鑫隆礦井水文地質(zhì)類型劃分報告

山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》評審意見書山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司

2011年5月12日

山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》評審人員花名表職 務(wù)姓 名日期備注礦 長總工程師安全副礦長評生產(chǎn)副礦長通風(fēng)副礦長審機(jī)電副礦長人調(diào)度室主任機(jī)電科科長員技術(shù)科科長通風(fēng)科科長安監(jiān)科科長地測科科長會審意見詳見《山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司礦井水水文地質(zhì)類型劃分報告評審意見》

山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》評審意見書為做好煤礦防治水工作，確保煤礦安全，根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局下發(fā)的《煤礦防治水規(guī)定》要求，山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司委托山西省煤炭地質(zhì)114勘察院于2011年5月編制了《山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》（以后簡稱報告），以作為防治水工作的依據(jù)。山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司總工程師組織機(jī)電、通風(fēng)、生產(chǎn)、技術(shù)、地測等相關(guān)部門于2011年5月12日對報告進(jìn)行了評審，形成評審意見如下：一、礦井概況（一）礦井地理位置山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司井田位于中陽縣城北約3km處的城關(guān)鎮(zhèn)龐家會村一帶，行政區(qū)劃隸屬中陽縣城關(guān)鎮(zhèn)管轄。井田地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°09/49〃Tll°12/30〃，北緯37°20/31〃-37°23/37〃井田范圍由7個拐點坐標(biāo)依次連線圈定1954北京坐標(biāo)系1954北京坐標(biāo)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開采深度由540—1160m標(biāo)高,井田南北長約5.75km，東西寬約3.95km。（二）礦井基本情況根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室晉煤重組辦發(fā)【2009】45號《關(guān)于呂梁市中陽縣、興縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)》，中陽縣鑫隆煤源有限公司為單獨保留礦井。山西呂梁中陽桃園鑫隆煤業(yè)有限公司原為中陽縣鑫隆煤源有限公司，隸屬于中陽縣鑫隆煤源有限公司，井田面積為13.4026km2，批采4、6、10號煤層，生產(chǎn)能力為90萬t/a,兼并重組后批采4、5上、6、10號煤層（附件4、5、6），生產(chǎn)能力為90萬t/a，井田范圍與兼并重組前相同，整合主體為山西桃園騰陽能源集團(tuán)有限責(zé)任公司。、礦井開拓方式礦井井田工業(yè)廣場布置在喬家溝附近，以兩斜井一立開拓全井田。主、副斜井平行布置，間距60m，兩條井筒均落于10#煤層底板。主斜井斜長726.843m，傾角23°，凈寬4.6m,凈斷面積14.69m2,為混凝土砌碹、錨噴支護(hù)；副斜井斜長685.867m，傾角25°，凈寬4m，凈斷面積12.28m2，為混凝土砌碹、錨噴支護(hù)?；仫L(fēng)井為立井，垂高152.05m，斷面15.9m2，為混凝土砌碹。、礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。主風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，保護(hù)功能齊全。功率單元與控制器光纖通訊，完全與電器隔離，能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行故障記錄，可進(jìn)行信息查詢并對故障定位。、提升運輸系統(tǒng)礦井主運輸選用DTL100/50膠帶輸送機(jī)。在主斜井膠帶輸送機(jī)另一側(cè)裝備有雙道乘人候車，型號RJY45-23-700,礦井輔助提升選用JK-2.5/31.5X礦用提升機(jī)。