(jīng)復(fù)查合格率 92 滿足勘探規(guī)范要求 三 地質(zhì)概況 一 地層 一 地層 據(jù)地表出露和鉆孔揭露資料 井田內(nèi)發(fā)育地層自老至新分別為 1 三疊系延長組 T3y 該組地層為區(qū)內(nèi)含煤地層基底 巖性主要為灰綠色中粒砂巖 次為粗砂巖 和細砂巖 多為泥質(zhì)膠結(jié) 層理不明顯 局部含植物化石 鉆孔揭露厚度在 10 米左右 全組厚度不詳 2 侏羅系延安組 J1 2y 該組地層巖性主要為灰色 灰白色細砂巖 粉砂巖及深灰色砂質(zhì)泥巖 次 為灰白色中 粗粒砂巖和黑色泥巖及煤層 含較多植物化石和淡水動物化石 為井田內(nèi)含煤地層 厚度在 131 71 201 94m 之間 平均厚度 180m 總體呈西 厚東薄 該組地層可分為五個巖段 自下而上分別為第一段至第五段 每個巖 段皆有一個煤組賦存 自上而下編號分別為 1 2 3 4 5 煤組 本組地層顏 色從上到下呈淺 深 淺 巖性粒度呈粗 細 粗的變化趨勢 含煤性以中部 第四段和第三段最佳 全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層 2 2 3 1兩煤層賦存在這兩個巖段 上 各巖段厚度一般在 35 40m 左右 3 侏羅系直羅組 J2z 該組地層為一套雜色的細 中粒砂巖 砂質(zhì)泥巖與粉砂巖巖系 顏色可見 灰黃 灰綠 灰蘭 灰紫等 泥質(zhì)膠結(jié) 較為疏松 含大型植物莖桿化石 一 般厚 75m 左右 4 侏羅系 白堊系志丹群 J3 k1zh 該地層分布于井田內(nèi)地形較高處 巖性主要為厚層狀雜色礫巖及含礫粗砂 巖 頂部可見雜色中 細粒砂巖 具大型斜層理和交錯斜層理 一般厚 35m 左 右 與下伏地層呈不整合接觸 5 第三系上新統(tǒng) N2 該地層僅在井田內(nèi)局部存在 巖性為灰色 桔黃與紅色半固結(jié)礫巖夾礫石 及砂質(zhì)粘土組成 厚度較小且變化大 不整合于下伏地層之上 6 第四系 Q 本地層全井田分布 上部為全新統(tǒng) Q4 主要為風積沙 其次為河流淤積 層和洪積層 下部為上更新統(tǒng) Q3 馬蘭黃土 與下伏地層呈不整合接觸 第三系和第四系地層總厚 2 42 52 42m 平均 20 45m 二 二 可采煤層可采煤層 區(qū)內(nèi)共賦存煤層 15 層 采礦許可證批準的采礦深度范圍內(nèi)共賦存煤層 8 層 自上而下編號分別為 1 1 1 2 上 1 2 1 2 下 2 2 上 2 2 3 1 上 3 1煤 其中可 采煤層 6 層 自上而下分別為 1 1 1 2 2 2 上 2 2 3 1 上 3 1煤 以 2 2 上 2 2 3 1煤層為全區(qū)可采煤層 其余為局部可采煤層 由于歷史原因 先后有多個地質(zhì)隊在本區(qū)進行工作 同一煤層在不同井田 的編號不盡相同 神東公司對本區(qū)域進行開發(fā)后 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)特征和層位對 比 對礦區(qū)的煤層進行了統(tǒng)一編號 本次復(fù)核報告采用的煤層編號即是按此統(tǒng) 一編號 并對原地質(zhì)報告中的煤層編號進行了更改 更改前后編號變化情況見 表 3 1 煤層特征一覽表煤層特征一覽表 表表 3 13 1 煤層 厚度 m 最小 最大 結(jié)構(gòu) 層間距 m 巖性穩(wěn)定性 地質(zhì)報告 采用編號 現(xiàn)采用 編號 平均類型 夾矸層數(shù) 最小 最大 平均 頂板 底板 可采 情況 2 2 上 1 1 0 10 2 54 0 89 簡單 0 1 