鑫隆矿井水文地质类型划分报告

山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》评审意见书山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司

2011年5月12日

山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》评审人员花名表职 务姓 名日期备注矿 长总工程师安全副矿长评生产副矿长通风副矿长审机电副矿长人调度室主任机电科科长员技术科科长通风科科长安监科科长地测科科长会审意见详见《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水水文地质类型划分报告评审意见》

山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》评审意见书为做好煤矿防治水工作，确保煤矿安全，根据国家煤矿安全监察局下发的《煤矿防治水规定》要求，山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司委托山西省煤炭地质114勘察院于2011年5月编制了《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》（以后简称报告），以作为防治水工作的依据。山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司总工程师组织机电、通风、生产、技术、地测等相关部门于2011年5月12日对报告进行了评审，形成评审意见如下：一、矿井概况（一）矿井地理位置山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司井田位于中阳县城北约3km处的城关镇庞家会村一带，行政区划隶属中阳县城关镇管辖。井田地理坐标为东经111°09/49〃Tll°12/30〃，北纬37°20/31〃-37°23/37〃井田范围由7个拐点坐标依次连线圈定1954北京坐标系1954北京坐标系X=4140300.00X=4140300.00X=4138000.00X=4138000.00X=4134950.00X=4134550.00X=4137500.00Y=19514500.00Y=19517500.00Y=19517500.00Y=19518450.00Y=19517500.00Y=19516650.00Y=19515180.00开采深度由540—1160m标高,井田南北长约5.75km，东西宽约3.95km。（二）矿井基本情况根据山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】45号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》，中阳县鑫隆煤源有限公司为单独保留矿井。山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司原为中阳县鑫隆煤源有限公司，隶属于中阳县鑫隆煤源有限公司，井田面积为13.4026km2，批采4、6、10号煤层，生产能力为90万t/a,兼并重组后批采4、5上、6、10号煤层（附件4、5、6），生产能力为90万t/a，井田范围与兼并重组前相同，整合主体为山西桃园腾阳能源集团有限责任公司。、矿井开拓方式矿井井田工业广场布置在乔家沟附近，以两斜井一立开拓全井田。主、副斜井平行布置，间距60m，两条井筒均落于10#煤层底板。主斜井斜长726.843m，倾角23°，净宽4.6m,净断面积14.69m2,为混凝土砌碹、锚喷支护；副斜井斜长685.867m，倾角25°，净宽4m，净断面积12.28m2，为混凝土砌碹、锚喷支护。回风井为立井，垂高152.05m，断面15.9m2，为混凝土砌碹。、矿井通风系统通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。主风机采用变频调速系统，保护功能齐全。功率单元与控制器光纤通讯，完全与电器隔离，能够准确的进行故障记录，可进行信息查询并对故障定位。、提升运输系统矿井主运输选用DTL100/50胶带输送机。在主斜井胶带输送机另一侧装备有双道乘人候车，型号RJY45-23-700,矿井辅助提升选用JK-2.5/31.5X矿用提升机。主皮带采用全数字网络化控制变频调速系统，并使用KTC101皮带定时控制保护系统，实现保护、控制、沿线通话、故障检测、显现及报警功能，并且皮带运行速度在1—2.5m/s自动调节。4、排水系统矿井主泵房选用三台耐磨离心式水泵，一用一备一待修。型号为MD280-43*8，电机功率为400KW，安装两趟①245X8排水管路。主水泵采用软启动系统，待启动电流对电网无冲击，并节电30%。5、供电系统矿井采用35KV架空专线至工业广场35KV变电所，一回来自中阳110KV变电站，一回来自金罗220KV变电站。10KV电压下井至井下中央变电所。二、水文地质条件（一）含水层第四系全新统砂砾石含水层第四系中、上更新统地层多分布在梁峁之上，但由于沟谷坡度大，降水多形成地表径流，对地下水补给有限，因此该含水层多为透水而不含水岩层，局部含上层滞水，水量微弱。