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梨园坝煤矿梨园坝煤矿 防治水专项设计防治水专项设计 说说 明明 书书 二二 0 一一 0 年六月年六月 梨园坝煤矿梨园坝煤矿 防治水专项设计防治水专项设计 说说 明明 书书 工工 程程 规规 模:模: 院院 长:长: 总总 工工 程程 师:师: 项项目目负负责责人人: 二二0一一0年六月年六月 梨园坝煤矿 防治水专项设计 0-1 图图 纸纸 目目 录录 顺序图 名图号备注 1矿井综合水文地质图 13- 197199/ 205 2水文地质柱状图100-103 3主要水文地质剖面图 211-14-1/2 4矿区水文地质图12-191/192 5矿井水害防治工程布置图100-102 6矿井水害避灾线路图167-101 梨园坝煤矿 防治水专项设计 0-2 目目 录录 1 概况.1 1.1 目的和任务.1 1.2 位置及交通.1 1.3 水文与气象.2 1.4 地形地貌.3 1.5 以往水文地质工作.3 1.6 本次水文地质工作.5 1.7 矿井现状.6 1.8 编制依据及技术标准.8 2 矿区地质.8 2.1 矿区构造及地震.8 2.2 矿区地层.10 2.3 主要煤层和煤质.11 3 矿区水文地质条件.14 3.1 矿区含、隔水层.14 3.2 矿区断层富水及导水性.18 3.3 老空(窑)水.18 3.4 地表河流、水库、其它地表水体的概述.19 3.5 矿区水文地质主要特征.20 4 矿井水害的基本特征.21 4.1 矿井主要充水方式.21 4.2 矿井充水因素分析.21 4.3 矿井水害基本类型及危害程度.25 4.4 矿井涌水量预计.25 4.5 矿井水文地质类型的划分.26 5 矿井水害防治方案.27 5.1 水害防治方案的确定.27 梨园坝煤矿 防治水专项设计 0-3 5.2 水害防治工程的设置.27 6 矿井水害防治措施.27 6.1 水害防治的技术措施.27 6.2 水害防治的组织措施.39 7 结论.41 梨园坝煤矿 防治水专项设计 0-4 附录: 1、设计委托书。 2、 “关于梨园坝煤矿初步设计的批复”。 3、煤安监监察字2007000 号“关于司梨园坝煤矿安全专篇的批复”。 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 1 1 概况概况 1.1 目的和任务目的和任务 梨园坝煤矿是重庆恒宇矿业有限公司下属国有煤矿企业之一,属于该 公司现有二对基建矿井之一,矿井于 2007 年 7 月开工建设,设计生产能力 0.55Mt/a。 矿井境界为:南西(以下简称西)以天神沟罗半台 F53断层与贵州省 习水县温水矿区星文井田毗邻;北东以仙洞河为界与逢春煤矿为邻;北西 (羊叉河以西)以 10 勘探线附近的拐点坐标连线为界与石壕煤矿相接。浅 部原则上以小煤矿深部境界下推不小于 30m 为界:具体为:梨园坝井田 1 勘探线至 10 勘探线以东 200m 以+800m 标高为界,10 勘探线以东 200m 至 井田南界 F53断层以+720m 标高为界;张狮坝井田仙洞河以南羊叉河以西块 段以+470m 标高为界,深部以各煤层0m 标高为界。井田走向长约 11.7km,倾斜宽平均 0.9km,面积约 10.5km2。该区域为倾斜缓倾斜煤层, 倾角 2345。为预防梨园坝煤矿水害,确保建设后安全生产,我院受重庆 恒宇矿业有限公司委托,特编制水害防治方案。 1.2 位置及交通位置及交通 梨园坝煤矿隶属重庆恒宇矿业有限公司,井田中心距赶水车站约 43km,距重庆 195km,距綦江县城 103km,距打通镇重庆松藻煤电有限责 任公司所在地约 17km,赶(水)温(水)公路沿井田中部通过。井田面积 10.5 km2。 梨园坝煤矿交通方便,井田之北东为正在生产的打通、渝阳、石壕和 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 2 逢春煤矿等,矿区内公路四通八达。从渝黔线赶水站接轨的矿区铁路专用 线已通至石壕矿与逢春矿联合工业场地(白岩) ,离本井田中心梨园坝直线 距离约 12km。以打通镇为中心,公路北至赶水 28km,綦江 83km,重庆市 174km;南至石壕镇 11km,贵州温水 33km,习水 77km。北在赶水可接 210 国道,可在安稳上渝黔高速公路,并有矿区公路与矿区各矿井相通。