路天礦五年防治水規(guī)劃(2016-2020)

1、神華烏海能源公司路天煤礦“2016-2019”防治水規(guī)劃神華烏海能源有限責(zé)任公司路天煤礦“ 20162019”礦井防治水規(guī)劃神華烏海能源有限責(zé)任公司路天煤礦二O一六年一月 神華烏海能源公司路天煤礦“2016-2019”防治水規(guī)劃目 錄前言1第一章 礦井概況1第一節(jié) 基本情況11.1.1交通位置11.1.2地形地貌21.1.3水文氣象31.1.5其他概況6第二節(jié) 礦井現(xiàn)狀61.2.1礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀及采掘計劃61.2.2 礦井涌水量及排水系統(tǒng)現(xiàn)狀6第二章 井田地質(zhì)及水文地質(zhì)8第一節(jié) 井田地質(zhì)82.1.1 區(qū)域地層82.1.2 區(qū)域構(gòu)造92.1.3井田地層102.1.4 井田構(gòu)造122.1.5 煤層1

2、52.1.6 開采技術(shù)條件17第二節(jié) 水文地質(zhì)202.2.1區(qū)域水文地質(zhì)概括202.2.2井田主要含水層202.2.3井田主要隔水層212.2.4礦井涌水量222.2.5 礦井水文地質(zhì)類型復(fù)雜程度24第三章 礦井充水因素分析及主要水害防治27第一節(jié) 礦井水害防治現(xiàn)狀27第二節(jié) 礦井充水因素分析283.2.1礦井充水水源283.2.2礦井充水通道293.2.2礦井充水現(xiàn)狀30第三節(jié) 礦井主要水害分析30第四節(jié) 礦井發(fā)生突水的原因分析31第五節(jié) 水害防治存在的問題及需要公司協(xié)助解決的問題31第四章 礦井防治水規(guī)劃32第一節(jié)20162019年礦井防治水規(guī)劃目標(biāo)32第二節(jié) 探放水工作安排33第三節(jié) 水

3、害防治方案34第五章 規(guī)劃實施及預(yù)期效果35第一節(jié) 規(guī)劃實施35第二節(jié) 預(yù)期效果36II前言1999年路天煤礦由露天開采轉(zhuǎn)為露天開采結(jié)合井工開采。2003年路天煤礦對井工開采部分進(jìn)行技術(shù)改造設(shè)計，設(shè)計生產(chǎn)能力達(dá)到0.45Mt/a，2007年對礦井進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化后礦井設(shè)計能力達(dá)到1.2Mt/a，在2009年實際生產(chǎn)能力達(dá)到2.6Mt/a。礦井主采9#煤層、16#煤層，我礦正在回采1602工作面，現(xiàn)掘進(jìn)的1606工作面為我礦最后一個工作面，根據(jù)技術(shù)科提供的回采接續(xù)計劃，2016年將回采完畢1602工作面，20172019年回采1606工作面，為保障礦井安全生產(chǎn)，防治水工作有序、合理，神華烏海能

4、源集團(tuán)公司路天煤礦地測科對2016-2020年的主要防治水工作進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃。本規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：（一）礦井基本概況；（二）井田地質(zhì)及水文地質(zhì)；（三）礦井充水因素分析及主要水害防治；（四）礦井防治水規(guī)劃；（五）規(guī)劃實施及預(yù)期效果；本項目在實施過程中收集了礦井已有地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，對路天煤礦受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量分布規(guī)律等做了認(rèn)真分析、結(jié)合2016-2020年礦井開采規(guī)劃，布置了防治水工程。主要參考資料：內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟桌子山公烏素礦區(qū)精查地質(zhì)報告（1965）；內(nèi)蒙古自治區(qū)海勃灣礦務(wù)局公烏素路天煤礦生產(chǎn)地質(zhì)補充勘探報告（1989）；路天礦四

5、采區(qū)礦井安全專篇（2006）；路天礦采區(qū)優(yōu)化設(shè)計（2006）；路天礦礦井水文地質(zhì)類型劃分（2016）；神華烏海能源有限責(zé)任公司路天煤礦礦井水害防治評估報告（2016）4第一章 礦井概況第一節(jié) 基本情況1999年原路天煤礦停產(chǎn)后，實施了生產(chǎn)自救，由露天開采轉(zhuǎn)為露天開采結(jié)合井工開采。2003年路天煤礦委托烏海市英信建筑設(shè)計有限責(zé)任公司對井工開采部分進(jìn)行技術(shù)改造，設(shè)計生產(chǎn)能力達(dá)到0.45Mt/a。后又在2007年對礦井進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，礦井設(shè)計能力由0.45Mt/a增加到1.2Mt/a，在2009年實際生產(chǎn)能力達(dá)到2.6Mt/a。目前井工主采16#煤層，厚度平均為7.96m，煤層傾角為716。礦區(qū)以公烏

6、素斷層為界，東部為二采區(qū)，西部為四采區(qū)。目前二采區(qū)已經(jīng)采完，正在開采四采區(qū)，礦井還可開采4年。礦井采用綜采綜放開采，采2.63m，其余為放頂。在礦井內(nèi)16#煤層埋深基本在200m以內(nèi)，開采形成的塌陷一般都會波及到地表，形成的地表裂縫采用粘土填埋處理。1.1.1交通位置神華集團(tuán)海勃灣礦業(yè)有限責(zé)任公司路天煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市東南45km，處于桌子山煤田公烏素精查區(qū)317號勘探線之間，井田南北最長約5.0km，東西最寬約1.54km，面積為6.7530km2，開采標(biāo)高為12401020m。行政區(qū)劃隸屬烏海市海南區(qū)公烏素鎮(zhèn)管轄。井田拐點見表2-1，其地理座標(biāo)為：東經(jīng)：10653451065537

