1485回风巷掘进工作面水文地质分析报告

1********煤矿1485回风巷掘进工作面水文地质分析报告编制：审核：总工程师：编制单位：技术科地测二O一七年元月二十二日21485回风巷掘进工作面水文地质分析报告会审意见领导意见签字日期矿长总工程师安全矿长生产矿长机电矿长31485回风巷掘进工作面水文地质分析报告《煤矿防治水规定》第八条规定:煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查明前，严禁进行采掘活动;第九十一条规定:矿井工作面掘进前，应当采用物探、钻探、巷探、和化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层（体）富水性等情况。地测机构应当提出专门水文地质情况报告,经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关单位审查批准后，方可进行掘进。发现断层、裂隙、陷落柱等充水构造的，应当采取注浆加固或者留设隔离煤（岩）柱等安全措施。否则，不得掘进。按照《煤矿防治水规定》有关条款规定，********煤矿1485回风巷掘进工作面在掘进前充分搜集整理勘探成果资料和邻近工作面的巷揭、钻探资料、物探成果资料，编制完成1485回风巷掘进工作面水文地质分析报告。一、概况根据***煤矿的实际开采情况，矿区24煤层+1450m标高以上已经开采。1485回风巷掘进工作面位于轨道下山以西，布置在井筒（轨道下山）西翼25煤层+1450m~+1485m标高。东部以轨道下山保安煤柱线为界，西至矿井边界线，南为12501准备回采工作面，北为采空区。该段巷道设计掘进650m,梯形工字钢支护，断面7.1m²，能满足运料及回风使用。4二、水文地质情况1、地形地貌矿区以中山地貌为主，地势北高南低。西部为高山台地，地势相对平缓；东部地形起伏变化极大，斜坡地形发育，最大地形坡度45～60°。区内最高海拔1746.1m，最低海拔1415.0m，最大相对高差331.1m。煤层露头附近为一沟谷，海拔相对较低，地形较陡，目前矿井工业场位置经平场后较为平缓。2、地表水本区属珠江流域南盘江水系。矿区北西部地势较高，南东部较低，陡峭的斜坡地形发育。区内多以季节性小溪为主，溪沟呈树枝状由西向东，大多呈“V”字型，季节性流量变幅较大。汛期河水暴涨暴跌明显。南东部地瓜河为为季节性小溪，区外下厂河为本区最低侵蚀基准面，标高+1418米。三、水文地质情况分析1、主要含（隔）水层1）峨嵋山玄武岩组(P3β)—隔水层二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)：岩性为玄武岩，顶部为凝灰岩。呈条带状出露于矿区北部。浅部含风化裂隙水。该组为相对隔水层。2）二叠系上统龙潭组(P3l)—弱含水层。为主要含煤地层。岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤层5等。呈条带状，出露于矿北部边界附近。浅部含风化裂隙水和小煤矿积水。深部富水性减弱仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。3）三叠系下统飞仙关组飞仙关组一、二段（T1f1）：岩性以灰黄、灰绿色砂岩、泥岩为主，东部夹灰岩薄层。出露也较广。浅部含风化裂隙水，深部局部含构造裂隙水，东部所夹灰岩还见有岩溶水。该组为一弱含水层。4）第四系(Q)—弱含水层以坡积、残积层为主，厚度不均，0～30.米，通常20米左右。大片残积层覆盖于煤组之上，透水性强，往往有渗透性泉水出露，一般流量不大，为一弱含水层。2.邻近老空水小（老）窑和废弃矿井涌水及积水情况老窑：***矿区一带煤矿开采历史悠久，老窑遍布煤层露头一带。煤矿范围内老窑分布较多，老窑主要沿煤层露头分布，由于井口已基本垮塌封闭，无法取得实测资料，据访，老窑均为季节性土法开采，斜井开拓，沿煤层倾向掘进，斜长约50m，垂深一般15~20m左右，在煤层露头一带形成垂深20m左右的采空区，采空区内一般均有积水。原丰源煤矿主要开采17煤层，预测积水量约为6500m3。