三星煤矿疏排水方案.docx

1、三星煤矿疏排水方案突泉县牤牛海庆业煤炭有限责任公司采空区综合治理工程三星煤矿首采区地下水疏排水方案庆业公司三星煤矿2014年10月突泉县牤牛海庆业煤炭有限责任公司采空区综合治理工程三星煤矿首采区地下水疏排水方案编 制 人：张玉广总工程师：王希华编制时间：二一四年十月庆业公司三星煤矿2014年10月目 录第一章 绪 论 3第二章 目的任务及编制依据 3第一节 目的任务 3第二节 编写依据 4第三章 水文地质条件 5第一节 自然地理 5第二节 区域地质 5第三节 首采区地质 7第四节 水文地质特征 8第四章 首采区地下水资源量概算 12第五章 地下水疏干方案 14第六章 对采场疏干水的补充方案 1

2、5第一章 绪 论一、工程概况突泉县牤牛海庆业煤炭有限责任公司三星煤矿，整合前为内蒙古自治区突泉县三星矿业有限责任公司，该矿成立于2008年，以三星煤矿为主体，整合原平安富煤矿，设计生产能力30万吨，矿区面积0.58平方公里，探明地质储量530.4万吨。三星煤矿位于突泉县突泉镇东南30km，科尔沁右翼中旗东北35km；北距乌兰浩特130km，均有公路相通，东距平齐铁路洮南火车站140km，南距通霍铁路白音胡硕火车站80km，交通较方便。第二章 目的任务及编制依据第一节 目的任务一、目的本次方案的编写目的是通过降水沟的施工，控制三星煤矿首采区含水层水位，为三星煤矿首采区土方剥离及煤矿开采提供保障。

3、二、任务1、完成编写1套疏水设计方案。3、针对存在的问题提出下一阶段工作建议。第二节 编写依据1、煤矿防治水规定2、矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）3、水文地质手册4、供水管井技术规范（GB5749-85）5、内蒙古自治区突泉县牤牛海煤田3区三星煤矿煤炭资源储量核实报告兴安盟浩展地质勘查有限公司编写6、地矿双城工程勘察院编制的吉诚煤矿首采区地下水疏干方案7、首采区位置图8、实际搜集的资料第三章 水文地质条件第一节 自然地理三星煤矿地处突泉河下游丘陵草原地带，位于突泉河开阔平坦的河漫滩之中。海拔标高213.42203.8，相对高差9.62m左右。突泉河属季节性河流，河道浅而窄

4、，旱季干枯，雨季有连续水流，水量不稳定。洪水期河流常溢出河道，大洪水时，突泉河洪水可漫及整个矿区的北半部。洪水流向东南，于牤牛海煤田2区、1区以南排除区外。洪水持续时间310天不等，主要受降雨量控制。本区属大陆性寒温带季风气候区，冬春季干旱寒冷，夏季炎热，气温变化大，年最高气温为40.4，年最低气温为-30.2，年平均降雨量440mm，多集中在79月份，年蒸发量1820mm。常年刮四至五级以上的西北风，大风日为38天，最大风速为17m/s；霜冻期67个月，无霜期146天，最大冻土深度2.0m。第二节 区域地质一、地层牤牛海煤田区域构造位于新华夏系大兴安岭隆起带南段东南缘与松辽盆地接触斜坡带之二

5、级坳陷带中。出露地层由南至北由老到新有：古生界二叠系（p）、中生界侏罗系中下统砾岩段（J1-21）和含煤段（J1-22）、中统伏家洼子组（J2f）及上统宝石组（J3b）、新生界新第三段五叉沟玄武岩（Nw）和第四系（Q）。区域地层情况见表3-1。表3-1 区域地层简表界系统组段符号简要岩性厚度（m）新生界第四系Q冲、洪积、残坡积、淤积砂、砂砾石、亚沙土、亚粘土46.9新第三系五叉沟玄武岩Nw五叉沟玄武岩：局部具有气孔及杏仁构造198.4中生界侏罗系上统宝石组J3b流纹岩、酸性凝灰岩、碎屑凝灰岩，底部为安山玢岩172.6中统伏家洼子组J2f安山玢岩、中性凝灰岩、碎屑凝灰岩，底部夹粉砂质泥岩861.

