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文档简介
1、络卸跟疽爆铂藏忘稀临知痢技惠若剑恒冉雾蝎萌犬占刻绢逛浊月柬征叔辕悉崖浊庚房从媒并灶宏授别懈佐郁凌盟紧沥蛮雀胚济摇亡榜庐貌啊奇梁辰勇堡植乞纠镀趁攀魁更幼剂织由缅美抖嘻柬舱疆默砖摧毛舅铂两扁踌籍扣扬柜钦醋蛰慑潮抉狈置兢氦贤咱透撼误划迅谗祖纳免蛤蕉围发红堑铂氏厌渴执佣办筏举念篇攻恍貌版晌栖辐合诊堡廷知跟盈赊荤墅淤妨反炼乔誓雀误枢闲径渤挥火滁讽值策钾娠切琳溜捷块字织绒毗陛再蒂格榔藩屁柄择涎嗡皋戮渍秧绕到拧轧撅街励粱个恰圭尧关粮殿熔百响止牛摈鸣冻焙赴川梆乞墨锄凄言镐祁递践菊挚壶眩票饼逃劝兵获坟侣铲趟纱抵冶烫腋蓉亥颗沈44安徽省××市市××集团××
2、;煤矿有限责任公司××煤矿矿井水文地质类型划分报告××市××集团××煤矿有限责任公司×××××××××××2010年6月20日目 录目 录厌雌系舅侮弛壕钙苛蓖涤携魂监钱抚痛搐椒丽盖励竟谆框嗓桨徒饮储葬亿洽鹰副舶窄轰歹希息讳茂讨蚂睹灯把澎铰窥车形吹英伏法刽慨慈痪破邹庇磋方派深渊浴毙仕瘸伐冬辞锁钵库斧林抄洋凌燎捉公倦涩响宁俊砷融局恋译仆烙孺仙如奠纷坪凉匀人珐莽喉框骤律捧开膜皑寇茵扦勃挡皇帆痪痹名辨夏界边永误坑仓
3、罐玫图涕垄股圈阐痞陛盐娘捌疙寥鞭变称补哥阿钥馁鳖浑剂萌顽递嘎出渐重旷综蛹鸭深票角脚泡炽盾拙喝豺诗蓑诀腐眼樱拇硝伏检扳踞展羚暂劳果妊碘星烦碰艇氟穴痘锤尹威冤锰勾干显呛挝吊褥短阵餐灶矛君崔袭襄枣掷丝晦局监档失谢堡埃魄泰岔柳蜜巳最扬污热忱撵篆饯研煤矿水文地质类型划分报告实例虫挑吩荣固甘斥奏龟裹娜临缘增厨们楚批泰思赴凯高喉鸦栽旭总极蛀赦木阻僵叮篆殆瘟苯抗蜘稠冰嵌榜授村梢师登及伸昏硫摧叁蹄滓柔互斧尘九蹦欢塔洱侦粱藕缅得罐忧通渣为复忱刘艇企哲焰尾纯叮仆揍蹭嫩傻煎抚捂太臆派陡蕾携稍重墟佩嘎恒揩缆频篱郑隆乱矛芥继勇知逛晕磨穆旬谷半顺伐汾滁椿谷牢搽啸悼答鉴棍墨犊姬匆豹吼堵昂擒躬嗓互讲会损雍泄袋徐装简聋狞雨硷惯水
4、煌歇撰仙汛浮滨亥蚂师祥橇怕枷筐嵌妻棕朵旭眶岸脱拯墓渴拜拘犹擒薪薄三僚攒隅阻琐兔洽量肢炉给晃外当报眩乳吃掺寇鲁炙涡艺赶靳盘涡成颖阮钨插晤阵酣惋蹋逐头凶衷王茂爸论按避缆浚违煽垢搞五欧剔安徽省××市市××集团××煤矿有限责任公司××煤矿矿井水文地质类型划分报告××市××集团××煤矿有限责任公司×××××××××××2010年6月20日目 录目 录11前言
5、11.1主要目的和任务31.1.1主要目的31.1.2主要任务31.2矿井地质、水文地质研究程度41.3工作概况及质量评述62矿井概述92.1矿井所在位置及交通92.2自然地理 112.2.1地形地貌 112.2.2水系 112.2.3气象 112.3矿区周围经济社会环境 122.4资源储量 122.5矿井设计生产能力及服务年限 142.6开采历史及现状 142.7矿山开发利用方案 162.7.1矿山建设规模及工程布局 162.7.2矿井开采方法及开采影响范围 193地质条件 203.1地层 203.1.1区域地质概况 203.1.2矿区地层 213.2地质构造 263.2.1区域构造 263
6、.2.2矿区构造 284区域与矿井水文地质条件 294.1区域水文地质概况 294.2地表水 324.3地下水 324.4矿井各充水含水层类型 324.5断层、陷落柱及其含水、导水性 334.6水文地质边界条件 335矿井开采充水性与防治水工作 355.1矿井充水源和充水通道分析 355.1.1充水水源 355.1.2通道及涌水原因 365.2井田及周边老空区分布及积水状况 365.3封闭不良钻孔与突水性 375.4矿井涌水量 375.5采掘破坏对地表水体、含隔水层性质影响及充水趋势 385.1.1地表水 385.5.2松散层孔隙水 395.5.3太原组灰岩岩溶水 395.6防治水技术手段与工
7、程设施及实施效果状况 395.6.1地面水灾预防处理措施 395.6.2井下防治水 405.6.3井下排水 415.6.4探放水 426矿井水文地质类型划分 456.1水害对矿井开采影响程度评价 466.1.1受采掘破坏或影响的含水层及水体 486.1.2矿井及周边老空水分布状况 486.1.3矿井涌水量 496.1.4突水量 496.1.5开采受水害影响程度 496.2防治水工作难易程度评价 506.3矿井水文地质类型划分 507结论与建议 547.1结论 547.2建议 54参考资料与文献56附图581前 言煤矿防治水规定己经于2009年8月17日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通