7、北緯：391755392037表2-1 井田拐點坐標(biāo)一覽表點號拐點坐標(biāo)點號拐點坐標(biāo)XYXY14355415.0036406565.00244354270.0036405230.0024355500.0036407075.00254354240.0036405290.0034355155.0036407030.00264354630.0036405450.0044355140.0036407060.00274355180.0036405560.0054355400.0036407325.00284355625.0036405880.0064354800.0036407500.0029435563

8、5.0036406530.0074354125.0036407180.00304356000.0036406670.0084353195.0036407010.00314356000.0036405900.0094352850.0036406635.00324356500.0036406130.00104353300.0036406650.00334357350.0036406750.00114353500.0036406700.00344357390.0036406880.00124353750.0036406580.00354357340.0036407190.00134353835.00

9、36406450.00364357225.0036407300.00144353775.0036406365.00374357280.0036407050.00154353600.0036406300.00384357236.0036407016.00164353275.0036406085.00394357053.0036407112.00174352510.0036406000.00404356870.0036407042.00184352290.0036405750.00414356810.0036407120.00194352550.0036405670.00424356744.003

10、6407240.00204353100.0036405730.00434356500.0036407180.00224352980.0036405200.00444356135.0036407000.00234354050.0036405170.00454355730.0036406710.00礦區(qū)專用鐵路線與包蘭鐵路支線海勃灣拉僧廟相接，109國道從礦區(qū)北側(cè)約2km處通過，交通運輸十分方便。詳見交通位置圖（圖1-1）。1.1.2地形地貌礦區(qū)地形為丘陵地帶，海拔標(biāo)高為+1185+1237（m），地形相對高差不大，最大為52m。見圖1-1。圖1-1 礦井交通位置圖1.1.3水文氣象礦區(qū)氣候?qū)儆诖?/p>

11、陸性半沙漠干旱氣候，陽光輻射強烈，日照豐富，春季多風(fēng)少雨，夏季炎熱短暫，秋季多雨涼爽，冬季寒冷漫長，一年四季干燥多風(fēng)，晝夜溫差大，最高氣溫達(dá)39.4，最低氣溫-32.6（一月份），降雨多集中在7、8、9三個月約占全年降雨量60-80%，平均降雨量155.6毫米，最大降雨量357.6毫米，年蒸發(fā)量3316.7-3919.3毫米，常以暴雨突發(fā)形成間歇之洪流為特征。本區(qū)風(fēng)沙大，且多發(fā)在春夏之交和冬季，最大風(fēng)力可達(dá)10級，一般風(fēng)力4-6級，且常降沙塵暴，凍土深度為0.7-1.5m。井田范圍內(nèi)無地表水系。圖1-2 路天煤礦開采規(guī)劃布置圖381.1.5其他概況1、地震據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB-1830

12、6-2001），本區(qū)地震動峰值加速度（g）為0.20，對照烈度8度，屬于強震區(qū)預(yù)測范圍。2、主要自然災(zāi)害本區(qū)屬半沙漠干旱高原大陸性氣候，主要自然災(zāi)害為氣象災(zāi)害和地震災(zāi)害，氣象災(zāi)害主要為旱災(zāi)。對礦井建設(shè)和生產(chǎn)基本沒有影響。第二節(jié) 礦井現(xiàn)狀1.2.1礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀及采掘計劃井田南北最長約5.0km，東西最寬約1.54km，面積為6.7530km2，礦井現(xiàn)生產(chǎn)能力為2.1Mt/a，主采9#、16#煤層。 路天礦采用井工/路天開采，四采區(qū)井采用井工開采，礦井開拓方式為片盤斜立井開拓，礦井采用綜采綜放開采，采2.63m，其余為放頂，礦井淺部煤炭資源采用露天開采，深部資源采用井工開采。目前主采16#煤層。目

13、前開采1602工作面，1606工作面處于掘進(jìn)之中，礦井還可開采4年，其他為露采工作面。1.2.2 礦井涌水量及排水系統(tǒng)現(xiàn)狀路天礦于2013年2月安裝了礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，目前礦井涌水量在25m3/h左右，其中1604工作面涌水量在5m3/h左右，1606工作面涌水量在10m3/h左右，礦井生產(chǎn)用水20m3/h左右。根據(jù)路天煤礦防治水專項設(shè)計，礦井正常涌水量為124 m3/h，最大涌水量為162 m3/h，中央排水系統(tǒng)設(shè)在副井井底。副井井底水泵房內(nèi)安裝3臺水泵，其中1臺DF280-43*7型水泵，功率為355KW，額定流量280 m3/h，額定揚程301米；2臺DF155-3

14、0*9型水泵，功率為200KW，額定流量155 m3/h，額定揚程270米；水泵1臺工作，1臺備用，1臺檢修。敷設(shè)3趟排水管路，其中1趟為219無縫鋼管460米+219PE管2622米，排水管路沿副井敷設(shè)至地面，另外2趟為159無縫鋼管450米+159PE管720米，排水管路沿主井敷設(shè)至地面。水泵房設(shè)主、副水倉，總?cè)莘e為1170 m3。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定第五十八條、第六十條規(guī)定復(fù)核主排水系統(tǒng)能力，根據(jù)路天煤礦聯(lián)排試驗報告，中央泵房水泵效率為75%。1）水泵排水能力校驗礦井涌水時1臺工作水泵工作20 h的排水量：28075%20=4200 m3礦井涌水時1臺工作水泵和1臺備用水泵工作20 h的排

