2015年防治水计划

富县矿业开发有限公司芦村一矿2015年度防治水计划工程部二零一五年一月根据《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》及华电煤业公司防治水工作要求，为了进一步搞好本矿防治水工作，保证矿井安全生产工作顺利进行，提高矿井抗灾能力，防止水害事故的发生，特编制本计划。一、矿井概况芦村一号煤矿位于陕西省富县西南，地理坐标东经108°46'42～108°53'29，北纬35°46'16～35°55'57，面积为133.96km2。距离富县县城约70km，行政隶属富县直罗镇及黄陵县双龙镇管辖。210国道、西（安）－延（安）铁路由本井田东部通过，上（畛子）－槐（树庄）县级公路从北部通过，可达张村驿至青（岛）－兰（州）高速；309国道自本区北部穿过，距西安230km，距延安90km，区内简易公路遍布，交通较方便。矿井设计生产能力240万吨/年，采用主斜井、副立井单水平开拓。1.1地形地貌芦村一号煤矿位于陕北黄土高原南部，森林密布，由于地表水流的长期切割侵蚀，沟谷中基岩裸露，沟壑纵横。地形属较为复杂的中－低山丘陵区。最高点位于好汉圪垯，海拔1537.00m，最低点位于石泓寺以东，海拔1040.00m，相对高差497.00m。1.2河流与水系区内最大河流为葫芦河，由北向东从本区东北部穿过。流经芦村一号煤矿的主要河流为葫芦河支流小河子川，属典型的季节性河流，流量296.45~644.63m3/h，一般451.66m3/h，本区河沟均属典型的季节性河流，流量随季节变化，夏秋雨季，猛涨暴落，冬春旱季则淙淙细流、清澈蜿蜒。1.3矿区经济概况本区属林区，人口稀少，粮食以小麦和玉米为主，无工业生产。区内无老窑及生产矿井。二、矿井水文地质条件1、地层矿区位于鄂尔多斯盆地东南部之陕北斜坡带的南部边缘，为一向北西倾斜的单斜构造。据地表出露和钻探工程揭露的地层由老到新有三叠系上统瓦窑堡组(T3w)；侏罗系下统富县组（J1f）；侏罗系中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）及安定组（J2a）；白垩系下统洛河组（K1l）、华池组（K1h）；第四系上更新统（Q3m）和全新统（Q4al）。下见井田地层一览表。井田地层一览表地层单位厚度(m)最小-最大一般岩性描述系统组第四系全新统Q4上部亚粘土、亚砂土为主，下部为砂砾石层。新近系上新统N2黄色亚粘土、亚砂土为主，夹多层钙质结核和古土壤层。。白垩系下统环河华池组K1h0-333.45140.55为紫灰色细砂岩和紫灰-紫红色粉砂岩互层，中夹薄层紫灰色泥岩。洛河组K1l0-202.121125.38紫红、棕红色巨厚层状中粒长石石英砂岩。分选性较好，次棱角状，接触式泥质胶结，中夹紫红色泥岩、粉砂岩和紫灰色砾岩薄层。侏罗系中统安定组J2a0-67.3627.42下部为黑色页片状泥岩或油页岩，中部为紫灰、浅黄色泥岩夹紫灰、浅红色白云质泥灰岩，钙质粉砂岩，上部为暗紫、紫灰色泥灰岩和钙质泥岩互层。直罗组J2z58.70~218.49157.63下段之下部为灰绿、灰白色厚层状中-粗粒砂岩，上部为灰绿色粉砂岩夹薄层细砂岩。上段底部为紫红色、紫灰色中-细粒砂岩或砂砾岩，富含浅红色长石砾为特征，上部为灰绿、紫红色泥岩，砂质泥岩夹细砂岩薄层。延安组J2y97.82-175.00138.65侏罗系中统延安组（J2y）：为本区含煤地层，全区分布。东部白林沟，桃湾等地有零星出露。从下至上可分为四段六个沉积旋回。各旋回底部一般以灰白色砂岩开始，向上为深灰色粉砂岩及灰黑色泥岩。含煤4层，自上而下编号为1、2、2下、3号煤层，主采煤层2号煤位于第一旋回的中部。植物组合属锥叶蕨--拟剌葵植物群。沉积相旋回特征从下部的河流相到最后以湖滨三角洲相结束。厚度97.82~175.00m，平均138.65m。与下伏富县组地层呈假整合接触。侏罗系下统富县组J1f1.70—28.7112.74下部为灰绿、灰白色砂岩或砂砾岩，中部为杂色泥岩，上部为灰绿色粉砂岩与杂色团块状泥岩互层，含菱铁矿鲕粒。三叠系上统瓦窑堡组T3w厚度不详为灰绿色、灰黑色泥岩、细砂岩、粉砂岩互层，含薄煤层和煤线。