煤矿防治水中长期规划.docx
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煤矿防治水中长期规划
XXXXXX有限公司XXXX煤矿
煤矿防治水中长期规划
编制时间:
2016年5月
编制单位:
XXXX煤矿
前言............................................................................................
-1-
第一章井田概况及开发现状....................................................
-1-
第一节
井田地理概况..........................................................
-1-
第二章
矿井水文地质的基本情况..........................................
-5-
第一节
矿井地质概况..........................................................
-5-
第二节
矿井水文地质概况................................................
-18-
第三章
矿井水防治的整体规划............................................
-31-
第一节
矿井水防治整体思路..........................................
-31-
第二节
矿井水防治整体规划的确定..............................
-33-
第三节
井下水害治理方案................................................
-36-
第四章中、长期具体规划........................................................
-40-
第一节
2016年规划...........................................................
-40-
第二节
2017年规划...........................................................
-41-
第三节
2018年规划...........................................................
-43-
第四节
2019年规划...........................................................
-45-
第四节
2020-2026年规划..................................................
-46-
第五章
建议............................................................................
-48-
前言
矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。
随着煤矿企业重组整合工作进一步深入,矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害。
为了贯彻落实好《煤矿安全规程》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》、国家煤监局出台的《煤矿防治水规定》和省政府出台的关于防治水的相关规定,杜绝水害事故的发生,保障从业人员生命及财产的安全,特结合我矿的水文地质情况,坚持“预防为
主,防治结合”的方针,按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原则,根据不同的水文地质条件,制定“探、防、堵、截、排”等相应的措施。
特编制我矿地质防治水中长期规划。
同时要在整体规划的基础上,根据轻重缓急,抓好防治水工作,要严格检查,堵塞漏洞,防患于未然,确保整个防治水工作按计划有条不紊地进行,使防治水规划落到实处,水害得到有效防治。
第一章井田概况及开发现状
第一节井田地理概况
一、地理位置
XXXX煤矿位于XXXX市区52°方向,直距约50km,公路距离82km,距XXXX乡政府约16km。
行政区划属XXXX市XXXX乡所辖。
地理坐
标:
东经104°32′05″~104°32′48″,北纬26°30′47″~26°
31′36″。
矿区呈南北向展布,平面上呈梯形。
