矿井防治水方案设计说明书

1 1 矿井 防治水方案设计说明书 第一章 矿井概况 一、地理概况 1、地理位置 水城县阿戛乡吉源煤矿位于水城县南东，直距约 20 公里，地理坐标为：东径 105 02 34 105 03 34，北纬 26 03 52 26 05 10属于阿戛井田东部，其西边 6 10线为大树脚煤矿。 隶属关系：业务管理隶属水城县煤炭管理局。 2、交通情况 矿区位于新建玉（舍）马（场）三级公路旁，距水（城）、黄（果树）高等级公路法那站 8 公路，法那站距双水火车站 28公里，交通方便。 3、地形地貌 矿区位于乌蒙山南斜坡地段，属中高山侵蚀 地貌，区内地势西高东低，山脉呈近东西向展布，地形起伏变化大，三叠系永宁镇组（ 岩常形成悬崖，其下伏飞仙关组（ 页岩则形成陡坡，煤系地层出露于缓坡地带。 区内海拔高程一般为 1225 米 2211 米，相对高差 886 米，地形坡度较大。最低点位于矿区南部之五里冲，海拔高程为 1325米，最高点位于矿区北东的二官麻窝，海拔高程为 2216米，区内水系不发育，仅有季节性冲沟。 4、水系河流 矿区地处北盘江与乌江流域的分水岭以北，属乌江流域的补给区，地形起伏较大，以强烈切割的低中山侵蚀地貌为主，冲沟较发育，多 为雨源型冲沟，流量随季节的变化而变化，降雨时流量骤然增大，雨停时则迅速减小，冬春（枯雨季节）则干枯断流。 2 2 5、气象 属亚热带高原季风气候区，冬无严寒、夏无酷暑，气候温和，降水充沛，有明显的旱季和雨季之分，四季分明。根据水城气象站 2001 2009 年气象观测资料，区内年平均降水量为 中 5为雨季，降水量为 全年降水量的 11 月至次年 4月为旱季，降水量为 全年降水量的 降水强度随季节的变化而变化，冬春季节（旱季）降水量少，强度小，夏 秋季（雨季）降水量大，强度大，且较为集中。年平均降大至暴雨 12，日最大降水量达 时最大降水量 内年平均气温 相对湿度 79%，年平均蒸发量为 1396年无霜期 240 天。 6、水文 属于珠江水系北盘江上游巴郎河支流流域范围内，区内无河流及其它地表水体，但冲沟发育，且多为雨源型溪沟，流量随季节的变化而变化，降水时雨量骤然增大，雨停时则迅速 减小，冬春（枯水季节）甚至干枯断流。 7、地震 根据中国地震动参数区划图 (2001)，矿区地震烈度为度，地震动峰值加速度为 此，本工业场地所在地的地震基本烈度为 按建筑抗震设计规范（ 0011行抗震设计。 8、环境状况 矿区范围内有小部分杂林，其余都是荒山。矿区离基本农田距离约较远。农业植被以玉米、水稻、小麦、油菜为主，山上的植被以灌丛草坡为主。该建设项目附近无受特殊保护的自然景观、人文景观和文物保护单位，无古树名木。 本区内矿产资源以煤为主，工业不发达。 3 3 吉源煤矿 4 4 二、地层情况 评估区出露地层有上二叠统峨眉山玄武岩（ 宣威组（ 下三叠统飞仙关 组（ 永宁镇组（ 以及第四系（ Q）残坡积层。现由老至新分述如下： 1、上二叠统峨眉山玄武岩组（ 岩性为一套灰紫色、灰绿色致密块状玄武岩，具杏仁状及气孔构造，斜长石斑晶结构，多裂隙。厚大于100 米，与上覆地层呈假整合接触。 2、上二叠统宣威组（ 为一近海含煤沉积，煤系厚 437 481 米，东薄西厚。含煤 80 余层，一般为 67 层左右（大于 以上煤层），总厚 ；其中可采和局部可采煤层共 26 层，总厚 。顶部和底部主要可采煤层较稳定，其余稳定性较差。主要可采煤层 都集中分布在煤系地层的上部（、煤段），其次为底部（煤段）。第煤段煤层工业价值最大，为最主要含煤地段。 根据煤系各部分宏观特征、成因标志，将煤系自上而下划分为个煤段。 煤段：主要由浅灰、深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩及灰岩和细粉砂岩夹煤组成，共含煤 13 层，其中 1、 3、 5、 9、 10、 16六层为全区可采煤层，其余煤层为局部可采或不可采煤层。厚 83 煤段：由浅灰 深灰色的细砂岩夹煤、菱铁矿层及砂岩组成。该段煤层多且厚，全区可采煤层有 18、 21、 24、 26、 29 五层，其余煤层为局部可采煤层，是区内主 要可采煤层的富集段，也是高岭石泥岩的富集段。几乎所有煤层都夹有 1 至数层 细晶的高岭石泥岩。厚 。 煤段：由灰色 浅灰色粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩夹煤层组成。含煤 5 层均不可采。厚 26 35米。 煤段：主要由灰 灰黑色粉砂岩、粉砂质泥岩组成，次为下部的细粉岩和煤层。该段含煤层多，单层厚度一般不大，局部可采煤层有 44、 47、54煤层。厚 53 61米。 煤段：由粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩夹煤层组成，颜色由灰白 灰黑色，含煤 10 余层，含局部可采煤层仅 1 2 层。