砂質(zhì)泥巖 粗砂巖 砂質(zhì)泥巖 不穩(wěn)定 局部 可采 3 31 16 73 10 21 2 2 中上1 2 上 0 2 1 7 0 68 簡單 0 1 粉砂巖 砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 極不 穩(wěn)定 不可采 1 40 15 56 10 00 2 2 中 1 2 0 2 1 56 0 79 簡單 0 1 砂質(zhì)泥巖 中砂巖 砂質(zhì)泥巖 粉砂巖 不穩(wěn)定 局部 可采 2 00 10 91 6 46 2 2 中下1 2 下 0 1 0 51 0 23 簡單 0 粉砂巖 泥巖 粉砂巖 砂質(zhì)泥巖 極不 穩(wěn)定 不可采 20 57 28 71 25 16 3 12 2 上 2 10 2 99 2 58 簡單 0 1 砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 粉砂巖 穩(wěn)定可采 0 80 19 07 8 30 32 2 0 88 6 79 4 95 簡單 0 1 砂質(zhì)泥巖 粉砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 穩(wěn)定可采 18 62 36 79 30 47 4 13 1 上 0 75 1 52 1 12 簡單 0 1 砂質(zhì)泥巖 細砂巖 較穩(wěn)定 局部 可采 43 1 0 88 4 67 3 86 簡單 0 0 80 15 5 7 41 砂質(zhì)泥巖 泥巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 穩(wěn)定可采 井田內(nèi)可采煤層自上而下分述如下 1 1 1煤 位于侏羅系延安組第五段 J1 2y5 上部 煤厚 0 10 2 54 m 平均 0 89 m 含夾矸 0 1 層 其巖性為泥巖 厚 0 0 4 m 平均 0 26 m 呈 凸鏡狀 主要分布于井田東北角 呈條帶狀 可采面積 2 02km2 向西南變薄 趨于尖滅 屬不穩(wěn)定煤層 其在井田東部靠近烏蘭木倫河處 被完全沖刷 區(qū) 內(nèi) 18 個鉆孔穿過該煤層 可采見煤點 6 個 可采性指數(shù) 33 2 1 2煤 位于侏羅系延安組第五段 J1 2y5 中部 煤厚 0 20 1 56 m 平均 0 79 m 厚度變化大 一般無夾矸 僅在井田東北部局部可采 可采面 積 2 51km2 屬不穩(wěn)定煤層 區(qū)內(nèi)及鄰近處 29 個鉆孔穿過該煤層 見煤點 27 個 可采見煤點 17 個 可采性指數(shù)為 59 3 2 2 上煤 位于侏羅系延安組第四段 J1 2y4 頂部 為 2 2煤的上分層 主要分布于井田北部 厚度 2 10 2 99m 平均 2 58 m 局部含夾矸一層 夾 矸厚 0 0 15 m 區(qū)內(nèi)含煤范圍全部可采 含煤面積 2 12km2 結(jié)構(gòu)簡單 屬穩(wěn) 定煤層 穿過該煤層的 9 個鉆孔全部為可采見煤點 可采性指數(shù) 100 4 2 2煤 位于侏羅系延安組第四段 J1 2y4 中上部 煤層厚 0 88 6 79 m 平均 4 95 m 煤層結(jié)構(gòu)簡單 局部含一層夾矸 夾矸最厚 0 58 m 為泥巖 或碳質(zhì)泥巖 變異系數(shù)為 36 可采性指數(shù) 100 全區(qū)可采 屬穩(wěn)定煤層 5 3 1 上煤 位于侏羅系延安組第三段 J1 2y3 上部 是 3 1煤的上分層 主要分布于井田的中西部 厚 0 75 1 52 m 平均 1 12 