矿井突水危险区、突水危险区、非突水危险区划分报告

1、鹤煤六矿非突水危险区、突水威胁区、突水危险区划分报告鹤煤六矿地测科二0六年六月鹤煤六矿非突水危险区.突水威胁区.突水危险区划分报告根据河南能源2016176号关于印发河南能源化工集团进一步加强煤矿重大灾害防治有效防范重特大事故工作方案的通知水害防治方面第四条要求，对受承压水威胁的矿井划分”非突水危险区，突水威胁区，突水危险区。-s编制目的与编写依据目的：通过计算分析含水层、c3rl2含水层的突水系数，划分非 突水危险区,突水威胁区,突水危险区,采取相应的安全技术措施， 确保矿井安全开采。依据：依据煤矿防治水规定（国家安全生产总局监督管理总局 （第28号）、河南煤业化工集团矿井防治水管理办法等规

2、定、文 件。二、矿井水文地质条件概况鹤煤六矿开采煤层为二叠系山西组二i煤层，平均煤厚7. 8m,现阶段矿井回采范围为-300nr 450r#也区开拓范围450rrr - 600mtfe区，随着矿井采掘水平延伸，地压逐渐增大，构造较复杂，矿井由南至北排列 有多条大中型断层和褶曲，分别为6耳、6fa 6f12s 6印断层和张庄向斜、 682-11背斜、71-14-82-4向斜、3 3向斜等构造。二煤下奥陶系（q） 灰岩含水层、c3l2灰岩含水层为矿井主要底板承压威胁含水层，奥灰水水 位海拔标高为+118m,年升降幅度0.5 m-2m,奥灰顶界面上距二煤层底板143m,矿井现采掘活动在海拔标高300

3、600m之间，二】煤层底板 承受奥灰水压41. 5kg/c於71. 9kg/cn;二灰水水位海拔标高为+101 m, 年升降幅度2m- 5m,二灰含水层顶界面上距二】煤层底板110m,二煤 层底板承受二灰水压40.1kg/c於70.1kg/cn根据煤矿防治水规定中分类标准，矿井充水类型为以底板岩溶 含水层进水为主，顶底板间接进水的水文地质条件中等的矿井。三、矿井充水水源及承压含水层根据以往矿区勘探资料结合矿井开采资料，按岩性特征、水力性质、 富水空间及对可采煤层的影响等因素，矿井范围内可划分为5个含水层， 分别为奥陶系中统马家沟石灰岩（qq、石炭系上统太原组上段和太原 组下段石灰岩、二叠系下统

4、山西组砂岩和新生界砾岩含水层。对底板承 压水对矿井存在威胁的有2个，分别为：奥陶系中统马家沟石灰岩（q力、 石炭系上统太原组下段石灰岩（c3fl2）含水层。1、奥陶系中统马家沟组（。2处石灰岩岩溶裂隙承压含水层含水层为厚、巨厚层状石灰岩及白云质灰岩，其次为花斑灰岩、泥灰 岩等。灰岩含水层位于二i煤层下51. 25rfi76- 32孔）183 50刑14»2 孔），矿区西部山区广泛出露，补给条件好。区内有20个钻孔揭露该层， 揭露最大厚度123.4m（ 76水源孔）。据区域资料：q石灰岩含水层厚 度397. 97ng岩溶发育的大致规律是,0-100m以裂隙为主，有少量溶洞， 洞内充填有

5、铝土质泥岩；100 - 200m以裂隙和溶洞都不发育；200 - 300m 以岩溶发育，以溶洞为主。据76水源孔抽水试验资料：q二0. 541l/s.m, 水质类型为hcq-ca型水，矿化度0. 3998g/ l , ph值为7. 3o马庄小煤 窑1981年5月16日突水后稳定水位标高+115m, 2008年12月5日观测 水位标高+113 80m, 27. 5年水位下降1. 20ng据区内观测孔资料：该含 水层水位标高+ 115. 49（682- q-1孔2010年6月）+ 139. 56m（马庄主井2010年7月）。奥陶系石灰岩于矿区西部山区广泛出露，直接受大气降水的补给，补给充足，富水性

