礦井水文地質(zhì)情況匯總

1、礦井概況根據(jù)2012年10月19日山西省國土資源廳換發(fā)的最新采礦許可證，證號為：C1400002009101220038771，批準生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，批準煤層：煤、山4-1#至8#，井田面積：6.688km2，有效期自2012年10月19日至2014年10月19日。 （1）兼并重組前礦井概況該礦屬集體國有煤礦，隸屬縣煤管局，于1994年建井，2002年正式投產(chǎn)，批準開采111號煤層，大巷皮帶運輸，機械抽出式通風，為瓦斯礦井。礦井正常涌水量為1200m3/d，最大涌水量為1800m3/d。 （2） 礦井現(xiàn)狀本礦現(xiàn)處于聯(lián)合試運轉(zhuǎn)階段，尚未通過驗收。井筒用途及布置：礦井利用原有工業(yè)場地，布置

2、有4個井筒，即主斜井、副斜井、進風行人斜井和回風立井，其中主斜井利用原主斜井井筒改造，進風行人井利用原副斜井井筒改造，副斜井和回風立井為新掘井筒?，F(xiàn)新井筒已建造完成。（3）、位置、范圍腰寨煤礦位于山陰縣西北35km馬營鄉(xiāng)腰寨村附近，東南距山陰縣城約35km，行政區(qū)劃屬馬營鄉(xiāng)管轄，其地理坐標為東經(jīng)112°4020112°4232，北緯39°410939°4244。根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室晉煤重組辦發(fā)200935號文件所附“朔州市山陰縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案”礦井明細表和2012年10月19日山西省國土資源廳換發(fā)的C140000200

3、9101220038771號采礦許可證批準，腰寨煤礦井田拐點坐標如下表： 山西山陰寶山腰寨煤業(yè)有限公司兼并重組整合井田拐點坐標表 序號1954年北京坐標系(6。帶)1980年西安坐標系(3。帶)備注XYXY14399050.00019645700.0004398434.4338388370.7124399026.00019644268.0004398458.3538386938.8434397379.00019644296.0004396811.4838386911.7344397356.00019643612.0004396811.3738386227.4154396297.70019643

4、630.2004395753.1438386210.2164396079.00019644184.0004395516.0738386756.3474396115.00019646114.0004395487.5238388686.2884396978.00019646770.0004396328.0238389370.7094397999.00019646753.0004397348.9138389387.86104398000.00019645700.0004397384.1238388335.55井田東西長3.158km，南北寬2.971km，井田面積6.688km2。批準開采煤、山4-

5、1#至8#煤層，批準重組整合礦井生產(chǎn)能力1.2Mt/a。井田位于洪濤山脈的西側(cè)，為典型的黃土丘陵地貌，井田內(nèi)溝谷縱橫、梁峁綿延，地形較為復雜，地勢總體為南高北低，最高點位于井田南部邊緣的山梁，海拔1707.2m，最低點位于井田北部邊緣溝谷中，海拔1503.0m，高差204.2m。（4）、水系井田地表水體不發(fā)育，黃土沖溝內(nèi)平時干涸無水，僅在雨季有短暫洪水排泄，流量變化大，時間短。由南向北流出井田匯入馬營河，井田地表水屬海河流域桑干河水系。（5）、氣象井田屬暖溫帶大陸性氣候，春季干旱多風沙，冬季長而寒冷，夏季甚短，降雨多集中在夏末秋初，全年氣溫變化劇烈。據(jù)山陰縣氣象站資料本區(qū)年平均氣溫7.2，最高

6、氣溫37.9，最低氣溫-31.6，年平均降水量397.3mm，年平均蒸發(fā)量2024.6mm，蒸發(fā)量大于降水量，氣候干燥。春季干旱無雨，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷多風。風向北西，風力46級，屬大陸型氣候特征。全年無霜期129天，冰凍期始于11月初，止于來年3月下旬，最大凍結深度達1.34m。春秋兩季多風，一般為西南風和西北風，最大風速可達21m/s。 本礦現(xiàn)采用MD280-43×4耐磨型水泵3臺，配用YB 2 -400S 2 -4型電動機, 功率250kW，電壓660V,轉(zhuǎn)速1480r/min，與 設計相符。正常及最大涌水時，均為1臺工作,1臺備用,1臺檢修，井下主水泵房位于副斜井井