见 图 1:交通位置图。 1.3 水文与气象水文与气象 本井田的河流有两条,梨园坝河和羊叉河,属常年性小河,均发源于 贵州习水县,同属长江支流綦江水系。 羊叉河为井田内的主要河流,发源于贵州省习水县白杨坪附近,经石 炉缸、大黑凼进入井田,在穿洞处与梨园坝河汇合。羊叉河流经矿区长达 29km。较小流量 0.5m3/s,最大流量 45.84m3/s。 梨园坝河发源于贵州省习水县温水镇茶园小丸岗一带,经罗半台进 入井田,顺嘉陵江石灰岩槽谷流至学堂坡下(K28 号落水洞)潜入地下, 于穿洞(K40 号暗河出口)泄出,汇入羊叉河。枯水季节流量 0.23m3/s,最 大流量 6.56m3/s。 本区属大陆性亚热带气候,温和潮湿,多云雾和雨。据綦江气象站 1961 年1985 年气象资料,综述如下: 降水量:最大年降水量 1348.6mm,最小年降水量 819.20mm,平均年 降水量 1071.2mm。历年一次最大降水量为 131.4mm。冬季有积雪,但时间 不长。 气温:最高年平均气温 19.5,最低年平均气温 18.1。最高日气温 42.2,最低日气温-1.8。59 月月平均气温均在 20以上。其余各月气 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 3 温在 10左右,尤以 12 月至次年 1 月气候较为寒冷。 湿度:相对湿度一般在 74%81%间,绝对湿度一般在 16.818.5 间。 1.4 地形地貌地形地貌 井田位于四川盆地东南缘与贵州高原之过渡地带。山脉走向大致与地 层走向一致,呈北东南西向。地貌形态受地质构造影响,以单面山为 主。其特征为两槽夹一山,即茅口组、嘉陵江组下部为两“槽”,长兴组、 玉龙山组和飞仙关组共同组成一“山”。地形最高点羊角脑海拔+1255.4m, 最低点穿洞羊叉河边+682.80m,最大切深 570.50m,一般在 500m 内,属 中低山、中浅割切地形,侵蚀剥蚀地貌。 1.5 以往水文地质工作以往水文地质工作 梨园坝井田、张狮坝井田均由原四川煤田地质公司一三六地质进行精 查勘探,于 1984 年 6 月提交了四川省松藻矿区张狮坝井田精查地质报告 ,于 1987 年 9 月提交了四川省松藻矿区梨园坝井田精查地质报告 ,该 两个精查地质报告均经过原四川省矿产储量委员会的批准。 地质报告查明了井田水文地质构造,含水层、隔水层和断层导水性; 分析了矿井充水因素。因此,地质报告的水文地质勘探程度基本达到勘探 规范规定的要求。但还存在以下问题: (1)根据四川省松藻矿区梨园坝井田精查地质报告 ,5-2、12-1 号 钻孔因 M12煤层以下严重垮塌,未封闭,在接近两个钻孔采煤时,应先探 明钻孔附近积水情况,并留设防水煤柱。 (2)地质报告分别是 1984 年 6 月和 1987 年 9 月提交的,因此,没有 提供上部小煤窑的老空(火烧区)边界和积水量。矿井在基建期间应补充 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 4 调查上部小煤窑的老空(火烧区)边界和积水量。以便采取相应的防治水 措施。 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 5 图 1 交通位置图 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 6 (3)地质报告未对主要含水层的突水点及水量进行预计,本次设计 也无法进行预计,生产中应补充收集这方面的水文资料。 1.6 本次水文地质工作本次水文地质工作 本次编制水害防治方案是在收集梨园坝煤矿现有水文地质的有关资料 的基础上,对矿井水害情况和水害危害程度进行综合评估,为梨园坝煤矿 建设的水害防治提供有效方案。 矿井于 2007 年 7 月开工建设,2008 年 9 月 4 日,+550m 运输大巷南 头 563m 施工中钻孔穿水,造成+550m 运输巷南头被淹,实测水压 1.84Mpa,最大涌水量 217.8m3/h,最小涌水量 60m3/h,稳定后涌水量 217.8m3/h。 其他地点施工中涌水情况见表 1-1。 