洪林兴达煤矿2018年度水情水害预测预报

宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿2018年度水情水害预测预报宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿2018年1月1日洪林兴达煤矿年度水情水害预测预报会审签字表姓名职务签字人日期煤矿副总矿长总工程师安全矿长生产矿长机电矿长编制审核意见目录一、矿井概况..................................................................................1二、矿井水文地质及地表水系情况..............................................22、气象、水文..........................................................................23、地表水系..............................................................................24、排水能力及现状................................................................35、矿井地下水补给来源........................................................4三、矿井含水层、隔水层简述......................................................41、矿井含水层..........................................................................42、矿井隔水层........................................................................6四、断层构造与水体含水层、隔水层关系..................................7五、地表露天剥离积水坑对井下水的补给..................................7六、老空水对矿井的危害情况......................................................8七、年度水情水害预测预报..........................................................91、副斜井淋水预测预报及预防处理措施..........................102、+1240m石门上部3号老空水打钻探放........................103、+1200m石门淋水预测预报及预防处理措施................114、1701回风顺槽和1901回风顺槽上部老空水预防处理措施.......................................................................................................12第1页共19页洪林兴达煤矿2018年度水情水害预测预报一、矿井概况宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿位于贺兰山北段马莲滩矿区北部，行政区划属石嘴山市管辖。宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿是根据国家2010年前关闭整合小型煤矿政策，由宁夏浪潮银海煤炭有限公司东沙沟煤矿和原宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿整合而成45万吨/年的煤矿。整合后的煤矿命名为宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿，矿井目前处于整合后建井阶段，即整合技改煤矿。矿井整合后划分为两个水平、两个采区。一水平标高为+1235m～1180m,二水平标高为+1180m～1100m。采区划分为：原东沙沟煤矿整合后划分为矿井一号采区，原宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿整合后划分为矿井二号采区。矿井东部（浅部）界限为煤层露头，西部（深部）界限为+1100米标高，南部与祥顺通煤矿相邻，北部至煤层露头菜园沟沙河沟。矿区面积0.7959km2。矿井地质构造类型为中等，煤层稳定类型为中等；水文地质类型中等。低瓦斯矿井，煤层无自燃倾向性。矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。主副斜井区段联合石门开拓，煤炭运输采用刮板运输机与胶带输送机配合运输方式，辅助运输采用轨距600mm副井串车提升运输。采煤方法为走向长壁垮落式，高档普采工艺。矿井地层为石炭二叠系，地层单斜，处于大磴沟～黄草滩向第2页共19页斜的东翼北端，主体地层走向南北，倾向270°～290°倾角一般在12°～25°之间。批准开采煤层为七层煤和九层煤。七层煤不稳定局不可采，厚度0.88m～2.2m,一号采区不可采，二号采区南部可采；九层煤较稳定，矿区内全部可采，厚度1.70m～9.12m,平均可采厚度5.53m。七、九层煤煤质为贫煤。矿井资源储量截止2010年6月30日为678.08万t，保有资源储量512.49万t，可采储量210.37万吨，服务年限3.6a。目前矿井建设已接近后期，剩余副斜井巷道工程152m；+1240m回风石门140m；1200运输石门50m等主要工程，详见2018年矿建工程计划。二、矿井水文地质及地表水系情况1、地形地貌煤矿所处地区属中～低山地形，自东向西山势逐渐增高，海拔高程+1335～+1445m。区内基岩裸露，植被稀少，煤矿北部东沙沟地层与九煤层露头呈近南北向展布。煤矿附近无固定居民居住。2、气象、水文矿区属典型的大陆性干燥气候，昼夜温差大，据1999年气象资料数据，年平均气温6.8℃，年最高气温40℃，最低气温-29℃。