富源县后所镇老炭山煤矿长期防治水规划.doc

富 源 县 后 所 镇 老炭山 煤 矿中长期防治水规划二0一一年一月三日富源县后所镇老炭山煤矿中长期防治水规划煤矿开采过程中，不可避免要接近、揭露或波及破坏某些含水层，同时可能受雨季大气降水影响，给矿区及矿井生产安全造成威胁。水害是煤矿五大自然灾害之一，为此，特定长期防治水规划一、防治水领导小组组 长：温亚副组长： 黄国佐、龚吉方、温绍恒、丁柱华成员：温志红、严邦龙、陆乖明、孙扑印、张所柱、温绍周、管家友、。下设办公室由陆乖明任办公室主任，负责活动期间的相关材二、职责分工1、领导小组负责中长期防治水的全面工作，领导小组办公室设在矿调度室。2、调度室主任负责统一指挥安排，任何单位及个人不得擅自行动。3、技术科地测技术员负责编制防治水措施及水文地质资料的收集工作。4、机电科负责排水设备、设施的正常运行。5、生产各班组队长负责防治水工作的具体操作和落实。6、相关队组要协助好生产队组的工作。7、安全科科长负责监督各单位防水工作的执行情况。三、具体规划(一)、水文地质条件核实区属构造剥蚀低中山地貌，地形总体东高、西低，最高点在北侧，海拔标高2210.7m，最低侵蚀基准面位于煤矿三号井南的庆云小河高程2025m。相对高差185.70m，核实区内有铁厂小河由东到西横贯全区，绵羊桥小河在矿区西部，由北向南汇合后称庆云小河，由此向南流过矿区，属北盘江水系。核实区范围内有庆云小河纵贯矿区南北，由东往西排泄区内地表径流，流量5.78m3/s24.28 m3/s。最低侵蚀基准面为2025m，主要可采煤层大部位于当地最低侵蚀基准面之下，地表径流虽排泄条件良好，但对矿床充水有一定影响。1、第四系孔隙含水层（Q）为坡残积、冲洪积、崩积物，零星分布于山麓及溪河地带，结构松散，泉流量0.180.82L/s，厚020m不等.2、上二叠统宣威组弱裂隙含水层（P2x）：本矿区仅出露第一段P2x1和部分第二段P2x2地层，岩性以泥岩、泥质粉砂岩为主，细粉砂岩在C17煤层和C18煤层及C20煤层顶部出现，细粉砂岩含构造裂隙和风化裂隙水，是煤系地层中的主要含水地层。本段煤层地层属弱裂隙含水层。一般厚111.00m，岩性以泥岩及泥质粉砂岩为主，细砂岩仅在C17、C18煤层顶部两个层位上出现。细砂岩含构造裂隙和风化裂隙水，是煤系地层中的主要含水地层，故原精查报告在抽水试验时将煤系地层划分为两个含水层段进行。C0-C9煤层为上煤组含水段，C9-C20煤层为下煤组含水段。下煤组含水段(C9-C20)含水亦弱,但很不均匀。据一井田60号孔抽水试验资料：单位涌水量（q）为：0.000427 L/s.m，渗透系数（k）为：0.00139m/d，水位标高：2049.04m。二井田502号孔抽水试验资料:单位涌水量(q):0.00946L/秒米,渗透系数(k)为:0.0309m/d,水位标高:2089.33m。3、峨眉山玄武岩组裂隙含水层（P2）：分布于核实区北东部，为玄武岩和凝灰岩。含裂隙承压水，富水性弱。据204号孔对玄武岩地层抽水试验资料，其单位涌水量（q）为0.0000418L/s m，渗透系数（k）为0.0000825m/d，水位标高2037.39m，静止水位高出孔口+6.69m。故玄武岩地层含极弱之孔隙、裂隙承压水。玄武岩地层中泉水出露较少，出露高度2033-2068.29m，流量0-0.95L/s。为煤系地层之下覆地层，对煤层开采无较大的影响。断层富水性及对开采的影响核实区断层比较发育，全区共查出各类断层16条（包括边界断层2条）。多为北东向的走向断层和北西向斜交断层。边界断层F1、F7：为走向断层，F1与矿区绵羊桥背斜轴线近平行。边界断层延长远，断距大，属矿区一级构造。断层断距在20m以上有F24、F17、F14断层，其余断层断距均小于20m，延长短，影响范围小，此类断层属矿区二级构造。本区断层以其破碎带小，充填紧密为特征。据井下观察，断层破碎带一般0.20.8m，充填物多以泥质、菱铁质为主。据邻区资料，断层抽水单位涌水量为0.000127 l/sm，因此跟正常地层的富水性相近似，断层导水性微弱。但井下10m的断层较多，由于地表水的补给，井内充水量会增大。地下水的补给、径流和排泄条件核实区的直接充水含水层（P2x）在区内大部出露，补给途径为渗透补给、侧向补给，地下水以静储量为主。矿井涌水量显现在浅水平时，因受风化裂隙和构造裂隙带的影响，大气降雨将直接渗入矿井。矿井涌水量将随季节而变，当矿井进入深水平时，矿井涌水量一般随开采面积的增大而增大，但与水平降深关系不大，并随静储量的消耗向下延深的单位面积、单位降深涌水量将逐渐减小。含水层（P2x ）区内分布较广泛，主要接受大气降雨补给。补给条件决定于浅部风化裂隙的强弱和地形条件。本区地形中东高、西低，不利于大气降雨补给，反而有利于排泄。由于核实区采空面积较大，冒落裂隙较发育，大气降雨通过冒落裂隙直接补给直接充水含水层（P2x ）进入矿坑。水文地质类型核实区直接充水含水层和间接充水含水层富水性较弱，地表水系不发育，仅有核实区东部庆云小河。资源储量多位于最低侵蚀基准面以下。区内断层比较发育，全区共查出各类断层16条，但断层以破碎带小，胶结较好、充填紧密为特征，富水性差。