表 1-1 矿 井 出 水 点 观 测 成 果 表 序号出水日期出水点位置 出水 形式 涌水量 m3/h 测水 方法 1 2007.09730m 总回风石门(风井下落平点前 45 左帮)裂隙0.06容积法 2 2007.11.08730m 总回风石门(B2 号点前 36.5m 左帮)裂隙0.05容积法 3 2007.11.24730m 总回风石门(B2 号点前 92m 左帮)断层0.05容积法 4 2007.12.03730m 总回风石门(B2 号点前 101m 右帮)断层2.1容积法 5 2008.01.17720m 主运输石门(B5 号点前 283m 右帮)裂隙0.31容积法 6 2008.01.18720m 主运输石门(B5 号点前 286m 左帮裂隙0.1容积法 7 2008.01.19720m 主运输石门(B5 号点前 289m 左帮)裂隙1.3容积法 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 7 8 2008.01.19720m 主运输石门(B5 号点前 289m 右帮)裂隙2.2容积法 9 2008.01.20720m 主运输石门(B5 号点前 295m 左帮)裂隙0.48容积法 10 2008.12.05720m 主运输石门(370m 左帮)裂隙0.36容积法 11 2009.03.13 720m 人行下山开口处(测轨道下山涌出水量)裂隙 1.65 容积法 12 2009.05.28720m 阶段运输巷 740m 顶断层2.3容积法 13 2009.05.26720m 阶段运输巷 736m 顶裂隙0.62容积法 14 2007.08.06回风斜井上落平点下 15m 左帮裂隙0.05容积法 根据重庆恒宇矿业有限公司 2007 年 6 月提供的资料,梨园坝井田范围 和张狮坝井田仙洞河以南至羊叉河之间的范围内,已有 10 家小煤矿,其中, 贵州省 5 家,重庆境内 5 家;另外,重庆境内正在办理采矿许可证的矿 1 家。共计 11 个小煤矿。 1.7 矿井矿井概况概况 1.7.1 矿井的开拓、开采方式、生产规模、建设状况、瓦斯等级等:矿井的开拓、开采方式、生产规模、建设状况、瓦斯等级等: 梨园坝煤矿属于新建矿井,于 2007 年 7 月开工建设,设计井型为 0.55Mt/a。 梨园坝煤矿采用平硐暗斜井-副立井开拓方式,第一生产水平标高 +372m,主平硐利用逢春矿主平硐及+550m 水平运输大巷,长度 8640m, 集中运煤上山设在仙洞河附近,倾角 1545,至+370m 水平,长度 804m。 集中运煤上山通过井底煤仓搭接到逢春矿运输大巷胶带输送机,通过逢春 矿主平硐运到白岩。副立井及工业场地设在兴隆台,副立井井口标高为 +860.50m,提升材料设备、矸石、人员等以及铺设管线,采用单罐笼带平 衡锤的提升方式。副立井初期至+372m 水平,分别在+720m 总回风水平、 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 8 +580m 阶段和+372m 水平作码头门及井底车场。水平运输大巷(或阶段运 输巷)采用机轨合一运输方式,走向条带连续式开采方式。除上述水平 (或阶段)共设 3 个码头门外,一水平中间的+650m 阶段、+510m 阶段和 +440m 阶段不设码头门,分别设材料上山、人行上山和溜矸上山与主要水 平(或阶段)的主石门联系。水平运输大巷(或阶段运输巷) 、总回风巷均 布置在煤层底板茅口灰岩中。 在羊叉河边的白果附近设排水平硐,井口标高+720m,长度 850m,与 +720m 总回风巷连接。 矿井后期开采+3720m 标高,各采区设集中运煤上山,搭接到 +372m 水平运输大巷,胶带输送机连续化运输;副井延深方式采用直接延 深方式。 全井田分三个开采区设 3 个风井,初期回风斜井选择在兴隆台矿井工 业场地内,井口标高+861m,长度 378m,连接+730m 主回风石门。中期回 风斜井在 89 勘探线之间的年白坝设后期回风斜井,倾角 30,长度 440m。后期回风斜井在 1213 勘探线之间的羊叉河边设后期回风斜井, 倾角 25,长度 497m。总回风巷布置在煤层底板茅口灰岩中,距 M12煤层 法线距离 30m。走向条带连续式开采的采煤方法,均为综采。机械通风, 水泵排水,矿灯照明,电机车运输,皮带连续化运煤。采煤综采程度达 100。 梨园坝煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计,各煤层的自燃发火倾向属二类, 即属自燃煤层,各煤尘有爆炸危险性。顶板易冒落,M8-1(M8-1b)煤层底板有 底鼓现象。 