五年防治水规划Word格式.docx
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二采区：
济宁断层以西，至F20和FX50断层之间，深部边界为-1300m。
煤层赋存深度为-1000~-1200m。
三采区：
F20断层以西，至FX50和F17-1断层，深部边界为-1300m。
煤层赋存深度为-1100~-1300m。
四采区：
济东断层以东，煤层赋存深度为-1040~-1200m。
五采区：
北起F4断层，南至-1200m等高线，西起济宁断层，东至济东断层。
按照由浅入深、先近后远、先易后难的原则，选择一采区为首采区，二采区为接续采区，而后依次开采三、五、四采区。
首采区煤层赋存面积5.351km2，设计利用储量1971.2万t，按设计生产能力45万吨/年，储量备用系数取1.4，计算服务年限达24.3年，故2015年前开采规划均在一采区。
建井期间移交一采区1个工作面，即1308工作面，目前尚未开始回采。
2．矿井资源状况及主采煤层
含煤地层为二叠系下统山西组和太原组，厚61.90～102.49m，平均厚75.29m。
含煤三层（2、3上、3下），2煤不稳定,厚度小,平均厚0.05m，大部相变为泥岩、炭质泥岩，不可采。
3上煤层厚2.10～4.60m，平均2.85m，可采系数100%，煤厚变异系数27%，为本井田主采煤层。
3下煤层大部冲刷，仅局部有赋存，只一个钻孔揭露，平均厚度0.20m，煤层平均总厚度3.10m，山西组含煤系数4.11%。
3上煤资源储量总量21314.2万t。
3．矿井排水系统
副井井底车场附近设计有井底水仓，水仓分内、外环，全长280m，净断面9.0m2，容量2520m3。
副井内安装二趟D325×
22无缝钢管排水管路。
正常涌水时1趟工作，1趟备用，最大涌水时2趟工作。
吸水管选用D377×
9的无缝钢管，无底阀运行，采用ZPBG型喷射泵组自动引水。
根据我矿水文地质条件，预计正常涌水量约137m3/h，最大涌水量约200m3/h，针对本矿井涌水量的特点，主排水泵计划选用PJ200B-11型多级离心泵（Q=420m3/h，H=1031.5m），安装3台（并留有1台泵的安装余地）。
水泵配3台YKK6303-4（10kV，1980Kw）矿用防爆电动机。
正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修；
最大涌水时2台工作，1台备用。
完全能够满足矿井设计规范的要求,符合《煤矿安全规程》中的““工作和备用水泵的总能力，应在20h内排出矿井24h的最大涌水量”的规定要求”，排水系统具有足够的抗变防灾能力。
二、矿井水文地质条件简述
1、含水层、隔水层及其与矿床充水的关系
（一）含水层
1）．第四系含水层（附隔水层）
（1）上组（Q上）：
厚60.45～96.35m，平均77.71m,主要由褐黄色局部灰绿色的粘土、砂质粘土及中、细砂层组成，砂层约占50%以上，分选好，结构疏松，故富水性强，为浅层承压水。
据济宁二井田资料：
单位涌水量：
0.1125～10.433L/s·
m，水位标高：
+29～+35.09m，矿化度：
0.5g/l左右，水质：
以HCO3-·
SO42-—Ca2+·
Na+型水为主。
该含水层受大气降水补给，水位动态变化与降雨量基本一致。
（2）中组（Q中）：
厚20.05～51.20m，平均35.27m,主要由灰绿色、黄褐色砂质粘土和少量的粘土质砂组成，本组粘土、砂质粘土约占70%，可塑性较强，富水性弱，属隔水层。
（3）下组（Q下）：
厚102.95～147.60m，平均114.59m,主要由灰绿色、灰白色砂质粘土、粘土质砂和粘土质砂砾组成,其中上部砂层发育,约占50%,含水性强,下部以砂质粘土、粘土为主,约占70%,具隔水性。
据济宁二号井和新河井田抽水试验资料：
0.00542～0.5561L/s.m,水位标高：
+18.38～+32.47m,矿化度：
0.57～0.70g/l，水质：
