某煤矿防治水中长期规划

1、奇村井田中长期防治水规划前言矿井水灾是煤矿常见的一种灾害.近几年,矿井水害成为继瓦斯事故后影响 煤矿平安生产的另一主要灾害.为了贯彻落实好?煤矿平安规程?、?国务院关于 进一步增强企业平安生产工作的通知?、国家煤监局出台的?煤矿防治水规定? 和省政府出台的“十二条规定,杜绝水害事故的发生,保证从业人员生命及财 产的平安,特结合我矿的水文地质情况,坚持“预防为主,防治结合的方针, 根据当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原那么,根据不 同的水文地质条件,制定“探、防、堵、截、排等相应的举措.因此编制中长 期防治水规划是非常必要的. 同时要在整体规划的根底上,根据轻重缓急,抓 好

2、防治水工作,要严格检查,堵塞漏洞,防患于未然,保证整个防治水工作按计 划有条不紊地进行,使防治水规划落到实处,水害得到有效防治.一、方案编制依据：1 .?煤矿平安规程?2 .?煤矿防治水规定?3 .?石豹沟煤矿奇村井田基建方案?4 .?煤矿平安质量标准划标准及考核评级方法?5 .?石豹沟煤矿奇村井田地质报告?6 .?石豹沟煤矿奇村井田水文地质条件分类?二、矿井概况：山西省原平市石豹沟煤矿奇村井田位于原平市北西 40km处,宁武煤田中东 部,行政区划属原平市长梁沟镇管辖.井田内交通较为便利,北距大运公路17km 其间有简易公路相通,井田东侧有石豹沟煤矿铁路专用线通过,距北同蒲铁路轩 岗火车站直距

3、24km,有利于煤炭外运.整合后的井田地理坐标：东经：112° 17' 45 112° 19' 03北纬：380 44' 51 38° 46' 102 .地形地貌井田位于吕梁山脉北端东缘,井田一带总体呈现为侵蚀的中低山地貌, 沟谷 纵横,梁岭绵延,井田内总体地势为南高北低,中部高,东西两侧低,最高点位 于井田西南部山顶,标高为2028.7m,最低点位于井田东北边界沟谷,标高为1665m 最大相又t高差为363.7m.3 .河流井田河流属海河流域源沱河水系,井田内较大的河流为玉林河,沿井田东缘 由南向北流经长梁沟,在轩岗镇汇入阳武河,

4、为季节性河流,每年春季、冬季干 枯无水.到夏季、秋季时,暴雨过后有洪水流过,平常流量小于0.038m3/s.4 .气象及地震情况本区属大陆性半干旱气候,夏季短而炎热,冬季长而严寒,气候变化剧烈.7至8月份气温高达33C,平土§气温20c左右,12月至1月份气温最低至一 22.2 C, 1月份平均气温一9.7 Co全年降水量多集中在 7. 8. 9三个月,约占 全年降水量的75位右,年最大降水量为760mm年最小降水量为162mm 一 般年降水量为465mm 蒸发量大于降水量的3.5倍以上,可达1638mm冬春两 季以西北风居多,夏秋两季以东南风为主.风速一般在 2m/s左右,最大风速

5、 18m/so霜冻期从10月上旬至次年4月中旬,无霜期150 170大,最大冻土深 lie 1.5m.据?中华人民共和国建筑抗震设计标准?(GB5001 2001),本区地震设防烈 度为Vffl度,地震动峰值加速度为 0.20g.三、区域地质1 .区域地层2区域内出露地层齐全,古生界不整合于太古界五台群之上, 包括寒武系、奥 陶系、石炭系与二叠系.石炭系中统以平行不整合接触关系上覆于奥陶系中统, 缺失奥陶系上统、中统上部和石炭系下统,中生界整合于古生界二叠系之上, 呈 渐变关系,包括三叠系和侏罗系；新生界角度不整合上覆于下伏地层. 地层呈北 东-南西向展布.区域内出露地层由老至新依次为：太古界

6、五台群、古生界寒武 系、奥陶系、石炭系和中生界登系、二登系.地层呈北东 -南西向展布.2 .区域地质构造本区地处山西中台隆起之中北部,吕梁断窿之北东部,宁静断陷盆地之北东 端,宁武复向斜的东翼.轩岗矿区西南部.宁静盆地北东起自雁门关,南西止于 娄烦县,长约160km宽约160km显示了自北东向南西倾斜的复向斜构造.其 南东云中山系,为一系列走向北东-南西的褶断带,其北东端与雁门关-恒山隆起 相连,构成宁武复向斜北东端的掀起端.该掀起北段,断层发育,分布密集, 以北东走向正断层为主,拌有次生褶曲,走向与褶断带平行.在煤层一侧相对下 降盘那么保存了面积大小不一晚古生代含煤地层及其上伏地层.3 .区

