矿井水文地质调查报告1

万宝矿业电力煤矿矿井水文地质调查报告编制人：吴学品2011年5月10日赫章县青松煤矿水文调查报告一、概况1、我矿为煤矿资源整合矿井，由原青松煤矿、拉苏煤矿、宏达煤矿、郑兴煤矿、大山煤矿整合为赫章县青松煤矿，设计能力为30万吨/年，矿井设计服务年限为12.5年，开采煤层为K1、K2、K3三层煤。开采标高为+2150m至+1800m水平，分为一、二两个采区，井田范围为1.9327km²。二、水文地质调查小组组长：黄永成（法人）副组长：吴学品（工程师）、黄辅伦（矿长）成员：周康民、陈光鹏、刘子祥、李学军、王阳、黄训伦、韩峰、周指远。三、水文地质存在的隐患情况1、自燃地理：矿区地形呈近东西走向排列，地势北低南高，海拔高程2372.8—2100m,相对高差272.8m属高原中山地貌，气候属北亚温带高原气候。每年6-7月为雨季，降雨量为全年降雨量的60%，年降雨量最大降雨量为1647.5mm,最小降雨量为391.7mm,平均降雨量为1438.4mm5—6月天气较热（平均气温22.8—26°C）。11月中旬开始降雪，至次年为霜冻期，最低气温在-10°C左右。2、矿区水文地质（1）含水层基岩裂隙含水岩组：由龙潭组、长兴组及飞仙组的砂岩，灰岩等组成，含浅部风化裂隙水，有泉水点露出地表，越往深部含水性越微弱。井下煤层巷道中，底板常见淋水现象。松散岩类孔隙水：主要为第四系堆积物，残堆积物等组成，厚度一般为0—20m,透水性强，含水性中等，主要受大气裂隙水的控制。（2）隔水层主要是含煤岩组及上伏地层的灰岩和粘土岩、砂岩。（3）地表水矿区内地表水不发育，泉点水为季节性泉水，矿区范围内有五条冲沟谷，平时无水，雨季有水，主要为大气降水补给，汇集于六冲河、六冲河距矿区北东方向2km左右，属二叠系矛口组灰岩，井下开采为对矿上水源造成影响，矿上供水来自于周边泉水。（4）地下水主要为煤系地层含水及断层含水，裂隙水，因矿区老窑开采历史较长，经实地调查了解，近几年关闭的煤矿井口有七条巷道，多开采K3、K2煤层，规模较大，最深井达250m左右，范围大，关闭后未进行排水，地表水大量涌入老巷道内，造成大量积水，但无详细资料，无以确定积水量，在采掘活动时必须坚持“有掘必探，先探后掘”，的原则。（5）矿坑冲水条件分析矿坑冲水水源条件有三种，其大气降水（地表水）老窑积水是矿井冲水的主要因素，次为地下水。地表水：地表水补给来源为大气降雨，地表水通过冲沟和岩土体孔隙，裂隙、断层渗透到地下，对矿井开采有一定的影响。老窑积水：矿区内外有老窑分布，由于老窑关闭，垮塌且无排水和泄水通道，储有大量积水，直接或间接地增大矿井涌水，另外个别老窑开采较深（300m左右）开采年限较长，采空区觉乱、老窑积水较多，矿井采掘时，对老窑了解不够，探水困难，易引发井下透水事故，因此老窑积水对矿井威胁较大。地下水：地下水是矿坑直接冲水水源，当矿山井巷工程揭露含水层或通过含水层时，地下水就会立即涌出矿坑。根据以上分析矿区内主要是老窑积水威胁较大，矿井水文地质条件属中等类型。（6）矿坑涌水量调查根据本矿现在开掘巷道及周边的老窑矿井涌水量的调查，矿井坑道涌水量一般为20—30m³/天，雨季坑道涌水量一般为45—60m³/天。主斜井、井口向下160m处，风井向下140m处，副斜井井口向下150m处均有老窑积水及渗透情况，在开拓主斜井、风井、副斜井过程中，穿过K2、K3煤层时上部均有老窑积水涌出。在风井井口人行通道西面处有一老窑井口，在副斜井井井口西面10m处有一老窑井口，必须进行堵封，严防雨季，地表水流入老巷，进入井下。并在主斜井、风井、副斜井、井口处砌堵排水沟，以防地表水涌入井下。四、安全要求及技术措施（一）、矿井开拓、开采所采取的安全保障措施1、采掘工程所采取的防治水措施1）、收集、调查和核对相邻矿井煤矿和废弃老窑的情况，并在井上下对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况等。2)、进行井下地下水观测、水害预报，并采取相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。3）井巷在掘进过程中必须边探边掘，掌握前方水文情况，若发现水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进。井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含沙量综合观测和分析，防治滞后突水。4）采掘工作面或其他地点发现挂红、挂汗、空气变冷、出现水雾、水叫、顶板淋水加大，顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑有突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受害威胁地点的人员。