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文档简介

兖州煤业股份有限公司东滩煤矿20102020年矿井防治水规划前 言为认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,以消除水害隐患,确保矿井安全生产为目的。根据矿井开采现状、生产规划,以及对矿井地质、水文地质及防治水资料进行系统的分析。按照当前与长远相结合、局部与整体相结合的原则,认真编制东滩煤矿20102020年矿井防治水规划(以下简称规划)。规划的主要内容有:未来十年的防治水工程及安全生产费用、开采充水特征,水害类型等,以指导矿井今后十年的矿井防治水工作,使矿井防治水工作有计划、按步骤地有序开展,扎实、有效的治理水害隐患,防止各类水害事故的发生,为矿井的安全生产创造条件,确保矿井的安全生产。一、矿井开发概况及生产规划(一)矿井开发概况东滩煤矿于1979年12月1日开始建设, 1989年12月23日正式投产。设计能力为400万t/a,后经技术改造,矿井生产能力逐年提高,2006年核定生产能力750万t/a,2008年原煤产量700.6万吨。矿井采用一对竖井、两个水平、石门贯穿的开拓方式,通风方式采用副井进风,北、西风井回风的对角抽出式通风系统。矿井划分二个水平,第一水平-660m,开采上组煤,第二水平-745m,开采下组煤。矿井第一水平划分七个采区,即一、三、四、五、六、七、十四采区。目前生产采区为一、四、十四采区,开拓三采区。在采煤方法上采用综合机械化采煤和综采放顶煤采煤方法。截止至2008年末矿井累计采出量9281.2万t,累计动用量13961.5万t。总地质储量66891.3万t,工业储量48039.5万t,可采储量27712.1万t,其中“三下”压煤量13513.0万t,占可采储量的48.8%,暂不能利用储量18851.8万t。3煤工业储量30871.1万t,可采储量17102.0万t。(二)矿井生产规划1.规划期间煤炭产量规划期间,矿井采用“一大一小一薄”的工作面生产格局,“十二五”期间采场主要在一、三、四、十四采区,计划产量3440万吨,奋斗目标3490万吨;“十三五”期间采场在一、三、四、六、十四采区,计划产量3340万吨,奋斗目标3390万吨,各采煤区队、各年度产量安排见表1。表1 东滩煤矿规划期间产量安排 单位:万吨序号单位2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年1综采工区5005004804804804804804804804802生产准备一区1761761541271501461291411181263生产准备二区2249263047253820采煤产量676656646636636626626626626626掘进煤量(万吨)24242424242424242424产量总计(万吨)7007006806806806806806706606502.矿井开拓规划“十二五”期间的主要采区是一采区、三采区、十四采区、四采区,开拓方向主要是东翼三采区、南翼六采区及下组煤,共安排进尺16360米,其中:东翼安排开拓进尺4300米,南翼六采区安排进尺7800米,下组煤开拓巷道安排进尺4260米(计划从2013年开始施工)。20162020年远景规划期间主要采区是三采区、六采区、一采区、四采区、十四采区边角煤,开拓方向主要南翼六采区、下组煤开拓巷道、五、七采区开拓巷道共安排进尺15200米,其中:南翼六采区安排进尺700米,下组煤开拓巷道安排进尺11300米,五、七采区安排进尺3200米。南翼六采区首采面计划2016年9月份回采,下组煤首采面2019年9月初回采。3.生产规划东滩煤矿20112020年生产规划详见表2表2 东滩煤矿20112020年开采规划基础表 