XX煤矿防治水中长期规划及年度工作计划.docx

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XX煤矿防治水中长期规划及年度工作计划

XX煤矿防治水中长期规划及年度工作计划

目录

一、水文地质条件2

㈠、矿区水文地质特征2

㈡、构造6

㈢、矿井涌水量预算6

㈣、矿井水害类型8

㈤、矿井水害区的划分8

㈥、防水煤（岩）柱留设10

㈦、探水红线的确定12

二、防治水中长期规划12

1、矿井防治水现状12

2、防治水中长期规划13

一、水文地质条件

㈠、矿区水文地质特征

　　勘查区位于云贵高原乌蒙山区，最高点位于何家湾子以南，海拔标高为2110米；最低点位于矿区南东角，海拔标高为1670米，构成矿区最低浸蚀基准面；相对高差约440米左右，属高原低中山地貌。

矿区在水系上属长江水系乌江上游支流六冲河流域。

煤层露头附近及周边没有河流及其他水体。

　　　矿区属中亚热带高原季风气候区，年平均气温为13℃，最高34.1℃、最低-9.6℃。

年平均降雨量1243mm，多集中在6—8月，此段时间内降雨量累计可达670—680mm。

平均风速为2.3m/s，最高风速为20.0m/s。

　　　矿区范围内冲沟发育，无大型河流。

1、区域河流、井、泉

　　矿区内地表水较缺，地下水位埋藏较深，一般50—100m，旱情较严重，未来矿山建设时工业及生活用水应在峰丛洼地或谷地寻求。

　　充分利用地表水：

在地下水的补给、迳流区，地势较高，沟谷切割深，有季节性泉流，水质未受污染，可在地质、地貌有利的地带，筑坝围泉截流，作供水水源。

2、矿区含、隔水层分布及特征

　　　勘查区位于阴底向斜的南翼西段近转折端。

总体为一单斜构造，断裂构造不发育，根据地层出露情况，大至可划分为三个含水岩组和三个隔水岩组。

其特征如下：

　　　1、含水岩组

　　　①中二叠统茅口组（P2m）含水岩组：

岩性为浅灰色至深灰色中厚层至块状灰岩，夹少量白云岩、白云质灰岩，局部含燧石团块及条带。

含岩溶裂隙水，富水性强。

　　　②上二叠统长兴—大隆组（P3c+d）含水岩组：

岩性为浅灰色至灰色中厚层状灰岩夹燧石灰岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粘土岩及煤层或煤线。

含岩溶裂隙水，富水性强。

　　　③下三叠统永宁镇组（T1yn）含水岩组：

岩性为灰色、深灰色石灰岩夹泥质石灰岩及钙质泥页岩。

含岩溶裂隙水，富水性强。

　　　2、隔水岩组

　　　①上二叠统峨眉山玄武岩组（P2β）为一隔水岩组，岩性为灰绿色、暗绿色杏仁状、气孔状、致密块状玄武岩。

含基岩裂隙水。

富水性差。

　　　②上二叠统龙潭组（P3I）为一弱含水层，岩性为灰黄色泥质粉砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层或煤线，含基岩裂隙水，富水性差。

　　　③下三叠统飞仙关组（T1f）为一隔水层（弱含水层），岩性为灰绿色、紫红色、紫灰色薄至中厚层泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及泥岩，含基岩裂隙水，富水性差。

3、地下水的补、迳、排条件

a、地层岩石是形成地下水的最基本的条件，普查区地下水主要赋存于基岩裂隙之中，为大气降水和地表水的渗入补给提供了有利条件。

b、基岩裂隙是地下水迳流、排泄通道。

c、地貌是控制地下水的补给、迳流、排泄的重要条件。

经调查，该区的地下水补给、迳流区基本一致，在河（沟）谷低洼处形成地下水排泄带。

综上所述，普查区即是地下水的补给区，又是地下水的迳流区，地下水的补给主要是大气降水补给。

4、矿井充水因素分析

充水因素包括充水水源，充水通道，充水方式三个因素，矿井间接充水源来自飞仙关组（T1f），龙潭组（P3I）砂泥岩中的地下水。

直接水源主要是大气降水，其补给（P3xn）含水岩组并转化为地下水，然后通过采动裂渗入坑道。

矿井充水通道主要为风化和构造成因形成的裂隙渗透大气降水。

矿井充水通道有顶板裂隙水、小窑水、老空水，先分述如下：

①顶板裂隙水：

主要是矿井采掘活动中，从顶板裂隙进入矿井的水，主要充水因素为地表的大气降水和飞仙组、宣威群砂泥岩中的地下水。

②小窑水：

在煤层露头线浅部，历史上造成的乱采烂挖留下的小煤窑、老煤窑已灌水。

矿井开采中应防范小窑水，老窑水的突发透水事故。

③老空水：

随着开采面积和深度的增加，浅部老空水及上覆煤层老空水可能导入井下，在矿井开采下伏煤层时应注意老空水的危害。

5、水文地质条件复杂程度

　　　矿区地表浅部溪沟较发育，且绝大部份资源量均埋藏于地下水位以下和低侵蚀基准面之下，现开采矿井涌水量弱，主要含水层富水性中等至弱，故水文地质条件复杂程度划为简单至中等。