2、含水层依据地下水的埋藏条件、含水介质及地下水的分布规律，在本区共划分了八个含水层，现简述于下：1、第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水含水层（Q4al）主要分布于葫芦河支流小河子川和芦村沟河谷一级阶地与河床地带，由冲击沙土、亚粘土、细砂、砂砾石层组成，厚度0-17.43m，平均厚度3.55m，有少量水泉出露，流量0-0.61L/s。据邻区双龙镇附近钻孔抽水试验资料：涌水量0.569-5.85L/s，单位涌水量0.625-4.664L/s.m，渗透系数12.625-85.17m/d。水质属HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.372-1.226g/L，一般0.5g/L。属富水性中等的孔隙潜水含水层。2、第四系中、上更新统黄土孔隙裂隙潜水含水层（Q2l+Q3m）该层主要分布于山梁，厚度0-94.00m，平均37.27m，岩性由灰黄色、棕黄色砂土、砂质粘土组成，中下部含钙质结核层，夹数层棕红色砂质粘土、粘土层与古土壤层，大孔结构，垂直裂隙发育，立壁性能好，地表形成许多黄土梁、黄土桥、黄土悬谷等地貌景观。在煤矿整合区钻孔施工的过程中，11-2、12-2、号孔发生漏水，4-7号孔漏失量达15m3/h以上，有少量泉水出露，流量0-0.717L/s。据邻区党家河水质分析资料，本区水质属HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.286g/L。该层属富水性弱的孔隙裂隙潜水含水层。3、白垩系下统华池组裂隙含水层（K1h）主要分布于煤矿整合区西部，沟谷中普遍出露。岩性上部以粉砂岩为主，夹泥岩与砂质泥岩薄层；下部以细粒砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩。砂岩泥质胶结、质脆。该层细粒砂岩裂隙发育，但很少切穿泥岩，部分裂隙被方解石充填。厚度0-333.45m，平均140.55m。岩层自上而下风化程度逐渐减弱，顶部疏松破碎，孔隙度大，含水率增高，易形成风化裂隙，常被沟谷切割至底界以下，据邻区党家河钻孔抽水试验资料：水位埋深4.66-15.73m，涌水量0.60-5.35L/s，单位涌水量0.0255-0.225L/s.m，渗透系数0.034-0.819m/d。本次勘查泉水流量0.039-0.260，矿化度0.384-0.482g/L，水质属HCO3-Ca·Mg型。属富水性弱的裂隙潜水含水层。4、白垩系下统洛河组砂岩孔隙裂隙含水层（K1l）该层主要出露于煤矿整合区中西部沟谷，厚0.00-202.12m，平均层厚125.51m。岩性以棕红色、紫红色巨厚层状长石石英中粒砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩薄层。分选性好，次棱角状，接触式泥钙质胶结，松散，发育大型板状、楔状交错层理。风化后呈粉、细砂。本次对水1、6-2和13-7号孔进行了洛河组抽水试验，静止水位埋深20.42-109.60m，涌水量0.240-2.473L/s，单位涌水量0.032056-0.37349L/s.m，渗透系数0.065064-0.344477m/d。据临区以往钻孔抽水试验资料，水位埋深+1.13~153.37m，涌水量0.018~14.90L/s，单位涌水量0.00711~2.9046L/s.m，渗透系数0.00828~8.4586m/d。水质矿化度0.431-0.732g/L，属HCO3·SO4-Na·Mg、HCO3-Na·Mg、HCO3-Ca·Mg型。属富水性中等的孔隙裂隙含水层。5、侏罗系中统安定组泥灰岩裂隙含水层（J2a）该层主要分布于煤矿整合区的中北部，厚0.00-67.36m，平均27.09m，岩性上部为暗紫色、紫灰色、灰黄色泥灰岩，夹淡红色白云质泥灰岩及粉砂岩与泥岩薄层，下部为紫灰色、褐黄色及黑色泥岩，局部夹石膏薄层，近水平层理，泥岩易风化成鳞片状。邻区黄陵一号煤矿生产勘探SK23号孔对洛河组、洛河组与安定组分别进行了抽水试验，洛河组单层抽水时，钻孔涌水量0.610-1.519L/s，平均单位涌水量0.11698L/s.m；与安定组混合抽水时，钻孔涌水量0.912-1.828L/s，平均单位涌水量0.100406L/s.m,较为接近。