辰溪矿业公司大坪煤矿水害(白沙)

1、.湖南省煤业集团辰溪矿业大坪煤矿浅部资源开采水害危险程度评价论证报告：.；、前言1.1、义务来源大坪煤矿隶属湖南省煤业集团辰溪矿业，自1971年投产以来已有43年的开发史，0m程度以下资源曾经根本枯竭。截止2021年末，该矿保有资源储量122b 46.0万吨，其中：0m程度以上老窑隔水煤柱39.0万吨、-400m-350m区段33采区保有资源储量 7万吨。且勘探资料阐明，矿井深部煤层赋存极差，并出现尖灭，不可采边境自北向南从-250m-400m贯穿全井田，-400m程度以下全部不可采，进展深部扩界和程度延深极不现实。由于33采区的资源储量可采期缺乏1年，大坪煤矿面临着严重的生存危机，目前只能依

2、托老区复采、进展护巷煤柱回收来进展维持矿井消费。辰溪矿业公司急大坪煤矿接替之所急，拟解放大坪煤矿0m程度以上老窑隔水煤柱开采，延伸矿井效力年限，曾于2021年10月份委托湖南楚湘建立工程编制了，并上报了湖南省煤业集团。由于该拟开采区域水害要挟极为严重，湘煤集团要求辰溪煤业公司重新委托具有评价资质的中介机构对该开采工程的水害危险程度、能否可控、开采方案的平安可行性等进展平安评价和论证。受辰溪矿业委托，湖南省煤业集团白沙工程设计承揽了工程，并于2021年3月11日至3月12日组织采矿、机电、地质、工程概算等相关技术人员在辰溪矿业公司平安部消费技术部、机电运输部等相关人员的大力协助配合下，对大评煤矿

3、进展现场勘察并搜集相关技术资料，根据国家法律法规、规定、规范和有关文件要求，现提交。1.2、评价根据1.2.1规程规范(2021)3 41.2.2辰溪矿业公司提供资料1湖南省煤田地质勘探指挥部第五勘探队1972年12月提交2湘煤集团辰溪矿业大坪煤矿水文地质图3湘煤集团辰溪矿业大坪煤矿矿井充水性平面图4湘煤集团辰溪矿业大坪煤矿水灾预警系统图5湘煤集团辰溪矿业大坪煤矿采掘工程平面图6湖南省煤炭地质勘查院2021年提交的7湖南楚湘建立工程编制的1.3、任务目的和义务1 查明评价区域内地质及水文地质情况。2评价拟开采区域内水害危险程度。3提出大坪煤矿浅部开采的建议方案。4 提出大坪煤矿浅部开采水害防治

4、措施5为工程立项和设计开采提供水害防治根据。1.4评价范围本次评价范围为矿井南翼0m程度以上，北起F断层上盘，南至矿井边境。面积约为0.49km2。2、矿井概略2.1、地理位置与交通2.1.1地理位置辰溪矿业大坪煤矿位于湖南省辰溪县城北、距县城km,行政区划隶属城郊乡，矿井地理坐标东经11014401101624，北纬280225280549。蒋家坪煤矿2.1.2交通蒋家坪煤矿区内以公路为主，铁路、水路交通极为方便。矿井有乡村公路约4km与省道1845线相连，可与国道320、209及319线相接，南至辰溪县城5km，怀化市区75km。矿山经1845线至辰溪站22km、麻阳站56km。水路运输以

5、沅水为主，辰溪至常德可航行百吨拖轮，顺江而下可通长沙及外埠。见交通位置图图2-1-1。交 交 通 位 置 图 图2-1-1大坪煤矿2.2、自然地理2.2.1地形地貌本区大部分为低山丘陵岩溶地貌，东部山岭最高点海拔533.0m，西部双溪河谷地形，最低侵蚀基准面标高129m(王家坪)，地表岩溶极为发育，大坪溶蚀洼地中分布众多的岩溶塌陷，漏斗成串珠状分布，石芽、溶沟、溶槽处处可见。仅西南部为碎屑岩组成的侵蚀构造缓坡丘陵地形。井田内相对高差100150m。2.2.2气候条件 本区属大陆型亚热带季风气候。阳光充足，雨量充沛，四季清楚，春季寒潮频繁，仲夏多雨易涝，夏末秋初多旱，冬寒期短。据辰溪县1952年

6、至2004年气候资料，本区主要气候参数：平均气温17.3，极端最高气温40.31974.7.23，极端最低气温-51976.1.27；年蒸发量1098.6 mm1573.7 mm，平均1326.53 mm，年降雨量1089.7mm2095.6 mm，平均8.39mm；月最大降雨量598.3mm1998.7；日最大降雨量211.8mm1998.7.7，平均降雨日160.6天；风向多为西北风或东南风，年平均风速1.69m/s。2.3、矿山开采情况大坪煤矿建于1968年1月，1971年12月建成投产。开采答应证由湖南省国土资源厅颁发，其证号为C4300002021121120049501，有效期为2

7、021年12月21日至2021年1月21日；开采矿种：煤；开采方式：地下开采；消费规模：6.00万吨/年；矿区面积：6.354平方公里；矿区范围由23个拐点圈定，其拐点坐标见下表2-3-1；开采深度：由250m至-400m标高。矿区范围拐点坐标表1980西安坐标系 表2-3-1点号XY点号XY13103734.25374226833.99103103102984.2437426123.9823104164.2537426948.99113103029.2437425893.9833104604.2537426743.99123103114.2437426013.9843105894.26374

8、26598.98133103084.2437426133.9853106299.2737426023.98143104944.2537426933.9863106614.2737425583.97153104144.2537425933.9873104229.2537424763.97163103879.2437425433.9883103019.2437424413.97173103144.2437425433.9893102264.2337424863.97面积6.354km2大坪煤矿采用斜井开辟，采煤方法为前进式房柱式采煤法，全部垮落法管理顶板。通风方式为中央边境式，通风方法为抽出式，掘

