霍洛湾煤矿水文地质条件分类报告.doc

神东天隆公司霍洛湾煤矿神东天隆公司霍洛湾煤矿 水文地质条分类报告水文地质条分类报告 神东天隆煤炭集团公司神东天隆煤炭集团公司 二二 一一 年八月九日年八月九日 神东天隆煤炭集团霍洛湾煤矿神东天隆煤炭集团霍洛湾煤矿 水文地质条分类报告水文地质条分类报告 编编 制制 原保才原保才 审审 核 核 矿总工程师矿总工程师 神东天隆煤炭集团公司神东天隆煤炭集团公司 二二 一一 年八月九日年八月九日 目录目录 一一 矿井及井田概况矿井及井田概况 1 1 一 矿井及井田基本情况 1 二 位置 交通 1 三 地形地貌 2 四 气象 水文 3 五 地震 4 六 矿井排水能力状况 4 二二 以往地质及水文地质工作评述以往地质及水文地质工作评述 5 5 一 以往地质及水文地质工作 5 二 以往地质及水文地质工作成果评述 6 三三 地质概况地质概况 8 8 一 地层 8 二 可采煤层 9 三 构造 11 四 岩浆岩 11 四四 区域水文地质区域水文地质 1212 五五 矿井水文地质矿井水文地质 1212 一 地层含 隔 水层 12 二 矿井充水条件 13 三 井田及周边地区老窑积水分布情况 14 四 矿井充水状况 14 六六 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价 1616 一 矿井开采受水害影响程度的评价 16 二 矿井开采受水害影响程度的评价 16 七七 矿井水文地质类型的划分及防治水工作的建议矿井水文地质类型的划分及防治水工作的建议 1717 一 矿井水文地质类型的划分 17 二 防治水工作的建议 18 附图 附图 1 霍洛湾煤矿地形地质及水文地质图 1 5000 2 霍洛湾煤矿矿井充水性图 1 5000 3 矿井综合水文地质柱状图 1 2000 一 矿井及井田概况 一 一 矿井及井田基本情况矿井及井田基本情况 由西安煤炭设计研究院编制完成的 华能精煤公司神府东胜煤田矿区总体 设计 修改 中将霍洛湾井田划归伊金霍洛旗地方开采 该总体设计于 1990 年 6 月经能源部审查同意 据此 杭州煤炭设计研究院于同年 12 月完成霍洛湾 煤矿矿井初步设计 设计该矿生产能力为 30 万 t 年 预留发展 60 万 t 的能 力 矿井于 1992 年 5 月开始正式建设 后霍洛湾煤矿又委托杭州煤炭设计研究 院编制该矿由 30 万 t 年改扩建为 120 万 t 年能力的可行性研究报告 该改 扩建可行性报告由杭州煤矿设计研究院于 1993 年 6 月编制成 并经伊金霍洛旗 政府 华能精煤公司 东胜公司审查同意 据此 矿井进行改扩建 2008 年霍 洛湾煤矿改扩建为 270 万 t 年 2009 年通过国家相关部门验收 矿井采用三条斜井开拓 一个水平单层布置 分为四个盘区 设计为走向 长壁法和倾斜长壁法采煤 中央并列式通风 以胶带运输为主 辅以绞车提升 与矿车运输 二 二 位置 交通位置 交通 一 位置 霍洛湾煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗的东南 东胜煤田补 连区之东北部 距伊金霍洛旗约 35km 属布尔台乡所辖 井田北与寸草塔一号 井田相接 南至呼和乌素沟南岸 东邻乌兰木伦河 西以纵坐标 Y 3742310 为 界 井田东西宽约 3 5 km 南北长约 4 1 km 面积约 13 km2 其地理坐标为 东经 110 04 27 110 07 20 北纬 39 23 16 39 25 48 根据内蒙古自治区国土资源厅二 OO 一年九月十日颁发的神华集团神府东胜 煤炭有限责任公司霍洛湾煤矿采矿许可证 证号 150000140506 煤矿开采 范围由 9 个拐点圈定 标高在 1035 1163m 之间 拐点坐标见表 1 1 矿区范围拐点坐标表矿区范围拐点坐标表 表 1 1 点号 XY 1436650037422450 2436668037423420 