2）．侏罗系砂岩含水层
本区侏罗系厚度大，厚441.20～1113.65m，平均690.50m，主要为中、细砂岩，属裂隙承压含水层，含水性较弱。
全区仅有3个钻孔漏水，漏水层均在靠近火成岩顶底部砂岩处。
侏罗系一段，以泥岩、粉砂岩为主，属隔水层，并且侏罗系与3上煤层之间隔以厚度很大的二叠系隔水层组，正常块段难以下渗，但断层使侏罗系下降到或接近直接充水含水层水平时就会形成侧向补给，因此侏罗系属于间接充水含水层。
据唐口井田T10-1号孔对J3底部流量测井抽水试验资料：
单位涌水量为0.00125L/s·
m。
据济宁二号井煤矿对侏罗系一段（底部约100m）抽水试验资料，水位标高：
+19.96～-198m左右，矿化度：
1.642～4.959g/l，水质：
以SO42-—Na+型水为主。
侏罗系砂岩水位高低与距开拓区的距离有关，济宁二井田水位最浅处位于井田的西部，即八里铺断层以西，二井田开拓区位于八里铺断层以东，八里铺断层是隔水断层，本区距二井田开拓区远，因此，本区侏罗系砂岩水位应是地层的初始水位，预计为+29m左右。
3）．3上煤层顶底板砂岩含水层
3上煤层的直接或间接顶板砂岩，在冒落裂隙带内的为直接充水含水层，总厚约57.32m，主要是硅泥质胶结的灰白色、灰绿色中、细砂岩；
3上煤层的底板砂岩发育，主要是灰白色中、细砂岩，含有泥岩和粉砂岩包裹体。
3上煤层顶底板砂岩揭露20孔次，无漏水现象，充水空间不发育，含水性不强。
井田内X28号钻孔抽水资料：
水位标高：
+24.234m,单位涌水量：
0.000115l/s·
唐口井田抽水试验资料：
T24-1号钻孔在井田浅部，为全漏水孔，单位涌水量：
0.00176～0.023L/s·
+28.48m，水质为HCO3-—K+·
Na+型水。
T15-5号钻孔在井田深部，单位涌水量：
0.0004l/s·
m,水位标高：
+36.43m，水质为HCO3-—K+·
说明浅部裂隙较发育，含水性较强，深部裂隙发育较差，含水性差。
4）．三灰含水层
厚4.95～6.90m，平均5.70m,深灰色—灰黑色，隐晶质结构，局部具裂隙。
区内7个钻孔揭露此层，无一漏水，充水空间不发育，含水性不强。
据唐口井田号孔抽水试验资料：
0.00073～0.01032L/s·
m，水位标高：
+38m左右，水质：
以HCO3-—K+·
（二）隔水层
本区隔水层除第四系中组外，二叠系石盒子组及山西组底至三灰顶之间也为隔水层。
1）．石盒子组隔水层
本区石盒子组厚度较大，厚121.15～302.00m，平均209.98m，上石盒子组下部及下石盒子组主要为泥岩、粉砂岩，隔水性能良好，虽局部夹有厚层状砂岩，但多不是连续沉积,呈透镜状,钻孔接露仅一个钻孔消耗,从区域矿井开拓证实该组砂岩地层对煤矿开拓充水上可以忽略，因此该组构不成含水层。
2）．山西组底至三灰顶隔水层
山西组底至三灰顶厚30.11～40.50m平均35.00m，主要为泥岩、粉砂岩，具良好的隔水性能。
2、含水层间的水力联系
第四系上组的上部属潜水，下部属承压水，上下部水力联系密切，为多层结构的复合含水层组，主要靠大气降水和地表水垂直渗透补给，循环交替条件好，随季节动态变化大，主要排泄途径为蒸发、人工开采及通过中组微弱的渗透性向下组补给。
第四系下组为多层结构的承压含水层组，以区域间迳流补给为主，其次是接受上组的微量补给。
由于第四系至3煤层间距大，第四系下组对煤层开采基本无影响。
侏罗系砂岩属裂隙承压含水层，主要接受第四系下组的垂直渗透补给，另外受井田边界断层（嘉祥断层）的影响，奥陶系灰岩与侏罗系直接接触，从而接受灰岩的侧向补给。
3上煤层顶底板砂岩属裂隙承压含水层，岩性一般较致密，裂隙不发育，渗透性弱，主要受区域层间迳流补给。
当受断层影响与三灰、十下灰、奥灰接触时就会接受它们的侧向补给。
3、井田内断层构造及其对矿床充水的影响
本井田断层较多，落差大于100m的断层有20条，50～100m的断层有8条及小于50m的断层12条。
