鹤壁六矿水文地质.docx

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鹤壁六矿水文地质

一矿井的位置、交通、范围

1位置

本采区位于鹤壁市山城区东侧1.5公里，东距京广铁路汤阴站18公里，南与八矿相毗邻，西北与五矿相连，北与三矿相连，东部（深至）二1煤层-800米底板等高线，地理位置东经114°10′38″-114°13′34″。

2范围

根据河南省国土资源厅颁布的410000012068号采矿许可证，六矿范围由56个界拐点指标确定，矿区走向长6.5km,面积18.5535k㎡。

3交通

本矿区铁路支线鹤汤铁路站与京广铁路线接轨，公路东到汤阴，南到鹤壁新区，与107国道相通，交通十分便利。

二地形与气候条件

1地形

本区为丘陵地貌，地势北西高，东南底。

2气候

本区属于北温带大陆性气候干旱型季风气候，年平均气温最高15.3℃（1963年），最底13.1℃（1964年），一般14.5℃。

气温计值最高42.3℃（1967年6月4日），最底-15.5℃（1961年1月15日。

据鹤壁市气象局1988年到1999年气象资料，年降水量371.88-825.71㎜，平均635.26㎜，年蒸发量1637.4-2016.6㎜，平均1811.25㎜，年平均相对湿度为60.43﹪。

据历年统计资料，8月至来年2月多为北风，最大风速23m/s,三月到七月多为南风，最大风速14m/s。

三媒质牌号及用途

其媒质具有低灰，低硫，高发热量等优点，主要为贫煤，褐煤，主要用于冶金，发电等行业。

四井田边界，尺寸及开采面积

本矿区井田范围是：

南以F15断层，北以F14断层为边界，浅部到二1煤层露头，深部到二1煤层地板等分线标高-280米，走向6.1公里，倾斜长101公里，面积.7平方公里。

五煤田生成期，井田主要含煤地层情况

本矿区煤田生成于石炭二叠纪，井田主要含煤地层为盒子组和上统上盒子组，其中山西组和太原组——煤组为本区主要含煤地层，含煤地层总厚805.29米，含煤22层——总厚10.71米含煤系数1.33﹪，可采煤层8.13米，可采含煤系数1.1﹪

可采煤层：

本区可采煤层主要为山西组二1煤层，其次为太原组一1煤

层，其特征见表：

稳定情况

煤层编号

见煤情况

厚度（M）

夹矸

距二1煤层间距（M）

可采情况

穿见空数/见煤点

两极值/平均值

1层点数/2层点数

较稳定

二1

365/365.363

0.72-17.51/7.48

48/6

6

全区可采

不稳定

一1

53/38（27）

0-2.00/1.35

2/0

12.88

部分可采

二1煤层：

二1煤层位于二叠纪下统山西组的下部，层位稳定，其地板为黑色泥岩或砂制泥岩，老顶为灰色细中粒砂岩，为本区良好的标志层，煤层地板为泥岩或砂岩，老底为灰色细中粒长石石英砂岩。

一1煤层：

一1煤层位于太原组下部，层位稳定。

其顶板为太阴组下部L石灰岩，底板为中石炭统本溪组铝质砂岩。

六水文地质及瓦斯地质

1井田水文地质条件

地表水：

区内地势西高东低，为丘陵地貌，地表被第四系黄土和第三系黏土及砾石层覆盖。

流经井田的河流有陈家湾河和寺湾河，发源于距井田3-4KM的西部山区，流向由西向东，注入卫河的支流汤河，两河流均属于季节性河流，旱季河床干枯，雨季陈家湾河最大洪流量为702.4M³/S，洪水位标高+134.3M。