据当地多年来的气象资料：年降雨量200～300mm，年蒸发量为2800mm左右，霜冻期从11月到次年3月，冻结深度0.8～1.2m。每年冬春季节常有风沙，风向多为西北风。3、地表水系宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿地表水系主要有①在一号采区第3页共19页北部有地表大气降水沿菜园沟沙河沟流过；②西部有石炭井至沟口沙河沟经过；③东部有上游菜园沟沙河分支流沟沿矿井煤层露头经过，对矿井水补给影响较大。见以下地表水系图及沙河沟水系照片。4、排水能力及现状矿井最小涌水量253m3/d左右，正常涌水量在282m3/d，雨季月平均最大涌水量381m3/d，宁夏洪林兴达煤炭有限公司煤矿井下主排水泵房在井底车场1200米标高，目前建井期间水仓容积200m3,有三台型号D85-45×3的水泵，扬程150米，电机功率55KW。实际高差150米。排水能力太小，满足不了生产阶段24m3/h的最大涌水量。建井时需建500m3第4页共19页水仓，生产期间需更换大排水量水泵三台，才能满足生产期间井下排水需要。5、矿井地下水补给来源矿井地下水主要受大气降水和地表水的渗入补给和融雪补给，其补给量受降水量、降水强度、地形、地貌、岩性和埋藏条件等储多因素的影响。一小部分渗入地下转为地下水，另一部分汇聚成河流，在流经途中补给地下水，还有一部分积聚在露天剥离坑内，通过断层、裂隙等通道补给老空水。地表水对石炭～二叠系太原组(CPt)含水层也存在着间接补给关系，因含煤地层存在砂质泥岩或砂质页岩等隔水层，地表水通过粗砂含水层补给地下水很弱，本矿主要是通过露天塌陷坑，古小窑，浅部采空区和直接通道补给地下水。三、矿井含水层、隔水层简述1、矿井含水层矿井含水层为松散岩类含水层、基岩含水层和构造破碎带裂隙水含水带。分述如下：⑴松散岩类含水层松散岩类孔隙水赋存于沟谷第四系冲洪积砂、砂砾石、卵石含水层中。为第四系冲洪积砂、砂砾石、卵石层孔隙潜水含水层。厚5～20m,平均厚约12m。含水层地下水补给以大气降水为主,排泄以蒸发消耗和径流排泄为主,部分沿地层裂隙及风化破碎带补给基岩含水层。岩性以砂、砂砾石为主。砂、砂砾石分选性差,磨圆差,多为次棱角状。渗透性较好,富水性中等。地下水水位和富水性随地形变化,上游富水性差,下游富水性较好。第5页共19页⑵基岩含水层基岩裂隙水赋存于二叠系、石炭系砂岩裂隙中。由于二叠系、石炭系为砂岩、泥岩互层结构,泥岩形成相对隔水层,地下水赋存于砂岩裂隙中,使其下部地下水具承压性,构成层间裂隙承压水，但因含水层富水性较弱，加之开采破坏等已不具承压性质。按含煤组、岩性组合及含水层水力性质埋藏条件等,由上而下划分为以下四个主要含水层。现分述如下：①石盒子组砂岩裂隙含水层（Ⅰ）主要以石盒子组白色厚层状中粗粒砂石岩层为主。裂隙发育,渗透性好。该含水层对煤层的开采具一定影响。②山西组砂岩裂隙含水层（Ⅱ）岩性以山西组白色中粗粒砂岩为主,包括山西组各煤层的顶、底板砂岩,累计厚度约85m。裂隙发育程度低,加之泥岩的隔水作用,故其渗透性较差。,该含水层对三、四煤的开采均有较大影响。③太原组上部砂岩裂隙含水层（Ⅲ）岩性主要以太原组中上部的厚层中粗粒砂岩为主,厚约30m。裂隙发育较差,渗透性一般。④太原组下部砂岩裂隙含水层（Ⅳ）为太原组下部地层,主要为第九层煤顶板的灰白色粗粒石英砂岩为主,矿区内厚约15-20m。裂隙发育,渗透性好。九层煤顶板的灰白色中粗粒石英砂岩为矿井主要含水层。通常通过张性断层、裂隙或采掘巷道与老空水等其他水系联通形成较强含水层而对矿井采掘活动有第6页共19页较大危害。⑶构造破碎带裂隙水含水带根据矿井地表调查地表调查及钻探结果,裂隙多被泥质物充填,故含水性不大,透水性不强。2、矿井隔水层根据资料、岩性分析及岩石鉴定资料,隔水层以低阻、高密度的粉砂岩、砂质泥页岩为主。二叠系地层岩性为紫红、灰绿色中—厚层状中—细粒岩、粉砂岩、砂泥岩,岩性及厚度变化大,可视为隔水层。含煤地层各旋廻上部多由泥岩、粉砂岩或砂泥岩互层组成,岩性致密,与煤层本身形成良好的隔水层。另外较为稳定的隔水层主要是煤层及其顶底板的泥岩、粉砂岩隔水层。如九层煤底板泥岩砂质泥岩互层和七层煤顶底板砂质泥岩为较明显的隔水层。见下含水层、隔水层柱状图。第7页共19页四、断层构造与水体含水层、隔水层关系主要是矿井内岩层受地壳运动影响后产生的张性断层和裂隙沟通地表大气降水、老窑水（老空水）、含水层水的含水。本身此含水层为弱富含水层。但与其他水源有联系沟通时，则为强富含水层通道。对矿井涌水有一定程度的影响、甚至形成突水通道。井下采掘巷道及采煤时要对较大张性断层进行打钻探放水。如一号采区与二号采区之间有一条张性正断层，破碎带宽度在2米左右，导通一、二号老空积水，井下所有巷道掘进到此断层30米附近必须进行打钻探放水，否则坚决不允许施工。五、地表露天剥离积水坑对井下水的补给矿井二号采区主井北部300m位置有一露天剥离坑，面积100m×200m左右,积水约23.01×65.04×5=7482.8m3。另外一号采区北侧露头露天剥离坑面积较大，（原东沙沟井北侧九层煤露头）积水坑水量约为95.83×65.60×8=50291.5m3。这两个地表积水区对于井下老空积水进行补给，在矿井开采时有一定的水患危害，必须进行疏干。见下图。第8页共19页六、老空水对矿井的危害情况根据对采空区积水调查情况，积水标高在1235m～1285米标高；积水深度在采空区下限标高；积水范围即为九层煤1285米标高以下采空区范围；积水空间为九层煤平均厚度5.0米×实际回采率35%=1.75米；根据采掘工程平面图实测的采空区范围，由电脑计算出平面积，再由煤层倾角换算成斜面积后乘以充水系数0.5估算出老空区积水量。1号老空积水区面积64560.5m2,积水量58687.43m3；2号老空积水区面积82325.8m2,积水量72970.96m3；3号老空积水区面积37674.1m2,积水量33433.09m3。总积水量为165091.48m3。2018年3月6日至2018年4月11日已对3号老空水区进行了打钻探放水，已基本放完了3号老空积水，详见3号老空积水区探放水总结报告。老空区积水对该矿的采掘活动有危害(老空水积水确凿，积水范围清楚，),在进行采掘活动前，根据《防治水规定》对老空积水区范围确定三线后按规定必须实施探放水。见下图,详见矿井综合水文地质图或矿井充