3436350037423820 4436350037423640 5436225037423075 6436186037423075 7436222037420310 8436584937420310 9436574537421642 坐标系统采用 1954 年北京坐标系 111 中央子午线 高斯 3 带坐标 1956 年黄海高程系 包神铁路从霍洛湾煤矿东侧通过 与该矿仅隔一条乌兰木伦河 并在煤矿 东约 1 公里处设有石圪台站 伊金霍洛旗 大柳塔一级公路从矿区中部穿过 矿区北距内蒙包头市 150 公里 南距陕西榆林市 137 公里 皆可直抵 交通堪 称方便 三 三 地形地貌地形地貌 本区位于鄂尔多斯高原之东部 地形特征为北高南低 最高处位于井田北 部松定霍洛敖包 海拔高程 1323 米 最低处位于井田东南呼和乌素沟底 海拔 高程 1130 米 最大高差 193 米 一般高差 100 米左右 区内基本呈流水冲蚀地貌 沿乌兰木伦河与呼和乌素沟两岸 支沟发育 地形起伏变化较大 地表大部分为风积沙所覆 四 四 气象 水文气象 水文 井田位于鄂尔多斯高原之南部 区域性地表分水岭 东胜梁 的南侧 属黄土高原地带 井田内地形总体趋势是西北部高 东南部低 沿井田西南部 边界的寸草塔到伊金霍洛旗阿镇公路的山梁部较高 为井田南部的天然地表分水 岭 最高点位于井田西北角的 7 号拐点 海拔标高为 1340m 最低点位于井田 东南角的 4 号拐点 海拔标高为 1156m 最大地形相对高差为 184m 一般地形 海拔标高在 1200 1300m 之间 一般地形相对高差为 100m 左右 井田属高原侵蚀性丘陵地貌 大部分地区为低矮山丘 第四系广泛分布 基岩 志丹群 K1zh 大面积出露 植被稀疏 由于受毛乌素沙漠的影响 在井田 的东北部多被风积沙覆盖 风积沙呈新月形沙丘 构成风成地貌 井田水系均属乌兰木伦河流域 乌兰木伦河由北向南流经井田东部 为常 年性地表径流 其水量受大气降水控制 夏秋季大 冬春季小 据黄河水利委 员会所设王道恒塔水文站历年观测结果 该河最大洪流量 9760m3 s 1976 年 8 月 2 日 平水期流量一般为 3 13 m3 s 1986 年 9 月 7 日 该河水自北向南 流经陕西省汇入窟野河后注入黄河 井田内湾兔沟为乌兰木伦河支流 由西向 东流经井田中部 在井田西南部汇入乌兰木伦河 为季节性溪流 流量随季节 而变化 雨季较大 冬季锐减甚至于干涸 井田的气候特征为 冬寒时间长 夏热时间短 秋季凉爽多雨 春季风沙 较大 年降雨量少 蒸发量大 霜冻期较长 属干燥的半沙漠高原大陆性气候 据伊金霍洛旗气象局提供的 1975 1988 年 气象资料 夏季最高气温达 36 6 1975 年 7 月 16 日 冬季最低气温达 27 9 1978 年 2 月 15 日 每 年降雨量多集中在 7 8 9 三个月 降雨量为 194 7 531 6mm 平均为 357 3mm 1975 1988 年 年蒸发量 2297 4 2833 7mm 平均为 2457 4mm 是降雨量的 5 11 倍 结冰期一般为 10 月初至次年 4 月底 冰冻期长达半年之久 最大冻 土深度可达 1 71m 1977 年 2 3 月 井田内夏季风小 一般为 2 3 级 春冬 风大 常在 4 级以上 最大可达 10 级 风向多为西北 最大风速可达 24 m3 s 1979 年 11 月 11 日 五 五 地震地震 井田位于鄂尔多斯台向斜东北缘 鄂尔多斯台向斜被认为是中国现存最完 整 最稳定的构造单元 根据中华人民共和国国家标准 中国地震动参数区划 图 GB 18306 2001 井田所在地鄂尔多斯市伊金霍洛旗的地震动峰值加速 度为 0 05 g 对照烈度为 度 属弱震区 据调查 井田内从未发生过较大的 破坏性地震 六 六 矿井排水能力状况矿井排水能力状况 1 回采工作面涌水及排水系统 22107 综采工作面涌水量约 15m3 h 工作面的涌水通过设在低洼处的 