9、进头为部分通风机压入式通风。矿井以F3正断层为界分南北两翼。北翼已开采至-164.2m程度，于2003年开采终了彻筑水闸墙封锁。现矿井开采区域为南翼F3正断层上盘至F正断层下盘。划分三个程度： 矿井一程度标高0m，总回风程度+130m。四号正断层上盘为水淹区维护煤柱。一级暗斜井延深至-75m程度，二级暗斜井延深至-150m程度，分别向五号正断层上、下盘作三级暗斜井延深至-280m。上盘暗斜井由-280m往下四级暗斜井已延深至-400m程度，第一程度：m程度，已终了为维护煤柱，第二程度：m-150m程度,21采区程度已快回采完，第三程度：-150m m-400m程度，布置个采区，32采区已至-2

10、80m程度：33、34采区已至-400m程度。 根据大坪煤矿开采现状，21采区150至m 已快回采完成， -280m程度以下的煤层赋存极差。现消费区域集中33、34采区的-350m程度以下,开采最低深度已至-400m程度。只能布置一个完好回采任务面,可采储量7万t。因矿井深部资源已近枯竭,为延伸矿井开采年限，辰溪矿业公司欲回收南翼m程度以上老窑积水压覆地质资源储量(122b)39.0万t。2.4矿井开辟系统大坪煤矿采用斜井开辟，设有主斜井、副斜井、技改井、排水井、风井五个井筒，其井筒参数见表2-4-1。矿井各井筒特征 表2-4-1井筒称号坐 标方位坡度斜 长m落底标高mXYH主斜井310574

11、8.637426415.2239.9270025567.70副斜井3105526.25370296360.8528748220技改井3105723.837026389.35240.02403117820.90排水井3105545.137026033.25219240风井3103658.737426375.559063027200.0130.0提升系统为三级提升，其中：第一提升区间为地面+2400m程度，第二提升区间为0m-150m程度，第三提升区间为-150-400m程度。2.5、矿井供电系统 大坪矿井地面设35kV变电所一座狮子山降压站，共三路电源线，其中两回路电源线路引自35kV炮台110

12、kV变电所，线路截面均为LGJ-150，每回线路长分别为5km和5.5km。另一道路引自田湾35kV变电所，线路截面为LGJ-95架空线路，线路长为1.5km。狮子山35kV变电所安装3台主变压器，型号分别为S11-M-6300/35，S11-M-3150/35和S11-M-3150/35，其中一台任务，两台备用。狮子山35kV变电所6kV侧采用单母线分段式供电，经过三回路6kV架空线路送电至大坪工区地面开关房，两趟线路均为LGJ-120架空线路，线路全长为1.5kM。2021年新架设了一路LGJ-240架空线路，线路全长为1.45kM。大坪煤矿的井下高压电缆，经过平安改造，全部改换为矿用交联

13、电力电缆，大坪矿井地面至0m中央变电所为三路高压电缆下井，沿排水井筒敷设至0m程度中央变电所，型号均为MYJV223120mm2电力电缆。每回路长440m。大坪矿井装机容量为7641kW，井下最大涌水时的总用电负荷3759kW,井下负荷3150kW。2.6、矿井排水系统 大坪煤矿矿井排水为四级排水，即-435泵房排至-350泵房，33采区的-350泵房排至-150泵房，32采区的-280泵房和-210泵房排至-150泵房，-150泵房排至0泵房，0泵房排至地面。0m水泵房：共安装6水泵，其中5台D600-555型水泵，配用电动机型号JSQ158-4，功率680KW、电压6KV；1台200D-4

14、37型水泵，配用电机型号JS147-4，功率360KW、电压6KV，为生活用水泵，在应急情况下也可作污水排水泵用；水泵电控采用电抗器综合启动屏，并安装了无人值守水泵控制安装，在地面调度窒可对水泵进展监控。其中2台任务，3台备用，1台检修；0m水泵房的水仓容量为5500m3；沿管子道安装3778排水管1趟，3258排水管路3趟，长度630m，一趟377和一趟325排水管任务，两趟325排水管备用。 -150m水泵房：该泵房共安装水泵6台，其中有4台MD600-604P自平衡型水泵，配用电机JSQ1410-4，500KW，6KV，电控采用PBG-6A；2021年在-150m水泵房添加2台MD580

15、-707水泵，配备YB2-5604-4 6kV 1120kW电动机，添加一路37710无缝钢管沿-150m管子道经五上山敷设至矿井南翼地面，将-150m程度的涌水至接排到地面；其中1台任务，3台备用，2台检修；-150m程度的水仓总容量为4000m3；-150m排水井中安装有1趟3778排水管，2趟2798排水管，长度为470m，其中377管路任务，2趟279排水管备用。-210m水泵房：共安装3台200D-432型水泵，配用电机型号YBK2315S-4，功率110KW、电压6KV，其中1台任务，1台备用，1台检修；-210m水泵房的水仓容量为850m3；沿管子道安装1趟37710排水管，长度

16、217m。-280m水泵房：共安装4台水泵，其中3台MD280-435型水泵，配用电机型号YB400M2-4，功率280KW、电压6KV，1台D600-553水泵，配用电机JS147-4，360KW，6KV，其中1台任务，1台备用，1台检修；-280m水泵房的水仓容量为1200m3；沿管子道安装1趟37710排水管，排水管长度400m，1趟2738排水管，排水管长度600m。-350m水泵房：共安装3台水泵，其中1台MD280-437型水泵，配用电机型号YB450S2-4，功率355KW、电压6KV，2台200D-437水泵，配用电机JS-4，360KW，6KV，其中1台任务，1台备用，1台检