7、域含煤特征宁武煤田东翼含煤地层主要为古生代石炭系上统太原组和二叠系下统山西 组,在石炭系中统本溪组和二叠系下统下石盒子组底部也有煤层分布,一般呈线状赋存,但皆不稳定也不可采.太原组和山西组含煤地层共含煤 9层左右,从上 至下编号为01、02、03、2、3、4、5上、5、6号,其中01、02、03号煤赋存于 山西组,均为不可采煤层；2-6号赋存于太原组,其中2、3、4、5号煤层为稳 定可采煤层,其他煤层为局部可采或不可采煤层.四、井田地质井田地层井田内地层由老至新分别为奥陶系中统上马家沟组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、第四系上更新统 及全新统.现将

8、井田内出露及钻孔揭露地层由老至新分述如下：1 .奥陶系中统上马家沟组O2S含煤地层之基底,总厚度250300m主要为浅海相碳酸盐岩沉积,岩性由 灰色石灰岩、白云质灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩等组成,与下伏下马家沟组整合接触.2 .石炭系(C)(1)中统本溪组(C2b)平行不整合于下伏奥陶系中统上马家沟组地层之上,上部主要为浅灰色中细粒铁、泥质胶结砂岩,成份以石英为主,下部主要为灰色中厚层状铝土岩,局部 夹透镜状褐铁矿即“山西式铁矿及深灰色含铝质、含铁质鲍粒泥岩.本组厚度 30.00-50.91m ,平均 40.00m.(2)上统太原组(C3t)连续沉积于本溪组地层之上,为井田内主要含煤地层.由灰色

9、、灰黑色泥岩、 砂质泥岩、粉砂岩及灰黑色海相泥岩、煤组成,该区本组海相灰岩不发育,相变 为海相泥岩,底部含丰富的动物碎屑化石,海相泥岩有两层,分别为4号煤层和 5上号煤层的顶板,为井田识别4号和5上号、5号煤层的标志层,本组含煤自上 而下编号为2、3、4、5上、5号煤层,局部含6号煤层.本组底部为灰白色 Ki石 英砂岩,硅、钙质胶结,以细粒为主,局部相变为中粒或粉砂岩,质硬.本组地 层厚度 90.72-116.25m,平均 108.36m.3 .二叠系(P)(1)下统山西组(P1S)连续沉积于太原组之上,由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰白色中细砂岩、 煤组成.为井田内次要含煤地层.井田内含01

10、、02、03号煤层,均不稳定,不可采.本组底部 &为灰白色中粗粒石英砂岩,分选、磨园度好,钙质胶结,质 硬,局部相变为粉砂岩,为太原组2号煤层的老顶,为良好的标志层,本组地层 厚度 33.71-54.74m ,平土匀 42.34m.(2)下统下石盒子组(P1X)连续沉积于下伏山西组之上,主要由灰色、灰绿色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、 细-粗粒砂岩、粉砂岩、粘土泥岩等,近顶部见杂色铝质泥岩、含铁质鲍粒(俗称“桃花泥岩),为上、下石盒子组分界的辅助标志.底部为灰绿色中细粒长石 石英砂岩(K).厚 91.7 128.60m,平均 110.01m.(3)上统上石盒子组(P2S)连续沉积于下伏下石盒

11、子组之上,根据钻孔资料,该地层在本井田最大残留4厚度为218.46m,主要为中下段地层,依岩性特征分别为：下段(P2S1):主要由灰绿色泥岩、砂质泥岩,夹黄绿色、灰绿色中、粗粒砂 岩,底局部界砂岩(K),成分以长石、石英为主,具楔状交错层理,局部含砾, 本段厚度 53.9 72.80m,平均 67.62m.中段(P2S2):主要由浅黄绿、灰绿色细一粗粒砂岩,夹紫色、灰绿色泥岩、 砂质泥岩,底部为一浅黄绿色中粒砂岩(K5),泥质胶结,易风化.本段在本井田 最大残留厚度为164.56m.4 .第四系(Q)(1)上更新统(Q3)分布于井田西部沟谷阶地上,厚 0-55m,为灰、浅灰黄色砂质粘土,含大量