上述老窑于2005年之前已经关闭。原***煤矿老井：根据现场访问与调查，***煤矿兴建于2000年，开采24、25煤层，2007年—2008年曾进行过15万t/a生产规模的6技改，2011年矿山再次技改为30万t/a生产规模。由于技改扩能为30万t/a生产规模，老井于2009年底已闭坑停产，目前在矿区北西面一带及北东面分别形成面积约0.3286km2（含老窑开采破坏区）及0.01275km2的采空区，预测采空区积水量分别为95850m3及3825m2。3、地质构造的导水性本井田处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区，具体构造部位为盘南背斜南东翼，主要由P3l，P2β组成，地层完整，层序正常，产状平缓，走向北东-南西，倾向南东，倾角一般16～40°，平均24°，断裂构造不发育。矿山虽无大落差断层，但也发育小落差断层，这些断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。4.封闭不良钻孔水地质报告中未有不良钻孔的情况。不受封闭不良钻孔水影响。5.断层水工作面回风、运输顺槽在掘进期间未发现断层及次一级褶曲或大的裂隙。因此1485回风巷掘进工作面不受断层水影响。6、主要隔水层充水因素分析在含水层之间广泛分布着隔水岩层或弱透水岩层，它们都具有一7定的阻水性能，其阻水能力取决于岩性、岩层结构、厚度及稳定性，在后期构造作用的破坏下，可大大削弱隔水层的阻水性能，甚至使其起不到隔水作用，从矿井防治水的角度出发，对本矿区主要隔水岩层叙述如下：峨嵋山玄武岩组(P3β)—隔水层二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)：岩性为玄武岩，顶部为凝灰岩。呈条带状出露于矿区北部。浅部含风化裂隙水。该组为相对隔水层。一般情况下能隔离各砂岩含水层，避免其砂岩水连通并进入C25煤层涌入矿井。但在构造破坏情况下将失去隔水作用。7、矿井充水因素分析（1）充水水源A、大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。B、地表水：区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水灌入。C、老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑积蓄。因此，老窑大多有积水。矿井开采或靠近浅部煤层，应预防老窑水涌入。D、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季期间，8第四系松散土层含水饱和度增大。E、矿井直接充水含水层：含煤地层为矿井直接充水含水层，虽富水性弱，但具一定的承压性，当煤层采空后，顶板岩层发生变形或开裂，则含水层的水沿裂隙进入井下，应做好排水准备。（2）充水通道A、岩石天然节理裂隙煤矿内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。B、人为采矿冒落裂隙采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。C、原***煤矿采空区原煤矿内废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至采空区时，巷道勾通采空区会成为超成突水。（3）充水方式由于矿井直接充水含水层为龙潭组，接受大气降水补给不强，富水性弱，为弱含水层，充水方式以裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、采空巷道充水。因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。8、老空水：本矿山浅部和深部均为采空区，推测积存有大量老9空、老塘水，是威胁矿井后期生产的潜在危险因素，生产当中，当井巷接近上述区段时，应打超前探、放水钻，并留设足够的防水保安煤柱，以防突水造成淹井事故发生。