7、底車場附近，排水管采用245×5型無縫鋼管沿泵房、管子道、副斜井井筒敷設2趟至地面水處理站水池。正常及最大涌水時, 均為1趟管路工作，1趟管路備用。 在泵房一側(cè)布置主、副水倉，布置在5上號煤層底板巖石中，主、副水倉總?cè)萘?200m 。該設計排水設施可達到1.20Mt/a 的排放水能力 。含煤地層本井田范圍內(nèi)含煤地層主要有石炭系太原組和二疊系山西組，地層總厚度152.96m，共含煤層（線）10層，煤層總厚度18.35m，總含煤系數(shù)為12.0%。井田可采煤層有山西組1、2號煤層，太原組3、5上、5下號煤層 可采煤層特征表 地層單位煤層編號煤層厚度煤層間距（m）結構（夾矸層數(shù)）可采性(可采

8、率)%穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性最小-最大平均最小-最大平均頂板底板山 西組1簡單（0-1）局部可采（33）不穩(wěn)定泥巖砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖2較簡單（0-3）局部可采（58）不穩(wěn)定泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖砂巖太原組3復雜（0-4）大部可采（75）穩(wěn)定砂巖泥巖泥巖砂巖砂質(zhì)泥巖5上較簡單（0-2）全部可采（100）穩(wěn)定砂巖泥巖泥巖砂巖5下較簡單（0-2）基本全部可采（92）穩(wěn)定泥巖砂質(zhì)泥巖砂巖泥巖礦井構造該井田構造較簡單，以井田中部南北向?qū)捑徬蛐睘橹黧w構造，伴有較小的波狀起伏，地層傾角2°7°，發(fā)現(xiàn)3條落差為625m的斷層。敘述如下：1）褶皺構造(1）S1向斜：軸向近南北向，縱穿井田中部，向斜兩翼產(chǎn)

9、狀基本對稱，南部較緊密，傾角5°7°；北部開闊，傾角2°3°。(2）S2背斜：位于井田東南部，軸向N40°W，西南翼傾角5°7°，北翼傾角2°3°，形成不對稱的寬緩背斜構造。二者在井田中部（ZK2-2孔北）交匯復合形成一馬鞍形褶皺。2）斷裂構造（1）F1正斷層：位于井田南部ZK2-2孔附近，走向N20°E，傾向NW，傾角85°，井下采掘發(fā)現(xiàn)落差為6m，井田內(nèi)延伸長度400m。（2）F2正斷層：位于井田南部,F1正斷層西側(cè),走向SN，傾向W，傾角75°，落差27m，由地表填圖及

10、井下采掘控制，井田內(nèi)延伸長度280m。（3）F3逆斷層：位于井田中部，走向N50°E，傾向SE，傾角75°，落差25m。由井下采掘發(fā)現(xiàn)，井田內(nèi)延伸長2000m。該斷層對井田巷道布置有影響。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落柱和巖漿巖侵入現(xiàn)象?？傊?，井田地質(zhì)構造簡單，屬簡單類。 主要含、隔水層井田內(nèi)主要含水層有奧陶系碳酸鹽巖溶蝕裂隙含水層組，石炭系太原組砂巖、灰?guī)r裂隙含水層組，二疊系山西組砂巖裂隙含水層組，二疊系下石盒子組砂巖裂隙含水層組和第四系松散堆積物含水層組。井田內(nèi)隔水層組主要為石炭系本溪組泥巖、粘土巖、鋁土巖和太原組、山西組煤系地層中的泥巖，其次為第三系紅色粘土。礦井充水條件一、礦井充

11、水水源根據(jù)井田地質(zhì)及水文地質(zhì)條件分析，礦井充水水源主要包括大氣降水、地表水、各含水層水及采空區(qū)積水等。1、大氣降水及地表水體對礦井充水的影響井田內(nèi)無常年性地表河流，對礦井有充水影響的主要為大氣降水及降不形成的短暫洪水。據(jù)資料，區(qū)內(nèi)多年平均年降水量397.3mm，降水多集中于69月份。井田內(nèi)黃土沖溝發(fā)育。地形坡度較大，且植被不發(fā)育，降水多形成地表徑流，只在黃土露頭的溝谷中有少量滲入，對于深埋的太原組砂巖含水層，但由于其上有較多隔水層分布，接受大氣降水的直接補給較少。本區(qū)最高洪水位標高為1543.7m。行政辦公場地標高最低為1550.0m，高于洪水位標高6.3m；主斜井井口標高1564.8m，副井