15、水量：28075%20+15575%20=6525 m3礦井正常涌水時24h的涌水量：12424=2976m34200m3礦井最大涌水時24h的涌水量：16224=3888 m36525 m3經(jīng)以上計算，水泵排水能力能滿足煤礦防治水規(guī)定要求。2）水倉容量校驗由于礦井正常涌水量124 m3/h1000 m3/h，主要水倉的有效容量應(yīng)當(dāng)能容納8 h的正常涌水量：8 124=992 m3而主、副水倉總?cè)莘e1170 m3992 m3，水倉容量滿足煤礦防治水規(guī)定要求。3）排水管路經(jīng)濟流量（1）219排水管路經(jīng)濟流量=204m3/h（2）159排水管路經(jīng)濟流量=108m3/h注：排水管路經(jīng)濟流量計算公式中

16、Vp為經(jīng)濟流速，一般取1.52.2m/s，上面計算均取最小值1.5m/s。經(jīng)以上計算，排水管路能力基本滿足煤礦防治水規(guī)定要求。第二章 井田地質(zhì)及水文地質(zhì)第一節(jié) 井田地質(zhì)該區(qū)域自1960年開始勘探以來，先后提交普勘、詳勘等報告，并獲主管部門批準(zhǔn)。1965年117隊進(jìn)行地質(zhì)精查，施工鉆孔212個，鉆進(jìn)26838.06m，提交內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟桌子山公烏素礦區(qū)精查地質(zhì)報告。1989年海勃灣礦務(wù)局地測處進(jìn)行補充勘探，施工鉆孔33個，鉆進(jìn)3900m，提交內(nèi)蒙古自治區(qū)海勃灣礦務(wù)局公烏素路天煤礦生產(chǎn)地質(zhì)補充勘探報告。后于2006年進(jìn)行采區(qū)優(yōu)化設(shè)計及四采區(qū)安全專篇編制。這些地質(zhì)勘探基本查清了礦井的地質(zhì)條件，

17、對于礦井范圍內(nèi)部的構(gòu)造發(fā)育掌握基本清楚、對于煤系地層上部的含水層位置分布掌握清楚，但是對于各含水層的富水性其下的奧灰含水層富水性掌握不夠。2010年中煤科工集團(tuán)西安研究院（原煤炭科學(xué)研究總院西安研究院）和路天礦對礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行劃分，提交路天礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報告，認(rèn)為礦井開采影響范圍內(nèi)存在大量老空區(qū)積水，積水范圍及積水量不清，礦井水文地質(zhì)類型為復(fù)雜型。2011年礦井在1603及1604工作面上部進(jìn)行瞬變電磁勘探，基本查清這兩個工作面附近9#、16#煤層上部巖層的富水異常區(qū)。2.1.1 區(qū)域地層桌子山煤田是石炭二疊紀(jì)含煤建造，主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C2t）和二疊系下統(tǒng)山西組（

18、P1s）。其區(qū)域地層特征見表3-1：桌子山煤田區(qū)域地層表。表3-1桌子山煤田區(qū)域地層表地 層 單 位巖 性界系統(tǒng)組符號厚度新生界第四系Q0400階地砂礫石，河床沉積以及風(fēng)積砂第三系R0400上部雜色砂，泥巖砂巖互層，下部紫紅色砂巖中生界侏羅白堊系志丹群J3-K1zh625紫紅色砂巖砂質(zhì)泥巖底部紫紅色礫巖侏羅系中統(tǒng)安定組J2a188雜色砂質(zhì)泥巖粗、中砂巖互層直羅組J2z92260雜色砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖底部為礫巖中下統(tǒng)延安組J1-2y238灰白色砂巖深灰色泥巖含煤11層。底部為中粗砂巖三疊系上統(tǒng)延長組T3y200大部灰綠色，中粗砂巖下部紫紅色砂巖砂泥巖互層下統(tǒng)T1-217552060暗紫色砂巖、礫巖

19、、砂質(zhì)泥巖古生界二疊系上統(tǒng)石千峰組P2sh85544淺紅色、灰白色、砂巖、砂質(zhì)泥巖夾雜色泥巖上石盒子組P2s紅褐色灰綠色砂巖泥巖互層下統(tǒng)下石盒子組P1x44231紫紅色灰綠色砂質(zhì)泥巖夾灰白色砂巖山西組P1s36231灰白色砂巖夾深灰色砂質(zhì)泥巖及煤層石炭系上統(tǒng)太原組C2t21144灰白色砂巖夾黑灰色泥巖及煤層本溪組C2b354深灰色泥巖夾灰白色砂巖，含褐鐵砂層奧陶系中下統(tǒng)上部巖段O2117422厚層狀灰?guī)r下部巖段O1290794灰?guī)r夾白色石英砂巖寒武系266653厚層狀灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r元古界震旦系Z127694片巖、石英巖及片麻巖太古界千里山群Ar12692344各種片麻巖、石英巖2.1

20、.2 區(qū)域構(gòu)造桌子山煤田以桌子山背斜為主體構(gòu)造，其西翼平緩，東翼較陡。西翼受崗德爾西來峰逆斷層影響，表現(xiàn)為一不對稱向斜，西翼較陡，東翼平緩，桌子山地區(qū)主要構(gòu)造線方向均近于南北方向，主要構(gòu)造有千里山阿爾巴斯逆斷層，崗德爾西來峰逆斷層，崗德爾背斜等。公烏素礦區(qū)位于桌子山煤田南部，西來峰逆斷層以西拉什仲廟背斜向南傾沒部分。圖3-1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖2.1.3井田地層礦區(qū)內(nèi)地表大部為第四系風(fēng)積砂覆蓋，只在局部地區(qū)零星出露石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組地層。根據(jù)鉆孔揭露及區(qū)域地層資料，地層由老至新有：1、 中奧陶統(tǒng)（O2）僅出露于礦區(qū)北部，巖性以灰綠色、綠色砂巖及泥巖為主，富含鈣質(zhì)，中夾泥灰?guī)r，為本礦