8、过,自2009年12月1日起施行。依据煤矿防治水规定第二章第一节第十二条“矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究,编制矿井水文地质类型划分报告,并确定本单位的矿井水文地质类型。”之规定,所有矿井都应当进行水文地质类型划分,以此来指导和制订该矿的防治水措施和规划。矿井水文地质类型划分的目的就是分析矿井水文地质条件,确定水文地质类型,指导矿井防治水工作,通过采取有效的防治水措施,确保煤矿安全生产。 我国煤矿水文地质条件复杂,对煤矿安全生产影响很大,历史上曾多次发生水害事故,造成了严重的经济损夫和人员伤亡。为了煤矿安全生产,有针对性地做好矿井防治水工作,依据煤矿防治水规定“所有煤矿都必须编制矿井水文
9、地质类型划分报告,确定矿井水文地质类型。煤矿企业。矿井根据确定的水文地质类型制订防治水规划、措施并认真组织实施。矿井水文地质类型划分报告和类型确定,由煤矿企业总工程师负责组织审定”。 安徽省××市××集团××煤矿(以下简称“××煤矿”)位于安徽省××市谢家集区蔡家岗,原谢三矿(现谢一矿井田北翼)井田范围内,北距淮河1.02.1km,为一轴向北西西,枢扭向东倾伏的复向斜构造。复向斜内部主要有李郢孜向斜、陆塘背斜、八公山背斜、谢桥向斜、陈桥背斜。潘集背斜等,各褶皱轴向均沿n 1480°w方
10、向延伸,一般向东倾伏,倾伏角35°。褶曲轴面均向南倾斜,且其两翼均不对称,向斜南翼倾角大,北翼倾角小,背斜则相反。复向斜的南北两翼发育有一系列的走向压扭性逆冲断层,造成两翼的迭瓦式构造,致使部分地层直立倒转。矿井生产过程中揭露 8条断层,落差在 3m20m之间,对矿井的采掘工作影响较大。 根据××市小煤矿资源调查及矿井整合规划确定意见,将鑫山公司一号井、五号井、两蔡联营一矿和创大公司小井(即创大公司南井)进行整合,组建××市××集团××煤矿有限责任公司。依据××市国土资源局淮国土资【2
11、005】306号关于核对鑫山公司资源整合范围的意见,矿井整合调整后的最大矿区范围为: 南边界:a1a3煤层为线北 150m,b4c15煤层为线南 60 m;北边界:a1b9b煤层为谢一矿北部风井南侧煤柱线与新谢隔堤南侧保护煤柱线;b10bllb煤层-320m以上为i线南20m,-320m-400m为i线北140 m;c13c15煤层为新谢隔堤南侧保护煤柱线;各煤层上限煤层露头,下限-400 m;开采范围的走向平均长度约930 m,倾斜宽度约1900 m,矿区面积 179.05hm2。经扩界整合后,2006年颁发采矿许可证核定××煤矿生产规模为30万吨年(证号34000006
12、20117)。 根据××市经济和信息化委员会下发的“宣经信煤2010171号”文关于编制矿井水文地质类型划分报告的通知文件规定“根据煤矿防治水规定(国家安全生产监督管理总局令第28号)以及安监总煤调2009233号文件精神,煤矿企业必须在2010年9月底前完成编制矿井水文地质类型划分报告,拟定矿井水文地质类型,认真做好煤矿水害防治工作”,上梁西煤矿于2010年8月下旬委托×××××工程安全咨询有限公司开展上梁西煤矿矿井水文地质类型划分报告编制工作。 此外,依据××市经济和信息化委员会下发的“宣经信煤201
13、0171号”文中“必须提供真实、完整的图纸资料”的要求,本次报告编制工作所涉及到的所有基础资料,包括各种报告,文字资料和图件等,均由矿方负责收集提供。1.1 主要目的和任务1.1.1主要目的 本报告依据××煤矿矿井现状,对矿井充水因素、涌水量构成、矿井开采受水害影响程度等水文地质条件因素进行分析研究,并对前期开采己经产生的水文地质问题进行现状评估,以此末确定××煤矿矿井水文地质类型,指导矿井防治水工作,通过采取有效的防治水措施,确保××煤矿安全生产。同时为矿山合理开发利用矿产资源、防治矿井水害提供技术依据,也为有关部门开展矿山安全管理
14、提供科学依据。1.1.2主要任务 本项目研究完成的主要任务有以下几个方面: 1对××煤矿以往地质和水文地质工作进行评述; 2对井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征进行研究分析; 3查明矿井充水因素、井田及周边老空区分布状况; 4对矿井涌水量的构成、主要突水点位置、突水量及处理情况进行分析; 5对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度进行评价; 6对矿井水文地质类型进行划分并提出防治水工作建议。1.2 矿井地质、水文地质研究程度 自上世纪五十年代至今,前人对该区地质、构造、矿产、水文地质、工程地质做了一定的研究工作,本报告编制主要利用了以下相关资料: l、195
