葫芦素煤矿防治水中长期规划.doc

葫芦素煤矿防治水中长期规划（2012年2016年）中天合创葫芦素煤矿二一二年一月葫芦素煤矿防治水中长期规划一、工程概况二、水文地质（一）区域水文地质葫芦素井田位于鄂尔多斯高原的东南部，区域水文地质条件受气候、地貌、岩性、地质构造、地表水体、新构造运动及人类活动等因素的综合控制，在不同的地段表现出不同的特征。根据地下水的埋藏条件，把区域地下水划分为潜水与承压水两大类。1、潜水1）分布规律区域潜水分布广泛，主要潜水含水层有第四系冲湖积萨拉乌素组（Q3s）、冲洪积层（Q4al+pl）、马兰黄土（Q3m）、风积砂层（Q4eol）以及部分白垩系下统志丹群（K1zh）地层。各含水层的分布受着不同地貌单元所约束。Q3s主要分布在鄂尔多斯高原南部的乌审旗一带，Q4al+pl主要分布在各大沟谷之中，Q3m主要分布在梁峁地带，Q4eol主要分布在毛乌素沙漠之中，K1zh在区内广泛分布。各潜水含水层之间没有隔水层，水力联系密切，因此划分为一个统一的潜水含水层（组）。2）补给区内潜水的主要补给来源是大气降水，其次有侧向径流补给、沙丘凝结水以及适宜地段深部承压水的顶托越流补给。由于本区降水量较小，蒸发量很大，因此潜水的补给量也较小。3）径流潜水的径流主要受地貌条件的控制。鄂尔多斯高原中间高，四周低，被黄河三面环绕，区域潜水分水岭位于鄂托克的扎德善苏吉苏木图马拉迪以及东胜一带，潜水一般沿分水岭两侧南、北向分布的沟谷径流。4）排泄区内潜水主要以蒸发、补给地表水、补给深部承压水和侧向径流方式排泄，次为人工开采排泄。5）埋藏条件及富水性潜水的埋深受地形起伏、河谷切割深度等因素控制。区内潜水埋深一般小于10m，在沟谷深切地段埋深较大，可达30m以上，在冲湖积滩地及湖泊沼泽周围，潜水埋深最浅，小于1m。区内潜水含水层的富水性受含水层岩性、厚度及补给、排泄条件等因素控制，分布于南部的Q3s含水层的单位涌水量q=15L/sm，富水性强，分布于各大沟谷中的Q4al+pl含水层富水性中等，其它含水层的富水性弱。6）动态区内潜水动态随季节而变化，本区降水多在79月份，潜水高水位期约为710月份，11月份水位开始下降，11月至次年4月是冻结期，降水渗入量甚微，地下水位最低。4月下旬解冻，地下水位随之抬高，接着雨季到来，水位继续升高。一年中随着季节变化出现一次高水位和一次低水位，水位变化幅度小于2m。2、承压水1）分布区域承压水含水层主要有白垩系下统志丹群（K1zh）、侏罗系中统直罗组（J2Z）、中统延安组（J2y）及三叠系上统延长组（T3y）等地层。承压水含水层分布广泛，K1zh含水层与上、下部含水层均有一定的水力联系，J2Z与J2y含水层多与弱含水层、隔水层互层，与上、下部含水层的水力联系较小。2）补给承压水的主要补给来源是侧向径流补给，其次是在地表出露处接受大气降水的渗入补给，在地形较高处也接受潜水的越流补给。3）径流承压水总的流向是由西北向东南径流，水力坡度一般为0.00110.0021。由于高地潜水对承压水的越流补给，使该地承压水位抬高，形成承压水也从高处向低洼处的局部径流。4）排泄承压水仍以侧向径流排泄为主，次为对上部潜水进行顶托越流排泄以及人工机井开采排泄等。5）富水性承压含水层的富水性主要受含水层岩性、厚度的控制，K1zh含水层的富水性不均，单位涌水量一般为q=0.251.00L/sm，有的地方q0.25L/sm，个别地段q=5.5L/sm。因此富水性一般中等，局部较强。其它含水层的单位涌水量q0.01L/sm，富水性弱。（二）井田水文地质1、井田地形地貌、水文气象特征1) 地形地貌本井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗、伊金霍洛旗境内，地处毛乌素沙漠的东北部边缘一带。井田内地形总体上为东南高、西北低，海拔标高1341.201304.50m，地形变化不大，地势平缓。井田具风积沙漠地貌特征，半流动和半固定的新月形沙丘及沙丘链遍布全井田。2) 水文气象井田内没有常年地表径流，雨季大气降水由南向北汇集于洼地之中，通过风积沙渗入地下，补给松散层潜水含水层。井田内地表水系不发育，也无水库、湖泊等地表水体。根据勘探报告，井田所在地区气候干燥，冬寒夏热，多风少雨。根据鄂尔多斯市乌审旗气象台历年资料：当地最高气温+36.6,最低气温为-30.1，年平均气温8.7；年降水量为194.7531.6mm，平均为396.0 mm，且多集中于7、8、9三个月内；年蒸发量为2297.42833mm，平均为2534.2mm，年蒸发量为年降水量的510倍。区内风多雨少，最大风速为28.7m/s,一般风速2.35.