中长期防治水规划

山西和顺正邦煤业有限公司2018～2022年矿井防治水规划矿井所在地：山西省和顺县报告性质：2018～2022年矿井防治水规划报告编制单位：山西地宝能源有限公司报告编制人员：王长春、郭秀娟、崔雅民、郭春林、张春燕报告审查：山西和顺正邦煤业有限公司孔祥忠山西和顺正邦煤业集团公司祁云峰技术负责人：山西和顺正邦煤业有限公司刘宏凯山西和顺正邦煤业集团公司李怀民单位负责人：山西和顺正邦煤业有限公司张国信山西和顺正邦煤业集团公司刘斌武目录第一章矿井概况 1第一节基本情况 1第二节矿井现状 4第二章井田地质及水文地质 5第一节井田地质 5第二节矿井水文地质 21第三章矿井充水因素分析及水害防治 33第一节矿井充水因素分析 33第二节主要水害及其防治 43第三节本矿防治水工作 50第四章矿井防治水规划 51第一节矿井防治水总体规划 51第二节地面水害防治规划 52第三节井下水害防治规划 54第四节其他规划 60第五章规划实施及预期效果 61第一节规划实施 61第二节预期效果 62PAGE1前言为认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针、加强煤矿防治水工作，杜绝重大水害事故发生，确保煤矿安全生产和职工人身安全，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》特编制本规划。本规划在实施过程中收集了矿井已有地质、水文地质资料，分析了矿井水文地质条件，确定了矿区存在的水文地质问题，并针对正邦煤矿的水文地质特点，结合采掘计划，提出了正邦煤矿的防治水规划总体思路，确定了防治水策略，论证了各项防治水工程的必要性、合理性和可行性。PAGE52第一章矿井概况第一节基本情况一、位置交通山西和顺正邦煤业有限公司煤矿位于和顺县城西南约1.5km处的义兴镇串村以北，行政区划隶属于和顺县义兴镇管辖。井田地理坐标为东经″-37°21′25″。该矿位于和顺县城西南约1.5km处，井田南侧有阳（泉）-涉（县）铁路和阳（泉）-黎（城）207国道通过，榆次-和顺公路从矿区南部通过，距该矿仅500m；距和顺火车站约1km，交通条件十分便利。附交通示意图二、井田地形地貌本井田位于太行山中段西侧，属中山侵蚀区，基岩裸露，沟谷纵横发育，切割剧烈。区内基岩大面积裸露，少部分被黄土及冲积物所覆盖，冲沟发育。井田内地势总体为北西高、南东低，最高点在井田中部偏西的摩天垴山顶上，标高1547.9m，最低点在井田北部的清漳东源的河床中，标高1264.9m，最大相对高差为283.0m，地形坡度一般在15°～25°之间。三、河流水系矿井北部边界为清漳东源经过，以西为张翼河，清漳河发源于昔阳县少山大龟谷。据蔡家庄水文站资料：清漳东源流量平均为1.55m3/s，最大流量为694m3/s。四、气象及地震气象和顺县属北暖温带大陆性季风气候。其气候特点是春季干旱多风，夏季温和多雨，秋季气候凉爽，冬季寒冷少雪，全年夏短冬长。根据和顺县气象站2001-2016年观测资料，主要气象要素特征如下：降水量：多年平均降水量为537.5mm，2002年最大为697.7mm，2004年最小为429.4mm，降水量年内差异悬殊，主要集中在7、8、9三个月，占年总降水量的60%。日最大降水量163.8mm，每小时最大降水量45.8mm，10分钟最大降水量24.3蒸发量：多年平均蒸发量为1548.0mm，2009年最大为1588.1mm，2003年最小为1348.3mm。气温：多年平均气温7.5℃，其中1月分最低，平均-8.1℃，7月分最高20.0霜期：全年无霜期平均为132d。平均初霜期始于9月，最早9月2日，最迟10月13日。平均终霜期在5月中旬，最早4月14日，最迟6月4日。风速：年主导风向为西南风，冬季多西风，夏季多西南风，多年平均风速为2.02m/s，2006年风速最大为23m/s,2009年风速最小为1.8m其他：全年平均相对湿度63%。最大冻土深度110cm，10cm深土壤冻结始于11月27日左右，解冻日期为3月11日左右。地震根据山西地震局资料，按照国家标准GB500112010《建筑抗震设计规范》(2016版)，本井田对应的地震基本烈度为Ⅶ，动峰加速度值为0.10g。(五)社会经济状况和顺县位于山西省东部边境，太行山之巅。现辖5镇5乡，面积2250km2，人口14.38本县地势高峻，山地丘陵居多，农作物以种植玉米、莜麦、土豆、谷子糜黍、黄豆为主，其次为荞麦、黑豆、高粱等。畜牧业较发达，以饲养牛、羊、骡、马、驴为主，牛的数量居全省之冠。矿产资源以煤、铁、铝、耐火粘土为主，其它矿产有铜、磷、硫、水晶石、辉绿岩、白云石等为主，尤其以煤储量最大。境内名胜古迹有云龙山公园、懿济圣母庙、姑岩栈道等。第二节矿井现状一、矿井概况山西和顺正邦煤业有限公司是由原山西和顺正邦煤业有限公司（旧名称山西省和顺县联松联办煤矿，面积为4.8604km2）和原山西和顺百利煤业有限公司（旧名称山西省和顺县西沟联营煤矿二坑，面积为1.314km2）整合而成，并扩大原山西和顺正邦煤业有限公司与山西和顺百利煤业有限公司之间的空白区（0.1156km2),批准开采3—15#煤层，矿区面积为6.2824km2，矿井核定生产能力为180万吨／年，开采方式为地下开采。批准开采的煤层为3-15#煤层。现开采15#煤层，15#煤层平均厚度5.5m，为基本全部可采的稳定煤层，15#煤层保有资源储量为5365万t,服务年限为12.4年。井田内无其它生产小窑，但原煤矿有8#煤老空。井田周围分布有2座煤矿，西为潞安一缘煤业，东为隆华北关煤业。附四邻关系示意图第二章井田地质及水文地质第一节井田地质一、井田地层本井田位于沁水煤田阳泉煤炭国家规划区东南部，和顺普查勘查区中段东部边缘。井田内基岩大面积出露，二叠系下统下石盒子组、山西组及石炭系上统太原组地层在井田东南、南部零星分布；二叠系上石盒子组地层广泛分布于井田中西、北部；新生界覆盖于各个时代基岩之上。根据和顺普查区、山西和顺正邦煤业有限公司补充地质勘查及水井地质资料，井田内地层由老至新发育有奥陶系下统亮甲山组(O2l)、（O2x)中统上马家沟组（O2s)、峰峰组（O2f）；石炭系中统本溪组（C2b)、上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s)、下石盒子组（P1x）及上统上石盒子组（P2s）以及第四系中、上更新统（Q2+3)全新统（Q4）。现将井田内地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老至新简述如下：(一)、奥陶系(O)1、下统亮甲山组(O1l)岩性为灰色含燧石结核厚层状白云岩，本组地层未揭穿，据水井揭露厚度为15.80m。2、中统下马家沟组（O2x）岩性上部为灰色薄-中厚层状石灰岩、夹薄层泥灰岩；中下部为青灰色中厚层状白云质灰岩，夹角砾状含白云质灰岩，底部为泥灰岩及薄层砂岩，水井揭露厚度为181.40m，与下统亮甲山组地层呈整合接触。3、中统上马家沟组(O2s)岩性上部为深灰色石灰岩、白云质灰岩，夹薄层角砾状泥灰岩；中部为深灰色豹皮状灰岩、厚层状石灰岩；下部为角砾状泥灰岩、泥质灰岩，局部夹有石膏，水井揭露厚度287.00m，与下马家沟组地层呈整合接触。4、中统峰峰组(O2f)：下部为角砾状泥质白云岩、角砾状泥灰岩，底部为泥质灰岩夹薄层石膏带，中部为灰黄色厚层状泥灰岩夹豹皮状灰岩，裂隙发育，为方解石脉充填，上部为深灰色厚层状石灰岩夹灰黄、灰色白云质泥岩，与下伏地层整合接触，水井揭露厚度285.60m。(二)、石炭系(C)1、中统本溪组(C2b)主要由浅灰、灰色砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩和1-2层深灰色透镜状石灰岩组成，夹1-2层煤线，底部为山西式铁矿及薄层铝土矿。平行不整合于奥陶系灰岩侵蚀面之上，沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制。厚12.96-25.60m，平均17.35m。局部含有1-2层薄煤，均不可采。2、上统太原组（C3t）由灰色砂岩、深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成。