水文地质类型划分报告

1、大竹县中华乡桂花村煤厂矿井水文地质类型划分报告大竹县桂花村煤厂生产技术科2010年9月20日目 录1 序言.1 主要目的和任务.1 主要目的. 11.1.2 主要任务.11.2 矿井地质、水文地质研究程度.113 工作概况及质量评述.22 矿井概述.32.1 矿井所在位置及交通.32.2 自然地理.42 地形地貌及水系. 4 气象及地震.42.3 资源储量.42.4 矿井开采方法及开采影响范围.43 地质条件.53.1 地层.53.1.1 区域地质概况.5.1 地层.5.2 煤系地层.63.2 地质构造.64 区域与矿井水文地质条件.64.1 水文地质.65 矿井开采充水性与防治水工作.75.

2、1 矿井充水源和充水通道分析.75.1.1 充水水源.75.2 井田及周边老空区分布及积水状况.85.3 封闭不良钻孔与突水性.85.4 矿井涌水量.85.5.2 井下防治水.95.5.3 井下排水.105 探放水 .116 矿井水文地质类型划分.126.1 水害对矿井开采影响程度评价.126.1.1 受采掘破坏或影响的含水层及水体.136.1.2 矿井及周边老空水分布状况.13 矿井涌水量.136 突水量.136.2 防治水工作难易程度评价.136.3 矿井水文地质类型划分.141.1 主要目的和任务 主要目的 本报告依据大竹县桂花煤矿矿井现状，对矿井充水因素、涌水量构成、矿井开采受水害影响

3、程度等水文地质条件因素进行分析研究，并对前期开采己经产生的水文地质问题进行现状评估，以此末确定大竹县桂花煤矿矿井水文地质类型，指导矿井防治水工作，通过采取有效的防治水措施，确保大竹县桂花煤矿平安生产。同时为矿山合理开发利用矿产资源、防治矿井水害提供技术依据，也为有关部门开展矿山平安管理提供科学依据。1.1.2 主要任务 本工程研究完成的主要任务有以下几个方面： 1对大竹县桂花煤矿以往地质和水文地质工作进行评述； 2对井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征进行研究分析； 3查明矿井充水因素、井田及周边老空区分布状况； 4对矿井涌水量的构成、主要突水点位置、突水量及处理情况进行分析； 5对

4、矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度进行评价； 6对矿井水文地质类型进行划分并提出防治水工作建议。1.2 矿井地质、水文地质研究程度 自上世纪90年代至今，前人对该区地质、构造、矿产、水文地质、工程地质做了一定的研究工作，本报告主要依据?大竹县光明井田地质报告?，以上成果较系统地阐述了报告编制区的地质与水文地质环境条件以及矿山工程建设概况，为本报告编制工作提供了根底资料，根本能满足大竹县桂花煤矿矿井水文地质类型划分报告的编制要求。13 工作概况及质量评述 大竹县桂花煤矿于2021年6月开展矿井水文地质类型划分报告编制工作。接受任务后，我生产技术科立即组建了工程小组，确定了工程负责人。本次

5、报告编制工作于2021年6月中旬正式开始，至2021年7月底结束，历时1个多月。 报告编制工作在矿山建设工程初步分析和现场踏勘的根底上，首先全面搜集和研究了报告编制区内己有的根底地质、矿床地质、水文地质以及矿产资源开发利用方案等相关资料，开展了矿山水文地质条件调查。1、收集利用资料：共收集资料10份和图件4份：其中根底地质资料1份，煤炭资源开发利用方案1份，技术改造初步设计说明书1份，平安验收评价报告1份，探放水设计1份，2021年度防治水工作方案l份，平安评估报告1份，环境评估方案资料1份，矿井涌水量台账1份，矿井水文地质图1份，井上下对照图1份，矿井采掘工程平面图1份，矿井排水系统图1份及

6、其他相关图件。 2、地质与水文地质条件调查：矿区自然状况调查，包括地形、气象、水文、植被等；矿山概况调查包括矿山建设规模及工程布局、设计生产能力、效劳年限，矿产资源储量、矿床特征、矿床开采技术方案等；矿区地质环境背景调查包括地层、岩性、地质构造、水文地质、工程地质等，调查重点是矿区工程地质特征及矿山水文地质特征及规律。 3、综合研究：在系统分析报告编制区的地质与水文地质条件的根底上，对矿井充水因素、涌水量构成、矿井开采受水害影响程度等水文地质条件因素进行分析研究。并对前期开采己经产生的水文地质问题进行现状评估，以此来确定大竹县桂花煤矿矿井水文地质类型，指导矿井防治水工作，通过采取有效的防治水措

