煤矿防治水中长期规划.doc

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山西吕梁中阳付家焉煤业公司

矿井防治水中长期规划

编制：

高照全

审核：

邵宝海

总工程师：

李学银

目录

前言

第一章矿井概况

第一节矿井自然地理概况

第二节矿井生产概况

第二章矿井地质与水文地质

第一节矿区地层

第二节构造

第三节主要含水层

第四节矿区主要隔水层

第五节地下水补给、径流与排泄条件

第六节地下水动态特征

第三章矿井充水条件

第一节矿井水害情况的统计分析

第二节矿井充水水源及其特征

第三节矿井充水途径及其特征

第四节影响和控制矿井主要充水因素分析

第四章矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题

第一节矿井已经完成和基本查清的水文地质问题

第二节目前存在并需查明的矿井水文地质问题

第三节矿井近期与中远期分别应查明的水文地质问题

第五章矿井防治水技术路线与原则

第一节矿井防治水工作的基本原则

第二节矿井防治水工作的技术路线

第六章防治水技术与工程规划

第一节主要水文地质研究工作

第二节水文地质补充勘探

第三节主要监测试验工作

第四节主要水害治理工程

第五节井下防排水系统改造工程

第七章防治水规划实施的时间与进度安排

第八章结论与建议

前言

山西吕梁中阳付家焉煤业公司位于吕梁市金锣张子山乡境内。

该矿始建于1998年11月10日，为新建矿井。

井田内主采煤层为4、10号煤层。

2001年7月1日投产，生产能力15万吨/年，采用一对立井开拓。

根据省市煤炭工业局批复文件，批准设计利用三个立井及一个斜井开拓，进行矿井的改扩建，生产能力达到120万吨/年。

本矿主采赋存于太原组下部的9、10煤层，9号煤上距太原组L1石灰岩8m左右。

矿区水文地质条件中等。

本地区常年性河流有属于黄河水系的三川河及主要支流（流量1.98m3/s），东川河（流量0.7m3/s）和南川河（流量0.53m3/s）。

本井田位于南川河以东。

矿井充水水源主要以顶板淋水为主，目前矿井基建期间正常涌水量31m3/h，最大涌水量33m3/h.如果正常生产期间，大面积的采空区的出现，随着沉陷区的增大，局部出现顶板破碎带，而与地表水沟通时，会对矿井安全生产有一定的影响。

并会随着矿井采掘工程的延伸，矿井水害问题不容忽视。

因此，需要研究和评价矿井开采水文地质条件，分析开采受水害威胁程度，提出针对性的防治水工作内容，指导矿井防治水工作有序进行，确保矿井生产安全。

并根据目前的基建进度，预期会在2014年年底投产，为此，特制定近五年的防治水总体规划。

本规划是在收集井田已有地质和水文地质资料，分析矿井水文地质条件和存在的水文地质问题的基础上，针对本矿的《矿井地质报告》中提到的水文地质特征，结合矿井基建规划提出的。

规划的主要内容包括：

1、矿井防治水基本原则和技术路线；

2、矿井日常水文地质工作内容与要求；

3、井田水文地质补充勘探；

4、10煤底板奥灰水带压开采技术；

5、放水试验；

6、采煤工作面底板突水预测预报；

7、防治水治理改造工程；

8、矿井防排水系统改造；

9、防治水工程实施进度与费用概算。

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，并针对本矿的水文地质特点，结合矿井2011年－2015年的采掘计划，提出了本矿防治水规划基本原则，确定了本矿防治水技术路线。

从矿井日常水文地质工作要求、矿井地下水观测网建设、矿井水文地质条件补充勘探、工作面水文地质条件探查、防治水工程安排、矿井防突水保障信息系统以及防治水技术难题研究等方面全面规划了今后的防治水工作。