钻孔揭露8个孔点，无一钻孔出现漏水现象，说明断层在非含水层对接的情况下是隔水的，含水层与含水层对接的条件下区域性规律为富水性低于正常含水层段。
济宁断层位于井田中部，落差大于200m，使煤系地层与奥灰对接；
井田西边界嘉祥断层为区域性大断层，落差大于1000m，超过奥灰厚度，下盘寒武系页岩与井田内奥灰对接，对奥灰没有补给，对煤系为补给边界。
因此，矿井开采时应留足防水煤柱或超前探放水。
井田内断层富水性和导水性虽弱，但这仅仅是断层在自然状态下的性质，矿井开拓中在矿压的作用下断层发生移动或活化，使断层的导水性发生改变，原来不导水或导水性弱的断层也可转变为导水断层。
从二号井煤矿资料表明，矿井突水点多发生在断层附近裂隙发育区。
因此，将来矿井开采时对断层导水性问题应引起足够重视，避免造成不良后果。
综上所述，本井田开采3上煤层的水文地质条件属简单类型。
4．地表水体
区内沟渠河流成网，主要河流有京杭大运河，系人工河，由北向南流入南阳湖。
京杭运河河床宽约250米，最高水位标高+36.67米，汛期最大流量626m3/秒（1964年9月6日），旱季流量变小，甚至断流。
另有小型沟渠，总体流向南阳湖。
大气降水是地表水及地下水的主要补给来源，工广内3眼水源井及28＃水文钻孔观测资料表明，钻孔涌水量的变化与大气降水关系密切，降水季节增大，枯水季节减小。
预计当采煤导水裂隙带影响到地表或在地表出露的含水层时，大气降水将会对矿井充水造成影响，使矿井涌水量增大。
5．小窑及老窑积水
由于本井田煤层埋藏较深，通过调查历史上并无任何小煤窑进行过开采活动，本矿井尚未投产，故不存在小窑及老窑积水威胁。
三、当前时期矿井防治水工作开展状况
1．水文地质综合孔
2001-2003年间山东山东煤田地质二队、江苏煤田地质二队累计施工精查钻孔23个，水文物探孔1个，孔深1103.67m，抽水实验3层次。
基本查明了井田内的水文地质条件、提高了储量级别、控制了地质构造，并在上述基础上建立健全了3煤的主要含水层水位动态观测台帐。
2．地面水文地质调查
在勘探期间对井田地面勘探过程中，采用井田水文地质测绘、区域水文地质资料收集和重点调查、钻孔简易水文地质观测及编录、钻孔静止水位观测、钻孔分层抽水试验、长期观测、坑、井水文地质调查及编录、水文地质物探测井、水质分析等工作方法，完成1:
10000井田水文地质测绘35km2，简易水文地质观测及静止水位观测4个孔，抽水试验4孔6层次、长期水位观测3个点及邻近矿井、地表水涌水量及流量动态观测各1个点、水质分析8件、编制了井田水文地质类型划分报告、综合水文地质图等相关水文地质图件。
3.2010年10月底前矿井施工任务主要是井筒掘砌，井筒施工期间的防治水工作主要采取导、截、排、堵等措施。
1）.导水
当井筒施工至含水层时，如遇较集中出水点，在浇灌混凝土前可在集中出水点处用大于出水面积的2mm厚铁皮钻孔并焊接6＇钢管做成漏斗，铁皮四周与井壁间锚杆固定，用棉丝堵缝。
浇注混凝土时将水集中用胶皮管子导至混凝土井壁外以备后期注浆封堵。
2）.截水
在每一含水层（段）下方的井壁接茬处施工一圈截水槽，各层截水槽的位置和截水槽之间的距离应根据井壁淋水量大小确定，截水槽用2mm厚铁皮制作，截水槽与井壁连接处用水泥和水玻璃的调和物封堵以防漏水。
上、下层截水槽之间用φ57mm胶皮管联接。
下层截水槽中的水用φ57mm胶皮管导入吊盘上的集水箱中经吊盘上的D46-50×
12卧泵排至地面。
3）.排水
当井筒内水量小于10m3／h时用吊桶排水；
当井筒内水量大于10m3／h时用水泵排水。
在井壁固定一路φ108mm×
4专用排水钢管，排水管路随井筒深度增加同步下延。
在吊盘中层安装一台D46-50×
12卧泵，上层盘安设一个集水箱。
集水箱用3mm厚铁皮制成，规格为1.5×
1×
2m（长×
宽×
高），其尺寸大小可根据现场情况调整。
水泵与井壁排水管之间用高压软管联接。
迎头工作面的水用风动潜水泵排至吊盘上层盘集中水箱内。
当井筒水量较大，接近卧泵排水能力时在井筒内安装一台（或两台接力，根据需要面定）200QJ-32/24型潜水泵，配合原有φ108mm×