21、區(qū)含煤地層的基底。出露厚度僅數(shù)米，含腕足類及筆石化石，屬淺海相沉積。與上覆地層呈平行不整合接觸。2、石炭系上統(tǒng)太原組（C2t）太原組（C2t）：為核實區(qū)主要含煤地層之一，依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征將本組地層劃分為三個巖段，第一巖段：核實區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，全層厚213m，巖性以深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖與泥巖互層，底部為灰白色粗粒砂巖，含14、15、16、17、18、19號煤層。第二巖段：巖性以灰色細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，夾薄層泥灰?guī)r，含動物化石。含11、12、13號煤層。第三巖段：巖性以深灰色、灰白色砂質(zhì)泥巖為主，夾細(xì)砂巖及粘土質(zhì)泥巖。核實區(qū)內(nèi)本組地層平均厚度約110m。3、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s

22、）山西組（P1s）：為核實區(qū)主要含煤地層之一，零星出露。該層厚度達(dá)140m，其巖性以灰色砂巖，灰色、黃綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，下部由灰白色砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖組成，富含動物化石。依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征，將該組由下至上劃分為四個巖段：其中一巖段含7、9號煤層，在桌子山煤田稱為乙煤組， 7號煤層為局部可采煤層，9號煤層全區(qū)可采；二巖段含5、6號煤層，其中5號煤層為局部可采煤層，6號煤層呈煤線極不穩(wěn)定；三巖段含2、3號煤層，在桌子山煤田稱甲煤組，煤層不穩(wěn)定且不可采，無經(jīng)濟價值；四巖段偶夾煤線一層，為1號煤層位，無經(jīng)濟價值。該組地層與下伏太原組地層呈整合接觸。4、第四系（Q）巖性為風(fēng)積砂、殘坡積物

23、及沖洪積層，由砂土、亞砂土及砂礫組成，厚度022m，一般為5m。不整合于各老地層之上。礦區(qū)內(nèi)有可采煤層6層，編號為：7、 9、 12、15、16、17號煤層，各煤層賦存情況如下：1)、7號煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）中下部，煤層厚度一般0.351.87m，平均1.22米。發(fā)育不好，煤層厚度變化大，淺部一般可采，深部多不可采，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有夾矸12層，夾矸厚度一般0.050.15m，距9#煤層1925米，煤層穩(wěn)定程度為不穩(wěn)定類型。2)、9號煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）中下部，煤層全區(qū)發(fā)育并可采，煤層厚度1.98.81 m，平均3.81m。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾有0

24、.050.40m矸石34層，距下部12煤層31.232.96m，平均32.15m。煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。3)、12號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第二巖段（C2t2），全區(qū)發(fā)育局部可采，結(jié)構(gòu)簡單，偶含夾矸1層，煤層厚度0.871.31m平均1m，距15煤層34.9437.85m，平均間距36.38m。煤層穩(wěn)定程度為穩(wěn)定類型。4)、15號煤層位于石炭系太原組第一巖段（C2t1），全區(qū)發(fā)育局部可采，煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾有0.050.10m矸石12層，煤層厚度0.301.38m，平均0.75m；距下部16煤層35m。煤層穩(wěn)定程度為不穩(wěn)定類型。5)、16號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第一巖段（C2t1），全區(qū)發(fā)

25、育并可采，煤層厚度6.4910.2m，平均厚度8.5m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸47層，距下部17煤層35m，平均間距3.85m。煤層穩(wěn)定程度為穩(wěn)定類型。6)、17號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第一巖段（C2t1）下部，全區(qū)發(fā)育局部可采，核實區(qū)內(nèi)煤層厚度0.792.43m，平均1.15m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，含一層夾矸，煤層穩(wěn)定程度為穩(wěn)定類型。礦井主采9#、16#煤層。2.1.4 井田構(gòu)造井田位于拉僧仲背斜向南傾沒部分，次一級的褶曲為礦區(qū)基本構(gòu)造形態(tài)，斷層也比較發(fā)育，主要構(gòu)造線方向為北北東向。區(qū)內(nèi)無火成巖活動，根據(jù)地質(zhì)勘探及礦區(qū)揭露的資料，現(xiàn)將本區(qū)的主要構(gòu)造分述如下（具體見圖3-2）：井田斷層發(fā)育，按其走向分

26、為兩類，一類是北北東向，多為逆斷層，落差較大，另一類為北東向或東西向，多為正斷層，傾角比較大，但落差不大，現(xiàn)將落差大于15m的斷層列表如下：表3-2 礦井主要斷層特征表斷層名稱位 置傾向傾角(度)落差(米)F公逆井田中部二采區(qū)、四采區(qū)分界線東40503090F56逆三采區(qū)中部西51603050F35逆三采區(qū)中部西40502160F14逆一、二采區(qū)南部東5030F2正礦區(qū)北部界線北758050100F11正路天南部境界北西708315125F1逆三采區(qū)中部南東27352530F16逆三、四采區(qū)中部南東東3065515F8正一、二采區(qū)北部南東60215F23正一采區(qū)中部北北西701520F24正三

27、采區(qū)中北部北北西70815F37正一、二采區(qū)中部北西50815綜上所述，本區(qū)構(gòu)造以舒緩的背向斜為主體，伴有近南北向的逆斷層和東西向的正斷層，斷層數(shù)量雖多但不密集。圖3-2 路天煤礦構(gòu)造綱要圖公烏素背斜位于礦區(qū)中部，走向北北東向，自南向北傾沒，礦區(qū)出露3公里。西翼傾角1015，東翼傾角1518，其軸部煤層賦存較淺，有利于露天開采。公烏素向斜位于公烏素背斜之東與其相鄰，向斜軸北北東向，全長6.5公里，東翼被公烏素逆斷層所破壞，西翼傾角1518，開闊平緩適于露天開采。S3向斜位于礦區(qū)南部，全長2.2公里，西翼傾角49，東翼傾角510。2.1.5 煤層一、含煤性路天礦業(yè)有限責(zé)任公司含煤地層為石炭系太原

