新鑫煤矿防治水方案

0宜宾市新鑫煤业有限公司新鑫煤矿防治水方案编制日期：2015年元月0会审矿长：总工：安全矿长：生产矿长：机电矿长：1第一节矿区概况及矿井水害调查一、矿区概况（一）、地形地貌矿区地处四川盆地南部边缘，属浅切割丘陵地貌，坡谷相连。多属单面山，地势总体北西高，南东低，地面坡度一般为25～30°；沟谷最低标高约为+290m，山峰最高标高为+550m，相对高差260m。（二）、地表水体区内无常年地表水体，仅发育季节性冲沟利于地表水的排泄。（三）、气象及地震矿区所在地为亚热带湿润季风气候区，温暖潮湿，雨量充沛。年均气温15℃，年降水量1000～1200mm。据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”，宜宾市翠屏区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，所属设计地震分组为第一组。矿区地形坡度15°～40°，井口附近斜坡类型多为岩质切向坡，为近水平岩层，斜坡较稳定；矿区南侧多属顺向坡，且岩层倾角小于地形坡角，由于岩层倾角小，近水平状产出，故该区陡崖地段发生小规模崩塌的可能性较大。据调查了解，矿区及其周围未曾发生过大的自然滑坡和大规模新鑫煤矿防治水方案2崩塌及泥石流等地质灾害，地表风化残坡积厚度较小，不曾出现大量水土流失，但局部陡崖地段有小规模崩塌现象，故矿区自然斜坡稳定性较好。二、矿井水害调查根据《宜宾市新鑫煤业有限公司新鑫煤矿矿井水患调查报告》，本矿井水文地质条件属于简单类型，现作如下简述：（一）、矿井水文地质情况1、矿井水文地质条件矿区无常年性地表水体仅有季节性溪沟。矿区地形北西高南东部低，区内地形起伏较大，地表水主要接受大气降水，其丰、枯取决于大气降雨量，大气降水仅部分入渗补给地下水，大部分通过沟谷排出矿区。矿井开采三叠系上统须家河组煤层，须家河组地层为内陆湖盆沼泽相沉积的砂岩、页岩煤系地层。其中第二、四、六段为由砂岩组成的孔、裂隙含水层，该孔、裂隙含水层富水性不强。充水水源主要接受大气降水补给，地下水的丰、枯受大气降水量的变化而变化。矿区范围内采煤历史悠久，众多老窑分布浅部露头一带，故存在老窑和老采空区积水，接近采空区时应采取措施进行探放水，以确保安全。矿床的充水因素是以顶板裂隙含水层直接、间接充水为主的裂隙充水矿床，矿井水文地质类型为简单类型。2、主要含（隔）水层类型（1）含水层新鑫煤矿防治水方案3矿井含水层主要由须家河组第二、四、六段砂岩孔、裂隙含水层组成，现分述如下：须家河组第六段含水层：岩性为浅灰色、灰白色、黄灰色细～中粒长石石英砂岩，砂岩中还有部份砾石层，砂岩均为泥质胶结，孔隙率较大，岩层节理、裂隙发育，厚度60～100m，其含水层所形成的地下水属层间承压水类型，为富水性中等的孔裂隙含水层。须家河组第四段含水层：岩性为黄灰色、褐灰色厚层～块状长石石英砂岩、长石砂岩，夹少量粉砂岩，泥质、钙质胶结，孔隙率低，厚度94.40m～105.48m，为富水性弱的孔裂隙含水层。须家河组第二段含水层：岩性为灰色、黄灰色厚层～块状中细粒长石石英砂岩，中下部夹数层含砾砂岩，厚度40～60m，为含水性弱～中等的孔裂隙含水层。（2）隔水层矿井隔水层主要由须家河组第一、三、五段组成，其岩性为泥岩、砂岩、砂质泥岩组成，岩性结构致密，分布于煤层与含水层之间，在一定程度上隔阻了含水层与井巷的水力联系，对矿井开采较为有利，隔水性良好，现分述如下：须家河组第五段隔水层：岩性为灰黑色、黑灰色泥岩、砂质泥岩及薄层状细砂岩和煤层，岩性结构致密，厚度160～185m，富水性极弱，是良好的隔水层。须家河组第三段隔水层：岩性为灰色、绿灰色砂质泥岩、泥岩、粘土岩及页岩互层和煤层，厚度40～60m，岩性结构致密，裂隙不发育，富水性极弱，是良好的隔水层。须家河组第一段隔水层：岩性为灰绿色、灰黑色砂质泥岩、泥新鑫煤矿防治水方案4岩、页岩，底部为角砾岩，厚度20～30m，岩性结构致密，裂隙不发育，富水性极弱，是良好的隔水层。3、涌水量随着矿井的延深和开采范围的扩大，矿井涌水量将逐渐增大。