寺湾河最大洪流量为322.5M³/S。

洪水位标高+137.6M。

井田内河床基地为50-80M第三纪黏土，阻水性能极佳，使的地表水与基岩地下水不发生水利联系，对河床开发无影响。

含水层：

根据以往勘探资料（岩性，结构，富水性，赋存性等特征）及开采二1煤层以来的生产实践，将矿井范围内划分为五个，分述如下；

（1）中奥陶统灰岩含水层：

位于二1煤层下102.39~183.80M，矿区西部山区广泛出露，补给条件好。

该层厚度大，补给水充足，水头高，是二煤层底板威胁最大的间接充水水源。

（2）太原组下段L1灰岩含水层：

位于二煤层下83.9~135.32M，厚度一般为5~8.5M，是二煤层地板间接充水含水层。

该层厚度小，补给条件一般，岩熔裂隙发育中等，富水性中等，含岩熔裂隙承压水。

（3）太原组上段L8灰岩含水层：

位于二煤层下，一般间距20~35M，属于二煤层直接含水层。

由于厚度小，补给条件差，以静储量为主。

本区揭露该层的钻孔，无一孔发生漏水，裂隙不发育，富水性较差，含岩熔裂隙承压水。

（4）二1煤层上60M砂岩含水层：

该层由二煤层上60米范围内的中粗粒砂岩组成，其中以S8为主。

厚度1.5~28.6米，一般厚度8.4米。

是二煤层直接充水含水层。

起补给条件差富水性很弱，一般与其他含水层无水力联系，采掘揭露时均为滴水或淋水，并且自行干枯，因此对开采无影响。

（5）第三，四系含水层：

包括第三系砾岩中裂隙水和第四系砾卵石岩中的空隙水，以接受大气降水补给为主，水量丰富，动态随季节变化。

隔水层：

第三，四系低部黏土岩隔水层，分布广，厚度均匀，可以有效阻隔第三系砾岩中和第四系沙砾岩卵石层中的孔隙潜水向下渗透。

2生产矿井充水情况分析

涌水量与大气降水的关系：

从30多年矿井涌水量观测资料看，矿井涌水量值具有年变幅不大，极值出现随机性强的特点，矿井涌水量最大值出现次数基本也是随机分布，即涌水量峰，谷值不随大气降水峰，枯水期出现或滞厚出现。

从涌水构成上看，地表水，浅水层占比例〈5﹪，不是影响涌水量的主要因素，可以认为，矿区地下水以静水储量为主，大气降水对本矿区的主要影响不大。

矿井突水频数分析：

矿井突水点统计表

突水水层

顶板水

底板水

与断层有关

断层带水

奥陶纪水

老窑水

砂岩/石灰岩

突水次数

11

7

6

1

5

3

占百分比

22.9

14.58

12.5

2

10.4

6.25

由表可见突水情况底板灰岩水最多，其次是顶板水，但水量不大，对矿井影响不大。

突水事故和次数少为奥陶纪水和断层水，但突水量大，对矿井破坏性最大。

由此看来，顶地板突水次数最多，但目前不是危害性最大的因素，对矿井构成威胁的是奥陶纪水，和在断层或破坏带影响下沟通强含水层对矿井的威胁。

从突水点的构造的关系来看，突水点与构造有关的占60﹪，断层水占1﹪；反映了矿山的防范意识，和断层控制程度较高。

断层影响带如裂隙带，次级裂隙带一般不太因引人注意，易发生突水，对矿山造成危害，在以后开采时因特别注意。

3矿井瓦斯

1）矿井瓦斯状况：

本矿从1969年，绝对瓦斯涌出量16.3--45.95M³/MIN，相对瓦斯涌出量为14.64—29.43M³/T，矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，1978到2000年，绝对瓦斯涌出量19.63-40.82M³/MIN。

2）瓦斯赋存和用处规律：

煤层瓦斯上赋存与煤层之中的自生自储式非常规天然气。

它的生成，运移，逸散或富集，其在生产中的释放形式都将受到所处地质条件的控制。

通过对地勘钻孔瓦斯煤样及矿井瓦斯涌出治疗的综合分析，本矿井赋存规律大体可归纳如下：

〈1〉矿井瓦斯涌出量和煤层瓦斯含量随煤层埋深增加而增高

〈2〉分层开采时不同分层瓦斯涌出量变化较大。

〈3〉地质构造对瓦斯赋存影响最为明显。

由于本矿煤化程度较高，煤层厚且相对稳定，煤层顶底岩性主要为砂质泥岩和泥岩，透气性差，为煤储层提供了良好的封闭条件。

经测定，二煤层瓦斯放散指数为16—22，煤的坚固系数较地为0.30—0.47，煤与瓦斯突出危险性指标K值56—36，大于临界值15。

煤与瓦斯突出煤层。

综上所述，该矿取煤层具有储起条件好，瓦斯含量高逸散条件差，构造发育，煤的坚固系数低，突出危险性指标高等特点，特别是在向斜轴部及其附近，断层尖灭处等地带采煤时，应加强瓦斯涌出检测，通风和防突工作，以防患与未然。

七储量，服务年限，生产能力

经过重新计算，截止2000年底，该矿区二1煤层保有储量158224.4万吨，可采储量9097.8万吨，各类永久煤柱储量2133.5万吨，尚能利用储量920.1万吨。

（一）：

矿井剩余服务年限

1可采储量

根据《矿井生产储量管理规程》（试行）中可采储量计算公式

Q采=Q1（1-n）k=12768.8×（1-0.05）×0.75=9097.8万吨

式中，Q采—可采储量

Q1--工业储量

n--地质及水文地质损失系数

k--设计区回采率

2矿井生产能力概况

1967年我矿进行水采改扩建，1968年5月开始水采生产，1980年初水采下马，仅三，四层边角地段采用水采做为配采。

水采改旱采后，有三个高档普采队，一个炮采队，现改为一个高档普采队，三个炮采队，一次性采取全高。

我矿生产共分四个水平，即-150水平，-183水平，-217水平，-250水平；-150水平已经回采完，-183水平正在生产，-217水平为延伸水平，-250为深部水平。

