矿井防治水中长期规划

1、山东能源临矿集团古城煤矿有限公司20162020年矿井防治水规划2017年 2月 28日修编20162020年矿井防治水规划审批会签表矿长总工程师生产矿长安监处长机电矿长经营矿长地测科安监处生产科调度室机电科通防科防冲办编制目录绪论 错误!未指定书签第一章矿井水文地质 错误!未指定书签一、地表水系 错误!未指定书签二、 含水层与隔水层 错误!未指定书签三、矿井充水条件 错误!未指定书签第二章防治水规划 错误!未指定书签一、矿井生产概况 错误!未指定书签二、相应水文地质情况 错误!未指定书签三、防治水工程规划 错误!未指定书签四、20162020年防治水规划工程项目.错误!未指定书签绪论矿井防治

2、水工作必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先 治后采” 的原则。矿井水文地质补勘坚持地面补勘和井下探测相结合， 并突出重点区域。加强水害探测和防治水新技术新设备新材料的调研 与引进，做到为我所用。探测形式做到物探和钻探相结合。重视与大 专院校和防治水科研机构的合作， 加强与周边矿区的技术交流与协作。 重视防治水专业技术人员的培训，提高防治水专业人员的技术素质， 加强矿井水文地质基础工作。为了提高我矿防治水工作水平，做好水害隐患治理工作，确保矿 井安全生产，根据煤矿防治水规定、煤矿安全规程要求，结 合古城煤矿20162020年生产规划，编制20162020年矿井防治 水规划。第一章矿井水文地

3、质一、地表水系区内第四系厚度一般为 170 180m ，单元内具有独立的补给、 径 流和排泄区，补给区全部为覆盖型，大气降水渗入第四系地层后向下 补给奥陶系灰岩，地下水流向南西，穿过滋阳断层转向南流。区内主 要河流有泗水河、沂水河；泗水河由北向南流入该区，发源于新泰大 平顶山的西麓，干流长 159km ，流域面积 2361km 2，为山洪性河流， 河水主要由降水补给，多年平均流量为 12.2 立方米 / 秒，径流变差系 数0.65。沂水河属泗水河的支流，发源于尼山，全长 60km, 流域面积 600 km 2 ，在兖州城东的粉店村流入泗水河，为泗水河支流。、含水层与隔水层含水层井田内主要含水层

4、有 6 层，自上而下分别为1. 第四系砂砾层松散孔隙含水层组该层厚度107.9254.5m,平均厚度为180.05m,其厚度变化从东 北向西南逐渐变薄。含水层分上、中、下三组，分述如下：上组（Q上）：总厚度41.955.6m，平均厚48.83m。本组透水性 好，富水性强，水位年变幅 23m钻孔单位涌水量2.011 L/s m 水质类型为重碳酸钙型。中组（Q中）：总厚度40.4298.01m,平均厚59.66m。富水性强, 可做饮用水源，钻孔单位涌水量7.14 L/s，属重碳酸钙型水。下组（Q下）：总厚度55.4284.33m,平均厚69.2m。钻孔单位涌水量0.0970.213 L/s, n属

5、富水性中等含水组，水质为重碳酸钙型。2. 山西组 3 煤顶板砂岩裂隙含水层该层厚度0.9236.69m,平均厚17.46m,属于上煤组顶板直接充 水含水层。煤层开采过程中,预计顶板冒落以后,导水裂隙带高度可 达下石盒子组底部砂岩。单位涌水量0.00568 L/s，渗透系数0.0156m/d，水质属重碳酸钠型水。3. 太原组第三层石灰岩岩溶裂隙含水层该层厚度1.78.15m,平均厚4.86m,层位稳定全区发育。因厚度薄、埋藏深,所以岩溶发育不良,充水空间不发育,富水性弱,本 层补给来源有限,但将来矿井开采过程中,长期排水降压,奥陶系灰 岩水通过断层侧向补给构成主要水源。三灰含水层以静储量为主,易