厚 59 68米。 5 5 煤段：本段由浅 、深灰、灰色粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩和煤组成。煤层一般较薄，局部可采煤层有 71、 72、 73、 76 号煤层，但可采范围小，煤层一般属较简单结构。厚 22 28 米。 煤段：由灰、深灰、灰黑色的粉砂岩、泥岩夹煤组成。顶部夹菱铁质砂岩，底部常见一层铝土质泥岩，含可采及局部可采煤层二层，即 83、84煤层。厚 41 47米。 3 三叠系（ T） 1）飞仙关组（ 根据宏观特征分为如下三部份： 上部以紫色薄层 中厚层粉砂岩、夹细砂岩和粉砂质泥岩。泥质灰岩，碎屑岩中常含钙质。厚 175米左右。 中部为紫灰色、青灰色薄 中厚层 粉砂岩、夹细砂岩和粉砂质泥岩。两种颜色常为互层，紫灰色由下往上增多。厚 180 米。 下部为灰绿色、青灰色薄层状粉砂岩、粉砂质泥岩，夹灰紫色薄层粉砂岩和粉砂质泥岩及灰岩、砂岩条带。底部有 20 30 米灰绿色贝壳状断口的粉砂质泥岩和粉砂岩，即所谓“卡依头”组，顶部有 2 10 米的鲕状灰岩。厚 121 米左右。 2）永宁镇组（ 上部为黄绿色、绿灰色薄层钙质泥岩夹泥灰岩，下部以灰色薄层 厚层状石灰岩为主，夹泥灰岩、泥质灰岩和少量钙质粉砂岩，总厚 312米左右。 4、第四系（ Q）：为残坡积碎石、粘土和粉质粘土。一般厚 1，最厚达 50 米。主要分布在缓坡处及地势较低的山坡脚等地，覆盖了煤系上部（一般 1 16号煤层）的大部份地层。 三、含煤地层情况 矿区主要地层为煤系地层，含煤多达 80 余层，一般 67 层，总厚 52 米，可采和局部可采 26 层，厚 ，其中本次参加储量计算的 9 层，。主要集中在煤系上部 I、 段，其次是底部 段。煤层一般特征见表 2 6 6 I 煤段煤层：本煤段有 1、 3、 5、 10、 16 等 5 个局部可采煤层，。煤层以厚度薄、结构简单、稳定性好、间距变化小（表 4特征。各煤 层确定的主要依据是夹灰岩薄层标志层，含零星裂隙水； 煤段煤层：本段有 18#、 21#、 24#、 26#、 29#等 5 个可采煤层，煤层以厚度大、结构复杂、硫份低，高岭石泥岩夹矸多为特征。此段岩性、岩相、煤层及其间距有一定的变化（表 4但主要煤层变化不大，而且有比较稳定的标志层，本段煤岩层基本不含水； 煤层顶底板岩性特征 矿区煤层顶板主要为砂质页岩、泥质粉砂岩。抗压强度及抗剪强度较低，易破碎，稳定性一般，开采过程中，应加强支护；底板主要为砂质页岩、泥质粉砂岩，开采过程中易发生底鼓现象。因此 ，在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。 在今后生产过程中，应根据实际情况，编制相应的作业规程，并根据顶板矿压显现和采高调整支护密度，以便更好的保证工作面的生产安全。 四、构造情况 1、大地构造 大地构造位于杨子准地台黔北台隆六盘水断陷威宁北西向构造变形区，评估区位于格目底向斜南翼东端仰起处，总体为一单斜构造。 地层产状倾向 290 340 度，倾角 6，一般在 10之间。由一系列北东向倾没的紧密不对称褶皱及与地层走向斜交（或一致）的北东向逆断层组（ 36条）构成，剖面上呈迭瓦状，平面上呈 “入”字形的构造形态。其中较大的逆断层有 6 条，分别是 有正断层 13 条，其中 大。 2、矿区构造 矿区内主要构造类型有断层和褶曲，其中影响较大的断层有 32 条，主要以逆断层为主，主要分布在浅部煤层露头附近，西部比东部发育， 矿区控制断层，矿区出露断层祥见一览表（表 2因此，按煤、泥炭地质勘查规范（ 0216录 D 可确定该区构造复杂程度为复杂。 7 7 五、老窑调查情况 经调查，矿区有老窑 20个，矿界范围内有 6 个，大部为斜井，部份为平硐，多集中分布在 21 31 煤层和 44 煤层露头附近，其次分布在 3、 9 煤层露头线上。老窑深度一般 10 50 米，最长达 150 米左右，访问得知，老窑开采过程杂章无序，对各煤层的破坏程度不尽相同，无法摸清具体开采情况，对老窑的积水程度深度范围无法探明，但从本井田开拓方案分析，老窑积水对本矿无大的影响，只需在主付斜井开拓过程中，做进一步的详查。 六、生产建设现状 1、水源、电源及地面建筑： 8 8 水源：矿区已有生产生活梯级蓄水池三个，共 800源主要来自于工业广场西北山腰约 800 米左右的山泉水和风井井筒 110米处孔隙水，水流稳定，直接供给。 电源：已采用双回路供电，一回路来自水城地电公司 10龙变电所，另一回路来米萝 10源。规划在 2010 年底建成 35矿专用电网。矿井建有先进完善安全的供配电系统。 