《宝雨山煤矿中长期防治水工程规划》.doc

附件 宝雨山煤矿中长期防治水规划宝雨山煤矿中长期防治水规划 2014 2014 20182018 年年 二 一四年一月 目目 录录 一 矿井概况 2 一 矿井概况 一 矿井概况 2 二 自然条件概况 二 自然条件概况 3 三 地质特征 三 地质特征 5 二 水文地质概况 7 一 区域水文地质概况 一 区域水文地质概况 7 二 矿井水文地质概况 二 矿井水文地质概况 7 三 矿井主要水 三 矿井主要水害威胁害威胁 8 三 矿井防治水措施 9 一 地面水害防治 一 地面水害防治 10 二 井下水害防治 二 井下水害防治 10 三 老空水的防治 三 老空水的防治 12 四 矿井中长期采掘接替说明 12 一 矿井采区接替顺序 一 矿井采区接替顺序 12 二 矿井采掘接替明细 二 矿井采掘接替明细 13 五 矿井中长期防治水规划 15 一 一 20142014 年防治水规划年防治水规划 15 二 矿井防治水中长期规划 二 矿井防治水中长期规划 16 三 三 20142014 20182018 年宝雨山煤矿四量分布表年宝雨山煤矿四量分布表 17 四 矿井防治水方面存在问题及对策 四 矿井防治水方面存在问题及对策 18 宝雨山煤矿中长期防治水规划宝雨山煤矿中长期防治水规划 2014 2014 20182018 年年 依据 煤矿安全规程 煤矿防治水规定 焦煤集团 防治水工作实施细则 及上级有关防治水规定 为了确保 矿井防治水工作能够安全高效地进行 结合我矿现有生产 准备采区实际情况 工作面地质条件和 宝雨山煤矿生产 系统优化方案 等文件 编制了宝雨山煤矿中长期防治水工 程规划 一 矿井概况 一 矿井概况 一 矿井概况 宝雨山井田位于伊川县东南部 登封煤田的最西端 地处登封 汝州及伊川三县市交界处 矿井北距洛阳 50km 西北至伊川县城 26km 矿区有自建公路与郑洛公路 及洛平公路相连 焦枝铁路支线临登段从本井田内穿过 交 通尚属便利 见图 1 井田地理坐标为东径 112 34 37 4 112 41 北纬 34 18 02 4 34 21 54 4 呈北东向 东端转东西向展布 主井口坐标 X 3803580 000 Y 38374940 00 Z 452 副井口坐标 X 3803580 000 Y 38374990 00 Z 452 井田走向长 10 5km 倾斜宽 1 25 2 38km 井田面积 20 8627km2 本 井田二 1煤层地质储量合计 102078kt 保有地质储量合计 67411kt 目前矿井可采储量为 50661kt 剩余服务年限 45 年 矿井采用立井单水平上下山开拓 2010 年 9 月矿井水 文地质条件类型划分为复杂型 目前矿井生产采区为 11 采区 12 采区上山 准备采区 为 14 采区 开拓采区为 13 采区 矿井采区接续顺序为 13 采区接替 11 采区 14 采区接替 12 采区 11 采区经抚顺 煤研所测定 煤层瓦斯含量 3 502 m3 t 无突出危险性 河南理工大学对 12 采区外段进行瓦斯突出危险性预测 报 告显示煤层瓦斯含量 7 07 m3 t r 无突出危险性 12 采区 里段东翼进行二 1煤层突出危险性区域预测 煤层瓦斯含量 6 07 m3 t r 无突出危险性 12 采区里段西翼二 1煤层瓦 斯含量 3 26 6 52 m3 t 瓦斯压力最大 0 78MPa 矿井采 用开采一 7煤保护层作为二1煤层瓦斯区域治理主要措施 洛阳 郑州 连 霍 高 速 陇 海 线 宝雨山矿 南 洛 高 速 郑 石 高 速 永 登 高 速 焦 枝 线 G311 G311 G207 G207 G107 G107 G310 G310 G207 漯 宝 线 宝丰 叶县 许昌 平顶山 漯河 博爱 原阳 焦作 嵩山少林风景区 洛阳龙门石窟 中牟 伊川 洛宁 二 