王家岭防治水中长期规划针对防治水措施的补充修编

1、山西王家岭煤业有限公司防治水中长期规划针对防治水措施的补充修编为认真贯彻执行煤矿安全规程、煤矿防治水规定、集团公司有关文件精神以及2014年3月26日省厅水文地质专项检查会诊意见，防止重大水害事故发生，确保矿井安全生产和长治久安，补充修编山西王家岭煤业公司中长期防治水规划如下：一、矿井基本情况，开拓现状(一)矿井基本情况王家岭井田位于山西省保德县南部，北界距保德县城关镇约6km，行政区划属于山西省忻州市保德县桥头镇和孙家沟乡管辖。井田南北最长约8.32km，东西最宽约5.43km，井田面积34.4471km2。井田东部以吕梁山脉与宁武煤田相隔；南部为河东煤田白家沟资源补偿项目详查区；西部邻黄河

2、与陕西神府煤田相望；北部为神华集团保德煤矿。矿井设计生产能力5.0Mt/a ，矿井设计服务年限：63.15年，其中一水平可以服务25.2年。(二)矿井开拓现状王家岭矿井设计采用斜井开拓方式。矿井设计划分两个水平进行开拓与开采。上组煤标高+690m，开采上组4号煤层；下组煤标高+610m，联合开采7上、7、8、9号煤层。截止2014年4月，进、回风立井、主斜井、副斜井已经完工，东、西回风大巷、东进风大巷、1#集中回风大巷、集中胶带大巷、集中辅运大巷、采区变电所、清理撒煤巷、采区水仓、采区水泵房、井底中央水仓及水泵房、18101工作面4条顺槽及切眼已经形成。井下永久通风系统、排水系统都已形成投运。

3、二、矿井涌水量，排水系统及排水能力（一）矿井涌水量王家岭矿井目前正常涌水量约39m3/h，主要以9#煤层顶板砂岩裂隙水和4#煤层顶底板砂岩裂隙水为主。按照矿井初设报告，一水平开采时，矿井正常涌水量150m3/h，最大涌水量200m3/h。（二）排水系统及排水能力目前矿井水仓和泵房已建成投运：目前，采区水仓和采区水泵房已经建成使用，采区主水仓容积1615m³、副水仓容积869m³，总容积2484m³。安装2台型号为BQS150-425/5-315水泵，将水由集中辅运大巷排至清理撒煤斜巷，经水沟流至中央水仓。中央水仓和水泵房巷道已投入使用，主水仓1586m³

4、，副水仓1031m³，有效容积2617m³，满足规范8小时的正常涌水量的容积。选用MD28065×6，n=1480r/min耐磨型离心式水泵三台，配YB系列，4极，10kV，560kW隔爆电动机。正常涌水量时一台工作，一台备用，一台检修。最大涌水期间三台水泵两台工作，一台备用。排水管选用245×12无缝钢管（井筒245×8）三趟，两趟工作，一趟备用。为有效防止水锤冲击对水泵及管道的损害，水泵排水出口装设多功能水泵控制阀。三、矿井水文地质类型和充水因素（一）矿井水文地质类型根据水文地质条件把本井田可采煤层分为上组煤和下组煤，4#煤为上组煤， 7#

5、、8#、9#煤为下组煤，上组煤与下组煤水文地质条件差异较大， 8#煤层位于太原组中上部，距7#煤层距离很近，水文地质条件类似。9#煤层位于太原组下部，距8#煤层7.71-49.10m，平均33.93m，煤层厚度2.02-12.02m，平均6.44m，直接充水含水层为太原组下部砂岩含水层。因此4#、7-8#煤层和9#煤层分别进行矿井水文地质类型划分。1、4#煤层矿井水文地质类型（1）受采掘破坏或影响的含水层及水体受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙含水层，补给条件差，补给来源少或极少，属简单型。单位涌水量为0.00132L/s·m，属简单类别。（2）矿井及周边老空水分布状况煤层开采后，相邻工作