7、施，确保大竹县桂花煤矿平安生产。同时为矿山合理开发利用矿产资源、防治矿井水害提供技术依据，也为有关部门开展矿山平安管理提供科学依据。2 矿井概述2.1 矿井所在位置及交通 大竹县桂花煤矿位于位于大竹县中华乡桂村6组。矿区地理坐标：东经107°0332107°0744，北纬30°4807。 从煤矿乘汽车4km可到中华乡，再从中华乡乘汽车9km可到大竹县城，交通较为方便。 根据?达州市小煤矿资源整合方案的复函?确定意见，将大竹县中华乡桂花煤矿由3万吨扩能至9万吨。表2-1 大竹县桂花煤矿开采范围坐标一览表拐点号XY开采深度开采煤层1341325036419195+38

8、7m0m三夹连内正连23412920364199153341425836420600434154703642055534158053642025563141625364197752.2 自然地理2 地形地貌及水系 矿区及四周为低山丘陵，海拔标高一般在+382m+480m之间，平硐井口标高+382m，明斜井井口标高+396m。华蓥山位于矿田西部，与本井田关系不甚密切，但它为一个屏障，阻碍着矿田直接往西修建公路、铁路。井田内无大的河流，但有小溪2条，每条小溪均从分水岭开始沿倾向横切整个煤系地层注入清河中，最大流量3m33/s。 气象及地震1、气象矿区属亚热带湿润季风气候，气候温暖。年平均气温161

9、8，无霜期300天左右，年最大降雨量1160.0mm，月最大降雨量492mm，日最大降雨量187.7mm，降雨以夏季最多，春秋次之，冬季最少。2、地震根据国家地震局1990年编制的?中国地震列度区划图?达州市为六度区。2.3 地质构造大竹县桂花煤矿矿区位于华蓥山煤田华蓥山背斜北段东翼，呈单斜构造。走向北2030°E，倾角2832°，北陡南缓，浅陡深缓，无大的断裂、褶皱，构造简单。2.4 矿井开采方法及开采影响范围1、矿井开采方法 该矿井主要采用走向长壁退式采煤法，放炮落煤工艺，单体液压支柱和柱帽配合，走向棚顶板支护；煤层顶底板岩性中等，一般顶板随采随落，因此采用全部垮落法管

10、理顶板，最大控顶距，最小控顶距m，放顶步距lm，回柱方法为人工分段回柱。 2、开采影响范围 大竹县桂花煤矿开采煤层为倾斜薄煤层，现设计开采水平为+100m，距离地面最小垂高282m，井下开采对地面无影响。3 地质条件3.1 地层3.1.1 区域地质概况 .1 地层区内出露地层由老到新为三叠系中统雷口坡组T2L、三叠系上统须家河组T3xj、侏罗系下统珍珠冲组T1ZH、侏罗系中、下统自流井组J1-2Z、侏罗系中统新田沟组J2X、沙溪庙组J2S。含煤地层为三叠上统须家河组T3xj。根据区域地质资料，本组划分为七个段，其中一、三、五、七段T3xj1、T3xj3、T3xj5、T3xj7为含煤段，主要岩性

11、为深灰色泥岩，夹粉砂岩，并有厚度不等的细中粒砂岩，含煤层、煤线；二、四、六段T3xj2、T3xj4、T3xj6为砂岩段，岩性为灰色厚层状细中粒砂岩，偶夹不稳定的泥岩透镜体，局部见砾石。矿井开采煤层位于须家河组第三、五段T3xj5，俗称中煤组。第五段T3xj5一般厚75m，该段按岩性组合等特征可细分为五个亚段，即T3xj5-1T3xj5-5，其中T3xj5-1、T3xj5-3、T3xj5-5三个亚段主要为深灰色泥岩、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩；T3xj5-2、T3xj5-4为灰色中厚层状细中粒砂岩。本段上部T3xj5-3含区内可采煤层双连煤层。.2 煤系地层 该矿所采三连煤层位于T3xj5含煤段下部

12、，为井田内主采煤层，煤层位于须家河组第五段T3xj5，下距须家河组第四段砂岩约3-6m，该煤层结构复杂，总厚度0.3m，一般0.3m左右，由3个分层组成，分上下两层煤中夹矸石一层厚度0.2-0.6m故名三连煤层，结构特征明显，煤层可采最大厚度0.6-0.9m，倾角2832°，在矿区开采范围内厚度稳定，均可采。3.2 地质构造矿区位于华蓥山煤田华蓥山背斜北段东翼，呈单斜构造，走向北东2030°，倾向110120°，倾角2832°，北陡南缓，浅陡深缓，据调查，矿区及附近区内无大的断裂、褶皱，地质构造简单。4 区域与矿井水文地质条件4.1 水文地质(一)地表水

