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文檔簡介

山西和順正邦煤業(yè)有限公司2018~2022年礦井防治水規(guī)劃礦井所在地:山西省和順縣報告性質(zhì):2018~2022年礦井防治水規(guī)劃報告編制單位:山西地寶能源有限公司報告編制人員:王長春、郭秀娟、崔雅民、郭春林、張春燕報告審查:山西和順正邦煤業(yè)有限公司孔祥忠山西和順正邦煤業(yè)集團(tuán)公司祁云峰技術(shù)負(fù)責(zé)人:山西和順正邦煤業(yè)有限公司劉宏凱山西和順正邦煤業(yè)集團(tuán)公司李懷民單位負(fù)責(zé)人:山西和順正邦煤業(yè)有限公司張國信山西和順正邦煤業(yè)集團(tuán)公司劉斌武目錄第一章礦井概況 1第一節(jié)基本情況 1第二節(jié)礦井現(xiàn)狀 4第二章井田地質(zhì)及水文地質(zhì) 5第一節(jié)井田地質(zhì) 5第二節(jié)礦井水文地質(zhì) 21第三章礦井充水因素分析及水害防治 33第一節(jié)礦井充水因素分析 33第二節(jié)主要水害及其防治 43第三節(jié)本礦防治水工作 50第四章礦井防治水規(guī)劃 51第一節(jié)礦井防治水總體規(guī)劃 51第二節(jié)地面水害防治規(guī)劃 52第三節(jié)井下水害防治規(guī)劃 54第四節(jié)其他規(guī)劃 60第五章規(guī)劃實施及預(yù)期效果 61第一節(jié)規(guī)劃實施 61第二節(jié)預(yù)期效果 62PAGE1前言為認(rèn)真貫徹落實“安全第一,預(yù)防為主”的方針、加強(qiáng)煤礦防治水工作,杜絕重大水害事故發(fā)生,確保煤礦安全生產(chǎn)和職工人身安全,根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》特編制本規(guī)劃。本規(guī)劃在實施過程中收集了礦井已有地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,分析了礦井水文地質(zhì)條件,確定了礦區(qū)存在的水文地質(zhì)問題,并針對正邦煤礦的水文地質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合采掘計劃,提出了正邦煤礦的防治水規(guī)劃總體思路,確定了防治水策略,論證了各項防治水工程的必要性、合理性和可行性。PAGE52第一章礦井概況第一節(jié)基本情況一、位置交通山西和順正邦煤業(yè)有限公司煤礦位于和順縣城西南約1.5km處的義興鎮(zhèn)串村以北,行政區(qū)劃隸屬于和順縣義興鎮(zhèn)管轄。井田地理坐標(biāo)為東經(jīng)″-37°21′25″。該礦位于和順縣城西南約1.5km處,井田南側(cè)有陽(泉)-涉(縣)鐵路和陽(泉)-黎(城)207國道通過,榆次-和順公路從礦區(qū)南部通過,距該礦僅500m;距和順火車站約1km,交通條件十分便利。附交通示意圖二、井田地形地貌本井田位于太行山中段西側(cè),屬中山侵蝕區(qū),基巖裸露,溝谷縱橫發(fā)育,切割劇烈。區(qū)內(nèi)基巖大面積裸露,少部分被黃土及沖積物所覆蓋,沖溝發(fā)育。井田內(nèi)地勢總體為北西高、南東低,最高點(diǎn)在井田中部偏西的摩天垴山頂上,標(biāo)高1547.9m,最低點(diǎn)在井田北部的清漳東源的河床中,標(biāo)高1264.9m,最大相對高差為283.0m,地形坡度一般在15°~25°之間。三、河流水系礦井北部邊界為清漳東源經(jīng)過,以西為張翼河,清漳河發(fā)源于昔陽縣少山大龜谷。據(jù)蔡家莊水文站資料:清漳東源流量平均為1.55m3/s,最大流量為694m3/s。四、氣象及地震氣象和順縣屬北暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。其氣候特點(diǎn)是春季干旱多風(fēng),夏季溫和多雨,秋季氣候涼爽,冬季寒冷少雪,全年夏短冬長。根據(jù)和順縣氣象站2001-2016年觀測資料,主要?dú)庀笠靥卣魅缦拢航邓浚憾嗄昶骄邓繛?37.5mm,2002年最大為697.7mm,2004年最小為429.4mm,降水量年內(nèi)差異懸殊,主要集中在7、8、9三個月,占年總降水量的60%。日最大降水量163.8mm,每小時最大降水量45.8mm,10分鐘最大降水量24.3蒸發(fā)量:多年平均蒸發(fā)量為1548.0mm,2009年最大為1588.1mm,2003年最小為1348.3mm。氣溫:多年平均氣溫7.5℃,其中1月分最低,平均-8.1℃,7月分最高20.0霜期:全年無霜期平均為132d。平均初霜期始于9月,最早9月2日,最遲10月13日。平均終霜期在5月中旬,最早4月14日,最遲6月4日。風(fēng)速:年主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng),冬季多西風(fēng),夏季多西南風(fēng),多年平均風(fēng)速為2.02m/s,2006年風(fēng)速最大為23m/s,2009年風(fēng)速最小為1.8m其他:全年平均相對濕度63%。最大凍土深度110cm,10cm深土壤凍結(jié)始于11月27日左右,解凍日期為3月11日左右。地震根據(jù)山西地震局資料,按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB500112010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(2016版),本井田對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ,動峰加速度值為0.10g。(五)社會經(jīng)濟(jì)狀況和順縣位于山西省東部邊境,太行山之巔?,F(xiàn)轄5鎮(zhèn)5鄉(xiāng),面積2250km2,人口14.38本縣地勢高峻,山地丘陵居多,農(nóng)作物以種植玉米、莜麥、土豆、谷子糜黍、黃豆為主,其次為蕎麥、黑豆、高粱等。畜牧業(yè)較發(fā)達(dá),以飼養(yǎng)牛、羊、騾、馬、驢為主,牛的數(shù)量居全省之冠。礦產(chǎn)資源以煤、鐵、鋁、耐火粘土為主,其它礦產(chǎn)有銅、磷、硫、水晶石、輝綠巖、白云石等為主,尤其以煤儲量最大。境內(nèi)名勝古跡有云龍山公園、懿濟(jì)圣母廟、姑巖棧道等。第二節(jié)礦井現(xiàn)狀一、礦井概況山西和順正邦煤業(yè)有限公司是由原山西和順正邦煤業(yè)有限公司(舊名稱山西省和順縣聯(lián)松聯(lián)辦煤礦,面積為4.8604km2)和原山西和順百利煤業(yè)有限公司(舊名稱山西省和順縣西溝聯(lián)營煤礦二坑,面積為1.314km2)整合而成,并擴(kuò)大原山西和順正邦煤業(yè)有限公司與山西和順百利煤業(yè)有限公司之間的空白區(qū)(0.1156km2),批準(zhǔn)開采3—15#煤層,礦區(qū)面積為6.2824km2,礦井核定生產(chǎn)能力為180萬噸/年,開采方式為地下開采。批準(zhǔn)開采的煤層為3-15#煤層?,F(xiàn)開采15#煤層,15#煤層平均厚度5.5m,為基本全部可采的穩(wěn)定煤層,15#煤層保有資源儲量為5365萬t,服務(wù)年限為12.4年。井田內(nèi)無其它生產(chǎn)小窯,但原煤礦有8#煤老空。井田周圍分布有2座煤礦,西為潞安一緣煤業(yè),東為隆華北關(guān)煤業(yè)。附四鄰關(guān)系示意圖第二章井田地質(zhì)及水文地質(zhì)第一節(jié)井田地質(zhì)一、井田地層本井田位于沁水煤田陽泉煤炭國家規(guī)劃區(qū)東南部,和順普查勘查區(qū)中段東部邊緣。井田內(nèi)基巖大面積出露,二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組及石炭系上統(tǒng)太原組地層在井田東南、南部零星分布;二疊系上石盒子組地層廣泛分布于井田中西、北部;新生界覆蓋于各個時代基巖之上。根據(jù)和順普查區(qū)、山西和順正邦煤業(yè)有限公司補(bǔ)充地質(zhì)勘查及水井地質(zhì)資料,井田內(nèi)地層由老至新發(fā)育有奧陶系下統(tǒng)亮甲山組(O2l)、(O2x)中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)、峰峰組(O2f);石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、上統(tǒng)太原組(C3t);二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)、下石盒子組(P1x)及上統(tǒng)上石盒子組(P2s)以及第四系中、上更新統(tǒng)(Q2+3)全新統(tǒng)(Q4)?,F(xiàn)將井田內(nèi)地層層序、厚度、巖性及其變化情況由老至新簡述如下:(一)、奧陶系(O)1、下統(tǒng)亮甲山組(O1l)巖性為灰色含燧石結(jié)核厚層狀白云巖,本組地層未揭穿,據(jù)水井揭露厚度為15.80m。2、中統(tǒng)下馬家溝組(O2x)巖性上部為灰色薄-中厚層狀石灰?guī)r、夾薄層泥灰?guī)r;中下部為青灰色中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r,夾角礫狀含白云質(zhì)灰?guī)r,底部為泥灰?guī)r及薄層砂巖,水井揭露厚度為181.40m,與下統(tǒng)亮甲山組地層呈整合接觸。3、中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)巖性上部為深灰色石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,夾薄層角礫狀泥灰?guī)r;中部為深灰色豹皮狀灰?guī)r、厚層狀石灰?guī)r;下部為角礫狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,局部夾有石膏,水井揭露厚度287.00m,與下馬家溝組地層呈整合接觸。4、中統(tǒng)峰峰組(O2f):下部為角礫狀泥質(zhì)白云巖、角礫狀泥灰?guī)r,底部為泥質(zhì)灰?guī)r夾薄層石膏帶,中部為灰黃色厚層狀泥灰?guī)r夾豹皮狀灰?guī)r,裂隙發(fā)育,為方解石脈充填,上部為深灰色厚層狀石灰?guī)r夾灰黃、灰色白云質(zhì)泥巖,與下伏地層整合接觸,水井揭露厚度285.60m。(二)、石炭系(C)1、中統(tǒng)本溪組(C2b)主要由淺灰、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖和1-2層深灰色透鏡狀石灰?guī)r組成,夾1-2層煤線,底部為山西式鐵礦及薄層鋁土礦。