主皮帶采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化控制變頻調(diào)速系統(tǒng)，并使用KTC101皮帶定時控制保護(hù)系統(tǒng)，實現(xiàn)保護(hù)、控制、沿線通話、故障檢測、顯現(xiàn)及報警功能，并且皮帶運行速度在1—2.5m/s自動調(diào)節(jié)。4、排水系統(tǒng)礦井主泵房選用三臺耐磨離心式水泵，一用一備一待修。型號為MD280-43*8，電機(jī)功率為400KW，安裝兩趟①245X8排水管路。主水泵采用軟啟動系統(tǒng)，待啟動電流對電網(wǎng)無沖擊，并節(jié)電30%。5、供電系統(tǒng)礦井采用35KV架空專線至工業(yè)廣場35KV變電所，一回來自中陽110KV變電站，一回來自金羅220KV變電站。10KV電壓下井至井下中央變電所。二、水文地質(zhì)條件（一）含水層第四系全新統(tǒng)砂礫石含水層第四系中、上更新統(tǒng)地層多分布在梁峁之上，但由于溝谷坡度大，降水多形成地表徑流，對地下水補(bǔ)給有限，因此該含水層多為透水而不含水巖層，局部含上層滯水，水量微弱。第四系全新統(tǒng)地層分布在溝谷之中，含水層主要為砂礫石層，含水層厚度小，可供生活和灌溉用水，屬弱富水含水層，水質(zhì)類型為HC03?S04—Na?Mg型，礦化度0.84g/L,水質(zhì)較好。第三系上新統(tǒng)礫石含水層第三系上新統(tǒng)地層廣泛出露于礦區(qū)內(nèi)溝谷兩側(cè)，含水層為底部的半膠結(jié)狀礫石層，其不整合于基巖面之上，與基巖風(fēng)化裂隙構(gòu)成較好的含水層，但由于其連續(xù)性較差，補(bǔ)給條件差，且厚度不穩(wěn)定，故富水性差異較大，一般單井出水量10m3/d，屬弱富水含水層，水質(zhì)類型為HCO3—Na型。二疊系上、下石盒子組砂巖含水層本組含水層一般由數(shù)層中粒粗砂巖組成，總厚約20m,其間多隔以泥巖、粘土巖等。據(jù)金春－喬家溝井田精查時的132號孔（位于本井田北部1700m處朱家店煤礦）抽水試驗結(jié)果，單位涌水量（q）=0.0072L/s?m，滲透系數(shù)（K）=0.0018m/d,鉆孔揭露最大涌水量為0.33L/S，水位標(biāo)高大于1078m,水量較小，屬弱富水性含水層，水質(zhì)類型為S04?HC03-Ca?Mg?Na。二疊系下統(tǒng)山西組砂巖含水層本組主要含水層為03號煤層與4號煤之間的中粒砂巖，該含水層穩(wěn)定連續(xù)。測井曲線上反映明顯，厚度5—9m，泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)。據(jù)金春－喬家溝井田精查時的132號孔抽水試驗結(jié)果，單位涌水量（q）=0.00107L/s?,滲透系數(shù)（K）=0.00413m/d,水位標(biāo)高982.52m。110號孔抽水試驗結(jié)果，單位涌水量（q）=0.0065L/s?m,滲透系數(shù)（K）為0.00153m/d，水位標(biāo)高1052.92m。屬弱富水性含水層，水質(zhì)類型為SO4?HCO3-Ca?Mg?Na。石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r、砂巖含水層本組中有L5、K2、L1三層灰?guī)r，中間多隔以細(xì)砂巖和砂質(zhì)泥巖等，間距在10m以內(nèi)，L5灰?guī)r厚度小，巖芯較完整。含水相對較弱，K2灰?guī)r為本組最厚的灰?guī)r，巖芯中見有溶蝕裂隙，其間多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，該層為三層灰?guī)r中相對富水的一層。L1灰?guī)r為最下部的兩層，節(jié)理裂隙發(fā)育，并具有溶蝕現(xiàn)象，兩層灰?guī)r間有泥巖或炭質(zhì)泥巖相隔，富水性也較弱。太原組灰?guī)r水的單位涌水量應(yīng)在0.0149—0.25L/s.m之間，滲透系數(shù)（K）為0.00275-10.72m/d，水位標(biāo)高944.25T043.84m。本含水層水質(zhì)為HCO3?SO4-Mg?Na型水，富水性弱-中等。本組10號煤層上部為一層穩(wěn)定的中粒砂巖，厚約5?15m，泥質(zhì)膠結(jié)，勘探抽水試驗中，該層泥漿消耗量無明顯變化，從測井曲線定性分析，其含水性比山西組砂巖含水層差，故其厚度雖大，也為弱含水層。奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層奧陶系中統(tǒng)峰峰組巖性以石灰?guī)r、白云巖為主，夾泥灰?guī)r、泥巖、石膏，為相對弱含水層。本區(qū)含水層主要為上馬家溝組，該組巖溶裂隙發(fā)育，為強(qiáng)含水層。