梯子岩煤矿水患调查报告.doc

仁怀市梯子岩煤矿水患调查报告 编制人员：尹 燕 珍 审核：赵 宏 宇编制单位：仁怀市梯子岩煤矿 编制日期：二0一一年六月目 录第一章 概况- 2第一节 目的与任务- 2第二节 本次工作概况及质量评述-2第三节 矿井位置、范围及开采现状-4第四节 报告编制依据-4第二章 矿井地质、水文地质特征-6第一节 矿井地质特征-6第二节 矿井水文地质特征- 8第三章 矿井水患现状调查及分析-11 第一节 地表调查及分析-11 第二节 井下调查及分析-11 第三节 矿井充水因素分析-13 第四节 水患危险性分析-15第四章 防治水措施-16 第五章 结论-19 附 图：仁怀市梯子岩煤矿水文地质图 1：2000仁怀市梯子岩煤矿水患调查报告第一章 概 况第一节 目的与任务为矿井开展技术改造提供水文地质依据，提高矿井防治水害的能力，促进安全生产，我矿组织技术人员对该煤炭生产许可证开采范围内的水害隐患现状进行了调查和分析，并提出防治水措施。第二节 本次工作概况及质量评述2011年5月，梯子岩煤矿组织技术人员开展野外和井下调查工作，收集井田地质报告资料、巷道开拓资料，进行矿井涌水量、巷道出水点调查、老空区（含采空区、老窑和已废弃、封闭井巷等）及地表塌陷、裂缝调查，在室内进行了资料整理、综合分析研究，提交仁怀市梯子岩煤矿水患调查报告。一、工作方法 本次工作在收集井田地质报告、开拓开采资料的基础上，重点对梯子岩煤矿开采矿界内的井巷分布、开采、水文地质情况，老空区的分布位置和积水情况，地表塌陷区分布等现状进行调查。因废弃、冒落塌陷、封闭等因素影响而无法进入实地实测的老空区，则通过访问矿业主及收集以往开采资料进行分析，以保证调查结果的准确性、可靠性和完整性。二、完成主要工作量 （一）井巷水文地质调查：根据生产许可证范围内井上下对照图、采掘工程平面图，历年采掘动态图，井下主要出水点水量观测记录，并对发现较大涌水点（段）的分布位置、涌水特征、涌水量等进行实测或调查记录，流量测量采用浮标法进行测算，共完成矿井水测量点2个，顶板滴水（淋水）区调查4处。 （二）老空区调查：根据现场实地观察、历史资料和询问矿业主或老矿工，开采形成的老空区均高于现开采水平，形成老空区积水。 （三）实地调查地表水系的位置及分布。经查，矿井范围内没有发现地面塌陷，周边的沟谷与矿井不存在直接的水力联系。矿区范围内无暗河及溶洞，在1702工作面有一陷落柱。 （四）收集井田地质报告，了解开采前井田水文地质状况，煤层顶底板岩层含水情况。三、质量评述 矿井井下水文地质调查资料可靠，巷道出水点大致位置可靠，硐口坐标为实测坐标可靠，各生产井巷道实测图可靠；已封闭的巷道长度、方位可靠性，采空区的范围基本查明；井巷涌水量测量及老空有无积水情况调查资料可靠。第三节 矿井位置、范围及开采现状一、矿井位置、范围梯子岩煤矿位于仁怀东南部，属长岗镇管辖，地理坐标：东经10628081062656，北纬273825273712。矿井位于G326公路北侧。距仁怀市平距40公里，距长岗约8公里，距遵义市58公里，距鸭溪电厂32公里，交通较为方便，矿区交通位置详见图1。矿区面积1.2827Km2，证照齐全有效，采矿许可证证号：5200002010011120052751），煤炭生产许可证证号：205203820299，安全生产许可证证号：(黔)MK安许可证0197，矿井设计生产能力为15万t/a。是一个证照齐全的生产矿井。二、开采现状 仁怀市梯子岩煤矿于2006年5月开始建井，2010年3月投产。矿井采用斜井开拓开采，一采区11202采煤工作面在生产，1701工作面已准备完成，1702上下两巷正准备掘进，二采区配有一个开拓掘进工作面，矿井主要开采C5、C7、C12号煤层。 第四节 报告编制依据一、地表及井下实地调查资料；二、仁怀市梯子岩煤矿开采现状有关资料，主要有：（一）仁怀市梯子岩煤矿井上下对照图，比例尺1/2000；（二）仁怀市梯子岩煤矿采掘工程平面图，比例尺1/2000； 图1 交通位置图第二章 矿井地质、水文地质特征第一节 矿井地质特征一、地层及含煤性 仁怀市梯子岩煤矿在区域上处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北北东向构造变形区，具体属于长岗向斜南东翼。