4kw 水泵 经由运输机上安装的 DN50 高压胶管排至两顺槽 再由两顺槽排水设备经 DN108 排水管 转至 22107 运输大巷的 DN159 排水管 汇到尾巷水仓 由尾巷 水仓一台 75KW150TSWAX3 离心泵和 DN219 排水管排至替接水仓 经替接水仓三 台 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水处理厂 2 掘进工作面涌水及排水系统 掘进工作面的的涌水都是通过 4KW 水泵从顺槽低洼处所掘小水仓 水仓容 积 4m 排至 DN108 排水管后 转至南翼辅运大巷的 DN159 排水管 汇到替接水 仓 经替接水仓三台 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水 处理厂 3 霍洛湾矿采空区为 22101 22102 22103 22105 工作面采空区 由 一盘区专用回风巷排至中央水泵房 22106 工作面采空区 由 22101 尾巷排水 设备排出排至替水仓 4 主斜井 辅平硐涌水及排水系统 霍洛湾煤矿主斜井 辅平硐涌水主要为上覆基岩裂隙涌水 分别由主斜井 排水设备及辅运平硐排水设备排至主斜井中央水泵房转排至替接水仓后排至地 面污水处理厂 5 霍洛湾煤矿中央水仓容量为 1300m3 其中 主水仓容量为 800m3 副水 仓容量为 500m3 选用 75KW150TSWAX3 型耐磨多级离心水泵 4 台 正常涌水量 时 1 台工作 2 台备用 1 台检修 最大涌水量时 2 台工作 敷设两趟 DN245mm 排水管路 一趟工作 一趟备用 水仓容量 水泵能力 管路能力都 能满足矿井排水需要 6 突发涌水应急排水系统 在回采 22108 22109 及 22110 工作面时波及地表积水时 工作面采至距地 表积水 100m 时 分别在三个工作面的运输顺槽内增设一趟 DN108 排水管路和两 台 37KW 水泵备用 运输顺槽低侧 排水管路由运输顺槽到南翼辅运大巷并与南 翼辅运大巷排水管路衔接 突发涌水时三顺槽三趟排水管同时排水至南翼辅运 大巷 DN159 排水管 汇到替接水仓 经由替接水仓三台 160KW 的 MDA280 43 3 水泵和 DN245 排水管排至地面污水处理厂 二 以往地质及水文地质工作评述 一 以往地质及水文地质工作 一 以往地质及水文地质工作 自一九八五年来 在整个东胜煤田 先后有石油部 地矿部 煤炭部所属 多个地质勘探队先后进行了不同程度的地质工作 与本井田有关的主要地质工 作有 1 1985 年 内蒙地矿局 105 队在本井田东北部进行新庙普查勘探工作 提交有地质报告 工作中共施工钻孔 16 个 工程量 5221 5m 涉及本井田的钻 孔 2 个 孔号分别为 ZK1511 ZK1521 工程量 695 71 m 钻孔质量较好 且有 测井资料验证 2 内蒙古煤田地质勘探公司 151 队 于 1985 年在补连勘探区 进行普查 勘探 该勘探区包括本井田 其主要工程量为 1 5 万地质与水文地质测量 334 30km2 施工钻孔 70 个 工程量 18609 91m 并于 1985 年底提交普查地质 报告 并经内蒙古煤田地质勘探公司终审通过 本次工作 在霍洛湾井田内施 工钻孔三个 孔号分别为 b10 b107 b108 工程量 680 66m 钻孔资料齐全 质量较高 3 1985 1987 年 内蒙古煤田地质公司 151 队先后在补连地区进行详查工 作 开展 1 1 万航空地质调绘 480 km2 并由煤炭部航测遥感公司成图印刷 本次工作 施工钻孔 71 个 钻探工程量 20809 m 其中水文兼岩样孔两个 抽 水两段 于 1987 年底提交了 东胜煤田补连详查地质报告 并于 1988 年 7 月 经内蒙煤炭厅终审通过 4 1988 年 内蒙古煤田地质公司 151 队 在本井田南部进行李家塔井田 精查地质勘探 共施工钻孔 31 个 钻探工程量 5999 