13、区内无大的地表水体，大气降水是唯一补给源,水流排泄较快，地表迳流条件较好。沟谷水流出矿区后，进入大竹清河，再汇入御临河，属渠江水系。(二)矿井主要含水层与隔水层1、矿井主要含水层：对三夹连煤层开采有充水影响的是须家河组第四-六段T3xj4-6砂岩裂隙含水层，该含水层厚约80-160m，在地表呈宽条带分布在斜坡地带，地表调查泉、井出露少，富水性不强；另外须家河组第五段T3xj5的砂岩含水层影响较小，局部有影响。2、矿井主要隔水层：须家河组第五段T3xj5以上泥岩，砂质泥岩或细砂岩的煤层顶板为主要隔水层。(三)断层、钻孔导水1、断层：矿区范围内无大的断层2、钻孔：矿区范围内无钻孔。(四)老窑及采空

14、区积水本区煤层露头一带多有小煤窑老窑分布，当时都是在煤层露头处采掘，沿煤掘进，开采浅部煤层。在矿区范围内有大面积采空区存在 ，老窑及采空区积水对矿井开采有较一定的影响。(五)矿井涌水类型及涌水量矿区属以砂岩裂隙充水和老空区水为主的水文地质条件简单的类型。据储量报告提供的数据， +252m水平生产时矿井正常涌水量为30-50m3/h，最大涌水量60m3/h。(六)矿井涌水量预测经计算预测，矿井开采±0m水平时，矿井正常涌水量为70m3/h，最大涌水量90m3/h5 矿井开采充水性与防治水工作5.1 矿井充水源和充水通道分析5.1.1 充水水源 所谓矿井充水水源就是在开采采区或工作面的地

15、质、水文地质和采矿资料的根底上，根据上述各种因素对采区或工作面充水影响的一般规律进行分析，排查每一个因素对工作面充水的影响，以确定其充水水源。根据出水点水量及出水形式淋滴水 结合该矿井及周边矿井的实际生产情况，对出水水源进行初步分析。 从大竹县桂花煤矿开采资料揭示，矿井范围内无大的地表水体，井下水源均为煤层渗透水，无大气直接补给水源。5.2 井田及周边老空区分布及积水状况 井田范围内无大的地表水体，矿井原生产水平都有排水设备，水平延伸留设水平隔水煤柱，对先生产水平开采无影响。5.3 封闭不良钻孔与突水性 该井田主要开采三夹连，内正连煤层。其开采深度在上+382m+252m水平，属于浅层开采，在

16、生产过程未施工过钻孔，故不存在封闭不良的钻孔及钻孔突水的情况。5.4 矿井涌水量 该矿井涌水量较小，矿井正常涌水量为60m3/h，矿井水经排水沟进入+252m水仓集中排放。根据该矿建井开采至今涌水量观察，60m3/h，最大涌水量90m3/h。5.5 防治水技术手段与工程设施及实施效果状况5.5.1 地面水灾预防处理措施 1地测人员对井田范围内地表水，周围矿井的水文地质情况进行了调查，并在水文地质图上标注开采范围积水等情况；2该矿工业广场旁有一条小河沟，在雨季到来之前对排水沟进行了一次全面整修和清淤，以保证地表积水能顺利通过矿区；3做好防汛的思想准备，汛期到来之前准备了充足的封井材料，防止洪水浸

17、入井下，设置防汛抢险专用材料库专人管理；4在四月份将避雷设施接地极全部测试完毕，确保合格；5在进入雨季之前将水泵、闸阀、变压器、电缆等排水设施进行了检修确保完好，并进行一次联合排水试验。5.5.2 井下防治水1掌握详细的水文地质资料，采掘时遇有老空、老嗣或有疑问的井巷时必须坚持“有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原那么，探水孔的布置和超前距离，应当根据水头上下、煤岩层厚度和硬度以及平安措施等在探放水设计中具体规定；2在各生产水平设置消防材料库，库内备了足量红砖、黄沙、水泥等材料以备急用；3井下采掘工作面及各泵房附近都设置 ，保持通信畅通；4采掘工作面或其它地点发现煤湿、淋水、出汗、挂红，顶板

18、来压，底板渗水等透水征兆时，立即停止工作，撤出所有受水害威胁地点的人员，及时汇报矿调度室、矿长、技术负责人，采取针对性措施防止事故扩大化； 5采掘工作面接近可能积水的巷道，老空及其它可能出水地段时编制平安技术措施进行探水，探水前要加固工作面支柱，探水时如发现钻眼流水增大或有臭味停止打钻，不得拔出钻杆，待人员撤至平安地点，并做好放水准备工作后，再进行放水工作，放水时根据矿井排水能力，水仓容量控制放水眼的流量。遇有水量突然变化时，立即汇报矿调度室，采取措施进行处理；6正确标定井下工作人员的避水灾路线，遇水灾时能及时、迅速有效地撤出井下人员至地面。井下所有拐弯点都挂有避灾路线指示牌，并注明方向；7矿

