矿井中长期防治水规划.doc

1、 矿井概况 1.1矿井自然地理概况登封市宣化镇王村煤矿和登封市宣化镇土门煤矿经2005资源整合后为登封市东森煤炭有限公司，2011年7月经资源重组后组建为河南国电能源东祥煤业有限公司。位于禹州煤田蔡寺-白沙普查区浅部露头附件，距登封东南约35Km，行政隶属登封市宣化镇朱垌村管辖，地理坐标为；东经113度14分29秒113度15分48秒，北纬34度22分06秒34度22分41秒。区内交通以公路为主，王村-禹州市苌庄乡公路从矿区北端通过，向西与许昌-洛阳公路相接，新郑-登封地方铁路在矿区西部通过。矿区附近各乡镇简易公路西南2公里有一条许洛高速公路，四通八达，交通条件较为便利。本区为低山丘陵地貌，地势总体呈西北、东北高，南和西南低，最高海拔标高为+282.5m，最低海拔为+225m，相对高差57.5m，地面坡度较缓。本区数淮河流域颖河水系。颖河为一常年性地表水流，颖河自西北向东南流经矿区西南部，向东南注入白沙水库。据史料记载，其流量0.0155130m3/s,历史上的最高洪水位在+238242之间（1902年）。白沙水库为一中型水库，库容为2.9亿m3,主要用于拦蓄洪水、农田灌溉及水产养殖等。区内冲沟较发育，雨季有短暂水（洪）流，雨后即干。本区属大陆性半干旱型季风气候。夏、秋两季炎热多雨，冬、春两季寒冷干燥。年降雨量为417867mm，降雨多集中于79月份。年平均气温14.6摄氏度，七月份最热，历年最高气温达44.6摄氏度；元月份最冷历年最低气温达18.2摄氏度。最大冻土深度达20cm。春夏秋三季以东北风、东风为主，冬季以西北风为主，冬、春两季风力较大，最大风速可达20m/s。据调查资料，沿井田二1煤层露头分布的老窑，因年代久远，调查资料可靠者仅有四个，均开采二1煤层，采用竖井开拓，井深一般为3056m，左右，开采水平均在+200m以浅，沿煤层走向巷道掘进长度为5087m，沿煤层倾向巷道掘进长度为1560m，采用穿巷采煤，开采时间均为1至2年左右，多为无力排水而被迫停产。由于年代久远，对老窑采空范围无法调查清楚，现在图中的老窑界线，仅是根据访问所圈定，可靠性差。本井田+80m以浅老空区面积较大，将来开掘临近时，应坚持有掘必探，不探不掘的原则，以防患于未然。1.2矿井生产概况1、提升系统：主井地面标高+257.98m，井底标高+20m，井深237.98m，S净=10.17，混凝土支护采用2JTK1.6提升机，配3吨非标箕斗提升，核定提升能力15万吨/年。副井地面标高+259.2m，井底标高+80m，井深179.2m，S净=10.17，混凝土支护采用2JTK1.6提升机，配1.5吨非标罐笼，承担矿井升降人员和矸料提升任务。2、供电系统：矿井从王村35KV变电站采用LGJ500长度1000m两趟架空线路至本矿变电所S11-315/10变压器。地面以380V双回路电缆向主井、副井、主扇房及其附属设备供电。采用MYJV50mm2电缆两趟向井下中央变电所KBSJ800/0.69KV（两台）直接供电，采用电缆向各采掘工作面及其设备供电。3、排水系统：矿井正常涌水量60m3/h，最大涌水量120 m3/h，水仓容积1000m，采用MDM85-457水泵三台，配125mm排水管路三趟直接排至地面。4、运输系统：采煤工作面轨道顺槽采用轨道运输，轨道下山采用JTPB-1.21/30单滚筒绞车，电动机功率55KW担负采区材料运输任务。工作面落煤经刮板机到运 输顺槽胶带输送机，经运输下山SGB650-40T刮板输送机，由-30m水平辅助胶带运输大巷输送机，将煤炭输送到21采区运输下山，由B=650mm胶带输送至上仓，由主井箕斗提升地面。5、通风系统：风井地面标高+270m，井底标高+90m，井深180m,混凝土支护S净=3.4，采用抽出式通风，主扇型号FBCDZNO.14通风机两台，配套电机YBFE280S-6-245KW，矿井总进风量1485m/min，总回风量1569 m/min.