6、5中丨下统含煤段J1-22泥岩、煤层、粉砂岩、砂岩、砾岩等，含动物化石246.3-357.3砾岩段J1-21砂砾岩、砾岩夹薄层细砂岩、粉砂岩、泥岩，含植物化石7-500古生界二叠系P板岩及凝灰质砂岩、砂砾岩18.1二、构造三星煤矿位于万宝牤牛海坳陷带内，其走向北西，东北侧为镇西大泡子隆起，南侧为瓦力营子隆起，西侧被马鞍山六户镇构造岩浆带所切割。东北部边缘分布有中、下侏罗统团结、红旗、万宝、裕民、兴安堡、长春岭、黑顶山等煤矿，南缘为牤牛海煤田。二、岩浆岩区内酸性超基性岩浆岩均有出露。1、燕山早期侵入岩体：主要有纯橄岩斜辉辉橄岩岩体与闪长岩体及斜长花岗岩体。2、燕山晚期脉岩类主要有花岗斑岩、闪长岩

7、、闪长玢岩、辉绿岩和安山玢岩等，呈脉状侵入侏罗地层。沿北西西向、北北东，近南北方向展布，脉岩间相互关系不清，其形成先后难以确定。第三节 首采区地质一、地层根据矿区地质图及钻孔揭露，三星煤矿矿区及附近一带出露地层基本和区域地层一致，出露地层由老至新为：二叠系（p）浅变质岩系，侏罗系中下统（J1-2）含煤岩系、侏罗系中统伏家洼子组（J2f）中性火山岩及第四系（Q）。现由老至新分述如下：二叠系（p）：为煤系地层的沉积基底，岩性主要为灰白色变质砂岩、灰黑色板岩及少量炭质板岩。侏罗系中下统（J1-2）：为三星煤矿含煤地层，按岩性组合分上、下两段。上段（含煤段J1-22）岩性主要为灰色、灰黑色及黑色炭质泥

8、岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩及砾岩夹层。含3个煤层组，上部为3煤层组，连续性较差，无工业煤层；中部为2煤层组，含6个可采煤层；下部为1煤层组，含可采煤层3层，含煤段厚度308m，与下伏砾岩段整合接触；下段（砾岩段J1-21）岩性主要由灰白、灰绿色砾岩组成，夹砂岩、泥岩及炭质泥岩薄层，不含可采煤层。厚度为大于500m。与下伏地层呈不整合接触。侏罗系中统伏家洼子组（J2f）：上部主要为安山质熔凝灰岩及安山岩；下部为安山岩、安山玢岩夹薄层砂岩及炭质泥岩。厚度为223m。与下伏含煤地层呈不整合接触。第四系（Q）：上部多为亚粘土及亚砂土；中部为含泥砂及砂砾石层；上部为亚粘土及含砾亚粘土；厚度为18

9、m，与下伏地层呈不整合接触。二、构造根据钻探和物探资料，三星煤矿煤层总体产状主要走向300，倾向30，倾角1025的单斜，沿走向和倾向上均有不同程度波状起伏；未见较大落差的断层，仅见有滑动构造和少数破碎带。层间滑动可能造成煤层产状局部复杂。三、岩浆岩三星煤矿发育的岩浆岩主要为闪长玢岩。闪长玢岩：主要发育在中侏罗统煤系地层及中侏罗统伏家洼子组地层中，多呈大小不等的脉状产出，对煤层破坏较大，其中发育较好的有3条岩脉。第四节 水文地质特征 一、区域水文地质概述本区含水层可概括为基岩裂隙含水层和松散岩类孔隙含水层两大类。基岩裂隙含水层又可分为层状岩类裂隙含水层和块状岩类裂隙含水层。中部及北部的玄武岩，

10、属透水而不含水的岩层。1、基岩裂隙含水层（1）层状岩类裂隙含水层分布于本区的北部和中部，标高在180-250m之间。含水层主要为上侏罗统宝石组酸性火山岩和中侏罗统伏家洼子组中性火山岩及二叠系变质砂岩、中下侏罗统砾岩及泥质岩石。该含水层富水性不均匀，因岩性、裂隙发育程度不同而异。一般风化裂隙带较为富水，涌水量一般为0.1-0.2L/S。渗透系数为1.5-16.6m/d。个别地段由于构造破碎的影响，涌水量为5.28L/s，渗透系数为96.7m/d。地下水矿化度为0.2-1g/L。PH值为7.7-8.5。F含量1.4-7.5mg/L。水化学类型：酸性火山岩内Na含量较高，为HCO3-Na型或HCO3

