煤矿中长期防治水规划

1山西平遥县兴盛煤化有限责任公司温家沟煤矿中长期防治水规划(2012——2017年)单位：总工：部长：编制：二○一六年十二月2目录1概况11.1以往地质、水文地质工作简述11.2矿井四邻关系21.3地质概况41.4水文地质概况62矿井防治水系统安全评价72.1主要水害因素分析评价72.2带压开采条件初步评价82.3主排水系统能力评价92.4矿井水文地质类型划分103矿井防治水规划总体思路114矿井防治水规划目标124.1安全指标1234.2业务指标125矿井防治水总体规划135.1水文地质补充勘探135.2底板奥灰承压水探查和防治145.3构造水的探查与防治145.4采空区水的探查与防治155.5顶板砂岩水的探查与防治155.6地表水防治156矿井生产衔接规划177矿井日常防治水工作197.1掘进工作面防治水工程197.2回采工作面防治水工程198矿井防治水重点工程项目2448.1防治水系统建设248.2防治水工程项目268.3防治水科研项目278.4地测防治水报告修编299矿井防治水配套措施329.1建立应急救援体系329.2成立防治水指挥部329.3明确避灾路线329.4组织抢险队伍339.5配备抢险材料339.6突水应急处理339.7建立奖惩机制3510结论36*****煤矿5矿井中长期防治水规划(2012——2017年)*****煤矿地质条件相对复杂，矿井水文地质条件为中等类型。2009年，*****煤矿特委托煤炭科学研究总院西安研究院进行《*****煤矿带压开采防治水技术研究》项目研究，该项目研究成果中，提交了《*****煤矿中长期防治水规划》(以下简称西安院规划)。该《规划》主要完成了以下任务：1、分析、研究*****煤矿已有区域地质、水文地质资料(包括15#煤);2、进行矿井主要水害因素分析及受水威胁程度评价;3、提出矿井水害防治总体思路和技术路线;4、提出矿井防治水技术方案和相应的防治水研究项目及工程项目;5、结合矿井中长期采掘计划，提出矿井防治水工程和研究项目进度安排，并提出防治水工程费用概算。2009-2011年，矿井依据该规划完成了三维地震勘探、补充地质勘探、水文监测孔等地质勘探工程，进一步查明了水文地质条件，收集了一些水文地质资料，根据2011年省安全监察检查时相关水文专家的建议，特结合最新的实际情况对该规划进行修编。本次修编的期限为2012年—2016年，共五年。因矿井概况、地质概况、水文地质概况变化较小，相关内容从略，只对变动部分进行补充。其它部分特别是中长期防治水工程计划进行了详细说明和规划。1概况1.1以往地质、水文地质工作简述一、地质工作61、2004年10月至2005年6月，****煤田地质勘探114队共施工钻孔20个，进尺9967.53m。其中水文孔3个，进尺1697.86m，抽水6层次。2、2011年11月至今，***********有限责任公司勘探队正在施工西盘区补充地质勘探工程，设计4个钻孔(即补1、补2、补3和补4钻孔)，计划进尺2462m。未完工。二、水文地质工作1、2004年10月至2005年6月，****煤田地质勘探114队共施工水文孔3个，做了6次抽水试验，其中5次抽水试验质量评定为合格，一次为抽干。2、2010年10月—2011年8月，***********公司施工******(G1#水文孔)，进尺终孔深度889.82m，终孔层位为奥陶系中统上马家沟组(O2s)。3、2011年10月至今，***********公司正在施工郭家庄、西田良水文孔，设计孔深分别为1018m和600m。未完工。4、2012年2月，***********有限责任公司勘探队正在施工兴旺庄水文孔，设计孔深为805m。未完工。三、物探工作1、***********省煤田地质局物探测量队2004年9月、2005年4月分别对*****煤矿田东翼大巷和首采盘区1.367km2、西翼西一盘区2.023km2的范围进行了三维地震勘探，在三维地震勘探范围内发现了落差3～18m的断层20个，陷落柱9个。