2016~2020礦井防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃

1、山東能源臨礦集團(tuán)古城煤礦有限公司20162020年礦井防治水規(guī)劃2017年2月28日修編20162020年礦井防治水規(guī)劃審批會(huì)簽表礦長(zhǎng)總工程師生產(chǎn)礦長(zhǎng)安監(jiān)處長(zhǎng)機(jī)電礦長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)礦長(zhǎng)地測(cè)科安監(jiān)處生產(chǎn)科調(diào)度室機(jī)電科通防科防沖辦編制目錄緒論1第一章礦井水文地質(zhì)1一、地表水系1二、含水層與隔水層2三、礦井充水條件4第二章防治水規(guī)劃8一、礦井生產(chǎn)概況8二、相應(yīng)水文地質(zhì)情況8三、防治水工程規(guī)劃10四、20162020年防治水規(guī)劃工程項(xiàng)目11緒論礦井防治水工作必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則。礦井水文地質(zhì)補(bǔ)勘堅(jiān)持地面補(bǔ)勘和井下探測(cè)相結(jié)合，并突出重點(diǎn)區(qū)域。加強(qiáng)水害探測(cè)和防治水新技術(shù)新設(shè)備新材

2、料的調(diào)研與引進(jìn)，做到為我所用。探測(cè)形式做到物探和鉆探相結(jié)合。重視與大專院校和防治水科研機(jī)構(gòu)的合作，加強(qiáng)與周邊礦區(qū)的技術(shù)交流與協(xié)作。重視防治水專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高防治水專業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì)，加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作。為了提高我礦防治水工作水平，做好水害隱患治理工作，確保礦井安全生產(chǎn)，根據(jù)煤礦防治水規(guī)定、煤礦安全規(guī)程要求，結(jié)合古城煤礦20162020年生產(chǎn)規(guī)劃，編制20162020年礦井防治水規(guī)劃。第一章礦井水文地質(zhì)一、地表水系區(qū)內(nèi)第四系厚度一般為170180m單元內(nèi)具有獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流和排泄區(qū)，補(bǔ)給區(qū)全部為覆蓋型，大氣降水滲入第四系地層后向下補(bǔ)給奧陶系灰?guī)r，地下水流向南西，穿過(guò)滋陽(yáng)斷層轉(zhuǎn)向南流

3、。區(qū)內(nèi)主要河流有泗水河、沂水河；泗水河由北向南流入該區(qū)，發(fā)源于新泰大平頂山的西麓，干流長(zhǎng)159kmi流域面積2361kn2,為山洪性河流，河水主要由降水補(bǔ)給，多年平均流量為12.2立方米/秒，徑流變差系數(shù)0.65o沂水河屬泗水河的支流，發(fā)源于尼山，全長(zhǎng)60km,流域面積600km,在兗州城東的粉店村流入泗水河，為泗水河支流。二、含水層與隔水層含水層井田內(nèi)主要含水層有6層，自上而下分別為1 .第四系砂礫層松散孔隙含水層組該層厚度107.9254.5m,平均厚度為180.05m,其厚度變化從東北向西南逐漸變薄。含水層分上、中、下三組，分述如下：上組（Q上）：總厚度41.955.6m,平均厚48.8

4、3m。本組透水性好，富水性強(qiáng)，水位年變幅23n%鉆孔單位涌水量2.011L/s水質(zhì)類型為重碳酸鈣型。中組（Q中）：總厚度40.4298.01m,平均厚59.66m。富水性強(qiáng)，可做飲用水源，鉆孔單位涌水量7.14L/s屬重碳酸鈣型水。下組（Q下）：總厚度55.4284.33m,平均厚69.2m。鉆孔單位涌水量0.0970.213L/s,屬富水性中等含水組，水質(zhì)為重碳酸鈣型。2 .山西組3煤頂板砂巖裂隙含水層該層厚度0.9236.69m,平均厚17.46m,屬于上煤組頂板直接充水含水層。煤層開(kāi)采過(guò)程中，預(yù)計(jì)頂板冒落以后，導(dǎo)水裂隙帶高度可達(dá)下石盒子組底部砂巖。單位涌水量0.00568L/sm,滲透系