6、面存在采空积水，位置和范围及水量清楚。属中等类别。（3）矿井涌水量平均正常涌水量为97.7 m3/h，最大涌水量127.01m3/h。属简单类别。（4）矿井突水量未发生突水现象，属简单类别。（5）开采受水害影响程度先期开采区奥灰水不存在突水危险，但是煤层开采存在一定量矿井涌水，不会威胁矿井安全，属中等类别。（6）防治水工作难易程度防治水工作易于进行。属中等类别。按照煤矿防治水规定，评价指标同等重要，划分按照就高不就低原则，属中等类型。2、7、8#煤层矿井水文地质类型（1）受采掘破坏或影响的含水层及水体受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙含水层，补给条件差，补给来源少或极少，属简单类型。单位涌水量为0.

7、0779L/s·m,属简单类别。（2）矿井及周边老空水分布状况煤层开采后，相邻工作面存在采空积水，位置和范围及水量清楚。属中等类别。（3）矿井涌水量平均正常涌水量为170 m3/h，最大涌水量221m3/h。属中等类别。（4）矿井突水量没进行采掘，无突水，属简单类别。（5）开采受水害影响程度先期开采区奥灰水不存在突水危险，但是煤层开采存在一定量矿井涌水，不会威胁矿井安全，属中等类别。（6）防治水工作难易程度防治水工作易于进行。属中等类别。按照煤矿防治水规定，评价指标同等重要，划分按照就高不就低原则，属中等类型。3、9#煤层矿井水文地质类型（1）受采掘破坏或影响的含水层及水体受采掘破坏

8、或影响的孔隙、含水层，补给条件差，补给来源少或极少,属简单类型。单位涌水量为0.0779L/s·m,属简单类别。（2）矿井及周边老空水分布状况煤层开采后，相邻工作面存在采空积水，位置和范围及水量清楚。属中等类别。（3）矿井涌水量平均正常涌水量为190m3/h，最大涌水量247m3/h。属中等类别。（4）矿井突水量未进行采掘，无发生突水。属简单类别（5）开采受水害影响程度区位于井田东部，奥灰水带压开采，突水系数小于0.1，不存在突水危险，但是煤层开采存在一定量矿井涌水，不会威胁矿井安全，属中等类别。区位于井田西部，奥灰水带压开采，突水系数大于0.1，存在突水危险，会威胁矿井安全，属复杂

9、类别。（6）防治水工作难易程度区防治水工作易于进行，属中等类别；区防治水工作需要采取一定措施，工作量较大，属复杂类别。按照煤矿防治水规定，评价指标同等重要，划分按照就高不就低原则，9#煤层1区矿井水文地质类型属中等类型，9#煤层区矿井水文地质类型属复杂类型。（二）矿井充水因素分析1充水水源在煤层开拓生产过程中，主要充水水源有大气降水、地表水、地下水和老窑水。（1）大气降水及地表水大气降水和地表水是矿井充水的间接充水水源之一。根据县城气象资料，多年平均（19702002年）降水量410.0mm，春季偏少，主要集中在7、8、9月份。矿界内自北而南主要分布有黄河一级支流保寺河、石塘河，河水由东向西注

10、入黄河。保寺河流量一般为13.0L/s，最高洪水位在桥沟村河段高出河床4.2m左右（1996.7.20）；石塘河流量一般为34.8 L/s，最大洪水位在石塘村南河段高出河床4.7m左右（1996.7.20）。各流域内支沟发育，仅井田范围内发育有大小支沟计60余条。切割较深的沟谷，沟谷内分布有一定数量的泉水，煤矿开采后，将可能改变地下水的天然流场，使大气降水及河水将沿煤矿开采形成的裂隙、孔隙进入矿井，成为矿坑水的来源之一。（2）地下水.松散岩类孔隙水该组由第四系、新近系孔隙含水层构成。是区内重要的含水层之一。第四系孔隙含水层呈带状分布于区内较大的沟谷中，含水层岩性为冲洪积堆积的砂砾层，易接受大气