28、組及二疊系山西組，地層總厚度375m， 含煤15層，其中6層可采，可采煤層總厚11.8020.13m，平均15.96m，可采煤層含煤系數(shù)4.37%。二、各煤層主要特征礦區(qū)內(nèi)有可采煤層6層，編號為：7、 9、 12、15、16、17號煤層，其中主要可采煤層3層即9、16、17號煤層,次要可采煤層3層即7、12、15號煤層，主要可采煤層賦存情況見表4-1 。表4-1 路天煤礦各可采煤層特征表煤 層 編 號煤層利用厚度 （m）煤層層間距（m）頂板巖性底板巖性夾矸情況可采性穩(wěn)定性最小最大巖性厚度（m）平均（點數(shù)）層數(shù)71002.87 1.47(23)1925砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖0.050.15局部

29、可采不穩(wěn)定1291.016.27 3.50(49)中砂巖及粗砂巖泥巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖炭質(zhì)泥巖0.05 0.4全區(qū)可采較穩(wěn)定31.232.963 4121.001.31 1.18(66)砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r薄層局部可采較穩(wěn)定34.9437.85151.002.31 1.28(32)砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r薄層砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖0.05 0.1局部可采不穩(wěn)定351 2164.8311.71 7.69(127)砂質(zhì)泥巖砂巖炭質(zhì)泥巖0.1 0.5全區(qū)可采較穩(wěn)定2.565.484 7171.001.97 1.26(95)砂巖砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖0.05 0.1全區(qū)可采較穩(wěn)定11、7號煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組第一

30、巖段（P1s1）中下部，煤層利用厚度1.002.87m，平均1.47m。發(fā)育較差，煤層厚度變化大，淺部一般可采，深部多不可采，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有夾矸12層，夾矸厚度一般0.050.15m,距下部9號煤層1925m，煤層穩(wěn)定程度為不穩(wěn)定類型。2、9號煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組第一巖段（P1s1）中下部，煤層全區(qū)發(fā)育并可采，煤層利用厚度1.016.27 m，平均3.50m。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾有0.050.40m矸石34層,距下部12煤層31.232.96m，平均32.15m。煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。3、12號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第二巖段（C2t2），全區(qū)發(fā)育局部可采，結(jié)構(gòu)簡單，偶含夾矸1層，煤

31、層利用厚度1.001.31m平均1.18m，距15煤層34.9437.85m，平均間距36.38m。煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。4、15號煤層位于石炭系太原組第一巖段（C2t1），全區(qū)發(fā)育局部可采，煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾有0.050.10m矸石12層，煤層厚度1.002.31m，平均1.28m；距下部16煤層35m。煤層穩(wěn)定程度為不穩(wěn)定類型。5、16號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組第一巖段（C2t1），全區(qū)發(fā)育并可采，煤層利用厚度4.8311.71m，平均厚度7.69m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸47層，距下部17號煤層2.565.48m，平均間距3.85m。煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。6、17號煤層位于石炭系上統(tǒng)太

32、原組第一巖段（C2t1）下部，全區(qū)發(fā)育局部可采，礦區(qū)內(nèi)煤層利用厚度1.001.97m，平均1.26m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，含一層夾矸，煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定類型。主要可采煤層9、12、16、17號均屬較穩(wěn)定類型，資源儲量占總量的90%以上，因此該礦區(qū)煤層穩(wěn)定程度應(yīng)屬較穩(wěn)定類型。2.1.6 開采技術(shù)條件一、煤層頂?shù)装鍡l件老頂多為較堅硬的砂巖，抗壓強度500kg/cm2或I更大些，易于管理和支護(hù)。桅頂以砂紙泥巖和泥巖居多，抗壓強度為231-400 kg/cm2，厚度小，飽水后易軟化，恐與采煤一并下落而肇事。如做運輸巷頂，管理不便需加固。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的厚煤層(諸如9#、16#煤層)，夾矸多而薄，以此為頂板， 則

33、有滑塌冒頂之可能。若采用合理的采煤方法，加強技術(shù)管理，或許減小其危險性。軟巖石試驗資料，參照已開采礦區(qū)的生產(chǎn)情況，礦區(qū)煤層底板不易產(chǎn)生隆起現(xiàn)象。二、瓦斯根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局“關(guān)于神華烏海能源公司所屬煤礦2011年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)”（內(nèi)煤局字2011453號）文件，路天煤礦四采區(qū)井為低瓦斯礦井。三、煤塵烏海能源公司路天煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院對16號煤層進(jìn)行了煤塵爆炸性檢驗，根據(jù)檢測報告結(jié)果此煤樣“有煤塵爆炸性”，檢測日期2010年2月2日，報告簽發(fā)日期2010年2月8日。四、煤的自燃烏海能源公司路天煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院對16號煤層進(jìn)行了煤自燃傾向性進(jìn)行了鑒

34、定，根據(jù)鑒定報告結(jié)果所檢樣品煤層的自燃傾向性等級為類，屬自燃煤層，報告簽發(fā)日期為2010年2月10日。五、礦壓及顯現(xiàn)規(guī)律1、煤層頂?shù)装鍘r性、類別及物理力學(xué)性質(zhì)分析井田含煤地層為石炭系太原組及二疊系山西組。巖石堅硬裂隙發(fā)育，對生產(chǎn)不利。主要可采煤層頂?shù)装逡詧杂驳氖⑸皫r、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r及泥巖組成。石英砂巖抗壓強度500Kg/c或更大一些，砂質(zhì)泥巖及泥巖抗壓強度在231Kg/C405Kg/c之間。煤系地層上部有中細(xì)粒砂巖，中粗粒砂巖，以及第四紀(jì)砂礫石、風(fēng)積砂和殘坡積碎石。從以上測試結(jié)果看，井田工程地質(zhì)條件欠佳，開采中應(yīng)加強煤層頂?shù)装宓墓芾砭S護(hù)工作，以保證安全生產(chǎn)。2、地質(zhì)構(gòu)造對礦山壓力顯現(xiàn)的影