6、于疏干。本层上距6号煤层5.3620.82m,上距3层煤39.865.65m, 因此该含水层是上煤组底板直接充水的含水层。据钻孔抽水试验，单 位涌水量0.00250.0382 L/s-渗透系数为 0.07271.492m/d,水质属重碳酸钠型水。4. 太原组 十下层石灰岩岩溶裂隙含水层本层位于 16 号煤层直接顶板外，在 17 号煤层冒落带之内，是下 组煤顶板直接充水含水层，富水性弱，单位涌水量0.0000687 L/s -m水质属重碳酸钠型水。5. 本溪组第十四层石灰岩溶裂隙含水层该层厚度0.413.1m,平均厚4.95m,岩溶不发育，富水性弱。水位标高+41m,单位涌水量0.000426

7、L/s -n,渗透系数为0.0711m/d , 水质为重碳酸钠钙型水。本层上距17层煤底板10.1448.04m,为下组煤开采时底板直接充水含水层，并且控制了下伏奥陶系石灰岩的补 给进水量。6. 中奥陶系石灰岩溶裂隙含水层 奥陶系石灰岩是煤系的基底，是开采下组煤的间接充水含水层，从揭露奥陶系石灰岩岩性看，裂隙较发育，岩溶不够发育。奥灰富水 性主要取决于裂隙岩溶发育程度，与埋藏深度、距露头带远近以及排 泄高程等因素密切相关，而且富水性在水平垂直方向上表现出极不均 匀性。井田内在假整合面15m以下富水性强，平面分布上主要富水区段为西部和北部奥灰埋藏较浅地段以及东部构造复杂区。奥灰富水层 段主要为第

8、五段、第四段。第五段3-3孔单位涌水量最大8.721 L/s 第四段3-5孔单位涌水量最大 2.45 L/s般单位涌水量为1L/s -m以上。隔水层井田内各含水层间隔水层较多，主要有以下三层：1. 第四系底界隔水层 井田北部为煤系地层露头部位，但在该区段第四系底部有一层厚2.9312.4m较为稳定的粘土类地层与下伏地层相隔，可起到隔水作 用。2. 下二叠系山西组以上隔水层组 井田内二叠系地层由北向南逐渐增厚，其岩性主要为泥岩、砂质 泥岩、粘土泥岩，夹有细 粗粒砂岩，此段隔水组可以防止上部裂隙 水下渗补给其他含水层。3.17 层煤至奥灰隔水层组井田内17层煤至奥灰顶面正常地段间距 32.2561

9、.65m，该段岩 性主要为粘土泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩及三灰石灰岩，该层可以起 到一定的隔水作用，未来矿井深部开采 17层煤，无论是十四灰、奥灰 都具有强大高水头压力， 隔水层厚度难以承受， 会给开采 17层煤带来 威胁。因此将来矿井开采上组煤时，应对十四灰、奥灰先进行疏干降 压，以免开采 17号煤时造成突水事故。三、矿井充水条件矿井水的来源由于受到隔水层的制约，开采 3煤时主要受到下列水源影响：1. 山西组 3煤顶板砂岩裂隙含水层，该层厚度1.78.15m,平均厚4.86m,层位稳定全区发育。因厚度薄、埋藏深，所以岩溶发育不良，充水空间不发育，富水性弱，本 层补给来源有限。目前实际揭露情况看

10、，只有局部以淋水形式出现， 且易疏干，但将来矿井开采过程中，长期排水降压，奥陶系灰岩水通 过断层侧向补给构成主要水源。2. 三灰含水层以静储量为主，易于疏干。本层上距3层煤39.865.65m，该含水层是上煤组底板直接充水的含水层，是矿井充水的主 要水源。目前实际揭露情况看，只有局部以含水出现，多以淋水形式 出现。浅部开采揭露的涌水点，多已疏干。3. 中奥陶系石灰岩溶裂隙含水层 奥陶系石灰岩是煤系的基底，是开采下组煤的间接充水含水层，可通过构造导通，成为影响开采 3煤的充水水源。4. 相邻矿井采空区积水星村煤矿在我矿井田的深部，且现开采区域距离我矿较远，其 采空区积水对我矿近几年的安全生产不构