11、降水的补给，富水性较好。分布在梁、峁高地带的黄土，含水性极弱。新近系孔隙含水层，上部为棕红色粉质粘土，全区分布，含水性极弱。底部有一层钙质胶结的砾岩层，半胶结状，厚25m，含孔隙、裂隙。由于下部泥岩的顶托，全区大部分泉水从该层出露，是当地居民主要的饮用水源。但因其与煤层之间有多层泥岩阻隔，且距离煤层较远，对开采煤层影响不大。.碎屑岩类裂隙水本含水岩组包括刘家沟组砂岩裂隙含水层、石千峰组砂岩裂隙含水层、上石盒子组砂岩裂隙含水层、下石盒子组砂岩裂隙含水层等。是由一套粒级不同的粗、中、细、粉砂岩及泥岩组成。砂岩之间发育的厚层泥质岩类具有隔水作用，不利于大气降水入渗补给。富水性弱。因此对开采4#、9#

12、号煤影响不大。.碎屑岩夹碳酸岩裂隙水a.山西组砂岩裂隙水含水层岩性以粗粒砂岩、中粒砂岩为主，垂向上分为4号煤层顶部砂岩和4号煤层底板砂岩二个含水层段，是4号煤层直接充水含水层，山西组砂岩胶结致密，节理裂隙少，砂岩的含水性极弱，对开采4号煤影响较小。b.太原组砂岩裂隙水由砂岩、泥岩、泥灰岩及煤组成，系砂岩裂隙承压含水层，是9号煤的直接充水含水层。但岩石胶结致密，裂隙不发育，埋藏深，补给条件差，含水性较弱，因此对开采影响不大。.奥陶系石灰岩岩溶裂隙水奥灰顶板距离4号煤层底板115.82157.05m，平均为135.42m。奥陶系石灰岩岩溶裂隙水水位高出4号煤底板159m558 m左右，对开采4号煤

13、层构成一定威胁，但威胁不大。奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层为9号煤的间接充水含水层。奥灰顶板距离9号煤层底板55.3576.08m，平均为66.54m。奥陶系石灰岩岩溶裂隙水水位高出9号煤底板233m621 m左右，对开采9号煤层构成一定威胁。（3）相邻生产矿井的老窑积水本井田东南部区外孙家沟中分布村办、联营煤矿4座，开采4、9号煤层，日产原煤400600t。斜井开采，绞车提升，斜井坡度6°18°，水平开采长度不超过300m，采煤方法为巷式。据调查了解，矿井地质构造简单且断层稀少，断层落差小于1.00m，采煤过程中，煤层顶板有少量淋头水，煤层底板渗水，矿井涌水主要来自9号煤层裂

14、隙。煤层水具有腐蚀性，为酸性水。袁家庄矿取水样分析，矿化度2662g/L，全硬度1338.21，PH值5.50，水质类型为SO4-Ca·Mg型。生产矿井涌水量在100300m3/d，用3寸水泵排水，78小时即可排完，矿井涌水量对井下采煤影响不大，属水文地质条件简单的矿井。因此，按建设规模及开采量来说，其老窑积水量不会太大，且离井田较远，目前情况下，对本矿基本无影响。2.充水途径在4号煤开拓生产过程中，主要充水途径有：断层、顶板导水裂隙带、矿压扰动裂隙带、封闭不良的钻孔等。（1）断层王家岭井田在前期勘探及补勘和水文地质勘探中均未发现有断层，但在局部物探中，发现有落差大于5m的断层3条，