东至煤系底界二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β),西至飞仙关组(T1f)与永宁镇组(T1y)底界的半山,南至三道沟村北,北至上排村与中心村之间。
矿区长约
1.46km,宽约1.10km,面积1.6173km2。
我矿属XXXX市资源整合单独保留矿井。
二、地形地貌
本区为中山地貌。
矿区的山脉走向与地层走向大体一致,呈近东
西向展布。
地势最高点在矿区西南部半山,海拔高程为1975.00m,最
低点为东端白药小河河谷,海拔高程为1525.00m,相对高差为
450.00m,一般相对高差300~400m。
三、交通条件
区内有简易公路纵贯南北,自矿界南行13km至阿都乡(梨树)政府驻地,向西16km至XXXX乡政府驻地,XXXX、阿都至XXXX城有低等级公路连接,相距分别为82、75km,自XXXX市南行102km到曲靖,再西行138km到昆明,交通较为方便。
四、河流水系
区内最大的河流是可渡河,发源于XXXX市龙潭一带,流经龙潭、得禄、倘塘、杨柳、双河、阿都、XXXX、普立,与格香河在普立的腊
龙汇合称为北盘江,属珠江水系。
可渡河全长162.2km,迳流面积2975.8km2,河道平均坡降7.5‰。
在勘查期间调查该河时,见河宽约5~10m,深约1.1m,流速2m/s,流量为24~90.2m3/s。
河流动
态变化大,水流湍急,两岸切割强烈,多悬崖峭壁,常形成“V”字河谷,属山区青壮年河。
该河礁石较多,不能通航,下游正在建设阿都电站。
五、气象
根据《二00三年XXXX市年鉴》:
区内气候属高原大陆性气候,早晚温差较大,雨量充沛。
年平均气温15~18℃,最低为-14.2℃,最高为32.2℃,最热的七月份平均气温25℃,最冷的一月份平均气
温5℃左右。
1至4月为风季,最大风力可达7~8级,主导风向为南南西风,年均风速3.9m/s。
每年5月下旬~10月为雨季,11月至次年5月中旬为旱季。
年降雨量为1032~1624mm,降雨多集中于6~10
月份,占年降雨量的84~98%,年平均日照约890小时,通常气温随海拔增高而降低,且雨雾增多,每年11月至次年2月常为大雾笼罩。
高山区冬天积雪冰冻,平均每年有霜日38.7天,最多年61天,最少年23天,平均初霜期11月4日,终霜期3月30日;平均每年降雪10.6天,最多年降雪27天,最少1天。
六、地震
根据1/20万区域水文地质图,勘查区地处曲靖—昭通中强地震
控震带之东,XXXX—弥勒潜在震源区的弥勒—富源北东向地震活动断
裂带北西端。
历史上最早的地震记载为1527年,至今共计发生大于
4.0级地震13次,1906年1月7日发生过5.5级地震。
1998年12月1日XXXX市龙潭乡发生5.1级地震,建筑物损坏较为严重。
与XXXX接壤的沾益、富源、贵州省等地区的小震活动近年来有增强的趋势。
另据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本地区地震
基本烈度为Ⅵ度,抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为
0.10g。
七、周边矿井及小窑
矿井周边目前有位于矿区北西方向的XXXX煤电联营有限责任公司白药煤矿和与矿井南面紧邻的XXXX市XXXX乡杨梅树煤矿,其中白药煤矿开采标高1800~1250m,开采面积3.4559km2,设计生产能
力9万吨/年,杨梅树煤矿开采标高1750~1450m,开采面积1.0395km2
设计生产能力21万吨/年。
两矿井与XXXX煤矿无矿界重叠,XXXX煤矿矿权设置合法。
XXXX煤矿与周边矿井矿界关系见下图。
煤矿四邻关系图
白
药
煤
矿
马龙
煤矿
杨梅树
煤矿
据调查了解,该区对煤炭的开采时间较长,老窑分布较多,大
多数开采C2、C4、C9号煤层及浅部露头的风氧化带煤层,开采深度
在20~80m左右,一般50m左右,现已全部关闭。
小煤窑调查情况见附表1。
八、矿井整合情况
根据曲靖市煤炭企业兼并重组资源整合工作会议的文件精神,
XXXXXX有限责任公司XXXX煤矿为单独保留矿井,井田面积和批准开
采煤层均未发生变化,井田面积为1.6173km2,生产规模为15万吨/
年。
第二章矿井水文地质的基本情况
第一节矿井地质概况
一、地层
矿区范围内出露地层由老至新有:
峨眉山玄武岩组(P2β)、二
叠系上统XXXX组(P2x)、卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)、三叠
系下统永宁镇组(T1y)及第四系(Q)。
由老到新各地层的岩性、厚
度及接触关系详见附图3。
现将地层由老至新分述如下:
(一)二叠系
1.上统峨眉山玄武岩组(P2β)