广 高 速 嵩县 宜阳 京 珠 高 速 京 广 线 河 黄 焦 枝 线 郑 少洛 高 速 图 1 矿井交通位置图 二 自然条件概况 二 自然条件概况 1 1 地形地貌地形地貌 矿井位于箕山西端 地势南北高 中部低 属低山地 貌 主要山脉走向呈近东西向 地面海拔标高一般 450 764m 最高点小黑龙山 785 10m 最低点纸坊泉 370 38m 相对高差 414 72m 主要地形控制点标高 三岔 口 773m 暴雨山 764 70m 年塔山 658 80m 长虫山 609 40m 近凤山 562 20m 白云山 583 50m 区内在内 外地质应力作用下形成了不同的地貌景观 南部由寒武系 地层组成一级分水岭 地面标高 500 675m 北部由二叠 系平顶山砂岩和三叠系金斗山砂岩组成二级分水岭 地面 标高 470 785 1m 山脉走向与地层走向基本一致 并具 南陡北缓特征 受侵蚀作用影响 沟谷一般呈上宽下窄的 V 字型 中部低洼区 由暂时性流水形成堆积地貌 关 庙至纸坊一带为山前冲积扇的顶部 由北东向南西倾斜 相对高差较小 坡度约 2 左右 沟谷多呈 U 字型 2 2 水文水文 该区位于黄河 淮河水系分水岭中部 以季节性溪流 为主 无较大的常年性河流及大型水利工程 白降河 属 黄河水系 和汝河 属淮河水系 的部分支流发源于井田 泰沟寺溪流和石峪沟溪流发源于北部山区 由南向北于井 田外注入白降河 控制井田内流域汇水面积约 12 Km2 暴 雨溪发源于鲁沟以东山区 由东向西延展 于纸坊一带流 入井田 最终注入汝河 控制井田内流域汇水面积约 12 Km2 上述溪流主要靠大气降水补给 溪流流量随季节变化 较大 旱季几乎断流干涸 洪水常发生在每年 7 9 月 具 有洪流量大 来势凶猛 洪峰涨落极为迅速的特点 地形 切割强烈 V 字型沟谷发育 坡度较大 有利于大气降 水的自然排泄 3 3 气候气候 本区属温带季风气候 四季分明 冬季长寒冷雨雪少 春季干旱大风多 夏季雨多且集中 秋日晴朗日照长 最 高气温 44 4 最低气温 21 2 相对温差 65 6 降 水多集中在 7 9 月份 占年降水量的 50 左右 降水特点 夏季多为大雨或暴雨 其它季节多为小雨 秋季往往连续 降水 降水多集中在 7 9 月份 占年降水量的 50 左右 降水 特点 夏季多为大雨或暴雨 其它季节多为小雨 秋季往 往连续降水 三 地质特征 三 地质特征 1 1 地层地层 矿井位于华北地台南缘 箕山背斜北翼 颖阳 芦店 向斜南翼 地层分区属华北地层豫西分区嵩箕小区 分布 地层有 寒武系张夏组 2z 和崮山组 3g 石炭系本 溪组 C2b 和太原组 C2t 二叠系山西组 P1s 下石 盒子组 P1x 及上石盒子组 P2s 和石千峰组 P2sh 三叠系下统刘家沟组 T1l 新近系洛阳组 Nl 大营组 Nd 及 第四系 Q 区内含煤地层由老至新依次为石炭系上统本溪组 太 原组 二叠系下统山西组 下石盒子组 上统上石盒子组 总厚 606 61m 含煤九组 计 41 层 煤层总厚 11 33m 含 煤系数 1 87 其中 二 1 煤层为区内主要可采煤层 其次 为二 12 四3和五3煤层 2 2 构造构造 井田位于箕山背斜北翼 颖阳 芦店向斜南翼 东 西分别以大郭沟断层 F38 纸坊断层 F42 为界 总体为一 走向北东 倾向北西 倾角一般 17 22 的单斜构造 由 于局部受断裂构造影响产状略有变化 见图 2 8 9 10 11 12 4 3 2 1 5 2 3 6 7 4 14 15 16 10 13 T1 T2 r2 Ar Ar BN 暴 雨 山 井 田 二1煤 马岭山勘探区 郭 沟勘探区 大仓店 登封 吕店 大安 北 1杨店正断层 5平推断层 9纸坊小背斜 13夏店正断层 2嵩山背斜 6中岳庙正断层 10箕山背斜 14龙泉寺正断层 3月湾正断层 7嵩山正断层 