新生煤矿水灾因素分析及水害预测(改)

1、第一章概述1第一节目的、任务1第二节矿井位置、交通及建设情况2第三节自然地理3第四节以往地质及水文地质工作情况5第五节老窑6第二章本次工作及工程质量评述7第一节工作方法及质量7第二节完成的工作量8第三节存在的问题8第三章区域水文地质特征9第一节区域地层9第二节区域构造11第三节 区域水文地质特征12第四章 矿井水文地质条件15第一节地形地貌及地表水15第二节岩层的含水性特征15第三节矿井地质构造17第四节矿井充水因素分析18第五节矿井涌水量22第六节矿井水文地质条件分类24第五章矿井水害区的划分及探水红线的确定25第一节矿井水害防治分析25第二节矿井水害区划分26第三节探水红线的确定26第六章

2、矿井防治水措施26第一节矿井现有防治水安全设施及设备26第二节矿井开拓、开采所采取的安全保证措施27第三节防水煤（岩）柱留设28第四节井下探放水措施30第五节注浆堵水措施33第六节地表防治水措施33第七节水灾事故安全出口及避灾线路34附图目录1、矿井地质及水文地质图（1； 2000）2、矿井水害区分布及探水红线划定界限图（1； 2000）3、矿井充水性图（1； 2000）4、矿水文地质剖面图（1； 2000）5、水文综合柱状图第一章概述第一节目的、任务为贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产 方针，有效的预防和减少矿井水灾事故，按照贵州省煤矿行业管 理、监管部门对小煤矿监督管理的相

3、关文件精神，我矿开展了新 生煤矿的水文地质调查、研究工作，经过现场调查、测量、分析, 并综合矿井前期所作的水文地质工作，于2010年4月编制了纳 雍县新生煤矿水灾因素分析及水害预测报告（2010年度），为 该矿在今后的生产过程中预防和防止水害提供水文地质依据及 指导，开展该项工作的主要任务有：一、收集区域及相关水文地质资料，经过现场调查、测量、 分析，并综合矿井前期所作的水文地质工作，于2010年4月编 制了纳雍县新主煤矿水灾因素分析及水害预测报告（2010年 度）。二、调查矿井地面水文地质情况；三、调查矿井开采水文地质情况；四、分析矿井水害；五、提出有针对性的防治水措施。第二节 矿井位置、交

4、通及建设情况新生煤矿位于纳雍县城西南的勺窝乡。地理坐标为：东经105° 14 05 -105° 15 00 ,北纬 26。457 35 -26° 467 10。矿山有简易公路15km与省道213 “毕水路”相连，距纳 雍县城30km,至滥坝火车站72km,距阳长电厂30km,交通方便。 新生煤矿行政区划属于纳雍县，属于纳雍县煤炭管理局管辖。根据中华人民共和国国土资源部颁发的纳雍县勺窝乡新生 煤矿采矿话可证（证号：5200000721817）划定的矿界，采矿 权范围由7个拐点处标圈定。新生煤矿矿区拐点坐标表拐点编号拐点坐标纵坐标（x）横坐标（y）1296209035

5、523362229621603552390032962060355239854296187535523960529616483552488962961095355244407296126535523450准采标高：+1900m1600m,面积 0. 9782km2该矿开采范围内的走向长约为1360m,倾向宽约为500m,矿 区面积：0. 9782km2 ；开采标高：+1900m1600m。纳雍县新生煤矿1996年9月开工建设，2007年6月矿井 基本完成了 3改6万吨/年各大系统和安全设施的建设，验收合 格，取得了安全生产许可证等六证。目前新生煤矿正在进行15万吨/年的技改，2007年底已取得

6、了 15万吨/年的采矿许可证，15万吨的开采设计和安全专篇已得到批文，正在进行技改施工。第三节自然地理一、地形地貌矿区处云贵高原向黔中山原过渡地带，属侵蚀-剥蚀型中山 地貌。矿区地势总体上呈南高北低，海拔标高1800 m2227m, 最高点位于杉木簣杉木梁子，海拔2227. 21m；最低点位于北部 沟底，海拔1800ni左右，（为本矿区侵蚀基准面），相对高差 427ni。矿区内无水库和大河流，地表水多为雨季雨源性冲沟水， 水量受降雨控制，多数旱季干涸。二、气象矿区属属高山寒冷地带，冬春寒冷，夏秋凉爽。据纳雍县气 象资料：年平均气温13.6°c,年平均气温最高14.4°c,年