6、强；岩溶地下水自西向东径流，越过矿区后，以岩溶 泉的形式集中排泄区外；在区内则通过断层直接或间接补给csfu csfla 灰岩含水层和二/某顶、底板砂岩（s9、5。）含水层，对矿井构成严重的 威胁。含水层是二煤底板的间接充水含水层。乙 太原组下段（gf下）石灰岩岩溶裂隙承压含水层太原组下段石灰岩由lz共4次灰岩组成,含水层厚51657ro区 内一般发育l2石灰岩，层位、厚度稳定，厚58. 5m,平均7. 72ng上距 二i煤层83. 90- 135. 32mz平均118ng为灰色,显晶结构，上部夹串珠状燧石，下部炭质增加,富含动物化石。1988年9月二水平撤煤斜巷放 水孔稳定自流量65nvh

7、,对二煤层开采有一定威胁。据大35孔抽水试 验资料:水位标高 112. 86m, q=0. 0146l/s. m, k=0. 0978rvl d ,水质类型 为hcq-ca型水。c342灰岩，仅在矿井西部有零星出露，大气降水补给量不大，但由 于断层的切割（f40、f41）可与02力灰岩发生水力联系，接受补给；含水 层岩溶裂隙发育中等，富水性中等，含岩溶裂隙承压水，是二i煤底板充 水的间接含水层。、非突水危险区、突水威胁区、突水危险区划分1、非突水危险区，突水威胁区，突水危险区"划分标准：（1）非突水危险区:处在灰岩含水层水位以上的区域，不存在底板 灰岩水的突水危险性。（2 ）突水威胁

8、区:处在灰岩含水层水位以下，（正常地段突水系数t<0.1 m)a/m;底板受构造破坏地段突水系数t<006m)a/m)存在有突 水威胁的区域。(3)突水危险区:处在灰岩含水层水位以下，正常地段突水系数t >0.1 m)a/m,底板受构造破坏地段突水系数t>0. 06n|ba/m,有突水危险 的区域。2、底板承压水三区划分计算 (1 ) 非突水危险区划分根据勘探成果及矿井地质报告，02灰岩、c3l2灰岩含水层分别位于 二/某层下平均143nrn 110m;通过多年实际观测，井田内奥灰水平均水 位标高为+118m二灰水平均水位标高为+101m,井田内最浅部煤层底板 标高为+

9、60m,最深部煤层底板为-840m,依据上述划分标准矿井不存在非 突水危险区，均为突水威胁区或突水危险区。(2)"突水威胁区与突水危险区"划分计算根据煤矿防治水规定第七十七条及附录四，利用突水系数分析 带水压开采情况，其公式如下：t= m(公式一)式中t突水系数,ipa/m;p 底板隔水层承受的水头压力/ wa ;m底板隔水层厚度，m(取区内底板隔水层的平均厚度)。按照上述标准，处在灰岩含水层水位以下，正常地段突水系数t<0.1mba/m,底板受构造破坏地段突水系数t<0. 06m)a/m,划分为有突水威胁的区域；正常地段突水系数t>0.1mba/mz底板

10、受构造破坏地段突 水系数t>0. 06m）a/m,划分为突水危险的区域。a奥陶系石灰岩含水层对于奥灰含水层，底板完整处于正常块段时，突水系数取0.1 wa/g 反算得出底板隔水层承受的水压为0.1x 143=14. 3邨，底板隔水层底部 标高为118-1430=-1312m,可推出煤层底板标高为-1312+143=-1169m; 底板受构造破坏地段，突水系数取0. 06 kpa/m,反算得出底板隔水层承 受的水压为0. 06x 143=8. 58imba （ 1m）a等于100m水头高度压强值），底 板隔水层底部标高为11&858-740m,则可推出煤层底板标高为 740+143