11鲁沟背斜 15 宋表正断层 4颖阳 芦店向斜 8纸坊正断层 12大郭沟逆断层 16郭沟断层 图 2 区域构造图 井田区内大中型褶皱构造欠发育 由于受断裂构造影 响 仅在其外围及其边界处见及有小型背 向斜 井田区 内落差大于 10m 断层 12 条 依据钻探 物探与生产揭露 按走向大致可分为北西 北东及近东西向断层组 断层性 质以高角度正断层为主 次为逆断层 其中 大寺沟与暴 雨山正断层 落差相对较大 11 64m 延展长度分别在 5Km 和 4Km 左右 由于位于井田中深部 对矿井生产布局及 采掘活动有较大影响 其它断层落差均在 35m 以下 延展 长度一般在 1000m 以内 对矿井生产布局影响不大 而对 采掘生产有一定影响 二 水文地质概况 一 区域水文地质概况 一 区域水文地质概况 根据地层岩性 厚度 含水空间特征及埋藏条件 区 域范围内可将含水层 组 主要划分为 碳酸盐岩类岩溶 裂隙含水层 组 含水层水化学类型主要以 HCO3 Ca Mg 型或 HCO3 Ca Na 型水为主 矿化度小于 0 5g L 属岩溶 裂隙弱至强富水性含水层 碎屑岩类孔隙裂隙含水层 组 水化学类型以 HCO3 Ca 或 HCO3 Ca Na 型水为主 矿化度小 于 1g L 属砂岩孔隙裂隙弱富水含水层 松散岩类孔隙含 水层 组 水化学类型 HCO3 Ca Mg 型 矿化度 0 3 0 5g L 应属弱 中等富水性孔隙潜水含水层 二 矿井水文地质概况 二 矿井水文地质概况 依据岩性特征及地下水类型 自下而上共分 8 个含水 层 即 寒武系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层 属岩溶裂隙弱 富水性含水层 太原组灰岩岩溶裂隙含水层 分为太原组 下段灰岩含水层和太原组上段灰岩含水层 属岩溶裂隙弱 富水性含水层 山西组砂岩孔隙裂隙含水层 属砂岩孔隙 裂隙弱至中等富水含水层 下石盒子组砂岩孔隙裂隙含水 层 属砂岩孔隙裂隙弱富水性含水层 上石盒子组中下部 砂岩孔隙裂隙含水层 属砂岩孔隙裂隙弱富水性含水层 平顶山砂岩孔隙裂隙含水层 属砂岩孔隙裂隙弱 中等富 水性含水层 金斗山砂岩孔隙裂隙含水层 属砂岩孔隙裂 隙弱富水性含水层 第四系砂砾石孔隙含水层 由大气降 水直接补给 其含水性季节性动态变化较大 三 矿井主要水 三 矿井主要水害威胁害威胁 目前我矿面临的主要水害威胁有 1 1 煤层底板承压水 煤层底板承压水 寒武纪灰岩为二 1煤层底板间接充 水含水层 寒武纪上统崮山组白云质灰岩厚度为 86m 189m 上距二 1煤层平均距离 67m 正常情况下 对 一水平二 1煤层开采不构成突水威胁 但由于该含水层厚度 大 岩溶裂隙与富水性垂向与横向上具有极不均一性 局 部可能存在岩溶裂隙径流通道与富水的可能性 特别是一 7 煤回采时 由于底板隔水层平均厚度 45m 一旦由断裂构造 或其它导水通道与之沟通 将对矿井安全生产构成威胁 2 2 二二 煤层顶板砂岩孔隙裂隙水 煤层顶板砂岩孔隙裂隙水 目前对矿井生产影响1 较大 该含水层主要有山西组大占 香炭及其下石盒子砂 岩组成 二 1煤层回采导水裂隙带发育度高 当掘进过程中 遇构造裂隙及工作面回采产生的冒落裂隙 将对矿井直接 充水或入渗老空区 由于砂岩含水层 补给条件差 富水 性一般较弱 采掘过程中 常表现为滴 淋水现象 生产 中易于疏排 当煤层顶板塌陷裂隙增大 以及遇断层破碎 带 沟通上伏多个含水层或局部富水区时 对矿井安全生 产构成危害 3 3 小煤矿老空水 小煤矿老空水 宝雨山井田位于伊川 汝阳 汝州 三县市交界处 为登封煤田最西端 矿区周边小矿主要分 布在煤层露头附近 多为斜井开拓 自西向东共分布有汝 州市联营坡池煤矿 汝州市临汝镇坡新煤矿 鲁沟八矿等 2013 年 8 月 9 月 宝雨山煤矿在前期调查的基础上 