礦井突水危險(xiǎn)區(qū)、突水危險(xiǎn)區(qū)、非突水危險(xiǎn)區(qū)劃分報(bào)告

1、鶴煤六礦非突水危險(xiǎn)區(qū)、突水威脅區(qū)、突水危險(xiǎn)區(qū)劃分報(bào)告鶴煤六礦地測(cè)科二0六年六月鶴煤六礦非突水危險(xiǎn)區(qū).突水威脅區(qū).突水危險(xiǎn)區(qū)劃分報(bào)告根據(jù)河南能源2016176號(hào)關(guān)于印發(fā)河南能源化工集團(tuán)進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦重大災(zāi)害防治有效防范重特大事故工作方案的通知水害防治方面第四條要求，對(duì)受承壓水威脅的礦井劃分”非突水危險(xiǎn)區(qū)，突水威脅區(qū)，突水危險(xiǎn)區(qū)。-s編制目的與編寫依據(jù)目的：通過(guò)計(jì)算分析含水層、c3rl2含水層的突水系數(shù)，劃分非 突水危險(xiǎn)區(qū),突水威脅區(qū),突水危險(xiǎn)區(qū),采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施， 確保礦井安全開采。依據(jù)：依據(jù)煤礦防治水規(guī)定（國(guó)家安全生產(chǎn)總局監(jiān)督管理總局 （第28號(hào)）、河南煤業(yè)化工集團(tuán)礦井防治水管理辦法等規(guī)

2、定、文 件。二、礦井水文地質(zhì)條件概況鶴煤六礦開采煤層為二疊系山西組二i煤層，平均煤厚7. 8m,現(xiàn)階段礦井回采范圍為-300nr 450r#也區(qū)開拓范圍450rrr - 600mtfe區(qū)，隨著礦井采掘水平延伸，地壓逐漸增大，構(gòu)造較復(fù)雜，礦井由南至北排列 有多條大中型斷層和褶曲，分別為6耳、6fa 6f12s 6印斷層和張莊向斜、 682-11背斜、71-14-82-4向斜、3 3向斜等構(gòu)造。二煤下奧陶系（q） 灰?guī)r含水層、c3l2灰?guī)r含水層為礦井主要底板承壓威脅含水層，奧灰水水 位海拔標(biāo)高為+118m,年升降幅度0.5 m-2m,奧灰頂界面上距二煤層底板143m,礦井現(xiàn)采掘活動(dòng)在海拔標(biāo)高300

3、600m之間，二】煤層底板 承受奧灰水壓41. 5kg/c於71. 9kg/cn;二灰水水位海拔標(biāo)高為+101 m, 年升降幅度2m- 5m,二灰含水層頂界面上距二】煤層底板110m,二煤 層底板承受二灰水壓40.1kg/c於70.1kg/cn根據(jù)煤礦防治水規(guī)定中分類標(biāo)準(zhǔn)，礦井充水類型為以底板巖溶 含水層進(jìn)水為主，頂?shù)装彘g接進(jìn)水的水文地質(zhì)條件中等的礦井。三、礦井充水水源及承壓含水層根據(jù)以往礦區(qū)勘探資料結(jié)合礦井開采資料，按巖性特征、水力性質(zhì)、 富水空間及對(duì)可采煤層的影響等因素，礦井范圍內(nèi)可劃分為5個(gè)含水層， 分別為奧陶系中統(tǒng)馬家溝石灰?guī)r（qq、石炭系上統(tǒng)太原組上段和太原 組下段石灰?guī)r、二疊系下統(tǒng)

4、山西組砂巖和新生界礫巖含水層。對(duì)底板承 壓水對(duì)礦井存在威脅的有2個(gè)，分別為：奧陶系中統(tǒng)馬家溝石灰?guī)r（q力、 石炭系上統(tǒng)太原組下段石灰?guī)r（c3fl2）含水層。1、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（。2處石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層含水層為厚、巨厚層狀石灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，其次為花斑灰?guī)r、泥灰 巖等?；?guī)r含水層位于二i煤層下51. 25rfi76- 32孔）183 50刑14»2 孔），礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補(bǔ)給條件好。區(qū)內(nèi)有20個(gè)鉆孔揭露該層， 揭露最大厚度123.4m（ 76水源孔）。據(jù)區(qū)域資料：q石灰?guī)r含水層厚 度397. 97ng巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是,0-100m以裂隙為主，有少量溶洞， 洞內(nèi)充填有