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年5月份,最大冻土深度为1.74m,最大沙尘暴日为50d/a。年平均干燥度为6.40，年平均潮湿系数为0.16。因此，井田气候属于干旱半干旱的大陆性高原气候。2、含隔水层水文地质特征1) 第四系全新统（Q4eol）风积砂层孔隙潜水含水层岩性为灰黄色、黄褐色中细砂、粉细砂，结构松散，沉积厚度4.5061.58m，平均25.57m。遍布全井田。根据内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告（1978年）成果：地下水位埋深0.503.00m，单位涌水量q=0.251.00L/sm,溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3CaNa及HCO3NaCa型水。根据本次勘探施工的H13号钻孔抽水试验成果：含水层厚度8.59m，地下水位埋深1.32m，水位标高1317.32m，水位降深S=5.67m，钻孔涌水量Q=2.100L/s，单位涌水量q=0.370L/sm，渗透系数K=5.877m/d，水温9。溶解性总固体237mg/L，PH值7.5，NO3-含量0.35mg/L，F含量0.58mg/L，地下水化学类型为HCO3SO4Ca型水。根据水井水质分析成果，除了部分水井氟含量较高外（类水），其它指标都达到了地下水质量标准（GB/T14848-93）的类水质标准。综上所述，该含水层的富水性中等，透水性能良好，地下水水质良好。含水层与大气降水的水力联系密切，有利于大气降水的渗入补给，与下部白垩系下统志丹群（K1zh）含水层也有一定水力联系，该含水层为井田的间接充水含水层。2) 白垩系下统志丹群（K1zh）孔隙潜水承压水含水层岩性为各种粒级的砂岩、含砾粗粒砂岩夹砂质泥岩，在井田内没有出露。地层厚度265.43541.74m，平均416.78 m。根据内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告成果：地下水位埋深受地形控制，梁峁高地2050m，洼地可自流。水位标高12001360m，单位涌水量0.135.5L/sm，一般为1L/sm，溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3NaMgCa型水。根据本次勘探施工的H28号钻孔抽水试验成果，该含水层的富水性极不均匀，含水层的富水性弱强。由于没有较好的隔水层，所以与上、下部含水层均有一定的水力联系。该含水层为井田的间接充水含水层。3) 侏罗系中统直罗组（J2z）碎屑岩类承压水含水层下部岩性为青灰色、浅黄色中粗粒砂岩，杂色粉砂岩及砂质泥岩；上部岩性为紫红色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩夹粉砂岩及细粒砂岩。分布广泛，没有出露。根据呼吉尔特勘查区门克庆井田勘探报告M18号钻孔抽水试验成果：含水层厚度44.94m，地下水位标高1249.02m，水位埋深58.39m，钻孔涌水量Q=0.309L/S，单位涌水量q=0.00659L/sm，渗透系数k=0.0168m/d，水温12，溶解性总固体306mg/L，PH值7.9，地下水化学类型为HCO3 CaMg型水，水质较好。由此可知，含水层的富水性弱，地下水的径流条件差。该含水层与上部潜水含水层有一定水力联系，与下部承压水含水层的水力联系较小。该含水层为井田的间接充水含水层。4) 侏罗系中下统延安组顶部隔水层位于2煤组顶板以上，岩性主要由灰色泥岩、砂质泥岩等组成，隔水层厚度19.5419.74m，平均19.64m。隔水层的厚度较稳定，分布较为连续，隔水性能良好。5) 侏罗系中下统延安组（J2y）碎屑岩类承压水含水层岩性主要为浅灰色、灰白色的各粒级砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层。全井田赋存，分布广泛，地表没有出露。根据本次勘查施工的H11、H29号钻孔抽水试验成果：含水层厚度100.1943.30m，平均71.75m。地下水位埋深38.2843.01m，水位标高1273.751274.62m，水位降深S=30.2830.92m，钻孔涌水量Q=0.2730.272L/s，单位涌水量q=0.009020.00880L/sm，渗透系数K=0.007550.0182m/d，水温1013，溶解性总固体274235mg/L，PH值7.3，NO3含量3.550.00mg/L，F含量0.660.35mg/L。地下水化学类型为HCO3Ca型水，水质良好。