单位:万吨单位工作面可采储量回采时间可采出量2011201220132014201520162017201820192020剩余储量综采工01-2011.10550430014310(西)3322011.11-2012.0633287245013064822012.06-2013.05482273209033024072013.05-2014.03407307100014311(西)3222014.03-2014.10322322013074142014.10-2015.0841493321033011492015.08-2015.111491490143162782015.11-2016.0627850228013083822016.06-2017.03382280102033033382017.03-2017.11338338063052852017.11-2018.0528571214013093352018.06-2019.0133530035033042332019.01-2019.07233233063062842019.07-2020.012842503401309(西)812020.01-2020.038181033052302020.03-2020.09230230063042832020.09-2021.03283165118生产准备一区143下06(东)702011.01-2011.037052043下106(南)52.42011.04-2011.1252.452.40320121.52011.12-2012.0521.5120.50143下04(西)992012.06-2012.1199990143下1347.52012.11-2013.0747.58.5390320329 2013.07-2014.0229 227043下105(南)492014.03-2014.0949490143上04-2(东)532014.09-2014.12535303204262014.12-2015.06262240143下1450.52015.07-2016.0250.542.58043下104(南)67.52016.02-2016.0967.567.503205262016.09-2017.032615.510.5043下107(南)302017.03-2017.093030043下103(南)822017.09-2018.058233.548.50320620.52018.05-2018.1020.520.5043下108(南)392018.11-2019.05391227043下102(南)902019.05-2019.12909003207182020.01-2020.05181801308(西)742020.05-2020.107474014308(DB)422020.10-2021.0142402采煤产量合计(万吨)622.4646577626586.5599585595635642每年掘进煤量(万吨)24242424242424242424掘进进尺规划(米)22500260002700027000270002700027000270002700027000全年产量总计(万吨)646.4670601650610.5623609619659666二、矿井地质东滩井田为石炭二叠系全隐蔽式煤田,在区域构造位置上处于鲁西南坳陷区的东缘。井田位于兖州向斜的轴部,倾角平缓,一般39,平均7,最大18,最小近水平状态。煤系和煤层沉积稳定,标志层明显,井田内未发现岩浆岩。现将井田内地层由新到老顺序分述如下:(一)地层1. 第四系(Q)井田内厚57.26226.34m,平均厚124.61m,东南薄,西北厚。分上、中、下三组。上组厚26.0093.25m,平均厚47.00m,以黄褐、棕色粘土、砂质粘土为主,夹砂砾层6层,透水性强。中组厚28.30163.70m,平均厚61.59m,以灰绿色粘土、砂质粘土为主,夹粘土质砂砾层,透水性弱。下组厚034.00m,平均厚16.28m,以灰白、灰绿色砂质粘土、粉砂及砂砾为主,透水性强,仅发育在井田西北边缘。第四系与下伏基岩呈不整合接触。2. 上侏罗统蒙阴组(J3m)上侏罗统蒙阴组(J3m)残厚150794.86m,全区分布普遍,不整合覆盖于煤系地层之上,东厚西薄,按岩性分为上、下两段。上段最大残厚550m,仅见于在井田东部,在西部则全部遭受剥蚀。岩性为灰、灰绿、褐灰色粉砂岩、细砂岩、泥质岩和粉细砂岩互层,固结良好。下段沉积厚度300400m,一般厚320m,在井田西部遭受不同程度侵蚀。岩性基本上为一套紫红、暗红色厚层状泥质砂岩,夹粉砂岩和泥质岩。底部夹薄层砾岩,分布不稳定。3. 二叠系下统(P11P12)下二叠统下部山西组(P11s)为本区最主要的含煤地层。厚约105.92152.63m,平均133.98m。厚度有一定变化,西北厚,东南薄,遭受不同程度的侵蚀,并出现2、3煤层侵蚀露头。