矿区内未出露地表,仅在矿区外围凉家村后一带出露,厚度350~
600m,以黑色、深绿色细晶玄武岩为主,常具杏仁状、斑状构造,柱
状节理发育,其底部和上部常夹火山凝灰岩、集块岩。
其成份主要由
基性斜长石和玻璃质组成,次为绿泥石、方解石等。
与下伏地层呈假
整合接触。
2.上统XXXX组(P2x)
为本区含煤地层,厚281.15~391.46m,一般290m,为一套陆相含煤碎屑岩沉积。
按岩性特征、沉积旋回和含煤特征,将其分为上、中、下三段。
(1)下段(P2x1):
上起紫红色凝灰质泥岩顶界,下至P2β玄武岩顶界,厚147.95~153.34m。
分布在矿区东部边界外围。
主要岩性为紫红色凝灰质泥岩、青灰色、灰色厚层状凝灰质、玄武质岩屑砂砾岩、灰色中厚层状泥质粉砂岩、黑灰色薄至中厚层状砂质泥岩、灰白色铝土质泥岩及薄煤层组成。
玄武质岩屑砂砾岩砾石成分主要为玄武岩,粒径3~5cm,个别达20cm以上,为棱角状,次棱角状,钙质胶结,紧密坚硬,普遍含炭屑,见大型斜层理及大型硅化木,常与其下的岩层呈冲刷接触。
该层砂砾岩厚度在本区为30~40m,一般35m左右,特征明显,层位稳定,容易识别。
砂砾岩之下主要为灰色泥质粉砂岩,粉砂质泥岩,含黄铁矿结核。
接近底部为C30煤层,在矿区范围ZK102号钻孔钻探厚度为0.10m,不可采,其底部为铝土质泥岩。
产植物化石:
Gigantopteris(烟叶大羽羊齿)。
与下伏地层呈假整合接触。
(2)中段(P2x2):
自C17煤层底板起,下至紫红色凝灰质泥岩顶界。
地层厚138.67~142.18m。
该段区内出露于蔡家村~水塘边一带。
岩性主要由灰~灰绿色薄~中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩为主,含菱铁质结核及鲕粒或菱铁矿,夹泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩或粘
土岩以及薄煤层组成,局部见星点状黄铁矿,夹煤或煤线
8~10层。
本段含煤总厚3.09~3.86m,含煤系数为2~3%,一般不含可采煤层。
产植物、植物根及植物碎片化石:
Stigmariaficoides(脐根座),
cf.Protoblechnumwangii(翁氏原始乌毛蕨),cf.Lobatannularia
lingulata(舌瓣轮叶),Calamitessp(芦木),Gigantopterissp.
(大羽羊齿),Taeniopterissp.(带羊齿),Pecopterissp.(栉
羊齿),Plagiozamitessp.(斜羽叶),Sphenophyllumsp.(楔叶)
等。
与下伏地层呈假整合接触。
(3)上段(P2x3):
自C17煤层底板至卡以头组(T1k)底界,地层厚102.59~104.84m,一般厚103.72m。
该段主要分布在三道沟~白药村公所一带,岩性主要由灰、灰黑色泥岩、浅灰色薄~中厚层状泥质粉砂岩、细粒砂岩,以及煤、薄煤层和菱铁矿组成。
为本区主要含煤段,含煤7~10层,进行编号的有10层,自上而下为C1、C2、
C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C17,其中全区可采煤层6层,为C1、
C2、C4、C8、C9、C17煤层。
本段含煤总厚11.15~11.33m,平均厚
11.24m,含煤系数为10.8%。
产植物、植物根及植物碎片化石:
Stigmaria
ficoides
(脐根座),Pecopteris
(Asterotheca)
orientalis
(东方栉羊齿),Sphenophyllumoblongifolium
(椭圆
楔叶),Calamitessp.(芦木),Protoblechnumsp.(原始乌毛蕨),
Protoblechnumwongii
(翁氏原始乌毛蕨),Cladophebis
sp.
(枝
脉蕨),Chiropteris
sp.(掌蕨),Pecopteris
sp.
(cf.
P.
lativenosa)
(原脉栉羊齿),Neuropteridiumsp.
(羽羊齿),
Gigantopteris
(cf.
G.nicotianaefolia)(烟叶大羽羊齿),
Callipteridium?
Sp.
(丽羊齿)等。
(二)三叠系
1.下统卡以头组(T1k)
出露于区内煤系地层之顶部。
地层厚101.37~111.99m,平均厚
106.27m。
主要岩性:
由灰绿至绿灰色中~厚层状砂质泥岩、粉砂质
泥岩和泥质粉砂岩组成,下部含钙质团块。
含瓣鳃类动物化石:
Unionitesspp.(蚌形蛤),Bakevelliacostata(贝氏蛤)等;
含腕足类动物化石:
Lingulatenuissima(细弱舌形贝)及L.