97 m 并于 1988 年底提 交地质报告 由内蒙古储量委员会终审通过 5 1988 年 内蒙古煤田地质勘探公司 117 队在本井田北侧进行寸草塔一 号井田精查勘探 并提交了地质报告 该报告由内蒙古储量委员会审批通过 这次工作 涉及到本井田的钻孔 1 个 孔号为 2003 孔深 262 76m 钻孔质量 较好 并有测井资料验证 6 1988 年 4 月至 1989 年 6 月 内蒙古煤田地质勘探公司 151 队在本井田 进行精查地质勘探 该次工作 充分收集利用前人工作成果 施工钻孔 19 个 钻探工作量 3747 95m 其中包括水文兼岩样孔两个 抽水两段 完成 1 1 万 航空地质 包括水文地质 调绘 16 km2 采集各种样品 689 个 于 89 年 5 月中 旬完成 霍洛湾井田勘探地质报告 的编制 该地质报告经内蒙古储量委员会 1989 年 11 月评审 并以内蒙储决字 1989 76 号决议书批准通过 7 霍洛湾煤矿由神华集团接收后 正式开展矿井地质工作 现已完成井巷 地质编录 6000m 左右 收集了各种有关地质资料 由于霍洛湾煤矿因生产区域 基本位于 A 级储量区 故未进行生产补勘工作 二 二 以往地质及水文地质工作成果评述以往地质及水文地质工作成果评述 霍洛湾井田最近一次勘查工程由华能精煤公司委托内蒙古煤田地质勘探公司 151 队所进行 工程量及质量情况如下 1 1 测量测量 本次勘查共定测钻孔位 38 个 施测水准路线 2 7km 加密勘控点 22 个 工程测量方法正确 外业观测精度良好 各项限差符合规范要求 2 2 地质填图地质填图 工作中完成 1 1 万地质测量 22km2 采用 1 9000 1 18000 航片进行航空 地质及水文地质调绘 16km2 精度满足 地质填图规程要求 3 3 钻探工程钻探工程 利用以往钻孔 22 个 其中 1986 年前施工钻孔 10 个 甲级孔 3 个 乙级 孔 7 个 甲级孔率 30 1986 年 1988 年施工钻孔 12 个 其中特级孔 1 个 甲级孔 7 个 乙级孔 4 个 特甲级孔率 73 共见可采煤层 99 层 优质层 49 层 合格层 45 层 不合格层 5 层 合率达 95 以上 本次施工钻孔 19 个 工 程量 3747 95m 包括两个水文地质孔计 495 08m 特级孔 4 个 甲级孔 13 个 特甲级孔率为 90 见可采煤层 93 层 其中优层 47 层 合格 45 层 不合格 1 层 合格率 99 钻探工程中 岩芯采取率非煤系地层平均 70 煤系地层 平均 85 符合质量标准与设计要求 1986 年前施工的钻孔封孔质量差 86 年后 施工的钻孔质量合格 矿区内 有 b104 HL8 HL9 HL12 4 个孔内残留钻具 详见表 2 1 钻孔遗留钻具情况表钻孔遗留钻具情况表 表 2 1 孔号孔内位置 m 长度 m 类 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 测井测井 勘查共完成 19 个钻孔测井 实测米数为 3143m 条件米数为 7105m 测斜 点数 106 个 测斜条件米 733m 测井长度为钻探进尺的 84 测井曲线有视电 阻率 密度 自然伽玛 自然电位四条 测井甲级孔 12 个 乙级孔 7 个 甲 乙级孔率 100 选择测井方法正确 资料解释成果可靠 5 5 水文工程地质水文工程地质 勘查中施工水文地质孔与岩样孔两个 工程量 495 08m 抽水两段 分别 为第四系松散含水层与侏罗系延安组基岩裂隙含水层抽水段总工程量 230 69m 所有钻孔均作简易水文观测 水文孔质量皆为合格 采集岩样 82 组 390 块 水样 9 个 采集方法正确 送检及时 分析数据准确 6 6 采样化验采样化验 该次勘查共采集煤芯煤样 132 个 样品采集密度合理 方法正确 化验结 果经复查合格率 92 满足勘探规范要求 三 地质概况 一 地层 一 地层 据地表出露和钻孔揭露资料 