岩性主要由杂色泥岩、灰至灰绿色细中粒砂岩,灰至深深灰色粉砂岩、泥岩,灰至灰白中粒砂岩、细砂岩,深灰色粉砂岩、细砂岩与粉砂岩互层和煤层组成。可采煤层有2、3(3上、3下)煤层,局部可采煤层为2煤,主采煤层为3(3上、3下)煤。本地层与下伏上石炭统太原组呈整合接触。下二叠统上部下石盒子组(P21X)残厚0181.88m,分布在井田的北部和西部,北部保存最厚,东南半部基本上全遭侵蚀。岩性为一套紫红、灰绿、灰黄色的花斑杂色泥岩为主,夹粉砂岩和灰、灰白、灰绿色粗至细砂岩。4. 石炭系中、上统(C23)包括中石炭统本溪组和上炭统太原组。中石炭统本溪组(C2b)厚度变化较大,厚19.867.23m,一般3040m左右,由南向北从东向西逐渐变薄。岩性主要由灰白色至乳白色灰岩、浅灰至灰色铝质泥岩、粉砂岩、和杂色泥岩组成。灰岩多达45层。本地层与下伏中奥陶统马家沟灰岩呈假整合接触。上石炭统太原组(C3t)为本区主要含煤地层,厚174218m,一般180190m左右。沉积稳定,保存完整,未受侵蚀。岩性主要由深灰色至灰黑色粉砂岩、泥质岩、灰色铝质泥岩、灰绿至灰白色中、细砂岩组成,含薄层灰岩10层,煤层24层。可采煤层有16上、17煤,局部可采煤层为6、15上、18上2煤。三灰和十下灰较厚,且稳定,为煤层对比的主要标志层。本地层与下伏中石炭统本溪组呈整合接触。 5. 奥陶系中、下统(O12)煤系地层基地,厚约450750m。下统冶里组,厚约210330m,主要为厚层状白云质灰岩;中统马家沟组,厚约240420m,以灰白色厚层状灰岩为主,夹少量白云质灰岩。区内分布广泛,主要分布在井田南部和西部,与下伏寒武系地层呈整合接触。(二)构造东滩井田位于兖州向斜的核部和深部,地质构造复杂程度属较简单,以宽缓的褶皱为主,伴有一定数量的断裂构造。根据不同勘探阶段施工的钻孔、二维和三维地震勘查资料的统计分析,以及矿井开拓和煤矿生产采掘过程中揭露的地质资料表明,影响采区划分的落差大于15m的断层已经查明或基本查明,波幅大于20m的褶曲已经控制或基本控制。1. 褶皱东滩井田受区域地质构造的制约,井田内地层产状平缓,次一级褶皱普遍发育,致使地层产状不论其走向、倾向和倾角均有较大变化。地层走向大致以北3060东为主,倾向北西或南东,倾角一般39,平均7,最大可达18(断层带除外),最小接近水平状态。次级褶皱大部属宽缓的、短轴的、波状褶皱,背斜向斜相邻相间、定向排列,轴向总的以北东至北东东向为主,井田南端因受峄山断层影响,褶皱轴向转为东西至北西西向。褶皱轴不仅在平面上有弯曲,而且在剖面上有起伏,这种现象可能是受区域构造两组基底断裂的互相干扰、复合的结果。主要发育的褶皱有:C1短轴背斜、C2短轴向斜、C3背斜、C4向斜、C5短轴背斜、C6向斜、C7背斜、C8向斜、C9背斜、C10向斜。井田内主要次级褶皱构造详见表3表3 井田主要褶曲一览表褶曲名称褶曲性质褶曲轴向褶曲长度(m)褶曲宽度(m)褶曲幅度(m)褶皱指数褶曲位置影响程度C1背斜N78W近EW向28501000650.065井田南部第12勘探线C 1-1向斜NWNWW1000300100.033井田东南部第23勘探线C1-2背斜近EW向1800400150.038井田东南部第34勘探线C2向斜NEEEWNWW2860620100.016井田东南部第46勘探线C3背斜N5570E,呈S形弯曲4200900550.061井田中南部第27勘探线主、副井筒位于背斜核部3上煤侵蚀露头C4向斜N3565E,呈反S形弯曲28001000450.045井田中南部第26勘探线4301、4305工作面有影响C4-1背斜NW1100300100.033井田西南部第34勘探线四采区43054309工作面有影响C4-2向斜NW1250300100.033井田西南部第45勘探线四采区43044309工作面有影响C5背斜N75W近EW1600700150.021井田中部第56勘探线4305工作面及四、十四采扩大区有影响C6向斜N75WEWN6080E54001200450.038井田中部第711勘探线十四采区及十四采扩大区有影响C7背斜N35EN7555EEWN80W70001100500.045井田中部第4、5线至第11、12线十四采区、一采区有影响C8向斜EWN45EN70EN 55W55001000500.050井田中部第913勘探线十四采区北部、一采区有影响C8-1背斜NWEWNW,呈S形弯曲2800500200.040井田北部第1315勘探线C8-2向斜NW1200300100.033井田北部第1415勘探线C9背斜N55EEWN60E3400900550.061井田东北部第1417勘探线C10向斜N70EN50E250040055井田东北部第1316勘探线2. 