4输料管排水作为应急排水措施。
由于水泵扬程限制，在井筒垂深600m处设一个转水站，转水站内安设二台D46-50×
12卧泵，一台工作一台备用。
500m深度以下的井筒仍用中层吊盘上的卧泵排到转水站，再经转水站排至地面。
4）.堵水
当井壁淋水总量较大或者单层水量较大影响井筒正常施工时，及时进行井筒壁后注浆和工作面预注浆。
在吊盘上布置一台KBY-50/70型注浆泵；
周围布置3个无盖油桶，分别作为水泥和清水池用。
注浆材料用P.o42.5袋装水泥，如果岩石孔隙过小，普通水泥无法压入岩石孔隙有效堵水则改用特细水泥，单液注浆为主，必要时使用添加剂。
用吊桶下水泥，用供水管下清水。
水泥用吊桶下到吊盘；
将水泥和清水用人工辅以压风搅拌成浆。
水泥浆浓度按水：
水泥=1：
1～0.8：
1酌情（根据注入水泥量）调整。
两分钟后边搅拌边用注浆泵吸，一池吸浆的同时，另一池搅拌，这样循环作业。
自2009年1月份复工以来，针对岩石裂隙小、主副井含水层较多、普通水泥注浆效果不明显的情况，我们采取以脲醛树脂为主要注浆材料、以普通水泥、超细水泥为辅助注浆材料的大段高分层打钻注浆法，积极进行工作面预注浆，从上到下分为四层大段高，进行打钻注浆，每段120米——170米。
主井先后进行工作面预注浆四次，壁后注浆二次，累计打钻进尺11353米，注浆量2878立方；
副井先后进行工作面预注浆三次，壁后注浆三次，累计打钻进尺13193米，注浆量12260立方米。
注浆结束后掘砌过程表明，工作面预注浆取得了良好效果，有效预防了水害事故发生。
4.超前探水方案
1）非含水层段
过每一层砂岩前（确定含水层除外）掘进前必须先探后掘。
探水采用伞钻。
探眼深为8.5m，沿井筒荒径均布8孔，眼底超出荒径2m，根据探孔水量若低于10m3/h以下则强行通过，若在10～20m3/h采取工作面直接堵漏注浆，若在20m3/h以上则采取工作面打滤层止浆垫，潜孔钻机打钻注浆。
2）含水层段
采用潜孔钻机探水。
钻机型号为QZJ-100B型。
沿井筒一周均布8孔，眼底超出荒径3m。
过含水层之前根据岩性对比准确确定探水参数，届时提前专门编制详细的过含水层施工措施。
四、“十二五”防治水规划
（一）生产接续安排（见22-25页）
（二）“十二五”期间矿井水害类型及威胁程度
“十二五”期间采掘工程主要围绕一采区，回采工作面都处于一采区范围内，矿井水害类型主要为煤层顶板砂岩水、断层水、封闭不良钻孔水、老空区积水、地表水等。
1）、山西组地层中的煤层顶板砂岩水
开采煤层中顶底板多以泥岩、粉砂岩为主。
但煤层的老顶多为厚层状细砂岩，其赋水形式为孔隙、裂隙含水。
总体富水性差，但富水性差异比较明显，富水性不均一。
巷道内多以淋水形式出现。
以静储量为主，易于疏干。
依据GB-12719-91《矿井水文地质工程地质勘探规范》冒落带导水裂隙带最大高度经验公式，参考兴隆庄煤矿《巨厚含水砂层下综放顶水开采及合理回采上限试验报告》中导水裂隙带观测研究成果，采用全煤厚综放开采条件下导水裂隙带最大高度计算公式：
H=100ΣM/（0.84ΣM+4.57）+6.30，结合本井田实际情况，计算了本井田全煤厚综放开采条件下导水裂隙带最大高度（见下表）。
通过计算看出，导水裂隙带高度至侏罗系底界均在100m之上，初期采煤范围内不会受侏罗系砂砾岩水的影响，因此，开采3上煤层的直接充水含水层为3上煤层顶底板砂岩含水层。
3上煤层冒裂带高度计算表
孔号
J3底板
深度
（m）
3上煤底板深度
3上煤
厚度
3上煤至J3底界间距
冒裂带
高度
冒裂带高度与间距差值（m）
X1
908.80
1220.31
4．21
311．51
58．23
-253.28
X2
764.80
994．02
2．90
226．32
47．69
-178.63
X5
874.40
1114.80
2.18
238.22
40.36
-197.86
X6
667.60
874.10
2.10
206.50
39.45
-167.05
X9
973.70
