某某矿井采区设计.doc

第一章　矿井概况第一节　井田地质特征一、交通位置昕益旺岭煤业有限公司井田位于灵石县城西北14km的英武乡英武村-段家庄一带，隶属于英武乡管辖井田形态呈近梯形，地理坐标东经111°38′40″-111°41′50″，北纬36°54′50″-36°56′51″井田东部距南同蒲铁路线灵石站约16公里、东距108国道约5公里，东距大（同）～运（城）高速公路马和出入口处运距约20公里由南同蒲铁路灵石站与全国铁路网相接，由大（同）～运（城）高速公路马和出入口与全国高速公路网相接，交通便利二、地形地貌井田位于吕梁山与太岳山之间低山丘陵地带，总体地势东部高，西部低最高点位于东南部的建新原，海拔1142.5m，最低点位于西南部，海拔838.1m，相对高差304.4m为中低山区地貌地形较复杂三、河流井田地表水属黄河流域汾河水系汾河自北向南从本井田东部外围流过，主要支流有静升河、段纯河、交口河等区内及周边无水库、常年性河流等地表水体，井田内各沟谷仅在雨季有山洪流泄，流入汾河支流小河四、气象及地震情况井田位于温带季风区，属于大陆性半干旱季风气候，据灵石气象局资料统计表明：年平均最高气温17.1℃，年平均最低气温-5.5℃，年平均气温10.9℃，极端最高气温41.5℃，极端最低气温－21.6℃。

年平均降水量510.76mm，最大降水量为625.6mm，最小降水量为380.2mm，降水多集中在6、7、8、9四个月年最大蒸发量为2285.1mm年平均湿度6.55-9.15毫巴，最低1毫巴封冻日期为每年的10月下旬至次年的三月上旬，最大冻土深度0.93m年平均初霜期为10月上旬，终霜期为次年4月中旬年主导风向为西北风，每年春、秋、冬三季多西北偏西风，夏季多东风，一般风力3-4级五、水文地质 (一)井田水文地质条件1、地表水井田内主要河流是交口河(小河)的支流卧牛神河，卧牛神河从井田西部边界附近流过交口河（小河）：河床平均纵坡20‰交口河除孙义河和卧牛神河常年有清水出流外，平时水量不大，旱季常年断流，据测常年水径流量约为873万立方米，主要以洪水为主，为半季节性河流，沿河各村可引洪水灌溉井田内其它沟谷均属季节性溪流，为汾河水系的上游支沟，河床坡度大，河床宽100-300m，均受大气降水影响，除雨季洪水期水量大外，一般水量很小，甚至断流现主斜井标高928.206m、副立井标高952.473m、回风立井887.800m和工业广场等主要建筑均高于当地洪水位859m标高2、井田内主要含水层（1）奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组主要为奥陶系上马家沟组、峰峰组灰岩，是煤系地层之基底，埋于井田深部，岩性为海相厚层状石灰岩，主要成分为碳酸钙，容易被水所侵蚀溶解而形成溶洞。

据曹村详查区资料，位于上部的峰峰组岩溶不发育，裂隙均为方解石及石膏充填，富水性差;上马家沟组中、上部岩溶裂隙发育，富水性中等峰峰组厚120-160m，上马家沟组钻进70m，水位标高543.95-554.08m单位涌水量0.236-0.412L/s·m，渗透系数0.4952-0.806m/d，水化学类型SO4·HCO3-Mg·(K+Na)·Ca型，矿化度1.7g/L根据井田西邻距离约1.5km的银源华强（原为靖烨煤化有限公司）水井资料，该井由灵石县水利机械凿井队2008年2月至2008年6月施工，含水层为奥陶系上马家沟组灰岩，岩心在426.0-463.5m破碎，512.2-542.5m溶洞，裂隙发育，井深598.3m，出水量20m3/h(480m3/d),水位标高539.5m据此水井资料与郭庄泉水位标高，推测井田内奥灰水水位标高约538.6-540.0m，9、10、11号煤层底板最低标高低于奥灰水水位，在井田北部和东部分别存在3处带压开采区，应引起煤矿的注意本井田外，有个别水点奥灰水水位较高距井田正北约20km处的高阳煤矿峰峰组突水，水位标高720m左右本井田奥灰水突水系数虽然在安全范围内，但也应引起矿方的高度重视。