对浅部的小煤矿情况进行了再摸底 根据所收集的矿井浅 部小煤矿资料 东翼浅部紧邻我矿的天瑞煤矿 开源煤矿 宏盛煤矿 大郭沟煤矿未越界开采 也均处于停产状态 且宝雨山煤矿 11 区中 西翼已基本回采完毕 分析矿井 11 采区浅部相邻小煤矿对我矿安全生产没有影响 12 采区浅部仅剩 12109 和 12110 工作面 2013 年已对 12109 回采工作面浅部坡池矿东翼下山老空积水情况进行了 探测 分析无水害威胁 12110 上顺槽已揭露坡池矿首采区 运输下山 并施工专门流水巷进行排水 目前涌水量 7m3 h 但坡池煤矿西翼下山的老空积水 应被视为影响我 矿安全生产的主要因素 需要采取措施积极治理后再进行 采掘 4 4 大气降水 地表水及断层水等 大气降水 地表水及断层水等 在各煤层埋藏较浅区 域 回采冒落后将构成地面塌陷裂隙 地表水体可直接或 间接进入矿井 矿井工作面主要沿倾斜布置 工作面回采 后 涌水可自流排出 对矿井安全生产影响较小 区内断裂构造相对较简单 除井田边界断层外 井田范 围内大于 10m 的断层共计 12 条 主要分为北东向和北西向 两组 其中 边界断层 由于规模大 对地下水运移 贮 存和阻隔起到了控制作用 三 矿井防治水措施 为确保矿井安全生产 避免水害事故的发生 我矿成 立了以矿长为组长 总工程师为副组长的防治水队伍 依 据矿井中长期防治水计划 矿井采掘接替计划 计划并实 施了排水系统升级改造 增加寒灰水文观测孔等工程 近 期又针对我矿的主要水害威胁及实际生产情况 制定了宝 雨山煤矿矿井防治水措施 主要内容如下 一 地面水害防治 一 地面水害防治 大气降水是构成我矿充水的主要水源之一 其补给途 径主要为矿井浅部回采产生的地面塌陷裂隙 因此 在雨 季前要加大对地面塌陷裂隙的治理力度 在全面排查的基 础上 不断检测新的裂隙产生 并及时采取有效措施 雨 季前清理泄洪沟 防治地面滑坡或崩落岩石堵塞排水渠道 确保雨季排水畅通 二 井下水害防治 二 井下水害防治 1 1 煤层顶板水的防治煤层顶板水的防治 我矿煤层顶板主要为砂岩孔隙裂隙水 尽管水量不大 但对矿井生产有一定影响 为防止局部富水或断裂导水对 矿井安全生产构成的威胁 矿井水的防治 主要采取以下 措施 1 在平面设计上 工作面采用倾斜或伪倾斜布置 使 水能自然流出 具体施工时 若顶底板有起伏时 巷道掘 进一般采用破底 保证巷道施工坡度大于或等于 0 以便 排水 2 回采期间 采用水箱收集水源后 用 3 寸或 2 寸塑 料管引出工作面至外部固定水沟或水槽 保持巷道清洁 采面涌水量大于 10m3 h 时 在下顺槽刮板机中部设置沉淀 池 集中排出 2 2 煤层底板承压水的防治煤层底板承压水的防治 由于煤层底板直接充水含水层为太原组上段灰岩 间 接充水含水层为下段灰岩 寒武系灰岩与白云质灰岩 尤 其寒武系灰岩 不仅厚度大 而且井田南部大面积出露 补给条件好 岩溶裂隙与富水性具有显著的不均一性 对 矿井充水威胁较大 我矿编制了矿井带压开采措施 并经过了上级部门的 审批 随着矿井开采区域的增大 深度的增加 我矿又对 带压开采措施进行了补充 但下山采区的 380m 标高以下开采二 1 煤 或在 180m 标高以下开采一 7煤保护层工作面时 不满足带压开采要求 需做好以下几项工作 1 进一步查明含水层富水性及其水位动态变化情况 在下山采区补打寒灰水文观测孔 2 在接近断层时进行超前钻探 根据超前钻探结果 制定专门的过断层措施或在断层带留设隔水煤柱 3 各工作面回采前采用物探 钻探等手段 查清底 板含水层富水性 并对富水区域重点进行注浆加固 确保 工作面安全回采 4 一 7煤回采前必须探明地质构造 底板隔水层厚 度 寒灰水富水情况 并采取疏水降压 底板加固等针对 性措施对底板进行改造 确保一 7煤工作面安全回采 5 做好隔水层薄弱地段 在采动裂隙与水压的共同 作用导致突水时的各类预防及应急措施 