瑶渠煤矿中长期防水规划.doc

神木县瑶渠煤业有限责任公司煤矿本年度及中长期防治水规划 （2016年2018年）2016年神木县瑶渠煤业有限责任公司煤矿中长期防治水规划一、概况：（一）矿井边界及位置榆林市是陕西省重要的能源化工基地，为了优化资源配置，淘汰落后的采煤方法，提高矿山规模和资源利用水平；加大地下水和生态环境的保护力度，做到资源开发与环境保护并举，促使当地经济稳定健康地发展。陕西省人民政府组织有关部门，审定了榆林市政府上报的关于请求审批我市煤炭资源整合实施方案，并以陕西省人民政府关于榆林市煤炭资源整合实施方案的批复（陕政函2007167号文）进行了批复，陕西省国土资源厅以“陕国土资矿采划2008231号文”划定了矿区范围。根据该批复，神木县Z70整合区位于陕北侏罗纪煤田榆神矿区的西部，由神木县瑶镇乡瑶渠煤矿，神木县瑶镇乡讨老乌素煤矿等两家煤矿参与整合组成（均属异地置换），整合后矿山更名为“神木县瑶渠煤业有限责任公司”（下简称整合区）；在新划定整合区内，通过地质勘探，利用其资源拟建60万吨/年规模的矿山。第二节 位置交通一、位置整合区位于陕西省神木县西南部，距县城约15km，行政区划隶属陕西省神木县西沟乡及解家堡乡管辖。整合区地处榆神矿区二期规划区的神木大砭窑气化煤有限责任公司煤矿（以下简称大砭窑煤矿）的南缘，北依大砭窑煤矿南界，西与香水河井田相邻（见图1-1）。图1-1 矿权设置示意图依据陕西省国土资源厅“陕国土资矿采划2008231号文”关于划定神木县瑶镇乡瑶渠、讨老乌素煤矿矿区范围的批复，矿区范围由6个拐点坐标圈定（见表1-1）。地理坐标在东经1102130 1102647，北纬384410384615之间，东西长2.13.9km，南北宽3.46.5km，面积20.35km2，拟建矿山规模为45万吨/年。 整合区范围拐点坐标表 表1-1点号X坐标Y坐标经度纬度142920003744423011021303845322428995837444871110215738442634289422374512991102624384410442933003745187611026473846155429330037448444110242438461564292000374484101102423384533二、交通整合区交通方便。西（安）包（头）铁路从整合区北边大砭窑煤矿北的西沟通过，与京包线、神（木）黄（骅）线连接，使本区东可经大秦、神黄两条西煤东运大通道与京九、京广线相通，南与陇海线相连，沟通了本区与华北、华东、华南和沿海地区（详见图1-2）。整合区拟建矿井工业广场初步定在中部小墩沟一带，该处向北至榆神公路 6km，两处交接点距西沟火车站7km，神木县南站17km，榆林市112km，延安市382km，西安市773km。榆林新机场已开通榆林至西安、包头、北京航线，太原、银川等大城市航班也即将开通。铁路、公路、空运交通网基本形成，交通便捷。第三节 自然地理及经济状况一、地形地貌整合区地处陕北黄土高原北部，毛乌素沙漠南缘，矿区东部主要以黄土沟壑地貌为主，西部低洼处多有沙土沉积。在沟流两侧多有第三系红土和基岩出露。图1-2 交通位置图。地形总趋势是东高西低，区内最高点在M5号孔以东，海拔1270.2m，最低点在山峰则沟西侧处的小沟内，海拔1012m，一般高程为12001230m，相对最大高差为258m。沙丘滩地，主要分布在南峁沟菜地峁一线以西，长约3.5Km，宽约2.2Km。占矿区面积的50%。物质组成为第四系松散粉砂、细砂和沙质粘土，多呈半固定状态。地表形态以沙垄和沙丘为主，沙丘高一般23m不等，多生长有沙蒿、沙柳、柠条和杨树。