6、矿床水文地质勘探类型

　　　综上所述，据《矿区水文地质工程地质勘探规模》（GB12719-91），《煤炭资源普查勘探规范》（DZ/T0215-2002）本矿床水文地质勘探类型划分为二类二型，即以构造与风化裂隙为主，顶板直接充水，底板间接进水，水文地质条件简单至中等的裂隙充水矿床。

　　　矿区范围内含水层各泉井点、落水洞及井下渗水点水流量观测见下表。

7、地下水理化性质

　　　未取样分析，从泉井观察，地下水为无色、清澈透明、无味，与邻近矿区水样化验对比，应属HCO3-Ca2+、Mg2+型低矿化度弱碱性水。

㈡、构造

　　　矿山大地构造处于扬子准地台黔北台隆起六盘水断陷的阴底向斜南翼。

　　　矿区南处于阴底向斜的南翼西段近转折端。

向斜北翼地层产较陡，南翼相对较缓，南翼倾向9—12°，倾角18－22°；北翼倾向185—195°，倾角45－50°。

本矿区在向倾角南翼内，呈单斜构造，矿区南西角有F1断层通过，未发现其它大的断裂构造。

矿区构造复杂程度属中等。

简述如下：

　　　F1断层为一逆断层，断层走向120—130°，倾向南西，倾角60—65°，断层上盘为中二叠统茅口组（P2m）地层，断层下盘为煤系地层，对煤的破坏作用不大，走向出露长度大于1.5km，对矿井开采无影响。

㈢、矿井涌水量预算

⑴矿井涌水实测情况

　　　威奢煤矿为新建煤矿，在建井过程中，威奢煤矿2009年、2010年均对矿井涌水量进行实测，目前，矿井正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为12m3/h。

⑵矿井涌水量预计

①矿井涌水量采用水均衡法预测，计算公式为：

Q补＝αA1-3S/t1-3

Q储＝uV/t

V=S×H

式中：

Q补——地下水补给量（m3/a）；

Q储——地下水储存量（m3/a）；

α——入渗系数；

A1-3——赫章县气象局1992—2001年十年平均降水量、雨季平均降水量、雨季月平均最大降水量（mm）；

S——井田范围内大气降水在煤系地层中补给面积（m2）；

t1-3——渗水时间（a）；

V——疏干体积（m3）；

H——垂深（m）；

t——疏干时间（a）。

②参数的选择

α取0.15；A1、A2、A3分别取1250mm、300mm、380mm；S取2.5×10－6；t1、t2、t3分别取365天、30天、30天；u取0.02；S取2.18×106m2；H取450m；t取25年。

计9125天。

③预算结果

年平均涌水量：

353（m3/d）14.7（m3/h）；

雨季平均涌水量：

620（m3/d）25.8（m3/h）；

雨季月最大平均涌水量：

1406（m3/d）58.6（m3/h）。

井田内无抽水试验资料，不能进行准确的涌水量计算；上述引用赫章县气象局提供的降水量数据，未考虑地表河流的补给，计算出的涌水量值明显偏小。

矿坑最大涌水量应大于计算值。

井田内无抽水试验资料，不能进行准确的涌水量预算，在上述计算中引用赫章县气象局提供的降水量数据，采用相对而言较为准确的水均衡法预算了矿井涌水量，所获数据仅供参考。

　　　预计矿井正常涌水量15m3/h；最大涌水量60m3/h。

㈣、矿井水害类型

　　　根据矿井水灾因素[换行]分析和水害预测，我矿矿井水害类型由地表水水害、裂隙水水害、老窑水水害构成。

㈤、矿井水害区的划分

⑴、矿井水害防治分析

　　我矿水害类型为地表水水害、裂隙水水害、老窑水水害构成。

　　　　①、地表水水害的防治：

我矿地表水水害的水源为大气降水，根据矿井水灾因素分析和水害预测，地表水害水源进入矿井的主要途径为通过主、副、风井口及断层带，因此对于此类型水害的防治亦做好主、副、风井口地表水的截、排、堵和留好断层煤柱、做好断层的探放水就可。

