11010工作面水文地质情况分析报告.doc

11010工作面水文地质情况分析报告鹤济财源煤业有限公司 2011年11月10日11010工作面水文地质情况分析报告一、概括1、工作面位置及四邻关系：11010工作面位于矿井东翼采区，东部以F6断层为界，西至东上山回风巷，南为老采空区，北为运输大巷。工作面走向平均长约130m，倾斜均宽75m，面积9750平方米。煤层底板标高+70m+40m。地面位置位于工业广场东侧，地面标高+325m+350m。2、煤层：本工作面主要开采一1煤，该煤层赋存于太原组底部，上距二4煤层约90 m，是本区的主采煤层，煤层产状与围岩基本一致。根据钻孔资料及矿山开采资料，一1煤呈层状产出，煤层厚0.801.21 m，煤层结构较简单，偶含12层夹矸，夹矸厚0.200.45 m，矸石岩性为炭质泥岩，局部含粉砂，纯煤平均厚度1.01 m。二、工作面地质构造根据11010工作面掘进揭露，F6断层位于工作面东部，上顺槽口已揭露，落差1.2m，走向35，倾角65，东盘下降，西盘上升的正断层，无出水现象。F5断层位于工作面西部，走向NWSE，倾向4070，倾角70，断距10m。该断层北西端交于F2断层，南东端交于下窑头断层。为一北东盘下降、南西盘上升的正断层。该断层与F3断层相交。无出水现象。上述两条断层均在工作面外部，对工作面回采无影响。三、水文地质情况分析（一）主要含水层：1、奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层由灰深灰色厚层状灰岩组成，顶部为灰黄色角砾状泥灰岩夹泥岩。根据钻孔资料，下部岩心较完整，裂隙溶洞不发育，上部岩心破碎，具溶蚀现象。钻孔抽水试验显示单位涌水量为0.060.11 L/(sm)。该含水层为该工作面回采时的直接充水含水层，对工作面开采有一定威胁。2、石炭系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层太原组下段碳酸盐岩岩溶裂隙含水层（L1灰岩）为工作面开采期间的直接充水含水层，该含水层岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异较大，对工作面开采有一定的影响但生产中易于疏排。（二）隔水层1、石炭系本溪组铝土质泥岩隔水层该层全区发育，层位稳定，厚12.5017.82 m（工作面附近邵2钻孔厚度16.82 m）；2011年11月地面新建水位观测孔隔水层厚约15米，主要由黑深灰色、铝土质泥岩组成。岩石致密，透水性差，隔水性能良好。是奥灰水与上部各含水层之间的隔水层。2、石炭系太原组炭质泥岩、砂质泥岩隔水层灰岩含水层之间主要由砂质泥岩、（炭质）泥岩及薄煤（线）层组成，单层厚度4.3 m左右，岩石裂隙不发育，透水性差，是太原组灰岩岩溶裂隙含水层之间的良好隔水层.（三）工作面充水因素1、大气降水：本区多年平均降水量641.7 mm，多集中在7、8、9月份，约占年降水量的70，是一种季节性、周期性影响的水源。由于本区大面积为基岩裸露，岩石裂隙不发育，不利于大气降水沿岩层层面下渗，根据近年来矿井涌水量变化情况分析，降水量对工作面回采影响不大。2、地表水：流过工作面西侧的地表水体为煤窑河，河床底板标高+280m，由北而南注入黄河，煤窑河为一季节性河流，流量一般1030 L/S，由于受二叠系巨厚隔水层的阻隔，对工作面回采基本影响不大，但应注意河道的疏通。3、地下水：第四系主要为粘土夹砾石，无良好含水层，且距煤层较远，一般对工作面充水影响不大；太原组下段碳酸盐岩岩溶裂隙含水层（L1灰岩）为本区一1煤层的直接充水含水层，该含水层岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异较大，对煤层的开采有一定的影响；奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层厚度巨大，岩溶裂隙发育，为一1煤层直接充水含水层、充水水源，底板至本溪组铝质泥岩16.82米（邵2钻孔），是工作面回采期间的主要充水含水层，对工作面开采有一定影响。4、老空水：本工作面南部有采空区，但采空区无积水，顶板淋水顺切眼流至下顺槽临时排水坑，潜水泵排至大巷水沟，流入主水仓。5、断层水：根据工作面东西两侧揭露的F5、F6断层，无出水现象。四、水害威胁情况分析11010工作面主要充水水样为石炭系太原组的L1灰岩水和O2灰岩水。L1灰岩含水层岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异较大，但只要注意及时排放，一般不会对生产构成大的威胁。O2含水层岩溶裂隙发育，水源充沛，本溪组铝质泥岩隔水层只有16.82米（邵2孔）、15米（新）根据鹤煤公司工程技术研究中心2011年10月24日瞬变电磁探测结果，工作面有多处低阻异常区，这些异常区连通性较好，范围较大，在深部有向周围扩散的现象，且异常区离煤层底板较近，结合地质情况分析，这些异常区的赋水可能性较大。根据调查当地鼎新矿出水事故，O2灰岩含水层最高水位约在+265米以下；本矿井地面水文观测孔实测含水层最高水位约在+263米。五、水害评价及分析 根据11010工作面煤层底板标高（+40），计算底板隔水层承受的水头压力为： 263-40=223m=2.23MPa。底板隔水层厚度为15m带入上式计算11010工作面突水系数为 T=P/M=2.23/15=0.15 MPa/m。式中：T突水系数，MPa/m; P底板隔水层承受的水头压力，MPa； M底板隔水层厚度，m；按照煤矿防治水规定，回采工作面突水系数大于0.1 MPa/m是不安全的，故11010工作面回采期间有突水威胁。 根据以上水害评价分析，地板底板隔水层厚度在23米以上时，回采工作面突水系数小于0.1 MPa/m，工作面回采期间相对安全。因此为保证工作面回采安全，提出以下建议。 六、建议1、 请专业地质钻探队伍对瞬变电磁探测报告圈定的底板异常区采取井下地板钻探30米，探明底板异常区距底板的厚度。2、若地板距异常区岩层厚度小于30米或在30米钻探范围内有突水异常，必须采取地板注浆加固。3、局部底板加固后要进行物探验证，水害效果评价，确认无威胁后方可组织生产。4、坚持预测预报，对工作面可能的出水水源要及时进行分