黄土梁峁：主要分布在南峁沟菜地峁一线以东分布，约占全区面积的50%，组成物主要是粉砂、粉质粘土、粉土，且以粘土为主，表面常有现代风积沙覆盖。由于水的冲蚀作用，梁峁坡面冲沟发育，沟谷直立，黄土见垂直节理。沟梁相间，地形支离破碎，水土流失严重。坡面平缓区为耕田，其余主要为林区和草地。沟谷地貌：主沟沿东西展布，沟谷两侧基岩断续出露，沟底开阔地带形成一级阶地和河床漫滩。河床漫滩主要分布于南部边缘的柳沟及北界外的瓦窑沟沟底，高于河床约12m左右，漫滩平缓，与河床以陡坎形式连接，由第四系全新统冲积层组成。一级阶地主要分布于毛峰则沟、山峰则沟、杏树梁、小墩沟及麻堰渠，常在侧沟口形成堆积阶地，宽约1050m，长约100300m，高出河床24m，由第四系全新统冲积层组成。河漫滩和一级阶地多经人工平整成梯田，为区内农作物主要种植区。二、水系1、河流区内无大的河流，除整合区南部边缘有柳沟，北界外有瓦窑沟河谷较宽外，其余皆为上述沟流的次级岔沟，较大的有毛峰则沟、山峰则沟、杏树梁、小墩沟及麻堰渠。发育在整合区东北部、东部及南部的黄土梁峁范围内，长度11.5Km。小墩沟沟流：河谷宽515m，角度一般在1.6，流量2.97l/s，流速 0.40 m/S，最高洪水位线3m（10031128m）左右，为常年性溪流。溪水无色无嗅无味，清沏透亮，没有污染。水源主要为降雨和泉水补给。2、水库整合区南部瓜地湾西南侧有有水库1座，最大库容量约21000m3，现存水1500 m3左右，仅部分在整合区内沿沟伸展，形成了陕北地区特有的自然风貌。3、泉水区内泉水较多，主要分布在沟壑地带，是沟流的主要水源。泉水水源主要是地表水渗入，泉水出露点多在基岩面，所发现的泉眼皆为下降泉。三、气象本区为典型的北温带干旱、半干旱大陆性季风气候，冬季严寒，春季多风，夏季酷热，秋季凉爽，昼夜温差悬殊，四季冷热多变。常年干旱少雨，年蒸发量较大。全年无霜期较短，一般10月初上冻，次年4月初解冻。多年平均气温8.4 （19571990年），极端最高气温38.9 (66年6月21日)，极端最低气温-28.4 (58年1月16日)，多年平均降水量435.7mm(19571991年)，枯水年降水量108.6mm(65年)，丰水年降水量819.1mm(67年)，多年平均风速2.2m/s(19571989年)，极端最大风速25m/s(70年7月18日)，年最多风向NW，多年最大冻土深度146cm(68年2月)，多年平均气压910毫巴(19741989年)，全年降水量分配很不均匀，多以暴雨形式集中在79月份，约占全年降水量的68%。不同年份降水量变化明显。二、矿井水文地质条件：（一）地形地貌及地表水系整合区处于以侵蚀为主的黄土梁峁区，地形破碎，沟壑纵横。海拔标高12201361m，最高点位于整合区东北部，标高1361m；最低点位于东南部孤山川支沟河道，高程约1220m，相对高差约141m。全区地势总体是北部高南部低。地表多被第四系松散沉积物所覆盖，较大沟谷中出露基岩。梁面以1030向两测沟谷倾斜，沟边缘线以下谷坡较为陡峻，局部地段形成陡崖，大气降水多沿地表流走，对地下水的形成较为不利。区内水系较发育，均为孤山川支流，属季节性河流，水流量很小，枯水季节常出现断流。丰、枯水季流量差距悬殊。（二）含（隔）水层水文地质特征1、第四系全新统冲洪积孔隙潜水含水层（Q42al+pl）分布于西部孤山川河谷，岩性主要为现代河床沉积砂、粉砂、泥质，透水性能较差，富水性较弱。2、中更新统黄土孔隙裂隙潜水含水层(Q2l)区内广泛分布，厚度060.00m。岩性为棕黄色、灰黄色砂质黄土，结构中-稍密，具孔隙，发育柱状节理，地下水以孔隙水为主，其下为隔水性能良好的静乐组紫红色粘土，黄土孔隙裂隙潜水多以上层滞水存在。