17、修；-350m水泵房的水仓容量为1200m3；沿管子道安装2趟2198排水管，排水管长度800m。-435m水泵房：共安装3台150D-304型水泵，配用电机型号YBK2280M-4，功率90KW、电压660V，其中1台任务，1台备用，1台检修；-435m水泵房的水仓容量为600m3；沿管子道安装1趟1598排水管，长度365m。3、矿井地质3.1、区域地质概略大坪矿井区域构造位置处于雪峰台背斜中的沅江复向斜的北段，构造轮廓主要以米家人背斜、牛楠溪背斜、孝坪复式向斜及三角坪背斜组成。大坪井田位于牛楠溪背斜和米家人背斜之间，原为一向南倾伏的向斜构造，因受F1正断层切割，西冀破坏东冀保管，呈单斜构

18、造。地层走向近南北，倾向西，倾角1826。详见：辰溪矿区地质图。3.2、井田地层大坪井田内出露的地层由新至老为：第四系(Q)、侏罗系下统(J1)、三叠系下统(Tld)、二叠系上统(P2)和二叠系下统(P)。1第四系(Q)分布于区内低凹地域及沟谷两侧。岩性为灰褐色砂土，亚砂土及褚黄色含砾亚粘土，厚016m。与下伏地层呈不整合接触。2侏罗系下统(J1)：主要分布于井田西南部。分为三段，岩性以砂岩为主，其次是砾岩，粉砂岩、泥岩、炭质泥岩。厚370m。3三叠系下统(Tld)：出露于井田中部罗家人至进马溪一带，岩性以青灰色略带肉红色的薄层致密灰岩为主，夹薄层钙质泥岩。厚约91m 。4二叠系上统(P2)：

19、长兴组(P2c)：分布于井田中部，根据岩性可分上下二部分。上部：灰白色厚层状石灰岩夹白云质灰岩。下部：深灰色灰黑色薄层状石灰岩与硅质灰岩互层，底部含两层生物泥灰岩，厚164m。吴家坪组(P2w)：岩性为一套海陆相的碎屑堆积为主的含煤地层。根据岩性组合和含煤性可分为上、中、下三段。上段：为浅棕灰色灰白色厚层状石灰岩，含大量燧石结核，厚35m。中部：为灰深灰色厚中厚层状石灰岩夹薄层泥灰岩，厚32m。下部：为主要含煤岩系，厚1620m。含煤一层，编号为煤层，属中灰、高硫、低磷、高热值肥煤。煤层厚02.5m，呈藕节状、鸡窝状分布，为较稳定煤层。 5二叠系下统(P1)茅口组(P1m):广泛出露于井田北部

20、及东部。岩性以灰白色厚层状灰岩为主夹白云质灰岩，厚l36m。栖霞组(P1ch)：分布于矿区东部及北部。以深灰色厚层状灰岩为主，其次为灰黑色灰岩和薄层状硅质灰岩，厚601lOm。黔阳组(P1q)：出露於丫鬓山、黄花洞及麻疯病院一带。岩性以灰黑色粉砂岩为主，其次是泥岩和细砂岩，厚050m。3.3、构造3.3.1井田根本构造大坪煤矿位于牛栏溪背斜和米家人背斜之间，原为一向南倾伏的向斜构造，因受F正断层切割，将西翼破坏，东翼保管，成为单斜，地层走向近于南北，倾向西，倾角1826，井田内主要构造以断裂为主，仅北部边缘有幅度不大的摺邹出现。3.3.2褶曲1桥儿岭向斜：位于肖家村与荆家湾之间，为一轴向东西的

21、平缓向斜长1200m宽300m，主要由吴家坪组成，中部因受十二号断层破坏，出露茅口组上部地层。2对家向斜：位于对家坡附近，为一轴向北50西的短轴向斜出露长500 m，宽300 m，轴部由长兴组组成，两翼出露吴家组，中部受二号正断层切割，轴部产生错移，北翼倾角16，南翼倾角22。3大岩坡背斜：位于井田东部，主要由茅口组组成，为一轴向北30东的短轴背斜，长500 m，宽400 m，两翼地层倾角18263.3.3断层井田内断裂较发育，以倾向正断层为主，使煤层沿倾向构成阶梯状赋存。较多的断层组合，沿煤层倾向切割煤体，严重地破坏了矿井内煤层的赋存。勘探及消费已查明落差大于20m的断层13条，其中对大坪煤

22、矿煤层赋存影响较大有9条，矿井构造复杂程度应属复杂类别。主要断层见下表3-3-1： 大坪井田断层一览表 表3-3-1断层称号地表位置性质产状规模走向倾向倾角落差(m)走向长(m)F1正断层井田西部边缘正1540SE45554006000F2正断层井田北部正65SE60301300F3正断层井田中部正1660SE57611054500F4正断层井田中部正30SE60431300F5正断层井田中部正1070SE60582400F6正断层井田东南部正6065SE50601505000F7正断层兰家湾一带正70SE701005000F8正断层跑马岭一带正70SE65201000F9逆断层大坪村逆340

23、SW451401500F10正断层井田东侧正350NE70701200F11逆断层井田北侧逆210300NE50501000F12正断层井田北侧正300NE60602000F13逆断层冲溶-沟口一带逆300NE505015003.4、含煤岩系及煤层顶、底板特征3.4.1含煤岩系大坪矿井主要含煤岩系为二叠系上统吴家坪组P2w，该组在矿井内总厚85m左右，按岩性可分为上部灰岩段和下部含煤段。灰岩段厚约67m，含煤段厚约18m，从上至下为：1灰黑色薄层状泥灰岩，具明显程度层理，含生物碎屑及黄铁矿结核，厚1.90m。2深灰色石灰岩，含大量燧石结核，厚7.20m。3兰灰色至深灰色薄层状硅质灰岩，底部夹钙