主要灰岩有3层（K4、K3、K2），全区稳定，由北向南变厚，是很好的标志层，K4、K3灰岩相当于西山东大窑、斜道灰岩，K2灰岩相当于毛儿沟与庙沟灰岩合并层。15号煤下之透镜状灰岩与吴家峪灰岩（L0）层位相当。所含煤层自上而下编号为81、8、9上、9、11、12、13、14、15等9层煤，8号煤为层位稳定的全井田可采煤层，9号煤仅在604号钻孔可采，为一可采点，12号煤仅在501号钻孔可采，为一可采点，均构不成具有工业价值的可采区块，15号煤为全区稳定可采煤层，其余煤层为不可采煤层。本组为主要含煤地层，厚106.32-126.96m，平均117.57m。与下伏地层呈整合接触关系。(三)、二叠系(P)1、下统山西组（P1s）由灰-灰白色中细粒砂岩及深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤组成，为本井田主要含煤地层。煤层自上而下编号为1、2、3、4、5、6号共6层煤，据本次利用的8个钻孔揭露，3、6号煤层在井田内属较稳定大部可采，其余煤层均不可采。底部砂岩K7（阳泉称第三砂岩）厚1.00-6.40m，平均3.53m，为灰白色中细砂岩，局部相变为粉砂岩或砂质泥岩，连续沉积于太原组之上。全组厚41.78-66.58m，平均53.24m左右。与下伏地层呈整合接触关系。2、下统下石盒子组(P1x)与下伏山西组整合接触，岩性主要由灰、灰绿-黄绿色，局部为紫红色泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩及灰白色砂岩组成，该组厚度92.90－148.77m,平均117.00m，本组依据岩性组合特征可分为上下两段：(1)、下段(P1x1)厚度54.40-79.74m，平均62.70m。为灰黄、灰绿色中细粒石英砂岩、夹灰-深灰色砂质泥岩及泥岩，局部夹1-2层煤线，底砂岩K8以中-粗粒为主，局部相变为粉砂岩，厚1.40-12.41m，平均6.91m。与下伏山西组地层连续沉积。(2)、上段(P1x2)厚度38.50-69.03m，平均54.30m。为黄绿、灰绿色中-细粒砂岩，夹杏黄色砂质泥岩及薄层铝质泥岩，下部以灰黄色中粒砂岩为主，夹1～2层深灰色砂质泥岩；上部以灰绿色、紫红色砂质泥岩为主，夹2～3层中粒、细粒砂岩。顶部为“桃花泥岩”，桃花泥岩厚一般0.58-18.91m，平均7.00m，为浅灰、灰紫色铝质泥岩，具网格状节理，含大量铁质鲕粒且不均匀，地面风化后呈褐红色斑块，颜色鲜艳，如桃花绽开，故称为桃花泥岩。加之其上下岩层颜色区别明显，故作为上、下石盒子组的分界标志十分理想。桃花泥岩上部有时出现一层锰铁矿结核层，厚0.40-1.00m，较稳定，亦可作为辅助标志。3、上统上石盒子组（P2s）：井田内本组地层上部被剥蚀，只残留中、下两段。井田内大面积出露本组的下段地层，中段只有底部的K12狮脑峰砂岩出露于北部山势较高一带，上段地层全部被剥蚀。本组地层在井田内残留厚度为158.92-233.43m，平均187.45m，分为下、中两段。(1)、下段（P2s1）：与下石盒子组地层连续沉积。下部以桔黄、黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩为主，夹薄层黄绿色、灰绿色中—细粒砂岩组成，砂岩厚度变化较大，一般呈透镜状。上部以黄绿色中—粗粒砂岩为主，夹黄褐色、暗紫色砂质泥岩及泥岩条带，偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层，富含植物叶片化石。并夹不稳定锰铁矿1-3层，厚者可达0.70m，本段地层厚148.02-192.35m，平均157m左右。(2)、中段（P2s2）：基底为K12狮脑峰砂岩，厚5.90-21.08m，一般为15.45m左右，由2-3层灰绿色中—粗粒砂岩夹黄绿、灰紫、灰绿色砂质泥岩组成。下层砂岩较厚，底部含砾分选磨圆均差，硅质，泥质胶结，坚硬，具板状斜层理及楔形交错层理。砂岩层及厚度上为一套暗紫、紫灰色为主，夹黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩，间夹黄绿色薄层状细砂岩及中厚层状中—粗粒长石石英砂岩组成。本段地层10.90-41.08m，平均30.45m左右。(四)、第四系(Q)1、中上更新统(Q2+3)下部为浅灰、红黄色亚砂土、亚粘土、粘土夹棕色古土壤数层以及钙质结核层。上部为灰黄、土黄色亚砂土、粉砂质土，局部含钙质结核。红黄土层垂直节理发育。厚0-29.70m，平均11.68m，与下伏地层呈角度不整合接触关系。2、全新统（Q4）为近代冲积、洪积、坡积物，分布在各大沟谷及山坡处，由土黄、淡红色亚砂土、砂土及浅灰色砂、砾石层等组成。厚0-25.50m，平均4.50m，分布在沟谷中与下伏地层呈角度不整合接触关系。二、含煤地层井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组（C3t）和二叠系下统山西组（P1s）。（一）、区域含煤特征区域主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，现叙述如下：1、石炭系上统太原组（C3t）厚105-165m，平均145m，为一套海陆交互相含煤地层。由深灰～灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成。其中含煤11层，所含煤层自上而下编号为81、8、9上、9、10、11、12、13、14、14下、15，其中15号煤层全区可采，8、14号煤层层位较稳定，局部可采，其余煤层均为不可采煤层。含石灰岩或泥灰岩3～4层，底部白灰色K1砂岩与下伏地层整合接触。2、二叠系下统山西组（P1s）本组为一套陆相含煤岩系，由各粒级灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤组成。厚39-70m，平均为54m。主要含煤7层，自上而下编号为1、2、2下、3上、3、4、6号，其中3号较稳定，大部可采，6号煤层不稳定，局部可采，其余煤层均不可采。以K7砂岩与下伏太原组整合接触。与下伏太原组相比，本组内无石灰岩，多砂岩，色略浅，交错层理发育，植物化石丰富为其特点。三、构造本井田总体为一走向北东～南西、倾向北西的单斜构造，地层倾角为5-13°，平均8°左右。在此基础上井田东南部发育一背斜，井田内断裂构造较发育，发现有四条断层，并发现有4个陷落柱。（一）、褶皱构造背斜S1：位于井田东南部，轴向北东-南西向，向北东-南西倾伏，两翼地层不对称，地层倾角在5°～13°之间，北翼地层比南翼地层陡；北翼地层倾向北西，地层倾角6°～12°，南翼地层倾向南东，地层倾角5°～7°，背斜轴为井下测量控制。（二）、断裂构造1、F1正断层：位于井田西南部，走向北东，倾向南东，倾角65°，落差0-8m左右，井田内延伸长度350m。该断层在井下开采过程中揭露。2、F2正断层：位于井田东部边缘，走向北东-南西，倾向北西，倾角65°，落差0-11m，井田内延伸长度625m，为和顺普查区地面填图下推。3、F3正断层：横穿井田东南部，走向北东-南西，倾向北西，倾角75°，落差8-19m，井田内延伸2150m，为15号煤层巷道揭露。4、F4逆断层：位于井田西部，走向北东-南西，倾向北西，倾角60°，落差0-30m，井田内延伸1150m，为15号煤层巷道揭露。（三）、陷落柱1、X1陷落柱：位于井田中南部，呈椭圆形，规模85×65m，为井下8、15号煤层巷道揭露。2、X2陷落柱：位于井田中南部，呈椭圆形，规模35×25m，为井下15号煤层巷道揭露。3、X3陷落柱：位于井田南部，呈椭圆形，规模35×30m，为井下15号煤层巷道揭露。4、X4陷落柱：位于井田西部，呈椭圆形，规模40×30m，为井下15号煤层巷道揭露。井田南部发育一背斜构造，发育的断层落差在0-30m之间，发育的陷落柱规模较小，对煤层的破坏程度不大，本井田内未发现岩浆岩侵入。综上所述，井田构造类型属简单。