12、井口標高1571.0m，回風井井口標高1586.608m，進風斜井井口標高為1575.47m，主斜井標高最低，仍高于洪水位標高21.1m，因此，場地及井口均不受洪水威脅。2、 含水層對礦井充水的影響（1）煤系地層含水層包括石炭系太原組、二疊系山西組、下石盒子組各類砂巖含水層。這些含水層雖沒有完全和各煤層相接，但當開采煤層時，都會直接或間接地溝通各含水層中的地下水涌入礦坑，是井田主要充水水源之一，充水途徑為煤層頂板導水裂隙和井筒直接滲入。（2）奧灰含水層據(jù)區(qū)域內(nèi)奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙地下水水位和井田內(nèi)ZK1-1孔對奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水水位測定資料，井田奧灰水位標高為12991308m，而最下部5

13、下號最低底板標高約1390m，低于煤層最低底板標高故不存在巖溶水帶壓開采問題。3、 采空區(qū)及相鄰礦井積水對礦井充水的影響 采（古）空區(qū)積水因素是煤層開采的重大積水因素，井田內(nèi)3號煤層已大片開采，分布有多處采空區(qū)，并在井田東南部發(fā)現(xiàn)有古空區(qū)。經(jīng)長期廢棄，在采空、古空區(qū)內(nèi)局部低凹處分布有積水區(qū)。本井田在北西部發(fā)育一向斜，軸向近南北向，縱穿井田中部，向斜軸部具有匯水作用；本井田內(nèi)南部及西北部煤層底板標高較低，這些地處更有可能造成積水，對附近煤因此，采空區(qū)積水和各含水層是礦井主要充水水源，采空區(qū)積水是本礦主要安全危害。二、礦井充水通道1、構造對礦井充水的影響井田發(fā)育兩條正斷層，一條逆斷層，逆斷層規(guī)模較

14、大，落差25m左右，在煤層開采過程中有可能導通各含水層水從而造成危害；井田中部發(fā)育一向斜，向斜的軸部聚水作用加強。這些構造是礦井充水通道之一。2、鉆孔當井田內(nèi)勘探鉆孔未封好時，鉆孔成為與煤層與含水層之間的通道，有可能影響煤層正常開采，甚至出現(xiàn)嚴重的水害事故，井田內(nèi)及周邊鉆孔施工年代不同，且封孔質(zhì)量不清，因此在，在開采過程中，建議礦方應當采取措施隨時調(diào)查各個鉆孔情況，防止不必要的事故發(fā)生。3、井筒本礦過去小窯曾經(jīng)進行過開采并形成了一定的破壞區(qū)，這些小窯關閉之后，報廢井筒較多，有可能形成充水通道；使地表水沿著沒有封好的井筒流向地下，礦方應當對井田內(nèi)存在的報廢井筒徹底清查，排除安全隱患。4、煤層采動

15、后的導水裂隙帶由于開采時形成的導水裂隙帶，可能溝通上覆其它含水層，使其成為煤層開采的間接充水含水層。井田開采上部2、3、5上和5下號煤層的頂板最大導水裂隙帶高度分別為31.35m、48.21m、64.55m和40.26m，在井田東北部南灣溝附近開采2號煤層時，其頂板導水裂隙將上通到地表，地表季節(jié)性洪水和大氣降水會對礦井生產(chǎn)造成一定危害；在開采5號煤層時5號煤層導水裂隙帶可導通上部3號煤層，形成導水通道，對礦井有一定的危害。 礦井及周邊地區(qū)老窯水分布狀況井田內(nèi)3號煤層已大片開采，分布有多處采空區(qū)，并在井田東南部發(fā)現(xiàn)有古空區(qū)。經(jīng)長期廢棄，在采空、古空區(qū)內(nèi)局部低凹處分布有積水區(qū)。井田3號煤層推測分布

16、有2處采空積水區(qū)和2處古空積水區(qū)，合計積水量約36482m3，對附近煤層開采存在潛在突水危險。采空區(qū)積水量估算結果表煤層積水區(qū)位置積水區(qū)面積煤層厚度M（m）積水系數(shù)K煤層傾角（°）積水量Q（m3）37號鉆孔南向斜軸部采空區(qū)268184.000.25526818ZK2-2號孔北采空區(qū)45964.000.2554596ZK2-3號孔東北小窯破壞區(qū)65321.000.2541633腰寨村北小窯破壞區(qū)159522.000.2537976合 計41023另外，本井田東側(cè)馬營煤礦曾越界進入本井田東南部開采3號、5上號煤層，并形成大片采空破壞區(qū)；西側(cè)臺東山煤業(yè)公司在本井田邊界附近均分布有少量或大片