第四系全新统地层分布在沟谷之中，含水层主要为砂砾石层，含水层厚度小，可供生活和灌溉用水，属弱富水含水层，水质类型为HC03・S04—Na・Mg型，矿化度0.84g/L,水质较好。第三系上新统砾石含水层第三系上新统地层广泛出露于矿区内沟谷两侧，含水层为底部的半胶结状砾石层，其不整合于基岩面之上，与基岩风化裂隙构成较好的含水层，但由于其连续性较差，补给条件差，且厚度不稳定，故富水性差异较大，一般单井出水量10m3/d，属弱富水含水层，水质类型为HCO3—Na型。二叠系上、下石盒子组砂岩含水层本组含水层一般由数层中粒粗砂岩组成，总厚约20m,其间多隔以泥岩、粘土岩等。据金春－乔家沟井田精查时的132号孔（位于本井田北部1700m处朱家店煤矿）抽水试验结果，单位涌水量（q）=0.0072L/s・m，渗透系数（K）=0.0018m/d,钻孔揭露最大涌水量为0.33L/S，水位标高大于1078m,水量较小，属弱富水性含水层，水质类型为S04•HC03-Ca•Mg•Na。二叠系下统山西组砂岩含水层本组主要含水层为03号煤层与4号煤之间的中粒砂岩，该含水层稳定连续。测井曲线上反映明显，厚度5—9m，泥质和钙质胶结。据金春－乔家沟井田精查时的132号孔抽水试验结果，单位涌水量（q）=0.00107L/s•,渗透系数（K）=0.00413m/d,水位标高982.52m。110号孔抽水试验结果，单位涌水量（q）=0.0065L/s・m,渗透系数（K）为0.00153m/d，水位标高1052.92m。属弱富水性含水层，水质类型为SO4・HCO3-Ca・Mg・Na。石炭系上统太原组灰岩、砂岩含水层本组中有L5、K2、L1三层灰岩，中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等，间距在10m以内，L5灰岩厚度小，岩芯较完整。含水相对较弱，K2灰岩为本组最厚的灰岩，岩芯中见有溶蚀裂隙，其间多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，该层为三层灰岩中相对富水的一层。L1灰岩为最下部的两层，节理裂隙发育，并具有溶蚀现象，两层灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔，富水性也较弱。太原组灰岩水的单位涌水量应在0.0149—0.25L/s.m之间，渗透系数（K）为0.00275-10.72m/d，水位标高944.25T043.84m。本含水层水质为HCO3•SO4-Mg•Na型水，富水性弱-中等。本组10号煤层上部为一层稳定的中粒砂岩，厚约5〜15m，泥质胶结，勘探抽水试验中，该层泥浆消耗量无明显变化，从测井曲线定性分析，其含水性比山西组砂岩含水层差，故其厚度虽大，也为弱含水层。奥陶系中统岩溶裂隙含水层奥陶系中统峰峰组岩性以石灰岩、白云岩为主，夹泥灰岩、泥岩、石膏，为相对弱含水层。本区含水层主要为上马家沟组，该组岩溶裂隙发育，为强含水层。据金春—乔家沟精查勘探区资料，当灰岩埋藏深度大于347m时，其裂隙及岩溶极不发育，钻进时水文钻孔基本无变化。当灰岩埋藏深度小于267m时，岩层裂隙及岩溶颇为发育，钻进时水位突降，冲洗液消耗量显著增大或完全漏失，说明含水性显著增强，深度越浅，此种现象越明显。朱家店煤矿工业广场在1997年10月建有深水井，取水层位为奥陶系含水层。井口标高为990.5m，水位埋深为185.0m，水位标高为805.5m,单井出水量50m3/h。据此，本井田奥灰水水位标高为805.5m左右，山西省第三地质工程勘查院于2006年4月3日－6月17日，在本井田东北沈家峁村西南施工了一奥灰深井(坐标：x=4142356.299,y=19516594.156,H=1080.12m)，降深4.90m时，出水量为33.13m3/h(合795.05m3/d),其水质类型为SO4・HC03-Ca-Na•Ig型，终孔于奥陶系中统上马家沟组,地层揭露厚度242.10m。经抽水试验，测得静止水位埋深276.80m，计算得本井田内奥灰水水位标高为803.32m左右。(二)隔水层井田内煤系中只有03号煤与4号煤之间的砂岩、太原组灰岩含水性较好，其余均可视为相对隔水层，隔水性能较好的主要有：第三系红色亚粘土隔水层该层沟谷中有出露，厚约10-70m。石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布的泥质岩隔水层石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩，一般不透水，且可起到良好的层间隔水作用。石炭系本溪组至太原组10号煤层下泥质岩隔水层石炭系本溪组至太原组10号煤层以下为一套泥岩、砂质泥岩、铁铝岩、粘土岩地层，总厚69m左右，隔水性能较好，为隔断煤系地层与奥灰水力联系的重要隔水层。（三）采空区、古空区积水本矿井有较长的开采历史，根据煤矿提供资料，井田内有较大面积的采空区，南部有两块古空区，矿井充水因素主要是顶板砂岩、灰岩裂隙含水层通过冒落裂隙带向矿井充水为主。本井田存在9块采空（古空）积水区，采空（古空）区都有一定积水、积气存在。全矿井采（古）空积水量49800m3，其中：1、 6号煤层采空积水区6号煤层在井田中西部形成的采空区内有积水，积水面积约26000m2，积水量约8000m3；2、 10号煤层采空积水区10煤层在井田西南部形成的采空区内有积水，积水面积311100m2，积水量约490000m3。