5、鋁土質(zhì)泥巖；100 - 200m以裂隙和溶洞都不發(fā)育；200 - 300m 以巖溶發(fā)育，以溶洞為主。據(jù)76水源孔抽水試驗(yàn)資料：q二0. 541l/s.m, 水質(zhì)類型為hcq-ca型水，礦化度0. 3998g/ l , ph值為7. 3o馬莊小煤 窯1981年5月16日突水后穩(wěn)定水位標(biāo)高+115m, 2008年12月5日觀測(cè) 水位標(biāo)高+113 80m, 27. 5年水位下降1. 20ng據(jù)區(qū)內(nèi)觀測(cè)孔資料：該含 水層水位標(biāo)高+ 115. 49（682- q-1孔2010年6月）+ 139. 56m（馬莊主井2010年7月）。奧陶系石灰?guī)r于礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，直接受大氣降水的補(bǔ)給，補(bǔ)給充足，富水性

6、強(qiáng)；巖溶地下水自西向東徑流，越過(guò)礦區(qū)后，以巖溶 泉的形式集中排泄區(qū)外；在區(qū)內(nèi)則通過(guò)斷層直接或間接補(bǔ)給csfu csfla 灰?guī)r含水層和二/某頂、底板砂巖（s9、5。）含水層，對(duì)礦井構(gòu)成嚴(yán)重的 威脅。含水層是二煤底板的間接充水含水層。乙 太原組下段（gf下）石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層太原組下段石灰?guī)r由lz共4次灰?guī)r組成,含水層厚51657ro區(qū) 內(nèi)一般發(fā)育l2石灰?guī)r，層位、厚度穩(wěn)定，厚58. 5m,平均7. 72ng上距 二i煤層83. 90- 135. 32mz平均118ng為灰色,顯晶結(jié)構(gòu)，上部夾串珠狀燧石，下部炭質(zhì)增加,富含動(dòng)物化石。1988年9月二水平撤煤斜巷放 水孔穩(wěn)定自流量65nvh

7、,對(duì)二煤層開采有一定威脅。據(jù)大35孔抽水試 驗(yàn)資料:水位標(biāo)高 112. 86m, q=0. 0146l/s. m, k=0. 0978rvl d ,水質(zhì)類型 為hcq-ca型水。c342灰?guī)r，僅在礦井西部有零星出露，大氣降水補(bǔ)給量不大，但由 于斷層的切割（f40、f41）可與02力灰?guī)r發(fā)生水力聯(lián)系，接受補(bǔ)給；含水 層巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水，是二i煤底板充 水的間接含水層。、非突水危險(xiǎn)區(qū)、突水威脅區(qū)、突水危險(xiǎn)區(qū)劃分1、非突水危險(xiǎn)區(qū)，突水威脅區(qū)，突水危險(xiǎn)區(qū)"劃分標(biāo)準(zhǔn)：（1）非突水危險(xiǎn)區(qū):處在灰?guī)r含水層水位以上的區(qū)域，不存在底板 灰?guī)r水的突水危險(xiǎn)性。（2 ）突水威脅

8、區(qū):處在灰?guī)r含水層水位以下，（正常地段突水系數(shù)t<0.1 m)a/m;底板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)t<006m)a/m)存在有突 水威脅的區(qū)域。(3)突水危險(xiǎn)區(qū):處在灰?guī)r含水層水位以下，正常地段突水系數(shù)t >0.1 m)a/m,底板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)t>0. 06n|ba/m,有突水危險(xiǎn) 的區(qū)域。2、底板承壓水三區(qū)劃分計(jì)算 (1 ) 非突水危險(xiǎn)區(qū)劃分根據(jù)勘探成果及礦井地質(zhì)報(bào)告，02灰?guī)r、c3l2灰?guī)r含水層分別位于 二/某層下平均143nrn 110m;通過(guò)多年實(shí)際觀測(cè)，井田內(nèi)奧灰水平均水 位標(biāo)高為+118m二灰水平均水位標(biāo)高為+101m,井田內(nèi)最淺部煤層底板 標(biāo)高為+