7、平均 气温最低13°c,日最高气温32.6°c,日最低气温-7. 6°c。年平 均降雨量1238. 8mm,年最大降雨量1435. 1mm,年最小降雨量 1067. 6mmo每年5月中旬一10月中旬为大雨、暴雨季节,常有冰 雹，其降雨量占年降雨量的75%。1月份多为凌冻期。年平均蒸 发量1114. 6mm,年平均日照时数1269. 3小时。三、水文 矿区地处贵州高原的西部，白泥簣向斜北翼，乌江上游支流六冲河与三岔河的分水岭地带。井田内地形以侵蚀、剥蚀型中 山为主，广泛发育岩溶峰丛一洼地地貌，部分发育脊状中山与峡 谷地貌。矿区内未发现水库、池塘等地表水体，但冲沟较为

8、发育, 为雨源性溪沟，沟床粗糙，比降较大，水流较急，流量直接 受大气降水控制，流量变化幅度较大，雨季沟水暴涨，枯季 流量变小。龙潭组煤矿床与上覆的中强岩溶含水层之间有隔水能力 较好的飞仙关组地层相隔，上覆的中强岩溶含水层对矿床开采 影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿 床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源。龙潭煤组 煤矿床下伏的茅口组强岩溶含水层与煤矿床之间有峨嵋山玄武 岩组地层隔水，其地下水对煤层开采充水影响小，故区域内多数 煤矿床属以裂隙充水为主，水文地质条件简单。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给 来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月

9、地下水流量、 水位开始回升，79月为最高值，1012月份进入平水期，水 位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。四、地震根据中国地震动参数区划图(gb18306-2001),矿区地震烈度为vi度，地震动峰值加速度为0. 05go第四节以往地质及水文地质工作情况1970年，贵州省六盘水地区煤田地质勘探公司173队在井 田内开展普查找煤，1971年转入精查勘探，1972年4月提交了 织（金）纳（雍）煤田中岭勘探区坪山井田地质勘探报告（精 查）。取得的成果：基本查明了地层层序；对含煤地层进行了详 细了解，基本查清了可釆煤层的层位、层数、厚度；本区属其边 缘。2000年7月，纳雍县地质矿产局

10、地质简测组对新生煤矿进 行了地质简测，并提交了纳雍县勺窝乡新生煤矿地质简测报 告，地质报告于2001年审批，审批单位为毕节地区国土资源 管理局，审批中批准的地质资源量为875.6万t,保有资源量 849. 96 万 t。2006年7月，贵州大学对新生煤矿矿区范围内的煤炭资源 量进行核实，并提交了纳雍县勺窝乡新生煤矿资源/储量核实 报告，贵州省毕节地区国土资源局以毕地国土资复200658 号对贵州省纳雍县勺窝乡新新生煤矿资源/储量核实报告的批 复保有储量847.2万t。2008年7月贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心重 新对矿区进行补充勘察，编制了贵州省纳雍县勺窝乡新生煤矿 生产地质报告，贵

11、州省煤炭管理局于2008年8月16日聘请有 关专家进行了评审通过，批复总资源/储量599. 8万t。2004年10月，盘江煤电（集团）勘测有限责任公司对新生 煤矿进行了水文地质调查，并提交了纳雍县勺窝乡新生煤矿水 文地质调查报告。一、查明了矿区内地层层序和含煤地层时代，详细划分了含 煤地层，大致查明了可釆煤层的层数、厚度、分布范围、煤质特 征，大致查明了矿区构造形态、自然地理条件、地貌特征等。二、初步查明了含（隔）水层、岩性、厚度、产状及分布， 含水层与可采煤层之间的隔水层厚度、岩性组合及地表水、地下 水与生产矿井的关系，调查了老窑，小煤矿的分布及开采情况， 了解了主要可采煤层顶底板的工程地质

12、特征。本次报告是在贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调 查报告等资料的基础上，经矿组织相关工程技术人员实地 调查、测试、测量并收集统计相关水文地质情况后编写而成。第五节老窑矿区范围内目前没有无证小煤矿开采，由于老窑酮口多数已炸封或跨塌封闭，无法进入老窑中实地观测。本次工作, 工程技术人员在贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告小窑调查的基础上，通过采取走访当地居民及现场 踏勘等方法对小窑重新核实、测量。根据调查，掌握矿井周 围老窑共有2个。老窑在生产过程中开拓方式一个为平嗣、 一个为斜井开釆，开釆斜距在50米以内，最大采掘垂深约20m。 开采时间均不长，老窑矿坑水在雨季能自然流出，对矿井开 采

13、不构成威胁。但在此次工作所划定的探水红线范围内掘进 时必须严格执行探放水制度，严格按探放水措施进行探放 水。第二章本次工作及工程质量评述本次水文地质调查工作分为地表和矿井两部分同吋进行。现就完 成的工作量及质量评述于后。第一节工作方法及质量一、工作方法本次调查采用实地观测、穿插访问、收集统计资料等相 结合，对矿井矿床充水有较大影响的水文点采用全站仪测 定，并定点、定时观测了流量和进行了统计。二、取得的成果质量通过测绘调查和访问，初步查明了地面溪沟的发育情 况，老窑的分布情况，井下渗水点、淋水点的分布情况，矿 井水害区的分布情况，矿井的涌水情况，对矿井的防治水工 作有较大的指导作用。同时还了解了