11、成影响。单家村煤矿的采空区在我矿井田的浅部区域，开采三水平北翼 时，其空区积水将成为矿井充水水源。5. 本矿 21 采区、22 采区空区积水， 在开采三水平南翼 31 采区时， 其空区积水有可能成为充水水源。矿井充水通道分析 水源的存在只是可能构成矿井充水的一个方面， 而矿井充水与否， 还取决于另一个重要条件，即充水通道，具体可分为空隙、裂隙、溶 隙及人工通道四种。1. 岩层的空隙主要是 3 煤顶、底板砂岩空隙，如果没有固定补给水源，只会有 局部少量充水。以前的采掘活动揭露证实，是以零星的局部淋水状态 出现的，对 3 煤的开采影响很小。但是在有采空积水区附近开采时， 因为有水源、水压的存在，采

12、空区积水通过空隙导出，涌水量增大。2. 岩层裂隙主要是指构造裂隙（指节理、断层、断裂破碎带、陷落柱等）， 构造裂隙对矿井充水的影响，一方面表现在其本身的富水性，另一方 面又是各种水源进入采、掘工作面的天然途径。所以当采掘工作面和 它们相遇或接近时，与它有关的水源会通过它们涌入井下造成突水。断层是构造裂隙中最易造成灾害性事故的进水通道，我矿的断层绝大部分属于不导水断层，由于其充填胶结致密，不仅断裂本身不 含水，而且还可切断某些含水层。影响规划期间开采区域内的断层主 要有 F14（ H=6 260 米/67°£0°） F19（ H=0 180 米 Z76 °

13、 和 F19-5 （H=1090米270°）,由于断层落差大，或是造成主采3煤层与奥灰 含水层相对接；或是安全隔水层厚度减小，顶、底板被水压突破，造 成突水。陷落柱， 截止目前我矿已经揭露了 11 个陷落柱， 直径大都小于 30 米，内部充填物多为 3 煤顶板破碎物， 胶结致密， 不含水、 不导水， 但不能确定以后揭露的陷落柱不导水。3. 岩层的溶隙 由于主采煤层距三灰、奥灰较远，所以溶隙很难单独构成涌水通道。4. 人工通道封闭不良钻孔造成的充水通道 封闭不良的钻孔，成为开采煤层与含水层之间的通道，在开采过 程中遇到或接近这些封闭不良的钻孔时，就会引起涌水或造成淹井事故。本开采期内的

14、区间，没有封闭不良的钻孔。见附表1-1:古城煤矿封闭不良钻孔一览表。采矿活动造成的断裂当煤层开采后，在采空区上方形成垮落带和断裂带，当断裂带高 度波及含水层时，将对矿井形成严重威胁。受采动影响，使断层活化，原来不导水的断层会变成导水断层， 成为导水通道。附表1-1古城煤矿封闭不良钻孔一览表孔号终孔深度封孔时间设计封孔深度实际封孔深度评价其他封孔 不良原因对后 续生 产影 响备注12705.731919.10452.00-699.44不合 格3煤以下 末封无影响3-2678.721979.10150-678.72330.25-678.72不合 格因事故无影响13830.241975.11753.