9、60m,最深部煤層底板為-840m,依據(jù)上述劃分標(biāo)準(zhǔn)礦井不存在非 突水危險(xiǎn)區(qū)，均為突水威脅區(qū)或突水危險(xiǎn)區(qū)。(2)"突水威脅區(qū)與突水危險(xiǎn)區(qū)"劃分計(jì)算根據(jù)煤礦防治水規(guī)定第七十七條及附錄四，利用突水系數(shù)分析 帶水壓開采情況，其公式如下：t= m(公式一)式中t突水系數(shù),ipa/m;p 底板隔水層承受的水頭壓力/ wa ;m底板隔水層厚度，m(取區(qū)內(nèi)底板隔水層的平均厚度)。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，處在灰?guī)r含水層水位以下，正常地段突水系數(shù)t<0.1mba/m,底板受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)t<0. 06m)a/m,劃分為有突水威脅的區(qū)域；正常地段突水系數(shù)t>0.1mba/mz底板

10、受構(gòu)造破壞地段突 水系數(shù)t>0. 06m）a/m,劃分為突水危險(xiǎn)的區(qū)域。a奧陶系石灰?guī)r含水層對(duì)于奧灰含水層，底板完整處于正常塊段時(shí)，突水系數(shù)取0.1 wa/g 反算得出底板隔水層承受的水壓為0.1x 143=14. 3邨，底板隔水層底部 標(biāo)高為118-1430=-1312m,可推出煤層底板標(biāo)高為-1312+143=-1169m; 底板受構(gòu)造破壞地段，突水系數(shù)取0. 06 kpa/m,反算得出底板隔水層承 受的水壓為0. 06x 143=8. 58imba （ 1m）a等于100m水頭高度壓強(qiáng)值），底 板隔水層底部標(biāo)高為11&858-740m,則可推出煤層底板標(biāo)高為 740+143

11、=- 597ng根據(jù)上述計(jì)算，針對(duì)奧陶系石灰?guī)r含水層，正常塊段煤層底板等高 線高于1169計(jì)寸為突水威脅區(qū)，低于或等于-1169m0為突水危險(xiǎn)區(qū)；底 板受構(gòu)造破壞地段，煤層底板等高線高于-597m時(shí)為突水威脅區(qū)，低于 或等于597計(jì)寸為突水危險(xiǎn)區(qū)。氏太原組下段（gf厶）石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層對(duì)于二灰含水層，底板完整處于正常塊段時(shí)，突水系數(shù)取0.1 npa/m, 反算得出底板隔水層承受的水壓為0.1x 110=10. 0麗,底板隔水層底部 標(biāo)高為101-1000=-899mz可推出煤層底板標(biāo)高為-889+110=-789m;底板 受構(gòu)造破壞地段，突水系數(shù)取0. 06 kpa/m,反算得出底板隔

12、水層承受的 水壓為0. 06x 110=6. 6m）a ,底板隔水層底部標(biāo)高為101-660二559m,則 可推出煤層底板標(biāo)高為-559+110=-449ng根據(jù)上述計(jì)算，針對(duì)太原組下段（c3社2）石灰?guī)r，正常塊段煤層底 板等高線高于789m時(shí)為突水威脅區(qū),低于或等于789m時(shí)為突水危險(xiǎn) 區(qū)；底板受構(gòu)造破壞地段，煤層底板等高線高于449m0寸為突水威脅區(qū)， 低于或等于449耐寸為突水危險(xiǎn)區(qū)。3、礦井突水威脅區(qū)與突水危險(xiǎn)區(qū)劃分根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件，結(jié)合對(duì)奧灰水和c3f厶灰?guī)r水突水危險(xiǎn)性計(jì) 算結(jié)果，以石灰?guī)r承壓水作為礦井突水威脅區(qū)與突水危險(xiǎn)區(qū)的劃分 依據(jù)，即正常塊段煤層底板等高線高于-789m時(shí)為