11、=- 597ng根据上述计算，针对奥陶系石灰岩含水层，正常块段煤层底板等高 线高于1169计寸为突水威胁区，低于或等于-1169m0为突水危险区；底 板受构造破坏地段，煤层底板等高线高于-597m时为突水威胁区，低于 或等于597计寸为突水危险区。氏太原组下段（gf厶）石灰岩岩溶裂隙承压含水层对于二灰含水层，底板完整处于正常块段时，突水系数取0.1 npa/m, 反算得出底板隔水层承受的水压为0.1x 110=10. 0丽,底板隔水层底部 标高为101-1000=-899mz可推出煤层底板标高为-889+110=-789m;底板 受构造破坏地段，突水系数取0. 06 kpa/m,反算得出底板隔

12、水层承受的 水压为0. 06x 110=6. 6m）a ,底板隔水层底部标高为101-660二559m,则 可推出煤层底板标高为-559+110=-449ng根据上述计算，针对太原组下段（c3社2）石灰岩，正常块段煤层底 板等高线高于789m时为突水威胁区,低于或等于789m时为突水危险 区；底板受构造破坏地段，煤层底板等高线高于449m0寸为突水威胁区， 低于或等于449耐寸为突水危险区。3、矿井突水威胁区与突水危险区划分根据矿井水文地质条件，结合对奥灰水和c3f厶灰岩水突水危险性计 算结果，以石灰岩承压水作为矿井突水威胁区与突水危险区的划分 依据，即正常块段煤层底板等高线高于-789m时为

13、突水威胁区，低于或 等于789m时为突水危险区;底板受构造破坏地段，煤层底板等高线高 于449m0寸为突水威胁区,低于或等于-449m0寸为突水危险区。五.底板受破坏区域突水危险性块段划分1、矿井断裂构造水文地质特征六矿井田范围内断层52条 其中落差大于100时勺断层2条50100m 的4条,3050耐勺15条，1030耐勺16条，510耐勺15条。另外, 尚有落差小于5m的断层80余条,小断层多成组出现，对矿井正常开采 有一定影响。以往勘查所进行的断层抽水试验揭示的断层导水性、富水性均差，这 是在天然状态下断层的水文地质特征，然而在生产条件下，因开采而导 致原始平衡被打破，在形成新的平衡过程

14、中，某些断层可能会被激活， 由不导水转变为导水；根据生产实践所揭示，区内 亚、ne方向断层导 水性较好，当断层落差较大沟通c3“2和q力灰岩时，将形成富水带，给 开采带来威胁。下面就几组导水性较强的断裂带评价如下：(1 ) f40s f仆f"断层组：属北东向断层系列,落差10-80m,使奥 灰含水层与二i煤层及c3ri_8灰岩含水层对接；本矿西部马庄及建设两小 煤矿在此断裂带附近发生奥灰突水淹井并向本矿井透水；另外，本矿西 部相邻的鹤壁五矿在巷道掘进揭露f綱断层破碎带后，发生奥灰含水层通 过断层突水,最大突水量13507nvh ,足以说明此断裂带的导水、富水性 均很强；同时该断裂带也

15、是本区基岩地下水的主要补给通道。(2) 6耳断层：属于北东向断层，落差20m;在断层西南端尖灭处 构造裂隙非常发育,其附近(相距25m)的10-1孔c3/18发生漏水,且形 成局部一级高温区,显示深部高温水沿此裂隙带向上顶托排泄，亦说明 该断层具有一定的导水性。(3 ) fg、f%2、f%3、fz4断层组：位于矿井中部/属于北北东向断 层系列，落差10 80m;该断层系列构造裂隙非常发育，沟通了 c3“2和 q石灰岩岩溶裂隙水，形成一条一千多米长富水条带。此外，尚有局部导水的fg 6f4、6f“ 6f7、6f12s 6九、6f15s 6f44 与6f轴等断层，落差均在20m以上，其断层裂隙带可