该含水层的富水性弱，透水性与导水性能差，地下水的补给条件与径流条件均较差。含水层与上覆含水层及大气降水的水力联系均较小。该含水层为井田的直接充水含水层和主要充水含水层。6) 侏罗系中下统延安组底部隔水层位于6煤组底部，岩性以深灰色砂质泥岩、泥岩为主，隔水层厚度1.654.10m，平均2.88m。分布较连续，隔水性能较好。7) 三叠系上统延长组（T3y）碎屑岩类承压水含水层岩性主要为灰绿色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩，夹细粒砂岩及砂质泥岩。钻孔揭露厚度不全，井田内钻孔最大揭露厚度为31.04m（N16号钻孔），未到底。根据东胜煤田铜匠川详查报告617号钻孔抽水试验成果：地下水位标高1365.70m，水位降深44.75m，钻孔涌水量Q=0.209L/s，单位涌水量q=0.00467L/sm，渗透系数k=0.00586m/d，水温10，溶解性总固体580mg/L，PH值7.8，地下水化学类型为HCO3CaMg型水，水质较好。含水层的富水性弱，透水性能差，与上部含水层的水力联系较小。该含水层为井田的间接充水含水层。3、地下水的补给、径流、排泄条件1) 潜水井田潜水主要赋存于第四系全新统（Q4eol）风积砂层中。井田内第四系地层广泛分布，潜水的主要补给来源为大气降水，其次为井田外潜水的侧向径流补给以及深部承压水的越流补给。井田潜水的径流受地形控制，一般向北及西北方向径流；但区域潜水总的流向是由西北向东南方向径流。2) 承压水井田承压水主要赋存于白垩系下统志丹群（K1zh）、侏罗系中统直罗组（J2z）以及侏罗系中下统延安组（J2y）砂岩中，基岩在地表没有出露，因此承压水的主要补给来源为井田外承压水的侧向径流补给，次为上部潜水的垂直渗入补给。承压水与潜水在不同地段可形成互补关系。承压水一般沿地层走向径流。承压水以侧向径流排泄为主，次为人工打井开采排泄。承压水一般沿南及南东方向流出区外。矿床最低侵蚀基准面标高+1304.50m，矿井最低排泄面标高+421.57m。4、地表水、老窑水对矿床充水的影响井田内没有水库、湖泊等地表水体，只有几处小水塘，沟谷不发育。本区降水比较集中，多为大雨或暴雨，雨水一部分渗入地下补给地下水，一部汇集于地形低洼处。井田内目前没有老窑及生产小窑，但井田周边已规划了3个新的矿井，这些矿井未来开采后会产生大面积采空区。因此，后期在井田边界附近开采时要密切注视周围矿井的采掘情况，防止沟通邻近采空区造成涌水事故。5、井田水文地质勘查类型根据勘探报告，本井田的直接充水含水层以裂隙含水层为主，孔隙含水层次之，直接充水含水层的富水性微弱，补给条件和径流条件较差；煤层虽位于地下水位以下，但直接充水含水层的单位涌水量q0.1L/sm，富水性弱；潜水含水层与煤层的间距较大，平均在600m以上。井田水文地质条件及构造简单。因此，井田水文地质勘查类型划分为第一二类第一型，即以孔隙裂隙充水的水文地质条件简单的矿床。需要说明的是，根据地质报告，侏罗系中下统延安组（J2y）碎屑岩类承压水含水层为本井田的直接充水含水层和主要充水含水层。虽然该含水层的富水性弱、透水性与导水性差，与上覆含水层的水力联系也较小，但在施工中也应引起重视，本着“有疑必探、先探后掘”的原则，以便采取防范措施防止因含水层间沟通而引发突水事故。6、矿井涌水量预测勘探报告采用稳定流大井法对先期开采地段的矿井涌水量进行了预计，预计结果为9189m3/d（383m3/h）；之后，勘探报告编制单位又对先期开采地段的2-1煤及2-2中煤开采时的矿井涌水量重新进行了核算，预测结果为2038m3/d（85m3/h）。结合勘探报告，并考虑一定的富裕量，确定生产初期（开采2-1、2-2中煤时）矿井正常涌水量为110m3/h，最大涌水量按400m3/h考虑。矿井生产后期，随着下部煤层的开采和开采范围的扩大，矿井涌水量会增加，届时要委托有关水文地质部门提前对矿井涌水量重新进行预计，以便加强排水设施的排水能力。三、防治水中长期规划葫芦素煤矿为在建矿井，目前已经进入二期巷道施工期间。为了保证矿井在生产作业过程中的安全，对葫芦素煤矿防治水工作作如下规划。1、加强领导，落实责任，确保矿井防治水工作的落实。成立防治水领导机构，加强对防治水工作的领导，组织专门的防治水队伍。2、认真开展水文地质调查。矿技术负责人每年雨季来临前组织相关人员进行一次水文地质调查，并形成正式的文字报告，作为指导采掘生产依据。3、认真做好矿井首采区水文地质补堪工作。正确预计矿井涌水量及首采区涌水量，逐步建立完善矿井排水系统，为防治水工作打下基础。4、认真做好井下水害隐患排查工作。矿每季度至少组织