12、 冲积砾石,夹砂砾石层.不整合于下伏各时代地层之上.(2)全新统(Q4)为现代冲洪积物,分布于玉林河床及井田内较大沟谷底部,由紫色、杂色砂、卵砾石组成.含丰富的潜水,为当地居民饮用水源,厚 0 20m.井田构造本区位于宁武向斜的东翼,总体为单斜构造,地层走向NE倾向NW倾角40-45.,北部缓,南部陡.井田内无陷落柱出露及岩浆岩侵入,本井田构造简 单,为一类五、水文地质条件区域水文地质本井田位于宁武向斜的东北边缘,汾河水系和源沱河水系分水岭附近,属源 沱河支流阳武河的源头,沟谷中水流由南向北在轩岗一带转向东南流入阳武河, 最终在中阳村一带汇入源沱河.阳武河多年平均流量为1.2m3/s,区域岩溶

13、水属马圈泉域,本井田位于该泉域的西南边缘,属补给径流区.1 .区域含水岩组区域含水岩组按其含水介质划分为三种类型：松散岩类、碎屑岩类和碳酸盐 岩类.各类含水岩组受岩层、地质构造及裂隙发育程度的限制和影响而具有不同 的含水特征.松散岩类含水岩组主要分布于阳武河河谷中的第四系全新统及上更新统含水层,由一些冲洪积 砂砾石层组成,与地表水关系密切.上游玉林河一带,地表水补给较小,冲积层 也较薄,据水井调查,水量较小,下游阳武河一带,水量较为丰富,水质类型为 HCO SOCaM亚,矿化度为0.616g/L.碎屑岩类含水岩组主要由石炭系、二叠系多层砂岩和灰岩组成.本溪组和太原组共有砂岩和灰 岩含水层611

14、层,单层厚0.612m二叠系主要有山西组 &砂岩、下石盒子组 K砂岩、上石盒子组K砂岩等含水层,单层厚0.716.16m.所有砂岩含水层皆属 裂隙含水类型,各层之间常有砂质页岩、泥岩和煤层等岩层,这些岩层隔水性强, 在无断层和裂隙沟通的情况下,各含水层之间水力联系弱,形成多层裂隙承压含 水层.各含水层富水性具有明显的不均一性, 在断层和裂隙发育的层位,富水性 相对较强.碎屑岩类含水层以大气降水补给为主, 同时接受地表水和孔隙水补给,水质 类型为HCO SONaMcg或HCO SONa®.各含水层厚度薄,出露面积小, 渗入条件差.受地形切割和构造破坏的影响,含水层分布不连续,迳

15、流途经短, 多以散泉形式向沟谷排泄.碳酸盐岩类含水岩组由厚层状灰岩、白云岩、白云质灰岩、竹叶状灰岩和鲍状灰岩等岩层组成, 层位稳定,在本井田属于埋藏型岩溶裂隙含水岩组.以网状溶蚀裂隙含水为主, 溶洞次之.主要含水层段有寒武系张夏组、岗山组和凤山组,奥陶系亮甲山组、 下马家沟组、上马家沟组.不同含水层段因其所处构造部位及埋藏深浅的不同, 富水性有显著差异.在含水层段埋藏浅、断裂构造发育区,富水性强；随含水层 段埋藏深度的增加,富水性逐渐减弱.碳酸盐岩类含水层以大气降水补给为主,其次为河水在局部河床的渗漏补 给.奥灰水是本区工业和生活用水的主要水源, 也是矿井充水的主要因素.水质 类型为HCO S

16、OCaMcg,水质良好.2 .区域隔水岩组石炭系本溪组隔水岩组岩性主要为泥岩、炭质泥岩、石英砂岩、灰岩或煤层,底部为铝土岩、铁铝 岩,层位稳定.总体来讲为主要可采煤层与下伏奥陶系岩溶裂隙含水岩组的良好 隔水层.煤系地层砂岩间粉砂岩、泥岩组成的层间隔水层组煤系地层之间的标志层沉积厚度稳定,其间火的泥岩、粉砂岩致密,沉积稳 定,构造裂隙不发育,为良好的隔水层.3 .地下水的补给、径流、排泄条件奥陶系灰岩岩溶水奥陶系灰岩水属马圈泉域,大气降水的入渗是其主要补给来源,裂隙发育, 大气降水通过裂隙或间接通过松散层地下水的入渗补给岩溶水,在本区大致由南向北径流,最终排向马圈泉.碎屑岩裂隙水碎屑岩裂隙水,主

