矿井中长期防治水规划Word文档格式.docx

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2.降雪和霜冻一般在每年11月至次年2月间。

最大积雪厚度230mm（1954年2月3日）。

最大冻土深度200mm（1966年12月30日）。

3.春、夏、秋三季多东、东北风，冬季多西、西北风。

最大风速28～40m/s。

本区属淮河水系，石龙河从本矿东部经过，为季节性河流，汇入石淙河。

区内冲沟相对发育，泄水条件好。

大气降水是地下水主要补给水源，如做好塌陷区及地表裂隙的填堵和地面排水系统的疏通，对矿井不会造成大的危害。

据史记载，公元前519年到公元1942年的2461年间，平顶山地区共发生地震84次，河南省发生的八次大地震中，七次对本区有较大破坏，有民舍倾覆，伤人无数的记载。

据河南省地震局资料，近百年来本区未发生过破坏性地震。

根据国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），汝州市附近地区的地震动峰值加速度值为0.05，地震基本设防烈度值为Ⅵ度。

第二节矿井排水设施能力现状

据该矿矿井地质报告，开采二l煤层时矿井设计正常涌水量120m3/h，最大涌水量为180m3/h。

水流方向：

回采工作面（或掘进面）→运输顺槽→运输下山→采区水仓，在回采、掘进工作面巷道低洼处设置小水泵，将积水排至采区下山或下车场水沟内，流入采区水仓。

由主排水泵将矿井出水沿两趟排水管路由中央水仓排至地面沉淀池。

在主井底有专用排水井，井底设左、右两环水仓，总长度185.88m，容积为1320m3，水仓的有效容量大于矿井8小时（8×

120＝960m3）正常涌水量。

满足矿井涌水量的要求。

主排水系统选用MD155-67×

6型水泵，单级扬67m，配用YB2355-2

型防爆电机，功率280kW，电压等级6kV电机，转速2950r/min。

该矿选用3台MD155-67×

6型水泵，单泵排水能力为135m3/h，正常涌水时，1台工作，1台备用，1台检修。

最大涌水时，两台轮流工作。

主排水系统设置两趟管路，一趟工作，一趟备用。

排水泵及管路能满足矿井正常涌水量及最大涌水量。

2.4采区排水系统

选用3台MD46-30×

3型水泵来满足采区排水需要。

水泵配电动机型号YB180M-2，功率22kW。

正常涌水时，1台工作，1台备用，1台检修。

第二章矿井地质与水文地质

第一节井田边界及其水力性质

井田东北边界内发育一条落差100～150m的F2断层，走向305°

，倾向215°

，倾角50°

左右，在井田内延伸长度为620m，断层破坏了煤层的连续，对煤层开采有一定影响。

紧靠井田西侧边界是顺利煤业有限公司，与盛源煤矿人为边界划分，矿井涌水量很小，采空区积水清楚；

紧靠井田北侧边界是福沃德煤业有限公司，与盛源煤矿人为边界划分，采空区积水清楚；

紧靠井田东北侧边界是平川煤业有限公司，与盛源煤矿人为边界划分，采空区积水清楚；

紧靠井田东南侧边界是高庄煤矿，与盛源煤矿人为边界划分，采空区积水清楚；

紧靠井田南侧边界是天祥煤业有限公司，与盛源煤矿人为边界划分，矿井涌水量很小，采空区积水清楚（详见充水性图）。

第二节含水层

矿区主要含水层分别为：

下石盒子组（P1x）、二叠系下统山西组（P1s）、石炭系上统太原组（C2t）、寒武系上统崮山组（∈3g）。

1.下石盒子组砂岩含水层

下石盒子组下部由中粗粒砂岩组成，砂岩总厚度一般14.19m。

