中长期防治水规划1文档格式.docx

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煤17：

上距煤15底板6.58－17.4m,平均厚度在15.2m左右，下距12层石灰岩26m左右，煤层厚度0.53－0.97m，平均厚度0.76m，顶板为11层石灰岩，厚1.30－1.33m，局部相变为泥岩厚0.10－0.20m。

1.4　　设计、核定生产能力、实际产量

矿井设计年生产能力6万吨/年。

2001年11月市局对矿井的通风、排水、生产及井型提升能力进行核定生产能力为45万吨/年，矿井2003年第三季度，矿井生产技术改造工程完成，矿井生产能力可达到30万吨/年。

2012年矿井核定生产能力可达到35万吨/年，现矿井实际生产15万吨/年。

1.5　　资源储量

截止2005年底，矿井尚有总地质储量1263.9万吨，可采储量524.6万吨。

1.6矿井开拓、开采

矿井采用立井开拓，中央并列式通风，主、付井进风，风井回风，煤层开采顺序先上后下，后退式回采。

采煤方法：

柔性掩护支架采煤法。

开采水平：

为±

0至－400m。

矿井设计服务年限:

28.4年，剩余服务年限：

45年。

2、　矿井地质及水文地质

2.1　　矿井地质

2.1.1　　地层与含煤地层

2.1.1.1　地层

本井田地层由老到新有：

奥陶系、石炭系本溪组、太原组、二叠系、山西组、下石盒子组、第三系、第四系。

井田主地层由上而下简述如下：

1、第四系（Q）：

本井田为隐蔽式井田。

第四系厚11～45m，一般厚约13m。

由土黄色耕植土，棕黄色至黄褐色砂质粘土，姜结石及底部砂砾或灰色粘土薄层组成。

其中姜结石层有粘土充填其中，为弱含水层。

2、第三系（E）

揭露的岩性多为紫红色砂质泥岩，砂砾岩，砂泥岩及砾岩组成，砾径0.5－0.8cm,分选性较差。

3、二迭系（P）：

最大残厚约530m,分为石盒子组和山西组，

（1）石盒子组在本区的上、下石盒　组中标志层A层铝土，中粗粒，厚层大奎山砂岩等均无明显沉积。

下二迭统山西组（P12）：

本组为华北型石炭二迭系地层的主要含煤组段，由深灰色到灰黑色泥岩，灰白色中细粒砂岩，砂泥岩互层及第2，第3两层中厚煤层组成，正常厚度多在110m左右，在韩台煤田范围内，受燕山期岩浆活动影响较剧，隔河相邻的张山子煤矿，岩浆在煤2、煤3层位呈床式侵入煤层，或把煤层全部吞蚀。

取代或将煤层留其顶部形成薄层天然焦。

4、石炭系（C）

（1）上石炭统太原组（C3）:

厚约180m，为典型的海陆交互相沉积，由灰至黑色泥岩，灰至灰白色细中粒砂岩，石灰岩和薄煤层组成，计含煤层（6、9、10、13、15、45、15、17层）其中大部或局部可采为15、15、17层煤。

本组与中石炭统本溪组假整合接触。

（2）中碳统本溪组（C2），厚约45m，主要由灰深灰色，杂色泥岩，石灰岩，薄层灰色砂岩组成。

含石灰岩四层（第十二～第十五层）

4、奥陶系（O）：

厚约800m，假整合于寒武系之上，区内无上奥陶统O3沉积，中奥陶统（O2）厚约600m,分五段其中二、四段含水丰富。

在垂深180m内段岩溶发育而含水，下奥陶（O1）厚约190m，与下伏寒武系整合接触。

2.1.1.2　　含煤地层

11井田含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，计含煤10层（2、3、6、9、10、13、15、45、15、17）。