據(jù)金春—喬家溝精查勘探區(qū)資料，當(dāng)灰?guī)r埋藏深度大于347m時，其裂隙及巖溶極不發(fā)育，鉆進(jìn)時水文鉆孔基本無變化。當(dāng)灰?guī)r埋藏深度小于267m時，巖層裂隙及巖溶頗為發(fā)育，鉆進(jìn)時水位突降，沖洗液消耗量顯著增大或完全漏失，說明含水性顯著增強(qiáng)，深度越淺，此種現(xiàn)象越明顯。朱家店煤礦工業(yè)廣場在1997年10月建有深水井，取水層位為奧陶系含水層。井口標(biāo)高為990.5m，水位埋深為185.0m，水位標(biāo)高為805.5m,單井出水量50m3/h。據(jù)此，本井田奧灰水水位標(biāo)高為805.5m左右，山西省第三地質(zhì)工程勘查院于2006年4月3日－6月17日，在本井田東北沈家峁村西南施工了一奧灰深井(坐標(biāo)：x=4142356.299,y=19516594.156,H=1080.12m)，降深4.90m時，出水量為33.13m3/h(合795.05m3/d),其水質(zhì)類型為SO4?HC03-Ca-Na?Ig型，終孔于奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組,地層揭露厚度242.10m。經(jīng)抽水試驗，測得靜止水位埋深276.80m，計算得本井田內(nèi)奧灰水水位標(biāo)高為803.32m左右。(二)隔水層井田內(nèi)煤系中只有03號煤與4號煤之間的砂巖、太原組灰?guī)r含水性較好，其余均可視為相對隔水層，隔水性能較好的主要有：第三系紅色亞粘土隔水層該層溝谷中有出露，厚約10-70m。石炭、二疊系灰?guī)r、砂巖含水層之間分布的泥質(zhì)巖隔水層石炭、二疊系灰?guī)r、砂巖含水層之間分布有厚度不等的泥巖、砂質(zhì)泥巖，一般不透水，且可起到良好的層間隔水作用。石炭系本溪組至太原組10號煤層下泥質(zhì)巖隔水層石炭系本溪組至太原組10號煤層以下為一套泥巖、砂質(zhì)泥巖、鐵鋁巖、粘土巖地層，總厚69m左右，隔水性能較好，為隔斷煤系地層與奧灰水力聯(lián)系的重要隔水層。（三）采空區(qū)、古空區(qū)積水本礦井有較長的開采歷史，根據(jù)煤礦提供資料，井田內(nèi)有較大面積的采空區(qū)，南部有兩塊古空區(qū)，礦井充水因素主要是頂板砂巖、灰?guī)r裂隙含水層通過冒落裂隙帶向礦井充水為主。本井田存在9塊采空（古空）積水區(qū)，采空（古空）區(qū)都有一定積水、積氣存在。全礦井采（古）空積水量49800m3，其中：1、 6號煤層采空積水區(qū)6號煤層在井田中西部形成的采空區(qū)內(nèi)有積水，積水面積約26000m2，積水量約8000m3；2、 10號煤層采空積水區(qū)10煤層在井田西南部形成的采空區(qū)內(nèi)有積水，積水面積311100m2，積水量約490000m3。采（古）空區(qū)積水、積氣情況調(diào)查結(jié)果表 表1煤礦名稱煤層號積水區(qū)編號積水區(qū)面積（m2）積水量（m3）積氣情況備注備注鑫隆煤業(yè)10積水區(qū)1158000250000有原鑫隆煤礦采空區(qū)積水區(qū)230005000有原邢家?guī)X煤礦米空區(qū)積水區(qū)34100065000有原馮家?guī)X煤礦采空區(qū)積水區(qū)41260020000有原郝家?guī)X煤礦采空區(qū)積水區(qū)5650010000有原郝家?guī)X煤礦采空區(qū)積水區(qū)64500070000有原郝家?guī)X南古空區(qū)積水區(qū)74500070000有原崔家?guī)X南古空區(qū)小計3111004900006積水區(qū)865002000有原鑫隆煤礦采空區(qū)積水區(qū)9195006000有原鑫隆煤礦采空區(qū)小計260008000合計337100498000四)煤層帶壓開采條件井田奧灰水位為803.32m左右。4號煤層最低底板標(biāo)高620m,距奧灰頂界面距離平均為150m；6號煤層最低底板標(biāo)高580m,距奧灰頂界面距離平均為120m；10號煤層最低底板標(biāo)高540m，距奧灰頂界面距離平均為69m。各可采煤層底板標(biāo)高部分位于奧灰水水位之下，屬帶壓開采。現(xiàn)將各可采煤層的突水危險性計算如下：計算公式：T=P/M式中：T—突水系數(shù)(MPa/m)P—底板隔水層承受的水壓(MPa)M—隔水層厚度(m)則：4號煤層:T=(803.32-620+150)X0.0098/150=0.022MPa/m6號煤層：T=(803.32-580+120)X0.0098/120=0.028MPa/m10號煤層：T=(803.32-540+69)X0.0098/69=0.047MPa/m各批采煤層突水系數(shù)均低于斷裂構(gòu)造發(fā)育地段臨界突水系數(shù)值0.06MPa/m，屬巖層突水性安全區(qū)。