该含

水层在井田内有出露。

历次施工中少数钻孔发生漏水现象。

据抽水试验，单位涌水量0.0068L/s．m，渗透系数0.0003～1.3m/d。

该层含砂岩裂隙承压水，富水性较差，一般不会威胁二1煤层开采。

地下水化学类型为HCO3-Ca.Mg型，矿化度0.336～0.645g／L，水温16～18℃。

2.山西组砂岩含水层

主要由二1煤层上部山西组大占砂岩段和香炭砂岩段中的粗粒砂岩组成。

属裂隙承压含水层，是二1煤层顶板直接充水含水层。

抽水实验单位涌水量0.003～0.019l/s．m，渗透系数0.0004～1.51m/d，富水性较弱。

煤层开采后由于采动裂隙，初期会造成少量涌水或淋水，后期仍以淋水为主，易于疏干。

本矿二1煤层回采后顶板塌落成碎块状，会造成该含水层导水性增强，但因其富水性弱，水量有限，对开采二1煤层影响不大。

3.石炭系上统太原组灰岩含水层

含水层由L1～L8薄层状灰岩和中粒砂岩组成，岩性为灰至深灰色结晶灰岩，其中L1灰岩厚1.19～22.40m，L2灰岩厚0.32～15.75m，分布普遍。

这些灰岩含水层，岩溶裂隙较为发育，为岩溶裂隙承压水，水压高，富水性好，水量较大，但不均一。

据区域水文地质资料：

单位涌水量0.005～0.866l/s．m，渗透系数0.0075～4.55m/d，水质为HC03-Ca.Mg水，矿化度小于0.5g/L。

一4煤层底顶板的L3、L4灰岩为该煤层直接充水含水层。

二1煤层底板为泥岩、细粒砂岩夹泥质条带，多数地段砂岩不发育，L8灰岩成为二1煤层底板直接充水层，以岩溶裂隙水为主。

据对相邻平煤集团高庄矿调查，太原组上段灰岩静水位标高为-130m，对本矿井无影响。

太原组下段灰岩静水位标高为-46m，对本矿井一4煤层开采影响较大。

4.寒武系上统崮山组灰岩含水层

岩性为白云质灰岩，厚60～130m，野外观测结果裂隙、岩溶不甚发育，无泉水出露。

抽水试验结果，单位涌水量0.0002～1.344l/s．m，渗透系数0.0045～4.55m/d，水质类型HCO3-Ca.Mg，矿化度0.19～

0.5g/L。

该层为裂隙岩溶承压含水层，水压较大，含水性强，但极不均一，地下水水质为HC03-Ca.Mg型，正常情况下，一4、二1煤层下部的砂质泥岩和致密泥岩层可有效阻隔地下水上涌，对矿井安全不会造成较大的威胁。

据相邻平煤集团高庄矿资料，寒武系上统崮山组灰岩水位标高为-135m。

第三节隔水层

1．二1煤层顶板隔水层

主要指二1煤顶板至大占砂岩之间泥岩、砂质泥岩及粉砂岩、细粒砂岩，该隔水层平均厚约2.40m，该隔水层厚度大较致密，透水性差，一般情况下可阻断上、下含水层的沟通。

但在采空区、冒裂带的影响下可能失去隔水作用。

2.二1煤层底板隔水层

系指二1煤底板至太原组上段灰岩顶界之间，为砂质泥岩、泥岩、粉、细砂岩，厚3.00～15.00m，平均约13.00m，层位较稳定，含水性及透水性很弱，正常情况下可以阻止太原组上段灰岩水进入二1煤层，遇薄弱地带及构造带将失去隔水作用。

3.太原组中段隔水层

岩性主要为泥岩、砂质泥岩、细砂岩，平均厚9.93m左右，层位稳定，分布广，透水性及含水性差，隔水性较强，正常情况下，可阻隔太原组上、下段灰岩水发生水力联系。

4．石炭系上统本溪组（C2b）隔水层

主要由铝土岩、铝质泥岩、泥岩组成，厚度2～13m，平均厚5m，该隔水层位稳定，隔水性能良好，一般可阻止寒武系灰岩含水层中的水进入矿井，但遇断层破碎带及薄弱带将失去隔水作用，可以导致下部含水层与太原组含水层发生水力联系。