其中主要可采煤层为第2、3层煤，局部可采煤层为第15、15、17层煤，各可采和局部可采煤层五层分述如下：

煤2

在全井田均有沉积，厚1.07－3.0m，平均2.2m，老顶为粘土质中、细粒砂岩，厚5.90－47.84m，一般20.0左右，伪顶和伪底大部分为泥岩，厚度各在1m左右，煤2底板为煤3顶板，为中细砂岩。

煤3

上距煤2为45.35－33.15m,平均24.00m，煤厚2.60－5.00m，平均3.41m，顶板多有0.40－1.0m左右泥岩伪顶，老顶为煤2、3之间的中、细粒砂岩，底板多为泥岩或砂泥岩。

煤15

位于太原群中部，上距煤3为115.00－137.60m，平均间距为130m，煤厚0.98－1.08m，平均1.10m，较稳定，大部可采。

顶板为八灰，厚0.60－3.42m，底板为砂泥岩。

上距煤15为44.00－80.10m，平均在62m左右，煤厚0.50－0.73m，平均0.50m,为层位稳定局部可采煤层。

煤层顶板为十一灰，底板为泥岩或粘土岩。

煤17

上距煤15为6.93－12.30m，平均在9.61m左右，煤厚0.53－0.97m，平均0.83m,为层位稳定，结构简单大部可采煤层，煤层顶板为十一灰，底板为泥岩或粘土岩。

2.1.2　　井田地质构造

1、区域构造

韩台煤田位于秦岭东西复杂构造带北支通过的部位，同时又处于新华夏系第四沉降带之中。

它的东部为临沂煤田，西部为大屯矿区，北部为陶枣煤田，南部为贾汪矿区。

而韩庄含煤予测区和孝庄含煤予测区又处于韩台煤田的中部，位于徐州复背斜的东南翼，区域构造比较复杂。

2、井田构造

本区总的为一向西北倾斜的单斜构造，地层走向北东，倾向西北。

构造类型为中等。

（1）褶曲：

本井田因受北西60°

，方向强烈挤压力影响，工广煤柱以北－200m水平以上煤层发生倒转，煤层倾向出现反倾斜，煤层倾角变为急倾斜甚至直立，对采煤方法产生较大的影响。

（2）断层：

F1断层为正断层，走向东北40°

倾向西，倾角70°

，落差0-240m。

F5断层为正断层，走向东西，倾向北，倾角70°

，落差60-80m。

F3断层为正断层，走向北东150°

，倾向北，倾角70°

，落差0-30m。

F4断层为正断层，走向北东35°

，倾向西，倾角70°

，落差＞500m。

F5断层为正断层，走向近东西，倾向北，倾角70°

，落差5-40m。

F6断层为正断层，走向近东西，倾向北，倾角70°

，落差0-44m。

F7断层为逆断层，走向东西，倾向北，倾角48°

，落差0-10m.

2.1.3岩浆岩

11矿三煤-203M水平以上多处掘进见到岩浆岩侵入，致使煤层尖灭。

2.1.4岩溶陷落柱

11矿掘进和采煤过程中至今没有发现岩溶陷落柱。

2.2　　矿井水文地质

2.2.1　　地表水体

11井田内地表水体，南有京杭大运河，由西向东流经本区。

京杭大运河韩庄河段历史最高洪水位为＋35m，最大河水流水量达1890m3/s河宽约200m,常年水深大于3m，设计流量1700m3/s，北有胜利渠设计80m3/s，灌溉48万亩，实际放水40m3/s可灌溉20余万亩。

