金河煤矿矿井防治水设计.docx

庆源煤业有限公司金河煤矿矿井防治水设 计设 计：审 核：项目负责人：编制：生产技术科2014 年4月2矿井防治水第一节 矿井水文地质矿井水文地质资料主要来源于 2011 年 5 月湖南省煤田地质局第六勘探队编制的《盘县柏果镇金河煤矿水文地质调查报告》、 2011 年 8 月贵州省煤矿设计研究院编制的《贵州省盘县柏果镇金河煤矿资源 / 储量核实报告》《金河煤矿 45 万吨安全专篇》及其它矿方提供的资料一、 水文地质情况1 、地形、地貌矿井位于盘县煤田盘西矿区，矿区内地貌属高原低中山地貌，区内地势总体上中部高，四周低最高海拔点为矿区中部的大坡山顶，标高 +1816.20m；最低海拔点为矿区东北角的拖长江河谷出口地带，标高约 +1510m；最大高差 306m 左右区内地层受向斜构造影响，总体倾向南西、南及东，倾角变化大，为 13～ 65°，整体呈单面山地貌，矿区侵蚀基准面标高 +1510m矿区内，煤系地层的上覆飞仙关地层于西北、东、西南三面出露较广，其岩性由细碎屑岩组成，抗风化能力差异较大，在长期外营力作用下，形成了中山槽谷及溶蚀盆地，沟壑发育2 、地表水井田地表水系属珠江流域北盘江水系拖长江支流。

井田地表水系不发育，矿区东部为拖长江，距离矿区最近距离 110m，一般 280m，河水流量随季节变化极明显，雨季增大，旱时减小，流量为 0.147-3.189m3/s ，洪水位标高为 +1516m除拖长江外，区内还有其它的雨源性溪沟，雨季暴涨，雨源性溪沟水源从各段汇入拖长江内可采煤层大部分位于当地最低侵蚀基准面之下，地下水对煤层开采影较大区内地表水排泄条件尚好3 、主要含（隔）水层1 ）第四系（ Q）：松散岩类孔隙水含水岩组，主要为坡残积、冲洪积物等，岩性为含碎块石、粘土，主要分布于缓坡、河床、沟谷及低洼地带，厚度为 0-15m 不等含孔隙水，富水性弱，受季节影响明显，动态变化较大，井、泉水点较少，流量小（一般 0.5 升/ 秒以下）2 ）飞仙关组（ T1f ）：基岩裂隙水含水岩组，出露极广，岩性主要为绿灰色、暗绿色、紫色粉砂岩和灰绿色细砂岩及紫色泥岩为主，夹粉砂质泥岩等含基岩裂隙水，富水性弱～中等3 ）龙潭组（ P3l ）：基岩裂隙水含水岩组，出露于矿区西部边缘及北东边缘外，为矿区内含煤地层，岩性主要为灰～深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，夹泥岩、煤层（线）及菱铁矿、黄铁矿层（结核），底部有一层 1-2m 的浅灰色铝土岩。

一般表层透水而不含水，深部含裂隙潜水或裂隙层间水，富水性较弱，为煤层直接充水含水层4 ）峨眉山玄武岩组（ P3β）：基岩裂隙水含水岩组，岩性为灰绿色、紫色凝灰岩和暗灰色、灰褐色玄武岩含碎屑岩裂隙水，富水性弱，为相对隔水层越往深部含水性越差，富水性越弱，是较好的隔水层4 、邻近矿井、小（老）窑和废弃矿井涌水及积水情况根据《金河煤矿水文地质调查报告》，矿井内共发现民间开采遗留下两个老硐，分别为 LD1、 LD2，分布于矿区西部的 12、 6 号煤层露头线附近，主要为“独头”巷道，长度3+1510m，设计一采区煤层开采标为 150 至 350m左右，开采时间均为 2000 年以前由于老窑开采年限较长，采空区较乱，老窑积水较多，积水量约 210540m3矿山开采时，对老窑了解不够，探水困难，易引发井下充水事故，因此老窑积水对矿区威胁大根据《金河煤矿水文地质调查报告》，邻近矿井大丫口煤矿、小屋基煤矿部分采空区垮塌且无泄水通道，贮有大量积水，积水量约 20000m3，距离矿井较近，采空区积水直接或间接地增大矿井涌水量根据《金河煤矿资源储量核实报告》，目前矿井井下揭穿了 2、6 上 、7 上 、 8、 10、12号煤层，但仅进行了主要的井巷开拓，未形成采煤工作面，也未形成采空区。

建议矿井进一步调查与核实老窑积水情况，由于老窑长期废弃且积水，因此，在采掘过程中，必须严格遵循“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，同时坚持“有疑必停”的原则，防止老窑积水对影响矿井开采5 、地质构造的导水性矿山内有多条断层，一般容易造成强含水层与煤层拉近或直接造成矿井突水，以塑性岩石为主的含煤地层中的小断层也具有微弱的含水、导水性能，对矿井充水具有一定影响当井巷穿越断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于地表水、泉水、大气降水的渗入，井巷容易发生渗水、淋水和涌水现象6 、封闭不良钻孔情况矿井未提供矿区内封闭不严的钻孔资料，矿井开采前，必须仔细调查钻孔情况，了解其封闭情况及其导水性，以便有针对性采取防治措施7 、矿井充水因素分析及水文地质类型1 ）充水水源（1）老窑采空区积水：在煤层露头线浅部，历史上造成的乱采烂挖留下的老窑均有不同程度的积水，巷道如果揭穿老硐，老硐中的积水可能对矿床开采产生影响2）断层破碎带充水：评估区内次生小断层较多，导水性强，沿断层带有少量泉眼分布，加之走向横切区内的溪沟，因而地表水和地下水补给量较大，开采煤层后，地下水水力联系增强，矿坑涌水量大，是矿床充水主要因素之一。