11、-Na-Ca型；中性火山岩区Ca、Mg含量较高，为HCO3-Ca-Mg型或HCO3-Na-Ca-Mg型。地下水位标高180-220m，埋深随地形而异。多为潜水。该含水层主要接受大气降水和邻区含水层补给。地下水总流向与地形吻合，自西北流向东南。（2）块状岩类裂隙含水层主要为区内超基性岩体，分布于索金布勒格泡南和牤牛海南及东侧，标高为200-225m，富水地段为风化裂隙带，涌水量为0.4L/s，渗透系数为6.1m/d。地下水矿化度为0.51g/L，PH值为7.5-8.2。F含量2.2mg/L，地下水类型为HCO3-Ca-Mg型。2、松散岩类孔隙潜水含水层主要分布于区内南部和西部，东北部的河谷中也有

12、小面积分布。覆盖于侏罗系中下统含煤地层及部分火山岩之上。厚度为2.5-15m，北向南厚度逐渐增大，局部达40余米。按岩性大致可分为三层：表层主要为亚砂土及亚粘土，厚度1-3m；中部为砂砾石层夹亚粘土薄层，局部有细砂土，该层中普遍含泥质，厚度为3-5m；底部为亚粘土含砾石，厚度3-6m。含水层主要为中部含泥的砂砾石，渗透性和含水性较弱，且不均匀。南部钻孔单位涌水量0.3-0.9L/sm,渗透系数8-23m/d;西部钻孔单位涌水量1.25-2.33L/sm,渗透系数38-46m/d;此外，表层亚砂土向东及南增厚，该层渗透性差，地下水矿化度0.3-0.7g/l，PH值为7.3-8.5。F含量一般为1

13、.5-5mg/L，局部高达12mg/L。地下水化学类型：西部主要是HCO3-Na-Ca型水或HCO3-Ca-Na型水；南部为HCO3-Na-Mg型水；北部则多为HCO3-Na型水。地下水位标高180-230m，埋藏深度1.5-4m，水位变化幅度在1.5m左右。二、首采区水文地质概述1、含水层:三星煤矿地处突泉河下游丘陵草原地带，位于突泉河开阔平坦的河漫滩之中；几乎全部被第四系孔隙含水层覆盖，海拔标高213.42-203.8m，相对高差9.62m。突泉河属季节性河流，河道浅而窄，季节干枯，雨季有连续水流，水流不稳定；矿区含水层主要为第四系孔隙含水层、中下侏罗统含煤段裂隙含水层与中下侏罗统砾岩段裂

14、隙含水层。（1）第四系孔隙含水层：三星煤矿首采区全部被第四系孔隙含水层覆盖。其岩性为含泥砂岩夹亚粘土，局部有粉土、细砂土。厚度一般为6-8m，南部钻孔单位涌水量0.3-0.9L/sm,渗透系数8-23m/d;西部钻孔单位涌水量1.25-2.33L/sm,渗透系数38-46m/d。地下水矿化度为0.55g/L。PH值为7.3-8.5。地下水化学类型属HCO3-Na-Mg型或HCO3-Mg-Ca-Na型水。地下水的补给来源主要为大气降水和上覆含水层。第四系孔隙含水层与下伏含煤段裂隙含水层之间，普遍有一层厚1-5m的亚粘土，使两含水层之间的水力联系受到影响。（2）中下侏罗统含煤段裂隙含水层：岩性为泥

15、岩、炭质泥岩、粉砂岩、砂岩夹煤层及砾岩，总厚度400m左右，倾向北。浅部风化带裂隙发育，深度50-60m，渗透性较深部好，渗透系数为0.026m/d。深部裂隙不发育，局部有碳酸盐细脉充填，含水性差，渗透系数为0.001m/d。含水层埋藏深度为10-15m。地下水位埋深1m左右，属承压水。此含水层全部被第四系覆盖，补给来源主要为相邻含水层。（3）中下侏罗统砾岩段裂隙含水层：位于含煤段泥岩、粉砂岩裂隙含水层之下，南部直接与第四系地层接触，岩性主要为砾岩夹少量砂岩及泥岩薄层。裂隙一般不发育。渗透系数为0.00077m/d。综上所述，首采区主要含水层为第四系孔隙含水层，本次方案编制也主要是针对第四系孔隙含水层，南部及东部第四系裂隙含水层渗透系数为8-23m/d；西部及北部第四系裂隙含水层渗透系数为38-46m/d。对于中下侏罗统含煤段裂隙含水层及中下侏罗统砾岩段裂隙含水层中少量水可采用明排方法处理，本次方案不予考虑。第四章 首采区地下