9、影响和控制矿井水害的主要因素根据对矿井水文地质条件和矿井水害特征的分析研究，可以得出影响和控制本矿井水害的主要因素有：大气降水：大气降水作为本区矿井各个充水含水层的最终补给水源，控制和维持着各含水层长期稳定的充水水量。如果没有大气降水的补给，随着矿井的生产排水，含水层水会逐渐趋于疏干，矿井的涌水量会逐渐减少。但应该明确的是大气降水是一个不可控因素，很难通过人为因素减少和控制。含水层的埋藏条件和构造开启性条件：由于主要充水含水层受大气降水的直接或间接补给，而大气降水的补给强度和补给速度主要受含水层的埋藏条件、构造裂隙发育条件和水循环开启性条件控制。目前的资料已经显现出随着含水层埋藏深度的增加，其富水性具有减弱的趋势。我们要充分研究和利用这一基本规律。构造发育情况特别是导水裂隙的发育与分布规律：裂隙储水、裂隙导水和裂隙突水已成为矿井水害的明显特征，裂隙的发育与否决定了矿井是否具有突水的条件，裂隙的导水性能及其空间联通网络的大小、网络之间水力联系的密切程度决定了单个出水点水量的大小。研究和探查导水裂隙的发育规律、空间展布规律和控制因素对有效预测和防范矿井水害具有重要意义。10矿井采掘扰动：从采掘层位与含水层的空间结构关系可知，C24煤层底板岩性：直接底板为粉砂泥质岩，间接底板为粉砂岩，含水层与C25煤层之间的相对隔水层厚度大多大于15m，1485回风巷道全部在煤层中布置，故不存在含量水层水直接涌入巷道。10、矿井水量及受水害威胁程度综合分析矿井水文地质条件、矿井水害的影响和控制因素、矿井目前的水害现状和水害特征，可以初步得出***煤矿无典型的裂隙型出水为特点，且充水含水层与主采煤层之间隔水层不发育，含水层的富水性属偏弱，所以矿井充水的特点将会是突水频率低、单点突水量相对小、突水后水量会很快衰减直至稳定于一定的值、不同出水点之间会有一定的水量相互干扰，特别是发生于同一含水层的突水点。只要矿井具备一定的排水能力和地下水疏导系统，一次突水一般不会造成淹井事故，但矿井水害会给生产带来严重影响。四、矿井水害特征及需要查明的主要水文地质问题一般情况下，矿井水文地质工作需要查清的重点任务有：1、查明和控制矿区区域水文地质条件，确定矿区所处的水文地质单元的位置，详细查明矿区发育的主要含水层及其各个含水层地下水的补给、径流、排泄条件，区域地下水对矿区充水含水层的补给关系，矿区地表水系及气象因素与地下水的相互关系及其相互影响。2、详细查明矿区含（隔）水层的岩性、厚度、产状，分布范围、边界条件、埋藏条件，含水层的富水性，矿床与顶底板含水层之间隔水层的厚度及稳定性。着重查明矿区主要充水含水层的富水性、渗透11性、水位、水质、水温、动态变化以及地下水径流场的基本特征，特别是主采煤层顶底板隔水层所承受的静水头压力，确定矿区水文地质边界位置及其水文地质性质。3、详细查明矿区或附近对矿坑充水有较大影响的构造破碎带的位置、规模、性质、产状、充填与胶结程度、风化及溶蚀特征、富水性和导水性及其变化、沟通各含水层以及地表水之间相互补给关系的程度，分析构造破碎带及其可能诱发的引起突水的地段，提出开采中对构造水的防治方案原则性建议。4、详细查明对煤层开采有影响的地表水的汇水面积、分布范围、水位、流量、流速及其季节性动态变化规律、历史上出现的最高洪水位、洪峰流量及淹没范围。详细查明地表水对井巷可能的充水方式、地段和强度，并分析论证其对煤层开采的影响，提出开采过程中对地表水的防治方案原则性建议。5、对于煤层与含（隔）水层多层相间的矿床，应详细查明开采煤层顶、底板主要充水含水层的水文地质特征和隔水层的岩性、厚度、稳定性和隔水性，不同含水层之间的水力联系情况，断裂与裂隙发育程度、位置、导水性以及沟通各含水层的情况，分析不同的采矿方式对隔水层的可能造成的破坏情况。当深部有强含水层或采区地表有水体时，应查明主要充水的中间含水层从底部或地表获得补给的途径和部位。6、对已有多年开采历史的老矿区，应重点调查废弃矿井、周边地区小煤窑、已经采掘的老空区的分布位置、范围、埋藏深度、积水和12塌陷情况，与地表及其它富含水的含水层之间的水力联系情况，大致圈定采空区，估算积水量，提出开采中对老空水