24、质泥岩及泥灰岩，厚5.80m。48煤层：黑色，块煤玻璃光泽，粉煤土状光泽，以光亮煤为主。消费井实测煤厚点25个，煤厚02.50m，平均厚度1.25m，点可采率90%，煤层构造较简单，呈藕节状、鸡窝状分布，为较稳定煤层。5灰褐色块状铝土岩，含黄铁矿结核及植物根部化石，厚03.77m。产网格长身贝、米克贝、瓦刚鱼鳞贝等化石。与下伏茅口组灰岩为平行不整合接触。3.4.2煤层顶、底板特征1伪顶：为一层厚00.2m的黑色炭质泥岩，发育不普遍，性脆易碎，回采时常随煤层垮落，不用专门放顶。2直接顶：直接顶为灰黑色薄层状泥灰岩或钙质泥岩，部分地域为硅质灰岩，厚04.61m，变化较大，其规律与煤层变化大致吻合，

25、岩性构造均一，具明显程度层理，硬度普通47级，抗压性较强，在本区及邻区消费井中掘进与回采时多不用支架，顶板不易垮落，属级顶板。3老顶：为兰灰色薄层状硅质灰岩及厚层状石灰岩，岩性稳定，各矿井在回采中常采用陷落法管理顶板。4直接底：直接底为灰褐色块状铝土岩，厚02.77m，变化较大，构造致密，吸水性及膨胀性均较差，在消费巷道中极少见底鼓景象。5老底：茅口组灰岩为灰白色，厚层状石灰岩，抗压强度较大。煤层顶板为级顶板，工程地质条件为中等类型。4、矿井水文地质4.1、地表水沅水从本区东部蜿蜒北流，多年平均水位111.5m1973-1975年，为最低侵蚀基准面。矿区内溪流有双溪河、大坪溪和湾溶溪。 1双溪

26、河：发源于北部云雾山南麓，自北向南流，流量0.16.4m3/s,属于季节性河流。因周边小煤矿采煤，致使河床塌陷河水断流1981年，小窑突水淹井后河水复流。大坪煤矿在2003年实施技术改造，改造前因大量疏排岩溶矿井水，出现了河水补给地下水的景象。矿井技术改造后，堵塞了井下突水点，地下水位恢复上升，2003年月24日9号泉水花林开场涌水水位标高为+161.0m，2021年4月25日实测9号泉水花林流量为34.9L/s，矿井北冀封锁后，泉水流量明显增大，双溪河又成为地下水的排泄通道。2大坪溪：发源于东部山岭冲沟，自东向西流，经罗家村汇入双溪河，流量04.812m3/s,属于季节性河流。因煤矿开采产生

27、大量地面塌陷，河水断流2001-2003年月。2003年月，于井下实施堵水，砌筑4座水闸墙，堵水胜利。2021年月27日实测报废老井口涌水量为606m3/h，分析以为该出口排泄了老窑水、岩溶水和部分地表水，成为塌陷区内积水的主要排泄通道。3湾溶溪为季节性小溪，仅在下大雨时间较长时才有流水，大部分时间干涸。4.2、岩层含水性1第四系冲积层主要分布于大坪村一带，双溪河谷两侧，岩性为砂质粘土、砂砾、卵石等组成，厚56m，透水性较强，为含水性较弱的孔隙潜水，主要补给来源为大气降水及下伏基岩水。泉流量0.52.8L/s，出露标高+.0+196.51m。2侏罗系砂砾岩层广泛出露于井田西部，其中主要含水层为

28、由中粗粒砂岩、砾岩等组成，砾粒分选不良，砾径0.54cm，成份以来岩及燧石灰岩为主，多为硅质胶结。钻孔穿该层段发现涌景象，泉水多沿山坡脚地带呈下降泉出露，流量0.025088公升/秒，出露标高为130.0245.32 m，主要补给来源为大气降水。3三叠系下统大冶组石灰岩广泛出露于矿区西南部及中部，主要泥质胶结的粉砂岩、砂岩、泥岩、薄层灰岩、泥灰岩、钙质泥岩等组成，厚约400m，岩性致密，裂隙节理不甚发育，岩层含水性差，普通可视为隔水组。可以阻挠其上部含水层向矿坑充水。4二叠系上统长兴组石灰岩广泛出露于井田中部，主要含水层为厚薄层状灰岩、白云质灰岩、硅质灰岩，普通厚164m。底部岩性较致密，普遍

29、存在有28m厚的泥灰岩，起隔水作用。加之在矿井范围边缘，不会对矿坑充水起显著作用。泉水多沿山坡裂隙溶洞发育带呈下降泉出露，泉流量0.978.91 L/s，出露标高+160.12+192.38m，为含水性中等的裂隙溶洞承压水。5二叠系上统吴家坪组灰岩出露于井田北部六冲溶、界儿坡、大坪及东部桃子坨地带。含水层主要为厚层状灰岩，普通厚83m，地表岩溶裂隙景象发育。有3个钻孔见溶洞3个，总高为15.8m，发育深度位于+100m以上。泉水多沿山坡脚灰岩裂隙溶洞发育带呈下降泉出露，泉流量0.1054.10 Ls1972年，为富水性中等-极强的裂隙溶洞承压水。该组为8煤层的顶板,由于岩溶裂隙发育和断裂构造错