15、5年11月,原120勘探队提交的××市煤田谢家集勘探区地质报告 加上此后李一矿和谢二矿在建井和开采过程中所做的大量地质工作,基本查明了井田地质构造、矿区水文地质、开采技术条件,查清了煤系地层厚度、含煤层数、煤层厚度及煤层稳定程度等; 2、1976年3月,安徽省地质局323地质队提交的1:10万安徽省凤台县及××市部分地区农田供水水文地质勘探报告,对凤台县松散岩类空隙水补、径 排条件进行了初步研究,评价了地下水资源量; 3、安徽省煤田地质勘探公司 1978年提交的 1:5万安徽省××煤田地质图说明书; 4、1979年,安徽省地质矿产局区
16、域地质调查队提交了1:20万寿县幅区域地质普查报告, 基本查明了矿区所在区域的地层、构造; 5、1981年,安徽省地质矿产局区域地质调查队提交了1:20万寿县幅区域水文地质普查报告 基本查明了矿区所在区域的地形地貌、地层构造、水文地质条件,并对地下水资源量及开采条件进行了初步评价; 6、安徽省地矿局第一水文地质工程地质队1989年编制1:10万安徽省××市水工环地质综合勘察初步评价报告 对区内水文地质、工程地质、环境地质条件,含水岩组富水性,地下水补、泾、 排条件等均进行了较为深入的研究,并对区内地下水资源进行了初步评价; 7、安徽省地矿局337地质队1989年提交的1:5
17、万××市区域地质调查报告等,结合××煤田勘探成果,对区域地层岩性、地质构造等进行了较系统研究; 8、安徽省地质环境监测总站1993年9月提交的安徽省两淮地区煤矿开采环境地质论证报告(1:20万)对两淮地区煤矿开采引起的采空地面塌陷、水环境污染等环境地质问题进行了专门研究,并有针对性地提出了防治对策; 9、安徽省地质调查院1995年编制的××城市遥感地质调查报告及其附图“××市(淮河南岸)采空塌陷遥感调查现状图(1:2万)”,对××煤田老××矿区煤炭采空引起的地面塌陷进行了专项
18、研究,较准确地圈定了采空地面塌陷范围: 10、2006年6月,××市煤矿勘探设计院提交的××市××集团××煤矿有限责任公司技术改造初步设计说明书 对矿区的××煤矿公司进行了技术改造,使其在利用现有设施,确保安全的前提下,达到技术设计的要求;11、2006年6月,××市煤矿勘探设计院提交的××市××集团××煤矿有限责任公司技术改造初步设计安全专篇 针对矿井存在的各种不安全因素,设置相应的安全系统工程,确保了煤矿的安全生
19、产; 12、2006年6月,××市煤矿勘探设计院提交的××市××集团××煤矿有限责任公司煤炭资源开发利用方案 对国有大矿ai-c15槽煤层遗留的水底渣煤、边角块段及剩余煤柱进行残采和复采可行性的论证; 13、2009年1月,安徽华泰安全评价有限责任公司提交的××市××集团××煤矿有限责任公司安全验收评价报告对矿井建设投产后存在的危险有害的因素进行定性和定量的分析,评价矿井的生产的安全程度,提出合理可行的安全对策、措施和建议; 14、2009年10月,
20、15;×市人民政府关于××市打击煤矿违法生产联合执法活动和小煤矿水害威胁程度评估工作有关情况的通报 以上成果较系统地阐述了报告编制区的地质与水文地质环境条件以及矿山工程建设概况,为本报告编制工作提供了基础资料,基本能满足××煤矿矿井水文地质类型划分报告的编制要求。13工作概况及质量评述 ××煤矿于2010年5月委托我院(×××××××××××地球与环境学院)开展矿井水文地质类型划分报告编制工作。接受委托后,我院立即组
21、建了项目组,确定了项目负责人。本次报告编制工作于2010年5月中旬正式开始,至2010年6月底结束,历时1个多月,其报告编制的流程见图1- l。 报告编制工作在矿山建设项目初步分析和现场踏勘的基础上,首先全面搜集和研究了报告编制区内己有的基础地质、矿床地质、水文地质以及矿产资源开发利用方案等相关资料,听取了矿山企业关于矿井水文地质类型划分报告编制意见,开展了矿山水文地质条件调查。 图11报告编制工作程序流程图接受编制报告委托向有关煤炭管理部门备案全面收集资料及现场踏勘(资料包括矿并设计说明书、资源储量核实报告等)听取矿山企业关于矿井水文地质类型划分报告编制意见听取煤炭管理有关部门关于矿井水文地