35、響井田位于拉僧仲背斜向南傾沒部分，次一級的褶曲為礦區(qū)基本構(gòu)造形態(tài)，斷層也比較發(fā)育，主要構(gòu)造線方向為北北東向。區(qū)內(nèi)無火成巖活動。地質(zhì)構(gòu)造對礦山壓力顯現(xiàn)影響很微弱。3、煤層傾角對礦山壓力顯現(xiàn)的影響井田煤層傾角較緩，為近水平煤層，一般情況下煤層傾角越小，頂板下沉量越大，回采工作面支架承受的礦山壓力也越大，同時工作面支架受力也比較均勻，因此只要選擇合適的支架，煤層傾角引起的工作面礦山壓力顯現(xiàn)對礦井開采影響不大。井田煤層為近水平煤層，其對巷道礦山壓力顯現(xiàn)的影響主要是使巷道頂部壓力大，開采過程中應(yīng)嚴(yán)防冒頂事故。4、開采深度對礦山壓力顯現(xiàn)的影響開采深度對回采工作面頂板壓力大小的影響并不突出，因而對礦山壓力顯

36、現(xiàn)的影響也不明顯。一般情況下，開采深度對巷道礦山壓力顯現(xiàn)的影響比較明顯，開采深度越大，巷道顯現(xiàn)的礦山壓力越大，巷道維護(hù)也更加困難。井田煤層埋深為最深為180m，開采深度對本井田礦山壓力有一定的影響。路天煤礦四采區(qū)井局部工作面埋深淺，礦壓顯現(xiàn)特征明顯與大埋深工作面不同，首先表現(xiàn)在頂板剪切破壞高度貫通工作面和地表，并且在工作面頂板內(nèi)形成明顯的破壞帶，減弱了頂板結(jié)構(gòu)作用，使得頂板礦壓顯現(xiàn)明顯增強；其次，底板破壞深度較小，表明底板破壞受埋深影響很大；再次，煤壁拉伸破壞明顯，除采高較大原因外，頂板來壓強烈是一個重要影響因素，而剪切破壞深度較小，表明片幫主要是受頂板來壓直接影響，而剪切破壞要受到原巖應(yīng)力的

37、影響，同樣是受采深較小的影響明顯。5、采高和控頂距的影響工作面頂板下沉量是礦山壓力顯現(xiàn)的一個重要參數(shù)，它同采高和控頂距的大小成正比關(guān)系。在一定的地質(zhì)條件下，采高是影響上覆巖層破壞狀況的最重要因素之一。采高越大、采出的空間越大，必然導(dǎo)致采場上覆巖層破壞越嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場測定，在單一煤層或厚煤層第一分層開采時，冒落帶與裂隙帶的總厚度與采高基本上成正比關(guān)系。采高越高，控頂距越大，工作面頂板下沉量也越大，在同樣位置的老頂可能取得平衡的機率越小，工作面頂板壓力越大，直接頂?shù)姆€(wěn)定性越低。而且，在支承壓力的作用下，工作面煤壁也越不穩(wěn)定，易于片幫。因此，采高大的工作面中礦壓顯現(xiàn)也越嚴(yán)重。采高越低，頂板活動越緩和

38、，煤壁也較為穩(wěn)定。六、 地溫內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟桌子山煤田公烏素礦區(qū)精查地質(zhì)報告、內(nèi)蒙古自治區(qū)海勃灣礦務(wù)局公烏素露天煤礦生產(chǎn)地質(zhì)補充勘探報告及內(nèi)蒙古自治區(qū)桌子山煤田公烏素精查區(qū)神華集團(tuán)海勃灣礦業(yè)有限責(zé)任公司露天煤礦（整合）煤炭資源儲量核實報告中均未見井田地溫資料，根據(jù)路天煤礦及相鄰公烏素礦區(qū)開采情況，未見地溫異常。第二節(jié) 水文地質(zhì)2.2.1區(qū)域水文地質(zhì)概括桌子山煤田北起千里山之北部，南至雀兒溝以南。西自崗德爾山，東至駱駝山，南北長近100km，東西寬約525km，總面積約1000km2，煤田東西兩側(cè)之駱駝山、崗德爾山呈南北向延伸，構(gòu)成中高山地，因構(gòu)造及流水作用形成懸崖陡壁，蛇形溝谷。煤田內(nèi)地形

39、以寬谷洼地為主，其間山丘起伏，階地發(fā)育，溝谷發(fā)育。受地形影響，水流由東向西注入黃河。各溝谷均為季節(jié)性徑流，平時干枯無水，雨季山洪暴發(fā)，可形成洪流，歷史短，雨后數(shù)小時后近于干枯。黃河為該區(qū)域內(nèi)的唯一地、大型表水體，煤田與黃河之間賦存巨厚的隔水巖層，因此黃河水與煤田無直接水力聯(lián)系。本區(qū)松散層潛水的主要補給來源為大氣降水，但因降水量較小，因此潛水的補給量也較小。潛水均沿溝谷方向徑流，主要的排泄方式有沿溝谷方向的徑流排泄、蒸發(fā)排泄、人工開采排泄等?；鶐r承壓水的主要補給來源為側(cè)向徑流補給，次要補給為上部的潛水入滲補給，在出露處也接受大氣降水補給。一般沿地層傾向徑流。仍以側(cè)向徑流排泄為主，次為人工開采排泄