开采时要予以重视和监测3）溪河流域的地表水：主要为拖长江，拖长江经过的区域多受泉水及地表水补给，其流量大，雨季暴涨可采煤层大多位于当地最低侵蚀基准面和拖长江水位之下，对煤层开采影响较大4）地下水：矿区内煤层属于井工开采，开采中如果采动裂隙沟通含水层，会使基岩裂隙水沿松动面涌入矿坑，是矿床直接充水因素之一开采时要予以重视和监测综上所述，井田内地下水补给主要靠大气降水及地表水，地下水具有较好的排泄条件矿井直接充水含水段，主要为碎屑岩，富水性弱—中等2 ）充水途径由于矿区内直接充水含水层多为粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩，此类岩石接受大气降水补给不强，为中等～弱含水层，充水途径主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为老窑、采空区巷道、岩溶管道导水因此，目前矿井充水途径主要以渗水、滴水、淋水为主；矿井进一步向深部开采后，有从上部采空区积水及下部承压水突水的可能3 ）水文地质类型根据《金河煤矿水文地质调查报告》，矿区地表水系较发育，采空区面积较大，地表水排泄条件良好，煤系地层随开采深度增加，风化程度减弱，深部含水微弱矿区应属以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件复杂程度为中等类型矿床，水文地质勘探类型属Ⅱ类Ⅱ型。

根据《金河煤矿资源储量核实报告》，矿区侵蚀基准面为4高为 +1450～ +1240m，即一采区煤层均位于侵蚀基准面之下煤层底板为玄武岩弱含水层，顶板为飞仙关组中等含水层，矿区内无地表水体直接充水水源为上覆碎屑岩中的裂隙水、第四系孔隙水、溪沟水、老窑采空区积水等区内断层较发育，构造复杂程度中等，故井田水文地类型应为水文地质条件中等，以顶板直接进水为主的岩溶裂隙充水矿床因此，矿井水文地质条件按中等设计8 、矿井涌水量1 ）矿井涌水量的相关因素及规律根据资源储量核实报告提供的资料，现场实测及矿井提供实测近 3 年矿坑水涌水量资料，矿山最小涌水量 9.6m3/h ，最大涌水量 10.6m3/h ，平均 10m3/h矿井目前安装有D46-30× 8 型主排水泵三台， 6 寸、 4 寸排水管路各一趟，满足井下排水要求，由于矿山处于建设期间，矿区未产生裂隙带，目前矿井涌水量较小，也较稳定，涌水量受季节变化影响不明细目前井下水主要为巷道滴水、淋水未发生过水患事故2 ）矿井涌水量预计的方法、依据及结果⑴预计方法的确定根据比拟法预测矿井未开采区域的涌水量，其公式：Q Q1 (F F1) S S1式中：Q1：现涌水量（ m3/h）;F1：矿井现开采面积（ km2）；F：矿井总开采面积（ km2）；S1：矿井现开采深度（ m）；S：矿井未来开采深度（ m）。

⑵计算参数的确定A、已知矿井实测涌水量（ Q1）：正常涌水量为 10m3/h，最大涌水量暂按 25m3/h 计B、已知矿井采区面积（ F1）：采用井下巷道控制面积 0.14(km2) C、已采矿井开采垂直深度（ S1）：矿井主斜井井口标高 +1525.67m，现有井巷最低标高+1300m，故开采矿井垂直深度为 225.7mD、一采区开采面积（ F）：采区开采限于矿界范围，从 10 号煤层底板等高线上读取，约为 0.8km2E、一采区开采垂直深度（ S）：主斜井井口标高 +1525.7m，一采区最低开采标高为+1240m，开采深度为 285.7m；表 7-2-1 比拟法矿井涌水量计算表计算公式1(FF1) SS1取值S一采区开采垂直深度（ m）285.7F一采区开采面积 (km2)0.8计10(正算Q1已知矿井实测涌水量 (m3/h)常)参25(最数大)S1已采矿井垂直深度（ m）225.7F1已知矿井采区面积 (km2)0.14计算结果Q正常 =64.3(m3/h) ，Q最大 =160.8(m3/h)5经预测，一采区开采时，取正常涌水量为 65m3/h，最大涌水量为 161m3/h。

矿坑涌水量是一动态变化的过程，其涌水量除与当地地形、地貌、岩性、构造、降雨、岩石的透水性、富水性、补给径流排泄条件有直接的关系外，还与井筒巷道布置方式、掘进方法、采煤方法、采空区面积、顶板管理等有一定的关系一般在开采初期，涌水量小，随着开采面积的增大，上覆地层的采矿导水裂隙带范围扩大，弯曲下沉带将形成，水文地质条件将发生变化，涌水量也随着增大，尤其在近地表附近、构造破碎带附近，矿井涌水量增加更大由于上述因素的存在，设计提供的数据仅供参考，建议在矿井建设生产过程中加强矿井水文地质方面工作及水文资料的收集整理，对预测涌水量数据加以修正完善，使其更符合开采区水文地质条件，从而保障矿井安全生产9 、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计1 ）、矿井水文地质特点、水患类型井田水文。