30、动，构成吴家坪组灰岩与茅口组灰岩两个含水层间水力联络，构成了复杂的水文地质条件。6二叠系下统茅口、栖霞组灰岩广泛出露于井田的东部和东北部。主要含水层为厚层状石白云质石灰岩。地表裂隙、溶洞、岩溶漏斗发育。该组为煤层底板，虽中间相隔有O2.77m的铝土岩，但不具普遍隔水作用。随着深度加大，岩溶溶洞由溶洞转为裂隙，并随深度添加裂隙减少。根据矿井开采资料，在-150m和-300m有两个分界限。即-150m以上岩溶发育，-300m以下裂隙变弱。泉水沿山坡脚灰岩裂隙溶洞发育地带呈灰岩夹下降泉出露，流量0.30100 LS1972年。钻孔岩层裂隙溶洞率62.1%，出露标高176.65-350.0m。4.3含

31、、隔水层分析1隔水层：三叠系下统大冶组石灰岩；二叠系上统长兴组石灰岩底部，岩性较致密的泥灰岩，厚为28m。 2含水层：第四系冲积层；侏罗系砂砾岩层；二叠系上统长兴组石灰岩；二叠系上统吴家坪组灰岩；二叠系下统茅口、栖霞组灰岩。4.4断层导水性大坪井田根本构造为岩层产状倾向向西的单斜构造，东侧为地下水补给区，西侧因含水层上覆隔水层而具承压性质。井田内断裂构造发育。其中含、导水性好的断层主要有F3、F4、F5、F8，部分导水有F1。大坪矿井大致以F3断层为界，F3断层以北巷道突水点少，且涌水量不大；F3断层以南突水点较多，涌水量相对较大，且突水点均位于断层附近，阐明F3南翼水文地质条件较复杂，断层含

32、、导水性好。各断层含水、导水性分述如下： F1：出露于大坪井田的西部边境，区内主要河流双溪河沿断裂发育。F3：位于井田中部,据省煤勘五队资料，钻孔7-4号孔孔深287.0m，遇F3断层后出现涌水，水位高出地面36.29m，静水位标高197.59m。据放水实验：水位降低36.29m，单位涌水量0.158L/sm，浸透系数0.108m/d。断层两盘含水层具有水力联络，尤其是浅部岩层岩溶发育， F3具有较好的含、导水性。 F4：位于井田中部,据省煤勘五队钻孔资料，钻孔6-3孔孔深227.97m遇F4后出现涌水，水位高出地面8.46m，静水位标高195.52m，放水实验水位降低7.76m，单位涌水量0

33、.25lL/sm，浸透系数0.209m/d。 F5：位于井田中部,长2.4Km。南部走向北东1015，往北至大坪村变为北东70，倾向南东，倾角60，断层落差最大58m，往南交于F1，往北被F10切割。具有较强的含、导水性。F8：含导水性较好，并且沟通两盘含水层的水力联络。4.5老窑水分布情况区内老窑分布较多，非法小窑常以游击式开采，具有开采位置不清，范围不明。采后地表塌陷严重，并导致复塌，且采空区内积聚大量的地下水。老窑采空区与地表浅部岩层风化裂隙、岩溶漏斗相沟通，构成矿井浅部积水的补给通道。4.6矿井历年突水及涌水量情况4.6.1矿井突水由于矿井直接充水含水层为灰岩溶洞、裂隙水。据统计，建矿

34、40多年以来，本矿井共发生过43次矿井突水，涌水量大于100m3/h的突水点主要分布在0m标高以上，个别在0m -150m标高之间，-150m标高以下突水点涌水量在260m3/h，涌水量较小。另周边小煤窑突水对大坪井产生影响的有8次。具有代表性实水分述如下：1庙头湾井、张华珍井小煤窑在近F1断层上盘，发生突水事故，呵斥双溪河潭木岭段溪水断流，导致大坪矿井被淹。突水点距F1 650m。之后大坪矿井井下水量由90年代初期300m3/h，增至90年代末的1200m3/h，雨季到达2500 m3/h。2据1/20万沅陵幅和省煤勘五队资料，大坪矿井1972年8月26日在开采+107m中段时F3断层发生突

35、水，8小时后地面井泉干涸，地面产生塌陷8处，影响范围1km2。3矿井早期许多任务面在F5断层发生突水事故。1988年，一程度0m南四上山在+100m北平巷时该断层呵斥淹程度事故;21采区在掘-150南副平巷时遇断层突水时最大涌水量1000m3/h,正常涌水量420m3/h；原-150m集中下山的-220m北平巷遇该断层裂隙水呵斥淹程度事故。41988年8月21日大坪井南翼+100巷道近F8断层突水，瞬时涌水量5000m3/h，稳定后正常涌水量200 m3/h，呵斥F8两盘地面发生大面积塌陷。52001-2003年月期间，煤矿开采产生大量地面塌陷，河水断流。2003年月，于井下实施堵水，砌筑4座

36、水闸墙，堵水胜利。注：2021年月27日实测报废老井口涌水量为606m3/h，此涌水量比矿井初期开采时的涌水量添加了100倍，分析以为该出口排泄了老窑水、岩溶水和部分地表水，成为塌陷区内积水的主要排泄通道。大坪煤矿井下突水情况详见表5-5-1。大坪煤矿井下突水情况 表4-5-1突水点编号突水时间突水点位置瞬时突水量m3/h备注TS11972.8.25+107mTS21973.6.30+85m570TS31978.12.150南大巷300TS41987.8.27-110m平巷200TS51988.8.21+100m南翼5000淹井，地面产生塌陷18个，死亡2人。TS61994.1.24-150m