17、要靠大气降水的入渗补给和上覆含水层的渗漏补给, 其地 下水的径流方向和通道受地形和岩层的产状限制, 大局部就近排向沟谷中.深层 承压水沿岩层倾向运移,由于深部裂隙不发育,地下水径流缓慢,各含水层之间 水力联系较弱,主要排泄途径是生产矿井的矿坑排水.第四系松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水主要接受大气降水和河流补给,地下水流向一般同地表水流 向相同,径流途径短,特别是阳武河河谷中第四系松散层中水与地表水关系密切, 呈互相补排的关系,人工开采是其主要排泄途径.井田水文地质1 .地表水井田内主要河流为玉林河,为季节性河流,除雨季洪水期水量较大外,平常 水量很小.该河流位于井田东缘,由南向北流径长梁沟,在轩

18、岗镇汇入阳武河, 属海河流域源沱河水系,一般情况下水量小于 0.038m7s.根据调查,井田内泉 水出露较少,仅在碳庄村南产小沟发现有两处泉水,出露地层为上石盒子组和石 千峰组砂岩,流量分别为0.1L/S和0.2L/S ,均很微小.水井集中于贾庄、炭庄 村周围,经几处水井调查,出水层位为上石盒子组或第四系冲积层, 第四系冲积 层水位埋深0.55-2.5m ,炭庄一带水量较小,贾庄一带水量稍大.2 .含水层组特征奥陶系中统上马家沟组石灰岩岩溶含水岩组岩性由厚层状石灰岩、角砾状灰岩、泥灰岩等组成,以石灰岩为主要含水层, 含岩溶水.由于本井田无专门水文孔,根据石豹沟煤矿贾庄井田101号钻孔奥灰 水位

19、观测资料,奥灰水位埋深 406.00m,奥灰水位标高为1217.77m.本井田位 于马圈泉和101号钻孔西南,距101号钻孔相距约4350m根据101号水文钻孔 资料及马圈泉出露高程推算本井田奥灰水位标高为1245- 1255m奥灰水流向北东.石炭系太原组砂岩裂隙含水层根据石豹沟煤矿贾庄井田勘探报告,203号专门水文孔对太原组进行抽水试 验,降深56.10m时,单位涌水量0.00579L/s.m ,渗透系数为0.0094m/d ,属弱 含水层.抽水试验后恢复水位稳定在 58.81m,水位标高1483.40m,水质类型 为 HCQmg Ca K+Na 型,矿化度为 0.545 g/L ,总硬度

20、327.33mg/ L, PH值 7.62.二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层根据石豹沟煤矿贾庄井田勘探报告,101号专门水文孔对下石盒子组 ?砂岩 及山西组含水层进行抽水试验,降深 22.51m时,单位涌水量0.00355L/s.m ,渗 透系数为0.00855m/d,属弱含水层.抽水试验后恢复水位稳定在 89.46m,水 位标高1534.31m,水质类型为HCQ K - Na型,矿化度为0.418 g/L,总硬度 53.46mg/ L , PH 值 8.62.二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层二叠系下统下石盒子组、上统上石盒子组,岩性由砂岩、砂质泥岩、泥岩等 组成,以砂岩为主要含水层,含砂岩裂隙水,

21、富水性弱.据石豹沟煤矿贾庄井田 202. 01. 02. 102号钻孔采样送验资料,上石盒子组水质类型 HCOCl- K+Na型, 矿化度375mg/L,总硬度21.82mg/ L, PH值为8.55.下石盒子组水质类型 HCO - Ca Mg 型,矿化度 484mg/L,总硬度 301.14mg/L , PH值为 7.52.第四系冲积层孔隙含水层第四系冲积层主要为黄土、砂土、砂砾、卵石等冲洪积物,结构疏松,孔隙 发育,是良好的储水条件.据石豹沟煤矿贾庄井田采样送验资料,水质类型为 HCO- SO - Ca Mg 型,矿化度 616mg/L, PH值为 8.32.3 .井田隔水层石炭系中统本溪

22、组位于煤系底部,本组厚度30-50m,其上部为浅灰色中细粒铁、质胶结的砂 岩,下部主要为灰色厚层状铝土岩,局部夹透镜状“山西式铁矿及深灰色含铝 质、含铁质鲍粒泥岩,具有良好的隔水作用,为井田内主要隔水层.本溪组上覆各组地层中,砂岩含水层之间均夹有厚度不等的泥岩或砂质泥 岩,一般不透水可起到相对层间隔水作用.矿井充水因素分析及水害防治举措1 .矿井充水因素分析地表水井田河流属海河流域源沱河水系,井田内较大的河流为玉林河,沿井田东缘 由南向北流经长梁沟,在轩岗镇汇入阳武河,为季节性河流,每年春季、冬季干 枯无水.到夏季、秋季时,暴雨过后有洪水流过,平常流量小于0.038m3/s.井田内总体地势为南

