银宇煤矿防治水规划.doc

银宇煤矿2013年2015年地质防治水规划山西华润煤业有限公司银宇煤矿2011.10.18银宇煤矿2013年2015年地质防治水规划 水害是煤矿重大灾害之一，在煤矿生产建设过程中，经常会遇到水的威胁。水害轻者会增加煤矿企业负担，影响经济效益；重者会直接危害职工生命安全和国家财产损失。为贯彻执行矿井水文地质规程，做好水文地质工作，掌握水文地质规律，研究解决矿井生产建设的水文地质工作，从而有效地防止水害事故的发生。切实搞好矿井水害防止工作，杜绝水害事故，实现安全生产。我矿特制定2013年2015年矿井中长期防治水规划。一、组织领导 为加强领导，矿成立防治水领导小组。组 长：毛德庆副组长：师景平、屈海清、张银中、张俊明、温建国成员：胡创义、安银忠、郭川、马清虎、陈云生、慕鸿、李乾龙、 尹宝权、赵学周、牛利军、张所英领导组下设办公室,办公室设在地测科 二、探放水队伍为保证安全，矿成立专职的探放水队伍队长：杜军成员：赵文文 、葛兴武、乔盛、李大小、王伟、孟飞飞、 付自阳、王辉、周良、周亮 三、矿井概况（一）矿井边界及位置山西华润煤业有限公司银宇煤矿位于古交市西北7km，白家沟村一带，行政区划隶属梭峪乡管辖。地理坐标为：东经1120646-1120812，北纬375811375910。（2） 交通矿区西距太佳公路约2.5km，距镇城底铁路专用线约3.5km，与太佳公路相连，交通方便。四、矿井水文地质条件(一)井田主要含水层1中奥陶统灰岩岩溶含水层为一套浅海相碳酸盐岩沉积，自下而上划分为下马家沟组（O2x），上马家沟组（O2s），峰峰组（O2f）。与矿井充水关系最大的是上马家沟组和峰峰组，梭峪勘探区西界外分布奥灰的大面积露头区，据矿区资料，上马家沟组下段（O2s1）厚19.6141.96m，一般20m，岩性多为角砾状泥灰岩；或夹薄层石灰岩，为一隔水层段。中段（O2s2）厚71.29157.00mm，一般120m，岩性为厚层石灰岩，厚14.2548.80m，岩溶不太发育，为一弱含水层；上段（O2s3）厚49.24118.97m，一般60m，岩性以厚层石灰岩为主，一行贿受贿裂隙岩溶发育，为主要含水层段之一。峰峰组下段（O2f1）厚10.0259.09m，一般25m，岩性为角砾状泥灰岩夹石膏层，为一隔水层段。上段（O2f2）厚23.9469.81m，一般60m，岩性为厚层状石灰岩夹泥灰岩，石灰岩岩溶发育，邻区钻孔中曾见有1m高的溶洞，该段为主要含水层之一。据区域水文地质资料，水位标高840m左右，富水性中等。水化学类型为HCO3CaMg型，矿化度为395.84mg/l，总硬度13.94790德国度，酸度0.2045mg/l；碱度3.8782mg/l，总固形物285mg/l，PH值7.81，属于弱碱性，微硬水，水质清澈，透明无味，符合生活饮用水标准。本含水层为井田主要含水层。2太原组砂岩、灰岩裂隙、岩溶含水层含水层由L1、K2、L4三层灰岩及其间的中粗粒砂岩组成，含灰岩段2027m，平均23m左右，L1常变为泥灰岩，层位稳定，厚度2.082.50m。K2质纯，厚度1.003.16m。L4层位稳定，厚度1.082.95m。由于埋藏较深，井田内灰岩裂隙及岩溶均不甚发育，富水性弱。据勘探资料，水位标高1070.99m。3山西组砂岩裂隙含水层本组较稳定的砂岩是03号煤上部的中砂岩，其次为K3砂岩。K3砂岩厚度变化化大。据梭峪勘探区在山西组与下石盒子组混合抽水试验水位降低19.31m时，单位涌水量0.044L/sm；平均渗透系数0.146m/d；水位标高1104.16m。属弱含水层。4石盒子组砂岩裂隙水层据勘探资料，原梭峪区有8个孔在下石盒子组涌水，有15个孔不返水，钻孔单位涌水量0.00420.0174L/Sm，渗透系数0.000220.20m/d，水位标高1006.231102.09m，水质属重碳酸硫酸钙镁型。属弱含水层。5上第三系上新统和第四系全新统、中上更新统含水层上第三系上新统地层主要分布在沟头和沟谷两侧，岩性主要为红土，底部为砂砾石层，含水层以砂砾石为主，红土中也有垂直裂隙，含有一定地下水，但水量很小，一般单泉流量1.0L/s，属弱富水含水层。