但由于原有的水文地质勘探程度较低，观测资料不足，井下揭露面积较小，开拓范围有限，因此有些认识不一定准确，需要进一步证实。

由此导致的工程布置的不适当性在所难免，敬请批评指正。

第一章矿井概况

第一节矿井自然地理概况

吕梁中阳付家焉矿井位于中阳—离石向斜中段东翼，行政区划属吕梁市中阳县张子山乡。

中心地理坐标为东径111°06＇15〞，北纬37°27＇01〞～37°28＇36〞。

本井田地处晋西黄土高原，地形主要以黄土台、塬、峁、梁及黄土冲沟为主，侵蚀切割剧烈，地形复杂。

井田地势总体东高西低，最高点位于井田东南部，海拔标高1147.3m，最低点位于井田西北部，海拔标高970.0m，属中低山区。

本区井田属黄河流域，三川河水系。

井田内无常年性河流，仅在雨季时沟谷中有短暂性洪水，由东向西流往井田以外的南川河，最后在晋陕交界处的军渡汇入黄河。

井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，属暖温带半干旱地区。

气温变化昼夜悬殊，四季分明。

降水量有限，多呈干旱状态。

冬春两季多西北风少雪雨。

而夏季雨量集中，有时出现洪水灾害。

各项气象要素特征如下:

年平均气温12.5℃,1月份最低,平均为－6.9℃,极端最低气温为－20.1℃；7月份最高，平均为24.6℃，极端最高气温达32.5℃。

一般日最低温度降至0℃时间在10月中旬，回升至0℃的时间在翌年4月中旬。

多年平均降水量为464.2mm，历年最大降水量为577.7mm,最小为374.4mm。

雨量集中于6-9月份,占全年总降水量的60％。

多年平均蒸发量为1711mm（4-8月蒸发量最大），蒸发量大于降水量。

风向多为西北风，风速历年平均2.5m／s,最大月（3—5月）平均3.1m／s,最小月（8月）平均2.2m／s。

初霜期在10月上旬，终霜期在翌年3月初。

平均无霜期175天。

冰冻期平均为11月下旬，解冻期为翌年3月底，最大冻土深度0.91cm。

据国家《建筑防震设计规范》（GB50011-2001），本区地震基本烈度为Ⅵ度，设计地震动峰值加速度为0.05g。

据历史记载，本区及附近未发生过大地震。

只在1829年4月（清道光九年三月）离石发生过5.25级地震，震中位置为北纬37°30′，东经111°12′。

第二节矿井生产概况

一、矿井开发历史与生产现状

根据山西省煤矿企业重组整合领导组晋煤重组办发[2009]45号文件批复的企业重组整合方案和2009年11月3日山西省国土资源厅发放的C1400002009111220041618号采矿许可证批准，将原中阳县裕祥煤业有限责任公司及原山西中阳裕安煤业有限公司两个矿井整合为山西吕梁中阳付家焉煤业公司。

重组整合后，其井田面积合计9.1156Km2，其生产能力达到120万t/a，批准开采4、10号煤层。

二、矿井开拓、开采现状

中阳县裕安煤业有限公司为生产过渡矿井，其井田较小，三个立井开拓，井筒直径均为3m，开采4号煤层，采用长高档普采采煤工艺，由于在裕安煤业有限公司井田内4号煤局部可采，生产规模较小，2010底该矿将关闭。

中阳县裕祥煤业有限责任公司始建于1998年，矿井生产能力15万t/a，开采10号煤层。

2007年山西源通煤矿工程设计有限公司编制完成了《中阳县裕祥煤业有限责任公司改扩建初步设计》，井田面积6.8405km2，批准开采4、10号煤层，在裕祥煤业有限责任公司井田内4号煤不可采，所以仅对10号煤层进行了矿井60万t/a设计，矿井地质资源量45870kt，设计可采储量28251kt。