断裂构造本井田经精查补充勘探、二维地震、三维地震勘探,以及经矿井建设和生产阶段发现和证实,落差较大的断层都分布在井田的东部和北部边缘,构成井田和煤田的自然边界。断层以高角度的正断层占绝对优势,按其方向和性质大致分为四组,分别为近南北向至北东向正断层组、北北西向至北西向正断层组、北西西向正断层组、逆断层组。发现落差5m的断层348条,其中落差10m的断层177条,1020m的断层100条,2050m的断层61条,落差50 m的断层16条。另外3煤开采期间揭露出大量断层,总数达244条。各主要断层的特征见表4。表4井田主要断层一览表组别断 层 名 称性质走 向倾向倾角(0)垂直断距(m)控 制 情 况备 注近南 北 向 至 北 东 向 正断层 组峄山断层正N35EN18WW802000基本控制边界一号井东断层正N25EN10WE70060基本控制南东翼北宫村断层正近SNE7050180控制差基本控制东翼北宫村支一断层正N23EE70025基本控制东翼北宫村支二断层正N25EE70010初步控制东翼前屯断层正N55ESE8008基本控制北翼蔡家厂断层正N40ENW8008基本控制西翼F1正N7EW7008基本控制东翼F7正N15EE7008基本控制东翼F8正近SNW70012基本控制东翼F9正N50ESNW70015控制清楚东翼F10正N30EE70010基本控制东翼F11正N50E近EWS70015控制清楚东翼F15正N25EE7009基本控制东翼北 北 西 向 至 北 西 向 正断 层 组滋阳断层正N3065WNE70400基本控制边界宣村断层正N2040WSW70150200初步基本控制东翼F6正N1525WE70080初步控制南翼NF6正N515WW6004.65控制清楚北翼NF8正N15WSW5007.30控制清楚北翼NF9正N20WSNW7004.70控制清楚北翼NF21正N10WSNW5506.80控制清楚北翼F2正N15WW70015基本控制东翼F3正N50WE7007基本控制东翼F4正N20WW7008基本控制东翼F5正N20WE7008基本控制东翼F12正N10WW7007基本控制东翼F13正N30WNE70025控制清楚东翼F14正N10WE70013基本控制东翼F19正N12WW70014基本控制东翼F24正N40WSW70010基本控制东翼北西西向正断层组F16正N60WNE70013控制清楚东翼F17正N60WNE70010基本控制东翼F18正N55WEWN70025基本控制东翼F20正N50WNE70018基本控制东翼逆断层组西章断层逆N3060ENW50020控制清楚西翼西章支断层逆N50ENW5008基本控制西翼F60逆N4060ENW50045基本控制西翼F21逆N50WNE40012基本控制东翼F22逆N60WNE40012基本控制东翼F23逆EWS40022基本控制东翼皇甫断层逆N83WN500100初步控制边界3岩浆岩、岩溶陷落柱井田内没有岩浆岩地层和岩溶陷落柱。(三)煤层井田含煤地层为山西组和太原组,平均厚度319 m。含煤27层,煤层平均总厚度18.77m,含煤系数5.88%。可采煤层计有2、3、6、15上、16上、17、18上2等7层。3煤在大部分地区分叉为3上、3下煤层,3下煤层又分叉为3下1、3下2煤层,3上煤层局部又分叉出3上A煤层。其中3、3上、3下、16上、17煤层全区可采,属稳定煤层,为本区主要可采煤层。3下1煤层属较稳定煤层,大部可采。6、15上煤属不稳定煤层,局部可采。2、3下2、18上2煤属极不稳定煤层,局部可采。以上可采煤层平均总厚度12.92m,其中稳定的主要可采煤层平均总厚度10.58m,占可采煤层总厚度的82%。从煤层厚度级划分,3煤为特厚煤层;3上煤为厚煤层;3下、3下1煤为中厚煤层;2、3下2、6、15上、16上、17、18上2煤为薄煤层。