通风路线：副井副井西大巷首采区轨道下山首采区下顺槽采煤工作面采面上顺槽首采区运输下山-30m辅助运输大巷21采区轨道下山回风斜巷回风巷风井地面掘进工作面采用局部通风机通风。6、监测监控系统：采用KJ95N监控系统，井下总回风巷、总进风巷、泵房变电所、采面上下顺槽均安装有监控分站，各种监控探头齐全，暂无与分公司调度联网。2、 矿井地质与水文地质 2.1 矿区地层 本区为第四系全掩盖区，据矿井生产和区域资料，地层由老至新依次为：寒武系上统凤山组（E3f）、石炭系中统本系组（C2b），上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（Pish）、下石盒子组（P31x）和第四系（Q），分述如下；1、 寒武系上统凤山组（E3f） 岩性为浅灰灰白色、厚层状白云岩及白云质灰岩，细晶结构，含燧石条带及结核，加薄层灰黄色泥质灰岩。揭露最大厚度为45.00m。2、 石炭系（C） （1）中统本溪组（C2b） 以浅灰色铝土质泥岩为主，局部为铝土矿，具鳞状和豆状结构，含黄铁矿结核及及团块，局部呈层状出现。该层铝土质泥岩是对比二1煤层的主要标志层之一。本层后一般9.45m。本组为泻湖海湾相沉积，层位稳定。本溪组与下伏地层组为平行不整合接触。（2） 上统太原组（C3t） 由灰、深灰色中厚层状石灰岩、深灰色泥岩、砂纸泥岩砂岩和煤层组成，平均厚58.94m依据其岩性组合和沉积特征可分为三段。 下部灰岩段 自太原组底至L4石灰岩底层，主要由灰、深灰色石灰岩及煤层组成。含石灰岩4层（L1L4），中夹泥层或砂质泥岩薄层，其中L1及L2石灰岩全区发育，层位稳定，本段含煤4层，（一1、一2、一3、一4），均不可采。本段厚度一般为22.43m。 中部碎屑岩段自L4石灰岩顶界至L7石灰岩底界，由深灰色中细粒砂岩（俗称胡石砂岩）、灰黑色砂质泥岩、泥岩组成，夹薄层石灰岩一层（L6）及薄煤两层（L5、L6），均不可采。为区内辅助标志层。本段厚度一般为24.46m。 上部灰岩段自L7石灰岩底至L9石灰岩顶，以深灰灰色石灰岩为主，夹深灰色泥岩、砂质泥岩，该段含石灰岩三层（L7、L8、L9），具方解石脉和少量黄铁矿结核，含蜒类等动物化石。其中L7石灰岩较厚，发育稳定。特征明显，为本区主要标志层之一；L9石灰岩不稳定，常变相为菱铁质泥岩，本段厚度一般13.07m。3二叠系（P）本区缺失二叠系上统石千峰组，保留最大厚度为424.30m，分为6个煤组（二、三、四、五、六、七煤组），含煤9层，其中二1煤层为本区主要可采煤层，其他煤层均不可采，。各煤组间以砂岩标志层分界。（1） 下统山西组（Pish） 自L9石灰岩（局部相变为菱铁质泥岩）顶至砂锅窑砂岩底，由深灰、黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩及煤层组成，含煤一层，即二1煤为全区普遍可采煤层。本组平均厚度51.78m，与下伏太原组为整合接触。 （2）下统下石盒子组（P1x） 由灰色泥岩、砂质泥岩、铝土质泥岩和沙岩组成，一般厚度304.70m据其岩性特征和煤层赋存情况，由下到上分为三段煤，四段煤、五段煤、六段煤四个煤层。其中四段煤发育4层（四1、四2、四3、四4），五段煤发育煤层两层（五3、五4），均不可采。与下伏山西组为整合接触。 （3）上统下石盒子组（P2s） 本组地层在区内仅保留下部七段煤，保留最大厚度约100m，由灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩、沙岩组成，底部为灰白、灰绿色中细粒砂岩（俗称田家沟砂岩），是本区主要标志层之一，其上以浅灰、灰绿色细粒砂岩及泥岩为主，局部夹紫斑，夹薄煤层2层（七1、七2），七2煤层偶见可采点，七1煤层不可采。