地面建筑： 已完成生产楼 1069，办公楼 1474 ，职工宿舍楼 2076，移民搬迁房 2350 ，副井绞车房、变电所、风机房等 400 ， 100 立方 /小时的污水处理系统也已经完成。 2、井下工程： 矿井于 2006 年 8 月开工建设，目前共完成主斜井、副斜井、回风斜井三个井筒，在 1400m 水平掘进了井底车场、水仓、煤仓、变电所和主石门、副石门等开拓巷道工程 3200 米，采区的运输石门、轨道石门、回风石门完成 75%。矿井初期开拓、准备工程基本完成。预计今年底进行联合试运转。 3、设备安装： 矿井已安装使用主扇 2 95台、 单滚筒绞车一台、 132负压瓦斯抽放系统两套、 3多级水泵三台； 斯监控系统；井上下配送电系统；井上下人员定位监视系统等各安全生产系统。 断 层 情 况 一 览 表 表 2层 编号 位置 确定断层 的依据 走 向 长 (米 ) 断层产状 (度 ) 断层 性质 铅直断距 (米 ) 影响深度 控制情况 备注 倾向 倾角 煤段 标高 (米 ) 地表点(个 ) 钻孔 (个 ) 可靠 程度 1线 0 线 地表 5 40号煤层均被错断（缺失） 700 325 46 48 正 36 68 700 5 2 可靠 线 地表中部灰岩 （ H）被错断 650 328 58 正 30 1150 2 1 可靠 线 4线地表中部灰岩（ H）及紫色层（ Z）被错断 1250 325 64 65 正 18 39 900 4 2 可靠 线 0米 3线 00米 2、13煤层438煤层 2000 290 327 53 61 正 22 90 1000 5 5 可靠 0线 4线西120米 整个煤系地 层被错断 4170 115 140 55 60 逆 21 49 1000 19 2 可靠 表中是 8线以南 100米 线 2线50米 地表 29 40煤被错断（重复） 2460 293 295 35 60 逆掩 1000 7 3 基本可靠 线 东3线 2孔东 100 地表整个煤系地表被错断（重复） 5100 290 130 53 62 逆 26 50 1050 11 4 可靠 线南温家冲 4 5线 0米 地表整个煤系地表被错断（重复） 3550 270 290 60 逆 12 40 1050 18 1 可靠 表中是 5 4 5线的断距 8线以南100米以上 线 5 4线 629煤重复 520 323 60 63 逆 26 42 1300 2 基本可靠 续表 断 层 情 况 一 览 表 断层 位置 确定断层 走 断层产状 (度 ) 断层 铅直断距 影响深度 控制情况 备注 2 2 编号 的依据 向 长 (米 ) 倾向 倾角 性质 (米 ) 煤段 标高 (米 ) 地表点 (个 ) 钻孔 (个 ) 可靠 程度 线 4 5线27煤重复 770 310 60 65 逆 32 34 1300 1 2 基本可靠 线 34线 地表 24 29煤层被错断（重复） 1400 295 310 61 逆 14 46 1000 8 1 0 可靠 线南 1625米 3 4线 （ 14） （ 16）标志地表错断（重复） 2700 270 305 40 60 逆 30 185 900 27 2 可靠 线 752煤层 800 310 70 正 58 1000 1 基本可靠 线 3线表 29 40煤层被错断（重复） 2920 270 295 53 66 逆 61 153 1000 14 1 基本可靠 线 2线 30米 地表 21 31煤被错断（重复） 2410 295 300 50 62 逆 25 114 1000 12 3 基本可靠 线 东 2线 4孔 地表 24 40煤被错断（重复） 4600 295 310 52 60 逆 148 156 950 20 1 基本可靠 线 15 北 东 2线 24西 80 米 地表 21 31煤被断（ 重复） 5000 290 310 55 70 逆 76 130 1000 19 2 基本可靠 线 3 4线 8 31煤重复 900 290 60 62 逆 40 77 1150 1 2 基本可靠 3 3 续表 断 层 情 况 一 览 表 断层 编号 位置 确定断层 的依据 走 向 长 (米 ) 断层产状 (度 ) 断层 性质 铅直断距 (米 ) 影响深度 控制情况 备注 倾向 倾角 煤段 标高 (米 ) 地表点(个 ) 钻孔 (个 ) 可靠 程度 线南 线北 表 13 27煤层被错断（重复） 1030 290 300 55 57 逆 38 64 1200 6 2 基本可靠 线 2线 地表 13 28煤层被错断（重复） 1100 290 300 55 逆 110 1200 6 1 基本可靠 4线 3线 缺13 18煤层 630 305 53 正 38 100 1100 5 1 基本可靠 线 426煤重复 300 295 53 