1.7.2 矿井初步设计及安全专篇防治水情况矿井初步设计及安全专篇防治水情况 矿井一水平井下涌水通过水平运输大巷、阶段运输巷、采区上山及 +372m 水平主石门中布置的水沟汇入井底水仓,由+372m 水平中央水泵房的 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 9 排水设备加压,经敷设于副立井的排水管路,排到+720m 主石门,再经 +720m 排水平硐排出地面。 +372m 水平设防水闸门设在于+372m 主运输石门茅口灰岩中。 详见初步设计安全专篇第六章 。 1.8 编制依据及技术标准编制依据及技术标准 1.8.1 主要国家法律、法规主要国家法律、法规 (1) 安全生产法 (2) 煤矿安全规程 (2010 年版) 1.8.2 主要行业的法律、法规主要行业的法律、法规 (1) 煤矿防治水规定 (国家安全生产监管总局令第 28 号) (2) 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范AQ1055-2008; (3)重庆煤监局、重庆煤管局“关于印发重庆市煤矿建设项目管理规定 的通知”(渝煤监办20108 号); 2 矿区地质矿区地质 2.1 矿区构造及地震矿区构造及地震 2.1.1 矿区构造 2.1.1.1 构 造 根据四川省松藻矿区梨园坝井田精查地质报告 ,本井田的勘探类型 为一类二型,地质构造类别属简单构造,即一类,煤层稳定程度属较稳定, 即二型。 本井田处在桑木场背斜北东端之北西翼。地层走向略有变化:张 15线 至7线走向N40EN60E,7线至11线走向N60EN85E,11线至15线走 向N50EN70E,地层倾向北西, 倾角 3045,仅井田西南端 14 线以南 浅部地层受断层影响倾角变大约 60。整个井田岩层倾角由浅至深、由东 至西逐渐由 35至 55,为一中等倾斜的单斜构造。 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 10 2.1.1.2 断 层 (1)梨园坝井田 经地面调查和钻孔揭露,共发现断层 61 条,其中地面(以 F 示之)可 见断层 39 条,钻孔内(以 f 示之)发现 3l 条。主要断裂发育于井田西南 界,有 F53、F58、F60等 15 条断层,井田内部未发现大于 30m 落差的断层, 仅 f17落差为 23.91m。断层对煤层有破坏作用的共 29 条,大致可分三种情 况: 落差大于 20m(含 20m)有 5 条,其中落差大于 30m 有 4 条,即 F53,F58、f14、f26,除 f14破坏 8 线各煤层深部之外,其余均在井田西南界。 fl7落差 23.91m,破坏 10 线+650m 标高附近各煤层。 落差 2010m(含 10m)有 9 条,即 F30、F60、F54、f20、f21、f25、f27、f28、f59,除 f59破坏+60m 标高附近各煤 层外,其余断层只破坏井田边部及深部煤层。 落差小于 10m 有 15 条,即 F29、F40、F41、F42、f4、f7、f8、f9、f10、f11、f15、f16、f10、f28、f24。除 fl5、f23两条断层影响深部各煤层外,其余影响第一开采水平及浅部煤层, 但对首采区没有影响。由此说明,影响井田煤层特别是影响第一开采水平 的断层落差都小于 10m,虽然断层落差不大,但值得开采时注意。 (2)张狮坝井田仙洞河以南羊叉河以东范围内的断层 张狮坝井田仙洞河以南羊叉河以东范围内共有断层 14 条,其中地面 (以 F 示之)可见断层 5 条,钻孔内(以 f 示之)发现 9 条。按断层性质 分:逆断层 13 条,占 93,正断层 1 条,占 7。按断层落差大小分: 5030m(含 30m)有 2 条,3020m(含 20m)有 3 条,2010m(含 10m)有 9 条。由上看出,落差小于 30m 的断层 12 条,占 86。 断层对煤层有破坏作用的共 12 条,主要分布在 813 勘探线之间,断 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 11 层走向 N6273E 之间,各断层基本平行,与煤层走向斜交;对煤层无 破坏的煤层有 2 条。 2.1.2 地震 根据国家质量技术监督局 2001-02-02 发布的中国地震动参数区划图 GB18306-2001,该区地震运动加速度 0.05g,地震动反应谱特征周期 0.35s,抗震设防烈度为 6 度。 