采（古）空区积水、积气情况调查结果表 表1煤矿名称煤层号积水区编号积水区面积（m2）积水量（m3）积气情况备注备注鑫隆煤业10积水区1158000250000有原鑫隆煤矿采空区积水区230005000有原邢家岭煤矿米空区积水区34100065000有原冯家岭煤矿采空区积水区41260020000有原郝家岭煤矿采空区积水区5650010000有原郝家岭煤矿采空区积水区64500070000有原郝家岭南古空区积水区74500070000有原崔家岭南古空区小计3111004900006积水区865002000有原鑫隆煤矿采空区积水区9195006000有原鑫隆煤矿采空区小计260008000合计337100498000四)煤层带压开采条件井田奥灰水位为803.32m左右。4号煤层最低底板标高620m,距奥灰顶界面距离平均为150m；6号煤层最低底板标高580m,距奥灰顶界面距离平均为120m；10号煤层最低底板标高540m，距奥灰顶界面距离平均为69m。各可采煤层底板标高部分位于奥灰水水位之下，属带压开采。现将各可采煤层的突水危险性计算如下：计算公式：T=P/M式中：T—突水系数(MPa/m)P—底板隔水层承受的水压(MPa)M—隔水层厚度(m)则：4号煤层:T=(803.32-620+150)X0.0098/150=0.022MPa/m6号煤层：T=(803.32-580+120)X0.0098/120=0.028MPa/m10号煤层：T=(803.32-540+69)X0.0098/69=0.047MPa/m各批采煤层突水系数均低于断裂构造发育地段临界突水系数值0.06MPa/m，属岩层突水性安全区。但在有导水断层等构造勾通奥灰水的情况下会发生突水事故，因此煤矿开采时应严格坚持“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原则，注意对隐伏构造的研究和发现，要留足保安煤柱，防止突水事故的发生。三、评审结果(一)、依据《煤矿防治水规定》第十一条，以矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井来此受水害影响程度以及防治水工作难易程度，将矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂与与极复杂等4类。1、受采掘破坏或影响的含水层及水体该矿4号煤层直接充水含水层为山西组砂岩含水层，单位涌水量仅为0.00107-0.0065l/s・m，间接充水含水层为石盒子组砂岩含水层，单位涌水量为0.00721/s・m,均属弱含水层，按照《煤矿防治水规定》第一分类依据，为简单型。6、10号煤层直接充水含水层为太原组砂岩及灰岩岩溶裂隙含水层，该含水层单位涌水量应在0.0149－0.25L/s.m之间，补给条件差，补给来水源少，按照《煤矿防治水规定》第一分类依据，为中等型。2、 矿井及周边老空水分布状况井田及周边无4号煤层的采空积水区，按照《煤矿防治水规定》第二分类依据，为简单型。井田内及周边存在6、10号煤层采空积水区，位置、范围、积水量清楚。按照《煤矿防治水规定》第二分类依据，定为中等型。3、 矿井涌水量兼并重组后开采10号煤层，矿井预算最大涌水量2250m3/d，按照《煤矿防治水规定》第三分类依据，为简单型。4、 突水量井田内各批采煤层局部属带压开采，但煤层突水系数均小于断裂构造发育地段临界突水系数值0.06MPa/m,属岩层断裂构造发育地段突水性安全区。突水危险性小，井田内矿井到目前未发生过突水事故。按照《煤矿防治水规定》第四分类依据，为简单型。5、开采受水害影响程度老空水、顶板岩溶裂隙水水害隐患是开采各煤层时防治水工作的重点。严格按照“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的技术原则，认真做好防水、探水、疏放及排水工作。按照《煤矿防治水规定》第五分类依据，为中等型。6、防治水工作难易程度针对本矿矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，认真做好井上、井下水文地质和防治水工作，重点做好对老空水、顶板岩溶裂隙水防探工作。综合矿井采掘生产，防治水投资不大，工作易于进行，按照《煤矿防治水规定》第六分类依据，矿井防治水难易程度综合评价为中等类型。（二）、矿井水文地质类型依据上述各项指标，对照《煤矿防治水规定》水文地质类型划分标准及就高不就低的原则，矿井水文地质类型综合评价为中等类型。四、建议防治水工作要严格按照《煤矿防治水规定》进行，坚持“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原则，采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施，建立建全防治水专业机构、配备足够的设备和技术人员，建立建全防治水基础地质资料，开展水害隐患排查和治理，严格执行井下探放水的各项规定，加强应急求援工作。本矿井主要水害类型为老空区积水、煤层底板奥灰突水、顶板采动导水裂隙对矿坑的充水等，针对以上问题建议做好以下防治水工作：1、井田范围内水文地质勘探工程较少，在矿井建设中和生产过程中，应加强地质及水文地质资料的收集整理工作总，结矿区内构造发育、矿井涌水等规律及经验。建议进入带压开采区时施工水文钻孔，查明本井田O2f含水层水位及富水性等水