一 7煤回采后 其 上部二 1煤层开采前 必须采用物探 钻探手段探明底板是 否产生新的裂隙构造 发现裂隙后及时采取底板注浆加固 等措施 6 机电科负责定期检查矿井排水系统 确保矿井排 水系统运行安全可靠 三 老空水的防治 三 老空水的防治 我矿 12 采区上部 11 东翼采区上部可能受浅部小煤矿 的影响 为避免上部小煤矿老空水威胁 保证矿井安全生 产 主要采取了以下措施 1 利用各种渠道及方法 进一步联系浅部小煤矿整合 单位 及时掌握上部二 1煤 一7煤小煤矿的开采情况 及 时圈定小窑采空区范围 对已查清的小窑采空区 按规定 留设隔水煤柱 防止积水溃入矿井区 2 采掘过程中严格执行防治水规定 预测预报 有掘 必探 先探后掘 先治后采 的原则 采用钻探与物探相 结合的方法 对预采区巷道掘进头与工作面内进行超前探 测 四 矿井中长期采掘接替说明 一 矿井采区接替顺序 一 矿井采区接替顺序 1111 1212 采区采区 13 13 1414 采区采区 15 15 采区采区 11 采区 12 采区可采储量 652 09 万吨 可布储量 545 35 万吨 2020 年 5 月回采结束 13 采区上部非突出区 域首采工作面 13011 2018 年 12 月具备回采条件 安排 接替时间 2020 年 3 月 提前约 15 个月准备到位 预计 2035 年 13 采区回采结束 14 采区首采工作面 12116 2019 年 12 月具备回采条件 安排接替时间 2021 年 6 月 提前约 18 个月准备到位 预计 2027 年 14 采区回采结束 预计 15 采区在 2022 年年底形成通风 排水系统 13 采区下部突出区域 首采保护层工作面 13071B 2019 年 10 月具备开采条件 安排接替时间 2020 年 1 月 提前约 4 个月准备到位 预计 2021 年 4 月回采结束 14 采 区首采保护层工作面 原 12B08 2016 年 2 月具备开采条 件 预计 2018 年 6 月回采结束 安排接替时间 2017 年 1 月 提前约 9 个月准备到位 二 矿井采掘接替明细 二 矿井采掘接替明细 1 20141 2014 20182018 年回采工作面接续安排年回采工作面接续安排 2014 年至 2016 年计划两个工作面正常回采 2017 年 矿井计划实现一井一面 2014 2018 年矿井生产工作面仍 在一水平的东西两翼 东翼为 11 采区 东翼 西翼为 12 采区 11 采区 新 11125 工作面 11129 工作面 12111 工作面 11131 工作面 12 采区 12109 工作面 12110 工作面 12113 工作面 12112 工作面 12111 工作面 保护层工作面 12B06 工作面 12B08 工作面 1411B 工作面 2 2 主要工期节点主要工期节点 采煤工作面节点时间表 时间 工作面名称落煤方式 开始回采回采结束 12109机采2013 10 152014 02 10 新 11125炮采2014 02 102014 08 31 12110综采2014 07 012015 12 31 11129综采2015 02 012016 12 31 12113机采2016 01 012016 12 31 12112综采2017 01 012017 12 31 12111综采2018 01 012018 12 31 11131综采2018 05 162019 07 15 主要开拓工程节点时间表 巷道名称 工程量 m 2014 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 14 采区回风下山325215 14 采区轨道下山420310 14 采区下山水仓及 辅助工程 545290255 14 采区下山二区段 车场及回风联巷 