《葫蘆素煤礦防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃 》.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除葫蘆素煤礦防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃（2012年2016年）中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦二一二年一月葫蘆素煤礦防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃一、工程概況二、水文地質(zhì)（一）區(qū)域水文地質(zhì)葫蘆素井田位于鄂爾多斯高原的東南部，區(qū)域水文地質(zhì)條件受氣候、地貌、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地表水體、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及人類(lèi)活動(dòng)等因素的綜合控制，在不同的地段表現(xiàn)出不同的特征。根據(jù)地下水的埋藏條件，把區(qū)域地下水劃分為潛水與承壓水兩大類(lèi)。1、潛水1）分布規(guī)律區(qū)域潛水分布廣泛，主要潛水含水層有第四系沖湖積薩拉烏素組（Q3s）、沖洪積層（Q4al+pl）、馬蘭黃土（Q3m）、風(fēng)積砂層（Q4eol）以及部分白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）地層。各含水層的分布受著不同地貌單元所約束。Q3s主要分布在鄂爾多斯高原南部的烏審旗一帶，Q4al+pl主要分布在各大溝谷之中，Q3m主要分布在梁峁地帶，Q4eol主要分布在毛烏素沙漠之中，K1zh在區(qū)內(nèi)廣泛分布。各潛水含水層之間沒(méi)有隔水層，水力聯(lián)系密切，因此劃分為一個(gè)統(tǒng)一的潛水含水層（組）。2）補(bǔ)給區(qū)內(nèi)潛水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水，其次有側(cè)向徑流補(bǔ)給、沙丘凝結(jié)水以及適宜地段深部承壓水的頂托越流補(bǔ)給。由于本區(qū)降水量較小，蒸發(fā)量很大，因此潛水的補(bǔ)給量也較小。3）徑流潛水的徑流主要受地貌條件的控制。鄂爾多斯高原中間高，四周低，被黃河三面環(huán)繞，區(qū)域潛水分水嶺位于鄂托克的扎德善蘇吉蘇木圖馬拉迪以及東勝一帶，潛水一般沿分水嶺兩側(cè)南、北向分布的溝谷徑流。4）排泄區(qū)內(nèi)潛水主要以蒸發(fā)、補(bǔ)給地表水、補(bǔ)給深部承壓水和側(cè)向徑流方式排泄，次為人工開(kāi)采排泄。5）埋藏條件及富水性潛水的埋深受地形起伏、河谷切割深度等因素控制。區(qū)內(nèi)潛水埋深一般小于10m，在溝谷深切地段埋深較大，可達(dá)30m以上，在沖湖積灘地及湖泊沼澤周?chē)?，潛水埋深最淺，小于1m。區(qū)內(nèi)潛水含水層的富水性受含水層巖性、厚度及補(bǔ)給、排泄條件等因素控制，分布于南部的Q3s含水層的單位涌水量q=15L/sm，富水性強(qiáng)，分布于各大溝谷中的Q4al+pl含水層富水性中等，其它含水層的富水性弱。6）動(dòng)態(tài)區(qū)內(nèi)潛水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)而變化，本區(qū)降水多在79月份，潛水高水位期約為710月份，11月份水位開(kāi)始下降，11月至次年4月是凍結(jié)期，降水滲入量甚微，地下水位最低。4月下旬解凍，地下水位隨之抬高，接著雨季到來(lái)，水位繼續(xù)升高。一年中隨著季節(jié)變化出現(xiàn)一次高水位和一次低水位，水位變化幅度小于2m。2、承壓水1）分布區(qū)域承壓水含水層主要有白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）、侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2Z）、中統(tǒng)延安組（J2y）及三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組（T3y）等地層。承壓水含水層分布廣泛，K1zh含水層與上、下部含水層均有一定的水力聯(lián)系，J2Z與J2y含水層多與弱含水層、隔水層互層，與上、下部含水層的水力聯(lián)系較小。2）補(bǔ)給承壓水的主要補(bǔ)給來(lái)源是側(cè)向徑流補(bǔ)給，其次是在地表出露處接受大氣降水的滲入補(bǔ)給，在地形較高處也接受潛水的越流補(bǔ)給。3）徑流承壓水總的流向是由西北向東南徑流，水力坡度一般為0.00110.0021。由于高地潛水對(duì)承壓水的越流補(bǔ)給，使該地承壓水位抬高，形成承壓水也從高處向低洼處的局部徑流。4）排泄承壓水仍以側(cè)向徑流排泄為主，次為對(duì)上部潛水進(jìn)行頂托越流排泄以及人工機(jī)井開(kāi)采排泄等。5）富水性承壓含水層的富水性主要受含水層巖性、厚度的控制，K1zh含水層的富水性不均，單位涌水量一般為q=0.251.00L/sm，有的地方q0.25L/sm，個(gè)別地段q=5.5L/sm。