第四节矿井其它水文地质条件

充水水源主要有大气降水、地表水、地下水和老窑及小煤矿水，分述如下：

1.1大气降水

大气降水是矿井充水的主要因素。

其对矿井充水的影响主要表现在两个方面：

其一是大气降水补给诸含水层，丰水季节使地下水水头增高，造成矿井涌水量增大；

其二是大气降水通过浅部采空区所产生的地表裂隙直接进入矿井，使矿井涌水量增大。

据矿井调查丰水季节矿井涌水量比枯水季节大1～2倍，枯水季节涌水量为5m3／h。

井田内无常年性地表水体，仅在丰水季节沿地表低凹处形成溪流，由于第四系较薄，且导水性较好，地表水可直接进入矿井。

能直接影响二1煤层开采的含水层主要是二1煤层顶板砂岩含水层。

顶板直接含水层中地下水通过冒裂带直接进入矿井，但因其富水性较差，一般不会威胁矿井生产。

太原组含水层与二1煤之间存在隔水层，且受高庄矿疏排的影响，水位已大幅度下降。

由于该矿区属于老矿区，邻边乡镇小煤矿较多，采掘边界不准确，有采空区存在，往往积水较多，采矿至老采空区边缘时，要随时提防老窑水进入矿井。

2.1封闭不良钻孔及废弃井筒

本矿范围内有CK105、3-CK3、G108、G23、229、G172、CK70等钻孔，由于多期施工，钻孔封闭质量有时不好，故在接近这些钻孔采煤时要做好预防工作，以免由于钻孔封闭不好而造成矿井突水。

本区报废井筒较多，有的未充填，有的已充填或存在充填不实现象，雨季地表水可能从低洼的报废井筒向矿井渗水。

2.2断裂构造

矿区内有一东西走向的小断层，生产过程中断裂构造有可能导致矿井充水。

2.3采动裂缝带

这些采动裂隙能够导通顶板以上各层砂岩水，使矿井顶板涌水量增加，但对矿井安全生产构不成太大的威胁。

采动对直接底板隔水层产生破坏，造成隔水层实际隔水厚度减小，隔水能力降低，往往产生渗水、涌水现象。

在本区西南部边界附近岩溶洞发育，L7-8灰水多沿此通道涌出，具有突水危险性。

这种情况在考虑底板隔水层安全厚度时必须引起高度重视。

二1煤层顶板直接充水含水层为顶板砂岩孔隙裂隙含水层，钻孔单位涌水量0.003～0.019l/s•m，为弱充水含水层；

二1煤层底板充水含水层为太原组灰岩岩溶裂隙含水层，单位涌水量q=0.005～0.866l/s.m，为中等富水性含水层，补给条件一般，充水强度中等：

二1煤层底板间接充水含水层为寒武系灰岩岩溶裂隙含水层，单位涌水量q=0.0002～

1.344l/s.m，为弱至强富水性含水层，补给条件较好，充水强度较大，横向上发育不均一。

4.井田及周边老窑水分布状况

4.1顺利煤业有限公司

紧靠井田西侧边界，与盛源煤矿人为边界划分，矿井涌水量很小，23071工作面采空区积水约378m3，其它两工作面采空区积水分别为400m3、360m3。

4.2福沃德煤业有限公司

紧靠井田北侧边界，与盛源煤矿人为边界划分，紧靠本矿的23051工作面采空区积水约410m3。

4.3平川煤业有限公司

紧靠井田东北侧边界，与盛源煤矿人为边界划分，紧靠本矿的两工作面采空区积水分别为562m3、540m3。

4.4高庄煤矿

紧靠井田东南侧边界，与本矿人为边界划分，靠近本矿采空区积水为280m3。

4.5天祥煤业有限公司

紧靠井田南侧边界，与盛源煤矿人为边界划分，矿井涌水量很小，与本矿接近的21121工作面采空区积水约330m3，21141工作面采空区积水约390m3。

5.矿井充水状况

该矿资源整合后，新整合矿井涌水量较大，依据矿方提供的《关于区域排水井涌水情况的说明》，该矿井田范围内的排水井为原宋坪村办煤矿专用排水井，为区域排水井，自2001年3月至今从未停止过排水，根据历年排水记载，汛期最大排水量为200m3/h，干旱季节最小排水量为100m3/h。

第三章矿井防治水规划

第一节矿井防治水技术路线与原则

1.矿井防治水工作的基本原则

根据已经掌握的矿井水文地质资料，结合盛源矿二1煤开采已经接近开采年限的特点，对即将开采的工作面和规划采取有目的采取防治水措施，保证安全回采是本矿防治水工作的关键。