1181.98
2.60
205.68
54.36
-151.32
X10
743.40
963.54
3.00
220.14
48.61
-171.53
X11
1035.80
1292.78
2.25
254.73
41.13
-213.60
X12
871.50
1064.84
3.87
189.47
55.78
-133.69
X14
802.20
1003.75
3.58
197.97
53.55
-144.42
X23
918.90
1194.67
2.86
275.77
47.32
-228.45
X29
814.70
1028.08
2.28
211.10
41.46
-169.64
2）、断层水
3）、封闭不良钻孔水
精查阶段施工的23个封闭钻孔，个别钻孔由于封闭段距小，可能未能对直接充水含水层进行有效封闭，2010-2015年开采涉及到的钻孔主要是X6、X10、X29三个钻孔，在采掘到这些钻孔附近时，要加强探水，必要时最好启封，避免可能造成矿井突水事故的发生。
4）、老空区积水
矿井由于回采工作面有浅部向深部布置，造成采空区冒落带导水裂隙带导入的地下水直接进入采空区，形成采空区的老空积水。
对矿井布置下一个工作面中的沿空掘进巷道都要受到老空水的威胁。
在工作面掘进中都要先排放老空水，解除老空水对采掘工作面的威胁后才能正常生产。
5）、地表水
地表河流主要是京杭大运河和南四湖，只要雨季期间做好防汛工作，地表水对“十二五”期间矿井的采掘影响较小。
水害影响程度（综合评述）
本区开采时的主要充水水源为煤层顶底板裂隙水，它们接受补给的能力均较差，水量一般较小。
断裂带、封闭不良钻孔导水、采空区积水等是导致矿井突水的主要因素之一，它们将是影响未来矿井水文安全条件的重要因素。
“十二五”期间矿井水害隐患情况表
水害类型
分布特征
危害（威胁）程度
煤层顶板砂岩水
所有回采工作面和在主采煤层中掘进的巷道都不同程度地受到影响。
在井田内不同地段，赋水性差异较大，主要受构造裂隙发育程度和岩性控制。
突水时，一般有突水征兆，富水区段差异较大，多以淋水形式出现。
突水后，涌水量很快达到最大，稳定期短，3煤层顶底板砂岩含水层突水点一般二个月后可基本疏干。
一般在巷道掘进期间影响较大，突水量大时可淹没巷道；
回采过程中如经过有效疏放则不会造成淹面，但会影响正常生产。
断层水
突水点多发生在断层附近裂隙发育区，突水后，涌水量很快达到最大，稳定期短。
当掘进巷道或回采工作面经过断层时，导水断层由于矿压作用可能发生突水，淹没巷道或工作面，危害较大。
老空水
一采区工作面是由浅部向深部沿煤层走向布置工作面。
“十二五”期间所有回采工作面下巷沿空掘进和回采时都将受到相邻、或上部老空区积水的威胁。
在工作面，特别是在巷道低洼处聚集。
具有来势凶猛、瞬时涌水量大，衰减快等特点。
一采区在工作面顺槽巷道掘进时，沿空下部顺槽掘进受其相邻上部采空区老空水危害可能，危害程度较大，但老空区积水易于排干，在回采期间也有一定的影响。
封闭不良钻孔导水
2010-2015年一采区回采工作面中涉及到X6、X10、X29三个钻孔，真实封闭情况不确定，上部各含水层通过钻孔向工作面充水。
在采掘到这些钻孔附近时，可能造成矿井突水事故的发生。
在掘进和回采前加强探水，必要时对封闭不良钻孔进行启封，消除隐患。
若启封合格则不存在导水可能，若启封不良，则会有较大危害。
“十二五”期间矿井主要掘进工作面受水害类型分类表
掘进
巷道
工作面
分布
东部集中轨道大巷
顶板裂隙水、断层水
巷道内
顶板淋水、突水
东部集中运输大巷
东部集中回风大巷
1308
轨道顺槽
顶板裂隙水、济宁支一断层水、X10封闭不良钻孔水
运输顺槽
顶板裂隙水
顶板淋水
切眼
1303
顶板裂隙水、X6封闭不良钻孔水
顶板淋水、
1309
顶板裂隙水、老空水
1302
顶板裂隙水、老空水、X6封闭不良钻孔水
1310
1317
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