但在有導(dǎo)水?dāng)鄬拥葮?gòu)造勾通奧灰水的情況下會發(fā)生突水事故，因此煤礦開采時應(yīng)嚴(yán)格堅持“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原則，注意對隱伏構(gòu)造的研究和發(fā)現(xiàn)，要留足保安煤柱，防止突水事故的發(fā)生。三、評審結(jié)果(一)、依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第十一條，以礦井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、礦井涌水量或者突水量分布規(guī)律、礦井來此受水害影響程度以及防治水工作難易程度，將礦井水文地質(zhì)類型劃分為簡單、中等、復(fù)雜與與極復(fù)雜等4類。1、受采掘破壞或影響的含水層及水體該礦4號煤層直接充水含水層為山西組砂巖含水層，單位涌水量僅為0.00107-0.0065l/s?m，間接充水含水層為石盒子組砂巖含水層，單位涌水量為0.00721/s?m,均屬弱含水層，按照《煤礦防治水規(guī)定》第一分類依據(jù)，為簡單型。6、10號煤層直接充水含水層為太原組砂巖及灰?guī)r巖溶裂隙含水層，該含水層單位涌水量應(yīng)在0.0149－0.25L/s.m之間，補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給來水源少，按照《煤礦防治水規(guī)定》第一分類依據(jù)，為中等型。2、 礦井及周邊老空水分布狀況井田及周邊無4號煤層的采空積水區(qū)，按照《煤礦防治水規(guī)定》第二分類依據(jù)，為簡單型。井田內(nèi)及周邊存在6、10號煤層采空積水區(qū)，位置、范圍、積水量清楚。按照《煤礦防治水規(guī)定》第二分類依據(jù)，定為中等型。3、 礦井涌水量兼并重組后開采10號煤層，礦井預(yù)算最大涌水量2250m3/d，按照《煤礦防治水規(guī)定》第三分類依據(jù)，為簡單型。4、 突水量井田內(nèi)各批采煤層局部屬帶壓開采，但煤層突水系數(shù)均小于斷裂構(gòu)造發(fā)育地段臨界突水系數(shù)值0.06MPa/m,屬巖層斷裂構(gòu)造發(fā)育地段突水性安全區(qū)。突水危險性小，井田內(nèi)礦井到目前未發(fā)生過突水事故。按照《煤礦防治水規(guī)定》第四分類依據(jù)，為簡單型。5、開采受水害影響程度老空水、頂板巖溶裂隙水水害隱患是開采各煤層時防治水工作的重點。嚴(yán)格按照“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的技術(shù)原則，認(rèn)真做好防水、探水、疏放及排水工作。按照《煤礦防治水規(guī)定》第五分類依據(jù)，為中等型。6、防治水工作難易程度針對本礦礦井水文地質(zhì)特征，按照《煤礦防治水規(guī)定》要求，認(rèn)真做好井上、井下水文地質(zhì)和防治水工作，重點做好對老空水、頂板巖溶裂隙水防探工作。綜合礦井采掘生產(chǎn)，防治水投資不大，工作易于進(jìn)行，按照《煤礦防治水規(guī)定》第六分類依據(jù)，礦井防治水難易程度綜合評價為中等類型。（二）、礦井水文地質(zhì)類型依據(jù)上述各項指標(biāo)，對照《煤礦防治水規(guī)定》水文地質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)及就高不就低的原則，礦井水文地質(zhì)類型綜合評價為中等類型。四、建議防治水工作要嚴(yán)格按照《煤礦防治水規(guī)定》進(jìn)行，堅持“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原則，采取“防、堵、疏、排、截”的綜合治理措施，建立建全防治水專業(yè)機(jī)構(gòu)、配備足夠的設(shè)備和技術(shù)人員，建立建全防治水基礎(chǔ)地質(zhì)資料，開展水害隱患排查和治理，嚴(yán)格執(zhí)行井下探放水的各項規(guī)定，加強(qiáng)應(yīng)急求援工作。本礦井主要水害類型為老空區(qū)積水、煤層底板奧灰突水、頂板采動導(dǎo)水裂隙對礦坑的充水等，針對以上問題建議做好以下防治水工作：1、井田范圍內(nèi)水文地質(zhì)勘探工程較少，在礦井建設(shè)中和生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的收集整理工作總，結(jié)礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、礦井涌水等規(guī)律及經(jīng)驗。建議進(jìn)入帶壓開采區(qū)時施工水文鉆孔，查明本井田O2f含水層水位及富水性等水