附构造纲要图四、煤层特征(一)、含煤性井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组地层厚41.78-66.58m，平均53.24m，含煤6层，自上而下编号为1、2、3、4、5、6号煤层，3、6号煤层在井田内属较稳定大部可采，其余均为不稳定不可采煤层。煤层平均总厚度2.73m，含煤系数5.13%。太原组地层厚106.32-126.96m，平均117.57m，共含煤9层，自上而下编号为81、8、9上、9、11、12、13、14、15号煤层，其中8、15号煤层为稳定的全区可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。煤层平均总厚10.50m，含煤系数8.93%，本井田批采煤层为3-15号煤层，现开采煤层15号煤层。（二）、可采煤层井田内可采煤层赋存情况见表。可采煤层特征一览表含煤地层煤层厚度(m)最小—最大平均煤层结构（夹矸数）煤层间距(m)最小—最大平均顶板岩性底板岩性稳定性可采性山西组30-3.491.08简单-较简单（0-2）19.64-28.9622.81泥岩、砂质泥岩、粉砂岩细砂岩、砂质泥岩、粉砂岩较稳定大部可采60-1.470.86简单-较简单（0-2）泥岩、砂质泥岩、粉砂岩中砂岩、砂质泥岩、粉砂岩较稳定大部可采20.32-28.3225.07太原组80.80-2.151.56简单-较简单（0-2）泥岩或砂质泥岩粉砂岩或砂质泥岩稳定全区可采70.91-92.3581.43154.25-6.965.58简单-复杂（1-4）砂质泥岩或泥岩砂质泥岩、泥岩稳定全区可采1、3号煤层位于山西组中上部，上距K8砂岩18m左右，本井田利用的8个钻孔中，604号钻孔离井田较远，不参与厚度统计，401号钻孔剥蚀无矿，井田南部部分剥蚀。501号钻孔未见此层煤，其余5个钻孔均达到可采厚度，煤层厚度0-0.98m，平均0.71m，结构简单-较简单，含夹矸0-2层，为较稳定的大部可采煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板为细砂岩、砂质泥岩或粉砂岩。2、6号煤层位于山西组底部，K7砂岩上10m左右，本井田利用的8个钻孔揭露，604号钻孔离井田较远，不参与厚度统计，LS04号钻孔未见此层煤，其余6个钻孔均达到可采厚度，井田南部部分剥蚀。煤层厚度0－1.47m，平均0.86m，结构简单-较简单，含夹矸0-2层，为本井田较稳定的大部可采煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板为中砂岩、砂质泥岩或粉砂岩。3、8号煤层位于太原组顶部，上距6号煤层平均25.07m，本次利用的8个钻孔及9个见煤点中，604号钻孔厚0.42m，离井田较远，未参与统计，其余7个钻孔均达到可采厚度，井田南部部分剥蚀。井下巷道揭露，煤层厚度及夹矸厚度变化都比较大，井田南部井下揭露有因夹矸厚而造成一小部分不可采区。煤层厚度0.80-2.10m，平均1.56m，结构简单-较简单，含夹矸0-2层，为本井田稳定可采煤层。煤层顶板为泥岩或砂质泥岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩。井田内西南部部分采空。4、15号煤层位于太原组中下部，上距8号煤层81.43m左右，本次利用的8个钻孔，除604号钻孔离井田较远，不参与统计，其余钻孔与井下9个见煤点均可采，煤层厚4.25-6.96m，平均5.58m。结构简单-复杂，含夹矸1-4层，夹矸岩性为泥岩及炭质泥岩，煤层顶板为砂质泥岩或泥岩，底板以砂质泥岩为主，局部为泥岩。为稳定的全区可采煤层。井田内部部分采空。8号煤层厚度等值线图15号煤层厚度等值线图第二节井田水文地质一、区域水文地质概况本区处于沁水盆地北东部边缘，太行复背斜中端西翼，从东到西出露地层有奥陶系碳酸盐岩，石炭系石灰岩、二叠系砂岩、泥岩以及新生界第四系冲洪积物。以地貌形态和成因类型可划分为剥蚀、溶蚀灰岩中低山地形和侵蚀堆积河流谷地两个地貌形态。区域深层地下水水文地质单元属娘子关域之左权－和顺单斜蓄水构造的补给径流区。根据山西省水资委1998年《娘子关泉域范围及重点保护区划定报告》，对娘子关泉域范围重新进行了划定，其中对泉域南部边界依据新的研究资料进行了南推。据该报告资料，根据1992年和顺泊里、左权、武乡县青草烟及襄垣972T井孔水位调查资料，其水位标高分别为814.75m；880.9m；1028.75m和656.10m，推定地下水分水岭为左权县城以南，由西向东为东沟底－连壁－河神堙北－北天池连线。娘子关泉位于平定县娘子关镇附近，出露于桃河与温河汇集地段。由11个主要泉水组成，分布在程家至苇泽关约7km长的河漫滩及阶地上，出露高程360～392m。泉群多年平均流量12.16m3/s（1956～1984年），是我国北方最大的岩溶泉水。20余年来，由于降水量减少，泉域岩溶水开采量的不断增加，1985～1996年12年泉水平均实测流量减少7.97m3/s。天然状态下，年际不稳定系数为1.5，属稳定型泉水。泉域范围面积为7217km2，其中裸露可溶岩面积2282km2。泉域分布范围包括阳泉市的平定、盂县、城郊，晋中地区的阳泉、寿阳、昔阳、和顺、左权，等县（市）。从构造上看，处于沁水凹陷的北端，为一北东向翘起的大向斜。出露地层自东向西，由北向南，由老到新。沉积了厚度达467～628m的中奥陶统岩溶含水层，为岩溶水的贮存、运移提供了巨大的调蓄空间。岩溶水由北、西、南三面向娘子关一带径流汇集，由于该处下奥陶统相对隔水层的隆起，并被桃河侵蚀出露，使岩溶地下水溢出地表成泉。故娘子关泉基本上为全排型接触溢流泉。泉域内岩溶地下水分别从南、北两端呈幅射状向娘子关汇流。由于构造控制，在补给区地下水力坡度大，径流条件差，昔阳东南、盂县西北地段水力坡度达5‰以上。本井田水力坡度7.38‰，接受大气降水补给或上覆岩层补给后，在构造控制下，向娘子关泉径流。在昔阳—平定—白泉构造带为岩溶水主径流带，水力坡度小于5‰～1‰以下，单位涌水量为1.32～7.05L/s·m，属强至极强富水含水层。）（一）、地表水系本区位于沁水盆地东部边缘，太行复背斜中段西翼。区内以中低山—侵蚀堆积河流谷地地貌形态为主，井田内地表水流属海河流域漳河水系，清漳河支流，海河流域的清漳河东源、仪岭河、松溪河、梁余河四条季节性河流流经本区。海河流域包括海河和滦河两水系。海河水系由漳卫河、子牙河、大清河、永定河、潮白河、北运河、蓟运河等组成，还包括徒骇河、马颊河等平原排涝河道；滦河水系包括滦河和冀东诸河。1949年前，除滦河水系和蓟运河、徒骇河、马颊河单独入海外，其余各河均汇集天津流入渤海。1、清漳河发源于山西省，主要有三个源头：一是清漳河东源发源于昔阳县沾尚镇柳林背村，一是清漳河西源发源于和顺县横岭镇大铺沟村。“两源源头”一年中大部时间为“涓涓细流”，枯水期基本断流。“东西两源”在山西省左权县芹泉镇上交漳村合流后，从涉县刘家庄村入境

。另一支流发源于山西省黎城县西井镇源泉村，基本上常年能看到水流，该支流从河北涉县茅岭底村汇入清漳河。清漳河在涉县流经约100km后在合漳村与浊漳河合流称漳河。漳河从涉县田家嘴出境，