5、數(shù)0.0156m/d,水質(zhì)屬重碳酸鈉型水。3 .太原組第三層石灰?guī)r巖溶裂隙含水層該層厚度1.78.15m,平均厚4.86m,層位穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育。因厚度薄、埋藏深，所以巖溶發(fā)育不良，充水空間不發(fā)育，富水性弱，本層補(bǔ)給來(lái)源有限，但將來(lái)礦井開(kāi)采過(guò)程中，長(zhǎng)期排水降壓，奧陶系灰?guī)r水通過(guò)斷層側(cè)向補(bǔ)給構(gòu)成主要水源。三灰含水層以靜儲(chǔ)量為主，易于疏干。本層上距6號(hào)煤層5.3620.82m,上距3層煤39.865.65m,因此該含水層是上煤組底板直接充水的含水層。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量0.00250.0382L/sm,滲透系數(shù)為0.07271.492m/d,水質(zhì)屬重碳酸鈉型水。4 .太原組十下層石灰?guī)r巖溶裂隙含

6、水層本層位于16號(hào)煤層直接頂板外，在17號(hào)煤層冒落帶之內(nèi)，是下組煤頂板直接充水含水層，富水性弱，單位涌水量0.0000687L/s水質(zhì)屬重碳酸鈉型水。5 .本溪組第十四層石灰?guī)r溶裂隙含水層該層厚度0.413.1m,平均厚4.95m,巖溶不發(fā)育，富水性弱。水位標(biāo)高+41m單位涌水量0.000426L/sm,滲透系數(shù)為0.0711m/d,水質(zhì)為重碳酸鈉鈣型水。本層上距17層煤底板10.1448.04m,為下組煤開(kāi)采時(shí)底板直接充水含水層，并且控制了下伏奧陶系石灰?guī)r的補(bǔ)給進(jìn)水量。6 .中奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系的基底，是開(kāi)采下組煤的間接充水含水層，從揭露奧陶系石灰?guī)r巖性看，裂隙較發(fā)育

7、，巖溶不夠發(fā)育。奧灰富水性主要取決于裂隙巖溶發(fā)育程度，與埋藏深度、距露頭帶遠(yuǎn)近以及排泄高程等因素密切相關(guān)，而且富水性在水平垂直方向上表現(xiàn)出極不均勻性。井田內(nèi)在假整合面15m以下富水性強(qiáng)，平面分布上主要富水區(qū)段為西部和北部奧灰埋藏較淺地段以及東部構(gòu)造復(fù)雜區(qū)。奧灰富水層段主要為第五段、第四段。第五段3-3孔單位涌水量最大8.721L/sm,第四段3-5孔單位涌水量最大2.45L/sm,一般單位涌水量為1L/sm以上。隔水層井田內(nèi)各含水層間隔水層較多，主要有以下三層：1 .第四系底界隔水層井田北部為煤系地層露頭部位，但在該區(qū)段第四系底部有一層厚2.9312.4m較為穩(wěn)定的粘土類地層與下伏地層相隔，可

8、起到隔水作用。2 .下二疊系山西組以上隔水層組井田內(nèi)二疊系地層由北向南逐漸增厚，具巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土泥巖，夾有細(xì)一粗粒砂巖，此段隔水組可以防止上部裂隙水下滲補(bǔ)給其他含水層。3 .17層煤至奧灰隔水層組井田內(nèi)17層煤至奧灰頂面正常地段間距32.2561.65m,該段巖性主要為粘土泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖及三灰石灰?guī)r，該層可以起到一定的隔水作用，未來(lái)礦井深部開(kāi)采17層煤，無(wú)論是十四灰、奧灰都具有強(qiáng)大高水頭壓力，隔水層厚度難以承受，會(huì)給開(kāi)采17層煤帶來(lái)威脅。因此將來(lái)礦井開(kāi)采上組煤時(shí)，應(yīng)對(duì)十四灰、奧灰先進(jìn)行疏干降壓，以免開(kāi)采17號(hào)煤時(shí)造成突水事故。三、礦井充水條件礦井水的來(lái)源由于受到隔水層