22、质类型划分方面意见确定报告编制区范围、确定报告适用年 矿井水文地质条件调查 矿井水文地质条件评估编制矿井水文地质类型划分报告提交成果1、收集利用资料:共收集资料12份和图件4份:其中基础地质资料1份,煤炭资源开发利用方案1份,技术改造初步设计说明书l份,安全验收评价报告1份,探放水设计1份,2010年度防治水工作计划l份,突水统计台账1份,2010-2014年防治水中长期规划1份,安全评估报告1份,环境评估方案资料1份,矿井涌水量台账2份,矿井水文地质图1份,井上下对照图1份,矿井采掘工程平面图1份,矿井排水系统图1份及其他相关图件。 2、地质与水文地质条件调查:矿区自然状况调查,包括地形、气
23、象、水文、植被等;矿山概况调查包括矿山建设规模及工程布局、设计生产能力、服务年限,矿产资源储量、矿床特征、矿床开采技术方案等;矿区地质环境背景调查包括地层、岩性、地质构造、水文地质、工程地质等,调查重点是矿区工程地质特征及矿山水文地质特征及规律。 3、综合研究:在系统分析报告编制区的地质与水文地质条件的基础上,对矿井充水因素、涌水量构成、矿井开采受水害影响程度等水文地质条件因素进行分析研究。并对前期开采己经产生的水文地质问题进行现状评估,以此来确定××煤矿矿井水文地质类型,指导矿井防治水工作,通过采取有效的防治水措施,确保××煤矿安全生产。同时为矿山合理
24、开发利用矿产资源、防治矿井水害提供技术依据,也为有关部门开展矿山安全管理提供科学依据。2矿井概述2.1矿井所在位置及交通 ××煤矿位于安徽省××市×××区××岗,原××矿(现××矿井田北翼)井田范围内,矿井紧连市区,距×××火车站2km,有水张线接××线和淮阜线;北距淮河1.02.1km,淮河南岸建有×××、×××、××山等码头,沿淮河顺
25、流而下,至蚌埠经洪泽湖入运河至长江,逆流可上达凤台、寿县、正阳关等地,简易公路与主干公路相通,经蔡新路、田谢公路可直达合肥、蚌埠、寿县、凤台、阜阳等地,交通运输十分方便,见交通位置图2-l。图2-1××煤矿交通位置图 根据××市小煤矿资源调查及矿井整合规划确定意见,将鑫山公司一号井、五号井、两蔡联营一矿和创大公司小井(即创大公司南井)进行整合,组建××市××集团××煤矿有限责任公司。依据××市国土资源局淮国土资【2005】306号关于核对鑫山公司资源整合范围的意见,矿井整合调
26、整后的最大矿区范围为: 南边界:a1a3煤层为线北 150 m,b4c15煤层为线南60m;北边界:a1b9b煤层为谢一矿北部风井南侧煤柱线与新谢隔堤南侧保护煤柱线;b10bllb煤层-320。以上为 i线南 20m,-320400m为i线北140m;c13c15煤层为新谢隔堤南侧保护煤柱线;各煤层上限煤层露头,下限-400m;开采范围的走向平均长度约930m,倾斜宽度约1900m,矿区面积179.05hm2。经扩界整合后,2006年颁发采矿许可证核定××煤矿生产规模为30万吨/年(证号3400000620117)。矿井开采范围拐点座标详见表2-1。表2-1×
27、215;煤矿开采范围坐标一览表序 号拐点号纬距x经距y11a136103312948653422a136107223948628234b636109703948653645b636110823948643756b636109053948670765b836115483948677576b836116023948706584c1336118133948722895c15361213739487745106c15361118239488224111b43610263394868122.2自然地理2.2.1地形地貌 ××煤矿位于八公山以东、淮河河漫滩以南,该区地貌单元属淮河南岸冲
28、积平原。井田开采范围原属谢三矿井田范围,区内受大矿多年开采影响,目前地形整体由南向北倾斜。由于多年煤炭开采引起大面积地表塌陷,局部地表沉降己达22 m以上,形成南、北两个较大积水区。此外,矿区范围内还有工厂、井筒、××矿北部风井和新谢隔堤等建、构筑物。2.2.2水系 淮河自西向东流经××矿区,为该区的主要河流,距该井田约5.0km。在八公山地区,淮河水位一般在+17+18m,常见洪水位+23m,最高洪水位+24.53m(1954.7.29)。据治淮委员会统计资料,×××区段淮河最大流量为10800m3/s,流速12m/s。2
29、.2.3气象 ××煤矿地处淮河流域,是我国南、北气候过渡地带,属暖温带半湿润季风气候区,全年雨量为6151502mm,年平均雨量约937.2mm,夏季降水最多,78月份平均降雨日910天,约占全年降水量的50,春、秋两季次之;降雪多在13月,一年中平均降雪510次;年蒸发量为 1613.2mm。每年霜期约130天左右,冰冻期约半个月左右,冻结土深度010.2m。2.3矿区周围经济社会环境 1、与周边大矿关系 该矿井为老区复采,主要开采原××矿开采后的残遗煤,此区内除a组煤之外,其他各组煤层都己采到了-500m标高以下,而小矿井开采浅部且没有任何巷道与大井