流入磁县岳城水库。漳河出岳城水库流经河北临漳等县最后在馆陶县与河南省来的卫河合流称漳卫河。漳卫河在山东临清汇入南运河，最后在天津汇入海河入渤海。清漳河东源（和顺县城以西又称张翼河）：源于昔阳县少山大龟谷，由北而南流入区内。梁余河源于马坊乡东的石猴岭，由西而东流到和顺县城东与清漳河东源汇合，向东而至松烟村南与清河汇合。该两河全长179km，控制面积1109km2，河床宽30～100m不等，最大流量649m3/s，平均流量1.55m3/s。该河流流经本井田北部。2、仪岭河：清漳西源支河，源于后仪岭西沟，由北西向南东流，至左权县东汇入清漳西源。谷底宽150～400m。年径流量471m3，其中洪水期为369m3。属漳河水系。3、松溪河：上源之一李阳河源于李阳乡神掌洼山；之二石勒河，源于猪龙庙山，二河于石岩坪村汇合，向北流入昔阳县境，属滹沱河水系。4、梁余河：发源于和顺县马坊乡石猴岭，由西向东流经联坪至县城东蔡家庄与张翼河汇入清漳河东源，向东而至松烟村南与清河汇合，全长23.5m，控制流域面积为183km2，多年平均径流量1340万m3，最大洪峰流量800m3/s，最小流量0.15m3/s。属于季节性河流。（二）、区域主要含水岩组根据含水层岩性特征及岩性组合，将区域含水岩组划分为碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组以及松散岩类孔隙含水岩组四种基本类型。1、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组主要指奥陶系中统石灰岩、泥灰岩、白云岩等可溶盐岩，区域东部外围见有出露。该组地层总厚约585m，至上而下划分为峰峰组、上、下马家沟组。据和顺普查区资料，本区奥陶系中统岩溶地下水水位南西高北东低，其流向由南西到北东，最终流向娘子关泉。2、碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组本含水岩组为上石炭统太原组一套海陆交互相沉积地层，由砂岩、泥岩、煤层及3-5层石灰岩组成，厚105-140m，为区内主要含水岩组之一。含层间岩溶裂隙水，富水性不均一，富水性强弱取决于岩溶及裂隙发育程度，与奥灰水有相似性。3、碎屑岩类裂隙含水岩组主要包括二叠系的一套陆相，过度相碎屑岩层，在区域内均大面积出露，由砂岩、砂质泥岩夹煤层等组成。含裂隙水，含水空间以风化裂隙和构造为主，受季节影响较为明显。4、松散岩类孔隙含水岩组主要由第四系中、上更新统和全新统地层组成。中、上更新统地层主要分布在梁、峁之上和山前地带，在河谷两侧往往形成一、二级阶地，岩性为浅黄色亚砂土和砂质粘土，平均厚36m，上更新统下部多为砂、砾石互层，局部含有一定地下水，但含水微弱。全新统地层主要分布在沁河河谷和一级阶地上，厚0-55m，平均厚12m。砂砾石层为其主要含水层。潜水位埋深0.2-4m，由于埋藏与补给条件的不同，富水性差异较大，在透水地段潜水多渗漏补给其它含水岩层，在不透水地段，含水较为丰富，且水质较好，可供生活和灌溉用水。（三）、区域地下水的补给、径流和排泄条件1、岩溶水本区岩溶水是娘子关泉域的一部分。大气降水和地表水的入渗是岩溶水的主要补给来源，灰岩裸露区分布在区域东部，裂隙溶洞较发育，有利于降雨的入渗补给。灰岩局部被黄土覆盖，一般黄土层厚10～20m，裂隙发育、透水性好，也是岩溶水接受降雨入渗补给的良好地段。地表水的入渗补给主要是灰岩做为河床基底时，河谷地表水的入渗补给。其次地表水通过导水裂隙入渗补给。岩溶水的径流主要受边界条件和地质构造的控制。在接受大气降水和地表水补给后，沿灰岩裂隙向下入渗，然后顺层运移，即由西南向东、东北沿岩层倾斜方向运动，当遇到构造或灰岩岩溶不发育地段，不能继续向前运动时而转向，由南向北沿主径流带运动，最终排向山西省阳泉平定县娘子关，泉水出露标高360-392m。2、碎屑岩类裂隙水主要指石炭系灰岩裂隙水、二叠系砂岩裂隙水，其补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层地下水的入渗补给。在区域构造的控制下，地下水沿层面裂隙向地层倾斜方向动移。在沟谷切割深处，以泉的形式排出地表，或补给河谷第四系松散岩类孔隙水，另外排泄方式还有生产矿井的矿坑排水和民井人工开采。3、松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水除大气降水的垂直入渗补给外，还有地表水的入渗补给和较高基岩裂隙水的侧向补给。地下水的流向一般与地表水的流向大致相似。排泄方式除蒸发和以泉的形式排泄外主要是人工开采。二、矿井水文地质本次工作收集有山西煤田地质勘探148队1989年9月提交的《山西省沁水煤田和顺区普查勘探地质报告》中水文资料；2009年9月由山西省第三地质工程勘察院提交的《山西正邦煤业有限公司供水井竣工报告》；这些资料为综合评价本井田水文地质条件提供了可靠依据。（一）、地表水井田北部为清漳河东源，在开采北部资源时可能会受到一定程度的影响，其余均为干涸的沟谷，各沟谷地表洪水北部流入清漳河东源，南部流入梁余河，最后向东至烟松村南与清河汇合。本矿工业广场建在两沟交汇处，主、副斜井位于中间山坡上，该沟谷在主井口附近最高洪水位标高1300m，副井口附近最高洪水位标高1300m，风井口附近最高洪水位标高1310m各井口标高均高于其最高洪水位，由于工业广场建在两沟交汇处，在靠近河床附近建拦洪坝或排洪渠道，预防洪水侵入工业广场造成危害。同时在雨季应做好防洪、防汛工作。井田内各井口及工业广场标高统计表矿名煤层号井口标高（m）洪水位标高(m)山西和顺正邦煤业有限公司15主井1324.0821300副井1317.8561300风井1326.0891310工业广场12901285（二）、含水层1、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩层由奥陶系中统的深灰色厚层状石灰岩、角砾状石灰岩、薄层泥灰岩及白云岩和石膏等组成。裂隙岩溶主要发育于上马家沟组二段下部及其以下的灰岩之中，富水性较强，为区域主要岩溶含水层。含水层的补给来源以南部区域岩溶水的侧向补给为主，次为东南部奥灰岩浅埋地段的上部地下水、地表水等沿断层或岩石裂隙的垂向渗透补给。据井田东南部和顺正邦煤业有限公司煤矿委托山西省第三地质工程勘察院于2009年施工的水井资料：水井深度894.00m,水井揭露到奥陶系下统亮甲山组15.80m，其中揭露奥陶系中统下马家沟组181.40m，岩性为灰白色白云质灰岩，夹有薄层泥灰岩，岩溶裂隙发育较好；揭露上马家沟组287m，岩性以角砾状泥灰岩为主，石灰岩次之，夹薄层灰岩、白云岩，石灰岩岩溶不发育；揭露峰峰组厚285.6m，岩层角砾状泥灰岩和角砾状泥质白云岩占58％，其裂隙及岩溶均很不发育；灰岩和白云质灰岩占31％，裂隙及岩溶较发育，但未发现大的漏水裂隙存在，说明本区峰峰组及上马家沟组上部地层含水弱。终孔后对马家沟组以上地层进行了抽水试验，静止水位埋深为568.00m，标高为702.00m，水位降深22.0m，稳定出水量20m3/h，合计480m3/d。根据该矿所配的潜水泵抽水，出水量32m3/h，流量稳定。经水质检测，水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Mg型，PH值7.46，矿化度0.9951g/L。本次对位于井田西南部的山西和顺隆华煤业有限责任公司委托山西省第三地质工程勘察院于2007年8月3日至2007年11月12日施工的水井进行了调查，并收集利用其水文资料：水井开孔口径400mm，终孔口径250mm，终孔深度800.80m，终孔层位为奥陶系中统下马家沟组。揭露峰峰组厚度224.90m，上马家沟组厚度290.50m，下马家沟组厚度118.90m。经抽水试验，静止水位埋深610.00m，水位降深60.00m，出水量为18.44m3/h（合442.56m3/d），水位标高731.329m。经水质检测，水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Mg型，PH值7.41，矿化度1.0608g/L，总硬度873.2mg/L。位于井田西南部的山西和顺隆华煤业有限责任公司施工的水井(井田外南西方向)距和顺正邦煤业有限公司煤矿水井3975m，水位标高由731.329m至702.00m，推测本区水力坡度约7.38‰，推测井田内奥灰水水位标高在680-708m之间；15号煤层最低底板标高为830m，远高于奥灰水水位标高。2、碎屑岩类碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩层本含水层组自下而上由K2、K3、K4三层灰岩组成。三层灰岩位于15号煤以上15m至50m以内。K2灰岩层位稳定，厚4.30-6.00m，平均5.35m，灰岩质不纯，夹有燧石，常被泥质岩分隔成2-3层；K3灰岩层位也稳定，厚4.30-5.40m，平均4.02m，质较纯，含泥质及大量海百合茎及腕足类动物化石；K4灰岩层位不稳定，厚1.81-4.70m，平均2.23m，质不纯，泥质含量高。本组岩溶浅部较深部明显发育，主要是溶孔、溶隙。根据位于井田西南侧的上元煤矿1993年精查勘探时314号钻孔对太原组灰岩含水层的抽水试验资料：水位埋深87.54m,水位标高1384.27m,单位涌水量为0.000337L/s.m，渗透系数为0.00146m/d，含水层富水性弱。