5）井下和地面排水设施保证完好，所设水仓、水沟要及时清理，雨季前必须清理一次。雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。6）在矿井采掘过程中坚持“先探后掘”的原则，避免遇到威胁矿井安全生产的水患。7）查明矿区和矿井的水文地质条件，做的水文地质条件可靠。8）雨季前必须对防治水工作进行全面检查。雨季受水威胁的矿井，应制定雨季防治水措施，并应组织抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。特别是副斜井的防治水工作更要加强。（二）、地面防治水措施1）查清矿区及其附近地面水流系统的汇水，渗漏情况，掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料，建立输水、防水和排水系统。2）井口和工业场地的高层必须高于当地历年最高洪水水位，避开可能发生泥石流、滑坡的地段；井口和工业场地的高层底于当地历年最高洪水水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。3）严谨开采煤层露头的防水煤柱。4）工业场地容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水。5）矿井受山洪和滑坡的威胁，采取修筑泄洪水渠和防治滑坡的措施。6）排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗透到井下。7）每次降暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象。发现漏水情况必须及时处理。（三）、防水安全煤岩柱留设根据上述并结合实际情况，故主要巷道两侧各留设20m防水煤柱。防水煤柱留设表名称煤柱尺寸井田一侧边界煤柱20大巷一侧20上山一侧/两侧之间的段层20区段煤柱10小窑、老硐防水保护30采空区边界煤柱20（四）输水降压措施无承压含水层。五、井下探放水措施1）探放水注意事项（1）安装钻机探放水前，要必须遵守下列规定：加强钻场附近巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探放水的位置、方位、倾角、深度、以及钻孔数目。（2）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承压的水压后，方准继续钻进。危险的地区，施工躲避硐室，避灾路线为:迎头经主斜井（副井、风井）到达地面。（3）钻孔水压过大时，采用反压和防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤壁发生鼓出的措施。（4）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压和钻孔中的水压、水量增大、以及顶钻等异常情况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室汇报，并排人监测水情，发现清苦危险时，必须立即撤出所有受水害危险地区的人员，然后采取措施，进行处理。（5）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置，积水量和水压。老空积水区高于探放水体位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打空老空水体，并要监视放水的全过程，核对放水量，直到老空水放完为止；钻孔接近老空预计有可能有瓦斯和其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员和跟班队长现场值班，检查空气成分，如果瓦斯和其他有毒有害气体超过规程规定，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，报告矿调度室，进行处理。（6）钻孔放水前，必须估计涌水量，根据矿井的排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须派专人观察钻孔的出水清苦，测定水量，水压，并做好记录，若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。（7）排除上山的积水以及恢复被淹井巷前，必须检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理，排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。