23、部高北部低,最大相对高差为363.7m.汛期地表径流快,不易积水,各沟谷的水聚集流入阳武河,最终流向淳沱河,而且井田内各井口标高 均高于井口附近沟谷最高洪水位 5- 15m地表径流不会对开采造成大的影响.砂岩裂隙水井田东南部,由于煤层埋藏较浅,当开采裂隙沟通上部风化裂隙带发生水力 联系时,风化裂隙含水层成为矿井充水的主要充水来源.由于煤层上覆含水层富水性弱,因此,一般情况下,砂岩裂隙水对煤矿生产影响不大.矿井水文地质类型划分报告中采用?矿区水文地质工程地质勘探标准? (GB-12719-91)附录F冒落带、导水裂隙带最大高度经验公式计算煤层开采后形 成的冒落带及最大导水裂隙带：H 冒=4MH

24、导=100M/ (3.3n+3.8)+5.1式中：H冒一冒落带最大高度,mH导-导水裂隙带的高度(包括冒落带最大高度),mM-煤层厚度,(m ),n 分层开采的层数,取12号煤层厚度0.80-1.20m,累计采厚取1.20m,根据以上公式可得：H 冒=4M =4X 1.20=4.80mH 导=100M/ (3.3n+3.8)+5.1=100 X 1.20/(3.3+3.8)+5.1=22.00m4号煤层厚度1.10-1.35m,累计采厚取1.35m,根据以上公式可得：H 冒=4M =4X 1.35=5.40mH 导=100M/ (3.3n+3.8)+5.1=100 X 1.35/(3.3+3.

25、8)+5.1=24.11m5号煤层厚度9.50-21.53m,平均13.18m,累计采厚取13.18m,根据以上公式 可得：H 冒=4M =4X 13.18=52.72mH导=100M/(3.3n+3.8)+5.1=100 乂 13.18/(3.3+3.8)+5.1=190.73m由以上计算分析：2号煤层采空以后其冒落带高度为 4.80m,导水裂隙带的高度为22.00m,开 采埋藏浅的煤层时应注意地表水对煤层开采的影响.4号煤层采空以后其冒落带高度为 5.40m,导水裂隙带的高度为24.11m,其 导水裂隙带的高度小于2、4号煤层平均间距31.50m, 2号煤层采空区积水对4 号煤层的开采影响

26、不大.5号煤层采空以后其冒落带高度为18.48m,导水裂隙带的高度为190.73m,其导水裂隙带的高度大于2、5号煤层平均间距57.35m,开采5号煤层形成的裂 隙与2、4号煤层采空区能构成水力联系,会引起矿井涌水量急剧增加,因此开 采5号煤层时,一定要注意2、4号煤层采空区积水对5号煤层开采的影响.采(古)空区积水奇村井田2、4、5煤层采空区均为俯采工作面形成的,而且煤层为倾斜煤层, 采空区内根本无积水,只有小量采空区涌水沿煤层底板顺采空区自流到各工作面 水窝,由潜水泵排到地面.原设计(根据地质报告)：经调查,本井田范围内5号煤层有二个积水区,一是北峪河家沟越界开采形 成的采空区内积水,积水

27、面积为1460m,积水量为5400吊；二是奇村河家沟在本 井田西南部形成的采空区积水, 积水面积为1160m,积水量为5040m,总积水量 10440吊.在生产过程中继续加大对以上两采空区的调查,进一步查清采空区积 水量；在两采空区周围留有足够的防水煤柱,不得随意破坏.设计变更后(根据矿井水文地质类型划分报告)10经调查,本井田范围内2号煤层有2个积水区,积水面积约28575ni,积水 量为3668丘4号煤层有1个积水区,积水面积约11750m,积水量为2320吊；5 号煤层有4个积水区,积水面积约63250吊,积水量为69621吊.其中5号煤层积 水区一为北峪河家沟越界开采形成的采空区内积水