水质化学类型为HCO3+Cl—(Ga+Mg)型，PH值为8.77，总硬度为1.5066德国度。根据位于井田西南侧的南窑煤矿1993年精查勘探时对302号水文孔的太原组进行了抽水试验，试验结果表明，水量微弱，基本为干孔，水位埋深177.67m。3、碎屑岩类砂岩裂隙含水岩层1)二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层本组含数层砂岩，其中K7为基底，亦为6号煤间接底板，厚1.00-6.40m，平均3.53m，中细粒，中粒占70%。该组砂岩内岩性致密，裂隙不发育，钻进时的水文地质动态基本无异常显示，其富水规律南部浅埋区强于北部深埋区；据当地泉涌水量调查，一般小于1L/s，含水性弱，水化学类型为重碳酸盐钙型或重碳酸盐钙、镁型。南窑煤矿精查勘探时对302号水文孔的山西组进行了抽水试验，试验结果表明，水量微弱，基本为干孔，富水性微弱。2)石盒子组砂岩裂隙含水岩层该组在井田内西部西北部出露，多形成中低山地貌，由于出露层位较高，其浅部风化裂隙发育，渗透性较强，为透水层，以下补给条件好的地段富水性较强，沿沟底常有该组下降泉出露，据本次调查，在云龙山公园有2个泉，水量不大，一般0.0174L/s左右，与深部含水层无水力联系。根据位于井田西南侧的上元煤矿1993年精查勘探时对314号水文孔的P1s-K8砂岩裂隙含水层组抽水结果：水位埋深31.31m,水位标高1440.50m,单位涌水量为0.0013L/s.m，渗透系数为0.0113m/d，含水层富水性弱。(见图5-1，314水文孔示意图)图5-1314水文孔示意图（三）、隔水层井田内各含水层之间都有良好的隔水层，当其完整性，连续性未被破坏时，完全可以隔离上下含水层之间的水力联系。区内各含水层之间基本上都有隔水层相间，但主要的有以下三层：1、二叠系上、下石盒子组泥岩隔水层二叠系上、下石盒子组地层为一套泥岩和砂岩交互沉积地层，泥岩沉积厚度大，且连续稳定，钻孔钻进过程中水位不变化泥浆消耗不大。是基岩风化裂隙含水层以及地表水与煤系地层之间较好的隔水层。2、15号煤层底板至本溪组顶面之间的隔水层位于太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩等也为井田主要隔水层，厚度约18m左右，质地致密，发育普遍，隔水性较好，与下部的本溪组泥质岩类一起组成了阻挡奥灰水的天然屏障。3、本溪组地层泥岩隔水层平均厚17.35m，岩性为砂质泥岩、泥岩、鲕状铝土泥岩及不稳定的石灰岩，岩性致密，裂隙不发育，钻进时水文动态无变化，可视为上、下含水层之隔水层。此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩、也可起到层间隔水作用。第三章矿井充水因素分析及水害防治第一节矿井充水因素分析1、大气降水、地表水对煤层开采的影响本区多年平均降水量为537.5mm，属于干旱地区，本井田地形坡度较陡，有利于自然排水，入渗补给地下水条件差，对于太原组砂岩含水层，由于其上有数层隔水层存在，接受大气降水的直接补给很少，一般情况下地表水对矿井开采影响较小。本井田内8、15号煤层在井田南部已部分采空，由于井田南部8、15号煤层埋藏较浅，煤层厚度大，采深采厚之比小于30，故发生地质灾害的强度大。经调查在采空区上部地面局部发现有地面塌陷、地裂缝地质灾害。在采空塌陷区地表水对矿井有充水作用，对煤层开采影响较大，生产时注意防范。区内地表水系主要是清漳东源（和顺县城以西又称张翼河），源于昔阳县少山大龟谷，由北而南流入区内。梁余河源于马坊乡东的石猴岭，由西而东流到和顺县城东与清漳东源汇合，向东而至松烟村南与清河汇合。（该河流位于本井田南部边界约900m）两河全长179km，控制面积1109km2，河床宽30～100m不等，最大流量649m3/s，平均流量1.55m3/s。该河流流经本井田北部边缘，经过本井田800m，流出井田。河床标高在1266-1264m间，据调查，最高洪水位高出河床5m左右。由于清漳东源及其支流均未切割煤系地层，河床基底基岩地层大多是隔水性能较好的泥岩，砂岩的渗透性也很小。根据抽水试验资料风化裂隙含水层渗透系数为0.0379m/d，因此河水通过基岩含水层渗透补给矿坑的水量微弱。清漳东源流经本井田北部边缘，矿井开采时一定要留足保安煤柱，注意沿河地段发育的风化裂隙，防止风化裂隙带与煤层回采后的导水裂隙发生水力联系，要定时特别是洪水季节进行巡查，避免洪水倒灌，发生水害事故。2、含水层对煤层开采的影响1）、强风化裂隙含水层随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，尤其是井田东南部及沟谷中，煤层埋藏较浅，会使地表岩层裂隙加大、增多，冒落导水裂隙将与强风化裂隙含水层沟通，甚至形成地面塌陷。该含水层对煤层开采有影响。2）、各可采煤层上覆岩层含水层山西组3、6号煤层属本井田内大部可采煤层，太原组8号煤层本井田内属稳定可采煤层，其直接充水含水层以山西组砂岩为主，属裂隙充水矿床，富水性弱；下、上石盒子组地层砂岩含水层为其间接充水层，但该含水层裂隙不发育，补给条件差，富水性微弱。地下水以静储量为主，矿井开采初期涌水量稍大，中期随着开采时间的延续，矿井涌水量有逐渐减小的趋势。到开采后期，随着开采面积增大，采空裂隙延伸到地面，这时大气降水可能通过采空裂隙渗入矿井，使矿井涌水量有所增加，而伴随季节的变化而变化。太原组15号煤层为本区最主要煤层，其直接充水含水层以石灰岩为主，属岩溶充水矿床，据周边生产矿井的生产实践证明，本地区主要充水层位为K2灰岩含水层，其次为K3、K4灰岩，由于K2石灰岩岩溶裂隙发育程度及富水性在平面上分布具有不均匀性，且补给条件较差，因此一般对煤矿开采不会造成大的威胁。3、奥陶系岩溶水对开采煤层的影响井田内15号煤层最低底板标高为830m，而奥灰水水位标高在680-708m之间，高于奥灰水水位标高，奥灰水对开采煤层不会造成影响。4、构造对井田内水文地质条件的影响本矿井在生产过程中发现有4个陷落柱，陷落柱出露处岩层产状杂乱,无层次可寻,充填着上覆不同地层的破碎岩块，堆积在陷落柱内的岩石碎块呈棱角状,形状不规则，排列紊乱，分选性差，根据井下揭露柱体富水性弱，导水性不强,但陷落柱四周或局部由于受塌陷作用影响形成较为密集的次生裂隙带,从而可能沟通多层含水层组之间的水力联系。本矿井在生产过程中发现有4条正断层，断层或断层带被粘土质充填，据井下揭露断层富水性弱，透水性不强,仅出现淋水情况，个别有少量水流出。但在断层附近的裂隙发育带，当补给条件好时，富水性有可能增强。另一方面要加强对隐伏构造的发现和研究，防止构造通道沟通各含水层之间的水力联系。5、采（古）空区及相邻矿井积水情况本次通过采用走访调查手段初步确定:井田内8、15号煤层均有采空区，采空区均位于井田南部，并在采空区低凹处有积水，依据矿井涌水量及含水层富水性圈定采空区积水范围，其积水量系根据经验估算。根据本矿及相邻煤矿的实际情况，采用经验公式对本井田及相邻矿8、15号煤层采空区积水量估算如下：估算结果见表5-2。Q积=K、M、F/cosα式中：Q积采空积水总量（m3）M采空区平均采高线或煤厚（m）（8号煤层平均厚度1.56m，15号煤层平均厚度5.58m）；F采空积水区的水平投影面积（m2）α煤层倾角（°）（取8°）；k采空区充水系数（取0.25）；矿名煤层号积水区编号采、古空区积水面积（m2）积水量（万m3）山西和顺正邦煤业有限公司81181850.72216260.06318560.074228400.90小计=SUM(ABOVE)44507=SUM(ABOVE)1.7515187041.232146472.063241353.40413810.195144602.046177862.51711220.1687050.109128701.8110209762.9611299774.2212202422.851381531.1514107761.5215147162.071696331.361711700.1618148032.09小计=SUM(ABOVE)226256=SUM(ABOVE)31.88合计27076333．