2）碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩层分布于全井田，为岩溶裂隙含水层，该组地层井田内厚约63.93m-105.28m，平均厚85.39m，除砂岩、砂质泥岩、泥岩外，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩（K2、K3、K4），厚度约11.1m-20.36m，平均厚16.82m，为本组的主要含水层，富水性弱至中等，根据本次施工的水文孔ZK1-2的抽水试验资料，水位降深：58.17m，单位涌水量q=0.00165L/s·m,渗透系数K=0.00438m/d，影响半径38.51m水化学类型Cl·HCO3- (K+Na)型，矿化度0.82g/L3）砂岩碎屑岩类裂隙含水岩层主要为K8、K9、K10三层砂岩含水层及层间砂岩裂隙水为层间裂隙水，其富水性视岩层裂隙发育程度，补给条件而异，富水性弱根据本次施工的水文孔ZK1-2的抽水试验资料，水位降深：119.32m，单位涌水量为0.00092L/s.m,渗透系数0.00454m/d，影响半径80.40m水化学类型Cl·HCO3- Na型,矿化度0.82g/l其补给来源为大气降水，是2号煤层的直接充水来源4）松散岩类孔隙含水岩层主要分布于井田西中部边界的卧牛神河沟谷中，厚度0-10m，岩性主要为现代冲洪积物。

仅在井田西南部，厚度较大，富水性较好水位埋藏深度浅，补给来源主要为大气降水及季节性河流的渗透补给，受季节影响较大3、井田内主要隔水层井田内的隔水层主要为中石炭统本溪组泥岩隔水层及碎屑岩类含水岩组的层间隔水层本溪组隔水层：厚度约7.55m-26.02m，平均厚16.37m ，岩性由铝土质泥岩、砂质泥岩、粘土岩组成，岩性致密、细腻，井田内连续稳定，隔水性能好，与井田内11号煤下部太原组地层一起构成良好的隔水层碎屑岩类层间隔水层：由泥岩、砂质泥岩组成，分布于各类含水层砂岩、灰岩之间，在垂向上含、隔水层组合成平行复合结构，含、隔水层处于分散间隔状态，含水层间的水力联系被其间的隔水层所隔，形成独立的含水体系，地表沟谷切割处常沿隔水层顶板出露小泉水4、井田内地下水的补给、径流、排泄①、岩溶地下水井田外围东北部有奥陶系灰岩大面积裸露，是岩溶地下水的补给区，其补给来源主要是大气降水；岩溶地下水接受补给后，由北向南运动，最终排向郭庄泉，出露标高516—521m，泉流量6.20m3/s，本井田属岩溶水径流区奥灰水的排泄方式除郭庄泉排泄外，近年来人工开采也成为其主要排泄方式之一②、碎屑岩类裂隙水裂隙水的补给主要是基岩裸露区接受大气降水的补给，与地表水接触地带，可接受其侧向补给，另外还可接受上覆松散层的下渗补给，该地下水接受补给后一般沿岩层倾斜方向运动，排向东南。

在地层受沟谷切割后，往往以泉的形式排出地表，另外人工开采和矿坑排水也是其排泄方式③、松散岩类孔隙水其主要补给来源是大气降水，接受补给后，一般沿沟谷向下游运动，流向与地表水基本一致，其排泄方式除蒸发排泄外，主要是人工开采或补给下伏基岩裂隙含水层，局部以泉的形式排出地表5、矿井充水因素⑴、地表水井田内有交口河支流卧牛神河从西部边界流过，水量不大，旱季经常断流无水库等其它大的地表水体井田内其它沟谷仅在雨季有洪水短暂流过煤矿在洪水季节开采或在西部边界附近开采煤层时，应引起高度重视，严格执行《煤矿防治水规定》中水体下采煤的有关规定，制定应急预案，确保生产安全矿井涌水量与大气降水二者之间的动态关系，一般是地表水流量较大时，尤其是洪水期过后的1-2个月，地下水的补给量增加，矿井顶板淋水明显增加，说明大气降水、地表水对矿井涌水量影响较大⑵、地下水矿井开采2号煤层等上组煤时，其直接充水因素主要是K7、K8、K10等砂岩含水层为主开采9、10、11号等下组煤时，其直接充水因素主要以太原组三层石灰岩(K2、K3、K4)为主，属岩溶充水矿床；山西组地层砂岩含水层为其间接充水因素太原组三层灰岩中，K2灰岩水量稍大。