17、3號、5上號煤層采空區(qū)，并存有積水，3號煤層臨近本礦積水面積13800m2，積水量11380m3，西北側(cè)臺東山煤業(yè)有限公司在本井田邊界附近積水面積23500m2，積水量8000m3；5上號煤層在西部臺東山煤業(yè)有限公司臨近處存在積水，積水面積17250m2；積水量12970m3；東部馬營煤業(yè)有限公司3、5上號煤層均曾越界開采進入本礦，3號煤層在本礦界內(nèi)造成了大量的破壞區(qū)，對本礦破壞較大，臨近本礦處存在積水，積水面積18000m2，積水量18236m3；5上號煤層也曾越界開采，位于F3斷層處，腰寨村下，2號鉆孔西北處，將來在一采區(qū)北部和西北部邊界附近開采3號、5上號煤層時應加強探放。由于采空區(qū)積水

18、為一動態(tài)變化過程，采空區(qū)積水情況只反映礦井目前積水情況。隨著時間的推移和開采范圍及地質(zhì)環(huán)境情況的變化，采空區(qū)積水范圍和積水量也會不斷變化，礦井在以后的開采過程中，應隨時調(diào)查和探測本礦及鄰礦采空區(qū)積水情況，以便有針對性的采取各種防范措施，確保礦井安全生產(chǎn)。充水狀況腰寨煤礦現(xiàn)已開采3號煤層，已開采范圍為井田中南部，形成大片采空區(qū)。井下正常涌水量1200m3/d，雨季最大涌水量1800m3/d?，F(xiàn)采用富水系數(shù)比擬法對礦井生產(chǎn)能力擴大為1.2Mt/a時礦井正常涌水量為3200m3/d，雨季最大涌水量為4800m3/d。水文地質(zhì)類型的劃分（一）受采掘破壞或影響的含水層及水體受采掘破壞山西組、太原組砂巖裂

19、隙含水層補給條件差，補給水源少，富水性弱。井田內(nèi)煤層埋深較淺，由于煤層上部有較多隔水層分布，接受大氣降水的直接補給較少，煤層與地表水體影響一般。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定礦井水文地質(zhì)類型劃分表，按就高不就低的原則，可確定此項為中等。（二）礦井及周邊采（古）空水分布狀況根據(jù)煤礦防治水規(guī)定礦井水文地質(zhì)類型劃分表，本井田煤層采空區(qū)位置、范圍、積水量基本清楚，可確定此項為中等。（三）礦井涌水量當生產(chǎn)能力為120萬t/a時，礦井正常涌水量3200m3/d，最大涌水量4800m3/d。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定，礦井水文地質(zhì)類型劃分表（Q1180 m3/h)， <Q2300 m3/h)，可確定此項為簡單。（四）突水

20、量本礦井自建礦以來，未曾發(fā)生過突（透）水事故。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定礦井水文地質(zhì)類型劃分表，可確定此項為簡單。（五）開采受水害影響程度 采（古）空區(qū)積水、砂巖裂隙水水害隱患是防治水工作的重點，影響最大的是采（古）空區(qū)積水。結合本礦實際情況，礦井充水通道主要包括煤層采動后形成的導水裂隙帶、斷層、頂板裂隙及以及封閉不良的鉆孔等?？傮w而言，礦井充水水源補給條件有限，采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全。井田奧灰水位標高為12991308m，低于井田內(nèi)最低可采煤層底板90140m，不存在巖溶水帶壓開采問題。綜上所述，根據(jù)煤礦防治水規(guī)定礦井水文地質(zhì)類型劃分表，該項確定為中等。根據(jù)上述內(nèi)容，礦井水文地質(zhì)條件類