井田内发育地层自老至新分别为 1 三叠系延长组 T3y 该组地层为区内含煤地层基底 岩性主要为灰绿色中粒砂岩 次为粗砂岩 和细砂岩 多为泥质胶结 层理不明显 局部含植物化石 钻孔揭露厚度在 10 米左右 全组厚度不详 2 侏罗系延安组 J1 2y 该组地层岩性主要为灰色 灰白色细砂岩 粉砂岩及深灰色砂质泥岩 次 为灰白色中 粗粒砂岩和黑色泥岩及煤层 含较多植物化石和淡水动物化石 为井田内含煤地层 厚度在 131 71 201 94m 之间 平均厚度 180m 总体呈西 厚东薄 该组地层可分为五个岩段 自下而上分别为第一段至第五段 每个岩 段皆有一个煤组赋存 自上而下编号分别为 1 2 3 4 5 煤组 本组地层颜 色从上到下呈浅 深 浅 岩性粒度呈粗 细 粗的变化趋势 含煤性以中部 第四段和第三段最佳 全区可采的稳定煤层 2 2 3 1两煤层赋存在这两个岩段 上 各岩段厚度一般在 35 40m 左右 3 侏罗系直罗组 J2z 该组地层为一套杂色的细 中粒砂岩 砂质泥岩与粉砂岩岩系 颜色可见 灰黄 灰绿 灰兰 灰紫等 泥质胶结 较为疏松 含大型植物茎杆化石 一 般厚 75m 左右 4 侏罗系 白垩系志丹群 J3 k1zh 该地层分布于井田内地形较高处 岩性主要为厚层状杂色砾岩及含砾粗砂 岩 顶部可见杂色中 细粒砂岩 具大型斜层理和交错斜层理 一般厚 35m 左 右 与下伏地层呈不整合接触 5 第三系上新统 N2 该地层仅在井田内局部存在 岩性为灰色 桔黄与红色半固结砾岩夹砾石 及砂质粘土组成 厚度较小且变化大 不整合于下伏地层之上 6 第四系 Q 本地层全井田分布 上部为全新统 Q4 主要为风积沙 其次为河流淤积 层和洪积层 下部为上更新统 Q3 马兰黄土 与下伏地层呈不整合接触 第三系和第四系地层总厚 2 42 52 42m 平均 20 45m 二 二 可采煤层可采煤层 区内共赋存煤层 15 层 采矿许可证批准的采矿深度范围内共赋存煤层 8 层 自上而下编号分别为 1 1 1 2 上 1 2 1 2 下 2 2 上 2 2 3 1 上 3 1煤 其中可 采煤层 6 层 自上而下分别为 1 1 1 2 2 2 上 2 2 3 1 上 3 1煤 以 2 2 上 2 2 3 1煤层为全区可采煤层 其余为局部可采煤层 由于历史原因 先后有多个地质队在本区进行工作 同一煤层在不同井田 的编号不尽相同 神东公司对本区域进行开发后 根据区域地质特征和层位对 比 对矿区的煤层进行了统一编号 本次复核报告采用的煤层编号即是按此统 一编号 并对原地质报告中的煤层编号进行了更改 更改前后编号变化情况见 表 3 1 煤层特征一览表煤层特征一览表 表表 3 13 1 煤层 厚度 m 最小 最大 结构 层间距 m 岩性稳定性 地质报告 采用编号 现采用 编号 平均类型 夹矸层数 最小 最大 平均 顶板 底板 可采 情况 2 2 上 1 1 0 10 2 54 0 89 简单 0 1 砂质泥岩 粗砂岩 砂质泥岩 不稳定 局部 可采 3 31 16 73 10 21 2 2 中上1 2 上 0 2 1 7 0 68 简单 0 1 粉砂岩 砂质泥岩 砂质泥岩 极不 稳定 不可采 1 40 15 56 10 00 2 2 中 1 2 0 2 1 56 0 79 简单 0 1 砂质泥岩 中砂岩 砂质泥岩 粉砂岩 不稳定 局部 可采 2 00 10 91 6 46 2 2 中下1 2 下 0 1 0 51 0 23 简单 0 粉砂岩 泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 极不 稳定 不可采 20 57 28 71 25 16 3 12 2 上 2 10 2 99 2 58 简单 0 1 砂质泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 稳定可采 0 80 19 07 8 30 32 2 0 88 6 79 