可采煤层情况见表5:55表5东滩井田可采煤层基本情况一览表评价指标煤层编号煤层厚度级全井田厚度可采性指数变异系数稳定程度结构夹石间距2薄煤层0.4694.48极不稳定简单3上厚煤层1.0015.64稳定复杂3特厚煤层1.0011.33稳定复杂3下中厚煤层1.0023.47稳定简单3下1中厚煤层1.0034.80较稳定简单3下2薄煤层0.46113.01极不稳定简单6薄煤层0.4235.89不稳定简单5上薄煤层0.5347.00不稳定简单16上薄煤层0.9819.43稳定简单17薄煤层0.9622.79稳定简单18上2薄煤层0.1051.47极不稳定简单三、矿井水文地质及充水特征兖州煤田属山前缓倾斜平原内的第四系冲积层覆盖的全隐蔽式煤田,其东界为峄山断层,断层东盘为隔水的太古界片麻岩,南、西、北三面以煤层露头为界,并分别被含水丰富的邹西,曹洼,曲阜等奥灰水源地所围。奥灰为煤系基底,正常层序情况下,奥灰水不会补给煤系含水层及其以上的含水层,但浅部奥灰水可能沿峄山、滋阳等大断层导入煤田。由于第四系中组隔水层全区发育,阻隔了其上大气降雨、地表水和第四系上组的下渗补给,故煤田内第四系下组以下的含水层补泄条件均不良,含水层水以静储量为主。(一)自然地理1.地形及水系区内为第四系冲积平原,地形平坦,地面标高+42.46+54.58m,地势由东北向西南逐渐降低,坡度极为平缓。区内主要河流有白马河及其支流泥河,纵贯全区,向南流入南阳湖,皆属季节性河流,主要功能为雨季排水,旱季灌溉则主要利用机井吸取第四系上组水。地表被农作物所覆盖,主要种植小麦、玉米、棉花,间杂有果园、桑园、菜园和苗圃等。白马河全长76km,河床宽10420m,曾测得最大流量为568m3/s(1972年),流量随季节性变化,由干枯断流至洪水泛滥,与第四系有水力联系。区内河流均筑有河堤,其标高为+42.09+69.04m,最高洪水位标高为+39.62m+60.87m。在东滩井田范围内,白马河长7km,并有支流泥河和友谊河,井田内白马河河床宽2090m,河堤经加固后实测标高为+45.50+52.91m。2.气象本区属温带季风区的海洋大陆性气候。据邹城市气象局19592008年气象资料,年平均降水量为708.14mm,年最大降水量1263.8mm(1964年),年最小降水量271.0mm(1988年),月最大降水量523.6mm(1972年7月),日最大降水量321.9mm(1972年7月6日),降雨多集中在78月份。历年平均蒸发量为2010.9mm,年最大蒸发量为2413mm(1966年),年最小蒸发量1800.1mm(1980年)。历年平均气温17.9,年平均最高气温20.6(1964年),年平均最低气温14.1(1969年,1984年);日最高气温40.3(1961年6月21日),日最低气温-18.3(1964年2月17日)。冬季多北风,夏季多南风,最大风速16m/s(1978年2月17日),最大积雪厚度0.24m,最大冻土深度0.27m。(二)矿井水文地质根据岩性、含水介质特征及地下水类型,井田内含水层自上而下可划分为:第四系砂层、砂砾层孔隙承压含水层,侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层,二迭系山西组第3层煤顶、底板砂岩裂隙承压含水层,石炭系太原组第三层灰岩、第十下层灰岩岩溶裂隙承压含水层,本溪组第十四层灰岩岩溶裂隙承压含水层及奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层。 影响矿井生产的各含水层的水文地质特征简述如下:1.含水层(1)第四系砂层、砂砾层孔隙承压含水层 第四系厚度57.26226.34m,平均124.61m。总体变化规律为东薄西厚,电13孔最薄,为57.26m,兴48孔最厚,为226.34m。按颜色、岩性、赋水性,第四系可划分为上、中、下三组。上组:厚26.0093.25m,平均厚度47.00m。岩性以黄褐色、棕色粘土、砂质粘土为主,夹有数层砂砾层,属河流冲积相,砂砾层厚7.1718.40m,平均9.47m。透水性强,含水丰富。静止水位+39.2m,单位涌水量1.788.87L/s.m,水质类型为HCO3-Ca-Na,矿化度为0.37g/L。本组含水层为工农业用水的供水水源。2009年7月,地下水位为+38.05+38.89m。中组:厚28.30163.70m,平均61.59m。岩性以灰绿色粘土、砂质粘土为主,夹粘土质砂砾层,含少量砂姜及铁质结核,属湖泊相。砂砾层厚030.9m,平均14.10m,据Q中-6抽水试验,单位涌水量0.0016L/s.m,透水性较弱,属于弱含水层。