3、侏罗系中统延安组裂隙含水层（J2y）该区地表冲沟发育及地层平缓，延安组均出露于沟谷中。揭露延安组总厚度175.87226.96m，岩性主要为细、中粒砂岩、泥岩、粉砂岩及煤。由于延安组上部遭到不同程度的剥蚀，延安组在该区仅存第一段、第二段、第三段及第四段的部分地层。 延安组第四段出露于整合区东南、西北部的梁茆及其支沟中。该段在整合区内普遍遭受不同程度的剥蚀，仅在中部保留相对完整，钻孔揭露厚度15.6369.91m（未见顶）。含水层为2-2煤层基本顶板砂岩，富水性弱-中等。 延安组第三段地表未出露，其岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩及薄煤层（线）。钻孔揭露厚度51.8961.68m。该段含水层主要为3-3煤顶板砂岩，地层均处于当地侵蚀准面以下，地下水富水性弱-中等。 延安组第二段地表未出露，其岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩及薄煤层（线）。钻孔揭露厚度45.1766.57m。裂隙不发育，含水层富水性较弱。 延安组第一段地表未出露，区内钻探均未揭穿该地层。钻探揭露厚度18.3167.29m（未见底）。主要含水层为5-2煤层顶板砂岩，岩性为灰白色中细粒砂岩，一般厚510m。裂隙不发育，富水性较弱。据SZ302水文孔对整个延安组抽水试验资料：降深22.56m，涌水量2.172L/s，单位涌水量0.0963L/s ，渗透系数0.54m/d，知整个延安组含水层为弱-中等富水层。水化学类型为SO4HCO3CaMgNa型水，矿化度680.78g/L。4、新近系上新统静乐组红土隔水层(N2j)出露于整合区内沟谷上部，厚度相对较小，变化在035.94m之间。岩性为浅红色、棕红色粘土、亚粘土，含大量砂及粉砂质、不规则状钙质结核。钙质结核呈层分布。底部局部发育一层厚度13m的楔状砾石层，不稳定，砾石成分为砂岩、烧变岩等岩块，砂质充填，泥质胶结。该层红土致密坚硬，孔隙裂隙均不发育，为区内较好的隔水层。（三）地下水的补给、迳流、排泄条件河谷区潜水：地形低洼平坦。第四系松散层孔隙大，透水性好，易于大气降水的渗入补给。其次，还接受河谷两岸地下水的侧向补给。它与河流地表水存在互补关系，一般枯水期地下水补给地表水，洪水期地表水补给地下水。河谷区潜水径流方向主要受微地貌形态的控制，平直地段一般与河床斜交，河曲地带潜流截弯取直。河谷区潜水主要以潜流形式向河床排泄。河间梁峁区潜水：大气降水是该潜水的唯一补给源，由于含水层受地貌、岩性及本区气象条件等影响，使大气降水在黄土梁峁区不易大量渗入补给该潜水，渗入系数仅为0.10，只在雨季有少量降水连续补给。由于受沟谷水系控制，径流方向很不一致，总趋势是从地势较高的梁峁顶部及斜坡向沟源、谷坡边岸、沟谷中心运动，在谷坡下部和底部以下降泉形式排泄。承压水：由于区内沟谷沿岸基岩裸露面积较大。基岩风化裂隙发育，局部地段覆盖松散层厚度很薄，这种条件不仅为潜水的补给创造了良好的条件，也为大气降水、地表水和潜水顺层补给承压水创造了有利条件。区内承压水主要以此种方式接受补给。径流方向主要受地形地貌控制。在河谷间，浅层承压水可由地势较高的分水岭部位向沟谷区运移；在河谷区，承压水总趋势由北西向南东顺层径流。其排泄方式与矿区地下水相同，即部分地段承压水顶板被沟谷切穿而混入潜水或形成水泉，其次使承压水有可能沿弱含水层或透水“天窗”顶托补给潜水。（四）水文地质勘探类型综上所述，本区地质构造简单，无大的起伏。