2、2010年11月—2011年1月，****地宝能源公司实施了东盘区三维地震勘探项目，勘探面积1.3km2。3、2010年11月—2011年1月，******水文物测队实施了西盘区三维地震勘探项目，勘探面积2.6km2。至此，全区完成三维地震勘探工程。74、2011年4月—2011年12月，****省地球物理化学勘探院实施了东盘区瞬变电磁勘探工程，勘探面积2.6km2。5、2011年11月至今，***********省煤田地质局物探测量队正在实施西盘区瞬变电磁勘探工程，勘探面积5.51km2。1.2矿井四邻关系2009年前调查，*****煤矿周围矿井主要有赵庄煤矿、慈林山煤矿、色头煤矿、望云煤矿、长平煤矿等。据到******县国土资源部门最新的调查资料，*****煤矿除上述矿井外，还有******煤矿、******煤业、******煤矿等，均批准15#煤层。已经掌握的具体资料见下表1和附图：图1*****煤矿与相邻矿井位置关系图1.3地质概况2.1.1井田构造本井田位于晋(城)—获(鹿)褶断带南段的韩店至******间褶断带西侧，武(乡)—阳(城)凹褶带东侧。区内构造主要受新华夏构造体系的控制，全井田总的为一走向北北东，倾向北西，倾角5°左右的单斜构造，在此基础上伴有次级宽缓褶曲和小型断裂，断层附近地层倾角达15°以上。区内主要断层和褶曲的走向多为北北东向;西北部褶曲因受后期构造运动的影响向西偏转成北东东向，如郭家庄向斜。本井田大部为黄土覆盖，局部有基岩出露。1、断层目前*****煤矿经三维地震勘探，共发现72条大中型断层。断层大都为正断层，延伸长度不大，从几十米到数百米不等，落差3～290米，一般只有几米。其中对安全影响较大的断距大于30m的断层共五条，即东南部的庄头正断层、DF31、DF32和DF55等正断层，西部的兴旺庄南正断层。上述断层均属于张性断层，可能形成导水通道，将会沟通岩溶水主要含水层，因煤层都在奥灰水位之下，岩溶水就会沿8断层侵入含煤地层和矿井，造成水害事故。(1)庄头正断层：位于团山、东田良、庄头、黄耳沟、北王庄、柏枝庄一带，北与长治断层斜交。呈“S”型展布，倾向北西，倾角大约为70-75°。落差290m，区外有钻孔控制。根据《****省沁水煤田******矿区赵庄勘探区详查地质报告》报告，施工1601钻孔孔深接近断层时，岩芯强烈破碎，钻进中冲洗液消耗量为11.808m3/h，说明该断层破碎带不仅导水而且可能富水。该断层使太原组各可采煤层与中奥陶统灰岩强含水带直接接触，对煤层开采具有一定的威胁。慈林山煤矿在断层附近开采时，发现顶板淋水现象严重，排水量增加，说明该断层具有一定导水性。(2)兴旺庄南正断层：由西南至东北穿过整个井田，是本井田内最大的一条断层。走向NE，倾向SE，倾角70～80°。区内最大落差30m，控制长度1310m。落差两端小，中间大。该断层使太原组各可采煤层与中奥陶统灰岩含水层与松散岩类含水层发生水力联系，增加了煤层的充水性。(3)DF31正断层：位于井田东部，由南到北，贯穿全区，走向N49°E，倾向NW，倾角70°左右，区内控制长度700m，并向南、北边界延伸出区外。该断层错断3号、15号煤层，控制最大落差40m。(4)DF32：位于井田东部，由南到北，贯穿全区，走向N52°E，倾向NW，倾角70°左右，区内控制长度1190m，并向南、北边界延伸出区外。该断层错断3号、15号煤层，控制最大落差36m。(5)DF55：位于井田东部，走向N56°E转S82°E，倾向SE，倾角78°左右，区内控制长度1076m，断层两端均延伸至庄头正断层，该断层错断3号、15号煤层，控制最大落差51m。2、陷落柱根据目前三维地震勘探资料，在三维地震勘探范围内发现陷落柱34个。9据最新的东翼瞬变电磁探测结论，东盘区勘探区内共有陷落柱4个，推断解释了富水导水陷落柱1个，为DX24;推断解释了中富水弱导水陷落柱2个，分别为DX17和DX25;推断解释了弱富水弱导水陷落柱1个，为DX16。西盘区瞬变电磁工程正在进行中。