14、矿井围岩的岩体结构 面、可采煤层顶底板的稳定性、软弱夹层的分布、地面塌陷 及地裂缝的发育情况等；了解了第四系覆盖的水文地质情 况。本次工作达到了煤矿水文地质调查的目的，精度符合矿井水文地质调查的有关规程要求，资料详实，质量可靠，可作为煤矿开采过程中防止水害的指导性依据。第二节完成的工作量一、水文地质测绘 完成矿井范围内外工作量（1： 2000） 1.5km2的水文地质调查工作。绘制了矿井地形地质及水文地质图，矿井充水性图，水害区分布及探水红线划定界限图，矿井综合水文柱状 图，1t号水文地质剖面图。二、矿井调查共调查、实测了井下出水点4个，滴水、淋水点3个,地面井泉4个，溪沟3条，老窑2个。第三

15、节存在的问题一、由于老窑嗣口多数已炸封或跨塌封闭，无法进入老 窑中实地观查和测量。老窑巷道方位、长度、积水情况等均是根据调查人叙述绘制而成和估算而成。二、矿井西北部有一条边界张性正断层，由于覆盖层厚,其次生断层的发育情况不明，因此对矿井危害程度的大小不 得而知。因此矿井在开采布置时，一定要严格执行探放水制 度。第三章区域水文地质特征第一节区域地层区域范围内除上二叠统峨嵋山玄武岩组属火山喷发岩 外，其余均为沉积岩。区域内缺失中、上寒武系、奥陶系、 志留系、泥盆系，其余地层均有出露，以二叠、三叠系地层 分布最广，见下表。区域地层简表地层系统代号厚度(m)岩性系统组第四系侏罗系下统香溪组q加>

16、100坡积、残积物。黄褐色中粗粒长石石英砂岩。三叠系中统关岭组t?g768石灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩，底部为绿豆岩。下统永宁镇组t/j7?550厚层状灰岩夹白云质灰岩。飞仙关组tv595以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹灰岩、泥灰 岩。二叠系上统大隆组p3d40泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，夹泥灰岩、灰岩。顶 部为薄层蒙脱石泥岩。龙潭组p37318碎屑岩为主，夹灰岩、煤层等。为含煤地层。峨嵋山 玄武岩组p3 0115玄武岩夹角砾状玄武岩及碎屑岩。下统茅口组vim336灰岩，上部含燧石结核及燧石层。栖霞组p2q258燧石灰岩夹少量白云质灰岩。梁山组pj42石英砂岩及杂色泥岩夹薄煤层。石炭系c68中、下部

17、为白云岩，上部为灰岩。寒武系杂色砂质泥岩、粉砂岩。井田地层由老至新出露有上二叠统龙潭组、大隆组、下三叠统飞仙关组及永宁镇组一段，以及第四系地层。现分述如下:1、峨嵋山玄武岩组(d0)因断层影响，矿区内未出露。据邻近井田资料，该层厚约115m。灰绿色玄武岩，块状，致密坚硬。具气孔、杏仁构 造。其上一般有310m紫、灰、绿色凝灰岩与玄武岩过渡。2、龙潭组（p21）与下伏玄武岩地层呈假整合接触。厚330mo为含煤地层。 岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，夹煤层。 含煤层50层左右，含可采煤层11层，为本区含煤地层。该 组产腕足类、瓣鲍类、海百合、螺等动物化石及大羽羊齿、 栉羊齿等植物化石。

18、新生煤矿可采煤层有m4、m5、m6、m7,分布于龙潭组第 三段中。3、长兴、大隆组（psc+d）厚38.24m。深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩粉砂质， 上部夹薄层至厚层状泥灰岩23层，顶部夹24层蒙脱石 泥岩，最顶部蒙脱石与上覆地层分界，底部为一层泥灰岩。 产丰富的腕足、瓣鲍类等动物化石。4、飞仙关组（t/）原坪山井田地质报告称本地层为夜郎组。本次勘探认为 应属飞仙关组。岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主。以岩石颜 色、夹灰岩或泥灰岩的层数、灰岩发育程度等将出露的飞仙 关组分为三段，其中第三段厚度较大，第二段以灰岩为主。第一段（俗称绿色层）：厚180-193. 00m,均厚180m。 上部为黄灰色泥