且两盘对应的岩层富水性弱，对矿坑充水影响小，由于核实区采空面积稍大，冒落裂隙较发育，大气降水通过冒落裂隙直接补给直接充水含水层（P2x ）而进入矿坑。水文地质条件属中等偏简单类型。矿井充水因素1生产矿井水文地质特征老炭山煤矿于1996年建井，2003年由省国土厅核发采矿许可证，设计年生产能力为9万吨/年，批准开采标高2160-1980m。现主采C 18 煤层。已形成采空区510600 m2，最低开采水平标高为1982.3m，矿井干季总排量50m3/d；雨季70m3/d。平硐初见水位标高为2021.6m,副井初见水位标高为2043.2m, 平均初见水位标高为2032.4m。目前开采最低水平为1982.3m，水位降低50.1m。预测开采最低水平为1980m, 预测水位降低52.4m。截止2010年11月，老炭山煤矿巷道实际控制总面积为363444 m2。2、充水因素分析根据矿井水文地质特征和生产矿井水文地质调查，未来矿井充水因素主要为以下几种：直接充水含水层充水，充水强度弱；间接充水含水层通过冒落导水裂隙带充水，充水强度弱；大气降雨通过塌陷裂隙带间接充水，充水强度随季节而变；。3、涌水量计算（1）计算范围及水平根据区内煤层分布范围、可采性，未来主采C18+1可采煤层以及以下煤层为主，据此以煤层确定计算边界。考虑本矿区属小型矿井，故涌水量预算计算至限采最低水平1980m水平以上。计算范围北以煤层风氧化带为界，南、东、西均以矿界为界。（2）计算公式的选择及参数的确定煤矿属已开采多年的老矿，目前开采最低水平为1982.3m，矿井水文地质条件较简单，充水因素清晰。依据初步设计方案，未来开拓方式双向长臂式开拓方式，顶板全陷落式管理，充水因素基本相同，故以“比拟法”计算涌水量。选择公式如下： Q=Q0式中：Q矿井预算涌水量(m3/d)；F预算涌水量计算面积(m2)，涌水量计算图上求得；S预算水位降低(m)，水位标高与1980水平之差值；Q0生产矿井正常涌水量(m3/d)，选用矿井年平均涌水量；F0生产矿井实际巷道控制面积(m2)，巷道平面图上求得；S0生产矿井实际水位降低(m)，水位标高与最低开采标高的差值；a旱雨季节变化系数50/70=0.71。将上述参数分别代入公式，计算结果见表4-2-1。 表4-2-1 “比拟”法计算涌水量结果表 计算水平计算参数涌水量m3/dQ0(m3/d)F0(m2)S0(m)F(m2)S(m2)Q正(m3/d)Q大(m3/d)198070(雨)36344450.196284152.4831163、计算结果评述本次矿井涌水预算采用了水文地质“比拟”法，“比拟”法计算参数采自本地区生产矿井实际观测资料，数据真实可靠，计算公式适合，计算结果包含了矿井各类充水因素，基本符合本区实际。4、供水水源老炭山煤矿已生产多年，供水水源已自行解决。5、井下裂隙防治本矿区的裂隙水防治以疏放为主，根据各期的开采情况及时建立排水系统，设立水仓、排水管路。6、其它防治水措施1）严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。2）根据矿井地质地形条件，必须掌握矿井开采的详细资料，并标记在矿井采掘平面图上，确定矿井涌水的位置及水量、波及范围。3）相邻矿井的分界处，必须留设60m的防水煤柱；相邻采区必须留设50m的防水煤柱；相邻工作面必须留设20m的隔水煤柱；为防止断层破碎带突水，断层两端留设煤柱（根据实际情况而定），由采掘技术员负责设计，确保安全。4）严禁在留设的各种防隔水煤柱中采掘，破坏煤柱。5）在有突水危险的区域，要设置防水闸门或防水闸墙，进行封闭隔离，以减少危险和涌水量。6）遇地质变化时，及时观察顶、底板及煤壁变化情况，发现有透水预兆（工作面有挂红、挂汗、空气变冷，出现雾气、水叫、顶板淋水加大，顶板来压，底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑，有臭味等），必须停止作业，汇报调度室采取措施进行处理。7）井下的顶板水、底板水、老空水造成影响时，必须进行排水，排水应符合下列要求及规定：水泵：必须有同能力的备用水泵、检修水泵，水泵工作能力应在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，机电科负责水泵的安装调试及正常运转。管路：必须管径相同的备用管路且畅通无阻，能配合水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，专用排水管路由机电科负责，无专用排水管路时由通风科负责；配电设备：应同工作、备用水泵及检修水泵相适应，能够同时开动工作、备用水泵，由机电科负责；矿井主排水系统必须由双电源双回路由机电科负责；主要泵房至少有2个出口，主水仓的有效容纳8小时的正常涌水量，采区水仓的有效容量应能容纳4小时的采区正常涌水量，由矿总工程师与技术科采掘技术员负责设计；排水设施（水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路）必须经常检查和维护，由机电科负责，通风科配合。8）井下各个水仓、水沟必须定期由维修防尘队负责清理沉淀池内煤泥，保证不影响排水。9）井下各个水仓的排水由机电队负责，各顺槽内积水及工作面老空水由所辖队组负责排至采区水仓再至主水仓，运输大巷、硐