9、的制約，開(kāi)采3煤時(shí)主要受到下列水源影響：1 .山西組3煤頂板砂巖裂隙含水層，該層厚度1.78.15m,平均厚4.86m,層位穩(wěn)定全區(qū)發(fā)育。因厚度薄、埋藏深，所以巖溶發(fā)育不良，充水空間不發(fā)育，富水性弱，本層補(bǔ)給來(lái)源有限。目前實(shí)際揭露情況看，只有局部以淋水形式出現(xiàn)，且易疏干，但將來(lái)礦井開(kāi)采過(guò)程中，長(zhǎng)期排水降壓，奧陶系灰?guī)r水通過(guò)斷層側(cè)向補(bǔ)給構(gòu)成主要水源。2 .三灰含水層以靜儲(chǔ)量為主，易于疏干。本層上距3層煤39.865.65m,該含水層是上煤組底板直接充水的含水層，是礦井充水的主要水源。目前實(shí)際揭露情況看，只有局部以含水出現(xiàn)，多以淋水形式出現(xiàn)。淺部開(kāi)采揭露的涌水點(diǎn)，多已疏干。3 .中奧陶系石灰?guī)r溶裂

10、隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系的基底，是開(kāi)采下組煤的間接充水含水層，可通過(guò)構(gòu)造導(dǎo)通，成為影響開(kāi)采3煤的充水水源。4 .相鄰礦井采空區(qū)積水星村煤礦在我礦井田的深部，且現(xiàn)開(kāi)采區(qū)域距離我礦較遠(yuǎn)，其采空區(qū)積水對(duì)我礦近幾年的安全生產(chǎn)不構(gòu)成影響。單家村煤礦的采空區(qū)在我礦井田的淺部區(qū)域，開(kāi)采三水平北翼時(shí)，其空區(qū)積水將成為礦井充水水源。5 .本礦21采區(qū)、22采區(qū)空區(qū)積水，在開(kāi)采三水平南翼31采區(qū)時(shí)，其空區(qū)積水有可能成為充水水源。礦井充水通道分析水源的存在只是可能構(gòu)成礦井充水的一個(gè)方面，而礦井充水與否，還取決于另一個(gè)重要條件，即充水通道，具體可分為空隙、裂隙、溶隙及人工通道四種。1 .巖層的空隙主要是3煤頂、底板

11、砂巖空隙，如果沒(méi)有固定補(bǔ)給水源，只會(huì)有局部少量充水。以前的采掘活動(dòng)揭露證實(shí)，是以零星的局部淋水狀態(tài)出現(xiàn)的，對(duì)3煤的開(kāi)采影響很小。但是在有采空積水區(qū)附近開(kāi)采時(shí)，因?yàn)橛兴?、水壓的存在，采空區(qū)積水通過(guò)空隙導(dǎo)出，涌水量增大。2 .巖層裂隙主要是指構(gòu)造裂隙(指節(jié)理、斷層、斷裂破碎帶、陷落柱等)，構(gòu)造裂隙對(duì)礦井充水的影響，一方面表現(xiàn)在其本身的富水性，另一方面又是各種水源進(jìn)入采、掘工作面的天然途徑。所以當(dāng)采掘工作面和它們相遇或接近時(shí)，與它有關(guān)的水源會(huì)通過(guò)它們涌入井下造成突水。斷層是構(gòu)造裂隙中最易造成災(zāi)害性事故的進(jìn)水通道，我礦的斷層絕大部分屬于不導(dǎo)水?dāng)鄬?，由于其充填膠結(jié)致密，不僅斷裂本身不含水，而且還可切斷