平行不整合于奧陶系灰?guī)r侵蝕面之上,沉積厚度受奧灰侵蝕基準(zhǔn)面控制。厚12.96-25.60m,平均17.35m。局部含有1-2層薄煤,均不可采。2、上統(tǒng)太原組(C3t)由灰色砂巖、深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r及煤組成。主要灰?guī)r有3層(K4、K3、K2),全區(qū)穩(wěn)定,由北向南變厚,是很好的標(biāo)志層,K4、K3灰?guī)r相當(dāng)于西山東大窯、斜道灰?guī)r,K2灰?guī)r相當(dāng)于毛兒溝與廟溝灰?guī)r合并層。15號煤下之透鏡狀灰?guī)r與吳家峪灰?guī)r(L0)層位相當(dāng)。所含煤層自上而下編號為81、8、9上、9、11、12、13、14、15等9層煤,8號煤為層位穩(wěn)定的全井田可采煤層,9號煤僅在604號鉆孔可采,為一可采點(diǎn),12號煤僅在501號鉆孔可采,為一可采點(diǎn),均構(gòu)不成具有工業(yè)價值的可采區(qū)塊,15號煤為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層,其余煤層為不可采煤層。本組為主要含煤地層,厚106.32-126.96m,平均117.57m。與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。(三)、二疊系(P)1、下統(tǒng)山西組(P1s)由灰-灰白色中細(xì)粒砂巖及深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤組成,為本井田主要含煤地層。煤層自上而下編號為1、2、3、4、5、6號共6層煤,據(jù)本次利用的8個鉆孔揭露,3、6號煤層在井田內(nèi)屬較穩(wěn)定大部可采,其余煤層均不可采。底部砂巖K7(陽泉稱第三砂巖)厚1.00-6.40m,平均3.53m,為灰白色中細(xì)砂巖,局部相變?yōu)榉凵皫r或砂質(zhì)泥巖,連續(xù)沉積于太原組之上。全組厚41.78-66.58m,平均53.24m左右。與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。2、下統(tǒng)下石盒子組(P1x)與下伏山西組整合接觸,巖性主要由灰、灰綠-黃綠色,局部為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖及灰白色砂巖組成,該組厚度92.90-148.77m,平均117.00m,本組依據(jù)巖性組合特征可分為上下兩段:(1)、下段(P1x1)厚度54.40-79.74m,平均62.70m。為灰黃、灰綠色中細(xì)粒石英砂巖、夾灰-深灰色砂質(zhì)泥巖及泥巖,局部夾1-2層煤線,底砂巖K8以中-粗粒為主,局部相變?yōu)榉凵皫r,厚1.40-12.41m,平均6.91m。與下伏山西組地層連續(xù)沉積。(2)、上段(P1x2)厚度38.50-69.03m,平均54.30m。為黃綠、灰綠色中-細(xì)粒砂巖,夾杏黃色砂質(zhì)泥巖及薄層鋁質(zhì)泥巖,下部以灰黃色中粒砂巖為主,夾1~2層深灰色砂質(zhì)泥巖;上部以灰綠色、紫紅色砂質(zhì)泥巖為主,夾2~3層中粒、細(xì)粒砂巖。頂部為“桃花泥巖”,桃花泥巖厚一般0.58-18.91m,平均7.00m,為淺灰、灰紫色鋁質(zhì)泥巖,具網(wǎng)格狀節(jié)理,含大量鐵質(zhì)鮞粒且不均勻,地面風(fēng)化后呈褐紅色斑塊,顏色鮮艷,如桃花綻開,故稱為桃花泥巖。加之其上下巖層顏色區(qū)別明顯,故作為上、下石盒子組的分界標(biāo)志十分理想。桃花泥巖上部有時出現(xiàn)一層錳鐵礦結(jié)核層,厚0.40-1.00m,較穩(wěn)定,亦可作為輔助標(biāo)志。3、上統(tǒng)上石盒子組(P2s):井田內(nèi)本組地層上部被剝蝕,只殘留中、下兩段。井田內(nèi)大面積出露本組的下段地層,中段只有底部的K12獅腦峰砂巖出露于北部山勢較高一帶,上段地層全部被剝蝕。本組地層在井田內(nèi)殘留厚度為158.92-233.43m,平均187.45m,分為下、中兩段。(1)、下段(P2s1):與下石盒子組地層連續(xù)沉積。下部以桔黃、黃褐、黃綠等雜色砂質(zhì)泥巖為主,夾薄層黃綠色、灰綠色中—細(xì)粒砂巖組成,砂巖厚度變化較大,一般呈透鏡狀。上部以黃綠色中—粗粒砂巖為主,夾黃褐色、暗紫色砂質(zhì)泥巖及泥巖條帶,偶見夾灰黑色砂質(zhì)泥巖薄層,富含植物葉片化石。并夾不穩(wěn)定錳鐵礦1-3層,厚者可達(dá)0.70m,本段地層厚148.02-192.35m,平均157m左右。(2)、中段(P2s2):基底為K12獅腦峰砂巖,厚5.90-21.08m,一般為15.45m左右,由2-3層灰綠色中—粗粒砂巖夾黃綠、灰紫、灰綠色砂質(zhì)泥巖組成。下層砂巖較厚,底部含礫分選磨圓均差,硅質(zhì),泥質(zhì)膠結(jié),堅硬,具板狀斜層理及楔形交錯層理。砂巖層及厚度上為一套暗紫、紫灰色為主,夾黃褐、黃綠等雜色砂質(zhì)泥巖,間夾黃綠色薄層狀細(xì)砂巖及中厚層狀中—粗粒長石石英砂巖組成。本段地層10.90-41.08m,平均30.45m左右。(四)、第四系(Q)1、中上更新統(tǒng)(Q2+3)下部為淺灰、紅黃色亞砂土、亞粘土、粘土夾棕色古土壤數(shù)層以及鈣質(zhì)結(jié)核層。上部為灰黃、土黃色亞砂土、粉砂質(zhì)土,局部含鈣質(zhì)結(jié)核。紅黃土層垂直節(jié)理發(fā)育。厚0-29.70m,平均11.68m,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。2、全新統(tǒng)(Q4)為近代沖積、洪積、坡積物,分布在各大溝谷及山坡處,由土黃、淡紅色亞砂土、砂土及淺灰色砂、礫石層等組成。厚0-25.50m,平均4.50m,分布在溝谷中與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。二、含煤地層井田內(nèi)含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)和二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)。(一)、區(qū)域含煤特征區(qū)域主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組,現(xiàn)敘述如下:1、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)厚105-165m,平均145m,為一套海陸交互相含煤地層。由深灰~灰黑色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層及石灰?guī)r組成。其中含煤11層,所含煤層自上而下編號為81、8、9上、9、10、11、12、13、14、14下、15,其中15號煤層全區(qū)可采,8、14號煤層層位較穩(wěn)定,局部可采,其余煤層均為不可采煤層。含石灰?guī)r或泥灰?guī)r3~4層,底部白灰色K1砂巖與下伏地層整合接觸。2、二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)本組為一套陸相含煤巖系,由各粒級灰白色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤組成。厚39-70m,平均為54m。主要含煤7層,自上而下編號為1、2、2下、3上、3、4、6號,其中3號較穩(wěn)定,大部可采,6號煤層不穩(wěn)定,局部可采,其余煤層均不可采。以K7砂巖與下伏太原組整合接觸。與下伏太原組相比,本組內(nèi)無石灰?guī)r,多砂巖,色略淺,交錯層理發(fā)育,植物化石豐富為其特點(diǎn)。三、構(gòu)造本井田總體為一走向北東~南西、傾向北西的單斜構(gòu)造,地層傾角為5-13°,平均8°左右。在此基礎(chǔ)上井田東南部發(fā)育一背斜,井田內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,發(fā)現(xiàn)有四條斷層,并發(fā)現(xiàn)有4個陷落柱。(一)、褶皺構(gòu)造背斜S1:位于井田東南部,軸向北東-南西向,向北東-南西傾伏,兩翼地層不對稱,地層傾角在5°~13°之間,北翼地層比南翼地層陡;北翼地層傾向北西,地層傾角6°~12°,南翼地層傾向南東,地層傾角5°~7°,背斜軸為井下測量控制。(二)、斷裂構(gòu)造1、F1正斷層:位于井田西南部,走向北東,傾向南東,傾角65°,落差0-8m左右,井田內(nèi)延伸長度350m。該斷層在井下開采過程中揭露。2、F2正斷層:位于井田東部邊緣,走向北東-南西,傾向北西,傾角65°,落差0-11m,井田內(nèi)延伸長度625m,為和順普查區(qū)地面填圖下推。3、F3正斷層:橫穿井田東南部,走向北東-南西,傾向北西,傾角75°,落差8-19m,井田內(nèi)延伸2150m,為15號煤層巷道揭露。4、F4逆斷層:位于井田西部,走向北東-南西,傾向北西,傾角60°,落差0-30m,井田內(nèi)延伸1150m,為15號煤層巷道揭露。(三)、陷落柱1、X1陷落柱:位于井田中南部,呈橢圓形,規(guī)模85×65m,為井下8、15號煤層巷道揭露。2、X2陷落柱:位于井田中南部,呈橢圓形,規(guī)模35×25m,為井下15號煤層巷道揭露。3、X3陷落柱:位于井田南部,呈橢圓形,規(guī)模35×30m,為井下15號煤層巷道揭露。4、X4陷落柱:位于井田西部,呈橢圓形,規(guī)模40×30m,為井下15號煤層巷道揭露。井田南部發(fā)育一背斜構(gòu)造,發(fā)育的斷層落差在0-30m之間,發(fā)育的陷落柱規(guī)模較小,對煤層的破壞程度不大,本井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。綜上所述,井田構(gòu)造類型屬簡單。附構(gòu)造綱要圖四、煤層特征(一)、含煤性井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。山西組地層厚41.78-66.58m,平均53.24m,含煤6層,自上而下編號為1、2、3、4、5、6號煤層,3、6號煤層在井田內(nèi)屬較穩(wěn)定大部可采,其余均為不穩(wěn)定不可采煤層。煤層平均總厚度2.73m,含煤系數(shù)5.13%。太原組地層厚106.32-126.96m,平均117.57m,共含煤9層,自上而下編號為81、8、9上、9、11、12、13、14、15號煤層,其中8、15號煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,其余均為不穩(wěn)定不可采煤層。煤層平均總厚10.50m,含煤系數(shù)8.93%,本井田批采煤層為3-15號煤層,現(xiàn)開采煤層15號煤層。(二)、可采煤層井田內(nèi)可采煤層賦存情況見表??