490 300190 14 皮带下山735 735 地质资料探巷1215845370 13 采区轨道下山上 部车场及回风联巷 1495280710505 13 采区下山区段车 场及回风联巷 1025 430595 13 采区下山水仓及 辅助工程 835 240485110 13 采区运输下山1455 745600110 合计合计8320832019401940280028002275227510851085220220 五 矿井中长期防治水规划 一 一 20142014 年防治水规划年防治水规划 1 1 钻探工程 钻探工程 1 11 采区东翼上部靠近井田边界处的 11131 掘进工作 面 12 采区东翼 12121 切巷临近小煤矿 巷道掘进过程中 需采用物探 钻探相结合的方法验证掘进巷道前方井田边 界附近是否存在水害威胁 12131 掘进工作面靠近 F12B03 2 DF8断层前 采用物探 钻探相结合的方法探测断层 瓦 斯 水文地质情况 新 11125 工作面 12131 工作面回采前 对工作面内部使用 WKT E 无线电波透视仪进行勘探 对工 作面巷道进行底板直流电法探测 并根据物探结果组织工 作面透孔及底板钻孔 探明工作面内部煤层赋存情况及底 板水文地质情况验证孔 12131 12121 等煤巷掘进工作面 钻孔计划合计进尺 2160m 计划资金 22 46 万元 物探计划 资金 2 万元 2 14 采区 原 12 下山采区 的轨道 回风 皮带下山 及辅助工程等进行超前钻探 对暴雨山断层进行钻探控制 计划钻孔进尺 1774m 对断层进行超前预注浆预计 42t 计 划资金 20 51 万元 3 13 采区地质资料探巷超前探 计划钻孔进尺 4202m 计划资金 45 80 万元 对经超前钻探控制验证需要注浆加 固的断层进行注浆加固 4 由于 12B06 工作面回采 工作面内的是 1204 水文观 测孔已注浆封堵 11 东翼 1101 水文观测孔漏水计划进行 注浆封堵 为完善矿井水文观测系统 11 东翼采区或 13 采 区计划增加施工 2 个寒武系灰岩水文观测孔 计划资金 15 万元 5 新副井井筒淋水 10m3 h 左右 需进行壁后注浆 计 划资金 80 万元 上述超前钻探 物探 水文观测孔及注浆等工程 计划 资金合计 183 78 万元 2 2 矿井地质补充勘探工程矿井地质补充勘探工程 1 三维地震 13 15 14 采区地面三维地震勘探工程 原为 12 13 下山采区 2013 年已进行招标 目前正进 行外业施工 三维地震勘探面积合计 7 1Km2 资金 498 万元 预计 2014 年 2 月底提交经评审验收合格的三维地震勘探报 告和相关图件 2 地质钻探 勘查对象为矿井一水平 13 14 15 采区 五 3煤层 二1煤层和一7煤层 以下简称可采煤层 并对 勘探范围内的三维地震勘探断层进行验证控制 设计勘探 钻孔 11 个 工程量 9410m 计划资金 941 万元 该工程拟 定于 2014 年年初进行招标 预计自签订合同之日起 七个 月提交经评审验收合格的补充地质勘探报告和相关图件 上述两项地质补充勘探工程计划资金共 1439 万元 其 中国债资金 218 万元 二 矿井防治水中长期规划 二 矿井防治水中长期规划 2015 年 13 采区 14 采区下山开拓巷道超前探进尺 12880m 12131 12112 等煤巷超前探进尺 1010m 12B08 等 区域治理巷道超前探进尺 3210m 2015 年合计超前探进尺 17100m 计划资金 185 885 万元 2016 年 14 采区回风下山 13 采区等开拓巷道超前探进 尺 10465m 12112 等煤巷超前探进尺 1090m 14011B 等区 域治理巷道超前探进尺 3600m 2016 年合计超前探进尺 15155m 计划资金 164 6