岩层走向NESW，倾向320343，倾角1417。区内断裂及其它褶皱构造不发育。是由于该区经长期溶蚀剥蚀作用，区内形成山地河谷地貌，地形起伏大，有利于煤矿开采。矿区主要成煤期是上二迭统。由于海水进退多次以及水平循环为主，所以在较浅部形成一般以较复杂结构为主的含煤地层，如该区最上面的几层煤，因夹矸多且不稳定，煤层又薄，当地无人开采，无开采价值。而在较深部，水动能未波及，而形成煤层之环境相对稳定，主要形成简单结构的煤层，该类煤层一般仅含一层夹矸(厚度0.05m)，煤层厚度变化为较连续稳定。矿区内出露地层有三叠系下统夜郎组(T1y)、二叠系上统长兴组（P3c）和龙潭组(P3l)及中统茅口组(P2m)，并在山麓和洼地产出第四系(Q)。将各地层岩性由新到老分述如下：（1）第四系(Q)由片石、砾石、砂粒及粘土等混合堆积而成，厚010m。与下伏地层角度不整合接触。（2）下三叠统夜郎组(T1y)三叠系下统夜郎组(T1y)：分布于矿区70%以上区域，岩性为深灰灰绿、紫红色碎屑岩夹灰色碳酸盐岩，与下伏地层为不整合接触，厚度384542m左右。根据该地层结构、岩性和厚度特征划分为三段:三段(九级滩段): 紫红色叶片状泥岩、页岩夹中厚层灰岩,厚度258387m。二段(玉龙山段): 灰色中厚层钙质较重夹薄层状及扁豆状泥质灰岩,厚度116145m。一段(沙堡湾段)：分布于矿区南侧主井口北150m，其岩性为灰色中厚层钙质泥岩夹薄层状及扁豆状泥质灰岩，厚度一般小于10m。（3）二叠系上统长兴组（P3c）分布于矿区南西的陡坎与缓坡之过渡地带，上部出露良好。岩性为灰、深灰色中至厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩，含腕足类、腹足类等化石。厚约1045m。（4）二叠系上统龙潭组（P3l）分布于井田南部边缘，是本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层，共含煤9层，其中稳定可采煤层3层，分别为C5、C7、C12，局部可采煤层2层，分别为C6和C13。区内厚度约0.80m左右。（5）二叠系中统茅口组（P2m）矿区其顶部，为浅灰灰色厚层状、块状细晶生物碎屑灰岩，含少量燧石结核。顶部为58m厚的深灰含铁锰质、硅质灰岩灰岩，厚度大于160m。含腕足、蜓类化石。本矿区含煤地层为龙潭组。龙潭组含煤9余层，其中可采煤层仅C5、C7、C12三层，其余煤层大多不可采。煤系属于上二叠统龙潭组，层厚80110m，全区可采煤层为C5、C7、C12三层。含煤地层岩性以粉砂岩、细砂岩、粘土岩、页岩、煤等组成，其中以粉砂岩、细砂岩、粘土岩为主，炭质页岩、煤次之。全区可采煤层和局部可采煤层位于含煤地层龙潭中上部。二、构造仁怀市梯子岩煤矿在区域上处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北北东向构造变形区，具体属于长岗向斜南东翼，总体呈单斜构造，区内次级褶皱不发育。煤矿区构造简单，仅在龙潭组地层内局部因重力下塌形成小的滑动及挤压破碎外，未发现大的断裂构造。构造复杂程度评定为类。第二节 矿井水文地质特征一、地形地貌特征 矿井位于贵州高原中部，为构造侵蚀的低中山岩溶地貌，地形起伏大，切割深，局部有陡峭的绝壁。区内最高海拔1360m(位于苏家田北东部平距约400m处的高山), 区内最低海拔1000m(矿区西南部的风岩),相对高差360m，区域上水系较发育，矿区内则仅有季节性的沟流分布。二、气象矿井属属亚热带湿润季风气候，雨量充沛。年平均气温13.1，极端最低气温8.3,极端最高气温34.4,年平均降水量1150mm，日最大降雨量178.8 mm。全年以W风为多，夏季盛行SE风，年平均风速1.5 m/s。三、区域水文地质概况矿区范围内的主要含水层为三叠系夜郎组中段灰岩、二叠系长兴灰岩、煤系地层之燧石灰岩及底部的茅口灰岩。煤系地层的粉砂岩、细砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、等属隔水层。