63本井田采、古空区积水量估算表本次通过采用走访调查手段初步确定:相邻煤矿采、古空区均有积水且均位于本矿的上山位置，采古空区积水对本矿生产有影响，相邻煤矿靠近本井田采古空区积水量见表5-3。相邻煤矿采、古空区积水量估算表矿名煤层号积水区编号采、古空区积水面积(m2)积水量（万m3）山西和顺腾信煤业有限公司8Ⅰ2267828.93山西和顺北关煤业有限公司Ⅱ16520.07Ⅲ387511.53小计=SUM(ABOVE)267185=SUM(ABOVE)10.53山西和顺北关煤业有限公司15Ⅰ40950.58Ⅱ193732.73Ⅲ73861.04山西和顺凤台一缘煤业有限公司Ⅳ75991.07小计=SUM(ABOVE)38453=SUM(ABOVE)5.42合计30563815.95因此建议本矿将来在边界附近开采时应详细调查了解相邻煤矿开采情况和采空区分布情况，以防穿透邻矿采空区积水区引发水害事故。6、导水通道对煤层开采的影响井田内3、6、815开采3、6、8根据《三下采煤规程》冒落带（Hm）、导水裂隙带（Hli）的最大高度可用下式计算：Hm=A1±2.2式中，A1=100∑M/(4.7∑M+19)，∑M为开采煤层最大厚度。开采根据《三下采煤规程》冒落带（Hm）、导水裂隙带（Hli）的最大高度可用下式计算：Hm=A1±2.5式中，A1=100∑M/(2.1∑M+16)，∑M为开采煤层最大厚度。根据以上公式计算各可采煤层冒落带（Hm）、导水裂隙带（Hli）的最大高度见表5-4。导水裂隙带最大高度统计表表5-4煤层煤层厚度（m）层间距（m）（m）导水裂隙带最大高度（m）30-0.980.7119.64-28.9622.811.95-6.3529.8060-1.470.863.47-7.8734.2520.32-28.3225.0780.80-2.101.565.07-9.4938.9870.91-92.3581.43154.25-6.965.5820.23-25.2389.15由上表可知:3、6、8、15号煤层导水裂隙带最大高度，均大于3、6、8、15号煤层与其上层煤的层间距。因此在开采3、6、8、15号煤层时，其上层煤采空区积水如不及时探放，采空区积水会沿裂隙导入下部的煤层，形成灾害。在煤层埋藏较浅的地段，各煤层开采后，产生的裂隙波及到地表，使大气降水、地表水沿裂缝导入井下，造成水害。由于本井田南部煤层埋藏浅，开采年代较远，虽对老空区、采空区进行了大量工作，但难免存在不清之处，今后在生产中仍需进一步调查或勘查老空区积水，防止事故发生。7、未封堵和封堵不良钻孔的影响采掘工程通过未封堵和封堵不良钻孔时，可沟通大气降水及地表水、各含水层水，会使大气降水及含水层水渗入和灌入井下巷道，使矿井涌水量增大，影响煤层正常开采，甚至出现严重的水灾事故，本井田钻孔为2006年施工，钻孔封闭良好，但随着年长日久，可能封堵效果变差，矿井在生产过程中应加强防范。8、矿井水文地质类型1）、受采掘破坏和影响的含水层及水体井田内开采8、15号煤层，其直接充水含水层为太原组、山西组砂岩裂隙孔隙含水层，太原组灰岩含水层单位涌水量为0.000337L/s.m，山西组砂岩裂隙孔隙含水层单位涌水量为0.0013L/s.m，含水层富水性均弱。井田内奥灰水水位低于各煤层底板标高，奥灰岩溶水对井田内8、15号煤层开采无影响。因此开采井田内8、15号煤层，采动破坏或影响的含水层及水体类别划分为简单。2）、矿井及周边老空水分布状况本次通过采用走访调查手段初步确定：井田内现开采8、15号煤层，8、15号煤层均存在采空区积水。井田周边煤矿开采8、15号煤层，8、15号煤层均存在采空区积水。老空区和小窑破坏区积水是矿井生产的一大隐患，由于井田内及其周边多座小煤矿老空区和小窑破坏区积水位置、范围、积水量大小是通过走访调查手段确定的，可信度低，因此，矿井在今后采掘生产过程中，矿方必须采用物探、化探和钻探等综合方法查清井田内及其周边采（古）空区、小窑破坏区、废弃井筒、废弃巷道的具体位置和积水情况。按照《规定》第二分类依据，矿井水文地质类型为中等。3）、矿井涌水量依据矿方提供的资料，现矿井生产能力为120万t/a，开采15号煤层，矿井正常涌水量1440m3/d（60m3/h），最大涌水量2040m3/d（85m3/h）。其涌水量均小于180m3/h，因此井田内矿井涌水量类别划分为简单。4）、突水量据调查，井田内未发生矿井突水情况，突水量类别划分类型为简单。5）、开采受水害影响程度矿井在今后采掘生产过程中，矿井水主要来源于大气降水、地表水体、顶板石灰岩岩溶裂隙水及井筒淋水，井田内及其周边老空区和小窑破坏区积水。大气降水、地表水体和井田内及其周边老空区和小窑破坏区积水是矿井将要面临的主要水害问题，防治大气降水、地表水体，矿井必须要查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，掌握当地历年降雨量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统；防治井田内及其周边采（古）空区和小窑破坏区积水，矿井必须在井下超前探放水，确定无突水危险时，方可前进，这样才能防止透水事故的发生。老空区和小窑破坏区积水是矿井生产的一大隐患，由于井田内及其周边多座小煤矿老空区和小窑破坏区积水位置、范围、积水量大小是通过走访调查手段确定的，可信度低，因此，矿井在今后采掘生产过程中，必须要采用物探、化探和钻探等综合方法查清井田内及其周边采（古）空区、小窑破坏区、废弃井筒、废弃巷道的具体位置和积水情况。采掘工程、矿井安全受水害威胁。按照《规定》第五分类依据，矿井水文地质类型为中等。6）、防治水工作难易程度针对本矿矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，重点做好对大气降水、地表水的疏、防、排工作，从技术及经济方面综合考虑，防治水工作简单易于进行；做好对各含水层水的疏放工作，从技术及经济方面综合考虑，防治水工作简单易于进行；重点要做好对井田内及其周边矿井老空区和小窑破坏区积水的探放水工作，由于井田内及其周边多座小煤矿老空区和小窑破坏区积水位置、范围、积水量大小是通过走访调查手段确定的，可信度低，因此，矿方必须要采用物探、化探和钻探等综合方法查清井田内及其周边采（古）空区、小窑破坏区、废弃井筒、废弃巷道的具体位置和积水情况，防治水工程量较大，难度较高，技术上可行，需要投入的经济费用较大，按照《规定》第六分类依据，将防治水工作难易程度综合评价为中等类型。7）、矿井水文地质类型划分总上所述，按照就高不就低的原则确定井田内8、15号煤层矿井水文地质条件确定为中等类型。3、6号煤层水文地质类型应为简单。第二节主要水害及其防治根据以上矿井充水因素及水害类型，防治水工作主要考虑地面沟谷洪水、采(古)空区积水、井巷涌水、断层导水对矿山安全生产带来的影响，特制定以下水害防治措施：(一)、地面防治水1、井口和工业广场内主要建筑物的标高应在当地历年最高洪水位以上。2、为了防止地面洪水威胁工业场地和风井场地，根据工业场地和风井场地地形、地貌特点在上游垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截、引流洪水，使其绕过矿区，避免洪水流入矿井或冲毁工业场地。3、做好井田内及周边关闭矿井井筒的调查及无证小窑的封堵工作，严防地面洪水灌入井下。4、雨季前1个月要做好防汛准备和检查工作，确保雨季矿井不受水害的威胁。5、井田南部8、15号煤层已大部采空，且8、15号煤层埋藏浅容易出现地裂缝、塌陷处，是地表水防治的重点地区，必须采取严格措施，防止地表水体溃入井下。并严格遵守下列规定：（1）严禁开采煤层露头的防水煤柱。（2）容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水。修筑沟渠时，应避开露头、裂隙和导水岩层。特别低洼地点不能修筑沟渠排水时，应填平压实；如果范围太大无法填平时，可建排洪站排水，防止积水渗入井下。（3）矿井受河流、山洪和滑坡威胁时，必须采取修筑堤坝、泄洪渠和防止滑坡的措施。（4）排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗入井下。