2.2 矿区地层矿区地层 井田出露地层最老为志留系中统韩家店组,最新为三叠系中统雷口坡 组。各地层走向呈北东东向延伸,以三叠系分布最广,其次是二叠系,志 留系只分布于井田南缘。第四系冲积物和残、坡积物仅零星分布于地形凹 陷带和河谷两岸。地层由新至老分述如下: 2.2.1 三叠系中统雷口坡组(T2l) 厚度不全。浅灰、深灰色薄厚层状白云质灰岩、生物碎屑灰岩及钙 质白云岩夹钙质泥岩。底部为灰白、黄绿色水云母粘土岩(俗称绿豆岩) 。 2.2.2 三叠系下统嘉陵江组(T1j): 总厚 661.13m,共分六段。主要为白云质灰岩、灰色中厚层状亮晶灰 岩、灰色泥灰岩、中厚层状鲕状石灰岩、绿灰色泥质灰岩等。 2.2.3 三叠系下统飞仙关组(T1f): 总厚 191.09m,共分两段。主要为绿灰、紫红色钙质泥岩,夹灰白色 钙质、灰白色薄层石灰岩及泥质条带,显水平及缓波状层理。 2.2.4 三叠系下统玉龙山组(T1y): 总厚 134.23m,共分三段。主要为浅灰色厚层状鲕状灰岩,绿灰、灰 色中厚层状泥质灰岩,底部为灰色中厚层状石灰岩,绿灰、灰色泥灰岩, 黄灰色钙质泥岩夹薄层泥灰岩等。 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 12 2.2.5 二叠系上统长兴组(P2c): 总厚 47.62m,共分两段。主要为浅灰、灰色厚层状石灰岩、生物碎屑 灰岩,泥质灰岩,具沥青味。 2.2.6 二叠系上统龙潭组(P2l): 厚 57.3681.38m,平均 68.25m。上部约 20m 为灰、深灰色泥岩、泥 灰岩、砂质泥岩组成,夹少量细砂岩、粉砂岩及煤线;中部约 30m 为灰、 深灰色砂质泥岩、泥岩、粘土岩、细砂岩及煤层组成,局部夹泥质灰岩; 下部约 18m 淡深灰色泥质灰岩、砂质泥岩、泥岩、粉砂岩及局部可采煤层 组成,底部为含黄铁矿的铝质岩。本组含煤 511 层,可采和局部可采煤 层 35 层,可采煤层主要分布于中部。 2.2.7 二叠系下统茅口组(P1m) 厚 150m。浅灰、灰色厚层至块状生物碎屑灰岩、亮晶灰岩,局部夹泥 质灰岩及泥质条带,中下部含燧石结核。 2.2.8 二叠系下统棲霞组(P1q) 厚 230m。深灰、灰黑色中厚厚层状石灰岩、生物碎屑灰岩夹泥质灰 岩、钙质泥岩,下部为燧石灰岩。顶部深灰色钙质泥岩夹透镜状灰岩、泥 灰岩厚度变薄,逐渐变为泥类岩夹泥岩。 2.2.9 志留系中统韩家店组(S2h) 厚度不详。灰绿、黄绿色泥岩、泥质粉砂岩夹粉砂岩。 2.3 主要煤层和煤质主要煤层和煤质 2.3.1 主要煤层主要煤层 2.3.1.1 M6-1(M6)煤层 位于煤系中上部,下距 M7-1煤层顶界 0.718.61m,平均 3.89m。煤层 总厚度 0.053.93m,平均 1.66m。可采面积系数为 84%,属大部分可采煤 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 13 层,不可采部分分布于 2 线以东。煤层的有益厚度 0.053.75m,平均 1.36m。结构简单较简单,常有夹矸一层,少数为二层,个别为三层,一 般厚 0.300.50m,以泥岩为主,少数为灰岩,少数为泥岩。 M6-1(M6)煤层层位稳定,全区均有分布,对比可靠,为大部分可采 的较稳定型煤层。煤层容重 1.6t/m3。 2.3.1.2 M7-3煤层 位于煤系中部,上距 M7-1煤层底界 1.3713.03m,平均 5.59m,下距 M8-1(或 M8)顶界 3.3617.50m,平均 8.20m。M7-3煤层总厚度 01.51m,平均 0.64m,有益厚度 01.39m,平均 0.62m。可采范围大致 分布于 3 线以东,8-12 线间,13 线以西煤层逐渐尖灭,其余地段只零星可 采,可采面积系数仅 48%。该煤层为不稳定型的局部可采煤层。 M7-3煤层的矸石 01 层,个别孔 3 层,不含矸石占 87%,含 1 层矸石 占 11%,属简单结构煤层。含一层矸石的矸石厚 0.110.28m,为泥岩、 粘土岩,部分为砂质泥岩。煤层容重 1.5t/m3。 2.3.1.3 M8煤层 位于煤系中部,上距 M7-3煤层底界 3.3617.50m,平均 8.20m,下距 B3顶界 2.366.12m,平均 3.50m。 M8煤层为复煤层,有益厚度 1.4610.55m,平均 5.02m,全区可采。 