警戒水位为＋33m，保证　水位为＋33.5m，全井田地势　平坦，北高南低。

井田东部第四系冲积层下伏大面积奥陶系石灰岩上，第四系露头可直接接受大气降水补给。

因此，11矿在井田北翼，地面塌陷坑建立了永久泵站，安设潜水泵QD450/6-7.5两台，两台潜水泵的排水能力为400m3/h。

地面泵站的建立防止了塌陷坑内的水进入井下的可能。

2.2.2　　含水层与隔水层

本井田主要含水层有第四系姜结石层，二迭系上统石盒子组砂岩，二迭系下统山西组煤2、煤3顶板砂岩，石炭系上统太原组第三，八，十层石灰岩，奥陶系石灰岩。

2.2.2.1含水层

1、第四系姜结石含水层，由于粘土的充填透水性减弱直接覆于基岩之上时，对基岩补给相对较差。

2、二迭系上统石盒　子组砂岩含水层：

裂隙发育不匀，在对96－13号孔抽水并进行流量测井时，152～172段的一层细砂岩有水单位涌水量为0.045L/sm。

本层对井下开采无直接影响。

3、二迭系下统山西组煤2、煤3、顶板砂岩含水层：

煤2顶板砂岩厚约5.90～47.84m，为老顶，岩性为灰白色中粒石英长石砂岩；

煤3上距煤2一般45m，为灰白色细砂岩。

这两层砂岩裂隙发育不均，含水性较弱无补给来源。

但这两层砂岩的孔隙，裂隙水是开采煤2、煤3时，矿井的直接充水水源。

北翼开采至今，北翼实际涌水量6m3/h，雨季对北翼涌水量没有影响，因此，煤2、煤3的顶底板渗水没有安全隐患。

　　4、第三层含石灰岩含水层：

深灰色至黑色灰色，质纯致密，有时含石结核，裂隙岩溶发育，但不均为本井田主要含水层，上距煤3底板41m。

5、第八层石灰岩含水层：

厚0.6－3.42m，为15层老顶，没有抽水试验。

6、第十层石灰岩含水层厚3.9-6.63m，深灰色，质纯致密，有时局部含有泥质裂隙，岩溶较发育但不均匀，富水差导性明显。

为15层煤的直接顶板，没有抽水试验。

7、上述煤2顶板砂岩和煤3的底板砂岩及三、五、八、十层石灰岩含水层露头直接与第四第地层接触，雨季地表水可能直接进入上述该层含水层中对井下构成威胁。

　　8、奥陶系石灰岩含水层：

厚600－800m，深灰色、灰色，质纯致密。

在井田东部直接下伏于第四系之下，上部强风化，岩溶发育，为强含水层。

在垂深180m以内，有数段岩溶发育，含水丰富。

F4断层可能切割奥陶系石灰岩，井下有导水现象，与煤系地层各含水层有无补给关系现应引起矿上重视。

F4号断层在井田东部，由于地层倒转，开采小槽煤时，才有可能揭露F4号断层，现11矿主采煤层煤2、煤3，因此，F4号断层对11矿没有安全隐患。

2.2.2.2隔水层

井田内二迭系石盒子组，有多层砂泥岩互层，可以起到一定的隔水作用，而在石盒子与山西组之间有一层厚度约十米以上的中粗砂岩，其底部到12层煤顶板又有厚度不等的三层泥岩，也可起到隔水作用，防止2层煤上部的水对开采煤层的影响。

2.2.3断层的含导水性

（1）F1断层为11矿与大兴矿的边界断层，11矿至今掘进没有到边界也没有接触到F1断层，所以F1断层的导水性不清。

（2）F5号断层为井田内部断层，根据-57m水平探巷掘进证实，F5实际为一构造带由三条小断层组成。

Fｙ1＝270――275°

　　　＜56°

N　L＝40ｍ　　　H＝30ｍ

Fｙ2＝265°

－270°

　　　＜60°

N　L＝20ｍ　　　H＝45ｍ

Fｙ3＝353°

－358°

　　　＜62°

N　L＝35m　H=20m

随采掘深度的加深，综合分析认为：

水平错距L及落差H，将随之加大，三条断层都没有出水现象。

（3）经井下巷道揭露，新发现F3、F5、F6、F7断层均小于4m上述断层导水性不良，采动的影响可能使原来不导水的断层导水，11煤矿在采掘活动中严格按规定留设保护煤柱，至今还没发现F3、F5、F6、F7断层有导水现象。