本报告采用水文地质比拟法对矿井±0m水平进行涌水量估算。估算公式为：Q＝Q0**FSFoSo式中：Q－预计水平涌水量；Q0－比拟水平涌水量；F－预计采空区面积；S－预计水位降深；F0－比拟采空区面积；S0－比拟水位降深；通过计算，预计深部±0m水平正常涌水量为200m3/d，最大涌水量为330m3/d。综上所述，按国家技术监督局《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719—91)的划分，矿区属以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单类型。4、老窑水新鑫煤矿由原宜宾市新鑫煤矿和宜宾市金鱼煤矿整合而成，原宜宾市新鑫煤矿为整合主体矿。宜宾市金鱼煤矿位于整合后划定矿区范围以外，现已关闭。井田中部原新鑫煤矿范围内+147m标高以上，已基本开采完，其余老采空区均位于＋147m标高以上。由于原新鑫煤矿为平硐＋暗新鑫煤矿防治水方案5斜井开拓，采用机械排水，现已开采至整合矿井中最低位置，矿井水通过水泵抽排至主平硐自流排出，不会形成大量积水，故该矿采空区基本无积水。但采空区形成裂隙部分与地表连通，因而采空区积水仍然是矿井主要水患威胁。矿井在生产和建设过程中应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水工作。”5、封闭不良钻孔情况根据储量核实报告中的地质地形图，矿区范围内未见有钻孔。6、主要含水层与主采煤层的关系三叠系上统须家河组为区内含煤地层，平均厚758m，矿区主采煤层正炭和上页炭位于须家河组中上部。须家河组含水层：岩性为黄灰色、褐灰色厚层～块状长石石英砂岩、长石砂岩，夹少量粉砂岩，泥质、钙质胶结，孔隙率低，厚度94.40m～105.48m，为富水性弱的孔裂隙含水层。上段(T3xj2)：是区域主要含煤地层。厚度157.7～226.85m。主采煤层位置位于该矿下部，上部砂岩距煤层顶板8m，厚度为90m。煤层顶、底板多为泥岩。下段(T3xj1)：距离煤层34m，中间为砂质泥岩、泥岩。7、矿井水患矿井开采影响范围内无地表水体，无厚大的第四系含水层，无强含水层，无陷落柱及较大的导水断裂构造，日常涌水来源于须家河组砂岩类孔裂隙、裂隙含水层对井巷系统的充水，水量较小，矿井水文地质条件简单。原矿井采用平硐+暗斜井开拓，矿井水汇集于采空区下部，形成采空区积水。因而矿井水患类型主要是采空区积水，新鑫煤矿防治水方案6对矿井威胁程度小，但矿井在生产过程中还是应加强观察、管理，接近采空区位置时，必须遵循“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则，防止突发事故的发生。8、相邻矿井水文地质情况矿井西部与溪福煤矿相邻，该矿水文地质简单，矿床充水以顶板裂隙含水层直接充水为主的裂隙充水矿床。（二）、矿井充水因素、水患类型及威胁程度分析矿井充水的主要因素为大气降水、含水层、断层裂隙水、地表水、相邻生产井和老窑积水、矿井抽排水能力。1、大气降水对矿井充水的影响：矿区煤层顶板的直接充水须家河组第六段砂岩含水层部分裸露于地表。本区岩层倾角中等，该含水层受水面积较不大。大气降水是地表水及地下水的主要补给源。降水通过各种成因形成的裂隙进入地下补给砂岩裂隙、孔隙含水层。须家河组第六段砂岩作为矿层顶板的直接充水含水层，该段裂隙发育，受丰富大气降水的补给，含水层的水量较大，在静水压力及动水压力的作用下，必然增大沿“三带”以滴水、淋水、涌水形式进入坑道的水点的水量，从而增大矿坑涌水量。根据观测数据，在强降水后，矿井坑道水水量约增大1/3。说明大气降水会增大矿坑涌水量，是本矿矿井充水的主要控制因素之一。新鑫煤矿防治水方案72、含水层水对矿井充水的影响本矿主采须家河组第五段（T3xj5）中下部的正炭、上页炭煤层。须家河组第六段（T3xj6）砂岩是各煤层顶板裂隙充水含水层，富水性中等，第六段砂岩底下距最顶部的上页炭煤层约75m。由于矿井开采的二煤层均属薄煤层，所以只计算最顶部的上页炭煤层开采导水裂隙高度。