大于 3.50m 占 90%。属较稳定型煤层。M8煤层分岔合并规律明显,大致以 4-11 线为界,由东至西分为:东分岔带只分为上、下二个分层,上分层称 M8-1,下分层称 M8-2。两层相距 0.623.36 m,一般 1.00m 左右;西分岔带 M8-1与 M8-2相距 0.726.94m,平均 4.06m,并由东向西间距增大。该段在 两分岔的基础上,M8-1再分为 M8-1a和 M8-1b两层,两层之间相距 0.611.78m,平均 0.95m。现按 M8-1a、M8-1(M8-1b) 、M8-2 (M8)煤层分 述如下: 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 14 M8-1a煤层 由 12 线至井田西界,煤层总厚度 0.833.75m,平均 1.45m;有益厚 度 0.333.29m,平均 1.32m。M8-1a煤层不含矸石占 63%,少数含一层矸石, 厚 0.120.46m,为泥岩、砂质泥岩、粘土岩。为简单结构煤层。 M8-1(M8-1b)煤层 此煤层包括东分岔带 M8-1和西分岔带 M8-1b,总厚 0.284.35m,平均 2.54m;有益厚度 0.283.78m,平均 2.39m。煤层一般不含矸石,少数含 一层矸石,厚 0.170.57m,以炭质泥岩为主,少数泥岩和粘土岩。为简单 至较简单结构煤层。 M8-2(M8)煤层 此煤层包括东、西分岔带之 M8-2煤层和合并带 M8煤层。该煤层总厚 0.2510.86m,平均 3.98m;有益厚度 0.2510.55m,平均 3.82m。煤层大 部分不含矸石,少数含 1 层矸石,厚 0.070.83m,主要为炭质泥岩,少数 泥岩,极少数含 23 层矸石,厚 0.090.51m,以炭质泥岩为主。为简 单较简单结构煤层。 综上所述,M8煤层层位稳定,厚度大,全区发育,对比可靠,属全区 可采的较稳定型煤层。控制程度高,煤层分布和分岔合并规律研究比较详 细,分层对比可靠。煤层容重 1.45t/m3。 2.3.1.4 M12煤层 位于煤系底部,M12煤层总厚 0.081.48m,平均 0.65m,有益厚度 0.081.48m,平均 0.60m,M12煤层的可采范围分布于 2 线以东、11 以西。 M12煤层可采面积系数仅 45%,为不稳定型的局部可采煤层。M12煤层不含 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 15 矸石占 76%,含矸石者 13 层,厚 0.020.52m,一般 0.10m 左右,以泥 岩、炭质泥岩为主,少数砂质泥岩。煤层容重 1.60t/ m3。 2.3.2 煤质煤质 梨园坝煤矿各可采煤层煤化程度属变质阶段低变质无烟煤,各 煤层的煤质类别均属无烟煤三号(WY3) 。主要煤质指标见下表: 表表 1-4-1 梨园坝煤矿主要煤质(原煤)指标表 煤层 水份 Wf () 灰份 Ag () 挥发份 Vdaf () 全硫 SQg () 磷份 Pf () 发热量 QDTg(MJ/ kg) M6-1(M6)1.7024.5410.105.840.01526.46 M7-31.5318.788.862.640.00928.33 M8-1a1.5219.159.162.860.01328.87 M 8-1b1.5017.979.183.970.01228.83 M 8-2(M8)1.6018.408.823.720.01128.90 M 121.4833.1110.386.170.01623.00 3 矿区水文地质条件矿区水文地质条件 3.1 矿区含、隔水层矿区含、隔水层 龙潭组含煤地层埋藏于岩溶含水层灰岩含水层间。底板为二叠系下统 茅口组(P1m)和棲霞组(P1q)灰岩(合称阳新灰岩,下同) ,上距 M12煤 层 2.85m;顶板为长兴灰岩,下距 M6-1(M6)煤层 22.00m。现将对矿井充 水有影响的含(隔)水层分述如下: 3.1.1 阳新灰岩岩溶含水层:包括棲霞组,厚 230m,为灰深灰色块 状石灰岩,上部夹透镜状沥青质泥岩,含燧石结构及泥质条带;茅口组, 厚 150m,细分为五层,自上而下叙述于后: 第一层厚 13.23m,伏于煤系底部铝质岩之下,为棕灰色隐晶质厚层状 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 16 石灰岩,局部含泥岩,裂隙发育,具缝合线构造,含裂隙水,含水性较强。 