因此富水性一般中等，局部較強(qiáng)。其它含水層的單位涌水量q0.01L/sm，富水性弱。（二）井田水文地質(zhì)1、井田地形地貌、水文氣象特征1) 地形地貌本井田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗、伊金霍洛旗境內(nèi)，地處毛烏素沙漠的東北部邊緣一帶。井田內(nèi)地形總體上為東南高、西北低，海拔標(biāo)高1341.201304.50m，地形變化不大，地勢(shì)平緩。井田具風(fēng)積沙漠地貌特征，半流動(dòng)和半固定的新月形沙丘及沙丘鏈遍布全井田。2) 水文氣象井田內(nèi)沒(méi)有常年地表徑流，雨季大氣降水由南向北匯集于洼地之中，通過(guò)風(fēng)積沙滲入地下，補(bǔ)給松散層潛水含水層。井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，也無(wú)水庫(kù)、湖泊等地表水體。根據(jù)勘探報(bào)告，井田所在地區(qū)氣候干燥，冬寒夏熱，多風(fēng)少雨。根據(jù)鄂爾多斯市烏審旗氣象臺(tái)歷年資料：當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?36.6,最低氣溫為-30.1，年平均氣溫8.7；年降水量為194.7531.6mm，平均為396.0 mm，且多集中于7、8、9三個(gè)月內(nèi)；年蒸發(fā)量為2297.42833mm，平均為2534.2mm，年蒸發(fā)量為年降水量的510倍。區(qū)內(nèi)風(fēng)多雨少，最大風(fēng)速為28.7m/s,一般風(fēng)速2.35.2m/s，且以西北風(fēng)為主。凍結(jié)期一般從10月份開(kāi)始至次年5月份,最大凍土深度為1.74m,最大沙塵暴日為50d/a。年平均干燥度為6.40，年平均潮濕系數(shù)為0.16。因此，井田氣候?qū)儆诟珊蛋敫珊档拇箨懶愿咴瓪夂颉?、含隔水層水文地質(zhì)特征1) 第四系全新統(tǒng)（Q4eol）風(fēng)積砂層孔隙潛水含水層巖性為灰黃色、黃褐色中細(xì)砂、粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)松散，沉積厚度4.5061.58m，平均25.57m。遍布全井田。根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)烏審旗水文地質(zhì)普查報(bào)告（1978年）成果：地下水位埋深0.503.00m，單位涌水量q=0.251.00L/sm,溶解性總固體小于1000mg/L，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3CaNa及HCO3NaCa型水。根據(jù)本次勘探施工的H13號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果：含水層厚度8.59m，地下水位埋深1.32m，水位標(biāo)高1317.32m，水位降深S=5.67m，鉆孔涌水量Q=2.100L/s，單位涌水量q=0.370L/sm，滲透系數(shù)K=5.877m/d，水溫9。溶解性總固體237mg/L，PH值7.5，NO3-含量0.35mg/L，F(xiàn)含量0.58mg/L，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3SO4Ca型水。根據(jù)水井水質(zhì)分析成果，除了部分水井氟含量較高外（類(lèi)水），其它指標(biāo)都達(dá)到了地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-93）的類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，該含水層的富水性中等，透水性能良好，地下水水質(zhì)良好。含水層與大氣降水的水力聯(lián)系密切，有利于大氣降水的滲入補(bǔ)給，與下部白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）含水層也有一定水力聯(lián)系，該含水層為井田的間接充水含水層。2) 白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）孔隙潛水承壓水含水層巖性為各種粒級(jí)的砂巖、含礫粗粒砂巖夾砂質(zhì)泥巖，在井田內(nèi)沒(méi)有出露。地層厚度265.43541.74m，平均416.78 m。根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)烏審旗水文地質(zhì)普查報(bào)告成果：地下水位埋深受地形控制，梁峁高地2050m，洼地可自流。水位標(biāo)高12001360m，單位涌水量0.135.5L/sm，一般為1L/sm，溶解性總固體小于1000mg/L，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3NaMgCa型水。根據(jù)本次勘探施工的H28號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果，該含水層的富水性極不均勻，含水層的富水性弱強(qiáng)。