根据《煤矿防治水规定》导水裂隙带计算公式：Hf=100M/(2.4n+2.1)+11.2;式中：Hf为导水裂隙带高度（m）;M为开采煤层累计厚度（m）(实为煤层及夹矸、开采破顶破底总高度，按0.6m计)；n为煤层层数；经计算，最顶部的上页炭煤层导水裂隙带高度为24.53m，采动煤层形成的导水裂隙带未进入须家河组第六段（T3xj6）含水层中，本段砂岩含水层主要是通过裂隙对矿井进行充水，而成为矿井的顶板直接充水含水层。3、断层、裂隙水对矿井充水的影响①断层水对矿井充水的影响根据调查，矿区范围内构造简单。地表除观斗山断层外，未发现其他断层。观斗山断层对矿井充水的影响：观斗山断层位于矿区的北西外围，据调查，矿区内的采煤活动没有揭穿过该断层，所以对其含水性不清。从区域水文资料看，该断层为一逆冲断层，破碎带宽度不新鑫煤矿防治水方案8稳定，含水性总体较差。但局部可能含水性中等，如果与矿区的含水砂岩导通，断层水可能成为地下水的补给水源而成为矿井充水隐患。调查发现，平硐向北西作技改工程巷掘进过程中打出了较大的涌水，该涌水幸好在主平硐标高内，自流出井，流量达31m3/h，量大，但工程巷因水大退出密闭改向开拓，本次未能观察到涌水点岩性特征，推测为观斗山断层水。井下小断层：井下发现有断距小于0.50m的小断层，其延展于须家河组第五段地层中，从井下揭露来看，未见有滴水、淋水现象，富水性弱，导水性差，对矿井充水影响较小。②节理裂隙对矿井充水的影响该矿的主要充水通道为须家河组第六段的砂岩节理、裂隙和矿层顶板的导水裂隙带。矿区普遍发育两组裂隙，即一组纵张裂隙节理和一组横张裂隙节理。在裂隙发育地带。岩石的空隙率增大，节理、裂隙为大气降水及地表水体进入地下水循环系统的直接通道，同时也可以储存大量的地下水。矿区煤层开采后，采空区冒落带减弱了须家河组第五段的隔水性能，在煤层浅埋区使地表水与地下井巷系统水力联系更为紧密，一样可以使地下静水储量突入矿坑，从而发生矿井溃水事故。按照四川省煤矿水患分类方法，本矿井此类水患类型属五大类中的5-1类。4、地表水对矿井充水的影响区内的凉姜沟为常年性河流，另有一条季节性溪沟。新鑫煤矿防治水方案9凉姜沟河位于自流井组之马鞍山段泥质岩分布区，距矿井570m，距开采矿层标高250m，距矿井地层间距（隔水层）约150m，地表水与地下水没有水力联系。鹅项沟为一小型季节性冲沟，分布于须家河组第六段，水量小，渗水性亦小。按《矿井水文地质规范》中相关计算公式所得的导水裂隙带高度往往不能反映南方矿井采矿活动产生裂隙带的真实情况，一般比实际情况低。根据川南矿井多年开采经验，巷道开拓产生的塌陷裂隙与矿层采高有一定联系，按矿层采高的50～100倍评价塌陷高度，塌陷裂隙影响高度可达60～120m加上地表风化裂隙发育的50m深度，裂隙影响带可达170m左右，即说明当地地表溪沟与巷道高差170m范围内，溪沟水有通过裂隙直接对矿井坑道水进行补充的可能。但目前的采空区已经超过了这个高度，所以不存在充水影响。凉姜沟河与采空区的相对高度大大超过裂隙影响发育高度，不会对矿井造成充水影响。5、相邻生产井和老窑积水对矿井充水的影响①、相邻矿井坑道水对本矿充水的影响新鑫煤矿位于金平井田北东部，矿区西南为溪福煤矿，但两个矿山之间沿地层走向间距大于500m，因此，无相邻生产矿井对本矿矿坑充水影响。②、老窑及关闭矿井水对矿井充水的影响本矿区煤层开采历史悠久，未见老窑，仅有两个小型煤矿存在新鑫煤矿防治水方案10—原金鹅煤矿、原先锋煤矿。二煤矿大部为平硐上山开采，有少部下山开采，开采深度、范围均不大。其中原金鹅煤矿的最低开采标高至180m,原先锋煤矿的最低开采标高至250m。而现在矿山的主井最底标高已经达84m，远低于关闭矿井。另，在矿区北东边界外150m处还有一个关闭多年的原金川煤矿，为平硐暗斜井开采正炭煤层，据调查访问和矿山已有资料，该矿山最低开采至+212m标高水平。经调查访问和矿山已有资料，关闭矿井井口以下的采空区内均存在老窑积水，从而对矿山的开采造成较大的充水影响。老窑井口调查一览表地点开采层位井