逆 34 43 1300 2 基本可靠 线 2线 3 18煤重复 800 290 40 55 逆 50 119 1100 3 基本可靠 线 东 2线 0米 地表 18 31煤被错断（重复） 3000 290 310 54 55 逆 54 116 1100 9 1 基本可靠 线 地表 13 24煤被错断 450 345 360 69 正 45 1100 2 1 可靠 线 0米 东 3线 3东 150米 056煤重复 2170 290 310 55 61 逆 28 182 950 2 4 基本可靠 线 东 3线东 33 东 618煤重复 2200 290 310 57 61 逆 26 46 1150 2 4 基本可靠 4 4 100米 续表 断 层 情 况 一 览 表 断层 编号 位置 确定断层 的依据 走 向 长 (米 ) 断层产状 (度 ) 断层 性质 铅直 断距 (米 ) 影响深度 控制情况 备注 倾向 倾角 煤段 标高 (米 ) 地表点(个 ) 钻孔 (个 ) 可靠 程度 线 1 地表鲕状灰岩 16 煤均被错断 1300 345 360 68 正 42 1100 3 1 可靠 线 东 3线 3西侧 3、 2427煤重复 2000 290 310 52 57 逆 20 29 1100 1 4 基本可靠 1线 3东 100米 3、 21煤重复 460 305 53 逆 31 1150 1 基本可靠 1线 3东 80米 东 3线 2缺 21 24煤 1450 300 56 58 正 20 45 1050 3 基本可靠 7孔 东3线 33 3 缺 1 5煤 1100 300 56 59 正 18 39 1100 3 基本可靠 线 00米 821煤 650 305 55 60 正 38 70 1150 2 基本可靠 第二章 水文地质条件及水文地质类型分析 根据水城煤田格目底矿区阿戛井田详细勘探地质报告（贵州地质局宝鼎队， 1970 年 6 月）和贵州省水城县吉源煤矿 报告书（贵州地质局113 地质队），将矿区水文地质条件分析如下： 一、地下水类型 根据矿区分布的地层岩性，地下水类型可分为基岩裂隙水，岩溶裂隙水及第四系松散岩类孔隙水。浅部以岩溶裂隙水及第四系松散岩类孔隙水为主，深部主要为基岩裂隙水。 二、含水岩组及富水性 1、第四系（ Q）：多为残坡积物，含孔隙水，主要分布于地势较平缓的斜坡地段及低凹处，富水性差，含水性较弱。 2、下三叠统永宁镇组（ 主要为一套碳酸盐组成，岩溶裂隙较发育，含岩溶裂隙水。由于其出露于评估区西部山顶，不利于地下水的赋存，富水性差。 3、下三叠统飞仙关组（ 上二叠统 宣威组（ ：主要为一套碎屑岩组成，含基岩裂隙水，富水性差，含水微弱。 三、断层的导水性 矿区断层多且复杂，多集中于煤系露头区，多为倾向北西的逆断层。断距一般不大，在钻孔中多见岩芯破碎成块状，有挤压面，断层带一般含水很弱，但浅部较强，通过抽水钻孔证明，断层带在浅部可成为储水之场所，在深部其导水性和含水性很弱。故评估区断层导水性和含水性一般很弱，深部比浅部更弱，对开采的影响不大。 四、 老窑积水 ：矿区附近有老窑 20个，矿井范围内有 6个，大部为斜井，部份为平硐，多集中分布 在 214煤层露头附近，其次分布在 3、9 煤层露头线上。老窑开采深度一般 10，最长达 150 米左右，访问得知，老窑开采过程一般情况下无水，仅少数老窑开采较深，又是斜井，充水的可能性较大。 五、地下水补给、迳流与排泄 2 2 评估区雨量充沛，年平均降雨量 雨是地下水主要补给来源，地下水储量随降雨的变化而变化。评估区位于局部分水岭地带，地貌条件控制了煤系地层分布地段既是地下水补给区，又是迳流区，大气降雨是地下水唯一补给来源，煤系地层出露地段的冲沟则是排泄区，构成煤系地下水的独立循环系统 ，其补给条件较差，排泄条件良好，地貌构造条件都不利于地下水的储存。 六、矿坑充水水源及涌水量预计 大气降水和地表溪沟水是矿坑充水的主要因素，大气降水和溪沟水多沿节理、裂隙渗入矿井，矿井涌水量雨季有所增加，矿山的开采导致上覆岩石坍塌，节理裂隙增多、增大，会加大矿坑涌水量。 含水层补给对矿坑充水也有很大作用，（ 含水岩组为矿坑直接充水岩层，（ 含水岩组为矿坑间接充水岩层，由于所夹泥岩、粘土岩的相对隔水作用，水力联系差，对矿坑充水影响小。煤矿的开采，破坏上覆岩层的完整性，裂隙加大，增强各含水层之间 的水力联系。因此，矿坑涌水量会随着矿山开采，采空区加大而增大。另外当坑道揭露存在于岩石裂隙中水的静储量时会增大矿坑涌水量，分两种形式，一种是缓慢充水，时间长，对矿坑涌水量影响小，另一种是老窑突水（因现矿区内有许多小窑），时间短，水突然涌入坑道，来势猛，应引起高度重视。 矿坑的充水影响，根据实地调查：区内老窑均已关闭，部分已垮塌，无法调查其深度及采空区范围，难以了解是否积水，开采过程中应注意老窑积水对矿坑的影响。 