第二层厚 30.56m,浅棕灰深灰色厚层状结晶石灰岩,底部夹深灰色 泥灰岩,含岩溶裂隙水,含水性强。 第三层厚 38.88m,灰深灰色厚块状细粗晶石灰岩,含较多燧石 结构,性坚强,含岩溶裂隙水,含水性强。 第四层厚 32.52m,棕灰深灰色隐晶细晶石灰岩,上部局部含泥质, 底部含大量燧石结核,含岩溶裂隙水。 第五层厚 34.81m,灰深灰色中厚层状隐晶细晶石灰岩,含少量燧 石结核,含岩深裂隙水,含水性中等。 阳新统石灰岩出露于井田东南面,呈槽谷地貌展布,走向长 7500m, 出露面积约 7.3542km2,植被茂密,受水条件良好,其汇水面积几乎与出露 面积相等。地表溶洞、落水洞及溶蚀洼地等岩溶地貌甚多,共调查岩溶 62 个,占全井田岩溶总数的 66%。岩溶发育标高+1248+821.58m。在 +900+1200m 发育最多,占 85%。从西南向北东。地表岩溶发育标高有 逐渐降低之趋势,西南面多在+1100m 以上,东北面多在+900m 以上。 从出露部位而言,多数岩溶发育在 P1m 中下部及 P1q 上部。占阳新统 岩溶总数 80%左右。阳新灰岩出露泉水 8 个(其中 P1q 7 个、P1m 1 个) , 泉水总流量 2442.5277.81L/s,其中位于羊叉河谷的 K12、W2流量 2440.1175.92 L/s,占阳新灰岩总流量的 98%,地下不集中排泄的特点明 显。 该层 K3K12 暗河全长 7000 余 m,纵贯全井田。K3 位于井田南端 P1m 中部,标高+1005.55m,距煤系底界约 3040m,为暗河主要进口。 K12 位于井田北端羊叉河谷 P1q 中下部,标高+824.06m,为暗河出口。井 田中段的 K34、K11 等常年性溪流水汇入暗河,成为暗河的入口。发育在 暗河主干道上的 K7、K89、K23、K21 等漏斗、落水洞成为暗河,是大气 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 17 降水流入暗河的通道。 井田内沿走向有 12 个钻孔延深揭露茅口灰岩真厚达 50m 以上(控制 底界标高+554.65+874.01m) ,一般在标高+550m 以上溶蚀裂隙较发育, 在标高+550m 以下裂隙比较少见,标高愈高,溶蚀裂隙发育愈强烈。 综上所述,本层在标高+800m 以上岩溶发育,地下水以管道流集中排 泄,且在走向上岩溶发育及富水性有由西向东递增趋势;向下至标高 +550m 为裂隙发育带,富水性相对变弱;+500m 标高以下裂隙少见,成为 地下水区域性缓慢循环带。 3.1.2 长兴组石灰岩裂隙岩溶含水层:厚度 47.62m,为浅灰灰黑色厚 层状石灰岩。呈狭长条带状出露,覆于煤系之上,下距 M6-1(M6)煤层 22.00m。该层露头多呈陡峻的反倾向剥蚀地形,不利于大气降水的补给。 出露标高一般在+1000+1200m 之间。全区出露泉水 2 个,地表发现岩溶 3 个,地表风化裂隙发育。 长兴组石灰岩地下水位标高+801.65+1010.73m,由西向东流动,浅 部含岩溶裂隙水,富水性中等,深部则富水性微弱。 溶洞、暗河分布见图 3-1。 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 18 图 3-1 溶洞、暗河分布示意图 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 19 3.1.3 龙潭组隔水层:全层平均厚 68.25m,井田内呈条带状出露,受 侵蚀剥蚀呈槽谷地貌。浅部具风化裂隙,据钻孔资料,风化裂隙厚度 2030m,当钻孔在深部穿过此层时,回次水位及消耗量均无明显变化或 变化甚微,深部含水性极弱,可视为相对隔水层。 3.1.4 玉龙山组一段隔水层:全层平均厚 32.61m,主要为黄灰色钙质 泥岩,夹薄层状泥灰岩。全井田发现泉水 2 个,总流量仅 0.014L/s,久晴 则干枯。该层全井田层位稳定,能起到隔断玉龙山组二、三段石灰岩水与 长兴组石灰岩水的作用。 3.2 矿区断层富水及导水性矿区断层富水及导水性 梨园坝井田内破坏煤层的断层有 29 条,其中落差大于 20m 的有 5 条, 小于 20m 的 24 条。井田内多数为逆断层,落差一般均较小,断层破碎带 多被方解石脉充填,地下水活动微弱。从见断层前后简易水文观测资料来 看,回次水位及消耗量变化不大,导水性微弱。