到2006年11月底，我矿共用储量5150.4万吨，累计采出量3166.8万吨，累计损失量1983.6万吨，保有储量14038.0万吨，可采储量8449.4万吨。

2006年度我矿共动用储量163.3万吨，采出量106.4万吨，损失量56.9万吨，（其中：

落煤损失8.1万吨，采区块段摊消18.8万吨，矿井永久煤住摊消30.0万吨），采区回采79.8﹪，矿井回采率62.5﹪。

主要开采工作面有：

2109工作面，3101工作面，2803工作面，2808工作面，2814工作面，2003工作面。

2007年度计划回采量115.0万吨，掘进产量按5.0万吨，实际年产量120.0万吨，回采率按80﹪计算，动用储量在150万吨，主要开采工作面：

2808工作面计划产量28.1万吨，2143工作面计划产量4.9万吨，2605工作面计划产量10.8万吨，2803工作面计划产量11.5万吨，2122工作面计划产量5.7万吨，2003工作面计划产量15.4万吨，2112工作面计划产量10.6万吨，2116工作面计划产量14.8万吨，2121工作面计划产量13.2万吨。

八矿井工作制度

本矿区的矿井工作制度采用“四六制”

“四六制”指的工作面的工作制度，包括“三采一准”，即三个班采煤，一个班准备。

九井田开拓方式

本矿1987年由武汉煤矿设计院提出设计，1958年7月，由鹤壁矿务局建井开工建设，1964年3月正式投产，为立井开拓，通风系统采用机械混合抽出式，主副井进风，中央边界及南小庄风井回风，按倾斜分层，采用走向长壁金属网假顶，全部陷落的采煤方法。

1967年进行水采改造扩建，1988年4月进行再次扩建，矿井现开采水平为而水平开采工作面（2107，2111）北翼五个生产工作面92801，2804，2810，2202A，2604）（-150M—300M），目前，南翼有两个生产工作面，下步将要开采三水平（-300M——450M）。

十井筒位置，数目，形式和用途

井筒位置大约在矿井中央，分别为主井和副井，主井主要为提升煤炭，副井主要为提升人员，材料，矸石及进新鲜风流等用途。

采区地质情况

一采区位置

本采区位于鹤壁六矿一水平，开采二1煤层。

采区北连陈家湾，西连三矿，东接高家庄，南和鹤壁老区相连，西北部连接一片耕田，采区走向长2000M，倾斜长1500M，煤层的上标高-150M，下标高为-250M，对相邻采区无任何影响，地面无任何建筑物，无须对其留设保护煤柱，井底车场位于采区之东侧，阶段回风大巷位于采区上部边界，距二1煤层20M的岩层中，运输大巷位于采区下部边界距二1煤层25M岩巷中。

二地质构造

本采区无明显的构造，有小断层，但不影响生产，可以不予考虑，无褶曲，陷落柱，火成岩侵入。

三煤层顶底板性质

采区内可采煤层层数为一层，平均厚度为4.2M，倾角为12度，容重为1.38t/m³，走向为东西，因为本采区无什么特别的地质构造，所以煤层倾角及走向不会有任何变化，基本保持不变。

本采区瓦斯相对涌出量为8m³/t（采），属于高瓦斯矿井。

本采区煤层自然发火期大于12个月，属于不容易自然煤层，煤尘爆炸性指数为18，属于高爆炸性煤尘。

煤层内务任何夹矸及火成岩侵入的情况，煤层内无尖灭，分叉及合并情况，煤层稳定。

煤层底板为岩质砂岩，属于比较坚硬底板，伪厚0.1米，为泥岩，直接顶厚4米为碳酸岩，基本顶围米的中粒岩石。

本采区的顶底板为坚硬岩石，属于比较好管理的顶底板，因此不需要特别的措施处理顶底板。

四采区的瓦斯，煤尘情况

采区瓦斯相对涌出量为20m³/t（采），属于高瓦斯矿井。

本采区煤层自然发火期大于12个月，属于不容易自然煤层，煤尘爆炸性指数为18，属于高爆炸性煤尘。

五本采区开采可能影响的范围内地表各种水源情况，对回采的影响，钻孔的封孔质量，周围采空区及小煤窑的积水情况及对本地区的开采影响。

影响开采的含水层数，厚度，水量，充水条件及充水性质，断层防水煤柱。

河流：

本采区内无河流通过，也无任何湖泊等，因此河流对本采区无影响。

铁路及建筑物；再设计采区范围内无铁路通过，也没有村庄及厂房，李古道村距采区下边界30M。

钻孔封闭良好，因此也无影响。

周围无采空区及小煤窑，因此不存在采空区及小煤矿的影响。

本采区顶板为致密的石灰岩，所以不导水，一般不发生淋水等问题。

本采区无任何断层，褶曲等地质构造，因此地质构造不会对采区产生任何影响，因此不需要留设防水煤柱。