初采250M水文地質(zhì)分析報告

焦煤集團趙固一礦11211工作面回采水文地質(zhì)情況報告2013年3月15日11211工作面回采水文地質(zhì)情況報告一、概況11211工作面位于礦井東翼-525m水平，對應(yīng)地面位置標(biāo)高為81.6m～83m，工作面地表位于工業(yè)廣場保護煤柱東約2390m，工作面中部地面位置為趙固，有輝吳公路通過。工作面井下位置東北為未開采的11231工作面，西北為東翼回風(fēng)大巷，西南為未開采的11191工作面，東南為DF37斷層煤柱。工作面標(biāo)高-344～-392m，煤層產(chǎn)狀為S0～2.8°W∠2.1°，煤層結(jié)構(gòu)簡單。二、煤層頂?shù)装迩闆r煤層頂?shù)装迩闆r頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）巖性特征老頂大占砂巖7.7～11.8m深灰色，以石英為主，裂隙發(fā)育，呈塊狀。直接頂泥巖、砂質(zhì)泥巖14.7～17.3m灰黑色，致密，水平層理，遇水泥化，厚度變化大。偽頂泥巖0～0.5m黑色，含植物化石及炭質(zhì)。直接底泥巖、砂質(zhì)泥巖13.7～16.7m灰黑色，致密，緩波狀層理，含植物化石。老底L9灰?guī)r1.8～2.2m深灰色，隱晶質(zhì)，具裂隙。三、工作面地質(zhì)構(gòu)造該工作面地質(zhì)構(gòu)造簡單，總體呈單斜構(gòu)造，根據(jù)送巷期間收集的資料顯示，工作面揭露一條正斷層D41：走向48°、傾向138°、傾角70°、落差0.2m。構(gòu)造名稱走向o傾向o傾角o性質(zhì)落差（米）對回采的影響程度D414813870正斷層0.2影響不大四、水文地質(zhì)情況1、含水層情況（1）中奧陶統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層由中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成，本區(qū)揭露最大厚度100.8m，一般8～12m，含水層頂板埋深437.26～834.61m，上距二1煤層118～142m，該含水層巖溶裂隙發(fā)育，正常情況不影響煤層開采，斷裂溝通情況下對礦井威脅大。（2）太原組下段灰?guī)r含水層主要由L2、L3灰?guī)r組成，其中L2灰?guī)r發(fā)育較好，一般厚度15m左右。上距二1煤層96～101m。該含水層為富水性較強的含水層，直接覆蓋于一2煤層之上，為一2煤層直接充水含水層。上距二1煤層96.49～101.37m，正常情況對二1煤層沒有影響。（3）太原組上部灰?guī)r含水層主要由L8、L7灰?guī)r組成，其中L8灰?guī)r發(fā)育較好。含水層厚度平均為8.7m，巖溶裂隙較發(fā)育。該含水層上距二1煤層底板26.8m，為二1煤層底板主要充水含水層，水量較豐富，補給條件好。L8灰?guī)r初始水位+70m左右，水壓4.1～4.6Mpa，突水系數(shù)為0.153～0.172Mpa/m，大于突水臨界值。二1煤層底板隔水層，厚度26m，隔水性較好，但斷裂帶有可能成為煤層底板導(dǎo)水的通道，同時還可能成為下部C3tL1-4灰?guī)r甚至O2m灰?guī)r巖溶水間接充水的通道。（4）二1煤層頂板砂巖含水層二1煤層頂板：偽頂炭質(zhì)泥巖厚度0～0.5m，直接頂泥巖、砂質(zhì)泥巖厚度14.7～17.3m，老頂大占砂巖厚度7.7～11.8m，頂板基巖厚度25～60m，屬弱富水含水層。（5）沖積層含水層沖積層含水層富水性較強，補給充足，但受巖性限制流動性較差，回采干擾性強時頂板可能會產(chǎn)生大的裂隙，造成潰水潰砂事故的發(fā)生。2、周邊無老空區(qū)，因此11211工作面不存在老空水威脅。五、主要水害類型、特點該工作面在正常情況下影響工作面回采的主要為頂板水，頂板裂隙發(fā)育區(qū)域淋水量較大，可能成為聯(lián)系沖積層含水層的導(dǎo)水通道，給回采造成威脅。底板含水層經(jīng)過底板加固改造一般不存在威脅。六、預(yù)防措施1、根據(jù)11211工作面實際情況，采取雙巷注漿方式進行。工作面共設(shè)計鉆場60個，其中軌道順槽布置鉆場29個，膠帶順槽布置鉆場31個，布置鉆孔231個，設(shè)計總鉆探工程量33803m。上、下順槽鉆場在走向方向上錯開布置，個別鉆場根據(jù)地質(zhì)條件變化進行了調(diào)整。工作面底板注漿孔布孔依據(jù)如下：①相鄰工作面實際情況、本工作面實際揭露的地質(zhì)資料等；②工作面外圍加固范圍30m；③底板注漿改造鉆孔應(yīng)盡量與主裂隙方向正交或斜交；④漿液擴散半徑按25～30m考慮；⑤斷層帶考慮平面和立體布孔，要在垂直方向上加大加固深度，防止斷層深部導(dǎo)水；檢查孔應(yīng)布置在斷層破碎帶，⑥水量大注漿量小的鉆孔附近。