2009年7月,地下水位为-22.16 +16.95m。下组:厚034.00m,平均16.28m。仅井田西北部见该组。岩性以灰白、灰绿色砂质粘土、粉砂及砂砾为主,属洪积相、坡积相。较稳定的砂砾有24层,厚10m左右,透水性强,据兴隆庄、鲍店矿资料,含水层赋水性弱至中等。与下伏基岩呈不整合接触。下组含水层补给条件差,以静储量为主。(2)侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层厚150.00794.86m,总体变化规律由西而东厚度不断增大。根据岩性、物理力学性质、颜色等分为上、下两段。上段:最大残厚550m,仅见于井田东部,在西部则全部遭受剥蚀。各井筒揭露的厚度分别为:主井筒184.43m,副井筒223.35m,西风井筒134.50m。岩性以灰白、灰绿、褐灰色粉砂岩、细砂岩及粉细互层为主,间夹泥质岩。根据主井筒和西风井筒检查孔抽水试验,单位涌水量0.00593.752L/s.m(西部赋水性好),静止水位+29.80+33.81m,(西部水位高)水质类型为SO4-HCO3-Na型水,矿化度0.533g/L。下段:厚300400m,在井田西部遭受不同程度侵蚀。各井筒揭露的厚度分别为:主井筒316.20m,副井筒280.45m,西风井筒366.41m,北风井筒350.56m。岩性为一套紫红暗红色的厚层状泥质砂岩,间夹泥岩及少量砾岩。底部夹薄层砾岩或砂、砾岩三层,分布不稳定。根据西风井筒检查孔抽水试验,单位涌水量0.03460.0439L/s.m,静止水位+26.71m,水质类型为SO4-HCO3-K+Na型,矿化度1.348g/L。侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层,赋水性不均一,整体含水微弱,局部富水较好。当岩层具有一定的倾斜或处于构造部位时,裂隙发育,赋水性较好。如西风井筒,位于蔡家厂正断层与西章逆断层之间,地面预注浆孔6个,注浆深度146700m,检查孔穿过侏罗系上统87m时,冲洗液全漏,在深度145.7268.5m抽水,单位涌水量3.752L/s.m,在深度271.7520m抽水,单位涌水量0.03460.0439L/s.m。当井筒掘凿至479.2m时,裂隙极为发育,实测裂隙宽度最大为30mm,无浆液充填,涌水量为54.2m3/h。主副井筒位于C3短轴背斜的近轴部,地面预注浆孔8个,注浆深度130500m,在井深300m左右,张性裂隙较发育,裂隙面内地浆液充填,涌水量分别为8.3m3/h和10.5m3/h。2009年7月,地下水位为-60.12-24.35m。(3)二迭系山西组第3层煤顶、底板砂岩裂隙承压含水层3煤顶板砂岩裂隙承压含水层,厚度7.5341.72m,平均23.78m。西风井筒和北风井筒实见厚度分别为16.22m和16.10m。岩性以灰至灰白色中细砂岩为主,局部相变为细砂岩, 粉砂岩与细砂岩互层。根据勘探资料,井田内部分钻孔的漏失量为漏水至全漏。根据抽水试验,单位涌水量为0.00004690.324L/s.m, 静止水位标高+38.88m,水质属HCO3-Na-Ca型水,矿化度1.135g/L。2009年7月,该含水层水位变化较大,P1-6孔、P1-7孔地下水位埋深接近500m, P1-8孔、P1-10孔水位在+6.69+27.73m。3煤底板砂岩裂隙承压含水层,实见厚度:主井筒19.6m,副井筒16.75m,西风井筒24.22m。井巷揭露一般厚20m左右,最厚达37m。岩性以中细砂岩为主,局部相变成粉砂岩与细砂岩互层。据井田内漏水钻孔分析,整体含水性较弱,但个别地点如北翼回风上山(1983年11月)在-545.0-546.5m揭露时,水量较大,可达52.9m3/h。3煤层顶底板砂岩,在井田内不同地段,赋水性差异较大,主要受构造裂隙发育程度控制。井下观测证实,凡出水地段,裂隙均较发育,尤其在断层附近更加显著。如4301-1运顺,4305-1运顺,C4向斜轴部位,裂隙发育,出现淋水;4301-1轨顺,测点P8向北62.5m处,遇一落差2.0m的正断层,裂隙发育,顶板破碎,出现淋水;43上08面在C4向斜轴部附近中粗砂岩发育,最大涌水量为570m3/h(1999年7月20日);143上09(东)运顺在C8向斜轴部因裂隙发育,最大涌水量为500m3/h(1999年10月27日)。同时,3煤顶底板砂岩裂隙含水层赋水性,还受到岩性控制。