刹擅簩犹卣饕挥[表含煤地層煤層厚度(m)最小—最大平均煤層結(jié)構(gòu)(夾矸數(shù))煤層間距(m)最小—最大平均頂板巖性底板巖性穩(wěn)定性可采性山西組30-3.491.08簡單-較簡單(0-2)19.64-28.9622.81泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖較穩(wěn)定大部可采60-1.470.86簡單-較簡單(0-2)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖中砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖較穩(wěn)定大部可采20.32-28.3225.07太原組80.80-2.151.56簡單-較簡單(0-2)泥巖或砂質(zhì)泥巖粉砂巖或砂質(zhì)泥巖穩(wěn)定全區(qū)可采70.91-92.3581.43154.25-6.965.58簡單-復(fù)雜(1-4)砂質(zhì)泥巖或泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖穩(wěn)定全區(qū)可采1、3號煤層位于山西組中上部,上距K8砂巖18m左右,本井田利用的8個鉆孔中,604號鉆孔離井田較遠(yuǎn),不參與厚度統(tǒng)計,401號鉆孔剝蝕無礦,井田南部部分剝蝕。501號鉆孔未見此層煤,其余5個鉆孔均達(dá)到可采厚度,煤層厚度0-0.98m,平均0.71m,結(jié)構(gòu)簡單-較簡單,含夾矸0-2層,為較穩(wěn)定的大部可采煤層。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖,底板為細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。2、6號煤層位于山西組底部,K7砂巖上10m左右,本井田利用的8個鉆孔揭露,604號鉆孔離井田較遠(yuǎn),不參與厚度統(tǒng)計,LS04號鉆孔未見此層煤,其余6個鉆孔均達(dá)到可采厚度,井田南部部分剝蝕。煤層厚度0-1.47m,平均0.86m,結(jié)構(gòu)簡單-較簡單,含夾矸0-2層,為本井田較穩(wěn)定的大部可采煤層。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖,底板為中砂巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。3、8號煤層位于太原組頂部,上距6號煤層平均25.07m,本次利用的8個鉆孔及9個見煤點(diǎn)中,604號鉆孔厚0.42m,離井田較遠(yuǎn),未參與統(tǒng)計,其余7個鉆孔均達(dá)到可采厚度,井田南部部分剝蝕。井下巷道揭露,煤層厚度及夾矸厚度變化都比較大,井田南部井下揭露有因夾矸厚而造成一小部分不可采區(qū)。煤層厚度0.80-2.10m,平均1.56m,結(jié)構(gòu)簡單-較簡單,含夾矸0-2層,為本井田穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖,底板為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖。井田內(nèi)西南部部分采空。4、15號煤層位于太原組中下部,上距8號煤層81.43m左右,本次利用的8個鉆孔,除604號鉆孔離井田較遠(yuǎn),不參與統(tǒng)計,其余鉆孔與井下9個見煤點(diǎn)均可采,煤層厚4.25-6.96m,平均5.58m。結(jié)構(gòu)簡單-復(fù)雜,含夾矸1-4層,夾矸巖性為泥巖及炭質(zhì)泥巖,煤層頂板為砂質(zhì)泥巖或泥巖,底板以砂質(zhì)泥巖為主,局部為泥巖。為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。井田內(nèi)部部分采空。8號煤層厚度等值線圖15號煤層厚度等值線圖第二節(jié)井田水文地質(zhì)一、區(qū)域水文地質(zhì)概況本區(qū)處于沁水盆地北東部邊緣,太行復(fù)背斜中端西翼,從東到西出露地層有奧陶系碳酸鹽巖,石炭系石灰?guī)r、二疊系砂巖、泥巖以及新生界第四系沖洪積物。以地貌形態(tài)和成因類型可劃分為剝蝕、溶蝕灰?guī)r中低山地形和侵蝕堆積河流谷地兩個地貌形態(tài)。區(qū)域深層地下水水文地質(zhì)單元屬娘子關(guān)域之左權(quán)-和順單斜蓄水構(gòu)造的補(bǔ)給徑流區(qū)。根據(jù)山西省水資委1998年《娘子關(guān)泉域范圍及重點(diǎn)保護(hù)區(qū)劃定報告》,對娘子關(guān)泉域范圍重新進(jìn)行了劃定,其中對泉域南部邊界依據(jù)新的研究資料進(jìn)行了南推。據(jù)該報告資料,根據(jù)1992年和順泊里、左權(quán)、武鄉(xiāng)縣青草煙及襄垣972T井孔水位調(diào)查資料,其水位標(biāo)高分別為814.75m;880.9m;1028.75m和656.10m,推定地下水分水嶺為左權(quán)縣城以南,由西向東為東溝底-連壁-河神堙北-北天池連線。娘子關(guān)泉位于平定縣娘子關(guān)鎮(zhèn)附近,出露于桃河與溫河匯集地段。由11個主要泉水組成,分布在程家至葦澤關(guān)約7km長的河漫灘及階地上,出露高程360~392m。泉群多年平均流量12.16m3/s(1956~1984年),是我國北方最大的巖溶泉水。20余年來,由于降水量減少,泉域巖溶水開采量的不斷增加,1985~1996年12年泉水平均實測流量減少7.97m3/s。天然狀態(tài)下,年際不穩(wěn)定系數(shù)為1.5,屬穩(wěn)定型泉水。泉域范圍面積為7217km2,其中裸露可溶巖面積2282km2。泉域分布范圍包括陽泉市的平定、盂縣、城郊,晉中地區(qū)的陽泉、壽陽、昔陽、和順、左權(quán),等縣(市)。從構(gòu)造上看,處于沁水凹陷的北端,為一北東向翹起的大向斜。出露地層自東向西,由北向南,由老到新。沉積了厚度達(dá)467~628m的中奧陶統(tǒng)巖溶含水層,為巖溶水的貯存、運(yùn)移提供了巨大的調(diào)蓄空間。巖溶水由北、西、南三面向娘子關(guān)一帶徑流匯集,由于該處下奧陶統(tǒng)相對隔水層的隆起,并被桃河侵蝕出露,使巖溶地下水溢出地表成泉。故娘子關(guān)泉基本上為全排型接觸溢流泉。泉域內(nèi)巖溶地下水分別從南、北兩端呈幅射狀向娘子關(guān)匯流。由于構(gòu)造控制,在補(bǔ)給區(qū)地下水力坡度大,徑流條件差,昔陽東南、盂縣西北地段水力坡度達(dá)5‰以上。本井田水力坡度7.38‰,接受大氣降水補(bǔ)給或上覆巖層補(bǔ)給后,在構(gòu)造控制下,向娘子關(guān)泉徑流。在昔陽—平定—白泉構(gòu)造帶為巖溶水主徑流帶,水力坡度小于5‰~1‰以下,單位涌水量為1.32~7.05L/s·m,屬強(qiáng)至極強(qiáng)富水含水層。)(一)、地表水系本區(qū)位于沁水盆地東部邊緣,太行復(fù)背斜中段西翼。區(qū)內(nèi)以中低山—侵蝕堆積河流谷地地貌形態(tài)為主,井田內(nèi)地表水流屬海河流域漳河水系,清漳河支流,海河流域的清漳河?xùn)|源、儀嶺河、松溪河、梁余河四條季節(jié)性河流流經(jīng)本區(qū)。海河流域包括海河和灤河兩水系。海河水系由漳衛(wèi)河、子牙河、大清河、永定河、潮白河、北運(yùn)河、薊運(yùn)河等組成,還包括徒駭河、馬頰河等平原排澇河道;灤河水系包括灤河和冀東諸河。1949年前,除灤河水系和薊運(yùn)河、徒駭河、馬頰河單獨(dú)入海外,其余各河均匯集天津流入渤海。1、清漳河發(fā)源于山西省,主要有三個源頭:一是清漳河?xùn)|源發(fā)源于昔陽縣沾尚鎮(zhèn)柳林背村,一是清漳河西源發(fā)源于和順縣橫嶺鎮(zhèn)大鋪溝村。“兩源源頭”一年中大部時間為“涓涓細(xì)流”,枯水期基本斷流?!皷|西兩源”在山西省左權(quán)縣芹泉鎮(zhèn)上交漳村合流后,從涉縣劉家莊村入境

。另一支流發(fā)源于山西省黎城縣西井鎮(zhèn)源泉村,基本上常年能看到水流,該支流從河北涉縣茅嶺底村匯入清漳河。清漳河在涉縣流經(jīng)約100km后在合漳村與濁漳河合流稱漳河。漳河從涉縣田家嘴出境,

流入磁縣岳城水庫。漳河出岳城水庫流經(jīng)河北臨漳等縣最后在館陶縣與河南省來的衛(wèi)河合流稱漳衛(wèi)河。漳衛(wèi)河在山東臨清匯入南運(yùn)河,最后在天津匯入海河入渤海。清漳河?xùn)|源(和順縣城以西又稱張翼河):源于昔陽縣少山大龜谷,由北而南流入?yún)^(qū)內(nèi)。梁余河源于馬坊鄉(xiāng)東的石猴嶺,由西而東流到和順縣城東與清漳河?xùn)|源匯合,向東而至松煙村南與清河匯合。該兩河全長179km,控制面積1109km2,河床寬30~100m不等,最大流量649m3/s,平均流量1.55m3/s。該河流流經(jīng)本井田北部。2、儀嶺河:清漳西源支河,源于后儀嶺西溝,由北西向南東流,至左權(quán)縣東匯入清漳西源。谷底寬150~400m。年徑流量471m3,其中洪水期為369m3。屬漳河水系。3、松溪河:上源之一李陽河源于李陽鄉(xiāng)神掌洼山;之二石勒河,源于豬龍廟山,二河于石巖坪村匯合,向北流入昔陽縣境,屬滹沱河水系。4、梁余河:發(fā)源于和順縣馬坊鄉(xiāng)石猴嶺,由西向東流經(jīng)聯(lián)坪至縣城東蔡家莊與張翼河匯入清漳河?xùn)|源,向東而至松煙村南與清河匯合,全長23.5m,控制流域面積為183km2,多年平均徑流量1340萬m3,最大洪峰流量800m3/s,最小流量0.15m3/s。屬于季節(jié)性河流。(二)、區(qū)域主要含水巖組根據(jù)含水層巖性特征及巖性組合,將區(qū)域含水巖組劃分為碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、碎屑巖類裂隙含水巖組以及松散巖類孔隙含水巖組四種基本類型。1、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組主要指奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖等可溶鹽巖,區(qū)域東部外圍見有出露。該組地層總厚約585m,至上而下劃分為峰峰組、上、下馬家溝組。據(jù)和順普查區(qū)資料,本區(qū)奧陶系中統(tǒng)巖溶地下水水位南西高北東低,其流向由南西到北東,最終流向娘子關(guān)泉。2、碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組本含水巖組為上石炭統(tǒng)太原組一套海陸交互相沉積地層,由砂巖、泥巖、煤層及3-5層石灰?guī)r組成,厚105-140m,為區(qū)內(nèi)主要含水巖組之一。含層間巖溶裂隙水,富水性不均一,富水性強(qiáng)弱取決于巖溶及裂隙發(fā)育程度,與奧灰水有相似性。