本矿区矿床充水水源由以下几方面构成： 1）大气降水：大气降水是区内地表水、地下水的主要补给来源 ，降雨还可以沿地表裂隙及孔隙直接渗入矿井中，同时还可以通过老窑采空区蓄集，给矿井开采带来危害；其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。特别是雨季及暴雨期，地表水暴涨容易造成淹井事故，故矿井应 3 3 加强防洪工作。 2）矿区地表内冲沟水：发育于矿区内。目前观测，冲沟水无明显渗漏现象，但在其下及附近进行采矿应加强顶板管理，预防冒落裂隙带与其沟通，导致沟水涌入。特别是井田中部的溪流在自然状态下通过第四系松散层和含煤地层中裂隙带对矿井间接补给，当人为作用下改变了原始条件，溪流将惯入井巷成为直接充水水源，造成水害。 3）老窑水：区内有老窑和小煤矿分布，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有积水。开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。 4）第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增， 5） 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，必须留设钻孔防水煤柱。 6）、地下裂隙水 矿区内上覆中的地层为三叠系下统飞仙关组（ 属相对隔水层；下伏地层峨嵋山玄武岩组富水性弱，亦属隔水层，对今后开采影响亦不大；含煤地层本身含裂隙承压水，据邻区生产窑调查，进水方式以顶板淋水、滴水，底板渗水为主，构造裂隙为其主要的充水通道，总出水量一般不大。 7）、断层水 本矿区断层较发育， 含煤地层本身含裂隙承压水，据邻区生产窑调查，进水方式以顶板淋水、滴水，底板渗水为主，构造裂隙为其主要的充水通道，总出水量一般不大。 8）、陷落柱 根据矿区勘探地质报告，矿区陷落柱不发育，未见陷落柱。 本区主要充水为大气降水、老窑水和基岩裂隙水。 矿系底板为隔水 层峨眉山玄武岩（ ，下伏含水层的水不可能进入煤层，对矿井基本不构成危害。 4 4 2、 矿井涌水量 1）根据煤矿生产记录，在整个开采过程中未出现矿坑突水、淹井等现象。 坑道涌水量一般为 50 100 吨 /昼夜，雨季涌水量 90 220 吨 /昼夜。坑道积水多受标高控制，上山坑道积水被下山坑道袭夺，上山坑道多处于干燥状态，下山坑道虽有积水，但水量不大，对矿山建设来说矿床排水不是开采中的主要问题，但应注意随着开采范围增大和充水因素影响，矿坑涌水量会增大。 根据以上情况分析， 矿区水文地质条件中等，矿床以裂隙充水岩层为主，水文地 质类型可列为“ 二类一型 ”。 小窑水患是矿井最大灾害。矿井充水主要为采空区、大气降水、裂隙水、孔隙水，因此，矿区水文地质条件中等。 2）、矿井涌水量预测 根据本矿小窑的涌水量同时参照相邻矿井涌水量根据现状矿井的开采面积、水位降深，未来矿区开采面积及水位降深，采用水文地质比拟法对涌水量进行预测。 比拟法计算公式为： / 式中： Q 预测矿坑涌水量（ m3/d）； Q 一定时期矿井排出的水量（ m3/d）； F 拟开采标高以上采空区面积（ F 一定时 期矿井开采面积（ 5 5 S 拟开采水位降深（ m）； S 一定时期矿井水位降深（ m）。 正常时期：据实地调查及矿山提供资料，上述公式中分别取值为： Q=60， F=1817799， F =116150， S= 215， S =65，再结合上述公式，预测的矿坑涌水量为： /651 16 15 0/1 81 77 9 92 1560 1150m3/d 最大时期：据实地调查及矿山提供资料，上述公式中分别取值为： Q=120， F=1817799， F =116150， S= 215， S =65，再结合上述公式，预测的矿坑涌水量为： /65116150/1817799215120 1300m3/d 此涌水量尚未包括由于地下水位下降，水力坡度增加，充水因素增多等条件下造成的矿坑涌水。 根据计算结果，即矿区矿坑涌水量为 50m3/h，该涌水量为矿坑正常涌水量，未包括断裂导水、顶、底板突水等特殊水文地质条件下、特殊构造地质条件下的矿坑涌水量。总体上看，矿区范围内矿坑涌水量较小。 预测矿井正常涌水量为 50m3/h，矿井最大涌水量为 100m3/h。 七、 水文地质条件及开采后的变化 综上所述，该煤矿为裂隙充水矿床，其水文地质条件简单。 矿区主要水害是地下水、老窑积水和采空区积水。矿区采煤较长年限后，采空区变大，积水面积更大，改变当地水环境问题将更加突出，所以在今后的开采过程中，要密切观察岩石渗水情况，必要时打超前钻进行探测和放水排险，确保人员和设备安全。 