37、南副平巷1600TS71995.8 +38m1500TS82021.2.12-280南大巷10遇溶洞水TS92021.2.23-245北平巷，40掘煤层时遇断层突水TS102021.3-2802TS112021.4.2-310北平巷探巷30遇五号断层、裂隙水TS122021.7.15-265南平巷2#探巷10回采任务面透水TS132021.8.13-330北平巷采空区65回采任务面透水TS142021.9.9-280回风上山10掘进任务面透水TS152021.9.13-245上山5掘进任务面透水TS162021.10.15-435北平巷5掘进任务面透水TS172021.12.3-280北平巷4

38、0掘进任务面透水TS182021.2.15-260南平巷10掘进任务面透水TS192021.3月-296平巷1.5TS202021.3.15-265m南二副平巷30掘进任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS212021.7-295平巷80TS222021.7.5-215m南二副平巷20回采任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS232021.8.15-295m南平巷10回采任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS242021.9.17-281m南平巷40任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS252021.2-2806TS262021.3-2806TS272021.8-28010TS282021.10-160平巷2

39、TS292021.10-160北西平巷6TS302021.1-200平巷3TS312021.1.15-200m平巷10TS322021.1.17-400m南平巷40任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS332021.2-190平巷60TS342021.2-400北平巷12TS352021.2.17-190m平巷40任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS362021.2.17-280m北西平巷10任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS372021.3-2654TS382021.3-280北西平巷6TS392021.3.21-265m南二副平巷6回采任务面顶板岩石破碎，溶洞多透水TS40-85平巷40TS41

40、0大巷12TS42-25南平巷45TS43-130平巷304.6.2大坪煤矿历年涌水量统计大坪煤矿现消费区在矿井南翼即F3断层以南至矿井边境，开采深度在0 m程度以下。2003年前，矿井年平均涌水量为3381413m3/h。2003年以后，矿井实施堵水治理后，矿井年平均涌水量为226712m3/h，且涌水量与降雨关系不明显，阐明实施堵水治理后，破坏了岩层裂隙、断层破碎带导水通道，阻隔了地表与矿井的水力联络。目前开采至-400m，普通涌水量576m3/h，最大涌水620 m3/h。大坪煤矿历年涌水量统计详见表4-6-1。大坪煤矿历年涌水量统计表 单位：m3/h 表4-6-1 月年 1234567

41、89101112年平均1993450450480520520610650650600550500500540 1994530800820850800100010001000950800620500806 1995480650650650800850850800650650550450669 1996520520540580720850900850800750720700704 1997750750800800850850950900850800750750817 1998750800800850850900900900850830800800836 1999850850850900900950

42、11001000950900900850917 2000850850900900100012001300120011001100110010501046 20011200120012001250125013001500150014501400130012501317 20021200120013001300150015801600165015401400013001413 20031300130013001300500380400450440400390380712 2004380380390390410410420450450420400380407 20061821853023082472

43、45238232240248198192235 2007197198203233243247282261228210210203226 2021195205228230225225240230223220750620299 2021329372345360363407411357339500502426393 2021401415439474539543502505558545530520498 2021558545543596596620605600590595543540576 20214604664945415914914904864935204844905002021460466494

44、542592491490487493502阐明：12003年5月大坪技改工程完工，井田北翼水被封堵；21994年1月-150m突水，涌水量约300m3/h,1994年11月封堵31995年8月+38m突水，涌水量约1500m3/h，历时10天。42021年11月6日+160m突水。4.7井充水要素矿区地下水是矿坑主要充水源，地下水的主要补给气降水对矿井有影响的充水要素主要有：4.7.1大气降水大气降水是矿区内地表水和地下水的主要补给来源，是矿坑水的主要要素。大气降水是经过地表风化残坡积层、风化岩层裂隙带、浅部灰岩溶洞、溶隙、构造带和采空区塌陷裂隙带等渗入补给各含水岩组，然后向矿坑充水，成为矿坑

45、的主大坪矿井地表塌陷对照表4-7-1。大坪矿井突水与地表塌陷对照表 表4-7-1突水时间突水地点地表影响1972.8.25+107m程度突水后小时，地面产生处塌陷1973.6.30+85m程度地面产生3处塌陷1988.8.21+100m程度呵斥大坪溪断流，地面产生18处塌陷2021.11.6+130m程度4.7.2地表水体区内地形大部分为低山丘陵岩溶地貌，主要水体有双溪河、大坪溪、湾溶溪等。4.7.3煤层顶底板灰岩溶洞及裂隙水煤层顶、底板均为含水丰富的灰岩，溶洞、溶隙发育。吴家坪组灰岩直接覆盖于煤层之上，煤层底板与茅口组灰岩仅有一层02.77m厚的铝土岩，普通不起隔水作用。区内煤层顶底板灰岩地

46、表出露面积大，大气降水、地表水补给条件好，地下水动、静储量丰富是矿井开采的直接充水要素。4.7.4老窑及采空区积水区内老窑分布较多，采后地表塌陷严重，并导致复塌，采空区内积聚大量的地下水。老窑采空区与地表浅部岩层风化裂隙、岩溶漏斗相沟通，构成矿井浅部积水的补给通道，是矿井开采的直接充水要素。4.8矿井充水条件4.8.1地面补给条件1本区为低山丘陵地形，地表植被、地表水系较发育，地下水除接受大气降水补给外，洪水期河流水位抬升，近岸地段河水渗漏补给。2碎屑岩裂隙水主要接受大气降水补给外，河流切割地域，地表水的补给也是重要补给来源之一。3石灰岩岩溶裂隙发育，地貌为溶丘洼地，构造岩溶发育，除大气降雨渗