各含水层之间一般没有水力联系，地下水一般限于顺层运动，水源的补给一般也只限于大气降水，矿井涌水量有明显的季节性，雨季稍大，旱季变小。四、矿井充水条件（一）地表水系矿区范围无河流、山塘，地表溪流位于矿区北侧，汇集泉水、洪水，常年有水，流量在4.2l/s左右，洪水时水量较大，矿井开采时应留足保安煤柱。（二）含水层与隔水层根据岩层及含水性，将矿区内分布之岩层划分为二个含水层及二个隔水层，现分述如下：1、含水层（1）、长兴灰岩含水层(P3c)浅灰色中厚层厚层状含燧石团块灰岩，以溶洞、管道为含水介质，赋存溶洞、管道水。发育落水洞、岩溶洼地，一般泉水流量13l/s,地下水量1030l/s，地下水枯季迳流模数23l/s.km2，为中等富水岩层。（2）、夜郎组中部灰岩含水层(T1y)灰色中厚层状细晶灰岩，夹泥灰岩，多呈斜坡。2、隔水层（1）、龙潭组砂页岩隔水层(P3l)灰黄、浅灰、深灰色粘土岩、细砂岩、粉砂岩夹煤层及透镜状灰岩,厚度80110m。出露井泉较多,流量在0.210.30l/s左右,受季节控制。（2）、夜郎组下部页岩隔水层(T1y)黄绿色页岩、钙质页岩，厚1020m。综上所述，本区主要含水层为P3c、T1y及煤系地层中的灰岩。煤系地层之粘土岩、粉砂岩、细砂岩等和夜郎组底部页岩大部分不含水。五、矿井充水因素分析根据地表勘察及生产过程中掌握的资料，矿井水主要为以下几个方面：1、顶板裂隙水：主要指采掘过程中，由巷道顶板裂隙进入矿井的水，由于煤系中层间灰岩薄含水性较弱，因此，进入矿井的水量较小，煤层顶板裂隙水是进入矿井的直接充水原因。2、老窑水：随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水将会沿导水裂隙进入采空区形成老窑水，在开采老空区本层下部及下伏煤层时要注意老窑水涌入工作面。3、小窑水：矿区内有一些小窑及废井老窑分布，当矿井与小窑挖穿后，小窑水便进入矿井，生产中要注意小窑水的防治工作，做到有掘必探、先探后掘。六、水力联系矿区内各含水层之间一般没有水力联系，地下水一般只限于顺层运动，水源的补给也只限于大气降水及少量溪流水通过上层的渗透补给，其补给量具有季节性。各含水层的水位标高具有由东向西逐渐降低的水系变化趋势，但变化不大，在垂直方向上新地层出露较高，补给面较宽，含水性较老地层强，因而上部含水带水头高度较高，下部含水带水头趋低。各含水层之间若因断裂构造的作用会发生水力联系。排泄：出露的下降泉，是地下水良好的泄水通道。七、矿井涌水量预测根据矿上的最近几年的生产观测，矿井正常涌水量在2.5m3/h左右，其充水水源为顶板裂隙水、老窑水等，估计可能到达5m3/h，原因是向上部采掘顺层运动的水量将增大，同时也起到对老井积水渗漏、减少老井积水量。八、矿井水文地质条件和初步划分根据矿区地层的含水性及特征和该区含水层与隔水层的相互作用，地下富水不会太大，结合生产情况，矿山水文地质条件为简单类型。第三章 矿井水患现状调查及分析第一节 地表调查及分析矿区范围无河流、山塘，地表溪流位于矿区北侧，汇集泉水，洪水，常年有水，流量在4.2l/s左右，洪水时水量较大，在矿区内，地形起伏大，切割是你，局部有陡峭的绝壁。区内最高海拔1360m,(位于苏家田北东部平均约400m处的高山)，最低海拔1000m（矿区西南部的风岩），相对高差360m。区内暂无塌陷区，无暗河及溶洞。未开掘的1702工作面有一陷落住。第二节 井下调查及分析一、老空区调查及分析据本次调查，我矿是一整合技改矿。是宏发煤矿和老梯子岩煤矿整合，于2006年整合后重建新井，即现在的梯子岩煤矿。两老井开采的是7号煤，其开采范围已有图纸标于新图上。根据资料和煤矿安全规程规定：我矿对开拓和开采范围相对老井开采范围留有足够的保安煤柱及防水煤柱。矿区范围200m以内小煤窑的开采情况，基本上在工业广场范围之内，开采深度不大，以露头煤7号煤为主，三个比较大的煤窑，通过调查摸底，深度较大的在300m左右，东面开采后已于原梯子岩煤矿采空区贯通，（邓泽光提供）。其次另一主井深160m,贯穿7号煤89m，平巷东进185m，91年止。（刘远乾提供）。再有一小煤窑，主井70m见7号煤150m，东进170m,开四个平巷，（刘远福提供）。三个废弃煤窑根据他们提供的位置已标于图纸上。