八、矿井水文地质类型 对照煤矿防治水规定第十三条对矿井水文地质类型的划分依据， 6 6 我矿矿井水文地质类型为中等。 九、水患类型及威胁程度分析 （一）、充水水源 根据阿戛乡吉源煤矿水文地质条件为中等类型，矿井 水害类型主要有采空区积水，大气降水，地表水。 1）大气降水：大气降水是区内地表水、地下水的主要补给来源，降雨还可以沿地表裂隙及孔隙直接渗入矿井中，同时还可以通过老窑采空区蓄集，给矿井开采带来危害；其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。特别是雨季及暴雨期，地表水暴涨容易造成淹井事故，故矿井应加强防洪工作。 2矿区地表内冲沟水：发育于矿区内。目前观测，冲沟水无明显渗漏现象，但在其下及附近进行采矿应加强顶板管理，预防冒落裂隙带与其沟通，导致沟水涌入。特别是井田北部的溪流在自然状态下通过第四系松散层和含 煤地层中裂隙带对矿井间接补给，当人为作用下改变了原始条件，溪流将惯入井巷成为直接充水水源，造成水害。 3老窑水：区内有老窑和小煤矿分布，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有积水。开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。 4第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增， 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，必须留设钻孔防水煤柱。 6、地下裂隙水 矿区内上覆中的地层为三叠系下统飞仙关组（ 属相对隔水层；下伏地层峨嵋山玄武岩组富水性弱，亦属隔水层，对今后开采影响亦不大；含煤地层本身含裂隙承压水，据邻区生产窑调查，进水方式以顶板淋水、滴水，底板渗水为主，构造裂隙为其主要的充水通道，总出水量一般不大。 7、断层水 7 7 本矿区断层较发育， 含煤地层本身含裂隙承压水，据邻区生产窑调查，进水方式以顶板淋水、滴水，底板渗水为主，构造裂隙为其主要的充水通道，总出水量一般不大。 8、陷落柱 根据矿区勘探地质报告，矿 区陷落柱不发育，未见陷落柱。 根据分析，矿区主要水患类型有 采空区积水、 大气降水、 老窑水。 （二）、充水通道及充水方式 矿区内矿床充水的通道主要为溶蚀裂隙、岩体中的节理、层间裂隙，以及采空区产生的地裂缝、地面塌陷与其形成的裂隙等。 充水方式主要有： 1、地表水：沟溪水通过岩石节理裂隙侧向补给地下含水层对矿坑充水，也可能通过断层破碎带中裂隙、采空引发溪沟、裂缝、地面塌陷及引起的裂隙对矿坑充水。 2、地下水：地下水通过岩石节理裂隙、层间裂隙渗流、断层带越流或突水、底板透水方式对矿井充水。 3、老窑采空区积水：通过 岩石节理裂隙、层间裂隙渗流对矿井充水或地下开采破坏隔防水煤柱使老窑采空区积水对矿井产生大流量突水或涌水，引发矿井水害。 （三）、矿区水害类型预测 经过资料收集和地面调查，该矿区地下水的补给主要来源于大气降水和地表溪流，以及相邻区域地下水侧向补给，地下水补给条件较好，地下水类型 中等 。 十、矿井水文安全评价及建议 该矿未进行专门的水文地质工作，也未编制专门的水文地质报告。在贵州省水城县阿戛乡吉源煤矿资源 /储量核实报告中，对区域水文地质情况、地层的富水性、矿井的 充水进行了初步分析，对矿井的生产能起到一定的指导作用。但尚欠缺较多水文地质参数。建议业主及时聘请有资质的单位进行专门的水文地质工作。 8 8 （ 1）贵州省水城县阿戛乡吉源煤矿资源 /储量报告中已对大气降水、地表水、直接充水含水层以及部分含水层等充水因素进行了较详细的分析，但对断层等地质构造掌握程度不够，使得无法分析断层导水对水文地质条件的影响，因此，对断层的水文地质情况了解不够，在断层附近掘进时，必须充分注意，对较大的断层应留有一定保安煤柱。 （ 2）根据该报告，矿区水文地质控制程度在代 表性方面，有不够的地方，反映在矿井涌水量采用的数据上，难免有片面的可能，建议进一步地作好矿井水文地质调查，并作好编录，在井巷掘进过程中逐步校正矿井涌水量资料。 （ 3）该报告未对井田范围内的小窑进行充分的调查，故建议矿井在采掘之前，对全矿区小窑进行全面的调查，对其分布范围、可难的积水性及积水量做出调查及预测并标注在矿井采掘平面图及井上、下对照图上，以指导矿井实际防水工作。 3、对水文地质工作建议 （ 1）认真落实水害防治责任，煤矿企业法定代表人要承担起煤矿水害防治工作的第一责任人职责，总工程师（技术负责人）要承 担起煤矿水害防治工作的技术责任。要加强煤矿防治水工作，配备水文地质技术人员，水文地质条件复杂或水害隐患严重的煤矿企业，必须设立专门的煤矿防治水机构。