（5）对漏水的沟渠和河床，应及时堵漏或改道。地面裂缝和塌陷地点必须填塞，填塞工作必须有安全措施，防止人员陷入塌陷坑内。（6）每次降大到暴雨前，应制定应急预案，降雨时必须派巡逻组对重点地区进行不间断的巡逻，一旦发现地面有裂缝、塌陷等情况。要及时启动应急预案，撤离井下生产人员，做到及时尽快处理，确保生产安全。(二)、井下防治水1、根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，结合本矿和周边煤矿的实际经验，在采(古)空区附近、断层附近及相邻矿井的分界处等地，必须留足防水煤柱，避免发生突水事故。2、井巷出水点的位置及其水量，有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量，必须绘在采掘工程平面图上。3、每次降大到暴雨时和降雨后，应及时观测井下水文变化情况，并向矿调度室报告。4、水淹区积水面以下的煤岩层中的采掘工作，应在排除积水以后进行；如果无法排除积水，必须编制设计，由企业主要负责人审批后，方可进行。5、开采水淹区域下的废弃防水煤柱时，必须制订安全措施，报企业技术负责人审批。6、井田内有与地表水、含水层等有水力联系的导水断层、裂隙（带)陷落柱时，必须查出其确切位置，并按规定留设防水煤（岩）柱。巷道必须穿过导水断层、裂隙（带)陷落柱构造时，必须探水前进。如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，必要时预先建筑防水闸门或采取其他防治水措施。7、采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。8、矿井必须作好采区、工作面水文地质探查工作，选用物探、钻探、化探和水文地质实验等手段查明构造发育情况及其导水性，主要含水层厚度、岩性、水质、水压以及隔水层岩性和厚度等。9、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。10、井筒穿过含水层段的井壁结构应采用防水混凝土或设置隔水层。11、井巷揭穿含水层、地质构造带前，必须编制探放水和注浆堵水设计。井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。12、立井基岩段施工应遵循快速、打干井的原则，并遵守下列规定：（1）单层涌水量小于10m3/h的含水层段，应强行穿过。（2）单层涌水量大于10m3/h的含水层段，应预注浆堵水。（3）单层涌水量大于10m3/h，且含水层层数多，层段又较集中的地段，应进行地面预注浆。（4）单层涌水量大于10m3/h，但含水层层数少，或层段分散的地段，应进行工作面预注浆或短探、短注、短掘。(三)、井下排水1、矿井涌水量矿井开采15号煤层时正常涌水量为1440m3/d，最大涌水量为2040m3/d。2、水仓在副斜井井底附近设有主、副水仓及主排水泵房，将井下涌水通过副斜井敷设的排水管路排至地面工业场地的矿井水处理站。水仓有效容量能满足矿井8h正常涌水量的要求。主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。采掘工作面的涌水及巷道出水由工作面水泵排至采区水仓，再由采区水泵排至主水仓，由主水泵排至地面。采区水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。矿井最大涌水量和正常涌水量相差特大的矿井，对排水能力、水仓容量应编制专门设计。水仓进口处应设置箅子。对水砂充填、水力采煤和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应设置沉淀池。水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。3、排水管路及排水泵能力该矿现开采15号煤层时，井下已安装3台MD155-67B×5型多级离心式水泵，1台工作,1台备用，1台检修，水泵配YB315M-2型防爆三相异步电动机，132kW，660V，2950rpm，ηd=93.5%，cosφ=0.84；排水管采用无缝钢管Φ159×4.5，沿管子道、集中轨道下山、井底车场、副斜井敷设两趟到地面水池，一趟工作,一趟备用；吸水管采用无缝钢管Φ194×5。采区涌水量按矿井的涌水量选取，根据矿方提供的开拓方案介绍，采区水泵房设在轨道大巷东侧，排水管路沿轨道大巷敷设至井底水仓。采区水泵房距井底水仓距离为580m，高差为52m。该矿已安装3台D46-30×4型多段离心式水泵，该水泵额定流量为Qe=46m3/h，额定杨程He=120m，额定效率ηe=70%，额定的汽蚀余量(NPSH)r=3.0m；配YB200L1-2型防爆三相异步电动机，30kW，660V，2950rpm，ηd=90%，cosφ=0.89；排水管选用无缝钢管Φ133×4，2趟，沿轨道大巷敷设至井底水仓；吸水管选用无缝钢管Φ159×4。4．设施及设备井下中央变电所、主排水泵房通道内设置了密闭门，矿井配备了探水钻机，在采区回采巷道中及各掘进工作面配备了小水泵。(四)、探放水井田内及周围可能有废弃小窑及古空区，因此在采掘过程中要按照“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”十六字方针，做好探放水工作，以防误穿积水发生透水事故。1、矿井必须作好水害分析预报，坚持有掘必探，先探后掘的探放水原则。探水或接近积水地区掘进前或排放被淹井巷的积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。2、采掘工作面遇到下列情况之一时，必须执行更严格的探放水措施：（1）接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。（2）接近含水层、导水断层、导水陷落柱时。（3）打开隔离煤柱放水时。（4）接近断层破碎带时。（5）接近封孔不严的钻孔时。（6）接近其他可能出水地区时。经探水确认无突水危险后，方可前进。3、安装钻机探水前，必须遵守下列规定：（1）加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。（2）及时清理巷道、水仓，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。（3）确定流水路线，做好安全躲避硐，坚持巷道维护，保证巷道畅通，选好避灾路线，在打钻地点或附近安设专用电话。（4）测量和防探水专业人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。4、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。5、钻孔内水压过大时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。6、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。7、由于8号煤层采空区积水威胁15号煤层开采，因此，在开采15号煤层时应打探放水钻孔，提前将上部8号煤层采空区积水排尽，方可开采15号煤层。8、探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准打钻孔探放水;探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过本规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。9、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。10、排除井筒和下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。第三节本矿防治水工作一、矿井涌水根据2017年《生产矿井地质报告》，矿井正常涌水量为60m3/h，最大涌水量85m3/h。根据《防治水规定》矿井最小涌水量Q1≤180m3/h，最大涌水量Q2≤300m3/h为简单类型，因此矿井涌水量为简单类型。