15、24-830.24不合 格3煤顶38m上末封无影响8-31000.141 979.6708-1000.14775-1000.14不合 格无影响49739.131980.5540-739.13不合 格3煤顶120m 上末封无影响8-2918.72 1979.3668.45-918.72693-918.72不合 格无影响7-1748.28 1979.5440-748.28548-748.28不合 格无影响7-2941.86 1979.5660-941.86726-941.86不合 格无影响1431002.371979.5800-1002.37827-1002.37不合 格有影响位于F19断层以东2

16、375.92 1975.9630.92-875.92不合 格75年施工资料不详无影响4-2347.66 1979.4641-847.66不合 格3煤顶129m 上末封无影响154934.54 1979.4650-934.54749-943.53不合 格有影响位于F24断层以西1647821979.3640-760620-760不合 格因事故有影响位于F27断 层带附 近第二章防治水规划一、矿井生产概况根据古城煤矿20162020年生产开拓计划，矿井生产布局继续在31、32、33、12、13采区的开采。其中：1. 开拓巷道主要在向南31采区集中轨道巷和集中皮带巷，开拓31采区为主。2. 回采区域

17、在 F19和F19-5以南的32、33采区以及F14-0以南的 31采区，共18个工作面，具体为：32 采区：3200、3201、3202、3208、3209、3210 等 6 个工作面;33采区：3313工作面；31 采区：3101、3102、3103、3105、3106 等 5 个工作面。12采区：1#充填面13采区：1311、1312、1313等3个工作面。21采区：2110下、2110上2个工作面二、相应水文地质情况在20162020年生产开采范围内，由于在地面施工了三维地震勘 探，煤层赋存状况和构造发育情况基本查明。1 .井田北翼 32 采区 3210 面接近 F19-5 断层，主要

18、水害隐患为， 受 F19-5 断层影响，开采的 3 煤层与奥灰含水层之间的安全隔水层厚度减 小，突水系数大于 0.06，有奥灰水突出隐患，水文地质条件复杂。2.井田北翼的 33采区的 3313工作面在 2016年回采，其北邻 F19 断层，受断层影响，开采的 3 煤层与奥灰含水层之间的安全隔水层厚 度减小，突水系数大于 0.06，有奥灰水突出隐患，水文地质条件复杂。3.32 采区的 3200、3201、3202、3208、3209面，将于 20162020 年准备及回采。因属于正常块段， 突水系数为 0.09，小于规定中的 0.10， 无奥灰水突出隐患，所以该 5 工作面水文地质条件简单。4.

19、31 采区的 3101、3102、3103、3105，将于 20162020年准备及 回采。其与浅部的条带煤柱，起到防隔水作用。因属于正常块段，突 水系数为 0.08，小于规定中的 0.10，无奥灰水突出隐患，另外该 4 个 工作面浅部有 21 采区采空积水区，所以该面水文地质条件中等。5.31 采区的 3106 面，将于 2 0 1 62 0 1 7年准备及回采。其北邻 F14 断层，受断层影响，开采的 3 煤层与奥灰含水层之间的安全隔水层厚 度减小，突水系数大于 0.06，有奥灰水突出隐患，另外工作面浅部有 2109 采空积水区。所以该区域水文地质条件复杂。6.12 采区的 1#充填面，将

20、于 20162017 年准备及回采。其位于工业广场防护煤柱边缘，属于正常块段，该工作面位于矿井浅部，水文 地质条件基本查明，无突水隐患，水文地质类型简单。7.13 采区的 1311、1312、1313，将于 20172020 年准备及回采。 该区域位于 F14 与 F18 断层之间，地质构造极为复杂；上部为煤层露 头，与第四系底部砂岩含水层接触导致断层富水性极强，主要水害隐 患为，受 F14 及 F18 断层影响，开采的 3 煤层与奥灰含水层之间的安 全隔水层厚度减小，突水系数大于 0.06，有奥灰水突出隐患，水文地 质条件极复杂。8.21 采区的 2110 下、 2110 上，施工区域无水害

21、隐患，水文地质 条件简单。三、防治水工程规划根据煤矿防治水规定的要求，结合规划期间开采区域内的水 文地质情况，矿井防治水工作应提高防治水工作管理水平，加大水害 隐患的排查与治理力度。坚持贯彻执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采” 的防治水工作原则。根据古城井田陷落柱赋存较多的特点，在采掘工程中贯彻实施物 探先行、钻探查证的指导方针。1. 在掘进工作面做到先探后掘。根据瞬变电磁仪每次勘探范围在 20120 米的特点，掘进巷道必须每向前掘进不超过 80 米时，再做下 一次瞬变电磁勘探，保证掘进巷道始终保持 40 米以上的勘探区域。2. 在回采工作面回采前必须先做坑透观测和瞬变电磁勘探。3.