15、小于5m的断层1条。另据附近的神华保德煤矿井田资料，发现有层间小断层和裂隙，这些小断层和裂隙的发育，会随采矿的扰动与奥灰含水层沟通，造成突水。因此在今后工作中，应加强断裂构造研究，进一步查清奥灰水的分布规律，预防造成底板突水事故。（2）顶板导水裂隙带区内4号煤层厚4.02-11.70m， 平均7.69m，平均煤层倾角为6°，煤层顶板覆岩为中硬类型。根据煤矿防治水规定中的计算公式计算得顶板导水裂隙带（包括冒落最大高度）的高度为54m左右,当波及到上部的砂岩裂隙含水层时，易成为地下水充入矿井的途径之一。（3）矿压扰动裂隙带矿压扰动裂隙使底板有效隔水层变薄，从而对采煤带来突水隐患，可能会成

16、为下伏砂岩水进入矿坑的通道。根据矿井生产经验，矿压扰动破坏深度的大小与回采工作面尺寸、开采方法、煤层厚度及倾角、开采深度及底板的岩性及结构等多种因素有关。本井田矿压扰动破坏深度取地区经验值16m。（4）封闭不良的钻孔以往各勘查阶段施工的煤田孔或水文孔，揭穿了煤层和一些含水层。钻孔施工完毕后可能存在个别钻孔因塌孔等原因，造成封孔质量差，未达到止水效果，受开采扰动影响，与某些含水层构通成为导水途径。在以上各类充水途径中，可能存在的小断裂构造和隔水层的薄弱区是突水高发区，是防治水工作的重点目标区。矿压扰动裂隙及可能存在的小断裂构造将会成为突水的通道，是防治水工作的重点。3.充水因素分析（1）地表水充

17、水因素分析井田内主要地表水体有保寺河和石塘河，属季节性河流，雨季流量较大，枯季流量较小，甚至干枯。这些河流可通过节理裂隙补给砂岩裂隙水，在井田西部由于埋深大，补给量较小；在东部浅埋区补给量则较大。在4号煤开采之后，上覆岩层会出现变形、裂缝，在采动影响范围内，补给量会加大。（2）山西组、太原组砂岩裂隙水充水因素分析矿井主采煤层为山西组4号煤层、太原组7上、7、8、9号煤层，在开拓过程中，山西组、太原组砂岩裂隙水会随着煤层开采后的顶板冒落、底板破坏而进入矿井。由于山西组、太原组砂岩裂隙含水层埋藏深，节理裂隙不发育，地下水的补给条件差，含水性极弱。因此，其对煤层的开采影响甚微。（3）奥灰岩溶水充水因

18、素分析奥陶系灰岩厚度大，分布面积广，石灰岩裸露区岩石风化强烈，节理裂隙发育，大气降水入渗条件好，上述特征使石灰岩具备了岩溶裂隙发育且空间上具有不均一性，富水程度非常复杂的含水系统。奥灰岩溶水是本井田在煤层开采中底板充水的最主要因素。影响其充水性的主要因素有六项：隔水底板软岩与硬岩组合；底板抗压强度与隔水能力；矿压扰动带有效隔水层厚度；底板断层发育程度；底板下伏奥灰水压分布；奥灰富水性及上部充填带岩溶发育程度等。四、规划编制的指导思想1、严格执行煤矿防治水规定和煤矿安全规程。2、安全第一、预防为主。五、规划编制的原则1、全面排查，局部详查，重点突出。2、结合矿区采掘接替安排，认真分析摸排水文地质

19、条件，查清重大水患威胁，坚持“有掘必探，先探后掘，先治后采（掘）”的防治水工作原则。六、规划目标1、根据矿井中长期采掘生产接替计划，认真分析矿井主要水害，全面制定防治水实施工程，制定科学的防治水防治方案,杜绝重大水害事故的发生，保障矿井的安全生产。2、为矿井管理人员制定工作目标，明确安全职责，做到超前预防，达到防患于未然。3、为公司领导决策提供切实可靠、可行的防治水依据，达到最大限度地减少灾害、降低损失。七、防治水规划本矿井4#煤层充水因素为裂隙水，但由于山西组、太原组砂岩裂隙水含水层埋藏深、节理裂隙不发育、地下水的补给条件差，含水性弱，其对煤层的开采影响较小。下组煤的开采在20年以后，本次规