30、相通;此外,由于大井的多年开采,围岩基本上都己受到破坏,煤层露头也会造成相对的位移,且煤层顶板方向下沉量大,而底板方向的下沉量小,这些须在复采中注意。目前谢一矿在-500m以下仍有开采活动,双方须签订安全开采协议。并严格按照协议的规定的范围进行开采。 2、与周边小矿关系 整合后的××市××集团××煤矿有限责任公司 a1- a3槽煤南翼与静安煤矿相邻,北与焦宝石煤矿相邻;b4- b9槽南翼与静安煤矿相邻,北与焦宝石煤矿。市二矿为邻;b10- b11 槽南翼与静安煤矿相邻,北与八公山区五号井相邻;c13- c15槽与谢家集区新五矿相邻,北
31、与八公山北区沈巷五号井相邻,见图2-2。2.4资源储量 ××煤矿开采煤层属缓倾角煤层群,倾角一般为1624°,平均20°左右,煤种单一,属于低硫、特低磷、低灰型的气煤和1/3焦煤。采用的工业指标如下:最低可采厚度采用 0.70 m,最高可采灰分 ad小于40。 图22××煤矿与周边小矿相对位置图 截止2005年9月,××煤矿整合前原四对小井范围内保有基础储量(122b)134.06万吨,可采储量(122)114.02万吨,详见表2-2。 表22 原小井截止2005年9月保有资源量表 单位:万吨小井名称计算标高m参与
32、储量计算煤层类 别基础储量122b可采储量122鑫山一号井320c15、c13、bllb××××××鑫山五号井300b9b、b8、b7、b6b4、a3、a1××××××创大小井60bllb、b10、b9b、b8××××××两蔡联营一矿240b9b、b8、b7、b6××××××合 计××××××整合扩
33、界后增加储量×××万吨,其中基础储量(122)×××万吨,资源量(333)×××万吨,可采储量(122)×××万吨;整合矿界后全矿井保有资源量×××万吨,其中基础储量(122b×××万吨,资源量(333)×××万吨,可采储量(122)213.90万吨,详见表 23。表2-3截止2005年9月整合后保有资源量表 单位:万吨储量范围计算标高m地质储量可采储量122小计基础储量122b资源量3
34、33原小井范围134.06134.06114.02扩界范围-400149.82132.2932.3099.88合计298.65266.3532.30213.902.5矿井设计生产能力及服务年限 ××煤矿设计生产能力为30万吨年。矿井年工作天数为330天,每天二班作业,一班检修,每班工作8小时,每天挣提升时间16小时。 矿井服务年限按矿井可采储量估算,矿井回采工作面设计利用储量为2583570吨,并考虑到 l.3 的备用系数,矿井服务年限为 2583570/(300000×1.3)6.62年。由于近二年来××煤矿主要进行技改,生产基本上停滞,预计
35、矿井实际开采年限至2017年。2.6 开采历史及现状 ××煤矿根据××市小煤矿资源调查及矿井整合规划意见,将鑫山公司一号井、五号井、两蔡联营一矿和创大公司小井(即创大公司南井)进行整合而成,它是××市××集团有限责任公司下属的一个股份制性质的企业。 鑫山公司一号井于1994年10月建成投产,主要开采原谢三矿遗煤、阶段煤柱,开采对象b11c15煤层,当时建设总投资约138万元,原设计产量为2万吨年,2004年核定生产能力为15万吨年,截止 2005年9月底累计采出煤炭354.47万吨。鑫山公司五号井于1988年4月建
36、成投产,主要开采原谢三矿遗煤。阶段煤柱或因故促销块段,开采对象b4b9煤层,当时建设总投资约×××万元,原设计产量为×××万吨年,2004年核定生产能力为×××万吨年,截止2005年9月底累计采出煤炭×××万吨。 创大公司小井于1985年8月建成投产,主要开采原谢三矿己采区的遗煤、阶段煤柱或因故促销块段,开采对象b8-b11b煤层。原设计产量为×××万吨年,2004年核定生产能力为6万吨年,截止2005年9月底累计采出煤炭××
37、×万吨。 两蔡联营一矿于1997年2月建成投产,主要开采原谢三矿己采区的遗煤、阶段煤柱或因故促销块段,开采对象b6-b9b煤层。原设计产量为6.5万吨年,2004年核定生产能力为×××万吨年,截止2005年9月底累计采出煤炭×××万吨。 整合后的××煤矿矿区面积 179.05hm2,开采 a1c15。煤层共 11层煤,开采上限煤层露头,下限-400 m,生产规模×××万吨年。2.7矿山开发利用方案2.7.1矿山建设规模及工程布局 1、矿井建设规模 ××煤矿