m 可采面積 1 89km2 局部含一層夾矸 夾矸最厚 0 07m 結(jié)構(gòu)簡單 屬較穩(wěn)定煤層 井田內(nèi)及井田 外鄰近處 8 個鉆孔穿過該煤層 可采見煤點 5 個 可采性指數(shù)為 63 6 3 1煤 位于侏羅系延安組第三段 J1 2y3 頂部 厚 0 88 4 67 m 平 均 3 86 m 基本不含矸 全區(qū)可采 變異系數(shù)為 25 可采性指數(shù) 100 結(jié)構(gòu) 簡單 厚度穩(wěn)定 屬穩(wěn)定煤層 三 構(gòu)造 三 構(gòu)造 井田內(nèi)呈簡單的單斜構(gòu)造 地層走向基本為 N25 W 傾向 S65 W 傾角 1 3 具寬緩的波狀起伏 未發(fā)現(xiàn)有斷層發(fā)育 四 巖漿巖 四 巖漿巖 本區(qū)域沒有受到巖漿巖活動影響 四 區(qū)域水文地質(zhì) 東勝煤田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內(nèi) 地處鄂爾多斯高原東北部 井田海拔標高一般 1200 1400m 地形中部較高 向南北兩側(cè)逐漸降低 從鄂 爾多斯市呈東西延伸的 東勝 梁海拔標高 1400 1500 m 構(gòu)成區(qū)域性天然地 表分水嶺 煤田內(nèi)地形受流水的沖刷切割甚劇 具侵蝕性丘陵地貌特征 本區(qū)地下水以孔隙潛水和裂隙承壓水兩種形式賦存 水文地質(zhì)條件為簡單 中等型 由于區(qū)內(nèi)巖性變化較大 含 隔 水層厚度變化亦大 難以劃分穩(wěn) 定的含 隔 水層 只能劃分相對的含隔水層組 以第四系底部砂礫層為孔隙 潛水含水層 基巖各地層組段中 粗砂巖為裂隙潛水含水層和裂隙承壓含水層 以第三系和基巖各地層組段泥巖 砂泥巖等劃分為相對隔水層 孔隙潛水含水 層由大氣降水補給 補給量的大小由降水量的多少和地形情況控制 基巖裂隙 承壓含水層 因各含水層垂直水力聯(lián)系甚弱 主要以側(cè)向補給為主 大氣降水 間接補給 潛水逕流受基巖面起伏和地形影響 從高處向低處逕流 基巖裂隙 承壓水高水頭小水量 逕流方向與地層傾向基本趨同 潛水在地形低洼處及各 大河谷兩側(cè) 以泉的形式排泄 形成溪流 最終排入烏蘭木倫河 基巖裂隙承 壓水沿單斜構(gòu)造傾斜方向 以地層的隆起且出露地表部位為排泄區(qū) 五 礦井水文地質(zhì) 一 一 地層含 隔 水層地層含 隔 水層 井田內(nèi) 3 1煤上覆地層中 含 隔 水層可見以下諸層 1 第四系 Q4 松散潛水含水層 該層厚度變化較大 上部為砂礫層及 中細砂 下部為粗砂與砂礫層 厚度 3 23 21 09m 平均 10 25m 含水部分主 要為下部粗砂及砂礫層 水位埋深 8 16 18 13m 鉆孔單位涌水量 0 0496 0 36L s m 滲透系數(shù) 1 046 5 345m d 含水性中等 弱 為 HCO3 Ca mg 型水 礦化度低 2 侏羅系 白堊系志丹群 J3 K12h 砂巖裂隙潛水含水層 該層厚 7 37 185 85m 平均厚 85 86m 中部與下部砂巖與含礫礫巖中裂隙發(fā)育 并含水 一般 0 03 1 00L s 左右 滲透系數(shù) 0 026 m d 含水性弱 為 HCO3 Ca 型水 礦化度低 3 侏羅系直羅組裂隙承壓含水層 該層主要巖性為中 細砂巖 厚 15 56 161 85m 平均 96 07m 該層含水微弱 地表有泉出露 流量為 0 014 0 454 L s 4 侏羅系延安組 J1 2y 裂隙承壓含水層 巖性主要由中 細砂巖 粉 砂巖 泥巖和煤組成 厚度一般 190 m 左右 鉆孔涌水量 0 0039 0 12 