煤矿企业要建立健全水害预测预报制度、水害隐患排查治理制度、水害防治技术管理制度等，不断促进矿井防治水工作制度化、规范化。要配备齐全的探放水设备和专业队伍。 （ 2）加强煤矿防治水基础工作 煤矿企业要按照“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采，有疑必停”的原则，认真开展防治水工作。要采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进适用技术，查明矿井或采区水文地质情况；定期 收集、调查核对本矿及相邻煤矿的废弃老窑情况，编制矿井综合水文地质图等基础图纸和资料，并在井上下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、 9 9 积水情况、探水红线等，准确掌握矿井水患危险的情况，对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行预测预报，提出预防和处理水害的针对性措施。 （ 3）加大重大水患排查治理力度 煤矿企业要认真排查治理矿井及其周边受威胁的水害隐患，特别是安全生产百日督查专项行动中发现的重大水害隐患，要分类定级，建立档案，按规定向地方政府相关部门报告；同时要制定专门治理计划，做到人员责任、整改 措施、整改资金、整改期限、应急预案五落实。严禁超层越界等违法非法开采，严禁采掘防隔水煤柱。凡存在严重水患而未采取有效措施的，要立即停止生产，排除隐患。 （ 4）认真落实防治水措施 煤矿企业要认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。矿井开拓巷道过导水断层、裂隙（带）、陷落柱等构造地带时，必须探水前进。如果含水丰富，应超前预注浆封堵加固。受底板承压水威胁的矿井，要进行疏水降压，保证安全开采；无法保证安全开采时，必须进行底板加固注浆。水体下采煤必须按设计进行试采，确保安全。 建立地下水动态观测系统，进 行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。 受老空水威胁的矿井，要分析查明老窑的空间位置、积水量和水压，确定探水警戒线，并准确填绘在采掘工程平面图上，编制探放水措施，坚持先探后掘；探放水要由专业人员使用专用探放水钻机进行施工，保证探放水钻孔的超前距离，探放水钻孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，直到老空水放完为止；探放水时，要撤出探放水点位置以下受水害威胁区域的所有人员，发现有突水预兆时，必须立即撤出所有受威胁区域的人员，并采取有效措施，水患消除后方可继续施工。 10 10 （ 5）加强煤矿职工安全培训和教育 煤矿企业要结合典型水害案例分析，加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案，加强应急预案的演练，使职工掌握逃生的路线。特别是要让职工牢记：当发现井下有突水征兆时，必须停止作业，立即撤到安全地点，并及时报告调度室。煤矿安全管理人员及相关岗位必须经培训持证上岗。 （ 6）建立完善水害应急救援预案 煤矿要制订完善水害应急预案，建立健全抢险排水基地建设和运行机制，增置排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能 力和效果。要储备足够的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。 煤矿企业发生透水后，要立即启动矿井水害应急预案，并按规定及时上报有关部门，积极开展救援工作。 第三章 矿井防治水设计 一、地面防治水 设计依据 1、防洪标准及防洪坝墙设计要求 由于工业场地布置在缓斜坡处，主斜井口标高 +1475，工业场地最低标高 +1475m，当地最高洪水位标高 +1450m，故无内涝之患。为满足工业场地防洪要求，设计场内排水沟沿公路、边坡脚、挡土墙下布置，排水沟断面为 形断面，穿公 路时加盖预制钢筋水泥盖板。 按设计规范（ 0388井口及工业场地防洪标准为抵御 100年一遇洪水。在工业广场北侧，有一沟谷，雨季水较大，需修建防水挡墙，以防山洪水冲击工业广场。 井口及工业场地防洪标准 名称 防洪标准重现期（ a） 11 11 设计 校核 矿井井口 100 300 工业场地 100 、地形、水系和汇水面积 矿区位于乌蒙山南斜坡地段，区内地势北西高南东低，山脉呈北西、南东向展布，三叠系永宁镇组灰岩常形成悬崖，其下之飞仙关组砂页岩则形成陡坡，煤系地层出于缓坡地带。区 内海拔高程一般为 1500 2100 米，相对高差 600 米，最低点位于矿区南部之五里冲，海拔高程为 1325米，最高点位于矿区北东的二官麻窝，海拔高程为 2216米，区内水系不发育，仅有季节性冲沟。 