所有可采煤层的直接充水含水层为顶板砂岩含水层，富水性弱到极弱，地下水补给条件差。根据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-9）及煤炭资源地质勘探规范中有关规定，勘探区水文地质勘探类型应划为二类一型。即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。（五）预计矿井涌水量整合后矿井产量60万吨/年，矿井正常涌水量220m3/d,最大用水量360m3/d。（三）矿井充水因素：1、邻近矿井充水因素分析井田北部毗邻大砭窑，鑫轮煤矿煤矿，西部为香水河煤矿，东部和南部为无煤区，各矿井主要开采5#煤层，斜井开采。井下主要充水来源：一为5#煤顶板砂岩裂隙水，二为大气降水通过风化带裂隙渗入水。由于煤层开采深度均较浅，故实际矿井涌水量随季节变化明显，同时随着开采面积的加大，涌水量相应增加。三、矿井主要水害类型及水文地质条件综合评价：1、邻近矿采空区积水及充水水源（1）井田北部毗邻大砭窑，鑫轮煤矿煤矿与我矿接界处有1/3为采空区，有少量积水，目前对我矿无较大威胁；井田西部为香水河煤矿有少量采空区积水，邻近我矿为实煤区。目前对我矿采掘工作无威胁。（2）邻近各矿井开采5#煤层，其充水来源有：上覆砂岩裂隙含水层水；开采产生的塌陷裂隙导通上部含水层水；在煤层浅埋处的基岩风化带水或第四系水；在构造部位与强含水层的沟通。一般而言，邻近各矿3#煤层水文地质属简单类型。（3）矿井开采5#煤层，其充水水源亦为以上四条间接来源。无突水危险。2、井下内部采空区老空水（1）本矿近期采空区积水及威胁本矿近期采空区12502综采工作面高于于邻采面12504，高差0.9米，目前对我矿采掘工作无太大威胁。（2）本矿老空区积水南部有部分老空区有积水，但我矿现在西部开采，留有20米煤柱故该老空区对目前采掘工作无太大威胁。3、地面主要水害主要有：井下回采后引起的地面裂隙、塌陷区，暴雨后可能溃入井下造成水害，以及地面季节性河流渗漏等影响。四、矿井水害防治（一）水害防治重点1、与井田东部紧邻的老采空区。2、地面裂隙、塌陷区以及河流渗漏等。（二）矿井水害防治方法1、水害排查治理情况：（1）老采空区积水情况；（2）瓦窑坡的采掘活动及其老空区积水情况对本矿的影响；2、采取的预防与处理措施：（1）调查瓦窑坡的采掘活动及靠近本矿采空区积水情况；（2）继续探测老空区积水情况。处理措施：在掘进工作面坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，进行探放水作业。发现隐患，必须待处理后，方可进行掘进、回采作业。3、具体方法（1）在日常生产中的防治水工作，重点是调查井田东部、南部邻煤矿采掘、积水情况，经常深入邻矿，发现有开采防水煤柱现象时，要立即采取措施制止，杜绝水害发生。（2）对于老空水、老巷水等水害，要坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，按照煤矿安全规程煤矿防治水规定要求，提前进行探放；对于已探明的积水区，提前进行排放。（二）中长期防治水规划安排1、地面防治水A、每月对本矿井田范围内地面塌陷区，地表裂缝进行检查，及时安排专人用土掩埋、填平。各类记录及台帐要及时填报。B、每季度对废弃钻孔进行检查，发现封孔不良的及时用粘土或水泥堵塞、填平，认真填写记录。C、每年雨季来临前对矿区内的季节性河流进行检查，发现河流附近有裂缝或河流堵塞现象，应及时填平裂缝，开挖河道。2、井下防治水（1）防治水工程A、调查我矿井田范围内受周边矿井水害威胁情况。B、在井田边界，采空区留设防水隔离煤柱，以减轻井下水害对我矿安全生产的威胁。