根據(jù)注漿加固過程中的實際水文地質(zhì)情況酌情增、減底板鉆孔布置數(shù)量、更改單孔設(shè)計。鉆孔結(jié)構(gòu)、參數(shù)：每個鉆孔均編制單孔施工設(shè)計，包括平、剖面圖、鉆孔結(jié)構(gòu)圖及技術(shù)要求等內(nèi)容。底板鉆孔傾角一般在20°～40°之間，考慮鉆孔盡量多揭露L8灰?guī)r，根據(jù)需要個別鉆孔會進行傾角調(diào)整。下兩級套管，原則上一級套管以下過煤層底板下垂距6m為準(zhǔn)，試耐壓不小于6.0MPa,二級套管以下過L9灰底面下垂距3m為準(zhǔn)，試耐壓不小于13.0MPa?？卓诎苍O(shè)高壓閥門和防噴止水器，杜絕打鉆施工期間出大水造成水害事故。鉆孔終孔止于L8灰?guī)r底面下垂距35m，特殊情況下，可視孔內(nèi)涌水量大小酌情增加終孔深度，如果L8灰底面以下水量不大于10m3/h，水壓與L8灰一致，就可以結(jié)束鉆孔施工，進行注漿。底板注漿鉆孔施工結(jié)束后先進行一定時間的放水后方可進行注漿，注漿前先對注漿管路進行耐壓試驗。注漿時孔口需安裝雙壓力表進行觀測，先注稀漿，再逐漸加大濃度，鉆孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口壓力達到10.5～13.0MPa,以二檔（3.5m3/h）位結(jié)束，粘土水泥漿濃度控制在1.15～1.2t/m3之間。所有鉆孔注漿結(jié)束后必須重新透孔，檢驗注漿效果，然后進行井下封孔。注漿盡量用粘土水泥漿，增大粘土用量，在斷層破碎帶、出水點等需要增加加固強度的地方可以考慮加大水泥用量或者用純水泥漿注漿。2．?dāng)鄬蛹庸糖闆r。根據(jù)送巷時收集的地質(zhì)資料分析，工作面揭露一條正斷層D41：走向48°、傾向138°、傾角70°、落差0.2m。施工時沿斷層延伸正交或斜交方向施工底板加固孔4個，分別為軌順18-4、軌順西11-1、軌順西11-2、軌順西11檢1。軌順18-4孔水量8m3/h，注粘土干料,52.1t,水泥18.6t；軌順西11-1孔水量6m3/h，注粘土干料80.1t,水泥28.6t；軌順西11-2孔，水量30m3/h，注粘土干料26.9t,水泥9.6t；接著施工了軌順西11檢1孔水量8m3．頂板基巖及沖積層底部富水性探查情況工作面上、下巷掘進至開切眼位置后，根據(jù)頂板物探結(jié)果，對上下巷頂板富水異常區(qū)進行了頂板基巖探查，施工頂板孔24個，揭露最大基巖厚度52.8m,最薄處38.63m,自開切眼向外逐漸增厚，最大水量29m3/h（西12頂3孔）?？梢钥闯?，11211工作面頂板基巖及風(fēng)化帶、沖積層底部部分區(qū)域富水性較強。4．該工作面預(yù)計上巷頂板涌水量約28m3/h，下巷頂板涌水量約50m3/h，工作面回采期間頂板水量會逐漸增大，預(yù)計工作面頂板最大水量230m3/h，預(yù)計底板L8最大涌水量為340m3/h,正常涌水量5.頂板基巖層厚度要探查清楚，按照規(guī)定保留足夠的巖柱，防止?jié)⑸场⒛嗍鹿省?.兩巷鉆場要提前支護加固，底板鉆孔孔口管要提前妥善處置，防止回采過程中孔口管松動造成人為導(dǎo)水通道。7．需加強供電、排水、疏水系統(tǒng)管理，按照預(yù)計水量安設(shè)足夠能力的排水泵。工作面所用的水泵設(shè)備必須采用雙回路供電，防止因停電造成水淹工作面，排水工作必須設(shè)專職固定人員。七、結(jié)論1、校驗孔、設(shè)計終孔等執(zhí)行情況，現(xiàn)場記錄的完整與準(zhǔn)確性11211工作面各個鉆孔鉆探工程施工結(jié)束后，由地測科和施工單位共同進行鉆孔驗收，包括鉆孔各項技術(shù)參數(shù)、巖芯采取情況、原始記錄、鉆孔深度、水量、水壓等，所有鉆孔均符合要求。2、注漿改造前后物探對比情況11211工作面初采300m段注漿改造前、后主要含水層（L8灰?guī)r含水層）均不存在低阻異常區(qū)，符合要求。3、工程設(shè)計各項技術(shù)指標(biāo)的執(zhí)行與完成情況11211工作面初采250m段所有鉆孔均嚴(yán)格按照設(shè)計要求的技術(shù)參數(shù)施工結(jié)束，鉆孔方位、傾角、套管長度、耐壓試驗壓力、終孔深度、注漿量及封孔質(zhì)量均達到了設(shè)計要求，單孔注漿效果評價合格率達到100%。4、鉆孔注漿情況根據(jù)《焦煤地字（2011）422號文件》要求：注漿量大于100t（干料）/60m3/h（涌水量），即注漿干料與涌水量比大于1.67，則為合格，否則不合格。11211工作面初采250m段共施工底板加固鉆孔72個，合計進尺9671m，鉆孔總涌水量為835.3m3/h，注入粘土水泥漿16584.628m3。折合干料：水泥1430.53t，粘土3888.584t，合