井田内无河流，季节性溪沟发育，呈树枝状展布，流量变化幅度较大，雨季暴涨，枯季变小或干涸，主要受大气降水的控制。 本区属大陆高原性气候，最高气温为 最低气温为 年平均降雨量为 1100 1500 毫米，多集中在 6、 7、 8 月，雨季常形成山洪瀑涨，造成滑坡及小面积地面坍塌等自然灾害，冬季在海拔 1800 米以上地 带常有凌冻。 3、开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏的影响 由于地下煤层的开采，使得采空区上方的地表有不同程度的移动和变形。其影响范围将略大于采空区范围。而当开采深度越大时，对地表的影响将越小。本矿井地处山区，地形高差较大，采空区引起的地表塌陷，可能会引起地形陡峭的地方发生崩塌、滑坡。因此设计中要对地表沉陷影响的重要建筑设施按规定留设保安煤柱，对于地表沉陷形成的塌陷坑，要尽量整平，回填造地，易产生滑坡的地方应提前修筑挡土墙，打抗滑桩或削坡减载等，另外，平时应经常有巡视人员，发现问题及时处理。 地表水防治 （ 1）地面水体防水煤柱 在矿区内无地表水体。所以对该地面水体部留防水煤柱。 （ 2）地面水防水措施 12 12 由于区内含煤地层裸露，地表冲沟发育，地表水与含煤地层间有一定的联系。因此本矿井需专门的地表水防治工程。 1）、煤层露头风氧化带煤柱应留够，开采时应注意减小对其采动影响。以防地表水直接由露头裂隙直接浸入。 2）、对于已与地表联通了的裂隙，应及时查明，并采取一定的堵漏措施（如灌浆等）进行封闭，防止地表水直接由裂隙直接浸入。 3）、要对所开采煤体上方的冲沟，采取一定措施，将地表水，尤其是雨季时期的大气降水疏排或尽量避开 开采区域上方。 4）、加强地表防治水工作，要随时观测地表滑坡及工程地质变化引起的地下水变化，切实做好水文地质工作，搞好综合防治水工作，加强对地表水体的疏、防、排水系统工作，防止地表水大量渗入井下影响矿井安全生产。每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近地表有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象；发现漏水情况，必须及时处理。 5）、对勘探钻孔的可能引起的导水，首先要加强排查，开封孔严密，防止钻孔成为导水通道。 6）对容易积水的地点修筑沟渠，排泄积水，对较低洼地点、塌陷区及地面裂隙就及时进行充填压实；排 到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗入井下；每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝、老窑陷落及岩溶塌陷等现象，发现漏水情况，必须及时处理。 7）为了防止雨水渗入到井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施。 8）井口上方，地面工业广场建筑物周围等修筑排截水沟，进行防排水。 9）严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、溪沟可能冲刷到的地段。 10）、井口及工业场地上方应顺山修筑截排水沟，拦截山洪水，水沟断面 度不小于 5。 11）工业场地及建筑周围应 设排水沟，水沟断面 度不 13 13 小于 5。 12）根据工业场地位置及上方来水量，设计在工业场地上方来水侧修筑挡水墙。挡水墙宽度 度 2m，采用料石砌筑。 地表水防治工程及装备 1、防洪堤坝工程：在井口上边缘砌 1 2、防洪道工程：修筑防洪排涝沟引开工业场地下部小溪流。 3、排涝工程：工业场地排水沟汇集后排入场外小溪流。 防治水设施、物资 序号 工 程 名 称 规 格 型 号 单位 数量 1 地面防洪沟（ m 200 2 探水钻 500 型 台 3 3 主水泵 1003 台 3 4 排水管 150 m 300 排水管 150 m 300 5 矿用小水泵 4 6 排水管 50 m 500 7 编织袋 个 1000 8 水泥 吨 2 9 黄泥 吨 3 10 主水泵电缆 m 200 11 水泵开关 台 2 12 铁铲 个 20 小窑、老窑水防治 矿区内 老窑开采历史悠久，以斜井为主，见煤后沿煤层掘进，开采斜长一般 40 80m，最大采掘垂深约 10 这些小窑、老窑早已 停采 ， 大部分老窑 巷道 有积水。 可能发生突水的地点主要是浅部老窑分布带，采空区。 老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源 。 小窑、老窑积水区高于煤层设计开采区段，对矿井开采有着直接的影响，因此，开采浅部煤层