宏发煤矿防隔水煤(岩)柱留设专项设计.doc

钟山区大河镇宏发煤矿防隔水煤(岩)柱留设专项设计钟山区大河镇宏发煤矿 2 钟山区大河镇宏发煤矿防隔水煤(岩)柱专项设计编 制： 审 核： 总工程师： 钟山区大河镇宏发煤矿 - 21 -总工程师审查意见名 称钟山区大河镇宏发煤矿防隔水煤(岩)柱专项设计审查时间 审 查 意 见一、原则同意见按此方案执行二、必须按此设计方案的要求，将防隔水煤（岩）柱绘制在采掘工程平面图上三、矿井生产过程中，严禁在各种防隔水煤（岩）柱中进行采掘，严禁破坏各种防隔水煤（岩）柱四、如遇重大变化情况，必须立即修改此设计，确保矿井安全生产 总工程师： 年　　月　　日第一章 矿井概况一、矿区位置及交通宏发煤矿位于六盘水市北侧，属六盘水市钟山区大河镇管辖有汪水公路从矿区外南侧约150m处经过，距裕民火车站4公里设计生产能力15万t/a，为“六证”齐全的生产矿井矿井采用斜井开拓，通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式见交通位置图1-1图1-1 交通位置图二、矿区范围根据贵州省国土资源厅颁发的矿许可证（证号：C5200002014041120133864），该矿地理坐标为：东经10449′28″～10449′45″;北纬2640′07″～2642′32″。

矿区形状呈不规则五边形，矿区面积0.2809平方公里采矿权范围由5个拐点坐标圈定 表1-1 宏发煤矿矿区范围坐标表（西安80坐标） 拐点编号X（m）Y（m）12951550.95835482450.70122951687.95835482583.70132951591.95835482910.70142950971.95835482920.70152950947.95835482562.701开采深度：由+1700m至+1400m矿区面积：0.2809km2三、地貌特征矿区地形呈近东西走向排列，矿区属侵蚀－剥蚀地貌，其地貌景观受地层岩性和地质构造控制比较明显，地势北低南高，海拨高程2372.8－1652m，相对高差720.8m，属高原山地地貌四、河流水系矿区处于长江水系乌江流域上游，以乃河从矿井外北侧最近处约14m处通过矿区内出露有一口井泉，流量为0.45-0.6/s，除此之外，矿区内在没有其它地表水体五、气象及地震该煤矿所在区域属亚热带温凉春干气候区，冬无严寒，夏无酷署，气候宜人，根据水城县气象局1994-2003年有关资料记载：秋季有冰冻和降雪天气，秋季有霜冻天气，每年5-9月为降雨季节，6-8月时有暴雨和大暴雨出现。

最高气温35.9℃（2002年5月1日），最低气温-12.6℃（1999年1月12日），年平均气温12.7℃;年降水最大为1362.5mm1997年），最小1029.9mm（1999年），年平均1148.0mm；年蒸发量1000-1260mm；年平均相对湿度82%；年日照时数1090-1260小时；无霜期254天主要灾害性天气是春旱、倒春寒、冰雹、秋风、霜冻、凝冻，暴雨常引起水土流失根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2010）》及《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）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规定，本区地震基本烈度为Ⅵ度，基本地震加速度值为0.05g第二章 矿井水文地质条件一、含、隔水层岩组的划分根据岩性组合，岩层的富水性和可采煤层赋存空间等因素，自上而下将煤矿区内地层含水性叙述如下：1、第四系（Q）: 孔隙水隔水层本层主要为浮土、粘土、砂质粘土，表层为腐植层，透水性好，接受降雨补给条件良好该带主要分布在平缓及低洼地带，透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水富水性弱，为孔隙水含层2、三叠系下统飞仙关组（T1f）：基岩裂隙水隔水层岩性主要以细砂岩、粉砂岩为主。

总厚度440-550m一般可分为三段，其下段为灰绿色、紫色细粉砂岩和砂岩组成，最底部（C605煤层顶板）为浅灰色和蓝灰色薄层灰岩、泥灰岩及泥质粉砂岩组成，俗称卡以头层中部为紫、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主上部为紫色、暗灰色紫色细砂岩、粉砂岩组成，以强细砂为主，常夹透镜状灰岩分布在矿区中部及北部有泉水点出露，流量为0.45-0.6L/s为基岩裂隙水隔水层，富水性弱3、二叠上统宣威组（P3xn）：基岩裂隙水含水岩组砂岩、灰岩、泥灰岩等组成，含浅部风化裂隙水，愈往深部含水性愈微弱矿区内无泉水点出露，为基岩裂隙水含水层，富水性弱4、三叠系下统永宁镇组(T1yn)：碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶水含层厚层、中厚层状灰岩与砂岩泥岩呈不等厚互层总厚160-290m本组是煤系顶部的主要含水层分布在矿区外北部为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶水含层，富水性中等5、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）火成岩类裂隙水隔水层黑色或绿色具杏仁状构造的晶质玄武岩，致密坚硬，节理发育，中间夹有紫色、黄色或白灰色的凝灰岩，偶夹有含植物化石的黑色泥岩、炭质页岩和煤线顶部为紫红色或黄白色层状凝灰岩，颗粒极细，成分不易辩认。