13、突水威脅區(qū)，低于或 等于789m時(shí)為突水危險(xiǎn)區(qū);底板受構(gòu)造破壞地段，煤層底板等高線高 于449m0寸為突水威脅區(qū),低于或等于-449m0寸為突水危險(xiǎn)區(qū)。五.底板受破壞區(qū)域突水危險(xiǎn)性塊段劃分1、礦井?dāng)嗔褬?gòu)造水文地質(zhì)特征六礦井田范圍內(nèi)斷層52條 其中落差大于100時(shí)勺斷層2條50100m 的4條,3050耐勺15條，1030耐勺16條，510耐勺15條。另外, 尚有落差小于5m的斷層80余條,小斷層多成組出現(xiàn)，對(duì)礦井正常開采 有一定影響。以往勘查所進(jìn)行的斷層抽水試驗(yàn)揭示的斷層導(dǎo)水性、富水性均差，這 是在天然狀態(tài)下斷層的水文地質(zhì)特征，然而在生產(chǎn)條件下，因開采而導(dǎo) 致原始平衡被打破，在形成新的平衡過(guò)程

14、中，某些斷層可能會(huì)被激活， 由不導(dǎo)水轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)水；根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐所揭示，區(qū)內(nèi) 亞、ne方向斷層導(dǎo) 水性較好，當(dāng)斷層落差較大溝通c3“2和q力灰?guī)r時(shí)，將形成富水帶，給 開采帶來(lái)威脅。下面就幾組導(dǎo)水性較強(qiáng)的斷裂帶評(píng)價(jià)如下：(1 ) f40s f仆f"斷層組：屬北東向斷層系列,落差10-80m,使奧 灰含水層與二i煤層及c3ri_8灰?guī)r含水層對(duì)接；本礦西部馬莊及建設(shè)兩小 煤礦在此斷裂帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦井透水；另外，本礦西 部相鄰的鶴壁五礦在巷道掘進(jìn)揭露f綱斷層破碎帶后，發(fā)生奧灰含水層通 過(guò)斷層突水,最大突水量13507nvh ,足以說(shuō)明此斷裂帶的導(dǎo)水、富水性 均很強(qiáng)；同時(shí)該斷裂帶也

15、是本區(qū)基巖地下水的主要補(bǔ)給通道。(2) 6耳斷層：屬于北東向斷層，落差20m;在斷層西南端尖滅處 構(gòu)造裂隙非常發(fā)育,其附近(相距25m)的10-1孔c3/18發(fā)生漏水,且形 成局部一級(jí)高溫區(qū),顯示深部高溫水沿此裂隙帶向上頂托排泄，亦說(shuō)明 該斷層具有一定的導(dǎo)水性。(3 ) fg、f%2、f%3、fz4斷層組：位于礦井中部/屬于北北東向斷 層系列，落差10 80m;該斷層系列構(gòu)造裂隙非常發(fā)育，溝通了 c3“2和 q石灰?guī)r巖溶裂隙水，形成一條一千多米長(zhǎng)富水條帶。此外，尚有局部導(dǎo)水的fg 6f4、6f“ 6f7、6f12s 6九、6f15s 6f44 與6f軸等斷層，落差均在20m以上，其斷層裂隙帶可

16、將csflss gl或qm 灰?guī)r巖溶裂隙水導(dǎo)入礦井。2、斷層對(duì)礦井突水危險(xiǎn)性劃分影響分析(1)氐、f41、f44斷層組(f40-4斷層除外)/卩46»1、卩陽(yáng)2、f%3、f4&4斷層組和f6斷層、壓76。斷層位于礦井田中上部，周邊不再布置工作面， 且均位于煤層底板等高線-449m以上區(qū)域，因此上述構(gòu)造按突水威脅區(qū) 劃分。(2)6f4斷層緊鄰2141工作面，且2141上順槽上幫局部揭露了 6f4 斷層，該斷層對(duì)2141工作面回采水害威脅較大，回采過(guò)程中必須加強(qiáng)觀 測(cè)，防止水害事故發(fā)生，該區(qū)域位于煤層底板等高線-449m以上，因此 上述構(gòu)造按突水威脅區(qū)劃分。(3 ) 6f7x 6