出露地表的几条断层,地 表未发现泉水出露。 井田内所见断层主要为逆断层,除井田西端边界 F53、F58落差较大外, 其余断层落差均较小。根据钻孔简易水文观测资料表明,隐伏小断层的导 水性和富水性均较弱。但是,由于煤层的开采和大巷的掘进,受采动影响, 会使断层导水性增强,所以在穿越断层时,应采取先探后掘的办法,防止 断层水造成事故。 3.3 老空老空(窑窑)水水 井田内沿煤层露水一带有较多的小煤矿分布,开采浅部煤层。多数老 矿流量不大,但小煤矿排水系统不一定完整,老矿中将聚积部分大气降水, 将来采掘浅部煤层时,应引起重视。 根据重庆恒宇矿业有限公司 2007 年 6 月提供的资料,梨园坝井田范 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 20 围和张狮坝井田仙洞河以南至羊叉河之间的范围内,已有 10 家小煤矿, 其中,贵州省 5 家,重庆境内 5 家;另外,重庆境内正在办理采矿许可证 的矿 1 家。共计 11 个小煤矿。 梨园坝井田内共有 6 个持证开采的小煤矿,贵州习水共 5 个,从西至 东分别为习水县温水镇新远煤矿、群英煤矿、平南联煤矿、东联煤矿以及 仙源镇万金煤矿,重庆綦江县 1 个为石壕镇梨园坝煤矿。各煤矿沿煤系地 层露头分布,采矿证划定的最低井田下界标高为+600m,最高井田下界标 高为+870m。 上述小矿均为平硐或平硐-暗斜井开拓,开采 M6、M7-3、M8、M12煤 层,均为 80-90 年代开办的煤矿,年产量在 3060kt/a 之间,主采煤层为 M8煤层,均发生过煤与瓦斯突出。 张狮坝井田仙洞河以南沿煤层露头线一带分布有綦江县的骏马煤矿、 綦江县麒麟煤矿、綦江县成远煤业公司紫龙煤矿、綦江县成远煤业公司黄 矸塘煤矿、綦江县麒麟煤矿(新办)矿,共 5 个矿。这些小矿现目前正在 开采羊叉河河床以上部分,其中持证矿为骏马煤矿、麒麟煤矿、紫龙煤矿、 黄矸塘煤矿;正在办理采矿许可证的矿为麒麟煤矿(新办)矿,由重庆一 三六地质队提交划定的矿区范围,占用储量报告等资料,现该矿已通过重 庆市国土资源局矿协专家组评审。 3.4 地表河流、水库、其它地表水体的概述地表河流、水库、其它地表水体的概述 井田内有河流两条,由于河流的切割和侵蚀,地下水沿层间裂隙或岩 溶管道流出成泉,随着降雨量的变化,泉水流量也随之变化,雨季流量增 大,水色浑浊;枯季流量变小水色清澈。不稳定系数一般均大于 65。地表 水也是如此,枯季流量较小,清澈见底;雨季时,地面坡流及泉水汇入河 谷中,水呈褐黄色,流量猛增,不稳定系数在 30 左右。大气降水是地表 重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿 防治水专项设计 21 水和地下水的补给来源,且严格受降雨量及降雨强度的控制。在自然状态 下,地下水补给地表河流。 3.4.1 羊叉河为井田内的主要河流,发源于贵州省习水县白杨坪附近,经石 炉缸、大黑凼进入井田,在穿洞处与梨园坝河汇合。羊叉河流经矿区长达 29km。较小流量 0.5m3/s,最大流量 45.84m3/s。在羊叉河南端石炉缸附近, 河流切割了茅口组、龙潭组、长兴组诸地层。原 169 队在靠近河边施工 (张)-1 号孔揭穿长兴组石灰岩后,发现河水与地下水连通。在近河地 带开采浅部煤层时,河水有可能通过岩溶裂隙充入矿井,增大矿井涌水量。 3.4.2 梨园坝河发源于贵州省习水县温水镇茶园小丸岗一带,经罗半台进 入井田,顺嘉陵江石灰岩槽谷流至学堂坡下(K28 号落水洞)潜入地下, 于穿洞(K40 号暗河出口)泄出,汇入羊叉河。枯水季节流量 0.23m3/s, 最大流量 6.56m3/s。该河为井田内的主要河流。 3.4.2 水库蓄水,本矿井范围内无水库。 3.5 钻孔对矿井充水的影响钻孔对矿井充水的影响 根据四川省松藻矿区梨园坝井田精查地质报告 ,钻孔均按勘探设 计达到封孔的要求,仅 5-2、12-1 号孔因 M12煤层以下严重垮塌,未封闭, 在接近两个钻孔采煤时,应引起重视。 3.6 矿区水文地质矿区水文地质类型类型 本井田所采煤层大部分位于地下水位以下,而以底板进水为主,煤层 处于两个岩溶含水层间。长兴组位于煤系顶板,含岩溶裂隙水,该层厚度 不大,出露面积小,地形上呈反向坡,接受大气降水补

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