tenuissimaVar.sinensis(细弱舌形贝中华变种)等。
与下伏地
层呈整合接触。
2.下统飞仙关组(T1f)
本组地层厚432.01~454.29m,按其岩性组合,动物化石等,由上往下共分三段:
(1)第一段(T1f1):
分布于矿区中部。
覆盖于卡以头组(T1k)之上。
揭露地层厚108.74m。
主要岩性:
由紫红色泥岩,紫红、紫灰色薄~中厚层状砂质泥岩及浅紫色、紫灰色薄~中厚层状泥质粉砂
岩、细砂岩组成。
中、上部泥岩、砂质泥岩中含钙质结核,砂质泥岩
中含蠕虫状方解石。
产瓣鳃类动物化石:
Claraiaclarai(克氏克氏蛤),Claraiawangi(王氏克氏蛤),Gervilliasp.(阿氏荚蛤)等。
与下伏地层呈整合接触。
(2)第二段(T1f2):
出露于区内中部。
地层厚177.60m。
主要岩性:
顶部为暗紫色中厚层状泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩;中上部为紫灰色细粒砂岩夹中粒砂岩,泥质胶结,局部显交错层理。
下部为黄灰色细粒砂岩夹砂质泥岩。
普遍含瓣鳃类动物化石,并多呈群集出现,体型较小。
砂岩中交错层理较发育。
产瓣鳃类动物化石:
Claraiaaff.griesbachi(格氏克氏蛤)等。
与下伏地层呈整合接触。
(3)第三段(T1f3):
出露于矿区西部。
地层厚145.90~149.29m,平均厚147.60m。
主要岩性:
上部为紫红色薄~中厚层状砂质泥岩,
夹薄层细粒砂岩和薄层灰岩;下部为紫红、紫灰色砂质泥岩,呈薄层
状,夹暗紫色中厚层状细粒砂岩,层理明显。
底部为紫红色泥岩,含
大量钙质结核。
产瓣鳃类动物化石:
Eumorphotismultiformis(多
脊真形蛤),Entoliumdiscitesmicracitis(盘光海扇小耳变种),
Pteriasp.(翼蛤)等。
与下伏地层呈整合接触。
3.下统永宁镇组(T1y)
出露于矿区西部,本区地层出露不全,地层厚度大于180m。
按其岩性组合,由上至下分为二段:
(1)第一段(T1y1):
地层厚80m。
主要岩性:
为灰、浅灰色、浅灰黄色薄层状泥质灰岩、泥灰岩及灰岩。
产瓣鳃类动物化石:
Eumorphotissp.(真形蛤)等;产腹足类动物化石:
Naticopsissp.
等。
与下伏地层呈整合接触。
(2)第二段(T1y2):
地层厚大于100m。
主要岩性:
为紫红、黄、黄绿、灰绿色泥岩,夹少量浅灰色薄层状泥灰岩及钙质泥岩;产
瓣鳃类动物化石:
Neoschizoduscf.laevigatus(光滑新裂齿蛤),
Entoliumdiscites.(盘光海扇),Neoschizoduslaevigatusvar.
elongatus(光滑新裂齿蛤长形变种)等。
与下伏地层呈整合接触。
(三)第四系(Q)
主要由坡、残积和冲、洪积物等构成,多分布在坡麓、低洼地、
沟谷及河床边滩部位。
成份为杂色粘土、亚粘土、砂和砾石等,一般
厚0~29.85m,局部稍厚达30m以上。
覆盖于下伏各老地层之上,与下伏地层呈不整合接触。
三、含煤地层
区内含煤地层为二叠系上统XXXX组(P2X),厚281.15~391.46m,
一般厚290m,含煤25~48层,一般含煤31层,煤层总厚10.45~
15.29m,平均12.87m,含煤系数4.43%。
可采煤层6层,可采总厚平
均7.78m,可采含煤系数2.68%。
现以ZK102孔就含煤地层的岩性组合特征、沉积结构、构造及沉
积环境叙述如下:
(一)岩性组合特征
1.岩石类型
a泥质岩:
厚116.65m,占煤组总厚的29.7%,多分布在煤层顶、
底板及含矿段。
岩性为浅灰、深灰、棕灰及灰黑色泥岩、砂质泥岩、
粘土岩、炭质泥岩、铝土质泥岩等。
其中炭质泥岩厚度为0.28~0.74m。