本组与下伏下石盒子组为整合接触。 4、第四系（Q） 本区第四系分布广泛，局部为耕植土，黄土或坡积物，中下部为粘土及砂质粘土，夹少量砂、砾石。一般厚5.7m。与下伏各时代地层为角度不整合接触。2.2 地质构造本区位于禹县煤田白沙向斜的北翼西段，地层起伏变化不大，总体为一地层走向73度128度，倾向163度218度，倾角26度33度，一般为28度的单斜构造，并在区内北部发育两条正断层（F11、F13）。区内无岩浆岩，结合区域构造发育情况，确定本区构造复杂程度属中等构造。1、F11位于区内北部，延伸长度大于1.50km，向东延伸至区外，交与F1断层。走向7090度，倾向160180度，倾角60度左右，为南盘下降，北盘上升的正断层，落差070m。巷道及采面揭露该断层，废井2和2号井间接控制该断层，断层已查明。 2、F13位于区内西北部，延伸长度0.34km，断层走向85度，倾向175度，倾角60度左右，为南盘下降，北盘上升的正断层，落差1010m。该断层由矿井巷道及采取揭露，已查明。2.3 主要含水层（1）第四系空隙含水层 该含水层以角度不整合覆盖于各时代地层之上，主要由洪、坡积物组成，厚度0131.51m，平均厚32.02m，厚度变化主要受地层、地貌及现代流失堆积作用控制。其间的砂砾石层为主要含水层，厚163.03m，其一般厚度为317m，呈松散或半胶接状，含空隙潜水，导/福水性较好，在地表可见有泉水出露，泉水流量0.3764.1671/S。民井抽水试验，单位涌水量0.13931.941/s.m，水化学类型为 HCO3Ca 型或HCO3Ca.Mg型，矿化度小于0.5g/1。该含水层厚度稳定性查，福水性极不均一，其水源主要接受大气降水为主。其水位、水量动态不稳，具明显的季节性变化特征。该空隙潜水含水层下距二1煤层较远，正常情况下与二1煤层间无水力联系，对二1煤层的开采影响也不大。但在煤层隐伏露头地段，当煤层回采落顶后所形成的冒顶裂缝破裂（碎）带与该含水层沟通时，则构成直接充水水源。故在煤层隐伏露头及其附近地段，应留设足够的防水保护煤柱，以防止第四系潜水溃入矿坑。（2） 煤层顶板砂岩裂缝含水层 一般系指煤层之上60m范围内所含砂岩裂缝含水层，岩性为细粗粒砂岩，一般发育23层，平均20m左右，以大占砂岩和香炭砂岩为主，岩石完整致密，裂隙较发育，但多被方解石脉所充填，故其福水性较弱。在勘探阶段，仅2591孔在该层段漏水，漏水量4.80m3/h。据钻孔抽水时试验，单位涌水量为0.000430.01621/s.m。矿井生产中井下充水多呈渗水、淋水形式向矿坑充水，矿坑用水量多在520m3/h之间，个别可达150300m3/h，说明该含水层裂隙水福水性普遍较弱，该含水层为二1煤层顶板直接充水含水层。（3）煤层底板灰岩岩溶裂隙含水层主要由太原组上段灰岩组成，其中L7和L8灰岩较发育，层位稳定，厚度0.6414.38m，平均6.09m左右。在勘探阶段，有4孔在该层段漏水，漏水量最大者大于15m3/h。据北部大平煤矿钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.002390.21/s.m，渗透系数0.01474.167m/d，水化学类型为HCO3K+Na型，矿化度为0.64g/L，PH 值为7.40。本矿生产中也未发现底板充水现象，表明该灰岩含水层出露及补给条件差，含/水性弱，但在断裂构造下，使其与下部强含水层产生水力联系时。福水性则会相应增强。该层为二1煤层底板直接充水含水层。2.4主要隔水层 （1）二叠系石盒子组碎屑岩段隔水层 该层段厚度在100m左右，由泥岩、砂质泥岩、砂岩等碎屑岩组成，以泥岩、砂质岩为主，间夹数层中厚层状中粗砂粒含水层，但由于其夹持于厚层泥质岩之间，且