19、质粉砂岩，产瓣鲤类动物化石；下部为灰绿色粉砂岩，产腕足类、瓣鲍类动物化石。第二段（俗称灰岩层）：厚38-49. 00m,均厚40m。浅灰 色，中厚层状，夹薄层泥灰岩，局部具鲫粒结构，缝合线构 造，底部为薄层泥灰岩。产头足类、瓣鲍类等动物化石。第三段（俗称紫色层）：均厚330mo暗紫色粉砂岩，上部夹薄层紫灰色泥灰岩。产瓣鲍类克氏蛤等动物化石。该段在矿区内未出露全。5、下三叠统永宁镇组一段（tiyr?）灰色厚层状灰岩，出露不全，与下伏地层整合接触。6、第四系（q）以堆积、残积物为主，分布于矿区北部沟底及冲沟底部附近。井田北部有一处滑坡地层，由永宁镇灰岩覆盖于飞仙关地层之上。h】滑坡推测其滑坡体厚度

20、为50 m左右。第二节区域构造该区大地构造单元属扬子准地台（i级）上扬子台褶带（ii级）黔中早古拱断褶束（iii级），是上扬子台褶带上具 菱形边界轮廓的长期发展的相对隆起区，既有北西向构造， 也有东西向构造及北东向构造，三者互相交接，有的互相穿 插干扰，构成较复杂的构造形态，见下图。区域构造示意图纳雍县勺窝乡新生煤矿属白泥簣向斜北翼的一部分，本 矿地层受该向斜构造影响较大，但区域内构造较为单一。本 矿区为单斜构造，地层倾向210-234° ,倾角在18-25°之 间，平均倾角22° o第三节区域水文地质特征井田处贵州高原的西部，白泥簣向斜北翼，乌江上游支流六冲河与

21、三岔河的分水岭地带。井田内地形以侵蚀、剥蚀 型低中山为主，广泛发育岩溶峰丛一洼地地貌，部分发育脊 状中山与峡谷地貌。区域内地下水主要为碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水。岩 溶水主要赋存于三叠系中统关岭组灰岩、白云岩，下统永宁 镇组灰岩、泥质灰岩，二叠系下统茅口组灰岩等碳酸盐岩中。 碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山 区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较 发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降雨容易通过地表大 量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着 丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩 溶泉或暗河等形式集中排泄于当地最低侵蚀基准面的河谷 中。

22、基岩裂隙水主要赋存于三叠系下统飞仙关组、二叠系上 统长兴组、龙潭组砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩 等碎屑岩中，部分赋存于峨眉山玄武岩组的凝灰岩、玄武岩 等火山岩中，碎屑岩和火山岩分布面积相对较小，它们靠近 地表时风化较强烈，风化裂隙较多，含风化裂隙水，深部则 发育呈构造裂隙，以构造裂隙水为主，地下水主要依靠大气 降雨补给，其运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性 总体较弱，一般就近以泉点形式排泄于当地冲沟或小溪中。龙潭组煤矿床与上覆的中强岩溶含水层之间有隔水能力较好的飞仙关组地层相隔，上覆的中强岩溶含水层对矿 床开采影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆 含水层与矿床水力联系时

23、，上覆含水层才会成为矿井的充水 水源。龙潭煤组煤矿床下伏的茅口组强岩溶含水层与煤矿床 之间有峨嵋山玄武岩组地层隔水，其地下水对煤层开采充水 影响小，故区域内多数煤矿床属以裂隙充水为主，水文地质 条件简单。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补 给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月地下水 流量、水位开始回升，79月为最高值，1012月份进入 平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为 最低值。区域水文地质图第四章 矿井水文地质条件第一节地形地貌及地表水矿区处云贵高原向黔中山原过渡地带，属侵蚀-剥蚀型中山 地貌。矿区地势总体上呈南高北低，海拔标高1800 m2227m

24、, 最高点位于杉木簣杉木梁子，海拔2227.21m；最低点位于北部 沟底，海拔1800m左右，（为本矿区侵蚀基准面），相对高差427m。矿区内无水库和大河流，地表水多为雨季雨源性冲沟水，水 量受降雨控制，多数旱季干涸。第二节岩层的含水性特征现将地层含水性，由新至老分述如下：1. 第四系（q）成分为砂粘土、碎石土、砂砾等，以冲积、洪积、残、坡 积层的形式分布于陡崖脚、斜坡及河岸和沟谷洼地边缘地带，厚 度010m。该层含孔隙水，该层调查水文地质点1个，流量 0. 2187/so泉水流量受降雨影响较大，多数旱季干枯，富水性较 弱，渗透性较好，为弱孔隙含水层。2、玄武岩组（psb）弱含水层：由玄武质凝

25、灰岩及玄武岩 组成，浅部含风化裂隙水，该层深部裂隙不发育，能起到较好的隔水作用。3.二叠系上统龙潭组（pd）弱裂隙含水层该组地层平均厚度330m,岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，夹30余层煤。该组地 层呈长条带状出露于井田北部，地形上为沟谷和缓坡。调查老窑 2个。由于岩石以碎屑岩为主，含泥质成分多，普遍抗风化能力 弱，露头区有较厚的强中风化带，易渗入大量大气降雨，含浅 层风化裂隙水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性 相应降低，仅含微弱构造裂隙水。4.二叠系上统长兴组(p3c)中等裂隙含水层全组厚度平均40m,岩性以泥灰岩、泥质粉砂岩为主，岩石遭受风化作