第三系第四系砂砾岩含水层多位于当地侵蚀基准面以上，分布不广，富水性弱。（二)充水因素分析1.构造对矿床充水作用的影响本井田构造中等，井田总体呈一单斜构造，倾向南东，倾角914，井田西北部发育二条正断层，断距45m，井田西边发育一正断层，断距2530m，正断层多具导水性，开采正断裂面附近时有突水的可能性。同时要注意隐伏构造对煤矿开采的影响。2.地下水与地表水的动态关系地下水与地表水二者之间的动态关系是一般地表水发育时，则地下水的补给量增加，地下水量增大。尤其是洪水期过后的12个月。矿井淋水明显增加，说明大气降水对地下水的补给作用明显，另一方面矿坑外排水增加地表水的流量。3.地下水的补、迳、排条件1）碳酸盐岩类岩溶水井田外围北部有奥陶系灰岩大面积裸露，是岩溶地下水的补给区，其补给来源主要是大气降水；岩溶地下水接受补给后，由西北向南运动，最终排向晋祠泉。本井田属岩溶水迳流区，水位标高840m左右；其排泄除晋祠泉排泄外，近年来人工开采也成为其主要排泄方式之一。2）碎屑岩类裂隙水及碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水裂隙水的补给主要是基岩裸露区接受大气降水的补给，与地表水接触地带，可接受其侧向补给后一般沿岩层倾斜方向运动，排向南东，在地层切割深处往往以泉的形式排出地表，另外人工开采和矿坑排水也是其排泄方式。3）松散岩类孔隙水其主要补给来源是大气降水，接受补给后，一般沿沟谷向下游运动，流向与地表水基本一致，其排泄方式附后蒸发排泄外，主要是人工开采或补给下伏基岩裂隙含水层。4.可采煤层充水因素山西组主要可采煤层是2+3、4号煤层，其直接充水含水层是山西组和下盒组砂岩含水层，单位涌水量小于0.044L/sm，属弱富水性含水层，补给条件差，水文地质类型为简单。太原组主要可采煤层是8、9号煤层，该层煤直接充水含水层为太原组三层石灰岩，富水性不均，一般富水性差。局部裂隙发育段富水性中等，对生产有影响，水文地质类型为简单中等。井田内富水性中等的是中奥陶统岩溶含水层，其水位标高为840m，井田内9号煤层东南部，最低标高为990m，高于奥灰水位，对生产无影响。水文地质类型为简单。5. 本矿采空区积水情况（一）周边煤矿采空区积水情况本井田西与山西古交煤焦集团白家沟煤业有限公司相邻，东与西曲矿相邻。根据山西省煤炭企业兼并重组整合工作领导组办公室文件（晋煤重组办发）【2009】110号关于太原市古交市古交金龙煤业有限公司等2处煤矿企业兼并重组整合方案的批复，以山西古交煤焦集团有限公司为主体兼并重组整合的山西古交煤焦集团白家沟煤业有限公司由古交市白家沟煤矿、太原市尖草坪物源供应站古交陵足沟煤矿、山西学海煤矿有限公司、古交市常安乡白家沟煤矿（已关闭）、古交市梭峪乡白家沟联办煤矿（已关闭）和山西古交安海煤业有限公司（已关闭）组成，兼并重组整合后矿井定名为“山西古交煤焦集团白家沟煤业有限公司”，设计生产能力为90万t/a批准开采煤层为： 2+3号、4号、8号、9号。井田面积为2.782 km2。山西华润煤业有限公司银宇煤矿与原陵足沟煤矿相邻。原陵足沟煤矿：原古交陵足沟煤矿系集体企业，于1994年建井，1995年投产，批采2、4、8、9号煤层。2、4号煤层已开采结束，该矿采用一对斜井开拓，短壁刀柱式采煤，巷道采用木质棚架支护，井下运输为防爆三轮车，通风方式为机械抽出式。井下涌水量为25m3/d，矿井瓦斯绝对涌出量为0.84m3/min，相对涌出量为2.09 m3/t，属低瓦斯矿井。原陵足沟煤矿井田内2+3号、4号煤层各存在一处采空区积水，其中2+3号煤层采空区积水区面积为108475m2,积水量为3.4万m3；4号煤层采空区积水区面积为169075m2,积水量为5.5万m3。其采空积水可能补给本井田采空区，对本井田的煤炭资源开发有一定的影响。