此外完善具有一定抗灾能力的防排水系统以及避灾路线是矿井实现安全开采的有利保障。

本矿的防治水规划的指导方针为：

二1防治水工作采用以顶板砂岩水、底板太原组灰岩水以及老空水为防治重点，以井下为主，地面为辅，井上下相结合、分区探查水文地质条件，重点监测和预防为主要途径。

盛源矿防治水工作的基本原则为：

1.基础水文地质工作为平台，井上下物探为主，钻探为辅，监测与试验相结合，在对突水条件进行适时监控下实现煤层安全回采；

2.探测和监控老空水，合理探放和避让老空水；

3.水害安全保障体系的整体规划，完善矿井防排水系统及避灾路线；

4.防治水工程与矿井采掘工程有机结合，相互利用。

2.矿井防治水工作的技术路线

根据盛源矿已经处于生产后期，剩余可采煤炭资源有限的特点，结合对矿井水文地质条件的认识，本防治水规划建议采用的防治水技术路线是：

1.二1煤防治水技术以顶板砂岩水和太原组薄层灰岩水和老空水为

防治重点，以井下为主，地面为辅，井上下相结合。

在对突水危险区段运用井上下水情监测，顶板两带观测和底板突水监测等技术进行适时监控，，以实现煤层安全回采；

2.在调查的基础上进行综合物探以查明老空区范围并分析其对矿井开采的影响，在此基础上通过留设足够的防水煤柱或探放水以解除老空水对矿井开采的威胁；

3.对地表采动裂隙进行综合治理，防治地表水通过裂隙通道入渗到矿井，威胁矿井安全；

4.为了确保矿井安全生产，对突水重点防范地段需建立和完善具有一定能力防排水系统，完善安全出口和避灾路线等一系列措施。

5.防治水工程与矿井采掘工程有机结合，相互利用。

井下防治水工程可以实现整个矿井防治水工作的整体规划和防治水工程分步实施的目的，可以实现防治水工程由点到面，邮局不到整体的效果，且可以做到防治水工程的动态优化和动态调整。

这样可将大量的防治水工程费用消化于矿井生产过程中。

6.防治水技术和工程规划

根据盛源矿生产采掘计划，结合矿井基本水文地质条件和矿井开采过程中需要解决的水害安全问题，实现矿井高产高效生产过程的水文地质安全保障，盛源2021年至2021年防治水工作的主要任务包括：

矿井水害条件的基础技术研究与技术分析；

矿井水情监测监控系统完善与建设；

工作面回采过程中水害危害性适时监测与预警；

矿井深部煤层带压

开采研究；

矿井各充水含水层富水性归路及其控制因素探查研究矿井防排水系统计算分析与配套工程完善等。

第二节主要水害治理工程

1.底板水防治

二1煤层底板L7—8灰岩含水层水压高，含水量丰富，对矿井安全生

产威胁极大，因此，对该含水层要采取含水层改造及注浆加固工作，即对L7—8灰岩含水层进行注浆加固及改造工作。

由于工作面采掘时底板水的主要来源为L7—8灰岩含水层，该含水层

影响工作面的正常采掘。

因此，工作面掘进时如果有利于对L7—8灰岩含

水层采取疏放，就要对其进行疏放，以降低含水层的压力，减少突水可能，减少其对工作面的影响。

2.顶板水的防治

二1煤层顶板水源为煤层顶板以上60m范围内所含砂岩裂隙含水层。

该含水层多以顶板淋水形式，向矿坑充水，矿井正常涌水量一般为20m³

/h，最大涌水量为40m³

/h，水量小，易于疏排。

因此，对该含水层要采取疏放工作。

3.老空水的防治

由于盛源矿开采时间较长，存在大量的老空区，老空积水为盛源矿主要矿井充水水源。

对于老空水的防治可以采取

3.1直接防水

当水量不大，不超过矿井排水能力时，可利用探水钻孔直接放水。

3.2先堵后放

当老空区与溶洞水或其他巨大水源有联系，动力储量很大，一时排不完或不可能排完，这是应先堵住出水点，然后排放积水。

3.3先放后堵

如老空水虽有补给水源，但补给量不大，或在一定季节没有补给。

这种情况下，应选择时机先行排水，然后进行堵漏、防漏施工。

4.井下防排水系统改造工程

盛源矿主排水系统已经形成，并且可以满足矿井排水的要求。

井下排水系统改造主要为涌水量较小的各出水地点，排水系统的优化。

5.防治水规划实施的时间与进度安排

防治水是一项保证盛源矿矿井安全生产和可持续发展的重要工作，特别是最近两年必须加大力度，重点投入，进一步查明井田水文地质条件，防止煤层底板发生大的突水事故，确保煤矿安全生产。