1.4水文地质概况3.1.1主要含水层2010年10月—2011年8月，***********公司施工******(G1#水文孔)，进尺终孔深度889.82m，地面标高1005.763m，3#煤煤层底板标高为575.063m。终孔层位为奥陶系中统上马家沟组(O2s)。根据该孔的水文地质资料，仅对奥陶系中统的水文地质资料进行补充：1.中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层区内稳伏于煤系地层之下，未见出露。由石灰岩、泥质灰岩及白云岩等组成，为区内主要含水层组。该含水层组富水性中～强。据邻近收集的抽水资料单位涌水量40L/s.m左右，水位标高在+640～+680m左右，水质类型为HCO3-·SO42--Ca2+·Mg2+型。井田内4602号钻孔O2含水层抽水试验资料为：q=0.0460L/s.m，水位标高+724.8m，水质类型为HCO3--K++Na+型。******(G1#水文孔)施工情况，3号煤层长度采取率90%，重量采取率90%，煤层结构清楚，无污染;钻探确定煤层埋深425.87~430.99m，煤层厚5.12m，夹一层泥岩,煤层结构4.55(0.25)0.32，测井解释煤层埋深425.50~430.70m，厚5.20m，煤层结构4.60(0.20)0.40，厚度误差0.07m，深度误差：顶面0.37m，底面0.29m。取测井资料计算煤层底板标高。该孔共进行了五个试段的抽水试验。第四抽水试段是对峰峰组及上马家沟组顶部含水试段进行抽水试验，抽水试验日期开始于2011年4月6日，结束于4月10日，抽水试验进行了3个降深，降深分10别为10.28m、6.85m、3.96m,对应的稳定涌水量为3.522L/s、2.884L/s、2.030L/s,单位涌水量为0.343L/s.m、0.421L/s.m、0.513L/s.m，静止水位为371.48m，恢复水位为371.90m;第五抽水试段是对峰峰组及上马家沟组含水试段进行抽水试验，抽水试验日期开始于2011年8月7日，结束于8月9日，抽水试验进行了3个降深，降深分别为25.94m、17.85m、8.28m,对应的稳定涌水量为8.696L/s、7.278L/s、4.883L/s,单位涌水量为0.335L/s.m、0.408L/s.m、0.590L/s.m。静止水位为374.89m，恢复水位为374.91m。计算采用水位为374.89m，水位标高630.873m。2矿井防治水系统安全评价2.1主要水害因素分析评价根据西安院规划，矿井主要有水害有顶板含水层水、太原组灰岩岩溶裂隙含水层水、奥陶系灰岩含水层水和采空区水四项。1、顶板含水层水3#煤层顶板主要含水层为第四系松散岩类孔隙含水层、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层和二叠系下统下石盒子组裂隙含水层等。根据《*****煤矿采掘工作面防治水技术措施》中对顶板导水裂隙带发育高度计算结果，*****煤矿顶板导水裂隙带发育高度约为65.1～73.25m。根据钻探资料判断，在这一范围内主要涉及3#煤顶板二叠系下统****组K砂岩裂隙含水层和二叠系下统下石盒子组K8砂岩裂隙含水层。上述两含水层都为富水性不均匀的裂隙承压弱含水层。根据现井下涌水观测资料，井下涌水主要来自顶板砂岩裂隙含水层。顶板淋水水压、水量随时间推移减少，这是矿井顶板涌水的显著特征之一。从地层上下关系看，第四系松散岩类孔隙含水层、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层是3#煤层间接充水源，可广泛接受大气降11水，缓慢地由上而下渗透，补给下伏各砂岩含水层以及下部灰岩含水层隐伏露头区。二叠系下统****组K砂岩裂隙含水层和二叠系下统下石盒子组K8砂岩裂隙含水层是3#煤层直接充水水源，是矿井水害的主要影响因素之一。2、太原组灰岩岩溶裂隙含水层水太原组灰岩岩溶裂隙含水层含K2、K3、K4等薄层石灰岩岩溶含水层，据钻孔抽水资料，单位涌水量为0.004L/m