由于沒(méi)有較好的隔水層，所以與上、下部含水層均有一定的水力聯(lián)系。該含水層為井田的間接充水含水層。3) 侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）碎屑巖類(lèi)承壓水含水層下部巖性為青灰色、淺黃色中粗粒砂巖，雜色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖；上部巖性為紫紅色、灰綠色中粗粒砂巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖及細(xì)粒砂巖。分布廣泛，沒(méi)有出露。根據(jù)呼吉爾特勘查區(qū)門(mén)克慶井田勘探報(bào)告M18號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果：含水層厚度44.94m，地下水位標(biāo)高1249.02m，水位埋深58.39m，鉆孔涌水量Q=0.309L/S，單位涌水量q=0.00659L/sm，滲透系數(shù)k=0.0168m/d，水溫12，溶解性總固體306mg/L，PH值7.9，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3 CaMg型水，水質(zhì)較好。由此可知，含水層的富水性弱，地下水的徑流條件差。該含水層與上部潛水含水層有一定水力聯(lián)系，與下部承壓水含水層的水力聯(lián)系較小。該含水層為井田的間接充水含水層。4) 侏羅系中下統(tǒng)延安組頂部隔水層位于2煤組頂板以上，巖性主要由灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，隔水層厚度19.5419.74m，平均19.64m。隔水層的厚度較穩(wěn)定，分布較為連續(xù)，隔水性能良好。5) 侏羅系中下統(tǒng)延安組（J2y）碎屑巖類(lèi)承壓水含水層巖性主要為淺灰色、灰白色的各粒級(jí)砂巖，灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層。全井田賦存，分布廣泛，地表沒(méi)有出露。根據(jù)本次勘查施工的H11、H29號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果：含水層厚度100.1943.30m，平均71.75m。地下水位埋深38.2843.01m，水位標(biāo)高1273.751274.62m，水位降深S=30.2830.92m，鉆孔涌水量Q=0.2730.272L/s，單位涌水量q=0.009020.00880L/sm，滲透系數(shù)K=0.007550.0182m/d，水溫1013，溶解性總固體274235mg/L，PH值7.3，NO3含量3.550.00mg/L，F(xiàn)含量0.660.35mg/L。地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3Ca型水，水質(zhì)良好。該含水層的富水性弱，透水性與導(dǎo)水性能差，地下水的補(bǔ)給條件與徑流條件均較差。含水層與上覆含水層及大氣降水的水力聯(lián)系均較小。該含水層為井田的直接充水含水層和主要充水含水層。6) 侏羅系中下統(tǒng)延安組底部隔水層位于6煤組底部，巖性以深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，隔水層厚度1.654.10m，平均2.88m。分布較連續(xù)，隔水性能較好。7) 三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組（T3y）碎屑巖類(lèi)承壓水含水層巖性主要為灰綠色中粗粒砂巖、含礫粗粒砂巖，夾細(xì)粒砂巖及砂質(zhì)泥巖。鉆孔揭露厚度不全，井田內(nèi)鉆孔最大揭露厚度為31.04m（N16號(hào)鉆孔），未到底。根據(jù)東勝煤田銅匠川詳查報(bào)告617號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)成果：地下水位標(biāo)高1365.70m，水位降深44.75m，鉆孔涌水量Q=0.209L/s，單位涌水量q=0.00467L/sm，滲透系數(shù)k=0.00586m/d，水溫10，溶解性總固體580mg/L，PH值7.8，地下水化學(xué)類(lèi)型為HCO3CaMg型水，水質(zhì)較好。含水層的富水性弱，透水性能差，與上部含水層的水力聯(lián)系較小。該含水層為井田的間接充水含水層。3、地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件1) 潛水井田潛水主要賦存于第四系全新統(tǒng)（Q4eol）風(fēng)積砂層中。井田內(nèi)第四系地層廣泛分布，潛水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，其次為井田外潛水的側(cè)向徑流補(bǔ)給以及深部承壓水的越流補(bǔ)給。井田潛水的徑流受地形控制，一般向北及西北方向徑流；但區(qū)域潛水總的流向是由西北向東南方向徑流。