28、,矿方目前正在治理越界开采形成的采空区及积水详见表6-3-8.在采空区周围留有足够的防水煤柱,不得 随意破坏.奥灰水本井田属马圈泉岩溶区域,井田奥灰水位标高为1245-1255m左右.井田内5号煤层最低底板标高为1318m不存在承压开采.奥灰水对煤层开采无影响.本井田内有4个钻孔,均采用全孔水泥封孔,但没有进行取芯检验封孔情 况,故在生产过程中在开拓至钻孔附近时,应注意涌水情况,假设发现异常,应留 设防水煤柱或进行超前探放.井田内及周边老窑积水根据矿井水文地质类型划分报告,井田北部为山西忻州神达万鑫安平煤业有 限公司原北峪河家沟煤矿,该矿5号煤层越界开采在奇村井田内形成的采空区积 水量为240

29、03吊,开采至附近时必须采取相应的隔水举措,保证平安生产.南部 为山西汾西正辉煤业有限责任公司昌达煤矿, 该矿与本井田相邻的采空区没有积 水,无越界开采现象.井田内2、4、5号煤层露头处有老窑,现均已塌落无法实测,经调查得知其 开采深度在50- 200m,现已封闭.2、5号煤层井田南老窑破坏区有积水, 积水量 分别为 1422m、24003m.总上所述,参照?煤矿防治水规定?2021,国家安监总局,本井田水文 地质类型为裂隙充水的水文地质条件中等的矿井.2 .水害防治举措主要水害来源于本矿周缘矿井采空区积水.因此在生产中一定要时刻注意煤 层顶板岩层含水层情况的变化,观察出水征兆.在编制采掘方案

30、时,在相邻矿井 的分界处,必须留有隔离煤柱,水淹区必须标明探水线位置,采掘到水线位置时, 必须探水前进,否那么不能进行采掘,水淹区域积水面以下进行采掘时, 必须编制 详细的探放水规程,采掘必须在排除积水后进行.要查明井田与地表含水层及上 部采空区积水有水力联系的导水断层、裂隙、陷落柱,必须找出其确切位置,并11按规定留防水煤岩柱.增强地表古窑的调查及相邻矿井采掘进度的了解, 并备 有水害避灾线路图.在接近井田矿界时,一定要保护好矿界煤柱,严禁越界开采. 雨季时更应该增强观察和预防治理, 经常对设备进行维修,保证排水设备的正常 运行,以杜绝水害事故的发生.具体应做到如下几点：1 .每年汛期前必须

31、将井筒周围的导水沟渠挖好疏通,并由专人负责；2 .必须经常检查矿区地表是否存在导水裂隙或其它导水通道,发现裂隙及其它导水通道,应及时回填密实；3 .必须随时观察井下各种涌水现象,做好常规矿井水文地质工作；4 .必须经常了解邻矿井开采情况,掌握其采空范围、涌 积水现象、预防 越界开采,造成巷道相互贯穿,采空区积水涌入矿井,造成涌突水事故的发生；5.对有潜在危险的地段,应做到“预测预报,有掘采必钻探,先探后掘, 先治后采.四矿井涌水量预算井田内水文地质条件中等,为单斜构造,地下水主要接受大气降水的渗入补 给,补给水量较小,地下水各含水层富水性弱.根据煤矿生产实践：矿井生产能 力21万t/a时,矿井

32、正常涌水量为15nVh ,最大涌水量为20n3/h.采用富水系 数比较法预算矿井生产水平达30万t/a时矿井涌水量：富水系数：K=Q/P,式中：K-富水系数Q单位时间内从矿井内排出水量m3(K1)和最大富水系数(K2)分别为2 = Q/P= 20/(210000 +365+ 24)= 0.834P单位时间内煤炭开采量 由富水系数公式可得矿井正常富水系数可得K = Q/PK= 15/210000 +365+24= 0.626预算矿井生产水平达30万t/a时,矿井正常涌水量和最大涌水量分别为:_3Q= K1X P= 0.626 X 300000 + 365+ 24= 21.44m/h_3Q=P=

33、0.834 X 300000 + 365+ 24 = 28.56m/h在今后生产中随着开采面积和开采深度的增大,井下涌水量可能会有所增12 加,在顶板完整时,隔水性好,涌水量较小,当顶板破碎、节理裂隙发育或遇大 的冒顶时,也会有较大涌水.应建立健全排水设施,保证平安生产.井田水文地质类型综观本矿充水条件,水文地质条件属中等.六、防治水规划(一)地面防治水主井、副井、风井工业场地最高洪水位设计标高加平安高度1.0m (山区)为1672.5m左右.当地最高洪水位置位于井田东北部,最高洪水位1671.5m.主平碉井口标高 1682.55m,副斜井井口标高 1780.26m,回风斜井井口标高 1860