本组厚220-260m该地层分布在矿区外的南部地带无泉点出路，含火成岩类裂隙水隔水层，富水性弱，为隔水层二、地下水的补给、径流、排泄条件1、地下水补给条件大气降水是地下水的主要补给来源，在碳酸盐裸露的地层，大气降水通过落水洞，漏斗迅速落入地下，补给地下水；在非可溶岩分布区，大气降水则沿岩石的细小裂隙或孔隙，渗入地下从泉水的动态变化显示了地下水与大气降水的密切关系地表水也是地下水的补给来源，特别是在可溶岩与非可溶岩接触带尤为明显，非可溶岩区的溪沟水进入可溶区后，多数潜入地下补给地下水2、地下水径流条件由于岩性条件的差异，致使地下水的径流方式差别较大，在厚层灰岩分布区，岩溶管道发育，地下水多集于岩溶管道中径流，并以岩溶大泉及暗河形式流于河谷中或沿与非可溶岩的接触带排除地表；在可溶岩与非可溶岩相间出现的地区，地下水多以层间水的形式径流在非可溶的分布区，地下水主要赋存于基岩裂隙中，并沿地形自然斜坡作渗流运动，于就近的溪沟中排出地表3、地下水排泄条件地下水的排泄主要受岩性、构造，地貌控制，故岩性组合、构造特征，地貌形态决定了地下水的排泄条件张裂性断层结构松散，易形成地下水流通道三、水力联系由于矿区周围地势低，有利于大气降水的排泄，矿区内明显地反映出大气降水补给地下水。

由于上覆地层飞仙关组（T1f）以细砂岩、粉砂岩主，顶部含有细砂岩、粉砂岩组成，以强细砂为主，中部含中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主，下部含细粉砂岩和砂岩组成，最底部（C605煤层顶板）为泥质粉砂岩组成，俗称卡以头层本组为厚约500md的隔水层，隔断了含煤地层宣威组（P3xn）与永宁镇组（T1yn）含水层的水力联系，下伏地层的含水层被峨嵋山玄武岩组（P3β）中厚100多m的峨眉山玄武岩隔开，一般情况下无水力联系综上所述，从煤系地层自身来分析，以弱裂隙承压水为主，除被第四系含水层覆盖有一定的补给关系外，含煤地层与上伏或下伏较强含水层被厚约500m的飞仙关砂泥岩和厚100多m的峨眉山玄武岩隔开，一般情况下无水力联系，但是由于采动塌陷裂隙的影响，煤系上覆隔水层条件发生变化，其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的良好通道更主要的是大气降水也可以通过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井，使矿井涌水量骤然上升因此，矿区水文地质类型是基岩裂隙为主的水文地质条件中等的充水矿床第三章 矿井开拓、开采安全保证措施一、矿井开拓工程位置及层位选择本矿采用斜井开拓，主斜井（已有）、副井（已有）、回风斜井（已有）及主运输石门（已有）均布置在岩层中，采用锚喷及砌碹支护；开拓及主要巷道已经形成。

二、采掘工程所采取的防治水措施1)必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则2)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况、探水红线等3)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施4)井巷在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上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砂量综合观测和分析，防止滞后突水5)采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、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、有臭味等突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员6)井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次每年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。

7)对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水8)以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带第四章 矿井充水因素分析一、矿井充水因素分析矿井充水因素既决定于水文地质条件，又决定于开拓方式充水强度受充水水源和通道的影响1、大气降水对矿井充水的影响矿井内宣威组（P3xn）裸露或浅埋，主采煤层普遍埋藏较浅，风氧化带沿倾向深度普遍达50m左右，补给面积较大，植被发育较差尽管岩层富水性弱，由于大气降水的直接补给，可沿节理、裂隙等渗入矿井当矿井煤层开采后，易对顶部岩层造成破坏，产生“冒落”，增大地表水对矿井的渗入2、地表水对矿井充水的影响区内地表水不发育，以乃河从矿井外北侧最近处14m左右河流标高1652m，矿区内最低侵蚀基准面标高为+1652m，高于该矿目前开采标高（1400m）252m，因此地表水对矿山采煤活动有一定影响目前矿段开采位置较高，沟水补给矿井地下水的可能性小，当开采深部煤层低于沟水面时，沟水补给矿井地下水的可能性就会增加。

地表水将通过岩石的节理、裂隙及断层破碎带渗入地下补给地下水在自然状态下对矿床充水影响小,但在开采条件下可通过塌陷裂隙渗入矿坑而成为充水水源,对煤层的开采构成威胁3、老窑积水对矿井充水影响区内沿煤层露头线一带分布着大小不一、开采深度或深或浅的老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道老窑多沿主采煤层露头开采，开采深度50～250m不等沿倾向开挖，老窑长期废弃且积水，大气降水是老窑积水的主要水源，也是矿井充水的主要因素本次工作调查和访问了7个老窑和整合前老矿井的生产情况老硐1、老硐2开采C407煤层，开采深度120m左右；整合前第十八号煤矿在C407煤层形成了0.3651104m3的采空区,预测积水量约1.7216。