26、用强烈，地表见泉点1个，流量1.407/so该层含基岩裂隙水，富水性一般。为中等裂隙含水层。5.三叠系下统飞仙关组一段(tf )相对隔水层层厚167. 57203. 53m,平均180m,由灰绿色、紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩组成，以反向坡的形式出露地表。未见泉点出露，该层对上覆地层起阻隔作用，可视为一相对隔水层。6三叠系下统飞仙关组二段(lf2)中等岩溶含水层平均厚度40m,岩性主要以灰岩、泥质灰岩为主。未见泉点出露。岩溶裂隙及构造裂隙发育，透水性、含水性中等。7.三叠系下统飞仙关组三段(lf3)相对隔水层层厚306. 64338.48m,平均厚度323. 66m,由紫红色粉砂 岩、泥质粉砂岩组

27、成，地貌上多为反向坡，其间发育冲沟，冲沟深度一般小于50叫 由于砂、泥岩易遭受风化剥蚀，岩石表层多有0.52.0m的强风化带。多为小型泉或雨后泉，大部分在旱季断流。矿区未出露完全。该层岩石仅浅部含风化裂隙水及构造裂隙水，越往深部含水性、导水性越弱，可视为一相对隔水层。8.三叠系下统永宁镇组(tyr?)强岩溶含水层未出露完全，厚度不详。主要由灰岩及泥灰岩组成，仅出 露于井田北部，地表调查泉点2个，泉流量为0. 201 s,2 607/so 该组地层岩溶、地下暗河发育，透水性、含水性强，为强岩溶含 水层。第三节矿井地质构造在矿区内有4条断层f、f2、f3> f4,对今后煤层开采估计有一定的影

28、响。矿区内断层一览表表34称 名性质向 倾倾角(°)0fih立口 西 北ne详,八nw45005>yn1 tl、 f t,、 +dc3 p、 j pf2b部 东ne详,八se7560-7p31部 匕s50>if30部 北nw60nyn11、f t、+d 3c+ p 卜3 pf|断层：为正断层，位于井田西北侧，走向南西至北东，向北西 倾斜，倾角在45-50°之间，推测落差>500m以上。f断层使矿矿区北西部约0.025km2的m4、m5、m6、m7煤层 资源量在断层上盘断失，造成了潜在的经济损失。f2断层：正断层，位于井田东侧，走向南西至北东，向南东倾斜，倾

29、角在60-75°之间，据巷道揭露，推测落差约10-20mof2断层因落差较小，造成的影响较小，但也增加了巷道开拓的难度，大大增加了成本，该煤层破坏了东部煤层的连续性、完| 丄 of3断层：位于井田北侧，为煤矿边界断层，走向近东-西， 推测为正断层，推测落差150m左右。f3断层处北部矿界上，为边界断层，对本矿的算量煤层影响 较小，而对深部煤层影响较大。f4断层：正断层，位于井田中北侧，走向ne-sw,倾角在 60°左右，推测断距5-10mof4断层断距较小，影响较小。第四节 矿井充水因素分析一、充水水源通过对新生煤矿范围内地表和井下的调查分析，矿井内无 河流、水库等大型地表

30、水体，矿井充水水源主要为地下水、地表 断层水及老窑积水。1. 地下水(1) 第四系孔隙水：矿区内覆盖的第四系主要分布于含煤 地层之上，结构松散，孔隙度大，渗透性好，雨季能入渗并储存 地表水及大气降雨，内部积水与煤层之间无隔水层，开采浅部煤 层时可直接渗入矿井，其孔隙水是浅部煤层开采的直接充水水 源。但因厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。(2) 龙潭组弱裂隙含水层：该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，地下水以风化裂隙水为主，深部则以构造裂隙水为主， 因此，在节理裂隙发育、受构造断裂及应力破坏影响的地段，含 水量会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量 增大。该组为煤矿床

31、开采的直接充水水源。2、地表断层水矿区内发现4条断层（fl、f2、f3、f4）：f1断层：位于井田北西部，近ne-sw走向，走向长度不明（其南西端已延伸至矿界之外。），倾向近nw,倾角45° ,断距>500 m,为一正断层，ne端交于f3。断层及破碎带附近发育泉点2个，流量为2. 60 1/s及0. 201 1/so由此推断，f1断层具有一定的导水性，并可能沟通灰岩岩溶水与煤矿床裂隙水之间的水力联系，在开釆断层附近煤层时，可能发生透水事故。f2断层：位于井田东部，ne-sw走向，井田内走向长度 0. 80km,为一正断层。地表被第四系掩盖，根据矿井揭露，该断 层倾向se,倾角在