3、碎屑巖類裂隙含水巖組主要包括二疊系的一套陸相,過度相碎屑巖層,在區(qū)域內(nèi)均大面積出露,由砂巖、砂質(zhì)泥巖夾煤層等組成。含裂隙水,含水空間以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造為主,受季節(jié)影響較為明顯。4、松散巖類孔隙含水巖組主要由第四系中、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)地層組成。中、上更新統(tǒng)地層主要分布在梁、峁之上和山前地帶,在河谷兩側(cè)往往形成一、二級階地,巖性為淺黃色亞砂土和砂質(zhì)粘土,平均厚36m,上更新統(tǒng)下部多為砂、礫石互層,局部含有一定地下水,但含水微弱。全新統(tǒng)地層主要分布在沁河河谷和一級階地上,厚0-55m,平均厚12m。砂礫石層為其主要含水層。潛水位埋深0.2-4m,由于埋藏與補(bǔ)給條件的不同,富水性差異較大,在透水地段潛水多滲漏補(bǔ)給其它含水巖層,在不透水地段,含水較為豐富,且水質(zhì)較好,可供生活和灌溉用水。(三)、區(qū)域地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件1、巖溶水本區(qū)巖溶水是娘子關(guān)泉域的一部分。大氣降水和地表水的入滲是巖溶水的主要補(bǔ)給來源,灰?guī)r裸露區(qū)分布在區(qū)域東部,裂隙溶洞較發(fā)育,有利于降雨的入滲補(bǔ)給。灰?guī)r局部被黃土覆蓋,一般黃土層厚10~20m,裂隙發(fā)育、透水性好,也是巖溶水接受降雨入滲補(bǔ)給的良好地段。地表水的入滲補(bǔ)給主要是灰?guī)r做為河床基底時,河谷地表水的入滲補(bǔ)給。其次地表水通過導(dǎo)水裂隙入滲補(bǔ)給。巖溶水的徑流主要受邊界條件和地質(zhì)構(gòu)造的控制。在接受大氣降水和地表水補(bǔ)給后,沿灰?guī)r裂隙向下入滲,然后順層運(yùn)移,即由西南向東、東北沿巖層傾斜方向運(yùn)動,當(dāng)遇到構(gòu)造或灰?guī)r巖溶不發(fā)育地段,不能繼續(xù)向前運(yùn)動時而轉(zhuǎn)向,由南向北沿主徑流帶運(yùn)動,最終排向山西省陽泉平定縣娘子關(guān),泉水出露標(biāo)高360-392m。2、碎屑巖類裂隙水主要指石炭系灰?guī)r裂隙水、二疊系砂巖裂隙水,其補(bǔ)給主要來自裸露區(qū)大氣降水和上覆松散層地下水的入滲補(bǔ)給。在區(qū)域構(gòu)造的控制下,地下水沿層面裂隙向地層傾斜方向動移。在溝谷切割深處,以泉的形式排出地表,或補(bǔ)給河谷第四系松散巖類孔隙水,另外排泄方式還有生產(chǎn)礦井的礦坑排水和民井人工開采。3、松散巖類孔隙水松散巖類孔隙水除大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給外,還有地表水的入滲補(bǔ)給和較高基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。地下水的流向一般與地表水的流向大致相似。排泄方式除蒸發(fā)和以泉的形式排泄外主要是人工開采。二、礦井水文地質(zhì)本次工作收集有山西煤田地質(zhì)勘探148隊1989年9月提交的《山西省沁水煤田和順區(qū)普查勘探地質(zhì)報告》中水文資料;2009年9月由山西省第三地質(zhì)工程勘察院提交的《山西正邦煤業(yè)有限公司供水井竣工報告》;這些資料為綜合評價本井田水文地質(zhì)條件提供了可靠依據(jù)。(一)、地表水井田北部為清漳河?xùn)|源,在開采北部資源時可能會受到一定程度的影響,其余均為干涸的溝谷,各溝谷地表洪水北部流入清漳河?xùn)|源,南部流入梁余河,最后向東至煙松村南與清河匯合。本礦工業(yè)廣場建在兩溝交匯處,主、副斜井位于中間山坡上,該溝谷在主井口附近最高洪水位標(biāo)高1300m,副井口附近最高洪水位標(biāo)高1300m,風(fēng)井口附近最高洪水位標(biāo)高1310m各井口標(biāo)高均高于其最高洪水位,由于工業(yè)廣場建在兩溝交匯處,在靠近河床附近建攔洪壩或排洪渠道,預(yù)防洪水侵入工業(yè)廣場造成危害。同時在雨季應(yīng)做好防洪、防汛工作。井田內(nèi)各井口及工業(yè)廣場標(biāo)高統(tǒng)計表礦名煤層號井口標(biāo)高(m)洪水位標(biāo)高(m)山西和順正邦煤業(yè)有限公司15主井1324.0821300副井1317.8561300風(fēng)井1326.0891310工業(yè)廣場12901285(二)、含水層1、碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖層由奧陶系中統(tǒng)的深灰色厚層狀石灰?guī)r、角礫狀石灰?guī)r、薄層泥灰?guī)r及白云巖和石膏等組成。裂隙巖溶主要發(fā)育于上馬家溝組二段下部及其以下的灰?guī)r之中,富水性較強(qiáng),為區(qū)域主要巖溶含水層。含水層的補(bǔ)給來源以南部區(qū)域巖溶水的側(cè)向補(bǔ)給為主,次為東南部奧灰?guī)r淺埋地段的上部地下水、地表水等沿斷層或巖石裂隙的垂向滲透補(bǔ)給。據(jù)井田東南部和順正邦煤業(yè)有限公司煤礦委托山西省第三地質(zhì)工程勘察院于2009年施工的水井資料:水井深度894.00m,水井揭露到奧陶系下統(tǒng)亮甲山組15.80m,其中揭露奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組181.40m,巖性為灰白色白云質(zhì)灰?guī)r,夾有薄層泥灰?guī)r,巖溶裂隙發(fā)育較好;揭露上馬家溝組287m,巖性以角礫狀泥灰?guī)r為主,石灰?guī)r次之,夾薄層灰?guī)r、白云巖,石灰?guī)r巖溶不發(fā)育;揭露峰峰組厚285.6m,巖層角礫狀泥灰?guī)r和角礫狀泥質(zhì)白云巖占58%,其裂隙及巖溶均很不發(fā)育;灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r占31%,裂隙及巖溶較發(fā)育,但未發(fā)現(xiàn)大的漏水裂隙存在,說明本區(qū)峰峰組及上馬家溝組上部地層含水弱。終孔后對馬家溝組以上地層進(jìn)行了抽水試驗,靜止水位埋深為568.00m,標(biāo)高為702.00m,水位降深22.0m,穩(wěn)定出水量20m3/h,合計480m3/d。根據(jù)該礦所配的潛水泵抽水,出水量32m3/h,流量穩(wěn)定。經(jīng)水質(zhì)檢測,水化學(xué)類型為SO4·HCO3-Ca·Mg型,PH值7.46,礦化度0.9951g/L。本次對位于井田西南部的山西和順隆華煤業(yè)有限責(zé)任公司委托山西省第三地質(zhì)工程勘察院于2007年8月3日至2007年11月12日施工的水井進(jìn)行了調(diào)查,并收集利用其水文資料:水井開孔口徑400mm,終孔口徑250mm,終孔深度800.80m,終孔層位為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組。揭露峰峰組厚度224.90m,上馬家溝組厚度290.50m,下馬家溝組厚度118.90m。經(jīng)抽水試驗,靜止水位埋深610.00m,水位降深60.00m,出水量為18.44m3/h(合442.56m3/d),水位標(biāo)高731.329m。經(jīng)水質(zhì)檢測,水化學(xué)類型為SO4·HCO3-Ca·Mg型,PH值7.41,礦化度1.0608g/L,總硬度873.2mg/L。位于井田西南部的山西和順隆華煤業(yè)有限責(zé)任公司施工的水井(井田外南西方向)距和順正邦煤業(yè)有限公司煤礦水井3975m,水位標(biāo)高由731.329m至702.00m,推測本區(qū)水力坡度約7.38‰,推測井田內(nèi)奧灰水水位標(biāo)高在680-708m之間;15號煤層最低底板標(biāo)高為830m,遠(yuǎn)高于奧灰水水位標(biāo)高。2、碎屑巖類碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖層本含水層組自下而上由K2、K3、K4三層灰?guī)r組成。三層灰?guī)r位于15號煤以上15m至50m以內(nèi)。K2灰?guī)r層位穩(wěn)定,厚4.30-6.00m,平均5.35m,灰?guī)r質(zhì)不純,夾有燧石,常被泥質(zhì)巖分隔成2-3層;K3灰?guī)r層位也穩(wěn)定,厚4.30-5.40m,平均4.02m,質(zhì)較純,含泥質(zhì)及大量海百合莖及腕足類動物化石;K4灰?guī)r層位不穩(wěn)定,厚1.81-4.70m,平均2.23m,質(zhì)不純,泥質(zhì)含量高。本組巖溶淺部較深部明顯發(fā)育,主要是溶孔、溶隙。根據(jù)位于井田西南側(cè)的上元煤礦1993年精查勘探時314號鉆孔對太原組灰?guī)r含水層的抽水試驗資料:水位埋深87.54m,水位標(biāo)高1384.27m,單位涌水量為0.000337L/s.m,滲透系數(shù)為0.00146m/d,含水層富水性弱。水質(zhì)化學(xué)類型為HCO3+Cl—(Ga+Mg)型,PH值為8.77,總硬度為1.5066德國度。根據(jù)位于井田西南側(cè)的南窯煤礦1993年精查勘探時對302號水文孔的太原組進(jìn)行了抽水試驗,試驗結(jié)果表明,水量微弱,基本為干孔,水位埋深177.67m。3、碎屑巖類砂巖裂隙含水巖層1)二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層本組含數(shù)層砂巖,其中K7為基底,亦為6號煤間接底板,厚1.00-6.40m,平均3.53m,中細(xì)粒,中粒占70%。該組砂巖內(nèi)巖性致密,裂隙不發(fā)育,鉆進(jìn)時的水文地質(zhì)動態(tài)基本無異常顯示,其富水規(guī)律南部淺埋區(qū)強(qiáng)于北部深埋區(qū);據(jù)當(dāng)?shù)厝克空{(diào)查,一般小于1L/s,含水性弱,水化學(xué)類型為重碳酸鹽鈣型或重碳酸鹽鈣、鎂型。南窯煤礦精查勘探時對302號水文孔的山西組進(jìn)行了抽水試驗,試驗結(jié)果表明,水量微弱,基本為干孔,富水性微弱。2)石盒子組砂巖裂隙含水巖層該組在井田內(nèi)西部西北部出露,多形成中低山地貌,由于出露層位較高,其淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育,滲透性較強(qiáng),為透水層,以下補(bǔ)給條件好的地段富水性較強(qiáng),沿溝底常有該組下降泉出露,據(jù)本次調(diào)查,在云龍山公園有2個泉,水量不大,一般0.0174L/s左右,與深部含水層無水力聯(lián)系。