矿井水文地质分析报告

.郑州嵘昌集团宏鑫煤业有限公司矿井水文地质分析报告 为认真落实煤安监司函办201716号国家煤矿安全监察局办公室关于开展煤矿水文地质类型统计分析工作的通知，我矿组织相关专业技术人员对矿井水文地质进行全面分析。 一、矿井基本情况 郑州嵘昌集团宏鑫煤业有限公司位于登封市告成镇苇园沟村境内，距登封市16公里，是郑州嵘昌集团实业有限公司的全资子公司，井田东西长1650m，南北宽300-800m，井田面积0.767km2。主要开采二1煤层，平均煤厚4.2米，煤层倾角8-12，保有地质储量166.25万吨，可采储量65.28万吨。矿井设计生产能力15万吨/年，确定生产能力13万吨/年，服务年限3.4年。矿井为瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为5.81m3/t,绝对瓦斯涌出量为1.21m3/min,煤尘具有爆炸危险性，煤层属类不易自燃煤层；水文地质类型划分为中等类型，矿井设计正常涌水量50m3/h，最大涌水量100m3/h，实际正常涌水量15m3/h，最大涌水量30m3/h。 矿井开拓方式采用三立井单水平上下山开拓，三立井为主井、副井、风井，其中主井井深142m,井筒直径3.8m，凝土浇筑，井筒装备有2.0t双箕斗，内设梯子间，兼做矿井安全出口；副井井深138m,井筒直径3.0m，凝土浇筑，井筒装备有1.0t单罐笼；风井井深128m，井筒直径4.2m，凝土浇筑，井筒内设梯子间，兼做矿井安全出口。 二、矿井采掘布置现状矿井以+185m水平为界，共布置两个采区，分别为11采区和21采区；其中11采区无采掘作业活动，21采区为生产采区，目前，21采区有一个21091采煤工作面和一个21071上副巷掘进工作面。21091工作面采用走向长壁后退式采煤法，ZH1600/16/24Z型整体顶梁悬移支架支护，剩余走向长90m，倾斜宽80，平均煤厚4.5，可采储量4.2万吨，可采期4个月；21071上付巷掘进工作面采用II#工字钢支护，巷道断面6.16m，采用人工手镐掘进的方式掘进，掘进工作面设计长度260m、现已掘进50m，目前，处于停掘状态。三、矿井水文地质资料现状分析大气降水、地表水及第四系潜水因素分析大气降水是地下水的主要补给来源，通过基岩裂隙及松散堆积物空隙渗入地下，在裂隙沟通的情况下进入矿坑，矿井涌水量受大气降水季节变化影响具有明显的动态变化特征。本区为低山丘陵地形，地面坡度较大，冲沟发育，大气降水迳流排泄条件好，无常年性地表水体。区内第四系地层以坡积、洪积及冲击于沟谷、坡脚处，厚度较小，岩性复杂，富水性差。加之下部石盒子组隔水层较厚，地表水及第四系潜水对二1煤层开采无影响，仅在井筒揭穿该层段时有少量淋漓现象。1、 大气降水 大气降水的补给： 本区为大陆性半干燥气候区，大气降水多集中在79月份，补给时间较短。虽然区内基岩出露条件较好，但因地形高低起伏变化较大，地表迳流、排泄条件好，其渗入补给作用弱，补给量有限，加之二1煤层顶板有较厚的隔水层的阻隔，故一般情况下，大气降水对开采二1煤层影响不大。地下水迳流补给：受各含水层储水条件（或水压力状态）的改变、及隔水层厚度变化和矿区范围内断裂构造的影响，各主要含水层之间常常发生水力联系，形成含水层之间的补给即地下迳流的补给或“越流”补给。由于F5断层的存在，使区内煤层层位与区外寒武、奥陶及太原组灰岩含水层岩段相对接并产生水力联系，使得边界及开采区水文地质条件复杂化。生产中当开拓回采井巷接近断层时，应采取先探后采等防水措施，并留设足够的防水煤柱，以确保矿井安全生产。2、老空、老塘水本矿区浅部为二1煤层采空区，推测会积存有老空老塘水。其浅部采空区是威胁矿井后期生产的潜在危险因素，当顶板冒落破裂带与矿坑相沟通时，将会危及矿井生产安全。3、 地下水（1）第四系冲洪积含水层水：该含水层透水性较强，富水性差别较大，但静储量较小，对矿井无威胁。（2）二1煤层顶板直接充水含水层水，岩性为深灰色含生物屑泥晶灰岩，含燧石团块，具裂隙和溶蚀现象，含水不均，富水性和导水性较强，厚度714m，平均厚7.40m左右。煤层采动后主要通过含水层断面以渗入形式进入矿坑，易于疏排，对矿井安全生产影响不大。（3）矿区内发育的断裂构造主要为中部的F9、F10和矿区边界附近的F5断层，断层走向均呈北东向。其中，F10落差3070m，使下盘煤层层位与上盘的二叠系碎屑岩段相对隔水层对接，而上盘煤层层位与下盘太原组的灰岩含水层岩段相对接；F5断层落差2080m，使区内煤层层位与区外寒武、奥陶及太原组灰岩含水层岩段相对接，构成矿区南部的供水边界；一般情况下，在较大的断裂构造形成过程中，由于受应力牵引、拖拉作用而在断裂带两次形成较密集的羽状断裂，破坏了底层的连续性，使各个含水层间产生不同程度的水力联系。同时，断裂破碎带为地下水的运移、富集提供了通道和空间场所。因此，推测在F10、F9和F5断层及其附近为地下水的相对强迳流带或相对富集区。生产中当井巷接近上述断层时，应采取先探后采等防水措施，并留设足够的防水煤柱，以确保矿井安全生产。正常情况下不会直接对矿井充水，对二1煤层开采威胁不大。 四、存在问题（1）矿井存在较大面积的采空区，势必成为本矿矿井充水的隐患。查明采空区的分布状况和积水情况，彻底排除隐患，并制定相应的防水措施，尤其在雨季更要加大水害防治工作。（2）随着未来采空区的不断扩大，地面会出现裂缝、塌陷现象，因此应将强对地表情况的跟踪观测和治理，及时回填地面裂隙和塌陷区。五、措施及建议 针对以上存在问题，在今后生产过程中，掘进工作面施工前采用瞬变电磁超前物探，坚持大钻探、小钻验的原则，通过图纸资料综合分析摸清水患“异常区”、低阻区范围和突水影响程度。同时对本矿井采空区积水范围、积水量和积水标高及时填图，采掘工作面做到采掘前水害资料清晰、安防措施到位。采掘作业施工当中坚决执行“预测预报、有疑