32、60-75°断距10-20 m,井下未见出水。初步 推断为不导水断层。f3断层：位于矿区北部边界附近，推测断距>150m,为矿 井边界断层，导水性及含水性不明。因该断层走向沿溪沟底部， 若如导水，将沟通地表水与下伏含煤地层之间的水力联系，那么 在开采断层附近煤层时，就可能发生透水事故。3、老窑采空区积水老窑内存在着一定的积水，是浅部煤层开采的重要充水因素。在开采浅部煤层时，老空区积水易渗入矿井而成为矿井直接 充水水源。井田内断层及破碎带、滑坡的富水性及导水性不明。区内 老窑和小煤矿分布广泛，其采空区积水对矿井生产构成较大隐 患。二、充水通道1、岩石天然节理裂隙矿区内p21>

33、; p2c和t寸地层风化节理、裂隙发育，而深部的成岩 裂隙或构造节理、裂隙发育，它们是地下水活动的通道，可能沟 通含水层与含煤地层的水力联系。2、人为采矿冒落裂隙采煤活动将产生大量的采矿裂隙，特别是在氏1、p2c分布区， 如果煤层埋深在50-140米间，能引发矿井及采空区坍塌，由于 地压对围岩破坏严重，易诱发突水通道。3、断层破碎带断层将破坏地层的完整性、连续性，导致含煤地层与强含 水层或地表水连通，加之未来矿床开釆中，人工采矿裂隙大量出 现，改变断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下 水更可能沿断裂带进入矿井。在此次地质调查中由于矿井构造简 单，在矿井范围内没有发现沟通地表水体或强

34、富水层的导水断层 存在，但在断层附近进行采掘作业时，要做到有掘必探。4、老窑釆空区或巷道矿井范围内的老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采 空区积水、部分地表水进入矿井的通道。5、岩溶管道矿区内各组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道，当它 们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。三、充水方式从矿井的充水水源及充水通道分析，矿井的主要充水来自 大气降水，地表河水，含水地层水及老空积水，其充水通道岩石 天然节理裂隙，人为采矿冒落裂隙，断层破碎带，老窑采空区或 巷道，因此矿井的充水方式在+1740m标高以上，主要以淋水和 突水为主。在+1740m标高以下，主要以渗水、滴水和淋水为主, 同

35、时有承压水突水的可能。四、矿井水文地质条件矿区地层21°左右，煤层开采时，地表水、老窑水，t1y p2c、地下水可能造成矿井充水，分析如下：地表水（河流与大气降水）及t.y p2c地下水可能通过导水 裂隙、地面塌陷、地裂缝、导水断层等进入矿井，对煤层开采造 成影响。矿井在+1740m标高以上，存在一定规模的采空区，存在一 定老空积水，是煤层开采时的最大的开采隐患，开采时应特别加 强老空区的探放水工作，以免引起突水事故。五、矿井主要水害根据充水因素分析，新生煤矿矿井主要水害类型为地表水 水害、老窑水水害构成，其次是裂隙水水害，其地表水水害和老 窑水水害是矿井防治水的重点。第五节矿井涌水

36、量一、矿井涌水实测情况新生煤矿为技改矿井，在技改及生产过程中，在2008年5 月前新生煤矿除有2007年8月贵州煤矿地质工程咨询与地质环 境监测中心提交的贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查 报告水文资料外再无其它水文资料。贵州省纳雍县新生煤 矿矿井水文地质调查报告提供的预测的矿井涌水量为：平均 正常涌水量为61m7h,最大涌水量为184m3/h。本次水文地质工作，经过2008年6-12月份的井下实测，目 前矿井正常涌水量为14. 0 m7h ,最大涌水量为30. 35 n)7h , 最大涌水量是正常涌水量的2倍。此次工作实测的正常涌水量与 最大涌水量与贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报

37、告提供的预测的矿井涌水量相差较大的原因在于贵州省纳 雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告提供的预测的矿井涌水 量为矿井临近采终时的涌水量，而目前还在矿井浅部开拓。二、矿井涌水量预计根据新生煤矿涌水情况，日前矿井正常涌水量为14. 0 m7h , 最大涌水量为30. 35 m3/h ,最大涌水量是正常涌水量的2倍。 对于其它区域，随着煤层埋藏深度加大，且又无小窑破坏，矿井 的最大涌水量和正常涌水量的倍数关系将会增大到3-4倍。此次 工作采用水文地质比拟法预计矿井采终时涌水量。新生煤矿涌水量主要两部分组成，即巷道顶板裂隙水和采 空区顶板裂隙水。该涌水量受降雨量控制，旱季最小流量为6l/s, 雨季最大流