（4）在井田东部边界由于受F4断层的影响，断层带岩性破碎，导水性强，因此奥陶系、石灰岩水是补给本井田的主要水源。

F4号断层在井田东部，由于地层倒转，只有开采小槽煤时，才有可能揭露F4号断层，现F4号断层对11煤矿无任何安全隐患。

2.2.4　含水层间的水力联系

奥陶系灰岩为强含水层，在本井田东边界，由于受F4断层影响，断层带岩性破碎，导水性强，奥陶系石灰岩水是补给本井田的主要水源。

奥陶系灰岩上距煤17约70m,此段含第12、13、15、45计四层石灰岩，其中第十四层石灰岩最厚，平均8m，其余三层厚1.0－3.0m不等。

第十五层石灰岩下奥陶石灰岩顶之间为泥岩，G层铝土及铁质泥岩，总厚约23m左右。

由于地层倒转，奥陶系灰岩东移，下部开采小槽煤时是矿井防治水的工作重点。

2.2.5相邻矿井生产对本矿的影响

11矿西邻大兴煤矿，大兴矿在-400m以下进行采掘生产，而11煤矿到目前为止，采掘在-203m水平以上，彼此之间以井田技术边界为界，留足煤柱，因此11矿与大兴矿之间没有任何影响。

11矿南邻张山子煤矿，张山子煤矿开采在-123m以上，张山子煤矿的开采对11煤矿的开采有一定影响。

为确保矿井安全，11矿在与张山子扩大区边界处，打设了防水密闭墙，能够满足《煤矿安全规程》和有关措施的规定。

在防水密闭墙处均留设了水阀和水压表，派专人对防水密闭墙的防水情况及压力值进行观测。

3、矿井充水因素

根据本井田精查报告及现场实际分析论证，本矿井的充水因素有以下几个方面：

3.1主要可采煤层的充水因素的特征和充水含水层水文地质特征

3.1.1　可采煤层的充水因素的特征

下二迭系山西组：

煤2、煤3顶板砂岩煤2顶板砂岩厚约10余米，煤3顶板砂岩厚约13米，这两层砂岩裂隙发育不均，含水性较弱，是开采煤2、煤3的直接充水水源，应引起矿的重视。

3.1.2充水含水层水文地质的特征

上二迭系石盒子组砂岩：

石盒子组上部多为粗、中、细、砂岩，下部以中、细砂岩为主，裂隙发育不均，钻进过程中有四个钻孔漏水，通常对井下开采无直接影响。

第十层灰岩：

厚3.9-6.63m，一般5m，裂隙、岩溶较发育，含水丰富属强含水层以。

奥陶系灰岩：

为强含水层，在本井田东部边界，由于受F4断层影响，断层带岩性破碎，导水性强，因此，奥陶系石灰岩水是补给本井田的主要水源。

3.2充水因素之间的水力联系

3.2.1　大气降水

降水多集中在七、八、九三个月，年最大降水量1324mm，年最小降水量618.7mm，累年平均降水量905.2mm，七、八、九为雨季，三个月的降水量约占全年降水的60－70%以上。