2) 承壓水井田承壓水主要賦存于白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）、侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）以及侏羅系中下統(tǒng)延安組（J2y）砂巖中，基巖在地表沒(méi)有出露，因此承壓水的主要補(bǔ)給來(lái)源為井田外承壓水的側(cè)向徑流補(bǔ)給，次為上部潛水的垂直滲入補(bǔ)給。承壓水與潛水在不同地段可形成互補(bǔ)關(guān)系。承壓水一般沿地層走向徑流。承壓水以側(cè)向徑流排泄為主，次為人工打井開(kāi)采排泄。承壓水一般沿南及南東方向流出區(qū)外。礦床最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高+1304.50m，礦井最低排泄面標(biāo)高+421.57m。4、地表水、老窯水對(duì)礦床充水的影響井田內(nèi)沒(méi)有水庫(kù)、湖泊等地表水體，只有幾處小水塘，溝谷不發(fā)育。本區(qū)降水比較集中，多為大雨或暴雨，雨水一部分滲入地下補(bǔ)給地下水，一部匯集于地形低洼處。井田內(nèi)目前沒(méi)有老窯及生產(chǎn)小窯，但井田周邊已規(guī)劃了3個(gè)新的礦井，這些礦井未來(lái)開(kāi)采后會(huì)產(chǎn)生大面積采空區(qū)。因此，后期在井田邊界附近開(kāi)采時(shí)要密切注視周?chē)V井的采掘情況，防止溝通鄰近采空區(qū)造成涌水事故。5、井田水文地質(zhì)勘查類(lèi)型根據(jù)勘探報(bào)告，本井田的直接充水含水層以裂隙含水層為主，孔隙含水層次之，直接充水含水層的富水性微弱，補(bǔ)給條件和徑流條件較差；煤層雖位于地下水位以下，但直接充水含水層的單位涌水量q0.1L/sm，富水性弱；潛水含水層與煤層的間距較大，平均在600m以上。井田水文地質(zhì)條件及構(gòu)造簡(jiǎn)單。因此，井田水文地質(zhì)勘查類(lèi)型劃分為第一二類(lèi)第一型，即以孔隙裂隙充水的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。需要說(shuō)明的是，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，侏羅系中下統(tǒng)延安組（J2y）碎屑巖類(lèi)承壓水含水層為本井田的直接充水含水層和主要充水含水層。雖然該含水層的富水性弱、透水性與導(dǎo)水性差，與上覆含水層的水力聯(lián)系也較小，但在施工中也應(yīng)引起重視，本著“有疑必探、先探后掘”的原則，以便采取防范措施防止因含水層間溝通而引發(fā)突水事故。6、礦井涌水量預(yù)測(cè)勘探報(bào)告采用穩(wěn)定流大井法對(duì)先期開(kāi)采地段的礦井涌水量進(jìn)行了預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)結(jié)果為9189m3/d（383m3/h）；之后，勘探報(bào)告編制單位又對(duì)先期開(kāi)采地段的2-1煤及2-2中煤開(kāi)采時(shí)的礦井涌水量重新進(jìn)行了核算，預(yù)測(cè)結(jié)果為2038m3/d（85m3/h）。結(jié)合勘探報(bào)告，并考慮一定的富裕量，確定生產(chǎn)初期（開(kāi)采2-1、2-2中煤時(shí)）礦井正常涌水量為110m3/h，最大涌水量按400m3/h考慮。礦井生產(chǎn)后期，隨著下部煤層的開(kāi)采和開(kāi)采范圍的擴(kuò)大，礦井涌水量會(huì)增加，屆時(shí)要委托有關(guān)水文地質(zhì)部門(mén)提前對(duì)礦井涌水量重新進(jìn)行預(yù)計(jì)，以便加強(qiáng)排水設(shè)施的排水能力。三、防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃葫蘆素煤礦為在建礦井，目前已經(jīng)進(jìn)入二期巷道施工期間。為了保證礦井在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的安全，對(duì)葫蘆素煤礦防治水工作作如下規(guī)劃。1、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任，確保礦井防治水工作的落實(shí)。成立防治水領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)防治水工作的領(lǐng)導(dǎo)，組織專(zhuān)門(mén)的防治水隊(duì)伍。2、認(rèn)真開(kāi)展水文地質(zhì)調(diào)查。礦技術(shù)負(fù)責(zé)人每年雨季來(lái)臨前組織相關(guān)人員進(jìn)行一次水文地質(zhì)調(diào)查，并形成正式的文字報(bào)告，作為指導(dǎo)采掘生產(chǎn)依據(jù)。3、認(rèn)真做好礦井首采區(qū)水文地質(zhì)補(bǔ)堪工作。正確預(yù)計(jì)礦井涌水量及首采區(qū)涌水量，逐步建立完善礦井排水系統(tǒng)，為防治水工作打下基礎(chǔ)。4、認(rèn)真做好井下水害隱患排查工作。礦每季度至少組織一次礦井防治水