一般中、细粒砂岩为主时,赋水性较强;粉砂岩或粉细砂岩互层为主时,赋水性相对比较弱。3煤顶、底板砂岩含水层,以静储量为主,易于疏干。(4)石炭系太原组第三层石灰岩岩溶裂隙承压含水层厚4.3011.20m,平均6.40m。主副井筒实见厚度分别为6.90m和6.30m,层位稳定。上距3上煤底板44.3768.09m。岩性为灰白、深灰色灰岩,含海百合茎、腕足类化石,中部有燧石结核,致密坚硬。单位涌水量0.48L/s.m,静止水位标高+37.50m,水质属HCO3-Na型水,矿化度1.32g/L。井下所见,裂隙不太发育,且大多充填方解石脉,勘探时10个钻孔漏水,漏失量为漏水全漏。矿井实见最大涌水量115.2m3/h(1986年6月26日,地点十四采轨道巷,标高-547.3m)。第三层灰岩以静储量为主,可以疏干。(5)石炭系太原组第十下层灰岩岩溶裂隙承压含水层厚2.567.53m,平均5.37m。主井筒实见厚度7.30m。岩性为深灰色灰岩,致密坚硬,含较多化石,并具燧石结核,下部含较多的泥质条带。岩溶裂隙不发育,主井筒和清理斜巷揭露时无水。第十下层灰岩属岩溶裂隙承压含水层,以静储量为主,可以疏干。2009年7月,地下水位为-180.43-97.19m。(6)石炭系本溪组第十四层石灰岩岩溶裂隙承压含水层该含水层厚2.5016.89m,平均6.5m。岩性为灰白色灰岩,含腕足类、海百合茎化石,层位稳定。根据抽水试验,单位涌水量为0.0005150.001229L/s.m, 静止水位标高-106.67-20.91 m,水质属SO4-HCO3-Na-Ca型水,矿化度1.214g/L。2009年7月,地下水位为-198.94+2.97m。(7)奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层厚450730m。岩性为灰、青灰色厚层灰岩,致密坚硬,间夹黄色泥质灰岩,含腕足类化石。据井田内钻孔抽水试验,单位涌水量为0.0009450.039665L/s.m,静止水位标高+22.40+34.82 m,水质属SO4-HCO3-Na-Ca型水,矿化度1.379g/L。2009年7月,地下水位为+12.99+28.85m。2.隔水层(1)第四系中组隔水层组中组厚28.30163.70m,平均61.59m。岩性以灰绿色粘土、砂质粘土为主,夹粘土质砂砾层,含少量砂姜及铁质结核。据统计,粘土类厚度占本组厚度的75.1%,较稳定的粘土层有45层,厚23.675.5m,平均42.4m,且单层粘土厚度较大,可塑性较高,因而本隔水层组隔水性能良好,能有效地阻隔第四系上组水和大气降水的入渗补给。(2)下石盒子组隔水层组厚度0181.88m,分布于井田的北部及西部,岩性为紫红、灰绿色的花斑状杂色粘土岩为主,间夹粉砂岩及灰白、灰绿色砂岩,底部普遍发育厚5m的底砾岩。本组隔水性能良好。(3)太原组泥岩、铝质泥岩隔水层组太原组三灰至十下灰平均间距110m。主要由灰深灰色粉砂岩,棕深灰色铝质泥岩、泥岩和灰深灰色中细砂岩组成,中夹薄层不稳定灰岩6层和薄层不可采煤层11层。其中泥岩、铝质泥岩为良好的隔水层组,可有效地阻隔三灰与十下灰含水层之间的水力联系。(4)17煤到十四灰泥岩、铝质泥岩隔水层组 17煤到十四灰平均间距29.5m。主要由灰深灰色铝质泥岩、细砂岩、粉砂岩组成,中夹薄层不稳定灰岩2层和薄层不可采煤层4层。其中铝质泥岩为良好的隔水层组,可有效地阻隔十下灰与十四灰含水层之间的水力联系。(5)十四灰至奥灰铝土岩、泥岩隔水层组 十四灰至奥灰间距2.516.89m,平均6.50m。主要由铝土岩和铁质泥岩组成,为良好的隔水层组。正常地段,可以有效地阻隔奥灰与十四灰的水力联系。但在隔水层组较薄处或断裂构造发育部位需引起重视。开采下组煤时,应该进行深入研究。3.断层导水性据精查补充勘探资料,结合邻近矿井地质资料,对矿井边界断层的导水性分析如下:(1)东部边界峄山断层走向NW30NE30,倾向W,倾角70,落差2000m。井田内煤系地层与对盘太古界片麻岩接触。据简易水文资料,钻孔冲洗液消耗量仅0.020.24m3/h,裂隙不发育,属于弱透水隔水边界。但应注意,断层导水性在空间上变化。据南屯矿矿井地质报告(1988),峄山断层在南屯井田范围内为导水断层。(2)北部边界滋阳断层走向NW30NW65,倾向NE,倾角70,落差400m。中段被宣村断层及北宫村断层切割。井田内煤系地层与曲阜井田的侏罗系上统蒙阴组对接。