根據(jù)位于井田西南側(cè)的上元煤礦1993年精查勘探時對314號水文孔的P1s-K8砂巖裂隙含水層組抽水結(jié)果:水位埋深31.31m,水位標(biāo)高1440.50m,單位涌水量為0.0013L/s.m,滲透系數(shù)為0.0113m/d,含水層富水性弱。(見圖5-1,314水文孔示意圖)圖5-1314水文孔示意圖(三)、隔水層井田內(nèi)各含水層之間都有良好的隔水層,當(dāng)其完整性,連續(xù)性未被破壞時,完全可以隔離上下含水層之間的水力聯(lián)系。區(qū)內(nèi)各含水層之間基本上都有隔水層相間,但主要的有以下三層:1、二疊系上、下石盒子組泥巖隔水層二疊系上、下石盒子組地層為一套泥巖和砂巖交互沉積地層,泥巖沉積厚度大,且連續(xù)穩(wěn)定,鉆孔鉆進(jìn)過程中水位不變化泥漿消耗不大。是基巖風(fēng)化裂隙含水層以及地表水與煤系地層之間較好的隔水層。2、15號煤層底板至本溪組頂面之間的隔水層位于太原組底部15號煤層之下的泥巖和砂質(zhì)泥巖等也為井田主要隔水層,厚度約18m左右,質(zhì)地致密,發(fā)育普遍,隔水性較好,與下部的本溪組泥質(zhì)巖類一起組成了阻擋奧灰水的天然屏障。3、本溪組地層泥巖隔水層平均厚17.35m,巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、鮞狀鋁土泥巖及不穩(wěn)定的石灰?guī)r,巖性致密,裂隙不發(fā)育,鉆進(jìn)時水文動態(tài)無變化,可視為上、下含水層之隔水層。此外,相間于各灰?guī)r、砂巖含水層之間厚度不等的泥巖、砂質(zhì)泥巖、也可起到層間隔水作用。第三章礦井充水因素分析及水害防治第一節(jié)礦井充水因素分析1、大氣降水、地表水對煤層開采的影響本區(qū)多年平均降水量為537.5mm,屬于干旱地區(qū),本井田地形坡度較陡,有利于自然排水,入滲補(bǔ)給地下水條件差,對于太原組砂巖含水層,由于其上有數(shù)層隔水層存在,接受大氣降水的直接補(bǔ)給很少,一般情況下地表水對礦井開采影響較小。本井田內(nèi)8、15號煤層在井田南部已部分采空,由于井田南部8、15號煤層埋藏較淺,煤層厚度大,采深采厚之比小于30,故發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的強(qiáng)度大。經(jīng)調(diào)查在采空區(qū)上部地面局部發(fā)現(xiàn)有地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害。在采空塌陷區(qū)地表水對礦井有充水作用,對煤層開采影響較大,生產(chǎn)時注意防范。區(qū)內(nèi)地表水系主要是清漳東源(和順縣城以西又稱張翼河),源于昔陽縣少山大龜谷,由北而南流入?yún)^(qū)內(nèi)。梁余河源于馬坊鄉(xiāng)東的石猴嶺,由西而東流到和順縣城東與清漳東源匯合,向東而至松煙村南與清河匯合。(該河流位于本井田南部邊界約900m)兩河全長179km,控制面積1109km2,河床寬30~100m不等,最大流量649m3/s,平均流量1.55m3/s。該河流流經(jīng)本井田北部邊緣,經(jīng)過本井田800m,流出井田。河床標(biāo)高在1266-1264m間,據(jù)調(diào)查,最高洪水位高出河床5m左右。由于清漳東源及其支流均未切割煤系地層,河床基底基巖地層大多是隔水性能較好的泥巖,砂巖的滲透性也很小。根據(jù)抽水試驗資料風(fēng)化裂隙含水層滲透系數(shù)為0.0379m/d,因此河水通過基巖含水層滲透補(bǔ)給礦坑的水量微弱。清漳東源流經(jīng)本井田北部邊緣,礦井開采時一定要留足保安煤柱,注意沿河地段發(fā)育的風(fēng)化裂隙,防止風(fēng)化裂隙帶與煤層回采后的導(dǎo)水裂隙發(fā)生水力聯(lián)系,要定時特別是洪水季節(jié)進(jìn)行巡查,避免洪水倒灌,發(fā)生水害事故。2、含水層對煤層開采的影響1)、強(qiáng)風(fēng)化裂隙含水層隨著煤礦的開采,頂部巖層將遭到破壞,尤其是井田東南部及溝谷中,煤層埋藏較淺,會使地表巖層裂隙加大、增多,冒落導(dǎo)水裂隙將與強(qiáng)風(fēng)化裂隙含水層溝通,甚至形成地面塌陷。該含水層對煤層開采有影響。2)、各可采煤層上覆巖層含水層山西組3、6號煤層屬本井田內(nèi)大部可采煤層,太原組8號煤層本井田內(nèi)屬穩(wěn)定可采煤層,其直接充水含水層以山西組砂巖為主,屬裂隙充水礦床,富水性弱;下、上石盒子組地層砂巖含水層為其間接充水層,但該含水層裂隙不發(fā)育,補(bǔ)給條件差,富水性微弱。地下水以靜儲量為主,礦井開采初期涌水量稍大,中期隨著開采時間的延續(xù),礦井涌水量有逐漸減小的趨勢。到開采后期,隨著開采面積增大,采空裂隙延伸到地面,這時大氣降水可能通過采空裂隙滲入礦井,使礦井涌水量有所增加,而伴隨季節(jié)的變化而變化。太原組15號煤層為本區(qū)最主要煤層,其直接充水含水層以石灰?guī)r為主,屬巖溶充水礦床,據(jù)周邊生產(chǎn)礦井的生產(chǎn)實踐證明,本地區(qū)主要充水層位為K2灰?guī)r含水層,其次為K3、K4灰?guī)r,由于K2石灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育程度及富水性在平面上分布具有不均勻性,且補(bǔ)給條件較差,因此一般對煤礦開采不會造成大的威脅。3、奧陶系巖溶水對開采煤層的影響井田內(nèi)15號煤層最低底板標(biāo)高為830m,而奧灰水水位標(biāo)高在680-708m之間,高于奧灰水水位標(biāo)高,奧灰水對開采煤層不會造成影響。4、構(gòu)造對井田內(nèi)水文地質(zhì)條件的影響本礦井在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)有4個陷落柱,陷落柱出露處巖層產(chǎn)狀雜亂,無層次可尋,充填著上覆不同地層的破碎巖塊,堆積在陷落柱內(nèi)的巖石碎塊呈棱角狀,形狀不規(guī)則,排列紊亂,分選性差,根據(jù)井下揭露柱體富水性弱,導(dǎo)水性不強(qiáng),但陷落柱四周或局部由于受塌陷作用影響形成較為密集的次生裂隙帶,從而可能溝通多層含水層組之間的水力聯(lián)系。本礦井在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)有4條正斷層,斷層或斷層帶被粘土質(zhì)充填,據(jù)井下揭露斷層富水性弱,透水性不強(qiáng),僅出現(xiàn)淋水情況,個別有少量水流出。但在斷層附近的裂隙發(fā)育帶,當(dāng)補(bǔ)給條件好時,富水性有可能增強(qiáng)。另一方面要加強(qiáng)對隱伏構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)和研究,防止構(gòu)造通道溝通各含水層之間的水力聯(lián)系。5、采(古)空區(qū)及相鄰礦井積水情況本次通過采用走訪調(diào)查手段初步確定:井田內(nèi)8、15號煤層均有采空區(qū),采空區(qū)均位于井田南部,并在采空區(qū)低凹處有積水,依據(jù)礦井涌水量及含水層富水性圈定采空區(qū)積水范圍,其積水量系根據(jù)經(jīng)驗估算。根據(jù)本礦及相鄰煤礦的實際情況,采用經(jīng)驗公式對本井田及相鄰礦8、15號煤層采空區(qū)積水量估算如下:估算結(jié)果見表5-2。Q積=K、M、F/cosα式中:Q積采空積水總量(m3)M采空區(qū)平均采高線或煤厚(m)(8號煤層平均厚度1.56m,15號煤層平均厚度5.58m);F采空積水區(qū)的水平投影面積(m2)α煤層傾角(°)(取8°);k采空區(qū)充水系數(shù)(取0.25);礦名煤層號積水區(qū)編號采、古空區(qū)積水面積(m2)積水量(萬m3)山西和順正邦煤業(yè)有限公司81181850.72216260.06318560.074228400.90小計=SUM(ABOVE)44507=SUM(ABOVE)1.7515187041.232146472.063241353.40413810.195144602.046177862.51711220.1687050.109128701.8110209762.9611299774.2212202422.851381531.1514107761.5215147162.071696331.361711700.1618148032.09小計=SUM(ABOVE)226256=SUM(ABOVE)31.88合計27076333.63本井田采、古空區(qū)積水量估算表本次通過采用走訪調(diào)查手段初步確定:相鄰煤礦采、古空區(qū)均有積水且均位于本礦的上山位置,采古空區(qū)積水對本礦生產(chǎn)有影響,相鄰煤礦靠近本井田采古空區(qū)積水量見表5-3。相鄰煤礦采、古空區(qū)積水量估算表礦名煤層號積水區(qū)編號采、古空區(qū)積水面積(m2)積水量(萬m3)山西和順騰信煤業(yè)有限公司8Ⅰ2267828.93山西和順北關(guān)煤業(yè)有限公司Ⅱ16520.07Ⅲ387511.53小計=SUM(ABOVE)267185=SUM(ABOVE)10.53山西和順北關(guān)煤業(yè)有限公司15Ⅰ40950.58Ⅱ193732.73Ⅲ73861.04山西和順鳳臺一緣煤業(yè)有限公司Ⅳ75991.07小計=SUM(ABOVE)38453=SUM(ABOVE)5.42合計30563815.95因此建議本礦將來在邊界附近開采時應(yīng)詳細(xì)調(diào)查了解相鄰煤礦開采情況和采空區(qū)分布情況,以防穿透鄰礦采空區(qū)積水區(qū)引發(fā)水害事故。6、導(dǎo)水通道對煤層開采的影響井田內(nèi)3、6、815開采3、6、8根據(jù)《三下采煤規(guī)程》冒落帶(Hm)、導(dǎo)水裂隙帶(Hli)的最大高度可用下式計算:Hm=A1±2.2式中,A1=100∑M/(4.7∑M+19),∑M為開采煤層最大厚度。開采根據(jù)《三下采煤規(guī)程》冒落帶(Hm)、導(dǎo)水裂隙帶(Hli)的最大高度可用下式計算:Hm=A1±2.5式中,A1=100∑M/(2.1∑M+16),∑M為開采煤層最大厚度。根據(jù)以上公式計算各可采煤層冒落帶(Hm)、導(dǎo)水裂隙帶(Hli)的最大高度見表5-4。導(dǎo)水裂隙帶最大高度統(tǒng)計表表5-4煤層煤層厚度(m)層間距(m)(m)導(dǎo)水裂隙帶最大高度(m)30-0.980.7119.64-28.9622.811.95-6.3529.8060-1.470.863.47-7.8734.2520.32-28.3225.0780.80-2.101.565.07-9.4938.9870.91-92.3581.43154.25-6.965.5820.23-25.2389.15由上表可知:3、6、8、15號煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度,均大于3、6、8、15號煤層與其上層煤的層間距。