38、量约17l/s,正常涌水量大约8.0 l/s o 2009年7 月31日实测涌水量为7. 20l/so采空区面积作为本矿涌水量最为相关的因素，是它直接影 响了涌水量的大小。所以本次涌水量预测，采用现采空区面积与 矿井末期开采面积相比拟的方法。采用公式为：q=qix £ q最式中q：为矿井末期涌水量qi :为现矿井涌水量，取正常涌水量值8.0 l/s=691.2m3/dof1：为现矿井采空区面积，取平均单层采空面积0. 12km2 f：矿井末期的开采面积，取矿井末期平均单层开釆面 积 0. 82km2q最大：为矿井末期最大涌水量qi最大:为现矿井最大涌水量，取雨季最大涌水量值17l/s

39、 =1468. 8 m3/d。fi；为现矿井采空区面积，取平均单层采空面积0. 12km2 f：矿井末期的开采面积，取矿井末期平均单层开采面 积 0. 82km2q二691.2x.庄=6912x j匝二 1807 m3/dv fiv0.12q 最大二q| 最大 x=1468. 8 x 怦=3840 m3/dn flv0.12矿井末期采区正常涌水量为1807 m：7d,即75. 3 m:!/ho 矿井末期采区最大涌水量为3840 m7d,即160 m7ho 本矿有大小断层4条，导水性不明，所以用该计算方法算出 的涌水量与实际的存在偏差，尤其在开采深部煤层时，水文地质 条件将变得复杂。第六节矿井水

40、文地质条件分类从矿井的充水水源及充水通道分析，矿井的主要充水来自大 气降水，地表河水，含水地层水及老空积水，其充水通道岩石天 然节理裂隙，人为采矿冒落裂隙，断层破碎带，老窑采空区或巷 道，因此矿井的充水方式在+1740m标高以上，主要以淋水和突 水为主。在+1740m标高以下，主要以渗水、滴水和淋水为主， 同时有承压水突水的可能。虽然预测的矿井采终时正常涌水量为75. 3m3/h,最大涌水 量为160m3/h,但考虑到矿井在+1740m标高以上，存在一定规 模的采空区，存在一定老空积水，是煤层开采时的最大的开采隐 患，开采时应特别加强老空区的探放水工作，以免引起突水事故。根据矿井水文地质规程，

41、新生煤矿的水文地质条件复杂 程度为二类二型。第五章矿井水害区的划分及探水红线的确定第一节矿井水害防治分析新生煤矿水害类型主要为地表水水害、老空水水害构 成，其次是裂隙水水害、岩溶水水害。一、地表水断层水害的防治新生煤矿地表水水害的水源为大气降水，根据矿井水文 地质条件以及矿井水文地质综合柱状图和开采深度，地表水 害水源进入矿井的主要途径为通过老空、开采后造成的地表 塌陷裂隙及导水断层等，因此对于此类型水害的防治亦做好 地表水的截、排、堵、填并要留好断层煤柱，并要做好次生 断层的探放水工作。二、裂隙水水害的防治新生煤矿裂隙水水害的水源为煤层顶板砂岩裂隙水，此 类水害类型水源进入矿井的途径为通过釆

42、后冒裂带及断层 带，此类水害类型水源的水量有限，对矿井突水威胁不大， 因此对于此类型水害的防治亦做好采、掘过程中的正常疏、 排水就可。三、岩溶水水害的防治新生煤矿岩溶水水害的水源为煤系地层内的灰岩含水 层水和煤系顶部的长兴组灰岩、夜郎组玉龙山段灰岩和煤系 灰岩含水层水组成。此类水害类型水源进入矿井的途径为通 过釆后冒裂带、断层带及岩溶塌陷坑。根据矿井水文地质条 件分析和矿井水文地质综合柱状图及开釆深度，在开采煤层 时，此类水源通过采后冒裂带进入矿井的水量有限，不会造 成大量突水，对矿井威胁不大，因此对于此类型水害的防治 留好断层煤柱、岩溶塌陷坑煤柱，做好断层的探放水就可。第二节矿井水害区划分根

43、据矿井水文地质条件，不难得出，新生煤矿水害威胁主要 来自于+1740m标高以上区域，由此特把矿井水害区划分为两个 区：老空水害危险区（i区）和一般水害区，水害区的分布详见 新生煤矿水害区分布及探水红线划定界限图。第三节探水红线的确定由以上分析资料，新生煤矿矿井水害清楚。根据探放水 有关规定，压力不小于impa时，探水线至积水区的最小距 离：煤层中不小于30m,岩层不小于20m；情况不清楚，探 水线至推断积水区的距离不小于60m。对于小窑水害危险区 的探放水，由于所作的小窑调查清楚，因而以所划定的小窑水害危险区外推45-65米作为探水红线，为慎重起见，特确 定以+1740m煤层底板等高线外推40