现将盛源矿未来五年防治水工程规划安排如下：

5.12021年

①水文地质物探：

完成矿井地面物探工作。

10万元。

②矿井水文地质类型划分报告编制完成。

③中央及采区水仓清理。

12万元。

④探放水人员培训。

2万元。

⑤掘进巷道探放水工作。

5.22021年

21081回采工作面，利用直流电法物探。

5万元。

②水文长观孔施工120m。

③采购300钻机一台。

25万元。

④中央及采区水仓清挖，21采区水仓入口沉淀池施工。

⑤22采区密闭墙施工。

6万元。

⑥矿井带压开采技术研究及论证。

⑦矿井生产地质报告的编制。

⑧探放水人员培训。

⑨掘进巷道探放水工作。

5.32021年

①采购300钻机一台。

②中央及采区水仓清挖。

③探放水人员培训。

④掘进巷道探放水工作。

5.42021年

①中央及采区水仓清挖。

②探放水人员培训。

③掘进巷道探放水工作。

5.52021年

注：

防治水工程实施进度安排要依据生产采掘计划和防治水工作内容安排，具体实施过程中，可根据实际情况适当调整。

第四章结论与建议

本规划利用《盛源煤矿技改初步设计修改报告》作为依据，报告基本探明了开采煤层的赋存情况，煤炭储量、地质构造、开采技术条件等，地质资料基本能满足编制初步设计的要求。

生产中应进行补充勘探查明断层情况。

巷道掘进到断层附近时应加强观察，坚持有掘必探先探后掘的原则，防患于未然。

从配套防治水措施、具体的防治水工程实施两个方面对东坪煤矿的防治水工作做出了具体的规划设计，结合下一步的采掘计划提出了防治水工程进度安排和资金概算。

具体内容及主要认识如下：

1.目前，水质资料有限，为了迅速确定突水条件下水源特点，要求按水化学判断分析，今后随着观测网的完善、观测数据的积累，将勘探资料与水情资料实现有机结合，将会进一步提高本矿井水害预测预报的实时性和有效性。

2.带压开采是一种综合防治水技术，在实施带压开采的过程中，应坚持先探后掘、先治后采的技术原则。

应采用物探、钻探等综合手段，贯彻物探先行，钻探验证的技术方法。

3.对于防治水工程的实施计划，本规划根据生产计划要求具体主要安排近五年的工程，对于以后的工程，仅原则性地安排了工程量，具体施工日期应根据生产计划调整落实。

4.每个采区设计前，要认真查明采区内地质构造及水文地质条件，对采区涌水量进行预测，并提出合理的防治水措施及建议，设计足够的水仓和排水设备。

开拓系统形成后，采区投产前，一定要建立可靠的排水阵地。

5.要搞好井下所有排水、放水设备的安装、维修、管理工作，保证水泵正常运转，及时排放出各地段的涌水，保证矿井涌水能及时排到地面以上。

要搞好水沟的清挖，给生产创造良好的条件，井底水仓要循环清挖，保证水仓有足够的容量，保证水泵正常运转，管路正常排水。

雨季前进行一次联合试运转。

6.调查清楚影响我矿周边太祥煤矿及永兴煤矿采掘状况和积水情况，并将对我矿有影响的积水地段标注到采掘工程平面图上，向矿领导汇报，提出合理的防治水建议，采掘时做到心中有数。

7.矿井防治水是一项复杂的、长期的系统工程，随着防治水工程的进行，更多水文地质资料的积累，对井田水文地质条件的认识必然进一步加深，在实施过程中可能需要对本规划进行必要的修改、补充，使之更加符合实际情况。

宝丰嵩阳盛源煤业有限公司地测科

二0一三年一月