3.2.2　地表水

地表水体为京杭大运河，河内常年有积水，水深3－5米。

另外，由于开采范围的加大，受其影响，相对地表已明显的出现了塌陷凹地，雨季（6－9月）地表塌陷凹地内极易积水，防治地面塌陷凹地积水显得格外重要。

地面塌陷坑积水是矿的一大隐患。

3.2.3　　含水层

本井田主要含水层以有第四系姜石层，第碱系岩，上二迭系石盒子组，砂岩，下二迭系山西组砾岩、第三、十层灰岩和奥灰。

第四系姜石层：

第三系砾岩、上二迭系石盒子组，通常对井下开采无直接影响。

含水性较弱是开采2、3煤直接充水水源应引起足够重视。

裂隙、岩溶较发育，含水丰富属强含水层。

为强含水层，在本井田东部边界，由于受F4断层影响，断层带岩性破碎，导水性强，因此奥陶系石灰岩水是补给本井田的主要水源。

3.2.4钻孔

井田范围内共施工地需钻孔18个，其中探煤钻孔7个，灭火注浆11个，所有钻孔全部按照国家规定的标准进行封孔，封孔质量良好。

3.2.5断层

奥陶系石灰岩含水层：

F4断层可能切割奥陶系石灰岩，井下有导水现象，与煤系地层各含水层有无补给关系是今后开采小槽煤的一大隐患。

3.2.6采空区

11煤矿开采北翼煤2、煤3倾角在60°

以上为急倾斜煤层，所以采空区存在很少量的积水。

3.2.7陷落柱

11矿采掘至今尚未发现陷落柱。

4、　矿井涌水特征

4.1历年涌水量及其变化

历年矿井涌水量情况表

年度

2000

2001

2002

2003

2012

2005

最大

（m3/h）

40

60

90

95

100

80

最小

20

35

66

63

平均

30

42.5

78

80.5

83

70

4.2　　矿井涌水来源及构成

矿井开采煤2、煤3是南翼F5之断层有涌水现象7m3/h，其它小断层涌水稳定在10m3/h，常年如此。

开采北翼煤2、煤3由于顶板垮落有涌水现象6m3/h。

矿井掘进开采到现在为止，无突水现象发生，矿井正常涌水来源为小断层和顶板裂隙水构成。

几年来涌水量无明显的增大，稳定在83.00m3/h左右。

4.3矿井充水相关因素

4.3.1　地表水

由于开采影响地面出现近10000平方米塌陷凹地，塌陷深度0～0.8m。

雨季塌陷坑内积水严重，若大面积积水不及时排出，积水可能通过塌陷裂隙进入第四系，积水有溃入井下的可能。

4.3.2　含水层水

开采北冀2煤、3煤时，由于地层倒转，煤2顶板沙岩厚约10余米，煤3顶砂岩厚约13m，此2层砂岩露头直接与第四系接触，雨季地表水可能直接进入砂岩裂隙中，进入井下。

砂岩裂隙发展不均，含水性较弱，是开采煤2、煤3的直接充水水源。

4.3.3　断层水

南翼井下掘进巷道揭露三个小断层，常年保持涌水量为8.6m3/h。

4.4　　矿井涌水特点及变化规律

（1）北翼开采2煤，2煤顶板淋水（包括采空区顶板向下淋水），淋水量常年保持在3－4.5m3/h。

（2）北翼开采三煤底板渗水（包括采空区底板渗水），渗水量常年保持在4.2－5.6m3/h。

（3）开采南翼巷道遇到三个小断层。

－99M水平平巷遇到一个小断层，小断层的涌水量为6－8m3/h，。

－203M水平巷遇到一个小断层，小断层涌水量10.6－15.4m3/h。

南翼三煤－71巷道遇小断层，小断层涌水量6.2－6.8m3/h，常年保持正常涌水量。

5、　矿井水害特征分析

5.1历史突水资料的统计分析

11煤矿从98年建矿开采以来，没有发生突水事故。

2000年8月在掘进三煤－71巷道时遇小断层F5－1，断层涌水h量为6.8m3/h。

2001年7月在掘进－99m平巷时，遇到F5-2号断层，出现涌水，涌水量南翼7m3/h 

由于水量很小，没有采取任何大的处理措施。

现在测水记录F5-2断层的涌水量常年保持7－9m3/h。

2002年11月在掘进南翼–123m水平掘进时，遇到F5-3号断层，出现涌水，涌水量为5.2m3/h，常年的涌水量保持在5m3/h。

2012年8月在南翼–123m下山掘进时，遇到灰岩含水层涌水10-15.6m3/h.