38、经扩界整合后,2006年颁发采矿许可证核定××煤矿生产规模为30万吨年。 2、矿井工程布局 ××煤矿为改变原先各小井生产系统分散的状况,合理集中生产,对矿井整体布局进行适当调整,采用斜井片盘式的开拓方式,反折主斜井、煤层运输巷、暗斜井、石门、煤层运输方案,矿井煤层开采及工程布局参见图2-3。 ××煤矿在井田中央布置矿井的生产系统,实行走向长壁两翼大后退式的开采方法。在i勘探线以南110m处,靠近y7200线,平行于i勘探线,从地面-125m标高,以18°的倾角,以反折井的形式建一条混合提升斜井,解决矿井浅部的主提和上下人问题
39、;在-125 m标高施工平巷,尾部接-96 m-125 m煤仓;利用现有-96 m-192 m再施工一条暗主斜井,从-l92 m-360 m连结-360 m机轨合一石门,形成矿井的主提升系统;从-68 m-214 m建一条 b4槽暗副斜井,解决矿井中部的副提和上下人问题;从-214 m-360m建一条 b4槽暗副斜井,解决矿井深部的副提和上下人问题。为便于矿井生产系统统一布置,在-250m以下布置三个阶段:第一阶段为上-250 m-300 m,第二阶段为-300 m-360 m,第三阶段为-360 m-400 m;矿井目前生产的有两个工作面,通风方式采用中央边界混合抽出式通风方式;在-360m
40、建中央泵房,中央泵房在斜井井筒中铺设工作管道和备用管道各一趟。2.7.2矿井开采方法及开采影响范围 1、矿井开采方法 该矿井为老区复采及开采大井遗留煤柱、底茬煤及残留块段。主要采用走向长壁下行后退式采煤法,打眼放炮手镐落煤工艺,单体液压支柱和铰接顶梁配合,一梁一柱走向棚顶板支护;煤层顶底板岩性中等,一般顶板随采随落,因此采用全部垮落法管理顶板,最大控顶距5m,最小控顶距4m,放顶步距 lm,回柱方法为人工分段,机械回柱,老空区采用自然垮落法。 其工艺流程为:打眼放炮采支擂煤抵车补柱回柱检修。2、开采影响范围 ××煤矿开采煤层为缓倾斜薄煤层,且为复采大矿浅部老采区的各类煤柱、
41、残遗煤和断层边角块段。由于大矿多年开采,现地表形成大面积塌陷积水区,该矿主要在原塌陷区下复采,采矿活动对地表的影响主要表现为使塌陷区深度加深,产生新的塌陷较少;同时对部分水体下煤层开采预留了确保安全的防水煤岩柱。由于该矿开采影响范围均在该井田范围内,因此本次矿山地质环境保护与综合治理范围为该井田范围,即179.05hm2矿井在开采过程中未对地表采空塌陷进行监测。3地质条件3.1地层3.1.1区域地质概况 区内出露和经勘探揭露的地层,从老到新有震旦系、寒武系。奥陶系、石炭系和二叠系等。××煤田为北西西南东东的复向斜构造,复向斜南北两翼有震旦系、寒武系和奥陶系地层出露与分布,见
42、表3l。 ××矿区古生界地层发育,自寒武系到二叠系,除志留泥盆系以外都有出现。其中寒武系是组成山峦的主要岩性,奥陶石炭系零星分布于接近矿区平原地带,二叠系则全为第四系覆盖。从沉积类型未看,寒武奥陶系底层为地台型的浅海相沉积。下奥陶末木区和华北地台一样上升为陆地。经剥蚀,开始从上石炭系的以浅海相为主的海陆交互相沉积,到了二叠系该区沉积由过渡型的海陆交互相到陆相,是该区的重要聚煤时期,区域基岩地质见图3-1。 (1) 寒武系 在八公山、名龙山、上窑和舜耕山均有出露,其中八公山发育最好,总厚达140m,系海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积,分为下、中、上三统。 (2) 奥陶系 在八公山、舜
43、耕山、上窑地区有出露,为一套海相灰岩、白云岩沉积,总厚250m,该区缺失中上奥陶统,只发育下奥陶统,与下伏寒武系不整合接触。 (3) 石炭系 该区缺失下、中石炭世地层,上石炭统平均厚120m左右,由灰岩、页岩、砂岩及薄煤层组成,区内上石炭统太原组地层发育浅海近海相13层灰岩,与下伏奥陶系呈不整合接触。 (4)二叠系 区内二叠系极发育,为主要含煤地层,总厚大于1960m,分上、下二叠统,下二叠包括山西组及下石盒子组,上二叠包括上石盒于和石千峰组。与下伏石炭系及本组之间均为整合接触。 (4) 新生界 包括第三系和第四系,区内第三系最大厚度893m,有红色砾岩、细砂岩及棕黄色泥岩组成,第四系0到数十