34、.27m.根据地质报告提供的1： 5000地质地形图及区域1: 50000地形图推算至该 矿主副井工业场地下游处,地面工业广场沟谷汇水面积为0.85km2,按一次最大暴 雨量50mm/h计算,80烦洪,洪水流速考虑2.55m/s,故设计在主井工业场地设 长380m的截水沟,副井工业场地设长 575m的截水沟,风井场地设长 235m的截 水沟,截水沟采用浆砌片石,0.8m2梯形断面.另风井场地设上宽2.5m,下宽1.5m, 高1.0m,梯形断面,净断面2.0m2,长50m的排洪明渠.该矿主井、副井、风井工业场地及各井口均不受洪水威胁.1 .地表防治水举措：1） 成立专门的防治水队伍,配足防治水设

35、备和仪器.2） 每年汛期前必须将井口周围的导水沟渠挖好疏通,并由专人负责.3） 修筑防洪沟,在井田地表修筑防洪沟组成的疏水网,将雨水导入山 脚疏水沟,并引到边界以外.4） 必须经常检查井田地表是否存在导水裂隙或其它导水通道,发现裂隙或其它导水通道,应及时用荒石及泥土回填封堵导水裂隙,并分层夯实,使之高出地面0.5-1m.假设无法回填洪泛区内的塌陷群时,可用土堤将其围截隔离, 以防积水洪水漫灌.5） 在井田范围内地表修筑排水沟渠,及时将汇水排至井田界外的河流或排洪沟谷中.136） 井田范围内低洼处雨季存有积水时,应优先采用自流排水,不具备自流排水条件时,应及时采用排水泵将积水排除.7） 排除积水

36、必须预防回灌和倒渗现象.因此,要尽可能并排除之水送到远离积水区.8） 假设是积水范围不大,积水不深,而且附近取材又方便的情况,在排出积水后,可用粘土将洼地填平、夯实,以防再次积水.9） 流经井田的河流,如其下方有岩溶含水层,河底裂隙多,不易修人工河床时,应考虑将河流该道.10） 及时排查和封堵、填堵老窑井口.11） 在常年性河流下及风氧化带留设防水煤柱.2 .平安设施发现透水预兆时停止作业,采取举措,并向调度室报告.经常清挖井下水仓, 保证水仓有足够容量.井下主水泵房设置 3台排水泵,1台使用,1台备用,1 台检修,保证正常使用.井田内各可采煤层均不存在带压开采现象,但水文地质中等,采取如下举

37、措：1水泵房通道设密闭门；2 5号煤排水暗斜井出口标高高出水泵房标高 51m,为人员逃生提供一定的 时间；3 水仓和水泵房之间连接通道设有可靠的限制闸门；4 水泵房内预留2台水泵的位置；5 井筒采用砌储或锚喷注浆预防井筒渗水.3 .治理举措平时增强防汛宣传,建立探放水治理制度,做好防水方案,成立“雨季三 防指挥部,组织雨季前“三防大检查,增强职工培训,保证平安生产.4 .物资举措保证雨季防治水物资供给.二井下防治水举措1 .矿井开拓位置及层位选择矿井设计首采区位于5号煤层521采区,主平碉、副斜井、回风斜井均利14 旧.2 .水害防治根本技术路线1矿井开采以前,应进行矿井水文地质勘探,查清矿井

38、的水文地质条件； 预测评价矿井涌水量,进行矿井防排水系统设计.在此根底上根据矿井未来五年 采掘方案制定矿井的总体防治水规划,确定不同阶段的防治水工程.2矿井开采过程中,应建立水害平安保证体系,包括物探探测仪器、钻探、 注浆设备、防治水机构,足够的排水水平、平安避灾路线、水闸门、水闸墙等. 超前探测掘井巷道前方的含水构造,用物探探测仪器对采区、采面精细探测,查 清工作面的水文地质条件,编写救水预案.3对井田范围内已关闭并进行平安条件评价, 制定矿井关闭过程平安举措, 并监测关闭废井与邻井水情,制定废井防水举措,将废弃矿井的采空区准确的绘 制在地质图上.3 .采掘工程所防治水举措1对掘进工作面配备

39、了探水钻机,在掘进巷道过程中,一定要坚持“预测 预报,有掘采必钻探,先探后掘,先治后采原那么和“防、堵、疏、排、 截五项综合治理举措.2在井底设置有足够容量的井底水仓和主排水泵房,在主排水泵房中设有 水泵,可满足矿井正常和最大涌水时的排水要求. 主排水泵房通道内设置了密闭 门,预防万一井下发生突水时不致危及主排水泵房. 泵房地面标高比其出口与车 场连接处底板标高高0.5m.定期清理水仓及大巷水沟.3对于本矿井采空区,生产过程中应指挥专人进行经常性的巡视,对采空 区地表产生的裂隙和塌陷区进行回填、灌浆或开挖溢洪道,预防雨季洪水沿塌陷 区裂缝灌入井下.4本矿东部井田煤层埋藏较浅,导水裂隙带已接近地