5.2　　矿井水害隐患分析

5.2.1　　矿井现存和潜在水害隐患情况

5.2.1.1　　矿井现存水害隐患情况

由于北翼为急倾斜煤层倾角在56°

以上，受开采影响，地面已形成塌陷地，塌陷范围6000m2,雨季塌陷地平均水深0.4m，因煤2、煤3的顶板沙岩露直接与第四地层接触，雨季水可能通过塌陷裂隙进入井下。

现11矿已于2012年6月10日建成泵站一座，安设潜水泵QD450/6－7.5两台，从而大大增加了11矿的防灾和抗灾能力，为井下的开采创造了条件。

地面积水量为2400m3。

泵站两台潜水泵的排水能力为400m3/h。

计2400m3/400m3，等于6小时，即6小时可排完北翼凹地的积水量。

5.2.1.2　　矿井潜在水害隐患

井田东部为F4号，由于地层倒转，使奥陶系石灰岩东移，F4号断层可能切割奥陶系石灰岩下步开采15、15、17层煤时，奥陶系石灰岩水是井下开采的主要水患。

现11煤矿主采煤2、煤3由于地层倒转奥陶系石灰岩东移至东部边界以外，下步开采小槽煤时11矿的防治水是石灰岩水。

5.2.2　　矿井水害隐患类型

（1）北翼塌陷区雨季积水为矿井的A级隐患。

（2）F4断层可能切割奥陶系石灰岩水是下步开采小槽煤的C级隐患。

（3）2、3煤顶底板的砂岩水为矿井的C级隐患。

5.2.3　　各种类型水害隐患

5.2.3.1　　地表水害

另外，由于开采范围的加大，受其影响，相对地表已明显的出现了塌陷凹地，雨季（6－9月）地表塌陷凹地内极易积水，防治地面塌陷坑凹地积水显得格外重要。

地面塌陷坑积是矿的一大隐患。

为此，现11矿已于2012年6月10日建成泵站一座，安设潜水泵QD450/6－7.5两台，从而大大增加了11矿的防灾和抗灾能力，为井下的开采创造了条件。

泵站两台潜水泵的排水能力为300m3/h。

5.2.3.2　　新生界水害

第四系姜结石含不层是由松散的单体大小形态各异的姜结石构成，内有黄褐色粘土充填，厚度达7 

m，由于粘土的充填使透水性减弱，直接上覆于基岩之上时，对基岩补给相对较差，但随着采掘面积的增大，地面形成塌陷，雨季时，地面积水可能通过第四系进入井下。

地面泵站的建成消除了新生界的水害的隐患。

5.2.3.3　　古空

11井田为新井田。

5.2.3.4　　老空水害

北翼开采的煤2、煤3、煤层倾角都在56°

以上，因此不存在老空区积水。

5.2.3.5　　煤层顶板水害

北翼由于地层倒转，煤2的顶板为砂质岩，正常情况下，顶板水没有但随着开采面积的增大，地面塌陷范围的增加，砂岩的露头直接与第四系地层接触，雨季地表水可能直接进入2煤的顶板中。

、5.2.3.6煤层底板水害

开采北翼3煤，由于地层倒转3煤的底板为砂岩，随着开采面积的增大，地面塌陷范围的增加，砂岩的露头直接与第四系地层接触，雨季地表水可能直接进入3煤的底板中。

5.2.3.7　　矿井陷落柱水害

11煤矿自98年采掘以来，还没有发现岩落陷落柱。

5.2.3.8　断层水害

奥陶系灰岩为强含水层，在本井田东部边界，由于受F4断层影响，断层带岩性破碎，导水性强，由于地层倒转，奥陶系石灰岩水是开采小槽煤时的主要水源。

5.2.3.9　　封闭不良钻孔水害

5.2.3.10　　矿井隔离煤柱

11煤矿在采掘过程中，边界煤柱按标准留设断层煤柱，各保护煤