12、某些含水層。影響規(guī)劃期間開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的斷層主要有F14(H=6260米/67°80°)、F19(H=0180米/76°)和F19-5(H=1090米/70°),由于斷層落差大，或是造成主采3煤層與奧灰含水層相對(duì)接；或是安全隔水層厚度減小，頂、底板被水壓突破，造成突水。陷落柱，截止目前我礦已經(jīng)揭露了11個(gè)陷落柱，直徑大都小于30米，內(nèi)部充填物多為3煤頂板破碎物，膠結(jié)致密，不含水、不導(dǎo)水，但不能確定以后揭露的陷落柱不導(dǎo)水。3 .巖層的溶隙由于主采煤層距三灰、奧灰較遠(yuǎn)，所以溶隙很難單獨(dú)構(gòu)成涌水通道。4 .人工通道封閉不良鉆孔造成的充水通道封閉不良的鉆孔，成為開(kāi)采

13、煤層與含水層之間的通道，在開(kāi)采過(guò)程中遇到或接近這些封閉不良的鉆孔時(shí)，就會(huì)引起涌水或造成淹井事故。本開(kāi)采期內(nèi)的區(qū)間，沒(méi)有封閉不良的鉆孔。見(jiàn)附表1-1:古城煤礦封閉不良鉆孔一覽表。采礦活動(dòng)造成的斷裂當(dāng)煤層開(kāi)采后，在采空區(qū)上方形成垮落帶和斷裂帶，當(dāng)斷裂帶高度波及含水層時(shí)，將對(duì)礦井形成嚴(yán)重威脅。受采動(dòng)影響，使斷層活化，原來(lái)不導(dǎo)水的斷層會(huì)變成導(dǎo)水?dāng)鄬?，成為?dǎo)水通道。附表1-1古城煤礦封閉不良鉆孔一覽表孔號(hào)終孔深度封孔時(shí)間設(shè)計(jì)封孔深度實(shí)際封孔深度評(píng)價(jià)其他封孔不良原因?qū)罄m(xù)生產(chǎn)影響備注12705.731919.10452.00-699.44不合格3煤以卜末封無(wú)影響3-2678.721979.10150-67

14、8.72330.25-678.72不合格因事故無(wú)影響13830.241975.11753.24-830.24不合格3煤頂38m上末封無(wú)影響8-31000.141979.6708-1000.14775-1000.14不合格無(wú)影響49739.131980.5540-739.13不合格3煤頂120m上末封I無(wú)影響8-2918.721979.3668.45-918.72693-918.72不合格無(wú)影響7-1748.281979.5440-748.28548-748.28不合格無(wú)影響7-2941.861979.5660-941.86726-941.86不合格無(wú)影響14-31002.371979.5800

15、-1002.37827-1002.37不合格有影響位于F19斷層以東2875.921975.9630.92-875.92不合格75年施工資料不詳無(wú)影響4-2847.661979.4641-847.66不合格3煤頂129m上末封I無(wú)影響15-4934.541979.4650-934.54749-943.53不合格有影響位于F24斷層以西16-47821979.3640-760620-760不合格因事故有影響位于F27斷層帶附近第二章防治水規(guī)劃一、礦井生產(chǎn)概況根據(jù)古城煤礦20162020年生產(chǎn)開(kāi)拓計(jì)劃，礦井生產(chǎn)布局繼續(xù)在31、32、33、12、13采區(qū)的開(kāi)采。其中：1 .開(kāi)拓巷道主要在向南31采區(qū)

16、集中軌道巷和集中皮帶巷，開(kāi)拓31采區(qū)為主。2 .回采區(qū)域在F19和F19-5以南的32、33采區(qū)以及F14-0以南的31采區(qū)，共18個(gè)工作面，具體為：32采區(qū)：3200、3201、3202、3208、3209、3210等6個(gè)工作面；33采區(qū)：3313工作面；31采區(qū)：3101、3102、3103、3105、3106等5個(gè)工作面。12采區(qū)：1#充填面13采區(qū)：1311、1312、1313等3個(gè)工作面。21采區(qū)：2110下、2110上2個(gè)工作面二、相應(yīng)水文地質(zhì)情況在20162020年生產(chǎn)開(kāi)采范圍內(nèi)，由于在地面施工了三維地震勘探，煤層賦存狀況和構(gòu)造發(fā)育情況基本查明。1.井田北翼32采區(qū)3210面接近