截止2009年9月，按原生产能力60万t/a批准设计，各项工程按计划进展顺利，施工现状如下：

现除混合提升斜井及两条集中大巷施工外，其它各系统尚未动工。

原初步设计中的混合提升斜井：

净宽4.8m，净断面16.24m2，倾角22.5°，斜长960m，现已开掘到底。

集中进风巷和集中回风巷，矩形断面，巷道断面均为4.2m×3.5m=14.7m2，长度分别为926m、675m。

现进风巷与混合提升斜井下部车场已经贯通。

现有回风立井（原初步设计中的行人进风井）：

井筒净直径3.0m，垂深310m，现井筒装备一个0.5t单绳罐笼，担负人员、材料升降任务，并装备一台BDK-№6型轴流式通风机，兼做回风。

现有主立井（原初步设计中的回风井）：

净直径4.5m，垂深310m，现井筒内装备一对2t立井箕斗，担负煤炭提升任务,兼做进风。

兼并重组后该矿主要设备均不能利用

三、矿井排水系统及防排水能力

原中阳县裕祥煤业有限公司，井下排水设备为D85-45×8型离心式水泵3台，1台工作，1台备用，1台检修。

该矿属高瓦斯矿井，井下涌水量389-421m3/d。

原山西中阳裕安煤业有限公司，井下涌水量192-408m3/d。

井下排水设备为3台D46-30×9型矿用离心式水泵，1台工作，1台备用，1台检修。

第二章矿井地质与水文地质

第一节矿区地层

井田位于河东煤田中段，离石矿区东部边缘，井田内地表大部为黄土覆盖，根据钻孔揭露情况，井田范围内沉积地层由下而上依次为：

1、奥陶系中统峰峰组（O2f）

埋藏于井田深部，地层厚度110m左右，岩性底部多为角砾状石灰岩，中下部为泥灰岩、灰岩、含脉状纤维质石膏或层状隐晶质石膏3-5层。

上部为中厚层石灰岩，夹有薄层角砾状泥灰岩、泥岩。

2、石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合于下伏奥陶系灰岩之上。

底部为鸡窝状山西式铁矿和浅灰色铝土岩，即铁铝层段。

之上为深灰色泥岩、砂质泥岩夹泥岩、粉砂岩、和2-3层不稳定石灰岩及1-2层薄煤线。

本组厚度24.00-45.00m，平均32.78m。

3、石炭系上统太原组（C3t）

连续沉积于本溪组之上，为井田内主要含煤地层之一，地层厚度74.20-86.18m，平均80.84m，岩性为灰-灰白色砂岩，深灰色泥岩、砂质泥岩间夹3-4层煤层，其中9、10号煤层为井田主要可采煤层。

自下而上发育的L1、L2、L3（L1、L2多合并为一层，有时L1、L2、L3合并为一层）、L4、L5石灰岩层位基本稳定，为良好的标志层。

本组底部以一层灰白色中细粒石英砂岩（K1）与本溪组分界。

4、二叠系下统山西组（P1s）

井田主要含煤地层之一，与下伏太原组呈连续沉积，地层厚度64.30-87.78m，平均71.53m。

岩性由深灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和6-8层煤层组成，其中4号煤层为可采煤层，底部分界砂岩（K3）为一层灰白色中细粒砂岩。

5、二叠系下统下石盒子组（P1x）

连续沉积于山西组之上，岩性为灰-灰绿色砂岩夹深灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩，下部偶夹1-2层煤线，顶部有一层浅灰、紫红斑杂色铝质泥岩，俗称：

桃花泥岩，为良好辅助标志层。

底部以一层灰绿色中粗粒砂岩（K4）与山西组分界。

本组厚度90.50-115.60m，平均105.71m。

6、二叠系上统上石盒子组（P2s）

岩性由灰绿、黄绿、紫红色泥岩，砂质泥岩和黄绿、灰绿色砂岩互层，井田内该组上部多被剥蚀，最大残留厚度约210m左右。

7、上第三系上新统（N2）

岩性由棕红色粘土、亚粘土组成，含有钙质结核。

与下伏基岩呈角度不整合接触。

厚度0-60.00m，平均30.00m。

8、第四系中、上更新统（Q2+3）

广泛分布于井田内，上部为第四系上更新统黄色亚砂土，下部为中更新统浅红、红黄色亚粘土，垂直节理发育，厚度0-100.00m，平均60.00m。

9、第四系全新统（Q4）

分布于井田内较大沟谷中，为近代冲积、洪积层，由砾石、卵石、砂、砂土组成。

厚度0-15.00m，平均5.00m左右。

第二节主要含水层

（一）奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层

本地层在井田内全部被覆盖，埋藏于井田深部，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田主要含水层。

据2004年在东北边界处2