40、面,雨季来临之前作 好防洪准备,预防洪水从一切可能的通道涌入井下. 每年汛期前必须将井口周围 导水沟渠挖好疏通,并由专人负责.5工作面开采后灌浆积水在下一个工作面开采之前必须进行探放水,预防 溃浆事故的发生.6采掘工作面接近含水层、钻孔、采空区时,必须确定探水线进行探水,15 经探水确认无突水危险后,方可掘进.三井下探放水1.积水情况据2021年8月忻州市煤田地质勘探队提供的?山西省原平市石豹沟煤矿奇村井田采古空区积水、积气及火区调查报告?,奇村井田 2、4、5煤层采空区 均为俯采工作面形成的,而且煤层为倾斜煤层,采空区内根本无积水,只有小量 采空区涌水沿煤层底板顺采空区自流到各工作面水窝,

41、由潜水泵排到地面.经调 查,本井田范围内5号煤层有二个积水区,一是原北峪河家沟煤矿已关闭越界 开采形成的采空区内积水,积水面积为1460m,积水量为5400吊；二是奇村河家 沟在本井田西南部形成的采空区积水, 积水面积为1160点积水量为5040m,总 积水量10440m.详见下5号煤层采空区积水量统计表 6-3-7.表6-3-75号煤层采空区积水量统计表煤 层积水 位置积水面 积_2、采高m充水 系数煤层倾 角/ 0、积水 量,3、备注号5积水区G.9.440.340m0原北峪河家沟煤矿越 积水区二116010.250.3455040原奇村河家沟煤可在 本井田形成的采空区合计10440本矿井

42、田内有2、4、5号煤层采空区,采空区内一般无水.建议建设单位对本井田进行进一步的水文地质勘探工作,进一步摸清矿井的水文地质情况,继续加大对以上两采空区的调查,进一步查清采空区积水量.两采空区周围留有足够 的防水煤柱,不得随意破坏.根据矿井水文地质类型划分报告,本井田范围内2号煤层有2个积水区,积 水面积约28575m,积水量为3668丘4号煤层有1个积水区,积水面积约11750向 积水量为2320吊;5号煤层有4个积水区,积水面积约63250m,积水量为69621m. 其中5号煤层积水区一为北峪河家沟越界开采形成的采空区内积水,矿方目前正在治理越界开采形成的采空区及积水详见表3-2.在采空区周

43、围留有足够的防 水煤柱,不得随意破坏.表6-3-8 2 、4、5号煤层采空区老窑积水量理论公式估算统计表16煤层编 号积水位 置积水面 积 m2煤层厚度m回采率%采高m充水 系数煤层倾 角积水 量 m32采空积13mo 00.990.50.500.25(492246老窑积146750.990.30.300.25401422合计2857536684采空积117501.210.50.60.254023205积水区2665013.180.33.950.2540343911积力K区355013.180.33.950.25404581积力K区515013.180.33.950.25406646积力K区2

44、790013.180.22.640.254024003合计632506962112.防治举措在掘进巷道过程中,一定要坚持“预测预报,有掘采必钻探,先探后掘,先治后采的原那么.在井底设置有足够容量的井底水仓和主排水泵房,在主排水泵房中设有3台水泵,可满足矿井正常和最大涌水时的排水要求.定期清理水仓及大巷水沟.本矿周边山西忻州神达万鑫安平煤业、山西汾西正辉煤业有限责任公司昌达煤矿批准开采2、4、5号煤层,本矿与周边各矿都必须留有各自的矿 界保安煤柱及隔水煤柱.据忻州市煤田地质勘探队提供的?山西省原平市石豹沟煤矿奇村井田采古 空区积水、积气及火区调查报告?,本井田南部的山西汾西正辉煤业有限责任公 司昌达煤矿,该矿无越界开采现象.在该工程开工前、在本矿井基建及生产过程 中应增强矿井的生产地质及水文地质工作, 进一步查明本井田内采空区、周围其 它煤矿越界开采的范围和积水积气等情况,必须始终贯彻“预防预报、有掘必探、 先探后掘、先治后采的防治水原那么,保证矿井平安建设和生产.首采区首采面位于采古空区下方,矿方必须