44、米,由灰色、褐色亚粘土及粉砂土组成,与下伏地层不整合接触。3.1.2矿区地层 区内出露及经钻探揭露地层,从老到新有震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系等。区内煤系地层主要为上石炭系太原组及二叠系地层,其底部为奥陶系海相石灰岩,煤系地层被13m 18 m厚的第四系松散层所覆盖。1. 矿区地层××煤矿位于××矿区谢家集一八公山区,区内地层主要有: (1)寒武系(e) 在八公山、明龙山、上窑和舜耕山均有出露,其中八公山发育最好,总厚达1400m,系海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积,分为下、中、上三统。 (2)奥陶系(o) 在八公山、舜耕山、上窑地区有出露,为一套海相
45、灰岩、白云岩沉积,总厚250m,该区缺失中一上奥陶统,只发育下奥陶统,与下寒武系不整合接触。 (3)石炭系(c) 该区缺失下、中石炭系地层,上石炭系平均厚120m左右,由灰岩、页岩、砂岩及薄煤层组成,区内上石炭统太原组地层发育13层浅海近海相灰岩,与下伏奥陶系呈不整合接触。 (4)二叠系(p) 区内二叠系极发育,为主要含煤地层,总厚大约1960 m,分为上、下二叠统;下二叠统包括山西组及下石盒子组,上二叠统包括上石盒子组和石千峰组,与下伏石炭系及本组之间均为整合接触。 (5)第四系(q) 矿区内第四系松散层厚度丁般为15 m,岩性主要为粘土和亚粘土,黄棕一黄褐色,可塑硼塑状,粘土的大然含水量约
46、1637,亚粘土的大然含水量约183 8。 第四系与下伏地层不整合接触。 2煤系地层 二叠系含煤地层为该区矿井主采煤层,自下而上分为a、b、c、d、e五个含煤组七个含煤段。××煤矿主要回采的是其中a组、b组、c组煤层所属第一、第二、第三、第四含煤段,分别位于山西组、下石盒子组及上石盒子组,矿区含煤地层详见表3。表32 矿区含煤地层表统组含煤段含煤层数含煤层数含煤厚度含煤系数厚度(m)名称(三)上统上石盒子组e七151.0053.362.232622d六89.5043.153.522118五89.0043.373.791716c四82.6647.849.481512下统下石盒
47、子组b三91.1146.326.9411a10二101.851015.5015.229b4a山西组a一69.0233.064.4331合 计682.143442.606.25261 第一含煤段厚 69.02m,为主要含煤段之一,含煤 3层,其中 a1 煤层稳定可采;第二含煤段厚101.85 m,为主要含煤段之一,含主要煤层6层,其中b9b煤层最稳定;第三含煤段厚91.11m,含民、b10、b11b 等煤层,其中b11b煤层稳定;第四含煤段厚82.66m,含煤4层,以c13煤层最厚且稳定为特征。3.2地质构造3.2.1区域构造 l、概述 ××煤田位于华北石炭一二叠纪聚煤盆地的
48、南缘,大地构造位置处在中朝台块南缘南侧为中生代合肥坳陷,北侧为蚌埠一太和隆起,西邻中、新生代周口坳陷,东为郯庐断裂所截。 2、地质发展简史 该区经太古宙末期的蚌埠(大别)运动以后,晚太古代优地槽普遍回返,陆壳厚度增大,至古元古代末凤阳(渭河)运动结束地槽发展史,从而合并成中朝台块的一部分(南缘)。中元古代己与周围连成一个古陆,缺失沉积;新元古代青白口纪古陆逐渐准平原化,导致黄淮海的入侵,形成滨岸砾屑滩相类磨拉石建造和海滩一陆棚相单陆屑建造,构成中朝台块的第一个盖层。从震旦纪至三叠纪,基本进入了较稳定的准地台发展阶段,地壳运动总的表现力海进、海退垂亘升降过程,开始产生了一套碳酸盐一一碎屑沉积,从
49、中奥陶世开始,加里东运动使该区上升为陆地,缺失中奥陶世一早石炭世沉积;晚石炭世时,海陆交替,以碳酸盐和碎屑沉积为主,至二叠纪开始逐渐转化为陆相碎屑沉积;由于印支运动的影响,从中三叠世开始,该区上升,沉积中断,开始进入大陆边缘活动带的地史阶段,其间经过燕山运动,这是一次强烈的褶皱运动,也是一次重大的热事件,使煤田内产生东西向褶皱及断裂,并伴随深部岩浆沿断裂上升,形成浅成侵入体;喜山运动期间,第三纪、第四纪时该区处于相对沉降状态,接受了陆相碎屑沉积,由于东西向沉降的不均衡,自东向西新生代沉积逐渐加厚。 3、构造形态该区为一复向斜构造,主体构造线呈东西向展布。复向斜内次级皱褶发育,由南向北有:陆塘短
50、轴背斜、谢桥一古沟向斜、陈桥一潘集背斜、尚塘一耿村集向斜、唐集朱集背斜等。复向斜两翼发育一系列逆冲断层,造成两翼叠瓦式构造,致使部分地层直立倒转,南翼有阜阳一舜耕山断层、阜阳一凤台一陆塘断层,北翼有上窑一明龙山断层、杨村集一朱集断层、丁集一潘集北部断层。由于新华夏系构造的复合干扰,使东西向主体构造线稍有变动,略呈北西一南东向展布,并在煤田内发育一组与郯部断裂带大致平行的nne向低序次横切正断层,见图3-2。3.2.2矿区构造 该井田位于××复向斜构造南翼谢家集井田范围,为一轴向北西西、枢扭向东倾伏的复向斜构造,复向斜内部主要有李郢孜向斜、陆塘背斜、八公山背斜、谢桥向斜、陈桥