22、 对瞬变电磁勘探的水文异常区要用钻探进行验证。在底板受构造破坏块段，突水系数大于煤矿防治水规定中要求的 0.06 时，一定要按规定留足断层防隔水煤（岩）柱。1.断层 F19 的防隔水煤（岩）柱 参考以往钻探及物探资料，回采过程中，严格按煤矿防治水规 定要求留足断层 F19 的防隔水煤（岩）柱，确保矿井安全生产。2.断层 F19-5 的防隔水煤（岩）柱在 3210 面的施工过程中， 采取物探钻探相结合的方式， 探明断层 F19-5 的位置和含导水性，按煤矿防治水规定要求留足断层 F19-5 的防隔水煤（岩）柱，确保 3210 面的安全生产。3. 断层 F14 的防隔水煤（岩）柱在 3106 面在

23、掘进施工过程中， 采取物探钻探相结合的方式， 探明 断层 F14 的位置和含导水性， 按煤矿防治水规定 要求留足断层 F14 的防隔水煤（岩）柱，确保 3106 面的安全生产。4. 断层 F9 的防隔水煤（岩）柱在 3103 面施工过程中，采取物探的方式，探明断层F9 的位置和含导水性，按煤矿防治水规定要求留足断层防隔水煤（岩）柱， 确保 3103 面的安全生产。5. 断层 F18 的防隔水煤（岩）柱13 采区上部水文地质情况极复杂， 应提前查明 F14 及 F18 断层具 体位置及含导水性，并在掘进前编制相应的水文地质分析报告。在 1311、 1312、 1313 面施工过程中，采取物探钻探

24、相结合的方式，探明 断层F14与F18的位置和含导水性，按煤矿防治水规定要求留足 断层的防隔水煤（岩）柱，确保该 3 个工作面的安全生产。在采空积水区附近开采时，必须按煤矿防治水规定要求留 足采空区防隔水煤（岩）柱，或者疏放采空区积水。回采 3106、3105、3103、3102、3101 工作面前，必须根据 31 采区设计说明书中留足与浅部采空区之间的防隔水煤柱，或采用疏 放方式将采空区积水排放完毕后，才能开始回采工作。继续完善矿井水文动态监测预警系统2019 年以前，计划在 31采区的地面，井下 -1030 水平分别施工 1 个奥灰水文观测孔，逐步完善矿井水文动态监测预警系统。四、2016

25、2020年防治水规划工程项目1.2015 年防治水规划完成情况由于单家村矿 2008 年 2 月越界开采了古城煤矿部分煤炭资源， 而后 2013年 5月古城煤矿 34、35、36 采区地面的西坊岭村部分房屋 斑裂，根据鲁政办 20135 号文关于对曲阜市时庄街道办事处西坊岭 村部分房屋斑裂与周边煤矿沉陷关系技术鉴定的批复，该区域地面 下沉是由单家村矿越界开采引起的，为保证矿井的安全生产，古城煤 矿适当调整 矿井中长期生产规划 ，并决定暂缓开采北翼的 34、35、 36采区的开采， 并停止了 -1030北翼运输大巷及 -1030北翼皮带运输大 巷的掘进，该大巷并未接近 F19 断层而未进行钻探。 2015 年规划中提及的 F14 物探，由福州华虹智能科技股份有限 公司于 2015年 12月 26日开工至 12月 27日结束，