在矿区范围外，有一矿井在矿区的东面，位置及开采范围已标于图上，都对我矿开采没有影响。临近西面蒲竹井煤矿于我矿临界，根据图纸资料无有过界开采，两煤矿都留有保安煤柱。再者，我矿高程高于蒲竹井，没有水的威胁。东面有一煤矿(川黔煤矿)，在我矿第三采区的边界煤柱500m以外，2003年前关闭，开采范围,深度不大，在开采第三采区时要做到物探、钻孔,先探后掘，确保安全。我矿区的地面是山地，无有水塘及和河流。雨季水量基本顺山沟流向外地，没有积水现象。不受雨季水害的威胁二、本矿巷道、采空区调查及分析矿井现主要开采C5、C7、C12号三层煤层，本次测得各生产水平矿井水流量分别是：（一）一采区涌水量为 m3/h。（二）二采区开拓涌水量为 m3/h。 以上两个采区出水量不但会随季节变化而变化，而且会随着开拓开采的不平衡而变化。 结论：根据调查分析，矿井范围内采空区和老窑均积水对本矿开采无影响，本矿井水文地质条件简单。第三节 矿井充水因素分析一、矿井水水源（一）大气降水 大气降水是矿井地下水的主要补给来源。根据矿井涌水量资料，浅部涌水量的大小与大气降水量关系密切，一般在雨季，井巷涌水量较旱季涌水量大12倍。（二）地表水 调查中地表未见开采塌陷及较明显的开采裂缝，地面不存在地表水体。界内有一条河从矿井 部通过，其自然排泄条件好，且无导水断裂切割，根据矿井水文地质条件分析和目前开采情况，河流对矿井充水影响不大。（三）地下水 矿井开采中揭露的煤系地层为 龙潭 组地层，地下水主要为大气降水 ，裂隙承压含水，由于该地层岩性结构致密，为弱含水层。（四）断层 矿井内无断层，对矿井充水无影响。（五）老窑 经对矿井外围调查，并通过访问矿业主及收集以往开采资料进行分析，周边矿井：西边蒲竹井的地理位置他的标高低于我矿，东面川黔煤矿虽高于我矿但在我矿的边界以外500m，由于开采深度范围不大，早已关闭，只要坚持预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采的探水原则，不会造成水害。界内的关闭老窑都在开采范围以外，相对位置明确，留有60m的保安煤柱。同时做到先探后掘，先治后采。因此，界内老窑积水不会对本矿井煤层开采产生威胁。二、结论 综上所述，大气降水是矿井水的主要补给来源；导水裂隙对矿井不构成涌水威胁；干旱季节地表沟谷及矿井均处于干涸状态，暴雨季节降水对矿井可能造成的急速充水作用和产生地面泥石流引发的水害，须加以防范。第四节 水患危险性分析一、地表渗水经查，本矿井上部未发现地表塌陷。但不能排除由于采空区冒落产生的顶底板裂隙直达地表，成为地表降水与矿井之间的渗水通道，但由于渗入水量有限，渗入速度慢，不会对矿井构成大的水害威胁。二、地表水体 矿井唯一的地表水体 溪流经本矿井田外围，溪流与本矿井相距在3km以上，对本矿井开采不会构成水害威胁。但在雨季应加强值班，采取有效措施加以防范。三、老窑水 经查，矿井周边 经对矿井外围调查，并通过访问矿业主及收集以往开采资料进行分析，周边矿井：西边蒲竹井的地理位置他的标高低于我矿，东面川黔煤矿虽高于我矿但在我矿的边界以外500m，由于开采深度范围不大，早已关闭，只要坚持预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采的探水原则，不会造成水害。界内的关闭老窑都在开采范围以外，相对位置明确，留有60m的保安煤柱。同时做到先探后掘，有疑必探。因此，界内老窑积水不会对本矿井煤层开采产生威胁。四、断层水根据查阅地质报告资料，矿井无断层，因此，断层对本矿井不产生导水威胁五、排水设施：一：井下中央泵房实行双回路供电，有两个安全出口，一与联络巷相连，供外彻或内运排水设备，一个通副井底车场供行人通风和排水。泵房及通道完全符合设计要求，泵房检修设备齐全。泵房与车场相连的通道内设有向外开的密闭门，保证发生水灾时能正常关闭。 二：井下所布置的巷道。完全符合设计要求，有能力排出正常巷道 的滴水和淋水。第四章 防治水措施通过对本矿井水害调查情况，根据可能存在的水害隐患，提出如下防治水措施：一、防治地表水的安全措施（一）矿井必须成立防治水管理机构，制定防治水规划和年度防治水计划，制定防治水应急救援预案，配备防治水应急救援人员，储备足够的防洪抢险救灾物资。 （二）对地面生产和生活设施进行一次全面检查，暴雨季节有可能受到山洪威胁的应予以搬迁；对可能受到泥石流或山洪水倒灌威胁的主、副井口应挖防洪水沟等安全保护设施。 （三）每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿井及其附近地面有无裂缝、老窑陷落等情况；发现漏水情况，必须及时处理。 （四）保持排水沟通畅，保证山洪顺利排出场外。 （五）保持矿井工业场地及地面建筑物排水系统完善通畅。二、防治井下水害、涌水的安全措施（一）定期收集、调查和核对相邻矿井采空区、废弃的老窑的积水情况，并在相应的图件上标明其所在位置、开采范围、开采时间及积水情况，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。 （二）建立地下水动态观测系统。加强水害预测预报，进行地下水动态观测、做好观测记录，建立水害防治专项档案。 （三）雨季前必须对防治水工程进行全面检查，确保能起到防治水作用。制定雨季防治水措施，成立抢险救灾队伍，储备足够的防洪抢险物资。 （四）每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人值班，及时检查矿井及其附近地面有无裂缝、老窑陷落等情况；发现漏水情况，必须及时处理。 （五）每年开工前必须对采掘工作面水害进行充分论证，制定相应的防治水安全技术措施。 （六）采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、水色发浑、有臭味等水害预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿长，发出警报，撤出所有受水害威胁地点的人员。 （七）必须做好水害分析预测预报，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，编制探放水措施和防止瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。（八）调查发现1702未开掘的工作面有一陷落柱。在开掘时严格按规程措施施工，在接近陷落柱60m时，做到物探先行，钻探为主，先探后掘，先治后采的探放水原则。编制探放水措施，并对陷落柱留有20m的保护煤柱。确保采掘不受水患危害。三、对可能形成的积水区安全技术措施 经调查，该矿井内有老窑积水区，加之老巷道或采空区随着时间的推移，有可能产生冒落、堵塞，也会形成局部小范围积水，以及由于开采较久可能存在其它不明积水区。因此，在今后的开采中要做好以下工作： （一）必须认真执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采” 的探放水原则，并制定“探、防、堵、截、排” 的综合防治措施。 （二）对现有的出水口的流量、水质进行长期观测，注意水量、水质的变化，并建立水害防治档案，发现异常情况应及时查明原因，分析判断是否因巷道坍塌、堵塞形成新的积水区。 （三）加强矿山水文地质工作，及时收集施工巷道、采掘工作面、构造破碎带等水文地质特征及涌水量的变化情况等有关资料，建立水文地质档案。（四）严格按照煤矿开采有关要求，做好井下其它相关防排水工作。第五章 结 论 一、本次调查工作基本情况和主要成果（一）调查了解矿区地表是否存在地裂缝、地面塌陷及其分布、规模。结论为未发现存在地面塌陷区。（二）调查矿井范围内开采井巷的流量和主要出水点，基本查明矿区的涌水量和出水点分布。（三）详细收集了矿井内老空区、采空区的分布、开采、积水等资料，结论是发现矿井有积水的老空区和采空区，但已留有足够的防隔水煤柱。 总体上可以认定矿井属水文地质条件简单类型。二、水患现状调查及危险性分析 本次工作在收集井田地质报告、开拓开采资料的基础上，重点对矿井内井巷分布、开采、水文地质情况，老空区的分布位置和积水情况，地表塌陷区分布等现状进行调查。 有关调查资料表明，梯子岩煤矿矿井属于水文地质条件简单类型，地表渗水、地表水体、老窑积水等对矿井都未构成实质性水害威胁。三、防治水措施（一）地表水的防治措施 1、定期收集、调查