据简易水文资料,钻孔冲洗液消耗量仅0.020.24m3/h,属于不均一透水边界。(3)南部边界皇甫断层 走向NW83NE60,倾向N,倾角50,落差0100m。据简易水文资料,穿过断层的钻孔漏水量为0.050.45m3/h,属于弱透水边界(南屯矿矿井地质报告,1988)。(4)西北部、西部、西南部边界作为人为边界,东滩矿分别与兴隆庄、鲍店、南屯矿相邻。由于这3个浅部矿井先行开采,东滩矿受浅部矿井排水影响,局部地区已形成侏罗系红层水位降落漏斗。井田范围内的断层以高角度的正断层为主,采掘生产揭露的各条断层基本不导水。4.各含水层之间水力联系从矿井边界断层导水性分析看,东滩井田东部、南部和北部边界近于隔水,西部边界受疏干影响,补给量不大。因此,从平面上看,东滩井田水文地质条件相对简单,补给来源不足。开采上组煤时,下部含水层均接受上部含水层的弱渗透补给。红层水的补给来源,目前分析有两种:一是第四系上组砂层及中组砂层含水层的弱渗透补给。二是井田内个别封孔质量差的钻孔,可能使第四系与红层直接连通。3煤顶板砂岩水主要是顶板砂岩剥蚀天窗区,接受红层水的直接补给或其他途径的间接垂向补给。开采下组煤时,十下灰、十三灰、十四灰等各含水层主要接受奥灰含水层的越流弱补给。(三)相邻矿井开采充水现状及对本矿的影响(1)南屯煤矿 南屯矿井开采3煤,矿井充水含水层有3煤顶板砂岩、红层和三灰,水文地质条件属中等类型。矿井正常涌水量414492m3/h,最大涌水量为732m3/h,回采工作面最大涌水量412.8m3/h。从矿井涌水量构成分析看,红层水为矿井主要充水来源,突水点涌水量一般60120m3/h,最大412.8m3/h。由于矿井边界皇甫断层落差为0100m,从地质条件分析,南屯矿与东滩矿侏罗系红层实际上连为一体。据长期观测资料,受南屯矿先期开采影响。侏罗系红层水位大幅度下降,降压漏斗中心位于南屯井田3煤开采区,因而某种程度上,南屯矿开采3煤对东滩矿侏罗系红层起到一定疏干降压作用。(2)鲍店煤矿 鲍店矿开采3煤,矿井充水含水层有3煤顶底板砂岩、红层和三灰及第四系下组砂层,矿井充水条件比较复杂,水文地质类型属于中等。建井期间,矿井最大涌水量为705.0m3/h(1984年)。投产以后,矿井的正常涌水量为453.8575.1m3/h,最大涌水量为714.6m3/h。涌水方式以采后涌水为主。东滩矿与鲍店矿属人为划定的边界,因而鲍店矿开采3煤对东滩矿侏罗系红层和第四系下组砂层起一定疏干降压作用。(3)兴隆庄煤矿兴隆庄矿开采3煤,矿井充水含水层有3煤顶底板砂岩和三灰以及第四系下组砂层,矿井充水条件比较简单,水文地质类型属于简单。矿井的正常涌水量为224.34m3/h,最大涌水量为451.98m3/h,回采工作面最大涌水量为100.56m3/h,掘进过程中三灰最大涌水量58.0m3/h。涌水方式以回采工作面老塘涌水为主。东滩矿与兴隆庄矿属人为划定的边界,因而兴隆庄矿开采3煤对东滩矿起一定疏干降压作用,尤其对第四系下组砂层影响更明显。(四)矿井充水特征1.地表水体与矿井开采的关系区内为第四系冲积平原,地形平坦,地面标高+42.46+54.58m,地势由东北向西南逐渐降低,坡度极为平缓。井田内无自然湖、人工湖和水库。主要河流有白马河及其支流泥河和友谊河,皆属季节性河流,主要功能为雨季排水,旱季灌溉则主要利用机井吸取第四系上组水。在东滩井田范围内,白马河长7km,井田内白马河河床宽2090m,河堤经加固后实测标高为+45.50+52.91m。受采动影响,井田内还分布有大面积的地表塌陷积水区。塌陷区与第四系含水层有直接的水力联系,积水范围受降水量的影响较大。矿井现开采第一水平-660 m,主采煤层埋藏深,距地表深度大于500 m,开采煤层上覆地层厚,因此地表水系对矿井的开采无充水水害影响。2.含水层充水特征(1)第四系含水层充水特征由于煤层埋藏深,以及红层地层和下石盒子组隔水层组的阻隔,第四系含水层对矿井开采无充水影响。(2)侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层充水特征侏罗系上统蒙阴组砂岩不整合覆盖于煤系地层之上,是3层煤回采时的间接或直接充水含水层。该含水层赋水性不均一,整体含水微弱,局部赋水性较强,富水层段主要位于红层中下部紫红色中粗砂岩段,富水区多集中

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