C、及时封闭已经回采结束的工作面与采空区，建设防水墙，并设观测孔，定期观测其涌水变化情况，及时放水。（2）矿井探放水A、坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则进行探水。B、合理编制探放水设计，并按照设计要求，进行探放水施工。C、探放水施工必须班班有记录，并由有关负责人签字审查。D、严格执行探、掘分离的规定。（3）矿井排水能力我矿目前的排水系统情况为：回采工作面涌水排至井底水仓，再由井底水仓排至地面污水处理厂。正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为18m3/h，水泵排水能力正常为90m3/h，最大排水能力为126m3/h，井底水仓容量2500m3。目前井底排水系统，都已形成并达到排水要求。我矿的总排水能力最大为472.7m3/h，主要水仓容量为5874.2m3。20小时完全可以排出矿井24小时内最大涌水量，达到了矿井防治水安全的需要。（三）防治水设施的配备计划由于目前我矿涌水量的测定没有使用正确的方法与仪器，故要求购置一台流速仪，检测各排水地点的涌水量情况。主要水仓管理应安装三台流量表，备用二台，此外，本矿现有仪器ZDY-1200型液压钻机1台、ZDY-650型液压钻机2台。现在我矿配备的探放水设备已基本满足要求，。（四）防治水技术攻关A、防水煤柱的留设，要更加趋于科学、严谨、合理、安全。B、对季节性河流水的利用，是我矿以后的一个攻关课题，应及时研究制定实施方案。D、学习研究先进的探放水技术，引进先进的探放水设备，培训防治水技术人才，是我矿今后防治水工作的重点。五、未来三年采掘活动与水害预防及处理措施1、2016年采掘情况及水害排查（1）回采情况： 本矿2016年的回采区域主要为12504工作面，回采长度为4000米，回采煤量为158.3万吨；接替工作面为12506工作面，回采长度为4000米，回采煤量为158.3万吨。（2）掘进情况：2016年掘进工作面主要为12506运输、辅助顺槽、切眼及硐室，掘进总长度为6000米。（3）水害排查治理情况：2016年主要排查的水害类型有：1、老采空区积水情况；2、瓦窑坡、蛇口湾煤矿的采掘活动及其老空区积水情况对本矿的影响；3、地表裂隙、塌陷对本矿采掘活动的影响。针对以上水害类型，2016年本矿应采取的防治水治理预防措施有：1、查清矿井周界的积水情况；2、对老空区旧巷道进行维修，进一步查明老空区积水情况，发现老空区有积水，必须在12504工作面回采前抽排或抽放完老空积水；3、到邻近煤矿井下现场调查，测量该矿的采掘情况及老空区积水情况，进一步查明与本矿边界的积水及是否超越矿界范围开采情况；4、坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，在掘进工作面坚持探放水作业。在回采工作面四采区施工水文观察钻孔，探放水试验等水文地质工作。2、2017年采掘情况及水害排查（1）回采情况：2017年，本矿的回采区域为12504工作面，回采工作面长度为150米，推进长度为4000米，回采煤量为60万吨。（2）掘进情况：2017年掘进工作面为12508工作面的皮带顺槽、辅助顺槽、切眼及硐室5630米。（3）水害排查治理情况：2017年主要排查的水害类型有：1、老采空区积水情况；2、大砭窑，香水河煤矿的采掘活动及其老空区积水情况对本矿的影响；3、地表裂隙、塌陷对本矿采掘活动的影响。针对以上水害类型，2017年本矿应采取的防治水治理预防措施有：1、查清矿井周界的积水情况；2、对老