西曲煤矿1983年建井，1987年投产，批准开采2+3、4、8、9号煤层，生产能力300万t/a，开采2+3、4、8号煤层，该矿井采用斜井开拓，分区式通风，长壁式综合机械化开采，井下提升、运输均采用胶带，回采工作面支护为液压支架，全部垮落法管理顶板，矿井涌水量为150m3/d左右，矿井瓦斯相对涌出量小于10m3/t，属低瓦斯矿井，所批采的2+3号、4号、8号、9号煤层煤尘均具有爆炸危险性，煤层为自燃容易自燃煤层。该矿井位于本井田外东、南、西部。经本次调查，该矿从未发生过越界开采。该矿东北部2+3号、4号煤层为风氧化带，南部、西部为北五盘区。与本井田相邻处2+3号、4号煤层均为以往小窑采空破坏区，8号煤层北五盘区尚未进行开拓。以往小窑在1990年前均已关闭，其采煤方法皆为以掘代采。其中查明2+3号煤层存在四处采空区积水区，总采空区积水区面积为23900 m2，总积水量为14452 m3，其中积水区-面积为3275 m2，积水量为3275m 3、积水区-面积为11625 m2、积水量为4277 m3，积水区-面积为3100 m2、积水量为3100 m3，积水区-面积为5900 m2，积水量为3800 m3，4号煤层存在四处采空区积水区，总采空区积水区面积为27217 m2、总积水量为21194 m3，其中积水区-面积为3297 m2、积水量为2638 m3，积水区-面积为14900 m2、积水量为11340 m3，积水区-面积为3100 m2、积水量为2480 m3，积水区-面积为5920 m2、积水量为4736 m3。其采空积水可能补给本井田采空区，对本井田的煤炭资源开发有一定的影响。根据2011年5月山西地宝能源有限公司编制的山西华润煤业有限公司银宇煤矿采（古）空区积水、积气及火区调查报告，原山西古交银宇煤业有限公司开采2+3、4号煤层，存在大面积采空区，其中2+3号煤层采空区面积为1165200m2，4号煤层采空区面积为791475m2。8号煤层，9号煤层未见采空区。古空区及采区积水量估算表见表2-1-4据调查，井田内各煤矿均分布多处采空区，其中部分采空区水由采空巷道渗入顺槽和大巷被排出地表，仅部分采空区低凹处因无巷道沟通渗出，因而逐渐集聚为积水。井田内2+3号煤层存在3处积水、4号煤层均存在2处积水，积水量采用矿井安全手册中老空区积水估算公式进行估算：Q积=KMF /cos式中：Q积-古空区及采空区积水总量（m3）；M-古空及采空区区平均采高线或煤厚（m）；F-古空区及采空区水区的水平投影面积（m2）；-煤层倾角（）；k-古空区及采空区充水系数（一般为0.250.50，本次取0.25）；表2-1-4 古空区及采区积水量估算表 煤层号煤层平均厚度积水区编号煤层倾角（）采空区充水系数采、古空区积水面积(m2)积水量（万m3）2+33.11积水区-I70.2558250.46 3.11积水区-II100.25116250.92 3.11积水区-III40.25199001.55 43.24积水区-I100.25143751.18 3.24积水区-II40.25235852.018号煤层顶板为泥灰岩或石灰岩，9号煤层顶板为细砂岩或砂质泥岩。全部冒落管理顶板时，根据三下采煤规程，冒落带（Hm）、导水裂隙带（Hli）的高度可用下式计算： Hm=A12.2 式中，A1=100M/(4.7M+19)，M为开采煤层厚度。开采2+3号煤层时形成的最大导水裂隙带为26.28m，开采该煤层勾通上部含水层,产生水力联系；开采4号煤层时形成的最大导水裂隙带为23.84m，开采该煤层勾通上部含水层及2+3号煤层采空区积水,产生水力联系；开采8号煤层时形成的最大导水裂隙带为72.57m，开采该煤层勾通上部含水层及2+3、4号煤层采空区积水,产生水力联系，因此开采8号煤层时，应对上层煤层采（古）空区积水，进行探放，以防水害事故发生；开采9号煤层时形成的最大导水裂隙带为19.76m，开采该煤层勾通上部含水层及上层煤层采空区积水,产生水力联系，因此开采9号煤层时，应对上层煤层采（古）空区积水，进行探放，以防水害事故发生。(二)矿井涌水量矿井涌水量与产量有一定的相关性，可用类比法预计矿井涌水量。据矿方提供资料，矿井兼并重组整合后生产能力0.6Mt/a，矿井正常涌水量30m3/h,最大涌水量60m3/h。 (三) 水文地质类型井田为一单斜构造，4、8、9号煤层的顶板以上无强含水层，奥陶水对井田内开采煤层的生产无影响。按煤矿防治水规定，矿井水文地质类型应为中等。五、矿井水害防治方法（1）在日常生产中的防治水工作，重点是井田内小煤窑的检查管理工作，经常深入小煤窑，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。（3）对于奥陶系灰岩含水层，水文地质情况可疑时，要进行水文补勘，进一步查明奥灰水文地质情况。六、中长期防治水规划安排1、地面防治水（1）、每月对本矿井田范围内地面塌陷区，地表裂缝进行检查，及时安排专人用土石方掩埋、填平。各类记录及台帐要及时填报。（2）、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。（3）、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。 （4）、制定切实可行的“三防”工作计划和应急预案，补充、备足排水设备和物资，要做到领导、组织、队伍、预案、物资五落实。 （5）、要定期进行水患排查，并采取必要的防范措施加以预防。各单位要随时了解气象预报情况，教育职工增强防汛意识；要建立防汛抢险队伍，加强汛期值班。（6）、雨季来临之前对本单位供电线路、电气设备和高大建筑避雷设施、接地装置等进行一次全面检查、测试，发现问题及时处理，并将检查测试及处理结果报矿机运部。 （7）、建立雨季巡视制度和出现险情停工撤人制度。在接到灾害性天气的预报、预警信息后，要实施24小时巡视。发现险情，要立即通知撤出井下所有受水威胁的人员，井下也要派专人及时观察水文变化情况，并通知调度室。（8）、掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。井口出现进水时，立即组织现场人员筑坝，并上报矿工程管理部。 （9）、排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗入井下2、井下防治水（一）防治水工程（1）、调查我矿井田范围内受周边矿井水害威胁情况。(2)、在井田边界，地面河流下，以及矿井主要断层带，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。(3)、及时封闭已经回采结束的工作面与采空区，建设防水墙。封闭与主要导水断层、裂缝导通的巷道，并设观测孔，定期观测其涌水变化情况，及时放水。 (4)、坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”，成立专职探放水队伍，探水工持证上岗。 (5)、加强全员安全知识培训，熟练掌握透水预兆，熟悉各种避灾路线。 (6)、加强对富水区的顶底板进行注浆加固。 (7)、加强排水设施的日常检修，确保排水设备工作及备用比例，达到规定要求，水仓及时清淤。 (8)、建立健全矿井水文动态观测制度，做到早发现、早预防。（9）、建立水害预测预报制度，掌握矿井水害隐患并建立相应的防治水台账。（二）矿井探放水（1）、坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先探后采”的原则进行探水。（2）、合理编制探放水设计，并按照设计要求，进行探放水施工。（3)、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。（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。各个主要水仓管理应安装六台流量表，备用三台，直流电法仪可对封孔不良钻孔、陷落柱、导水断层及老空区积水进行探测。现在我矿配备的探放水设备已基本满足要求，我矿还准备购买一台更先进、更方便使用的瞬变电磁仪，以提升探水水平、提高效率。（四）防治水技术攻关（1）、防水煤柱的留设，要更加趋于科学、严谨、合理、安全。（2）、对采空积水的放水，卸压工程，要科学、合理