21、型劃分結果為：山西山陰寶山腰寨煤業(yè)有限公司3、5號煤層礦井水文地質(zhì)條件類型劃分結果為中等。水害防治措施一、井田內(nèi)地表水體，大氣降水對礦井充水的影響較小。雨季來臨前要及時清理地面防洪溝渠，做好地面塌陷坑、裂隙等填埋工作，并用粘土夯實高出地表，防止洪水危害礦井。二、礦井防治水工作必須采取“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施。防，主要指井下合理留設各類防隔水煤（巖）柱和修建各類防水閘門或防水墻等；堵，主要指注漿封堵具有突水威脅的含水層或?qū)畼嬙斓韧ǖ?；疏，主要指探放老空水和對承壓含水層進行疏水降壓；排，主要指完善礦井排水系統(tǒng)，排水管路、水泵、水倉和供電系統(tǒng)等必須配套；截，主要指加強地表水（洪水）的截流

22、合理。定期在地表檢查鉆孔和舊井筒的封閉情況，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施封堵。注意做好地面防治水工作；在現(xiàn)利用井口和工業(yè)廣場位置修建防洪堤壩及導水溝渠；對采煤引起的地面塌陷地裂縫要定期巡視檢查，及時填埋。認真觀測斷層等構造的導水性，嚴格按照煤礦防治水規(guī)定留設防隔水煤柱。堅持信息共享和及時通報，經(jīng)常調(diào)查了解相鄰礦井生產(chǎn)建設情況，采掘前應查清周邊礦井工作面位置、采空區(qū)范圍及其積水程度等。發(fā)現(xiàn)問題應及時通報并調(diào)查清楚。接在巷道掘進過程中，尤其是鄰近采（古）空區(qū)時嚴格按照煤礦防治水有關規(guī)定實施探放水工作。出現(xiàn)以下情況應當格外注意：巷道或工作面頂?shù)装鍓毫υ龃?，巖石變軟，出現(xiàn)掉渣、冒頂、支護變形或傾斜現(xiàn)象。 采面

23、或巷道壁“出汗”，頂板淋水增大，底板突然涌水。 采面或巷道“掛紅”，水的酸度大，有澀味或臭雞蛋氣味。 煤巖層發(fā)出“嘶嘶”的水叫聲。 出現(xiàn)壓力水流。 工作面空氣溫度降低，出現(xiàn)霧氣。歸根結底，煤礦防治水工作取決于對水害防治的重視程度及現(xiàn)場落實情況。三、地表水的綜合治理 加強對井田內(nèi)地表低洼區(qū)段易積水部位的工程治理，必須經(jīng)常檢查礦區(qū)地表是否存在導水裂隙或其它導水通道，如發(fā)現(xiàn)裂隙及其它導水通道，應及時將其回填密實；通過對地表裂縫進行填埋處理，減緩雨季降水進入礦區(qū)的速度和水量，并對井田內(nèi)的河溝進行全面調(diào)查。查明河溝、河床塌陷等，雨季加強地表河流和地表積水區(qū)及塌陷區(qū)的巡查工作，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施，確保礦

24、井安全。加強“雨季”三防工作。煤礦企業(yè)要建立防范暴雨的預報、預警、預防和應急救援工作機制，建立雨季巡視制度和停工撤人制度。進行隱患排查和專項整治，消除隱患。對礦井雙回路供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及排水設備、設施等進行全面檢查，確保系統(tǒng)、設備完好可靠。對井田內(nèi)河道以及排水設施進行徹底清挖、疏通，必要時對其進行加固；嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段，嚴禁侵占河道，保障河道的暢通。四、建立完善的排水系統(tǒng)和應緊措施在井下保證排水設備正常運作，主水泵必須保持完好，要定期檢修；礦井生產(chǎn)過程中要經(jīng)常檢查、核定礦井各個排水點排水系統(tǒng)的排水能力，確保排水系統(tǒng)暢通，并能排出礦井的最大涌水量。 建立完善的井下水害應急救援預案。增置排水設備，定期對設備進行檢修，保證設備完好，以提高搶險救災能力和效果。企業(yè)要儲備足夠的搶險物資和設備。五、采空區(qū)積水的防治工作在今后的生產(chǎn)中必須嚴格堅持“預測預報，有掘必探（鉆），先探后掘，先治后采”的防治水原則，加強礦井地質(zhì)及礦井水文地質(zhì)工作，尤其在開采有采空區(qū)積水區(qū)域附近的煤層時，必須進行探放采空區(qū)積水工作。在開采過程中，采掘至采空區(qū)和井田邊界附近時，應預留安全防水煤柱，要密切注意周邊煤礦的采空區(qū)范圍變化情況及采空區(qū)積水情況。隨時觀察井下各種涌水、煤層變濕、松軟、煤幫出現(xiàn)滴水、