40、。2.2.2井田主要含水層1、松散巖層孔隙潛水含水巖組第四系（Q）；巖性為風(fēng)積砂、黃土狀亞沙土，殘坡積和人工堆積物，一般呈零星分布，透水而不含水。沖積、洪積層以粒度不勻的砂礫石為主，分布于間歇河谷內(nèi)，厚度1.0010.00m，水位埋深0.415m，q=0.4381.44L/sm，K=5.9720.60m/d。水質(zhì)為SO4 HCO3Cl-KNa。圖4-1 主采煤層與各含水層關(guān)系示意圖2、堅硬巖類孔隙裂隙承壓水含水巖組該含水巖組可分為三個含水帶。第含水帶（P1s2和P1s1上部）：含水層巖性為灰白色砂巖，厚度約60m，含水層厚度38.74m，鉆孔簡易水文觀測消耗量0.020.70m3/t,抽水得q

41、=0.00865L/ sm，K=0.00256 m/d。第含水帶（C2t2C2t1上部）：厚度70m。含水的砂巖和石灰?guī)r厚31.04m。 q=0.0369L/sm，K=0.138 m/d。水質(zhì)為SO4 -ClK-Na-Ca-Mg。第含水帶（C2t1下部和C2b上部）：巖性為砂巖、泥巖和17、18號煤組成，厚度30米。q=0.01100.0304L/sm，K=0.07531.67m/d。水質(zhì)為SO4 Cl KNaCa。 3、堅硬巖類巖溶裂隙承壓水含水巖組奧陶系，綠色砂巖和細(xì)砂巖，厚不度詳，鄰近采區(qū)補堪鉆孔資，q=0.581L/SM，富水性中等。2.2.3井田主要隔水層基巖孔隙裂隙含水層中有兩個隔

42、水層；第隔水層：為9號煤和其泥質(zhì)夾石組成，一般厚3.83m，隔水性能較好。位于P1s1底部。第隔水層：為16號煤及其泥質(zhì)夾矸組成。全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，隔水。位于C2t1中部。太原組下部16#煤層至奧灰之間的隔水層；為黑色泥巖，厚220米以上，隔水性能較好。2.2.4礦井涌水量礦井涌水量是單位時間內(nèi)流入礦井的水量，礦井涌水量是煤礦開發(fā)的一個重要技術(shù)條件。四采區(qū)井優(yōu)化設(shè)計中礦井預(yù)計正常涌水量為60 m3/h，最大涌水量為100m3/h，路天煤礦四采區(qū)井自2003年建井至今，礦井涌水量逐年增大，礦井正常涌水量在達(dá)到120 m3/h，最大涌水量達(dá)到271m3/h（1603工作面探放水期間），隨著采空區(qū)積水的

43、探放，礦井涌水量逐步減小，目前礦井涌水量穩(wěn)定。一、礦井涌水形式及規(guī)律路天煤礦礦井涌水的形式有滲入、滴入、淋入、流入等，礦井涌水量與開采深度及構(gòu)造裂隙發(fā)育程度成正比，開采深度愈大，構(gòu)造裂隙愈發(fā)育礦井涌水量愈大二、礦井涌水量預(yù)計精查地質(zhì)報告采用斷面法和大井法計算礦井未來涌水量：斷面法公式： 大井法公式： 上兩式中： Q礦井未來的水量（m3/日） K滲透系數(shù)（公尺/日）。由鉆孔抽水資料代入公式求得。 L進(jìn)水邊長（公尺3） Hs降低水位（公尺）計算至+900m水平 M含水層厚度（m） R影響半徑（公尺）按經(jīng)驗數(shù)為1000 ro引用半徑（公尺）由，F(xiàn)為計算面積 補給系數(shù)，為進(jìn)水邊長與各邊總長之比值。綜合

44、成果表如下：煤層位置計算成果采用成果斷面法大井法（m3/日)9北部頂189180189底240215240南部頂223213228底55528855516北部頂4174344642?6全底62226431322210798601079南部頂810270668102全底393536763935289262289斷面法公式認(rèn)為地下水流由一側(cè)滲入坑道，較符合實際情況，但由于本區(qū)炭層裂隙發(fā)育不均，含水層厚度是近似值，水位將低數(shù)值較小，所得滲透系數(shù)偏大，故計算結(jié)果可能偏大。大井法運用補給系數(shù)，除去不進(jìn)水的邊壁，適宜本區(qū)計算。也應(yīng)受m、K值影響，計算結(jié)果略有偏大。從兩種方法結(jié)果來看，數(shù)值基本吻合，說明計算

45、的合理，該成果可供設(shè)計時參考。兩種方法比較，采用斷面法為宜。因本區(qū)地下水流循環(huán)運動滯緩，坑道長期排水后，動儲量多為損耗，靜儲量有很大可能減小，又因補給來源貧弱，坑道涌水量將愈來愈小。這一點應(yīng)于注意。路天煤礦四采區(qū)井位于桌子山煤田公烏素礦區(qū)西南部邊緣，由于公烏素背斜及公烏素逆斷層影響，采區(qū)井處于相對獨立的水文地質(zhì)單元內(nèi)，目前礦井16號煤層開采標(biāo)高在1095m水平，根據(jù)生產(chǎn)過程中水文地質(zhì)觀測，礦井涌水量預(yù)計采用礦井實測正常涌水量120 m3/h，最大涌水量271m3/h（探放水期間）。根據(jù)系統(tǒng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，目前礦井涌水量在25m3/h左右，其中1604工作面涌水量在5 m3/h左右，1606工作面

46、涌水量在10m3/h左右，礦井生產(chǎn)用水20m3/h左右。2.2.5 礦井水文地質(zhì)類型復(fù)雜程度根據(jù)煤礦防治水規(guī)定中關(guān)于礦井水文地質(zhì)類型劃分的要求，路天煤礦委托西北礦井水文地質(zhì)研究院對礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行了劃分，按照煤礦防治水規(guī)定的分類標(biāo)準(zhǔn)，對礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行劃分：礦井水文地質(zhì)類型劃分表分類依據(jù) 類 別簡單中等復(fù)雜極復(fù)雜受采掘破壞或影響的含水層及水體含水層性質(zhì)及補給條件受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補給條件差，補給來源少或極少受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補給條件一般，有一定的補給水源受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水，其補給條件好，補