因此在開采3、6、8、15號煤層時,其上層煤采空區(qū)積水如不及時探放,采空區(qū)積水會沿裂隙導(dǎo)入下部的煤層,形成災(zāi)害。在煤層埋藏較淺的地段,各煤層開采后,產(chǎn)生的裂隙波及到地表,使大氣降水、地表水沿裂縫導(dǎo)入井下,造成水害。由于本井田南部煤層埋藏淺,開采年代較遠(yuǎn),雖對老空區(qū)、采空區(qū)進(jìn)行了大量工作,但難免存在不清之處,今后在生產(chǎn)中仍需進(jìn)一步調(diào)查或勘查老空區(qū)積水,防止事故發(fā)生。7、未封堵和封堵不良鉆孔的影響采掘工程通過未封堵和封堵不良鉆孔時,可溝通大氣降水及地表水、各含水層水,會使大氣降水及含水層水滲入和灌入井下巷道,使礦井涌水量增大,影響煤層正常開采,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的水災(zāi)事故,本井田鉆孔為2006年施工,鉆孔封閉良好,但隨著年長日久,可能封堵效果變差,礦井在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)防范。8、礦井水文地質(zhì)類型1)、受采掘破壞和影響的含水層及水體井田內(nèi)開采8、15號煤層,其直接充水含水層為太原組、山西組砂巖裂隙孔隙含水層,太原組灰?guī)r含水層單位涌水量為0.000337L/s.m,山西組砂巖裂隙孔隙含水層單位涌水量為0.0013L/s.m,含水層富水性均弱。井田內(nèi)奧灰水水位低于各煤層底板標(biāo)高,奧灰?guī)r溶水對井田內(nèi)8、15號煤層開采無影響。因此開采井田內(nèi)8、15號煤層,采動破壞或影響的含水層及水體類別劃分為簡單。2)、礦井及周邊老空水分布狀況本次通過采用走訪調(diào)查手段初步確定:井田內(nèi)現(xiàn)開采8、15號煤層,8、15號煤層均存在采空區(qū)積水。井田周邊煤礦開采8、15號煤層,8、15號煤層均存在采空區(qū)積水。老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水是礦井生產(chǎn)的一大隱患,由于井田內(nèi)及其周邊多座小煤礦老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水位置、范圍、積水量大小是通過走訪調(diào)查手段確定的,可信度低,因此,礦井在今后采掘生產(chǎn)過程中,礦方必須采用物探、化探和鉆探等綜合方法查清井田內(nèi)及其周邊采(古)空區(qū)、小窯破壞區(qū)、廢棄井筒、廢棄巷道的具體位置和積水情況。按照《規(guī)定》第二分類依據(jù),礦井水文地質(zhì)類型為中等。3)、礦井涌水量依據(jù)礦方提供的資料,現(xiàn)礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a,開采15號煤層,礦井正常涌水量1440m3/d(60m3/h),最大涌水量2040m3/d(85m3/h)。其涌水量均小于180m3/h,因此井田內(nèi)礦井涌水量類別劃分為簡單。4)、突水量據(jù)調(diào)查,井田內(nèi)未發(fā)生礦井突水情況,突水量類別劃分類型為簡單。5)、開采受水害影響程度礦井在今后采掘生產(chǎn)過程中,礦井水主要來源于大氣降水、地表水體、頂板石灰?guī)r巖溶裂隙水及井筒淋水,井田內(nèi)及其周邊老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水。大氣降水、地表水體和井田內(nèi)及其周邊老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水是礦井將要面臨的主要水害問題,防治大氣降水、地表水體,礦井必須要查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況,掌握當(dāng)?shù)貧v年降雨量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng);防治井田內(nèi)及其周邊采(古)空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水,礦井必須在井下超前探放水,確定無突水危險時,方可前進(jìn),這樣才能防止透水事故的發(fā)生。老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水是礦井生產(chǎn)的一大隱患,由于井田內(nèi)及其周邊多座小煤礦老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水位置、范圍、積水量大小是通過走訪調(diào)查手段確定的,可信度低,因此,礦井在今后采掘生產(chǎn)過程中,必須要采用物探、化探和鉆探等綜合方法查清井田內(nèi)及其周邊采(古)空區(qū)、小窯破壞區(qū)、廢棄井筒、廢棄巷道的具體位置和積水情況。采掘工程、礦井安全受水害威脅。按照《規(guī)定》第五分類依據(jù),礦井水文地質(zhì)類型為中等。6)、防治水工作難易程度針對本礦礦井水文地質(zhì)特征,按照《煤礦防治水規(guī)定》要求,重點(diǎn)做好對大氣降水、地表水的疏、防、排工作,從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮,防治水工作簡單易于進(jìn)行;做好對各含水層水的疏放工作,從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮,防治水工作簡單易于進(jìn)行;重點(diǎn)要做好對井田內(nèi)及其周邊礦井老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水的探放水工作,由于井田內(nèi)及其周邊多座小煤礦老空區(qū)和小窯破壞區(qū)積水位置、范圍、積水量大小是通過走訪調(diào)查手段確定的,可信度低,因此,礦方必須要采用物探、化探和鉆探等綜合方法查清井田內(nèi)及其周邊采(古)空區(qū)、小窯破壞區(qū)、廢棄井筒、廢棄巷道的具體位置和積水情況,防治水工程量較大,難度較高,技術(shù)上可行,需要投入的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較大,按照《規(guī)定》第六分類依據(jù),將防治水工作難易程度綜合評價為中等類型。7)、礦井水文地質(zhì)類型劃分總上所述,按照就高不就低的原則確定井田內(nèi)8、15號煤層礦井水文地質(zhì)條件確定為中等類型。3、6號煤層水文地質(zhì)類型應(yīng)為簡單。第二節(jié)主要水害及其防治根據(jù)以上礦井充水因素及水害類型,防治水工作主要考慮地面溝谷洪水、采(古)空區(qū)積水、井巷涌水、斷層導(dǎo)水對礦山安全生產(chǎn)帶來的影響,特制定以下水害防治措施:(一)、地面防治水1、井口和工業(yè)廣場內(nèi)主要建筑物的標(biāo)高應(yīng)在當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位以上。2、為了防止地面洪水威脅工業(yè)場地和風(fēng)井場地,根據(jù)工業(yè)場地和風(fēng)井場地地形、地貌特點(diǎn)在上游垂直來水方向布置排洪溝、渠,攔截、引流洪水,使其繞過礦區(qū),避免洪水流入礦井或沖毀工業(yè)場地。3、做好井田內(nèi)及周邊關(guān)閉礦井井筒的調(diào)查及無證小窯的封堵工作,嚴(yán)防地面洪水灌入井下。4、雨季前1個月要做好防汛準(zhǔn)備和檢查工作,確保雨季礦井不受水害的威脅。5、井田南部8、15號煤層已大部采空,且8、15號煤層埋藏淺容易出現(xiàn)地裂縫、塌陷處,是地表水防治的重點(diǎn)地區(qū),必須采取嚴(yán)格措施,防止地表水體潰入井下。并嚴(yán)格遵守下列規(guī)定:(1)嚴(yán)禁開采煤層露頭的防水煤柱。(2)容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠,排泄積水。修筑溝渠時,應(yīng)避開露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層。特別低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時,應(yīng)填平壓實;如果范圍太大無法填平時,可建排洪站排水,防止積水滲入井下。(3)礦井受河流、山洪和滑坡威脅時,必須采取修筑堤壩、泄洪渠和防止滑坡的措施。(4)排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下。(5)對漏水的溝渠和河床,應(yīng)及時堵漏或改道。地面裂縫和塌陷地點(diǎn)必須填塞,填塞工作必須有安全措施,防止人員陷入塌陷坑內(nèi)。(6)每次降大到暴雨前,應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案,降雨時必須派巡邏組對重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行不間斷的巡邏,一旦發(fā)現(xiàn)地面有裂縫、塌陷等情況。要及時啟動應(yīng)急預(yù)案,撤離井下生產(chǎn)人員,做到及時盡快處理,確保生產(chǎn)安全。(二)、井下防治水1、根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》,結(jié)合本礦和周邊煤礦的實際經(jīng)驗,在采(古)空區(qū)附近、斷層附近及相鄰礦井的分界處等地,必須留足防水煤柱,避免發(fā)生突水事故。2、井巷出水點(diǎn)的位置及其水量,有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量,必須繪在采掘工程平面圖上。3、每次降大到暴雨時和降雨后,應(yīng)及時觀測井下水文變化情況,并向礦調(diào)度室報告。4、水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中的采掘工作,應(yīng)在排除積水以后進(jìn)行;如果無法排除積水,必須編制設(shè)計,由企業(yè)主要負(fù)責(zé)人審批后,方可進(jìn)行。5、開采水淹區(qū)域下的廢棄防水煤柱時,必須制訂安全措施,報企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。6、井田內(nèi)有與地表水、含水層等有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙(?陷落柱時,必須查出其確切位置,并按規(guī)定留設(shè)防水煤(巖)柱。