（8）探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。探水工作采用“探水~掘进~探水”方式进行，探水钻孔为巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探在掘，确保掘进安全。一、超前距：探水钻孔终孔超前掘进工作面的距离必须大于20m。二、允许掘进距离，经探水证实无水害威胁，可安全掘进30m。三、帮距：成扇形布置的钻孔的最外侧探水孔所控制的范围是巷道轮廓外20m四、钻孔的孔间距，一般是不低于0.2m,不高于0.5m。五、煤层平巷钻孔布置，主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔成扇形布置在巷道上帮，C407，C409，煤层布置3组，没组不少于3个孔，钻孔之间的夹角不少于8.5°。六、倾斜煤层上山钻孔布置：钻孔布置5组，每组3个孔，钻孔水平与倾斜之间的夹角为8.5°。2、探放水的设备及数量矿井配备TXU-75探水钻5台，4台工作(新副井上下各一台，其他掘进头共用两台)，一台备用。3、探放水的方法1、探水起点（1）水灾清楚，压力不小于1MPa时，探放线至积水区的最小距离：煤层中不小于30m,岩石中不小于20m，造成水灾情况不清楚时，探水线至推断积水区的距离不得小于60m.（2）掘进巷道附近有断层和落陷柱时，探水线至预计煤柱线的距离不得小于60m.（3）钻孔深度及超前距：探水钻孔眼底至采掘工作面的距离不得小于20m的超前距离。钻孔深度≥50m（如此一次打孔后，可连续采掘30m以上。3）、钻孔直径探放水孔径一般不大于70m为宜。4）、钻孔布置与孔数（1）、掘进工作面、采煤工作面钻孔布置成扇形。（2）、老塘探水：探后掘进停掘后的钻孔眼距不得超过3m。以防漏探。（3）、探断层水：开孔位置必须在防水煤柱外和应力影响带以外。（4）、钻孔个数以保证必要的密度为原则，不得小于5个。4、探放水的安全技术措施（1）、探水前应加固工作区支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支架。（2）、清理巷道，保证安全退路畅通无阻。（3）、保证水沟畅通，并有适当的坡度和断面，水仓和排水设备要有足够的容量和能力。（4）、探水地点要安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点联通，并实现制定好撤退路线，以防止以外事故的发生。（5）、打钻过程中若发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量，要立即停止打钻，不能移动或拔出钻杆，派人监视水情并向矿调度室汇报，如情况危急，要立即撤出受威胁地点的人员，并采取急救措施。（6）、钻孔接近采空区，可能有有害气体的涌出，必须随时进行对有害气体的监测，探水点的通风必须按照有关规定处理。5、地表防止水措施（1）、矿区主题属碎屑岩侵蚀缓坡地貌。地势为南高北低，海拔最高点为2113m,最低点为1500m，相对高差为613m,区内为无大河流，地表水不发育。（2）、由于地下煤层的开采，使得采空去上方的地表有不同程度的移动和变形，其影响范围将略大于采空区范围，地处山区，其地形高差较大，采空区引起的地表塌陷，可能会引起地形陡峭的地方发生崩塌、滑坡。对于地表塌陷形成的塌陷坑，要尽量整平，回填造地，易产生滑坡的地方要提前修筑挡土墙，打坑桩或削坡减载，平时应经常有巡视人员，发现问题及时处理。3、建立输水、排水、防水系统。井口附近或塌陷区内外的地表水体可能溃入井下采取的措施，修筑沟渠，排泄积水，对地势较低洼点、塌陷区地表裂隙填充压实；排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免在渗入井下；每次降大暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近有无裂缝、老窑塌陷等情况，发现漏水情况，必须及时处理。为了防止水渗入到井下，在矿区内采取填坑，补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施，在井口上方，地面工业广场建筑物周围等修筑排洪水沟，进行防排水。4、严谨将矸石、灰炉、垃圾等杂物堆放在山洪可能冲刷到的地段。5、地表水防止工程及设备1）、防洪提坝工程：在井口上边缘砌筑高1m.厚0.6m的防洪挡水墙。2）、排洪工程：井口及工业场地排水水沟汇合排入小水沟。七、井下防止水安全技术措施1、水泵型号及台数的确定老系统选型为80