二、防治水工作难易程度改扩建以来，正邦煤业有限公司开展的主要防治水工作有：地质水文地质补充勘探（地面及水上钻探、物探）、水文地质类型划分报告、瞬变电磁、地下水动态观测（井上下）、探放水（井下物探、钻探）、矿井排水（泵房、排水沟）及水文地质等工作，各项防治水工程能按计划完成，满足了矿井安全生产的需要。综合评价该类别属中等。三、资金来源、费用预算煤矿防治水资金从安全费用中逐月进行提取，列入成本开支，在企业所得税前列支。工程费用名称费用（万元）资金来源合计备注塌陷治理300安技措3002018-2022年河道、沟渠清理120安技措1202018-2022年管道更新维简200安技措2002018-2022年水泵购置160安技措1609台钻机购置150安技措15010台三维物探300安技措300化探设备购置350安技措350化探部室配备5安技措5水质化验及其它50安技措50补充勘探260安技措2604个钻孔首采区瞬变电磁勘探40安技措401935矿井防治水规划第一节矿井防治水总体规划目标一、积极开展矿井水文地质及防治水科学研究，推广应用新技术，新方法：1、应用水文地质物探，涌水量预计，水害监测和突水预报等新技术，新手段，新方法。建立健全水文地质防治水数据库和图库系统，不断提高防治水工作技术水平。2、安装先进的水位（压）自动观测技术，实现同步，连续自动观测。为防止仪器故障，信号等中断观测，采用自动观测技术的水位（压）长观孔，其装置应同时满足人工观测要求。如出现观测孔被破坏等情况时，3个月内必须处理完毕。二、认真进行矿区（区域）水文地质资料的搜集，调查，分析和研究：1、地表水体观测，按《煤矿防治水规定》要求进行。一般每月观测一次。大雨或暴雨后加密观测次数。2、水位（压）长观孔要统一编号。并测定坐标和标高。观测点标高每年复测一次。3、使用中的长观孔都安装孔口盖，水文长观孔都安装了自动水位观测系统。详见防治水重点工作五年计划表。第二节地面水害防治规划一、主井工广防洪排涝系统：汇集于主井工广的排涝沟，按照“小流域的设计流量”计算公式进行百年一遇时洪水流量的计算，主井口百年一遇洪水位标高为+1314.21m。设计主井口标高为井口处河道百年一遇洪水位加安全值，经计算井口标高为+1324.082m，高于主井口百年一遇洪水位标高，能保证主井设备和生产设施的安全。另外，主井工广地势北高南低，高差较大，地面排水依地势由北向南排入河流。同时通过场区设计有一坐5m长的钢筋混凝土盖板涵洞以满足排洪的需要。并对原有的涵洞进行重新设计改造，每年雨季前都必须及时清挖，确保水流畅通，对工广更加安全。二、副井工广防洪排涝系统：副井工广地势与主井相似，地面排水系统依据山区地形设有排水边沟，并在局部地段设有挡墙，根据防洪排水的需要陆续增设水沟，护坡，并及时清理水沟，维持边坡稳定，保证水沟流畅，扩大防洪通道，确保其不受威胁。三、风井工广防洪排水系统：风井工广地处局部高地，排水系统主要使地面雨水引入临近河道。并保持地面水沟畅通，增大防洪排水通道，提高防水抗灾能力，满足矿井防治水要求。四、及时清理工广，井田范围内的危岩。治理地表局部塌陷，充填夯实地表裂缝。防治大气降水下渗造成井下水害。五、根据采掘工程进度情况，及时清除采空区上方、工广周围的危岩、矿渣等。防止汛期因大雨，暴雨引发的山洪滑坡及泥石流所造成的水灾水害。六、制定地面防治水计划，建立雨季“三防”机构，执行汛期之间24小时调度值班制度。对重点工程，制定具体实施方案，并组织抢险队伍，定期进行演习，储备足够数量的防洪抢险物资。七、每年4月底前，对本公司地面防洪工程，防洪设施进行全面检查，每次大雨或暴雨过后，组织人员检查河流的泄洪和地面、堤坝裂缝，塌陷情况，发现问题，及时处理。八、合理安排采掘作业，使采掘作业活动造成的河堤等地表塌陷治理工程避开汛期。九、根据工广建筑物的增加与扩展，不断增加强化工广防排水系统，形成排水网络。使工广建筑物即布局合理，错落有致，又不受洪水影响。第三节井下水害防治规划一、正邦井田二采区地质补充勘探为进一步查清井田水文地质条件及主要含水层的富水特征；查明区内的构造发育规律，3、6、8、15#煤的煤质特征、瓦斯含量、煤尘爆炸性并做出相应评价；提高矿井储量级别；按常规对奥灰、本溪组灰岩、太原组灰岩、6#、15#煤顶、底板砂岩做抽水试验。正邦煤业有限公司计划2014年—2015年对其进行补勘,共设计4个钻孔,其中2个留作长观孔.2014年先期施工补2钻孔,计划5月份完成.该孔为奥灰长观孔.该工程由山西煤田地质公司承担施工。其中:补1钻孔为本溪组灰岩长观孔,补2钻孔为K3灰岩长观孔。今后,根据采掘工程进度与采场接续实际情况,进一步有计划的实施地面补充地质勘探与井下钻探相结合的方案,查明井田构造发育情况,导水性及水文地质条件,主要含水层岩性、厚度、富水性、水压、水质、隔水层岩性和厚度等,以满足矿井防治水工作需要,杜绝水灾、水害事故的发生,确保安全生产。二、正邦煤业有限公司采区三维地震勘探正邦煤业有限公司北部采区,其勘探工程不足,对地质构造,煤层赋存情况控制程度不够,不能满足矿井生产需求.为确保矿井持续、稳定、健康发展,加快开拓步伐,正邦煤业有限公司决定对其进行三维地震勘探,为采区设计和生产提供可靠的地质水文地质资料。其目的和任务是:1、控制区内构造，查明落差大于5m的断层，对落差3—5m的断层作出解释，控制幅度大于10m的褶曲。2、预测各煤层厚度变化的趋势，3号、6号、8号、15号煤层解释无煤或煤层变薄区（1.5m界限）。3、控制区内陷落柱构造，查明长轴大于20m的陷落柱。长轴10—20m的陷落柱作出解释，控制幅度大于10m的褶曲。4、查明勘探区内主要可采煤层，即3号煤层，6号煤层，8号煤层，15号煤层赋存状况，控制采区内等高距为10m的煤层底板等高线。5、提供K2、K3灰岩底板等高线图。该工程计划2013年7月份开工，2014年10月提供成果资料供审查。在此基础上，进一步对构造区的富水导水性，主要含水层的厚度，富水特征作进一步的分析研究，以便作出正确的判断，为采区设计和开拓工程提供准确可靠的水文地质资料。三、编制采区地质报告在完成地面地质补充勘探与三维地震勘探的基础上，委托山西地质勘探院编制采区地质报告，提供系统的矿井地质研究，为矿井生产提供可靠的地质保障，研究成果包括文字报告和图纸两部分。文字部分：地质构造、水文地质、储量估算、开采条件、问题与建议等；图纸包括：采区构造地质图、采区水文地质图、采区突水危险性分区图、采区主要含水层突水性分区图、采区水文地质剖面图等；该报告计划2013年5月份完成。四、开展申请开采3号煤层工作，计划2016年前完成。五、各类煤柱的留设：在建筑物四周外推15m作为维护带。然后新生界按45°角，基岩按72°角推至各可采煤层，据此留设各建筑物保安煤柱，井田边界防水保安煤柱按20m水平宽度平行边界留设；主要大巷及一般巷道均留设防水保安煤柱，其宽度为30—50m。六、掘进巷道超前探放水：按照“有掘必探、先探后掘”的原则对各掘进迎头实行超前探。5孔布置：1#孔沿巷道方向探120米；4#孔与巷道成9º角左前方布置探120米；5#孔与巷道成9º角右前方布置探120米；2#孔3º仰角前方顶板布置探120米；3#孔2º伏角前方底板布置探120米。完成一个探放水循环需打钻60米。留设30米超前距控制掘进距离。七、采煤工作面采前探放水：按照“有采必探、先探后采”的原则对采煤工作面进行探放水。1、采煤工作面煤层探放水：从采煤工作面切眼起沿两顺槽每隔2-5米向工作面内打130米顺层平行钻孔。完成探放水工作后可利用这些钻孔作为瓦斯抽放孔。2、采煤工作面煤层顶底板富水性探测：工作面形成后采用音频电透等物探方法对工作面顶底板富水性探测。八、井下排水：1、矿井主排水设备采用中央集中式排水，在副斜井井底水平设有中央水泵房及水仓，集中排出矿井水。井底车场水平标高+1060.600m，井口标高+1317.8m，设计矿井正常涌水量70m3／h，矿井最大涌水量预计90m3／h，排水设备选用三台MD155-67B*5型矿用多级离心泵，其中一台工作，一台备用，一台检修。额定流量155m3／h。排水管路，选用D159×4.5无缝钢管两趟，其中一趟工作，一趟备用。井下中央水仓，由内外两仓组成，其有效容量为1800m