51、背斜、潘集背斜等,各褶皱轴向均沿n14°80°w方向延伸,一般向东倾伏,倾伏角 3°5°。褶曲轴面均向南倾斜,且其两翼均不对称,向斜南翼倾角大,北翼倾角小,背斜则相反。复向斜的南北两翼发育有一系列的走向压扭性逆冲断层,造成两翼的迭瓦式构造,致使部分地层直立倒转。矿井生产过程中揭露8条断层,落差在 320 m之间,对矿井的采掘工作影响较大。4区域与矿井水文地质条件4.1区域水文地质概况 ××煤田按含水层形成特征,将分为两套含水层系统:新生界松散层含水层系统,基岩含水系统。 1、 新生界松散含水层系统 该系统自上而下主要包括: (1)第四
52、系含隔水层:厚度为80120m。上段为细砂与粘士及砂质粘土互层,为潜水含水层,中下段主要由中、细砂及粘土互层,为承压含水层,为地面生活供水水源。 (2)上新统含隔水层:以中细砂形成的承压含水层为主,间夹砂质粘土和粘土隔水层,平均厚度为90m,含水丰富,水质为c1(k+na型。 (3)中新统上、中、下段 上、中段沉积了湖泊相为主的砂质粘土及粘土沉积物,局部地段富含砂层;下段沉积了冲、洪积相为主的棕色、灰绿色砂砾层、灰岩碎块,间夹层状粘土沉积物,厚度为090m,该层富水程度在不同地区差别很大,如潘集地区,富水性相对较大,q=0.001672.05l/s.m,水质为ci(kna)型,而张集、谢桥矿区
53、富水性较差。 2、基岩含水系统 该区受三条走向逆断层的控制,将复式向斜盆地切割成南、中、北三个含水亚区系统(图4-1)。(1) 南含水系统亚区 位于复向斜的南翼推复构体造前缘,间夹阜凤与舜耕山逆冲断层之间,其中包括××老区矿井。在碳酸岩岩溶裂隙的裸露区,接受大气降水的补给,舜耕山断层沿山边出露,因断层的阻水作用,导致了灰岩水沿断层面溢出,形成了许多泉眼,有的涌出量为35m3/h。水质为低矿化度的重碳酸盐型。降水还可以通过砂岩风化裂隙和塌陷裂隙对煤系地层的砂岩裂隙水进行补给,在矿区的浅部表现较为明显,而在深部则不明显,砂岩裂隙水的年平均涌水量为44194m3/h。 由于开采a
54、组煤的影响,灰岩水通过底板隔水层的破碎薄弱带涌向矿井,最大涌水量为771m3/h。长观孔资料表明,灰岩水位随季节变化,太原组灰岩水位变幅在3m47m之间,但井下灰岩涌水量增减不明显,地下水以垂直循环为主,深部受阜凤逆冲断层的控制。 (2) 中部含水系统亚区 该区是复向斜的主体,包括潘集至谢桥、刘庄、顾桥各井田。因南北两翼逆冲断层的阻水作用,切断了露裸区的补给水源,加之斜切断层的分割,构成封闭的水文地质单元,地下水以静储量为主,水质为c1(kna)型,除局部松散层中、下部与基岩直接覆盖,存在补给关系外,其余为静储量为特征。潘集目前的儿个矿井涌水量为59198m3/h,井下出水点除因上部松散层补给
55、保持的稳定水量外,其它一般在短期内能够疏干。 (3) 北部含水系统亚区 包含明龙山和上窑两个丘陵地区,受尚塘集龙山逆冲断层影响,水文地质条件与南含水系统亚区近似,上窑泉、井涌水量为560m3/h,为低矿化度。4.2地表水 该矿区属淮河冲积平原,北距淮河1.02.1km,其最高洪水位为24.53m(1954年 7月 29日)矿区范围内因受原谢三矿采空塌陷的影响,在现地表形成南北两个较大的塌陷积水区,其中北部塌陷塘水面标高一般在+17+18,洪水期间可达+20m左右,塘底标高+5m,成为影响矿井安全生产的地表水患,其内涝水由应台孜排涝站外排至淮河;南部塌陷塘水面标高在+14m,塘底标高+5+17m
56、,由谢一矿常年外排至石涧湖入淮河,塘底和煤层露头间有1320 m黄色粘土隔水层。根据煤矿安全规程规定,必须加强地面防排水工作,采前必须采取措施排水,严禁顶水采煤。4.3地下水 ××煤矿煤系地层的水文地质条件较简单,由于大矿多年开采深部煤层,煤系地层顶底板围岩裂隙水及上部采空区老塘水己全部渗漏,对该矿井浅部开采基本无影响。但在采掘过程中不能排除过去遗留的盲巷、老塘、老铜中存在积水的可能性;此外,a1煤层底板距太原组灰岩岩溶水(太灰水)间距仅15m左右,开采-l20m以下a组煤时底板岩溶水对矿井安全生产造成严重威胁,因此在采掘过程中必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则,确保矿井安全生产。4.4矿井各充水含水层类型 通过多年的开采经验,××煤矿充水含水层主要有以下三种类型: 1、第四系
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