17、f12s 6f休6民、6f15s 斷層落差均在20m以上，對(duì)上 述斷層設(shè)計(jì)并留設(shè)防隔水煤柱，突水危險(xiǎn)區(qū)圈定為煤層底板等高線-449m 及以下防隔水煤柱內(nèi)。3、6f7x 6f12x 6仏6f他6f哄fg斷層防隔水煤柱留設(shè)計(jì)算根據(jù)煤礦防治水規(guī)定第五十三條要求，在上述大中型斷層兩盤留設(shè)了防隔水煤柱，具體防隔水煤柱留設(shè)尺寸及計(jì)算公式如下:l=o. 5km >20m公式一式中l(wèi)煤柱留設(shè)的寬度，m;k安全系數(shù)；m煤層厚度,m;p水頭壓力，m)a ;kp煤的抗拉強(qiáng)度,lbao各斷層參數(shù)取值如下：6f：斷層 根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔72-12.72-15.76- 31s 70-18. 686-1 s后

18、3 ,煤層平均厚度為7. 72m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低 -550m, q灰?guī)r含水層水位標(biāo)高為+118mr故斷層位置煤層底板承受水頭 壓力為6. 68m)a ,根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析,安全 系數(shù)k取值2 ,煤的抗拉強(qiáng)度取值1.4驅(qū)。6耳斷層：根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔687-14. 687-15、13-24, 煤層平均厚度為6. 05m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-740mz q灰?guī)r含 水層水位標(biāo)高為+118m,故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為8. 58m)a , 根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k取值2,煤 的抗拉強(qiáng)度取值14m)a。6耳斷層：根據(jù)該斷

19、層周邊地質(zhì)勘探鉆孔686- 9. 13-23. 687-16, 煤層平均厚度為8. 28m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-640mz q灰?guī)r含 水層水位標(biāo)高為+118mz故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為7. 58a , 根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k取值2,煤 的抗拉強(qiáng)度取值1.4mba06民斷層：根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔15-17. 687-19、687- 20 , 煤層平均厚度為7. 87m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-670mz q灰?guī)r含 水層水位標(biāo)高為+118mz故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為7. 88a , 根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k

20、取值2,煤 的抗拉強(qiáng)度取值1.4mba06f心斷層：根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔682-12.后4、687- 24 , 煤層平均厚度為8. 02m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-780m, q灰?guī)r含 水層水位標(biāo)高為+118mz故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為& 98a , 根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k取值2,煤 的抗拉強(qiáng)度取值1.4mba06fz斷層：根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔687& 686-16. 686-14 , 煤層平均厚度為10. 74m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-560m, q灰?guī)r含 水層水位標(biāo)高為+118mz故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為6

21、. 78a , 根據(jù)斷層導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k取值2,煤 的抗拉強(qiáng)度取值1.4mba06f4斷層：根據(jù)該斷層周邊地質(zhì)勘探鉆孔14 2、17-32 ,煤層平均 厚度為8. 60m,斷層位置處煤層底板標(biāo)高最低-700mz q灰?guī)r含水層水位 標(biāo)高為+118mz故斷層位置煤層底板承受水頭壓力為8.18m)a ,根據(jù)斷層 導(dǎo)水性及礦井水文地質(zhì)資料綜合分析，安全系數(shù)k取值2,煤的抗拉強(qiáng) 度取值141倪。各個(gè)斷層參數(shù)取值見下表：安全系數(shù)k煤層厚度mm水頭壓力p/咖煤的抗拉強(qiáng)度 kp/ m）a6f?斷層27.726.681.46民斷層26. 058. 581.46fl3斷層28. 287. 581.46fl4斷層27.877. 881.46f心斷層28.028. 981.46f&2斷層210.746. 781.46f40-4