17、F19-5斷層，主要水害隱患為，受F19-5斷層影響，開(kāi)采的3煤層與奧灰含水層之間的安全隔水層厚度減小，突水系數(shù)大于0.06,有奧灰水突出隱患，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。2,井田北翼的33采區(qū)的3313工作面在2016年回采，其北鄰F19斷層，受斷層影響，開(kāi)采的3煤層與奧灰含水層之間的安全隔水層厚度減小，突水系數(shù)大于0.06,有奧灰水突出隱患，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。3.32采區(qū)的3200、3201、3202、3208、3209面，將于20162020年準(zhǔn)備及回采。因?qū)儆谡K段，突水系數(shù)為0.09,小于規(guī)定中的0.10,無(wú)奧灰水突出隱患，所以該5工作面水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。4.31采區(qū)的3101、3102、3

18、103、3105,將于20162020年準(zhǔn)備及回采。其與淺部的條帶煤柱，起到防隔水作用。因?qū)儆谡K段，突水系數(shù)為0.08,小于規(guī)定中的0.10,無(wú)奧灰水突出隱患，另外該4個(gè)工作面淺部有21采區(qū)采空積水區(qū)，所以該面水文地質(zhì)條件中等。5.31采區(qū)的3106面，將于20162017年準(zhǔn)備及回采。其北鄰F14斷層，受斷層影響，開(kāi)采的3煤層與奧灰含水層之間的安全隔水層厚度減小，突水系數(shù)大于0.06,有奧灰水突出隱患，另外工作面淺部有2109采空積水區(qū)。所以該區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜。6.12采區(qū)的1#充填面，將于20162017年準(zhǔn)備及回采。其位于工業(yè)廣場(chǎng)防護(hù)煤柱邊緣，屬于正常塊段，該工作面位于礦井淺部，

19、水文地質(zhì)條件基本查明，無(wú)突水隱患，水文地質(zhì)類型簡(jiǎn)單。7. 13采區(qū)的1311、1312、1313,將于20172020年準(zhǔn)備及回采。該區(qū)域位于F14與F18斷層之間，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜；上部為煤層露頭，與第四系底部砂巖含水層接觸導(dǎo)致斷層富水性極強(qiáng)，主要水害隱患為，受F14及F18斷層影響，開(kāi)采的3煤層與奧灰含水層之間的安全隔水層厚度減小，突水系數(shù)大于0.06,有奧灰水突出隱患，水文地質(zhì)條件極復(fù)雜。8. 21采區(qū)的2110下、2110上，施工區(qū)域無(wú)水害隱患，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。三、防治水工程規(guī)劃根據(jù)煤礦防治水規(guī)定的要求，結(jié)合規(guī)劃期間開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)情況，礦井防治水工作應(yīng)提高防治水工作管理水平，加

20、大水害隱患的排查與治理力度。堅(jiān)持貫徹執(zhí)行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水工作原則。根據(jù)古城井田陷落柱賦存較多的特點(diǎn)，在采掘工程中貫徹實(shí)施物探先行、鉆探查證的指導(dǎo)方針。1 .在掘進(jìn)工作面做到先探后掘。根據(jù)瞬變電磁儀每次勘探范圍在20120米的特點(diǎn)，掘進(jìn)巷道必須每向前掘進(jìn)不超過(guò)80米時(shí)，再做下一次瞬變電磁勘探，保證掘進(jìn)巷道始終保持40米以上的勘探區(qū)域。2 .在回采工作面回采前必須先做坑透觀測(cè)和瞬變電磁勘探。3,對(duì)瞬變電磁勘探的水文異常區(qū)要用鉆探進(jìn)行驗(yàn)證。在底板受構(gòu)造破壞塊段，突水系數(shù)大于煤礦防治水規(guī)定中要求的0.06時(shí)，一定要按規(guī)定留足斷層防隔水煤（巖）柱。1,斷層F19的防隔水