47、給水源充沛受采掘破壞或影響的是巖溶含水層、老空水、地表水，其補給條件很好，補給來源極其充沛，地表泄水條件差單位涌水量q（Ls-1m-1）q0.10.1q1.01.0q5.0q5.0礦井及周邊老空水分布狀況無老空積水存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚存在少量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚存在大量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚礦井涌水量（m3h-1）正常Q1最大Q2Q1180（西北地區(qū)Q190）Q2300（西北地區(qū)Q2210）180Q1600（西北地區(qū)90Q1180）300Q21 200（西北地區(qū)210Q2600）600Q12 100（西北地區(qū)180Q11 200）1 200Q23

48、000（西北地區(qū)600Q22 100）Q12 100（西北地區(qū)Q11 200）Q23 000（西北地區(qū)Q22 100）突水量Q3（m3h-1）無Q3600600Q31 800Q31 800開采受水害影響程度采掘工程不受水害影響礦井偶有突水，采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全礦井時有突水，采掘工程、礦井安全受水害威脅礦井突水頻繁，采掘工程、礦井安全受水害嚴(yán)重威脅防治水工作難易程度防治水工作簡單防治水工作易于進(jìn)行防治水工程量較大，難度較高防治水工程量大，難度高注：1.單位涌水量以井田主要充水含水層中有代表性的為準(zhǔn)。2.在單位涌水量q，礦井涌水量Q1、Q2和礦井突水量Q3中，以最大值作為分類依據(jù)。

49、3.同一井田煤層較多，且水文地質(zhì)條件變化較大時，應(yīng)當(dāng)分煤層進(jìn)行礦井水文地質(zhì)類型劃分。4.按分類依據(jù)就高不就低的原則，確定礦井水文地質(zhì)類型。1）受采掘破壞或影響的含水層及水體依據(jù)前述分析，本礦16#煤開采影響到的主要含水層是第含水帶堅硬巖類孔隙裂隙承壓水含水巖組，補給水源主要是上覆松散層水及大氣降水，補給水源匱乏。參照礦井水文地質(zhì)類型劃分表，受采掘破壞或影響的含水層及水體補給條件差，屬于簡單。2）單位涌水量依據(jù)前述分析，本礦16#煤開采影響到的主要含水層第含水帶單位涌水量q=0.008650.0369 L/sm。q0.1 Ls-1m-1，屬于簡單。3）礦井及周邊老空水分布狀況依據(jù)前述分析，目前本

50、礦主要的采空區(qū)積水影響是1602工作面上部小窯采空區(qū)積水及1604采空區(qū)積水，其積水范圍、位置及積水量清楚，只要加強工作面回采過程中的頂板觀測、配備足夠的工作面排水能力、采區(qū)必備的探放水措施及安裝采空區(qū)積水水壓監(jiān)測裝置，可以消除采空區(qū)積水對工作面回采的影響。礦井及周邊存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚，屬于中等。4）礦井涌水量礦井屬于西北干旱地區(qū)，根據(jù)路天煤礦防治水專項設(shè)計，礦井正常涌水量為124 m3/h，最大涌水量為162 m3/h。西北地區(qū)90Q1180m3/h，屬于中等；西北地區(qū)Q2210m3/h，屬于簡單。5）突水量2012年7月25日9:34分，1603工作面初采至16m切眼

51、與回風(fēng)順槽交會處發(fā)生突水，突水量為400 m3/h。突水量Q3600m3/h，屬于中等。6）開采受水害影響程度礦井開采受水害影響程度現(xiàn)狀是：采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全。采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全，屬于中等。7）防治水工作難易程度從技術(shù)方面和經(jīng)濟方面綜合考慮，路天煤礦防治水工程量不大，難度不高，較易進(jìn)行。防治水工程量不大，難度不高，較易進(jìn)行，屬于中等。按照煤礦防治水規(guī)定中水文地質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，就高不就低的原則，路天煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分為中等。路天煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分表分類依據(jù)類 別簡單中等復(fù)雜極復(fù)雜受采掘破壞或影響的含水層及水體含水層性質(zhì)及補給條件簡單單位涌水量q（L

52、s-1m-1）簡單礦井及周邊老空水分布狀況中等礦井涌水量（m3h-1）正常Q1最大Q2中等突水量Q3（m3h-1）中等開采受水害影響程度中等防治水工作難易程度中等第三章 礦井充水因素分析及主要水害防治第一節(jié) 礦井水害防治現(xiàn)狀根據(jù)路天煤礦生產(chǎn)情況，露采坑基本不受水害威脅，礦井面臨的水害隱患主要為：（1）1602工作面水害防治情況1602回采工作面上方可能局部存在采空區(qū)積水，對工作面回采安全有一定影響， 1602工作面在回采過程中易受到地表可能產(chǎn)生裂縫的影響，在大到暴雨時，洪水通過地表裂縫進(jìn)入采空區(qū)，對礦井形成安全隱患。（2）1606工作面水害防治情況1606工作面位于四采區(qū)井井筒以北， 1604綜放工作面采空區(qū)以東，公烏素逆斷層以西，設(shè)計工作面走向長度約1470m，傾向長度80200m，工作面由于受公烏素逆斷層影響呈“刀把”型布置，煤層平均厚度8m，煤層平均傾角813度，煤層埋藏深度140200m。1606工作面上部發(fā)育有15號、12號、9號煤層，根據(jù)目前掌握采掘資料， 1606工作面上