L s 滲透系數(shù) 0 00868 m d 含水性弱 為 Cl HCO3 Na 型水 低礦化度 含水部位 為中粒砂巖層段 其在各煤組間皆有發(fā)育 層厚一般小于 15m 5 本區(qū)除第四系 Q4 孔隙潛水含水層與基巖裂隙含水層間有第三系 N2 粘土隔水層外 各基巖地層層段皆有多層粉砂巖 砂質(zhì)泥巖隔水層阻隔 且隔水層厚度大于含水層厚度 含水層與隔水層厚度比多在 1 3 左右 隔水性 能好 各含水層間垂向上基本無水力聯(lián)系 井田內(nèi)斷裂不發(fā)育 生產(chǎn)過程未見斷層揭露 因此斷裂構(gòu)造對礦井涌水量 影響不大 二 礦井充水條件 二 礦井充水條件 1 根據(jù)本區(qū)水文地質(zhì)條件及煤層覆巖結(jié)構(gòu)類型 礦井的充水方式有直接和 間接兩種 它們分別受大氣降水 地表水和地下水等因素的控制 且具有一定 的水力聯(lián)系 對未來礦井生產(chǎn)有不同程度的影響 井田的主要充水水源是 大氣降水 根據(jù)以往地質(zhì)資料 每年降雨量多集中在 7 8 9 三個月 降雨量為 194 7 531 6mm 平均為 357 3mm 1975 1988 年 年蒸發(fā)量 2297 4 2833 7mm 平均為 2457 4mm 是降雨量的 5 11 倍 蒸發(fā)量遠大于降 雨量 另外由于本區(qū)煤層埋深較大 大氣降水滲入井下采空區(qū)水量很小 地表水 井田內(nèi)地表水體主要為井田西部烏蘭木倫河 井田南部考考烏 素溝水體 該河為常年性地表徑流 其水量受大氣降水控制 夏秋季大 冬春 季小 河水通過風化裂隙等充水通道溝通并補給下部含水層 從而進入井下采 空區(qū)內(nèi) 為井田間接充水水源 地下水 礦井地下水各含水層富水性弱 隔水層隔水能力較強 各含水層之間水力 聯(lián)系較弱 由于采煤產(chǎn)生采動裂隙 使得各層水力聯(lián)系加強 滲入井下 因此 地下水為礦井的直接充水含水層 由于延安組為礦井的含煤地層 直羅組含水 層為煤系地層上覆含水層 這兩層含水層為礦井的主要充水含水層 老空水 礦井現(xiàn)開采 2 2 煤 北部 2 2 上煤于 2010 年 5 月已回采完畢 同時 2 2 上 煤采空區(qū)有一定量積水 將來回采 2 2 下煤層時應(yīng)提前疏放 同時在開采 3 1 下層煤時 上層煤采空區(qū)積水會通過采動裂隙下滲 對下層煤的安全開采產(chǎn)生 影響 2 礦井充水通道 主要包括以下方面 含水層中基巖裂隙 構(gòu)造裂隙與采煤裂隙 貫穿含水層的井巷 封閉不良鉆孔 3 礦井充水強度分析 地形總體呈西北高而東南低 區(qū)內(nèi)溝谷比較發(fā)育 較大的河谷有井田南部 考考烏素溝 它們共同構(gòu)成了礦井地表潛水孔隙含水層的主要充水要素 礦井 新生界孔隙潛水含水層的富水性弱 伊金霍洛組孔隙潛水 承壓水含水層與中 侏羅統(tǒng)直羅組承壓水含水層的富水性弱 煤系內(nèi)部隔水層的隔水能力較強 如 果遇到采動裂隙或者封閉不良鉆孔等 導通充水水源 可能會出現(xiàn)局部涌水現(xiàn) 象 三 井田及周邊地區(qū)老窯積水分布情況 三 井田及周邊地區(qū)老窯積水分布情況 在井田的東南角有一廢棄的烏蘭小煤礦 開采深度不打 因廢棄被堵 水 量不詳 當開采 2 2 煤層接近南部邊緣時應(yīng)注意 嚴防積水進入礦井 造成損 失 四 礦井充水狀況 四 礦井充水狀況 一 礦井突水點情況 在礦井采掘過程中遇到許多涌水點 并對這些點 處 的涌水量進行了 統(tǒng)計 表 5 1 霍洛灣礦采掘工程涌水情況統(tǒng)計霍洛灣礦采掘工程涌水情況統(tǒng)計 