19、长亲自抓组织落实，分工明确责任到人，加大投入，按照所制定的?2021年防治水专项措施?要求，认真落实，严格把关。加大现场管理力度，发现问题及时处理，不留后遗症。做到工作有部置，有催促，有检查，有落实，把矿井防治水专项措施落实到实处。5.5.3 井下排水 1、矿井建立完善的排水系统，并保持双回路供电； 2、井下排水泵，具备工作、备用和检修的水泵，工作水泵能在20h内排出矿井24h的正常涌水量；备用水泵的能力不小于工作水泵的70，工作和备用水泵的总能力，能在20h内排出矿井24h的最大涌水量；检修水泵的能力不小于工作水泵能力的25； 3、排水管具备有工作和备用水管，工作水管的能力能配合工作水泵在2

20、0h内排出矿井24h正常涌水量，工作和备用水管总能力配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量； 4、配电设备同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开开工作和备用水泵； 5、水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路经常检查和检修。特别在雨季以前全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，发现问题及时处理； 6、矿井的所有水仓、水沟经常清理，保持水沟畅通无阻； 7、在+100m 和+252 m水平建立主付水仓，水仓总容积1860m3，1250 m3设置中央泵房，+100水平有二台DM155-30×8水泵，一台工作，一台备用和D85-45×

21、6型水泵1台检修工，水泵技术参数为流量 Q=155m3/h，扬程H240m和270m。配防爆电动机功率315KW，电压380V，排水管路选用DN219；+25水平有二台DM155-30×8水泵，一台工作，一台5 探放水 l、矿井做好水情水害分析预报，坚持“有掘必探，先探后掘的探放水原那么。探水或接近积水地区掘进前编制探放水平安技术措施，并采取防止瓦斯和其他有害气体等平安指施。 2、采掘工作面遇到以下情况之一时进行探水： 1接近含水层、导水断层时； 2接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时； 3翻开隔离煤柱放水时； 4接近有出水可能的钻孔时； 5接近其他可能出水区时。 3、探水作业

22、前的准备工作 在安装钻机探水前，必须遵守以下规定： 1“加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好巩固的立柱和拦板。其目的是为保持探水地点巷道的稳定性。水压大时，避兔发生冒顶和片帮事故，还可以在立柱上固定套管，防止被水冲击，扩大水情； 2“清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水设备。钻眼透水后，使水沿水沟流走或排走，防止水流冲动浮煤和支架发生堵塞，改变水流路线而引起其他灾害； 3“在打钻地点或附近安设专用 遇到水情紧急，便于及时报告矿井调度室，尽快采取相应措施； 4“测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。这

23、时所谓主要探水孔，是指有目的地探水，即明知前方有积水，在探放时，测量人员根据设计要求，测定探水地点的坐标与标高，确定钻孔的方位、角度、深度；负责探放水员，根据测量人员提供的要求施工，这样易于到达设计要求，顺利地将水放出。 4、采掘工作面进行探放水工作时，编制探放水平安技术措施后，按照措施要求进行施工； 5、采用打超前钻孔放水时，发现煤岩松软，片帮来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及顶钻异状时，必须停止打钻，但不得拔出钻杆；现场班、队长、平安检查员立即向矿调度室报告，并派人监测水情，出现情况危急时，立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施进行处理； 6、用打钻探放老空区水时，预计到可能有瓦

24、斯或其他有害气体涌出，有专职瓦斯检测员或矿山救护人员现场盯班，检查空气成分； 7、采用钻孔放水前，查明了大致的积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水量。放水时，设专人监测钻孔出水情况，测定水量、做好记录；假设水量突然变化，及时处理，并立即报告矿调度室。6 矿井水文地质类型划分6.1 水害对矿井开采影响程度评价 根据我国的矿井水文地质特征和主要影响因素，并依据?煤矿防治水规定?表2-1所列内容，来评价水害对桂花煤矿矿井生产影响的大小，并进行等级划分。6.1.1 受采掘破坏或影响的含水层及水体 大竹县桂花煤矿从矿井建成到开采至今，矿井末施工过水文孔，建矿至今无水害事故，未发生突水、透水事故，水文地质类型类别为“简单。6.1.2 矿井及周边老空水分布状况 大竹县桂花煤矿老空区积水，水平延伸均配置完善的排水系统，切水平延伸均留设水平防隔水煤柱，矿井开采至今未发生突水事故。采掘过程中必须坚持“有疑必探，先探后掘的原那么，确保矿井的安主主产，建议水文地质类型划分为“简单。 矿井涌水量考虑矿井正常涌水量和最大涌水量两个指标，我国西北地区矿井涌水量明显偏小，因而分类表中西北地区矿井涌水量界线值不同于其他地区。根据大竹县桂花煤矿提供的?矿井涌水量预计说明书?大竹县桂花煤矿矿井正常涌水量60m3/h，最大涌