47、漏补给是重要的补给源外，地表水的补给也是重要的补给源。4.8.2井下补给条件区内地下水主要在东、北、南部低山丘陵岩溶区接受大气降雨补给，经吴家坪组、茅口组含水层、溶洞、裂隙、断层破碎带、岩溶管道等，顺地层岩溶、裂隙、断层破碎带、岩溶管道发育方向，向矿井补给。4.9 矿井水文地质类型1矿井浅部老窑密布，开采范围不明，采空区内积聚了大量的地下水。2矿区内含水层主要为长兴组、吴家坪组、茅口栖霞组石灰岩岩溶裂隙含水，吴家坪组灰岩及其底部的茅口灰岩均为含水性强的溶洞裂隙承压水。3矿区内断层发育，沟通了主要含水层，矿井巷道掘进至断层附近时，多次发生突水，其含、导水性强。4浅部岩溶发育，由于浅部煤层的开采，

48、引起地表大面积塌陷和裂隙，大气降水易经过塌陷区渗入矿井。综上所述，大坪煤矿属于开采煤层顶底板岩溶裂隙充水矿井，含水层富水性为中等极强；断裂构造发育,导水性强，矿区内岩溶漏斗、塌陷较多，并有老窑采空区积水；本区地下水补给来源主要是大气降水、地表水，矿井充水途径为岩溶裂隙、断裂带、老窑采空区。矿井水文地质条件类型为极复杂类型。5、历年矿井水害治理概略5.1地面治理概略及现状12003年5月大坪技改工程对地面塌陷，底部疏松带采取注浆、上部黄泥回填夯实的措施治理。22003年5月以后不定期对地面塌陷，底部疏松带采取注浆、上部黄泥回填夯实方法治理多次，特别是2021年辰溪县政府投入近1000万元资金对大

49、坪矿区地面塌陷、双溪河堤坝、大坪溪堤坝、湾溶溪防洪渠、环形排水沟等进展专项治理，治理面积达0.7km2。5.2井下治理概略12003年5月大坪技改工程完工，井田北翼水被封堵。22021年来对0以上、F3断层以南区域，采用疏干开采方法。采取突水点实施控制放水、井巷探放水、添加排水才干、保证电力等措施，对矿井灰岩溶隙、溶洞、裂隙水、老窑积水及断层破碎带等承压水，实施探、控、疏、堵、截方法进展治理。尽能够的消除矿井水患危害。5.3治理效果2003年5月大坪技改工程完工后，矿井年平均涌水量从2003年前3381413m3/h，降至226712m3/h，且涌水量与降雨关系不明显。2021年来，对0m水以

50、上、F3断层以南区域，采用疏干开采方法进展了试采。矿井灰岩溶隙、溶洞、裂隙水、老窑积水及断层破碎带等承压水，实施探、控、疏、堵、截方法进展治理，矿井实践排水量没有明显增大，证明涌水量与降雨关系不明显。阐明实施探、控、疏、堵、截、排方法治理措施有效，破坏了岩层溶洞、溶隙、裂隙、断层破碎带及老窑导水通道，阻隔了地表与矿井的水力联络，减少了矿井水患危险性程度。经过井上、下的有效治理，切断了大气降水对下部老窑水体、溶洞水、断层水的补给，大坪煤矿自2021年来，杜绝了突水事故的发生，矿井涌水量也控制在500m3/h以下。6 .拟开采区域水害危险性要素识别6.1矿井突水水源及涌水源特征规律6.1.1大气降

51、水为主要水源的涌水特征规律1矿井涌水动态与降水动态相一致，具有明显的季节性和多年同期性变化规律。2多数矿床随采深添加，矿井涌水量逐渐减少，其涌水顶峰值出现滞后的时间增长。3矿井涌水量的大小还降水性质、强度、延续时间及渗入条件有亲密关系。6.1.2地表水为主要充水水源的涌水特征规律1矿井涌水动态隋地表水的丰枯做季节性变化，且其涌水强度与地表水的类型、性质和规模有关。受季节流量变化，其涌水强度也呈季节性周期变化，有年年性大水体补给予时，可呵斥水头补给稳定的大量涌水并难于疏干。有汇水面积大的地表水补给时，涌水量大且衰减过程长。2矿井涌水强度还与井巷到地表水体间的间隔 、岩性与构造条件有关。普通情况下

52、，其间距越小，那么涌水强度越大；其间岩层的浸透性越强，涌水量越大。当其间分布有厚度大而完好的隔水层时，那么涌水甚微，甚无影响；其间地层受构造破坏越严重，井巷涌水强度也大。3采矿方法的影响。根据矿床水文地质条件选用正确的采煤方法，开采近地表水体的矿床，其涌水强度虽会添加，但不会过于影响消费；如选用方法不但，可呵斥崩落裂隙与地表水体相通或构成塌陷，发生突水和泥沙冲溃。6.1.3地下水为主要充水水源的矿床涌水特征规律1矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。2矿井涌水强度与充水层厚度和分布面积有关。3矿井涌水强度及其变化与充水层水量组成有关。4矿井涌水强度与溶洞、层溶体积大水及充水量有关。4矿

53、井涌水强度与断层破碎带空隙性及其富水程度有关。6.2、地表水水害识别1双溪河：发源于北部云雾山南麓，位于矿井边境西6-8号拐点附近，自北向南流，流量0.16.4m3/s,属于季节性河流。对矿井开采影响较不大。2大坪溪：发源于东部山岭冲沟，自东向西流，经罗家村汇入双溪河，流量04.812m3/s,属于季节性河流。对矿井开采有直接影响，危害性大。3湾溶溪为季节性小溪，位于贺家垴附近，仅在下大雨时间有流水，大部分时间干涸。对矿井开采有直接影响，危害性大。6.3 老窑采空水害识别6.3.1老窑积水水害识别区内老窑分布较多，非法小窑常以游击式开采，具有开采位置不清，范围不明。采后地表塌陷严重，并导致复塌