矿物组成以高岭石、水云母、水云母—蒙脱石混层矿物为主,常见数
量不等的粉砂、细砂岩屑、玻璃屑、石英、炭化植物碎屑、菱铁矿、
黄铁矿、硅质、钙质及有机质等。
粘土矿物结晶细小,多呈隐晶状,
部分呈鳞片集合体。
b砂岩:
厚124.77m,占煤组总厚的31.9%。
岩性为灰、深灰色
泥质粉砂岩、粉砂岩、细粒砂岩。
矿物组成为玄武岩屑、硅质岩屑、
泥质岩屑、石英、长石、高岭石、黄铁矿、菱铁矿等。
c凝灰质类:
厚134.75m,占煤组总厚度的34.4%。
岩性为紫红、
暗紫色凝灰质泥岩、浅紫、紫灰色凝灰质砂砾岩、青灰色凝灰质角砾
岩。
矿物组成为凝灰岩屑、玄武岩屑、硅质岩屑、石英、长石等。
d煤层:
厚15.29m,占煤组总厚的3.9%,煤岩组分为暗淡型、
半暗~半亮型煤,无机组分以粘土为主。
2.岩性组合特征
(1)XXXX组(P2x)岩性组合特征
根据岩性组合及含煤情况,可将XXXX组(P2x)煤组划分为三段,
现自下而上分述如下:
一段(P2x1):
上起紫红色凝灰质泥岩顶界,下至P2β玄武岩顶
界,厚147.95~153.34m。
岩性为紫红色凝灰质泥岩、青灰色、灰色厚层状凝灰质、玄武质岩屑砂砾岩、浅灰色泥质粉砂岩、灰黑色砂质泥岩、灰白色铝土质泥岩及煤线。
不含可采煤层。
二段(P2x2):
自C17煤层底板起,下至紫红色凝灰质泥岩顶界。
地层厚138.67~142.18m。
岩性主要由灰~灰绿色薄~中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩为主,含菱铁质结核及鲕粒或菱铁矿,夹泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩或粘土岩以及薄煤层组成,局部含星点状黄铁矿,夹煤或煤线。
局部含零星可采煤层。
三段(P2x3):
自C17煤层底板至卡以头组(T1k)底界,地层厚
102.59~104.84m。
岩性主要由灰、灰黑色泥岩、浅灰色薄~中厚层
状泥质粉砂岩、细粒砂岩,以及煤、薄煤层和菱铁矿组成。
含主要可
采煤层6层,为C1、C2、C4、C8、C9、C17煤层,局部可采煤层一层
为C5煤层。
(二)沉积结构
1.砂质结构
以细粒砂状结构为主,中粒、粗粒砂状结构少见。
2.粉砂质结构
主要为粉砂状结构,次为泥质粉砂结构。
3.泥质结构
泥质岩中普遍含数量不等的粉砂,以粉砂泥质结构为主,次为泥
质结构。
(三)沉积构造
1.机械成因的沉积构造
这类构造常见,主要是层理构造,层面构造少见。
水平层理:
在泥质岩与粉砂岩中常见,为低能与静水环境的产物。
波状层理:
见于砂质泥岩、粉砂岩中,常与平行层理过渡。
透镜状层理和脉状层理:
见于粉砂岩和泥质岩中,常与波状层理共生。
平行层理:
是在强水动力条件下形成的,相互平行的水平或近水平的层理。
主要见于河流环境中砂质岩层中。
2、生物成因构造
植物根须构造发育,广泛见于煤层底板粘土岩中。
虫迹在含煤岩
系粉砂岩中发育,呈管状,垂直、斜交或平行层面产出。
3、化学成因构造
常见的是结核,均为成岩或后生阶段形成。
(四)沉积环境
1、演变过程
晚二叠早期发生了东吴运动,结束了栖霞茅口期陆表海环境,整
个上扬子地区抬升成陆,同时康滇古陆也进入了裂谷成穹期发展阶
段。
由于本区处于康滇古陆东侧的边缘地带,大量玄武岩岩浆剧烈喷
发和基性凝灰物质的降落,为含煤建造的沉积带来丰富物质来源,从
而形成广阔的陆地沉积区,冲积平原发育。
在早期,由于基底的凹凸
不平,大量凝灰物质经过雨水、河水等外力搬运,在地形高处沉积物
较薄,而在低洼处则较厚,这便沉积了XXXX组下段(P2x1)的厚层
状凝灰质角砾岩、凝灰质砂砾岩及凝灰质泥岩,在此期间基本上未形
成沼泽及泥炭沼泽,仅在其底部沉积一薄煤线(C30煤层)。
晚二叠
世中期(P2x2),由于地壳沉降幅