20、划不予考虑。因此，本次矿井的防治水规划从防治裂隙水方面着手。（一）、本矿区的裂隙水防治以疏放为主。根据各期的开采情况及时建立排水系统，设立水仓、排水管路。矿井采用二级集中排水方式，井下采区涌水先汇入设在集中辅助运输下山下部的临时水仓中，经辅助运输下山中敷设的排水管路排至主斜井井底水仓；在主斜井井底设主排水泵房，矿井涌水经敷设于主斜井井筒中的排水管路，排至矿井工业场地的“井下水处理站调节池”。 （二）、进一步查清井田的水文地质条件。首采区内已经进行2.31km2三维物探，首采区剩余13.97 km2范围仍需进行三维物探勘探，预计2014年下半年进行此项工作；在全井田34.4471km2，计划投入

21、资金1117万元。井田范围内仅有21个勘探钻孔，勘探程度不足，制约煤炭资源量等级的提升，同时也存在水文地质条件需进一步查明的问题。预计20142015年完成，新增加补勘钻孔6个，计划投入资金313万元。（三）、井下探放水钻探。按间距100m施工一组钻孔，根据不同巷道每组钻孔5个探眼和4个探眼，每孔深130m，每年布置开采1个工作面，预计每年须施工探放水孔375个，孔深51545m。（四）、井下物探。公司已购置瞬变电磁仪，该物探手段在矿井防治水工作中已经得到广泛应用并证明行之有效。按照“物探先行，钻探验证，不探不掘”的原则，在矿井生产过程中必须首先使用瞬变电磁仪，把钻探和物探工作结合起来，增加探

22、测手段，提高探放水工作效率。八、矿井主要水害防治措施(一)、地表水害的分析及措施王家岭矿的主、副井工业场地、行政生活区场地沿石塘河岸布置，石塘河平时有少量长流水，七、八月份偶有大暴雨和洪水爆发。主、副井工业场地、行政生活区场地标高在大桥连接处为967.0m、972.0m都高于当地百年一遇最高洪水位951.5m和三百年一遇最高洪水位952.2m，主、副井井口标高分别为970.0m、968.0m，回风立井井口标高为983.0m，均高于当地附近最百年一遇最高洪水位951.5m三百年一遇最高洪水位952.2m。因为石塘河河道在此弯曲较多，河水冲刷较严重。所以需要在石塘河两岸段修河坝等防洪设施。河坝全长

23、770m，平均高度为10.0m，所用材料为M7.5浆砌MU30片石。2014年下半年工作面回采形成塌陷区后，及时踏勘地表沟谷等地出现的裂缝、断裂等情况，详细记录，在雨季来临之前必须进行充填处理。(二)、井下水害类型及预防措施1、煤系砂岩裂隙水煤系砂岩水主要赋存在各主采煤层顶底板的泥岩、砂质泥岩中的砂岩含水层中，是矿井采掘工程的直接充水水源之一。砂岩裂隙具有各向异性和富水性不均一的特点，在局部含水较丰富。根据矿井水量观测资料，砂岩裂隙水主要以淋渗水为主，少见集中出水，且以静储量为主，呈大稳定小的变化趋势。正常情况下对矿井采掘工程水患影响不大。防治水措施：1）、加强采掘工作面排水能力，确保排水畅通。2）加强工作面的地质预测预报工作。在构造及砂岩裂隙发育地段，要及时采取超前疏放水手段，以降低含水层水头压力，消除突水威胁，以减少对工作面的影响，达到安全生产的目的。2、采空区水随着矿井采掘活动的开展，采空区水也越来越成为矿井防治水工作的重点。矿井沿空掘进及开采相邻阶段煤层时均会受到采空区水的影响。防治水措施：1） 坚持“有掘必探，