4 95 简单 0 1 砂质泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 泥岩 稳定可采 18 62 36 79 30 47 4 13 1 上 0 75 1 52 1 12 简单 0 1 砂质泥岩 细砂岩 较稳定 局部 可采 43 1 0 88 4 67 3 86 简单 0 0 80 15 5 7 41 砂质泥岩 泥岩 砂质泥岩 泥岩 稳定可采 井田内可采煤层自上而下分述如下 1 1 1煤 位于侏罗系延安组第五段 J1 2y5 上部 煤厚 0 10 2 54 m 平均 0 89 m 含夹矸 0 1 层 其岩性为泥岩 厚 0 0 4 m 平均 0 26 m 呈 凸镜状 主要分布于井田东北角 呈条带状 可采面积 2 02km2 向西南变薄 趋于尖灭 属不稳定煤层 其在井田东部靠近乌兰木伦河处 被完全冲刷 区 内 18 个钻孔穿过该煤层 可采见煤点 6 个 可采性指数 33 2 1 2煤 位于侏罗系延安组第五段 J1 2y5 中部 煤厚 0 20 1 56 m 平均 0 79 m 厚度变化大 一般无夹矸 仅在井田东北部局部可采 可采面 积 2 51km2 属不稳定煤层 区内及邻近处 29 个钻孔穿过该煤层 见煤点 27 个 可采见煤点 17 个 可采性指数为 59 3 2 2 上煤 位于侏罗系延安组第四段 J1 2y4 顶部 为 2 2煤的上分层 主要分布于井田北部 厚度 2 10 2 99m 平均 2 58 m 局部含夹矸一层 夹 矸厚 0 0 15 m 区内含煤范围全部可采 含煤面积 2 12km2 结构简单 属稳 定煤层 穿过该煤层的 9 个钻孔全部为可采见煤点 可采性指数 100 4 2 2煤 位于侏罗系延安组第四段 J1 2y4 中上部 煤层厚 0 88 6 79 m 平均 4 95 m 煤层结构简单 局部含一层夹矸 夹矸最厚 0 58 m 为泥岩 或碳质泥岩 变异系数为 36 可采性指数 100 全区可采 属稳定煤层 5 3 1 上煤 位于侏罗系延安组第三段 J1 2y3 上部 是 3 1煤的上分层 主要分布于井田的中西部 厚 0 75 1 52 m 平均 1 12 m 可采面积 1 89km2 局部含一层夹矸 夹矸最厚 0 07m 结构简单 属较稳定煤层 井田内及井田 外邻近处 8 个钻孔穿过该煤层 可采见煤点 5 个 可采性指数为 63 6 3 1煤 位于侏罗系延安组第三段 J1 2y3 顶部 厚 0 88 4 67 m 平 均 3 86 m 基本不含矸 全区可采 变异系数为 25 可采性指数 100 结构 简单 厚度稳定 属稳定煤层 三 构造 三 构造 井田内呈简单的单斜构造 地层走向基本为 N25 W 倾向 S65 W 倾角 1 3 具宽缓的波状起伏 未发现有断层发育 四 岩浆岩 四 岩浆岩 本区域没有受到岩浆岩活动影响 四 区域水文地质 东胜煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内 地处鄂尔多斯高原东北部 井田海拔标高一般 1200 1400m 地形中部较高 向南北两侧逐渐降低 从鄂 尔多斯市呈东西延伸的 东胜 梁海拔标高 1400 1500 m 构成区域性天然地 表分水岭 煤田内地形受流水的冲刷切割甚剧 具侵蚀性丘陵地貌特征 本区地下水以孔隙潜水和裂隙承压水两种形式赋存 水文地质条件为简单 中等型 由于区内岩性变化较大 含 隔 水层厚度变化亦大 难以划分稳 定的含 隔 水层 只能划分相对的含隔水层组 以第四系底部砂砾层为孔隙 潜水含水层 基岩各地层组段中 粗砂岩为裂隙潜水含水层和裂隙承压含水层 以第三系和基岩各地层组段泥岩 砂泥岩等划分为相对隔水层 孔隙潜水含水 层由大气降水补给 补给量的大小由降水量的多少和地形情况控制 基岩裂隙 承压含水层 因各含水层垂直水力联系甚弱 主要以侧向补给为主 大气降水 间接补给 潜水迳流受基岩面起伏和地形影响 从高处向低处迳流 