　　　　②、裂隙水水害的防治：

我矿裂隙水水害的水源为煤层顶板砂岩裂隙水，此类水害类型水源进入矿井的途径为通过采掘后冒裂带及断层带，此类水害类型水源的水量有限，对矿井突水威胁不大，因此对于此类型水害的防治亦做好采、掘过程中的正常疏、排水就可。

　　　　③、老窑水水害的防治：

我矿老窑水水害的来源为1630水平以上原民采老窑采空区水，此类水害类型水源进入矿井的主要途径为通过掘进巷道迎头、回采工作面垮落后裂隙，此类水害类型水源的水量大，对矿井由严重威胁，因此对于此类型水害的防治必须做好“逢掘必探，有凝必停，先探后掘（采）”工作。

⑵、矿井水害区划分

　　　根据矿井水灾因素分析和水害预测，我矿水害威胁主要来自于主、副、风井口区域的地表水、老窑采空区积水与各含水层有水力联系、与地表水有联系的断层破碎带，由此特把矿井水害区划分列表如下：

　　水害区的分布见赫章县威奢煤矿水害区分布及探水红线划定界限图。

　　㈥、防水煤（岩）柱留设

　　在受水害威胁的地方，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面，所留的煤（岩）柱就叫防水煤（岩）柱。

（1）防水煤（岩）柱的种类

　　根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类。

根据矿井的实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱：

　　①断层防水煤（岩）柱

　　在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设的煤柱;当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层水溃入井下而留设的煤柱。

　　②导水钻孔防水煤柱

　　勘探阶段施工的钻孔，往往能贯穿若干含水层，若封孔质量不好，则人为地沟通了本来没有水力联系的含水层，使煤层开采的充水条件复杂化，为防止上覆含水层中的水溃入井下而留设的煤柱称为钻孔防水煤柱。

在本区域内暂无导水钻孔存在。

　　③相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱。

（2）、防水煤（岩）柱的留设

　　①断层防水煤（岩）柱的留设

　　断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。

断层的某一区段是否导水，导水性强弱等情况取决于两侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。

因此，在没有掌握断层各区段的导水性时，应把整个断层作为导水断层对待。

煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时，常以下述计算公式计算煤柱宽度：

㈦、探水红线的确定

　　　由以上分析资料，我矿矿井水害清楚。

根据探放水有关规定，压力不小于1Mpa时，探水线至积水区的最小距离：

煤层中不小于30m，岩层不小于20m；情况不清楚，探水线至推断积水区的距离不小于60m；由于我矿水害区的划分是以老窑采空区为主，老窑采空区范围广，积水量多，为慎重起见，特确定我矿探水线至水害区的距离为60m，因此探水红线的划定以水害区外推60m为准。

探水红线的具体位置见威奢煤矿水害区分布及探水红线划定界限图。

二、防治水中长期规划

1、矿井防治水现状

　　　　根据我矿矿井水文地质条件，我矿决定了矿井主、副、风井口开口标高在+1700m以上；通过对矿井的涌水量进行了预测，在矿1476水平施工了水仓，容积为700m3，安装2台BQS50--240／3--90／N型潜水泵（一台工作，一台备用，该水泵工况点为Qm=50m3/h、Hm=240m），两趟∮159×4.5排水管，排水管为无缝钢管，长分别为600m；在1580水平施工了水仓，容积50m3，安装了三台离心泵（一台工作，一台备用，一台检修，该水泵工况点为Qm=87m3/h、Hm=198m）。

并确定了矿井水害类型。

划分出了矿井水害区，划定了矿井探水红线。

并配置了探水钻机4台，75型钻机1台，150型钻机2台，200型钻机1台，小潜水泵10台，以及各种规格型号的塑料水管若干。

2、防治水中长期规划

　　　　根据矿水文地质条件，为保证矿井的生产安全，坚持预防为主的原则，结合我矿的防治水实际情况，按划分出的水害区分轻重缓急特编制我矿如下防治水中长期规划。

（1）、水害区（Ⅰ区）防治水工程规划

　　　我矿井口位于矿区较低处，加之三条井筒上方水力冲沟发育与老窑存在（矿区内1630水平以上为原民采煤矿采空区），具体规划为:

　　　①、每逢雷雨山洪均汇集涌向工业场地，井口在施工过程中附近用松散的矸石充填，每次降雨均有不同程度的降水从井口直接涌入井下。

若防治不当或未进行效的防治，遇意外情况将可能造成淹井事故。

另该区域也是每年“雨季三防”工作的重点。

由此特需对井口附近填平硬化处理，修筑排洪沟等工程。

　　　②、留设保安煤柱，以防井巷工程揭穿采空区导致透水事故发生。