54、，且采空区内积聚大量的地下水。老窑采空区与地表浅部岩层风化裂隙、岩溶漏斗相沟通，构成矿井浅部积水的补给通道，对矿井开采有直接影响，危害性极大。6.3.2采空区积水水害识别1、根据湖南省煤业集团辰溪矿业公司大坪煤矿充水性图知0以上F4新断层下盘南翼水淹集水区积水量，封锁时间1997年6月，标高-20m+38 m，积水量4万m3，其他区域存在积水，数据不详。对矿井开采有直接影响，危害性极大。2F3正断层下盘水淹集水区，标高-150m+150 m积水量40万m3。已采取封锁措施，对矿井0m程度以上开采没有直接影响，危害性不大。3F3正断层上盘南翼水淹集水区，封锁时间2003年6月，标高-100m0

55、m，积水量10万m3。已采取封锁措施，对矿井0m程度以上开采没有直接影响，危害性不大。432采区北翼水淹集水区，封锁时间2021年5月，标高-245m-230 m，积水量1000m3。已采取封锁措施，对矿井0m程度以上开采没有直接影响，危害性不大。531采区水淹集水区，封锁时间2002年5月，标高-250m-150 m，积水量10万m3。已采取封锁措施，对矿井开采0m程度以上没有直接影响，危害性不大。6.4岩溶水害识别6.4.1溶洞发育规律矿井直接充水含水层为灰岩溶洞裂隙含水层，煤层顶板为吴家坪组灰岩，底板茅口组灰岩。尤其是底板茅口组灰岩地表出露面积大、岩溶发育，从而使大气降水、地表水补给条件

56、良好。且岩溶有如下发育规律：1岩溶发育程度受岩性控制：据钻孔见裂隙溶洞率统计，二叠系下统P1m+P1q可溶岩中裂隙溶洞最发育，占62.1%，其次为二叠系上统P2c和P2w，岩层裂隙溶洞率分别为20.7%、17.2%。地面塌陷以可溶岩与煤煤系地层接触带最多，据此推测该接触带岩溶相对发育。从地表发育的漏斗、落水洞来看也有同样的规律，地面发现的8个漏斗中有6个发育于P1m+P1q岩层中，其他2个发育于P2c岩层中。2岩溶发育的垂直分带性：地表浅部标高150200m为岩溶最发育的地段，占48.3%；50150m段次之，占20.7%；050m段占10.3%。3岩溶发育程度受构造控制：从岩溶漏斗的分布和陈

57、列方向来看，普通与断裂延伸方向一致或分布于断裂附近。地下溶洞发育方向有沿地层走向发育之景象。6.4.2岩溶水水害危险程度根据矿井多年来发生的突水资料分析，0m程度以上煤层底板突水频率高，且突水来势猛、水量大并伴有大量泥砂涌出，直接呵斥地表塌陷。而煤层顶板突水频率低，水量小，突水后地表影响较小。随着矿井开采深度添加，其突水次数、突水量相对减小。这两组含水层为岩溶裂隙水充水类型，为矿井直接充水水源。对矿井开采有直接影响，危害性极大。6.5断层水害识别6.5.1断层发育情况区内断层较发育，为导水性很强的张性断层，断裂带附近岩溶发育，富集岩溶水，是迳流通道。断层破坏了地层的完好性、延续性，降低了岩石的

58、力学强度，且连通了含煤地层顶、底板的含水层或地表水。矿井在接近断层影响带附近时，常有断层裂隙水突出，突水频率较大，涌水量相对也较大。部分导水F1。含、导水性好的断层主要有F3、F4、F5、F8。6.5.2断层水水害危险程度断层主要有F3、F4、F5、F8断层富水性强，导水性好，断层两盘含水层具有水力联络，同时阐明断层两盘岩层中，尤其是浅部岩层岩溶发育，且受构造控制。对矿井开采有直接影响，危害性极大。7、拟开采区域水害评价7.1、拟开采区域水害矿井充水情况评价1根据地表水、岩溶裂隙水、断层含、导水性、老窑水及采空区积水的水文条件分析；历年矿井实践排水量、涌水量分析；历年水害治理措施效果分析。矿井

59、水补给的主要要素是大气降水。破坏溶洞水、裂隙水、断层水、老窑水、采空区积水其补给条件的措施有效，阻隔了地表水与矿井的水力联络。2实施堵、截等方法的治理措施，破坏了井下岩层溶洞、溶隙、裂隙、断层破碎带及老窑导水通道，阻隔了矿井开采区域外的水力联络。减少了矿井水患危险性程度。3本矿8号煤层顶板为巩固灰岩，从开采历史以阐明，采用房柱式采煤方法管理顶板，对顶板不会呵斥大的破坏。根本上不会影响上部隔水层。评价以为，拟开采区域0m程度以上的充水要素仍为大气降水、地表水、岩溶裂隙水、断层水、裂隙水。7.2、拟开采区域透水危险可控性评价1根据拟开采区域水害矿井充水情况，分析其溶洞水、裂隙水、断层水、老窑水、采

60、空区积水等的内外补给通道阻隔有效。大部份间接或直接消除了大气降水对矿井水的补给才干。2根据矿井拟开采区域积水量情况积水量情况，积水量可采取措施有效排放。3根据历年矿井水害治理概略，实施探、控、疏、堵、截等方法治理，在2003年后，矿井涌水量在226712m3/h，且涌水量与降雨关系不明显。4本矿8号煤层顶板为巩固灰岩，采用房柱式采煤方法管理顶板对顶板不会呵斥大的破坏，根本上不会影响上部隔水层。评价以为，0m程度以上拟开采区域水害，采取填、截、探、疏、堵等方法治理等有效措施，水患危害危险性可以控制。7.3、拟开采区域开采矿井供电系统可靠性平安评价7.3.1矿井供电情况 大坪矿井地面设35kV变电