基岩裂隙 承压水高水头小水量 迳流方向与地层倾向基本趋同 潜水在地形低洼处及各 大河谷两侧 以泉的形式排泄 形成溪流 最终排入乌兰木伦河 基岩裂隙承 压水沿单斜构造倾斜方向 以地层的隆起且出露地表部位为排泄区 五 矿井水文地质 一 一 地层含 隔 水层地层含 隔 水层 井田内 3 1煤上覆地层中 含 隔 水层可见以下诸层 1 第四系 Q4 松散潜水含水层 该层厚度变化较大 上部为砂砾层及 中细砂 下部为粗砂与砂砾层 厚度 3 23 21 09m 平均 10 25m 含水部分主 要为下部粗砂及砂砾层 水位埋深 8 16 18 13m 钻孔单位涌水量 0 0496 0 36L s m 渗透系数 1 046 5 345m d 含水性中等 弱 为 HCO3 Ca mg 型水 矿化度低 2 侏罗系 白垩系志丹群 J3 K12h 砂岩裂隙潜水含水层 该层厚 7 37 185 85m 平均厚 85 86m 中部与下部砂岩与含砾砾岩中裂隙发育 并含水 一般 0 03 1 00L s 左右 渗透系数 0 026 m d 含水性弱 为 HCO3 Ca 型水 矿化度低 3 侏罗系直罗组裂隙承压含水层 该层主要岩性为中 细砂岩 厚 15 56 161 85m 平均 96 07m 该层含水微弱 地表有泉出露 流量为 0 014 0 454 L s 4 侏罗系延安组 J1 2y 裂隙承压含水层 岩性主要由中 细砂岩 粉 砂岩 泥岩和煤组成 厚度一般 190 m 左右 钻孔涌水量 0 0039 0 12 L s 渗透系数 0 00868 m d 含水性弱 为 Cl HCO3 Na 型水 低矿化度 含水部位 为中粒砂岩层段 其在各煤组间皆有发育 层厚一般小于 15m 5 本区除第四系 Q4 孔隙潜水含水层与基岩裂隙含水层间有第三系 N2 粘土隔水层外 各基岩地层层段皆有多层粉砂岩 砂质泥岩隔水层阻隔 且隔水层厚度大于含水层厚度 含水层与隔水层厚度比多在 1 3 左右 隔水性 能好 各含水层间垂向上基本无水力联系 井田内断裂不发育 生产过程未见断层揭露 因此断裂构造对矿井涌水量 影响不大 二 矿井充水条件 二 矿井充水条件 1 根据本区水文地质条件及煤层覆岩结构类型 矿井的充水方式有直接和 间接两种 它们分别受大气降水 地表水和地下水等因素的控制 且具有一定 的水力联系 对未来矿井生产有不同程度的影响 井田的主要充水水源是 大气降水 根据以往地质资料 每年降雨量多集中在 7 8 9 三个月 降雨量为 194 7 531 6mm 平均为 357 3mm 1975 1988 年 年蒸发量 2297 4 2833 7mm 平均为 2457 4mm 是降雨量的 5 11 倍 蒸发量远大于降 雨量 另外由于本区煤层埋深较大 大气降水渗入井下采空区水量很小 地表水 井田内地表水体主要为井田西部乌兰木伦河 井田南部考考乌 素沟水体 该河为常年性地表径流 其水量受大气降水控制 夏秋季大 冬春 季小 河水通过风化裂隙等充水通道沟通并补给下部含水层 从而进入井下采 空区内 为井田间接充水水源 地下水 矿井地下水各含水层富水性弱 隔水层隔水能力较强 各含水层之间水力 联系较弱 由于采煤产生采动裂隙 使得各层水力联系加强 渗入井下 因此 地下水为矿井的直接充水含水层 由于延安组为矿井的含煤地层 直罗组含水 层为煤系地层上覆含水层 这两层含水层为矿井的主要充水含水层 老空水 矿井现开采 2 2 煤 北部 2 2 上煤于 2010 年 5 月已回采完毕 同时 2 2 上 煤采空区有一定量积水 将来回采 2 2 下煤层时应提前疏放 同时在开采 3 1 下层煤时 上层煤采空区积水会通过采动裂隙下渗 对下层煤的安全开采产生 影响 2 矿井充水通道 主要包括以下方面 含水层中基岩裂隙 构造裂隙与采煤裂隙 贯穿含水层的井巷 封闭不良钻孔 3 矿井充水强度分析 地形总体呈西北高而东南低 区内沟谷比较发育 较大的河谷有井田南部 考考乌素沟 它们共同构成了矿井地表潜水孔隙含水层的主要充水要素 