表 5 1 涌水點位置涌水量 m3 h 涌水點位置涌水量 m3 h 2 2 平硐大巷5 7 22101 22102 采空 區(qū) 25 40 2 2 煤輔運大巷2 522105 采空區(qū)33 120 2 2 回風大巷3 522107 工作面10 15 22108 運順及輔運 5 22108 回風順槽 3 22105 外采空區(qū) 10 22106 22108 采空區(qū)20 25 原 22105 里采空區(qū)10 12 主井皮帶大巷 5 7 22104 采空區(qū)5 6 二 礦井涌水量情況 霍洛灣煤礦缺乏 2008 年以前礦井涌水量資料 2008 年最小涌水量為 84 5m3 h 最大涌水量為 226 1m3 h 平均涌水量 120 5 m3 h 平均復(fù)用水量 30m3 h 2009 年最小涌水量為 95 1m3 h 最大涌水量為 280 6m3 h 平均涌水 量 215 1m3 h 平均復(fù)用水量 30m3 h 截至到 2010 年 7 月底 2010 年礦井最 小涌水量為 119m3 h 最大涌水量為 208 8m3 h 平均涌水量 152 4 m3 h 平 均復(fù)用水量 25m3 h 通過礦井涌水量資料分析 正常涌水量隨著開采面積的增 大 還會有所增大 霍洛灣煤礦歷年全礦井涌水量一覽表霍洛灣煤礦歷年全礦井涌水量一覽表 單位 m3 h 表 5 2 月份 年度 1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月年平均 備 注 2008 年 84 5115 1125 497 4108103901009090216 2226 1120 5 2009 年 254 4234 1252 8280 6201 6214 4217 2212 8152 7108 7105 495 1215 1 2010 年 208 8172 6170 6153 7119122 4120152 4 六 礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度的評價 一 礦井開采受水害影響程度的評價 一 礦井開采受水害影響程度的評價 霍洛灣井田總體地形西北高東南低 區(qū)內(nèi)溝谷較為發(fā)育 井田西部及南部 地形切割較為強烈 井田北部及東部地區(qū)多被風積沙覆蓋 多為平緩沙地 沙 堆 新月形沙丘 具風成沙漠及半沙漠地貌特征 井田氣候?qū)儆诟珊?半干旱 的高原大陸性氣候 干旱少雨 蒸發(fā)量較大 井田東北部邊界發(fā)育有烏蘭木倫 河 中部發(fā)育灣兔溝等徑流均為季節(jié)性河流 所以大氣降水和地表水補給條件 較差 新生界潛水含水層主要來自大氣降水補給 補給條件差 水量極弱 基 巖裂隙水是礦井的主要充水水源 但井田內(nèi)含煤巖系各含水層富水性弱 煤系 地層隔水層隔水性較好 因此各含水層之間垂向補給條件差 含水層單位涌水 量 q L s 1 m 1 均小于 0 1 根據(jù)近年來生產(chǎn)情況來看礦井受采掘破壞或影響 的孔隙 裂隙含水層 補給條件較差 總體來說 礦井受采掘破壞或者影響的 含水層及水體類型劃分為簡單 周邊有小窯老塘積水 礦井采空區(qū)積水位置 范圍 積水量比較清楚 近 年來隨著礦井采空面積和開采深度的增加 本礦老空積水量將隨之增大成為礦 井重要的充水水源 礦井及周邊老空水分布狀況類型劃分為中等 分析歷年來礦井歷年涌水量資料 涌水量來隨著礦井采空面積和開采深度 的增加而逐年增加 礦井 2010 年平均份涌水量為 152 4m3 h 因此礦井涌水量 類型劃分為中等 礦井偶有突水 采掘工程受水害影響 但不威脅礦井安全 開采受水害影 響程度類型劃分為中等 二 礦