44、m作为此水害区的探水红 线。探水红线的具体位置见新生煤矿水害区分布及探水红线 划定界限图。第六章矿井防治水措施第一节矿井现有防治水安全设施及设备一、排水设施矿井在+1740石门东段设主副水仓各一个，主水仓容量 210 m3,副水仓容量110 m：!o目前老窑涌水及巷道渗水经行 人平巷等巷道流入1740水仓，+1740石门大巷主排水沟断面上宽0.3m,下宽约0.5m,深0. 30m,采用混凝土砂浆浇铸， 并设混凝土水沟盖板。二、排水设备井下水泵房配置有三台df46-30*6水泵，功率37kw,排 水能力46 m7h,安设直径100mm排水管两趟，排水系统运 转正常。目前矿井正常涌水量为14 m7

45、h ,最大涌水量为30 m3/h o第二节矿井开拓、开采所采取的安全保证措施对于矿井的防治水，结合矿井现状拟从以下几方面采取 措施：一、矿井开拓方式的选择新生煤矿技改后为平爾暗斜井开拓，主斜井、风井均在 +1740水平走向布置1740运输大巷和总回风巷，到矿井中部 后，然后沿m7煤层底板布置采区运输、轨道、回风下山， 在下山两侧布置回采工作面进行回采，由于矿井煤层倾角 21° ,宜采用走向长壁采煤方法进行开拓布置。二、采掘工程所采取的防水措施1. 防治水计划(1) 查明矿区和矿井的水文地质条件，编制中长期防治水规划和年度防治水计划，并组织实施。定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑

46、情况,并在井上、下工程对照图上标出其井田位置、开采范围、开 采年限、积水情况。 每年雨季前，对防治水工作进行全面检查。制定雨季防治水措施，并组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。2. 地面防治水查清了矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料，建立疏水、 防水和排水系统。（2）工业场地内建筑物，修筑了防洪沟渠或采取其它防、 排水措施。（3）鉴于井口附近及塌陷区内的地表水体有可能溃入井 下，因此，应遵守下列规定： 严禁开采煤层露头线的防水煤柱。 容易积水的地点均修筑沟渠排泄积水。修筑沟渠时, 避开了露头、裂隙和导水岩层，特别是低洼地点不能修筑沟渠排水时，采取了

47、填平压实，防止积水进入井下。 排到地面的矿井水，经妥善处理，避免了再次渗入井下。 对漏水的排洪沟，作了及时堵漏，地面裂缝和塌陷 均作了填塞。第三节防水煤（岩）柱留设在受水害威胁的地方，预留一定宽度的煤层不采，使工 作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入 工作面，所留的煤（岩）柱为防水煤（岩）柱。一、防水煤（岩）柱的种类根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类。 根据矿井的实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱：1. 断层防水煤（岩）柱在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设 的煤柱；当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含 水层水溃入井下而留设的煤柱。2. 相邻水

48、平或采区边界防水煤(岩)柱。防水煤(岩)柱的留设1. 断层防水煤(岩)柱的留设断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通 道。断层的某一区段是否导水，导水性强弱等情况取决于两 侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重 复破坏作用。因此，在没有掌握断层各区段的导水性时，应 把整个断层作为导水断层对待。煤层直接和富含水层、导水 断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时， 常以下述计算公式计算煤柱宽度：l=0. 5kmj3p/心式中：l顺层防水煤柱宽度(m)；m煤厚或采高(m), m4煤层为2.2m。kp煤的抗张强度(kgf/cm2), ki>取 lokgf/cm2

49、；p水头压力(kgf/cm2), p=50kgf/cm2；k安全系数，一般取25,本设计取5。贝!j： l=0. 5x5x2. 2j3x5o/io =26. 1 (m)根据上述计算，开采时断层两侧新生煤矿要各留26m防 水煤柱。2. 相邻水平或采区边界防水煤(岩)柱的留设水文地质条件简单到中等型的矿井，可用下述公式计算 煤柱宽度：l=0. 5kmj3p/kp式中：l顺层防水煤柱宽度(m)；m煤厚或采高(m), m7煤层为2.6m。kp煤的抗张强度(kgf/cm2), ki>=10kgf/cm2；p水头压力(kgf/cm2), p=50kgf/cm2；k安全系数，一般取410,本设计取7。

50、贝!j： l=0. 5x7x2. 63x50/10 =35. 2 (m)根据上述公式，我矿相邻水平或采区边界留35m煤 柱。第四节井下探放水措施一、探放水原则新生煤矿在生产过程中，遇下列情况之一时，首先划定 探水红线，进行探放水。1. 接近水淹区域时。2. 接近废弃井巷、老空时。3. 接近导水断层时。4. 接近溶洞时。二、探放水设备(1) 探放水设备选择依据矿井用一个采煤工作面保证矿井年生产能力，正常生产 期间配备二个掘进头。根据隔水性好等因素，确定超前探放 水距离为不小于20m。因我国井下探放设备正处于试验阶段，故本矿井配备目 前国内较先进的750d型全液压钻机及配套设备。(2) 井下探放水设备型号及数量井下钻探设备选用750d型