矿井 新生界孔隙潜水含水层的富水性弱 伊金霍洛组孔隙潜水 承压水含水层与中 侏罗统直罗组承压水含水层的富水性弱 煤系内部隔水层的隔水能力较强 如 果遇到采动裂隙或者封闭不良钻孔等 导通充水水源 可能会出现局部涌水现 象 三 井田及周边地区老窑积水分布情况 三 井田及周边地区老窑积水分布情况 在井田的东南角有一废弃的乌兰小煤矿 开采深度不打 因废弃被堵 水 量不详 当开采 2 2 煤层接近南部边缘时应注意 严防积水进入矿井 造成损 失 四 矿井充水状况 四 矿井充水状况 一 矿井突水点情况 在矿井采掘过程中遇到许多涌水点 并对这些点 处 的涌水量进行了 统计 表 5 1 霍洛湾矿采掘工程涌水情况统计霍洛湾矿采掘工程涌水情况统计 表 5 1 涌水点位置涌水量 m3 h 涌水点位置涌水量 m3 h 2 2 平硐大巷5 7 22101 22102 采空 区 25 40 2 2 煤辅运大巷2 522105 采空区33 120 2 2 回风大巷3 522107 工作面10 15 22108 运顺及辅运 5 22108 回风顺槽 3 22105 外采空区 10 22106 22108 采空区20 25 原 22105 里采空区10 12 主井皮带大巷 5 7 22104 采空区5 6 二 矿井涌水量情况 霍洛湾煤矿缺乏 2008 年以前矿井涌水量资料 2008 年最小涌水量为 84 5m3 h 最大涌水量为 226 1m3 h 平均涌水量 120 5 m3 h 平均复用水量 30m3 h 2009 年最小涌水量为 95 1m3 h 最大涌水量为 280 6m3 h 平均涌水 量 215 1m3 h 平均复用水量 30m3 h 截至到 2010 年 7 月底 2010 年矿井最 小涌水量为 119m3 h 最大涌水量为 208 8m3 h 平均涌水量 152 4 m3 h 平 均复用水量 25m3 h 通过矿井涌水量资料分析 正常涌水量随着开采面积的增 大 还会有所增大 霍洛湾煤矿历年全矿井涌水量一览表霍洛湾煤矿历年全矿井涌水量一览表 单位 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 备 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 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价 一 矿井开采受水害影响程度的评价 一 矿井开采受水害影响程度的评价 霍洛湾井田总体地形西北高东南低 区内沟谷较为发育 井田西部及南部 地形切割较为强烈 井田北部及东部地区多被风积沙覆盖 多为平缓沙地 沙 堆 新月形沙丘 具风成沙漠及半沙漠地貌特征 井田气候属于干旱 半干旱 的高原大陆性气候 干旱少雨 蒸发量较大 井田东北部边界发育有乌兰木伦 河 中部发育湾兔沟等径流均为季节性河流 所以大气降水和地表水补给条件 较差 新生界潜水含水层主要来自大气降水补给 补给条件差 水量极弱 基 岩裂隙水是矿井的主要充水水源 但井田内含煤岩系各含水层富水性弱 煤系 地层隔水层隔水性较好 因此各含水层之间垂向补给条件差 含水层单位涌水 量 q L s 1 m 1 均小于 0 1 根据近年来生产情况来看矿井受采掘破坏或影响 的孔隙 裂隙含水层 补给条件较差 总体来说 矿井受采掘破坏或者影响的 含水层及水体类型划分为简单 周边有小窑老塘积水 矿井采空区积水位置 范围 积水量比较清楚 近 年来随着矿井采空面积和开采深度的增加 本矿老空积水量将随之增大成为矿 井重要的充水水源 矿井及周边老空水分布状况类型划分为中等 分析历年来矿井历年涌水量资料 涌水量来随着矿井采空面积和开采深度 的增加而逐年增加 矿井 2010 年平均份涌水量为 152 4m3 h 因此矿井涌水量 类型划分为中等 矿井偶有突水 采掘工程受水害影响 但不威胁矿井安全 开采受水害影 响程度类型划分为中等 二 矿