巷道必須穿過導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙(?陷落柱構(gòu)造時,必須探水前進(jìn)。如果前方有水,應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固,必要時預(yù)先建筑防水閘門或采取其他防治水措施。7、采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時,必須停止作業(yè),采取措施,立即報告礦調(diào)度室,發(fā)出警報,撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。8、礦井必須作好采區(qū)、工作面水文地質(zhì)探查工作,選用物探、鉆探、化探和水文地質(zhì)實驗等手段查明構(gòu)造發(fā)育情況及其導(dǎo)水性,主要含水層厚度、巖性、水質(zhì)、水壓以及隔水層巖性和厚度等。9、煤層頂板有含水層和水體存在時,應(yīng)當(dāng)觀測“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。10、井筒穿過含水層段的井壁結(jié)構(gòu)應(yīng)采用防水混凝土或設(shè)置隔水層。11、井巷揭穿含水層、地質(zhì)構(gòu)造帶前,必須編制探放水和注漿堵水設(shè)計。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段,必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析,防止滯后突水。12、立井基巖段施工應(yīng)遵循快速、打干井的原則,并遵守下列規(guī)定:(1)單層涌水量小于10m3/h的含水層段,應(yīng)強(qiáng)行穿過。(2)單層涌水量大于10m3/h的含水層段,應(yīng)預(yù)注漿堵水。(3)單層涌水量大于10m3/h,且含水層層數(shù)多,層段又較集中的地段,應(yīng)進(jìn)行地面預(yù)注漿。(4)單層涌水量大于10m3/h,但含水層層數(shù)少,或?qū)佣畏稚⒌牡囟?,?yīng)進(jìn)行工作面預(yù)注漿或短探、短注、短掘。(三)、井下排水1、礦井涌水量礦井開采15號煤層時正常涌水量為1440m3/d,最大涌水量為2040m3/d。2、水倉在副斜井井底附近設(shè)有主、副水倉及主排水泵房,將井下涌水通過副斜井敷設(shè)的排水管路排至地面工業(yè)場地的礦井水處理站。水倉有效容量能滿足礦井8h正常涌水量的要求。主要泵房至少有2個出口,一個出口用斜巷通到井筒,并應(yīng)高出泵房底板7m以上;另一個出口通到井底車場,在此出口通路內(nèi),應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門。泵房和水倉的連接通道,應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門。采掘工作面的涌水及巷道出水由工作面水泵排至采區(qū)水倉,再由采區(qū)水泵排至主水倉,由主水泵排至地面。采區(qū)水倉的有效容量應(yīng)能容納4h的采區(qū)正常涌水量。礦井最大涌水量和正常涌水量相差特大的礦井,對排水能力、水倉容量應(yīng)編制專門設(shè)計。水倉進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置箅子。對水砂充填、水力采煤和其他涌水中帶有大量雜質(zhì)的礦井,還應(yīng)設(shè)置沉淀池。水倉的空倉容量必須經(jīng)常保持在總?cè)萘康?0%以上。3、排水管路及排水泵能力該礦現(xiàn)開采15號煤層時,井下已安裝3臺MD155-67B×5型多級離心式水泵,1臺工作,1臺備用,1臺檢修,水泵配YB315M-2型防爆三相異步電動機(jī),132kW,660V,2950rpm,ηd=93.5%,cosφ=0.84;排水管采用無縫鋼管Φ159×4.5,沿管子道、集中軌道下山、井底車場、副斜井敷設(shè)兩趟到地面水池,一趟工作,一趟備用;吸水管采用無縫鋼管Φ194×5。采區(qū)涌水量按礦井的涌水量選取,根據(jù)礦方提供的開拓方案介紹,采區(qū)水泵房設(shè)在軌道大巷東側(cè),排水管路沿軌道大巷敷設(shè)至井底水倉。采區(qū)水泵房距井底水倉距離為580m,高差為52m。該礦已安裝3臺D46-30×4型多段離心式水泵,該水泵額定流量為Qe=46m3/h,額定楊程He=120m,額定效率ηe=70%,額定的汽蝕余量(NPSH)r=3.0m;配YB200L1-2型防爆三相異步電動機(jī),30kW,660V,2950rpm,ηd=90%,cosφ=0.89;排水管選用無縫鋼管Φ133×4,2趟,沿軌道大巷敷設(shè)至井底水倉;吸水管選用無縫鋼管Φ159×4。4.設(shè)施及設(shè)備井下中央變電所、主排水泵房通道內(nèi)設(shè)置了密閉門,礦井配備了探水鉆機(jī),在采區(qū)回采巷道中及各掘進(jìn)工作面配備了小水泵。(四)、探放水井田內(nèi)及周圍可能有廢棄小窯及古空區(qū),因此在采掘過程中要按照“預(yù)測預(yù)報、有掘必探,先探后掘、先治后采”十六字方針,做好探放水工作,以防誤穿積水發(fā)生透水事故。1、礦井必須作好水害分析預(yù)報,堅持有掘必探,先探后掘的探放水原則。探水或接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷的積水前,必須編制探放水設(shè)計,并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探水眼的布置和超前距離,應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計中具體規(guī)定。2、采掘工作面遇到下列情況之一時,必須執(zhí)行更嚴(yán)格的探放水措施:(1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、?dǎo)水陷落柱時。(3)打開隔離煤柱放水時。(4)接近斷層破碎帶時。(5)接近封孔不嚴(yán)的鉆孔時。(6)接近其他可能出水地區(qū)時。經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險后,方可前進(jìn)。3、安裝鉆機(jī)探水前,必須遵守下列規(guī)定:(1)加強(qiáng)鉆場附近的巷道支護(hù),并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。(2)及時清理巷道、水倉,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。(3)確定流水路線,做好安全躲避硐,堅持巷道維護(hù),保證巷道暢通,選好避災(zāi)路線,在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。(4)測量和防探水專業(yè)人員必須親臨現(xiàn)場,依據(jù)設(shè)計,確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。4、預(yù)計水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗,達(dá)到設(shè)計承受的水壓后,方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險的地區(qū),應(yīng)有躲避場所,并規(guī)定避災(zāi)路線。5、鉆孔內(nèi)水壓過大時,應(yīng)采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。6、鉆進(jìn)時,發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報告,并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進(jìn)行處理。7、由于8號煤層采空區(qū)積水威脅15號煤層開采,因此,在開采15號煤層時應(yīng)打探放水鉆孔,提前將上部8號煤層采空區(qū)積水排盡,方可開采15號煤層。8、探放老空水前,首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時,只準(zhǔn)打鉆孔探放水;探放水時,必須撤出探放水點(diǎn)以下部位受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過程,核對放水量,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空,預(yù)計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查工或礦山救護(hù)隊員在現(xiàn)場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過本規(guī)程規(guī)定時,必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報告礦調(diào)度室,及時處理。9、鉆孔放水前,必須估計積水量,根據(jù)礦井排水能力和水倉容量,控制放水流量;放水時,必須設(shè)專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告礦調(diào)度室。10、排除井筒和下山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前,必須有礦山救護(hù)隊檢查水面上的空氣成分,發(fā)現(xiàn)有害氣體,必須及時處理。排水過程中,如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能,必須制定安全措施。第三節(jié)本礦防治水工作一、礦井涌水根據(jù)2017年《生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告》,礦井正常涌水量為60m3/h,最大涌水量85m3/h。根據(jù)《防治水規(guī)定》礦井最小涌水量Q1≤180m3/h,最大涌水量Q2≤300m3/h為簡單類型,因此礦井涌水量為簡單類型。二、防治水工作難易程度改擴(kuò)建以來,正邦煤業(yè)有限公司開展的主要防治水工作有:地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探(地面及水上鉆探、物探)、水文地質(zhì)類型劃分報告、瞬變電磁、地下水動態(tài)觀測(井上下)、探放水(井下物探、鉆探)、礦井排水(泵房、排水溝)及水文地質(zhì)等工作,各項防治水工程能按計劃完成,滿足了礦井安全生產(chǎn)的需要。綜合評價該類別屬中等。