井下开拓遇K2灰岩时，往往是淋头水增大，出水量约3-4m3/h，用小水泵抽1-2小时后，一般能正常通过山西组以上砂岩含水层裂隙发育，但补给条件差，地下水以静储量为主，矿井开采初期涌水量稍大，中期随着开采时间的延续，矿井涌水量有逐渐减小的趋势到开采后期，随着开采面积增大，坍塌裂隙发育到地面，这时大气降水可能通过塌陷裂隙渗入矿井，致使矿井涌水量有所增加⑶、奥陶系岩溶水对开采煤层的影响奥陶系灰岩中的岩溶水静止水位标高在井田为538.6-540.0m左右，高于9、10、11号煤层最低标高，奥灰水对下组煤层开采的影响用突水系数来评价井田内9号煤层底板最低标高约520.0m（井田东北角），9号煤层到奥陶系顶面间距36.96米，煤层底板隔水层承受的水压力为0.5696MPa；10号煤层底板最低标高约515.0m，10号煤层到奥陶系顶面间距27.31米，煤层底板隔水层承受的水压力为0.5696MPa；11号煤层底板最低标高约510.0m，11号煤层到奥陶系顶面间距22.46米，煤层底板隔水层承受的水压力为0.5696MPa；根据《煤矿防治水规定》中突水系数公式：Ts=P/M式中：Ts-突水系数，MPa/m P—水压力，MPa M—隔水层厚度，m带入数据得：Ts9==0.0154 MPa/mTs10==0.0209 MPa/mTs11==0.0254 MPa/m通过计算，本井田9号，10号，11号煤的突水系数，分别为0.0154 MPa/m、0.0209 MPa/m和0.0254 MPa/m，该值都小于规定的正常地质块段0.1 MPa/m和有构造破坏的地质块段0.06MPa/m两个值，所以，奥陶系岩溶水对9、10、11号煤层的开采一般没有影响。

6、矿井涌水量根据兼并重组整合地质报告推算矿井生产能力达900kt/年时，矿井正常涌水量为,1200m3/d，最大涌水量1800 m3/d7、井田水文地质类型2号煤层的直接充水因素为上部的砂岩裂隙水，9、10、11号煤层的直接充水因素为上部的灰岩岩溶裂隙水及上部的砂岩裂隙水矿井防治水主要为顶板来水，奥灰水水位局部高于9、10、11号煤层，井口标高高于历史最高洪水水位线，本矿防治水措施较易实施 预算矿井正常涌水量为1200 m3/d，最大涌水量为1800m3/d；估算井田内采古空区积水量为15.81万m3依据《煤矿防治水规定》将本矿井水文地质类型确定为中等类型六、对井田地质勘探程度的评价1、对勘探类型和勘探基本网度的评价地质报告以工程间距探明的750×1000m及控制的1500×2000m，勘查工程布置的总原则是确保9、10、11号煤层探明资源/储量及探明资源/储量占本区资源储量总和的比例达到规范要求，先期开采地段达到了勘探阶段工作程度要求，满足设计要求2、地质构造对开采的影响井田内构造总体为波状起伏的褶曲构造，倾角3-8°，平均6°本井田内有4条正断层，井巷开拓遇到断层、背向斜轴部等控水构造时，一般是淋头水稍有增大，煤层发湿，断层导水性不强，都能正常通过，不会影响正常生产。

井田内发育有12个陷落柱，陷壁角约80°左右井田西南部，2010年4月在开拓巷道时，揭露一个小型陷落柱，当时出现涌水现象，水压不大，水温正常，流量约3m3/h,自流半个月后，出水量约1000m3，陷落柱中的水基本流完，不再出水井下采掘接近其它陷落柱时，都无水，都能正常通过但是，生产部门在断层附近应预设煤柱，在掘进过程中，必须加强对断层以及隐伏的断层，陷落柱的研究与发现，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，以防构造导水，发生淹矿事故第二节　煤层的埋藏特征。