21、煤（巖）柱參考以往鉆探及物探資料，回采過(guò)程中，嚴(yán)格按煤礦防治水規(guī)定要求留足斷層F19的防隔水煤（巖）柱，確保礦井安全生產(chǎn)。2,斷層F19-5的防隔水煤（巖）柱在3210面的施工過(guò)程中，采取物探鉆探相結(jié)合的方式，探明斷層F19-5的位路和含導(dǎo)水性，按煤礦防治水規(guī)定要求留足斷層F19-5的防隔水煤（巖）柱，確保3210面的安全生產(chǎn)。3 .斷層F14的防隔水煤（巖）柱在3106面在掘進(jìn)施工過(guò)程中，采取物探鉆探相結(jié)合的方式，探明斷層F14的位路和含導(dǎo)水性，按煤礦防治水規(guī)定要求留足斷層F14的防隔水煤（巖）柱，確保3106面的安全生產(chǎn)。4 .斷層F9的防隔水煤（巖）柱在3103面施工過(guò)程中，采取物探的方

22、式，探明斷層F9的位路和含導(dǎo)水性，按煤礦防治水規(guī)定要求留足斷層防隔水煤（巖）柱，確保3103面的安全生產(chǎn)。5,斷層F18的防隔水煤（巖）柱13采區(qū)上部水文地質(zhì)情況極復(fù)雜，應(yīng)提前查明F14及F18斷層具體位路及含導(dǎo)水性，并在掘進(jìn)前編制相應(yīng)的水文地質(zhì)分析報(bào)告。在1311、1312、1313面施工過(guò)程中，采取物探鉆探相結(jié)合的方式，探明斷層F14與F18的位路和含導(dǎo)水性，按煤礦防治水規(guī)定要求留足斷層的防隔水煤（巖）柱，確保該3個(gè)工作面的安全生產(chǎn)。在采空積水區(qū)附近開(kāi)采時(shí)，必須按煤礦防治水規(guī)定要求留足采空區(qū)防隔水煤（巖）柱，或者疏放采空區(qū)積水?；夭?106、3105、3103、3102、3101工作面前，

23、必須根據(jù)31采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書中留足與淺部采空區(qū)之間的防隔水煤柱，或采用疏放方式將采空區(qū)積水排放完畢后，才能開(kāi)始回采工作。繼續(xù)完善礦井水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)2019年以前，計(jì)劃在31采區(qū)的地面，井下-1030水平分別施工1個(gè)奧灰水文觀測(cè)孔，逐步完善礦井水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。四、20162020年防治水規(guī)劃工程項(xiàng)目5 .2015年防治水規(guī)劃完成情況由于單家村礦2008年2月越界開(kāi)采了古城煤礦部分煤炭資源，而后2013年5月古城煤礦34、35、36采區(qū)地面的西坊嶺村部分房屋斑裂，根據(jù)魯政辦20135號(hào)文關(guān)于對(duì)曲阜市時(shí)莊街道辦事處西坊嶺村部分房屋斑裂與周邊煤礦沉陷關(guān)系技術(shù)鑒定的批復(fù)，該區(qū)域地面下沉是由單家村礦越界開(kāi)采引起的，為保證礦井的安全生產(chǎn)，古城煤礦適當(dāng)調(diào)整礦井中長(zhǎng)期生產(chǎn)規(guī)劃，并決定暫緩開(kāi)采北翼的34、35、36采區(qū)的開(kāi)采，并停止了-1030北翼運(yùn)輸大巷及-1030北翼皮帶運(yùn)輸大巷的掘進(jìn)，該大巷并未接近F19斷層而未進(jìn)行鉆探。2015年規(guī)劃中提及的F14物探，由福州華虹智能科技股份有限公司于2015年12月26日開(kāi)工至12月27日結(jié)束，并于1月7日提交了物探報(bào)告，該次探測(cè)有