16、将csflss gl或qm 灰岩岩溶裂隙水导入矿井。2、断层对矿井突水危险性划分影响分析(1)氐、f41、f44断层组(f40-4断层除外)/卩46»1、卩阳2、f%3、f4&4断层组和f6断层、压76。断层位于矿井田中上部，周边不再布置工作面， 且均位于煤层底板等高线-449m以上区域，因此上述构造按突水威胁区 划分。(2)6f4断层紧邻2141工作面，且2141上顺槽上帮局部揭露了 6f4 断层，该断层对2141工作面回采水害威胁较大，回采过程中必须加强观 测，防止水害事故发生，该区域位于煤层底板等高线-449m以上，因此 上述构造按突水威胁区划分。(3 ) 6f7x 6

17、f12s 6f休6民、6f15s 断层落差均在20m以上，对上 述断层设计并留设防隔水煤柱，突水危险区圈定为煤层底板等高线-449m 及以下防隔水煤柱内。3、6f7x 6f12x 6仏6f他6f哄fg断层防隔水煤柱留设计算根据煤矿防治水规定第五十三条要求，在上述大中型断层两盘留设了防隔水煤柱，具体防隔水煤柱留设尺寸及计算公式如下:l=o. 5km >20m公式一式中l煤柱留设的宽度，m;k安全系数；m煤层厚度,m;p水头压力，m)a ;kp煤的抗拉强度,lbao各断层参数取值如下：6f：断层 根据该断层周边地质勘探钻孔72-12.72-15.76- 31s 70-18. 686-1 s后

18、3 ,煤层平均厚度为7. 72m,断层位置处煤层底板标高最低 -550m, q灰岩含水层水位标高为+118mr故断层位置煤层底板承受水头 压力为6. 68m)a ,根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析,安全 系数k取值2 ,煤的抗拉强度取值1.4驱。6耳断层：根据该断层周边地质勘探钻孔687-14. 687-15、13-24, 煤层平均厚度为6. 05m,断层位置处煤层底板标高最低-740mz q灰岩含 水层水位标高为+118m,故断层位置煤层底板承受水头压力为8. 58m)a , 根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k取值2,煤 的抗拉强度取值14m)a。6耳断层：根据该断

19、层周边地质勘探钻孔686- 9. 13-23. 687-16, 煤层平均厚度为8. 28m,断层位置处煤层底板标高最低-640mz q灰岩含 水层水位标高为+118mz故断层位置煤层底板承受水头压力为7. 58a , 根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k取值2,煤 的抗拉强度取值1.4mba06民断层：根据该断层周边地质勘探钻孔15-17. 687-19、687- 20 , 煤层平均厚度为7. 87m,断层位置处煤层底板标高最低-670mz q灰岩含 水层水位标高为+118mz故断层位置煤层底板承受水头压力为7. 88a , 根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k

20、取值2,煤 的抗拉强度取值1.4mba06f心断层：根据该断层周边地质勘探钻孔682-12.后4、687- 24 , 煤层平均厚度为8. 02m,断层位置处煤层底板标高最低-780m, q灰岩含 水层水位标高为+118mz故断层位置煤层底板承受水头压力为& 98a , 根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k取值2,煤 的抗拉强度取值1.4mba06fz断层：根据该断层周边地质勘探钻孔687& 686-16. 686-14 , 煤层平均厚度为10. 74m,断层位置处煤层底板标高最低-560m, q灰岩含 水层水位标高为+118mz故断层位置煤层底板承受水头压力为6

21、. 78a , 根据断层导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k取值2,煤 的抗拉强度取值1.4mba06f4断层：根据该断层周边地质勘探钻孔14 2、17-32 ,煤层平均 厚度为8. 60m,断层位置处煤层底板标高最低-700mz q灰岩含水层水位 标高为+118mz故断层位置煤层底板承受水头压力为8.18m)a ,根据断层 导水性及矿井水文地质资料综合分析，安全系数k取值2,煤的抗拉强 度取值141倪。各个断层参数取值见下表：安全系数k煤层厚度mm水头压力p/咖煤的抗拉强度 kp/ m）a6f?断层27.726.681.46民断层26. 058. 581.46fl3断层28. 287. 581.46fl4断层27.877. 881.46f心断层28.028. 981.46f&2断层210.746. 781.46f40-4