从水质分析结果看，K1l含水层水质为HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.414g/L，混合水水质亦为HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.420g/L，极为接近，由此说明安定组地层富水性弱，基本不含水。该层接受洛河组砂岩含水层补给，地下水矿化度较低，为0.262-0.420g/L，水质属HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg型。属富水性弱的裂隙含水层。6、侏罗系中统直罗组下段砂岩裂隙含水层（J2z）直罗组下段全区分布，厚度33.43-154.27m，平均95.83m。中、下部以灰白色中、粗粒长石石英砂岩为主，底部含砾。俗称“直罗砂岩”。粒度自上而下逐渐变粗。砂岩分选性差，次棱角状，孔隙-基底式泥质胶结。在钻孔中该层岩芯上常见到白色盐霜。据党家河勘查区6-3号钻孔抽水试验资料：水位埋深30.60m，涌水量0.260L/s，单位涌水量0.00313L/s.m，渗透系数0.002118m/d，水质矿化度1.342g/L，属SO4-Na型。属富水性弱的裂隙承压含水层。7、侏罗系中统延安组砂岩裂隙含水层（J2y）延安组为本区含煤地层，厚度97.82-175.00m，平均厚度138.65m，岩性以深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，夹细粒砂岩薄层，由南向北厚度渐增。岩性由灰黑色泥岩、粉砂岩、灰白色中粒砂岩、粗粒砂岩、煤层、炭质泥岩组成。主要含水层为煤层顶板以上中粗粒砂岩，粒度粗、细相间。本次对水1、6-2、13-7号孔进行直罗延安组混合抽水试验，涌水量0.091-0.102L/s，单位涌水量0.000915-0.002797L/s·m，渗透系数0.000234-0.000558。据邻区党家河3-7、6-3号钻孔抽水资料显示:涌水量0.003-0.008L/s，单位涌水量0.00011L/s·m，渗透系数0.000030-0.000041m/d，水质属SO4·Cl-Na型水，矿化度2.857-3.974g/l。属富水性极弱的裂隙承压含水层。8、三叠系上统瓦窑堡组砂岩裂隙含水层（T3w）区内无出露，厚度不详。岩性由灰绿色、灰色细粒砂岩、粉砂岩、泥岩组成。据党家河以往钻孔抽水试验资料，涌水量0-7.05L/s，单位涌水量0-0.187L/s·m，水质矿化度达4.556g/L，属HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na型。属富水性弱的含水层。3、隔水层1、侏罗系中统直罗组上段砂岩裂隙含水层（J2z）直罗组分为上下两段。直罗组上段厚度0~137.50m，平80.85m。岩性上部为浅蓝、紫灰色、杂色泥岩、粉砂岩，夹细粒砂岩条带，下部为中粒砂岩与粉砂岩与泥岩互层，底部为中~细粒砂岩，分选性差，接触-孔隙式泥质胶结。厚度较大，分布稳定，岩性以泥岩、粉砂岩为主，富水性极弱，属上、下含水层的相对隔水层2、侏罗系下统富县组相对隔水层（J1f）钻探施工的终孔层位，厚度1.70-28.71m，一般12.74m，岩性由灰绿色、紫杂色泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩薄层组成，次棱角状，分选性差，孔隙式-基底式泥质胶结，具滑面。富水性极弱，属上、下含水层的相对隔水层4、主要充水因素分析(1)充水水源本矿井主要充水水源主要有大气降水、地表水、含水层水。①大气降水芦村煤矿整合区属半干旱地区大陆性气候，年平均降水量567.5mm，蒸发量大于1300mm，雨水多集中在七、八、九月。煤矿整合区地表地形起伏较大，沟谷切割严重，有利于地表水排泄，但是，本区地表植被极为发育，易形成大气降水的蓄积，地表泄水相对迟滞，有利于大气降水在地表的滞留，因此，大气降水是地下含水层的主要补给水源。由于本区2号煤上覆基岩厚度较大，煤层开采后导水裂隙带高度未超过基岩顶面，区内又未见较大的构造断裂破碎带，因此大气降水不会直接进入矿井，故其为生产矿井充水的间接水源。②地表水煤矿整合区内地表水主要为小河子川河、东部的芦村沟及东北部的葫芦河。受大陆性季风气侯影响，本区河沟均属典型的季节性河流，