三、資金來源、費(fèi)用預(yù)算煤礦防治水資金從安全費(fèi)用中逐月進(jìn)行提取,列入成本開支,在企業(yè)所得稅前列支。工程費(fèi)用名稱費(fèi)用(萬元)資金來源合計備注塌陷治理300安技措3002018-2022年河道、溝渠清理120安技措1202018-2022年管道更新維簡200安技措2002018-2022年水泵購置160安技措1609臺鉆機(jī)購置150安技措15010臺三維物探300安技措300化探設(shè)備購置350安技措350化探部室配備5安技措5水質(zhì)化驗及其它50安技措50補(bǔ)充勘探260安技措2604個鉆孔首采區(qū)瞬變電磁勘探40安技措401935礦井防治水規(guī)劃第一節(jié)礦井防治水總體規(guī)劃目標(biāo)一、積極開展礦井水文地質(zhì)及防治水科學(xué)研究,推廣應(yīng)用新技術(shù),新方法:1、應(yīng)用水文地質(zhì)物探,涌水量預(yù)計,水害監(jiān)測和突水預(yù)報等新技術(shù),新手段,新方法。建立健全水文地質(zhì)防治水?dāng)?shù)據(jù)庫和圖庫系統(tǒng),不斷提高防治水工作技術(shù)水平。2、安裝先進(jìn)的水位(壓)自動觀測技術(shù),實現(xiàn)同步,連續(xù)自動觀測。為防止儀器故障,信號等中斷觀測,采用自動觀測技術(shù)的水位(壓)長觀孔,其裝置應(yīng)同時滿足人工觀測要求。如出現(xiàn)觀測孔被破壞等情況時,3個月內(nèi)必須處理完畢。二、認(rèn)真進(jìn)行礦區(qū)(區(qū)域)水文地質(zhì)資料的搜集,調(diào)查,分析和研究:1、地表水體觀測,按《煤礦防治水規(guī)定》要求進(jìn)行。一般每月觀測一次。大雨或暴雨后加密觀測次數(shù)。2、水位(壓)長觀孔要統(tǒng)一編號。并測定坐標(biāo)和標(biāo)高。觀測點(diǎn)標(biāo)高每年復(fù)測一次。3、使用中的長觀孔都安裝孔口蓋,水文長觀孔都安裝了自動水位觀測系統(tǒng)。詳見防治水重點(diǎn)工作五年計劃表。第二節(jié)地面水害防治規(guī)劃一、主井工廣防洪排澇系統(tǒng):匯集于主井工廣的排澇溝,按照“小流域的設(shè)計流量”計算公式進(jìn)行百年一遇時洪水流量的計算,主井口百年一遇洪水位標(biāo)高為+1314.21m。設(shè)計主井口標(biāo)高為井口處河道百年一遇洪水位加安全值,經(jīng)計算井口標(biāo)高為+1324.082m,高于主井口百年一遇洪水位標(biāo)高,能保證主井設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)施的安全。另外,主井工廣地勢北高南低,高差較大,地面排水依地勢由北向南排入河流。同時通過場區(qū)設(shè)計有一坐5m長的鋼筋混凝土蓋板涵洞以滿足排洪的需要。并對原有的涵洞進(jìn)行重新設(shè)計改造,每年雨季前都必須及時清挖,確保水流暢通,對工廣更加安全。二、副井工廣防洪排澇系統(tǒng):副井工廣地勢與主井相似,地面排水系統(tǒng)依據(jù)山區(qū)地形設(shè)有排水邊溝,并在局部地段設(shè)有擋墻,根據(jù)防洪排水的需要陸續(xù)增設(shè)水溝,護(hù)坡,并及時清理水溝,維持邊坡穩(wěn)定,保證水溝流暢,擴(kuò)大防洪通道,確保其不受威脅。三、風(fēng)井工廣防洪排水系統(tǒng):風(fēng)井工廣地處局部高地,排水系統(tǒng)主要使地面雨水引入臨近河道。并保持地面水溝暢通,增大防洪排水通道,提高防水抗災(zāi)能力,滿足礦井防治水要求。四、及時清理工廣,井田范圍內(nèi)的危巖。治理地表局部塌陷,充填夯實地表裂縫。防治大氣降水下滲造成井下水害。五、根據(jù)采掘工程進(jìn)度情況,及時清除采空區(qū)上方、工廣周圍的危巖、礦渣等。防止汛期因大雨,暴雨引發(fā)的山洪滑坡及泥石流所造成的水災(zāi)水害。六、制定地面防治水計劃,建立雨季“三防”機(jī)構(gòu),執(zhí)行汛期之間24小時調(diào)度值班制度。對重點(diǎn)工程,制定具體實施方案,并組織搶險隊伍,定期進(jìn)行演習(xí),儲備足夠數(shù)量的防洪搶險物資。七、每年4月底前,對本公司地面防洪工程,防洪設(shè)施進(jìn)行全面檢查,每次大雨或暴雨過后,組織人員檢查河流的泄洪和地面、堤壩裂縫,塌陷情況,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理。八、合理安排采掘作業(yè),使采掘作業(yè)活動造成的河堤等地表塌陷治理工程避開汛期。九、根據(jù)工廣建筑物的增加與擴(kuò)展,不斷增加強(qiáng)化工廣防排水系統(tǒng),形成排水網(wǎng)絡(luò)。使工廣建筑物即布局合理,錯落有致,又不受洪水影響。第三節(jié)井下水害防治規(guī)劃一、正邦井田二采區(qū)地質(zhì)補(bǔ)充勘探為進(jìn)一步查清井田水文地質(zhì)條件及主要含水層的富水特征;查明區(qū)內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育規(guī)律,3、6、8、15#煤的煤質(zhì)特征、瓦斯含量、煤塵爆炸性并做出相應(yīng)評價;提高礦井儲量級別;按常規(guī)對奧灰、本溪組灰?guī)r、太原組灰?guī)r、6#、15#煤頂、底板砂巖做抽水試驗。正邦煤業(yè)有限公司計劃2014年—2015年對其進(jìn)行補(bǔ)勘,共設(shè)計4個鉆孔,其中2個留作長觀孔.2014年先期施工補(bǔ)2鉆孔,計劃5月份完成.該孔為奧灰長觀孔.該工程由山西煤田地質(zhì)公司承擔(dān)施工。其中:補(bǔ)1鉆孔為本溪組灰?guī)r長觀孔,補(bǔ)2鉆孔為K3灰?guī)r長觀孔。今后,根據(jù)采掘工程進(jìn)度與采場接續(xù)實際情況,進(jìn)一步有計劃的實施地面補(bǔ)充地質(zhì)勘探與井下鉆探相結(jié)合的方案,查明井田構(gòu)造發(fā)育情況,導(dǎo)水性及水文地質(zhì)條件,主要含水層巖性、厚度、富水性、水壓、水質(zhì)、隔水層巖性和厚度等,以滿足礦井防治水工作需要,杜絕水災(zāi)、水害事故的發(fā)生,確保安全生產(chǎn)。二、正邦煤業(yè)有限公司采區(qū)三維地震勘探正邦煤業(yè)有限公司北部采區(qū),其勘探工程不足,對地質(zhì)構(gòu)造,煤層賦存情況控制程度不夠,不能滿足礦井生產(chǎn)需求.為確保礦井持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展,加快開拓步伐,正邦煤業(yè)有限公司決定對其進(jìn)行三維地震勘探,為采區(qū)設(shè)計和生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)水文地質(zhì)資料。其目的和任務(wù)是:1、控制區(qū)內(nèi)構(gòu)造,查明落差大于5m的斷層,對落差3—5m的斷層作出解釋,控制幅度大于10m的褶曲。2、預(yù)測各煤層厚度變化的趨勢,3號、6號、8號、15號煤層解釋無煤或煤層變薄區(qū)(1.5m界限)。3、控制區(qū)內(nèi)陷落柱構(gòu)造,查明長軸大于20m的陷落柱。長軸10—20m的陷落柱作出解釋,控制幅度大于10m的褶曲。4、查明勘探區(qū)內(nèi)主要可采煤層,即3號煤層,6號煤層,8號煤層,15號煤層賦存狀況,控制采區(qū)內(nèi)等高距為10m的煤層底板等高線。5、提供K2、K3灰?guī)r底板等高線圖。該工程計劃2013年7月份開工,2014年10月提供成果資料供審查。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對構(gòu)造區(qū)的富水導(dǎo)水性,主要含水層的厚度,富水特征作進(jìn)一步的分析研究,以便作出正確的判斷,為采區(qū)設(shè)計和開拓工程提供準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)資料。三、編制采區(qū)地質(zhì)報告在完成地面地質(zhì)補(bǔ)充勘探與三維地震勘探的基礎(chǔ)上,委托山西地質(zhì)勘探院編制采區(qū)地質(zhì)報告,提供系統(tǒng)的礦井地質(zhì)研究,為礦井生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)保障,研究成果包括文字報告和圖紙兩部分。文字部分:地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、儲量估算、開采條件、問題與建議等;圖紙包括:采區(qū)構(gòu)造地質(zhì)圖、采區(qū)水文地質(zhì)圖、采區(qū)突水危險性分區(qū)圖、采區(qū)主要含水層突水性分區(qū)圖、采區(qū)水文地質(zhì)剖面圖等;該報告計劃2013年5月份完成。四、開展申請開采3號煤層工作,計劃2016年前完成。五、各類煤柱的留設(shè):在建筑物四周外推15m作為維護(hù)帶。然后新生界按45°角,基巖按72°角推至各可采煤層,據(jù)此留設(shè)各建筑物保安煤柱,井田邊界防水保安煤柱按20m水平寬度平行邊界留設(shè);主要大巷及一般巷道均留設(shè)防水保安煤柱,其寬度為30—50m。六、掘進(jìn)巷道超前探放水:按照“有掘必探、先探后掘”的原則對各掘進(jìn)迎頭實行超前探。5孔布置:1#孔沿巷道方向探120米;4#孔與巷道成9o角左前方布置探120米;5#孔與巷道成9o角右前方布置探120米;2#孔3o仰角前方頂板布置探120米;3#孔2o伏角前方底板布置探120米。完成一個探放水循環(huán)需打鉆60米。留設(shè)30米超前距控制掘進(jìn)距離。七、采煤工作面采前探放水:按照“有采必探、先探后采”的原則對采煤工作面進(jìn)行探放水。1、采煤工作面煤層探放水:從采煤工作面切眼起沿兩順槽每隔2-5米向工作面內(nèi)打130米順層平行鉆孔。完成探放水工作后可利用這些鉆孔作為瓦斯抽放孔。2、采煤工作面煤層頂?shù)装甯凰蕴綔y:工作面形成后采用音頻電透等物探方法對工作面頂?shù)装甯凰蕴綔y。八、井下排水:1、礦井主排水設(shè)備采用中央集中式排水,在副斜井井底水平設(shè)有中央水泵房及水倉,集中排出礦井水。井底車場水平標(biāo)高+1060.600m,井口標(biāo)高+1317.8m,設(shè)計礦井正常涌水量70m3/h,礦井最大涌水量預(yù)計90m3/h,排水設(shè)備選用三臺MD155-67B*5型礦用多級離心泵,其中一臺工作,一臺備用,一臺檢修。額定流量155m3/h。排水管路,選用D159×4.5無縫鋼管兩趟,其中一趟工作,一趟備用。井下中央水倉,由內(nèi)外兩倉組成,其有效容量為1800m

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